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[硕士论文] 余艳霞
环境工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:淮南采煤塌陷湖泊在矿区生态修复中具有十分重要的作用,弄清其生态系统结构和功能是进行矿区环境修复的必然要求。目前不同采煤塌陷湖泊渔业捕捞方式差异较大,对湖泊生态系统结构和功能具有潜在影响,阐明其影响机理有助于水域科学管理,可以为矿区生态修复提供理论基础。
  本研究选取淮南2个渔业捕捞方式差异较大的小型塌陷湖泊潘谢潘集(PXPJ)和淮西湖(HXH),于2016年逐月采集样品,分析了它们的水环境特征、浮游生物群落结构并调查了渔获情况,以此为基础,采用Ecopath模型分析生态系统的结构和功能,并比较不同渔业捕捞方式影响下PXPJ及HXH生态系统的结构与特征。主要结果和结论如下:
  2016年调查期间,PXPJ共观察到浮游植物7门53属93种,其中绿藻门最多44种,占据浮游植物总种类数的47.3%,蓝藻门和硅藻门各占20.4%和19.4%。HXH共观察到浮游植物6门50属89种,其中绿藻门种类数最多为48种,占浮游植物总种类数的53.9%,其次是硅藻门和蓝藻门各15种,均占浮游植物总种类数的16.9%。
  2016年调查期间,PXPJ共观察到浮游甲壳动物17种,其中包括11种枝角类、5种桡足类、1种无节幼虫;同时,共观察到轮虫8属19种,其中臂尾轮属和龟甲轮属各5种、异尾轮属4种、晶囊轮属2种、龟纹轮属、犀轮虫属、多肢轮属和三肢轮属各1种。HXH共观察到浮游甲壳动物14种,其中包括8种枝角类、5种桡足类、1种无节幼虫;同时,共观察到轮虫10属17种,其中臂尾轮属5种、异尾轮属3种、晶囊轮属2种、龟纹轮属、犀轮虫属等各1种。
  2016年调查期间,PXPJ共调查鱼虾类17种,捕捞总生物量为89.8t/km2,其中鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、餐条及鲤鱼是主要经济鱼类,其占据渔业总捕捞量的比例分别为34.9%、22.6%、9.92%、9.52%及7.64%;HXH共调查鱼虾类18种,鱼虾类总捕捞量为397t/km2,其中以鲢鱼和鳙鱼为最主要经济鱼类,其占总捕捞量的比例分别为88.2%和9.45%,而其他鱼虾类仅占据了生物捕捞量的2.32%。
  Ecopath模型将2个湖泊均分为18个功能组,模拟结果显示:PXPJ生态系统的TPP/TR(2.56)比HXH生态系统的TPP/TR(3.05)更接近于1,且模型输出的PXPJ生态系统的其他各项指标如系统连接指数(CI)、系统杂食度(SOI)、循环指数(FCI)、循环路径长度(FCL)值均高于HXH生态系统;HXH生态系统的总流量值(27776t·km-2·year-1)远高于PXPJ生态系统(13212t·km-2·year-1),并且HXH的总摄食,总输出,总呼吸量以及流向碎屑总量均高于PXPJ生态系统。研究结果表明:分散型捕捞方式的PXPJ生态系统食物网结构比HXH生态系统更加复杂且更加稳定,生态系统的能量传递效率更高。
[硕士论文] 张鑫
环境工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:本研究结合浮游植物传统分类和功能群分类方法,探索淮南采煤塌陷湖泊浮游植物群落结构的组成与演替规律及其与环境因子之间的关系,并选取优势功能类群代表物种进行光照、温度和营养等三方面的动力学实验,研究浮游植物群落结构的演替的驱动机制,为矿区水域管理和生态修复提供相关的科学依据。
  研究选取淮南市郊的三个采煤塌陷湖泊,淮南谢家集矿区的淮西湖(HXH)、潘谢矿区的潘谢潘集(PXPJ)和潘谢谢桥(PXXQ)作为研究站点进行了相关研究,相关研究结果如下:
  (1)于2016年2月至2017年12月对3个塌陷湖泊研究站点进行水质与浮游植物调查,并分析了浮游植物群落结构组成与环境因子的关系。HXH站点共观察到浮游植物6门50属89种,PXPJ站点共观察浮游植物7门,53属,93种,PXXQ站点共观察浮游植物7门,52属,101种,3个研究站点浮游植物在夏季均以蓝藻门占据绝对优势,HXH站点其他季节月份浮游植物以隐藻门种类占优势,PXPJ和PXXQ站点主要以隐藻门和硅藻门交叉出现占据优势,且HXH站点全年浮游植物密度以及生物量都远高于其他两个站点。
  (2)利用浮游植物功能群分类方法,将3个站点浮游植物归类,HXH站点共归类22种,优势功能群12种,整个调查期间演替规律为:C、X2、Y→L0→Y、C→X2、y→C、X2、Y→L0→X2、Y→P,夏季主要以L0(代表物种为细小平裂藻)为优势功能群,其他季节主要以C、X2、Y、P功能群占据优势,代表物种分别为小环藻、具尾蓝隐藻、卵形隐藻、颗粒直链藻。PXPJ站点共归类功能群21种,其中优势功能群13种,功能群演替规律为C、X2→S1、X2→D、X2、Y→S1、S2→C、Y→C、X1、X2→S1、Y→Y、X2,夏季主要以S1(代表物种为伪鱼腥藻)功能群占据优势。PXXQ站点共归类功能群23种,优势功能群14种,演替规律为:C、X2、Y→S1、J→S1、S2、L0→C、Y→C、E→D、S1→S1→S1、Y→Y、C,夏季主要以S1功能群占据优势。浮游植物功能类群复杂程度以及稳定程度PXPJ>PXXQ>HXH。3个湖泊浮游植物主要优势功能群为C、X2、Y、L0、S1,体现了塌陷湖泊水体富营养化、弱光、以及低透明度的典型环境特征。影响塌陷湖泊浮游植物功能群结构变化与演替的主要因素为TN、TP、TN/TP、SD、Tem以及pH。
  (3)对浮游植物优势种进行室内营养盐、温度和光照限制培养实验,结果显示:营养限制培养下,具尾蓝隐藻、小环藻以及伪鱼腥藻N限制下μmaxs和Ks分别为:0.66d-1、1.66mg/L,0.37d-1、1.06mg/L,0.71d-1、2.26mg/L;P限制下它们的μmax和Ks则分别为:0.51d-1、0.023mg/L,0.31d-1、0.035mg/L,0.90d-1、0.015mg/L,即在N充足时,伪鱼腥藻能够在竞争中形成优势,同时在P限制情况下易成为优势种;温度限制培养下,具尾蓝隐藻、小环藻以及伪鱼腥藻的最大比生长速率(μmaxT)和最佳生长温度(Topt)分别为0.35d-1、24.5℃,0.32d-1、24.4℃,0.81d-1、35.4℃,高温更适合伪鱼腥藻取得优势;光照限制培养下,具尾蓝隐藻、小环藻以及伪鱼腥藻的最大比生长速率(μmaxL)和最佳生长光照(Ik)分别为0.37d-1、3227Lux,0.34d-1、3300Lux,0.75d-1、2780Lux,低光照更适合伪鱼腥藻的生长。
  (4)根据浮游植物生长动力学参数建立生态模型,拟合结果表明,塌陷湖泊浮游植物群落结构演替主要受温度以及光照的驱动,春秋季节水温较低,光照充足,浮游植物主要以隐藻门种类占据优势,夏季温度光照升高,浮游植物向蓝藻门种类演替,冬季温度低、光照低,适应低温高透明度的硅藻门类占据优势地位。
[硕士论文] 曾一笑
地理学;地图学与地理信息系统 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:重庆三峡库区特殊的地理位置决定它是生态环境敏感的区域,库区自然地理条件和地质条件特殊。三峡水利发电工程竣工以来,对库区的自然生态环境和社会经济变化产生了深远的影响。为揭示三峡库区生态系统健康状态,实现三峡库区人与环境的可持续发展,对重庆三峡库区22个区县进行生态系统健康评价研究与可视化研究是十分必要的。本文基于重庆三峡库区2005~2015年的多源数据,首先,从库区城镇社会经济发展、生态景观、农业三个方面构建了重庆三峡库区生态系统健康横向诊断评价指标体系,结合正态云模型,诊断了各个区县所存在的生态系统健康状态,并与传统熵权模型进行对比分析;其次,应用能值分析理论,从能量流动的角度探讨了2005~2015年重庆三峡库区的生态系统健康变化状态,与熵权模型建模下的纵向评价结论对比,得到重庆三峡库区生态系统健康的变化趋势与规律;最后,基于构建的正态云模型和地理信息软件二次开发技术,实现了重庆三峡库区生态系统健康实时诊断可视化。研究结果表明:
  (1)重庆三峡库区生态系统健康状态横向评价结果显示:库区西部各区县评价等级较高、而中部和库区东部较弱,具体是,渝中区、江北区、渝北区和沙坪坝区等区县在生态城镇经济子系统评价中评价等级较高、而生态农业子系统评价则等级较低;生态农业评价子系统中评价较高的为万州区、云阳县、奉节县和江津区;生态景观子系统则主要分析了各用地比率失衡、生态景观参数和土壤侵蚀性的特征、其中武隆区、石柱县、巫溪县评价等级较低,易受到自然地质灾害的威胁。
