重金属超富集植物根际微生态研究进展

阐述近年来国内外在超富集植物吸收重金属的根际微生态效应这一领域的研究成果,介绍了根际微生态效应在植物修复中的应用：重金属在根际环境的分布与累积、地球化学赋存形态、生物有效性以及影响重金属根际行为和生物有效性的主要因素（pH、根系分泌物、微生物）等。但植物尤其是重金属超富集植物的根际作用以及根际微生物群落特征,根际土壤环境条件对重金属的生物有效性制约机理等一系列基础理论问题目前研究仍不够深入,有待进一步加强。     

aadA叶绿体转化烟草对根际微土壤生物的影响

为研究叶绿体转基因烟草对土壤根际微生物的影响,以aadA叶绿体转基因烟草和对照烟草为实验材料,对苗期、花期、成熟期烟草根际细菌、放线菌及真菌的菌落数进行统计,利用Biolog法分析微生物群落功能多样性．结果表明:在相同生育期,aadA叶绿体转基因烟草与对照烟草相比,根际土壤细菌、放线菌及真菌数量均无显著差异;根际土壤微生物群落的代谢相似,转基因烟草对微生物群落功能的影响不显著．aadA叶绿体转基因烟草没有对土壤微生物数量和功能多样性产生显著的影响．     

六种观赏植物根际土壤微生物菌群结构分析

[目的]探讨校园环境中不同观赏植物生长和根际土壤微生物数量、种群结构与代谢功能多样性的关系,以及它们之间的相似性和差异性.[方法]以校园生境为基础,收集校园日本樱花、石楠、枫杨、银杏、夹竹桃、紫楠六种植物根系土壤,进行菌种资源调查,并运用现代高通量测序技术对根际土壤微生物群落结构进行分析.[结果]分离培养出86个优势微生物样株,分别为放线菌38株、细菌27株、真菌21株.由宏基因组分析结果可知,六种植物根系土壤中菌种多数属于放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),其中在日本樱花和夹竹桃土壤样本中这三个优势菌门数超过50％.奇古菌门(Thaumarchaeota)只存在于枫杨和石楠的根际土壤中,石楠和枫杨根际土壤细菌群落结构具有较大的相似性,而日本樱花与其他观赏树木土壤样本中根际土壤微生物群落结构差距较大.在日本樱花、石楠、枫杨和夹竹桃根际四种土壤样品微生物菌群中含糖苷水解酶、糖基转移酶、糖类酯解酶相关基因所占序列数较多.[结论]同一环境不同植物根际土壤微生物菌群结构不同,为进一步揭示根际土壤微生物与植物之间的关系提供理论基础.     

重金属污染土壤修复植物根际微生态的研究进展

文中综述了植物修复的种类,以植物提取修复为例描述了重金属超累积植物的研究现状,并总结了近年来发现的重金属超累积优势物种.从土壤养分、土壤酶活及微生物群落等角度分析了不同重金属污染修复植物对根际土壤微生态的影响,重点对重金属污染土壤,尤其是离子型稀土尾矿植物修复的研究方向进行了展望,以期为离子型稀土尾矿土壤修复提供新的研究思路和研究方法.     

樟树根际和内生细菌群落结构差异研究

以芳樟醇型樟树根际土壤、根、茎、叶和果为材料,通过16S rRNA扩增子测序评估根际土壤细菌及不同组织器官内生细菌群落的多样性。结果表明,樟树根际土壤细菌群落结构主要由γ-变形菌纲、α-变形菌纲、放线菌纲、嗜热油菌纲、芽孢杆菌纲、酸杆菌纲等组成,而γ-变形菌纲是樟树主要的内生细菌。细菌多样性表现出依赖于植物器官的现象,证实了樟树根际土壤及不同组织器官内生细菌群落的生态位分化,确定了樟树根际土壤和不同组织器官的核心细菌。研究结果对园林绿化用樟树的新品种创制、栽培养护和樟树相关微生物的开发利用具有重要意义。     

基于ITS rDNA分析辣椒幼苗根际真菌群落结构差异

[目的]比较云南地方两个主要辣椒栽培种(Capsicum annuum L.和Capsicum frutescens L.)幼苗根际真菌群落结构相似性与差异性,为探索根际特有微生物群功能挖掘、调控机制及应用提供参考.[方法]运用ITS rDNA高通量测序技术对其根际土壤真菌群落组成进行测定并分析其多样性.[结果]一年生辣椒中子囊菌门Ascomycota为优势群落,而在灌木状辣椒中则是担子菌门Basidiomycota为优势菌群,表明不同辣椒可根据生长环境选择性"招募"不同的有益真菌群类来分解环境中不同有机体为自身提供养分以促进生长.在仅多样性分析中灌木辣椒根际真菌群落的丰度和多样性显著高于一年生辣椒、对照.[结论]辣椒根际真菌群落结构多样性受不同基因型辣椒品种的影响,灌木辣椒种相较于一年生辣椒种根际真菌群落结构表现出显著的差异性和丰富的多样性.     

