燃煤烟气微生物循环脱硫工艺研究

以氧化亚铁硫杆菌固定化生物膜和铁离子复合体系为基础构建了燃煤烟气的微生物循环脱硫工艺。以多面空心球为载体实现了氧化亚铁硫杆菌的固定化,固定化生物膜具有孔隙率高、比表面积大的特点,有利于细菌的吸附及SO2的脱除。脱硫试验表明,SO2入口浓度1 000 mg/m3以下,烟气流量1.0 m3/h,循环液流量40～60L/h为适宜工艺条件。

奥贝尔氧化沟微生物循环工艺研究

近年来,我国社会经济和科学技术的飞速发展,使得各行各业都呈现出良好的发展势态,在发展过程中,更为严重的环境污染问题引起了人们的高度关注。本文主要探讨的是关于水体污染加剧和水体富营养化问题。国家对于污水厂氮和磷的排放量是有着极为严格的要求和标准的,但存在于污水中的氮和磷的存在形式有多种,相对来说并不容易轻易除去,在这种情况下,具有良好的脱氮性能的奥贝尔氧化沟就在传统的氧化沟基础上应运而生。正是在这样一种前提条件下,首先对奥贝尔氧化沟进行一定程度的概述,在此基础上再针对于奥贝尔氧化沟工艺中微生物的循环问题进行了研究和探讨。

针阔人工混交林及其纯林对土壤微生物碳循环功能基因丰度的影响

探究土壤微生物碳循环功能基因丰度对深刻理解土壤碳循环机制具有重要作用,然而土壤微生物碳循环功能基因丰度对不同人工林类型的响应特征尚不清楚。以南亚热带马尾松(Pinus massoniana)-格木(Erythrophleum fordii)人工混交林及其纯林为研究对象,基于林地不同土层(0-20、20-40、40-60 cm)土壤样品的宏基因组测序数据以及土壤理化性质和有机碳组分,解析不同林分不同土层间土壤微生物碳循环(碳固定、碳降解和甲烷代谢)功能基因丰度的差异特征及其主导的土壤环境因子。结果表明:马尾松林土壤微生物碳固定功能基因(rcbL、MUT和PCCA)丰度显著高于其他2个林分,这与其土壤总磷(TP)含量较高且微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)和惰性有机碳(ROC)含量显著较低的影响有关;土壤微生物碳降解功能基因(MAN2C1和bglB)丰度在马尾松林中显著高于混交林(P<0.05),主要受到马尾松林土壤有机碳(SOC)、MBC、可溶性有机碳(DOC)、EOC和ROC含量低的显著影响;马尾松林甲烷代谢功能基因(pmo A-amo A、pmoB-amo B和pmoC-amo C)丰度显著最高,这与土壤SOC、MBC、DOC、EOC和ROC的显著负作用有关。另外,3个人工林土壤微生物碳循环功能基因丰度基本随土壤深度增加而增加,主要与土壤SOC、C/N、MBC、DOC、EOC和ROC含量随土壤深度加深而降低密切相关。总之,马尾松林土壤微生物具有较高碳循环潜力,但3个林分土壤微生物碳循环潜力均随土壤深度增加而增强,土壤有机碳组分是主导3个人工林土壤微生物碳循环功能基因丰度差异的重要因素。

氮磷添加下典型温带、亚热带森林土壤氮循环功能基因丰度和微生物群落属性数据集

氮和磷是维持土壤微生物生长和活性的必需养分。中国温带和亚热带森林之间,以及森林土壤垂直剖面上的氮、磷含量差异巨大,土壤微生物群落特征也显著不同。在严重氮沉降影响下,中国东部土壤养分失衡和磷元素限制日益加剧。但是,目前并没有系统的数据集展示氮沉降和磷添加如何影响中国东部森林土壤氮循环微生物和土壤理化性质,从而更好阐释氮沉降和磷添加对森林土壤氮循环的影响。本研究基于全球变化联网实验平台,测定和整理了3个具有典型代表性的森林氮磷添加样地土壤氮循环功能基因丰度、微生物群落多样性和酶活性,形成一套较为系统的氮循环功能微生物属性数据集。本数据集包括中国东部温带(长白山)和亚热带(千烟洲和鼎湖山)森林氮磷添加野外控制实验样地的0–10cm的表层土壤和无养分添加的0–80cm土壤垂直剖面数据。数据包括:氮循环功能基因(氨氧化古菌amoA、氨氧化细菌amoA、nirK、nirS、nosZ、qnorB、narG、nir、nifH和chiA)丰度、群落多样性和组成、微生物潜在活性(硝化活性、反硝化活性、固氮活性、有机氮分解酶活性)和土壤理化性质(pH、土壤含水量、N2O排放、净硝化速率和有机碳、NH4+、NO3-、有效磷、总氮、总碳、总磷、溶解性有机碳含量)。本数据集的创建和共享将为全球变化氮沉降和磷添加背景下森林土壤氮循环的微生物驱动机制及模拟提供数据和理论支持,为森林生态系统温室气体N2O的排放、氮素淋失和养分管理提供数据和依据。

