王京法[1]2004年在《滇池底泥细菌、放线菌的空间分布及细菌磷转化的研究》文中进行了进一步梳理滇池这颗“高原明珠”已经遭到严重的污染，往昔光彩不再。 目前对湖泊的治理一般采用比较直接的方法，治标的方法主要采用抑藻爆发的临时性措施，治本的方法主要通过人工降低湖泊水体中氮和磷含量，但是目前为止并没有长期效果明显的有效方法。 滇池湖水较浅，所处的地区“四季如春”，使得藻类四季都可以生长，常年盛行西南季风，周围湿地破坏严重，而滇池一些湖床又含有丰富的磷矿，因此滇池除了具有其它一些湖泊的共性外，还是一个很具有“个性”的湖泊。 在行政执法力度加大，外源污染得到一定的控制后，底泥和水体的营养元素交换对水体质量影响研究的重要性将凸现。 对湖泊本身生态系统的研究是湖泊治理的一个基础部分，在该研究的前期对细菌、放线菌、霉菌分别进行计数，但霉菌的含量极少，常规平板计数无法进行，因此在微碱性的滇池水体下的表层底泥中细菌和放线菌是两类非常重要的微生物，它们在物质循环和能量的转移中扮演非常重要的作用，它们的含量和种类直接决定它们在物质循环和能量转移中的作用的大小。 本文共分为两大部分：第一部分对滇池底泥中的放线菌、异养细菌分布进行研究，同时对二者在单位底泥中的含量和磷含量的关系进行了分析；第二部分从滇池六个典型的位置分离其中的优势菌，对其在实验室条件下磷转化进行了研究。 在进行放线菌和细菌的含量分布特征的研究时通过划分区域和经纬度结合的方法分析了滇池放线菌和细菌的分布特征，发现滇池的细菌和放线菌的分布具有一定的自身特点。各区域含量有比较大的差异，河流集中的东北部细菌和放线菌的含量都比较高，若按经纬分布进行分析由西南向东北细菌和放线菌都是在浮动中上升。 在垂直方向异养细菌和放线菌的含量随深度的加深都有明显的下降，这可能是很多湖泊底泥中细菌和放线菌的分布共性，而在种类方面，细菌中的芽胞杆菌占有统治地位，而在放线菌中小单胞菌占有统治地位。 在进行细菌和放线菌与磷含量的分析的时候，发现它们与磷含量具有一定的正相关性，因此在磷含量已经比较高的滇池底泥中磷元素依然是细菌和放线菌生物量的一个重要的影响因素。 在进行细菌的磷代谢的研究中发现不同点的优势细菌解磷的能力差异比较大，而能同时解无机磷和有机磷的菌株往往具有对其中一种形态磷解离能力强则对另一种形态的磷解离能力比较弱的现象，在磷同化的研究中发现在实验室条件下来自不同点的菌株磷同化能力大小短期有比较明显的差异，长期无差另!J。在底泥中大量接种不同菌株的接种前期，所有处理都可降低底泥中磷向水体中释放的量，随着时间的推移各处理对底泥的磷释放影响表现为不规则增加或降低，最后底泥中的细菌种类慢慢趋同于产芽胞类菌群，各处理由底泥向水体中可溶磷的释放量趋同于接灭活菌的对照。关键词:滇池底泥;细菌分布;放线菌分布;细菌磷转化
许云台[2]2005年在《西湖沉积物中微生物对有机磷循环影响研究》文中指出过量的磷是引起湖泊富营养化的主要原因,因而关于湖泊沉积物—水界面处磷循环的研究显得极为重要。近些年来,许多研究指出沉积物中的微生物对磷的吸收、贮存和释放在磷循环中起着极其重要的作用。无论疏浚前后,西湖沉积物中有机磷的含量都较高,占总含量的50%～80%,所以西湖中的有机磷的循环有进一步研究的价值。 论文借鉴土壤的有机磷分级体系,筛选发现Ivanoff有机磷分级体系下西湖各点各有机磷组分含量更能反映西湖有机磷的特质。在后续研究中,有机磷的组成分分析方法采用Ivanoff有机磷分级体系。 本研究通过室内模拟湖泊沉积物—水界面环境,考察了在微生物作用下,上覆水TP浓度、间隙水TP浓度及沉积物各种不同形态有机磷含量的变化趋势,分析微生物在湖泊沉积物有机磷循环中所起的作用。还采用氯仿熏蒸提取法测定沉积物微生物量,测定微生物碱性磷酸酶活性,以表征微生物的生长状态。结果表明微生物生长对有机磷含量与其组分含量有直接的影响。