渾河底泥微生物群落結構時空變化及其與水環(huán)境因子間的關聯(lián)研究
本文關鍵詞:渾河底泥微生物群落結構時空變化及其與水環(huán)境因子間的關聯(lián)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著工業(yè)化和城市化進程的加快,我國河流等自然水體普遍受到了嚴重污染,大量的污染物沉積到底泥當中,使得底泥成為微生物種類最為豐富的載體之一。一方面河流底泥中微生物會影響底泥中的污染物質的分布與轉化、改變所處的環(huán)境條件,對于維持水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義;另一方面環(huán)境條件的改變也能直接或間接地影響到微生物的群落結構。因此認識底泥中微生物群落分布特征對于了解污染歷史、揭示污染物的遷移轉化規(guī)律、有針對性地開展污染系統(tǒng)的生物修復具有重要意義。然而,目前的關于河流底泥微生物的研究多為一次性研究,而河流環(huán)境本身易受氣溫、徑流、降水量等季節(jié)性變化條件的影響而發(fā)生改變,不同水期河流底泥中的微生物群落結構亦將存在季節(jié)性的差異。本文以我國東北地區(qū)的一條典型河流—渾河作為研究對象,分別考察了其在豐、平、枯三個不同水期時的水質情況及其底泥中微生物群落結構情況,綜合分析微生物多樣性變化與水環(huán)境因子之間的相關性,以期了解渾河不同季節(jié)時期底泥中微生物種類多樣性及其分布現(xiàn)狀,探索河流水質污染對沉積環(huán)境的潛在影響,為河流生態(tài)系統(tǒng)的保護和管理提供科學依據(jù)。論文得出以下主要結果:(1)沈陽市和撫順市的交界處7號采樣點為界線,渾河上游地區(qū)相鄰采樣點上覆水及間隙水的水質的相似度較高,具有很強的地域連續(xù)性;(2)渾河上游至下游底泥中細菌與古菌的多樣性和種群豐度均呈現(xiàn)先逐漸上升再逐漸下降的總體趨勢,且每個采樣點細菌的多樣性和種群豐度均大于同位點古菌的多樣性和種群豐度;底泥中的細菌群落結構出現(xiàn)了較為明顯的地域分區(qū)特征,而古菌則不具有明顯的地域分區(qū)特征;(3)渾河底泥中反硝化型甲烷厭氧氧化菌的群落結構具有一定的時空異質性,三個水期采樣點A的反硝化型甲烷厭氧氧化菌16S rRNA和pmoA功能基因的多樣性均是平水期最高,豐水期居中,枯水期最低;其16S rRNA基因的豐度亦存在季節(jié)性差異,即平水期時豐度最高,枯水期居中,豐水期最少;相關性分析結果表明,豐水期時反硝化型甲烷厭氧氧化菌的16S rRNA的多樣性只與間隙水中總磷濃度相關。
【關鍵詞】:渾河 底泥 微生物 群落結構 時空分布
【學位授予單位】:西安建筑科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X172;X522
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 1 緒論10-22
- 1.1 研究河流底泥微生物的意義10-11
- 1.2 國內外研究進展11-16
- 1.2.1 細菌與古菌研究進展11-13
- 1.2.2 反硝化厭氧甲烷氧化菌研究進展13-16
- 1.3 研究手段—現(xiàn)代微生物分子生態(tài)學技術16-19
- 1.3.1 熒光原位雜交(FISH)技術16
- 1.3.2 末端限制性片段多態(tài)性(T-RFLP)技術16
- 1.3.3 變性梯度凝膠電泳(DGGE)技術16-17
- 1.3.4 克隆文庫技術17-18
- 1.3.5 實時定量熒光PCR(Real-time PCR)技術18-19
- 1.4 課題研究目的及意義19-20
- 1.4.1 課題項目來源19
- 1.4.2 研究區(qū)域現(xiàn)狀19
- 1.4.3 本研究的目的及意義19-20
- 1.5 課題研究內容及技術路線20-22
- 2 研究區(qū)域與方法22-30
- 2.1 研究區(qū)域概況22
- 2.2 樣品采集和分析方法22-24
- 2.2.1 采樣點分布22-23
- 2.2.2 樣品采集及分析方法23-24
- 2.3 分子生物學分析方法24-30
- 2.3.1DNA提取24-25
- 2.3.2 巢式PCR擴增25-26
- 2.3.3DGGE指紋圖譜26-27
- 2.3.4 克隆文庫27
- 2.3.5 實時定量PCR27-30
- 3 水質變化情況30-46
- 3.1 現(xiàn)場監(jiān)測水質指標分析30-32
- 3.1.1 豐、平、枯三個水期水溫變化情況30
- 3.1.2 豐、平、枯三個水期pH變化情況30-31
- 3.1.3 豐、平、枯三個水期溶解氧變化情況31-32
- 3.2 上覆水常規(guī)水質指標分析32-39
- 3.2.1 豐、平、枯三個水期上覆水COD與BOD5變化情況32-34
- 3.2.2 豐、平、枯三個水期上覆水總磷變化情況34-35
- 3.2.3 豐、平、枯三個水期上覆水氮污染物變化情況35-37
- 3.2.4 豐、平、枯三個水期上覆水葉綠素變化情況37-38
- 3.2.5 豐、平、枯三個水期上覆水溶解性有機碳變化情況38-39
- 3.3 間隙水常規(guī)水質指標分析39-42
- 3.3.1 豐、枯兩個水期間隙水COD變化情況39
- 3.3.2 豐、枯兩個水期間隙水總磷變化情況39-40
- 3.3.3 豐、枯兩個水期間隙水氮污染物變化情況40-42
- 3.4 采樣點水質情況的空間相似聚類分析42-44
- 3.4.1 上覆水水質情況的空間聚類分析42-43
- 3.4.2 間隙水水質情況的空間聚類分析43-44
- 3.5 小結44-46
- 4 總細菌和總古菌群落結構時空變化情況46-58
- 4.1 總細菌群落結構時空變化情況46-52
- 4.1.1 三個水期總細菌DGGE指紋圖譜46-47
- 4.1.2 相似度及聚類分析47-50
- 4.1.3 細菌多樣性50-52
- 4.2 總古菌群落結構變化情況52-57
- 4.2.1 總古菌DGGE指紋圖譜52
- 4.2.2 相似度及聚類分析52-55
- 4.2.3 古菌多樣性55-57
- 4.3 小結57-58
- 5 反硝化型甲烷厭氧氧化菌和pmoA功能基因群落結構變化情況及影響因素58-66
- 5.1 反硝化型甲烷厭氧氧化菌群落結構及豐度變化情況58-61
- 5.1.1 反硝化型甲烷厭氧氧化菌群落結構變化58-60
- 5.1.2 反硝化型甲烷厭氧氧化菌豐度變化60-61
- 5.2 pmoA功能基因群落結構變化情況61-63
- 5.3 反硝化型甲烷厭氧氧化菌和pmoA功能基因與污染物的Person相關性63-64
- 5.4 小結64-66
- 6 結論與建議66-67
- 6.1 結論66
- 6.2 建議66-67
- 致謝67-68
- 參考文獻68-76
- 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表論文76
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本文關鍵詞:渾河底泥微生物群落結構時空變化及其與水環(huán)境因子間的關聯(lián)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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