复合垂直流人工湿地基质理化性质对nirS和nirK型反硝化菌多样性的影响 被引量：1

1

作者 赵伟 朱四喜 +3 位作者 夏国栋 高宁 赵斌 王众 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第2期132-140,共9页

深入研究复合垂直流人工湿地基质理化性质及其对相关脱氮反硝化微生物的影响,可为解析人工湿地污水处理及提高脱氮效率提供理论依据。2020年12月采集贵州喀斯特地区复合垂直流人工湿地4口池(一级垂直流下行池、一级垂直流上行池、二级... 深入研究复合垂直流人工湿地基质理化性质及其对相关脱氮反硝化微生物的影响,可为解析人工湿地污水处理及提高脱氮效率提供理论依据。2020年12月采集贵州喀斯特地区复合垂直流人工湿地4口池(一级垂直流下行池、一级垂直流上行池、二级垂直流下行池、二级垂直流上行池)的基质样品,用Illumina高通量测序技术获得反硝化功能基因序列,分析其种群组成和多样性特征,并采用冗余分析揭示反硝化菌群落与基质理化性质之间的相关性。结果表明,复合垂直流人工湿地中4口池的基质理化性质存在显著差异;pH在4口池中均呈中性,溶解氧(DO)呈先下降后升高趋势,下行池的基质电导率(EC)均比上行池要高;总氮(TN)、总磷(TP)含量随着人工湿地梯级呈显著下降趋势,未出现厌氧现象;NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量在二级垂直流下行池中大量积累并达到峰值。在多样性分析中,nirS、nirK型反硝化菌丰度随着人工湿地梯级呈先降低后升高的趋势,多样性随人工湿地级数逐渐降低,且下行池丰度多样性显著高于上行池。基质中nirS型反硝化菌共5门9属,nirS型为6门14属,变形菌门是nirS、nirK型反硝化菌群的共同优势菌门,相对丰度为55.36%~65.72%、30.06%~45.66%。nirS、nirK型反硝化菌共有OTUs数分别为392、245,并与反硝化菌群OTUs数目趋势一致,从多角度表明nirS型反硝化菌群丰度明显高于nirK型,且共有OTUs占有率高达41.6%和41.7%,表明各级池中反硝化菌群相似度较高。冗余分析表明基质中nirS和nirK反硝化菌群的构建主要受pH、NH4+-N、DO、TP、TN影响,且nirS型对pH、nirK型对NH4+-N的响应更为强烈。 展开更多

关键词 nirs和nirk型 反硝化菌 Illumina高通量测序 冗余分析 复合垂直流人工湿地

在线阅读 下载PDF 职称材料

牛场肥水灌溉对土壤nirK、nirS型反硝化微生物群落结构的影响 被引量：10

2

作者 王婷 刘丽丽 +3 位作者 张克强 王风 杜会英 高文萱 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3655-3664,共10页

以徐水县梁家营长期定位施肥试验田为研究对象,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析和克隆文库构建,研究了5种施肥处理(清水灌溉CK、无机肥灌溉CF、牛场肥水不同浓度、不同次数灌溉T4、T5和T11)下土壤中nirK、nirS型反硝化细菌群... 以徐水县梁家营长期定位施肥试验田为研究对象,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析和克隆文库构建,研究了5种施肥处理(清水灌溉CK、无机肥灌溉CF、牛场肥水不同浓度、不同次数灌溉T4、T5和T11)下土壤中nirK、nirS型反硝化细菌群落多样性及其群落结构的演变。结果表明,不同施肥处理下nirK、nirS型反硝化细菌群落多样性无显著差异,但群落结构却有明显变化:nirK型反硝化细菌群落结构既受施肥种类又受施肥量影响,优势种群尤其对施肥种类和施肥量响应显著;nirS型反硝化细菌则主要受施肥种类影响,施肥量影响微弱。牛场肥水处理和无机肥处理分别促进和抑制不同的nirS型反硝化细菌,群落主成分受无机肥促进、牛场肥水抑制。系统发育分析结果表明,土壤中nirK型反硝化细菌主要与假单胞菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)和根瘤菌属(Rhizobium)的反硝化细菌具有较近的亲缘关系;nirS型反硝化细菌主要与劳尔氏菌(Ralstonia)和红长命菌属(Rubrivivax)有较近的亲缘关系。试验土壤中反硝化微生物多与目前已报道的好氧反硝化细菌亲缘关系较近,这可能与微生物分析取自表层土有关。 展开更多

关键词 nirk nirs 反硝化细菌 牛场肥水灌溉 T—RFLP 群落多样性

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同季节艾比湖湿地盐角草根际nirS-型与nirK-型反硝化细菌群落组成分析 被引量：5

3

作者 周婷婷 胡文革 +3 位作者 钟镇涛 王月娥 陈婷 张雪 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第13期5314-5327,共14页

