夏季珠江口冲淡水对氨氧化古菌的空间演替及分布规律的影响

氮在海洋生物地球化学循环中起着重要的作用，通常能限制海洋生物的生产力.硝化反应是氮循环的核心环节，且氨氧化反应是硝化作用的限速步骤，再加上氨氧化古菌(Ammonia Oxidizing Archaea, AOA)是氨氧化反应的主力军，因此海洋氨氧化古菌成了研究热点.通过对夏季珠江口的不同深度水体进行研究，以氨氧化古菌的功能基因氨单加氧酶(amoA)作为分子标记，运用454高通量测序技术和定量PCR在DNA和cDNA水平上来分析氨氧化古菌的群落结构组成、多样性和基因丰度分布特征.结果表明，夏季珠江口的淡水来源站位(A2B)有着最高的氨氧化古菌群落多样性，但丰度最低；自由生活型的氨氧化古菌丰度是附着生活型的10～1 000倍，这可能是氨氧化古菌的主要生存策略；盐度是影响夏季珠江口氨氧化古菌群落结构组成的主要环境因子，而其amoA基因丰度与环境因子之间没有显著性差异；表层和底层AOA群落之间的差异较自由生活的与附着的群落之间更为明显.研究表明在cDNA水平上对功能微生物类群进行探究的必要性，有助于增进水体氨氧化古菌群落响应环境变迁的认识.     

不同菌肥对华重楼根际土壤微生物多样性及理化性质的影响

为更好地筛选适合华重楼（Paris polyphylla var.chinensis）人工栽培的微生物菌肥种类,为华重楼的产业化生产提供理论参考,本研究以华重楼为材料,采用高通量测序技术分析不同菌肥处理对华重楼根际土壤微生物多样性的影响。结果表明：经不同施肥处理的华重楼根际土壤中共检测出细菌类群23门57纲125目185科284属525种,真菌8门26纲54目66科69属82种。主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。优势真菌门为担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）。施用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后,细菌丰富度和多样性显著下降,而解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）对细菌丰富度和多样性无显著影响。两种菌肥均对根际土壤中真菌数量的影响不显著,枯草芽孢杆菌可以显著提高真菌群落的多样性,而解淀粉芽孢杆菌则会显著降低真菌的多样性。两种微生物菌肥均会引起根际土壤中全钾（TK）、有机碳（TOC）、速效钾（AK）含量显著下降,pH值显著上升;单独施用枯草芽孢杆菌和两种菌肥混施处理时全氮（TN）含量显著下降,而单独施用解淀粉芽孢杆菌时TN含量显著上升。两种微生物菌肥对华重楼根际土壤微生物群落结构和多样性影响不同,施加微生物菌肥后会引起根际土壤理化性质发生显著变化。     

不同频率超声波对养殖水体浮游植物群落结构的影响

采用单因子梯度试验法,设定20（I）、28（II）和40kHz（III）3个不同低频率超声波试验组,以不进行超声波作用为对照组,研究超声波对养殖水体中浮游植物群落结构的影响. 40d的试验结果表明：对照组浮游植物的丰度为各组最高,试验组II、III中,浮游植物丰度分别为3.8×10⁵、2.3×10⁵ ind·L^-1,显著低于对照组（P<0.05）. 共鉴定到浮游植物种类属数为16个,数目大小依次为试验组I>试验组II>试验组III>对照组. 试验组I中Shannon wiener多样性指数（H）、Margalef丰富度指数（D）分别达1.661±0.055和1.071±0.020,为各组最高;试验组III中Pielou均匀度指数（J）达0.619±0.018,为各组最高;与对照组相比,施加20kHz超声波显著提高了养殖水体中浮游植物生物群落多样性（P<0.05）.     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对单质硫的生物氧化作用研究

