干旱影响森林土壤有机碳周转及积累的研究进展

随着全球气候变暖趋势加剧,伴之而来的干旱问题成为全球关注的热点。干旱对森林生态系统碳积累和周转可能产生显著影响,其主要过程包括植被地上部分和地下部分凋落物对土壤有机碳的输入、凋落物的分解及土壤有机碳的矿化等。笔者综合分析了近年来国内外相关研究成果,对干旱影响森林土壤有机碳的主要过程与机制进行了归纳和总结,结果表明:①干旱通过促进叶片提前脱落,短期增加森林凋落物量,长期干旱则影响森林植物生长,降低森林初级生产力从而降低植物地上凋落物量。轻度和中度干旱下植物为补偿水分缺失增加细根生物量维持植物生命力,重度干旱下植物丧失自我修复能力导致细根生物量降低,干旱也会造成细根死亡率增加。平均而言,全球范围内干旱会造成森林凋落物量降低(1.9%)和细根生物量降低(8.7%),最终减少植物有机碳向土壤的输入量。②干旱可通过改变凋落物化学性质,对分解者——土壤动物、微生物产生胁迫,从而引起凋落物分解速率下降(10%~70%)。干旱使凋落物碳氮含量变化,造成凋落物次生代谢物,如纤维素、木质素、单宁等积累,改变根系分泌物化学组分,从而影响凋落物分解。干旱导致真菌生物量和分解者等土壤动物丰度降低,增加分解者捕食压力,使相关微生物和酶活性下降,造成凋落物分解速率下降。③干旱驱动微生物群落组成变化(真菌细菌比、革兰阳阴细菌比增加),造成微生物生物量下降,活性减弱,此外还会降低腐食动物的摄食活性、酶活性,最终导致土壤有机碳矿化速率下降(10%~50%)。④干旱对土壤有机碳不同组分影响不同,干旱会减小土壤微生物生物量碳(MBC)库(2%~30%),造成表层土壤溶解性有机碳(DOC)积累(30%~60%)。而在全球范围内的不同区域,干旱对土壤有机碳积累的影响也不同,亚热带森林中干旱对土壤有机碳积累的影响多是负面的,热带森林中则相反。总体而言,干旱对森林土壤有机碳库储量影响可能不大,但降低了土壤碳周转效率。而森林土壤有机碳周转过程不仅受干旱这一单一因素影响,温度、物种等因素会共同作用于土壤有机碳的周转与积累,且单因子的简单叠加模拟可能与现实环境中多因子综合对土壤碳通量的影响有一定差别。未来需要通过长期观测、延长控制实验时间、模拟原生环境条件等,开展多因素综合实验,加强干旱对土壤动物和微生物影响的研究,以深入了解干旱对森林土壤有机碳影响的生物学与生态学的过程与机制。     

川西亚高山林线交错带土壤微生物类群及酶活性季节动态

研究了川西亚高山林线交错带土壤细菌、真菌和放线菌三大微生物、细菌生理类群数量及酶活性季节动态.结果表明,土壤微生物主要集中分布在O～15 cm表层土壤,其数量及酶活性均随土壤深度的加深而降低.随季节性水热状况的变化,表层0～15 cm和15～30 cm土层微生物和酶活性各月差异显著(P<0.05),具明显的季节变化,但各类群变化规律并不完全相同,细菌、真菌、氨化细菌、好氧固氮菌、硝化细菌、有机磷分解菌、好气纤维素分解菌数量及脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和多酚氧化酶活性均8月最高,而放线菌、无机磷分解菌、反硝化细菌与嫌气纤维素分解菌数量则6月最高,各微生物及酶活性均4月最低.底层(30～47 cm)土壤各微生物和酶活性总体上季节动态不明显.各季节中,氨化细菌、好氧固氮菌、反硝化细菌、有机与无机磷分解菌是8种细菌生理类群中的优势菌群,而纤维素分解菌数量最少,表明林线交错带土壤有机质的分解非常缓慢.     

