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水位波动和氮浓度变化对氮转化功能基因丰度的影响 被引量:2
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作者 崔荣阳 刘刚才 +2 位作者 胡万里 付斌 陈安强 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5378-5386,共9页
为探索浅层地下水氮浓度及水位波动对土壤剖面中氮转化功能基因丰度的影响,以洱海近岸农田原状土壤剖面为对象,研究了模拟常规氮浓度的浅层地下水进行水位波动(SND)和持续淹水(SNF),以及无氮浓度的浅层地下水位波动(0ND)后土壤剖面氮浓... 为探索浅层地下水氮浓度及水位波动对土壤剖面中氮转化功能基因丰度的影响,以洱海近岸农田原状土壤剖面为对象,研究了模拟常规氮浓度的浅层地下水进行水位波动(SND)和持续淹水(SNF),以及无氮浓度的浅层地下水位波动(0ND)后土壤剖面氮浓度和氮转化功能基因丰度的变化,探讨了土壤因子与功能基因丰度的关系.结果表明:SNF、SND和0ND处理较试验前土壤剖面中溶解性总氮(TDN)浓度分别降低了44%、21%和30%,NO_(3)^(−)-N浓度分别降低了55%、28%和38%.同时,0ND和SNF处理较SND处理土壤剖面中反硝化功能基因丰度分别降低20%和1%,厌氧氨氧化功能基因丰度则分别增加68%和7%,硝化功能基因丰度分别降低34%和增加23%,土壤含水率(MC)、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(−)-N和TDN均为功能基因丰度变化的重要驱动因子.土壤剖面持续淹水会显著降低溶解性氮浓度,浅层地下水波动及水中氮浓度引起的土壤剖面干湿交替和氮浓度变化是氮转化功能基因丰度变化的主要驱动力. 展开更多
关键词 氮转化功能基因 土壤剖面 干湿交替 浅层地下水位波动
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不同填充剂对农村厨余垃圾堆肥氮转化及相关功能基因的影响 被引量:4
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作者 王佳 谷洁 +6 位作者 王小娟 宋籽霖 徐良 于静 雷留生 代晓霞 赵文雅 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1879-1888,共10页
试验以农村厨余垃圾为堆肥原料,设置添加15%锯末(SD)、15%树叶(FL)和15%玉米秸秆(CS)3个处理。研究不同填充剂的添加对农村厨余垃圾堆肥过程中与腐熟度相关的各种理化指标,氮转化及其相关功能基因的影响。结果表明,添加3种填充剂的厨余... 试验以农村厨余垃圾为堆肥原料,设置添加15%锯末(SD)、15%树叶(FL)和15%玉米秸秆(CS)3个处理。研究不同填充剂的添加对农村厨余垃圾堆肥过程中与腐熟度相关的各种理化指标,氮转化及其相关功能基因的影响。结果表明,添加3种填充剂的厨余垃圾堆肥产物均达到无害化处理标准,相比较SD处理,FL和CS处理提高堆体的最高温度并延长高温期的持续时间,FL处理腐熟程度最好,CS处理次之。相较于SD和CS处理,FL处理的NH_(3)累积排放量分别减少33.81%和5.22%,N_(2)O累积排放分别减少61.75%和29.10%,堆肥前期的反硝化基因降低明显。冗余分析结果表明,C/N、pH和全氮是造成厨余垃圾堆肥氮转化功能基因变化的主要因素。 展开更多
关键词 填充剂 堆肥 厨余垃圾 氮转化功能基因
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丛枝菌根真菌对褐土玉米氮素吸收和土壤N_(2)O排放的影响 被引量:1
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作者 王艳芳 刘金钊 +1 位作者 李志超 刘领 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1972-1984,共13页
