光照強(qiáng)度對菌藻共生生物膜細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響

朱 林，車 軒※，劉興國，劉一萌，劉 晃，陳曉龍

（1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所 上海 200092；2. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所 上海 200090）

0 引 言

隨著中國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人口劇增，水體富營養(yǎng)化、重金屬及抗生素水體污染已成為中國最為關(guān)注的環(huán)境問題之一[1]。傳統(tǒng)的物理處理法效率低，處理不徹底且能耗較大；化學(xué)處理法使用的試劑一般具有毒性，會對環(huán)境造成二次污染[2]。生物處理法符合自然生態(tài)原則和環(huán)境友好型宗旨，成為近年來的發(fā)展趨勢。常用的生物處理方式主要有菌藻共生系統(tǒng)、單獨(dú)藻類系統(tǒng)和單獨(dú)細(xì)菌系統(tǒng)，單獨(dú)藻類系統(tǒng)由于過度消耗CO2，pH 值一般達(dá)到9 以上，pH 值過高會抑制一般微生物的生長，且不利于水的再利用；單獨(dú)細(xì)菌系統(tǒng)有污染物耐受能力低的缺陷。而菌藻共生系統(tǒng)能克服以上2 個(gè)缺點(diǎn)[3]。

對于一般的生物處理來說，曝氣所需的成本占到整個(gè)處理的50%左右[4]，細(xì)菌和微藻的協(xié)調(diào)作用不僅提高氮磷的去除效果，還能省去曝氣操作，因此，利用菌藻共生系統(tǒng)來處理廢水能大幅降低運(yùn)行成本。此外，有機(jī)物降解所產(chǎn)生的二氧化碳被微藻吸收后，減少了溫室氣體排放，這也是傳統(tǒng)好氧處理法不具備的優(yōu)勢之一[5]。菌藻共生系統(tǒng)研究始于20 世紀(jì)50 年代末，Oswald 等報(bào)道了氧化塘中藻菌共生和藻類光合放氧等現(xiàn)象，提出了利用高效藻類塘處理污水的新工藝[6]。先后發(fā)展出懸浮菌藻系統(tǒng)、固定化菌藻系統(tǒng)及菌藻生物膜系統(tǒng)[7]，其中菌藻生物膜系統(tǒng)利用微藻本身易于附著的特性，附著在載體表面，生物膜易于形成，優(yōu)勢菌種和藻類不易流失，處理效果優(yōu)于懸浮菌藻系統(tǒng)，且成本較低，比其他2 種菌藻共生系統(tǒng)更具優(yōu)勢[8-10]。

微藻與細(xì)菌之間的相互作用較為復(fù)雜，作用形式多種多樣，既包括相互利用代謝產(chǎn)物的互利共生關(guān)系，也包括對營養(yǎng)物質(zhì)的相互競爭和抑制關(guān)系[11-12]。如果環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)不能夠滿足細(xì)菌和微藻共同生長需要時(shí)，細(xì)菌和微藻就會產(chǎn)生對營養(yǎng)物質(zhì)的相互競爭[13-15]。同時(shí)，在黑暗環(huán)境中微藻的呼吸作用也會吸收環(huán)境中的氧氣，從而與細(xì)菌產(chǎn)生對氧氣的競爭?！熬骞采笔侵笇⒓?xì)菌對污水中污染物的降解能力與藻類吸收去除污水中N、P 和有機(jī)物的功能結(jié)合在一起[16]，如何利用菌藻之間的互利共生關(guān)系更好的構(gòu)建菌藻系統(tǒng)是提高其水處理效果的關(guān)鍵。關(guān)于菌藻共生體與光的關(guān)系，研究人員做了不少工作，包括光穿透和混合不足導(dǎo)致細(xì)菌呼吸和微藻光合產(chǎn)氧之間失衡、通過膜光生物反應(yīng)器收獲藻體、利用閉合反應(yīng)器來解決菌藻共生系統(tǒng)中捕食者的問題等[17-19]。但尚未見光照強(qiáng)度與菌藻共生生物膜細(xì)菌群落關(guān)系的報(bào)導(dǎo)，因此筆者選擇了不同光照強(qiáng)度水平作為研究切入點(diǎn)。本試驗(yàn)構(gòu)建了3 組生物膜反應(yīng)器，設(shè)置3 種不同的光照強(qiáng)度，對3 組菌藻共生生物膜的水質(zhì)數(shù)據(jù)及細(xì)菌群落進(jìn)行監(jiān)測和分析，以期為菌藻關(guān)系研究提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 生物膜光反應(yīng)器

