辽宁省三座大型水源水库细菌数量的时空分布特征

利用荧光显微镜细菌计法(AODC法),研究了辽宁省三座水源水库—大伙房水库、碧流河水库和桓仁水库细菌数量的时空分布。结果表明,三座水库细菌数量季节变化明显,从垂直分布上来看,中层水体的细菌数量最多。大伙房水库、碧流河水库和桓仁水库细菌密度的变化范围分别为(0.64~867.52)×107、(1.04~98.4)×107和(606.1~2 355.3)cell/m L。相关分析表明,大伙房水库和碧流河水库细菌数量与测定的各类生态因子均无显著相关性。大伙房水库细菌数量与水温、pH、TN、氮磷比呈正相关,与TP、COD、Chl-a呈负相关;碧流河水库细菌总数与温度、pH和Chl-a呈正相关,与TN、TP、COD和氮磷比呈负相关;桓仁水库细菌总数与温度、TN、TP呈显著正相关,与pH和COD呈显著负相关(P0.05),与Chl-a呈正相关,与氮磷比呈负相关。CCA分析结果显示,三座水库细菌总数的驱动因素有明显的水平差异。     

大伙房水库3种邻苯二甲酸酯分布特征与风险评价

大伙房水库作为辽宁省重要饮用水源地,库区水质安全具有举足轻重的作用。本研究对不同季节大伙房水库库区及主要入库河流中3种主要邻苯二甲酸酯(PAEs)的空间分布及季节变化特征进行了分析,并利用风险暴露模型对库区水体PAEs的风险特征进行了评估。结果表明,大伙房水库库区及入库河流流域中的PAEs含量均处于较低水平,在空间分布上库区中PAEs分布呈自东向西先增大后减小的趋势,在季节上具有夏季春季秋季的变化特点;主要入库河流中PAEs浓度呈自河流上游至下游逐渐增高的趋势,秋季河流水体中PAEs含量最少。在PAEs组分上,邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)在所有采样点均有检出,DBP和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)具有一定的同源性且与水中总氮、总磷浓度呈负相关。风险暴露模型结果表明,大伙房水库中DBP的非致癌风险指数均远小于1,不会对人体产生健康危害。     

大伙房水库上游三河系水生植物生态特征及生物效应分析

大伙房水库是我国大型水库之一,位于沈阳、抚顺两个大城市东部。最大库容达2.1×10~9m~3,是沈阳、抚顺两市人民生活用水主要水源之一。水库上游三条主要入库河流(浑河、苏子河和社河)流经清原、新宾、抚顺三县。这三条河的河水较浅,水生生物资源比较丰富。通过对其中水生植物的生态特征和生物效应分析,旨在探讨污染对水生植物群落结构     

辽河流域丰枯遭遇下水库调度

利用Copula函数分析辽河流域水库入库流量边缘分布及其生态径流量,得出水库可调水范围,在满足生态流量基础上,保障辽河流域城市供水。研究表明:(1)英那河与张家堡水库入库流量以对数正态分布为最佳边缘分布,其余水库入库流量最佳边缘分布均为广义极值分布,同时,Gumbel Copula与Frank Copula函数对水库入库流量拟合效果最优;(2)7组水库组合中有3组水库组合入库流量(白石与锦凌、白石与青山、张家堡与碧流河)丰枯异步概率高于丰枯同步概率,且枯枯遭遇概率较低,分别为13%,12%以及13%。其余4组水库组合枯枯遭遇概率皆高于27%,水库间入库水文过程发生同枯概率可能性较大;(3)使用90%保证率逐月频率计算法所求流量是辽河流域9个水库的最佳生态径流量。(4)枯水月水库间易发生枯枯遭遇,当水库间入库径流皆低于最小生态径流标准,水库无法对各自调水城市进行供水调度,其中,大伙房与桓仁、白石与锦凌、白石与青山主要在1、2月无法对沈阳、凌海和绥中县进行输水,桓仁与清河水库仅在2002年5月无法对开原进行供水,此时需考虑水库提前蓄水以满足城市用水需求。碧流河、英那河和张家堡水库虽两两存在无法输水情况,但可三者联动对大连进行联合调度,缓解无法输水问题。     

