小麦苗期根系分泌物对根际反硝化细菌的影响

本文通过无菌水培试验，研究了两种不同基因型小麦苗期根系分泌物对反硝化细菌优势种生长量和反硝化活性的影响。结果表明：两种不同基因型的小麦根系对反硝化细菌均有明显的根际效应，其菌数和反硝化活性又以郑引１号大于宝丰７２２８；根分泌物中氨基酸组分两者相似，但其总量也以郑引１号大于宝丰７２２８，对根际反硝化细菌产生直接影响。而反硝化活性不受菌株耐药标记的影响。

不同氮肥对水稻根圈微生物生物量及硝化─反硝化细菌的影响

本文采用自行设计根箱,研究了不同形态N肥(硫铵、尿素)施用条件下,植稻模拟生态系统中水稻苗期根圈微生物生物量C、N和亚硝酸细菌及反硝化细菌的动态变化。结果表明:不同N肥处理的水稻根圈土壤中微生物生物量C和N均高于非根圈土壤,而尿素处理又高于硫铵。两组N肥处理的水稻根圈土壤中亚硝酸细菌和反硝化细菌数量也比非根圈土壤高。硫铵处理的根圈亚硝酸细菌数量在施肥后第7天达到高峰;反硝化细菌数量有随时间呈递增现象。而尿素处理的根圈亚硝酸细菌和反硝化细菌均在第11天出现数量高峰。说明水稻根圈有明显的根圈效应,亚硝酸细菌和反硝化细菌的存在,是引起土壤硝化、反硝化气态N损失的潜在动力;对N的生物有效性而言,施用尿素比硫铵具有明显滞后期,有利于土壤N素对植物生长的持续供应,减少N素损失和环境污染。

太湖地区水稻土优势反硝化细菌的数量、组成与酶活性

本研究结果表明太湖地区主要水稻土中反硝化细菌常在百万/克干土以上,占细菌总数的50—80%。同一类型土壤中,肥力高者含菌数多于肥力低者。各类土壤中反硝化细菌数与细菌总数呈显著正相关。其优势种中,以巨大芽孢杆菌、荧光假单胞菌和施氏假单胞菌等出现的机率最高,占反硝化细菌的10—50%;地衣芽孢杆菌及坚强芽孢杆菌等出现的机率较少。具有使NO_3^-还原为N_2O的菌株和使N_2O还原为N_2的菌株,分别占供试菌株的67%和56%;使^(15)NO_3^-异化还原为^(15)NH_4^+的菌株占供试菌株的92%,其中以蜡质芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的这种能力特别强。

不同基因型小麦根际细菌及酶活性的动态研究

本文通过两种土壤、两种不同基因型小麦的盆栽模拟试验,对与土壤氮素转化有关的根际细菌及酶活性等进行了动态研究。结果表明:两种不同基因型的小麦根系对氨化细菌和反硝化细菌均有明显的根际效应,但对自生固氮细菌则为负效应;亚硝酸细菌差异不明显。两合土中菌数大于红砂土;在红砂土中未发现自生固氮细菌。小麦根际土中菌数以宝丰7228大于郑引Ⅰ号;根际的优势细菌以革兰氏阴性杆菌为主,常见的科、属有Enterobacteriaceae、Pseudomonas和Acinetobacter;此外,还有Bacillus。小麦根际土壤中硝酸还原酶活性以郑引Ⅰ号>宝丰7228;还原NO_3^-为N_2O的酶活性在不同基因型间没有差异;而根际、根外土壤间存在一定差异。就土壤类型而言,还原NO_3^-为N_2O的酶活性以两合土>红砂土。在小麦扬花期前,宝丰7228根际的脲酶活性>根外土壤;郑引Ⅰ号则相反;在成熟期均以根外脲酶活性>根际土壤。两种不同基因型小麦根际土壤的硝化作用强度无差异。

水稻根际硝化─反硝化作用生态因子的水平空间变异

采用根际模拟和切片技术研究水稻根区土壤硝化－反硝化作用及其相关生态因子沿根系接触面水平空间变异的结果表明，土壤潜在硝化作用强度和反硝化作用强度随距根系接触面距离的增加而降低；由于硝化细菌是严格的好氧微生物，土壤潜在硝化强度随距根系接触面水平距离急剧减弱，而潜在反硝化强度则变弱趋势较为缓和；土壤０．５ｍｏｌ／ＬＫ２ＳＯ４可提取碳及其碳氮比随距根系接触面距离增大而下降，土壤速效氮则反之；土壤亚硝酸细菌在距根系接触面１０－２０ｍｍ和２０－３０ｍｍ区分布较高，在根际土壤层因受水稻根系竞争吸收影响反而分布较少。

