【摘要】：三峽水庫自蓄水以來,庫區(qū)內(nèi)干流和支流水文情勢發(fā)生改變,呈現(xiàn)出不同程度的富營養(yǎng)化現(xiàn)象,水庫中超微型真核浮游生物多樣性格局發(fā)生了變化。超微型真核浮游生物作為水生生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者、消費者和分解者,具有不可或缺的作用。多數(shù)超微型生物無法純化培養(yǎng),難以用經(jīng)典分析方法來研究其生物多樣性,而高通量測序技術(shù)的發(fā)展為微生物群落的解析提供了前所未有的深度和廣度。本文以三峽水庫長江干流和神農(nóng)溪、香溪河支流為研究水域,以其中的超微型真核浮游生物為研究對象,進行為期一年的雙月采樣。采用高通量測序技術(shù)對環(huán)境樣品中小亞基核糖體基因(SSU rRNA)V4區(qū)擴增子進行表征,研究了三峽水庫干流及典型支流超微型真核浮游生物群落結(jié)構(gòu)組成、演替規(guī)律及其多樣性的時空分布特征,結(jié)合環(huán)境因子相關(guān)分析,從時間和空間尺度上比較不同水域中超微型真核浮游生物類群結(jié)構(gòu)差異,以獲得影響超微型真核浮游生物類群變化的關(guān)鍵環(huán)境因子。研究結(jié)果如下:1、2015年三峽水庫長江干流和神農(nóng)溪、香溪河支流主要物理、化學(xué)指標的時空分布規(guī)律的結(jié)果顯示:全年水溫變化的時間差異顯著,各監(jiān)測點表層水溫在時間變化上具有同步性;Chl a、Cond、ORP、PAR、NO_3-N時空分布上差異顯著;pH、COD相對穩(wěn)定;TN、TP、Turbidity在香溪河支流中隨時間變化顯著,TN、TP含量變動表現(xiàn)出相同的趨勢;NH_4-N在支流中空間變化顯著。三峽水庫長江干流以及神農(nóng)溪、香溪河兩條支流庫灣呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài),提示香溪河支流和長江干流水體富營養(yǎng)化嚴重,前者富營養(yǎng)化程度略高于后者,神農(nóng)溪支流屬于中-富營養(yǎng)化水體。2、分別從門、綱兩種水平分析了超微型真核浮游生物群落結(jié)構(gòu)的時空分布特征,結(jié)果表明:2015年2-12月調(diào)查期間,在長江干流、神農(nóng)溪和香溪河支流表層水中共檢測到超微型真核浮游生物24門47綱104屬。門水平上(相對豐度大于0.5%),群落組成的時間變化差異顯著而空間分布相似,干流和支流超微型真核群落組成均以隱藻門、綠藻門和硅藻門為主,超微型真核浮游生物主要類群在時間上的演替規(guī)律是:由隱藻門、硅藻門、纖毛蟲向隱藻門、綠藻門、扭鞘藻門再向隱藻門、硅藻門、纖毛蟲的序列演變。在綱水平上(豐度排名前15綱)相對比例高于5%的綱分別為:綠藻綱、Ventrifilosa、黏菌綱、金藻綱、中心硅藻綱,綠藻綱為絕對優(yōu)勢類群,香溪河支流的主要類群組成則更為豐富。3、Alpha多樣性及其與環(huán)境因子的相關(guān)性分析結(jié)果表明:在時間上,群落多樣性指數(shù)中除ACE指數(shù)12月和2月份之間有顯著性差異(P0.05)外,其他指數(shù)月份之間均無顯著性差異;在空間上,四個多樣性指數(shù)沒有顯著性差異。Shannon指數(shù)與酸堿度、溶解氧呈負相關(guān);Richness指數(shù)、Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)與溶解氧呈負相關(guān);Simpson指數(shù)與酸堿度、溶解氧呈正相關(guān)。4、三峽水庫長江干流和2條支流超微型真核浮游生物群落的時空變化規(guī)律顯示:超微型真核浮游生物群落具有時間尺度上的分布差異,相鄰月份的樣品在群落組成上具有一定的相似性,在空間尺度上則無顯著性差異。5、運用冗余分析(RDA)從空間尺度上研究了長江干流和神農(nóng)溪、香溪河支流群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境參數(shù)之間的相關(guān)性,結(jié)果表明超微型真核浮游生物主要類群及其環(huán)境調(diào)控因子并不完全一致。對長江干流超微型真核浮游生物主要類群分布有顯著影響的驅(qū)動因子是NO_3-N,神農(nóng)溪超微型真核浮游生物主要類群的環(huán)境調(diào)控因子是COD、WT;對香溪河支流超微型真核浮游生物主要類群產(chǎn)生顯著影響的環(huán)境因子主要是WT、Chl a、SD。綜合分析群落結(jié)構(gòu)的時空分布發(fā)現(xiàn),WT是影響超微型真核浮游生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素。
【圖文】：

端高溫為 38.5 ℃。庫灣水體整體流速較小，流向復(fù)雜，平均流速為 cm 級。2.1.2 監(jiān)測點設(shè)置本文研究范圍主要為長江三峽庫區(qū)干流和支流香溪河、神農(nóng)溪，在長江干流三峽大壩壩前位置和支流庫灣集中的中部位置各布設(shè)一個監(jiān)測點，分別標記為C1 和 C3；香溪河支流三個監(jiān)測點分別設(shè)置在下游處 X1，中游處 X4 和上游處X7；在神農(nóng)溪河口至上游布設(shè)三個監(jiān)測點，分別標記為 S1-S3。各監(jiān)測點分布如圖 2.1 所示，經(jīng)緯度坐標如表 2-1 所示。采樣頻率為雙月采樣，所有采樣工作均在監(jiān)測船上進行。本研究從 2015 年2 月起，每兩個月采樣一次，到 2015 年 12 月，總共采集水樣六次，其中長江干流 C1 監(jiān)測點 12 月樣品損壞。

24圖 3-1. 各監(jiān)測點環(huán)境參數(shù)的時空分布Figure 3-1. Spatiotempora distribution of environmental parameters at each monitoring point3.2 測序情況本研究針對 47 個樣品采用 Illumina HiSeq 測序平臺得到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過質(zhì)控處理后共獲得 2016453 條有效序列，平均長度 380 bp 左右，絕大部分序列長度分布在 378 - 380 bp 范圍內(nèi)。對有效序列進行聚類，序列相似性大于或等于 97%
【學(xué)位授予單位】：湖北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X17;Q178

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本文編號：2702298