羅玲玲+鐘艷霞+謝靜

摘要：利用綜合污染指數(shù)法對銀川市閱海濕地13個位點進行4個季節(jié)水質評價，發(fā)現(xiàn)閱海濕地水體全年均呈污染狀態(tài)，春季水質狀況最差。各季節(jié)相應位點分別進行水體中可培養(yǎng)細菌計數(shù)及菌種鑒定，發(fā)現(xiàn)各位點可培養(yǎng)細菌總數(shù)均呈夏﹥秋﹥春﹥冬的總體變化趨勢，夏、秋季細菌數(shù)量明顯高于春、冬季，夏、秋季間各位點細菌數(shù)量變化趨勢基本吻合。共分離獲得6屬13種細菌，細菌種屬多樣，分布廣泛。閱海濕地水體細菌數(shù)量、種屬可影響濕地水體水質。

關鍵詞：閱海濕地；細菌生態(tài)；水質狀況

中圖分類號：X172 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）18-4290-04

濕地是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)，在其水體凈化過程中，微生物起著非常重要的作用，它們是濕地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，同時也對水體中污染物起到不同程度的降解作用。濕地微生物中的細菌分布廣泛，組成多樣，污染物降解能力各異。其數(shù)量、種類、結構、功能的變化會反映濕地水體水質的變化，也因此成為濕地生態(tài)系統(tǒng)水質監(jiān)測和評價的重要參數(shù)[1，2]。

寧夏地處中國內陸干旱半干旱地區(qū)，濕地資源豐富，共分為河流、湖泊和庫塘3類13型，濕地總面積為25.57萬hm2，占全區(qū)總土地面積的4.9%，占全國濕地總面積的0.66%[3]。閱海濕地是寧夏銀川市面積最大、生態(tài)系統(tǒng)完善、原始地貌保存最完整的濕地，屬國家級濕地公園。近年來隨著經濟快速發(fā)展，漁業(yè)規(guī)模養(yǎng)殖的擴大、旅游業(yè)不斷增長、各類涉水產業(yè)的無序發(fā)展，使得對湖區(qū)及周圍資源的開發(fā)強度越來越大，該區(qū)域內湖泊生態(tài)環(huán)境不同程度遭到破壞[4]。閱海水環(huán)境質量狀況的優(yōu)劣不僅直接關系著其經濟和生態(tài)建設，也關系到銀川市的旅游和社會發(fā)展。

目前針對于銀川平原湖泊濕地細菌生態(tài)及其污染物降解能力的研究相對匱乏，因此本研究以銀川市閱海濕地為基礎，探討細菌在濕地生態(tài)系統(tǒng)中的分布規(guī)律與種屬變化，分析細菌數(shù)量、種類與污染物時空分布之間的規(guī)律，以期獲得閱海濕地微生物區(qū)系、細菌生態(tài)等基礎資料，對銀川平原湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復與防治提供幫助。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

銀川市閱海濕地位于銀川市西北，總面積2 000 hm2，湖泊面積800 hm2，占總面積的40%，水深2.5～3.0 m，沼澤面積495 hm2，占總面積的24.6%，水深0.2～0.8 m。閱海濕地與艾依河相通，主要來水源為農田退水、地下水及部分黃河水，主要水系有唐徠渠、第二農場渠、韃子渠、四二干溝等，已形成以湖泊濕地、沼澤濕地為主的較完整濕地生態(tài)系統(tǒng)，水資源較豐富，水質較好，形成較完整的生物多樣性[5]，生態(tài)作用強大，經濟作用亦日益凸顯。

1.2 采樣點、采樣時間描述

根據(jù)閱海濕地水生植物的分布以及掛網養(yǎng)殖的區(qū)域分布情況，分別在閱海濕地水體入水端、出水端、養(yǎng)殖區(qū)、近邊坡區(qū)、水生植物密集區(qū)共布設13個采樣點，水面下50 cm取樣（冬季結冰后鉆冰面取50 cm下水樣）。采樣點分布見圖1。

根據(jù)季節(jié)的變化分別對閱海濕地進行4次即春、夏、秋、冬季取樣，具體時間為2011年3月、6月、10月、2012年1月。每次調查、取樣時間基本統(tǒng)一為9：00～12：00。

1.3 水質監(jiān)測指標與評價方法

依據(jù)地表水環(huán)境質量標準（GB 3838-2002），在常規(guī)監(jiān)測指標項中根據(jù)閱海濕地主要污染物代表性選擇7個評價指標開展污染物評價[6]，分別為水溫、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧（DO）、5日生化需氧量（BOD5）、化學需氧量（CODcr）、總磷、氨氮（NH3-N）。采樣方法、頻率、水樣保存、實驗室分析均執(zhí)行國家水質監(jiān)測標準方法，每個樣品采用3次平均結果。

