Microbial communities in microcosm soils treated with battery waste

Battery waste is one of the most destructive hazards to our environment,especially to the soil.In order to understand the effects of the battery waste on the microbial communities in soil,microcosm soils were treated with the powder made from the battery waste.Microbial biomass and respiration were measured after 15,30,45,and 60 days of the treatment,and catabolic capability and Bi- olog profile were determined after 60 days.Microbial biomass was declined by all treatments,while microbial respiration and catabolic ca- pability were enhanced.Although microbial biomass recovered after a period of incubation,microbial respiratory quotient,catabolic capa- bility and community structure remained significantly affected.Our results also suggest that microbial respiratory quotient and Biolog pa- rameters are more sensitive than microbial biomass to the battery stress on bioavailability.     

子午岭次生林恢复演替中土壤微生物量的变化动态

研究子午岭林区次生林演替过程中微生物量和w(微生物量碳)/w(有机碳)的动态.结果表明:随着次生林演替,微生物量变化趋势不明显,土壤有机碳的变化趋势与微生物量的变化趋势相似;微生物量与有机碳高度相关(P《0.01),说明子午岭次生林演替,微生物量与土壤肥力密切相关.次生林演替时间与w(微生物量碳)/w(有机碳)具有显著的相关性(P《0.01),而且w(微生物量碳)/w(有机碳)随着演替时间的延长而提高,由此认为:w(微生物量碳)/w(有机碳)可成为黄土高原次生演替土壤有机碳变化的敏感指标.     

降水改变对樟子松人工林土壤微生物量碳及微生物商动态变化的影响

在北京大学地球环境与生态系统塞罕坝实验站樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）人工林内设置降水控制实验,研究地下生态系统过程的两个重要指标土壤微生物量碳和微生物商对穿透雨增加或减少30%的响应。在2007年5月到9月的生长季,土壤微生物量碳和微生物商平均值分别为260.7mg/kg和1.84%,二者随土壤深度增加呈下降趋势。总体上,穿透雨增加或减少30%对土壤微生物量碳和微生物商的生长季内平均值影响不显著,但穿透雨减少30%的土壤微生物量碳及微生物商的变幅较大,变化范围分别为243.1～354.3mg/kg和1.43%～2.16%,5月最高,7月最低,表明生长季内穿透雨减少将导致土壤微生物活动的较大波动,从而可能改变地下碳过程的季节变化规律。     

内蒙古典型草原土壤微生物生物量及其周转与流通量的初步研究

对内蒙古典型草原的土壤微生物数量和微生物生物量进行了测定和分析.典型草原不同生态分布类型的土壤微生物量大小有显著不同,土壤微生物的数量与生物量的分布规律基本一致,且与土壤有机质的分布相关联.土壤中微生物生物量碳在96.4～422.6mg/kg干土之间,占土壤有机碳的1.62%～4.82%.除沙地稀树草原土壤表层外,微生物垂直分布有随土层加深而递减的趋势.过度放牧将导致土壤微生物活性的下降.通过测定羊草草原土壤微生物量碳的动态变化,对微生物的通量和周转进行了分析,一个牧草生长季内微生物生物量碳的通量为52.69g/m2a,周转时间约为1.25年.     

杨树修复五氯酚污染土壤的根际微生物特征研究

采用杨树进行植物修复盆栽试验,通过氯仿熏蒸和Biolog研究了五氯酚(PCP)污染土壤的根际微生物特征。土壤微生物量碳的测定结果表明较高浓度(100 mg.kg-1)的PCP施入土壤后对杨树根际土壤微生物种群造成了一定程度的伤害,降低了土壤微生物的总体活性。AWCD及6类碳源的利用程度表明一定浓度范围内的PCP污染对杨树根际土壤微生物的某些菌种会产生一定的刺激作用,从而增强某些底物碳源利用率。此结果与土壤微生物量测定指标不一致,这可能与Biolog ECO板的碳源有限性及其他影响显色的因素有关。     

