| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第10-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-36页 |
| 1.1 污水处理工艺概述 | 第11-13页 |
| 1.1.1 活性污泥法及其改良工艺 | 第11-13页 |
| 1.1.2 膜生物反应器 | 第13页 |
| 1.2 污水处理系统活性污泥微生物群落的研究进展 | 第13-21页 |
| 1.2.1 活性污泥微生物群落多样性研究 | 第13-18页 |
| 1.2.2 活性污泥微生物群落动态变化研究 | 第18-19页 |
| 1.2.3 活性污泥微生物群落影响因素 | 第19-20页 |
| 1.2.4 活性污泥微生物相互作用关系研究 | 第20-21页 |
| 1.2.5 文献小结 | 第21页 |
| 1.3 微生物群落研究方法 | 第21-30页 |
| 1.3.1 培养法 | 第21-22页 |
| 1.3.2 经典分子生物学研究方法 | 第22-26页 |
| 1.3.3 高通量测序技术 | 第26-27页 |
| 1.3.4 高通量基因芯片技术 | 第27-30页 |
| 1.4 统计学方法及生物信息学分析手段 | 第30-34页 |
| 1.4.1 微生物群落多样性认识 | 第30页 |
| 1.4.2 样品间微生物群落的比较 | 第30-32页 |
| 1.4.3 微生物群落动态变化率分析 | 第32页 |
| 1.4.4 群落结构与环境因素关联性分析 | 第32-33页 |
| 1.4.5 微生物相互作用关系分析 | 第33-34页 |
| 1.5 研究目的与内容 | 第34-36页 |
| 1.5.1 研究问题的确定 | 第34页 |
| 1.5.2 研究目的与意义 | 第34页 |
| 1.5.3 研究内容 | 第34-35页 |
| 1.5.4 技术路线 | 第35-36页 |
| 第2章 活性污泥样品采集与试验分析方法 | 第36-51页 |
| 2.1 品采集和环境参数测定 | 第36-37页 |
| 2.2 试验设备与试剂 | 第37-39页 |
| 2.3 活性污泥样品DNA手工提取方法 | 第39-40页 |
| 2.4 粗提DNA样品的纯化与脱盐 | 第40-42页 |
| 2.5 双链DNA的PicoGreen定量检测 | 第42页 |
| 2.6 16SrRNA基因扩增及Illumina测序分析 | 第42-44页 |
| 2.6.1 Illumina测序分析 | 第43页 |
| 2.6.2 功能基因芯片GeoChip分析 | 第43-44页 |
| 2.7 高通量数据预处理 | 第44-45页 |
| 2.7.1 Illumina测序数据预处理 | 第44-45页 |
| 2.7.2 GeoChip数据预处理 | 第45页 |
| 2.8 统计学分析 | 第45-51页 |
| 2.8.1 多样性认识 | 第45-48页 |
| 2.8.2 微生物群落的结构和动态变化分析 | 第48页 |
| 2.8.3 微生物群落结构影响因素的评估 | 第48-49页 |
| 2.8.4 微生物/基因间相互作用关系认识 | 第49-51页 |
| 第3章 城市污水处理系统微生物群落多样性 | 第51-76页 |
| 3.1 污水处理系统环境参数和运行效能 | 第51-52页 |
| 3.2 活性污泥系统微生物群落功能基因多样性 | 第52-62页 |
| 3.2.1 功能基因多样性与组成总述 | 第52-55页 |
| 3.2.2 重要类别功能基因的组成分析 | 第55-60页 |
| 3.2.3 活性污泥系统功能基因多样性对比 | 第60-62页 |
| 3.2.4 功能基因和分类学多样性对比 | 第62页 |
| 3.3 平行运行的MBR和OD系统微生物群落多样性 | 第62-75页 |
| 3.3.1 功能基因多样性 | 第63-69页 |
| 3.3.2 基于 16S rRNA基因的分类学多样性 | 第69-74页 |
| 3.3.3 MBR和OD系统微生物群落多样性对比小结 | 第74-75页 |
| 3.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 第4章 城市污水处理系统微生物群落短期动态变化 | 第76-84页 |
| 4.1 功能基因整体结构变化 | 第76-77页 |
| 4.2 功能基因天变化水平 | 第77-80页 |
| 4.2.1 基于移动窗口分析的天动态变化率 | 第77-79页 |
| 4.2.2 基于时间-衰减关系的功能基因周转率 | 第79-80页 |
| 4.3 短期核心功能基因 | 第80-82页 |
| 4.4 功能基因结构与污水处理系统功能的关联性分析 | 第82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第5章 城市污水处理系统微生物群落中期动态变化 | 第84-101页 |
| 5.1 功能基因中期动态变化 | 第84-91页 |
| 5.1.1 功能基因结构 | 第84-86页 |
| 5.1.2 功能基因周变化率 | 第86-89页 |
| 5.1.3 中期核心功能基因和稀缺功能基因 | 第89-91页 |
| 5.2 16SrRNA基因中期动态变化 | 第91-97页 |
| 5.2.1 16SrRNA基因结构 | 第91-92页 |
| 5.2.2 16SrRNA基因周变化率 | 第92-95页 |
| 5.2.3 中期核心OTUs和稀缺OTUs | 第95-97页 |
| 5.3 不同时间尺度群落变化率对比 | 第97-98页 |
| 5.4 群落结构与污水处理系统功能的关联性分析 | 第98-100页 |
| 5.5 本章小结 | 第100-101页 |
| 第6章 城市污水处理系统微生物群落影响因素 | 第101-123页 |
| 6.1 决定性因素的影响作用 | 第101-108页 |
| 6.1.1 短期12天功能基因结构的影响因素 | 第101-104页 |
| 6.1.2 中期12周微生物群落结构的影响因素 | 第104-107页 |
| 6.1.3 短期和中期各因素对群落功能基因结构影响作用的对比 | 第107-108页 |
| 6.2 随机因素的影响作用（基于模型拟合） | 第108-122页 |
| 6.3 本章小结 | 第122-123页 |
| 第7章 城市污水处理系统微生物相互作用关系 | 第123-137页 |
| 7.1 短期核心碳、氮、磷循环基因网络分析 | 第123-129页 |
| 7.1.1 功能分子生态网络拓扑性质 | 第123-124页 |
| 7.1.2 MBR和OD系统的功能分子生态网络结构对比 | 第124-129页 |
| 7.2 中期 16S rRNA基因核心OTUs网络分析 | 第129-135页 |
| 7.2.1 系统发育分子生态网络拓扑性质 | 第129页 |
| 7.2.2 MBR和OD系统的系统发育分子生态网络结构对比 | 第129-135页 |
| 7.3 MBR和OD系统的分子生态学网络的差异 | 第135-136页 |
| 7.4 本章小结 | 第136-137页 |
| 第8章 结论与建议 | 第137-139页 |
| 8.1 结论 | 第137-138页 |
| 8.2 建议 | 第138-139页 |
| 参考文献 | 第139-151页 |
| 致谢 | 第151-153页 |
| 附录A 城市污水处理系统水质和反应器运行特性 | 第153-160页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第160-161页 |
