阿哈湖和洱海沉积物硫酸盐还原菌研究
洱海底泥沉积物营养盐分布特征研究-(尚榆民,李原等)
云南洱海富营养化与沉积物营养盐的相关性浅析尚榆民1，李原2，李宁波3，刘滨2，蒋枫4（１.云南省大理白族自治州环境保护局，云南，大理，671000；２.中国科学院地质与地球物理研究所，北京， 100029；３. 云南省大理白族自治州环境监测站，云南，大理，671000； 4. 云南省大理白族自治州农业机械研究所, 云南，大理，671000）摘要:在许多水生生态系统中磷控制着富营养化作用，同时，在湖泊整个磷循环中沉积物起着十分重要的作用。
由于化学物质在沉积物-水界面的转化和搬运，沉积物既是磷的沉降点又是磷的主要来源。
本文根据1997年所调查的洱海168个底泥和水的监测数据，通过湖泊水化学、生态学、地质学和数理统计等多学科交叉的方法研究了洱海沉积物营养盐与湖泊水化学平衡、湖泊富营养化和人为氮磷营养盐输入的相互关系，结果表明:沉积物磷主要分布在远岸静水的、富含粘土矿物的水域，洱海水体的磷部分来自沉积物磷的释放，与湖泊的水化学平衡有关，湖泊沉积物营养盐含量和水体的水化学平衡作用在调节水介质、平衡沉积物营养盐和控制湖泊蓝绿藻暴发方面十分重要。
湖泊水体的总氮含量与表层沉积物的总氮、有机氮、有机碳、可抽提有机物、氨态氮含量、粒径大小、方解石含量的相关性较好，说明水体氮主要来自河溪直接输入和原网箱区沉积物营养盐的释放。
沉积物磷与氮、碳的相关性较小，反映出环境沉积行为的明显差异。
关键词：洱海、表层沉积物、营养盐、水化学平衡、富营养化CORRELATIONS FOR SEDIMENT NUTRIENTS，AQUEOUS CHEMICAL EQUILIBRIUM AND EUTROPHICA TION FOR ERHAI LAKE，YUNNAN PROVINCE，P. R. CHINA SHANG Yu-min1 LI Yuan2 LI Ning-bo3LIU Bin2JIANG Feng4(1.T he Urban and Rural Construction and Environmental Protection Bureau of Dali Prefecture，Dali，Yunnan 671000，China ;2. Institute of geology and geophysics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China; 3.Institute of Environment Science，Dali Prefecture，Yunnan 671000，China; 4 . Institute of Agriculture Mechanism Science，Dali Prefecture，Yunnan 671000，China;.)Abstract: P dominate eutrophication process in aquatic ecosystem. Meanwhile，sediments play an important role in overall phosphorus cycling in lakes，acting both as sink and a source of phosphorus due to continuous transport of chemical species across the sediment-water surface. The degree to which sediments are able to replenish the phosphorus pool in the overlying water depends on chemical and physico-chemical characteristics of the sediment-water boundary. These characteriscs，in turn，determine the mobility of different forms of phosphorus. Based on the data collected from 168 samples of 23 points in 1997，the correlation for water and sediments’ nutrients，aqueous chemical equilibrium and eutrophication of Erhai lake，Yunnan Province，were studied by cross-wise multiple discipline methods，including aqueous chemistry，ecology，geology and mathematical statistics. The results show that there is negative correlation between phosphorus and nitrogen or organic carbon，showing apparently discrepancy in environmental sedimentary behavior. The results also suggest that the TP，Fe-P and O-P mainly distribute in the deep-water，offshore superficial sediments with relatively high content of clay minerals. The factor analysis result shows that phosphoruscontent of Lake Erhai is partly from non-point input，the other part is from sediments’ releasing nutrients which was mainly controlling by sediments nutrient content and aqueous chemical equilibrium. This is very important for water medium adjust，sediment-water nutrient balance and blue-green algae bloom control. There is evidently correlation for water total nitrogen，sediments’ organic nitrogen，organic carbon and extractable organic matter，ammonia，calcite content and particle size，accounting for river and runlet directly input and N nutrients release from primary netting fishery area’s sedim ents.Key word: Erhai Lake，environmental sedimentology，superficial sediment，nutrients，aqueous chemical equilibrium，eutrophication.湖泊的富营养化是一个多个子系统相互作用的复杂系统，其形成机理，尤其是蓝绿藻暴发的原因，一直是湖泊学和湖泊生态学研究的焦点[1]。
东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究
中国环境科学 2016,36(12)：3750~3758 China Environmental Science 东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究张玉1,2,3,贺惠2,3,4,米铁柱1,2,3,甄毓1,2,3*,付璐璐2,3,4,陈烨2,3,4 (1.中国海洋大学环境科学与工程学院,山东青岛 266100；2.海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛 266100；3.海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛 266071；4.中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛 266003)摘要：利用2011年4、7、8和10月对东海海域4个航次的调查资料,以表层沉积物中硫酸盐还原菌(SRB)为研究对象,针对于SRB所共有的异化型亚硫酸盐还原酶(DSR)中的β亚基基因(dsrB),通过荧光定量PCR技术对SRB丰度的时空分布特征进行了描述.结果表明,SRB丰度变化范围为1.87×105~4.69×108cells/g,平均值为1.15×108cells/g,且4月SRB丰度最低,7月SRB丰度最高;SRB数量在总细菌中的比例介于0.0039%~1.6176%之间,说明SRB在东海表层沉积物的细菌总量中比例很小;SRB丰度的水平分布特征整体表现为南部海域高于北部海域,长江口及浙闽沿岸泥质区高于非泥质区.此外,SRB丰度与环境因子的相关性分析表明,温度和溶解氧是影响SRB丰度的重要因素.关键词：东海；硫酸盐还原菌；丰度；沉积物中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2016)12-3750-09Distribution of sulfate-reducing bacteria in surface sediments from East China Sea. ZHANG Yu1,2,3, HE Hui2,3,4, MI Tie-zhu1,2,3, ZHEN Yu1,2,3*, FU Lu-lu2,3,4, CHEN Ye2,3,4(1.College of Environmental Science and Engineering, O cean University of China, Qingdao 266100, China；2.Key Laboratory of Marine Environment and Ecology, Ministry of Education, Qingdao 266100, China；boratory for Marine Ecology and Environmental Science, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, China；4.College of Marine Life Science, O cean University of China, Qingdao 266003, China). China Environmental Science, 2016,36(12)：3750~3758Abstract：Sulfate-reducing bacteria (SRB) are ubiquitous and quantitatively important members in many