两株解磷青霉对马尾松根际土壤的微生态效应及其促生作用

为了研究从马尾松根际土壤中筛选出的2株高效解磷真菌(瓜纳卡斯特青霉JP-NJ2和嗜松青霉JP-NJ4)对马尾松根际土壤微生物种群数量及松树生长的影响。该研究通过Biolog微平板法探究该两株解磷青霉对马尾松根际土壤微生物群落结构的影响,同时观测其对马尾松的持续促生效果,并对马尾松根际土壤产生的微生态效应进行初步分析。结果表明:冬夏两季,2种解磷真菌及其代谢产物均对土壤中微生物物种优势度及丰富度产生了显著影响; 相对于对照处理,解磷真菌处理的根际土壤中细菌数量显著提高,夏季时最高,为59.27×10⁴ cfu/g; 瓜纳卡斯特青霉JP-NJ2及嗜松青霉JP-NJ4菌悬液处理的根际土壤,夏季时物种丰富度指数分别为2.835 0与3.120 0,均低于对照处理,说明夏季时解磷青霉降低了土壤物种丰富度。两株解磷青霉接种600 d后对马尾松仍具有良好的促生作用,苗高增长率可达88.7%,地径增长率最高为53.5%。解磷青霉的施用,明显改变了根际微生物群落中细菌、真菌及放线菌数量,微生物总量也随之变化; 两株供试青霉均对马尾松具有良好的持续促生作用,其中瓜纳卡斯特青霉JP-NJ2菌悬液的促生效果最佳。     

植物固沙工程对土壤生物活性的影响

通过采集半流动沙丘、5年、10年和22年生小叶锦鸡儿人工固沙植被的土壤样品，对各类型土壤的养分状况、微生物和主要土壤酶活性进行对比研究。土壤按5层取样：0～1O，10-20，20-30，30-40，40-50cm。结果表明，采用植物固沙工程固定沙丘后，表层土壤（0-10cm）有机C和全N含量显著增加，同时土壤生物活性也大幅度提高，土壤微生物生物量C和N的含量以及土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶和多酚氧化酶活性均明显提高。这种改良效应随着年龄增长而逐渐增加。土壤微生物生物量C与土壤总有机C含量，微生物生物量N与土壤全N之间均存在着明显的正相关性。     

A new mechanism of invader success： Exotic plant inhibits natural vegetation restoration by changing soil microbe community

Since the 1950s of the last century, the exotic plant, Eupatorium adenophorum, has spread rapidly across southwest China, damaging native ecosystems and causing great economic losses. We examined the pH, N, P, K, and organic matter concentrations, and the bacterial community character (by Biolog EcoPlateTM) in soils from sites heavily and lightly invaded by this exotic species. Also, soil from the lightly invaded site was treated with a water extract of E.adenophorum roots to examine the effect of the plant on soil properties. We grew three plant species, one native and two exotic, in pot experiment using soil from heavily invaded site to examine the effects of the soil on these plants growth. The soil analysis demonstrated that the pH, organic matter, total N, total P and total K in soils from the heavily invaded site were only slightly different from those of the lightly invaded site, but concentrations of NH4^ , NO3^- and available P and K in the heavily invaded site were greater than those in the lightly invaded site. The catabolic activity of soil bacterial community in the heavily invaded site was different from that in the lightly invaded site. The catabolic activity of bacterial community in soils treated by the water extract of E.adenophorum roots changed and became similar to that in soils from the heavily invaded site. The pot experiment showed that the exotic plants growth in heavily invaded soil were not different from in lightly invaded soil; however, the native plant biomass decreased dramatically when grown in soil from the heavily invaded site as compared to soil from the lightly invaded site; and the same phenomenon was found when any potential allelopathic effects by E. adenophorum were eliminated by added activated carbon to those soils. Difference in soil nutrient availability and allelopathy could not explain this phenomenon of the native plant in the soils from the heavily and lightly invaded sites. Changes observed in the soil bacterial community were obviously related to native plant growth in those tow soils. Those results suggest that changing soil microbial community may be an important part of E. adenophorum invasion process. Since the soil microbial community serves as bridge in connection of exotic and natural plants, the exotic plant could inhibit the natural plant growth and reproduction by changing the soil microbial community in invaded site.     

