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丛枝菌根真菌提高入侵杂草南美蟛蜞菊对除草剂的耐受性

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植物生态学报 2024年第5期48卷 651-659页

作者：胡蝶蒋欣琪戴志聪陈戴一张雨祁珊珊杜道林江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏大学环境与安全工程学院环境生态研究所江苏镇江212013 江苏大学京江学院江苏镇江212013

入侵杂草南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)的优势生长严重危害本土植物群落和生态系统的稳定性。近年来,化学防治依然是最主要的杂草防控手段。丛枝菌根真菌(AMF)作为一种菌根共生体,在宿主植物的生长和抵抗外界环境胁迫中起到重要... 详细信息

入侵杂草南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)的优势生长严重危害本土植物群落和生态系统的稳定性。近年来,化学防治依然是最主要的杂草防控手段。丛枝菌根真菌(AMF)作为一种菌根共生体,在宿主植物的生长和抵抗外界环境胁迫中起到重要的作用。该研究通过温室控制实验设置4种处理方式:对照组、只接种AMF、只喷施除草剂以及喷施除草剂并接种AMF,以验证AMF是否在入侵杂草南美蟛蜞菊响应除草剂中起到重要作用。结果显示:在草甘膦铵盐除草剂的胁迫下,南美蟛蜞菊的菌根侵染率、泡囊数以及菌根侵染丰度等级占比都显著上升;相比于只喷施除草剂处理,接种AMF显著增加南美蟛蜞菊的叶面积、地上生物量和根冠比,显著减少黄酮醇相对含量以及叶片损害数。首次发现与AMF的共生能缓解除草剂对入侵杂草南美蟛蜞菊的胁迫。因此,在杂草的化学防治过程中,与AMF的共生可能极大提高杂草对除草剂的抗性,可为入侵杂草的有效防控提供新的思考途径。

关键词：南美蟛蜞菊丛枝菌根真菌草甘膦铵盐除草剂植物微生物互作

一种用于过氧亚硝酸根检测的近红外比率荧光探针的研制

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江苏大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 112-118页

作者：韩志湘代晓婷熊杰江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013

设计合成了一种基于半花菁的近红外比率荧光探针分子Cy-P,并将其用于活细胞中的外源性和内源性过氧亚硝酸根(ONOO-)荧光成像检测.研究结果表明:探针分子Cy-P自身具有较大的π共轭结构,其最大发射波长在近红外区域;加入ONOO-后,强氧化性... 详细信息

设计合成了一种基于半花菁的近红外比率荧光探针分子Cy-P,并将其用于活细胞中的外源性和内源性过氧亚硝酸根(ONOO-)荧光成像检测.研究结果表明:探针分子Cy-P自身具有较大的π共轭结构,其最大发射波长在近红外区域;加入ONOO-后,强氧化性的ONOO-会导致Cy-P的π共轭体系被破坏,并生成蓝色荧光物质,最大发射波长蓝移了268 nm;探针分子Cy-P对ONOO-线性检测范围为0~15μmol/L,检测下限为13 nmol/L;该探针分子对ONOO-的识别性能优于其他各种可能干扰的生物分析物;该探针分子具有低细胞毒性,适用于活细胞中的外源性和内源性ONOO-的成像检测.

关键词：近红外比率荧光探针过氧亚硝酸根半花菁活细胞荧光成像

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农田土壤芘污染物高效快速检测方法的研究

东北农业科学 2024年第4期49卷 99-104页

作者：娄飞跃高璐李霞武艳芳王永丽蒋建雄江苏大学生物质能源研究院环境与安全工程学院江苏镇江212013

农田中的多环芳烃检测和治理关系到农田土壤环境的质量和居民的粮食安全。以芘为农田多环芳烃代表性污染物,建立超声萃取-高效液相色谱的农田土壤芘含量的检测方法,研究表明农田土壤中芘测定的最佳提取方法为2.00g土壤样品,以二氯甲烷-... 详细信息

