北天山地区地震前泉水细菌群落异常反应的研究

摘要

目的:
　　为探索一种基于细菌群落的地震监测新技术。本研究以北天山地区用于地震监测的典型泉点(乌鲁木齐10号泉)为研究对象,基于震中距乌鲁木齐10号泉100 Km范围内发生的有感地震,利用3种不同技术方法研究乌鲁木齐10号泉泉水细菌群落对有感地震的映震规律及敏感菌群的代谢特征,并分析各技术用以地震监测的实效性。
　　方法:
　　采用传统的纯培养平板计数方法和BIOLOG GEN III细菌板从细胞水平上监测地震前后泉水中细菌群落活性及功能多样性变化;利用T-RFLP(末端限制性片段长度多态性)技术从分子水平上分析地震前后泉水细菌群落结构组成变化,并借助CCA(典型相关性分析)分析泉水细菌群落与水文理化指标之间的相关性。
　　结果:
　　泉水细菌群落全年呈现随机动态变化,而震后可培养细菌菌落数目与细菌群落对碳源利用的平均颜色(AWCD)变化均高于震前,且表现与震级有一定相关性;泉水中对有感地震响应灵敏的细菌类群以糖醇类碳源为主要代谢碳源。GEN III板中71种碳源中的6种能够显著体现地震前后水体细菌群落结构的差异,它们分别为甘油、氨基乙酰-L-脯氨酸、奎宁酸、L-乳酸、丙酸和乙酸,地震前后判别函数的判别正确率为96.2％。在泉水细菌群落组成上,多数震前细菌群落多样性高于震后,少数震后细菌群落多样性高于震前,这表现泉水细菌群落与水文理化指标、地震震级和泉水补水量有一定相关性;地震震级越大则地震前后泉水中出现的细菌新类群越多;在相近震级下,震源距地面深度越深地震前后泉水中出现的细菌新类群越少;地震后泉水中出现的细菌新类群丰富度大于地震前;地震前后泉水中一些优势类群消失;CCA分析表明,水氡(Rn)是泉水中地震前后出现细菌新类群的主要生长促进因子,硫化物(HS)是主要生长抑制因子。
　　结论:
　　细菌群落的碳源利用及可培养菌落数目具有一定映震规律,BIOLOG技术用于北天山地区地震前兆的监测统计准确率提高到56.8%,T-RFLP技术可发现在地震前后才存在的细菌新类群。

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第一章 前 言

1.1断裂带处冷泉的概述

1.2地震的概述

1.3微生物与地震的研究

1.4冷泉的研究意义及乌鲁木齐10号泉的研究现状

1.5微生物多样性的研究方法概况

1.6本研究的背景、目的和意义

第二章 乌鲁木齐10号泉水中细菌群落对有感地震的响应

2.1材料和方法

2.2结果与分析

2.3 讨论

第三章 BIOLOG代谢指纹用于地震监测的初探

3.1材料与方法

3 .2结果与分析

3.3建立Fisher判别函数

3.4 讨论

第四章 细菌群落用于地震监测的T-RFLP分析

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

第五章结论与展望

5.1 结论

5.2展望

参考文献

附录

致谢

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