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水体细菌是水生生态系统的重要组成部分,对外部环境的变化非常敏感,但是目前关于水生生态系统富营养化与细菌群落之间的关系尚不明确。通过对滇池水体微生物的研究,有利于了解整个湖泊生态系统的特点,为滇池富营养化水体的环境现状识别及生态环境修复提供基础信息和理论依据。为了解滇池水体细菌时空变化特征,本研究在滇池设置了30个采样点,按水质及区位特征将其划分成4个区域:Ⅰ区(草海)、Ⅱ区(外海北部)、Ⅲ区(外海中部)、Ⅳ区(外海南部)。研究时间从2009年5月到2010年4月持续12个月,每个月取样一次。研究采用活菌计数法(CFU法)研究滇池水体细菌数量和多样性的变化,对滇池水体中分离出的细菌通过形态和生理生化指标鉴定到属,对其中的优势细菌和常见细菌通过16SrDNA分子鉴定到种。
结果表明:
(1)滇池水体细菌总数在时间上及空间上表现出明显的变化规律:Ⅰ区水体细菌在2009年9月和12月显著高于其他月份;外海水体细菌总数在2009年12月显著高于其他月份;从空间发布上来看,滇池水体细菌数量在地理位置上从北到南显著递减,I区细菌数量显著高于外海的3个区,外海Ⅱ区水体细菌数量显著高于外海其他区域,Ⅲ区和Ⅳ区之间没有显著性差异。
(2)滇池水体中可培养细菌分别属于14个属,其中占优势地位的是Brevundimonas(短波单胞菌属)、Aeromonas(气单胞菌属)、Pseudomonas(假单胞菌属)、Sphingomonas(鞘氨醇单胞菌属)和Pedobacter(土地杆菌属)。其中2009年5月,土地杆菌属是滇池的优势细菌之一:2009年6月,短波单胞菌属和假单胞菌属是滇池的优势细菌;2009年7月,鞘氨醇单胞菌属是外海的优势细菌之一;2009年8月~2009年12月间,鞘氨醇单胞菌属和短波单胞菌属是Ⅰ区的2种优势细菌;到了2009年12月,短波单胞菌属的数量大量增加,成为滇池全湖的优势细菌;2010年1月,细菌数量下降,短波单胞菌属仍然是Ⅰ区的优势细菌,而假单胞菌属、气单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属和短波单胞菌属是外海的优势细菌;而在2010年2月~2010年4月间,假单胞菌属、气单胞菌属和鞘氨醇单胞菌属是Ⅰ区的优势细菌,假单胞菌属在Ⅱ是优势细菌,气单胞菌属在Ⅲ区和Ⅳ区是优势细菌。
(3)外海细菌的多样性指数表现出明显的时间变化,其中2009年8月~2009年11月显著高于其他月份;草海的多样性指数随着随时间变化不明显。滇池水体细菌的多样性指数表现出明显的空间变化,Ⅲ区水体细菌的多样性指数要显著高于Ⅰ区和Ⅱ区,Ⅲ区和Ⅳ区没有显著差别。
(4)外海水体细菌数量和Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pidou指数、Simpson指数呈显著负相关,随着水体细菌数量的升高时,水体细菌的多样性指数降低。Ⅰ区细菌数量仅与Margalef物种丰富度指数呈显著正相关。
滇池水体细菌数量和多样性在时间和空间上均有明显的变化,这与滇池水体的富营养化程度和蓝藻水华的消涨有关。而草海(Ⅰ区)和外海的不同,则与草海受人为干扰严重和自然地理位置有关。