导读:本文包含了沼气发酵生态系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:沼气发酵系统,原核生物群落,时空动态,高通量测序技术
沼气发酵生态系统论文文献综述
董明华[1]（2016）在《云南沼气发酵生态系统的原核生物群落时空动态研究》一文中研究指出沼气工程的推广应用在保护生态环境和减少温室气体排放等方面具有重要的意义。在农村地区发展户用沼气工程能够改进农村能源使用途径,治理农业面源污染和促进农业生态的良性循环。沼气发酵生态系统中大量的原核生物与系统的高效稳定运行有着密切关系。沼气发酵过程中的工艺参数和原料来源等环境因子从多方面影响着发酵系统中原核生物的数量、群落结构和群落功能,而原核生物的代谢活动反过来又会影响沼气发酵生态系统的稳定运行。因此,沼气发酵系统中原核生物的群落结构组成对产气效率起着十分重要的作用。目前,云南农村户用沼气池数量多,但沼气池在管理和使用过程中仍然存在许多问题,如沼气池产气不稳定、产气量少、冬季停用现象。针对云南农村户用沼气池的问题,目前的研究主要从工程角度出发,多集中在沼气池的工艺参数优化、保温措施和活性污泥驯化等方面研究上,但是对云南农村户用沼气发酵生态系统的重要生物因素—原核生物及其与环境因子相关性的研究几乎无人涉及。因此,对云南农村户用沼气发酵生态系统中原核生物的群落结构和功能、原核生物与环境因子相互关系的研究十分有意义。通过生态因子综合分析,揭示沼气发酵系统中原核生物群落的演替规律等基本生态学问题,能够为设计具有应用前景的高效沼气发酵系统,活性污泥驯化,发酵条件提供最优监控方案和规模化应用奠定基础。本研究是从云南4个不同气候类型与地理区域的代表性农村户用沼气发酵池中采集活性污泥,用Illumina高通量测序技术,系统地分析云南不同气候类群与地理区域的农村户用沼气池中原核生物的类群组成、群落结构和群落功能,并阐述其与环境中非生物因子间的相关性,进而探讨不同气候区域的沼气池中原核生物群落空间动态(地理格局)分布。其次,运用DGGE和Illumina高通量测序技术,研究模拟云南热带气候区域的农村户用沼气发酵过程中原核生物群落的时间动态变化。深入分析整个过程中原核生物群落结构,探讨原核生物群落在时间上的动态演替规律。研究结果显示,云南农村户用沼气发酵生态系统中存在丰富的原核生物类群。在不同气候类型与地理区域的沼气发酵生态系统中,原核生物群落结构存在较大差异。在模拟沼气发酵过程中,不同的原核生物类群的动态变化规律不一样。1.云南农村户用沼气发酵生态系统中存在丰富的原核生物类群。Illumina高通量测序结果显示,云南4个不同气候区域的农村户用沼气生态系统中存在着丰富的细菌和古菌类群。从10个沼气池中平均获得61,000多条有效序列,聚类分析发现发酵系统中有16个已知门类群：泉古菌门(Crenarchaeota)、广古菌门(Euryarchaeota)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿菌门(Chlorobi)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、变形菌门(Proteobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)、Synergistetes、热袍菌门(Thermotogae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和Caldithrix等和5个候选门类群。其中,厚壁菌门(Firmicutes)、广古菌门(Euryarchaeota)和拟杆菌门(Bacteroidetes)在该生态系统中占着绝对的优势地位。2.PCA结果显示,不同气候区域的沼气发酵系统中原核生物的群落结构存在差异,同一气候区域的原核生物群落结构相近。厚壁菌门(Firmicutes)所占的比例范围为22-55%,其中它在北温带的XGP2和XGP3比例最高,分别为54.6%和41.1%。广古菌门(Euryarchaeota)的丰度变化范围为4.1%到46%,同样差异明显。