循环微生物DNA:一个新的肿瘤早筛生物标志物

目前在全球范围内,肿瘤的发病率和致死率依旧处于较高的水平,严重威胁人类健康。基于液体活检的肿瘤早筛技术能实现肿瘤的早诊断和早治疗,对肿瘤的预防具有重要意义。微生物在肿瘤的发生、发展中扮演着重要的角色,目前已有11种微生物被列为了1类致癌微生物。肿瘤内部存在瘤种特异性的微生物组,主要存在肿瘤细胞和免疫细胞中。肿瘤患者体内的循环微生物DNA(circulating microbial DNA,cmDNA)、主要来源于凋亡与坏死肿瘤组织细胞内微生物的被动释放,肿瘤组织细胞的主动分泌以及肠道菌群的转移等。cmDNA具有特异的生物学特征,具备成为肿瘤生物标志物的潜能。多项研究表明,通过检测cmDNA能进行多种肿瘤,例如乳腺癌、肺癌、结直肠癌、黑色素瘤等的早期筛查。本文简要介绍了人类肿瘤与微生物的关系、cmDNA的来源和生物学特征及cmDNA在肿瘤早筛中应用的研究进展。

青蒿素对山羊瘤胃发酵和微生物氮素微循环的影响

[目的]青蒿素是天然青蒿属植物的提取物,它很早就在中国传统中药中被用作抗疟疾、抗肿瘤和驱虫等药物。为探讨青蒿素对反刍动物瘤胃发酵、瘤胃内环境及其瘤胃微生物蛋白质循环的影响,确定青蒿素的对瘤胃发酵调控的效果和适宜添加量,为青蒿素作为一种新的瘤胃调控剂在反刍动物生产中应用提供依据。[方法]采用4只带有瘤胃瘘管的徐淮白山羊为试验动物,饲喂以玉米、豆粕和羊草为主组成的基础日粮,在基础日粮中分别添加占日粮干物质0,0.2%,0.4%和0.6%的青蒿素,进行4×4拉丁方设计试验,研究对山羊瘤胃发酵参数、瘤胃微生物种群变化;采用DTAF荧光染料标记细菌(FLB)的一种新方法测定瘤胃原虫吞噬细菌速率和吞噬量的影响。[结果]山羊瘤胃液中p H值平均值的范围在6.85—7.16,在瘤胃的正常范围内;青蒿素能够降低NH3-N浓度,其中0.4%和0.6%两个处理组的瘤胃液中NH3-N浓度与对照组差异显著。青蒿素能够提高乙酸、丙酸及、总挥发性脂肪酸(TVFA)的摩尔浓度及丙酸的摩尔浓度百分比,能降低乙酸/丙酸比,各添加组的乙酸/丙酸比显著或极显著低于对照组(P<0.05);随着青蒿素添加量的增加,细菌蛋白产量增加,其中,以0.6%添加组最高,与对照组差异极显著(P<0.01);0.4%和0.6%添加组的原虫蛋白产量极显著低于对照组(P<0.01);青蒿素对瘤胃液肽浓度的均值没有显著影响。同时,添加青蒿素后,瘤胃中细菌总数增加而原虫总数减少,使瘤胃原虫种属结构变化。添加青蒿素能显著影响原虫对细菌的吞噬速率,对照组和添加0.2%、0.4%和0.6%青蒿素处理组的吞噬速率分别为:320.11 cells/(cell·h)、313.94 cells/(cell·h)、305.00 cells/(cell·h)、278.14 cells/(cell·h)。[结论]添加青蒿素能显著影响瘤胃发酵类型,具有降低瘤胃中氨态氮浓度的趋势;同时可显著降低瘤胃中原虫密度,增加了细菌密度,改变瘤胃中原虫的种属构成比例;使瘤胃内毛虫比例显著降低,使双毛虫和等毛虫比例显著提高。添加0.6%青蒿素能显著降低山羊瘤胃内菌体蛋白的微循环,使山羊瘤胃原虫吞噬速率和微生物氮循环量减少而提高饲料蛋白质的潜在利用效率。

