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长期施用猪粪对红壤完全氨氧化菌基因丰度的影响 被引量:2
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作者 段春健 宛颂 +3 位作者 樊剑波 叶桂萍 林永新 贺纪正 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期849-857,共9页
完全氨氧化菌(comammox Nitrospira)的发现对硝化微生物的研究提出了新的挑战。大量研究表明完全氨氧化菌在陆地生态系统中广泛分布,但其在农田土壤中的分布规律及其对长期施用粪肥的响应尚不清楚。研究了长期施用猪粪对农田红壤完全氨... 完全氨氧化菌(comammox Nitrospira)的发现对硝化微生物的研究提出了新的挑战。大量研究表明完全氨氧化菌在陆地生态系统中广泛分布,但其在农田土壤中的分布规律及其对长期施用粪肥的响应尚不清楚。研究了长期施用猪粪对农田红壤完全氨氧化菌、氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)功能基因(amoA)丰度的影响,及其与土壤净硝化速率的关系。结果表明:与不施肥的对照处理相比,猪粪施用显著提高土壤有机质和养分含量,且随着猪粪的施用量增加而增加。同时,施用中量和高量猪粪显著提升土壤净硝化速率,增幅分别达到317%和416%。所有处理中,完全氨氧化菌丰度以进化枝A为主,进化枝B丰度极低,大多为非特异性扩增产物,但进化枝A的amoA丰度均低于氨氧化古菌和氨氧化细菌。长期施用高量猪粪显著提升进化枝A的amoA基因丰度,表明存在喜好富营养环境的完全氨氧化菌,而有效磷是最主要的影响因子。相关性分析表明,进化枝A的amoA丰度与净硝化速率呈显著正相关(P<0.01),而氨氧化古菌和氨氧化细菌则没有,表明进化枝A可能在长期施用粪肥的农田红壤硝化过程中发挥重要功能。综上所述,长期施用粪肥显著提高农田红壤养分含量和完全氨氧化菌进化枝A的amoA丰度,进化枝A可能在农田红壤硝化过程中扮演重要角色。 展开更多
关键词 红壤 猪粪 完全氨氧化菌 净硝化速率
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刈草种林对滨海湿地土壤氨氧化微生物丰度的影响
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作者 叶瑞超 叶桂萍 +5 位作者 杨平 冯蒙蒙 韩风毅 成于恒 贺纪正 林永新 《土壤》 北大核心 2025年第1期124-131,共8页
依托福建省闽江河口鳝鱼滩湿地建立的短叶茳芏本地植物、互花米草入侵和互花米草刈割种植红树林(刈草种林)样地,利用实时定量PCR方法,研究互花米草入侵和刈草种林对土壤氨氧化微生物丰度的影响。结果表明,植被类型和季节变化均显著影响... 依托福建省闽江河口鳝鱼滩湿地建立的短叶茳芏本地植物、互花米草入侵和互花米草刈割种植红树林(刈草种林)样地,利用实时定量PCR方法,研究互花米草入侵和刈草种林对土壤氨氧化微生物丰度的影响。结果表明,植被类型和季节变化均显著影响土壤理化性质,互花米草入侵提高土壤硝态氮含量,刈草种林则降低硝态氮含量。冬季土壤pH、有机碳、全氮和铵态氮含量均显著高于夏季,盐度则显著低于夏季。植被类型显著影响氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)丰度,主要表现为刈草种林显著降低AOA丰度,但显著增加冬季AOB丰度。虽然植被类型对完全氨氧化菌的影响相对较小,但互花米草入侵显著降低冬季完全氨氧化菌clade A丰度。季节变化仅显著影响AOB丰度,主要表现为3种植被类型冬季的AOB丰度均高于夏季。综上,刈草种林生态恢复措施显著降低AOA丰度,提高冬季AOB丰度,且降低土壤硝态氮含量,可能对土壤的硝化过程产生重要影响。 展开更多
关键词 河口湿地 植被类型 季节 氧化微生物 完全氨氧化菌
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紫云英还田对红壤水稻土氨氧化微生物功能基因丰度的影响
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作者 孙鲁沅 刘佳 +4 位作者 冯蒙蒙 刘晗 马停停 陈晓芬 林永新 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期857-869,共13页