于農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室內(nèi)建設(shè)3組生物膜光反應(yīng)器如圖1 所示，系統(tǒng)主要由蓄水池，生物膜反應(yīng)床及冷暖水機(jī)3 大部分組成，面積0.5 m2（長1.016 m，寬0.46 m），水層厚度2 cm，由6 mm 厚的PVC板制成。生物膜反應(yīng)器上方30 cm 設(shè)置5 個(gè)日光燈（光照強(qiáng)度0～8 000 lx，可調(diào)），下方放置生物膜掛膜載體。反應(yīng)器前設(shè)置容積100 L 的進(jìn)水池，由水泵驅(qū)動進(jìn)水，流量5 L/h，水力停留時(shí)間2 h。通過冷暖水機(jī)將整個(gè)試驗(yàn)過程水溫控制在25 ℃。CK 組、T1 組及T2 組光照強(qiáng)度依次設(shè)置為0，4 750 lx，7 580 lx，每組3 個(gè)重復(fù)。

圖1 試驗(yàn)系統(tǒng)3D 示意圖 Fig.1 Three-dimensional schematic diagram of test system

1.2 人工配水反應(yīng)器接種

試驗(yàn)采用醋酸和人工廢水配置碳氮比為1∶1 模擬養(yǎng)殖廢水，分別在3 組試驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行反應(yīng)器馴化。廢水營養(yǎng)鹽成分為 NH4Cl 38.5 g/m3、NaHCO33 g/m3、MgSO4·7H2O 0.5 g/m3、MnSO4·H2O 0.15 g/m3、K2HPO47.4 g/m3、FeCl3· 6H2O 0.2 g/m3。系統(tǒng)啟動后，進(jìn)行微藻和細(xì)菌接種。微藻接種液為淡水池塘養(yǎng)殖水，藍(lán)藻為優(yōu)勢種，接種量100 mL，細(xì)菌接種液為淡水養(yǎng)殖池塘底泥，變形菌門為優(yōu)勢種，接種量5 g。

1.3 水質(zhì)測定方法

試驗(yàn)過程中，使用水質(zhì)多參數(shù)分析儀（YSI6920）測定水體等理化特征，主要包括水溫、溶氧（Dissolved Oxygen，DO）、pH 值、氧化還原電位等。使用多參數(shù)水質(zhì)分析儀（HACH DR-2800）及萘乙二胺分光光度法、納氏試劑分光光度法及紫外分光光度法分別測定亞硝態(tài)氮（NO2--N）、氨氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N）。

1.4 樣品預(yù)處理及總DNA 提取

待生物膜成熟后，用滅菌手術(shù)刀將載體上的生物膜刮下，注入PBS 緩沖液，高速渦旋振蕩5 min，反復(fù)操作10 次，收集水樣，將水樣在15 000 r/min 下離心15 min，取沉淀物用于總DNA 提取，采用E. Z. N. A. ? Soil DNA Kit（Omega Bio-tek，GA，U.S.）按照試劑盒上的說明書進(jìn)行提取，提取的DNA 用TE 緩沖液（10 mmol /L Tris-HCl，1 mmol /L EDTA，pH 值8.0）溶解，并用NanoDrop? 2000（Thermo Scientific，USA）測定DNA含量及質(zhì)量，最后保存于-20 ℃冰箱中備用。

1.5 樣品測序

采 用 細(xì) 菌 通 用 引 物 338F（ 5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’ ） 和 806R（5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’）對樣品16S RNA的V3～V4 區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增[20]，PCR 擴(kuò)增體系（共20 μL）：5×FastPfu Buffer 4 μL，2.5 mmol/L dNTPs 2 μL，上下游引物各0.8 μL（5 μmol/L），F(xiàn)astPfu Polymerase 0.4 μL，DNA 模板10 ng，用滅菌超純水補(bǔ)足至20 μL，PCR 反應(yīng)在ABI GeneAmp ? 9700 擴(kuò)增儀上進(jìn)行。PCR 反應(yīng)條件：95 ℃下預(yù)變性3 min；55 ℃下退火30 s，72 ℃下延伸45 s，共進(jìn)行28 個(gè)循環(huán)；最后在72 ℃下再延伸10 min。

