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三峡水库沉积物微生物群落结构与代谢功能多样性特征

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三峡水库沉积物微生物群落结构与代谢功能多样性特征

中国水利学会2021学术年会

作者：龙萌王振华赵伟华李青云杨文俊长江科学院流域水环境研究所流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室

随着外界物质的不断输入,持续改变三峡水库的沉积物环境,从而影响微生物群落,不同类型断面沉积物微生物受影响的程度可能不同。为查明三峡水库不同类型断面沉积物中微生物群落结构与代谢特征,本文利用16S r DNA和Biolog-Eco技术,分析了... 详细信息

随着外界物质的不断输入,持续改变三峡水库的沉积物环境,从而影响微生物群落,不同类型断面沉积物微生物受影响的程度可能不同。为查明三峡水库不同类型断面沉积物中微生物群落结构与代谢特征,本文利用16S r DNA和Biolog-Eco技术,分析了三峡水库坝前、常年回水区、回水变动区、主要城市江段和支流汇入口等区域的代表性河段沉积物中微生物群落结构和碳源代谢多样性特征等。结果表明:三峡水库沉积物微生物共检出15门,主要为变形菌（40.6%）、酸杆菌（13.1%）、绿弯菌（10.8%）、拟杆菌（6.6%）和硝化螺旋菌（5.2%）,其中,支流汇入口、回水变动区断面的变形菌相对较多,坝前、城市江段和常年回水区断面的酸杆菌相对较多。微生物代谢功能和群落结构均具高度空间异质性,并且群落结构和代谢功能呈现协同变化规律。不同区域沉积物微生物整体代谢活性为0.05～0.78,组间差异显著,由高至低为:回水变动区＞常年回水区、支流汇入口＞主要城市江段＞坝前,并且主要城市江段表现出显著组内差异;微生物碳源代谢丰富度指数为2.5～23.5,由高至低依次为:回水变动区＞常年回水区＞支流汇入口＞主要城市江段＞坝前。回水变动区微生物对糖类、酸类、醇类和酯类碳源的利用率最高,而坝前和主要城市江段微生物对六大类碳源的利用率均较低,该空间分布特征可能是自然环境和人为活动共同作用的结果。

关键词：三峡水库沉积物微生物群落结构代谢功能多样性

来源： cnki会议评论

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甘蔗根际土壤微生物群落代谢功能多样性分析

青海农林科技 2022年第3期 14-17,31页

作者：李望豪许钰滢谢玮轩王墨羽吴凤娟赖思松叶杰辉王荣波鲁国东叶文雨国家菌草工程技术研究中心福建福州350002 植物与微生物相互作用福建省高校重点实验室福建农林大学生命科学学院福建福州350002 福建农林大学植物保护学院福建福州350002 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室福建福州350013

为了研究漳州市龙文区朝阳镇甘蔗根际土壤与非根际土壤中不同碳源的利用,说明甘蔗根际对土壤中的微生物群落代谢多样性可能产生的影响,为甘蔗的合理种植和增产提供理论依据。本研究在漳州市龙文区朝阳镇采集新鲜甘蔗根际与非根际土壤样... 详细信息

为了研究漳州市龙文区朝阳镇甘蔗根际土壤与非根际土壤中不同碳源的利用,说明甘蔗根际对土壤中的微生物群落代谢多样性可能产生的影响,为甘蔗的合理种植和增产提供理论依据。本研究在漳州市龙文区朝阳镇采集新鲜甘蔗根际与非根际土壤样品,通过Biology-ECO技术,分析甘蔗土壤微生物和非根际土壤微生物的多样性、主成分变化。通过AWCD值表明,25种和7种碳源对PC1和PC2的贡献显著,甘蔗根际土壤微生物对6种碳源的代谢活性和利用率高于非根际土壤。多样性分析表明,甘蔗根际土壤的Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、Mclntosh均匀度指数均略高于非根际土壤。从而得出甘蔗根际土壤微生物群落的碳源代谢能力和代谢功能均强于非根际土壤的结论。

关键词：甘蔗根际土 Biology-ECO技术代谢功能多样性

不同林龄杉木人工林土壤微生物群落代谢功能差异

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林业科学 2019年第5期55卷 36-45页

作者：王超群焦如珍董玉红厚凌宇赵京京赵世荣中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室

【目的】研究不同林龄杉木人工林土壤理化性质以及微生物对碳源利用的差异,明确林龄对土壤微生物功能多样性的影响,为杉木人工林可持续经营管理提供理论依据。【方法】在福建武夷山脉选择3、12和38年生的杉木人工林,采用Biolog-ECO法研... 详细信息

