水平潜流人工湿地微生物群落的碳源代谢特性和功能多样性研究_邓欢欢

农业环境科学学报2007,26(6):2144-2149JournalofAgro-EnvironmentScience摘要:为深入研究人工湿地的碳去除机理,利用Biolog微平板,研究了水平潜流人工湿地基质微生物群落结构及代谢特性。平均色度变化表明基质上层微生物群落碳源代谢能力要高于下层;主成分分析结果表明人工湿地不同部位的基质微生物群落具有不同的群落结构;对不同碳源利用特性的分析表明,人工湿地基质微生物对糖类利用较强,而前部上层微生物对氨基酸和羧酸利用能力显著高于其他部位微生物,但对聚合物利用能力低于其他点;功能多样性指数研究显示,不同样点间丰度差别较小,而多样性和均匀性指数上层要高于下层,前部下层微生物群落的均匀性指数显著低于其他样点。研究表明,水平潜流人工湿地不同部位的基质微生物群落具有不同的群落结构和代谢功能。关键词:人工湿地;代谢特性;Biolog;功能多样性中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:1672-2043(2007)06-2144-06收稿日期:2006-11-24基金项目:上海市科委重大项目(06dz22109,06dz12307)作者简介:邓欢欢(1979—),男,博士研究生,主要从事水处理和生态修复研究。E-mail:now57@163.com联系作者:李建华E-mail:leejianhua@mail.tongji.edu.cn人工湿地是由人工基质(碎石、砂砾等)和生长在其上的水生植物组成,污水在湿地基质的表层或表面下流动,靠基质的吸附、植物吸收、微生物转化等一系列过程降解水中的营养物质,是一种有别于自然湿地的独特的土壤-植物一微生物系统[1]。人工湿地这种新型生态水处理技术,具有高效低耗、抗冲击、景观生态相容性好等诸多优点[2、3],被广泛用于处理生活污水、农业径流、工矿废水、养殖废水、富营养化水体等环境治理和生态恢复工程中[4~7]。基质微生物在人工湿地净化污染物过程中起着重要作用,微生物群落结构会随运行条件和基质环境的改变而变化,并表现出不水平潜流人工湿地微生物群落的碳源代谢特性和功能多样性研究邓欢欢,葛利云,蒋愉林,李建华,赵建夫(同济大学环境科学与工程学院,长江水环境教育部重点实验室,上海200092)AnalysisoftheCarbonMetabolicPropertiesandFunctionalDiversityoftheMicrobialCommunityinHori-zontalSub-surfaceFlowConstructedWetlandsDENGHuan-huan,GELi-yun,JIANGYu-lin,LIJian-hua,ZHAOJian-fu(KeyLaboratoryofYangtzeAquaticEnvironment,MinistryofEducation,CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniver-sity,Shanghai200092)Abstract:Themetabolicpropertiesandfunctionaldiversityofthemicrobialcommunityinhorizontalsub-surfaceflowconstructedwetlandswereanalyzedthroughthesole-carbon-sourceutilizationprofilesusingECOBiologmicroplates.Thevariationofaveragewellcolordevelop-mentexplainedthatthemetabolicactivityofuppersubstratemicroorganismswasgreaterthanlowersubstratemicroorganisms.Theresultsofprincipalcomponentanalysisshowedthedifferentstructureandmetabolicpropertiesofdifferentsubstratemicroorganisms.Amongthe31carbonsources,carbohydrateshadgreaterratesofcolordevelopmentforallsubstrates.Aminoacidsandcarboxylicacidsweremucheasiertobeutilizedbytheupperforepartsubstratemicroorganisms,butthemetaboliccapabilityofpolymerswaspoor.Thesignificanceofrichnessin-dic