节肢动物自然腐解埋藏学实验北大核心

通过实验,研究节肢动物在自然状态下的腐解发生和发展规律。跟踪记录腐解过程的Eh值和pH值的变化规律,并结合其宏观表现将腐解过程分为3个阶段。实验结果表明腐解过程受周围环境影响较大,不同的底质条件、水介质条件下的腐解速率有所差异,沉降在沙质表面上的尸体腐解最快,富含有机质的淤泥较慢,浸泡在淡水里面的尸体腐解最慢。由于有机质的分解,使得周围环境的Eh值和pH值均下降而呈强还原性但未明显呈酸性。不同类型的生物其腐解方式差异很大,研究节肢动物腐解过程,为节肢动物或类似动物软体的特异埋藏的过程提供依据。     

复合菌系RSS-4传代对水稻秸秆腐解的影响

对筛选到的1组稻秆腐解复合菌系RSS-4,以腐解产物的pH值、酶活及稻秆失重率为指标,研究了该复合菌系的性质稳定性和功能稳定性;并用变性梯度凝胶电泳法(DGGE)分析了该复合菌系的菌种组成稳定性。结果表明,多代继代培养过程中各代复合菌系腐解产物的pH值变化趋势基本一致,pH值从起始的6.72左右迅速升至最高点7.75,然后逐渐下降并稳定在7.20;多代继代培养后复合菌系各代之间的酶活动态变化及其对稻秆腐解能力的差异均很小。在连续继代培养的过程中,DGGE图谱揭示第15~23代复合菌系之间的菌种组成没有明显差异。     

克拉玛依城市土壤磁化率、 有机质和 pH 值的特征及关系研究

选取了克拉玛依市建成区不同土地利用类型下的 56 个土壤样品, 分析了土壤样品的磁化率、有机质与 pH 值特征,并探讨了他们之间的相互关系, 其目的是揭示快速的城市化进程对土壤特性的影响。研究结果表明: 克拉玛依市土壤中磁性颗粒主要源于人类活动产生的多畴(MD)粗颗粒, 不同土地利用类型下土壤磁性矿物含量各异; 土壤有机质总体含量偏高,不同用地类型中有机质含量具有差异性, 主要是受当地的植被覆盖率和人类活动强度的影响; 土壤 pH 值平均值为 7.54, 表明克拉玛依市土壤总体偏碱性, 不同土地利用类型下土壤 pH 值存在差异性, 通过方差分析发现: 交通运输用地、未建设用地与居住用地之间 pH 值具有显著性差异。克拉玛依总体土样磁化率与有机质、 pH 值均呈正相关关系, 但在不同土地利用类型下三者之间呈现不同程度的相关性, 很好的显示了在快速的城市化过程中人类活动对自然成土过程的过度干扰。     

须根自然腐解对滇重楼根际土壤理化性质的影响

目的：研究滇重楼须根在自然腐解条件下对其根际土壤养分、微生物数量和土壤酶活性的影响。方法：以四年生和五年生滇重楼幼苗为试验材料,在供试土壤中加入不同剂量的滇重楼须根,研究它们腐解对根际土壤理化性质、微生物数量和土壤酶活性的影响。结果：滇重楼须根自然腐解会抑制根系活力、丛枝菌根真菌侵染强度以及总提取球囊霉素和易提取球囊霉素含量,降低根际土壤pH值、速效氮（AN）、速效磷（AP）和有机质（OM）含量以及磷酸酶和脲酶活性,减少细菌、放线菌和总微生物数量,增加真菌数量和蔗糖酶活性,随着须根施用量的增加,上述指标的减少或增加幅度逐渐增加。相关分析发现,脲酶活性与土壤pH、AN、AP和OM含量之间均呈显著正相关,这说明其活性可作为表征滇重楼连作土壤理化性质变化的重要指标。结论：人工种植滇重楼过程中遗留须根自然腐解显著改变滇重楼根际土壤理化性质可能是造成连作障碍的重要因素之一,实际生产中避免须根遗留是保障滇重楼生长发育及品质形成的有效措施。     

