滆湖是太湖流域的第二大湖泊,对太湖水量调剂和水质调节具有重要作用,是太湖流域重要的经济发展与生态保护地区。近年来,随着滆湖区域人类活动不断增强,滆湖水环境质量呈现下降趋势,导致滆湖生态环境发生巨大变化,而微生物作为生态环境的重要组成部分,在生态系统中对物质循环与生态调节等方面具有无可替代的作用,同时生态环境也时刻影响着微生物群落。因此,研究滆湖微生物群落结构的分布特性,评估滆湖水体生态状况,对滆湖及周边地区的环境管理和污染治理具有重要参考意义。本研究在2018年四个季度分别对滆湖区域及其周边典型污染源的地表水和沉积物样品进行采集。首先根据涌湖水质参数分析结果,探讨水质参数分布特性,评价滆湖水环境质量状况。然后采用高通量测序方法,研究滆湖表层沉积物中微生物多样性的分布特征,并通过水质参数与微生物群落的相关性分析初步判断微生物群落变化原因。在此基础上,结合滆湖周边典型污染源微生物群落结构特征,利用机器学习等方法进行滆湖微生物多样性影响源解析。研究结果可为滆湖水环境治理提供科学依据和理论参考。根据滆湖水质参数分布特性解析,各项水质参数均呈现较明显的时间和空间分布特性,其中营养盐指标和有机污染物指标在夏季浓度较高,而重金属的空间分布特征明显,主要集中在滆湖北部和西南部区域。针对多种参数的综合水质评价结果显示,滆湖整体水质基本达到Ⅲ类水标准,超标样品集中在夏季的滆湖西部和东南部等区域,超标水质参数主要为TP、TN和COD。为进一步研究滆湖水体生态健康,采用高通量测序方法对滆湖及其周边典型污染源微生物群落结构及多样性进行研究。微生物多样性指数分析结果显示,湖泊微生物多样性和物种丰富度高于典型污染源,并且各类型样品在不同生物分类水平均存在较大差别。湖泊沉积物微生物群落结构中的优势菌门为变形菌门、绿湾菌门和放线菌门等,多样性分析显示滆湖样品各季度之间微生物群落结构存在差异,冬季与其他季节差异显著,秋季与夏季具有较高的相似度。市政污水处理厂的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门等,各污水处理厂的微生物群落结构因污水类型而异。水产养殖场中的优势菌门为放线菌门、变形菌门和拟杆菌门等,各水产养殖场微生物群落结构因生产周期而异。基于高通量测序的功能基因预测结果表明,滆湖微生物群落在冬季受市政污水影响较大,而春季受水产养殖影响较大。在此基础上进行水质参数和微生物种群多样性的相关性分析,结果表明滆湖沉积物中微生物多样性和物种丰富度与TN显著正相关,与TP显著负相关,且典型污染源对滆湖沉积物微生物群落具有一定程度的影响。进一步采用机器学习模型SourceTracker和FEAST计算典型污染源对滆湖微生物群落的影响度,两种模型的解析结果表现出较高的相似度,其中SourceTracker解释率更高,且对痕量级影响度的识别优于FEAST,而FEAST对未知源的解析度较高,可用于潜在污染源的判断,因此结合两种模型的分析结果可以有效提高源解析准确性。综合相关性分析和机器学习模型解析结果,滆湖北部湖区微生物群落在冬季受市政污水影响较大,而南部湖区在春季受水产养殖影响较大,夏季、秋季可能受水产养殖及藻类生长的共同影响。