生态酶处理及新型活性染料染色短流程与免皂洗后处理工艺生产实践

前处理、染色到后处理都需经过染料、助剂等大量化学处理过程,各工序能源、热能和水的消耗量都很大,废水的电导率、COD高,污水处理难度大。通过大量生产实践,总结分析了公司自主开发的生态酶前处理工艺、新型活性染料染色短流程工艺及免皂洗后处理工艺,该前处理、染色、后处理工艺具备低温柔和、短流程、免皂洗等优点,大幅度降低了电导率、COD、污染和排放。

中亚热带不同母质和森林类型土壤生态酶化学计量特征

土壤生态酶化学计量比作为衡量土壤微生物能量和养分资源限制状况的重要指标,是当前生态学领域研究的热点之一,然而关于土壤母质和森林类型在调控土壤生态酶化学计量比中所扮演的角色及作用机制尚不明确。分别以砂岩和花岗岩发育的米槠林和杉木林土壤为研究对象,通过测定土壤物理化学性质、微生物量碳、氮和磷及土壤酶活性,探讨不同母岩发育的米槠林和杉木林土壤生态酶化学计量特征。结果显示,花岗岩发育的土壤酸性磷酸酶活性(AP)显著高于砂岩发育的土壤,βG:AP和NAG:AP的值显著低于砂岩发育的土壤。其中,花岗岩发育的米槠林土壤βG:AP和NAG:AP的值都显著高于杉木林,砂岩发育的土壤βG:AP和NAG:AP的值在两个林分间呈相反的结果。结果表明土壤生态酶化学计量比能够反映不同森林土壤之间磷养分限制强度,花岗岩比砂岩土壤受磷养分限制更严重。相关分析表明,土壤酶活性及生态酶化学计量比与土壤生物因子和非生物因子密切相关,而冗余分析发现土壤pH、总磷(TP)和微生物量碳(MBC)分别解释土壤酶活性和生态酶化学计量比变异的56.9%、27.9%和12.3%。未来森林经营及管理应考虑土壤母质和森林类型差异对区域森林土壤养分循环的影响。

岷江上游干旱河谷优势灌丛群落土壤生态酶化学计量特征

与碳(C)、氮(N)和磷(P)分解矿化相关的土壤生态酶的相对活性可以揭示微生物生长和代谢过程的能量限制。尽管干旱生态系统愈来愈受到生态学家的关注,但在土壤水分有效性限制和斑块状分布的植被背景下,探讨土壤酶活性化学计量特征,及其与土壤物理、化学因子和土壤微生物群落结构的关系的相关研究仍十分缺乏。通过调查岷江干旱河谷不同水分梯度4个研究样地(两河口、飞虹、撮箕和牟托)灌丛及其丛间空地的土壤物理化学性质、微生物群落组成和土壤生态酶活性,探讨不同水分梯度样地间及灌丛和空地间土壤酶活性计量的分布特征。结果显示,岷江干旱河谷土壤C∶N∶P酶活性化学计量表现出了与全球尺度上酶活性化学计量的相对特异性(C∶N∶P=3∶2∶2 vs.1∶1∶1)。整体上,岷江干旱河谷区域土壤微生物生长代谢存在一定程度的N限制。虽然酶活性化学计量特征在所有空地和灌丛土壤之间总体未表现出显著差异,但对各研究地的进一步分析表明,两个相对干旱的两河口和飞虹样地表现出更为明显的N限制,而两个相对湿润的撮箕和牟托样地则存在一定的P限制。这种样地间的差异性主要受土壤水分有效性的驱动。逐步回归分析表明,土壤含水量是不同样地间土壤C∶N酶活性比(ln(BG)∶ln(NAG+LAP))和N∶P酶活性比(ln(NAG+LAP)∶ln(AP))的决定性影响因子。而土壤含水量与C∶N酶活性比具有显著正相关关系,与N∶P酶活性比表现为显著负相关关系。此外,土壤真菌、菌根真菌和真菌∶细菌比对土壤酶活性化学计量的影响,说明了真菌和菌根真菌类群对干旱河谷养分循环的重要作用。

