不同生态修复方式对内蒙古荒漠草原露天矿山土壤肥力的影响

为了探究不同修复方式对内蒙古露天受损矿区土壤的修复效果,分别用植生袋修复、生态包修复、植生毯修复、自然恢复和客土改良5种生态修复方式对乌海露天矿区受损土壤进行修复,测定修复后土壤的理化性质并进行主成分分析,采用内梅罗肥力指数和IFI指数评价修复后土壤的肥力.结果表明:①与原生植被相比,植生袋修复后土壤的有机质、水解氮、速效钾、速效磷含量显著增多(P<0.05),分别升高了1361.11%、742.73%、294.74%、124.36%;内梅罗肥力指数和IFI指数分别为2.00和1.16,显著高于其他修复方式(P<0.05),修复效果最好.②主成分分析结果显示,有机质、水解氮、铵态氮、速效钾以及全钾含量是研究区土壤生态修复效果的主要限制因子.

内蒙古荒漠草原土壤可培养真菌的群落结构和空间分布分析

为了揭示荒漠草原土壤可培养真菌的群落结构和空间分布,以实现利用微生物对环境变化的敏感性对退化草地提前预测和有效管理,采用稀释平板涂布法和18SrRNA分子鉴定技术对内蒙古荒漠草原土壤可培养真菌的群落结构、多样性、空间分布及其与土壤环境因子的相关性进行分析。结果表明:可培养真菌在0~30cm土层的数量为26.65×104~90.69×104 CFU·g-1,各土层的真菌分布次序为:0~10cm>10~20cm>20~30cm。分离到的真菌分别属于14个属,其中青霉菌属是优势菌属,占0~30cm可培养真菌总数的48.76%,其次是曲霉属,占可培养真菌总数的10%。在0~10cm土层,可培养真菌的物种丰富度和Shannon-Wiener指数(H')最高。可培养真菌的数量与含水量、速效钾和铵态氮呈显著正相关关系(P<0.05);与有机质含量呈极显著正相关关系(P<0.01),与pH值呈显著负相关关系(P<0.05);与硝态氮和速效磷无显著相关性。

内蒙古中东部草原不同生境克氏针茅(Stipa krylovii Roshev.)种群的形态差异分析

对内蒙古中东部草原分布的克氏针茅进行了种群内和种群间的形态差异分析。结果表明:(1)种群内不同的形态性状存在不同程度的差异;(2)种群间生殖枝中的一部分形态性状以及营养枝高度和营养枝干重均存在较大差异;(3)每穗小花数、每穗籽粒数、每穗小穗数、生殖枝高、穗干重、生殖枝干重、每穗种子重、种子重/生殖枝重比等性状的变化趋势相同,均表现为随生境条件变差而增加,即在生殖上投入增加以增大适合度;(4)主成分分析表明穗长、种子重/生殖枝重比、每穗小花数、每穗籽粒数、生殖枝高、基盘长、第二芒柱长、营养枝高、千粒重、芒针长是不同种群差异的主要指标。这些形态性状的差异可以看作克氏针茅对不同生境的适应性表现。

增温和增氮对荒漠草原土壤可培养真菌群落结构和多样性的影响

为了探讨气候变化对荒漠草原土壤真菌群落结构和多样性的影响,进而更有效地管理草原,在内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原进行远红外线辐射器模拟增温和人工施肥模拟增氮试验。经过6年的连续模拟试验后,采用稀释平板涂布法结合18SrRNA分子鉴定技术,对试验地土壤可培养真菌群落的组成和多样性进行分析。结果表明,1)从内蒙古短花针茅荒漠草原土壤中共分离获得17个属的可培养真菌;2)模拟增氮不增温、增温增氮处理均使可培养真菌的菌落数显著增加(P<0.05),分别由不增氮不增温的菌落数6.70×105 CFU·g^(-1)升高到1.45×106和1.92×106 CFU·g^(-1),但二者间差异不显著(P>0.05);3)增氮不增温、增温增氮处理的群落组成和优势属发生了改变,在增氮不增温处理中的优势菌属为镰刀菌属(Fusarium)、交链孢霉属(Alternaria)和假裸囊菌属(Pseudogymnoascus);增温增氮处理的优势菌属为青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus)、镰刀菌属、交链孢霉属和Chromocleista;4)与其它两个处理相比,增氮不增温处理显著提高了荒漠草原可培养真菌的物种丰富度、均匀度和多样性。增温增氮对群落内物种丰富度、均匀度和多样性均没有显著影响。