土壤微生物铁循环及其环境意义

铁是土壤中重要的高活性高丰度元素。铁的生物地球化学循环包括铁还原与亚铁氧化两个过程,需要微生物提供基本驱动力,已经成为陆地表层系统研究的国际热点。铁循环控制着土壤有机物矿化、反硝化、甲烷产生、重金属固定等环境过程,是连结土壤养分循环与污染物转化的纽带。从生物地球化学循环的角度,综述了微生物作用下的铁还原、亚铁氧化过程及其主要微生物类群,重点论述了厌氧条件铁还原与亚铁氧化的环境效应及其地球化学机理,以及铁还原与亚铁氧化两个过程的协调及其调控因子。本文将有助于深入理解地球表层的关键环境过程与驱动机制。

南极菲尔德斯半岛土壤氮循环微生物类群数量与功能活性的初步研究

南极乔治王岛南端的菲尔德斯半岛被认为是研究南极生态与生物资源的理想之地。本研究从该半岛全岛范围采集了3类不同类型的土壤样品,采用传统最大或然法(MPN)对其所含氮循环各类群微生物的总量进行了测定,同时利用常规Griess试剂、纳氏试剂等显色法初步估算了各菌群的功能活性强度,并结合土壤理化性质和采样点生态等进行了初步分析。目的是对该半岛土壤氮循环微生物进行先期初步了解,为进一步深入研究它们的其他特性奠定基础。结果表明:13个土样中所含氮循环微生物总量趋势为氨化菌>反硝化菌>硝化菌和固氮菌(活菌数),除极个别样品外均具有不同程度的硝化、反硝化、氨化活性。其中,所有土壤样品均具有比较高的氨化菌含量及氨化活性强度;丘陵山坡土壤的反硝化菌含量与反硝化活性强度要高于动、植物区土壤(极个别样品除外);动物区和植物区土壤的硝化菌含量较少,但硝化活性强度较高,预示着可能存在高效功能菌株;而丘陵山坡土壤的硝化菌含量及硝化活性强度则表现得高低不一。本结果为进一步深入研究该地区氮循环微生物提供了前期参考。

西藏湿地生态系统中氮循环微生物数量和多样性研究

应用稀释倾注平板法和MPN法对西藏15个湿地土壤中N转化功能菌进行分析。结果表明:样地间氮循环微生物数量差异性显著,其中氨化细菌>硝化细菌>反硝化细菌>固氮菌,辛普森多样性指数较高,并且固氮菌对环境变化均比较敏感;土壤理化性质表明,西藏湿地生态系统中微生物总数与pH、土壤含水量等因子间呈显著正相关(p<0.05);硝化细菌与全量P呈显著负相关(p<0.05),硝化细菌与全量K、C/N呈显著正相关(p<0.05)

3种沉水植物根际对沉积物中典型氮循环微生物功能基因丰度的影响

【目的】硝化—反硝化和厌氧氨氧化是湖泊生态系统重要的脱氮方式,而氮循环微生物的丰度和群落结构的变化能反应湖泊生态环境的情况,作为评判生态修复的重要指标。【方法】本研究通过模拟培养实验、原位悬挂实验和荧光定量q PCR的方法,探讨水蕴草(Egeria densa)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和苦草(Vallisneria natans)对根际沉积物中无机态氮含量和氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea,AOA)、好氧氨氧化细菌(aerobic ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、反硝化细菌、厌氧氨氧化菌(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)数量的影响。【结果】3种沉水植物均能显著降低根际沉积物中的铵态氮含量(P<0.05);狐尾藻和苦草根际沉积物nir S、nir K、nos Z基因拷贝数升高;苦草和狐尾藻AOA amo A拷贝数升高,AOB amo A拷贝数降低;水蕴草根际沉积物nir S、nir K和nos Z功能基因拷贝数均降低,但hz O基因拷贝数显著增加(P<0.05)。【结论】反硝化是狐尾藻和苦草根际沉积物的主要脱氮方式;苦草和狐尾藻对AOA amo A具有选择性,AOA是沉积物中氨氧化过程的主要承担者;厌氧氨氧化过程是水蕴草根际沉积物的主要脱氮方式。

