珠江下游浮游细菌群落结构的时空分布特征

浮游细菌群落对河流变化具有高度响应性,并可能影响河流生境的生物地球化学过程.因此,了解浮游细菌群落的时空特征,阐明其在河流生态系统中的生态功能具有重要科学意义.于2016年6月和12月对珠江下游浮游细菌群落结构的时空特征进行调查研究,并采用16S rRNA高通量测序技术对样品组分进行分析.结果表明细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、抗微菌门(Verrucomicrobia)和蓝细菌门(Cyanobacteria)组成.其中变形菌门相对丰度最高,主要包括β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria).季节上,丰水期Shannon-Wiener和Chao 1多样性指数高于枯水期其中芽孢杆菌纲(Bacilli)和黄杆菌纲(Flavobacteriia)差异显著;空间上,珠江下游可分为西江沿线、珠三角河网中部和广州市周边3个区域.采用RDA分析...     

新疆博斯腾湖浮游细菌丰度对富营养化及咸化的响应

本文以地处干旱地区我国最大的内陆淡水湖——博斯腾湖为研究对象,于2010年6月,在博斯腾湖大小湖区共选取23个采样点,采用表面荧光显微镜直接计数法( FDC)研究了水体中浮游细菌丰度的空间分布规律及其与环境因子的关系.结果表明:博斯腾湖水体中总氮(TN)浓度在0.26-1.45 mg/L之间变动(均值0.91 mg/L...     

乌鲁木齐10号泉水体细菌群落对地震的响应

以无震时期细菌群落及水文化学元素信息为背景,阐明有感地震时的泉水细菌群落映震特征． 2010年12月——2011年4月,乌鲁木齐周边先后发生了MS3.1和MS3.6两次有感地震．本文采用末端限制性片段长度多态性法(T-RFLP)分析了该时间段内乌鲁木齐10号泉中细菌群落结构、多样性、稳定性、优势类群及特殊类群变化特征．结果表明,水文地球化学指标对有感地震不敏感,泉水细菌群落结构稳定,地震对其优势类群及多样性影响均不显著,但无震时期部分类群（以82,170, 176, 462 bp为代表）在前后两次地震中丰度变化趋势相似,即震前有小幅上升,震后1——12天内出现极大值,之后丰度逐渐恢复至较低水平,且表现出与震级、震中距具有一定相关性．这表明部分泉水细菌对有感地震映震灵敏．      

大型浅水湖泊中浮游细菌群落的空间格局及其驱动机制——以太湖为例

浮游细菌在驱动湖泊物质循环、指示湖泊水环境质量等方面发挥重要作用,探明其在湖泊中的空间分布格局及其驱动机制,是揭示湖泊物质循环过程及水环境状况的关键。浅水湖泊具有水动力扰动强烈的生境特点,其中的浮游细菌群落空间格局的形成机制尚未明晰。本研究以大型浅水湖泊——太湖为研究对象,通过对全湖开展系统的野外调查,结合高通量测序技术、多元统计分析方法及生态学模型构建,系统探明太湖浮游细菌的空间分布格局,并揭示格局形成的驱动机制。结果显示：（1）太湖西北部湖区（藻型湖区）与东南部湖区（草型湖区）之间浮游细菌群落结构存在显著差异,而这两个区域内各湖区间及湖心区与周边湖区间之间的浮游细菌群落结构差异不显著,太湖浮游细菌群落结构整体上呈现较弱的距离衰减规律;（2）太湖草、藻型湖区及湖心区中浮游细菌群落结构分别与叶绿素a、透明度及总悬浮物显著相关,总体上环境变量对太湖浮游细菌群落空间格局的相对贡献率大于空间变量;（3）尽管确定性过程中的异质化选择、随机过程中的非主导性过程以及扩散限制对太湖浮游细菌空间格局的形成均产生重要影响,但总体上随机过程对格局形成的相对贡献更大;（4）太湖无序风场驱动的水力混合作用导致...     

南京玄武湖浮游细菌群落结构的季节变化及其与环境因子的关系

应用16S rRNA基因末端限制性片段长度多态性技术和多元统计方法,探究了南京玄武湖浮游细菌群落结构的季节性变化,并找出了浮游细菌群落组成分布的主要影响因子.结果表明,玄武湖4个季节中夏季Invsimpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数最高,而春季最低.非度量多维尺度分析结果显示浮游细菌群落结构存在着明显的季节性变化.Mantel检验、典范对应分析、变量分割分析表明影响玄武湖细菌群落结构最显著的环境因子为温度,其次为pH.营养盐浓度对玄武湖细菌群落结构的影响不显著.总的来说,本研究将有助于更好地理解富营养化水体中的浮游细菌群落组成的季节变化规律.     

