科研 | EM：河口微生物多样性和氮循环沿砂-泥梯度增加而与盐度和距离无关

编译：微科盟阿Z，编辑：微科盟茗溪、江舜尧。

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导读  

河口是容易发生陆源泥质沉积的沉积环境。沉积泥含量的变化对大型动物多样性和氮保留有很大的影响，但其对原核生物多样性和氮循活动的影响尚不清楚。在控制盐度和距离的同时，我们描述了栖息地范围从沙质到泥质沉积物的河口潮滩原核生物群落的组成。我们还通过amoA和clade I nosZ基因和转录分析确定了这些群落中氨氧化菌和N2O-还原菌的多样性、丰度和表达。结果表明，原核生物群落和氮循环组分对沉积物泥质含量的变化比较敏感，整体群落的变化是由少数门驱动的。原核生物群落发生了显著变化，泥质中N2O还原组分仅增加了3%，而氨氧化菌的阈值则不太明显，这表明其他因素对构建这些类群也很重要。氮循环基因在泥质沉积物中的表达明显提高，结果表明，随着泥质含量的增加，硝化-反硝化耦合作用的潜力越来越普遍。总之，结果表明，淤泥含量是河口微生物群落多样性和N循环动态的强大环境驱动力。

论文ID

原名：Estuarine microbial diversity and nitrogen cycling increase along sand–mud gradients independent of salinity and distance

译名：河口微生物多样性和氮循环沿砂-泥梯度增加而与盐度和距离无关

期刊：Environmental Microbiology

IF：5.491

发表时间：2021.5.10

通讯作者：Kim M. Handley

通讯作者单位：新西兰奥克兰大学

DOI号：10.1111/1462-2920.15550

实验设计

在低潮期，从Waiwera河口潮间带顶部2 cm处（GPS坐标：   36°32′26.64   ″   S   ，   174   °   42   ′   13.19   ″   E   ）采集沉积物样品。从三个地点（S1、S2和S3）收集样本，这些地点相距150 m至190 m，盐度分别为26.3 psu（S1）、32.8 psu（S2）和34.9 psu（S3）。在S1和S2，对代表不同沉积物类型的三个地块进行了采样（与潮间带红树林相关的泥；没有红树林的泥；和沙子），并在S3处又采样了一个沙块。七个地块中的每一个都包含三个空间重复，大小约为0.25  m   2   ，相距约1-2 m。   立即对沉积物进行均质，并通过0.6 cm和2.5 mm钢筛连续筛分去除大部分大型动物（每个样品约5 min），然后进行核酸分析和现场孔隙水和沉积物的地球化学分析。用于RNA提取的沉积物等分试样保存在RNATlater中。用于DNA和RNA提取的等分试样在湿冰上短暂运输，然后储存在-80 ℃。    

实验设计图

结果与讨论

1 泥质沉积物中沉积碳、磷、硫和溶解铵含量较高

我们对泥质含量范围为0.2%至16%的潮间带沉积物进行采样（表S1）。双壳类主要分布在砂质沉积物中，而在泥质沉积物中，双壳类被以泥蟹（Helice crassa）为主的动物群所取代。尽管大型动物群落中存在着明显的泥质差异，但当使用泥质含量作为评估生态健康的指标时，我们的采样点可以被认为是相对健康的。在这方面，健康的砂质或泥质群落是指那些敏感的大型动物类群几乎或没有受到压力的群落。在泥质含量高的地区，潮间带海榄雌红树林已经很好地建立，呼吸根（气生树根）和幼苗的存在表明红树林活跃的扩张。这是符合我们预期的，因为在高沉积率地区海榄雌的生长增强了。在我们取样的下怀韦拉河口，潮汐过程和粗粒沉积物的沉积占主导地位。河口这部分存在的淤泥和红树林的表明，原生的砂质沉积物被增加的陆地淤泥沉积物取代。

我们的结果确定了泥质含量、沉积总有机碳（TOC）、硫和磷以及孔隙水溶解不可净化有机碳（DNPOC）、氨氮和总氮（凯氏定氮）之间显著正相关（图1）。这些相关性表明泥质沉积物营养更丰富，并意味着更高的缺氧水平。较小的粒度与碳和磷之间的正相关关系已经确立，因为细粒度和通常带有高电电荷的沉积物增强了对有机碳、磷和磷酸盐的吸附。泥质沉积物中的厌氧性、粘性和不透气性条件越来越强，促使了铵的积累。此外，随着氧化还原边界的压缩，异养硫酸盐还原开始主导深度较浅的有机质矿化，这导致了较浅硫化铁沉淀物的积累，这很可能解释了我们泥质采样点中沉积硫含量较高的原因（图1）。