PDCA循环模式在微生物学实践教学中的应用探讨

文章介绍了微生物学实践教学的意义及其相关教学内容,并在微生物学实践教学中引入PDCA循环模式。PDCA循环管理有助于提高微生物实验室的安全管理水平,有效维护仪器设备的良好运行状态,节约试剂耗材,提高实验教学效果,保持良好的卫生条件,合理安排各类实验项目等,从而充分发挥实验室的使用效率。PDCA循环应用于微生物学实践教学是一种行之有效的管理模式。

鄱阳湖湖区主要微生物生理群数量与环境因子关系研究

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,水量随季节性变化明显。为了研究不同水量对湖区微生物生理群和环境因子影响,采集了丰水期和枯水期鄱阳湖湖区水样,通过研究水体中生理菌群氮循环微生物、解磷细菌等数量和分布特征,分析菌群数量和总氮、总磷和溶解氧等指标相关性,揭示鄱阳湖丰水期和枯水期生理菌群变化规律。结果表明,4种氮循环微生物中,硝化细菌（Nitrobacteria）数量最高,所有样品超过3 000 MPN·100 mL^-1。氨化细菌（Ammonifying bacteria）、亚硝化细菌（Nitrosobacteria）和反硝化细菌（Denitrifying bacteria）数量较少,平均为975.11、45.68和127.51 MPN·100mL^-1,样品之间差异明显。44%样品中大肠杆菌（Escherichia coli）数量低于20 MPN·100 mL^-1,达到国家一级水标准,大肠杆菌为300 MPN·100mL^-1有23个,占总样品数30.67%。少数水体样品中解磷细菌（Phosphate-solubilizing bacteria）数量在20～80 CFU·mL^-1,多数样品中没有检测到解磷细菌。底泥中存在较多解磷细菌,占异养细菌5%左右。水体中总氮（TN）与大肠杆菌、氨化细菌和亚硝化细菌成极显著正相关。枯水期反硝化细菌数量明显高于丰水期,其它生理菌群则明显下降,温度是主要影响因素。鄱阳湖水质基本保持良好,没有出现大面积富营养化,大肠杆菌、氨化细菌和亚硝化细菌可以作为鄱阳湖夏季总氮污染的主要指标微生物。

生物炭对土壤固氮微生物的影响研究

鉴于化肥的过量使用对土壤和环境造成的严重破坏,功能微生物和生物有机肥替代化学肥料的研究日益受到关注。功能微生物对于作物提供养分的能力取决于土壤环境是否能够给微生物菌群提供良好的生长繁殖的条件。因此,功能微生物和土壤之间需要一个有效的媒介来实现微生物的"安居繁衍"。生物炭是一种的新型土壤改良剂,施用生物炭后土壤理化性质发生改变。生物炭可以促进土壤中固氮微生物氮循环,刺激固氮微生物的生长及提高固氮效率。生物炭作为固氮微生物的载体,实现土壤环境改良并发挥微生物菌肥的固氮效率具有重要的研究意义。

竹炭和竹炭包膜复合肥对毛竹林土壤磷有效性的影响及其微生物学机理

【目的】从土壤理化性状和微生物多样性角度,研究将竹炭和复合肥制备成竹炭包膜复合肥后对毛竹林土壤磷素有效性的影响,分析竹炭简化施用的可行性。【方法】野外林地试验在浙江杭州红黄壤上进行,设置单施复合肥(CK)、竹炭包膜复合肥(BF)和复合肥+竹炭(SC)3个处理。在施肥后的第30和100天,测定土壤pH、容重、总碳、总氮、总磷和有效磷含量。采用Miseq和宏基因组技术,测定土壤中具有碱性磷酸酶基因(phoD)的功能菌群落结构和磷循环功能基因的相对丰度。【结果】与CK相比,SC处理显著提高了土壤pH值和有效磷含量,降低了土壤容重,而将竹炭与复合肥制备成竹炭包膜复合肥后对土壤理化性质没有显著影响。SC和BF处理均改变了土壤中phoD功能菌的群落结构。RDA分析表明,pH是土壤phoD功能菌的重要驱动因素。宏基因组分析表明,SC处理显著提高土壤三磷酸甘油脱氢酶单元(ugpAEC)、C-P键裂解酶(phnGHIJL)、有机磷酸盐特异转运蛋白(phnCD)、无机磷酸盐特异转运蛋白(pstCAB)和碱性磷酸酶(phoA和phoD)基因的相对丰度(P<0.05)。但是,BF处理仅显著增加了ugpE、pstA和phoD基因的相对丰度。【结论】复合肥和竹炭同时施用有助于提高毛竹林土壤磷素有效性,改变土壤phoD功能菌群落结构,促进土壤磷素循环功能基因的相对丰度。但是,将竹炭作为包膜材料制备成竹炭包膜复合肥施入土壤后,其效应不再显著。这主要是由于土壤磷素有效性和phoD功能基因表达由pH驱动,而竹炭的添加可提高土壤pH值。

