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光伏电站建设对陆地生态环境的影响:研究进展与展望

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环境科学 2024年第1期45卷 239-247页

作者：田政卿张勇刘向陈生云柳本立吴纪华兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000

随着全球能源消耗的快速增长,环境将进一步恶化,各国减排的竞争将更加激烈,而利用太阳能作为清洁能源的光伏发电对于实现地球碳中和具有重要战略意义.陆地生态系统中的集中式光伏电站大范围覆盖地球表面,导致土地利用发生变化,对地表能... 详细信息

随着全球能源消耗的快速增长,环境将进一步恶化,各国减排的竞争将更加激烈,而利用太阳能作为清洁能源的光伏发电对于实现地球碳中和具有重要战略意义.陆地生态系统中的集中式光伏电站大范围覆盖地球表面,导致土地利用发生变化,对地表能量平衡和降水的再分配产生显著影响,进而改变土壤养分循环和植物生产力,并最终带来明显的生态环境效应.通过回顾近20年来国内外光伏电站生态环境影响研究的相关文献,综述了光伏电站建设对微气候、土壤和动植物等的影响强度和方向,以及对陆地生态系统功能的潜在影响.光伏电站可以通过调节微气候因子中的太阳辐射强度、空气温湿度、风速和风向等,进一步影响植物生产力、土壤抗蚀性和土壤碳固存等多项生态系统功能.尽管已有文献报道中有关光伏电站建设对陆地生态系统的影响并不一致,但总体而言,可以提高植被盖度和植物生产力;特别在荒漠等生态系统中可在一定程度上改善生态环境.目前,尽管有大量研究报道了光伏电站对生态系统可能具有的效应,但实验性论据尚不充分,对生态系统功能影响机制的研究更为少见.在后续的工作中,可进一步关注光伏电站对生态环境影响的区域差异性,以及对生态系统功能潜在的影响途径,结合生态效应为光伏电站建设区域的生态保护与修复提供依据,并针对潜在的生态风险制定相应预案措施.

关键词：光伏电站生态效应微气候因子植物多样性土壤生态系统

施肥和收获期对拉萨河谷地区白草产量和饲用品质的影响

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草业科学 2024年第6期41卷 1347-1358页

作者：肖健宇张光雨王江伟黄绍琳王志述付刚沈振西余成群中国科学院地理科学与资源研究所/生态系统网络观测与模拟重点实验室/拉萨农业生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049

为探究西藏地区白草(Pennisetum flaccidum)优质、高产的种植方式,本研究在拉萨河谷区设置N_(0)(0 kg·hm^(-2))、N_(300)(300 kg·hm^(-2))、N_(600)(600 kg·hm^(-2))和N_(900)(900 kg·hm^(-2))施肥处理,分别于抽穗期、乳熟期和成熟期采集试验样品,分析不同施肥梯度和收获期对白草产量、饲用品质和土壤养分的影响。结果表明:白草干草产量随施肥量增加呈上升趋势,在抽穗期和成熟期显著高于乳熟期(P0.05)。白草土壤全氮含量在抽穗期随施肥量增加呈现先增后减趋势,全磷含量随施肥量增加以及收获期的推迟而趋于下降。在抽穗期收割N_(900)处理的白草生产性能最佳,其次是同期收割N_(600)处理的白草,但后者较前者拥有更优的经济和生态效益。

关键词：白草施肥梯度收获时期干草产量营养品质土壤养分生产性能

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抗生素耐药性的微生物调控:原生生物对细菌抗生素耐药性的影响

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科学通报 2024年第6期69卷 746-758页

作者：栗利娟郝秀丽安新丽李汶菁林晨烁朱永官中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049 华中农业大学农业微生物国家重点实验室武汉430070 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

抗生素耐药性在环境中的存在、进化和传播对人类健康构成了全球性的威胁.随着抗生素的使用,我们对人类影响的生态系统中抗生素耐药性的了解正在迅速加深.然而,在人类干扰有限的自然生态系统中,微生物的相互作用作为抗生素耐药性进化的... 详细信息

