汉江浮游细菌稀有群落的分布与构建机制

基于Illumina高通量测序,调查汉江浮游细菌整体及稀有、丰富物种的组成、分布与构建机制,得到细菌22门55纲93目132科164属,Proteobacteria,Actinobacteria和Bacteroidetes等为优势菌门。将4035个ASV (80.2%)定义为稀有物种。汉江浮游细菌群落α多样性季节差异显著,而稀有物种受季节的影响更显著。非度量多维尺度分析结果显示,汉江浮游细菌群落季节分布与沿程分布差异不显著。Mantel分析结果表明,溶解氧和氨氮为秋季群落的主要影响因素。方差分解分析结果表明,环境因子对群落的影响大于空间因子。确定性过程为群落总体的主导构建机制,而稀有及丰富物种主要受随机过程影响。与丰富物种相比,稀有物种受环境选择过程的影响更大。     

汉江中下游硅藻群落时空分布及其影响因素研究

为研究汉江中下游水体和沉积物硅藻的时空分布特征及其影响因素, 于2014年春、秋两季对汉江中下游5个监测断面的硅藻群落进行监测。基于18S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术的鉴定结果, 共得到硅藻3纲28目49科111属160种, 其中沉积物硅藻占98.6%。物种丰度显著多于已有研究的结果, 体现了高通量测序技术在硅藻物种鉴定上的优势。水体和沉积物硅藻群落组成和优势种有显著差异, 水体中硅藻优势种为Pinnularia, Cyclotella和Nitzschia, 沉积物中硅藻优势种为Pinnularia, Nitzschia和Navicula。汉江中下游硅藻群落多样性的时空差异明显, 硅藻多样性存在空间异质性, 且沉积物硅藻比水体硅藻多样性丰富; 在季节影响方面, 表现为秋季硅藻物种多样性比春季丰富。总氮、氨氮、硝态氮和总磷等环境因素对硅藻群落组成影响较大, 因此氮磷控制对避免汉江中下游硅藻水华发生具有重要意义。     

汉江水体和沉积物中噬菌体特征研究

基于2014年3月和10月汉江中下游6个断面的水体和沉积物监测样品,获得384个高质量vOTUs(viralOperationalTaxonomicUnits)。研究表明,vOTUs中95%以上隶属Caudovirales (有尾噬菌体目),丰度居前3位的科分别为Myoviridae (肌尾噬菌体科)、Siphoviridae (长尾噬菌体科)和Podoviridae(短尾噬菌体科)。主坐标分析和相似性分析结果表明,沉积物中病毒群落结构相对稳定,而水体中群落易随季节发生变化,同流域的水体和沉积物中群落可能具有连通性。宿主来自2域(界) 19门,丰度最高的宿主是Proteobacteria门(变形菌门)。88%的vOTUs具有单一的门水平的宿主,有3个vOTUs跨越5个门。跨域(界)感染的vOTUs在感染古菌界Thermoproteota门的同时,最常见的是感染细菌界的Bacteroidota门(拟杆菌门)。与水体相比,沉积物中宿主的群落组成更加多样。Pearson相关分析表明,噬菌体与其宿主的组成在门水平上一致。     

自然水体生物膜中微生物群落结构与组成分析

为深入了解自然水体生物膜微生态群落系统中微生物群落的组成与结构。采集松花江吉林江段自然水体生物膜为研究对象,对其中微生物的总DNA进行了提取;之后利用高通量测序技术对生物膜中细菌的16S rDNA基因进行了序列测定。分析了自然水体生物膜中微生物群落组成鉴定和相对丰度。物种分类显示,细菌种类隶属于15个门、31个纲、58个目、80个科和148个属,其中优势类群为变形菌门(Proteobacteria),其相对丰度分为63.50%。     