与厚壁菌门(Firmicutes)丰度相反,广古菌门(Euryarchaeota)在XGP2和XGP3中比例最低,仅为8.5%和4.1%。拟杆菌门(Bacteroidetes),在各个样点中的丰度存在差异,为10-27%。原核生物的群落结构与沼气发酵系统的产气量存在一定的相关性。3.应用DGGE指纹图谱技术研究模拟沼气发酵过程,结果表明,系统中的细菌和古菌类群具有很高的多样性,细菌类群的数量高于古菌类群。对原核生物的动态变化进行聚类分析,发现整个发酵过程中细菌和古菌的群落结构不断在变化；细菌类群的丰度变化明显大于古菌类群。整个发酵过程中细菌和古菌的群落结构变化规律可以分为3个阶段,但细菌类群的变化阶段明显早与古菌类群的变化。4. Illumina高通量测序结果表明,模拟沼气发酵过程中涉及的原核生物类群主要归属于19个门一级的系统发育类群：泉古菌门(Crenarchaeota)、广古菌门(Euryarchaeota)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)、Synergistetes、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、绿菌门(Chlorobi)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、Armatimonadetes、Caldithrix、 Lentisphaerae、热袍菌门(Thermotogae)和OP9、OP11等。广古菌门(Euryarchaeota)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)同样是沼气发酵系统中的主要优势类群。在模拟沼气发酵过程中,沼气发酵系统的原核生物变化规律同样分为3个阶段,不同类群的原核生物变化趋势不一致。广古菌门(Euryarchaeota)在发酵过程中的丰度变化趋势为增加,相对丰度由发酵初期的32.4%到发酵末期的60.5%。厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度由发酵初期的19.2%到发酵末期的6.4%,与广古菌门(Euryarchaeota)的变化趋势相反。拟杆菌门(Bacteroidetes),相对丰度由发酵初期的15.7%到发酵末期的5.9%,变化趋势同样是减少。一些细菌类群的相对丰度变化与产气量变化相一致,与产气量存在一定的相关性。5.云南不同气候类型与地理区域的农村户用沼气发酵系统中,原核生物的群落分布与环境因子(发酵条件)存在着显着的相关性。RDA分析结果显示,沼气发酵系统中的总固体(TS)和化学需氧量(COD)是影响细菌类群地理空间分布的最主要非生物因子,而温度是影响古菌属群落分布的主要环境因子。而在模拟沼气发酵过程中,TS和COD同样是影响沼气发酵细菌类群时间动态变化的主要非生物因子;恒温条件下,主要产甲烷古菌类群受到发酵条件的影响不大。(本文来源于《云南大学》期刊2016-06-01）
崔晓龙,张无敌,王永霞,尹芳,肖炜[2]（2013）在《沼气发酵生态系统的微生物群落动态研究进展》一文中研究指出对沼气发酵生态系统中微生物群落的国内外研究动态进行了分析,指出了在生态学基本问题研究方面的不足之处,并提出了相关科学问题.在此基础上,针对生态学基本问题及相关科学问题,提出了相应的研究策略.首先,模拟某一区域(如云南)代表性气候区域沼气发酵系统的自然环境,在实验室建立对应生态系统模型,以及模拟自然环境(simulated natural environments)的纯培养分离、培养体系.其次,应用免培养分析法(cul-ture-independent methods)和所建立的分离培养体系,对系统不同发酵时期微生物群落全面的微生物多样性(包括纯培养)、群落结构与功能的时空动态进行研究.同时,记录发酵全过程非生物因子的动态,并进而通过生态因子综合分析,揭示系统厌氧消化过程中微生物群落的演替规律,包括生物因子间、生物因子与非生物因子间,以及非生物因子间的相关性,亦即系统蕴藏的生态学基本问题.再者,依据研究结果,建立高效厌氧消化活性污泥富集、驯化与培养新方法,设计具有应用前景的高效沼气发酵系统,从而为规模化应用奠定基础.最后,提出未培养微生物的可培养策略,为特定区域沼气发酵相关微生物资源的收集、保藏、研究与利用奠定基础.(本文来源于《云南大学学报(自然科学版)》期刊2013年03期）