抗生素耐药性在环境中的存在、进化和传播对人类健康构成了全球性的威胁.随着抗生素的使用,我们对人类影响的生态系统中抗生素耐药性的了解正在迅速加深.然而,在人类干扰有限的自然生态系统中,微生物的相互作用作为抗生素耐药性进化的主要驱动因素在很大程度上仍被忽视.本文首先综述了抗生素耐药性的起源、进化和传播,指出前抗生素时代细菌耐药性进化的主要动力是微生物之间对资源的竞争,而抗生素时代人类活动向环境中施加的高浓度的抗生素则成为细菌耐药性进化的主要动力.然后在个体水平分别梳理了自养型原生生物和吞噬型原生生物在调控细菌耐药性方面的重要作用.并且指出由于方法上的局限性,目前在群落水平的研究相对缓慢,了解原生生物在微生物食物网中的地位和影响原生生物群落分布的因素则有利于我们解析其中的机制.最后对利用原生生物遏制抗生素耐药性带来的危害进行了展望,以期为缓解抗生素耐药性并控制其在环境中的传播提供科学依据.

关键词：抗生素抗性基因原生生物个体水平群落水平微生物相互作用水平基因转移

水流扰动对苦草、水盾草的生长和无性繁殖的影响

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湿地科学 2024年第3期22卷 445-452页

作者：刘秋美陈心胜邓志军邓正苗谢永宏李峰李四军生物资源保护与利用湖北省重点实验室(湖北民族大学) 湖北恩施445000 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室洞庭湖湿地生态系统观测研究站湖南长沙410125 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 益阳市大通湖区大通湖湿地管理局湖南益阳413200

沉水植物是水生生态平衡的重要调控者,水动力是影响水体理化性质及水生植物生长状况的重要环境因素。本实验研究了水流扰动对两种沉水植物苦草(Vallisneria natans)和水盾草(Cabomba caroliniana)生长和无性繁殖的影响。研究结果表明,... 详细信息

沉水植物是水生生态平衡的重要调控者,水动力是影响水体理化性质及水生植物生长状况的重要环境因素。本实验研究了水流扰动对两种沉水植物苦草(Vallisneria natans)和水盾草(Cabomba caroliniana)生长和无性繁殖的影响。研究结果表明,水流扰动条件下,水体的浊度显著增大;在水流扰动条件下,种植苦草的水体中溶解氧质量浓度为7.2~13.5 mg/L,显著大于种植水盾草的水体;相较于静置组,水流扰动显著增大了苦草母株根的生物量[(19.2±0.9)g]和相对生长速率(0.5±0.1);在静置条件下,水盾草的母株株高[(20.5±0.4)cm]、根长[(17.0±2.0)cm]、地上部分生物量[(11.1±0.1)g]、根生物量[(7.3±0.1)g]和相对生长速率(0.2±0.1)显著大于水流扰动条件;在水流扰动条件下,苦草分株株高[(38.9±1.2)cm]显著增大,而静置条件下水盾草的分株数[(3.0±0.1)株]、地上部分生物量[(11.8±0.3)g]、株高[(10.0±0.5)cm]显著大于水流扰动条件;相较于本土植物苦草,水流扰动对外来入侵植物水盾草的生长和无性繁殖带来显著不利影响,静水环境有利于水盾草生长。

关键词：水流扰动生物量溶解氧无性繁殖苦草水盾草

黄土丘陵区刺槐人工林林龄增加过程中土壤微环境变化对凋落物分解的影响

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生态学报 2024年

作者：张晓曦胡嘉伟刘凯旋王丽洁胡伟田爽王羿人陈灵素董雨欣中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态院重点实验室延安大学生命科学学院

凋落物所处的土壤微环境是影响其分解的关键因素之一，然而在黄土高原广泛栽植的刺槐人工林中，土壤微环境随林龄增加如何改变、其对凋落物分解过程的影响趋势尚不清楚。为明确上述问题，以油松凋落物（典型的难分解凋落物）和白三叶凋... 详细信息

凋落物所处的土壤微环境是影响其分解的关键因素之一，然而在黄土高原广泛栽植的刺槐人工林中，土壤微环境随林龄增加如何改变、其对凋落物分解过程的影响趋势尚不清楚。为明确上述问题，以油松凋落物（典型的难分解凋落物）和白三叶凋落物（易分解）为对象，分别在林龄为10、20、33 a和43 a的刺槐林地土壤表面进行592 d的模拟分解试验，检测凋落物分解特征以及地表土壤理化生物学性质随林龄增加的变化趋势，并分析凋落物分解速率与土壤微环境指标间的关系。结果表明：（1）随林龄增加，油松凋落物的分解速率呈先小幅降低后提高的趋势，白三叶凋落物的分解速率持续提高（P所述，刺槐林龄增加引起的土壤理、化和生物微环境变化总体倾向于加速凋落物的分解过程。

