湖泊水体微生物四醚膜脂化合物研究进展     

李婧婧  杨欢  郑峰峰  高超  雷丽丹 《湖泊科学》2021,33(5):1334-1349

来源于微生物膜脂的甘油二烷基甘油四醚类(GDGTs)化合物是近年来被广泛用于古环境定量重建研究的化合物之一,究其原因在于此类化合物对环境响应敏感,特别是温度与pH值等,据此而建立的一系列GDGTs指标有效定量重建海洋、湖泊、泥炭以及土壤等不同沉积载体的环境信息.目前已在全球范围广泛开展湖泊沉积物GDGTs的研究工作,相继建立的全球以及不同区域尺度的湖泊沉积物GDGTs校正方程,已被用于湖泊古环境的定量重建研究,有效记载古湖泊环境变迁信息.相较之下,基于湖泊水体GDGTs的调查工作则起步较晚,但越来越多的研究显示,不同类型湖泊水体普遍贡献GDGTs,然而究竟此类水生来源GDGTs是否与陆源以及湖泊沉积物GDGTs具有类似的分布,以及他们对环境因素的响应如何,这都为湖泊古温度定量重建研究带来不确定性.基于此,本文总结这10年来湖泊水体GDGTs研究工作的进展,首先阐述湖泊水体不同来源(古菌以及细菌)GDGTs的分布情况,研究发现水体不同层位GDGTs浓度以及各组分之间存在差异,并且水深在不同湖泊对GDGTs浓度以及各组分相对比例的影响存在差异.此外还总结湖泊水体中古菌来源isoGDGTs以及细菌来源brGDGTs的生物来源,并进一步分析环境因素对不同深度水体GDGTs分布的影响,虽然温度依然是影响水体中GDGTs分布的首要因素之一,然而湖泊水深、温度以及水体中溶解氧浓度等因素存在着一定的耦合关系,这些因素往往协同作用于水体GDGTs,因此会为评估环境因素对水体GDGTs的影响带来难度.  相似文献   

内陆水体好氧甲烷氧化过程研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

秦宇  黄璜  李哲  鲁伦慧  汤琼  苏友恒  李欣芮 《湖泊科学》2021,33(4):1004-1017

内陆水体是全球碳循环的关键组成部分,是大气中甲烷(CH_4)的重要来源,每年从内陆淡水与自然湿地排放进入大气的CH4约为185～357 Tg/a.通常,内陆水体中CH_4主要由分布于水层底部的厌氧区或沉积层内的产甲烷菌介导产生,其向水层表面传输的过程中易被甲烷氧化菌所氧化.甲烷氧化菌可分为好氧甲烷氧化菌和厌氧甲烷氧化菌,有氧条件下,由好氧甲烷氧化菌介导的好氧甲烷氧化过程是水体中甲烷氧化过程的主要形式,湖泊底部产生的CH_4总量中约有99%可以被上覆水体中的好氧甲烷氧化过程所消耗.本文收集文献综合分析阐明,好氧甲烷氧化过程是由水环境因子、水文条件以及不同内陆水体的生态系统特征共同调控,同时也表现在了好氧甲烷氧化菌的生境偏好上.复杂的调控过程构建了内陆水体向大气输送CH_4的动态平衡,并最终反映在内陆水体对全球CH_4循环、碳循环作出的贡献上.  相似文献   

金鱼藻(Ceratophyllum demersum)调控浮游植物捕获磷与生长的策略     

马晓航  代嫣然  吴娟  李柱  崔娜欣  钟非  成水平 《湖泊科学》2017,29(1):186-192

水体浮游植物具有捕获利用磷的能力以及沉水植物能够显著抑制水体中藻类生长已得到国内外广泛共识,但相应的潜在机制尚缺乏深入了解.本研究选取金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,基于室内模拟实验,探讨了沉水植物调控浮游植物捕获磷与过度生长的机制.结果显示,尽管未种植金鱼藻的对照组上覆水中总磷、总溶解态磷和可溶性活性磷的平均浓度均显著高于种植金鱼藻的实验组(约4倍),但是两个系统中这3种磷浓度随时间的变化趋势均符合S形的对数曲线.实验组藻类密度、有效光量子产量、总碱性磷酸酶活性(TAPA)以及细颗粒碱性磷酸酶活性(细颗粒APA)也远低于对照组.此外,对照组中粗颗粒碱性磷酸酶活性(粗颗粒APA)占TAPA的44.7%,显著高于细颗粒APA.结构方程模型结果表明,对照组水体藻类密度对TAPA具有直接的正向作用,而金鱼藻的生长显著弱化了不同形态磷与APA、藻类密度、细菌动力以及光量子产量之间的相互作用.这说明沉水植物对水体浮游植物生长的调控具有多种策略.  相似文献   

