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杉木与木荷凋落物分解对杉木人工林土壤碳氮含量和酶活性的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第5期48卷 131-138页

作者：周梦田刘莉付若仙李孝刚南京林业大学生态与环境学院

【目的】凋落物回归影响着杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林土壤碳氮循环，是杉木人工林可持续经营和土壤地力维持的重要过程。通过分析添加杉木与木荷（Schima superba）凋落物处理下土壤碳氮含量和酶活性的变化特征，为杉木人... 详细信息

【目的】凋落物回归影响着杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林土壤碳氮循环，是杉木人工林可持续经营和土壤地力维持的重要过程。通过分析添加杉木与木荷（Schima superba）凋落物处理下土壤碳氮含量和酶活性的变化特征，为杉木人工林近自然化改造及林分管理提供依据。【方法】以30年生杉木人工林土壤为研究对象，分别添加杉木凋落物（S）、木荷凋落物（M）以及杉木与木荷凋落物混合物（SM）,混合质量比例设置为m（杉木）∶m（木荷）=5∶1。通过60 d室内培养，测定不同处理土壤中铵态氮（NH+4-N）、硝态氮（NO-3-N）、土壤有机碳（SOC）、水溶性有机碳（WSOC）、酸溶性有机碳（HHOC）、碱溶性有机碳（AHOC）、难溶性有机碳（ROC）含量及酶活性[β-葡萄糖苷酶（GC）,β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）,多酚氧化酶（PPO）,亮氨酸氨基肽酶（LAP）]。基于单因素方差分析和冗余分析方法，研究不同处理下土壤碳氮含量与土壤酶活性的关系，探讨添加不同凋落物对杉木人工林土壤碳氮含量及酶活性的影响。【结果】（1）SM处理的土壤腐殖化程度高于添加单一凋落物的；在添加单一凋落物的处理中，M处理的土壤腐殖化程度较低，土壤中ROC含量占比较高。（2）处理至15和30 d时，S处理土壤的GC、NAG、PPO酶活性显著高于M处理土壤的；SM处理的可显著提高土壤GC和NAG活性。（3）相关分析表明，土壤中AHOC含量与GC活性呈极显著正相关；NAG活性与WSOC含量呈极显著正相关，与NH+4-N含量呈极显著负相关；而PPO活性与NO-3-N含量呈极显著负相关，与ROC、HHOC含量呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】添加不同凋落物对杉木人工林土壤碳氮含量及酶活性产生显著影响。与添加木荷凋落物相比，添加杉木凋落物的土壤腐殖化程度较高，与碳氮循环相关的酶活性较高；与添加单一凋落物相比，添加杉木木荷凋落物混合物更有利于土壤腐殖化程度的提升，提高土壤碳氮转化酶活性，进而有利于杉木人工林土壤碳氮循环。

关键词：杉木人工林凋落物分解碳含量氮含量土壤酶

基于MCR模型的围场县小滦河流域生态安全格局识别

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北京林业大学学报 2024年第5期46卷 26-36页

作者：林一诚周怡宁郑景明北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京林业大学水土保持学院北京100083

【目的】识别和评价区域生态安全格局,能为优化区域生态系统要素,改善区域生态安全状况提供重要依据。【方法】本文利用InVEST模型,测算围场县小滦河流域碳固持、生境质量、水土保持和水源涵养4项重要生态系统服务功能,对该区域的生态... 详细信息

【目的】识别和评价区域生态安全格局,能为优化区域生态系统要素,改善区域生态安全状况提供重要依据。【方法】本文利用InVEST模型,测算围场县小滦河流域碳固持、生境质量、水土保持和水源涵养4项重要生态系统服务功能,对该区域的生态系统服务功能进行综合评价,并利用最小累计阻力模型(MCR)构建该区域的潜在生态廊道。【结果】全域共识别14个生态源地,构建34条生态廊道,其中19条廊道重要性较高。围场县小滦河流域南、中、北部的综合生态服务功能和生态源地的空间分布格局差异显著。南部低山区森林面积较大,综合生态系统服务功能较高,生态廊道网络较为密集。中部农牧区的人为干扰较严重,对南、北部间生态过程造成阻碍。北部邻近塞罕坝林场区域4项重要的生态系统服务功能较高,存在一些面积较大的生态源地,生态廊道重要性较高。小滦河流域整体生态连通性不高,除河流本身外,沟通南、北部的唯一生态廊道位于流域东部边缘,对区域安全格局具有重要作用。【结论】围场县小滦河流域南部、中部和北部区域的生态系统服务功能具有较大差异,生态安全格局研究结果能为制定相应区域适宜的生态保护修复策略提供理论参考。

