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第八次全国土壤生物与生物化学学术研讨会、第三次全国土壤健康学术研讨会暨第二届国际有机农业发展与健康高峰论坛

作者：秦华 Philip C.Brookes 冯有智徐建明浙江大学环境与资源学院杭州310058 浙江农林大学环境与资源学院临安311300 浙江大学环境与资源学院杭州310058 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室∥南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室南京210008

AM真菌可以通过菌根际效应(受AM真菌侵染根系及菌丝影响的土体)影响土壤细菌群落结构,从而影响多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)降解,故在有机污染土壤的根际修复中发挥了重要作用。目前还没有关于AM真菌根外菌丝影响土壤微生... 详细信息

AM真菌可以通过菌根际效应(受AM真菌侵染根系及菌丝影响的土体)影响土壤细菌群落结构,从而影响多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)降解,故在有机污染土壤的根际修复中发挥了重要作用。目前还没有关于AM真菌根外菌丝影响土壤微生物群落结构、从而影响PCBs降解的相关报道。本研究中以人为添加Aroclor 1242的污染土壤为供试土壤,美国南瓜(Cucurbita pepo)为供试植物,研究Glomus mosseae菌丝对土壤微生物群落结构以及PCBs同系物降解的影响。

关键词：多氯联苯丛枝菌根真菌分室根箱系统高通量测序微生物群落

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滨海盐碱地施用磷石膏与糠醛渣对番茄菌根化苗生长的影响

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应用与环境生物学报 2014年第2期20卷 305-309页

作者：崔向超胡君利林先贵杨劲松徐江兵王一明王俊华中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

通过江苏省东台市黄海原种场田间试验,研究施加磷石膏和糠醛渣对滨海盐碱地土壤改良和番茄菌根化苗生长及其果实品质的影响.结果发现,番茄菌根化苗移栽至盐碱地后根系丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,A M)真菌侵染率及土壤碱性磷酸酶... 详细信息

通过江苏省东台市黄海原种场田间试验,研究施加磷石膏和糠醛渣对滨海盐碱地土壤改良和番茄菌根化苗生长及其果实品质的影响.结果发现,番茄菌根化苗移栽至盐碱地后根系丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,A M)真菌侵染率及土壤碱性磷酸酶活性均显著高于非菌根化的对照苗(P<0.05),土壤pH则显著低于对照(P<0.05);在此基础上施加磷石膏和糠醛渣对AM真菌侵染率均无显著影响,其中施磷石膏处理可进一步降低土壤pH(P<0.05),但土壤电导率趋于升高.番茄最终收获时菌根化苗的果实产量及其可溶性糖酸比均显著高于对照苗(P<0.05),在此基础上施加磷石膏与糠醛渣处理果实的可溶性固体物含量均显著升高(P<0.05),其中施糠醛渣处理果实的维生素C含量趋于升高,而硝酸盐含量则显著下降(P<0.05).本研究表明,菌根化育苗在滨海盐碱地番茄栽培中有较好的应用效果,而施加磷石膏和糠醛渣可进一步促进菌根化苗生长并改善番茄果实品质,其中施用糠醛渣的效果尤佳.

关键词： AM真菌侵染率植株生物量果实产量土壤pH 土壤碱性磷酸酶硝酸盐含量

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废水中紫色光养细菌产胞外多糖性能比较及高产菌株特性研究

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土壤学报 2014年第6期51卷 1325-1331页

作者：武敬王一明林先贵土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

利用废水生产胞外多糖是一种既能实现废水处理又能达到废水资源化的双赢方法,也是目前胞外多糖研究的热点。为得到能在废水中高产胞外多糖的紫色光养细菌(Purple Phototrophic Bacteria,PPB)菌株,本研究首先以化学合成培养基和不同比例... 详细信息

利用废水生产胞外多糖是一种既能实现废水处理又能达到废水资源化的双赢方法,也是目前胞外多糖研究的热点。为得到能在废水中高产胞外多糖的紫色光养细菌(Purple Phototrophic Bacteria,PPB)菌株,本研究首先以化学合成培养基和不同比例豆制品废水和玉米淀粉废水混合培养基培养11株PPB,提取并测定其胞外多糖,结果发现不同菌株产胞外多糖能力不同,且有机废水较化学合成培养基更有利于菌株分泌胞外多糖。经两轮筛选得到一株产胞外多糖能力较高的菌株J4,高产培养基为豆制品废水,胞外多糖含量高达140 mg g-1菌体干重。且J4在豆制品废水中的生长试验表明,菌株J4不仅降低了废水的化学需氧量COD(>90%),同时分泌大量胞外多糖。通过Sephadex G-50柱层析结果发现该胞外多糖的分子量较大,具有一定的研究价值。综上,本试验获得了高产菌株J4,同时发现利用有机废水能够得到大量的PPB胞外多糖,为获得低价的多糖材料提供了一定依据。

