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大数据时代土壤微生物地理学研究综述

生态学报 2022年第13期42卷 5152-5164页

作者：靳一丹陆雅海北京大学城市与环境学院北京100871

土壤蕴含极为丰富的微生物多样性,它们在物质分解、元素生物地球化学循环、植物生产力和生物健康中扮演着关键角色。理解土壤微生物的生物地理分布格局、形成机制与群落构建规则,有助于预测在全球变化背景下土壤微生物组的功能演变及其... 详细信息

土壤蕴含极为丰富的微生物多样性,它们在物质分解、元素生物地球化学循环、植物生产力和生物健康中扮演着关键角色。理解土壤微生物的生物地理分布格局、形成机制与群落构建规则,有助于预测在全球变化背景下土壤微生物组的功能演变及其对陆地生态系统的调控影响。自21世纪以来,土壤微生物生物地理学在各种大型国际微生物计划的推动下逐步形成了分子生物学技术耦合大数据分析的模式,实现了多种尺度上的关联研究。阐述了土壤微生物在分布格局和群落构建规则方面的研究进展,重点介绍了分子生物学技术和大数据分析在土壤微生物生物地理研究中的应用,对土壤微生物生物地理学未来在微生物分类分辨率、模型验证与构建和功能基因地理学的发展方向进行了展望。

关键词：土壤微生物生物地理学高通量测序大数据基因地理学

土壤拟杆菌与梭菌分解多糖类有机物质的研究进展与展望

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微生物学通报 2022年第3期49卷 1147-1157页

作者：黄俊杰陆雅海北京大学城市与环境学院北京100871

土壤有机质的分解需要一系列环境微生物的参与,包括上游微生物进行有机质的初步分解、中间微生物的再分解利用和下游微生物的最终代谢过程。由微生物分泌的胞外水解酶将复杂有机质转变为简单有机质是整个分解过程的关键。近年来,针对肠... 详细信息

土壤有机质的分解需要一系列环境微生物的参与,包括上游微生物进行有机质的初步分解、中间微生物的再分解利用和下游微生物的最终代谢过程。由微生物分泌的胞外水解酶将复杂有机质转变为简单有机质是整个分解过程的关键。近年来,针对肠道复杂有机质的微生物分解研究取得了显著进展,本文首先比较了有机质分解过程在人体肠道、反刍动物瘤胃和土壤环境三类生境的异同,然后详细分析比较了拟杆菌门(Bacteroidetes)和梭菌纲(Clostridia)进行糖类物质转运的过程机制。拟杆菌利用T9SS分泌系统进行胞外酶的分泌并依赖其多糖利用位点通过外膜的Sus复合体将初步分解后的寡糖类物质转运至周质空间,周质空间的糖苷水解酶将寡糖类物质进一步分解生成小分子糖,再经由内膜糖转运蛋白转运进胞内完成分解代谢过程。然而梭菌则是依靠纤维小体在胞外进行多聚糖的分解,再被胞外的底物结合蛋白捕获并由ABC转运蛋白转运进胞内,胞内单糖的浓度由双组分系统和碳代谢底物抑制机制协同调控。最后对未来有关土壤有机质分解需要解决的问题进行了展望。

关键词：有机物质分解拟杆菌门多糖利用位点梭菌纲 ABC转运蛋白

中国东部水稻土壤丁酸互营降解微生物的地理分布格局

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北京大学学报（自然科学版） 2021年第1期57卷 143-152页

作者：费媛媛焦硕陆雅海北京大学城市与环境学院北京100871

沿纬度梯度收集中国东部34个水稻土壤样品,在实验室条件下,以丁酸钠为底物,进行二次厌氧富集实验。运用微生物高通量测序技术,分析样地水稻土壤中丁酸互营降解过程的微生物群落特征、功能活性及互营单胞菌相对丰度地理分布格局。结果表... 详细信息

