黄河干流浮游、附着及沉积物细菌共发生网络拓扑特征及其驱动力分析

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:comeandsit
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着黄河治理工作的不断深入,黄河的含沙量逐年减少,水沙情势发生改变。作为生态系统中的重要组成部分,细菌在生态系统的物质循环和能量传递过程中起着关键作用。受悬浮泥沙影响,黄河干流细菌主要存在浮游环境、附着环境和沉积物环境中,了解黄河干流不同生存环境下细菌群落的组成、分布特征、相互作用关系,并探讨环境对相互作用关系的驱动机制,有助于我们深入理解水沙情势变化下黄河生态环境的变化趋势。本文对多沙河流黄河的春季(2019年4-5月)和秋季(2019年9-10月)两个时期进行了采样调查,共设置了 44个调查断面,采集了水体和沉积物的样品进行环境因子的分析和细菌群落的分析,利用16SrRNA基因高通量测序技术,构建不同生境下细菌群落的共发生网络,研究不同季节不同生境细菌的共发生模式;探究共发生网络子网络拓扑特征的驱动因素。主要结果如下:(1)黄河干流水环境因子在两个季节中有着显著差异。在水体环境中,除浊度、总溶解性固体、总悬浮固体、总氮和总溶解性磷外,其他环境因子在季节间均具有显著差异(p<0.05);沉积物中发现只有泥温(p<0.001)和总磷(p<0.001)表现出具有显著性差异。(2)浮游、附着和沉积物细菌群落结构有明显的时空差异。三个生境的细菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria),并且发现Bacteroidetes在春季比秋季的丰度占比更高,这是由于秋季黄河干流流速快,pH和溶解氧低,营养物质的交换减少,限制了 Bacteroidetes生长繁殖的环境条件,导致其在细菌群落中占比降低;Alpha多样性分析表明物种多样性在季节间差异较小,在水体(包括浮游环境和附着环境)和沉积物中差异较大;Mantel检验发现细菌群落表现出了较强的距离衰减模式,群落相似度随地理距离的增加而减小。(3)不同生境细菌群落共发生模式有差异。浮游细菌共发生网络连接在春季时正相关关系(40.89%)低于负相关关系(59.11%),物种之间有较强的竞争关系,在秋季时正相关关系(51.47%)高于负相关关系(48.53%),物种之间的互利共生等互惠行为在秋季更为显著;附着细菌在春季(正相关关系52.83%)和秋季(正相关67.77%)都表现为共生模式,秋季时Actinobacteria所属的以互利共生为主的物种更多了参与了网络构建,因此共生模式更为显著;沉积物细菌在春季(正相关关系67.59%)和秋季(正相关关系65.79%)都表现为共生模式,但春季时参与网络构建的主要菌门为Bacteroidetes(48.62%)、Proteobacteria(40.37%),秋季时主要为 Proteobacteria(78.91%)、Nitrospirae(10.16%)、Acidobacteria(8.59%)。网络中物种间具有正相关关系的共生模式对细菌群落影响较大,群落中倾向于共生关系的物种会逐渐占据群落的主导地位,使得细菌群落结构发生变化。(4)不同生境细菌群落共发生网络子网络拓扑属性的驱动力因素不同,COD是影响春季浮游细菌子网络拓扑特征的最大因子(10.77%),电导率是影响秋季浮游细菌子网络拓扑特征的最大因子(7.81%);流速在春季(7.75%)和秋季(22.32%)都是影响附着细菌拓扑特征的最大因子。
其他文献
城市化改变了下垫面类型,导致硬化面积增多,降雨径流无法入渗至土壤层,增加了城市内涝风险,使水环境污染问题更加严重。为解决上述问题,我国提出了海绵城市理念,低影响开发(Low Impact Development,LID)措施作为实现海绵城市理念的重要技术手段,可以有效削减径流量,净化雨水水质。本研究以西安市某办公住宅小区为研究对象,基于SUSTAIN模型建立研究区的雨洪模型,根据LID措施汇流关系
学位