杉木林下套种阔叶树对土壤生态酶活性及其化学计量比的影响

[目的]研究杉木林下套种阔叶树的土壤生态酶活性及其化学计量比,评估该林分土壤养分和肥力状况。[方法]在福建省三明市格氏栲自然保护区杉木林试验示范区设置3种处理,分别是杉木成熟林套种阔叶树、杉木幼林套种阔叶树,以及不套种阔叶树的杉木纯林(对照),测定其表层(0~10 cm)土壤的理化性质、土壤微生物生物量碳氮磷含量及土壤酶活性,并计算酶化学计量比。[结果]杉木林下套种阔叶树后,尤其是杉木成熟林套种阔叶树,土壤全碳(TC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)含量增加。套种处理之后,土壤β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)酶活性显著升高,β-葡萄糖苷酶(βG)酶活性显著降低;βG:AP和NAG:AP的平均值分别为0.0064和0.0113,远低于全球平均水平,表明该区域土壤微生物受磷限制,AP酶和NAG酶的活性提高,使得βG:AP和βG:NAG值在套种处理之后显著降低。冗余分析表明土壤C:N和MBC:MBN分别解释土壤酶活性和生态酶化学计量比变异的92.3%和4.4%。[结论]杉木套种阔叶树有助于土壤养分积累,改良土壤性状。

中亚热带不同森林更新方式生态酶化学计量特征

了解土壤生态化学计量特征对预测不同生态系统养分变化、功能以及植物生产力具有重要意义。森林更新是维持中亚热带森林生态系统可持续发展的重要手段。选取福建省三明市陈大林业采育场3种不同森林更新方式进行研究,包括米槠次生林(SF)、米槠人工促进天然更新林(AR)和杉木人工林(CF),测定其土壤理化性质及土壤3种酶,计算酶化学计量。结果显示:1) AR的土壤总氮、全磷、铵态氮含量以及含水量最高(P<0.05),土壤有效磷的含量则是CF最高(P<0.05); 2)生态酶化学计量结果表明AR的土壤微生物处于氮限制状态,CF的土壤微生物处于磷限制状态; 3)冗余分析表明,土壤含水量和铵态氮是驱动不同森林更新方式土壤生态酶化学计量变异的重要环境因子。研究表明,人促更新方式更有利于土壤有效氮的积累,而人工林则有利于土壤有效磷积累,这可能与造林树种有关。土壤生态酶化学计量更易受到土壤含水量以及有效性养分的驱动,而与土壤化学计量未呈现良好的耦合性。

凋落物处理和氮添加对松栎混交林土壤生态酶化学计量的影响

全球变化会引起凋落物质量和数量的变化以及氮沉降增加,从而影响土壤养分循环。土壤生态酶化学计量可以揭示微生物生长和代谢过程的养分限制,但目前温带混交林土壤生态酶化学计量对凋落物输入和氮添加同时改变的响应还不清楚。通过凋落物处理和氮添加实验设计,探讨温带松栎混交林生态酶化学计量的响应以及影响生态酶化学计量的主要因子。结果表明:(1)凋落物处理和氮添加无显著交互作用,土壤生态酶化学计量在氮添加处理下差异不显著,在凋落物处理下差异显著,表现为叶凋落物加倍(L)和混合凋落物加倍(LB)处理高于枝果凋落物加倍(B)和去除凋落物处理(N)。不同凋落物和氮添加处理下,土壤生态酶化学计量均未明显偏离1∶1∶1的关系。(2)土壤微生物碳利用效率(CUEC∶N和CUEC∶P)表现为叶凋落物加倍和混合凋落物加倍处理低于枝果凋落物加倍和去除凋落物处理,在氮添加处理下差异不显著。土壤微生物氮利用效率(NUEN∶C)和微生物磷利用效率(PUEP∶C)在不同凋落物和氮添加处理下差异均不显著。TERC∶N在不同凋落物和氮添加处理下差异均不显著,TERC∶P表现为叶凋落物加倍和混合凋落物加倍处理高于枝果凋落物加倍和去除凋落物处理。(3)RDA分析表明土壤pH是影响土壤胞外酶活性和生态酶化学计量的主要因子。研究表明:凋落物的质和量对松栎混交林土壤生态酶化学计量的影响较氮添加显著,可能氮添加对森林土壤微生物的作用机制并非一个瞬间或简单的过程。凋落物的质和量会改变土壤养分状况,而微生物会通过调节生态酶化学计量和养分利用效率对养分变异做出响应,叶凋落物的输入相对缓解了P的限制。凋落物处理和氮添加下土壤的非生物因子比生物因子更能影响土壤胞外酶活性和生态酶化学计量。研究可为土壤微生物对全球变化的响应提供理论依据。

