复合菌群的构建及其对石油污染土壤修复的研究

从石油污染土壤中富集分离、筛选出3株高效降解石油的微生物菌株,通过生理生化特性研究及16SrRNA基因序列分析,确定3株菌均属于红球菌属(Rhodococcus sp),研究和比较了它们与实验室保存的4株菌(分别属于Gordonia sp,Comamonas sp,Pesudomonas sp)降解石油的能力。这7株菌株对石油的不同组分具有不同的降解能力,对7株菌进行不同的组合用以研究复合菌群对石油的降解。结果表明,由两株Rhodococcus sp,一株Gordonia sp和一株Pesudomonas sp组成的复合菌群D,降解石油的能力超过任何单一菌株和其他组合菌群。混合菌群D在5d的培养中能降解70.3%的石油总量和71.4%的芳香化合物。混合菌群D能降解99.8%的C13-19烷烃,92.6%的C20-26烷烃,82.2%的C27-32烷烃以及90.2%的植烷。在实验室模拟条件下,对土壤中石油的降解率达到50%以上。降解土壤中石油的最适温度为10～30℃、pH值为6.5～9.5,接种量需要在106CFU·g-1以上。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

利用微生物修复技术对石油污染土壤进行处理是现代新型的一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。目前,越来越多的国内外学者在解决石油污染土壤问题中引进微生物修复技术。总结了石油污染土壤微生物修复技术的修复类型;能够降解石油烃类物质的微生物种类、复合菌群及利用基因工程构建石油高效降解菌;影响石油烃降解菌降解效率的多种因素,探讨了石油污染土壤的微生物修复技术中存在的问题及应用前景,以期为进一步研究提供参考。     

中原油田石油污染土壤的微生物生态现场修复

[目的]采用最优微生物菌群和植物(玉米)相结合的微生态技术,进行污染物的降解修复研究。[方法]供试植物为玉米,将研究场地分为添加固定化颗粒玉米区(球前玉米区)、添加游离态菌液玉米区(液前玉米区)、纯玉米区和空白对照区4个区,采集样品9次,研究不同地区土壤中降解菌总数、石油烃含量和石油降解率的变化。[结果]随着采样时间的推延,4个区的降解菌总数呈先增长后降低的趋势;添加固定化颗粒区和添加游离态菌液区的石油烃含量下降率较大,第20天纯玉米区的石油烃含量下降明显;添加固定化颗粒区和添加游离态菌液区的石油降解率较高,且降解稳定,纯玉米区对石油的降解率不稳定。[结论]游离态菌液与玉米相结合的微生态技术对土壤石油污染修复效果最好,降解速度快。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究

石油污染土壤已是土壤生态环境保护急需解决的关键问题,如何高效修复污染土壤日渐成为研究热点。微生物修复石油污染土壤是一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。在此背景下分析了石油污染土壤微生物修复的主要影响因素;阐述了在石油污染土壤堆腐化修复过程中,通过添加石油降解菌(群)、氧化剂、营养物质和表面活性剂等措施来强化石油污染土壤的修复效果;探讨了石油污染土壤微生物修复技术的发展方向,可为下一步研究提供一定的依据。     

优势降解菌群生物强化修复石油污染土壤

通过单菌株的石油降解实验及GC—MS分析以4株降解菌构建成优势降解菌群投加到石油污染土壤进行生物强化修复,并以土壤呼吸作为评价生物活性的指标。结果表明,在40d的修复过程中,生物强化效率比自然修复提高了15．59％。影响生物修复效果的环境因素有温度、氮磷浓度、通氧量等。温度越高降解率越大,生物生长越活跃,在40℃翻土条件下的土壤修复率达到68．82％．比15℃同条件下的修复率高了25．88％;投加氮磷营养物质,增加土壤的通氧量也有利于生物生长,促进降解。     

石油污染土壤的微生物生态原位修复研究

[目的]研究微生物生态技术对中原油田石油污染土壤的修复效果。[方法]在前期室内外模拟修复试验的基础上,选择中原油田某油井场旁石油污染场地,设置5种修复条件,开展微生物生态技术修复石油污染土壤研究。[结果]经过99d修复后,黑麦草（苜蓿）微生物联合技术、纯微生物技术和黑麦草（苜蓿）技术对石油污染土壤具有明显的修复作用,其中的石油烃降解率均在40.00%以上,以黑麦草微生物联合技术修复效果最佳,石油烃降解率达67.38%;修复过程中易溶盐、NO3-、Cl-等易溶营养物质只有极小部分随水而进入下部土层（50cm）;由于苜蓿草的根部可能具有固氮作用,使加入的大量化肥进入了土层下部,导致3和5号修复区50cm土壤层NH4＋明显增大。影响修复效果的因素包括温度、水、氧气、营养元素、微地质环境等。[结论]原位微生物生态修复技术在野外原位石油污染土壤修复效果是显著的,具有处理方法简单、费用低、修复效果好、对环境影响小、无二次污染、可原位治理等优点。     

