东太湖地区湿地水质与浮游细菌群落结构关联性研究

[目的]考察东太湖地区湿地水质与浮游细菌群落结构之间的关联,探索对湿地水质具有指示作用的微生物。[方法]应用高通量测序研究浮游细菌群落结构;通过相关性分析考察了浮游细菌群落多样性与水质的关联,并运用LEf Se分析定位不同水质水样的标志微生物。[结果]东太湖湿地浮游细菌主要分布于放线菌门(相对丰度34.78%)、变形菌门(26.30%)及蓝细菌门(19.28%)等7个门;水质指标综合得分与浮游细菌群落香农-威纳指数和辛普森指数分别显著相关(r=-0.597,p0.05;r=0.694,p0.01);蓝细菌门与伯克氏菌科的相对丰度在不同水质水样中差异最为显著(LDA得分4.0)。[结论]东太湖地区,较高的浮游细菌多样性表征较好的湿地水质;蓝细菌相对丰度较高(27.80%)指示湿地水质较差,而伯克氏菌相对丰度较高(5.48%)指示湿地水质相对较好。     

东太湖地区湿地水质与浮游细菌群落结构关联性研究北大核心

[目的]考察东太湖地区湿地水质与浮游细菌群落结构之间的关联,探索对湿地水质具有指示作用的微生物。[方法]应用高通量测序研究浮游细菌群落结构;通过相关性分析考察了浮游细菌群落多样性与水质的关联,并运用LEf Se分析定位不同水质水样的标志微生物。[结果]东太湖湿地浮游细菌主要分布于放线菌门(相对丰度34.78%)、变形菌门(26.30%)及蓝细菌门(19.28%)等7个门;水质指标综合得分与浮游细菌群落香农-威纳指数和辛普森指数分别显著相关(r=-0.597,p<0.05;r=0.694,p<0.01);蓝细菌门与伯克氏菌科的相对丰度在不同水质水样中差异最为显著(LDA得分>4.0)。[结论]东太湖地区,较高的浮游细菌多样性表征较好的湿地水质;蓝细菌相对丰度较高(27.80%)指示湿地水质较差,而伯克氏菌相对丰度较高(5.48%)指示湿地水质相对较好。     

太湖湖滨湿地浮游细菌群落结构及时间动态

于2015年5月至2016年3月对太湖湖滨湿地浮游细菌群落结构及时间动态进行考察。运用实时荧光定量PCR考察了浮游细菌生物量的动态变化;通过16S r RNA基因高通量测序及聚类分析研究了浮游细菌群落组成及时间动态;并运用LEf Se分析探究了浮游细菌群落的主要差异物种;通过冗余分析探究了环境因子对浮游细菌群落结构变化的驱动作用。结果显示:太湖湖滨湿地浮游细菌主要分布于12个门中的24个纲,其中变形菌门、放线菌门、拟杆菌门及蓝细菌门微生物占总体相对丰度的90.11%。浮游细菌生物量在7月达到最高(2.25×10~5 copies/L),同时Shannon-Winner指数及Simpson指数别为5.313±0.124与0.010±0.002,显示群落多样性亦高于其他采样时间;1月浮游细菌生物量仅次于7月(1.70×10~5 copies/L),而群落多样性指数较其他采样时间显著下降,这与Flavobacteria纲微生物相对丰度大幅上升有关。较高的DO值与较低的温度及NH_3-N含量是1月水体Flavobacteria纲微生物快速繁殖的重要原因。     