图1. 取样泥质含量的地球化学关系。图为：（A）总有机碳，（B）总磷，（C）总硫，（D）溶解的不可净化有机碳，（E）氨态氮，（F）总氮，（G）溶解的活性磷，（H）硫酸盐和（I）硝酸盐。图（A）至（C）中的测量值取自沉积物样品；图（D）至（I）中的样品来自孔隙水样品。绿线表示线性拟合。图中注释表示Pearson's相关系数。带星号的系数表示基于t检验的显著相关性。2 微生物群落和N-循环群落的砂泥含量差异

我们的测序工作获得了属于59个门的11090个16S rRNA基因操作分类单元（OTUs），其中10881个属于细菌，191个属于古细菌。基于16S rRNA和功能基因OTUs的排序以及伴随的聚类分析表明，河口微生物群落和氮循环类群受到沉积物含泥量的强烈影响（图2）。这可能是由于泥质相关的资源变化，如有机碳、氮、磷和硫（图1），预计也与氧气浓度降低有关。对于整个原核生物和反硝化菌群落部分，序列分析和聚类分析表明，受泥质影响（> 3%泥质）和砂质（≤ 3%泥质）沉积物之间的明显分离（图2顶部，分别为集群1和2）。尽管大型动物丰度已被证明在泥质沉积物和砂质沉积物之间逐渐变化，但我们观察到的由泥质驱动的突然群落划分反映了其他地方关于河口沼泽微生物群落和沿海小型动物群落的发现。结果表明，泥质含量也在塑造氨氧化剂群落方面发挥了作用。然而，聚类分析表明，泥质含量并不是氨氧化群落组成的唯一的主驱动因素，因为PAM界定的样本聚类更加分散。AOB群落总体上对泥浆的耐受性最高，并且在泥质含量阈值为4%的基础上大量分离。AOA群落在中等泥质含量时表现出更大的变异性，并且对泥质具有更高的表观敏感性。总体而言，结果表明了即使是少量的泥质也足以描绘河口环境中的群落。

图2. 基于不同群落分数的Bray-Curtis差异的非度量多维尺度排序。多边形外壳和相邻的数字表示由PAM聚类识别的聚类。砂质与泥质相关的群落集群是明显的，原核生物（16S rRNA基因）和反硝化菌（clade I nosZ基因）分离明显，氨氧化菌（amoA基因）分离不明显。对于AOB，3/30样本的泥质含量在5%到10%之间，群落更类似于砂质群落（泥质 < 4%）。对于AOA，群落在中等泥质含量时表现出较大的变异性（集群2和3，泥质含量分别为3.6%至7.6%和0.86%至9.8%），并且对泥质的表观敏感性更高。  

先前已被证明碳氮比与泥质含量共同变化。反硝化菌以及AOA和AOB已被证明对这个比率很敏感，因此碳-电子受体（在本文中为硝酸盐）或碳-氮比率可指示硝酸盐的命运。然而，我们对碳与总氮和碳与硝酸盐比率的估计与泥质含量无关（图S1）。此外，我们发现泥质含量和DNPOC（在考虑泥质含量后）是导致所有群落部分结构变化的重要因素（使用PERMANOVA测定-数据未显示）。这表明泥质含量和碳可用性是群落差异的主要驱动因素，尽管砂质样品中硝酸盐含量的高变化可能掩盖其对群落结构的相对贡献（图S2）。

