黄河口潮间带泥滩环境微生物群落特征研究
黄河口潮间带泥滩处于海陆交汇的过渡地带,在海陆理化因子交替作用下环境复杂多变。微生物作为泥滩环境生态系统重要的组成部分,其微生物群落结构特征与环境因子的作用密不可分。本文于2012年5月、8月、11月和2013年3月对黄河口潮间带区域进行了调查,研究其细菌总数和微生物活性分布特征,并对特定功能微生物展开调查,其次利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析方法,研究黄河口潮间带泥滩环境中微生物的结构多样性、种群丰富度及种群结构的动态变化规律。研究结果如下。 (1)细菌总数在2012年8月、2012年11月和2013年3月三个月份中变化范围分别为0.71×104~8.07×104cells/g dry sedime nt、0.84×104~2.04×104cells/g dry sediment和0.80×104~2.61×104cells/g dry sediment,平均值分别为3.18×104cells/g dry sedime nt、1.29×104cells/g d ry sedime nt和1.49×104cells/g dry sedime nt;2012年8月细菌总数向远离岸边的方向呈现先增大后减少的趋势,2012年11月由北向南四个断面呈现依次递增的趋势,2013年3月随断面不同变化趋势有所区别;温度是影响细菌总数变化的最主要因素。黄河口潮间带泥滩环境中的总菌数量总体较低,表层植被的覆盖情况是一个较为重要的影响因素。 (2)微生物活性在2012年8月、2012年11月和2013年3月三个月份中变化范围分别为1.85~2.53μg/g dry sedime nt、1.80~2.04μg/g dry sediment和1.67~1.92μg/g d ry sedime nt,平均值分别为2.20μg/g dry sediment、1.88μg/g d ry sedime nt和1.78μg/g dry sedime nt;2012年8月微生物活性向离岸方向呈现先增大后减小的趋势;2012年11月和2013年3月不同断面间微生物活性无显著波动; (3)特征功能菌方面,硫酸盐还原菌数量明显高于氨化细菌和铁细菌,是数量较多的微生物种类(群落),硫酸盐还原菌在2012年8月种类数量最多为3.19~3.59×104 cells/g dry sedime nt,氨化细菌数量总体偏少,仅在2012年8月份有比较明显的检出;其中2012年11月份除个别站位外,三种细菌检出很少; (4)黄河口潮滩微生物群落结构具有明显的时空分布特征,PCR-DGGE指纹图谱技术能够反映黄河口潮滩微生物的群落结构分布特征,利用该手段能够有效的得出关于该地区微生物的一些特征信息;泥滩环境表层沉积物 DN A的PCR-DGGE指纹图谱及条带显示,表层沉积物细菌的多样性较为丰富,条带重复出现的次数不高,各个站位存在一定差异;优势条带测序结果显示,该地区优势菌种类属于变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和异常球菌-栖热菌门(Deino coccus-Ther mus),其中拟杆菌门最多。垂直方向上该地区垂向分布优势菌种类属于变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bac teroid etes),其中变形菌门最多。黄河口潮滩沉积物微生物群落结构随季节的变化特征表现为除D2断面外基本上在相近季节时差异减小,相似度较高,季节间隔越远,差异越大。温度对于微生物种群具有一定的筛选作用,温度变化可能引起微生物种群的交替变化。细菌总数和微生物活性与温度均呈现较显著的正相关关系(r=0.4828,0.7327)。 (5)冗余分析(RDA)研究微生物群落结构和环境因子间的关系,表明温度、叶绿素a、粒度、盐度和有机碳都是影响微生物群落结构分布的重要因素。影响黄河口潮滩微生物群落结构分布特征的首要因素是地理位置,其次是温度,潮汐的影响作用相对较小。表层植被的覆盖情况导致微生物群落水平分布上的较低相似度;而垂直分布上相邻深度相似度较高,环境随深度变化,导致表层和底层的较大差别;黄河口潮滩细菌总数和微生物活性与粒度的研究结果表明,粒度对微生物的影响较弱(r=0.2005,0.3541);对黄河口细菌总数和微生物活性的研究表明,二者均与叶绿素a含量呈现负相关(r=0.3589,0.5394),后者比前者显著。
黄河口潮间带;微生物;泥滩环境;群落特征
中国海洋大学
硕士
环境科学
邹立
2014
中文
X172
63
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）