炭基肥对植烟黄壤细菌、真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究施用炭基肥对植烟黄壤质量影响的微生物学机制,为应用炭基肥培育植烟黄壤肥力提供科学依据。【方法】2016年,以烤烟品种云烟87和贵州黄壤为供试材料,通过大田试验,设置不施肥(NF)、常规肥(CF,条施有机肥和烤烟专用基肥,穴施烤烟专用追肥)和炭基肥(BF,条施炭基有机肥和炭基复混肥,穴施烤烟专用追肥) 3个处理,2年后采集样品,采用Illumina Miseq高通量测序技术,剖析土壤细菌、真菌群落结构和多样性的响应差异,揭示影响微生物的主要土壤因子。【结果】与NF处理和CF处理比较,BF处理烤烟产量提高,土壤碱解氮和有效磷含量显著提高。BF处理土壤细菌OTUs数量最大(1592),显著大于其余两处理;土壤细菌丰富度和多样性指数最高。BF处理土壤真菌OTUs数量最小(280);土壤真菌丰富度和多样性指数最低。BF处理土壤细菌群落物种最多样,属于25个门,CF处理属于23个门,NF处理仅属于22个门。细菌门水平,BF处理拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度(1.50%)提高,Latescibacteria相对丰度(0.11%)降低;与NF处理比较,拟杆菌门、Latescibacteria相对丰度差异显著。真菌门水平,BF处理接合菌门(Zygomycota)相对丰度(2.18%)显著降低;与NF处理相比,壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度(0.01%)显著降低。真菌属水平,BF处理镰刀菌属(Fusarium)相对丰度(5.83%)显著降低;与NF处理相比,BF处理被孢霉属(Mortierella,2.11%)、葡萄穗霉属(Stachybotrys,0.90%)、链格孢属(Alternaria,0.01%)(烟草赤星病病原菌)相对丰度显著降低。不同施肥处理下,引起细菌群落结构变化的最主要土壤因子为pH,导致真菌群落结构变化的最主要土壤因子为有效磷。【结论】炭基肥引发土壤生物化学环境改变,进而导致土壤细菌、真菌群落结构和多样性发生变化,优化土壤生态。     

赤子爱胜蚓对两种土壤中细菌群落结构组成及多样性的影响

本研究探讨赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）对不同土壤细菌群落结构的影响,以便利用蚯蚓改善土壤生物学质量。选取华南地区赤红壤和水稻土,分别接种赤子爱胜蚓进行10 d室内盆钵培养,运用16S rDNA Illumina Miseq高通量测序技术对培养前后土壤的细菌群落结构进行分析。结果显示：（1）经赤子爱胜蚓取食后,两种土壤的细菌群落结构均发生了改变。赤红壤中增加了5个非优势细菌门,分别为FBP、纤维杆菌门（Fibrobacteres）、OP11、柔膜菌门（Tenericutes）和Thermi;Cytophagia、Spartobacteria和疣微菌纲（Verrucomicrobiae）从非优势细菌纲变为优势细菌纲;Solibacteres从优势细菌纲变为非优势细菌纲。水稻土中海绵菌门（Poribacteria）为新增加的1个非优势细菌门;螺旋体门（Spirochaetes）从非优势细菌门变为优势细菌门;4个非优势细菌门消失,分别为SBR1093、SC4、WS4和WS5;螺旋体纲（Spirochaetes）和疣微菌纲从非优势细菌纲变为优势细菌纲;浮霉菌纲（Planctomycetia）从优势细菌纲变为非优势细菌纲;酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）、浮霉菌门（Planctomycetes）、变形菌门（Proteobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia）依然是两种土壤中的优势类群;（2）赤红壤中酸杆菌门的相对丰度显著下降44.90%,拟杆菌门的相对丰度显著上升14.88%;水稻土中酸杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、浮霉菌门和疣微菌门等6种细菌类群的相对丰度分别显著下降49.05%、20.44%、64.01%、35.00%、33.56%和24.38%,而拟杆菌门和螺旋体门的相对丰度分别显著上升28.85%和154.17%;（3）两种土壤细菌丰度的变化情况存在差异：赤红壤细菌丰度呈上升趋势,水稻土细菌丰度呈下降趋势,而两种土壤的细菌多样性变化则均呈下降趋势。本研究说明,经赤子爱胜蚓取食后赤红壤和水稻土的细菌群落结构组成和多样性均发生变化,为深入理解蚯蚓与土壤微生物群落的相互作用机制提供参考依据。     

