长江下游水体微生物群落代谢多样性及影响因素研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0212

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (33): 58-65.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0212

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长江下游水体微生物群落代谢多样性及影响因素研究

东新旭¹(), 范立民², 裘丽萍², 李丹丹², 董媛媛¹, 郭楠楠¹, 刘香丽¹, 秦璐¹, 邓茹¹, 陈家长¹^,²()

¹南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡 214081
²中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏无锡 214081

收稿日期:2020-06-27 修回日期:2020-08-04 出版日期:2020-11-25 发布日期:2020-11-18
通讯作者: 陈家长
作者简介:东新旭,男,1994年出生,山东威海人,硕士研究生,研究方向：渔业资源环境监测与保护。通信地址：214081 江苏无锡山水东路9号,E-mail： 18751998173@163.com。
基金资助:
农业农村部财政专项物种资源保护项目“长江下游渔业生态环境监测与评估”

Metabolic Diversity of Microbial Communities in the Lower Reaches of the Yangtze River and the Influencing Factors

Dong Xinxu¹(), Fan Limin², Qiu Liping², Li Dandan², Dong Yuanyuan¹, Guo Nannan¹, Liu Xiangli¹, Qin Lu¹, Deng Ru¹, Chen Jiazhang¹^,²()

¹Wuxi Fisheries College of Nanjing Agricultural University, Wuxi Jiangsu 214081
²Freshwater Fishery Research Center of Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi Jiangsu 214081

Received:2020-06-27 Revised:2020-08-04 Online:2020-11-25 Published:2020-11-18
Contact: Chen Jiazhang

摘要/Abstract

摘要：

研究旨在对长江下游微生物群落代谢多样性以及环境因子对它的影响进行分析,以期为长江下游地区生态环境的改善及修复做参考。通过Biolog-ECO技术分析了长江下游各江段水体微生物代谢多样性,探究各江段水质理化因子变化与微生物群落代谢多样性的关系。研究发现长江下游水质指标除TP、TN外,其他指标均符合Ⅱ类以上标准;微生物群落的整体代谢能力南京江段最强;微生物群落丰富度指数在南京江段最高;多样性指数与均匀度指数由高到低排列顺序为安庆江段、南京江段、靖江江段、铜陵江段、芜湖江段;RDA分析表明,水体理化因子TP、Pb对长江微生物代谢六大类碳源呈现正相关关系。综合水质指标和各江段微生物代谢多样性分析,长江下游水体安庆江段和南京江段的富营养化程度较高,TP、Pb对长江下游水体微生物群落代谢多样性具有促进作用。

关键词: Biolog-ECO技术, 环境因子, 微生物群落, 代谢多样性

Abstract:

The purpose is to analyze the metabolic diversity of microbial community and the impact of environmental factors on it, so as to provide reference for the improvement and restoration of ecological environment in the lower reaches of the Yangtze River. Biolog-ECO technology was used to analyze the microbial metabolic diversity in the lower reaches of the Yangtze River, and to explore the relationship between the changes of physical and chemical factors of water quality and the metabolic diversity of microbial communities. The results showed that except TP and TN, other water quality indexes in the lower reaches of the Yangtze River met the above class II standards; the overall metabolic capacity of the microbial community in Anqing and Nanjing river sections was relatively strong; the richness index of microbial community was the highest in Nanjing river section; the sequence of diversity index and evenness index from high to low was Anqing river section, Nanjing river section, Jingjiang river section, Tongling river section and Wuhu river section. The results of RDA analysis showed that TP and Pb were positively correlated with the six major carbon sources. Based on the analysis of water quality index and microbial metabolic diversity, the eutrophication degree of Anqing and Nanjing river section is relatively high, and TP and Pb can promote the metabolic diversity of microbial communities in the lower reaches of the Yangtze River.

Key words: Biolog-ECO technology, environmental factors, microbial community, metabolic diversity

中图分类号:

S931.3

东新旭, 范立民, 裘丽萍, 李丹丹, 董媛媛, 郭楠楠, 刘香丽, 秦璐, 邓茹, 陈家长. 长江下游水体微生物群落代谢多样性及影响因素研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(33): 58-65.

Dong Xinxu, Fan Limin, Qiu Liping, Li Dandan, Dong Yuanyuan, Guo Nannan, Liu Xiangli, Qin Lu, Deng Ru, Chen Jiazhang. Metabolic Diversity of Microbial Communities in the Lower Reaches of the Yangtze River and the Influencing Factors[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(33): 58-65.

