微生物学实验教学改革与思考

针对新时代应用技术型人才需求的实际情况和微生物实践教学中存在的问题与不足,优化和更新该院现有的教学实验内容、改进教学方法和手段,将最新的改革成果融入微生物实验教学中。充分运用现代多媒体教学手段,通过课堂提问、学生实际动手和小组实验评分相结合,提高学生的实验操作能力,加强学生的综合实验技能,培养学生的创新精神。

农业废弃物的基质化利用研究进展

栽培基质是新型高效农业的基础,而选择养分丰富、资源量大、价格低廉的基质原料则是规模化基质生产的关键。本文分析了农业废弃物的特点及其基质化利用的潜力,介绍了国内外以作物秸秆、菇渣、畜禽粪便、水葫芦渣、椰子纤维等农业废弃物为原料的基质配方的研究现状,指出了目前限制农业废弃物原料规模化基质生产的问题,着重展望了目前农业废气物基质化存在问题的解决途径。

添加生物炭的水芹湿地对农村低污染水的净化研究

为研究生物炭对湿地处理污水的效果,以种植水芹的湿地系统为对象,通过盆栽试验研究了添加1%和5%煅烧温度为500℃和700℃的两种生物炭对低污染水的净化作用及其对水芹生长的影响。结果表明:加入1%煅烧温度为700℃和500℃生物炭的水芹盆中,系统表面水TN浓度均值在4.05~4.18 mg·L^(-1),低于不加生物炭对照组。煅烧温度为500℃,添加量为1%的生物炭处理组的氨挥发损失总量为96.07 kg·hm^(-2),显著提高;而煅烧温度为700℃,添加量为1%的处理组的氨挥发损失总量(43.02 kg·hm^(-2))与对照相当,其植株地上部分生物量和养分累积量较大,且该种生物炭对土壤养分有一定的固持作用,具有较好的正面效应。通过生物炭和水芹湿地系统的耦合,筛选出了较优的生物炭类型,其在净化污水的同时降低了对环境的负面影响,有效利用了污水中的氮、磷等养分资源,从而为设计农村低污染水的生态修复工程提供了基础数据和技术支撑。

新农科视域下湿地保护与恢复专业劳动教育与教学改革探讨

随着新农科建设的推进,湿地保护与恢复专业面临着新的机遇与挑战。本文探讨了在新农科视域下,湿地保护与恢复专业劳动教育的重要意义,分析了当前劳动教育存在的问题,并结合专业特点提出了教学改革的具体措施。通过强化劳动教育理念、优化课程体系、创新教学方法、加强实践教学、建立多元化评价体系等方面的改革,旨在培养具有创新精神、实践能力和社会责任感的高素质湿地保护与恢复专业人才,为湿地保护事业的发展提供有力支持。

基于OBE理念的《湿地水文学实验》教学改革策略探索

本文基于成果导向教育(OBE)理念,以湿地保护与恢复专业的核心课程《湿地水文学实验》教学为例,通过分析当前实验教学存在的问题,提出了一系列改革建议。强调以学生学习成果为导向,优化实验教学内容和方法,强化师资队伍建设,注重实践能力培养,提升学生的综合素养和解决实际问题的能力,结合OBE教育理念与实践需求,旨在为《湿地水文学实验》教学的创新与发展提供有益参考。

生物质炭施加对水-旱轮作农田土壤CO_2排放及碳库的影响

选择典型亚热带稻-麦轮作农田,比较不同施加量的玉米芯生物质炭对作物产量、土壤理化性质和CO_2排放的影响,并结合同位素分析研究了生物质炭的分解程度及其在水作影响下的田间存留量。结果显示,施加生物质炭显著增加了土壤阳离子交换量和总有机碳含量,降低了土壤CO_2排放速率。δ^(13)C数据表明,生物质炭在施加初期被快速分解,对土壤CO_2排放的短期贡献率可达35.95%,但一个生长季后分解微弱;生物质炭在水田中流失明显,一个轮作周期后的田间存留率为17.33%~36.50%。结果表明,生物质炭可提升亚热带水-旱轮作农田土壤碳库并降低土壤CO_2排放速率。