东北丘陵区林地转型耕地对土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落的影响

【目的】通过研究林地转型耕地对土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落丰度、多样性和结构的影响,为丘陵区耕地长期施肥下农田土壤微生物多样性丧失的影响机制以及未来的退耕还林过程中土壤微生物多样性的提升和土地可持续利用研究提供一些基础数据和技术支撑。【方法】采用实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR,qPCR)和高通量测序技术解析土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落的丰度、多样性和结构变化,并耦合土壤化学性质分析,明确土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落丰度和多样性与土壤化学性质的关系以及关键的驱动因子。【结果】林地垦殖为农田后,长期施肥导致土壤酸化,pH从5.58降至4.72,而土壤速效磷则从2.49 mg/kg增至49.3 mg/kg。相应地,耕地土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落的丰度和Shannon指数均显著低于林地。基于编码碱性磷酸酶的phoD基因(alkaline phosphatase-encoding gene)序列的物种分类表明,丘陵区土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落的优势门为变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和疣微菌门(Verrucomicrobia),其中林地土壤的蓝藻门的相对丰度显著高于耕地。耕地土壤的慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度显著高于林地,而中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、Chlorogloea属、Gemmata属、Phormidesmis属和Pseudolabrys属的相对丰度显著低于林地。土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落结构因林地转型耕地而发生显著改变。phoD基因丰度和Shannon指数与pH显著正相关,而与总磷、速效磷、硝态氮和铵态氮均显著负相关,其中土壤速效磷是这些影响因素中影响最强烈的,长期施用无机磷肥导致含碱性磷酸酶的土壤细菌群落对有机磷分解的能力退化。【结论】林地转型耕地加之长期施肥改变了土壤pH和速效磷,并在其他理化因子的协同驱动下,导致土壤编码碱性磷酸酶基因的细菌群落丰度、多样性和结构的显著变化。     

沙尘暴对北京市空气细菌多样性特征的影响

亚洲沙尘暴携带着各类污染物质,严重影响下风向地区大气过程及生态系统和相关人群的健康。然而,沙尘天气对中国华北地区空气细菌群落及多样性特征影响的研究较少。以北京市为例,系统研究了沙尘暴对城市空气细菌多样性特征的影响。2015年4月,通过定点采样连续收集了一次沙尘暴及其前后4天的空气颗粒物样本,DNA提取、PCR扩增后进行16S rRNA基因高通量测序。共获得169122条高质量序列,生物信息学分析表明,北京市空气细菌物种多样性较高,沙尘暴不能引起细菌OTU数目的增加,但沙尘暴天气下细菌群落Pielou、Shannon和Simpson指数显著增加。菌群分类分析发现,北京市空气细菌由35个细菌门构成,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度最高,分别占总序列的32.76%、28.09%、25.46%和6.32%;芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)次之,分别占序列总数的2.11%和1.81%,其他细菌门的相对丰度均低于1%。沙尘暴天气下,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)显著升高(P<0.05),分别由31.67%、5.74%、1.82%、1.51%升高至41.46%、10.98%、4.48%和4.26%;而放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)显著降低(P <0.05),分别由28.84%、27.10%降低至22.13%和12.35%。冷杆菌属(Psychrobacter),纤维单胞菌属(Cellulomonas),不动杆菌属(Acinetobacter),假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌属(Clostridium)可能含有人类条件病原菌,其在沙尘暴天气中相对丰度下降,但绝对丰度会大幅增加。沙尘暴能降低人体免疫力,因此致病菌潜在健康风险可能显著增强。通过聚类分析和主成分分析发现,沙尘暴日与非沙尘暴日空气细菌群落差异较大,而沙尘暴前后群落结构差异较小。沙尘暴前后空气细菌群落α-多样性和β多样性均无显著差异,推测沙尘暴只能暂时影响空气细菌群落特征,不能显著改变其群落结构。本研究通过分析了沙尘暴侵袭下北京市空气细菌群落多样性特征及动态,为制定中国北方城市沙尘暴灾害预警措施和建立气传疾病的防控机制提供数据支持。     

