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北京月季叶际表生真菌多样性及群落结构

菌物学报 2024年第1期43卷 1-18页

作者：崔玉进吴芳北京林业大学生态与自然保护学院微生物研究所北京100083

叶际微生物在维持植物健康,促进植物的生长和生物地球化学循环等生态功能中发挥着重要作用,近年来叶际微生物的作用以及多样性变化受到广泛关注,其重要性日益突出。本研究以北京常见的绿化植物月季为研究对象,对市中心向北、由近到远的... 详细信息

叶际微生物在维持植物健康,促进植物的生长和生物地球化学循环等生态功能中发挥着重要作用,近年来叶际微生物的作用以及多样性变化受到广泛关注,其重要性日益突出。本研究以北京常见的绿化植物月季为研究对象,对市中心向北、由近到远的4个采样点,安定门地区(ADM)、和平街地区(HPJ)、亚运村地区(YYC)和北七家地区(BQJ);3个月份(四月、七月和十一月)和道路2个不同位置(道路中央和两侧)的月季叶际表生真菌多样性及群落结构进行了研究。结果表明:在月季叶际表生真菌系统中,共获得3425条扩增子系列变异特征序列(ASVs),其中座囊菌纲Dothideomycetes是优势类群,不同采样点间的月季叶际表生真菌Shannon指数由高到低依次为ADM>BQJ>HEJ>YYC,其中ADM显著高于YYC,多样性由市中心向北、由近到远呈现先降低后升高的变化趋势;月份间的Shannon指数由高到低依次为四月份>七月份>十一月份,其中四月份显著高于七月份和十一月份;道路中央样品与道路两侧样品无显著性差异。LEfSe分析判定了不同地区和季节的差异指示菌属,其中ADM的差异指示属为新刺毛茎点霉属Neosetophoma、新齿裂菌属Neophaeococcomyces及假赤壳属Pseudocosmospora,HPJ的差异指示属为光黑壳属Preussia,YYC的差异指示属为圆盘菌属Orbilia,BQJ的差异指示属为假小垫革菌属Pseudotomentella。通过网络分析发现,空泡茎点霉属Vacuiphoma、担孢酵母属Erythrobasidium、枝孢属Cladosporium、木拉克属Mrakia和亚球壳属Sphaerulina平均度最大,确定为核心节点菌属。真菌群落功能预测得出腐生功能类群和病理功能类群是月季叶际表生真菌的主要类群,且腐生功能类群在不同季节条件下和不同样点间丰度均存在显著变化。研究结果为城市叶际微生物群落结构变化和城市绿化科学管理提供了参考。

关键词：叶际真菌月季 Illumina MiSeq测序真菌多样性群落组成指示物种

光电极表面态的静态结构与时间分辨动力学和频光谱研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 376-397,I0105页

作者：张彤 Jesse B.Brown Haley Fisher Mallory Liebes 皇甫至超钱余亲饶毅美国犹他州立大学化学与生物化学系犹他州洛根84322

在光催化或光电催化反应过程中,光电极的表面态扮演着重要的角色,影响着电荷的产生、分离和利用过程,从而很大程度上决定了光电极的催化性能,通常用于研究光电极表面态以改进其性能的方法是间接的、非表面特异性的以及需要超高真空条件... 详细信息

在光催化或光电催化反应过程中,光电极的表面态扮演着重要的角色,影响着电荷的产生、分离和利用过程,从而很大程度上决定了光电极的催化性能,通常用于研究光电极表面态以改进其性能的方法是间接的、非表面特异性的以及需要超高真空条件下进行的方法,无法获得真实条件下的表面态信息。电子和频光谱和电子二次谐波等非线性光学方法具有表面特异性,可以在各种条件下实现表界面系统的原位研究.本研究介绍了表面态的重要性及其与催化性能的密切关系,概述研究半导体表面态、电场和载流子动力学的方法,并重点介绍了界面特异性光谱方法在该领域的最新贡献.包括通过相位信息提取带电表面态的宽带外插法电子二次谐波技术,提供表面态动力学信息的时间分辨电子和频光谱技术和探索表面态耦合的二维电子和频光谱技术,这些非线性光学方法的进一步发展将实现对光电极表面态和界面电子特性的多角度原位表征,提供对表面态及表面电荷转移过程更深层次的理解,以启发未来光催化和光电催化材料的研究和改进.

