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相似文献
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1.
胥娇  李强 《微生物学报》2023,63(6):2153-2172
碳酸盐岩经风化作用并在地形、植被、气候、时间及生物等因素的影响下逐渐演替出黑色石灰土、棕色石灰土、黄色石灰土和红色石灰土。【目的】研究不同演替阶段石灰土颗粒态有机质(particulate organic matter, POM)和矿物结合态有机质(mineral-associated organic matter, MAOM)的微生物群落特征,为岩溶土壤有机质稳定机制研究提供理论依据。【方法】以广西弄岗国家级自然保护区的黑色石灰土、棕色石灰土、黄色石灰土和红色石灰土为研究对象,运用湿筛法将土壤有机质(soil organic matter, SOM)分为POM和MAOM,分析其理化性质以及微生物群落特征。【结果】石灰土演替过程中POM和MAOM的有机碳、总氮、交换性钙含量均呈下降趋势,且MAOM的C/N均大于POM,POM的C/P均大于MAOM。细菌α多样性在黑色石灰土POM和MAOM中最高,且四类石灰土MAOM的真菌多样性比POM要高。Acidobacteria、Proteobacteria、Ascomycota均为石灰土演替过程中POM和MAOM的优势菌门。总磷是影响石灰土演替过...  相似文献   

2.
植被对土壤微生物群落结构的影响   总被引:57,自引:6,他引:57  
研究了不同土壤及覆盖其上的植被与土壤微生物群落结构和多样性的关系.植被使土壤中的微生物种类更丰富,群落多样性更高.表层土壤微生物群落中没有明显的优势种群,种间竞争作用较弱.并介绍了研究土壤微生物群落的分子生物学方法.  相似文献   

3.
森林次生演替和土壤层次对微生物群落结构的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
森林次生演替与生态系统结构和功能的动态变化密切相关。大多数研究主要关注植物群落以及土壤有机碳(SOC)的变化,然而土壤微生物群落如何响应森林次生演替还需要进一步探究。本研究以长白山森林次生演替序列(20、80、120、200和≥300年)和两个土壤层次为对象,采用磷脂脂肪酸微生物标志物,探究温带森林次生演替过程中地下微生物群落结构变化。森林次生演替改变了土壤微生物群落结构,主要归因于某些特定微生物类群的变化,演替前期革兰氏阴性菌和腐生真菌占主导,而在演替后期革兰氏阳性菌和丛枝菌根真菌占主导。另外,土壤有机质数量和质量差异是影响微生物群落结构和生物量的主要环境因素。森林演替前期和中期增加的SOC含量促进了微生物生物量,而演替后期增加的难分解芳香族有机组分抑制了微生物生物量合成。土壤层次间理化性质的差异导致微生物群落变化,有机质层高的SOC以及氮含量导致更多微生物生物量的合成。微生物群落在时间和空间尺度的变化及其驱动因素反映了生态系统结构和功能对环境变化的响应。  相似文献   

4.
食细菌线虫对土壤微生物量和微生物群落结构的影响   总被引:8,自引:1,他引:8  
陈小云  李辉信  胡锋  刘满强 《生态学报》2004,24(12):2825-2831
线虫与微生物的相互作用研究往往是在悉生培养体系 (gnotobiotic microcosm)中进行 ,为了研究在自然或开放土壤条件下土壤线虫与微生物的相互作用 ,作者在开放盆栽体系中接种土壤食细菌线虫 (原小杆线虫 ,Protorhabditis sp) ,研究在小麦不同生育期、在有和无根系作用下食细菌线虫对土壤微生物量和微生物群落结构的影响。结果表明 :接种线虫分别使 SMBC、SMBN、SMBP提高了 2 6 .4 %、32 .9%、2 1.8% ,这种促进作用除个别无根系土和非根际土处理外 ,均达到显著性差异。根际土中的 SMBC、SMBN、SMBP>非根际土 >无根系土。从方差解释比例 v来看 ,SMBN受线虫的影响最大 (v=2 4 % )、其次是 SMBC(v=16 % )、然后是 SMBP(v=12 % ) ,线虫对 SMBC的促进作用在根际土中最突出。接种线虫对土壤细菌、真菌和放线菌的数量有明显的影响。在苗期的无根系土和根际土中 ,接种线虫显著降低了细菌的数量、特别在根际土中尤为突出 ,但在其它处理中却增加了细菌的数量。接种线虫对真菌和放线菌数量的促进作用比对细菌更为明显 ,接种线虫后真菌和放线菌数量的总平均值分别比未接种提高了 4 8.5 %和 6 8.2 % ,而细菌数量的总平均值没有变化。细菌数量与微生物量 C相关散点图表明二者相关性在根际土、非根际土和无根系土中均未  相似文献   

