条斑紫菜养殖海域浮游植物和细菌的时空分布特征及其与环境因子的关系

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1、学校代码：10264研究生学号：M150150275上海海洋大学硕士学位论文题目：条斑紫菜养殖海域浮游植物和细菌的时空分布特征及其与环境因子的关系英文题目：ThetemporalandspatialdistributioncharacteristicsofphytoplanktonandbacteriaandtheirrelationshipwithenvironmentalfactorsinthecultureareaofPorphyrayezoensis专业：渔业研究方向：生态养殖姓名：孙藤芹指导教师：汪文俊副研究

2、员二O一八年五月上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文条斑紫菜养殖海域浮游植物和细菌的时空分布特征及其与环境因子的关系摘要本论文围绕条斑紫菜对养殖水体浮游植物和细菌多样性的影响展开探索。基于16SrDNA的高通量测序技术对长岛和日照紫菜养殖区的细菌多样性分布进行了研究；用浮游藻类计数法对日照紫菜养殖区的浮游植物进行计数和分类。实验结果如下：（1）关于日照海区环境因子的分析结果：海区的不同对溶解氧有显著性影响（p<0.05），养殖区的溶解氧均比近岸和外海区的溶解氧高。海区的不同及月份的不

3、同对盐度、pH、透明度均有显著性影响（p<0.05），其中外海区的盐度显著高于近岸和养殖区，1月盐度最低，11月盐度最高；外海区的pH与近岸pH和养殖区的pH均有显著性差异（p<0.05），3月的pH与其它月份的pH均有显著性差异（p<0.05）。月份的不同对总悬浮物（TSS）、无机氮盐、磷酸盐及硅酸盐浓度有显著性影响（p<0.05），多重比较分析结果表明，2月和3月的硝酸氮和硅酸盐的浓度较低，与11月和1月的相比呈显著性差异（p<0.05）；3月的磷酸盐的浓度较低，与2月和11月的相比呈显著性差异（p<0.05）；2

4、月的氨氮和亚硝酸氮的浓度较低，与3月的相比呈显著性差异（p<0.05）。月份的不同对浮游植物丰富度、均匀度、香农指数和辛普森指数均有显著性影响（p<0.05）。养殖区浮游植物与环境因子之间有一定的相关性：1）浮游植物的丰度与溶解有机氮DON、总溶解态氮TDN及溶解有机碳DOC及DON/TON均呈显著或极显著的负相关关系；2）浮游植物的丰富度与DON、TDN、DOC及Si/DIN均呈显著或极显著的正相关关系，而与颗粒有机碳POC呈显著的负相关关系；3）浮游植物的均匀度与DON、TDN、DOC及DON/TON均呈显著的正相

5、关关系；4）浮游植物的香农指数与磷酸盐呈显著的正相关关系；5）浮游植物的辛普森指数与DON及DON/TON均呈显著的正相关关系。（2）日照海区水环境细菌多样性很丰富，变形细菌门（Proteobacteria）为优势菌门。从整个调查海区来看，日照细菌多样性时间上表现为：2017年1月的最高，2I上海海洋大学硕士学位论文月次之，3月最低；区域上表现为：PF区的细菌多样性最高，COS区最低。日照海区的细菌群落结构受时间影响明显，每次采样对应的的各个海区优先聚在一起，从区域分布上看，除了2017年2月份的近岸边（CNS3）和外

6、海区（COS3）的细菌群落结构明显区分于紫菜养殖区（PF3），其他3个月份都是近岸边（CNS1、CNS2、CNS4）和紫菜养殖区（PF1、PF2、PF4）明显区分于外海区(COS1、COS2、COS4)，同时PCA图显示，细菌群落结构的相似程度为3月>2月>1月>11月。通过LEFse分析组间菌群差异，11月份区域间菌群分布差异最大，1月份次之，2、3月份各区域间几乎没有差异较大的菌群。环境因子与环境微生物具有一定的关联性，如日照海区的十八杆菌属（Octadecabacter）与pH和NH+4呈显著正相关，假鲁杰氏菌（

7、Pseudoruegeria）与POC呈显著正相关，柠檬酸杆菌属（Citrobacter）与盐度呈显著负相关，陆丹氏菌（Loktanella）与盐度、POC、TSS显著呈正相关。盐单胞菌属（Halomonas）、嗜冷单胞菌属（Psychromonas）、微单胞菌属（Marinomonas）是典型的紫菜外生细菌与紫菜的生长密切相关。（3）长岛海区水环境细菌多样性较丰富，其中变形细菌门（Proteobacteria）丰度最高。细菌物种多样性呈现由近岸区（CDCNS）、养殖区（CDPF）、外海区（CDCOS）递减的趋势。分别

8、基于所有细菌组成以及相对丰度最高的前20个属/种进行聚类分析，结果均显示，CDCNS和CDCOS首先聚在一起，明显区别于CDPF区。专属CDPF区的优势菌包括鼠尾菌（Muricauda）、假单胞菌（Pseudomonas）、盐单胞菌（Halomonas）、赤杆菌（Erythrobacter）、海杆菌（Marinobacter）。溶