关键词：表面态电子和频光谱光催化光电催化

茭白'浙农7号'不同生长阶段的叶片转录组学及激素水平分析

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农业生物技术学报 2024年第2期32卷 299-310页

作者：张珏锋李芳钟海英陈建明浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所

茭白是由菰黑粉菌(Ustilago esculenta)侵染刺激菰(Zizania latifolia)植株，使其内源激素发生变化，促使寄主进入孕茭阶段并刺激植株茎秆部膨大而形成。明确茭白不同生长阶段生育期激素以及转录组水平差异，对发现与茭白生育期调控相... 详细信息

茭白是由菰黑粉菌(Ustilago esculenta)侵染刺激菰(Zizania latifolia)植株，使其内源激素发生变化，促使寄主进入孕茭阶段并刺激植株茎秆部膨大而形成。明确茭白不同生长阶段生育期激素以及转录组水平差异，对发现与茭白生育期调控相关的功能基因有重要意义。本研究采用Illumina平台测序技术对茭白新品种’浙农7号’(’zhenong 7’, ZN7)分蘖前期、分蘖末期、孕茭前期、孕茭末期4个生长阶段进行转录组测序分析。结果表明，4个生长阶段共筛选出差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs) 194个；4个生长阶段排名前30的单一基因GO(Gene Ontology)分类结果显示，在level 2水平上，以归类于植物对光反应的GO条目在各组比对中居多，包括细胞对强光的反应(cellular response to high light intensity)以及细胞对紫外线-A(ultraviolet-A, UV-A)的反应(cellular response to UV-A)等；KEGG富集分析结果表明，差异表达基因主要参与光合作用及光合作用-触角蛋白及光合生物中的碳固定等。比较4个生长阶段内源激素含量发现，赤霉素(gibberellin, GA3)、生长素(auxin, IAA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)和细胞分裂素(cytokinin, CTK)在茭白生长各阶段的含量变化趋势并不一致。赤霉素在孕茭期的含量显著高于分蘖期(P分蘖前期>孕茭期；细胞分裂素的含量在分蘖前期达到顶峰，显著高于分蘖末期及孕茭期(P研究结果为阐明茭白不同生长阶段关键基因及其调控机理提供科学依据。

关键词：茭白’浙农7号’ 不同生长阶段转录组差异表达基因(DEGs) 内源激素

基于非靶向代谢组学解析猬木霉挥发性物质对香梨采后链格孢的抑制作用

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食品科学 2024年第11期45卷 110-117页

作者：黄伟王宁刘峰娟宋博热依拉·库尔班王苏玲古丽米热·努热秦新政唐琦勇张丽娟王玮新疆农业科学院微生物应用研究所新疆特殊环境微生物实验室新疆乌鲁木齐830091 新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所新疆乌鲁木齐830091 新疆农业科学院植物保护研究所新疆乌鲁木齐830091

本研究探讨猬木霉M6-5挥发性物质对香梨采后黑斑病菌链格孢(Alternaria alternata)代谢物质、呼吸和能量代谢的影响。基于非靶向代谢组学技术通过液相色谱-质谱联用仪测定链格孢受M6-5挥发性物质处理后体内代谢物质的变化;测定M6-5挥发... 详细信息

本研究探讨猬木霉M6-5挥发性物质对香梨采后黑斑病菌链格孢(Alternaria alternata)代谢物质、呼吸和能量代谢的影响。基于非靶向代谢组学技术通过液相色谱-质谱联用仪测定链格孢受M6-5挥发性物质处理后体内代谢物质的变化;测定M6-5挥发性物质熏蒸处理后0、3、5、7d的链格孢呼吸速率,计算呼吸抑制率;采用液相色谱仪测定不同培养时间处理组和对照组链格孢ATP、ADP、AMP和能荷的影响。结果表明:M6-5挥发性物质处理后链格孢菌丝体上调的差异代谢物有6-戊基-2H-吡喃-2-酮、4-乙基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲酸、4-苯基丁酸、2-甲氧基间苯二酚等,下调的差异代谢物有6-氨基烟酰胺、11-酮基乙酰胆甾醇、3-羟基康力龙、茉莉酸、苯甲酰芽子碱等。利用京都基因与基因组百科全书通路分析发现差异显著的通路为次生代谢物的生物合成。在培养时间结束(7d)时,M6-5挥发性物质对链格孢的呼吸抑制率为(49.64±2.04)%;与对照组相比,M6-5挥发性物质处理显著降低了链格孢ATP、ADP、AMP的含量和能荷水平,说明M6-5挥发性物质处理使链格孢胞内维持在更低的能荷水平,能量代谢失衡,呼吸速率受抑制,进而影响了代谢物质的变化。