5.
农田生态系统耕作方式显著影响土壤微生物群落结构和功能,进而影响土壤微生物介导的土壤碳循环过程.以免耕结合作物秸秆还田为核心的保护性耕作是提升土壤碳汇功能和肥力的重要措施,其中土壤微生物发挥了关键作用.尽管有较多关于保护性耕作下微生物群落结构与功能的研究,但由于土壤系统的复杂性、环境因素以及微生物群落评价方法的差异性,尚...  相似文献   

6.
7.
腐殖酸对矿物结合汞环境迁移性的影响及其机制研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
腐殖酸对矿物结合汞环境迁移活性 (挥发性 ,植物迁移活性及水迁移活性 )兼具抑制与活化的双重效应。富里酸对铁锰氧化物结合汞无论是挥发活性还是植物迁移活性及水迁移活性均表现极显著的促进效应 ,而酸性淋溶将加速富里酸对硅酸盐粘土矿物结合汞的环境迁移的活化进程 ;灰色胡敏酸对矿物结合汞的活化效应较弱 ,并更易于对矿物汞环境活性表现抑制作用。棕色胡敏酸性质与影响介于富里酸与灰色胡敏酸之间。腐殖酸作用下 ,矿物结合汞的环境迁移形态发生了改变 :元素态汞、游离的有机结合态汞和溶解态无机汞依次成为其发生大气环境迁移、土壤垂直水迁移和植物迁移最有效的形态。  相似文献   

8.
水体中的溶解有机质(DOM)可与铁氧化物发生广泛的相互作用,进而对重金属再迁移产生重要影响,因而开展DOM与铁氧化物相互作用过程及其对重金属再迁移影响的实验研究,将有助于深化认识有毒重金属的迁移转化规律及其二次污染风险。本文对还原条件下不同浓度的DOM与铁氧化物的相互作用过程及其对重金属(Pb和As)再迁移的影响进行了研究。Pb、As浓度变化和铁氧化物絮体IR光谱分析结果表明:(1)DOM与铁氧化物的相互作用能明显增强还原环境下铁氧化物中Pb的再释放,并对As的再迁移产生一定的影响;(2)铁氧化物絮体主要通过Fe(III)与DOM中的羟基和羧基形成配位键而发生相互作用,Fe(III)易形成粒径更小的无定形铁氧化物,有利于铁氧化物的还原溶解,进而增强铁氧化物絮体中Pb、As的再释放;DOM使还原溶解后的Fe(II)难以形成二次沉淀矿物,不仅减弱了Pb、As再次进入固相的机会,而且溶解态Fe(II)浓度的增高能够进一步催化γ-FeOOH到α-FeOOH的相转化过程,进而促进铁氧化物絮体中Pb、As元素的再释放;此外,DOM还可以通过竞争吸附作用过程减弱铁氧化物对Pb、As的吸附,这可能也是溶液中Pb、As浓度增高的原因。本研究为进一步深化认识还原环境下重金属的二次污染风险,进而制定科学合理的水环境管理和保护措施提供了科学依据。  相似文献   

