摘要: 自生植物因其具有生态和景观双重效益及资源节约优势,广受关注.依托Web of Science(WoS)和中国知网(CNKI)数据库,对国内外自生植物研究的相关文献(WoS库629篇和CNKI库70篇)进行了可视化分析,以厘清该领域的发展脉络及前沿动态.国内外研究主题聚焦在5个方面:不同生境的自生植物多样性特征、环境受损区域自生植物的生态修复能力、影响自生植物多样性的因素、自生植物与绿色农业的融合发展、自生植物的应用前景及评价.热点包括群落组成、物种丰度、多样性及其影响因子、耐重金属污染的物种筛选、生态修复等.最后结合现状及热点,提出我国未来的自生植物研究应关注:(1)融合多学科方法解析自生植物群落稳定性的关键因子及演替规律.(2)拓宽研究区域、丰富生境类型,聚焦关键生境中乡土自生植物资源的综合开发结合国家发展需求,丰富栖息地生境研究类型,尤其关注我国生物多样性热点区域、民族地区和乡村区域的乡土自生植物资源的开发与利用.(3)需通过政策激励、市场培育及科普宣传等突破壁垒,提升民众对乡土自生植物的价值认同和审美认知,推动其在城市景观中的科学应用.(4)分类制定符合我国国情的自生植物管理策略,平衡生态效益与潜在风险,加强风险防控,维护生态平衡.(图3参93)

摘要: 生长素外排载体(PIN-FORMED, PIN)在植物细胞内呈不对称分布,操作生长素限速极性运输,调控着植物的生长发育.明确藜麦PIN基因家族的基因特征和潜在功能,可为调控藜麦的生长发育提供一定的理论基础与实验依据.通过生物信息学方法鉴定藜麦PIN基因家族成员,并对其理化性质、系统进化树、顺式作用元件、蛋白互作等进行分析.共鉴定到16个藜麦PIN基因家族成员,它们不均匀地分布在9条染色体上,编码氨基酸长度、分子量、等电点存在较大的差异.系统进化分析表明,藜麦PIN基因家族成员与菠菜的亲缘关系最近,且部分PIN基因或许形成于单、双子叶植物分化之后.藜麦PIN启动子的顺式作用元件主要有光响应、脱落酸、赤霉素、厌氧诱导元件. CqPIN6、CqPIN7和CqPIN14、CqPIN15的表达水平在藜麦籽粒发育的各时期均较高,且CqPIN6、CqPIN15在籽粒成熟期间高表达.预测的互作蛋白有ATP结合盒式转运蛋白B(ABCB)、生长素内流载体(AUX1/LAX)和内质网生长素结合蛋白1(ABP1)等.藜麦PIN基因家族的16个成员在藜麦不同组织中发挥不同的作用,CqPIN14、CqPIN7可能调控藜麦侧根、叶片的发育, CqPIN6、CqPIN15则与籽粒成熟有关.本研究表明藜麦PIN基因家族成员CqPIN基因的表达受到光照、激素等的调控,且CqPIN6、CqPIN7和CqPIN14、CqPIN15可能参与了藜麦籽粒的形成与发育,结果为进一步验证PIN的功能提供了参考依据.(图9表5参51)

摘要: 探讨牦牛坪稀土矿区潜流带典型剖面地下水微生物群落特征及其主要影响因子,可为深入研究矿区地下水生态系统演变规律及研发污染治理技术提供理论支撑.通过原位采样监测和高通量测序的方法,分析潜流带地下水微生物群落的组成和多样性以及环境因子对微生物群落分布的影响.结果表明:潜流带地下水呈Ca²⁺-HCO₃^-型.剖面土壤中微生物丰富度和多样性均高于水体,但水体中的微生物分布均匀度更高.河岸潜流带土壤的微生物多样性指数显著高于河流沉积物,其中距河岸5 m处Shannon指数最高,为2.547 7.水体样本中,微生物多样性随着河岸距离的增加而降低,其中距河岸1 m处Shannon指数最高,为2.007 4.冗余分析表明NO₃^-是影响潜流带地下水微生物群落的主要因子.在牦牛坪矿区典型潜流带地区的优势菌群为变形菌门、绿弯菌门、放线菌门.本研究结果为稀土矿区地下水生态系统的保护与恢复提供了基础数据.（图7表1参41）

摘要: 早期识别和及时干预细胞因子风暴(CS)对于急性胰腺炎患者非常重要,可以有效改善患者的预后.大黄游离蒽醌(FTRAs)具有抗炎及免疫调节作用,能改善急性炎症反应.为探究FTRAs基于糖原代谢途径及下游尿苷二磷酸葡萄糖/嘌呤能受体14-信号转导与转录激活因子1(UDPG/P2Y14-STAT1)通路对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠CS的影响,首先通过胰胆管逆行注射牛黄胆酸钠(NaTc)建造SAP大鼠模型,于手术后0、12、24 h给予FTRAs(22.5、45和90 mg/kg)、大黄(900 mg/kg,阳性对照)或等量的生理盐水,进行胰腺损伤后CS严重程度与UDPG的相关性分析,然后采用分子对接技术检测FTRAs的有效成分与糖原代谢通路基因间的关联度,再提取SAP大鼠腹腔巨噬细胞进行UDPG/P2Y14-STAT1通路机制研究,最后给予糖原磷酸化酶抑制剂(GPI, 5 mg/kg)进行机制验证.结果表明:(1)FTRAs能缓解SAP大鼠的胰腺损伤,降低血清淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)活性(P<0.01); FTRAs能降低SAP大鼠血清中促炎因子和UDPG水平(P<0.05); UDPG与AMS、LPS、白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6、干扰素(IFN)-γ的Pearson相关性分析结果呈良好正相关性(P<0.001).(2)FTRAs主要活性成分与肝糖原磷酸化酶(PYGL)和糖原合成酶1(GYS1)具有较强对接活性,与UDP-葡萄糖焦磷酸化酶2(UGP2)和P2Y14具有一般对接活性,与STAT1对接活性较差.(3)FTRAs及GPI抑制大鼠腹腔巨噬细胞PYGL、UGP2、GYS1、P2Y14、STAT1蛋白表达(P<0.05).本研究表明SAP大鼠病程早期存在糖原代谢及P2Y14-STAT1炎症通路过度激活的现象,该通路的异常激活与CS密切相关, FTRAs干预能明显抑制SAP大鼠糖原代谢途径及后续的P2Y14-STAT1炎症通路,减轻大鼠的CS严重程度.(图8表1参54)

