盐池采油区污染土壤石油降解菌的筛选鉴定及其降解特性

从宁夏盐池原油污染土壤中分离筛选高效石油降解菌,研究菌株的降解特性及其对污染土壤的修复效果,以期为该地区石油污染土壤的微生物修复提供高效菌源和理论依据.通过富集培养和分离纯化的方法筛选石油降解菌,结合菌株生理生化特征和16S rRNA基因序列对其进行鉴定;根据菌株产表面活性剂的能力和原油降解率,筛选2株高效菌株制备单一...     

北极表层海水中氯代十六烷降解菌的多样性

[目的]为了研究北极地区表层海水中氯代十六烷(C16H33Cl)降解菌的多样性,并获得新的卤代烃降解菌资源.[方法]以C16H33Cl为唯一碳源和能源在4℃和250℃下对表层海水样品进行富集,通过平板分离鉴定可培养菌株,并验证其降解能力;同时利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析降解菌群结构.[结果]从12个北极表层海水样品中富集分离得到112株可培养菌株.经过降解实验验证,发现19株菌株能够降解氯代十六烷,其中食烷菌(Alcanivorax)、红球菌(Rhodococcus)表现出很好的乳化和降解现象,海杆菌(Marinobacter)也有较好的降解效果.DGGE分析显示,富集驯化的降解菌群中主要优势菌为Alcanivorax,Parvibaculum和Thioclava属的菌株.[结论]北极海水中卤代烃降解菌主要是α-proteobacteria,γ-proteobacteria,Actinobacteria和Bacteroidetes.文章首次报道了北极海水卤代烷烃降解菌多样性,研究结果对于认识北极环境中的降解菌资源与生物多样性有参考价值.     

石油生物催化脱硫菌Agrobacterium tumefaciens UP3的分离筛选

从胜利油田被原油污染的土壤中筛选到一株能有效降解模型化合物二苯并噻吩(DBT)的菌株.根据常规的形态分析、生理生化性状及16S rDNA序列分析,将其鉴定为根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens UP3).该菌不能以十二烷、十六烷、液体石蜡和萘作为唯一碳源和能源生长,具有工业应用的潜力.对该菌株DBT降解能力的初步研究表明,54h内可将500mg/L的DBT降解至150mg/L.对降解产物的分析表明,根癌土壤杆菌降解DBT的途径与Kodama路线及4-S路线不同.     

胜利油田采油区土壤石油污染状况及其微生物群落结构

基于不同开采年代新油井(2011—)和老油井(1966—2003年)周边土壤的调查取样,研究了采油区土壤石油污染状况,利用PCR-DGGE和克隆测序技术,探讨了新、老油井周边土壤微生物的群落结构.结果表明:油井周边土壤均受到不同程度的石油污染,其石油烃含量大多高于土壤石油污染临界值(500 mg·kg^-1),且老油井周边土壤污染水平更高.污染土壤石油烃含量与土壤有机碳、全氮和速效钾含量呈显著正相关.老油井周边土壤微生物群落多样性指数随污染水平的增大而减小,新油井则呈相反的趋势.DGGE图谱优势条带测序结果表明,油井周边土壤均存在明显的优势菌,大多为石油烃相关菌和烃类降解菌,如微杆菌属、链霉菌属、迪茨氏菌属、黄杆菌属及α、γ变形菌等.
     

3株多环芳烃高效降解菌株的分离鉴定及降解特性

筛选分离降解多环芳烃(PAHs)的优势菌种对开展多环芳烃污染生态系统修复具有重要的现实意义。本研究以焦化厂周围受多环芳烃污染的土壤为菌源,经过富集培养驯化和平板分离,获得11株能降解多环芳烃的菌株。通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA序列比对对菌株进行鉴定,筛选出3株PAHs高效降解菌,分别命名为DJ-3、DJ-8、DJ-10。经16S rRNA序列分析鉴定,DJ-3为假单胞菌属、DJ-8为克雷伯氏菌属、DJ-10为芽孢杆菌属。对菌株降解能力的研究表明,3株菌(DJ-3、DJ-8、DJ-10)培养7 d后对混合多环芳烃中菲(200 mg·L^-1)、芘(200 mg·L^-1)和萘(160 mg·L^-1)的降解率分别为48.9%～65.9%、38.9%～43.1%和57.6%～64.9%。3株菌对多环芳烃混合样品(1200 mg·L^-1)的降解率分别为49.1%、44.5%、53.9%,远高于其他8株筛选菌,为PAHs高效降解菌株。3种菌株两两之间和三者组合均无拮抗关系。研究结果将为构建高效的多环芳烃降解菌群、提高多环芳烃原位污染土壤的生物修复效果奠定基础。     