探究不同氮肥水平下丛枝菌根(AM)真菌对褐土玉米土壤N_(2)O排放和氮转化功能基因的影响,为阐明AM真菌在褐土N_(2)O排放中的作用和效应提供理论依据。设置氮肥用量(NⅠ:105 mg/kg;NⅡ:210 mg/kg)、AM真菌(M0:不接种AM真菌;M1:接种根内根... 探究不同氮肥水平下丛枝菌根(AM)真菌对褐土玉米土壤N_(2)O排放和氮转化功能基因的影响,为阐明AM真菌在褐土N_(2)O排放中的作用和效应提供理论依据。设置氮肥用量(NⅠ:105 mg/kg;NⅡ:210 mg/kg)、AM真菌(M0:不接种AM真菌;M1:接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices);M2:接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae);M3:接种Rhizophagus intraradices+Funneliformis mosseae等比例混合)双因素盆栽试验。测定植株地上部全氮含量、土壤铵态氮、硝态氮含量和N_(2)O排放量,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法分析土壤硝化功能基因(amoA-AOA和amoA-AOB)和反硝化功能基因(nirS、nirK和nosZ)的丰度。结果表明,两种施氮水平下,接种AM真菌均可显著降低土壤N_(2)O排放通量和累积排放量,不同AM真菌处理下N_(2)O累积排放量表现为:M0>M2>M1>M3。相同AM真菌处理的土壤N_(2)O排放通量和累积排放量在NⅡ施氮水平高于NⅠ施氮水平;相同AM真菌处理的玉米菌根侵染率在NⅡ施氮水平低于NⅠ施氮水平。与M0相比,NⅠ条件下M1、M2和M3处理土壤铵态氮含量分别降低24.5%、20.8%和45.3%,硝态氮含量分别降低19.7%、14.9%和30.2%,植株地上部全氮含量分别增加16.3%、35.2%和59.6%;与M0相比,NⅡ条件下M1、M2和M3处理土壤铵态氮含量分别降低20.9%、24.8%和40.0%,硝态氮含量分别降低36.3%、25.6%和45.2%,植株地上部全氮含量分别增加33.2%、43.9%和95.4%。两种施氮水平下,AM真菌可显著降低土壤硝化功能基因(amoA-AOA和amoA-AOB)丰度,增加反硝化功能基因(nirS、nirK和nosZ)丰度。AM真菌与N_(2)O排放通量呈极显著负相关。本盆栽试验条件下,接种AM真菌均可增强两种氮肥用量玉米植株氮素吸收能力,调节硝化、反硝化相关功能基因的丰度,减少土壤N_(2)O气体的排放,且两种AM真菌混合处理的N_(2)O减排效应强于单一AM真菌接种。 展开更多
关键词 丛枝菌根真菌 N_(2)O排放 氮转化功能基因 褐土 玉米
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湟水河西宁段水体和沉积物中氮素转化关键过程与影响因素分析 被引量:5
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作者 尚韵依 李治龙 +1 位作者 孙立宇 陈倩 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期92-104,共13页
于丰水期(2018年7月)和枯水期(2019年4月)分别在湟水河西宁段典型断面采集水体和沉积物样品共58个,枯水期同时采集污水处理厂出水样6个。利用实时荧光定量PCR方法,对12种氮转化功能基因进行定量分析。结果表明,湟水河平均总氮浓度为3.06... 于丰水期(2018年7月)和枯水期(2019年4月)分别在湟水河西宁段典型断面采集水体和沉积物样品共58个,枯水期同时采集污水处理厂出水样6个。利用实时荧光定量PCR方法,对12种氮转化功能基因进行定量分析。结果表明,湟水河平均总氮浓度为3.06±1.23(1.308~6.51)mg/L。水体和沉积物中相对丰度较高的氮转化功能基因是narG,nirS和nosZ。氮转化功能基因的丰度和组成在沉积物中存在明显的季节差异,在水体中无明显季节差异。关键氮素转化过程是反硝化,对水体和沉积物氮素的去除贡献率分别为88%和98%。水体氮素转化主要受pH值、总氮及NO_(3)^(-)-N调控,其中,氨氧化与NO_(3)^(-)-N浓度负相关,反硝化与pH负相关。沉积物氮素转化与水体氮素浓度、沉积物pH值、总氮、总磷和有机碳等相关,其中,氨氧化与水体氮素浓度负相关,而反硝化主要受沉积物性质影响。进一步的分析结果表明,污水处理厂排放会显著降低水体中AOA-amoA,CMX-amoA,nirS,nxrB,napA,narG和hzsA等基因的丰度,增加nrfA基因的丰度,使反硝化、厌氧氨氧化、硝化和完全硝化等过程受到抑制,硝酸盐异化还原成铵(DNRA)对水体氮素去除的贡献提高。受影响河段沉积物中,AOA-amoA,nxrB和CMX-amoA等基因丰度显著降低,硝化和完全硝化过程受到抑制。研究结果可为湟水河西宁段氮素污染控制提供科学依据。 展开更多