旨在了解艾比湖湿地盐生植物盐角草根际与非根际中不同类型反硝化细菌的分布及其随季节变化情况,为温带干旱地区荒漠盐化生态系统的代表—艾比湖湿地在生态植被恢复过程中,由微生物推动的土壤氮素循环过程提供数据支撑。采集了艾比湖湿... 旨在了解艾比湖湿地盐生植物盐角草根际与非根际中不同类型反硝化细菌的分布及其随季节变化情况,为温带干旱地区荒漠盐化生态系统的代表—艾比湖湿地在生态植被恢复过程中,由微生物推动的土壤氮素循环过程提供数据支撑。采集了艾比湖湿地夏、秋、春三个季节的盐角草根际和非根际土壤样本,通过高通量测序技术,比较分析了nirS-型和nirK-型两种类型的反硝化细菌的多样性和群落结构特点;利用RDA(redundancy analysis)探究了土壤理化因素对反硝化细菌多样性及群落结构的影响。艾比湖湿地盐角草根际与非根际中,nirS-型和nirK-型反硝化细菌多样性最高的为秋季根际土壤样本;各土壤样本中的反硝化细菌多样性均呈现根际>非根际。盐角草各土壤样本中的nirS-型反硝化细菌在门分类水平上隶属于变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),而nirK-型反硝化细菌在门水平上分类仅包括了Proteobacteria和Firmicutes。Proteobacteria在各土壤样本中的占比均较高;其中Gamma-Proteobacteria的盐单胞菌属(Halomonas)和假单胞菌属(Pseudomonas)是各土壤样本所共有的nirS-型反硝化菌的优势菌属,但它们在每个土壤样本中的相对丰度各有差异。Alpha-Proteobacteria的根瘤菌属(Rhizobium)是盐角草各土壤样本中较为广泛存在的nirK-型反硝化细菌。艾比湖湿地盐角草各土壤样本中的反硝化细菌群落结构存在着一定的差异。RDA结果显示含水量、有机质、全氮和铵态氮等对各土壤样本中的nirS-型反硝化细菌的多样性影响较大,含水量、有机质、全氮、碱解氮等是nirK-型反硝化细菌多样性的主要影响因素。土壤电导率、全磷、全钾、全氮和碱解氮协同影响nirS-型反硝化细菌的群落结构,有机质、速效钾、速效磷、pH和硝态氮是nirK-型反硝化细菌群落结构组成的主要影响因素。艾比湖湿地反硝化细菌呈现季节性变化,nirS-型和nirK-型反硝化细菌以不同的主要菌属,共同推进湿地反硝化作用。而对于湿地生态系统的保护,则需要进行长期而广泛的土壤状态评估和土壤反硝化微生物菌群的动态监测。 展开更多

关键词 艾比湖湿地 根际与非根际 nirs-型和nirk-型反硝化细菌 群落组成

在线阅读 下载PDF 职称材料

反硝化功能基因nirS和nirK及其检测技术研究进展 被引量：6

4

作者 张旭志 杨倩倩 +1 位作者 赵俊 曲克明 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2018年第4期84-91,共8页

反硝化作用对维持环境氮平衡具有重要意义,其过程中亚硝酸盐向NO的转化是关键步骤,由亚硝酸盐还原酶控制,因此检测亚硝酸盐还原酶编码基因可以从分子生物学角度深入分析微生物种群特性和氮元素的转化规律,进而为评估生态环境健康状况等... 反硝化作用对维持环境氮平衡具有重要意义,其过程中亚硝酸盐向NO的转化是关键步骤,由亚硝酸盐还原酶控制,因此检测亚硝酸盐还原酶编码基因可以从分子生物学角度深入分析微生物种群特性和氮元素的转化规律,进而为评估生态环境健康状况等科研与生产活动提供支撑数据。重点综述了近年来反硝化作用功能基因nirS和nirK及其检测技术的研究进展,并对未来可预期的检测技术进行了展望,以期为该领域的研究人员提供参考。 展开更多

关键词 反硝化作用 功能基因 nirs nirk 检测技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

撂荒地亚硝酸还原酶基因nirK和nirS丰度动态 被引量：4

5

作者 呼和 陈先江 程云湘 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1253-1259,共7页

使用荧光定量PCR法测定亚硝酸还原酶基因(nirK和nirS)遗传特异性片段,研究了草原撂荒地土壤反硝化微生物丰度随着撂荒时间的变化。结果表明,轻度放牧草原和3种不同撂荒时间地的土壤中nirK基因型反硝化微生物丰度都显著高于nirS基因型反... 使用荧光定量PCR法测定亚硝酸还原酶基因(nirK和nirS)遗传特异性片段,研究了草原撂荒地土壤反硝化微生物丰度随着撂荒时间的变化。结果表明,轻度放牧草原和3种不同撂荒时间地的土壤中nirK基因型反硝化微生物丰度都显著高于nirS基因型反硝化微生物丰度(P<0.05)。土壤nirK及nirS基因型反硝化微生物丰度撂荒地和轻度放牧地之间均有显著差异(P<0.05),但3种撂荒地均未发生显著变化(P>0.05)。此外,这两种基因型反硝化微生物丰度之间有极显著线性负相关关系(P<0.001)。以上结果说明,nirK和nirS基因型反硝化微生物对环境因子的响应有差异。 展开更多

关键词 反硝化微生物 nirk基因 nirs基因 撂荒地 轻度放牧草原

在线阅读 下载PDF 职称材料

长期施肥对土nir S型反硝化细菌的影响及其与N_(2)O排放的关系 被引量：2

6

作者 刘耕苑 肖杰 +5 位作者 高明霞 孙本华 张树兰 杨学云 冯浩 张彤勋 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期99-105,共7页

