长江口邻近海域沉积物中厌氧氨氧化细菌分布特征研究

海洋生态系统氮素循环对维持海洋生态收支平衡具有重要意义,由厌氧氨氧化细菌(anaerobic ammonia-oxidizing bacteria,ANAMMOX Bacteria)推动的厌氧氨氧化过程是海洋氮素移除的重要途径.本研究采用荧光定量PCR(q PCR)技术,并结合环境理化因子,分析了2011年夏季长江口邻近海域沉积物中厌氧氨氧化细菌的种群丰度分布特征.结果表明,厌氧氨氧化细菌的种群丰度在长江口邻近海域的空间分布与环境因子密切相关,总有机碳含量、盐度、铵盐浓度对长江口邻近海域沉积物中厌氧氨氧化细菌的种群丰度具有重要调控作用.厌氧氨氧化细菌的丰度分布与总有机碳含量呈显著正相关关系(P0.01,r=0.69),同时又随亚硝酸盐浓度、溶解氧浓度的升高而降低,而盐度对厌氧氨氧化细菌丰度分布的影响较为复杂.     

南海南部海域浮游细菌群落特征及影响因素研究

采用高通量测序技术,对南海南部海域浮游细菌丰度、群落组成和群落多样性的分布特征及与环境因子的关系进行了研究.结果表明,该研究区域浮游细菌丰度为107~108个/L,近岸大于离岸,同一站位不同水层细菌分布差异明显.优势类群为变形菌门、蓝藻门和拟杆菌门,优势亚群为 γ-变形菌纲、α-变形菌纲、蓝藻菌纲和黄杆菌纲,研究区域内不同水体间物种组成存在较大差异,另外该海域还存在大量未被认知的细菌类群.该海域浮游细菌种类丰富,具有较高的多样性指数(H￠)(4.44~7.00),研究区域内表层水体H￠接近,分别为5.26、5.33和5.07,处于上升流的次表层水体中H￠为6.70明显高于其他水层.DOC和磷酸盐是影响该海域浮游细菌丰度的主要因素,同时磷酸盐也是影响其群落多样性的主要因素,表明该海域异养浮游细菌生长主要受P的限制.     

长江口及邻近海域沉积物中硝化与反硝化细菌分布特征研究

本研究应用DAPI荧光染色法和荧光定量PCR技术对长江口及邻近海域沉积物中的总细菌、好氧氨氧化细菌和反硝化细菌生物量的分布特征进行分析。结果表明,对于垂直分布,同一深度的反硝化细菌生物量明显高于好氧氨氧化细菌生物量,但二者的垂直分布趋势相似。沉积物的强烈混合有利于好氧氨氧化细菌和反硝化细菌的生存。柱状沉积物的深度是影响总细菌、好氧氨氧化细菌和反硝化细菌生物量垂直分布的最重要因素,且深度增加对好氧氨氧化细菌的影响大于对总细菌和反硝化细菌的影响。对于水平分布,总细菌生物量由近岸到远岸逐渐降低,亚硝酸盐浓度显著影响其水平分布。好氧氨氧化细菌和反硝化细菌生物量分别在长江口外和舟山群岛以南海域存在高值区,且溶解氧浓度和总氮含量是影响二者生物量水平分布的重要因素。本研究可为更加深入地认识细菌在河口及近岸海域氮循环过程中的作用提供依据。     

