荒漠绿洲边缘区泡泡刺灌丛土壤种子库研究

通过研究黑河中游荒漠绿洲边缘区泡泡刺灌丛的土壤种子库特征,结果表明,无论5月,还是9月,迎风坡和背风坡的土壤种子平均数量,都受到水平距离和土壤深度的显著影响。水平方向上,种子密度从灌丛下面到灌丛间地逐渐减少,而且大部分种子分布在灌丛下面,几乎没有种子分布在灌丛间地。垂直方向上,在0~10 cm范围内,5月份种子数量随着土壤深度的增加而增加。5~10 cm种子数量最多,然后随着土壤深度的增加而降低。5~10 cm迎风坡和背风坡的种子密度分别为4 292粒/m2和28 119粒/m2,显著大于其他深度的种子密度,占总种子数量的82.4%左右。9月份,无论迎风坡和背风坡,种子数量随着土壤深度增加而降低,大约有84%的种子集中在0~5 cm,很少有种子存在于10~20 cm土层。     

升温与聚苯乙烯微塑料复合暴露对长牡蛎血细胞功能、免疫基因表达和能量代谢的影响

为阐明全球气候变暖和微塑料复合胁迫对长牡蛎(Crassostrea gigas)免疫应答、氧化应激和能量代谢的影响,本研究采用3个微塑料(microplastics, MPs)水平[无微塑料、小粒径聚苯乙烯微塑料(SPS-MPs,6μm)和大粒径聚苯乙烯微塑料(LPS-MPs,50～60μm)]和2个温度水平(20℃和25℃)对长牡蛎进行了为期21 d的单一和复合暴露,检测分析了各组长牡蛎血细胞功能[吞噬活性、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量]、糖原含量以及免疫相关基因表达的变化。研究结果表明,SPS-MPs暴露能增加长牡蛎血淋巴细胞中ROS含量,降低血细胞吞噬活性,揭示SPS-MPs毒性作用更强。升温与微塑料的协同作用增加了长牡蛎消化腺组织中的糖原含量。实时荧光定量PCR结果显示,升温与SPS-MPs复合暴露组长牡蛎消化腺组织通过上调热休克蛋白90 (heat shock protein90, HSP90)、核因子κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB, IκB)和p53基因表达量进行免疫应答;升温与微塑料的拮抗作用增加了鳃组织p53基...     

氮肥形态对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响研究

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤Zn、Cd吸取修复效率。     

小清河流域抗生素污染分布特征与生态风险评估

利用固相萃取、高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测小清河流域地表水中4类抗生素的残留水平,分析其分布特征,结合土地利用类型探讨其可能的污染源,并通过计算风险商(RQs)来进行生态风险评估。结果表明:小清河流域地表水有13种抗生素检出,其中大环内酯类抗生素和甲氧苄啶的检出率为100%;20个采样点的大环内酯类、喹诺酮类、磺胺类和磺胺增效类的质量浓度范围分别是2.18~84.9、nd~1600、nd~845、1.88~3900 ng·L-1。高浓度的大环内酯类和喹诺酮类抗生素主要集中在人口密集区下游,在水产养殖密集的下游区域检测到较高浓度的磺胺类和磺胺增效药甲氧苄啶,表明生活污水和水产养殖废水仍是小清河流域抗生素污染的主要来源。生态风险评估结果显示,13种抗生素中处于高风险等级、中等风险等级、无风险等级的比例分别是38.5%、23.1%、38.5%,表明小清河流域部分水体抗生素污染具有较高的生态风险。     

海藻提取物对水稻产量及养分利用的影响

为明确海藻提取物对稻田化肥减施增效的效果,2018年在江苏省盐城市进行水稻田间试验,研究海藻提取物对水稻产量及养分利用的影响。结果表明,海藻提取物可显著提升水稻产量并提高肥料利用效率。与常规施肥养分相当的海藻掺混肥处理和减少20%养分的海藻掺混肥处理,相对于施用常规掺混肥分别增产36.29%和31.08%。与常规施肥相比,产量构成因素(有效穗数、每穗粒数、结实率)都有显著提升,氮磷养分在糙米中的分配率显著提升,而钾在稻草中的分配率显著增加。减少20%养分的海藻掺混肥处理养分利用效果最优,相对于施用常规掺混肥处理氮肥偏生产力增加了61.87%,磷、钾的肥料偏生产力增加了63.85%。海藻提取物对稻田化肥减施增效效果显著。     

基于水盐生产函数的绿洲灌区水盐调控研究

土壤次生盐碱化是新疆灌溉农业所面临的最大环境问题。灌溉农业的快速扩展与灌排系统不完善是造成土壤次生盐碱化发生与恶化的关键因素。以水盐生产函数为依据,计算了不同生育阶段及全生育期阶段棉花相对产量与土壤全盐的关系,依据该计算结果对塔里木灌区的土壤盐化程度做了初步划分。基于塔里木灌区地下水埋深较浅且多为微咸水的事实,比较深入地探讨了地下水合理的动态水位及作物对潜水利用问题。最后,提出了灌区水盐调控的对策,强调排水系统的通畅运行是控制土壤次生盐碱化的关键,通过排水系统和减少灌溉定额使作物生长期的地下水埋深控制在1.6~2.1 m内,不但可以减少排水成本,而且也可使作物充分利用地下水,同时促进塔里木河水质的改善。     

