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光伏方式对夏季刺参养殖池塘环境及消化生理的影响

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生态学杂志 2024年

作者：郭爽于正林侯朝伟张文静庞磊蒋童童王涵单恩翠袁秀堂大连海洋大学海洋科技与环境学院中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院烟台海岸带研究所牟平海岸带环境综合试验站烟台大学鲁东大学

渔-光互补是水产养殖与光伏能源融合发展的一种模式，能够满足人类的能源需求和节约土地资源，该模式对海水养殖池塘生态环境及养殖生物的影响尚不明确。本研究针对两种不同的光伏方式（固定式SPV组和跟踪式TPV组），探究了其对夏季（7... 详细信息

渔-光互补是水产养殖与光伏能源融合发展的一种模式，能够满足人类的能源需求和节约土地资源，该模式对海水养殖池塘生态环境及养殖生物的影响尚不明确。本研究针对两种不同的光伏方式（固定式SPV组和跟踪式TPV组），探究了其对夏季（7—9月）刺参养殖池塘生态环境及刺参消化生理的影响。结果表明：与对照池塘相比，两种光伏池塘的水面光照强度和水温均显著降低，SPV组阴影区光照强度和水温分别降低了85.3%和1.05 ℃，TPV组阴影区光照强度和水温分别降低了84.6%和0.76 ℃，而两种光伏方式对二者的影响未发现显著差异；池塘浮游植物总丰度未受光伏方式的影响，但SPV组蓝藻门丰度和TPV组甲藻门丰度显著增加，浮游动物组成和丰度均未受光伏方式的影响；除7月外，不同光伏池塘水体叶绿素a浓度未发现显著差异，表层沉积物有机质含量未受光伏方式的影响；光伏方式对刺参消化酶活性未发现显著影响；两种光伏方式均能通过遮光作用有效降低夏季池塘水温，同时未对刺参养殖池塘浮游生物组成、丰度和刺参消化生理产生明显影响，具有防止极端高温天气造成刺参大规模死亡的潜在优势。

关键词：渔-光互补海参夏季死亡刺参养殖池塘环境生态效应

分子印迹表面增强拉曼散射传感器的构建与应用

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科学通报 2024年第11期69卷 1429-1446页

作者：陈璇温宇浩周娜曹晓林 Maryam Arabi 纪灵张志阳陈令新李金花中国科学院烟台海岸带研究所山东省海岸带环境工程技术研究中心中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 烟台大学生命科学学院烟台264006 中国科学院大学海洋学院北京100049 国家海洋局烟台海洋环境监测中心站烟台264006 滨州医学院药学院烟台264003

分子印迹表面增强拉曼散射(MI-SERS)传感器,将具有构效预定性、识别特异性和应用普遍性的分子印迹聚合物(MIPs)作为识别元件,结合表面增强拉曼散射(SERS)光谱检测技术的指纹识别、无损、高灵敏和快速的优良特性,提高了传感器的分析性能... 详细信息

分子印迹表面增强拉曼散射(MI-SERS)传感器,将具有构效预定性、识别特异性和应用普遍性的分子印迹聚合物(MIPs)作为识别元件,结合表面增强拉曼散射(SERS)光谱检测技术的指纹识别、无损、高灵敏和快速的优良特性,提高了传感器的分析性能,为复杂基质痕量分析提供了新方法.MI-SERS传感器凭借高效、精确、无损等成为新兴的研究热点,在环境监测、食品安全、生物医药等领域显示了广阔的发展前景.本文综述了MI-SERS传感器构建与应用的新进展.首先,介绍了基本的传感机理,以及根据使用场景、操作过程和检测模式进行的结构分类.然后,从MIPs制备策略和SERS基底改良入手,阐述了提高传感器性能的印迹策略和条件优化方法,并探讨了传感器的即时检验应用.最后,提出了MI-SERS传感器在稳定性、增强机理、普适性、绿色可持续性方面可能面临的挑战,展望了其构建和应用前景.

关键词：分子印迹表面增强拉曼散射传感器构建策略

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模拟降雨量变化对土壤呼吸的影响：进展与展望

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应用生态学报 2024年

作者：李新鸽朱连奇朱文博韩广轩河南大学地理与环境学院中国科学院烟台海岸带研究所/中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站

土壤呼吸是土壤碳库向大气转移的主要途径，气候变化下全球降雨模式的改变已对其产生了深刻的影响。在现阶段，国内外普遍采用两种主要方法研究降雨变化对土壤呼吸的影响，即控制变量法和野外模拟降雨量变化试验。然而，由于土壤特性、... 详细信息

