沉水植物附着生物膜细菌及反硝化菌群落多样性研究

来源 :贵州师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:pppp7799
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
水体富营养化问题一直以来是生态学研究的热点,生物修复方法因美观、经济、生态友好等特点,具有较强的实用性并受到了广泛关注。传统研究认为水生植物在生态修复中起到了重要作用,它不仅能调节水体物理化学环境,提高溶氧,吸收营养物质,还能为微生物、藻类、原生动物等提供适宜的生态位,然而,一直以来忽视了附植生物膜对于水体修复的重要作用。本研究以贵州高原草型湖泊--草海为研究对象,多次收集沉水植物叶表附着生物膜样本,通过采用16S rRNA基因高通量测序、FAPROTAX(Functional Annotation of Prokaryotic Taxa)功能预测,qPCR基因定量等分析手段,比较了附生细菌群落与浮游细菌群落的结构和功能差异,并进一步探究了附植生物膜细菌群落的季节性动态特征及影响因子,并最后探究了附植生物膜反硝化功能微生物群落动态及季节性特征,且初探了反硝化功能微生物的群落组装机制。主要结果如下:(1)附生细菌和浮游细菌具有较高的共有物种组成比,但每类群落都有一些特定的微生物类群。Proteobacteria和Bacteroidetes是两类群落共有的优势类群。附生细菌群落的结构与水中的明显不同,优势的OTUs组成显著不同。(2)功能预测分析(FAPROTAX)发现,附生细菌和浮游细菌以异养功能为主,但与浮游细菌相比,附生细菌具有更突出的发酵和反硝化功能(硝酸盐还原,硝酸盐呼吸和亚硝酸盐呼吸)。(3)沉水植物生长期(7月)和衰亡期(11月)间附植生物膜细菌群落表现出显著的群落结构差异。两季节间附生细菌物种共享比例较高,但Alpha多样性指数表现出上升的趋势(p<0.05),16S基因丰度则存在一定的下降趋势(p<0.05)。(4)首先,水温是驱动附生细菌群落季节性动态的重要因子;其次,水体pH,NH4+浓度与Proteobacteria和Bacteroidetes类群的季节性动态具有较强的相关性;并且生物膜的理化特征也驱动了附生细菌群落的季节性动态。(5)反硝化功能基因丰度表现出随植物生长衰败而下降的趋势,且不同植物间反硝化基因丰度差异显著。Proteobacteria(56.55%±22.15%)和Unclassified_bacteria(41.71%±22.17%)是nirS型反硝化细菌的主要门类群。反硝化细菌群落季节性动态变化明显(RANOSIM=0.567,p=0.001),不同宿主植物间生物膜反硝化功能菌群落差异较小。(6)多元回归分析和冗余分析表明水体的理化因素不能很好地解释附植生物膜中反硝化细菌的多样性(MRM’s R2=0.238,RDA’s R2=0.36);零模型分析表明,扩散限制(随机性)在反硝化微生物群落构建过程中起主导作用,其次未确定性过程也具有突出作用。
其他文献
磷是亚热带地区植物生长必需且最具限制性的养分元素之一,了解不同植被类型下土壤磷素特征及影响因素,对揭示该区域维持森林生态系统功能的养分适应机制具有重要意义。本研究以福建省戴云山保护区内的常绿阔叶林(BF)、针阔混交林(MF)和针叶林(CF)三种典型森林植被类型为研究对象,分析夏季和冬季的土壤基本理化性质、磷组分和微生物特性。主要结论如下:1)不同植被类型间土壤磷组分差异显著。与针叶林和针阔混交林相
交错轴变厚斜齿轮可应用于船用齿轮箱、机器人运动以及高精密传动的运动装置,在精密传动装置中可实现高精度传动,为了提高交错轴变厚斜齿轮的力学特性和传动精度,国内外相关
溶剂型冷补沥青混合料因具有施工工艺简单、易于储存、可全天候施工、环境友好等优点,近年来在路面坑槽修补中的工程应用日趋广泛,为道路养护技术的发展增添了动力。然而,由于冷补沥青混合料在我国的应用年限仍较短,目前我国对冷补沥青混合料的了解并不充分,尚缺乏科学合理的评价标准,评价指标难于客观评价冷补沥青混合料的技术性能,从而对冷补沥青混合料的生产缺乏指导意义,导致了商品化冷补沥青混合料质量良莠不齐的局面。
土壤可溶性有机氮(Soluble Organic Nitrogen,SON)可以被植物直接吸收利用,对森林土壤发育和生物生产力有着重要意义。由于SON具有较强的流动性,容易发生淋溶损失和径流迁移,从而造成土壤有效氮的损失,土壤SON对揭示氮素的流失过程与机制有重要意义,成为森林土壤氮循环研究的热点。本研究在陕北黄土丘陵区选取5年(5a)沙棘、15年(15 a)沙棘、20年(20 a)沙棘三种植被恢
稀土镁合金具有良好的铸造性能、高温性能和力学性能,在汽车工业、航空航天、电子产品和国防军工等领域具有广阔的应用前景。开展稀土种类、变形和退火工艺的研究,了解稀土元素、变形工艺和退火工艺对镁合金再结晶行为的影响,对合金织构的作用,探究合金在退火过程中的组织演变过程,对改善镁合金的塑性变形能力,提高其综合性能具有重要的意义。本文选取Ce、Y和Gd三种稀土元素,通过真空熔炼技术和热挤压制备纯镁、Mg-C
预应力混凝土连续箱梁凭借着自身的众多优点和施工技术的完善得到了广泛的应用,但是预应力混凝土连续箱梁在运营期间也有大量桥梁出现了众多问题,例如:梁体下挠、梁体开裂等
不动杆菌11-02(Acinetobacter sp.11-02)产铁载体发酵上清液与AgNO_3溶液混合可以制备纳米银颗粒,发现发酵上清液中铁载体起到了关键作用。文章首先对不动杆菌11-02发酵上清液与AgNO_3溶液混合制备纳米银的条件进行了优化,并探究了不同Fe3+浓度培养条件下发酵上清液中铁载体含量与制备的纳米银产量之间的关系。本文通过单因素试验结合响应面分析方法对不动杆菌11-02发酵上
第一部分Ⅰ型成骨不全症一家系COL1A1基因新剪接突变c.3814+1G>T的致病性研究目的:本部分研究基因COL1A1上一个新的剪接突变在Ⅰ型成骨不全症家系中的致病性,从而揭示这个家系的致病基因、遗传模式,为该家系以后产前诊疗提供依据。方法:本研究经山西医科大学第二医院伦理委员会批准收集来自山西医科大学第二医院Ⅰ型成骨不全先证者及其家系共八名成员外周血液样本,其中有三个人患病和五人正常。该
滑坡是尼泊尔山区最普遍的地质灾害类型之一。在“一带一路”倡议下,中国拟建设中尼交通廊道,包括升级现有公路和未来拟建铁路,这些工程通过了地震活跃和地质脆弱的喜马拉雅
粉煤灰混凝土凭借其技术、经济、社会等多重效益,已广泛应用于各类基础设施建设。实际工程中,多以抗压强度作为混凝土材料的设计标准,因此研究等强度条件下粉煤灰混凝土的强