象山港电厂温排水增温对浮游细菌群落空间分布的影响

沿海电厂产生的温排水已造成了较严重的环境问题,如生物病害和赤潮暴发频率增加。现有研究多关注温排水增温对浮游动、植物多样性的影响,而缺乏在物质能量循环过程起核心纽带作用的微生物对增温的响应和反馈。考虑到生态系统对增温的反馈取决于浮游植物的初级生产力和微生物异养呼吸之间的平衡,利用Illumina测序技术结合水体理化性质研究了象山港电厂温排水增温梯度下浮游细菌的空间分布特征。温排水预期的海水增温显著地增加了水体中硝氮(P=0.041,单因素方差分析)、化学需氧量(P0.001)、油污(P=0.004)和余氯(P=0.003)的浓度;但降低了溶解氧(P=0.034)和叶绿素a(P=0.045)的含量。此外,相似性分析发现温排水增温显著地(r=0.338;P=0.042)改变了浮游细菌群落结构,空间分布遵循空间距离-群落相似性衰减(r=-0.582;P=0.026)模型,周转速率为0.0013。细菌多样性主要受水体溶解氧、化学需要量和叶绿素a的影响,分别控制了34.6%、20.1%和10.0%的多样性变异。冗余分析(RDA)群落变异主要受环境因子(包括温度、油污、溶解氧和叶绿素a)的影响,一共解释了55.6%的群落变异;增温仅解释了4.8%的群落变异。因此,浮游细菌群落结构主要受环境因子的影响,这种各因子对群落变异相对贡献比例的特征与增温主要通过改变水质和浮游植物特征,以间接作用影响细菌群落组成的观念一致。此外,细菌多样性和群落组成受不同环境因子的驱动。相比而言,空间距离只控制了较小比例的群落变异(7.1%)。此外,筛选到11个细菌科,这些科的相对丰度与增温幅度显著相关,变化特征与各科已知的生态功能相吻合,如海洋螺菌科(Oceanospirillaceae)中有些菌株能够降解石油污染物,其相对丰度在高油污浓度站点增加(油污浓度与增温幅度正相关,r=0.558;P=0.030);嗜温的弧菌科相对丰度与增温幅度正相关。综上,研究结果初步明确了浮游细菌群落对电厂温排水增温的响应特征,并筛选到敏感的细菌科来指示和预测增温对生态功能的潜在影响。     

典型高原湖滨带底泥细菌群落结构及多样性特征

【背景】高原湖泊的富营养化日趋严重,而湖滨带作为湖泊的保护屏障对外源污染物具有拦截净化等作用,水环境变化则会对底泥细菌产生深刻影响。【目的】探究高原湖滨带底泥细菌群落结构特征及与水体富营养化之间的联系。【方法】基于16S rRNA基因高通量测序技术分析了阳宗海南岸湖滨带8个不同样点的底泥细菌群落结构及多样性,并结合样品水体环境因子,采用主成分分析(PCA)和冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨了水体富营养化对底泥细菌群落结构及丰富度的影响。【结果】湖滨带底泥细菌与水体富营养化程度存在响应关系,在水体富营养化程度高的区域(S3)细菌丰富度较高,操作分类单元(operationaltaxonomicunits,OTU)高达1473。反之,在富营养化程度低的区域(S1)细菌丰富度较低,OTU为730。阳宗海南岸湖滨带底泥中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),含有少量的放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);绿弯菌门(Chloroflex...     

鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布

[背景]界面微生物群落组成研究日益成为微生态系统的研究热点之一.[目的]探究鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布.[方法]选取鄱阳湖河湖交错带的典型采样点11个,现场采集水样,进行理化指标分析.运用扩增子测序获得了上述样品的16S rRNA基因序列数据.根据多样性指数和丰富度指数计算比较11个采样点样品的微生物群...     