大致可推断出微生物对沉积物有机磷作用的时间为:第6天左右开始微生物对有机磷产生作用,此时主要以同化作用为主;第8天到第12天是微生物生长的高速期,微生物对沉积物有机磷的作用以分解有机磷为主;第14天左右微生物对有机磷的作用表现为矿化作用;第24天左右又出现一次明显的矿化作用。西湖沉积物中的微生物对沉积物有机磷的分解到1～2周后才出现矿化,与土壤的类似。肌肌醇类多磷酸盐类有机磷的较大比例存在与被分解导致了中活性有机磷到无机磷的转变大于活性有机磷的矿化。 此外,实验还对西湖沉积物不同湖区细菌和有机磷细菌的丰度进行了测定,并纯化分离出六株具有分解有机磷能力的菌种。其中有机磷细菌湖心最多,达9.9*10~4个/mL。 在对六株有机磷分解菌进行生态学观察和生理生化学的研究过程中发现其形态和特征各异,将六株有机磷分解菌的解磷能力进行比较,2号菌种有较其他菌种强十倍以上的解磷能力,为明显的优势菌种。利用分子生物学16SrDNA方
李森[3]2013年在《查干湖低温期内源磷的释放及其对富营养化的影响》文中研究指明富营养化已经成为全球性的生态危机，它不仅严重破坏水环境生态平衡，而且还严重威胁到人类的生存与发展。随着各国对富营养化的重视及相关治理，在外部污染源逐步受到控制和消除的情况下，浅水湖泊沉积物中的磷代替外源磷素污染物，成为引起富营养化的内源污染源。沉积物中磷的不仅在常温期或高温期释放，而且在低温期也会持续释放，这成为北方湖泊富营养化发生的重要诱因。然而，对于低温期北方湖泊的内源磷在沉积物-水界面间迁移转化规律以及影响各形态磷相互转变的地球化学作用，尤其是化学环境与微生物的作用，目前仍缺乏研究。本文以吉林省西部典型的北方浅水湖泊——查干湖为研究对象，以低温期水化学特征和氮、磷营养盐分布规律为基础，采用欧盟推荐的SMT分析方法，调查与分析了查干湖沉积物中不同形态磷的时空变化特征。在实验室内采用实验模拟的方式，深入分析了沉积物-水两相间磷的迁移转化机制以及生物、物理、化学等因素在该过程中所起到的作用。结合叶绿素a和藻类在查干湖水体中的分布规律，探讨了低温期沉积物中磷的释放对我国北方浅水湖泊富营养化的影响，并利用解析动力学模型对释放过程进行描述。同时基于查干湖水质指标，采用综合营养指数法（TLI）对查干湖低温期富营养化程度进行了评价。本文的研究成果可为控制北方同类型湖泊内源磷元素的释放以及低温期富营养化治理提供理论支持。调查并测定分析了查干湖低温期水化学特征以及不同形态的氮、磷在水体中的时空分布规律。低温时期查干湖pH介于9.35～9.40之间，属于偏碱性湖泊，其水质具有高浊度、高硬度以及高矿化度的特点。水中阴离子以HCO_3~-为主，阳离子以Na~+为主，主要阴、阳离子的含量浓度为：Na~+>Mg~(2+)>Ca~(2+)>K~+，HCO_3~-> Cl~->CO_3~(2-)>SO_4~(2-)，其水化学类型为重碳酸盐钠组I型。低温期查干湖中各种离子浓度均高于常温期，并且在补给水、地质条件等因素影响下，呈现出东南高、西北低分布规律。低温期查干湖周边农业活动停止，在无外源氮、磷输入的情况下，查干湖水中各形态的氮、磷仍具有较高的浓度，说明沉积物已经成为查干湖污染的内源。氨氮（NH_4~+-N）是氮的主要存在形态，呈现出南部高北部低，湖中部高岸边低的分布特征；溶解性总磷（TDP）是磷的主要存在形态，呈现出南部低北部高的分布特征。虽然低温期查干湖的总氮（TN）和总磷（TP）平均浓度已超过富营养化发生的临界浓度，但是低温抑制藻类增殖、高浊度减弱光照强度以及能够被藻类直接利用的正磷酸盐浓度较低等因素共同影响，查干湖并没有出现藻类异常增殖的情况。从时间上来看， NH_4~+-N和亚硝态氮（NO2--N）高浓度区域面积在逐年缩小；TP和TDP浓度整体呈现降低的趋势。在总结和分析抓斗式和重力柱式沉积物采样器优缺点的基础上，结合采样过程中所遇到的实际问题，研发了一款具有自主知识产权的便携式沉积物采样器，并获得国家发明专利。