白蚁肠道微生物降解木质素研究进展

降解木质素是制造纤维乙醇的最大障碍,而白蚁是自然界中最重要的食木昆虫,研究白蚁降解木质素的机制意义重大。系统概述白蚁的内部结构及其肠道微生物在木质素降解中所起的作用。     

舍饲生长期牦牛NH3排放及其对CH4与CO2

为舍饲育肥牦牛高效生态生产、减少有害气体和温室气体排放提供参考,采用大型呼吸测热环控舱(Chamber)模拟舍饲状态,对4头生长期育肥牦牛排放的主要温室气体甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)及有害气体氨气(NH3)进行动态监测.结果表明:牦牛在采食1.5~3 h后CH4排放量达最大值,维持一段时间后,排放量逐渐下降;CO2排放相对平稳;NH3排放无明显规律.CH4、CO2和NH3日平均排放量分别为22.42 g/头、1 023.10 g/头和5.84 g/头,舍内NH3浓度为157.29 mg/m3,超出牦牛耐受氨气浓度.NH3排放不影响CH4和CO2排放规律,但是影响气体总排放量.     

笼养肉鸡不同季节CH4和CO2排放研究

为研究规模化肉鸡场温室气体排放系数,给我国畜牧业温室气体清单编制和选择减排技术提供依据,选择山东某商业化肉鸡养殖场,对肉鸡生产过程中CO2和CH4的排放情况进行了研究。利用多功能气体分析仪对肉鸡舍CH4和CO2的浓度进行测定,肉鸡舍通风量测定则采用风机风量现场测定系统,根据不同季节连续5d测试结果计算提出肉鸡的CH4和CO2排放因子。结果表明:肉鸡在36～42d龄间的CH4和CO2的排放因子分别为(0.276±0.19)g·d-1·bird-1(58.9±37.2g·d-1·AU-1),154.4±45.7g·d-1·bird-1(33.5±8.0kg·d-1·AU-1),不同季节CH4排放因子存在显著差异,夏季最高为0.552g·d-1·bird-1,冬季最低为0.111g·d-1·bird-1,春季和秋季分别为0.187g·d-1·bird-1和0.254g·d-1·bird-1;CO2排放因子夏秋季节差异不显著,分别为186.8g·d-1·bird-1和179.8g·d-1·bird-1,但显著高于春季(163.4g·d-1·bird-1)和冬季(87.4g·d-1·bird-1);分析表明,鸡舍通风量...     

白蚁肠道内的共生微生物区系

白蚁是少数几种以木质纤维素类物质为食的动物之一,在自然界木质纤维素循环中担当重要角色,并可为木质纤维素转化为生物燃料提供生化催化剂。白蚁的后肠内包含有密集的和种类丰富的微生物,这些微生物可降解纤维素和半纤维素、发酵成短链的脂肪酸、脂肪酸被白蚁吸收,它们主要有原生动物(低等白蚁)、细菌、真菌等。综述了白蚁肠道内共生微生物与宿主的共生关系及其微生物的应用前景。     

白蚁肠道微生物基因组被破译

来自日本理化研究所的研究人员完全破译了白蚁肠道内一种共生细菌的基因组,这将有助于研究白蚁高效分解木材的机制,为生物燃料的开发提供新线索。 虽然白蚁是破坏木结构建筑的害虫,但近来开发源自木材的生物燃料研究兴起,白蚁分解木材的能力也因此受到关注。     

三江平原湿地土壤CO2和CH4排放的初步研究

在三江平原选择 3种不同类型的湿地永久积水的漂筏苔草沼泽、季节性积水的小叶章草甸和无积水的恢复湿地.从 2002年 7月到 10月对漂筏苔草沼泽进行了土壤碳排放的观测, 2002年 8月中旬至 10月对小叶章草甸和恢复湿地进行了土壤碳排放的观测.观测结果表明,不同湿地类型下土壤 CO2和 CH4排放具有明显的差异,同段时期内 (2002年 8月中旬到 10月底 )土壤 CH4排放通量为小叶章草甸 (14.3 mg· m-2· h-1)>漂筏苔草沼泽 (7.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (-0.015 mg· m-2· h-1), CO2排放速率表现为小叶章草甸 (384.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (345.6 mg· m-2 · h-1)>漂筏苔草沼泽 (117.6 mg· m-2· h-1).温度是导致漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4的排放季节变化的主要驱动因子,也是恢复湿地土壤 CO2排放季节变化的主要驱动因子,但对其 CH4氧化吸收影响不明显.地表积水深度与漂筏苔草沼泽以及小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放均呈负相关,温度和积水深度的综合作用决定了漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放的季节变化特征.     

