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杨树人工林土壤微生物群落4种提取方法比较

林业科学 2018年第9期54卷 169-176页

作者：秦媛潘雪玉靳微陈连庆袁志林中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 中国科学院遗传与发育生物学研究所北京100020

【目的】综合评价4种土壤微生物细胞提取技术的优劣,旨在为阐明土壤微生物群落对林木生长生理的调控作用以及建立林木根际微生物组工程实验体系提供技术依据。【方法】以杨树人工林非根际土壤为材料,使用超声波、搅拌器2种物理分散方法... 详细信息

【目的】综合评价4种土壤微生物细胞提取技术的优劣,旨在为阐明土壤微生物群落对林木生长生理的调控作用以及建立林木根际微生物组工程实验体系提供技术依据。【方法】以杨树人工林非根际土壤为材料,使用超声波、搅拌器2种物理分散方法和焦磷酸钠、吗啉乙磺酸一水合物2种化学分散剂对土样进行预处理,并通过2步离心法获得菌体样品。经微生物群落扩增子高通量测序、biolog生态板和真菌板碳源利用比较、真菌和细菌菌落形成单位计数等分析手段,评价不同提取方法所得菌体样品(包括原始土样)在微生物物种多样性、群落结构特征和群落水平生理代谢等方面的差异。【结果】4种提取方法所得菌体样品的操作分类单元(OTU)数量及多样性指数与原始土样相比均呈现不同程度的降低,其中经焦磷酸钠和搅拌器处理后所得样品的微生物群落多样性和结构组成与原始土样最为接近;可培养菌落总数较高,代谢活性(碳源利用能力)相对较强。相反,超声波处理后细菌物种多样性最低,可培养真菌数量显著低于焦磷酸钠和搅拌器2种处理(Pbiolog分析结果表明菌群代谢活性较低。吗啉乙磺酸一水合物处理后所得样品菌群结构与原始土样差异较大,且可培养细菌数量显著低于其他处理组(P<0.05)。【结论】4种提取方法对土壤微生物群落结构、组成和代谢活性等方面有不同程度的影响,其中超声波处理和吗啉乙磺酸一水合物溶液处理提取效果较差,采用焦磷酸钠和搅拌器处理能更完整、有效提取土壤菌体细胞并维持菌群较高代谢活力。

关键词：高通量测序 biolog 菌落形成单位微生物群落水平生理特征根际微生物组

连作对云南烤烟根际微生态及烟叶产质量的影响

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中国烟草学报 2015年第1期21卷 60-67页

作者：尤垂淮高峰王峰吉汤术开古力张涛徐志兵张重义福建农林大学烟草研究所福建福州350002 河南农业大学农学院河南郑州450002 川渝中烟工业有限责任公司四川成都610017

采用田间定位试验探讨不同连作年限对根际微生态和烤烟生长的影响。结果表明,随连作年限增加,烤烟长势变弱,烟叶烟碱和氯含量增加,总糖、还原糖和钾含量降低,内在化学成分相对不协调;连作5年烟草与头茬相比,产量、产值分别下降了35.0%、... 详细信息

采用田间定位试验探讨不同连作年限对根际微生态和烤烟生长的影响。结果表明,随连作年限增加,烤烟长势变弱,烟叶烟碱和氯含量增加,总糖、还原糖和钾含量降低,内在化学成分相对不协调;连作5年烟草与头茬相比,产量、产值分别下降了35.0%、47.6%。对烤烟根际微生态的研究表明,根际土壤抗性相关酶——土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脱氢酶——活性均呈现:连作2年>连作5年>头茬,暗示连作土壤富集酚类物质、过氧化物以及其他有害物质,刺激了这类酶活性提高;进一步运用biolog分析发现连作2年和连作5年促进了以酚酸为底物的微生物生长,说明重茬导致土壤酚酸物质富集,病原微生物增加。综上,随着连作年限增加,自毒物质富集,病原微生物增加,进而引起连作障碍,导致烟草产量降低,品质变劣。

