我国饮用水源水库微生物多样性研究述评

水源水库的水环境质量和生态安全世人瞩目,微生物在饮用水源水库生态系统的物质循环、能量流动和信息联系中发挥着重要作用,同时其丰度和多样性也是水环境质量监测的重要指标。综述了我国饮用水源水库微生物的作用、丰度、多样性等研究概况,并对水源水库微生物监测方法、蓝细菌分类和毒素特点及未来研究方向进行了讨论。     

稻田CH4和N2O的排放及养萍和施肥的影响

用箱法对我国东北稻田CH₄和N₂O排放进行观测研究表明,东北稻田的CH₄排放通量比南方稻田小,平均日排放通量和生长季节排放总量分别为0.07和7.4g·m^-2.稻田淹水期几乎没有N₂O的净排放,但在非淹水期内却有大量N₂O排放(平均通量59μgN₂O·m^-2·h^-1).稻田养萍和施肥明显促进CH₄和N₂O排放。稻田CH₄和N₂O排放之间存在消长关系。制定稻田温室气体减排技术措施时应充分注意这一关系。     

真养产碱杆菌突变株65—7产聚—β—羟基丁酸的研究

本文对真养产碱杆菌突变株６５－７在台式２Ｌ发酵罐中利用葡萄糖积累ＰＨＢ进行了碳源和氮源补料分批培养的研究。结果表明７２ｈ发酵液中细胞干重达５０ｇ／Ｌ,ＰＨＢ占细胞干重的７７％,糖对ＰＨＢ的转化率为２５％。制得的ＰＨＢ产品纯度与Ｓｉｇｍａ公司的相当,熔点１７４℃     

小球藻细胞的异养转化

总结了异养转化后小球藻细胞在结构、生物化学成分和可能的代谢机制方面的研究进展,并对其应用潜力提出了初步看法。     

微嗜酸寡养单胞菌中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox生物学功能研究

【目的】研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox(phosphopyridoxamine oxidase,pnpox)在维生素B6(VB6)合成中的贡献及对黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的降解活性。【方法】采用基因插入突变方式,对菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox进行突变,得到突变菌株。通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测突变株对AFB1的降解活性,以及突变株中吡哆醇和吡哆醛的合成情况,确定基因pnpox在寡养单胞菌体内VB6合成中的贡献和黄曲霉毒素降解代谢作用。【结果】成功构建了磷酸吡哆胺氧化酶基因突变子pnpox::pK19mobΩ2HMB,突变子吡哆醛的合成量较野生型菌株显著减少,吡哆醇合成量与野生型菌株无显著性差异;同时,突变子与野生型株CW117对AFB1的降解活性未发现显著性差异。【结论】菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶在吡哆醛合成的过程中起着重要作用,该基因突变会导致VB6的严重缺乏,影响寡养单胞菌正常生长,但该基因对CW117降解黄曲霉毒素无显著性贡献。     

黄土旱塬区免耕玉米田土壤呼吸对降雨的响应

在多年定位试验的基础上,采用LI-8150-16多通道土壤碳通量测量系统对传统耕作和免耕处理下玉米田的土壤呼吸进行了连续观测,以探讨不同耕作措施处理下土壤呼吸对降雨的响应。结果表明:降雨发生瞬间,土壤呼吸受应激反应影响迅速降低,传统耕作和免耕处理下分别较降雨前降低62.9%—92.9%和35.8%—56.9%;降雨后,传统耕作和免耕处理土壤呼吸的降幅范围分别为31.5%—89.2%和15.7%—59.9%;土壤体积含水量接近于18%时,传统耕作下土壤呼吸比免耕下高51.8%,当土壤体积含水量高于30%时,传统耕作下土壤呼吸比免耕处理下低43.0%,表明传统耕作土壤呼吸更易受土壤水分的影响,波动幅度大;传统耕作处理下土壤呼吸随土壤温度的升高而增大,免耕处理下土壤呼吸随土壤温度的升高变化不明显;土壤体积含水量较小(20%)时,不同耕作处理下土壤呼吸均随土壤含水量增加而增加,含水量较高(30%)时则均随土壤含水量的升高而减小,两种情况下均为免耕处理的变化速率更大;双因子线性模型可较好地描述玉米田土壤呼吸对温度和水分变化的响应。     

