一、春季九山湖细菌生理类群的分布与主要环境因素的相关性分析(论文文献综述)
贾云[1](2021)在《蚕豆酱发酵过程微生物群落结构及其功能分析》文中研究说明蚕豆酱是以蚕豆、面粉和食盐为原料,经制曲和酱醅发酵两个步骤制成的一种传统发酵食品。传统蚕豆酱的生产一般采用多菌种混合固态发酵的开放式工艺,涉及复杂的微生物群落;这些微生物群落具有重要的生态系统功能,在发酵过程中起着非常重要的作用。然而,由于开放的发酵环境和采用非无菌原料,微生物群落会随时间的推移而变化,特别在季节性和时间演替的情况下,会进一步导致不同批次之间蚕豆酱风味和质量的不一致,同时开放的环境也增加了食品安全的风险。此外,传统蚕豆酱通常为高盐发酵,尽管高盐可以抑制有害微生物的生长,并在开放环境中选择功能菌群,但也会影响豆类发酵食品的发酵效率,对人们的健康产生负面影响。在实际生产过程中,盐度的降低易导致有害微生物的生长繁殖,造成酱醅的腐败变质。因此,阐明蚕豆酱发酵过程微生物群落结构与功能,开发确定的起始发酵剂,是提高蚕豆酱安全性、稳定性的有效途径之一。针对以上问题,本论文对传统蚕豆酱微生物群落结构和功能进行原位解构和体外重构,利用自下而上的方法开发一种具有所需功能的合成微生物群落,以更好地理解在开放发酵环境中蚕豆酱微生物群落组装和微生物功能的潜在机制,从而指导传统产业的工业化转型,实现豆类发酵食品的标准化、低盐化生产。本论文主要研究内容和结果如下:(1)为了更好地了解季节性变化对蚕豆酱发酵过程的影响,通过组间判别分析对不同季节的理化代谢物质和微生物群落进行比较,以区分差异代谢物和独特的微生物分类群。结果发现不同季节酱醅的理化指标存在显着差异,其中夏季和秋季酱醅中的挥发性风味物质含量和种类较为丰富,而冬季酱醅中的酶活、氨基酸、氨基酸态氮和可滴定酸含量最高。扩增子测序分析表明微生物群落组成和多样性随季节而变化。通过LEf Se分析发现春季酱醅中的标志微生物(biomarker)是Staphylococcus属、Tetragenococcus属和Aspergillus属;夏季酱醅中的biomarker是Bacillus属、Agaricostilbum属、Sterigmatomyces属、Fusicolla属、Trichoderma属和Meyerozyma属;秋天酱醅中的biomarker是Zygosaccharomyces属;冬天酱醅的biomarker包括Lactobacillales目(Weissella属、Lactococcus属、Streptococcus属、Pediococcus属、Enterococcus属)、Kurthia属、Proteus属和Cronobacter属。通过Mantel test、斯皮尔曼和相关性网络分析等技术手段发现温度、盐度和酸度共同导致了蚕豆酱微生物群落的季节性分布,而差异微生物的存在进一步导致酱醅风味的不一致;乳杆菌(Lactobacillus属、Leuconostoc属和Weissella属)可能是冬季酱醅中可滴定酸、氨基酸态氮含量和酶活较高的原因,而酵母菌(Zygosaccharomyces属、Wickerhamomyces属、Millerozyma属和Debaryomyces属)有助于夏季和秋季酱醅中较高含量挥发性风味物质的形成。(2)为了探究传统蚕豆酱发酵过程中微生物群落的演替机制和功能微生物,通过扩增子测序和实时定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,q PCR)对蚕豆酱发酵过程中的微生物群落结构进行了解析,发现蚕豆酱微生物多样性和生物量在发酵前期急剧变化并迅速达到稳定状态。蚕豆酱微生物群落结构中的优势微生物属主要是Staphylococcus属、Bacillus属、Weissella属、Aspergillus属和Zygosaccharomyces属。其中Staphylococcus属的生物量在发酵前两周下降,然后逐渐恢复;而Bacillus属、Weissella属和Aspergillus属在发酵过程中迅速消亡;Zygosaccharomyces属在发酵过程中缓慢增加,在发酵中期达到峰值然后下降。进一步通过Mantel test、冗余分析和相关性网络分析表明,盐度和微生物相互作用共同驱动了蚕豆酱微生物群落的演替。进一步对五个优势属可能在不同的发酵阶段发挥的功能作用进行了分析,发现Aspergillus属、Bacillus属和Weissella属主要在发酵早期负责大分子物质的降解,而Staphylococcus属和Zygosaccharomyces属在发酵中后期对风味物质的形成起关键作用。(3)为了更深入地了解传统蚕豆酱发酵过程中的代谢机制以及微生物类群在不同发酵阶段中的功能作用,通过宏基因组测序对蚕豆酱不同发酵阶段的酱醅代表样本进行分析。基于功能注释重构了发酵过程中底物降解和风味形成的代谢途径。基于微生物对功能基因的贡献分析,发现Staphylococcus属、Bacillus属、Weissella属、Aspergillus属和Zygosaccharomyces属是负责底物分解和风味物质合成的主要微生物群体,它们对代谢功能基因的贡献度与其物种丰度成正比。Staphylococcus属和Zygosaccharomyces属的胞内存在负责适应渗透胁迫的应激反应基因和通路,表明其可能具有维持胞内外渗透压平衡的能力。(4)为了进一步验证微生物功能特性并开发具有特定功能的微生物群落模型,在微生物群落结构和功能分析的基础上,筛选出具有发酵功能的关键菌株,得到了五个优势功能微生物属的代表种(Aspergillus oryzae、Bacillus subtilis、Staphylococcus gallinarum、Weissella confusa和Zygosaccharomyces rouxii),并对其耐盐性、相互作用、抑菌性和代谢特性进行了评价。结果表明A.oryzae和B.subtilis具有较强的产蛋白酶和淀粉酶能力,在发酵早期负责大分子物质的降解;A.oryzae、S.gallinarum和W.confusa具有较高的有机酸和氨基酸产生能力;耐盐Z.rouxii在发酵中后期对挥发性风味物质的形成起关键作用。此外,利用核心微生物开发了简化的微生物群落模型以模拟蚕豆酱发酵过程,发现合成群落具有和传统发酵条件下相似的微生物演替规律。通过比较不同盐度和传统发酵条件下微生物群落演替和发酵性能的差异,进一步验证了盐度是驱动微生物群落演替的重要因素,初步实现了蚕豆酱的低盐发酵。(5)S.gallinarum的潜在致病性阻碍了其作为食品发酵剂的应用。为了确定可以替代S.gallinarum的食品安全菌株,分析了不同Staphylococcus种的分布机制和功能特性,发现Staphylococcus的种间竞争关系导致了S.gallinarum的优势地位,且S.carnosus具有和S.gallinarum类似的环境耐受性和功能特性,初步确定食品安全菌株S.carnosus可以代替条件致病菌S.gallinarum用于蚕豆酱的发酵。最后,对优化的合成群落进行进一步的应用,比较了不同盐度条件下发酵性能的差异,发现低盐可以有效地提高发酵效率和改善风味品质。
卢培娜[2](2021)在《菌肥与腐熟秸秆对盐碱地燕麦土壤微生态环境的调控机制》文中指出盐碱地土壤质量差,严重威胁粮食安全,制约农业可持续发展。本研究分别基于连续3年定位试验和室内盆栽试验,探究对照(CK)、菌肥(F)、腐熟秸秆(S)及腐熟秸秆配施菌肥(FS)4个处理燕麦形态特征、生理特性与土壤理化、生物学特性的变化规律,以及燕麦根际与非根际间和不同品种燕麦根际间土壤系统“分泌物—土壤—微生物”的互作关系,揭示各改良措施对盐碱土壤生态环境的调控机制,以期为盐碱地土壤质量提升和作物增产增收提供理论依据和技术支持。结果如下:(1)F、S和FS处理均能提高白燕2号和草莜1号燕麦植株K+、籽粒K+、Na+、可溶性糖(2016年),而显着降低两品种燕麦植株Na+、可溶性糖及有机酸含量(2017年),提高燕麦的耐盐碱能力;均显着提高燕麦根长、根体积、根表面积、籽粒及鲜干草产量,其中以FS处理最佳,该处理还能显着提高燕麦植株粗蛋白含量、粗脂肪含量、中洗和酸洗洗涤纤维含量;改良第2年,F、S和FS处理均显着提高白燕2号籽粒产量19.49%146.05%、鲜草产量56.13%104.60%及干草产量10.83%48.22%;F、S和FS处理均显着提高草莜1号籽粒产量56.98%140.69%、鲜草产量17.76%88.04%及干草产量28.99%120.42%;FS处理白燕2号的千粒重和籽粒产量最高,分别达21.6 g和1709.9 kg·hm-2。(2)F、S和FS处理均显着降低0-40 cm土层土壤pH、容重,提高土壤含水量、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、微生物生物量碳、氮、磷含量、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶及碱性磷酸酶活性,且FS处理改良优势明显,但其显着引起较高电导率。经过连续定位改良和种植燕麦,CK、F、S和FS处理0-40 cm土层土壤阳离子(Ca2+、Mg2+、Na+)总含量较改良前降低8.24%82.78%,SO42-含量降低56.27%80.88%,土壤K+含量增加49.65%171.88%。依据土壤阳离子Ca2+、Mg2+、Na+和阴离子SO42-的降低幅度,FS处理改良优势最好,且该措施土壤水溶性盐离子含量对燕麦品质的影响程度降低,有效缓减盐碱土壤盐害,并提高燕麦籽粒和饲草品质。(3)根际土壤细菌放线菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门和真菌毛霉门、根霉属丰度较高,而细菌变形菌门、拟杆菌门和真菌子囊菌门、被孢霉门丰度较低,且燕麦根际土壤pH较低,NH4-N、NO3-N和总有机酸(草酸、甲酸、苹果酸和乙酸)含量较高。F处理显着提高根际和非根际有机酸含量,提高根际真菌毛霉门和根霉菌属。FS处理显着提高燕麦根际和非根际细菌变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和真菌子囊菌门相关的有害菌群,而显着降低细菌放线菌门、芽单胞菌门以及真菌毛霉门和根霉属等有益菌群。S处理显着提高土壤细菌丰富度和多样性,而S与FS处理均显着降低土壤真菌丰富度和多样性。菌肥和腐熟秸秆对土壤含水量、NH4-N、速效钾、碳水化合物、氨基酸、可溶性糖及总有机酸含量均有显着影响,这些环境因子均显着驱动着土壤微生物真菌和细菌群落结构。(4)耐盐碱型品种白燕2号根际土壤细菌群落丰富度、多样性、细菌酸杆菌门和变形菌门(固氮菌、假单胞菌)和真菌赤霉素属、黄斑黄菌属、镰刀菌属、海草属和双极菌属均显着高于草莜1号,而分泌物(可溶性糖和有机酸)含量和细菌厚壁菌门显着低于草莜1号。F处理显着增加两品种燕麦根际细菌变形菌门和真菌根霉菌等有益菌群,降低细菌厚壁菌门和真菌子囊菌门等病原菌,均与有机酸(苹果酸和柠檬酸等)含量显着增加和土壤pH显着降低有关;S、FS处理显着降低草莜1号根际土壤细菌群落丰富度、多样性、变形菌门、酸杆菌门和真菌毛霉门和接合菌门(根霉菌)等有益菌,增加其根际土壤细菌厚壁菌门、真菌群落丰富度、多样性以及子囊菌门相关的病原菌,均与土壤盐分、速效养分(氮、磷、钾)含量显着提高和分泌物(可溶性糖和有机酸)显着降低有关,但FS处理并未引起白燕2号根际土壤真菌群落的显着变化。综上所述,腐熟秸秆配施菌肥结合种植耐盐碱型品种燕麦更具改良优势,可作为当地盐碱地改善和作物增收的方式之一。
