PLFAs应用于底泥微生物群落分析及多样性评价研究

摘要

本研究基于磷脂脂肪酸(PLFAs)谱图分析技术，选择不同水质的天然水体底泥作为研究对象，分别在江苏省宿迁市骆马湖洋河滩水域(Ⅱ类)、大运河宿迁闸断面(Ⅲ类)、大运河马陵翻断面(Ⅳ类)及废黄河黄河公园断面(Ⅴ类)四个断面采集底泥样品，运用PLFAs谱图分析技术对不同水质下的天然水体底泥微生物群落进行了结构分析及多样性评价，并结合水质指标的变化，分析底泥微生态系统演变和水质指标之间的关系。研究表明： (1)PLFAs谱图分析技术可以用来分析天然水体底泥微生态系统结构，表征底泥微生物量及群落组成。相同水域的底泥微生物群落结构在相同月份具有良好一致性，在不同月份具有良好差异性；对不同水域而言，从Ⅲ类到Ⅴ类水域微生物量与水质有较好线形负相关关系，而Ⅱ类水体底泥的微生物量多于Ⅲ类水体。 (2)真菌与细菌的PLFAs比值表明真菌是天然水体底泥微生物群落中主导群落。不考虑突发性污染，真菌群落优势度随水质降低而降低，Gram-群落优势度随水质降低而升高，高污染负荷对真菌及Gram-的增殖有促进作用，但过高的污染负荷对Gram-的生存有限制作用。因而，在保持DO充足的前提下，在高污染负荷水体中投加真菌群落对于提高水质应有较好作用。 (3)微生物群落多样性评价表明，物种丰富度指标、物种多样性指数及物种均匀度指数分别采用Margalef指数(R)、Shannon-wiener指数(H)及Pielou指数(1)(E<,1>)较为敏感。群落多样性评价显示：Ⅲ类水域底泥微生物群落的丰富性、多样性及均匀性最高，Ⅴ类水域的底泥微生物物种丰富性最差，Ⅱ类水域的底泥微生物多样性及均匀度最差。这表明Ⅲ类水域为微生物群落最适生存环境。

目录

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2污染水体生态修复技术研究进展

1.2.1物理措施

1.2.2水生植物重建技术

1.2.3微生物强化技术

1.3微生物群落结构解析技术研究进展

1.3.1传统培养分离方法

1.3.2生物标记物方法

1.3.3现代分子生物学方法

1.4 PLFAs谱图分析技术概述

1.4.1 PLFAs谱图分析技术原理

1.4.2 PLFAs技术在微生物生态学中应用

1.5生物多样性评价技术研究进展

1.6研究目的、内容及技术路线

1.6.1研究目的

1.6.2研究内容

1.6.3技术路线

第二章试验研究方案

2.1试验仪器

2.2考察指标及分析方法

2.2.1常规分析指标及分析方法

2.2.2磷脂脂肪酸(PLFAs)法测定方案

2.3试验样品采样点分布

第三章骆马湖底泥微生物群落分析

3.1骆马湖样品水环境质量现状评价

3.2不同月份微生物PLFAs数据分析

3.2.1九月份骆马湖样品GC谱图分析

3.2.2九月份骆马湖样品PLFAs组成分析

3.2.3十一月份骆马湖样品GC谱图分析

3.2.4十一月份骆马湖样品PLFAs组成分析

3.3骆马湖样品微生物群落结构分析

3.3.1微生物总生物量分析

3.3.2微生物群落结构分析

3.3.3相同月份群落结构一致性分析

3.3.4不同月份群落结构差异性分析

3.3.5骆马湖样品微生物群落多样性评价

3.4本章小结

第四章废黄河底泥微生物群落分析

4.1废黄河样品水环境质量现状评价

4.2不同月份微生物PLFAs数据分析

4.2.1九月份废黄河样品GC谱图分析

4.2.2九月份废黄河样品PLFAs组成分析

4.2.3十一月份废黄河样品GC谱图分析

4.2.4十一月份废黄河样品PLFAs组成分析

4.3废黄河样品微生物群落结构分析

4.3.1微生物总生物量分析

4.3.2微生物群落结构分析

4.3.3相同月份群落结构一致性分析

4.3.4不同时期群落差异性分析

4.4骆马湖与废黄河断面微生物群落结构比较

4.4.1不同月份两断面群落结构差异性分析

4.4.2两断面微生物群落多样性评价

4.5本章小结

第五章大运河底泥微生物群落结构分析

5.1大运河宿迁闸断面样品分析

5.1.1宿迁闸断面样品水质指标数据分析

5.1.2不同月份微生物PLFAs数据分析

5.1.3宿迁闸断面样品微生物群落结构分析

5.2大运河马陵翻断面样品分析

5.2.1马陵翻断面样品水质指标数据分析

5.2.2不同月份微生物PLFAs数据分析

5.2.3马陵翻断面样品微生物群落结构分析

5.3大运河两断面微生物群落结构比较

5.3.1不同月份群落结构差异性分析

5.3.2两断面微生物群落多样性评价

5.4本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

致谢

附录