土壤呼吸是土壤碳库向大气转移的主要途径，气候变化下全球降雨模式的改变已对其产生了深刻的影响。在现阶段，国内外普遍采用两种主要方法研究降雨变化对土壤呼吸的影响，即控制变量法和野外模拟降雨量变化试验。然而，由于土壤特性、植被类型和降雨幅度的多样性，模拟降雨对土壤呼吸影响的结论存在较大的不一致性。本文对国内外关于模拟降雨量变化对土壤呼吸的影响研究进行了综述，分析了土壤呼吸对模拟降雨量变化的响应模式，指出土壤呼吸对模拟降雨量变化的响应取决于降雨处理下土壤水分是否达到最适条件；重点阐述了土壤呼吸对增减雨处理的响应模式主要包括对称性和非对称性（负非对称和正非对称）响应，指出减雨处理下植物和土壤微生物对干旱胁迫的适应以及增雨处理下土壤氧气限制、有机底物的减少是土壤呼吸响应由对称性转向非对称性的主要内在机制；随处理年限的增加，外界气候条件会与降雨处理产生累加或缓冲效应，引起的水热条件变化改变了梯度降雨变化下土壤呼吸的敏感性。最后为了准确评估降雨量变化对陆地生态系统土壤碳库的影响，提出了未来需要重点关注的3个方面：1）关注土壤呼吸随梯度降雨处理的非对称响应中存在的“阈值效应”；2）区分土壤呼吸组分中自养和异养呼吸响应模拟降雨量变化的内在机制；3）重视未来降雨极端变异对土壤呼吸影响的内在机制。总之，随着未来全球降雨模式变异的不断加剧，借助野外长期模拟降雨量变化试验结果厘清土壤呼吸过程对降雨量变化响应的内在机制，可为准确预测和评估未来全球变化背景下土壤碳循环过程与碳收支的变化趋势提供科学依据。

关键词：土壤呼吸降雨量变化气候变化土壤水分

模拟增温对土壤有机碳含量、组分和化学结构的影响: 进展与展望

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应用生态学报 2024年

作者：孙瑞丰韩广轩中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态系统野外科学观测研究站中国科学院大学

土壤有机碳库是陆地生态系统最大的碳库，在减缓全球气候变化中发挥重要作用。温度升高通过影响土壤有机碳库的收支平衡和稳定过程，进而对土壤有机碳含量、组分和化学结构产生影响。当前通过解析有机碳组分和分子结构，揭示增温对土壤... 详细信息

土壤有机碳库是陆地生态系统最大的碳库，在减缓全球气候变化中发挥重要作用。温度升高通过影响土壤有机碳库的收支平衡和稳定过程，进而对土壤有机碳含量、组分和化学结构产生影响。当前通过解析有机碳组分和分子结构，揭示增温对土壤有机碳稳定性的影响及其机制已成为研究热点。本文从土壤有机碳含量、组分和化学结构三个方面综述了增温对土壤有机碳库的影响，总结了植物生产力和群落特征、微生物活性和群落结构等关键生态系统过程对增温的响应。建议未来应从系统阐明相关微生物机制、定量解析土壤有机碳来源和周转过程、建立长期动态的联网实验和挖掘优化碳循环模型中的关键参数等方面，加强前瞻布局和系统研究，为更好地理解全球变暖下的土壤有机碳动态变化与机制以及预测气候变化下土壤有机碳库的潜在变化趋势提供理论支持。

关键词：增温土壤有机碳有机碳组分化学结构

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海水溶解态镍的现场快速检测系统构建及应用

分析科学学报 2024年 461-466页

作者：樊霞潘大为梁艳魏红中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室中国科学院大学山东盐碱地现代农业有限责任公司

镍是海洋生物的必需元素,影响着海洋中甲烷生成、氮吸收等过程。现场快速检测海水中溶解态镍将为海洋环境监测应急预警提供技术支持。为减少储存或运输等条件变化对镍浓度的影响,本研究采用电化学吸附阴极溶出伏安法,结合便携式电化学... 详细信息

镍是海洋生物的必需元素,影响着海洋中甲烷生成、氮吸收等过程。现场快速检测海水中溶解态镍将为海洋环境监测应急预警提供技术支持。为减少储存或运输等条件变化对镍浓度的影响,本研究采用电化学吸附阴极溶出伏安法,结合便携式电化学工作站,构建了海水中溶解态镍的现场快速检测系统。通过性能优化,该检测系统对镍的检出限为30.00 ng/L,线性范围为0.10～100.00μg/L（R2=0.997）,单个样品检测时间研究。检测结果表明,3个养殖区溶解态镍含量均符合一级海水水质要求（≤5.00μg/L）,但黄海、南海养殖区浓度低,东海浓度相对较高。

关键词：海水溶解态镍快速检测系统现场检测

2011–2018年黄河三角洲芦苇湿地生态系统碳水通量观测数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第2期9卷 176-186页