施用芽孢杆菌对虾池底泥细菌群落的影响

对施用芽孢杆菌制剂后虾池底泥细菌群落的变化进行了研究。结果表明 ,芽孢杆菌制剂改变了虾池底泥细菌类群组成 ,增加了底泥好氧细菌的数量。利用Shannon Wiener指数进行生物多样性分析 ,发现试验池和对照池底泥细菌的多样性指数 (H)、丰度 (D)和均匀度 (J)在整个养殖过程的动态变化相似 ,前期较低 ,中期、后期和末期都有不同程度的升高。但是 ,与对照池相比 ,试验池的优势菌属发生了变化 ,黄杆菌属 (Flavobacterium)和粘纤维菌属 (Cytophaga)数量增加 ,而弧菌 (Vibrio)和发光细菌(Photobacterium)数量相对减少 ,且对虾的成活率、体重和产量提高。     

黄河口潮间带沉积物细菌群落结构特征

选取黄河口潮间带有植被覆盖和无植被覆盖两个区域采集柱状沉积物,利用实时荧光定量PCR技术和高通量测序技术分析有无植被覆盖沉积物中的细菌群落特征和功能差异,探究影响潮间带细菌群落结构的主要环境因子。结果显示,细菌丰度在有植被区域大于无植被区域。沉积物中细菌群落丰富度和多样性在有植被区域随深度的增加而增加,而在无植被区域其最高值出现在沉积物中层（14-16 cm）。两个区域在门分类水平上以变形菌（Proteobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、放线菌（Actinobacteria）和酸杆菌（Acidobacteria）为主;属分类水平上的优势类群为芽孢杆菌（Bacillus）、苍白杆菌（Ochrobactrum）、拟无枝菌酸菌（Amycolatopsis）和鞘脂单胞菌（Sphingomonas）等。相关性分析发现盐度和亚硝酸盐浓度对细菌群落多样性和丰富度影响显著。功能预测分析表明,有植被区域沉积物细菌在氨基酸代谢、膜运输和碳水化合物代谢方面功能活跃,而无植被区域细菌则在核酸复制和修复、能量代谢过程方面更为活跃。     

东湖通道工程对沿线底泥细菌群落结构和多样性的影响

为调查东湖通道工程对沿线底泥细菌群落结构和多样性可能造成的影响, 随着隧道施工的进程, 在东湖通道沿线的3个湖区中的19个采样点进行了3次采样, 通过PCR-DGGE结合分子克隆技术, 分析了细菌群落的群落结构及多样性。3批样品共检出细菌类群分别为5门18属、6门17属、5门11属。在门水平上, 底泥中的优势菌是变形菌门, 但其在总量中的比例随施工进程逐渐下降, 依次为86%、80.6%和43.9%。在属水平上, 施工初期的优势菌是埃希氏杆菌属, 施工后期却是Steroidobacter。通道施工初期, 汤菱湖、郭郑湖的湖心区域在属水平上的群落结构相似性较高, 与团湖差异显著; 接近施工区样点与远离施工区样点的底泥细菌群落存在显著差异; 因施工形成的临时封闭水域与敞水区除均有埃希氏杆菌属外, 其他菌属类群差异显著。施工后期的汤菱湖、郭郑湖及团湖的湖心区的底泥微生物群落结构趋于相似; 接近施工区样点与远离施工区样点的底泥细菌群落差异不显著; 封闭区和敞水区有相似的细菌群落结构。施工期间, 细菌群落的多样性指数的最高点都有出现在靠近施工区的位置。各批次样点的Simpson_1-D指数、Shannon_H指数、Margalef指数, 均随着施工进程而逐渐增加。因此, 东湖通道修建对通道沿线近距离的底泥细菌的群落结构和多样性产生了较显著的影响, 这种影响是暂时性还是持续性的, 尚需通道完工回填后的长期评估。研究将为进一步探讨通道修建等人为强干扰活动对浅水湖泊的可能环境影响和制定合理的生态修复策略提供理论基础和数据支撑。     