土地利用方式和社会经济对大伙房水库上游河流水质空间异质性的影响

根据2012 年8-9 月大伙房水库上游河流水体采样数据, 利用GIS 技术和地统计学方法, 分析了水质指标TN、TP、NH4⁺-N、COD_cr、BOD₅、pH、DO 和硅酸盐的空间变异特征, 并运用冗余分析的方法识别不同土地利用方式和社会经济状况对河流水质的影响。研究结果表明, 大伙房上游河流水质指标在空间分布上存在较大差异, 浑河(清原段)水质状况优于社河和苏子河, 靠近库区及库区周边小支流水质状况变差。TN、TP、NH4⁺-N、BOD₅ 和DO 的结构比大于75%, 说明其空间变化主要由随机性因素引起的, 硅酸盐结构比较小, 说明其受结构性因素影响显著。土地利用和社会经济的影响在大伙房上游水质空间分布占有重要份额, 其中土地利用能解释流域水质变异的16.2%, 具体表现为TN 和NH4⁺-N 含量与草地所占比例呈显著负相关, 与耕地所占比例呈显著正相关。TP、COD_cr、BOD₅、pH和硅酸盐含量与林地所占比例呈显著负相关, 与水域面积、建设用地和未利用地所占比例呈显著正相关。社会经济能解释大伙房上游水质变异的12.1%, 主要表现为水体TN、TP 含量与人均GDP 呈正相关, COD_cr 和BOD₅ 含量与工业比重呈正相关。因此, 合理配置土地类型、调控工业、农业和服务业等产业结构将在流域水生态管理中起到重要作用。     

广东大中型供水水库的磷污染与富营养化分析

2000年丰水期和枯水期对广东大中型水库的磷污染和富营养化现状进行了调查。结果表明,在调查的20个大中型供水水库中,一半以上的水库受到磷污染,磷污染已成为水库富营养化的重要原因。水库的总磷浓度与水库的营养状态基本一致。水库普遍存在磷限制现象,且枯水期的磷限制现象更为严重。在低温和磷限制条件下,硅藻比绿藻更加有优势。     

贵州山区新建水库浮游植物群落结构特征

对贵州山区新建水库的浮游植物群落结构特征进行研究,有利于了解同类水库的浮游植物群落演替趋势,还可以评估水华发生的潜在风险,为管理部门提供参考。贵州省六盘水市的观音岩水库和万营水库,分别为2018年和2017年建成蓄水的新建水库,文章以实地调查为基础对两座水库的浮游植物群落结构特征及其与环境因子关系进行了研究。2018年11月至2019年10月间的季度调查显示,两座水库分别检出32种和28种浮游植物,优势种均以硅藻和绿藻为主,藻类平均密度分别为3.46×10⁶和4.79×10⁶ cells/L。RDA分析结果显示,观音岩水库和万营水库浮游植物群落的主要驱动因子相同,均为水温(WT)、总磷(TP)和水体透明度(SD)。总体来说,新建水库在运行初期出现藻类暴发的风险较低,在后续管理中,应着重关注浮游植物密度受温度、外源营养及季节变化的影响。     

黄河三角洲菹草生长模型及其对水质的影响

通过连续对菹草生长过程的观测 ,用指数方程拟合了菹草从 10月中旬至第 2年 5月底的整个生长过程 (p<0 .0 0 2 ) ,设K=2 .5 kg/ m2时 ,用 L ogistic方程拟合了从 3月到 5月底的生长过程 (p<0 .0 0 0 )。通过 7月底至 8月初、10月、翌年 3月和 5月份对一个菹草型水库和无或有不同规模水草的 5座水库水生生物的周年调查发现 :(1)菹草型水库 TP最高峰的月份比其它水库的推迟 ,其它水库 10月份 TP最高 ,而菹草型水库 3月份最高 ;(2 )菹草型水库浮游植物最高峰的月份比无水草水库的推迟 ,无水草水库出现在夏季 (7～ 8月份 ) ,草型水库的出现在秋季 (10月份 ) ;(3)菹草型水库 3月份浮游植物生物量明显高于其它水库的 ,其硅藻占据更高的优势度 ;(4 )菹草型水库和其它水库之间的总磷和浮游植物数量的年平均值无明显差别 ;(5 )不同水库藻类数量年平均值与 TP年平均值相关极显著 (p<0 .0 0 5 ) ,而 TP又与氯化物 (Cl)相关极显著 (p<0 .0 0 5 ) ;(6 )水草的存在使p H略有提高 ,并使其在不同时间的波动幅度减小     