作者：魏思羽李培广初小静宋维民王晓杰赵明亮张孝帅韩广轩中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东烟台264003 中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站山东东营257000 中国科学院大学北京100049

湿地生态系统对于缓解全球气候变化具有重要作用,长期、连续的碳水通量涡度监测有助于更好地保护和利用湿地生态系统的服务功能。然而,由于相关监测数据数量的欠缺,关注湿地生态系统碳水通量变化的研究还相对较少,因此亟需高质量的监测... 详细信息

湿地生态系统对于缓解全球气候变化具有重要作用,长期、连续的碳水通量涡度监测有助于更好地保护和利用湿地生态系统的服务功能。然而,由于相关监测数据数量的欠缺,关注湿地生态系统碳水通量变化的研究还相对较少,因此亟需高质量的监测数据集提供支持。中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站(简称黄河三角洲站)自2010年起基于涡度协方差技术开始对芦苇湿地生态系统进行连续监测,迄今已积累了多年的碳水通量观测数据。本数据集基于黄河三角洲站已进行的监测工作,汇总整理了2011–2018年间的站点碳水通量涡度观测数据,并形成了半小时尺度、日尺度、月尺度和年际尺度4种时间分辨率下的数据产品。本数据集对准确评估黄河三角洲湿地生态系统的碳水通量及其各时间尺度上的动态变化规律提供了可靠的数据支撑。

关键词：涡度协方差黄河三角洲芦苇湿地碳通量水通量

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分子印迹固相萃取用于环境和食品中抗生素残留测定的研究进展

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分析试验室 2024年

作者：侯铭洋孙大妮闫李霞付龙文王虹丹于佳洛刘惠涛烟台大学化学化工学院山东省烟台第二中学中国科学院烟台海岸带研究所山东省海岸带环境工程技术研究中心山东省海岸带环境过程重点实验室

抗生素过度使用造成的残留对环境以及人类的健康造成了严重威胁。其含量低、种类多、残留基质复杂，通常需要结合适当的样品前处理技术。分子印迹聚合物（MIPs）具有制备简单、选择性高、成本较低等特点，可以通过特有识别位点对样品中... 详细信息

抗生素过度使用造成的残留对环境以及人类的健康造成了严重威胁。其含量低、种类多、残留基质复杂，通常需要结合适当的样品前处理技术。分子印迹聚合物（MIPs）具有制备简单、选择性高、成本较低等特点，可以通过特有识别位点对样品中的目标物进行识别和富集分离，是性能良好的吸附剂。以MIPs为吸附剂的分子印迹固相萃取（MISPE）已广泛应用于抗生素样品前处理。基于此，本文综述了2017年至今抗生素MISPE在样品前处理并结合色谱分析的最新进展。简要介绍了新型抗生素MIPs制备技术和策略，包括纳米印迹、表面印迹、活性可控自由基聚合、虚拟模板印迹、多功能单体印迹、多模板印迹；简述了基于分子印迹的固相萃取技术中装柱固相萃取(PSPE)、分散固相萃取(DSPE)及磁固相萃取(MSPE)3种模式；重点介绍了MISPE结合色谱分析在环境和食品中抗生素残留分析中的应用进展；最后，指出了抗生素MIPs制备和前处理应用面临的挑战，旨在为MIPs结合固相萃取在抗生素类药物的富集纯化和含量检测方面的应用提供参考。

关键词：分子印迹聚合物抗生素样品前处理固相萃取

莱州湾区域海洋生态系统中全氟和多氟烷基化合物的分布特征及健康风险评估

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地球化学 2024年

作者：罗意李亚楠董凤凤潘奕陶戴家银唐建辉中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室北部湾大学海洋学院平陆运河河口海湾生态系统广西野外科学观测研究站中国科学院大学太原科技大学环境与资源学院上海交通大学环境科学与工程学院

全氟和多氟烷基化合物（PFAS）因其优异的疏水疏油、耐酸耐碱、抗氧化能力和表面活性被广泛应用于生活和生产的各个领域。其中的全氟辛酸（PFOA）等因其对生态系统和人体健康的影响已被列入持久性有机污染物（POPs）清单。全氟聚醚羧酸... 详细信息