内蒙古短花针茅荒漠草原土壤可培养细菌的组成和空间分布

为了解内蒙古短花针茅荒漠草原生态系统土壤可培养细菌的群落结构,采用稀释平板法和16S rRNA分子鉴定技术对该生态系统土壤可培养细菌的组成和空间分布特征进行研究.结果表明,从0~30 cm土层中共分离鉴定出13种细菌,分别隶属于变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门的8个属.其中,隶属于变形菌门和厚壁菌门的细菌所占比例较高,分别为57.03%和28.90%,是研究区域的优势菌群.0~10 cm土层可培养细菌的数量介于14.01×10~5~17.73×10~5CFU/g之间,远远超过下面2个土层(P<0.01),并且该土层细菌的物种数也最多,为12种.随着土壤深度的增加,细菌的数量和物种数均呈下降趋势.Microvirga菌种XJ14和Pseudomonas菌种XJ15均为0~10 cm和20~30 cm土层的优势种;Trichococcus菌种XJ19是10~20 cm土层的优势种.可培养细菌的数量与土壤含水量、速效钾含量呈正相关(P<0.05),与p H值呈负相关(P<0.05).

内蒙古中东部草原克氏针茅和大针茅的叶性分析

以内蒙古中东部草原分布的克氏针茅和大针茅为研究对象,对不同生境和相同生境下二者的叶性特征进行了分析研究.结果表明:在不同生境下,从典型草原西部边缘到典型草原东部,贫瘠生境中克氏针茅和大针茅采取单位面积高氮含量的生存策略、相对肥沃生境中的克氏针茅和大针茅则采取单位面积低氮含量的生存策略,二者比叶面积的变化趋势均与生境中前期获得的实际降雨量变化趋势一致,即生境中前期获得的实际降雨量高则比叶面积相对较高;在相同生境下,克氏针茅采取高比叶面积、低单位面积氮含量的生存适应策略,大针茅采取低比叶面积、高单位面积氮含量的生存适应策略.

内蒙古荒漠草原可培养放线菌的空间分布特征

为了解土壤放线菌在内蒙古荒漠草原生态系统中的功能，运用稀释平板涂布法和16SrRNA分子鉴定技术对该地区土壤可培养放线菌的空间分布及其与土壤环境的相关性进行分析．结果表明：0～10cm土层中可培养放线菌的数量最多，达到43．33×10^4—63．33×10^4CFU／g，远远超过另外2个土层；其次是10—20cm土层，其放线菌数量略高于20—30cm土层的数量．从0。30cm土层中共分离到26个放线菌菌株，其中15个菌株成功测序，属于链霉菌科的链霉菌属．0～30cm土壤中的优势菌为蓝色链霉菌，数量比例达到51．00％．可培养放线菌的数量与土壤含水量、速效磷、速效钾和有机质含量呈正相关，与pH值呈负相关（P〈0．01），与土壤铵态氮和硝态氮含量均无统计学意义上的相关关系（P〉0．05）．

电感耦合等离子体质谱仪的保养与维护

电感耦合等离子体质谱是20世纪80年代发展起来的分析技术,目前该项技术的应用非常广泛。本文从我室电感耦合等离子体质谱仪的结构和功能出发,结合自己长期对此仪器的保养和维护经验,介绍如何对电感耦合等离子体质谱仪的各部分进行日常保养与维护,为电感耦合等离子体质谱仪的保养和维护者提供参考。