图/表 6

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组别	AQ	TL	WH	NJ	JJ
DO/(mg/L)	7.2267±0.0717^b	7.4933±0.0285^a	7.6767±0.1244^a	7.5333±0.0433^a	7.6667±0.0318^a
COD/(mg/L)	2.1362±0.1402	1.8758±0.0401	2.0861±0.2011	2.0360±0.1877	1.8958±0.0856
TN/(mg/L)	1.3309±0.0372^b	1.6745±0.0548^a	1.6901±0.0428^a	1.7064±0.0138^a	1.4504±0.0209^b
TP/(mg/L)	0.2493±0.0045^a	0.1613±0.0181^b	0.1388±0.0195^b	0.1613±0.0098^b	0.1365±0.0060^b
ammonia/(mg/L)	0.0574±0.0119	0.0520±0.0210	0.0465±0.0048	0.0520±0.0079	0.0501±0.0032
As/(μg/L)	2.4540±0.0101^ab	2.4148±0.0449^b	2.2487±0.0146^c	2.5250±0.0178^a	2.4052±0.0347^b
Cu/(μg/L)	7.6809±0.1175	7.8216±0.1362	8.0935±0.1976	7.7184±0.0733	8.3186±0.5256
Pb/(μg/L)	0.0243±0.0023^a	0.0259±0.0015^a	0.0224±0.0017^a	0.0246±0.0018^a	0.0152±0.0022^b
非离子氨/(mg/L)	0.0049±0.0010	0.0044±0.0018	0.0040±0.0004	0.0044±0.0007	0.0043±0.0003

组别	AQ	TL	WH	NJ	JJ
DO/(mg/L)	7.2267±0.0717^b	7.4933±0.0285^a	7.6767±0.1244^a	7.5333±0.0433^a	7.6667±0.0318^a
COD/(mg/L)	2.1362±0.1402	1.8758±0.0401	2.0861±0.2011	2.0360±0.1877	1.8958±0.0856
TN/(mg/L)	1.3309±0.0372^b	1.6745±0.0548^a	1.6901±0.0428^a	1.7064±0.0138^a	1.4504±0.0209^b
TP/(mg/L)	0.2493±0.0045^a	0.1613±0.0181^b	0.1388±0.0195^b	0.1613±0.0098^b	0.1365±0.0060^b
ammonia/(mg/L)	0.0574±0.0119	0.0520±0.0210	0.0465±0.0048	0.0520±0.0079	0.0501±0.0032
As/(μg/L)	2.4540±0.0101^ab	2.4148±0.0449^b	2.2487±0.0146^c	2.5250±0.0178^a	2.4052±0.0347^b
Cu/(μg/L)	7.6809±0.1175	7.8216±0.1362	8.0935±0.1976	7.7184±0.0733	8.3186±0.5256
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非离子氨/(mg/L)	0.0049±0.0010	0.0044±0.0018	0.0040±0.0004	0.0044±0.0007	0.0043±0.0003

组别	Shannon指数	Simpson指数	Mclntosh指数	Richness指数
AQ	3.0220±0.0119	0.9457±0.0012	4.13±0.41	18.00±1.00^a
TL	2.8907±0.0409	0.9333±0.0039	2.82±0.24	14.00±1.00^b
WH	2.8752±0.0859	0.9323±0.0073	3.10±0.68	13.00±1.00^c
NJ	3.0031±0.0640	0.9439±0.0037	3.95±0.20	18.67±1.21^a
JJ	2.9315±0.0492	0.939±0.0032	3.87±0.39	16.00±0.00^abc

组别	Shannon指数	Simpson指数	Mclntosh指数	Richness指数
AQ	3.0220±0.0119	0.9457±0.0012	4.13±0.41	18.00±1.00^a
TL	2.8907±0.0409	0.9333±0.0039	2.82±0.24	14.00±1.00^b
WH	2.8752±0.0859	0.9323±0.0073	3.10±0.68	13.00±1.00^c
NJ	3.0031±0.0640	0.9439±0.0037	3.95±0.20	18.67±1.21^a
JJ	2.9315±0.0492	0.939±0.0032	3.87±0.39	16.00±0.00^abc

长江下游水体微生物群落代谢多样性及影响因素研究

Metabolic Diversity of Microbial Communities in the Lower Reaches of the Yangtze River and the Influencing Factors

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