薛烨飞[3](2021)在《季节性冻融对农业排水渠湿地植物根系周围底泥环境及微生物的影响》文中认为农业排水渠除了承担着灌溉和排水功能外,渠中沉积物-水生植物-微生物系统能有效地净化水体中的污染物。季节性冻融是一种广泛分布于北半球陆地的自然现象,并可划分为秋季冻融和春季冻融。冻融过程对土壤物理、化学性质产生剧烈影响,改变土壤中微生物群落结构,进而影响能量流动和物质循环。在全球气候变化加剧背景下,原有冻融格局将被打破。本论文选择东北农业排水渠,以磷脂脂肪酸法(PLFA)和高通量测序技术,开展秋季冻融和春季冻融作用下严寒地区湿地系统典型湿地植物根系周围环境及微生物群落的动态研究,并进一步探讨不同季节冻融作用下植物根系周围环境和微生物特征的差异。本研究能为深入探讨寒区水体污染形成原因、低温人工湿地的净水机制提供以及生态高效排水渠的设计提供参考。主要结果如下:(1)秋季、春季冻融期芦苇、香蒲根系周围及非植物生长区底泥养分含量在时间上展现出不同的动态变化特征。总体上养分含量在秋季冻融初期减少,在秋季冻融末期底泥完全冻结后大量积累,春季冻融期逐渐释放再次降低。秋季冻融期间,植物根系周围底泥中有机质、全氮、全磷、铵态氮和可溶性有机碳(DOC)含量的增幅明显大于非植物生长区底泥,芦苇和香蒲根系周围营养物质增幅范围分别为198.76-2243.08%和114.57%-868.34%。而春季冻融期间香蒲根系周围底泥有机质、全氮、全磷、铵态氮和DOC含量显着降低,减少范围为11.49%-84.27%。除硝态氮外,春季冻融期底泥营养物质的平均含量总体上高于秋季冻融期。(2)秋季、春季冻融期芦苇、香蒲根系周围及非植物生长区底泥微生物生物量在时间上展现出不同的动态特征。秋季冻融开始后,底泥中微生物生物量总体上呈现降低的趋势,而当底泥完全冻结后出现不同程度的升高。春季冻融期底泥逐渐解冻,微生物生物量呈波动性降低,并且微生物各功能群PLFA含量在春季冻融期内会出现一个或多个峰值。秋季冻融末期时,香蒲根系周围底泥中微生物生物量较冻融初期显着增加,增加范围为11.97-45.31%;在春季冻融末期,除芦苇根系周围底泥外,香蒲根系周围和非植物生长区底泥中微生物生物量较春季冻融初期均显着减少,降低范围为15.20-44.28%、28.83-43.48%。秋季冻融期底泥中细菌/真菌值(B:F)、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌值(GP:GN)的均值总体上普遍高于春季冻融期。(3)冻融对底泥中细菌群落的α-多样性在短期和整个季节性冻融期范围内具有不同的作用结果。在秋季冻融期、春季冻融期内,虽然部分断面底泥中细菌群落的α-多样性在经历冻融后发生了改变,然而纵观整个季节性冻融期,底泥细菌群落的α-多样性基本保持稳定。冻融阶段、空间分布对季节性冻融期内植物根系周围和非植物生长区底泥细菌群落的β-多样性产生影响。芦苇、香蒲根系周围和非植物生长区底泥中检测到的细菌类别无明显差异,优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria),但细菌门类所占比例不同。底泥细菌组成受到冻融阶段、空间分布以及植物种类等多重因素的影响,在秋季、春季冻融过程中变化并不规律。(4)秋季冻融期间,底泥中全氮、有机质和铵态氮含量与植物根系周围及非植物生长区底泥中微生物生物量及各功能群PLFA含量普遍呈显着正相关关系。春季冻融时期,全磷、全氮及DOC含量是影响香蒲根系周围及非植物生长区底泥中微生物群落结构的主要影响因素,而在芦苇根系周围底泥中,底泥全氮含量是影响微生物总PLFA及微生物各功能群PLFA含量的主要因素。
禄亚洲[4](2021)在《大花黄牡丹生态适应性及濒危机制研究》文中进行了进一步梳理大花黄牡丹(Paeonia ludlowii(Stern et Taylor)Hong)为西藏特有濒危植物,生存条件苛刻,为丛生灌木,较耐寒,喜温和气候。大花黄牡丹主要分布在林芝市米瑞乡至山南市隆子县狭长的河谷地带,为探究其生态适应性,本研究先调查收集不同产地的地理数据,并采集所有野生产地的土壤样本测定土壤理化性质,检测土壤微生物,以米瑞乡居群为代表检测其内生菌,并通过简化基因组测序技术研究其种群遗传特性,然后预测其潜在分布区,探究大花黄牡丹对环境的适应情况。然后通过种子代谢组学研究和种胚培养试验,侧面解析其濒危机制。该研究主要成果如下:(1)10个大花黄牡丹产地的土壤有机质含量和全氮含量均很丰富,全磷含量中等,土壤全钾含量中等或较缺乏,土壤碱解氮含量均很丰富,土壤速效磷含量很丰富或较为丰富,速效钾含量较丰富、中等或较缺乏。10个大花黄牡丹产地的土壤肥力较为丰富,适宜野生大花黄牡丹的生长,且野生大花黄牡丹已经适应了土壤钾含量的相对缺乏。土壤理化性质是影响土壤酶活的主要因素。并且,土壤理化性质和地理特征直接影响着土壤微生物群落结构的异同。此外,土壤微生物群落结构及丰富度会随着野生居群的地理位置、土壤理化性质和土壤酶活的差异而发生改变,表明大花黄牡丹野生居群通过调控土壤微生物的群落结构及丰度来适宜不同的生态环境。(2)座囊菌纲(Dothideomycetes)和子囊菌纲(Sordariomycetes)作为大花黄牡丹组织内生真菌和根际土壤真菌的标志类群,并且座囊菌纲(Dothideomycetes)和子囊菌纲(Sordariomycetes)具有一定重要的药用价值,因此内生真菌与大花黄牡丹的药用功能可能存在一定的关联性。有益菌属假单孢菌属(Pseudomonas)在大花黄牡丹根、叶、花和果实中的含量较少,甚至在茎中不含有,因此我们预测由于内生生防菌的丰富度较低或者缺失,从而导致大花黄牡丹抗逆能力较弱,这有可能是大花黄牡丹濒危的原因之一。(3)群体遗传结构分析表明10个大花黄牡丹野生居群可聚类为5个类群,分别为隆子县知能村类群、隆子县普玉村类群、隆子县三安曲林乡类群、雅鲁藏布江北岸类群和雅鲁藏布江南岸类群。群体遗传多样性分析表明,山南类群相比,林芝类群的群体遗传多样性较高,并且山南类群和林芝类群之间存在高度水平的分化,即林芝类群通过提升自身的群体遗传多样性,从而提高自身对环境的适应能力,提升其在环境中的竞争力。(4)西藏东南部、四川西部和云南北部少数地区为大花黄牡丹在我国的适宜分布区。等温性、海拔、最冷季节平均温度、最干月份雨量、土壤含黏土量、11月份的月平均温度、12月份的月平均温度和1月份的月平均温度等生态因子主导着大花黄牡丹在我区的分布。(5)大花黄牡丹去胚种子主要代谢产物为黄酮类和酚酸类化合物,种皮和胚乳中的苯甲酸、对羟基苯甲酸的含量均相对较高。大花黄牡丹种皮和胚乳所合成的黄酮类、酚酸类、萜类以及生物碱类代谢物可能通过互相作用,产生自毒作用,抑制其种胚萌发,从而导致自然条件下大花黄牡丹种子萌发率降低,这有可能是大花黄牡丹濒危的原因之一。(6)大花黄牡丹种皮和胚乳中确实含有影响大花黄牡丹种胚萌发的化感物质(自毒物质),这些物质通过相互作用,明显抑制了种胚萌发。大花黄牡丹人工栽培过程中最好起垅育苗和移栽,冬季补充适宜水分即可,夏季(雨季)要及时排除田间积水,定期补充有机肥并除草松土,方可实现其人工栽培。
徐峥[5](2020)在《河口型水库微生物菌群及“菌-藻”体系构成特征的研究》文中认为河口型水库由于地理位置特殊,其生态系统往往受到来自陆地与海洋环境的双重影响,表现出复杂的动态变化过程。“菌-藻”体系作为早期地球生命进化过程中相互共存的重要体系之一,在维持水生生态系统平衡的过程中发挥着重要的作用。然而以蓝藻为代表的浮游藻类大量繁殖会打破体系原有的平衡,进而影响到整个水生生态系统的安全与稳定。特别是考虑到超微藻在水生生态系统尤其是微食物环中起着重要的作用。近年来有关超微藻的研究开始受到广泛关注。因此,通过了解河口型水库中微型浮游藻类组成与“菌-藻”体系的构成特征及变化规律,对我们深入认识河口型水库生态系统中微型浮游藻类构成特征、“菌-藻”体系在藻群构成中所发挥的功能与作用具有重要的科学意义。本研究依托于SJTU-UNSW联合研究基金项目与中国-新加坡E2S2合作项目(CS-B)子课题,重点选取上海青草沙水库作为研究对象,并结合对比新加坡Marina水库,采用流式细胞仪、高通量测序与宏基因组测序等分子生物学技术,重点针对河口型水库自投入运行以来的水质变化情况、蓝藻及超微藻菌群构成特征与变化规律开展了长期的调查取样与监测分析。并通过构建分子生态网络,对河口型水库中以优势藻为主导的“菌-藻”体系构成特征、演替规律及关键环境影响因子展开系统的研究。论文的主要结论概括为如下几点:(1)青草沙水库稳定运行后,库区内水质较初始运行期得到明显改善。总体水质接近或达到地表Ⅱ类水标准。但表层水体中总磷浓度呈现增加的趋势。在此期间,蓝藻种群构成多样性与丰富度较运行初期也有明显增加。结合前期研究结果,表明稳定期库区内沉积物中磷的内源性释放作用正在逐步增强,而磷含量的增加又进一步为蓝藻的生长提供了潜在条件,在一定程度上增加了库区有害蓝藻水华爆发的风险。(2)青草沙水库优势蓝藻为细胞中富含藻红素(phycoerythrin cells,PEcells)的聚球藻(Synechococcus),其可占到蓝藻总序列的90%以上。该型聚球藻主要存在于海洋环境中,较少在淡水水体中形成优势藻属。本研究首次明确了该类型聚球藻在青草沙水库中的优势地位。基于宏基因组测序技术的功能基因分析表明,该型聚球藻对于酸性环境及紫外辐射等不利环境条件的抗逆性较强,且对杀菌剂三氯生(长江水体中检出)表现出较强的抗性。此外,在该型聚球藻基因组中存在大量与萜类化合物(倍半萜与单萜)生物合成相关的基因,表明该型聚球藻是水体中土霉类异味物质的潜在生产者之一。(3)尽管上海青草沙与新加坡Marina两个河口型水库在水质理化参数等环境指标上存在显着差异(p<0.05),但聚球藻(Synechococcus)作为两个水库中共有的优势蓝藻,在相对丰度上较其他藻类具有明显优势。青草沙水库夏秋季节水体中聚球藻平均丰度长期维持在32%以上,而新加坡Marina水库中聚球藻全年均维持着较高的丰度水平(>47%)。关联性分析表明,氮磷比(TN/TP)的差异并未对聚球藻成为优势藻产生显着影响(p>0.05),但却是导致两个水库间蓝藻菌群构成与多样性差异的关键环境因素。较低氮磷比的Marina水库在蓝藻菌群多样性程度上明显高于青草沙水库。(4)青草沙水库春夏季节交替期间,水体中优势藻由硅藻(海链藻属,Thalassiosira)逐渐转变为蓝藻(聚球藻属,Synechococcus)。基于宏基因组测序的分析技术表明,随着聚球藻逐步取代海链藻成为优势藻属,水体中的浮游微生物菌群构成特征与功能作用均发生显着变化(p<0.05)。在此期间,与微生物菌群增殖分化等功能相关的胸苷酸合成酶、核糖核苷二磷酸还原酶活性显着(p<0.05)增强。而在夏季蓝藻成为优势藻后,细胞中与碳水化合物代谢、能量代谢以及核糖体合成等细胞功能代谢过程相关的NADHX差向异构酶、AMP结合酶及糖基转移酶的活性则显着(p<0.05)增强。(5)青草沙水库以聚球藻所主导的“菌-藻”体系的构成受环境因素影响表现出高度的动态变化特征。但以CL500-29_marine_group(放线菌)、hgc I_clade(放线菌)、Novosphingobium(α-变形菌)、Terrimonas(γ-变形菌)、Planctomyces(浮霉菌)为代表的异养细菌则与聚球藻存在长期稳定的共生关系。在各项环境因子中,温度、月降雨量、铵态氮、总有机碳对共现体系中的菌藻具有正向的促进作用(p<0.05),而总氮、钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、氯离子及硫酸根离子对体系中的菌藻具有反向的抑制作用(p<0.05)。与青草沙水库不同,新加坡Marina水库中与优势聚球藻存在共现关系的异养细菌主要由疣微菌(LD29)与厚壁菌(Clostridium_sensu_stricto_1、Sarcina)等构成。此外,两个水库间影响“菌-藻”体系构成的关键环境作用因子也存在明显差异。(6)结合流式细胞仪与高通量测序技术,首次明确了青草沙水库中超微藻藻群的构成特征与分布规律。青草沙水库所检出的超微藻基本涵盖了目前已知的6大门类的14个类群。且超微藻构成变化且具有显着(p<0.05)的季节性特征。UV254与溶解氧则对大部分超微藻具有显着(p<0.05)的抑制作用。温度、COD(Mn)与p H对原核超微藻构成具有显着(p<0.05)的促进作用,而水体中不同形态的营养物质如亚硝态氮、总磷与TOC等对大部分真核超微藻具有显着(p<0.05)的促进作用。
