乐果对土壤微生物种群的影响

农药对土壤微生物的影响已成为评价农药对土壤生态安全的一个重要指标。采用室内培养法研究了乐果在3种不同质量分数下对土壤微生物种群数量以及土壤中占优势的细菌、真菌和放线菌生长速率的影响。结果表明,以真菌种群受抑制最大,放线菌次之,细菌最小。在供试质量分数下,该杀虫剂对土壤细菌种群数量的影响较复杂,没有明显规律;对土壤真菌和放线菌种群数量的影响均表现为明显的抑制作用,且随药剂质量分数的提高和加药时间的延长抑制趋势越明显。因此,可以选择真菌和放线菌作为土壤受乐果污染的敏感指示菌。结果同时表明,50～500mg·kg-1的乐果不影响细菌的生长速率,而5000mg·kg-1的乐果在加药后2～5d明显抑制其生长速率,加药后6～7d,又恢复到正常水平;3种不同质量分数的乐果在加药后2～7d对真菌和放线菌的生长速率均表现明显的抑制作用,且随药剂质量分数的提高而逐渐增强,但随加药时间的延长又逐渐恢复。     

黄土高原土壤细菌和真菌群落结构及其多样性对菌糠有机肥响应机制研究

为了明确黄土高原农田土壤细菌群落和真菌群落对菌糠有机肥的响应机制,基于高通量测序技术,分析了施用菌糠有机肥和施用化肥(对照)后土壤细菌和真菌群落物种组成、多样性指数、群落结构差异及其主要分异作用的微生物.结果表明,土壤细菌和真菌群落对外源养分的响应机制不同.添加菌糠有机肥改变了土壤细菌菌群的结构,厚壁菌门、奇古菌门相对...     

抗虫-耐除草剂转基因玉米种植对根际土壤细菌和真菌群落的影响

全生育期种植抗虫基因cry1Ab/cry2Aj和耐除草剂基因G10evo-spsps的转基因玉米及其亲本非转基因玉米,采用定量聚合酶链式反应(PCR)和高通量测序技术,测定玉米拔节期和成熟期根际土壤细菌和真菌群落数量、组成及多样性,研究种植抗虫耐除草剂转基因玉米对根际土壤微生物的影响。结果表明,种植转基因玉米未显著影响根际土壤理化性质、土壤荧光素二乙酸酯水解酶活性、微生物群落丰度及多样性;在门水平上,种植转基因玉米仅显著提高2个生长时期根际土壤细菌放线菌门(Actinobacteria)相对丰度;在属水平上,种植转基因玉米均显著降低2个生长时期根际土壤细菌Candidatus_Nitrososphaera相对丰度;种植转基因玉米未影响真菌门水平相对丰度,但影响根际土壤真菌Fusarium、Staphylotrichum和Lophiostoma属相对丰度。另外,生长时期显著影响根际土壤可溶性有机碳和全氮含量,也显著影响根际土壤细菌群落组成和多样性,但未显著影响根际土壤真菌群落组成和多样性。该研究旨在为转基因作物产业化的自然生态风险管理和控制提供基础数据和理论支撑。     

高寒草原菌根围细菌数量对丛枝菌根真菌物种多样性的影响

基于丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizas fungi,AMF)孢子形态学鉴定,研究了藏北高寒草原主要建群植物菌根围细菌数量对AMF物种多样性的影响.结果表明:1)细菌数量1.02×106～2.96×106、3.01×106～6.06×106个/g范围内,Glomus、Acaulospora均为优势属,Scutellospora则均为最常见属;AMF孢子密度、分离频度、相对多度、重要值和种的丰度(SN、SR)均呈Glomus>Acaulospora>Scutellospora属的趋势.2)细菌数量较低时(<3.0×106个/g),AMF各属孢子密度、种的丰度(SR)相对较高,Shannon-Weiner指数、物种均匀度指数亦较高,分别达1.774和0.127.3)不同细菌数量条件下,孢子密度随细菌数量的增加而均呈微弱下降,菌根侵染率、侵染强度、丛枝丰度则均呈不同程度的提高.细菌数量>3.0×106个/g时,菌根侵染率、侵染强度和丛枝丰度随细菌数量增加而提高的趋势尤为明显.4)不同细菌数量条件下,AMF种的构成呈共有种、共有优势种较多(Glomus属均占绝对比重),特有种、稀有种较少,以及不同优势种孢子密度、相对多度和重要值差异均较悬殊的分布特征.图6表3参25     