基于生态酶化学计量研究小陇山不同植被类型土壤有机碳对微生物磷限制的影响

不同林地类型会改变土壤的理化特性,尤其是土壤有机碳(SOC),但这些理化性质变化后土壤微生物的代谢限制尚不清楚。2020年,在小陇山林区测定了锐齿栎纯林和锐齿栎混交林0~10、10~20、20~30、30~40、40~60 cm土层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)、L-亮氨酸氨基肽酶(LAP)与酸性磷酸酶(AP)。生态酶化学计量模型用于计算微生物代谢限制,通过计算载体的向量长度与角度量化土壤微生物的C、N、P限制。与锐齿栎纯林处理相比,锐齿栎混交林各土层的平均有机碳和全N含量分别提高了21.14%和17.26%。与锐齿栎纯林处理相比,锐齿栎混交林处理下BG+CBH和AP的活性分别降低了16.6%和32.6%,而NAG+LAP活性提高了10.3%。土壤养分及其计量比、pH和土壤容重影响土壤微生物C或P限制。锐齿栎纯林和锐齿栎混交林的土壤微生物P限制主要归因于土壤有机C。土壤有机C的分解是土壤有效P的关键来源。锐齿栎纯林下较高的土壤含水量和土壤容重加快了SOC的分解,从而增加了土壤P的限制。然而,由于更多凋落物的长年输入,锐齿栎混交林增加了更多的土壤有机C,并且其分解释放的有效P减轻了土壤微生物受到的P限制。因此,在山地丛林条件下,土壤容重、土壤含水量、养分计量比和有机C都会影响土壤微生物代谢,而山地丛林酸性土壤有机C含量的降低是导致微生物受到有效P限制的主要因素。

土壤生态酶化学计量特征的自然影响因素及其对氮沉降的响应

土壤酶是土壤生态系统物质和能量循环的重要影响因素,主要来自于微生物,微生物胞外酶活性通常可以用来表征土壤的肥力状况,土壤C-、N-、P-获取酶的活性比值(土壤生态酶化学计量比)是土壤微生物的养分获取和能量分配的指标。但有关生态酶化学计量学的相关论述还较少。本研究从氮沉降角度出发,综述了土壤生态酶对氮沉降的响应,充分探究了氮沉降背景下土壤生态酶(GLU、NAG、LAP、AP)以及氧化酶(PHO)的活性变化。同时,还讨论了温度、水分、pH、生态系统类型对C-、N-、P-获取酶活性的影响,以期为土壤生态酶的深入研究提供数据支持。

喀斯特石漠化地区火龙果林退化对土壤生态酶化学计量指标的影响

【目的】探讨喀斯特石漠化地区火龙果林土壤酶活性和生态酶化学计量的变化特征。【方法】以无退化(ND)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)4种不同退化火龙果(Hylocereus undatus)林为研究对象,采用单因素方差分析、双因素方差分析、皮尔逊相关分析和冗余分析(RDA)方法,研究0~30 cm土层β-葡萄糖苷酶(βGC),N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)4种土壤酶活性及生态酶化学计量特征的变异规律。【结果】(1)土壤βGC和ACP总体上随退化加剧呈先升高后降低;NAG仅在10~20 cm和20~30 cm土层存在显著差异,而LAP表现为SD、MD显著大于ND;LAP+NAG活性总体呈上升趋势。(2)土壤酶C:N随退化加剧而降低,酶C:P和酶N:P均随退化加剧而一定程度增加,表明退化火龙果林资源利用策略发生一定改变。生态酶化学计量的矢量L随退化加剧而变大,在MD为最大值;矢量A随着退化加剧而降低,在SD为最小值,且矢量A均小于45°,表明喀斯特石漠化地区火龙果林土壤微生物生长受N素限制。(3)RDA分析表明,土壤理化性质能够解释土壤酶及生态酶化学计量83.4%的变异,其中土壤AP和TN对土壤酶和生态酶化学计量影响最大,分别能够解释系统47.5%和24.3%的变异。【结论】喀斯特石漠化地区火龙果林土壤微生物受N限制,且随退化加剧N限制有所增加。火龙果林退化对土壤酶活性和生态酶化学计量的影响是通过调控土壤N、P养分来实现的。

