A culture-dependent survey of thermophilic bacteria from hot springs in Xiamen area in China

Microbes are believed to play important roles in ecosystem function in many environments. The hot springs of Xiamen Island are close to the Xiamen Sea, and may have some characteristics different from those of inland hot springs. Microbes living in the hot springs of Xiamen may have new characteristics. However, little is known about microbial communities of hot springs close to the Xiamen Sea. A culturedependent survey of microbial population in the Xiamen hot springs was performed by using an approach combining total cellular protein profile identification and 16S rRNA gene sequencing. A total of 328 isolates of bacteria were obtained from liquid and sediment samples from the Xiamen hot springs, including neutrophilic thermophilic bacteria and moderately thermophilic acidophiles. Neutrophilic thermophilic bacteria, which grow at a temperature range of 55—90℃ including Rhodothermus marinus (Strain 1), Thermus thermophilus (Strain 2), Thermus thiopara (Strain 3), Geobacillus stearothermophilus (Strain 4), Geobacillus thermoleovorans (Strain 5), and Pseudomonas pseudoalcaligenes (Strain 6), were recovered by 2216E plates. Moderately thermophilic acidophiles, which can grow at temperatures above 50℃ and a pH range of 1.8—3.5 such as Alicyclobacillus acidoterrestris (Strain 8), Sulfobacillus acidophilus (Strain 9), and Sulfobacillus thermosulfidooxidans (Strain 10), were isolated on selective solid medium containing sulfur and Fe2+. Among these strains, Rhodothermus marinus, Thermus thermophilus and Geobacillus stearothermophilus are not only thermophiles, but also halophiles. One bacterium strain (Strain 6) shared 99% nucleotide sequence homology with Pseudomonas pseudoalcaligenes on the 16S rRNA gene sequence, but was quite different from Pseudomonas pseudoalcaligenes in biological characteristics, suggesting that it may represent a novel thermophilic species. Results indicated that various species of neutrophilic thermophiles and moderately thermophilic acidophiles were widely distributed in the Xiamen hot springs and that Rhodothermus marinus and Thermus thermophilus dominated the cultivable microbial community.     

厦门地区近海温泉嗜热菌的分离、鉴定

嗜热菌是一类特殊的极端环境微生物.本文所用的实验样品采集于厦门地区两个近海温泉的4个不同位点,通过16SrDNA序列分析对所分离到的312株细菌进行了归类总结,鉴定出嗜热栖热菌、嗜热脂肪泥土芽孢杆菌、嗜高温纤维分解菌、泥土芽孢杆菌属、水生栖热菌、假单胞菌属、木糖氧化无色杆菌、uncultured sheep mite bacte-rium、uncultured gamma proteobacterium等9种嗜热菌株,其中嗜高温纤维分解菌和嗜热栖热菌是主要的可培养优势菌群.其生长温度均在60-85℃,中性pH值.从而得出厦门地区近海温泉样品中的微生物生长类群信息,并发现了某些可能的新菌群,有助于了解该地区近海温泉特有环境下的可培养的微生物群落类型.     

Isolation of anaerobic,extremely thermophilic,sulphur metabolising archaebacteria from New Zealand hot springs

Enrichments of New Zealand geo‐thermal samples, initiated in anaerobic sulphur‐containing media and incubated at temperatures above 85°C, yielded rod and coccal shaped organisms which possessed archaebacterial characteristics. Pure cultures were isolated and characterised. Five of the seven isolates, which were rod‐shaped organisms and did not have an obligate requirement for sulphur respiration, were similar to Thermoproteus sp. but had more neutral pH optima for growth. Three of these five Thermoproteus sp. were obligate heterotrophs, which has not previously been reported. The two coccal isolates had an obligate requirement for sulphur as an electron acceptor and were similar to Desulfurococcus sp. but again with more neutral pH optima for growth.     