农田中的多环芳烃检测和治理关系到农田土壤环境的质量和居民的粮食安全。以芘为农田多环芳烃代表性污染物,建立超声萃取-高效液相色谱的农田土壤芘含量的检测方法,研究表明农田土壤中芘测定的最佳提取方法为2.00g土壤样品,以二氯甲烷-正己烷(1∶1,V∶V)混合溶剂作为萃取剂,取10 mL萃取溶剂超声法萃取(50 kHz,40 min)两次,40℃氮吹浓缩。结果表明芘标准曲线线性关系良好,相关系数为0.9997,检出限为0.54μg/kg,加标土壤检测,在芘浓度为0.1~50 mg/kg,平均加标回收率为72.55%~89.66%,相对标准偏差为1.68%~4.27%。该方法具有操作简单、耗时少、消耗溶剂量少等优点,对于提高芘污染土壤样品的检测效率、开展农田芘污染修复和治理研究具有实际意义。

关键词：超声萃取氮吹浓缩农田土壤芘

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金鱼藻茎叶腐烂分解对枯落物表面真菌的影响

生态与农村环境学报 2024年第8期40卷 1047-1058页

作者：马倩倩李亚楠宋海涯陶苗苗肖思思周晓红解清杰江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013

真菌是植物枯落物主要分解者之一,其在枯落物分解以及生物地球化学循环中发挥着重要作用。目前关于沉水植物枯落物分解对真菌群落结构等的影响研究较为匮乏。笔者以沉水植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,采用2种不同孔径... 详细信息

真菌是植物枯落物主要分解者之一,其在枯落物分解以及生物地球化学循环中发挥着重要作用。目前关于沉水植物枯落物分解对真菌群落结构等的影响研究较为匮乏。笔者以沉水植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,采用2种不同孔径分解袋构建枯落物腐烂分解野外实验系统,定期(6、28、145 d)采集枯落物样品,采用内部转录间隔区(ITS)高通量测序技术对枯落物表面真菌群落结构及多样性进行分析,并揭示枯落物理化参数及所在水域水质参数对真菌的影响。结果表明,18个金鱼藻枯落物样品共获得2786个可操纵分类单元(OTU),包含13门42纲110目262科542属,优势门为子囊菌门(Ascomycota),相对丰度为46.31%。3个分解时间内枯落物真菌α多样性指数无显著差异(P>0.05),而真菌群落结构则随着分解时间延长呈明显变化。基于韦恩图(Venn)、层级聚类以及主坐标分析(PCoA)结果证实,同一分解时间枯落物真菌群落组成较为相似,而不同分解时间枯落物真菌群落组成发生明显改变。相似性分析(ANOSIM)以及置换多元方差分析(PERMANOVA)表明,枯落物真菌群落结构的显著性差异受分解时间的影响(P0.05)。典范对应分析(CCA)以及冗余分析(RDA)揭示了真菌群落结构变化与枯落物生物量、分解速率、全氮(TN)、全磷(TP)、全碳(TC)含量、碳氮比(C/N)以及氮磷比(N/P)等参数间存在显著相关性(P所在水域水体TN和TP浓度、COD、pH值、DO浓度以及温度因子亦对真菌群落结构的变化产生显著影响(P所在水域水质参数的双重影响。

关键词：枯落物真菌多样性群落组成衰亡

长期施用有机肥对土壤微塑料赋存及迁移特征的影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2304-2312页

作者：王长远马啸驰郭德杰刘新红马艳罗佳江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 国家农业环境六合观测实验站南京210014 江苏大学环境与安全工程学院镇江212013

为探明设施土壤中微塑料的赋存特征与施肥模式、种植年限及土壤深度之间的响应关系,通过现场采样、显微镜观察、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,对长期施用有机肥土壤中微塑料丰度、形状、粒径、颜色、种类和表... 详细信息

为探明设施土壤中微塑料的赋存特征与施肥模式、种植年限及土壤深度之间的响应关系,通过现场采样、显微镜观察、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,对长期施用有机肥土壤中微塑料丰度、形状、粒径、颜色、种类和表面形貌特征及有机肥中微塑料的丰度、粒径和种类进行分析.结果表明,设施土壤中不同种植年限下(2016~2021年)表层土壤中微塑料的平均丰度随着种植年限的升高而升高,化肥(CF)、有机肥(OF)和生物炭+有机肥(BOF)处理中微塑料丰度不同,其中每年OF处理微塑料的丰度最高,2021年长期施用OF的表层土壤微塑料丰度最高,为543.33 n·kg^(-1).3种施肥处理土壤中微塑料平均年增长速率分别为11.16%、12.61%和9.17%.微塑料丰度在不同深度土层中表现为随土层深度的增加而显著降低,且BOF处理中微塑料向深层土壤迁移效率最高.微塑料形状主要为纤维状、碎片状、颗粒状和薄膜状,在0~40 cm深度土壤中,纤维状微塑料在3种施肥类型土壤中均占主导地位.在40~60 cm土壤中CF处理无纤维状和薄膜状微塑料,颗粒状微塑料占比最高(57.14%);OF处理无薄膜状微塑料,颗粒状微塑料和纤维状微塑料占比最高(36.00%);BOF处理中占比最高的为颗粒状微塑料(41.18%),占比最少的为薄膜状微塑料(5.88%). 3种施肥处理土壤中小尺寸(研究对于明晰不同长期施肥模式下设施土壤中微塑料的分布特征和迁移具有重要意义.