土壤重金属污染研究现状

目前，越来越多的研究者开始对生物学指标反应土壤重金属污染程度方面进行研究，寻找一套较为敏感的指标体系，使评价者便于对一种土壤是否被污染、污染的程度等作出科学、客观的判断。研究表明，微生物生物量、微生物商、土壤酶活性、代谢商等土壤质量生物学指标对气候、人为活动等外界条件的反应敏感。本文主要阐述了近年诸多学者这方面研究的主要方法和研究成果，并在这些成果的基础上做了进一步展望。     

不同土壤灭菌方法对土壤微生物活性的影响

灭菌处理是土壤生态学、微生物学及其相关学科的一种重要研究手段,灭菌效果的好坏直接关系到后续研究的进行及其结果的准确性.常用土壤灭菌方法的灭菌效果及其评估仍然存在很大的不确定性.本文选取目前常用的3种灭菌方法,即高温高压蒸汽法、氯仿熏蒸法及辐射灭菌法,对不同背景的土壤样品进行灭菌.通过改变灭菌次数及灭菌间隔时间,观察灭菌后土壤微生物呼吸速率的变化.结果表明:(1)常规氯仿熏蒸灭菌后土壤微生物呼吸速率并不完全随着微生物量的减小而降低,说明单纯从土壤微生物量的角度不能准确界定灭菌效果以及解析微生物在土壤生态过程中的作用;(2)高温高压蒸汽比常规氯仿熏蒸和辐射灭菌方法有更好的土壤微生物灭活效果.实际应用中采用高温高压蒸汽灭菌时,建议采用灭菌2次、时间间隔为3d的灭菌处理;在相关研究中,对使用该方法灭菌效果的分析研究最佳时间不宜超过2d.     

含铀凋落物腐解前后微生物群落结构特征及多样性分析

采集含铀凋落物腐解前后土壤样本,通过Illumina Miseq高通量测序技术研究腐解前后土壤微生物的多样性及群落结构,解析含铀凋落物腐解前后土壤微生物群落结构特征及其变化规律,为发掘潜在含铀生物质降解菌种提供理论基础。通过高通量测序,分别获得158 781条细菌和242 198条真菌的有效序列,菌群Alpha分析显示,腐解后细菌的多样性和丰富度增加,真菌的多样性和丰富度减少。通过微生物群落结构解析,发现腐解前后门水平上始终存在的优势菌群,细菌中为绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria);真菌中为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、unclassified_Fungi和被孢囊门(Mortierellomycota)。结果表明,含铀凋落物腐解后,凋落物内的铀被释放到土壤中,改变了土壤微生物群落结构。腐解后土壤中可识别的优势菌群功能主要集中在对纤维素、半纤维素、木质素的降解和铀的浸出。热酸菌属(Acidothermus)和软盘菌属(Mollisia)可能是降解凋落物和浸出铀较好的微生物组合。     

围栏封育对重度退化草地土壤养分和生物活性的影响

为探讨围栏封育对科尔沁退化草甸草地土壤质量的影响,选择典型重度放牧场草地及其毗邻的围封7年的草地的土壤pH值、含盐量、养分、微生物生物量和酶活性进行了对比研究.结果表明:围栏封育有利于改善土壤的理化性质和生物活性,土壤含盐量、pH值显著下降,而土壤有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷等养分含量显著增加.微生物生物量C,N...     

添加豆科植物对弃耕地土壤微生物多样性的影响

采用氯仿熏蒸法和BIOLOG检测法,分别研究了黄土高原地区弃耕地在演替早期人工添加豆科植物紫花苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus suaveolen)、沙打旺(Astragalus huangheensis)后土壤微生物生物量和生物多样性的变化.结果表明:添加豆科植物后,土壤微生物量碳(MBC)显著增加(除草木樨外);MBC质量分数与土壤有机碳质量分数的比率、土壤微生物在BIOLOG微平板上的平均每孔颜色变化率和碳源利用能力及其代谢多样性指数均显著提高.     

