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堆肥添加剂降低碳氮损失的微生物学机制研究 被引量：18
1
作者 王旭杰 张文明 +2 位作者 常馨怡 尹思倩 海龙 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4116-4127,共12页
为了探明添加剂如何影响堆肥微生物优势群落的演替进而影响碳氮损失,以玉米秸秆和鸡粪为原料,添加不同量的生物质炭和凹凸棒作为添加剂,设置5个处理(CK(鸡粪+玉米秸秆)、BC1(鸡粪+玉米秸秆+5%(干重)生物质炭)、BC2(鸡粪+玉米秸秆+10%(干... 为了探明添加剂如何影响堆肥微生物优势群落的演替进而影响碳氮损失,以玉米秸秆和鸡粪为原料,添加不同量的生物质炭和凹凸棒作为添加剂,设置5个处理(CK(鸡粪+玉米秸秆)、BC1(鸡粪+玉米秸秆+5%(干重)生物质炭)、BC2(鸡粪+玉米秸秆+10%(干重)生物质炭)、PG1(鸡粪+玉米秸秆+5%(干重)凹凸棒)和PG2(鸡粪+玉米秸秆+10%(干重)凹凸棒))进行堆肥.结果表明,相较于CK,BC1、BC2、PG1、PG2处理的碳和氮损失分别减少了8.60%、12.05%、2.03%、6.14%和14.54%、20.14%、8.40%、11.23%.优势微生物菌群与碳氮损失的冗余分析表明,添加10%生物质炭和添加10%凹凸棒都显著促进了堆肥过程中固氮类细菌相对丰度,而抑制反硝化细菌的相对丰度,且添加10%生物质炭效果更佳;KEGG分析表明,添加10%生物质炭显著影响氨基酸代谢和碳水化合物代谢功能基因,而添加10%凹凸棒显著影响氨基酸代谢功能基因.由此可见,10%添加剂的碳氮损失都低于5%添加剂的处理,添加生物质炭的碳氮损失都低于凹凸棒处理,添加剂通过影响优势微生物群落及其氨基酸代谢和碳水化合物代谢功能基因抑制堆肥过程中的碳氮代谢,从而减少碳氮损失. 展开更多
关键词 氮损失 碳损失 细菌群落 固氮微生物 添加剂
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腐植酸类物质在氮循环中作用的研究进展 被引量：8
2
作者 高同国 袁红莉 +2 位作者 侯慧云 姚艳辉 高峰 《腐植酸》 2020年第3期11-18,共8页
氮素是作物生长的关键限制性营养元素之一,氮循环是全球生物地球化学循环重要组成部分,主要包括生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。腐植酸类物质是地球上最重要的有机碳库,参与到地球碳氮循环的各个方... 氮素是作物生长的关键限制性营养元素之一,氮循环是全球生物地球化学循环重要组成部分,主要包括生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。腐植酸类物质是地球上最重要的有机碳库,参与到地球碳氮循环的各个方面。本文阐述了腐植酸与氮循环各环节的关系,对解析腐植酸在地球化学氮循环中的作用、合理施用腐植酸类肥料调控和管理氮平衡、开发腐植酸产品均具有重要意义。 展开更多
关键词 腐植酸 氮循环 硝化作用 固氮作用 固氮微生物
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甘肃地区道地药材根际固氮微生物分离鉴定 被引量：6
3
作者 杜文静 刘锦霞 +4 位作者 李晶 李娜 丁品 武建荣 张建军 《土壤与作物》 2017年第1期67-72,共6页
为调研甘肃中药材种植区的固氮微生物资源,从党参、黄芪和当归3种药材种植地的根际土壤中分离具有固氮酶活性的微生物,单菌株纯化并进行分子生物学鉴定,最后通过乙炔还原法检测各菌株的固氮酶活性。结果表明:这3种作物的根际土壤中固氮... 为调研甘肃中药材种植区的固氮微生物资源,从党参、黄芪和当归3种药材种植地的根际土壤中分离具有固氮酶活性的微生物,单菌株纯化并进行分子生物学鉴定,最后通过乙炔还原法检测各菌株的固氮酶活性。结果表明:这3种作物的根际土壤中固氮微生物资源丰富,共分离得到28株具有固氮酶活性的菌株,经鉴定主要为根瘤菌属、芽孢菌属、单孢菌属、无色杆菌属和粘着箭菌属等,固氮酶活性为53.5 C_2H_2nmol·(h·ml)-1~295.3 C_2H_2nmol·(h·ml)^(-1),无色杆菌属的固氮酶活性较高。此研究为下一步筛选适合中药材生长的微生物固氮菌肥的菌种提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 中药 固氮根际微生物 固氮酶活 乙炔还原法
