南京小龙山钾矿区植物根际可培养细菌的遗传多样性分析

摘要:【目的】矿区优势植物可培养细菌生物多样性研究将有助于了解植物根际细菌与矿物,植物根系相互作用及对矿物风化和土壤形成的重要影响。【方法】采用纯培养法分离南京小龙山废钾矿区野生植物野塘蒿,千金子和栽培植物甘薯根内与根周围土壤的可培养细菌, 通过16S rDNA限制性酶切多态性分析(amplified rDNA restriction analysis, ARDRA)和16S rDNA序列分析研究了可培养细菌的多样性。【结果】分离纯化到60株具不同菌落形态的可培养细菌, 在60%相似水平上可分为18个OTU. 19株代表菌株分别属于3个门, 10个科, 11个属。多数菌株属于变形菌门(α-proteobacteria, 4株, 21.1%; β-proteobacteria, 2株, 10.5%; γ-proteobacteria, 6株, 31.6%)。假单胞菌属(Pseudomonas), 泛菌属(Pantoea)和根瘤菌属(Rhizobium)为优势种群。【结论】小龙山废矿区优势植物根围具有丰富的微生物种群多样性。     

封闭环境下酸性矿坑水中微生物生态多样性的研究

铜绿山铜矿是世界开采时间最长的矿井之一,在开采过程中有许多矿井被废弃,许多废弃的矿井内产生了大量的对环境有害的酸性矿坑水.酸性矿坑水取自铜绿山铜矿某废弃矿井,利用限制性酶切片断多样性分析(RFLP分析)对酸性矿坑水中的微生物生态多样性进行了研究.研究表明,酸性矿坑水呈酸性,相对于其他极端与非极端生态环境,酸性矿坑水中的细菌与古菌的群落多样性较低.RFLP分析与系统发育分析表明,酸性矿坑水中细菌主要由A.fcrrooxidans(属于gamma-Proteobacteria)和L.ferrooxidans(属于Nitospira)成;古菌主要由Thermoplasma相关古菌组成.在这种封闭环境的酸性矿坑水中首次发现了类似于产甲烷古菌的克隆片断,其占古菌种群的四分之一左右.本研究将促进对酸性矿坑水中细菌及古菌群落组成及其对酸性矿坑水产生的作用的研究.     

树叶凋落物在受酸性矿山废水污染溪流中的分解

为了解华南地区酸性矿山废水对溪流中树叶分解的影响,在广东省大宝山矿区附近的1条受酸性矿山废水污染（pH值为2．7—3．4且富含多种重金属元素）的3级溪流中,利用2种孔径（5ram的网袋和0．1ram的布袋）的分解网袋对2种树叶（人面子和蒲桃）进行了为期101d的树叶分解研究。结果表明,人面子树叶网袋和布袋中的树叶干重剩余率分别为39％和48％,而蒲桃树叶网袋和布袋中的干重剩余率仍保持较高的水平,分别为61％和70％。根据指数衰减模型计算出树叶分解的半衰期,人面子树叶在网袋和布袋中的分解半衰期分别为57d和69d,而蒲桃树叶则分别为14-4d和217d。蒲桃树叶的分解速率明显比人面子树叶慢。在网袋中定殖的底栖动物主要是集食者,其中优势类群为摇蚊幼虫,占底栖动物个体总数的99％。摇蚊种群在网袋中的数量波动对2种树叶分解速率的影响并不明显。结果表明,受酸性矿山废水的影响,底栖动物群落的多样性大为减少。同时由于各种金属氧化物在树叶表面的不断沉淀,使树叶处于缺氧状态,抑制了微生物的活动,导致树叶分解速率大为降低。     