沙尘暴对北京市空气细菌多样性特征的影响

亚洲沙尘暴携带着各类污染物质,严重影响下风向地区大气过程及生态系统和相关人群的健康。然而,沙尘天气对中国华北地区空气细菌群落及多样性特征影响的研究较少。本文以北京市为例,系统研究了沙尘暴对城市空气细菌多样性特征的影响。2015年4月,通过定点采样连续收集了一次沙尘暴及其前后4天的空气颗粒物样本,DNA提取、PCR扩增后进行16S rRNA基因高通量测序。共获得169122条高质量序列,生物信息学分析表明,北京市空气细菌物种多样性较高,沙尘暴不能引起细菌OTU数目的增加,但沙尘暴天气下细菌群落Pielou、Shannon和Simpson指数显著增加。菌群分类分析发现,北京市空气细菌由35个细菌门构成,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度最高,分别占总序列的32.76%、28.09%、25.46%和6.32%;芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)次之,分别占序列总数的2.11%和1.81%,其他细菌门的相对丰度均低于1%。沙尘暴天气下,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)显著升高(P0.05),分别由31.67%、5.74%、1.82%、1.51%升高至41.46%、10.98%、4.48%和4.26%;而放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)显著降低(P0.05),分别由28.84%、27.10%降低至22.13%和12.35%。冷杆菌属(Psychrobacter),纤维单胞菌属(Cellulomonas),不动杆菌属(Acinetobacter),假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌属(Clostridium)可能含有人类条件病原菌,其在沙尘暴天气中相对丰度下降,但绝对丰度会大幅增加。沙尘暴能降低人体免疫力,因此致病菌潜在健康风险可能显著增强。通过聚类分析和主成分分析发现,沙尘暴日与非沙尘暴日空气细菌群落差异较大,而沙尘暴前后群落结构差异较小。沙尘暴前后空气细菌群落α-多样性和β多样性均无显著差异,推测沙尘暴只能暂时影响空气细菌群落特征,不能显著改变其群落结构。本研究通过分析了沙尘暴侵袭下北京市空气细菌群落多样性特征及动态,为制定中国北方城市沙尘暴灾害预警措施和建立气传疾病的防控机制提供数据支持。     

林下植被管理措施对杉木大径材林土壤细菌群落结构的影响

林下植被是人工林生态系统的重要组成部分。本研究采用高通量测序技术,分析林下植被保留、林下植被去除和林下套种3种林下植被管理措施对杉木大径材人工林土壤细菌多样性、细菌群落结构组成以及相对丰度的影响,并分析土壤理化性质与细菌群落多样性的关系。结果表明: 林下植被保留处理的土壤细菌群落Chao1指数、Ace指数和Shannon指数高于林下植被去除和林下套种;放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门为本研究区杉木人工林土壤主要优势细菌;与林下植被去除和林下套种处理杉木人工林土壤细菌群落相比,林下植被保留处理土壤变形菌门、浮霉菌门、厚壁菌门和疣微菌门等相对丰度较高,而放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门的相对丰度较低;3种林下植被管理措施之间,土壤厚壁菌门、浮霉菌门、疣微菌门、Parcubacteria门和放线菌门等类群相对丰度差异显著;土壤含水率、全氮、全磷、水解氮和速效磷含量是影响细菌群落结构的重要因子,细菌多样性指数与土壤全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量呈显著正相关。     

EM复合菌对新疆色素辣椒生长及根际细菌群落的影响

【背景】Effective microorganisms （EM）复合菌在我国农业种植上的应用越来越广泛,但对色素辣椒的促生作用与根际细菌群落结构的影响未见报道。【目的】评估EM复合菌对新疆色素辣椒的促生长作用,并分析其对色素辣椒根际细菌群落组成的影响。【方法】通过随水灌溉方式将EM复合菌接种到色素辣椒根部,在收获期测定辣椒生长指标、土壤养分和酶活活性,明确EM复合菌对辣椒生长和土壤质量的影响;利用16S rRNA基因高通量测序技术测定EM复合菌对辣椒根系细菌群落组成和结构的影响。【结果】与对照组相比,EM复合菌的施用使辣椒株高、鲜重、单个果重和单株结果数分别提高23.89%、85.41%、42.31%和46.04%;土壤中碱解氮和速效磷含量分别提高5.83%和13.39%,土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化物酶的活性分别提高11.47%、9.42%和21.43%;施用EM复合菌显著改变辣椒根际微生物群落的α多样性和β多样性,提高有益菌群变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度,其中变形菌门黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）的相对丰度增加119.32%;在属的水平上,施用EM复合菌显著增加了藤黄色杆菌属（Luteitalea）、藤黄单胞菌属（Luteimonas）、鞘脂单胞菌属（Sphingobacterium）和盐单胞菌属（Halomonas）的相对丰度,尤其是藤黄单胞菌属的丰度提高244.17%,同时显著降低黄杆菌属（Flavobacterium）的相对丰度。此外,与土壤理化指标呈正相关的微生物菌群相对丰度也显著升高。【结论】EM复合菌能够通过提高土壤营养成分与酶活活性,调控根系微生物群落结构,富集大量在盐碱地生存能力较强的有益菌群,进而起到促进色素辣椒生长的功效。     

