检索结果-南通市图书馆

典型城市内河菌群组成与氮循环功能垂向分布及溯源分析

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环境科学 2023年第3期44卷 1497-1507页

作者：谭秋阳吕金燕白献宇程莉蓉李晓艳郑蕾北京师范大学水科学研究院北京100875 中国城市规划设计研究院北京100037 北控技术服务(广东)有限公司广州511300

微生物在城市河流氮循环中发挥重要作用.由于河流的三维流动性,有必要明晰河流微生物组成和氮循环功能的垂向分布以及水动力因子对微生物来源和群落构建的影响.基于16S rRNA高通量测序技术,研究了北运河北京通州段水体和沉积物的细菌群... 详细信息

微生物在城市河流氮循环中发挥重要作用.由于河流的三维流动性,有必要明晰河流微生物组成和氮循环功能的垂向分布以及水动力因子对微生物来源和群落构建的影响.基于16S rRNA高通量测序技术,研究了北运河北京通州段水体和沉积物的细菌群落组成和氮循环功能,解析了环境要素和水动力因子对群落结构的影响,并对河流细菌进行了溯源.结果表明,沉积物细菌α多样性显著高于水体;从组成上来看,变形菌门(Proteobacteria)丰度最高,在水体和沉积物中的相对丰度分别为54.72%和32.36%.PICRUSt2功能解析表明,北运河有丰富的氮代谢功能,共获得47个氮代谢基因.水体和沉积物表现出相似的功能分布:反硝化作用、氮的同化和异化还原作用相关基因丰度较高,生物固氮和硝化作用相对较低.溯源分析表明,水体细菌来自上游、两岸和沉积物的比例分别为60.05%、37.93%和1.05%,而沉积物细菌来自上游、两岸和上覆水的比例分别为50.16%、45.55%和1.55%,细菌主要通过纵向和横向运移影响当地微生物群落的组成.环境因子、水动力因子和两者相互作用对水体细菌群落变化的解释率分别为44.22%、3.21%和15.60%;对沉积物细菌群落变化的解释率分别为13.05%、1.56%和8.51%,表明环境因子和水动力条件共同控制了河流垂向细菌群落的组成和氮循环功能,进而影响其生态效应.

关键词：水体沉积物细菌水动力溯源氮循环

异养硝化、厌氧氨氧化及古菌氨氧化与新的氮循环

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环境科学学报 2008年第8期28卷 1489-1498页

作者：郭建华彭永臻哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090

自然界中氮循环与微生物的作用密不可分.在过去的几年里,随着异养硝化、厌氧氨氧化和古菌氨氧化过程的发现,人们对氮循环的认识发生了明显的变化.就异养硝化菌、厌氧氨氧化菌和氨氧化古菌的发现、生化机理及分子生物学等方面进行综述,... 详细信息

自然界中氮循环与微生物的作用密不可分.在过去的几年里,随着异养硝化、厌氧氨氧化和古菌氨氧化过程的发现,人们对氮循环的认识发生了明显的变化.就异养硝化菌、厌氧氨氧化菌和氨氧化古菌的发现、生化机理及分子生物学等方面进行综述,旨在为今后人们重新认识和构建新的氮循环提供有用信息,并对这些新型微生物今后在污水生物脱氮处理中的应用提出了一些展望和设想.指出今后在污水生物处理系统中,可通过富集异养硝化菌强化同步硝化反硝化、富集厌氧氨氧化菌实现单级自养脱氮、富集氨氧化古菌提高低溶解氧下的脱氮效率.

