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在湖泊生态系统中水体细菌群落主要以颗粒附着态和自由悬浮态两种不同的生活方式存在，不同生活方式细菌类群在结构组成和功能上的差异导致了对有机物的矿化以及环境响应的不同。在洪泛湖泊中，沉积物和水体间存在着频繁的物质交换，强烈的水文活动使沉积物成为影响水体浮游细菌的一个重要方面。因此，对洪泛湖泊中颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落的分布特征和功能及其与水体环境和沉积物细菌联系的深入研究，有助于我们更好的了解水体中不同生活方式细菌在湖泊生态系统中扮演的重要角色。本课题于2018年对鄱阳湖四个水文期(涨水期、丰水期、退水期、枯水期)和四个湖泊区域(入湖河口、南湖区、北湖区、出湖口)的水体和沉积物进行取样分析，采用16sDNA高通量测序重点探索了水体颗粒附着态和自由悬浮态细菌的多样性、群落组成和物种功能，进一步建立了颗粒附着态和自由悬浮态细菌与环境因素、沉积物细菌之间的相关性。获得的主要结论如下：
(1)鄱阳湖表层水体和沉积物理化特征存在着显著的时空差异。水体和沉积物的理化性质对水文季节的变化产生不同的响应，水体中总磷(TP)和透明度(SD)是随水文季节的变化最为显著的因素，相较于退水期和枯水期，涨水期和丰水期总磷(TP)浓度较低，透明度(SD)较高；沉积物的总氮(TN)和有机质(AFDM)的含量随水文季节的变化最为显著，涨水期和丰水期总氮(TN)含量较高，退水期和枯水期有机质(AFDM)较高。鄱阳湖不同区域水体和沉积物理化性质显著不同，造成区域差异的可能原因是涨水期由入湖河流带来的外源的营养元素和有机物的输入。水体中的总磷(TP)由入湖口到出湖口逐渐降低，透明度(SD)逐渐升高；沉积物中退水期时南湖区的总磷(TP)、总氮(TN)和有机质(AFDM)是区域差异的主要理化因素，且含量最高。
(2)颗粒附着态细菌群落的α多样性显著高于自由悬浮态细菌群落，颗粒附着态和自由悬浮态细菌的α多样性在时间和空间上与沉积物细菌的α多样性变化规律存在显著差异。水文活动对水体细菌和沉积物细菌群落产生不同的影响，而水体中自由悬浮态细菌和沉积物细菌的α多样性具有相同的空间分布特征。具体表现为：时间上，颗粒附着态细菌群落和自由悬浮态细菌群落均在丰水期最低，枯水期最高，而沉积物细菌群落α多样性在丰水期最高；空间上，颗粒附着态细菌群落的α多样性在涨水期和丰水期时入湖口最高，退水期时南湖区最高，自由悬浮态细菌群落和沉积物细菌的α多样性在涨水期时南湖区最低，丰水期时南湖区最高，枯水期时入湖口最高。
(3)鄱阳湖水体中颗粒附着态、自由悬浮态和沉积物中主要的细菌群落组成相同，都由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)组成，不同的是水体颗粒附着态和沉积物细菌群落中变形菌门丰度最高(相对丰度均为53%)，而自由悬浮态细菌群落放线菌门(48%)丰度最高。尽管水体和沉积物中的微生物群落组成差异很大，总体来看在水文季节的分布上颗粒附着态细菌群落与沉积物细菌群落的分布规律更相似，不同的地方在于颗粒附着态细菌群落在丰水期富集了蓝藻门(Cyanophyta, 1%)，而沉积物细菌群落在退水期和枯水期富集了硝化螺旋菌门(Nitrospirae, 2.8%)。
