白洋淀富营养化湖泊湿地厌氧氨氧化菌的分布及对氮循环的影响

随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合15N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化菌的分布、菌群结构特性、生物多样性及其活性。结果表明,在藻类影响导致的高氨氮沉积物中,厌氧氨氧化菌具有广泛存在性。通过构建16S rRNA克隆文库发现,沉积物中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,在2%差异度的条件下,30个克隆序列只分为5个操作分类单元(OTUs),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia fulgida和Candidatus Brocadia anammoxidans同源性最高,分别可达97%和96%。同位素示踪结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化活性为0.19—7.78 nmol N g-1h-1,空间差异较大,产生的氮气占此沉积物总氮气生成量的0.64%—20.65%,体现了湿地的异质性。通过得出的厌氧氨氧化反应速率推算每年由厌氧氨氧化反应损失的氮量为1.8—78gN m-2a-1,对白洋淀氮循环起到非常重要的作用。富营养化湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化反应的发现为研究厌氧氨氧化对氮循环的重要影响提供了新证据。     

乳山湾东流区沉积物中不同形态磷的分布特征

对2003年8月在乳山湾东流区采集的沉积物样品中的不同形态磷的平面和垂直分布特征进行了分析,并探讨了这些磷的形态分布与贝类养殖的关系,结果表明,不同形态磷在贝类高密度养殖区含量大于低密度养殖区.养殖区的垂直分布比较复杂,在1～20cm范围含量均出现较大波动,这与贝类养殖活动有关.Fe-P、Al-P含量出现较大波动还与污染程度有关,Or-P还与浮游植物活动有关.养殖区Ex-P、Fe-P、NAIP占TP的平均百分含量大于非养殖区,De-P、Oc-P恰好相反.Ca-P是乳山湾沉积物中含量最高的磷形态,Fe-P 和Or-P是最主要的两种生物可获得磷.TP、Or-P含量在养殖区与非养殖区之间没有显著差异,养殖区Fe-P含量高于非养殖区,3种磷的平均含量一般大于其它海区.非生物可获得磷约占TP的60%左右.     

厦门港软体动物多样性及其与沉积物的关系

厦门港属于亚热带河口港湾,受外海水系和沿岸流及九龙江水的影响,形成了一个底质类型极为复杂的港湾。根据沉积物中砾石、砂、粉砂和粘土含量的百分组成,该港湾沉积物主要为:粉砂质泥(TY)、粉砂-砂质泥(T-SY)、砂-粉砂质泥(S-TY)、泥质砂(YS)、泥-砾质砂(Y-GS)和中细砂几种类型。     

长江中下游浅水湖泊沉积物多酚氧化酶与过氧化物酶活性分布

采样分析了长江中下游浅水湖泊(鲁湖、梁子湖、后官湖、牛山湖、三角湖、龙阳湖、墨水湖、月湖以及太湖)沉积物多酚氧化酶与过氧化物酶活性的分布及其与微生物的关系.结果表明,在水平方向上,沉积物有机质含量较高的湖泊酶的活性明显较高,湖内酶的活性亦有明显的异质性,排污口、水生植物凋落区以及未疏浚点的活性明显较高.在垂直方向上,有机质含量较高的表层显示较高的多酚氧化酶活性.因此,不同来源的有机质均能诱导酶的产生;过氧化物酶活性随深度变化的趋势不明显,且在疏浚与未疏浚点显示相近水平,这种现象可能源于酶与腐殖质的结合;多酚氧化酶与过氧化物酶活性显著正相关,初步揭示了二者在有机质降解与腐质化过程中的偶联;细菌和放线菌(而非真菌)似为酶的主要生产者.并讨论了氧化还原酶在湖泊富营养化过程中的作用.     

洱海蓝藻爆发的时空特征及影响因子

湖泊生态环境对区域气候变化和流域人类活动十分敏感。随着流域的持续开发,洱海作为云贵高原第二大淡水湖泊面临着严重的生态与环境问题,主要包括水质恶化和生态功能的衰退,其中蓝藻水华问题尤为突出。针对湖泊现代监测数据存在时间序列较短、连续监测记录缺乏、监测位点不完全一致等问题,应用沉积物记录开展色素等多指标分析和环境变化重建研究,并对洱海湖区南、中、北3个湖盆的沉积物记录进行对比分析,从而探讨洱海富营养化与蓝藻爆发的历史与变化特征,并识别藻类响应模式的空间异同。沉积物色素记录结果表明,洱海蓝藻生物量变化具有明显的时空差异性,呈现由南至北,先后增加、最后呈现蓝藻水华全湖性持续爆发的模式。进一步的简约模型方差分解结果表明气候变暖和营养盐富集是洱海蓝藻生物量变化的主要驱动因子,此外相对较浅的南部湖盆还受到水位波动、水动力减弱、水生植物演化的综合影响。因此,在气候变暖的背景下,控制水体营养盐输入、合理调控湖泊水位、提高水体透明度并恢复水生植物是控制洱海蓝藻水华爆发和进行生态恢复的重要措施。     