我国大型煤炭基地建设的生态恢复技术研究综述

煤炭能源是我国的主体能源,在我国经济社会发展中具有重要的战略地位。煤炭工业是关系我国经济发展和能源供应安全的重要基础产业。由于受传统发展观的影响,煤炭工业一直存在生产粗放、安全事故频发、资源浪费严重、环境治理和管理滞后等问题。我国大型煤炭基地的建设对提高煤炭供应保障能力起到了关键支撑作用。因此,从区域可持续发展的角度出发,加强矿区的生态恢复,深化煤炭资源的开发利用和环境保护,对促进国家和区域生态环境与社会经济的可持续发展,构建和谐矿区,确保区域乃至全国的生态安全特别是能源安全具有重要的意义。介绍了国家大型煤炭基地的发展历程、分布和开发现状,以及煤炭开采利用带来的一系列生态环境问题,重点阐述了当前我国煤炭基地建设的关键生态恢复技术体系,并从生态恢复与环境管理的角度提出我国大型煤炭基地的可持续发展建议。     

出芽短梗霉F4的溶磷能力及机理

从安徽省铜陵市铜官山尾矿库木贼根际分离筛选出的出芽短梗霉F4,以磷酸钙、磷酸铝、磷酸铁和磷矿粉4种不同磷源进行液体培养,测定培养液的pH、水溶性磷、菌体磷及有机酸含量.结果表明： 菌株F4对不同磷源的溶磷能力为：磷酸铝>磷酸铁、磷酸钙>磷矿粉,溶磷量均高于200 mg·L^-1;培养液pH在48 h内迅速下降,以磷酸铝、磷酸铁为磷源的培养液pH下降幅度明显大于磷酸钙与磷矿粉.出芽短梗霉F4产生的有机酸主要为草酸、柠檬酸和酒石酸,其中,以草酸为主.菌株的溶磷能力与有机酸无显著相关性,而与pH呈显著相关.接种出芽短梗霉F4时加入葡萄糖,尾矿中速效磷含量显著增加,说明出芽短梗霉F4在尾矿生态修复中具有潜在的应用价值.
     

五节芒定居对尾矿砂重金属形态、微生物群落功能及多样性的影响

选择尾矿砂裸地和4个五节芒(Miscanthus floridulus)定居地(RI、RII、RIII和RIV)为样地, 分别研究了五节芒定居对尾矿砂重金属形态转化和微生物功能参数的影响。结果表明: 五节芒自然定居显著地提高了尾矿砂碳酸盐结合态和硫化物-有机物结合态重金属比例(p＜0.05), 降低了尾矿砂残渣态重金属的比例(p＜0.05)。土壤微生物群落的纤维素分解作用、酚转化作用、固氮作用、氨化作用、硝化作用、有机磷转化作用、功能多样性、4类不同碳源(碳水化合(CH)、聚合物(PL)、胺类化合物(AM)和杂合物(ML))均随着五节芒自然定居显著提高(p＜0.05)。而氨基酸(AA)的利用强度却显著下降(p＜0.05)。典范相关分析(CCA)表明: 土壤微生物功能参数的总体变化与土壤碳酸盐结合态和硫化物-有机物结合态重金属的含量呈显著正相关, 与残渣态重金属含量呈显著负相关。该研究结果表明, 五节芒定居不仅促进了尾矿砂重金属朝着沉淀态和螯合态方面转化, 而且还显著地改善了尾矿砂微生物群落的功能发挥。因而, 五节芒在重金属矿业废弃地恢复实践中具有较大的应用潜力。     

引入土壤种子库对铅锌尾矿废弃地植被恢复的作用

检测了丢荒旱作地土壤种子库,其种子含量为（６８５０±３７７）·ｍ－２,共有４１种植物。其中９２．７％的种和 ７５． ８％的种子是分布在 ０～２ ｃｍ的表层中。从丢荒旱作地采挖 １０ ｃｍ深的表层土壤,以 １ｃｍ, ２ ｃｍ, ４ ｃｍ和 ８ ｃｍ 等４种不同厚度分别铺放在铅锌矿尾矿废弃地试验小区上。尽管由于铺土厚度不同,各小区所含有的土壤种子库 中的种子数量也不同,但４种铺土处理试验,其幼苗平均数量分别为每平方米８８３± ４３４,９９５± １５８,１２４２± ３２７ 和８０３±３１株,经检验差异不显著,而不铺放表土的对照区则没有幼苗生长。可见,如果仅仅是作为提供种子资源 而引入土壤种子库,则铺放 １ｃｍ的表土就已足够。然而,经过１年以后,在铺放表土厚度为１ｃｍ, ２ ｃｍ和 ４ ｃｍ处 理上的幼苗全部死亡,只有铺放 ８ ｃｍ厚度表土的小区上实现了植被恢复,共有 １５种植物成功定居,其中有 １１种开 花结果,盖度达１００％。这说明了较薄的表土不足以有效阻隔尾矿与大气的接触,减缓酸化,以及缓冲尾矿酸化的影 响,此外较薄的表土也无法提供植物根系足够的生长空间。因此,如能预先铺放一层阻隔层,如底土、馀坭、垃圾之 类,再引入土壤种子库将有助于土壤种子     

