渤海中部海区水域夏季环境质量综合评价

基于2012年夏季渤海中部海域21个站点的调查数据,采用内梅罗(Nemerow)指数、富营养指数(EI)和潜在富营养化法对渤海中部海域水体环境质量现状进行了评价。内梅罗指数评价结果显示,对参与评价的酸碱度、溶解氧、无机氮、活性磷酸盐、化学耗氧量、石油类、重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As)等12项指标而言,表层、10 m层、底层受污染站位比例分别为57.1%、33.3%、23.8%。表层海水石油类浓度超标率为57.1%,10 m层水体超标率为42.9%,底层水体超标率为14.3%,石油类是主要污染因素。从分布位置看,受污染站位主要集中在调查区域的西南部,中部海域水质等级较高。海水环境质量呈现出由沿岸水域向中央海盆逐渐升高的趋势。渤海中部海域无明显富营养化状态,除表层13号站位外,表层、10 m层、底层海水富营养状态指数法EI均小于1,表现为贫营养级水平。绝大部分海域氮磷比值高于Redfield比值,但未呈现富营养化水平,无机氮浓度升高,活性磷酸盐浓度降低,渤海中部水域营养盐结构由氮限制向磷限制转变,已经开始转变成磷限制中度营养状态。

不同林地土壤微生物生物量垂直分布及相关性分析

对福建三明格氏栲自然保护区内的格氏栲天然林和格氏栲人工林、杉木人工林的土壤微生物生物量C、N及诸因素的垂直变化进行了研究.结果表明：3种森林土壤微生物生物量C、N均随土层深度的增加明显下降,其中不同林地0-10 cm土层土壤微生物生物量的差异最大,格氏栲天然林和格氏栲人工林、杉木人工林的土壤微生物生物量C分别为1.502±0.16、1.035±0.103、0.82±0.076 g/kg,生物量N为别为0.27±0.031、0.172±0.018、0.147±0.016 g/kg;该层格氏栲天然林微生物生物量C分别是格氏栲人工林、杉木人工林的1.46和1.83倍,生物量N分别是格氏栲人工林、杉木人工林的1.57和1.84倍.相关分析表明：微生物生物量与土壤pH和土壤密度呈负相关,而与全N、全P、水解N和速效P含量呈正相关;与土壤有机C、轻组有机C、颗粒有机C含量及细根生物量之间呈显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01）的相关性,与土壤可溶性有机C含量的相关性未达显著水平（P〉0.05）.

基于BP人工神经网络的大沽河湿地海水水质综合评价

水体环境包含多个影响因素,因素间大多具有非线性相关性,为了能够客观地对大沽河湿地海水水质进行综合评价,以神经网络为基础,利用溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、石油类5个指标作为评价因子,建立了5×5×1拓扑结构的BP人工神经网络模型,通过该模型对大沽河湿地水质进行综合评价。同时采用单因子评价方法、内梅罗指数法对该海域环境状况进行评价,以期更好的对比评价BP人工神经网络模型的优缺点。BP人工神经网络模型评价结果显示,大沽河河道内站点的水质均为劣Ⅳ类水质,入海河流断面及其周边海域也达到了Ⅲ类及以上水质标准。调查海域无机氮含量超标严重,劣Ⅳ类及以上站位的数量占总调查站位的59.3%,富营养化状态明显。通过单因子评价法、内梅罗指数法、BP人工神经网络3种评价方法对大沽河湿地水质进行评价,发现Ⅲ类及以上水质站位占总调查站位比例分别为89%、96%、56%。与单因子评价法、内梅罗指数法相比,BP人工神经网络模型设计合理、评价结果科学可靠,是一种更加快捷、客观全面及实用的水体质量评价方法。

羊肚菌菌基土壤微生物群落结构和多样性研究

为探讨羊肚菌(Morehella vulgaris)与菌基微生物及优势菌的关系,本试验以取自4个不同地区(河北承德为野生菌,河北平泉、河北滦平和湖北松滋为栽培菌)的羊肚菌菌基土壤为试验材料,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对羊肚菌菌基土壤微生物群落结构和多样性进行研究。结果表明:羊肚菌菌基土壤微生物多样性丰富,不同地区、野生与栽培羊肚菌菌基微生物差异明显,但存在共有细菌和真菌菌群,其中共有细菌52纲561属;共有真菌26纲32属。共有细菌中优势菌属包括鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、马赛菌属(Massilia)、芽殖杆菌属(Gemmobacter)和土地杆菌属(Pedobacter)等,可能与羊肚菌生长有密切关系,需进一步研究。