  (2)重庆三峡库区生态系统健康纵向诊断评价结果表明:江津区和万州区生态系统健康状态明显上升,而渝中区、大渡口区、北碚区恶化;巫山县、石柱县和巫溪县评价等级上升,生态系统健康状态有所好转;丰都县、忠县、云阳县变化较小,开州评价等级存在波动,巴南区、涪陵区、长寿区无变化。耦合能值分析和正态云模型,对2005~2015年重庆三峡库区的各项能值指标进行核算,并且计算了能值参数在五个评价等级下的隶属度,研究结果显示:重庆三峡库区生态系统健康状态2005~2013年下滑,2013~2015年逐渐优化;生态系统健康能值指标EUEHI由2005年的不适宜状态发展为2014和2015年的非常适宜状态,但可持续发展指数的评价等级逐渐降低,不容乐观。
  (3)应用了Maltab和.NET的混合开发技术,实现了计量地理学模型和地理信息二次开发技术的相结合的技术流程,将二次开发的易于可视化的优点和Matlab易于实现复杂算法的优点相结合,在二次开发的产品中不仅实现了地理信息系统软件应有的数据输入、编辑、存储、处理、输出等功能,更与正态云模型相结合,作为本系统的核心的算法。
[硕士论文] 虎帅
地理学;地图学与地理信息系统 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:重庆三峡库区位于长江上游下端,随着城市化进程的不断加快,研究城市扩展对生态系统服务的影响有着至关重要的意义。本文基于2000年、2005年、2010年及2015年土地利用数据,基于构建的CA-Markov模型,加入GDP、人口、高程等限制因子,通过情景设定,模拟出5种不同情景下建设用地演化规律,并结合生态系统服务功能,采用生态系统服务评估与权衡(InVEST)模型,对重庆三峡库区碳储量、水源供给及土壤保持服务功能进行模拟,研究出建设用地对生态系统服务现状及未来的影响,从而确定更适合重庆三峡库区城市扩展的发展模式。研究结果表明:
  (1)2000-2010年土地利用变化显著,建设用地加速扩张至1550.47km2,耕地与阔叶林作为最主要的贡献者,分别转化758.93km2,314.10km2,建设用地主要从西部中心向四周扩张;城市扩展最明显的是自然发展情景,其次是GDP快速增长情景与人口快速增长情景,但对于耕地及林地的侵占较严重,加剧了人地关系的矛盾;生态保护情景虽然降低了耕地及林地的转化量,生态环境有所改善,但生态红线范围内水体面积大量增加;可持续发展情景中建设用地增长较平稳,耕地及林地得以保护的同时,水体面积增长合理,是情景模拟中最适合重庆三峡库区城市化进程的发展情景。
  (2)2000-2010年碳储量持续增长,且增长量加倍,得益于各用地类型固碳能力的普遍增长;水源供给能力减弱,各用地类型水源供给量及水源供给能力普遍减少,原本水源供给量增加的西部城区范围,在2005-2010间有所减少;土壤保持量呈现出先增长后减少的趋势,建设用地的加速扩张,侵占大量的耕地与林地,北部地区林地面积变化较大,降雨侵蚀力的加强,均导致土壤保持功能损失严重。碳储量、水源供给及土壤保持功能均较强的区域很少,仅占研究区面积的2.85%,整体生态系统服务功能较弱。
  (3)建设用地的增长对生态系统服务的影响较大,固碳能力、水源供给能力及土壤保持能力相比其他用地类型较弱,因此,扩张过程导致碳储量、水源供给及土壤保持功能均下降。自然发展情景对生态系统服务的综合影响最大,建设用地扩张造成生态系统服务功能降低也最严重;GDP快速增长情景与人口快速增长情景对生态系统服务的影响依然强烈,耕地与林地的固碳量大量减少;生态保护情景与可持续发展情景对生态系统服务的破坏能力较弱,但生态保护情景中水体固碳能力即固碳量减少,制约着重庆三峡库区水利设施的建设;可持续发展情景中各用地类型固碳能力与固碳量均有所增长,建设用地范围内很重要的碳储量服务功能区较多,对生态环境的破坏程度较小。在建设用地扩张的同时,同样最大限度地保护生态系统服务功能,更有利于重庆三峡库区生态环境的改善。
[硕士论文] 范杰
土木工程;市政工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:三峡库区河湾型边滩的生态环境建设,直接关系到库区生态景观、生物栖息繁殖生长、库区水质、泥沙淤积、河岸稳定性及边滩生物多样性。本文通过研究三峡库区典型河湾型边滩植被群落环境现状及理化性质变化趋势,理化性质对植被和土壤的作用效果,有助于更好了解植被、土壤和环境对三峡库区河湾型边滩的影响,进而为三峡库区河湾型边滩的植被恢复与重建提供科学参考。本文对三峡库区河湾型边滩(彭溪河黄石段)设置了6个样带18个取样点,对其植被群落和土壤进行了调查和采样。野外调查包括植被组成、高度、频度、盖度。各样带土壤实验室分析包括土壤含水量、有机碳含量、pH值、铵态氮、速效氮、速效磷、速效钾、土壤CO2浓度、土壤CH4浓度和土壤重金属含量。主要结论如下:
  (1)彭溪河黄石段河湾型边滩植被比较丰富,主要有狗牙根、水蓼、蜈蚣草等共12科、15属、16种,包括灌木4种,草本植物共12种,草本植物主要为一年生草本植物。科、属和种的具体分布情况是:马鞭草科、漆树科、冬青科各1属1种,为种灌木或小乔木植物;菊科1属1种,为半灌木;豆科、十字花科各为1属1种,为一年生草本植物;蓼科1属2种,为一年生草本植物;禾本科3属3种,为一年生草本或多年生草本植物;莎草科、堇菜科各1属1种,为多年生草本植物;车前科1属1种,为一年生草本植物。葫芦科2属2种,为一年生蔓生植物;根据植被高度、频度、盖度和重要值分析,边滩植被分为5个群落:油菜-玉米群落、盐肤木-水蓼群落、水蓼-小苔草群落、水蓼-狗牙根群落和狗牙根群落。
  (2)从样带内各群落物种组成上看,1月-2月草本植被群落大多为枯萎期,灌木和乔木植被生长优势明显。3月-5月草本植被群落迅速生长,成为样带内优势物种,草本植物在淹没区占绝对优势,说明草本植被耐水性强,繁殖力强,适应环境能力强。相反,在175米以下淹没区灌木植被和乔木植被缺失或数量极少,说明原生灌木和乔木在河湾型边滩自然环境改变后生存较为困难。可见,三峡库区河湾型边滩植被群落演替表现出了由复杂灌木-草本群落向多草本群和单草本群落发展的趋势。因此,通过人为植入耐水性、耐碱性草本和灌木,可以增加河湾型边滩物种多样性,以实现库区河湾型边滩植被群落改造,促进河湾型边滩植被群落的交替和植被群落的多样性。
  (3)边滩不同样带内植被土壤的pH、有机碳、铵态氮、速效钾、速效磷均发生了不同程度的变化。草本群落pH值高于其他群落,越靠近河边pH值有增高的趋势。植被群落土壤有机碳出现了类似pH值的变化趋势,但有机碳、速效磷、速效钾含量变化受非淹没区农田灌溉影响较大,导致不同植被群落有机碳、速效磷、速效钾含量随月份出现较大波动,边滩植被各项土壤营养值较高,土壤肥沃。草本群落土壤各项营等级逐渐增加,说明土壤和水体富营养化风险增加。
  (4)边滩不同样带内植被群落土壤CO2、CH4含量受气候、水位等因素出现的差异而变化,狗牙根群落土壤CO2、CH4含量高于其他植被群落。随海拔升高土壤CO2、CH4含量逐渐降低,说明有机碳分解、枯萎植被分解、植被根系呼吸会加大土壤CO2、CH4含量。土壤CO2含量和土壤有机碳、pH、速效钾存在显著性相关。
  (5)边滩不同样带内植被群落土壤重金属含量变化不明显,重金属有向河边草本植被群落土壤迁移的趋势,但趋势不明显。不同植被群落在生长阶段,对土壤重金属有一定吸收作用,因此,人为增加河湾型边滩植被多样性和种类有利于减少三峡库区水体的重金属污染。植被群落的高度、盖度和植物种类和土壤的各种理化性质不存在显著关系。说明三峡库区边滩生态系统比较脆弱,未能形成比较稳定的生态体系。加强库区边滩生态修复和建设,有利于增强边滩生态系统的多样性与稳定性。
[硕士论文] 包文君
水利工程;水文学及水资源 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:库区岸带覆盖护岸植物能够有效保护区域土壤,净化水体,美化库区环境,保证水库的正常运行。迄今未有关于三峡水库护岸植物对岸滩水-土-气系统影响的相关研究报导。为此,本文选择长江一级支流澎溪河-长江交汇处河岸带为研究区域,分析狗牙根覆盖区(同时以无任何植被覆盖的裸地为对照)上覆水体、土壤理化性质以及土壤气体含量的情况,探讨了狗牙根对澎溪河水-土-气系统的影响规律。研究得出以下主要结论:
  (1)通过与无任何植被覆盖的裸地区域水体营养盐含量的比较发现,护岸植物狗牙根对上覆水体有一定的净化作用,其覆盖区上覆水体各水质指标平均值相比无狗牙根覆盖的区域分别减少了4.44mg SO42-/L、0.012mg NH3-N/L、0.02mgNO2-/L、0.02mg TN/L和0.07mg TP/L。运用水质综合污染指数法进行的计算发现,狗牙根覆盖区和非覆盖区上覆水体均达到合格标准,但前者水质更优于后者。
