罗非鱼养殖池塘底泥微生物群落代谢功能的动态变化

利用传统的平板培养法和Biolog ECO微平板法调查了罗非鱼养殖过程池塘底泥异养细菌数量和微生物群落代谢功能的动态变化.结果表明:底泥异养细菌数量在整个养殖过程中均较稳定,其波动高峰出现在6月份,波动范围为(8.4±5.7)×106～(5.2±4.2)×107CFU/g;池塘底泥微生物群落代谢活性和功能多样性以在各个月份之间的差异性均不显著.此外,还分析了底泥微生物群落的碳源代谢特征,底泥微生物群落对4大类碳源的利用,各月份之间无显著性差异;对不同种类碳源的利用存在差异,对糖类的利用率最高,对氨基酸、脂肪酸、代谢中间产物和次生代谢物的利用率较低.     

黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系根际细菌多样性分析

[目的]探究黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系在河道底泥净化方面的作用,为水生植物-细菌联合修复河道提供技术支持.[方法]利用16SrDNA测序技术分析黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系根部细菌的多样性、丰富度和群落结构的变化,细菌组间差异物种和细菌群落的功能.[结果]黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系没有显著改变细菌聚类和物种分类数量、群落丰富度,但是有效改变底泥细菌群落多样性状况,使根部底泥中富集细菌的功能主要集中在还原硝酸盐、氧化铵硫化物、吸收氮元素和代谢硝酸盐.[结论]黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系能够有效改变河道底泥中的细菌多样性,增强净化水体的功能.     

有益微生物对中华鳖养殖池塘水质及细菌数量的影响

[目的]研究枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌及二者等比例混合剂的应用对中华鳖养殖池塘水质及总异养细菌数量的影响.[方法]在试验池塘分别施用1 mg/L枯草芽孢杆菌、1 mg/L植物乳杆菌,枯草芽孢杆菌(0.5 mg/L)和植物乳杆菌(0.5 mg/L)的混合剂,研究其对中华鳖养殖池塘水体的亚硝酸盐含量、氨氮含量、溶解氧含量、pH及总异养细菌数量的影响.[结果]施用这些有益微生物对养殖水体的溶解氧及pH没有明显影响.混合剂对养殖水体的氨氮及亚硝酸盐的去除效果最为明显,氨氮及亚硝酸盐含量分别降低42.37％和45.56％.其次为枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,可使水体中的氨氮及亚硝酸盐含量分别降低34.60％、31.63％和14.54％、15.59％.混合剂、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌添加组和对照组的总异养细菌数量分别为3.02×105、3.09×105、3.13 × 105、3.45 × 105 cfu/ml,各试验组无显著差异(P＜0.05).[结论]使用混合剂不仅能有效地改良水质,而且水体总异养细菌数量最少.     

罗非鱼主养池塘水体微生物群落对碳源代谢的动态变化

为摸清养殖池塘水体微生物数量的动态变化和微生物群落对不同碳源物质的代谢性能,跟踪研究了罗非鱼主养池塘水体中微生物的数量变动,并采用Biolog ECO微平板法分析微生物群落对糖类、氨基酸、脂肪、代谢中间产物等四类共31种不同碳源的代谢动态变化。结果显示:在5月至10月的整个养殖季中,水体的异养细菌和芽孢杆菌的数量均较稳定,未出现明显的剧烈变化;水体微生物群落对25种碳源物质的利用较平稳,有9种碳源的利用值高于其他22种碳源,包括糖类中的D-甘露醇、N-乙酰-D-葡萄糖氨和D-纤维二糖,氨基酸类的L-天门冬酰胺和L-丝氨酸,脂肪类的吐温40、吐温80、丙酮酸甲酯,代谢中间产物和次生代谢物中的腐胺等。结果表明,在整个养殖季中,池塘水体微生物的数量和群落对碳源的代谢水平总体均处于相对平稳的状态,但微生物群落对不同种类的碳源选择性存在差异。     

