复合垂直流人工湿地—循环水养殖系统微生物群落的结构分析
发布时间：2020-07-31 12:35
【摘要】：为了研究复合垂直流人工湿地-循环水养殖系统在夏末和秋季运行期间,不同区域水体、植物根系及周围基质中微生物群落的结构特征,本实验采用PCR-DGGE(PCR-denaturing gradient gel electrophoresis)技术和基因测序技术,对复合垂直流人工湿地-循环水养殖系统:养殖池塘水体、湿地进水口水体、湿地出水口水体以及梭鱼草(Pontederia)、再力花(Thalia dealbata)两种植物根系及周围基质微生物群落的结构特征和组成多样性进行了研究。结果表明:三个采样区域水体、两种植物根系和周围基质中微生物的种类和数量各不相同。通过比较不同区域水体和植物根系及周围基质的Shannon-Wiener指数,发现沿水流方向(养殖池塘水体、湿地进水口、湿地出水口)水体中微生物多样性呈现逐渐升高的趋势(指数分别为3.08、3.11、3.17);植物根系微生物多样性高于基质,梭鱼草植物根系微生物多样性最高(平均为3.61),再力花根系次之(平均为3.47),进一步说明湿地循环水系统中梭鱼草根系能够更好的富集周围基质中的微生物,提高了微生物群落的多样性,出水口微生物多样性随湿地的运行逐渐变高也证实了这一结论。通过比较各样品间微生物的相似度,发现湿地系统各水体之间、不同植物根系及周围基质之间群落结构存在一定的差异;再力花植物根系及周围微生物群落结构相似度较高(分别为50%～68%、57%～67%),梭鱼草种植区群落结构相似度较低(35%～47%),因此梭鱼草植物根系在富集基质中的微生物方面受环境影响较大,这与该植物根区的根际效应有关;湿地系统中水体微生物群落结构相似度均在50%以上,人工湿地进水口与人工湿地出水口水样聚为一支,相似度在61%～83%之间,说明湿地出水口微生物的群落结构直接受进水口影响,微生物组成较为相似。微生物群落组成多样性的结果显示:复合垂直流人工湿地-循环水养殖系统3个取样区域水体微生物群落共分属8个门:变形菌门(α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria)、拟杆菌门(拟杆菌纲Bacteroidetes、黄杆菌纲 Flavobacteria、鞘脂杆菌纲 Sphingobacteria)、厚壁菌门(芽孢杆菌纲Bacilli、梭菌纲Clostridia)、脱铁杆菌门(Deferribacteres)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝藻门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),结果表明变形菌门(占总微生物种群的28.4%)和拟杆菌门(26.8%)为该人工湿地系统水体所富集的主要细菌类群。湿地系统中两种植物根际及周围基质微生物群落分属7个门:变形菌门(α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、S-Proteobacteria、γ-Proteobacteria)、拟杆菌门(拟杆菌纲Bacteroidetes、黄杆菌纲 Flavobacteria 和鞘脂杆菌纲 Sphingobacteria)、绿弯菌门(厌氧绳菌纲Anaerolineae、绿弯菌纲Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(芽孢杆菌纲Bacilli、梭菌纲Clostridia)、绿菌门(Chlorobi)以及疣微菌门(Verrucomicrobia)。变形菌门(占总微生物种群的72%)为各个月份植物根系及周围基质中主要的细菌类群,在根系中的分布普遍高于基质中的分布。β-Proteobacteria和γ-Proteobacteria为变形菌门中的主要微生物类群,占所出现的变形菌门中总微生物的64%～88%。本实验为以后新型复合人工湿地-池塘养殖模式的设计构建及系统中微生物群落结构的研究提供了理论依据。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.1
【图文】：
２００８年，中国水产科学研究院淡水渔业研究中屯、在江苏常州武进水产养殖逡逑场构建了一个池塘循环水养殖系统，将该场原有的进水渠、池塘、排水渠改造成逡逑为水源净化、池塘、废水湿地净化的循环水养殖模式。如图１－１所示：一级水质逡逑净化系统共１７５亩，主要是生态沟渠，在河道（中间行船）两边搭配种植水葫芦、逡逑水花生等，河中放养青卧、草鱼、链、夬鱼等，形成一个类似天然湿地的净化系逡逑统；二级净化系统共４０５亩，是整个循环水净化系统的主体，通过使用浮床种植逡逑空也菜，搭配种植少量水生植物，放养河巧、青幰、链、掙等，来处理养殖用水；逡逑Ｓ级净化系统２５亩，Ｗ种植挺水植物为主，通过水生植物的化感作用来抑制富逡逑营养化藻类的生长从而达到水质净化的目的。该系统２００９年投入运行到现在，逡逑对氮、x锏娜コЧ衔灾
本文编号：2776477
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.1
【图文】：
２００８年，中国水产科学研究院淡水渔业研究中屯、在江苏常州武进水产养殖逡逑场构建了一个池塘循环水养殖系统，将该场原有的进水渠、池塘、排水渠改造成逡逑为水源净化、池塘、废水湿地净化的循环水养殖模式。如图１－１所示：一级水质逡逑净化系统共１７５亩，主要是生态沟渠，在河道（中间行船）两边搭配种植水葫芦、逡逑水花生等，河中放养青卧、草鱼、链、夬鱼等，形成一个类似天然湿地的净化系逡逑统；二级净化系统共４０５亩，是整个循环水净化系统的主体，通过使用浮床种植逡逑空也菜，搭配种植少量水生植物，放养河巧、青幰、链、掙等，来处理养殖用水；逡逑Ｓ级净化系统２５亩，Ｗ种植挺水植物为主，通过水生植物的化感作用来抑制富逡逑营养化藻类的生长从而达到水质净化的目的。该系统２００９年投入运行到现在，逡逑对氮、x锏娜コЧ衔灾
本文编号：2776477
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