象山港养殖区生境修复的沉积环境细菌群落与环境影响因子的研究

摘要

本论文于2009年8月，2010年3月、5月、8月，2011年5月、8月，分6次在象山港中部养殖区采集水体及沉积物样品，利用 PCR-变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis，DGGE）技术分析了沉积物中细菌群落结构的时间变化，并结合冗余分析（redundancy analysis，RDA）方法分析了细菌多样性与水环境因子的相关性，以期了解象山港中部养殖区海域细菌群落结构的动态变化，从微生物学角度揭示该海域生态环境的健康状况，为促进该地区的海域生态环境稳定和可持续发展提供重要的理论依据，并加深对关键功能菌群在海洋地球生物化学过程中的生态意义的了解。具体结果如下：
　　1. PCR-DGGE分析表明南沙港养殖区细菌种类丰富，主要由7个门的细菌组成，分别是变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia），变形菌门是其中最丰富的一个类群；沉积物样品分析结果表明，网箱养殖区沉积物2009年8月、2010年3月的优势菌相同，为莫拉菌科（Moraxellaceae）、叶杆菌科（Phyllobacteriaceae）和绿弯菌门（Chloroflexi）；2010年5月的优势菌比2009年8月和2010年3月的优势菌增加了一种，为假单胞菌科（Pseudomonadaceae）；2010年8月的优势菌为脱硫杆菌科（Desulfobacteraceae）、肠杆菌科（Enterobacteriaceae）和脱硫杆菌科（Desulfobulbaceae）；2011年5月的优势菌与2009年8月和2010年3月的优势菌相同，2011年8月的优势菌为放线菌门（Actinobacteria）、交替单胞菌科（Alteromonadaceae）和布鲁氏菌科（Brucellaceae）。藻类养殖区的优势菌群先呈增加趋势，而后趋于稳定，主要优势菌群有绿弯菌门（Chloroflexi）、莫拉菌科（Moraxellaceae）、δ-变形杆菌纲（δ-Proteobacteria）、交替单胞菌科（Alteromonadaceae）、弧菌科（Vibrionaceae）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）、红细菌科（Rhodobacteraceae）和叶杆菌科（Phyllobacteriaceae）。RDA分析结果显示，氨氮、化学需氧量和活性磷酸是影响网箱养殖区沉积物细菌多样性的三个主要水环境因子，无机氮、硝酸氮、亚硝酸氮是影响藻类养殖区沉积物细菌多样性的三个主要水环境因子，细菌群落结构的好转趋势与化学环境的好转是一致，这说明采用大型藻类对网箱养殖区环境进行生境修复，具有明显的效果，细菌群落结构可作为生境修复效果评价的指标之一。
　　2. PCR-DGGE分析表明西沪港内沉积物环境中的细菌类群主要有变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroides）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）等，其中变形菌门细菌种类最多；沉积物样品分析结果表明，港底沉积环境2009年8月的优势菌群并不明显，之后的5个时期优势菌群依次变为红螺菌科（Rhodospirillaceae）、莫拉菌科（Moraxellaceae）、交替单胞菌科（Alteromonadaceae）、绿弯菌门（Chloroflexi）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）；港中东部沉积物的优势菌群变化比较明显，6个时期依次变为乳杆菌科（Lactobacillaceae）、假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、弧菌科（Vibrionaceae）、假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、乳杆菌科（Lactobacillaceae）。RDA分析表明活性硅酸盐、无机氮、化学需氧量是影响港底细菌多样性的主要水环境因子；活性硅酸盐、无机氮、氨氮是影响港中东部细菌多样性的主要水环境因子，表明西沪港沉积物细菌多样性的变化是多种环境因子共同作用的结果。
　　3.石岩藻类养殖区沉积物中细菌种类丰富，主要由4个门的细菌组成，分别是变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和绿弯菌门（Chloroflexi），γ-变形菌纲的假单胞菌目和气单胞菌目是石岩藻类养殖区沉积物样品中最多的一类细菌。沉积物样品分析结果表明，该养殖区沉积物2009年8月和2010年3月的优势菌均属于莫拉菌科（Moraxellaceae），2010年8月及2011年5月的优势菌相同，为气单胞菌科（Aeromonadaceae）和分支杆菌科（Mycobacteriaceae），2011年8月的优势菌为芽孢杆菌科（Bacillaceae）。RDA分析表明石岩藻类养殖区氨氮、活性硅酸盐、N/P是影响沉积物细菌多样性的三个主要水环境因子。

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0前言

1综述

1.1微生物生态学概况

1.2海洋微生物的分布、功能特征及多样性研究

1.3微生物多样性的研究方法

1.4生物修复

1.5生物修复效果评价

1.6本论文研究目的、意义及内容1.6.1研究目的和意义

2南沙港海域沉积环境的细菌群落与环境影响因子

2.1材料和方法

2.2结果与讨论

2.3讨论

3西沪港海域沉积环境的细菌群落与环境影响因子

3.1材料和方法

3.2结果与讨论

3.3讨论

4 石岩海域沉积环境的细菌群落与环境影响因子

4.1材料和方法

4.2结果与讨论

4.3讨论

5 不同养殖区细菌群落结构特征比较

6 结论

参考文献

致谢

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