养分输入对白洋淀水质的影响及微生物群落的特征分析

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白洋淀湿地是华北平原最大的浅水湖型生态系统,总面积366km~2,其地貌以水体为主,水域间苇田、台地以及村庄交错分布形成独具特色的自然景观,在具有观赏性的同时,又有着缓冲洪水、蓄水灌溉、补充地下水以及维持生物多样性和生态平衡等重要作用,因此其生态环境的保护与修复对雄安新区经济建设快速发展有着重要的影响。而人类活动,如生产生活用水和污水排放等,都会改变湿地的水资源量和水质状态,从而对湿地生态系统造成不利的影响。本文采用二代高通量测序技术,分析白洋淀淀区水体中细菌、真菌、古菌的群落结构及多样性,并结合环境因子,讨论微生物群落结构与人类活动之间存在的联系,从而为白洋淀湿地的生态保护措施提供理论支撑。具体结果如下:(1)研究了由北向南深入淀区的水文水质变化,府河入淀口水体Ph、TN、TP、NH4+-N和NO3--N以及COD均高于其他三个采样点,其水质情况是NBN(村庄稀疏区域)>NBX(居民生活养殖区)>NBD(人类社会活动频繁旅游区)>NBB(府河入淀口),也就是由北向南逐渐变好。结果说明上游河流的污染物输入以及淀区的人类生产生活活动对湿地水体影响非常大;在外源污染与内源污染的共同作用下,随着深入淀区,其水质依然可以越来越好,说明湿地的自净能力很强大,我们应该尽可能的保护湿地生态,不让其遭到破坏,造成湿地面积快速缩减。(2)研究了白洋淀湿地水体中微生物群落的变化,在营养物质越丰富的区域,尤其是氮含量高的区域,其细菌群落的丰度会升高。水体中细菌种类是较为丰富的,共有12门33属,其中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),主要优势菌属为硫杆菌属(Thiobacillus)。水体中古菌种类较少,群落多样性显著低于真菌与细菌群落,并且各个样点的群落结构在门、属水平上基本相同,泉古菌门(Crenarchaeota)在所有水样中均占绝对优势。真菌群落共有11门33属,其中子囊菌门(Ascomycota)总体丰度最高。上游河流排污和人类生活排污引起的环境因子的变化对细菌及真菌群落结构的影响相比于古菌群落更为显著。其污水的p H、TP、TN等理化因子的含量可通过影响微生物群落中主要种类的相对丰度进而对群落的多样性和结构造成影响。(3)研究了水体微生物群落对环境因子响应的异同。TN含量是影响细菌群落多样性的主要原因,而无论是细菌还是真菌,其类群都主要受p H和TN、TP含量的影响。结合水体微生物群落结构对理化因子的响应分析,可见人类活动所导致的环境变化对微生物多样性及群落结构有着强烈的影响。
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