水源水庫(kù)藻類種群時(shí)空演替的伴生菌群驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-03 18:51
隨著湖庫(kù)水源生態(tài)健康評(píng)價(jià)以及水體藻華消漲機(jī)理研究的持續(xù)深入,水庫(kù)水體中的微生物因子驅(qū)動(dòng)藻類種群變化研究成為熱點(diǎn)。水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)中,微生物作為初級(jí)生產(chǎn)力的主要貢獻(xiàn)者,藻華的形成與水體中共生微生物種群關(guān)系密切。然而,具體的菌-藻互作演替及其水質(zhì)調(diào)控機(jī)制尚不明確。本研究以西安市兩座水源水庫(kù)為研究對(duì)象,采用高通量DNA測(cè)序技術(shù)和共生網(wǎng)絡(luò)分析方法,通過監(jiān)測(cè)水庫(kù)為期一年的水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)、藻類種群以及伴生菌群結(jié)構(gòu)的季節(jié)性變化,從而揭示水庫(kù)中藻類種群演替與伴生菌群之間的互作驅(qū)動(dòng)機(jī)制。最后,從胞內(nèi)代謝角度探究了揚(yáng)水曝氣抑制浮游藻類生長(zhǎng)的生物學(xué)機(jī)理,研究結(jié)果將為水源水庫(kù)藻華暴發(fā)機(jī)制及其人工控藻技術(shù)研究提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果包括:一、以金盆水庫(kù)為研究對(duì)象,采用18S rDNA高通量測(cè)序技術(shù)和共生網(wǎng)絡(luò)分析方法,研究了藻類種群時(shí)空演替與真核微生物的生態(tài)互作關(guān)系。結(jié)果表明:(1)硅藻和綠藻為全年優(yōu)勢(shì)門類。在4月,金藻門成為最優(yōu)門類,相對(duì)豐度最大達(dá)80.05%。(2)DNA測(cè)序分析表明,纖毛亞門為真核微生物群落中全年優(yōu)勢(shì)類群,在3月達(dá)到全年最大值95.33%。節(jié)肢動(dòng)物門在10月的相對(duì)豐度最大值55.20%,輪蟲在5...
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地表水水源水質(zhì)現(xiàn)狀及水體富營(yíng)養(yǎng)化
1.1.2 藻類生長(zhǎng)的環(huán)境影響因子
1.1.3 浮游藻類與水體微生物
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 湖庫(kù)水體浮游藻類與伴生微生物群落季節(jié)性演替
1.2.2 浮游藻類與水體微生物群落的互作關(guān)系
1.2.3 控藻技術(shù)研究
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究主要內(nèi)容
1.3.2 研究目的及意義
1.3.3 研究技術(shù)路線
2 金盆水庫(kù)藻類季相演替的真核微生物驅(qū)動(dòng)機(jī)制
2.1 研究區(qū)域概況
2.2 采樣點(diǎn)與水樣采集
2.2.1 采樣點(diǎn)布置
2.2.2 水樣采集
2.3 分析方法
2.3.1 水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)方法
2.3.2 藻類計(jì)數(shù)及藻種鑒定
2.3.3 chlorophyll a的測(cè)定
2.3.4 真核微生物群落結(jié)構(gòu)的測(cè)定
2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
2.5 金盆水庫(kù)全年水質(zhì)特征分析
2.6 金盆水庫(kù)浮游藻類的季相演替特征
2.6.1 金盆水庫(kù)全年藻密度及chlorophyll a變化特征
2.6.2 金盆水庫(kù)全年藻類種群在門水平的豐度變化特征
2.6.3 金盆水庫(kù)全年藻類種群在屬水平的豐度變化特征
2.7 金盆水庫(kù)真核微生物季相分布特性
2.7.1 稀釋曲線分析
2.7.2 多樣性指數(shù)分析
2.7.3 真核微生物群落結(jié)構(gòu)組成分析
2.8 基于網(wǎng)絡(luò)圖分析藻類與真核微生物的互作機(jī)制
2.9 浮游藻類與真核微生物同水質(zhì)的偶聯(lián)關(guān)系分析
2.10 本章小結(jié)
3 李家河水庫(kù)藻類季相演替的細(xì)菌種群驅(qū)動(dòng)機(jī)制
3.1 研究區(qū)域概況
3.2 采樣點(diǎn)與水樣采集
3.2.1 采樣點(diǎn)布置
3.2.2 水樣采集
3.3 分析方法