河南浓香型酒醅的真菌微生物菌群多样性及共变性

通过高通量测序研究河南三个不同酒厂的浓香型酒醅的真菌微生物菌群,逐次在门、纲、目、科和属5个水平上分析入窖酒醅和出窖酒醅的菌群多样性,探究酒醅发酵后菌群的共性变化规律。结果表明:出窖酒醅的真菌微生物多样性高于入窖酒醅的真菌微生物多样性,出窖酒醅的真菌主要有镰刀菌属Fusarium(相对丰度17%~32%),Plectosphaerella属(相对丰度10%~19%),链格孢属Alternaria(相对丰度2.5%~3.7%)等。入窖酒醅中真菌有酵母目的伊萨酵母属Issatchenkia(相对丰度27%~57%)或复膜孢酵母属Saccharomycopsis(相对丰度58.8%)等。浓香型酒醅发酵后子囊菌门Ascomycota的相对丰度稳定,担子菌门Basidiomycota的相对丰度增加。锤舌菌纲Leotiomycetes、银耳目Tremellales、镰刀菌属Fusarium、链格孢属Alternaria、Plectosphaerella属的相对丰度增加,而伊萨酵母属Issatchenkia、复膜孢酵母属Saccharomycopsis、发菌科Trichocomaceae的相对丰度降低。高通量测序研究揭示了河南浓香型酒醅的真菌菌群多样性以及发酵后真菌菌群的共性变化规律。     

哈尼梯田稻-渔共作模式下杂交黄颡鱼肠道微生物研究

为了探究哈尼梯田稻-鱼共作综合种养模式(稻渔组, DY组)和传统池塘养殖模式(池塘组, CT组)下杂交黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco♀×Pseudobagrus vachellii♂)肠道微生物结构变化, 试验采用16S rDNA测序技术对不同养殖模式下黄颡鱼肠道微生物进行分析。测序结果显示, CT组和DY组优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和梭杆菌门(Fusobacteria)。和CT组相比, 在门水平上DY组厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度显著上升, 而变形菌门相对丰度显著下降。在属水平上DY组梭状芽孢杆菌属、Romboutsia属、Paludibacter属、Epulopiscium属和拟杆菌属相对丰度显著上升, 而邻单胞菌属丰度显著下降。不同的养殖模式没有显著影响黄颡鱼肠道微生物的丰富度(Richness), 但DY组拥有更高的微生物均匀度(Evenness)。BugBase表型预测结果如下, CT组革兰氏阴性菌, 兼性厌氧菌丰度更高, DY组则革兰氏阳性菌, 厌氧菌丰度更高。同时DY组肠道菌群相较于CT组具有更低的潜在致病性和生物膜形成能力。DY组黄颡鱼肠道微生物多样性更高, 稳定性更好, 对疾病的抵抗力可能更强。水稻-黄颡鱼新型稻渔综合种养模式具有更佳的经济和生态效应。     