  (2)狗牙根覆盖区土壤理化性质具有较高的空间异质性:高程165~175m之间的土壤速效磷和有机碳含量最高,高程155~165m间的土壤pH和氨态氮含量最高,而高程147~155m间的土壤则以地表温度、土壤含水率和速效钾含量为最高。
  (3)与无狗牙根覆盖的裸地相比,狗牙根覆盖区地表温度较低,而土壤含水率和有机碳均较高。此外,土壤pH、铵态氮、速效磷、速效钾在狗牙根覆盖区土壤中的含量均低于无狗牙根覆盖的裸地。表明狗牙根具有降低地表温度,固结土壤,保持土壤水分、大量吸收土壤有效态养分物质的作用;同时,亦表明狗牙根对土壤酸碱性有一定程度的调节作用,能够对土壤进行改良。
  (4)狗牙根覆盖区土壤中CO2和CH4浓度具有明显的时空变化特征:土壤中CO2浓度在不同水位高程上有随着水位下降先增加后减小的趋势;而在月份(1-5月则)间则呈逐步增加的趋势。土壤中CH4浓度在时空序列上均呈单峰曲线,空间和时间对应的最大值分别是高程155~165rn区段的35.12mg·kg-1和2月份的49.15mg·kg-1。同时,与无狗牙根覆盖的裸地相比,狗牙根覆盖区CO2和CH4浓度值均较高,表明狗牙根的存在增加了土壤中CO2的来源以及产CH4微生物的活性。
  (5)相关分析表明,土壤中CO2浓度与土壤温度的相关性更好,而CH4则与土壤含水率的相关性更好。狗牙根覆盖区土壤中CO2和CH4浓度受狗牙根的影响较高,且能够通过影响土壤中的含水率与温度而对CO2和CH4浓度产生间接影响。
[硕士论文] 宋雅丽
微生物学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:自然界中有十分丰富的微生物资源,目前已分类鉴定的微生物约有15万种仅为微生物总量的10%左右,其中已开发利用的仅占1%。因此,仍有大量的未知微生物资源需要挖掘并研究其应用。
  本研究对韩国釜山公园污水沉积物土壤进行了菌种的分离筛选,对55株菌的168rRNA基因序列进行比对,发现它们分布在Pedobacter、Sphingobium和Sphingomonas等18个属,Sphingobium属菌株所占比例最大。通过进一步鉴定得到了疑似新菌SYL130。SYL130为一株好氧菌株,在R2A培养基中呈橙色菌落。其细胞为弯曲杆状,革兰氏染色为阴性,可进行滑行运动。对SYL130进行16S rRNA基因序列比对发现该菌株与Sediminibacterium aquarii JCM31013T(96.1%)相似度最高且与Sediminibacterium属其它菌株相似性均小于97%。利用邻近距离法、最大似然法、最大简约法构建进化树,发现该菌在进化树中一直稳定的与Sediminibacteriumaquarii JCM31013T聚在一个小分支,再与该属的其他成员聚在一个大分支。根据进化树分析和菌株SYL130的16S rRNA基因序列分析,SYL130可能是Sediminibacterium属的一个新种。以Sediminibacterium属的相关菌株Sediminibacterium aquarii JCM31013T,Sediminibacterium goheungense KCTC23945T和Sediminibacterium salmoneum NBRC103935T为参考菌株对SYL130进行了多相分类学鉴定,发现SYL130对NaCl无耐受性,生长温度范围为4-37C,生长pH范围为5.0-7.0,DNA G+C mol%含量是47.8mol%,主要脂肪酸(>5%)为iso-C151G(23.22%)、iso-C150(28.29%)、anteiso-C150(5.98%)、iso-C1603-OH(5.61%)和iso-C1703-OH(9.56%),主要极性脂为磷脂酰乙醇胺、未知的氨脂、未知的氨基磷脂、两种未知的氨基磷脂和六种未知的脂质,主要的呼吸醌为MK-7。此外,SYL130与参考菌株有明显的生理生化特性差异,如其生长温度和生长pH范围,可同化L-阿拉伯糖和D-麦芽糖,没有α-半乳糖苷酶活性等特性与参考菌株有明显不同。
  通过表型、基因型和化学分类学特征分析证明了SYL130即符合Sediminibacterium属内特征又具有自身独特的特性,因此我们提议将菌株SYL130作为一个新种归类于Sediminibacterium属,命名为Sediminibacterium roseum(KCTC52860T=CCTCC AB2017082T)。Sediminibacterium属菌株在环境污染的治理方面十分有潜力,但是其应用价值仍需通过大量实验进一步挖掘。
[硕士论文] 戴雯
矿物加工工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:在选煤厂中聚丙烯酰胺常用作絮凝剂对煤泥水进行絮凝沉降,聚丙烯酰胺的高分子侧链上带有大量的活性基团因而具有良好水溶性和絮凝性。但残留于选煤厂循环水中的聚丙烯酰胺会影响浮选药剂的吸附率,此外若选煤厂循环水未得到妥善处理外排到环境中将会污染地下水。目前已有不少学者从环境中筛选出微生物菌种用于降解含聚丙烯酰胺废水,但环境菌种的降解率偏低且菌种生长周期较长,不适于工业化生产。原生质体融合技术具有可跨越种属间界限融合多个亲本菌株遗传基因的优点,因此,利用原生质体融合技术构建有效降解选煤厂循环水中残留聚丙烯酰胺的工程菌,对改善降解菌种对聚丙烯酰胺的降解特性有着十分重要的研究意义。
  本论文以球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌为研究对象,先驯化球红假单胞菌及枯草芽孢杆菌,考察驯化后的球红假单胞菌及枯草芽孢杆菌对煤泥水中残留聚丙烯酰胺进行复配降解的特性,优选出复合降解菌种对煤泥水中残留聚丙烯酰胺进行降解的最优工艺参数;采用原生质体融合技术,将球红假单胞菌与枯草芽孢杆菌融合,获得对煤泥水中残留聚丙烯酰胺降解率较高的融合菌株,探究原生质体制备的最优工艺参数;然后对比融合子与复合降解菌种对煤泥水中残留聚丙烯酰胺的降解效果。
  试验结果表明:球红假单胞菌与枯草芽孢杆菌经过一段时间的驯化能被诱导为对聚丙烯酰胺有降解作用的功能菌;复配球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌进行PAM的降解试验,在因素水平组合为“培养温度”为35℃,“pH为”7,“菌液添加量”2mL。最优参数下进行降解培养时,复合菌对聚丙烯酰胺的降解率为39.24%;球红假单胞菌原生质体制备过程的最优因素水平为蔗糖浓度20%,溶菌酶浓度1.0mg/mL,EDTA浓度为0.2%,作用时间为60min。在此条件下,原生质体形成率为63.7%,再生率为8.9%。枯草芽孢杆菌原生质体制备的最优因素水平为蔗糖浓度20%,溶菌酶浓度1.5mg/mL,作用时间为60min。在上述条件下,原生质体形成率为58.5%,再生率为9.45%;在复合降解菌种最优降解条件下融合子对聚丙烯酰胺的最终降解率为53.14%。
  通过对比融合子与复合降解菌种对煤泥水中残留聚丙酰胺的降解效果,结果显示融合子对煤泥水中残留聚丙烯酰胺的降解效果明显增强,原生质体融合子兼具了两亲本的优良性状。
[博士论文] 杨婷
生物化学与分子生物学 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:酞酸酯(Phthalate acid esters,PAEs)是一类典型的难降解有机污染物,具有内分泌干扰特性。本文从选育高效降解邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(Di-(2-ethylehxyl)phthalate,DEHP)的微生物入手,从近海岸潮间带塑料制品污染的底泥中筛选出一株DEHP高效降解菌YC-YT1,对其降解DEHP的生物降解特性进行了研究;通过全基因组测序获得了菌株YC-YT1完整的遗传信息,利用比较基因组学和生物信息学预测并获取了降解相关的基因;借助传统分子生物学技术结合物质代谢途径分析,对相关降解酶进行功能验证。本论文研究成果如下:
  (1)从近海岸潮间带塑料制品污染的底泥中筛选出一株DEHP高效降解菌YC-YT1,经鉴定为赤红球菌(Rhodococcus ruber)。该菌株能在72小时内完全降解100mg/L DEHP,并且可高效降解13种不同类型的酞酸酯化合物和多种芳香族化合物;此外,YC-YT1能有效降解低浓度的DEHP,是现今已报道的DEHP降解菌中底物谱最宽、低浓度DEHP利用率最高的赤红球菌,为环境修复酞酸酯污染物储备了降解菌资源,
  (2)菌株YC-YT1在不同环境条件下降解DEHP能力的单因素研究,结果表明YC-YT1对温度、pH和盐离子浓度都拥有较高的耐受度,菌株的接种量对降解能力无明显影响,添加一定量的葡萄糖可明显提升菌株的降解能力,采用响应面法对有显著影响的单因素进行了组合优化,菌株最优降解条件为额外添加50g/L葡萄糖,pH75,温度33℃;