北京市妫水河底泥微生物群落结构特征

微生物对外界环境变化较为敏感,常被作为指示生物用于监测和反映水质情况。为满足延庆世园会和冬奥会举办对妫水河水质的调控要求,探讨妫水河底泥微生物群落结构特征及环境因子对其分布的影响。基于妫水河12个不同断面的水样和底泥样品,进行了水质、底泥理化性质分析,并对底泥的微生物群落结构特征进行了研究。结果表明,妫水河中、下游水体水质COD、NH~+_4-N、TN超标,其中上覆水TN含量与底泥TN含量呈极显著正相关(P=0.914);MiSeq高通量测序发现,妫水河底泥微生物共检出70门228纲1168属,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、绿菌门(Chlorobi)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)是妫水河底泥微生物群落结构中的主要菌门,在各个样品中相对丰度之和均占84%以上,其中变形菌门为第一优势门,占比达到45.3%—69.1%,而不同断面样品的优势菌属有所不同。妫水河底泥微生物群落丰度总体较高,多样性也相对较高,其中世园段D7点Ace丰富度指数和Shannon多样性指数均较其他点位低,分别为2673和6.56。RDA(redundancy analysis)分析表明,底泥氨氮和温度是影响其微生物群落结构的主要因子(F=2.92,P=0.038;F=2.81,P=0.014),妫水河底泥的优势反硝化菌属为脱氮单孢菌属和硫杆状菌属,其丰度与NH~+_4-N、水温呈正相关,同时与DO呈负相关。研究结果对妫水河水生态环境保护和水质管理提供数据支撑及理论指导意义。     

内蒙古退化荒漠草原土壤细菌群落结构特征

用PCR-DGGE技术对不同退化程度荒漠草地土壤细菌群落结构的分析表明:不同退化草地土壤细菌群落结构发生了明显的变化。2006年夏季,不同退化草地土壤细菌的Shannon-Weaver指数随退化程度的加剧呈降低趋势,由高到低依次是:轻度退化、中度退化和重度退化草地。2007年夏季多样性指数随退化程度的加剧呈先降低后增加的趋势,由高到低依次为:轻度退化、重度退化和中度退化。对17个克隆进行了序列测定所得到的16SrDNA在数据库中的登录号为:EU327142-EU327157和EU327164。将其与Genbank数据库中的序列进行比对,结果表明这些序列与已知序列的相似性均在95%-99%之间。系统发育分析结果表明,内蒙古荒漠草地土壤主要细菌隶属于以下几个分支:拟杆菌纲(Bacteroidetes),酸杆菌纲(Acidobacteria),变形菌纲(Proteobacteria)的γ、δ类群和厚壁菌纲(Firmicutes)。其中,拟杆菌纲所占的比例为47%左右,为优势种。     

旱区排水沟植被空间分布格局与土壤因子的关系

揭示旱区排水沟植被空间分布格局与土壤因子间的关系,可为旱区农田排水沟渠湿地的生态环境修复与生态灌区构建提供理论依据和技术指导。以陕西富平卤泊滩盐碱地的排水干沟和斗沟为例,采用野外调查、方差分析、相关性分析、典型相关分析和RDA分析方法,研究了排水沟边坡植被和土壤因子(含水率、电导率和pH)的时空分布特征以及植被和土壤因子间的相关关系。结果表明：(1)排水沟边坡植被分区明显(芦苇区、过渡区和共生区),干沟物种多样性高于斗沟、物种优势度低于斗沟;干沟和斗沟不同分区的植被Simpson优势度指数均随距排水沟距离的增大而减小,物种丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数随着距排水沟距离的增大而增大;(2)3月土壤含水率(均值23.7%)最高,9月土壤电导率(均值576.97μS·cm^-1)和pH(均值8.95)最高,但不同时期间差异不显著;干沟芦苇区的土壤含水率、电导率和pH最大,斗沟芦苇区的土壤含水率最高、过渡区的土壤电导率和pH最大,且不同分区间差异显著;(3)决定旱区排水沟植被空间分布和物种丰富度的关键土壤因子是含水率与电导率。根据研究结果,本文...     