邻苯二甲酸二甲酯对典型细菌生长和氧化应激酶系的影响

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)是一种在环境中广泛存在的有毒有机化合物,已被中国列为优先控制污染物之一。为研究邻苯二甲酸二甲酯(DMP)对典型细菌的影响,将Bacillus subtilis B19(G+)和Escherichia coli K12(G-)暴露于含不同浓度DMP(0,5,10,20,40和80 mg·L-1)的培养基中,监测它们的生长状态以及氧化应激酶系的变化。结果表明:DMP能抑制细菌生长,且其抑制作用随DMP的浓度增大而增强。在相同的实验条件下,DMP对Escherichia coli K12的抑制作用比Bacillus subtilis B19更为显著,且会使菌体的长度增加。随着DMP浓度的逐渐增高,菌体内的SOD、CAT和GST的活性也随之上升。这一现象表明菌体内的ROS浓度有所升高。通过观察DMP的作用浓度及对时间的效应过程,发现菌体内的酶活性呈现低浓度促进,高浓度抑制的趋势,并伴随出现氧化应激反应,该研究结果为进一步研究DMP对微生物的影响提供了重要基础。     

紫外辐射对灯盏花附生、内生细菌数量的影响及机理

采用大田研究方法,模拟5.0kJ·m~(-2)紫外辐射(UV-B,280～315nm)增强对灯盏花Erigeronbreviscapus附生、内生细菌数量、优势种群以及类黄酮、游离氨基酸、可溶性蛋白、淀粉和可溶性糖含量的影响.UV-B辐射极显著减少灯盏花苗期叶和花期根与叶附生细菌数量(p<0.01),显著减少灯盏花果熟期根与叶附生细菌数量(p<0.05).极显著减少灯盏花苗期根与叶和花期叶与茎及果熟期茎内生细菌的数量,果熟期根内生细菌数量显著增加.灯盏花附生细菌优势种群为芽孢杆菌Bacillus和欧文氏菌Erwinia,内生细菌优势种群为芽孢杆菌;UV-B辐射可导致灯盏花附生和内生细菌优势种群数目减少.UV-B辐射还会使灯盏花生理指标发生变化,直接导致灯盏花附生细菌数量的减少,可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量与附生细菌数量呈显著正相关(p<0.05).UV-B辐射增加灯盏花各部位类黄酮含量,间接影响灯盏花内生细菌数量,根类黄酮含量与内生细菌数量呈极显著正相关(p<0.01).     

骨炭、过磷酸钙对稀土矿区停耕稻田土壤细菌群落的影响

磷是农作物生长和高产必不可少的元素,细菌是揭示土壤生态环境演变的重要指示剂。运用盆栽实验探讨骨炭、过磷酸钙对稀土矿区土壤细菌群落的影响。研究表明,含磷材料对稀土矿区停耕土壤细菌群落的影响与P含量、pH、稀土元素离子浓度,时间、温度等因素相关。过磷酸钙添加40 d后、骨炭添加80 d后,稀土矿区停耕稻田土壤细菌群落Chao、Ace指数均有升高,土壤细菌群落多样性增大;pH是影响细菌群落结构和功能的关键因子,酸杆菌门(Acidobacteria)与pH显著负相关,疣微菌门(Verrucomicrobia)与pH显著正相关;骨炭、过磷酸钙中的P促进变形菌门(Proteobacteria)的生长,无论是40 d,还是80 d时,骨炭处理与过磷酸钙处理的土壤变形菌门(Proteobacteria)所占比例均大于对照处理;骨炭、过磷酸钙中的磷酸根离子与土壤中的稀土元素反应形成磷酸稀土沉淀,减少了溶液中的稀土元素浓度,导致骨炭、过磷酸钙处理的土壤柯氏假丝酵母菌(Candidatus＿koribacter)丰度低于对照处理;土壤细菌群落结构受时间、温度等因素的影响,骨炭、过磷酸钙、对照处理40～80 d时,随着时间、温度的变化,疣微菌门(Verrucomicrobia)丰度发生了显著变化。研究表明,骨炭、过磷酸钙对稀土矿区停耕稻田均有一定的修复效果。     

