鱼腥草种植对吉富罗非鱼养殖池塘污染物的影响

为研究浮床栽培鱼腥草(0、5%种植面积)对吉富罗非鱼养殖池塘污染物的(水质和底泥)影响,测定了TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO2--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标。结果表明:与对照组相比,5月份鱼腥草塘浮床区和敞水区TOC、TN、NH_4~+-N显著下降,敞水区Chl显著下降;6月份浮床区和敞水区COD、Chl、TP、PO_4~(3-)-P显著下降,浮床区NO_3~--N显著下降;7月份浮床区和敞水区COD、Chl、TN、TP显著下降,且浮床区TOC显著下降;8月份浮床区和敞水区TN、TP显著下降,浮床区TOC、COD,敞水区Chl显著下降;9月份浮床区和敞水区TOC显著下降,且浮床区Chl,敞水区COD、TN、NH_4~+-N、NO_3~--N显著下降;10月份浮床区和敞水区COD、Chl、TP显著下降,浮床区NH_4~+-N和敞水区TN显著下降。鱼腥草种植塘6月份TOC、TN、TP显著降低,7、9月份TN显著降低。鱼腥草能显著降低吉富罗非鱼养殖池塘水体中COD、TN、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标,且能显著提高其总产量、成活率,降低其饵料系数和相应的生物学指标。     

浮床空心菜对罗非鱼养殖池塘水体微生态环境影响方式分析

探究浮床空心菜种植对罗非鱼养殖池塘水体微生态环境的影响方式，采用10%的浮床覆盖率进行空心菜种植作为处理塘，在空心菜旺盛生长以后，分别采集池塘水、对照塘水和空心菜根系样品，提取样品DNA，一部分进行细菌16S rRNA基因PCR扩增和高通量测序，研究其细菌群落结构，分析浮床空心菜对水中细菌群落结构的影响，分析空心菜根系和所在水中细菌群落结构的关系，另一部分采用荧光定量PCR方法测定固氮酶基因拷贝数，分析浮床空心菜对水体固氮酶基因的影响。结果表明，浮床空心菜种植对水中浮游细菌群落结构的直接影响不显著，空心菜根系生物膜作为池塘微生态环境重要组成部分发挥作用。空心菜根系生物膜还同时增加了池塘单位水体固氮微生物的数量。     

春季稻虾轮作系统微生物群落特征分析

为分析春季不同时间稻虾田微生物群落的构成，采用Illumina Miseq高通量测序技术对克氏原螯虾肠道及养殖环境细菌群落组成进行分析。结果显示，所有样品共检测得到16966个分类操作单元(operational taxonomic units,OTUs),4月底泥样本OTUs最多为3677，虾肠道最少为757。Alpha多样性分析显示，底泥菌群丰度和多样性较高；稻虾轮作系统中优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。4—5月所有样品中的优势类群均为变形菌门，6月克氏原螯虾肠道的优势类群为厚壁菌门。放线菌门在水体中的占比高于肠道和底泥。主坐标分析(PCoA)和样品层级聚类分析(UPGMA)发现，不同月份的底泥和水体菌群按物种聚类到一起，但6月的克氏原螯虾肠道与底泥菌群相似度较高。综合分析，春季稻虾轮作系统中，克氏原螯虾肠道菌群组成与外界养殖环境存在相关性，不同月份各样品菌群的多样性和组成虽有差异但相对稳定。     

浮床栽培鱼腥草对吉富罗非鱼养殖池塘水质的影响

为研究浮床栽培鱼腥草(0、5%、10%和15%种植面积)对吉富罗非鱼养殖池塘的水质净化作用,测定了NH_4+~-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN、TP、CODMn等主要水质指标。结果表明,在同样的试验条件下,7—8月份鱼腥草处理组NO_3~--N下降,与此同时带来了NH_4~+-N(除5%处理组)和NO_2~--N的上升。9月份浮床栽培鱼腥草对5种水质指标的平均去除率在3%~38%之间。5%鱼腥草种植面积适合进行中试。通过鱼腥草的采收,5%鱼腥草处理组叶、根茎的产量分别可达112.4、1619.2 kg/hm~2,且可从养殖水体带走0.38 g/m~2的总氮,0.06 g/m~2的磷元素;同时收获鱼总重和所测生物学指标(除体重)显著高于对照和其他处理组,且对成活率和饵料系数无多大影响。     