有机肥对垂穗披碱草根际微生物及土壤理化性质的影响

为了探究有机肥施肥量对人工草地建植后土壤微生物群落结构及理化性质的影响,以‘阿坝’垂穗披碱草(Elymus nutans‘Aba’)为试验材料,设置不施肥(CK),50%,75%有机肥三个处理,测定土壤理化性质及土壤微生物结构,结果表明:与CK相比,有机肥施用当年,提高牧草根际土壤总氮和有机质含量(P<0.05),降低了土壤pH值(P<0.05);有机肥的添加引起了土壤根际微生物群落组成的变化,有机肥施用量为50%时增加了优势菌放线菌门、担子菌门的相对丰度;有机肥施用量为75%时明显增加了赤霉菌属、内生真菌属的相对丰度;Beta多样性分析结果表明,对照和各处理细菌和真菌群落结构明显不同。本研究结果表明,增施有机肥能够改善土壤根际微生物群落结构,进一步改善土壤健康状况,为高寒地区牧草生长提供适宜的土壤微生物条件。

三种钝化剂对镉铅污染农田的钝化修复效应研究

为探究海泡石、石灰和生物炭三种钝化剂对镉铅污染土壤的修复效果,采用大田试验和盆栽试验,研究了钝化剂对土壤不同形态Cd,Pb含量,团聚体组成及细菌群落结构的影响。结果表明:(1)施加钝化剂促进土壤中重金属由活性高形态向活性低形态转化。施用石灰、海泡石显著降低弱酸提取态Cd,Pb分别为5.03%,33.6%,使残渣态Cd,Pb分别提高7.32%,20.62%;(2)钝化处理改变各级土壤团聚体含量。施加石灰能显著提高>2 mm团聚体含量,海泡石可显著降低<0.053 mm团聚体含量,施加石灰对MWD增幅最高(71.2%),施用生物炭、海泡石使<0.053 mm团聚体中的Cd,Pb含量下降49.4%,36.6%;(3)施用石灰使壤中流的Cd,Pb含量下降37.8%,65.2%;(4)土壤经钝化后,显著提高了土壤细菌群落的丰富度和多样性,其中石灰处理提高效果最佳。综合分析,三种钝化材料中石灰的修复效果最佳。

三江源退化高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系

为探究三江源不同退化程度高寒草原土壤微量元素与植被特征及其关系,以青海省玛多县地区不同退化程度高寒草原为研究对象,调查植被群落特征,测定土壤微量元素(铁、锰、铜、锌、硼、钼、硒)含量,分析影响高寒草原植被群落退化的关键土壤微量元素。研究结果表明:随着高寒草原退化的加剧,草地盖度逐渐降低,草地多样性、丰富度、地上生物量呈先升高后降低趋势;土壤中微量元素的含量均呈下降趋势;植被群落特征与土壤中铁、锰、铜、锌、硼、硒含量正相关,其中与土壤铁、有效铜、有效硼的含量的关系最为密切。

践踏对2种草坪草土壤物理性质与根系的影响

以长三角地区常用的结缕草(Zoysia japonica‘兰引3号’)和杂交狗牙根(Cynodon dactylon×Cynodon transvadlensis‘Tifdwarf’)为试验材料,基于公园不同客流量下的草坪土壤紧实度设置不同践踏强度,探索不同草坪草应对大客流的耐践踏特性及制定恢复措施的优先衡量指标。随践踏强度增加,2种草坪的表层土壤容重增加,孔隙度、通气度和持水量下降。其次,践踏显著降低了狗牙根的根生物量,重度践踏显著降低了其地上生物量,而结缕草表现出更强的应对各强度践踏胁迫时的能力,其地上生物量和根系构型特征分别在轻度和中度践踏时达到最大值。最后,草坪草的根长与地上生物量、根生物量、根体积、根投影面积均呈显著正相关,根体积与其余3个根系构型特征均呈显著正相关;进一步通过主成分分析发现,根体积、根投影面积和根长的重要值排在前3位,在草坪耐践踏评估及制定恢复措施时需加以考虑。

