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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石家庄050022

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

一种天然共生细菌通过酸化伊蚊肠道抑制蚊媒病毒感染传播

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科学通报 2024年第21期69卷 3070-3072页

作者：高涵胡文倩王四宝新基石科学实验室中国科学院昆虫发育与进化生物学重点实验室中国科学院分子植物科学卓越创新中心中国科学院植物生理生态研究所上海200032

登革热、寨卡热、基孔肯雅热、西尼罗热和黄热病等蚊媒病毒传染病,每年导致全球数亿人感染,对全球公共卫生构成了严峻威胁^([1]).登革热和寨卡热是两种最具代表性的蚊媒病毒传染病,登革热是传播最广的虫媒病毒,在全球100多个国家感染流... 详细信息

登革热、寨卡热、基孔肯雅热、西尼罗热和黄热病等蚊媒病毒传染病,每年导致全球数亿人感染,对全球公共卫生构成了严峻威胁^([1]).登革热和寨卡热是两种最具代表性的蚊媒病毒传染病,登革热是传播最广的虫媒病毒,在全球100多个国家感染流行,每年引发约4亿人感染^([2]).据世界卫生组织(WHO)统计显示,在过去20年中,登革热的全球发病率显著上升,已经成为全球严重的公共卫生负担.2000~2019年,世界卫生组织记录了全球报告病例的10倍激增.自2023年初以来,全球范围内登革热病例激增,已蔓延到以前未受登革热影响的地区.

关键词：基孔肯雅热感染传播蚊媒病毒全球公共卫生登革热虫媒病毒共生细菌报告病例

京津冀农牧业氮素环境排放特征和脆弱风险评价

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第6期32卷 1043-1053页

作者：杨颂祺张楠楠柏兆海王选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石家庄050022 中国科学院大学北京100049

为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速,进而导致源于农牧生产系统的氮素损失增加,给生态环境和人体健康带来巨大威胁,因此农牧系统精准优化调控具有重要意义。农牧系统氮素损失风险评价则是系统精准优化调控的重要前提。鉴于... 详细信息

为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速,进而导致源于农牧生产系统的氮素损失增加,给生态环境和人体健康带来巨大威胁,因此农牧系统精准优化调控具有重要意义。农牧系统氮素损失风险评价则是系统精准优化调控的重要前提。鉴于此,本文利用NUFER-county模型对京津冀地区农牧业氮素环境排放进行估算,并根据《河北省现代农业发展“十三五”规划》划定的京津冀5个农业生态功能区,结合文献综述,确定不同地区不同形态氮素损失风险阈值,并划定该地区氮素损失风险脆弱区,从而实现根据区域功能分区进行区域尺度不同形态氮素损失风险的精准划定。本研究发现,京津冀地区农牧系统总氮损失约为157.001万吨,单位面积氮素损失量为221.64 kg·hm^(-2),氮素损失风险总体较高,所有区域均存在风险。就空间分布来看,氮素损失较为严重的地区为山前平原高产区、生态涵养山区和都市高值农业区,且不同形态氮素损失拥有相似的空间变异规律,主要与当地的农业生产强度、化肥施用量和畜禽养殖量有关。此外,京津冀地区整体来看,氨挥发损失风险较高,硝酸盐损失风险相对较低。基于以上内容,未来可以针对京津冀不同农业生态功能区的氮素损失风险区进行分区分步优化,积极推广应用农牧业氮素分区精准管理调控措施,降低并尽可能消除农牧业导致的氮素损失风险,这对于该地区农牧业未来的绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：农业生态区京津冀地区氨排放硝酸盐损失氨挥发风险脆弱区硝酸盐损失风险脆弱区

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我国种子丸粒化研究现状及展望

中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 605-615页

作者：谢锦韩立朴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石家庄050022 中国科学院大学北京100049

种子是农业的“芯片”,在农业现代化进程中发挥重要作用。丸粒化是适应精量播种需要的新型种子处理技术,将填充剂、粘合剂、营养物质、保护剂、生长调节剂、染色剂等物料分层或混合包裹在种子表面,不仅能改变种子形状和大小,还具有保护... 详细信息