青枯病导病型和抑病型植烟土壤氮循环微生物群落差异分析

【目的】探明导病型和抑病型植烟土壤氮循环微生物群落演替规律,为研究连作障碍发生的微生物机制奠定基础。【方法】通过“限微模拟宇宙系统”,采用稳定同位素核酸探针(DNA-SIP)技术标记氮来源,利用宏基因组高通量测序技术开展导病抑病植烟根际土壤氮循环微生物特征分析,并建立特征微生物与烟叶品质、产质量、青枯病发病状况等表观数据的相关性。【结果】导病抑病土壤中参与氮素循环的微生物种类具有差异,导病与抑病土壤中受根系分泌物调控的特有微生物分别为受土壤本身影响微生物数量的63.9%和1.29倍;在根系分泌物介导下,导病土壤中与氮循环相关的物种群落主要为变形菌门(Proteobacteria),主要上调与细胞运动和转运有关的基因;抑病土壤中主要为放线菌门(Actinobacteria),主要上调与物质转运与代谢有关的基因。导病与抑病土氮循环微生物具有显著差异的物种为硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和木纹杆菌门(Lgnavibacteriae);抑病土壤中与质量指标间存在极显著相关关系的微生物属比导病土壤少21.7%,但抑病土壤微生物与烟叶品质关键指标茄酮间关联性是交叉互作的,显著相关比例较导病土提升19.3百分点。【结论】根系分泌物主要影响导病土壤与氮素循环相关的微生物,土壤本身的性状主要影响抑病土壤氮素循环相关微生物,即导病土壤微生物易受作物的影响发生病害;抑病土壤通过调控土壤微生物对烟叶质量的影响,保持烟叶质量的稳定状态。

长期免耕对黑土氮磷硫循环微生物功能潜力的影响

探究不同耕作方式对黑土氮(N)、磷(P)、硫(S)循环功能微生物丰度及组成的影响,对黑土可持续利用具有重要意义。本研究基于吉林省长春市为期8年的定位试验,对免耕(NT)和传统耕作(CT)下不同土层黑土N、P、S循环功能微生物丰度和组成及其驱动因素进行分析。结果表明:与CT相比,NT显著增加了0~20 cm土层土壤含水量(WC)和微生物生物量碳(MBC)。NT显著增加了0~20 cm土层与N、P和S循环功能相关的编码基因丰度:包括编码氧化亚氮还原酶基因nosZ、固氮酶基因nifH和脲酶基因ureC的丰度,有机磷矿化过程关键基因phnK和phoD、编码吡咯喹啉醌合成酶基因ppqC和外切多聚磷酸酯酶基因ppX的丰度,以及硫氧化过程关键基因soxY和yedZ的丰度。方差分解分析和冗余分析结果表明,土壤基本特性是N、P、S循环功能微生物组成的主要影响因素(总解释率为28.1%),并且耕作方式导致的土壤MBC和WC变化是黑土N、P、S循环微生物功能潜力最主要的驱动因子。综上,长期免耕可通过影响土壤环境间接增加土壤特定微生物功能基因丰度,本研究从分子生物学角度阐明免耕可以作为改善土壤健康和维持农业绿色发展的有效耕作措施。

两种氮浓度对轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)腐解过程营养盐释放及附着生物膜内氮循环基因丰度的影响