关键词：豆制品废水玉米淀粉废水柱层析扫描电镜

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造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地玉米生长和土壤微生物性状的影响

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生态与农村环境学报 2014年第3期30卷 331-335页

作者：崔向超胡君利林先贵杨劲松徐江兵王一明王俊华中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室/南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

通过在江苏省东台市黄海原种场的田间试验,研究了施用造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地土壤微生物活性与玉米(Zea mays)生长及籽粒全氮含量的影响。与对照相比,施加造纸干粉和糠醛渣后土壤pH值均显著降低(P<0.05),土壤微生物代谢活性则... 详细信息

通过在江苏省东台市黄海原种场的田间试验,研究了施用造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地土壤微生物活性与玉米(Zea mays)生长及籽粒全氮含量的影响。与对照相比,施加造纸干粉和糠醛渣后土壤pH值均显著降低(P<0.05),土壤微生物代谢活性则显著升高(P<0.05);此外,施糠醛渣处理土壤微生物物种均一度(McIntosh)指数显著升高(P<0.05),而土壤脲酶活性亦由对照的过高水平(0.50 mg·g-1·d-1)降至0.33 mg·g-1·d-1(P<0.05)。施加造纸干粉后,植株地上部和地下部生物量比对照分别提高29%和13%,籽粒产量由1 119 kg·hm-2提高到1 515 kg·hm-2;施加糠醛渣后,植株地上部和地下部生物量比对照分别提高60%和65%(P<0.05),籽粒产量则提高到2 371 kg·hm-2,且籽粒全氮含量由对照的过高水平(22.43 mg·g-1)降至18.26 mg·g-1(P<0.05)。综上所述,施用造纸干粉和糠醛渣均可缓解盐碱胁迫对玉米生长的影响,同时能提高土壤微生物代谢活性,并且施用糠醛渣对土壤生物性状和玉米籽粒品质的调理效果优于造纸干粉。

关键词：造纸干粉糠醛渣籽粒全氮含量脲酶活性土壤微生物功能多样性

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土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌生长的影响

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土壤 2014年第5期46卷 845-850页

作者：彭双王一明叶旭红林先贵戴勋王军伟谢新乔土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 红塔烟草(集团)有限责任公司云南玉溪653100

为了探索土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）存活和生长繁殖的影响,通过设定环境温度、土壤含水量和土壤p H等,研究了这些因素对尖孢镰刀菌西瓜专化型（FON）和黄瓜专化型（FOC）生长繁殖的影响。结果发现,致病性尖... 详细信息

为了探索土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）存活和生长繁殖的影响,通过设定环境温度、土壤含水量和土壤p H等,研究了这些因素对尖孢镰刀菌西瓜专化型（FON）和黄瓜专化型（FOC）生长繁殖的影响。结果发现,致病性尖孢镰刀菌在21℃~30℃范围内能快速繁殖,而在45℃条件下则无法生长;土壤含水量为20%时该菌繁殖速度最快,而含水量为5%时则受到明显抑制;pH 4~5.5的偏酸性土壤适宜尖孢镰刀菌繁殖,而p H为中性或以上土壤均不利于该菌生长。结果表明,高温、干旱和碱性是减轻土壤中致病性尖孢镰刀菌繁殖的有利环境因素,通过创造相应环境条件,可以控制枯萎病的发生或蔓延。

关键词：枯萎病连作障碍致病性尖孢镰刀菌

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造纸干粉和糠醛渣对盐碱地小麦生长的影响

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环境科学与技术 2014年第7期37卷 25-29页

作者：崔向超胡君利林先贵杨劲松徐江兵王一明王俊华中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

文章通过在江苏省东台市黄海原种场布置田间试验,研究施用造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地土壤的调理改良作用及对小麦生长的影响。与对照相比,施加造纸干粉和糠醛渣处理土壤pH均显著降低(P<0.05),而土壤全N含量也显著提高(P<0.05)... 详细信息

