摘要
钱塘江流域沿岸人口密集,工业发展迅速,陆源污染物是钱塘江污染源的一大来源,这为钱塘江的河流生态保护带来了沉重的压力。浮游细菌作为整个生态系统的重要组成部分,了解细菌群落组成及其影响因素有助于评价河流水质,本文对钱塘江建德、桐庐、富阳、九堡、盐官的7个断面,在2018年6月、7月、8月、10月及2019年1月、5月采集表层浮游细菌样本,通过利用16SrRNA基因扩增子高通量测序技术,研究钱塘江水体浮游细菌的群落结构组成、多样性、影响因子、群落功能等,得到以下主要结论: 1)钱塘江主要优势细菌类群由变形菌门(Proteobacteria),放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),蓝细菌门(Cyanobacteria)等组成,时空差异明显,主要与水温、总氮含量、盐度有关。钱塘江浮游细菌群落α多样性季节间存在明显差异,7月和1月的浮游细菌多样性明显低于5月和10月,这主要是由水体中的含氮营养盐的影响造成的。钱塘江表层浮游细菌结构的时间差异大于空间差异,细菌群落结构季节演替明显,而且季节演替方向一致,空间演替沿河流流向从上游向下游演替。驱动各断面浮游细菌群落变异的主要环境因子存在差异,主要有含氮营养盐、总叶绿素a、化学需氧量、溶解氧、水温等,例如盐官断面主要受盐度的驱动。 2)夏季钱塘江各断面的表层浮游细菌的α多样性存在明显差异。通过对钱塘江浮游细菌群落结构差异贡献最大OTUs与环境因子做Spearman相关性发现两者之间存在多个显著相关性关系,这表明环境因子能够显著影响浮游细菌群落。通过FARPOTAX预测钱塘江群落的基因功能,发现其中与固氮相关的基因功能的相对丰度与铵盐、总氮呈显著负相关,这说明环境因子能够影响群落的功能变化。 本研究深入揭示了钱塘江流域浮游细菌生物群落结构的时间演替、空间分布特征,以及引起这些差异的具体环境因素、空间因素,为钱塘江的生态环境的保护和水资源的合理开发具有指导意义。