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水体中氮素循环是生态系统中物质能量循环的重要环节之一,氮素的形态转化是水体中氮素循环的关键,也是评价水体富营养化的重要指标。环境因素同硝化与反硝化作用有着密切的联系。溶解性有机物是自然水生生态系统中有机物的主要来源,是水体中为生物所利用的主要物质,浮游细菌存在于淡水生态系统中,是自然淡水生化系统中参与生物地球化学反应的重要组成部分。二者与水体中溶解性有机碳(DOC)、化学需氧量(CODMn)、叶绿素a(Chl-a)、pH、溶解氧(DO)、温度(T)等理化指标的变化影响着水生生态系统中氮元素的循环。兴凯湖位于黑龙江东南部,每年汛期,当上游小兴凯湖水量超过警戒线时,会通过开闸形式将小兴凯湖水引入兴凯湖。泄洪是湖泊发展的主要防洪手段,然而泄洪与汛期氮转化之间的研究鲜有报道,因此,本研究选取汛期泄洪前后(7、8、9月份)来自兴凯湖流域6个采样点的水样。其中,7月份是泄洪前,8、9月份是泄洪后。采用二维荧光光谱和三维荧光光谱变化来表征泄洪对兴凯湖溶解性有机物造成的影响,利用变性梯度凝胶电泳对汛期水体浮游细菌群落组成和多样性进行分析,并结合平行因子分析、冗余分析和结构方程模型等方法探究了汛期兴凯湖中各理化因子、溶解性有机物与浮游细菌群落组成对氮转化的影响。主要的研究结果如下:(1)溶解性有机碳(DOC)在闸门开启后明显升高,这表明,闸门开启后兴凯湖中的DOM来自于小兴凯湖的引入;溶解氧(DO)在闸门开启后降低,又在9月份再次升高,说明,DO参与了泄洪过程中的氮转化。(2)通过平行因子分析(PARAFAC分析)对汛期兴凯湖DOM进行分组,得到三个组分:C1、C2、C3,其中组分C1的相对含量在闸门开启后增加,组分C2和C3呈现正相关性,这说明闸门开启对兴凯湖DOM的荧光组分产生了不同的影响。(3)变性梯度凝胶电泳(DGGE)结果表明汛期兴凯湖浮游细菌群落多样性很高,群落组成随着闸门开启变化显著,16S rDNA测序结果表明汛期兴凯湖优势种群为放线菌门,α-变形杆菌门,酸杆菌门和绿弯菌门。(4)汛期兴凯湖中总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)以及亚硝态氮(NO2--N)浓度受泄洪影响明显,其中,TN和NO3--N浓度呈先下降后上升的趋势,NH4+-N浓度略有下降,而NO2--N浓度下降趋势显著。结果表明,泄洪对兴凯湖中氮转化造成很大影响。(5)结构方程模型和冗余分析结果表明:T、pH、CODMn、DO、Chl-a彼此相关,泄洪前后发生变化并影响着水体中微生物群落的组成;NMDS Axis 1通过影响NH4+间接负面影响NO2-,NMDS Axis3(以酸杆菌为例)对NO3-具有非常显著的负面影响,DO对NO3-和NO2-含量有显著的正面影响,DOC对NH4+的含量有负面影响。组分C1与各细菌条带之间呈现正相关性,而C2、NH4+和NO2-也呈现正相关性,C3组分对浮游细菌群落组成影响不大,表明C1、C2容易被浮游细菌利用从而在氮转化过程中起重要作用。综上所述,在泄洪前评估闸门开启对下游水生生态系统的影响非常重要。