太湖草型/藻型湖区底栖微生物群落结构及其对碳源利用的比较研究

摘要

沉水植物和浮游植物分别是草型湖区和藻型湖区的主要初级生产者,对微食物网结构与功能有重要的影响。本文调查分析了太湖草型湖区(东太湖)和藻型湖区(梅梁湾)柱状沉积物样品垂直分层中环境因素的差别,采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)的图谱分析技术,比较分析了草型湖区和藻型湖区的底栖微生物群落结构的差异,并采用线性冗余分析(Redundancy analysis,RDA)解释了不同生境下微生物群落结构差异及其与环境变量之间的关系。结果表明:(1)东太湖湖区和梅粱湾湖区的微生物总生物量和多样性具有明显的垂直变化,随着深度的增加呈现下降的趋势。冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果表明梅粱湾湖区表层沉积物的微生物群落与TOC、TN、TP和Chl a呈正相关关系,底层沉积物的则呈负相关关系。因此,TOC,Chl a,TN和TP的浓度是导致梅粱湾湖区微生物群落垂直差异的主要原因;(2)梅粱湾湖区的微生物生物量明显高于东太湖湖区的。RDA结果表明东太湖湖区底栖微生物群落结构与pH呈正相关关系;反之,梅粱湾湖区底栖微生物群落结构与pH呈负相关关系。因此,pH是影响东太湖湖区和梅粱湾湖区沉积物微生物群落的主要环境因子;(3)沉积物中细菌的相对丰度随着深度的增加呈上升趋势,18:2ω6和20:4ω6分别是真菌和原生动物的生物标记物,主要发现于表层沉积物中,说明细菌的相对丰度在一定程度上受到资源性竞争和捕食压力的控制。
　　通过构建六组室内微型生态系统:草型沉积物系统:草型沉积物对照(草组),草型沉积物+苦草碎屑(草草组),草型沉积物+微囊藻碎屑(草藻组);藻型沉积物系统:藻型沉积物对照(藻组),藻型沉积物+苦草碎屑(藻草组),藻型沉积物+微囊藻碎屑(藻藻组),研究了不同沉积物系统中不同碳源对底栖细菌群落的影响。试验结果表明:(1)藻型沉积物系统实验组对营养物质的消耗量显著多于草型沉积物系统实验组,说明藻型沉积物系统细菌的生产力高于草型湖区的。并且,添加蓝藻碎屑实验组的营养盐消耗量大于添加苦草实验组,说明蓝藻碎屑对细菌生产力的刺激效应大于苦草碎屑;(2)PCoA和聚类分析结果表明,草型系统的细菌群落在面临外界碳源压力时有更好的稳定性。(3)在各处理组中,Proteobacteria的相对丰度均为最高,但在藻型沉积物系统实验组的相对丰度高于草型沉积物实验组,说明Proteobacteria更喜欢利用藻类作为能量来源来维持自身生长的需求。本研究表明碳源的含量和质量以及环境因子是影响底栖微生物群落的重要因素。

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第一章 绪论

1.1湖泊生态系统中微生物的碳源组成及其在微食物网中的作用

1.2 太湖的生境类型和营养状况

1.3 磷脂脂肪酸图谱分析和高通量测序技术在微生物生态学中的应用

1.4 研究目的、意义及内容

第二章 太湖草型湖区和藻型湖区底栖微生物群落的比较研究

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果

2.4讨论

第三章 不同碳源添加对草型、藻型湖区底栖微生物群落的影响

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果

4.4 讨论

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

附录

致谢