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越冬动物肠道微生物多样性及功能研究进展

生物多样性 2024年第3期32卷 151-163页

作者：郝操吴东辉莫凌梓徐国良广州大学地理科学与遥感学院广东省农村水环境面源污染综合治理工程技术研究中心广州510006 东北师范大学环境学院国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室长春130117 中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室长春130102

越冬是全球温带和寒带地区动物生活史和演化过程的重要阶段,顺利越冬对于动物种群的繁衍与维持至关重要。肠道微生物与宿主长期共同进化并形成复杂的共生关系,在动物生长发育、健康调控及恶劣环境适应等方面发挥着重要作用。越冬动物不... 详细信息

越冬是全球温带和寒带地区动物生活史和演化过程的重要阶段,顺利越冬对于动物种群的繁衍与维持至关重要。肠道微生物与宿主长期共同进化并形成复杂的共生关系,在动物生长发育、健康调控及恶劣环境适应等方面发挥着重要作用。越冬动物不仅在形态、生理和行为方面发生适应性变化,其肠道微生物也发生改变,这对宿主适应低温不可或缺。近些年越冬动物肠道微生物工作日渐受到重视,鉴于肠道微生物的重要意义,本文总结和评述了4个方面内容:(1)越冬动物肠道微生物领域的研究现状。该领域发文量近年来增长快速,冬眠动物肠道微生物研究最多且更为深入。肠道微生物多样性、影响因素和群落构建机制以及肠道微生物对动物越冬的作用机制是该领域的研究热点;(2)越冬动物肠道微生物群落多样性、组成及其功能基因的变化。冬季动物肠道细菌群落以拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门为主,且多样性较夏季更低。冬眠动物肠道细菌群落的功能基因以脂肪代谢为主;(3)影响冬季动物肠道微生物群落的主要因素。肠道微生物群落与越冬宿主肠道形态和生理、物种类别、食性、越冬策略及外界环境时空和气候变化密切联系;(4)肠道微生物在动物越冬方面发挥的重要功能。肠道微生物参与宿主营养获取和能量代谢、调节宿主产热、影响宿主抗冻性及免疫力。本研究可增加人们对非生长季动物肠道微生物多样性维持及其生态功能的认识,并帮助深入思考肠道微生物及其与宿主互作机制在调控动物适应环境变化方面的潜在影响。

关键词：冬眠滞育肠道菌群宿主–微生物互作冬季生物多样性冷适应

武汉市东湖底泥污染风险评估及精细化清淤研究

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人民长江 2024年第6期55卷 45-52页

作者：张枫桂梓玲长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 湖北省长江流域水环境综合治理工程技术研究中心湖北武汉430010

城市浅水湖泊泥-水界面营养物质交换强烈且频繁,底泥污染释放对上覆水体影响显著,是浅水湖泊污染的主要途径之一。以武汉市东湖为例,采用氮磷综合污染指数法和静态释放试验方法,评估底泥污染风险,并综合考虑清淤工艺及水生植物分布等因... 详细信息

城市浅水湖泊泥-水界面营养物质交换强烈且频繁,底泥污染释放对上覆水体影响显著,是浅水湖泊污染的主要途径之一。以武汉市东湖为例,采用氮磷综合污染指数法和静态释放试验方法,评估底泥污染风险,并综合考虑清淤工艺及水生植物分布等因素,精确确定清淤范围及厚度。结果表明:东湖底泥总氮和有机质含量分布具有较高的协同性,总磷与有机质含量之间呈弱相关;东湖上、中、下层底泥氮磷综合污染指数分别为0.85~11.39,0.52~7.40和0.49~6.33,大部分区域处于轻度污染—重度污染范围;东湖清淤深度以29.04~110 cm为宜。研究成果可为东湖水环境综合治理及类似城市浅水湖泊治理提供理论依据和技术支撑。