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湖北和尚洞固氮微生物群落的生境特异性及网络分析 被引量：1
4
作者 李璐 程晓钰 +4 位作者 刘晓燕 王昳衡 李晴 张玮祎 王红梅 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2120-2135,共16页
岩溶洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,由于其长期黑暗、寡营养等极端条件,使其成为研究陆地深部生物圈的天然实验室。尽管近年来对洞穴微生物多样性的研究不断深入,但对洞穴中固氮微生物的认识却相对薄弱。【目的】查明洞穴中固氮微生... 岩溶洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,由于其长期黑暗、寡营养等极端条件,使其成为研究陆地深部生物圈的天然实验室。尽管近年来对洞穴微生物多样性的研究不断深入,但对洞穴中固氮微生物的认识却相对薄弱。【目的】查明洞穴中固氮微生物群落的特征以及与生物、非生物因子之间的关系。【方法】本文以湖北和尚洞为例,通过对固氮菌功能基因nifH进行高通量测序和多元统计分析,系统研究了洞穴内外3种生境(洞穴上覆土壤、洞内松散沉积物以及风化岩壁)固氮微生物群落的空间分布特征及其与环境因子之间的关系。【结果】结果表明和尚洞不同生境间固氮菌群落α多样性存在显著差异(P<0.05),以洞穴上覆土壤α多样性最高,洞穴内沉积物α多样性最低。K^(+)、NO_(2)^(-)和NO_(3)^(-)是驱动和尚洞固氮微生物群落组成的重要因子。和尚洞内固氮菌群落组成和分布具有生境特异性,除慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)在3种生境中相对丰度均较高外,上覆土壤以地杆菌属(Geobacter)占主导,洞穴沉积物以固氮菌属(Azotobacter)占主导,而风化岩壁中地杆菌属(Geobacter)、固氮菌属(Azotobacter)以及需盐红螺菌属(Halorhodospira)等主要类群占比相当。共现性网络分析结果显示洞穴固氮菌之间形成了紧密的正相关关系,暗示着固氮菌在洞穴寡营养的极端环境中以协作为主的生存策略。值得注意的是,洞穴固氮菌中有很大一部分未分类的类群,暗示着洞穴中可能蕴含着大量新的固氮类群,是挖掘微生物暗物质的热点区域。【结论】该研究结果揭示了地下黑暗寡营养的和尚洞固氮微生物群落的组成,对深入了解地下黑暗生物圈的氮循环过程、固氮菌与环境之间以及固氮菌种群之间的互作关系具有重要意义。 展开更多
关键词 喀斯特洞穴 固氮微生物 NIFH基因 氮循环 共现网络 生境特异性
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纳米银对土壤固氮微生物群落结构及固氮活性的影响 被引量：3
5
作者 伍玲丽 杨玉蓉 +2 位作者 张丽 刘小红 司友斌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2757-2763,共7页
为评估纳米银在土壤环境中的风险,采用土壤培养方式,比较了不同浓度10 nm的纳米银(10、25、50 mg·kg^-1)和50 nm的纳米银(25、50、100 mg·kg^-1)暴露对土壤固氮微生物数量、群落组成以及固氮作用的影响。结果表明:纳米银暴露... 为评估纳米银在土壤环境中的风险,采用土壤培养方式,比较了不同浓度10 nm的纳米银(10、25、50 mg·kg^-1)和50 nm的纳米银(25、50、100 mg·kg^-1)暴露对土壤固氮微生物数量、群落组成以及固氮作用的影响。结果表明:纳米银暴露下土壤固氮微生物的种类减少,且慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、流行杆菌属(Vulgatibacter)和厌氧黏细菌属(Anaeromyxobacter)的相对丰度降低,而固氮弧菌属(Azoarcus)的丰度上升,群落组成发生明显变化;10 nm的纳米银暴露7 d对固氮微生物群落结构的影响最大,50 nm的纳米银暴露90 d固氮微生物群落结构变化最小;10 nm和50 nm的不同剂量纳米银暴露28 d,土壤自生固氮菌数量下降18.96%~47.28%和17.42%~27.78%;土壤固氮活性随着纳米银暴露时间的延长而降低,10 nm和50nm的不同剂量纳米银暴露90 d后,土壤固氮酶活性下降了14.55%~27.47%和17.87%~21.79%。研究表明,纳米银对土壤固氮微生物及固氮作用具有负面影响,且影响程度与其尺寸、剂量以及暴露时间有关。 展开更多
