磷差异性调控水稻根际nirK/nirS型反硝化菌组成与丰度

磷作为一种重要的生命元素,对反硝化微生物的活性和功能有重要影响.反硝化功能基因nir K和nir S是编码亚硝酸还原酶的两种同工酶基因,但是,磷对具有同种功能的nir K和nir S型反硝化菌的调控是否存在差异尚不十分清楚.本文采集严重缺磷红壤性水稻土设置水稻盆栽试验,通过外源添加磷肥设置对照(CK,P:0 mg·kg-1),低磷(P1,P:15 mg·kg-1),高磷(P2,P:30 mg·kg-1)这3个磷添加水平,研究不同磷水平对水稻亚硝酸还原酶基因的组成与丰度的调控作用.结果表明,在长期缺磷土壤上施用磷肥对含亚硝酸还原酶基因nir K和nir S的细菌种群的调控作用有明显差异.不管是根际还是非根际土,含nir S的微生物种群均对施磷水平表现敏感,尤其是高磷(P2)水平,施磷可导致nir S丰度提高2～3倍,同时显著改变nir S型反硝化微生物的组成结构.相比之下,施磷后含nir K基因的微生物组成结构和丰度变异较小.与非根际土壤相比,高磷水平条件下根际土中nir S的基因拷贝数和群落结构均发生了显著变化,缺磷和低磷条件下水稻生长只引起根际土nir S种群组成结构发生显著变化,但其丰度与非根际无显著差异.但不同磷水平条件下nir K的基因丰度和组成结构在根际和非根际土之间几乎无显著变化.综上所述,在严重缺磷水稻土中加施磷肥会显著提高水稻根际和非根际土中nir K和nir S型反硝化菌数量,并改变其种群组成结构,且nir S比nir K型种群响应更敏感.不同磷水平条件下的水稻根系生长均显著改变了根际土壤中nir K和nir S种群组成结构,但除了在高磷水平条件下显著增加了nir S丰度外,对nir K和nir S丰度均影响较小.研究结果可为进一步深入探究施肥对土壤反硝化过程的影响提供理论依据.     

黄淮海湿地系统典型挺水植物对水华藻类的化感效应

利用植物的化感作用可抑制有害藻类生长,控制水华发生,改善水质.文章在考察黄淮海湿地系统的基础上,选取典型挺水植物菖蒲(Acorus calamus)和香蒲(Typha latifolia),用0.1×Hoagland完全培养液进行种植,利用其种植水培养湿地典型水华藻类--铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz)和鱼腥藻(Anabeana Bory),研究菖蒲和香蒲的种植水对铜绿微囊藻和鱼腥藻生长的影响,评价挺水植物对水华藻类的化感效应.结果显示:菖蒲种植水对铜绿微囊藻的抑制作用较强;而香蒲种植水对鱼腥藻的抑制作用较强,但是对铜绿微囊藻的生长却有促进作用.结果表明两种挺水植物的种植水都含有影响水华藻类生长的化感物质.进一步的研究表明,两种植物种植水对以上两种藻类生长的影响具有显著的体积比浓度效应.因此,保护和恢复湿地挺水植物群落对改善水环境具有重要作用,但利用挺水植物化感效应进行水体环境净化时,应按水体中有害藻类的类型合理选择植物种类.     

共基质对白腐菌降解喹啉的影响

选用吲哚、苯酚和氨氮作为喹啉降解的共基质.通过白腐菌BP对共基质的降解,研究了白腐菌BP对不同共基质降解体系中喹啉的降解过程及其反应动力学,同时研究了共基质物质对白腐菌BP漆酶活力、生物量增长速率和降解体系pH的影响.结果显示,白腐菌BP对不同共基质降解体系中的喹啉均具有较高的降解率,共基质物质苯酚、吲哚和氨氮对喹啉的降解有一定的抑制作用;共基质降解体系使白腐菌BP漆酶系统启动更加迅速,漆酶活力峰值提前出现;共基质降解体系能促进白腐菌BP的生长,缩短白腐菌BP的生长周期;秸秆滤出液培养基中,pH为6.00～8.00时,白腐菌BP对喹啉均具有较强的降解能力.     