关键词：浅水湖泊内源污染底泥污染物释放速率清淤综合污染指数法静态释放试验东湖武汉市

红砂岭退化土壤改良措施对土壤微生物多样性及群落结构的影响

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中国土壤与肥料 2024年

作者：杨漫徐国良舒灿伟莫凌梓杨现坤邓光蔓吴智健李璐璐凌雨楠李俐宽许子杰广州大学地理科学与遥感学院广东省农村水环境面源污染综合治理工程技术研究中心华南农业大学植物保护学院

红砂岭是红层地貌经土地退化形成的特殊荒漠化景观。土壤微生物可作为土壤质量的评价指标。通过田间试验，采用磷脂脂肪酸技术分析不同土壤改良措施对红砂岭退化土壤微生物群落结构和多样性的影响，以期从微生物角度评价不同改良措施对... 详细信息

红砂岭是红层地貌经土地退化形成的特殊荒漠化景观。土壤微生物可作为土壤质量的评价指标。通过田间试验，采用磷脂脂肪酸技术分析不同土壤改良措施对红砂岭退化土壤微生物群落结构和多样性的影响，以期从微生物角度评价不同改良措施对红砂岭退化紫色土的改良效果。试验基于完全随机区组设计，利用3种改良措施（菌剂，蚯蚓粪有机肥和秸杆覆盖），共设计8个处理：1 微生物菌剂+有机肥+秸秆覆盖，2 微生物菌剂+有机肥，3 有机肥+秸秆覆盖，4 微生物菌剂+秸秆覆盖，5 秸秆覆盖，6 微生物菌剂，7 有机肥，8 无处理的空白对照。研究红砂岭土壤退化背景下多种改良措施及其联合作用模式下土壤微生物群落的变化，分析土壤理化因子与微生物群落特征之间的关系。结果表明：与对照处理相比，桔杆覆盖处理对土壤微生物多样性和群落结构具有显著改良效果，而蚯蚓粪有机肥和菌剂单一处理的改良效果有限；然而，相较于单一改良措施，多种改良措施配施无一例外显著增加土壤微生物总生物量及各类群生物量，显著改善土壤微生物多样性和群落结构。此外，与对照处理相比，多种改良措施配施和覆盖处理均显著增加了真菌、丛枝真菌、革兰氏阴性菌的相对丰度，降低革兰氏阳性菌与厌氧菌的相对丰度。相关性分析表明：土壤微生物多样性和生物量等与土壤含水量、有机碳、碱解氮、速效钾、有效磷等呈显著正相关，与pH值呈显著负相关。冗余分析表明：土壤微生物组成变化主要受含水量、pH值以及土壤有机质、速效钾、碱解氮、有效磷含量的影响。综上所述，秸秆覆盖配施有机肥和微生物菌剂的综合作用能有效调节红砂岭退化土壤生态环境，显著增加土壤微生物生物量和优化微生物群落结构。

关键词：红砂岭土壤改良土壤微生物 PLFAs

高架街谷中交通污染物的垂直分布和时变特征研究

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环境科学学报 2024年第8期44卷 70-82页

作者：刘永红付怿昕徐锐姚达文中山大学智能工程学院深圳518107 广东省智能交通系统重点实验室广州510275 广东省交通环境智能监测与治理工程技术研究中心广州510275

为探讨交通、气象因素和街谷高宽比对于高架街谷中污染物分布的影响,本研究于中国广州市开展了两期污染物(PM_(1)、PM_(2.5)、PM_(1)0(分别为空气动力学直径小于或等于1、2.5和10μm的颗粒物)、超细颗粒物(UFP)和黑碳(BC))监测实验.结... 详细信息