ecosystems, especially in marine sediments. In this study, the abundance and distribution of SRB was investigated in the surface sediments from East China Sea in April, July, August and October, 2011. A quantitative polymerase chain reaction (q PCR) analysis targeted the dissimilatory sulfite reductase β subunit gene (dsrB), which encodes a key enzyme in the sulfate reduction pathway, was performed to assess the abundance of the SRB in the sediments. The abundance of SRB ranged from 1.87×105 to 4.69×108 cells per gram wet weight sediment, with the lowest and the highest value in April and July, respectively. The ratios of SRB to total bacteria varied from around 0.0039%~1.6176%, which implied that SRB constituted a very small proportion of the total bacteria.The abundance of SRB in the southern areas was higher than that in the northern areas, and the abundance of SRB in the mud area was much higher than that in the non-mud area. In addition, statistical analysis demonstrated that temperature and dissolved oxygen concentration were important factors affecting the distribution of SRB abundance. This study presented the temporal and spatial distribution characteristics of SRB abundance, providing insights into understanding the carbon and sulfur biogeochemical cycles in the surface sediments from East China Sea.Key words：East China Sea；sulfate-reducing bacteria；abundance；sediments硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria, SRB)是一类以有机化合物或无机化合物为电子供体,还原硫酸盐产生硫化物的原核微生物类群[1].在土壤、油田、植物根际、有机废水、重金属污染区域、腐败的食物、动物肠道、海洋和淡水沉积物、深海热液口等多种环境中均有SRB 的存在,其中富含有机质和硫酸盐的低氧或厌氧收稿日期：2016-04-25资助项目：国家自然科学基金(41521064,41620104001);中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学开放基金(KLMEES201601)* 责任作者, 副教授, zhenyu@12期张玉等：东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究 3751海洋沉积物是其典型生境[2-3].研究者发现海洋沉积物中50%以上的有机碳矿化是通过SRB来完成的[4].因此,SRB在生源要素生物地球化学循环中起着重要作用.作为硫元素的最高氧化形式,硫酸盐是一种化学惰性分子,只有在生物催化作用下通过同化型还原或异化型还原两种方式将其还原.其中SRB是异化型硫酸盐还原过程中的重要执行者,其过程为SO42-在ATP硫酸化酶和腺苷酰硫酸还原酶(adenosine-5′-phosphosulfate reductase, APS)的作用下获得2个电子成为SO32-,SO32-在亚硫酸盐还原酶复合酶系的催化下,通过一系列电子转移最终还原形成硫化物.在由SO32-生成硫化物这一关键步骤中,异化型亚硫酸盐还原酶(dissimilatory sulfite reductase, DSR)是起关键作用的催化酶,它由两个不同的多肽亚基a2ß2结构组成,在有些SRB中它是以三个亚基a2ß2γ2结构的聚合体形式存在[5].以编码一些关键酶的基因为基础,利用分子生物学技术对环境中微生物群落特征和生态功能的研究已成为微生物分子生态学研究的一种有效方法[6-9].目前已有大量研究对dsr基因序列进行比对分析,发现在所有已知SRB物种中均有dsr基因存在,并具有部分高度保守区域[10-11].以此为基础,研究者已经成功利用功能基因dsrAB或其两个亚基dsrA、dsrB研究了SRB在各种自然环境中的种类、丰度、活性及分布[12-18].东海作为世界上最广阔的陆架边缘海之一,受到黑潮、台湾暖流、长江冲淡水等多种环流系统的相互作用,独特的地理位置和地形结构,共同形成了东海海域复杂的水文环境及沉积动力环境[19].因此,东海海域中微生物的群落结构和多样性受到了广泛关注.其中,已有关于东海海域中SRB群落结构、多样性和丰度的报道[20-24],但关于东海海域中SRB丰度的时空分布特征的报道相对较少.本文根据2011年东海4个航次的调查资料,分析讨论了调查海域表层沉积物中SRB丰度的分布特征,旨在较系统地获取和认识东海海域中SRB的丰度信息,加深对SRB在环境中生态功能的认识,为研究东海海域碳、硫等生源要素的循环提供依据.1材料和方法1.1样品采集实验所用的表层(0~1cm)沉积物样品于2011年4月、7月、8月和10月用箱式采泥器在我国东海海域采集(图1).样品采集后,分装于无菌密封袋中,并保存在-80°C用于DNA提取.4/8月7月10月120°E121°E122°E123°E 124°E 125°E 26°N27°N28°N29°N30°N31°N32°N33°N长江上海浙江东海图1 2011年东海海域采样站位示意Fig.1 Sampling station in the East China Sea during 2011 图中阴影部分为长江口泥质区和浙闽沿岸泥质区(重绘自秦蕴珊[25]);4月和8月2个航次的采样站位基本一致1.2理化参数测定利用RBR XR-620多参数CTD(Elcee, Malaysia)对各站位水深及底层水的温度、盐度、溶解氧进行现场测定.1.3 DNA提取、PCR扩增和质粒标准品的制备取约50g沉积物样品自然解冻且彻底混匀后,将其中1g样品(湿重)置于10mL无菌聚乙烯管中,利用DNA抽提试剂盒QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA, USA)提取总DNA,所有操作均参照试剂盒说明书.将提取的DNA作为PCR扩增的模板,分别使用细菌16S3752 中国环境科学 36卷rRNA基因引物(341F:CCT ACG GGA GGC AGC AG和518R:ATT ACC GCG GCT GCT GG)[26]和硫酸盐还原菌dsrB引物(DSR-p2060F:5’-CAA CAT CGT YCA YAC CCA GGG 和DSR-4R: 5’-GTG TAG CAG TTA CCG CA)[27]进行PCR扩增,反应条件为:94℃,10min;94℃,30s,53℃(16S rRNA基因)或55℃(dsrB基因),40s,72℃,1min,35个循环;72℃,10min.反应结束后用1%琼脂糖凝胶电泳检测扩增结果,并用DNA胶回收试剂盒(宝生物,大连)纯化目标产物,然后进行连接、转化和培养,通过蓝白斑方法筛选得到转入目的基因的阳性克隆,并将其转入Luria-Bertan液体培养基中过夜培养.以培养后的菌液为模板,使用通用引物M13F(-47)和M13R(-48)进行菌落PCR.反应结束后用1%琼脂糖凝胶电泳检测插入片段大小,取部分含有正确插入片段的菌液送去测序(华大基因,北京).将经测序验证为阳性克隆的菌液用快速质粒小提试剂盒(康为世纪,北京)提取质粒.通过Picodrop核酸和蛋白质分析仪(Picodrop,英国)测定质粒浓度,并将其按10倍梯度进行稀释,分别得到16S rRNA基因和dsrB基因荧光定量PCR(qPCR)的质粒标准品,放入-80℃冰箱保存待用.1.416S rRNA基因和dsrB基因荧光实时定量PCR采用FastStart Universal SYBR Green Master (ROX)试剂盒(罗氏,德国),分别以341F/518R和DSR-p2060F/DSR-4R为引物,梯度稀释的16S rRNA基因和dsrB基因质粒标准品为模板,在ABI7500荧光定量PCR仪(Applied Biosystems,美国)上进行q PCR分析.20µL的反应体系包括:10µL ROX,0.3µmol/L正反向引物,0.2μg/μL牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA),2µL DNA 模板.反应的条件为:50℃,2min,94℃,10min;94℃, 15s,60℃(16S rRNA基因)或55℃(dsrB基因),40s,72℃,45s,35个循环.在所有样品的实验中,每个样品做3个平行实验,每组反应添加阴性对照.反应结束后通过溶解曲线分析和1%琼脂糖凝胶电泳检测扩增结果,并使用AB PR SM 7500软件(version 1.3.1)进行数据分析,构建16S rRNA基因和dsrB基因标准曲线.按照上述qPCR 反应体系和反应条件,以环境样品DNA为模板对16S rRNA基因dsrB基因进行qPCR分析,并通过标准曲线计算环境样品中16S rRNA基因和dsrB基因拷贝数,同时以每个细菌细胞中平均含有3.6个16S rRNA基因拷贝[28]和每个SRB细胞中平均含有1个dsrB基因拷贝[29]为基础,分别将16S rRNA基因和dsrB基因的拷贝数换算成细胞数目,并在此基础上计算SRB丰度在总细菌中所占比例.1.5数据分析分别数据分析使用软件SPSS19.0.利用非参数检验分析比较调查海域采样站位的理化参数,采用单因素方差分析(One way ANOV A)对总细菌数量及SRB数量的分布进行分析,SRB丰度与环境因子的相关性分析采用皮尔森(Pearson)相关系数法.2结果2.1理化参数2011年4月、7月和8月东海海域不同采样站位之间的水深变化较大(13~79m),平均水深为44m.