两种母质的红壤性水稻土中微生物硫循环代谢途径特征

水稻土氧化还原交替频繁,使不同形态的硫元素转化的生物化学反应活跃,对水稻生产影响显著。以花岗岩和第四纪红色黏土母质发育的红壤性水稻土为研究对象,通过宏基因组测序以及生物信息学分析,研究红壤性水稻土硫循环途径相关功能微生物特征,包括有机硫转化途径、其他(转运)途径、同化硫酸盐还原途径、硫氧化途径、异化硫酸盐还原途径以及硫歧化途径。结果表明:两种母质发育的红壤性水稻土具有相同的硫循环途径特征,即有机硫转化途径微生物功能基因丰度的发生频率最高,每百万个带注释的细菌序列平均检测到16000个有机硫转化的功能基因;硫歧化途径微生物功能基因丰度的发生频率最低,每百万个带注释的细菌序列平均仅检测到116个硫歧化途径功能基因。两种母质发育的红壤性水稻土中主导硫循环的微生物,在门分类水平上,微生物组成没有显著差异,均以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)为优势菌门,占比分别为55.19%、10.61%、7.18%。在种水平分类上则差异显著,花岗岩母质发育的水稻土中硫循环途径微生物相对丰度更高,且所有途径的优势菌种均为Deltaproteobacteria、Acidobacteria、Betaproteobacteria,其丰度占花岗岩母质水稻土硫循环微生物丰度的40%以上;而在第四纪红色黏土母质发育的水稻土中参与硫循环每条途径的优势功能微生物更加丰富,如在有机硫转化途径中Gemmatirosa kalamazoonesis丰度最高,在其他(转运)途径Azoarcus sp.丰度最高,在同化硫酸盐还原途径丰度最高的微生物是Anaeromyxobacter sp.。综上,两种不同母质发育的红壤性水稻土中存在相同的硫循环途径特征,两种母质发育的红壤性水稻土中主导硫循环的微生物在门水平上没有显著差异,但在种水平分类上差异显著,表明不同母质中会存在着独特的优势硫转化功能菌群。

高温条件对不同耕作模式紫色水稻土水、热、盐的影响

近年来,西南地区高温天气频发,高温带来稻田土壤温度的升高,进而带来稻田生境的改变。为了探究高温条件对紫色水稻土壤水、热、盐的影响,以及不同耕作模式下稻田对高温的应对策略,选取垄作(RT)、水旱平作(CT)、冬水田(FPF)3种耕作模式,针对不同耕作模式下0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm,4个土层的土壤温度、土壤含水率和土壤电导率进行了连续两年(2021-2022年)的原位监测。结果表明:在常温条件下,3种耕作模式0~40 cm土层的土壤温度无显著差异(P>0.05),土壤含水率与土壤电导率存在显著差异;在高温条件下,3种耕作模式土壤温度与土壤含水率在4个土层中均差异显著(P<0.05),土壤温度与土壤含水率均为RT>FPF>CT,土壤电导率为CT>FPF>RT。常温与高温条件下,3种耕作模式的土壤温度与电导率均呈显著正相关关系。高温会导致土壤温度,土壤电导率和土壤含水率耦合关系的改变。高温条件下,垄作稻田的土壤含水率最高,土壤电导率最低,体现了对高温条件更好的适应性。

镉污染土壤植物修复的EDTA调控机理

我们通过温室盆栽试验 ,在不同Cd处理的土壤中加入EDTA ,分析了印度芥菜根和地上部Cd的浓度 ,探讨EDTA进入土壤后对Cd吸收和运输的影响。结果表明 :加入EDTA ,水提取的Cd浓度增加了 40 0倍以上 ,NH4 NO3提取的Cd浓度增加了 40倍以上 ,在土壤Cd浓度较低时 ,EDTA对植物吸收Cd没有显著影响 ,当土壤添加Cd在 1 3 0mgkg- 1以上时 ,加入EDTA显著增加了地上部Cd的浓度。EDTA能增加印度芥菜地上部中Cd的浓度 ,不是由于土壤溶液中Cd浓度增加从而增加了印度芥菜根对Cd的吸收 ,可能是EDTA加入土壤后增加了这些元素在土壤溶液中的浓度 ,从而高浓度的Cd对植物根细胞产生毒害 ,增加了细胞膜的透性后 ,土壤溶液中的络合物得以进入根细胞并随蒸腾作用运输到地上部。

