条斑紫菜养殖海域浮游植物和细菌的时空分布特征及其与环境因子的关系

发布时间：2020-03-29 16:21

【摘要】：本论文围绕条斑紫菜对养殖水体浮游植物和细菌多样性的影响展开探索。基于16Sr DNA的高通量测序技术对长岛和日照紫菜养殖区的细菌多样性分布进行了研究;用浮游藻类计数法对日照紫菜养殖区的浮游植物进行计数和分类。实验结果如下:(1)关于日照海区环境因子的分析结果:海区的不同对溶解氧有显著性影响(p0.05),养殖区的溶解氧均比近岸和外海区的溶解氧高。海区的不同及月份的不同对盐度、p H、透明度均有显著性影响(p0.05),其中外海区的盐度显著高于近岸和养殖区,1月盐度最低,11月盐度最高;外海区的p H与近岸p H和养殖区的p H均有显著性差异(p0.05),3月的p H与其它月份的p H均有显著性差异(p0.05)。月份的不同对总悬浮物(TSS)、无机氮盐、磷酸盐及硅酸盐浓度有显著性影响(p0.05),多重比较分析结果表明,2月和3月的硝酸氮和硅酸盐的浓度较低,与11月和1月的相比呈显著性差异(p0.05);3月的磷酸盐的浓度较低,与2月和11月的相比呈显著性差异(p0.05);2月的氨氮和亚硝酸氮的浓度较低,与3月的相比呈显著性差异(p0.05)。月份的不同对浮游植物丰富度、均匀度、香农指数和辛普森指数均有显著性影响(p0.05)。养殖区浮游植物与环境因子之间有一定的相关性:1)浮游植物的丰度与溶解有机氮DON、总溶解态氮TDN及溶解有机碳DOC及DON/TON均呈显著或极显著的负相关关系;2)浮游植物的丰富度与DON、TDN、DOC及Si/DIN均呈显著或极显著的正相关关系,而与颗粒有机碳POC呈显著的负相关关系;3)浮游植物的均匀度与DON、TDN、DOC及DON/TON均呈显著的正相关关系;4)浮游植物的香农指数与磷酸盐呈显著的正相关关系;5)浮游植物的辛普森指数与DON及DON/TON均呈显著的正相关关系。(2)日照海区水环境细菌多样性很丰富,变形细菌门(Proteobacteria)为优势菌门。从整个调查海区来看,日照细菌多样性时间上表现为:2017年1月的最高,2月次之,3月最低;区域上表现为:PF区的细菌多样性最高,COS区最低。日照海区的细菌群落结构受时间影响明显,每次采样对应的的各个海区优先聚在一起,从区域分布上看,除了2017年2月份的近岸边(CNS3)和外海区(COS3)的细菌群落结构明显区分于紫菜养殖区(PF3),其他3个月份都是近岸边(CNS1、CNS2、CNS4)和紫菜养殖区(PF1、PF2、PF4)明显区分于外海区(COS1、COS2、COS4),同时PCA图显示,细菌群落结构的相似程度为3月2月1月11月。通过LEFse分析组间菌群差异,11月份区域间菌群分布差异最大,1月份次之,2、3月份各区域间几乎没有差异较大的菌群。环境因子与环境微生物具有一定的关联性,如日照海区的十八杆菌属(Octadecabacter)与p H和NH4+呈显著正相关,假鲁杰氏菌(Pseudoruegeria)与POC呈显著正相关,柠檬酸杆菌属(Citrobacter)与盐度呈显著负相关,陆丹氏菌(Loktanella)与盐度、POC、TSS显著呈正相关。盐单胞菌属(Halomonas)、嗜冷单胞菌属(Psychromonas)、微单胞菌属(Marinomonas)是典型的紫菜外生细菌与紫菜的生长密切相关。(3)长岛海区水环境细菌多样性较丰富,其中变形细菌门(Proteobacteria)丰度最高。细菌物种多样性呈现由近岸区(CDCNS)、养殖区(CDPF)、外海区(CDCOS)递减的趋势。分别基于所有细菌组成以及相对丰度最高的前20个属/种进行聚类分析,结果均显示,CDCNS和CDCOS首先聚在一起,明显区别于CDPF区。专属CDPF区的优势菌包括鼠尾菌(Muricauda)、假单胞菌(Pseudomonas)、盐单胞菌(Halomonas)、赤杆菌(Erythrobacter)、海杆菌(Marinobacter)。溶氧(DO)和p H呈现由近岸向外海逐渐降低的趋势,总颗粒悬浮物(TSS)反之。CDPF区NH4+-N含量最低,盐度最高。关联分析发现,环境因子与环境微生物之间具有一定的相关性,如嗜氨菌属的丰度与NH4+-N浓度具显著正相关性,其中CDPF区丰度最低,CDCOS区丰度最高;盐单胞菌的分布与盐度具显著正相关性,CDPF区盐单胞菌含量显著高于其他两海区。
【图文】：

傅疃河入海口图2-1 采样点示意图Fig.2-1 Sampling point diagram1 材料与方法1.1 采样站位本调查于2016年11月、2017年1月、2017年2月、2017年3月在日照阜鑫渔港附近条斑紫菜养殖区及其周边采集水样，以条斑紫菜养殖区为中心，分为近岸边、紫菜养殖区和外海区三个区域，每个区域各设6个站位，共18个调查站位，见图2-1。1.2 采样方法及保存调查指标包括温度、盐度、浮游植物、营养盐(NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P、SiO32--Si)、溶解有机碳（DOC）、颗粒有机碳（POC）、总悬浮物(TSS)等。采样中用塑料水桶和颠倒式采水器采集表层水样，用于溶解有机碳测定的水样经高温灼烧处理的玻璃纤维滤膜过滤后装入60ml的广口玻璃瓶，滴入氯化汞4℃保存，同时，

2.1 环境因子的时空分布特征2.1.1 温度、溶解氧、盐度、pH的时空分布特征图2-2 不同月份各海区的水温及溶解氧变化Fig.2-2 Water temperature and DO in different areas and months.方差分析结果表明，海区的不同对溶解氧有显著性影响（p<0.05）。调查海域的1月和2月水温较低，到3月水温开始回升。每个月份由近岸到外海区的水温呈升高或降低的趋势，这可能与由近岸到外海区的水深呈一定的梯度变化有关。从图1-2可看出温度与溶解氧的变化趋势呈负相关关系。养殖区的溶解氧均比近岸和外海区的溶解氧高，，这应与条斑紫菜的光合作用放氧有关。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S931

【参考文献】

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本文编号：2606218