细菌群落组成对微囊藻水华分解过程的响应

为探究细菌群落组成对微囊藻水华腐败分解过程的响应,在太湖梅梁湾沿岸进行为期11 d的原位围隔实验,模拟蓝藻水华聚集分解过程,并监测了此过程中水体环境因子和细菌群落组成.结果表明,水体理化因子和细菌群落组成在微囊藻水华分解的过程中发生了显著变化.冗余分析显示细菌的群落组成与水体氧化还原环境(溶解氧或氧化还原电位)、pH值、浮游植物生物量和营养盐浓度(总磷、硝态氮浓度)密切相关.研究还发现了某些与微囊藻水华分解密切相关的特殊细菌类群,其中隶属于黄杆菌科(拟杆菌门)的一个类群在微囊藻厌氧分解的阶段占据显著优势,其功能有待于进一步研究.     

温度对铜绿微囊藻群体培养体系中细菌群落组成及稳定性的影响

微囊藻藻际细菌影响微囊藻的生长及其水华的生消.然而特定微囊藻群体中藻际细菌群落组成对温度变化的响应规律仍不清楚.本文把一株从太湖分离得到的群体铜绿微囊藻,置于不同温度（15、20、25和30℃）下进行培养,分析各培养体系中不同粒径附生或游离细菌群落组成的异同.结果表明：温度显著影响微囊藻群体（>20 μm）附生、单细胞小群体（3~20 μm）附生和游离（0.2~3 μm）细菌群落的组成（PERMANOVA,P<0.01）,Sphingomonadales、Pseudomonadales和Cytophagales分别是3组细菌群落中的最优势菌目,相对丰度分别为21.35%、19.74%和33.44%.在3组细菌群落中都存在一些核心优势细菌类群,其丰度相对稳定,对温度变化不敏感.其中在微囊藻群体附生细菌群落中,优势菌属Brevundimonas和OPB56在20~30℃之间培养时其相对丰度较为稳定;单细胞小群体附生细菌群落中的核心优势菌属Mariniradius相对丰度也是在20~30℃之间较为稳定,而Gemmobacter相对丰度在4种温度下均较为一致;游离细菌群落中的核心优势菌属Porphyrobacter相对丰度在20~30℃之间时也相对稳定.另外,在15℃时,单细胞小群体附生和游离细菌群落的多样性都达到最高,总体细菌群落物种相关性网络复杂度最高,但合作性关联最弱.该研究结果对于深入了解微囊藻群体的藻菌关系有重要意义.     

丹江口水库浮游轮虫群落季节变动特征及其与环境因子的关系

为了解丹江口水库轮虫群落的季节变化及其与环境因子的关系,于2007年7月至2008年5月对丹江口水库轮虫群落及理化因子进行了周年调查.共检测到轮虫62种,隶属于12科23属,其中丹江库区30种,汉江库区54种.广布多肢轮虫(Polyarthra vulgaris)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、长圆疣毛轮虫(Synchaeta oblonga)、等刺异尾轮虫(Tri-chocerca similes)、冠饰异尾轮虫(Trichocerca lophoessa)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)为主要优势种类.丹江口水库轮虫年平均密度和生物量季节变化特征为:冬季春季夏季秋季;区域变化特征为:丹江库区取水口汉江库区五青入库区.相关分析表明,水体透明度、叶绿素a、总磷、溶解性氮和溶解氧浓度与轮虫密度和生物量呈显著的相关关系.夏季对优势轮虫密度变化有显著贡献的环境因子为SiO2-Si和溶解氧含量,秋季为溶解氧和pH,冬季为叶绿素a、溶解氧和DIN,春季为DIN.     

淀山湖不同季节营养盐含量与藻类群落的相互关系

于2009年1月至12月对淀山湖浮游藻类生物量及水体中N、P营养元素含量进行连续监测,并利用典范对应分析(CCA)对浮游藻类种类分布与环境营养因子间的相关性进行研究.结果表明:淀山湖全年藻类生物量呈现两次大规模增长时期,分别为春季的4月份(以绿藻为主)和初秋的8月份(以蓝藻为主),其中春季藻类群落最大生物量(39.68...     