重金属污染土壤的植物修复研究 Ⅲ.金属富集植物Brassica juncea对锌镉的吸收和积累

采用温室盆栽试验研究了印度芥菜对土壤中锌镉污染的忍耐、积累能力 ,以检验这种植物修复Zn、Cd污染土壤的可能性及其潜力。在加入Zn 5 0 0和 1 0 0 0mgkg- 1 的土壤中 ,印度芥菜生长 66天后 ,叶片中积累Zn的平均浓度分别达 2 80和 662mgkg- 1 ,地上部带走的Zn分别为每盆 2 1 95和 341 2 μg。在加入Cd 2 0 0mgkg- 1 的土壤中生长的印度芥菜 ,叶片中积累Cd浓度为 1 61mgkg- 1 ,地上部带走的Cd为每盆 381 μg。和普通植物相比 ,印度芥菜更能将Zn和Cd从根运输到地上部。Zn 5 0 0mgkg- 1 处理的土壤在种植印度芥菜后其NH4NO3提取的Zn显著高于不种植物的处理 ;土壤添加Cd 2 0 0mgkg- 1 的处理NH4NO3提取的Cd也显著高于不种植物的处理 ,可能的原因是植物根分泌出特殊的分泌物 ,专一性地螯合溶解根系附近的难溶态Zn和Cd,从而提高土壤溶液中的浓度。印度芥菜对Zn、Cd有较强的忍耐和富集能力 ,是Zn、Cd污染土壤修复有潜力的植物。

重金属污染土壤的植物修复研究Ⅰ.金属富集植物Brassica juncea对铜、锌、镉、铅污染的响应

用来修复污染土壤的理想植物应具有高的生物量并能忍耐和积累污染物。印度芥菜 (Bras sicajuncea)能富集多种重金属且生物量较大。本文研究了Zn、Cd、Cu、Pb 4种重金属对印度芥菜生长的影响 ,特别是重金属对印度芥菜地上部生物量的影响。结果表明 ,在含Cu 2 5 0mg/kg、Pb 5 0 0mg/kg或Zn 5 0 0mg/kg的污染土壤上 ,印度芥菜能够忍耐 ,正常生长。印度芥菜在含Cd 2 0 0mg/kg的土壤上发生镉毒而出现失绿黄化症状 ,Cd与中等浓度的Zn、Cu、Pb共存时毒害更为严重。这种植物适合Cu、Zn。

分形理论在土壤肥力研究中的应用与前景

分形理论的提出对于定量描述复杂的、高度不规则的系统特征与机理提供了方法。本文从土壤腐殖质、土壤微生物、土壤团聚体等方面回顾了分形理论在土壤肥力研究中的主要结果:土壤腐殖质胶体在不同条件下形成不同分形特征的聚合物;同一种微生物可能形成具有不同分形特征的结构;土壤中的有机无机胶体在不同条件下凝聚成不同的团聚体,从而形成不同的土壤结构并对其肥力功能产生影响。我们认为分形理论在探索土壤的形成过程和肥力功能上将具有重要的应用前景:如团粒结构体的形成可能是由土壤胶体分形凝聚而成;土壤中的活性有机质有逐渐老化的现象,可能和腐殖质胶体由结构疏松的分形结构向普通团聚体过渡的过程有关;土壤微生物在不同微环境下具有不同的分形特征,可以推测在各种土壤过程(包括物理、化学以及生物化学过程)中它们的功能也可能是不一样的。此外,土壤结构的开放程度决定孔隙、水分以及空气的分布,从而决定了微生物的生存空间。所以土壤结构体对微生物空间分布的影响也是将来该领域值得研究的内容之一。

重金属污染土壤的微生物学评价

随着研究方法的改进 ,采用微生物学指标评价土壤重金属污染越来越受人们关注。比较敏感的指标有 :对重金属敏感细菌与耐性细菌之比 ,脱氢酶活性与土壤有机碳之比 ,代谢商 ,微生物生物量碳与土壤有机碳之比 ,异养固氮菌的固氮作用。但微生物的生物量及其活性在受重属金影响的同时也受土壤性质及自然条件的影响 ,应当把微生物学性质的变化与重金属的形态。