两种养殖模式下黑鲷肠道及养殖水体菌群结构特征的研究

为了研究池塘流水槽循环水黑鲷养殖模式(IP)和传统池塘黑鲷养殖模式(EP)菌群结构特征,运用高通量测序技术,比较分析2种养殖模式黑鲷肠道和养殖水体中菌群组成结构与功能。结果显示：黑鲷肠道和养殖水体中主要由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻细菌(Cyanobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)组成,其丰度之和为98.32%~99.22%;在属水平上,菌属差异明显,IP模式下黑鲷肠道显著增加的菌属包括鲁杰氏菌属Ruegeria(14.84%)、聚球藻属Synechococcus(14.24%)、Marivita(3.58%)、norank_o__PeM15(2.97%)、norank_C__KD4-96(2.56%)(P<0.05) (IP>EP);而EP模式下,黑鲷肠道中肠杆菌属Enterobacter(10.31%)、分支杆菌属Mycobacterium(10.30%)、Romboutsia(7.37%)、肠球菌属Enterococcus(6.29%)、乳球菌属Lactococcus(5.38%)显著增加(P<0.05) (IPP<0.05);IP养殖模式水体菌群丰富度和多样性显著高于EP养殖模式(P<0.05),而黑鲷肠道之间无显著性差异(P>0.05)。2种养殖模式条件下菌群结构存在差异,且存在较多丰度差异显著的菌属。IP模式下黑鲷肠道中具有差异显著的优势菌属大多为有益菌,而EP模式黑鲷肠道多为慢性致病菌或条件致病菌属。     

浮床植物对养殖池塘水质的影响研究

为研究浮床植物对养殖的池塘净化作用,测定了NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、PO₄^3--P、TN、TP、COD_Mn等主要水质指标。结果表明,在同样的试验条件下,池塘中各项水质指标按对照组、5%处理组、10%处理组、20%处理组的顺序逐渐降低;其中以20%处理组对NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、PO₄^3--P、TN、TP、COD_Mn等主要水质指标去除率最大,分别为42.82%、39.47%、43.8%、64.1%、46.57%、58.75%、7.4%。通过6次空心菜的采收,空心菜的产量可达14.3~17.6 kg/m²;5%处理组、10%处理组、20%处理组通过采收空心菜直接从667 m²养殖池塘中移除TN分别为1643.5、2988.2、5341.3 g,移除TP分别为240.7、437.6、5341.3 g;同时处理组池塘罗非鱼的成活率明显高于对照组,由此可见,主养罗非鱼的养殖池塘中浮床栽培空心菜能够很好的净化水质,降低池塘富营养化。因此,建议20%的空心菜浮床覆盖率在罗非鱼养殖过程中具有一定的应用价值。     

基于高通量测序患炭疽病草莓根际与健康草莓根际细菌群落的比较研究

研究旨在比较患炭疽病草莓与健康草莓根际土壤细菌群落多样性，了解其细菌群落生态特征，为找到有效的生防菌奠定基础。本研究基于土壤细菌16S rDNA V3-V4区基因多样性，利用Illumina Miseq高通量测序技术进行比较研究。研究得出：与健康对照相比，患病土壤细菌的OTUs数目及多样性指数均较低；在门水平上，变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门等是2种生境共有的优势类群；在属水平上，2种生境的优势菌丰度有差异，患病土壤的假单胞菌属丰度显著降低，气单胞菌属丰度显著升高；而且，健康土壤的解毒类菌、固氮菌、光合菌和硝化菌丰度均高于患病土壤。健康草莓根际土壤细菌丰富度及多样性均高于患病草莓，2种生境细菌菌群结构有差异，且健康土壤中对植物有益的功能微生物群体含量高于患病土壤。     

浮床栽培空心菜对罗非鱼养殖池塘水体中氮和磷的控制

摘要：总氮和总磷一直被认为是引起水体富营养化的重要因子,而氨氮和亚硝酸盐氮是养殖过程中引起鱼类疾病的关键环境因子。本试验利用PVC管构建浮床,研.究了浮床栽培空心菜对罗非鱼养殖池塘水体中氮和磷的控制效果。数据表明,在试验后期,池塘水体中总氮水平降至淡水养殖池塘废水排放二级标准,而总磷水平达到地表水环境质量二类标准,氨氮的水平控制在1mg/L以下,而亚硝酸盐氮水平则控制在0.1mg/L以下。从各处理组对污染物的去除情况来看,空心菜种植时间与种植面积均与氮、磷的去除效果呈现较好的正相关关系,种植时间越长（>60d）,种植面积与去除效果的正相关性越明显。结果表明,在集约化养殖池塘中采用浮床栽培空心菜能够对氮和磷实现有效的控制,并且空心菜浮床覆盖率为20%时比10%和15%处理组更具有经济效益。该试验为淡水池塘罗非鱼的健康养殖提供了一个新的思路。     

