有机物料腐熟剂产品中芽孢杆菌含量的检测

目的对于有机物料腐熟剂中可能存在的芽孢杆菌进行确证和含量测定。采用MYP作为芽孢杆菌的选择性培养基,观察芽孢杆菌在该培养基上的菌落形态和生长状况,并通过厌氧培养、丙酸盐利用,V-P反应,淀粉水解等生理生化确证实验可以分辨和确定腐熟剂中的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和短小芽孢杆菌含量。方法要优于现有的腐熟剂有效活菌检测方法。     

水稻秸杆应用“合缘”牌有机物料腐熟剂还田试验小结

为了了解"合缘"牌有机物料腐熟剂在水稻秸秆上的使用方法和腐熟效果,在项目区进行田间试验,为秸秆腐熟剂的推广应用提供技术支撑。     

应用16S rDNA克隆文库法分析有机物料腐熟菌剂细菌组成

应用16SrDNA克隆文库法对有机物料腐熟菌剂A和B样品中的细菌组成进行分析研究。结果表明,样品A有14个OTU,主要是融合乳杆菌(Weissella confusa)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),其比例分别占总克隆文库的28.6%、30.4%和23.2%;样品B有43个OTU,主要是布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans),占总克隆文库的比例分别为18.03%、18.86%和13.12%;所得出的结果均与产品标注存在差异,样品A未提及细菌的种类,而样品B只标注短小芽孢杆菌。研究表明这一方法在微生物菌剂细菌组成分析及其质量检测中具有良好的应用前景。     

有机物料种类及腐熟水平对土壤微生物群落的影响

应用Biolog方法研究了温室盆栽番茄条件下,施用不同种类及不同腐熟水平的有机物料对土壤微生物群落的影响,施用有机物料60d后取土分析土壤微生物群落多样性及土壤微生物对Biolog微平板中胺、氨基酸、糖、羧酸、聚合物和其它类碳源的利用情况,结果表明,施用有机物料可提高土壤微生物群落多样性,施用新鲜酒糟的多样性指数略高于施用腐熟10d酒糟,牛粪不同腐熟水平对多样性影响显著,且对多样性具有正向或负向的影响;对照和施用酒糟的土壤微生物对聚合物的利用率高于施用牛粪处理,施用新鲜物料处理的土壤微生物对聚合物的利用率高于施用腐熟物料处理。     

不同腐熟程度有机物料对土壤微生物群落功能多样性的影响

室内培养条件下,施用有机物料初期土壤微生物群落代谢功能Shannon多样性指数降低,中期又提高。有机物料种类和腐熟水平可明显影响土壤微生物群落对Biolog微平板中碳源的利用能力,土壤微生物群落利用各类碳源的能力随培养试验的延长而降低,在25d内新鲜有机物处理对碳源的利用率的下降速度低于同类腐熟有机物料处理。糖类是各处理土壤微生物群落的主要利用碳源。土壤微生物群落主成分分析表明,在施用有机物料后25d内腐熟水平是影响土壤微生物群落的主要因素,新鲜有机物处理的土壤微生物群落相似,腐熟有机物处理的土壤微生物群落相似,培养50d后各处理的土壤微生物群落无差异。     

有机固体废弃物堆肥的物质变化及腐熟度评价

堆肥是资源化处理有机固体废弃物的有效途径之一．有机固体废弃物的种类繁多,物科的性质差异很大,另外,由于堆肥条件的不同,也会引起堆肥的物质变化有很大差异．堆肥的稳定度和腐熟度是衡量堆肥产品质量的尺度,其评价对于安全农用有着重要意义．稳定度则重于堆肥施用对周围环境的影响,而腐熟度则重于堆肥施用对植物生长的影响,它们受堆肥物料,堆肥条件等诸多因素的综合影响,其评价指标因而多种多样．堆肥稳定度主要从堆肥的温度、颜色、CO2是最为简便的稳定度评价指标,当其趋于环境温度时,表明堆肥达到稳定．堆肥腐熟度的评价指标很多,包括化学指标、生物活性指标以及植物毒性指标3类,其中种子发芽系数作为植物毒性指标被认为是最可靠的评价指标之一。     

有机复合物H对纤维素酶促反应动力学特性的影响

采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)为显色剂,滤纸和CMC为底物,测定纤维素酶的酶活.考察了在不同温度、pH值、反应时间、底物浓度等反应条件下,有机复合物H对纤维素酶滤纸酶活(FPA)和CMC酶活(CMCA)的影响.结果表明,有机复合物H对纤维素酶的FPA活性和CMCA活性均有一定的促进作用,且在不同条件下的促进效果有较大差异.     

