稳定性同位素DNA-SIP示踪中性紫色土的氨氧化过程

研究表明酸性土壤中氨氧化作用主要是由氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)催化进行;而在中性和碱性土壤中则主要是由氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)主导.虽然AOA在中性土壤中具有很高的丰度,但其对硝化过程的贡献仍不清楚.因此本文选取p H为7. 2的中性紫色土为研究对象,通过稳定性同位素核酸探针技术结合克隆测序探究中性紫色土中活性氨氧化微生物群落组成.结果表明中性紫色土的净硝化速率为9. 68 mg·(kg·d)~(-1),AOA和AOB在中性紫色土中均有较高的丰度且共同推动硝化作用的进行.系统发育分析结果表明培养初期(0d)在数量上占优势的AOB为Nitrosospira Cluster 3a. 1,而Nitrosospira Cluster 3a. 2只占较小的一部分,经过56d的培养后Nitrosospira Cluster 3a. 2替代了Nitrosospira Cluster 3a. 1成为主导氨氧化的活性AOB.培养初期(0d)在数量上占优势的AOA是Nitrososphaera Subcluster 9,但经过培养后变为Nitrososphaera Subcluster 3. 2/3. 3.在培养期间AOA和AOB的群落结构均发生了改变.对~(13)C标记DNA的测序分析证明AOA和AOB在硝化过程中都起着重要作用,主导氨氧化的活性AOA和AOB主要分别隶属于Nitrososphaera Subcluster 3. 2/3. 3和Nitrosospira Cluster 3a. 2.本研究明确了AOA及AOB对中性紫色土氨氧化过程的推动作用并从微生物层面探究硝化作用的发生机制,为进一步研究紫色土中硝化作用提供理论基础.     

喷射沉积稀土镁合金材料工艺研究

研究了喷射沉积工艺对Mg-Al-Zn-Nd稀土镁合金性能的影响。分析了喷射沉积镁合金的组织结构和力学性能。结果表明喷射沉积工艺可显著改善镁合金的组织结构与力学性能。     

喀斯特石漠化山区苔藓多样性及水土保持研究

喀斯特石漠化已成为制约我国西南地区可持续发展的重要生态环境问题. 以云南芝云洞山区苔藓植物为研究对象,于2012年1月进行调查和样地设置,共采集样品75份,采用经典形态分类法进行鉴定,分析苔藓多样性及其对水土保持的贡献. 结果表明:苔藓植物有11科25属53种;苔藓植物种数为无石漠化区(34)＞轻度石漠化区(14)＞中度石漠化区(12)＞强度石漠化区(7),丰富度指数也为无石漠化区(2.8748)＞轻度石漠化区(0.1941)＞中度石漠化区(-1.1767)＞强度石漠化区(-1.8923). 石漠化区苔藓植物相似性指数相差较小,其中强度石漠化区与中度石漠化区的相似性指数为0.3750,强度石漠化区与轻度石漠化区为0.3077,中度石漠化区与轻度石漠化区为0.3846;而石漠化区与无石漠化区相似性指数相差较大,其中无石漠化区与强度和轻度石漠化区的相似性指数分别为0.0714和0.0952. 强度、中度和轻度石漠化区与无石漠化区均匀度指数分别为0.5900、0.5133、0.4899和0.6107. 6种优势苔藓植物(长叶纽藓、卷叶湿地藓、东亚小石藓、黑扭口藓、卵叶青藓和狭叶湿地藓)的生物量、成土量和饱和吸水量分别在0.962~9.546、1.294~40.181、8.890~82.571g/m2之间,表明可以将苔藓植物作为该类地区的先锋植物.      

农田-泥炭藓系统重金属富集特征与生态风险评价

为了解贵州省都匀市毛尖镇高寨水库附近土壤重金属污染现状和农田泥炭藓对重金属的富集能力和重金属的污染来源,选取了该区域附近的农田泥炭藓为研究对象,测定了泥炭藓及表层土壤中重金属含量;采用空间分析和多元统计分析方法对重金属进行污染评价及来源分析.结果表明,表层土壤和农田泥炭藓中的重金属含量排序分别为：V>Zn>Cr>Pb>Cu>Ni>As>Cd>Hg和Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>V>As>Cd>Hg.研究区域内的泥炭藓优势种为卵叶泥炭藓（Sphagnum ovatum Hamp.C.Muell）和泥炭藓原亚种（Sphagnum palustre L. ssp.palustre）,二者对土壤Cd、 Ni、 Cu和Zn均具有较强的富集能力,但卵叶泥炭藓（S.ovatum）对土壤重金属的富集能力总体高于后者.单项污染指数（C_f）和地累积指数(I_geo)均表明土壤Cd和Hg的含量水平最高,综合污染指数RI的平均值为87.75,处于轻微生态风险.土壤和泥炭藓的...     