擴(kuò)增產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳測定，采用AxyPrep DNA 凝膠回收試劑盒（Axygen Biosciences，Union City，CA，U.S.）切膠回收PCR 產(chǎn)物，使用QuantiflourTM-ST藍(lán)色熒光定量系統(tǒng)（Pro-mega，U.S.）定量。使用TruSeqTMDNA Sample PrepKit 試劑進(jìn)行MiSeq 文庫構(gòu)建，最后由上海美吉生物醫(yī)藥有限公司進(jìn)行測序。

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

基于SPSS 18.0 軟件，利用One-way ANOVA，對不同處理的水質(zhì)參數(shù)和細(xì)菌門屬分類水平的相對豐度進(jìn)行單因素方差分析；采用QIIME Pipeline Version 1.8.0 進(jìn)行序列拆分和質(zhì)量控制[21-23]，使用UCLUST 序列比對軟件，控制閾值為97%的序列相似度作為OTU劃分標(biāo)準(zhǔn)，合并劃分OTU，并剔除豐度值低于0.001%的OUT，所有OTUs 通過與SILVA（SSU123）16S rRNA 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對后確定其微生物歸類[22]。利用Mothur 軟件構(gòu)建稀釋性曲線（rarefaction curve）[23]，并計(jì)算Shannon 指數(shù)及Chao1 指數(shù)[24]。

2 結(jié)果與討論

2.1 氨氮濃度、亞硝氮及硝氮濃度變化趨勢

CK 組、T1 組及T2 組光反應(yīng)器系統(tǒng)水質(zhì)變化趨勢分析如圖2 所示，圖2 表示的是CK 組、T1 組及T2 組氨氮濃度變化趨勢，CK 組、T1 組及T2 組試驗(yàn)啟動時(shí)氨氮濃度都是 10 mg/L，在第 7 天 T2 組氨氮濃度降到(0.8±0.14) mg/L，此時(shí)CK 組及T1 組氨氮濃度分別為(3.8±0.46)、(5.98±0.89) mg/L。圖2a 所示的是CK 組、T1 組及T2 組系統(tǒng)亞硝氮濃度變化趨勢，第7 天時(shí)CK組亞硝氮濃度升到(7.62±1.25)mg/L，此時(shí)CK 組及T1組亞硝氮濃度分別為(5.76±0.86) L、(2.34±0.45) mg/L；CK 組在第12 天時(shí)亞硝氮濃度率先降到0 mg/L，CK 組在第14 天亞硝氮濃度率先降到0，CK 組在第16 天亞硝氮濃度率先降到0。圖2c 所示的是CK 組、T1 組及T2組系統(tǒng)硝氮濃度變化趨勢，均呈上升趨勢，其中，CK組、T1 組及T2 組系統(tǒng)硝氮濃度最高值達(dá)到(59.3±8.36)、(35.8±4.76)及(24.9±3.62) mg/L。試驗(yàn)啟動時(shí)CK 組、T1組及T2 組系統(tǒng)硝氮濃度均為(0.32±0.01) mg/L，第2 天CK 組菌藻共生生物膜系統(tǒng)硝氮濃度升到(11.28±1.35) mg/L，此時(shí)T1 組及T2 組硝氮濃度分別為(2.93±0.36)、(2.96±0.41) mg/L。

圖2 菌藻共生生物膜細(xì)菌群落氨氮、亞硝氮及硝氮濃度變化曲線 Fig.2 Change curve of ammonia nitrogen, nitrite, nitrogenous concentration in bacterial community of symbiotic biofilm of bacteria and algae