在实际使用过程中，该采集器能够采集不同质地的沉积物样品，提高了采样效率。在减少研究人员工作量和工作强度的同时，还能最大程度的保持沉积物原始氧化还原状态，并能够避免沉积物样品在向存储容器转移时受到污染或破坏，提高了沉积样品采集的精度与科学性。明确了查干湖沉积物中各形态磷的空间分布情况。采用SMT分级方法对查干湖不同深度的沉积物中各形态磷进行了分析与研究，结果发现沉积物中磷以无机磷（IP）为主；而钙结合磷（Ca-P）是IP中的主要形态。沉积物中的Ca-P主要来自查干湖周边高钙土。高钙土中磷酸盐在环境条件改变情况下，逐渐转化成水溶性磷酸钙，随地表径流进入查干湖后沉淀，最终在沉积物中形成Ca-P，其含量与TP的含量呈现极显着相关。从水平方向来看，查干湖沉积物中各形态磷浓度具有西南高的分布特点；从垂向来看，呈现从上向下增加的趋势，即各形态磷的含量随深度增加而增加，这说明近年来外源磷污染的输入量在逐渐减少。分析了查干湖低温期藻类分布情况以及影响藻种组成的因素。低温期查干湖主要藻种为蓝藻门、绿藻门、硅藻门和裸藻门。由于蓝藻具有偏好中碱性水体、较高的细胞贮磷能力等特点，使蓝藻代替硅藻和绿藻成为低温期的优势藻种并且成为查干湖富营养化的潜在威胁。较低水温、光照条件、水生植物之间的竞争以及水生动物对其捕食等原因，抑制蓝藻等藻类过度繁殖，成为富营养化的限制条件，遏制了富营养化发生的风险。通过对藻类与氮素和磷素的相关关系进行分析，结果表明低温期查干湖藻类分布和浓度与氮素无关而与磷素有显着相关性，这说明查干湖是磷控制性湖泊。揭示了低温条件下查干湖内源磷迁移过程以及影响因素。在有无光照、有无溶解氧的情况下，低温期沉积物中的磷均仍能够持续释放，使上覆水中磷素的含量持续增加。由于Ca-P在沉积物中含量最多，因此解析出来的磷主要是Ca-P且释放出的数量最多。在厌氧有光照的条件下，沉积物中各形态磷的释放速率和释放量最大，是易引发富营养化的环境条件。在光照条件下，上覆水中的叶绿素a与磷素浓度具有明显的相关性。藻类的大量增殖会减少水体中磷的含量，进而加快沉积物磷的释放；沉积物磷的释放又为藻类增殖提供了物质基础，两者之间相互促进。不同形态的磷的释放量与释放速率受到pH、光照、藻类、溶解氧等因素的影响而不同。控制沉积物中磷的释放是抑制查干湖富营养化的关键。初步探讨了低温环境下沉积物磷的解析动力学以及查干湖富营养化程度。利用水静态模拟的方法，在一定解析时间和水土比条件下，研究沉积物中磷解析的过程。根据实验数据，得出解析动力学模型P_d=0.017P_0t~(0.375)W~(1.493)，该模型可以用以描述低温期查干湖沉积物中磷的解析过程。采用综合营养指数法（TLI）对查干湖富营养的程度进行综合评价，结果表明查干湖的营养级别从2009年的贫营养（TLI=28.56）转变成2010年（TLI=38.25）和2011年（TLI=30.19）的中等营养，说明查干湖存在发生富营养化的风险。
邵学新[4]2014年在《潮滩湿地植物对磷素迁移转化及截留的影响机制研究》文中认为磷(P)是生态系统中必须的营养元素,也是导致水体富营养化关键因子之一。由磷污染引发的湖泊、河口和近海水体富营养化是当今世界面临的重大环境问题。湿地被誉为“地球之肾”,滨岸潮滩湿地是重要的湿地类型之一,位于海陆交错地带,具有较强的过滤和沉降外来污染物的能力。潮滩湿地是全球磷的主要源、汇和转换器之一,在全球磷循环过程中扮演着十分重要的角色,其对水体磷素的截留能力日益受到关注。但是,有关潮滩湿地系统磷素截留作用中生物因子的驱动过程和机制依然缺乏研究。本论文以我国杭州湾南岸典型潮滩湿地为研究区,通过野外定位观测和室内模拟实验,研究典型潮滩植物对磷素的吸收、植物枯落物分解及其磷素释放、沉积物磷素形态分布及其季节动态,分析沉积物物理化学因子与磷形态分布及转化的关系,探讨植物影响下沉积物微生物和酶活性变化对磷素形态及其转化的作用。