生物质炭施加对新成水稻土碳组分及其分解的影响

将玉米芯热解炭化的生物质炭施加于长江沉积物新成土上发育的稻田土壤中,1 a后采集土壤并进行土壤碳分组及土壤培养;基于生物质炭与土壤的碳同位素丰度差异,量化生物质炭来源的有机质在土壤组分中的分布,分析施用生物质炭对土壤碳组分及其培养过程中分解动态的影响。结果表明,施用生物质炭可显著增加各级团聚体的有机碳含量,大部分(76%~90%)生物质炭以游离态形式存在于大团聚体(>250μm)和微团聚体(>50~250μm)外,少部分与微团聚体或<20μm土壤矿质较紧密地结合。添加的生物质炭未促进土壤团聚体的形成。土壤中生物质炭自身的分解很弱,但不同程度地促进了原有土壤碳的分解。该试验初步证实,生物质炭单独施用未明显促进新成土上发育的稻田土壤有机碳的稳定,反之短期内可能加速土壤原有有机碳的分解。

创新能力培养背景下微生物学课程的实践教学改革探索

微生物学是高等院校生物类专业开设的一门重要的基础课或专业基础课程,也是现代高新生物技术发展的理论、技术基础。创新微生物学教学方式,是提高生物类专业学生实践能力、培养学生创新意识的重要举措。目前,微生物学教学存在的一些问题,导致学生的学习积极性不高,直接影响对学生学科素养和综合素质的培养。该文阐述了创新能力培养背景下微生物学课程改革的现状,分析了教学中存在的问题,并提出教学改革的建议,旨在推动微生物学教学质量的提升。

江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区修复区越冬水鸟群落组成及栖息地利用

江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区是东亚—澳大利西亚迁徙路线上候鸟的重要停歇地和越冬地。于2022年11月至2023年2月(候鸟的越冬期),在该保护区的实验区的修复湿地中,对越冬水鸟资源进行持续监测,获取该区域越冬水鸟数量、群落组成等基础数据,并分析越冬水鸟的栖息地利用情况。研究结果表明,监测期间,共记录到水鸟36种,隶属于7目12科,累计数量23019只;其中,国家一级保护动物有4种,国家二级保护动物有3种;记录到IUCN濒危物种红色名录所列全球濒危(EN)物种东方白鹳(Ciconia boyciana),全球易危(VU)物种有3种,全球近危(NT)物种有2种;赤膀鸭(Mareca strepera)、绿头鸭(Anas platyrhyncho)、斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)和白骨顶(Fulica atra)为修复区优势物种;修复区水鸟栖息地包括裸地、浅水区、深水区、芦苇(Phragmites australis)收割区、菖蒲(Acorus calamus)收割区和塘埂。不同栖息地中的水鸟数量和组成存在差异,在深水区中累计记录到的水鸟物种数(19种)和个体数量(18372只)都最多,其水鸟群落与裸地、芦苇收割区、菖蒲收割区、塘埂的水鸟群落的相似性指数都较低,浅水区的水鸟群落的物种多样性指数最大;积极开展水鸟监测、及时了解水鸟对栖息地利用的现状、关注修复湿地状况及其变化、针对栖息地水鸟资源的生态需求差异、维持修复区湿地内栖息地类型的多样性是提升保护区湿地及其水鸟资源管理能力的重要措施。

畜禽养殖废水中抗生素和重金属的污染效应及其修复研究进展

随着规模化畜禽养殖业的快速发展,源于饲料重金属添加剂和兽药残留污染的畜禽粪尿大量产生,使养殖废水中抗生素、重金属及其复合污染问题日益凸显。本文分析了当前养殖废水中抗生素与重金属来源、污染现状、生态环境危害及修复技术,针对抗生素、重金属及其复合污染修复技术研究还相对缺乏的问题,提出将植物修复与微生物修复结合起来,以及将物理吸附、化学氧化与生物修复等多种技术相结合,构建绿色高效的养殖废水处理体系,为今后探索抗生素与重金属复合污染废水的修复技术提供思路与参考。