关键词：微塑料有机肥土壤深度设施农田迁移

菹草茎叶附着细菌与周围环境中细菌群落结构及功能差异分析

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环境科学 2024年

作者：李亚楠陶苗苗宋海涯肖思思周晓红许小红江苏大学环境与安全工程学院江苏大学应急管理学院

沉水植物整个植株生长于水面以下，其茎叶等组织可为水体浮游细菌定植提供良好的生物载体，促使细菌大量附着并与沉水植物共生，成为水生态系统的重要组成部分之一. 为进一步了解沉水植物茎叶附着细菌群落结构及其功能特征，以优势沉水... 详细信息

沉水植物整个植株生长于水面以下，其茎叶等组织可为水体浮游细菌定植提供良好的生物载体，促使细菌大量附着并与沉水植物共生，成为水生态系统的重要组成部分之一. 为进一步了解沉水植物茎叶附着细菌群落结构及其功能特征，以优势沉水植物菹草为研究对象，采集菹草茎叶组织以及上覆水和沉积物等环境样品，对比分析菹草茎叶附着细菌及其植物所处水域水体浮游细菌及沉积物细菌群落及其功能差异. 结果表明，3种来源样品总共检测OTUs共10320个，包含64门、189纲、448目、721科和1366属. 沉积物细菌群落丰富度以及多样性最高，其次为植物茎叶附着细菌，水体浮游细菌Alpha多样性指数最低，3种来源样品Alpha多样性4个指数间均存在显著差异（P生物地球化学循环过程中发挥了不同的潜力.

关键词：沉水植物淡水细菌多样性功能

微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)深度处理某树脂厂二级出水效果与机制

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1158-1166页

作者：陈洋倪鹏飞吴春笃张波征晓勇江苏大学环境与安全工程学院常州江苏大学工程技术研究院江苏环川环境工程有限公司

针对传统生物降解对树脂废水中苯系物、聚乙烯醇等大分子有机物降解效果不好、达不到排放标准的问题,构建微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系,对某树脂厂二级出水进行深度处理。对比了微气泡O_(3)曝气与普通O_(3)曝气的化学需氧量(COD)降解效果... 详细信息

针对传统生物降解对树脂废水中苯系物、聚乙烯醇等大分子有机物降解效果不好、达不到排放标准的问题,构建微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系,对某树脂厂二级出水进行深度处理。对比了微气泡O_(3)曝气与普通O_(3)曝气的化学需氧量(COD)降解效果,考察了进气O_(3)浓度、H_(2)O_(2)浓度、初始pH对微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系降解COD效果的影响,通过总有机碳验证体系的矿化效果,通过电子顺磁共振谱仪(EPR)检测微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系中的活性物质,最后通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析降解前后废水中主要有机物的种类,并对微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系降解COD的机制与路径进行分析。结果表明:1)微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系中微气泡粒径主要分布在10~50μm,平均粒径为32.82μm;与普通O_(3)曝气方式进行对比,微气泡O_(3)体系对COD降解率更高,说明微气泡可以延长O_(3)气泡上升时间,增加O_(3)气泡比表面积,提高O_(3)传质系数和利用率。2)微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系降解COD,当O_(3)浓度为60 mg/L、H_(2)O_(2)浓度为29.37 mmol/L、pH为7时,反应60 min后,微气泡O_(3)/H_(2)O_(2)体系对树脂厂二级出水的COD降解率为89.53%,处理后出水COD为15.05 mg/L,可达到GB 31572—2015《合成树脂工业污染物排放标准》。3)EPR试验表明,H_(2)O_(2)可以促进微气泡O_(3)体系产生更多的超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH),从而提高体系的氧化能力和对COD的降解效果。根据GC-MS结果推断O_(3)/H_(2)O_(2)体系降解COD的可能路径,即树脂厂二级出水以长链烷烃和环烷烃类为主的大分子物质在O_(3)的作用下断链、开环,在·OH等自由基的作用下矿化或降解为以小分子有机酸为主的小分子物质。