为探讨交通、气象因素和街谷高宽比对于高架街谷中污染物分布的影响,本研究于中国广州市开展了两期污染物(PM_(1)、PM_(2.5)、PM_(1)0(分别为空气动力学直径小于或等于1、2.5和10μm的颗粒物)、超细颗粒物(UFP)和黑碳(BC))监测实验.结果表明,1期实验(高度不对称街谷)BC、PM_(1)、PM_(2.5)和PM_(1)0的整体浓度分别为(3.0±2.2)、(27±13)、(34±15)和(59±27)μg·m^(-3);2期实验(深窄街谷) BC、PM_(1)、PM_(2.5)和PM_(1)0的整体浓度分别为(2.2±0.7)、(19±5)、(26±6)和(59±21)μg·m^(-3);UFP浓度分别为13.57×10^(3)和18.35×10^(3)个·cm^(-3).1期实验PM_(1)、PM_(2.5)、PM_(1)0和UFP的每日垂直剖面均呈现从地面道路至高架桥处先降低后升高,而后缓慢降低的相似规律,从高架桥至顶端,污染物浓度平均变化了-5.9%、-4.7%、1.4%和-4.8%;由于对车辆排放的高敏感性,BC的每日垂直剖面分布规律无一致性.此外,街谷高宽比通过影响隔音屏障设置和流场分布,进而影响高架桥上方的污染物扩散,改变了污染物的垂直剖面分布.分析污染物时间变化规律,发现颗粒物的小时变化主要归因于交通排放的日变化和大气边界层的综合影响;UFP和BC有着不同于颗粒物的日变化趋势,分别归因于午后光化学反应和道路车辆瞬态排放.进一步分析污染物变化和车流量相关性表明,污染物的日变化特征与交通变化过程联系紧密,且高峰期和交通构成对不同污染物的影响具有差异性.这些发现可为城市交通管控和人群健康改善提供参考.

关键词：街道峡谷高架桥交通排放垂直分布时变特征

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珠三角赤红壤常年菜地土壤肥力质量评价

草业学报 2024年第5期33卷 25-40页

作者：宁建凤李彤曾瑞锟姚建武陈勇梁紫薇广东省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室广东省农业面源污染监测评估与防控工程技术研究中心广东广州510640

赤红壤是广东省地带性土壤,研究位于该地带性土壤的菜地肥力变化特征,以客观评价耕作施肥管理的科学性,助力耕地质量保护与提升。在广东省珠三角地区广州市、江门市、肇庆市、惠州市惠阳区选取了89个蔬菜常年种植菜地,测定了耕层(0~20 ... 详细信息

赤红壤是广东省地带性土壤,研究位于该地带性土壤的菜地肥力变化特征,以客观评价耕作施肥管理的科学性,助力耕地质量保护与提升。在广东省珠三角地区广州市、江门市、肇庆市、惠州市惠阳区选取了89个蔬菜常年种植菜地,测定了耕层(0~20 cm)土壤理化指标,利用第二次全国土壤普查养分分级标准和内梅罗综合指数法分析评价土壤肥力状况。珠三角赤红壤常年菜地土壤质地以壤土、砂质壤土、粉壤土为主,分别占比46.1%、23.6%和19.1%;pH 5.83,呈微酸性;有机质含量23.83 g·kg-1,为中等水平;阳离子交换量8.67 cmol(+)·kg-1,为中等偏下水平;全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量分别为1.19、1.47、12.53 g·kg-1,其中全氮和全磷含量均属中等水平,全钾含量为中等偏下水平;有效态养分中碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为135.24、120.24、222.48 mg·kg-1,属于丰富(碱解氮和速效钾)和极丰富水平(有效磷)。内梅罗综合指数法评价结果显示,珠三角赤红壤常年菜地土壤综合肥力指数为1.69,属良好等级。相比第二次全国土壤普查广东省赤红壤普查结果,土壤全钾含量不同程度降低,pH值、有机质、全氮、碱解氮含量均不同程度提高,增幅分别为16.6%、23.5%、38.4%和62.5%;阳离子交换量、全磷、有效磷和速效钾含量大幅增加,增幅分别达1.29、6.00、65.80和3.07倍,其中土壤有效磷累积较为普遍。全氮和全磷的年均累积量分别为8.46、32.31 mg·kg-1,碱解氮、有效磷和速效钾年均累积量分别为1.20、3.04、4.30 mg·kg-1。总体上,经过近40年耕种,珠三角赤红壤常年菜地肥力水平不同程度改善,土壤pH由酸性改善为微酸性,阳离子交换性能、有机质、全氮含量提升1个等级,碱解氮和有效钾含量提升2个等级,全磷和有效磷含量分别提升3和5个等级。各肥力指标总体上由原来的极度缺乏至中等偏下状态改善为目前的中等偏下至极丰富水平,总体肥力状况良好。在实施蔬菜有机无机肥配施技术基础上,合理施用氮、钾肥,降低磷肥投入量,可以进一步提升珠三角赤红壤区菜地地力水平,维持土壤资源的可持续利用。