3.3.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的測(cè)定
3.3.2 數(shù)據(jù)分析
3.4 李家河水庫(kù)全年水質(zhì)特征分析
3.5 李家河水庫(kù)浮游藻類的季相演替特征
3.5.1 李家河水庫(kù)全年藻密度及chlorophyll a深度變化特征
3.5.2 李家河水庫(kù)全年藻類種群在門水平的豐度變化特征
3.5.3 李家河水庫(kù)全年藻類種群在屬水平的豐度變化特征
3.6 李家河水庫(kù)水體細(xì)菌季相分布特性
3.6.1 稀釋曲線分析
3.6.2 多樣性指數(shù)分析
3.6.3 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成分析
3.7 基于網(wǎng)絡(luò)圖分析藻類與水體細(xì)菌的互作機(jī)制
3.8 浮游藻類與水體細(xì)菌同水質(zhì)的偶聯(lián)關(guān)系分析
3.9 本章小結(jié)
4 基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)解析金盆水庫(kù)混合期藻菌互作的微生態(tài)機(jī)制
4.1 研究區(qū)域概況
4.2 采樣及分析方法
4.2.1 水樣采集與水質(zhì)監(jiān)測(cè)
4.2.2 浮游藻類計(jì)數(shù)及鑒定
4.2.3 水體真核微生物群落結(jié)構(gòu)測(cè)定
4.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 金盆水庫(kù)混合期水質(zhì)特征分析
4.4 金盆水庫(kù)混合期浮游藻類分布特征
4.4.1 金盆水庫(kù)混合期藻密度和chlorophyll a的變化
4.4.2 金盆水庫(kù)混合期浮游藻類群落結(jié)構(gòu)特征
4.5 金盆水庫(kù)混合期真核微生物分布特征
4.5.1 稀釋曲線分析
4.5.2 多樣性指數(shù)分析
4.5.3 真核微生物群落結(jié)構(gòu)組成分析
4.6 金盆水庫(kù)混合期真核微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
4.7 金盆水庫(kù)混合期浮游藻類和真核微生物群落結(jié)構(gòu)同水質(zhì)偶聯(lián)關(guān)系分析
4.8 本章小結(jié)
5 基于胞內(nèi)代謝解析揚(yáng)水曝氣抑制浮游藻類生長(zhǎng)的機(jī)制研究
5.1 材料與方法
5.1.1 藻種及培養(yǎng)條件
5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.2 測(cè)定與分析方法
5.2.1 藻密度及chlorophyll a的測(cè)定
5.2.2 脫氫酶活性的測(cè)定
5.2.3 ATP含量測(cè)定
5.2.4 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定
5.2.5 碳代謝圖譜分析
5.2.6 熒光溶解性有機(jī)物的測(cè)定
5.3 不同光照和溫度條件下銅綠微囊藻的生理生態(tài)學(xué)特性變化特征
5.3.1 銅綠微囊藻的生長(zhǎng)特性
5.3.2 銅綠微囊藻的脫氫酶活性的變化
5.3.3 銅綠微囊藻的ATP變化特性
5.3.4 銅綠微囊藻的葉綠素?zé)晒馓匦?br> 5.3.5 銅綠微囊藻的碳源代謝活性特征
5.3.6 銅綠微囊藻的EOM和 IOM特征
5.4 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類變化特征原位實(shí)驗(yàn)
5.4.1 研究區(qū)域概況
5.4.2 采樣與分析方法
5.4.3 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類的生長(zhǎng)變化特征
5.4.4 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類的群落結(jié)構(gòu)變化特征
5.4.5 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類的熒光活性衰變規(guī)律
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
研究生期間成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工強(qiáng)制混合充氧及誘導(dǎo)自然混合對(duì)水源水庫(kù)水質(zhì)改善效果分析[J]. 溫成成,黃廷林,李楠,張海涵,林子深,李衍慶,楊尚業(yè),董亞軍. 環(huán)境科學(xué). 2020(03)
