图3. 来自(a)WWTP 1、(b)WWTP 2、(c)WWTP 3和(d)WWTP 4群落WET测试中的细菌群落结构。

图4. 群落WET测试中Malikia spp.和hgcI_clade的丰度。

图5. 关键分类群(a) Malikia spp.和(b) hgcI_clade的网络分析，显示与群落WET测试中功能基因丰度、环境条件和其他属的相关性。3 功能多样性的转变来自群落WET测试和现场调查的基因模式表明，污水排放改变了细菌群落的功能多样性，其变化方向（即刺激或生长抑制）与污水浓度和接收水的营养状态有关。为了更深入地了解潜在关键类群的功能模式，将参与氮循环的基因作为目标。与氮减少相关的基因模式与Malikia spp.的响应相匹配，在群落WET测试中，该物种刺激与较高污水浓度有关（图4）。在群落WET测试中，硝酸盐还原基因（narG/napA）在高于50%的污水浓度时受到刺激，并且在微生物实地调查期间随着整个河口的污水排放而增加。使用Tax4Fun进行的基于16S的功能基因分析支持了这一观察，其中主要的硝酸盐还原基因（narG）的丰度随着污水浓度的增加而增加。此外，在群落WET测试中，亚硝酸盐还原酶的基因（nirS；反硝化步骤2）丰度在1%的污水浓度下增加，在50%的污水浓度下下降。虽然亚硝酸盐还原酶基因（nirK）的丰度显示出一些时空变异性，但有证据表明，其在较低浓度的污水中受到刺激，而在较高浓度的污水中受到抑制。为了完成反硝化（4步）途径，Tax4Fun预测一氧化氮还原酶（norBC；反硝化步骤3）随着污水浓度的增加而增加，而一氧化二氮还原酶（nosZ；反硝化步骤4）减少。与固氮相关的基因模式与hgcI_clade的响应相匹配，在群落WET测试中抑制了暴露于较高污水浓度的物种。在微生物现场调查期间，固氮基因（nifD、nifH）在污水排放下游趋于减少。Tax4Fun预测表明固氮酶铁蛋白nifH基因的假定丰度在污水浓度达到1%时增加，在污水浓度达到或超过10%时下降。在群落WET测试中，其他氮循环基因，包括氨氧化古菌（AOA）和细菌（AOB），以及硝酸盐还原基因（nrfA；硝酸盐还原成氨），在1%的污水浓度下都会增加，在50%的污水浓度下普遍减少。Tax4Fun还预测，在较高的污水浓度下，谷氨酸合成酶的活性会降低，几个谷氨酸脱氢酶会增加。