人工湿地高效好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究

从增氧型复合垂直流人工湿地中采集样品,利用间歇曝气法富集好氧反硝化菌,并进行分离纯化,共得到10株好氧反硝化菌。其中编号为B13的菌株在初始硝态氮含量为277.23mg·L-1、碳氮比为5的条件下,24h的硝态氮去除率达92.80%,亚硝态氮积累只有12.57mg·L-1,脱氮速率达到20.58mg·L-·1h-1。16S rDNA序列分析表明,该菌与Pseudomonas stutzeri同源性达100%。选用四因素三水平L（934）正交试验表设计实验,通过测定对硝态氮去除能力和亚硝态氮的积累量,研究碳源、碳氮比（C/N）、pH以及溶解氧含量（DO）4种不同因素对B13号菌株好氧反硝化性能的影响。结果表明,该菌株对硝态氮的去除率最大可达99.88%,几乎没有亚硝态氮积累。对硝态氮去除率影响最大的因素为碳氮比,其次为pH,溶解氧含量和碳源。对应的最优条件是碳源为葡萄糖,碳氮比为10,pH为9,溶解氧含量为1.84～3.57mg·L-1。     

2株溶磷、解钾与产IAA的内生真菌菌株的筛选、鉴定及促生作用研究

从钾矿区优势蕨类植物-芒萁内生真菌中筛选出具溶磷、解钾、分泌吲哚乙酸(IAA)的功能菌株,并研究其对农作物的促生作用。采用菌株的形态学特性、培养特征及5.8S rDNA、18S rDNA ITS序列分析方法对菌株进行鉴定,并结合液体培养和固体培养方法初步测定菌株的溶磷、解钾能力,采用回接及盆栽试验研究它们对玉米幼苗的促生作用。从42株芒萁内生真菌中筛选得到2株具有高效溶磷、解钾、分泌IAA功能的内生真菌菌株(编号为MQ013和MQ039),经鉴定MQ013菌株为泡盛曲霉(Aspergillus awamori),MQ039菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)。促生作用试验结果显示,MQ013、MQ039菌株能有效提高玉米植株体内叶绿素及磷、钾含量。MQ013、MQ039菌株具有一定的溶磷、解钾和分泌IAA活性,并对玉米幼苗的生长有明显的促进作用,该菌株在研制高效生物肥料接种剂方面可能具有较大潜力。     

不同植物种类、碳氮源供给和pH对人工湿地真菌反硝化的影响

【目的】认识碳、氮和pH及其与植物的交互作用对垂直流人工湿地真菌反硝化作用的影响,为真菌反硝化作用的调控提供依据。【方法】采用4种常见的水生植物（黄菖蒲、美人蕉、水葱和伞草）,在20个垂直流人工湿地中设置了4种单独栽培处理。运行5个月后,分别从20个湿地中收集0-30 cm的细砂样品,利用微宇宙培养的方法,检验不同碳源、氮源补充和pH梯度对细砂样品中真菌反硝化潜力的影响。【结果】双因素方差分析表明,垂直流人工湿地中碳源、氮源与植物种类之间的相互作用对真菌反硝化潜力作用不明显（P 0.05）,而pH与植物种类之间的相互作用对真菌反硝化潜力作用显著（P 0.05）。7种碳源中的葡萄糖和琥珀酸钠的应用最能促进湿地填料中真菌反硝化潜力的提高（P 0.05）,而在4种氮源中亚硝酸钠是最能提高真菌反硝化潜力的氮源（P 0.05）。与未进行酸碱处理（pH 6.89）相比,调节pH到2.8显著降低了真菌反硝化潜力（P 0.05）,而调节pH到5.6或8.4均不同程度地提高了真菌反硝化潜力。【结论】本研究突出了葡萄糖、琥珀酸钠和亚硝酸盐在调节真菌反硝化潜力中的重要性,并发现在pH 5.6~8.4范围内,湿地填料中的真菌反硝化潜力较大。     

白灵菇菌丝对不同碳氮源利用的研究

对白灵菇菌丝培养中不同的碳氮源以及合适的碳氮比进行了研究。结果表明,在所试7种碳源、7种氮源和8种不同碳氮比中,白灵菇菌丝生长的最适碳源是麦芽糖和蔗糖,最适氮源是酵母粉和蛋白胨,最适碳氮比是40∶1。     

卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2培养条件优化及产油特性

前期工作构建了苹果酸转运蛋白基因过表达的卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2,该菌株的脂质含量大幅度提高。该研究从培养基成分筛选、微生物生长控制以及发酵模式等方面深入探讨Mc-MT-2菌株发酵产油脂的调控策略。结果表明,Mc-MT-2菌株最佳生长及产孢培养条件是以葡萄糖与苹果酸为复合碳源且复合配比为9∶1,氮源为胰蛋白胨,其他成分同Kendrick培养基,初始pH值为5。经分批培养获得生物量、脂质含量和脂质产量分别为11.2 g/L,24%和2.6 g/L。在3 L发酵罐扩大培养中,补料培养Mc-MT-2菌株获得生物量、脂质含量和脂质产量最大值为15.4 g/L、28.6%和4.4 g/L,比分批培养分别提高1.38、1.19和1.69倍。该研究为卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2在脂质生产中的进一步应用奠定理论基础。     

一株酵母生物絮凝剂的发酵工艺参数优化及特性研究

从藻水中分离、筛选得到了一株稳定高效的微生物絮凝剂产生菌J-2。采用单因素实验优化碳源、氮源、培养温度、初始pH、絮凝剂量、藻液pH和金属盐离子等,选择葡萄糖作为碳源,0.5 g·L-1尿素和0.5 g·L-1酵母膏组合作为氮源,培养温度为37℃,发酵初始pH值为7.0,絮凝剂加入剂量为1 m L,藻液pH值为12.0,金属盐离子选择5 m M Mg Cl2。在此条件下絮凝活性提高5%~10%。     

一株高活性纤维素降解细菌的筛选鉴定及酶学特性

利用小麦/玉米秸秆还田土壤样品,通过富集培养和刚果红平板染色法筛选分离出纤维素降解细菌XWS-12;对分离的菌株进行16S rRNA基因序列系统发育分析,初步鉴定为伯克氏菌属(Burkholderia),定名为Burkholderia sp.XWS-12。以玉米秸秆和麸皮为碳源,研究了氮源、发酵时间、初始发酵温度、培养基初始pH等条件对该伯克氏菌产纤维素酶的影响。结果显示,该菌株产纤维素酶最适氮源为硝酸钠,培养时间为60 h,培养温度为37℃,培养基初始pH为4,该菌株的CMC酶活力最高,可达25 U/ml。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适反应pH为5,在pH 4~8的范围内酶活力较稳定。粗酶液的热稳定较差,当温度超过50℃时,该酶活力显著下降;当温度为50℃时,保温1 h,该酶活力损失53%。     

γ射线对斜卧青霉的诱变筛选及产酶条件优化

以斜卧青霉(Penicillium decumbens)A10为出发菌株,经450 Gy60Coγ射线诱变处理,选育出1株纤维素酶高产菌株A50,对其产纤维素酶的液态发酵条件进行研究优化,确定了所试因素的最佳组合,即主碳源浓度为5%,其中麸皮与玉米秸秆比例为1∶1,辅加碳源为0.1%的葡萄糖,辅加氮源为0.2%的磷酸氢二铵,Tween-80添加量为0.1%,培养基初始pH为5.0,300ml三角瓶的装液量为30ml、接种量10%、培养温度为32℃、摇床转速200r/min。发酵至60h时,纤维素酶活和滤纸酶活均达到最高,分别为27.28和1.98IU/ml,较出发菌株A10分别提高了33.2%和45.59%。     