[2]李家河水庫(kù)污染物來源及水體分層對(duì)水質(zhì)的影響[J]. 徐進(jìn),黃廷林,李凱,楊尚業(yè),溫成成,林子深,李衍慶,劉雪晴. 環(huán)境科學(xué). 2019(07)
[3]水庫(kù)熱分層期藻類水華與溫躍層厭氧成因分析[J]. 劉雪晴,黃廷林,李楠,楊尚業(yè),李揚(yáng),徐進(jìn),王涵玥. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[4]光照周期性波動(dòng)對(duì)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)生長(zhǎng)的抑制[J]. 孫昕,何飛飛,李鵬飛,湯加剛. 湖泊科學(xué). 2018(05)
[5]鎘離子污染條件下微生物群落中細(xì)菌與藻類的相互作用[J]. 石遵計(jì),曹政,胡科鑫,彭鑫碧,朱一帆,謝波. 微生物學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]深水型水庫(kù)熱分層誘導(dǎo)水質(zhì)及真菌種群結(jié)構(gòu)垂向演替[J]. 商潘路,陳勝男,黃廷林,張海涵,康鵬亮,王躍,釗珍芳,劉彤彤. 環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[7]藍(lán)藻水華發(fā)生過程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化[J]. 李建松,王廣軍,龔?fù)麑?余德光,謝駿,郁二蒙,魏南,夏耘,李志斐. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[8]揚(yáng)水曝氣技術(shù)對(duì)周村水庫(kù)藻類的控制[J]. 黃廷林,朱倩,邱曉鵬,史建超,周石磊,曾明正. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]深水型水庫(kù)藻形態(tài)功能組(MBFG)的季節(jié)演替特征[J]. 楊毓,盧金鎖,張穎. 環(huán)境科學(xué). 2017(01)
[10]微囊藻水華對(duì)水體中氮轉(zhuǎn)化及微生物的影響[J]. 李潔,張思凡,肖琳. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
博士論文
[1]脫氫酶活性測(cè)定水中活體藻含量的研究[D]. 解軍.山東大學(xué) 2008
碩士論文
[1]水源水庫(kù)水質(zhì)及浮游藻類種群結(jié)構(gòu)時(shí)空演替規(guī)律研究[D]. 商潘路.西安建筑科技大學(xué) 2018
[2]水源水庫(kù)揚(yáng)水曝氣運(yùn)行對(duì)藻類和有機(jī)物的影響研究[D]. 陳家煒.西安建筑科技大學(xué) 2018
[3]周村水庫(kù)藻類特征及其在混合脅迫條件下的生長(zhǎng)衰亡規(guī)律[D]. 趙洪.揚(yáng)州大學(xué) 2014
[4]石砭峪水庫(kù)藻類繁殖特性以及揚(yáng)水曝氣抑制藻類效果的研究[D]. 張怡濤.西安建筑科技大學(xué) 2013
[5]三峽水庫(kù)小江回水區(qū)藻類集群季節(jié)演替特征研究[D]. 盛金萍.重慶大學(xué) 2010
[6]三峽水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化藻類特征及環(huán)境因素影響研究[D]. 代玲玲.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):3700436
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地表水水源水質(zhì)現(xiàn)狀及水體富營(yíng)養(yǎng)化
1.1.2 藻類生長(zhǎng)的環(huán)境影響因子
1.1.3 浮游藻類與水體微生物
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 湖庫(kù)水體浮游藻類與伴生微生物群落季節(jié)性演替
1.2.2 浮游藻類與水體微生物群落的互作關(guān)系
1.2.3 控藻技術(shù)研究
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究主要內(nèi)容
1.3.2 研究目的及意義
1.3.3 研究技術(shù)路線
2 金盆水庫(kù)藻類季相演替的真核微生物驅(qū)動(dòng)機(jī)制
2.1 研究區(qū)域概況
2.2 采樣點(diǎn)與水樣采集
2.2.1 采樣點(diǎn)布置
2.2.2 水樣采集
2.3 分析方法
2.3.1 水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)方法
2.3.2 藻類計(jì)數(shù)及藻種鑒定
2.3.3 chlorophyll a的測(cè)定
