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[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 刘丹  莫永亮  彭超  王保战  汪家家  唐贇  路璐  
河岸带是水陆环境交错带,环境条件和生态过程复杂。为了探究河岸湿地土壤中不同氧气,以及添加不同电子受体对甲烷氧化过程及其微生物的影响,本论文以嘉陵江流域河岸湿地土壤为研究对象,采用微宇宙培养实验、高通量测序及化学分析等方法,分析了在有氧条件下,以及缺氧条件下加入NO_(3)~(-)、SO_(4)~(2-)、水铁矿(Fe(Ⅲ))和针铁矿(Fe(Ⅲ))等不同电子受体处理中土壤的甲烷氧化潜力及关键微生物群落。结果表明湿地土壤在有氧条件下的甲烷氧化速率显著高于缺氧条件下的速率(P SO_(4)~(2-),而针铁矿抑制了甲烷氧化。缺氧条件下甲烷氧化发生的同时,NO_(3)~(-)、SO_(4)~(2-)的浓度显著降低,与甲烷浓度变化呈显著正相关(P<0.05),Fe(Ⅱ)的浓度显著增加,与甲烷浓度变化呈显著负相关(P
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 杨蕊毓   彭超   叶雨秋   莫永亮   路璐  
河岸湿地是水域和陆地生态系统的交错带,也是微生物甲烷产生和氧化的热点区域。以嘉陵江(南充段)河岸湿地土壤为研究对象,采用室内微宇宙CH_4氧化培养实验,以及基于~(13)CH_4的稳定性同位素核酸探针(DNA-Stable Isotope Probing, DNA-SIP)技术和高通量测序技术,揭示该土壤中微生物的甲烷氧化潜力及其活性的好氧甲烷氧化微生物类群。结果表明,土壤中加入6%(v/v)的甲烷培养28 d后,甲烷的平均氧化速率为11.94μg g~(-1) d~(-1)。通过对超高速密度梯度离心获得的DNA中pmoA基因的定量分析表明,好氧甲烷氧化微生物的DNA被~(13)C显著标记。对获得的~(13)C-标记的DNA测序发现,TypeⅠ和TypeⅡ的甲烷氧化菌主导了该土壤中的好氧甲烷氧化过程,其中TypeⅠ的相对丰度最高78.49%,包括Methylomicrobium、Crenothrix、Methylogaea,其中Methylomicrobium占比高达61.37%;隶属于TypeⅡ的Methylocystis参与了该土壤的好氧甲烷氧化过程。此外,FAPROTAX功能注释预测结果显示,~(13)C-DNA中微生物参与与碳循环相关的化能异养、甲醇氧化、甲基营养代谢等碳循环的功能,以及氮循环相关的固氮功能均显著增强,表明甲烷氧化微生物在进行甲烷氧化的同时,可能协同参与氮循环等其它生物地球化学循环过程。研究表明河岸湿地土壤的好氧甲烷氧化过程由多种具有代谢活性的微生物共同完成,为研究河岸湿地甲烷氧化关键微生物的生理生态特征提供参考。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 颜辰瑶   杨蕊毓   叶春宏   吴一超   彭超   路璐  
为了探究河岸湿地土壤中多环芳烃(PAHs)在好氧和厌氧环境下的微生物降解过程,采用微宇宙培养结合高通量测序及化学分析方法,揭示了嘉陵江河岸湿地土壤对萘、荧蒽和芘3种PAHs的好氧和厌氧降解速率及其关键降解微生物类群,以及厌氧条件下添加不同电子受体对PAHs微生物降解过程的影响。结果表明,在培养35 d后,有氧条件下,萘、荧蒽和芘的去除率分别为70.6%、61.5%和41.41%;在厌氧条件下,萘、荧蒽和芘的去除率分别为76.01%、72.59%和42.57%。添加NO_3~-显著促进了荧蒽和芘的厌氧降解效率,而添加SO_4~(2-)显著抑制了3种PAHs的厌氧降解效率;水铁矿Fe(Ⅲ)仅显著促进了芘的降解效率,针铁矿Fe(Ⅲ)仅促进了荧蒽的降解效率。添加PAHs均显著促进了phnAc和bssA等功能基因的丰度。测序结果表明,好氧环境下的PAHs主导降解菌群为MND1、Arenimonas、Mycobacterium和Burkholderiales,而厌氧环境下则为Geobacteraceae、Hydrogenophaga和Bacteroidetes_vadinHA17。添加不同的电子受体改变了潜在的PAHs降解菌群,如添加NO_3~-显著促进了Lysobacter、Arenimonas等菌的增加。该研究表明河岸湿地土壤中PAHs降解过程由不同的好氧和厌氧降解菌群共同驱动,NO_3~-和Fe(Ⅲ)依赖型厌氧PAHs降解微生物可能对河岸湿地土壤中的PAHs移除有重要贡献。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 杨宏  李会琳  路璐  