有机物料对土壤镉形态及其生物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了淹水种稻条件下添加猪粪和泥炭对红壤和潮土中内源和外源Cd形态及其生物有效性的影响。结果表明,土壤中内源Cd在各形态之间的分布比较均匀;添加外源Cd时Cd主要分布于交换态,从分蘖期到成熟期,内源Cd交换态普遍升高,添加外源Cd时交换态普遍降低。有机物料对内源Cd交换态的影响不显著,但当添加外源Cd时则对交换态有显著影响,在不添加外源Cd的条件下,有机物料普遍促进水稻根系对Cd的吸收。在添加外源Cd的条件下,有机物料普遍抑制水稻根系对Cd的吸收,猪粪的抑制效果强于泥炭,水稻根系对Cd与Fe的累积呈显著抑制作用。     

红壤稻田生态系统有机物料循环对土壤有机碳转化的影响

通过对12年田间定位试验数据的分析,研究了红壤稻田生态系统有机物料循环再利用对土壤有机碳积累的贡献及其对转化的影响。结果表明,红壤稻田生态系统有机物料循环再利用可促进土壤有机碳的积累、改善腐殖质组分和改良有机质品质。红壤稻田生态系统内有机物料循环再利用,土壤有机碳的年增速率最大可达到0.37 g.kg-1;12年间易氧化有机碳最大增量达到3.8 g.kg-1,胡敏酸和富里酸最大增量分别达到3.06和1.63 g.kg-1。预测结果显示,有机物料循环再利用红壤稻田生态系统土壤有机碳50年内可提高8.3~18.9 g.kg-1,增长率达到62.0%~140.7%。     

有机物料对白浆土金属氧化物形态转化和迁移的影响及其肥力效应

通过土柱淋溶试验研究了牧草粉腐解物对白浆土Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ氧化物形态转化及剖面迁移的影响及其对土壤Ｐ素形态转化和有效性的影响．结果表明,加有机物料淋溶使土壤ＤＴＰＡ提取态或有机络合Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ氧化物含量显著上升;有效磷含量也极显著上升,主要在于铝磷和铁磷含量的增加;白浆层土壤中有效态磷及无机磷各形态均随着腐熟牧草粉用量的加大而极显著地升高,表层土壤中有效态磷、铝磷、铁磷的变化也与加入的腐熟牧草粉极显著正相关．土壤有效态磷、铝磷、铁磷与ＤＴＰＡ提取态和有机络合态Ｆｅ、Ｍｎ显著或极显著相关,但在表层土壤磷素各形态与ＤＴＰＡ及焦磷酸钠提取的Ａｌ呈极显著负相关,而白浆层却是极显著正相关．     

土壤活性有机质及其与土壤质量的关系

活性有机质是土壤的重要组成部分 ,主要包括溶解性有机碳、微生物生物量、轻组有机质。它在土壤中具有重要作用 :(1)可以表征土壤物质循环特征、评价土壤质量 ,可以作为土壤潜在生产力以及由土壤管理措施引起土壤有机质变化的早期指标 ;(2 )在养分周转中起重要作用 ,是植物的养分库 ,可以提供植物所需要的养分如氮、磷、硫等 ;(3)能稳定土壤结构 ,对维持团粒结构稳定性有重要作用。从土壤养分、土壤物理、化学性质方面讨论了活性有机质与土壤质量的关系。土壤中的溶解性有机碳、微生物生物量碳氮含量与土壤有机碳、全氮和碱解氮等物质的含量呈正相关。活性有机质受土壤质地、含水量、温度等因素影响 ,与土壤酸碱度、阳离子交换量等也有关。土壤微生物生物量碳和微生物量 C/有机碳比与土壤粘粒、粉粒含量呈正相关、与砂粒含量呈负相关     

吉安地区典型景观湖泊浮游植物群落特征及其与水环境因子的关系

2012年8月至2013年7月,对吉安地区将军湖、龙湖、庐陵湖和挹翠湖4个景观湖泊水体浮游植物群落及其主要水环境因子进行了调查,并利用生物多样性指数法(Shannon指数H、Margalef指数D和Pielou指数J)和主成分分析(PCA)法分别对湖泊水质和水环境因子进行了评价。结果表明:4个湖泊共鉴定浮游植物7门82属163种,主要优势种为硅藻或绿藻;浮游植物细胞丰度呈季节性变化,秋夏居高,冬春季偏低,平均丰度变化范围为25.45×10~6~54.04×10~6cells·L~(-1);将军湖、龙湖、庐陵湖和挹翠湖的H值分别为1.26~2.08、1.82~2.61、2.27~2.62和1.10~2.32;D值分别为2.03~3.51、2.36~3.71、2.48~3.93和3.12~3.96;J值分别为0.45~0.69、0.59~0.80、0.67~0.77和0.50~0.84。综合评价结果显示,4个湖泊处于富营养化状态、中等污染水平。而对污染较重的庐陵湖水环境因子PCA分析结果表明,水温(WT)、溶解氧(DO)和总氮(TN)是影响小型封闭景观水体浮游植物群落变化的主要因素。建议对小型封闭景观水体进行必要的治理和生态修复。     