种植水稻对池塘沉积物中养分和氨氧化古菌的影响

为科学管理和利用池塘长期养殖产生的沉积物,实行池塘养殖和种植适度轮换是利用底泥养分和改善池塘底质的重要途径。将基本情况完全相同的9个池塘停止养鱼,进行种植水稻改良底质试验,以空置为对照(CK)、设种稻不晒田(T1)和晒田(T2)两个处理,检测试验过程沉积物的主要化学性质和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea, AOA)的丰度及水稻收获后AOA的群落多样性和结构差异。结果表明,与CK相比, T1(或T2)处理下沉积物中TN、TP和OM显著减少,分别降低了26.58%(31.04%)、58.84%(58.38%)和11.17%(16.11%); T2与T1相比,显示种稻过程中晒田可以加速沉积物中TP和OM的去除;沉积物硝化强度和AOA丰度整体上呈现先增后减的趋势,其中,与CK相比, T1、T2的沉积物硝化强度在水稻分蘖期和拔节孕穗期显著提高, AOA丰度在分蘖期显著增加;种植水稻可以显著提升沉积物AOA的α多样性和OTU数量,增加许多新的AOA种群, T1主要增加了Candidatus nitrosocosmicus cluster(占总序列的3.84%), T2...     

台风利奇马对海水贝塘浮游生物群落的影响

为了揭示台风前后海水池塘贝类养殖过程中浮游生物群落结构的变化,对养殖水体环境基因组DNA中16S和18S rRNA基因进行了高通量测序和生物信息学分析。结果显示,原核生物OTU数(28728)明显高于真核生物(8498),其中原核生物优势类群主要为变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和绿菌门(Chlorobi)等;真核生物优势类群为纤毛虫、鞭毛虫、原绵虫、杯鞭虫、隐藻、棕鞭藻和硅藻等,其中硅藻丰度占比在台风后显著性增加(P<0.05)。台风过后真核生物多样性均未发生显著改变,原核生物Shannon指数和Simpson指数出现显著性差异(P<0.05),表现为先降低后升高,而OTU数和Chao I指数则未发生显著改变。PCoA分析显示,台风后原核和真核生物群落结构均产生时间异质性,但仅原核生物群落结构产生显著差异。ANOSIM显示,真核和原核微生物群落在台风前后均存在显著性差异(P<0.05),其中原核微生物每个时间点之间均有显著差异(P<0...     

Impact of tillage practices on soil bacterial diversity and composition under the tobacco-rice rotation in China

Tobacco-rice rotation is a common farming system in south China, and many tillage practices such as straw mulching, dolomite dust, and quicklime application have been adopted to improve crop production. These agricultural management practices alter soil physical and chemical properties and affect microbial life environment and community composition. In this research, six tillage practices including no tobacco and rice straw mulching (CK), tobacco and rice straw mulching (TrSr), rice straw returning fire (TrSc), tobacco and rice straw mulching with dolomite dust (TSD), rice straw returning fire and quicklime (TSQ), and rice straw returning fire, quicklime and reduced fertilizer (TSQf) were conducted to detect changes in soil bacterial diversity and composition using Illumina sequencing. The results showed that the total number of operational taxonomic units (OTUs) from the six treatments was 2030, and the number of mutual OTUs among all samples was 550. The TrSc treatment had the highest diversity and richness, while TSQf had the lowest. Soil physio-chemical properties and microbial diversity can influence each other. Proteobacteria and Actinobacteria had the greatest proportion in all treatments. The abundance of Nitrospirae was the highest in the TrSc treatment. The TSQf treatment had the highest abundance of Firmicutes. The abundance of Nitrospira in the TrSc treatment was 2.29-fold over CK. Streptomyces affiliated with Firmicutes improved by 37.33% in TSQf compared to TSQ. TSQf treatment was considered to be the most important factor in determining the relative abundance at the genus level.     

灵芝连作土壤真菌群落分析

本研究通过Illumina MiSeq平台对邻近野生土壤（GL0）、种植1年（GL1）、2年（GL2）和4年（GL4）的灵芝覆土进行ITS1扩增子测序,分析灵芝连作覆土中真菌群落的变化,为揭示灵芝连作障碍的机理提供理论依据。研究结果表明,12个灵芝土壤样本一共获得349 642条有效序列,经聚类得到2 426个OTU,分别隶属于8门、28纲、64目、127科、233属和449种。在门水平上,随着连作年限的增加,灵芝覆土中真菌的多样性水平逐渐减低,在GL4组中只含有担子菌门（Basidiomycota,占85.03%）、子囊菌门（Ascomycota,占14.77%）和少量被孢霉门（Mortierellomycota,占0.20%）。其中,担子菌门的相对丰度随着连作年限的增加显著增加,子囊菌门的相对丰度显著减少,而被孢霉门的相对丰度无显著性差异。在属水平上,担子菌门灵芝属Ganoderma的相对丰度随着连作年限的增加而极显著增加,子囊菌门仅青霉属Penicillium菌群的相对丰度呈现先减少后增加的趋势,在GL4组中相对于GL0组其相对丰度增加了57.92%,表明青霉属可能是引发该地区灵芝连作障碍的重要菌群,该研究为探索灵芝连作障碍的分子机制和生态防控提供了理论依据。     