文章通过在江苏省东台市黄海原种场布置田间试验,研究施用造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地土壤的调理改良作用及对小麦生长的影响。与对照相比,施加造纸干粉和糠醛渣处理土壤pH均显著降低(P<0.05),而土壤全N含量也显著提高(P<0.05),其中施加造纸干粉处理土壤全K含量显著提高(P<0.05),而施加糠醛渣处理土壤全P含量显著提高(P<0.05)。施加造纸干粉处理小麦地上部和地下部生物量分别提高了49%和93%,平均产量由117 g/m2提高到158 g/m2;而施加糠醛渣处理小麦地上部和地下部生物量则分别显著提高了169%和176%(P<0.05),平均产量亦显著提高至361 g/m2(P<0.05)。此外,对照处理小麦籽粒过高的全P含量(5.5 g/kg)与过低的全K含量(3.2 g/kg)在施加造纸干粉和糠醛渣后均得到显著改善(P<0.05)。结果表明,施加造纸干粉和糠醛渣均可缓解盐碱胁迫对小麦生长及籽粒品质的影响,其中糠醛渣的调理效果优于造纸干粉。

关键词：土壤pH 全P含量全K含量产量籽粒品质

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全球气候变化对水稻土两类功能微生物群的影响

全球气候变化对水稻土两类功能微生物群的影响

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第七次全国土壤生物与生物化学学术研讨会暨第二次全国土壤健康学术研讨会

作者：冯有智林先贵贾仲君朱建国中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室

全球气候正在发生变化,并给陆地生态系统带来巨大影响。土壤微生物是陆地生态系统地下部分物质和能量的驱动者,其响应是全面揭示全球气候变化对陆地生态系统影响不可或缺的组成部分。水稻土被公认为是研究土壤微生物的典型模式环境,其... 详细信息

全球气候正在发生变化,并给陆地生态系统带来巨大影响。土壤微生物是陆地生态系统地下部分物质和能量的驱动者,其响应是全面揭示全球气候变化对陆地生态系统影响不可或缺的组成部分。水稻土被公认为是研究土壤微生物的典型模式环境,其特点之一是厌氧环境,厌氧微生物起到发挥着主要生态功能。本研究基于中国FACE-CO2和FACE-O3平台,以两种典型厌氧微生物,紫色光合细菌(Purple phototrophic bacteria)和产甲烷古菌(Methanogenic archaea)为研究对象,系统研究了水稻土中紫色光合细菌的功能,以及大气二氧化碳浓度升高和大气臭氧浓度升高对该两种厌氧微生物群的影响。我们创建了一套传统可培养和分子生物学相结合的研究方法,并引入稳定同位素探针(Stable isotope probing,SIP)和高通量基因测序(Pyrosequencing)等现代分析手段;结合改进的可培养技术、DNA指纹图谱和DNA-SIP,我们揭示了水稻土中紫色光合细菌的功能;利用分子生物学技术和高通量基因测序技术揭示了大气二氧化碳浓度升高和大气臭氧浓度升高对紫色光合细菌和产甲烷古菌多样性的影响。研究发现,水稻土紫色光合细菌利用有机酸代谢生长,并且驱动着,自下而上的微生物食物网络。通过此物质和能量的传递,水稻土土壤肥力将得以更好的保持;结合可培养技术和分子生物学方法,研究发现大气二氧化碳浓度升高增加了水稻土紫色光合细菌的丰度和丰富度;与之相反,大气臭氧浓度升高下,因紫色光合细菌代谢能力的下降而导致其丰度、占比和丰富度的降低;高通量基因测序等技术发现,大气臭氧浓度升高通过减少水稻向土壤中碳的输入从而抑制了产甲烷活性,减少了产甲烷古菌数量和多样性,并改变了其群落结构。通过紫色光合细菌和产甲烷古菌驱动的微生物食物网络,全球气候变化的影响将会传递给水稻土中多个微生物营养层,最终影响稻田生态系统。该研究不仅为全面理解微生物驱动下的稻田土壤养分循环过程及其调控机制提供了重要科学依据,也有助于我们更好的了解稻田生态系统对全球气候变化的反应和反馈。

关键词：全球气候变化紫色光合细菌产甲烷古菌微生物食物网络 DNA稳定同位素探针

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土壤碳氮有效性决定激发效应:掘氮理论与微生物计量学理论并存

土壤碳氮有效性决定激发效应:掘氮理论与微生物计量学理论并存

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第七次全国土壤生物与生物化学学术研讨会暨第二次全国土壤健康学术研讨会

作者：陈瑞蕊林先贵中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室

向土壤中输入的氮素正在日益增加,势必会对土壤碳循环以及土壤向大气的CO2排放造成重要影响。关于氮素对于有机碳矿化的影响并存着两种理论:一是掘氮理论,缺氮时微生物分解土壤中难矿化但含有氮素的有机质,从而满足自身对氮的需求,即缺... 详细信息