稻田甲烷（CH4）排放研究

稻田甲烷（ＣＨ_４）排放研究甲烷（ＣＨ４）是仅次于ＣＯ２的重要温室气体。最近２００年来，大气中ＣＨ４浓度提高了１倍多，由０．７ｐｐｍ增加到１．７ｐｐｍ（按体积计，以下同）。从绝对量上考虑，ＣＨ４浓度还大大低于ＣＯ２（约为３６０ｐｐｍ），但是一个ＣＨ４?..     

稻田CO2、CH4和N2O排放通量测定方法研究

介绍了经过改装并配有火焰离子检测器（FID）和电子捕获检测器（ECD），能同步分析稻田CO2、CH4和N2O排放通量的气相色谱仪Aglient4890D的基本原理、主要配置及性能。该仪器与GC-14A气相色谱仪的分析结果十分接近。对2001年南京市江宁区稻田CO2、CH4和N2O的季节排放通量的实测结果表明，该仪器具有简便易行，准确可靠等优点，能够满足农田生态系统几种温室气体同步分析的要求。     

水稻CH4和N2O的排放及其与植株特性的相关性

为比较不同水稻品种间甲烷和氧化亚氮排放的差异,采用圆柱体静止箱取样、气相色谱分析,测定了不同早、晚稻品种在不同生育期甲烷和氧化亚氮的排放通量,考察其与水稻植株特性的相关性.结果表明,早稻甲烷、氧化亚氮排放通量分别在抽穗期、孕穗期出现峰值;晚稻甲烷、氧化亚氮排放通最分别在拔节期、乳熟期出现峰值.不同水稻品种间甲烷和氧化亚...     

岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO₂和CH₄的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO₂和CH₄排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO₂和CH₄排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势（GHGs,含N₂O）降低了29.6%。相关性结果显示,CO₂排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH₄排放通量与6种土壤酶活性显著负相关（P<0.05）。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO₂和CH₄的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

种植方式对水稻CH4排放的影响

应用静止箱取样技术观测了直播与移栽稻甲烷排放量,同时测定了根系生长活力,比较了两者的差异.结果表明,直播稻与移栽稻呈现相同的甲烷排放日变化与季节变化模式;基于本田生长期甲烷排放量比较,直播稻甲烷排放通量低于移栽稻,但甲烷排放总量高于移栽稻,两者差异显著(P<0.05).甲烷排放量与根系活力相关性分析表明,甲烷排放与根系活力、根系吸收能力呈显著正相关关系(P<0.05);根系活力对移栽稻全生育期甲烷排放影响较大,相关性达0.05水平,但直播稻并不显著;直播稻全生育期的甲烷排放通量与根系吸收能力呈显著正相关(P<0.05),而移栽稻在生长中后期受根系吸收能力的影响较大.因此水稻根系活力是影响甲烷排放的重要因素;加强田间水分管理,减少直播稻甲烷排放十分必要.     

白蚁肠道纤维素酶菌株筛选及生长条件研究

从采集到的湖南省林业科学院的白蚁活体标本肠道内,分离并筛选高产纤维素酶细菌菌株,对其进行生长条件的优化。降解能力强的B3菌株的生长条件为:温度为40℃,pH值为6.0,接种量为3.5%,装液量为50 mL。     

小兴安岭不同沼泽CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究

利用静态箱-气相色谱法连续两个生长季(2007—2008年)对小兴安岭典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦(Betula ovalifolia)-修氏苔草灌木沼泽CO_2、CH_4和N_2O的排放通量进行野外原位观测。结果表明,除2008年灌木沼泽为N_2O的弱汇外,其他均为温室气体的排放源。除苔草沼泽生长季初期,CH_4与N_2O具显著负相关外,CO_2与CH_4、CO_2与N_2O及CH_4与N_2O均呈正相关,但显著性水平视不同湿地类型以及不同季节而定。     

