土壤微生物碳利用效率CUE實驗方法介紹

日期： 2024-09-10

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土壤微生物碳利用效率CUE實驗方法介紹

一、微生物碳利用效率的概念及其環(huán)境意義

微生物碳利用效率（CUE）：微生物分配給生長的碳量占吸收總碳量的比率，體現(xiàn)了微生物合成代謝和分解代謝之間的平衡。

二、微生物碳利用效率測定的原理

設(shè)置18O標(biāo)記處理以及加入等量自然豐度水的對照組，通過培養(yǎng)過后DNA中18O豐度的差值來判讀加入土壤的標(biāo)記水有多少進入了新產(chǎn)生的DNA中，由此估算微生物生長速率。

測定方法——18O-H2O培養(yǎng)法：

試樣的準(zhǔn)備：

收集200g左右田間土壤樣品，混勻，將其中的大約100g土壤鮮樣通過2mm 孔徑篩，去除石頭和肉眼可見的根等雜質(zhì)，裝入聚乙烯樣品袋備用。

預(yù)培養(yǎng)：

*土壤野外采回后迅速過2mm篩，去除土壤內(nèi)石塊、根系、凋落物等；

*烘干法測量土壤含水量土壤；

*盡快將過篩后土壤熏蒸浸提法測量微生物MBC；

（1）田間持水率的測定

調(diào)整土壤含水量到60%田間持水量（WHC，water holding capacity）；

將土壤放入實驗所需溫度培養(yǎng)箱進行預(yù)培養(yǎng)，預(yù)培養(yǎng)時間遵照實驗設(shè)計

（2）預(yù)培養(yǎng)土樣控水處理

18O標(biāo)記培養(yǎng)

一個樣本一個對照組，或根據(jù)樣本情況挑選20%樣品做對照

土壤DNA的提取

野外采集土壤帶回實驗室迅速分裝凍干提取DNA，并測得DNA含量。

18O豐度測定

吸取DNA提取液于潔凈的銀囊（已稱重）中并置于60℃烘箱中干燥整夜后（稱重）包好，用質(zhì)譜儀測定18O豐度和總氧含量。

MBC測定

氯仿熏蒸提取法...

計算

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土壤酶活的分類與方法分析

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2024 - 11 - 21

土壤酶活性，是指土壤酶催化物質(zhì)轉(zhuǎn)化的能力。常以單位時間內(nèi)單位土壤的催化反應(yīng)產(chǎn)物量或底物剩余量表示。土壤酶活性既包括已積累于土壤中的酶活性，也包括正在增殖的微生物向土壤釋放的酶活性，它主要來源于土壤中的微生物，動物和植物。土壤酶活的分類：已知的酶根據(jù)酶促反應(yīng)的類型可分為六大類。即水解酶、氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。1. 水解酶類：酶促各種化合物中分子鍵的水解和裂解反應(yīng)。主要包括蔗糖酶、淀粉酶、纖維素酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶等。2.氧化還原酶類：指催化兩分子間發(fā)生氧化還原作用的酶的總稱。主要包括脫氫酶、過氧化氫酶、過氧化物酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶等。3.轉(zhuǎn)移酶類：指能夠催化除氫以外的各種化學(xué)官能團從一種底物轉(zhuǎn)移到另一種底物的酶類，包括轉(zhuǎn)氨酶、果聚糖蔗糖酶、轉(zhuǎn)糖苷酶等。4.裂合酶類：指催化由底物除去某個基團而殘留雙鍵的反應(yīng)、或通過逆反應(yīng)將某個基團加到雙鍵上去的反應(yīng)的酶的總稱，主要包括谷氨酸脫羧酶、天門冬氨酸脫羧酶等。5.異構(gòu)酶類：酶促有機化合物轉(zhuǎn)化成它的異構(gòu)體的反應(yīng)。6.連接酶類：是一種催化兩種大型分子以一種新的化學(xué)鍵結(jié)合一起的酶。測定方法分析：1.生化培養(yǎng)法作為酶活測定的重要方法之一，其又細(xì)分為分光光度法和滴定法。分光光度法：其基本原理是酶與底物混合經(jīng)培養(yǎng)后產(chǎn)生某種帶顏色的生成物，可在某一吸收波長下產(chǎn)生特征性波峰，再用分光光度計測定設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)物及生成物的吸光值，由此確定酶活性的含量。滴定法：如果產(chǎn)物之一是自由的酸性物質(zhì)可用此法。如脂肪酶催化脂肪水解釋放出脂肪酸，脂肪酸的含量可以通過滴定進行定量，通過計算反應(yīng)過程中脂肪酸的增加量就可以計算出脂肪酶的酶活力。2.熒光法熒光法是一種基于熒光信號的酶活測定方法，其原理是通過測量酶促反應(yīng)中熒光物質(zhì)的變化來推算酶活性。熒光法具有較高的靈敏度和選擇性，...
青藏高寒草甸氮磷供應(yīng)調(diào)控土壤有機碳的穩(wěn)定性