种子是农业的“芯片”,在农业现代化进程中发挥重要作用。丸粒化是适应精量播种需要的新型种子处理技术,将填充剂、粘合剂、营养物质、保护剂、生长调节剂、染色剂等物料分层或混合包裹在种子表面,不仅能改变种子形状和大小,还具有保护种子、促进逆境下种子萌发和幼苗生长的作用。从种子萌发到幼苗建植是作物生产周期中最为脆弱的生育阶段,利用种子丸粒化技术促进种子萌发、提升幼苗素质对作物增产具有重要意义。本文综述了种子丸粒化技术的发展过程,种子丸粒化的作用原理、工艺流程及质量检验标准;总结了丸粒化技术在蔬菜和花卉、粮食和经济作物、牧草和绿肥、药用作物、林木的应用现状,明确了各自的研究重点和难点。在此基础上,提出今后的研究需加强跨学科交流协同,利用基因组学、代谢组学等高新技术加强种子休眠和萌发的信号途径研究和信号分子提取,明确丸粒化种子萌发的环境阈值,关注专用型丸粒化物料和特异性丸粒化工艺的研发,建立健全丸粒化种子质量标准,评估种子丸粒化对环境的长期影响,以期为促进我国种子处理技术快速发展提供理论支持。

关键词：种子丸粒化加工工艺质量标准抗逆性

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河北省畜禽粪污全链条氨气和甲烷减排技术模式的生命周期分析

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第6期32卷 1054-1062页

作者：王宏戈张陆王选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石家庄050022 中国科学院大学北京100049

目前畜禽养殖粪污流动过程中存在氨气和甲烷排放严重的问题。本文针对传统技术模式(S1:常规清粪技术、氧化塘静置处理、表层施用还田)和全链条氨气和甲烷减排优化处理技术模式(S2:圈舍表面酸化技术、分层供气反应器堆肥处理、深层/注射... 详细信息

目前畜禽养殖粪污流动过程中存在氨气和甲烷排放严重的问题。本文针对传统技术模式(S1:常规清粪技术、氧化塘静置处理、表层施用还田)和全链条氨气和甲烷减排优化处理技术模式(S2:圈舍表面酸化技术、分层供气反应器堆肥处理、深层/注射施用),从全生命周期的角度进行环境代价和经济成本的比较和分析。结果显示:圈舍酸化(圈舍阶段)、多层供气反应器堆肥处理(储存/处理阶段)和注射施用(施用阶段)技术的应用可分别降低相应环节环境代价的17.40%、40.00%和79.30%;整体来看,全链条优化处理技术模式的环境代价比传统模式减少40.40%。传统技术模式处理粪便的直接成本投入为70.00￥·t^(-1),优化处理技术模式的直接成本投入与传统技术模式相比增加了31.00￥·t^(-1)。由于氨气减排可带来一定的社会经济效益,全链条优化处理技术模式处理畜禽粪污可实现51.52￥·t^(-1)的社会经济收益。最终,利用畜禽粪污“圈舍—储存/处理—施用”全链条优化处理技术模式处理畜禽粪便可比传统技术模式节省20.52￥·t^(-1)。如果该模式在河北省所有养殖场推广,以河北省2019年1.40亿t的畜禽粪污产生量计算,可实现年28.70亿元的经济效益。

关键词：全生命周期分析氨气甲烷粪污管理减排技术

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内源性逆转录病毒复活作为衰老的新型生物标志物和驱动力

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科学通报 2024年

作者：武泽明刘晓倩刘光慧中国科学院动物研究所膜生物学国家重点实验室

衰老是一个随着年龄增长而发生的机体结构与功能渐进性衰退的过程,涉及一系列器官、组织、细胞和分子的复杂变化[1～3].它是包括神经退行性疾病、骨关节炎、心血管疾病、癌症等多种人类慢性疾病发生发展的重大风险因素,严重影响着老年...

衰老是一个随着年龄增长而发生的机体结构与功能渐进性衰退的过程,涉及一系列器官、组织、细胞和分子的复杂变化[1～3].它是包括神经退行性疾病、骨关节炎、心血管疾病、癌症等多种人类慢性疾病发生发展的重大风险因素,严重影响着老年群体的身体健康和生活质量,同时为家庭以及社会造成了沉重的经济和医疗负担.