鄱阳湖国家级自然保护区浮游生物群落结构及空间分布

为评价春季大旱后鄱阳湖国家级自然保护区浮游生物现状,对保护区所辖 8 个子湖及赣江和修河部分河段的浮游生物进行调查和分析。调查共发现浮游植物 53 属 97 种、浮游动物 23 属 42 种（包括原生动物 13 种、轮虫 23 种、枝角类 3 种和桡足类 3 种）,其中大湖池和朱市湖是浮游生物种类数最多的 2 个子湖。各子湖及赣江和修河间浮游生物现存量差异较大,其变化范围分别为260（8.18106）cells/L（浮游植物）、363073173 ind./L（浮游动物）,赣江以西区域的子湖和修河的浮游生物现存量显著高于赣江及其以东区域的子湖。调查水域优势度值（Y）大于 0.02 的浮游生物包括蓝藻 1 种、绿藻 2 种、硅藻 5 种、原生动物 4 种及轮虫 5 种。浮游生物 Shannon-Wiener 多样性指数（H'）和均匀度指数（J）的最大值均分别为 2.41 和 0.96,而其丰富度指数（Dm）值均小于 3。3 种多样性指数综合评价表明,保护区各子湖与修河和赣江水体受污染程度较轻,除蚌湖和梅西湖外,均处于中污状态。       

抚仙湖超微型浮游藻类群落结构空间分布特征

2016年7月对抚仙湖进行采样调查,研究抚仙湖超微型浮游藻类（超微藻）的空间分布特征及关键影响因子。结果表明,抚仙湖超微藻平均丰度为（8.58±3.25）×10³个/mL,其中超微蓝藻丰度显著高于超微真核藻。超微藻丰度在沿岸带较高,敞水区相对较低,北部最深点低于南部最深点;垂直方向上,超微藻丰度在水下10 m处达到最大值,随着深度的增加丰度逐渐下降。通过方差膨胀因子分析和建模得到超微藻丰度和环境因子的相关关系,水体的浊度、pH以及总磷对超微真核藻丰度有显著影响,而超微蓝藻的丰度主要是受到总磷的影响。结合流式细胞分选和高通量测序得到了抚仙湖超微真核藻的群落结构特征,主要是金藻纲、硅藻纲、甲藻纲等,其中金藻纲占绝对优势。在空间上,不同湖区和不同深度超微真核藻的群落组成也存在差异：表层水体以金藻纲、硅藻纲、甲藻纲为主;而在深层水体中超微真核藻的多样性降低,金藻纲为优势种。超微藻作为贫营养湖泊初级生产力的主要贡献者,对其组成和分布的研究有助于更全面的认识抚仙湖生态系统结构和功能。     

重金属污染对土壤动物群落结构及空间分布的影响

2002年6月,通过对淮南煤矿和发电厂灰场周围等8个样地采样调查,共获得大型及中小型土壤动物3859个,计22类,隶属4门9纲,优势类群为弹尾类、螨类、线虫类,占全部捕获土壤动物的74%;其余为常见类群和稀有类群.重金属污染对土壤动物的影响非常明显.在洛河发电厂灰场大坝外围,土壤动物群落的个体数和类群数随着距灰场水平距离的缩小和污染的加重而减少.土壤动物群落个体数和类群数在土层的垂直分布出现了逆分布或变化和缓现象,在土壤表层的聚集性消失.随着重金属污染的加重,土壤动物群落多样性指数、均匀性指数、密度-类群指数均趋于减小,优势度指数趋于增大.     

白音华矿区草地群落主要物种组成及空间分布

以内蒙古白音华矿区周边草地为对象,研究了矿区草地植物群落的主要物种组成及其空间分布特征。结果表明: 草地群落共出现55种植物,优势种为大针茅、黄囊苔草和糙隐子草,常见种有羊草、冰草和知母等,该6个物种的累计相对重要值为79.6%,其密度分别为 26.6、204.7、105.4、107.1、68.2和55.1株·m^-2。对6个主要物种的种群密度通过半方差函数进行模型拟合, 其种群分布分别符合指数模型、指数模型、指数模型、球状模型、线性模型和高斯模型;对其空间分布格局进行分析,各种群的结构比分别为59.2%、97.2%、89.1%、94.5%、62.6%和72.1%,表明黄囊苔草、糙隐子草和羊草种群的空间自相关性程度均较高, 主要受结构性因素影响, 而大针茅、冰草和知母种群主要受随机性因素影响。对分形维数进行分析发现, 大针茅、黄囊苔草、糙隐子草和冰草种群分布格局较简单,空间依赖性较强,而羊草和知母种群分布格局较复杂,空间依赖性较弱,结合2D及3D图看, 大针茅和知母呈现出梯度扩散,而黄囊苔草、糙隐子草、羊草和冰草则主要呈现斑块化分布,表明矿区草地群落主要物种的空间分布与开矿无显著关联性。     