硝化作用是氮循环的重要组成部分,会影响土壤氮素有效性,进而引发水体富营养化和温室气体氧化亚氮排放等生态环境问题。为研究水稻-紫云英种植模式下,紫云英还田对红壤水稻土氨氧化微生物功能基因丰度的影响,以不施肥处理(CK)作为对照,... 硝化作用是氮循环的重要组成部分,会影响土壤氮素有效性,进而引发水体富营养化和温室气体氧化亚氮排放等生态环境问题。为研究水稻-紫云英种植模式下,紫云英还田对红壤水稻土氨氧化微生物功能基因丰度的影响,以不施肥处理(CK)作为对照,分别设置紫云英还田(G)、施用100%化肥(C)、紫云英还田+100%化肥(GC),紫云英还田+化肥减量20%(GCT20)处理。通过实时定量PCR的方法,对各处理氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化菌(Comammox Nitrospira)分支A(Clade A)、分支B(Clade B)功能基因丰度进行研究。结果表明:与不施肥处理相比,紫云英还田可提升红壤水稻土中有机碳和全氮含量,而单施化肥对其无显著影响。土壤AOA和Clade B基因丰度在各处理间均无明显差异,表明这两类氨氧化微生物对化肥氮和绿肥氮的响应均较弱。然而,单施化肥或紫云英还田配施化肥均可显著提高AOB和Clade A基因丰度,但仅紫云英还田处理对AOB和Clade A基因丰度无显著影响,表明AOB和Clade A对化肥氮更敏感,而对绿肥氮的响应相对较小。此外,所有氨氧化微生物丰度均呈成熟期、孕穗期、分蘖期依次降低的趋势,表明水稻的生长和氧气浓度是影响氨氧化微生物生长的重要因素。综上所述,生育期是影响水稻土壤氨氧化微生物丰度的关键因素,但在同一生育期,紫云英还田对AOB和Clade A丰度的提升作用远低于化肥,绿肥可能更有利于氮素的保留和稳定。 展开更多
关键词 红壤水稻土 绿肥 氧化 氧化 完全氨氧化菌
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氨氧化微生物的生理代谢机制及在水处理系统中的分布研究进展
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作者 耿宏 任峻明 +1 位作者 周文明 孟晗 《工业水处理》 北大核心 2025年第6期88-97,共10页
硝化过程和反硝化过程在水处理系统的生物脱氮中发挥着重要作用,其中硝化过程中的氨氧化是脱氮的限速步骤,其能够将低价态的氨氮转化为高价态的亚硝酸盐氮或硝酸盐氮,对氮的去除起着关键作用。综述了氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)... 硝化过程和反硝化过程在水处理系统的生物脱氮中发挥着重要作用,其中硝化过程中的氨氧化是脱氮的限速步骤,其能够将低价态的氨氮转化为高价态的亚硝酸盐氮或硝酸盐氮,对氮的去除起着关键作用。综述了氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)以及近年来新发现的完全氨氧化菌(Comammox)这3类氨氧化微生物的研究进展,包括其系统发育、反应动力学、代谢路径、产N_(2)O机理和来源识别及其在水处理生物脱氮系统中的分布,并对其在生物脱氮工艺中的应用及未来的研究方向进行了探讨和展望,提出未来应针对AOA、AOB、Comammox富集培养的影响因素和条件优化、三者之间的竞争和结合及其在水处理系统中的生态位分布进行重点研究。 展开更多
关键词 氧化 氧化 完全氨氧化菌 生物脱氮 生态位分布
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河流疏浚底泥余水的固定化微生物处理技术 被引量:4
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作者 王献昆 田志超 +6 位作者 周南 赵志荣 何诗诗 余艳鸽 辜晓原 翟德勤 郑茂盛 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期123-132,共10页
河道疏浚底泥在工业化处理过程中会产生大量余水,其含有较高浓度的氨氮、总氮、化学需氧量(CODCr)以及重金属等有害物质,如不对其进行有效处理,将会对受纳水体造成严重污染。采用固定化微生物技术,设计了处理量50 t/d的多级接触氧化装置... 河道疏浚底泥在工业化处理过程中会产生大量余水,其含有较高浓度的氨氮、总氮、化学需氧量(CODCr)以及重金属等有害物质,如不对其进行有效处理,将会对受纳水体造成严重污染。采用固定化微生物技术,设计了处理量50 t/d的多级接触氧化装置,对疏浚底泥余水进行处理。结果表明,该工艺对氨氮和总氮的去除率可分别达到91.21%和59.00%,出水可满足地表水准Ⅳ类标准。基于分子生物学方法研究了多级接触氧化装置中功能微生物的丰度和群落多样性,结果表明反硝化功能基因narG、napA、nirS、cnorB、nosZ的丰度在前3级反应池中占主导地位,充分保障了系统的反硝化功能,该结果通过16S rRNA群落结果分析以及PICRUSt功能预测得到了进一步证实。定量PCR和群落结构分析表明氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化菌(CAOB)可能是系统中的主要氨氧化微生物。AOB主要来源于N. oligotropha分支,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)主要来源于Nitrospira lineage Ⅰ,两者均在好氧池中得到了富集。因此,固定化微生物技术可实现对硝化细菌和反硝化细菌的富集,增强系统的抗冲击负荷能力,对疏浚底泥余水处理具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 疏浚底泥余水 固定化微生物 一体化装置 完全氨氧化菌 群落结构
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