水生植物对沉积物微生物群落功能多样性的影响.pdf

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1、第32卷第6期长江科学院院报Vo1．32No．62015年6月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteJun．2015DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2015．06．0152015，32(06)：81—86水生植物对沉积物微生物群落功能多样性的影响赵良元，陶晶祥。刘敏(长江科学院a．流域水环境研究所；b．流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室，武汉430010)摘要：为研究水生植物对沉积物微生物群落功能多样性的影响，采

2、用Biolog—Eco微平板法分析非根际沉积物及菖蒲根际沉积物微生物群落功能多样性差异。结果表明：水生植物菖蒲的生长可大大提高沉积物中微生物的活性及多样性，菖蒲根际微生物总活性(AWCD)、微生物多样性指数(包括Shannon-Wiener指数、丰富度指数及Pielou均匀度指数)均显著高于非根际沉积物；菖蒲根际沉积物微生物主要是一些利用酯类及糖类作为碳源的微生物类群，而非根际沉积物微生物主要利用酯类及胺类碳源；菖蒲根际沉积物及非根际沉积物之间的代谢差异的碳源主要有D．纤维二糖、B．甲基D一葡萄糖苷、

3、葡萄糖一1一磷酸、D一半乳糖醛酸及D一葡萄胺酸、苯乙基胺、N一乙酰基-D-葡萄胺、D一半乳糖内酯、D。甘露醇及D，L．a．甘油。根际及非根际微生物群落功能多样性差异可为揭示水生植物对水环境沉积物的根际效应机制提供一定的科学依据。关键词：水生植物；Biolog—Eco；碳源利用；微生物群落代谢；菖蒲中图分类号：Q948．12文献标志码：A文章编号：1001—5485(2015)06—0081—06群落多样性对于揭示植物根际效应机制尤为重要。目前，关于微生物群落多样性研究多集中在有1研究背景机及无机污染物

4、对土壤微生物群落结构的影响方根际环境是指植物根周围几微米到几毫米的微面“j，而关于植物修复过程中微生物的研究主要观界面，是植物根系一环境一根际微生物相互作用集中在微生物数量及活力研究j，对于有机及无的场所H]。植物根系可为微生物提供大量繁殖的机污染土壤／沉积物的植物修复过程中植物对土壤附着环境，根际释放的氧气可提高微生物的新陈代或沉积物微生物群落多样性的研究较少。本试验采谢I4J，根系向外界环境(土壤、水体、沉积物)中分用可用于分析整个微生物群落、表征微生物群落的泌根系分泌物可为根际微生物提供丰富的营

5、养及碳功能潜力的方法——Biolog分析技术，以挺水植源，不同的根系分泌物又会产生不同的根际微生物物菖蒲(AcoruscalamusL．)为对象，研究了水生植物群落结构J。因此，在植物根际环境中有着较为丰对沉积物微生物群落功能多样性的影响，为揭示水富的微生物数量，较强的微生物活力以及与非根际生植物对水环境沉积物的根际效应机制提供一定的环境相比显著差异的微生物群落结构I4J。科学依据。以植物根际微生物降解为主要机制的植物修复技术以其绿色、原位、可持续的修复特点成为近年来2材料与方法环境修复领域的热点技术

6、J。目前，大量研究报道了有机污染土壤或沉积物植物修复过程中根际微生2．1试验材料物发挥的重要作用，如在多环芳烃、石油类污染物、本试验所用沉积物采自本地湖泊，为砂质沉积多氯联苯等有机污染物的修复过程中，修复植物根物。水生植物为野外湖泊采回并驯化后的菖蒲际微生物数量及活力提高了数倍至数十倍，根际效AcoruscalamusL．)，选取15～30cm的幼株作为试应明显"．9J。同时，植物可改变土壤或沉积物中的供植物。试验所使用的仪器为美国Biolog公司生产微生物群落结构，使得可以降解有机污染物的特定的GE

7、NIIIMicroStation自动快速微生物鉴定系统，微生物类群大量繁殖。因此，研究植物根际微生物微生物碳源测定板为BiologEco板(生态板)。收稿日期：2015—04—02：修回日期：2015—04—15基金项目：国家自然科学基金项目(51309020)；水利部公益性行业科研专项(201501019)；水利部“948”项目(201407)；中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2015016／SH)作者简介：赵良元(1983一)，男，甘肃民勤人，高级工程师，博士后，主要从事流域水环境

8、与水生态方面的研究，(电话)027—82828146(电子信箱)zhaoliangyuannew@163．COrn。82长江科学院院报2．2根际效应试验(4)Simpson指数D=1一Pi。沉积物经预风干、研磨、过筛后，选取0．3～(5)Pielou均匀度指数E=H／ln．s。0．5mm的粒度沉积物作为试验用沉积物，定量称取其中，c为31个碳源孔的吸光值；为对照孔15kg试验用沉积物至水生植物培养箱内(0．5m×的吸光值；n为31；Pi为有培养基的孔和对