寒旱区城市湖泊冰封期细菌群落结构特征变化研究

发布时间：2020-11-19 01:10

　　 包头南海湖是典型的小型城市湖泊,在气候调节、涵养水源、美化城市等方面起着非常重要的作用。由于其位于高纬度寒旱区,季节性的冰封期使其具有特殊性。为了揭示南海湖冰封期细菌群落结构及其与环境因子的关系,从而为南海湖的富营养化防治和生态保护提供科学依据,本研究参考南海湖的地形地貌及其周边环境将其划分为4个区域,在每个区域布设3个有代表性的采样点,分别于2017年11月,2018年1月及2018年4月对水体及沉积物样品进行采集,采用高通量测序技术对细菌群落结构进行检测,同时对各采样点理化指标进行分析。通过对细菌群落解析,查明了南海湖冰封期细菌群落结构特征,采用相关性分析,确定了影响细菌群落结构的环境因子,主要研究成果如下:从时间范围来看,水体环境因子随时间变化较为显著,与非冰封期相比,冰封期水体污染更为严重;沉积物中各环境因子指标受水体环境因子变化长期影响,短时间内没有明显变化。从空间范围来看,各湖区营养水平大致可归纳为旅游开发区水草区进水口区湖心区,样品物种丰度和均匀度与营养水平负相关。细菌β多样性受黄河补水,冰体凝结,植物生长与腐败等各种因素影响,不同区域在结冰过程中细菌群落结构相似性差异显著。研究期间样品按门水平分类,优势种集中在放线菌门(Actinobacteria)(23.9%)、蓝细菌门(Cyanobacteria)(19.6%)、变形菌门(Proteobacteria)(17.1%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(10.5%)和绿弯菌门(Chloroflexi)(8.3%)等。按属水平分类,研究期间样品优势种集中在孢鱼菌科(Sporichthyaceae)的hgcI-clade(17.3%)、未分类蓝细菌(unclassified-c-Cyanobacteria)(14.6%)、未分类绿弯菌科(unclassified-p-Chloroflexi)(13.8%)和硫杆菌属(thiobacillus)(10.1%)。由于结冰过程及冰体溶解过程中,外界条件变化较大,因此不同时期,影响浮游细菌的环境因子有所差异。总体来看,水体中TN、DO以及pH是冰封期细菌群落的主要影响因子。沉积物中相对稳定的生存环境使得影响细菌群落结构的环境因子较为稳定,并未随结冰及溶解过程产生差异。总体来看,沉积物中TN、NH_3-N、C/N对沉积物细菌群落结构影响较大。控制这些环境因子,是改善南海湖冰封期水质现状的重要举措。
【学位单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X524;X172
【部分图文】：

技术路线图

内蒙古科技大学硕士学位论文11，12）（4 区）。进水口区各污染物含量不高，但由于受黄河补水影响，水质变化显著；旅游开发区人为影响较大，污染源多，水质较差；湖心区受外部影响最小，各污染物含量最低，水质也最为稳定；水草区水生植物生长吸收氮磷等污染物，在春夏水质情况较为理想，但秋冬季节植物残体腐败，可造成水体一定程度二次污染。在每个区域布设 3 个采样点，分别于 2017 年 11 月，2018 年 1 月及 2018 年 4 月对水体及沉积物样品进行采集，采样点分布如图 2.1 所示。

内蒙古科技大学硕士学位论文20图3.2 沉积物理化因子时空变化pH 是湖泊沉积物重要的环境因子，不仅是限制沉积物微生物新陈代谢的重要因素，同时对其他营养元素的吸附与释放具有重要作用。从图 3.2 可以看出，南海湖沉积物 pH 在 6.37-6.82 之间，呈弱酸性。因为冰封期在结冰过程中，H+由冰体迁移
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本文编号：2889477