镉污染土壤的植物修复及其EDTA调控研究 I.镉对富集植物印度芥菜的毒性

本文通过温室盆栽试验研究了在10~190 mg/kg共10个浓度梯度的Cd处理下，印度芥菜生长对Cd的响应、Cd在根与地上部的积累以及在Cd胁迫和毒害条件下对Ca和Zn吸收的影响。结果表明，Cd对印度芥菜生长的毒害浓度在各个生育期各有不同：幼苗期与营养生长前期在70~110 mg/kg左右；营养生长后期在110 mg/kg以上；成熟期在150 mg/kg左右。植物吸收的镉随土壤镉处理浓度的增加而增加，本试验中印度芥菜根和叶积累镉最高浓度分别为300 和160 mg/kg。在Cd胁迫下，印度芥菜吸收的Ca和Zn增加；在Cd毒害条件下，印度芥菜吸收的Ca和Zn下降。认为高浓度的Cd对印度芥菜生长有抑制，但印度芥菜对镉也表现出很强的耐性，这种耐性可能与植物体内Cd和Ca、Zn之间的平衡有关。

镉污染土壤的植物修复及其EDTA调控研究 II.EDTA对镉的形态及其生物毒性的影响

本文通过温室盆栽试验研究了10~200 mg/kg共20个浓度梯度的Cd处理下，EDTA加入土壤后对Cd的形态及其生物毒性的影响。在收获前一周加入EDTA，收获后测定植物根和地上部的生物量，以及H2O、NH4NO3和EDTA 3种提取剂提取的Cd浓度。结果表明，EDTA加入土壤一周后，土壤水溶态Cd增加了400倍以上，交换态Cd增加了40倍以上，印度芥菜根和地上部的生长都受到抑制。可能的原因是EDTA增加了土壤中镉的移动性，提高了Cd对植物的毒性。

硅酸盐细菌代谢产物对植物生长的促进作用

从根际微生物的角度研究了硅酸盐细菌对植物生长的促进作用。代谢产物对植物生长促进作用最好的是 1 38#菌 ,处理 5 0天 ,水稻株高比对照增加 2 7.7% ,生物量比对照增加 40 .2 % ,硅酸盐细菌的代谢产物对植物生长的刺激作用与浓度有关 ,低浓度的代谢产物对植物生长有明显的促进作用 ,高浓度的代谢产物则有一定的抑制作用 。

硅酸盐细菌的研究现状及展望

硅酸盐细菌的研究现状及展望西南农业大学蒋先军四川省自然资源研究所黄昭贤彭盛德杨雪梅一、概念早在１９１２年，ＫＰａｓｉｋ就发现了一种芽孢杆菌，用它可以分解正长石等硅酸盐矿物和磷灰石，１９３０年，原苏联学者亚历山大洛夫从土壤中分离出一种细菌，能分解正长...

土壤重金属污染的植物提取修复技术及其应用前景

从重金属污染土壤的恢复重建角度 ,参考了1995年—1998年间国外的相关研究 ,介绍了植物提取修复技术的机理,提出了可能的化学、生物及农艺调控途径并展望了植物提取修复技术在重金属污染土壤恢复重建中的应用前景 。

硅酸盐细菌对矿粉和土壤的解钾强度及来源研究

在加入含钾矿粉、土壤,缺钾营养液培养条件下,硅酸盐细菌SB121和SB138从矿粉和土壤中活化的钾分别比对照增加2.7%～40.5%和1.6%～21.6%。两种硅酸盐细菌活化的钾素全部来自矿物结构钾。

安徽师范大学大学体育“三自主”教学现状调查分析

运用问卷调查、数理统计、文献资料等方法对我校2006级、2007级、2008级学生体育选项课教学现状进行分析与研究.其中涉及教学目标、课程设置、教学队伍、教学物质保障、上课时段、教学评价等方面,或多或少都存在一定的问题.针对这些问题提出建议和对策,目的是使我校大学生体育教学"三自主"更加合理、更加完善.