根據(jù)閱海濕地的生態(tài)作用，水質評價采用地表水環(huán)境質量標準的四級水標準進行綜合污染指數(shù)評定[7]。

1.4 可培養(yǎng)細菌計數(shù)與鑒定

細菌計數(shù)采用平板菌落計數(shù)法[8]。檢驗方法參見微生物計數(shù)標準《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》（GB 4789.2-2010）。細菌菌種鑒定難度較大，方法亦很多，本研究采用快速分子生物學之16S rDNA測序法對細菌進行種屬鑒定[9]。

2 結果與分析

2.1 綜合污染指數(shù)法評價結果

對13個采樣點和1個混合樣品進行綜合污染指數(shù)分析，閱海濕地4個不同采樣時期，各點位以及混合樣品的綜合污染指數(shù)存在一定的差異。綜合其時空變化特點可知，閱海濕地四季均呈不同程度污染，春季水質狀況最差。各采樣點位間在春季變化較明顯，其他3個季節(jié)變化不太明顯。3月份即春季綜合污染指數(shù)相對偏高均大于1，個別位點如3#（靠近入水口）、6#、7#（靠近養(yǎng)殖區(qū)）綜合污染指數(shù)大于2，濕地水體整體呈污染、局部呈重污染的狀況。6、10月即夏、秋季綜合污染指數(shù)大部分位點及混合樣均大于1。夏、秋季比較，10月即秋季綜合污染指數(shù)相對偏低，但夏、秋季濕地水體整體均呈污染狀況。1月即冬季封冰后采集的樣品，污染變化不是十分顯著，綜合污染指數(shù)變化亦不顯著，但整體呈現(xiàn)污染狀態(tài)。結果見圖2。

2.2 閱海濕地可培養(yǎng)細菌的時空分布及與水質變化間的關系

閱海濕地水體全年溫度變化在0～26.5 ℃，對應于2011年3月、6月、10月及2012年1月的平均水溫為10.2、20.6、16.4和0.3 ℃。各采樣點可培養(yǎng)細菌數(shù)4季存在較明顯的動態(tài)變化特征（圖3），各位點均呈現(xiàn)夏>秋>春>冬的總體變化趨勢。夏、秋季細菌數(shù)量明顯高于春、冬季，夏、秋季間各位點細菌數(shù)量變化趨勢基本吻合，且均在2#、8#位點呈現(xiàn)較大值。2#位點靠近該濕地入水口處，污染物受納較多導致異養(yǎng)細菌數(shù)量增加；而8#位點位于濕地中段西側靠近邊坡處，其東側為閱海濕地封閉養(yǎng)殖區(qū)，邊坡岸上人類活動的影響及來自于養(yǎng)殖區(qū)域的污染物均有可能導致該位點細菌數(shù)量較高。春、冬季，各位點細菌數(shù)量未見較大波動，細菌菌落均數(shù)基本恒定在100～200 CFU/mL，這一結果再一次表明細菌的生長、增殖很大程度上受溫度的制約。

初步分析，6月（夏季）水溫徒增，細菌大量增殖，閱海濕地觀光旅游、休閑垂釣、封閉養(yǎng)殖等人類活動趨多，污染物排放量增大，污染物種類趨多，水生植物生長旺盛，大量異養(yǎng)細菌增殖；該時間段水質在全年中并未因污染物的增多以及人類活動的增加進一步惡化，主要是由于大量增殖的異養(yǎng)細菌中亦有部分具有降解各類污染物的凈化功能菌增殖而凈化水體的結果。10月（秋季）各采樣點可培養(yǎng)細菌總數(shù)均低于6月，但明顯高于3月及1月，此時間段正值金秋季節(jié)，水生植物生長亦旺盛，水溫回落不劇烈，細菌數(shù)量呈弱減小趨勢，水質綜合污染指數(shù)略高于1，呈污染特征但因細菌凈化作用亦無大輻波動。1月濕地水體表面基本結冰，處于封冰期，水量減少，水生植物數(shù)量及種類降低，細菌菌落數(shù)量銳減，此時段各類污染物相對減緩甚或停止，并且隨著濕地水體深度增加，冰面以下水生動物、微生物依然存在，尤其是在此時空條件下存在著低溫條件下較為活躍的低濕菌種對水體承擔著一定的凈化作用，因此水質狀況亦趨于穩(wěn)定。而在3月，水溫緩升，冰面融化，水體流動增加，污染物受納逐漸上升，人類活動增多，而水生植物、水生動物、微生物尤其是細菌的回升并不顯著，各位點及混合樣綜合污染指數(shù)大部分臨界2，部分位點綜合污染指數(shù)大于2，因此在春季呈現(xiàn)全年中水質最差的狀態(tài)。

