阴星望:丹江口水库微生物群落特征及其与水质的关系研究论文

阴星望:丹江口水库微生物群落特征及其与水质的关系研究论文

本文主要研究内容

作者阴星望(2019)在《丹江口水库微生物群落特征及其与水质的关系研究》一文中研究指出:湖泊微生物是水生态系统的重要组成部分,其能直接或间接地影响水生态系统的物质和能量循环。丹江口水库作为南水北调中线工程的水源区,其水质直接影响着沿途1亿多人口的饮用水质量,因此,对丹江口水库微生物群落组成进行长期监测具有重要的意义。但目前相关工作开展较少。本研究选取丹江库区库心、渠首、宋岗、黑鸡嘴和台子山5个不同生态点位,采用16S rRNA基因-Illumina MiSeq高通量测序技术对丹江口库区表层水体细菌、真菌及其表层沉积物细菌群落多样性进行分析,研究浮游细菌、真菌和沉积物细菌群落组成、分布特征,以期探明丹江口水库微生物群落生态组成及其影响因素。结合冗余分析(RDA)、Spearman相关分析等进一步探讨浮游细菌、真菌和沉积物细菌组成及其丰度与水质理化因子的关系,以期建立适宜于丹江口水库水质的生物指示方法,为丹江口水库水环境保护提供参考依据。主要结果如下:(1)2016年5月和2017年5月对库心、渠首、宋岗、黑鸡嘴和台子山5点位水质进行理化监测,结果表明两年间丹江口水库水体的水质总体较好。但由于存在农业面源、村镇生活污水等污染,造成总氮(TN)明显超标。除TN和高锰酸盐指数(CODMn)外,其他各项指标符合I或Ⅱ类水标准要求。以TN、总磷(TP)、CODMn、叶绿素a(Chl a)和透明度(SD)5个参数为指标按照卡尔森营养状态指数(TLI)对丹江口水库进行营养状态评价。2016年5月丹江口库区TLI指数介于40.1043.29之间,丹江口水库水体处于中营养状态,2017年5月丹江口库区TLI指数介于28.1633.00之间,其中库心和黑鸡嘴点位水质贫营养状态,渠首、宋岗和台子山点位处于中营养状态,丹江口库区水质处于良好或优秀状态。(2)2017年5月丹江口水库表层浮游真菌测定结果表明,主要由Ascomycota、Rozellomycota、Basidiomycota、Chytridiomycota、Zygomycota等5个门、294个属的真菌组成,表现出群落组成的丰富性。丹江口水库浮游真菌群落与环境因子的RDA分析表明水质污染指标溶解氧(DO)(R=-0.6728,P=0.002)、化学需氧量(COD)(R=0.5792,P=0.011)以及水体富营养化指标TN(R=0.6919,P=0.003)、Chla(R=0.9217,P=0.003)、CODMn(R=0.8899,P=0.001)显著影响浮游真菌分布。浮游真菌群落组成、多样性指数与水质理化指标Spearman相关分析表明TN、COD和DO影响最为重要。(3)2016年5月丹江口水库表层浮游细菌测定结果表明其主要由Actinobacteria、Proteobacteria、Bacteroidetes等27个门、336个属组成。浮游细菌群落与水质理化指标的RDA分析表明TN(R=-0.7522,P=0.001)、pH值(R=-0.9851,P=0.027)、COD(R=0.8254,P=0.035)和CODMn(R=0.7302,P=0.035)是影响浮游细菌分布的重要因素。利用浮游细菌相对丰度基于RMT方法构建分子生态网络,结果表明构建的网络满足无标度(scale free)、小世界(small world)、模块化(modular)以及层次性(hierarchical)网络特征。不同位点生态网络具有差异,其中TN含量高的台子山和黑鸡嘴点位浮游细菌网络结构模块内连通度(Zi)和模块间连通度(Pi)以及高于关键细菌(Key bacteria)数量其他样品。水质理化性质中TN、铵态氮(NH4+-N)、pH值、COD和DO可能对浮游细菌分子生态网络中细菌群落功能单元产生重要影响。(4)2017年5月对丹江库区表层沉积物细菌群落组成分析表明主要由Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、Nitrospirae等33个门和318个属组成,具有丰富的群落组成。沉积物细菌群落和理化指标RDA分析结果表明,pH值、TP和有机质(SOM)和NH4+-N能显著影响沉积物细菌群落组成。采用细菌群落功能预测软件PICRUSt对表层沉积物细菌群落进行分析,结果表明沉积物细菌功能主要涉及能量产生和转换、信号转导机制、氨基酸运输和代谢、细胞壁/细胞膜/膜结构的生物合成等24个基因功能家族,表现出功能上的丰富性。基因功能家族预测基因拷贝数趋势为台子山>宋岗>库心>渠首>黑鸡嘴。

