橡胶林土壤微生物碳代谢功能多样性及其变化

为了解橡胶林土壤微生物群落功能多样性特征,运用Biolog-ECO技术对海南省大丰农场6个不同林龄橡胶林割胶前后土壤微生物碳代谢功能多样性进行研究。结果表明:随着培养时间延长,土壤微生物碳代谢活性增强,培养144 h后趋于平稳。橡胶林土壤微生物利用羧酸类、氨基酸类、胺类和糖及衍生物类碳源能力较强,而对酚酸类和多聚物类碳源利用能力较差;除未开割的林龄5年橡胶林外,林龄10、13、18、25、30年橡胶林割胶后(11月)土壤微生物AWCD值、Shannon-Wiener指数、Mc Intosh指数和利用碳源能力均低于割胶前(5月),说明割胶引起了橡胶林土壤微生物碳代谢功能多样性下降。不同林龄橡胶林土壤微生物AWCD值、Shannon-Wiener指数、Mc Intosh指数和利用碳源能力的差异在割胶前后均不同。     

黑土区水土保持林对表层土壤微生物群落碳代谢多样性的影响

采用Biolog-ECO 微平板检测法,以典型黑土区美青杨林、水曲柳林、落叶松林和樟子松林土壤为对象,研究了 不同类型水土保持林表层土壤(0 ~10 cm)微生物群落碳代谢多样性的变化特征。结果表明:1)培养144 h 时,4 种 林地土壤碳源平均颜色变化率(AWCD)的变化范围为0.11 ~ 0.62,且表现为美青杨林最高,依次分别为水曲柳林 和落叶松林,樟子松林最低;2)土壤微生物群落碳代谢多样性丰富度指数、Shannon-Winner 指数、Simpson 指数和 McIntosh 指数的变化范围分别为4 ~22、1.37 ~3.00、0.62 ~0.94 和1.46 ~5.21,同样表现为美青杨林最高、其他依 次分别为水曲柳林、落叶松林和樟子松林的规律;3)4 种林地土壤微生物均以多聚物类为主要利用碳源,除此之外, 阔叶林土壤微生物主要利用的碳源类型还包括氨基酸类和羧酸类;4)土壤微生物群落碳代谢多样性指标与土壤理 化性质相关性极为密切。可以认为,阔叶林提高土壤微生物群落碳代谢多样性的作用优于针叶林,研究结果可为 典型黑土区水土保持林的构建提供参考。      

基于Biolog微平板技术解析典型煤矿区煤层 微生物代谢及其多样性分析

为研究不同煤矿区煤层微生物群落的代谢活性差异,找出能够激发煤层微生物活力的最佳碳源。首次采用厌氧条件下Biolog-ECO微平板技术,以我国3个典型煤矿区为研究对象(寺河矿简称SH,张北矿简称ZB,贵二矿简称GE),揭示煤层微生物代谢功能多样性特征。研究结果发现,张北矿样品第15天的平均吸光度值0.65±0.035,显著高于其他两矿,表明其微生物的代谢活力较最高;张北矿样品在第15天的多样性指数(Shannon指数、McIntosh指数、Simpson指数)也相对较高。通过主成分分析发现,煤层微生物群落在提供外源单一碳源进行代谢时,较喜欢利用L-基丙氨酸、4-羟基苯甲酸、2-羟苯甲酸、苯乙基胺含苯环的化合物。这些单一碳源或许可以作为煤层的外源营养物,加快煤层原位微生物甲烷代谢,使得生物成因煤层甲烷气体快速产出。     

