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畜禽饲料磷源和粪尿磷施用量对磷淋失的影响

中国生态农业学报(中英文) 2024年第7期32卷 1218-1226页

作者：刘玲柏兆海马林中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室

近年来集约化养殖业发展和畜禽粪尿的不合理还田导致大量畜禽粪尿磷流失到环境。针对该问题,我国完善了饲料磷推荐使用标准,提出了加强畜禽废弃物资源化等措施,这些措施显著降低了畜禽粪尿磷排泄量和磷环境排放。然而,将优化饲料磷与畜... 详细信息

近年来集约化养殖业发展和畜禽粪尿的不合理还田导致大量畜禽粪尿磷流失到环境。针对该问题,我国完善了饲料磷推荐使用标准,提出了加强畜禽废弃物资源化等措施,这些措施显著降低了畜禽粪尿磷排泄量和磷环境排放。然而,将优化饲料磷与畜禽粪尿施用协同管理能否降低畜禽粪尿磷淋溶风险及损失尚不明确。基于此,本文以饲喂高水溶性饲料磷源(磷酸一二钙, MDCP)和常规饲料磷源(磷酸氢钙, DCP)的畜禽粪尿为供试肥料,设计淋溶模拟试验,分析“饲料-粪尿-农田”磷素协同管理对不同形态磷淋溶量的影响,以期为我国畜禽粪尿还田的深入推进提供理论支撑。结果表明,与DCP相比, MDCP可降低仔猪、肉鸡、肉鸭和蛋鸡畜禽粪尿淋溶液中溶解性无机磷和溶解性有机磷浓度,其降低范围分别为18.2%～31.0%和19.4%～55.9%。MDCP处理降低了畜禽粪尿活性磷以溶解性无机磷和溶解性有机磷形式的损失。施用来源于DCP饲料磷源的畜禽粪尿时,仔猪、肉鸡、肉鸭和蛋鸡粪尿输入的活性磷分别有19.7%、6.9%、16.7%和6.3%以溶解性无机磷形态淋溶损失;然而,施用来源于MDCP的畜禽粪尿,上述4种畜禽粪尿输入的活性磷分别有18.3%、6.4%、12.8%和4.7%以溶解性无机磷形态淋溶损失。因此,未来为了促进畜禽粪尿科学还田,降低畜禽粪尿磷淋溶风险,建议采取“饲料-粪尿-农田”磷素协同管理措施。

关键词：饲料磷酸盐畜禽粪尿磷形态磷施用淋溶磷管理

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中国上泥盆统阳朔阶牙形类生物地层研究

地层学杂志 2024年第1期48卷 57-76页

作者：常君滢韩淑朋覃斌贤郭文 Sven Hartenfels 宋俊俊梁昆殷保安郄文昆中国科学院大学北京100049 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室江苏南京210008 广西区域地质调查研究院广西桂林541003 桂林旅游学院旅游管理学院广西桂林541006 Institute of Geology and Mineralogy University of CologneZulpicher Str.49a50674KolnGermany 中国科学院大学南京学院江苏南京211135

阳朔阶最早由殷保安于2008年提出,命名源自桂林市阳朔县,用以指代上泥盆统锡矿山阶与邵东阶之间的一个地方阶,大致相当于国际年代地层单位法门阶上部。阳朔阶底界以牙形类Palmatolepis rugosa trachytera的首次出现为定义,顶界则以有孔... 详细信息