土壤硝化─反硝化作用研究进展

硝化-反硝化作用是氮素循环的重要环节，涉及到气态氮的损失和污染生态环境的问题．是当今氮素研究的热点之一。本文综述了近年来土壤硝化一反硝化作用的损失量、机理、研究方法及控制对策等方面的研究进展和展望。

根际微生物的研究及反硝化细菌的生态分析

本文对根际微生物研究的历史和现状作一简单回顾,综合分析了根际微生物的功能特性及其在农业生产中的意义;论证了不同土壤、不同作物各主要生育期根际反硝化细菌的生态分布、优势种和酶活性与氮素转化的关系。

不同基因型小麦根系分泌物对根际反硝化细菌的影响

根际微生物与高等植物间存在着非常密切的关系.植物在整个生长期间进行着活跃的新陈代谢作用,不断地向根外分泌出一些可溶性有机物或根部脱落细胞,为根际微生物提供了重要的营养和能量来源,从而产生明显的根际效应.不同植物根系分泌物的质和量是不同的,同一植物在不同的发育阶段分泌的有机物也不完全一样。因此,研究微生物与植物间的相互关系,在理论和农业生产实践中均有重要意义. 本文主要用无菌水培试验,研究了不同基因型小麦在同一发育时期的根系分泌物对反硝化细菌生长量和活性的影响,结果如下.

重金属复合污染农田土壤DNA的快速提取及其PCR-DGGE分析

国内首次运用FastPrep○R 核酸快速提取系统提取了重金属复合污染农田土壤的DNA ,并对其进行了聚合酶链反应—变性梯度凝胶电泳 (PCR DGGE)分析。结果表明 ,FastPrep○R核酸提取仪与相应的FastD NASPINKitforSoil试剂盒联用时 ,能有效地分离到纯度较高的重金属污染农田土壤的DNA。PCR DGGE电泳图谱表明 ,PCR产物经DGGE检测后得到的电泳条带清晰且分离效果好 ,可以明显反映出重金属复合污染导致了农田土壤微生物在基因上的损伤 ,影响到农田土壤生态系统的细菌丰富度 ,改变了土壤环境的优势菌群 ,从而使农田土壤微生物群落结构多样性发生变化。可见 ,FastPrep○R核酸提取系统同样适用于重金属污染农田土壤环境中微生物基因组DNA的快速分离和纯化 ,得到的DNA可直接用于PCR DGGE分析。

土壤微生物生物量作为红壤质量生物指标的探讨

本文测定了中国科学院红壤生态实验站内林地、不同施肥制度的红壤旱地和受有机农药污染地的土壤微生物生物量，探讨了土壤微生物生物量作为红壤生态系统土壤质量生物指标的可行性。结果表明，土壤微生物生物量能够灵敏地反映出不同植被对红壤生态系统的修复或重建作用，反映了不同施肥制度对红壤可耕地培肥作用的差异，以及检测出多效唑和杀虫眯对土壤的污染。因此，土壤微生物生物量可以作为红壤生态系统土壤质量的生物指标。

稀土元素镧对红壤微生物区系的影响

通过纯培养试验、室内培养试验和水稻盆栽试验研究了稀土元素镧对红壤微生物区系的影响 .结果表明 :镧对纯培养细菌、放线菌、真菌均有较强的毒害作用 .对镧的敏感性顺序为 :放线菌 >细菌 >真菌 .在低浓度下 ,镧对土壤细菌、放线菌、真菌的作用不明显 ,在高浓度下 ,表现为抑制作用 .在低浓度下 ,镧对土壤硝化细菌有强烈的刺激作用 ,最大刺激率达到 70 % ,随着浓度的升高则产生抑制作用并不断增强 .镧对土壤反硝化细菌作用不明显 .在低浓度下 ,镧对土壤自生固氮菌有某些刺激作用 ,随着浓度的升高 ,则产生显著的抑制作用 .土壤硝化细菌可以作为稀土对作物增产效应的指示菌 ,硝化细菌和自生固氮菌可以作为稀土污染土壤生态环境的指示菌 .外源稀土对红壤微生物区系产生抑制作用的临界浓度在 1 50 mg/ kg左右 .

