五节芒定居对尾矿砂重金属形态与微生物的影响

在浙江三门尾矿砂堆积地上按定居程度选择4个五节芒（Miscanthus floridulus）定居样地,同时以尾矿砂裸地为对照样地,分别研究了五节芒定居对尾矿砂重金属（铅、锌、铜和镉）形态转化、尾矿砂微生物参数以及二者之间关系的影响。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的含量（P<0.05）,降低了尾矿砂阳离子交换态、铁-锰氧化物结合态和残渣态重金属含量（P<0.05）;除了微生物呼吸熵显著下降（P<0.05）、生物量碳熵不规则变化以外,其他尾矿砂微生物参数均随着五节芒自然定居而显著提高（P<0.05）;典范相关分析表明,尾矿砂微生物参数的总体变化与尾矿砂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（R²=0.9874,0.9939）,而与尾矿砂阳离子交换态、铁-锰氧化物结合态和残渣态重金属含量呈显著负相关（R²=0.9972,0.9964,0.9949）。     

五节芒定居对尾矿砂微生物群落结构的影响

根据五节芒(Miscanthus floridulus)定居盖度(0、17%、41%、71%和89%),选择了5个尾矿砂研究样地,并分析了尾矿砂微生物群落结构动态及其与土壤理化特性、重金属含量和植物生物量的关系.结果表明:随着五节芒在尾矿砂上的定居,除pH以外,尾矿砂的有机碳、总氮、总磷、NH4+、-N、NO3--N、速效磷的含量、团聚体稳定性和最大持水量均显著性提高,而土壤重金属总量与DTPA可提取量均显著性下降.主分量分析表明,随着五节芒定居,尾矿砂微生物群落总体结构发生了显著变化,其中革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、放线菌、菌根菌(16:1ω5c和20:3ω3)、藻类脂肪酸含量以及微生物群落多样性(香农-维纳指数)均显著提高,并且与一些土壤理化特性,如NO3--N、速效磷、团聚体稳定性、土壤全氮和五节芒地上、地下生物量存在着显著或极显著正相关关系.仅有革兰氏阴性细菌和菌根菌脂肪酸含量分别与DTPA-铜呈显著负相关.     

五节芒对重金属污染土壤微生物生物量和呼吸的影响

选择3个五节芒在重金属污染地的定居点作为研究样地,其中两个为Pb/Zn矿尾矿砂堆积地（W：黄岩铅锌尾矿;Y：三门铅锌尾矿）,一个为冶炼厂附近污染农田（N）,分别测定其根围与根际土壤微生物基础呼吸、微生物量碳、微生物量氮、土壤理化特性和土壤重金属含量.结果表明：根际土壤微生物基础呼吸和微生物量氮均显著地高于根围土壤（P<0.05）,除了N样地外,微生物量碳在根围与根际之间差异不显著（P>0.05）.根际土壤有机碳、总氮（Y样地除外）和离子交换量（N样地除外）低于根围土壤.根际重金属（Pb、Zn、Cu、Cd）总量与DTPA（二乙三胺五乙酸）可提取量普遍低于根围土壤.冗余分析（RDA）表明,根围和根际土壤微生物与土壤理化特性呈不同程度的正相关,而与土壤重金属含量呈现不同程度的负相关.主分量及回归分析同样证明土壤微生物总体变化与土壤理化特性呈正相关（根围R²=0.653;根际R²=0.690）,而与重金属含量呈负相关（根围R²=0.610;根际R²=0.662）.     