关键词：烤烟连作障碍根际微生物土壤酶 biolog

重金属Cu^(2+)、Cd^(2+)及氯氰菊酯对不同施肥模式土壤微生物功能多样性的影响

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环境科学 2008年第10期29卷 2919-2924页

作者：谢文军周健民王火焰滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室滨州256603 中国科学院南京土壤研究所南京210008

通过研究外源污染物在不同施肥模式土壤中的生物有效性,可为预测、降低污染物的生态环境效应提供理论依据.以3种不同施肥模式的土壤为材料[连续16a:不施肥(CK)、施用腐熟豆饼+秸秆(OM)和施用NPK化肥(NPK)],利用biolog方法研究了Cu2+(100... 详细信息

通过研究外源污染物在不同施肥模式土壤中的生物有效性,可为预测、降低污染物的生态环境效应提供理论依据.以3种不同施肥模式的土壤为材料[连续16a:不施肥(CK)、施用腐熟豆饼+秸秆(OM)和施用NPK化肥(NPK)],利用biolog方法研究了Cu2+(100mg/kg)、Cd2+(5mg/kg)、氯氰菊酯(10mg/kg)单一及复合污染对微生物功能多样性的影响.结果发现,NPK土壤微生物功能多样性最高,培养72h,其AWCD值(平均吸光值)约为CK的1.19倍,OM的1.62倍.污染物加入后,3种土壤微生物功能多样性出现了不同的响应,NPK土壤下降最大,其次是CK,OM最小.氯氰菊酯与Cd复合污染对微生物功能多样性影响最大,在NPK土壤中AWCD下降了48%,6类碳源的利用能力、Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数均显著降低.尽管氯氰菊酯对3种土壤微生物的碳源利用影响不大,但与重金属,尤其是Cd2+复合污染时,对微生物碳源利用的抑制明显加剧.Cu2+、Cd2+及氯氰菊酯对土壤微生物功能多样性的影响程度,除与土壤有机质含量有关外,可能还取决于有机质的组成和微生物的种群结构.

关键词：施肥模式 biolog 碳源利用有机质

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生物质炭对镉污染土壤微生物多样性的影响

中国环境科学 2017年第1期37卷 252-262页

作者：张秀夏运生尚艺婕赵青青史静云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201

通过向模拟镉污染土壤中添加生物质炭,研究其对土壤中微生物活性及功能的影响,以期揭示生物质炭钝化镉污染土壤的作用机制.采用biolog-Eco微平板法,围绕各粒级土壤团聚体中微生物在碳代谢功能方面对不同量生物质炭的响应机制开展室内试... 详细信息

通过向模拟镉污染土壤中添加生物质炭,研究其对土壤中微生物活性及功能的影响,以期揭示生物质炭钝化镉污染土壤的作用机制.采用biolog-Eco微平板法,围绕各粒级土壤团聚体中微生物在碳代谢功能方面对不同量生物质炭的响应机制开展室内试验.实验结果表明:Cd污染条件下,生物质炭的施用提高了土壤中微生物群落碳源代谢活性及功能多样性,2.5%生物质炭处理下的提高效果尤为突出;土壤微生物的碳源代谢活性及功能多样性在不同粒级团聚体中呈"V"型分布,5-1mm、<0.25mm团聚体中最高.<0.25mm微团聚体中微生物碳代谢功能多样性重金属Cd胁迫效应与生物质炭保护效应均最显著;土壤微生物McIntosh指数上升了32.68%-135.52%,群落物种均一度发生巨大的变化;Cd污染土壤中微生物对其他类碳源化合物有偏嗜性,进一步分析显示,生物质炭处理组与单施Cd对照组微生物碳源利用上起分异作用的是羧酸类和糖类2类碳源化合物.