碳氮比对水芹浮床系统去除低污染水氮磷效果的影响

随着我国经济的快速发展,农业面源污染问题日益严重,加剧了淡水水质恶化的趋势。本研究以浮床水芹(Oenanthe javanica)系统和无植物对照(Control)为对象,研究了其对不同碳氮比农村低污染水[定义为农业生产或农民生活过程中产生的,富含植物生长所需的氮、磷等养分与多种微量元素且满足城镇污水处理厂污染物排放标准一级B要求(GB 18918—2002一级B:TN≤20 mg·L^(-1),TP≤1 mg·L^(-1))的那部分污水]中氮(N)、磷(P)、化学需氧量(COD)的净化效果。试验所用低污染水为生活污水(TWW)和外加碳源生活污水(高碳氮比,TWW-HC)两种。整个试验历时82 d,中间换水一次。试验结果表明水芹浮床系统接纳高碳氮比低污染水对氮磷的去除效果较好。外加碳源能在短时间内快速降低低污染水中N、P的浓度,试验3 d时TWW-HC中总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)的去除率分别达40.8%、38.4%、62.8%。整个试验周期TWW-HC组对TN的去除率为73.9%~96.0%,高于TWW组(60.6%~85.9%);该组对TP的去除率为68.0%~81.1%,高于TWW组和Control组(TP去除率分别为21.3%~54.9%和19.2%~58.1%)。收获时TWW-HC处理水芹生物量、平均株高和相对生长速率均显著高于TWW处理(P<0.05)。TWW-HC处理通过植物吸收带走的N、P分别占系统对N、P去除量的58.2%和37.6%,明显高于TWW处理(相应比例分别为8.7%和11.0%)。这说明通过外加碳源调节进水C∶N比促进了水芹的生长和对污水中养分的吸收利用,有利于水芹浮床系统对N、P的去除。

土壤污染对农产品质量安全的影响及防治对策

土壤是农业发展的基础,土壤环境质量的好坏直接影响农产品质量,进而影响人类生存质量。随着我国社会经济的持续快速发展和人口增长,大面积土壤正面临一系列复杂的环境污染问题,严重威胁到农产品的质量与安全。笔者通过分析土壤污染的途径、特点、我国土壤污染现状以及与农产品质量安全的关系,提出了综合防治土壤污染、保障农产品质量与安全的对策,为改善我国土壤污染现状、实现农业的可持续发展提供理论和技术支持。

生活污水氮磷浓度对水稻生长及氮磷利用的影响

通过设置不同N、P浓度的生活污水进行水稻盆栽实验,研究了生活污水灌溉对水稻生长、产量以及氮磷吸收利用的影响。结果表明,在正常灌溉和不施肥条件下,污水灌溉明显降低了水稻施肥期的田面水氮磷浓度,水稻移栽后70 d左右田面水N、P浓度与不施肥处理田面水N、P浓度趋于一致;污水TN、TP浓度与水稻的生长指标和产量密切相关,生活污水灌溉提高了穗粒数、千粒重和结实率,但穗数明显减少,导致产量下降;当污水中总氮浓度达20~25 mg·L^(-1)、总磷浓度达1.0~1.5 mg·L^(-1)时,不施任何化肥条件下水稻产量即可达到常规化肥处理的95%,差异不显著,此时污水灌溉中带入的氮仅为常规施肥处理氮用量的64.1%和磷肥用量的23.2%。与常规化肥处理相比,污水灌溉提高了水稻的N、P利用效率,水稻对N、P的吸收利用与污水中的N、P浓度成正相关,且污水中的N、P存在着正交互作用,即提高P浓度促进了N的吸收利用,提高N浓度促进了P的吸收利用。在应用生活污水进行稻田灌溉时,需在分蘖期配施一定的化肥从而保证水稻高产。