节节草生长对铜尾矿砂重金属形态转化和土壤酶活性的影响

通过盆栽模拟栽培试验,研究了节节草生长对铜尾矿砂重金属形态转化和土壤酶活性的影响。结果表明,节节草生长显著提高了尾矿砂中有机物结合态重金属比例(P0.01),降低了交换态和残渣态重金属比例(P0.05)。土壤过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性均随着节节草的生长而不同程度的升高,其中过氧化氢酶和脲酶活性均与植物生长时间呈显著正相关(r过氧化氢酶=0.911,P0.05;r脲酶=0.957,P0.01),多酚氧化酶和蔗糖酶活性在植物生长旺盛期达到峰值,分别是对照组的2.40和2.02倍,随后迅速下降;而磷酸酶活性却显著下降(r磷酸酶=-0.923,P0.05)。土壤酶活性与节节草地下部分干重的相关性大于地上部分;且与土壤有机物结合态重金属的含量呈显著正相关,与交换态和残渣态重金属含量呈显著负相关。节节草生长不仅促进了铜尾矿砂重金属朝螯合态方面转化,有效降低重金属的生物有效性,同时还显著地改善了铜尾矿砂的基质环境和土壤肥力。因此,节节草在铜尾矿废弃地恢复实践中具有较大的应用潜力。     

农药污染对土壤微生物群落功能多样性的影响

根据95种不同的单一联底物上的BIOLOGGN微平板系统的反应所构造的多样性指数，结果表明农药严重污染的土壤微生物群落的Shannon指数和均度、Simpson指数、Mclntosh指数和均度均显著低于无污染的对照。说明农药严重污染导致土壤微生物群落功能多样性的下降，减少了能利用有关碳底物的微生物的数量，降低微生物对单一碳底物的利用能力。     

恩诺沙星对土壤微生物群落功能多样性的影响

为了评价恩诺沙星(enrofloxacin)对土壤微生物群落的影响,借助BIOLOG检测法比较了不同浓度恩诺沙星影响下的土壤微生物的群落特征。结果表明,各添加药物组与空白对照组的土壤微生物群落代谢多样性差异显著(P<0.05),空白对照组土壤微生物在BIOLOG微平板上的平均每孔颜色变化率(AWCD)和微生物代谢多样性指数(丰富度和多样性)显著高于添加药物组;药物显著影响微生物群落对BIOLOG微平板中碳源的利用能力,较低浓度的恩诺沙星(0.01μg/g)就显著影响了土壤微生物群落对α-Ketobutyric Acid、L-Phenylalanine、1-Erythritol、D-Xylose等碳源的利用代谢能力(P<0.05),且土壤微生物群落利用各类碳源的能力随药物浓度加大而降低。由此可见,恩诺沙星在土壤中残留时对土壤微生物的影响不容忽视。     

灌溉方式对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

为了探讨3种不同灌溉模式对土壤微生物群落功能多样性的影响。本研究采用Biolog-ECO板研究了双季稻田连续五年不同灌溉处理(长期灌溉,湿润灌溉,间歇灌溉)下的土壤微生物群落功能多样性。结果表明,不同灌溉方式处理的土壤微生物代谢活性强度为间歇灌溉湿润灌溉长期淹水灌溉。在不同的处理中,α-环式糊精和D-葡萄胺酸解释了主要的差异。氨基酸和糖类碳源是间歇灌溉和湿润灌溉灌溉模式下主要被利用的碳源,而酯类在长期淹水灌溉模式被利用的最多。通过评价3种灌溉方式下稻田土壤的代谢特征,证实了间歇灌溉方式有利于提高稻田土壤微生物的功能多样性,为稻田水分科学管理提供了理论依据。     

