pH调控对瘤胃液接种稻秸厌氧消化中水解菌及产甲烷菌的影响

为了研究pH值调控对瘤胃液接种厌氧消化体系的影响,在半连续条件下考察了稻秆水解和产甲烷特性,并分别利用相对定量PCR(Q-PCR)和Mi Seq高通量测序技术分析了微生物菌群的变化。结果表明:有机负荷为1.5、3.5 g·L-1·d-1和7 g·L-1·d-1时,调控体系中甲烷产率分别比对照提高了1.98、1.99倍和1.53倍;沼气中的甲烷含量明显提高(P0.05),在24%~32%之间变动。pH调控使乙酸和丙酸之间比例逐渐增大,体系中pH值维持在6.24~7.77之间,适宜稻秸产甲烷代谢;滤纸酶和羧甲基纤维素酶活性呈增加趋势。厌氧消化后GH 5水解菌群结构变化明显,梭状芽孢杆菌属(Clostridium)占主导地位,瘤胃球菌属(Ruminococcus)相对丰度提高了12.47倍;来源于瘤胃的纤维杆菌属(Fibrobacter)从体系中消逝。甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)相对丰度提高到3.73%,同时甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)相对丰度增加。研究表明,pH调控体系通过强化水解和产甲烷菌活性提高了稻秸厌氧消化的效率。     

猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究

为明确厌氧发酵消化液回流体系中微生物群落结构的特征,采用Miseq高通量测序技术,研究回流过程中微生物的多样性和群落结构变化,并分析其与产气性能的关系。结果表明:消化液回流体系中,细菌的丰富度、多样性均高于产甲烷古菌,并随回流时间的延长明显增加,而产甲烷古菌无明显变化;细菌群落主要分为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)等8个不同的门类,厚壁菌门、梭菌纲(Clostridia)、梭菌属(Clostridium)是不同水平上的优势细菌,相对丰度分别从初期的62.79%、58.62%、35.44%上升到81.46%、68.19%、39.10%;产甲烷古菌中,广古菌门(Euryarchaeota)占绝对优势,在接种物中,第68 d和第219 d相对丰度分别为94.76%、99.89%、99.59%,属分类上主要有7种,其中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度由23.99%升高到72.28%,而甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和甲烷球菌属(Methanosphaera)分别由16.34%、21.71%降低至3.70%、12.93%;日平均产气率由初期的409 m L·g~(-1)升高至477 m L·g~(-1),在219 d的试验中,氨氮和有机酸浓度均呈升高趋势,但并未对厌氧发酵产生抑制作用。研究表明:厌氧发酵回流体系中微生物以梭菌属和甲烷八叠球菌属为优势菌属,产气率随其相对丰度的增大而升高,而与甲烷短杆菌属和甲烷球菌属呈负相关。     

生物质飞灰对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响

为解决餐厨垃圾在厌氧消化过程中的酸抑制问题,并为生物质飞灰提供新的资源化利用途径,在产酸相中添加不同比例的飞灰,研究了生物质飞灰对餐厨垃圾中温两相厌氧消化过程中产酸和产气的影响。结果表明:添加生物质飞灰可以提高酸化相的p H值,促进餐厨垃圾酸化,添加3%的生物质飞灰,产酸相的挥发性脂肪酸(VFA)的平均浓度为9 845.45 mg·L-1,比空白处理(CK)提高了49.66%,差异显著;添加3%生物质飞灰处理的产甲烷相更稳定,产气效果更好,累积产气量为27.43 L,比0、1%、4%和5%的飞灰添加比例分别高了25.15%、13.70%、4.34%和6.55%;添加3%生物质飞灰处理的平均负荷产气量为490.33 m L·g VS-1,比0、1%、4%和5%的飞灰添加比例平均值分别提高了22.49%、12.35%、6.36%和8.22%。研究表明,添加生物质飞灰有助于促进餐厨垃圾酸化和提高产甲烷相的产气量;在高有机负荷的时候,添加生物质飞灰有助于提高系统运行的稳定性。     