上海市鲁迅公园浮游植物群落结构分析及评价

为揭示鲁迅公园湖泊水体浮游植物的群落结构特征和水体健康状态,于2019年1—10月对鲁迅公园湖泊水体进行了生态学调查,分析了浮游植物的群落组成、密度、生物量、多样性、均匀度及优势种.共鉴定出浮游植物8门83属,其中蓝藻门、绿藻门和硅藻门物种数量最多,全年平均细胞密度为14.17×10⁶ ind/L,全年平均生物量为3.57 mg/L,平均细胞密度和生物量都随着季度变化而增加;优势门类为蓝藻门、绿藻门和硅藻门,主要代表属有伪鱼腥藻、平裂藻、栅藻、小环藻.采用冗余分析对鲁迅公园湖泊水体中的环境因子与浮游植物之间的关系进行了进一步解析,结果表明, pH值、硝态氮、亚硝氮和高锰酸盐指数是影响浮游植物群落结构的关键影响因子.     

太湖梅梁湾不同深度沉积物中细菌群落结构组成

为研究湖泊沉积物不同深度处的细菌群落结构组成和多样性,选取太湖梅梁湾作为采样点,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术比较湖泊不同深度沉积物样品中细菌群落的结构组成及其多样性。结果表明:太湖沉积物中细菌具有丰富的多样性,细菌种类和相对丰度与当前已有的可培养细菌研究结果一致。细菌群落结构随着沉积物深度的增加呈现一定的变化规律,相邻近的沉积物分层中细菌群落结构的相似度较高;随着沉积物深度的增加,沉积物中优势菌属发生了一定的变化;表层沉积物与底层沉积物的细菌群落结构相差较大。鉴于氧含量随着沉积物深度的增加而逐渐减少,可以推断氧含量的变化是造成湖泊沉积物中细菌群落结构与多样性差异的主要原因。另外,表层沉积物中的生物扰动也是可能的原因。     

库区植物塘水生植物附着细菌群落季节演替特征及影响因素

采集天然湿地中的狐尾藻、凤眼莲、睡莲3种水生植物,采用高通量测序分析3种水生植物表面附着细菌群落,探究其细菌群落结构的季节演替,并分析环境因子对群落变化的影响。结果表明:(a)3种水生植物附着细菌主要有蓝细菌门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria),这3种植物表面附着的细菌群落结构在门水平上类似,在属水平上丰富度及演替特征存在差异,主要与植物茎叶面积、植物分泌物质及植物茎叶光合作用强度等因素有关;(b)在属水平上,这3种水生植物附着细菌群落季节演替是具有一定方向性的自发进行的过程,不受外在单一因子的限制,是宿主植物和外部水环境共同作用的结果;(c)通过聚类分析发现,环境变化对附着细菌群落结构的影响程度高于植物种类,环境因子的CCA分析表明温度、pH、TN是水生植物附着细菌群落演替的主要影响因素。     

湿地水葱根际、根内细菌群落结构及其驱动因素

根际和根内微生物群落对植物的属性和功能具有重要的影响。湿地植物与微生物协同作用,驱动湿地生态系统的物质循环过程,去除污染物,净化水体。本研究运用高通量测序对不同污染梯度下水葱（Scirpus validus）根际、根内细菌群落的结构和多样性进行了分析,研究了环境因子对植物微生物组多样性的影响。结果表明：水葱根际和根内细菌群落在门水平上的组成相似性达69.23%,主要由厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）等组成。根际与根内细菌群落的优势属组成差异性达76.92%。根内的优势属主要为微小杆菌属（Exiguobacterium）、红球菌属（Rhodococcus）、硫杆菌属（Thiobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）以及norank＿f Steroidobacteraceae属。db-RDA分析结果表明,环境因子对根际细菌多样性的影响较大,总解释率达51.93%,而对根内细菌多样性影响较小,总解释率为39.99%。pH、NO₃^-、NH₄     

