外加碳源对蚯蚓-污泥系统细菌群落结构的影响

Effects of Additional Carbon Source on Bacterial Community Structure of Earthworm-Sludge System

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摘要蚯蚓是土壤生态系统中有机物质的重要分解者,并可通过物理运动和排泄蚓粪改变土壤的微生物群落组成.为研究蚓粪与污泥中微生物的相互关系,利用赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)和人工湿地基质构建蚯蚓-污泥系统,采用高通量测序技术比较分析添加葡萄糖、乳糖、淀粉、纤维素4种碳源后污泥和蚓粪的细菌多样性及群落结构变化.结果表明,污泥的Chao和ACE指数明显高于蚓粪,添加不同碳源实验组间污泥的Chao和ACE指数差别不大,但均高于污泥对照组;添加葡萄糖、淀粉和纤维素实验组间蚓粪的Chao和ACE指数相近且高于蚯蚓对照组,乳糖实验组蚓粪的Chao和ACE指数则明显低于蚓粪对照组.添加葡萄糖、乳糖、淀粉和纤维素能够增加污泥中细菌多样性;添加葡萄糖、淀粉和纤维素能够增加蚓粪中细菌多样性,但添加乳糖会导致蚓粪中细菌多样性降低.蚓粪与污泥细菌群落结构组成存在明显差异,污泥中变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门为优势菌门;除乳糖组外,蚓粪中变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、疣微菌门为优势菌门(其中变形菌门和拟杆菌门占绝对优势),蚓粪乳糖组检测到柔膜菌门(2.6％),其他实验组均未检出.添加碳源后,污泥和蚓粪中能分解相应碳源的菌群增加,如葡萄糖实验组Lactococcus piscium,乳糖组Flavobacterium reichenbachii,淀粉组Alkanindiges illinoisensis和Zobellella taiwanensis,纤维素组Cellvibrio gandavensis等.