玉米根际土壤细菌群落对不同程度镉污染的响应：以甘肃省白银市四龙镇地区为例

为了研究玉米根际土壤细菌群落对土壤Cd污染的响应,本研究基于Illumina MiSeq高通量测序平台,对取自甘肃省白银市四龙镇地区的4组不同Cd污染程度的土壤样品进行16S rDNA扩增子测序分析。结果显示：4组不同Cd污染程度的玉米根际土壤细菌样品的Chao1指数和Shannon指数差异性不明显(p>0.05),表明Cd污染对土壤细菌多样性的影响不显著。4组样品的细菌丰富度相似,优势类群大致相同。4组样品的优势门均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和浮霉菌门(Planctomycetes),优势菌属为Ohtaekwangia、GP4、GP6、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)等。Ohtaekwangia和芽单胞菌属的细菌抗逆性较强,随着环境中Cd含量的增加,其细菌相对丰度增加,而GP4和GP6的细菌抗逆性较差,其相对丰度会随土壤Cd含量的降低而降低。Cd污染会引起土壤中细菌的多样性变化,但细菌多样性与土壤中Cd含...     

铜陵矿区废矿石次生氧化产物及其成因初探

对铜陵矿区废矿石的矿物组成及其成因进行研究,利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析原生矿物及其风化产物的组成,探讨次生矿物的形成机制。XRD及SEM/EDS分析表明,废矿石中残留的主要原生矿物为黄铁矿,次生矿物为针铁矿、赤铁矿、水铁矿及次生硫酸盐矿物。原生矿物风化为次生矿物的过程是从黄铁矿的裂隙带等有缺陷的部位开始,逐步氧化成最终产物针铁矿。中间过程出现了矿物相及形态的多样性,局部可能会先形成中间产物水铁矿,由于水铁矿很不稳定,在不同的温、湿度条件下会很快转化成针铁矿或赤铁矿。针铁矿在风化过程中呈现出多种形态,针状矿物最先形成,随后重结晶成球状集合体和菱方双锥单晶,最后在废矿石表面完全覆盖一层土状针铁矿。SEM观察到的黄铁矿表面的生物矿物与最外层风化层上的菌丝类物质说明,在废矿石的风化过程中生物亦起了一定的作用。     

青藏高原纳木错湖细菌群落特征及其与高山湖泊的对比

通过流式细胞计数和构建环境样品16S rRNA基因的克隆文库,分析了纳木错湖水细菌的群落结构特征,并与阿尔卑斯高山湖泊细菌群落结构进行了比较.纳木错6月湖水细菌数为1.21×106个·mL-1,与其它高山湖泊相似.β -Proteobacteria类细菌是纳木错湖水细菌的主要类群,占总数的61%.纳木错湖水细菌与分离自其它水生环境的细菌相似,但具耐寒的特征.由于营养条件、地理状况等物理化学特征的不同,纳木错湖与阿尔卑斯高山湖泊(Jori XIII湖)细菌的种属完全不同,纳木错湖细菌以耐寒和嗜寒细菌为主,且多样性低.     

云南腾冲两条热泉溪流的固氮细菌群落多样性

探究云南腾冲热泉溪流中固氮细菌群落多样性及其对温度变化的响应.在云南腾冲地热区选取两个热泉(水热爆炸区和蛤蟆嘴)及沿其溪流选取共9个采样点,测量样点的温度和pH,针对水体样品中的nifH基因进行系统发育分析、聚类分析和多样性分析,并分析水体理化性质与固氮细菌群落组成和多样性的关系.克隆文库分析显示:本研究中腾冲热泉水体样品中固氮细菌主要由Chloroflexi (26.7%)、Firmicutes (5.5%)、Nitrospirae (9.4%)、Cyanobacteria (32.5%)和Proteobacteria (25.9%) 5个门的细菌组成.沿着水热爆炸区热泉溪流,温度从高到低的过程中,Chloroflexi逐渐取代Cyanobacteria成为主要的固氮细菌群落.然而在蛤蟆嘴溪流中,随着温度的降低,其主要固氮细菌群落由Firmicutes和Nitrospirae变成为Cyanobacteria.聚类分析和典范对应分析均显示,温度对本文研究的热泉样品固氮微生物群落组成有重要影响.另外,多样性分析表明不同样点间固氮微生物群落多样性差异较小.温度是影响本研究中腾冲热泉固氮微生物群落结构组成的重要因素.     