安徽省普通高校大学体育“三自主”教学现状分析与对策研究

采用问卷调查法、文献资料法、实地访谈法对我省普通高校大学体育"三自主"教学现状进行了调查与研究,针对存在的问题提出相应的建议和对策.目的在于对我省普通高校实行"三自主"教学体育课程开展的现状做出客观的、科学的评价,提出相应适合我省普通高校的"三自主"教学的发展思路和模式的建议与对策,为我省的普通高校体育教学改革向纵深发展提供参考意见.

信息加工理论在体育教学中的应用

20世纪70年代，加涅开创了根据人类信息加工模型来设计教学过程的成功范例，给教学过程建立了崭新的理论。依据加涅信息加工理论来阐述体育课堂教学结构：（1）将体育教学分成三大部分：教学准备阶段、教学基本阶段和教学结束阶段。（2）紧密围绕着如何在内部条件（学习）与外部支持（教学）之间联系，建构情境。

地方性本科院校体育教育专业核心竞争力的研究——以安徽省6所地方性本科院校体育教育专业为例

通过对场地设施、实验室、科研水平、师资力量4项指标的调查,对安徽省6所地方性本科院校的体育教育专业核心竞争力情况进行研究,结果表明:安徽省6所地方性本科院校体育教育专业核心竞争力的排序依次为阜阳师范学院、安庆师范学院、宿州学院、淮南师范学院、黄山学院和巢湖学院;建议地方性本科院校体育教育专业应从引导教师提高科研水平、培养优秀专业人才、增加相应的场地设施等方面入手,以提高专业的核心竞争力。

论体育运动中膝关节半月板的损伤机理及其康复

膝关节半月板是膝关节较为重要的结构,在体育运动和日常生活中,半月板的损伤较为多见。探讨半月板的解剖学和生物力学特征,分析半月板的机制,了解半月板损伤后的检测,治疗手段,掌握预防损伤的方法,将有助于减少半月板的损伤,使半月板能够得到早期正确治疗与康复,防止出现后遗症的产生。

多环芳烃污染土壤的微生物与植物联合修复研究进展

本文综述了多环芳烃(PAHs)污染土壤中微生物降解途径、机理及生物反应器的应用,并从植物修复角度,进一步阐述了与微生物联合作用促进污染土壤中PAHs降解的途径、机理及其应用。提出了利用微生物共代谢降解及其与植物联合修复PAHs污染土壤环境的生物修复技术未来研究课题。

稻田垄作免耕对土壤团聚体和有机质的影响

该文以1990年建立的耕作制定位试验田紫色水稻土为研究对象,分析了冬水田(FPF)、水旱轮作(CR)和垄作免耕(RNT)3种耕作方式对土壤团聚体组成和有机质的影响。结果表明,垄作免耕减少了对土壤大团聚体的破坏,在0～10cm土层,垄作免耕大团聚体含量分别是冬水田和水旱轮作的1.48和1.32倍,微团聚体含量则显著降低;在>10～20cm土层有相同的趋势。3种耕作条件下,有机碳和氮在团聚体中的分布模式类似,均有向大团聚体富集的趋势,但垄作免耕条件下土壤有机碳和氮质量分数显著高于冬水田和水旱轮作。对土壤颗粒有机质(POM)的分析结果表明,垄作免耕0～10cm土层轻质组分(LF)的质量分数(1.92g/kg)与水旱轮作(1.70g/kg)差异不显著,但显著高于冬水田(1.42g/kg)。冬水田、水旱轮作和垄作免耕的0～10cm土层,团聚体内总颗粒有机质(totaliPOM)质量分数分别为0.96,1.12,2.14g/kg;垄作免耕土壤团聚体内细颗粒有机质(fineiPOM)分别为冬水田和水旱轮作土壤的3.02和2.46倍,占总POM差异的57%和66%。垄作免耕土壤团聚体内粗颗粒有机质(coarseiPOM)分别为冬水田和水旱轮作土壤的1.56和1.40倍,占总POM差异的18%和19%。在>10～20cm土层有相似的趋势,但在>10～20cm层土壤粗iPOM的差异对总POM差异的贡献较0～10cm层大。垄作免耕减少了对大团聚体的破坏并促进微团聚体向大团聚体团聚;降低了团聚体的周转速率,促进了细iPOM的固定,利于紫色水稻土对碳的固定和积累。