2.2 16S rDNA 測序分析

2.2.1 Alpha-多樣性分析

不同光照處理的Alpha 多樣性指數(shù)變化關(guān)系如表1 所示。各處理的覆蓋率均大于98%，說明本次試驗(yàn)獲得的細(xì)菌序列覆蓋度較好，其測序深度可以滿足細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及多樣性分析。總體可以看出，T1 處理和T2 處理的Alpha 多樣性指數(shù)，包括獲得的OTUs 數(shù)量（498.5±7.16、517.2±10.36）、Chao1 指數(shù)（648.7±35.64、672.8±30.69）和Shannon 指數(shù)（4.68±0.01、4.85±0.03）均顯著高于CK處理（406.6±8.18，521.5±18.62，3.53±0.02）。該結(jié)果表明，無光處理降低了生物膜細(xì)菌多樣性指數(shù)，CK 組菌藻生物膜的細(xì)菌群落在總體數(shù)量上處于弱勢，顯著低于處理T1 和T2，菌藻生物膜的細(xì)菌群落數(shù)量隨著光照強(qiáng)度的升高而增加。Mandal 等發(fā)現(xiàn)前環(huán)藻（Amphidinium carterae）分泌的胞外聚合物可以促進(jìn)枯草芽孢桿菌（Bacillus pumilus）的生長[25]。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，因?yàn)槲⑸抄h(huán)境因子的改變，林隙微生物的代謝途徑得到了提升[26]，微生物種類增多，尤其是r 策略種[27]。本次試驗(yàn)中，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，菌藻生物膜細(xì)菌群落在總體數(shù)量上處于升高趨勢，可能是微藻光合作用過程中產(chǎn)生的氧氣或有機(jī)物誘導(dǎo)細(xì)菌需氧生長，形成宜于菌群繁殖所需的適宜環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)了生物膜菌群的活動。本次的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，間接佐證了關(guān)于光照強(qiáng)度的提高導(dǎo)致微生物多樣性升高的研究結(jié)果[28]。 注：OUT：可操作分類單元；同行數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著（P<0.05）。 Note： OTU： operational taxonomic units; Different letters after peer data indicate significant difference.

表1 3 個(gè)處理細(xì)菌群落Alpha-多樣性指數(shù)分析 Table 1 Analysis of Alpha-diversity index of bacterial community in three treatments

2.2.2 3 種不同光照強(qiáng)度組菌藻生物膜優(yōu)勢細(xì)菌門水平豐度分析

3 種不同光照強(qiáng)度組菌藻生物膜優(yōu)勢細(xì)菌門水平的變化如表2 所示，由該表可知，本試驗(yàn)中，不同光照強(qiáng)度下的菌藻生物膜細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)育對不同的微生態(tài)環(huán)境有不同的響應(yīng)。CK 組菌藻生物膜所含細(xì)菌種類表現(xiàn)為變形菌門（Proteobacteria）占絕對優(yōu)勢，擬桿菌門（Bacteroidetes）、綠彎菌門（Chloroflexi）和放線菌門（Actinobacteria）其次，酸桿菌門（Acidobacteria）、疣微菌門（Verrucomicrobia）弱勢；隨著光照強(qiáng)度的增加，菌藻生物膜的優(yōu)勢細(xì)菌類群所占百分比的次序發(fā)生了改變，T1 組變形菌門、擬桿菌門及綠彎菌門占優(yōu)，藍(lán)細(xì)菌門（Cyanobacteria）、浮霉菌門（Planctomycetes）和放線菌門其次，酸桿菌門、疣微菌門和硝化螺旋菌門弱勢；T2 組藍(lán)細(xì)菌門、擬桿菌門及綠彎菌門占優(yōu)，變形菌門和浮霉菌門其次，放線菌門及酸桿菌門弱勢。

CK 組菌藻生物膜變形菌門豐度平均值為32.92%±2.65%，顯著高于T1 組（21.89%±3.25%）及T2組（15.28%±3.60%），表明光強(qiáng)對變形菌門有抑制作用，菌藻生物膜變形菌門的豐度隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減少，差異顯著（P<0.05）；T1 組擬桿菌門豐度為18.72%±2.48%、T2 組擬桿菌門豐度為19.78%±4.69%，2組差異不顯著，CK 組擬桿菌門豐度為14.24%±1.89%，顯著低于T1 組和T2 組（P<0.05）；CK 組綠彎菌門豐度13.34%±3.73%，顯著低于T1 組（17.57%±3.57%）和T2組（18.77%±3.14%）（P<0.05）；CK 組及T1 組硝化螺旋菌門豐度分別為2.61%±0.53%和2.45%±0.34%，顯著高于T2 組（0.94%±0.1%）；T1 和T2 組放線菌門豐度水平?jīng)]有差異，但兩者與CK 組差異顯著；CK 組藍(lán)細(xì)菌門豐度（1.59%±0.52%），顯著低于T1 組（9.24%±1.2%）和T2 組（20.03%±1.03%），且后兩者差異顯著（P<0.05）。