我们检测到的绝大多数OTUs（66%）属于变形菌门、拟杆菌门和浮霉菌门。所有地点的15个最主要的门中有许多（15个中的9个）在沉积物类型之间的分布有显著差异（图3A）。在至少50%的样本中存在的门中，我们发现10%与泥质（14.4%的属）显著相关，5%与砂质（9.1%的属）显著相关（图3B）。虽然只有三种（类杆菌门；疣微菌门；Kiritimatiellaeota）与泥质含量显著相关（图3A）。这些分类群可能反映了泥质沉积物中不溶性复杂有机碳的浓度较高（图1）。多糖降解是拟杆菌门和疣微菌门的共同特征，Kirimatiellaeota可降解硫酸多糖这些多糖在海洋环境中含量很高。或者，上述分类群相对丰度的趋势可能反映了砂质和泥质之间的氧可用性差异。拟杆菌门、疣微菌门和Kirimatiellaeotaclade 中的物种更适应缺氧条件。相比之下，就相对丰度而言，大量代谢多样化的门（变形菌门，尤其是γ-变形菌纲；浮霉菌门；放线菌门；酸杆菌门；绿弯菌门；硝化螺旋菌门）在砂质中更为明显（图3A）。富含砂质的分类群的更大多样性可能反映了有机碳连续好氧降解的更大生态位空间。

图3.（A）泥质沉积物和砂质沉积物中最丰富的门和变形菌纲的相对丰度。这里介绍的分类群对两种沉积物类型的丰度至少有1%的贡献。彩色分类群表明沉积物类型之间的分布存在显著差异，泥质（紫色）或砂质（橙色）沉积物之间存在显著相关性。（B）与每个分类水平的泥质含量强相关（相关系数泥质 > 0.6或砂质 < -0.6）和显著（P值 < 0.05）相关的分类群部分。灰色条代表与任一沉积物类型相关性较弱且无显著相关性的分类群部分。仅选择存在于所有样本中至少50%且已适当注释到分类学水平的分类群进行分析。  

虽然一些门在相对丰度上表现出对泥质和沙质的明显偏好，但这些趋势并不一定反映了较低分类水平（纲、目、科、属）的沉积物偏好（图S3）。尽管大多数微生物群落对这两种沉积物类型都没有强烈的偏好，但我们观察到，每个分类水平上有大约10%的分类群与泥质含量（图3B）具有强正相关性（图3B），其中在不同的分类水平上有约5%的群落对其门具有一致的偏好（对门的偏好的保真度，图S3）。这可能表明，尽管在泥质相关群落中观察到的空间异质性更大，但泥质沉积物中持续丰富的核心常驻类群能很好地适应泥质中的选择压力和资源（图S4）。相比之下，砂质中大部分分类群可能是暂时性的，因为在科和属水平上只有约2.5%的分类群对砂质保持一致的偏好（图S3）。

为了进一步说明沉积物泥质含量的增加是如何驱动群落差异，我们绘制了群落Bray Curtis差异和样本中435个泥质含量的成对差异之间的关系，作为一个连续统一体（图4）。所有群落部分显著正相关，但反硝化菌的正相关最强，其次是所有原核生物、AOB，最后是AOA。广义加性模型表明，泥质含量差异解释了反硝化菌群落最大变化（50.5%）和最小的AOA（16.9%）群落差异。绘制曲线的变化率可用于阐明与群落结构相关的生态因素，如选择或扩散。结果表明，原核生物群落总体上高度不同，但随着泥质含量成对差异的增加（图4左上角），差异性不断增加，表明沉积物类型在构建这些群落时施加了适度的选择压力。虽然观察到具有等效泥质含量的所有测量的氮循环群落高度相似，但绘制的曲线明显较陡，表明随着泥质或砂质含量的增加，对反硝化菌和硝化菌群落施加了更强的选择压力，导致更大的差异率。因此，预计反硝化菌和氨氧化菌对陆源沉积物输入的进一步增加高度敏感。在成对氨氧化菌群落差异中较高的变异性也表明局部物理化学条件可能在群落结构中起着关键作用。

图4. 非折叠群落（Bray-Curtis）和泥质含量（Euclidean）距离矩阵的散点图。16S rRNA、AOB和clade I nosZ的曲线（绿色）采用薄板样条拟合广义加性模型（GAM，Gaussian error distribution）。AOA的回归采用线性模型拟合。阴影（灰色）区域表示拟合模型的95%置信区间。每个图内的值表示调整后的R2和标准化的Mantel统计（rm）。所有回归和Mantel检验都是显著的，后者的显著性是在999次排列后确定的。3 砂质-泥质划定群落的空间异质性