9.
采用氯仿熏蒸浸提法和Biolog法,分析环丙沙星作用下的土壤微生物量碳和微生物群落碳代谢多样性,以揭示环丙沙星在环境中残留对土壤微生物学性状的影响.结果表明,环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)对土壤微生物量碳含量影响显著(P<0.05),土壤中环丙沙星浓度愈高,微生物量碳含量愈低,100μg/g的环丙沙星处理使土壤微生物量碳含量下降58.69%.环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能影响显著,环丙沙星降低了土壤微生物对碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类的碳源利用率;环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)显著影响了土壤微生物群落碳源代谢强度和代谢多样性,但不同浓度的环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能的影响不同,0.1、1、10 μg/g的环丙沙星处理对土壤微生物群落碳代谢功能的影响主要表现在处理前期(用药第7天、21天),这种影响在处理后期(用药第35天)表现不明显,100μg/g的环丙沙星在用药的前期和后期均显著影响土壤微生物群落碳代谢功能,土壤中环丙沙星积累到该浓度可能对土壤微生物群落碳代谢功能产生难以逆转的长期影响.  相似文献   

10.
毛竹具有独特的生理生态学特征,会不断地向邻近的生态系统扩张。这一现象会造成生态系统退化、土壤理化性质和微生物群落结构改变等问题,引起了人们的高度关注。然而,目前关于毛竹扩张对微生物群落结构的影响研究甚少。以安吉灵峰寺林场的长期定位试验为平台,在4条毛竹扩张样带上依次设置常绿阔叶林(BLF)、竹-阔混交林(MEF)和毛竹林(PEF)样地,测定不同林型的土壤理化性质以及微生物群落特征。结果表明: 随着毛竹的扩张,土壤pH值显著上升,毛竹林土壤pH值分别比竹-阔混交林和常绿阔叶林高0.37和0.32,而有机碳、铵态氮、硝态氮含量显著降低;除丛枝菌根真菌外,其他主要微生物类群都有下降的趋势,且微生物多样性和丰富度显著降低。毛竹扩张对土壤碳输入及养分的改变是影响地下微生物群落生物量及结构的重要因素,其中土壤有机碳、铵态氮含量是影响土壤微生物群落变化的主要因子。  相似文献   

11.
While biochar soil amendment has been widely proposed as a soil organic carbon (SOC) sequestration strategy to mitigate detrimental climate changes in global agriculture, the SOC sequestration was still not clearly understood for the different effects of fresh and aged biochar on SOC mineralization. In the present study of a two‐factorial experiment, topsoil samples from a rice paddy were laboratory‐incubated with and without fresh or aged biochar pyrolyzed of wheat residue and with and without crop residue‐derived dissolved organic matter (CRM) for monitoring soil organic matter decomposition under controlled conditions. The six treatments included soil with no biochar, with fresh biochar and with aged biochar treated with CRM, respectively. For fresh biochar treatment, the topsoil of a same rice paddy was amended with wheat biochar directly from a pyrolysis wheat straw, the soil with aged biochar was collected from the same soil 6 years following a single amendment of same biochar. Total CO2 emission from the soil was monitored over a 64 day time span of laboratory incubation, while microbial biomass carbon and phospholipid fatty acid (PLFA) were determined at the end of incubation period. Without CRM, total organic carbon mineralization was significantly decreased by 38.8% with aged biochar but increased by 28.9% with fresh biochar, compared to no biochar. With CRM, however, the significantly highest net carbon mineralization occurred in the soil without biochar compared to the biochar‐amended soil. Compared to aged biochar, fresh biochar addition significantly increased the total PLFA concentration by 20.3%–33.8% and altered the microbial community structure by increasing 17:1ω8c (Gram‐negative bacteria) and i17:0 (Gram‐positive bacteria) mole percentages and by decreasing the ratio of fungi/bacteria. Furthermore, biochar amendment significantly lowered the metabolic quotient of SOC decomposition, thereby becoming greater with aged biochar than with fresh biochar. The finding here suggests that biochar amendment could improve carbon utilization efficiency by soil microbial community and SOC sequestration potential in paddy soil can be enhanced by the presence of biochar in soil over the long run.  相似文献   

