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为深度解析与自然条件下细菌群落特征变化规律相比,人工强制混合充氧对细菌群落的调节作用,本研究以西安金盆水库为研究对象,结合流式细胞技术、Biolog技术以及高通量测序技术,通过对水库水质以及细菌群落特性进行连续检测,重点探究了:水库在自然条件下,不同水层水体细菌在数量、功能多样性、结构多样性等方面的变化规律;水库细菌种群分布与水质的相互作用关系;扬水曝气系统的运行对水体细菌群落特性的调节作用。得到的主要结论如下:(1)水库在自然混合时期,表层、中层和底层水体的细菌数量以及高核酸含量(HNA)、低核酸含量(LNA)细菌的占比基本保持一致;不同水层中的细菌群落对碳源的利用程度趋于均一;水体垂向细菌种群分布的差异性很小,在门水平上,放线菌(Actinobacteria)、变形菌(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes)为优势菌,在属水平上,hgcl_clade、CL500-29_marine_group为优势菌。(2)水库在分层时期,细菌总数和HAN细菌的丰度均表现出等温层最大的特点;细菌群落功多样性表现为从变温层向等温层逐渐增加的趋势,厌氧层细菌群落对碳源的利用程度高于好氧水层;在门水平上,水体中细菌的主要门类表现为斜温层门类最多而变温层最少的趋势,放线菌的丰度从变温层向等温层逐渐增加;在属水平上,变温层中聚球藻属(Synechococcus)的丰度增加到39.53%,且等温层厌氧型细菌Limnohabitans菌的丰度增加到5.6%,嗜冷型细菌黄杆菌属(Flavobacterium)的丰度也增加至3.64%,而好氧型细菌甲基杆菌属(Methylobacter)、甲基孢囊菌属(Methylocystis)、Polynucleobacter菌属以及Fluviicola菌属的丰度分别降至0.01%、0.15%、0.31%和0.09%。(3)冗余分析(RDA)结果表明:自然混合时期,水温(T)、总氮(TN)、锰(Mn)为影响细菌群落分布的主要环境因素,而hgcI_clade、Limnobacter、Pseudarcicella等是影响水质的主要菌属;分层期,影响细菌群落分布的主要环境因素为溶解氧(DO)、T、TN、总磷(TP)、铁(Fe),影响水质的主要菌属为甲基杆菌属、CL500-29_marine_group、Pseudarcicella、微小杆菌属(Exiguobacterium)等。(4)扬水曝气系统运行后,整个垂向水体细菌群落的丰度指数ACE和Chao1以及多样性指数Shannon都明显增加。扬水曝气系统的混合作用使水体垂向上细菌群落组成差异性减小,其中,放线菌门和变形菌门在水体垂向的丰度分别由“中>底>表”和“表>底>中”,逐渐变为表、中、底层趋于均一,同时,通过主成分分析进一步证实了样本之间的离散度随着扬水曝气系统的运行而减小;扬水曝气系统的运行使表层水体中聚球藻属的丰度降低了66%左右,底部水体中的好氧型细菌甲基孢囊菌属和甲基杆菌属的丰度增加到2.2%、1.96%,而嗜冷型细菌微小杆菌属和黄杆菌属的丰度降低到0.36%、0.12%。由冗余分析得,在系统运行期间,水体热分层稳定性、T、DO、TP和TN是影响细菌群落结构的主要因素。