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江西九龙山铁尾矿区3种树木对土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响

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林业科学 2024年第3期60卷 78-86页

作者：王文正宋立国王钱刘相荣孙启武厚凌宇中国林业科学研究院林业研究所、国家林业和草原局森林培育重点实验室、林木遗传育种国家重点实验室北京100091

【目的】探究种植湿地松、杉木、桤木对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响,为该矿区及相似立地区域植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据。【方法】采用微波消解法处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土... 详细信息

【目的】探究种植湿地松、杉木、桤木对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响,为该矿区及相似立地区域植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据。【方法】采用微波消解法处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土壤样品和根、茎、叶样品,通过ICP、AAS测定样品重金属质量分数,依据测定结果计算3种树木的生物富集和转移系数,分析其对不同重金属的富集和转移能力。应用宏基因组学测序分析3种树木根际、非根际土壤样品,探究各树种对应土壤中的微生物群落组成。【结果】1)3种树木对Hg、Cu、Pb、Zn的生物转移系数(BTF)均大于1,对Cr的BTF小于1,表明其对Hg、Cu、Pb、Zn的转移能力强,对Cr的转移能力弱。杉木的BTF(As)大于1,表明杉木对As的转移能力强。2)杉木对Hg、Pb的生物富集系数(BCF)均大于1,表明杉木对Hg、Pb的富集能力强。相较于其他重金属,湿地松对Hg、Pb的生物富集系数最高,桤木对Zn的生物富集系数最高,表明湿地松对Hg、Pb的富集能力强,桤木对Zn的富集能力强。3)在门水平上,对照组(J1)中酸杆菌门相对丰度最高(45.55%),其次为变形菌门(12.11%)。在湿地松根际土壤(J2)和非根际土壤(J3)、杉木根际土壤(J4)、桤木根际土壤(J5)和非根际土壤(J6)中变形菌门相对丰度最高(22.72%~44.56%),其次为酸杆菌门(13.49%~16.56%)。在属水平上,对照组优势属为短根瘤菌属和纤线杆菌属,J2、J3、J4、J5、J6中相对丰度占比最高的优势属为短根瘤菌属和鞘氨醇单胞菌属。【结论】1)根据3种树木对重金属的转移和富集能力评估结果,杉木、湿地松可作为Hg、Pb修复的先锋树种,桤木可作为Zn的修复树种与其间作。2)基于门、属2分类等级水平的分析,3种树木根际、非根际土壤中优势微生物群落均为变形菌门,3种树木种植均促进土壤中变形菌门微生物相对丰度增加,变形菌门可提高植物对重金属的吸收并对植物生长有促进作用,二者相辅相成,可有效提高植物吸收重金属的效率。

关键词：宏基因组学铁尾矿重金属污染植物修复效果微生物群落组成

黄腐酸钾对不同氯盐胁迫下桧柏生长的缓解效应

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林业科学 2024年第4期60卷 99-108页

作者：房有鑫曹帮华郭龙梅毛培利庞元湘张金颢王志恒李鹏飞山东农业大学黄河下游森林培育国家林业和草原局重点实验室泰安271018

【目的】探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾(FA-K)后的生长和生理特性,揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性,为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑。【方法】选取2... 详细信息

【目的】探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾(FA-K)后的生长和生理特性,揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性,为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑。【方法】选取2年生桧柏容器苗开展盆栽试验,以正常生长为对照,设置0.7%NaCl和0.7%CaCl_(2)2种盐分,每种盐分设置0、0.05%、0.10%、0.30%和0.50%5种质量分数FA-K处理,测定各处理下桧柏苗生长指标(苗高生长量、地径生长量、生物量、根冠比)、光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素)、相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性。【结果】1)0.7%CaCl_(2)胁迫对桧柏苗生长的抑制作用大于0.7%NaCl胁迫;0.7%CaCl_(2)胁迫下桧柏苗除可溶性糖和类胡萝卜素含量低于NaCl胁迫外,其他生理指标(叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、相对电导率、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性)均高于NaCl胁迫;2)2种盐胁迫下,施加FA-K均使桧柏苗苗高生长量、地径生长量、生物量增加,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量上升,相对电导率和丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量呈低-高-低的变化趋势,0.50%FA-K下2种盐胁迫的幼苗生长接近对照;3)相较0.7%NaCl胁迫,FA-K对0.7%CaCl_(2)胁迫表现出更好的缓解作用。【结论】高浓度氯盐胁迫显著抑制桧柏苗生长和存活,0.7%CaCl_(2)抑制作用比0.7%NaCl强;FA-K能够有效缓解NaCl和CaCl_(2)胁迫,0.50%FA-K缓解效果较佳。

