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陆地生态系统对全球变化从景观到区域范围的效应

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人类环境杂志 1994年第1期23卷 67-73页

作者： Brian H.Walker 刘金勋杨修澳大利亚csiro野生生物和生态学部门

全球变化与陆地生态系统(GCTE)计划有两个目标:一是预测陆地生态系统对大气和气候变化的反馈效应;二是在更微观的尺度上预测全球变化对自然和农业生态系统结构与功能的效应。主要的反馈效应是能量、水分和动量的交换以及生物地球化学方... 详细信息

全球变化与陆地生态系统(GCTE)计划有两个目标:一是预测陆地生态系统对大气和气候变化的反馈效应;二是在更微观的尺度上预测全球变化对自然和农业生态系统结构与功能的效应。主要的反馈效应是能量、水分和动量的交换以及生物地球化学方面的变化,所有这些过程都受到生态系统组成的影响。要获得对这些相互作用的定量化认识,就必须以可普遍应用的植物功能型(PFTs)分类为基础,根据功能特征来描述植被。对生态系统组成的诱导变化的全球性模拟已从用静态的、自上到下的模型进展到根据植被对环境条件的反应来预测PFTs、叶面积指数或生物量的机理性生态生理模型,作为对大气-生物圈复合模型的首次尝试。现将两个这样的模型并入大气环流模型(GCMs),另一些并行发展的模型包括利用固定植被型来预测净初级生产量和氮循环以及采用自下而上建模途径的全球过程模型。后一种模型从详细的、机理性的斑块模型入手,延伸到包括景观过程的空间变化模型并逐渐采取简化手段以适应批量数据。全球变化对农业的意义可用两个例子说明:即粮食作物效应和病虫害。

关键词：陆地生态系统地球变化大气气候变化

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基于高通量测序技术分析中国荷斯坦奶牛瘤胃纤毛虫的物种多样性

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河南师范大学学报(自然科学版) 2025年

作者：何金英徐勤辉王宇嘉江奕希黄一菲李曼熊杰冯金梅江汉大学医学部病原生物学教研室中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室

瘤胃纤毛虫是反刍动物瘤胃微生态系统的重要组成部分,在调控瘤胃微环境及参与其宿主动物的生理功能等方面具有重要作用.然而,家养反刍动物瘤胃中的瘤胃纤毛虫物种多样性及不同动物个体间瘤胃纤毛虫群落结构的差异仍不清楚.采用基于18S r... 详细信息

瘤胃纤毛虫是反刍动物瘤胃微生态系统的重要组成部分,在调控瘤胃微环境及参与其宿主动物的生理功能等方面具有重要作用.然而,家养反刍动物瘤胃中的瘤胃纤毛虫物种多样性及不同动物个体间瘤胃纤毛虫群落结构的差异仍不清楚.采用基于18S rRNA基因的高通量测序技术,解析了中国荷斯坦奶牛瘤胃内纤毛虫的物种多样性和宿主不同个体间的差异.选取3头成年健康中国荷斯坦奶牛共采集了9个瘤胃液样品,提取样品总DNA后,采用瘤胃纤毛虫18S rRNA基因V5～V8区特异性引物进行扩增,扩增产物使用Ion S5TMXL平台测序.去除低质量序列和嵌合体后,共获得721 250条高质量有效序列,基于97%的序列一致性聚类获得38个操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）.不同个体样品间在α多样性Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数上,差异不显著.OTUs的物种分布属于纤毛门裂口纲毛口亚纲.在属水平分类上,它们主要分布于10个已知的瘤胃纤毛虫的属,其中内毛属是相对丰度最高的属,同时还检测到一些未被分类和鉴定的瘤胃纤毛虫.同一牧场同一饲喂条件下的不同个体之间,瘤胃纤毛虫的物种多样性没有显著差异,但不同个体之间在均匀度上存在一定的差异.研究结果将为瘤胃纤毛虫的高通量测序分析和综合分类学研究提供参考.