西藏纳木错沿岸表层水体浮游细菌群落结构及生态功能预测北大核心CSCD

浮游细菌群落对高原湖泊变化具有高度响应性,并且会影响高原湖泊生境的地球化学平衡。因此,了解高原湖泊中浮游细菌群落的分布特征,阐明其在高原湖泊生态系统中的生态功能具有重要科学意义。2021年5月对纳木错沿岸浮游细菌群落分布特征进行了调查研究,并采用16S rDNA高通量测序技术对样品进行分析,通过α-多样性指数分析浮游细菌群落的差异性,通过共现网络分析浮游细菌群落之间的相互作用,利用Pearson相关系数衡量理化因子与α-多样性指数的相关性,采用冗余分析(RDA)探讨水体理化因子对浮游细菌群落结构的影响,并基于PICRUSTt2对纳木错浮游细菌进行功能预测。结果表明:浮游细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,其中变形菌门相对丰度最高,主要包括γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)和α-变形菌纲(Alpha-proteobacteria);噬氢菌属(Hydrogenophaga)和嗜冷菌属(Algoriphagus)为相对优势菌属。α-多样性指数表明,纳木错浮游细菌群落比较丰富。共现网络节点间关系以正相关为主;总溶解固体量(TDS)和盐度(Sal)是影响纳木错浮游细菌群落结构的关键因子。功能预测结果显示,纳木错浮游细菌群落功能主要涉及代谢、遗传信息处理、环境信息处理等6类生物代谢通路,以及膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等46个子功能。综上所述,纳木错浮游细菌群落结构在各样点间存在一定差异,浮游细菌在门级水平上类群间相互作用主要为协同作用,其群落结构是多个因子共同作用的结果。研究阐明了纳木错浮游细菌群落组成和功能及其与环境因子的相互联系,可为当地生态环境保护提供科学依据。     

黑潮源区沉积物微生物多样性初步研究

从黑潮源区采集上层沉积物,进行DNA提取,以细菌和古菌的16S rDNA通用引物PCR扩增黑潮源区沉积物中细菌和古菌群落的16S rDNA,并构建细菌和古菌的16S rDNA文库,经限制性片段长度多态性分析(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP),DNA序列测定和系统发育分析,对黑潮源区表层沉积物的细菌和古菌多样性进行了研究。研究结果表明:黑潮源区细菌包括了变形杆菌(Proteobacteria)、酸杆菌(Acidbacterium)、浮霉菌(Planctanycene)、疣微菌(Verrucomicro-bia)和Candidate division OP8和拟杆菌(Bacteroidetes)共6个类群,其中变形杆菌是优势类群。古菌包括了泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota),其中泉古菌占优势;泉古菌包括MCG、C3、MBGA和MGI 4个类群,而广古菌包括SAGMEG、MBGE和MEG 3个类群,其中MBGE是优势类群。     

长白山小天池和长白瀑布水体典型样本的细菌多样性比较

水体中微生物对环境的改变有着敏感的响应。16S rRNA基因克隆文库可以同时反映标本中的细菌种类和各种细菌的相对比例。本研究构建环境样品16S rRNA基因的克隆文库,解析长白山小天池入水口和长白瀑布下水潭两个典型水体样本中的细菌种属多样性特征,并探讨其与水体性质的关系。小天池文库共获得89条16S rRNA基因序列,分别属于10个类群,其中Betaproteobacteria是主要类群(占总数的23.6%)。长白瀑布文库共获得88条序列,分别属于8个类群,以Betaproteobacteria为主要类群(占总数的35.2%)。Bacteroidetes、Betaproteobacteria、Alphaproteobacteria和Gammaproteobacteria是两个样本共有的优势类群,而Deltaproteobacteria、Acidobacteria和Armatimonadetes只在小天池入水口处检出。长白瀑布水潭中的细菌群落多样性明显偏低,种群均匀度指数也较低,但两样本的地理距离极短,认为人类活动可能是导致这种差异的原因。     

