文献综述
沉积物是集化学物质和微生物于一体的特殊生态环境[[i]]。沉积物由于上覆水的覆盖，生境条件比较特殊，如深海沉积物具有高压（每下降10 m，增加1个大气压）、黑暗、有机物含量低、盐度高等特征[[ii]]。不同水体系统中，由于进化历史、物质汇入及沉积的方式和来源不同，沉积物的物理和化学条件很大程度上受到周围环境的影响。不同水体的沉积物一般具有自身特异性，其物质成分和丰度也具有不同的垂直分布特征[[iii]]。海洋沉积物是地球上最复杂的微生物栖息地，沉积物中的微生物往往具有适应其特殊环境的形态学、生理学上的特异性。目前对全球海洋细菌生物量的估算表明，大量的细菌生物量蕴藏在深海底下，其中大部分深埋于海底沉积物中[[iv]]。沉积物既是污染源，更是一个污染汇。作为污染源，主要体现在由于沉积物与上覆水之间的交换作用，沉积物的污染能够再次成为水体污染的潜在来源，并通过水体扩散危及人类生存环境[[v]]。因此，沉积物的研究越来越受到重视，它已不仅属于地质科学研究内容，更是海洋生物学及环境科学研究的一个重要方面。
沉积物中栖息着数量众多、种类繁多、分布广泛的细菌。细菌是地球生态系统中分布最广的、最丰富的生物，并且细菌在沉积物物质循环的过程中发挥着极为重要的作用，是沉积物生物化学成分调节中的起控制作用的关键因素，一方面参与有机物质的分解过程，另一方面参与营养物质的再生过程[[vi]]。因此，细菌不仅作为生态系统中有机物的分解者，而且还是食物链、食物网中的关键组分之一，并在海洋环境中的物质循环和能量流动过程中具有重要的作用。所以研究沉积物中生物种群的种类及功能是生物学中持续的热点。
海洋沉积物中的细菌群落在沉积物生源物质循环中是起控制作用的关键因素[[vii]]。细菌群落通过交互的代谢活动，影响沉积物碳循环、硫循环、氮循环等营养元素的物质循环，进而影响地质形成、水体营养、空气成分，是地球生态环境中重要的一环[[viii]]。
在碳、硫循环中，甲烷的产生与消耗、硫酸盐的还原、硫化物的氧化是重要组成部分，它们能够释放出甲烷、二氧化碳和硫化氢等温室气体，对上层海水乃至全球气候的变化都具有重要的影响，而微生物在这些过程中起着重要的作用。研究表明，这些矿物的溶解和形成与微生物作用有关，如铁还原菌在不同环境中能分别形成或溶解磁铁矿[[ix]]。越来越多的证据表明，许多地质成矿过程与微生物活动有关[[x]]。氮循环也与微生物密切相关。在氮循环中，除分解过程和分泌过程中产生的氨和硝酸盐会扩散到沉积物以外，这两种营养物质还可能被微生物利用而进行新一轮的循环[[xi]]。沉积物中的反硝化细菌将这些产物变成溶解的氮气，除了固定氮气的特定细菌外，大多数微生物都不能利用这些氮气。这些反应的速率对O2很敏感，且受到水流扰动的影响[[xii]]。因此，微生物在氮循环中扮演着关键角色，进而对海洋和全球的生产力起关键性作用。另外，细菌群落进行碳循环、氮循环、硫循环中产生的物质能够通过生物体自身或者其他途径传递到水体，决定着水体的营养化状况，进而影响水质。另一方面，水体中的化学物质又可以通过自然沉降等途径传递到沉积物中，并作为营养物质提供给沉积物中的微生物，影响沉积物中微生物的种类和数量[[xiii]]。
沉积物中的细菌丰度受多种因素的影响。从空间上来看，细菌丰度呈现明显的空间异质性，沿着水流方向从上游到下游表层水细菌丰度呈先递减后增加的趋势；细菌丰度垂向分布特征均表现为表层＞中层＞底层[[xiv]]。水体水质状况很大程度上影响着沉积物细菌群落的种类丰度，而反过来，细菌丰度也影响着水体的水质状况。一般认为，细菌丰度是反应水体水质状况的关键指标[[xv]]，受污染或富营养化水体细菌的丰度一般较高。水质状况又由多种理化因素共同作用、相互影响。有研究表明：温度和营养盐浓度是限制细菌丰度的主要因素[[xvi]]。季节或温度是影响细菌丰度的重要环境因子。一方面，温度通过影响细菌新陈代谢酶的活性，影响细菌的丰度，或通过影响初级生产力，改变水体溶解有机质（DOM）的含量，影响细菌丰度。另一方面，温度作为一个关键的环境要素，对所有的生物地球化学过程都有重要影响，进而对细菌丰度产生影响。营养盐的浓度及其组成可能通过影响细菌的生长来影响细菌丰度[[xvii]]。营养盐中的成分能够单独或者共同影响细菌的增殖。pH是生态系统中群落组成的主要驱动力，通过影响细菌酶活性进而影响细菌的生命活动。细菌丰度除与温度、营养盐浓度、pH有关外，还受多种因子的影响，如沉积物有机质含量、地理位置以及沉积物类型等[[xviii]]。
综上所述，细菌丰度与环境因子间的关系表现出极大的关联。细菌的新陈代谢及其产物，不断地改变着沉积环境的物理、化学因素；沉积物的来源、性质以及物理、化学的因素也影响着细菌的种类组成和数量分布。因此，细菌指标的变化可反映沉积物质量的变化，从而对海洋环境的变化具有一定的指示作用。国内外学者已经对沉积物中多种细菌的数量和分布、时空变化以及生态功能等进行了许多研究，但有关其数量分布与环境因子的关系则报道较少[[xix]]。本实验以环境因素对沉积物中细菌丰度的影响为角度展开，旨在填补相关的研究空白或补充不同地域沉积物的情况，丰富人们对海洋生态环境的认知，并指引未来研究的方向。
参考文献：
-
辛胜林, 梁月明, 彭文杰, 等. 亚热带典型岩溶水库细菌丰度和细菌生产力及其与环境因子的关系[J]. 环境科学, 2018, 39(12)
剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