关键词：赤红壤土壤肥力常年菜地阳离子交换量耕地质量

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营养型阻控剂影响菜园土中水稻生长及其Cd吸收

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农业环境科学学报 2024年第2期43卷 331-338页

作者：唐明灯王艳红李林峰尹贻龙徐梓盛陈勇艾绍英广东省农业科学院农业资源与环境研究所广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室广东省农业面源污染监测评估与防控工程技术研究中心广州510640

为了探索以钙硅钾等营养元素为主要成分的土壤调理剂(营养型阻控剂)对镉(Cd)超标菜园土旱改水时水稻(Oryza Sativa L.)生长及其Cd吸收的影响,于2014年下半年在Cd超标菜园土中施用营养型阻控剂,对不同用量(分别为0、1.5、3.0、4.5、6.0 g... 详细信息

为了探索以钙硅钾等营养元素为主要成分的土壤调理剂(营养型阻控剂)对镉(Cd)超标菜园土旱改水时水稻(Oryza Sativa L.)生长及其Cd吸收的影响,于2014年下半年在Cd超标菜园土中施用营养型阻控剂,对不同用量(分别为0、1.5、3.0、4.5、6.0 g·kg^(-1),分别记作CK、T1、T2、T3、T4)营养型阻控剂的水稻盆栽试验开展研究。结果表明:营养型阻控剂对菜园土中水稻生长没有较好的促进作用,没有提高稻谷产量。供试水稻品种黄超占各部位Cd质量分数大小顺序为根>茎叶>稻米>稻壳,且各部位间达到显著差异水平;所有处理稻米Cd质量分数均低于现行的食品安全国家标准中Cd限量指标;与CK相比,营养型阻控剂显著降低糙米、水稻茎叶、水稻根的Cd质量分数,且呈现随营养型阻控剂用量增加而降低效应更佳的剂量效应;与CK相比,处理T4对稻米、水稻茎叶、水稻根三者Cd质量分数的降低效应最佳,降幅分别为32.8%、39.7%、24.4%;营养型阻控剂显著降低水稻根、茎叶和稻谷中Cd的累积量。施用营养型阻控剂显著提高了土壤pH值,提高的最大值为0.3个单位,但对土壤DTPA-Cd质量分数有提高作用(处理T1的DTPA-Cd质量分数显著大于CK、T3)、对土壤有效态硅质量分数有降低效应(处理T2、T3的有效态硅质量分数显著小于CK)。营养型阻控剂可适用于Cd超标菜园土,通过降低根Cd生物富集系数来显著降低水稻根、茎叶和稻米Cd质量分数,本盆栽试验中营养型阻控剂降低稻米Cd质量分数的最佳用量为6.0 g·kg^(-1)。

关键词：调理剂 Cd 水稻土壤重金属钝化

高固体条件下黑水添加对厨余垃圾厌氧发酵的影响

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环境工程学报 2024年第1期18卷 237-244页

作者：王辉辉王雪梅李子富靳晓辉胡亚伟黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州450003 河南省农村水环境治理工程技术研究中心郑州450003 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

为探究高固体条件下黑水添加对厨余垃圾厌氧发酵性能的影响,设置了不同黑水添加比例以及不同接种比的发酵实验。结果表明,实验初期各组均出现了快速酸化,调节pH至7.3~7.5并添加缓冲剂后,产甲烷过程逐步恢复正常;添加了黑水的混合发酵实... 详细信息

