基于高通量测序技术研究土壤细菌对盐生植被演替的响应

采用高通量测序技术探究黄河三角洲光板地和4种盐生植被(翅碱蓬、獐茅、白茅和罗布麻)下土壤细菌群落结构及分布特征,以期揭示其与盐生植被演替的关系。5个土壤样本共获得31976条有效序列,分类得到27门、62纲、78目、196科、569属的细菌。变形菌门是盐生植被样地的优势门,相对丰度为36.4~53.2%;而拟杆菌门是光板地的优势门,相对丰度为46.2%。随盐生植被正向演替,土壤质量和细菌群落多样性和丰富度有不断升高的趋势,且OTU数、ACE指数和Shannon指数与土壤有机碳呈显著正相关。RDA分析显示,獐茅和白茅土壤细菌组成相近,其余样地细菌组成差异较大。随着盐生植被正向演替,影响土壤细菌群落的主导理化因素由电导率逐渐转为有机碳、活性有机碳和碱解氮。     

黄河三角洲盐生植被演替与土壤细菌群落结构的关系

研究黄河三角洲光板地和4种盐生植被(翅碱蓬、獐茅、白茅和罗布麻)下土壤细菌群落组成,揭示其与盐生植被演替的关系。利用细菌16S r DNA基因文库方法,构建系统发育树,在5个文库中各挑选180个阳性克隆子进行序列测定,并对数据进行统计分析。从光板地、翅碱蓬、獐茅、白茅和罗布麻5个文库中分别得到121、132、150、159、155条有效序列。重盐土壤(翅碱蓬土壤、獐茅土壤)细菌有着最高的Shannon指数和最低的Simpson优势度指数。土壤中检测到变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)等,共8门。其中变形菌门在5种土样中相对丰度为21.06%,拟杆菌门为11.16%,其他细菌相对丰度皆未超过10%。5种覆被类型下土壤细菌在种群组成上差异明显,但均匀度与丰富度差异较小,变形菌为所研究5种土壤中的优势菌群。当盐生植被处于相同演替阶段时,土壤细菌群落结构具有更大相似性;在不同演替阶段时,土壤细菌群落结构差别较大。     

黄河三角洲植被群落和土壤酶活性对湿地退化的响应

在黄河三角洲地区,由于油田开发、人类活动增多以及环境变化,滨海湿地发生了局部退化.为了探讨湿地退化的机制,在该地区选择典型湿地进行了植被调查和土壤性状分析.结果表明,植被基本是由白茅→柽柳→碱蓬→到光板地进行演替的.在湿地演替过程中.光板地、碱蓬群落、柽柳群落土壤有机质含量与白茅群落相比,分别降低了81.0%,67.4%,59.5%,全氮含量则分别降低了61.1%,59.6%,41.2%,速效P含量分别降低了19.5%,7.9%和4.7%.同样,演替不同阶段的土壤酶活性从白茅群落→光板地,脲酶、过氧化氢酶活性也逐渐降低,盐分含量则逐渐提高.这说明植被的演变与湿地退化几乎是同步响应的.土壤盐碱化,加快了植物群落的退化演替,植物的退化又反作用于土壤,使土壤的理化性状向着不利于植物生长的方向转化,二者相辅相成,紧密联系.土壤水盐运动是盐渍土演变过程的核心,也是影响湿地植被演替的重要因素.     

滨海湿地土壤盐离子对植物群落的响应研究

对黄河三角洲柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种群落土壤剖面可溶性盐离子差异进行了分析,结果表明:(1)土壤全盐在0~10cm土层含量大小表现为柽柳碱蓬芦苇棉田,在20cm以下土壤全盐含量为碱蓬柽柳芦苇棉田,这与碱蓬对Na~+、Cl~-吸收能力较强有关。(2)变异分析反映了阳离子、阴离子含量受不同植被类型的影响,柽柳群落以Mg~(2+)的变异系数最大,碱蓬群落以CO_3~(2-)的变异系数最大,芦苇群落以SO_4~(2-)的变异系数最大,棉田群落以Cl~-的变异系数最大。(3)Cl~-、K~+、Mg~(2+)、Na~+与土壤中全盐的含量呈显著性相关,且Cl~-与土壤全盐呈显著线性关系,能作为反映土壤全盐变化的重要指标。     