研究结果主要包括：1、获取了潮滩湿地植物生物量、P含量动态及枯落物分解与磷素释放特征。3种优势植物芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和海叁棱蔗草(Scirpus mariqueter)地上生物量呈典型的单峰值曲线,P含量随植物生长而逐渐降低。地下生物量及根系P含量变化相对不明显。植物P储量与植物生物量显着正相关,表现为互花米草>芦苇>海叁棱蔗草。从净化功能上考虑,7月可认为是本研究区域叁种植物的最佳收割时间。分解袋法模拟实验表明,枯落物分解具有明显的阶段性,初期(0-15d)损失最快。地下根系分解速率表现为：海叁棱蔗草>芦苇>互花米草,地上部分则相反。植物不同部位分解95%所需时间在1.2～8.3年之间。植物分解速率与C/N比相关性不显着,而受C/P比影响较大。环境因子中的大气温度对分解也有影响。2、明确了沿岸潮间带和离岸沙洲两种类型潮滩湿地沉积物中磷形态分布特征及其影响因素。沉积物中各形态磷含量表现为Exch-P
李文华[5]2013年在《潮滩湿地植物—微生物对磷素形态转化影响的研究》文中提出磷的过量输入是导致水体发生富营养化的主要因素之一，由磷污染引发的近海水体富营养化及由此产生的对潮滩地区生态环境的危害已成为全球重大环境问题。潮滩湿地在削减入海河流对近海的污染、减少输入海水营养盐量和防止近海富营养化等方面有重要作用。污染物质的截留主要通过湿地植物-微生物的吸收利用、土壤的物理化学作用（沉淀、吸附）以及颗粒沉积等途径来实现，即生物过程和非生物两个过程。目前，在土壤对水体磷截留的物理化学机制方面的研究开展较多，而生物学机制，特别是微生物和酶对磷素形态转化的机制尚不明确。因此，本文以杭州湾潮滩湿地为对象，系统研究了潮滩湿地土壤中不同形态的磷、微生物群落特征及碱性磷酸酶活性的时空分布特征，并利用模拟湿地量化分析芦苇湿地对磷的净化作用，为揭示磷在湿地生态系统中的循环、转化机制提供理论依据。主要结论如下：杭州湾潮滩湿地土壤中，3大类微生物数量大小顺序为：细菌>放线菌>真菌，细菌数量占98%以上。磷细菌的数量变化规律与细菌相似，不同植被类型土壤微生物数量不同，植被群落土壤中微生物数量大于光滩土壤。利用Biolog-Eco技术对土壤微生物群落功能多样性分析发现，植被类型初步决定微生物群落的组成。对0-5cm、10-20cm土层土壤微生物群落生长曲线进行拟合，所得K值的平均值表现为光滩(0.6104)<海叁棱藨草(0.8889)<芦苇(1.0110)，微生物群落的碳代谢活性随着植被向高阶段的演替而增加。各月份光滩土壤微生物Shannon指数大于其他植被类型土壤，初步说明光滩土壤微生物种类较多。微生物群落Simpson指数差异不显着(p>0.05)，说明杭州湾湿地演化时间短，植被的生长没有从根本上改变微生物群落结构，4种土壤微生物群落中具有相似的优势种。对杭州湾潮滩湿地土壤无机磷和有机磷分别采用连续提取法进行测定。无机磷形态中的可交换态磷(Exch-P)，铁/铝结合态磷(Fe/Al-P)及钙结合态磷(Ca-P)的含量均表现为5月>7月>10月>2月，5月与2月之间具有显着性差异(p<0.05)。有机磷形态中的活性有机磷(L-P)的含量动态变化为:7月>5月>10月>2月；中等活性有机磷(ML-P)的含量2月>5月>10月>7月；非活性有机磷(NL-P)的含量没有明显的动态变化。杭州湾潮滩湿地土壤碱性磷酸酶活性的分布具有显着的时空差异，在时间尺度上总体表现为7月最高(38.59~104.74mg·kg~(-1)·h~(-1))，2月最低(8.21~40.61mg·kg~(-1)·h~(-1))，7月与2月之间具有显着性差异(p<0.05)；不同植被型土壤碱性磷酸酶活性总体表现为芦苇(39.72~104.63mg·kg~(-1)·h~(-1))>互花米草(32.18~73.23mg·kg~(-1)·h~(-1))≈海叁棱藨草(9.68~83.48mg·kg~(-1)·h~(-1))>光滩(8.21~49.50mg·kg~(-1)·h~(-1))，其中光滩与其他类型土壤具有显着性差异(p<0.05)。