有机肥中可溶性有机碳、氮含量及其特性

测定了7种不同种类、不同腐熟程度有机肥中可溶性有机氮（SON）和可溶性有机碳（SOC）的含量,结果表明：有机肥的水和0．01mol／LCaCl2溶液提取液中SON含量分别平均为105．2mg／L和91．6mg／L;每千克干样平均含SON分别为1188mg和1037mg;SON占可溶性总氮（TSN）和全氮（TN）的比例分别在70．5％～74．7％和4．3％～4．9％之间。水和0．01mol／LCaCl2溶液提取液中SOC含量分别平均为695mg／L和622mg／L;每千克干样平均含SOC分别为7873mg和7054mg;SOC占有机肥有机碳（TOC）比例分别平均为2．1％和1．9％;SOC／SON平均分别为6．7和6．9。SON与SOC间的相关性较高,SON与NO3^--N含量呈现负相关关系。有机肥料中的可溶性氮素绝大部分以SON形式存在,如此高的SON和SOC含量可能会成为氮、碳养分流失和环境污染的潜在来源。     

Immobilization of Penicillium funiculosum cellulase on a soluble polymer

The three cellulase [see 1,4-(1,3;1,4)-β-d-glucan 4-glucanohydrolase, EC 3.2.1.4] components of Penicillium funiculosum have been immobilized on a soluble, high molecular weight polymer, poly(vinyl alcohol), using carbodiimide. The immobilized enzyme retained over 90% of cellulase [1,4-(1,3;1,4)-β-d-glucan 4-glucanohydrolase, EC 3.2.1.4], and exo-β-d-glucanase [1,4-β-d-glucan cellobiohydrolase, EC 3.2.1.91] and β-d-glucosidase [β-d-glucoside glucohydrolase, EC 3.2.1.21] activities. The bound enzyme catalysed the hydrolysis of alkali-treated bagasse with a greater efficiency than the free cellulase. The potential for reuse of the immobilized system was studied using membrane filters and the system was found to be active for three cycles.     

杉木人工林土壤可溶性有机质及其与土壤养分的关系

通过在福建省来舟林场对不同栽植代数杉木人工林土壤可溶性有机碳(DOC)和氮(DON)及土壤养分的研究,其结果表明,随着杉木栽植代数的增加林地土壤DOC和DON含量逐渐下降,在0～10cm土层内第3代杉木林土壤DOC和DON含量分别是第1代杉木林的83.9%和87.1%、第2代杉木林的90.6%和96.9%,在10～20cm土层内第3代杉木林土壤DOC和DON含量分别是第1代杉木林的80.2%和81.5%、第2代杉木林的81.8%和90.0%。在不同林地和土层内土壤DOC含量之间的差异性达到了显著或极显著水平,而DON含量之间的差异性不显著。不同栽植代数杉木林土壤养分的变化趋势与DOM一致,随着杉木连栽,土壤养分含量呈下降趋势。在0～10cm土层内第3代杉木林土壤全氮、全钾、铵态氮和速效钾含量分别是第1代杉木林的83.1%、60.4%、68.1%和44.3%,是第2代杉木林的84.6%、68.5%、74.4%和58.7%;在10～20cm土层内第3代杉木林土壤全氮、全钾、铵态氮和速效钾含量分别是第1代杉木林的74.0%、53.4%、57.6%和54.6%,是第2代杉木林的94.8%、59.5%、74.3%和65.5%。经相关性分析,在各土层内土壤DOC和DON含量与土壤全氮、全钾、铵态氮和速效钾等土壤养分含量存在着不同程度的相关性。     

Production of Total Potentially Soluble Organic C, N, and P Across an Ecosystem Chronosequence: Root versus Leaf Litter