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2024 - 11 - 14

草原土壤儲存有439 Gt有機碳（SOC），在調(diào)節(jié)區(qū)域乃至全球氣候變化進程中起著重要作用。然而，全球氣候變化背景下，大氣氮沉降的“施肥效應(yīng)”強烈地影響著土壤碳儲存。因此，明確高寒草甸SOC組分對氮、磷富集的響應(yīng)和潛在機制至關(guān)重要。西南民族大學(xué)高寒濕地生態(tài)保護研究創(chuàng)新團隊馬文明副研究員課題組依托青藏高原生態(tài)保護與畜牧業(yè)高科技研究示范基地和四川若爾蓋高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站以紅原高寒草甸為研究對象進行了長期氮磷添加實驗。采取隨機區(qū)組用尿素(CO(NH2)2)和過磷酸鈣(Ca(H2PO4)2·H2O)設(shè)計7個施肥梯度，氮肥施尿素(46.65%N)，磷肥施過磷酸鈣(16%P2O5)，施肥梯度分別為（0g尿素+0g過磷酸鈣）/m2(CK)、（10g尿素）/m2(N10)、（30g尿素）/m2(N30)、（10g過磷酸鈣）/m2(P10)、（30g過磷酸鈣）/m2(P30)（5g尿素+5g過磷酸鈣）/m2(NP10)、（15g尿素+15g過磷酸鈣）/m2(NP30)。研究發(fā)現(xiàn)，氮和磷添加導(dǎo)致 SOC含量增加19.95%–36.66%；在相同施肥條件下，SOC含量隨著施肥梯度的增加而增加，在N30處理下達(dá)到最高；N和P添加促進了脂肪族碳和芳香族碳的富集；與其他處理相比，NP30處理下SOC的穩(wěn)定性最高，而P10處理下SOC的穩(wěn)定性最低。表明N和P添加促進了不穩(wěn)定碳的損失和穩(wěn)定碳的富集，從而提高了SOC的穩(wěn)定性，促進了高寒草甸SOC的封存?？傮w而言，氮磷添加改變了高寒草甸土壤有機碳的理化性質(zhì)以及SOC的官能團組成，進而促進了SOC積累。因此，在退化的生態(tài)系統(tǒng)中添加氮和磷可能是改善土壤碳固存的有效措施。該項研究近期以題為Nitrogen and phosphorus supply controls stability of soil organic carbon in...
同位素指標(biāo)測定

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2024 - 11 - 11

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文獻(xiàn)解讀| 林冠和林下氮素添加對溫帶森林土壤微生物殘體碳的影響不同

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2024 - 10 - 18

栢暉文獻(xiàn)解讀原名：Canopy and understory nitrogen additions differently affect soil microbial residual carbon in a temperate forest譯名：林冠和林下氮素添加對溫帶森林土壤微生物殘體碳的影響不同期刊：Global Change BiologyIF：10.8發(fā)表日期：2024.7（網(wǎng)絡(luò)首發(fā)2024.7）第一作者：Yuanqi Chen，湖南科技大學(xué)1背景對森林的研究主要集中在林下加氮對微生物和微生物殘體的影響上，但對自然界氮沉積的主要途徑——植物冠層氮沉積的影響還沒有明確的探討。本文研究了10年N添加量(25和50 kg N ha?1yr?1)和模式(冠層和林下)對溫帶闊葉林土壤微生物殘體的影響。2假設(shè)（1）N的添加減輕了微生物對N的限制，增加了土壤中微生物生物量和微生物殘體碳；（2）冠層氮的截留減少了直接進入土壤的氮量，所以林下N的添加對微生物殘體的影響比冠層N的添加更強。3材料與方法（1）本研究在中國河南省雞公山國家級自然保護區(qū)大別山國家級森林生態(tài)系統(tǒng)野外觀測研究站(北緯31°46′~ 31°52′，東經(jīng)114°01′~ 114°06′)進行；（2）共隨機設(shè)4個區(qū)組。每個塊包含5個處理：CT(對照，不添加氮素)、CN25 (25 kg N / ha?1yr?1冠層添加氮素，低氮)、CN50 (50 kg N /ha?1yr?1冠層添加氮素，高氮)、UN25 (25 kg N / ha?1yr?1林下添加氮素，低氮)和UN50 (50 kg N / ha?1yr?1林下添加氮素，高氮)；（3）施氮方式為NH4NO3溶液，4 ~ 10月每月施氮(每年7次)。為了增加樹冠N，在每個地塊的中心設(shè)置了一個35米高的塔，以支持灑水裝置和抽...

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案例名稱：孵化中心

說明：栢暉生物科技有限公司項目孵化中心成立于2015.06.01日，研發(fā)領(lǐng)域涉及生物試劑耗材、儀器、新產(chǎn)品開發(fā)及各生物科技服務(wù)類項目等。自成立以來，陸續(xù)吸引了大批專家教授加盟合作，并與全國數(shù)十家高校及知名企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系。中心共有博士及以上學(xué)位骨干人員10人，專門負(fù)責(zé)公司新產(chǎn)品研發(fā)等工作，已成功研發(fā)出無線溫度監(jiān)控器及NO檢測試劑盒等產(chǎn)品（詳情見成功案例），另有細(xì)胞分選儀等三個項目正在積極孵化當(dāng)中。

2017 - 05 - 31

案例名稱：孵化中心流程

說明：

2017 - 07 - 17