冻融交替对不同年代排水造林湿地土壤微生物活性及有机碳密度的影响

以小兴安岭湿地土壤为研究对象,基于室内分析和冻融实验,分析了冻融作用下不同年代排水造林湿地土壤微生物量、酶活性以及有机碳密度的变化趋势,探讨了不同年代排水造林湿地土壤微生物活性与有机碳密度之间的相关关系,以期为深入认识冻融期间高寒高纬度地区土壤碳循环过程提供参考依据。结果表明：（1）冻融次数对土壤微生物量碳、氮含量影响显著（P<0.05）,经历9次冻融循环后,土壤微生物量碳、氮含量比冻融前明显减少;在三种不同年代排水造林的湿地中,排水时间越短,土壤微生物量碳、氮含量下降幅度越大,表明长时间的反复冻融交替可能导致土壤微生物量的进一步减少。（2）冻融前后,土壤蔗糖酶和淀粉酶活性均表现为下降趋势,且多次冻融交替后,-25~5℃冻融处理比-5~5℃冻融处理酶活性更低,表明较大的冻融温差更能降低土壤酶的活性度。（3）随着冻融次数和冻融温度的变化,四种湿地的土壤有机碳密度基本保持稳定,但其与土壤微生物量、酶活性却存在着高度的正相关性,通过探究微生物活性所调控的土壤过程,可以直接或间接了解土壤有机碳密度的变化趋势,便于从本质上验证其响应机制。     

生物结皮演替对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤氮素转化及微生物活性的促进效应北大核心CSCD

以黄土高原风蚀水蚀交错区六道沟小流域的生物结皮为研究对象,探索了土壤氮素含量、氮转化相关酶活性及微生物数量对生物结皮演替的响应规律及其在不同土层上的变化特征。结果表明:生物结皮演替显著增加了结皮层的有机碳(SOC)和NO3--N含量(P<0.05);结皮演替后期阶段的总氮(TN)、NH4+-N含量也逐渐增加;除脲酶、亚硝酸还原酶外,结皮层中固氮酶活性、蛋白酶活性、硝酸还原酶活性均随结皮演替呈显著增加趋势(P<0.05);微生物量碳和氮(MBC、MBN)亦随生物结皮演替而呈显著升高趋势(P<0.05);细菌、真菌同样在结皮演替后期数量增加。生物结皮层的土壤养分、酶活性和微生物数量等多数指标显著高于结皮下层土壤;生物结皮下层土壤的SOC含量、硝酸还原酶活性显著高于裸地下层,但不同结皮类型的下层土壤之间无显著差异;苔藓结皮下层土壤的脲酶活性和MBN最高,显著高于藻结皮和裸地下层土壤。土壤碳氮含量、微生物量与氮转化相关酶活性之间多数具有显著的相关关系。在生物结皮演替过程中,土壤SOC的积累增加了微生物量与细菌、真菌数量,氮功能微生物提高了氮素含量和相关酶活性,在氮素积累和转化过程中发挥着关键作用,为植物的繁衍与生长提供了宝贵的养分,促进黄土高原水蚀风蚀区的水土保持与地表稳定。     

盐度对香螺行为、鳃和肾抗氧化酶活性与组织结构的影响

为明确不同盐度胁迫下香螺的生理生态学响应及其适应机制,本文采用行为学、组织学和生物化学手段研究了不同盐度条件下(16、20、24、28、32、36、40、44、48)香螺的行为、病理损伤以及抗氧化酶活性。结果显示,在高盐和低盐胁迫下,香螺出现应激反应,摄食率下降,死亡率升高。随盐度升高,香螺的总抗氧化能力先升高后降低,在盐度32时达到峰值;香螺鳃的过氧化氢酶(CAT)活力和超氧化物歧化酶(SOD)活力呈先降低后升高的趋势;肾的CAT和SOD活力呈先升高后降低的趋势。组织切片结果显示,在高盐和低盐胁迫下,香螺嗅检器和鳃丝的形态呈现显著变化,黏液细胞数量均增加。上述结果表明,盐度显著影响香螺的生理生态反应,且香螺可通过行为变化、调节抗氧化酶以及改变组织形态结构从而适应外界盐度的变化。     