土壤反硝化作用是土壤N_(2)O产生的重要过程,亚硝酸盐还原酶(NIR)催化的亚硝态氮(NO_(2))还原为一氧化氮(NO)是反硝化作用的关键环节,研究长期施肥对反硝化微生物的影响及其与N_(2)O排放的关系对于全面理解土壤反硝化过程具有重要意义... 土壤反硝化作用是土壤N_(2)O产生的重要过程,亚硝酸盐还原酶(NIR)催化的亚硝态氮(NO_(2))还原为一氧化氮(NO)是反硝化作用的关键环节,研究长期施肥对反硝化微生物的影响及其与N_(2)O排放的关系对于全面理解土壤反硝化过程具有重要意义。基于28年的旱作雨养长期施肥试验,通过常规监测、定量PCR和高通量测序等探讨了长期不同施肥(不施肥CK、偏施肥的单施氮肥N和氮钾配施NK、以及氮磷钾平衡施肥NPK)下土N_(2)O排放和nir S反硝化细菌群落特征及两者之间的关系。结果表明:长期化肥施用(N,NK和NPK)均显著提高了N_(2)O累积排放量,其中平衡施肥(NPK)最高。长期化肥施用对nir S基因丰度和nir S型反硝化细菌的α-多样性无显著影响,但长期平衡施用化肥提高了uncultured_bacterium_2303和Rhodanobacter_sp._D206a的相对丰度,降低了unclassified_k_norank_d_Bacteria和unclassified_p_Proteobacteria的相对丰度,从而改变了nir S型反硝化细菌的群落结构组成。雨养旱作条件下,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、有效磷(AP)和pH等土壤性质是土nir S型反硝化细菌群落结构组成变化的主要影响因素。土nir S型反硝化细菌群落结构组成对土壤N_(2)O排放具有显著影响,而nir S基因丰度和nir S型反硝化细菌多样性并没有显著影响。 展开更多

关键词 长期施肥 nir S型反硝化细菌 氧化亚氮 实时定量PCR 高通量测序

在线阅读 下载PDF 职称材料

Cu-NiR与cd_(1)-NiR——两类反硝化亚硝酸还原酶研究进展 被引量：5

7

作者 王宝茹 王旭 +1 位作者 王伟波 唐东山 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期324-334,共11页

亚硝酸还原酶(Nitrite Reductase,NiR)是自然界氮循环过程中催化亚硝酸盐还原的一类关键酶。其中,nirS和nirK基因编码合成的亚硝酸还原酶Cu-NiR和cd1-NiR是反硝化作用中的限速酶,二者功能类似但结构和辅助因子组成截然不同。研究发现这... 亚硝酸还原酶(Nitrite Reductase,NiR)是自然界氮循环过程中催化亚硝酸盐还原的一类关键酶。其中,nirS和nirK基因编码合成的亚硝酸还原酶Cu-NiR和cd1-NiR是反硝化作用中的限速酶,二者功能类似但结构和辅助因子组成截然不同。研究发现这两类酶对不同环境梯度具有不同的响应机制。因此,本文详述了Cu-NiR和cd1-NiR的结构特征、相关微生物类群的分布和检测技术,并针对nirS和nirK基因表达和活性的影响因素进行了统计和分析,最后对未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 亚硝酸还原酶 nirk基因 nirs基因 基因丰度 环境因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

注射用头孢硫脒多晶型表征方法的研究 被引量：2

8

作者 赵瑜 秦晓东 +1 位作者 朱俐 尹利辉 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 2020年第3期286-292,共7页

目的通过研究头孢硫脒多晶型的有效表征方法,探索不同厂家产品的晶体特征及分类。方法本文采用NIR、FTIR、Raman、XRD、TGA和MDSC等多种技术手段,建立注射用头孢硫脒混晶特征的表征方法。结果分子光谱及成像方法揭示了注射用头孢硫脒晶... 目的通过研究头孢硫脒多晶型的有效表征方法,探索不同厂家产品的晶体特征及分类。方法本文采用NIR、FTIR、Raman、XRD、TGA和MDSC等多种技术手段,建立注射用头孢硫脒混晶特征的表征方法。结果分子光谱及成像方法揭示了注射用头孢硫脒晶型特征为混晶。NIR法能够综合反映物质的理化性质,宏观地表征并区分各制剂混晶特征的差异;XRD法能够精确表征制剂晶体特征的细微差异,而MDSC法则有效地表征混晶中的晶体及其相对关系等特征,二者结合能够在没有晶型标准品的情况下,推出各晶体的XRD特征峰信息,进一步对混晶中晶体进行定性。上述3种方法结果相互验证,互为补充。结论 NIR法可作为晶型分类的首选方法,有晶型标准品时,XRD法为晶型特征首选表征方法,无晶型标准品时可使用MDSC法结合XRD法晶体特征信息,进而实现晶型特征表征。通过对头孢硫脒制剂的晶型特征的表征,我们可以进一步探索产品的质量控制水平和稳定性等工艺信息。 展开更多

关键词 多晶型 晶型分类 晶体表征 nir法 XRD法 MDSC法

在线阅读 下载PDF 职称材料

减氮对麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性的影响 被引量：3

9

作者 白芳芳 乔冬梅 +4 位作者 李平 杜臻杰 陆红飞 郭魏 齐学斌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1338-1349,共12页