大洋钻探对洋底以下生命的探索

    对ODP采集的沉积物样品的地球化学研究揭示，在全世界所有的大洋底以下都发现了细菌活动，洋底沉积物中的生物圈可能构成了地球生物数量的 1／3，该生物圈通过调节海洋沉积物的成岩作用和大洋玄武岩的风化，影响到长期的全球生物地球化学循环。
    DSDP最早提出了海洋沉积物中细菌活动性的证据，ODP的一系列航次提供了各种不同环境下深部生物圈细菌群落以及细菌参与的地球化学过程纪录。ODP201是第一个专门致力于研究洋底以下生命的大洋钻探航次，它记录了从富有机质的边缘沉积到贫有机质的开阔海沉积环境的洋底以下细菌活动性和细菌群落的连续性，201航次还揭示，古海洋环境对现在正活跃于深海沉积物中的原核生物群落造成了影响。     

贵州省正安县茶园土壤细菌群落的敏感性分析

本研究主要对正安县某两处茶园的土壤和茶树样品检测,探究影响茶叶元素含量的原因。利用16S rRNA基因高通量测序技术,解析茶园土壤细菌群落结构,结合土壤理化性质探究影响茶园土壤细菌群落的主要环境因子。研究结果如下:1SO42-是影响茶园土壤细菌群落的主要因素。茶园土壤细菌群落结构与SO42-含量的冗余分析表明,SO42-对茶园土壤细菌群落组成具有显著影响(p＜005)。2茶叶内重金属含量受细菌类群影响。茶树嫩叶更易受土壤细菌影响,假单胞菌属、热酸菌属、Subgroup_2、楸子岛杆菌属(Chujaibacter)和芽孢杆菌属等对嫩叶重金属含量影响显著。为茶叶品质检测提供新的评判依据,为通过SO42-调整茶园土壤细菌群落结构,降低茶叶内重金属元素含量提供新的研究思路。     

贵州水拔洞内动物群落结构与部分环境因子的相关性研究

通过贵州水拔洞内软体动物、节肢动物和脊索动物的野外观察和采集标本,共获上述3类动物标本519号,计45种或类群,隶属3门6纲11目28科。该洞内由4个动物群落组成,经数理统计分析,群落多样性、均匀性、优势度和群落间相似性指数最高的分别是有光带群落( 2. 822 8)、水塘群落( 0. 993 1)、水塘群落( 0. 338 8)及有光带群落和黑暗带群落( 0. 286 9)。用Pea rson相关系数进行部分环境因子与物种和群落多样性的相关性分析,结果显示,空气中CO2 的含量和土壤中有机质的含量是影响群落多样性的主要因子。空气中CO2 含量与物种丰富度和群落多样性指数都呈极显著负相关,相关系数分别为- 0. 998和- 1. 000,双尾显著性检验前者≤ 0. 05,而后者则≤ 0. 01; 土壤中有机质含量与群落多样性和优势度指数分别呈极显著正相关和极显著负相关,相关系数分别是0. 998和- 1. 000(双尾显著性检验均≤ 0. 05)。在地表,温、湿度是影响动物群落多样性变化的重要因子,但在特殊的溶洞内由于洞尾段的温度四季较稳定和整个洞穴内的湿度均较高,故与群落多样性的相关性不显著。      