石油烃降解菌的筛选与鉴定

从胜利油田的石油污染土壤中经富集培养分离出50株细菌,其中33株菌在以石油为惟一碳源和能源的选择性培养基中生长良好.采用紫外分光光度法对菌株的降解能力进行测定,结果有16株菌在石油初始浓度为2 500 mg·L-1的培养液中振荡培养4 d降解率超过30%,其中PU-34、PU-15、PU-2、PU-4、PU-1降解能力较高,4 d能够使石油烃类含量分别减少58.38%、55.55%、55.17%、53.09%、52.36%,在生物修复石油污染技术中具有应用前景.结合形态特征观察、生理生化特性和16S rDNA序列分析的方法对这5株菌进行菌种鉴定,确定PU-34为假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas sp.),PU-15和PU-2为戈登氏菌(Gordonia sp.),PU-4为红球菌(Rhodococcus sp.),PU-1为假单胞菌(Pseudomonas sp.).     

红树林湿地石油降解菌群的构建

近年来海洋污染正在日趋加剧,其中石油污染尤为严重。目前,采用微生物降解是解决海洋石油污染的有效途径之一,而滨海区域的红树林湿地是石油残留聚集和降解的重要生态系统之一。为了构建降解石油的优势菌群,分别以正十六烷烃和萘为唯一碳源,通过富集培养,从受石油污染的红树林淤泥(即土壤)中分离得到2株烷烃降解菌(即Z1、Z3)和2株芳香烃降解菌(即N1、N4)。采用三因素三水平进行正交试验,优化得到降解率最高的菌株组合,并确定了各菌株的最佳投加配比。结果表明:烷烃降解菌Z1、Z3和芳香烃降解菌N1组合的菌群降解石油效果最好,当石油初始质量浓度为2.0 g·L^-1,接种量6%,30℃好氧培养72 h,石油降解率达47.3%;且当N1、Z1、Z3三种菌的投加配比为3:1:3时降解效果最佳,好氧培养72 h,石油降解率达51.2%。     

喀斯特峰丛洼地土壤有机质的空间变化及其对干扰的响应

通过网格(10 m×10 m)取样,运用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地4类典型干扰区表层土壤（0～20 cm）有机质的空间变异、分布,及其生态学过程和机制.结果表明:随着干扰强度降低,植被由农作物(Ⅰ)—人工林(Ⅱ)—次生林(Ⅲ)—原生林(Ⅳ)顺向演替,土壤有机质逐步提高,且达到了显著水平(P＜0.05).4类干扰区均具有良好的空间自相关性,不同干扰区空间变异特征不同,除Ⅲ类干扰区土壤有机质半变异函数优化符合指数模型外,其他3类干扰区均符合高斯模型;Ⅰ类区土壤有机质的空间自相关呈中等程度,C₀/(C₀+C)值达26.5%,其他3类干扰区C₀/(C₀+C)值在9.0%～22.6%,呈强烈的空间相关性;由于人类干扰强烈,Ⅰ和Ⅱ类区呈低能量匀质状态,变程及空间自相关范围较大,Ⅳ类区植被覆盖率较高,变程也较大;Ⅲ类区干扰强度中等,植被类型多且分布不均,变程最小;Ⅱ和Ⅳ类区的分维数（D）值较小,土壤有机质的空间依赖性较强;而Ⅰ和Ⅲ类区D值较大, 土壤有机质空间分布的随机变异较大;Ⅰ和Ⅱ类区土壤有机质呈单峰分布,Ⅲ类区土壤有机质呈凹型分布,Ⅳ类区呈凸型分布.减少干扰是喀斯特峰丛洼地脆弱生态系统土壤质量改善、植被迅速恢复及生态重建的重要保障.     

石油生物催化脱硫菌Agrobacterium tumefaciens UP3的分离筛选

从胜利油田被原油污染的土壤中筛选到一株能有效降解模型化合物二苯并噻吩（DBT）的菌株。根据常规的形态分析、生理生化性状及16S rDNA序列分析,将其鉴定为根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens UP3）。该菌不能以十二烷、十六烷、液体石蜡和萘作为唯一碳源和能源生长,具有工业应用的潜力。对该菌株DBT降解能力的初步研究表明,54h内可将500mg/L的DBT降解至150mg/L。对降解产物的分析表明,根癌土壤杆菌降解DBT的途径与Kodama路线及4_S路线不同。     