在森林生態(tài)系統(tǒng)中，林隙通過控制林內(nèi)光照強(qiáng)度[29-30]，影響微生物的代謝[26,28]，繼而微生物群落結(jié)構(gòu)等對環(huán)境的變化產(chǎn)生響應(yīng)。本次試驗(yàn)得到了類似的試驗(yàn)結(jié)果，隨著光照強(qiáng)度的改變，菌藻生物膜細(xì)菌群落優(yōu)勢種在門水平豐度上有顯著差異。研究發(fā)現(xiàn)能將土壤中的亞硝酸氧化成硝酸鹽的硝化螺旋菌門（Nitrospirae）[31]在T1 處理和CK 處理中的相對豐度顯著高于T2 處理，具有污染物降解功能的芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）[32]在T1 處理中的相對豐度顯著高于CK 處理，CK 處理顯著高于T2處理，在證明3 個(gè)處理生物膜中存在不同程度的硝化過程，不同光照強(qiáng)度組菌藻生物膜細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在顯著差異，因?qū)庹盏刃枨蟮牟町悾煌庹諒?qiáng)度形成的微生態(tài)環(huán)境對菌藻生物膜菌群的群落發(fā)育過程有重要的作用。

表2 3 個(gè)處理細(xì)菌群落門水平的組分豐度 Table 2 Component abundances at the gate level of three treatments

2.2.3 3 種不同光照強(qiáng)度組菌藻生物膜細(xì)菌優(yōu)勢種屬水平豐度分析

為深入分析不同光照強(qiáng)度對菌藻生物膜細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響，根據(jù)CK 組和T1、T2 3 個(gè)處理組的菌群群落屬相對豐度組成數(shù)據(jù)，通過與silva（SSU123）數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，共鑒定出480 個(gè)微生物屬，圖3 顯示了3 組處理細(xì)菌百分比大于1%的屬。由圖可知，CK 處理相對豐度最高的細(xì)菌為腐螺旋菌科（norank_f_Saprospiraceae（5.53%±0.62%），T1 處理相對豐度最高的細(xì)菌為紅桿菌屬（Rhodobacter，6.16%±1.38%），T2 處理相對豐度最高的細(xì)菌為分歧壺菌科（Cladochytriaceae，10.50%±1.38%）。

與微藻共培養(yǎng)的菌體能為微藻生長提供維生素[33-35]，還能固定無機(jī)營養(yǎng)素。Amin 等[36]報(bào)道，Scrippsiella trochoidea能夠利用細(xì)菌在環(huán)境中產(chǎn)生鐵載體，從而提高水處理效率。硝化是指硝化細(xì)菌在好氧的條件下首先將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮（NO2-），生成的亞硝態(tài)鹽氮快速被亞硝酸鹽氧化菌轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮（NO3-）的過程；反硝化是指異養(yǎng)反硝化菌在缺氧條件下將亞硝酸鹽或硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮?dú)獾倪^程，通過硝化和反硝化達(dá)到脫氮的目的，是重要的水污染控制技術(shù)之一[37]，本次試驗(yàn)中，硝化螺菌屬（Nitrospira）在CK 組和T1 處理的屬水平相對豐度為2.72%±0.93%和2.57%±0.46%，顯著高于T2 組；3 個(gè)處理生物膜中存在大量的以Pseudomonas（假單胞菌屬）和Rhodobacter（紅桿菌屬）為主體的含有反硝化細(xì)菌的科屬，其中，假單胞菌屬中的部分種屬于好氧反硝化細(xì)菌[38]，這些菌在好氧條件下能夠以硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮為底物進(jìn)行反硝化[39]，在本研究中，紅桿菌屬相對豐度隨著光照強(qiáng)度的增大而逐漸升高，T1 組假單胞菌屬的相對豐度平均值顯著高于CK 組及T2 組，可見T1組系統(tǒng)的硝化和反硝化功能優(yōu)于CK 組及T2 組。

