蚯蚓和丛枝菌根真菌对南瓜修复多环芳烃污染土壤的影响

在温室盆栽实验条件下,研究接种AM(arbuscular mycorrhiza)真菌、蚯蚓(Eisenia fetida)对南瓜(Cucurbita moschata)修复3环以上多环芳烃(PAHs)污染农田土壤的影响,试验设置单接AM真菌、单接蚯蚓、双接AM真菌和蚯蚓、不接种的对照共4个处理,播种10周后收获。结果表明,接种AM真菌和蚯蚓促进AM真菌侵染南瓜,增加南瓜生物量;显著提高南瓜修复土壤中Phe(菲)、An(t蒽)、Py(r芘)、BkF(苯并(k)荧蒽)、BaP(苯并(a)芘)、BPe(r苯并(g,h,i)苝)等PAHs污染物的效率,促进南瓜高效地吸收3~5环PAHs,尤其是AM真菌和蚯蚓共同接种条件下对南瓜修复土壤效果最优;AM真菌利于南瓜转移根系吸收的高浓度PAHs化合物至地上部,降低PAHs对根系的胁迫,增强南瓜在高浓度PAHs污染土壤中存活,有利于南瓜应用于高浓度PAHs污染土壤的高效修复;蚯蚓对南瓜地下部吸持3~5环高分子量的PAHs化合物有积极作用。因此,选用的AM真菌和蚯蚓在土壤中具有协同作用,促进南瓜高效修复PAHs污染土壤。     

施用茶树菇栽培废料对青菜土壤中微生物学特征的影响

通过温室盆栽实验研究了施用茶树菇栽培废料对青菜生物量及株高、土壤微生物数量、酶活性及碳源利用能力的影响.结果表明,施用茶树菇栽培废料显著增加了青菜生物量及土壤中放线菌、有机解磷菌、无机解磷菌、纤维素降解菌的数量,改善了土壤微生物区系,提高了土壤磷酸酶活性.单碳源利用图谱显示,施用茶树菇栽培废料增加了土壤微生物功能多样性指数(Shannon指数),降低了均一性指数(McIntosh指数).主成分分析结果表明,施用茶树菇栽培废料导致土壤微生物主要对糖类物质的利用能力产生分异.研究表明茶树菇栽培废料可作为一种良好的有机肥料,通过增加非优势土壤微生物的功能多样性而改善土壤微生物特性,从而加速土壤碳、磷等元素循环以促进作物生长和增加产量.     

长期施有机肥与缺素施肥对潮土微生物活性的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮士农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究长期施有机肥或缺索施肥对农田土壤呼吸强度及酶活性的影响.结果发现,与不施肥对照(CK)相比.施肥处理均不同程度地提高了土壤的呼吸强度及转化酶、脲酶与磷酸酶活性;从N、P、K平衡施肥角度比较,施有机肥[OM)与有机无机配施(1/20M+1/2NPK)的效果均显著高于施无机肥(p<0.05);从缺素施肥角度分析,缺P显著低于NPK处理(p<0.05),缺N次之,缺K影响较小.结果表明,长期配施有机肥更有利于提高潮土的微生物活性,长期缺施P肥最不利于保育潮土的微生物学质量.     

亚铵法造纸废液干粉对土壤酶活性的影响

采用盆栽试验方法研究了亚铵法造纸废液干粉不同添加量对土壤脲酶、磷酸酶、转化酶及多酚氧化酶活性的影响。结果表明,在未种植青菜的处理中,干粉显著抑制土壤脲酶、磷酸酶、转化酶及多酚氧化酶活性,抑制程度随施入量的增加而增大;在种植青菜的处理中,除了脲酶活性受到干粉促进外,磷酸酶、转化酶及多酚氧化酶活性均受到干粉的抑制,变化趋势均与未种植青菜的处理类似。     

土壤微生物对大气对流层臭氧浓度升高的响应

土壤微生物对大气对流层臭氧浓度升高的响应是全面评价臭氧浓度变化对陆地生态系统影响的关键。本文简要回顾了大气臭氧浓度升高对生态系统的影响概况,介绍了土壤微生物对人工控制微域环境臭氧浓度增高的响应研究进展,并提出了农田生态系统土壤微生物生物量与活性(包括硝化反硝化作用)、群落结构与功能(包括秸秆降解过程)、有益微生物(如菌根真菌)及其调控技术是今后大气臭氧污染研究领域的重要方向。     