关键词 纳米银 固氮微生物 群落结构 固氮活性 土壤
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硫酸黏菌素残留对土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响 被引量：2
6
作者 范葶莉 彭金菊 +5 位作者 孙永学 牛金利 钟晓霞 王勉之 苏恺 马驿 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期663-667,671,共6页
为了探讨硫酸黏菌素残留对土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响,在土壤中添加0、0.5、5.0、50.0mg/kg质量浓度的硫酸黏菌素,分别于7、21、35、49d时采集土壤样品,提取土壤总DNA,采用末端限制性片段长度多样性分析技术对土壤固氮微生物n... 为了探讨硫酸黏菌素残留对土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响,在土壤中添加0、0.5、5.0、50.0mg/kg质量浓度的硫酸黏菌素,分别于7、21、35、49d时采集土壤样品,提取土壤总DNA,采用末端限制性片段长度多样性分析技术对土壤固氮微生物nifH基因进行多样性分析。结果表明,添加硫酸黏菌素处理的nifH基因分类操作单元数均比不添加硫酸黏菌素处理的少。硫酸黏菌素影响土壤固氮微生物nifH基因的多样性,使土壤固氮微生物的丰富度和均匀度降低。主成分分析发现,21d时,硫酸黏菌素对土壤微生物群落结构改变的影响最大,随着时间的延长,硫酸黏菌素对土壤固氮微生物群落结构多样性的影响有所减弱。 展开更多
关键词 硫酸黏菌素 固氮微生物 基因多样性 土壤
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盐度对水稻土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响
7
作者 廖洁深 何杰珩 +3 位作者 刘广超 马驿 丁月霞 周鸿凯 《安徽农业科学》 CAS 2022年第12期1-4,共4页
[目的]研究盐浓度对水稻土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响。[方法]在不同盐浓度的土壤区域采集样品,提取土壤总DNA,采用末端限制性片段长度多样性分析技术(T-RFLP)对土壤固氮微生物nifH基因进行多样性分析。[结果]随着水稻土壤盐度上... [目的]研究盐浓度对水稻土壤固氮微生物nifH基因多样性的影响。[方法]在不同盐浓度的土壤区域采集样品,提取土壤总DNA,采用末端限制性片段长度多样性分析技术(T-RFLP)对土壤固氮微生物nifH基因进行多样性分析。[结果]随着水稻土壤盐度上升,土壤有机质、全氮和碱解氮含量也呈现一定程度的上升趋势;水稻土壤nifH基因的分类操作单元(OTU)总数在土壤盐度最高时达最大值,各组优势细菌数量在2.5种左右,样本丰度主要集中在4个片段内,各组相对丰度差异不显著(P>0.05);水稻组土壤与富贵竹土壤相比,多样性和均匀度均差异显著(P<0.05),水稻各组间微生物多样性呈现盐度依赖效应,但差异不显著(P>0.05)。[结论]土壤盐度影响土壤性质及固氮微生物,微生物多样性呈现一定盐度依赖效应。 展开更多
关键词 固氮微生物 盐度 水稻土壤 NIFH基因 多样性
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单细胞稳定同位素标记技术在固氮微生物中的应用研究
8
作者 辛雨菡 崔丽 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1772-1783,共12页