杨文焕[6](2020)在《寒区城市湖泊水质季节变化特征与菌藻群落特征响应关系研究》文中进行了进一步梳理内蒙古湖区是中国寒区典型的代表湖区,地域特征明显,在维持寒区的生态环境平衡上发挥着巨大作用。南海湖是黄河湿地包头段的重要组成部分,紧邻城市边缘,兼具寒区湖泊和城市湖泊的双重特点,湖泊历年都要经历较长的冰封时期,在冻融这个变化过程中,水环境的变化必然使敏感的微生物及其群落结构发生变化。在寒区关于城市周边湖区的冻融特征及生境变化演替规律的研究较少,因此极具研究价值。本论文从生态学角度出发,以富营养化湖泊为研究对象,基于寒区湖泊季节变化明显的特点,分析其水环境变化特征,借助高通量测序技术和生态位分析手段,认识寒区湖泊的微生物种群结构和演替规律,查明它们自身与环境因子的联系机制,归演寒区湖泊特有的微生物生态环境特征。主要研究结论如下:(1)南海湖水质年际变化趋势相似,各功能区污染程度为旅游开发区>水草区>进水口区>湖心岛区,湖区整体富营养化较为严重。冰封时期冰体中污染物析出后沉降到水体,使得冬季湖泊污染物含量整体偏高。温度作为湖泊冻融过程下的关键水质因子与DO呈现出显着正相关,与EC、SAL、TDS明显正相关性,NH3-N对TN含量的影响最为直接。(2)同位素示踪显示,不同功能区受到的有机质污染来源不同,与湖泊水质变化有一定的相关性。进水口区悬浮物有机质δ13C、δ15N值与其他区域有显着差异,表现出不同于湖泊自身同位素信号的特征,表明黄河补水为该区域带来了较多的外源有机质并产生了显着影响,这与水中营养盐变化受黄河补水影响一致。湖心岛区浮游植物密度最大,δ13C值偏负体现了浮游植物的生物选择性吸收效应。旅游开发区受人类活动影响污染源较多,导致该区域δ15N最高,该区域水体中TN、NH3-N也相对较高。表层沉积物δ13C、δ15N、TOC和TN含量最高值均出现于该区,这与湖心岛的污水排放和水生植物矿化分解有关,该区域附近具有更高的初级生产力,有机质来源较复杂降解程度较低。冰封期悬浮有机质贡献最多的端元为内源水生藻类,表层沉积物有机质主要贡献来源为土壤有机质(SOM-C3与SOM-C4)。(3)由于湖水经历冻融这一变化过程,南海湖细菌群落结构随季节变化情况较大,冬季的细菌多样性低于其他季节,优势种集中在放线菌门、变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门等。湖泊在冻融过程下整体优势物种从门水平来看没有明显的演替规律,仍以变形菌门为主。浮游植物总种类数的时间变化特点为夏季>春季>秋季>冬季,绿藻门是南海湖浮游植物种类的最优势类群,蓝藻门和硅藻门种类数紧随其后。水华束丝藻、微小平裂藻及四尾栅藻都是四季共有优势种,且它们在全年的密度分布较为均匀,水华束丝藻全年的生态位较宽,其出现的频率较高。秋季生态位重叠高的种对最多,冬季最少。不同时期各优势种的生态位宽度和生态位重叠不尽相同,各物种对环境因子的适应能力存在差异。(4)因各季节水环境及沉积物污染水平均有不同,在不同季节,影响细菌生长的环境因子有所差异。冰封期时,DO、pH、CODCr是影响水体细菌生存的主要因素,湖泊水体中能够成为优势菌属的微生物大多都表现出与三者较强的正相关关系,与TN则为负相关关系。冻融过程下,TN、NH3-N凸显为影响水体细菌优势菌种的环境因子,这一现象说明温度上升,细菌和浮游植物的数量和丰度都开始增加,在碳源不发生变化的情况下,TN、NH3-N成为生长限制因子。沉积物污染因子受湖泊水体质量长期影响,TN、NH3-N、TOC是影响沉积物中微生物群落的主要环境因子。由冬季到春季的演变,影响浮游植物密度的主要环境因子由pH、DO取代了 T、CODCr的主体地位成为关键因子,说明藻类细胞的分裂速度以及单位叶绿素的生产力受水温影响较大。寒区湖泊细菌与浮游植物种群结构随季节变化明显,同时受气候条件和人为因素影响较大,营养盐、温度、DO和外源性TN的输入成为其主要影响因素。湖泊冰盖的形成与消融使得微生物在属(种)水平的此消彼长必然会导致湖泊水生态系统的相应变化,聚焦冻融过程下微生物群体变化规律,可为寒区湖泊富营养化治理、湖区生态微环境改善提供新的科学思路。
贾鹏[7](2020)在《呼兰河口湿地浮游植物功能类群时空分布特征研究》文中指出浮游植物作为湿地生态系统中的初级生产者,其群落结构特征、生物多样性变化、优势种组成都可用来衡量其对各个环境因子做出的生态响应及应用于水环境监测。呼兰河口湿地处于黑龙江省哈尔滨市松花江北岸,呼兰河河口。平均海拔116米,受温带季风气候影响,气候分明,具有优良的自然湿地生态系统,生物多样性较高,属于恢复建设中的湿地。本研究分别于2018年、2019年的4月至10月,按月份对以呼兰河口湿地为主体的11个采样点进行浮游植物样品的采集和处理,同时对采样点水体理化指标进行测定。根据中国遥感数据网信息及野外样品采集期间的现场观测,将以呼兰河口湿地为主体的11个采样点划分为四个功能区,包括入水口区域、受农田影响区域、湿地保护区域及出水口区域。研究了呼兰河口湿地浮游植物的种类组成、优势种分布、细胞丰度、FG功能类群及C-S-R生长策略的变化,分析浮游植物群落结构的时空变化特征。与此同时,讨论浮游植物对水环境的适应性和对生境的选择机制;以环境因子为基础,利用“Q”指数以及RDA冗余分析方法,探讨环境因子与FG功能类群间的关系,同时结合生物多样性指数对呼兰河口湿地水体环境做出综合评价,为湿地恢复与保护工作提供基础资料。主要的研究结果包括:1.于2018~2019年间对呼兰河口湿地浮游植物进行调查,共鉴定出浮游植物265个分类单位,包括258种6变种1变型,隶属于7门9纲18目36科93属。其中绿藻门种类最多为109种,其次为硅藻门65种,裸藻门43种,蓝藻门29种,甲藻门13种,隐藻门3种,金藻门3种。2018年呼兰河口湿地浮游植物平均细胞丰度为70.84×106 ind./L,2019年平均细胞丰度为46.15×106 ind./L。2.通过对呼兰河口湿地内水体理化指标的调查,水温(WT)的平均值为19.7℃;酸碱度(pH)的平均值为8.39,表明水体呈碱性;电导率(SpCond.)的平均值为346ms/cm;溶解氧(DO)的平均值为6.29 mg/L;浊度(Turbidity)的平均值为43.39NTU;总氮(TN)含量的平均值为1.01 mg/L;总磷(TP)含量的平均值为0.34mg/L;高锰酸盐指数(CODMn)的平均值为6.30 mg/L;五日生化需氧量(BOD5)的平均值为1.75 mg/L。研究显示各理化指标时空上具有差异。营养状态指数(TSIM)评价结果显示,呼兰河口湿地水质总体处于中营养-轻度富营养状态。3.运用生物多样性指数、Q指数和多样性阈值对呼兰河口湿地水质进行综合性评价。Margalef多样性指数(H)变化范围为:1.29~6.55;Shannon-Weaver多样性指数(H’)变化范围为:0.20~4.45;Pielou均匀度指数(J)变化范围为:0.04~1.13;Simpson’s生态优势度指数(D)变化范围为:0.04~0.99;Q指数评价为耐受或中等水平;多样性阈值Dv变化范围为:2.48~6.00;综合评价分析结果显示,呼兰河口湿地水体质量处于清洁与中度污染状态。4.根据FG功能类群划分方式,研究期间呼兰河口湿地两年间共划分26个功能类群。分别为B/C/D/E/F/G/H1/J/LM/LO/M/MP/N/P/S1/S2/SN/T/TB/U/W1/W2/X1/X2/X3/Y类群,其中U类群在2018年没有检测到。划分优势功能类群12个,分别为B/D/F/J/LO/MP/P/S1/W1/W2/X1/Y;呼兰河口湿地浮游植物功能类群及C-S-R策略的时空分布都具有一定的规律性,其中B类群与CR策略类群的植物在各个时期和区域都占据优势地位。5.应用冗余分析(RDA)对呼兰河口湿地FG功能类群与环境因子的相关性进行分析,分析结果显示,影响呼兰河口湿地FG功能类群分布的环境因子为水温(Water Temperature,WT)、高锰酸盐指数(Chemical oxygen demand,CODMn)、总磷(Total Phosphate,TP)、电导率(Specific Conductivity,SpCond.)。6.相比较于本实验室2009~2010与2012~2013年间的研究结果,2018~2019年间,呼兰河口湿地的水质状况要劣于2009~2010与2012~2013年的水质。
马煜[8](2020)在《松花江哈尔滨段浮游植物群落结构动态变化与环境因子相关性研究》文中认为河流生态系统作为地球物质循环的重要载体,为维持系统内的生物群落和栖息环境提供了重要保障。浮游植物是河流生态系统的初级生产者,其群落结构的改变可以反应周围环境的变化,常被用于水环境监测。松花江哈尔滨段作为典型的河流生态系统,位于我国东北部,流经哈尔滨市主城区,是提供生产和生活用水的重要来源。因此,对松花江哈尔滨段浮游植物群落的研究具有重要的生态意义。本研究分别于2018年和2019年春、夏、秋三季对松花江哈尔滨段19个采样点进行了浮游植物标本的采集和处理,同时测定各样点的水体理化指标。分析了松花江哈尔滨段浮游植物多样性与群落结构的时空变化情况,并讨论浮游植物优势种的演替特征。利用冗余分析(RDA)探索两年内浮游植物与各水环境因子之间的关系,识别驱动浮游植物发生演替的关键因子。基于生物指标和物理、化学等因素综合评价松花江哈尔滨段的水体质量状况,为该水域环境的改善和保护提供了基础资料。研究结果如下:1.2018-2019年共鉴定浮游植物175个分类单位,隶属于7门10纲19目33科75属。绿藻门种类最多,硅藻次之。2018年松花江哈尔滨段浮游植物平均丰度为21.88×106 ind./L,2019年的平均丰度为20.89×106 ind./L。浮游植物的群落组成和丰度在时间和空间上的变化明显,群落结构整体呈绿藻—硅藻型。2.研究期间共鉴定浮游植物优势种16种,共有优势种包括梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、颗粒直链藻极狭变种(Melosira granulata var.angustissima)、谷皮菱形藻(Nitzschia palea)、尖针杆藻(Synedra acus)、线形双菱藻(Surirella linearis)、美丽星杆藻(Asterionella formosa)、小球藻(Chlorella vulgaris)、狭形纤维藻(Ankistrodesmus angustus)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)、微小色球藻(Chroococcus minutus)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)和卵形隐藻(Cryptomonas ovata)。SIMPER分析和ANOSIM分析显示了优势种在不同季节的演替特征,两年间存在相同的规律,即:春季硅藻门占据主导地位,夏季绿藻门和蓝藻门取代硅藻门成为优势类群,秋季硅藻门和绿藻门优势种再次大量出现。3.研究期间松花江哈尔滨段各采样点Margalef多样性指数(H)的变化范围是1.07~6.18;Shannon-Weaver多样性指数(H’)的变化范围为1.31~5.28;Simpson生态优势度指数(D)的变化范围是0.33~0.98;Simpson倒数指数(D’)的变化范围为1.48~16.35;Pielou均匀度指数(J)的变化范围是0.30~0.96;Lloyd-Gherlandi均匀度指数(E)的变化范围为0.12~0.64;多样性阈值(Dv)的变化范围是3.58~6.43。七种多样性指数的结果表明,松花江哈尔滨段浮游植物种类丰富,多样性较好,夏季浮游植物个体分配更均匀。浮游植物多样性在空间上的变化不明显。4.研究期间松花江哈尔滨段水温(WT)在6.3~28.5℃之间变化;溶解氧(DO)的变化范围为3.3~10.9 mg/L;pH在6.8~9.2之间波动;电导率(SpCond.)在136.6~975.1μS/cm变化;浊度(Tur.)在12.8~161 NTU之间变化;总氮(TN)的变化范围是0.54~2.50 mg/L;总磷(TP)的变化范围是0.10~2.05 mg/L;化学需氧量(CODMn)的变化范围是3.06~12.86 mg/L;五日生化需氧量(BOD5)在1.1~6.2mg/L之间波动。单因素方差分析表明,WT、DO、pH、SpCond.、Tur.、TN和CODMn季节间差异显着。SpCond.、Tur.、TN、TP和CODMn在空间上差异显着。5.松花江哈尔滨段浮游植物群落格局与水环境因子关系密切,RDA分析和Pearson相关性分析表明,2018年Tur.(P=0.002)、WT(P=0.002)、SpCond.(P=0.002)和BOD5(P=0.03)是影响松花江哈尔滨段浮游植物演替的主要环境因子;2019年驱动松花江哈尔滨段浮游植物演替的水环境因子为DO(P=0.002)、TN(P=0.002)、pH(P=0.002)、Tur.(P=0.02)和CODMn(P=0.02)。6.本研究利用多种分析方法对松花江哈尔滨段水质进行评价。基于地表水环境质量标准的评价结果显示两年间水质呈轻度污染,主要的污染指标为TP、TN和CODMn。基于综合营养状态指数法评价水体为轻度富营养—中度富营养状态。基于污染指示种评价水体为中—富营养状态。基于浮游植物多样性指数的评价结果显示松花江哈尔滨段水体整体为轻度—中度污染状态。基于浮游植物功能群Q指数评价水体水质为耐受或中等。综合以上几种水质评价手段,初步评价2018-2019年松花江哈尔滨段水质总体呈轻度污染,营养状态为轻度富营养—中度富营养状态。