Abstract

hu bo wei sheng wu shi shui sheng tai ji tong de chong yao zu cheng bu fen ,ji neng zhi jie huo jian jie de ying xiang shui sheng tai ji tong de wu zhi he neng liang xun huan 。dan jiang kou shui ku zuo wei na shui bei diao zhong xian gong cheng de shui yuan ou ,ji shui zhi zhi jie ying xiang zhao yan tu 1yi duo ren kou de yin yong shui zhi liang ,yin ci ,dui dan jiang kou shui ku wei sheng wu qun la zu cheng jin hang chang ji jian ce ju you chong yao de yi yi 。dan mu qian xiang guan gong zuo kai zhan jiao shao 。ben yan jiu shua qu dan jiang ku ou ku xin 、qu shou 、song gang 、hei ji zui he tai zi shan 5ge bu tong sheng tai dian wei ,cai yong 16S rRNAji yin -Illumina MiSeqgao tong liang ce xu ji shu dui dan jiang kou ku ou biao ceng shui ti xi jun 、zhen jun ji ji biao ceng chen ji wu xi jun qun la duo yang xing jin hang fen xi ,yan jiu fu you xi jun 、zhen jun he chen ji wu xi jun qun la zu cheng 、fen bu te zheng ,yi ji tan ming dan jiang kou shui ku wei sheng wu qun la sheng tai zu cheng ji ji ying xiang yin su 。jie ge rong yu fen xi (RDA)、Spearmanxiang guan fen xi deng jin yi bu tan tao fu you xi jun 、zhen jun he chen ji wu xi jun zu cheng ji ji feng du yu shui zhi li hua yin zi de guan ji ,yi ji jian li kuo yi yu dan jiang kou shui ku shui zhi de sheng wu zhi shi fang fa ,wei dan jiang kou shui ku shui huan jing bao hu di gong can kao yi ju 。zhu yao jie guo ru xia :(1)2016nian 5yue he 2017nian 5yue dui ku xin 、qu shou 、song gang 、hei ji zui he tai zi shan 5dian wei shui zhi jin hang li hua jian ce ,jie guo biao ming liang nian jian dan jiang kou shui ku shui ti de shui zhi zong ti jiao hao 。dan you yu cun zai nong ye mian yuan 、cun zhen sheng huo wu shui deng wu ran ,zao cheng zong dan (TN)ming xian chao biao 。chu TNhe gao meng suan yan zhi shu (CODMn)wai ,ji ta ge xiang zhi biao fu ge Ihuo Ⅱlei shui biao zhun yao qiu 。yi TN、zong lin (TP)、CODMn、xie lu su a(Chl a)he tou ming du (SD)5ge can shu wei zhi biao an zhao ka er sen ying yang zhuang tai zhi shu (TLI)dui dan jiang kou shui ku jin hang ying yang zhuang tai ping jia 。2016nian 5yue dan jiang kou ku ou TLIzhi shu jie yu 40.1043.29zhi jian ,dan jiang kou shui ku shui ti chu yu zhong ying yang zhuang tai ,2017nian 5yue dan jiang kou ku ou TLIzhi shu jie yu 28.1633.00zhi jian ,ji zhong ku xin he hei ji zui dian wei shui zhi pin ying yang zhuang tai ,qu shou 、song gang he tai zi shan dian wei chu yu zhong ying yang zhuang tai ,dan jiang kou ku ou shui zhi chu yu liang hao huo you xiu zhuang tai 。(2)2017nian 5yue dan jiang kou shui ku biao ceng fu you zhen jun ce ding jie guo biao ming ,zhu yao you Ascomycota、Rozellomycota、Basidiomycota、Chytridiomycota、Zygomycotadeng 5ge men 、294ge shu de zhen jun zu cheng ,biao xian chu qun la zu cheng de feng fu xing 。dan jiang kou shui ku fu you zhen jun qun la yu huan jing yin zi de RDAfen xi biao ming shui zhi wu ran zhi biao rong jie yang (DO)(R=-0.6728,P=0.002)、hua xue xu yang liang (COD)(R=0.5792,P=0.011)yi ji shui ti fu ying yang hua zhi biao TN(R=0.6919,P=0.003)、Chla(R=0.9217,P=0.003)、CODMn(R=0.8899,P=0.001)xian zhe ying xiang fu you zhen jun fen bu 。fu you zhen jun qun la zu cheng 、duo yang xing zhi shu yu shui zhi li hua zhi biao Spearmanxiang guan fen xi biao ming TN、CODhe DOying xiang zui wei chong yao 。(3)2016nian 5yue dan jiang kou shui ku biao ceng fu you xi jun ce ding jie guo biao ming ji zhu yao you Actinobacteria、Proteobacteria、Bacteroidetesdeng 27ge men 、336ge shu zu cheng 。fu you xi jun qun la yu shui zhi li hua zhi biao de RDAfen xi biao ming TN(R=-0.7522,P=0.001)、pHzhi (R=-0.9851,P=0.027)、COD(R=0.8254,P=0.035)he CODMn(R=0.7302,P=0.035)shi ying xiang fu you xi jun fen bu de chong yao yin su 。li yong fu you xi jun xiang dui feng du ji yu RMTfang fa gou jian fen zi sheng tai wang lao ,jie guo biao ming gou jian de wang lao man zu mo biao du (scale free)、xiao shi jie (small world)、mo kuai hua (modular)yi ji ceng ci xing (hierarchical)wang lao te zheng 。bu tong wei dian sheng tai wang lao ju you cha yi ,ji zhong TNhan liang gao de tai zi shan he hei ji zui dian wei fu you xi jun wang lao jie gou mo kuai nei lian tong du (Zi)he mo kuai jian lian tong du (Pi)yi ji gao yu guan jian xi jun (Key bacteria)shu liang ji ta yang pin 。shui zhi li hua xing zhi zhong TN、an tai dan (NH4+-N)、pHzhi 、CODhe DOke neng dui fu you xi jun fen zi sheng tai wang lao zhong xi jun qun la gong neng chan yuan chan sheng chong yao ying xiang 。(4)2017nian 5yue dui dan jiang ku ou biao ceng chen ji wu xi jun qun la zu cheng fen xi biao ming zhu yao you Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、Nitrospiraedeng 33ge men he 318ge shu zu cheng ,ju you feng fu de qun la zu cheng 。chen ji wu xi jun qun la he li hua zhi biao RDAfen xi jie guo biao ming ,pHzhi 、TPhe you ji zhi (SOM)he NH4+-Nneng xian zhe ying xiang chen ji wu xi jun qun la zu cheng 。cai yong xi jun qun la gong neng yu ce ruan jian PICRUStdui biao ceng chen ji wu xi jun qun la jin hang fen xi ,jie guo biao ming chen ji wu xi jun gong neng zhu yao she ji neng liang chan sheng he zhuai huan 、xin hao zhuai dao ji zhi 、an ji suan yun shu he dai xie 、xi bao bi /xi bao mo /mo jie gou de sheng wu ge cheng deng 24ge ji yin gong neng jia zu ,biao xian chu gong neng shang de feng fu xing 。ji yin gong neng jia zu yu ce ji yin kao bei shu qu shi wei tai zi shan >song gang >ku xin >qu shou >hei ji zui 。