探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响,为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持,本研究以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg·hm^(-2),N2)、减氮20%(纯氮240 kg·... 探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响,为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持,本研究以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg·hm^(-2),N2)、减氮20%(纯氮240 kg·hm^(-2),N1),提取土壤DNA,用nirS(细胞色素cd1-亚硝酸还原酶)、nirK(Cu-亚硝酸还原酶)引物扩增后采用MiSeq PE300测序技术,研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性状及nirS、nirK反硝化细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,3个处理nirS、nirK反硝化细菌α-多样性指数无显著差异,nirS反硝化细菌α-多样性高于nirK。减氮显著影响nirS、nirK反硝化细菌物种组成。减氮对nirS、nirK反硝化细菌门水平及nirK纲水平物种组成无显著影响,但显著降低了nirS反硝化细菌Deltaproteobacteria(δ-变形菌纲)相对丰度;减氮显著影响nirS、nirK属水平物种组成。硝态氮、速效磷、pH值是影响土壤nirS反硝化细菌属水平群落结构主要环境因子;pH值是影响土壤nirK反硝化细菌属水平群落结构的主要环境因子。研究表明,适量减氮不影响反硝化细菌α-多样性,但显著影响反硝化细菌属水平群落组成和群落结构,减氮主要是通过影响土壤性状及微生物群落结构进而影响农田土壤N2O排放。 展开更多

关键词 减氮 nirk nirs 反硝化细菌 麦玉轮作 多样性 群落结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

凡纳滨对虾循环水养殖系统生物膜反硝化菌研究

10

作者 李雅媛 张旺 +3 位作者 刘兴国 肖述文 江海鑫 陆诗敏 《水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期775-783,共9页

硝态氮去除对于养殖尾水再利用及达标排放具有重要意义。为探明凡纳滨对虾循环水养殖系统中移动床生物反应器的反硝化潜力和氮代谢通路特征,对其表面生物膜菌群结构和反硝化效率进行分析。Illumina测序结果显示:所有样本优势菌门均为变... 硝态氮去除对于养殖尾水再利用及达标排放具有重要意义。为探明凡纳滨对虾循环水养殖系统中移动床生物反应器的反硝化潜力和氮代谢通路特征,对其表面生物膜菌群结构和反硝化效率进行分析。Illumina测序结果显示:所有样本优势菌门均为变形菌门(20.31%~25.36%)和拟杆菌门(14.42%~24.28%);在属水平上,红球菌属(0.28%~0.97%)、副球菌属(0.50%~0.99%)和假单胞菌属(0.15%~0.30%)等好氧反硝化菌主要负责硝态氮还原。实时荧光定量PCR结果显示,生物膜中反硝化功能基因nirK基因丰度高于nirS基因和nosZ基因,nirK型反硝化微生物是主要的反硝化微生物类群。原核生物功能注释结果表明,生物膜中存在活跃的异养反硝化代谢途径,可能受制于有限碳源,反硝化菌之间,及其和生物膜优势菌属之间以竞争关系为主。厌氧脱氮模拟试验表明,在不添加碳源条件下,填料生物膜可将对虾养殖水体硝态氮去除98.07%。基于上述氮代谢通路特征,本试验进一步提出短程反硝化-厌氧氨氧化对虾养殖废水硝态氮去除优化策略。此结果为深入理解循环水养殖系统氮素代谢通路及未来管理、利用填料生物膜内源性碳源和潜在反硝化功能提供理论依据。 展开更多

关键词 nirs基因 nirk基因 nosZ基因 移动床生物反应器 原核生物功能注释

在线阅读 下载PDF 职称材料

宁夏第三排水沟底泥氮循环细菌群落结构特征

11

作者 郑兰香 赵靖 黄凌霄 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期35-44,共10页

底泥是水体氮循环过程的重要场所。为揭示宁夏第三排水沟底泥氮循环细菌群落结构特征,该文在5个采样点底泥理化性质分析基础上,采用荧光定量PCR法测定硝化和反硝化功能基因丰度,并对细菌群落与环境因子进行相关性分析。研究结果表明:除... 底泥是水体氮循环过程的重要场所。为揭示宁夏第三排水沟底泥氮循环细菌群落结构特征,该文在5个采样点底泥理化性质分析基础上,采用荧光定量PCR法测定硝化和反硝化功能基因丰度,并对细菌群落与环境因子进行相关性分析。研究结果表明:除三排起点底泥中pH值为6.96以外,其余点均呈弱碱性。有机碳、铵态氮、硝态氮、全氮和全磷沿沟的空间分布均呈先降低后增高趋势。在硝化菌群落中,AOB amoA基因丰度(3.16×10^(6)~7.95×10^(7)copies/g)远高于AOA amoA(5.62×10^(3)~3.76×10^(5)copies/g);反硝化菌群落中,nirS基因丰度(6.87×10^(7)~9.16×10^(8)copies/g)高于nirK(2.40×10^(7)~3.42×10^(8)copies/g)。泉古菌门是AOA主要优势菌门,变形菌门为AOB、nirK和nirS共有的主要优势菌门。底泥中的氮循环微生物群落结构与环境因素的Spearman相关性分析表明,AOA与铵态氮呈显著正相关(P<0.05),与TOC呈极显著负相关(P<0.001);AOB与pH呈显著正相关;nirS型反硝化菌与pH呈显著负相关;nirK型反硝化菌与TOC呈极显著负相关,三排底泥氮循环功能微生物群落差别较大且受理化因子影响显著。 展开更多