汤溪水库蓝藻水华发生的影响因子分析

汤溪水库位于北回归线附近的热带地区,是广东省东部的大型供水水库。1997年来该水库频繁在10～11月份发生蓝藻水华,但在2003年,蓝藻水华提前在7月份发生。对影响蓝藻水华发生的主要因子进行了分析,探讨了2003年蓝藻水华提前发生的原因。汤溪水库的营养物质主要来源于流域降水形成的地表径流,其中5月份降水多,水库营养盐输入量大;该水库浮游植物生长基本不受N、P营养盐限制,具备蓝藻水华发生的N、P营养盐基础。在4～11月份,水库表层水温为25～35℃,适合蓝藻水华的发生,水温与蓝藻、微囊藻的丰度具有显著相关性,较高的水温是蓝藻水华发生重要条件之一。在具备充分营养盐与适合水温条件下,水体稳定性是控制汤溪水库蓝藻水华发生时间的关键因子。2003年全年的降水仅为多年平均值的76.8%,且汛期7月份降水量只有64mm,远小于往年的同期降水量,汛期反常的水体稳定性导致了蓝藻水华的提前发生。     

不同土地利用/覆被情景下生态系统减轻水库泥沙淤积的服务能力与经济价值模拟

以ArcGIS9.2为平台,构建了生态系统减轻水库泥沙淤积服务物质量和价值量评估模型.整合2000年的相关数据将此模型应用于二滩水库,并模拟了10种不同土地利用/覆被情景下集水区生态系统该项服务的能力和在水库使用年限内服务总价值的响应.结果表明:2000年,二滩水库集水区土壤保持量12.1亿t·a-1,高值区分布于雅砻江干流和支流水网附近.泥沙输移比在河道附近和水库周边较高.水库周边是最为主要的保沙区.水库使用年限内,集水区对于减轻二滩水库泥沙淤积服务总价值27.53亿元.集水区内不同结构类型的土地利用/覆被情景对保沙能力所产生的影响各异,模拟保沙量符合林地＞草地＞裸地＞农田规律,农田保沙能力最弱,是二滩水库最为主要的产沙源.     

呼和浩特市大青山白桦根际土壤细菌群落结构研究

采用高通量测序技术对天然次生林生态系统演替过程中先锋树种白桦的根际土壤细菌多样性及群落结构进行了分析。研究结果表明:白桦根际土壤细菌隶属于28门、90纲、126目、213科、286属,在3个采样地中排名前8的优势细菌门的相对丰度均大于1%,分别为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。各样地中前3个门的相对丰度之和均在60%以上。对白桦根际土壤细菌的α多样性指数、门水平的聚类热图以及PCoA聚类结果的分析表明,3个采样地中,小井沟(B2)和哈达门森林公园(C2)白桦根际土壤细菌的物种组成更为接近,与井儿梁(A2)的物种组成有一定差异;且小井沟和哈达门森林公园的物种多样性及丰度(ACE指数)显著高于井儿梁,表明细菌对不同环境的适应能力有明显差异。对细菌群落结构与土壤理化性质的RDA分析及相关性分析表明,环境因子对白桦根际土壤细菌的影响顺序为:全氮TN酸碱度pH含水量WC速效钾AK硝态氮NN铵态氮AN有机质OM有效磷EP,其中,TN、pH和WC是白桦根际土壤优势细菌的主要影响因子。研究结果为深入认识森林生态系统中根际土壤细菌的群落结构和影响因子提供了理论依据。     

