西北半干旱荒漠草原与耕地土壤可培养微生物多样性及分布特征比较

采用稀释涂布平板、分离培养和16SrDNA序列分析法对我国甘肃白银地区半干旱荒漠草原土壤可培养细菌、放线菌、真菌数量及群落分布特征进行了分析,比较了荒漠草原和耕地土壤微生物多样性。发现荒漠草原土壤可培养细菌、放线菌、真菌数量分别为1.23×10⁶、0.19×10⁶、0.18×10⁶cfu·g^-1,耕地三类微生物数量分别是3.03×10⁶、0.53×10⁶、0.05×10⁶cfu·g^-1。荒漠草原可培养细菌、放线菌数量明显低于耕地,而真菌数量高于耕地。从荒漠草原分离出14株细菌,分别属于γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)噬冷杆菌属(Psychrobacter),放线菌门(Actinobacteria)皮球菌属(Kytococcus),厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)、亮氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、土壤芽孢杆菌属(Solibacillus)、气球菌属(Aerococcus),优势菌为芽孢杆菌属和噬冷杆菌属。耕地分离出可培养细菌19株,分别属于ɑ-变形菌纲(ɑ-Proteobacteri)根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium),γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)假单胞菌属(Pseudomonas),厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus),放线菌门(Actinobacteria)微杆菌属(Microbacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、微球菌属(Micrococcus)、考克氏菌属(Kocuria),以放线菌门细菌为主(占57.9%)。从荒漠草原分离放线菌共8株,分别属于链霉菌属(Atreptomyces)、小单孢菌属(Micromonspora)、间孢囊菌属(Intrasporangium),而耕地主要为链霉菌属(Atreptomyces)、小单孢菌属(Micromonspora)。荒漠草原真菌主要是交链孢霉属(Alternaria)、芽枝霉属(Cladosporium),耕地土壤真菌包括青霉属(Penicillium)、交链孢霉属(Alternaria)、曲霉属(Aspergillus)、毛霉属(Mucor)、链孢霉属(Coniothecium)。试验结果表明,荒漠草原与耕地土壤微生物都具有较丰富的多样性,但微生物群落结构存在一定差异,同一区域不同深度土壤中微生物数量和种类也存在差异,耕地土壤微生物多样性明显高于荒漠草原。     

微生物强化对石油污染土壤的修复特性研究

通过实验室模拟修复研究了接种量为10³~10⁸ cfu·g^-1的降解菌群在土壤中生长的湿度条件和存活状况、对土著菌群的影响作用以及对石油烃的去除效果。结果表明，从石油污染土壤中筛选出的石油烃降解菌群主要由变形菌门（Proteobacteria，99.75%）-γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria，99.49%）-假单胞菌目（Pseudomonadales，99.36%）-莫拉氏菌科（Moraxellaceae，87.33%）-不动杆菌属（Acinetobacter，87.32%）和假单胞菌科（Pseudomonadaceae，12.04%）-假单胞菌属（Pseudomonas，12.00%）组成。利用筛选的降解菌群在土壤湿度为5.4%、接种量为10⁸ cfu·g^-1土的条件下对污染土壤修复60 d，石油烃去除率为10.61%；在土壤湿度为15.0%、接种量为10⁷ cfu·g^-1土时对石油烃去除率为18.67%。在5.4%和15.0%湿度下接种7 d，土壤中变形菌门相对丰度由28.22%增加至57.98%~66.35%，不动杆菌属相对丰度由0.04%增加至25.86%~30.25%，假单胞菌属由初始时的0.26%增加至5.03%~30.87%，说明在不同湿度条件下，接种的降解菌均能迅速生长为土壤中的优势菌；接种60 d时，其仍保持存活状态。研究表明，降解菌群的接种改变了土壤菌群结构，使土壤菌群的alpha多样性明显降低。土壤污染物的去除不仅依靠某种优势菌的特定降解功能，还需要土壤菌群的协同代谢作用。     