水资源与水环境重点实验室建设的实践与思考

总结了天津师范大学水资源与水环境重点实验室的建设情况和取得的初步成效,就重点实验室的人才队伍建设、仪器管理、仪器开放共享、实验数据管理、日常安全管理和制度建设提出了若干建议,为实验室今后快速、持续发展提供参考。

内蒙古中东部草原不同地理种群克氏针茅种子萌发对渗透胁迫的响应

利用聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟水分胁迫,研究了内蒙古典型草原不同地理种群克氏针茅种子对渗透胁迫的响应,并以相对发芽率、萌发抗旱指数、活力指数为指标采用模糊隶属法对为种群克氏针茅种子的耐旱性进行了综合评价.结果表明:不同浓度PEG处理的克氏针茅种子均存在萌发高峰期;50 g/L低浓度PEG-6000的渗透胁迫使克氏针茅萌发的整齐性提高;来源于典型草原东部相对湿润生境的巴彦乌拉克氏针茅种子比典型草原中部和西部相对干旱生境的锡林浩特西与新浩特克氏针茅种子对渗透胁迫更敏感;3个种群克氏针茅种子的耐旱能力依次为新浩特种子>锡林浩特西种子>巴彦乌拉种子;不同种群克氏针茅种子萌发的耐旱能力与生境有密切关系.

短花针茅荒漠草原土壤可培养真菌种群结构及其对放牧强度的响应

为了解荒漠草原生态系统中放牧活动对土壤中真菌种群结构的影响,进而优化放牧方式,在内蒙古短花针茅荒漠草原上人工模拟不同的放牧强度,经过连续8a放牧后,对1个建群种(短花针茅)和2个优势种(冷蒿、无芒隐子草)植物的根际和非根际真菌进行种群结构的研究.应用传统的稀释平板法与菌种分子鉴定技术相结合,对真菌进行计数和物种鉴定.结果表明:随着放牧强度的增加,非根际土壤中可培养真菌的总量呈下降趋势,尤其是表层土壤中的真菌数量急剧下降,深层土壤(20~30cm)中的游离真菌数量则在轻度放牧组中达到最大值.短花针茅根际土壤真菌的数量随着放牧强度的增大而下降,冷蒿和无芒隐子草的根际土壤真菌则分别在轻度和中度放牧强度下数量最多.从非根际土壤中共分离出12种真菌,其中隶属于木霉属和被孢霉属的真菌数量最多,为优势真菌.从短花针茅、冷蒿和无芒隐子草根际土壤中共分离出7种真菌,其中隶属于青霉属、木霉属和链格孢属的真菌数量最多.总的来看,一方面放牧活动降低了根际和非根际土壤中的真菌总量;另一方面适度放牧(轻度或中度)能够促进冷蒿和无芒隐子草根际真菌数量的增加,也有利于某些真菌,如短花针茅、冷蒿、无芒隐子草共有的根际优势真菌—青霉属的生长.

模拟氮沉降和增温对荒漠草原土壤细菌群落组成和多样性的影响

为了解气候变化对荒漠草原土壤细菌群落组成和多样性的影响,在内蒙古短花针茅荒漠草原采用人工施肥和远红外线辐射器加热法模拟增氮和增温实验,经过连续6 a的模拟实验后,运用稀释平板涂布法和16S rRNA分子鉴定技术,对实验地土壤可培养细菌的群落组成和多样性进行分析.结果表明:(1)从短花针茅荒漠草原0～30 cm土壤中共分离到10属14种的可培养细菌,分别隶属于厚壁菌门、变形菌门的γ-变形菌纲、放线菌门和拟杆菌门;(2)与不增氮不增温处理相比,增氮不增温和增氮增温处理均改变了可培养细菌的群落组成和优势菌的相对丰度,增氮不增温处理使优势菌XJ15(变形菌门的γ-变形菌纲)和XJ35(厚壁菌门)的相对丰度显著降低(P <0.05),增氮增温处理降低了优势菌XJ35的相对丰度,显著增加了XJ15的相对丰度(P <0.05),并使其成为优势种;(3)增氮不增温和增氮增温处理均对可培养细菌的菌落总数和多样性没有显著影响(P> 0.05).