长期不同施肥量对全程氨氧化细菌丰度的影响

全程氨氧化细菌(Comammox Nitrospira)的发现彻底改变了对传统硝化作用的认知,其在生物地球化学氮循环中可能具有很重要的作用,并为硝化作用研究提供了新的思路,故需要有更多的工作去评估Comammox Nitrospira在不同生态系统中的分布,本试验选取西南大学长期定位试验田的3种不同施肥量的水稻土,分别为对照组(blank control)、常规施肥量(NPK)、高量施肥(1.5NPKS)处理土壤,进行硝化势及硝化微生物尤其是全程氨氧化细菌的测定.结果表明:(1)3种施肥量处理土壤中均检测出较高数量级的Comammox,分支A(Clade A)丰度(以干土计,下同)分别为9.0×107、1.7×108、7.2×108copies·g~(-1),而分支B(Clade B)丰度分别为1.5×107、1.2×107、1.7×107copies·g~(-1).(2)3种施肥土壤中AOA丰度为1.5×107~1.2×108copies·g~(-1),AOB丰度分别为2.0×105~9.3×107copies·g~(-1),均低于Comammox丰度,而不施肥条件下Comammox丰度与AOA、AOB的比值最大,分别为7.2、524.4.(3)Comammox Clade A丰度与Comammox Clade B的比值随施肥量增加而增加,且比值依次为6.1、14.4、43.1.(4)NPK、1.5NPKS两种N肥施用量下全程氨氧化细菌分支A丰度分别为对照组的1.9、8.0倍,氨氧化古菌(AOA)分别是对照组的3.2、7.2倍,氨氧化细菌(AOB)均比对照组显著增加2个数量级;硝化势也随施肥量增加而增大;但不同施肥量对分支B丰度却无显著影响.本试验结果表明Comammox广泛分布于中性紫色水稻土中,在水稻土中丰度均比AOA、AOB高,因此Comammox很有可能在中性紫色水稻土的硝化作用中有一定贡献;水稻土中Comammox以Comammox Clade A为主.     

紫色土中微生物群落结构及功能特征对土壤pH的差异响应

为明确紫色土中pH对土壤微生物群落结构和功能的影响,选取3种发育于相同母质但pH不同的紫色旱地土为研究对象,通过宏基因组测序技术来研究不同pH紫色土中微生物群落的结构和功能特征的差异.结果表明,宏基因组测序总共发现89门、 222纲、 527目、 1 009科、 2 769属和14 354种.不管是从门还是属分类水平,3种不同pH紫色土的微生物群落结构都有显著差异.RDA结果佐证了3种不同pH紫色土中微生物群落结构差异显著,且测定的土壤性质对微生物群落结构都具有显著的影响,其中土壤pH对微生物群落结构的影响最大（R²=0.998 5,P=0.001）.然而,对微生物群落功能的研究发现,3种不同pH紫色土中微生物群落的功能代谢过程都主要涉及功能未知、全局和总览、氨基酸代谢、碳水化合物代谢和氨同化过程等.不管是COG/KEGG功能分类数据库还是氮循环功能数据库,3种不同pH紫色土中注释到同一功能途径的微生物相对丰度基本都没有显著差异,说明土壤微生物群落水平的总体功能是相对保守的,不容易受环境因子的影响.     

粉煤灰的活化性能研究

研究了粉煤灰的活化方法,确定了最适宜的活化剂HR和相应的活化条件。利用XPS．IR．TEM．TGA和DTA等方法研究了活化粉煤灰的表面成分、基团和形貌。考察了活化粉煤灰的疏水性和在有机介质中的分散性及亲和性。证明活化剂分子是以化学键牢固地结合在粉煤灰表面上而使其显著改性。     

pH对水稻土全程氨氧化细菌丰度和群落结构组成影响

土壤pH被认为是影响AOA和AOB生态位分化的重要因子,而最近发现的全程氨氧化细菌(Comammox Nitrospira)也在土壤中广泛分布,推测pH可能也是影响全程氨氧化细菌生态位分化的重要因子.选取酸性红壤和中性紫色土发育的水稻土,采用荧光定量PCR及克隆测序技术,分析了全程氨氧化细菌Comammox Nitrospira clade A和clade B的丰度和群落组成.结果表明,酸性水稻土的Comammox clade A amoA基因的丰度比中性水稻土高了2个数量级(P<0.05),酸性水稻土的Comammox clade B的丰度也显著高于中性水稻土(P<0.05);酸性水稻土中Comammox clade A amoA基因的丰度比clade B高60倍,而中性水稻土中Comammox clade A和clade B amoA基因的丰度比约为2,这些结果表明土壤pH是影响Comammox Nitrospira丰度的重要因子.克隆测序的结果发现中性水稻土中的Comammox均属于clade A,主要隶属于Nitrospira inopinata类群;而未能检测到属...     

藓类附生原生动物群落对汞铊矿重金属污染的监测

应用群落多样性特征指数和冗余分析法(RDA),对黔西南滥木厂汞铊矿的矿渣、废石、矿体和附近的石灰岩上的藓类附生原生动物与重金属污染的关系进行研究.经显微镜检,共发现藓类附生原生动物群落物种数为75种,原生动物丰度范围在2～504个.g-1.群落多样性指数结果表明,矿渣的重金属污染最严重.RDA分析结果表明,重金属污染对藓类附生原生动物群落结构变化有明显的影响,有些种类对重金属污染十分敏感或有一定的耐性.因此,藓类附生原生动物群落可用来监测矿区生态系统的重金属污染.     

喀斯特地区贵州铝厂周边植物对金属元素的监测能力

通过对喀斯特地区贵州铝厂周边农作物(白菜、玉米和豆角)、蕨类(贯众)和苔藓(双色真藓)中的Al、Fe、Pb和Ca等金属元素的质量比检测,并按生活区、农田区、工业区统计分析,结果表明:5种植物中Al和Fe的质量比均表现为工业区生活区农田区,Pb的质量比均表现为生活区农田区工业区,而植物基质土壤中Ca的质量比受岩溶环境的影响相对其他元素规律性不强。通过对比分析不同植物对Al、Fe、Pb、Ca的富集系数,结果表明:双色真藓、贯众对Al、Fe、Pb的富集能力相对较强,由于贯众数量稀少,无法提供科研实验所需用量,故双色真藓更适合作为该地区环境监测的指示植物。在这5种植物中,只有Fe与Pb之间均呈极显著正相关,二者之间存在协同效应。