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硅酸盐矿物分解细菌Bacillus globisporus Q12与云母矿物相互作用的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
土壤矿物与微生物相互作用对土壤中一系列生态过程产生重要影响。本文通过对培养液进行K、Si、Fe、Al等元素分析,测定了菌株生长与代谢产物,结合扫描电镜和透射电镜的观察,研究了钾矿物表生硅酸盐矿物分解细菌Bacillus globis-porusQ12菌株与云母矿物(黑云母和白云母)的相互作用规律。结果表明,不同的云母矿物对B.globisporusQ12菌株的生长与代谢有不同影响;与白云母相比,黑云母更适合B.globisporusQ12菌株的生长与酸性代谢产物(如有机酸等)的合成;供试菌株能促进黑云母和白云母矿物中K、Si、Fe、Al等元素的释放。扫描电镜、透射电镜观察与能谱分析发现,B.globisporusQ12菌株能在云母矿物表面定殖,加速云母矿物的风化;菌体自身也能吸附培养液中离子和矿物碎片而形成新的矿物。 相似文献
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微生物对硅酸盐矿物风化作用研究进展 总被引：6，自引：1，他引：6
微生物对硅酸盐矿物风化的影响研究取得了一系列重要进展。在贫营养环境中,微生物风化硅酸盐矿物获取营养物质,加速了硅酸盐矿物的风化;由于微生物的作用,矿物的风化会不遵循正常的矿物化学风化序列,表现出稳定矿物比不稳定矿物更易风化的特征。微生物风化硅酸盐矿物时会在硅酸盐矿物表面留下痕迹,即富集或转移相应的元素和矿物,而且还能改变硅酸盐矿物的化学组成和结构。微生物的上述行为受营养基质含量、有机酸、生物膜、胞外聚合物以及氧化还原作用的影响。 相似文献
3.
岩石矿物的微生物风化是地球表层系统最为活跃和普遍发生的地质营力之一。微生物对含钾岩石(以硅酸盐矿物为主)的风化能够释放其中的钾、硅和钙等元素,并在合适的环境条件下促进矿物元素的碳酸化沉淀,这是地表元素地球化学循环的重要环节之一。微生物对岩石的生物转化作用既涉及微生物的生长繁殖和代谢调控,也与元素的迁移转化和次生矿物的演化序列有关,具有重要研究价值。采用矿物学、微生物学和分子生物学等相结合的研究方法,有助于系统地研究微生物促进含钾硅酸盐矿物的风化并耦联碳酸化过程及其分子调控机制。研究证实,在纯培养条件下,微生物风化含钾矿物主要采用酸解、螯合、氧化还原等多种方式的协同作用,并可通过调控相关功能基因的表达来响应缺钾的环境以实现其对含钾矿物的有效风化,显然这有赖于微生物通过长期进化而形成的精细的分子调控机制。在土壤生态环境中,微生物对矿物风化的显著特征是该生态环境中微生物群落协同互作的群体作用效应。微生物碳酸酐酶参与的硅酸盐矿物风化伴随碳酸盐矿物的形成过程可能是个长期被忽视的地表碳增汇过程,对该问题的深入探索有助于进一步理解地质演化历史中微生物对碳素迁移转化的驱动机制。加入含钾硅酸盐矿粉的有机肥已经显示出其在土壤改良、作物生长和增加土壤碳汇等方面的正面应用效果,这为利用硅酸盐矿物的生物风化作用来延缓大气CO2浓度的持续升高提供了新的思路。介绍了有关微生物对含钾岩石生物转化释放钾素的分子机理及其碳汇效应方面的研究进展,以期抛砖引玉,推动该领域研究的快速发展。 相似文献
4.
微生物影响硅酸盐矿物风化作用的模拟试验 总被引：18，自引：1，他引：17
研究了硅酸盐细菌对矿物的风化作用。选用土壤中常见的钾长石、伊利石等矿物作为细菌风化作用的对象,通过在含有矿物颗粒的无氮培养基中培养硅酸盐细菌,使其在培养液中与矿物颗粒发生相互作用,再取样并处理后进行电镜观察和X-射线衍射分析。电镜观察结果表明细菌对矿物试样表面确实发生了溶蚀作用,被细菌作用后的矿粉,颗粒浑圆,边缘模糊不清,表面呈凹凸不平状,矿物颗粒被大量的菌体物质所覆盖。用X-射线衍射分析检测到细菌对具不同晶体结构矿物的“选择性”破坏作用,在有多种矿物同时存在的情况下,细菌对较易分解的矿物破坏作用速度较快。结合矿物学与微生物学相关知识,初步分析了细菌培养液中细菌与矿物界面之间的相互作用以及土壤生态系统中矿物的生物风化作用过程。 相似文献
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硅酸盐细菌代谢产物影响斜长石风化作用的模拟试验 总被引：1，自引：0，他引：1
实验选用一株硅酸盐细菌,研究了实验条件下该菌株所产生的代谢产物对斜长石的分解与脱硅、铝的作用。通过检测不同风化培养基中代谢产物的种类与浓度、代谢产物与矿物相互作用过程中释放矿物中硅、铝的含量以及矿物晶体结构的变化,研究该菌株代谢产物对斜长石的风化过程和作用机制。结果表明:该菌株在不同的培养基中均会分泌氨基酸、有机酸与多糖等代谢产物,其中,在矿物风化培养基中菌株的代谢能力明显要高于无矿物培养基;各种代谢产物均对斜长石有一定的风化作用,多糖对矿物的分解作用最为明显,各代谢产物的混合物对斜长石的分解能力要高于各自代谢产物对矿物的分解能力。分析认为三种代谢产物的混合物在风化矿物的过程中具有一定的协同作用。 相似文献
6.