为了进一步完善嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（简称A. f菌）的硫氧化途径,实验研究了A. f菌对单质硫的氧化行为,分析了L-半胱氨酸对单质硫生物氧化的影响,通过接触角测定、Zeta电位测定与硫的K边X-射线近边结构光谱分析(XANES)等方法研究了A. f菌作用前后单质硫表面性质的变化. 结果表明： A. f菌以单质硫为能源时,其生长延滞期约为100h,培养240h达到最大细菌浓度（约为6.0×10⁸个/mL）;A. f菌作用后,单质硫由疏水性变为亲水性,等电点由2.5增大到3.0,在硫样品表面发现了链状硫与含巯基的有机物质的存在;在培养基中添加0.5g·L^-1的L-半胱氨酸能够促进单质硫的生物氧化,XANES结果表明生物作用后的硫样品表面链状硫与巯基物相对含量均有所提高,分别从39.2%和15.4%增大到48.5%和27.7%.     

污水处理系统中氨氧化古菌种群的发现及其生存的影响因素

氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的发现给研究氨氧化提供了新思路.介绍了氨氧化古菌的发现以及不同环境下氨氧化古菌的活性及其群落变化规律,主要分析了不同环境因子对氨氧化古菌群落结构和丰度的影响.研究表明氨氧化古菌对氨的亲和力比较强,对溶解氧的适应范围也比较大,并且在溶解氧较低和pH偏酸性条件下占主导地位.与此同时,氨氧化古菌对温度的适应性很广,对环境适应性很强.最后对氨氧化古菌今后的研究方向进行了展望.     

丹江口水库上下游古菌优势菌群落结构特征分析

采用16S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术, 分析丹江口水库库区及汉江下游古菌物种组成, 并对大坝上、下游水体与沉积物中占优势的氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea, AOA)和产甲烷古菌(Methanogenic archaea)群落结构进行分析。结果表明, 优势种群落结构组成受到水体与沉积物样本差异的影响, 可由氨氧化古菌的好氧特性与产甲烷古菌的厌氧特性合理地解释。网络图分析表明, 丹江口水库上游氨氧化古菌与产甲烷古菌具有显著的相关关系。受丹江口水库运行的影响, 大坝下游水体及沉积物中氨氧化古菌丰度皆比大坝上游少, 而沉积物中产甲烷古菌丰度较高, 二者间相关性不明显。     

不同模式金刚虾养殖水体和肠道微生物菌群变化分析

为了探究不同养殖模式对金刚虾（Penaeus monodon）养殖水体菌群和虾体肠道菌群的组成及其差异,以低盐土池养殖（盐度：8.3‰,简称低盐土池组）、低盐高位池养殖（盐度：7.8‰,简称低盐高位池组）和高盐高位池（盐度：23.4‰,简称高盐组）3种养殖模式下的金刚虾为试验对象,利用高通量测序技术,对其在40 、80和120 d时养殖水体菌群和虾体肠道菌群结构及其多样性进行了研究。结果显示,不同养殖模式养殖水体和虾体肠道菌群在对虾不同阶段中的变化差异有统计学意义（P<0.05）。低盐土池、低盐高位池、高盐高位池水体中分别检测出微生物1 005、1 443、1 282种,分别隶属于26、29、29个门;肠道中分别检测出微生物1 521、877、451种,分别隶属于38、23、21个门。不同模式金刚虾养殖水体菌群的优势门分别为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、蓝藻门（Cyanobacteria）和脱硫杆菌门（Desulfobacterota）,如虾体肠道中的优势门分别为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门和蓝藻门。分属变形菌门的红杆菌科（Rhodobacteraceae）均为水体和肠道中的优势菌,分属厚壁菌门的乳杆菌科（Lactobacillaceae）仅在金刚虾肠道中表现为优势;在金刚虾肠道中,红杆菌科是养殖前期主要的优势菌,乳杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌属（Weissella）在养殖后期肠道中表现出绝对优势。结论 不同养殖模式金刚虾养殖水体和肠道菌群存在明显差异,高盐高位池中红杆菌科和乳杆菌科的相对丰度显著优于低盐土池和低盐高位池。     