石油污染土壤植物修复根际效应研究

研究了铺地黍、牛筋草和百丝3种草对石油污染土壤修复的根际降解效应.通过150 d的盆栽实验,观察到3种植物的根际在不同程度上加快了土壤中石油污染物的降解.结果表明,植物根系可改善污染土壤的含水率,与未种植植物土壤相比,含水率提高约 5%;土壤中脱氢酶的活性高出0.61～1.20倍;植物根际微生物的数量平均高出3个数量级;植物根际环境的诱导和石油污染物的胁迫改变了土壤微生物种类的分布和活动;植物根际土壤中的石油降解率比未种植植物高22.1%～30.3%.植物根际降解效应使石油组分发生明显的变化,强化了对低中碳正构烷烃的降解程度,有利于将高碳链烃降解为低碳链烃;同时促使Pr/nC17,Ph/nC18和Pr/Ph的峰面积比值分别提高了 0.99,2.69 和 1.25,促进了正构烷烃的异构化.     

有机肥施用对烟草根际微生物影响的研究

对烟草根系施用5种配方肥料,并分别检测烟草移栽前、后20,40,60,120d的根际土壤微生物,比较研究了不同肥料对烟草根际微生物的影响.实验结果显示:随着有机肥比例的增加,烟草根际土壤中的真菌、细菌等数量均比不添加有机肥的处理(N0处理)呈增加趋势;其中,50%无机氮+50%有机氮处理(N3处理)能显著增加烟草根际土壤中的微生物数量,真菌、细菌、霉菌数量分别达到2.46×105,2.96×108,2.95×104个/g.在烟草种植中,施用50%无机氮+50%有机氮的有机肥有利于提高烟草根际微生物的数量.     

气候变暖下干旱对森林生态系统的影响

人类活动显著影响着全球大气循环格局,全球平均温度升高导致干旱事件发生幅度、频度和持续时间增加,这对森林生态系统带来更多的是负面影响.本文基于已有研究,系统总结了干旱事件对森林生态系统地理分布格局、群落结构重建、植物生长和生理特性、死亡和灭绝、植物生产力以及碳循环功能的影响及其机理,并对未来干旱事件对森林生态系统长期效应以及在不同时间尺度上作用机理的研究提出建议.本研究对开展全球变化背景下森林生态系统对干旱事件响应机制的研究具有重要指导意义.     

基于高通量测序技术的盐地碱蓬根际细菌群落多样性分析

碱蓬(Suaeda glauca Bunge)是盐碱性土壤的先锋植物,了解碱蓬根际的微生物,对理解碱蓬适应碱性土壤的生活习性,进一步开发盐地碱蓬具有一定意义。利用Miseq测序平台对采自辽宁红海滩的4个碱蓬样品进行细菌DNA V3+V4序列测定,并分析该植株根际土壤的细菌群落结构及多样性。结果显示,在这4个样品中共检测到143041条有效序列,1346个OTU,涉及27个门类、60个纲类、104个目类、193个科类、355个属类和408个种类;基于OTU数量进行样品间和样品内的多样性分析的结果显示:陆地的盐地碱蓬的根际土壤与水洼附近盐地碱蓬的根际土壤的细菌组成相似,其中陆地样品细菌群落多样性最高;门水平中占比最多的三个门类分别为变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);属水平上,20个优势菌属中变形菌门的细菌属占比接近50%。该结果对了解盐地碱蓬根系微生物组成,探寻碱蓬的生长特性提供了线索,也为寻找和筛选资源微生物提供研究思路。     

芦苇根际对有色溶解性有机质的脱色机理及环境行为

有色溶解性有机质(CDOM)是水体中天然有机质的重要组成成分,它的过量输入会造成湖泊、水库等水体的富营养化,甚至直接污染饮用水.植物修复技术具有经济有效、绿色环保等特点,适用于环境中CDOM面源污染的控制与治理以及污水处理厂尾水中CDOM的深度净化.研究植物净化过程中CDOM的脱色原理及环境行为,对水环境保护和饮用水安...     