长石类矿物是地壳中最常见的硅酸盐矿物,其风化作用对地球表面环境有显著影响,因而是风化作用研究的重点矿物之一。文中以长石为例,对硅酸盐矿物的风化作用研究现状从矿物的自然风化、模拟矿物化学风化和矿物的生物风化3个方面进行阐述;对影响矿物风化的各种因素及其在风化过程中所起的作用,以及长石微生物风化作用的机理和过程进行分析;指出目前硅酸盐矿物风化研究中存在的问题,并对未来的发展方向提出建议,指出对微生物-矿物复合体微环境物理化学性质的深入研究可能成为揭示微生物-矿物相互作用机理的一个突破口。 相似文献
7.
硅酸盐细菌解钾作用机理的综合效应 总被引：44，自引：5，他引：44
硅酸盐细菌能释放土壤含钾硅酸盐矿物中的磷、钾、硅等元素，直接供给植物生长利用，同时亦具有固氮能力。这为挖掘土壤潜在肥力、发展可持续农业提供了一条新的思路。本文分析了硅酸盐细菌对钾长石、伊利石的解钾作用过程，细菌-矿物复合体的形成，细菌对矿物的溶蚀作用，矿物晶体结构与细菌的解钾作用关系，复合体微环境的变化对细菌解钾作用的影响以及细菌对K^ 的主动吸收等，从微生物矿物学的角度讨论了硅酸盐细菌对含钾硅酸盐矿物解钾作用的机理问题，提出了硅酸盐细菌解钾作用综合效应的看法，并就农业生产上的利用问题指出，应根据当地的土壤环境，选择适宜的生产菌种和吸附剂，并配合使用其它化学肥料和有机肥料。 相似文献
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一株产铁载体细菌的筛选及其与云母的相互作用 总被引：2，自引：0，他引：2
产铁载体细菌与云母类矿物相互作用的研究有助于了解矿物生物风化和土壤形成的演化规律和机理。采用纯培养法
自南京龙山废钾矿区酸模根际土壤分离筛选到一株高产荧光铁载体的细菌Z6,通过16S rDNA 序列分析和生理生化反应将其
鉴定为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）;通过室温静置培养试验研究Z6 菌株与云母的相互作用结果表明,细菌生长代谢前期
（8~15 d）快速产生大量铁载体,菌株与矿物共培养75 d 后,产铁载体细菌对云母类矿物确实产生了风化作用,黑云母组发
酵液中Fe 含量增加了211 倍,Si 含量增加了约27.8 倍,SEM 显示云母表面出现溶蚀坑,细菌可以在矿物表面形成生物膜或
矿物- 细菌复合物。不同矿物对共培养体系中细菌数量、荧光铁载体含量、溶液pH 的影响不同。 相似文献
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细菌与真菌对黑云母的风化作用比较:以胶质芽孢杆菌和黑曲霉为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)与黑曲霉(Aspergillus niger)为例,比较了细菌与真菌对黑云母风化作用的异同点,为研究微生物风化矿物的作用机制提供了实验依据。分别采用有氮培养基和察氏培养基作为胶质芽孢杆菌和黑曲霉的实验培养基,并以黑云母矿粉为钾源,培养5天后利用ICP-OES、SEM及酶活测定等方法,对发酵液中各种离子浓度、矿物表面形貌以及发酵液中碳酸酐酶(CA)活性进行检测。胶质芽孢杆菌与矿物通过多糖等黏性物质紧紧黏附在一起形成细菌-矿物复合体,而黑曲霉与矿物相互作用则形成了真菌-矿物聚集体。黑曲霉培养液中离子溶出量总体高于胶质芽孢杆菌培养液,其中Al 3+、Fe3+和K+含量分别高出约17、30和3mg/L;分泌的酸性物质的量和CA活性都明显高于胶质芽孢杆菌,表明黑曲霉拥有对矿物更强的风化能力。 相似文献
10.
为了探讨硅酸盐细菌与硅灰石矿物的相互作用效果,将硅酸盐细菌在硅灰石粉体作用下培养48 h,对培养液中pH值、葡萄糖(GLU)、电解质以及M n,S i,F e等的变化进行测试。同时做SEM分析,对硅灰石粉体与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行研究。通过FT IR分析硅灰石与硅酸盐细菌作用前后的红外光谱图变化,研究结果表明:所选硅灰石作用下硅酸盐细菌GLU消耗量是无粉尘细菌对照的2.5倍,说明硅灰石对硅酸盐细菌生长有明显促进作用,但SEM分析发现菌体破裂和扭曲现象严重;而硅酸盐细菌对硅灰石中S i的增溶达到10倍以上,同时红外光谱分析发现898 cm-1,925cm-1,962 cm-1三处谱峰明显下降,也反映了S i的大量溶出。因此可以得出:硅灰石对硅酸盐细菌生长有显著的影响作用,硅酸盐细菌对硅灰石中S i等元素有明显增溶作用。 相似文献