关键词 底泥 氮循环 群落结构 AOA AOB nirk nirs

在线阅读 下载PDF 职称材料

环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物群落结构的影响 被引量：6

12

作者 张盛博 何小娟 +1 位作者 吴海露 王欣泽 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期11-14,18,共5页

反硝化微生物在人工湿地脱氮过程中发挥着关键作用。利用荧光定量PCR技术检测沉积物中反硝化功能基因nirS和nirK的丰度,利用高通量测序技术分析反硝化微生物的多样性,并利用SPSS Pearson分析了pH、温度等环境因子对人工湿地沉积物中反... 反硝化微生物在人工湿地脱氮过程中发挥着关键作用。利用荧光定量PCR技术检测沉积物中反硝化功能基因nirS和nirK的丰度,利用高通量测序技术分析反硝化微生物的多样性,并利用SPSS Pearson分析了pH、温度等环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物丰度和多样性的影响。研究结果表明,人工湿地中nirS和nirK的丰度分别为1.01×10~7～4.18×10~8拷贝数/g干沉积物和2.99×10~5～6.77×10~6拷贝数/g干沉积物,其中nirS显著高于nirK丰度,nirS丰度与温度和NO^3^--N显著正相关,与pH显著负相关。nirS和nirK的Shannon指数分别介于3.54～4.76和2.97～4.45之间,nirS的多样性与温度显著负相关,与pH显著正相关。通过蒙特卡洛置换检验得出nirS的OTU组成与TOC显著相关。 展开更多

关键词 人工湿地 环境因子 微生物群落结构 沉积物 反硝化 Shannon指数 nirs 荧光定量PCR

在线阅读 下载PDF 职称材料

高原湖泊沉积物中反硝化微生物的群落特征——以包头南海湖为例 被引量：21

13

作者 杨文焕 石大钧 +3 位作者 张元 李卫平 敬双怡 于玲红 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期431-438,共8页

为了探明内蒙古高原富营养化城市湖泊中nirS型反硝化细菌群落结构的特异性,利用特异性功能基因nirS对包头市南海湖的表层沉积物进行反硝化细菌多样性测定,在分析各采样点沉积物理化指标的基础上,对各样品中nirS型反硝化细菌群落和多样... 为了探明内蒙古高原富营养化城市湖泊中nirS型反硝化细菌群落结构的特异性,利用特异性功能基因nirS对包头市南海湖的表层沉积物进行反硝化细菌多样性测定,在分析各采样点沉积物理化指标的基础上,对各样品中nirS型反硝化细菌群落和多样性进行研究.结果表明,南海湖沉积物Shannon指数变化为3.07~3.41,相比于其他研究,反硝化微生物多样性相对较低.参与反硝化的优势菌属与大多数湖泊保持一致,以假单胞菌属(Pseudomonas)和红杆菌属(Rhodobacter)为主.冗余分析(RDA)指出,城市湖泊中的各种类型的污染物对反硝化优势菌属有明显的促进作用,红杆菌属(Rhodobacter)与硝酸盐氮、亚硝酸盐氮呈正相关,假单胞菌属(Pseudomonas)除受硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的影响外,还与总磷呈较强的正相关.南海湖nirS型反硝化细菌中的主要菌属促进了反硝化作用,加速了南海湖氮素的去除. 展开更多

关键词 nirs型反硝化细菌 群落结构 理化因子 冗余分析(RDA)

在线阅读 下载PDF 职称材料

土壤熏蒸剂对土壤硝化、反硝化作用的影响 被引量：9

14

作者 燕平梅 高贵喜 +4 位作者 曹坳程 张腾 李园 王秋霞 郭美霞 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期401-407,共7页

采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,以大田威百亩、棉隆、溴甲烷、硫酰氟熏蒸100 d土壤为研究对象,探究土壤熏蒸对土壤硝化活性、反硝化活性及amoA基因型硝化型细菌、nirS基因型反硝化细菌群落结构影响。研究表明,威百亩、棉隆... 采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,以大田威百亩、棉隆、溴甲烷、硫酰氟熏蒸100 d土壤为研究对象,探究土壤熏蒸对土壤硝化活性、反硝化活性及amoA基因型硝化型细菌、nirS基因型反硝化细菌群落结构影响。研究表明,威百亩、棉隆、硫酰氟熏蒸剂处理下,土壤硝化活性与对照无显著差异;而溴甲烷处理的硝化活性比对照降低13.19%,差异显著(P<0.05);熏蒸剂之间土壤硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂之间以及与对照之间土壤反硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂中溴甲烷处理土样amoA型硝化细菌多样性指数、均匀度显著低于对照土样和其他3种熏蒸剂处理土样;而丰富度指数无显著差异。威百亩、棉隆和硫酰氟熏蒸土样之间及与对照之间amoA型硝化细菌3种生态指数无明显差异。4种熏蒸剂处理土壤nirS型反硝化细菌多样性指数、均匀度与对照无显著差异(P>0.05);熏蒸剂之间存在显著差异(P<0.05)。研究表明,溴甲烷对土壤硝化活性的抑制是通过抑制amoA型硝化细菌的多样性而实现,其他3种熏蒸剂对土壤硝化活性无显著影响。4种熏蒸剂对土壤反硝化活性无显著影响。 展开更多