不同植物组合人工湿地中磷去向特征研究

人工湿地技术是农业面源污染治理的重要技术措施，而磷的去除是污水治理的主要难点。以亚热带丘陵区为研究区域，以农村养殖废水、生活污水及农田排水混合形成复合污水为治理对象，通过野外小区试验，研究了浮水植物绿狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）与挺水植物黄菖蒲（Iris pseudacorus）、水生美人蕉（Canna glauca）、梭鱼草（Pontederia cordata）所构建的浮水植物+不同挺水植物种植模式人工湿地，以探讨不同植物组合模式对人工湿地磷的处理效果与去除途径的影响特征。3—9月结果表明：植物组合湿地对于农村污水中磷素具有显著的处理效果，以无机磷的去除为主。湿地进水总磷（TP）浓度为2.16~5.93 mg·L^-1，各植物组合出水TP浓度为0.34~0.48 mg·L^-1，低于城镇污水排放一级A标准（0.5 mg·L^-1），以绿狐尾藻+梭鱼草湿地的除磷效果最好；不同组合模式人工湿地总磷负荷变化范围为45.50~47.13 g·m^-2·a^-1，绿狐尾藻+梭鱼草组合湿地达47.13 g·m^-2·a^-1，显著高于对照湿地中的39.62 g·m^-2·a^-1；底泥吸附与沉淀是植物组合湿地磷素去除的主要途径，其占湿地除磷总量的72.44%~75.62%。水生植物TP积累量9.65~12.51 g·m^-2·a^-1，占湿地除磷总量的21.00%~26.54%；试验中，植物组合人工湿地比绿狐尾藻湿地底泥吸附占除磷总负荷的比例减少1.71%~4.89%，增加植物吸收比例0.97%~6.28%。较对照湿地底泥吸附占除磷总负荷的比例减少18.11%~21.29%。植物组合有利于延缓底泥吸附饱和时间和提高植物对磷的吸收率。     

不同体况对妊娠初期母牛阴道菌群的影响

为研究不同体况对妊娠初期母牛阴道菌群的影响，采集相同放牧条件下不同体况妊娠初期西门塔尔母牛18 头(每组6头，偏瘦组(TC)，标准组(MC)和肥胖组(FC))阴道分泌物，利用16S rRNA测序技术对其阴道菌群多样性进行分析。结果显示:18 份样品平均每份样品测得70 567条序列，经过质控平均得到68 309条序列，质控有效率达96.84%；通过聚类共获得2 677 个操作分类单元(Operational taxonomic units，OTU)，37.58%的OTU注释到门水平，24.36%的OTU注释到属水平；标准组阴道菌群Alpha多样性指数的Shannon指数、Chao1指数和ACE指数均显著低于肥胖组和偏瘦组(P<0.05)；各组阴道菌群的Good’s coverage指数均在99.4%以上，表明样本测序质量较高；在门水平上，偏瘦组、标准组和肥胖组妊娠初期母牛阴道中前10大优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、无壁菌门(Tenericutes)、放线菌门(Actinobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、未知菌门(Unidentified_Bacteria)、螺旋体菌门(Spirochaetes)和Melainabacteria；在属水平上，偏瘦组、标准组和肥胖组前10大优势菌属分别为拟杆菌属(Bacteroides)、阿利斯佩斯菌属(Alistipes)、气球菌属(Aerococcus)、费氏菌属(Faecalibacterium)、链杆菌属(Streptobacillus)、链球菌属(Streptococcus)、棒杆菌属(Corynebacterium)、嗜组织菌属(Histophilus)、脲原体菌属(Ureaplasma)和支原体属(Mycoplasma)，其中标准组嗜组织菌属显著高于其他2组(P<0.05)。     

刈割对呼伦贝尔草甸草原生态系统呼吸和甲烷排放的影响

【目的】 草原刈割利用是我国最常用的草原利用方式,刈割强烈影响草原生态系统呼吸（Re）和甲烷（CH₄）的排放,但对草甸草原的影响大小及机制尚未定论。【方法】 文章利用静态箱-气相色谱连用,分析了刈割对呼伦贝尔羊草草甸草原Re和CH₄排放的影响。【结果】 （1）与对照相比,刈割处理组2021年和2022年的Re（P<0.01）和CH₄（P<0.05）通量显著降低,平均分别降低45.0%和1.2%;2021年刈割和对照处理的Re分别为（10.66±0.24）mg/（m²·h）和（6.05±0.16）mg/（m²·h）;2022年刈割和对照处理的Re分别为（11.52±0.38）mg/（m²·h）和（6.29±0.27）mg/（m²·h）;2021年刈割和对照处理的CH₄排放量为（0.43±0.01）mg/（m²·h）和（0.40±0.01）mg/（m²·h）;2022年刈割和对照处理的CH₄排放量为（0.43±0.01）mg/（m²·h）和（0.41±0.01）mg/（m²·h）。（2）刈割处理的土壤温度（P<0.05）和土壤湿度（P<0.01）显著增加。（3）函数拟合分析表明地上生物量与Re正相关,土壤湿度与CH₄通量正相关。【结论】 呼伦贝尔羊草草甸草原中,刈割处理会显著降低生态系统呼吸和CH₄通量,这对于了解和掌握刈割处理下羊草草甸草原温室气体排放特征及其影响机制,准确评估草原生态系统温室气体排放具有重要意义,为草原生态系统碳管理和可持续利用提供了重要依据。     