阳朔阶最早由殷保安于2008年提出,命名源自桂林市阳朔县,用以指代上泥盆统锡矿山阶与邵东阶之间的一个地方阶,大致相当于国际年代地层单位法门阶上部。阳朔阶底界以牙形类Palmatolepis rugosa trachytera的首次出现为定义,顶界则以有孔虫Eoendothyra regularis的首现为标志。阳朔阶典型剖面为广西桂林市铁山剖面,自下而上包括“五指山组”和融县组,形成于孤立碳酸盐岩台地边缘,以浅水相的内碎屑、鲕粒泥粒灰岩、粒泥灰岩和颗粒灰岩为特征,局部夹有少量黑色钙质泥岩。在桂林铁山剖面和邻近的小龙门剖面中共采集牙形样品149件,其中94件样品产丰富的牙形类分子,该牙形动物群以Palmatolepis、Neopolygnathus、Polygnathus、Pseudopolygnathus、Bispathodus、Icriodus、Rhodalepis、Mehlina和Branmehla属分子为特征,自下而上可识别出6个牙形类生物带,包括Pa.marginifera marginifera带、Pa.rugosa trachytera带、Pa.perlobata postera带、Pa.gracilis expansa带、Bi.costatus带和Bi.ultimus ultimus带,为环古特提斯洋地区法门阶地层对比提供了高精度的生物地层格架。基于详细的牙形类生物地层和沉积相分析,在铁山剖面Pa.rugosa trachytera带上部和Pa.gracilis expansa带顶部浅水相碳酸盐岩序列中识别出两次黑色富有机质沉积事件,对应于相对海平面快速上升和海洋贫氧,可能是法门期全球性Annulata和Dasberg事件在华南边缘海区的沉积响应。

关键词：泥盆系生物地层桂林牙形类 Annulata事件 Dasberg事件

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巴罗型变质作用的地质特征及其构造启示:以苏格兰高地和喜马拉雅造山带为例

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岩石学报 2024年第5期40卷 1587-1602页

作者：纪敏高晓英涂聪陈宣锦窦玉欣肖萌中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学院比较行星学卓越创新中心合肥230026

巴罗型变质带是汇聚板块边缘富铝泥质岩在中等地温梯度下变质作用的产物,广泛分布于全球各造山带。虽然不同地区的巴罗型变质带具有相似的矿物组合和变质温压条件,但在特征矿物变质带的空间分布上却存在显著差别。苏格兰高地出露了典型... 详细信息

巴罗型变质带是汇聚板块边缘富铝泥质岩在中等地温梯度下变质作用的产物,广泛分布于全球各造山带。虽然不同地区的巴罗型变质带具有相似的矿物组合和变质温压条件,但在特征矿物变质带的空间分布上却存在显著差别。苏格兰高地出露了典型的巴罗型变质带,而喜马拉雅造山带则出露了反转的巴罗型变质带。这两类巴罗型变质带记录了不同的变质和构造演化过程,是对比研究碰撞造山带温压结构和动力体制的时空演化及其地球动力学机制的天然实验室。本文以苏格兰高地和喜马拉雅造山带为例,比较了典型的巴罗型变质带和反转的巴罗型变质带的岩石学与年代学特征,并探讨了它们的形成机制。这两个地区的研究各具特色:苏格兰高地的研究主要聚焦于加热机制,强调软流圈地幔及其派生岩浆等外部热源对巴罗型变质带形成的关键作用;而喜马拉雅造山带的研究则主要关注构造过程,强调逆冲断层的顺序式活动对反转的巴罗型变质带形成的控制作用。进一步,本文将研究视角从巴罗型变质带拓展至巴罗型变质作用,综合考察其加热机制和构造背景,并探讨这对碰撞造山和地壳再造过程研究的启示。

关键词：汇聚板块边缘巴罗型变质作用加热机制构造背景苏格兰高地喜马拉雅造山带

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珊瑚骨骼形成的生物机制研究进展

海洋与湖沼 2024年

作者：梁延硕徐奎栋青岛海洋科技中心海洋生物学与生物技术功能实验室中国科学院大学中国科学院海洋研究所海洋生物分类与系统演化实验室

珊瑚碳酸钙骨骼作为珊瑚礁或珊瑚林的结构基础，在维持海洋生物多性和全球碳循环中发挥着重要作用。珊瑚生物矿化是一个复杂的过程，受到体内有机基质、晶体自身生长调控，以及外界环境等多方面的综合调控作用，迄今对珊瑚骨骼钙化过程... 详细信息