不同生态处理方法对黑臭河道底泥细菌多样性与群落结构的影响

底泥细菌代谢是城市河道底泥代谢物的主要来源,最终决定城市河道的生态状况.本文研究了黑臭河道底泥经添加硝酸钙、生物促生剂和种植沉水植物处理后底泥中细菌群落结构的响应,以期为城市黑臭河道细菌群落的改善和综合治理提供理论依据.实验结果表明:经过不同生态处理后,上覆水中,添加硝酸钙组总氮(TN)含量显著高于对照组,添加生物促生剂组溶解氧浓度显著高于对照组.沉积物中,所有处理组的氧化还原电位值(ORP)均显著高于对照组,种植沉水植物组和添加硝酸钙组TN含量均显著低于对照组,沉积物理化性质得到一定改善.对不同生态处理组底泥细菌群落的研究发现,处理组底泥细菌群落产生了较大变化,且不同处理组细菌群落变化不同,生物促生剂组底泥中细菌的Sobs指数和Chao 1指数显著高于对照组和硝酸钙组,且生物促生剂组Shannon指数和PD指数显著高于硝酸钙组.Proteobacteria(Deltaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria)、Chloroflexi、Firmicutes、Bacteroidetes和Spirochaetae是各实验组的...     

滇池不同湖区浮游动物群落稳定性及其驱动因子分析

为了揭示滇池不同湖区浮游动物群落稳定性及其驱动因子,于2020年对滇池草海、大泊口、外海3个具有一定空间分隔的区域,按季度进行4次采样调查。结果表明,大泊口区域的溶解氧、透明度指标显著高于外海,总氮、总磷、悬浮物、叶绿素a和化学需氧量等指标浓度显著低于外海,草海理化因子浓度介于大泊口与外海之间。研究期间3个区域共鉴定出浮游动物41属(枝角类12属、桡足类8属、轮虫21属),轮虫种类和密度均占较大比例。浮游动物年平均密度大泊口(7771.3 ind./L)>草海(2901.1 ind./L)>外海(634.8 ind./L);年平均生物量草海(3.72 mg/L)>大泊口(2.15 mg/L)>外海(2.09 mg/L)。非参数多元方差分析(PERMANOVA)与相似性百分比分析(SIMPER)结果表明,滇池3个区域间浮游动物群落结构差异极显著,导致大泊口与草海、外海群落结构呈极显著差异的属种为轮虫类群的种类,导致草海与外海群落结构呈极显著差异的属种为枝角类和轮虫类群的种类。此外,浮游动物群落稳定性与物种多样性呈显著的正相关关系,且经过生态修复后水质有所改善的湖区...     

不同干扰条件下纳帕海湿地植物群落优势种群的生态位

2011年5、7、10月在纳帕海湖滨湿地选择3种不同人为干扰生境类型,每个干扰生境布设3个固定样方,对湖滨湿地植物群落中主要种群的空间生态位和季节特征进行研究.结果表明:在3种干扰水平维度上,春、夏、秋3个季节湖滨湿地植物生态位宽度指数前4位由大到小变化的顺序分别是:春季:绵毛酸模叶蓼(0.9731) >华扁穗草(0.8040) >平车前(0.6468) >毛果弹裂碎米荠(0.5021);夏季:平车前(0.8674) >荠(0.8581) >华扁穗草(0.8440) >绵毛酸模叶蓼(0.7814);秋季:华扁穗草(0.9698) >绵毛酸模叶蓼(0.7730) >平车前(0.6650) >西南委陵菜(0.6647).因此,湖滨湿地植物的生态位宽度在不同干扰水平上会随着季节的变化出现显著的改变.同样,生态位重叠和生态位分化随着季节的变化也会发生明显的改变,其中春、秋季的生态位重叠程度低,分化程度高,且春季较秋季略强,而夏季的生态位重叠程度高且分化程度低.这些结果为揭示纳帕海湖滨湿地植物群落格局与动态及人为干扰影响生物多样性的生态过程提供了基础资料,同时为进一步深入研究不同人为干扰下湖滨湿地植物群落中主要种群敏感性反应的规律提供了科学依据.     

Optimization of water allocation in the Shatt al-Arab River under different salinity regimes and tide impact

Wastewater effluents from irrigation and the domestic and industrial sectors have serious impacts in deteriorating water quality in many rivers, particularly in areas under tidal influence. There is a need to develop an approach that considers the impact of human and natural causes of salinization. This study uses a multi-objective optimization–simulation model to investigate and describe the interactions of such impacts in the Shatt al-Arab River, Iraq. The developed model is able to reproduce the salinity distribution in the river given varying conditions. The salinity regime in the river varies according to different hydrological conditions and anthropogenic activities. Due to tidal effects, salinity caused by drainage water is seen to intrude further upstream into the river. The applied approach provides a way to obtain optimal solutions where both river salinity and deficit in water supply can be minimized. The approach is used for exploring the trade-off between these two objectives.     