关键词：非靶向代谢组猬木霉挥发性物质链格孢抑制作用

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中国生物多样性保护政策的共同要素、不足和优化建议

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生物多样性 2024年第5期32卷 31-39页

作者：鄢德奎福州大学环境与资源保护法研究所福州350108

中央政府已经推出了多项生物多样性保护政策,对全面提升生物多样性保护水平起到了良好的规范作用,但是关于生物多样性保护的内容规定相对宏观。对此,部分地方政府相继出台了各自的生物多样性保护政策。通过梳理40份地方生物多样性保护... 详细信息

中央政府已经推出了多项生物多样性保护政策,对全面提升生物多样性保护水平起到了良好的规范作用,但是关于生物多样性保护的内容规定相对宏观。对此,部分地方政府相继出台了各自的生物多样性保护政策。通过梳理40份地方生物多样性保护政策的文本内容发现:(1)各地政策的共同要素包括调查、监测、评估,优化保护空间,监督管理和保障措施;(2)部分省市的规定具有一定的特色,为生物多样性保护提供了具体的实施方案;(3)多数省市的政策还存在着调查、监测、评估避重就轻,保护与发展对立思路主导空间划定,监督管理措施相对单一,保障措施缺乏针对性和有效性。基于此,建议未来完善生物多样性保护政策时考虑:(1)建立有效的生物多样性调查、监测、评估机制;(2)生物资源保护空间划定融入可持续发展理念;(3)构建多元完善的生物多样性监督管理机制;(4)因地制宜建立完善保障措施。

关键词：生物多样性保护监督管理自然保护地生态廊道可持续发展

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原子力显微镜在有机缓蚀剂研究中的应用

表面技术 2024年第2期53卷 28-48页

作者：王伦滔王慧如俄亥俄大学美国俄亥俄州阿森斯45701

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域... 详细信息

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域得以广泛应用,这种传统的研究方法可以提供有关界面电化学反应的平均动力学信息,但是无法直接解析缓蚀剂的吸附及作用机制。随着金属腐蚀与缓蚀剂研究的微观化和系统化发展,电化学分析手段逐渐与其他分析技术(如扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等)紧密结合,开展了对缓蚀剂作用机制的深入研究。在这些分析技术中,原子力显微镜(AFM)由于空间分辨率成像能力高,受工作环境和样品性质的局限较少,在有机缓蚀剂于金属/溶液界面的直观研究中起到了重要作用。本文结合近年来原子力显微镜在有机缓蚀剂领域的研究进展,简述了原子力显微镜的工作原理和几种操作模式,详述了AFM的接触模式在有机缓蚀剂研究中的普遍应用和其局限性,总结了AFM的敲击模式在表面活性剂吸附研究中的重要作用和研究现状并延伸到有机缓蚀剂的吸附研究,综述了AFM几个衍生功能(包括纳米刮擦、力-距离曲线、摩擦力和电化学原子力显微镜)在有机缓蚀剂研究中获得的缓蚀剂膜的力学和电化学相关信息,最后对AFM在有机缓蚀剂领域当前研究中存在的问题和未来发展趋势进行了展望。

关键词：原子力显微镜表面技术有机缓蚀剂表面活性剂接触模式敲击模式

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氮添加调控陆地昆虫食物网的级联效应

植物保护学报 2024年第1期51卷 12-19页

作者：刘婧茜张蓉朱猛蒙赵紫华中国农业大学植物保护学院植物生物安全系北京100193 宁夏农林科学院植物保护研究所银川750021

20世纪人类活动加剧全球氮沉降,而氮沉降已经导致全球生态系统功能退化和生物多样性丧失。该文综述大气氮沉降通过改变土壤微生物和植被组成影响昆虫种群及群落功能,重点论述外来物种和土著物种对氮添加的响应。外源氮添加主要通过食物... 详细信息

20世纪人类活动加剧全球氮沉降,而氮沉降已经导致全球生态系统功能退化和生物多样性丧失。该文综述大气氮沉降通过改变土壤微生物和植被组成影响昆虫种群及群落功能,重点论述外来物种和土著物种对氮添加的响应。外源氮添加主要通过食物网上行效应对昆虫产生级联效应,短期低氮添加对土著物种种群数量产生正效应,而长期高氮添加会抑制土著种群增长,降低生物群落多样性,破坏生态系统稳定,进而导致生态系统功能变化。外来昆虫对氮添加的响应更敏感,氮添加下外来昆虫种群数量增长更快,加速了外来物种的入侵过程。

关键词：大气氮沉降昆虫种群昆虫群落结构生态功能外来物种

河流岸线生态服务功能评价指标体系与评价方法研究

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环境工程技术学报 2024年第1期14卷 289-297页