3种林木凋落物分解特征及其对赤红壤酸度及养分含量的影响

在实验室条件下对黧蒴锥[Castanopsis fissa(Champ.ex Benth.)Rehd.et Wils.]、湿地松(Pinus elliottii Engelm.)和尾叶桉(Eucalyptus urophylla S.T.Blakely)凋落物的分解特征及其对华南赤红壤的pH值、有机质和碱解氮、速效磷和速效钾含量的影响进行了研究.结果表明:经过1 a的分解后,黧蒴锥、湿地松和尾叶桉凋落物的失重率分别为26.48％、13.80％和28.15％;3种凋落物中全氮均为净释放模式,全磷为富集模式,黧蒴锥和尾叶桉凋落物中全钾和有机碳为净释放模式,湿地松凋落物中全钾和有机碳为富集模式.随凋落物分解时间的延长,土壤pH值呈现逐渐上升至第8个月达到峰值、之后略有下降的变化趋势;有机质含量呈波动的变化趋势;碱解氮含量呈先升高后降低的变化趋势;速效磷含量呈略有波动但总体下降的趋势;速效钾含量呈“逐渐上升—急剧下降—急剧上升—趋于平稳”的变化趋势,且均在第8个月最低.与实验初期相比,实验结束时对照组及各处理组的土壤pH值和碱解氮含量均不同程度增加、有机质含量不同程度降低、速效磷含量显著下降,对照组速效钾含量下降而各处理组速效钾含量明显提高.与对照相比,实验结束时3种凋落物均导致土壤酸度减弱、速效钾含量增加、但有机质和速效磷含量没有明显提高.3种凋落物对土壤pH值及土壤养分含量的影响有明显差异,总体上看,黧蒴锥凋落物覆盖可明显减弱土壤酸度,增加土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,对土壤的改良效果最好.研究结果揭示:不同凋落物对土壤pH值及养分含量的影响与凋落物的成分及生物学特性有关.     

喀斯特洞穴小型土壤节肢动物多样性

研究洞穴土壤节肢动物,有助于了解土壤节肢动物对特殊环境的响应,对于深入认识喀斯特生态过程具有重要意义。以喀斯特洞穴生态系统小型土壤节肢动物为研究对象,采用主成分分析、重复测量方差分析、相关性分析和冗余分析等方法探讨了小型土壤节肢动物与环境因子的相互作用关系。调查共获得小型土壤节肢动物2399个,隶属7纲15目121科。其中,自然林优势类群为等节跳科(Isotomidae),洞穴优势类群为奥甲螨科(Oppiidae)。PCA分析显示,洞穴与自然林小型土壤节肢动物群落组成差异明显。洞穴小型土壤节肢动物类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H′)显著低于自然林(P<0.05),自然林小型土壤节肢动物类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H′)季节差异显著(P<0.05),洞穴类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H′)季节差异不明显。相关性分析结果表明,小型土壤节肢动物类群数和Shannon-Wiener指数(H′)与pH值、全磷和光照强度显著相关(P<0.05),密度与pH值、全磷、有机质和光照强度显著相关(P<0.05)。RDA分析表...     