  (3)液相/质谱分析检测了菌株YC-YT1降解DEHP过程中的中间产物,DEHP首先降解生成邻苯二甲酸单(2-乙基己)酯(MEHP),继而生成邻苯二甲酸再进一步进入三羧酸循环。此外,菌株YC-YT1通过调整其细胞表面疏水性(Cell surface hydrophobicity,CSH)获取了良好的环境适应能力,可修复797%-959%的污染土壤和水体,在生物修复被DEHP污染的盐碱性环境上具有巨大的应用潜能。
  (4)利用PacBio三代测序平台对菌株YC-YT1进行了全基因组测序,序列提交至GenBank(CP023712)。菌株YC-YT1包括一个环状基因组(566Mb,GC含量7041%)和两个质粒(plasmid01,159Kb,GC含量672%,plasmid02,77Kb,GC含量6492%),共预测到5525个CDS,其中5375个CDS被注释到公共数据库(97%),通过同源比对结合比较基因组学分析,挖掘参与DEHP降解的基因和基因簇,详细分析了酞酸酯双加氧酶基因和苯环双加氧酶基因,涉及联苯、邻苯二酚、原儿茶酸、苯甲酸和邻苯二甲酸等物质的降解;获得了两个参与DEHP降解的新型酯酶基因Dehp1199和Mehp4077,并对Dehp1199基因进行了功能验证和酶学特征分析,发现Dehp1199酯酶比现今已报道的DEHP降解酶有较宽的pH和温度适应范围、更好的稳定耐受力,为DEHP降解酶的开发,改造提供了重要资源。
[硕士论文] 王昕璐
食品科学 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:多氯联苯(PCBs)作为一种广泛存在的持久性有机污染物,能够对生物的生殖系统、神经系统、内分泌系统等造成不同程度的影响,这些影响通过食物链被逐渐富集,给人类健康带来巨大威胁。环境中的PCBs往往并不是以某种单一的形式存在,而是复合暴露。因此,研究不同多氯联苯的混合污染带来的联合毒性效应具有很重要的意义。随着科学技术水平的进步,脂质组学技术应运而生,通过脂质组学技术揭示污染物的毒性作用为更广泛地研究其作用机理提供了崭新的思路和方法。
  鉴于未来毒性测试的重点将由整体动物试验转向基于细胞等动物替代方法的测试策略,本论文以PC12细胞为研究对象,开展PCB153和PCB95单独及联合暴露实验,并通过脂质组学技术分析其对PC12细胞内源性甘油磷脂产生的影响,从而在细胞层面探讨PCB153和PCB95单独及联合暴露产生的神经毒性作用。
  本研究首先建立了26种甘油磷脂在HepG2细胞和PC12细胞中的检测方法,其中22种甘油磷脂为两种细胞的内源性脂质。对于外源性甘油磷脂在PC12细胞中进行添加回收实验,添加浓度在25μg/L-1000μg/L之间时,回收率在737%-1172%之间,证明了方法的准确性。采用PC12细胞进行重复性试验(n=12),测得各脂质化合物含量变化RSD均小于20%,说明了方法重现性良好。该方法为细胞中部分甘油磷脂的检测提供了技术依据,也为后续靶向脂质组学研究提供了基础。
  开展了PC12细胞在PCB153和PCB95分别为014μM,139μM,5540μM和01μM,2μM,10μM三个剂量下的细胞活性实验,暴露时间至120h。其中,不同剂量PCB153暴露期间,细胞活性在4686%-15074%之间;不同剂量PCB95暴露期间,细胞活性在6443%-10021%之间。以上述三个剂量的PCB153和PCB95对PC12细胞开展脂质组学研究,暴露时间至120h。结果发现,PCB153暴露PC12细胞至120h时,低、高剂量组中甘油磷脂呈现出相似的上调趋势,而中剂量组呈现出相反的变化趋势;暴露PCB95至120h时,低、中剂量组变化趋势相似,高剂量组变化更为剧烈,并分别有2、2、7种甘油磷脂发生显著上调。根据变量中VIP值>1,结合t-testP值<005,筛选得到PC12细胞暴露不同剂量PCB153至120h时的差异代谢物为PC(140/140),PE(16.0/181),PE(16.0/182),PS(180/181)以及PI(16.0/181),暴露不同剂量PCB95至120h时的差异代谢物仅有PC(140/140)。
  以PCB153和PCB95所确定的的最高剂量单独及联合暴露PC12细胞至24h后进行细胞活性实验,发现联合暴露组的细胞活性高于PCB153组,低于PCB95组。联合暴露组中甘油磷脂波动范围较单独暴露更加广泛,筛选得到差异代谢物PC(140/140)和PS(180/181)。此外,还建立了以甘油磷脂的两条脂肪酸链为特征碎片,结合母离子构建MRM信息对PC12细胞中未知甘油磷脂进行初步筛选的方法,初步筛选出PC12细胞中的62种甘油磷脂化合物。
[硕士论文] 肖雅玲
建筑与土木工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:洛克沙胂(Roxarsone)作为一种含砷饲料制剂,近年来被大量应用于我国的畜禽养殖中。洛克沙胂在畜禽体内几乎不发生降解,会经由粪肥施用或养殖污水进入环境。洛克沙胂在环境中可能转化成其他形态的有机砷或无机砷,会对生态环境产生潜在的影响,因而引起了人们的广泛关注。本文以多孔介质中洛克沙胂生物转化过程和机理为研究目标,针对影响其生物转化过程的环境条件开展研究,通过改变外源性底物、含水率水平,分别采用纯种菌(Shewannella oneidensis MR-1)和混和菌种进行不同浓度洛克沙胂生物转化影响研究,分析洛克沙胂的转化过程机制,得出的主要结论如下:
  (1)S.oneidensis MR-1不能直接将洛克沙胂作为碳源利用,在外源性底物存在时,例如乳酸钠,则能够提供S.oneidensis MR-1生长所必需的碳源,且能为其提供电子以转化洛克沙胂,将其还原成唯一产物4-羟基-3-氨基苯胂酸(4-hydroxy-3-amino phenylarsonic acid,HAPA)。多孔介质含水率条件显著影响洛克沙胂的转化过程;当实验组中的含水率低于25.00%时,洛克沙胂基本没有发生转化,而只有当含水率达到28.75%以上时,洛克沙肿才得以还原;并且洛克沙胂的还原速度随含水率增大而增加,含水率28.75%实验组中洛克沙胂的降解半衰期约为含水率100%实验组中的8.6倍。
  (2)提取不同深度的土壤微生物进行研究,发现在108h内,有氧状态下均不能进行洛克沙胂转化;厌氧状态下,微生物所处的土壤深度越深,对于洛克沙胂的转化越慢,处于厌氧状态下培养的土壤表层微生物对洛克沙胂的降解效率最高;土壤环境中的洛克沙胂生物转化与土壤含水率密切相关,洛克沙胂的生物转化随着土壤含水率的增加而进行得越快也越彻底;经过144h培养,含水率高于40.25%的实验组中的洛克沙胂全部被转化,含水率30.00%组中的转化率为30%,而含水率12.50%组中的洛克沙胂基本没有被转化;在含水率40.25%和100%的实验组中,洛克沙胂先被土壤微生物还原为HAPA,其中37%的HAPA又被氧化成了毒性更大的三价砷、五价砷,还有极小一部分转化成了一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA);发现洛克沙胂等量转化成了HAPA和其它形态的砷,还有6%的砷进入了细菌体内。
  (3)研究了含水率水平对于土壤微生物群落及多样性的影响,通过高通量测序法,测得含有洛克沙胂的环境对土壤微生物有筛选作用,洛克沙胂会显著限制土壤微生物的多样性;含水率越高的环境,生物多样性越低;土壤环境中优势菌种为肠杆菌属(Enterobacter,59.15%)、气单孢菌属(Aeromonas,9.25%)和假单胞菌(Pseudomonas,6.63%),经过一段时间的培养后,含水率100%实验组中优势菌种变成了假单胞菌(Pseudomonas,52.87%)、肠杆菌属(Enterobacter,25.82%)和寡养单胞菌(Stenotrophomonas,7.56%),含水率12.50%实验组中优势菌种变成了假单胞菌(Enterobacter,37.19%)、肠杆菌属(Pseudomonas,37.09%)和寡养单胞菌(Stenotrophomonas,11.12%),说明以上三种菌属能很好地适应有洛克沙胂的环境;通过高通量测序,发现洛克沙胂浓度越高对微生物多样性的限制相对越大,2.3mmol/L和0.5mmol/L洛克沙胂实验组中差异较大的菌属为布丘氏菌(Buttiauxella)、赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus)和假单胞菌(Pseudomonas)。
[硕士论文] 辛梓