李勇[9](2020)在《三岔湖微生物群落结构及其在磷素迁移转化中的作用》文中提出湖泊富营养化已成为全球面临的严峻环境问题之一,严重破坏水生生态系统并危及人类饮用水安全。在外源污染物得到有效控制的条件下,湖泊沉积物中磷的释放是引起水体富营养化的重要因素。目前学者主要集中于浅水湖泊富营养化进程中微生物多样性及环境影响因素等方面研究,而在亚深水型湖泊微生物群落结构及其在磷循环过程中的作用研究较少。三岔湖位于长江水系沱江支流绛溪河上游,是成都天府新区重要饮用水源地,属于内源污染、富营养化的亚深水型湖泊。本文以三岔湖为模式湖泊,运用高通量测序、荧光定量PCR、纯培养和室内静态模拟等技术手段,结合生物统计学分析方法,系统研究了水体和沉积物中微生物群落的结构、多样性和丰度及其对主要环境因子的响应机制,分析其在沉积物-水体界面间磷素迁移转换过程中的功能,以期探讨功能微生物对水体富营养化的贡献,为同类型湖泊富营养化的修复和管理提供理论依据。取得的主要成果如下:(1)查明了三岔湖上覆水体和沉积物中磷素形态的时空变化特征。2015~2017年四季上覆水体中总磷(TP)含量的变化范围为0.034~0.227 mg·L-1。其中,库尾和湖湾区水体TP含量较高,而主要来水区含量较低。季节分布上,春冬季水体TP含量高而夏秋季低。溶解性总磷(DTP)是TP的重要组成部分。溶解性正磷酸盐(SRP)是DTP的主要组成部分,它们的时空变化特征与TP类似。水体中SRP和TP含量均与叶绿素a(Chla)含量极显着正相关(p<0.01),表明磷是三岔湖水体初级生产力的关键限制性营养元素。沉积物中磷素变化特征:TP含量变化范围为0.243~3.774 mg·g-1,其含量处于同类型湖泊的上游。原养殖区沉积物TP含量较高,而主要来水区和湖尾区较低。季节分布上,冬秋季沉积物TP高而春夏季低。盐酸磷(HCl-P)是沉积物中磷素的主要成分,有机磷(OP)次之,而氢氧化钠磷(Na OH-P)含量最低。在不同时空采样点,沉积物中有效态磷类别及其对水体磷的贡献呈现不同的变化格局。沉积物磷素的释放是三岔湖水体富营养化的内源污染物。(2)基于16S r RNA基因的Miseq高通量测序技术研究了2017年三岔湖春、夏、秋和冬季沉积物中细菌群落的结构组成、多样性及分布特征,结果发现,三岔湖沉积物中细菌物种多样性丰富,获得9,325个OTUs,归属于细菌域的64个门,259个纲,1310个属。其中,Proteobacteria、Actinobacteria和Chloroflexi门为主要类群。Metastats检验表明,Actinobacteria和Chloroflexi 2个优势门以及hgc I_clade、Pseudomonas、Sulfuricurvum、Syntrophus、Dechloromonas和Thiobacillus 6个优势属的相对丰度季节性变化显着(p<0.05)。非度量多维标度分析(NMDS)和聚类分析表明,春季和非春季的沉积物细菌群落形成两个明显的特征类群。其中,春季样本类群聚集,而非春季样本类群彼此混杂。Pearson相关性和冗余分析(RDA)表明,溶解氧(DO)、p H值、温度(T)、磷素和总有机碳(TOC)是影响三岔湖沉积物细菌群落结构的主要环境因子。Pearson相关性和线性回归分析表明,沉积物中的优势门(Actinobacteri和Cyanobacteria)、优势纲(Actinobacteria、Cyanobacteria、Flavobacteriia、Alphaproteobacteria和Chloroplast)和优势属(hgc I_clade、Pseudomonas和Thiobacillus)的相对丰度与上覆水SRP含量极显着正相关(p<0.01),而优势门Chloroflexi和优势纲Deltaproteobacteria的相对丰度与上覆水SRP含量极显着负相关(p<0.01)。因此,沉积物细菌类群对水体磷素具有良好的响应,其机制可能与微生物溶磷作用有关。(3)2017年三岔湖春、秋季上覆水浮游细菌群落的高通量测序分析显示,三岔湖上覆水体细菌物种多样性丰富,获得9,557个OTUs,归属于细菌域的55个门,64个纲,732个属。其中,Proteobacteria、Actinobacteria和Firmicutes门是优势类群。Metastats检验表明,两个季节上覆水具有共同的细菌类群,但部分细菌类群的相对丰度季节性差异显着(p<0.05或p<0.01)。Pseudomonas和Bacillus优势属在秋季的相对丰度极显着高于春季(p<0.01),这可能是它们对秋季浮游植物茂盛生长引起的缺磷水环境的响应。主成分分析(PCA)和聚类分析表明,春、秋季上覆水浮游细菌群落形成两个明显的分支类群。Pearson相关性和RDA分析表明,三岔湖上覆水体浮游细菌群落结构主要受磷素、高锰酸盐指数(CODMn)、DO和p H值的影响。(4)采用高通量测序技术,以碱性磷酸酶(ALP)基因pho D和葡萄糖酸酶(GDH)基因gcd为分子标记,研究了三岔湖沉积物中有机磷溶磷细菌(OPB)和无机磷溶磷细菌(IPB)的多样性、丰度及其对环境因子的响应。结果发现,溶磷细菌的物种多样性丰富,其中Pseudomonas、Streptomyces和Phaeobacter是OPB的优势属,Rhizobiales、Burkholderiales和Pseudomonadales是IPB的优势目。OPB群落在春、秋季的分布差异显着(p<0.05),但空间异质性不明显(p>0.05)。IPB群落在湖湾和主要来水区呈现显着季节性变化(p<0.05)。p H、DO和上覆水及沉积物的磷素是三岔湖沉积物OPB和IPB细菌群落的关键影响因子。荧光定量PCR分析显示,OPB pho D基因拷贝数在秋季显着高于春季(p<0.05),且与上覆水SRP含量显着正相关(p<0.05)。IPB gcd基因拷贝数在春季高于秋季,两季的gcd基因的拷贝数与上覆水SRP含量显着正相关(p<0.05)。因此,含pho D和gcd基因溶磷细菌的群落结构和基因拷贝数的变化与上覆水SRP含量变化之间存在时空耦合关系。OPB和IPB可能在三岔湖沉积物-水体界面磷素迁移转化过程中发挥重要的作用。(5)采用选择性培养法,从三岔湖沉积物中分离得到具有稳定溶磷活性的细菌共82株,并对其分类学地位进行了初步鉴定。39株OPB分布于5个属,其中Acidovorax sp.SWWO1711作为OPB鲜见报道。43株IPB分布于9个属,其中Caryophanon tenue SWSI1715和Rhodococcus aetherivorans SWSI178作为IPB鲜见报道。菌株SWSO1719、SWWO1721、SWSI1728、SWSI1734和SWSI1719为潜在的新分类单元。多相分类研究表明,菌株SWWO1721为Spirosoma属的一个潜在的新种,将其命名为三岔湖螺状菌(Spirosoma lacussanchae sp.nov.)。(6)采用液体摇瓶实验和室内静态模拟实验方法研究了分离菌株的溶磷特性。43株IPB能溶解磷酸钙,释放出溶解性磷酸盐(DIP)并使培养液p H值降低。其释磷能力存在差异,释磷量为1.79~102.77 mg·L-1。分离菌株溶磷特性受培养液DIP含量和p H值的影响。分离菌株的释磷量与p H值成极显着的负相关曲线关系(p<0.01),释磷量符合指数函数的释放特征。大部分IPB菌株培养液投加后,显着促进沉积物中HCl-P的分解和释放(p<0.05)。39株OPB能溶解卵磷脂,释磷量为0.47~70.91 mg·L-1。其溶磷特性受培养液DIP含量和ALP活性相互作用的影响。部分OPB菌株培养液投加后,显着促进沉积物有机磷向无机磷的转化(p<0.05)。三岔湖溶磷细菌在沉积物磷释放过程中发挥重要作用。综上,三岔湖水体富营养化与上覆水和沉积物中微生物在磷循环过程中展现的生态功能相关。三岔湖沉积物中的溶磷微生物资源丰富,其结构组成与环境因子密切相关,在沉积物-水体界面磷的迁移转化过程中发挥重要作用,对水体富营养化有重要贡献。
周虹[10](2020)在《典型沙区生物土壤结皮微生物群落结构与功能研究》文中研究指明生物土壤结皮是干旱沙区地表景观的重要组成部分,对维持荒漠生态系统稳定具有重要意义。微生物是生物土壤结皮的重要组分,在维持生物土壤结皮结构和功能、促进生态系统物质循环等方面发挥着重要作用。我国北方沙区面积大,自然条件复杂多样,生物土壤结皮分布广泛,类型多样,形成了特色鲜明的生态梯度。本文采用扩增子测序和宏基因组测序技术,分析了我国北方3个典型沙区(毛乌素沙地、共和盆地沙地和古尔班通古特沙漠)不同发育阶段生物土壤结皮微生物群落的结构与功能基因特征,研究了微生物群落结构与功能随生物土壤结皮发育的变化规律,比较了不同灌木群落生物土壤结皮微生物群落结构差异,阐明了区域尺度上生物土壤结皮微生物群落结构与功能的分布规律和构建机制。主要研究结论如下:(1)随生物土壤结皮发育,细菌多样性显着增加,真菌多样性无显着变化。生物土壤结皮的细菌群落以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为优势类群,真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)为优势类群。随生物土壤结皮发育,结皮层水分和养分条件不断改善,使得细菌群落中的寡营养类群相对丰度显着降低,富营养类群相对丰度显着增加;真菌群落中抗逆性较强的子囊菌门的相对丰度显着降低,具有木质素降解能力的担子菌门的相对丰度显着增加。(2)随生物土壤结皮发育,细菌和真菌网络中的核心类群发生变化,网络结构更加复杂,微生物相互作用增强。生物土壤结皮发育初期,具有较强抗逆性的寡营养类群通过促进土壤颗粒胶结来增加土壤表面稳定性,从而缓解环境压力,抵御土壤风蚀;生物土壤结皮发育后期,自养类群和具有降解能力的富营养类群通过促进碳氮固定和凋落物分解获取更多养分,从而促进生态系统的物质循环。随生物土壤结皮发育,微生物网络结构更加复杂,群落更加稳定,对生态系统物质循环和抗环境干扰发挥更大作用。随生物土壤结皮发育,细菌群落内部竞争加剧,真菌群落内部竞争减弱,细菌与真菌群落间竞争增强,细菌在维持群落稳定性方面比真菌发挥了更积极的作用。(3)随生物土壤结皮发育,微生物的营养循环得到加强,微生物在碳循环和氮循环过程中的作用不断增强。随生物土壤结皮发育,与新陈代谢相关的功能基因的相对丰度显着增加,促进了微生物的营养循环;微生物固碳基因和难降解碳降解基因的相对丰度显着增加,提高了微生物的碳固定和碳降解能力;参与硝化作用、反硝化作用、同化和异化硝酸盐还原作用的基因的相对丰度显着增加,提高了微生物的固氮能力。细菌在生物土壤结皮各个发育阶段的碳氮循环中均发挥重要作用,真菌在结皮发育后期发挥重要作用。(4)相同环境条件下不同灌木群落之间生物土壤结皮的微生物多样性和群落结构相似,但随生物土壤结皮发育,群落结构差异逐渐增大。毛乌素沙地油蒿群落和臭柏群落之间,不同发育阶段生物土壤结皮微生物群落多样性没有显着差异,随生物土壤结皮发育,细菌群落多样性呈显着增加趋势;微生物群落结构在两种灌木群落之间均较为相似,但随生物土壤结皮发育,特有物种比例逐渐增加,群落结构差异逐渐增大。生物土壤结皮微生物的某些类群的相对丰度在油蒿群落和臭柏群落之间差异显着。结皮层理化性质是造成两种灌木群落之间生物土壤结皮细菌群落结构差异的最主要因子,其中养分发挥重要作用;植被因子是造成两种灌木群落之间生物土壤结皮真菌群落结构差异的最主要因子,其中灌木地上生物量发挥重要作用。(5)在区域尺度上,生物土壤结皮中的细菌比真菌对环境变化更敏感,微生物群落物种组成与功能组成的分布规律及构建机制不同。毛乌素沙地和共和盆地沙地生物土壤结皮的细菌多样性显着高于古尔班通古特沙漠,毛乌素沙地生物土壤结皮的真菌多样性显着高于共和盆地沙地和古尔班通古特沙漠。细菌多样性主要受纬度和多年平均降水量影响,真菌多样性主要受结皮层的理化性质影响。不同沙区之间生物土壤结皮微生物物种组成存在显着差异。变形菌门是所有沙区生物土壤结皮的优势细菌门,其相对丰度在毛乌素沙地生物土壤结皮中最高,子囊菌门是所有沙区生物土壤结皮的优势真菌门,其相对丰度在古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中最高。区域尺度上生物土壤结皮微生物群落物种组成主要受地理距离影响,具有明显的距离-衰减分布特征,符合中性理论,扩散限制在微生物物种组成中发挥重要作用;而微生物群落功能组成未发生明显变化,3个沙区生物土壤结皮微生物群落功能组成相似且主要受结皮层理化性质影响,符合生态位理论,环境选择在微生物功能组成中发挥重要作用。
二、春季九山湖细菌生理类群的分布与主要环境因素的相关性分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、春季九山湖细菌生理类群的分布与主要环境因素的相关性分析(论文提纲范文)
(1)蚕豆酱发酵过程微生物群落结构及其功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 传统豆类酿造微生态的基本特征 |
1.1.1 传统豆类发酵食品概述 |
1.1.2 传统豆类发酵食品生产工艺 |
1.1.3 豆类发酵食品的理化代谢物质 |
1.1.4 传统豆类酿造微生物种类及功能 |
1.2 传统豆酱酿造现状和技术调控 |
1.2.1 传统豆酱酿造现状 |
1.2.2 保温发酵 |
1.2.3 低盐发酵技术 |
1.3 合成微生物群落的研究进展 |
1.3.1 合成微生物群落简介 |
1.3.2 微生物相互作用 |
1.3.3 合成微生物群落应用 |
1.4 传统豆类酿造微生态研究进展及研究方法 |
1.4.1 传统培养法 |
1.4.2 非培养法 |
1.4.3 微生物群落与理化的相关性研究 |
1.5 立题意义与主要研究内容 |
1.5.1 立题意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 不同季节蚕豆酱成曲及酱醅的比较分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 主要材料试剂和仪器设备 |
2.1.2 理化指标和挥发性风味物质检测 |
2.1.3 扩增子测序和qPCR分析 |