关键词 土壤熏蒸剂 硝化作用 反硝化作用 硝酸还原酶 反硝化还原酶 amoA型硝化细菌nirs型反 硝化细菌

在线阅读 下载PDF 职称材料

控释氮肥与水溶肥配施减少设施土壤N2O排放的机理 被引量：17

15

作者 王学霞 曹兵 +4 位作者 梁红胜 王甲辰 陈延华 刘东生 岳健权 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2084-2094,共11页

【目的】控制N2O排放是提高氮肥利用和环境效益的一个重要任务。在滴灌条件下,研究以控释氮肥替代尿素基施减少设施土壤N2O排放的机制,并探讨减少氮肥投入的可能性。【方法】在大棚内布设小区试验,供试番茄品种为‘盛世辉煌’,氮肥40%基... 【目的】控制N2O排放是提高氮肥利用和环境效益的一个重要任务。在滴灌条件下,研究以控释氮肥替代尿素基施减少设施土壤N2O排放的机制,并探讨减少氮肥投入的可能性。【方法】在大棚内布设小区试验,供试番茄品种为‘盛世辉煌’,氮肥40%基施,60%分3次随水滴灌追施。试验以不施氮肥为对照(CK),设:常规化肥用量(基施尿素,总N量440 kg/hm^2,U);常规化肥用量减氮20%(基施尿素,总N量376 kg/hm^2,-20%U);控释氮肥常规用量(基施控释氮肥,总N量440 kg/hm^2,CRU);控释氮肥常规用量减氮20%(基施控释氮肥,总N量376 kg/hm^2,-20%CRU)4个处理。施底肥后15天内每天取气体样1次;追肥后每2天取气体样1次,连续取样3次;其余时间间隔5~7天取气体样1次。静态箱-色谱法测定土壤N2O排放通量;在定植后40、80和120天取土样测定土壤理化性质;用实时荧光定量PCR检测相关功能基因数量变化;收获后测产。【结果】控释氮肥与水溶肥配施导致基肥N2O排放峰值出现时间从第8~13天延迟到第28~32天,并且显著降低了其N2O排放峰值,所有处理追水溶肥后均在3~5天出现N2O排放峰值,而控释氮肥与水溶肥配施降低了此阶段N2O排放峰值。相同氮肥施用量条件下,控释氮肥与水溶肥配施显著降低了基肥期土壤N2O排放通量和累积排放量,降低了追肥期土壤N2O排放通量和累积排放量,显著降低了番茄生长季土壤NH4+-N和NO3−-N含量与微生物功能基因AOA amoA、AOB amoA和nirK数量,降低了nirS数量。与U处理相比,CRU处理增加番茄产量和经济效益,生长季土壤N2O累积排放量减少了24.8%,差异显著,同时显著降低了N2O排放强度;与-20%U处理相比,-20%CRU处理增加番茄产量和经济效益,N2O累积排放量减少了22.1%,亦显著降低了N2O排放强度(P<0.05)。【结论】在常规用氮量和减氮20%用量下,以缓释氮肥代替尿素基施,不仅可显著增加番茄的产量和效益,还显著推迟了番茄生长初期N2O释放高峰的出现,减少了整个生育期N2O的排放强度和累积排放量。其主要原因在于缓释氮肥有效控制了土壤中NH4^+-N和NO3^--N含量的变化,进而减少了与硝化和反硝化相关的微生物数量。在使用缓释肥做基肥时,适当减少氮肥投入不会降低番茄的产量。 展开更多

关键词 N2O排放高峰 N2O排放强度 设施土壤 AOA amoA AOB amoA nirk nirs

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续施氮对马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用的影响 被引量：7

16

作者 李志龙 罗超越 +4 位作者 邱慧珍 付笑 邓德雷 张春红 沈其荣 《草业学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期105-116,共12页

为了揭示连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用的影响。通过大田试验设置了6个不同施氮量处理:N0(对照,不施氮)、N75(施氮量75 kg·hm-2)、N150(施氮量150 kg·hm-2)、N225(施氮量225 kg·hm-2)... 为了揭示连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用的影响。通过大田试验设置了6个不同施氮量处理:N0(对照,不施氮)、N75(施氮量75 kg·hm-2)、N150(施氮量150 kg·hm-2)、N225(施氮量225 kg·hm-2)、N300(施氮量300 kg·hm-2)和N375(施氮量375 kg·hm-2),研究了连续5年不同施氮量对半干旱地区马铃薯根际细菌群落结构及反硝化作用过程中编码亚硝酸还原酶的关键酶基因nirK和nirS丰度的影响。结果显示:各处理土壤中NO3--N含量随施氮量的增加显著增加,最高施氮量处理(N375)土壤中NO3--N含量高达80.41 mg·kg-1,分别比其他处理增加了86.87%~856.12%;土壤亚硝酸还原酶活性随着施氮量的增加随之增强,高氮处理显著高于低氮处理。高通量测序结果显示,大量施氮降低了细菌群落的Alpha多样性,显著改变了土壤细菌群落的物种组成;与N0处理相比,其他各施氮处理根际土壤中变形菌门和厚壁菌门的相对丰度增加了1.66%~26.53%和22.59%~85.52%,放线菌门和酸杆菌门的相对丰度降低了3.48%~34.63%和4.21%~37.12%,高氮处理显著低于不施氮及低氮处理;高量施氮显著提高了根际土壤中Lactococcus、Bacillus和Lysobacter的相对丰度。根际土壤中nirK和nirS相对丰度随施氮量的增加随之增加,高氮处理中nirK和nirS相对丰度分别比N0处理增加了116.26%、101.49%和28.24%、8.47%。Person相关性分析表明,nirK相对丰度与土壤NO3--N含量呈显著正相关关系,pH与nirK和nirS的丰度呈显著负相关关系。大量施氮造成土壤剖面中NO3--N积累量的增加以及pH值降低是引起根际细菌群落结构以及nirK和nirS丰度变化的主要原因。 展开更多