象山港海洋病毒时空分布特征及其环境影响因素

分别于2007年的7月(夏季)、11月(秋季)与2008年的1月(冬季)、4月(春季)采集样品,研究了象山港海域的水样(表层海水和上覆水)中的浮游病毒及沉积物中的底层病毒丰度的时空分布特征,并采用主成分分析及多元逐步回归分析方法研究了影响浮游病毒丰度时空分布的主要因素,结果表明,调查期间象山港海域表层海水、上覆水及沉积物样品中浮游(底层)病毒丰度实测值的变化范围为6.48×104~1.01×108cells/mL,均值分别为1.55×107,1.03×108,1.13×108cells/mL.季节分布特征为秋季 > 夏季 > 春季 > 冬季.病毒丰度垂直分布表现为上覆水均大于表层海水;平面分布均为从港底到港口递减、养殖区高于非养殖区、电厂附近海域出现较高值的趋势.近岸人类活动的陆源污染及水产养殖污染是造成此空间分布特征的主要原因.溶解氧、水温及叶绿素a是制约表层海水浮游病毒丰度的主要影响因素;营养盐含量及浮游细菌丰度是制约上覆水中浮游病毒丰度的主要影响因素,沉积物中的病毒丰度与细菌丰度具有显著正相关性(P < 0.01).     

长江口异养细菌生态分布特征及其与环境因子的关系

根据2006年5月对长江口海域调查资料,对表层水体异养细菌的生态分布特点进行了研究,同时对营养盐、叶绿素a等其他相关环境因子对异养细菌分布特征的影响进行了一定地探讨.结果表明:长江口表层水体异养细菌丰度在(1.35～9.40)×105/mL,并在长江口外上升流附近海域形成两个高值区.在空间分布上,异养细菌数量与磷酸盐、硝酸盐、叶绿素a相关性具有明显的区域性.同时长江冲淡水、长江口上升流和悬浮物也对其数量分布产生重要影响.     

辽河口浮游细菌和附着细菌群落结构及多样性分析

通过MiSeq高通量测序在盐度梯度变化下对辽河口海水中浮游细菌群落和附着细菌群落结构变化特点及与环境因子间相关性进行研究。环境因子包括盐度（S）、温度（T）、溶解氧（DO）、悬浮物（SS）、叶绿素a（Chl a）、细菌生产力（BP）、化学需氧量（COD）、硝酸盐（NO₃-N）、磷酸盐（PO₄-P）、硅酸盐（SiO₃-Si）和铵态氮（NH₄-N）。在对辽河口不同盐度区域表层选取代表站位并对其海水环境因子、细菌群落多样性指数、相似度、结构组成进行统计分析。结果显示:由河口向外海过程中水体的S和Chl a逐渐升高,DO、BP、COD以及N、P、Si营养盐的浓度逐渐降低。河口淡水区域β变形菌数量占优势,海水区域α变形菌和γ变形菌的数量逐渐增多。群落结构与环境因子相关性分析结果表明浮游细菌对环境因子变化较为敏感,而附着细菌对环境因子的变化敏感度较低。浮游细菌丰度与S、PO₄-P和BP有显著相关性（P < 0.01）,相关性系数分别为-0.963、0.996和0.995;附着细菌丰度与SS的相关性最为显著,相关性系数为0.997（P < 0.01）,此外与NH₄-N和Chl a也有显著相关性。实验结果表明S、PO₄-P、BP、DO和COD是影响浮游细菌丰度的影响因子,浮游细菌丰度与SS、NH₄-N和Chl a关系较为密切。相对附着细菌而言,浮游细菌在河口生态系统物质循环和能量流动方面发挥着更加重要的作用。     

大鹏澳网箱养殖区春季细菌的时空分布特征

2008年4月对大亚湾大鹏澳网箱养殖区环境中异养细菌与弧菌的空间分布及其与环境因子的关系进行了研究.结果表明,水体异养细菌水平分布特征为:养殖区>非养殖区,水平差异极显著(t检验,P=0.005);沉积物异养细菌:养殖区为非养殖区的12倍;水体异养细菌垂直分布特征为:表层海水>底层海水,垂直差异显著(t检验,P=0.0...     