刺参养殖池塘初级生产力及其粒级结构周年变化

研究了刺参(Apostichopus japonicus Selenka)养殖池塘浮游植物初级生产力及粒级结构的周年变化规律,旨在明确刺参养殖池塘的基础生态学特征,为刺参养殖生产和管理提供科学支持。结果表明:刺参养殖池塘初级生产力年平均值为(5.16±3.04)gO2m-2d-1,全年呈现明显的季节变化,初级生产量分别在初春、夏季和初冬形成高峰。初级生产力群落净产量占毛产量的50.2%。P/R值与日P/B系数的年平均值分别为2.20±1.25和0.39±0.35。按初级生产力水平和P/R值划分的水体营养类型,调查刺参养殖池塘属富营养型水体;初级生产量随深度的增加而递减,最高生产层约在透明度的0.5倍处,且0.5倍透明度(约50 cm)以上水层初级生产量占水柱总产量的56.3%;不同粒级浮游植物生产量占总生产量的百分比具有明显的季节变化。除夏季外,以小型浮游植物(micro-,20—200μm)对初级生产力的贡献最大(43.5%),夏季为微型浮游植物(nano-,2—20μm)对初级生产力贡献最大(35.3%)。以年平均值计算,不同粒级浮游植物初级生产量占总生产量百分比的大小顺序为:小型(40.1%)>微型(28.2%)>中大型(16.1%)>超微型(15.7%)。回归分析表明:试验池塘初级生产力水平与水温、营养盐中的氨氮和亚硝酸氮均呈显著的相关关系(P<0.05)。结果提示,刺参养殖池塘初级生产力的季节变化显著,垂直分布并不均匀,小型浮游植物是其生态系统中的主要生产者。

辣椒品种对盐胁迫的响应

在土培条件下采用模拟盐胁迫的方法,对16个辣椒(Capsicum annum L.)品种在盐胁迫下萌芽期和幼苗期的生长和生理特性进行研究。结果表明,在盐胁迫下所有供试辣椒品种在萌芽期的发芽率、发芽势、发芽指数、苗长、胚根长、苗重和胚根重均有不同程度的降低;幼苗期的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性总体表现为增加,可溶性糖和可溶性蛋白含量则总体呈现下降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)不同品种表现不同。多元方差分析表明,相对发芽率、相对发芽指数等14个性状指标表现出显著差异性,以隶属函数值为依据的系统聚类分析将供试的辣椒品种分为3类,其中红艳、剑圣1、万家灯火、长虹361、红秀和北研尖椒3号为耐盐性较强的品种,剑圣2、博辣五号、红圣008、剑圣3和苏椒12号为耐盐性中等品种,利剑1、干鲜三号、长虹366、艳红1和艳红2为耐盐性较弱品种。

水葫芦有机肥与化肥配施对青椒生长、产量和氮素利用率的影响

将水葫芦渣与猪粪混合发酵后制成水葫芦有机肥,研究其与化肥的不同配比对青椒生长和产量及氮素利用率的影响。结果表明,在等氮施肥条件下,水葫芦有机肥在低替代率或全量化肥条件下青椒的生物量明显高于水葫芦有机肥高替代化肥条件下青椒的生物量;有机肥的添加能显著促进青椒地下部的生长发育,其中75%有机肥替代化肥处理的植株根系体积及根尖数分别比化肥处理增加了77.87%和56.12%;水葫芦有机肥50%替代化肥时青椒单株产量最高,是单独施用化肥处理的1.6倍;施用化肥或者水葫芦有机肥少量替代化肥处理的青椒植株地上部分氮素含量显著高于其他处理;水葫芦有机肥50%和75%替代化肥的处理其青椒产量及氮肥农学利用率和生理学利用率明显高于单独施用化肥或者有机肥。因此,以水葫芦与猪粪混合制成的有机肥替代化肥的替代率在50%效果最好,最高替代率不宜超过75%。

水葫芦和猪粪混合堆肥发酵条件的研究

用漂浮植物水葫芦治理水体富营养化已经在我国获得大规模的应用,但目前对水葫芦资源化利用技术的研究相对较少。本研究采用不同的堆肥方式来堆置水葫芦和猪粪混合堆肥,以明确水葫芦和猪粪混合堆肥堆置的最适条件。在不同形状堆肥条件下,锥形发酵过程中升温既快又高,形成的堆肥品质和腐熟度优于长方形堆置方式。堆肥的高度越高升温越高,水分和养分流失越多,堆肥高度应适中。堆肥翻抛频率对成肥有着重要的影响,2 d翻抛1次比3 d翻抛1次对温度变化影响较大,2 d翻抛1次的处理腐熟度明显高于3 d翻抛1次的处理。综上所述,在水葫芦和猪粪混合堆肥过程中应采用锥形发酵,高度在1 m左右适宜,2 d翻抛1次,从而可获得高品质的有机肥。