向土壤中输入的氮素正在日益增加,势必会对土壤碳循环以及土壤向大气的CO2排放造成重要影响。关于氮素对于有机碳矿化的影响并存着两种理论:一是掘氮理论,缺氮时微生物分解土壤中难矿化但含有氮素的有机质,从而满足自身对氮的需求,即缺氮会导致有机碳分解加速;二是微生物计量学理论,即微生物在自身

关键词：激发效应微生物土壤碳氮生物计量学

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长期施用有机肥潮土中芽胞杆菌群落演替及其功能的研究

长期施用有机肥潮土中芽胞杆菌群落演替及其功能的研究

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第七次全国土壤生物与生物化学学术研讨会暨第二次全国土壤健康学术研讨会

作者：林先贵冯有智陈瑞蕊赵飞王锐胡君利张佳宝王俊华中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室

施肥是保障粮食产量和农业可持续发展的必由途径,长期施肥会对土壤理化和生物学性质产生深远的影响。中科院封丘农业生态实验站潮土农田养分平衡长期定位试验开始于1989年,冬小麦-夏玉米轮作,共设7个肥料处理,包括:不施肥对照CK、施用... 详细信息

施肥是保障粮食产量和农业可持续发展的必由途径,长期施肥会对土壤理化和生物学性质产生深远的影响。中科院封丘农业生态实验站潮土农田养分平衡长期定位试验开始于1989年,冬小麦-夏玉米轮作,共设7个肥料处理,包括:不施肥对照CK、施用有机肥OM、有机无机肥配施1/2OMN、施用化肥NPK、NP、NK和PK。利

关键词：有机肥群落演替

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漆酶介导的土壤多环芳烃(PAHs)降解研究

漆酶介导的土壤多环芳烃(PAHs)降解研究

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第七次全国土壤生物与生物化学学术研讨会暨第二次全国土壤健康学术研讨会

作者：曾军林先贵李烜桢吴宇澄张晶中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室

我国16种优先控制多环芳烃(PAHs)的年排放量超过2.5万吨,成为重点防控的污染物之一。其中,苯并[a]芘等高环PAHs具极低水溶性和高致癌性,是PAHs修复的重点与难点。漆酶能够快速转化包括苯并[a]芘在内的某些PAHs,因此具有广阔的应用前景,... 详细信息

我国16种优先控制多环芳烃(PAHs)的年排放量超过2.5万吨,成为重点防控的污染物之一。其中,苯并[a]芘等高环PAHs具极低水溶性和高致癌性,是PAHs修复的重点与难点。漆酶能够快速转化包括苯并[a]芘在内的某些PAHs,因此具有广阔的应用前景,本课题组围绕漆酶介导的土壤PAHs降解,从实际应用、联合机制及工程菌构建等方面开展了一系列研究。由于纯漆酶在土壤中应用成本较高且容易失活,因此需成功应用漆酶于实际修复,首先需要寻找一套廉价可行的替代方案。蘑菇栽培基质提供给土壤中木质素降解酶产生菌良好的生长微环境,刺激其生长并提高漆酶活力从而可能实现土壤PAHs的降解。结果表明,土壤中加入蘑菇栽培基质,可显著提高土壤PAHs的降解,其降解率最高的三种PAHs种类与漆酶降解底物相吻合,分别为苯并[a]芘、苯并[a]蒽和蒽;同时,降解过程中土壤真菌、细菌及PAHs降解菌在数量和群落结构上均发生显著变化。本研究确证了蘑菇栽培基质可作为一种较好的漆酶廉价替代剂进行土壤PAHs修复。另一方面,漆酶的转化产物需经过土壤微生物进一步代谢才能实现最终矿化或解毒。许多研究表明,产漆酶真菌和细菌共同作用可有效提高高环PAHs的矿化效率,不过该修复方式依赖于真菌和细菌的共培养状态,而该状态在土壤应用中容易发生改变从而影响修复效果。因此,研究提出通过将漆酶引入PAHs降解细菌构建可提高高环PAHs矿化能力的工程菌的设想。初步结果表明,细菌漆酶可对苯并[a]芘进行高效率转化,其转化方式与真菌漆酶类似,但不同细菌漆酶在转化性能与所需条件上存在一定差异。本研究进一步对联合修复机制进行了研究,实验结果验证了苯并[a]芘经漆酶转化之后的产物可以被PAHs降解细菌进一步转化的假设,同时阐明了该降解方式的代谢途径。

关键词：多环芳烃苯并[a]芘漆酶微生物降解

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