生物修复对石油污染土壤微生物活性的影响

以陕北地区石油污染土壤为研究对象,利用微生物修复法对油污土壤进行了修复处理,对修复过程中不同组分烃浓度的变化、土壤四种酶活(多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢酶、脂肪酶)、微生物对不同组分烃的代谢活性等生物因素进行了测定,并利用SPSS软件对不同组分烃的浓度变化及土壤生物性因素进行相关性分析。研究结果表明,微生物修复技术可有效去除土壤中不同组分烃,修复进行11周,土壤中烷烃、多环芳烃去除率分别为46.8%和39.9%。修复处理可提高土壤过氧化氢酶、脂肪酶活性,以及土壤微生物对烷烃、多环芳烃的代谢能力,土壤多酚氧化酶和脱氢酶活性呈先升后降的趋势。相关性分析结果表明,烷烃的降解与微生物对烷烃的代谢活性、土壤脱氢酶和过氧化氢酶活性相关,多环芳烃的生物降解与脱氢酶和过氧化氢酶活性相关;微生物修复作用可提高土壤中不同组分烃与微生物活性之间的相关关系。     

石油污染土壤生物修复对土壤酶活性的影响

土壤酶活性是土壤微生物生物化学过程的综合反映。为了探究石油污染土壤生物修复过程中土壤酶活性变化规律研究,采用筛选和分离的3株对石油烃有良好降解效果的降解菌构建了混合菌体系,开展了石油污染土壤模拟生物修复实验,考察了不同修复时期土壤石油烃残留量、石油烃表观降解率以及四种土壤酶（脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、脂肪酶）活性的变化。结果表明,石油污染土壤经40 d生物修复后,石油烃表观降解率达到64.4%。在石油污染土壤的生物修复过程中,脲酶活性在0~24 d上升较快,24 d后趋于稳定;过氧化氢酶和脱氢酶活性的变化规律相似,均在前期上升随后略有下降;脂肪酶活性有一个快速上升阶段（0~16 d）,而后又出现明显的下降。进一步统计分析表明,脲酶与石油烃残留量呈显著负相关性（r=-0.916,P＜0.05）;过氧化氢酶和脱氢酶活性与石油烃残留量呈极显著负相关性,相关系数分别为-0.974（P＜0.01）和-0.969（P＜0.01）;而脂肪酶活性与石油烃残留量的相关性不显著（P>0.05）。     

石油污染土壤的微生物修复研究进展

在污染土壤修复技术中,微生物修复成本低廉、操作简单、修复效果好,是一类环境友好的绿色技术,在当前最具应用前景.对石油污染土壤的微生物修复技术及其影响因素进行了全面评述,并针对该方法的局限性对其研究重点进行了展望.     

混合烃污染土壤微生物-电动修复中的互补性研究

为探讨微生物降解和电化学氧化分别在去除不同烃类时的具体作用,分别以正十六烷、环十二烷和芘作为直链烷烃、环烷烃和多环芳烃的代表性污染物,以具有不同烃类降解能力的菌株所构建的菌群为降解的微生物,以二维对称电场为修复平台,以电动修复、微生物修复和微生物-电动联合修复为研究基础,分析了不同修复方式中不同烃类污染物降解的时空特征和微生物数量、活性变化。结果表明,微生物-电动联合修复效率显著高于单一修复,在联合修复过程中,土壤脱氢酶活性和细菌数量明显升高,有利于污染物的降解。微生物降解作用和电化学氧化作用在不同烃类污染物的去除中均体现出了互补性,其中正十六烷和芘的去除较多地依赖于微生物的降解作用,而环十二烷的去除则较多地依赖于电化学氧化作用。另外,微生物降解作用在场强较弱的位点贡献较大,而电化学氧化作用在场强较强的电极附近贡献较大。     

羊肚菌菌塘土壤细菌群落的结构及多样性

为了解野生羊肚菌的生境,研究其菌塘土壤细菌群落的结构与多样性,运用PCR–DGGE技术,对采集于凉山州冕宁县野生羊肚菌发生地的8个羊肚菌菌塘土样和2个非菌塘土样进行分析。结果表明:羊肚菌菌塘土壤与非菌塘土壤细菌群落的结构差异和多样性差异较大;菌塘土壤的多样性指数(H)和丰度(S)比非菌塘土壤的高;菌塘土壤中Thermosporotrichaceae、Myxococcaceae和Rhodospirillaceae等3科细菌在羊肚菌菌塘土壤中占据优势地位;羊肚菌菌塘土壤细菌多样性程度总体优于非菌塘土壤。     