为探究高固体条件下黑水添加对厨余垃圾厌氧发酵性能的影响,设置了不同黑水添加比例以及不同接种比的发酵实验。结果表明,实验初期各组均出现了快速酸化,调节pH至7.3~7.5并添加缓冲剂后,产甲烷过程逐步恢复正常;添加了黑水的混合发酵实验组的累计甲烷产量相比厨余垃圾单独发酵实验组提升不大,而黑水的添加比例较高时,由于氨抑制作用,造成产甲烷量下降了46.7%;接种比由1下降至0.5时,混合比为3∶1和厨余垃圾单独发酵的实验组累计甲烷产量分别下降了73.2%和38.3%,平均甲烷含量分别下降了47.7%和13.0%。说明高固体、低接种比条件下,加入黑水不能有效改善厨余垃圾的厌氧发酵反应。该研究结果可为高负荷条件下厨余垃圾与黑水2种高浓度家庭有机废物流的资源化处理提供理论参考。

关键词：黑水厨余垃圾高固体厌氧发酵产甲烷效率

不同光环境对梨小食心虫成虫寿命和繁殖的影响

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植物保护学报 2024年第2期51卷 484-490页

作者：焦洄锬杨小凡冉红凡路子云刘文旭马爱红李建成河北省农林科学院植物保护研究所河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室保定071000

为明确不同光环境对梨小食心虫Grapholita molesta成虫寿命和繁殖的影响,于室内条件下测定不同光照强度(10000、1000、100、1和0.01 mW/m^(2))与不同波长光(红光630 nm、黄光575 nm、绿光510 nm、蓝光455 nm、紫光440 nm和紫外光365 nm... 详细信息

为明确不同光环境对梨小食心虫Grapholita molesta成虫寿命和繁殖的影响,于室内条件下测定不同光照强度(10000、1000、100、1和0.01 mW/m^(2))与不同波长光(红光630 nm、黄光575 nm、绿光510 nm、蓝光455 nm、紫光440 nm和紫外光365 nm)照射下梨小食心虫的成虫寿命、交配率、产卵前期、产卵期、单雌产卵量、卵发育历期和卵孵化率等生物学参数进行分析。结果表明,相较于10000、1000和100 mW/m^(2)高光照强度处理,1 mW/m^(2)和0.01 mW/m^(2)低光照强度处理下,梨小食心虫雌、雄成虫寿命较短(环境下梨小食心虫雌、雄成虫寿命缩短(5.5 d),产卵期缩短(环境可影响梨小食心虫成虫寿命和繁殖力,其中低光照强度或红光、紫外光均能抑制其繁殖力,不利于种群发展,可用于该害虫田间光诱控技术的开发。

关键词：梨小食心虫光照强度波长繁殖

介孔碳对水土环境中砷与四环素复合污染修复的研究进展

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环境化学 2024年

作者：孙奥侠钟杰韦行石先阳陈志良广东省农田重金属污染土壤治理与修复工程技术研究中心生态环境部华南环境科学研究所安徽大学资源与环境工程学院

水土环境中砷与四环素复合污染已是环境领域的研究热点.介孔碳因具有独特的微观结构和性能优势，在吸附和催化氧化等方面对污染物具有优异的去除效果而备受关注.然而，研究者们集中关注于砷与抗生素复合污染的毒理效应，对其相互作用及... 详细信息

水土环境中砷与四环素复合污染已是环境领域的研究热点.介孔碳因具有独特的微观结构和性能优势，在吸附和催化氧化等方面对污染物具有优异的去除效果而备受关注.然而，研究者们集中关注于砷与抗生素复合污染的毒理效应，对其相互作用及影响过程研究尚少.本文通过总结介孔碳的制备方法、关键影响因子及其作用机理，综述了介孔碳对砷与抗生素修复应用的研究与发展现状，归纳了现阶段研究不足，同时对介孔碳在砷与抗生素复合污染的研究趋势进行了展望.

关键词：介孔碳砷四环素相互作用机理