银川平原水域湿地微生物群落结构特征及其对环境的响应

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近年来随着宁夏社会经济的高速发展,农业灌溉污染、工业以及生活污水排放等大大增加,导致银川平原许多地区的水域湿地富营养化问题日益加重。针对银川平原水域湿地监测和治理方法单一这一问题,本文通过对研究样地水土环境理化因子分析,评价水土环境质量特征,运用高通量测序的方法,将不同水土质量等级相对应的底泥细菌、真菌以及水体微生物的群落结构组成进行对比分析,找出各级水(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)、土(T1、T2、T3)环境中的指示性物种,并探究了研究区内水体微生物、底泥微生物与环境因子的关系,为银川平原水域湿地环境提升和生态修复提供理论参考和科学依据,取得的主要结果如下:(1)研究区水域湿地共包括自然沟渠、河流、人工沟渠、景观湖、水库、沼泽、渔湖等9种湿地类环境。其中,研究区内水体微生物主要以蓝藻和真核生物存在;底泥微生物主要以细菌和真菌为主,且底泥细菌群落丰度大于真菌,底泥微生物群落丰度和多样性均显著大于水体微生物。(2)银川平原水域湿地环境局地性强,水土养分累积能力空间变化差异较大,近年来宁夏水土环境治理效果显著,湿地水质大多数为Ⅳ类水体,底泥肥力也均为贫乏,逐渐向Ⅲ类水体过度。而底泥氮磷肥力与水质的空间分布大致相似,Ⅳ类水主要分布在银川平原,V类水主要分布在石嘴山一带。研究区水质主要受有机物影响严重,底泥环境主要受氮磷等影响。(3)不同水、土环境质量的微生物群落丰度和多样性存在明显差异,微生物多样性越高,其生存环境质量就越好。研究区水体微生物门水平以蓝藻门为主;底泥细菌门水平相对丰度较高的为变形菌门;底泥真菌门水平优势菌群为罗兹菌门。通过多级物种差异分析发现,不同环境中均存在特定的物种,说明这些物种可以指示其特定的环境,也为银川平原日后的水土环境调查提供参考。(4)pH是主要影响蓝藻等浮游植物的关键指标,日后可通过降低水体盐分间接减少蓝藻等;TP、NO3-主要影响研究区底泥优势细菌、真菌的影响因子。针对以上主要环境因子对银川平原水域湿地环境进行治理,会在很大程度上对银川平原湿地环境现状进行改善。
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