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摘要:[目的]接种耐酸豆科根瘤菌可以提高豆科植物耐酸能力.应用PLFA等方法研究接种耐酸根瘤菌对根际土壤微生态的综合影响,从土壤角度阐明接种耐酸根瘤菌缓解土壤酸度对豆科植物胁迫的机制.[方法]盆栽条件下分别向种植于pH 4.8酸性土壤中的葛藤和苜蓿植株相应接种耐酸葛藤根瘤菌068、389、390与耐酸苜蓿根瘤菌91512、91522、91532,于接种后30d、60 d、90 d、120 d、150 d取样,分析耐酸根瘤菌对土壤养分、可培养微生物、微生物群落结构多样性的影响.[结果]1)接种耐酸葛藤和苜蓿根瘤菌处理后,根际土壤pH由4.8显著提高至6.0左右,有效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮及有机质含量的增加效果显著(P<0.05),至120 d达到最高.120 d样品的有效磷、铵态氮、硝态氮及有机质含量分别为23.16~48.68 mg/kg、61.21~81.96mg/kg、65.05~86.38 mg/kg和11.85~12.87 g/kg,分别比未接种对照提高24.8%~162.4%、16.6%~56.2%、145.4%~225.8%、1.4%~10.1%;2)接种苜蓿和葛藤耐酸根瘤菌后土壤中可培养微生物数量显著提高(P<0.05),土壤中可培养细菌、真菌和放线菌数量在120 d达到峰值,比同期未接种对照分别提高了61.5%~348.4%、3.4%~441.7%和18.9%~255.2%,分别达到48.00×102~133.3×107、20.11×104~155.9× 104和3.21×104~9.59×104 cfu/g鲜土;3)PLFA分析表明,虽然接种耐酸葛藤、苜蓿根瘤菌处理的根际土壤的特征脂肪酸种类数与未接种处理相比并无明显差异,但接种葛藤或苜蓿根瘤菌均明显降低了根际土壤中异构PLFA/反异构PLFA值,显示土壤根际微生态的稳定性得到提高.[结论]在种植豆科植物的酸性土壤中接种相应耐酸根瘤菌能显著提高根际土壤pH,提高根际土壤有机质含量和速效氮磷养分含量,缓解土壤酸性对根际微生物的胁迫....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:选取采集于国内17个省(区)的不同利用方式下的85个土样为研究对象,定量添加玉米(Zea mays)秸秆置于相同温度培养90 d,分析土壤有机质(soil organic matter,SOM)含量变化特征及其驱动因子.结果表明,添加玉米秸秆后,不同用地的SOM变化存在较大差异,63.5%的土壤样品的SOM增加,36.5%的减少;SOM含量相对变化率与其初始SOM含量呈显著负相关关系(P<0.05),说明在短期内添加秸秆并不一定意味着土壤有机质会提高.试验土样来源于4种不同用地方式中,采集于播种粮食旱地的88%的土样,其SOM含量增加;采集于水稻田的土样,其SOM含量均减少;采集于林地和菜地的土样,其SO)M含量有增有减.添加秸秆后,各土样的可培养微生物数量均增加,增加量表现为水稻田>林地>菜地>粮食旱耕地,真菌>放线菌>细菌.磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析显示细菌/真菌与G+-/G均表现为水稻田>粮食旱耕地>林地>菜地,比值越小说明土壤生态系统越稳定;A/B和iso/anteiso、C/A均表现为菜地>粮食旱耕地>林地>水稻田,比值越小代表养分和环境胁迫越严重.因此,4种用地方式中,水稻田土壤生态系统稳定性较差,受养分和环境胁迫程度高....
摘要:三峡库区北岸最大一级支流自三峡大坝2003年蓄水以来,频繁暴发水华,而毗邻的一级支流磨刀溪却少有水华暴发.本文以澎溪河和磨刀溪作为研究对象,于2014年春季和夏季三峡库区水华高发期对两条河流同时采样,对比分析两条河流水体水质以及叶绿素a(Chl-a)含量的时空变化,探索澎溪河水华暴发机理.结果表明:澎溪河Chl-a含量较磨刀溪高,澎溪河春季Chl-a最大值为60.5μg·L-1,夏季Chl-a最大值仅7.8μg·L-1;磨刀溪Chl-a变化趋势与澎溪河相反,磨刀溪春季Chl-a含量为2.92μg·L-1,夏季Chl-a达到7.48μg·L-1.澎溪河与磨刀溪春季和夏季节水体温度分层,为温跃层+滞温层模式,而没有混合层;两条河流Chl-a含量均位于水深10 m温跃层.澎溪河春季总氮(TN)、 总磷(TP)平均值为2.305 mg·L-1和0.053 mg·L-1,夏季为1.673 mg·L-1和0.097 mg·L-1;磨刀溪春季为1.875 mg·L-1和0.075 mg·L-1,夏季为1.79 mg·L-1和0.054 mg·L-1.TN、TP水平均超过了国际公认发生富营养化的阈值;水体氮磷含量与Chl-a浓度并无显著相关性,营养盐并不是藻类生物量的限制性因素.然而在水体电导率的规律方面,两条河却存在很大的差异;春季,磨刀溪上游上层水体(0~10 m)电导率只有下游和长江干流的75%,来自长江干流的回水可覆盖至磨刀溪中游(断面MD03),与Chl-a在此处密集保持一致;夏季电导率和回水区分布与春季相似.与磨刀溪不同,澎溪河春季上游电导率为下游和干流的150%,长江干流回水可到PX04与PX05之间,上游高电导率对应着高Chl-a含量;澎溪河电导率与藻类生长分布表现出显著正相关关系,水体中除N、P营养盐外的其它离子对澎溪河水华暴发起重要作用....