珊瑚碳酸钙骨骼作为珊瑚礁或珊瑚林的结构基础，在维持海洋生物多性和全球碳循环中发挥着重要作用。珊瑚生物矿化是一个复杂的过程，受到体内有机基质、晶体自身生长调控，以及外界环境等多方面的综合调控作用，迄今对珊瑚骨骼钙化过程中生物调控的认识仍相当有限。文章从不同珊瑚类群的骨骼结构特征及演化历史、有机基质的调控机制、珊瑚钙化模型和环境因素对珊瑚钙化的影响等方面，综述了八放珊瑚与六放珊瑚的造礁石珊瑚钙化过程的研究进展，重点阐述了组织-骨骼界面的钙化细胞结构和离子运输途径，并梳理出了初步的珊瑚钙化模型。从不同碳酸钙晶型的骨骼结构、有机基质蛋白组成上的低共有率和生物控制下的钙化过程差异性表明八放珊瑚与造礁石珊瑚可能采用了不同的珊瑚钙化策略。未来珊瑚生物矿化研究需融合多学科技术进一步探究骨骼形成机制，结合海洋环境变化记录，揭示驱动珊瑚骨骼形成的环境因素，为理解珊瑚如何应对当今全球变暖和海洋酸化事件提供理论基础。

关键词：八放珊瑚石珊瑚珊瑚生物矿化骨骼有机基质钙化模型

遮荫对滨海盐碱地水盐运移及油葵生长和生理的影响

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生态学报 2024年

作者：任羽飞封晓辉李静郭凯李伟柳吴玉洁刘小京河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院盐碱地资源高效利用工程实验室/中国科学院农业水资源重点实验室/中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心中国科学院大学

盐碱地是建设光伏的主要土地类型之一。盐碱地光伏系统中光伏组件的遮荫作用会改变局地微气候进而影响土壤水盐动态，系统内作物的生长会受到遮荫和土壤盐分的双重胁迫，阐明遮荫下盐碱地水盐动态和作物生理响应对指导盐碱地光伏农业开... 详细信息

盐碱地是建设光伏的主要土地类型之一。盐碱地光伏系统中光伏组件的遮荫作用会改变局地微气候进而影响土壤水盐动态，系统内作物的生长会受到遮荫和土壤盐分的双重胁迫，阐明遮荫下盐碱地水盐动态和作物生理响应对指导盐碱地光伏农业开发利用具有重要意义。本研究采用大田试验方法，以油葵（Helianthus annuusLinn．）为试验对象，分别设0%、30%、60%和90%遮荫水平，探究遮荫对滨海盐碱地水盐动态及油葵生长特性、光合特性、叶片解剖结构、生物量、籽粒产量及品质的影响，以揭示遮荫下滨海盐碱地水盐运移规律及作物生长和生理变化。结果表明，与无遮荫相比，遮荫能够显著增加滨海盐碱地油葵全生育期内土壤剖面含水量，降低土壤剖面含盐量。遮荫会显著降低油葵净光合速率，抑制茎粗和花盘的生长，减少籽粒粗脂肪，并提高籽粒粗蛋白。弱光下油葵自身会通过增加株高、提高光合色素含量、降低光合色素比值、提高光合酶活性、减小叶片厚度、改变碳同化产物分配方向等方式来促进光合作用。在遮荫率约为30%—60%时，能够增加18%—38%的耕作层土壤含水量，降低6%—18%的耕作层土壤含盐量，并维持15%—38%的油葵生物量和29%—55%的油葵籽粒产量。以上结果表明，遮荫能够改善滨海盐碱地水盐条件，减轻作物盐胁迫，但油葵作为喜光作物，遮荫会显著抑制其光合作用，影响籽粒产量和品质，因此，建议在光伏组件上限遮荫率约为30%—60%的盐碱地光伏系统内种植油葵，以维持油葵的籽粒产量。

关键词：油葵遮荫盐碱地水盐运移生长生理

白洋淀入淀河流影响区水体综合耗氧特征及影响因素

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1317-1327页

作者：朱子扬曹恩娟温胜芳单保庆中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室中国科学院大学

针对白洋淀入淀河流影响区夏季溶解氧（DO）浓度过低的现象，综合采用水质数据时间序列分析、水体综合耗氧实验模拟和相关性统计分析等方法深入研究了府河影响区的南刘庄国控断面溶解氧逐时变化规律、不同下垫面类型水体耗氧速率以及其... 详细信息

