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[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]
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]
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] 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] 华中农业大学学报
[作者]
何起利 梁威 贺锋 成水平 周巧红 吴振斌
在水力负荷为800 mm/d的运行条件下,研究了复合垂直流人工湿地中试系统不同功能层面的氧化还原特征、好氧微生物数量、基质的耗氧速率及氧化还原酶类活性的分布特点。结果表明:各功能层面的氧化还原电位、好氧微生物数量、耗氧速率表层最高,并且随着基质深度的增加逐渐降低。除过氧化物酶外,氧化酶活性表现为表层高于中下层;而硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等活性变化趋势则相反。同时,氧化还原电位与基质中细菌、真菌、放线菌的数量、耗氧速率等存在显著正相关关系;氧化还原电位与多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢酶等氧化酶活性也存在显著正相关,而与下行流池的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等还原酶类存在显著负相关关系。
[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘意立 李竺霖 何云峰
湿地甲烷排放对温室效应的贡献十分明显。湿地甲烷排放是有机物(底物)输入、分解、厌氧产甲烷以及甲烷传输、氧化等环节综合作用的结果。文章对影响湿地甲烷生成、传输与氧化的温度、水位、土壤有机物、土壤pH和氧化还原电位、植物类型以及土壤离子、土质等主要因素进行了阐述,对未来湿地甲烷排放变化趋势进行了探讨,并对此方面的研究方向进行了分析,旨在为全球气候变化以及人类活动影响导致大气甲烷浓度变化预测提供依据。
关键词：
湿地 甲烷 影响因素 变化趋势
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
郭帅 徐秋芳 沈振明 李松昊 秦华 李永春
雷竹Phyllostachys violascens林冬季地表覆盖施肥为核心的集约经营技术被广泛推广应用,冬季覆盖以及施肥处理必将对土壤氨氧化微生物群落结构产生影响。为揭示雷竹林覆盖和施肥等集约经营措施对土壤氨氧化微生物的影响,进行了田间试验。设计如下2个试验:试验1为施用等量硝态氮复合肥:m(氮)∶m(五氧化二磷)∶m(氧化钾)=16∶16∶16的对照1(不覆盖)和处理1(覆盖);试验2为覆盖的4个不同肥料处理,分别为对照2(不施肥),处理1,处理2(尿素),处理3(尿素+氯化钾),各处理以含氮量360 kg·hm-2为标准折算成相应的肥料用量,氯化钾与复合肥等钾量折算。应用聚合酶链式反应-...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李金前 王吉 刘亚军 邹锋 马燕天 吴兰
在淡水湖泊生态系统中,水位高程的变化会对整个生态系统产生重要的影响。本研究以鄱阳湖最具代表性的碟形湖——蚌湖为实验地点,研究了水位高程对于湖泊湿地土壤微生物代谢功能的影响。在实验中沿水位高程及植被带演替布设6个样地,利用Biolog-Eco技术探究不同水位高程样地土壤微生物群落代谢功能的多样性及分布规律。结果表明:随着样地水位高程的降低,土壤含水量逐渐升高,地表植被的覆盖率逐渐减少,土壤有机养分出现先减小后增大的趋势;而土壤微生物对碳源代谢活性随着高程的降低依次减弱,且优先利用的碳源种类和碳源利用率也有显著不同。通过dbRDA排序分析表明:土壤微生物群落功能多样性沿高程呈现区域性分布特征,相邻的两样地土壤微生物碳源代谢功能更为相近。影响湿地土壤微生物碳源代谢功能的主要因子为土壤含水量、土壤有机质含量、pH、NH_4-N和地表植被类型。本研究结果可为合理管理和保护鄱阳湖湿地生态系统提供科学的指导。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王孝国 胡文革 陈登稳 路李鹏 杨迪
本文以艾比湖湿地自然保护区内柽柳群落区、盐节木群落区和芦苇群落区等3种典型植被聚居区土壤为研究对象,通过比较3块样地土壤中细菌、放线菌、真菌的分布情况,了解艾比湖湿地土壤的质量与状况。结果表明:柽柳群落区土壤中微生物分布最多,芦苇群落区次之,盐节木群落区最少,各类微生物的分布情况与土壤含水量、pH、盐度及有机质含量无显著相关性。细菌数量在3个样地中随土层深度递增有增加的趋势,放线菌与真菌呈现先增加后减少的趋势。这显示了3块样地中柽柳群落区土壤活性最高、肥力最好,盐节木群落区最差,因此,柽柳及芦苇等植物对改良该区域土壤质量有很大的潜在价值。
关键词：
新疆艾比湖 湿地 土壤微生物 区系
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
苏芳莉 王娟 郭成久 宋红丽 王铁良
为了深入探讨盘锦双台河口湿地生态系统对造纸废水的净化作用,于沈阳农业大学试验场的试验池内,通过构建模拟天然湿地—即盘锦双台河口湿地的小试装置分析芦苇各生长期、土壤不同层次上微生物数量的动态变化。结果表明:芦苇各生长期在3个层次土壤微生物数量具有相似的变化规律,从发芽期除真菌数量在20～40cm,40～60cm土层没有明显规律外,细菌、放线菌、0～20cm土层的真菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌数量开始逐渐上升,至拔节期达到最高,然后逐渐下降。土壤不同层次微生物数量除反硝化细菌的变化表现为20～40cm的数量>表层0～20cm的数量>40～60cm的数量,在芦苇拔节期外,在其他各生长期真菌数量...
