Response of the soil fungal community to multi-factor environmental changes in a temperate forest

Both environmental and climatic changes are known to influence soil microbial biomes in terrestrial ecosystems. However, there are limited data defining the interactive effects of multi-factor environmental disturbances, including N-deposition, precipitation, and air temperature, on soil fungal communities in temperate forests. A 3-year outdoor pot experiment was conducted to examine the temporal shifts of soil fungal communities in a temperate forest following N-addition, precipitation and air temperature changes. The shifts in the structure and composition of soil fungal communities were characterized by denaturing gradient gel electrophoresis and DNA sequencing. N-addition regimen induced significant alterations in the composition of soil fungal communities, and this effect was different at both higher and lower altitudes. The response of the soil fungal community to N-addition was much stronger in precipitation-reduced soils compared to soils experiencing enhanced precipitation. The combined treatment of N-addition and reduced precipitation caused more pronounced changes in the lower altitude versus those in the higher one. Certain fungal species in the subphylum Pezizomycotina and Saccharomycotina distinctively responded to N fertilization and soil water control at both altitudes. Redundancy discrimination analysis showed that changes in environmental factors and soil physicochemical properties explained 43.7% of the total variability in the soil fungal community at this forest ecosystem. Variations in the soil fungal community were significantly related to the altitude, soil temperature, total soil N content (TN) and pH value (P < 0.05). We present evidence for the interactive effects of N-addition, water manipulation and air temperature to reshape soil fungal communities in the temperate forest. Our data could provide new insights into predicting the response of soil micro-ecosystem to climatic changes.     

棉花单核苷酸多态性标记研究进展

单核苷酸多态性标记已在农作物研究中得到广泛应用并取得重大进展。为了便利棉花SNP(Single nucleotide polymorphism)标记的研究和应用,介绍了利用基因芯片、简化基因组测序、重测序等在棉花中开发SNP标记的方法 ,综述了SNP标记在棉花遗传图谱构建、数量位点的定位和分子标记辅助育种、基因组测序以及系统进化等研究中的应用。并对异源四倍体棉花中SNP标记开发时,同源序列位点和部分同源序列位点上的SNP标记辨别问题进行了系统探讨,对其快捷的开发、检测方式和在数量基因定位中的应用前景进行了展望。     

中药植物川牛膝基因组从头测序及分析

川牛膝是我国重要大宗药材,但近年来品质退化严重,品种真伪混杂。为深入研究川牛膝有效成分积累的分子基础,采用第二代测序技术利用Illumina Hi-seq 2000测序平台对川牛膝进行全基因组测序,使用AByss进行初步组装,得到一个包含大量基因组序列信息的数据集,并对其进行重复序列及编码序列注释。在该测序结果基础上,初步预测得到川牛膝体内甾体合成途径,并对鉴定川牛膝真伪的SCAR分子标记进行了初步定位,为研究川牛膝主要有效成分杯苋甾酮的合成途径,改良川牛膝品质提供了基础。     

改进型上流式反应器中剩余污泥快速水解酸化研究

采用改进型上流式反应器,进行了城市污水处理厂剩余污泥快速水解酸化的试验研究,考察了利用剩余污泥进行碳源开发的工艺特性.结果表明,在pH为10的条件下,控制温度为35℃,污泥停留时间为7d,水力停留时间为36 h,系统顺利启动运行,具有良好的水解酸化效果.系统出水的溶解性COD (SCOD)和VFA分别维持在978.3 ～1013.7 mg·L-1和457.7 ～512.7 mg COD·L-1,剩余污泥的水解效率最高达到14.0%.出水的氨氮(NH3-N)和溶解性磷(SP)基本稳定于112.0～128.7 mg·L-1和40.6 ～53.6 mg·L-1.     