沿纬度梯度收集中国东部34个水稻土壤样品,在实验室条件下,以丁酸钠为底物,进行二次厌氧富集实验。运用微生物高通量测序技术,分析样地水稻土壤中丁酸互营降解过程的微生物群落特征、功能活性及互营单胞菌相对丰度地理分布格局。结果表明,丁酸降解产甲烷的延滞期(3~14天)随着样地纬度的升高而加长,但最大产甲烷速率没有显著的差异。环境因子相关分析结果表明,丁酸降解细菌的关键类群为互营单胞菌(Syntrophomonas),互营单胞菌的相对丰度主要受年平均温度(MAT)的影响。互营单胞菌相对丰度较大的样地,丁酸完全降解所需时间较短。丁酸互营降解微生物的群落结构表现出显著的距离衰减关系(p<0.05),表明微生物群落的构建同时受到空间距离和环境因子的驱动。

关键词：丁酸降解产甲烷互营单胞菌相对丰度微生物地理分布

陆地生态系统甲烷产生和氧化过程的微生物机理

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生态学报 2015年第20期35卷 6592-6603页

作者：张坚超徐镱钦陆雅海北京大学城市与环境学院北京100871

陆地生态系统存在许多常年性或季节性缺氧环境,如:湿地、水稻土、湖泊沉积物、动物瘤胃、垃圾填埋场和厌氧生物反应器等。每年有大量有机物质进入这些环境,在缺氧条件下发生厌氧分解。甲烷是有机质厌氧分解的最终产物。产生的甲烷气体... 详细信息

陆地生态系统存在许多常年性或季节性缺氧环境,如:湿地、水稻土、湖泊沉积物、动物瘤胃、垃圾填埋场和厌氧生物反应器等。每年有大量有机物质进入这些环境,在缺氧条件下发生厌氧分解。甲烷是有机质厌氧分解的最终产物。产生的甲烷气体可通过缺氧-有氧界面释放到大气,产生温室效应,是重要的温室气体。产甲烷过程是缺氧环境中有机质分解的核心环节,而甲烷氧化是缺氧-有氧界面的重要微生物过程。甲烷的产生和氧化过程共同调控大气甲烷浓度,是全球碳循环不可分割的组成部分。对陆地生态系统甲烷产生和氧化过程的微生物机理研究进展进行了概要回顾和综述。主要内容包括:新型产甲烷古菌即第六和第七目产甲烷古菌和嗜冷嗜酸产甲烷古菌的发现;短链脂肪酸中间产物互营氧化过程与直接种间电子传递机制;新型甲烷氧化菌包括厌氧甲烷氧化菌和疣微菌属好氧甲烷氧化菌的发现;甲烷氧化菌生理生态与环境适应的新机制。这些研究进展显著拓展了人们对陆地生态系统甲烷产生和氧化机理的认识和理解。随着新一代土壤微生物研究技术的发展与应用,甲烷产生和氧化微生物研究领域将面临更多机遇和挑战,对未来发展趋势做了展望。

关键词：甲烷产生甲烷氧化微生物机理新型产甲烷古菌直接种间电子传递

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燃煤锅炉底灰斗机械化捅焦实践

电力安全技术 2024年第4期26卷 56-59页

作者：路涛陈天阁薛亚海华能国际电力股份有限公司上安电厂河北石家庄050310

燃煤锅炉底灰斗人工捅焦有很大的人身安全风险,为了消除此安全风险,某电厂提出了底灰斗机械化捅焦方案并进行实施。实施结果表明,此捅焦机械结构简单,运行可靠,可实现机械化捅焦,代替人工捅焦,杜绝人工捅焦的安全风险,并提高劳动生产率... 详细信息

燃煤锅炉底灰斗人工捅焦有很大的人身安全风险,为了消除此安全风险,某电厂提出了底灰斗机械化捅焦方案并进行实施。实施结果表明,此捅焦机械结构简单,运行可靠,可实现机械化捅焦,代替人工捅焦,杜绝人工捅焦的安全风险,并提高劳动生产率和现场文明生产水平。

关键词：燃煤锅炉底灰斗捅焦机械化

Stable isotope probing of life thriving at the edge of thermodynamic limit

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Stable isotope probing of life thriving at the edge of therm...