12.
砷的微生物转化及其在环境与医学应用中的研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
砷广泛分布于自然界中,近年来砷污染及砷中毒事件在全球范围内的频繁发生,严重威胁着全球上千万人口的健康.砷的迁移与转化等地球化学行为的研究对探明环境中砷的来源以及砷污染整治的方法至关重要.越来越多的研究表明,自然界中的微生物广泛参与了砷的地球化学循环,在砷的迁移与转化过程中起到关键作用.综述了近年来砷的微生物转化及其相关酶类与编码基因等的研究进展,同时结合作者的工作分析与展望了砷的微生物转化在环境与医学中的应用前景.  相似文献   

13.
Seasonal and vertical variations of the main microbial communities (heterotrophic bacteria, autotrophic picoplankton, auto- and heterotrophic nanoflagellates, ciliated protozoa and microalgae) and auto- and heterotrophic activities were estimated in a brown-colored humic and moderately acid lake in central France, the lake of Vassivière. The results demonstrated the dominant role of light in the vertical distribution of autotrophic and mixotrophic microorganisms which are confined to the 0–5 m layer during thermal stratification. The bacterial biomass was high throughout the water column probably because of the great availability of dissolved organic matter. Consequently, the predatory microzooplankton and particularly the various trophic groups of ciliated protozoa, were distributed in the water column according to the vertical distribution of the particular food resources (detritus, bacteria, algae). However, despite the great abundance of algae and bacteria, biomass of flagellated and ciliated protozoa was relatively weak. Most of the phytoplanktonic biomass was filamentous (Diatoms) or colonial (Cyanobacteria) and therefore almost probably difficult to ingest for algivorous microzooplankton. Regarding the low abundance of bacterivorous protozoa, the relation with the special physicochemical properties of this lake is discussed.
Résumé Les variabilités saisonnière et verticale de l'abondance et de la biomasse des principles communautés de la boucle microbienne (bactéries hétérotrophes, picoplancton autotrophe, protozoaires flagellés auto- et hétérotrophes, protozoaires ciliés, microalgues et microcyanobactéries), et des activités auto- et hétérotrophes, ont été étudiées dans un lac à caractère humique et modérément acide du Massif Central Français, le lac de Vassivière.Le dénombrement des communautés de microorganismes a été réalisé en microscopie inversée et à épifluorescence après mise en oeuvre des fixations et des colorations adéquates. Les activités photosynthétique, photo- et chemohétérotrophes ont été mesurées à partir de l'assimilation de NaH14CO3 et d'un mélange d'acides aminés tritiés grâce à une technique de double marquage. Les résultats obtenus mettent en évidence le rôle prépondérant du facteur lumineux dans la répartition verticale des microorganismes autotrophes et mixotrophes, dont l'essentiel de la biomasse est confiné dans la zone 0–5 m en période de stratification, alors que la biomasse bactérienne est élevée sur l'ensemble de la colonne d'eau en raison, sans doute, de la grande disponibilité en matiére organique dissoute. Consécutivement, le microzooplancton prédateur, et notamment les différents types trophiques de protozoaires ciliés, se répartit dans la colonne d'eau selon la distribution verticale des ressources nutritives particularies. Cependant, compte-tenu de l'abondance bactérienne et algae, la biomasse des protozoaires flagellés et ciliésest relativement peu importante. Concernant les espèces algivores, l'essentiel de la biomasse phytoplanctonique est de nature filamenteuse (Diatomées) ou coloniale (Cyanobactéries) est est donc sans doute difficilement ingérable pour le microzooplancton. Enfin, les relations entre les caractéristiques physico-chimiques spécifiques de ce lac et le faible développement des protozoaires bactérivores sont discutées.
  相似文献   

