發(fā)布時間：2017-12-24 17:26

  本文關(guān)鍵詞：五大連池火山堰塞湖表層沉積物中細菌多樣性及其同環(huán)境因子的關(guān)系　出處：《黑龍江八一農(nóng)墾大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 火山堰塞湖 趨磁細菌 非趨磁細菌 多樣性 磁性影響

【摘要】：沉積物細菌多樣性一直是水體微生物分子生態(tài)學的研究熱點和重點。豐富的營養(yǎng)和特殊的環(huán)境使沉積物成為水體細菌的理想棲息地。趨磁細菌(Magnetotactic bacteria,MTB)是沉積物微生物的重要成員,在鐵硫元素的地球化學循環(huán)和沉積物土壤磁學方面扮演著重要角色。關(guān)于沉積物細菌多樣性的分析多集中在淡水生境和咸水生境,而對火山堰塞湖沉積物細菌多樣性的研究較少。關(guān)于水體沉積物中MTB的研究主要集中在多樣性解析方面,MTB對沉積物磁性影響的報道極少。此外,沉積物細菌包括MTB的分子地理學研究主要集中在單一水體或者較大尺度上的多個水體,缺乏對較小尺度上不同類型水體中沉積物細菌包括磁細菌多樣性的系統(tǒng)研究。針對上述背景,本研究選取五大連池8個火山堰塞湖表層沉積物樣品,對其理化特征進行系統(tǒng)分析,采用磁富集和Race-Track法收集MTB和非趨磁細菌,通過高通量測序技術(shù)研究沉積物中MTB和非趨磁細菌多樣性,以解析沉積物中MTB和非趨磁細菌多樣性特征;結(jié)合沉積物環(huán)境因子的測定結(jié)果,探析其同細菌多樣性的關(guān)系,從而揭示細菌對沉積物的環(huán)境意義。利用環(huán)境磁學手段對磁收集前后的沉積物的頻率磁化率、常溫磁性分析和低溫磁性分析進行測試,通過磁收集前后的差異,獲得MTB對沉積物磁性的影響。理化參數(shù)分析表明,8個火山堰塞湖表層沉積物12個環(huán)境因子中,可溶性總鐵、硫化物、全磷、總氮、總有機碳、氨態(tài)氮、鹽度7個環(huán)境因子在不同的火山堰塞湖中存在顯著性差異。總氮,硫酸根,亞鐵,鹽度和硝態(tài)氮是影響不同類型水體聚類的主要影響因素。從環(huán)境因子的主成分分析結(jié)果可知,藥泉湖和五池的理化環(huán)境相似,一池和二池的理化環(huán)境相似。沉積物MTB多樣性分析結(jié)果表明,8個沉積物樣品中MTB在門水平上的優(yōu)勢菌群為Proteobacteria,而在屬的水平上各個湖泊MTB存在較大差異,月牙泡與藥泉湖的MTB優(yōu)勢菌屬為Crenothrix,但其豐度不同,月牙泡為14.83%,藥泉湖為20.62%,溫泊的MTB優(yōu)勢菌屬為Nitrospira(16.21%),一池的MTB優(yōu)勢菌屬為Magnetospirillum(31.28%),二池和四池的MTB優(yōu)勢菌屬為Alphaproteobacteria,比例分別為4.27%和25.56%,三池的MTB優(yōu)勢菌屬為Staphylococcus(19.33%),五池的MTB優(yōu)勢菌屬為Methylophilaceae(63.71%)。MTB多樣性同環(huán)境因子的相關(guān)性可知,MTB優(yōu)勢菌群變形菌門與可溶性總鐵、硫化物、總有機碳、總氮、氨態(tài)氮呈正相關(guān),與全磷和鹽度呈負相關(guān)。從樣品物種組成的相似性看,藥泉湖和一池在物種組成上相似,四池、五池和月牙泡的物種組成相似。利用環(huán)境磁學手段分析磁收集前后的沉積物的磁學性質(zhì),闡明MTB對沉積物的磁性影響,結(jié)果表明,MTB對不同湖泊沉積物的頻率磁化率、常溫磁性分析和低溫磁性分析的影響不同。二池的頻率磁化率與其他7個湖泊的頻率磁化率之間存在顯著差異性。在0-15000 Oe范圍內(nèi)8個湖泊沉積物的磁化強度存在差異性。8個火山堰塞湖沉積物的低溫磁化強度在一定溫度范圍內(nèi)存在差異性。沉積物中非趨磁細菌多樣性研究表明,在門水平上8個湖泊沉積物非趨磁細菌的優(yōu)勢菌群不相同;在屬水平上,月牙泡的優(yōu)勢菌屬為Arthrobacter(14.44%),藥泉湖和二池的優(yōu)勢菌屬為Nitrospira,比例分別為4.35%和3.89%,溫泊的優(yōu)勢菌屬為Thiobacillus(22.04%),一池的優(yōu)勢菌屬為Gemmatimonas(5.99%),三池和四池的優(yōu)勢菌屬為Candidatus-Solibacter,比例分別為6.38%和9.51%,五池的優(yōu)勢菌屬為Lactobacillus(6.57%)。非趨磁細菌多樣性同環(huán)境因子的相關(guān)性分析可知,優(yōu)勢菌群變形菌門與全磷成正相關(guān),與氨態(tài)氮、鹽度、總有機碳、可溶性總鐵、硫化物、總氮呈負相關(guān)。從物種組成的相似性看,藥泉湖和三池在物種組成上相似,一池、四池和月牙泡的物種組成相似。綜上所述,五大連池火山堰塞湖中存在豐富的細菌類群。其中MTB、非趨磁細菌主要分布在15個門和12個門,不同湖泊中MTB和非趨磁細菌分布存在差異。可溶性總鐵、硫化物對MTB的分布具有顯著性差異,全磷、總有機碳和總氮對非趨磁細菌的分布具有顯著性差異。造成這種差異的原因可能是環(huán)境因子引起的;也可能是不同水體類型引起的。MTB對火山堰塞湖表層沉積物的磁學特性具有重要影響。
【學位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q938

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