自由大气CO2浓度升高对稻田CH4排放的影响研究

采用FACE田间试验,对高CO2:浓度影响稻田CH4排放规律进行了观测分析,并利用δ13C技术初步分析了土壤CH4的排放来源.结果显示,植株和±壤的CH4排放速率在高CO2浓度处理大于对照18%以上,其增加幅度为土壤大于植物,CH4排放速率可能受田间水分条件影响较大.与对照比较,高CO2浓度条件下植物和土壤部分CH4累积排放总量增加,且变化幅度随生长期而降低,前期(54 d)常规氮处理(NN)高于低氮处理(LN),后期LN高于NN;但是行间裸土CH4累积排放总量在前期(54d)增加和之后降低的幅度均为NN高于LN.土壤排放CH4δ13C值从移栽到第102 d,高CO2浓度处理LN和NN水平下土壤对照(CK)仅分别升高9.0%和8.3%,种水稻则降低8.8%和8.1%;但是在对照CO2浓度条件下土壤对照降低17.2%和112.5%(P=0.047),种水稻降低40.3%和105.9%(P=0.023),表明高CO2浓度下有更多C4来源的碳释放,对照CO2浓度条件下有更多C3来源的碳释放.水稻不同生长期与土壤对照比较,种水稻土壤排放CH4δ13C值降低的幅度总和在高CO2浓度条件LN和NN水平下分别为114.8%和72.7%,对照CO2浓度条件下分别为41.9%和72.8%,表明在种有植物的情况下更多当季的碳分解释放,LN水平下高CO2浓度促进来源于当季碳的CH4排放.NN水平下没有发现CO2浓度的影响,可能与作物生物量和它的间接产物(根系分泌物)的影响有关.     

大兴安岭兴安落叶松林土壤CO2、CH4的昼夜变化特征

以大兴安岭主要建群树种兴安落叶松林为研究对象,利用LGR全自动多通道长期土壤通量测量系统(动态气室法)于2019年3月—2020年3月四季中各选取晴朗的两天对兴安落叶松林土壤二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)进行连续原位观测.结果表明:兴安落叶松林土壤CO2、CH4在四季具有相同的昼夜变化特征.土壤CO2昼夜变化呈现白天高夜间低的单峰型变化特征,土壤CH4昼夜变化呈现白天低夜间高的变化特征,同时,10 cm深度土壤温度为土壤CO2昼夜变化的主导因素,10 cm深度土壤温度、水汽摩尔分数均不是影响土壤CH4昼夜变化的主导因素.在2019年3月—2020年3月期间,土壤CO2表现为释放源,土壤CH4表现为吸收汇.     

水分管理对水稻生长期CH4和N2O排放季节变化的影响

通过温室盆栽试验研究了持续淹水和间隙灌溉两种典型水分管理模式对水稻生长期CH4和N2O排放季节变化的影响.结果表明,间隙灌溉条件下N2O排放集中在施分蘖肥后的烤田期及随后复水期,烤田结束复水后持续9 d的N2O排放量占季节排放量的34.30%;持续淹水处理,在土壤追肥后且土温较高时同样观测到N2O的排放.间隙灌溉条件下,CH4排放峰值出现在烤田开始后的第3 d并在烤田结束前降为零,烤田结束复水后无CH4排放,水稻生长期CH4排放与土壤Eh呈显著负相关(r=-0.667**,P<0.01):持续淹水条件下水稻移栽后31 d至收获期间土壤Eh持续较低,CH4排放与土温呈显著正相关(r=0.682**,P<0.01).采样频率明显影响水稻生长期CH4和N2O排放量的估算,特别在水分变化剧烈的烤田期及复水期影响更大.     

水稻植株与CH4排放的相关因子及模糊聚类分析

通过对不同水稻品种甲烷排放量与水稻通气组织相关性分析,确定聚类指标,运用离差平方和聚类分析方法对水稻品种进行聚类,初步探讨了水稻植物学特性与甲烷排放的相关性.结果表明,早、晚稻不同水稻品种甲烷排放量与植株显著相关的指标是不同的.早稻品种植株第2节间茎秆维管束总面积、第2节间茎秆壁厚、第2节间叶鞘横切面积/节间横切面积、第2节间叶鞘气腔面积/叶鞘与茎秆横切面积之和4个指标与甲烷排放量呈显著相关关系.晚稻品种植株株高与茎秆长度、第3节间茎壁横切面积/节间横切面积、第3节间茎壁髓腔面积/节间横切面积、第3节间叶鞘横切面积/节间横切面积、第3节间叶鞘维管束面积/节间横切面积、第3节间叶鞘气腔面积/茎壁横切面积、第3节间茎秆维管束面积/茎秆横切面积8个数量指标与甲烷排放量都呈显著相关性.分别以上述相关因子为聚类指标,对早、晚稻品种进行聚类分析,都可分为甲烷排放量高、中、低3类,与实测结果吻合度分别为87.5%和90%.因此,所选指标作为水稻品种甲烷排放量等级聚类指标是可行的,为水稻品种甲烷排放量定性分析提供了实践及理论依据.本研究将为水稻品种甲烷排放量等级区分提供依据,为高产杂交稻、超级稻的育成与推广提供环境学支撑.     

重庆市白蚁防治现状与对策研究

白蚁是一种破坏性很强的昆虫,其危害十分严重。从重庆市白蚁用药情况、危害现状、防治技术及环境管理等方面进行了分析,提出了白蚁防治对策。