论文部分内容阅读
研究有人工干扰的海域中微生物群落结构，对于了解微生物对人类活动扰动的响应、评价海域生态状况有重要的意义。本研究采用T-RFLP、克隆文库等分子生物学方法，分析毗邻上虞工业园区的纳污海域及杭州湾沿湾海域沉积物中、水体中，细菌、古菌及AOB、AOA的群落结构，进而识别影响菌群及AOB、AOA结构的主要环境因子。 对纳污海域及杭州湾沿湾海域的监测结果表明，杭州湾污染严重:水体的pH值、溶解氧等环境因子尚能符合海域环境功能需求;无机氮、磷酸盐、COD均是重要的污染因子。 采用T-RFLP技术对目标海域的的沉积物和水体样品中的细菌、古菌群落结构进行了解析。对细菌群落的解析结果表明纳污海域细菌群落的丰富度高于杭州湾沿湾海域。CCA排序分析结果显示，纳污海域细菌群落有季节性变化，影响纳污海域细菌群落变化的主要环境因子为盐度、溶解氧、氮素及总磷。在沿湾海域中，盐度、NH4+-N、COD浓度均对水体中细菌群落构成有一定的影响。对于古菌群落，在纳污海域中盐度、溶解氧、总磷及氮素浓度是有较大影响的环境因子;在整个杭州湾沿湾海域，长度为97 bp的T-RF丰度变化与pH值、COD浓度呈正相关关系。 采用T-RFLP与克隆文库相结合的方法，对目标海域的沉积物和水体样品中的AOB、AOA群落结构进行了解析。AOB主要为亚硝化单胞菌属（约占70％以上，包括N.europaea、N.halophila、N.nitrosa等类群）和亚硝化螺菌属（约占10％～30％）的细菌;AOA菌群均属奇古菌门。 纳污海域沉积物中的AOB的群落结构变化与pH值、无机氮、温度有关，水体中AOB的群落结构与盐度、总磷、溶解氧、NH4+-N变化有关;水体中亚硝化单胞菌和亚硝化螺菌相对分布与总磷浓度有关。杭州湾沿湾各点AOB群落较纳污海域多样性偏低，来自沉积物样品的长度为491 bp的T-RF与COD有负相关关系。目标海域沉积物中AOA菌群与水体样品中的AOA菌群间没有显著差别，盐度、总磷、NH4+-N与AOA群落结构密切相关。杭州湾沉积物各样点的AOA群落构成较为相似，长度为97 bp的T-RF与pH值之间存在负相关关系，长度为389 bp的T-RF与无机氮、总磷正相关。 实验室沉积物-水模拟试验结果表明，向模拟沉积物-水体系中投加外源氨氮后，NH4+-N被持续利用和转化，而硝酸盐氮(NO3--N)出现累积，显示体系中氨氧化微生物对外源氨氮产生响应。针对氨氧化菌群的DGGE指纹图谱显示，在外源氨氮的刺激下，AOB的菌群结构改变，条带数量增多，即多样性增加;而AOA的菌群结构未发生明显变化。