碧流河水庫底泥氨氧化微生物豐度及群落研究.pdf

1、氨氧化微生物，主要包括氨氧化細(xì)菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)和氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea，AOA)，在自然界氨氧化過程中起到極其關(guān)鍵的作用，同時(shí)氨氧化過程也是限制硝化過程的主要步驟。因此研究在氮循環(huán)中起到關(guān)鍵作用的氨氧化微生物對(duì)掌握氮代謝能力和保持生態(tài)穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用，有利于了解整個(gè)氮循環(huán)的進(jìn)行。碧流河水庫是大連市重要的水源工程，由于水庫水土流失嚴(yán)重，每一年

2、都有大量的氮、磷、鉀、農(nóng)藥等隨著泥沙流入該水庫，有潛在的可能會(huì)破壞水庫中氮循環(huán)的平衡，甚至?xí)斐伤w富營養(yǎng)化。為了減緩碧流河水庫水體富營養(yǎng)化的速度，掌握氮代謝情況以及維持生態(tài)穩(wěn)定，所以本實(shí)驗(yàn)課題主要研究了碧流河水庫庫區(qū)沉積物中氨氧化古菌和氨氧化細(xì)菌的豐度和群落多樣性，以及環(huán)境因素對(duì)氨氧化微生物的影響。
　　本課題針對(duì)庫區(qū)上中下游10個(gè)不同的采樣點(diǎn)、兩個(gè)不同時(shí)期(2014年10月平水期、2015年4月枯水期)進(jìn)行采樣。通過熒光定量P

3、CR研究氨氧化微生物特異性基因amoA的豐度，并通過對(duì)該基因進(jìn)行克隆測(cè)序分析氨氧化微生物的多樣性。由熒光定量PCR結(jié)果可知:2014年10月平水期AOA的amoA基因拷貝數(shù)在2.12×107-8.92×108 copies/g dry sediment之間，而2015年4月枯水期AOA的amoA基因拷貝數(shù)在3.58×107-1.01×108copies/g drysediment之間，兩個(gè)季節(jié)、10個(gè)采樣點(diǎn)間AOA的豐度無明顯差別;20

4、14年10月平水期AOB的amoA基因拷貝數(shù)在8.07×107-1.81×109copies/g dry sediment之間，而2015年4月枯水期AOB的amoA基因拷貝數(shù)在1.13×108-1.18×109copies/g dry sediment之間，同樣兩個(gè)季節(jié)AOB的拷貝數(shù)的差距不大。因此，季節(jié)變化對(duì)碧流河區(qū)域沉積物中氨氧化微生物豐度的影響并不顯著?？偟膩碚f，碧流河水庫區(qū)域，沉積物中的AOB豐度遠(yuǎn)高于AOA。克隆測(cè)序結(jié)果表明

5、:兩個(gè)季節(jié)碧流河水庫庫區(qū)底泥10個(gè)采樣點(diǎn)沉積物中均發(fā)現(xiàn)了多樣性較高的AOA和AOB，其中亞硝化螺菌屬和亞硝化單胞菌屬是沉積物中存在的主要的AOB，在庫區(qū)沉積物中更占優(yōu)勢(shì)，而泉古菌是沉積物中存在的主要的AOA。
　　通過Pearson，s相關(guān)性和冗余分析(redundancy analysis，RDA)研究環(huán)境因素對(duì)氨氧化菌的影響。AOB的豐度與溫度、電導(dǎo)率呈一定的負(fù)相關(guān)性，而與水深、有機(jī)碳、氨氮、亞硝氮均呈一定的正相關(guān)。AOA的豐