河流生态系统是自然界重要的生态系统,河流对人类社会生态文明的发展有着至关重要的作用。河流生态系统的健康状况则是全面评价河流生态系统的标准。汉江上游是南水北调中线工程的重要水源地,具有十分重要的经济和生态机制。近年来,受人类活动和水坝建设的影响,汉江上游流域水生态状况逐渐发生改变。浮游动物对污染物敏感,通过摄食浮游植物、细菌等在水生态系统中生存,浮游动物也作为鱼类等较高营养级动物的食物来源之一,对鱼
学位
硝基咪唑类抗生素(Nitroimidazole antibiotics,NIAs)广泛用于人类和动物的厌氧菌感染及多种原虫疾病的防治。由于NIAs具有高水溶性、难生物降解,传统废水处理工艺很难去除,因此在水体环境中残留并不断累积,检出浓度最高可达ng/L水平。水体的NIAs即使在低浓度也会对人类健康造成潜在风险,如潜在的肾毒性、神经毒性和致癌作用等。因此,研究水体中NIAs的去除方法十分重要。本文
学位
混凝土浇筑施工过程一般一次完成来保证结构的完整性,然而此工作往往会因为一些不可控因素的发生导致浇筑工作的中断,当恢复浇筑时已经超过已浇筑混凝土的初凝时间,从而导致在混凝土结构中形成冷缝粘结面,冷缝粘结面是混凝土中薄弱的部位,同时冷缝还是环境中有害离子气体侵入混凝土结构内部的主要通道,混凝土的耐久性面临严峻挑战。因此本文对带冷缝混凝土的力学特性及其耐久性进行试验研究。主要研究内容如下:(1)研究了不
学位
拦河闸坝等水工建筑物的修筑阻断了鱼类的洄游通道,鱼道的建设为鱼类的洄游迁徙提供了重要的生命通道,鱼道的布置方式和结构设计的合理性直接影响着鱼道的过鱼效果。本研究以某水电站拟建的两段式过鱼设施为工程背景,通过对自然河流鱼道段在过鱼季节的河道水动力进行模拟计算,并结合目标鱼类的洄游习性评估了在过鱼季节河道的过鱼通道大小和该河流鱼道的最佳下泄流量;利用水工模型试验探究了竖缝式鱼道池室流态与流速分布规律;
学位
随着数字技术和经济的发展,人们对经济社会发展与自然环境关系的理解日益深入,日趋频繁的极端天气事件使得绿色发展的基本理念成为学术界所关注的焦点。绿色发展效率的提高,不但能使生活环境质量整体提高,还能形成社会产业发展的综合效应,从而加快形成绿色生产生活方式,赋能经济高质量发展。与此同时,伴随着城市之间行政区划限制的逐步降低,我国新型工业化和城镇化发展到较高阶段的必然产物一—城市群,成为中国绿色经济发展
学位
经济的快速发展引起能源需求不断加大,但由此引发的污染和碳排放问题也日益凸显,反向制约社会经济的发展。陕西是我国能源富集区之一,能源产业是产生污染和碳排放的主要领域;同时,由于污染和碳排放具有显著的空间溢出效应,“属地治理”模式效率低下,亟需突破地域界限,依靠各市协同合作提高能源产业减污降碳治理效率。研究陕西能源产业减污降碳协同治理对能源产业可持续发展有重要意义。本文以陕西省能源产业减污降碳协同治理
学位
国民经济的高效发展离不开证券市场良性而有序的运转,由于资金作为股票市场的驱动力,股票市场资金流与市场收益之间的动态关联备受学者的关注与重视,股票市场资金流的方向和金额可以体现股票市场投资者对股市未来走势的预期。另一方面,由于我国证券市场中存在着大量个体投资者,而且股票市场中的一些非理性因素和不确定性因素会左右个人投资者的投资决策行为,从而使股票市场中不合理投机活动的可能性增加,从而引起股价的不稳定
学位
随着现代经济社会的快速发展,生态环境问题成为人们关注的重点。近年来,在绿色化、生态化发展理念的指导下,陕西省加大了产业治理与环境保护的力度,但效果有限。陕西省必须以产业生态发展理念为指导,充分运用财政、产业、金融、科技等政策工具,形成规范高效的产业生态化发展机制。本文以陕西省为研究对象,系统研究“双碳”目标下陕西产业生态化转型,通过对产业、产业生态化与产业生态系统等相关概念的阐述,以及产业生态学理
学位
国内股市的发展时间仅仅不过30年左右,在制度方面远不如发达国家的证券市场成熟,而且国内股市的运行也不够稳定。在新股IPO市场上一直存在着较高的IPO抑价问题,在发达国家中较为成熟的股票市场上,新股平均的IPO抑价率基本维持在不超过20%的水平,而我们国家股票市场的新股平均IPO抑价率长期均维持在至少100%的超高水平,这已经远远超过了合理的区间,IPO高抑价问题困扰中国股市已久。2019年7月正式
学位