短花针茅荒漠草原土壤细菌数量及多样性对气候变干、变暖的响应

气候"变干"和"变暖"是影响内蒙古草原生态系统的2个关键气候限制因子。为了明确气候变化对荒漠草原土壤微生物群落数量及多样性的影响,本研究在荒漠草原开展大面积人工增温及干旱模拟,应用稀释平板法及微生物PCR分子鉴定技术,研究不同土壤深度可培养细菌的数量以及多样性。结果表明:温度增加会使0～30 cm土壤细菌数量减少,且表层数量变化强烈,中深层相对稳定。干旱缺水同样使0～30 cm土壤细菌数量减少,但水分增加后,土壤细菌数量快速上升,表层变化更为明显。气候变干变暖对土壤细菌的群落多样性影响较轻微,无显著差异。不同处理的土壤细菌群落物种多样性指数和均匀度指数均呈现出:增温处理>温度对照处理;减水处理>水对照处理>增水处理的趋势,均匀度指数呈现出增温处理>温度对照处理;减水处理>水分对照处理>增水处理的趋势。这主要是因为高温和缺水的环境中激发了一些土壤细菌的生长,使分布较均匀,这可以作为指示细菌为以后深入研究荒漠草原的微生物变化提供一定的资料。

土壤线虫的室内扩培方法研究及条件优化

为了寻求一种高效、快速的土壤线虫培养方法,在人工气候箱中分别以无菌水、土壤浸出液和生菜蛋黄(LE)为基质培养土壤线虫,分析基质对土壤线虫增殖的影响,并且对培养基浓度、培养基稀释方式、线虫初始接种密度、线虫培养空间等4种培养条件进行优化.研究结果表明:(1)在20d的培养周期内,土壤线虫在生菜蛋黄培养基中增殖成功;(2)以无菌水稀释、体积分数为25%的生菜蛋黄培养基中土壤线虫的休眠时间最短、增殖速率最大;(3)土壤线虫的初始接种密度为5条/mL时,培养效果最好;(4)培养空间对土壤线虫的增殖没有显著影响.

天津海底吹填淤泥中可培养细菌对黑麦草种子萌发及植株生长发育的影响

天津海底淤泥中含有丰富的微生物资源,这些微生物随着天津港排淤及吹填造地过程进入陆地生态系统。为明确这些微生物对陆地草坪植物的影响,选择已经分离并鉴定的14株可培养细菌作为试材,研究了其对黑麦草种子萌发及植株生长的影响。结果表明:海底淤泥中的海水芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、简单芽孢杆菌和萎缩芽孢杆菌对黑麦草种子萌发及植株生长均有促进作用;丁香假单胞菌和特氏盐芽孢杆菌对黑麦草种子萌发无显著影响,但对黑麦草植株生长有促进作用;盐单胞菌、苏云金芽孢杆菌、西伯利亚微小杆菌和海洋芽孢杆菌对黑麦草种子萌发及植株生长的影响均不大;洋葱伯克霍尔德菌、巴氏芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和类芽孢杆菌对黑麦草种子萌发影响不显著,但对黑麦草植株生长有明显的抑制作用。本研究结果为开发利用海底淤泥中的微生物资源,进一步解决吹填造陆区域绿化难题提供了理论依据。