水体细菌碱性磷酸酶及其编码基因研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

戴江玉  高光  吴时强  吴修锋  周杰  薛万云  杨倩倩  陈丹 《湖泊科学》2016,28(6):1153-1166

水体溶解性反应磷是浮游植物可直接利用的主要磷营养形式,细菌碱性磷酸酶催化的有机磷矿化过程则是维持溶解性反应磷供给的重要途径.通过总结细菌碱性磷酸酶的种类与分布特征,发现主要包括Pho A、Pho X和Pho D 3种类型细菌碱性磷酸酶,其中超过50%的Pho X分布于细菌细胞的外部环境,对溶解性反应磷的循环再生尤为重要.综述水体产碱性磷酸酶细菌群落组成的研究进展,以及影响编码基因表达的环境因素,对比分析产碱性磷酸酶细菌群落鉴定方法的特点及发展趋势.细菌碱性磷酸酶编码基因的研究多关注寡营养海洋生态系统,对于同样存在磷限制问题的富营养化湖泊生态系统鲜有涉及,而构建针对典型富营养化湖泊生态系统的细菌宏基因组数据库,则可为建立淡水生态系统细菌碱性磷酸酶及其编码基因的研究方法奠定基础,有助于认识湖泊水华频发的微生物学驱动机制.  相似文献   

南海北部冷泉碳酸盐岩和石化微生物细菌及地质意义   总被引：23，自引：1，他引：22  

陈多福  黄永样  冯东  苏正  陈光谦 《矿物岩石地球化学通报》2005,24(3):185-189

通过对2002年广州海洋地质调查局在南海北部海域拖网采集的碳酸盐岩样品进行岩石、矿物、微量元素和同位素特征的研究,证实在南海水合物远景区发育有冷泉碳酸盐岩。冷泉碳酸盐岩形态类似于烟囱,主要由方解石、伊利石、石英、黄铁矿和一种未知的矿物组成。保存了很可能是石化的甲烷氧化和硫酸盐还原细菌。碳酸盐岩矿物的δ^13CPDB为-51.24‰～-51．757‰。碳酸盐岩矿物的页岩标准化稀土元素配分模式具无Ce和Eu异常、微弱的轻稀土亏损和中稀土富集特征,表明形成于还原的缺氧环境,显示了冷泉碳酸盐岩的特征,指示在南海北部水合物远景分布区内冷泉活动的近海底可能发育有水合物。  相似文献   

细菌源3-羟基脂肪酸作为环境变化代用指标的研究进展     

孙棋棋  宋金明  袁华茂  李学刚 《海洋科学》2021,45(8):98-108

细菌源3-羟基脂肪酸(C₁₀–C₁₈)作为环境变化指示指标具有良好的应用前景,但相关研究还很不系统,在海洋环境中的应用刚刚起步。3-羟基脂肪酸主要用于环境中pH和温度的重建,通过其支链比(异构和反异构3-羟基脂肪酸之和/正构3-羟基脂肪酸之和)与pH的显著正相关关系反演环境中的pH,通过其C₁₅和C₁₇同系物的反异构/正构比(RAN₁₅和RAN₁₇)与大气年均温的显著负相关关系反演环境中的温度,相比基于GDGT或其他生物标志物的环境代用指标具有明显的优势。然而,陆地生态系统中基于3-羟基脂肪酸的环境指标不适用于海洋环境,最新研究提出了基于3-羟基脂肪酸的新的海洋温度指标(RAN₁₃),而3-羟基脂肪酸作为海洋环境中pH替代指标的成功应用尚未见报道。3-羟基脂肪酸与特定细菌群落的空间耦合或菌株培养实验显示含有3-羟基脂肪酸的细菌可能主要是变形菌、蓝细菌等。分析表明,3-羟基脂肪酸作为全球环境演变有效的替代指标需要更多的数据和证据支持,未来可从海洋适用性、新指标体系和微生物来源几个方面展开继续研究。  相似文献   

