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土地利用变化对花岗岩红壤底土溶解性有机质数量和光谱特征的影响 被引量：10
1
作者 盛浩 宋迪思 +2 位作者 周萍 夏燕维 张杨珠 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第14期4676-4685,共10页
了解底土溶解性有机质(DOM)的数量和化学结构对土地利用变化的响应,对科学评价区域土壤有机质动态和碳库稳定性具有重要意义。通过选取花岗岩红壤丘陵区同一景观单元的天然林地(常绿阔叶林)以及由此转变而来的杉木人工林、板栗园和坡耕... 了解底土溶解性有机质(DOM)的数量和化学结构对土地利用变化的响应,对科学评价区域土壤有机质动态和碳库稳定性具有重要意义。通过选取花岗岩红壤丘陵区同一景观单元的天然林地(常绿阔叶林)以及由此转变而来的杉木人工林、板栗园和坡耕地,采用化学分析结合光谱扫描(紫外光谱、二维荧光光谱和傅里叶变换红外光谱)技术,研究底土(0.2—1 m)和表土(0—0.2 m)DOM数量和结构对土地利用变化的响应差异,结果表明:58%—87%的DOM贮存在底土中。天然林地土壤的DOM数量最为丰富,底土DOM的宏观化学结构比表土更为简单,以碳水化合物、类蛋白为主。天然林转变为其他利用方式后,底土DOM的损失量(26%—41%)超过表土(12%—49%),冬季比夏季更为凸显;这反映底土DOM数量对人为干扰和植被变化的高度敏感性。同时,底土DOM宏观化学结构趋于复杂化,芳香类、烷烃类和烯烃类的化学抗性物质出现积累的现象。DOM光谱曲线形状、特定峰值、特征值对土地利用的响应敏感,对人为干扰后植被、土壤有机质的变化具有生态指示意义。研究显示,天然林地转变为其他利用方式后,不仅导致底土DOM的损失,也显著降低土壤有机质品质,长期上削弱底土的碳库稳定性和碳吸存能力。 展开更多
关键词 活性有机质 官能团 有机质结构和组成 农业管理措施 花岗岩红壤
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堆肥低温启动菌剂的研制与效果评价 被引量：2
2
作者 杨明珠 许欢欢 +4 位作者 郭传旭 夏燕维 缪有志 郑树林 张瑞福 《生态与农村环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期138-146,共9页
针对冬季低温堆肥启动困难这一技术问题,优化和复配低温复合菌剂,并在有机肥厂冬季堆肥生产中对菌剂的应用效果进行评估。选取分离于极地的菌株,对菌株低温生长特性、产蛋白酶性能进行测定,选择供试菌株边缘假单胞菌MP-1(Pseudomonas ma... 针对冬季低温堆肥启动困难这一技术问题,优化和复配低温复合菌剂,并在有机肥厂冬季堆肥生产中对菌剂的应用效果进行评估。选取分离于极地的菌株,对菌株低温生长特性、产蛋白酶性能进行测定,选择供试菌株边缘假单胞菌MP-1(Pseudomonas marginalis)、硬结节杆菌AS-3(Arthrobacter scleromae)和水稻节杆菌AO-4(Arthrobacter oryzae)进行复配,3个菌株在15℃条件下均可快速生长,菌株MP-1、AS-3和AO-4于15℃条件下培养24 h,蛋白酶活性分别可达82.1、64.3和80.3 U·mL^(-1)。将3个菌株按照体积比2∶1∶1复配复合菌剂(IM)。利用中药渣、鸡粪和茶粕堆肥的原料浸提液进行菌剂生长试验,结果表明,IM菌剂在中药渣堆肥浸提液中24 h生长量为1.04×10^(10)cfu·mL^(-1);在鸡粪堆肥浸提液中生长量为1.41×10^(10)cfu·mL^(-1);在茶粕浸提液中生长量为3.6×10^(6)cfu·mL^(-1)。将IM复合菌剂应用于有机肥厂冬季堆肥生产中,设置市售常规堆肥接种剂为对照,结果表明IM菌剂可有效促进冬季低温环境下鸡粪堆肥快速启动,启动阶段IM处理升温速度为19.4℃·d^(-1),对照组为15.84℃·d^(-1);与对照处理相比,IM提前3 d进入高温期;堆肥35 d时,处理组全磷和全钾含量分别增加2.32和4.27个百分点,IM种子发芽指数(GI)可达到93.3%,比对照组高10.2个百分点。综上所述,接种IM菌剂可有效促进低温堆肥快速启动,缩短堆肥周期,促进有毒物质分解,加快低温堆肥的无害化进程,提高冬季低温堆肥效率。 展开更多
关键词 堆肥 低温启动 微生物菌剂 农业固体废弃物
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油菜秸秆高效降解菌的筛选及其双功能纤维素酶性质研究 被引量：4
3
作者 李凌波 许欢欢 +6 位作者 夏燕维 郭传旭 杨明珠 马磊 缪有志 刘东阳 张瑞福 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期711-720,共10页
[目的]本研究旨在筛选油菜秸秆高效降解菌株并对其降解特性进行分析,为油菜秸秆的资源化利用提供科学依据。[方法]采用稀释涂布平板法、刚果红透明圈试验以及纤维素酶活性测定对菌株进行分离筛选;根据菌株的形态特征和ITS序列分析对菌... [目的]本研究旨在筛选油菜秸秆高效降解菌株并对其降解特性进行分析,为油菜秸秆的资源化利用提供科学依据。[方法]采用稀释涂布平板法、刚果红透明圈试验以及纤维素酶活性测定对菌株进行分离筛选;根据菌株的形态特征和ITS序列分析对菌株进行鉴定;结合扫描电镜技术,分析在降解过程中降解菌对油菜秸秆物理、化学性质的影响;设置盆栽试验模拟秸秆还田以综合探究菌株对油菜秸秆的降解特性;通过纤维素酶酶谱分析及质谱检测技术获得纤维素酶基因(celI)的序列信息,克隆该基因,再利用pPICZαA质粒和毕赤酵母X33进行异源表达;经镍柱纯化后对CelI的酶学性质进行分析。[结果]从腐烂油菜秸秆田土样中共分离纯化出8株真菌,其中菌株A15的透明圈直径/菌落直径比值最大,为3.0,且滤纸酶活性和内切葡聚糖酶活性均显著高于其他菌株,分别为16.13和8.16 U·g^(-1),经鉴定其为绿色木霉(Trichoderma viride);接种菌株A15固体发酵28 d后,油菜秸秆失重率达29.17%,纤维素及半纤维素含量分别下降至29.41%和17.18%,经过30 d的模拟秸秆还田盆栽试验,油菜秸秆失重率达57.50%;成功表达并纯化了菌株A15来源的GH7家族纤维素酶CelI,该蛋白相对分子质量约为72×10^(3),具有内、外切葡聚糖酶的双重活性,CelI的最适反应温度为50℃,且表现出良好的热稳定性,CelI的内切葡聚糖酶活性最适pH值为4,且Co^(2+)、Mn^(2+)、Ca^(2+)对其具有促进作用,而CelI的外切葡聚糖酶活性最适pH值为5,且Mn^(2+)对其具有显著激活作用,而Zn^(2+)、Fe^(3+)具有抑制作用。[结论]从腐烂油菜秸秆田土样中筛选到1株油菜秸秆降解真菌绿色木霉A15,其能高效产胞外纤维素酶,在油菜秸秆资源化利用方面具备良好的应用前景。 展开更多
关键词 纤维素酶 油菜秸秆 基因克隆 异源表达 酶学特性
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