黑麦草对土壤中苯并[a]芘动态变化的影响

本文通过盆栽试验初步研究了黑麦草 (LoliummultiflorumLam)对污染土壤中多环芳烃苯并 [a]芘动态变化的影响。盆栽试验设计 3种苯并 [a]芘处理浓度 ,分别为 1、10、10 0mgkg-1。将苗龄为 1周的黑麦草移植于受苯并 [a]芘污染的土壤中 ,同时设置有相同的苯并 [a]芘处理浓度但不种植物的对照试验。试验在2 0m3 的控温、控光的生长室内进行 ,土壤湿度维持在田间持水量的 6 0 %。通过 12 0d的温室盆栽试验 ,观察到土壤中苯并 [a]芘的可提取浓度随着时间逐渐减少 ,种植黑麦草加快了土壤中可提取态苯并 [a]芘浓度的下降。在 1、10、10 0mgkg-1苯并 [a]芘处理浓度下 ,黑麦草生长的土壤中苯并 [a]芘的减少率分别达 82 3%、74 0 %和 5 5 9%。结果还显示 ,随盆栽时间的延长 ,黑麦草根圈土壤中多酚氧化酶含量提高 ,这可能根圈土壤中可提取态苯并 [a]芘含量降低有关。黑麦草的地上部可以积累苯并 [a]芘 ,变幅在 0 0 6～ 3 6 0mgkg-1。初步认为 ,土壤具有缓解苯并 [a]芘污染的自然本能 ,促进黑麦草生长 ,增强土壤多酚氧化酶活性 ,可提高黑麦草对苯并 [a]芘污染土壤的修复能力。

镧对红壤转化酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性的影响

通过室内培养和盆栽试验研究了稀土元素镧对红壤转化酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性的影响.镧对土壤转化酶活性有不同程度的刺激作用;对土壤过氧化氢活性有轻微的抑制作用;对土壤脱氢酶活性有强烈的抑制作用,当镧浓度为30mg/kg时,抑制作用达到显著水平.随着浓度的升高,镧对土壤脱氢酶和过氧化氢酶活性的抑制作用不断增强.随着培养时间的延长,镧对土壤脱氢酶的抑制作用有降低的趋势.土壤脱氢酶活性是评价稀土元素污染土壤环境的敏感指标.

镧对红壤微生物碳、氮及呼吸强度的影响

室内培养试验表明 ,La对红壤微生物碳氮及呼吸强度均表现为抑制作用 ,并随浓度增加 ,抑制作用增强 ,在 10 0mg·kg- 1 时达到显著水平 ;随着培养时间的延长 ,La对微生物碳氮和呼吸强度的抑制作用有减少的趋势 ,但短期内抑制作用难以消除。水稻盆栽试验表明 ,在低浓度时 ,La对土壤微生物碳氮和呼吸强度有少量刺激作用 ,但随着浓度的增加 ,则产生抑制作用并不断增强 ,在 3 0 0mg·kg- 1 时达到显著水平。

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复 Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究

采用常规土壤理化分析、微生物培养法以及碳素利用法(Biolog)和发光细菌生物毒性测定等新兴微生态研究方法,研究了石油污染引起的土壤理化性质和微生物功能多样性等微生态的变化。结果表明,石油污染使土壤有机质含量增加,pH降低,而对全磷、全钾、速效钾、全氮和水解氮无显著影响。平板计数显示石油污染对土壤中的细菌总量没有显著影响,但由于石油污染物的刺激作用导致污染土壤中总烃降解菌数以及芳烃降解菌数增加了几个数量级。Biolog的研究也表明,石油污染导致土壤微生物Gini指数、McIn-tosh指数和McIntosh均匀度等多样性指数增加,说明石油污染刺激了土壤中微生物的生长,使土壤中微生物多样性增加。而生物毒性试验表明,石油污染土壤对发光细菌具有毒性,其EC50为1 950μg ml-1。

