太湖有机聚集体上附着细菌群落结构与动态的T-RFLP分析

有机聚集体(organic aggregates),是指由浮游动(植)物的残体、粪便颗粒及各种有机碎屑、活的自养及异养微生物以及无机颗粒等由于物理的、化学的或生物的作用聚集而成的颗粒物。人们对水生态系统中有机聚集体的认识始于20世纪50年代的海洋学研究。细菌是有机聚集体最重要的组成部分之一。有机聚集体在水体中物质与能量循环中的作用很大程度上是靠附着其上的异养细菌而起作用的。目前,有机聚集体的概念在水生态系统中已被广泛接受,由于其独特的物理、化学及生物组成,以及复杂的形成、转化过程,使其在水生态系统中具有重要的生态学作用。然而,有关浅水湖泊中有机聚集体上细菌群落的研究目前尚未见报道。近年来,基于DNA多聚酶链式反应(PCR)的末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术是一种新兴的研究微生物多态性的分子生物学方法。该技术由于具有快捷、高分辨率、高通量和不依赖于培养等优点而被广泛应用于微生物群落结构的时空演替研究。本研究采用T-RFLP技术,研究了太湖梁溪河入湖河口(Site A)和贡湖湾(Site B)2006年6月至2007年5月一年间有机聚集体上附着细菌群落组成的时空变化规律。T-RFLP分析检测到这两个采样点共有187个独特的末端限制性片段(T-RFs),月平均T-RFs分别42.7和44.9。t 检验显示它们没有显著性差异(P>0.05)。虽然河口的营养盐浓度要显著高于贡湖湾(P<0.01),T-RFLP 结果表明,太湖中营养盐的浓度已经不是有机聚集体上附着细菌多样性的限制因子。聚类分析显示,除了春季外,河口和贡湖湾有机聚集体上细菌群落结构有明显的不同。在T-RFLP分析附着细菌群落组成及季节变化的基础上,采用多元统计方法研究环境因子与附着细菌群落组成变化的相关性。典型对应分析(CCA)结果表明诸多环境因子中,DIP、DIN 和水温与有机聚集体上细菌群落结构的变化具有显著的相关性 (P<0.05)。     

博斯腾湖细菌丰度时空分布及其与环境因子的关系

于2010年6月—2011年6月在新疆博斯腾湖共进行了9次采样,获得了140份样品,采用表面荧光显微镜直接计数法及广义可加模型(Generalized Additive Models,GAM)研究了表层水体中细菌丰度的时空分布规律及其与环境因子的关系。结果表明博斯腾湖细菌丰度平均值为(1.48±0.95)×106个/mL;细菌丰度季节差异显著,夏季最高(2.05×106个/mL),冬季最低(3.81×105个/mL)。在大湖区,春季和冬季细菌丰度最大值均位于湖区中部,冬季细菌丰度由湖区中部向东南、西南逐渐减少。夏季和秋季细菌丰度分布与春季大致相反,湖区中部较低,西北部较高。GAM分析结果表明,温度、溶解性有机碳(DOC)、叶绿素a、电导率、浊度等5个环境因子对细菌丰度总偏差解释率为81.2%,其中温度贡献最大,贡献率为63.3%,DOC、叶绿素a和电导率,贡献率分别为12.5%、2.7%和1.7%;浊度对偏差的解释率仅为1.0%。在温度超过22℃时,影响博斯腾湖细菌丰度空间分布的主要因子是DOC。     

水动力扰动方式对富营养化湖泊藻毒素的影响

太湖是一个典型的大型浅水湖泊,在季风影响下,常年受风浪扰动影响。为了解风浪扰动对太湖水体中微囊藻释放藻毒素(MC)的影响,于2018年7月采集含有微囊藻水华的太湖原水,在中国科学院太湖湖泊生态系统研究站设置了对照、间歇扰动和持续扰动3种处理方式来进行模拟实验,研究水体中藻毒素的变化,实验共持续19 d。结果表明:3种处理方式下,MC浓度的变化趋势一致,1~13 d呈升高趋势,其后均有不同幅度的下降;对照组MC浓度最低,平均值为1.69μg·L-1,显著低于间歇扰动组和持续扰动组(P<0.05);间歇扰动组和持续扰动组MC均值分别为1.81和1.86μg·L-1,两者差异不显著;3种处理方式下,单位藻细胞MC含量1~7 d持续减小,且各组间差异不显著(P>0.05);10~19 d各组均有一个先增加后减小的过程,且组间差异均显著(P<0.05),对照组、间歇扰动组和持续扰动组单位藻细胞MC含量均值分别为0.55、1.20和1.98μg·108cells-1;本实验条件下MC与氮磷等因子显著负相关,与水温、SS、Chla等之间显著正相关。本研究表明,扰动可促进水体中藻毒素浓度及单位藻细胞藻毒素含量的升高。