关键词：生态安全格局生态系统服务功能 InVEST模型 MCR模型

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迁地保护:从植物活体保存到种子库

生物多样性 2024年第2期32卷 12-13页

作者：张志翔尚策北京林业大学生态与自然保护学院北京100083

随着全球气候变化的加剧和人为活动影响愈加频繁,很多植物物种的栖息地快速缩小,生物多样性面临前所未有的危机。中国是世界上植物多样性最丰富的国家之一,根据生态环境部与中国科学院2023年5月22日联合发布的《中国生物多样性红色名录... 详细信息

随着全球气候变化的加剧和人为活动影响愈加频繁,很多植物物种的栖息地快速缩小,生物多样性面临前所未有的危机。中国是世界上植物多样性最丰富的国家之一,根据生态环境部与中国科学院2023年5月22日联合发布的《中国生物多样性红色名录》,我国有高等植物39,330多种,其中约10%的物种受到威胁。

关键词：生物多样性迁地保护红色名录种子库植物物种中国科学院生态环境植物多样性

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8种多酚与花生球蛋白相互作用的研究

食品工业科技 2024年

作者：张祖薇李如蕊杨聪孟永艳沈明娟孙健张雪春西南林业大学生物与食品工程学院

为探究花生球蛋白与8种常见多酚的相互作用，包括阿魏酸、白藜芦醇、橙皮素、儿茶素、槲皮素、姜黄素、没食子酸和杨梅素。采用紫外-可见光谱、荧光光谱分析8种多酚与花生球蛋白的相互作用规律，并探讨多酚对蛋白质结构、表面疏水性及... 详细信息

为探究花生球蛋白与8种常见多酚的相互作用，包括阿魏酸、白藜芦醇、橙皮素、儿茶素、槲皮素、姜黄素、没食子酸和杨梅素。采用紫外-可见光谱、荧光光谱分析8种多酚与花生球蛋白的相互作用规律，并探讨多酚对蛋白质结构、表面疏水性及溶解度的影响。紫外-可见光谱分析显示8种多酚改变了花生球蛋白的氨基酸残基所处的微环境，使其分子构象发生改变；荧光光谱表明多酚对花生球蛋白的猝灭机制均为静态猝灭；其中白藜芦醇和儿茶素与花生球蛋白结合率最高。聚丙烯酰胺凝胶电泳显示儿茶素、杨梅素、没食子酸与花生球蛋白通过共价交联形成了大分子量的聚合物；傅里叶红外光谱表明多酚使花生球蛋白的构象发生不同程度改变，其中大部分多酚使花生球蛋白的α-螺旋占比增大，最高增加到36.33%。多酚使花生球蛋白表面疏水性和溶解度均下降，最低分别降至19.92%和51.7%。综上，8种多酚与花生球蛋白相互作用，不同程度地改变了花生球蛋白的构象和理化性质。该研究可为多酚与花生球蛋白的进一步加工利用提供科学依据及理论指导。

关键词：花生球蛋白多酚相互作用光谱结构

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不同脱氧剂对泡核桃仁贮藏品质的影响

保鲜与加工 2024年

作者：李萍张宇佳曹昌伟阚欢刘云西南林业大学生物与食品工程学院

为筛选适宜于核桃仁贮藏保鲜的脱氧剂，以云南泡核桃仁为研究对象，分别与不同脱氧剂（Fe型、Cu型、缓释Fe型、缓释Cu型、Fe型+缓释Fe型、Cu型+缓释Cu型）进行包装，在加速氧化条件下（40 ℃）贮藏24 d，每4 d取样测定核桃仁的油脂氧化... 详细信息

为筛选适宜于核桃仁贮藏保鲜的脱氧剂，以云南泡核桃仁为研究对象，分别与不同脱氧剂（Fe型、Cu型、缓释Fe型、缓释Cu型、Fe型+缓释Fe型、Cu型+缓释Cu型）进行包装，在加速氧化条件下（40 ℃）贮藏24 d，每4 d取样测定核桃仁的油脂氧化酸败、褐变度及水分含量等指标变化。结果表明，与未添加脱氧剂包装的核桃仁相比，不同脱氧剂均能在一定程度上延长核桃仁的贮藏期，其中，复合脱氧剂（Fe型+缓释Fe型）能显著抑制核桃仁在加速氧化贮藏中过氧化值、共轭二烯值、共轭三烯值、酸价、羰基价和丙二醛含量的上升，贮藏至24 d时与对照组相比分别降低了55.23%、29.31%、51.31%、33.04%、43.53%和57.20%；此外，还能明显降低核桃仁的褐变度与b*值，延缓L*值下降，维持其水分含量。综上，在泡核桃仁贮藏期间，复合脱氧剂（Fe型+缓释Fe型）能较大程度保持核桃仁的品质，延缓核桃氧化酸败，为核桃仁的贮藏保鲜提供一种有效的策略。