关键词：生物质炭重金属Cd 土壤团聚体微生物功能多样性 biolog

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不同排水材料对轻型种植屋面土壤环境的影响

应用基础与工程科学学报 2019年第3期37卷 469-481页

作者：俞伟金雪梅江振扬袁在翔关庆伟南京林业大学生物与环境学院南方林业协同创新中心

通过构建轻型种植屋面模拟试验平台,研究了5种排水材料对种植屋面土壤温湿度的影响,以及由此导致土壤微生物学特性发生变化的原因.结果表明:在雨后初期土壤湿度主要受材料排水性能影响,材料蓄水性能对土壤湿度的影响不显著;土壤温度在... 详细信息

通过构建轻型种植屋面模拟试验平台,研究了5种排水材料对种植屋面土壤温湿度的影响,以及由此导致土壤微生物学特性发生变化的原因.结果表明:在雨后初期土壤湿度主要受材料排水性能影响,材料蓄水性能对土壤湿度的影响不显著;土壤温度在各材料处理间无显著差异.玻璃轻石和陶粒处理的土壤微生物量和微生物功能多样性均显著大于其他材料,这些差异并非由于土壤温湿度变化所引起.典范对应分析(CCA)将排水材料划归为3类:多孔材料(陶粒、玻璃轻石)、塑料类(PVC、HDPE排水板)和碎石,揭示了土壤微生物学特性的变化起因于材料自身不同的物理特性.种植屋面排水层采用多孔材料,表现出较高的生物适应性和更好的环境协调性.

关键词：种植屋面排水材料温度与湿度土壤微生物多孔材料 biolog EcoPlateTM

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自然生物膜对水体中罗丹明B的净化与响应

环境科学研究 2014年第7期27卷 726-732页

作者：周徽冯彦房薛利红何世颖王金花杨林章中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所江苏南京210014

以RhB(RhodamineB,罗丹明B)为模型染料,研究了自然生物膜对RhB的去除,并分别使用biolog和PLFA(磷脂脂肪酸)为技术手段和指标,探究RhB的存在对自然生物膜微生物群落结构和微生物碳源利用多样性的影响.结果表明,第1天自然生物膜对水体中Rh... 详细信息

以RhB(RhodamineB,罗丹明B)为模型染料,研究了自然生物膜对RhB的去除,并分别使用biolog和PLFA(磷脂脂肪酸)为技术手段和指标,探究RhB的存在对自然生物膜微生物群落结构和微生物碳源利用多样性的影响.结果表明,第1天自然生物膜对水体中RhB的去除率为29.2%,之后几天的平均去除率降至3.9%左右;在测试期内RhB的总去除率达到68.6%.PLFA测定结果表明,RhB使自然生物膜中的PLFA总量减少了52.23%,其中细菌、真菌和放线菌的数量分别减少了75.81%、67.03%和100%.biolog测定结果表明,低质量浓度的RhB降低了自然生物膜中微生物群落对碳源的利用能力,改变了生物膜微生物群落对31种碳源的利用情况,但RhB并没有对自然生物膜的微生物结构造成完全的破坏.综上,自然生物膜作为一种自然水体中自生的微生物聚集体具有显著的生态学意义,其对低质量浓度的RhB具有一定的净化作用,但是RhB的存在也会对自然生物膜的结构和功能产生影响.

关键词：染料净化自然生物膜 biolog PLFA(磷脂脂肪酸)

玉米连作及其施肥对土壤微生物群落功能多样性的影响

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生态学报 2010年第22期30卷 6173-6182页

作者：时鹏高强王淑平张妍中国科学院研究生院资源与环境学院北京100049 吉林农业大学资源与环境学院长春130118

采用biolog技术,借助吉林农业大学1984年建立的长期定位试验,以撂荒和非玉米连作(当季作物为芸豆)为对照,研究玉米连作及其不同施肥措施对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈现出以下变... 详细信息