Biolog-ECO解析循环水鳗鲡养殖系统中不同生物降解工艺下的滤料微生物群落功能多样性特征

为了解循环水鳗鲡养殖过程中调节MBBR生物滤池的工艺后微生物群落结构与代谢功能变化情况,进而寻找能否在节能的工艺下,生物滤池中的滤料微生物仍有良好的硝化作用,通过改变生物滤池依次至O2、A/O和O/A工艺,运用Biolog-ECO法分析各工艺稳定条件下生物滤池中微生物群落的代谢特征。结果显示:AWCD值总体变化趋势上O2工艺二段明显最优,其次是A/O工艺一段,而O/A工艺一段的滤料微生物对碳源利用能力相对最差;在对六类碳源的利用情况上,不同工艺对氨基酸类和胺类代谢偏好明显,其中O2工艺二段和A/O工艺一段的滤料微生物对六类碳源利用程度相对较高;O/A工艺一段在多样性指数上处于最高水平,其次是O2工艺二段和O/A工艺二段,O2工艺一段在各多样性指数上均处于较低水平;主成分分析显示,不同工艺不同生物滤池段的滤料微生物代谢基质主成分1的贡献率为32.89%,主成分2为25.91%,主成分1相关系数0.5以上的碳源有16种,主成分2有14种;在滤料微生物对31种碳源的利用上,利用明显偏好的(4%)有氨基酸类的L-天门冬酰胺和L-精氨酸、碳水化合物中的N-乙酰-D-葡萄糖胺、多聚物中的吐温40和吐温80、酚酸类的4-羟基苯甲酸和胺类的苯乙胺,利用率较低的为羧酸类的γ-羟基丁酸、碳水化合物的D,L-α-磷酸甘油和酚酸类的2-羟基苯甲酸。实验通过调节曝气情况改变生物滤池的工艺,研究生物滤池中的微生物群落碳代谢特征,为循环水养殖系统的进一步研究提供参考依据。     

生防菌剂链霉菌JD211对水稻土壤微生物群落结构及碳代谢的影响

【目的】水稻土作为重要的耕地土壤,但由于近些年来化肥和杀菌剂的过度使用已严重破坏水稻土壤的生态平衡。随着生物防治的推广应用,该难题得以控制,其中具抑菌潜力的植物内生菌已被广泛应用于土壤病害防治中。链霉菌JD211是一株自珙桐植株分离的潜在生防菌,通过探究其对水稻土壤微生物群落及碳代谢的影响为微生物肥料的作用机制提供研究思路。【方法】本研究以链霉菌JD211作为外源施加微生物,不加菌剂的水稻土为对照,分别添加占土壤总重的2%(B₂)和4%(B₄)菌剂为处理,采用气相色谱法测定土壤中CO₂的排放速率,低温外热重铬酸钾氧化-比色法测定土壤有机碳含量,并通过Biolog-ECO法分析土壤微生物群落代谢功能多样性。【结果】相较于对照组,不同含量生防菌剂的添加都显著增加了水稻土壤CO₂的排放速率和有机碳含量,B₂、B₄处理组土壤有机碳含量相较于CK组分别提高了19.25%、23.10%;三组处理的平均颜色变化率(AWCD)总体趋势都是逐渐增加,变化规律符合“S”型曲线...     

魔芋与玉米间栽对魔芋根际微生物群落代谢功能多样性的影响

研究了魔芋与玉米间栽对魔芋软腐病的控制作用,同时采用Biolog方法间栽对魔芋根际微生物群落代谢功能多样性的影响。结果表明,魔芋与玉米间栽能有效控制魔芋软腐病,其中玉米2∶魔芋4(T3)效果最好,相对防效可达61.27%。另外,魔芋与玉米间栽使魔芋根际微生物Shannon多样性、均匀度指数和每孔颜色平均变化率(AWCD)发生变化,魔芋根际微生物对碳源的利用情况也发生了改变,与净栽魔芋(CK)相比,T3对聚合物类和酚类化合物的利用率分别升高了25.7%和23.5%,而对糖类、羧酸类、氨基酸类和胺类这4类碳源的利用率分别降低了30.7%,39.9%,34.9%和38.6%。主成分分析表明,间栽处理的魔芋根际微生物群落代谢功能与净栽相比差异显著。     

