东北沼泽湿地土壤中氨氧化微生物活性和丰度研究

为了研究东北典型沼泽湿地——三江湿地和扎龙湿地表层土壤中氨氧化微生物的活性和丰度,采用氯酸盐抑制亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)和氨苄青霉素抑制氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)以及荧光定量PCR的方法,分析了生长季和非生长季氨氧化微生物的活性和丰度的关系。结果表明:在不同类型的湿地土壤中,pH值显著地影响湿地土壤中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的潜在氨氧化活性(Potential ammonia oxidation activity,PAO)(P0.01)。AOA的丰度值与PAO_(AOA+AOB)呈显著正相关(r=0.96,P0.05),而与PAO_(AOA)不存在相关性(P0.05)。三江湿地的毛苔草和小叶章土壤中的PAO_(AOA+AOB)、PAO_(AOA)、AOA丰度与AOB丰度,并无显著差异。研究表明植被的差异并没有影响土壤中氨氧化微生物的潜在氨氧化活性以及氨氧化微生物的丰度,但在抑制AOB活性之后毛苔草土壤中的PAO出现了显著的下降(P0.05),表明AOB在毛苔草土壤中的氨氧化过程中发挥着重要作用。     

Estimating symbiotic N2 fixation in Robinia pseudoacacia

Estimating symbiotic di‐nitrogen (N₂) fixation is challenging, especially when working with woody N₂ fixers in field trials. Fortunately, isotope methods based on ¹⁵N natural abundance or on ¹⁵N artificial enrichment (dilution method) make it possible to estimate the proportion of nitrogen derived from the atmosphere (Ndfa) in N₂‐fixing species. These methods have been extensively used in the field for herbaceous species, much less for tree species such as alder and acacia, and rarely for black locust (Robinia pseudoacacia). The objectives of this study were to characterize the fixation potential of black locust in a plantation by using the two ¹⁵N isotope methods in the field, and to document values of isotope fractionation occurring during N₂ fixation (the B value). B values were estimated both by growing trees on an N‐free medium in controlled conditions (B_lab) and by making Ndfa calculated with the natural abundance method converge with Ndfa calculated with the ¹⁵N dilution method in the field (B_field). The two methods gave consistent estimates of the B value. B values ranging between –1.4 and –3.2‰ were found, varying with the age of the plant material. Up to 76% of the N in the black locust trees came from the atmosphere, representing more than 45 kg N ha^?1 over five years and confirming that black locust may be well adapted to N‐poor soils.     

果胶酶对铜绿微囊藻蛋白表达的影响

为研究果胶酶对铜绿微囊藻蛋白表达的影响并寻找有价值的蛋白质分子水平上的差异,分别在光照和黑暗条件下采用果胶酶处理铜绿微囊藻,获取藻细胞全蛋白。采用SDS-PAGE电泳分离藻细胞全蛋白,比较光照和黑暗条件下的藻蛋白表达差异。结果显示,一类分子量约42ku的蛋白丰度存在显著差异,光照条件是果胶酶对铜绿微囊藻起抑制作用的一个敏感条件。MALDI串联飞行时间质谱仪分析和SwissPort数据库检索结果表明,该蛋白为功能未知的新蛋白且与真核生物actin蛋白有可信的匹配分值。     

枯草芽孢杆菌TR21 可湿性粉剂对香蕉根际土壤微生物的影响

为了研究枯草芽孢杆菌TR21可湿性粉剂施用对香蕉根际土壤微生物的影响,采集TR21可湿性粉剂处理和清水对照不同种植时期的香蕉根际土样10份,分别提取各土壤总DNA,采用PCRDGGE、主条带回收、基因克隆和序列测定分析的方法,比较不同处理根际土壤微生物组成差异。结果表明:与未种植香蕉的土样相比,香蕉种植初期,对照土样的物种丰富度S值和多样性指数H值均下降,但经TR21处理的土壤S值增加、H值变动不大;香蕉种植中期,对照土壤的S值和H值上升,达到未种植时的数值,但经TR21处理的土壤S值持续增加、H值下降;随着种植时间的推移直至有香蕉枯萎病发病时,对照和TR21处理土壤的S值持续增加、H值持续下降,但经TR21处理的发病植株和健康植株的根际S值均大于对照、H值均小于对照;对差异条带鉴定及主条带回收和测序分析后均发现,TR21处理后根际土壤的芽孢杆菌增多。说明用枯草芽胞杆菌TR21可湿性粉剂灌根处理香蕉,可以提高香蕉根际土壤微生物的S值,并引起根际芽孢杆菌数量增加。     

