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湖泊水体富营养化已成为当前全球最突出的环境问题之一。乌梁素海做为我国黄河内蒙古段最大的淡水湖泊,具有重要生态意义,但其富营养化程度正在日益加剧,水质不断变差,生态系统遭到了严重破坏。在自然界中,微生物之间及其与环境之间有着特定的关系,彼此影响,相互依存。但是,目前富营养化湖泊中微生物群落进行系统性研究却非常有限。研究乌梁素海水体和沉积物微生物群落结构对于富营养化湖泊的生物监测和生物修复具有重要意义。淡水生境中存在大量不可培养的细菌,使用传统的培养技术无法对细菌群落结构的多样性进行深入而全面的研究,而分子生物学技术的发展却为此方面研究开辟了新的路径。本文以乌梁素海富营养化不同程度的小口、红圪卜、沙尖北湖区水样及沉积物为样本,提取细菌总DNA,采用细菌16S通用引物63F和1387R进行PCR扩增,构建细菌16S rRNA文库,对乌梁素海水体和沉积物中的微生物群落结构和丰度进行研究,旨在揭示乌梁素海水体和沉积物微生物的群落结构和数量的动态变化规律,以及增进了解微生物与富营养化的关系,为治理和控制乌梁素海的富营养化问题提供理论依据。研究结果表明,α,β,γ-proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria为小口和红圪卜水体中优势类群有,而沙尖北的优势菌群缺少了β-Proteobacteria。小口沉积物中类群有α,γ,δ-Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi;沙尖北的为β,γ,ε-Proteobacteria、Firmicutes和Chloroflexi;而红圪卜的有β,δ-Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes和Firmicutes。多样性分析发现,水体中富营养最重的红圪卜位点细菌较其他两个位点多样性较完整,操作分类单元(OTU)数量较多,分布较均匀,富营养化最轻的小口位点细菌多样性最低,OTU数量最少,分布最不均匀。沉积物3个位点比较,小口湖区沉积物细菌OTU数量较多,多样性较完整,分布较均匀,红圪卜湖区细菌多样性最不丰富,但细菌OTU数量和分布的均匀度却高于沙尖北湖区。乌梁素海水体和沉积物中发现的α,β,γ,δ-Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes均为淡水湖常见菌群,Firmicutes多出现在淡水湖沉积物中,水体中很少。不同于一般淡水生态系统细菌群落组成的是,乌梁素海中存在一些轻度嗜盐碱细菌。水体和沉积物中α,γ,δ- Proteobacteria、Actinobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes菌群随着水体的富营养化程度有显著的数量变化,这可能是对乌梁素海水体富营养的响应。