丹江口水库上下游古菌优势菌群落结构特征分析

采用16S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术, 分析丹江口水库库区及汉江下游古菌物种组成, 并对大坝上、下游水体与沉积物中占优势的氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea, AOA)和产甲烷古菌(Methanogenic archaea)群落结构进行分析。结果表明, 优势种群落结构组成受到水体与沉积物样本差异的影响, 可由氨氧化古菌的好氧特性与产甲烷古菌的厌氧特性合理地解释。网络图分析表明, 丹江口水库上游氨氧化古菌与产甲烷古菌具有显著的相关关系。受丹江口水库运行的影响, 大坝下游水体及沉积物中氨氧化古菌丰度皆比大坝上游少, 而沉积物中产甲烷古菌丰度较高, 二者间相关性不明显。     

高通量测序分析小清河济南段微生物群落结构

利用高通量测序技术,对小清河济南段上、中、下游的水体和沉积物中微生物群落进行监测,分析不同河段微生物群落的特征以及环境因子相关性,筛选与氨氮降解相关的微生物群.结果表明:变形菌门、放线菌门、蓝藻门是丰度相对较高的三大类微生物群,睦里庄、辛丰庄断面的微生物群落与水体酸碱度及溶解氧呈正相关,与氨氮、总氮、生化需氧量及化学需...     

桂林漓江流域藻类生态分布与水质的相关性研究

定量研究漓江流域不同区段的藻类群落组成及生态分布，运用现代数学生态学方法，对定量数据进行聚合分类和排序。结果表明：漓江流域藻类中较普遍分布的分类群为黄藻门（Xanthophyta)的黄丝藻属（Tribonema)，角绿藻属（Goniochloris)，绿藻门（Chlorophyta)的鼓藻属（Cosmarium)，水绵属（Spirogyra)，绿球藻属（Chlorocoum)，栅藻属（Scenedesmus)和硅藻门（Bacillariophyta)的舟 藻属（Navicula)，羽纹藻属（Pinnularia)，桥弯藻属（Cymbella)，脆杆藻属（Fragilaria)，针杆藻属（Synedra)等等，藻类群落分布与水体环境状态密切相关，群落组成能够反映水体质量，藻类的生长繁殖与环境表现为物种多样性和营养多样笥成正相关关系。     

特殊竹林土壤细菌群落结构及多样性研究

为对活竹酒生产区这种特殊环境中的竹林土壤细菌群落进行分析,研究其土壤微生物结构及其多样性,通过16S rDNA测序技术在IonS5TMXL测序平台上完成土壤细菌的高通量测序,对位于竹酒酿造区域的竹林核心区J1、非竹林区J2及竹林边缘区J3土壤进行了细菌群落结构分析。结果表明:样本细菌种类主要集中在酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatinonadetes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）。其中,竹林核心区J1土壤细菌以放线菌门OTUs数占比最高,但其优势菌群为酸杆菌门酸栖热菌属（Acidothermus）;非竹林区J2以酸杆菌门占比最高,优势菌群为其下苔藓菌属（Bryobacter）;竹林边缘区J3处于竹林生境和非竹林生境的交汇地带, 生境不稳定,土壤细菌以变形菌门占比最高,优势菌属主要包括变形菌门鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、酸杆菌门苔藓菌属（Bryobacter）、芽单胞菌门金雀花属（Gemmatimonas）等,群落内物种较为复杂,但其细菌群落结构仍与竹林核心区J1相似。可见,随着样本从非竹林区逐渐接近竹林核心区,1）细菌群落多样性总体呈现先增加后降低的趋势,可能与竹林单一生境有关;2）个别细菌菌群数理和结构发生了较大变化,活竹酒酿造环境使得竹林土壤放线菌门而非变形菌门数量最多,或与当地独特的竹酒酿造环境相关。     