关键词：桧柏盐胁迫黄腐酸钾融雪剂缓解作用

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紫楠天然种群表型变异特征

林业科学研究 2024年第05期 169-177页

作者：葛思宇王立陆云峰刘伟张俊红童再康浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室宁波市农业技术推广总站丽水市森林资源保护管理总站

[目的 ]揭示紫楠天然种群的表型变异程度及规律。[方法 ]以其分布区内20个种群为研究对象，运用巢式方差分析等方法，对紫楠11个表型性状及其与地理生态因子的相关性进行系统研究。[结果 ]紫楠11个表型性状在种群间和种群内均存在极显... 详细信息

[目的 ]揭示紫楠天然种群的表型变异程度及规律。[方法 ]以其分布区内20个种群为研究对象，运用巢式方差分析等方法，对紫楠11个表型性状及其与地理生态因子的相关性进行系统研究。[结果 ]紫楠11个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异，其变异系数为8.54%～43.75%，均值为20.83%，且6个叶片性状的平均变异系数（26.27%）高于5个种子性状（14.31%），即种子比叶片具有更大的遗传稳定性；紫楠种群间的变异（50.44%）高于种群内的变异（23.42%），平均表型分化系数为66.46%，种群间变异是紫楠表型变异的主要来源。在调查分布范围内，叶片随海拔升高而变小，呈由西向东逐渐变宽的趋势，而种子大小则表现为由东北向西南逐渐变大的趋势。依据叶片和种子性状可将20个种群聚为三大类群，基本可代表紫楠在不同分布区域的表型特征。[结论 ]紫楠11个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异，以种群间变异为主。叶片的平均变异系数高于种子，呈由西向东逐渐变宽趋势，种子则呈由东北向西南逐渐变大的趋势。聚类分析将20个紫楠天然种群依地理位置分为三大类。

关键词：紫楠叶片性状种子特性表型分化聚类分析

基于大涡模拟的CAARC模型角区开槽气动优化研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 126-133,167页

作者：徐洲洋罗凯文杨易华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

超高层建筑属风敏感结构,对建筑外形进行适当气动优化可有效降低结构风荷载及风致响应。基于大涡模拟(LES)方法,采用一种新的入口湍流生成方法——NSRFG(narrow-band synthesis random flow generation)方法,进行超高层建筑标准模型(CAA... 详细信息

超高层建筑属风敏感结构,对建筑外形进行适当气动优化可有效降低结构风荷载及风致响应。基于大涡模拟(LES)方法,采用一种新的入口湍流生成方法——NSRFG(narrow-band synthesis random flow generation)方法,进行超高层建筑标准模型(CAARC)角区开槽的气动优化研究。首先进行了CAARC高层建筑标准模型绕流模拟,并将模拟结果与风洞试验结果对比,以验证NSRFG方法的适用性;然后以CAARC模型为基础,设计了4种开槽气动优化方案,通过LES模拟得到基底弯矩功率谱,以估算建筑顶部位移响应和顶部峰值加速度响应。结果对比显示:对于矩形截面高层建筑标模,无论原型还是4种开槽气动优化方案,横风向脉动响应和峰值加速度响应整体比顺风向大;与全封闭原型相比,采取不同开槽方案均能降低顺风向和横风向风振响应,其中角区开槽对顺风向响应的优化效果最好,周向开槽对横风向响应的优化效果最好;4种开槽方案对于横风向响应的优化效果明显优于顺风向,其中相对而言周向开槽优化效果相对最好,使横风向脉动位移响应和横风向峰值加速度响应分别降低28.4%、32.8%。因此,从减小矩形截面超高层建筑结构横风向响应角度考虑,建议采用周向开槽方案。