4株苯磺隆降解菌的分离鉴定及其生长特性

从长期受农药苯磺隆污染的土壤中通过采用富集培养分离技术得到4株以苯磺隆为唯一碳源生长的细菌,分别将其命名为B1、B2、B3和B4。通过观察这4种菌株的形态学特征,研究其生理生化特性以及分析其16S rDNA序列,初步鉴定菌株B1为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),B2为戴尔福特菌(Delftia sp.),B3为微杆菌(Microbacterium sp.),B4为产碱杆菌(Alcaligenes sp.)。并通过研究温度、初始pH值、接种量、苯磺隆初始浓度、培养基体积、氮源、碳源、Mg2+浓度等因素对4种菌株生长情况的影响,确定了菌株的最佳生长条件。结果显示,B1菌株的最适温度为35℃,其他3株菌株均为30℃。菌株B3最适pH为8.0,其余3株菌株均为pH7.0。B1和B3菌株最适接种量为15%,B2和B4最适接种量为10%。菌株B3最适苯磺隆初始浓度为100mg·L-1,其余菌株最适苯磺隆初始浓度均为200mg·L-1。4株菌株最适培养基体积均为75mL,最适氮源均为硝酸铵,最适碳源均为葡萄糖。B2菌株最适Mg2+浓度为100mg·L-1,其余3株菌株均为200mg·L-1。B1和B4菌株最适NaCl浓度为20g·L-1,B2菌株NaCl浓度为5~30g·L-1,B3菌株最适NaCl浓度为50g·L-1。该结果为利用微生物对农药苯磺隆污染的土壤进行原位生物修复提供理论依据。     

一株烟草青枯拮抗细菌的筛选、鉴定和培养特性研究

为烟草生物肥料的研制和生产提供优良菌株资源,筛选可有效拮抗烟草青枯病原菌的菌株,优化其培养条件,确定其分类地位。采用抑菌圈测定法从高粱根际土中筛选烟草青枯拮抗菌株,并对其单因素液体拮抗条件进行优化,通过其表型特征、生理生化特征和遗传特征等多相分析来确定其分类地位。获得一株对烟草青枯病原菌具有较好拮抗效果的细菌 MT-002-B-7,抑菌圈直径可以达到 28 .67 mm,该菌的液体最佳发酵条件为以葡萄糖为碳源,以谷氨酸为氮源,装液量 10%,培养基初始 pH值为 7 .0,接种量3%,温度 35℃,转速 150r/min,培养25 h。鉴定结果表明该菌为铜绿假单胞菌。该菌株对烟草青枯病原菌拮抗效果良好,可作为研制烟草生物肥料的菌株资源。     

论水土、水土生态与水土生态保持

在论述水土在陆地生态系统中的地位和作用的基础上,提出了水土生态的概念,认为植被与水土不可分割的整体观念是水土生态的重要特征。同时,对水土生态保持的含义作了新的定义,并将水土生态保持划分为四大类型,即生态型、自然型、生产型、建设型。从水土生态的高度,从源头上、要素的联系中去认识和防治水土流失,是一种主动的、有机的、整体的水土保持观念,是水土保持认识观的深化和发展,将使水土生态保持事业进入一个崭新的时代。     

我国滑坡、崩塌的区域特征、成因分析及其防御

论述了我国滑坡、崩塌的区域分布特征,滑坡和崩塌的危害程度,滑坡和崩塌类型和成因分析,并且提出了灾害的防御措施,以期达到环境保护成为社会发展过程中的一个重要组成部分。     

河道堤防滩地的水土流失及其防治

平原地区河道堤防滩地的水土流失,直接淤积河床,影响行洪安全。堤防滩地的水土流失是自然因素和人为因素共同作用的结果,以新修堤防的水土流失最为严重,对其防治须实行工程措施、植物措施和人为预防相结合。     

城镇开发区建设中的人为水土流失及防治措施

简析了婺源县城镇开发区建设过程中造成水土流失的状况、危害、原因后,提出了其防治措施,并阐明开展城市（镇）水土保持的紧迫性。     

Sodium and potassium effects on cation concentration and yield of lucerne and phalaris grown separately and together

Abstract

Lucerne (Medicago sativa L.) and phalaris (Phalaris aquatica L.) were grown separately and together in a pot trial on a yellow‐brown pumice soil with three rates of sodium (Na) and two rates of potassium (K) in factorial combination. Lucerne alone had a low Na concentration but growing phalaris as a companion grass produced herbage with a Na concentration adequate for stock. Na application increased the Na concentration in phalaris and the mixture of phalaris and lucerne much more than in lucerne alone; had little effect on K concentration; slightly reduced Mg concentration; and greatly reduced Ca concentration but not as much in lucerne as in phalaris or the mixture with lucerne. K application increased K concentration and reduced Na, Ca and Mg concentrations throughout. Yield of phalaris grown alone and in combination with lucerne was increased significantly by Na application when K concentration in the plants was low. Yield of lucerne was not affected by Na application and it is concluded that Na did not substitute for K in this species. It is concluded that field trials are warranted to investigate the possibility of growing a special purpose mixture of lucerne and phalaris on New Zealand yellow‐brown pumice soils to provide feed that has adequate Na for grazing animals.     