黄河三角洲退化湿地土壤养分、微生物与土壤酶特性及其关系分析

为了揭示黄河三角洲湿地退化与土壤的关系,为湿地生态修复和有效利用湿地资源提供理论依据,对黄河三角洲退化湿地不同演替阶段的土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物特性及土壤酶与养分和微生物的关系进行分析。结果表明:随着湿地由白茅群落到光板地的逆向演替,土壤脲酶、蛋白酶活性呈逐渐下降趋势,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性变化规律与其相似;不同演替阶段土壤酶活性表现出差异性,各种酶之间蛋白酶活性最高;土壤养分质量含量基本都随着湿地逆向演替的进行而递减,不同演替阶段土壤养分质量分数差异显著;退化湿地土壤中各种微生物数量存在明显差异性,在土壤微生物群落中,细菌数量所占比例最大,在各类微生物中占绝对优势,其次为放线菌,真菌数量最少;白茅群落阶段细菌和真菌数量最多,柽柳群落阶段放线菌数量最多;土壤酶与土壤养分、土壤微生物存在密切正相关关系;细菌与脲酶和过氧化氢酶有密切关系,真菌与脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶都具有显著的相关性。     

不同植被类型对黄河三角洲贝壳堤土壤水文功能的影响

以滩涂裸地为对照,对黄河三角洲贝壳堤向海侧的盐生灌草、滩脊地带的旱生灌草及向陆侧的盐生草3种植被类型的土壤水文功能进行了研究。结果表明,与裸地相比,贝壳堤生境条件下的盐生灌草、旱生灌草及盐生草3种植被类型土壤容重降低了8.5%~20.8%,总孔隙度增加了17.1%~46.1%。滩脊地带的旱生灌草改善土壤孔隙状况效果最好,向陆侧的盐生草最差。3种植被类型具有一定的压碱抑盐效应,降盐碱功能表现为滩脊地带的旱生灌草最好,其次为向海侧的盐生灌草,而向陆侧盐生草最差。不同被覆地类土壤渗透性能大小表现为:向陆侧盐生草滩脊地带旱生灌草向海侧盐生灌草裸地。0—40cm土层的土壤饱和贮水量和毛管贮水量表现为:滩脊地带旱生灌草向海侧盐生灌草向陆侧盐生草。在垂直层次上,贝壳堤不同植被类型改良盐碱、土壤孔隙状况及贮水性能均表现为0—20cm优于20—40cm土层。研究表明,贝壳堤滩脊地带旱生灌草植被的土壤贮蓄水分及降盐改土能力最优,其次为向海侧的盐生灌草,向陆侧的盐生草较差。     

黄土丘陵区典型草地演替中植物群落特征与土壤储水量关系

[目的]阐明草地植被演替过程中植被生产力、植物多样性等生态学特征与土壤储水量的关系,为探明黄土高原地区植被恢复的生态环境效应提供一定的科学依据。[方法]采用时空互代的方法对宁夏回族自治区固原市云雾山保护区自然恢复3,8,13,46,66,89a的样地进行取样,分析0—100cm土层土壤储水量的分布及其与地上地下植物生物量、物种多样性的关系。[结果]随着草地演替的进行,植被群落盖度、生物量和物种多样性指数在恢复13a之前显著增加,之后渐趋稳定;土壤含水量逐渐增加,容重逐渐降低。植被群落演替对0—40cm土层土壤储水量没有显著影响,但演替后期对40cm以下土层水分有明显消耗。植被群落生物量及物种多样性指标与表层0—10cm水分呈显著正相关。[结论]草地演替过程中,植被群落生物量和物种多样性的增加与表层土壤储水能力的提升密切相关,但深层根系生物量的增加对下层土壤储水的消耗也逐渐增大。     