外膜蛋白OmpA在蛙源米尔伊丽莎白菌致病性中的功能

为探究外膜蛋白A（outer membrane protein A，OmpA）对米尔伊丽莎白菌致病作用的影响，以蛙源米尔伊丽莎白菌FL160902为研究对象，通过同源重组法构建OmpA缺失株△ompA，比较缺失株和野生株的生长特性、生物膜形成能力、抗血清杀伤能力、对细胞的黏附能力以及对蛙的致病性差异。结果显示：△ompA的生长能力和抗血清杀伤能力与野生株无显著差异；但与野生株相比，△ompA的生物膜形成能力增加了66%，△ompA对bEnd.3细胞的黏附能力降低了61%；黑斑蛙感染试验显示，△ompA在黑斑蛙血液、脾和脑组织中的载菌量分别为（3.15×10⁸±0.09×10⁸）、（2.11×10⁸±0.07×10⁸）和（6.61×10⁸±0.16×10⁸） copies/g，均显著低于野生株，且△ompA对黑斑蛙的致死率为37%，显著低于野生株的致死率（75%）。上述结果表明，ompA基因缺失不改变米尔伊丽莎白菌的抗血清杀伤能力，但增加了菌株的生物膜形成能力，减弱了菌株的黏附能力，从而降低了该菌对蛙的致病性。     

消毒剂卫可施用对猪粪污厌氧消化系统运行及微生物多样性的影响

为全面评估大量消毒剂施用对猪场粪污厌氧发酵系统造成的损害程度，选择卫可（Virkon^TM）消毒剂为研究对象，在全自动甲烷潜力测试系统（AMPTS Ⅱ）中采取一次性投料的厌氧湿式发酵方式，探索质量浓度为0.05%和0.5%的卫可对系统产CH₄、水质污染物降解、微生物群落等方面影响。结果表明：卫可会导致厌氧发酵系统出现抑制产CH₄、COD不降反升、大幅促进氮磷释放等异常现象。对照组（CK组，新鲜猪粪添加接种污泥）和0.05%、0.5%卫可试验组（分别记为L组和H组）的最大产CH₄速率分别为（23.54±0.06）、（18.90±1.49）mL·g^-1·d^-1、（7.73±0.01）mL·g^-1·d^-1，且L组和H组的CH₄总产量分别降低7.53%和92.60%（P<0.001），而CH₄速率常数也由0.267 d^-1（CK组）下降到0.225 d^-1（L组）；理化指标方面，在第0天（启动期）和第12天（结束期），H组较CK组的COD、TP、NH₃-N、TN分别显著高出148.77%和368.97%、214.11%和498.12%、64.79%和44.37%、68.77%和53.30%。高通量测序发现，卫可会使厌氧系统中细菌群落组成、多样性和丰度发生显著变化，其中Ace、Chao和Shannon指数，L和H组均低于CK组，而Simpson指数则相反；厚壁菌门（Firmicutes）是第一优势菌群，其次是变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和拟杆菌门（Bacteroidetes），其他微生物丰度均低于5%，且Firmicutes丰度与卫可剂量呈正相关，Proteobacteria、Chloroflexi和Bacteroidetes则相反，甚至热袍菌门（Thermotogae）和阴沟单胞菌门（Cloacimonetes）会因高剂量卫可而消失；在属水平，束毛球菌属（Trichococcus）由42%~59%降至12%~30%，消化链球菌属（Peptostreptococcus）、埃希氏-志贺菌属（Escherichia-Shigella）和Macellibacteroides属则显著增加。     

