围垦养殖对滨海湿地土壤铁还原菌群落结构的影响

【目的】探究滨海湿地围垦养殖前后土壤铁还原菌群落的结构变化､功能演变及其影响因素,了解湿地微生物多样性的变化。【方法】以我国黄河口碱蓬湿地､九龙江口桐花树湿地､东寨港木榄湿地为样地,利用高通量技术分析铁还原菌的群落结构,并采用盐酸浸提-邻菲罗啉比色法测定土壤中Fe(Ⅲ)､Fe(Ⅱ)含量。【结果】(1)围垦养殖后,黄河口围垦区的拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌门,九龙江口围垦区和东寨港围垦区的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria);黄河口围垦区的拟杆菌属(Bacteroides)为优势菌属,九龙江口围垦区的弧菌属(Vibrio)､脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)､硫杆菌属(Thiobacillus)为优势菌属,东寨港围垦区的气单胞菌属(Aeromonas)和硫杆菌属为优势菌属。(2)围垦养殖后,黄河口围垦区微生物化能异养､发酵功能的相对丰度升高;东寨港围垦区微生物化能异养､有氧化能异养､发酵以及硝酸盐还原功能的相对丰度升高;九龙江口围垦区微生物有氧化能异养､硝酸盐还原功能的相对丰度升高。(3)冗余分析结果显示:土壤pH值对铁还原菌群落结构的影响最大;Fe(Ⅱ)含量对土壤铁还原菌群落结构的影响比Fe(Ⅲ)含量大。【结论】围垦养殖后,土壤理化性质以及Fe(Ⅲ)､Fe(Ⅱ)含量会对铁还原菌产生影响,其中,pH值的影响最大;铁还原菌群落的适应性强,有利于养殖。

基于偏最小二乘判别分析研究铜藻液体肥对3种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】铜藻为沿海常见的低质海藻,为实现铜藻高质利用,以新鲜铜藻为原料制备铜藻液体肥,研究其对上海青、黄瓜和番茄等3种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响,并基于偏最小二乘判别分析(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)探究铜藻液体肥增肥的生物学效应。【方法】采用酶法和发酵法2种工艺制备铜藻液体肥,并各设置5组稀释倍数(200倍、400倍、600倍、800倍和1 000倍)进行种子萌发试验和幼苗盆栽试验。【结果】(1)种子萌发试验中,发酵法制备铜藻液体肥的200倍液、600倍液在上海青种子萌发上效果最佳,发芽指数较空白组显著提高11.8%,较两组阳性对照分别提高1.9%和1.3%;发酵制备的200倍液对黄瓜种子萌发影响最好,发芽指数较空白和两组阳性对照均显著提高,增幅分别达33.0%、21.0%和6.7%;发酵制备的1 000倍液在番茄种子萌发上成效最佳,发芽指数较空白和两组阳性对照分别显著提升13.6%、14.4%和19.3%。(2)幼苗盆栽试验中,相关性分析结果表明各生长指标间普遍存在极显著正相关性,主成分分析(Principal component analysis, PCA)结果显示铜藻液体肥对3种蔬菜的影响作用各有差异,构建实验样品的PLS-DA模型分析不同制备方法的铜藻液体肥肥效并与阳性对照对比,结果表明发酵制备的400倍液对上海青幼苗促生效果最佳,各指标均显著高于阳性对照海藻肥,其中根鲜重提高最显著,增幅为144%;酶法制备的800倍液对黄瓜幼苗生长效果最好,各指标均显著高于阳性对照海藻肥,其中根长提高最显著,增幅为28%;发酵制备的600倍液对番茄幼苗作用效果最好,各指标均显著高于阳性对照海藻肥,其中株干重提高最显著,增幅为31%。【结论】铜藻液体肥具备很好的增肥生物学效应,发酵法制备的铜藻液体肥肥效普遍优于酶法制备,施用前者能提高种子萌发率,促进幼苗地上部分和地下部分的生长,以上结果为海藻液体肥的生产与应用提供科学数据。