对采样站位底层水的温度、盐度及溶解氧的非参数检验分析表明,温度(11.38~27.24℃)和溶解氧浓度(1.11~12.96mg/L)在不同月份之间具有明显变化(P<0.05),且4月温度明显小于7月和8月,7月溶解氧明显小于4月和8月.此外,盐度在不同月份之间无明显变化(P>0.05),其平均值为32.00.2.2标准曲线16S rRNA基因和dsrB基因qPCR分析的溶解曲线均为单一峰,表明实验结果并无引物二聚体和非特异扩增的影响,且C t值与质粒拷贝数以10为底的对数值具有很好的线性反比关系(R2>0.99).2.3东海海域表层沉积物中总细菌的分布状况对采样站位表层沉积物中16S rRNA基因定量分析表明(表1和图2),在所有样品中每克沉积物中的总细菌细胞数量介于9.31×108~6.34×1010之间,平均值为1.78×1010cells/g.这一结果与Liu 等[24]对渤海、黄海、东海海域表层沉积物中细12期 张 玉等：东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究 3753菌丰度的研究结果相似.利用SPSS 19.0软件对2011年4月、7月、8月和10月调查海域中总细菌数量进行了ANOV A 分析,结果表明4个月份中总细菌数量无明显差别(P >0.05).此外,总细菌数量整体分布表现为南部海域大于北部海域,近海海域大于远海海域.表1 2011年东海海域表层沉积物中总细菌丰度、SRB 丰度及SRB 丰度在总细菌中所占比例Table 1 Total bacteria abundance, SRB abundance and the proportion of SRB to the total bacteria abundance in the EastChina Sea during 2011总细菌数量(cells/g) SRB 数量(cells/g) SRB/总细菌(%)a 时间 (月)范围平均值范围平均值范围 平均值4 1.49×109~3.39×1010 1.62×1010 1.87×105~4.32×107 1.07×1070.0039~0.1275 0.0550 7 2.57×109~5.44×1010 2.53×1010 4.06×106~4.33×108 1.38×1080.0494~1.4037 0.5954 8 1.51×109~3.00×10111.24×1010 5.82×106~1.14×108 5.06×1070.1650~0.9549 0.4678 10 9.31×108~6.34×10101.68×10101.41×106~4.69×1088.75×1070.0138~1.6176 0.5825注:a 为SRB 丰度在总细菌丰度中所占比例.120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E 26°N 27°N28°N 29°N 30°N 31°N 32°N 33°N长江上海浙江东海7月120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E26°N 27°N28°N 29°N 30°N31°N 32°N 33°N长江 上海浙江东海10月120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E 26°N27°N28°N 29°N 30°N 31°N 32°N 33°N长江上海浙江东海4月1.0×108 1.0×1071.0×106 1.0×105120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E 26°N 27°N28°N 29°N 30°N31°N 32°N 33°N长江 上海浙江东海8月图2 2011年4月、7月、8月和10月东海海域表层沉积物中总细菌丰度(cells/g)的水平分布Fig.2 Horizontal distribution of total bacterial abundance (cells/g) in surface sediments from the East China Sea during 20112.4 东海海域表层沉积物中SRB 丰度的分布状况 2.4.1 东海海域表层沉积物中SRB 丰度的总体分布 对采样站位表层沉积物中dsrB 基因定量分析结果如表1和图3所示,在所有站位中均检测到dsrB 基因,说明SRB 广泛分布于东海海域表层沉积物中.SRB 丰度变化范围为1.87×105~ 4.69×108cells/g,平均值为1.15×108cells/g.对SRB 丰度在总细菌数中所占比例的分析发现(表1和图4),SRB 丰度与总细菌数的比例在0.0039%~ 1.6176%之间,平均值为0.4805%,由此可见,SRB 在东海表层沉积物的细菌总量中比例很小.2.4.2 东海海域表层沉积物中SRB 丰度的时间变化 东海海域表层沉积物中SRB 丰度随时间的变化如图5(a)所示,4月SRB 丰度相对较低,7月SRB 丰度相对较高,且每个月份不同站位之间SRB 的丰度具有一定的波动性.利用SPSS 19.0软件对4个月份中SRB 丰度进行了ANOV A 分析,结果表明,4月与7月、8月及10月之间SRB 丰度均具有明显差异(P <0.05),7月、8月和10月之间SRB 丰度无明显差异(P >0.05).此外,SRB 丰度在总细菌中的比例整体表现为4月最低,7月最高(图5(b)),且其随时间的变化趋势与SRB 丰度随时间的变化相一致.2.4.3 东海海域表层沉积物中SRB 丰度的水平分布 如图3所示,调查海域中4个月份SRB 丰度的水平分布特征大体相同,均为南部海域大于北部海域,长江口及浙闽沿岸泥质区大于非泥质区(图6).3754 中 国 环 境 科 学 36卷120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E 26°N 27°N28°N 29°N 30°N 31°N 32°N 33°N长江 上海浙江 东海7月120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E26°N27°N28°N 29°N 30°N 31°N 32°N 33°N长江上海浙江东海10月1.0×1081.0×107 1.0×106 1.0×105120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E 26°N 27°N28°N 29°N 30°N 31°N 32°N 33°N长江上海浙江 东海 4月120°E 121°E 122°E 123°E 124°E 125°E 26°N 27°N28°N29°N 30°N 31°N 32°N 33°N 长江上海浙江 东海 8月图3 2011年4月、7月、8月和10月东海海域表层沉积物中SRB 丰度(cells/g)的水平分布Fig.3 Horizontal distribution of SRB abundance (cells/g) in surface sediments from the East China Sea during 2011121°E 122°E 123°E 124°E长江上海浙江东海10月121°E 122°E 123°E 124°E长江上海 浙江 东海8月121°E 122°E 123°E 124°E26°N27°N 28°N 29°N 30°N 31°N 32°N 33°N长江上海浙江 东海4月121°E 122°E 123°E 124°E长江上海浙江 东海7月0.001%~0.01% 0.01%~0.1% 0.1%~1% 1%~2%图4 2011年4月、7月、8月和10月东海海域表层沉积物中SRB 丰度在总细菌中所占比例的水平分布 Fig.4 Horizontal distribution of the proportion of SRB to the sedimentary total bacteria abundance in the East China Seaduring 201147810105106107108109d s r B 基因拷贝数(c o p i e s /g )月份478100.00.10.20.30.40.5d s r B 拷贝数/16s r R N A 拷贝数(%)月份图5 东海海域表层沉积物中SRB 丰度(a)及SRB 丰度在总细菌中比例(b)随时间的变化Fig.5 The temporal distribution of SRB abundance (a) and the proportion of SRB to the sedimentary total bacteriaabundance (b) in the East China sea during 20114月7月8月10月12期张 玉等：东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究 37554 7 810105106107108109S R B 丰度(c e l l s /g )月份非泥质区 泥质区图6 2011年4月、7月、8月和10月东海海域泥质区与非泥质区SRB 丰度Fig.6 The abundance of SRB in mud and non -mud areafrom East China sea during 20112.5 SRB 丰度与环境因子的关系如图7所示,表层沉积物中SRB 的丰度与底层水环境因子之间的关系整体表现为,SRB 的丰度随温度的升高而增大,随溶解氧的增大而降低,与盐度之间未呈现明显的关系.利用SPSS 软件进一步对SRB 的丰度与环境因子之间的关系进行分析发现:SRB 的丰度与温度呈正相关(r =0.52, P <0.05),与溶解氧含量呈负相关(r =-0.61,P <0.05),与盐度之间的没有明显的相关性(r =0.27, P >0.05). 3 讨论SRB 多样化的生理生化特征使其几乎在所有的生态系统中均能检测到,且其功能和数量在多种生态系统中都起到了重要作用.从环境中获取SRB 的数量信息,对深入研究SRB 的生态功能具有重要的意义.105106107108109S R B 丰度(c e l l s /g w e t s e d i m e n t )温度(℃)溶解氧(mg/L)盐度图7 SRB 的丰度与环境因子之间的关系Fig.7 Relationship between abundance of SRB and environmental parameters× 4月 ● 7月 8月通过对dsrB 基因的荧光定量PCR 分析发现,东海海域表层沉积物中SRB 丰度在1.87×105~ 4.69×108cells/g 之间.这一结果与Liu 等[24]对渤海、黄海、东海海域表层沉积物中SRB 丰度的检测结果基本一致;同时,这一结果也与世界其它多个海域表层沉积物中SRB 丰度的检测结果相似[30-33].此外,对SRB 丰度在总细菌数中所占比例的分析发现,SRB 在东海表层沉积物的细菌总量中比例很小(0.0039%~1.6176%).与此类似,Liu等[24]利用dsrB 基因对中国北部边缘海表层(0~2cm)沉积物中SRB 的研究发现,SRB 丰度与总细菌数的比例小于1%;Jiang 等[34]利用dsrB 基因对珠江口沉积物中SRB 的垂直分布和多样性的研究表明,表层(0~2cm)沉积物中SRB 丰度与总细菌数的比例约为2%.