关键词：大涡模拟(LES) NSRFG方法超高层建筑风致响应气动优化

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山核桃根际解磷及水解复杂有机物细菌的分离

微生物学报 2024年第10期 3809-3824页

作者：张艳梅郑梦杰杨士杰吴权杰黄坚钦彭丽媛秦华浙江农林大学环境与资源学院碳中和学院浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江农林大学林业与生物技术学院

【目的】挖掘兼具多种促生功能的山核桃根际解磷细菌(phosphorus-mobilizingbacteria,PMBs)菌株资源，研发多功能生物有机肥，促进山核桃产业绿色、可持续发展。【方法】采用稀释涂布平板法分离获取山核桃根际PMBs，测定其生物学功能并... 详细信息

【目的】挖掘兼具多种促生功能的山核桃根际解磷细菌(phosphorus-mobilizingbacteria,PMBs)菌株资源，研发多功能生物有机肥，促进山核桃产业绿色、可持续发展。【方法】采用稀释涂布平板法分离获取山核桃根际PMBs，测定其生物学功能并基于16SrRNA基因同源性鉴定其分类学地位。【结果】从山核桃根际土共分离获得34株PMBs，其主要来自厚壁菌门(Bacillota)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、薄壁菌门(Gracilicutes)下的10属细菌，以芽孢杆菌属(Bacillus)(12株)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)(9株)、假单胞菌属(Pseudomonas)(5株) 3个属菌较多，共计占比76.47%。在含不同难溶性有机/无机磷源的培养基中接种PMBs后，产生的可溶性磷含量范围分别为：7.01-49.97mg/L(磷酸铝)、3.61-27.11mg/L(磷酸铁)、4.56-342.82 mg/L (磷酸三钙)、27.71-544.53 mg/L (植酸钠)和3.28-27.17 mg/L (卵磷脂)。其中23株PMBs能同时溶解难溶性无机磷和有机磷。分别有20、7、23、12、10、14、13株PMBs能产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)、铁载体和胞外蛋白酶、β-1,3-葡聚糖酶、纤维素酶、磷酸酶及脂肪酶，其中菌株S3-6L和S3-22L具有5种生物学功能。【结论】本研究筛选到的PMBs同时具有较高溶解磷的能力和多种生物学功能，丰富了PMB菌种资源，为研发高效、绿色山核桃复合微生物菌肥奠定了基础。

关键词：山核桃根际微生物解磷细菌多功能

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施肥旱作农田土壤中人类病原菌群落组成及动态变化特征

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第1期50卷 98-108页

作者：齐明慧程建华唐翔宇浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室四川成都610041

采集浙江省杭州、嘉兴、衢州、金华、龙游5个地区长期施用鸡粪、猪粪或化肥的农田土壤进行室内培养实验,然后采用高通量测序及序列比对方法分析供试土壤细菌和人类病原菌(human pathogenic bacteria,HPB)群落组成,旨在进一步探究施用粪... 详细信息

