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题名: 浅水湖泊沉积物中若干氧化还原酶活性的分布及其生态学意义
作者: 郭亚新
答辩日期: 2006-06-13
导师: 周易勇
授予单位: 中国科学院水生生物研究所
授予地点: 水生生物研究所
学位: 硕士
关键词: 湖泊沉积物 ; 有机质 ; 微生物 ; 氧化还原酶 ; 水解酶 ; 偶联 ; 磷释放 ; 湖泊富营养化
摘要: 有机质富集是湖泊富营养化的重要特征,而关于湖泊沉积物有机质的酶促分解研究尚未得到充分的重视。本文从下述两个方面讨论了沉积物氧化还原酶在有机质分解过程中的作用及其对富营养化过程的影响: 1、野外采样分析实验 系统描述了长江中下游浅水湖泊(鲁湖、梁子湖、后官湖、牛山湖、三角湖、龙阳湖、墨水湖、月湖、小莲花湖、大莲花湖以及太湖)沉积物多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性的时空分布及其与微生物的关系。结果表明:在水平方向上,沉积物有机质含量较高的湖泊氧化还原酶活性明显较高,同一湖泊沉积物氧化还原酶的活性亦非均匀分布,排污口、水生植物凋落区以及未疏浚点的活性明显较高;在垂直方向上,有机质含量较高的表层沉积物显示较高的PPO活性。因此,不同来源的有机质均能诱导酶的产生。但沉积物有机质对CAT活性的影响较小。POD活性随深度变化的趋势不明显,且在疏浚与未疏浚点显示相近水平,这种现象可能源于酶与腐殖质的结合。氧化还原酶的季节变化与微生物活性以及有机质的沉积和分解有关。PPO与POD活性显著正相关,故二者在有机质的降解与腐质化过程中相互偶联。细菌和放线菌为有机质降解过程中的优势种类,放线菌和真菌(而非细菌)则为PPO和POD的主要生产者。 2、模拟实验 在有机质加入沉积物的前期,水解酶(碱性磷酸酶与芳基硫酸酯酶)的活性升高,而PPO与POD活性则在后期明显上升。两种水解酶与两种氧化还原酶之间均各自相关。在未充气条件下,细菌数量在有机质加入的前中期较高,放线菌数量在中期较高,后期继续缓慢上升,真菌数量亦在中后期较高。加入有机质的实验组中各种形态磷的释放量明显高于对照值。充气可提高PPO活性同时减少磷的释放量,温度对磷的释放亦有明显影响。因此,微生物及其胞外酶将通过自身的作用以及由此产生的氧化还原状态的改变加速沉积物磷的释放。 简言之,富营养化湖泊沉积物对有机质输入的应答主要包括微生物数量与种群的调节、胞外酶的诱导以及生物可利用性营养物质的释放等基本过程,与之相伴随的非生物因素(如氧化还原状态)的改变对上述过程亦有重要影响。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12062
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浅水湖泊沉积物中若干氧化还原酶活性的分布及其生态学意义.郭亚新[d].中国科学院水生生物研究所,2006.20-25
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