保护性耕作对土壤线虫c-p类群及功能团的影响

以辽宁彰武县保护性耕作示范推广基地土壤为研究对象,通过实地调查和取样分析,对比研究了传统犁耕和6 a保护性耕作(免耕秸秆覆盖)条件下的土壤线虫c-p(colonizer-persister)类群及功能团,为评价保护性耕作的土壤生态效应提供理论依据.研究发现,与犁耕相比,保护性耕作显著增加了土壤线虫各c-p类群及绝大多数功能团的多度,但显著减少了Ba4和Om5功能团多度.此外,保护性耕作还改变了土壤线虫生活史和功能团的结构特征:在大部分研究土层,c-p1和c-p2线虫的相对多度显著提高,而c-p3、e-p4以及c-p3-5类群显著降低;Ba1、Ba2、Ba3、Fu4和H5功能团的相对多度显著提高,而Ba4、H3和Om5的相对多度显著降低,Fu2、H2和Om4相对多度的变化较复杂,在表土层表现为显著抑制,在15～30cm土层则为促进作用.土壤线虫c-p类群和功能团的多度及结构特征可能适合作为评价保护性耕作对土壤质量影响的生物学指标.     

温带亚高山针叶林土壤碳循环微生物群落的时空动态

选取参与碳固定的二磷酸羧化/加氧酶基因（cbbM）、有机碳降解的淀粉酶基因（amylase）和纤维素酶基因（cellulase）作为分子标记,用实时定量PCR方法对温带亚高山华北落叶松（Larix gmelinii var.principis-rupprechtii）林、白杄（Picea meyeri）林、青杄（P.wilsonii）林和油松（Pinus tabulaeformis）林土壤碳循环功能微生物类群丰度的时空动态开展研究.结果显示,总碳（TC）、总氮（TN）、总硫（TS）、有机质（OM）和有机碳（TOC）、pH值、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种森林土壤中都有不同程度的差异,且有显著的季节变化特征.高海拔华北落叶松林土壤TC、TN、TS、C/N、OM和TOC含量最高,而pH值最低.土壤TC、TN、亚硝态氮（NO₂^--N）含量、蔗糖酶和脲酶活性,与碳循环微生物类群的丰度呈极显著相关.土壤NO₃^--N含量与有机碳分解和固碳微生物类群的相对丰度显著相关;土壤C/N、NO₂^--N、pH值、OM、TOC、过氧化氢酶及脲酶活性,与降解易分解碳（labile C）和难分解碳（recalcitrant C）的微生物类群的相对丰度呈极显著相关.植被类型和季节变化共同影响土壤碳循环微生物类群的丰度,而季节变化是主导因素.植被和土壤环境因子通过调控微生物群落碳代谢功能类群的结构,影响森林土壤碳源-汇的平衡.     

砷尾矿污染土壤的细菌群落结构多样性及其相关环境影响因子分析

以湖南石门雄黄尾矿污染土壤为对象,研究纵向不同深度、横向不同距离土样中的重金属污染程度以及细菌群落结构变化规律,查明砷污染土壤的核心微生物组成并将其与土壤理化指标进行共存网络图分析.结果表明:该尾矿区的土壤各项重金属指标严重超标,尤以铅(626.54 mg·kg?1,Ei=105.48)、砷(1804.75 mg·kg...     

亚硝化/电化学生物反硝化全自养脱氮工艺细菌形态及多样性研究

采用电镜观察和分子生物学手段16S rDNA克隆文库方法对亚硝化/电化学生物反硝化全自养脱氮工艺中的细菌进行了形态和多样性研究,从16S rDNA克隆文库中随机挑选60(61)个克隆子进行序列测定(约500bp),对测序结果进行BLAST比对和系统发育分析.结果表明,亚硝化段内的细菌主要为球状和椭球状的氨氧化细菌,以亚硝酸氮作为进水基质时,电化学反硝化生物段内细菌主要为短杆状和椭球状的脱氮菌.亚硝化/电化学生物反硝化脱氮系统中蕴藏着特有的微生物新资源.亚硝化段细菌类群的优势顺序为β-Proteobacteria类群(60.00%)、Bacteroidetes类群(28.33%)和Chloroflexi类群(11.67%).当电化学生物反硝化段进水氮基质为亚硝氮(429～543mg.L-1)和氨氮(412～525mg.L-1)时,细菌优势类群顺序为β-Proteobacteria(78.33%)类群和ε-Proteobacteria类群(21.67%);当电化学生物反硝化段进水氮基质为亚硝氮(519～578mg.L-1)时,细菌优势类群顺序为β-Proteobacteria类群(81.97%)、ε-Proteobacteria(16.39%)类群和γ-Proteobacteria类群(1.64%);优势类群变化不大,但每种类群中细菌的种类和数量变化较大,这主要是由进水基质变化导致.     