关键词：

盐碱地肥沃耕层构建水肥盐综合调控机理与技术研究进展

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土壤学报 2024年第1期61卷 29-38页

作者：郭凯封晓辉伍靖伟陈小兵巨兆强孙宏勇刘小京中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省土壤生态学重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来... 详细信息

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来,大量研究利用有机培肥、耕作、节水灌溉、田间覆盖、咸水利用等农艺措施,在盐碱地建立“控盐、保肥、保水”的肥沃耕作层,显著改变了水肥盐在土壤-植物-大气连续体中的运移过程,实现了盐碱地质量和产能快速提升,上述内容也日益成为盐碱地改良利用中的重要研究方向。本文系统总结了盐碱地改良和肥沃耕层构建等方面的研究进展,并针对盐碱地肥沃耕层构建下土壤水肥盐综合调控及其与植物生长的协同关系等进行了展望,以期为盐碱地可持续改良利用提供参考。

关键词：盐碱地肥沃耕层构建水肥盐调控水土资源利用

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光合作用碳反应核心-卡尔文循环及调控

生命科学 2024年

作者：李春荣张馨刘翠敏中国科学院大学中国科学院遗传与发育生物学研究所种子创新重点实验室

卡尔文循环是光合自养生物核心碳反应，每年固定约百亿吨的CO2，是无机碳转变为有机碳的主要途径。提高卡尔文循环固碳效率是提高作物产量的有效途径之一。卡尔文循环是由11个酶催化的13步反应代谢网络，循环每进行一次固定一分子CO2。... 详细信息

卡尔文循环是光合自养生物核心碳反应，每年固定约百亿吨的CO2，是无机碳转变为有机碳的主要途径。提高卡尔文循环固碳效率是提高作物产量的有效途径之一。卡尔文循环是由11个酶催化的13步反应代谢网络，循环每进行一次固定一分子CO2。在过去的几十年里，构建的反义与过表达转基因植株揭示了关键酶对循环的调控作用，卡尔文循环调控成为光合作用研究领域的前沿热点与重要改造靶点。本文系统综述了卡尔文循环途径以及循环中间代谢物与产物的利用，以及11个反应酶和非酶因素对循环的调控作用，重点阐述了1，5-二磷酸羧化加氧酶(Rubisco)对循环及自身活性的调控；最后，对卡尔文循环未来的研究进行了展望和讨论，为今后的相关研究提供参考。

关键词：光合作用卡尔文-本森-巴萨姆(CBB)循环 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶碳固定环境因素

贵州交榜留茶坡组化石组合特征及其生物地层学和演化意义

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古生物学报 2024年第2期 139-154页

作者：孙海静罗翠现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所

埃迪卡拉纪—寒武纪之交见证了地球—生命系统不同圈层的重大变革,是复杂多细胞生物演化的重要转折期。华南是开展相关研究的主要区域之一,但前人工作主要集中在化石材料丰富的浅水台地相区,深水区生物组成面貌尚未得到充分认识。本研... 详细信息

埃迪卡拉纪—寒武纪之交见证了地球—生命系统不同圈层的重大变革,是复杂多细胞生物演化的重要转折期。华南是开展相关研究的主要区域之一,但前人工作主要集中在化石材料丰富的浅水台地相区,深水区生物组成面貌尚未得到充分认识。本研究对斜坡相区贵州交榜剖面的留茶坡组进行了详细研究,通过酸蚀和薄片观察发现了丰富的化石材料,包括:海绵骨针、软舌螺、可能的原牙形类(? Protohertzina sp.)和织金钉类(? Zhijinites sp.)、球形疑源类、Megathrix longus,及不同类型的多细胞藻类,亲缘关系未定的Poratusiramus sp.、球形化石和形态多样的丝状、片状化石等。该化石组合属于寒武纪纽芬兰世幸运期,其中的骨骼化石以海绵骨针为主。化石组合中既有与浅水区共有分子,也有深水区特有类群,丰富了斜坡相区的化石记录,具有潜在的地层对比和演化意义。

关键词：骨骼化石有机质壁化石硅质岩深水相区寒武纪贵州