pH值和Fe、Cd处理对水稻根际及根表Fe、Cd吸附行为的影响

通过营养液-蛭石联合培养试验,设置系列pH值(4.5—7.5)和Fe、Cd处理,研究不同pH值及Fe、Cd浓度对水稻和蛭石表面Fe、Cd吸附的影响。结果表明,不同pH值处理下的根际氧化还原电位和酸度不同,0.9 mg/L Cd处理下的根际氧化势低于0.5 mg/L Cd,50 mg/L Fe处理下的根际酸度高于30 mg/L Fe处理。根表吸附Fe、Cd组分和数量都受根际Eh、pH值制约,根表Fe、Cd吸附量在处理pH值6.0时最低,并分别在处理pH值7.5和处理pH值4.5达到最高。但根系表面对Fe、Cd的吸附机制与蛭石表面不同,蛭石吸附Fe主要为晶态Fe,占到总沉积Fe的73%—87%;水稻根表沉积Fe以非晶态Fe为主,占总沉积Fe的91%—95%;与处理pH值和根际Eh间有显著的相关性(蛭石晶态Fe:ppH=0.011、pEh=0.042;水稻根表非晶态Fe:ppH=0.050、pEh=0.004)。蛭石表面交换态Fe及交换态Cd与处理pH值和Eh间存在显著的相关性(pH值:pFe<0.001、pCd=0.009;Eh:pFe=0.016、pCd=0.002),而根表交换态Fe及交换态Cd仅与处理pH值间有显著的相关性(pFe=0.007,pCd=0.048)。不同Fe、Cd浓度处理对根际Eh、pH值的升降和根表Fe、Cd吸附均有影响。与对照相比,增Cd处理可以降低根际Eh和升高pH值,减少溶液Cd浓度并增加根表Cd吸附量;增Fe处理则可以升高根际Eh和降低pH值,增加溶液Fe、Cd浓度并减少根表Fe、Cd吸附量。这是水稻应对Fe、Cd浓度胁迫的生理反应之一。     

干旱区不同年龄灌丛斑块地面节肢动物的聚集效

以荒漠草原区6、15、24、36年生柠条灌丛为研究对象,调查了不同林龄灌丛内外土壤性质和地面节肢动物群落特征,分析了干旱区灌丛斑块生境中地面节肢动物群落随灌木林发育的变化特征.结果表明： 1)6年生林地只对土壤物理性质(土壤质地、含水量、pH和电导率)产生显著影响,从15年开始林地土壤有机质和养分(N、P)显著增加.2)在研究样地共捕获27个节肢动物类群,步甲科、拟步甲科和蚁科是优势类群.从6到15年生林地,地面节肢动物优势类群数减少,常见类群数增加.从15年生经24年生到36年生林地,灌丛内外类群组成差异先缩小后变大.36年生林地某些特殊的动物类群开始大量出现,如蜣螂在36年生林地灌丛中成为优势类群.3)6和24年生林地灌丛内外地面节肢动物群落结构差别较小,15和36年生林地灌丛内外地面节肢动物群落结构差异显著.4)林龄对灌丛内地面节肢动物的分布影响较大,而对灌丛外地面节肢动物的分布影响较小.灌丛发育过程通过对灌丛下微生境的改变如土壤质地、电导率、pH等来显著影响地面节肢动物的分布,并对灌丛外样地产生一定的辐射作用.干旱区灌丛发育过程对地面节肢动物聚集效应产生显著影响,在不同林龄阶段这种聚集效应表现不一,直接影响沙化草地生态系统的恢复过程.     

干旱区不同年龄灌丛斑块地面节肢动物的聚集效应

以荒漠草原区6、15、24、36年生柠条灌丛为研究对象,调查了不同林龄灌丛内外土壤性质和地面节肢动物群落特征,分析了干旱区灌丛斑块生境中地面节肢动物群落随灌木林发育的变化特征.结果表明:1)6年生林地只对土壤物理性质(土壤质地、含水量、pH和电导率)产生显著影响,从15年开始林地土壤有机质和养分(N、P)显著增加.2)在研究样地共捕获27个节肢动物类群,步甲科、拟步甲科和蚁科是优势类群.从6到15年生林地,地面节肢动物优势类群数减少,常见类群数增加.从15年生经24年生到36年生林地,灌丛内外类群组成差异先缩小后变大.36年生林地某些特殊的动物类群开始大量出现,如蜣螂在36年生林地灌丛中成为优势类群.3)6和24年生林地灌丛内外地面节肢动物群落结构差别较小,15和36年生林地灌丛内外地面节肢动物群落结构差异显著.4)林龄对灌丛内地面节肢动物的分布影响较大,而对灌丛外地面节肢动物的分布影响较小.灌丛发育过程通过对灌丛下微生境的改变如土壤质地、电导率、pH等来显著影响地面节肢动物的分布,并对灌丛外样地产生一定的辐射作用.干旱区灌丛发育过程对地面节肢动物聚集效应产生显著影响,在不同林龄阶段这种聚集效应表现不一,直接影响沙化草地生态系统的恢复过程.     