超声波辅助牡蛎壳制备丙酸钙的工艺研究

丙酸钙是一种常用的食品防腐剂,为了降低丙酸钙的生产成本,以废弃牡蛎壳作为主要原料,采用经济、高效的超声波辅助方法进行丙酸钙的制备,实现牡蛎壳变废为宝。通过单因素和正交试验研究酸料比、料液比、超声温度和超声时间4因素对牡蛎壳制备丙酸钙产率和含量的影响,确定超声波辅助牡蛎壳制备丙酸钙的最佳工艺条件。结果表明:各因素对丙酸钙产率和含量的影响大小依次为液料比、酸料比、超声时间、超声温度;超声波辅助牡蛎壳制备丙酸钙的最佳工艺条件为液料比22.5∶1、酸料比2.1∶1、超声温度55℃、超声时间120 min。在此最佳工艺条件下制备丙酸钙的产率为(89.79±0.11)%,含量为(97.95±0.19)%。超声波辅助牡蛎壳制备丙酸钙不仅操作简便,且还能有效地提高牡蛎壳的资源综合利用率,可在生产上推广应用。

互花米草入侵对河口湿地土壤环境中铁氧化菌群落结构及多样性影响

以闽江口秋茄湿地、芦苇湿地及漳江口白骨壤湿地作为研究对象,通过高通量测序技术对互花米草入侵湿地前、后土壤铁氧化菌群落结构及其多样性进行测定与分析,以此探讨互花米草入侵对河口湿地土壤铁氧化菌的影响.结果表明:(1)不同类型的河口湿地土壤中铁氧化菌数量对互花米草入侵后的反应不同,互花米草入侵闽江口秋茄湿地和芦苇湿地后,湿地土壤铁氧化菌数量均显著增加(p<0.05);而入侵漳江口白骨壤湿地后,湿地土壤铁氧化菌数量显著降低(p<0.05);(2)互花米草入侵使秋茄湿地铁氧化菌多样性提高,使白骨壤湿地和芦苇湿地土壤铁氧化菌多样性降低;(3)变形菌门(Proteobacteria)铁氧化菌是湿地优势菌门,尤其是互花米草入侵秋茄湿地后,其变形菌门铁氧化菌的相对丰度明显提高,而脱硫杆菌门(Desulfobacterota)铁氧化菌的相对丰度降低;(4)互花米草入侵后,秋茄湿地中优势菌地杆菌属(Geobacter)铁氧化菌的丰度显著降低,而沙雷氏菌属(Sediminibacterium)的丰度显著提高;芦苇湿地中互花米草入侵后披毛菌属(Gallionella)的丰度显著提高;(5)盐度、pH、易氧化态碳、微生物生物量碳等环境因子是土壤铁氧化菌属群落结构主要影响因素.研究结果可为探究互花米草入侵对微生物生态的影响提供重要的数据支持,进而为湿地土壤生物多样性的保护提供理论科学依据.

围垦养殖与退塘还湿对闽江河口湿地土壤铁碳结合特征的影响

为探究围垦养殖与退塘还湿对河口湿地土壤铁-碳结合特征的影响,本研究选择福建省闽江河口天然湿地、养殖塘以及退塘还湿样地为研究对象,对3个类型中的土壤铁结合态有机碳(Fe-OC)及其相关指标进行测定与分析.结果显示:①湿地围垦养殖显著影响土壤Fe-OC含量,其含量在退塘还湿后有所回升;②土壤氧化还原过程显著影响土壤中铁相的转化,湿地围垦后土壤中无定形态铁(Feo)与络合态铁(Fep)含量显著下降(p<0.05),而退塘还湿后土壤中游离态铁(Fed)含量显著下降(p<0.05);③养殖塘复湿初期,土壤总有机碳(SOC)含量低于养殖塘,且3样地中土壤Fe-OC均主要以吸附途径结合,其在土壤总有机碳中的占比为4.25%~7.85%;④土壤Fe-OC含量与土壤SOC、Fep、氧化铁的络合度呈显著正相关(p<0.01),与土壤Feo含量呈显著正相关(p<0.05),土壤容重和pH是影响土壤Fe-OC含量的重要环境因素.湿地围垦养殖与退塘还湿能够显著影响土壤Fe-OC含量,相比天然湿地,土壤Fe-OC含量在围垦后持续下降,在复湿过程中有所回升.结果表明退塘还湿对增加湿地碳汇功能具有积极意义.