杉木解酚菌的研究

从杉木林土壤中筛选到5株高效解酚菌(F₂、F₃、F₄、F₇、F₁₅),结果表明,F₄、Fd,F₂、F₁₅5d能将600rng·L^-1的阿魏酸降解完,F₇的降解率为91.3%;F₄、F₃、F₂、F₇d,F₁₅、4d能将600mg·L^-1的对羟基苯甲酸完全降解;5株解酚菌对邻香草醛的降解能力较弱,除F₂5d能将300mg·L^-1的邻香草醛完全降解外,其余4株5d的降解率为83%～96%.同时发现,F₄能抑制杉苗生长,而其余4株则能在不同条件下促进杉苗生长,将5种菌按等比例混合使用,在土壤添加酚酸的情况下,仍能促进菌根苗Z和非菌根苗生长,杉木苗干重增长率为8.9%～168%.     

一摸香叶精油对致倦库蚊的生物活性及其成分分析

参照“农药登记卫生用杀虫剂的室内药效评价/驱避剂GB/T 17322.10—1998”,研究了一摸香鲜叶的水蒸汽蒸馏精油对致倦库蚊的驱避作用;参照“电热片蚊香的室内药效测定方法GB 13917.5—1992”,测试了该精油对致倦库蚊成蚊的熏杀效果;采用浸液法测试了其对致倦库蚊幼虫及蛹的毒杀活性;并用GC-MS测试分析了其化学成分.结果表明：一摸香叶精油在1.5 mg·cm^-2剂量下对实验室饲养的未吸血致倦库蚊雌成蚊的驱避100%保护时间为(6.54±0.17) h,对成蚊的熏杀24 h LC₅₀值为6.895 μg·cm^-3,对成蚊的熏蒸KT₅₀值为6.46 min (熏蒸剂量为11.850 μg·cm^-3),对Ⅳ龄期幼虫的24 h毒杀LC₅₀值为119.020 μg·ml^-1.精油中共鉴定出17种化合物,占该精油挥发性成分总量的97.4%.说明一摸香叶精油对致倦库蚊具有显著的驱避作用和极强的毒杀活性.     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼作业渔场特征

基于2006年1—7月中国鱿钓船在西南大西洋捕获阿根廷滑柔鱼的生产数据及卫星反演的海流、海水表层温度和叶绿素a浓度等海洋环境资料,综合分析了阿根廷滑柔鱼的作业渔场、产量及环境特点.结果表明：西南大西洋存在2个主要的阿根廷滑柔鱼渔场,南部中心位置在60°30′ W、45°30′ S,北部中心位置在58°00′ W、42°00′ S,1—7月,作业渔场由南向北移动;不同月份阿根廷滑柔鱼产量的差异较大,其中,1—4月产量较高,最高产量出现在3月,5月之后,其产量逐渐减少;阿根廷滑柔鱼渔场与福克兰寒流流经路径有关,北部渔场位于福克兰寒流的主流上,平均流速为28～60 cm·s^-1,南部渔场在寒流的西边界处,且其西部伴有一小尺度反气旋涡,平均流速在5～32 cm·s^-1;阿根廷滑柔鱼渔场的适宜海洋表层温度在7 ℃～15 ℃,最适宜温度约12 ℃,适宜的海水叶绿素a浓度在0.4～1.5 mg·m^-3,最适宜浓度在0.9～1.2 mg·m^-3,且海水叶绿素a浓度与捕捞量呈显著正相关关系（P<0.05）.     

外源茉莉酸处理地下部对玉米化学防御反应影响的时间和浓度效应

在“高油115”玉米幼苗地下部施用4种不同浓度（10、50、100、200 μmol·L^-1）的茉莉酸3～48 h后,采用生化成分分析和基因表达分析方法,检测了处理部位（根系）和非处理部位（叶片）中防御物质及防御相关基因的表达,以探讨茉莉酸诱导玉米地下部对化学防御反应影响的时间和浓度效应.结果表明：茉莉酸处理玉米地下部对处理部位（根系）和非处理部位（叶片）化学防御反应的影响均与茉莉酸作用的时间和浓度相关.茉莉酸处理玉米地下部后,在3～12 h内就能直接诱导处理部位（根系）Bx9、PAL、PR-2a、MPI和FPS基因的表达,使得根中的丁布含量增加而总酚含量下降,其中100 μmol·L^-1茉莉酸处理浓度产生的诱导作用最强,其次是50 μmol·L^-1,再次是10 μmol·L^-1;后期诱导作用则逐渐减弱.另外,茉莉酸处理玉米地下部还能间接影响到非处理部位（叶片）的化学防御反应,50 μmol·L^-1茉莉酸在处理后3 h就能系统诱导叶片中Bx9和FPS基因的表达,使叶片的丁布含量增加;在6～24 h内则使叶片Bx9、PAL、PR-1、MPI和TPS基因表达量增加,丁布和总酚含量降低.可见,对于大部分检测指标来说,茉莉酸处理玉米地下部对地上部的间接诱导作用不如对地下部的直接诱导作用强,根系启动防御反应的时间较叶片早,同时,随着处理浓度的增加,茉莉酸对根系和叶片防御反应的诱导作用有增强趋势.     

