耐镉细菌与土壤胶体作用对镉形态的影响

【目的】探讨耐镉细菌对红壤、赤红壤和棕色石灰土3类型土壤胶体镉吸附性能的影响及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化,为重金属污染土壤的生物修复提供理论依据。【方法】从矿区镉污染土壤中筛选分离出一株耐镉细菌,同时提取红壤、赤红壤和棕色石灰土3种土壤胶体,研究接种耐镉细菌后3种土壤胶体吸附镉的变化及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化。【结果】接种耐镉细菌能提高3种土壤胶体对镉的吸附,以红壤有机—无机复合胶体的提高幅度最大;接种耐镉细菌使3种类型土壤胶体上弱酸可溶态和残渣态的镉含量降低,而可还原态和可氧化态含量则提高。接菌后,红壤胶体和赤红壤（自然土）无机胶体上不同形态镉含量为残渣态〉可还原态〉弱酸可溶态〉可氧化态,而赤红壤（耕作土）胶体和棕色石灰土胶体则为可还原态〉残渣态〉弱酸可溶态〉可氧化态。【结论】接种耐镉细菌能促进土壤胶体上镉形态由无效态向有效态转化,提高镉的有效性。     

水旱作物轮作田块土壤中微生物群落结构的PLFA法比较分析

轮作是一项经济和有效的控制土传病害的措施。为进一步明确轮作作用机理,采用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）谱图分析技术,分析了不同种植模式田块土壤微生物的PLFA构成特征。结果显示,水稻-棉花和水稻-玉米轮作田块中的微生物PLFA总量均高于水稻-水稻连作田块,水稻-水稻连作田块的微生物PLFA总量比连作前水稻田下降。土壤微生物群落结构比较分析结果显示,这些田块土壤中细菌占主导,真菌和放线菌含量次之,原生动物最少。但是,轮作田中每一类微生物含量均高于连作田块,细菌尤为显著。这些结果表明,不同种植模式田块土壤的微生物群落数量和种类均存在着明显差异,水稻-旱作轮作导致土壤微生物群落数量增加,种类发生改变。     

耐镉细菌与土壤胶体作用对镉形态的影响

【目的】探讨耐镉细菌对红壤、赤红壤和棕色石灰土3类型土壤胶体镉吸附性能的影响及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化,为重金属污染土壤的生物修复提供理论依据。【方法】从矿区镉污染土壤中筛选分离出一株耐镉细菌,同时提取红壤、赤红壤和棕色石灰土3种土壤胶体,研究接种耐镉细菌后3种土壤胶体吸附镉的变化及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化。【结果】接种耐镉细菌能提高3种土壤胶体对镉的吸附,以红壤有机—无机复合胶体的提高幅度最大;接种耐镉细菌使3种类型土壤胶体上弱酸可溶态和残渣态的镉含量降低,而可还原态和可氧化态含量则提高。接菌后,红壤胶体和赤红壤（自然土）无机胶体上不同形态镉含量为残渣态＞可还原态＞弱酸可溶态＞可氧化态,而赤红壤（耕作土）胶体和棕色石灰土胶体则为可还原态＞残渣态＞弱酸可溶态＞可氧化态。【结论】接种耐镉细菌能促进土壤胶体上镉形态由无效态向有效态转化,提高镉的有效性。     

不同覆被类型林地土壤微生物区系的差异性

采用磷脂脂肪酸谱图分析法研究针叶林、针阔混交林和阔叶林3种林地土壤不同土层的微生物区系差异性,结果表明:供试的3种覆被类型林地土壤微生物、细菌、真菌和放线菌相对生物量均随土壤深度的增加而极显著或显著减少,以针阔混交林和阔叶林土壤的垂直差异较为显著;土壤各类细菌相对生物量也均随土壤深度的增加而减少.林地土壤微生物区系均以细菌占绝对优势,其次是真菌,分别占土壤微生物总生物量的69.92%-77.08%和20.64%-30.01%;细菌则以假单胞细菌为主,占细菌总生物量的26.80%-38.38%.针阔混交林0-20 cm和20-40 cm土壤微生物和细菌相对生物量均极显著大于阔叶林和针叶林;针阔混交林和针叶林土壤真菌相对生物量均显著大于阔叶林.针阔混交林0-20 cm土壤细菌多样性大于阔叶林和针叶林,而针阔混交林和阔叶林20-40 cm土壤细菌多样性则大于针叶林.     

铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系及主要生理类群研究

通过现场采样及室内培养分析,研究了浙江省天台铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系组成及主要生理类群。结果表明,尾矿污染区土壤几种重金属含量比非矿区土壤有明显的增加。尾矿区土壤微生物区系组成和各生理类群发生了明显变化,土壤细菌、真菌、放线菌以及各生理类群数量均显著降低,且三大微生物以及各生理类群对尾矿污染的敏感性大小分别表现为放线菌>细菌>真菌,自生固氮菌>氨化细菌>硝化细菌>反硝化细菌>纤维分解菌。可见,土壤中微生物区系组成及参与物质转化的生理类群种类、数量及变动在一定程度上可反映该尾矿污染区生境的重金属污染特征及其生态功能的演变规律。     

生物有机肥对酞酸酯污染农田土壤的微生物效应研究

[目的]为酞酸酯污染农田土壤生物修复提供参考。[方法]采用室内培养,分析酞酸酯污染土壤以及加入灭菌与未灭菌处理有机肥的酞酸酯污染土壤中微生物数量、生物量碳以及土壤基础呼吸的变化特征。[结果]50 mg/kg土壤浓度的DBP与DEHP主要影响土壤细菌、真菌数量,但对放线菌数量几乎没有影响。无论添加灭菌还是未灭菌的有机肥,均能显著降低DBP与DEHP对土壤细菌、真菌以及微生物生物量碳与土壤基础呼吸的抑制效应。[结论]农田土壤有机肥的施用加强了土壤对酞酸酯有机污染物的缓冲能力,提高了土壤自身的生物修复功能。     

东北黑土在不同处理条件下微生物量与菌群多样性的变化

在实验室条件下通过添加尿素(U)、尿素+葡萄糖(U+G)、尿素+秸秆(U+S)的培养试验,结合常规的分析手段和磷脂脂肪酸(PLFA)技术,初步研究了不同处理条件下东北黑土物理化学特性及生物学特性的变化。结果表明,添加U或U+G的处理,微生物量提高很快(5~15d时),但下降也很快。添加U+S处理,微生物群落变化很快,特别是革兰氏阴性菌迅速升高(5~10d时),而且微生物量可以保持两个月之久。以上结果说明化肥配施秸秆具有良好的土壤综合效应。     

天然气库土壤中细菌及甲烷氧化菌的数量分布特性研究

在天然气藏压力的驱动下,天然气藏的轻烃气体持续向地表做垂直扩散和运移,在油气藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常,研究这种异常现象可作为地下轻烃渗漏的指标,对这种高度专属性细菌的检测可为判别土壤中是否存在甲烷提供依据。通过运用传统的稀释涂平板方法对天然气库的0．5m、1．0m、1．5m和2．0m深度土层中微生物数量计数发现,同一采样点位土壤中的细菌数量随着土层的加深而逐渐减少,0．5m浅层土壤中微生物的数量级在10^7,lm、1．5m和2m土层土壤中微生物的数量级在10^6、10^5和10^4;甲烷氧化菌的数量分布规律与此基本相同,0．5m浅层土壤中甲烷氧化菌的数量级在10^5,1m、1．5m和2m土层土壤中甲烷氧化菌的数量级在10^4、10^4和10^3。与对照点对比可知,天然气库土壤中出现了“微生物异常”分布,这种异常分布对评价和预测下伏天然气藏的存在和性质具有直接的现实意义。     