王金花[3]（2005）在《沼气发酵生态系统与残留物综合利用技术研究》一文中研究指出以沼气发酵为纽带的生态系统能够将废弃物资源化综合处理利用、生态环境保护与农业生产活动有机结合起来,有利于促进农业的可持续发展,发酵残留物的综合利用对于缓解当前有机肥料短缺和推动“质量型”农产品的生产具有重要意义。 文中构建了一个“种—养—沼—肥”沼气发酵生态系统,研究了其运行转化机制,建立优化模型对系统的投资结构作了调整。研究结果表明,该生态系统能够实现养殖业清洁生产、粪污资源化利用与无公害农业协调发展的目标。通过调整资金在果品生产、蔬菜生产、沼气池、养猪四个系统的分配,可将系统的经济收益提高26%。 通过施用沼气发酵残留物与化肥的对照试验,研究了沼气发酵残留物对温室土壤肥效和黄瓜生育、产量、品质的影响,通过沼液与水不同比例耦合灌溉的试验,研究了沼气发酵残留物不同施用浓度对果园土壤和果树生育、产量、果品品质的影响。研究发现,沼气发酵残留物能使温室土壤有机质含量提高31.60%,黄瓜总产量提高15.90%,能显着提高黄瓜的还原糖、Vc含量。沼液不同施用浓度对果园土壤的有机质、速效磷、速效钾的含量有显着影响,对氨态氮、pH值的影响不显着。沼液施肥有一定的浓度限制,该系统,50%浓度的沼液灌施条件下,果树生育好,产量高,苹果的还原糖与Vc含量最高,分别比清水浇灌的高24.93%、17.63%。(本文来源于《中国农业大学》期刊2005-05-01）
夏汉平,敖惠修[4]（1996）在《沼气发酵在复合农业生态系统中的作用》一文中研究指出沼气发酵系统是复合农业生态系统中物质循环和能量转化的枢纽。它以农业有机废弃物为原料，经厌氧消化，生产出高效、洁净、多用途的燃料、饲料和肥料。本文论说了开展沼气发酵对保护农村生态环境。促进生态农业发展所具有的重要意义，提出了目前我国沼气发展过程中存在的一些问题和今后应采取的措施。(本文来源于《农村生态环境》期刊1996年04期）
沼气发酵生态系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
对沼气发酵生态系统中微生物群落的国内外研究动态进行了分析,指出了在生态学基本问题研究方面的不足之处,并提出了相关科学问题.在此基础上,针对生态学基本问题及相关科学问题,提出了相应的研究策略.首先,模拟某一区域(如云南)代表性气候区域沼气发酵系统的自然环境,在实验室建立对应生态系统模型,以及模拟自然环境(simulated natural environments)的纯培养分离、培养体系.其次,应用免培养分析法(cul-ture-independent methods)和所建立的分离培养体系,对系统不同发酵时期微生物群落全面的微生物多样性(包括纯培养)、群落结构与功能的时空动态进行研究.同时,记录发酵全过程非生物因子的动态,并进而通过生态因子综合分析,揭示系统厌氧消化过程中微生物群落的演替规律,包括生物因子间、生物因子与非生物因子间,以及非生物因子间的相关性,亦即系统蕴藏的生态学基本问题.再者,依据研究结果,建立高效厌氧消化活性污泥富集、驯化与培养新方法,设计具有应用前景的高效沼气发酵系统,从而为规模化应用奠定基础.最后,提出未培养微生物的可培养策略,为特定区域沼气发酵相关微生物资源的收集、保藏、研究与利用奠定基础.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
沼气发酵生态系统论文参考文献
[1].董明华.云南沼气发酵生态系统的原核生物群落时空动态研究[D].云南大学.2016
[2].崔晓龙,张无敌,王永霞,尹芳,肖炜.沼气发酵生态系统的微生物群落动态研究进展[J].云南大学学报(自然科学版).2013
[3].王金花.沼气发酵生态系统与残留物综合利用技术研究[D].中国农业大学.2005
[4].夏汉平,敖惠修.沼气发酵在复合农业生态系统中的作用[J].农村生态环境.1996