为了比较与泥质沉积物和砂质沉积物相关的群落之间的空间异质性程度，我们确定了在序列中确定的粒度划分集群的β多样性（图2）。我们的分析表明，在泥质沉积物中，原核生物群落和能够还原一氧化二氮的亚群往往比沙质沉积物中的亚群更易变（图S4），尽管这种差异仅在考虑所有原核生物时才显著。相比之下，AOB在砂质沉积物中表现出明显更多的非均质性，而AOA没有明显的趋势（图S4）。因此，我们的数据表明，影响泥沙中群落变异性的因素并非对群落的所有部分并不相同。这可能是由于砂质和泥质所提供的生态位空间不同。我们观察到砂质沉积物中孔隙水硝酸盐、总氮和沉积硫的变化更大（图S2）。我们还发现与砂质沉积物相关的硫循环类群相对丰度较高（见补充信息中的结果）。这一发现与砂质沉积物中沉积硫的高度可变性一起表明，硫循环可能是这些沉积物的一个重要特征，尽管在空间上具有异质性。另一方面，泥质沉积物的孔隙水和沉积物中的有机碳和磷往往具有更大的变异性。虽然我们不能从数据中得出结论，即砂质在孔隙水营养方面的化学异质性更大，但它们在有机碳方面相对较差。因此，泥质更可能支持异养原核生物和反硝化菌的更大多样性，并且这些生物可能在更大程度上受到泥质中有机碳含量的更高浓度和可变性的影响（图1和图S2）。

4 泥质和砂质含量对微生物群落多样性、氮氧化物还原菌和氨氧化菌的影响

泥质和砂质相关群落的异质性趋势往往与α多样性中观察到的趋势一致（图5和图S4）。泥质沉积物中的原核生物、反硝化菌（定义为clade I N2O-还原菌）和AOA α多样性（丰富度、Shannon多样性 ± 均匀度）明显增加，泥质含量和反硝化菌之间的相关性在所有指数中都是显著的。这些结果与Kostka等人的观察结果一致，即海洋泥质中的微生物群落比海滩砂质中的微生物群落更为多样。相比之下，虽然AOB丰富度随含泥质含量的增加而增加，但相关性较弱且不显著，我们发现，与异质性一样，其他AOB α多样性指标（Shannon多样性和Pielou均匀度）也随含泥质含量的增加而显著降低。

图5. α多样性度量的散点图，即（A）物种丰富度，（B）Shannon熵（自然对数）和（C）采样泥质含量中每个感兴趣基因的Pielou群落均匀度。每个图中的注释（ρ）表示斯皮尔曼相关系数，其中显著相关用星号表示。标有nosZ的图仅代表clade I nosZ。

尽管反硝化菌α多样性随泥质含量的增加显著增加，但在泥质含量约为7.5%时达到最大值，然后趋于平稳（图5）。鉴于大多数反硝化菌是异养兼性厌氧菌，泥质含量和反硝化菌多样性之间观察到的正相关并不令人惊讶，因此更适合泥质环境的高碳和缺氧。我们怀疑，反硝化菌α多样性的稳定期是由反硝化和硝酸盐异化还原为铵（DNRA）之间的竞争造成的，这两者都是由不同的原核生物进行的。增加的有机碳（图1）和在泥质沉积物中经常发现的潜在硫化物和厌氧条件，都是有利于DNRA的条件，这可能导致反硝化细菌向氨化菌的转变。

与反硝化菌相比，氨氧化菌的总体多样性较小，尤其是AOB。鉴于能够进行氨氧化的分类群范围相对狭窄，预计多样性较低。好氧氨氧化主要由奇古菌门进行并挑选β-变形菌和γ-变形菌。泥质沉积物中AOB多样性的降低可能反映了较低的氧气可用性，可能选择了特定的AOB种群（如欧洲亚硝化单胞菌和亚硝化单胞菌），能够通过化学有机营养在缺氧和富碳环境中生存。然而，AOB中的化学有机营养仅在高度特定的缺氧条件下发生，并且受到铵的抑制。此外，在泥质和有机质丰富的条件下，与异养生物的竞争将对AOB群落施加选择压力，从而降低AOB的总体多样性。这很可能也适用于AOA，但我们没有观察到AOA中的多样性下降。相比之下，AOA相对不变的多样性模式（图5B和C）和较高的泥质丰富度（图5A）表明它们受不同因素的影响。例如，AOA（而非AOB）的增长已被证明对氧浓度相对不变。AOA培养物的低氧半饱和常数证实了这一点。先前的基因组研究表明AOA具有需氧混合营养的潜力。然而，最近的研究表明并非如此，AOA并不同化碳化合物，而是碳化合物通过清除活性氧物种来保护AOA。此外，Qin等人对可用thaumarchaeal基因组的分析揭示了不同AOA谱系使用的灵活策略，例如高亲和力或低亲和力氨转运蛋白的差异表达，使它们能够从缺氧海洋最低区到营养丰富的土壤中生存。因此，有机碳的保护作用和AOA谱系的适应性可能有助于它们在泥质环境中的生存。尽管许多研究试图确定有助于AOA和AOB之间生态位差异的参数，但始终决定两个氨氧化群落分布的环境因素和机制仍然难以捉摸。