[硕士论文] 任豫霜
微生物学 西南大学 2017(学位年度)
摘要:自2003年三峡水库正式蓄水以来,由于库区内水位抬升引起水体流速减缓,支流回水区由于水体滞留时间的延长和营养因子的蓄积,水华爆发情况尤其严重。水华爆发的主要原因是水体中营养过剩,而水体营养主要有2个来源:包括河岸陆地等外源和水体内源。有关三峡库区陆地面源和点源污染与库区支流水华关系的研究已有不少,但有关支流底泥等内源沉积物对水华贡献的研究较为少见。沉积物作为水体内源营养物质的来源,对水体富营养化现象的维持起着至关重要的作用,而微生物作为物质循环和能量流动的重要组成部分,在水-沉积物间物质循环的过程中发挥着重要作用,影响着藻类植物的生长和水华的形成。本研究以三峡水库北岸最大一级支流澎溪河的回水区—高阳平湖为对象,于2016年1月至2017年1月进行了野外长期定点监测,分析了回水区藻类植物群落结构的季节变化特征,水华不同时期上覆水-沉积物间理化性质、沉积物中微生物群落结构及生物酶活性变化,探讨沉积物中微生物种群与内源营养物质循环及水华爆发的关系,为三峡库区支流回水区水华的防控、治理提供一定理论依据。研究具体结果如下:
  (1)于2016年3月~2017年1月对澎溪河回水区水体浮游植物群落组成及演替规律进行研究。结果显示,四季水体样品中共检出藻类植物7门117种(包括变种),藻类群落组成季节差异明显。春季水华爆发时期仅藻类检出5门32种,主要优势藻为蓝藻门小型色球藻(Chroococcus minor)、尖细颤藻(Oscillatoria acuminata)、湖泊鞘丝藻(Lyngbya limnelica)、绿藻门小球藻(Chlorella vulgaris),此时藻类群落结构单一。随季节交替,秋季藻类增加至7门82种,优势藻逐渐演替为硅藻门针杆藻(Synedra sp.)、隐藻门尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)。
  (2)监测期间,澎溪河回水区4个采样断面藻类生物量与叶绿素a(Chla)含量的季节变化同步,与藻类细胞密度季节变化趋势稍有差异。蓝藻、隐藻和硅藻是该回水区的主要藻类,其中硅藻主要出现在秋、冬季,绿藻在各个断面均有检出,但细胞密度占比不大,蓝藻、隐藻种类数少于绿藻但细胞密度水平较高,峰值分别为48.89×106 cell/L、1.61×106 cell/L,属于澎溪河回水区的优势藻种。研究期间藻类集群演替情况大致为:蓝藻、甲藻→绿藻→隐藻、硅藻。
  (3)2016年1月~2016年7月,对澎溪河回水区水华不同时期上覆水(水面下0.5 m)、沉积物环境因子的变化进行跟踪监测。结果显示:上覆水pH随水华发生显著升高(P<0.05),溶解氧含量在水华前及水华初期显著上升,总氮(TN)、总磷(TP)、溶解性总氮(DTN)、溶解性总磷(DTP)、硝态氮(NO3--N)、正磷酸盐(PO43--P)含量在水华前期显著上升,并随水华持续发生明显下降,溶解性磷是上覆水中磷元素主要存在形式,约占51.9%~74.4%;硝化作用是上覆水硝态氮的来源之一。沉积物中总氮、总磷和硝态氮含量在3月水华形成期明显下降,但随水华持续发生显著升高;其含量分别是上覆水对应营养因子的401.9~515.8、5062.5~5675.7和58.5~89.2倍,体现出沉积物作为水体内源磷库的重要作用,沉积物中内源营养在水华发生前释放进入水体,是上覆水氮、磷营养的主要来源。
  (4)在水华发生不同时期,水体富营养化限制因子仍为磷元素。沉积物磷主要以无机磷形式存在,其含量为0.40~0.54 g/kg,占沉积物总磷的66.7%~95.2%。各形态磷含量变化:铁铝结合态磷(NaOH-P)>钙结合态磷(HCl-P)>氧化还原形磷(BD-P)>松散结合态磷(NH4Cl-P),无机磷组成以铁铝结合态磷(NaOH-P)为主。水华发生前沉积物HCl-P、NaOH-P含量明显下降(分别降低28.5%、5.6%),随水华的持续发生,其含量稳定上升,BD-P含量在3~5月持续下降。沉积物TP、NaOH-P、NH4Cl-P与上覆水营养因子呈极显著正相关关系(P<0.01),对水-沉积物界面间物质循环及水体富营养化的维持起到重要作用。
  (5)与1月样品相比,沉积物中微生物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量在水华形成期及水华发生初期明显升高(分别为76.0%、151.8%),随水华现象的持续明显降低至6月水华消逝期缓慢回升,较5月上升了14.1%。此外,随水华发生,沉积物中个别种类细菌丰度明显上升占据优势,导致沉积物细菌类群组成与相对比例发生明显改变,细菌群落多样性和均匀度明显下降,相比1月,5月水华持续期多样性及均匀度指数分别下降49.6%、24.0%。沉积物中碱性磷酸酶(APA)活性在水华发生前显著提高(P<0.05),随水华持续爆发其活性受到抑制。
  (6)冗余分析(RDA)的结果表明,水华爆发前期,澎溪河回水区主要为蓝-绿藻型水体,此后水体有向绿-硅藻转化的趋势;沉积物中微生物PLFAs与TP相关性较大,沉积物中APA、PLFAs和TP的含量是澎溪河回水区水华发生的主导因子。此外,NH4Cl-P、BD-P分别在水华形成初期和水华消逝后对藻类生长有较大影响。
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