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浮游细菌数量巨大、种类丰富，具有种类和群落结构、代谢类型、适应机制的多样性，在水生态系统的能量、生物和化学循环中起重要的作用。浮游细菌对外部环境的变化也非常敏感。因此，作为对外部环境变化最灵敏的响应，浮游细菌群落结构的改变能在一定程度上反映水环境的状态。对浮游细菌群落结构的研究有助于更好地理解人类活动与水生态系统间的关系，并为环境修复提供理论支持。
本文利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP，Terminal RestrictionFragment Length Polymorphism)和克隆文库的分子生物学方法，分析滇池流域不同水体中浮游细菌的群落信息。通过研究滇池流域湖体和入湖河流中，浮游细菌群落结构对不同水环境的响应，探讨了环境因子对浮游细菌群落结构的影响；基于浮游细菌群落结构特征，建立了浮游细菌生物完整性指数(IBI，Biotic Integrity Index)构建方法；并以滇池流域入湖河流为示范区，以各样点浮游细菌的IBI值对其生态完整性状态进行分级，并将其分级结果与底栖动物IBI分级结果相比较，验证了利用浮游细菌IBI生态完整性评价的可行性。
本论文的研究结果主要体现在以下几个方面：
(1)通过聚类分析(CA，Clustering Analysis)和多维尺度分析(MDS，Multidimensional Scaling)研究浮游细菌群落结构在滇池湖体内的空间分布特征，结果表明，水环境状态相同样点中浮游细菌群落结构相似性较大。不同湖区，即草海与外海间水环境状态相差较大，而各湖区内水环境状态相差较小。因此，滇池内浮游细菌群落结构空间分布的差异主要表现在草海与外海间(ANOSIM test，P<0.05)，而各湖区内无显著性差异(Kruskal-Wallis test，P>0.05)。典型相应分析(CCA，Canonical Correspondence Analysis)分析表明，营养盐浓度(NH3-N、TN、TF、NO3-N)是影响浮游细菌空间分布差异的主要环境因子。基于T-RFLP空间差异的研究结果，建立草海和外海克隆文库(LIBSHUFF test，P<0.001)，以研究浮游细菌群落结构对营养盐浓度的响应。对比发现，α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的减少与浮霉菌门(Planctomycetes)和放线菌门(Actinobacteria)的增多，以及疣微菌门(Verrucomicrobia)的出现与营养盐浓度直接相关。蓝细菌门(Cyanobacteria)是外海克隆文库的优势菌，且仅在外海中发现，说明适宜的营养盐浓度是蓝细菌门(Cyanobacteria)的前提条件之一。系统发育分析推测草海与外海正处于蓝藻爆发的不同时期。另外，研究滇池湖体内不同湖区的浮游细菌多样性指数的T-RFL和克隆文库结果都表明，位于草海样点中浮游细菌的多样性指数高于外海，这与二者的水环境污染情况不符(草海劣于外海)，说明多样性指数对污染水环境的评价是不准确的。
(2)通过CA分析入湖河流中浮游细菌群落结构的空间分布特征，结果表明，浮游细菌群落结构的空间分布差异主要与该河流所在子流域的土地利用方式相关。子流域土地利用方式相似样点中其浮游细菌群落结构相似性较大。CCA分析证实农田、城市和林地(Agriculture，Urban，Forest)在各子流域中的占地百分比是影响浮游细菌群落结构的主要影响因子，且其影响程度大于水质因子(NH3-N，TOC，pH)。基于 T-RFLP空间差异的研究结果建立Agriculture，Urban，Forest三个克隆文库(LIBSHUFF test，P<0.001)，以研究浮游细菌群落结构对土地利用方式的响应。对比发现，β-变形菌纲(Betaproteobacteria)，拟杆菌门(Bacteroidetes)，γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)，蓝细菌门(Cyanobacteria)，厚壁菌门(Firmicutes)在三个克隆文库中分布的差异是对不同土地利用方式响应。系统发育分析表明，城市和农田对水环境的污染类型不同。另外，比较子流域土地利用方式分别为农田、城市和林地三类河流中浮游细菌的多样性指数，T-RFLP和克隆文库得到的结果都是主要土地利用方式为Forest样点的浮游细菌多样性指数最低，与三者水环境的污染情况不符，再次证明了多样性指数对水环境评价的不确定性。
(3)以上研究表明浮游细菌群落结构对不同水环境的响应不同，但单个生物指标(多样性指数)对水环境的评价是不准确的，因此，在本章中探讨多度量生物指数(MBI，Multimetric Biological Index)-浮游细菌生物完整性指数(IBI，Index of Biotical Integrity)对水环境生态完整性的评价。以各样点T-RFLP分析数据表征浮游细菌的群落结构(片段长度代表物种名称，相对峰面积代表物种的相对丰度)。借鉴EPA快速生物监测协议(RBPs，QuickBiological Monitoring Protocols)中大型底栖无脊椎动物和藻类完整性指数的构建方法，并结合统计分析(CCA)和生态模型拟合(Gaussian Model)等方法首次建立了浮游细菌IBI构建方法。以滇池流域入湖河流为示范区，运用该方法构建了滇池流域入湖河流的浮游细菌IBI完整性评价标准，其各样点生态完整性评价结果与底栖动物基本一致，表明浮游细菌IBI对生态完整性的评价是可行的。浮游细菌IBI构建过程中尚存在不完善之处，如参考点的选择标准、分值标准计算方法以及评价标准的选择等方面，在未来的研究中应加以完善。