铜胁迫对农田土壤酶活性、细菌和古菌数量的影响

为了研究铜矿周边农田土壤中不同Cu含量对土壤酶活性、细菌和古菌基因拷贝数的影响,在铜矿周边农田土壤中采集了8个不同Cu含量的土壤,测定土壤的酶活性、细菌和古菌基因拷贝数,结果表明,土壤总Cu含量为28.30~1 019.27mg·kg~(-1),酸可提取态Cu含量为335~415.11 mg·kg~(-1),细菌16S rRNA基因拷贝数在每克干土3.10×10~(10)~1.84×10~(11)个之间,古茵16S rRNA基因拷贝数在每克干土737×10~8~6.82×10~9个之间。土壤总Cu和酸可提取态Cu含量对土壤脲酶活性影响较大,但对土壤脱氢酶和转化酶活性影响不显著。土壤细菌基因拷贝数均与总Cu含量、各形态Cu含量呈极显著的负相关关系,同样土壤古菌基因拷贝数与总Cu含量、各形态Cu含量也均呈极显著的负相关关系,说明Cu胁迫对土壤细菌和古菌活性具有较大的抑制作用。     

空心莲子草入侵对土壤AM真菌生物量和群落结构的影响——以湖北省典型区域为例

土壤丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌具有维持植被稳定性和多样性的重要作用.为了解空心莲子草入侵过程中与AM真菌的相互作用,采用脂肪酸甲酯(FAMEs)和基于18S rDNA的PCR-DGGE方法对湖北咸宁、仙桃和武汉三地空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵前后土壤AM真菌的生物量和群落结构进行了比较分析.结果发现,基于FAMEs表征的AM真菌生物量在空心莲子草入侵后变化不大,仅仙桃地区显著增加(P<0.05).尽管DGGE图谱显示咸宁、仙桃和武汉三地AM真菌优势类群的群落结构均发生了明显演替,但群落间物种组成差异的多样性指数βWH在2.55-2.73之间、群落多样性指数H′在1.22-1.38之间,变化均不大.结果表明,空心莲子草入侵所形成的植物更替明显改变了AM真菌优势类群的结构,但对AM真菌的生物量和多样性影响很小.     

叶面喷Ca2+增加海滨锦葵幼苗对高温的适应能力

以10 mmol.L-1CaC l2溶液喷洒海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)幼苗叶片,7 d后将其转移至40℃培养箱中高温培养,定期测定有关生理生化指标。结果表明:Ca2 处理组海滨锦葵幼苗的脯氨酸和可溶性糖含量较对照组低,萎蔫程度明显轻于对照组,根系活力下降幅度小于对照组;Ca2 处理可有效抑制膜透性的加大,提高Ca2 -ATPase活性。Ca2 处理能提高海滨锦葵幼苗的耐热性。     

低温下钙对'Page'橘柚愈伤组织抗寒相关生理指标的影响

研究了低温下外源不同Ca2 浓度对‘Page’橘柚愈伤组织一些抗寒相关的生理生化指标的影响.结果表明,以5mmolL-1的低浓度Ca2 处理比缺钙处理显著降低了低温下‘Page’橘柚愈伤组织细胞膜的伤害率和膜脂过氧化产物MDA的积累,显著提高了可溶性蛋白质的含量以及SOD和POD的活性,因而增强了‘Page’橘柚愈伤组织的抗寒性.但以15mmolL-1的高浓度Ca2 处理时,表现出一定的“毒害”作用,反而降低了抗寒性.以上结果表明,一定浓度范围内的外源Ca2 与‘Page’橘柚抗寒性的提高程度密切相关.表5参28     