鄱阳湖湖泊细菌群落组成及结构——以松门山为例

于2011年5月在鄱阳湖——松门山湖区采集底泥与表层水样,分别提取了表层水体浮游和底泥微生物基因组DNA,利用454高通量测序技术对细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了湖泊底泥细菌、水体浮游细菌群落结构特征。结果显示:底泥细菌OTUs(Operational Taxonomic Units)为1454,表层水体浮游细菌OTUs为269;底泥细菌群落比表层水体更加多样化,底泥细菌的物种数大大多于表层水体。同时,底泥细菌群落与表层浮游细菌群落结构存在显著差异。物种分类显示鄱阳湖底泥细菌种类隶属于20门,228属,其中优势种群为δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia);表层水体浮游细菌隶属于13门116属,优势种群为β-变形菌纲、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)。结果进一步揭示,无论是浮游细菌群落还是沉积物细菌群落,优势细菌种群的基因型多样性更高。     

Diversity and Community Structure of Primary Wood-Inhabiting Bacteria in Boreal Forest

DNA-based pyrosequencing analysis of the V1- V3 16S rRNA gene region was used to identify bacteria community and shift during early stages of wood colonization in boreal forest soils. The dataset comprised 142,447 sequences and was affiliated to 11 bacteria phyla, 25 classes and 233 genera. The dominant groups across all samples were Proteobacteria, followed by Bacteroidetes, Acidobacteria, Actinobacteria, Amatimonadetes, Planctomycetes and TM7 group. The community structure of the primary wood-inhabiting bacteria differed between types of forest soils and the composition of bacteria remained stable over prolonged incubation time. The results suggest that variations in soil bacterial community composition have an influence on the wood-inhabiting bacterial structure.     

不同寡营养培养条件下南海水体细菌群落结构及其对碳源的利用特征

【背景】绝大多数海洋微生物不可培养,为挖掘海洋生态系统中可培养的微生物资源,研究者尝试寡营养培养等方法。【目的】比较不同寡营养培养条件下南海水体细菌数量、群落结构及其对碳源的利用特征差异。【方法】采用原2216E培养液(Y)、稀释10倍(Y-10)和稀释50倍(Y-50)的2216E培养液培养南海海水样品,用荧光定量PCR法和16S rRNA基因检测细菌数量和菌群结构;利用平板计数法计数异养细菌的数量,纯化鉴定可培养细菌;采用Biolog EcoPlateTM微板法分析不同培养基中细菌群落对碳源的利用特征。【结果】Y组细菌总数高于Y-10组和Y-50组,差异不显著(P0.05),但异养细菌数量显著高于Y-10组和Y-50组(P0.05)。16S rRNA基因测序结果表明,不同稀释倍数下的细菌群落结构差异明显,Y组检测出10门193属,优势类群为Proteobacteria(56.44%)和Bacteroides (37.27%);Y-10组检测出15门220属,优势类群为Proteobacteria (40.30%)、Bacteroides(36.91%)和Firmicutes (17.30%);Y-50组检测出14门226属,优势类群为Proteobacteria (45.19%)、Bacteroides(25.29%)、Planctomycetes (13.58%)和Firmicutes(11.21%)。通过平板培养,Y组和Y-10组均分离到6属14株优势菌,Y-50组分离到7属13株优势菌,其中,Bacillus为其共有的优势菌属,稀释10倍培养液筛得的Microbacterium(1株)、Vibro(1株)、Idiomarina(1株)、Halobacillus(1株)共4株优势菌和稀释50倍培养液筛得的Alcanivorax(1株)、Sulfitobacter(1株)、Alteromonas(1株)、Pseudomonas (1株)、Exiguobacterium (2株)、Vibro (3株)共9株优势菌不同于原培养液。通过寡营养培养,可培养细菌群落的代谢活性和McIntosh指数显著增加(P0.05),其对聚合物、羧酸、氨基酸、糖类的利用率也显著提高(P0.05)。【结论】通过寡营养培养能增加细菌群落的丰富度和多样性,提高可培养细菌的代谢活性和对碳源尤其是聚合物、羧酸、氨基酸和糖类的利用率,分离纯化可获得原培养基未筛选得到的细菌。因此,在南海远洋海域可培养细菌样品的采集及复苏时,可通过寡营养培养法获得更丰富的南海可培养微生物资源。     