土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的反硝化细菌法测定

本研究优化了采用反硝化细菌法同时测定土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的方法。在已有研究结果的基础上,通过采用5000~8000 r·min-1的转速离心、高纯氮气吹扫1 h、减少加样量及改造仪器自动进样器等措施对已发表方法进行了优化。对国际标准样品USGS34的分析表明,0.1~0.8μg NO-3-N样品量即可以得到较稳定、准确的测定值和校正值;同一时间内制备的硝酸盐δ15N的SD介于0.05‰~0.09‰之间,δ18O的SD介于0.28‰~0.48‰之间;在三个月之内δ15N和δ18O的测定值基本一致,表明该方法具有较好的准确度、精密度和稳定性。通过研究浸提剂、保存条件以及加热对测定土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的影响,结果表明:常用的去离子水、KCl、Ca Cl2可能都含有微量的硝酸盐,随着加样量增大,浸提剂中含有的硝酸盐可能就会影响δ15N和δ18O的测定;对于土壤硝酸盐的浸提液,冷冻保存效果较好,保证了土壤硝酸盐氮氧同位素的准确性和稳定性;尽管加热对硝酸盐标准样品USGS34和IAEA-NO3的δ15N没有显著影响,但δ18O显著升高,说明加热易引起氧同位素分馏;而土壤硝酸盐浸提液样品加热前后的δ15N和δ18O的测定值没有显著变化,因此为避免产生氧同位素分馏和节省测试时间,建议同时测定土壤浸提液硝酸盐δ15N和δ18O时直接和反硝化细菌反应。应用本方法对不同肥料处理田间土壤浸提液硝酸盐的氮氧同位素组成进行了测定。     

不同生育期苹果园土壤氨氧化微生物丰度研究

【目的】大量施氮引起的土壤酸化问题已严重制约苹果的安全生产。氨氧化微生物驱动的土壤硝化作用是土壤氮素循环的重要环节,探析苹果园土壤中氨氧化微生物氨单加氧酶基因(amoA)丰度与土壤硝化强度(Potential Nitrification,PN)和土壤理化性质的相关性,有助于评价土壤氨氧化微生物类群在苹果园土壤生态系统中的作用。【方法】本研究以辽宁省丹东东港地区‘寒富’苹果园土壤为研究对象,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术,检测苹果树不同生育时期, 4月28日(萌芽期)、 7月24日(新梢停长期)、 10月23日(落叶期)的两个苹果园(分别编号为D1和D2)的土壤理化性质、 土壤硝化强度、 氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea, AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria, AOB)的amoA基因丰度,并分析了氨氧化微生物丰度与土壤理化性质和土壤硝化强度之间的关系。【结果】不同生育时期‘寒富’苹果园土壤理化因子差异较大。所有供试土壤的硝态氮(NO-3-N)、 速效磷(AP)和速效钾(AK)含量在4月份最高,铵态氮(NH+4-N)含量在7月最高,NO-3-N、 NH+4-N、 AP和AK含量在10月多为最低。且所有供试土壤pH值均在4.25~6.09之间。同一生育时期内,D2土壤pH均显著高于D1土壤,但其NO-3-N和NH+4-N含量则不同程度地低于D1土壤。不同采样时期的果园土壤硝化强度随季节变化表现出先降后增的趋势,除7月D2土壤硝化强度显著高于D1土壤外,4月与10月D2土壤硝化强度均显著低于D1土壤。尽管不同采样时期的土壤AOA与AOB丰度随生育期而各异,所有供试土壤中AOA丰度均显著高于AOB丰度。同一时期内,D2土壤AOA和AOB丰度均显著高于D1土壤。尽管土壤pH、 NO-3-N与AOA、 AOB均表现出显著相关性,土壤PN仅与AOA丰度明显正相关。【结论】长期施肥导致苹果园土壤pH值降低,pH值的改变是影响AOA与AOB丰度的重要因子,果园土壤的硝化过程主要由AOA来完成,土壤硝化强度与季节变化引起的温度和土壤环境因子等的改变密切相关。苹果园无机氮肥混合有机肥的施入,同时结合自然生草、 人工刈割等管理制度,在一定程度上可改变土壤氮素的含量与种类,减缓土壤酸化。     