基于构建微生物传感器的甲基对硫磷降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

有机磷农药是目前环境中残留量最多的农药之一,对其残留量的检测及降解机制的研究对于环境污染及生态修复具有重要意义。微生物传感器由生物学元件与换能器构成,因具有成本低廉、易于微型化及选择性高等特点而被广泛应用于各种生化物质的分析和检测。本文从长期受农药污染的土壤中分离出4株能以甲基对硫磷为碳源生长的菌株,根据形态特征和16S r RNA基因序列同源性分析,对4株降解菌进行鉴定,利用高效液相色谱测定降解率,选取降解率最高的1株菌进行降解机制研究,以期将其应用于测定环境中甲基对硫磷残留的电位型微生物传感器的构建。结果表明,在甲基对硫磷初始浓度50 mg·L-1、30℃、p H 7.0的培养条件下培养7 d,4株菌对甲基对硫磷的降解率均在78%以上,其中1株菌的降解效率可达100%。16S r RNA基因序列测定表明,该菌株属于克雷伯氏菌属,命名为Klebsiella sp.MP-6。利用液相色谱-质谱联用对其降解产物的研究表明,菌株MP-6水解甲基对硫磷主要产生二甲基硫代磷酸(dimethyl thiophosphoric acid,DMTP)和对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP),极少部分PNP通过产生4-硝基邻苯二酚(4-nitrocatechol,4-NC)和1,2,4-苯三酚(1,2,4-BT)进一步代谢。结果表明,基于测定中间产物对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP)的电位响应信号,该菌株适用于构建测定海水及土壤等环境中有机磷农药的微生物传感器。     

水稻生产改为蔬菜或葡萄栽培对土壤养分的影响研究——以浙江富阳为例

以浙江杭州郊区为例,研究了土地利用方式变化对土壤养分的影响,以期对土地利用方式的选择提供借鉴。选取当地3种典型的土地利用方式变化类型,调查由传统水稻生产改为种植高经济收益的芦笋、葡萄或芥菜后不同年限对土壤养分变化的影响。结果表明,水稻田改种芦笋后,除铵态氮以外,土壤表层中的其他养分（有机碳、全氮、全磷、全钾、硝态氮、有效磷、速效钾）浓度均显著提高（P〈0．05）;全氮、全钾以及硝态氮的增幅延续到剖面深层。其他两种类型的土地利用方式变化也有相似规律,其中有效态养分增幅更为明显。土地利用方式变化对养分分布也有一定的影响,水稻田改种芦笋后全氮和全钾的浓度增加最为显著,而改种葡萄后变化最大的养分是速效钾,改种芥菜后土壤硝态氮上升更显著。因此,水稻田转变成种植其他经济作物会引起土壤表层乃至剖面深层养分浓度的增加,可能造成农业面源污染,易引起养分流失和导致水体富营养化。     

鹿角杯形珊瑚溶菌酶PdLYZ重组蛋白的表达及其体外抑菌活性特征

珊瑚疾病的大规模爆发已严重威胁到珊瑚礁生态系统的结构和功能.溶菌酶是无脊椎动物固有免疫应答中的重要效应分子之一.本研究从鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)中克隆得到了1个溶菌酶基因(PdLYZ),随后体外诱导表达并纯化PdLYZ重组蛋白,同时测定PdLYZ重组蛋白对大肠杆菌(Escherich...     

田菁种子内生菌的分离及其对萌发的影响

植物-微生物联合修复是改良盐碱地的重要生物策略,其中获得有效的微生物菌株是关键所在。为了获得更多的植物促生菌菌种资源,以滩涂耐盐植物田菁种子为材料分离可培养内生菌。分离纯化得到了79株菌,主要集中分布在Bacillus、Azorhizobium、Cellulosimicrobium三个属。菌株SC45、SC59、SC60、SC24、SC5、SC17六株菌可分泌吲哚乙酸（indole-3-acetic acid,IAA）。SC45、SC59、SC60具有溶解无机磷能力,其中SC60分解无机磷能力最高为（207.9±14.29 ）mg·L-1,且SC45具有产铁载体能力。种子萌发试验结果显示,与对照相比,SC45、SC60、SC59、SC17对田菁种子的活力系数分别可提高13.3%、14.1%、29.9%、26.7%。且SC60和SC17菌株浸种可显著促进胚根的发育,胚根占比提高了29.5%和13%。上述结果表明,Bacillus SC60可分泌IAA和溶解无机磷,提高种子活力,促进胚根发育,可作为田菁促生菌应用于农业生产。