关键词 NO3^--N 细菌群落结构 反硝化作用 nirk nirs

在线阅读 下载PDF 职称材料

作物茬口对黑土农田土壤反硝化细菌数量及群落结构的影响 被引量：2

17

作者 王璐 刘俊杰 +4 位作者 刘株秀 顾海东 张兴义 王光华 刘晓冰 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1782-1792,共11页

【目的】反硝化作用导致农田土壤氮素损失和温室气体N2O的排放。研究不同作物茬口对土壤反硝化细菌群落结构的影响,旨在揭示作物茬口影响N2O排放的相关机制。【方法】定位试验位于黑龙江省海伦市前进乡光荣村(47°23′N,126°51... 【目的】反硝化作用导致农田土壤氮素损失和温室气体N2O的排放。研究不同作物茬口对土壤反硝化细菌群落结构的影响,旨在揭示作物茬口影响N2O排放的相关机制。【方法】定位试验位于黑龙江省海伦市前进乡光荣村(47°23′N,126°51′E),种植方式包括玉米连作(CC)、大豆连作(SS)以及玉米-大豆轮作,每年一季。取样时,轮作体系玉米已倒茬三次、大豆两次。采集CC、SS以及轮作体系中的大豆茬口(SSC)和玉米茬口(CSC)的表层土壤(0—15 cm)样品,利用实时定量PCR(qPCR)和高通量测序技术,分析土壤中的nirS和nirK型反硝化细菌丰度和群落组成。【结果】在4个作物茬口土壤中,CC处理的反硝化速率最高,玉米-大豆轮作体系中SSC和CSC处理的反硝化速率显著高于SS处理。轮作体系两个茬口SSC和CSC处理的nirS和nirK型反硝化细菌基因丰度多显著高于SS处理,而与CC处理多差异不显著。PCoA结果显示,SSC和CSC处理的nirS型反硝化细菌群落间差异显著,而CC和SS处理的nirK型反硝化细菌群落间存在显著差异。RDA分析结果表明,NO_(3)^(-)-N和C/N分别是nirS和nirK型反硝化细菌群落分异的最主要驱动因子。SEM分析结果显示,nirS型反硝化细菌群落与反硝化速率呈显著正相关(R^(2)=0.92),而nirS和nirK型基因丰度与土壤反硝化速率无显著相关关系。【结论】作物茬口显著影响黑土农田土壤反硝化细菌群落和丰度组成。反硝化细菌群落组成而非反硝化细菌丰度是反硝化速率变化的决定性因素,nirS型反硝化细菌对土壤反硝化作用贡献更大。 展开更多

关键词 nirs型基因 nirk型基因 大豆茬 玉米茬 反硝化速率

在线阅读 下载PDF 职称材料

泗顶矿区植物根际和非根际土壤反硝化细菌群落特征 被引量：2

18

作者 于方明 林秋娟 +4 位作者 韦嘉裕 李宋颖 唐炽健 唐舒婷 李艺 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2494-2506,共13页

为了探讨植物种类和土壤性质如何影响重金属污染严重矿区的土壤反硝化过程,本研究以广西柳州泗顶铅锌矿区上游、尾矿和下游3个区域优势植物——蜈蚣草、芦苇和五节芒的根际和非根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术和荧光定量PCR技术... 为了探讨植物种类和土壤性质如何影响重金属污染严重矿区的土壤反硝化过程,本研究以广西柳州泗顶铅锌矿区上游、尾矿和下游3个区域优势植物——蜈蚣草、芦苇和五节芒的根际和非根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术和荧光定量PCR技术,分析了3种优势植物根际和非根际土壤中nirK型和nirS型反硝化细菌的群落结构、丰度和多样性特征。结果表明:罗河杆菌属(nirS型)和慢生根瘤菌属(nirK型)为根际和非根际土壤中的优势菌属,所占比例分别为2.6%~67.8%和4.1%~38.1%。尾矿区根际及非根际土壤中nirS和nirK基因的丰度范围分别为1.45×10^(6)~7.78×10^(6)基因拷贝数·g^(-1)(以干土计)和1.10×10^(6)~5.70×10^(6)基因拷贝数·g^(-1),显著低于上游区和下游区(P<0.05)。3种优势植物根际土壤的Shannon指数和ACE指数均大于非根际土壤。多元线性回归分析和Mantel检验表明,土壤含水率、总碳、总氮和总磷含量是影响泗顶矿区3种优势植物根际和非根际反硝化细菌群落组成的主要因素。研究表明,植物种类和土壤性质共同影响了矿区土壤的反硝化过程,并对反硝化微生物的丰度、群落结构和多样性产生了影响。 展开更多

