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Importance of periphytic biofilms for carbon cycling in paddy fields:A review

Pedosphere 2024年第1期34卷 36-43页

作者： Lei ZHOU Yonghong WU junzhuo liu Pengfei SUN Ying XU Jan DOLFING Robert GMSPENCER Erik JEPPESEN State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of SciencesNanjing 210008China Zigui Three Gorges Reservoir Ecosystem Observation and Research Station of Ministry of Water Resources of the People's Republic of ChinaYichang 443605China College of Nanjing University of Chinese Academy of SciencesNanjing 211135China Faculty of Energy and Environment Northumbria UniversityNewcastle upon Tyne NE18QHUK Department of Earth Ocean and Atmospheric ScienceFlorida State UniversityTallahassee FL 32306USA Department of Ecoscience&Centre for Water Technology(WATEC) Aarhus UniversityAarhus DK-8000Denmark Sino-Danish Centre for Education and Research Beijing 100049China Limnology Laboratory Department of Biological Sciences and Centre for Ecosystem Research and Implementation(EKOSAM)Middle East Technical UniversityAnkara 06800Turkiye Institute of Marine Sciences Middle East Technical UniversityMersin 33731Turkiye

Paddy fields play an important role in global carbon(C) cycling and are an important source of methane(CH_(4)) emissions. Insights into the processes influencing the dynamics of soil organic C(SOC) in paddy fields are essential for maintaining global soil C stocks and mitigating climate change. Periphytic biofilms composed of microalgae, bacteria, and other microorganisms are ubiquitous in paddy fields, where they directly mediate the transfer of elements at the soil-water interface. However, their contributions to C turnover and exchange have been largely neglected. Periphytic biofilms affect and participate in soil C dynamics by altering both abiotic(e.g., pH and redox potential) and biotic conditions(e.g., microbial community composition and metabolism). This review summarizes the contributions of periphytic biofilms to soil C cycling processes, including carbon dioxide fixation, SOC mineralization, and CH_(4) emissions. Future research should be focused on: i) the mechanisms underlying periphytic biofilm-induced C fixation and turnover and ii) quantifying the contributions of periphytic biofilms to soil C uptake, stabilization, and sequestration in paddy fields.

关键词： carbon fixation carbon mineralization carbon sequestration methane emission microbial aggregates soil organic carbon

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Periphyton growth reduces cadmium but enhances arsenic accumulation in rice(Oryza sativa) seedlings from contaminated soil

Periphyton growth reduces cadmium but enhances arsenic accum...

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者： Gao Ling Shi Hai Ying Lu Yong Hong Wu junzhuo liu Lai Qing Lou Hong Xiang Ma Institute of Food Crops Jiangsu Academy of Agricultural Sciences State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of Sciences College of Life Sciences Nanjing Agricultural University

Periphyton is ubiquitous in paddy fields, but its role in arsenic(As) and cadmium(Cd) bioavailability to rice plants remains unknown. A paddy field was simulated under controlled conditions to investigate the influences of periphyton on As and Cd accumulation in rice seedlings grown in soil contaminated with both As and Cd. The presence of periphyton significantly enhanced the growth of rice seedlings in As and Cd contaminated soil. Periphyton had significant effects on soil p H and Eh, resulting in a substantial decrease in the Cd concentration, but an increase in the total As and As(III) concentrations in soil solution. Corresponding with these changes, Cd concentrations in rice roots and shoots were significantly decreased in the presence of periphyton, while As concentrations increased. This study demonstrate that periphyton growth can significant affect soil As and Cd bioavailability and soil As speciation by change soil p H and Eh, thereby affect As and Cd accumulation in rice seedlings. These results suggest that controlling native periphyton growth may be an effective strategy to regulate As and Cd translocation to the edible organs of food crops.

关键词： Arsenic Bioavailability Cadmium Periphyton Rice

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藻、菌配合施用对水稻土磷有效性及微生物群落的影响

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土壤学报 2022年第5期59卷 1369-1377页

作者：张慧洁刘俊琢吴永红土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

解磷菌和微藻广泛用作生物肥料,影响土壤养分循环及微生物群落的组成和活性。以巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、小球藻(Chlorella vulgaris)、句容水稻土为试验材料,通过室内培养实验,设置施用小球藻(A)、施用巨大芽孢杆菌(B)、小... 详细信息