董怡華[40]研究發(fā)現(xiàn)菌株P(guān)SB-1D 在黑暗條件下比在光照強(qiáng)度4 000 lx 條件下對2-氯苯酚的7d 降解率高出12.12%；羅龍?jiān)韀5]進(jìn)行不同光照強(qiáng)度下細(xì)菌降解廢水中有機(jī)物的試驗(yàn)，結(jié)果表明：光照強(qiáng)度400 lx 是有機(jī)物降解菌適宜的工作條件。朱章玉等[41]報(bào)導(dǎo)PSB 在好氧黑暗條件下要比在厭氧光照條件下對有機(jī)酸具有更高的去除率和菌體得率。本試驗(yàn)中，Paenarthrobacte是一種好氧生長的球形放線菌，可以利用多種碳源，并且可以水解淀粉類物質(zhì)[42]，其在 CK 組的屬水平相對豐度為4.2%±1.07%，顯著高于T1 處理（3.56%±1.36%）和T2處理（1.59%±1.46%）；Ensifer（劍菌屬）是一種好氧生長的桿狀變形菌，能夠利用包括葡萄糖、半乳糖在內(nèi)的多種碳源，不能水解淀粉，具有硝酸鹽和亞硝酸鹽還原能力，能夠附著在其他細(xì)菌表面并使其裂解，是一種非專性捕食性細(xì)菌[43]，劍菌屬在CK 組的屬水平相對豐度為4.6%±1.27%，顯著高于T1 處理（3.53%±1.25%）和T2 處理（1.87%±0.4%），說明CK 處理菌藻生物膜在降解多種有機(jī)物的能力方面強(qiáng)于T1 組和T2 組。

圖3 菌藻生物膜細(xì)菌優(yōu)勢種屬水平群落組成分析 Fig.3 Community composition analysis of dominant species and genera of Bacillariophyta biofilm bacteria

3 結(jié) 論

1）對3 種不同的光照強(qiáng)度下的菌藻共生生物膜細(xì)菌群落進(jìn)行了16S rDNA 測序，對結(jié)果進(jìn)行了Alpha-多樣性分析，結(jié)果表明T1 處理和T2 處理的Alpha 多樣性指數(shù)，包括獲得的OTUs 數(shù)量（498.5±7.16、517.2±10.36）、Chao1 指數(shù)（648.7±35.64、672.8±30.69）和Shannon指數(shù)（4.68±0.01、4.85±0.03）均顯著高于CK 處理（406.6 ± 8.18，521.5±18.62，3.53±0.02），無光處理的菌藻生物膜的細(xì)菌群落在總體數(shù)量上處于弱勢，菌藻生物膜的細(xì)菌群落數(shù)量隨著光照強(qiáng)度的升高而增加。

2）對3 種不同的光照強(qiáng)度下的菌藻共生生物膜細(xì)菌群落進(jìn)行了16S rDNA 測序，對結(jié)果進(jìn)行了細(xì)菌優(yōu)勢種門屬水平豐度分析，變形菌門（Proteobacteria），擬桿菌門（Bacteroidetes）、綠彎菌門（Chloroflexi）和放線菌門（Actinobacteria）在3 個(gè)處理中均為優(yōu)勢菌種，但豐度有顯著差異，CK 處理的酸桿菌門（Acidobacteria），T1處理的芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）及T2 處理的藍(lán)細(xì)菌門（Cyanobacteria）均具有較高豐度，且顯著高于其他兩組。不同光照強(qiáng)度下的菌藻生物膜細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)育對不同的微生態(tài)環(huán)境有不同的響應(yīng)，隨著光照強(qiáng)度的變化，菌藻生物膜的優(yōu)勢細(xì)菌類群所占百分比的次序發(fā)生改變。T1 組具有較高水平的假單胞菌屬和硝化螺菌屬，擁有較高的硝化和反硝化能力，CK 組在劍菌屬水平顯著高于T1 組和T2 組，在降解多種有機(jī)物的能力方面較強(qiáng)。