耕作措施对新疆绿洲棉田土壤微生物量及酶活性的影响

研究了新疆典型植棉区不同耕作措施对连作棉田土壤微生物量碳、氮和酶活性的影响,旨在揭示连作棉田耕地质量的变化,以及为新疆棉区维持棉田高产、高效的土壤可持续生产能力提供依据。结果表明,棉田长期连作,随着连作年限的延长,土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性呈现出递增的趋势。长期连作的棉田经过水旱轮作后土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性又能明显升高;而经深翻的处理后土壤微生物量碳、氮含量和酶活性在表层0～20cm土层有所下降,而在20—40cm土层明显升高。     

Research progress on algae of the microbial crusts in arid and semiarid regions

Microbial crusts are attracting much interest in view of their possible uses in environmental conservation and ecological restoration of the arid and semiarid regions.Because algae play an irreplaceable important role in the early formation and the strengthening of microbial crusts,they are paid much more attention to than other cryptogams.In this paper,an overview of the current knowledge on the fine structure and development of microbial crust,focusing on the algal biomass,vertical distribution,succession,influential factors on algae,cohesion of soil stabilization,cementing mechanism for soil particles and the microalgal extracellular polymers is given,with particular emphasis on the authors' researches,and some prospects are put forward as well.     

Effect of land use on microbial biomass－C, －N and －P in red soils

Eleven red soils varying in land use and fertility status were used to examine the effect of land useon microbial biomass -C, -N and -P. Microbial biomass-C in the red soils ranged from about 68 rag C/kg to 225 mg C/kg, which is generally lower than that reported from other types of soil, probably because of low or-ganic matter and high acidity in the red soils. Land use had considerable effects on the amounts of soil Cmic.The Cmic was the lowest in eroded fallow land, followed by woodland, tea garden, citrus grove and fallow grassland, and the highest in vegetable and paddy fields. There was significant correlation between Cmic and organic matter content, suggesting that the influence of land use on Cmie is mainly related to the input and ac-cumulation of organic matter. Microbial biomass-N in the soils ranged from 12.1 Nmg/kg to 31.7 Nmg/kg andwas also affected by land use. The change of Nmic with land use was similar to that of Cmic. The microbial C/N ratio ranged from 5.2 to 9.9 and averaged 7.6. The Nmic was significantly correlated with soil total N and available N. Microbial biomass-P in the soils ranged from 4.5 mg P/kg to 52.3 rag P/kg. The microbial C/P ratio was in the range of 4-23. The Pmic was relatively less affected by land use due to differences in fertili-zation practices for various land use systems.     

生活污水灌溉对土壤微生物生物量及酶活性的影响

为了研究生活污水灌溉对土壤微生物生物量和酶活性的影响,采用不同污水灌溉量（0,300,600,900,1200,1500m3／（hm。·week））,进行了生活污水杨树林地灌溉试验．结果表明：随着污水灌溉量增加,土壤微生物生物量碳、生物量氮、生物量磷含量增加,多酚氧化酶、尿酶、磷酸酶活性增强,在一定灌溉量达到最大值后,随着灌溉量的增加而降低．较低灌溉量改善了土壤微生物学性质,灌溉量过大,土壤微生物生物量含量与酶活性降低,土壤质量下降．     

