Общностни композиции от фитопланктон и еукариоти по време на периоди на смесване на пиене

bg.waykun.com - Диета и загуба на тегло, днес

Мяомяо Ян

1 Ключова лаборатория по екологично инженерство в Шанси, Ключова лаборатория за северозападни водни ресурси, околна среда и екология, МОЕ, Университет по архитектура и технологии в Сиан, Сиан 710055, Китай; moc.361@jszmmY (М.Й.); nc.ude.tauax@nilgnitgnauh (T.H.); moc.361@9891doow_nivek (N.L.); moc.361@668800wkl (K.L.); moc.361@9102_yzgnorgnoR (R.Z.); moc.361@827naituyoaim (Y.M.); nc.ude.tauax@gnauh_nix (X.H.)

Шеннан Чен

Тинглин Хуанг

Баоцин Ли

2 Ключова лаборатория за интегриран контрол и управление на замърсяването на агро-околната среда, Гуангдонг институт за екологична наука и технологии, Гуанджоу 510650, Китай; nc.dg.lios@ilqb

Нан Ли

Кайвен Лю

Rongrong Zong

Ютян Мяо

Син Хуанг

Свързани данни

Резюме

1. Въведение

Резервоарите имат много важни екосистемни функции, като например, че са основен източник на питейна вода за местните жители и осигуряват напояване в селското стопанство, контрол на наводненията и производство на електроенергия [1,2]. Измененията в състоянието на резервоара и екосистемата могат да застрашат биологичното разнообразие и да причинят значителни загуби на устойчиви екосистемни стоки и основни екосистемни услуги за хората [3,4]. През последните години еутрофикациите, и особено образуването на водорасли, стават все по-тежки във водоемите и причиняват периодично повишаване на качеството на водата [5,6,7]. Следователно адекватното управление е от съществено значение и от първостепенно значение за резервоарите. Резервоарът е идеален еколого-екосистемен модел за изследване на физическите, химичните и биологичните характеристики на водната среда [3]. Вертикалните профили на качеството на водата са повлияни от физическата термична стратификация [2,3], а двигателите (напр. Температура, светлина, хранителни вещества) на цъфтежа на водорасли в олиготрофното бръснене на резервоар за питейна вода са изследвани през последните няколко десетилетия. По-малко изследвания обаче са фокусирани върху динамиката на фитопланктона и еукариотите по време на периоди на смесване на резервоари с питейна вода.

Цъфтежът на водорасли е широко разпространен и е постоянен глобален проблем, който може да засегне водните организми и да промени качеството на водата във водните екосистеми [8,9]. Традиционно се смята, че динамиката на популацията на фитопланктона е до голяма степен повлияна от абиотични променливи, включително концентрации на хранителни вещества, температура на водата, адекватна интензивност на светлината, стойности на рН и CO2 [10,11]. Биологичните взаимодействия при регулиране на цъфтежа на водорасли едва започват да се идентифицират. С непрекъснато задълбочаващите се проучвания на екологичната оценка на сладководната система и избухването на механизма на цъфтежа на водорасли, все по-често се признава, че образуването на цъфтеж на водорасли е тясно свързано с водни микроби като бактериални и гъбични съобщества [1,10]. Тези микроорганизми, като основен фактор за първичната производителност, играят критична роля във водните хранителни мрежи, циклирането на хранителни вещества, глобалните биогеохимични цикли и освобождаването на кислород [12,13]. Нашите познания за биотичните фактори обаче далеч не са холистични и липсва разбиране за връзката между фитопланктона и микробния състав на еукариотната общност, особено инстрафицираните резервоари за питейна вода [14,15].

За тази цел използвахме техника за секвениране с висока производителност (ДНК последователност на Illumina Miseq), за да изследваме състава на общността вода-еукариот в резервоара за питейна вода Jinpen. Традиционен микроскопски метод е използван за анализ на изобилието и състава на фитопланктонната общност. Нещо повече, базиран на корелация мрежов анализ беше използван за изследване на специфичните асоциации между тези две общности. Основните цели на настоящото ни проучване бяха, както следва: (1) изследване на временните вариации на фитопланктонната общност от октомври до декември 2018 г .; (2) оценка на състава и структурата на общността на еукариотния планктон чрез техника за секвениране на ДНК с висока производителност; и (3) оценява съвместното съществуване и взаимодействието на съставите на фитопланктона и еукариотните микроби, както и връзката им с параметрите на качеството на водата. Това проучване ще подобри нашето разбиране за потенциалната роля на микробното разнообразие като важен двигател за цъфтежа на водорасли в сладководните екосистеми.

2. Експерименти

2.1. Проучване на сайтове и вземане на проби

Вземането на полеви проби беше проведено във водоем Jinpen (34 ° 42′ – 34 ° 13 ′ с.ш .; 107 ° 43′ – 108 ° 24 ′ изток) [2], разположен в град Xi’an, провинция Shaanxi, Северозападен Китай. Това е резервоар с форма на каньон със силна термична стратификация (през лятото и есента) и служи като важен източник на питейна вода с дневен капацитет за водоснабдяване 8,0 × 10 5 m 3, което представлява 76% от общата вода снабдяване за около 8,58 милиона жители на Сиан [2,7,41]. Общият капацитет за съхранение на резервоар Jinpen е близо 2.0 × 10 8 m 3 [2,7,41]. Той има водна повърхност от около 4,55 km 2 и водосборна площ от 1418 km 2, със средна дълбочина 40 m и максимална дълбочина 95 m [2,7]. Средногодишните валежи, изпарения и отток на резервоара Jinpen са съответно 898 mm, 948,5 mm и 545,22 милиона m 3, съответно [2].

По време на периодите на смесване (Фигура 1), пробите от вода се събират ежемесечно между октомври и декември 2018 г. от различни дълбочини (0, 2, 5, 10 m) от три станции (кодирани като места A, B и C) . Обекти A (34 ° 02′46 ″ с.ш .; 108 ° 12′24 ″ изток) и B (34 ° 02′24 ″ с.ш .; 108 ° 11′48 ″ изток) са разположени в основната зона на резервоара; площадка А е близо до приемната кула за растенията за питейна вода, докато площадка С (34 ° 00′51 ″ с.ш .; 108 ° 10′39 ″ изток) е разположена в горната част на реката. По този начин трите места за вземане на проби могат да представляват по-голямата част от случаите в целия резервоар според резултатите от проучването на нашата изследователска група [2,7]. Конкретната информация за нивото на водата, средния дневен приток и изтичане, валежите, времето за вземане на проби и дълбочината в резервоара за питейна вода Jinpen от октомври до декември 2018 г. са показани на фигура 1 .

Популярен

Те четат сега

Общностни състави на фитопланктон и еукариоти по време на периодите на смесване на резервоар с питейна вода: динамика и взаимодействия