马尾松-香椿不同混合比例凋落物分解过程中的生态酶化学计量动态

胞外酶对凋落物分解过程具有重要的调控作用,但可能受到凋落物物种组成和混合比例的影响.采用凋落物分解袋法,以马尾松(Pinus massoniana,P)与香椿(Toona sinensis,T)的混合凋落叶为研究对象,设置4个混合比例(PT10:0、8:2、7:3、6:4),探讨马尾松-香椿不同混合比例凋落物分解过程中生态酶化学计量动态特征.结果显示:β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、β-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)活性随分解时间降低,而多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性整体先降低后升高.相比马尾松,马尾松与香椿以6:4混合在分解3、6个月时CBH、NAG和LAP酶活性升高,AP酶活性显著降低,酶碳磷比(C:P_(_(EEA)))和酶氮磷比(N:P_(EEA))均显著升高;分解9、15个月时,NAG、LAP酶活性显著降低,BG、AP酶活性升高,酶碳氮比(C:N_(EEA))显著升高,N:P_(EEA)降低.整体上PT8:2、7:3与PT6:4具有相似的变化规律,仅在分解3、9个月时CBH、NAG酶活性相反.相比马尾松,马尾松与香椿凋落物混合可减弱分解前阶段的微生物磷限制,加重后续阶段的碳、磷限制,且6:4混合比例下作用更显著.方差分解表明非生物因子对酶活性及其计量比(除C:P_(EEA)外)的相对解释率比生物因子更高,且冗余分析发现凋落物碳含量(41.2%)和碳磷比(29%)分别是酶活性和酶计量比的主要调控因子.综上,凋落物混合显著影响了凋落物生态酶化学计量特征,并受分解时间的调控.相比马尾松,马尾松与香椿以6:4混合对分解前阶段微生物受磷限制的缓解作用可能是改善马尾松人工林凋落物养分释放的关键.

草海湿地不同景观土壤生态酶化学计量及微生物多样性特征

研究土壤养分与微生物学特性对湿地景观变化的响应特征,对于高原湿地保护和生态恢复具有重要意义.以草海湿地不同景观类型土壤为研究对象,通过酶化学计量矢量角度和长度分析土壤的养分限制状况,并借助相关性热图、Mental test和结构方程模型解析土壤性质与酶计量特征和微生物多样性之间的关系.研究区土壤微生物碳、氮限制程度分别为林地>滩涂>草地>耕地,滩涂>林地>草地>耕地.细菌群落由变形菌门(Proteobacteria)等40个门和RB41、侏囊菌属(Haliangium)等715个属组成,真菌群落由子囊菌门(Ascomycota)等15个门和被孢霉属(Mortierella)、Archaeorhizomyces等594个属组成.草海湿地土壤C/N是酶计量特征最主要的影响因素,C/N主要通过影响微生物菌属而影响酶计量特征,其中Gaiella对酶C/N影响最为显著,Haliangium对酶C/P和酶N/P的影响最为显著.本研究表明草海湿地土壤微生物普遍受碳氮限制,C/N是酶计量特征(微生物养分获取)最主要的影响因素.

水体磷酸酶:来源、特征及其生态学意义

酶在水生态系统的物质循环与能量转化过程中具有关键作用本文以湖泊磷酸酶为例讨论了水环境中酶的来源、特征及其生态学意义酶主要源于细菌、浮游植物和浮游动物，且能以胞外的或溶解态的形式存在这部分酶对于ｐＨ值、温度以及其它理化条件表现出明显的适应性和稳定性．磷酸酶能补充磷的营养、指示磷的丰缺、介导磷的循环．水环境中酶效应的广泛以及作用的特殊性已足以使之成为“生态酶学（ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ）”的独立分支（水体酶）

土壤胞外酶活性对气候变化响应的研究进展

土壤胞外酶在驱动生态系统碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环中发挥着不可或缺的作用。在全球变化背景下,揭示土壤胞外酶活性对气候变化的响应可促进有关碳、氮、磷生态系统关键过程对气候变化响应的认识,但目前不同生态系统碳、氮、磷相关的土壤胞外酶活性对气候变化响应机制的认识程度仍需加强。本研究综述了参与碳、氮、磷生物地球化学过程的土壤胞外酶的来源、分类及调控因子,并且对土壤胞外酶参与的生物地球化学过程进行了综述。在此基础上,阐述了土壤胞外酶活性对氮沉降、增温、降水及二氧化碳(CO_(2))变化的响应规律及机制。总结了生态酶化学计量对常见全球变化因子的响应机制,基于近年来对完善生态酶化学计量理论的探讨,提出了此理论发展的新角度。为此,在全球变化背景下需结合代谢组与分子生物学加强土壤胞外酶对气候变化响应机制的研究。本研究可为进一步理解气候变化情景下,土壤胞外酶在生物地球化学循环中的作用提供了新视角。