我国部分油田土壤及油泥的石油污染初步研究

通过对大庆、胜利、江汉和江苏油田油井周边土壤以及胜利油田部分油泥的初步调查,发现在胜利、大庆油田油井周围100m范围内采集的土壤其含油量大多数高于临界值(500mg/kg);油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐产生的油泥以及隔油池的底泥也会污染土壤。土壤受石油污染后,使土壤有机C显著增加,对全N、水解N、有效P、速效K、pH等无显著影响。石油污染土壤中C、N、P比例严重失调,因此在进行石油污染土壤修复时需要补充适量N、P营养元素,以增强土壤中微生物的活性,加快石油的分解。

多氯联苯污染土壤的植物-微生物联合田间原位修复

选择宿主植物紫花苜蓿(Medicago sativa L.),同时接种苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)或/和地表球囊霉(Glomus versiforme),在田间试验条件下,研究植物-微生物联合作用对多氯联苯(PCBs)污染土壤的修复效应.结果表明,所有种植植物的处理,根际土壤PCBs的去除率均高于对照,其中紫花苜蓿并接种根瘤菌的处理,土壤PCBs的去除率最高,达到42.6%,显著高于其他处理.土壤PCBs同系物分析结果表明,所有种植植物的处理都增加了土壤中低氯代PCBs的比例,特别是紫花苜蓿并接种根瘤菌的处理.接种根瘤菌明显促进植株的生长以及植株对PCBs的吸收和转运.

花生连作障碍发生机理研究进展

连作导致花生产量和品质下降,严重影响了花生持续生产。本文结合20年花生长期定位试验研究,从土壤理化性质恶化、化感自毒作用和微生物区系失衡3个方面系统地综述了花生连作障碍的发生机理,认为花生根际微生态系统综合功能失调是造成花生连作障碍的主要原因,并分别就化感作用、根际分泌物与根际微生物的关系、根际微生物与连作障碍的关系和多因子综合考虑等角度对该领域未来的研究方向进行了展望。

长江三角洲典型地区农田土壤多环芳烃分布特征与源解析

采集了长江三角洲地区苏州市的96个和嘉兴市的324个农田土壤样品,较为系统地分析了土壤中15种优控多环芳烃组成及含量,并运用比值法和主成分分析法判断了土壤中多环芳烃的来源。结果显示,苏州和嘉兴农田土壤中15种多环芳烃的总量范围分别为45.4-3 703μg kg-1和9.0-2 421μg kg-1,其平均值分别为312.5μg kg-1和152.4μg kg-1。苏州农田土壤苯并[a]芘含量平均值达21.4μg kg-1,超过了前苏联制定的土壤苯并[a]芘最高允许值（20.0μg kg-1）。苏州农田土壤中多环芳烃的含量从南部的吴江到北部的相城呈不断增加的趋势。嘉兴农田土壤多环芳烃含量远低于苏州,而在嘉兴毗邻吴江和上海的嘉善县土壤中多环芳烃含量较高。菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、茚并[1,2,3-cd]芘是苏州土壤中多环芳烃的主要成分,而嘉兴土壤中多环芳烃的主要成分为菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、屈。两个地区农田土壤多环芳烃的来源较为相似,主要为生物质和煤的燃烧以及石油源。

利用改进的生物反应器研究不同通气条件下土壤中菲的降解

利用自行设计的生物反应器进行多环芳烃菲污染土壤的生物修复研究。在控制土壤水分、养分的情况下 ,设 6个通气处理 ,分析测定各处理的土壤菲降解率、微生物量、多酚氧化酶以及土壤酸度的动态变化。为期 6 0天的试验结果表明 ,通气量为 0 .0 8m3 h-1时 ,菲的降解率最高 ,达 72 .6 % ;与对照相比 ,微生物量最多 ,其中细菌、真菌都显著高于对照 ;多酚氧化酶活性也最高。通气量为 0 .0 8m3 h-1处理还可以控制土壤中酸度的变化 ,保持土壤中pH的稳定 ,从而更快地降解污染土壤中的菲。较高的菲降解率与通气改变土壤条件有关。在本实验的条件下 ,反应器中土壤细菌、真菌数量增加 ,多酚氧化酶活性提高 ,土壤保持稳定的pH值是土壤中菲降解率提高的主要原因。因而 ,改进的反应器具有较高的降解效果。本研究还表明 ,利用生物反应器能够快速、高效地消除土壤中的有机污染物 ,实现有机污染土壤的离位生物修复。