杭州西湖水域微生物结构与功能的研究

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1、浙江大学博士学位论文杭州西湖水域微生物结构与功能的研究姓名：吴根福申请学位级别：博士专业：植物病理学指导教师：周雪平20040601中文摘要下2001～2002年度对杭州西湖水域中微生物的结构与功能进行了研究。水体中可培养异养细菌(氮化细菌)和囿氮菌的年平均值分别为510和236CFU／mL．氨氧化细苗、：哑硝酸氧化细菌、硝酸盐还原菌和脱氮菌的数量分别为8．5、16、587和16MPN／mL；无机磷和有机磷分解菌分别为89CFU／mL和37MPN／mL：好氧性纤维素分解菌和厌氧性纤维素分解菌只有

2、7和5MPN／mL。而表层底泥中这10类功能微生物菌群的数量分别为2．27X105、7X104CFU旭，6_8x103、2．3×105、1．1×105、1．01x104MPN／g，5．15X104cru％、3．69×103MPN／g，292利400MPN悖(以干泥计)。从季：肖变化来看，大多数微生物苗群在温度较低的季¨反而较多；从湖医变化来看，总体说来异养型细苗在寓营养较重的两里湖数觜稍多，而臼养型的硝化细菌在水质相对较好的湖心丰度较高。对备功能菌群中的优势菌的鉴定表明．优势的氮化细菌为希瓦氏菌

3、属，产碱菌属，黄杆菌属，芽孢杆菌属或气单胞菌属；分离到的4个优势同氦细菌苗株中，一株为基瘤固氮根瘤菌。属于a一变形菌弧门，而另外3株都属_丁肠杆菌科，!J-

4、丁y．变形菌亚rJ。2个硝酸盐还原菌菌株分别为气单胞苗属和柠檬酸杆菌属的菌株，它们也都jJl于Y．变形菌亚门。对3株有代表性的无机磷分解菌和6株占优势的有机磷分解曲的鉴定显示，3株无机磷分解苗与巨大芽孢杆菌、大地杆菌和Janthinobacteriumlividum最相近，而6株有机磷分解菌分圳为同氮螺茁，产气肠杆菌-Blastobacte

5、raggregatus，表皮葡萄球菌，溶血不动杆菌和念珠菌。实验室试验表明．无机磷分解菌在台适条件F培养每天可释放出50皿g／mL的磷，而有机磷分解菌每天只能释放出2口g／mL水溶性磷。这些功能苗群较低的生物量和不太丰富的生物多样性预示着湖泊弱的水体自净能力。为了探明西湖水体中细菌生物量低的原因，通过添加不同营养盐类的纯种和自然培养试验，对异养细菌生艮的限制因子进行了研究。绱果表明生物可利用的有机碳是土要的限制性营养冈子．丽氮源和磷源的影响较小：湖水的高pH以及丰富的藻类和浮游动物生物量也制约了

6、异养细菌的生长。另外，湖水进行实验室培养时细菌的最大生长量可达105个／mL。此外，根据l计氯菌的主要限制性因子是磷这一特性。设计了一种被称为“同氮细菌生哎潜力试验”的评价水体限制性营养网子的新方法。该方法主要包括4个步骤：将样本在合适的条件r培养，让十著微生物得到最人限度的生}：=，然后过滤或离心击除初级生物量，在滤液中接入闻氯细幽，升测定同氮细菌的生长潜能。用在杭州西湖水域分离到的一固氮菌株Azomonassp．WS6．对富营养水体样本和自来水样本进行了限制性营养因子的监测，结果与传统的藻类

7、生K满力试验(AGP)和细菌再生潜力试验(BRP)相符，说明“同氮细菌生长潜力试验”是评价环境质量的一种有川的方法。关键词：杭州两湖，可培养异养细菌，氮利_I_fj细苗．磷细菌。纤维素分解菌，16SrRNA基冈，限制性营养冈子，尉氮曲生跃潜力。SummaryThestructureandfunctionofmicroorganismsinXiziLake，Hangzhou，werestudiedduringtheperiodfrom2001to2002．Resultsshowedthatinth

8、ewaterbodyofXiziLake，annualaverageofculturableplanktonicammonifiersandnitrogenfixerswere510and236CFU／mL，respectively；Ammoniaoxidizers，nitriteoxidizers，nitratereducersanddenitrifierswere8．5，16，587and16MPN／mL，respectively；Inorganicphosphatesolubilizing

9、bacteria(IPB)andorganicphosphorusmineralizingbacteria(OPB)were89CFU／mLand37MPN／mL，aerobicandanaerobiccellulosedecomposerswere7and5MPN／mL，respectively．Whileinthesediment，above10groupsofmicrobialcommunitieswere2．27X105，7×104CFU幢，6．8X103，2．3X105，1．1X105