为探究人为干扰较多的城市河流中氨氧化微生物的空间变异特征以及影响因素,以嘉陵江(南充段)流域及其城市支流为研究对象,分别采集城市上、中和下游以及流经城区的河流的表层水及其相应底泥,进行理化性质分析和基于16S rRNA基因的Miseq测序分析。结果表明:(1)城市支流水体中的总磷、无机氮和溶解性有机碳显著高于嘉陵江干流。(2)荧光定量PCR分析amo A基因的丰度表明干流中氨氧化古菌(AOA)的丰度总体高于氨氧化细菌(AOB),在水体和底泥中AOA/AOB的比例分别为0.86~6.31和1.79~698.5。仅在城市支流水体中AOB的数量高于AOA。(3)嘉陵江水体中主导AOB类群隶属于亚硝化单胞菌属Nitrosomonas cluster 6,而城区支流和靠近排污口的水体和底泥中Nitrosococcus oceani-like AOB则为主导AOB类群。(4)水体NH4+-N浓度是影响AOB群落结构空间分布的主导环境因子(P
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 隋心  张荣涛  杨立宾  李梦莎  许楠  刘赢男  柴春荣  王继丰  付晓玲  钟海秀  倪红伟  
为了研究氮沉降对三江湿地土壤微生物群落结构的影响,利用磷脂脂肪酸技术(PLFA)对三江平原小叶章湿地土壤微生物多样性进行了分析。2010年5月,在黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的小叶章湿地中建立模拟氮沉降试验平台,设置3个氮沉降浓度梯度:N1(0 g N·m-2A-1)、N2(4 g N·m-2A-1)、N3(8 g N·m-2A-1),于2014年6月用土钻进行土壤样品采集。结果表明:本研究共检测到PLFAs 75种,其中特征脂肪酸29种。不同氮沉降处理下,真菌群落的生物量较高,土壤微生物生物量的总量介于30~33NmoL·g-1。氮沉降增加对真菌群落数量的影响比...
[期刊] 草业科学  [作者] 张文娟  薛娴  彭飞  尤全刚  潘晶  李成阳  赖炽敏  
土壤微生物作为生态系统的重要组成部分,其群落变化可以反映土壤变化并有效指示退化土地的恢复成效。本研究以黄河源区沙化草地为对象,应用Illumina MiSeq测序技术对无任何人工干预措施的对照样地(CK)、播草种样地(P_1)、4年砾石方格沙障+播草种样地(P_2)和12年砾石方格沙障+播草种样地(P3)的土壤细菌和真菌群落进行了高通量测序,分析了不同干预措施(沙障+播草种/播草种)和干预时间(4年/12年)对沙化草地土壤细菌和真菌群落组成的影响。结果发现:1)细菌群落在CK和P_1样地聚为一组,P2和P3样地聚为另一组,真菌群落在CK、P_1和P_2样地聚为一组,P_3单独为一组;2)表层土壤有机碳和硝态氮含量在P_3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05);3)植被盖度在P3样地中显著高于CK和P_2样地(P <0.05)。研究认为,砾石方格沙障+播草种的干预措施促进了黄河源区沙化草地表层养分的积累,改变了土壤微生物群落结构,有利于植被的定殖和生长,且随措施实施年限的延长,改善成效愈加明显,是高寒地区严重沙化土地治理的一种有效措施。
[期刊] 林业科学  [作者] 字洪标  向泽宇  王根绪  阿的鲁骥  王长庭  