中国东北地区植被NPP模拟与时空变化分析

利用北方生态过程模型(BEPS)模拟我国东北地区2003-2012年间植被生产力,以森林、 草地通量站点和区域森林样地生产力调查数据两个尺度验证了模型精度,并对其植被净初级生产力（NPP）的时空变化特征及影响因素进行了分析. 结果表明：在站点上,森林的总初级生产力（GPP）与站点观测值的决定系数（R²）为0.94,均方根误差(RMSE)为1.53g·(m²·d)^-1,草地植被的R²与RMSE分别为0.79和0.59g·(m²·d)^{-1;区域森林生产力调查数据处理结果与模拟的森林NPP的决定系数R2=0.84,RMSE=42.73g·(m2·a)-1;研究区域NPP值呈现东北部高西南部低,由东北向西南方向逐级递减的分布格局;10年来,林地NPP增长最为明显,农田增长缓慢,灌木增减不明显,而草地呈弱下降趋势. 温度和太阳辐射是影响东北NPP变化的主要因素,森林干扰是引发局部剧烈变化的重要驱动因素.}     

咖啡园土壤硝化作用研究

为探究云南咖啡园土壤硝化作用及其主要影响因素，采集云南省保山市隆阳区潞江坝和德宏州芒市2个主产区5个咖啡园土壤进行培养试验，并分析土壤性质和土壤氨氧化微生物特征对硝化作用的影响.结果表明，供试土壤培养期间(0～7 d)的净硝化速率为1.83～7.42 mg·kg-1·d-1，土壤pH是影响土壤净硝化速率的重要因子，两者呈极显著正相关关系(p<0.01).培养结束后，净硝化速率高的土样，pH值显著下降，表明硝化作用会加剧土壤酸化.在供试土壤中，氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)数量高于氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)，氨氧化古菌Group I.1 a-associated (Candidatus Nitrosotalea)相对丰度在所有土壤硝化细菌中最高，其相对丰度与净硝化速率没有直接关系，但与有效磷和速效钾含量呈极显著正相关(p<0.01).高p H值土壤净硝化速率较高，由此引起的p H值下降风险较大，应通过改善土壤缓冲性，达到构建氮素养分库和减少酸化的目的.     

多环芳烃污染土壤原生生物群落的构建机制

持久性有机污染物对土壤微生物群落组成和多样性有显著影响。本文研究了某焦化厂东面围墙外多环芳烃（PAHs）污染的农田和撂荒地土壤原生生物群落的组成、多样性和构建过程。结果表明农田土壤中16种PAHs的总浓度（ΣPAHs）、萘、蒽和苯并[k]荧蒽含量显著低于撂荒地土壤（P <0.05）。撂荒地中绿藻门（Chlorophyta）的绿藻纲（Chlorophyceae）和石莼纲（Ulvophyceae）相对丰度显著高于农田，但其Shannon指数、均匀度指数（evenness）和系统发育多样性指数（Phylogenetic Diversity, PD）表现出相反的趋势。非度量多维尺度（NMDS）分析表明撂荒地和农田原生生物群落组成差异显著。ΣPAHs、萘和苯并[k]荧蒽的含量与丝足虫门（Cercozoa）、纤毛虫门（Ciliophora）、叶足亚门（Lobosa）和锥足亚门（Conosa）的相对丰度显著负相关（P <0.05）。随着ΣPAHs、萘和苯并[k]荧蒽含量的增加，原生动物群落多样性指数减小（P <0.05）。Mantel检验表明PAHs和土壤理化因子显著影响原生生物群...     

