【摘要】：地震的監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確預(yù)報(bào)仍是目前世界上未能解決的科學(xué)難題。微生物能夠迅速感知環(huán)境變化并做出適應(yīng)性地改變,已成為監(jiān)測(cè)地下水和地殼活動(dòng)的一種新型手段,但其系統(tǒng)性、規(guī)律性還需要深入地研究。論文圍繞“地震前后泉水微生物種類和代謝發(fā)生了哪些異常變化”這一科學(xué)問題,以新疆烏魯木齊10號(hào)泉泉水微生物為研究對(duì)象,通過連續(xù)觀測(cè),探索該處泉水中的穩(wěn)定性及敏感性微生物群落結(jié)構(gòu)和活性變化規(guī)律,獲取微生物異常反應(yīng)的定性定量信息,探尋這種變化規(guī)律與地震之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。論文首先研究了烏魯木齊10號(hào)泉12項(xiàng)水文地球化學(xué)指標(biāo)總體季節(jié)性和年度變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)部分測(cè)項(xiàng)異常偏高,可能與地震的發(fā)生有關(guān)。進(jìn)而,對(duì)該泉水樣內(nèi)的細(xì)菌群落豐度分別按年內(nèi)尺度、季節(jié)尺度、年際尺度進(jìn)行了分類比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)菌群落豐度在年內(nèi)尺度月變化規(guī)律不明顯,但隨季節(jié)變化明顯,整體上呈現(xiàn)出“夏秋春冬”的趨勢(shì),年際之間變化也有顯著差異。對(duì)泉水細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的結(jié)果表明:大小為91bp、129bp、305bp、165bp、454bp的末端限制性酶切片段(T-RFs)所代表的細(xì)菌類群為烏魯木齊10號(hào)泉水體生態(tài)系統(tǒng)中的最優(yōu)勢(shì)菌群;而其中的129bp和305bp片段所代表的細(xì)菌類群為該泉水中相對(duì)穩(wěn)定的土著菌群。綜合水文地球化學(xué)指標(biāo)和泉水中的細(xì)菌豐度變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)泉水中氟離子(F-)、水氡(Rn)和甲烷(CH4)含量是影響夏、秋和冬季泉水中細(xì)菌豐度變化的主要因子。在監(jiān)測(cè)期內(nèi),還利用末端限制性酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)(T-RFLP)及BIOLOG生態(tài)板細(xì)胞表型檢測(cè)技術(shù)(BIOLOG-ECO),綜合監(jiān)測(cè)期內(nèi)泉水水文地球化學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)和新疆地區(qū)4次有代表性的震例,從分子水平和細(xì)胞代謝水平分析受地震影響前后烏魯木齊10號(hào)泉水體微生物群落結(jié)構(gòu)、群落活性和細(xì)胞表型多樣性變化規(guī)律。T-RFLP分析的結(jié)果表明,T-RFs大小為91bp、129bp、305bp和454bp所代表的細(xì)菌類群是4次震例中的共有類群,它們?cè)诘卣鹎昂蟮漠惓２▌?dòng)顯示了它們可能是對(duì)地震活動(dòng)敏感的細(xì)菌類群,未來可用于檢測(cè)地震發(fā)生的指示類群。冗余度分析(RDA)表明,泉水中產(chǎn)生的氣體總量(Gas)和泉水電導(dǎo)率(EC)是影響泉水細(xì)菌優(yōu)勢(shì)類群變化的關(guān)鍵因素。BIOLOG-ECO的分析表明,泉水中的微生物可以以甘氨酰-L-谷氨酸為主要底物而生長(zhǎng),而D-半乳糖酸-γ-內(nèi)酯和D-半乳糖醛酸這兩類化合物是導(dǎo)致泉水微生物底物代謝差異的敏感底物。綜上所述,本研究結(jié)果將為地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)提供新的監(jiān)測(cè)指標(biāo)和思路,為提高地震預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率提供補(bǔ)充和參考,為以微生物監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)地震活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P315.723;Q938
【圖文】：

（李瑩甄等，２０１６）。與活動(dòng)斷層相對(duì)應(yīng)，新疆地震活動(dòng)大體劃分為阿爾泰山地震帶、北逡逑天山地震帶、南天山地震帶、西昆侖山地震帶和阿爾金山地震帶，各地震帶明顯呈條逡逑帶狀分布（圖１－１）。逡逑■，露帶）逡逑爾＾逡逑Ｓ匕關(guān)山地

本文編號(hào)：2730088