生物膜法应用于白洋淀湿地生态监测的基质筛选研究

农业环境科学学报2010，29(10)：1876—1883JournalofAgro—EnvironmentScience生物膜法应用于白洋淀湿地生态监测的基质筛选研究王雪梅，刘静玲，马牧源(北京师范大学环境学院，水环境模拟国家重点实验室，北京100875)摘要：生物膜能够从群落水平上表征水生态系统的状态，研究应用生物膜的生态快速监测方法具有重要意义和应用前景。本研究以白洋淀湿地为例，综合运用原位生物膜法、群落分析法和生理生态学方法，通过分析生物膜的生物量、叶绿素、藻类群落组成、胞外酶活性和多糖等指标，对形成于不同人]二和天然基质上的生物膜进行比较研究，筛选出了适于草型湖泊湿地的原位生物膜基质。结果表明：不同的基质类型对生物膜的结构和功能产生显著影响。活性炭纤维上形成的生物膜与天然基质芦苇杆的生物膜在结构和功能上相似度高，差异度小于5％，而竹竿上生物膜的结构与前两者明显不同。活性炭纤维作为基质培养生物膜，经过10d培养即可达到稳定，可应用于白洋淀这类草型湖泊湿地的快速生态监测中，需进一步在不同水体单元进行研究，建立标准化方法并推广应用。关键词：生物膜；生态监测；基质筛选；白洋淀中图分类号：X835文献标志码：A文章编号：1672—2043(2010)10—1876—08ApplicationofBiofilmforEcologicalMonitoringinBaiyangdian：SubstrateSelectionWANGXne—mei，LIUJing—ling，MAMu—yuan(StateKeyLaboratoryofWaterEmironmentSimulation，SchoolofEnvironment，BeringNormalUniversity，Beijing100875，China)Abstract：Biofilmscanberegardedascommunity—levelmonitoringsystemsforaquaticecosystems．ConsideringthenecessityofmonitoringpollutantsandprotectingtheaquaticenvironmentoftheBaiyangdianLake，wehighlightthepotentialapplicationofbiofilmsasbiomonitorsandselectsubstrataintheLakedominatedbyaquaticplants．Thisstudywascarriedouttoinvestigatethebioflimsformedondifferentsub-stratabyintegrateduseofinsitubiofilm，communityanalysisandmethodsofphysiologicalecology．Wecomparedthebiologicalcharactemofthebiofilmsbymeasuringtheirbiomass，Chlorophyllconcentration，algalcommunity，extraeellularenzymeactivityofbacterialcommunitiesandpolysaecharidecontent．Theresultsshowedthatthestructureandfunctionofbiofilmswerecontrolledbydifferentsubstrata．Thebiofilmsonreedstemsnrfaceandthoseoncarbon—fibermembranehadsimilarstructuresandfunctionswiththediferenceofleSSthan5％．Thebiofilmonbamboosignificantlydifferedfromthe~nnertwo．10daysissuitablecultivationtimeforactivatedcarbonfiberinordertomakethestatusofbiofilmonactivatedcarbonfiberbecomestable．Thebiofilmoncarbon—fibermembraneisrecommendedforrapidecologicalmonitoringofthelakesdominatedbyaquaticplants，e．g．BaiyangdianLake，andfurtherbiomonitoringinvestigationswillbeneededamongdiferentwaterbodiestoestablishstandardizedm