天山北麓典型水库细菌多样性分析

为了探讨天山北麓中段水库细菌的多样性及其功能,选取蘑菇湖水库（MGW）、奎屯/车排子水库（KCW）、安集海水库（AJW）和八一水库（BYW）为典型水库进行宏基因组学分析。多点采集水库水样,收集水样中的微生物,CTAB法提取总DNA,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3-V4区,扩增产物进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH、QIIME等软件和在线工具分析水库细菌的多样性,使用PICRUSt软件和KEGG数据库预测细菌功能基因组成。结果表明,水库细菌分属18个门、38个纲和181个属,其中AJW的操作分类单元（Operational taxonomic units,OTUs）数量和多样性指数较高。4个水库菌群组成有一定的共性,在门分类阶元上优势菌为变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）;在纲分类阶元上优势菌为黄杆菌纲（Flavobacteriia）;在属分类阶元上优势菌为黄杆菌属（Flavobacterium）。然而各水库菌群组成也存在较大差异,在变形菌门中,γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的相对丰度在MGW和BYW较高,α-变形菌纲（Alphaproteobacterial）和β-变形菌纲（Betaproteobacteria）分别于AJW和KCW具有较高丰度;芽孢杆菌纲（Bacilli）在AJW和MGW具有较高丰度;相对丰度较高的菌属还包括AJW的动性杆菌属（Planomicrobium）、KCW的马赛菌属（Massilia）、MGW的不动杆菌属（Acinetobacter）和动性杆菌属以及BYW的假单胞菌属（Pseudomonas）和嗜冷杆菌属（Psychrobacter）;另外,AJW特有多种丰度较高的菌纲和菌属,其中微小杆菌属（Exiguobacterium）和CL500-29_marine_group均有利于水质和菌群多样性的维持。PICRUSt功能预测分析表明,4个水库菌群的多种代谢以及遗传信息处理、信号传递和细胞生长相关功能基因丰度较高,并含有环境异生物降解代谢相关基因,其中苯甲酸、氨基苯甲酸酯、氯烷烃和氯烯烃以及萘降解相关基因的相对丰度较高。以上结果提示,天山北麓中段不同水库菌群组成存在差异,其与水源、周边环境和人类活动等因素相关。水库菌群含有芳香族和有机氯等化合物降解相关基因,其可在污染物的降解和生物修复中发挥作用。     

再生水补水对河道底泥细菌群落结构的影响

以北京市永定河麻峪湿地再生水补水口附近河道底泥为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)技术探究再生水补水口附近底泥细菌群落结构的空间差异特征以及环境因子所产生的影响,并借助典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)方法分析麻峪湿地底泥细菌群落结构空间差异特征的形成原因。分析结果表明:河道底泥微生物群落对再生水的净化主要发生在距补水口1200m的范围内,随着再生水与上游来水径向混合净化渐变过程,在补水口2000m处河道底泥微生物群落结构与河道再生水补水口上游趋于相似。基于样点聚类结果的群落结构多样性分析表明随着再生水净化过程的实现微生物综合多样性指数呈现下降的趋势,从均匀度指数的变化趋势看,再生水补水口具有最高均匀度指数,补水口下游1200米处由于非优势菌群所占相对丰度最低以及偶见菌群缺失,导致群落结构比较单一、群落多样性和均匀度指数都最低。CCA方面分析结果表明再生水补水口上游细菌群落与因累积效应形成的重金属有密切关系,补水口出口底泥细菌群落则主要受到总磷和总有机碳的影响较大,而再生水补水与上游来水汇水径向渐变过程可能与氨氮净化具密切关系。研究区的主要优势菌种为假单胞菌属、贪食菌属和芽孢杆菌属,是与再生水中有机碳、氮降解具有密切关系的菌属。     

