基于沉积物DNA宏系统分类学的底栖生物群落对化学污染物的生态响应研究
发布时间：2022-10-19 20:38
人类活动排放的污染物导致水生生态系统生物多样性丢失和生态功能受损。沉积物不仅仅是底栖生物的栖息地,也是水环境中化学污染物复合污染的“汇”与“源”。沉积物质量监测和评价体系中往往忽略具有重要生态功能的微生物群落,缺乏生态系统多群落水平的调查研究。传统生物监测方法无法满足多群落水平的监测的需要。而且,沉积物复合污染物和细菌群落、原生生物群落间的相互关系研究依然有很多空白,仍然缺乏环境污染物的生物指示物的研究工作。因此,本论文首先建立沉积物DNA宏系统分类学的底栖生物群落的生物监测技术,并研究底栖生物群落对不同复杂程度的化学污染物混合污染的生态响应,甄别主要的污染物生态效应,发掘潜在的指示污染的生物指示物,以期利用原位底栖生物群落对水生生态系统健康和沉积物质量进行评价。因此,本论文首先建立基于半导体测序的沉积物DNA宏系统分类学技术平台,并整合了多元生态统计方法。然后利用该技术平台,以背景研究相对清楚的石油泄漏和三峡库区研究和城市受污河流为研究对象,进一步为了探讨生态系统底栖群落的差异对主要生态风险的生态响应和指示作用：1)沉积物中细菌、原生生物和后生动物群落对石油泄漏残留污染的生态响应,并...
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
本论文的特色和创新之处
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 水环境污染现状
1.1.2 自然水体沉积物污染
1.1.3 化学污染物对水生生态系统影响评价研究的机遇和挑战
1.1.4 化学污染物对水生生态系统的影响评价方法简介
1.1.5 环境DNA宏系统分类学
1.1.6 微生物生态毒理学
1.1.7 物种-物种-环境因子相互作用网络分析
1.2 存在问题
1.3 本论文的研究目的及研究内容
参考文献
第2章 沉积物DNA宏系统分类学技术及统计方法
2.1 引言
2.2 沉积物DNA宏系统分类学
2.2.1 主要试剂
2.2.2 主要仪器设备
2.2.3 沉积物采集样品采集与前处理
2.2.4 沉积物DNA宏系统分类学分析方法
2.3 生态统计方法
2.3.1 环境因子分析
2.3.2 alpha-多样性分析
2.3.3 beta-多样性分析
2.3.4 物种-物种-环境因子相互作用分析
2.4 本章小结
参考文献
第3章 海岸生态系统底栖群落对石油泄漏残留污染的生态响应研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 沉积物样品采集及前处理
3.2.2 沉积物DNA宏系统分类学分析
3.2.3 统计分析
3.3 结果和讨论
3.3.1 高通量测序结果
3.3.2 HSOS污染沉积物的化学分析结果
3.3.3 沉积物中微生物、原生动物和后生动物群落组成
3.3.4 石油泄漏残留污染是群落变化的主要胁迫因子
3.3.5 石油残留污染程度相关的候选生物指示物
3.4 本章小结
参考文献
第4章 原位微生物群落对诱导AhR活性污染物的生态响应及生物指示作用研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验设计
4.2.2 样品采集与前处理
4.2.3 沉积物DNA宏系统分类学分析
4.2.4 统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 高通量测序结果
4.3.2 沉积物微生物群落结构
4.3.3 训练集微生物群落与AhR介导活性、PAHs浓度的相关性
4.3.4 基于训练集发现的AhR介导活性水平相关的微生物
4.3.5 微生物指示物预测AhR介导活性水平的可靠性验证与评价
4.4 本章小结
参考文献
第5章 原位细菌群落对环境复合污染的生态响应及其对关键胁迫的指示作用研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 采样位点
5.2.2 沉积物样品采集、前处理及化学分析
5.2.3 沉积物DNA宏系统分类学分析
5.2.4 统计分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 环境因子空间分布特征
5.3.2 沉积物细菌群落组成和OTU-OTU相互作用网络
5.3.3 细菌群落在不同土地利用类型沉积物中存在显著差异
5.3.4 金属和营养盐是沉积物细菌群落变化的主要压力
5.4 本章小结
参考文献
第6章 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
攻读博士期间主要成果
致谢
本文编号：3694067
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
本论文的特色和创新之处
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 水环境污染现状
1.1.2 自然水体沉积物污染
1.1.3 化学污染物对水生生态系统影响评价研究的机遇和挑战
1.1.4 化学污染物对水生生态系统的影响评价方法简介
1.1.5 环境DNA宏系统分类学
1.1.6 微生物生态毒理学
1.1.7 物种-物种-环境因子相互作用网络分析
1.2 存在问题
1.3 本论文的研究目的及研究内容
参考文献
第2章 沉积物DNA宏系统分类学技术及统计方法
2.1 引言
2.2 沉积物DNA宏系统分类学
2.2.1 主要试剂
2.2.2 主要仪器设备
2.2.3 沉积物采集样品采集与前处理
2.2.4 沉积物DNA宏系统分类学分析方法
2.3 生态统计方法
2.3.1 环境因子分析
2.3.2 alpha-多样性分析
2.3.3 beta-多样性分析
2.3.4 物种-物种-环境因子相互作用分析
2.4 本章小结
参考文献
第3章 海岸生态系统底栖群落对石油泄漏残留污染的生态响应研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 沉积物样品采集及前处理
3.2.2 沉积物DNA宏系统分类学分析
3.2.3 统计分析
3.3 结果和讨论
3.3.1 高通量测序结果
3.3.2 HSOS污染沉积物的化学分析结果
3.3.3 沉积物中微生物、原生动物和后生动物群落组成
3.3.4 石油泄漏残留污染是群落变化的主要胁迫因子
3.3.5 石油残留污染程度相关的候选生物指示物
3.4 本章小结
参考文献
第4章 原位微生物群落对诱导AhR活性污染物的生态响应及生物指示作用研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验设计
4.2.2 样品采集与前处理
4.2.3 沉积物DNA宏系统分类学分析
4.2.4 统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 高通量测序结果
4.3.2 沉积物微生物群落结构
4.3.3 训练集微生物群落与AhR介导活性、PAHs浓度的相关性
4.3.4 基于训练集发现的AhR介导活性水平相关的微生物
4.3.5 微生物指示物预测AhR介导活性水平的可靠性验证与评价
4.4 本章小结
参考文献
第5章 原位细菌群落对环境复合污染的生态响应及其对关键胁迫的指示作用研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 采样位点
5.2.2 沉积物样品采集、前处理及化学分析
5.2.3 沉积物DNA宏系统分类学分析
5.2.4 统计分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 环境因子空间分布特征
5.3.2 沉积物细菌群落组成和OTU-OTU相互作用网络
5.3.3 细菌群落在不同土地利用类型沉积物中存在显著差异
5.3.4 金属和营养盐是沉积物细菌群落变化的主要压力
5.4 本章小结
参考文献
第6章 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
攻读博士期间主要成果
致谢
本文编号：3694067
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