植物促生菌应用研究进展

植物促生菌即PGPB不仅在农业生产中促进植物生长以及防治植物病害,还逐渐应用于环境保护方面。文章从以下几方面就PGPB的研究进展进行了综述,包括PGPB在农业和环境中的应用、PGPB内生菌、生物防治型PGPB、PGPB的基因工程改良、PGPB剂型等。最后展望了该领域的研究方向。     

植物促生菌在重金属生物修复中的作用机制及应用

重金属污染是导致生态和环境退化的主要因素之一.土壤重金属污染会降低土壤质量、农作物产量和品质,甚至威胁人类健康.因此,优化土壤重金属污染治理措施,对于农业高产优质可持续具有重要意义.诸多国内外学者在重金属污染植物修复方面开展了大量研究,但由于受土壤和气候环境条件的影响,其修复效率受到制约.微生物与植物的协同修复被认为是环境胁迫条件下提高重金属污染修复效率的一种有效手段.耐重金属的植物促生细菌（PGPB）不仅可以促进植物生长,提高对生物胁迫（如病原菌）和非生物胁迫（如干旱、高盐、极端温度和重金属等）的抗性,还可以改变土壤中重金属的生物利用度和毒性,从而提高植物对重金属的修复效率.系统地梳理了耐重金属的PGPB在促进植物生长,增强植物抗逆性和影响重金属生物利用度方面的作用机制,并进一步综述了近年来国内外关于PGPB在生态修复中的应用和研究进展.     

典型紫色土亲和性溶磷菌的筛选及促生效应研究

土壤性质是影响溶磷菌发挥其对土壤磷素转化与循环的重要因素,研究土著溶磷菌对土壤磷有效性的影响,可为该地区作物的提产保质、环境改善提供参考依据。该研究拟以不同性质紫色土为研究对象,采用稀释平板法筛选出具有紫色土亲和性的溶磷菌(PSB)菌株,研究溶磷菌菌液浓度对黄瓜幼苗的促生效果及土壤磷组分转化的影响。结果显示:16S rDNA基因测序鉴定P6菌株为解鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica),其溶磷能力与溶液pH呈显著负相关关系(p0.05),初步判定菌株通过产酸来释放土壤中的难溶性无机磷。盆栽实验结果表明黄瓜幼苗生物量从大到小分别是:磷肥高浓度P6菌液中浓度P6菌液低浓度P6菌液CK,高浓度菌液于酸性、石灰性和中性土壤中对黄瓜幼苗的促生效果达到了磷肥促生效果的87.92%、84.19%和84.49%,但其对Ca-P的转化率仅达到磷肥处理的66.7%、80.44%和58.18%。研究表明,添加不同浓度的溶磷菌菌液对黄瓜幼苗均有一定程度的促生效果,较直接施加磷肥而言,添加高浓度菌液对作物的促生效果差距较小,而更为突出地降低了土壤磷素的淋失风险。     

两种植物根际促生菌对博落回抗干旱及富集铀性能的增强作用研究

采用土壤盆栽试验,通过在博落回(Macleaya cordata)根际单独接种荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、单独接种绿针假单胞菌橙色亚种(Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca)及同时接种这两种菌,研究了这两种植物根际促生菌对博落回抗干旱及富集铀性能的增强作用.结果表明:在干旱胁迫下,单独接种荧光假单胞菌、单独接种绿针假单胞菌橙色亚种及同时接种这两种菌后,博落回的生物量分别增加了35.03%、21.01%和17.33%,相对含水量分别增加了26.90%、19.31%和29.48%,叶绿素总量分别增加了71.11%、48.47%、12.85%,脯氨酸含量分别降低了71.70%、64.91%和61.35%.在干旱和铀同时胁迫下,单独接种荧光假单胞菌、单独接种绿针假单胞菌橙色亚种及同时接种这两种菌后,博落回对铀的总富集量分别提高了109.52%、66.67%和42.86%.可见,两种植物根际促生菌对博落回抗干旱和富集铀性能的增强作用表现为:单独接种荧光假单胞菌单独接种绿针假单胞菌橙色亚种同时接种这两种菌.实验结果可为干旱地区铀污染土壤的植物修复提供参考.     