5 氨氧化菌对泥质含量增加的响应的丰度、表达和相对贡献

来自AOA和AOB的氨单加氧酶基因和转录（amoA）的量化表明，两者在泥质沉积物中更为丰富（图6A和B，表S2），这表明氨氧化在砂质中较低，在泥质中较高。与这一趋势一致，我们发现与古细菌（Ca. Nitrosopumilus）和细菌（Nitrosomonas）类群密切相关16S rRNA基因OTUs的相对丰度较高，这些类群已知可将氨氧化为亚硝酸盐（图7）。此外，我们还观察到泥质沉积物中硝化螺菌属的相对丰度较高。硝化螺菌属与亚硝酸盐氧化密切相关（亚硝酸盐氧化细菌），尽管有些也将氨完全氧化为硝酸盐。深渊氨氧化古菌（AOA）、亚硝基单胞菌（AOB）和硝基螺菌（NOB）OTUs的相对丰度与amoA基因和转录拷贝数之间的正相关（表S2）表明，泥质沉积物中氨完全氧化为硝酸盐的可能性更高（通过AO分类群和NOB的组合）。因此，氨和亚硝酸盐氧化的组合过程在泥质沉积物的生态功能中可能具有更大的相对重要性。

图6. 每克湿沉积物的基因和转录拷贝的回归（分别为A和B；纵轴在自然对数的尺度上，以便更好地直观表示），以及从沿采样泥质含量（水平轴）进行的基因定量实验获得的基因和转录拷贝比率（分别为C和D）。曲线（绿色）采用对数正态分布广义线性模型拟合。阴影区域表示每个模型的95%置信区间。图C和D中的水平线（紫色）表示比率为1。包含标签“nosZ”的图仅表示clade I nosZ。

 图7. 16S rRNA OTUs中硝化菌的相对丰度。红色和绿色点分别代表古细菌（AOA）和细菌（AOB）氨氧化菌。蓝色点代表亚硝酸盐氧化细菌（NOB）。

尽管AOA比AOB更多样化（图5），但基因定量数据显示，90%的样本中AOB比AOA更丰富，77%的样本在AOB中的丰度至少高出2倍（泥质最高的样本中高达20倍）。此外，随着沉积物变得更加泥质化，AOB变得越来越占优势（图6C）-古细菌/细菌amoA基因比率与泥质显著负相关（表S2）。AOA存在于不同的陆地、淡水和海洋环境中，一些研究发现，河口和海洋环境中的AOB数量远超AOB。然而，总体上关于AOA对AOB的环境优势的研究产生了相互矛盾的结果，可能是由于这些门内的生理多样性。相反，我们的数据支持来自河口的研究结果，表明在高盐度下，AOB的数量可以超过AOA。此外，我们的结果表明，古细菌amoA基因拷贝数在在泥质含量差异很大的沉积物中是恒定的（图6A），氨氮也有相应的变化（图1）。这一发现反映了Santoro等人的研究，他们发现AOB丰度受穿过地下河口的盐度和/或氧气的影响，而AOA丰度保持相对一致。

尽管基于amoA基因拷贝，AOB的数量超过了AOA，特别是当沉积物中泥质含量增加时（图6C），我们检测到细菌和古细菌amoA转录物的数量大致相似（图6B）。这表明AOA的活化不成比例，即使培养的AOB具有高10倍的特定细胞活性。此外，虽然AOA丰度和泥质含量之间没有很强的相关性（表S2），但随着沉积物变得越来越泥质化，古细菌和细菌的amoA基因表达以相似的速度增加，并且两个分类群在更泥质化的沉积物中更为活跃（图6B）。尽管我们确定了古细菌/细菌amoA转录物比率与泥质含量之间的显著正相关（表S2），但图6D所示的拟合模型表明，泥质含量不是预测古细菌与细菌氨氧化相对贡献的一个强有力的因素。先前的研究提示，基于对氨和硫化物浓度的耐受性，AOA和AOB可能存在差异。然而，我们的amoA基因丰度数据并未表明氨氧化菌的生长抑制作用，即使我们样本中估计的氨浓度（图S5）超过了被认为对AOA有抑制作用的限度。此外，硫化物浓度预计会随着泥质含量的增加而增加，被认为对古细菌的氨氧化有抑制作用，但对细菌没有。尽管如此，AOA:AOB amoA表达的比率保持不变。综上所述，我们的结果表明AOB的丰度更高，特别是在泥质中，但AOA和AOB的活性相似。