黄顶菊入侵对土壤磷细菌多样性的影响

采用选择性培养基和rep-PCR聚类分析等手段,通过盆栽试验,研究了入侵植物黄顶菊对土壤中磷细菌多样性的影响。结果表明,黄顶菊入侵后增加了土壤中无机磷和有机磷细菌的数量,入侵后其数量分别为入侵前的1.17倍和1.08倍。rep-PCR基因指纹分析结果显示,黄顶菊入侵前土壤磷细菌包含19个聚类群,其中无机磷细菌10个聚类群,有机磷细菌9个聚类群;入侵后土壤磷细菌包含22个聚类群,其中无机磷细菌11个聚类群,有机磷细菌11个聚类群。多样性分析结果表明,黄顶菊入侵后土壤中无机磷细菌的丰富度指数、香农-威纳多样性指数分别为11和2.369,高于入侵前的10和2.303;有机磷细菌的丰富度指数、香农-威纳多样性指数分别为11和2.398,高于入侵前的9和2.197,而2种细菌的物种均匀度指数基本不变。本文从土壤微生态学的角度初步探讨了黄顶菊入侵对土壤微生物群落中磷细菌的影响,为进一步研究黄顶菊入侵的地下化感机制和竞争机制提供一定的理论依据。     

辣椒疫病病株与健株根区土壤微生态研究

对辣椒健株与病株根区土壤微生物区系特征及可培养微生物多样性进行比较,探索辣椒疫病发生的微生态机制。采用常规方法测定土壤养分,稀释涂平板法测定辣椒病、健株根区土细菌(B)、真菌(F)及放线菌(A)的数量,并对分离得到的细菌和放线菌进行16SrRNA序列分析,对真菌进行ITS序列分析,研究连作辣椒疫病病株与健株根区土微生态差异。结果显示,辣椒病株根区土中速效K、速效P、全N和有机质均高于健株;辣椒病株根区土中的微生物数量较健株发生较大变化,其中真菌数量增加388.9%。对从根区土中分离得到的可培养微生物进行分子鉴定,得到20株细菌,5株真菌和20株放线菌。16SrRNA序列分析表明,病株与健株根区土壤中共同存在的细菌只占总数的17.4%,放线菌占总数的16.7%,病株和健株根区土壤中优势细菌菌属和优势放线菌菌属都为芽孢杆菌属(Bacillus)和链霉菌属(Streptomyces)。病株根区土壤分离得到致病真菌尖刀廉孢菌(Fusarium oxysporum)和Plectosphaerella cucumerina。辣椒病株与健株根区土中微生物数量异常,种类变化是辣椒疫病发生的重要原因之一。     

土壤中甲烷氧化菌种群数量及其与甲烷氧化活性的关系

采用Hungate厌氧滚管计数技术和气相层析仪检测土样甲烷含量,研究分析了不同植被下黄松泥土壤中甲烷氧化菌种群的数量变化和土壤的甲烷氧化活性.结果表明不同植被下的黄松泥土壤中甲烷氧化菌种群数量在107～108cfu/g干土之间,变化范围不超过2个数量级.水稻田土壤和水稻分蘖期土壤中的甲烷氧化菌种群数量明显高于其它植被下土壤的甲烷氧化菌种群,但相互之间无显著性差异,而它们的甲烷氧化速率却差异显著.土壤中甲烷氧化菌种群数量对土壤氧化甲烷速率有影响但不显著.在氧化甲烷活性很低的土样中加入外源甲烷,可刺激土壤中的甲烷氧化菌增殖,并可诱导甲烷氧化速率达到最大值,但不同植被的土壤达到氧化甲烷最大速率所需的诱导时间不同.不同植被土壤间的甲烷氧化最大速率略有差异,以水稻田土壤为大.     

一株抗铬芽孢杆菌的分离鉴定及16S rDNA序列分析

从湖北省大冶市某矿区土壤中分离到1株可以在含7mmo·L-1铬(Cr6+)的培养基上正常生长的菌株,命名为MD08.对该菌株进行了形态学观察和生理生化鉴定以及16S rDNA序列分析.结果表明,MD08为革兰氏阳性细菌,椭圆形,中央有1个大的芽孢,利用葡萄糖产气产酸,甲基红试验显示为阴性;通过对该菌株的16S rDNA进行测序和同源性比较,发现它与芽孢杆菌的同源性达到99%,该菌株被鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium);MD08对多种重金属普遍具有较高的抗性,可以用于重金属污染的微生物修复和研究微生物与重金属的相互作用.     