氨氮是地表水常见污染物,尤其在农业区域,氮类化肥的不合理施用会导致周边水体氮浓度迅速升高并保持较高水平.然而,当前对高氮水平下沉水植物腐败和附着氮循环微生物的影响尚不清楚.以轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)为研究用沉水植物,在实验室内模拟水体内8和16 mg/L氮浓度下轮叶黑藻腐解过程中营养盐释放及残体表面微生物氮循环功能基因丰度的变化.研究发现水体两种氮浓度下轮叶黑藻腐解过程中残体腐解及营养盐释放速率无显著差异;与对照相比,植物腐败初期水体内碳、磷浓度迅速增加,而溶解氧浓度及氧化还原电位迅速降低,随着时间的推移上述水质指标逐步恢复至初期状态(第146天);水体荧光溶解性有机质主要包括紫外类富里酸、可见类富里酸、色氨酸类蛋白质和酪氨酸类蛋白质等类型.在5个氮循环相关基因中,氮负荷增加对轮叶黑藻残体生物膜内amo A、napA和narG的丰度有显著影响.冗余分析表明氮循环基因丰度受水体总氮浓度的影响较小,与植物总有机碳含量和水体化学需氧量及溶解氧浓度存在相关性.研究结果表明虽然当前氮水平对植物腐败过程影响不大、对氮循环基因丰度有一定影响,但是对该水生植被(尤其是植物腐败初期)和农业退水排放的管理仍需加强,以降低其对水体的影响.

河口微生物污染溯源及其氮循环微生物的响应研究

在全球河口氮污染严峻的形势下,关于河口污染来源及其对氮循环微生物影响机理尚不明确.本研究以广东省江门市镇海湾河口为研究区域,采用高通量测序技术,解析不同季节污染源对河口污染的相对贡献,表征河口氮循环微生物群落的生态学特征,探究氮循环微生物与环境因子的关系,并揭示其对不同污染源输入的响应规律.结果表明:(1)在镇海湾河口已知污染来源中,畜禽养殖污染(夏季vs冬季:16.24%vs 37.75%)是河口最大污染来源,其次是沉积物(夏季vs冬季:16.20%vs 26.01%);夏季未知污染来源(51.28%)显著高于冬季(11.03%).(2)反硝化菌主要优势属为贪铜菌属(Cupriavidus)和假单胞菌属(Pseudomonas),固氮菌主要优势属为脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)等,氨氧化菌主要优势属为亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas);氨氧化菌在反硝化菌、固氮菌和氨氧化菌中α多样性最低(3)T、SAL、pH、TP和TOC是镇海湾河口反硝化、固氮和氨氧化细菌群落共同驱动因素,同时NO_(3)^(-)也是固氮菌群落的驱动因素.(4)镇海湾河口不同污染源输入对反硝化菌、固氮菌与氨氧化菌群落的影响存在较大差异,如反硝化菌群落多样性与沉积物、畜禽养殖污染呈正相关,而与农业、生活污染呈负相关;氨氧化菌群落多样性与农业、生活污染呈正相关,而与畜禽养殖污染呈负相关.本研究的开展深化了对河口污染源输入与氮循环微生物关系的认识,拟为河口富营养化水体的治理对策提供科学依据.

细菌、病毒与浮游植物相互关系及其对海洋地球化学循环的作用

本文综述了近年来国内外在海洋地球化学循环 ,特别是微生物环研究方面的发展现状 ,探讨了浮游植物、细菌、病毒相互之间的关系及其对海洋地球化学循环的影响 .

土壤碳氮磷硫循环对温度的响应

温度是影响土壤中微生物介导的元素生物地球化学循环的重要因素。以广东省茂名市的稻田土壤为研究对象,利用高通量功能基因芯片对71种土壤元素循环相关的功能基因丰度进行测定并结合温度和培养时间等因子,研究了水稻土中微生物介导的碳、氮、磷、硫循环对温度的响应。结果表明:在检测的71种碳、氮、磷、硫相关基因中,63%的功能基因的丰度在35℃的培养温度中显著升高,并且这种趋势伴随培养时间的增加而显著增加。其中氮循环中的氨氧化过程中的amoA基因对温度的响应最为明显,响应比分别为35℃/15℃的(12.79±1.82)和35℃/25℃的(8.44±1.79)。揭示了土壤碳氮磷硫循环关键功能基因丰度对温度的响应特征,也为温度变化引起土壤微生物元素化学循环变化趋势的理论研究提供了基础。