【目的】研究青海省7种林分类型土壤微生物群落组成的变化规律,从微生物的角度为该区森林土壤资源的科学管理与评价以及林分结构调整和生态系统更新、恢复与重建提供科学依据。【方法】利用常规实验室分析和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)分析法对青海省云杉、白桦、落叶松和山杨组成的7种不同林分类型(大通青海云杉天然林A、大通白桦次生林B、湟中白桦青海云杉天然混交林C、乐都落叶松白桦天然混交林D、民和山杨人工林E、循化山杨白桦次生林F、尖扎青海云杉天然林G)表层土壤(020 cm
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 王海英  宫渊波  陈林武  
研究了嘉陵江上游退耕还林区内5种植被恢复模式下土壤微生物、土壤酶活性以及理化性质。结果表明:①5种植被恢复模式土壤微生物数量、酶活性以及有机质、全氮含量等均明显高于无植被对照;②不同植被恢复模式土壤微生物总数:火烧迹地灌丛>刺槐林>湿地松×刺槐混交林>青冈林>湿地松>对照地;③不同植被恢复模式下土壤酶活性不同,表层土壤脲酶活性:火烧迹地灌丛>青冈林>刺槐林>湿地松>混交林>对照地,蔗糖酶(转化酶):火烧迹地灌丛>湿地松>青冈林>刺槐林>混交林>对照地,过氧化氢酶活性各林分间变化不明显。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 金章利  刘高鹏  周明涛  许文年  
【目的】探讨桂西北喀斯特山地草地土壤微生物群落对土壤养分的指示作用。【方法】采用经典统计分析与排序分析,连续3年研究了桂西北喀斯特山地草地土壤微生物群落多样性变化特征,并探讨了其与土壤养分和土壤微生物数量之间的关系。【结果】①桂西北喀斯特山地草地土壤pH变化范围为7.01~7.87,随着土层深度的增加逐渐增加,土壤养分随着土层深度的增加逐渐降低,具有明显的"表聚性",不同土层土壤全磷差异均不显著(P>0.05)。②土壤微生物以细菌数目最多,占到90%以上,土壤细菌、真菌、放线菌数目随着土层深度的增加逐渐降低。③根据培养第100小时的AWCD值计算土壤微生物群落的物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、优势度指数(Ds)和碳源利用丰富度指数(S)。物种丰富度指数、均匀度指数、碳源利用丰富度指数均随着土层深度的增加而降低,不同土层碳源利用丰富度指数差异均显著(P0.05)。④相关性分析表明土壤养分、土壤微生物数量均与土壤微生物群落多样性具有显著的相关性,其中,土壤微生物数量对微生物群落多样性的贡献最大(其相关系数绝对值最大)。⑤冗余分析表明土壤微生物群落多样性与土壤养分含量均呈正相关(除了pH);沿着RDA的第1排序轴,随着显著性影响因子(土壤养分各指标)的增加,微生物丰富度指数逐渐增加。【结论】微生物丰富度指数与pH值呈负相关;其中全碳和全氮与丰富度指数相关性最大,全碳和全氮是影响该区土壤微生物群落多样性分布的主要因子。
[期刊] 上海海洋大学学报  [作者] 赵萌  印春生  厉成伟  钟胜财  于克锋  方淑波  
为探讨上海南汇东滩湿地围垦后海三棱藨草土壤微生物群落多样性的季节变化,应用Miseq高通量测序技术,分析藨草密集区与光滩区4个季度土壤微生物群落多样性以及相关的土壤环境因子。结果表明,藨草密集区与光滩区土壤微生物群落多样性及丰富度差异显著(P
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 冯冲凌  李科林  李芸  
人工湿地系统中微生物群落特征与湿地结构、布水方式及植物种类密切相关。总体上,人工湿地系统中微生物的种类多样性和数量沿水流方向呈递减趋势,植物对湿地微生物群落的影响主要在基质表层的根际效应区间,采取控氧措施可促进微生物群落向纵深发展。人工湿地系统中的氮代谢微生物主要是硝化细菌和反硝化细菌,有新的研究表明,厌氧氨氧化细菌不仅具有较强的去氮能力,还能显著提高废水COD的去除率。不同种类的磷细菌在湿地系统中磷的溶解、沉淀和转化利用中发挥着重要的作用,生物制剂的应用可提高磷的去除率。人工湿地系统中还存在一系列具有特殊功能的微生物种类,包括可降低镉等重金属污染毒性、降解石油类化合物、多环芳烃以及酚类的微生...