陕北黄土丘陵沟壑区苔藓内生细菌群落多样性分析

以延安市当地藓结皮中的土著优势种土生对齿藓(Didymodon vinealis)、反扭藓(Timmiella anomala)和青藓(Brachythecium albicans)为研究对象,分析3种苔藓植株内生细菌的群落组成和多样性,揭示3种不同品种的苔藓植株内生细菌的群落结构及多样性差异。采用高通量测序技术分析3种苔藓植株内生细菌16S rRNA基因V3~V4 变异区序列,使用生物信息学方法分析3种苔藓内生细菌的群落结构及多样性。结果表明：土生对齿藓、反扭藓、青藓3种苔藓测序共获得178 173条有效序列,在97%一致性下共产生705个有效的OTUs。在门、纲和属水平上,土生对齿藓的优势类群分别是蓝藻细菌门(Cyanobacteria,57.91%)、变形菌门(Proteobacteria,41.00%),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,35.02%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,5.92%)和假单胞细菌属(Pseudomonas,24.92%)、(Massilia,6.26%);反扭藓分别为蓝藻细菌门(Cyanobacteria,40.05%)、变形菌门( Proteobacteria,40.88%),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,30.87%)和(Phytohabitans,4.10%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,3.93%);青藓分别是蓝藻细菌门(Cyanobacteria,80.49%)、变形菌门(Proteobacteria,15.26%),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,7.66%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,7.45%)和假单胞细菌属(Pseudomonas,6.46%)。Alpha多样性和Beta多样性分析表明,反扭藓的Chao1指数(370.667)和Shannon指数(5.368)最大,基于韦恩图分析3种苔藓存在87个共有OTUs,土生对齿藓、反扭藓和青藓独有OTUs分别为7、175和13,说明3种苔藓不仅有较高的细菌多样性,还存在一定的差异。典范对应分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)结果表明,土壤中有效氮(AN)和有机质(OM)的含量是影响3种苔藓内生细菌的群落多样性变化的主要因素。3个不同品种的苔藓的内生细菌种类丰富,群落结构组成和丰度均存在较大的差异,且苔藓所生长的微环境如有效氮和有机质的含量会对其内生细菌群落结构和多样性有较大影响。本研究可为苔藓内生细菌菌种资源的开发和生产应用提供理论支持。     

硒对油菜根际土壤微生物的影响

为明确硒对土壤根际微生物生态特征的影响,采用盆栽试验,基于高通量测序技术研究了不同浓度（0、0.5、1.0 mg·kg^-1）外源硒对油菜根际土壤微生物群落结构与多样性的影响。群落结构分析结果表明：油菜根际土壤细菌优势菌门主要为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）等;真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）。多样性分析结果表明,硒未显著影响土壤细菌和真菌群落的多样性。主坐标分析表明,硒处理对细菌群落结构具有显著影响,而对真菌群落的影响不明显。显著差异物种线性判别分析（LDA）显示：Microtrichales显著富集于低浓度（0.5 mg·kg^-1）硒处理土壤中;产黄杆菌（Rhodanobacter）、Nitrolancea、热微菌科（Thermomicrobiaceae）和无色杆菌属（Achromobacter）则显著富集于高浓度（1.0 mg·kg^-1）硒处理土壤中。研究表明,施硒有助于油菜根际土壤富集有益根际微生物,从而促进植物生长,提高植物应对不良环境胁迫的能力。     

铬在水平潜流和垂直流人工湿地中的形态转化和迁移

本研究以薏苡为湿地植物，构建了小型垂直流人工湿地（VC）和水平潜流人工湿地（HC），研究了不同水分管理对处理Cr⁶⁺废水时铬的迁移转化的影响。结果表明： Cr⁶⁺处理下，两种湿地的薏苡生长均受到了抑制，水平潜流人工湿地薏苡生长受抑制程度低于垂直流人工湿地。水平潜流人工湿地铬含量较高，而垂直流人工湿地易吸收的可交换态和碳酸盐提取态铬含量较高。基质的pH和Eh均随Cr⁶⁺浓度的增加而呈现减小趋势。垂直流人工湿地pH及Eh值均大于水平潜流人工湿地。与潜流人工湿地相关的酶活性相比，垂直流人工湿地可以增加基质中蔗糖酶活性，但Cr⁶⁺处理下脲酶活性却低于水平潜流人工湿地。高通量分析表明，不同处理下的两种人工湿地基质微生物群落存在显著差异，水平潜流人工湿地微生物更有利于将铬转化为难以利用的铬形态。水平潜流人工湿地对废水中的Cr⁶⁺有更好的去除能力。研究表明，水平潜流人工湿地有利于促进Cr⁶⁺转化为难以利用的铬形态，提高了人工湿地对污水中Cr⁶⁺的去除能力。     