解磷菌和微藻广泛用作生物肥料,影响土壤养分循环及微生物群落的组成和活性。以巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、小球藻(Chlorella vulgaris)、句容水稻土为试验材料,通过室内培养实验,设置施用小球藻(A)、施用巨大芽孢杆菌(B)、小球藻和巨大芽孢杆菌配合施用(A+B)、对照(CK)4个处理,探索巨大芽孢杆菌和小球藻配合施用对水稻土磷有效性和微生物群落的影响。结果表明,培养第30天,巨大芽孢杆菌和小球藻配施的处理土壤有效磷含量(15.92 mg·kg^(–1))显著高于对照和单独施用小球藻的处理(A:14.46 mg·kg^(–1),CK:14.61 mg·kg^(–1)),较对照土壤(14.61 mg·kg^(–1))提高9.0%。巨大芽孢杆菌和小球藻配施还可以显著提高水稻土的pH、全氮以及总有机碳含量。巨大芽孢杆菌和小球藻配施的处理,土壤中芽孢杆菌属的相对丰度(1.70%)较单独施用巨大芽孢杆菌的处理(1.33%)提高27.9%,小球藻在绿藻门中的相对丰度(3.14%)较单独施用小球藻的处理(3.04%)提高3.18%。巨大芽孢杆菌和小球藻配施也显著提高了土壤微生物的代谢活性和增殖速率。综上,本研究表明巨大芽孢杆菌和小球藻配合施用可显著提高水稻土磷有效性,提高土壤微生物的活性,为藻、菌复合生物肥的开发和利用提供了理论基础,为提高水稻土磷有效性、缓解磷积累及其环境风险提供了新的视角。

关键词：巨大芽孢杆菌小球藻土壤磷有效性微生物活性

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低浓度一氧化碳对大鼠谷胱甘肽过氧化物酶的影响

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环境与健康杂志 1999年第5期16卷 264-265页

作者：龚诚华刘君卓王黎华广东省广州市东山区卫生防疫站 510100 北京医科大学环境卫生学教研室

为探讨低浓度一氧化碳对成年及老龄大鼠谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨ Ｐｘ）的影响。实验选用Ｗｉｓｔａｒ雄性健康３月龄成年及１８月龄老龄大鼠。成年鼠组暴露于自然空气、１０、２５ｍｇ／ｍ３ＣＯ，老龄鼠组暴露于自... 详细信息

为探讨低浓度一氧化碳对成年及老龄大鼠谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨ Ｐｘ）的影响。实验选用Ｗｉｓｔａｒ雄性健康３月龄成年及１８月龄老龄大鼠。成年鼠组暴露于自然空气、１０、２５ｍｇ／ｍ３ＣＯ，老龄鼠组暴露于自然空气、１０ｍｇ／ｍ３ＣＯ。每组均为５只。暴露方式为静式染毒，２小时／天，染毒３０天。测定全血、心组织、脑组织ＧＳＨ Ｐｘ。结果表明，成年大鼠在２５ｍｇ／ｍ３ＣＯ染毒下，第３０天血液及脑组织ＧＳＨ Ｐｘ明显升高，而１０ｍｇ／ｍ３ＣＯ染毒时，老龄大鼠及成年大鼠ＧＳＨ Ｐｘ均未见异常变化，提示２５ｍｇ／ｍ３是成年鼠ＣＯ的阈浓度，１０ｍｇ／ｍ３是成年鼠ＣＯ的阈下浓度。同时还说明，在１０ｍｇ／ｍ３ＣＯ引起ＧＳＨ Ｐｘ升高方面，老龄大鼠并不比成年大鼠更敏感。

关键词：成年大鼠一氧化碳中毒谷胱甘肽过氧化物酶

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二阶运动对汽油机活塞可靠性影响的研究

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内燃机 2019年第4期35卷 36-39页

作者：柳隽卓马勒汽车技术(中国)有限公司

传统的汽油机活塞计算,加载的机械载荷包括爆发压力,惯性力和侧向力。但在实际的活塞运行中,由于活塞和缸壁之间设计间隙以及热膨胀的存在,活塞在上下往复运动的过程中,会发生以活塞销为轴心的摆动,即活塞的二阶运动。本文讨论了考虑活... 详细信息

传统的汽油机活塞计算,加载的机械载荷包括爆发压力,惯性力和侧向力。但在实际的活塞运行中,由于活塞和缸壁之间设计间隙以及热膨胀的存在,活塞在上下往复运动的过程中,会发生以活塞销为轴心的摆动,即活塞的二阶运动。本文讨论了考虑活塞二阶运动对汽油机活塞尤其是活塞裙部可靠性的影响。仿真计算结果与实验结果的对比表明,考虑活塞二阶运动的活塞寿命计算,更加全面的模拟了活塞在发动机运行中的情况,从而使得仿真结果更加准确可信。