厦门邻近海域油类污染状况评价

本文根据1998年7月和11月两个航次厦门邻近海区油类污染调查资料，对该海区的含量分布特征进行了分析研究。结果表明：厦门邻近海区油类含量均在海水水质标准范围内，如含量较高的马銮湾内其油含量为22．5μg/dm^3，九龙江口8号站为32．16μg/dm^3，马銮湾外6号站在11月份的37．28μg/dm^3。厦门邻近海区的油类来源主要是由于码头和船舶排污造成的，并且与其环境条件直接相关。     

海域基准价格评估:厦门案例研究

近年来,随着国家资源管理体制改革的加快,海域资源市场化配置程度不断提高,海域招拍挂即将成为海域使用权出让的主要方式。对海域基准价格进行研究,可以科学确定海域使用权的价格,为海域资源市场化配置提供科学支撑。本文建立了海域定级和海域基准价格评估方法,并利用建立的方法评估了厦门市货运港口用海、客运港口用海、游乐场用海和游艇泊位用海的海域基准价格。结果显示,厦门市各级各类海域基准价格差异很大,各地区各类用海的海域基准价格在11.04～89.32万元/公顷之间。从区域看,同一区域不同用海类型的海域基准价格相差很大,厦门岛周边海域基准价格普遍较高,与陆域的经济发展水平相对一致;从用途看,同级别海域游艇泊位用海年均海域基准价格最高,货运港口用海最低。     

厦门东侧水道海域的初级生产力

厦门东侧水道海域水体叶绿素a年平均值为 2 .79mg/m3,变化于 0 .64～ 8.0 1mg/m3之间 ;初级生产力年平均值为 2 61mg/(m2 ·d) ,变化于 1 5～ 52 5mg/(m2 ·d)之间 .叶绿素a含量以春、夏高 ,秋、冬低为特征 .初级生产力以春、秋高 ,夏、冬低为特点 ,季节差异较明显 ,尤其春、冬季的差别较显著 .研究结果表明该海域具有较高水平的叶绿素a含量和初级生产力 ,这与该海区地处亚热带 ,水温高、光照充足 ,营养盐比较丰富有关 .     

厦门海域贝类养殖环境中的大肠菌群和异养细菌

2005年和2006年春季(4月)和秋季(10月)研究了厦门海域贝类养殖环境(海水、底质)和养殖贝类中大肠菌群(TC)和异养细菌(HB)数量分布及其在不同介质中数量之间的相关性,并对贝类养殖环境卫生质量进行了评价。结果表明:潮间带贝类养殖区TC数量较高,虾池和浅海贝类养殖区的较低;虾池贝类养殖区HB数量较高,潮间带和浅海贝类养殖区的较低。总体上,厦门海域贝类养殖环境中TC和HB数量分布呈同安湾湾内和西海域高,同安湾湾口和大嶝海域低的格局。大多数站位海水中TC和HB数量春季稍高于秋季,养殖贝类体中TC和HB数量秋季高于春季,底质中HB数量春、秋季无明显差异,TC数量则秋季稍高于春季。浅海和虾池贝类养殖区海水与贝类、底质与贝类中TC和HB的数量之间均成显著正相关。贝类养殖区底质中HB和TC数量,软泥>粉砂质软泥>粉砂,贝类体内器官组织中HB和TC数量,僧帽牡蛎:外套膜>外套腔液>内脏团;缢蛏和菲律宾蛤仔:外套腔液>外套膜>内脏团。厦门海域贝类养殖环境受到TC和HB不同程度的污染,潮间带贝类养殖区和虾池贝类养殖区分别受到TC和HB的较重污染。     

厦门东侧海域表层海水质量现状与评价

厦门东侧海域除近岸个别测站粪大肠菌超标外，其他的海水水质指标均属GB3097－1997第1－2类标准水平，水质质量现状良好。     

厦门嵩屿电厂取水区域泥沙问题分析

本文在现场实测资料及模型试验成果基础上,针对嵩屿电厂三期工程具体特点,分析了九龙江河主取水口水域的自然条件和河床冲淤变化计算了取水口附近泥沙回淤量,并对取水口区域岸稳定性作了分析。结果表明,嵩屿电厂三期取水口建成后,其附近泥沙回淤强度为２５－２７ｃｍ／ａ。     

