铜川煤矿区重金属污染对土壤微生物群落代谢和酶活性的影响

研究了陕西省铜川煤矿矿区的重金属污染状况以及不同程度的重金属污染对土壤微生物代谢、微生物群落功能以及土壤酶活性的影响.结果表明： 铜川矿区土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb全量及有效量均显著高于非矿区土壤,其中Cd污染最为严重.采用Biolog方法结合主成分分析和聚类分析发现,随着污染程度的增加,不同土壤微生物群落间的代谢特征发生显著变化,而且这种变化主要体现在糖类和氨基酸类碳源的利用差异.在轻度、中度污染情况下,土壤微生物群落对碳源的利用表现出激活效应;而在重度污染的情况下,土壤微生物群落对碳源的利用表现出抑制效应.随着污染程度的增加,脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性均呈现降低的趋势,矿区土壤脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别是非矿区土壤中相应酶活性的50.5%～65.1%、19.1%～57.1%、87.2%～97.5%、77.3%～86.0%;蔗糖酶和纤维素酶在中等污染程度以下的土壤中表现为激活效应,而在重度污染的土壤中表现为抑制效应.     

含铜有机肥对土壤酶活性和微生物群落代谢的影响

以猪粪和麦秆为原料,向原料中添加不同浓度硫酸铜溶液模拟原料铜污染堆制有机肥,通过小白菜盆栽试验施用堆制腐熟的有机肥,研究其对土壤酶活性及群落功能多样性的影响。结果表明,与CK处理(Cu质量分数10.35mg/kg)相比,L处理(Cu质量分数300.00mg/kg)的脱氢酶活性下降了64.75%,H处理(Cu质量分数900.00 mg/kg)的脱氢酶活性下降了90.66%。在Biolog生态测试板(ECO Microplate)温育过程中,CK处理的AWCD值(Average Well Color Development)始终大于L处理和H处理。与CK处理相比,L处理和H处理96h的AWCD值分别下降了3.55%、36.59%,CK处理显著高于H处理(P<0.01)。多样性指数对含Cu有机肥有不同的响应,L处理的shannon指数最高,H处理的simpson指数最高,CK处理的Mclntosh指数及Mclntosh均匀度最高。主成分分析结果表明,对3个处理起分异作用的碳源主要是糖类和羧酸类。     

土霉素对堆肥过程中酶活性和微生物群落代谢的影响

摘 要;以猪粪和秸秆为试验材料,研究了土霉素对堆肥温度、种子发芽指数、C/N、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶以及微生物群落代谢的影响。结果表明, 0 mg/kg (对照处理)的堆肥在第 2 天上升到 50 ℃以上, 维持了 5 d,达到了无害化处理的要求。35 mg/kg 土霉素处理(A1 处理）第 4 天升到 51.0 ℃,其高温期维持了 1 d。70 mg/kg 土霉素处理(A2 处理)第 3 天升到 50 ℃以上,高温期维持了 2 d。105 mg/kg 土霉素处理(A3 处理)和 140 mg/kg 土霉素处理(A4 处理)的温度在整个堆肥期间均未达到 50 ℃。在堆肥结束时各个处理的种子发芽指数均达到 80 % 以上。CK（Control check, 对照处理）、A1、A2、A3 和 A4 处理的 C/N 由 34.50 分别降为 16.64、16.07、19.48、18.45 和 19.83。堆肥的第 1 天,A1、A2、A3 和 A4 处理对纤维素酶活性的抑制率分别为 60.30%、21.30%、48.81% 和 76.05%,第 3 天,土霉素对纤维素酶活性起促进作用,在 4—30 d,A3、A4 处理对纤维素酶活性有抑制作用。在堆肥的前期（1—3 d）,土霉素刺激脲酶活性,随着堆肥时间的延长,土霉素对脲酶活性由刺激变为抑制作用,在第 18—30 天 A3、A4 处理与 CK 相比有着显著的抑制作用。在堆肥第 1 天到第 18 天,土霉素基本上促进过氧化氢酶的活性,堆肥 18 d 之后土霉素对过氧化氢酶起着是抑制作用。用 Biolog (ECO Microplate)方法研究了土霉素对堆肥过程中微生物群落代谢的影响,结果表明,在升温期 CK 处理的 AWCD (Average Well Color Development, 平均颜色变化率)在培养 60 h 之后大于其他处理,高温期 A2 处理的 AWCD 值最高,在降温期 CK 的 AWCD 值一直是最高的。对 Shannon 指数进行分析显示,堆肥的初始阶段土霉素降低微生物群落的功能多样性,随着时间的延长,土霉素增加微生物群落的功能多样性。对微生物利用六大类碳源分析表明, 140 mg/kg 的土霉素浓度能够改变微生物利用碳源的种类。     

生物有机肥对板栗土壤微生物群落代谢活性的影响

2011年在陕西省柞水县下梁镇沙坪村板栗园,设置对照、施用复合肥和施用生物有机肥3个处理,于板栗收获期采集土壤样品,并运用Biolog方法研究了生物有机肥对土壤微生物群落代谢能力的影响.结果表明:生物有机肥处理的微生物群落碳源利用率(AWCD)、Shannon均匀度、丰富度指数和McIntosh指数均显著高于对照和复合肥处理;与对照相比,施用生物有机肥处理的土壤微生物对糖类和多聚物类碳源的利用能力增强,而施用复合肥处理对各类碳源的利用能力均较弱.主成分分析表明,不同施肥处理的土壤微生物群落明显不同,起分异作用的碳源主要为糖类和氨基酸类.