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贝莱斯芽孢杆菌TMQ-KSL-1分离鉴定及其发酵液对番茄根结线虫的生防作用

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微生物学杂志 2024年第2期44卷 62-70页

作者：罗利艳江志阳孙翠焕尹微陈欣齐鹰博刘晓洁钟玉君辽宁土木启生物科技有限公司辽宁沈阳110000 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016 辽宁省微生物科学研究院辽宁朝阳122000 中国科学院大学北京100049

镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害。为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fu... 详细信息

镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害。为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)为靶标病菌,采用平板稀释涂布法从多年种植番茄的设施大棚土壤中分离和筛选到一株抑菌效果较好的生防细菌菌株TMQ-KSL-1,根据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因测序对该菌株进行鉴定;测定不同浓度的发酵液及发酵上清液对根结线虫卵孵化率以及根结线虫二龄幼虫死亡率的影响,通过盆栽实验分析其发酵液对根结线虫病害的防治效果。结果表明,菌株TMQ-KSL-1具有较强的杀线虫活性,其发酵液和发酵上清液处理48 h线虫卵孵化抑制率分别为94.76%和90.72%;处理24 h番茄根结线虫二龄幼虫的校正死亡率分别为100%和97.37%;菌株TMQ-KSL-1发酵液100倍稀释液、200倍稀释液对番茄根结线虫病害防治效果分别为59.54%和12.14%,且100倍液处理防效与阿维菌素500倍液处理防效(61.56%)相当;地下鲜重分别提高了90.95%、19.65%。因此,菌株TMQ-KSL-1具有防控番茄根结线虫病害的能力,具有市场开发应用前景。

关键词：贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) 植物病害番茄根结线虫生物防治

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不同来源聚乙烯微塑料的光老化过程

生态学杂志 2024年

作者：杨志国雷蕾肖文涛张思玉沈阳化工大学环境与安全工程学院中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室辽宁省生态环境保护科技中心

光老化是环境中微塑料（MPs）的重要转化过程。然而，目前对生活中常用商品塑料MPs的光老化过程所知甚少。本研究以纯聚乙烯（PE）聚合物(PEs)、塑料袋(PEb)和农用地膜(PEm)为例，通过机械破碎制备商用塑料来源的MPs，探讨其光老化过程... 详细信息

光老化是环境中微塑料（MPs）的重要转化过程。然而，目前对生活中常用商品塑料MPs的光老化过程所知甚少。本研究以纯聚乙烯（PE）聚合物(PEs)、塑料袋(PEb)和农用地膜(PEm)为例，通过机械破碎制备商用塑料来源的MPs，探讨其光老化过程中物理化学特性的变化。结果表明：随着光照时间增加，PEMPs的表面首先出现即将剥落的碎片，随后粗糙的表面逐渐转变为光滑表面；光照后，MPs的结晶度增加了6.1%～12.14%；X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱结果显示：C-O含量增加0.08～0.125、-OH含量增加0.016～0.098、羰基指数增加0.06～0.153、共轭酮增加0.005～0.081，表明MPs有不同程度的光老化：PEs>PEb>PEm。PEMPs的光老化主要由原始发色团光吸收导致键断裂，并发生光氧化反应，最终形成酮、羧酸、酯等氧化产物；添加剂的存在导致3种MPs光老化过程中重要的中间产物-氢过氧化物产物的浓度不同，从而造成光老化速率的差异。本研究揭示了不同来源PEMPs的光老化过程的差异，为评价其生态风险提供重要信息。

关键词：微塑料光老化机制商用聚乙烯塑料光氧化产物含氧官能团

大别山南坡森林植物群落物种多样性及其与海拔因子的关系

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生态学报 2024年第12期44卷 5307-5317页

作者：童跃伟屈利利符庆响陈雨蓓项小燕朱卫东齐光代力民安庆师范大学生命科学学院安庆246133 皖西南生物多样性研究与生态保护安徽省重点实验室安庆246133 岳西古井园自然保护区管理中心安庆246670 平顶山学院平顶山467000 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

大别山地区植物资源丰富,区系组成复杂且起源古老,为连接华东、华北和华中三大植物区系的纽带,也是我国重要的生物多样性保护和水源涵养生态功能区。采用样方法,在大别山南坡的多枝尖、庵基坪和麒麟沟3个地区,沿着不同海拔高度选取了具... 详细信息