建筑与土木工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:广泛应用于畜禽养殖业中的洛克沙胂是一种有机胂饲料添加剂,主要经由畜禽粪便排出以原型进入自然环境,造成土壤和水源砷污染。深入研究洛克沙胂在环境中的转化途径对于探究其潜在的污染风险至关重要。本文选取奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1),一种兼性厌氧菌,能在厌氧条件下利用多种电子受体,如三价铁、硝酸盐、亚硝酸盐和某些重金属离子进行产能代谢和电子传递作为模式菌种,研究不同种类铁矿物对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的影响。研究结果表明,铁离子以及含铁矿物会对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂产生重要影响,主要结论如下:
  (1)可溶性Fe(Ⅲ)对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的影响研究结果表明:厌氧条件下,洛克沙胂在奥奈达希瓦氏菌的作用下会被还原成4-羟基-3-氨基苯胂酸,可溶性Fe(Ⅲ)离子可以极大提高奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的速率,1mmol/L Fe(Ⅲ)的出现可以将奥奈达希瓦氏菌的转化速率提高近一个数量级。然而,奥奈达希瓦氏菌的转化速率与Fe(Ⅲ)浓度并非成正比关系。较低浓度的可溶性Fe(Ⅲ)就可以促进S.oneidensis MR-1生物转化洛克沙胂,当可溶性Fe(Ⅲ)增加到6mmol/L,洛克沙胂转化速率增长减慢,说明了高浓度的Fe(Ⅲ)会抑制洛克沙胂的生物转化。
  (2)洛克沙胂吸附饱和的水铁矿对奥奈达希瓦氏菌转化的影响,结果表明:水铁矿对洛克沙胂有良好的吸附作用,奥奈达希瓦氏菌还原洛克沙胂产物最大生成速率随着水铁矿质量的增加而增长。此外磷酸盐的存在也会对水铁矿还原产生影响。它会和砷竞争水铁矿上吸附点使得水铁矿表面的砷含量大大减少。水铁矿会在磷酸盐条件下生成次生铁矿蓝铁矿。
  (3)不同种类铁矿对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的影响研究结果表明:奥奈达希瓦氏菌可以在有铁矿存在条件下将洛克沙胂还原,还原速率和该铁矿结晶是否稳定有关。还原洛克沙胂和铁矿过程时有次生铁矿生成,不同铁矿在磷酸盐环境中都有次生铁矿蓝铁矿生成。
[博士论文] 吕传娟
微生物学 山东大学 2017(学位年度)
摘要:硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体,存在于多种生产过程以及自然界中。H2S可以通过抑制呼吸链而影响中枢神经系统与呼吸系统的活动,是工业生产中仅次于CO的第二大杀手。20世纪90年代,研究者发现哺乳动物细胞可以内源产生H2S,提示H2S可能具有一定的生理作用。随着近年来相关研究的逐渐深入,H2S已被认为是继CO和NO之后的第三类气体信号分子。
  在哺乳动物细胞内,H2S主要来源于含硫氨基酸,包括半胱氨酸、甲硫氨酸及胱氨酸,H2S产生过程涉及的酶主要有三个:胱硫醚γ-裂解酶(CSE)、胱硫醚β-合成酶(CBS)与3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-MST)。哺乳动物细胞中H2S的过度产生与积累可能会抑制呼吸,产生毒性作用。哺乳动物细胞为了避免体内积累过多的H2S,通常会通过酶促氧化将内源产生的过量H2S重新氧化为硫代硫酸盐。H2S的氧化过程主要涉及三个酶:硫醌氧化还原酶(SQR)、硫转移酶(RHOD)和过硫化物双加氧酶(PDO)。
  自养细菌中H2S的氧化途径及其在能量代谢中的作用已经得到了较为深入的研究。已报道的SQR主要分布于化能自养菌及光合硫氧化细菌中,可以分为六类。在革兰氏阴性自养细菌中发现了两种类型的PDO,能够催化相同的底物,序列相似性较高,在革兰氏阳性自养细菌中发现另外一类PDO,与革兰氏阴性自养细菌中两类PDO的序列相似性较低,且作用底物不同。本实验室前期研究证实,异养细菌中同样含有SQR、PDO及RHOD的编码基因,而且上述蛋白同样在硫化物的氧化代谢中发挥作用。例如实验室前期发现在异养细菌Cupriavidus pinatubonensis JMP134中,SQR首先氧化硫化物生成多硫化物,多硫化物与GSH发生自发反应生成GSSH,然后PDO氧化GSSH生成亚硫酸盐,生成的亚硫酸盐会与多硫化物发生自发反应生成硫代硫酸盐,RHOD能够加速多硫化物与GSH的反应。
  基于上述研究,推测与哺乳动物细胞内类似,H2S的产生与代谢可能广泛存在于细菌中且具有一定的生理作用。本文首先通过生物信息学手段对已全基因组测序的细菌及古菌中的SQR及PDO进行分析,确定SQR及PDO编码基因广泛存在于不同的细菌与古菌中,也有部分细菌与古菌中不含SQR及PDO编码基因。考虑到自养细菌中H2S的代谢已经研究的较为深入,本文针对异养细菌中H2S的产生及代谢开展了后续研究。具体研究对象为C.pinatubonensis JMP134、Pseudomonas aeruginosa PAO1与Escherichia coli BL21(DE3),其中E.coli BL21(DE3)基因组中不含SQR及PDO编码基因;C.pinatubonensis JMP134基因组中含SQR及PDO编码基因,且SQR及PDO编码基因位于同一个操纵子上;P.aeruginosa PAO1基因组中含SQR及PDO编码基因,但SQR及PDO编码基因在基因组上相距较远。通过对上述菌株中SQR及PDO编码基因进行敲除、回补、过表达及H2S氧化能力分析,发现异养细菌中SQR及PDO能够代谢自身产生的H2S,因而含有SQR及PDO的菌株在培养过程中并不积累和释放H2S;在混合培养过程中,含有SQR及PDO的菌株能够代谢其他菌株释放的H2S。同时以P.aeruginosa PAO1为代表性菌株,对异养细菌中H2S产生途径进行了研究,确认P.aeruginosa PAO1中既含有催化有机硫化物生成H2S的三个酶CBS、CSE及3-MST,也含有催化无机硫化物生成H2S的业硫酸盐还原酶。经过对P.aeruginosa PAO1中已知的H2S合成与代谢相关基因的顺序敲除,得到如下菌株:H2S代谢相关基因敲除菌株Pa3K(Pa△sqr1△sqr2△pdo)、H2S合成相关基因敲除菌株Pa△H2S(Pa△cbs△cse△mst△cysI)、H2S合成与代谢相关基因敲除菌株Pa7K(△cbs△cse△mst△cysI△sqr1△sqr2△pdo)。Pa7K既不含有H2S生成基因也不含有H2S代谢基因,在丰富培养基LB中的生长并未受到影响,也不向外释放H2S。如果向LB培养基中添加过量的半胱氨酸,Pa7K仍然会产生大量H2S,说明P.aeruginosa PAO1通过有机途径产生H2S的过程比较复杂,除了已报道的合成相关蛋白外,还存在其他未知的可催化H2S产生的酶;在添加过量无机硫源的无机盐培养基中,Pa7K不再产生并积累H2S,说明P.aeruginosa PAO1通过无机硫源产生H2S的途径较为单一,其中关键酶为亚硫酸盐还原酶。
  通过对不同异养细菌中H2S代谢相关基因的比较基因组学分析,发现Cupriavidus necator H16基因组中不含有SQR编码基因sqr,但其在培养过程并不释放H2S。对C.necator H16基因组的进一步分析发现,该菌株含有编码黄素细胞色素硫脱氢酶(FCSD)的fccAB基因。FCSD在光合细菌中有报道,包含一个大的能够结合硫的黄素蛋白亚基(FccB)和一个小的cytochrome c亚基(FccA),其体外功能与SQR类似,能够氧化硫化物生成零价硫,与SQR不同之处在于,FCSD氧化硫化物过程中生成的电子会传递给cytochrome c。目前关于FCSD是否在体内可以行使与SQR类似的催化硫化物氧化的功能并未确定。本文对C.necator H16中FCSD编码基因进行了敲除、回补、过表达及H2S氧化能力分析,实验结果显示,FCSD能够代谢C.necator H16内源产生的H2S,突变菌株Cn△fccAB丧失了H2S代谢能力并向外释放H2S。在P.aeruginosa PAO1的H2S代谢相关基因敲除菌株Pa3K(Pa△sqr1△sqr2△pdo)中对fccAB过表达,发现FCSD在Pa3K中也具有氧化硫化物的活性,而且与SQR类似,FCSD氧化H2S产生的多硫化物也包含二硫化物和三硫化物。进一步在Pa3K中对fccAB与pdo进行共表达,发现FCSD与PDO能够协同代谢H2S。具体过程为:FCSD氧化H2S生成多硫化物,多硫化物与GSH自发反应生成GSSH,接下来GSSH在PDO的作用下氧化生成亚硫酸盐,生成的亚硫酸盐能够与多硫化物发生反应生成硫代硫酸盐,该途径与C.pinatubonensis JMP134中SQR/PDO氧化硫化物的途径类似,区别在于C.necator H16并不含有加速多硫化物与GSH反应的RHOD。生物信息学分析显示,在已全基因组测序的4929株细菌中,有190个菌株含有FccB,且大部分fccB与fccA在基因组上相邻排列。FccBs可以分为三类,每一类在进化上都是相对保守的。