建设类与建设生产类开发建设项目水土保持方案的异同分析

20世纪末,开发建设项目水土保持方案的编报工作已经实现了规范化和制度化,但有不少的编制者在编制建设类和建设生产类项目的水土保持方案时往往出现失误.建设类和建设生产类项目的水土保持方案在很多方面都存在很大区别.根据多年编制两类水土保持方案的实践经验,总结出了这两类项目水土保持方案的编报工作在水土保持要求、服务年限、预测时段划分、防治目标等方面的异同,以防止在编报过程中出现水土流失量预测、水土保持措施体系以及水土保持监测等方面产生较大的偏差.     

依法防治水土流失 促进经济社会可持续发展

水土保持法颁布实施十年来 ,全国七大流域水土保持生态建设工程累计完成水土流失综合治理面积 38万km2 。全国有 10个城市、134个县、110 0条小流域成为水土保持生态建设的示范样板。在全国 110 0多个县开展了监督执法规范化建设 ,实施预防保护面积 2 0多万km2 ,累计查处违法案件 6万多件 ,全国各级水行政主管部门审批水土保持方案 17万多项     

水土保持与生态农业建设

分析了水土流失对农业生产持续发展的影响,阐述了水土保持对发展农业生产、改善生态环境的 重要作用。指出生态农业建设是我国农业发展的必由之路。     

甲基硫茵灵及其代谢物在不同种植模式黄瓜和土壤中的残留

采用液质联用仪比较分析了3个不同种植区域（江苏南京、广西南宁和湖南长沙）露地和大棚两种种植条件下黄瓜和土壤中甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵的残留动态,同时对黄瓜中的最终残留量进行了比较分析。施药后,甲基硫菌灵在黄瓜和土壤中均能很快转化为多菌灵[施药后1 d甲基硫菌灵未检出（〈0.01 mg·kg-1）],多菌灵在露地黄瓜和土壤中的原始沉积量均低于大棚。3个试验点露地黄瓜中的半衰期分别为2.3、1.4 d和1.4 d,在大棚黄瓜中的半衰期分别为2.6、1.7 d和2.0 d。在3个试验点露地土壤中的半衰期分别为1.6、1.7 d和2.3 d,在大棚土壤中的半衰期分别为2.3、2.0 d和2.3 d。最终残留试验在最后一次施药后1 d采样时,大棚、露地黄瓜中的甲基硫菌灵均未检出（〈0.01 mg·kg-1）,多菌灵在3个试验点露地黄瓜中的最终残留量为0.014~0.162 mg·kg-1,而在3个试验点大棚黄瓜中的最终残留量为0.121~0.561 mg·kg-1。参照我国所制定的黄瓜中多菌灵的MRL（0.5 mg·kg-1）,露地种植方式下所有处理黄瓜中甲基硫菌灵代谢物多菌灵的最终残留量均符合国家标准的规定,但大棚种植方式下其残留量有超标的风险。     

分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统设计与试验

为了便捷地采集和实时诊断农业病虫害图像,设计了一个分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统。该系统由多个便携式图像采集终端和一个图像处理服务器组成;其中,图像采集终端包括嵌入式相机、可伸缩的手持杆和装载控制App的手机;图像处理服务器包括农业病虫害诊断、信息记录和反馈模块等。手持杆可将安装在其前端的嵌入式相机送到人手或视觉难以企及的病虫害区域,手机可实时预览前端相机的拍摄画面和实现控制相机完成农业病虫害图像采集等功能;系统通过HTTP协议实现多个采集终端与图像处理服务器的数据交互,协同进行分布式计算,可以减少网络移动资费和服务器的负载。利用该系统对水稻纹枯病图像采集与诊断测试结果表明,该系统的图像采集终端可以便捷地采集到水稻纹枯病图像,手机端视频预览画面延时低,对相机控制命令无误,图像采集终端与服务器通信稳定,服务器端对水稻纹枯病图像处理和诊断实时,基于图像的水稻纹枯病为害等级诊断准确率为83.5%。如果服务器端加载不同的农业病虫害图像处理和诊断算法,该系统可广泛应用于各种农业病虫害图像的采集与诊断。