论文参考文献

  • [1].丹江口水库水量时空动态变化及其影响研究[D]. 殷杰.湖北大学2018
  • [2].丹江口水库浮游甲壳动物、浮游植物、大型底栖动物生物群落结构及与环境因子的相关性研究[D]. 王俊健.中国海洋大学2015
  • [3].丹江口水库浮游生物群落结构与水质评价[D]. 凡盼盼.南阳师范学院2015
  • [4].丹江口水库浮游植物的时空格局[D]. 王英华.吉林建筑大学2016
  • [5].南水北调中线丹江口水库调水前有机氯农药的分布研究[D]. 吴敏.华中师范大学2014
  • [6].丹江口水库淹没区淅川段土壤氮磷分布及释放影响因素研究[D]. 何晓祺.河南理工大学2010
  • [7].丹江口水库新增淹没区土壤重金属分布特征及其对库湾水质的影响[D]. 韩培培.华中农业大学2017
  • [8].南水北调中线源头区典型持久性有机污染物赋存特征研究[D]. 周天健.河南理工大学2009
  • 读者推荐
  • [1].赣江下游河湖交错带微生物群落分布及影响因素研究[D]. 贾伟.江西师范大学2019
  • [2].南水北调中线水源区河南区域水体氮素动态变化及其营养状态评价[D]. 李冰.南阳师范学院2019
  • [3].水生植物及根际微生物对富营养化水体中氮磷的净化作用研究[D]. 张悦.西安理工大学2019
  • [4].丹江口库区大气湿沉降特征及其对库区水质的影响[D]. 贺晨皓.西北农林科技大学2019
  • [5].黄渤海河口区浮游细菌丰度和多样性的季节变化及其影响因素[D]. 吴霖.烟台大学2019
  • [6].水位变化下丹江口库区消落带土壤氮磷释放规律模拟研究[D]. 欧阳炜.华中农业大学2018
  • [7].水源水库水质及浮游藻类种群结构时空演替规律研究[D]. 商潘路.西安建筑科技大学2018
  • [8].舟山近海海域微微型浮游生物群落结构及其环境因子关联研究[D]. 刘强.浙江海洋大学2018
  • [9].鄱阳湖河湖交错带水体微生物群落特征研究[D]. 张婷.江西师范大学2018
  • [10].丹江口水库浮游甲壳动物、浮游植物、大型底栖动物生物群落结构及与环境因子的相关性研究[D]. 王俊健.中国海洋大学2015
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南阳师范学院的阴星望,发表于刊物南阳师范学院2019-07-10论文,是一篇关于丹江口水库论文,群落组成论文,高通量测序论文,分子生态网络分析论文,功能预测论文,南阳师范学院2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南阳师范学院2019-07-10论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    阴星望:丹江口水库微生物群落特征及其与水质的关系研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