土壤墒情(旱情)监测与预测预报系统的设计与开发

以组件式GIS软件为开发平台,建立了北京地区土壤墒情监测与预测预报系统。该系统包括土壤墒情信息采集、土壤墒情站信息管理、土壤墒情空间分布显示、土壤墒情监测、土壤墒情预报及土壤墒情信息输出等功能模块,可对土壤墒情进行实时监测,做出土壤墒情分布图、等值面图等,直观反映北京地区土壤墒情趋势。同时,系统还可利用增退墒模型、人工神经网络模型和时间序列模型进行土壤墒情预测和预报。现该系统已有38个墒情固定站和120个墒情巡测站,并已投入使用。实际应用结果表明,该系统解决了目前墒情固定站投资过高且数量不足的问题,能够满足北京市土壤墒情预测预报要求,可为北京地区防旱、抗旱提供可靠的科学依据。     

石油污染土壤治理研究进展

介绍了我国西北油田区石油污染土壤现状及其危害,综述了当前国内外治理土壤石油污染的物理、化学、生物技术措施,探讨了我国西北脆弱生态区开展油田区土壤石油污染物降解的有效措施和途径。     

转胱硫醚-γ-合酶基因高蛋氨酸大豆对土壤细菌群落结构的影响

采用16S rDNA V3区PCR-DGGE技术,对转胱硫醚-γ-合酶基因高蛋氨酸大豆根际土壤细菌群落结构进行研究。结果表明:与非转基因大豆相比,转胱硫醚-γ-合酶基因高蛋氨酸大豆对土壤中部分酸杆菌门(Acidobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的细菌有一定的抑制作用,对部分变形杆菌门(Proteobacteria)和蓝菌门(Cyanobacteria)的细菌有一定的促进作用,从而改变了土壤细菌群落结构;时间变化是影响土壤细菌群落结构的主要因素,细菌群落多样性指数分析显示,转胱硫醚-γ-合酶基因高蛋氨酸大豆对细菌群落多样性有一定的降低作用,但这一作用随大豆生长时间的延长而逐渐减弱,到成熟期已完全消失。     

菌株Serratia sp.PW7不同定殖方式对黑麦草中芘污染去除及其内生菌群的影响

为探究功能植物内生细菌对植物体内多环芳烃（PAHs）污染的去除以及机理,选择芘为多环芳烃代表、黑麦草为修复植物,采用水培体系检测内生细菌Serratia sp.PW7定殖对黑麦草体内可培养内生细菌群落和芘污染去除的影响。结果表明：菌株PW7能够高效定殖在黑麦草根（5.87~7.63 lg CFU·g^-1）和茎叶（3.49~4.97 lg CFU·g^-1）中,促进植物生长和芘的去除,改变黑麦草体内内生菌群结构,提高黑麦草体内可培养细菌总数和多样性。内生细菌定殖对植株生长与芘去除的促进作用与菌株定殖效率正相关。比较浸根和浸种两种定殖方式,浸根具有较高的定殖效率与降芘效益,还可促进植物生长。浸根定殖后,黑麦草生长量提高了18.5%~28.0%,植株体内芘浓度降低35.7%~44.2%;同时,浸根处理的黑麦草在高浓度芘污染下,根中内生细菌多样性及均匀度达到试验中的最高值（H=2.22,J=0.865）。芘污染条件下,功能菌定殖可改变植株体内优势种,定殖后黑麦草根中Serratia属成为绝对优势属,Pantoea属、Erwinia属（高浓度）和Micrococcus属次之;茎叶中优势属Microbacterium属不变,另一优势属由Chryseobacterium属变为Pantoea属（低浓度）、Pseudomona属和Sphingobacterium属。体外芘降解实验证明,有7株优势内生细菌15 d芘降解率超过55%。实验结果表明,功能菌株PW7可通过定殖提高植株体内内生细菌多样性及改变其优势种群来降低植物体内芘污染。     

芦芽山华北落叶松林土壤剖面细菌群落分布格局

探究林龄增长对桉树人工林土壤细菌群落的影响,为提升桉树人工林土壤生态系统功能提供理论依据。

以广西国有大桂山林场不同林龄（1、2、3、5、7 a）桉树人工林为研究对象,分析不同林龄桉树人工林土壤理化性质、微生物生物量以及土壤细菌群落组成、共现网络、功能特征及其影响因素。