相关性分析结果显示，碱性磷酸酶活性与有机磷细菌数量显着正相关(r=0.58，p<0.01)，有机磷细菌是影响碱性磷酸酶活性的主要因素之一。土壤碱性磷酸酶活性与无机磷组分中的Fe/Al-P(r=0.39，p<0.05)，有机磷组分中的L-P (r=0.37，p<0.05)，NL-P(r=0.31，p<0.05)显着正相关，潮滩湿地土壤中的NL-P是生物有效磷的潜在磷源。运用自制多层隔网根箱，设置3个不同磷浓度处理T1(0.2mg·L~(-1))、T2(0.6mg·L~(-1))、T3(2.0mg·L~(-1))，研究芦苇湿地根箱对上覆水磷素净化率及土壤磷形态转化的影响。结果表明，根箱对各浓度磷溶液的净化速率在0~4天内快速增加，之后出现一定范围的波动。与对照湿地箱相比，芦苇的生长使得湿地箱对磷素的吸收能力增强，T1浓度水平下磷净化率有显着性差异；T2浓度水平净化率提高了4.05%~12.16%；T3浓度水平净化率提高了2.87%~14.51%。芦苇的生长对土壤中总磷(TP)的分布没有显着影响，但有效促进了有机磷(TOP)的积累，总体上减少无机磷(TIP)的含量。由于芦苇的吸收作用，相较于无植被生长的湿地箱，各浓度处理箱中Exch-P含量均有所降低，分别为38%，52.1%和31.1%。生长有芦苇的根箱中，S0中Al/Fe-P的含量均显着小于其他各根室(p<0.05)。T1除S0外，芦苇根箱中S1、S2、S3、S4的Al/Fe-P大于CK。不同根室中微生物群落代谢活性在T1浓度下表现为S0>S1>S2≈S3≈S4，T2、T3浓度下则表现为S0>S1>S2>S3>S4，根室的微生物群落代谢活性最大。芦苇的生长增强了模拟根箱湿地对上覆水水中磷素的吸收能力，增强了微生物活性且改变了土壤中的磷形态分布。
李莹杰[6]2016年在《长江中下游湖泊沉积物中磷的GIS分布特征及解磷菌的研究》文中认为湖泊作为人类生产、生活的主要水源,对社会和经济的发展起到十分重要的作用。随着社会和经济的快速发展、人口数量增加以及人们生活水平不断提高,湖泊受到的外来污染越来越严重,湖泊富营养化是其中最严重的环境问题。只有对湖泊营养状态进行及时的调查与了解,才能更好地解决可能存在的污染问题,降低湖泊富营养化发生的可能性。磷是引起湖泊富营养化的限制性因子,而沉积物是湖泊水生态系统中污染物的潜在污染源,所以,研究湖泊沉积物中磷含量及磷形态的分布特征,有助于了解湖泊内源磷污染情况,为湖泊污染治理提供建议。在湖泊磷循环过程中,一些具有解磷能力的微生物对不同磷形态之间的转换起到重要的作用,这类微生物能将难溶的磷降解为可溶磷磷酸盐。因此,研究富营养化湖泊沉积物中的解磷菌有重要的意义。本文以长江中下游地区的75个湖泊为研究对象,在对湖泊水体富营养化程度进行调查了解的基础上,重点研究了湖泊表层沉积物中不同形态磷的含量及磷形态的GIS空间分布特征,并且从沉积物中分离出了具有解磷能力的菌株,研究了解磷菌的解磷能力,对解磷优势菌株进行16S rDNA鉴定,分析了磷含量及形态对解磷菌的解磷能力的影响。研究结果如下所列:1、采用综合营养状态指数法(TLI指数)分析得到湖泊水体的营养状况。研究湖泊中,占总数12%的湖泊水体呈中营养化状态,但有富营养化的趋势;88%的湖泊水体已经富营养化,其中轻度富营养化的占34%,中度富营养化的占47%,重度富营养化的占7%,该结果有助于实时了解研究区湖泊污染情况,为污染治理提供依据。2、使用SMT分级提取法测得沉积物中各形态磷含量,以GIS空间分布图为辅助分析了磷含量及磷形态的空间分布特征。