黑龙江林甸地热田热水微生物多样性与群落结构分析

【研究目的】研究地热系统微生物群落组成有助于揭示地热流体地球化学演化和指示热储地球化学环境。已有研究显示,林甸地热田热水还原性强且富含甲烷,但关于微生物在甲烷形成中的作用研究较少。本文旨在分析林甸地热田热水中微生物的群落结构和多样性特征,并揭示其甲烷生成途径。【研究方法】在地热供暖季和非供暖季采集并测试了9个热水微生物样品,并对热水中微生物多样性、群落结构及功能基因进行了分析。【研究结果】属水平上,林甸地热水中优势细菌主要为不动杆菌属(Acinetobacter,>80%),与已有报道的地热系统有一定差异,而同油田热水相似;供暖季和非供暖季热水中细菌多样性差异较大,非供暖季细菌多样性高于供暖季,但古菌多样性基本不受开采影响;优势古菌以广古菌门(Euryarchaeota)产甲烷菌为主,地热流体中的甲烷气体主要源于H₂还原CO₂产甲烷途径,而甲基歧化产甲烷作用和H₂还原甲基化合物产甲烷途径次之。【结论】林甸地热田热水中微生物多样性和群落结构较为独特,与地层中有机质含量较高、地热开采扰动有关。     

冻融循环对青藏高原腹地不同生态系统土壤细菌群落结构的影响

通过构建16S rRNA基因克隆文库,研究了冻融循环对青藏高原腹地北麓河的高寒沼泽草甸和高寒沙化草原两种不同生态系统土壤细菌群落结构的影响. 结果表明: α-、 β-、 γ- 和δ-变形菌门(α-、 β-、 γ- 和δ-Proteobacteria)、 酸杆菌门(Acidobacteria)、 放线菌门(Actinobacteria)、 拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)为两个生态系统土壤共有的细菌类群, 其中, 变形菌门、 酸杆菌门及浮霉菌门细菌为研究区域优势菌, 而厚壁菌门(Firmicutes)为高寒沼泽草甸土壤所特有, 疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)细菌是高寒沙化草原土壤特有的细菌类群, 表明青藏高原腹地两种生态系统土壤具有丰富的细菌多样性. 冻融循环会降低区域土壤的细菌多样性, 随冻融循环, 高寒沼泽草甸和高寒沙化草原生态系统土壤放线菌门丰度均呈现下降趋势, 但大部分细菌随冻融循环的变化在两种生态类型中呈现不同的变化规律, 结果说明冻融循环对于不同生态系统土壤细菌群落结构的影响既存在相似性, 也存在着较大的差异.     

重庆凉风垭天然气富集区上覆菜园土壤甲烷氧化细菌群落分析

对重庆市凉风垭地区一具有天然气泄漏的菜园土壤进行采样,利用16S rDNA克隆文库研究了该菜园表层及底层土壤样品中甲烷氧化细菌的群落结构,以期了解甲烷泄漏地区甲烷氧化菌的丰度、结构和组成状况,为深入探讨甲烷在该地区的循环及甲烷泄漏对环境的影响奠定基础.DNA序列分析结果显示,该天然气富集区上覆菜园地土壤中Ⅰ型甲烷氧化细菌以甲基细菌属(Methylobacter)占绝对优势,在底层样品与表层样品中所占比例存在较大差异,且底层样品中Ⅰ型甲烷氧化菌的多样性指数(1.99)比表层样品中的多样性指数(1.3)高.Ⅱ型甲烷氧化细菌仅在底层样品CD1中检测到,以甲基孢囊菌属(Methylocystis)占优势,其多样性指数为2.07,种类较Ⅰ型种类要多,这可能暗示Ⅱ型甲烷氧化细菌更能适应在土壤底层低氧、高浓度CH4条件下生存.同时,系统发育树分析显示,大部分菜园底层土壤样品中的Ⅰ型甲烷氧化细菌序列无法同已知的甲烷氧化细菌种属聚在一起,暗示该天然气富集区上覆菜园土壤中甲烷氧化细菌具有特殊性.由于Ⅰ型和Ⅱ型甲烷氧化菌对CH4的亲和力以及对CH4氧化能力的差异,天然气富集区甲烷氧化菌的群落结构研究对深入了解陆地生态系统CH4代谢具有重要意义.     