(4)功能预测表明颗粒附着态细菌群落和自由悬浮态细菌群落均以化能异养功能为主，颗粒附着态细菌群落在丰水期具有较高的光营养功能，而自由悬浮态细菌群落在枯水期的碳水化合物水解和甲基代谢上的活性更高。代谢功能分析表明，鄱阳湖生态系中自由悬浮态和沉积物细菌群落共同驱动着异养分解代谢过程，而颗粒附着态细菌驱动着生态系统的光合营养过程。具体表现为：自由悬浮态细菌群落和沉积物细菌群落的代谢功能更相似，都富集了大量的碳水化合物代谢和脂质代谢，这与自由悬浮态细菌群落和沉积物细菌群落中丰度较高的放线菌门(自由悬浮态细菌：48%，沉积物细菌：7.9%)相关，能够优先利用低质量小分子有机物。颗粒附着态细菌群落中富集了光合作用途径，这与颗粒附着态细菌群落中富集的蓝藻门(Cyanophyta, 1%)有关。
(5)水体中自由悬浮态细菌群落结构简单，多样性受环境影响较大，但能形成小而多聚集群落来增加对环境的适应性，颗粒附着态细菌群落结复杂，丰富的物种使群落的稳定性更强；影响水体颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落结构和多样性最大的环境因素为温度(Tm)，此外还有溶氧(DO)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、透明度(SD)和叶绿素α(Chlα)等，而影响沉积物细菌群落结构和多样性主要环境因素为沉积物含水量(SM)和总氮(TN)。水体环境中对群落影响相似的环境因子暗示着颗粒附着态和自由悬浮态群落之间存在着更多的联系(合作或竞争)，我们的结果还显示丰水期颗粒附着态细菌受透明度(SD)的影响主导着鄱阳湖生态系统的光合营养过程，枯水期自由悬浮态细菌受溶解氧(DO)的影响主导着鄱阳湖生态系统的化能分解过程。
综上所述，我们的研究发现鄱阳湖中颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落的结构、组成和生态功能具有明显的时空效应，同时颗粒附着态和自由悬浮态细菌在组成和功能的差异造成与沉积物细菌之间关联性的不同。我们的结果显示了水体环境中颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落彼此之间存在着更紧密的联系，但与沉积物细菌群落之间没有发现直接的(竞争和合作)关联，同时我们又发现颗粒附着态和自由悬浮态细菌在多样性、群落组成和功能上与沉积物细菌群落之间存在着相似的变化规律，这样结果可能暗示了湖泊生态系统各部分之间并不是相互独立的，因此对湖泊生态系统的研究需要综合考虑多个方面。本课题的发现不仅深化了我们对鄱阳湖生态系统中颗粒附着态细菌和自由悬浮态细菌生态作用的全面认识，也为其他的洪泛型淡水湖泊生态系统的微生物生态功能的研究提供了依据。
(1)鄱阳湖表层水体和沉积物理化特征存在着显著的时空差异。水体和沉积物的理化性质对水文季节的变化产生不同的响应，水体中总磷(TP)和透明度(SD)是随水文季节的变化最为显著的因素，相较于退水期和枯水期，涨水期和丰水期总磷(TP)浓度较低，透明度(SD)较高；沉积物的总氮(TN)和有机质(AFDM)的含量随水文季节的变化最为显著，涨水期和丰水期总氮(TN)含量较高，退水期和枯水期有机质(AFDM)较高。鄱阳湖不同区域水体和沉积物理化性质显著不同，造成区域差异的可能原因是涨水期由入湖河流带来的外源的营养元素和有机物的输入。水体中的总磷(TP)由入湖口到出湖口逐渐降低，透明度(SD)逐渐升高；沉积物中退水期时南湖区的总磷(TP)、总氮(TN)和有机质(AFDM)是区域差异的主要理化因素，且含量最高。
(2)颗粒附着态细菌群落的α多样性显著高于自由悬浮态细菌群落，颗粒附着态和自由悬浮态细菌的α多样性在时间和空间上与沉积物细菌的α多样性变化规律存在显著差异。水文活动对水体细菌和沉积物细菌群落产生不同的影响，而水体中自由悬浮态细菌和沉积物细菌的α多样性具有相同的空间分布特征。具体表现为：时间上，颗粒附着态细菌群落和自由悬浮态细菌群落均在丰水期最低，枯水期最高，而沉积物细菌群落α多样性在丰水期最高；空间上，颗粒附着态细菌群落的α多样性在涨水期和丰水期时入湖口最高，退水期时南湖区最高，自由悬浮态细菌群落和沉积物细菌的α多样性在涨水期时南湖区最低，丰水期时南湖区最高，枯水期时入湖口最高。