林下连作种植参根际土壤可培养微生物区系及细菌群落对酚酸类化感物质的响应

为探究酚酸类成分对林下连作参根际土壤中微生物区系及可培养细菌群落的影响,以未栽培人参(Panax ginseng C.A.Meyer)林地土壤(1#样品)、连作未发病土壤(2#样品)和连作发病土壤(3#样品)为研究对象,探究根际土壤中微生物区系及可培养细菌群落结构、多样性的变化。同时,通过高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)分析方法对土壤样品中的酚酸进行定性和定量分析。结果表明,2#样品和3#样品土壤可培养微生物总数量与1#样品相比分别下降61.37%和68.24%;可培养细菌分别下降61.36%和68.18%;可培养放线菌分别下降72.97%和75.68%;可培养真菌分别为1#样品的1.40倍和0.47倍。3种样品共分离到193株细菌,分属于4门6纲13目19科39属96种。3种样品中最优势菌纲均为芽孢杆菌纲Bacilli(相对分离频率分别为51.67%、64.00%、48.28%),1#样品、2#样品最优势菌属为芽孢杆菌属Bacillus(相对分离频率分别为15.00%、21.33%),3#样品最优势菌属为链霉菌属...     

河南鲁山五大温泉古细菌多样性分析

河南省平顶山市鲁山县有上汤、中汤、下汤、温汤和碱汤等五大温泉,采用Illumina Hisiq2500PE250技术对鲁山五大温泉(上汤、中汤、下汤、温汤和碱汤)古细菌的16S r DNA基因V4-5变异区序列进行测序,应用Uparse、Mothur、SILVA、MUSCLE和Qiime等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析物种的丰度和多样性.上汤、中汤、温汤、下汤和碱汤分别获得87 993、67 326、44400、48 611、48 495条有效reads,聚类为520、280、678、451、437个OUTs.古细菌分类分析表明,河南鲁山五大温泉的古细菌可以归入11个门,其中奇古菌门(Thaumarchaeota)占95.25%,是优势菌群;在属分类阶元上,上汤、中汤和温汤的优势菌属为Candidatus-Nitrosocaldus; unidentified-Thaumarchaeota是下汤和碱汤的优势菌属.对河南鲁山五大温泉开展古细菌多样性的研究发现,温泉水中含有较高的参与氨氧化过程的奇古菌门,为后续深入研究和利用河南鲁山五大温泉水中的古细菌资源提供了基础资料.     

洪泽湖湿地植被类型对土壤有机碳粒径分布及微生物群落结构特征的影响

[目的]研究不同植被覆盖下湿地土壤有机碳组成、微生物群落结构的特征,为合理开发利用、恢复和保护湿地生态功能提供依据.[方法]以江苏洪泽湖与淮河交汇区湿地自然植被类型(湖草滩、芦苇滩)和人工植被类型(杨树林、柳树林)的土壤为研究对象,应用物理分组的方法研究土壤不同粒径(<2μm、≥2～63μm、≥63～200μm、≥20...     

大气氮沉降对森林土壤微生物影响的研究进展

大气氮沉降是影响森林生态系统的新生态因子之一,过量氮沉降将改变参与森林生态系统物质转化和养分循环的土壤微生物.作者综述了国内外模拟氮沉降对森林土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性和酶活性、底物利用能力以及功能基因的影响研究现状.结果表明：(1)整体来看,氮沉降对森林土壤微生物生物量产生负面影响的报道较多;(2)氮沉降改变了森林土壤微生物群落的构成和丰富性;(3)氮沉降短期内促进森林土壤呼吸速率,长期氮输入会抑制土壤呼吸速率;(4)氮沉降改变了参与凋落物分解相关土壤酶的活性;(5)氮沉降降低了土壤微生物代谢复杂有机质的代谢能力;(6)氮沉降增加和降低了某些微生物功能基因的丰度.此外,作者还探讨了氮沉降对森林土壤微生物研究存在的问题和未来研究的重点.     

