四溴双酚A对土壤无机氮转化的影响及其微生物学机理初探

四溴双酚A(TBBPA)作为一种新型污染物,一旦进入土壤并在土壤中积聚,将会影响土壤物质循环及相关微生物活性。在实验室模拟条件下,研究了不同浓度(4~40 mg·kg^-1)TBBPA对土壤中铵态氮($NH^{+}_{4}-N$)、亚硝态氮($NO^{-}_{2}-N$)和硝态氮($NO^{-}_{3}-N$)转化的影响,利用高通量测序测定了TBBPA对无机氮转化菌群结构的变化,并推测其可能影响的代谢途径。结果表明,40 mg·kg^-1的TBBPA对土壤无机氮循环有显著(P<0.05)影响,其在好氧条件下增加了硝化和反硝化菌的丰度,促进了$NH^{+}_{4}-N$和$NO^{-}_{3}-N$的转化,在厌氧条件下反硝化细菌数量减少,抑制了$NO^{-}_{3}-N$的转化。40 mg·kg^-1 TBBPA不论是在厌氧还是好氧条件下,都增加了土壤中变形菌门(Proteobacteria)的丰度,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)的丰度。通过预测氮转化基因功能看出, 40 mg·kg^-1 TBBPA处理在好氧条件下通过增强narG和nirK基因的表达有助于提高$NO^{-}_{3}-N$的转化,在厌氧条件下通过限制nasB的表达会抑制$NO^{-}_{3}-N$的转化。     

3种典型湿地基质脱氮潜在能力与微生物学机制研究

[目的]比较3个典型湿地的脱氮潜能,探讨微生物学机制。[方法]在湿地中实地采样,测定基质脱氮能力,通过高通量及实时定量PCR分析微生物学机制。[结果]黄河三角洲自然湿地(YRD)更有利于NO-3的去除,东汶河人工湿地(DWR)与小湄河河流湿地(XMR)更有利于NH+4的去除。DWR中nob L的拷贝数最高,而在YRD与XMR中差异不大;YRD基质中amo A的拷贝数低于DWR和XMR中。β-变形菌(β-Proteobacteria)在DWR和XMR中的相对丰度最高,而YRD中γ-变形菌(γ-Proteobacteria)最高。蓝藻细菌(Cyanobateria)在DWR和XMR群落中占据比较重要的地位。[结论]虽然YRD中反硝化菌的数量最少,但是γ-Proteobacteria较高的丰度导致反硝化能力较高;而DWR与XMR具有较多的硝化和反硝化细菌,但是基质类型更有利于发生硝化反应。     

川西高原植被NDVI动态变化特征及对气候因子的响应

[目的]分析川西高原2001—2017年植被NDVI动态变化特征,研究植被NDVI对气候因子的响应,为区域水土保持和生态环境保护提供科学依据。[方法]基于MOD09A1数据反演川西高原植被NDVI,结合中国气象科学数据共享服务网提供的气温和降水等资料,利用Theil-Sen media趋势分析、Mann-Kendall统计检验和Hurst指数等方法,分析川西高原2001—2017年植被NDVI的时空分布特征、变化趋势及持续性变化特征,探讨川西高原植被NDVI变化对气候因子的响应。[结果](1)川西高原2001—2017年植被NDVI均值为0.486,呈由西北向东南逐渐升高的趋势,垂直分布上植被NDVI随高程增加呈现先增加后下降趋势;(2)近17 a川西高原植被NDVI整体以0.01/10 a的速率变化,变化趋势以改善为主,改善和退化面积分别占比83.5%和16.5%;Hurst指数研究表明,川西高原植被NDVI总体变化持续性较强,反持续性较弱;(3)2001—2017年川西高原气温呈上升趋势,降水上升趋势不明显;整体上植被NDVI对气候的响应存在空间差异,研究区北部主要受气温和降水影响,西南部主要受降水影响。[结论]川西高原植被的生长受气候、地形和人类活动等因素影响,植被NDVI呈现明显空间异质性。随着生态文明建设的持续推进,近17 a植被NDVI改善面积持续增加,且未来持续性较强。