（1）随林龄增长,土壤总有机碳（TOC）、全氮（TN）、可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）、微生物生物量碳（MBC）整体均呈先下降后上升的变化趋势,微生物生物量氮（MBN）、微生物生物量磷（MBP）随林龄增长显著增加。（2）土壤养分TOC/TN表现出先上升后下降的趋势,MBN/TN、MBP/TP表现为随林龄增长显著升高。MBC/MBN、MBC/MBP则随林龄增长显著下降,呈现“表层聚集性”特征。（3）细菌α-多样性随土壤深度增加显著降低。土壤优势细菌类群为酸杆菌门、变形菌门。（4）共现网络分析得出,细菌以共存作用为主导,细菌间的协同作用较大,7 a林分的网络复杂性较高,表明其细菌群落间相互作用更为复杂,有利于土壤生物因子的稳定。细菌功能预测以糖代谢和氨基酸代谢为主,大部分功能差异随林龄增长不显著。（5）TN、DON、TP、TN/TP与较低丰度细菌群落WPS-2门、拟杆菌门、厚壁菌门显著正相关,说明较低类群也可能在保持土壤稳定上发挥作用。

土壤碳、氮、磷是桉树生长过程中的重要限制因素,应注重早期桉树人工林的生长管理,适当延长轮伐期,施用有机肥或菌肥,以提高细菌群落结构稳定性尤其是优势细菌类群的稳定,这对改善桉树人工林土壤质量具有重要意义。

     

盖膜对地麦生长发育的影响

 地麦盖膜栽培,其植株的相对含水量和土壤绝对含水量都显著增加,提高了土壤养分的利用率,而使植株的根量和根的体积增加,根系的生理活性增强。同时减轻了干旱对地麦正常生理功能的影响,较好地解决了缺水、少肥问题,显著地提高了产量。     

黑河中游荒漠绿洲过渡带植被多样性特征及其水分的影响

应用Simpson和Shannon-Wiener物种多样性指数、Margalef物种丰富度指数、Simpson物种优势度指数和Pielou物种均匀度指数对黑河中游荒漠绿洲过渡带的植被群落多样性及土壤含水量对植被多样性的影响进行分析。结果表明:1）黑河流域荒漠过渡带共有植物12科31属37种。灌木以红砂-珍珠猪毛菜为优势群落,草本以三芒草-苔草群落为优势群落,具有物种组成简单、多样性较低的特点。2）群落在植物生活型上以旱生、超旱生或盐生的小灌木和1年生草本植物占主导地位。3）灌木群落具有较高的丰富度指数和多样性指数,而草本群落具有较高的均匀度指数。各群落丰富度指数与多样性指数、均匀度指数之间存在极显著的相关性。4）除干沙层外,每个样地各土层的土壤含水量均随土层深度的加深土壤含水量依次增大,植被丰富度随土层持水量增大而增加,植被多样性和丰富度与各土层土壤含水量呈正相关。灌木根系主要分布在20～40 cm土层,草本根系主要分布在浅层0～20 cm。表明土壤水分对群落物种组成、 植被群落多样性具有重要的影响,在植被恢复建设中优先考虑土壤水分承载力。     

不同施肥模式对设施菜地细菌群落结构及丰度的影响

【目的】研究设施菜地不同施肥处理下细菌群落结构和丰度的变化。【方法】利用16S rRNA基因的末端限制性片段多态性分析（T-RFLP）技术与实时荧光定量（Real-time）PCR 相结合的方法,研究了不施肥（CK）、1/2量氮磷钾化肥+1/2量有机肥（1/2 MNPK）、氮磷钾化肥+有机肥（MNPK）、有机肥（M）、氮磷钾化肥（NPK）5种不同施肥处理对土壤中细菌群落结构和丰度的影响。【结果】147个阳性质粒测序结果显示设施菜地土壤中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、蓝藻门、硝化螺旋菌门及浮霉菌门10个门。其中变形细菌（26.53%）、拟杆菌（14.97%）和放线细菌（10.88%）是优势菌,共52.38%。Shannon-Wiener、Simpson’s diversity、Margalef指数均是在1/2 MNPK 处理下0—20 cm表层土壤中达到最高,分别为3.14、0.945、4.31,Evenness指数则以NPK处理0—20 cm土层最高,为0.941。不同施肥处理细菌的主要类群种类及丰度明显不同。RDA分析显示pH（P=0.002）和有机质含量（P=0.006）是造成群落结构差异的主要原因。定量PCR结果显示1/2 MNPK 处理下0—20 cm和20—40 cm土层中细菌的16S rRNA基因丰度最高达5.26×109和4.96×109拷贝数/g,比CK处理增加90.8%和197.5%。【结论】施用有机肥处理的土壤中细菌的优势种群明显不同于单施化肥和不施肥,适量化肥和有机肥配合施用（1/2 MNPK）可以显著增加土壤中细菌的丰度。     

抗根肿病大白菜小孢子培养优化条件研究

为选育出抗根肿病DH材料,本研究通过菌土接种法筛选出对根肿病具有较好抗性的白菜王后代C08384、C08385,病情指数分别为4.18和7.67.采用小孢子培养技术培养出DH系并对该体系进行优化.当离心转速1 200 r/min、热激温度32.5℃,处理1d时,最有利于胚状体的诱导;培养基中琼脂质量浓度为1.2％时,有...