农业氮污染治理技术中脱氮菌的研究进展

农业生产中运用到大量氮肥,肥料中过量氮流入水中,导致水中氮浓度过高,对生态环境造成极大的影响,治理水中氮污染问题是现代农业生存的关键。生物脱氮因其简单高效、稳定、无二次污染等特点,成为去除水中氮污染的热点。脱氮菌是生物脱氮技术的核心,研究新型高效脱氮菌对生物脱氮技术的发展有着重要意义。目前,关于脱氮菌的研究越来越多,包括脱氮菌分离鉴定、影响因素及实际应用。研究表明,在分离鉴定研究中,大多数脱氮菌的状态为有颜色的圆形菌落,基本都属杆状菌;在影响因素研究中,不管是硝化细菌还是反硝化细菌,最佳温度在30~35℃之间,最佳pH为中性或弱酸弱碱性,硝化细菌的最佳碳氮比在10左右,而反硝化细菌的碳氮比在7左右;在实际应用探究中,发现混合菌比单菌的脱氮效果更为明显,但其中的组合配比仍需进一步研究。生物脱氮技术的研究仍处于实验室阶段,筛选更多高效菌株,优化其脱氮效果,并应用于实际生产中,对我国农业氮污染治理有重要社会价值。

马氏珠母贝“海选1号”和对照群体生长性状的比较

[目的]研究马氏珠母贝(P.f.martensii)"海选1号"的生长性状。[方法]测定并比较马氏珠母贝(P.f.martensii)"海选1号"养殖品种和对照养殖群体的受精率、孵化率和变态率及不同月龄生长数据。[结果]"海选1号"和对照群体的受精率没有显著性差异(P>0.05),"海选1号"的孵化率和变态率显著高于对照群体(P<0.05);3日龄和5日龄"海选1号"幼虫的存活率和对照组不存在显著性差异(P>0.05);10日龄、15日龄和20日龄"海选1号"幼虫的存活率显著高于对照组(P<0.05);3日龄"海选1号"幼虫的壳长和壳高与对照组差异不显著(P>0.05);5日、10日龄、15日龄、20日龄"海选1号"幼虫的壳长和壳高均显著大于对照组(P<0.05);40日龄、100日龄、150日龄、250日龄和360日龄"海选1号"稚贝的壳长和壳高均显著大于对照组(P<0.05)。[结论]马氏珠母贝"海选1号"较对照养殖群体具有较好的生长优势。该研究为马氏珠母贝育种工作和产业应用提供了基础数据。

荒漠草原土壤酶活性及化学计量特征对不同载畜率的响应

为探究土壤酶活性及其化学计量特征对荒漠草原不同载畜率的响应,本研究于2021年5月于内蒙古四子王旗荒漠草原长期放牧平台进行(2004年开始),设置不放牧(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度放牧(HG)4个载畜率水平(分别放牧0,4,8和12只羊),分析土壤理化性质、土壤酶活性及其化学计量特征,结果表明:随载畜率增加,土壤毛管持水量(Capillary water holding capacity,CC)、土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、土壤全氮(Soil nitrogen,TN)、土壤全磷(Soil phosphorus,TP)呈降低趋势,土壤容重(Soil bulk density,BD)、土壤pH值呈增加趋势(P<0.05);α-葡萄糖苷酶(αCG)、β-葡萄糖苷酶(βCG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(ALP)5种土壤酶活性均随载畜率增加而降低(P<0.05);与碳(C)、氮(N)、磷(P)相关的酶化学计量比均随载畜率增加而降低;BD与CC,pH与TN呈负相关关系(P<0.05),CC与TN,LAP与αCG,βCG,NAG,TN,TP,βCG与NAG,αCG,TN,NAG与αCG,TN,αCG与TN,TP,ALP,TN与TP,ALP,TP与ALP均呈正相关关系(P<0.05)。