民勤绿洲盐生草生境土壤盐分空间分布特征

通过对民勤绿洲盐生草生境土壤盐分空间分布特征进行研究,旨为其在民勤绿洲乃至全国盐碱地生物修复中的应用提供理论依据。结果表明,在距盐生草水平方向0~60 cm范围内,阴离子主要是SO42-和Cl-,阳离子主要是Na+和Ca2+,土壤盐分主要是硫酸钠、硫酸钙、氯化钠和氯化钙。其中0~40 cm土层土壤属于氯化物–硫酸盐型,40~60 cm土层土壤属于硫酸盐–氯化物型。土壤pH在垂直剖面上随土层深度的增加而降低,在水平方向上,40 cm处低于20 cm和60 cm处,其中在土壤垂直剖面0~20 cm范围内,20 cm处高于60 cm处;而土壤垂直剖面20~60 cm范围内正好相反。土壤盐渍化程度在垂直方向上随土层的加深而加重,其中在距盐生草水平方向0~40 cm范围内,垂直剖面0~20 cm土层土壤非盐渍化,20~40 cm土层土壤轻度盐渍化,40~60 cm土层土壤中度盐渍化;在距盐生草水平方向40~60 cm范围内,垂直剖面0~40 cm土层土壤非盐渍化,40~60 cm土层土壤轻度盐渍化。在水平方向上,盐生草具有一定的聚盐效果。     

滨海重盐碱地人工栽植柽柳生长动态及生态效应

柽柳(Tamarix chinensis)是盐碱地土壤改良和植被构建的先锋物种,但仅靠柽柳的自然扩散难以在滨海重盐碱地形成灌木优势群落,对盐碱地的改良作用不明显,因此探索重盐碱地人工栽植柽柳的生态效应有重要意义。本研究以撂荒地为对照,对不同树龄的人工柽柳群落的个体生物量、碳储量动态、植物物种组成及其重要值和土壤特性进行分析,以评估重盐碱地栽植柽柳的生态效应。结果显示:3年生、5年生和7年生柽柳个体单株生物量逐渐增加,群落的植被碳密度分别为4.78 t(C)·hm 2、5.56 t(C)·hm 2和6.89 t(C)·hm 2,而对照撂荒地碳密度只有0.98 t(C)·hm 2;与对照地相比,栽植柽柳显著降低了土壤表层的含盐量,对照地土壤0～10 cm的平均盐分含量高达10.53 g·kg 1,而3年生、5年生和7年生0～10 cm土壤平均含盐量分别为3.35g·kg 1、1.86 g·kg 1和5.54 g·kg 1。栽植柽柳后土壤有机质和有效氮呈增高趋势,有效钾含量显著增加,7年生柽柳土壤0～5 cm和5～15 cm的有效钾含量分别比对照地高出65.59%和28.90%。随着柽柳树龄增加群落中草本植物的丰富度逐渐升高,对照地的草本物种只有8种,7年生柽柳群落达到15种;耐盐物种在群落中的重要值随着栽植的时间逐渐降低,盐地碱篷的重要值由34.8下降到0.7,以种子兼营养繁殖的植物如獐毛和苦荬菜的优势度逐渐增大。这证明,重盐碱地人工栽植柽柳可以快速构建灌木优势群落,固碳作用明显;同时栽植柽柳为生态系统提供了进展演替的动力,灌草结合的群落结构和稳定的群落环境不仅促进盐碱地土壤表层盐分含量的降低,也促进了物种多样性的增加和群落的进展演替,是提高滨海重盐碱地利用率的有效途径。     

不同植被类型对不同土层黑土土壤微生物群落功能多样性的影响

土壤微生物群落功能多样性对评估土壤生态系统稳定性具有重要作用。本文采用Biolog方法,对比研究长期不同植被类型：自然恢复(GL)、农作物(AL)、人工林(FL)及无植被覆盖(BL)对表层(0～15 cm)和亚表层(15～35 cm)土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明：不同土层土壤微生物的平均颜色变化率(AWCD)变化均表现为GL>AL>FL>BL,且0～15 cm土层的AWCD值均高于对应植被15～35 cm土层。GL、AL和FL处理的土壤微生物Shannon指数和McIntosh指数、总的碳源利用能力均显著高于BL处理的,GL处理0～15 cm土层的Shannon指数和McIntosh指数最高,分别为3.38和6.89。在0～15 cm土层AL和FL处理土壤微生物对羧酸类利用相对较高,而GL处理对氨基酸类利用较高;在15～35 cm土层AL和FL处理土壤微生物对氨基酸类利用最高,而GL被对羧酸类利用的最高。通过主成分分析,GL、AL和FL处理在0～15 cm土层土壤微生物的碳源利用方式及代谢功能相似;15～35 cm土层下AL和FL处理的土壤微生物的碳源代谢...     