不同化感型杉木无性系根际土壤微生物数量季节动态

以杉木化感忍耐型和化感敏感型无性系为材料,杉木1代林、连栽2代林、连栽3代林以及阔叶林土壤为培养基质,采用盆栽方式,测定不同化感型杉木无性系根际土壤细菌、真菌和放线菌数量的季节动态。研究表明,相同培养基质及测试时间下,杉木忍耐型无性系根际土壤微生物总数及细菌、放线菌和真菌数量均高于敏感型无性系,且随着培养时间延长,增加幅度逐渐变大。同一培养基质下,不同化感型杉木无性系根际土壤微生物总数及细菌数量表现为2011年9月最高,2011年12月最低;真菌及放线菌则表现为2011年6月最高,2011年12月最低。相同测试时间下,随着连栽代数的增加,不同化感型杉木无性系根际土壤微生物总数及细菌、真菌和放线菌数量均呈逐渐下降趋势。     

猪场粪污发酵微生物肥及其肥效试验

猪场粪污接种发酵可以增大目标微生物数量 ,经过微生物肥料菌株发酵的猪场污泥微生物有机肥施于土壤7天后 ,土壤中固氮菌数量增加 10倍 ,钾细菌数量增加 7.6倍 ;污水微生物有机肥施于土壤 7天后 ,土壤中固氮菌数量增加 3 .7倍 ,磷细菌数量增加 12 .5 % ,钾细菌数量增加 3 8.5 %。作为肥料在菜田施用 7天后 ,施用污水生物肥和污泥生物肥的菜心株高比施用原污水分别增高 8.5 %和 14 .8% ,叶长分别增加 1.6%和 2 4.2 % ,叶宽分别增加 8.1%和 13 .5 % ,而叶数、茎粗和根数也有不同程度的增加     

环境条件对土壤中异噁草酮降解菌生长量的影响

以3株异草酮降解细菌X、Y1、W2为试验材料,研究土壤温度、湿度、异草酮浓度以及土壤类型等环境条件对其生长量的影响。结果表明,土壤温度为25～35℃时均适于3株降解菌的生长;土壤湿度为田间持水量50%时,3株菌均达到最大生长量;3株菌在高浓度异草酮中的适应能力由强到弱的顺序为W2>Y1>X;3株降解菌在4种不同类型的土壤中生长量均有一定的差异。     

南方果园蚁巢土壤微生物群落结构特征分析

【目的】探究南方果园蚁巢土壤中特有的微生物资源及其功能,为探寻功能微生物资源及南方果园土壤的生态管理提供理论依据和技术支撑。【方法】以南方荔枝园中日本弓背蚁（Camponotus japonicus）的蚁巢土壤和非蚁巢土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析蚁巢和非蚁巢土壤微生物群落的结构特征。【结果】蚂蚁筑巢虽然对果园土壤微生物多样性及丰富度无显著影响（P>0.05）,但明显改变了果园土壤中细菌和真菌群落的组成与占比。蓝细菌门（Cyanobacteria）和WPS-2细菌是蚁巢土壤特有的优势细菌门,但缺失了芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）等非蚁巢土壤中拥有的优势细菌门类;同时,与非蚁巢土壤相比,蚁巢土壤中变形杆菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）细菌丰度占比下降,放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）细菌丰度占比提高。蚁巢土壤虽然拥有与非蚁巢土壤完全一致的门类水平真菌群落组成,均由子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和unclassified_k__Fungi门组成,但优势菌门组成丰度占比发生变化,其中,蚁巢土壤中被孢霉门真菌丰度占比下降,而unclassified_k__Fungi门真菌丰度占比增加。Conexibacter、unclassified_f__Ktedonobacteraceae、norank_o__B12-WMSP1、norank_p__WPS-2、norank_o__Chloroplast、分枝杆菌属（Mycobacterium）、FCPS473、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、norank_f__JG30-KF-CM45、间孢囊菌属（unclassified_f__Intrasporangiaceae）和中华单胞菌属（Sinomonas）是蚁巢土壤中特有的优势细菌属;瘦脐菇属（Rickenella）、节丛孢属（Arthrobotrys）、梨孢霉属（Coniosporium）、unclassified_c__Eurotiomycetes、粗糙孔菌属（Trechispora）、unclassified_o__Pezizales、unclassified_o__Pleosporales、Xepicula、茎点霉属（Phoma）和曲霉属（Aspergillus）是蚁巢土壤中特有的优势真菌属。【结论】蚁巢土壤中蕴含着丰富的具有分泌抗生素和生物修复功能的微生物资源,是一个潜在的生物资源宝藏。     