红树林土壤解磷菌的分离鉴定及解磷特性

从罗源湾红树林根际土壤中分离解磷菌,筛选出洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia, NR 113645.1）和短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus, NR 043242.1）,研究它们的解磷特性和动态解磷过程. HPLC结果表明, B. cepacia菌液上清中含葡萄糖酸、丙酮酸、乳酸、乙酸、丁二酸, 这些有机酸的产生导致磷酸盐溶解. B.pumilus菌液上清中仅检测到少量的葡萄糖酸, 因此该菌溶磷效果不佳. 在细菌动态溶磷过程中发现, 经B. cepacia菌处理的磷酸钙, 其X射线衍射（XRD）特征峰强度随时间的增长降低, 显微镜图像显示磷酸钙颗粒随时间增长变小, 甚至消失. 而经B.pumilus菌处理的结果表明, 在试验期间内磷酸钙峰强度和颗粒大小没有明显变化. 细菌产生有机酸是溶解磷酸盐的重要前提, 这是解决板结土壤中难溶性磷源转化为生物可利用磷源问题的关键.     

红树林湿地希瓦氏菌W3的分离及腐殖质还原特性研究

从红树林湿地沉积物中分离到1株具有腐殖质还原能力的菌株W3,通过细胞形态、生理生化以及16SrDNA的分子生物学亲缘关系分析方法,确定该菌为希瓦氏菌属,命名为Shewanella sp.W3.W3菌能够利用乳酸钠、甲酸钠和丙酮酸钠作为电子供体进行腐殖质还原,在48h内对1mmol/LAQDS的还原率分别为96%、40%和10%.另外,菌体的生长与AQDS还原表现出相同的趋势,菌体数在60h达到最大值,约为1.77×108CFU/mL,比初始接种值约增殖了100倍,而未添加乳酸钠实验组的基本没有观察到AQDS的还原和菌体的增长.该菌进行腐殖质还原的最适pH范围为7～9,最适的NaCl浓度范围为5～30g/L,而最适温度范围为30～35℃.实验结果表明,该菌的腐殖质还原过程是生物化学反应过程,且能够在还原腐殖质的同时偶联能量的产生,支持菌体的生长.推测具有腐殖质还原的希瓦氏菌在元素的生物地球化学循环和环境微生物治理中具有潜在的应用价值.     

红树林湿地植物中Pd的累积特征

铂族元素(PGEs)中的钯(Pd)作为汽车尾气催化转换器(VECs)的催化剂被广泛应用,Pd在世界各国环境中的含量水平迅速增长,并进入食物链,其潜在威胁日益增大。本文以海南省东寨港红树林湿地为研究区,采集红树植物和沉积物样品,利用微波消解、ICP-MS测定其中的Pd。研究表明,在水平维度上,红树植物叶Pd的含量沿河口到外海方向呈现出递减趋势,说明了Pd的陆源性输入;沿光滩到林内方向,呈现出林内光滩林缘的特点。在垂直维度上,红树植物叶Pd的含量呈底部向顶部递减。相对于茎,红树植物叶Pd的含量明显偏低,说明红树植物主要通过根部从沉积物中吸收Pd并累积。对于不同年龄阶段的红树植物,茎Pd的含量为成熟幼龄老龄,叶Pd的含量为老龄成熟幼龄。红树植物叶Pd的含量季节变化明显,干季高于湿季。相对于国内外植物,东寨港红树植物Pd的含量属较低水平。本研究有助于阐明红树林湿地植物Pd的累积特征,同时对于红树林湿地的环境保护具有重要的科学意义。     

遥感技术在红树林生态监测与研究中的应用进展

遥感技术是红树林生态监测中的关键技术。本文详细介绍了航空图像、陆地卫星、SPOT卫星和几种雷达卫星数据在红树林生态监测中的应用,叙述了经验分类法、波段组合法、植被指数法和基于数理统计理论的各种地学分析法在探测红树林的生态学指标包括面积、分布范围、类内区分和类外区分以及动态变化等的应用和精度对比情况．另外,阐述了全球定位系统、地理信息系统和遥感技术在红树林生态监测中的综合应用的优势以及红树林遥感技术的发展前景。     