关键词：活塞汽油机可靠性二阶运动裙部

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数据挖掘技术在大学生就业指导中的实际应用分析

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信息与电脑 2017年第15期29卷 115-116页

作者：刘俊灼柳炳祥张军景德镇学院江西景德镇333000 景德镇陶瓷大学江西景德镇333000 白舍镇中心小学江西抚州344511

笔者对数据挖掘技术在大学生就业指导中的实际应用展开分析,其主要目的在于了解当前数据挖掘技术的发展状况以及其在大学生就业指导中的应用情况。现阶段经济、文化快速发展,国家逐渐加强对人才的重视。目前,在大学生数量日益增多的社... 详细信息

笔者对数据挖掘技术在大学生就业指导中的实际应用展开分析,其主要目的在于了解当前数据挖掘技术的发展状况以及其在大学生就业指导中的应用情况。现阶段经济、文化快速发展,国家逐渐加强对人才的重视。目前,在大学生数量日益增多的社会发展形势下,大学生就业压力普遍增大。通过对大学生就业现状的了解,将数据挖掘技术应用于大学生就业指导中,可以有效改善大学生就业难的情况。笔者首先对数据挖掘技术相关内容展开阐述,其次,探讨数据挖掘技术在大学生就业指导中的应用方法,最后,研究数据挖掘技术在大学生就业指导中的应用成果。

关键词：数据挖掘大学生就业指导

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新疆博斯腾湖表层沉积物中硅藻分布特征及影响因素分析

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生态环境学报 2010年第2期19卷 270-274页

作者：刘俊琢张成君安娟郭景褚兆晶兰州大学资源环境学院环境科学研究所甘肃兰州730000

通过采集新疆博斯腾湖不同水深、矿化度、营养盐浓度及pH环境下的湖泊表层沉积物,提取硅藻并进行种属组合分析,研究了中国西北干旱区半封闭淡水湖泊中硅藻的分布特征,并且运用降维对应分析(DCA),探讨了影响博斯腾湖现生硅藻组合特征的... 详细信息

通过采集新疆博斯腾湖不同水深、矿化度、营养盐浓度及pH环境下的湖泊表层沉积物,提取硅藻并进行种属组合分析,研究了中国西北干旱区半封闭淡水湖泊中硅藻的分布特征,并且运用降维对应分析(DCA),探讨了影响博斯腾湖现生硅藻组合特征的主要水质环境因子及硅藻种属对水体理化性质变化的响应。研究结果表明,在博斯腾湖硅藻组合受湖泊水深、矿化度影响明显分区:河口区受水体扰动作用影响明显,硅藻浓度变化大,以Fragilaria属为主;黄水湾区硅藻分布受矿化度及pH影响显著,以Mastogloia smithii、Navicula anglica、Gomphonema parvulum等底栖、喜碱性、微咸水种为主,淡水种Fragilaria属的含量明显低于其它区域,其含量的高低指示了水体矿化度的变化;在湖心区硅藻组合主要响应于水深变化,当水深增加时,Cyclotella radiosa、***、Fragilaria bidens等浮游种含量显著增加,Mastogloria smithii、Gomphonema parvulum等底栖种含量明显降低或消失,且发现Fragilaria属在5.4～7.8m水深处生长繁盛。研究结果为建立中国西北干旱区的硅藻-环境因子关系数据库、重建本地区过去环境提供了理论依据。

关键词：博斯腾湖表层沉积物硅藻分布特征 DCA

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北京市西城区活产新生儿出生体质量异常现状及影响因素分析

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邵阳学院学报（自然科学版） 2021年第2期18卷 95-102页

作者：刘军卓林珊珊北京市西城区新街口社区卫生服务中心妇女保健科北京100035 北京市昌平区中医医院北京102200

目的探讨北京市西城区活产儿出生体质量异常的分布特征及影响因素。方法采用统一编制的调查表进行调查,收集2016年1月至2018年12月北京市西城区新街口社区卫生服务中心信息系统的3 552例活产新生儿数据。分析出生体质量分布情况,采用无... 详细信息

目的探讨北京市西城区活产儿出生体质量异常的分布特征及影响因素。方法采用统一编制的调查表进行调查,收集2016年1月至2018年12月北京市西城区新街口社区卫生服务中心信息系统的3 552例活产新生儿数据。分析出生体质量分布情况,采用无序多分类Logistic回归模型分析出生体质量异常的相关因素。结果新生儿平均出生体质量为(3 308.65±484.91) g,低出生体质量儿和高出生体质量儿分别占4.62%和6.28%。无序多分类Logistic回归分析结果显示,剖宫产为低出生体质量儿和巨大儿的共同危险因素;孕周≥37的新生儿低出生体质量的发生风险是孕周<37新生儿的0.02倍[OR=0.02,95%CI(0.01~0.03)];产妇职业为企业工作人员及孕前超重、肥胖为高出生体质量的危险因素。结论北京市西城区低出生体质量儿和高出生体质量儿的占比较高,需加强育龄期妇女的孕期保健工作,重点加强对高危孕妇的管理,以减少出生体质量异常的发生。