  P.aeruginosa是一种革兰氏阴性条件致病菌,广泛分布于不同生境之中。P.aeruginosa PAO1基因组中含有cbs、cse、mst、cysI等H2S合成相关基因,以及sqr与pdo等H2S代谢相关基因。为了进一步了解H2S产生与代谢在异养细菌中的生理功能,接下来对P.aeruginosa PAO1及其各突变菌株的几个代表性表型:绿脓菌素的产生、生物膜的形成、运动性、血平板上的菌落形态、鼠李糖脂的产生及致病能力等进行了系统研究。实验结果显示,P.aeruginosa PAO1和H2S代谢相关基因敲除菌株Pa3K(Pa△sqr1△sqr2△pdo)表型基本相同,而H2S合成相关基因敲除菌株Pa△H2S(Pa△cbs△cse△mst△cysI)和H2S合成与代谢相关基因敲除菌株Pa7K(△cbs△cse△mst△cysI△sqr1△sqr△pdo)表型基本相同,说明H2S合成而非H2S的代谢对P.aeruginosa PAO1的各类表型会产生影响。具体而言,P.aeruginosa PAO1内H2S合成相关基因的缺失,严重影响了该菌株绿脓菌素的产生、运动能力、鼠李糖脂的产生等表型,且H2S合成相关基因突变菌株对莴苣叶柄的感染能力显著下降。对P.aeruginosa PAO1及H2S合成相关基因敲除菌株Pa△H2S(Pa△cbs△cse△mst△cysI)进行转录组学分析,结果显示H2S合成相关基因的缺失影响了P.aeruginosa PAO1的群体感应系统,考虑到前述表型多受群体感应系统的调控,推测H2S合成基因的缺失首先导致P.aeruginosa PAO1丧失H2S合成能力,进而影响了菌体内的群体感应系统,导致群体感应系统调控的表型相关基因的表达量发生改变,最终影响了P.aeruginosa PAO1的致病能力。尽管上述研究可以证实H2S在P.aeruginosa PAO1中确实具有重要的生理功能,且其生理功能可能与H2S和群体感应系统间的相互作用有关,但H2S的具体作用仍需进一步研究。
[硕士论文] 刘振宇
化学工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:环境污染问题已成为制约我国经济社会发展的瓶颈,苯酚作为一种高毒性和化学结构含有稳定共价键的致癌有机物质,广泛存在于石油炼制厂或者食品加工厂的排放废水中,如何实现其安全降解是环境科学领域研究的热点问题。根瘤菌Ralstonia sp.JNCP与Ralstonia eutropha在进化亲缘分析树上具有非常高的相似性,而Ralstonia eutropha具有较强的金属抗性能力和有机污染物降解能力,本研究以苯酚降解菌株根瘤菌JNCP为研究对象,通过设计不同苯酚初始浓度、不同pH、不同碳源等试验条件,研究了微生物苯酚降解菌JNCP降解苯酚的特点和主要抑制因素;同时,运用批式发酵培养技术,开展了苯酚降解菌JNCP最适培养条件筛选研究,探讨了如何提高根瘤菌Ralstonia sp.JNCP降解有机污染物的能力。主要结果如下:
  微生物苯酚降解菌JNCP对苯酚具有较高的抗性,但仍然会因为苯酚的毒性而产生基质抑制效应,且符合Haldane's动力学方程所描述的基质抑制现象;在200 mg/L的苯酚浓度处理下,苯酚几乎不会产生明显的基质抑制效应,可以获得苯酚降解菌JNCP最大的苯酚降解速率和最短的停滞期,基质抑制效应使得在苯酚浓度越高的情况下,菌株JNCP降解苯酚的停滞期越长,降解苯酚的速率也就越缓慢。因此,JNCP降解苯酚生物反应系统的操作策略应设定为控制发酵系统内的苯酚浓度始终小于等于200 mg/L,这样才能够使苯酚降解菌JNCP实现最佳的苯酚降解效率。
  Ph、培养碳源基质的试验结果表明,菌株JNCP高效降解苯酚的最佳pH值范围在7~8之间;醋酸或者醋酸钠作为前培养碳源基质较为经济,LB培养基是效果最好的培养基质;醋酸钠前培养浓度超过0.25%时,JNCP菌体的生长状况随着醋酸钠浓度升高而降低,当醋酸钠浓度在大约1%时,会呈现出明显的基质抑制作用。
  通过统计学实验设计方法发现,苯酚降解菌JNCP的最佳苯酚降解条件为:温度37℃,搅拌速度200rpm,pH值7,微量金属元素配比为FeSO4·7H2O=67mg/L, MgSO4·7H2O=580 mg/L, CaCl2=49.15 mg/L, MnSO4·H2O=0.385 mg/L,CoCl2·6H2O=0.2 mg/L,CuSO4·2H2O=0.093 mg/L,在上述发酵环境中,苯酚降解菌JNCP的苯酚降解效能与菌体生长可以获得双重提升的效果。
  本研究通过探讨根瘤菌JNCP的苯酚降解特性,为菌株JNCP能够实际应用于含酚工业废水的处理提供理论依据和基础参数参考,对石油炼制和食品加工行业废水苯酚污染治理和水环境质量安全具有重要意义。
[博士论文] 侯丹迪
植物营养学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:植物对重金属的超积累作用及其调控机制是当今国内外土壤修复领域研究的热点和难点,也是优化重金属污染土壤植物萃取技术的核心要素。植物根际微环境中重金属的生物学过程是影响重金属从土壤向植物迁移的重要限制因子,深入研究土壤环境中超积累植物根系对重金属的吸收积累过程及其主控因子,尤其是根际微生物的重要作用,对于揭示植物超积累重金属的关键机制、推动植物萃取技术在污染环境修复中的实际应用具有重要的理论与现实意义。
  东南景天(Sedum alfredii Hance)是我国原生的锌镉超积累及铅富集植物,其对多种重金属具有很强的耐性和积累能力,是应用于污染土壤绿色植物修复技术的一种良好潜在材料。然而,目前有关东南景天超积累重金属的生理与分子机制研究多集中于超积累植物对重金属的转运与储存过程,对其根土微界面重金属的生物学过程及其在植物超积累重金属中的作用仍知之甚少。本研究以超积累生态型与非超积累生态型东南景天作为供试材料,综合运用同步辐射X射线荧光(SR-XRF)、X射线吸收光谱(SR-XAS)等高通量金属组学技术,原位分析了东南景天根系微观尺度上重金属的迁移转化过程,以期明确超积累植物对重金属的根系吸收过程,为进一步揭示根际生物学过程在植物超积累重金属中的作用机制奠定基础;同时,利用16S rRNA基因扩增子测序等技术比较了不同重金属污染条件下两种生态型东南景天根际土壤微生物学特征差异,探索特异根际细菌群落结构对植物萃取土壤重金属的潜在作用;基于上述研究,进一步分析了东南景天在修复重金属复合污染土壤过程中的根际调控机制及其独特的微生物结构特征,为重金属污染土壤植物修复技术的改良和优化提供科学依据。
  本研究取得的主要研究结果如下:
  1.在水培条件下采用SR-XRF和XAS技术研究比较了镉在两种生态型东南景天根系组织水平和细胞水平的原位分布、时空变化特点以及根系镉的赋存形态特征。结果表明,镉超积累生态型东南景天根系中镉主要分布于根尖分生组织和中柱,而非超积累生态型东南景天根系中的镉主要集中于分生组织,中柱区域只有很少量的镉。侧根发生部位(包括侧根根尖、侧根原基等处)以及侧根生长区域的中柱中都有大量镉的分布。通过根系不同部位对镉吸收的响应研究发现,侧根可以更加快速高效地吸收镉进入根系中。东南景天根系中镉主要以Cd2+、Cd-柠檬酸、Cd-细胞壁和Cd-谷胱甘肽形态存在,其中超积累生态型根系中Cd2+和Cd-柠檬酸的比例要高于非超积累生态型。上述结果表明侧根是超积累东南景天吸收镉的主要部位,而镉以离子态、柠檬酸结合态存在于其裉细胞中,从而促进镉向木质部装载进而向地上部运输的效率。
  2.在水培条件下采用SR-XRF和XAS技术对铅富集与非富集两种生态型东南景天根系中铅等元素的分布特征和赋存形态进行原位分析。结果发现两种生态型东南景天根系吸收的铅主要分布于根尖分生组织和中柱部位,与Cl、P等其他元素的分布较为一致。相较而言,铅富集型东南景天根尖分生组织中铅含量远低于铅非富集型东南景天,但其中柱中铅含量明显高于非富集型东南景天。此外,侧根发生部位能够吸收和积累更多的铅,并直接进入根系中柱部位进行运输。铅在根系中主要与细胞壁进行结合,减少了铅向地上部的迁移,其在东南景天铅耐性和解毒中可能发挥重要作用。综上可知,侧根是铅的主要吸收部位,而富集型东南景天则更容易将铅装载到木质部进而运输到地上部,而非富集型东南景天将更多的铅滞留在根尖,其可能原因在于细胞壁的固持作用。