(3)鄱阳湖水体中颗粒附着态、自由悬浮态和沉积物中主要的细菌群落组成相同，都由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)组成，不同的是水体颗粒附着态和沉积物细菌群落中变形菌门丰度最高(相对丰度均为53%)，而自由悬浮态细菌群落放线菌门(48%)丰度最高。尽管水体和沉积物中的微生物群落组成差异很大，总体来看在水文季节的分布上颗粒附着态细菌群落与沉积物细菌群落的分布规律更相似，不同的地方在于颗粒附着态细菌群落在丰水期富集了蓝藻门(Cyanophyta, 1%)，而沉积物细菌群落在退水期和枯水期富集了硝化螺旋菌门(Nitrospirae, 2.8%)。
(4)功能预测表明颗粒附着态细菌群落和自由悬浮态细菌群落均以化能异养功能为主，颗粒附着态细菌群落在丰水期具有较高的光营养功能，而自由悬浮态细菌群落在枯水期的碳水化合物水解和甲基代谢上的活性更高。代谢功能分析表明，鄱阳湖生态系中自由悬浮态和沉积物细菌群落共同驱动着异养分解代谢过程，而颗粒附着态细菌驱动着生态系统的光合营养过程。具体表现为：自由悬浮态细菌群落和沉积物细菌群落的代谢功能更相似，都富集了大量的碳水化合物代谢和脂质代谢，这与自由悬浮态细菌群落和沉积物细菌群落中丰度较高的放线菌门(自由悬浮态细菌：48%，沉积物细菌：7.9%)相关，能够优先利用低质量小分子有机物。颗粒附着态细菌群落中富集了光合作用途径，这与颗粒附着态细菌群落中富集的蓝藻门(Cyanophyta, 1%)有关。
(5)水体中自由悬浮态细菌群落结构简单，多样性受环境影响较大，但能形成小而多聚集群落来增加对环境的适应性，颗粒附着态细菌群落结复杂，丰富的物种使群落的稳定性更强；影响水体颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落结构和多样性最大的环境因素为温度(Tm)，此外还有溶氧(DO)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、透明度(SD)和叶绿素α(Chlα)等，而影响沉积物细菌群落结构和多样性主要环境因素为沉积物含水量(SM)和总氮(TN)。水体环境中对群落影响相似的环境因子暗示着颗粒附着态和自由悬浮态群落之间存在着更多的联系(合作或竞争)，我们的结果还显示丰水期颗粒附着态细菌受透明度(SD)的影响主导着鄱阳湖生态系统的光合营养过程，枯水期自由悬浮态细菌受溶解氧(DO)的影响主导着鄱阳湖生态系统的化能分解过程。
综上所述，我们的研究发现鄱阳湖中颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落的结构、组成和生态功能具有明显的时空效应，同时颗粒附着态和自由悬浮态细菌在组成和功能的差异造成与沉积物细菌之间关联性的不同。我们的结果显示了水体环境中颗粒附着态和自由悬浮态细菌群落彼此之间存在着更紧密的联系，但与沉积物细菌群落之间没有发现直接的(竞争和合作)关联，同时我们又发现颗粒附着态和自由悬浮态细菌在多样性、群落组成和功能上与沉积物细菌群落之间存在着相似的变化规律，这样结果可能暗示了湖泊生态系统各部分之间并不是相互独立的，因此对湖泊生态系统的研究需要综合考虑多个方面。本课题的发现不仅深化了我们对鄱阳湖生态系统中颗粒附着态细菌和自由悬浮态细菌生态作用的全面认识，也为其他的洪泛型淡水湖泊生态系统的微生物生态功能的研究提供了依据。