农田生态条件下植物残体腐解过程腐解物的能态变化特征

用氧弹量熟计法研究了农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的能态变化特征,并探讨了腐解物中不同组分对腐解物能态的影响。结果指出,在试验条件下,玉米秸杆腐解过程腐解物能态呈现波动起伏──趋于稳定２个阶段,其中多以吸能、放能交错的方式迸行,但从整体上看是放能过程。能量活性物质（苯－醇溶性物、水溶性物、纤维素、半纤维素）对腐解前期腐解物能恣变化影响较大;能量非活性物质（木质素、腐殖质等）对维持腐解后期腐解物能态趋于稳定具有重要作用。     

干旱风沙区灌丛林地地面节肢动物群落对放牧管理的响应

在干旱风沙区宁夏盐池县,选择典型放牧柠条锦鸡儿灌丛林地为研究样地,以邻近长期围栏封育灌丛林地为对照,调查了春季、夏季和秋季放牧和封育2种类型样地的地表植被、土壤性状和地面节肢动物分布特征,分析了灌丛林地地面节肢动物群落组成及多样性对放牧管理的响应规律.结果表明:1)放牧导致植被高度、土壤细砂粒含量和土壤电导率显著降低,而土壤容重和粗砂粒含量显著升高.2)调查共获得地面节肢动物13目40科,其中优势类群为蚁科和拟步甲科,其个体数占总个体数的68.75%;常见类群4类,其个体数占总个体数的20.82%;其余34类为稀有类群,其个体数占总个体数的10.44%.在春季、夏季和秋季,放牧和封育样地间地面节肢动物群落组成均差别较大,反映了地面节肢动物对包括放牧管理和季节变化双重作用下环境变化的敏感性和适应性.3)放牧导致地面节肢动物多度显著升高.但放牧样地和封育样地间地面节肢动物类群数、Shannon指数、均匀度指数和优势度指数在3个季节中均无显著差异.4)相关分析表明,地面节肢动物多度、均匀度指数、优势度指数均与植被高度、植物多度、土壤水分、土壤pH值和电导率存在相关性,而地面节肢动物Shannon指数与植被高度、土壤水分和土壤细砂粒存在相关性.偏冗余分析(RDA)表明,土壤pH值、植物多度、土壤含水量和温度是影响地面节肢动物群落个体数分布的关键驱动因子.研究表明,放牧管理条件下植被高度、土壤pH、土壤水分和土壤温度差异导致不同地面节肢动物类群表现出了不同的响应模式.灌丛对地面节肢动物多样性的保育效应能够削弱放牧干扰的负向影响.但放牧干扰下春季灌丛林地植食性地面节肢动物多度增加,需注重放牧易导致灌丛林病虫害发生和进行防控.     

鲜鹿茸酶降解过程的研究

研究了胰蛋白酶、Alcalase 碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶对鲜鹿茸的降解过程,确定了优化降解工艺条件,具有一定的理论意义和实践价值。确定了Alcalase 碱性蛋白酶的降解效率最高,通过单因素实验确定了降解过程中底物浓度、酶解温度、pH值和酶解时间为影响鲜鹿茸降解率的主要因素。正交试验确定最佳的酶解条件为:底物浓度0.08 g/ml、酶解温度65 ℃、pH 9.0、酶解时间6.0 h。在此条件下,鲜鹿茸降解率高达92.6%,氨基酸产品收率达12.1%。     