生物质在下降管内的热裂解动力学研究

为研究陶瓷球热载体加热工艺下生物质在下降管内的快速热解的挥发特性,在热解温度分别为723,773,823K,下降距离分别为150,550,850,1 150mm工况下,对40～46目的玉米秸秆粉末进行了热解实验,利用一级动力学反应模型研究了生物质的热解动力学过程。实验数据与模型计算表明,生物质热解挥发程度随温度的升高和下降距离的增大而增大,实验数据和理论模型吻合性较好。     

内循环厌氧反应器三相分离器性能的研究

三相分离器是厌氧反应器的核心部件,三相分离器研究的重点和难点在于揭示气液固三相分离过程。文章通过建立冷模实验系统探究了三相分离器气体分离收集的过程,并考察了曝气量、进水量对气相带水量、气相带水能力、颗粒流失等三相分离器性能的影响。研究结果表明:气相在三角堰内完成分离收集然后汇聚到集气室内,最后夹带一定量的液体由提升管排出;随着曝气量的增加,气泡逃逸量有所增加,颗粒流失加大,气相带水量不断增加,但是气相带水能力先增加后降低;进水量的变化不影响三相分离器的运行效果。研究结果为三相分离器的设计及稳定运行提供了理论基础。     

UASB工艺处理高浓度Vc生产废水的试验研究

采用UASB反应器对高浓度Vc生产废水进行了实验室处理研究。试验结果表明:Vc废水的厌氧处理运行性能因水质不同而存在很大差异。转化母液的容积负荷在8kg COD.m-3d-1以下时,去除率基本稳定在65%以上。当负荷继续提高时,去除率会急剧下降并保持在50%左右。精制母液和提取母液的容积负荷在10kgCOD.m-3d-1时去除率仍能稳定在70%以上。这些表明当两套反应系统的容积负荷控制在一定范围时,UASB反应器可以有效去除大部分的有机污染物。同时也说明转化母液废水中存在相当数量的难生物降解化合物。GC/MS水质分析结果表明,其中含有大量10C以上的长直链或双苯环等结构的难生物降解物。系统中厌氧颗粒污泥的产甲烷活性随着反应器中污泥驯化的进行和负荷的增加而上升。     

斜板上流式厌氧污泥床处理低浓度有机废水的试验研究

本文报告了用１６．１升斜板上流式厌氧污泥床在常温下处理低浓度有机废水的启动和运行试验研究。试验使用稀释酒精废水为模拟处理基质，启动阶段仅用７７天时间，装置水力负荷达到２ｍ３／（ｍ３．ｄ），ＣＯＤ去除率达到７８．９％，此时进水ＣＯＤ浓度为７６７．８ｍｇ／Ｌ。在第二阶段试验中，仅用一天时间，装置就恢复了时隔半年的正常运行。以后在温度１２℃以上，ＨＲＴ为１２小时，进水ＣＯＤ浓度在６６０．０～９８２．０ｍｇ／Ｌ范围的１２９天稳定运行中，平均ＣＯＤ去除率为７６．１％。结果表明：采用该工艺处理低浓度有机废水在技术上是可行的，具有启动快，运行稳定，工艺控制简便的优点。水浸没的成组浅层斜板在ＵＡＳＢ／ＩＴＳ反应器中有良好的污泥截留能力和稳流效果，容易生成大颗粒污泥。颗粒污泥最大粒径可达５ｍｍ，ＳＶＩ为１８．２ｍｌ／ｇ。颗粒污泥中以甲烷丝菌为优势菌。     

二相UASB反应器中产酸颗粒污泥和产甲烷颗粒污泥的物理性质和化学成分

本文对二相UASB反应器中产酸和产甲烷颗粒污泥的物理性质和化学成分进行了初步的研究。结果表明:(1)二种颗粒污泥均具有良好的沉降性能,并且产酸颗粒污泥的湿密度、强度和稳定性均优于产甲烷颗粒污泥。(2)二种颗粒污泥的表面元素基本相同,但内部Ca,Si含量相差较大,并且均未发现有FeS存在。(3)产酸和产甲烷颗粒污泥中胞外多聚物(ECP)的含量分别为0.57％和1.46％(以污泥干重计)。ECP中的主要成分为糖和糖醛酸。     

UASB反应器三相分离器的设计方法

气固液三相分离器是UASB反应器的重要构成部分。本文提出了一整套三相分离器的设计方法,提供了一些设计参数,并且介绍了三相分离器的设计实例。