珠江典型水域浮游细菌群落的时空分布特征

来源 :天津农学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanjia456
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本文调查了珠江的三个典型水域:珠三角河网、北江干流和肇庆星湖,阐析了浮游细菌群落的时空分布特征,及其与环境因子的关联性。群落组成分析结果显示:三个水域的细菌群落在门分类水平上,主要由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和蓝细菌门(Cyanobacteria)组成。在纲分类水平上,主要由α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)组成。本研究对珠三角河网水域的调查结果显示:季节上,丰水期的Shannon和Chao 1多样性指数高于枯水期,芽孢杆菌纲和黄杆菌纲的相对丰度差异显著;空间上,珠三角河网水域可分为西江沿线、珠三角河网中部和广州市周边三个区域。RDA分析表明,水温(WT)、溶解氧(DO)、磷酸盐(PO43-)、硅酸盐(Si O42-)、总磷(TP)和透明度(SD)是驱动细菌群落变化最显著的环境因子(P<0.05)。其中WT和SD是影响季节差异的重要因素,将丰水期和枯水期站位区分开;DO、化学需氧量(COD)和营养盐(PO43-、Si O42-、TP)是影响空间差异的重要因素,将西江沿线、珠三角河网中部和广州市周边站位区分开。PICRUSt功能预测分析表明,转运体(Transporters)、ABC转运体(ABC transporters)、DNA修复和重组蛋白(DNA repair and recombination proteins)等功能是珠三角河网浮游细菌群落所表达的主要功能,其中转运体和ABC转运体功能丰水期明显高于枯水期。对北江干流水域的调查结果显示:季节上,Chao 1指数8月高于4月,γ-变形菌纲和产氧光合细菌纲(Oxyphotobacteria)的相对丰度差异显著;空间上,北江干流可分为上游、中游和下游三个区域。RDA分析表明,SD、WT、p H、盐度(S)、氧化还原电位(ORP)和Si O42-是驱动细菌群落变化最显著的环境因子(P<0.05)。其中WT、S和ORP是影响季节差异的重要因素,将4月和8月两个季节的站位区分开;而PO43-和TP是影响空间差异的重要因素,将北江干流上游、中游和下游站位区分开。PICRUSt功能预测分析表明,膜转运、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、复制和修复和能量代谢等功能是北江干流浮游细菌群落所表达的主要功能。对肇庆星湖水域的调查结果显示:通过非度量多维尺度分析法(NMDS)将星湖站位分为五个组群。RDA分析表明,SD是驱动细菌群落变化最显著的环境因子(P<0.01)。不同站位的细菌群落组成和多样性以及与环境因子之间的关联性均存在差异。PICRUSt功能预测分析表明,膜转运、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、复制和修复和能量代谢等功能是星湖浮游细菌群落所表达的主要功能。本研究表明,在多种环境因子共同作用下,不同水域形成了其特有的细菌群落结构。本次研究结果肯定了浮游细菌群落在珠江典型水域中发挥的重要作用,该结果可为珠江典型水域水生生态环境保护提供科学参考依据。
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