不同年龄段银杏树雌株根系土壤细菌群落演替特征分析

以幼年期(10年以下)、挂果期(20年)和盛年期(40年以上)的银杏树根系土壤为研究对象,探讨银杏雌株树龄与土壤中细菌菌群结构的关系。运用Illumina Mi Seq平台测序分析幼年期、挂果期以及盛年期银杏树根系土壤细菌的16S r RNA V3~V4区变异序列,对不同年龄阶段银杏树雌株根系土壤细菌的菌群多样性和结构进行研究。银杏树雌株根系土壤共获得612219条微生物的16S r RNA有效基因序列,在97%的相似水平下共得到OTU个数为23294。热图分析表明,各个年龄段银杏树雌株的土壤细菌群落差异较大,不同年龄段优势属不同。据9个土壤样品的多样性指数分析得出,在3组年龄段银杏雌株的土壤样本中,幼年期Shannon指数、Simpson指数、Chao1指数以及ACE指数都是最大,而挂果期皆最小,表明幼年期银杏雌株土壤的细菌菌群丰富度和多样性最高,挂果期银杏土壤的细菌菌群丰富度和多样性最低。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)在土壤细菌群落中占绝对优势。挂果期和盛果期银杏雌株土壤中浮霉菌门(Planctomycetes)及变形菌门(Proteobacteria)和相对丰度普遍低于幼年期,挂果期银杏树的土壤与盛果期银杏树的土壤中的放线菌门(Actinobacteria)与绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度明显高于幼年期银杏树的土壤。WS3在盛果期银杏土壤中的相对丰度最低。银杏树雌株树龄可对土壤细菌菌群的多样性及菌群结构产生影响。伴随着育种年限的增加,银杏雌株表层土壤中细菌多样性呈现先降低后增加的变化趋势,且银杏雌株树龄对其土壤细菌的多样性和结构有显著影响。

4种鲍肠道菌群多样性比较

利用16S rRNA高通量测序技术比较皱纹盘鲍、黑足鲍、黑唇鲍和杂交鲍(皱纹盘鲍♀×黑足鲍♂)菌群结构特征、多样性。结果表明,OTU数量、Shannon指数和Chao1指数均为黑足鲍最大,黑唇鲍最小;4种鲍肠道中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)和软壁菌门(Tenericutes),占比达到61.93%~95.78%。其中,皱纹盘鲍、黑足鲍和杂交鲍中绝对优势菌门为变形菌门,而黑唇鲍为软壁菌门;冷泥杆属(Psychrilyobacter)、弧菌属(Vibrio)和支原体属(Mycoplasma)为4种鲍肠道的优势菌属,占比达到39.70%~53.65%;4种鲍核心菌群共有175个OTU,相对丰度超过1%的共有11个OTU;Anosim和Adonis分析均发现杂交鲍与黑唇鲍、杂交鲍与黑足鲍、皱纹盘鲍与黑唇鲍肠道菌群存在显著性差异(P<0.05);经LefSe分析鉴定出4种鲍肠道菌群具有显著性差异的Biomarker共有7个,包括黑足鲍的6个和杂交鲍的1个。

枸杞岛海藻场沉积物细菌群落组成的初步研究

提取枸杞岛海藻场沉积物样品总DNA,以细菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增,经分子克隆、测序与序列分析,构建了沉积物细菌16S rDNA文库和系统发育树,进行沉积物中细菌多样性及系统发育分析。结果表明,沉积物中细菌分属5个类群,分别为变形细菌门(Proteobacteria,48.2%)、厚壁菌门(Firmicutes,22.2%)、放线菌门(Actinobacteria,14.8%)、绿屈挠菌门(Chloroflexi,3.7%)和酸杆菌门(Acidobacteria,3.7%),还有一些尚未确定其分类(7.4%)。在枸杞岛海藻场沉积物变形细菌门类群中,γ-变形菌占主导地位,约为46.1%,其次为α-变形菌(23.1%)、β-变形菌(15.4%)、ε-变形菌(7.7%)和δ-变形菌(7.7%)。作为海洋沉积物中的优势菌群,不同生态系统中变形细菌门类群的组成略有不同,功能类群的组成与生态系统机制密切相关。厚壁菌门和放线菌门作为革兰氏阳性菌的两个分支,在枸杞岛海藻场中主要参与分解碎屑及异养营养素的循环过程。