2.3 閱海濕地細菌群落組成

閱海濕地各采集水樣經細菌的分離培養(yǎng)和純化，共培養(yǎng)純培養(yǎng)物38個，純培養(yǎng)物進行PCR擴增、瓊脂糖凝膠電泳檢測，有21株進行16S rDNA測序，與NCBI數(shù)據(jù)庫比對，共分離獲得6屬13種細菌，優(yōu)勢菌種為：Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）。冬季低溫水體中出現(xiàn)的菌種為Bacillus firmus（堅強芽孢桿菌）、Bacillus amyloliquefaciens（解淀粉芽孢桿菌）、Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）?？梢娿y川市閱海濕地細菌群落種屬多樣，分布廣泛，即使冬季低溫條件下亦存在特定菌種。閱海濕地水體中細菌種屬與同期對照湖泊黃河濕地、鳴翠湖濕地比對，即有相同性又具備一定的差異性。各濕地水樣中均有出現(xiàn)的菌種為Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）、Bacillus pumilus（短小芽孢桿菌）、Bacillus subtilis（枯草芽孢桿菌）、Bacillus thuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）。閱海濕地與其他兩個湖泊濕地水樣細菌比對，出現(xiàn)的特殊菌種為Exiguobacterium aurantiacum（金橙黃微小桿菌）、Brevundimonas diminuta（缺陷短波單胞菌）、Bacillus licheniformis（地衣芽孢桿菌）、Bacillus firmus（堅強芽孢桿菌）。閱海濕地水體菌株鑒定結果見表1。

3 小結與討論

閱海濕地以季節(jié)為單位的多點位的水質、混合樣品的水質綜合污染指數(shù)法分析結果顯示，不同點位水質存在較大的差異，混合樣品的分析結果與任何一個獨立點位均不一致。不同季節(jié)各點位之間存在差異，四季濕地水體呈不同程度污染的總體狀況，春季水質狀況最差，夏、秋、冬季水體亦呈輕度污染狀況，各位點間季節(jié)變化不十分顯著。

就可培養(yǎng)細菌數(shù)量變化與水質時空變化間的契合關系而言，閱海濕地各位點細菌數(shù)量均呈現(xiàn)夏>秋>春>冬的總體變化趨勢。經分析，水溫、污染物排放、人類活動、水質狀況等均會不同程度地影響到濕地水體中細菌的數(shù)量，水溫是其中明顯的制約因素[10]，夏、秋季可培養(yǎng)細菌數(shù)量明顯多于春、冬季。除水溫之外，濕地水體水質整體狀況的變化與細菌數(shù)量變化間亦存在較明顯的關系，水質污染程度越高，則細菌數(shù)量越多。另一方面，水溫越高，濕地水體中可培養(yǎng)細菌數(shù)量則越高，其中對污染物具降解作用的細菌類型與數(shù)量也越多，對水體的自凈及污染物去除具有不容忽視的作用。銀川市閱海濕地水體中共分離獲得6屬13種細菌，細菌群落種屬多樣，分布廣泛，冬季低溫條件下亦有特定菌種存活，對水質起到一定的凈化作用。

參考文獻：

[1] 王建華，呂憲國.城市濕地概念和功能及中國城市濕地保護[J]. 生態(tài)學雜志，2007，26（4）：555-560.