红树林湿地污水消纳过程中厌氧氨氧化菌存在特征

厌氧氨氧化过程作为滨海生态系统氮去除的有效途径,对维持滨海生态系统氮元素收支平衡具有重要意义.本研究采用基于16S rRNA基因的荧光定量PCR(qPCR)技术,并结合环境因子,对红树林湿地中厌氧氨氧化菌基因丰度和相对丰度的存在特征进行考察.结果表明,在红树林湿地0～65 cm深度的沉积物中均检出厌氧氨氧化菌,随距排污口距离及深度的增加,本研究中厌氧氨氧化菌基因丰度和相对丰度未发现明显的分布规律.相关性分析表明,厌氧氨氧化菌基因丰度和相对丰度在红树林湿地沉积物中的空间分布与环境因子密切相关,厌氧氨氧化菌基因丰度与总氮(TN)、总有机碳(TOC)和总碳(TC)呈显著正相关,氨氮(NH~+_4-N)、亚硝氮(NO~-_2-N)、硝态氮(NO~-_3-N)和电导率(EC)是影响厌氧氨氧化菌基因丰度的重要因子;相对丰度与C∶P、N∶P比值呈显著正相关,C∶N比值、总碳(TC)和电导率(EC)是影响厌氧氨氧化菌基因相对丰度的重要因子.综上,针对厌氧氨氧化菌16S rRNA定量分析在一定程度上揭示了红树林湿地厌氧氨氧化菌基因丰度、相对丰度与环境因子的耦合关系.     

1株红树林外硫红螺菌的分离鉴定及其特性

目前,国内针对沙氏外硫红螺菌的研究鲜见报道。为了挖掘功能光合细菌新菌源,从茂名水东湾红树林潮间带泥样分离到1株能以硫化物作为电子供体营光合自养作用的紫色光合细菌HBL-1。根据菌株的形态、细胞色素光吸收特征及自动微生物鉴定系统检测的碳源利用结果,结合系统发育分析,鉴定该菌为沙氏外硫红螺菌(Ectothiorhodospira shaposhnikovii)。该菌培养条件粗放,尤其在偏碱性、含盐、光照微氧条件下生长最快;该菌能耐受较高浓度的Na_2S,在Na_2S初始浓度为227.6 mg/L时,培养6 d后,Na_2S转化率达到66.9%。结果表明该菌在水质净化方面显示较好的应用前景。     

深圳福田红树林保护区水鸟调查及种群变化研究

本研究对深圳福田红树林保护区的水鸟种类及个体数量进行调查,并且与往年的水鸟调查数据进行对比研究。调查结果显示:2015年度共记录水乌47种,隶属10目15科,共记录鸟类47842只次,其中反嘴鹬、琵嘴鸭、凤头潜鸭、小白鹭、黑尾塍鹬、青脚鹬以及红嘴鸥为优势物种。全年水鸟种类和数量的总体趋势皆为冬季鸟类较多,夏季鸟类较少。与2014年相比种类数减少14种,数量总体持平。调查结果为保护区鸟类统计提供了持续性依据,也为保护区的环境建设政策提供参考意见。     

我国红树林恢复技术研究概况

章概述了我国红树林主要树种造林、退化次生林改造、优良速生树种引进技术、造林树种优良种源选择等相关红树林恢复技术的研究。根据我国红树林恢复技术研究的现状，就今后有待加强的研究方面提出了建议，包括造林树种种源筛选，半红树植物造林技术，幼林抚育管理，恢复效果的评估等。     

深圳福田红树林系统藻类生态及系统净化功能研究

红树林系统被认为具有次级污水处理功能。藻类是污水中的主要有机体。红树林系统如何能有效地包陷将会流入沿岸水体中的污水中的组分,是本项研究的重点,试验在深圳福田红树林系统中进行。扁圆囊裸藻(Trach－elomomascurta)、裸藻(Euglenaspp．)、线性棒条藻(Rhabdodermalineara)是污水中典型的污染指示种类,藻类密度高达5×109个／L,生物量达11．54μg／L。污水排放进入红树林,并未对实验地(SiteA)藻类生物量产生显著影响;但对近海水体中藻类生物量的提高有一定促进作用;污水中的污染指示种类极少被冲出进入近岸水域。因此,红树林系统具有较大的潜力来包陷(Trap)污水中的有机体,处理污水具有有效性。      

3株红树林土壤来源菲降解菌的鉴定及其降解特性

根据液体发酵浑浊程度判断,共分离出能利用菲作为碳源生长的菌种共9株,其中3株具有较强生长活性和降解活力,通过菌体菌落形态学观察、生理生化及16S rRNA基因序列系统发育分析,确定菌株UMBR 0019、UMBR 0020和UMBR 0197分别为Micromonospora palomenae NEAU-CX1T(相似性为99.64%)、Rhodococcus ruber DSM 43338T(相似性为100%)和Novosphingobium mathurense SM117T(相似性为99.24%)。研究结果表明,在以菲为唯一碳源的海水培养基中, 30℃,180 r/min培养条件下,UMBR 0019,UMBR 0020和UMBR 0197对菲的降解效率分别为48.80%、75%和63.54%,而通过菌株协同作用后能显著提高菲的降解效率,达到99.07%。红树林蕴含丰富的多环芳烃降解微生物资源,能够为海洋环境污染生物修复提供重要途径。     