关键词：新生儿出生体质量影响因素

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中国主要稻区周丛生物群落组成结构及其磷捕获能力

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土壤学报 2023年第6期60卷 1749-1763页

作者：陆文苑孙朋飞徐滢刘俊琢吴永红土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 湖北秭归三峡库区生态系统水利部野外科学观测研究站湖北宜昌443605 中国科学院大学资源环境学院北京100049

广泛分布在水-土界面之间的周丛生物是稻田生态系统物质迁移和能量交换的关键热区和必经之地,但至今鲜有研究关注稻田周丛生物的群落特征及其调控功能。为进一步了解周丛生物磷捕获功能,本研究选取我国主要稻区周丛生物,覆盖华南地区、... 详细信息

广泛分布在水-土界面之间的周丛生物是稻田生态系统物质迁移和能量交换的关键热区和必经之地,但至今鲜有研究关注稻田周丛生物的群落特征及其调控功能。为进一步了解周丛生物磷捕获功能,本研究选取我国主要稻区周丛生物,覆盖华南地区、长江中下游地区、东北地区三个水稻种植区,利用高通量测序技术分析周丛生物群落组成结构,结合PLS-PM和回归分析揭示影响稻田周丛生物捕获磷的因素。结果表明,不同地区稻田土壤理化性质存在显著差异(P<0.05)。我国主要稻区周丛生物磷捕获能力由北到南、由西向东呈现递增的趋势。不同地区稻田周丛生物群落组成差异显著(P<0.05)。在属水平上,华南地区周丛生物以Acinetobacter、Proteiniclasticum等原核微生物及Gregarina、Adriamonas等真核微生物为优势物种;长江中下游地区周丛生物以Bacillus、Cloacibacterium等原核微生物及Gregarina、Vermamoeba等真核微生物为主组成;在东北地区,周丛生物由Flavisolibacter、Anaerolinea为优势的原核微生物和以Adriamonas、Vermamoeba为优势的真核微生物组成。发现土壤理化性质(特别是土壤有机碳含量和田面水pH)与周丛生物群落多样性存在相关性。华南地区周丛生物中的微藻对于磷的捕获起到一定的促进作用,而东北地区周丛生物中的聚磷菌对磷的捕获有正效应。本研究通过对全国不同地区稻田周丛生物磷捕获能力的分析,丰富了对稻田周丛生物群落组成、结构及其调控磷循环的认识,也为将来开发生物技术回收利用稻田盈余磷提供了理论依据。

关键词：稻田周丛生物聚磷菌微藻胞外聚合物

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电化学氧化处理丙烯腈废水及对可生化性的提高

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生态环境学报 2010年第8期19卷 1956-1959页

作者：褚兆晶徐婷郭景安娟刘俊琢胡清静兰州大学资源环境学院甘肃兰州73000 青岛市城阳区城市规划建设管理局山东青岛266109

以丙烯腈废水为研究对象,进行废水预处理对提高废水的可生化性和后续好氧生物处理效率的研究。实验采用电化学氧化法对难降解丙烯腈废水处理效果进行了单因子试验,分析了电压、电解时间、氯离子质量浓度对废水色度及CODcr的去除效果,以... 详细信息

以丙烯腈废水为研究对象,进行废水预处理对提高废水的可生化性和后续好氧生物处理效率的研究。实验采用电化学氧化法对难降解丙烯腈废水处理效果进行了单因子试验,分析了电压、电解时间、氯离子质量浓度对废水色度及CODcr的去除效果,以及对废水可生化性的影响。实验结果显示,电化学氧化法在电压5V,pH为3.00,反应时间6h,搅拌速率为250r·min-1,氯离子质量浓度为5000mg·L-1的条件下,对CODCr1156mg·L-1,色度512倍的丙烯腈废水中CODcr去除率达到60%,色度的去除率达到90%,并使废水的可生化性明显提高。CODCr去除率和色度去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达5h、电压大于5V以后使水电解副反应更容易发生,对有机物的降解速率减小,同时随电解时间延长,能耗逐渐增大,处理成本增大;氯离子质量浓度对电解效果影响较大,适量增大氯离子质量浓度,可以提高CODCr的去除率。

关键词：丙烯腈废水可生化性电化学氧化好氧色度 CODcr

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