不同沟灌方式棉花的水氮耦合效应

研究了交替隔沟灌溉（AFI）、常规沟灌（CFI）、固定隔沟灌溉（FFI)下棉花的水氮耦合效应,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区沟灌试验.结果表明：在施氮量56.2～95.2 kg N·hm^-2范围内,棉花产量与施氮量呈显著正相关,在施氮量95.2～134.2 kg N·hm^-2范围内变化不明显;在灌水量37.52～160.00 mm范围内,棉花产量与灌水量呈显著正相关,在灌水量160.00～218.48 mm范围内变化不明显;不同施氮量和灌水量情况下,AFI与CFI的产量差异不显著,CFI平均比FFI高9.15%.在56.2～122.8 kg N·hm^-2范围内,棉花水分利用效率(WUE)与施氮量呈显著正相关,在122.8～134.2 kg N·hm^-2范围内变化不明显;在灌水量37.52～160.00 mm范围内,棉花WUE与灌水量呈显著负相关,在灌水量160.00～218.48 mm范围内,棉花WUE无明显变化;不同施氮量和灌水量情况下,CFI与AFI的WUE差异不显著,CFI平均比FFI高9.01%.施氮量56.2～134.2 kg N·hm^-2范围内,棉花氮素利用效率(NUE)与施氮量呈显著负相关;在灌水量37.52～160.00 mm范围内,棉花NUE与灌水量呈显著正相关,在160.00～218.48 mm范围内变化明显;不同施氮量和灌水量情况下,AFI与CFI的NUE差异不显著,FFI则平均比CFI低6.34%.根据大田沟灌棉花的水氮耦合效应,以棉花产量、WUE、NUE的优化管理为目标,提出了不同沟灌方式水氮高效利用策略.     

黄荆提取物对蚜虫的毒力及其与吡虫啉的联合毒力

采用浸渍法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物、吡虫啉和氧乐果对苹果黄蚜、棉蚜和桃蚜的毒力,利用毛细管点滴法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物与吡虫啉混配对棉蚜的联合毒力,采用皿内选择法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物和吡虫啉等药剂对桃蚜的驱避效应.结果表明：黄荆二氯甲烷种子提取物对苹果黄蚜、棉蚜和桃蚜的LC₅₀分别为334.59、362.79和2685.80 mg·L^-1,对苹果黄蚜和棉蚜的杀虫毒力较高.黄荆二氯甲烷种子提取物与吡虫啉按1000 ∶1混用,其共毒系数可达177.45,增效作用显著.黄荆二氯甲烷种子提取物和吡虫啉对桃蚜均有明显的驱避活性,处理后24和48 h 对桃蚜的驱避率分别达55.75%、39.44 %和69.89%、65.43%.噻虫嗪和啶虫脒也有一定驱避活性,处理后24和48 h对桃蚜的驱避率达16.52%～33.68%.     

青藏高原东缘亚高山针叶林人工恢复过程中的土壤呼吸特征

采用动态密闭气室红外CO₂分析法,对青藏高原东缘云杉人工林的土壤呼吸进行连续定位测定,并用挖壕沟法区分土壤自养呼吸和异养呼吸.结果表明:4种云杉林的土壤呼吸速率与土壤5 cm层温度有显著的正指数关系,与土壤含水量的相关性不显著.4种云杉林土壤呼吸年通量在792.08～1070.20 g C·m^-2·a^-1,大小依次为：天然云杉林＞22年生云杉人工林＞65年生云杉人工林＞35年生云杉人工林,随着人工林的恢复呈先降低后升高的趋势.在森林恢复过程中,人工云杉土壤自养和异养呼吸年通量均先减少后增加, 在253.36～357.05 g C·m^-2·a^-1和538.69～703.82 g C·m^-2·a^-1范围变化.22年生、35年生、65年生云杉人工林和天然云杉林非生长季 （2007-11-2008-03）和生长季（2008-04-2008-10）的Q₁₀值分别为：4.59、6.54、4.77、3.18和4.17、4.66、3.11、2.74.除22年生云杉人工林,Q₁₀值随云杉林的恢复更新而逐渐降低, 且非生长季节Q₁₀值均明显高于生长季节.     