沙颍河下游城市黑臭内河沉积物微生物群落季节变化特征

为了研究沙颍河下游城市黑臭内河不同季节沉积物微生物群落特征,对安徽省阜阳市黑臭内河中清河、七渔河表层沉积物进行16S rDNA高通量测序。结果发现:黑臭河流中沉积物的微生物多样性指数均不高,但是表现出一定的变化规律,即春季>冬季≥夏季>秋季;通过冗余性分析发现微生物多样性受季节与沉积物pH影响较显著。分析沉积物门水平上的微生物群落结构发现,季节、温度、TN及SOM对微生物影响较大。变形杆菌、厚壁菌门、绿弯菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门等优势菌门的相对丰度在季节水平上存在差异,春季厚壁菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门相对丰度较高,其中绿弯菌门和酸杆菌门是已知指示污染的微生物,变形杆菌门相对较少。秋季疣微菌门与拟杆菌门相对丰度显著减小,变形杆菌门相对其他季节显著增加。样品中共发现16个硫酸盐还原菌(SRB)菌属,其中Desulfoprunum是丰度最高的菌属。春季沉积物中SRB的类群最多,相对丰度最大;硫酸盐还原菌群与SO42-、TN、SOM、Cl–等呈显著正相关。上述结果为营养盐控制时机的选择从而有效避免河流中黑臭物质的产生提供了一定参考。     

典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m3的水平, 在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低, 而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度, 还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征, 微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。     

分区集群式清洁养殖池塘浮游生物群落结构及水环境特征

以传统模式养殖池作对照,研究了分区集群式清洁养殖模式池塘浮游生物群落结构及其水环境特征。结果表明,集群模式池塘网箱内外TN(总氮)分别为1.22 mg/L和1.31 mg/L,TP(总磷)分别为0.169 mg/L和0.170 mg/L,传统模式TN、TP分别为1.76 mg/L和0.689 mg/L。共检出浮游植物6门169种,绿藻门占优。密集养殖区(网箱内)浮游植物生物量为24.54 mg/L,多样性指数2.52,清洁区(网箱外)生物量23.51 mg/L,多样性指数2.47;共检出浮游动物183种,轮虫类占优。密集养殖区浮游动物生物量3.53 mg/L,多样性指数1.82,清洁区生物量2.95 mg/L,多样性指数1.86,传统模式浮游植物、浮游动物生物量分别为49.12、0.53 mg/L,多样性指数分别为2.06、1.79。与传统模式相对比,集群模式池塘TN、TP降低,蓝藻比例下降,浮游植物生物量减少,浮游动物生物量增大,生物多样性指数提高,水环境有一定改善。     

在种与属两个级别评价太子河硅藻群落与环境因子的关系

2009年8—9月,对辽宁省太子河流域67个点位进行采样调查,以硅藻群落为研究对象,比较硅藻属级水平与种级水平相对多度、物种丰富度以及生物多样性指数间的相关性,并比较硅藻属级与种级属性与环境因子的相关性。实验结果表明,太子河流域硅藻属级水平的相对多度、丰富度和多样性指数与硅藻种级水平都极显著相关。Pearson相关性分析表明,硅藻属级水平的丰富度与环境显著相关的因子与种级水平丰富度与环境显著相关的因子相一致。Mantel-Test相关性分析表明,硅藻属级水平的相对多度与环境因子的相关性弱于种级水平与环境因子相关性。典范对应分析结果显示,影响硅藻属级和种级群落结构分布的主要环境因子均为悬浮物。基于硅藻生物评价指数的流域健康评价结果表明,应用硅藻属级和种级属性对太子河流域进行健康评价,其评价结果相一致。