太湖底泥纤维素酶活性的动态变化研究

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纤维素的降解是底泥中有机碳的转化的重要组成部分。在太湖中相当数量的植物不能被利用,它们残留在湖泊中,不易分解的植物残体主要是纤维素积累在湖底,加速了湖泊淤积和沼泽化,产生了阻滞水流、淤积的环境负面效应,所以太湖底泥中纤维素的降解及转化是一个应当引起人们关注和值得研究的课题。纤维素的降解在生态系统中主要依靠纤维素酶来完成,纤维素酶主要分成三大类:外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶,在这三种酶的协同作用下,才能完成对纤维素的完全分解。   本研究通过对太湖底泥有代表性的9个点的总氮(TN),总磷(TP),易氧化有机物(ROOM),烧失量(LOI),以及其中7个点的纤维素酶活性的全年测定(2009年12月至2010年11月每月一次),得出四种酶活的空间分布和季节变化,分析温度对酶活的影响,以及各酶活与TN、TP、ROOM、LOI的相关性。还对底泥中测纤维素含量的方法进行了初步研究,测定了太湖底泥中常含有的三种植物马来眼子菜、菹草、芦苇的纤维素提取率。主要结果如下:   1.TN,TP,LOI和ROOM都有明显的分布特征:TN、LOI、ROOM以东太湖最高(24号点),太湖西北部次之(10,17号点),湖心区最低(7,21号点)。TP含量以竺山湖(17号点)最高,湖心区最低(7号点),其他地区很接近。   2.从数据上得出TN,TP季节变化有相反的趋势,所以这种相反趋势不一定有稳定的规律,也许受到人为排污染物的影响。它们之间是否有稳定的关系还需进一步研究来确定。   3.外切酶活和内切酶活季节性变化比较显著,峰值都出现在夏季,受温度影响明显。葡萄糖苷酶和总酶全年波动幅度不大,总酶活全年变化趋势与葡萄糖苷酶趋势较相近,受温度影响不明显。   4.用SPSS软件分析四种酶活与TN,TP,ROOM,LOI之间的关系,得出外切酶、内切酶、葡萄糖苷酶活之间相关性显著,四种酶活与TN相关性不明显,与TP相关性显著,与ROOM相关性最显著,与其他学者研究结果较一致。   5.用铜铵溶液法提取湖中植物的纤维素约占用传统的硝酸乙醇法提取植物纤维素的15%-20%之间。
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