论文部分内容阅读
富营养化通过影响水体质量破坏生态平衡而影响着人类社会。为研究微生物对富营养化海湾的生态修复作用,丰富富营养化海湾中细菌生态研究的资料,我们对典型富营养化海域深圳湾进行了为期一年共7个航次的环境因子及生物的定量调查研究。调查站位分别为以伶仃洋为代表的深圳湾湾口,以元朗海域为代表的深圳湾湾中和以深圳湾公园为代表的深圳湾湾顶。通过环境因子的分析结果发现,除pH值外,叶绿素a含量,温度,盐度,溶氧量及浊度等现场理化指标均随季节更替有极显著变化,而站位之间无显著差异;除含磷营养盐外,各类含氮营养盐随季节更替发生了极显著变化,但站位间无显著差异。深圳湾处于极富营养状态,水为劣质四类水。深圳湾四季浮游细菌丰度的均值为1.57×107个/mL,各站位浮游细菌丰度均值的变化范围为(6.00-43.50)×106个/mL。生物量的总均值为3.14×10-1μg/mL,各季节生物量均值的变化范围为(4.90-86.90)×10-2μg/mL,各站位生物量均值的变化范围为(2.29-3.69)×10-1μg/mL。细菌生物量的大小显示深圳湾已达到富营养状态。生物量的季节变化有显著性差异,但站位变化无显著差异。浮游细菌的生物量与亚硝氮和氨氮均有显著相关关系。末端限制性片段长度多态性分析浮游细菌群落结构显示,四季调查中整个深圳湾海域大约有231种微生物参与了浮游细菌的群落结构变化。主成分分析和聚类分析显示,浮游细菌的群落结构受季节更替的影响显著,但受站位变化的影响较小。在相同季节,不同站位的浮游细菌群落结构比较相似。对微生物群落与环境因子进行典范对应分析再次证明细菌群落结构受季节更替的影响显著,而不同站位的差异不大。与其他环境因子相比,硝态氮,可溶解无机氮及总氮等含氮营养盐与微生物群落结构的相关关系更大。深圳湾中可能进行着剧烈的氮循环活动。我们以实时荧光定量PCR对湾口、湾中和湾顶三个站位的底泥微生物群落中氮循环相关的功能基因表达进行了绝对定量分析。发现深圳湾公园和元朗海域底泥微生物群落中所含的氮循环相关基因(NarG、NosZ、NirS和amoA)表达量均比伶仃洋高。此外,参与氨氧化作用的amoA基因比参与反硝化作用的基因(NarG、NosZ和NirS)表达量在整个海湾中低2个数量级,说明了深圳湾中可能进行着以反硝化作用为主的氮循环活动。未来深圳湾的富营养化程度可能降低。