青海省耕地资源开发利用分析及对策研究

分析论述了青海省耕地资源开发利用的现状、特点和问题。在此基础上,提出了对青海省耕地资源进行研究的框架体系和思路,同时基于GIS/RS技术设计了相关的技术路线。最后依据所做设计对青海省耕地资源开发利用做了初步分析,并进行了相关的对策研究分析。     

氟对小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用

为观察氟对成年雄性小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用,通过腹腔注射氟化钠建立氟中毒动物模型及锌保护实验。采用石蜡切片、苏木精-伊红染色(HE染色)、末端原位标记(TUNEL)及琼脂糖凝胶电泳的方法检测小鼠生精细胞的凋亡情况。结果显示:(1)氟感染组无论是低剂量组(NaF10 mg/kg)或是高剂量组(NaF 20 mg/kg)生精细胞都发生了明显的凋亡。生精细胞凋亡主要发生在精母细胞和精原细胞,凋亡指数与对照组差异极显著(P<0.05)。(2)无论是高剂量锌(ZnSO430 mg/kg)和低剂量锌(ZnSO415 mg/kg)都可以使凋亡指数明显降低,高剂量锌组的凋亡指数与对照组差异不显著(P>0.05)。     

荔枝种子结构的扫描电镜观察

荔枝种子从果实中剥离出来后, 即使在室内条件下, 也极易失水干缩, 潮湿环境中又易发霉而腐烂。扫描电镜观察表明: 种皮上布满纹孔, 水分散失面积很大; 种脐部为疏松的海绵组织, 且营养丰富。据此, 生产上应对种子彻底清洗, 并保存于适当湿度的环境中, 以提高其发芽率。     

三门峡水库库岸坍塌成因分析与防治措施研究

三门峡水库自1960年9月蓄水运行以来,库岸坍塌现象频繁发生,平均每年塌岸0.5～0.7亿m3.指出了造成库岸坍塌的原因主要是地质环境的影响以及水力条件的变化;不同的地形、地貌、地质结构和岩性特征,表现了不同的塌岸强度,其中黄土塬区为极强塌岸段,黄河Ⅱ级阶地为强烈塌岸段,黄河Ⅰ级阶地为中等强烈塌岸段;分析了引起库岸坍塌的主要水力条件有大气降水、地表水和地下水,并且不同水力条件及其变化特征,对库岸坍塌影响的方式和程度也不同;最后给出了防治库岸坍塌应采用标本兼治的原则,治标是指对塌岸进行必要的加固、支挡、衬砌等;治本就是根据引起塌岸的原因以及不同地质环境条件下的塌岸特征和水力条件,因地制宜,因害设防,从根本上进行综合治理.     

Towards bioremediation of toxic unresolved complex mixtures of hydrocarbons: identification of bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins

Background, aim and scope  Unresolved complex mixtures (UCMs) of aromatic hydrocarbons are widespread, but often overlooked, environmental contaminants. Since UCMs are generally rather resistant to bacterial degradation, bioremediation of UCM-contaminated sites by bacteria is a challenging goal. Branched chain alkyltetralins are amongst the individual classes of components of aromatic UCMs which have been identified in hydrocarbon-contaminated sediments and a number of synthetic alkyltetralins have proved toxic in laboratory studies. Thus, alkyltetralins should perhaps be amongst the targets for UCM bioremediation strategies. The slow degradation of several alkyltetralins by a microbial consortium has been reported previously; however, the bacteria involved remain unidentified and no single strain capable of alkyltetralin biodegradation has been isolated. The present project therefore aimed to enrich and identify bacterial consortia and single strains of bacteria from a naturally hydrocarbon-contaminated site (Whitley Bay, UK), which were capable of the degradation of two synthetic alkyltetralins (6-cyclohexyltetralin (CHT) and 1-(3’-methylbutyl)-7-cyclohexyltetralin (MBCHT)). Materials and methods  Bacteria were enriched from sediment collected from Whitley Bay, UK by culturing with CHT and MBCHT for a period of 4 months. Biodegradation experiments were then established and degradation of model compounds monitored by gas chromatography–mass spectrometry. Internal standards allowed the generation of quantitative data. 16S rRNA gene clone libraries were constructed from individual enrichments to allow assessment of microbial community structure. Selective media containing MBCHT were used to isolate single bacterial strains. These strains were then tested in liquid culture for their ability to degrade MBCHT. Results  The consortia obtained through enrichment culture were able to degrade 87% of CHT and 76% of MBCHT after only 46 days compared with abiotic controls. The 16S ribosomal RNA gene clone libraries of these bacteria were dominated by sequences of Rhodococcus spp. Using selective media, a strain of Rhodococcus was then isolated that was also able to biodegrade 63% of MBCHT in only 21 days. Discussion  The present report describes the isolation of a single bacterial strain able to degrade the resistant MBCHT. Although significant losses of MBCHT were observed, putative metabolites were not detectable. Rhodococcus sp. have been reported previously to be able to biodegrade a range of hydrocarbon compounds. Recommendations and perspectives  Due to their environmental persistence and toxicity, aromatic UCMs require bioremediation. The culturing and identification of such bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins may be an important step toward the development of bioremediation strategies for sites contaminated with toxic UCMs.     

食用仙人掌萎蔫气象条件分析

塑料大棚内种植的食用仙人掌在土壤墒情较好时也有萎蔫现象发生，通过试验观测和对仙人掌生理习性的分析，发现阴雨过后天气突然放晴温度急剧上升易使仙人掌发生萎蔫现象，并提出了田间管理的应对措施。     

物联网安全及解决措施

物联网是一个集信息通信、数据交换、传感器技术与软件工程于一体的综合性产业,探讨和分析了物联网的结构体系与发展中遇到的安全问题。     

重庆市北碚区景观生态图的编制

景观生态图是以图形的方式客观而概括地反映自然景观生态类型的空间特征。以重庆市北碚区为研究区域,在对北碚区图件及其它资料的研究基础上,加上进一步的野外调查,借鉴前人研究景观生态制图的经验,以遥感影像和一些专题图件为基础数据源,以ArcGIS为平台,将两者有机结合起来,综合制成景观生态图。     

非表层剖面层次土壤生产力评价研究

研究了盆栽条件下4个非表层土壤剖面层次(AB,Ab,Bk,Bg)土壤在3种肥料处理下对“京绿2号”小白菜根系发育和养分水分吸收的影响,并评价了其生长障碍因子。结果表明,各处理出苗无明显差异;施加尿素和磷二铵有利于干物质积累量增加,且磷二铵的效应更显著;施磷二铵处理的根冠比明显低于不施肥处理和施尿素处理;施加尿素和磷二铵后作物含N量增加;施加磷二铵后各土壤剖面层次土壤中的植株P浓度明显提高。综合分析表明,正常情况下只要补充N肥和P肥,作物耕层以下的各土壤剖面层次对作物生长并无明显的阻碍作用,且通过适当的耕作和灌溉,可使非耕层土壤生产力状况得到改善。     

西南某泥石流沟泥石流发生率的研究

泥石流的发生与否是一个极其复杂的问题,而且是由多种因素共同作用的结果,这也给泥石流活动发展趋势的分析预测带来了困难.主要是在前人研究的基础上,对西南地区某泥石流地区的降雨条件加以分析、研究,从降雨方面,给出该泥石流发生的概率.对该泥石流沟的物源及该泥石流发生后的残留物质做颗粒试验,通过实验结果并结合前人的研究成果,从颗粒级配方面,给出了该泥石流的发生概率.并在最后给出了该论文的主要结论.