关键词：厌氧氨氧化氨氧化细菌古细菌氨氧化古菌异养硝化氮循环

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施加碳酸钙对酸性土壤微生物氮循环的影响

环境科学 2017年第8期38卷 3483-3488页

作者：郭安宁段桂兰赵中秋唐仲王杨扬王伯勋中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 中国科学院生态环境研究中心土壤环境研究室北京100085 南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

土壤硝化作用和反硝化作用是闭合氮循环的重要步骤,阐明在酸性土壤施用碳酸钙(CaCO_3)对土壤理化性质及土壤氮循环的影响,可为农田质量稳定和可持续利用提供理论依据和技术支持.以湖南省湘潭市酸性土壤为研究对象,设计了4个CaCO_3施加量... 详细信息

土壤硝化作用和反硝化作用是闭合氮循环的重要步骤,阐明在酸性土壤施用碳酸钙(CaCO_3)对土壤理化性质及土壤氮循环的影响,可为农田质量稳定和可持续利用提供理论依据和技术支持.以湖南省湘潭市酸性土壤为研究对象,设计了4个CaCO_3施加量,分别为0、2.25、4.5和7.5 t·hm^(-2),在种植一季水稻后,分析了不同CaCO_3施加量对土壤理化性质、硝化作用和反硝化作用的影响.结果表明CaCO_3的施加,显著提高了土壤溶解有机碳(dissolved organic carbon,DOC)762.10~868.58mg·kg^(-1),促进土壤硝化作用[0.59~0.82μg·(g·h)^(-1),以NO_2^--N/土计],但当CaCO_3施加量达7.5 t·hm^(-2)时对硝化作用产生抑制,土壤反硝化作用对CaCO_3的响应较为复杂.Pearson相关分析结果表明,土壤硝化作用与土壤DOC显著正相关,和NH_4^+-N含量显著负相关,反硝化作用与NO_3^--N含量、土壤DOC显著正相关,和含水量显著负相关.

关键词：酸性土壤 CaCO3 硝化作用反硝化作用氮循环

有机质提升对酸性红壤氮循环功能基因及功能微生物的影响

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环境科学 2020年第5期41卷 2468-2475页

作者：储成吴赵越黄欠如韩成钟文辉南京师范大学地理科学学院江苏省物质循环与污染控制重点实验室南京210023 江西省红壤研究所南昌331717 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

外源有机物质输入是提升酸性红壤有机质含量的主要方式,氮素是土壤肥力的重要限制因子.有机质提升后土壤生态系统的变化会影响土壤氮循环过程及功能微生物,但目前还未见报道.本研究选择长期施有机肥的酸性旱地红壤及不施肥对照土壤作为... 详细信息

外源有机物质输入是提升酸性红壤有机质含量的主要方式,氮素是土壤肥力的重要限制因子.有机质提升后土壤生态系统的变化会影响土壤氮循环过程及功能微生物,但目前还未见报道.本研究选择长期施有机肥的酸性旱地红壤及不施肥对照土壤作为研究材料,基于宏基因组测序及氮循环功能基因数据库比对,研究32 a的连续有机物质输入导致的土壤有机质含量上升对酸性红壤氮循环功能基因及相关功能微生物的影响.结果表明,酸性红壤有机质提升显著增加了土壤总有机碳和总氮含量,缓解了土壤酸化.有机质提升增加了土壤净硝化活性和氨氧化潜势.有机质提升显著增长了编码古菌氨单加氧酶amoA基因和反硝化过程还原酶的功能基因nar、nap、nir、nor和nos的丰度,降低了编码羟胺氧化酶hao基因及执行硝酸盐异化还原成铵过程的功能基因nrf的丰度,提升了有机氮代谢功能基因glnA、gdh、glsA、ansB和nao丰度,改变了硝酸盐同化过程功能基因丰度以及硝化过程功能微生物群落组成.有机质提升后土壤酸化的缓解和总有机碳含量的提升是影响氮循环各过程功能基因丰度及功能微生物组成的最主要因子.本研究全面研究了无机氮和有机氮循环功能基因,关联了氨氧化过程的功能基因、功能微生物类群和功能活性,可为把握酸性红壤氮循环特征提供数据依据,也可为酸性土壤改良提供思路.

