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城市环境所在亚热带分层水库浮游细菌研究中获进展

2014/8/1 8:26:27 | 938次浏览

    我国是水库大国,多数水库位于亚热带地区,具有向城镇居民供水的重要功能。在有一定水深的水库中,水体的季节性热垂直分层每年都经历发生、发展和消亡的周期性演化过程,必然对水库物理、化学和生物过程具有驱动和控制作用。不同水层的微生物地球化学过程与水质密切相关,相关的微型生物群落对分层的响应规律与机制逐步成为近年来学术界的研究热点之一。因此,对饮用水水源地水库的微生物季节性分层研究可为深水水库分层取水提供基础数据和科学依据。

  中国科学院城市环境研究所水生态健康研究组以莆田市最主要饮用水水源地——东圳水库为例,以水温、溶解氧和叶绿素a垂直变化为划分依据进行分层周年采样。综合利用生态学和分子生物学技术方法研究浮游细菌群落结构和功能,分析其在亚热带水库季节性热分层发生、发展和消亡过程中的响应规律。结果表明:湖上层和湖下层之间的物理、化学和生物群落参数具有显著性差异;细菌群落结构的季节消长以及在分层水体中梯度分布现象尤为明显。发现浮游细菌在低温、低溶解氧和高TN/TP的湖下层水体区域中基因表达更活跃。因果模型分析结果表明,环境因子对细菌群落结构存在一个强烈的正向驱动作用,其中水温和营养盐作为主导因子引起溶解氧、叶绿素a和pH值的变化,进而联合作用主导浮游细菌群落结构的分层分布和季节动态。

  研究结果有助于提高人们对亚热带深水水库微生物群落季节性分层特征与规律的认知水平,增强水库管理者在水环境保护和生态管理中对水体季节性分层的重视。该研究由博士生余正等人完成,通讯作者为杨军研究员。相关论文Effects of water stratification and mixing on microbial community structure in a subtropical deep reservoir 已于7月25日发表在国际学术期刊Scientific Reports 上。上述研究得到国家重大科学研究计划、国家高技术研究发展计划、国家自然科学基金、福建省杰出青年基金等项目的支持。