玉溪市红塔区园林绿地春夏季杂草发生危害规律

[目的]掌握红塔区园林绿地春、夏两季杂草的种类、种群结构及发生情况。[方法]分春、夏两季研究云南省玉溪市红塔区园林绿地杂草发生危害规律。[结果]玉溪市红塔区园林绿地春季杂草有29种,分属17科,其中菊科9种,占31.03%;禾本科3种,占10.34%;伞形科、大戟科2科各2种,分别占6.90%;酢浆草科、苋科、唇形科、蔷薇科、鸭跖草科、车前科等13科各1种,均占3.45%。夏季杂草有38种,分属20科,其中菊科12种,占31.58%;禾本科3种,占7.89%;伞形科、蝶形花科、大戟科、酢浆草科、蓼科5科各2种,均占5.26%;藜科、仙茅科、莎草科、鸭跖草科、车前科、十字花科等13科各1种,均占2.63%。[结论]初步了解了红塔地区春、夏季杂草种类、分布、种群结构、危害程度及不同类型绿地的危害差异,为综合防除春、夏两季杂草提供了理论依据。     

安徽省油菜磷肥施用效果及土壤有效磷丰缺指标研究

为了解油菜磷肥施用效果及土壤有效磷丰缺指标,选择安徽省典型油菜产区,开展多年多点田间小区试验,设置不施磷和施磷2个处理,研究施用磷肥对安徽省冬油菜产量、增产效果和经济效益的影响,并通过建立油菜籽粒相对产量和土壤有效磷含量的关系,确定土壤有效磷丰缺指标。结果表明,油菜施用磷肥增产增收效果明显。油菜施磷后的产量平均为2 571 kg/hm~2,增产量和增产率分别为672 kg/hm~2和41.5%。施磷每公顷增收2 012元,89.6%的试验点产投比2.0,施磷收益显著。以相对产量60%,60%~75%,75%~90%,90%~95%和95%为标准,将土壤有效磷分成"严重缺乏"、"缺乏"、"轻度缺乏"、"适宜"和"丰富"5级,对应的丰缺指标为6.5、6.5~13.0、13.0~26.5、26.5~34.0和34.0 mg/kg。该研究结果为水稻田冬油菜的磷肥管理提供依据。     

Spatial abundance patterns and recruitment of a virus‐affected commercial mollusc fishery

Infectious pathogens figure prominently among those factors threatening marine wildlife. Mass mortality events caused by pathogens can fundamentally alter the structure of wild fish stocks and depress recruitment rates and yield. In the most severe instances, this can precipitate stock collapses resulting in dramatic economic losses to once valuable commercial fisheries. An outbreak of a herpes‐like virus among commercially fished abalone populations in the south‐west fishery of Victoria, Australia, during 2006–2007, has been associated with high mortality rates among all cohorts. Long‐term records from fishery‐independent surveys of blacklip abalone Haliotis rubra (Leach) enabled abundance from pre‐ and post‐viral periods to be analysed to estimate stock density and biomass. The spatial distribution of abundance in relation to physical habitat variables derived from high‐resolution bathymetric LiDAR data was investigated. Significant differences were observed in both measures between pre‐ and post‐viral periods. Although there was some limited evidence of gradual stock improvement in recent years, disease‐affected reefs have remained below productivity rates prior to the disease outbreak suggesting a reduction in larval availability or settlement success. This was corroborated by trends in sublegal sized blacklip abalone abundance that has yet to show substantial recovery post‐disease. Abundance data were modelled as a function of habitat variables using a generalised additive model (GAM) and indicated that high abundance was associated with complex reef structures of coastal waters (<15 m). This study highlights the importance of long‐term surveys to understand abalone recovery following mass mortality and the links between stock abundance and seafloor variability.     

南沙群岛海域春、秋季浮游介形类生态学特征

为了解南沙群岛海域春、秋季浮游介形类生态学特征,根据2013年春季(3月中旬至4月初)及秋季(9月)在南沙群岛开展的两个航次生态环境综合调查资料,对该海域浮游介形类生态学特征进行分析研究。结果显示:(1)南沙群岛海域浮游介形类物种组成较为丰富,记录 45种隶属于2科、4亚科、19属。其中,春季有21种,秋季38种,两季均出现的共有种有14个;(2)春、秋两季浮游介形类优势种差异明显,春季优势种组成较为单一,数量低,主要生态类群为外海暖水类群和广温暖水类群,秋季优势种组成较为复杂,数量多,主要为外海暖水类群。春季优势种由后圆真浮萤、葱萤、尖头毛浮萤组成,秋季由纳米海萤、双叉真浮萤、刺喙葱萤、短形小浮萤、粗大后浮萤组成。研究表明:(1)春秋两季浮游介形类密度差异显著,密度分布不均,局部区域密度较高,与该海域局部环流密切相关;(2)浮游介形类两季平均丰富度、多样性指数和均匀度分别为0.59、1.37和0.55,秋季高于春季;(3)春季及秋季均分为岛礁群落和外海群落,群落分布随洋流改变呈季节性变化;(4)受季风影响的大环流及局部环流是浮游介形类种类组成、数量分布及多样性呈明显季节差异的主要因素。