高位虾池水体细菌和弧菌的数量变化及影响因素

研究了位于广东湛江东海岛北寮村和庵里村的4个凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）高位池养殖过程水体中的可培养异养细菌和弧菌的数量变化及其影响因素.结果表明：1）北寮村虾池BL1和BL2的可培养异养细菌数量变化均呈现中间高两头低、后期多于初期的单峰变化趋势;BL1的弧菌数量变化趋势和可培养异养细菌的变化趋势相似,而BL2则是前期稍微升高而后下降,后期又呈升高态势,峰值出现在养殖末期;水源地BL3的可培养异养细菌数量变化为初期平缓,后期明显多于初期,大体呈上升态势;而BL3弧菌数量变化趋势则比较平缓.2）庵里村发病的虾池AL1的可培养异养细菌和弧菌数量呈现出单峰变化趋势,在养殖中途爆发病害时,可培养异养细菌数量高出未发病的正常池2个数量级;庵里村虾池AL2的可培养异养细菌数量变化趋势也是中间高两头低,而弧菌的数量变化则是无规律的波动;水源地AL3的可培养异养细菌数量变化大体呈下降趋势,弧菌数量放养初期最高.3）高位虾池的可培养异养细菌和弧菌数量虽多于水源地,但差异不显著,同一个位点,细菌和弧菌数量呈现同步增多或减少.虾场水体的可培养异养细菌和弧菌数量与多数环境因子之间相关性不显著,这与虾池养殖生态系统受人为因素影响较大有关,同时反映了高位虾池生态系统受多种因子作用的复杂性.     

虾-鱼-蟹海水养殖池塘细菌数量动态及其与理化因子的关系

对广东省汕尾地区虾-鱼-蟹海水综合养殖池塘的水体和沉积物进行每14 d一次的周期性采样,研究异养细菌、弧菌、芽孢杆菌和粪大肠菌群的变动规律及其与常见理化因子的关系.结果发现,水体环境中各类细菌的数量波动范围为:异养细菌6.4× 103～3.00× 105 CFU/mL,弧菌0.1×103～1.65×104 CFU/mL,芽孢杆菌0.06×103～1.09× 103 CFU/mL;沉积环境中各类细菌数量的波动范围为:异养细菌5.8×105～2.95×107 CFU/g,弧菌0.8×104～2.75×105 CFU/g,芽孢杆菌6.1×104～5.30×106 CFU/g.水体环境异养细菌与沉积环境异养细菌具有显著的线性正相关关系(P＜0.05),水体环境异养细菌和芽孢杆菌与水温呈线性正相关,但相关性不显著;芽孢杆菌与DO具有显著的线性正相关关系;弧菌与DO具有线性的负相关关系,但不显著.     

孔雀石绿降解菌对池塘水体微生物菌群的影响

对使用孔雀石绿降解菌M3后含孔雀石绿的池塘水体和底泥微生物菌群的变化进行了研究,与对照组相比,M3菌液的使用使水体微生物菌群的结构发生了明显变化:总细菌含量明显上升,葡萄球菌含量下降,孔雀石绿对真菌的抑制作用受到削弱,放线菌、假单胞菌、芽孢杆菌的数量变化与对照组无差异.与水体相比,施用M3菌液对底泥中各菌群的影响不大,底泥中各菌群的稳定性相对较高.     