滇西北高原纳帕海湿地湖滨带优势植物生物量及其凋落物分解

选取滇西北高原湿地纳帕海湖滨带优势植物茭草(Zizania caducifolia)、水葱(Scirpus tabernaemontani)和刘氏荸荠(Heleocharis liouana),研究其生物量及其凋落物分解特征,结果表明:水葱、茭草、刘氏荸荠为纳帕海湿地湖滨带单优植物群落,均具有较高的地上生物量,不同植物群落地上生物量不同,其中,茭草地上生物量(853.6±58.2)g·m-2·a-1显著高于水葱(730.7±7.8)g·m-2·a-1与刘氏荸荠(338.9±32.6) g·m-2·a-1的地上生物量.3种植物群落凋落物分解速率不同、并随月平均气温升高均呈增加的趋势,其中,刘氏荸荠分解速率k值最大(0.067±0.0026)、茭草(0.062±0.0072)其次、水葱最小(0.039±0.0062).凋落物经过1年的分解,水葱、茭草和刘氏荸荠凋落物存留率分别为(62.0±8.8)％、(47.5±9.0)％和(44.5±7.9)％.综合3种湖滨带植物地上生物量与凋落物年分解,水葱地上生物量年存留量(453.1±4.9)g·m-2·a-1显著高于茭草(405.4±27.7)g·m-2·a-1和刘氏荸荠(150.9±14.5) g·m-2·a-1.研究进一步表明滇西北高原湿地湖滨带植物具有极高的生物量存留率,成为该类型湿地生态系统碳汇功能的基础,其碳汇过程及其贡献率需要进一步深入研究.     

崇明东滩湿地植被分布对沉积物暗碳固定的影响

研究河口湿地暗碳固定对于全面认识和科学评估河口湿地碳汇潜力具有重要科学意义。以崇明东滩作为典型研究区域,利用₁₄^C同位素标记技术并结合分子生物学研究方法,研究不同湿地植被分布对沉积物暗碳固定的影响及其关键环境控制因子。结果表明：1)崇明东滩湿地光滩、芦苇、互花米草区域沉积物的年平均暗碳固定速率分别为1.27±0.66、0.88±0.40、1.37±0.63 mmol m_-2 ^d_-1^;2)河口湿地沉积物暗碳固定具有显著的季节差异,其中夏季沉积物DCF速率显著上升,但极端高温对暗碳固定具有一定抑制作用;3)互花米草促进了沉积物中的暗碳固定,而芦苇区沉积物DCF速率则相对光滩有所降低;4)不同植被通过调节NH₄₊^、Fe₃₊^、S_2-^{以及关键功能基因}(cbbL、cbbM)丰度进而影响沉积物中的暗碳固定。研究结果为准确评估河口湿地碳汇潜力及影响机制提供理论借鉴与数据参考。     

采伐干扰对大兴安岭落叶松-苔草沼泽植被碳储量的影响

运用采伐干扰试验与树干解析法,对比分析了大兴安岭不同采伐强度(未采伐——对照、轻度择伐——25%、中度择伐——35%、强度择伐——50%)下落叶松-苔草沼泽的植被生物量、碳含量、碳储量、净初级生产力及年净固碳量的变化,揭示采伐干扰(5a后)对落叶松-苔草沼泽植被碳储量及固碳能力的影响规律。结果表明:①不同采伐强度样地植被生物量为(135.03±7.72)-(204.71±1.71) t/hm²,择伐使其降低了8.7%-34.0% (P<0.05),且呈现出随择伐强度增大而递减的变化规律;②择伐使群落建群种兴安落叶松和白桦(两树种各组分碳含量为(439.05±9.70)-(508.41±27.09) g/kg的树干和树叶碳含量降低了4.1%-11.7% (P<0.05),轻度和强度择伐使灌木层(444.87±5.40)-(472.52±9.44) g/kg与凋落物层(433.64±16.23)-(468.82±21.27) g/kg的碳含量降低了3.8%-5.9%和6.0%-7.5% (P<0.05),但择伐对草本层碳含量(399.34±83.65)-(419.20±23.75) g/kg无显著影响;③不同采伐强度样地植被碳储量为(61.16±0.67)-(99.61±1.47) t·C/hm²,择伐使其降低了15.5%-38.6% (P<0.05),且呈现随择伐强度增大而递减的变化规律;④不同采伐强度样地植被净初级生产力与年净固碳量在(6.48±0.28)-(11.87±0.92) t·hm^-2·a^-1和(3.52±0.21)-(6.29±0.92) t·C·hm^-2·a^-1之间,轻度和中度择伐使两者提高了69.1%-83.2%和52.0%-78.7% (P<0.05)。因此,轻度择伐和中度择伐能够提高落叶松-苔草沼泽净初级生产力与碳吸纳能力。     

