伊图里河冰楔温度变化与微生物数量的相关性初探

冰楔是反映多年冻土区古气候（温度）变化的标志物,冰楔不同叶理的稳定氧同位素（δ¹⁸O）浓度可反映冰楔发育过程中的古温度变化过程.20世纪80年代末,在伊图里河地区发现了不活动冰楔,这是迄今北半球发现纬度最南的冰楔,它具有重要的气候和环境意义.采用稳定同位素分析、荧光显微计数和流式细胞术,对伊图里河冰楔δ¹⁸O浓度与微生物数量进行了分析.结果表明：伊图里河冰楔发育过程中有3次小周期的气温波动,不同叶理的微生物数量也出现了3次波动.温度变化与微生物数量之间的相关性分析表明,冰楔叶理的成冰温度降低,冰楔中存活的微生物数量也随之降低,且温度越低,微生物数量越少.     

大兴安岭林区不同植被对冻土地温的影响

植被常常通过反射太阳辐射、遮阳、蒸腾散热、阻风挡雪、保水吸水等来影响下伏多年冻土.但是不同的植被类型,对下伏冻土热状况的影响也不尽相同.为了探讨大兴安岭林区不同植被对冻土的影响,选取大兴安岭森林生态站实验区杜香-真藓-落叶松林、真藓-落叶松林、塔头-落叶松林、柴桦落叶松林和伊图里河镇原冻土观测场塔头湿地5种典型林型,分析不同林型对冻土的温度和冻融作用的影响.研究发现不同林型的不同组分,由于反射率、覆盖度和根系吸水能力的差别,使得各种林型下的地面温度也不相同.在夏季,月平均地面温度从高到低依次为真藓-落叶松林、杜香-真藓-落叶松林、伊图里河塔头湿地、柴桦落叶松林和塔头落叶松林.由于塔头落叶松林存在乔木层和灌木层,与伊图里河塔头湿地相比,8月份平均地面温度差值低10℃以上.柴桦落叶松林两个钻孔的对比实验表明,铲除地表植被会使活动层0.8 m以上部分的地温升高,并且主要发生在8、9、10月份.对冻土而言,林区植被暖季降温的贡献大于冷季增温的贡献.另外,塔头一落叶松林根系吸水能力最强,这种林型下的土壤开始融化和冻结的日期最晚,冻结初期地面降温速率为0.1 ℃/d,而0.2 m以下降温速率几乎为零.同样柴桦落叶松林的塔头根系吸水能力使得其0.5 m和0.8 m的降温速率低于除塔头落叶松林外的其他林型,但是地面上植物的凋零和枯萎会加快地面的冻结速率.真藓-落叶松林的乔灌木层发育不好,地面降温速率大于杜香-真藓-落叶松林和伊图里河塔头湿地,而伊图里河塔头湿地由于没有乔灌木层的庇护,地面以下的降温速率高于其他林型.     

古大湖湿地盐碱土壤微生物群落结构及多样性分析

以黑龙江省古大湖湿地原生、林地、耕地及湖岸盐碱土壤微生物为研究对象,基于高通量测序方法,分析4种生境类型条件下土壤细菌和真菌群落结构及多样性。结合土壤理化指标,进一步分析影响微生物群落多样性的环境因子。结果表明:细菌群落中变形菌门的相对丰度值最高,真菌群落中为子囊菌门。同一生境细菌群落多样性具有相似性,而真菌具有一定的差异;不同生境间两者均具有差异。耕地土壤和林地土壤的细菌群落多样性接近,但与湖岸土壤真菌的更相近。前两者中细菌群落多样性较高,其次为原生土壤,而湖岸土壤中的最低。耕地土壤与湖岸土壤真菌群落多样性较高,原生土壤较低,而林地土壤中最低。与真菌相比,细菌的群落多样性受土壤环境因子影响更大,其中pH值、含水量对土壤细菌和真菌群落多样性均具有显著影响。     

菌藻共生系统对序批式反应器处理养猪废水脱氮除磷效果及微生物群落结构的影响

【背景】养猪废水作为高浓度有机废水,是导致我国农业面源污染的主要因素之一。目前采用菌藻共生系统处理养猪废水越来越受到关注,与传统序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR)相比,藻辅助SBR具有提高脱氮除磷效果、增加污泥活性和降低能源消耗的特点。【目的】针对SBR中菌藻共生系统对养猪废水脱氮除磷效能的影响,比较分析菌藻共生系统与常规SBR系统中污泥特性及微生物群落结构特征差异。【方法】在室温条件下分别平行运行SBR+微藻(R1)和作为对照系统不添加微藻的SBR(R2)。监测R1和R2系统废水处理效果,污泥的粒径、沉降性和代谢产物等污泥特性。利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)技术分析R1和R2系统中的微生物种类和分布。【结果】与对照R2反应器相比,R1的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率提高了5.1%,NH4+-N提高了20.3%,总氮(Total Nitrogen,TN)提高了19.4%,总磷(Total Phosphorus,TP)提高了23.9%。进一步对反应器中的污泥特性进行分析发现,与R2相比,R1的胞外聚合物(ExtracellularPolymericSubstances,EPS)平均含量提高3.7%,可溶性微生物产物(Soluble MicrobialProduct,SMP)平均增加了38.5%。同时R1的污泥粒径较R2提高了14.8%,污泥体积指数(Sludge Volume Index,SVI)值较R2降低了11.7%,污泥的好氧呼吸速率(Specific Oxygen Uptake Rate,SOUR)较R2提高了64.8%,而且稳定的菌藻共生系统的形成进一步减少反应器出水中的悬浮固体浓度,表明藻类的添加对R1污泥特性具有改良作用【结论】R1反应器形成的菌藻共生体系可进一步优化微生物群落结构,其中放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为R1反应器的主要菌群,对养猪废水的处理起到重要作用。R1反应器中的藻类主要为链带藻属(Desmodesmus)和尖带藻属(Acutodesmus),对养猪废水的脱氮除磷起到重要作用。