太湖西岸沉积物中典型挥发性硫化物的分布特征研究

挥发性硫化物是微囊藻死亡分解产生的主要藻源性嗅味污染物, 伴随微囊藻水华的暴发而大量产生, 不仅严重影响了水体的水质状况, 也给沿湖居民以及水生生物带来危害。本研究分析了夏季太湖西岸近岸带上覆水以及沉积物中三种典型挥发性硫化物二甲硫醚(DMS)、二甲二硫醚(DMDS)、二甲三硫醚(DMTS)的分布特征及其与营养盐之间的关系。结果表明, 挥发性硫化物(VSCs)在沉积物表层含量最高, 其中DMDS 浓度最高达262.25 ng·g^–1, DMTS 浓度最高达50.90 ng·g^–1。空间分布上: 在近岸带, 表层沉积物(0 cm-4 cm)自然芦苇带内挥发性硫化物的含量低于人工挖掘的漕沟内; 近岸带嗅味物质明显高于湖区内。研究认为, 藻类大量聚集死亡沉积至湖泊底部, 降低沉积物的氧化还原电位, 促进了致嗅物质的产生, 为湖泛的暴发留下隐患。建议在近岸带蓝藻聚集区适时打捞, 底泥疏浚等生态治理措施, 降低湖泛风险。     

太湖全新世沉积物有机联同位素的分布及其古气侯意义

通过太湖两个钻孔岩芯有机碳同位素（１３Ｃ／１２Ｃ）的分析,发现δ１３Ｃ的垂直分布与太湖地区１６０００ａＢ．Ｐ．以来古气候波动相关。根据δ１３Ｃ垂直分布曲线可推测,大约在１１０００—６０００ａＢ．Ｐ,太湖地区处于温暖湿润期,气温高于现在平均温度。另一方面,根据太湖两岩芯沉积物的δ１３Ｃ值的对比发现,大约在１１０００—６０００ａＢ．Ｐ,西太湖（Ｗ１Ｂ）岩芯沉积物的δ１３Ｃ平均值明显高于东太湖（Ｅ２Ｂ）。据此可认为,在这一期间西太湖很可能有过海水侵入。     

近岸海洋线虫与细菌、古菌的共现性及其对碳、氮循环的影响

【目的】初步探究海洋线虫与微生物的相互作用对碳、氮循环的影响。【方法】利用16S r RNA和18S r RNA基因高通量测序方法,对33个近岸沉积物样品中细菌、古菌和真核生物的多样性进行调查;对海洋线虫与细菌、海洋线虫与古菌的共现性进行网络分析,并采用Spearman统计学方法,识别出与海洋线虫共现性呈显著相关性的微生物种类。【结果】在夏季,红树林和潮间带泥滩样品中线虫OTU平均相对丰度基本呈随深度增加而递减趋势;冬季的红树林样品中发现相类似变化规律,只有在冬季潮间带泥滩样品中线虫OTU平均相对丰度在深层较高于表层。相对丰度最高的海洋线虫隶属于单宫目(47%)、色矛目(19%)、刺嘴目(16%)和垫刃目(9%),它们与热源体古菌、深古菌、γ-和δ-变形菌等微生物有显著正/负相关关系。【结论】在香港米埔湿地沉积物中,与相对丰度最高的5种线虫显著相关的几大类微生物均在碳、氮、硫等元素循环方面起十分重要的作用,暗示海洋线虫与微生物潜在的相互作用对元素地球化学循环具有重要影响。研究结果有助于深入了解线虫在生态系统中未被揭示的生态功能,有助于更清晰地认识海洋线虫在底栖生态系统中所扮演的角色。     

象山港网箱养殖区沉积物的古菌空间分布

对象山港网箱养殖区及其周边沉积物中古菌群落的空间分布进行研究,应用基于16S rRNA基因的T-RFLP(末端限制性片段多态性分析)技术分析象山港网箱养殖区及其周边不同深度沉积物中古菌的群落结构和多样性,并构建克隆文库进行系统发育学分析。测定沉积物各项理化因子,通过PCA和RDA分析了古菌群落分布及其与环境因子之间的关系。结果表明,泉古菌是港口沉积物中的优势古菌群,占古菌群落的50%以上。网箱养殖区沉积物的古菌群落结构较非养殖区简单,多样性降低。非养殖区古菌群落随深度呈现有规律的变化。营养盐类和pH是造成养殖区域古菌群落结构区别于非养殖区域的主要环境因素。     

渭河陕西段沉积物重金属空间分布及来源解析

为了了解渭河陕西段河道沉积物重金属空间分布特征,本研究对渭河陕西段干流及其支流17个采样点沉积物中的10种重金属元素(Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn)含量进行测定及来源辨析。结果表明: 重金属元素Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn的平均含量分别为0.10、1.24、11.73、11.95、24.90、24.91、29.31、54.18、72.74、626.85 mg·kg^-1, 除Cd的变异系数大于1以外,其他元素的变异系数均低于0.5。其中,Cd、Pb、Cr含量于灞河入渭处达到峰值,Co和Mn在黑河入渭处达到峰值,Cu和Zn在清姜河入渭处达到峰值, Sb、As和Ni分别于沙王渡、咸阳铁桥和林家村处达到峰值。相关性分析、主成分分析和聚类分析表明,Cd、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn主要来源于以工业源和生活源为主的污染源;Sb、As主要来源于农业和地球化学污染源。