关键词：氮循环宏基因组学功能基因长期施肥有机质酸性土壤

生物有机肥对马铃薯产量与土壤氮循环作用机制研究

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农业机械学报 2022年第4期53卷 343-351页

作者：赵健宇王凤新孟潮彪金松彭敏中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 浙江大学土水资源与环境研究所杭州310058 怀俄明大学工业与民用建筑工程系拉勒米WY82071 元泰丰(包头)生物科技有限公司包头014199

为探讨煤基生物有机肥对滴灌条件下马铃薯产量和土壤理化特性及氮循环相关功能微生物丰度的影响,揭示煤基生物有机肥对作物产量和土壤氮循环的作用机制,在施用相同化肥基础上,分别增施0、1500、3000、4500 kg/hm^(2)(CF、BF1、BF2、BF3... 详细信息

为探讨煤基生物有机肥对滴灌条件下马铃薯产量和土壤理化特性及氮循环相关功能微生物丰度的影响,揭示煤基生物有机肥对作物产量和土壤氮循环的作用机制,在施用相同化肥基础上,分别增施0、1500、3000、4500 kg/hm^(2)(CF、BF1、BF2、BF3处理)煤基生物有机肥开展田间试验。结果表明:与CF相比,增施煤基生物有机肥显著增加了植株和块茎干物质积累量,显著提高块茎总产量5.30%~9.49%,且随增施量的增加而增加;显著降低了土壤pH值,增加了有机碳含量。随有机肥增施量的增加,土壤细菌和真菌丰度呈现减少趋势,但均高于CF。增施煤基生物有机肥显著提高了亚硝酸盐还原酶基因(nirS)丰度,对固氮酶基因(nifH)和氨氧化细菌(AOB)的氨单加氧酶基因(amoA)丰度提高不显著。土壤有机碳是驱动nirS型反硝化菌丰度的重要环境因子。适宜增施煤基生物有机肥可以调控土壤细菌和真菌占比,调节土壤氮循环过程,与其他功能基因相比,nirS基因丰度变化对煤基生物有机肥的添加更为敏感。增施煤基生物有机肥有助于提升马铃薯田生产力,以增施4500 kg/hm^(2)煤基生物有机肥最佳。

关键词：生物有机肥氮循环功能微生物马铃薯产量

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天然湿地演替带氮循环研究进展

科学通报 2014年第24期59卷 1688-1699页

作者：周念清赵姗沈新平同济大学水利工程系上海200092 湖南省洞庭湖水利工程管理局长沙410007

氮(N)是天然湿地生态系统中最重要的组成成分和一种重要的生态影响因子,其主要来源有径流输入、大气沉降和生物固氮.天然湿地中N的迁移和转化主要发生在湿地演替带,演替带是生物地球化学活动比较强烈的缓冲区,常被视为湿地的N源、N汇和... 详细信息

氮(N)是天然湿地生态系统中最重要的组成成分和一种重要的生态影响因子,其主要来源有径流输入、大气沉降和生物固氮.天然湿地中N的迁移和转化主要发生在湿地演替带,演替带是生物地球化学活动比较强烈的缓冲区,常被视为湿地的N源、N汇和N转化器.演替带中N衰减主要是通过反硝化、厌氧氨氧化和湿地植被吸收等方式进行.本研究综合分析了影响湿地N循环的内部因素和人为因素,其中N来源主要受农业活动和化石燃料燃烧等人工因素的影响,而N衰减主要受氧浓度、可利用的碳和磷、酸碱度和氧化还原电位变化以及微生物活动等内部因素影响.在此基础上提出了湿地演替带中N循环未来的研究方向,为湿地N污染治理和湿地管理决策者提供科学依据.