固沙林恢复土壤酶化学计量特征与养分限制效应

[目的]探究土壤胞外酶及酶化学计量比对沙漠化土地植被恢复过程的响应特征及其养分限制效应,可深入揭示人工固沙林重建植被过程养分转化能力与机理。[方法]基于时空替代法,以榆林毛乌素沙区的半固定沙地为(0 a)对照、选择恢复25~56 a灌木与乔木固沙林时间序列样地,测定分析了0—10 cm和10—20 cm土层的胞外酶活性、酶生态化学计量的演变特征及其限制微生物养分需求效应。[结果]随着植被恢复年限增加,两种林地土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(AP)活性在不同土层均呈显著升高趋势。但酶活性的不均衡变化也显著改变了土壤酶化学计量特征,56 a植被恢复过程中,土壤酶C∶N,C∶P,N∶P呈增加趋势。土壤胞外酶化学计量比也表明植被恢复期间微生物生长受N限制显著增加,P限制并不明显,仅在乔木林恢复25 a时10—20 cm土层中出现P限制。[结论]固沙林植被恢复显著提升了土壤酶活性,增强了土壤碳氮代谢的能力,且在恢复过程中土壤微生物活动主要受到N养分的限制。

酶与微生态复合组剂对小鼠生长性能、血液指标及肠道MUC2表达的影响

为了研究酶与微生态制剂复合组剂对小鼠生长性能、血液指标和肠道黏膜MUC2表达的影响,选取28日龄小鼠,通过给BALB/C小鼠灌胃不同剂量(0、2.5、5、10 g/kg)的酶与微生态制剂复合组剂,28 d后测定体质量、血液指标、MUC2蛋白和MUC2 mRNA表达水平。结果表明,连续灌胃酶与微生态制剂的复合组剂14 d后,各组体质量无显著差异,21 d后中剂量组和高剂量组小鼠体质量均高于对照组,且差异显著,28 d后各试验组小鼠体质量均高于对照组,且差异显著;在血常规检查中发现,中剂量组和高剂量组的白细胞和淋巴细胞数目增多,且差异显著;血液生化等各项指标测定结果与对照组比较差异无统计意义;免疫组化结果表明,MUC2主要在空肠和回肠的黏膜表面表达,且各试验组空肠和回肠MUC2表达量和MUC2 mRNA表达量均高于对照组,差异显著。酶与微生态制剂复合组剂能促进小鼠的生长,提高血液中白细胞的数量,增加肠道MUC2的含量和mRNA表达量,增强肠道屏障功能,防止肠道疾病发生。

复合酯化酶生态菌剂在浓香型白酒中的应用研究

“复合酯化酶生态菌剂”是生物酶和活菌体的生态混合体,可强化传统大曲的发酵功能和生香功能,促使发酵过程平稳持久;将其应用于浓香型白酒生产,可生产高酯调味酒,提高产品质量,提高浓香型白酒的出酒率和提优率;可明显改善浓香型白酒厂的产品结构,提高产品质量。(孙悟)

新型微生态和酶复合制剂对断奶仔猪生长性能的影响

试验选用160头长白断奶仔猪进行试验,随机分为4组,每组4个重复,每重复10头仔猪。仔猪在28 d断奶,断奶之前预饲7 d,断奶之后开始正式试验28 d,试验期共计35 d。从预饲期开始,空白对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+新型微生态和酶复合制剂,其中新型微生态和酶复合制剂的添加量分别为100、200和300 g/t。试验结果表明,3个试验组在日增质量、料重比和腹泻率3项指标上均优于对照组。其中,试验Ⅱ组仔猪的日增质量显著高于其他几个组别,并且试验Ⅱ组仔猪的料重比也显著低于其他组别。试验Ⅲ组仔猪的腹泻率最低。对照组和3个试验组的单位增质量费用成本分别为11.28、10.47、9.42和9.50元/kg。结果表明:新型微生态和酶复合制剂可显著提高断奶仔猪的生长性能,且添加量为200 g/t的经济效益最好。

复合酯化酶生态菌剂在浓香型白酒生产中的应用

对复合酯化酶生态菌剂的应用试验进行了总结,实验结果表明,复合酯化酶生态菌剂的用量为2%,大曲用量20%,发酵周期45d,平均出酒率为43%,提优率为42.1%。