多环芳烃(菲)添加对珠江河口农村和城市河流湿地土壤氮矿化过程的影响

为研究多环芳烃(菲)添加对珠江口河流湿地土壤氮矿化的影响,选取珠江三角洲番禺区的农村河流和城市河流湿地,采用鲜土对两种湿地土壤添加3种浓度的菲(0、15、100 mg·kg-1)进行为期42 d的室内培养实验,分析了两类湿地土壤氮矿化速率以及影响氮矿化过程的脲酶活性及氨氧化古菌(AOA)与氨氧化细菌(AOB)的比例变化。结果表明:土壤氮矿化速率变化范围为-4.885～5.877 mg·kg-1·d-1,氨化速率变化范围为-3.823～4.677 mg·kg-1·d-1,硝化速率变化范围为-4.990～5.369 mg·kg-1·d-1。所有处理中脲酶活性均呈下降趋势,下降比例在26.1%～83.4%的范围内。多环芳烃添加处理组下降比例显著小于无添加对照组(P0.05),而农村河流湿地中的高浓度处理组除外(P0.05)。农村河流湿地中,无添加和高浓度处理下培养后的AOB在氨氧化过程中的占比比培养前减少25.85%和7.31%,低浓度添加则增加36.37%。而菲添加对城市河流湿地AOA和AOB两者比例变化的影响较小。研究表明,除高浓度多环芳烃添加利于城市河流湿地土壤氮矿化外,其他添加实验均显示多环芳烃不利于土壤氮矿化。与对照组相比,多环芳烃的添加对土壤脲酶活性有促进作用(农村河流湿地高浓度处理除外)。在农村河流湿地土壤中,AOB对多环芳烃适应性比AOA更强,低浓度适应性最高,而多环芳烃对城市河流湿地土壤氨氧化微生物群落结构基本无影响。     

农田开垦对三江平原湿地土壤种子库影响及湿地恢复潜力

种子库是湿地植被恢复的重要途径之一,不同时期的耕作土壤中残留的种子对开垦湿地恢复具有重要的作用.本文采用温室萌发法在两种水分条件下对三江平原天然湿地、不同开垦年限湿地种子库结构和规模进行了研究,以了解不同开垦年限湿地种子库特征及其在湿地植被恢复中的潜力.本次实验共萌发物种50种,随着开垦年限增加,萌发物种逐渐减少,天然湿地、开垦1年、3年、10年、20年的湿地分别为34种、31种、21种、21种和8种,萌发物种数与种子库规模均表现出极显著差异(F1=8.32,F2=5.946,P＜0.001).种子库密度以天然湿地和开垦1年湿地最大,分别为7624粒/m2,9836粒/m2.随着开垦年限增加,种子库规模逐渐减小,开垦3年、10年种子库密度为4336粒/m2,4872粒/m2.开垦20 a后,显著减少为432粒/m2.湿润条件下萌发物种数及种子密度显著高于淹水处理,种子库具有明显的分层现象,0-5 cm土层种子库规模显著高于5-10 cm.小叶章(Calamagrostis angustifolia)作为该地区优势物种,由最初的1192粒/m2,经过20 a开垦后在种子库中消失.研究表明,在一定的开垦年限范围内,开垦湿地土壤中仍然保留大量的湿地物种种子,在湿地恢复中具有重要的作用.     