关键词：微气泡O_(3) 过氧化氢(H_(2)O_(2)) 羟基自由基(·OH) 有机物树脂废水深度处理

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土壤中多环芳烃衍生物污染特征及迁移转化

中国环境科学 2024年第3期44卷 1562-1574页

作者：程鹏飞王泽铭赵旭强高彦征江苏大学环境健康与生态安全研究院环境与安全工程学院江苏镇江212013 南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所江苏南京210095 广东省科学院生态环境与土壤研究所广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650

本文综述了氯代多环芳烃(ClPAHs)和硝基多环芳烃(NPAHs)在不同区域和不同利用类型土壤中的污染水平和赋存形态,采用EPISuite软件和密度泛函理论计算获得了ClPAHs和NPAHs的极性、土壤吸附系数、快速生物降解性、轨道能级等性质,并分析了... 详细信息

本文综述了氯代多环芳烃(ClPAHs)和硝基多环芳烃(NPAHs)在不同区域和不同利用类型土壤中的污染水平和赋存形态,采用EPISuite软件和密度泛函理论计算获得了ClPAHs和NPAHs的极性、土壤吸附系数、快速生物降解性、轨道能级等性质,并分析了取代基种类、数量以及位置对PAHs衍生物性质和环境归趋的影响.重点总结了ClPAHs和NPAHs在土壤中的吸附-解吸、光降解、氧化还原、生物降解等迁移转化行为.最后,基于现有研究现状,希望未来能够优化检测方法、建立土壤污染数据库、丰富迁移转化数据和机理,为土壤PAHs污染特征和迁移转化研究提供更准确、全面信息.

关键词：氯代多环芳烃硝基多环芳烃土壤污染特征迁移转化

挺水植物菖蒲根区沉积物细菌群落结构和功能特征分析

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环境化学 2024年第6期43卷 1942-1953页

作者：陶苗苗李亚楠宋海涯李维斌周晓红许小红江苏大学环境与安全工程学院镇江212013 江苏大学应急管理学院镇江212013

挺水植物根区是湖泊等淡水生态系统物质循环最为活跃的微生态区域之一.为了进一步明确挺水植物在不同生长阶段对根区沉积物微生物的影响,本论文以挺水植物菖蒲(Acorus calamus)为研究对象,构建室外盆栽实验系统,采集实验第35、105和175... 详细信息

挺水植物根区是湖泊等淡水生态系统物质循环最为活跃的微生态区域之一.为了进一步明确挺水植物在不同生长阶段对根区沉积物微生物的影响,本论文以挺水植物菖蒲(Acorus calamus)为研究对象,构建室外盆栽实验系统,采集实验第35、105和175天时菖蒲根区及无植物对照系统沉积物样品,研究菖蒲生长发育对根区沉积物细菌群落及功能的影响.结果表明,菖蒲根区沉积物共检测OTUs数量11659个,无植物的沉积物样品获得OTUs数量为10337个.基于OTUs结果的分析发现,菖蒲根区沉积物Shannon、Sobs、ACE和Chao指数平均值表现为CA>CK;相比于对照组而言,菖蒲根区独有的OTUs数量略高,意味着菖蒲生长可能会丰富根区沉积物细菌的物种组成,尤其是对于细菌群落中相对丰度占比较小的物种产生显著影响;通过FAPROTAX对菖蒲根区及对照系统沉积物细菌代谢及生态功能进行注释,共得到67种细菌群落功能类型,以化能异养、需氧化能异养、发酵、固氮作用、光合自养、亚硝酸盐还原功能等类群为主,菖蒲的生长将提高氮循环功能类群的相对丰度从而对沉积物氮循环过程产生一定的影响,且这种影响将随菖蒲的不同生长阶段而有所变化.沉积物理化参数是驱动菖蒲根区细菌群落的关键因子.

关键词：菖蒲根区沉积物细菌群落功能预测