重金属含量对城市土壤真菌群落结构的影响

作为土壤微生物系统的一个重要组成部分,真菌可以明显地对土壤环境的变化起到指示作用;城市中的人为活动很容易影响到土壤状况,因此城市土壤往往有人为重金属富集现象的出现.对城市内部不同功能区土壤中的真菌群落结构进行分析,旨在探明城市内部不同功能区中重金属含量对土壤真菌群落结构的影响,为城市土壤生态系统的修复与保护和城市环境质...     

人工湿地污水处理系统春季空气微生物群落结构分析?

通过构建16S/18S rDNA基因文库,分析自由表面流人工湿地污水处理系统春季空气细菌和空气真菌群落结构特征.结果表明,空气细菌分布在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、蓝藻门(Cyanophyta)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),主要为β-变形菌纲(71.04%)、γ-变形菌纲(12.03%)、α-变形菌纲(3.83%)、蓝藻纲(4.38%)、芽孢杆菌纲(3.28%)和鞘脂杆菌纲(2.19%),优势菌属是马赛菌属(Massilia 66.66%)、假单胞菌属(Pseudomonas 4.37%)、蓝丝细菌属(Cyanothece 3.83%)和沙雷氏菌属(Serratia 3.28%).空气真菌主要类群为座囊菌纲(Dothideomycetes 61.18%),其次是接合菌纲(Zygomycetes 16.47%)、盘菌纲(Discomycetes 14.12%),优势菌属是核腔菌属(Pyrenophora 48.31%)、被孢霉属(Mortierella 15.7%)、缘刺盘菌属(Cheilymenia 12.4%)、Boothiomyces (4.5%).人工湿地空气微生物中未检测出大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella spp.)和产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens),但存在粘质沙雷氏菌(S. marcescens)、恶臭假单胞菌(P. putida)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)等致病菌或条件致病菌.     

多壁碳纳米管长期作用对活性污泥系统的影响

为研究MWCNTs(multi-walled carbon nanotubes,多壁碳纳米管)对活性污泥长期作用的影响,建立3组(每组包括3个平行反应器)序批式活性污泥反应器,研究了2种质量浓度(1、20 mg/L)的MWCNTs长期(120 d)作用对活性污泥系统废水处理效果的影响,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术研究MWCNTs长期作用后活性污泥中细菌群落结构的变化. 结果表明:20 mg/L的MWCNTs对生物脱氮效果存在明显的抑制作用,TN平均去除率由83.4%降至71.7%;1 mg/L的MWCNTs长期作用后TN平均去除率由83.7%降至79.7%. 1和20 mg/L的MWCNTs对磷的去除均有抑制作用,TP平均去除率分别由98.0%和98.2%降至52.0%和34.0%. Illumina MiSeq高通量测序结果表明,不同质量浓度的MWCNTs长期作用后降低了活性污泥中细菌群落的多样性. 同时,活性污泥中细菌群落结构也发生了变化,其中α-Proteobacteria和γ-Proteobacteria的丰度升高,Bacteroidetes的丰度降低. 1 mg/L的MWCNTs长期作用可致以Defluviicoccus和Micropruina为代表的一类聚糖菌(glycogen-accumulating organisms, GAOs)丰度显著升高,20 mg/L的MWCNTs长期作用可致16个核心属的丰度明显降低.      

北京大气降水中细菌气溶胶的多样性研究

利用16S rRNA基因测序分类学技术,分别以北京市区2011及2012年不同月份的降水样品中细菌的基因组DNA为模板,通过克隆、测序构建基因组文库,研究了北京市大气降水中细菌的群落结构组成及多样性变化.系统发育分析结果表明,变形菌门(Proteobacteria) (α-,β-,γ-)是北京市降水样品中细菌的优势菌群(75.6%~100%),另外包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌门(Deinococcus-Thermus)、蓝藻门(Cyanobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospira)、厚壁菌门(Firmicutes)共7个主要门类的细菌,以及未定菌(TM7).多样性指数分析结果显示,不同的降水样品,细菌群落结构组成及多样性均存在着差异性,冬季12月份雪水样品细菌群落结构多样性明显高于其他季节的样品,细菌群落多样性(Shannon, H)特点是,冬季>秋季>夏季.     