采用biolog技术,借助吉林农业大学1984年建立的长期定位试验,以撂荒和非玉米连作(当季作物为芸豆)为对照,研究玉米连作及其不同施肥措施对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈现出以下变化规律:撂荒(UC)>非玉米连作(NCC)>玉米连作不施肥(CK);玉米连作配施秸秆(S、SN、SNPK)>玉米连作配施NPK(NPK)>玉米连作不施肥(CK)>玉米连作单施N(N)。微生物培养72h活性旺盛,各处理AWCD在0.395—0.732之间,其中撂荒AWCD显著高于非玉米连作和玉米连作不施肥(P<0.05);玉米连作配施秸秆明显提高微生物活性,玉米连作配施秸秆(S、SN、SNPK)AWCD是玉米连作不施肥和单施化肥(N、NPK)的1.26—1.62倍。玉米连作不施肥土壤微生物群落多样性指数(H、E、S)低于撂荒处理,但高于非玉米连作处理,非玉米连作提高了土壤微生物优势度指数。玉米连作配施秸秆土壤微生物物种丰富度指数和均匀度指数高于玉米连作不施肥和玉米连作施化肥,玉米连作单施氮肥优势度指数较高,其它多样性指数降低。主成分分析结果表明,不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异:撂荒和玉米连作配施秸秆处理集中在第1主成分正方向,得分系数在2.39—4.17之间,土壤微生物碳源利用特征相似;玉米连作不施肥、玉米连作单施化肥和非玉米连作处理分布在第1主成分负方向,得分系数在-5.43—-1.59之间。土壤微生物利用的碳源主要是糖类、羧酸类、氨基酸和聚合物。玉米连作配施秸秆和撂荒有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,玉米连作单施化肥尤其单施氮肥土壤微生物活性和功能多样性下降。

关键词：玉米连作秸秆还田施肥微生物功能多样性 biolog

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青霉素对土壤微生物群落结构的影响

生态与农村环境学报 2016年第2期32卷 309-314页

作者：刘燕张振华鲍王波余冉王长永环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

利用biolog-ECO技术分析不同青霉素浓度处理下土壤微生物的群落代谢活性及结构多样性,利用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术分析典型微生物群落结构变化情况,探讨青霉素对土壤微生物群落的生态毒理... 详细信息

利用biolog-ECO技术分析不同青霉素浓度处理下土壤微生物的群落代谢活性及结构多样性,利用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术分析典型微生物群落结构变化情况,探讨青霉素对土壤微生物群落的生态毒理效应。主成分分析(PCA)结果表明,高浓度青霉素(400和800 mg·kg-1)处理能快速诱导土壤中以酚酸类化合物为碳源的微生物菌群富集。DGGE结果显示,在高浓度青霉素(800 mg·kg-1)胁迫初期,土壤中微生物多样性指数(Shannon-Wiener index)显著降低(P<0.05);7 d后,主要微生物群落结构随土壤中青霉素降解又逐渐恢复。

关键词：青霉素微生物多样性 biolog EcoplatesTM PCR-DGGE

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非培养技术解析生化系统微生物群落结构

哈尔滨工业大学学报 2011年第10期43卷 45-49页

作者：崔迪李昂王继华张斯庞长泷马放王立崔潇哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 哈尔滨师范大学生命科学与技术学院哈尔滨150025

为揭示城市污水厂生化系统稳定运行阶段微生物与污染物降解效率间的关系,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和biolog技术,对冬春季城市污水厂稳定运行阶段生化系统中的微生物群落结构及代谢活性进行动态监测.结果显示,冬春季生化系统出水... 详细信息

为揭示城市污水厂生化系统稳定运行阶段微生物与污染物降解效率间的关系,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和biolog技术,对冬春季城市污水厂稳定运行阶段生化系统中的微生物群落结构及代谢活性进行动态监测.结果显示,冬春季生化系统出水水质指标COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达84.4%、84.7%和59.8%左右.同季生化系统中不同位点微生物群落结构稳定,以芽孢杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、气单胞菌(Aeromonas)为主的优势菌群生态位稳定;春季温度升高,生化系统中微生物种群数量、多样性及代谢活性均加强,利于污染物的有效去除.

关键词：生化系统微生物群落变性梯度凝胶电泳 biolog 代谢活性