Microbial activity and community structure in a lake sediment used for psychrophilic anaerobic wastewater treatment

Aims: The aim of the study was to investigate the feasibility of a continuous reactor for psychrophilic anaerobic wastewater treatment by using the sludge from cold natural environment. Methods and Results: Six sludge samples (S1–S6) were collected from different cold natural locations to select sludge with high anaerobic microbial activity under low temperatures. After a 225‐day incubation, the maximum specific methane production rate of a waterfowl lake sediment (S1) at 15°C (70·5 mLCH₄ gVSS^?1 day^?1) was much higher than all other samples. S1 was thus chosen as the seed sludge for the reactor treating synthetic brewery wastewater at 15°C, by immobilizing the micro‐organisms on polyurethane foam carriers. The chemical oxygen demand (COD) removal efficiency reached over 80% after 240‐day operation at an organic loading rate of 5·3 kg m^?3 day^?1, and significant enrichment of biomass was observed. Clone libraries of the microbial communities in the inoculum had high diversities for both archaea and bacteria. Along with a decrease in microbial community diversities, the dominant bacteria (79·5%) at the end of the operation represented the phylum Firmicutes, while the dominant archaeon (41·5%) showed a similarity of 98% with the psychrotolerant methanogen Methanosarcina lacustris. Conclusions: The possibility of using anaerobic micro‐organisms from cold environments in anaerobic wastewater treatment under psychrophilic conditions is supported by these findings. Significance and Impact of the Study: This study enriches the theory on microbial community and the application on anaerobic treatment of sludge from cold natural environments.     

The spatial population structure of a harpacticoid copepod community in spring

The spatial population patterns of an assemblage of meiobenthic harpacticoid copepod species were analysed for two sets of samples resulting from a systematic survey of an intertidal, estuarine, sandy beach in spring. The fauna was characterised by mesopsammic species, the 6 most abundant of which showed a great degree of interassociation, such that they could not be considered to distribute themselves independently. Populations of each of the 6 species were overdispersed, such that a negative binomial distribution adequately fitted all population samples. Spatial segregation of closely related species was indicated during the late spring sample, so leading to a patchy population distribution. It is proposed that during early spring, during periods of extreme disturbance in the seasonal r-selecting environment, the species populations do not interact, but that during periods of less extreme perturbation an interactive community evolves.     

安徽某铁矿不同矿山废水库中微生物群落结构特征

【目的】研究安徽某铁矿不同矿山废水库中微生物群落结构特征及其影响因素。【方法】对比分析了该铁矿3个大型废水库的地球化学特征,并用高通量测序技术研究了水体中微生物群落组成,进而用统计学方法解析了环境因子对微生物群落结构的影响。【结果】3个废水库中有2个为酸性,1个为中性,理化性质有明显的差异。近年形成的塌方采场废水库(TF) pH仅为2.55±0.01,Fe浓度高达154.95±0.78mg/L,SO_4~(2–)浓度为3374.86±3.81mg/L;形成于20世纪70年代的排土场废水库(PT)酸性略弱(pH 2.9±0.02),Fe浓度(34.57±4.00 mg/L)与TF相比明显降低,SO_4~(2–)浓度则高达10398.98±626.70 mg/L;东沙采场废水库(DS)则为中性(pH7.55),但SO_4~(2–)仍高达4162.99mg/L,主要的金属离子为Mg(594.90 mg/L)、Ca (650.10 mg/L)。3个废水库的原核生物多样性随pH的升高而升高。两个酸性废水库的原核生物组成较为接近,但TF的化能自养菌含量较高(69.54%±2.89%),PT的化能异养菌含量较高(64.45%±13.81%)。自养铁氧化菌Ferrovum在TF中的比例高达(64.17±1.84)%,在PT中则下降为(35.39±13.74)%。但PT中含有丰富的化能异养嗜酸菌如Acidicapsa(15.75%±3.99%)、Acidiphilium(10.65%±2.05%)、Acidisphaera (6.34%±1.02%)等。DS中虽然也含有较高的金属离子和SO_4~(2–),但其中的原核生物组成与TF和PT截然不同,主要为Limnohabitans (18.47%)、Rhodobacter (8.42%)等。3个废水库的真核生物群落主要由藻类组成,酸水库TF和PT中主要为棕鞭藻属(Ochromonas)和胶球藻属(Coccomyxa),棕鞭藻属在TF中(53.65%±2.02%)占优势,胶球藻属在PT中(68.84±10.4%)占优势,中性废水库DS中则主要是小环藻属(Cyclotella)(49.85%)。经统计学分析,pH是影响矿山废水微生物多样性和群落组成的主要环境因素。     

