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海草床中蕴含着丰富的微生物资源,微生物在生态系统生源物质循环和能量流动方面发挥重要作用。目前,有关我国南海海草床生态系统中微生物的多样性,特别是固氮群落的分布特征研究还未见系统报道。鉴于此,本论文以南海新村湾海草床生态系统为对象进行相关研究,旨在阐明其中微生物群落结构和分布特征。 1)可培养方法分析南海新村湾海草床细菌群落组成特征 通过对南海新村湾海草植株、水体及沉积物样品中可培养细菌分析,共获得496株可培养细菌,其主要分布在芽孢杆菌属(Bacillus)(35.17%)、弧菌属(Vibrio)(14.71%)和希瓦氏菌属(Shewanella)(6.66%)等。沉积物所含可培养细菌数目最多,为207株。海菖蒲(Enhalusacoroides)、泰来藻(Thalassia hemperichii)和海神草(Cymodocea rotundata)周围可培养细菌中差异较大类群为交替单胞菌目(Alteromonadales)、假单孢菌目(Pseudomonadales)和肠杆菌目(Enterobacteriales)。海草床中可培养细菌分布具有季节差异性,夏季和秋季所有样品中细菌数目均高于春季和冬季。3号站位所获得细菌数目最少。另外,对海草床中可培养固氮微生物研究,共获得7株固氮菌,为海草床中固氮微生物深入研究提供了菌株资源。 2)海草泰来藻沉积物中细菌群落组成和时空分布特征 利用DGGE方法对泰来藻周围沉积物中细菌群落组成的时空差异性进行分析,结果表明,海草泰来藻沉积物中主要类群为:变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria),其中,γ-变形菌纲(65.80%)所占比例最高。沉积物中细菌群落Shannon指数在冬季最高(3.23-3.35),春季和秋季相对较低。通过对沉积物样品所含细菌群落聚类分析,发现春季和夏季细菌群落可以分别聚类成簇,而秋季样品较为分散。另外,沉积物中总氮含量与细菌群落组成具显著相关性。 3)海草泰来藻共附生微生物群落结构特征 通过illumina二代测序方法对新村湾泰来藻共附生微生物群落组成进行深入分析,发现海草泰来藻共附生微生物主要分布在9个门类,其中,变形菌门、蓝细菌门和浮霉菌门(Planctomycetes)含量较多。α-变形菌纲(47.41-49.60%)和γ-变形菌纲(5.14-14.66%)为海草中微生物群落中的优势类群。T1(6.038)的Shannon指数高于T2(2.779)和T3(1.587)。 4)南海新村湾海草床沉积物、水体微生物群落的组成特征 通过二代测序方法,对南海新村湾海草床水体和沉积物中微生物群落分析,发现水体中优势群落为α-变形菌纲(28.12-34.68%)和γ-变形菌纲(16.84-32.64%),沉积物中优势群落为γ-变形菌纲(9.99-17.64%),δ-变形菌纲(16.75-38.19%)和£-变形菌纲(2.28-47.52%),其中,沉积物中约含1.84%的古菌。3号站位沉积物和水体中聚球藻和细菌的丰度低于1号站位和2号站位。海草床沉积物、水体中微生物分布与环境中氮和碳元素含量无显著相关性。 5)海草泰来藻沉积物中固氮微生物组成和时空变化特征 通过应用PCR-DGGE方法对南海新村湾泰来藻沉积物中固氮微生物组成和时空特异性分布分析,结果表明,固氮微生物群落主要分布在δ-变形菌纲(38.86%)、γ-变形菌纲(26.84%)、ε-变形菌纲(12.69%)和α-变形菌纲(9.41%)。沉积物样品聚类分析表明,不同样品之间具季节和空间差异性,其中,秋季固氮微生物Shannon指数最高(3.03-3.48),不同季节1号站位和2号站位Shannon指数均高于3号站位。固氮微生物群落组成与沉积物中总氮含量具显著相关性。