采集浙江省杭州、嘉兴、衢州、金华、龙游5个地区长期施用鸡粪、猪粪或化肥的农田土壤进行室内培养实验,然后采用高通量测序及序列比对方法分析供试土壤细菌和人类病原菌(human pathogenic bacteria,HPB)群落组成,旨在进一步探究施用粪肥后土壤中HPB群落组成差异及动态变化特征。结果表明:在160个供试土壤样品和2种粪肥样品中共比对到75种HPB,其中优势HPB为巨大芽孢杆菌(Bacillus_megaterium_QM_B1551,24.2%)和拜氏梭菌(Clostridium_beijerinckii_NCIMB_8052,23.1%);施用猪粪处理的土壤中细菌和HPB的香农(Shannon)指数均有所降低,而施用鸡粪或化肥处理的土壤中细菌和HPB多样性无明显变化。主坐标分析结果表明,施用粪肥处理的土壤细菌群落组成与未施肥对照之间具有显著差异,尤其是施用猪粪处理差异最显著(P部分HPB的相对丰度高于未施肥对照,并随培养时间的延长而不断下降。方差分解分析结果表明,土壤理化性质、细菌群落及两者交互作用是土壤中HPB变异的重要因素。综上所述,施用粪肥处理的土壤中HPB的变化特征主要受肥料类型、土壤类型、土壤理化性质及固有细菌群落的影响。

关键词：人类病原菌粪肥细菌群落土壤动态变化

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森林郁闭度和凋落物对延胡索生长和土壤酶化学计量的影响

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农业生物技术学报 2024年第2期32卷 322-333页

作者：张文卓张前前俞叶飞迟晓立何安国王雨齐吕强锋李永春浙江农林大学环境与资源学院/亚热带森林培育国家重点实验室浙江省大盘山国家级自然保护区管理局

森林较高的郁闭度致使光照不足，以及林下较厚的凋落物层产生的化感作用，是影响杉木(Cunninghamia lanceolata)林下草本植物种子萌发和幼苗生长的主要因素。本研究以人工杉木林下药用植物野生延胡索(Corydalis yanhusuo)为研究对象，... 详细信息

森林较高的郁闭度致使光照不足，以及林下较厚的凋落物层产生的化感作用，是影响杉木(Cunninghamia lanceolata)林下草本植物种子萌发和幼苗生长的主要因素。本研究以人工杉木林下药用植物野生延胡索(Corydalis yanhusuo)为研究对象，采用两因素裂区试验设计探究郁闭度(低,中和高)和凋落物(去除和保留)对林下土壤酶化学计量限制和延胡索生长特性的影响。结果表明，杉木林郁闭度降低，光强增加，显著增加了延胡索株高(24%～27%)、叶绿素相对含量SPAD(soil and plant analyzer development)值(11%～33%)、净光合速率(28%～39%)、气孔导度(28%～35%)、胞间二氧化碳浓度(10%～24%)等植物生理指标，但凋落物处理对延胡索生长参数无显著影响。但是，在低郁闭度下，凋落物保留处理提高了土壤可溶性有机氮(11%～21%)的含量，且提高了土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(β-1,4-glucosidase, BG)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(β-1,4-N-acetylglucosaminidase, NAG)和亮氨酸氨基肽酶(leucine aminopeptidase, LAP)酶活性。郁闭度与凋落物的交互作用对延胡索株高、SPAD值有显著影响(P<0.01)，对土壤碳氮磷含量有显著影响，对土壤BG、NAG、LAP、酸性磷酸酶(acid phosphatase, AP)活性有显著影响(P<0.01)。进一步分析表明，土壤酶化学计量比BG/(LAP+NAG)和(LAP+NAG)/AP均小于1，说明土壤缺乏微生物可利用的磷，表现为磷营养限制。在凋落物保留处理下，随着郁闭度增加，土壤BG/AP比例降低，表明降低郁闭度和保留凋落物能缓解土壤磷营养限制。回归分析表明，土壤BG/AP与延胡索株高、SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关，表明较低的郁闭度和凋落物保留处理可缓解土壤微生物磷营养限制，促进植物生长。本研究可为延胡索及其他濒危野生植物种群的回归生境适宜性探索提供理论依据。

关键词：凋落物郁闭度延胡索土壤酶活性酶化学计量磷营养限制

瓮毛孢科Sporocadaceae(Ascomycota,Xylariales)各属中文名称修订

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菌物学报 2024年第7期43卷 1-14页

作者：彭骋田呈明北京林业大学林学院省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

瓮毛孢科Sporocadaceae是世界性广泛分布的真菌类群,多数是重要的植物病原菌,严重影响植物的生长发育,甚至枯死,导致许多经济作物的减产,造成巨大经济损失。瓮毛孢科包含35个属,但由于部分类群缺乏统一的中文名称,以致在各类中文文献资... 详细信息