关键词 矿区 反硝化细菌 nirs基因丰度 nirk基因丰度 群落结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

黄土高原紫花苜蓿种植对土壤反硝化细菌群落的影响 被引量：7

19

作者 孙鹏洲 罗珠珠 +4 位作者 李玲玲 牛伊宁 王晓菲 田建霞 刘家鹤 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期67-78,共12页

研究依托布设于黄土高原的长期定位试验,以紫花苜蓿(Medicago sativa)不同种植年限(2年、9年和18年)土壤为研究对象,玉米(Zea mays)地为对照,基于高通量测序技术和荧光定量PCR技术,结合冗余分析和分子生态网络构建,通过微生物标志物(nir... 研究依托布设于黄土高原的长期定位试验,以紫花苜蓿(Medicago sativa)不同种植年限(2年、9年和18年)土壤为研究对象,玉米(Zea mays)地为对照,基于高通量测序技术和荧光定量PCR技术,结合冗余分析和分子生态网络构建,通过微生物标志物(nirK和nirS)对黄绵土区玉米农田和长期种植紫花苜蓿土壤反硝化细菌群落结构和多样性展开研究。结果表明,黄绵土区nirK基因丰度明显高于nirS基因丰度,具有nirK和nirS基因的反硝化细菌主要隶属于变形菌门(Proteobacteria)。nirK型反硝化细菌已分类优势属为副球菌属(Paracoccus,1.10%~39.94%)、无色杆菌属(Achromobacter,0.07%~12.50%)和中华根瘤菌属(Sinorhizobium,0.50%~7.60%),且紫花苜蓿地副球菌属相对丰度显著高于玉米农田(P<0.05),随紫花苜蓿种植年限延长相对丰度逐渐增加;无色杆菌属相对丰度表现为紫花苜蓿地显著低于玉米农田(P<0.05),丰度随苜蓿种植年限的延长逐渐降低;nirS型反硝化细菌优势属为罗河杆菌属(Rhodanobacter,1.42%~5.20%)。相关性分析表明,nirK反硝化基因丰度变化对土壤环境因子无明显响应,而nirS反硝化基因丰度与土壤有机碳、全氮和微生物量碳含量呈显著正相关,与土壤水分和有效磷含量呈显著负相关。冗余分析结果表明,土壤水分(P=0.002)和有机碳(P=0.020)是nirK型反硝化细菌群落组成变化的主导因子,土壤有效磷(P=0.006)是nirS型反硝化细菌群落结构产生变化的主导因子。分子生态网络分析表明,黄绵土区nirK型和nirS型反硝化细菌的群落之间均以协同合作关系为主。长期种植苜蓿显著影响土壤中反硝化细菌的群落组成,研究结果可为深入探索半干旱区土壤反硝化过程中的微生物机制提供重要科学依据。 展开更多

关键词 黄土高原 紫花苜蓿 nirk基因 nirs基因 反硝化细菌 群落结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

夏玉米根系密集区与行间N2O浓度及与氨氧化细菌和反硝化细菌数量的关系 被引量：10

20

作者 保琼莉 巨晓棠 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1156-1165,共10页

采用硅胶管法和微生物分子生态学方法对华北平原典型旱地土壤夏玉米根系密集区与行间土壤产生的N2O及与氨氧化细菌和反硝化细菌数量的关系进行了研究。结果表明:夏玉米三叶期和十叶期的施肥灌水措施以及超过15 mm左右的降雨均显著促进... 采用硅胶管法和微生物分子生态学方法对华北平原典型旱地土壤夏玉米根系密集区与行间土壤产生的N2O及与氨氧化细菌和反硝化细菌数量的关系进行了研究。结果表明:夏玉米三叶期和十叶期的施肥灌水措施以及超过15 mm左右的降雨均显著促进了土壤N2O的产生。夏玉米行间产生的N2O略高于根系密集区,但二者未达显著差异水平。相关分析表明,影响土壤N2O产生的主要环境因子为土壤空隙含水量(WFPS)及土壤NO-3-N含量,二者决定系数分别为0.79和0.51。N2O浓度与氨氧化细菌amoA基因拷贝数及反硝化细菌nirS基因拷贝数之间的显著正相关关系(决定系数分别达0.55和0.62)表明土壤中N2O的产生与氨氧化细菌和nirS基因反硝化细菌数量的增加有关。表明在该试验条件下,夏玉米根系生长对根系密集区土壤中氮和水的消耗以及氨氧化细菌和反硝化细菌数量的变化并未引起根系密集区和玉米行间N2O浓度的显著差异,即在田间布设N2O观测箱时,采样箱是否覆盖作物根系或采样箱覆盖作物根系的多少对N2O排放量的测定结果没有显著性影响。 展开更多

关键词 夏玉米 根系密集区 N2O amoA基因拷贝数 nirk/nirs基因拷贝数

在线阅读 下载PDF 职称材料