夏季长江口不同粒级浮游植物碱性磷酸酶活性

碱性磷酸酶活性(alkaline phosphatase activity, APA)是海洋研究中用于反映浮游植物磷限制状态的重要指标。在长江口等“氮过剩”海域,磷是控制海域初级生产力水平的主要因子,然而,磷限制的范围常常难以界定,当前对不同粒级浮游植物的磷限制效应所知甚少。该文根据2020年夏季长江口航次资料,给出了海洋表层各粒级浮游植物(Net:≥20 μm;Nano:2~20 μm;Pico:0.8~2 μm)APA、浮游细菌APA(0.2~0.8 μm)和溶解态APA(<0.2 μm)的空间分布特征,并分析了APA与环境要素间的相关性。结果显示,各粒级浮游植物APA均与无机磷酸盐浓度(dissolved inorganic phosphate, DIP)呈显著负相关,这表明DIP浓度是影响浮游植物APA分布的主要因素。在平面分布上,各粒级浮游植物APA在近口门的光限制区均较低,且呈现自口门向外逐渐升高的趋势,与DIP的分布特征相反。Net和Nano级APA[平均值分别为 (40.28±32.35) nmol/(L·h)和(52.38±34.78) nmol/(L·h)]显著高于Pico级APA[平均值为(28.43±20.23) nmol/(L·h)],这表明大粒级浮游植物可能更易受DIP下降的影响。该研究中,诱导浮游植物APA快速升高的DIP浓度为0.159 μmol/L,与近岸区磷限制经验阈值相接近。该研究揭示了夏季不同粒级浮游植物对长江口磷分布的响应特征,有助于理解长江口初级生产过程的环境调控机制。     

海南岛南北近岸海湾浮游生物对尿素的生物可利用性比较研究

2011年1~4月,分3个航次对海南岛北部海口湾和南部陵水新村湾的尿素浓度和浮游生物脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境因子,比较分析海南岛南北部近岸海湾冬、春季尿素的可利用性及对浮游植物群落的影响。结果表明,冬季(1~2月),北部海口湾尿素浓度范围(以N计,以下同)为0.93~4.13μmol/L,显著高于南部陵水新村湾0.38~2.05μmol/L。春季,海南岛南北部尿素浓度均有所升高,平均占总溶解态氮源的含量由冬季的5%~7%增加到24%~30%,变化显著,表明尿素是海南岛近岸海湾不可忽视的氮源。海南岛南北部海湾冬季大部分浮游生物样品脲酶活性低于检出限。春季,海口湾平均脲酶活性为44 nmol/(L·h)±23 nmol/(L·h),呈现近岸入海口水体高于离岸的特征;南部海湾平均脲酶活性升高到21 nmol/(L·h)±10 nmol/(L·h),新村湾养殖区水体的脲酶活性高于陵水湾。水温和浮游植物细胞丰度是影响海南岛脲酶活性冬、春季变化的重要因素。冬季,海口湾浮游植物细胞丰度显著低于陵水新村湾;春季,海口湾浮游植物细胞丰度增长到5.09×106个/L±7.45×106个/L,冬、春季变化显著。海南岛南北部硅藻和甲藻细胞丰度冬、春季的变化均与硝酸盐和DIP负相关,而与脲酶活性和水温正相关,尿素在不同程度上影响南北部细胞丰度的变化。     

大亚湾海域尿素与浮游生物脲酶活性研究

于2010~2011年间分4个季节,对大亚湾海域尿素浓度及浮游生物的脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境及生物因子,分析大亚湾海域尿素的可利用性及其对浮游植物群落演替的影响。结果表明,海区尿素浓度变化范围为0.81~8.54μmol N·L-1,夏季尿素含量最高,达4.32±1.65μmol N·L-1;冬季含量最低,为1.57±0.49μmol N·L-1。夏、秋季节有很多站位尿素水平甚至超过溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)含量1~3倍,表明尿素是大亚湾海域浮游植物生长不可忽略的重要氮源。较高水平的尿素主要分布在养殖区和靠近陆地的近岸海域。浮游生物脲酶活性在秋季最高,平均达61.0±33.6nmol N·L-1·h-1,冬、春季脲酶活性常低于检出限。在秋季,浮游生物脲酶活性与甲藻密度密切相关。脲酶已被证明是大洋中浮游植物水解尿素的最主要途径,因此尿素可能在一定程度上影响大亚湾甲藻等浮游植物的生长。     

泥蚶血红蛋白的制备及其抗菌活性研究

利用凝胶层析技术从泥蚶血细胞裂解物中分离纯化得到两种血红蛋白,回收率为74.3%,并通过Tricine-SDS-PAGE和质谱技术鉴定为Tg-HbⅠ(同源二聚体)和Tg-HbⅡ(异源四聚体)。分别通过琼脂扩散法和分光光度法测其抗菌活性和过氧化物酶活性,结果发现,两种Tg-Hb对大肠杆菌和恶臭假单胞杆菌均有抗菌活性,Tg-HbⅡ对于恶臭假单胞菌和大肠杆菌的MIC值分别为0.063mg/mL和0.13mg/mL,Tg-HbⅠ对两种菌的MIC均为0.048mg/mL;两种Tg-Hb均具有过氧化物酶活性,能催化愈创木酚、邻苯二酚、对苯二酚、苯酚、左旋多巴等多种酚类物质。在Tg-Hb中添加GSH后,两种Tg-Hb均不再对恶臭假单胞杆菌具有抗菌活性。可见,两种Tg-Hb对恶臭假单胞杆菌等的抗菌活性均是通过其过氧化物酶活性发挥作用的。     