基于Illumina高通量测序的天津北大港湿地沉积物细菌群落特征和多样性分析

为了解湿地微生物的组成和功能,合理利用和开发湿地微生物资源,采用Illumina高通量测序平台对天津北大港湿地沉积物的细菌16S rRNA基因(V4-V5区)进行高通量测序,检测0~8、8~22和22~28 cm沉积物中的细菌群落结构和多样性.结果表明:从表层到底层获得的细菌OTUs分别为1716、2000和1263个.明确分类地位的细菌有16个门42纲70个目116科187属.在0~8 cm沉积物中,变形菌门(44.73%)、绿弯菌门(16.84%)和酸杆菌门(10.25%)是优势菌群;在8~22 cm沉积物中,变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门仍然是优势菌群,相对丰度分别为37.24%、14.02%和11.27%;在22~28 cm沉积物中,厚壁菌门、变形菌门和绿弯菌门是优势类群,相对丰度分别为45.84%、21.95%和6.26%.0~22 cm沉积物细菌菌群的丰富度和多样性均显著高于22~28 cm沉积物的数值(P<0.05).变形菌门和绿菌门细菌的相对丰度与沉积物的含水量、总氮和总有机碳含量呈显著正相关关系(P<0.05),芽单胞菌门和放线菌门细菌的相对丰度与沉积物的含水量、总氮和总有机碳含量呈显著负相关关系(P<0.05),厚壁菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、硝化螺旋菌门、绿弯菌门和拟杆菌门细菌的相对丰度与沉积物的理化因子间没有显著相关关系(P>0.05).

天津3种类型湿地土壤污染状况及潜在生态风险评价

为了解和科学评价天津不同类型湿地土壤的污染状况,以宝坻水稻田、北大港湿地、大黄堡湿地为研究对象,分别代表典型的农田湿地、滨海湿地和沼泽湿地,对各湿地0~30 cm土层的土壤理化性质以及As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 7种重金属含量进行测定分析.通过计算钠吸附比和碱化度,确定3种类型湿地土壤的碱化程度.采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法相结合的方法,对土壤重金属的污染程度进行评价.根据Hakanson的潜在生态风险指数法,探讨土壤重金属的潜在生态风险.结果表明:天津湿地土壤存在一定程度的污染,且不同类型的湿地土壤受到的污染类型有所差异,其中,农田湿地受重金属污染程度高,滨海湿地土壤积盐程度高,沼泽湿地土壤pH值较高.湿地土壤的盐渍化程度与碱化程度具有一致性,为滨海湿地>沼泽湿地>农田湿地.不同类型湿地土壤的重金属含量存在差异,表现为农田湿地土壤中的Cd、Cr含量显著高于滨海湿地和沼泽湿地的含量.单因子污染指数表明,Cd在农田湿地和沼泽湿地中处于中度污染,在滨海湿地中处于轻度污染;综合污染指数表明,农田湿地和沼泽湿地处于中度污染水平,滨海湿地处于轻度污染水平.潜在生态风险指数表明,除Cd处于中度风险等级外,其他元素均处于轻度风险等级.天津3类湿地整体上都属于轻度风险,Cd为潜在生态风险的主要贡献因子.

天津港海底泥沙中壳聚糖的提取及检测

为了寻找从海底泥沙中提取壳聚糖的有效方法，达到废弃泥沙资源化利用的目的，以天津港的清淤淤泥及海沙为原料，以水、体积分数分别为1％和5％的醋酸为浸提液，直接或者去乙酰基后提取泥沙中的壳聚糖．结果表明：海底淤泥中壳聚糖含量较高，其中天然壳聚糖的含量为26．74～34．27mg／kg；海底淤泥经去乙酰基处理后，壳聚糖的含量为57．61-76．92mg／kg．海沙经脱钙、脱蛋白质并去乙酰基处理后，壳聚糖的含量仅为5．27～6．26mg／kg．各种浸提方法中，以海底淤泥去乙酰基后，用体积分数为5％的醋酸浸提的产量最高．