14.
王亚如  陈乐  房玮  张盼月  吴彦  张光明  王洪杰  付川 《生态学报》2022,42(24):10214-10225
为研究湿地沉水植物腐败分解对水体的污染状况,选择典型沉水植物金鱼藻(暖季植物)和菹草(冷季植物)进行了为期60 d的凋落物分解实验。结果表明金鱼藻和菹草凋落物分解规律相似,0—15 d快速分解,15—60 d缓慢分解,60 d凋落物失重率分别达到60.43%和66.72%。菹草的有机物释放量明显高于金鱼藻,N和P释放量相反,分解释放的N主要是NH4+-N和有机氮。三维荧光光谱(Excitation-Emission Matrix Spectroscopy, EEMs)结合平行因子分析法解析出一种类色氨酸物质C2和3种类腐殖质物质C1、C3、C4,易降解的类色氨酸有机物先增加后减少,难降解的类富里酸和类腐殖酸有机物逐渐增加。EEMs和四种组分的最大荧光强度百分比表明,溶解性有机物(Dissolved organic matter, DOM)在0—15 d以易降解有机物为主,15—60 d以难降解有机物为主。两种植物凋落物分解释放的DOM含量及特性不同,整体上呈低腐殖化特征,可能是水中难降解DOM的一个重要来源。植物凋落物的分解促进了沉积物中微生物的丰富度,降低了微生物的多样性;参与分解的主要微生物包括4 d时的Pseudomonas属(26%—35%)、15 d和30 d时的Malikia属(>8%)和Bacillus属(2.6%—9%),分解难降解有机物的微生物逐渐增加,如Flavobacterium属;沉积物中微生物群落结构的变化受营养物质可利用性变化的影响。分析发现植物凋落物分解对水质的影响具有阶段性,0—15 d,N和P释放量增加暂时导致了水质恶化;15—60 d,N和P释放量降低,难降解有机物含量逐渐增加,可能会加剧水体甚至是沉积物的腐殖化程度。因此,在植物衰亡期应及时打捞或者做好植物平衡收割管理,避免因植物大量腐败导致水质恶化。  相似文献   

15.
微塑料因在土壤环境中广泛存在及其潜在的生态风险而受到越来越多的关注。微塑料的赋存会改变土壤理化性质,并对土壤微生物群落及其驱动的生物地球化学过程产生影响,而相关研究尚处于起步阶段。可生物降解塑料作为传统塑料的替代品,越来越多地应用于农业活动,并释放到土壤中。然而,可生物降解微塑料对土壤微生物特性产生影响的研究鲜有报道。基于此,本试验以我国三江平原水稻田土壤为研究对象,选取了2种常见的微塑料为试验材料,分别为传统型微塑料聚丙烯(Polypropylene,PP)和可降解微塑料聚乳酸(Polylactic acid,PLA),进行了为期41d的微宇宙培养实验,旨在分析不同浓度与类型的微塑料对土壤可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)含量及官能团特征、温室气体排放以及微生物群落结构的差异性影响。结果表明,传统型微塑料PP与可降解微塑料PLA添加均对土壤理化性质与微生物群落产生显著影响。其中,微塑料添加大体上增加了土壤DOC含量,PLA的促进作用较为明显,且增加含量与微塑料添加量呈正相关;PP和PLA均影响土壤DOC分子结构,削弱了土壤团聚化程度并促进了大分子量DOC化合物的生成;微塑料的添加促进土壤CH4排放,而有效抑制了土壤CO2排放;微塑料显著改变了土壤细菌和真菌群落的丰富度与多样性。相关分析结果表明,土壤CO2累计排放量与芳香族化合物结构及疏水性等官能团特征、变形菌门(Proteobacteria)与放线菌门(Actinobacteria)均呈显著正相关关系。以上结果表明,微塑料添加改变了土壤DOC含量及官能团特征与微生物环境,进而影响土壤温室气体排放。本研究为今后微塑料对土壤地球化学和微生物特性的影响研究提供了科学的思路,同时也有助于评估微塑料对土壤生态系统的生态风险。  相似文献   