此外,这与利用dsrA 和APS 的α亚基基因(aprA )对SRB 丰度的研究结果类似[14,31-32].值得注意的是,2012年Quillet 等[35]对英国梅德韦河盐沼区内SRB 丰度进行分析时3756 中国环境科学 36卷发现,表层(0~2cm)沉积物中SRB丰度与总细菌数的比例约为22%.另外,利用斑点杂交法和荧光原位杂交技术对SRB的研究中发现表层沉积物中SRB丰度在总细菌中所占的比例在2~25%之间[36-40].这些研究结果表明,在不同海域表层沉积物中SRB分布广泛且其丰度在总细菌数中的比例具有一定差异,这可能与不同海域的环境特征相关.如在受到重金属污染的梅德韦河盐沼区,由于重金属对绝大多数微生物具有毒性使得该区域内的总细菌丰度下降,而SRB对重金属具有与一定的耐受性使其在该区域内保持较高丰度,因此SRB的丰度在总细菌丰度中的比例相对其它海域较高[35].对不同月份之间SRB丰度的比较分析发现,4个月份中SRB丰度4月相对较低,7月相对较高,这可能是由于7月相对于4月的底层水相对较高的温度及相对的低氧环境,为SRB提供了更适宜的生长环境.与此类似,象山港海域SRB 丰度的季节变化的研究表明,7月SRB丰度明显的高于1月、4月和11月[41];Leloup等[42]对法国塞纳河口区SRB的研究中也发现SRB的丰度具有季节性变化,7月SRB的丰度高于3月、9月和11月.另外,也有报道称SRB丰度无季节性变化[43-44],这可能是由于不同研究区域的理化环境在不同季节的变化程度不同所致.对SRB丰度的水平分布研究表明,长江口及浙闽沿岸泥质区大于非泥质区.长江口泥质区和浙闽沿岸泥质区是东海内陆架的2个主要泥质沉积区,长江入海携带的大量有机物质主要沉积在这2个区域[45-46].由此推测,长江口及浙闽沿岸泥质区中丰富的有机质为SRB生长提供了充足的营养和良好的环境.目前已有报道指出有机物可能是影响SRB丰度的重要因素,如:Kawahara 等[44]对渔场中SRB分布的研究发现沉积物中有机物的含量越高SRB丰度越高;同时在营养丰富的渔场沉积物中克隆测序得到的大部分序列属于SRB,推测SRB的丰度随有机物含量的增加而增大[47-48];Blazejak等[32]对秘鲁边缘海及黑海表层沉积物中SRB的研究中也发现了有机物含量是影响SRB丰度的重要因素.另外, Kondo等[33]对渔场中SRB丰度的研究发现,SRB的丰度与颗粒有机碳具有显著正相关性(r=0.44, P=0.0019); 2015年He等[23]对东海海域表层沉积物中SRB 的研究中也发现SRB的丰度与沉积物中总有机碳的含量具有显著的正相关性(r=0.453, P<0.05).由此推测,沉积物中的有机物含量对SRB的丰度分布起着重要作用.此外,SRB的丰度与环境因子之间的相关性分析表明,温度和溶解氧与SRB的丰度具有显著相关性,盐度与SRB丰度之间未呈现显著相关性.温度是影响SRB代谢活动和生长繁殖的重要因素,Leloup等[42]对法国塞纳河口区SRB的研究中发现温度的升高和dsrAB基因拷贝数的增加具有同步性.高爱国等[49]对北极沉积物中SRB的研究也发现SRB的丰度与底层水温之间有良好正相关性. SRB属于兼性厌氧菌,对氧气具有一定的耐受性,但当氧气及氧化态化合物的含量过高时,会导致环境中氧化还原电位过高从而抑制SRB生长[50]. SRB广泛存在于不同的盐度梯度的环境中[51-54],其适宜生长的盐度与其存在的环境具有很大的关系,本研究中盐度环境相对较稳定,对SRB丰度的影响较小.综上所述,本研究区域中影响SRB丰度的主要环境因素有温度和溶解氧.本研究对SRB的丰度与环境因子之间的关系进行了初步探讨,但沉积物中硫化物、硫酸盐、有机质含量等因素也会对SRB分布带来重要影响,后续研究需要加强对这些因素的测定与分析,才能更全面理解东海海域沉积物中硫酸盐还原菌的群落结构与特征,为研究东海海域碳、硫等生源要素循环提供可靠依据.4结论4.1 SRB广泛分布于东海海域表层沉积物中,且其丰度在东海表层沉积物的细菌总量中比例较小.4.24月SRB丰度明显低于7、8和10月,且其峰值出现在7月;SRB丰度的水平分布特征整体表现为南部海域高于北部海域,东海内陆架长江口泥质区及浙闽沿岸泥质区高于非泥质区.4.3 SRB丰度与环境因子的相关性分析表明,12期张玉等：东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究 3757东海海域采样站位底层水的温度和溶氧是影响表层沉积物中SRB丰度的重要因素.参考文献：[1] 任南琪,王爱杰,赵阳国.废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学[M]. 北京: 科学出版社, 2009:1.[2] Pester M, Knorr K H, Friedrich M W, et al. Sulfate-reducingmicroorganisms in wetlands–fameless actors in carbon cycling and climate change [J]. Frontiers in Microbiology, 2012,3(72):1-19.[3] Rabus R, Venceslau S S, Wöhlbrand L, et al. 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洱海表层沉积物营养盐的含量分布和环境意义
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 收稿日期:2000-05-29洱海表层沉积物营养盐的含量分布和环境意义李宁波1,李原2(1 大理州环境监测站,云南大理671000,2 中科院地质与地球物理研究所,北京100029)摘 要:研究发现,洱海沉积物的总氮含量高值主要分布在靠近苍山的河流入湖口和东岸凤尾箐近岸处,而湖心区的总氮含量较低,有机氮占总氮的95%以上;总磷高含量主要分布在洱海北部的湖心和弥苴河三角洲;总氮与有机氮、氨氮和可抽提有机质A %有明显的正相关性,但是与总磷相关性较小。
关键词:表层沉积物;营养盐;湖泊污染;洱海中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1006-947X (2001)01-0026-02 湖泊表层沉积物是湖泊营养盐的重要富积库。
许多湖泊的调查结果表明,当点源和非点源营养盐负荷量减少或完全降低至最低点时,沉积物中的营养盐仍会渐渐释放出来,补充湖水中的营养盐,重新建立沉积物———水界面之间的平衡。
可见,在一定条件下,沉积物中营养盐的特征及其赋存形态可能成为湖泊富营养化的主要因素。
1 样品采集和分析沉积物样品于1997年8月至9月采集于洱海的23个点以及海舌湾、弥苴河三角洲和康朗水域的三个沉积剖面样点。
表层沉积物采用彼得森采样器,沉积剖面采用自己设计的采样器采样。
表层沉积物深度为0—10mm ;沉积剖面深度100cm 左右。
沉积物采集后送中科院环境生态中心进行总氮、总磷、氨氮、Fe -p 、A L -p 、0-p 、Ca -p 、T oc %的分析,可溶抽提物含量(A %)分析在中科院地质所有机分析室进行。
2 结果和讨论211 总氮含量洱海表层沉积物的总氮含量高值主要分布在靠近苍山的河流入湖口和东岸凤尾箐近岸处,最高可达到815%左右,而湖心区的总氮含量较低,在115-215%之间。
埋藏环境中硫酸盐岩生物岩溶作用的硫同位素证据
埋藏环境中硫酸盐岩生物岩溶作用的硫同位素证据
硫酸盐岩是一种普遍存在于地球表层的全球性沉积物，由于其富含硫酸盐，常常是岩溶形成的主要溶蚀主体。
在岩溶作用中，岩石中的硫酸盐会被水分解为硫酸和硫酸盐，同时也会释放出不同碳水化合物。
在此过程中，生物岩溶作用将有机物、碳水化合物和氧化硫交互作用，并带有其它环境因素的调控，在地球表层环境中形成独特的硫同位素组分。
这种硫同位素组分在地质史上得到了广泛的研究，相关证据也显示出其在环境演化的进程中具有极其重要的作用。
一项发表于2011年的研究揭示了黑龙江漠河沃土镇发育的硫
酸盐生物岩溶环境中的硫同位素组成。
研究利用了光谱质谱仪等现代实验设备，以稳定硫同位素技术为手段，对土壤、表土和地下水及地下水对石膏和压实石膏中的硫同位素进行测量，并从中寻找硫同位素组成的差异。
结果表明，土壤中的硫同位素组成以轻质硫同位素为主体，相较于表土有所分歧；地下水中硫同位素组成变化小，表现为较小浓度范围的轻质硫同位素；而既有石膏又有压实石膏的地层则表现为较多的重质硫同位素。
这一结果揭示了硫酸盐生物岩溶环境中存在着更为复杂的生态因子和化学因素，硫同位素组成因此受到调控的范围更广也就更加复杂。
而硫同位素组成的差异，也为环境研究领域提供了新的证据，揭示了环境演化过程中种种生态因子、气候变化和地质演化的巨大影响。
这种硫同位素技术，应用于许多生物岩溶环境中的研究中，都取得了许多有价值的证据，也为我们理解自然界的变迁和演化提供了新的角度。
关于细菌的一些荧光原位杂交(FISH)的资料
阿哈湖深层水中微生物和硫酸还原菌数量及群落结构空间变化本文章中细菌FISH操作流程：材料方法：1.样品采集于2006年6月使用Niskin采样器，从18m深度开始按1m间距采集贵州阿哈湖水深22m处的深层湖水，共采集5个样品（编号为Aha06101-Aha06105），样品立即用45多聚甲醛进行固定。
2.主要试剂和仪器：多聚甲醛（Sigma，美国）；明胶（Oxiod，美国）；丫啶橙（Sigma，美国）；DAPI （Sigma，美国）；荧光显微镜（Olympus，日本）。
3.荧光探针采用EUB338和SRB385寡核苷酸探针，5’端Cy3标记（表1），由上海生物工程技术服务有限公司合成。
表1 16S rRNA 探针的靶细菌种属和探针序列探针名称序列（5’-3’）检测的微生物EUB338 GCT GCC TCC CGT AGG AGT 真细菌SRB385 CGG CGT CGC TGC GTC AGG 硫酸盐还原菌4.荧光原位杂交法对阿哈湖深层水环境总微生物、真细菌和硫酸盐还原菌数量的分析4.1 样品预处理取1ml样品用直径25mm GTTP滤膜过滤后，1 ml PBS 洗涤3次后，0.5ml 50%、80%和99.5%乙醇分别洗涤，每次3min，风干。
4.2 原位杂交湿盒中适量加入杂交缓冲液（EUB探针杂交缓冲液0.9mol·L-1Tris-Hcl，0.01% SDS，20% formamide；SRB探针杂交缓冲液0.9mol·L-1NaCl，20mmol·L-1 Tris-Hcl，0.01% SDS ，35%甲酰胺），将包被有明胶的玻片放于湿盒中，膜放于玻片上。
25ng·μl-1探针4μl和杂交缓冲液20μl混匀后，滴加于膜上，38℃ 90min；取出膜放入洗涤液中50℃20min （EUB探针洗涤液0.18mol·L-1NaCl，20mmol·L-1 Tris-Hcl，0.01% SDS ，5mmol·L-1 EDTA；SRB探针洗涤液0.40mol·L-1NaCl，20mmol·L-1 Tris-Hcl，0.01% SDS ，5mmol·L-1 EDTA）水洗膜，风干；&O &- /7·/? K -的<1=> 4& "? 复染，避光-0 /*$，水洗，风干。