多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构及其动态

【目的】了解多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构和动态。【方法】利用高通量测序技术对多年棉花连作土中陆地棉品种TM-1(Gossypium hirsutum L.)不同发育时期的根际细菌16S r DNA进行扩增、测序并分析。【结果】多年棉花连作土中,棉花根际细菌的主导菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。受棉花根系影响相对丰度变化较大的菌门为4个主导菌门以及厚壁菌门(Firmicutes),其中酸杆菌门、拟杆菌门、浮霉菌门的相对丰度受到棉花根系的促进,而厚壁菌门、变形菌门的相对丰度受到抑制。不同发育时期棉花根际细菌α-多样性没有显著差异,但是根际细菌群落结构间存在显著差异,且在棉花花期与蕾期的差异显著高于蕾期与苗期的差异。多年棉花连作土壤中的根际细菌群落α-多样性显著高于非根际土壤,根际与非根际土壤中细菌β-多样性在棉花花期最大。【结论】确定了多年棉花连作土中棉花根际细菌的群落结构及其动态,发现棉花在花期对根际细菌群落结构的影响较大。     

基于高通量测序的不同轮作方式下烟田土壤细菌群落组成分析

在自然界中,土壤微生物与植物之间存在着密切的联系,土壤微生物依赖植物提供的养分而生存,同时对植物的生长发育起着促进作用。本研究利用Illumina Hi Seq高通量测序技术,提取西双版纳烟田烟草连作、田菁轮作和青蒿轮作3种种植模式下土壤样品的总DNA,通过PCR方法扩增构建16S r RNA基因文库。结合生物信息学方法分析土壤细菌16S r RNA基因V3~V4区的多样性指数、群落结构等,以确定烟田更好的种植模式。所有样本共测序分析获得4 898个细菌分类单元OTU,经琢多样性和茁多样性分析表明3个处理下细菌群落多样性存在显著差异,并且在对照组中的细菌群落丰富度最高,青蒿轮作中的细菌群落丰富度最低。样本中优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),其中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度33.49%占绝对优势。优势属类为硝化螺旋菌属、Kaistobacter、红游动菌属和黄杆菌属,可促进氮素转化的硝化螺旋菌属在田菁中的相对丰度最高,烟株青枯病致病菌罗尔斯通菌属在青蒿轮作中相对丰度最低;拮抗黑胫病的假单胞杆菌属在青蒿轮作中相对丰度最高。本研究将对烟草轮作方式和轮作作物的选择提供分子层面的支持。     

16S rDNA扩增子测序揭示长期定位秸秆还田对土壤细菌群落的影响

为探究典型的长期定位秸秆还田耕作模式对土壤微生物多样性的影响以及土地施肥变化与生态环境效应之间的关系,利用连续进行6年的长期定位秸秆还田试验,采用16S r DNA扩增子测序技术,分析土壤细菌群落结构组成的情况。结果表明,土壤长期施入秸秆和有机肥可提升土壤细菌群落多样性及物种丰富度。秸秆还田后土壤中细菌优势种群为变形杆菌和酸杆菌。主成分分析显示,各处理间微生物种类及含量有明显差别。WC与WCN处理N、P、K等速效养分含量有明显差别。WCN处理中的N、P、K等速效养分,有机碳含量与蔗糖酶、脲酶、纤维素酶活性显著高于WC。秸秆还田施用氮肥显著增加土壤养分含量,增强土壤酶活性,有利于土壤细菌群落的多样性和稳定性的提高,改善土壤生态环境,从而促进作物增产。     