盘锦市近海岸海域生物资源现状及几点建议

根据异养细菌丰度、浮游动物、浮游植物与底栖动物的生物量分布及种类组成等现场调查结果和近期海洋渔业生产资料，论述了盘锦市近岸海域生物资源现状。并根据该地区油气资源开发和海洋生物资源保护的需要提出了几点建议。     

夏季嘉兴电厂附近表层海水中细菌数量的分布

报道了2005年夏季(8月)杭州湾北侧嘉兴电厂附近表层海水中异养细菌、弧菌、粪大肠菌、石油降解菌的数量分布以及它们与水体理化因子之间的关系.测区异养细菌含量较高,在表层水体中的分布为1.3×106～2.1×107/L,最高值出现在强温升区的S4站位,电厂排水口处异养细菌数量则有所下降;弧菌数量的分布在170～1200/L,其数量与温度、COD、非离子氨、悬浮物间具有正相关性,在营养盐丰富的海域,温度的升高对弧菌的生长可能有一定的促进作用;石油降解菌同海水温度以及油分含量之间的相关性不明显,其数量分布状况是环境中许多因子共同影响的结果,同时也发现近岸海水表层粪大肠菌群数高于远离海岸海域,其数量主要受到陆源污染和人类活动的影响.     

盘锦市近岸海域生物资源现状及几点建议

根据异养细菌丰度、浮游动物、浮游植物与底栖动物的生物量分布及种类组成等现场调查结果和近期海洋渔业生产资料，论述了盘锦市近岸海域生物资源现状。并根据该地区油气资源开发和海洋生物资源（尤其是经济贝类资源）保护的需要提出了几点建议。     

河北近岸海域浮游细菌与病毒的关系

运用荧光显微技术,从2006年7月~2007年10月,分季度采样,对河北北戴河和天津沿岸海域的浮游细菌和病毒进行了调查。结果表明,浮游细菌和病毒具有明显的时空分布特点,细菌丰度超过106/mL,病毒丰度超过107/mL。病毒总数与细菌总数之比VBR为1.75~26.51,平均为6.22。运用超离心和电子显微镜对2007年春季样品进行检测,发现被病毒感染的细菌总频度为3%~5%,引起的细菌死亡率为28%~55%,平均为41.5%。揭示浮游病毒感染是浮游细菌死亡的重要原因,同时病毒在海洋系统物质循环和能量流动中扮演重要角色。     

Spatial and temporal dynamics of phytoplankton and bacterioplankton biomass in Sanya Bay, northern South China Sea

The composition of phytoplankton and the dynamics of phytoplankton and bacterioplankton biomass (PB and BB, respectively) of Sanya Bay, South China Sea, were determined. A total of 168 species (67 genera) phytoplankton were identified, including Bacillariophyta (diatom, 128 species), Pyrrophyta (35 species), Cyanophyta (3 species), and Chrysophyta (2 species). Annual average abundance of phytoplankton was 1.2 × 107 cells/m3, with the highest abundance in autumn, and the lowest in summer. Annual average dive...     

富营养化水体细菌去除氮磷能力研究

微生物既是营养物质的分解者,又是生产者。研究浮游细菌和根际细菌在植物+微生物复合水生态系统中的作用机理及影响因素,对合理选择和使用水体净化的水生高等植物具有重要意义。实验以常见水生漂浮植物荇菜为实验材料,设计总磷(TP)和总氮(TN)两个浓度梯度,每个梯度各设5个浓度,研究水体氮磷营养物质浓度和细菌数量的变化。浮游细菌和根际细菌总数的变化以及它们与TN、TP去除率之间的相关性分析表明,无论在总磷或总氮浓度梯度中,浮游细菌、根际细菌总数的增量基本都与TN去除率呈正相关性,而与TP去除率的相关性不大明显,浮游细菌的总数是在第7天达到最大值。在植物+微生物系统去除氮、磷过程中,对氮的去除以细菌为主,包括浮游细菌和根际细菌;对磷的去除则以植物吸收为主,根际磷细菌也起了一定的作用。因此,在一些富营养化水体,尤其是氮浓度较高的富营养化水体,荇菜是一种较好的水体净化植物。     