基于黑土农田生物多样性监测样地的地表大型节肢动物群落特征

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,是全球生态与环境研究的关键区之一.为了研究农田生物群落构建过程,探索其多样性维持机理,本研究于2015年在东北典型黑土区建立了16 hm²的农田生物多样性监测样地,按照作物生长期,于玉米生长大喇叭口期(8月初)、抽穗期(9月初)和成熟期(10月初)对陷阱法获取的地表大型节肢动物进行了统计分析.结果表明: 3次调查共获得地表大型节肢动物5284只,隶属于节肢动物门3纲12目32科47种.调查中优势类群3类,常见类群11类.节肢动物营养功能群中植食性和杂食性节肢动物所占比重较大.地表大型节肢动物物种数量和个体数量随作物生长期有显著变化.9月初节肢动物的Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数相对较高,8月初Simpson优势度指数较高.从不同物种的变异系数(CV)及群落空间插值可以看出,节肢动物群落在水平方向上存在异质性.在与土壤环境因子关系上,双变量相关分析表明,不同月份地表大型节肢动物总个体数与土壤pH值、有机质、全氮、含水量的相关性均未达到显著性水平;典范对应分析(CCA)进一步表明,优势类群和常见类群对环境因子具有较强的适应能力,在研究区内分布广泛.农田生物多样性监测样地内地表节肢动物物种组成丰富,在作物不同生长时期地表节肢动物群落组成及空间分布格局具有明显的变化过程.农田生物多样性监测样地通过大尺度、长时间对样地内土壤动物空间过程进行监测,可以为解决群落生物多样性形成和维持机制提供重要手段.     

湿地林土壤的Fe2+,Eh及pH值的变化

通过在不同含水量 (田间持水量的 6 0 % :对照处理 ;田间持水量的 2 5 0 % :淹水处理 )和不同温度 (2 0℃ ,2 5℃ ,30℃ )条件下的室内培养 ,对江苏省里下河地区池杉湿地林土壤的二价铁离子 (Fe2 )浓度 ,氧化还原电位 (Eh)及 p H值进行了研究。结果表明 ,与对照处理相比 ,淹水土壤的 p H值和 Fe2 浓度明显提高 (P<0 .0 1) ,而 Eh值则明显降低 (P<0 .0 1)。在淹水条件下 ,高温处理的土壤 p H值和 Fe2 浓度明显高于低温处理土壤 (P<0 .0 1) ,Eh值则相反。研究表明 ,土壤 Eh值与 p H值之间存在着密切的 3次方程式关系 (P<0 .0 0 1)。就里下河地区湿地林土壤而言 ,Eh值下降至 2 0 0 m V以下时 ,才会有大量的铁元素被还原为Fe2 。     

农田生态条件下玉米秸秆腐解过程腐解物的热解变化特征

用热分析法研究了农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的热解变化特征,并探讨了腐解物中不同组分对腐解物热解特征的影响。结果表明,腐解物ＤＴＡ曲线的２８０℃、３３０℃、４５０℃放热峰,ＤＴＧ曲线的第二失重峰和ｈ３３０℃／ｈ４５０℃值可作为表征腐解进程的特征峰和特征值。由腐解特ＤＴＡ、ＤＴＧ所得能量各参数（△Ｈ,Ｅ）与文献「３」所述腐解物能态（Ｑｖ）呈现波动起伏,趋于稳定２个阶段相符,二者相互印证,显示     

水稻秸秆腐解复合菌系RSS-4的选育及其腐解特性

采用限制性培养技术与温度梯度诱导相结合的方法, 从四川成都平原多年还田的土壤中筛选、构建出一组在中温条件下对水稻秸秆具有腐解功能的复合菌系RSS-4。该复合菌系在22°C条件下, 稻秆腐解试验表明: pH先升高后降低, 最后稳定在7.20; 纤维素酶活、半纤维素酶活均经历了先升后降的变化趋势, 最高酶活分别为0.91、3.40 U; 到16 d腐解结束时, RSS-4对稻秆、纤维素及半纤维素的降解率分别达到了45.0%、55.5%和44.1%, 而木质素在整个腐解过程中未发生明显的变化; 说明所筛选构建的这组腐解复合菌系可加速稻秆的腐解。同时发现采用未灭菌的筛选方法筛得的复合菌系RSS-4比灭菌所得的RSS-4￠腐解效果要好。     