关键词：
河口湿地 造纸废水 土壤微生物 废水净化
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张梦阳 夏浩 吕波 丛铭 宋文群 姜存仓
【目的】氨氧化作用是硝化作用的第一步,也是硝化作用的限速步骤,是全球氮循环的关键环节。本试验旨在研究在我国不同类型土壤中添加花生壳生物炭对细菌和氨氧化作用的影响,为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】试验以黄棕壤、潮土、黑土为供试土壤,通过短期培养试验,利用16SrRNA测序研究生物炭对不同类型土壤氨氧化微生物、细菌群落结构以及相关酶基因表达量的影响。每种土壤设置4个处理:CK(不施用化肥和生物炭),F(单施化肥),C(单施2%花生壳生物炭),FC(施用化肥+2%花生壳生物炭)。【结果】施用生物炭后(C、FC)酸性土壤pH显著提高了0.5—1.0个单位,但碱性土壤pH显著降低了0.5—0.6个单位;单施生物炭(C)造成黄棕壤的微生物丰富度和多样性显著提高,潮土在单施生物炭(C)时仅显著提高了土壤的微生物多样性指数,在黑土中施用生物炭和化肥都未显著改变土壤微生物的丰富度和多样性;在3种土壤中氨氧化细菌的丰度皆高于氨氧化古菌,测得的氨氧化细菌的OTU丰度约为氨氧化古菌的8.1倍;生物炭和化肥并未显著改变奇古菌门中的OTU丰度,却对β和γ变形菌中的OTU丰度产生了显著性影响;3种土壤的氨氧化细菌都以β变形菌为主,约占60%;另外,生物炭的施用(C、FC)在PC1(40.4%)上显著改变了黄棕壤的微生物群落结构,在PC1(42.3%)和PC2(21.3%)上都显著改变了潮土的微生物群落结构;施用生物炭后(C、FC),短期内潮土中氨合成相关酶基因表达量显著降低14.7%—39.9%,氨氧化古菌丰度在单一施炭(C)和化肥与生物炭同施(FC)时分别降低了70.5%和48.7%。【结论】施用生物炭后,短期内显著改变了黄棕壤和潮土的微生物群落结构,并明显抑制了潮土的氨氧化作用。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
潘丽霞 姜振辉 张雯怡 周家树 刘娟 蔡延江 李永夫
【目的】探讨不同外源碳(玉米Zea mays秸秆及其生物质炭)输入对亚热带毛竹Phyllostachys edulis林土壤氨氧化微生物和氮循环相关酶活性的影响，以揭示其对土壤硝化作用的生物学机制。【方法】以亚热带毛竹林为研究对象，设置3个处理：对照(不施用)、施用玉米秸秆(5 t·hm~(-2))和施用玉米秸秆生物质炭(5 t·hm~(-2))，进行为期1 a的野外试验。于试验的第3个月和12个月采集土壤样品，利用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)及高通量测序技术分析不同处理下毛竹林土壤氨氧化微生物群落结构特征、酶活性与总硝化速率的变化规律。【结果】与对照相比，秸秆及其生物质炭处理显著改变了土壤氨氧化细菌(AOB)丰度和群落结构(P<0.05)，而对氨氧化古菌(AOA)丰度和群落结构无显著影响；秸秆处理显著提高土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属Nitrosospira的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性以及总硝化速率，而生物质炭处理则使其显著降低(P<0.05)。相关性分析表明：氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性与铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、水溶性有机氮(WSON)和土壤总硝化速率呈正相关(P<0.05)。冗余分析表明：土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、微生物生物量氮(MBN)和水溶性有机氮质量分数对氨氧化细菌群落结构存在显著影响(P<0.05)。【结论】秸秆生物质炭输入通过降低土壤NH_4~+-N、NO_3~--N和水溶性有机氮质量分数，从而降低土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌相对丰度，削弱氮循环相关酶活性，进而抑制土壤硝化作用。与秸秆直接输入相比，秸秆生物质炭有利于减少毛竹林土壤氧化亚氮气体排放以及土壤氮素损失。图6表1参57
[期刊] 中国农业科学
[作者]
靳振江 邰继承 潘根兴 李恋卿 宋祥云 谢添 刘晓雨 王丹
【目的】通过湖北荆江地区湿地与稻田土壤有机质、微生物多样性及土壤酶活性比较分析,研究在人为培育下水稻土有机碳与微生物特性之间的关系。【方法】在湖北荆江地区采集代表性河流湿地和稻田耕层(0—20 cm)土壤样本,用硫酸-重铬酸钾消煮法和氯仿熏蒸-硫酸钾提取法测定土壤有机碳和微生物生物量碳,用稀释平板菌落计数法和PCR-DGGE研究微生物区系数量和群落结构多样性,并配合比色法测定土壤酶活性。【结果】湿地在长期种植水稻后,土壤有机碳含量提高了55.42%,全氮和碱解氮也大幅度升高。而且,微生物生物量碳提高了180%。尽管细菌、真菌、放线菌和自生固氮菌的丰度与细菌和真菌多样性均未发生分异,但是稻田土壤...
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