菹草對沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)及磷遷移轉(zhuǎn)化的影響研究.pdf

1、沉積物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它能控制湖泊磷的循環(huán)和營養(yǎng)鹽的生物可利用性。沉水植物能通過直接或間接作用影響沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)，進而調(diào)控沉積物各種形態(tài)磷的遷移轉(zhuǎn)化。
　　本課題采用磷脂脂肪酸技術(shù)(PLFA)結(jié)合SMT磷形態(tài)分析方法，通過野外調(diào)查，研究了菹草（Potamogeton crispus L.）、蓖齒眼子菜(Potamogetonpectinatu L.)及菹-蓖混叢的生長周期（萌芽期-生長初期-旺盛期-穩(wěn)定期-衰

2、亡期）對沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)和磷遷移轉(zhuǎn)化影響。同時結(jié)合室內(nèi)實驗，研究菹草的密度及其生長周期對沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)及磷遷移轉(zhuǎn)化的影響。主要結(jié)論如下:
　　(1)洪澤湖兩種沉水植物群叢（菹草群叢、蓖齒眼子菜群叢）及菹-蓖混叢根系沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)在不同生長時期發(fā)生了顯著變化。影響沉積物微生物群落的因素:不同生長階段＞沉水植物類型。在調(diào)查周期2月，3月，5月，三種群叢沉積物微生物相似度分別為82.57％、84.51％和80.23％。2

3、月和3月的沉積物微生物組成結(jié)構(gòu)的差異度為67.39％，3月和5月沉積物的微生物組成結(jié)構(gòu)的差異度為19.00％，2月和5月的沉積物微生物組成結(jié)構(gòu)的差異度為68.41％。沉水植物生長過程中能夠影響水體中DO、Eh、pH等環(huán)境因子，環(huán)境因子與沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。革蘭氏陰性菌、厭氧菌、真菌的部分特征磷脂脂肪酸與TOC有正相關(guān)關(guān)系;DO與放線菌、革蘭氏陰性菌的部分特征磷脂脂肪酸呈正相關(guān)，與革蘭氏陽性菌部分特征磷脂脂肪酸呈負(fù)相關(guān)性;pH與

4、革蘭氏陽性菌部分特征磷脂脂肪酸呈正相關(guān)關(guān)系;T和TIME與pH影響類似。
　　(2)洪澤湖三種沉水植物群叢沉積物磷在其不同生長階段發(fā)生了變化。菹草群叢“生長初期-旺盛期-衰亡期”，蓖齒眼子菜群叢“萌芽期-生長初期-旺盛期”，菹-蓖混合群叢三段生長時期總磷、無機磷、有機磷含量均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，無機磷約占總磷的50％。菹草群叢在旺盛期時Fe-P相對比例增加，衰亡期降低的趨勢，Ca-P反之;蓖齒眼子菜群叢生長初期Fe-P相對比例

5、增加，在旺盛期小幅度降低，菹-蓖混叢與菹草群叢一致。植物生長時期，創(chuàng)造的沉積物環(huán)境能夠促使有機磷向無機磷的轉(zhuǎn)換，增加Fe-P降低Ca-P，植物衰亡期時，鐵、鋁磷存在向鈣磷、閉蓄態(tài)磷轉(zhuǎn)化的趨勢。
　　(3)沉水植物菹草在不同生長周期“萌芽期-快速生長期-旺盛期-穩(wěn)定期-衰亡期”的過程中，沉水植物的生長能夠增加沉積物中G+/G-的比例，植物的衰亡能夠降低沉積物中G+/G-的比例。高密度根系沉積物穩(wěn)定期PLFA總量達到133.9ug/g

6、，是同時期中、低密度根系沉積物微生物總量的1.16倍和1.55倍，垂直分布上實驗組在3-5cm處微生物總量最高，其次是表層的微生物總量。菹草萌芽期和旺盛期群叢沉積物微生物差異度為27.02％,菹草萌芽期和衰亡期群叢沉積物微生物差異度為51.32％，菹草旺盛期和衰亡期群叢沉積物微生物差異度為44.24％。生長周期相差時間越長，差異度越大。
　　(4)種植菹草對沉積物中微生物群落和各種磷形態(tài)產(chǎn)生了變化。微生物群落和各種磷形態(tài)主要受菹草