氮沉降对内蒙古典型草原地表节肢动物的影响

了解氮沉降增加背景下草原生态系统结构和功能的响应特征,是研发草原可持续管理措施的基础。目前内蒙古典型草原有关氮沉降增加的研究主要集中在植物群落,而对土壤动物影响的研究较少。通过在内蒙古典型草原连续5年的养分添加实验,研究了地表节肢动物对不同氮添加(N_0、N_(2.5)、N_5、N_(10))处理的响应,并分析了4种氮添加处理下地表节肢动物与环境因子之间的关系。结果表明,氮输入增加后,地表节肢动物群落的多样性并没有显著降低(P0.05),群落多度也没有显著增加(P0.05),仅在低氮处理下,群落生物量显著高于对照(P0.05)。不同地表节肢动物功能群对各水平N添加的响应均不太敏感,捕食性、杂食性、腐食性功能群动物的生物量对N添加都没有显著响应(P0.05),仅植食性动物的生物量在低氮和高氮处理显著高于对照(P0.05)。回归分析表明,植食性节肢动物的多度和生物量主要受植物叶氮含量显著影响(P0.05),而腐食性节肢动物的多度、生物量和类群数受土壤有机碳显著影响(P0.05)。研究表明,温带典型草原地表节肢动物对氮添加的响应受其食物来源影响,明显滞后于植物群落;不同功能群对氮添加有不同响应形式,是群落水平响应较弱的主要原因。     

复合菌系RSS-4腐解稻秆过程中的菌系动态变化

采用传统平扳分离培养方法和PCR—DGGE技术研究了水稻秸秆腐解复合菌系RSS-4在腐解稻秆过。程中菌种区系变化情况。结果表明：平板分离培养方法显示,在稻秆腐解过程中,微生物的数量呈现出先升后降的变化趋势,在整个腐解过程中细菌的数量占优势;DGGE图谱显示,至少有12种细菌和18种真菌的近缘种参与到稻秆的腐解过程。在其腐解过程中,不同腐解阶段真菌的组成呈现出多样性,数量变化差异也较大：细菌DGGE图谱中的条带1、9、10等以及真菌DGGE图谱中的条带8、9、13等为优势菌株,它们贯穿于稻秤腐解的整个过程;细菌中的条带12以及真菌中的条带4在腐解的前期起作用,而后迅速消失;细菌中的条带3、11等以及真菌中的条带3、10等在腐解的后期才出现而起作用;而细菌中的条带2以夏真菌中的条带1、5等仅出现在腐解的莱一时期。     

pH值对Klebsiella pneumoniae合成1,3-丙二醇中心碳代谢的影响

目的：生物法合成1,3-丙二醇时,pH值对于产物谱有着显著影响。本文将研究不同pH值对克雷伯氏肺炎杆菌（Klebsiella pneumoniae）的中心碳代谢的影响。方法：设计单因素试验,控制发酵pH值,用5L Braun发酵罐进行批次发酵,分析发酵过程中产物时序性合成的特性。结果：pH 6.2到7.4适合菌体生长;不同pH值对于葡萄糖消耗无明显差异;pH6.8时能在较长时间保持在高水平的甘油比消耗速率;在偏碱性条件下,有机酸丁二酸、乳酸、乙酸的比生长速率显著增大;而2,3-丁二醇在偏碱性的pH7.4和8.0时根本不能合成。pH6.8时1,3-丙二醇的得率最大,不同pH条件下碳回收率相当。结论：证明了pH值对K. pneumoniae中心碳代谢具有显著影响,不同产物呈现不同的合成动力学特性,其详细机理有带进一步深入研究。     

农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的热解变化特征

用热分析法研究了农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的热解变化特征 ,并探讨了腐解物中不同组分对腐解物热解特征的影响。结果表明 ,腐解物 DTA曲线的 2 80℃、3 3 0℃、4 50℃放热峰 ,DTG曲线的第二失重峰和 h330℃ /h4 50℃ 值可作为表征腐解进程的特征峰和特征值。由腐解物 DTA、DTG所得能量各参数 ( ΔH,E)与文献 [3 ]所述腐解物能态 ( Qv)呈现波动起伏 ,趋于稳定 2个阶段相符 ,二者相互印证 ,显示热分析方法用于植物残体腐解进程研究的可行性。 DTA的2 80℃放热峰主要由苯 -醇溶性物、水溶性物引起。苯 -醇溶性物、水溶性物和纤维素、半纤维素是影响腐解物热解及其能态变化特征的主要物质组分。木质素组分对腐解后期腐解物的热解及其能态特征趋于稳定具有重要作用