汛期前后老鹳河干流人类干扰下浮游细菌多样性及功能预测

老鹳河是丹江口水库距离调水口最近的入库支流,水质好坏直接影响调水安全.为探究老鹳河干流汛期前后浮游细菌的群落组成和功能变化规律,分别于2018年和2019年汛期前（5月）与汛期后（10月）对老鹳河干流4个典型生态位点进行水质分析和浮游细菌高通量测序,杨河位点（YH）属轻度干扰;西峡北位点（XX）属中度干扰;垱子岭位点（DZL）属重度干扰;张营位点（ZY）属中度干扰.结果表明,老鹳河干流浮游细菌由40门599属组成,汛期前浮游细菌多样性高于汛期后,中度干扰有利于Shannon-Wiener指数的提高.LEfSe分析显示,汛期前优势门中杨河的装甲菌门,西峡北的Epsilonbacteraeota和厚壁菌门,垱子岭的蓝藻门与其他样点有显著性差异;汛期后仅垱子岭的厚壁菌门和蓝藻门与其他样点有显著性差异.浮游细菌群落PCoA分析显示,汛期前后各个样点区分明显,汛期前各样点间群落差异大于汛期后;RDA和CCA分析表明,流经县城后引起浮游细菌多样性下降的主要环境因子为总氮和氨氮.PICRUSt浮游细菌功能基因预测发现,COG基因10大类功能家族为优势类群.与氮代谢相关的30个KO功能基因呈现出汛期前样点间差异大于汛期后,汛期前杨河碳酸酐酶基因（cynT和can）与其他样点差异显著的特征.氮和磷是老鹳河调控浮游细菌群落结构和水体富营养化的主要因子,氮输入的变化会造成河流不同区域氮代谢功能的改变.     

沉积物再悬浮对浮游细菌群落结构的影响

本研究通过小宇宙的模拟实验,设置3组处理,即无再悬浮的对照组(C)、强(SR)和弱(WR)2个不同再悬浮强度的处理组,采用末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)分析不同处理组中浮游细菌群落结构的变化.结果表明,再悬浮处理组浮游细菌的物种丰度高于对照组,并且弱再悬浮中浮游细菌物种丰度高于强再悬浮处理.弱再悬浮中细菌多样性也高于强再悬浮处理.浮游细菌与环境因子的典型对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)结果表明,浮游动物枝角类(Cladocera)生物量和颗粒态磷(PP)浓度与浮游细菌群落结构动态变化均表现出显著的相关性(p0.05).由此可见,沉积物再悬浮对浅水湖泊浮游细菌的种类和多样性存在重要影响,其可能通过影响浮游动物群落结构以及水体中营养盐的形态和浓度对浮游细菌群落产生影响.     

大亚湾浮游细菌的变性梯度凝胶电泳分析

于2010年12月以及2011年6月采集了大亚湾9个站点的表层水样,利用PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对浮游细菌DNA指纹进行了分析.结果显示,大亚湾海域浮游细菌DNA指纹比较丰富,冬季和夏季样品中分别共得到32条和33条条带,每个样品得到的条带数为18~25条.DNA指纹的Shannon-Weaver多样性指数(H')和Pielou均匀度(J)的变化范围分别为2.48~2.88和0.80~0.93.DNA指纹条带数与温度和盐度明显正相关,而与p H、DO、透明度呈明显负相关关系.结果说明PCR-DGGE技术可以在一定程度上反映细菌的群落结构和多样性,但需要与其他技术相结合方能较全面反映细菌的结构与功能.     