2.3.4 真核微生物群落結(jié)構(gòu)的測(cè)定
2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
2.5 金盆水庫(kù)全年水質(zhì)特征分析
2.6 金盆水庫(kù)浮游藻類的季相演替特征
2.6.1 金盆水庫(kù)全年藻密度及chlorophyll a變化特征
2.6.2 金盆水庫(kù)全年藻類種群在門水平的豐度變化特征
2.6.3 金盆水庫(kù)全年藻類種群在屬水平的豐度變化特征
2.7 金盆水庫(kù)真核微生物季相分布特性
2.7.1 稀釋曲線分析
2.7.2 多樣性指數(shù)分析
2.7.3 真核微生物群落結(jié)構(gòu)組成分析
2.8 基于網(wǎng)絡(luò)圖分析藻類與真核微生物的互作機(jī)制
2.9 浮游藻類與真核微生物同水質(zhì)的偶聯(lián)關(guān)系分析
2.10 本章小結(jié)
3 李家河水庫(kù)藻類季相演替的細(xì)菌種群驅(qū)動(dòng)機(jī)制
3.1 研究區(qū)域概況
3.2 采樣點(diǎn)與水樣采集
3.2.1 采樣點(diǎn)布置
3.2.2 水樣采集
3.3 分析方法
3.3.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的測(cè)定
3.3.2 數(shù)據(jù)分析
3.4 李家河水庫(kù)全年水質(zhì)特征分析
3.5 李家河水庫(kù)浮游藻類的季相演替特征
3.5.1 李家河水庫(kù)全年藻密度及chlorophyll a深度變化特征
3.5.2 李家河水庫(kù)全年藻類種群在門水平的豐度變化特征
3.5.3 李家河水庫(kù)全年藻類種群在屬水平的豐度變化特征
3.6 李家河水庫(kù)水體細(xì)菌季相分布特性
3.6.1 稀釋曲線分析
3.6.2 多樣性指數(shù)分析
3.6.3 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成分析
3.7 基于網(wǎng)絡(luò)圖分析藻類與水體細(xì)菌的互作機(jī)制
3.8 浮游藻類與水體細(xì)菌同水質(zhì)的偶聯(lián)關(guān)系分析
3.9 本章小結(jié)
4 基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)解析金盆水庫(kù)混合期藻菌互作的微生態(tài)機(jī)制
4.1 研究區(qū)域概況
4.2 采樣及分析方法
4.2.1 水樣采集與水質(zhì)監(jiān)測(cè)
4.2.2 浮游藻類計(jì)數(shù)及鑒定
4.2.3 水體真核微生物群落結(jié)構(gòu)測(cè)定
4.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 金盆水庫(kù)混合期水質(zhì)特征分析
4.4 金盆水庫(kù)混合期浮游藻類分布特征
4.4.1 金盆水庫(kù)混合期藻密度和chlorophyll a的變化
4.4.2 金盆水庫(kù)混合期浮游藻類群落結(jié)構(gòu)特征
4.5 金盆水庫(kù)混合期真核微生物分布特征
4.5.1 稀釋曲線分析
4.5.2 多樣性指數(shù)分析
4.5.3 真核微生物群落結(jié)構(gòu)組成分析
4.6 金盆水庫(kù)混合期真核微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
4.7 金盆水庫(kù)混合期浮游藻類和真核微生物群落結(jié)構(gòu)同水質(zhì)偶聯(lián)關(guān)系分析
4.8 本章小結(jié)
5 基于胞內(nèi)代謝解析揚(yáng)水曝氣抑制浮游藻類生長(zhǎng)的機(jī)制研究
5.1 材料與方法
5.1.1 藻種及培養(yǎng)條件
5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.2 測(cè)定與分析方法
5.2.1 藻密度及chlorophyll a的測(cè)定
5.2.2 脫氫酶活性的測(cè)定
5.2.3 ATP含量測(cè)定
5.2.4 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定
5.2.5 碳代謝圖譜分析
5.2.6 熒光溶解性有機(jī)物的測(cè)定
5.3 不同光照和溫度條件下銅綠微囊藻的生理生態(tài)學(xué)特性變化特征
5.3.1 銅綠微囊藻的生長(zhǎng)特性
5.3.2 銅綠微囊藻的脫氫酶活性的變化
5.3.3 銅綠微囊藻的ATP變化特性
5.3.4 銅綠微囊藻的葉綠素?zé)晒馓匦?br> 5.3.5 銅綠微囊藻的碳源代謝活性特征
5.3.6 銅綠微囊藻的EOM和 IOM特征
5.4 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類變化特征原位實(shí)驗(yàn)