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初步分析，6月（夏季）水溫徒增，細菌大量增殖，閱海濕地觀光旅游、休閑垂釣、封閉養(yǎng)殖等人類活動趨多，污染物排放量增大，污染物種類趨多，水生植物生長旺盛，大量異養(yǎng)細菌增殖；該時間段水質在全年中并未因污染物的增多以及人類活動的增加進一步惡化，主要是由于大量增殖的異養(yǎng)細菌中亦有部分具有降解各類污染物的凈化功能菌增殖而凈化水體的結果。10月（秋季）各采樣點可培養(yǎng)細菌總數(shù)均低于6月，但明顯高于3月及1月，此時間段正值金秋季節(jié)，水生植物生長亦旺盛，水溫回落不劇烈，細菌數(shù)量呈弱減小趨勢，水質綜合污染指數(shù)略高于1，呈污染特征但因細菌凈化作用亦無大輻波動。1月濕地水體表面基本結冰，處于封冰期，水量減少，水生植物數(shù)量及種類降低，細菌菌落數(shù)量銳減，此時段各類污染物相對減緩甚或停止，并且隨著濕地水體深度增加，冰面以下水生動物、微生物依然存在，尤其是在此時空條件下存在著低溫條件下較為活躍的低濕菌種對水體承擔著一定的凈化作用，因此水質狀況亦趨于穩(wěn)定。而在3月，水溫緩升，冰面融化，水體流動增加，污染物受納逐漸上升，人類活動增多，而水生植物、水生動物、微生物尤其是細菌的回升并不顯著，各位點及混合樣綜合污染指數(shù)大部分臨界2，部分位點綜合污染指數(shù)大于2，因此在春季呈現(xiàn)全年中水質最差的狀態(tài)。

2.3 閱海濕地細菌群落組成

閱海濕地各采集水樣經細菌的分離培養(yǎng)和純化，共培養(yǎng)純培養(yǎng)物38個，純培養(yǎng)物進行PCR擴增、瓊脂糖凝膠電泳檢測，有21株進行16S rDNA測序，與NCBI數(shù)據(jù)庫比對，共分離獲得6屬13種細菌，優(yōu)勢菌種為：Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）。冬季低溫水體中出現(xiàn)的菌種為Bacillus firmus（堅強芽孢桿菌）、Bacillus amyloliquefaciens（解淀粉芽孢桿菌）、Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）?？梢娿y川市閱海濕地細菌群落種屬多樣，分布廣泛，即使冬季低溫條件下亦存在特定菌種。閱海濕地水體中細菌種屬與同期對照湖泊黃河濕地、鳴翠湖濕地比對，即有相同性又具備一定的差異性。各濕地水樣中均有出現(xiàn)的菌種為Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）、Bacillus pumilus（短小芽孢桿菌）、Bacillus subtilis（枯草芽孢桿菌）、Bacillus thuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）。閱海濕地與其他兩個湖泊濕地水樣細菌比對，出現(xiàn)的特殊菌種為Exiguobacterium aurantiacum（金橙黃微小桿菌）、Brevundimonas diminuta（缺陷短波單胞菌）、Bacillus licheniformis（地衣芽孢桿菌）、Bacillus firmus（堅強芽孢桿菌）。閱海濕地水體菌株鑒定結果見表1。

3 小結與討論

閱海濕地以季節(jié)為單位的多點位的水質、混合樣品的水質綜合污染指數(shù)法分析結果顯示，不同點位水質存在較大的差異，混合樣品的分析結果與任何一個獨立點位均不一致。不同季節(jié)各點位之間存在差異，四季濕地水體呈不同程度污染的總體狀況，春季水質狀況最差，夏、秋、冬季水體亦呈輕度污染狀況，各位點間季節(jié)變化不十分顯著。

就可培養(yǎng)細菌數(shù)量變化與水質時空變化間的契合關系而言，閱海濕地各位點細菌數(shù)量均呈現(xiàn)夏>秋>春>冬的總體變化趨勢。經分析，水溫、污染物排放、人類活動、水質狀況等均會不同程度地影響到濕地水體中細菌的數(shù)量，水溫是其中明顯的制約因素[10]，夏、秋季可培養(yǎng)細菌數(shù)量明顯多于春、冬季。除水溫之外，濕地水體水質整體狀況的變化與細菌數(shù)量變化間亦存在較明顯的關系，水質污染程度越高，則細菌數(shù)量越多。另一方面，水溫越高，濕地水體中可培養(yǎng)細菌數(shù)量則越高，其中對污染物具降解作用的細菌類型與數(shù)量也越多，對水體的自凈及污染物去除具有不容忽視的作用。銀川市閱海濕地水體中共分離獲得6屬13種細菌，細菌群落種屬多樣，分布廣泛，冬季低溫條件下亦有特定菌種存活，對水質起到一定的凈化作用。