2.1.4 数据处理与分析 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 不同季节蚕豆酱理化代谢物的比较分析 |
2.2.2 不同季节微生物群落变化 |
2.2.3 微生物群落的驱动力及功能预测 |
2.3 本章小结 |
第三章 蚕豆酱发酵过程中理化代谢物与微生物群落的演替变化 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 主要材料试剂和仪器设备 |
3.1.2 理化指标和挥发性风味物质检测 |
3.1.3 扩增子测序和qPCR |
3.1.4 数据处理与分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 理化指标和风味物质的跟踪分析 |
3.2.2 微生物群落多样性分析 |
3.2.3 微生物群落的组成及绝对定量 |
3.2.4 微生物群落的演替驱动力 |
3.2.5 微生物群落的功能预测 |
3.3 本章小结 |
第四章 蚕豆酱微生物群落功能基因和代谢机制研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 主要材料试剂和仪器设备 |
4.1.2 基因组提取和宏基因组测序 |
4.1.3 宏基因组测序数据分析 |
4.1.4 数据处理与分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 功能基因和代谢途径分析 |
4.2.2 代谢途径重构 |
4.2.3 物种与功能贡献度分析 |
4.2.4 微生物耐盐基因及机制 |
4.3 本章小结 |
第五章 蚕豆酱微生物功能特性与微生物群落重构 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 主要材料试剂和仪器设备 |
5.1.2 常用培养基及微生物的分离鉴定 |
5.1.3 核心微生物的菌株特性 |
5.1.4 蚕豆酱微生物群落的重构 |
5.1.5 理化指标和挥发性风味物质检测 |
5.1.6 数据处理与分析 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 微生物的分离与鉴定 |
5.2.2 微生物的菌株特性 |
5.2.3 微生物的代谢特性 |
5.2.4 微生物群落的重构 |
5.3 本章小结 |
第六章 Staphylococcus菌株特性比较和合成微生物群落优化 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 主要材料试剂和仪器设备 |
6.1.2 Staphylococcus菌株的鉴定和统计 |
6.1.3 Staphylococcus种的分布机制和功能特性 |
6.1.4 合成蚕豆酱微生物群落的优化 |
6.1.5 理化指标和挥发性风味物质检测 |
6.1.6 感官品评和电子舌分析 |
6.1.7 数据处理与分析 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 食源性Staphylococcus种的分离和统计 |
6.2.2 Staphylococcus群落的分布机制 |
6.2.3 不同Staphylococcus种的功能特性 |
6.2.4 合成微生物群落的应用 |
6.3 本章小结 |
主要结论与展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录 Ⅰ:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
附录 Ⅱ:附图和附表 |
(2)菌肥与腐熟秸秆对盐碱地燕麦土壤微生态环境的调控机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 菌肥和腐熟秸秆对作物的影响 |
1.2.2 菌肥和腐熟秸秆对盐碱土壤物理性质的影响 |
1.2.3 菌肥和腐熟秸秆对盐碱土壤化学性质的影响 |
1.2.4 菌肥和腐熟秸秆对盐碱土壤生物学性质的影响 |
1.2.5 菌肥和腐熟秸秆对植物根际与非根际土壤根系分泌物的影响 |
1.2.6 菌肥和腐熟秸秆对植物根际与非根际土壤微生物群落的影响 |
1.2.7 土壤微生态环境分泌物-土壤-微生物的互作关系 |
1.3 本研究切入点 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 拟解决的问题 |
1.6 研究内容 |
1.7 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验设计 |
2.4 取样与分析测定 |
2.4.1 植株取样与测定 |
2.4.2 土壤取样与测定 |
2.4.3 土壤微生物群落功能的测定 |
2.4.4 高通量测序 |
2.4.5 经济效益 |
2.4.6 气象数据收集 |
2.4.7 数据统计与分析 |
3 菌肥与腐熟秸秆对燕麦生长特性的影响 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根系特征的影响 |
3.1.2 菌肥与腐熟秸秆对燕麦渗透生理的影响 |
3.1.3 菌肥与腐熟秸秆对燕麦产量的影响 |
3.1.4 菌肥与腐熟秸秆对燕麦品质的影响 |
3.1.5 经济效益分析 |
3.1.6 燕麦指标间的相关性分析 |
3.2 讨论 |
3.3 小结 |
4 菌肥与腐熟秸秆对盐碱地的改良效果 |
4.1 结果与分析 |
4.1.1 菌肥与腐熟秸秆对盐碱土壤理化性质的影响 |
4.1.2 菌肥与腐熟秸秆对盐碱土壤微生物生物量及酶活性的影响 |
4.1.3 菌肥与腐熟秸秆对燕麦产质量的影响 |
4.1.4 土壤特性与燕麦产质量的相关性分析 |
4.2 讨论 |
4.2.1 菌肥与腐熟秸秆对盐碱地土壤的改良效果 |
4.2.2 菌肥与腐熟秸秆对燕麦产质量的影响 |
4.3 小结 |
5 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根际与非根际土壤微生态环境的影响 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根际与非根际土壤分泌物的影响 |
5.1.2 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根际与非根际土壤环境因子的影响 |
5.1.3 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根际与非根际土壤微生物功能多样性的影响 |
5.1.4 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根际与非根际土壤细菌和真菌群落多样性的影响 |
5.1.5 根际与非根际土壤细菌和真菌群落与相关因子的相关性分析 |
5.2 讨论 |
5.2.1 菌肥和腐熟秸秆对分泌物及土壤性质的影响 |
5.2.2 菌肥和腐熟秸秆对土壤31 种碳源的影响 |
5.2.3 菌肥和腐熟秸秆对土壤细菌、真菌群落结构和功能多样性的影响 |
5.2.4 根际与非根际微生态环境“分泌物-土壤-微生物”的互作机制 |
5.3 小结 |
6 菌肥与腐熟秸秆对两品种燕麦根际土壤微生态环境的影响 |
6.1 结果与分析 |
6.1.1 菌肥与腐熟秸秆对两品种燕麦生长的影响 |
6.1.2 菌肥与腐熟秸秆对两品种燕麦根际分泌物的影响 |
6.1.3 菌肥与腐熟秸秆对两品种燕麦根际土壤特性的影响 |
6.1.4 菌肥与腐熟秸秆对两品种燕麦根际土壤细菌和真菌群落多样性的影响 |
6.2 讨论 |
6.2.1 菌肥和腐熟秸秆对两燕麦植株形态和根系分泌物的影响 |
6.2.2 菌肥和腐熟秸秆对两燕麦根际土壤特性的影响 |
6.2.3 菌肥和腐熟秸秆对两燕麦根际细菌群落的影响 |
6.2.4 菌肥和腐熟秸秆对两燕麦根际真菌群落的影响 |
6.3 小结 |
7 主要结论、创新与展望 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 菌肥和腐熟秸秆促进燕麦生长和提高产质量及经济效益 |
7.1.2 菌肥和腐熟秸秆提高盐碱土壤质量 |
7.1.3 菌肥与腐熟秸秆对燕麦根际与非根际微生态环境的调控机制 |
7.1.4 菌肥与腐熟秸秆对两品种燕麦根际微生态环境的调控机制 |
7.2 创新 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)季节性冻融对农业排水渠湿地植物根系周围底泥环境及微生物的影响(论文提纲范文)
学位论文评阅专家及答辩委员会人员信息 |
符号说明 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景、研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻融作用对土壤养分影响 |
1.2.2 冻融作用对土壤微生物的影响 |
1.2.3 冻融过程中植物-微生物相互作用的研究 |
1.3 研究意义和研究内容 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 研究区域概况及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 样品采集 |
2.2.2 测定方法 |
2.2.3 数据统计与分析 |
第三章 季节性冻融作用下底泥养分动态 |
3.1 秋季冻融期底泥养分动态 |
3.1.1 秋季冻融期芦苇根系周围底泥养分动态 |
3.1.2 秋季冻融期香蒲根系周围底泥养分动态 |
3.1.3 秋季冻融期非植物生长区底泥养分动态 |
3.1.4 秋季冻融期底泥养分含量差异分析 |
3.2 春季冻融期底泥养分动态 |
3.2.1 春季冻融期芦苇根系周围底泥养分动态 |
3.2.2 春季冻融期香蒲根系周围底泥养分动态 |
3.2.3 春季冻融期非植物生长区底泥养分动态 |
3.2.4 春季冻融期底泥养分差异分析 |
3.3 不同季节冻融期间底泥养分差异分析 |
3.4 小结 |
第四章 季节性冻融作用下底泥微生物群落结构动态 |
4.1 秋季冻融期底泥微生物群落结构动态 |
4.1.1 秋季冻融期芦苇根系周围微生物群落结构动态 |
4.1.2 秋季冻融期香蒲根系周围微生物群落结构动态 |
4.1.3 秋季冻融期非植物生长区微生物群落结构动态 |
4.1.4 秋季冻融期底泥微生物群落结构差异分析 |
4.2 春季冻融期底泥微生物群落结构动态 |
4.2.1 春季冻融期芦苇根系周围微生物群落结构动态 |
4.2.2 春季冻融期香蒲根系周围微生物群落结构动态 |
4.2.3 春季冻融期非植物生长区微生物群落结构动态 |
4.2.4 春季冻融期底泥微生物群落结构差异分析 |
4.3 不同季节下底泥微生物群落结构差异分析 |
4.4 小结 |
第五章 季节性冻融作用下底泥细菌群落动态 |
5.1 秋季冻融期底泥细菌群落的组成 |
5.1.1 秋季冻融期芦苇根系周围底泥细菌群落组成 |
5.1.2 秋季冻融期香蒲根系周围底泥细菌群落组成 |
5.1.3 秋季冻融期非植物生长区底泥细菌群落组成 |
5.1.4 秋季冻融期底泥细菌群落组成差异分析 |
5.2 春季冻融期底泥细菌群落组成及动态 |
5.2.1 春季冻融期芦苇根系周围底泥细菌群落组成 |
5.2.2 春季冻融期香蒲根系周围底泥细菌群落组成 |
5.2.3 春季冻融期非植物生长区底泥细菌群落组成 |
5.2.4 春季冻融期底泥细菌群落组成差异分析 |
5.3 不同季节冻融期间底泥细菌组成差异分析 |
5.4 小结 |
第六章 冻融作用下微生物群落结构与底泥养分相关性分析 |
6.1 秋季冻融期微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.1.1 芦苇根系周围底泥微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.1.2 香蒲根系周围底泥微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.1.3 非植物生长区底泥微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.2 春季冻融期微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.2.1 芦苇根系周围底泥微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.2.2 香蒲根系周围底泥微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.2.3 非植物生长区底泥微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.3 不同季节冻融期间微生物群落结构与底泥营养物质相关性分析 |