抗生素溶杆菌13-1对魔芋土壤微生物群落的影响*

 采用传统培养分离法和Biolog方法研究了施用抗生素溶杆菌13-1对魔芋土壤微生物数量和群落代谢功能多样性的影响。分离法试验结果表明：生防细菌的施入对土壤中可培养细菌、真菌的种群数量有短期影响,随着施入时间及魔芋生育期的延长,土壤中的细菌、真菌数量逐渐恢复到对照水平;生防细菌对土壤中放线菌的种群数量影响较小。Biolog试验结果表明,生防细菌使土壤细菌群落对底物碳源利用的丰富度提高;平均颜色变化率AWCD值受魔芋生长周期的影响,具体表现为魔芋换头期生防细菌处理能提高土壤微生物群落代谢活性,而在魔芋膨大期施用生防细菌处理能降低土壤微生物群落代谢活性;主成分分析显示,在魔芋换头期和膨大期施用生防菌处理的魔芋土壤微生物群落代谢功能与对照组相比差异性达到了显著水平（P<0.05）。     

贾鲁河水体微生物菌群结构季节动态变迁研究

采用稀释平板分离计数法和最大或然数法(MPN法)研究了贾鲁河水体和底泥中细菌、真菌、放线菌和脱氮功能微生物数量的季节变化.结果表明,水体和底泥中细菌数量显著高于真菌和放线菌,但季节变化不明显;脱氮功能微生物硝化细菌和反硝化细菌数量相当,夏秋季水体和底泥中脱氮功能微生物数量高于冬春季,且下游数量高于上游;与水体中微生物数量季节变化相比,底泥中微生物数量季节变化较稳定.16S rDNA PCR-DGGE分析表明,底泥中四季微生物种群结构差异显著,且存在明显的消涨变迁,拟杆菌、弓形菌等是贾鲁河底泥中的优势微生物.     

吡虫啉对枸杞土壤微生物群落功能多样性的影响

采用Biolog方法研究吡虫啉对枸杞土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明,吡虫啉3 000倍稀释液在施用后1d对土壤微生物群落功能多样性影响显著;在施用后3d对土壤微生物群落功能多样性的影响仍然十分明显,施用后5d开始减弱;即使极低浓度30 000倍稀释液的吡虫啉对枸杞土壤微生物群落多样性仍然会产生影响。施用吡虫啉后不同时间对枸杞土壤微生物群落功能多样性的影响大小为:施用后第1天第3天第5天第7天。施用吡虫啉后物种数量呈现增加趋势,个体数减少,Simpson指数无变化,Shannon指数、均匀度和Brillouin降低,未施药土壤和30 000倍稀释液处理的土壤McIntosh指数相同,3 000倍稀释液处理的McIntosh指数较低。     

生物有机肥和EM菌剂对菜园连作土壤微生物的影响

采用盆栽试验,连续种植3批菜心,研究生物有机肥和EM菌剂对连作9 a和6 a的菜园土壤微生物群落结构和功能多样性的影响。结果表明:与化肥处理相比,施用生物有机肥能够提高连作土壤中细菌、放线菌、丛枝菌根真菌和革兰氏阴性细菌(G~-)的相对含量及G~-/G~+(革兰氏阴性细菌/革兰氏阳性细菌)比值,并降低土壤真菌的相对含量;随着种植批次的增加,土壤中G~-、G~+含量降低,G~-/G~+比值上升,生物有机肥和EM菌剂配施化肥处理G~-含量普遍高于化肥处理;与化肥处理相比,施用生物有机肥土壤微生物AWCD值、Simpson指数、McIntosh指数均提高,土壤微生物活性、多样性和均一度提高。     

有机种植对麦田土壤微生物群落影响

以麦田土壤微生物为研究对象,利用平板计数、微平板法(BIOLOG-ECO)、聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳联用技术(PCR-DGGE)探究有机种植方式对麦田土壤微生物群落的影响。平板计数结果表明,在各土层中细菌数量最多,约为1.1×107 CFU/g。BIOLOG-ECO测定结果表明,有机种植表层土样中微生物活性最高,其252h平均颜色变化率(AWCD)达0.68,有机种植较之常规种植能够显著增加土壤微生物群落多样性(P0.05)。在麦田中施用有机肥初期可以提高表层土壤微生物利用碳源的能力。PCR-DGGE结果表明,有机种植的条带数明显多于常规种植,有机种植麦田中细菌种群更为丰富,有机种植可以增加土壤细菌多样性,且不同土层细菌多样性存在差异。对DGGE条带进行了测序分析,常规种植主要优势菌群归属为马赛菌属(Massiliasp.),有机种植中则是埃希氏杆菌属(Escherichiasp.)和志贺氏杆菌属(Shigellasp.)。综上,有机种植可丰富麦田土壤微生物群落,增加土壤微生物多样性。     