6 一氧化二氮还原菌活性及其与氨氧化菌的关系

反硝化菌丰度和活性与泥质含量呈显著正相关（图6A和B，表S2）。这是预料之中的，因为反硝化菌主要是异养原核生物，而反硝化作用主要是厌氧过程。反硝化菌的基因和转录副本数量超过AOA和AOB的组合至少1.6倍，甚至超过50倍。nosZ与amoA基因和转录物丰度的比值始终高于1，这意味着反硝化菌丰度和表达始终高于AOA和AOB（图6C和D）。这些比率随着泥质含量的增加而整体下降，尽管基因的相关性比转录本强，而且两者都不显著，这可能是由于砂质中的高变异性（图6C和D）。图6所示的广义线性模型还表明，泥质含量是nosZ与amoA基因和转录副本比率的弱预测因子。结果表明，尽管泥质沉积物中有机碳含量更高，但相对于泥质、粘性沉积物，在砂质、可渗透沉积物中与氨氧化相关的反硝化表达略多（图1）。据报道，砂质沉积物比泥质沉积物具有更多的活性有机质，这可能促进异养反硝化作用。反硝化作用也不能完全被好氧条件或氧气浓度波动所抑制，反硝化菌可能通过组成型表达nosZ来适应周期性潮汐过程带来的氧气浓度波动。我们还发现，相对于砂质中的铵，硝酸盐浓度最高（图1），这可能进一步解释了这些沉积物中反硝化菌与氨氧化菌比率较高的趋势。尽管我们观察到泥质沉积物中反硝化作用的表达量更大，但这并不一定转化为实际的过程速率。此外，我们可能低估了这些沉积物中以N2形式去除N的潜力，因为我们没有测量clade II nosZ的基因和转录物丰度，这被认为对沿海沉积物中N2O的减少有很大贡献。然而，我们的结果表明，随着河口沉积物变得更加泥质化和更加富铵，基于基因表达数据，氨氧化与反硝化的1:1耦合更大。硝化-反硝化耦合作用此前已被证明是可渗透（砂质）潮下沉积物氮流失的重要机制。根据我们的数据，在氨氧化菌和反硝化菌的转录活性最高，且转录拷贝数之比接近1的泥质中，耦合的可能性可能更为重要（图6）。

结论

研究表明，沉积物粒度对河口沉积物的养分有效性、微生物群落结构和多样性以及氨氮氧化菌和氨氧化菌的活性有很大影响。泥质沉积物的氨态氮、有机碳和硫含量高于砂质含量高、渗透性强的沉积物。结果表明，微生物群落和特定的氮循环组分对沉积粒径非常敏感，不同的微生物群落与泥质或砂质有关。然而，不同群落组分对泥质含量的阈值和耐受性不同。其中，整个原核生物群落和反硝化组分对泥质含量变化最敏感，并在富泥质沉积物的多样性和空间异质性较高。相比之下，氨氧化菌多样性和空间异质性要么表现出不一致或不明确的趋势（AOA），要么反而在砂质中增加（AOB）。尽管泥质的异质性更大，泥质沉积物比砂质沉积物更有可能容纳一个核心原核生物群落。最后，结果表明，随着沉积物变得更泥质化并越来越富铵，古细菌和细菌的氨氧化和反硝化作用持续增加，并且在最泥质的沉积物中，氨氧化几乎同样支持反硝化作用。河口碳吸收/埋藏、氮循环过程速率和大型动物生态学的研究表明，沉积物粒度对养分可用性和生态系统组成有重要影响。我们的结果说明了沉积粒度对河口微生物多样性和氮代谢的决定性作用，包括耦合硝化-反硝化的潜力。