大别山地区植物资源丰富,区系组成复杂且起源古老,为连接华东、华北和华中三大植物区系的纽带,也是我国重要的生物多样性保护和水源涵养生态功能区。采用样方法,在大别山南坡的多枝尖、庵基坪和麒麟沟3个地区,沿着不同海拔高度选取了具有代表性的森林植物群落进行研究,从不同植物群落类型和层次的物种多样性、均匀度和丰富度及其与海拔因子的关系等方面,对大别山南坡的森林植物群落物种多样性进行综合分析。结果表明:1.共记录有植物108科270属449种,划分为20个森林植物群落类型;2.森林植物群落各层次物种丰富度表现为草本>乔木>灌木;Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数呈现出乔木>灌木>草本;Pielou均匀度指数变化较为复杂;3.森林植物群落各层次的物种丰富度随海拔升高而下降;Shannon-Wiener指数和Simpson指数也表现为随着海拔升高而下降,但草本层在1400m之后有上升的趋势。Pielou指数在乔木层中表现为随着海拔的升高而下降,在草本层中表现为先下降后出现上升,在灌木层中则随着海拔的升高而上升,但其波动更为剧烈。本研究对大别山南坡森林植被大范围的采样观测研究,能够全面的展现大别山南坡森林植物的种类分布、空间组成等整体概况及其与海拔因子的关系,能为以后大别山南坡生物多样性的保护提供较为全面真实的数据,从而为大别山地区生物多样性的保护和可持续利用提供理论依据和实践意义。

关键词：大别山森林植物群落物种丰富度物种多样性指数海拔

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中国设施种植土壤可持续利用的难点与应对策略

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土壤学报 2024年

作者：董金龙徐烨红全智尹义蕾赵云云徐乔田康黄斌蔡祖聪马艳段增强潍坊现代农业与生态环境研究院南京师范大学地理科学学院江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室扬州大学环境科学与工程学院土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站农业农村部规划设计研究院

中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式，具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年，设施播种面积在267万hm2左右，占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降，诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、... 详细信息

中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式，具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年，设施播种面积在267万hm2左右，占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降，诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、农产品产量和质量下降等诸多问题。本文聚焦设施种植土壤，总结分析了中国设施土壤可持续利用的难点，主要表现为：土壤养分失衡、环境质量下降、农产品产量和质量降低、设施农用地管理制度不健全等。设施种植可持续利用难题主要归因于：装备水平落后导致设施微环境和土壤养分供应调控不精准、施肥不合理和作物种类单一诱发土壤连作障碍、设施农用地管理制度革新动力不足导致土壤管理技术集成创新缓慢等。本文围绕设施土壤可持续利用提出了7项应对策略：建设期耕作层构建、休闲期土壤改良、设施微环境调控、投入品管控、轮作模式构建、作物抗逆调控以及设施农用地管理制度优化，旨在为小农中低端装备条件下设施土壤可持续利用提供研究思路和科学依据。

关键词：温室大棚设施土壤土壤连作障碍土壤质量设施农用地管理

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外来植物种子特征对其入侵过程的影响

生态学杂志 2024年第7期43卷 1981-1987页

作者：汪海洋周全来于航马瑛培曹伟张悦王永翠陈辉崔雪翁牛特旗林业和草原局内蒙古赤峰024500 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 沈阳大学环境学院沈阳110044 科尔沁左翼后旗林业和草原局内蒙古通辽028100 辽宁省林业和草原有害生物防治检疫工作站沈阳110804

外来植物经历引入、定植、归化和入侵阶段,成为入侵植物,严重威胁本地生态系统,造成重大的经济损失。外来植物种子对其入侵过程至关重要。本文通过综述利于外来植物引入、定植、归化和入侵过程的种子生活史、传播、生理和繁殖特征,发现:... 详细信息