鹅－鱼立体养殖环境的菌群特征研究

禽－鱼立体混合养殖是全球罗非鱼养殖的一种重要模式．由于该模式可能存在着致病菌由禽向鱼类沿养殖链和食物链传递的风险,被认为会对罗非鱼的健康养殖造成危害,但目前缺乏相应的理论依据．通过连续采集某鹅－鱼养殖场中罗非鱼鳃、鹅粪便、池塘水体及底泥样品,采用高通量测序技术检测了其中的菌群结构及多样性,结果发现,在５次采集的鱼鳃、鹅粪便、池塘水及底泥样品中,平均分别鉴定到细菌２２门和１６９属、２７门和１７６属、３８门和２０６属、６０门和２０５属,菌群丰富度最高的为底泥样品（Ｓｈａｎｎｏｎ指数６.６４）．在门水平,鱼鳃、底泥、池塘水的菌群组成较稳定,其优势菌群依次为厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和蓝藻门．鹅粪便则在随时间变化差异较大．在属水平,鹅粪便和鱼鳃上没有发现共同的致病菌．但值得注意的是,鹅粪便中含有众多病原菌如不动杆菌属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、梭杆菌属（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、梭菌属（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）和空肠弯曲菌属（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ）．鱼鳃上则发现有丰富的乳酸杆菌属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、土芽孢杆菌属（Ｇｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ）和芽孢杆菌属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）等有益菌,同时也有假单胞菌属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄａｃｅａｅ）和链球菌属（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）等病原菌．底泥中发现的大部分细菌为厌氧菌,如脱氯单胞菌属（Ｄｅｃｈｌｏｒｏｍｏｎａｓ）、厌氧粘细菌属（Ａｎａｅｒｏｍｙｘｏｂａｃｔｅｒ）和地杆菌属（Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ）．β-多样性分析表明,不同来源样品的细菌组成相似性很小．结果表明立体养殖池塘中各类样品的菌群组成在属水平差别较大;没有直接证据表明,病原菌会由鹅水平转移至罗非鱼．     

种植年限对大棚蔬菜地土壤微生物群落结构多样性的影响

利用常规理化分析、微生物培养方法及Biolog微生物自动分析系统和PCR\|DGGE手段分析了瑞安市不同种植年限大棚蔬菜地土壤微生物群落生态功能多样性和遗传功能多样性的变化特征,探讨长期大棚设施栽培对土壤微生物性质的影响。结果表明,随着种植年限的增加,大棚蔬菜地土壤全盐量及pH显著升高,土壤有机质显著下降;土壤微生物生态功能多样性、群落和功能发生了明显的变化,其中,土壤中总细菌的遗传功能多样性未发生了显著性变化,但氨氧化细菌（AOB）优势种群发生了显著改变,且多样性从丰富变为较单一;土壤氨氧化古菌（AOA）受施肥、植被及土壤pH等环境因素影响较小,当大棚种植年限足够长时其多样性不仅没有减少,反而呈现增加的趋势。     