针对白洋淀入淀河流影响区夏季溶解氧（DO）浓度过低的现象，综合采用水质数据时间序列分析、水体综合耗氧实验模拟和相关性统计分析等方法深入研究了府河影响区的南刘庄国控断面溶解氧逐时变化规律、不同下垫面类型水体耗氧速率以及其影响因素。结果表明：1)南刘庄断面DO质量浓度呈现出春秋季高夏季低的趋势，在水质逐年改善的背景下2022年夏季DO质量浓度仍低至1.5 mg·L-1左右；DO质量浓度日变幅在0.5～5.7 mg·L-1之间，均值为2.3 mg·L-1，呈现出夏季>春季>秋季的状态；2)府河影响区水体耗氧速率在0.024 0～0.049 9 mg·（L·h）-1之间，不同下垫面水域类型水体呈现水道≈淀面>沟壕的状态；不同深度水体基本呈现下层>上层和中层的趋势；水体综合耗氧速率中沉积物耗氧速率与水体耗氧速率的比值为1.55，水体和沉积物耗氧均是水体DO较低的重要原因；3)南刘庄断面DO质量浓度年内变化趋势与叶绿素a （Chla）(p<0.01)、浊度（p<0.01）和CODMn质量浓度（p<0.01）呈显著负相关关系；水体耗氧速率与叶绿素a （Chla）(p<0.01)、DOC （p<0.05）和CODMn质量浓度（p<0.05）呈显著正相关关系。降低河流来水浊度、抑制入淀河流影响区域夏季浮游藻类爆发增长、阶段开展生态清淤降低沉积物本身和孔隙水污染物扩散带来的高耗氧本底问题是白洋淀水质稳定达到Ⅲ类的根本保障。

关键词：白洋淀入淀河流影响区溶解氧水体综合耗氧影响因素

基于恶臭假单胞菌F1的条件性自杀底盘细胞构建

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微生物学通报 2024年

作者：张亚樵徐凌雪许艳红孙延瑜胡晓珂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中国科学院大学崂山实验室海洋生物与生物技术功能实验室

【背景】恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida） F1营养需求简单、生长迅速以及多样的代谢途径，被认为是合成生物学领域中最有潜力的底盘细胞之一。然而，将P. putida F1的基因组进行精简构建生物降解的底盘细胞的研究鲜有报道。【目的... 详细信息

【背景】恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida） F1营养需求简单、生长迅速以及多样的代谢途径，被认为是合成生物学领域中最有潜力的底盘细胞之一。然而，将P. putida F1的基因组进行精简构建生物降解的底盘细胞的研究鲜有报道。【目的】构建生物安全性较高的底盘细胞。【方法】利用基于同源重组原理的无痕基因编辑技术对P. putida F1基因组进行精简，并将条件性自杀系统整合到基因组中。【结果】成功敲除了占基因组大小1.83%的两个溶源噬菌体基因组岛PP1 （50.7 kb）和PP2 （58.4 kb），构建了敲除菌株P. putida F1ΔPP12，进一步将由阿拉伯糖启动子控制的条件性自杀系统整合到P. putida F1ΔPP12基因组中的upp基因位点，构建了生物安全性更高的底盘细胞P. putida F1ΔPP12-Para-nuc。【结论】提高了P. putida F1的现实应用价值，并为使用其或以其为底盘细胞进一步改造的基因工程菌进行环境原位修复的可能性提供了理论依据。

关键词：恶臭假单胞菌F1 底盘细胞溶源噬菌体基因组岛条件性自杀系统

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凡纳滨对虾类胰岛素肽基因的结构及表达分析

渔业科学进展 2024年第1期45卷 105-117页

作者：苏曼文张晓军袁剑波张小溪杨铭李富花中国科学院海洋研究所、中国科学院实验海洋生物学重点实验室山东青岛266071 海洋生物学与生物技术功能实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049 福州市海洋与渔业技术中心福建福州350005

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)ILP1(Lv ILP1)全长基因,m RNA长度为812 bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸。序列分... 详细信息