察尔森水库水质特征及其微生物多样性分析

察尔森水库出险加固后,丰水期水质特征有待进行评价,水环境的变化对微生物群落也会构成影响.为了探究查尔森水库水质与微生物群落变化之间的联系,结合环境因子变化特征,利用高通量测序技术,对丰水期察尔森水库上游东、西入口及下游出口三个位点的微生物群落结构进行分析,对表层水体及水库底泥中沉积物微生物群落组成及分布特征进行分析.最终获得了hgcl-clade、不动杆菌属(Acinetbcter)、黄杆菌属(Flavbacterium)、CL500-29-marine-grup等465个属组成;底泥中微生物的多样性远多于水质中微生物多样性;微生物多样性排序为:DHN_2>DHN_1>DHN_3.明确了察尔森水库水质、水体和底泥中微生物群落结构及其多样性的变化,为察尔森水库富营养化的微生物指示作用提供理论依据和数据支持.     

拉萨河中上游春季原生动物群落特征

为了研究拉萨河中上游原生动物群落多样性,2015年5月和2016年5月,分别在拉萨河中上游设置了8个站点,采用25号浮游生物网分两批采集了32个水样.在室内采用活体镜检和固定染色相结合的方法鉴定物种,直接计数法统计数量.共鉴定到原生动物76种,隶属于2门5纲15目34科41属,其中纤毛门物种占总物种的65.59%,鞭毛门占34.21%.多样性指数平均为2.12,优势度指数不明显,表明拉萨河中上游原生动物物种分布相对均匀,群落结构稳定.通过原生动物群落参数指标和水体主要理化因子作二元变量相关性分析,结果显示原生动物群落特征参数指标与水体理化因子之间无显著相关性.     

利用PFU法研究拉萨河城区段春季藻类群落特征及其与水质的关系

为研究拉萨河城区段春季藻类群落特征及其与水环境之间的关系,2015年春季在拉萨河城区段设置了5个样点,采用PFU法采集水样,用活体观察法鉴定藻类的物种,并使用直接计数法对藻类的数量进行统计,同时结合藻类群落特征与水体理化因子对拉萨河城区段的水质进行综合评价。共鉴定出藻类120种,隶属于6门9纲15目30科57属,其中硅藻门(52.50%)绿藻门(27.50%)蓝藻(10.83%)裸藻门(5.00%)黄藻门(3.33%)隐藻门(0.83%),水体显示为贫营养型。群落平均多样性指数较高(3.12),优势度不明显,物种分布均匀,表明水生态环境稳定。各样点相似度较低,具有局部地域性差异,通过群落参数指标与水体理化因子间的二元变量相关性结果表明,水流速度是影响春季藻类的主要理化因子。根据藻类群落参数与水体理化指标得出水环境质量为Os-βms(寡污-β中污),表明拉萨河城区段水环境整体状况良好。     

功能化石墨烯对海洋环境中细菌群落结构及生长的影响

功能化石墨烯因其优异的导电、传热和机械性能,应用前景广阔.为了解功能化石墨烯对海洋环境可能的生态毒性效应,其分别加入近岸海水(终质量浓度50mg/L)和沉积物(终质量分数50mg/kg)中,模拟海洋环境对样品培养2周,并采用DNA高通量测序技术分析功能化石墨烯对海洋细菌群落结构的影响.结果表明功能化石墨烯对两种海洋环境来源的细菌物种组成均有明显影响,但效果不同:暴露于功能化石墨烯后,海水中细菌的物种多样性和丰度降低,而沉积物中细菌的物种多样性和丰度升高,这可能是功能化石墨烯在海水和海洋沉积物中分散、吸附和团聚等环境行为存在差异所致.然而,在两种海洋环境来源的处理组中,功能化石墨烯的存在均对光合细菌(蓝细菌门)的生长起促进作用.上述结果可为功能化石墨烯的海洋生态安全性评估提供参考.     