生态补水对黄河三角洲盐沼地土壤微生物群落分布特征的影响

为探究生态补水对盐沼湿地土壤微生物群落的影响，以黄河三角洲国家级自然保护区内人工围坝、实施“引淡压咸”淡水补给工程的湿地土壤为研究对象，以潮汐区天然盐沼湿地土壤为参照，使用磷脂脂肪酸（PLFA）法对比研究0~30 cm土层中4种土壤微生物群落（细菌、真菌、放线菌和丛枝菌根真菌等）在2类湿地中的分布特征，同时区别不同植被条件下（芦苇群落、盐地碱蓬群落和裸滩）的差异。结果表明:供试土壤的PLFA总量在4.25~32.71nmol.g-1之间，微生物群落组成均以细菌为主，表征4种微生物类群的PLFA含量由高到低依次为细菌(（8.47±4.66) nmol.g-1）、真菌（（1.28±2.21 ）nmol.g-1）、放线菌（（0.98±0.68） nmol.g-1）、丛枝菌根真菌（（0.29±0.27） nmol.g-1）。表征4种微生物类群的PLFA的含量均表现为生态补水区高于天然盐沼区，其中细菌平均高出39.63% ，真菌平均高出63.56% ，放线菌平均高出65.14% ，丛枝菌根真菌平均高出69.22% ，这可能是由补水引起的土壤pH减小、有机碳含量增加而导致的；从3种植被条件的对比来看，土壤PLFA含量由高到低依次为芦苇群落（7.43~32.71 nmol.g-1）、盐地碱蓬群落（4.87~16.58 nmol.g-1）、裸滩（4.25~7.54 nmol.g-1）。6种样地土壤PLFA总量排序为:补水区芦苇群落（17.70~32.71 nmol.g-1）、补水区盐地碱蓬群落（10.71~15.44 nmol.g-1）、潮汐区芦苇群落（7.43~12.23 nmol.g-1）、补水区裸滩（5.93~7.54 nmol.g-1）、潮汐区盐地碱蓬群落（4.87~6.50 nmol.g-1）、潮汐区裸滩（4.25~5.02 nmol.g-1）。补水区芦苇湿地土壤PLFA总量和真菌PLFA相对含量的增幅较大，这与补水区土壤适宜芦苇生长，而芦苇生物量的大量增加又导致土壤有机质的大幅增多和pH的下降密切相关；真菌与其他3类微生物相比，对补水和植被的响应幅度最大，尤其在恢复区芦苇群落土壤中，这进一步证实了土壤真菌在植物枯落物分解、植物碳转化为土壤碳方面的重要作用。从当前PLFA含量增加的角度来看，补水显著提升了芦苇群落土壤中微生物的生物量，然而盐沼湿地土壤微生物生物多样性及盐沼湿地生态过程、生态系统结构和功能在补水后的变化有待进一步系统综合地研究和评估。      

不同施肥模式对杨树人工林土壤微生物生物量C、N、P的影响

以江苏东台林场5年生杨树人工林为对象,在2012年6月设置了不同施肥处理(N、P、K复合肥,T1; 有机肥,T2; 生物炭,T3; N、P、K复合肥+生物炭,T4; 有机肥+生物炭,T5; 对照,CK),并在2012年8月至2013年6月期间每2个月1次共进行6次重复土壤取样,研究了不同施肥模式对土壤微生物生物量C、N、P(SMBC、SMBN、SMBP)的影响。结果显示:①5种施肥模式均显著提高了SMBC和SMBN,但对SMBP的影响较小,仅T1处理与对照间达到显著性差异; ②在0～10 cm土层仅T5处理显著降低了SMBC与SMBN的比值,在≥10～25 cm土层各处理SMBC与SMBN的比值均未显著下降,而在≥25～40 cm土层T1、T2、T4和T5处理的SMBC与SMBN的比值均显著下降,表明不同施肥模式对土壤N供应能力的改善作用随土层深度的增加而增加。综合分析表明,T4处理最有利于提高杨树人工林SMBC、SMBN和SMBP的含量,同时有利于提高土壤对植物生长所需有效N的供给,因此T4处理即N、P、K复合肥+生物炭可作为该区域杨树人工林的最佳施肥模式。     

响应曲面法优化混合菌KW8-2修复石油污染土壤

采用响应曲面法优化混合菌KW8-2修复石油污染土壤的条件。以初始原油质量分数、接种量、氮磷比和表面活性剂用量为自变量,修复60 d的原油降解率为因变量,采用Box-Behnken(BB)设计,研究各自变量及其交互作用对污染土壤生物修复的影响,得到二次多项式回归方程预测模型。结果表明:原油质量分数分别为10×10-3、30×10-3和50×10-3的污染土壤,最佳修复条件下的原油降解率分别为67.12%、63.39%和56.57%,远高于单因素试验的最高值(63.78%、60.36%和55.44%);试验数据可为混合菌KW8-2修复原油污染实际土壤提供技术支持。