红树林生态开发现状与对策研究

以红树林生态开发方式多样的印度尼西亚、马来西亚、越南、肯尼亚、美国、澳大利亚和巴西,及中国的广东省、广西省、海南省、福建省、浙江省、台湾省、香港和澳门特别行政区为例,总结了国内外红树林生态开发现状和存在的问题,并提出了对策和建议.红树林现有的生态开发方式主要包括生态养殖、植物利用、生态旅游、自然教育和科学研究等方面,且存在地域差异.国内红树林生态开发存在保护与开发利用失衡、生态开发模式简单、生态开发经济效益低下、规划管理和相关政策滞后、区域合作不足的问题.提出对策：①协调发展,缓解保护与开发的矛盾;②因地制宜,推进多元化生态开发;③科学评估,提升生态开发经济效益;④完善相关政策和规划,推动区域合作与科学研究.     

重金属固定植物促生细菌的筛选及其阻控小麦富集重金属效应

由于工业和采矿业等人类的活动造成农田土壤Cd和Pb污染日益严重,并可通过食物链严重影响人类健康,必须采取有效措施阻控农作物对重金属的吸收.本研究依据细菌的重金属抗性和植物促生特性筛选功能菌株,并通过摇瓶吸附实验和小麦砂培实验验证其对小麦生长和阻控小麦吸收Cd和Pb的影响.结果显示,从狗尾草根际土壤中共分离到具有固定重金属和促生能力的菌株18株,其中巨大芽孢杆菌N3和液质沙雷氏菌H12效果最好,均能抵抗高质量浓度的Cd(650mg·L~(-1))和Pb(2 700 mg·L~(-1)),分泌吲哚乙酸(IAA)(56. 6 mg·L~(-1)和69. 1 mg·L~(-1))、铁载体和1-氨基环丙烷羧酸(ACC)脱氨酶.静置培养实验表明,菌株N3和H12显著提高溶液中NH4+的质量浓度和p H值,降低溶液中Cd(63. 1%～73. 8%)和Pb(69. 1%～81. 8%)的质量浓度.砂培条件下,与不接菌相比,菌株N3和H12不仅能够显著增加小麦根(47. 2%～97. 4%)和地上部(65. 3%～153%)的干重,还能够显著降低小麦根和地上部中Cd(49. 2%～68. 3%)和Pb(27. 4%～84. 5%)的含量.本研究结果为Cd、Pb污染农田的修复和农作物的安全生产提供菌种资源和理论依据.     

絮凝剂产生菌的筛选及应用

本研究从活性污泥中筛选出两株絮凝剂产生菌Galactomycessp(M-2)和白地霉属Geotrichum candidum(J-5),所产絮凝剂对高岭土的絮凝活性均高达90%以上。絮凝实验表明:絮凝剂对高岭土悬浊液的最佳投加量为3 mL/L,在酸性与碱性条件下,絮凝活性均很好。高岭土悬浊液的浓度对絮凝效果有一定的影响,浓度为4~6 g/L时絮凝效果较稳定。对蓝黑墨水等溶液有较好的脱色效果。     

红树林湿地环境污染地球化学的研究评述

概要地回顾了近年来国内外红树林湿地环境污染方面的研究成果,介绍了红树林湿地沉积物中各种污染研究的主要内容、研究方法以及以后的研究方向.通过综合当前国内外本领域的研究进展资料,认为对红树林湿地环境污染地球化学的研究应加强复合污染的研究,并重视人类活动对红树林湿地污染历史中所扮演的角色.在污染物研究方面更应重视各种污染物尤其是重金属的生物有效性、迁移转化机理等的研究.在研究手段上,应注重运用同位素示踪和定年技术来研究污染物的来源和污染历史,应用高分辨率沉积物岩芯研究环境的变迁.研究还认为,应加强多学科的综合研究,以便为探讨红树林湿地的可持续发展以及污染红树林的生态修复提供依据.     

植物在环境监测及治理中的应用

植物环境中的各种污染物有着不同的抗污染，净化作用，以本地区的乡土植物进行筛选，进行示范，即引以达到的绿化效果又能起到污染物净化作用。     

NCF生物团粒促生增活工艺研究

通过试验，揭示了生物团粒的结构性质，据此设计了应用生物团粒处理炼油厂废水的促生增活工艺。结果表明，该工艺具有促使生物繁殖，改善活性污泥性能的特点，可明显提高废水处理效果。