关键词：土壤理化性质土壤微生物酶活性凋落物分解林龄

土壤含水量和氮添加对旱地红壤氨氧化微生物功能基因丰度的影响

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生态学杂志 2024年第2期43卷 480-486页

作者：冯蒙蒙林永新贺子洋樊剑波贺纪正湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 中国科学院南京土壤研究所南京210008

土壤含水量和氮素水平是调控氨氧化微生物和硝化速率的重要因素。本研究以旱地红壤为对象,设置3个土壤含水量(40%WFPS、60%WFPS、80%WFPS,WFPS为土壤孔隙含水量)×4个氮添加水平(0、25、50和100 mg N·kg^(-1)),进行微宇宙培养试验,研... 详细信息

土壤含水量和氮素水平是调控氨氧化微生物和硝化速率的重要因素。本研究以旱地红壤为对象,设置3个土壤含水量(40%WFPS、60%WFPS、80%WFPS,WFPS为土壤孔隙含水量)×4个氮添加水平(0、25、50和100 mg N·kg^(-1)),进行微宇宙培养试验,研究含水量和氮添加对土壤净硝化速率和氨氧化微生物功能基因丰度的影响。结果表明:土壤净硝化速率随土壤含水量和氮添加量的增加而增加。土壤含水量增加显著提高AOA和AOB amoA基因丰度,但降低完全氨氧化菌clade A amoA基因丰度,表明土壤含水量增加不利于完全氨氧化菌clade A生长。氮添加显著提高AOA和AOB amoA基因丰度,但对完全氨氧化菌clade A amoA基因丰度无显著影响。综上,土壤含水量增加不利于旱地农田红壤完全氨氧化菌生长,但氮添加对其丰度影响不显著。

关键词：红壤土壤含水量氮添加硝化微生物完全氨氧化菌

东北农牧交错带南段啮齿动物群落结构及与环境因子的关系

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植物保护 2024年第4期50卷 126-134页

作者：林思亮周训军兴安姜洪雪姚丹丹秦姣冯志勇郭聪王勇广东省农业科学院植物保护研究所广东省植物保护新技术重点实验室广州510640 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125 内蒙古民族大学通辽028000 四川大学成都610064

啮齿动物是我国东北农牧交错带主要有害动物类群,威胁当地农牧业生产与居民身体健康。为探讨农牧交错带啮齿动物群落结构与环境因子的关系,于2020年和2021年的6月-9月,调查了东北农牧交错带南段不同类型生境中啮齿动物的种类和数量,利... 详细信息

啮齿动物是我国东北农牧交错带主要有害动物类群,威胁当地农牧业生产与居民身体健康。为探讨农牧交错带啮齿动物群落结构与环境因子的关系,于2020年和2021年的6月-9月,调查了东北农牧交错带南段不同类型生境中啮齿动物的种类和数量,利用增强回归树模型分析气候、生产力、生境异质性、土壤等因子与啮齿动物密度、物种多样性的关系。结果表明:共捕获601只啮齿动物,分属于18个种,优势种为黑线仓鼠Cricetulus barabensis,占总捕获个体数的27.94%。草地生境中啮齿动物的捕获率(2.99%)最高,农草交错区生境中群落多样性指数最高;不同生境类型的啮齿动物群落结构具有一定差异,且优势鼠种在不同生境类型的捕获率及空间分布格局亦存在差异。气候和生境异质性因子对啮齿动物密度、物种丰富度的综合作用最大,其中净初级生产力通过上行效应调控啮齿动物密度与物种丰富度。基于此,我们建议根据不同生境类型中啮齿动物密度及群落特征制定针对性的鼠害防控对策,并加强优势鼠种在不同生境类型间的迁移及为害的研究,以便更好地开展景观管理,实现害鼠生态治理。

关键词：农牧交错带啮齿动物群落结构生境类型生态治理

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马尾松纯林混交改造对土壤微生物残体碳和有机碳组分的影响

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应用生态学报 2024年第1期35卷 141-152页

作者：覃振凯刘润红何鹏王聪聂彦霞申卫军广西大学林学院/广西森林生态与保育重点实验室/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 中国科学院华南植物园退化生态系统恢复与管理重点实验室广州510650