太平湖水库藻类演替与营养侦别研究

本文报告了1992～1993年间对安徽省太平湖水库藻类的演变以及库水营养侦别试验的研究结果。与1985～1986年资料相比,整个水库的藻类种类多样性下降,总种类数由175种降为112种,减少了1/3。藻类种类小型化现象十分明显,相隔6～7年,小型藻类的种类及其数量越来越多,单个藻细胞鲜重的平均值在敞水区和库湾区分别减少了63.6％和75.4％;平均细胞密度则分别增长了3.6和5.6倍;生物量的变化不大,增长不足1倍。营养侦别试验结果表明,磷仍然是该水库的主要限制因子,库水的藻类生长潜力约为对照培养基的1/4。     

抚仙湖垂向分层期间水体细菌群落结构组成及多样性的空间分布

水体垂向分层是深水湖泊一个重要的特征,这不仅影响水体理化环境因子,而且影响水生生物组成的垂向分布,但是对不同水层水体细菌的多样性和群落结构组成的形成与维持机制知之甚少.本研究以抚仙湖为研究对象,在水体热力分层期间采集不同位点、不同水层水样,借助16S rDNA Illumina Miseq高通量测序技术,探究水体细菌多样性和群落结构组成的空间分布特征及关键影响因子.研究结果表明:(1)抚仙湖北部湖心在水深15～40 m处出现温跃层,温度由23℃降至15℃,其余理化环境因子也存在明显的垂向分层现象;与垂向差异相比,表层水体各理化因子在水平方向上的差异相对较小.(2)在水平方向上,南部湖心表层水体细菌alpha多样性(Operational Taxonomic Unit数目和Faith’s phylogenetic diversity)最高;在垂向上,水体细菌alpha多样性随着采样水深的增加呈现单峰分布,在30和40 m水层最高;水体细菌alpha和beta多样性的垂向差异均显著大于水平方向差异.(3)表层水体细菌主要由Actinomycetales、unidentified Cyano...     

岱海水体及沉积物细菌多样性及群落组成特征

采用高通量测序技术,研究了内蒙古岱海流域入湖河流、湖水及沉积物细菌多样性及群落组成.结果显示,细菌多样性从高到低依次为：沉积物>河流>湖泊.聚类分析表明入湖河流、湖水和沉积物细菌群落可分为明显不同的3支,说明这3种生境中细菌群落结构有较大差异.物种注释结果表明,河流中优势细菌菌群为髌骨细菌(Patescibacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria);湖水中优势细菌菌群为放线菌门(Actinobacteria);而沉积物中优势细菌菌群为变形菌门和绿弯菌门(Chloroflexi).典范对应分析及Monte Carlo检验表明,电导率和悬浮物含量对水体中(河流与湖泊)细菌群落影响显著,二者共解释了细菌群落变化的86.5%;而冗余分析及Monte Carlo检验表明,泥深、磁化率和总有机碳对沉积物中细菌群落影响显著,三者共解释了细菌群落变化的47.9%.近30年来,岱海地区气候变化和人类活动导致湖水咸化,沉积物碳氮指标显著增长.岱海水体及沉积物细菌多样性及群落组成的差异及其主要驱动因...     

经低温、低光处理的藻类在不同光强、氮磷浓度下的生理生态特征

通过低温、低光处理太湖藻类后,研究光强、营养盐对水华早期藻类生长与组成的影响.结果显示:中光强(50μE/(m2·s))下藻类生长状态最优,高光强(200μE/(m2·s))次之,低光强(5μE/(m2·s))最差;中、高光强条件下,样品中均检测到了绿藻与硅藻,且其所占比例有随培养时间上升的趋势,光强越高其所占比例越大,低光强下则未检测到绿藻与硅藻.营养盐添加实验中,N+P添加组的藻类生长状态最优,P添加组较好,N添加组次之,对照组最差,说明在水华早期N、P均限制藻类生长,且P的限制作用大于N;此外,还发现营养盐对水华早期藻类的群落结构有一定影响,添加N或(和)P后,绿藻与硅藻均被检测到.从水华早期控制角度看,降低光强与营养盐(主要是P)均能在一定程度上控制浮游植物生物量及其生长;采取降低入射光强的措施后可能会出现更耐受低光的蓝藻尤其微囊藻占据优势的情况,相对低的N、P营养盐条件亦可能使蓝藻占优势,若一定程度上升高N、P营养盐浓度可使硅藻、绿藻逐渐占据优势,这为水华早期的选择性控藻提供一定的借鉴意义.