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典型淡水生态系统中氨氧化古菌和氨氧化细菌丰度及多样性研究; Abundance and Diversity of Ammonia-oxidizing Archaea and Ammonia-oxidizing Bacteria in Typical Freshwater Ecosystems
Pan YY(潘彦羽)
Subtype硕士
Thesis Advisor梁威
2017-05
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract由于人口的增长,经济的快速发展,大量氮、磷等营养元素及有机污染物排入淡水生态系统中,给人类赖以生存的淡水生态系统带来了巨大冲击,致使淡水生态系统的生态服务功能日渐退化。氮循环具有复杂的变化过程,并且与微生物多样性和群落结构密切相关,其中氨氧化是硝化作用的第一步,也是限速步骤。长久以来氨氧化反应被认为仅由氨氧化细菌(AOB)完成,氨氧化古菌(AOA)的发现打破了这一看法,是微生物介导氮素循环的新发现。大量研究表明,AOA和AOB存在于很多生态系统中,如土壤、海洋沉积物和活性污泥,但是AOA和AOB在淡水生态系统,尤其是在沉积物中的生态特征、功能差异及对环境因子的响应研究相对较少。本论文选择东湖(城市湖泊的典型)和南淝河(城市河道的代表)作为不同淡水生态系统的代表,通过检测沉积物理化参数,并结合荧光定量PCR和高通量测序等分子生物学技术,以功能基因amoA为分子标记,探讨不同环境条件下表层沉积物中AOA和AOB的丰度及多样性,分析底质各种理化因子对它的影响,进一步揭示氮循环机理,为解决氮素污染引起的富营养化提供理论参考。主要结果如下: 1. 东湖沉积物中AOA多样性低于AOB,但丰度高于AOB,东湖沉积物中氨氧化反应可能主要由AOA驱动。东湖沉积物样品中AOA丰度与T呈显著负相关,但AOB丰度变化不明显。沉积物中Nitrosopumilus为优势AOA菌,沉积物TN是影响东湖沉积物AOA群落结构的主要因素;Nitrosomonas为优势AOB菌,AOB群落结构主要受TOC和TP的影响。 2. 南淝河沉积物中AOA数量比AOB高1-2个数量级。沉积物AOA丰度与TN呈显著负相关,沉积物TN、NH4+-N与AOB丰度呈显著负相关,TP与AOB丰度呈极显著负相关。南淝河氨氧化微生物多样性显著高于东湖,除了一部分未知序列,南淝河沉积物AOA主要为Nitrosopumilus、Nitrososphaera,AOA群落结构主要受pH的影响;南淝河沉积物AOB主要为Nitrosomonas、Nitrosospira,NH4+-N是影响AOB群落结构的主要因素。 3.东湖AOA丰度比南淝河高1-2个数量级,AOB丰度高2个数量级;南淝河样品比东湖样品多样性高;生态系统结构的差异是导致东湖和南淝河沉积物中氨氧化微生物群落结构不同的最主要因素,空间差异相比于季节对氨氧化微生物群落结构的影响更大
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/31129
Collection水环境工程研究中心_学位论文
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GB/T 7714
潘彦羽. 典型淡水生态系统中氨氧化古菌和氨氧化细菌丰度及多样性研究, Abundance and Diversity of Ammonia-oxidizing Archaea and Ammonia-oxidizing Bacteria in Typical Freshwater Ecosystems[D]. 中国科学院水生生物研究所,2017.
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