室内养殖条件下中华绒螯蟹雄性个体的生殖潜力

为评判中华绒螯蟹育苗工作亲本投放性比（♀∶♂=2～3∶1）的合理性,通过室内连续交配实验,对雄性个体的生殖潜力进行了研究。结果显示,雄蟹具备完成3次连续交配活动的生殖潜力;个体丧失交配能力前,贡献了超过60%的精子（≥6×109个）等雄性产物;多次交配活动并没有对雌蟹的个体繁殖力产生影响;雌蟹抱卵后,纳精囊亦没有出现明显的偏差;实验条件和基地育苗池个体纳精囊内均还存有一定数量的精子,表明雄蟹提供的雄性产物可以满足雌蟹受精的需要,因此,该性比在实际育苗生产中具有一定合理性,而作为亲本雄蟹的大规格及自身的生殖策略则可能是中华绒螯蟹避免精子限制发生的重要原因,其潜在的精卵比达（1.59～10.86）×10～3∶1。此外,研究成果揭示这个被广泛采用的亲本性比存在进一步优化的可能,可以提升至4∶1。

生活污水灌溉对稻田土壤磷形态和吸附特征的影响

通过设置不同氮、磷浓度的生活污水进行水稻的盆栽实验,采用改进的Hedley法研究了生活污水灌溉后土壤磷形态和吸附特征的变化。结果表明,相对于施用化肥,生活污水灌溉下养分分散进入稻田,而且氮、磷投入量偏低。这导致了种植水稻后土壤总磷(TP)略有下降,土壤有效磷有显著的降低。施化肥促进了土壤易利用态磷的增加,主要是碳酸氢钠提取态无机磷(NaHCO_3-Pi)的增加。水稻种植条件下生活污水灌溉显著降低了土壤易利用态磷,增加了土壤中等活性磷,主要特征是土壤碳酸氢钠提取态有机磷(NaHCO_3-Po)减少,氢氧化钠提取态无机磷(NaOH-Pi)增加。生活污水灌溉能增加土壤对磷的最大吸附量,增强了土壤对磷的吸附和缓冲能力。生活污水中不同氮、磷浓度对土壤磷的影响主要表现为高磷污水灌溉显著增加了土壤氢氧化钠提取态有机磷(NaOH-Po)的含量,而高氮污水灌溉促进了水稻生长,提高了土壤溶液磷的平衡浓度,从而促进水稻对磷的吸收并影响土壤的磷形态。生活污水灌溉对土壤有机磷矿化过程影响显著,但其影响机理还需进一步研究。

菊芋乳酸菌饮料生产工艺及稳定性研究

以菊芋(Jerusalem artichoke)为原料制备菊芋汁,灭菌后接种经驯化的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌进行发酵,采用单因素和正交试验,确定了制备菊芋乳酸菌饮料的最佳发酵条件、稳定剂配方,并对发酵过程中菌种生长规律、p H值、酸度以及总糖和还原糖含量变化情况进行了分析。结果表明,在接种量6%、发酵温度43℃、发酵时间24 h条件下,菊芋乳酸菌饮料乳酸产量、感官品质俱佳,酸度为1.17%,活菌数可达1.2×109CFU/m L以上,饮料中还原糖、蔗糖被乳酸菌优先利用,多糖(菊糖)几乎全部保留。最优稳定剂配方为:黄原胶0.015%、CMC 0.009%、海藻酸钠0.004%,制备的饮料均匀一致,离心沉淀率仅为0.25%。菊芋乳酸菌饮料兼有菊芋的风味和适当发酵乳酸气味,是一种酸甜适中、健康营养的功能饮料。