根系分泌物对有机氯农药降解的影响效应及不同组分间影响差异

借助盆栽模拟实验,对比研究了苇状羊茅根系分泌物对土壤中OCPs总量及其主要组分的降解效应、土壤微生物群落动态(生物量碳及磷脂脂肪酸)的影响效应.结果显示:根系分泌物促进了土壤中OCPs的去除,添加根系分泌物后,土壤中OCPs的去除率(77.57%)显著高于对照组(33.49%);相同处理条件(污染水平、添加剂量)下,对HCHs、毒杀芬、HCB、艾氏剂、γ-氯丹的强化去除率普遍高于对OCPs总量的强化去除率(p0.05);对DDTs、灭蚁灵、硫丹Ⅰ、狄氏剂、环氧七氯的强化去除率普遍低于对OCPs总量的强化去除率.相同污染水平下,添加根系分泌物的污染土壤中微生物生物量碳也显著高于对照组;实验期间,细菌的磷脂脂肪酸占主导地位,其次为真菌,它们在土壤微生物群落中的动态变化与OCPs降解趋势相一致.可见,在OCPs降解过程中,根系分泌物的存在改变了根际土壤中细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而改善了对OCPs的降解效率.     

高温纤维素分解菌的分离和鉴定

为了研制高效生物增温剂和生产高温纤维酶制剂,试验采用CMC培养基和发酵培养基,从猪粪和麦秸秆自然堆肥中分离出高温纤维素分解菌,测定羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)并对分离到的菌株进行18S rRNA基因分析.结果表明HZ2菌株CMCase,Fpase都较高,通过18S rDNA序列分析发现HZ2...     

利用黑曲霉和酵母共发酵秸秆产乙醇的研究

利用黑曲霉降解秸秆的效果,黑曲霉和酵母共发酵条件的优化以及在最优条件下产乙醇的效果.从秸秆腐殖质土中筛选出9株黑曲霉,并用刚果红鉴别培养基筛选出水解圈比较大的两株菌,从pH、温度、发酵时间对两株菌进行产纤维素酶的优化,并将黑曲霉和酵母在最适条件下共发酵生产乙醇.最后得出pH=5,温度为32℃,发酵时间为72h时酶活最高,液体发酵在上述适宜条件下降解秸秆72h后接种酵母进行共发酵24h,生产出乙醇,质量比是3%.     

微生物降解紫茎泽兰毒素的初步研究

紫茎泽兰是一种世界性恶性有毒植物。本文首次报道了两种微生物能显著降解其主要毒素。     

Present status and development on biological nitrogen fixation research in China

This presentation introduces the advances in biological nitrogen fixation research abroad, in particular,describes the great progress and achievements on its research in China as follows: collection of rhizobial resources and establishment of the largest database of Rhizobium in China, correction and development of Rhizobium taxonomy in international; discovery of a couple of nif genes, identification and unification of linkage among the nif gene operons of Klebsiella pneumoniae, finding of regulative mechanism of positive regulation nif gene and its sensitivity to oxygen,temperature; finding of the activity of nodulation gene nodD3 product in Sinorhizobium meliloti which is not controlled by flavonoid produced from its host alfalfa; finding of the association between expression of genes coding the products for carbon utilization and nitrogen metabolism and their regulations; chemical synthesis of nodulation factor of Sinorhizobium meliloti; constructions of engineered nitrogen fixers and utilization in practice based on the research of gene expression and regulation; chemical simulation of the structure and function of nitrogenase and bringing forward the model of nitrogenase active center for the first time in international and synthesis of model compounds which were paid attention by colleagues abroad. Finally, the development of nitrogen fixation research in China in future has been put forward, suggesting that the nif gene regulation and its role in providing crops with nitrogen element, signal transduction and molecular interactions between Rhizobium and legume, coupling between carbon and nitrogen metabolisms, nitrogen fixation and photosynthesis, and functional genomics of nitrogen-fixing nodule symbiosis, etc., would be actively worked on.     

大功率气介声波换能器的研究

研究了一种大功率气介声波换能器．该换能器由夹心式功率超声换能器及一个弯曲振动金属圆盘组成；推出了换能器各组成部分的共振频率设计方程；设计了一些换能器振子．实验表明，在小信号条件下，换能器的共振频率测试值与理论值符合很好．在大功率条件下，当输入电功率为２００Ｗ时，换能器可长时间工作于脉冲状态下，距声波辐射面１ｍ处的声压级可达１５０ｄＢ．     

关于活性污泥膨胀的影响因素与控制研究

通过分析污泥膨胀的特点和引起污泥膨胀的影响因素,介绍了几种目前比较常见的有效防止丝状菌膨胀的控制方法.     

机器结构噪声转动功率流的测量

利用互功率谱的方法对安装在混凝土地板上的小型排气扇工作时产生的转动结构声功率流进行了测量 ,对不同的地板和不同劲度系数的隔振支架对结构声功率流的影响以及各自由度的结构声辐射进行了比较和讨论