生物固氮是指固氮微生物将大气中氮气还原为生物可利用氨的过程,是环境中新氮的主要来源,调控初级生产力并影响氮储库的收支平衡。由于环境中大部分固氮微生物不可纯培养,不依赖培养且具有高空间分辨率水平的单细胞技术,成为研究固氮微... 生物固氮是指固氮微生物将大气中氮气还原为生物可利用氨的过程,是环境中新氮的主要来源,调控初级生产力并影响氮储库的收支平衡。由于环境中大部分固氮微生物不可纯培养,不依赖培养且具有高空间分辨率水平的单细胞技术,成为研究固氮微生物的有力手段。15N2稳定同位素标记技术,以微生物对15N的同化量或速率为依据,是表征微生物固氮活性的最直接手段。本文对15N2稳定同位素标记结合两种单细胞技术,即纳米二次离子质谱(NanoSIMS)和单细胞拉曼光谱,用于固氮微生物研究的最新进展进行了综述,内容包括揭示环境中高活性固氮微生物、空间分布、与其他生物的共生关系、细胞生理状态等,并进一步对近期发展的基于单细胞拉曼光谱的固氮微生物研究进行了展望。 展开更多
关键词 单细胞技术 纳米二次离子质谱 单细胞拉曼光谱 15N2稳定同位素标记 固氮微生物
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祁连山高寒草原碱性土壤固氮微生物数量及固氮基因(nifH)群落结构研究 被引量：15
9
作者 康文龙 台喜生 +3 位作者 李师翁 董康 刘光琇 张威 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2013年第1期208-216,共9页
对祁连山高寒草原碱性土壤可培养固氮菌数量、固氮基因(nifH)群落结构及其理化性质进行了研究.结果表明:固氮菌数量在土层0～40cm处于3.6×105～0.21×105 CFUs.g-1之间,除了海拔3 001m的土样AQ4外,其他3个土样固氮菌数量随着... 对祁连山高寒草原碱性土壤可培养固氮菌数量、固氮基因(nifH)群落结构及其理化性质进行了研究.结果表明:固氮菌数量在土层0～40cm处于3.6×105～0.21×105 CFUs.g-1之间,除了海拔3 001m的土样AQ4外,其他3个土样固氮菌数量随着土壤深度的加深而减小.固氮菌数量与地下生物量呈显著正相关性,与有机碳、可溶有机氮、速效磷和速效钾呈正相关性,而与pH值和全盐呈负相关性.通过基因测序得到的37个固氮基因nifH克隆中,蓝藻门占41%,变形菌门占8%,厚壁菌门占14%,未知菌株占37%;蓝藻门在除了AQ4外的土样中普遍存在,并且是AQ1的优势固氮菌群.此外,还发现了4个新的nifH基因,分别是AQ1-12(KC412109)、AQ4-3(KC412133)、AQ4-4(KC412133)、AQ4-5(KC412133),其中后三者是土样AQ4的优势种群. 展开更多
关键词 祁连山高寒草原 碱性土壤 固氮微生物 固氮基因 群落结构
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汞胁迫对普通白菜生长及土壤固氮微生物群落结构和丰度的影响 被引量：2
10
作者 王喜英 赵辉 +2 位作者 谭智勇 卢志宏 宋希娟 《中国蔬菜》 北大核心 2022年第8期63-72,共10页
采用盆栽试验方法,以普通白菜品种四季小白菜为试材,应用荧光定量PCR和高通量测序(Illumina MiSeq)技术研究不同浓度汞胁迫对普通白菜生长及土壤固氮微生物nifH基因丰度、群落结构、多样性指数的影响。结果表明:低浓度汞处理对普通白菜... 采用盆栽试验方法,以普通白菜品种四季小白菜为试材,应用荧光定量PCR和高通量测序(Illumina MiSeq)技术研究不同浓度汞胁迫对普通白菜生长及土壤固氮微生物nifH基因丰度、群落结构、多样性指数的影响。结果表明:低浓度汞处理对普通白菜生长有促进作用,增加了固氮微生物丰度和群落丰富度,而中、高浓度汞处理则表现抑制作用。在门和属水平上,变形菌门、厚壁菌门和慢生根瘤菌属、固氮螺菌属、地杆菌属、根瘤菌属为优势类群;高浓度汞处理降低了变形菌门、固氮螺菌属、地杆菌属、根瘤菌属的相对丰度,增加了厚壁菌门、慢生根瘤菌属的相对丰度。汞浓度越高对土壤固氮微生物群落结构影响越大,土壤pH、铵态氮含量和硝态氮含量是固氮微生物丰度和群落结构变化的主要影响因素。 展开更多
关键词 汞 普通白菜 固氮微生物 NIFH基因 群落结构 高通量测序
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