西双版纳热带雨林榕树种群变化与环境的关系

植物物种的多样性在生态环境保护中具有重要的地位。西双版纳热带雨林生物多样性极为丰富,是我国生物多样性研究的关键地区。榕树是热带雨林中的关键植物类群之一,关于该地区榕树种群变化与环境关系的研究结果表明：①西双版纳热带雨林内已知榕属植物有69种、变种和亚种,其中榕亚属有23个种和变种;白肉榕亚属有4个种;聚果榕亚属有2个种和变种;无花果亚属有41个种、亚种和变种;西双版纳是中国榕树种群最丰富的地区。②榕树的分布与环境有着密切的关系,榕树种类和数量以保护完好的热带原始雨林最为丰富,在该类环境中的榕以高大乔木、乔木为主;被破坏林地和次生林内的榕树种群则以小乔木、灌木、灌丛、木质藤本为主;而热带雨林环境破坏严重的地区中则以一部分先锋榕树种为主。③保护好热带雨林中的关键植物类群榕属,是保护和恢复热带雨林生态环境的重要措施之一。     

镜泊湖流域浮游植物群落及其功能类群的时空演替特征研究

为了解镜泊湖流域浮游植物群落的时空变化特征,于2013年对镜泊湖流域进行了采样调查.共检测出浮游植物7门81种(属),以硅藻和绿藻为主,分属17个功能类群.时间上,春季浮游植物丰度、叶绿素含量和功能类群丰度均高于秋季.空间上,春季镜泊湖流域浮游植物丰度和叶绿素含量湖泊区＞汇水区＞出水区,秋季汇水区＞湖泊区＞出水区.多维尺度分析表明,镜泊湖流域不同区域之间浮游植物群落组成存在显著的空间差异.     

赣江流域浮游植物群落结构与功能类群划分

2009~2010年3次对赣江流域浮游植物群落特征进行淡水生态学调查,鉴定出包括绿藻门、硅藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门、隐藻门、黄藻门及金藻门在内的浮游植物共8门109属312种(包括变种、变型)。硅藻门和绿藻门无论是在物种数还是在种群密度上均为赣江流域的优势类群。对所鉴定出的种类按功能类群划分,共划分出功能类群32个,以此建立赣江流域浮游植物功能类群特征表(基于生境、耐受性和敏感性)。本研究首次在国内大型河流中开展浮游植物功能类群的划分,划分结果显示赣江流域浮游植物种数和密度占优势的功能类群,多适宜生活在中营养-富营养化水体,这反映出赣江水体环境已经受到了一定程度的人为干扰,水体呈现富营养化趋势。功能类群划分是理解浮游植物群落的重要工具,但是使用该方法必须检查物种的分类是否符合该生物体的个体生态特征     

复合垂直流构建湿地净化污水机制研究——Ⅰ 微生物类群和基质酶

构建湿地是20世纪70年代才蓬勃兴起的一种处理污水的方式，由于其造价和运行费用低，净化效果稳定，越来越引起各国的兴趣和高度重视。现已广泛应用于城市生活污水，工业污水和农业污水水的农业，有着十分广阔的应用前景。虽然关于构建湿地净化污水的研究有不少报道，但关于湿地基质中的微生物类群和基质酶在污水净化中的作用仍不清楚。通过对生长在复合垂直流构建湿地天然环境条件下菰和石菖蒲根区微生物类群数量及其根区基质酶活性的测定发现：同种植物在复合垂直流构建湿地根区微生物的数量比天然条件下的要高，特别是硝化细菌和反硝化斩数量，最高可达3个数量级以上；同时复合垂直流构建湿地中不同植物要的酶活性有较大差别，这为研究复合垂直流构建湿地净化污水的机理和以酶活性强弱作为净化效果的评价指标提供了科学资料，为进一步研究提供了一条新思路。     

人工湿地基质中酶活性和细菌生理群的时空动态特征

对复合垂直流人工湿地基质中6种酶酶活性和5种细菌生理类群数量进行了测定.结果表明各种酶酶活性在不同月份存在显著差异(p<0.05):纤维素酶、蛋白酶和磷酸酶在6月、9月和12月时都表现出较高的酶活性,并且都显著地高于3月的酶活性;β-葡萄糖苷酶在6月时酶活性显著地高于其它月;而脲酶活性在9月和12月时极显著地高于3月和6月(p<0.01);脱氢酶酶活性在6月和12月时明显高于3月和9月.相比较而言,6种酶酶活性的空间特征较为一致,下行流池酶活性显著高于上行流池活性(p<0.05),并且随着基质层深度的增加,酶活性亦相对递减.细菌生理类群数量在6月和9月达到高峰,并且所反映出来的空间规律与酶活性有一致性.     

东部平原矿区复垦土壤微生物群落特征及其组装过程

复垦对恢复矿区土壤生产力极为重要,但复垦土壤生产力重建的微生物学机制尚不清晰.为此,采集复垦8 a、复垦11 a、复垦14 a和复垦17 a这4个复垦时长和1个未复垦对照共75个表层土样进行16S rRNA扩增子高通量测序,分析微生物群落组成、潜在功能及其组装机制.结果表明：(1)群落丰富度随复垦时间增加而增加,且高于对照样.但群落多样性和均匀度却随复垦时间增加而降低(P<0.05);(2)复垦土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)占主导地位,且前两者相对丰度显著高于对照样(P<0.05),后两者则相反(P<0.05);(3)复垦土壤中辅酶转运与代谢、翻译、核糖体结构与生物发生等8种功能呈正向演替,随复垦时长不断增强;(4)平原矿区微生物群落生态网络模块性良好,且关键类群多属酸杆菌门和拟杆菌门.群落组装以确定性过程为主导,同质性选择贡献最大,主要受当地特殊环境操控.这些发现为改善复垦土壤生产力和生态服务提供了理论依据.