[期刊] 渔业科学进展  [作者] 王加鹏  崔正国  周强  马绍赛  曲克明  毛成全  
利用实验室规模的复合垂直流人工湿地系统来处理海水养殖外排水,探讨了人工湿地对外排水中主要污染物指标氨氮、磷酸盐和COD的去除效果,并利用变形梯度凝胶电泳技术(DGGE)分析了人工湿地内部微生物的群落组成和结构特点。结果显示,人工湿地对海水养殖外排水中的氨氮、磷酸盐和COD去除效果显著,平均去除率分别为(92.82±3.27)%、(72.53±2.31)%、(66.04±8.23)%;人工湿地系统内微生物组成较为丰富,且不同位置存在着种属相同、数量不同的生态幅广泛的优势种;人工湿地下行流池微生物多样性指数(H′)比上行流池高,且沿水流方向呈下降趋势;人工湿地系统中距离越远相似性系数越小;海水养殖...
[期刊] 淡水渔业  [作者] 但言  沈子伟  余凤琴  张闯  倪朝辉  黎春  
为了解嘉陵江合川段秋季微生物多样性,通过16S rRNA基因扩增和测序分析了2017年9月嘉陵江合川段利泽、渠江口、涪江口、草街4个监测点水样和底泥微生物的多样性和种类结构。结果显示:河流上下游水体中微生物物种组成相似、有延续性,利泽和涪江口,渠江口和草街水体中微生物组成均呈现相似;底泥中微生物组成与小区域水文环境相关,涪江口和渠江口水文环境相似,底泥中微生物群落结构也呈现相似;缓流环境更适应微生物生存繁殖,处于监测尾端的草街水体和底泥中微生物数量最多;环境影响因子中总磷、总氮和pH对水体中微生物群落结构组成表现出较大影响;水体中变形菌门、放线菌门、拟杆菌门和蓝细菌门较为丰富,显示该水域有富营养化的趋势。
[期刊] 林业科学  [作者] 杨宁  邹冬生  杨满元  付美云  林仲桂  赵林峰  
【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化特征,明确土壤微生物群落多样性对植被恢复的响应规律,探明研究区域退化生态系统恢复机制,为构建该区域生态系统恢复技术体系提供理论依据。【方法】采用空间序列代替时间序列方法,在研究区域内选择立地基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落与乔木群落4种典型的植被类型表示恢复的4个阶段,运用Biolog-ECo微平板技术,对4个阶段的土壤微生物群落多样性进行研究。【结果】植被恢复后土壤微生物群落代谢活性显著升高(P灌木群落>草本群落>祼...
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 张胜男  闫德仁  黄海广  胡小龙  高海燕  
【目的】探究不同林龄沙地樟子松人工林土壤微生物群落组成特征和多样性差异,对维持土壤微生态平衡以及可持续经营具有重要意义。【方法】以8、15、30、36、42、49和56 a林龄的沙地樟子松人工林为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究不同林龄条件下土壤细菌和真菌的群落组成和多样性变化特征。【结果】1)研究地不同林龄沙地樟子松人工林土壤共获得细菌32门80纲154目308科531属。其中,放线菌门(32.71%±3.74%)、变形菌门(23.14%±2.13%)、酸杆菌门(16.22%±2.75%)和绿弯菌门(9.00%±1.23%)为主要优势门。厚壁菌门的相对丰度在49 a和56 a林龄土壤中分别升高至7.16%和7.47%。沙地营造樟子松后,土壤中细菌的相对丰度随着林龄的增加而逐渐提高,并在林地土壤中出现了Crossiella spp.。2)不同林龄沙地樟子松人工林土壤获得真菌6门25纲88目184科369属。其中,子囊菌门(70.12%±11.17%)是主要的优势门。接合菌门的丰度在49 a和56 a林龄中逐渐升高至15.20%和23.42%。沙地樟子松人工林土壤真菌进化速度随着林龄的增加而加快,其中,42~56 a林龄最快,其次是8~36 a林龄,流动沙丘的真菌进化速度最慢。同时,随着林龄的增加土壤中的有益真菌数量也逐渐增多,但形成菌根的真菌逐渐减少。8 a林龄土壤中的独有OTU数目最多,比其他林龄提高1.46~2.54倍。36~49 a林龄土壤中独有OTU数目在67~71之间,而在56 a林龄中为41。【结论】随着林龄的增加,沙地樟子松人工林土壤微生物群落结构逐渐得到改善。但是,56 a林龄土壤微生物多样性降低,因此56 a林龄可能成为沙地樟子松人工林衰退的时间拐点。
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