不同强化处理措施对铜污染土壤微生物多样性的影响

通过探究不同强化处理措施对铜污染土壤微生物多样性的影响,以期为解释土壤微生物影响植物吸收累积重金属的机理以及提高植物-微生物联合修复重金属污染效率提供了基础数据和参考。研究采用田间小区试验,基于高通量测序技术对不同强化处理措施下的土壤微生物进行16SrDNA测序,揭示其微生物群落组成和差异。结果表明：5种处理下微生物群落共覆盖42个门,145个纲,359个目,562个科,1060个属,2290个种。在门水平上,不同处理土壤微生物群落组成较为相似,优势物种相同,丰度较大的门类为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门。在OTU水平上,不同处理土壤微生物群落组成具有显著差异,对微生物群落影响排序为：铜胁迫>螯合剂>有机物覆盖;不同处理出现了特异物种,空白对照和其他处理差异性最大,铜胁迫处理和有机物覆盖处理土壤微生物群落组成最为相近。铜胁迫均增加了土壤微生物群落的丰富度;螯合剂处理下土壤微生物群落的多样性和丰富度均最大,且群落多样性和有机物覆盖处理的差异达到了显著水平。     

秸秆还田配施氮肥对中南地区水稻土壤细菌群落结构多样性的影响

为探讨作物秸秆与化学氮肥配施对水稻土壤细菌群落多样性的影响,研究在大田中设置单施梯度量氮肥、秸秆还田与梯度量氮肥配施等处理,以不施加秸秆及氮肥处理为对照,采用PCR-DGGE克隆测序技术,分析比较在水稻各生育期内不同处理样品的细菌群落结构、多样性指数和丰富度指数等的变化。试验结果表明,在水稻苗期、分蘖期和拔节期秸秆配施氮肥处理的丰富度指数、多样性指数总体高于单施氮肥处理,而在水稻灌浆期和成熟期秸秆配施氮肥处理的丰富度指数、多样性指数总体低于单施氮肥处理;秸秆配施氮肥处理和单施氮肥处理的丰富度指数、多样性指数在水稻生育期内随施氮量的增加分别呈现不同的变化趋势,而均匀度指数没有显著差异;对各时期土壤样品DGGE图谱进行分析,发现在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期各特异性条带主要属于‘变形菌门’的‘假平胞菌属’、‘放线菌门’的‘链霉菌属’;、‘β-变形菌纲’的‘丛毛单胞菌科’、‘α-变形菌纲’的‘鞘氨醇单胞菌科’、‘酸杆菌门’、‘甲基单胞菌科’、‘ε-变形菌纲’、‘硝化螺旋菌属’、‘壁菌门’等。     

玉米-大豆轮作及氮肥施用对土壤细菌群落结构的影响

在大豆开花期分别对3个施氮水平下(0、50和100 kg hm^-2)大豆连作(大豆-大豆-大豆)、玉米-大豆轮作I (大豆-玉米-大豆)及玉米-大豆轮作II (玉米-玉米-大豆),应用PCR-DGGE技术研究了玉米-大豆轮作及施氮对土壤细菌群落结构变化的影响。结果表明,随着施氮水平的提高,3种种植方式土壤中细菌群落多样性、丰富度均呈减少趋势。高氮处理(100 kg hm^-2)明显降低了大豆连作、玉米-大豆轮作II根际土壤细菌群落多样性及丰富度,玉米-大豆轮作I根际土壤细菌群落多样性及丰富度略有降低。玉米-大豆轮作I种植方式可减轻氮肥对其根际细菌群落多样性和丰富度的影响,但施氮明显改变了其细菌群落结构。玉米-大豆轮作II中大豆根际土壤细菌群落结构较为稳定,受氮肥影响较小。在3种种植方式的土壤中,分布着酸杆菌门、变形菌门及厚壁菌门细菌,其中前两门菌群占主导地位。     

不同摄食状态罗非鱼养殖水体微生物群落功能多样性初探

旨在研究不同摄食状态罗非鱼养殖水体微生物群落功能多样性差异。利用Biolog 技术对不同摄食状态下罗非鱼养殖水体微生物群落对六大类碳源利用情况及其微生物群落功能多样性与环境因子间的关系进行研究。结果显示：不同摄食状态罗非鱼养殖水体微生物对醇类和胺类的利用强度均存在显著性差异,对其他类碳源利用情况基本相同;RDA分析表明,NH4+-N、NO2--N、NO3--N是影响不同摄食状态罗非鱼养殖水体微生物群落功能多样性差异的主要因素。结果表明：不同摄食状态的罗非鱼养殖水体微生物群落功能多样性存在一定差异。     