苏州工业园区不同生境鸟类群落结构及季节动态

2012年5月至2013年4月,在苏州工业园区选择了4种生境,设置了17条样线、24个样点,逐月对鸟类群落进行了研究。共记录到鸟类130种,隶属12目41科,雀形目鸟类占主要地位,其中留鸟、夏候鸟、冬候鸟和旅鸟分别占鸟类总种数的26.15%、25.38%、27.69%和20.77%。区系以广布种和古北界种类为主,兼有东洋界种类,具有南北过渡的明显特征。从季节动态变化上看,园区鸟种数由多到少表现为春季冬季秋季夏季;密度由高到低表现为冬季秋季春季夏季。湿地生境鸟类种数最多,分布均匀;道路生境鸟类种数最少,分布不均,但优势种突出,以常见的伴人雀形目鸟类为主。聚类结果显示,环境条件是影响鸟类组成的重要因素。     

茶树上游猎型蜘蛛功能团对景观低碳管理模式的反应

目前温室效应加剧、生物多样性减少以及农田环境污染加重等问题已成为关注的焦点。由于蜘蛛是环境变化的指示标志和农业生中的重要捕食性天敌。通过选择茶树上游猎型蜘蛛为研究对象,调查分析景观低碳管理模式茶园（JG）与习惯管理模式茶园（XG）对茶树上游猎型蜘蛛组成、结构以及群落数量特征的影响。结果表明：JG茶园茶树上游猎型蜘蛛种类较多,有8个科,18个种;XG茶园有6个科,13个种;优势种和丰盛种中,JG茶园个体数为375头、195头,比XG茶园分别提高1.16、0.33倍。JG与XG两类茶园的蜘蛛种群数量特征在年龄结构、性别比例方面存在显著差异（P＜0.001）;JG茶园雌蛛个体数为157头、雄蛛个体数为320头,是XG茶园的1.12和1.32倍;JG茶园成蛛与幼蛛个体数是XG茶园的1.25和0.87倍,成蛛比幼蛛高出46.32%,而XG茶园成蛛比幼蛛高出21.82%;JG茶园蜘蛛种群数量特征发生动态显著高于XG茶园（P＜0.05）。JG茶园蜘蛛多样性指数和丰富度指数比XG茶园增加16.46%和12.14%。主成分分析表明,第一、二主成分累计贡献率达50.47%, JG茶园位置明显接近光盔蛛科（Liocranidae）、圆颚蛛科（Corinnidae）、跳蛛科（Salticidae）和管巢蛛科（Clubionidae）等蜘蛛群落数量分布较多的方向偏移,而XG茶园则向盗蛛科（Pisauridae）和猫蛛科（Oxyopidae）等蜘蛛群落数量分布较少方向靠近。由此可知,茶园实行低碳管理,实行复合种植,有利于减少CO2气体排放,保护茶树上游猎型蜘蛛种类多样性,提高对害虫的自然控制能力,为茶园固碳增汇,茶叶产值提高打下了基础。     

增温对荒漠草原植物群落组成及物种多样性的影响

以短花针茅荒漠草原为研究对象,通过采用远红外线辐射器模拟增温的方法,探讨了增温对荒漠草原植物群落结构及生物量和物种多样性的影响。结果表明：由于远红外线辐射器的增温作用,在2012年整个生长季内,增温样地10、20、30 cm土壤平均温度与对照样地相比,平均增加了0.39、0.38、0.31℃;各土层土壤含水量较对照平均减少0.76%、0.73%、0.60%。受温度升高及土壤含水量减少的影响,模拟增温6个生长季后,与对照样地相比,群落的高度整体增加,密度、盖度、频度表现为部分物种增加和部分物种减少的趋势,冷蒿（Artemisia frigida）等物种的重要值下降,阿氏旋花（Convolvulus ammanii）等物种的重要值上升,但是增温没有明显改变植物群落的组成。同时,增温处理使荒漠草原禾草的盖度减少,杂类草的盖度增加,半灌木和一两年生植物分盖度未发生明显变化;增温使地上地下生物量出现了不同程度的减少,在0~30 cm土壤深度地下生物量分配中,增温样地0~10 cm分配比例（81.23%）小于对照（86.07%）,10~20 cm分配比例（11.55%）大于对照（9.16%）;20~30 cm 分配比例（7.22%）大于对照（4.77%）,增温使得地下生物量分配格局向深层转移。增温后,增温样地植物Shnnon-Winener指数降低,Pielou均匀度指数升高,温度升高使荒漠草原植物群落的均匀度增加,但并没有提高草地植物的物种多样性。     