洱海环境沉积学研究——表层沉积物营养盐与粒度分布
洱海环境沉积学研究——表层沉积物营养盐与粒度分
布
洱海环境沉积学研究中，表层沉积物营养盐与粒度分布是一个重要
研究课题。
一、表层沉积物的营养盐组成
1. 有机质：洱海表层沉积物中的有机质包括有机碳、氮、磷三种组分，有机碳含量为1.95%~4.38%，氮含量为0.13% ~0.36%，磷含量为
0.004%~0.026%。
2. 无机质：洱海表层沉积物中的无机质组成为硅藻壳，硼酸盐，氯化
物和硫酸盐，分别占25.44%，7.23%，25.07%和12.43%。
二、表层沉积物的粒度特征
1. 细微粒度特征：洱海表层沉积物中细微粒度结构占大部分，细微粒
度< 0.063mm 占 57.3%，细微粒度< 0.125mm 占 88.23%。
2. 粗糙度特征：洱海表层沉积物中粗糙度变化范围较大，粗糙度指数(Rf)一般在0.05~0.91之间，表明沉积物有一定程度的变化且不定性。
三、表层沉积物营养盐与粒度分布的作用
1. 洱海表层沉积物的有机质与无机质的含量不同，可以用作环境评价
的指标，来反映污染状况和生态环境的健康情况。
2. 洱海表层沉积物的粒度结构及粗糙度分布不仅可以指示淤泥的性质，也可以反映排污的水质。
因此，洱海表层沉积物的营养盐、粒度结构及粗糙度分布，可以是洱
海沉积物和环境评价研究中重要参考依据，可以根据它们发现水生物
多样性变化，以及洱海水域的生态状况，为洱海生态环境保护提供重
要参考。
洱海四种沉水植物对弱光环境的适应性比较
** 通信作者；E-mail: yuancb@ .
Hale Waihona Puke 张忠海等：洱海四种沉水植物对弱光环境的适应性比较
1197
洱海位于云南大理州境内，属于高原淡水湖泊.洱海南部有一部分湖区（25.64375。~ 25.71297。N, 100.21799°~ 100.24011°E）湖底高程较高，形成一处高于四周区域的“平台”（以下称“湖心平台”）.1998年 之前，湖心平台尚有大片沉水植被分布，是洱海沉水植物成片连续分布的最大区域.1981 1983年,湖心平 台水域水生植被分布面积达到23 km2,占全湖水生植被面积的29.76%凹；1984- 1994年，洱海受富营养化 影响而水质变差，并在1996年发生第一次水华，对沉水植被造成了极大的破坏,1997年实施了“双取消”工 程（取消网箱养鱼和机动船只）后,沉水植被大量恢复，其分布面积和生物量显著增加［"切；至1998年湖心 平台区域水生植被分布面积达到33.41 kn?,占全湖水生植被面积的34.80% ,而后2003年洱海再次暴发水 华，此后2年多的时间里湖心平台植被逐渐消失殆尽凹（表1）.因此，若能在此大面积退化区域恢复水生植 被,将显著增加洱海水生植被面积,对洱海生态功能的修复具有重要意义.
近年来,随着经济加速发展和资源利用剧增,人类对湖泊开发过度，湖泊内营养源富集,导致湖泊生态 系统退化,蓝藻水华大量暴发,水体透明度不断下降,沉水植被退化⑴.沉水植物是水生生态系统的生产者， 其兴衰对湖泊生态系统的结构和功能有重要影响⑵.沉水植物通过提高湖泊的空间异质性,抑制生物性和 非生物性悬浮物的生成;提高水体溶解氧浓度;降低水体氮磷营养盐浓度,抑制藻类生长,改善水下光照条 件;为上游食物链中的各类生物类群提供了食物来源、栖息地和其他必需条件3」；沉水植被的各项直接和 间接的生态作用促进了湖泊维持清水稳态瓯.因此,在湖泊修复过程中水生植被恢复具有重要意义.
基于菌藻对比培养方法的洱海沉积物溶解性有机氮生物有效性评价
基于菌藻对比培养方法的洱海沉积物溶解性有机氮生物有效性评价许可宸;张莉;王圣瑞;王曙光;钱伟斌;李文章;史玲珑【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2017(030)006【摘要】为了深入探究DON(溶解性有机氮)在湖泊水生生态系统中的重要营养作用和生态效应,寻找科学的DON生物有效性评价方法,选择洱海不同湖区表层沉积物样品,通过室内接种细菌和铜绿微囊藻进行对比培养,运用三维荧光-平行医疗法(3DEEM-PARAFAC)研究菌藻对比培养条件下湖泊沉积物DON生物有效性及各DON荧光组分生物有效性差异.结果表明:①藻类培养条件下洱海表层沉积物DON 生物有效性(8.49％～42.5％)略低于细菌培养条件下的生物有效性(10.5％～45.3％).②藻培养条件下,DON生物利用率与藻细胞密度增长量呈显著正相关,即藻细胞密度的增长量可作为反映沉积物DON生物有效性的指标.③菌类培养过程中DON光谱学特征参数[如SUVA254(254 nm处紫外吸收光谱系数)、SR(275 ～295 nm处吸收光谱系数与350 ～ 400 nm处吸收光谱系数比值)等]与DON含量相关性总体较细菌培养好;培养液中SUVA254有不同程度下降,SR指数均有上升,大分子DON和高芳香性DON可被微生物降解.相比于陆源荧光组分,内源荧光组分的生物有效性较差.④相比而言,藻类培养方法能更直观地反映沉积物DON对藻类生长的影响,可在一定程度上作为衡量湖泊沉积物DON生物有效性的指标,即藻类培养方法更适合评价洱海沉积物DON生物有效性.【总页数】10页(P874-883)【作者】许可宸;张莉;王圣瑞;王曙光;钱伟斌;李文章;史玲珑【作者单位】北京化工大学,北京100029;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012;中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,湖泊生态环境创新基地,北京 100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012;中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,湖泊生态环境创新基地,北京 100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012;中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,湖泊生态环境创新基地,北京 100012;北京化工大学,北京100029;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012;中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,湖泊生态环境创新基地,北京 100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,湖泊生态环境创新基地,北京 100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012;中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,湖泊生态环境创新基地,北京 100012【正文语种】中文【中图分类】X826【相关文献】1.洱海表层沉积物溶解性有机氮生物有效性 [J], 赵亚丽;焦立新;王圣瑞;李艳平;黄丹;倪兆奎2.洱海沉积物中溶解性有机氮季节性变化 [J], 高悦文;王圣瑞;张伟华;孟妍;赵海超;焦立新3.洱海沉积物溶解性有机氮释放及环境影响机制 [J], 史玲珑;张莉;王圣瑞;段昌群;李文章;席银;李秋才;许可宸4.洱海上覆水溶解性有机氮特征及其与湖泊水质关系 [J], 李文章;张莉;王圣瑞;肖尚斌;李艳平;钱伟斌;李秋材;席银5.洱海水-陆界面溶解性有机氮组成结构及生物有效性-以永安江为例 [J], 李艳平;王圣瑞;赵海超;张莉;张蕊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
云南高原程海湖沉积物中的细菌多样性研究的开题报告
云南高原程海湖沉积物中的细菌多样性研究的开题报告1. 研究背景云南高原是世界上少数几个拥有广阔高原地貌的区域之一。
其中，程海湖是云南高原上的一个典型高山湖泊，也是云南高原中具有代表性的季风性湖泊之一。
湖泊沉积物是记录湖泊环境演变历史的重要载体，其中的微生物多样性研究不仅可以为了解湖泊生态系统的结构和功能提供基础数据，也对揭示云南高原地区古环境变化具有重要意义。
2. 研究内容本研究旨在通过分析程海湖沉积物中的细菌多样性，探究程海湖古环境变化过程中微生物群落变化的响应及其生态功能。
具体研究内容包括：（1）采集程海湖沉积物样品，进行细菌DNA提取。
（2）利用扩增16S rRNA基因V4区域的引物对细菌群落进行高通量测序。
（3）利用QIIME2、R软件和多种统计分析方法，对程海湖沉积物中的细菌多样性和群落结构进行分析和解释。
（4）探究程海湖古环境变化过程中微生物群落变化的响应及其生态功能。
3. 研究意义（1）揭示程海湖古环境演变的微生物学证据，为云南高原地区古环境变化研究提供新的角度和证据。
（2）拓展云南高原环境微生物多样性研究的深度和广度，为理解高原生态系统结构和功能提供科学支撑。
（3）探究程海湖微生物群落响应古环境变化的生态功能，为湖泊生态系统管理和恢复提供科学依据。
4. 研究方法本研究将采用野外采样、分子生物学和生态学等多种研究方法，主要包括：（1）采集程海湖沉积物样品，并进行样品处理和细菌DNA提取。
（2）利用PCR扩增16S rRNA基因V4区域，并进行Illumina MiSeq高通量测序。
（3）利用QIIME2对测序数据进行质量控制、序列聚类和物种注释等分析。
（4）利用R软件和多种统计分析方法对程海湖沉积物中的细菌多样性和群落结构进行分析和解释。
5. 研究预期结果（1）获得程海湖沉积物中的细菌多样性数据，并构建细菌群落结构图。
（2）探究程海湖古环境变化过程中微生物群落变化的响应及其生态功能。
阿哈湖沉积物孔隙水中溶解有机质的光谱特性