5.4.1 研究區(qū)域概況
5.4.2 采樣與分析方法
5.4.3 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類的生長(zhǎng)變化特征
5.4.4 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類的群落結(jié)構(gòu)變化特征
5.4.5 揚(yáng)水曝氣運(yùn)行前后不同水庫(kù)浮游藻類的熒光活性衰變規(guī)律
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
研究生期間成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工強(qiáng)制混合充氧及誘導(dǎo)自然混合對(duì)水源水庫(kù)水質(zhì)改善效果分析[J]. 溫成成,黃廷林,李楠,張海涵,林子深,李衍慶,楊尚業(yè),董亞軍. 環(huán)境科學(xué). 2020(03)
[2]李家河水庫(kù)污染物來源及水體分層對(duì)水質(zhì)的影響[J]. 徐進(jìn),黃廷林,李凱,楊尚業(yè),溫成成,林子深,李衍慶,劉雪晴. 環(huán)境科學(xué). 2019(07)
[3]水庫(kù)熱分層期藻類水華與溫躍層厭氧成因分析[J]. 劉雪晴,黃廷林,李楠,楊尚業(yè),李揚(yáng),徐進(jìn),王涵玥. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[4]光照周期性波動(dòng)對(duì)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)生長(zhǎng)的抑制[J]. 孫昕,何飛飛,李鵬飛,湯加剛. 湖泊科學(xué). 2018(05)
[5]鎘離子污染條件下微生物群落中細(xì)菌與藻類的相互作用[J]. 石遵計(jì),曹政,胡科鑫,彭鑫碧,朱一帆,謝波. 微生物學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]深水型水庫(kù)熱分層誘導(dǎo)水質(zhì)及真菌種群結(jié)構(gòu)垂向演替[J]. 商潘路,陳勝男,黃廷林,張海涵,康鵬亮,王躍,釗珍芳,劉彤彤. 環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[7]藍(lán)藻水華發(fā)生過程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化[J]. 李建松,王廣軍,龔?fù)麑?余德光,謝駿,郁二蒙,魏南,夏耘,李志斐. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[8]揚(yáng)水曝氣技術(shù)對(duì)周村水庫(kù)藻類的控制[J]. 黃廷林,朱倩,邱曉鵬,史建超,周石磊,曾明正. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]深水型水庫(kù)藻形態(tài)功能組(MBFG)的季節(jié)演替特征[J]. 楊毓,盧金鎖,張穎. 環(huán)境科學(xué). 2017(01)
[10]微囊藻水華對(duì)水體中氮轉(zhuǎn)化及微生物的影響[J]. 李潔,張思凡,肖琳. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
博士論文
[1]脫氫酶活性測(cè)定水中活體藻含量的研究[D]. 解軍.山東大學(xué) 2008
碩士論文
[1]水源水庫(kù)水質(zhì)及浮游藻類種群結(jié)構(gòu)時(shí)空演替規(guī)律研究[D]. 商潘路.西安建筑科技大學(xué) 2018
[2]水源水庫(kù)揚(yáng)水曝氣運(yùn)行對(duì)藻類和有機(jī)物的影響研究[D]. 陳家煒.西安建筑科技大學(xué) 2018
[3]周村水庫(kù)藻類特征及其在混合脅迫條件下的生長(zhǎng)衰亡規(guī)律[D]. 趙洪.揚(yáng)州大學(xué) 2014
[4]石砭峪水庫(kù)藻類繁殖特性以及揚(yáng)水曝氣抑制藻類效果的研究[D]. 張怡濤.西安建筑科技大學(xué) 2013
[5]三峽水庫(kù)小江回水區(qū)藻類集群季節(jié)演替特征研究[D]. 盛金萍.重慶大學(xué) 2010
[6]三峽水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化藻類特征及環(huán)境因素影響研究[D]. 代玲玲.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):3700436
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