【目的】研究不同林龄杉木人工林土壤理化性质以及微生物对碳源利用的差异,明确林龄对土壤微生物功能多样性的影响,为杉木人工林可持续经营管理提供理论依据。【方法】在福建武夷山脉选择3、12和38年生的杉木人工林,采用Biolog-ECO法研究不同林龄杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物对碳源的利用特征,并对土壤微生物利用各类碳源的特性进行热图分析、主成分分析(PCA)和相关性分析,揭示利用碳源的差异及导致差异的主要影响因素。【结果】不同林龄杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、McIntosh多样性指数和McIntosh均匀度指数均随林龄的增加而增加。在96~168h培养时间内,38年生杉木人工林土壤微生物群落的代谢活性显著高于12年生和3年生(P代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸和胺类的强度显著高于3年生,而12年生和3年生土壤微生物群落对6类碳源的利用率差异不显著(P>0.05)。热图分析结果表明:38年生和12年生杉木人工林土壤微生物群落能够代谢31种碳源底物,而3年生杉木人工林土壤微生物群落仅能代谢19种碳源底物。环境因子中,土壤pH、全氮、速效钾和碳氮比能够显著影响微生物群落的代谢功能。【结论】38年生杉木人工林表土层(0~20cm)土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,3年生最低,pH、全氮含量随林龄的增加而上升,碳氮比则随林龄增加而下降,因此林龄是驱动杉木人工林土壤生物学和非生物性质变化的重要因素。

关键词：杉木人工林 Biolog-ECO 土壤微生物代谢功能多样性

不同腐熟程度有机物料对土壤微生物群落功能多样性的影响

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生态学报 2005年第9期25卷 2291-2296页

作者：孔维栋刘可星廖宗文朱永官王碧玲中国科学院生态环境研究中心北京100085 华南农业大学资源环境学院广州510642

室内培养条件下,施用有机物料初期土壤微生物群落代谢功能Shannon多样性指数降低,中期又提高。有机物料种类和腐熟水平可明显影响土壤微生物群落对Biolog微平板中碳源的利用能力,土壤微生物群落利用各类碳源的能力随培养试验的延长而降... 详细信息

室内培养条件下,施用有机物料初期土壤微生物群落代谢功能Shannon多样性指数降低,中期又提高。有机物料种类和腐熟水平可明显影响土壤微生物群落对Biolog微平板中碳源的利用能力,土壤微生物群落利用各类碳源的能力随培养试验的延长而降低,在25d内新鲜有机物处理对碳源的利用率的下降速度低于同类腐熟有机物料处理。糖类是各处理土壤微生物群落的主要利用碳源。土壤微生物群落主成分分析表明,在施用有机物料后25d内腐熟水平是影响土壤微生物群落的主要因素,新鲜有机物处理的土壤微生物群落相似,腐熟有机物处理的土壤微生物群落相似,培养50d后各处理的土壤微生物群落无差异。

关键词：有机物料土壤微生物群落代谢功能多样性

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不同植被覆盖对黑土微生物功能多样性的影响

生态学杂志 2008年第7期27卷 1134-1140页

作者：孟庆杰许艳丽李春杰韩晓增裴希超中国科学院东北地理与农业生态研究所

为探讨黑土开垦前后土壤微生物代谢功能多样性差异,在海伦农业生态试验站长期定位试验区,采用B iolog方法研究了不同季节草地、农田和裸地等3个利用时间相同(21年)的生态系统土壤微生物功能多样性的动态变化。结果表明:在春季和夏季,土... 详细信息

为探讨黑土开垦前后土壤微生物代谢功能多样性差异,在海伦农业生态试验站长期定位试验区,采用B iolog方法研究了不同季节草地、农田和裸地等3个利用时间相同(21年)的生态系统土壤微生物功能多样性的动态变化。结果表明:在春季和夏季,土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)和Shannon多样性指数均表现为草地最高,农田次之,裸地最低;在草地和农田生态系统中,土壤微生物代谢活性和功能多样性随季节变化趋势均为夏季升高,秋季降低;在裸地生态系统中,土壤微生物代谢活性和功能多样性随季节变化呈逐渐升高趋势;在草地、农田和裸地生态系统中,土壤微生物群落利用率较高的3类碳源是糖类、氨基酸类和羧酸类。