Long-term changes of phytoplankton community in Xiagu waters of Xiamen, China

Long-term changes of phytoplankton community by water sampling method in Xiagu Sea waters of Xiamen, China, were investigated in this study. Species composition of the phytoplankton community in these waters changed greatly since the 1950s. The numbers of Dinophyta species increased significantly, although Bacillariophyta species are generally dominant. The succession of dominant species in phytoplankton community is obvious:large-size dominant species such as Biddulphia sinensis of the 1950s were gradually replaced by small-size ones such as Cyclotella striata and Nitzschia closterium, and species that still maintain dominant such as Skeletonema costatum are also small ones, leading the whole phytoplankton community of smaller size. Cell density of phytoplankton community increased greatly, among which cell density of the most dominant species Skeletonema costatum have been increasing in exponent function. Margalef index of phytoplankton community decreased, indicating decline of biodiversity of the community, and dominant character of Skeletonema costatum increased. Generally, the structure of the entire phytoplankton community is becoming more and more singular and unstable, which makes the occurrence of red tides more frequent. The succession in the phytoplankton community is related to the long-term changes in marine environment, influenced by human activities and global climate changes, especially the increases of nutrient content.     

厦门海域蟹类资源的变化

本研究依据2006—2007年与2016—2017年各个季节在厦门海域采样获得的蟹类样品数据,对比分析了其种类组成、资源密度及其多样性指数。结果表明：厦门海域蟹类的种类组成有较大变化,种类更替率为55.32%,伴随着在两次调查中扇蟹科、方蟹科和关公蟹科等物种的新出现及梭子蟹科和长脚蟹科物种的消失,同时蟹类丰度(d)有所减少;均匀度(J)、种类多样性指数(H′)和资源密度变化较小;蟹类的群落结构变得更单一,容易遭到破坏;研究期间拟穴青蟹(Scylla paramamosain)资源出现一定程度的恢复,蟹类资源的平均个体质量有所增加,其中秋季蟹类个数密度增长较为明显。本研究建议在保证严格禁渔等管理的同时,加强对其海洋栖息地的管理和恢复。     

厦门海域尿素的时空分布特征及其影响因素

2016年8月(夏季)、10月(秋季)和2017年1月(冬季)、5月(春季)于厦门海域开展的4次水质调查,探讨了该海域尿素的时空分布特征及其环境影响因素。结果表明:厦门海域表层尿素态氮平均含量表现为夏季春季秋季冬季,其值分别为3. 06±1. 09、2. 64±0. 82、2. 30±1. 43、1. 67±0. 79μmol/dm~3。底层尿素态氮平均含量表现为春季夏季秋季冬季,其值分别为3. 13±0. 95、2. 70±1. 25、1. 65±0. 80、1. 56±0. 88μmol/dm~3。厦门海域尿素分布总体呈现出河口、内湾高于外部海域的分布格局;由厦门海域尿素含量的时空分布特征及其与环境要素相关性分析结果表明,厦门海域尿素的时空分布不仅受陆地径流输入和陆源排污的影响,还有可能受到海水养殖、海洋生物活动以及潮流的影响,这些影响因素共同调控着厦门海域尿素的时空分布格局。在春季,尿素是厦门海域可利用氮源的重要组成成分,尤其是在大嶝海域。     

厦门海域大型底栖动物两个优势种的发现及其数量分析

根据2004年在厦门海域22个取样站获得的4个季度的大型底栖动物调查数据以及历史资料,发现软体动物双壳纲的光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)是厦门海域大型底栖动物群落的局部、季节性优势种;环节动物多毛纲的昆士兰稚齿虫(Prionospio queenslandica)是局部优势、周年常见种。春季和夏季,光滑河蓝蛤在鼓浪屿附近海域的密度分别为1098.8个/m2和1720.0个/m2,夏季,在曾厝安附近海域的密度为3773.3个/m2,均占所在海域大型底栖动物密度的50%以上,而冬季和秋季,很少采集到光滑河蓝蛤。夏季和秋季,昆士兰稚齿虫在鼓浪屿附近海域的密度分别为871.3个/m2和232.5个/m2;从季度平均值看,昆士兰稚齿虫密度和生物量夏季最高,秋季次之,春季第三,冬季最低;昆士兰稚齿虫的优势度没有光滑河蓝蛤高,但在整个厦门海域均有一定的密度和生物量。本研究分析了光滑河蓝蛤、昆士兰稚齿虫数量与有机质、硫化物含量、水动力等环境因子之间的关系。     