外源Cd胁迫对红壤性水稻土微生物量碳氮及酶活性的影响

研究外源Cd对红壤性水稻土微生物学指标的影响。采集湖南长沙红壤性水稻土,设置外源Cd胁迫浓度梯度为0、1、3、5、7 mg·kg~(-1)和10 mg·kg~(-1),进行室内模拟土壤Cd污染培养实验,测定土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性指标。结果表明:土壤微生物生物量碳、氮含量随外源Cd胁迫浓度的增加表现为先上升后降低的趋势,当外源Cd胁迫浓度为1 mg·kg~(-1)时,土壤微生物生物碳、氮含量达到最大值;土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶的活性随着外源Cd胁迫浓度的增加而显著降低;而土壤蔗糖酶活性随外源Cd胁迫浓度的增加表现为先下降后上升再下降的趋势。由通径分析可知:外源Cd胁迫可以直接影响土壤微生物生物量,也可以通过酶活性间接影响土壤微生物生物量,Cd污染对酶活性的影响也有同样的作用机制;其中Cd胁迫对微生物生物量碳的直接抑制作用系数最大(-1.110),与脱氢酶的相关系数最大(-0.952~(**))。综上,外源Cd胁迫对土壤微生物生物量和酶活性均有不同程度的抑制作用,其中对脱氢酶活性抑制作用最为明显。     

洞庭湖区杨树人工林土壤微生物、酶活性特征研究

对洞庭湖区杨树人工林不同间种模式、不同龄林的土壤微生物及酶活性进行了研究。结果表明：(1)林下间种能促进林木生长,与未间种林木生长比较,胸径大小呈显著性差异,树高呈极显著性差异。(2)相同龄林不同间种模式土壤微生物数量依次为间种白菜>间种南瓜>未间种,间作套种能促进土壤微生物数量增加;不同龄林中土壤微生物数量2年生林、8年生林相对较大,4年生林较少;芦苇地微生物数量最大,与其它林地存在显著性差异。(3)不同林地类型土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性变化范围分别为3.39～6.06 mg.g_-1,0.81～1.83mg.g_-1,2.18～2.26 mg.g_-1。土壤蔗糖酶、脲酶活性差异不显著,过氧化氢酶活性4年生林、芦苇地最少,与间种白菜达到显著性差异。林下间种白菜和8年生林土壤酶活性最活跃。(4)杨树林土壤真菌与细菌、放线菌呈显著性相关。土壤脲酶与蔗糖酶呈极显著性正相关,与过氧化氢酶呈极显著性负相关。脲酶、蔗糖酶均与真菌、细菌、放线菌呈正相关,过氧化氢酶与真菌、细菌、放线菌呈负相关。     

纳板河保护区不同季节常绿阔叶林土壤酶活性与养分关系研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对纳板河自然保护区不同季节季风常绿阔叶林土壤酶活性与养分进行研究,探讨季节变化对保护区季风常绿阔叶林土壤酶活性及养分含量影响,并进一步探究季节变化对酶活性与土壤肥力间关系的影响。结果表明：季节变化对土壤养分含量和酶活性具有显著影响,不同养分指标和酶活性随季节和土层深度变化表现出不同程度变异性,变异系数由0.1~1.5不等;季节变化对各养分指标与土壤酶活性之间的相关关系具有显著影响,随季节变化相关关系发生改变;土壤酶之间的相互关系受季节影响较小,相关性随季节变化不明显;保护区季风常绿阔叶林土壤养分与酶活性间存在显著或极显著相关关系,土壤肥力对酶活性的直接影响力随季节变化发生不同程度改变。     