瓮毛孢科Sporocadaceae是世界性广泛分布的真菌类群,多数是重要的植物病原菌,严重影响植物的生长发育,甚至枯死,导致许多经济作物的减产,造成巨大经济损失。瓮毛孢科包含35个属,但由于部分类群缺乏统一的中文名称,以致在各类中文文献资料中存在命名不规范的现象,不同研究者采用的名称各异,造成了中文名称使用上的混乱与误解。本研究分析了瓮毛孢科真菌中文名称命名不规范所带来的混淆性、误导性以及对科研与教育工作造成的难度等问题,依据最新的分类学研究进展和命名法规,对瓮毛孢科真菌名称进行了全面核对和修订,并参照《真菌名词及名称》《真菌、地衣汉语学名命名法规》选取和拟定了中文名称,列举了瓮毛孢科真菌中35个属的中文名称及拟定依据。修订后的中文名称及名录有助于减少名称使用混乱和误解等问题,促进高效的学术交流。

关键词：名录拟盘多毛孢词源命名法

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栎树幼苗化学计量特征对尾矿库环境的响应

生态学杂志 2024年第4期43卷 1025-1035页

作者：何文祥施翔汪阳东罗明杨卢孟柱浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 安吉县龙山林场浙江湖州313306

探讨废弃尾矿环境下不同种栎树及栎树各器官C、N、P含量及其化学计量特征的变化,对阐明其在逆境环境中生物量积累及健康状态具有重要意义。通过盆栽试验,分析比较柳叶栎(Quercus phellos)、北方红栎(Quercus rubra)、黑栎(Quercus velut... 详细信息

探讨废弃尾矿环境下不同种栎树及栎树各器官C、N、P含量及其化学计量特征的变化,对阐明其在逆境环境中生物量积累及健康状态具有重要意义。通过盆栽试验,分析比较柳叶栎(Quercus phellos)、北方红栎(Quercus rubra)、黑栎(Quercus velutina)、樱皮栎(Quercus pagoda)、牛栎(Quercus michauxii)、大果栎(Quercus macrocarpa)、弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)和白栎(Quercus fabri)等8种栎树在红壤(对照)和废弃尾矿土壤中生长3年的生物量和各器官碳(C)、氮(N)和磷(P)含量,分析其化学计量特征。结果表明:8种栎树均能在重污染的尾矿土壤中生长,但其生物量均较红壤中生长的植株有不同程度下降,其中黑栎、牛栎和大果栎生长表现较好;尾矿环境下栎树不同器官C含量与对照相比无显著差异,而N、P含量则显著下降;红栎组栎树根系N、P含量显著高于白栎组,但叶片和茎中N、P含量在栎树组间无显著差异;整体而言,N、P含量在不同器官间表现为叶片>根系>茎;与对照相比,尾矿环境下各树种叶片、茎和根系C∶N和C∶P值增加,N、P利用效率提高,且白栎组N、P利用效率高于红栎组;红壤和尾矿环境下各栎树N∶P范围分别为6.66~11.74和9.96~13.22;相关性分析表明,栎树生物量与N、P含量及其化学计量比密切相关,且各器官N、P含量呈极显著正相关;栎树生物量,C、N、P含量及其化学计量比在不同环境下的响应差异显著,使得其适应废弃尾矿环境的能力存在差异;其根系受尾矿影响较小,因此可较好地获取养分资源,并优先将N、P分配到叶片中,同时通过提高养分利用效率的方式来调节自身养分分配以适应尾矿环境,栎树生长受N、P共同限制,适量增施养分有助于提高栎树在铅锌尾矿土壤中耐性表现,其中大果栎可作为尾矿库治理优先选择树种。

关键词：废弃尾矿栎树碳氮磷化学计量学特征