关键词 氮转化功能基因 转化过程 污水处理厂 湟水河 影响因素
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土壤微塑料来源及其对土壤氮循环影响的研究进展
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作者 王喜英 张露露 +1 位作者 赵辉 谭智勇 《贵州农业科学》 CAS 2024年第7期114-121,共8页
微塑料(<5 mm)是一种新兴污染物,由于其具有迁移、转化、吸附和降解等特性,对生态环境和人类健康构成严重危害和潜在风险。氮循环在生物地球化学循环中起决定性作用,其关键过程主要由微生物驱动,而微塑料进入环境后通过影响微生物的... 微塑料(<5 mm)是一种新兴污染物,由于其具有迁移、转化、吸附和降解等特性,对生态环境和人类健康构成严重危害和潜在风险。氮循环在生物地球化学循环中起决定性作用,其关键过程主要由微生物驱动,而微塑料进入环境后通过影响微生物的种群、丰度和类型进而影响氮循环。为保护土壤生态环境,降低塑料对农业生产的危害提供参考,综述土壤微塑料来源和微塑料对土壤酶活性、微生物、氮循环及其相关基因的影响等方面的研究进展,并从扩大微塑料类型、粒径和开展浓度及土壤-微生物-植物多因素耦合长期野外试验等方面展望其研究方向。 展开更多
关键词 微塑料 循环 酶活性 微生物 氮转化功能基因
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洱海流域油菜-水稻轮作农田土壤细菌多样性特征 被引量:2
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作者 伏成秀 李铭刚 +8 位作者 吴翔 付斌 张庆 施竹凤 倪明 胡万里 杨明英 朱红业 杨佩文 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1898-1904,共7页
【目的】解析洱海流域油菜-水稻轮作农田土壤细菌多样性特征,探讨水旱轮作对土壤微生物多样性的影响。【方法】运用微生物核糖体RNA基因靶向测序技术和荧光定量PCR技术,研究了连续7Y油菜-水稻种植后土壤细菌种群结构的组成、丰度和碳氮... 【目的】解析洱海流域油菜-水稻轮作农田土壤细菌多样性特征,探讨水旱轮作对土壤微生物多样性的影响。【方法】运用微生物核糖体RNA基因靶向测序技术和荧光定量PCR技术,研究了连续7Y油菜-水稻种植后土壤细菌种群结构的组成、丰度和碳氮转化功能基因丰度变化特征,结合Perason相关性分析,解析细菌种群结构与土壤碳氮素之间的关系。【结果】土壤有机质(OM)和全氮(TN)与细菌种群中的变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的种群相对丰度呈显著负相关关系,与绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)的种群相对丰度呈显著正相关关系。在油菜和水稻种植季,不同处理间Clean tags数量、OTUs丰度及α多样性指数差异性不显著(P≥5),门分类水平上的优势细菌种群相对丰度差异性不显著(P≥5)。土壤碳氮转化功能基因qPCR统计分析结果表明,处理间固碳基因cbbL-R和氨氧化基因amoA的拷贝数差异性不显著,有机碳源物料配施化肥显著提高固氮基因nifH和氨氧化基因amoA拷贝数(P<0.05)。【结论】油菜和水稻种植季土壤细菌种群结构组成和碳氮转化功能基因丰度呈相似变化趋势,水旱轮作对土壤细菌种群多样性的影响不显著,其稳定性可能与土壤本底较高的碳氮素储量有关。 展开更多
关键词 油菜-水稻轮作 土壤细菌种群结构 高通量测序 氮转化功能基因 qPCR定量分析
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