基于16S rDNA测序的巢湖流域水体粪便污染溯源

排入地表水中的动物粪便会带来一系列生态与公共卫生问题，快速准确鉴别污染来源对于源头控制与污染治理具有重要意义。基于细菌群落的微生物溯源技术（Community-based microbial source tracking）以及高通量DNA测序技术（Next-generation sequencing，NGS），对污染源中微生物和环境样本中的微生物群落进行比较分析，进而对水体中粪便污染来源进行预测。本文利用16S rDNA测序，系统分析与比较了巢湖流域水体、沉积物样本与广泛的潜在污染源（包括村庄与养猪场污水，野生水鸟粪便，人类与家禽、家畜粪便）的细菌群落组成，同时，利用基于机器学习的溯源软件FEAST与Sourcetracker，对水体、沉积物样本的潜在污染源进行了预测。结果表明：水体与沉积物样本的微生物多样性显著高于粪便样本，其中巢湖水体与河流沉积物样本具有最高的物种多样性，同时样本中也存在大量未分类物种。变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria），拟杆菌门（Bacteroidetes）广泛分布于所有样本中。溯源分析结果表明，村庄排污口与污水处理厂排污口样本是河水样本最主要的污染来源，沉积物与湖水样本则预测存在猪场排污水与野生水鸟粪便的污染，所有样本未检测到来自人粪与鸡粪的污染。     

不同种植年限设施菜地土壤微生物量和群落结构的差异

【目的】研究不同种植年限设施菜地土壤微生物量和群落多样性变化规律,探索高度集约利用下土壤质量退化的根本原因和机理,为设施菜地土壤可持续利用提供理论参考。【方法】采集江苏省常熟市由稻麦轮作农田转变为设施菜地种植3 a、6 a和10 a等3个不同年限0-20 cm表层土壤,以周围种植水稻/小麦的农田土壤作为参照,分别测定土壤理化性质、微生物量和微生物群落多样性等指标。【结果】由稻麦轮作农田转变为设施菜地种植3 a的土壤微生物活性较强,养分含量较高;种植6 a后微生物活性明显降低,速效养分含量积累。种植年限从3 a到10 a,速效氮含量升高66.1%,速效磷含量升高97.2%。种植3 a以内pH接近中性,而种植6 a以上pH降低至酸性。土壤微生物量碳和微生物商在种植3 a均最高,种植6 a和10 a后显著降低。微生物群落的碳源利用指纹（BIOLOG）分析表明,种植3 a平均吸光值（AWCD）和微生物多样性指数（Shannon、Simpson和McIntosh）均最大,对碳源的利用能力最强,种植6 a和10 a明显降低,其中AWCD和Shannon指数分别比种植3 a降低了96.1%、15.4%和89.7%、17.6%。磷脂脂肪酸（PLFA）分析表明,种植3 a PLFA总量及细菌、真菌、放线菌PLFA含量均最大,而种植6 a和10 a以上指标均明显降低,其中,种植10 a土壤的PLFA总量及细菌、真菌、放线菌PLFA含量分别比种植3 a降低27.4%、21.8%、42.7%、49.4%（P＜0.05）。【结论】随着设施菜地种植年限增加,土壤微生物量和群落结构发生了明显变化,设施菜地种植3 a土壤微生物活性和群落结构稳定性明显增强,而种植6 a以上土壤微生物活性和群落结构稳定性明显降低,土壤生物质量显著退化。     

巨大芽孢杆菌对商洛烤烟生长及土壤微生物的影响

以''云烟99''为试验材料,应用高通量测序技术,主要研究巨大芽孢杆菌及不同施用量对商洛烟田土壤微生物群落特征、烤烟生长及产质量的影响。结果表明,施用巨大芽孢杆菌可有效促进烤烟生长,提高烤烟产量、产值、均价及上等中等烟比例,显著增加烤烟经济效益,其中6 kg/667m处理效果最佳。土壤微生物测序结果表明,该区域土壤微生物主要优势菌群为变形菌门和放线菌门,该优势贯穿烤烟整个生育期,另有酸杆菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等在特定时期表现出一定的优势,本试验所用的巨大芽孢杆菌属于厚壁菌门,该菌在施用后30 d表现为优势菌群,随着生育期的推进优势逐渐减弱。此外,各菌剂处理微生物多样性指数均显著高于对照,且各处理间微生物群落结构差异显著（P<0.05）。综上所述,巨大芽孢杆菌的应用有效地促进烟草生长,提高了烟草品质,并对土壤微生物群落结构产生显著的影响,研究结果可为该地区微生物菌剂的应用与研究提供理论基础。     