关键词：泡核桃仁脱氧剂氧化酸败贮藏品质

调控林木生长的根际微生物功能过程及其影响因素研究进展

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应用生态学报 2024年

作者：华喆自海云廖杨文科唐罗忠李孝刚南京林业大学生态与环境学院南京林业大学林草学院

林木根际是根系与土壤的交界面，是由林木根系代谢物、生物及其他理化因子互作而形成的微生态系统。受林木根系活动的影响，根际微生物具有特异性群落结构和功能，对林木生长发育和土壤生态过程产生广泛而复杂的效应。近年来随着高通量... 详细信息

林木根际是根系与土壤的交界面，是由林木根系代谢物、生物及其他理化因子互作而形成的微生态系统。受林木根系活动的影响，根际微生物具有特异性群落结构和功能，对林木生长发育和土壤生态过程产生广泛而复杂的效应。近年来随着高通量测序技术的发展，林木根际微生物的促生、抗逆机制研究突破菌群培养困难的限制，在群落结构和功能以及其与林木互作机制方面的研究取得明显进展，但是在林木代谢调控根际微生物群落构建机制以及靶向性合成菌群研发方面仍有提升空间。本文总结近年来林木根际微生物研究现状，论述了根际微生物群落在调控林木生长及抗逆的功能作用，并简述了林木根际微生物的合成菌群研究，进一步探讨了生物和非生物作用对林木根际微生物的影响；最后在全球气候变化的背景下对林木根际微生物组学及菌群研究发展潜力进行展望，以期为微生物资源在森林健康和林业可持续经营中的应用提供理论支撑。

关键词：林木生长根际微生物植物微生物互作合成菌群

PE和PLA微塑料对洱海北部农田土壤净氮矿化和硝化作用的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：王鑫王金蕊侯磊王艳霞李晓琳梁启斌西南林业大学水土保持学院西南林业大学生态与环境学院

为探究不同微塑料对土壤理化性质、净氮矿化和净硝化速率的影响，以洱海北部农田土壤为研究对象，添加不同质量分数（1%、2%和3%）、粒径（1 mm和3 mm）的不可降解聚乙烯（PE）和可降解聚乳酸（PLA）微塑料开展为期30 d的室内培养实验... 详细信息

为探究不同微塑料对土壤理化性质、净氮矿化和净硝化速率的影响，以洱海北部农田土壤为研究对象，添加不同质量分数（1%、2%和3%）、粒径（1 mm和3 mm）的不可降解聚乙烯（PE）和可降解聚乳酸（PLA）微塑料开展为期30 d的室内培养实验。结果表明：添加PE和PLA微塑料能显著增加土壤硝态氮含量（P＜0.05），培养结束后土壤硝态氮含量的增幅范围分别为9.6%～28.8%和20.7%～47.2%；而添加PE和PLA后土壤铵态氮含量未显著降低。添加微塑料能显著提高土壤净氮矿化速率和净硝化速率（P＜0.05），在培养结束后，添加PE和PLA处理的净氮矿化速率(0.50 mg·kg-1·d-1和0.63 mg·kg-1·d-1)是CK(0.04 mg·kg-1·d-1)的12.5倍和15.8倍，净硝化速率(0.48 mg·kg-1·d-1和0.62 mg·kg-1·d-1)是CK(0.04 mg·kg-1·d-1)的12.0倍和15.5倍。土壤净氮矿化速率和净硝化速率随PE和PLA微塑料添加量的增加呈先升高后降低的变化规律；小粒径的PLA更能影响土壤净氮矿化速率和净硝化速率；土壤净氮矿化速率和净硝化速率与pH呈极显著负相关（P＜0.01）。研究表明PE和PLA均能促进农田土壤净氮矿化和硝化作用，且可降解微塑料比不可降解的促进作用更明显。

关键词：微塑料净氮矿化速率净硝化速率农田土壤聚乙烯(PE) 聚乳酸(PLA)