外来植物经历引入、定植、归化和入侵阶段,成为入侵植物,严重威胁本地生态系统,造成重大的经济损失。外来植物种子对其入侵过程至关重要。本文通过综述利于外来植物引入、定植、归化和入侵过程的种子生活史、传播、生理和繁殖特征,发现:(1)外来植物的引入过程依靠种子的自体传播、风力传播、水力传播、动物传播、人为传播和多媒传播方式完成;(2)定植过程依赖种子的多种萌发、休眠和活力维持策略等生理特征;(3)归化过程依赖土壤种子库密度和持久性,利于在新生境逐渐建立稳定群落;(4)入侵过程依赖种子的传播、生理和种子库综合特征,提高植物入侵成功率。虽然入侵植物的种子特性对入侵植物的检疫、预测和防治具有重要意义,但基于种子特性的防控技术尚不成熟。因此,需要集中科研力量,研发阻止外来植物引入、定植、归化和入侵的技术,为外来入侵植物防除提供技术基础。

关键词：入侵植物传播特征生理特征土壤种子库防控技术

植物源和微生物源土壤有机碳转化与稳定研究进展

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应用生态学报 2024年第1期35卷 111-123页

作者：杨阳王宝荣窦艳星薛志婧孙慧王云强梁超安韶山西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061 陕西黄土高原地球关键带国家野外科学观测研究站西安710061 陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

土壤有机碳库是陆地生态系统碳汇的重要组成部分,探明土壤有机碳的转化与稳定机制是深入理解陆地生态系统碳汇功能及应对气候变化的关键。近年提出的“土壤微生物碳泵”理论,即:植物残体是土壤有机碳的初始来源,微生物同化产物也是土壤... 详细信息

土壤有机碳库是陆地生态系统碳汇的重要组成部分,探明土壤有机碳的转化与稳定机制是深入理解陆地生态系统碳汇功能及应对气候变化的关键。近年提出的“土壤微生物碳泵”理论,即:植物残体是土壤有机碳的初始来源,微生物同化产物也是土壤稳定有机碳库的重要贡献者,对土壤有机碳的固存机制提出了新的见解。由于植物残体分解过程的复杂性、多变性以及参与分解过程的微生物种群的高异质性,植物残体和微生物残体向土壤有机碳的转化和稳定机理尚不十分明确。本文阐述了植物残体和微生物残体定量的表征方法以及它们在土壤中的稳定机制,探讨了植物和微生物源残体碳对土壤有机碳的贡献及其在土壤有机碳积累过程中的主要影响因素,最后对该研究领域未来的发展方向和研究重点进行展望,以期为陆地生态系统土壤固碳研究提供科学支撑。

关键词：土壤有机碳土壤微生物植物残体微生物残体微生物碳泵

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阿莫西林对厚壁菌门微生物生长及代谢的影响

生态学杂志 2024年第9期43卷 2917-2922页

作者：陈文悦李伟明李波涛廉梅花李莉霞王少锋曾祥峰贾永锋大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024 中国科学院污染生态与环境工程重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159 山东省地矿工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队) 济南250014

抗生素污染对微生物生态造成严重影响。发酵是厌氧条件下的重要生物过程,但其对于抗生素污染的响应仍有待研究。本研究以典型β⁃内酰胺类抗生素阿莫西林为例,探究了不同浓度抗生素对两种厚壁菌门产芽孢微生物———丁酸梭菌和凝结芽孢... 详细信息

抗生素污染对微生物生态造成严重影响。发酵是厌氧条件下的重要生物过程,但其对于抗生素污染的响应仍有待研究。本研究以典型β⁃内酰胺类抗生素阿莫西林为例,探究了不同浓度抗生素对两种厚壁菌门产芽孢微生物———丁酸梭菌和凝结芽孢杆菌发酵代谢的影响,主要关注两株菌发酵过程中生长曲线、碳源消耗、有机酸产量和pH的变化。结果表明:阿莫西林对丁酸梭菌和凝结芽孢杆菌的生长和碳源消耗均有抑制作用,对细菌形态的影响较小,50 mg·L^(-1)阿莫西林使丁酸梭菌停止生长,而凝结芽孢杆菌在培养24 h后可继续生长。在有机酸代谢方面,阿莫西林对凝结芽孢杆菌影响更为显著。两株菌的丁酸、甲酸、乳酸和乙酸生产均受到抑制,但在添加低浓度(1 mg·L^(-1))阿莫西林时,凝结芽孢杆菌的乳酸产量显著提高。