6.4 小结 |
第七章 讨论 |
7.1 季节性冻融对底泥养分含量的影响 |
7.1.1 季节性冻融对底泥中有机质、全氮、全磷的影响 |
7.1.2 季节性冻融对底泥中可溶性碳、氮的影响 |
7.2 季节性冻融作用对底泥微生物群落结构的影响 |
7.3 季节性冻融对底泥细菌群落组成与结构的影响 |
7.4 季节性冻融期内底泥养分含量对微生物群落结构的影响 |
第八章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(4)大花黄牡丹生态适应性及濒危机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的意义 |
1.2 濒危植物大花黄牡丹研究进展 |
1.2.1 大花黄牡丹的分类研究 |
1.2.2 大花黄牡丹的生物学特征研究 |
1.2.3 大花黄牡丹种群结构动态和群落研究 |
1.2.4 大花黄牡丹化学成分及生物活性物质的研究 |
1.2.5 大花黄牡丹生理病理学研究 |
1.2.6 大花黄牡丹种群遗传多样性研究 |
1.2.7 大花黄牡丹濒危的因素 |
1.3 植物根际土壤理化性质和微生物多样性研究概述 |
1.4 植物内生菌研究概述 |
1.5 植物简化基因组分析研究概述 |
1.6 植物分布适宜区研究概述 |
1.7 植物组织代谢组研究概述 |
1.8 研究的主要内容与创新点 |
1.8.1 主要研究内容 |
1.8.2 研究目标 |
1.8.3 技术路线 |
1.8.4 创新点 |
第二章 大花黄牡丹产地土壤理化性质及微生物多样性研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料与采集 |
2.1.2 主要仪器与试剂 |
2.1.3 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同产地土壤理化性质差异分析 |
2.2.2 不同产地土壤酶活差异分析 |
2.2.3 不同产地土壤微生物差异分析 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 大花黄牡丹内生菌群落结构及多样性研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 样品采集及消毒 |
3.1.2 总DNA提取 |
3.1.3 PCR扩增 |
3.1.4 数据分析与处理 |
3.2 结果和分析 |
3.2.1 大花黄牡丹组织内生真菌及根际土壤真菌群落组成及多样性分析 |
3.2.2 大花黄牡丹组织内生细菌及根际土壤细菌群落组成及多样性分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 大花黄牡丹群体遗传分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样本采集 |
4.1.2 主要仪器与试剂 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 测序数据产出统计 |
4.2.2 居群间的系统进化关系 |
4.2.3 群体遗传结构分析 |
4.2.4 群体遗传多样性分析 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 大花黄牡丹分布适宜区研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 数据收集 |
5.1.3 MaxEnt模型构建 |
5.1.4 绘制生态适宜性区划图 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 大花黄牡丹资源与分布 |
5.2.2 大花黄牡丹分布的主要生态因子及模型准确性检验 |
5.2.3 大花黄牡丹分布适宜区预测 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 大花黄牡丹种子代谢组研究 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 样品采集和提取方法 |
6.1.2 方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 代谢组成分总体分析 |
6.2.2 大花黄牡丹种子种皮和胚乳中代谢物的定量分析 |
6.2.3 种皮和胚乳代谢组学差异分析 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 大花黄牡丹种胚培养 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 材料 |
7.1.2 实验方法 |
7.1.3 数据统计 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 不同外植体处理方式对无菌苗诱导的影响 |
7.2.2 不同植物激素配比对无菌苗的诱导效果 |
7.2.3 无菌苗的炼苗移栽 |
7.2.4 大花黄牡丹的驯化栽培 |
7.3 讨论 |
7.4 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 存在的问题 |
8.3 未来工作的展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士期间取得的科研成果 |
致谢 |
(5)河口型水库微生物菌群及“菌-藻”体系构成特征的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 “菌-藻”体系 |
1.2 “菌-藻”体系间相互作用关系研究 |
1.2.1 “菌-藻”体系间相互作用关系及机制的研究 |
1.2.2 特征性“菌-藻”体系的差异 |
1.2.3 外界环境条件对“菌-藻”体系的影响 |
1.3 研究“菌-藻”体系的重要意义 |
1.4 分子生物学技术在水生生态学中的应用 |
1.4.1 传统的生物学技术 |
1.4.2 高通量测序技术 |
1.4.3 高通量数据的主要影响因素 |
1.4.4 宏基因组测序 |
1.5 “菌-藻”体系中尚存在的科学问题 |
1.6 研究背景与研究内容 |
1.6.1 研究背景 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 青草沙水库水质特征调查 |
2.1 引言 |
2.2 样品采集与检测方法 |
2.2.1 取样时间与采样点布设 |
2.2.2 水质分析指标与方法 |
2.3 实验数据的分析与统计 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 水质常规指标变化情况 |
2.4.2 水体中有机物及营养盐含量变化情况 |
2.4.3 稳定运行后水体中主要盐离子含量变化情况 |
2.4.4 水体中叶绿素浓度变化情况 |
2.4.5 青草沙水库环境因子相关性分析 |
2.5 小结 |
第三章 青草沙水库细菌菌群演替及“菌-藻”间相互作用关系研究 |
3.1 引言 |
3.2 样品采集与检测方法 |
3.2.1 采样点布设 |
3.2.2 水质分析指标与方法 |
3.2.3 基因组DNA提取方法 |
3.2.4 PCR扩增、检测及扩增产物的纯化与回收 |
3.2.5 DNA双末端修复与富集 |
3.2.6 验证文库、均一化并混合文库,上机测序 |
3.3 实验数据的处理、分析与统计 |
3.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
3.3.2 OTU划分和分类地位鉴定 |
3.3.3 OTU数据统计处理与相关性分析 |
3.3.4 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 青草沙水库微生物菌群构成 |
3.4.2 细菌菌群的热图聚类分析 |
3.4.3 细菌菌群的α多样性差异 |
3.4.4 细菌菌群的β多样性差异 |
3.4.5 基于Frucherman Reingold算法的模块化网络分析 |
3.5 小结 |
第四章 青草沙水库细菌与蓝藻间功能机制转变的研究 |
4.1 引言 |
4.2 样品采集与检测方法 |
4.2.1 采样点布设 |
4.2.2 水质分析指标与方法 |
4.2.3 基因组DNA提取方法 |
4.2.4 PCR扩增反应条件 |
4.2.5 DNA双末端修复与富集 |
4.2.6 验证文库、均一化并混合文库,上机测序 |
4.2.7 宏基因组测序 |
4.3 高通量测序实验数据的处理、分析与统计 |
4.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
4.3.2 生物信息学分析 |
4.4 宏基因组测序实验数据的处理、分析与统计 |
4.4.1 数据的质量控制 |
4.4.2 序列拼接 |
4.4.3 基因预测 |
4.4.4 非冗余基因集构建 |
4.4.5 物种与功能注释 |
4.4.6 物种与功能组成分析 |
4.4.7 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 春夏季节青草沙水库菌群构成特征 |
4.5.2 微生物菌群的β多样性差异 |
4.5.3 分子生态网络分析 |
4.5.4 基于宏基因组的物种注释与丰度分析 |
4.5.5 基于宏基因组的功能分析 |
4.6 小结 |
第五章 地域特征与测序技术对蓝藻及其“菌-藻”体系影响的研究 |
5.1 引言 |
5.2 样品采集与检测方法 |
5.2.1 采样点布设 |
5.2.2 水质分析指标与方法 |
5.2.3 基因组DNA提取方法 |
5.2.4 PCR扩增反应条件 |
5.2.5 上机测序 |
5.3 实验数据的处理、分析与统计 |
5.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
5.3.2 OTU划分和分类地位鉴定 |
5.3.3 生物信息学分析 |
5.3.4 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
5.4 基于Illumina MiSeq测序技术,扩增引物与数据分析过程对蓝藻菌群鉴定结果的影响 |
5.4.1 实验室条件下,模拟群落的构建 |
5.4.2 PCR扩增与测序 |
5.4.3 下机数据Mothur处理流程 |
5.4.4 下机数据Qiime处理流程 |
5.4.5 OTU的注释分析 |
5.4.6 16S不同可变区的遗传距离差异分析 |
5.4.7 分类准确度评估 |
5.5 结果与讨论 |
5.5.1 青草沙与Marina水库中水质及理化特征差异 |
5.5.2 青草沙与Marina水库中细菌菌群构成特征比较 |
5.5.3 青草沙与Marina水库中微生物菌群分布的多变量统计分析 |
5.5.4 青草沙与Marina水库中“菌-藻”体系构成特征比较分析 |
5.5.5 青草沙与Marina水库中环境因子对“菌-藻”体系构成变化的影响 |
5.5.6 基于Illumina MiSeq测序技术,扩增引物与数据分析过程对蓝藻菌群鉴定结果的影响 |
5.6 小结 |
第六章 青草沙水库超微藻构成分析 |
6.1 引言 |
6.2 试验材料与试验方法 |
6.2.1 采样点布设 |
6.2.2 水质分析指标与方法 |
6.2.3 流式细胞仪分析计数与藻细胞分选 |
6.2.4 基因组DNA提取方法 |
6.2.5 PCR扩增、检测及扩增产物的纯化与回收 |
6.2.6 上机测序 |
6.3 实验数据的处理、分析与统计 |
6.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
6.3.2 OTU划分和分类地位鉴定 |
6.3.3 生物信息学分析 |
6.3.4 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 流式细胞仪藻细胞计数分析 |
6.4.2 16S高通量测序数据分析 |
6.4.3 基于23S高通量测序的蓝藻与真核超微藻构成分析 |
6.4.4 超微藻“菌-藻”体系与关键环境作用因子研究 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附表一 |
附表二 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(6)寒区城市湖泊水质季节变化特征与菌藻群落特征响应关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 中国湖区分布 |
