新奥尔松地区冰川融水入海途径中细菌群落对环境的适应性研究

As a result of the increasing Arctic temperatures caused by the global warming, the pathways of glacial meltwater flowed into the ocean become more diverse and more complex. This study focuses on the change of bacterial community structure caused by multiple environmental merging in the typical ways of glaciers descend to the sea. Based on the analysis and comparison of the environmental factors changes and the high-throughput sequencing results of the bacterial diversity, this study attempts to verify the effects of environmental factors on microbial growth by laboratory experiments of culturable bacteria, to tests environmental factors effects on bacterial community metabolic pathway by the metagenomic sequencing results, to finds out the influence of environmental factors such as PH, moisture content, carbon, nitrogen, ammonium salt, silicate and phosphate in bacterial community structure.After the synthetic analysis of the community diversity change of the glacial bacteria in the summer of Ny-Alesund in the long and complex process of flowing into the ocean, this study will sum up variation characteristics of microbial community from upstream to downstream which is not previously studied, and will reveal the regularity of the variation of bacterial diversity in the transitional Arctic environment of ice, water, land and sea and the adaptation to the environment in the Arctic region.

随着全球气候变化引起北极气温的升高，在新奥尔松地区出现了复杂的冰川融水流入海洋的途径。本研究以典型冰川融水入海途径中，多种环境交汇引起细菌群落结构变化为研究主线，将环境因子的变化与细菌多样性的高通量测序结果结合分析，以可培养细菌的室内实验验证环境因子的变动对微生物生长的影响，以宏基因组测序结果验证环境因子对细菌群落代谢通路的影响，探寻pH、含水率、碳、氮、铵盐、硅酸盐、磷酸盐等环境要素如何影响细菌群落结构的组成；串联分析夏季新奥尔松地区的冰川细菌经过复杂的环境变动途径流入海洋，在这过程中发生的群落多样性的改变，总结出以前没有研究过的自上游至下游的全途径微生物群落变化特征。揭示北极地区特有的冰、水、陆、海交接环境中细菌多样性的变化以及对环境适应的规律。

随着全球气候变化引起北极气温的升高，在新奥尔松地区出现了复杂的冰川融水流入海洋的途径。本研究以典型冰川融水入海途径中，多种环境交汇引起细菌群落结构变化为研究主线，将环境因子的变化与细菌多样性的高通量测序结果结合分析，以可培养细菌的室内实验验证环境因子的变动对微生物生长的影响，以宏基因组测序结果验证环境因子对细菌群落代谢通路的影响，探寻pH、含水率、碳、氮、铵盐、硅酸盐、磷酸盐等环境要素如何影响细菌群落结构的组成；串联分析夏季新奥尔松地区的冰川细菌经过复杂的环境变动途径流入海洋，在这过程中发生的群落多样性的改变。实验采集了融水途径中8个站位的水样和4个站位的土壤样品进行了高通量分析和可培养细菌的分离培养，对入海口3个站位的水样进行了宏基因组分析，并对所有站位的7种理化性质指标做了测量。分析发现，北极水域中的细菌多样性分布与周围环境因素有关，这些优势种群的差异可能是由于斯瓦尔巴德地区不同环境因素之间的差异造成的。冰川融水不仅改变了王湾微生物群的组成，而且还改变了代谢过程的功能，盐度是影响入海口微生物多样性和功能基因多样性的重要因素。北极冰川入海途径中细菌群落的空间分布可以帮助评估微生物对北极生态系统气候变化引起环境因子变化的生态响应。本项目的研究可以总结出以前没有研究过的自上游至下游的全途径微生物群落变化特征。揭示北极地区特有的冰、水、陆、海交接环境中细菌多样性的变化以及对环境适应的规律。