酸胁迫对不同基因型玉米生长和钙镁养分吸收的影响

采用盆栽试验系统研究了不同耐酸特性的4个玉米自交系苗期、拔节期和散粉期的生长状况和钙、镁营养特性.结果表明,铝毒对玉米生长发育的影响贯穿于全生育期,但是影响强度随时间推移而减轻.在苗期,铝毒严重影响玉米对钙、镁营养的吸收,且对钙吸收的影响大于镁,不同基因型间存在明显差异.与酸敏感自交系相比,耐酸自交系苗期可保持较高的钙、镁浓度,地上部钙、镁耐酸指数显著高于酸敏感自交系.苗期之后,玉米钙、镁营养受酸胁迫的影响相对较小,除散粉期耐酸自交系功能叶中钙镁比表现较稳定外,其它钙镁营养特性没有表现出明显规律.     

大气CO_2浓度升高对稻田土壤Ca、Mg含量的影响

为了研究稻田生态系统中土壤钙、镁元素生物地球化学循环对大气CO2浓度升高的响应。利用中国稻/麦轮作FACE（Free Air Carbon-dioxide Enrichment）试验平台,研究大气CO2浓度升高（比周围大气高200μmol mol-1）对2007年稻季各生育期不同深度土壤溶液ρ（Ca）、ρ（Mg）的影响。结果表明,大气CO2浓度升高降低了5 cm处土壤溶液ρ（Ca）、ρ（Mg）,有增加稻季30、60和90 cm处土壤溶液ρ（Ca）的趋势,其增幅分别为18.3%、12.4%和15.3%;大气CO2浓度升高会增加稻季Ca淋溶损失风险;稻季不同深度土壤溶液ρ（Ca）、ρ（Mg）对大气CO2浓度升高的响应有所不同。稻田生态系统不同深度土壤Ca、Mg循环对大气CO2浓度升高的响应值得深入研究。     

干旱胁迫过程中外源钙对忍冬光合生理的影响

以不同浓度Ca2＋对干旱胁迫处理下的忍冬进行化学调控,研究外源Ca2＋对干旱胁迫处理下忍冬叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、过氧化氢酶活性以及光合速率的影响,以探讨外源Ca2＋对缓解干旱胁迫下忍冬光合作用下降的作用机制。结果表明,干旱胁迫下,忍冬的正常生理代谢明显受到抑制,叶绿素质量分数、可溶性糖质量分数、游离脯氨酸质量分数、过氧化氢酶活性以及光合速率分别降低到0.4 mg·g-1、0.06~0.1 mg·g-1、0.8 mg·g-1、0.25 u.mg-1和12~14μmol·m-2.s-1;当施入钙离子后,干旱胁迫对忍冬的伤害得到不同程度的缓解,并在最大程度上稳定叶绿素含量和CAT活性;并能使脯氨酸和可溶性糖的积累显著减少。说明外源Ca2＋能够在一定程度上弥补干旱胁迫导致的Ca2＋亏缺,使植物维持较正常的生理活动,稳定细胞膜结构,维持体内离子吸收平衡,维持较高的光合速率并保护光合结构。     

固定化微生物对养殖水体浮游生物的影响及生物除氮研究

研究了固定化微生物(含有光合细菌、芽胞杆菌、硝化细菌以及反硝化细菌)对养殖水体中藻类和浮游动物的种类、数量、生物量以及水体氮素等理化环境的影响.结果表明,固定化微生物处理后,水体中藻的种数增加,藻类细胞(或丝状体)数量及生物量减少;水体中浮游动物种类和生物量增加,从而浮游动物的群落组成发生了变化.微生物经固定化处理后,脱氮率高,有效期长;小球内固定化微生物总数和与脱氮速率呈正相关,其回归方程为y=-6.23×10-3 1.86×10-5x;固定化微生物处理可以显著降低水体的总氮、氨态氮和硝态氮的浓度,其含量分别是对照的40.8%、36.5%和45.9%.图3表1参10     