粉煤灰改良砂姜黑土对麦田生态因子及重金属残留的影响

采用盆栽试验,研究了粉煤灰改良砂姜黑土对麦田生态因子及Cd、Cr、Pb、Hg和As残留的影响.结果表明,粉煤灰改良砂姜黑土可以降低土壤容重和土壤比重,减少土壤粘粒含量,增加土壤孔隙度和土壤渗透系数,提高耕层地温,促进土壤微生物活动和养分转化;土壤含水量高时具有散湿作用,土壤含水量低于10%后,具有保墒作用;在粉煤灰用量为6×10⁴～18×10⁴kg·hm^-2的条件下,土壤及小麦子粒中重金属元素的积累量远低于国际污染标准值,即在此范围内,施用粉煤灰改良砂姜黑土是安全可靠的.     

Phytoremediation potential of some agricultural plants on heavy metal contaminated mine waste soils,salem district,tamilnadu

The Pot culture experiment performed for phytoextraction potential of selected agricultural plants [millet (Eleusine coracana), mustard (Brassica juncea), jowar (Sorghum bicolor), black gram (Vigna mungo), pumpkin (Telfairia occidentalis)] grown in metal contaminated soils around the Salem region, Tamilnadu, India. Physiochemical characterization of soils, reported as low to medium level of N, P, K was found in test soils. The Cr content higher in mine soils than control and the values are 0.176 mg/L in Dalmia soil and 0.049 mg/L in Burn &; Co soil. The germination rate low in mine soil than control soils (25 to 85%). The content of chlorophyll, carotenoid, carbohydrate and protein decreased in mine soils than control. The morphological parameters and biomass values decreased in experimental plants due to metal accumulation. Proline content increased in test plants and ranged from 0.113 mg g^?1 to 0.858 mg g^?1 which indicate the stress condition due to toxicity of metals. Sorghum and black gram plants reported as metal tolerant capacity. Among the plants, Sorghum produced good results (both biomass and biochemical parameters) which equal to control plant and suggests Sorghum plant is an ideal for remediation of metal contaminated soils.     

GRADIENT ANALYSIS OF DIATOM ASSEMBLAGES IN WESTERN KENTUCKY WETLANDS1

Diatom and water chemistry data from 35 wetland sites in western Kentucky were used to assess diatoms as indicators of ecological conditions in wetlands. The wetlands were affected by different degrees of acid mine drainage and agriculture. Canonical correspondence analysis indicated that the distribution of diatoms was highly correlated with conductivity and total phosphorus (TP), two variables commonly associated with acidic mine drainage and agriculture, respectively. Diatom-based inference models were developed for use as quantitative indicators of two important environmental variables in wetlands: conductivity and TP. Diatom-inferred conductivity and TP values were highly correlated with measured values. Cross-validation with jackknifing procedures suggested that high apparent r² between inferred and measured conductivity was overly optimistic and should be treated with caution. Jackknifing-derived TP inference models performed poorly in predicting TP toward the ends of low and high TP concentrations. In general, the conductivity inference models based on plankton had better predictability than those based on epiphyton. Epiphyton-based inference models can predict TP better than plankton. Therefore, diatoms in planktonic and epiphytic assemblages could provide complementary information on ecological conditions. Our data suggest that diatoms can reflect major regional environmental gradients and therefore can be used as indicators of the ecological conditions in wetlands. Quantitative inference models with known predictive power can aid the development of realistic and ecologically sound biotic indices for this region.