关键词：氮循环演替带天然湿地氮来源氮衰减人类活动

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湿地氮循环及其对环境变化影响研究进展

同济大学学报（自然科学版） 2010年第6期38卷 865-869页

作者：周念清王燕钱家忠江思珉同济大学水利工程系上海200092 斯图加特大学岩土工程研究所斯图加特70569 合肥工业大学资源与环境学院安徽合肥230009

论述了湿地氮素通过大气氮沉降、生物固氮、人为氮和径流氮输入等输入途径和植物收获、土壤NH3挥发、反硝化气态损失、淋滤、径流输出等输出过程以及通过固氮作用、矿化(氨化)作用、硝化作用、反硝化作用等进行生物地球化学循环,提出量... 详细信息

论述了湿地氮素通过大气氮沉降、生物固氮、人为氮和径流氮输入等输入途径和植物收获、土壤NH3挥发、反硝化气态损失、淋滤、径流输出等输出过程以及通过固氮作用、矿化(氨化)作用、硝化作用、反硝化作用等进行生物地球化学循环,提出量化氮与碳、磷之间的关系是目前研究中存在的主要问题,指出在湿地系统内氮迁移量及其与不同环境要素间的关系是下一步研究的主要方向,探讨了湿地氮循环对全球环境变化的影响.

关键词：湿地氮循环矿化硝化反硝化环境变化

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氟苯尼考对海洋沉积物中氮循环的影响

大连海事大学学报 2007年第3期33卷 78-81,85页

作者：宗虎民户江涛王菊英马德毅大连海事大学环境科学与工程学院辽宁大连116026 国家海洋环境监测中心辽宁大连116023

为了评估抗生素对海洋沉积物氮素循环的影响,采用室内模拟实验研究了氟苯尼考存在下沉积物中氮素含量的变化.实验结果表明:氟苯尼考在低质量分数(1 mg/kg和10 mg/kg)下对沉积物间隙水中NH4—N含量的影响不显著,只有在较高质量分数(100 m... 详细信息

为了评估抗生素对海洋沉积物氮素循环的影响,采用室内模拟实验研究了氟苯尼考存在下沉积物中氮素含量的变化.实验结果表明:氟苯尼考在低质量分数(1 mg/kg和10 mg/kg)下对沉积物间隙水中NH4—N含量的影响不显著,只有在较高质量分数(100 mg/kg和500 mg/kg)下才出现显著的NH4—N积累.培养前期,添加氟苯尼考可导致沉积物间隙水中NO2—N含量迅速降低,而培养后期氟苯尼考又表现为刺激NO2—N含量增加.培养的第2天,沉积物间隙水中NO3—N的含量有短时间的积累;培养4 d以后,高质量分数(500 mg/kg)的氟苯尼考又表现为对硝化作用的抑制.同时,实验表明:高质量分数(100 mg/kg和500 mg/kg)的氟苯尼考可抑制沉积物的氧化还原电位的变化.

关键词：氟苯尼考海洋沉积物间隙水氮循环

白洋淀富营养化湖泊湿地厌氧氨氧化菌的分布及对氮循环的影响

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生态学报 2012年第21期32卷 6591-6598页

作者：王衫允祝贵兵曲冬梅尹澄清中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中国科学院青藏高原研究所、中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100085

随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合15N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿... 详细信息

随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合15N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化菌的分布、菌群结构特性、生物多样性及其活性。结果表明,在藻类影响导致的高氨氮沉积物中,厌氧氨氧化菌具有广泛存在性。通过构建16S rRNA克隆文库发现,沉积物中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,在2%差异度的条件下,30个克隆序列只分为5个操作分类单元(OTUs),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia fulgida和Candidatus Brocadia anammoxidans同源性最高,分别可达97%和96%。同位素示踪结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化活性为0.19—7.78 nmol N g-1h-1,空间差异较大,产生的氮气占此沉积物总氮气生成量的0.64%—20.65%,体现了湿地的异质性。通过得出的厌氧氨氧化反应速率推算每年由厌氧氨氧化反应损失的氮量为1.8—78gN m-2a-1,对白洋淀氮循环起到非常重要的作用。富营养化湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化反应的发现为研究厌氧氨氧化对氮循环的重要影响提供了新证据。

关键词：厌氧氨氧化生物多样性活性富营养化湖泊沉积物氮循环