布吉河丰水期总细菌和氨氧化细菌的定性和定量研究

河流中微生物的数量和群落结构能在一定程度上反映水环境状况.氨氧化细菌驱动的硝化作用是氮素转化的主要机制,为了解氮素污染河流中氨氧化细菌的群落组成及数量,采用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和Real-time PCR技术分析了布吉河丰水期不同断面水样中总细菌和氨氧化细菌的群落结构以及数量变化.结果表明,水样中总细菌(16S rRNA)和氨氧化细菌(16S rRNA)数量变化范围分别为4.73×1010～3.90×1011copies.L-1和5.44×106～5.96×108copies.L-1.冗余度分析表明影响微生物数量和群落结构的水环境因子不同:对于总细菌,与其数量显著相关的环境因子是硝氮(P<0.05),与其群落结构显著相关的环境因子是氮素(三氮)和金属(Mn和Zn)(P<0.05);对于氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB),与其数量显著相关的是氨氮和Zn(P<0.05),与其群落组成显著相关的是氨氮、Mn和Zn(P<0.05).测序结果表明在布吉河水样中微生物属于变形菌门(Proteobacterium)的Epsilon-Proteobacteria、Gamma-Proteobacteria、Beta-Proteobacteria和Delta-Proteobacteria这4个纲,氨氧化细菌与Nitrosomonas sp.和Nitrosospira sp.属的细菌相似度较高,且Nitrosospira sp.为优势菌属.由于污染影响,布吉河上游和下游微生物群落结构明显不同.     

冰封状态下达里湖冰-水中浮游细菌群落结构差异

细菌是湖泊生态环境、物质能量循环的关键参与者.为了解寒旱区湖泊冰封状态下上部水体中浮游细菌群落结构变化特征,于2019年1月中旬,在内蒙古达里湖进行了15个取样点处的湖冰底层、冰下表层水等样品（"底冰"和"表水"）的采集与分析.结果表明,在门类水平上,达里湖底冰中浮游细菌群落多样性比表水中略低,且优势浮游细菌门类的相对含量出现明显冰-水差异.虽然底冰和表水中优势浮游细菌门类均由Proteobacteria、Actinobacteria、Cyanobacteria、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、Planctomycetes、Tenericutes及Gemmatimonadetes等组成,但Proteobacteria的相对含量在底冰中平均达到63.64%,而表水中的平均相对含量下降到26.75%,明显小于Actinobacteri的平均相对含量（39.10%）.再者,由于冰封过程中"冷冻浓缩"作用导致氮（N）、磷（P）等元素迁移幅度不同,促使底冰和表水中Proteobacteria和Actinobacteria等优势细菌门类相对含量存在明显的差异响应,导致主要浮游细菌属种的相对含量出现冰-水明显不同.整体上,总磷（TP）和溶解性总磷（DTP）等变化成为影响底冰中优势细菌门类结构变化的环境因子,而溶解态无机磷（DIP）和氨氮（NH₄⁺-N）等变化成为影响表水中优势细菌门类结构变化的环境因子.显然,不同形态N、P元素的迁移幅度等成为影响冰封状态下湖泊表层水体中浮游细菌结构差异的主要影响因素,这也将为进一步分析寒旱区湖泊水生态环境提供基础数据.     

Characteristics of the microbial communities in the integrated vertical-flow constructed wetlands

Microorganisms play an important role in removing pollutants from constructed wetlands. We investigated the microbial characteristics in a novel integrated vertical-flow constructed wetland (IVCW), which has been in operation in Wuhan, China since 1998. We used phospholipid fatty acid (PLFA) and amoA gene to analyze the structure and diversity of the microbial community within the IVCW. PLFA results suggested that the amount of bacterial PLFA was significantly higher than that of fungal PLFA, but the total microbial biomass represented by PLFA index was low in the system. Microbial spatial distribution showed significantly higher bacterial (both G⁺ and G⁻) and fungal biomass in the surface than in the subsurface layers. The ratios of monounsaturated to branched PLFA demonstrated that an anaerobic layer sandwiched by two aerobic layers existed in the IVCW, consistent with the redox potential results. Analysis of the amoA revealed the presence of Nitrosomonas-like sequences in the surface substrate of the downflow chamber and apparent diversities of ammonia-oxidizing bacteria in the system. These results suggest that microorganisms, despite their relatively low biomass, have inhabited the IVCW, and the results will offer some valuable information on microbe to system designers and managers.