研究区湖泊沉积物中各形态磷含量分布范围为:437.43~2547.79mg/kg(TP)、172.46~2054.38 mg/kg(IP)、24.56~1932.72mg/kg(NaOH-P)、20.28~730.47mg/kg(HCl-P)、132.61~1310.8mg/kg(OP),最大值与最小值相差倍数及整体变异系数均较大,说明分布非常不均匀,TP、IP、HCl-P和NaOH-P这4种形态的分布特征较为相似,湖南省内沿江和江苏省南部沿江湖泊的含量相对较高,湖北省内各形态磷含量分布范围较广,呈镶嵌型,安徽省和江苏省北部位于淮河流域的湖泊出现了高值区,江西省鄱阳湖及其周边湖泊整体来看相对较低。而OP的分布有明显的自西向东增加的趋势。结合湖泊水体的营养状态,富营养化湖泊沉积物中各形态磷的平均含量大于非富营养化湖泊,说明沉积物中的磷含量对湖泊水体富营养化有影响。3、沉积物中的IP和NaOH-P与沉积物中的TP以及水体中的TP、PO_4~(3-)-P、TLI(∑)均显着性相关,且相关性系数大于其他形态的磷,其中NaOH-P的相关性表现最好,说明长江中下游地区湖泊沉积物中的NaOH-P是影响湖泊沉积物和水体中磷含量变化的主要形态,并且对湖泊的营养状态存在影响,所以控制沉积物中NaOH-P的形成和释放是减轻湖泊内源性污染的关键。另外,OP与NaOH-P之间存在负相关关系,它们都为生物可利用磷,说明两者之间存在相互转化的可能性。(NaOH-P+OP)被认为是沉积物中潜在的可释放磷源,并且与TP之间存在很好的相关关系,在未知各形态磷含量情况下,可通过TP含量粗略计算出沉积物中潜在可释放磷含量。4、从珊珀湖、磁湖、花马湖、高邮湖、阳澄湖、鄱阳湖、太泊湖等7个湖泊沉积物样品中共筛选出35株有效解磷菌株,全部为解有机磷细菌。通过固体平板培养,以溶磷圈直径和菌落直径的比值(D/d)为判断依据,筛选出15株优势菌株,并进行重点研究。对优势菌株进行16SrDNA序列分析,结果表明,TP-1、TP-2、CIH-4、GY8#-1、YC4#-4、PY17#-7属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.),HM-2属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.),CIH-1、CIH-6、PY17#-2、PY17#-4、PY17#-5、YC4#-2、SP-2、GY8#-2属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。通过摇瓶液体培养实验测定优势菌株的解磷能力,结合D/d值对解磷能力的判断结果,HM-2、PY17#-2、SP-2、GY8#-2、PY17#-5、YC4#-4、CIH-4等7株菌的解磷能力对比结果一致,说明它们解磷稳定性较好;而GY8#-1、CIH-6、TP-1、TP-2、PY17#-4、CIH-1、PY17#-7、YC4#-2等8株菌对比结果不一致,说明解磷稳定性不好。5、通过对解磷菌最大解磷量与沉积物中各形态磷含量、水体富营养化程度等指标的相关关系分析,得到结论:湖泊沉积物中各形态磷含量对微生物解磷能力存在一定的影响,其中,IP中的NaOH-P是影响这一能力的主要形态;TLI指数与最大解磷量表现出负相关关系,说明湖泊富营养化程度可能会对解磷菌的解磷能力产生抑制作用,具体原因有待进一步探究。
王敏[7]2016年在《水源水库沉积物特性研究及其质量评价体系构建》文中进行了进一步梳理湖泊、水库的内源污染问题是人们日益关注的水环境问题之一。对于水源地水库而言,来自流域内的面源污染一般都得到了较好的控制,但内源污染的研究和控制问题还有待进一步深人。本文以浙江绍兴一水源水库为研究对象,对库区沉积物的分布状况,沉积物的污染状况及底栖生物状况进行了全面调查研究,探索内源污染物影响因素及释放机理,并对沉积物内源污染负荷进行了估算,同时构建了沉积物质理评价体系.