内生细菌对中国特有植物青檀根际土壤肥力变化的影响

为了探究内生菌对中国特有植物青檀根际土壤肥力变化的影响,选取桂西北常见乡土树种青檀以及石山造林先锋树种任豆为研究对象,采集自然植被样地青檀和人工林对照样地任豆的非根际土壤样品、根际土壤样品和根系样品为试验材料,利用常规的土壤理化分析、细菌培养及16SrRNA测序技术相结合的研究方法,依次分析研究树种非根际土壤细菌、根际土壤细菌及根内生细菌的群落结构特征,并在门和属两个不同水平,对根内生细菌与土壤理化因子的相关性进行分析,进一步说明内生细菌对青檀根际土壤肥力变化的影响。结果表明:(1)不同植被调查样地细菌种群数量具有明显差异,无论是非根际土壤细菌、根际土壤细菌,还是根内生细菌,任豆人工林对照样地明显高于青檀自然植被样地;(2)根内生细菌与根际土壤细菌及非根际土壤细菌彼此联系,相互作用,既有一定数量的共有种,又有各自的特有种,而且特有种的数量明显大于共有种;(3)在不同植被调查样地,菌群数量大小排序为:根际土壤细菌>非根际土壤细菌>根系内生菌;(4)青檀自然植被样地和任豆人工林对照样地,土壤细菌和根内生细菌的优势菌门组成相似,但相对丰度不同,其共有种的优势菌群均为芽孢杆菌属,该属的大部分细菌能在一定程度上改善植物的生长环境,增强植物的抗逆性和抗病能力。因此,青檀的根内生细菌与任豆及其他植物的根内生细菌一样,可以在一定程度上提高根际土壤肥力。

土壤重金属胁迫对桑树营养代谢的影响

为了解决重金属污染土壤的合理利用及蚕桑产业可持续发展问题,选取桂西北某锰矿区周边受到不同程度重金属污染的12个桑园作为研究样地,以远离矿区的非污染区3个桑园作为对照样地,采集了调查样地的桑园土壤样品及桑树根部和桑叶样品,测定了土壤样品的基本理化特性及土壤和植物样品的铜、锌、铬、镉、锰5种重金属元素含量,还测定了桑叶样品的叶绿素、可溶性糖、水溶性蛋白质及总氨基酸含量,并对相关检测指标与桑叶营养代谢生理指标的相关性进行了比较分析,结果表明:1) 在被测的5种重金属元素中,锰含量最高,锌含量次之,调查样地桑园土壤及桑叶重金属含量的高低排序均为Mn > Zn > Cr > Cu > Cd,桑树根部重金属含量的高低排序为Mn > Zn > Cu > Cd > Cr,虽然不同重金属元素在桑树体内的累积情况不同,但大部分调查样地的重金属含量高低排序为土壤 > 根 > 叶;2) 在桑树营养代谢生理指标中,叶绿素含量与土壤pH呈显著的负相关,与土壤全磷和速效磷含量均呈极显著的正相关;3) 不同调查样地桑叶的可溶性糖、水溶性蛋白质及总氨基酸含量差异较大,而叶绿素含量差异相对较小。根据实验结果的分析讨论可知:1) 土壤重金属胁迫对桑树营养代谢各种生理指标均有一定的影响,其影响大小因重金属元素差异及作用浓度高低而不同;2) 在土壤重金属复合胁迫条件下,各种重金属元素之间存在复杂的相互作用,共同影响桑树的营养代谢过程;3) 桑树从土壤中吸收的重金属主要累积在根部,转移到地上部分叶片的重金属相对较少,低浓度的重金属对桑树营养代谢有一定促进作用;4) 桑树叶片中的重金属元素含量对其营养代谢具有直接的影响,而土壤中的重金属元素,则通过桑树根部的吸收和转运,间接影响桑树的营养代谢过程;5) 桑树具有较强的重金属抗耐性,在其耐受的范围内,可通过增加体内可溶性糖、水溶性蛋白质、总氨基酸等渗透调节物质的含量或其他代谢调节机制,增强其对重金属胁迫的抗性,从而维持正常的生长发育。