稻田土壤微生物群落多样性研究进展

综述了土壤微生物多样性常用的研究方法,阐述了稻田土壤微生物多样性的影响因素以及目前研究进展,并对未来的研究方向进行了展望。     

不同地区污水厂尾水中微生物群落结构多样性研究

[目的]研究不同地区污水厂尾水中微生物群落结构多样性。[方法]利用传统微生物培养方法对城市污水厂(哈尔滨太平污水厂、常州城北污水厂、海南白沙门污水厂)尾水中的细菌群落结构进行分析。[结果]经过处理后污水厂尾水的微生物数量大幅度减少,其中城北污水厂尾水中细菌总数最少;太平污水厂与城北污水厂细菌种群的相似性较高,芽孢杆菌属(Bacillus)和不动杆菌属(Acinetobacter)是3个污水处理厂的共有菌属,城北污水厂尾水中检测出含有净化水质的生丝微菌属(Hyphomicrobium)和红假单胞菌属(Pseudomonas)。[结论]该研究结果可为污水厂尾水的回收利用提供理论参考。     

西北典型荒漠样地花棒根际土壤微生物群落功能多样性

运用Biolog-ECO方法分析西北荒漠带7个典型样地花棒根际土壤微生物群落功能多样性的变化和土壤因子的生态作用。结果表明:由东至西,土壤微生物活性总体呈下降趋势,即乌海磴口安西民勤鄂尔多斯沙坡头阿拉善,不同样地土壤平均颜色变化率AWCD值差异明显。主成分分析(PCA)表明,各样地土壤微生物群落代谢功能特征差异显著,起主要贡献作用的是碳水化合物类和羧酸类碳源。典范对应分析(CCA)表明,土壤有机碳、氨氮、脲酶和碱性磷酸酶显著影响土壤微生物群落功能多样性,其中有机碳、脲酶和碱性磷酸酶与土壤微生物功能多样性密切相关。     

不同农用酵素的微生物多样性和群落结构

为分析不同农用酵素的微生物多样性和群落组成,利用高通量测序技术,比较分析了5种菌剂（岛本酵素菌等）、8种液态农用酵素（玉米、蓖麻、黄蒿、木麻黄、青蒿、荆条等秸秆为原材料）、7种固态农用酵素（荆条、黄蒿、青蒿、玉米、鬼针草等秸秆为原材料）的细菌和真菌多样性以及其群落组成。结果表明,岛本酵素菌细菌和真菌的OTU数量分别为292和54;在液态农用酵素中,细菌的OTUs数量为61~467,真菌OTU数量为7~44,由于原材料差异,不同酵素的细菌和真菌群落组成差异较大;固态农用酵素具有较多的OTUs（细菌1 015~1 474,真菌58~93）,显著高于菌剂和液态农用酵素;其中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroides）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度分别为26.0%~47.5%、9.4%~33.3%、10.7%~28.6%,为细菌群落组成中的优势菌门;真菌群落组成上的优势菌门为子囊菌门（Ascomycetes）。综上所述,微生物群落多样性和组成因剂型和材料的不同存在差异,影响程度为剂型>材料,多样性表现为固态>液态。     

放射性污染条件下土壤微生物活性及群落功能多样性特征

【目的】揭示放射性污染与土壤微生物活性及群落功能多样性的内在联系,同时为放射性污染土 壤生物治理与安全评价提供一定参考。【方法】以我国南方某典型铀尾矿库中采集的土壤为研究对象,使用微 生物活性测定方法和 Biolog-Eco 技术对土壤样品中微生物量氮（MBN）、微生物熵（qMB）、基础呼吸（BRC） 和代谢熵（qCO2）等微生物活性指标及微生物群落功能多样性进行分析。【结果】不同污染程度土壤微生物活 性呈现显著差异,除 qMB 外,各取样点的 MBN、BRC、qCO2 都低于对照水平;相关性分析显示 U、226Ra 与各 指标均呈负相关,但未达到显著水平;放射性污染整体上显著降低了土壤微生物群落对碳源的利用能力,主成 分分析 (PCA) 表明这种差异主要体现在碳水化合物上,其次是氨基酸;不同程度的放射性污染土壤中,微生物 群落功能多样性也存在显著差异,污染程度较低的土壤中,微生物多样性整体表现较高。【结论】放射性污染 土壤中微生物的活性、群落代谢特征都发生了显著的改变,因此可以将其作为环境监测的敏感指标。     