阿哈湖沉积物孔隙水中溶解有机质的光谱特性谢伟芳;吴坤;胡继伟;李存雄;黄先飞;田林锋【摘要】运用紫外-可见吸收光谱和分子荧光光谱,对阿哈湖10个采样点沉积物孔隙水中溶解有机质(Dis-solved organic matter,DOM)的光谱特征进行了研究.结果表明,各水样的紫外-可见吸收光谱在300 nm与400nm处比值表明孔隙水中DOM腐殖化程度比较低、芳香性较小,分子量分布以小分子量的富里酸为主,大分子量的腐殖酸含量相对较少.根据样品有机质腐殖化和芳香性程度以及溶解有机碳(Dis-soned organic carbon,DOC)浓度,可知阿哈湖主要受到点源污染而非面源污染.10个水样的荧光光谱图显示阿哈湖沉积物孔隙水中DOM均出现三类明显的荧光峰,分别代表了类腐殖酸荧光、类富里酸荧光和类蛋白荧光.类腐殖酸和类富里酸的荧光强度变化趋势大体一致,说明这两类物质可能具有相似的来源.阿哈湖沉积物孔隙水中DOM的荧光比值(f450/f500)接近1.6,说明阿哈湖中的腐殖质主要来源于陆源污染物.%Ultraviolet-visible absorption spectrophotometer and fluorescence spectrophotometer were employed in this study to analyze spectral characteristics of dissolved organic matter (DOM) in sediment pore water at 10 sampling locations in Lake Aha, a man-made karstic plateau lake and a key drinking-water source for Guiyang City, Guizhou Province. The UV-Vis absorption ratio values (300 nm/400 nm) showed that the degree of humification and aromaticity of DOM in pore water were relatively low, and fnlvic acid with small molecular weights was the main component other than humic acid. In addition, the degree of hunfification and aromaticity demonstrated that Lake Aha was mainly polluted by point source pollution rather than non-point source pollution.This was further proved by comparing the concentrations of dissolved organic carbon (DOC) at different locations. Three obvious fluorescence peaks were observed in fluorescence spectra of DOM in sediment pore water at ten sampling locations of Lake Aha. These fluorescence peaks probably represented humic acid-like, fulvic acid-like and protein-like substance respectively. A high similarity in the change of fluorescence intensity for humic acid-like and fnlvic acidlike at the 10 sampling locations might indicate that these two substances were from the similar source. Fluorescence ratio values (f450/f500) of DOM in sediment pore water of Lake Aha were close to 1.6 and indicated that humic substances in Lake Aha mainly came from terrigenous pollutants.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2011(050)004【总页数】5页(P833-837)【关键词】溶解有机质;沉积物孔隙水;光谱特征;阿哈湖【作者】谢伟芳;吴坤;胡继伟;李存雄;黄先飞;田林锋【作者单位】贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵阳,550001;贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵阳,550001;贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵阳,550001;贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵阳,550001;贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵阳,550001;贵州师范大学省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵阳,550001【正文语种】中文【中图分类】X131.2天然溶解有机质（Dissolved Organic Matter，DOM）是指能通过0.45 μm微孔的有机物质，其中粒径小于1 nm部分呈真溶液状态，而1～10 nm部分呈胶体溶液［1］；它是组成不定、结构复杂和分子量分布很宽的有机化合物混合体，主要来源于土壤和水环境中动植物残体；是全球碳循环的重要组成部分，普遍存在于水生生态系统中，如海洋、湖泊、河流、沼泽、地下水、沉积物空隙水以及雨水等［2－4］。
贵州阿哈湖沉积物中硫酸盐还原菌的时空分布特征
贵州阿哈湖沉积物中硫酸盐还原菌的时空分布特征张伟【摘要】利用PCR扩增和荧光原位杂交方法对贵州阿哈湖沉积物中硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing bacteria,SRB)类群和数量的时空分布特征进行了分析.结果表明,秋季沉积物中检测出四个SRB类群(脱硫肠菌属、脱硫叶菌属、脱硫球菌属—脱硫线菌属—脱硫八叠菌属和脱硫弧菌属—脱硫微菌属),而春季沉积物中只检测出三个类群(脱硫肠菌属、脱硫叶菌属和脱硫球菌属—脱硫线菌属—脱硫八叠菌属).相比秋季,春季沉积环境溶解氧含量较高,且温度较低,这可能导致脱硫弧菌属—脱硫微菌属在春季沉积物中处于不可育状态,由于其活性低而无法检测.秋季沉积物检测出来的SRB类群相比春季沉积物具有更大的分布范围,同时,秋季沉积物SRB数量总体上高于春季沉积物,上述结果指示秋季沉积物环境条件更适于SRB群落.【期刊名称】《贵州科学》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】7页(P57-63)【关键词】硫酸盐还原菌;时空分布;PCR扩增;荧光原位杂交;阿哈湖【作者】张伟【作者单位】贵州师范学院地理与旅游学院,贵州贵阳550018;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550081【正文语种】中文【中图分类】Q178;P272湖泊是人类生活和工农业生产所需淡水的重要来源，其水环境质量是影响人类生命健康的重要因素。
随着社会经济的不断发展，矿山开发、工农业和生活废污水排放等各种人为活动对湖泊环境的影响日益突出。
阿哈湖是位于贵阳市西南郊约8 km 的一个底层滞水季节性缺氧的人工水库。
汇水区域内分布有大小煤矿200余个，大量酸性矿坑废水长期入湖，下游又接纳生活污水，导致阿哈湖呈现重金属、营养盐和硫酸盐复合型污染的水体环境[1]。
岩溶地区湖泊具有强烈的酸缓冲能力，仅在煤矿废水污染下，微量金属元素易与还原态硫化物结合而固定在沉积物中，但在持续有机污染输入的情况下，则可能改变沉积物的氧化还原环境，容易使一些有害金属活化，重新迁移并造成严重的“二次污染”问题，严重威胁到湖泊/水库的水质安全[2]。
奉化江底泥碳、氮、硫转化功能基因的定量研究
奉化江底泥碳、氮、硫转化功能基因的定量研究顾卿;张旭;叶丹华;郑毓;孙静;魏铮;周莹【摘要】采用荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法研究了奉化江4大支流及干流下游底泥样品中碳、氮、硫元素生物地球化学循环过程中关键转化功能基因丰度的变化.结果表明,奉化江干流下游的产甲烷基因mcrA丰度显著高于上游,甲烷氧化基因pmoA的丰度在支流下游、支流汇合处、干流下游均较高;富营养区域采样点底泥中氨氧化细菌硝化基因amoA (AOB)丰度显著高于氨氧化古菌硝化基因amoA(AOA),而其他采样点的AOA丰度大于AOB;干流下游底泥样品中反硝化基因nosZ丰度显著高于上游;居民区附近采样点底泥中存在较多硫氧化菌(soxB基因)和硫酸盐还原菌(dsrB基因).相关性分析发现,pmoA与TN极显著正相关,AOB与NO3-极显著正相关,而nosZ与总碳(TC)、TN极显著正相关.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2016(038)011【总页数】8页(P60-67)【关键词】荧光定量PCR;功能基因;基因丰度;奉化江【作者】顾卿;张旭;叶丹华;郑毓;孙静;魏铮;周莹【作者单位】浙江省环境监测中心,浙江杭州310015;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;浙江省环境监测中心,浙江杭州310015;浙江省环境监测中心,浙江杭州310015【正文语种】中文水体中的微生物与区域环境有着密切的联系，其在物质循环与能量流动中起着非常重要的作用。
在水生态系统中，微生物既是各种有机物质的分解者和转化者，又是物质和能量的贮存者，同时有些微生物还是食物链中的重要生产者[1]。
微生物能直接利用动植物生命活动过程中产生的和死后分解形成的各类碎屑、生物大分子、氨基酸等，在分解过程中释放营养盐为水域植物进行光合作用提供养分。
硫酸盐还原菌的分离和生理特性研究
硫酸盐还原菌的分离和生理特性研究
陈效;孙立苹;徐盈;杨方星
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】2006(29)9
【摘要】从受氯碱化工废水严重污染的湖北鸭儿湖1号氧化塘底泥中分离获得了硫酸盐还原菌,研究了其生理特性以及温度、pH、盐度、Fe2+和硫化物等环境因子对其的影响。
结果显示,该硫酸盐还原菌营厌氧生活,革兰氏染色呈阴性,可以乳酸钠为碳源(电子供体),硫酸盐等为硫源(电子受体),该过程中有H2S的产生。
该菌在35℃、pH7.0、0.7%的盐度、0.5g/LFe2+和不含硫化物等条件下,达到最佳生长状态。
【总页数】3页(P38-40)