滨海体育休闲海域空间适宜性评价——以厦门岛东南部滨海为例

本文以滨海体育休闲对海域空间支撑要求为出发点,以厦门岛东南部滨海为例,从资源条件、自然环境条件和社会条件等3方面,构建滨海运动休闲海域空间适宜性评价指标体系,在专家咨询的基础上采用层次分析法确定指标权重,评价滨海体育休闲海域空间适宜性,研究结果显示:(1)滨海体育休闲海域空间适宜性由南向北逐渐增强,最北部的观音山区较为适宜开展滨海体育休闲活动;(2)自然环境因素是衡量滨海体育休闲海域适宜性的首要因素;(3)决定水上滨海体育休闲海域空间适宜性的重要指标为海水浴场健康指数、海域面积、平均流速、低潮高地暗礁面积比例等,决定沙滩滨海体育休闲海域空间适宜性的重要指标为海滩平均宽度、平均坡度、清洁度等。     

厦门湾海域表层沉积物分布特征及其动力响应

沉积物分布对河口海岸地区的地貌演变和岸线变化非常重要。本文收集了2008年9月厦门湾海域的230个表层沉积物样品的数据,研究其表层沉积物空间分布和运输特征。厦门湾海域表沉积物的粒度分布特征非常明显。同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上探讨该区域泥沙运移趋势。结果表明,该海域有八种沉积物类型,粘土质粉砂占有比例最高,为65.22%;而且在不同的分区,由于不同的沉积物源和水动力条件,粒度参数特征也有所不同。径流、潮汐和波浪是海床表层沉积物、滩涂变化的主要控制动力,泥沙运动趋势与水动力条件密切相关。     

应用光合色素标记物研究2001年2～6月厦门西海域浮游植物群落结构

利用反相高效液相色谱（RP-HPLC）对厦门西海域2001年2～6月的浮游植物色素进行了测定,并首次运用CHEMTAX软件对该海域进行了浮游植物群落组成的分析,同时分析了环境因子对群落组成的作用.我们首先改进了RP-HPLC分离方案,分离的时间缩短了近1/3,达到了提高分离效率的目的.利用改进后的RP-HPLC方案进行色素分析显示,厦门西海域2001年2～6月期间,主要的特征色素是岩藻黄素（fucoxanthin）、19’-丁酰基氧化岩藻黄素（19’-butanoyloxyfucoxanthin）、19’-己酰基氧化岩藻黄素（19’-hexanoyloxyfucoxanthin）和多甲藻素（peridinin）,月平均含量分别在267.824～655.076、20.118～126.764、65.693～214.115、26.955～203.927μg/m3的范围变动.CHEMTAX计算的结果进一步表明：硅藻是主要优势类群,其次是定鞭金藻和甲藻,分别占总生物量的36.14%～79.27%、4.50%～37.40%和4.83%～21.37%.总生物量从2月到6月呈增长趋势,温度是主要的决定因子.硅藻和定鞭金藻所占生物量的份额呈相反趋势变化,表明种间竞争也是重要的因素之一.     

胶州湾沉积物中石油降解菌的降解能力及多样性研究

2013年青岛输油管道爆炸,大量石油污染了附近海岸。课题组采集了污染的沉积物样品,以原油为唯一碳源和能源,富集了四个石油降解菌群。生物多样性和群落分析表明,Luteibacter、Parvibaculum 和属于食烷菌科的一个属是降解菌群的主要优势菌,都属于变形菌门。从石油降解菌群中分离筛选,获得了9株具有不同16S rRNA基因序列的降解菌,分别属于8个属。重量法测定降解菌的石油降解率,其中5株的石油降解率大于30%。GC-MS分析结果表明,石油降解菌多倾向于降解烷烃,对多环芳烃的降解能力较差,其中5株细菌的烷烃降解率较大,仅1株菌D2对多环芳烃的降解率较大,其降解率在34.9%到77.5%。通过对高通量数据的分析,表明食烷菌属是菌群A和菌群E的主要降解菌群,其中筛选获得的菌株E4可能是菌群E的一株优势降解菌。本研究所筛选菌株证明了其石油降解潜力,为油污染海滩生物修复提供了菌株资源。     

