论文部分内容阅读
本文以地处中国西北干旱地区新疆的一个大型微咸水内陆湖泊——博斯腾湖（简称博湖）为研究对象，研究了水体中环境因子与细菌丰度及群落结构间的关系。首先，选取6个具代表性的采样点进行了一周年（2010.6－2011.6）的水质调查。结果表明，博湖水质空间差异明显，但不同样点水质月变化无一致趋势。大湖区：西北角水域水质最差；开都河入湖处水质月变化幅度大，水质相对较好；中东部水域水质处于中间水平。小湖区：喇嘛湖水质最好，介于Ⅰ到Ⅲ级之间；北闸附近的湖沼湿地，水质差，多为Ⅴ类和劣Ⅴ类。博湖主要污染物是盐分、总氮、硫酸盐和氯化物。水体总体营养水平为中营养，部分时段达到了轻度富营养水平。农业面源污染、水文、湖流及水生植物等，是造成博湖水质时空差异的主要原因。近50年来博湖水质演变过程表明，自20世纪70年代以来，博湖已经由新疆最大的淡水湖转变为微咸水湖。伴随着湖水咸化，其它污染物浓度也快速升高。其次，于2010年6月，在全湖选取23个采样点，进一步研究了环境因子与细菌之间的关系。结果表明：博湖水体中总氮浓度变动在0.26～1.45mg/L之间（均值0.91mg/L），矿化度变动在219～1696mg/L之间（均值1125mg/L）。水体中细菌的丰度变动在1.41～4.57×106cells/ml之间（均值2.89×106cells/ml），其峰值出现在人为活动多的5号点与污染较重的西北部，最低值出现在盐度最低、污染最轻的14号点。聚类分析结果显示，博湖的23个采样点可以分为淡水区和微咸水区两个类群。微咸水区的TDS、电导率、盐度、TN、CODMn、Cl-、硫酸盐的含量及细菌的丰度均显著高于淡水区（P<0.01）。细菌的丰度与CODMn及Cl-显著正相关（P<0.01）。此外，利用PCR-DGGE研究了博湖中细菌的多样性和群落组成。根据DGGE的结果，选择6个位点的样品进行了16S rRNA基因的克隆和测序，获得374个细菌的16SrRNA基因序列。其中占优势的分别是β-变形菌（35.8%），拟杆菌（25.4%）和ε-变形菌（21.4%）。利用∫-Libshuff等软件对这六个克隆库进行统计分析，发现博湖的细菌群落有显著的空间差异。盐度是决定博湖细菌群落组成和β-变形菌丰度的关键因子，它的贡献率占20.4%。总之，博湖水质受自然和人为两种因素影响，近十年来，人为因素加剧了博湖的咸化和富营养化。细菌丰度的空间分布差异是对水体富营养化及咸化加剧的响应。位于干旱地区的博湖，细菌种类比较少，未知细菌类群所占比例高，优势种数量少。博湖中，盐度的高低是造成细菌群落组成和β-变形菌丰度异质性的主导因子。