作者：张登成王中敏李亚俊樊皓刘扬扬长江水资源保护科学研究所

河流岸线是构成河流自然生态空间的重要组成部分,近年来受人为活动影响,河流岸线生态服务功能受到破坏,为精准开展河流岸线修复,亟需制定有针对性的河流岸线生态服务功能评价指标体系和评价方法。对河流岸线的类型、结构进行了分析,在... 详细信息

河流岸线是构成河流自然生态空间的重要组成部分,近年来受人为活动影响,河流岸线生态服务功能受到破坏,为精准开展河流岸线修复,亟需制定有针对性的河流岸线生态服务功能评价指标体系和评价方法。对河流岸线的类型、结构进行了分析,在国内相关研究成果以及水利、生态环境、海洋等行业有关技术规范的基础上,依据科学性、全面性、独立性和可操作性原则,经过初步梳理和综合遴选筛选了河流岸线生态功能评价指标;综合相关技术规范以及研究成果,确定了各评价指标的效用赋值,并制定河流岸线生态服务功能评价方法。结果表明:1)河流岸线可分为生态保护型岸线与生态修复型岸线,前者可细分为植被良好型、沙漠型以及岩石型3类,后者可细分为堤防型、农田型、村落型、养殖塘型、城镇型、河口型以及复合型7类。河流岸线具有防洪、控制侵蚀、保护水质、生物栖息、景观功能5项生态服务功能。2)构建的河流岸线生态服务功能评价指标体系包括目标层、准则层和指标层,其中目标层为河流岸线生态服务功能,准则层为河流岸线所具备的5项生态服务功能,指标层包括防洪达标率、堤防安全、植被覆盖率、岸坡稳定性、排污口布局合理程度、生态缓冲带状况、生物多样性指数、植物群落状况、水鸟状况、景观生态价值、景观舒适度11项评价指标,对各项指标根据总体评价进行五级效能赋值。3)运用层次分析法确定各评价指标的权重,采用多属性效用理论计算河流岸线生态服务功能综合指数,将河流岸线生态服务功能划分为优、良、中、差、极差5个等级,以评价河流岸线生态服务功能状况。研究可为识别河流岸线生态问题、评估河流岸线生态修复成效、健全河流岸线管理长效机制等提供依据和参考。

关键词：河流岸线生态服务功能评价指标体系层次分析法多属性效用理论

冷浸田改种泥炭藓显著增加土壤有机碳含量且降低胞外酶活性

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中国农业科学 2024年第8期57卷 1533-1546页

作者：高娅菲赵媛博徐玲孙嘉悦夏煜轩薛丹武海雯宁航吴安驰吴林生物资源保护与利用湖北省重点实验室湖北民族大学林学园艺学院中国科学院成都生物研究所山地生态恢复与生物资源利用重点实验室中国林业科学研究院生态保护与修复研究所

【目的】研究冷浸田改种泥炭藓（Sphagnum）不同年限后土壤的固碳潜力和胞外酶活性的变化，为合理利用冷浸田提供依据。【方法】选取贵州省黔南州独山县紫林山村为研究区，以种植水稻的冷浸田为对照，对比分析冷浸田改种泥炭藓1、3、10... 详细信息

【目的】研究冷浸田改种泥炭藓（Sphagnum）不同年限后土壤的固碳潜力和胞外酶活性的变化，为合理利用冷浸田提供依据。【方法】选取贵州省黔南州独山县紫林山村为研究区，以种植水稻的冷浸田为对照，对比分析冷浸田改种泥炭藓1、3、10和20年后表层（0—10 cm）土壤理化性质、胞外酶活性及土壤有机碳含量变化，探究泥炭藓种植对冷浸田土壤固碳潜力的影响。【结果】（1）种植泥炭藓改变了冷浸田土壤理化性质，种植10年后，土壤容重、团聚体平均重量直径及总酚含量相比对照分别提高了16.9%、33.8%和88.1%。（2）随着泥炭藓种植年限增加，土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（3）冷浸田改种泥炭藓10年后，土壤总有机碳和惰性有机碳含量显著增加，而改种泥炭藓20年后，土壤可溶性有机碳和活性有机碳含量显著降低，土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（4）结构方程模型显示，对于总有机碳和惰性有机碳，泥炭藓种植年限的直接正效应最大。对于可溶性有机碳和活性有机碳，胞外酶活性的直接影响最大。土壤理化性质普遍通过影响胞外酶活性对4种碳产生间接影响，泥炭藓种植年限则通过影响土壤理化性质对4种碳产生间接影响。【结论】种植泥炭藓改变了土壤环境，显著增加冷浸田土壤有机碳含量且降低土壤胞外酶活性，促进碳积累，且长期种植泥炭藓使碳积累更加明显。

关键词：冷浸田泥炭藓人工种植土壤酶活性碳积累