混交乡土阔叶树种是马尾松纯林改造的重要措施之一,土壤微生物残体碳和有机碳组分是评价土壤有机碳(SOC)稳定性以及混交效应的重要参数。本研究以马尾松纯林(PP)和混交林龄分别为16年(MP16)、38年(MP38)的马尾松和红锥混交林为研究对象... 详细信息

混交乡土阔叶树种是马尾松纯林改造的重要措施之一,土壤微生物残体碳和有机碳组分是评价土壤有机碳(SOC)稳定性以及混交效应的重要参数。本研究以马尾松纯林(PP)和混交林龄分别为16年(MP16)、38年(MP38)的马尾松和红锥混交林为研究对象,测定不同土层深度的土壤理化性质、微生物残体碳以及有机碳组分等指标,旨在阐明马尾松纯林混交改造对土壤微生物残体碳和有机碳组分的影响。结果表明:1)混交改造显著降低了0~20和20~40 cm土层真菌残体碳含量和真菌残体碳/细菌残体碳,但是对微生物残体碳和细菌残体碳含量及其对SOC的贡献没有显著影响;所有林分类型中真菌残体碳对SOC的贡献均大于细菌残体碳。2)所有林分类型中土壤矿物结合态有机碳对SOC的贡献高于团聚体结合态有机碳和轻质颗粒有机碳;混交改造显著提高了0~20和20~40 cm土层中矿物结合态有机碳含量以及矿物结合态有机碳、团聚体结合态有机碳和轻质颗粒有机碳对SOC的贡献;MP38的矿物结合态有机碳在各土层均显著高于PP,在20~40、40~60和60~100 cm土层显著高于MP16,表明混交改造增强了SOC的稳定性,且MP38较MP16的SOC稳定性更高。3)土壤SOC和总氮是驱动土壤微生物残体碳变化的主要环境因子;而土壤总氮和络合态铁铝氧化物是驱动有机碳组分变化的主要环境因子。因此,在马尾松人工林经营过程中引入红锥可以增强土壤有机碳的稳定性。

关键词：马尾松红锥人工混交林微生物残体碳有机碳组分

细根性状对土壤养分有效性的直接影响与机制——以亚热带杉阔混交林为例

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农业现代化研究 2024年第3期45卷 520-530页

作者：金朝斌魏晓梦徐海东庞丹波王聪申卫军广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 长沙农业环境监测研究站中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院亚热带农业生态研究所湖南长沙410125 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 山东省黄河三角洲生态环境科学重点实验室山东航空学院山东滨州256600 宁夏大学生态环境学院宁夏银川750021

细根性状对土壤养分有效性的影响由微生物介导或由细根与土壤的直接互作而发生,然而前者受到了大量关注,后者却鲜有报道。本研究以亚热带杉阔混交林中6个混交树种(资源获取和资源保守型各3种)为研究对象,采用原位网袋试验,研究了细根对... 详细信息

细根性状对土壤养分有效性的影响由微生物介导或由细根与土壤的直接互作而发生,然而前者受到了大量关注,后者却鲜有报道。本研究以亚热带杉阔混交林中6个混交树种(资源获取和资源保守型各3种)为研究对象,采用原位网袋试验,研究了细根对土壤氮、磷有效性的直接、间接和总体效应,及其与细根性状的关系。结果显示,在两种资源利用策略下,细根与土壤直接接触均能提高土壤氮和磷的有效性;获取型树种对土壤磷的影响更为显著,表现为更强的直接、间接和总体效应,而保守型树种对土壤氮的间接效应更强。细根碳氮比是调控其对土壤氮、磷有效性影响的首要因素。资源利用策略对氮有效性的直接影响差异主要取决于对养分摄取的强弱,间接影响则由有机氮矿化主导。低碳氮比的细根提高了磷有效性,该影响通过产生更多的磷酸酶直接产生,或通过降低土壤pH而间接实现。本研究丰富了细根性状对土壤养分有效性的调控机制,并为杉阔混交林伴生树种选择提供了理论支撑。

关键词：细根性状资源利用策略直接效应土壤氮有效性土壤磷有效性酶活性

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