不同生态区土壤溶磷微生物的分布特征及影响因子

研究了盐渍区、重金属污染区和磷矿区土壤中溶磷微生物的数量、组成及与部分土壤化学因子的关系。结果表明,溶磷微生物在不同生态区土壤中的分布各不相同,磷矿区土壤中溶磷微生物数量和种群丰度普遍高于重金属污染区和盐渍区,但优势种属间数量差异不明显。重金属污染土壤中溶磷细菌比例较高,但种群单一,主要以巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为优势种,重金属污染区溶磷细菌比例与土壤重金属综合污染指数呈显著正相关(P<0.01),溶磷细菌丰度与有机质含量呈显著正相关(P<0.05)。盐渍土中溶磷细菌比例小,优势种群为巨大芽孢杆菌、假单胞杆菌属(Pseudomonassp.)和黄单胞杆菌属(Flavobacteriumsp.),其数量和种群丰度分别与有机质和有效磷含量呈显著相关关系(P<0.05)。     

不同栽培基质对石山珍稀濒危植物苗期生长的影响

对 6种石山珍稀濒危植物在石灰岩土壤和酸性红壤上的苗期生长状况及体内化学元素含量进行了对比研究 ,结果表明 :(1 )每种植物在 2种土壤上的物候学特征基本一致 ;(2 )小花异裂菊和青檀在石灰岩土壤上生长量比酸性土壤上高 ,海南椴在酸性土壤上生长量比石灰岩土壤上高 ;(3 ) 6种植物体内Ca、B 2种化学元素的含量是石灰岩土上比酸性土上高 ;除小花异裂菊外 ,Al在其它 5种植物中的含量都是酸性土上高于石灰岩土上 ,小花异裂菊则是石灰岩土上高于酸性土上 ;(4 )K、Zn、B的生物吸收系数是石灰岩土高于酸性土 ,而N、P、Ca、Mg、Fe、Al、Mn则是酸性土高于石灰岩土。     

植物多样性对土壤微生物的影响

生物多样性强烈地影响生态系统的过程.生态系统过程的变化可导致生物多样性衰减并因此导致生态系统功能衰退.植物种丰度和植物功能多样性对土壤细菌群落的代谢活性和代谢多样性有成正比的影响.土壤细菌的代谢活性和代谢多样性随植物种数量的对数和植物功能组的数量而直线上升.其原因可能是由植被流入土壤的物质和能量的多样性和数量的增加,也可能是由土壤动物区系起作用的土壤微生境的多样性的增加造成的.由于植物多样性的丧失所引起的植物生物量的减少对分解者群落有强烈的影响微生物生物量将可能减少,因为在大多数陆地生态系统中,有机碳源限制着土壤微生物的活性.     

全氟辛酸对大鼠海马细胞内钙离子浓度的影响

采用连续灌胃染毒的方法,探讨了全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)经口急性染毒对大鼠海马细胞内钙离子浓度的影响.选择雄性Wistar大鼠40只,实验组PFOA染毒剂量分别为2、8、30mg·kg-1(bw).连续灌胃染毒7天后,制备海马单细胞悬液,采用Fura-2/AM荧光探针法测定海马细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i),使用固相萃取-高效液相色谱/质谱联机法(HPLC/MS-MIS)检测血清与脑组织中PFOA浓度.结果表明,染毒组大鼠血清与脑中PFOA浓度均显著高于对照组水平(p<0.01),血清与脑中PFOA浓度之间存在显著的正相关关系(r2=0.611,p<0.01).PFOA染毒8、30mg·kg-1(bw)实验组海马细胞[Ca2+]i分别为(207.89±22.84)nmol·L-1和(284.19±14.75)nmol·L-1,显著高于对照组((141.68±11.47)nmol·L-1)和PFOA染毒2mg·kg-1(bw)实验组((147.38±19.23)nmol·L-1)(p<0.01).大鼠脑、血清中PFOA浓度分别与海马[Ca2+]i存在正相关关系(r2=0.552,p<0.01;r2=0.756,p<0.01).研究结果显示,PFOA暴露可使血清和脑组织中PFOA浓度增加,引起大鼠海马神经元细胞[Ca2+]i升高.