  3.采用土壤根袋培养方式,利用16S rRNA基因扩增子测序技术比较了镉污染土壤上两种生态型东南景天的根际细菌群落结构差异。东南景天的种植和镉浓度的提高均显著降低了细菌群落的α-多样性,改变了土壤细菌群落结构。与非根际土壤及非超积累东南景天的根际土壤相比,超积累东南景天的根际土壤细菌群落结构组成明显不同。在高镉污染水平下,超积累东南景天根际中一些来自放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetcs)和TM7菌门的种属尤为丰富。放线菌门的链霉菌属Streptomyces是造成超积累型根际与其他样品细菌群落组成差异的主要原因,在高镉水平下,其丰度是其他样品的3.31-16.45倍。以上结果说明,在超积累植物东南景天对镉污染土壤的植物修复过程中,其根系生长和土壤镉污染共同塑造了一个特殊的根际细菌群落,一些关键细菌,如Streptomyces的OTU8159,可能在重金属的超积累过程中发挥重要作用。
  4.利用16S rRNA基因扩增子测序技术比较了铅污染土壤中两种生态型东南景天的根际细菌群落结构的差异。与镉类似,东南景天的种植和铅浓度的提高(特别是中度铅污染水平)也显著降低了细菌群落的α-多样性,改变了土壤细菌群落结构。与非根际土壤及非富集型东南景天的根际土壤相比,富集型东南景天的根际土壤细菌群落结构组成明显不同。富集型东南景天根际Alphaproteobacteria纲(Asticcacaulis、Dongia)、Betaproteobacteria纲(Dechloromonas和Rhizobacter)和Bacteroidetes门(Flavobacterium)尤为丰富,而非富集型东南景天根际则有更高丰度的Firmicutes门(Clostridium sensu stricto1、Paenibacillus)、Deltaproteobacteria纲(Geobacter)和Gammaproteobacteria纲(Pseudomonas)。随着铅水平的提高,富集型和非富集型东南景天根际特异OTUs种类逐渐减少。以上结果表明,铅污染条件下,超积累东南景天根际形成了特异的细菌群落结构,但其群落结构特征及特异细菌组成与镉污染条件下明显不同,说明根际细菌对不同重金属有不同的适应性机制。
  5.采用根箱模拟试验综合比较了种植在镉铅复合重金属污染土壤条件下超积累和非超积累生态型东南景天的根际微域特征差异,并重点分析了两种生态型东南景天的根际微生物学特征。相较于非超积累型东南景天,超积累东南景天对于重金属有着更高的耐性,且地上部积累了更多的镉和锌。超积累型的根际微域特征与非根际土壤和非超积累型的根际土壤差异显著,表现为根系发达、根际土壤酸化、金属生物有效性提高以及微生物活性提高等。16S rRNA测序表明,超积累生态型具有特异的根际细菌群落特征,并在根际定殖了大量的Streptomyces、Kribbella等细菌。PICRUSt分析表明超积累东南景天根际中有更为丰富的与膜转运和氨基酸代谢相关的预测功能基因。本研究揭示了复合重金属污染植物修复过程中超积累东南景天根际的一系列生物化学行为,表明超积累植物东南景天对土壤重金属的活化及吸收作用可能与其根系对重金属的高耐受性,根系分泌物导致的土壤酸化作用,尤其是根际独特的细菌群落结构以及特异微生物的定殖密切相关。
[硕士论文] 李宝鑫
自然地理学 青海师范大学 2017(学位年度)
摘要:全球变化是当今人类共同面对的挑战,对于全球气候变暖这一现象,这些年来已经成为学术界不争的事实,是国际社会公认的全球性问题。湿地生态系统被称为地球之肾,对于调节气候有着重要的作用。而青藏高原地处世界第三极,其地理位置独特,地处青藏高原的湿地生态系统对于全球变化的响应往往十分敏感。由于这一特性,其对于中国甚至全球范围内的气候具有不可忽视的反馈调节作用,对全球温室气体排放具有很大的影响潜质。全球气温变暖背景下对于湿地生态系统带来的影响及后果是当下学术界的重点和热点研究领域。目前对于青藏高原不同类型湿地生态系统增温及大气氮沉降影响下温室气体排放响应之间的关系还不明确,本文以青藏高寒地区不同类型的自然湖滨湿地、河源湿地为研究对象,尝试在不同的时间尺度下观察研究模拟增温施氮状态下三种主要温室气体CO2、CH4、N2O的排放规律及对比,探讨湿地生态系统中影响温室气体排放量的关键因子及其可能的调控途径,并以此为从事于湿地保护及恢复的有关管理部门提供理论基础。
  研究内容及结果如下:
  研究开展于中国青海省海北州境内的青海湖流域小泊湖湿地及刚察县依克乌兰高寒湿地这两座高寒湿地系统通量观测站,研究湿地类型包括自然状态下青海湖水位下降后遗留下来的沼泽草甸湿地及刚察县瓦颜山沙柳河源湿地。于2016年5月至9月期间,运用静态箱-气相色谱法对两种类型湿地在时空动态变化下进行CO2、CH4和N2O通量排放的测定。并进行增温处理,氮添加处理和增温施氮交互处理,且与自然状态形成对照。研究发现在测定期间,总体上,两类湿地土壤三种主要温室气体CO2、CH4和N2O的通量均表现为排放作用。
  在生长季期间两块试验地中共进行了增温、施氮、增温施氮交互及自然状态4种处理,增温处理下对土壤CO2排放通量有一定的提升,增温施氮交互处理下的土壤CO2排放通量提升较为明显,综合来说CO2排放量:增温施氮区>增温区>施氮区>对照区。施氮、增温施氮的土壤N2O与CH4排放通量显著高于自然对照组。在生长季茂盛的7月与8月,湖滨湿地的CO2和N2O的排放量大于河源湿地,在生长季初期与生长季末期差异并不显著。对于CH4排放通量来说,在夏季经常处于淹水状态下的湖滨湿地明显大于河源湿地,在两类湿地生态系统之间CH4通量排放差异显著。在时空变化方面,不同时间尺度下来看,日变化对于温室气体排放有明显的影响,在一天之中,温室气体排放常在12点、3点达到峰值,在早晚日出日落时为低值。而对于季节来看,随着生长季的开始,温室气体排放逐步增大,在生长季茂盛的7月8月达到峰值,之后排放速率逐步降低。季节温度,水份,日照时间,植被生长状态等因素对于温室气体排放综合产生影响。
[硕士论文] 魏芳
地图学与地理信息系统 兰州交通大学 2017(学位年度)
摘要:改革开放以来,随着社会经济的发展,人类活动对生态系统造成巨大的压力,使得其功能出现紊乱,各类生态系统都遭受到了严重破坏。全球变暖、土壤侵蚀、土地荒漠和盐碱化、资源耗竭等生态与环境问题愈演愈列,这些问题已经严重危及到人类的生存和地球的可持续发展。近年来,在可持续发展思想的推动下,生态系统健康研究已成为国际生态和环境领域的研究热点。通过评价区域生态系统健康,可以为当地制定生态系统保护政策和措施、生态系统协调和可持续发展提供科学依据。受数据源获取困难等因素制约,从乡(镇、街道)尺度开展的生态系统健康研究尚不多见。
  本文通过压力-状态-响应模型,选取15个指标因子构建了适宜于乡(镇、街道)尺度的指标体系,然后以兰州市为试验区,兰州市第一次地理国情普查成果、统计年鉴数据和Landsat8、HJ-CCD、OMI遥感影像为主要数据源,再对部分指标使用统计降尺度处理的基础上,选取乡(镇、街道)为评价单元,运用熵值法综合评价兰州市111个乡(镇、街道)的生态系统健康状况,并对压力-状态-响应协调度进行分析。研究结果表明:
  1)本文构建的乡(镇、街道)指标体系能较准确的反应各评价单元生态系统健康状况;
  2)兰州市111个乡(镇、街道)标准层指标的空间分布有较大的差异,都呈现出较强的空间自相关性,有大约30%的研究单元表现出相对集聚的空间分布格局;
  3)生态系统健康整体表现出由城市中心区较差向城市外围区较好的过渡和替换趋势,属于“不健康”、“亚健康”、“健康”、“很健康”的分别有13.5%、28.8%、51.3%、6.2%,其Moran's I指数值为0.44,呈现出一定的空间自相关性特征;
  4)就协调度来说,有59%的乡(镇、街道)为中度协调区,主要连片分布在城市郊区,其余分布在安宁区的街道,剩余的41%街道为高度协调区和低度协调区,占国土面积的25%,主要分布在城区的街道,零星分布在城市郊区的一些乡镇。
[博士论文] 黄淑萍
环境工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:升高的大气CO2浓度已成为全球环境变化的首要议题,同时,土壤镉(Cd)、铅(Pb)污染等日益严重,亦成为困扰现代社会的环境问题之一。当前,大气 CO2浓度升高与土壤重金属污染同时存在,二者耦合会影响陆地生态系统的功能与稳定性。因而,近年来有关高浓度CO2和土壤重金属污染对植物影响的研究日益增多,而植物根际微环境是由植物-土壤-微生物共同作用的微生态系统,土壤养分及有害物质均经由这一界面环境影响植物生长发育。论文以刺槐幼苗为研究对象,利用CO2开顶箱控制系统结合盆栽法,研究了幼苗根际土壤有机化合物、微生物区系及活性、微生物群落结构和酶活性对高浓度CO2(500μmol/mol和700μmol/mol)与Cd、Pb耦合作用的响应特征,探讨了幼苗根际微环境对二者耦合作用的响应机制,主要研究结果如下:
  (1)高浓度 CO2显著促进了刺槐幼苗根际土壤总糖、氨基酸和有机酸含量,500μmol/mol CO2处理下的酚酸含量大于700μmol/mol CO2处理;单独Cd、Pb污染下,总糖、氨基酸和有机酸含量显著增加,而酚酸含量降低;Cd、Pb复合污染下总糖、氨基酸和有机酸含量高于单独Cd、Pb处理;高浓度CO2+Cd、CO2+Pb及CO2+Cd+Pb条件下,污染土壤中有机化合物随CO2浓度升高而增加。
  (2)土壤pH值在单独高浓度CO2、Cd或Pb处理下显著降低;Cd、Pb复合污染较单独污染降低土壤中Cd去除率而增加Pb去除率,土壤中Cd、Pb去除率随CO2浓度升高而增加。
  (3)500μmol/mol CO2对幼苗根际土壤细菌和放线菌数量及总微生物活性(FDA)的促进作用大于700μmol/mol CO2,真菌数量仅在700μmol/mol CO2条件下增加,微生物代谢商(Cmic-to-Corg)与微生物量碳(MBC)随 CO2浓度升高而增加。单独 Cd、Pb及复合污染对细菌和放线菌数量、MBC、Cmic-to-Corg以及FDA均呈抑制作用,且随Cd浓度升高抑制作用增强,真菌数量在不同重金属处理下未见显著变化,表明土壤真菌对重金属的敏感性小于细菌和放线菌。高浓度CO2与Cd、Pb污染耦合作用下,土壤微生物数量及活性较重金属污染下显著增加。
  (4)高浓度 CO2和土壤 Cd、Pb污染下,幼苗根际土壤细菌、真菌群落结构整体表现为新物种出现或原有物种数量被丰富以及原有物种消失或数量被消减,但主要建种群未变。高浓度 CO2处理下未出现细菌和真菌新物种,但原有物种数量明显被丰富。Cd、Pb及其复合污染下,细菌和真菌物种丰富度降低,而真菌在刺槐生长60天时出现新物种,但在幼苗生长90天时消失,说明Cd、Pb污染可刺激微生物新种群短暂出现。(5)幼苗根际土壤脱氢酶、转化酶及脲酶活性随大气 CO2浓度升高而增加,L-天门冬酰胺酶活性逐渐降低,700μmol/mol CO2较500μmol/mol CO2降低了对β-葡萄糖苷酶活性的促进作用。单独 Cd、Pb污染下,脱氢酶、转化酶、β-葡萄糖苷酶和脲酶活性下降,L-天门冬酰胺酶活性则分别呈降低和增加趋势,复合污染增强了对土壤酶活性的抑制作用。高浓度 CO2促进了重金属污染土壤中脱氢酶、转化酶和脲酶活性,抑制了L-天门冬酰胺酶活性。
  (6)不同处理条件下主成分分析表明,总糖、氨基酸、酚酸、细菌和放线菌数量、FDA和Cmic-to-Corg具有较高载荷,是刺槐幼苗根际土壤微环境的主要因子。
  上述结果表明大气CO2浓度升高引起的根际土壤有机化合物含量增加是缓减Cd、Pb污染对刺槐幼苗根际微环境胁迫效应的主要因素。
[硕士论文] 樊恒亮
环境工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:沉水植物是构成湖泊生态系统的重要组成部分,具有控制藻类生长、净化水质和调解物质循环等多种功能,对生态系统稳定和健康具有至关重要的作用。但随着近年来湖泊富营养化现象的加重和湖泊极端水位的频繁出现,直接或间接造成了沉水植被的衰退。因此,明确沉水植物对不同营养条件的响应和水位对沉水植物生长、生理以及光合特征等方面的影响是进行沉水植被恢复、重建和富营养型湖泊生态修复的关键内容。本文通过设置实验分别从水体营养和水深环境两个方面模拟,探究沉水植物对水体营养和水深环境的响应特征,以期为沉水植物恢复、重建和管理提供数据基础。
  水体营养模拟实验结果表明:(1)植物生长指标方面,苦草、狐尾藻、金鱼藻在中浓度条件(TN:1.40 mg·L-1,TP:0.072 mg·L-1)下的生物量增长幅度最大;植物茎叶指标随水体营养的变化与根长变化趋势不一致。(2)植物各器官氮、磷含量均随水体营养变化保持相似的规律,且植物氮含量为叶>茎>根,植物磷含量为根>茎、叶。(3)氮磷积累方面,4种沉水植物的叶片氮元素积累的能力显著高于茎和根;低浓度(TN:0.47 mg·L-1,TP:0.021 mg·L-1)下狐尾藻的氮积累量最大,苦草磷积累量最大,两者适合低浓度下种植收割去除水体环境中的氮、磷;中浓度和高浓度(中浓度TN:1.40 mg·L-1,TP:0.072 mg·L-1;高浓度TN:2.18 mg·L-1,TP:0.090 mg·L-1)下金鱼藻的氮磷积累量均为最大(中浓度下N:6587.37 mg·m-2,P:744.63 mg·m-2;高浓度下N:6096.63 mg·m-2,P:692.36 mg·m-2),其可作为较高营养浓度下种植、刈割转移水体氮磷的理想物种。
  水深环境模拟实验结果表明:(1)随水深梯度的增加,株高的增速均受到抑制;最大光合电子传递速率(ETRmax)减小;水体透明度显著增加;水下光合有效辐射(PAR)呈指数型衰减。(2)马来眼子菜,具有较强的株高延伸性以适应水深变化。(3)不同水深下,各水深植物叶片中SOD和POD呈现出不同的规律,随着水深的增减同步增减或者波动;Chl-a含量:微齿眼子菜<马来眼子菜,且马来眼子菜叶片中Chl-a含量对水深的变化更敏感。(4)存活率方面,两种沉水植物对水深的耐受性表现为:微齿眼子菜>马来眼子菜。①微齿眼子菜在3.5 m水深下65 d时死亡率才超过50%;②马来眼子菜3.5 m处快速死亡,30 d内死亡率就超过了50%,全部死亡用了45 d。(5)综合而言,在较短时间的(<30 d)水位上升期,马来眼子菜具有良好的水深适应性和对水深胁迫的抗逆性,但是持续性深水环境(水深为3.5 m以上)会导致植株死亡;微齿眼子菜对水深变化形态塑性能力小于马来眼子菜,但综合株高持续性监测结果和存活情况可以得出两种沉水植物对水深的耐受性:微齿眼子菜>马来眼子菜,微齿眼子菜的耐受水深为3.5 m,马来眼子菜的耐受水深为3.0m。
[硕士论文] 贺中翼
风景园林学 山东建筑大学 2017(学位年度)
摘要:重工业区各种化石燃料的燃烧向大气中释放以SO2-Pb复合污染为主的污染物,严重危害生态系统平衡稳定以及人类生存发展。选择对大气SO2-Pb复合污染净化效应和抗性能力强的植物,对大气污染进行生态修复,是绿色、高效的大气污染治理手段,也是当今风景园林学科的热点前沿。
  通过观察以大气SO2-Pb复合污染为主的济南炼油厂区域内紫叶李的急性伤害症状与慢性伤害症状,并对其进行症状学研究,初步分析紫叶李对大气SO2-Pb复合污染的抵抗能力。通过对污染区与非污染区紫叶李进行采样,对样本中S含量、Pb含量,叶绿素含量、MDA含量、POD活性、APX活性、超氧阴离子产生速率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量以及叶液pH值等指标进行实验测定,并采用方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析等手段进行分析比较,探究紫叶李对大气SO2-Pb复合污染的净化效应及抗性机理机制,为优化选择针对大气SO2-Pb复合污染修复能力与抗性强的植物提供理论依据。
  研究结果表明:
  1.紫叶李受大气SO2-Pb复合污染胁迫的症状学研究
  紫叶李受大气SO2-Pb复合污染胁迫,在症状学上主要表现为部分叶片枯黄等急性伤害症状,无明显慢性中毒症状。说明紫叶李对大气SO2-Pb复合污染抗性强,在抗性分级中属Ⅰ级。
  2.紫叶李对大气SO2-Pb复合污染的净化效应研究
  污染区及非污染区的紫叶李样本中S、Pb含量差异达到极显著水平(P<0.01);且紫叶李叶片中S、Pb含量呈显著正相关,说明紫叶李对大气SO2-Pb复合污具有较强的吸收净化效应。
  3.紫叶李对大气SO2-Pb复合污染的抗性机制研究
  (1)不同地区紫叶李样本中叶绿素含量、MDA含量、POD活性、APX活性、超氧阴离子产生速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量之间差异均达到极显著水平(P<0.01);紫叶李样本中叶绿素含量与POD活性呈显著正相关,与超氧阴离子产生速率呈显著负相关;MDA含量与APX活性呈显著正相关,与叶液pH值呈显著负相关;APX活性与POD活性呈显著负相关,与叶液pH值呈显著负相关。
  (2)第一主成分中MDA含量、APX活性、叶液pH值的载荷绝对值分别为0.987、0.885、0.918,载荷突出;第二主成分中叶绿素含量、POD活性、超氧阴离子产生速率的载荷绝对值分别为0.967、0.801、0.974,载荷突出;第三主成分中可溶性糖含量载荷绝对值为0.905,载荷突出。
  (3)紫叶李主要抗逆机制是通过增强APX活性以清除体内的活性氧自由基,并通过调节各种生物小分子(可溶性糖、可溶性蛋白质)等的含量作辅助作用以稳定原生质水势及叶液pH值,对受损的组织器官进行修复。因此紫叶李对大气SO2-Pb复合污染产生了较强抗性。
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