地下煤火不同燃烧阶段上覆土壤微生物群落功能多样性

[目的]了解不同燃烧阶段地下煤火上覆土壤微生物群落功能多样性.[方法]利用BIOLOG指纹图谱方法,分析新疆吉木萨尔县境内不同燃烧阶段地下煤火风化期、氧化期、自燃期、全面燃烧期、硫磺析出期、芒硝析出期和熄灭期的上覆土壤微生物功能多样性.[结果]地下煤火不同燃烧阶段上覆土壤理化性质差异显著,自燃期硝态氮含量最高,熄灭期有机质含量最低;不同时期微生物群落碳源利用能力及多样性均低于对照;主成分分析表明,土壤微生物在31种碳源构建的二维体系分布差异明显,微生物群落结构在地下煤火发生发展过程中呈现动态变化;相关性分析显示,土壤pH是影响地下煤火上覆土壤微生物群落利用碳源差异的显著因素.[结论]地下煤火降低上覆土壤微生物群落功能多样性,不同燃烧阶段微生物群落功能多样性差异显著,这对地下煤火区生态恢复具有一定参考利用价值.     

全面提高我国油气储运事业的整体水平

回顾了我国近年来能源结构的调整情况,预测了我国原油管道、天然气管道和成品油管道的建设与发展前景,阐述了我国尽快建立石油战略储备的必要性和重要性.为全面提高我国油气储运事业的整体水平,提出了在五个方面应借鉴国外大型企业的管理经验和习惯做法的建议.     

Changes in Transformation of Soil Organic C and Functional Diversity of Soil Microbial Community Under Different Land Uses

Changes in soil biological and biochemical properties under different land uses in the subtropical region of China were investigated in order to develop rational cultivation and fertilization management. A small watershed of subtropical region of China was selected for this study. Land uses covered paddy fields, vegetable farming, fruit trees, upland crops, bamboo stands, and forestry. Soil biological and biochemical properties included soil organic C and nutrient contents, mineralization of soil organic C, and soil microbial biomass and community functional diversity. Soil organic C and total N contents, microbial biomass C and N, and respiration intensity under different land uses were changed in the following order: paddy fields (and vegetable farming) > bamboo stands > fruit trees (and upland). The top surface (0–15 cm) paddy fields (and vegetable farming) were 76.4 and 80.8% higher in soil organic C and total N contents than fruit trees (and upland) soils, respectively. Subsurface paddy soils (15–30 cm) were 59.8 and 67.3% higher in organic C and total N than upland soils, respectively. Soil microbial C, N and respiration intensity in paddy soils (0–15 cm) were 6.36, 3.63 and 3.20 times those in fruit tree (and upland) soils respectively. Soil microbial metabolic quotient was in the order: fruit trees (and upland) > forestry > paddy fields. Metabolic quotient in paddy soils was only 47.7% of that in fruit tree (and upland) soils. Rates of soil organic C mineralization during incubation changed in the order: paddy fields > bamboo stands > fruit trees (and upland) and soil bacteria population: paddy fields > fruit trees (and upland) > forestry. No significant difference was found for fungi and actinomycetes populations. BIOLOG analysis indicated a changing order of paddy fields > fruit trees (and upland) > forestry in values of the average well cell development (AWCD) and functional diversity indexes of microbial community. Results also showed that the conversion from paddy fields to vegetable farming for 5 years resulted in a dramatic increase in soil available phosphorus content while insignificant changes in soil organic C and total N content due to a large inputs of phosphate fertilizers. This conversion caused 53, 41.5, and 41.3% decreases in soil microbial biomass C, N, and respiration intensity, respectively, while 23.6% increase in metabolic quotient and a decrease in soil organic C mineralization rate. Moreover, soil bacteria and actinomycetes populations were increased slightly, while fungi population increased dramatically. Functional diversity indexes of soil microbial community decreased significantly. It was concluded that land uses in the subtropical region of China strongly affected soil biological and biochemical properties. Soil organic C and nutrient contents, mineralization of organic C and functional diversity of microbial community in paddy fields were higher than those in upland and forestry. Overuse of chemical fertilizers in paddy fields with high fertility might degrade soil biological properties and biochemical function, resulting in deterioration of soil biological quality.     