广东鹤山人工林群落主要优势植物的热值和灰分含量

从广东鹤山南亚热带丘陵5种人工林群落中采集20种主要植物器官及3种群落凋落叶样品,利用PARR-1281氧弹热量计和马福炉分别测定样品的干质量热值和灰分含量,再计算去灰分热值;按器官、个体和生长型等比较分析植物的热值和灰分特征.结果表明：植物各器官的干质量热值、去灰分热值分别在10.7～22.17和13.89～23.04 kJ·g^-1之间,叶片的干质量热值和去灰分热值明显高于其他器官(P＜0.05).个体加权平均干质量热值和去灰分热值分别在14.24～19.43和16.63～20.99 kJ·g^-1群落各层次植物去灰分热值平均值的高低依次为：乔木(19.55 kJ·g^-1)＞灌木(19.46 kJ·g^-1)＞草本(18.77 kJ·g^-1),其中,乔木层树木的去灰分热值平均值大小为：本地针叶树(19.86 kJ·g^-1)＞本地阔叶树(19.55 kJ·g^-1)＞外来桉树(19.18 kJ·g^-1),灰分含量的排序则相反.马占相思林、针叶林和木荷林群落的凋落叶热值均高于所在林分各层次的热值(P＜0.01),马占相思林和针叶林的凋落叶热值大于所在乔木层叶片的热值,而木荷林凋落叶热值小于乔木层叶片的热值.     

人为干扰对大兴安岭北坡兴安落叶松林粗木质残体的影响

比较了兴安落叶松天然林和两种不同干扰类型兴安落叶松林(一次干扰林、二次干扰林)之间活立木蓄积、粗木质残体(CWD)蓄积和组成的差异.结果表明：天然林、一次干扰林和二次干扰林的活立木蓄积量分别为161.6、138.3和114.8 m³·hm^-2,粗木质残体的蓄积量分别为69.77、36.64和32.61 m³·hm^-2.天然林粗木质残体大部分径级在20～40 cm,其中倒木、枯立木分别占总材积的72%和28%;一次干扰林和二次干扰林粗木质残体大部分径级在10～30 cm,其中倒木、枯立木和伐桩分别占各自总材积的70%、14%、16%和57%、15%、28%.人为干扰造成兴安落叶松林粗木质残体蓄积减少,改变了粗木质残体的组成.     

人为干扰对大兴安岭北坡兴安落叶松林粗木质残体的影响

比较了兴安落叶松天然林和两种不同干扰类型兴安落叶松林(一次干扰林、二次干扰林)之间活立木蓄积、粗木质残体(CWD)蓄积和组成的差异.结果表明：天然林、一次干扰林和二次干扰林的活立木蓄积量分别为161.6、138.3和114.8 m³·hm^-2,粗木质残体的蓄积量分别为69.77、36.64和32.61 m³·hm^-2.天然林粗木质残体大部分径级在20～40 cm,其中倒木、枯立木分别占总材积的72%和28%;一次干扰林和二次干扰林粗木质残体大部分径级在10～30 cm,其中倒木、枯立木和伐桩分别占各自总材积的70%、14%、16%和57%、15%、28%.人为干扰造成兴安落叶松林粗木质残体蓄积减少,改变了粗木质残体的组成.     

小兴安岭红皮云杉年轮-气候关系及其衰退原因

运用树木年轮学方法,建立了小兴安岭丰林自然保护区不同海拔2个红皮云杉树轮宽度年表,研究其与局地温度、降水、帕默尔干旱指数(PDSI)及大尺度气候因子的关系,探讨红皮云杉径向生长的主要限制因子,分析其近几十年衰退的原因.结果表明： 小兴安岭红皮云杉径向生长受温度限制作用强于降水,且生长季最低温度限制最强.不同海拔红皮云杉径向生长对气候响应存在明显差异：低海拔红皮云杉径向生长与生长季(6—9月)年降水量呈显著正相关;与不同深度土壤温度呈显著负相关,80 cm土层土温在生长季阶段限制作用最强;与PDSI在生长季呈显著正相关.高海拔红皮云杉与空气温度、降水、土壤温度及PDSI的关系没有低海拔显著.小兴安岭红皮云杉衰退可能与北大西洋多年代际振荡(AMO)、太平洋年代际振荡(PDO)的相位转变以及1980年后的显著升温有一定关联,上述因素的耦合作用使该区土壤蒸发量加大,暖干化现象加剧,进而导致低海拔红皮云杉生长衰退.