三种碳源对乌梁素海好氧不产氧光合细菌群落结构的影响   总被引：3，自引：1，他引：2  

赵吉睿  巩瑞红  李畅游  王瑞刚  陈晨  陈勿力吉玛  牛晓峰  冯福应 《湖泊科学》2014,26(1):113-120

好氧不产氧光合细菌(AAPB)营光合异养,在水体碳循环中起着重要作用.但是,碳源对AAPB群落结构的影响尚不明确.本文基于16S rDNA和光合反应中心合成中的关键基因——pufM基因,运用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,比较分析了在微生物分离培养中常用的3种碳源(葡萄糖、丙酮酸钠、酵母提取物)对乌梁素海水体总细菌及AAPB群落结构的影响.结果表明,不同碳源诱导7~21 d后,水体总细菌群落丰富度及多样性指数均有不同程度的提升,AAPB群落则呈现先升后降的趋势.3种碳源中,丙酮酸钠添加后对总细菌及AAPB菌群的丰富度和多样性的提升效果最好.测序及系统发育结果表明,乌梁素海水体经诱导后新检测到了一些原环境中未发现的菌属,一些具有特殊碳代谢能力的菌属丰度得到了提升.本研究为充分认识和理解AAPB的生态学作用和意义,及其富集、分离和培养提供了基础依据.  相似文献   

膜-生物反应器与活性污泥工艺处理氨氮废水的微生物特性比较   总被引：2，自引：1，他引：1  

高孟春  杨敏  佘宗莲  金春姬 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2005,35(5):830-834

考察了膜-生物反应器（MBR）与活性污泥工艺（CAS）处理无机氨氮废水的对比研究.结果表明,同CAS相比,MBR处于高容积负荷、低污泥负荷的运行状态下,硝化效果较好,除了短期的pH控制故障外,氨氮转化为硝酸盐氮的转化率可达99%.随着运行时间的增加,膜组件的截留作用导致MBR内胞外多聚物的积累,电镜扫描（SEM）不能观察到运行后期微生物的形态变化,然而,CAS中微生物形态变化不大.2个反应器中硝化菌、亚硝化菌和异养菌的变化趋势是一致的,异养菌仅为硝化细菌的万分之一;但与MBR相比, CAS中硝化菌数量少32%,亚硝化菌的数量少35%,异养菌数量少24%.  相似文献   

海水中致病菌检测研究进展   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘淑文  丁家旺  秦伟 《海洋科学》2017,41(2):145-156

海水中致病菌种类繁多、致病性强,对水产养殖和人体健康存在着潜在危害。传统的检测方法培养过程复杂繁琐、耗时长、效率低,难以满足实际工作的需求。因此,建立海水中致病菌的快速、灵敏、准确的检测技术势在必行。本文综述了流式细胞技术、分子生物学方法、免疫学方法和生物传感器技术等在海水致病菌检测中的应用,总结了上述方法在海水致病菌检测中的研究现状。  相似文献   

Hg对锦州湾表层沉积物异养细菌代谢酶活性的影响研究     

徐庆彤  刘瑞志  郭小雅  李捷  雷坤  刘庆庆  郝晨林 《海洋科学》2017,41(8):108-115

为了解重金属Hg对锦州湾海域表层沉积物中异养细菌的主要代谢酶的影响,采用Hakanson潜在生态危害指数法对锦州湾表层沉积物中重金属Hg开展潜在生态风险评价,利用平板扩散法测定了9个站位沉积物中异养细菌四种水解酶活性。结果显示:锦州湾海域表层沉积物中重金属污染严重,Hg的含量和潜在生态危害河口最为严重,向外逐步递减,表明本海域表层沉积物中的Hg主要由陆源输入;表层沉积物中异养细菌水解酶活性与抗性异养菌比例均表现为西南部河口区高于东北部外海海域,与重金属Hg的含量分布及Hakanson潜在生态危害指数基本相似,这表明长期高浓度的重金属污染,改变了锦州湾海域表层沉积物中的异养菌的生理代谢过程,在生理或遗传物质上对重金属产生了一定的抗性;磷酸酶、蛋白酶、脂肪酶与沉积物中Hg的含量具有显著正相关性,说明其对重金属Hg较为敏感,在一定程度上可作为反映锦州湾海域沉积物中重金属Hg污染状况的生物学指标。  相似文献