对该水库沉积物的现状进行了评价,具体而言主要有:(1)采用实际采样分析加数值模拟研究的方式对该水库沉积物的分布状况进行了研究。该沉积物分布呈现“两头少,中间多”的特点,蓄积总量约为130-140万m3。库区不同位置由于沉积条件和水力条件差异,沉积物淤积状况不尽相同。回水变动区沉积物淤积量较少,局部有冲刷:库区中部,即常年回水区上段,是沉积物的主要淤积和地带,最大淤积厚度约30 cm:在坝前段淤积较少,淤积厚度约12 cm左右。沉积物淤积前缘在库区中部庙下湾一带,淤积形态为叁角洲或者带状淤积。(2)经分析沉积物中氮,磷及各类金属污染物含量,结果表明沉沉积物中各类污染物分布在垂向具有明显的分层现象,空澡分布也各有差异。沉积物中各类污染物主要存在于沉积物表层0～20cm一段,表层沉积物总氮平均含量为1.22g/kg,总磷为0.49g/kg,总有机碳含量为12.23 9/kg,说明沉积物中营养盐有一定累积。沉积物中各类金属元素含量除铁锰外,铜、锌.铬和铬等含量与宁绍平原及浙江省土壤背景值含量相当,说明这些重金属在沉积物中效应不明显。铁和锰在沉积物中的含量均高于全国和浙江土壤铁锰背景值,这说明在以还原条为主的沉积物中有利于于铁和锰的累积。(3)沉积物的生物特性是沉积物重要属性之一,经调查研究,汤浦水库沉积物中生活着大量微生物、底栖动物和植物,并在一定程度上影响沉积物的理化特性,对沉积物物质的分解、迁移和转化有着重要作用。沉积物中微生物群落差异较大,鉴别出的10个已知门类中只有变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和疣微菌门共同存在与四个沉积物样品,其中变形菌门数量最多。沉积物中底栖动物以水生昆虫为主,库区常见种为隐摇蚊和水丝蚓,溪流中常见种为长角泥虫、纹石蚕等。从入库到坝前底栖动物数量呈逐步下降趋势,Shannon-Wiener物种多样性指数和Margalef物种丰富度指数表明,从上游河道至库区沉积物污染状况逐步加重。沉积物底栖藻类(硅藻)共鉴别出25属,129种。以舟形藻属最多,共33种.菱形藻属次之,17种:硅藻营养化指数和生物指数表明流域生态状况尚好,但河道水体富营养化程度和污染情况高于库区。(4)影响沉积吻中氮、磷等污染物释放的因素很多,本文得点研究了沉积物温度、溶解氧及粒径对氮、磷释放的影响。经采用粒子群算法求解多因素影响下下沉积物氮、磷释放速率计算公式,应用此公式在定量求解一定条件下沉积物氮、磷释放量。经计算汤浦水库整个库区沉积物全年总氮释放量约为87600kg.其中河道占15%.过渡区占27%,湖泊区占58%:总磷释放量共约12944 kg,其中河道区占7%:过渡区占33%:湖泊区占60%。(5)为了全面掌握汤浦水库沉积物质量状况,根据汤浦水库沉积物特性、水体特性和生态特征,采用综合指标评估法建立了3个要素层,10指标的沉积物质量量评价体系,并采用该体系对水库沉积物现状进行评价,结果表明水库沉积物总体处于清洁和轻度污染。沉积物污染和生态质量较好.水体污染状况略差。
郭魏[8]2016年在《再生水灌溉对氮素生物有效性影响的微生物机制》文中进行了进一步梳理水资源短缺与生态环境恶化是当前中国农业生产所面临的重大挑战和发展“瓶颈”。再生水中含有丰富的氮素等养分资源,如何合理利用再生水中氮素,减少氮肥施用,对于降低农业面源污染、改善生态环境及提高土壤可持续生产力具有重要意义。针对上述问题,本文主要研究了再生水灌溉条件下不同灌溉周期氮素生物有效性及其微生物群落的变化特征,揭示再生水灌溉氮素生物活性以及土壤微生物群落的变化规律,为科学利用再生水资源,缓解水资源供需矛盾,实现再生水灌溉农田生态环境安全提供理论依据。本研究于2014-2015年在中国农业科学院河南新乡农业水土环境野外科学观测试验站进行。