中国云南小兽寄生革螨的群落结构和空间分布

寄生在小兽体表的革螨可能是传播肾综合征出血热和立克次体痘等人兽共患病的媒介。本文报道了云南省28个县(市)小兽体表革螨的野外调查结果, 运用物种数、平均丰富度和Shannon多样性指数对小兽寄生革螨的群落特征和沿环境梯度的空间分布进行了研究, 并用系统聚类分析法 (SPSS 16.0软件)对18种主要小兽的革螨群落相似性进行了比较。在云南省28个县(市)共捕获到小兽14 544头, 隶属于5目（啮齿目、食虫目、攀鼩目、兔形目、食肉目）10科35属67种, 在捕获的小兽体表采集到革螨80 791头, 经鉴定属于10科33属112种。结果分析表明: 主要的宿主动物为黄胸鼠 Rattus tanezumi、齐氏姬鼠Apodemus chevrieri和大绒鼠Eothenomys miletus;纳氏厉螨Laelaps nuttalli、毒厉螨L. echidninus和贵州厉螨L. guizhouensis为革螨的优势种。齐氏姬鼠A. chevrieri、社鼠N. confucianus和黄胸鼠R. tanezumi体表寄生的革螨种类最多;臭鼩鼱Suncus murinus、齐氏姬鼠A. chevrieri和灰麝鼩Crocidura attenuata的革螨群落多样性最高。聚类分析结果表明, 大部分革螨群落的相似程度与相应小兽的亲缘关系及所处生态环境的相似性是基本一致的, 分类地位和生境选择相似的小兽, 它们的革螨群落也被聚为一类。革螨物种数沿纬度梯度的水平分布呈现两个峰值, 最大峰值出现在25°~26°N之间;沿海拔梯度的垂直分布呈单峰分布格局, 峰值在海拔2 000~2 500 m之间。革螨和小兽的多样性沿纬度梯度和海拔梯度的空间分布趋势也均表现出随着纬度和海拔的升高而先升高后降低的单峰型分布格局, 峰值分别出现在北纬25°~27°N和海拔2 000~2 500 m之间。结果提示云南革螨群落种类丰富, 多样性高。云南革螨物种数和多样性的分布格局可能直接受到古北和东洋两区系边缘效应的影响。     

苹果生长前期昆虫群落空间结构分析

在苹果生长的前期 ,将苹果树分为 1 8个区 ,研究每个区立体空间中的昆虫群落结构。结果分析表明 :苹果树中昆虫 (及螨类 )共有 2 7种 ,其中植食性害虫 1 5种 ,种数占总量的 5 5 5 6% ,天敌昆虫 1 2种占 44 44% ;昆虫群落在树上、下、中及内外层差异大 ,而在东、南、西、北 4方位上差异小。通过频次比较的方法与 χ2 检验得出 :梨星毛虫IlliberispruniDyar、山楂叶螨TetrangchusviennensisZacher、顶梢卷叶蛾SpilonotalechriaspisMeyrich均符合负二项分布 ;采用聚集指标法计算得出 :梨星毛虫、山楂叶螨、顶梢卷叶蛾均为聚集型分布 ,另外 ,山楂叶螨的I值最大 ,聚集度最高。以上的研究为苹果园有害生物综合治理提供理论依据