聚-γ-谷氨酸在环境中降解特性的初步研究

通过液相色谱分析聚-γ-谷氨酸(γ-PGA)在环境水样和土样中的降解率,以及降解产物谷氨酸的生成量,研究γ-PGA在环境中的降解特性。研究表明:γ-PGA在环境水样中的降解较慢,10d后,0.5%γ-PGA在鱼塘水样中仅降解了1.6%,谷氨酸的含量也仅为120mg/kg。γ-PGA在环境土样中降解明显,γ-PGA在土壤中放置20d,仅保存了7.6%,而谷氨酸含量达到了3.2mg/g土样。γ-PGA在灭菌土壤中降解的半衰期是未灭菌土壤的3.7倍,这说明γ-PGA在环境土样中的降解主要是微生物的作用。从土壤中分离的γ-PGA生产菌株B. subtilis CCTCC202048能降解γ-PGA,通过PCR扩增从该菌株中得到了γ-PGA降解酶基因。该研究将为γ-PGA在环境中的使用奠定理论基础。     

木质纤维素水提物促进白腐菌降解孔雀绿研究

对经白腐菌处理的木质纤维素水提物能否促进白腐菌对孔雀绿的降解及其反应机制进行了研究,并探讨了不同木质纤维素组分对白腐菌降解孔雀绿的影响.结果表明,经白腐菌处理不同时间的木质纤维素水提物均能促进白腐菌对孔雀绿的降解,该类物质的加入能缩短白腐菌生长周期及漆酶分泌周期;限氮培养基更有利于白腐菌对孔雀绿的脱色,半纤维素的加入对白腐菌降解孔雀绿的促进作用最为明显.     

开放体系下稻草-白腐菌对染料的吸附脱色与降解

在开放体系下,研究了稻草-白腐菌对孔雀绿和结晶紫的吸附脱色与降解.结果表明,稻草能有效地对孔雀绿和结晶紫进行吸附脱色,其中稻草用量、粒径和pH对稻草吸附染料有一定的影响,在合适条件下稻草对孔雀绿和结晶紫的最大吸附量分别可达到31.89、52.98mg/g;在吸附孔雀绿和结晶紫的稻草中接入白腐菌,发现开放体系下白腐菌能对两种染料进行降解,6d后,孔雀绿和结晶紫的脱色率分别达到93.67%和80.OO%;再生后的稻草基质对孔雀绿和结晶紫也有较好的吸附,最大再生率分别达到74.45%和43.34%.降解过程中白腐菌分泌酶的酶活力与染料及稻草基质降解没有直接的联系.     

不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较

为了掌握岩溶生态环境下典型植物的水分生理生态特征,采用英国产TPS-1便携式光合作用测定系统,研究比较了桂林毛村不同地质背景(石灰岩、白云岩和砂页岩)下黄荆 (Vitex negundo Linn.) 的蒸腾光合和水分利用效率特征,并通过偏相关分析和主成分分析,探讨了影响黄荆水分利用效率的主要因素.结果表明,①砂页岩区黄荆的日平均蒸腾速率明显高于石灰岩区和白云岩区,但日平均光合速率却明显低于石灰岩区,与白云岩区差别不显著.关于水分利用效率(WUE),则是石灰岩区远高于砂页岩区,白云岩区则略高于砂页岩区,说明生长在岩溶区(石灰岩区和白云岩区)的典型植物黄荆在长期的演化中形成了适应岩溶干旱的水分生态特征.②影响黄荆水分利用效率的主要因子是大气温度、大气相对湿度、气孔导度和CO2浓度,但影响程度因地质背景的不同而有较大差异.     

生活垃圾厌氧堆肥产甲烷特性研究

为了更好地利用厌氧处理产生的气体,在介绍模拟厌氧堆肥试验的基础上,对厌氧堆肥产甲烷的基本特性进行了研究。结果表明,在厌氧堆肥开始阶段20d左右,甲烷只有7．8％（质量分数,下同）左右,远远低于32．8％的二氧化碳;而随着反应的进行,二氧化碳呈下降趋势,甲烷先升高后降低,直到反应进行到第70天左右时,甲烷才逐渐高于二氧化碳,片于第90天左右时达到最高值42．0％;此后二氧化碳及甲烷都逐渐降低,但甲烷始终高于二氧化碳。