不同利用方式下土壤有机碳转化及微生物群落功能多样性变化

 【目的】研究亚热带地区不同土地利用方式下土壤生物和生物化学性状的变化特点，为制订合理的耕作施肥管理措施提供科学参考。【方法】选择亚热带地区的一个小流域，通过田间采样分析，比较了不同土地利用方式下土壤有机碳和养分含量、土壤有机碳矿化以及土壤微生物生物量和微生物群落功能多样性变化。【结果】土壤有机碳、全N含量、土壤微生物生物量碳氮以及土壤的呼吸强度变化均表现为稻田（菜地）＞竹林＞园（旱）地，0～15 cm、15～30 cm稻田（菜地）土壤有机碳和全N含量平均比园（旱）地土壤高76.4%、59.8%和80.8%、67.3%，0～15 cm稻田土壤的微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度分别是园（旱）地土壤的6.36倍、3.63倍、3.20倍。土壤微生物代谢熵园（旱）地＞林地＞稻田，稻田土壤的代谢熵仅为园（旱）地土壤的47.7%。培养期间土壤有机碳矿化量和矿化率稻田＞竹林＞园（旱）地。土壤细菌数量稻田≥园（旱）地＞林地，但真菌和放线菌数量在不同利用方式之间并没有显著差异。土壤微生物的平均吸光值和群落功能多样性指数稻田＞园（旱）地＞林地。研究还揭示，稻田改种蔬菜5 a后，由于大量施用磷肥，土壤速效磷含量显著升高，但土壤有机碳和全氮含量没有明显差异；土壤微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度显著下降了53%、41.5%和41.3%，代谢熵升高了23.6%，土壤有机碳的矿化速率也有下降的趋势；土壤细菌和放线菌数量略有升高但差异不显著，真菌数量显著增加，而土壤微生物群落功能多样性指数却显著下降了。【结论】不同土地利用方式下土壤的生物和生物化学性状有显著不同。稻田利用方式下土壤的有机碳和养分含量、以及土壤有机碳转化过程指标和微生物群落功能多样性等均较该区的旱地和林地土壤高。但若在高肥力稻田上继续过量施用化肥，将有可能造成土壤生物性状和生化功能衰减，导致土壤生物质量退化。     

贵州不同气候油菜秆腐烂后微生物群落组成及其多样性

为给贵州山区秸秆饲料发酵生产实践提供技术依据,采集贵州4个不同气候区长期堆放自然腐烂的油菜秸秆,用微生物培养法研究了不同气候类型对降解微生物数量、种类及群落多样性的影响.结果表明:微生物三大类群细菌、放线菌、真菌的数量差异较大,细菌总数＞放线菌总数＞真菌总数.ShannonWiener和Simpson指数在赤水、贵阳两...     

巨菌草根际土壤微生物群落代谢功能多样性分析

[目的]研究福州平潭巨菌草根际土壤与非根际土壤微生物对不同碳源利用,明确巨菌草对根际土壤微生物功能多样性的影响,为巨菌草生态治理提供理论依据.[方法]在福州平潭基地采集巨菌草(Pennisetum giganteum)根际土和非根际土壤样品,采用Biolog-ECO技术研究巨菌草根际土与非根际土壤微生物对不同碳源利用特...     

未来我国油气储运的科技问题

从我国当前油气储运的形势和发展趋势出发,分析了工业发达国家油气储运领域主要技术门类的科技现状和发展动态,系统提出了我国油气储运界存在的科技问题以及科技发展的方向,为准确把握油气储运科学技术的发展方向和尽早发现未来技术发展趋势提供参考.     

不同处理方式对奶牛粪细菌群落多样性及群落结构的影响

以腐熟牛粪、新鲜牛粪以及蚯蚓粪为材料,提取其微生物总DNA,利用细菌16S rDNA V3区扩增及变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)法,分析了3种材料中细菌的多样性以及细菌群落结构的相似性.结果表明,蚯蚓粪的细菌多样性最丰富,腐熟牛粪次之,新鲜牛粪的细菌多样性最小.蚯蚓粪和腐熟牛粪的细菌群落结构有40%的相似性;蚯蚓粪和新鲜牛粪的细菌群落结构的相似性为25%;新鲜牛粪和腐熟牛粪的细菌群落结构的相似性则为35%.