荒坡地种植巨菌草对土壤微生物群落功能多样性及土壤肥力的影响

研究种植于荒坡地、不同生长年限(1、2、3、5a)的巨菌草对土壤微生物群落功能多样性及肥力的影响。结果表明,不同生长年限巨菌草土壤微生物对不同碳源的利用随培养时间延长而增大,培养72—96 h变化最明显,培养144 h后各土壤AWCD值均达到最大值。总体上AWCD值大小依次为:2年生3年生1年生5年生CK,不同生长年限的巨菌草土壤AWCD值均比对照高,且差异显著,2年生AWCD值最高,其次为3年生,1年生、5年生巨菌草土壤AWCD值差异不显著。对培养96 h土壤微生物利用碳源特性进行主成分分析,31个碳源中提取的与土壤微生物碳源利用相关的主成分8个,其中主成分1至主成分8分别能够解释变量方差的25.39%、18.89%、11.28%、9.31%、6.84%、5.60%、5.26%、4.71%,合计解释变量方差的87.27%;主成分1、主成分2能够区分不同生长年限巨菌草土壤的微生物群落特征,2年生、3年生巨菌草土壤微生物功能多样性与CK相比,差异显著;与主成分1显著相关的碳源主要是糖类,氨基酸,羧酸和多聚物,与主成分2显著相关的碳源主要是氨基酸。不同生长年限的巨菌草的Shannon(H)、均匀度、Brillouin指数均高于CK,且差异显著,2年生与3年生差异不显著,1年生与5年生差异不显著。总体上不同生长年限巨菌草的土壤的pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量比对照高,其中3年生巨菌草的土壤有机质含量比对照高98.20%,5年生巨菌草土壤的碱解氮含量比对照高93.2%;除1年生巨菌草外,有机质、碱解氮含量均与对照差异显著。在荒坡地种植巨菌草,可增加土壤微生物群落功能多样性,在一定程度上提高土壤肥力,荒坡地种植巨菌草能产生一定的生态正效应。     

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。     

日偏食对乌鲁木齐空气微生物群落功能多样性的影响

为了了解日偏食对空气微生物群落碳代谢的影响,利用BIOLOG指纹图谱方法分析日偏食前后乌鲁木齐空气微生物群落碳代谢功能多样性的变化。结果表明,日偏食当天空气微生物的碳源代谢能力高于其他几天。微生物群落多样性指数方差分析显示,当天(2009年7月22日)Shannon-Wiener多样性指数最高;主成分分析表明对碳源利用起分异作用的主要是羧酸类物质。日偏食会影响乌鲁木齐空气微生物群落功能多样性。     

棉田生态系统中害虫、天敌群落结构与功能关系的研究

为探讨生物群落结构与功能的关系,有效地开展棉田害虫、天敌的生态调控,作者在系统调查与测定华北棉区８种不同时空类型棉田害虫、天敌群落物种丰富度、总个体数、能流量多样性指数及群落生产力的基础上,分析了各类型棉田害虫、天敌群落结构与功能的关系,总结了如下的一般规律：１）上一营养层（棉株或害虫）的生产力越高,其所支持的下一营养层（害虫或天敌）群落的总个体数和生产力增加;２）害虫群落的物种丰富度与其群落生产     

农田蜘蛛群落结构及其多样性研究

本文对南宁地区农田自然蜘蛛群落和旱地狼蛛亚群落结构及其多样性进行了研究。 1.农田区蜘蛛群落有14科、41属、80种。主要成分是食虫瘤胸蛛、拟环纹狼蛛、拟水狼蛛、奇异獾蛛和豹蛛属种类,个体数以食虫瘤胸蛛最多。旱地狼蛛亚群落主要成分是奇异獾蛛和豹蛛属种类。 2.稻田区蜘蛛群落多样性指数以田埂杂草群落最高,早稻田群落最低。多样性、均匀度和种类丰富度时间格局是早、晚稻皆随时间序列增加。平均多样性、均匀度和个体数,晚稻均高于早稻。狼蛛更群落多样性和均匀度以草地最高。 3.应用群落比例相似性和聚类分析表明,拟环纹狼蛛与拟水狼蛛和奇异獾蛛与豹蛛属种类是组成当地农田区的水田和旱地生境具有代表性的两个狼蛛亚群落主要成分。 本文试图揭示农田生态系统中的稻田蜘蛛,在不受化学农药干扰下群落结构及其多样性变化,并以狼蛛亚群落为代表,比较农田区内不同生境的群落结构及多样性与生境生态特征的关系,为害虫防治和动物资源的利用提供参考。