土壤重金属在桑树体内的分配及富集特征研究

为了探讨利用桑树作为土壤重金属污染修复树种的可行性,以桂西北某锰矿周边的桑园作为研究样地,采集其土壤、桑树根部、茎部、皮部及叶片样品,用湿法消解—火焰原子吸收光谱法,测定了样品中的Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Pb等6种重金属元素的含量,分析了不同调查样地桑树根部土壤的单因子污染指数、内梅罗综合污染指数及地累积指数。结果表明:1) 调查样地桑园土壤中的Zn为无污染到中度污染,Pb为中度污染到强污染,Mn和Cd均达到重度污染。2) 桑树对重金属具有较强的耐受性,但对不同重金属的吸收、富集和转运能力有一定的差异。3) 在被测的6种重金属元素中,桑树对Cr、Zn、Cu的富集能力相对较强,对Pb、Cd、Mn的富集能力相对较弱;桑树对Cr和Mn的转运能力相对较强,对Pb的转运能力最弱,其吸收的重金属元素主要是累积在根部。因为桑树对锰等重金属复合胁迫具有较强的耐性,同时具有一定的吸收和转运能力,经济效益高,所以,桑树可用于土壤重金属污染的植物修复。

中国特有植物青檀和任豆根际土壤微生物多样性的比较

为了分析中国特有植物青檀和任豆根际土壤微生物多样性的差异,以自然植被青檀和人工植被任豆为研究对象,将常规的研究手段与高通量测序技术相结合,通过比较分析的方法,说明青檀和任豆样地土壤理化性质的差异,及其与根际土壤细菌多样性的相关性。结果表明,1) 不同植被土壤细菌群落结构存在一定的差异,任豆样地的土壤细菌群落结构比较复杂,种群数量相对较大;青檀样地的土壤细菌群落结构比较简单,其种群数量相对较少;2) 青檀和任豆样地的优势菌群相同,但相对丰度有差异,相对丰度排名前5的优势菌门依次为变形菌门,放线菌门,绿弯菌门,酸杆菌门及拟杆菌门。在以上5个优势菌门中,除放线菌门外,任豆的土壤细菌相对丰度均大于青檀;3) 从不同植被调查样地的土壤细菌alpha多样性比较,Chao1指数、Observed OTUs指数、Shannon指数均为任豆大于青檀,其在四个不同分组中的高低排序为RDFGJT > RDGJT > QTGJT > QTFGJT,但青檀的Simpson指数高于任豆,其高低排序为QTFGJT > QTGJT > RDFGJT > RDGJT;4) 岩溶地区土壤的空间异质性较大,同一树种非根际土壤和根际土壤距离相近,其微生物群落结构相似度较高,差异较小;不同树种的空间距离较远,其微生物群落相似度较低,差异较大。因此,青檀与任豆根际土壤细菌多样性有较明显的差异。

服务桂西北生态环境保护的生物课外学术科技活动探讨

为了培养学生的创新意识和实践应用能力,更好地发挥地方高校生物学科专业的社会服务功能,助力乡村振兴和美丽中国建设,促进区域经济可持续发展,作者以桂西北生态环境保护亟待解决的主要问题为研究出发点,通过查阅文献资料和实地调查研究的方法,结合自身多年的实践探索,说明地方高校生物学科大学生课外学术科技活动开展的基本原则、途径和方法,以及在实践操作过程中应注意的若干问题。结果表明,只要以社会需求为导向,明确生物科学专业办学目标定位,瞄准桂西北生态环保的实际问题,以学生为中心,以教师为主导,以学科为依托,抓住重点和关键问题,加强校地校企合作,因地和因校制宜,充分利用校内外各种教育教学资源,有所为有所不为,一定能够实现预定的目标,提升学生的专业技能,提高学校的教育教学质量。