关键词：瘤胃纤毛虫原生生物多样性 18S rRNA基因测序分类学

聚苯乙烯纳米塑料对好氧颗粒污泥系统的影响机制研究

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中国环境科学 2025年

作者：齐博闻张冰庞福静陈振威时文歆重庆大学环境与生态学院三峡库区生态环境教育部重点试验室

本研究探讨了聚苯乙烯纳米塑料(Polystyrene nanoplastics， PS-NPs)对好氧颗粒污泥(Aerobic granular sludge， AGS)系统的影响机制.研究表明:20 mg/L的PS-NPs对AGS系统的有机物和磷的去除效果几乎没有影响，但对脱氮过程有明显的抑制... 详细信息

本研究探讨了聚苯乙烯纳米塑料(Polystyrene nanoplastics， PS-NPs)对好氧颗粒污泥(Aerobic granular sludge， AGS)系统的影响机制.研究表明:20 mg/L的PS-NPs对AGS系统的有机物和磷的去除效果几乎没有影响，但对脱氮过程有明显的抑制作用，氨氮去除率和总氮去除率分别下降了21.98%和41.31%.并且，PS-NPs抑制了AGS胞外聚合物(Extracellular polymeric substance， EPS)的分泌，改变了EPS中蛋白质的二级结构，使其更为松散.进一步研究发现，PS-NPs诱导微生物产生过量的活性氧(Reactive oxygen species， ROS)，引起剧烈的氧化应激反应，使细胞膜的完整性受到破坏，导致乳酸脱氢酶(Lactic dehydrogenase， LDH)的含量增加了51.27%.PS-NPs的长期存在改变了微生物的群落结构，抑制了γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)等脱氮细菌的生长，但促进了黄杆菌纲(Flavobacteria)和噬几丁质菌纲(Chitinophagia)等细菌的生长.KEGG数据库注释宏基因数据表明，PS-NPs不仅抑制了AGS中与群体感应和代谢活性相关的通路，尤其是芳香族氨基酸的代谢通路，并且降低了编码反硝化功能酶的基因相对丰度，进而对AGS系统的脱氮性能和长期稳定性造成负面影响.

关键词：好氧颗粒污泥纳米塑料聚苯乙烯微生物群落代谢途径

重庆典型城区PM2.5中含硫有机物的分子特征与成因分析

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中国环境科学 2025年

作者：赵鑫泉宋洋梁波唐浩辉王森华陈静田密重庆大学环境与生态学院重庆市计量质量检测研究院

大气有机气溶胶污染是重要的环境问题之一，但当前对有机气溶胶在分子层面上的认识还有限。本研究使用电喷雾电离结合离子迁移谱-飞行时间质谱仪（ESI-IMS-TOF-MS）分析了重庆典型城区冬季PM2.5样品中有机物的分子组成。发现含硫有机物... 详细信息

大气有机气溶胶污染是重要的环境问题之一，但当前对有机气溶胶在分子层面上的认识还有限。本研究使用电喷雾电离结合离子迁移谱-飞行时间质谱仪（ESI-IMS-TOF-MS）分析了重庆典型城区冬季PM2.5样品中有机物的分子组成。发现含硫有机物（CHOS+CHNOS）是有机气溶胶中的重要成分，其平均相对丰度超过70%。IMS衍生的碰撞截面、碰撞诱导解离和肯德里克质量缺陷分析证明了有机硫酸酯（OSs）的存在。分子特征分析表明本研究中含硫有机物以碳水化合物和木质素为主，且相较于其他地区，具有较高的氧化程度。生物源和人为源前体物是其重要来源。此外，气溶胶液态水含量、酸度和无机硫酸盐与含硫有机物的关系表明了水相化学和酸催化化学在含硫有机物的形成中起着重要的作用。

关键词：有机气溶胶离子迁移谱含硫有机物分子特征影响因素

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碳点在促进植物生长领域的研究进展

天津科技大学学报 2025年

作者：孙晓丽汤素雷王慕华冯丽萍徐雅兰丽水学院生态学院

碳点（Carbon dots， CDs）作为一种新型的碳纳米材料，因其小尺寸、优异的光致发光性能、良好的光稳定性和生物相容性等优点，近年来，在农业中受到广泛关注。本文综述了CDs在促进种子萌发、植物中的吸收与运输、提高光合作用以及增强... 详细信息