合理氮肥用量改善冬小麦土壤耕层细菌群落结构及理化性质研究

通过对黄土高原地区冬小麦在不同施氮水平下土壤细菌群落多样性和理化性质的研究,揭示不同施氮量下土壤细菌群落结构的变化规律,为科学施肥以及土壤生态系统的可持续提供依据。本试验处理为5个不同施氮(N)量0 (N0)、90 (N6)、180 (N12)、240 (N16)、300 (N20) kg/hm²,N0处理为对照,采用高通量测序技术,研究不同施氮量对小麦耕层土壤细菌群落结构及理化性质的影响。结果表明：增施氮肥显著增加了土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD) (P<0.05)。随着施氮量的增加,土壤酶活性先升高后下降,在N12处理下土壤酶活性均最高。施氮量对土壤细菌多样性指数有显著影响。不同施氮量处理中土壤细菌16S rRNA基因拷贝数为6.47×10¹⁰~15.18×10¹⁰,在N12处理达到最大值。在门水平上,15个样品获得的类群中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,其中N12处理显著提高变形菌门、硝化螺旋菌门的相对丰度,且N12处理的酸杆菌门相对丰度最低。主成分分析结果表明N12处理与其他处理距离较远。冗余分析表明,土壤理化性质及土壤酶与细菌群落密切相关。因此,施氮量显著影响土壤细菌群落结构及理化性质,施氮量(N)为180 kg/hm²时有利于提高细菌群落多样性及改善土壤结构。     

不同人参栽培土壤养分及微生物群落组成特征解析

为减轻参地需求压力,促进农田栽参的深度发展,本研究以农田、林地和4年参地土壤为研究对象,以常规分析为基础,结合高通量测序技术解析土壤养分及微生物群落特征,为农田栽参土壤定向改良提供依据。理化分析结果表明：4年参地土壤的pH最低,但其铵态氮、有效磷、全氮、全磷以及有机质含量显著高于农田及林地土壤。高通量测序结果揭示农田土壤细菌与真菌群落丰富度和多样性均高于参地且低于林地土壤。不同类型土壤中细菌门类组成基本相同,主要包括Proteobacteria,Acidobacteria,Actinobacteria,Chloroflexi等。Mortierella为林地土壤中的优势菌属,Fusarium大量存在于农田土壤中,参地检测到病原菌Sclerotinia的大量富集。db-RDA分析表明土壤pH、氮、磷和有机质含量对微生物群落结构均有影响,且环境因子与真菌群落相关性更强。因此对农田土壤进行有效改良应以控制真菌群落为主。     

西瓜根际土壤细菌群落多样性对枯萎病发生的影响

通过高通量测序分析不同栽培条件下西瓜患枯萎病与健康植株根际土壤细菌群落差异,为克服西瓜连作障碍提供土壤生物学的理论依据。以西瓜品种‘早佳8424’为材料,采用Illumina Hiseq 平台进行测序,对其根际土样微生物16S(V4)区域进行扩增子测序分析,比较不同栽培条件下西瓜感病与健康植株根际土壤中细菌多样性变化,探讨影响西瓜枯萎病发生的关键细菌。连作健康组中共获得234895条序列,分归于11230 个OTUs;连作发病组中共获得224092 条序列,分归于11228 个OTUs;非连作健康组中共获得220963 条序列,分归于10068 个OTUs;非连作发病组中共获得231746 条序列,分归于10248 个OTUs。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)在各组分中占比均为最高,分别为非连作健康土55.61%、非连作发病土60.84%、连作健康土46.06%、连作发病土47.21%,在非连作土壤中占比高于连作土壤11.59%。另外,连作健康组与非连作健康组存在组间差异显著物种,梭菌纲(Clostridia)在连作健康组中特有,而加玛变形菌纲(Gammaproteobacteria)仅存在非连作健康组中。而在属水平上,非连作组中丰度高的有水恒杆菌属(Mizugakiibacter)、潘多拉菌属(Pandoraea)、热单胞菌属(Thermomonas)、乳杆菌属 (Acidobacterium),且RH组中Taibaiella、戴氏菌属(Dyella)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)含量显著增高。对不同处理的综合分析表明,发病植株与健康植株在非连作条件下,根际土壤细菌群落结构差异明显;发病植株的根际土壤细菌群落在不同栽培条件下的组成结构不同。根际土壤细菌群落结构、数量和种类是影响西瓜枯萎病发生的主效环境因子之一。