人为干扰对江油地区马尾松人工林群落结构和物种多样性的影响

物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,人为干扰对森林群落的影响可以通过群落结构和物种多样性的变化而直接显现,不同干扰强度下的森林群落结构和物种多样性特征不同。采用典型样地法,对比研究两种人为干扰强度（干扰强和弱）对江油地区的马尾松（Pinus massoniana）人工林群落的物种组成、群落结构和物种多样性的影响,采用物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明,（1）在总面积3200 m2的8个样地中记录到124个物种,隶属于105属56科,干扰强的群落各层次物种数均低于干扰弱的群落。（2）不同强度人为干扰下马尾松人工林的群落结构不同,干扰弱的群落径级结构呈近正态分布,在径级Ⅵ（7 cm≤d〈9 cm）处出现数量的峰值26株,群落结构较稳定;干扰强的群落径级结构不呈正态分布,在径级Ⅶ（13 cm≤d〈15 cm）处出现峰值43株。干扰弱和干扰强的群落高度级结构与其径级结构具有相似性,干扰弱的群落的个体主要集中在低中高度级（3≤H〈17）;干扰强的群落的个体数在各高度级分布不均匀,主要分布在中高高度级（H≥13）;干扰强的群落的个体数在各径级和高度级分布相对不均匀,群落结构趋于不稳定。（3）人为干扰对马尾松人工林群落造成负面影响,随着人为干扰强度的增加,物种丰富度指数D值、Shannon-wiener多样性指数H值、均匀度多样性指数Jsw值降低,Simpson优势度指数H′值增大,物种多样性呈下降趋势。     

Direct and Indirect Effects of Forest Harvesting on Sediment Yield in Forested Watersheds of the United States

Managed forests generally produce high water quality, but degradation is possible via sedimentation if proper management is not implemented during forest harvesting. To mitigate harvesting effects on total watershed sediment yield, it is necessary to understand all processes that contribute to these effects. Forest harvesting best management practices (BMPs) focus almost exclusively on overland sediment sources, whereas in‐and‐near stream sources go unaddressed although they can contribute substantially to sediment yield. Thus, we propose a new framework to classify forest harvesting effects on stream sediment yield according to their direct and indirect processes. Direct effects are those caused by erosion and sediment delivery to surface water from overland sources (e.g., forest roads). Indirect effects are those caused by a shift in hydrologic processes due to tree removal that accounts for increases in subsurface and surface flows to the stream such that alterations in water quality are not predicated upon overland sediment delivery to the stream, but rather in‐stream processes. Although the direct/indirect distinction is often implicit in forest hydrology studies, we have formalized it as a conceptual model to help identify primary drivers of sediment yield after forest harvesting in different landscapes. Based on a literature review, we identify drivers of these effects in five regions of the United States, discuss current forest management BMPs, and identify research needs.     

Effect of nitrobenzene on the performance and bacterial community in an expanded granular sludge bed reactor treating high-sulfate organic wastewater

Less than 50 mg/L nitrobenzene brought little effect on anaerobic sulfate reduction. Kinetics of sulfate reduction under different nitrobenzene contents was studied. Increased nitrobenzene contents greatly changed the bacterial community structure. Genus Desulfovibrio played the key role in anaerobic sulfate reduction process. Nitrobenzene (NB) is frequently found in wastewaters containing sulfate and may affect biological sulfate reduction process, but information is limited on the responses of sulfate reduction efficiency and microbial community to the increased NB contents. In this study, a laboratory-scale expanded granular sludge bed reactor was operated continuously to treat high-sulfate organic wastewater with increased NB contents. Results successfully demonstrated that the presence of more than 50 mg/L NB depressed sulfate reduction and such inhibition was partly reversible. Bath experiments showed that the maximum specific desulfuration activity (SDA) decreased from 135.80 mg SO₄^2?/gVSS/d to 30.78 mg SO₄^2?/gVSS/d when the NB contents increased from none to 400 mg/L. High-throughput sequencing showed that NB also greatly affected bacterial community structure. Bacteroidetes dominated in the bioreactor. The abundance of Proteobacteria increased with NB addition while Firmicutes presented an opposite trend. Proteobacteria gradually replaced Firmicutes for the dominance in response to the increase of influent NB concentrations. The genus Desulfovibrio was the dominant sulfate-reducing bacteria (SRB) with absence or presence of NB, but was inhibited under high content of NB. The results provided better understanding for the biological sulfate reduction under NB stress.