碳点（Carbon dots， CDs）作为一种新型的碳纳米材料，因其小尺寸、优异的光致发光性能、良好的光稳定性和生物相容性等优点，近年来，在农业中受到广泛关注。本文综述了CDs在促进种子萌发、植物中的吸收与运输、提高光合作用以及增强植物抗逆性等领域的应用。通过系统总结CDs在植物领域的研究进展，归纳CDs存在的问题，旨在为未来相关研究提供参考，促进CDs在农业领域的发展。

关键词：碳点吸收与运输种子萌发光合作用抗逆性

基于可解释机器学习的地表水体中溶解性有机物（DOM）光化学性质预测研究

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中国环境科学 2025年

作者：刘冰时凯歌陈燕敏卢鑫韩帅军古励郑州师范学院化学化工学院重庆大学环境与生态学院

地表水中DOM是碳循环中重要组成部分，在天然水体的生物地球化学循环中起着重要作用。本研究以DOM光化学产物三重激发态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)、羟基自由基（·OH）作为研究目标，分别使用三种回归算法构建机器学习（ML）模型，评... 详细信息

地表水中DOM是碳循环中重要组成部分，在天然水体的生物地球化学循环中起着重要作用。本研究以DOM光化学产物三重激发态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)、羟基自由基（·OH）作为研究目标，分别使用三种回归算法构建机器学习（ML）模型，评估环境因素、紫外-可见光参数和荧光参数作为特征的特征重要性。研究结果表明，分类梯度提升算法ML模型在测试集中对预测目标的表现更好，R2值分别为0.9344、0.8091和0.7775。温度、DOC和pH分别是预测3DOM*、1O2和·OH的最重要特征。应用分类梯度提升算法链式ML模型时，对1O2和·OH预测性能有所优化，1O2在测试集的R2值由0.8091增加到0.8233，RMSE值由1.322降到0.418；·OH在测试集的R2值由0.7775上升到0.8094，RMSE值由2.982降到0.312。另外，ML模型对3DOM*、1O2和·OH的预测表现均优于偏最小二乘法回归模型，表明ML模型对非线性关系具有较强的处理能力。最后，基于ML的特征重要性分析识别出DOM光化学反应中的关键特征，可为众多影响因素的集约化处理提供直接证据，也为大范围预测水体中DOM光化学特性的时空特征研究提供新的思路。

关键词：溶解性有机物可解释机器学习光化学预测

pH和水化学类型对内蒙古巴丹吉林沙漠盐湖古菌群落结构的影响

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微生物学通报 2025年

作者：卢玲罗湘许继飞董思琦梁珊珊徐林芳柳兰洲李永宏内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室

【背景】沙漠湖泊微生物具有独特的群落结构，对于维持沙漠生态平衡和促进生物多样性至关重要。【目的】为探究巴丹吉林沙漠盐湖古菌群落结构及其与环境因子的关系。【方法】以巴丹吉林沙漠6个盐湖水体中的古菌群落为研究对象，使用16S... 详细信息

【背景】沙漠湖泊微生物具有独特的群落结构，对于维持沙漠生态平衡和促进生物多样性至关重要。【目的】为探究巴丹吉林沙漠盐湖古菌群落结构及其与环境因子的关系。【方法】以巴丹吉林沙漠6个盐湖水体中的古菌群落为研究对象，使用16S扩增子测序技术和生物信息学分析方法，分析古菌群落分布、群落多样性和群落组成；结合水体理化参数，通过Pearson相关性分析、Mantel test和冗余分析探究环境因子对古菌群落结构的影响。【结果】Piper图显6个湖泊均为Na+-Cl--CO32-型的盐湖；拟合分析表明古菌群落的Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数均与盐度呈线性正相关；盐湖古菌群落隶属于11个门17个纲25个目38个科59个属，嗜盐古菌门（Halobacteriota）以99%的相对丰度占据绝对主导地位，盐红菌属（Halorubrum）为6个盐湖共有的优势属，属水平上尚存在大量未注释物种；相关性分析表明pH值、Cl-、CO32-和K+浓度显著影响古菌群落Alpha多样性；Mantel Test表明pH值、CO32-、Cl-和K+浓度是影响古菌群落属水平物种的重要环境因子；RDA分析结果表明CO32-浓度显著影响盐湖的古菌群落变化。【结论】巴丹吉林沙漠不同盐湖古菌群落多样性与盐度呈正相关，盐湖古菌群落主要受pH值、CO32-、Cl-和K+浓度的影响，并且存在丰富的新物种资源。

