生物修复是指使用自然生物体来把有害物质分解成毒性较低或无毒物质的处理方法,主要包含植物修复和微生物修复等方法。其中植物修复是指利用特定植物及其根际微生物的代谢活动来吸收、积累或降解转化环境中的污染物以达到净化、修复环境的目的。在植物修复的过程中,除了植物自身对污染物的吸收和转化作用之外,植物-微生物的耦合作用也在其中起到了重要的作用,生活在植物根际的大量微生物,通过与植物根系耦合,在污染修复过程中发挥不同作用。海马齿(Sesuviumportulacastrum)生态浮床在污染海水修复中已有一定程度的应用并取得了较好的修复效果,但对其修复机理特别是根际微生物的作用尚未有较深入的研究。本论文通过16SrRNA基因与主要功能基因(nirK,nirS与dsrAB)高通量测序结合荧光定量PCR的方法,系统地跟踪了海马齿生态浮床从开始铺设到稳定运行期,以及季节变化过程中根际微生物的群落结构和主要功能微生物类群的变化,对比海马齿生态浮床根际的水体以及周围非根际区域水体的微生物群落结构以及特定功能微生物(硫酸盐还原菌及反硝化细菌)的多样性及丰度;结合植物生长过程中根系分泌物中有机酸的种类和相对含量,分析植物-微生物的相互作用关系。主要结果如下:(1)对赏筜湖生态浮床水体整体微生物群落结构调查,共鉴定出微生物20个门,40个纲,82个目,186个科和438个属,采样地点之间的ZOTU(Zero-Radius Operational Taxonomic Unit)差异较小,弓 形菌属(Arcobater)的数量要高于其余的ZOTU;在微生物群落多样性方面,不同月份的微生物群落多样性随着时间推移展现出季节性的周期变化,温度、溶解氧、氨氮和无机磷这4个因素对样品多样性有显著影响。从群落结构的功能预测结果看出,筼笛湖的水体中微生物群落的主要特性为化能异养,其次还有甲醇氧化、甲基营养、芳烃降解、芳香族化合物降解、脂肪族非甲烷烃降解和烃类降解等功能。(2)对具有硫酸盐还原和反硝化功能微生物群落的结构和多样性的调查,结果表明,硫酸盐还原菌共鉴定出2个门,3个纲,3个目,3个科和7个属,具有nirS基因的反硝化功能微生物共鉴定出2个门,4个纲,8个目,10个科和15个属,具有nirK基因的反硝化功能微生物共鉴定出2个门,3个纲,6个目,8个科和15个属;硫酸盐还原菌在不同地点之间的种类差异较大,但是丰度较高的ZOTU保持不变,非根际区域具nirK基因的反硝化细菌的ZOTU数量要高于根际区域,具有nirS基因的反硝化细菌则相反。具有nirS基因的反硝化细菌的优势类群夏季的相对丰度要高于冬季,群落结构展现出了周期性的变化,具有nirK尺基因的反硝化细菌的群落中,随着时间的推移,占据优势的类群相对丰度逐渐减少。具有nirS基因的反硝化细菌冬季样品浮床根际的丰富度与多样性要高于非根际区域;具有nirK基因的反硝化细菌大部分情况下浮床根际的功能群落多样性要低于非根际区域。(3)对海马齿(S.portulacastrum)根系分泌物进行有机酸成分的测定,结果显示从浮床开始铺设到稳定运行期间,有机酸种类数以及丙酸、苹果酸、丁酸和戊酸相对含量展现出上升的趋势。根系分泌物相对浓度与微生物群落结构数据之间的相关性分析显示油酸的含量变化与水样中微生物群落的Simpson指数显著相关,戊酸的含量对样品群落结构组成差异影响较大,而根系分泌物的相对含量与其余的群落结构数据以及优势类群相对丰度之间并无相关性。