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环境介质中的抗生素及其微生物生态效应   总被引:13,自引:0,他引:13  
俞慎  王敏  洪有为 《生态学报》2011,31(15):4437-4446
环境介质中的抗生素因存在浓度较低被称为微量污染物,其对生态系统和人类健康的影响已逐步得到认知。长期以来,抗生素被用于人和畜禽细菌性感染疾病的治疗。然而,随着集约化养殖业的发展,抗生素被大量添加于饲料中来预防畜禽和鱼虾的养殖疾病。因此,环境介质中抗生素种类和含量随着畜禽和水产养殖业的快速发展逐年增加。本文综述了环境中抗生素的来源、残留浓度及其环境微生物生态学效应。医用、兽用抗生素和人畜粪便的农用是抗生素进入环境的主要来源,其在不同环境介质中残留浓度不一:地表水含量为μg?L-1,土壤含量为?g?kg-1,沉积物含量为μg?kg-1—mg?kg-1之间。抗生素进入土壤、水和沉积物等环境介质,经吸附-解吸、迁移和降解等过程重新分配,其降解方式主要有水解、光解和生物降解。抗生素影响环境介质中微生物的生物量、活性和群落结构,并诱导产生抗性基因,但对生态系统服务及其功能的干扰和影响尚有待进一步研究。  相似文献   

18.
Effects of different molecular size fractions (< 1000 MW, < 10 000 MW, < 100 000 MW and <0.1 μm) of dissolved organic matter (DOM) on the growth of bacteria, algae and protozoa from a highly humic lake were investigated. DOM from catchment drainage water as well as from the lake consisted mostly (59–63%) of high molecular weight (HMW) compounds (> 10 000 MW). With excess inorganic nutrients, the growth rate and yield of bacteria were almost identical in all size fractions. However, in < 1000 MW fractions and with glucose added, a longer lag phase occurred. Without added nutrients both the growth rates and biomasses of bacteria decreased towards the smaller size fractions and the percentage of dissolved organic carbon (DOC) used during the experiment and the growth efficiency of bacteria were lower than with excess nutrients. The growth efficiency of bacteria was estimated to vary between 3–66% in different MW fractions, largely depending on the nutrient concentrations, but the highest growth efficiencies were observed in HMW fractions and with glucose. The growth of algae was clearly lowest in the < 1000 MW fraction. In dim light no net growth of algae could be found. In contrast, added nutrients substantially enhanced algal growth and in deionized water with glucose, algae achieved almost the same growth rate and biomass as in higher MW fractions of DOM. The results suggested that bacteria and some algae were favoured by DOM, but protozoans seemed to benefit only indirectly, through bacterial grazing. The utilization of DOM by bacteria and algae was strongly affected by the availability of phosphorus and nitrogen.  相似文献   

19.
A sensor, based on a submersible microbial fuel cell (SUMFC), was developed for in situ monitoring of microbial activity and biochemical oxygen demand (BOD) in groundwater. Presence or absence of a biofilm on the anode was a decisive factor for the applicability of the sensor. Fresh anode was required for application of the sensor for microbial activity measurement, while biofilm‐colonized anode was needed for utilizing the sensor for BOD content measurement. The current density of SUMFC sensor equipped with a biofilm‐colonized anode showed linear relationship with BOD content, to up to 250 mg/L (~233 ± 1 mA/m2), with a response time of <0.67 h. This sensor could, however, not measure microbial activity, as indicated by the indifferent current produced at varying active microorganisms concentration, which was expressed as microbial adenosine‐triphosphate (ATP) concentration. On the contrary, the current density (0.6 ± 0.1 to 12.4 ± 0.1 mA/m2) of the SUMFC sensor equipped with a fresh anode showed linear relationship, with active microorganism concentrations from 0 to 6.52 nmol‐ATP/L, while no correlation between the current and BOD was observed. It was found that temperature, pH, conductivity, and inorganic solid content were significantly affecting the sensitivity of the sensor. Lastly, the sensor was tested with real contaminated groundwater, where the microbial activity and BOD content could be detected in <3.1 h. The microbial activity and BOD concentration measured by SUMFC sensor fitted well with the one measured by the standard methods, with deviations ranging from 15% to 22% and 6% to 16%, respectively. The SUMFC sensor provides a new way for in situ and quantitative monitoring contaminants content and biological activity during bioremediation process in variety of anoxic aquifers. Biotechnol. Bioeng. 2011;108: 2339–2347. © 2011 Wiley Periodicals, Inc.  相似文献   

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