1.1.2 湖泊富营养化研究现状 |
1.2 细菌、浮游植物在湖泊中的作用与发展进程 |
1.2.1 湖泊细菌 |
1.2.2 湖泊浮游植物 |
1.3 寒区湖泊研究进展 |
1.3.1 寒区湖泊研究的意义 |
1.3.2 寒区湖泊水生态研究进展 |
1.4 现代微生物研究方法 |
1.4.1 高通量测序技术 |
1.4.2 生态位分析方法 |
1.5 研究目的与意义 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究意义 |
1.6 研究内容 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
1.6.3 创新点 |
2 区域概述与研究方法 |
2.1 南海湖的生态意义 |
2.1.1 研究区域 |
2.1.2 地理与生态学意义 |
2.1.3 南海湖水污染现状 |
2.2 采样时间与采样点设置 |
2.2.1 采样点的布设 |
2.2.2 样品的采集与处理 |
2.3 检测指标与测定方法 |
2.3.1 水质指标测定 |
2.3.2 碳氮同位素示踪 |
2.3.3 细菌菌群分析测试 |
2.3.4 浮游植物的鉴定与分析 |
3 寒区湖泊水质特征与营养盐时空分布 |
3.1 南海湖水质特征分析 |
3.1.1 水质参数变化规律 |
3.1.2 营养盐时空分布特征 |
3.2 水质参数相关性分析 |
3.3 本章小结 |
4 南海湖碳氮同位素营养盐来源分析 |
4.1 南海湖有机碳、氮同位素分布特征 |
4.1.1 悬浮物有机碳、氮同位素分布特征 |
4.1.2 沉积物有机碳、氮同位素分布特征 |
4.1.3 悬浮物与表层沉积物相关性 |
4.2 颗粒有机碳、氮稳定同位素来源分析 |
4.2.1 悬浮物有机碳、氮同位素来源分析 |
4.2.2 沉积物有机碳、氮同位素来源分析 |
4.3 本章小结 |
5 湖泊水体细菌群落季节变化特征 |
5.1 高通量测序数据统计 |
5.2 多样性分析 |
5.2.1 α多样性分析 |
5.2.2 β多样性分析 |
5.3 细菌群落结构 |
5.3.1 门水平细菌群落结构 |
5.3.2 属水平细菌群落结构 |
5.4 本章小结 |
6 沉积物细菌群落季节变化特征 |
6.1 高通量测序数据统计 |
6.2 多样性分析 |
6.2.1 α多样性分析 |
6.2.2 β多样性分析 |
6.3 沉积物细菌群落结构特征 |
6.3.1 门水平细菌群落结构 |
6.3.2 属水平细菌群落结构 |
6.4 本章小结 |
7 湖泊浮游植物季节变化特征 |
7.1 浮游植物生态位分析 |
7.1.1 冰封期前后浮游植物菌群结构特征 |
7.1.2 浮游植物时空聚类分析 |
7.1.3 浮游植物优势种分析 |
7.2 浮游植物优势种生态位宽度和生态位重叠 |
7.2.1 浮游植物优势种生态位宽度 |
7.2.2 浮游植物优势种生态位重叠 |
7.3 本章小结 |
8 细菌、浮游植物与环境因子的响应关系 |
8.1 水体、沉积物中细菌与环境因子相关性分析 |
8.2 浮游植物优势种与水环境因子的灰关联分析 |
8.3 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)呼兰河口湿地浮游植物功能类群时空分布特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 湿地研究概况 |
1.1.1 湿地 |
1.1.2 湿地的生态功能 |
1.1.3 国内外研究进展 |
1.2 湿地浮游植物的生态学研究 |
1.2.1 湿地浮游植物种类组成及功能 |
1.2.2 湿地浮游植物的影响因子 |
1.3 基于浮游植物功能类群及C-S-R生长策略的生态学研究 |
1.3.1 浮游植物功能类群 |
1.3.2 浮游植物生长策略 |
1.4 呼兰河口湿地概述 |
1.5 研究的内容、目的及意义 |
1.5.1 技术路线 |
第2章 呼兰河口湿地浮游植物群落结构的时空分布特征 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 采样点的设置 |
2.2.2 标本的采集及保存 |
2.2.3 标本的鉴定及计数 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 呼兰河口湿地浮游植物种类组成及时空分布特征 |
2.3.2 呼兰河口湿地浮游植物丰度及时空分布特征 |
2.3.3 呼兰河口湿地浮游植物的优势种 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第3章 呼兰河口湿地水环境因子的时空分布特征 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 理化指标的测定 |
3.2.2 综合营养状态指数(TSI) |
3.3 实验结果 |
3.3.1 呼兰河口湿地水温的变化特征 |
3.3.2 呼兰河口湿地酸碱度的变化特征 |
3.3.3 呼兰河口湿地电导率的变化特征 |
3.3.4 呼兰河口湿地溶解氧的变化特征 |
3.3.5 呼兰河口湿地浊度的变化特征 |
3.3.6 呼兰河口湿地总氮的变化特征 |
3.3.7 呼兰河口湿地总磷的变化特征 |
3.3.8 呼兰河口湿地高锰酸盐指数的变化特征 |
3.3.9 呼兰河口湿地五日生化需氧量的变化特征 |
3.3.10 呼兰河口湿地综合营养状态指数的变化特征 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第4章 呼兰河口湿地浮游植物多样性指数分析 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 Margalef多样性指数(H) |
4.2.2 Shannon-Weaver多样性指数(H') |
4.2.3 Pielou均匀度指数(J) |
4.2.4 Simpson's生态优势度指数(D) |
4.2.5 多样性阈值(Dv) |
4.3 实验结果 |
4.3.1 呼兰河口湿地的Margalef多样性指数(H) |
4.3.2 呼兰河口湿地的Shannon-Weaver多样性指数(H') |
4.3.3 呼兰河口湿地的Simpson's生态优势度指数(D) |
4.3.4 呼兰河口湿地的Pielou均匀度指数(J) |
4.3.5 呼兰河口湿地的多样性阈值(Dv) |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第5章 呼兰河口湿地浮游植物功能类群及生长策略的时空分布特征 |
5.1 引言 |
5.2 材料方法 |
5.2.1 藻类植物功能类群(FG)划分方式 |
5.2.2 浮游植物功能类群的生长策略 |
5.2.3 浮游植物功能类群Q指数 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 呼兰河口湿地浮游植物功能类群(FG)划分及其分布频率 |
5.3.2 呼兰河口湿地浮游植物功能类群的时空分布特征 |
5.3.3 呼兰河口湿地不同生长策略浮游植物的时空分布特征 |
5.3.4 呼兰河口湿地浮游植物功能类群Q指数 |
5.4 讨论 |
5.4.1 呼兰河口湿地FG功能类群时空分布特征 |
5.4.2 呼兰河口湿地不同生长策略浮游植物的时空分布特征 |
5.5 小结 |
第6章 呼兰河口湿地浮游植物功能类群与环境因子相关性 |
6.1 引言 |
6.2 材料方法 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 呼兰河口湿地2018年浮游植物功能类群与环境因子相关性分析 |
6.3.2 呼兰河口湿地2019年浮游植物功能类群与环境因子相关性分析 |
6.3.3 湿地内各环境因子相关性分析 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)松花江哈尔滨段浮游植物群落结构动态变化与环境因子相关性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 河流生态系统 |
1.1.1 河流生态系统研究概述 |
1.1.2 河流的富营养化问题 |
1.1.3 河流生态系统健康 |
1.2 浮游植物生态学研究进展 |
1.2.1 浮游植物的基本概念 |
1.2.2 影响浮游植物生长的环境因素 |
1.2.3 浮游植物对水环境状况的指示作用 |
1.3 松花江自然概况与研究现状 |
1.4 研究目的与意义 |
第2章 研究方法 |
2.1 研究区域概况和采样点设置 |
2.2 藻类标本的采集、处理与分析 |
2.3 水环境因子的测定 |
2.4 数据分析 |
第3章 松花江哈尔滨段浮游植物多样性与群落结构动态变化 |
3.1 引言 |
3.2 松花江哈尔滨段浮游植物种类组成与动态变化 |
3.2.1 浮游植物种类组成 |
3.2.2 浮游植物种类年际间分布 |
3.2.3 浮游植物种类空间分布 |
3.3 浮游植物丰度的动态变化 |
3.3.1 浮游植物丰度的时空分布特征 |
3.3.2 浮游植物优势种 |
3.3.3 浮游植物优势种的演替特征 |
3.4 松花江哈尔滨段浮游植物多样性指数的变化 |
3.4.1 Margalef多样性指数(H) |
3.4.2 Shannon-Weaver多样性指数(H') |
3.4.3 Simpson生态优势度指数(D) |
3.4.4 Simpson倒数指数(D') |
3.4.5 Pielou均匀度指数(J) |
3.4.6 Lloyd-Gherlandi均匀度指数(E) |
3.4.7 多样性阈值(Dv) |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
第4章 松花江哈尔滨段浮游植物群落结构与环境因子相关性分析 |
4.1 引言 |
4.2 松花江哈尔滨段的水环境因子 |
4.2.1 水温(WT) |
4.2.2 溶解氧(DO) |
4.2.3 酸碱度(pH) |
4.2.4 电导率(Sp Cond.) |
4.2.5 浊度(Tur.) |
4.2.6 总氮(TN) |
4.2.7 总磷(TP) |
4.2.8 化学需氧量(CODMn) |
4.2.9 生化需氧量(BOD5) |
4.3 松花江哈尔滨段各环境因子相关性分析 |
4.4 松花江哈尔滨段浮游植物与环境因子相关性分析 |
4.4.1 2018年松花江哈尔滨段浮游植物与环境因子相关性分析 |
4.4.2 2019年松花江哈尔滨段浮游植物与环境因子相关性分析 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
第5章 松花江哈尔滨段水质初步评价 |
5.1 引言 |
5.2 基于地表水环境质量标准评价松花江哈尔滨段水质 |
5.2.1 溶解氧(DO) |
5.2.2 高锰酸盐指数(CODMn) |
5.2.3 五日生化需氧量(BOD5) |
5.2.4 总氮(TN) |
5.2.5 总磷(TP) |
5.3 基于综合营养状态指数法评价松花江哈尔滨段水质 |
5.4 基于污染指示种评价松花江哈尔滨段水质 |
5.5 基于浮游植物多样性指数评价松花江哈尔滨段水质 |
5.5.1 Margalef多样性指数(H) |
5.5.2 Shannon-Weaver多样性指数(H') |
5.5.3 Simpson生态优势度指数(D) |
5.5.4 Simpson倒数指数(D') |
5.5.5 Pielou均匀度指数(J) |
5.5.6 Lloyd-Gherlandi均匀度指数(E) |
5.5.7 多样性阈值(Dv) |
5.6 基于浮游植物功能群Q指数评价松花江哈尔滨段水质 |
5.7 讨论 |
5.8 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)三岔湖微生物群落结构及其在磷素迁移转化中的作用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 湖泊中的磷循环 |
1.1.1 富营养化 |
1.1.2 磷素循环 |
1.2 湖泊水体和沉积物中磷素形态以及磷释放条件 |
1.2.1 湖泊水体中磷素形态 |
1.2.2 湖泊沉积物中磷素形态及其释放条件 |
1.3 微生物多样性研究方法 |
1.3.1 传统法 |
1.3.2 生化成分分析法 |
1.3.3 现代分子生物学技术 |
1.4 溶磷细菌的研究进展 |
1.4.1 溶磷细菌的种类 |
1.4.2 溶磷细菌溶磷机理 |
1.4.3 溶磷细菌的分子生物学机制 |
1.5 三岔湖概况 |
1.5.1 三岔湖自然社会环境概况 |
1.5.2 三岔湖总体水质和水体及沉积物磷污染情况 |
1.6 研究背景 |
1.7 研究目的、意义和内容 |
1.7.1 研究目的和意义 |
1.7.2 研究内容 |