福建沿海米氏凯伦藻赤潮对皱纹盘鲍鳃组织抗氧化酶活性的影响研究

本文初步研究了在较低赤潮密度(低于107个/m L)下,一株米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)对皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)鳃内几种抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)的毒性效应,以期分析米氏凯伦藻对鲍鱼生命活动可能的胁迫方式。研究表明,米氏凯伦藻对SOD、CAT酶活性均造成不利影响,并未对GSH-Px酶造成不利影响,其酶活性显著高于对照组。米氏凯伦藻对SOD酶活性的影响表现为"先诱导后抑制"效应,24 h内,各处理组(0.1个/m L,0.5个/m L,1.0×104个/m L)中,酶活性急剧增高,分别是对照组的1.2,1.3,1.3倍,之后酶活性迅速下降,分别是对照组的77%,77%,73%。SOD能够清除机体体内多余的自由基,其活力变化反映了机体抵制自由基损伤能力已受到明显抑制。此外,米氏凯伦藻处理组中,CAT酶活性则处于"被抑制"状态,48 h内酶活性持续下降,分别降低至对照组的58%,51%,37%。CAT可以清除SOD歧化超氧阴离子自由基产生的H2O2,其活力的下降也可能造成机体内过氧化物的累积及氧化损伤。结果表明,即使未达到较高赤潮密度(不超过107个/m L)时,米氏凯伦藻短时间内仍可对鲍鱼鳃内关键抗氧化酶活性造成显著抑制效应,这极有可能导致鲍鱼机体抗氧化系统遭受严重损伤。     

河口区芦苇湿地不同植被状态下石油降解生物活性分布特征及影响因素

本文通过现场采集盘锦芦苇湿地不同植被状态区域土壤样品,测定土壤中石油降解菌数量、酶活性和石油烃含量,研究了河口湿地不同芦苇植被状况下石油降解微生物活性的分布特征及影响因素,并探讨了芦苇湿地自然净化能力特征.结果表明,盘锦湿地石油降解微生物活性与湿地芦苇的植被状况相关,芦苇的存在明显提高了石油降解微生物的活性,促进了湿地中石油污染物的降解;脱氢酶活性与石油烃含量极显著正相关(P＜0.01),脱氢酶活性可代表土壤中石油降解过程的生物活性状态;土壤中的N、P含量、pH值和含水率是影响微生物活性的主要因素,芦苇根际可以改善土壤理化性质而有利于微生物的生长.人工恢复芦苇增强了土壤中石油降解生物活性,提高了湿地净化能力,是保护河口湿地生态功能的有效措施.研究结果可为河口湿地石油污染物的生物净化能力研究及生物修复效果评估提供科学依据.     

海豚链球菌(Streptococcus iniae)胞外产物对斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)的致病性

采用硫酸铵盐析法提取海豚链球菌DGX07菌株的胞外产物(ECPs),通过平板扩散法对其主要酶成分进行初步研究,对酶热稳定和溶血活性进行测定;并对腹腔注射接种海豚链球菌(S.iniae)胞外产物的斑点叉尾进行组织病理学观察。结果显示,菌株胞外产物具有蛋白酶、DNA酶和溶血活性;DNA酶表现出一定的热稳定性,而蛋白酶和溶血活性在80℃或100℃作用10min均丧失;胞外产物对人(O型)、兔、斑点叉尾、草鱼、鲤鱼、鲫鱼、黄颡鱼和长吻的红细胞均表现出不同程度的溶血活性;人工感染试验显示,0.222mg/ml的S.iniaeECPs对斑点叉尾具有明显的致病性,死亡率达100%;临床特点表现为:游动缓慢、体表褪色、鳍条边缘褪色,内脏器官肿胀并伴有腹水;组织学病变主要表现为全身性多组织、器官炎性水肿,伴有组织内出血,实质细胞变性和坏死,尤以肝胰脏、脾脏、肾脏、肠道和心脏的损伤最为严重。试验结果表明海豚链球菌胞外产物含有多种毒力因子,与该菌的致病性密切相关。