东莞市耕地环境质量的压力-状态-响应分析与评价

基于"压力-状态-响应"模型建立了耕地环境质量评价框架及其指标体系。以东莞市为研究样区,采集182个耕地土壤样品,测定其重金属含量,结合东莞统计年鉴中的社会经济数据,对东莞市耕地环境质量进行评价,并通过协调度模型对其稳定性进行分析。结果表明:东莞市28.2%的耕地处于良好和较好水平,主要分布在北部河网平原区,该区作为供水工程水源地,环境受到严格保护;56.1%的耕地处于警戒水平,处于较差水平的耕地占总面积的15.7%,没有耕地处于极差水平。主要影响因素为经济发展和工业"三废"排放压力、耕地自然性状及其耕作管理状态、农药化肥过量施用等不合理的农户响应措施。压力、状态、响应指数协调度较低的乡镇有南城、望牛墩、沙田、长安,其耕地环境质量不稳定,是耕地环境质量管控的重点区域。     

细菌强化修复电子废弃物污染农田土壤研究

通过富集、驯化、分离,从清远市电子废弃物拆解区污染土壤中得到四种耐性菌株,经菌落形态、扫描电镜分析以及16S r DNA技术鉴定得出菌株HS-01、JH-02、YB-03、JY-04分别为海水芽孢八叠球菌(Sporosarcina aquimarina)、佐吕间湖生芽孢八叠球菌(Sporosarcina saromensis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。选取非矿山型东南景天(Sedum alfredii)为实验植物,在温室盆栽实验条件下,强化修复模拟的Cd、Cu、Pb污染土壤。结果显示添加细菌JH-02的东南景天地上部重金属提取量相对最高,JY-04次之,均显著高于其他各组(P<0.05);重金属形态分析显示细菌JH-02与JY-04对土壤重金属的活化作用相对最好,可交换态含量明显高于其他两种细菌组与未加菌组(P<0.05)。实验结果表明,JH-02与JY-04这两种细菌可能通过代谢活动产生的分泌物溶解了土壤中重金属,最终促进了东南景天的提取以及根部重金属向茎叶中转移,可达到强化修复的效果,具有一定的应用前景。     

模拟酸雨对土壤生物活性的影响

模拟 pH2、3、4、5、6的雨水,以1、5、10年的积累雨量淋洗3种紫色土。淋洗后的土壤 pH 值对微生物有抑制或刺激作用,其影响较雨水 pH 值更明显。4种土壤酶活性与淋洗后的土壤 pH 值的相关程度亦较与雨水 pH 值为高。雨量积累的影响较 pH 梯度的影响微弱。意味着酸雨对陆生生态系统的危害,首先通过土壤的酸化这一环节。     

污泥施用对土壤微生物群落结构多样性的影响

[目的]探明污泥土壤施用后土壤微生物群落的演变情况。[方法]采用磷脂脂肪酸图谱法(PLFA)对施污泥土壤微生物群落结构多样性进行了研究,并对土壤中提取的细菌PLFA进行了定性和定量分析。[结果]施用污泥后土壤微生物群落的PLFA组成比例发生了变化,说明采用PLFA法能够检测污泥施用对土壤微生物区系结构的影响。对施污泥土壤微生物PLFA数据的聚类分析结果表明,污泥来源与处理方式均是引起土壤微生物群落结构变化的因素,这与污泥施用增加了土壤中重金属的含量及土壤有机碳、pH、EC等基本性质的变化有关。[结论]土壤微生物群落结构多样性特征的变化在一定程度上揭示了外源污染物胁迫下环境微生物种群作用机理。