关键词：丁酸梭菌凝结芽孢杆菌抗生素发酵代谢

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叶面喷施硒肥对紫花苜蓿富硒降镉效果的影响

草业学报 2024年第1期33卷 50-60页

作者：白旭琴贾春云李文栓李亚敏刘长风韩秀云褚美函巩宗强李晓军中国科学院污染生态与环境工程重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016 沈阳化工大学环境与安全工程学院辽宁沈阳110142 河套学院农学系内蒙古巴彦淖尔015000 内蒙古朵日纳硒科生物技术有限公司内蒙古鄂尔多斯017000 中共杞县县委组织部河南开封475200 沈阳大学环境学院辽宁沈阳110044

为了缓解紫花苜蓿的镉累积并实现富硒目的,探究了不同浓度镉胁迫下叶面喷施硒肥对紫花苜蓿生长特征及富硒降镉特性的影响。以草原三号和中苜一号紫花苜蓿为材料,采用叶面喷施硒肥的方式,在初花期测量紫花苜蓿的株高、生物量并检测根茎... 详细信息

为了缓解紫花苜蓿的镉累积并实现富硒目的,探究了不同浓度镉胁迫下叶面喷施硒肥对紫花苜蓿生长特征及富硒降镉特性的影响。以草原三号和中苜一号紫花苜蓿为材料,采用叶面喷施硒肥的方式,在初花期测量紫花苜蓿的株高、生物量并检测根茎叶部位的总硒、硒代蛋氨酸(SeMet)、镉等含量,分析叶面喷施硒肥对紫花苜蓿富硒降镉效果的影响。结果表明,施加外源硒对紫花苜蓿的生长和富硒量均有促进作用,表现为两个品种紫花苜蓿的株高、生物量、总硒和SeMet含量均显著提高,镉含量、镉富集系数、镉转运系数均显著下降。相同喷施硒肥浓度下,低浓度镉污染促进紫花苜蓿的生长,高浓度镉污染则抑制紫花苜蓿的生长。镉浓度为1 mg·kg^(-1)、施硒量为100 mg·kg^(-1)时,紫花苜蓿中硒含量最高、镉含量最低,各组织中总硒、SeMet含量:叶>茎>根,镉含量:茎<叶<根。相同条件下,中苜一号的生物量、总硒、SeMet含量均高于草原三号,镉含量低于草原三号,且在镉浓度为1 mg·kg^(-1)、施硒量为50 mg·kg^(-1)的条件下富硒降镉效果最佳。

关键词：叶面喷施硒肥紫花苜蓿镉污染富硒降镉

白桦树轮记录的额尔古纳地区最近百年的降水变化

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第四纪研究 2024年第4期44卷 908-919页

作者：陈寅一李俊霞高欣陈振举沈阳农业大学林学院树木年轮实验室/辽宁辽河平原森林生态系统国家定位观测研究站辽宁沈阳110866 中国科学院清原森林生态系统观测研究站辽宁沈阳110164 中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 吉林长白山森林生态系统国家野外观测研究站吉林二道白河133613

利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力。本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902~2019年(EPS>0.85)共118年6~7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4%;同时,... 详细信息

利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力。本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902~2019年(EPS>0.85)共118年6~7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4%;同时,本重建与邻近地区的历史资料有较好的对应关系,进一步验证了该重建序列的可靠性。该重建序列显示,自1902年以来本区域的降水变化相对平稳,共经历了8个偏干旱期(1903~1916年、1924~1929年、1937~1941年、1949~1954年、1965~1972年、1979~1983年、1990~1993年和2001~2007年)和8个偏湿润期(1917~1923年、1930~1936年、1942~1948年、1955~1964年、1973~1978年、1984~1989年、1994~2000年和2008~2019年),不存在明显的趋势变化,其中最长的偏干旱期为1903~1916年(共14年);该重建序列具有较好的时空代表性,1967年、1968年和2003年为该时期的3个极端干旱年,1920年为该时期的1个极端湿润年。波、谱分析结果显示该地区降水存在2.2 a、7~7.7 a以及8~15 a的准周期。另外,研究区降水变化与热带太平洋海温波动(如ENSO、PDO等)和极地海洋涛动(如AO)存在关联并受太阳活动影响。该研究不仅填补了区域空白,延长了该地区的降水记录,还证明阔叶树种白桦也是该地区可靠的树木年轮气候学代用资料。

关键词：白桦树木年轮降水重建额尔古纳地区