为探明再生水灌溉和氮素施用对土壤微环境的影响,通过温室盆栽种植小白菜试验,以清水为对照,研究了在5种施氮水平下再生水灌溉对土壤酶活性、微生物区系分布和土壤养分的影响,取得的主要研究结果如下:(1)不同处理土壤理化学性状分析表明,再生水灌溉提高了土壤盐分及土壤氮素含量,再生水灌溉下土壤盐分为1.04 dS·m-1-1.32 dS·m-1,是清水灌溉土壤的1.5倍左右;相同氮素水平下,与清水灌溉相比,再生水土壤脲酶活性最大提高17.13%,过氧化氢酶活性最大提高14.39%,土壤蔗糖酶活性降低4.03%~18.69%;再生水灌溉下5种氮肥处理:0 mg.kg-1、80 mg.kg-1、100 mg.kg-1、120 mg·kg-1、180 mg.kg-1氮肥处理土壤呼吸均显着强于对应清水灌溉处理,分别为1.45、1.76、1.84、2.22、1.63μmol.m-2.s-1。(2)不同处理土壤微生物数量与土壤理化性状相关分析表明,在低氮水平下,再生水灌溉对土壤真菌起促进作用,对氨化细菌无明显影响;在高氮水平下,再生水灌溉促进土壤细菌、氨化细菌增长,抑制土壤真菌生长;细菌总数与总氮、硝态氮含量呈极显着正相关(R2=0.477**,R2=0.488**),与有机质、pH呈负相关(R2=-0.361*,R2=-0.469**);氨化细菌总数与硝态氮、温度、细菌总数、过氧化氢酶活性呈正相关,与有机质含量呈负相关。(3)土壤微生物种类与土壤化学性质的典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)表明,硝态氮和总磷对疣微菌门(Verrucomicrobia)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的影响较大,pH和有机质对厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的影响较大;氮素处理显着影响土壤微生物丰富度和多样性(P<0.05);再生水灌溉下120 mg.kg-1氮肥处理更有利于土壤水分的保持和生物活性的提高,提升土壤肥力;土壤微生物群落结构受灌溉水类型的影响,当灌溉水源不同时,再生水灌溉下的土壤微生物群落不相同。(4)应用miseq高通量技术分析不同氮素水平长期再生水灌溉下耕层(0-20cm)的土壤细菌群落结构特征表明,再生水灌溉对土壤硝化螺菌门(Nitrospirae)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)群落结构的影响明显,减少氮肥施用有利于土壤细菌种群丰富度和多样性的增加;土壤微生物群落结构受土壤化学特性的影响,pH对拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)的影响较大;再生水灌溉能够促进与土壤碳、氮转化相关的微生物的增长和繁殖,改变土壤微生物的群落结构。
参考文献：
[1]. 滇池底泥细菌、放线菌的空间分布及细菌磷转化的研究[D]. 王京法. 南京农业大学. 2004
[2]. 西湖沉积物中微生物对有机磷循环影响研究[D]. 许云台. 浙江大学. 2005
[3]. 查干湖低温期内源磷的释放及其对富营养化的影响[D]. 李森. 吉林大学. 2013
[4]. 潮滩湿地植物对磷素迁移转化及截留的影响机制研究[D]. 邵学新. 浙江大学. 2014
[5]. 潮滩湿地植物—微生物对磷素形态转化影响的研究[D]. 李文华. 中国林业科学研究院. 2013
[6]. 长江中下游湖泊沉积物中磷的GIS分布特征及解磷菌的研究[D]. 李莹杰. 武汉理工大学. 2016
[7]. 水源水库沉积物特性研究及其质量评价体系构建[D]. 王敏. 西安理工大学. 2016
[8]. 再生水灌溉对氮素生物有效性影响的微生物机制[D]. 郭魏. 中国农业科学院. 2016
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