煤矿复垦区不同恢复年限沙棘人工林土壤细菌群落结构与功能预测

为揭示煤矿复垦区恢复年限对沙棘人工林土壤细菌群落结构及功能特征的影响,以鄂尔多斯聚鑫龙煤矿复垦区不同恢复年限（3a、4a、5a、6a、7a）沙棘人工林为研究对象,撂荒草地为对照,对研究区土样进行采集,通过Illumina Miseq高通量测序技术对土样细菌群落测序,使用PICRUSt进行功能预测。结果表明：（1）研究区共检测到细菌29门、91纲、193目、305科和438属,门分类水平上优势类群为放线菌门、变形菌门;属分类水平上无优势类群,常见类群为不动杆菌属、类诺卡氏菌属。（2）与草地相比,沙棘人工林的建植使土壤有机质、碱解氮、速效钾、含水量呈增加趋势,土壤pH和全磷变化不明显。（3）沙棘林土壤中的不动杆菌属、类诺卡氏菌属相对丰度整体高于草地;随着恢复年限的延长,栖热菌属和奇球菌属相对丰度随恢复年限延长逐渐降低,CL500-29 marine group、链霉菌属相对丰度则逐渐增加。土壤pH和速效钾是影响研究区沙棘人工林土壤细菌群落结构的主要影响因子。（4）研究区沙棘林和草地土壤细菌主要包含5个一级功能和35个子功能。细菌代谢功能是最主要的功能,其在沙棘林中的代谢潜力高于草地。沙棘林的建植有利于细菌代谢水平和土壤养分的提高。     

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。     

小兴安岭3种原始红松混交林土壤nirK型反硝化微生物群落特征

【目的】分析小兴安岭地区3种典型原始红松林下土壤nirK型反硝化微生物的群落结构和多样性,探索影响原始红松林土壤nirK型反硝化微生物群落的关键土壤理化因子。【方法】在黑龙江省伊春市小兴安岭凉水自然保护区内采集3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)林下土壤样品,提取土壤微生物总DNA,PCR扩增反硝化过程中的关键酶——硝酸盐还原酶的编码基因nirK高变区片段,采用Illumina MiSeq技术对其进行测序,并运用生物信息学技术分析nirK反硝化微生物的群落结构和多样性。【结果】共获得3种林型土壤nirK型基因的848 312条有效序列,761 912条优质序列,平均长度为320 bp。3种原始红松林土壤nirK型反硝化微生物分属于三界(细菌、古菌和无明确分类地位)。3种林型土壤中均含有大量未被鉴定的nirK型基因序列,在已鉴定的nirK型反硝化微生物中各林型均以变形菌门(Proteobacteria)为主,核心菌属为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)和伯霍尔德杆菌属(Burkholderia)。α多样性分析显示:3种原始红松林nirK型反硝化微生物的4种α多样性指数(Shannon指数、Simpson指数、Ace指数和Chao1指数)没有显著差异。但β多样性分析显示:3种林型土壤nirK型反硝化微生物群落组成差异显著(R=0.25,P<0.05)。Metastats分析表明:3种林型土壤中丰度存在显著差异的是拟杆菌门(Bacteroidetes)、广古菌门(Euryarchaeota)和变形菌门(Proteobacteria)。土壤铵态氮和全氮含量是显著影响林下土壤nirK型反硝化微生物群落组成的主要理化因子(P<0.05)。【结论】3种原始红松林土壤理化性质差异没有对nirK型反硝化微生物的α多样性指数产生显著影响,但导致β多样性差异显著,其中铵态氮和全氮含量是显著影响3种原始红松林土壤nirK型反硝化微生物群落组成的主要因子。     

室内新风空气净化系统微生物多样性研究

对济南市历城区使用不同时间的新风空气净化系统滤膜样本的细菌多样性进行检测，分析室内新风系统潜在的微生物二次污染风险。采集使用6至12个月的新风系统中超细玻璃纤维空气滤膜积累的微生物为样本，进行16S rDNA扩增子测序分析。结果显示：变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为优势菌门，优势属有副球菌属、鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、甲基杆菌属、双歧杆菌属等；随着滤膜使用时间的增加，优势菌门之间的相对丰度比例变化不明显，但总丰度呈现上升趋势，表明该地区室内空气微生物丰富且群落结构长期变化不大；使用12个月的样本中特别富含莱茵海默氏菌属、乳杆菌属和不动杆菌属，且条件致病菌奥斯陆莫拉氏菌的相对丰度较高，表明该地区的室内新风系统使用12个月时存在微生物二次污染风险。研究结果对居民防控室内空气二次污染起指导作用。