《统计确定太湖沉积物污染梯度的关键指示分类群》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-02-27
  • 为准确检测人类行为因素对淡水生态系统变化的影响,将微生物-环境相关性和微生物之间的相互作用结合起来以确定受污染沉积物中的关键指示分类群。利用16S rRNA扩增子测序分析,对从太湖采集的23个沉积物样品中细菌群落的多样性、组成和共生模式进行了探测。Fisher的精确检测表明,样本的聚类分析可以显示细菌群落的相对丰度与沉积物的物理化学性质之间存在直接关系(P <0.0001)。这表明细菌群落可以用于检测淡水沉积物中的污染梯度。根据微生物 - 环境相关性,通过指示物种分析,初步确定了24个序列和60个家族的菌群可以作为不同污染水平的指示分类群。共生网进一步表明,虽然细菌群的多样性和组成在轻度和中度污染地区之间展示出了相似性,但是细菌群落的拓扑特征在不同的污染水平下是不同的。研究进一步对关键物种进行了指示分类群的筛选,这些细菌群落的共生关系展示出了共生网高的度值和低中间性向心值(即度> 5,中间性向心值<1000)。9个序列和13个家族的菌群最终被确定为富营养化太湖不同污染水平的关键指示分类群。从环境中获取的关键指示分类群可以追踪水生生态系统中不断增高的污染水平,并提供了一种监测对人类行为因素影响敏感的水域的新方法。

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    • 南京大学湿地生态学院与南京大学长春生态研究所的的研究人员在多个空间尺度探索了平原河网地区土地利用与沉积污染物的动态关系。文章发表在《CLEAN – Soil, Air, Water》期刊。在该研究中,研究人员绘制半圆形缓冲区(100,200,500,1000,1500和2000m)以表示六个空间尺度。多元分析包括主成分分析、Pearson相关分析和逐步回归分析,用于检测太湖流域非点源污染的特征空间尺度。 结果表明,水田、农村居民点、建筑和植被是沉积物污染变异性的最重要指标,沉积物污染受土地利用综合效应的影响。同样类型的土地利用可能产生不同的污染物浓度。人为土地利用对沉积物污染的影响可能具有不同的特征空间尺度,例如,500m缓冲区被确定为总氮、Hg、Pb和Zn的人类干扰空间临界尺度,1000 m缓冲区是Cd、Cr和Cu的临界尺度,1500 m缓冲区是有机物临界尺度,总磷在1000m-1500m受人类活动的影响显著。我们的结论是作为现有环境保护优先区域的河流两侧的1000 m缓冲区在太湖流域不是很有效,因此扩大优先保护区域对于优化其有效性至关重要。确定人为干扰特征空间尺度,可为太湖流域水环境保护管理提供新的思路。
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    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-03-11
    • 人为活动如采矿和农业,导致许多淡水系统的铜浓度升高。尽管这种污染的普遍存在以及原核生物的重要生态功能,但只有三项研究调查了原核生物群落对淡水沉积物中铜浓度的反应。为了解决这个问题,目前的研究调查了这些群落加入不同铜浓度的室外中型生物群中。我们利用下一代高通量测序技术及其功能,利用叶类似物诱饵和单一碳源利用法生态板进行群落的生理分析,对分类水平的原核生物群落进行了分析。通过DNA和RNA 16S核糖体RNA基因(rRNA)分析确定,仅含有46mg /kg铜的沉积物与对照相比具有明显不同的微生物群落。除此之外,沉积物群落显示铜在高铜条件下的碳底物利用率大大降低,而叶类似物上的群落也与对照池塘的群落不同。鉴于原核生物在包含碳循环的生态系统过程中的重要作用,这些变化可能具有很大的生态相关性,并且远远低于国际监管机构使用的“低风险”沉积物质量准则值(SQGV)。