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)ILP1(Lv ILP1)全长基因,m RNA长度为812 bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸。序列分析显示,Lv ILP1蛋白预计分子量为20.81 kDa,理论等电点为9.45,不稳定系数为96.20,具有一个信号肽,没有跨膜结构,推导其为碱性、不稳定的分泌蛋白。结构预测显示,该蛋白具有胰岛素超家族保守的Il GF结构域,由N端信号肽、B链、C肽和A链组成,同时具有6个保守的半胱氨酸位点和2个断裂位点。系统进化分析显示,Lv ILP1与斑节对虾(Penaeus monodon)ILP7亲缘关系最近,与甲壳动物ILP1聚为一支,然后分别与无脊椎动物ILP7、脊椎动物松弛素(Relaxin)、胰岛素(Insulin)、胰岛素样生长因子(IGF)聚在一起。无脊椎动物ILP7类与外群海葵(Actinia tenebrosa)ILP的进化关系最近,表明这类ILP可能与胰岛素超家族的祖先较为相似。转录因子预测显示,Lv ILP1可能的转录因子为叉头框蛋白O3(FoxO3)、糖皮质激素受体(GR)、CAAT区/增强子结合蛋白(C/EBP)、信号传导及转录激活蛋白(STAT)等;蛋白互作分析显示,Lv ILP1与细胞膜上的胰岛素受体(IR)、神经信号分子(VGLUT1、SYT 1_3)、糖蛋白激素(GPHB5)、鞣化激素(Bursicon)等相互作用;对这些转录因子和互作蛋白的生物功能进行分析,进而推测Lv ILP1可能具有调节生长发育、激素刺激反应、神经系统稳态、碳水化合物稳态、蜕皮后组织重建以及生殖发育等作用。分析发现,Lv ILP1在凡纳滨对虾早期发育阶段有较高表达,在成体各个组织中均有表达,但在眼柄中表达量最高。本研究结果为深入了解凡纳滨对虾ILP的基因结构、进化、功能及表达提供了重要信息,同时为凡纳滨对虾的分子育种和健康养殖提供线索。

关键词：凡纳滨对虾类胰岛素肽基因结构功能预测表达分析

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富营养化湖泊藻华腐解产生的溶解性有机质动态变化及其环境效应

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环境科学 2024年第3期45卷 1539-1552页

作者：张瑾陈明滢郝智能钟寰何欢雷沛南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023 南京师范大学环境学院南京210023 中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

富营养化和有害藻华是湖泊面临的主要环境问题,富营养化湖泊藻华在后期会发生衰亡和腐解并产生大量藻源溶解性有机质(DOM),影响水体DOM的质量和活性,并对关键元素的生物地球化学循环产生重要调控作用.为探究不同富营养化程度湖泊水体藻... 详细信息

富营养化和有害藻华是湖泊面临的主要环境问题,富营养化湖泊藻华在后期会发生衰亡和腐解并产生大量藻源溶解性有机质(DOM),影响水体DOM的质量和活性,并对关键元素的生物地球化学循环产生重要调控作用.为探究不同富营养化程度湖泊水体藻华腐解过程,对藻华腐解过程中水体DOM总量、生物有效性、相对分子质量和组分的动态变化进行分析,并探讨了藻华腐解引发的环境效应.结果表明,藻华腐解显著提高DOM浓度、生物有效性和各荧光组分强度.随着腐解的进行,DOM浓度逐渐降低,而相对分子质量逐渐增大.在分子水平上,超高分辨率质谱结果显示腐解过程中不饱和烃和脂肪族化合物优先被微生物利用,并生成木质素、缩合烃和高O/C值的单宁酸等惰性分子.藻华腐解过程中细菌群落主要优势种从变形菌门(46%)逐渐变为拟杆菌门(42%).此外,藻华腐解还导致水体CO_(2)和CH_(4)排放显著升高1.2~5倍,且排放量可以由DOM光学指标a254预测.该结果为全面揭示藻华腐解过程中DOM特征的动态变化,以及湖泊富营养化治理和环境效应预测提供理论依据和科学支撑.

关键词：溶解性有机质生物有效性相对分子质量藻华腐解温室气体

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