【关键词】硫酸盐还原菌;分离;生理特性
【作者】陈效;孙立苹;徐盈;杨方星
【作者单位】浙江工业大学生物与环境工程学院;武汉大学环境科学系;中科院水生生物研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X172
【相关文献】
1.混合硫酸盐还原菌的筛选及其生理特性研究 [J], 刘辰;周磊;高洁;张厚军
2.一株分离自输油管线中的硫酸盐还原菌生理生化特性及腐蚀行为研究 [J], 刘黎;
敬加强;谢俊峰;王鹏
3.一株耐酸硫酸盐还原菌的分离筛选及生理特性研究 [J], 陈涛;曹毅;伊芬芬;张辉;尹小波;胡国全;乔代蓉
4.一株硫酸盐还原菌的分离及生理生态特性的研究 [J], 甄卫东;任南琪;王爱杰;李建政
5.一株中度嗜盐硫酸盐还原菌的分离及生理特性研究 [J], 赵海;李安明;万波;刘克鑫
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海南红树林湿地可培养硫酸盐还原菌的垂直分布特征研究
海南红树林湿地可培养硫酸盐还原菌的垂直分布特征研究丁海;姚素平;刘桂建;刘常宏【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2016(022)004【摘要】利用厌氧微生物分离技术，对深度为1.2 m的海南红树林湿地沉积物钻孔样品进行了分离培养，共获得11株厌氧sulfate-reducing bacteria （SRB）菌株。
经显微观察和16S rDNA序列分析，可归纳为6个属，其中已经报道有芽孢杆菌属（Bacillus）、弧菌属（Vibrio）和梭状芽胞杆菌属（Clostridium），另外3个属分别为伯克霍尔德菌属（Burkholderia）、希瓦氏菌属（Shewanella）和海杆菌属（Marinobacterium）。
不同属的细菌对硫酸盐还原的速率最低为14.71%，最高可达56.78%，并且以上6属11株菌都能将+6价的硫还原生成-2价硫，并与培养基中的Fe2+结合生成黑色FeS沉淀，而这些无定形FeS沉淀是生成黄铁矿的前体。
红树林湿地SRB种群数量随沉积物深度的增加而降低，结合沉积物的地球化学分析测试结果表明，表层（0 cm）水界面的沉积物由于处于氧化-还原界面，氧气的周期性输入在一定程度上抑制了SRB的生长；随着深度增加（10~40 cm），充足的有机质、偏中性的pH值以及厌氧环境的增强，使得SRB 种类和数量明显增加；而60 cm以下沉积物中因TOC含量降低，减少了微生物可利用的碳源，pH值明显降低，Na+和Ca2+离子浓度明显增加，这些因素都抑制了SRB的生长，使得深部沉积物中SRB的种类和数量显著减少。
%Utilizing an anaerobic method of isolating microorganisms, we identified and cultured a total of 11 strains of anaerobic sulfate-reducing bacteria (SRB) from sediment samples collected from 1.2 m-deep mangrove swamps in Hainan.These SRB were classified into 6 genera based on their morphology that was observed under a microscopy and through sequence analysis of their 16S ribosomal DNA (16S rDNA). These include three reported genera: Bacillus, Vibrio, and Clostridium. They also include three newly discovered genera: Burkholderia, Shewanella, and Marinobacterium. The minimum rate of sulfate reduction of these bacteria was 14.71%, and the maximum rate was 56.78%. Moreover, all the 11 strains were able to reduce sulfurS6+to S2-, which was subsequently bound with iron (Fe2+) to produce black iron (II) monosulfide (FeS) precipitate. FeS precipitate is the precursor of pyrite. The population of SRB in the mangrove swamps decreased with depth. Geochemical analysis of the sediments reveal that the oxidation and reduction interface was located at interface of sediment and water (0 cm), and the periodic input of oxygen partially inhibited the growth of SRB. In contrast, as the depth of sediment increased (10-40 cm), an adequate supply of organic matter, a near-neutral pH, and an enhanced anaerobic environment led to a significant increase in both the number of SRB strains and the population of SRB. However, at depths greater than 60 cm, the total organic carbon (TOC) content in the sediment decreased, which reduced the carbon source available for microorganisms. In addition, both a significant reduction in pH levels and significant increases in sodium cation (Na+) and calcium cation (Ca2+) concentrations inhibited SRB growth, greatly decreasing the number of SRB strains and the total SRB population in the deep sediments. The geochemical characteristics ofthe sediments were the main factors affecting vertical distribution of SRB species in the mangrove swamp samples.【总页数】10页(P621-630)【作者】丁海;姚素平;刘桂建;刘常宏【作者单位】安徽省煤田地质局勘查研究院，合肥230088; 中国科学技术大学地球与空间科学学院，合肥230026;南京大学地球科学与工程学院，南京210023;中国科学技术大学地球与空间科学学院，合肥230026;南京大学生命科学学院，南京210093【正文语种】中文【中图分类】P593【相关文献】1.油田回注水硫酸盐还原菌电化学腐蚀特征研究 [J], 曾余祥;罗廷;王雅璇;袁子婷;杨杰;何斌2.东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究 [J], 张玉;贺惠;米铁柱;甄毓;付璐璐;陈烨3.海南岛西南侧海域底质硫酸盐还原菌分析 [J], 陈皓文4.油田采出液中硝酸盐还原菌的分离培养及对硫酸盐还原菌的抑制研究 [J], 庄文;段继周;邵宏波;张颖;闫化云;邢四俊5.海南岛尖峰岭林区大型真菌的垂直分布 [J], 弓明钡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
深海沉积物中的硫酸盐还原作用
深海沉积物中的硫酸盐还原作用
Canf.,DE;舒孝敬
【期刊名称】《海洋地质译丛》
【年(卷),期】1991(000)006
【摘要】引言许多过程控制着海洋沉积物中有机碳的氧化作用,包括氧呼吸、脱氮作用、金属氧化物还原作用、硫酸盐还原作用和甲烷生成。
在世界范围内,氧呼吸在数量上是最重要的,其次是硫酸盐还原作用。
但是,这两种过程的相对重要性是变化的,例如在近滨沉积物中,等量的有机物被硫酸盐还原作用和氧呼吸作用氧化,而在深海沉积物中,氧呼吸占优势。
【总页数】6页(P62-67)
【作者】Canf.,DE;舒孝敬
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P736.41
【相关文献】
1.阿哈湖沉积物-水界面硫酸盐还原作用的微生物及其同位素研究 [J], 汪福顺;刘丛强;梁小兵;朱建明;魏中青
2.南海北部陆坡沉积物中硫酸盐浓度变化模型与硫酸盐甲烷界面(SMI)的计算 [J], 张劼;雷怀彦;汪卫国;郝赛赛;龚楚君
3.西太平洋"暖池"深海沉积物中异化型亚硫酸盐还原酶基因多样性分析 [J], 杨宁;赵晶;王玉桥;曾润颖
4.油气藏中热化学和微生物硫酸盐还原作用 [J], 蔡春芳
5.塔中地区古生界热化学硫酸盐还原作用与原油中硫的成因 [J], 蔡春芳;邬光辉;李开开;陈利新;李梅;李宏涛
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洱海沉积物中反硝化细菌的分离与反硝化作用研究
洱海沉积物中反硝化细菌的分离与反硝化作用研究
奎一平;张文;林丽佳;倪兆林;申元英
【期刊名称】《生物技术进展》
【年(卷),期】2014(004)006
【摘要】自洱海十个点位的沉积物中富集筛选出101株反硝化细菌并从中筛选出1株较强反硝化能力的细菌,命名为EH314.该细菌接触酶(过氧化氢酶)试验、产硫化氢试验和淀粉水解均为阳性,葡萄糖氧化发酵实验结果为氧化菌,产脂酶(Tween 80)试验结果为阴性;初步鉴定该菌为产碱杆菌属细菌;对细菌反硝化能力进行测定发现,菌株EH314能有效地降解水体中的硝酸盐且反硝化可在有氧条件下进行.