布吉河枯水期总细菌和反硝化功能基因定量研究

为了研究污染河流中微生物群落结构的存在状况及与水环境因子的关系,以深圳市深圳河的一级支流布吉河为研究对象,采用DGGE和Q-PCR技术分析了布吉河不同断面水样和沉积物中总细菌数量和群落结构以及反硝化基因(nosZ和narG基因)数量变化。结果表明,水样中总细菌数量的变化范围为5.77×108~7.13×1011copies/L,nosZ和narG基因数量的变化范围分别为2.99×106~9.39×108copies/L和1.45×107~9.11×109copies/L。沉积物中总细菌数量的变化范围为1.14×109~1.61×1011copies/g,nosZ和narG基因数量的变化范围分别为1.52×106~3.80×107copies/g和2.38×107~2.93×108copies/g。由于生境的差异,沉积物中nosZ和narG基因丰度高于水样。冗余度分析表明,影响微生物数量和群落结构的水环境因子不同,Fe是影响布吉河水样中细菌数量的主要水环境因子,而COD、亚硝氮和硝氮是影响布吉河微生物群落结构的主要水环境因子。水样和沉积物中微生物生态功能都很稳定,但水样中总细菌多样性比沉积物中高。     

厦门市区10月份大气气溶胶中细菌群落结构的初步研究

为了全面准确地研究厦门大气气溶胶的细菌群落构成,使用不依赖于培养的分子生态学手段对厦门市区10月份大气气溶胶中的细菌群落结构多样性进行了分析.通过气溶胶采样器在10月份3次收集了气溶胶样品,利用膜DNA提取试剂盒能够较有效地提取到气溶胶中的环境DNA,并且所提取的DNA能够用于后续的PCR扩增及细菌16S rRNA基因克隆文库的构建.克隆文库中的100个克隆子分别分布在3个细菌类群中,分别是:壁厚菌门(Firmicutes),β及γ变形细菌门(Proteobacteria).其中厚壁菌门的克隆子占71%,β变形细菌门占28%,γ变形细菌门占1%.细菌气溶胶的优势菌为Solibacillus属、微小杆菌属(Exiguobacterium)、罗尔斯顿菌属(Ralstonia).在所构建的克隆文库中,发现有部分的克隆子的序列与致病菌或机会致病菌的16S rRNA基因的序列相似,包括引起医院血液感染的细菌不动杆菌属(Acinetobacter)和皮氏罗尔斯顿菌(Ralstonia pickettii),坏疽性口炎及口腔溃疡病原菌(Caryophanon sp.)等.为长期全面监测厦门市微生物气溶胶的组成与变化以及评估空气中微生物对人类健康的潜在影响提供了重要信息.     

贵州郑家小洞内群落多样性与部分环境因子的相关性研究

2009年6月对安顺郑家小洞内的动物进行了调查,共获动物标本551号,隶属3门6纲10目20科29种(或类群)。该洞内的动物群由3个动物群落组成。经群落多样性分析,群落A的物种丰富度D(3.7268)、群落多样性H(′4.2703)和群落最大多样性指数Hm′ax(3.0910)最高。两群落间的相似性指数最高的是B-C群落(0.5600)。通过对群落多样性与部分环境因子的相关性分析,结果显示物种数(S)、物种丰富度(D)和群落最大多样性指数(Hm′ax)分别与湿度(H)呈显著负相关(双尾显著性检验≤0.05),群落多样性(H′)与钾(SK)呈显著负相关(双尾显著性检验≤0.05),由此说明在该洞内影响群落多样性变化的主要环境因子是湿度(H)和钾(SK)。     

山西太行山森林群落物种多样性研究

采用物种丰富度指数R、Simpson指数λ、Shannon-Weiner指数H’和Pielou均匀度指数Jsw分析了山西太行山森林群落物种组成、群落不同层次物种多样性,以及多样性的环境解释。结果表明:1)40个样地的201种植物隶属于58科151属,群落垂直结构明显;2)多样性指数在群落各层中的变化情况总体上表现为R在草本层中变幅较大,而λ和H’在乔木层和灌木层变化幅度较大,均匀度指数在草本层变化不明显,意味着草本分布较均匀;3)影响物种多样性的生态因子主要是坡向和坡度。