西风和季风影响区冰川雪中细菌数量和群落组成与气候环境关系

青藏高原冰川是全球变化研究的热点地区,但对高原冰雪细菌与气候环境之间的关系还缺乏研究。选取西风影响下的新疆慕士塔格冰川、木吉冰川和印度季风影响下的尼泊尔雅拉冰川进行冰雪细菌研究,以揭示西风和季风影响区冰川雪中细菌丰度和群落组成特征以及细菌与区域气候环境的关系。研究发现:受西风影响的慕士塔格冰川和木吉冰川的主要细菌类群为Bacteroidetes和Betaproteobacteria;受印度季风影响的雅拉冰川的细菌优势类群为Betaproteobacteria和Cyanobacteria。表明西风和季风影响区冰川雪中细菌具有不同的群落组成。此外,通过比对16S rRNA,发现三个冰川分离的细菌与分离自海洋、湖泊、土壤、沙漠等寒冷环境的细菌具有很高的相似度。位于西风带的慕士塔格和木吉冰川雪中细菌Shannon指数高于位于印度季风区的雅拉冰川。印度季风带的雅拉冰川细菌群落组成受季节的影响明显而西风带的慕士塔格冰川则受季节影响比较小。     

贵州香纸沟岩溶藓类附生水生原生动物群落生态特征

岩溶藓类是一种独特的生态系统类型,维持了丰富的附生水生原生动物群落多样性。2006年11月26日至2007年1月26日, 对贵阳市香纸沟岩溶沉积环境中8种藓类附生水生原生动物群落进行了野外生态调查,采集样品和标本48份。经室内对附生水生原生动物培养、分离和鉴定, 揭示了该区岩溶藓类附生水生原生动物群落具有下述特征: ( 1)水生原生动物群落物种组成含24科26属36种。( 2)水生原生动物群落含6个功能营养群。其中,原生动物光合营养群( P群, Photosy nthetic auto tro phs) , 占总数的25% ; 细菌取食者群( B群, Bactivores detritivores) , 占总数的44. 44% ; 腐生营养类群( S群, Saprotrophs) ,占总数的2. 78% ;食藻者类群( A群, Algivores) ,占总数的11. 11% ; 非选择性杂食者群( N 群,Nonselective omnivores) , 占总数的11. 11% ;食肉者群( R群, Raptor s) ,占总数的5. 56%。( 3)根据岩溶水流、基质和藓类植物特征,划分该区附生水生原生动物生态群落为4个类型和8个亚类型。      

土壤腐殖物质特征及其对有机碳长时间尺度稳定性的指示：以陕西洛川黄土剖面为例

在长时间尺度上研究土壤中腐殖物质的组成和腐殖化特征对于正确评价土壤有机质的稳定性具有重要意义。文中对洛川黄土/古土壤剖面S8以上的17个黄土和古土壤样品中的胡敏酸（HA）、富里酸（FA）和胡敏素（HM）进行定量研究,并对HA和FA的E465、E665值等进行了测定。结合该课题组对矿物组成、总有机碳（TOC）及其各组分含...     

