中国环境科学

作者：李春艳, 谢珊珊, 王文文, 朱时俊, 闻晨, 李妮鸿, 骆霞

单位：1. 云南大学, 国际河流与生态安全研究院, 云南 昆明 650500;2. 云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室, 云南 昆明 650500

关键词：干湿交替循环,生物膜,微生物群落,抵抗力,恢复力

基金：国家自然科学基金资助项目(42167053,41807472);云南省基础研究计划优秀青年项目(202001AW070020);云南省千人计划“青年人才”项目(YNQR-QNRC-2018-123,C619300A019)

为研究干湿交替循环下生物膜的抗性机制,以天然水体生物膜为研究对象,基于室内控制实验,通过16S rRNA高通量测序和激光共聚焦显微成像等技术,探究干湿交替循环对生物膜形态结构及其微生物种群结构、多样性和功能的影响.结果表明,随着干湿交替循环频率从一轮(C1)增加到五轮(C5),生物膜厚度从9.10减小到6.46μm,胞外聚合物含量从2.64μm3/μm3(对照)减少到1.90μm3/μm3(C1),再增加到4.41μm3/μm3(C3),随后减少到1.54μm3/μm3(C5,P=0.004),活/死菌比例则从2.52(C1)增加到3.60(C3)再显著减少到0.72(C5,P=0.009),而比表面积和粗糙度系数无显著变化.与对照相比,干湿交替循环下生物膜内微生物群落丰富度和多样性下降,指示物种发生改变.当干湿交替循环的频率超过生物膜耐受程度(C5)时,生物膜内优势菌由变形菌转变为与蓝藻相关的菌群,且生物膜功能由化能异养转变为光合自养.可见,不同干湿交替循环频率下生物膜形态结构和微生物种群结构不同,且在干湿交替循环频率较低时生物膜内微生物群落的生存策略表现为抵抗力,频率较高时表现为恢复力.

来源：2023年第2期

《中国环境科学》期刊编辑部

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