厦门近岸水域海洋附着细菌的群落结构及其动态变化

为研究海洋附着细菌的群落结构及动态变化,在厦门近岸海区进行挂板实验.将无菌玻璃板浸没于海水中,连续放置14 d.分别于放置1 h和7、14 d后取玻璃板上附着生物样品.用细菌通用引物构建16S rRNA基因克隆文库,每个克隆文库随机挑选约40个克隆子测序,序列同源性分析和系统进化分析结果表明,所有的克隆子可分为六大类群:γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和真核硅藻类叶绿体,各类群分别占42.0%、4.5%、2.2%、2.2%、1.1%和45.0%.γ-变形菌纲变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)为优势附着细菌,占测序克隆子的31.5%.这类细菌在1 h样品中的比例超过一半,说明变形斑沙雷氏菌在生物膜形成初期发挥着重要作用.随着挂板时间延长,检测到的细菌类群有所增加:附着7 d后检测到拟杆菌门细菌,附着14 d后检测到厚壁菌门细菌.γ-变形菌纲细菌所占比例随挂板时间的延长而逐渐降低,从挂板1 h的81%降至7 d的21%,14 d的18%.另外,在各阶段的附着样品中,都检测到较多的真核克隆子序列,约占16%～64%.本研究为进一步阐明海洋附着细菌的附着动态及其在生物膜形成过程中的作用奠定了基础.     

厦门-金门海域表层沉积物中重金属铜铅锌镉的含量分布

1995年 1 0月调查研究了厦门 金门海域表层沉积物中重金属Cu、Pb、Zn、Cd的含量 ,Cu、Pb、Zn、Cd的平均浓度分别为 1 6 .6、5 2 .6、1 0 4、0 .2 0 5 (× 1 0 -6m/m ,干重 )。根据底质标准 ,Pb、Zn明显超标。从平面分布看 ,厦门岛南部海区(XJ1～XJ4号站 )的重金属含量高于北部海区 (XJ5～XJ7号站 ) ,北部海区又高于东部海区 (XJ9、R1、R2号站 ) ,尤其是南部海区的XJ1、XJ2、XJ3号站其含量明显较高。这一分布特征表明除了九龙江河流对该海域的贡献外 ,西海域的输入也是一个重要的因素。位于东部海区的XJ9、R1、R2号站 ,从XJ9至较靠近金门的R1、R2号站 ,重金属Cu、Pb、Zn、Cd的含量略有回升 ,其来源有待于进一步分析探讨。     

厦门东海域鱼类的群落结构及种类多样性研究

2003年7月至2006年6月对厦门东部海域用定置网和流刺网渔获鱼类进行周年逐月采样分析.结果表明,该海域鱼类至少有287种,录属于21目87科164属,以鲈形目最多,有151种,占总种数的52.6%.渔获物组成以近岸小型鱼类为主,底层鱼类和中下层鱼类合计有235种,占81.88%;中上层鱼类仅52种,占18.12%.鱼类的亚热带动物区系特征明显,暖水性种类达221种,占77%,暖温性种类66种,占23%,未出现冷温性种类及冷水性种类.鱼类种类存在明显的季节更替现象,月更替率大多在30%以上,最高达72.1%.定置网渔获鱼类年平均数量为277尾·网-1,年平均产量为1.93kg·网-1,平均数量和平均产量均以夏季大于秋季大于春季大于冬季;月平均数量和月平均产量均以8月最高,分别为700尾·网-1和5.0kg·网-1,2月最低,分别仅为55尾·网-1和0.38kg·网-1.种类丰度及数量变化与海域水温变化总体呈正相关关系.Shannon-Wiener种类多样性指数的月变化在1.555-4.337之间,多数月份的指数值在3以上,多样性水平较高.渔获鱼类中经济种类占比例较大,但绝大多数个体都比较小,年平均尾重仅6.97g.根据营养动态法估算潜在资源量为1 133.30t年-1,目前厦门东海域鱼类总渔获量已超过最大可捕量一倍以上,应加强资源的管理和保护.