1.7.3 研究技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 采样地点与时间 |
2.2 水样采集 |
2.3 水质理化因子分析方法 |
2.4 沉积物样品采集 |
2.5 沉积物理化性质分析 |
2.6 沉积物和上覆水DNA提取 |
2.7 16S rRNA基因的PCR扩增 |
2.8 细菌ALP基因phoD PCR扩增 |
2.9 细菌GDH基因gcd PCR扩增 |
2.10 Illumina Miseq测序及数据处理分析 |
2.11 pho D/gcd基因荧光定量PCR |
2.11.1 DNA提取和pho D/gcd基因的扩增 |
2.11.2 标准质粒构建 |
2.11.3 构建标准曲线 |
2.11.4 沉积物中pho D/gcd基因的检测 |
2.12 沉积物中可培养PSB的分离和系统发育分析 |
2.12.1 培养基 |
2.12.2 PSB的分离 |
2.12.3 PSB的系统发育分析 |
2.13 PSB溶磷能力测定 |
2.13.1 溶磷圈的测定 |
2.13.2 液体摇瓶实验 |
2.13.3 室内静态模拟实验 |
2.14 1株潜在新种的多项分类研究 |
2.14.1 菌株来源 |
2.14.2 培养基 |
2.14.3 方法 |
2.15 统计分析 |
2.16 序列登记号 |
2.16.1 水体中16SrRNA基因序列登记号 |
2.16.2 沉积物中pho D/gcd基因和16S r RNA基因序列登记号 |
第3章 三岔湖上覆水和沉积物中磷素的分布特征 |
3.1 引言 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 三岔湖上覆水理化性质和季际变化 |
3.2.2 三岔湖表层沉积物中不同形态磷素组分的时空分布 |
3.3 讨论 |
3.3.1 沉积物磷含量与分布比较 |
3.3.2 沉积物有效态磷 |
3.3.3 沉积物中磷赋存形态主要影响因素 |
3.4 本章小结 |
第4章 三岔湖沉积物中细菌群落结构组成的季节变化与空间分布 |
4.1 引言 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 上覆水和沉积物理化性质 |
4.2.2 16S r RNA基因V3~V4 高变区PCR扩增结果 |
4.2.3 细菌多样性和丰度 |
4.2.4 细菌群落分类学组成及时空变化 |
4.2.5 细菌群落结构比较 |
4.2.6 沉积物细菌群落与环境理化因子的相关性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 沉积物细菌多样性及群落组成比较 |
4.3.2 季节因素对沉积物细菌群落结构影响 |
4.3.3 沉积物细菌群落结构对环境因子的响应 |
4.4 本章小结 |
第5章 三岔湖上覆水体浮游细菌多样性和组成时空变化 |
5.1 引言 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 上覆水体的理化性质 |
5.2.2 16S r RNA基因V3~V4 高变区PCR扩增结果 |
5.2.3 细菌多样性和丰度 |
5.2.4 细菌群落分类学组成及时空变化 |
5.2.5 细菌群落组成与结构比较分析 |
5.2.6 细菌群落与环境理化因子的相关性 |
5.3 讨论 |
5.3.1 水体浮游细菌的组成和功能 |
5.3.2 水体浮游细菌群落分布的主要控制因素 |
5.3.3 上覆水体与沉积物细菌群落比较 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于高通量测序的三岔湖沉积物溶磷细菌群落结构与时空分布 |
6.1 引言 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 环境样品DNA和 pho D及 gcd功能基因PCR产物检测 |
6.2.2 三岔湖沉积物OPB pho D基因的多样性和群落结构分析 |
6.2.3 三岔湖沉积物IPB gcd基因的多样性和群落结构分析 |
6.2.4 三岔湖沉积物OPB pho D基因和IPB gcd基因的定量分析 |
6.2.5 三岔湖沉积物OPB和 IPB群落分布与环境因子的相关性 |
6.3 讨论 |
6.3.1 沉积物中功能类群和功能基因的组成及环境影响因素 |
6.3.2 湖泊沉积物功能微生物对富营养化水体有效磷的响应 |
6.4 本章小结 |
第7章 三岔湖沉积物中可培养溶磷细菌多样性与释磷能力研究 |
7.1 引言 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 溶磷细菌的分离筛选结果 |
7.2.2 溶磷细菌的鉴定与多样性 |
7.2.3 溶磷细菌溶磷能力研究 |
7.2.4 SWWO1721菌株的分类鉴定 |
7.3 讨论 |
7.3.1 可培养溶磷细菌多样性 |
7.3.2 可培养溶磷细菌溶磷特性 |
7.3.3 传统功能鉴定法和功能基因分子标记法的比较 |
7.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
(10)典型沙区生物土壤结皮微生物群落结构与功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 生物土壤结皮的概念与分类 |
1.2.2 生物土壤结皮的形成发育与分布 |
1.2.3 生物土壤结皮的生态功能 |
1.2.4 生物土壤结皮微生物研究进展 |
1.3 研究目标与研究内容 |
1.3.1 选题依据 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究内容 |
1.3.4 拟解决的科学问题 |
1.4 技术路线 |
2 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 毛乌素沙地 |
2.1.2 共和盆地沙地 |
2.1.3 古尔班通古特沙漠 |
2.2 实验设计与样品采集 |
2.2.1 样地设置与调查 |
2.2.2 样品采集 |
2.3 环境数据获取与测定 |
2.4 生物土壤结皮微生物群落结构与功能分析方法 |
2.4.1 生物土壤结皮微生物DNA提取 |
2.4.2 扩增子测序 |
2.4.3 宏基因组测序 |
2.5 微生物数据处理方法 |
2.5.1 微生物群落结构分析 |
2.5.2 微生物相互作用网络分析 |
2.5.3 微生物与环境因子相关性分析 |
2.5.4 物种多度分析 |
3 生物土壤结皮微生物群落结构 |
3.1 不同发育阶段生物土壤结皮理化性质和微生物量 |
3.2 不同发育阶段生物土壤结皮细菌群落结构分析 |
3.2.1 细菌多样性及群落结构差异 |
3.2.2 门和属水平细菌优势菌群分布特征 |
3.2.3 细菌群落与环境因子的相关性 |
3.3 不同发育阶段生物土壤结皮真菌群落结构分析 |
3.3.1 真菌多样性及群落结构差异 |
3.3.2 门和属水平真菌优势菌群分布特征 |
3.3.3 真菌群落与环境因子的相关性 |
3.4 讨论 |
3.4.1 生物土壤结皮发育过程中养分和水分条件的改善促进微生物量增加 |
3.4.2 生物土壤结皮细菌群落组成及控制因子 |
3.4.3 生物土壤结皮真菌群落组成及控制因子 |
3.5 小结 |
4 生物土壤结皮微生物相互作用 |
4.1 不同发育阶段生物土壤结皮细菌和真菌网络属性 |
4.1.1 总体网络属性 |
4.1.2 不同发育阶段生物土壤结皮微生物网络属性 |
4.2 不同发育阶段生物土壤结皮微生物网络核心类群 |
4.3 细菌和真菌网络模块中心与连接器 |
4.4 细菌和真菌之间的相互作用网络 |
4.5 不同发育阶段生物土壤结皮微生物网络结构的影响因素 |
4.6 讨论 |
4.6.1 网络核心类群随生物土壤结皮发育改变 |
4.6.2 生物土壤结皮的发育和微生物相互作用的变化 |
4.7 小结 |
5 生物土壤结皮微生物功能基因特征 |
5.1 不同发育阶段生物土壤结皮微生物功能基因组成 |
5.2 不同发育阶段生物土壤结皮微生物碳循环相关基因特征 |
5.2.1 碳固定基因 |
5.2.2 碳降解基因 |
5.3 不同发育阶段生物土壤结皮微生物氮循环相关基因特征 |
5.4 碳氮循环功能基因的物种注释 |
5.4.1 固碳功能基因的物种注释 |
5.4.2 碳降解功能基因的物种注释 |
5.4.3 固氮功能基因的物种注释 |
5.5 生物土壤结皮微生物群落多样性和复杂性与微生物功能的关系 |
5.6 讨论 |
5.6.1 不同发育阶段生物土壤结皮微生物功能基因组成差异 |
5.6.2 不同发育阶段生物土壤结皮微生物碳循环相关基因特征差异 |
5.6.3 不同发育阶段生物土壤结皮微生物氮循环相关基因特征差异 |
5.6.4 碳氮循环功能基因的物种注释 |
5.6.5 结皮发育过程中微生物的多样性和复杂性促进其多功能性 |
5.7 小结 |
6 不同灌木群落生物土壤结皮微生物群落结构比较 |
6.1 不同灌木群落生物土壤结皮环境参数和微生物量差异 |
6.2 不同灌木群落生物土壤结皮微生物多样性比较 |
6.2.1 细菌多样性 |
6.2.2 真菌多样性 |
6.3 不同灌木群落生物土壤结皮微生物OTU分布与群落结构差异 |
6.3.1 细菌OTU分布与群落结构差异 |
6.3.2 真菌OTU分布与群落结构差异 |
6.4 不同灌木群落生物土壤结皮微生物物种组成差异 |
6.4.1 不同灌木群落生物土壤结皮细菌物种组成差异 |
6.4.2 不同灌木群落生物土壤结皮真菌物种组成差异 |
6.5 不同灌木群落生物土壤结皮微生物群落结构的控制因子 |
6.5.1 细菌群落结构的控制因子 |
6.5.2 真菌群落结构的控制因子 |
6.6 讨论 |
6.6.1 不同灌木群落土壤理化性质和微生物量差异 |
6.6.2 不同灌木群落生物土壤结皮微生物多样性和群落结构差异 |
6.6.3 不同灌木群落生物土壤结皮微生物群落组成差异 |
6.6.4 环境因子对不同灌木群落中结皮微生物组成的影响 |
6.7 小结 |
7 区域尺度生物土壤结皮微生物群落分布格局 |
7.1 不同沙区环境因素差异 |
7.2 不同沙区生物土壤结皮微生物群落结构差异 |
7.2.1 不同沙区生物土壤结皮微生物量 |
7.2.2 不同沙区生物土壤结皮微生物Alpha多样性 |
7.2.3 不同沙区生物土壤结皮微生物物种组成差异 |
7.3 不同沙区生物土壤结皮微生物功能预测 |
7.4 微生物物种和功能组成与环境因子的关系 |
7.5 生物土壤结皮微生物物种和功能组成分布模型 |
7.6 讨论 |
7.6.1 不同沙区生物土壤结皮微生物多样性存在差异 |
7.6.2 不同沙区生物土壤结皮微生物物种组成存在显着差异 |
7.6.3 不同沙区生物土壤结皮微生物功能组成趋于相似 |
7.6.4 生物土壤结皮微生物物种和功能的分布格局存在差异 |
7.7 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.1.1 不同发育阶段生物土壤结皮微生物群落结构与功能 |
8.1.2 不同灌木群落生物土壤结皮微生物群落结构比较 |
8.1.3 区域尺度生物土壤结皮微生物群落结构与功能分布格局 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
四、春季九山湖细菌生理类群的分布与主要环境因素的相关性分析(论文参考文献)
- [1]蚕豆酱发酵过程微生物群落结构及其功能分析[D]. 贾云. 江南大学, 2021(01)
- [2]菌肥与腐熟秸秆对盐碱地燕麦土壤微生态环境的调控机制[D]. 卢培娜. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [3]季节性冻融对农业排水渠湿地植物根系周围底泥环境及微生物的影响[D]. 薛烨飞. 东北师范大学, 2021(12)
- [4]大花黄牡丹生态适应性及濒危机制研究[D]. 禄亚洲. 西藏大学, 2021(10)
- [5]河口型水库微生物菌群及“菌-藻”体系构成特征的研究[D]. 徐峥. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]寒区城市湖泊水质季节变化特征与菌藻群落特征响应关系研究[D]. 杨文焕. 内蒙古农业大学, 2020(01)
- [7]呼兰河口湿地浮游植物功能类群时空分布特征研究[D]. 贾鹏. 哈尔滨师范大学, 2020(01)
- [8]松花江哈尔滨段浮游植物群落结构动态变化与环境因子相关性研究[D]. 马煜. 哈尔滨师范大学, 2020(01)
- [9]三岔湖微生物群落结构及其在磷素迁移转化中的作用[D]. 李勇. 西南交通大学, 2020(06)
- [10]典型沙区生物土壤结皮微生物群落结构与功能研究[D]. 周虹. 中国林业科学研究院, 2020