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初步分析，6月（夏季）水溫徒增，細菌大量增殖，閱海濕地觀光旅游、休閑垂釣、封閉養(yǎng)殖等人類活動趨多，污染物排放量增大，污染物種類趨多，水生植物生長旺盛，大量異養(yǎng)細菌增殖；該時間段水質在全年中并未因污染物的增多以及人類活動的增加進一步惡化，主要是由于大量增殖的異養(yǎng)細菌中亦有部分具有降解各類污染物的凈化功能菌增殖而凈化水體的結果。10月（秋季）各采樣點可培養(yǎng)細菌總數(shù)均低于6月，但明顯高于3月及1月，此時間段正值金秋季節(jié)，水生植物生長亦旺盛，水溫回落不劇烈，細菌數(shù)量呈弱減小趨勢，水質綜合污染指數(shù)略高于1，呈污染特征但因細菌凈化作用亦無大輻波動。1月濕地水體表面基本結冰，處于封冰期，水量減少，水生植物數(shù)量及種類降低，細菌菌落數(shù)量銳減，此時段各類污染物相對減緩甚或停止，并且隨著濕地水體深度增加，冰面以下水生動物、微生物依然存在，尤其是在此時空條件下存在著低溫條件下較為活躍的低濕菌種對水體承擔著一定的凈化作用，因此水質狀況亦趨于穩(wěn)定。而在3月，水溫緩升，冰面融化，水體流動增加，污染物受納逐漸上升，人類活動增多，而水生植物、水生動物、微生物尤其是細菌的回升并不顯著，各位點及混合樣綜合污染指數(shù)大部分臨界2，部分位點綜合污染指數(shù)大于2，因此在春季呈現(xiàn)全年中水質最差的狀態(tài)。

2.3 閱海濕地細菌群落組成

閱海濕地各采集水樣經細菌的分離培養(yǎng)和純化，共培養(yǎng)純培養(yǎng)物38個，純培養(yǎng)物進行PCR擴增、瓊脂糖凝膠電泳檢測，有21株進行16S rDNA測序，與NCBI數(shù)據(jù)庫比對，共分離獲得6屬13種細菌，優(yōu)勢菌種為：Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）。冬季低溫水體中出現(xiàn)的菌種為Bacillus firmus（堅強芽孢桿菌）、Bacillus amyloliquefaciens（解淀粉芽孢桿菌）、Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）?？梢娿y川市閱海濕地細菌群落種屬多樣，分布廣泛，即使冬季低溫條件下亦存在特定菌種。閱海濕地水體中細菌種屬與同期對照湖泊黃河濕地、鳴翠湖濕地比對，即有相同性又具備一定的差異性。各濕地水樣中均有出現(xiàn)的菌種為Pseudomonas putida（惡臭假單胞菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽孢桿菌）、Bacillus pumilus（短小芽孢桿菌）、Bacillus subtilis（枯草芽孢桿菌）、Bacillus thuringiensis（蘇云金芽孢桿菌）。閱海濕地與其他兩個湖泊濕地水樣細菌比對，出現(xiàn)的特殊菌種為Exiguobacterium aurantiacum（金橙黃微小桿菌）、Brevundimonas diminuta（缺陷短波單胞菌）、Bacillus licheniformis（地衣芽孢桿菌）、Bacillus firmus（堅強芽孢桿菌）。閱海濕地水體菌株鑒定結果見表1。

3 小結與討論

閱海濕地以季節(jié)為單位的多點位的水質、混合樣品的水質綜合污染指數(shù)法分析結果顯示，不同點位水質存在較大的差異，混合樣品的分析結果與任何一個獨立點位均不一致。不同季節(jié)各點位之間存在差異，四季濕地水體呈不同程度污染的總體狀況，春季水質狀況最差，夏、秋、冬季水體亦呈輕度污染狀況，各位點間季節(jié)變化不十分顯著。

就可培養(yǎng)細菌數(shù)量變化與水質時空變化間的契合關系而言，閱海濕地各位點細菌數(shù)量均呈現(xiàn)夏>秋>春>冬的總體變化趨勢。經分析，水溫、污染物排放、人類活動、水質狀況等均會不同程度地影響到濕地水體中細菌的數(shù)量，水溫是其中明顯的制約因素[10]，夏、秋季可培養(yǎng)細菌數(shù)量明顯多于春、冬季。除水溫之外，濕地水體水質整體狀況的變化與細菌數(shù)量變化間亦存在較明顯的關系，水質污染程度越高，則細菌數(shù)量越多。另一方面，水溫越高，濕地水體中可培養(yǎng)細菌數(shù)量則越高，其中對污染物具降解作用的細菌類型與數(shù)量也越多，對水體的自凈及污染物去除具有不容忽視的作用。銀川市閱海濕地水體中共分離獲得6屬13種細菌，細菌群落種屬多樣，分布廣泛，冬季低溫條件下亦有特定菌種存活，對水質起到一定的凈化作用。

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