【总页数】4页(P435-438)
【作者】奎一平;张文;林丽佳;倪兆林;申元英
【作者单位】大理市环境保护局,云南大理671000;大理学院公共卫生学院,云南大理671000;大理学院公共卫生学院,云南大理671000;大理学院公共卫生学院,云南大理671000;大理学院公共卫生学院,云南大理671000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.滇池沉积物中反硝化细菌及产甲烷菌的分子鉴别研究 [J], 尹利方;陈泽斌;夏体渊;王定康;姚丽媛;华金珠;徐胜光;王家银
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3.长江口海域夏季沉积物反硝化细菌数量及反硝化作用 [J], 李佳霖;白洁;高会旺;
王晓东;于江华;张桂玲
4.海洋沉积物中反硝化细菌的分离及去除硝酸盐氮的模拟试验 [J], 全为民;沈新强;甘居利;沈晓盛;陈亚瞿
5.海洋沉积物中反硝化细菌的分离及去除硝酸盐氮的模拟试验 [J], 全为民;沈新强;甘居利;沈晓盛;陈亚瞿
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云南洱海沉积物粒度组成及其环境意义辨识
云南洱海沉积物粒度组成及其环境意义辨识陈敬安;万国江【期刊名称】《矿物学报》【年(卷),期】1999(19)2【摘要】高原封闭、半封闭湖泊是气候和环境演化的敏感指示器，其沉积物记录具有连续性、敏感性和高分辨率的特点，在恢复和重塑各种短时间尺度的气候和环境演化序列上，具有其它自然历史记录无法替代的优势。
本文对洱海沉积物粒度垂直剖面进行了精细剖析，发现沉积物颗粒表现出明显的“细一粗一细”准周期变化特征，揭示了洱海区域气候“湿一干一温”的准周期波动。
多种指标的综合分析显示：洱海沉积物粒度组成较其它地球化学指标能更灵敏地反映过去气候变化信息；洱海区域主要表现为暖千一冷湿相交替的气候组合类型，且整体上问暖千方向发展；洱海区域至少存在两种时间尺度的气候准周期波动，目前正处于暖千期末期一冷湿期初期，气温将有所下降，水位将有所回升。
【总页数】8页(P175-182)【关键词】云南;洱南;沉积物;粒度组成;环境意义【作者】陈敬安;万国江【作者单位】中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P736.213【相关文献】1.云南洱海的环境沉积学：表层沉积物的粒度分布,水流方向和能量 [J], 李原;尚榆民2.柴达木盆地晚中新世河湖相沉积物粒度组成及其古环境意义 [J], 聂军胜;李曼3.青海湖QH-2000钻孔沉积物粒度组成的古气候古环境意义 [J], 刘兴起;王苏民;沈吉4.云南异龙湖沉积物粒度空间变化特征及其环境指示意义 [J], 张龙吴; 张虎才; 常凤琴; 段立曾; 胡京九; 李婷; 蔡萌; 张扬5.云南洱海的环境沉积学研究──表层沉积物的粒度分布、水流方向和能量 [J], 李原;李任伟;尚榆民;李宁波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
洱海近代沉积物中碳-氮-硫-磷的地球化学记录
洱海近代沉积物中碳-氮-硫-磷的地球化学记录万国江;白占国;王浩然;黄荣贵【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2000(029)002【摘要】在Pb和Cs计年基础上,对采自洱海深水湖区沉积物柱芯进行了C(无机碳)、C(有机碳)、N、S 含量和P形态分析.C垂直剖面具"沉降-降解-堆积"三阶段分布特征,沉降和堆积通量分别为12.7g/(m·a) 和7.20g/(m·a);降解速率常数为0.017a,寄宿时间为40a N的垂直分布与C相似,沉降和堆积通量分别为2.62g/(m·a)和1.21 g/(m·a);降解速率常数为C的1.4倍,寄宿时间仅为C的3/4 S 在沉积物柱芯中显示出较大波动,沉降和堆积通量分别为0.73g/(m·a)和1.23g/(m·a).P(有机磷)、P(总磷)和P(钙磷)呈同步变化,降解图示与C相似;P的转化导致P增高.C及原子比C/N随沉积物深度的变化趋势一致,有机质选择性分解不明显;堆积阶段C/N比为6.8,与海洋Redifield值相近,指示沉积物有机质主要来自陆源植物.C/S比由沉降阶段的l:0.021降至堆积阶段的1:0.065.上述说明.洱海沉积物既具有陆地湖泊特征(陆源有机质),又具海洋特点(C/N比一致);既具高纬度湖泊特征(C/N比和C/P比较低).又具亚热带湖泊特点(陆源控制的较高生产力).洱海沉积物中C及其相关元素现代沉积地球化学过程的上述多元特点是喜马拉雅隆起对云贵高原近代环境影响"低纬度-高海拔效应"的印证.【总页数】9页(P189-197)【作者】万国江;白占国;王浩然;黄荣贵【作者单位】中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳,550002;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳,550002;中国农业科学院土壤肥料研究所,北京,1OOO81;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳,550002;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳,550002【正文语种】中文【中图分类】P59;X414【相关文献】1.芦苇生长对沉积物中氮磷元素地球化学形态的影响 [J], 丁卓丽2.南黄海沉积物中氮、磷的生物地球化学行为 [J], 宋金明;李学刚;邵君波;贺志鹏;张乃星3.杭州湾及其邻近陆架区沉积物中有机碳、氮、磷和硅的地球化学 [J], 鲍根德4.云贵高原湖泊沉积物和水体氮,磷和硫的生物地球化学作用和生态环境效应 [J], 吴丰昌5.安徽龙河口水库沉积物碳、氮、磷地球化学记录及其环境意义 [J], 王立群;戴雪荣;华珞;张卫国;张福瑞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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研室 ， 贵州 贵阳
伟 梁小兵 郑娅萍２赵由之 ， ， ，
５ ００ ； ． 阳医学 院生物化 学与分子 生物 学教 ５０２ ２ 贵
（． １ 中国科学 院地球 化学研 究所环境地 球化学 国家重点 实验室 ， 贵州 贵 阳 ５０ ０ ） ５ ０２
摘要： 采用 Ｍ Ｎ法分析 了贵 州阿哈湖和云南洱海春秋 两个季节沉积物硫酸盐还原茵含 量， Ｐ 结果表明淡水湖
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硫 酸 盐 还 原 菌 （ ｕ ａ — ｄ ｃ ａｔ ｕ Ｓ Ｂ Ｓ ｌ ｔ ｒ ｕｉ ｂ ｅ ｍ， Ｒ ） ｆｅ ｅ ｎ ｃ ｒ ｇ ｉ 是 一类 在代谢 过 程 中可 以利 用硫 酸盐 为 电子受 体 并 产生高 浓度 Ｈ Ｓ的严 格厌 氧 菌 。该类 微 生物 除 了参 ２ 与硫 的生 物地 球 化学循 环 和 有机 物厌 氧 降解等 重 要 的生 物地 球化 学 过 程 ， 在 汞 的 甲基 化 、 还 苯类 的 降解 以及 铀 的转 化 等环 境 毒性 污染 物 的生 物迁 移转 化 中起 着重 要 的作 用 Ｊ 。分 析淡 水 湖泊 沉 积物 中
关键 词 ： 沉积物 ； 酸 盐还原 茵 ； 硫 阿哈 湖 ； 洱海 中 图分类 号 ： ６ ０９ 文献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ４ ６ ３ （０ ７ ０ — ０９ ０ １０ — ９ ３ ２ ０ ）３ ００ — ２
ｓ ｕ ｙ ｏ ｕ ｆｔ － ｅ ｕ ｉ ｇ ｂ ｃｅ ｉ ｎ ｅ ｉ ｅ ｔ ｆＡｈ ｋｅａ ｄ ｈ ｉＬａ ｅ ｔ ａ ｎ ｓ ｌａ ｅ ｒ ｄ ｃｎ ａ ｔ ｒａ ｉ ｓ ｄｍ ｎ ｓｏ ａ Ｌａ ｎ Ｅｒ ａ ｋ
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第２ ３卷第 ３期
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阿哈湖 和洱海沉积 物硫酸盐还原菌 研究
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泊沉积 物硫 酸盐还 原 茵含 量低 于海 洋沉 积物 ； 海沉 积物硫 酸盐还 原 茵含 量低 于 阿哈 湖沉 积物 ， 季沉积 物 洱 秋
硫酸盐还原茵含量高于春季 ， 且有该类微生物栖息的沉积物深度增加 。分析造成硫 酸盐还原 茵含量发生改
变 的环境 因素可 能是 沉积 物 中硫 酸根 浓度 、 温度 以及 有机 质 的变化 。