生物电化学措施下潜流人工湿地反硝化性能的强化及微生物学特征

通过两种类型共4组人工湿地装置的优化对比试验,分析电解强化潜流人工湿地(E-CW)在不同电压梯度下(0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 V)自养反硝化阶段的脱氮性能的变化及微生物群落结构特征,考察电解对湿地系统的影响。结果表明,在1.5 V电压条件下,虽然E-CW耦合系统的NH₄⁺-N去除率低于不加电解强化措施的CW湿地装置,但是E-CW系统的反硝化速率较高,使得TN去除率高,其中E-CW3的TN平均去除率为9.52%,显著高于CW1;E-CW4的TN平均去除率为45.66%,显著高于CW2。各湿地中共发现14个优势菌门和30个优势菌目,优势菌门中的变形菌门相对丰度最高并且在各湿地中均有分布,含有许多硝化细菌和反硝化细菌,对污染物的去除起重要作用;优势菌目中的红杆菌目(Rhodobacterales),鞘氨醇菌目(Chiti-nophagales),伯克氏菌目(Burkholderiales),懒杆菌目(Ignavibacteriales),Saccharimonadales和厚壁菌门中的芽孢杆菌(Bacillus)在E-CW中的相对丰度...     

人工湿地各组分氮素削减定量及功能基因分析

为探讨人工湿地各组分氮素削减贡献度及微生物脱氮机理,本研究构建6组(3组无植物对照)不同类型人工湿地系统,3组有植物人工湿地基质分别为陶粒+煤渣、陶粒+沸石、沸石+煤渣,探究其对包头南海湖水中氮素的去除效果;采用氮稳定同位素示踪技术,量化植物、基质和微生物在人工湿地氮去除中的贡献度;并利用高通量测序技术分析人工湿地系统中微生物的群落结构及氮代谢功能基因。结果表明：陶粒+煤渣有植物组人工湿地氮去除效果最佳,对TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N的去除率分别为(41.18±2.61)%、(50.44±2.63)%、(40.93±2.32)%、(74.34±1.97)%。¹⁵N示踪发现,植物、基质和微生物对人工湿地系统NO₃^--N去除的贡献率分别为27.74%、48.43%和23.83%。高通量测序和PICRUSt2功能预测分析结果表明,植物对微生物群落组成和代谢途径有显著影响。在植物根...     

复合人工湿地处理低浓度畜禽养殖废水的净化效果

为了解人工湿地对低浓度畜禽养殖废水的去除速度与净化效果,采用4级复合人工湿地以间歇进水的方式处理低浓度猪场废水,监测不同时期各级湿地进出水中TN、TP、NH_4~+-N、COD_(Cr)等污染物指标浓度的变化。结果表明,复合人工湿地进水中TN、TP、NH_4~+-N、CODCr年平均初始浓度分别为41.6、8.4、21.4、253.9 mg·L~(-1),去除率分别为94.66%、79.36%、91.04%、32.32%。其中1级湿地(芦苇-砾石垂直渗透流)对TN、TP和CODCr去除速度较快,分别为2.9、0.6、7.5 g·m~(-2)·d~(-1);2级湿地(芦苇-沸石垂直渗透流)对NH_4~+-N去除速度较快,为1.8 g·m~(-2)·d~(-1);3级湿地(芦苇-砾石水平潜流)和4级湿地(稻田水平表面流)对污染物的去除速度较低,对TN、TP、NH_4~+-N的去除速度均小于0.4 g·m~(-2)·d~(-1),对COD_(Cr)的去除速度小于2.3 g·m~(-2)·d~(-1)。污染物去除率受季节温度变化的影响较小。     

哈尔滨太阳岛外滩湿地春季大型底栖无脊椎动物群落结构及与环境因子的关系

为了解哈尔滨太阳岛外滩湿地大型底栖无脊椎动物群落特征及其与环境因子的关系,于2016年5月对其进行了春季大型底栖无脊椎动物采样调查。此次调查共采集到大型底栖无脊椎动物10目12科34种。其中水生昆虫19种,占总物种数的55.88%;软体动物9种,占26.47%;环节动物4种,占11.76%;甲壳动物2种,占5.88%。优势种有3种,分别为步行多足摇蚊(Polypedilum pedestre)、黄色多足摇蚊(Polypedilum flavum)和圆顶珠蚌(Unio douglasiae)。研究地大型底栖无脊椎动物的栖息密度和生物量分别为157.44±103.28ind/m2和229.61±517.29g/m2。3种生物指数的分析结果如下:Simpson多样性指数为4.11±1.85,Margalef丰富度指数为0.83±0.48,Shannon-Weiner多样性指数为1.35±0.66。影响大型底栖无脊椎动物分布的主要水体理化因子为磷酸盐和氧化还原电位。通过典范对应分析和灰色系统关联度分析,表明与太阳岛外滩湿地大型底栖无脊椎动物的物种组成和密度关系最为密切的水体理化因子为酸碱度,而对生物量影响最大的为亚硝酸盐。