南方山荷叶内生真菌与根际真菌的多样性及相关性探讨

对云南产南方山荷叶植物的内生真菌与根际真菌进行分离、鉴定,得到25株内生真菌和19株根际真菌,其中内生真菌分属于5个科、8个属,根际真菌分属于5个科、6个属.对这两组真菌作比较分析,显示出这两组真菌存在丰富的多样性和一定的相关性,并对植物内生真菌的起源作了初步探讨.     

直流电晕放电等离子体去除室内空气微生物和颗粒物

采用针-孔式直流电晕放电等离子体净化装置处理室内空气,研究了能量密度、电源极性、电极间距等对微生物和颗粒物去除效率的影响,探讨了微生物和颗粒物去除的机制.结果表明:直流电晕放电等离子体对室内空气中不同粒径的微生物(0.65~2.1μm、>2.1μm)和粗颗粒物(TSP和PM10)有较好的去除效果,但对细颗粒物(PM2.5)去除效果不明显.对于颗粒物的去除,负直流电晕放电优于正直流放电;对于微生物的去除,正电流电晕放电优于负直流放电;放电等离子体去除真菌的效果优于去除细菌的效果.正、负直流电晕放电产生的等离子体组成不同和微生物耐等离子体氧化能力差异是导致上述现象的可能原因.相同条件下,电晕放电装置对颗粒物的去除率低于其对微生物的去除率,这与微生物粒子既能在放电电场中被捕集去除,也能在等离子体的作用下被灭活有关.     

有机污染土壤的生物修复研究进展

综述了有机污染土壤生物修复的三种技术,即微生物修复技术、植物修复技术、菌根生物修复技术及其研究现状,并展望了这三种生物修复技术今后的研究方向,如利用表面活性剂提高植物修复效率时,应考虑其最佳使用量;加强研究根分泌物在植物修复土壤污染中的作用;进行植物-微生物联合体筛选技术研究;筛选促进污染物降解的优良菌根菌种等。     

枣棉间作的生态效应对棉花产量的影响

在气候干燥、风沙危害严重的塔里木盆地腹地———阿克苏市研究枣棉间作对棉花的生态环境因子及产量的影响,揭示环塔里木盆地干旱区枣棉间作系统中光照、空气温湿度、风速等生态因子的变化情况以及水平分布特征,探讨间作对棉花产量的影响,分析枣棉间作系统的经济收益.2010年,在枣棉共生期间,使用Vantage Pro2自动气象站和KS4000手持气象站观测光照强度、空气温湿度、风速和风向等气象因子,利用LAI2000冠层分析仪观测光合辐射,棉花采收前进行测产.间作系统的日平均光照为71.78%;光合有效辐射方面表现为距离枣树越远越高,反之则越低,大小关系为：W-165cm〉E-155cm〉W-105cm〉E-95cm;间作系统的日平均气温降低2.7℃,地表温度平均比对照棉田降低4.3℃,空气相对温度高3.0%,土壤水分含量高3.13%～3.62%;间作系统的防风效能达到38.6%;对棉花有一定的减产,但并不明显.枣棉间作作为新疆特有的果农间作模式之一,在很多方面表现出较强的优势,为环塔里木盆地特色林果产业的发展以及枣农间作模式提供借鉴.     

棉花枯萎病菌的拮抗细菌筛选

以棉花枯萎病致病菌尖孢镰刀菌为靶标菌，从土壤中分离了184株细菌进行拮抗筛选，获得抗性菌株48株，其中4株拮抗性能强且抗性稳定的菌株具有较好的生防潜力。本试验对其中一株进行测试，初步判断属枯草芽孢杆菌。     

Modeling and process optimization for microbial desulfurization of coal by using a two-level full factorial design

The microbial sulfur removal was investigated on high sulfur content (1.9%) coal concentrate from Tabas coal preparation plant. A mixed culture of ferrooxidans microorganisms was isolated from the tailing dam of the plant. Full factorial method was used to design laboratory test and to evaluate the effects of pH, particle size, iron sulfate concentration, pulp density, and bioleaching time on sulfur reduction. Statistical analyses of experimental data were considered and showed increases of pH and particle size had negative effects on sulfur reduction, whereas increases of pulp density and bioleaching time raised microbial desulfurization rate. According to results of designing, and regarding statistical factors, the optimum values for maximum sulfur reduction were obtained; pH (1.5), particle size (?180 μm), iron sulfate concentration (2.7 mmol/L), pulp density (10%) and bioleaching time (14 d), which leaded to 51.5% reduction from the total sulfur of sample.