锑矿废水影响下水库沉积物中细菌群落结构特征研究

【背景】水库沉积物中的微生物是水生态系统的重要组成部分,在沉积物物质循环中起重要作用。【目的】揭示含锑废水影响下水库表层沉积物中细菌群落结构特征及影响因子。【方法】基于Illumina高通量测序技术,对冷水沟水库表层沉积物细菌群落结构进行研究并分析其与沉积物理化性质的相关性;基于FAPROTAX软件对细菌功能进行预测分析。基于重金属污染负荷指数法评价水库重金属污染情况。【结果】高通量测序结果表明冷水沟水库的细菌群落较为丰富,主要由变形菌门(Proteobacteria,40.32%-20.19%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,25.89%-4.44%)、脱硫杆菌(Desulfobacter,9.43%-2.02%)等81个门570个属组成。相关性分析表明,不同提取形态的锑及水溶态锑与多个不同分类水平下的细菌群落有显著的相关性。FAPROTAX软件对细菌功能进行预测,结果表明,化能异养功能细菌占优势(占总细菌的14.59%-23.58%),包括化能异养(Chemoheterotrophy)和需氧化能异养(Aerobic Chemoheterotrophy);此外,与碳、氮、硫元素循环有关的功能微生物以及人类病原致病微生物的相对丰度(占总细菌的12.42%-32.89%)也较高,这与水库的地理条件、周边环境及污染物类型有较大的相关性。重金属污染负荷指数法评价结果表明,水库范围重金属污染较重。【结论】研究区域受锑矿废水影响的水库(2015年建成蓄水)沉积物中细菌的群落以变形菌门(Proteobacteria)及拟杆菌门(Bacteroidetes)为最优势菌群,细菌功能主要以化能异养为主。     

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。     

青海不同区域农田作物土壤细菌多样性及群落结构分析

【目的】探讨青海省农田土壤细菌多样性及群落结构组成。【方法】采用高通量测序技术分析都兰县、互助县、共和县和大通县种植小麦、油菜、青稞土壤细菌群落结构组成及多样性差异,并解析其与土壤理化特性的关系。【结果】4个地区的土壤pH、水分、有机质、Chao1指数、Shannon指数、线性判别分析效应大小(linear discriminant analysis effect size, LEfSe)组间差异这些指标中部分指标存在极显著差异性(P<0.01),而3种作物的这些指标无显著差异(P>0.05)。主成分分析(principal component analysis, PCA)显示,不同区域细菌群落组成差异性较大,3种作物农田土壤细菌群落、物种组成相似度较高。4个地区共有3 127个可操作性分类单元(operational taxonomic units, OTUs),3种作物农田土壤细菌共有OTUs为3 694个;细菌物种隶属于36门93纲192目276科450属423种;4个地区或3种作物土壤具有相似的优势门、属、种,但相对丰度不同。水分、pH、有机质与Chao1、Shannon存在显著相关性,pH、有机质与未分类种、unclassified RB41、unclassified Sphingomonas具有显著正相关或负相关。Chao1、Shannon与unclassified Sphingomonas显著负相关,与unclassified RB41、unclassified Vicinamibacteraceae显著正相关。【结论】区域差异对土壤的理化性质、细菌群落结构和多样性具有显著影响,相较于作物而言其影响更加明显。     

干湿交替对生物滞留系统中氮素功能微生物群落的影响

【目的】为探究生物滞留系统干湿交替下环境因子对氮素功能微生物群落的影响。【方法】应用高通量测序技术(Illumina MiSeq PE300),并以amoA和nirS功能基因为分子标记,对无植物型和植物型生物滞留系统在干湿交替下不同土壤空间位置(种植层、淹没层)的硝化和反硝化细菌的多样性和群落结构进行研究,并对微生物群落与环境因子的相互关系进行相关性分析。【结果】微生物种群的功能基因存在显著的空间差异,相比淹没层,种植层的功能细菌更丰富。种植层的OTUs高于淹没层,而进水再湿润促使两种功能基因在种植层和淹没层的OTUs占比差异性增大。群落组成分析表明,amoA型硝化细菌和nirS型反硝化细菌的优势细菌门均为变形菌门(Proteobacteria)。虽然植物根系对氮素功能微生物的多样性指数影响不显著,但在属水平上,植物系统种植层的反硝化菌群种类高于淹没层,而无植物系统则刚好相反。CCA/RDA分析表明,土壤空间位置是影响硝化和反硝化菌群结构的最重要环境因子。【结论】本研究证实干湿交替运行下生物滞留系统中的氮素功能微生物群落受土壤空间位置、水分含量和植物根系的共同调控,其机制有待进一步研究。