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微生物是水生生态系统中数量最多、分布最广、多样性最丰富的生命形式,它不但直接影响着淡水生态系统的功能,也关乎着人类的健康。了解淡水环境中浮游微生物数量、组成及其与环境因子之间的关系是淡水生态系统研究的热点内容。建立和优化新型的微生物分析手段,并将其用于水环境中微生物状况的检测具有重要的应用价值和生态学意义。 本文建立优化了流式细胞术(FCM)检测淡水环境中微生物的方法,并将其应用于瓶装水及水处理厂水样中微生物的检测。结果表明1)绝大部分瓶装水水样中细菌含量小于103 counts/mL,结合可同化有机碳(AOC)测定结果,认为瓶装水中的微生物不会出现爆发性增长;2)饮用水厂的活性炭一超滤膜工艺可有效去除饮用水源水中的病毒;3)污水厂活性污泥处理环节水样中的细菌和病毒都出现爆发性增长;4)相比于传统检测方法,FCM法是一种快速、简单且灵敏的方法,有助于及时掌握水体中微生物的动态变化。 此外,将FCM与分子生物学技术相结合(变性梯度凝胶电泳及454焦磷酸测序技术),以水生生态系统中最为复杂的河流生态系统为研究对象,进一步探讨了河流中浮游微生物的丰度、群落构成特点及其与环境因子的关系。结果表明1)罗霄山脉区河流中的浮游病毒和浮游细菌丰度与海拔高度的变化具有显著的负相关性,且海拔高度对浮游细菌群落结构变化具有显著影响;2)海河浮游细菌和浮游病毒丰度均呈现出河口区最高的空间分布特征,各空间分区内(城区、郊区、河口区)影响浮游微生物丰度的环境因子不同,但环境因子同浮游细菌的影响关系与其同浮游病毒的影响关系相一致;3)盐度影响下的海河浮游细菌群落结构空间变化特征要显著强于温度影响下的季节变化特征;4)从同一季节内来看,海河河流段浮游细菌群落可进一步分为城区组和郊区组,说明人为活动可能对海河浮游微生物群落组成产生影响。