全氟和多氟烷基化合物（PFAS）因其优异的疏水疏油、耐酸耐碱、抗氧化能力和表面活性被广泛应用于生活和生产的各个领域。其中的全氟辛酸（PFOA）等因其对生态系统和人体健康的影响已被列入持久性有机污染物（POPs）清单。全氟聚醚羧酸（PFECAs）作为PFOA的替代产品开始被生产和使用。莱州湾是我国近海水体中PFOA浓度最高的海域之一，但PFOA及PFECAs在莱州湾区域海洋生态系统中的分布特征缺乏系统研究。本研究以莱州湾区域3个不同海域（莱州、龙口、长岛）的海洋生态系统为研究对象，分析了17种传统PFAS、5 种全氟聚醚磺酸（PFESAs）和12种全氟聚醚羧酸（PFECAs）在海水、沉积物和生物中的分布特征，并评估了它们的健康风险。结果表明，海水、沉积物和海洋生物中∑PFAS浓度呈现莱州>龙口>长岛的规律。PFOA为各个地区水体、沉积物、浮游生物中最主要的PFAS，但无脊椎动物中除了PFOA外，短链的全氟-2-甲氧基乙酸（PFMOAA）浓度也很高，鱼类中长链PFAS(C8～C12全氟羧酸)浓度很高。总体上，长链PFAS的生物富集因子（BAF）高于短链(其中全氟十一烷酸（PFUnDA）的BAF最大)，但是无脊椎动物体内高浓度PFMOAA导致其BAF较高。PFAS人体暴露风险结果表明，摄食莱州湾及周边各个地区的水产品均存在不同程度的潜在健康风险。

关键词：莱州湾海洋生态系统全氟和多氟烷基化合物分布特征健康风险评估

莱茵衣藻活细胞制剂缓解小麦幼苗镉胁迫的效应与机制

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环境科学 2024年

作者：雷春燕李亚男梁梦静杨泽孙岩季春丽张春辉李润植孙希平崔红利山西农业大学农学院山西省特用作物遗传与代谢工程研究中心中国科学院烟台海岸带研究所海岸带生物学与生物资源利用重点实验室

重金属镉(Cd)污染不仅导致农作物减产，而且可通过食物链传递和积累，对人类健康构成威胁。减少作物对Cd吸收和富集，以及提高Cd胁迫抗性是绿色健康农业可持续发展的重要议题。为建立应用微藻防控Cd污染和提高作物抗逆性的新农艺技术，... 详细信息

重金属镉(Cd)污染不仅导致农作物减产，而且可通过食物链传递和积累，对人类健康构成威胁。减少作物对Cd吸收和富集，以及提高Cd胁迫抗性是绿色健康农业可持续发展的重要议题。为建立应用微藻防控Cd污染和提高作物抗逆性的新农艺技术，选用莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhartii)和小麦(Triticum aestivum)开展系统研究，以期阐明微藻阻滞Cd迁移和增强作物Cd胁迫抗性的效果及作用机制。供试作物为冬小麦品种晋麦182(JM182)和春小麦品种津春6号(JC6)。水培试验设置2个剂量的Cd胁迫即50 mg·L-1(Cd50)和100 mg·L-1(Cd100)。制备2种剂量的莱茵衣藻活细胞制剂即藻液D680为1.0 (A1.0)和D680为2.0 (A2.0)。测定小麦幼苗生长、生理响应、Cd吸收、转运和积累，以及重金属转运相关基因转录表达等参数。结果表明，Cd胁迫严重抑制小麦幼苗生长。施用莱茵衣藻活细胞制剂可显著增加小麦幼苗光合色素含量和激活抗氧化酶系统活性，显著减轻Cd胁迫对小麦幼苗的伤害。此外，莱茵衣藻活细胞制剂A1.0和A2.0处理均能下调小麦幼苗重金属吸收和转运相关基因(TaHMA2、TaHMA3、TaNramp1和TaLCT1)的转录表达。小麦幼苗Cd含量测定显示，Cd50和Cd100胁迫分别导致JC6春小麦幼苗Cd富集量达185.01 mg·kg-1和342.11 mg·kg-1，Cd在JM182冬小麦幼苗积累量达176.76 mg·kg-1和317.65 mg·kg-1。显然，与JM182品种相比，JC6小麦品种易于吸收和富集Cd。重要的是，微藻活细胞制剂处理则显著减少2个品种小麦幼苗Cd积累量。与Cd50处理的JC6品种小麦幼苗相比，A2.0处理的JC6品种小麦幼苗根部和茎叶部的Cd积累量分别下降了76.80%和66.91%，且Cd从根部向茎叶部转移率减低了27.58%。结果显示，莱茵衣藻活细胞制剂通过调控重金属吸收和转运相关基因的表达，显著减少小麦幼苗对Cd的吸收和从根部向茎叶器官的转运与积累。莱茵衣藻活细胞制剂亦可通过激活抗氧化系统及增强光合作用等，有效缓解Cd对小麦幼苗的伤害，进而促进小麦生长发育。研究发现可为微藻活细胞制剂用作生物肥或生物刺激剂以阻滞重金属污染物的迁移和增强植物对重金属的抗逆性提供了科学依据和新策略。

关键词：镉(Cd)胁迫小麦幼苗微藻活细胞制剂抗氧化系统光合作用重金属吸收和积累