关键词：巴丹吉林沙漠盐湖水化学特征古菌群落结构多样性分析环境因子

生物炭添加对云南昭通退化人工草地生物量的影响

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草地学报 2025年

作者：李艳徐靖杭吴建平云南大学西南跨境生态安全教育部重点实验室云南省植物繁殖适应与进化生态学重点实验室生态与环境学院

草地退化已成为制约畜牧业可持续发展的关键问题。本研究以云南昭通退化人工草地为对象，通过设置单施生物炭(75 g·m-2，150 g·m-2和300 g·m-2)和生物炭配施化肥(氮肥77.75 g·m-2、磷肥180.26 g·m-2)的处理，探究生物炭在退化草地... 详细信息

草地退化已成为制约畜牧业可持续发展的关键问题。本研究以云南昭通退化人工草地为对象，通过设置单施生物炭(75 g·m-2，150 g·m-2和300 g·m-2)和生物炭配施化肥(氮肥77.75 g·m-2、磷肥180.26 g·m-2)的处理，探究生物炭在退化草地生态恢复过程中的作用。经过两年的试验，测定了人工草地生物量和土壤养分等指标。结果表明，单施生物炭处理下地上生物量增加66.15%～79.58%，配施化肥则增加78.25%～118.29%；单施生物炭处理下地下生物量增加184.26%～290.63%，配施化肥则增加303.83%～385.11%；单施生物炭处理下总生物量增加134.99%～184.93%，配施化肥则增加229.35%～263.34%。同时，生物炭和化肥配施能提高土壤有机碳、总氮、总磷等总养分含量，以及可溶性有机碳、铵态氮、速效磷等可利用养分的含量，并改善土壤容重、含水量和pH值。此外，结构方程模型分析表明土壤磷含量是云南昭通退化人工草地植被恢复的主要影响因子。综上，生物炭添加，尤其和化肥配施能显著提高草地生物量并改善土壤养分，进而有效促进南方退化草地恢复，研究结果可为南方草地的可持续利用提供科学依据。

关键词：生物炭生物量土壤养分退化草地草地恢复土壤磷

杜仲的生物学功能及其在水产动物生产中的应用

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南京农业大学学报 2025年第1期48卷 58-69页

作者：杨航袁泉吕巍巍黄伟伟胡炜周文宗上海市农业科学院生态环境保护研究所上海201403 上海市农业科学院农业农村部稻渔综合种养生态重点实验室上海201403 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室湖北武汉430072

杜仲作为一种药食同源植物,含有木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素类、黄酮类及多糖等100余种活性成分,具有强筋健骨,降血压、血脂、血糖以及抗菌、抗炎、抗氧化和保肝护肾等多种药理作用。近些年,随着绿色养殖业的发展,逐渐应用到水产养殖... 详细信息

杜仲作为一种药食同源植物,含有木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素类、黄酮类及多糖等100余种活性成分,具有强筋健骨,降血压、血脂、血糖以及抗菌、抗炎、抗氧化和保肝护肾等多种药理作用。近些年,随着绿色养殖业的发展,逐渐应用到水产养殖动物中并发现多种有益效果。本文综述了杜仲皮和叶的主要营养成分、生物活性成分和生物学功能,及其添加在不同水产养殖品种饲料中促进生长、改善肉质、糖脂代谢能力以及提高机体抗氧化和免疫功能等应用研究进展,探讨了杜仲作为水产饲料原料以及添加剂的可行性,分析了其在实际应用过程中存在的问题及挑战,以期为进一步促进杜仲在动物生产中的研究提供依据。

关键词：杜仲生物学功能水生动物生产应用