关键词：黑土植被覆盖微生物群落代谢功能多样性 Biolog GN2

不同分解程度木麻黄凋落物的养分特征及微生物功能多样性分析

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南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第2期44卷 197-205页

作者：徐志霞张雅倩陶月李玲李蕾热带岛屿生态学教育部重点实验室海南师范大学生命科学学院海南海口571158

【目的】通过了解木麻黄凋落物分解过程中的养分变化以及微生物碳源的利用特征,明确凋落物微生物多样性与养分之间的关系。【方法】在海南省海口市桂林洋海滨选取10~15年生木麻黄林,按照"S"形五点取样法,分别采集0~5 cm、≥5~10 cm、≥1... 详细信息

【目的】通过了解木麻黄凋落物分解过程中的养分变化以及微生物碳源的利用特征,明确凋落物微生物多样性与养分之间的关系。【方法】在海南省海口市桂林洋海滨选取10~15年生木麻黄林,按照"S"形五点取样法,分别采集0~5 cm、≥5~10 cm、≥10~15 cm等3种不同分解程度的凋落物样品,测定其理化性质,并利用Biolog微孔板法测定凋落物外生菌和内生菌的群落功能多样性,对其进行主成分PCA分析和冗余RDA分析。【结果】①凋落物的分解程度越高,其有机碳、全氮、全磷含量越低。②不同分解程度木麻黄凋落物中外生菌和内生菌功能多样性差异显著,外生菌平均颜色变化率(AWCD)随分解程度增加而增大,而内生菌AWCD则降低。③凋落物分解程度越高,外生菌的Shannon、Simpson指数明显升高,McIntosh指数无显著差异;内生菌的Shannon、Simpson指数也随之增加,而McIntosh指数则明显降低。④外生菌和内生菌对6大类碳源利用强度存在差异,优势碳源分别为糖类和多聚物,分解后期胺类和酚类的利用率均有提高。⑤主成分PCA分析表明,不同分解程度的凋落物外生菌和内生菌对31种碳源的利用均有显著差异;RDA分析表明,碳、氮含量与凋落物外生菌微生物功能多样性指数呈最大相关。【结论】木麻黄凋落物分解程度越大,外生菌碳代谢强度和多样性越高,而内生菌碳代谢强度越低,其多样性越高;凋落物的氮、碳含量是影响凋落物微生物功能多样性的主要因素。因此,外生菌和内生菌在木麻黄凋落物的分解中发挥着不同的作用。

关键词：木麻黄凋落物外生菌内生菌养分特征代谢功能多样性碳源利用

好氧/厌氧潜流湿地微生物多样性与净化能力的关系

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环境科学学报 2011年第11期31卷 2423-2431页

作者：赵艳李锋民王昊云李扬张明全王震宇中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 天津出入境检验检疫局化矿金属材料技术中心天津300457

好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地对COD和NH4+-N具有较高的去除率.为了探究该类型湿地高效去除污染物的具体机制,采用荧光素双醋酸酯(FDA)法、4,6-联脒—2-苯基吲哚(DAPI)法和BIOLOG法测定了人工湿地基质中微生物的活性、数量和代谢功能... 详细信息

好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地对COD和NH4+-N具有较高的去除率.为了探究该类型湿地高效去除污染物的具体机制,采用荧光素双醋酸酯(FDA)法、4,6-联脒—2-苯基吲哚(DAPI)法和BIOLOG法测定了人工湿地基质中微生物的活性、数量和代谢功能多样性,并分析其与水质净化能力之间的相关性.结果表明,沿水流方向,OAO(好氧-厌氧-好氧)曝气组的微生物活性和数量先降低后升高;OAO曝气多点进水组的微生物活性和数量沿水流方向降低;OBAAO(好氧-缓冲-厌氧-缺氧-好氧)曝气组的微生物活性和数量随水流方向一直降低,且处于较低水平;OBAAO曝气多点进水组的微生物活性先降低后升高,微生物数量先逐渐降低最后升高.人工湿地厌氧段微生物的96h平均光密度值(AWCD)与各自的出水总氮去除率之间呈显著相关关系(p多样性及其与污染物去除能力之间的关系提供了基础数据,并为优化潜流人工湿地运行提供了依据.