格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层碳库及养分库

通过对福建三明格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的 33年生格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层现存量与季节动态、C库及养分库的研究表明 ,格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层现存量分别为 8.99t· hm- 2 、7.5 6t· hm- 2 和 4 .81t· hm- 2 ;枯枝落叶层中叶占现存量的比例分别为 6 4 .96 %、6 1.38%和 38.0 5 % ,枝占比例分别为 31.5 9%、37.83%和 4 2 .6 2 %。格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层现存量最大值均出现在春季 ,而杉木人工林枯枝落叶层现存量最大值出现在夏季。格氏栲天然林枯枝落叶层 C贮量为 4 .0 2 t· hm- 2 ,分别是格氏栲人工林和杉木人工林的 1.2 2倍和 1.77倍 ;格氏栲天然林和人工林枯枝落叶层 C库与杉木人工林的差异均达到显著水平 (P<0 .0 5 )。格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层养分贮量分别为 138.4 2 kg· hm- 2 、113.5 6 kg· hm- 2 和 72 .39kg· hm- 2 ;除 Mg外 ,格氏栲天然林枯枝落叶层中各种养分贮量均最高。与人工林相比 ,天然林枯枝落叶层现存量、C和养分贮量均最大。枯枝落叶层对林地长期生产力维持具有重要作用。     

白洋淀异养鞭毛虫群落特征及其与环境因子的相关性

于2010年4月至2011年3月调查了白洋淀3个典型湖区表层水体异养鞭毛虫丰度和生物量及环境因子的周年变化,分析了异养鞭毛虫群落与环境因子的相关关系。白洋淀表层水体异养鞭毛虫的丰度和生物量分别介于100-3200 个/mL和35.98-2328.85 μg/L之间,周年平均值分别为1054 个/mL和532.93 μg/L。白洋淀小型异养鞭毛虫(＜7 μm)的丰度占总丰度的47.11%,而生物量只占总生物量的6.82%;中型异养鞭毛虫(约7-14 μm)的丰度占总丰度的37.42%,生物量占总生物量的39.21%;大型异养鞭毛虫(＞14 μm)的丰度虽只占总丰度的15.47%,却贡献了53.97%的生物量。相关性分析表明,异养鞭毛虫丰度与总氮和氨氮呈显著性负相关,与pH值、细菌丰度、纤毛虫丰度及叶绿素a含量呈显著性正相关;异养鞭毛虫生物量与pH值、溶解氧、纤毛虫丰度及叶绿素a含量显著正相关,与总氮、氨氮呈显著负相关。结果表明异养鞭毛虫群落在微食物环中起着枢纽作用。     

退渔还湖 以鱼养水——提高水体自我修复能力

蠡湖的渔业生产历史比较悠久,在20世纪80～90年代,这里曾经是一个高产的养殖湖泊,以湖泊中央的长桥为界,形成东蠡湖2500亩、西蠡湖1950亩。2002年蠡湖实施综合整治,停止了放养渔业。以鱼修复生态主要是采用生物控藻技术,人工放流以浮游动植物为饵料的滤食性鲢鳙鱼类,以及舔刮和滤食藻类的底栖动物螺、蚌等,它们能充分利用湖体中的浮游动植物供自身生长,从而将水体中的氮、磷转化为动物蛋白,并最终从水体中提取（捕捞）出来,实现降低蠡湖氮、磷的目的。     

典型森林和草地生态系统呼吸各组分间的相互关系

生态系统呼吸是陆地生态系统碳收支的重要组成部分,分析其组分间的相互关系对理解生态系统呼吸过程和精确评价生态系统碳收支具有重要意义,也是当前碳循环研究工作的一大难点。本研究利用ChinaFLUX的长白山温带针阔混交林（CBS）,鼎湖山亚热带常绿阔叶林（DHS）和海北灌丛草甸（HBGC）三个典型生态系统的通量观测数据,采用经验统计方法,分析了其在中国典型生态系统中的适用性及敏感性,揭示了生态系统呼吸各组分的动态变化特征及相互关系。结果表明：采用本研究中的呼吸组分拆分方法所获结果与理论推测及实测数据大致相同,拆分结果对净初级生产力与总初级生产力的比值（NPP/GPP）较为敏感,NPP/GPP变化0.1时,自养呼吸在生态系统呼吸中的比例（Ra/RE）改变0.05。各生态系统中,生态系统呼吸及其组分在年内均表现出明显的单峰型变化特征,在夏季生长旺盛的时节达到最大值。异养呼吸与生态系统呼吸的比值（Rh/RE）也具有明显的季节变化,但在生态系统间表现出明显差异,CBS和HBGC分别表现出先增大后减小和先减小后增大的变化趋势,DHS则相对稳定,在0.5附近波动, Ra/RE的季节动态与Rh/RE相反。在年总量上,HBGC主要通过异养呼吸向大气排放CO2,异养呼吸占生态系统呼吸的60%,而CBS和DHS的自养呼吸和异养呼吸所占比重大致相似,异养呼吸占生态系统呼吸的49%。这说明,该统计学模型可以用来进行生态系统呼吸组分的拆分,进而可以为生态系统碳循环过程的精细研究提供参考数据,但今后应加强NPP/GPP的测定,以提高生态系统呼吸拆分的精度。