水分胁迫对番茄幼苗生理特性的影响

为了探讨番茄苗期生理特性在水分胁迫胁迫下的响应,试验设置充分灌溉的对照(T)和轻度(T1)、中度(T2)、重度(T3)水分胁迫处理.在试验开始的第5,10,15和20 d,测定各处理番茄幼苗的叶绿素荧光参数、气孔特征及抗氧化酶等指标.与对照相比,不同程度水分胁迫条件下,随胁迫程度的增大,各处理番茄幼苗的PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭(qP)及电子传递速率(ETR)均有所下降,且由大到小基本表现为T,T1,T2,T3;处理T1,T2和T3的气孔密度、长度及宽度均有所减小,重度水分胁迫条件下,气孔关闭;叶片中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性随着水分胁迫的加重而增加.轻度水分胁迫番茄幼苗各生理指标与对照差异较小,故可在番茄苗期进行50%~60%田间持水量的参考灌溉制度.     

枣果皮细胞壁代谢酶活性与抗裂果的关系

【目的】测定枣果皮细胞壁代谢酶活性,研究果皮细胞壁代谢酶活性与抗裂果的关系。【方法】以抗裂枣品种扁核酸与易裂枣品种京枣39为研究对象,测定生长过程中枣果皮不同部位细胞壁代谢酶活性,比较抗裂和易裂枣品种果皮细胞壁代谢酶活性的差异。【结果】抗裂枣品种不同时期不同部位果皮的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、多酚氧化酶(PPO)活性显著或极显著高于易裂枣品种,而在绿熟期不同部位抗裂品种的过氧化氢酶(CAT)活性极显著低于易裂品种。【结论】易裂品种果皮果肩阴面POD活性和PPO活性在白熟期显著高于抗裂品种,而其余时期其余部位则是抗裂品种的POD活性和PPO活性显著高于易裂品种,易裂品种果皮的梗洼、果顶、果肩阳面和果肩阴面CAT活性在绿熟期极显著高于抗裂品种,而其余时期则是抗裂品种高于易裂品种。     

大青山不同树种土壤微生物数量及酶活性研究

为了揭示随海拔梯度变化对3 种乡土抗旱树种土壤微生物数量及酶活性的影响,并为准确评估不同树种在大青山山地生态系统中的作用及合理利用提供理论依据。采用传统的平板菌落技术法和 96 微孔板荧光法测定并分析其根围土壤微生物数量和酶活性。结果表明：3 种树种的微生物数量均表现为细菌＞放线菌＞真菌,但是不同菌群数量之间均存在显著差异(P＜0.05)。3 种树种根围土壤的蛋白酶、N-乙酰葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶、过氧化物酶酶活性均随海拔的升高呈现下降的趋势。相关性分析表明：不同树种的土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤的理化性质之间存在一定的相关性。这对改良土壤、植树造林及保护内蒙古大青山自然保护区生态系统提供了理论依据。     

生物炭对红壤茶园溶磷细菌数量数量及和土壤磷形态转化有效磷含量的影响

为检测施用生物炭对酸性红壤土壤磷转化和土壤溶磷细菌数量的影响,用茶园土进了8周的接种溶磷细菌的微缩土壤培养实验,设置了0%、1%、3%（重量比）3种添加生物炭处理。结果表明：接种后土壤溶磷细菌数量迅速下降,而施用生物炭显著增加了茶园溶磷细菌的数量,为不施用生物炭的对照处理的10.5~15.25倍。此外,添加生物炭显著提高了土壤pH值、土壤有效磷(Bray-P)含量与土壤碱性磷酸酶活性。相关性分析结果表明：红壤茶园土壤溶磷细菌数量与土壤有机碳、总氮、总磷、有效磷、pH值、碱性磷酸酶活性之间均呈显著正相关关系,与土壤酸性磷酸酶活性呈负相关关系。总之,与对照处理相比较,添加生物炭可以增加红壤茶园土壤溶磷细菌的数量,并对土壤磷素起到活化作用。 关键词：生物炭;溶磷细菌;土壤有效磷;土壤碱性磷酸酶;红壤茶园