官厅水库沉积物中细菌群落与水-沉积物磷循环

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中文摘要：富营养化是当今世界面临的主要水污染问题之一，严重威胁淡水资源。磷是引起富营养化的限制性因素，而沉积物是水体系统中潜在的内源磷污染源。微生物作为自然界物质循环的主要推动力，在沉积物中对水．沉积物间磷的循环和水体的富营养化起重要的作用。本研究以富营养化官厅水库为对象，通过分子生态学方法首次鉴定了其沉积物中细菌群落的纵向分布特征。选择5cm、35cm和69cm作为沉积物上、中、下三层的代表，分别构建16S rDNA克隆文库，238、235和287个阳性克隆的限制性酶切分析(ARDRA)分别鉴定出64、66和54个基因型。对其中58个基因型代表克隆的16S rDNA序列测定和分析表明，官厅水库沉积物中细菌多样性非常丰富，包含有9个细菌门：酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门、变形杆菌门和疣微菌门，其中三层样品均以变形杆菌门为优势菌。5cm、35cm和69cm三层样品的细菌群落中具有相同的基因型，体现一定的演变过程，但结构差异显著，中间35cm层细菌丰度最高，但均度最低，对应于该层特殊的TOC、TP理化条件区层，表明沉积物中细菌群落的纵向分布与沉积层理化条件存在一定的联系。官厅水库沉积物中细菌相关菌属多为未培养的，其中蕴藏了特殊的细菌类群。官厅水库沉积物中细菌群落纵向分布特征的鉴定，有助子了解严重污染、富营养化水体这一特殊生态环境的细菌群落结构，并推测水体污染历史，为水库的治理提供参考。综合使用寡营养、长时间培养和沉积物泥浸汁作为生长因子的方法，开发官厅水库沉积物中的微生物种质资源，从中分离得到60余株细菌。以常规细菌分离用LB培养基筛选，从不能在LB细菌培养基上生长的细菌中，筛选出新种NJ-44和NJ-26。分类鉴定结果表明，NJ-44为黄杆菌科(Flavobacteriaceae)的一个新属，其模式菌命名为Salmonbacteterium guantingense；NJ-26为黄杆菌属(Flavobacteterium)的一个新种，命名为Flavobacteroim guantingense。丰富了当前的微生物种质资源。以单一解磷菌初步模拟研究微生物对水-沉积物间磷循环的影响，确定了模拟体系和分层位点，初步得出微生物能够明显影响水．沉积物间的物质循环，主要变化发生在水．沉积物界面上，即界面下0-1cm沉积层是水．沉积物问的突变层。解磷菌株加速沉积物中磷向水体的释放，通过pH影响着P物质形态的转变，Mg<'2+>和Ca<'2+>可能在其中起到重要作用，构成了复杂的循环系统。模拟结果为研究微生物在富营养化中的详细机理研究奠定了基础。

作者：

屈建航

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关键词：

细菌群落种质资源水库沉积物磷循环富营养化水库治理

授予学位：

博士

学科专业：

微生物学

导师：

袁红莉

学位年度：

2007

学位授予单位：

中国农业大学

语种：

中文

中图分类号：