两株细菌与丛枝菌根真菌联合接种对红壤中DEHP降解的影响

采用绿豆为供试植物,通过温室盆栽试验研究接种邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)降解菌与丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对DEHP污染土壤的修复作用以及对植物生长的影响。试验土壤中添加DEHP浓度为100mg kg-1,试验设AM真菌Acaulospora 90034、降解菌Bacillus sp.DW1和Gordonasp.DH3单独接种以及互相组合的联合接种处理,同时设置不接种的对照处理(CK)。苗后60d收获植株。结果表明,AM真菌能很好地侵染绿豆的根系。菌根侵染提高了绿豆植株的干重,同时也促进了绿豆的磷营养,但接种DW1与DH3对菌根侵染率与绿豆生长都没有显著影响。三种菌剂无论是单独或者联合接种都能显著促进土壤中DEHP的降解,但三种菌剂同时接种对DEHP的降解能起到最好的协同作用。同时,接种AM真菌也减少了DEHP在绿豆地上部分的累积,这些都为DEHP污染农田土壤的生物修复提供了理论依据。     

土壤微生物多样性的科学内涵及其生态服务功能

土壤微生物多样性是指土壤生态系统中所有的微生物种类、它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化程度,当前研究主要集中在物种多样性、遗传多样性、结构多样性及功能多样性等4个方面。土壤微生物多样性作为全球性研究迄今仅有10余年时间,但已呈现对象广、内容多、水平宽、方法新等特点,特别是分子生物学技术在很大程度上决定并体现了其研究水平和发展进程。然而,如何进一步改进土壤微生物的培养技能、加强土壤宏基因组学分析与应用、耦合土壤微生物多样性与生态功能、揭示土壤微域结构的影响机制是土壤微生物多样性研究的4个关键科学问题。当然,土壤微生物多样性的生态系统服务功能是其根本价值所在,主要包括有机物分解、物质循环和生态安全调控等3个方面。今后,土壤微生物多样性研究应紧紧围绕其与土壤生物过程、生态服务功能三者之间的联系,着重建立土壤微生物多样性的研究指标和方法体系,进而阐明人类生产活动影响土壤微生物多样性及其生态服务功能的土壤生物过程。     

水稻和小麦根际效应及细菌群落特征的比较研究

稻麦轮作是我国重要的农业生产方式,但水稻和小麦的根际效应及其对土壤功能的相对贡献仍不清楚。利用中国科学院常熟农业生态试验站典型乌栅土壤,同时分别设置种植水稻和小麦的盆栽试验,通过比较根际和非根际土壤中活性组分含量、脱氢酶活性、细菌群落多样性等指标的差异,研究植稻和植麦土壤根际效应及细菌群落特征。结果表明：水稻和小麦根际和非根际土壤的养分含量、微生物活性和细菌群落多样性以及主要细菌种类均具有显著性差异;根际土壤可溶性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）含量和脱氢酶活性（DHA）均高于非根际土壤,而土壤可溶性有机氮（DON）含量及细菌阿尔法（Alpha）多样性均低于非根际土壤;水稻各指标根际效应（DOC：2.07%,MBC：8.61%,DHA：41.11%,DON：61.07%, Chao1指数：7.62%）均小于小麦对应指标的根际效应（DOC：3.37%,MBC：22.62%,DHA：44.48%,DON：71.43%,Chao1指数：16.59%）;小麦根际和非根际细菌群落分布之间的差异显著大于水稻。以上结果表明,与旱作小麦相比,水稻根际土壤与非根际土壤的差异较小,水稻根际效应较小,有利于光合碳及土壤养分的运移,有利于土壤微生物尤其是非根际微生物的生长。这些结果从新的角度阐释了根际效应及其对稻麦轮作土壤可持续性发展的作用机制。     

一株邻苯二甲酸二异辛酯高效降解菌的筛选及其降解特性的初步研究

从某化工厂的活性污泥中分离到一株能高效降解DEHP(邻苯二甲酸二异辛酯)的细菌DW1,该菌株能够以DEHP为惟一碳源和能源生长。根据革兰氏染色的结果以及其形态特征、生理生化特性等对该菌株进行菌种鉴定,初步鉴定该菌株为纤维单胞菌属(Cellulomonassp.),并对该菌株的DEHP降解特性进行了初步研究。研究表明,菌株DW1可以耐受较高浓度的DEHP,在7d的时间内对摇瓶中2000mg·L-1的DEHP降解率达到96%,其降解DEHP的最适温度和pH值分别是30℃和8.0。菌株对DEHP的降解曲线显示,经过短暂的延滞期后培养基中DEHP的降解很快就进入了对数期,在第3d降解率即可达到89%,菌体生长量在第5d进入稳定期。研究了添加土壤浸液对菌株DW1降解DEHP的影响,结果表明,添加少量的外来碳源可以刺激微生物的生长并提高了DEHP的降解率,但过多的外加碳源减缓了细菌对DEHP的降解。