嗜热毁丝菌裂解性多糖单加氧酶TtLPMO9I的酶学性质及其功能研究

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生物技术通报 2024年第2期40卷 289-299页

作者：郑菲杨俊钊牛羽丰李蕊麟赵国柱北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

【目的】为挖掘新型裂解性多糖单加氧酶(LPMO)酶资源,探究LPMO在辅助降解纤维素过程中起到的重要作用。【方法】从Thermothelomyces thermophilus基因组中克隆表达了一个新型LPMO酶TtLPMO9I,系统地分析了其序列及结构的进化特征;采用DN... 详细信息

【目的】为挖掘新型裂解性多糖单加氧酶(LPMO)酶资源,探究LPMO在辅助降解纤维素过程中起到的重要作用。【方法】从Thermothelomyces thermophilus基因组中克隆表达了一个新型LPMO酶TtLPMO9I,系统地分析了其序列及结构的进化特征;采用DNS法表征了TtLPMO9I的酶学性质;在反应体系中添加不同浓度的抗坏血酸探究外部电子供体对TtLPMO9I活性的影响;以玉米秸秆和微晶纤维素为底物,通过检测还原糖的生成量计算获得TtLPMO9I与纤维素酶的协同作用效果。【结果】TtLPMO9I在60℃,pH 5.0时表现出最佳酶活力。在60℃孵育12 h后,仍能剩余54%的活性。经pH 6.0-8.0处理12 h后,酶活无损失。添加外部电子供体抗坏血酸使TtLPMO9I的活性提高至184%。在玉米秸秆和微晶纤维素降解过程中,TtLPMO9I与纤维素酶表现出良好的协同作用效果。将50-200μg的TtLPMO9I添加至降解体系中,还原糖产量分别提高了34%-142%和6%-46%。【结论】TtLPMO9I不仅具有良好的温度稳定性和pH稳定性,在木质纤维素的降解过程中也具有突出的作用效果,为工业生产应用提供了潜在的优质酶资源。

关键词：裂解性多糖单加氧酶(LPMO) 异源表达酶学性质协同降解

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丛枝菌根真菌接种介导石漠化植物-土壤性质变化对氮积累时空分布的影响

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生态学报 2024年

作者：兰梦杰王邵军李瑞罗双夏佳慧杨胜秋郭晓飞解玲玲肖博王郑钧郭志鹏西南林业大学生态与环境学院西南林业大学水土保持学院

为探明丛枝菌根真菌接种处理下石漠化“植物-土壤环境变化”对氮组分含量时空分布的影响规律，选取云南弥勒白枪杆（Fraxinus malacophylla）为供试寄主植物，分别接种摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae,FM）、幼套近明球囊霉（Claro... 详细信息

为探明丛枝菌根真菌接种处理下石漠化“植物-土壤环境变化”对氮组分含量时空分布的影响规律，选取云南弥勒白枪杆（Fraxinus malacophylla）为供试寄主植物，分别接种摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae,FM）、幼套近明球囊霉（Claroideoglomus etunicatum,CE）和根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices, RI），并设置对照处理（不添加菌种，CK），揭示不同丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza,AM）真菌接种处理下土壤氮库各组分（全氮、水解氮、铵态氮、硝态氮）含量及占比（水解氮/全氮、铵态氮/全氮、硝态氮/全氮）的时空变化特征，分析植物生长和土壤性质变化对氮组分含量时空分布特征的影响。结果表明：1)AM真菌接种显著促进了土壤氮组分含量及其占比的积累（PCE>RI。2）不同菌种处理下土壤氮组分含量及占比的时空变化存在差异。除全氮含量在6月最大，其余3种氮组分含量在9月最大，不同菌种处理下各氮组分含量沿土层的减幅大小顺序均表现为：RI>FM>CE；不同菌种处理下水解氮、铵态氮和硝态氮含量占比均在9月最大，其沿土层的减幅均表现为：FM>CE>RI。3）相较于对照，AM真菌处理显著提升树高、地径、根系生物量、土壤含水率及碳组分（总有机碳、易氧化碳、微生物量碳）、磷组分（全磷、有效磷）、钾组分（全钾、有效钾）含量，但降低了土壤pH及容重，FM处理对总有机碳提升率（72.25%）最大，RI处理对有效磷的提升率（1.49%）最小。4）冗余分析表明，土壤总有机碳、易氧化碳、微生物量碳、全磷是氮组分含量积累的主要驱动因子，根系生物量、易氧化碳、微生物量碳是氮组分含量占比增加的主控因子。因此，AM真菌接种通过介导根系生物量及土壤碳磷含量变化，进而调控土壤氮组分含量积累与分配的时空分布。

关键词： AM真菌白枪杆氮组分氮积累组分占比石漠化