2008年中国微生物学会学术年会

作者： yahai lu~* College of Resources and Environmental Science,China Agricultural University, 100094,Beijing China

The energy released per unit of hexose decomposition under methanogenic condition is only about 15%of that under aerobic condition.The major part of the energy from biomass is stored in the end product,methane,which can be exploited for energy use by human in heating or producing electricity after proper conversion.Due to limiting energy release,microorganisms during the anaerobic decomposition must cooperate in

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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全球变化背景下的土壤生物学研究进展

中国科学基金 2015年第1期29卷 19-24页

作者：陆雅海傅声雷褚海燕杨云锋刘占锋北京大学城市与环境学院北京100781 中国科学院华南植物园广州510650 中国科学院南京土壤研究所南京210008 清华大学环境学院北京100082

本文基于中国科学院学部学科发展战略研究项目"土壤和土壤生物学发展战略研究"和国家自然科学基金专项基金项目"土壤生物学发展战略研究"的部分研究成果。系统综述了土壤生物对全球变化的调节作用,全球变化背景下土壤生物网络的响应与反... 详细信息

本文基于中国科学院学部学科发展战略研究项目"土壤和土壤生物学发展战略研究"和国家自然科学基金专项基金项目"土壤生物学发展战略研究"的部分研究成果。系统综述了土壤生物对全球变化的调节作用,全球变化背景下土壤生物网络的响应与反馈,全球变化敏感区域的土壤生物群落特征与演变等方面的国内外研究进展,并提出了未来研究将面临的主要挑战和发展方向。

关键词：全球变化土壤生物学温室气体响应与反馈敏感区域

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氮高效水稻种质资源筛选的初步研究

植物遗传资源科学 2001年第4期2卷 16-20页

作者：钟代斌陆雅海郭龙彪罗利军王一平梅捍卫余新桥应存山中国水稻研究所水稻生物学农业部重点开放实验室浙江杭州310006

采用在遮雨网室盆栽和不同施氮处理对1107份水稻种质资源不同生长时期的苗高、分蘖数和干物重等性状进行了研究。结果表明:最高分蘖期相对干物重与不同时期相对苗高和相对分蘖数呈极显著正相关。不同时期相对苗高与相对分蘖数之间亦呈... 详细信息

采用在遮雨网室盆栽和不同施氮处理对1107份水稻种质资源不同生长时期的苗高、分蘖数和干物重等性状进行了研究。结果表明:最高分蘖期相对干物重与不同时期相对苗高和相对分蘖数呈极显著正相关。不同时期相对苗高与相对分蘖数之间亦呈显著或极显著正相关。相对分蘖数、相对苗高和相对干物重在水稻种质资源中存在较大的变异,分蘖数可作为氮高效资源筛选的形态指标。通过比较5个时期苗高和分蘖数的相对生长量及最高分蘖期干物重的相对含量共11个指标,初步筛选出14份氮高效资源。

关键词：水稻种质资源相关分析氮高效品种

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针铁矿对重金属离子的竞争吸附研究

土壤学报 1996年第1期33卷 78-84页

作者：陆雅海朱祖祥袁可能黄昌勇中国水稻研究所土化系浙江农业大学土化系

本文研究结果表明，Ｚｎ存在对Ｃｕ吸附影响很小，而Ｃｕ则明显干扰了Ｚｎ吸附，在金属浓度较高时，其干扰程度更显著。Ｎｉ和Ｃｏ并存使各自吸附量都有相应减少。表面络合常数用于表征表面对不同金属离子的相对选择性。Ｃｕ和Ｚｎ并存... 详细信息

本文研究结果表明，Ｚｎ存在对Ｃｕ吸附影响很小，而Ｃｕ则明显干扰了Ｚｎ吸附，在金属浓度较高时，其干扰程度更显著。Ｎｉ和Ｃｏ并存使各自吸附量都有相应减少。表面络合常数用于表征表面对不同金属离子的相对选择性。Ｃｕ和Ｚｎ并存基本没有改变ｐＫＣｕ（ｉｎｔ），但使ｐＫＺｎ（ｉｎｔ）增大了２．１３单位；Ｎｉ和Ｃｏ并存使各自ｐＫＭ（ｉｎｔ）都有增大，在金属浓度较高时，Ｃｏ的ｐＫＭ（ｉｎｔ）增加值相对较大。这些结果可用针铁矿表面分布两类不同能态吸附位的概念予以解释。

关键词：针铁矿重金属竞争吸附土壤