生物絮团对养殖水体水质和微生物群落功能的影响

为探讨生物絮团对养殖水体水质和微生物代谢功能的影响,采用水质分析和Biolog-ECO技术,分析了葡萄糖强化养殖水体培育生物絮团的过程中水质指标和微生物碳代谢变化特征。结果显示:(1)成熟的生物絮团有效降低了养殖水体氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮水平,并显著提高了养殖水体的总固体悬浮物(TSS)含量。(2)对照组和生物絮团组水体微生物样品平均颜色变化率(average well color development,AWCD)在培养108 h后趋于稳定,生物絮团组AWCD高出对照组18%;同时生物絮团系统水体微生物提高了对聚合物类和碳水化合物类的代谢强度;对比2组水体微生物代谢多样性指数发现,生物絮团组Shannon-Wiener指数和丰富度指数明显高于对照组(P0.05)。(3)2组水体微生物群落碳代谢特征PCA分析表明,主成分1(PC1)贡献度为66.9%,主成分2(PC2)贡献度为12.4%,2组水体微生物差异较大,碳代谢功能差异显著。因此,养殖水体应用生物絮团技术可以有效控制水质,增加水体微生物的代谢活性,影响水体微生物代谢功能。     

耕作模式对甘肃天水马铃薯根内微生物多样性的影响

旨在研究甘肃省天水马铃薯-小麦轮作模式下马铃薯根内微生物多样性的变化规律。以马铃薯单一连续种植模式为对照，利用Illumina测序［细菌16s rRNA（V3-V4）和真菌ITS1］分析马铃薯根内微生物的多样性及组成。结果显示，与连作对照相比，轮作模式下马铃薯根内微生物的多样性、群落组成及物种丰度均有明显差异，且在马铃薯块茎膨大期，根内益生菌Pseudomonadaceae、Mortierella和Flavobacterium等的丰度水平明显提高。由此得出，耕作模式影响马铃薯根内微生物多样性的特征，并且推断轮作模式下形成的根内微生物群落更有利于马铃薯的生长和抗逆性的提高。此外，对环境因子与马铃薯根内微生物进行关联性分析，结果显示，马铃薯根内微生物与环境因子有显著的相关性（尤其土壤pH、含水量、铵态氮等因素）。上述研究结果揭示西北旱区耕作模式和环境因子对马铃薯根内微生物多样性及群落组成具有显著影响，该结论对西北旱区马铃薯的绿色高效生产可资借鉴。     

设施栽培对土壤化学性质及微生物区系的影响

 对昆明郊区蔬菜、花卉主产县典型大棚土壤进行取样,研究不同种植年限对设施土壤养分状况和土壤微生物区系的影响。结果表明,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量随大棚种植年限的增加而逐渐增加;随大棚种植年限的增加,土壤盐分、有机质含量呈先增加后降低再升高的趋势,其中以种植6年左右的大棚土壤盐分、有机质含量最高;土壤pH则是随着种植年限的增加缓慢降低。由田间栽培改为设施栽培后增加了土壤微生物数量,随大棚种植年限的增加,土壤细菌、放线菌、微生物总数和B/F比值先增加后降低,真菌数量持续增加而微生物多样性指数和均匀度指数持续降低。研究结果表明由田间栽培改为大棚蔬菜保护地后,设施栽培初期,土壤生态环境较好,种植6~8年以后,土壤盐分累积、养分富集和土壤酸化严重,导致土壤微生物区系失调,微生物多样性和均匀度显著下降,土壤质量的稳定性和可持续利用性大大降低。