磷对地下水反硝化系统中细菌菌群结构的影响

采用16SrDNA克隆文库法研究了两根磷矿石含量不同的反硝化柱中细菌菌群结构的异同,每根反硝化柱中的样品随机测定了108个克隆子序列。研究结果表明,尽管两反硝化柱内的细菌均具有高度多样性,但是磷矿石的投加与否可明显引起菌群结构的变化。无磷矿石添加的反硝化柱内细菌分属14个类群,而有磷矿石添加的反硝化柱内细菌分属10个类群。两反硝化柱内的优势菌群均为β-proteobacteria和Bacte-roidetes,其相对含量存在着一定的差别,添加磷矿石的反硝化柱样品中β-proteobacteria和Bacteroidetes在文库中所占的比例分别为50.93%、15.74%,而无磷矿石添加的反硝化柱样品中β-proteobacteria和Bacteroidetes在文库中所占的比例分别为49.07%、12.04%。此外,β-proteobacteria类细菌内Rhodocyclales类菌属占据主导地位,包括Thauera sp.、Azospira restricta、Denitratisoma等具有反硝化功能的菌属。而且,Rhodocyclales类细菌在PC柱样品文库中所占的比例比其在ZC柱样品文库中的比例高9.2%。因此,磷矿石作为反硝化柱的固相磷源,可以影响细菌菌群结构,增加优势菌群的数量,最终提高硝酸盐的去除效率。     

北京莲花池趋磁细菌的群落多样性研究

趋磁细菌是一类在细胞内合成磁铁矿(Fe_3O_4)或胶黄铁矿(Fe_3S_4)磁小体的微生物,广泛分布在水环境和沉积环境,在铁、硫、碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环中发挥重要作用.趋磁细菌培养条件苛刻,目前对环境趋磁细菌的多样性和生理代谢特征等还有待系统深入的研究.本研究综合利用电子显微镜、能谱分析和分子生态学等技术方法,对北京地区莲花池沉积物中趋磁细菌的形态多样性、细胞元素分布特征和系统发育多样性等进行了系统分析.光学显微镜观察和电子显微镜分析显示莲花池中存在大量趋磁细菌(～10~3～10~4细胞/mL),从形态上主要分为球形和弧形两种,在细胞内富含铁、硫、镁等元素.基于16S rRNA基因的系统发育研究共发现了7个新类群,分别属于(Proteobacteria)中的α-变形菌纲和γ-变形菌纲,其中属于α-变形菌纲的5个类群与已知趋磁细菌序列最相似(≥91%).本研究结果有助于更好地认识自然界趋磁细菌的群落多样性和地质环境功能.     

祁连山冻土区天然气水合物DK-2钻孔微生物群落

对青海省祁连山永久冻土区天然气水合物DK-2钻孔的11件样品进行分析,通过微生物群落分析来探寻水合物层样品与非水合物层样品的差别。在11件样品中均发现了细菌16S rDNA,未检测到海洋天然气水合物地区常见的古菌16S rDNA、mcrA(Ⅰ,Ⅱ)、pmoA、mmoX和mxaF。分析得到的细菌16S rDNA分属5个门,包括变形杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和异常球菌-栖热菌门,随着样品深度的增加,细菌多样性有降低的趋势。对非水合物层样品DK2-19和水合物层样品DK2-25进行细菌系统发育树分析,发现这2个样品群落结构相差较大。水合物层样品与非水合物层样品细菌群落对比后发现,水合物层样品中γ-变形杆菌的比例低于非水合物层样品中γ-变形杆菌的比例,而Arthrobacter属多发现于非水合物层的样品中。     

祁连山冻土区天然气水合物DK一2钻孔微生物群落

对青海省祁连山永久冻土区天然气水合物DK一2钻孔的11件样品进行分析,通过微生物群落分析来探寻水合物层样品与非水合物层样品的差别。在11件样品中均发现了细菌16SrDNA,未检测到海洋天然气水合物地区常见的古菌16SrDNA、mc以（I,Ⅱ）、pmoA、mmoX和mxaF。分析得到的细菌16SrDNA分属5个门,包括变形杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和异常球菌一栖热菌门,随着样品深度的增加,细菌多样性有降低的趋势。对非水合物层样品DK2—19和水合物层样品DK2—25进行细菌系统发育树分析,发现这2个样品群落结构相差较大。水合物层样品与非水合物层样品细菌群落对比后发现,水合物层样品中叫一变形杆菌的比例低于非水合物层样品中1一变形杆菌的比例,而Arthrobacter属多发现于非水合物层的样品中。