Dissolved organic matter (DOM) plays several important roles in forest ecosystem development, undergoing chemical, physical and/or biological reactions that affect ecosystem nutrient retention. Very few studies have focused on gross rates of DOM production, and we know of no study that has directly measured DOM production from root litter. Our objectives were to quantify major sources of total potentially water-soluble organic matter (DOM_tps) production, with an emphasis on production from root litter, to quantify and compare total potentially soluble organic C, N, and P (DOC_tps, DON_tps, and DOP_tps) production, and to quantify changes in their production during forest primary succession and ecosystem development at the Mt. Shasta Mudflows ecosystem chronosequence. To do so, we exhaustively extracted freshly senesced root and leaf and other aboveground litter for DOC_tps, DON_tps, and DOP_tps by vegetation category, and we calculated DOM_tps production (g m⁻² y⁻¹) at the ecosystem level using data for annual production of fine root and aboveground litter. DOM production from throughfall was calculated by measuring throughfall volume and concentration over 2 years. Results showed that DOM_tps production from root litter was a very important source of DOM_tps in the Mount Shasta mudflow ecosystems, in some cases comparable to production from leaf litter for DON_tps and larger than production from leaf litter for DOP_tps. Total DOC_tps and DON_tps production from all sources increased early in succession from the 77- to the 255-year-old ecosystem. However, total DOP_tps production across the ecosystem chronosequence showed a unique pattern. Generally, the relative importance of root litter for total fine detrital DOC_tps and DON_tps production increased significantly during ecosystem development. Furthermore, DOC_tps and DON_tps production were predominantly driven by changes in biomass production during ecosystem development, whereas changes in litter solubility due to changes in species composition had a smaller effect. We suggest that DOM_tps production from root litter may be an important source of organic matter for the accumulation of SOM during forest ecosystem development. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users. Shauna M. Uselman, Robert G. Qualls, and Juliane Lilienfein conceived of or designed the study and performed research. SMU analyzed data and wrote the article. SMU and RGQ contributed new methods or models.     

Materials Metabolism Analysis of China's Highway Traffic System (HTS) for Promoting Circular Economy

With the rapid growth of highway mileage and vehicles, the Chinese highway traffic system (HTS) has become one of the great resource consumers. This article attempts to evaluate the material metabolism of China's HTS during 2001–2005 using the approach of material flow analysis (MFA) and to explore possible measures to promote circular economy throughout HTS. We measured a set of indicators to illustrate the whole material metabolism of China's HTS. The results indicated that the direct material input (DMI) of China's HTS increased from 1181.26 million tonnes (Mt) in 2001 to 1,874.57 Mt in 2005, and about 80% of DMI was accumulated in the system as infrastructure and vehicles. The domestic processed output (DPO) increased by 59.0% from 2001 to 2005. Carbon dioxide and solid waste accounted for 80.5% and 10.4% of DPO, respectively. The increase of resource consumption and pollutant emissions kept pace with the growth of transportation turnover. All these suggest that China's HTS still followed an extensive linear developing pattern with large resource consumption and heavy pollution emissions during the study period, which brought great challenges to the resources and the environment. Therefore, it's high time for China to implement a circular economy throughout the HTS by instituting resource and energy savings, by reducing emissions in the field of infrastructure construction and maintenance, by reducing vehicles’ energy and materials consumption, and by recycling waste materials.     

西藏地区土壤表层和全剖面背景有机碳库及其空间分布

根据西藏2607个土壤剖面资料和1：200万土壤图的数字化处理,按地区以制图单元土壤亚类为基础估算土壤有机碳密度（SOCD）和储量（SOCR）,并探讨其空间分布特征.结果表明：（1）西藏地区的SOCD平均为7.48 kg m^-2,并随土壤类型而变化,以山地铁铝土最高（29.2 kg m^-2）,其后依次是山地淋溶土（16.6 kg m^-2）、高山草甸型土壤（12.2 kg m^-2）、山地半淋溶土（9.2kgm^-2）、高山草原型土壤（3.7kg m^-2）等,而以寒冻土（1.6kg m^-2）和高山荒漠土（1.3kg m^-2）为最低.同时土壤表层（0～20cm）的SOCD平均为4.27 kg m^-2,占全剖面总量的57﹪,反映西藏地区土壤有机碳库（SOCP）对环境变化具有较高的敏感性.（2）西藏SOCD具有独特的水平地带分布,即自藏东南向西北逐次降低,由此可大体分为高（Ⅰ）、中（Ⅱ）、低（Ⅲ）、极低（Ⅳ）4个碳密度带,其平均SOCD分别为21、10、4、＜2 kg m^-2;各带SOCD又有不同的垂直分布,总趋势是由复杂到简单,但均以最高位置的寒冻土极低碳密度为终点.（3）西藏SOCR总计为8.23 Pg,占全国SOCR总量的9.14﹪.各地SOCR分布极不平衡：就各碳密度带的SOCR相对比例（占西藏全区总量﹪）而言,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ带分别为25﹪、50﹪、22﹪、3﹪,其中Ⅰ、Ⅱ带合计的土壤面积仅占45﹪,而SOCR却占75﹪,因而是西藏SOCP的主体;而反映土壤储碳能力的丰度指数（R）则分别为2.82、1.37、0.53、0.23.就各地区的SOCR而言,以那曲地区最大（2.19Pg）,拉萨地区最小（0.31Pg）;而R值则是林芝＞山南＞拉萨＞昌都＞日喀则＞那曲＞阿里.这些结果将为全球变化研究与区域环境评价提供有力的支撑.