关键词：人工湿地微生物活性和数量 BIOLOG 代谢功能多样性 Simpson指数净化能力

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含四环素沼肥对蔬菜品质及抗性基因的影响

环境科学研究 2016年第6期29卷 907-915页

作者：李盼盼宋雯谷洁张凯煜张社奇王小娟高华西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为探讨含四环素沼肥的生态毒性,采用盆栽试验研究了含四环素沼肥对小白菜品质、土壤微生物群落代谢功能多样性及抗性基因的影响.结果表明：与CK相比,添加高浓度（15 mg/kg）四环素沼肥处理下,小白菜鲜质量和w（维生素C）分别降低了5.7%... 详细信息

为探讨含四环素沼肥的生态毒性,采用盆栽试验研究了含四环素沼肥对小白菜品质、土壤微生物群落代谢功能多样性及抗性基因的影响.结果表明：与CK相比,添加高浓度（15 mg/kg）四环素沼肥处理下,小白菜鲜质量和w（维生素C）分别降低了5.7%和16.7%,w（硝酸盐）增加了34.3%.Biolog微平板分析显示,添加高浓度四环素的沼肥显著提高了土壤微生物群落碳源利用多样性和物种丰富度.实时荧光定量PCR分析发现,在小白菜幼苗期,添加高浓度四环素的沼肥处理下,土壤中四环素类抗性基因相对丰度比CK高出0.69-4.03倍.无论沼肥中是否添加四环素,施肥后小白菜内生菌中均存在抗性基因,并且小白菜内生菌抗性基因相对丰度均以CK最高,比其他处理高出0.55~325.72倍.研究显示,添加四环素的沼肥改变了小白菜品质和产量以及土壤微生物群落碳源利用多样性和物种丰富度,增加了土壤中四环素类抗性基因丰度,降低了小白菜内生菌的抗性基因水平.

关键词：四环素蔬菜品质代谢功能多样性抗性基因

不同林龄杉木+闽楠复层林土壤磷形态及微生物功能多样性变化

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生态学报 2020年第19期40卷 6938-6947页

作者：查美琴徐海东成向荣虞木奎韩有志王丽艳周晨汪成夏辉中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 山西农业大学林学院太谷030801 江西省林业科学院南昌330032 永丰县官山林场吉安331506

磷是限制亚热带地区林木生长的关键因素之一,研究土壤微生物群落功能多样性对土壤磷素的影响,对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。在江西官山林场选取了3种不同林龄杉木+闽楠(4 a、7 a、11 a)复层林为研究对象,测定了土壤全磷... 详细信息

磷是限制亚热带地区林木生长的关键因素之一,研究土壤微生物群落功能多样性对土壤磷素的影响,对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。在江西官山林场选取了3种不同林龄杉木+闽楠(4 a、7 a、11 a)复层林为研究对象,测定了土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量,采用Biolog-ECO法研究了复层林表土层(0—20 cm)土壤微生物群落对碳源的利用特征,并分析了土壤磷素与土壤微生物功能多样性的关系。结果表明:(1)土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量随复层林营建时间延长呈增加趋势;(2)不同林分类型土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤微生物碳源代谢活性(AWCD)以及多样性指数也均随复层林营建时间延长呈增加趋势;多聚物类是杉木纯林土壤微生物利用的主要碳源,7 a复层林对碳水化合物、羧酸和酚酸的利用强度较大,11 a复层林对氨基酸、胺类、多聚物、羧酸和酚酸的利用强度较大,并且11 a复层林土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸、胺类和酚酸的强度显著高于4 a复层林和杉木纯林,而4 a复层林与杉木纯林土壤微生物群落对不同碳源利用率的差异较小(除多聚物外)。(3)土壤微生物多样性指数、氨基酸类、胺类和酚酸类物质与土壤全磷、有效磷、Al⁃P和Fe⁃P含量之间显著正相关,随机森林模型分析表明,氨基酸、胺类和酚酸是不同林分类型土壤微生物利用的主要碳源。因此,杉木纯林转化为复层异龄林更有利于森林土壤磷的储存和供应,土壤微生物群落代谢功能多样性的增大可能是提高复层异龄林土壤磷有效性的关键调控因素。

关键词：复层异龄林土壤磷土壤微生物代谢功能多样性