摘要: 研究川西地区不同森林恢复类型与土壤水源涵养能力的关系,对森林可持续经营及提升生态系统水源涵养功能具有关键作用.选择川西地区茂县生态站灌丛被皆伐后沿等高线带状交错配置技术种植的常绿针叶林（油松Pinus tabulaeformis, PT）、落叶针叶林（落叶松Larix kaempferi, LAR）、落叶阔叶林（连香树Cercidiphyllum japonicum, CJ）3种森林恢复类型为研究对象,并选择附近以榛（Corylus heterophylla）和辽东栎（Quercus liaotungensis）为主的次生灌丛（Shrubland, S）作为对照,测定植被生长指标、土壤有机碳含量、土壤物理与持水特性,探究不同森林恢复类型下土壤水源涵养能力的变化特征及其影响因素.结果显示:在0～10 cm土层,落叶松（660.88 t/hm²）和连香树（632.96 t/hm²）两种落叶林的最大持水量显著优于其他森林恢复类型;在其余土层中,连香树的最大持水量表现最优;各森林恢复类型的土壤水源涵养能力（最大持水量、毛管持水量）随土层深度增加而逐渐降低.相关分析表明,不同森林恢复类型对土壤水源涵养能力的主要影响因素为土壤有机碳含量、土壤容重、土壤总孔隙度、土壤含水率.本研究结果表明,从土壤水源涵养功能的角度出发,在对采伐迹地造林恢复时,优先选择凋落物质量（即凋落物自身的养分含量与分解速率）高、数量（即凋落物储量）大的落叶森林恢复类型将有助于提升川西地区退化森林的水源涵养功能.（图5表2参41）

摘要: 集约化蔬菜种植导致农膜等大量塑料产品进入土壤环境进而引发微塑料污染问题,而可协助作物应对逆境胁迫的丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌由于严格共生特性制约其规模化生产应用,故筛选可促进土著AM真菌生长及其功能发挥的菌根辅助(mycorrhiza helper, MH)细菌具有重要现实意义.盆栽试验按0.1%比例投加农膜主要成分低密度聚乙烯(low-density polyethylene, LDPE)微塑料(尺寸约为500 nm),比较接种节杆菌(Arthrobacter)、假节杆菌(Pseudarthrobacter)和链霉菌(Streptomyces)等3属各2株放线菌对AM真菌侵染及辣椒(Capsicum annuum L.)生长的影响.结果发现,不同属放线菌的接种效应不同,溶藻链霉菌(S. amritsarensis, SAm)和明胶样链霉菌(S. gelaticus, SGe)可将AM真菌侵染率从15%显著提高到25%,叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性显著提高32.9%～93.6%,而叶片丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量显著降低21.5%～29.3%,辣椒果实产量趋于升高(31.7%～32.3%).此外,接种SAm与SGe土壤放线菌数量显著升高51.0%～119%,通过增加近明球囊霉属(Claroideoglomus)或类球囊霉属(Paraglomus)的相对丰度来提高AM真菌的香农指数(62.7%～74.4%)和种群丰度(209%～227%)并提高土壤有效磷含量(45.1%～63.1%)与有效钾含量(6.25%～6.78%),在直接影响植物抗氧化系统活性的同时保障充足的养分供给与吸收.本研究筛选获得了2株能协助AM真菌–辣椒系统应对微塑料污染的链霉菌,可为微塑料污染土壤蔬菜生产提供理论与技术支撑.(图4表3参47)

摘要: 稳定同位素由于具有示踪(tracing)、整合(integration)和指示(indication)功能,已成为生态学、地理学和环境科学等众多研究领域的有力工具.外界环境的变化会引起植物个体在生理生化层面的响应,进而导致植物源碳水化合物合成过程中分子及分子内稳定碳(C)、氧(O)和氢(H)同位素发生分馏,最终形成高度差异化的同位素组成,精确地解译此类同位素信号能够提供丰富的环境和植物生理生化变化信息.综合以往文献发现,对植物稳定C、O、H同位素的研究已实现了从全样品到碳水化合物分子及分子内水平的跨越,不同研究尺度上同位素分馏和组成与气候环境变化(如降水、温度等)和植物生理响应(如气孔导度、水分利用效率等)之间存在一定的相关性,但这种相关性在不同尺度间并不一致,机理解释仍显不足,且精确性也有待提升.总体而言,植物稳定同位素研究在分馏机理阐释、分析方法改进和结果普适性等方面仍存在关键挑战.从实验和测试分析角度提出进一步突破的可能路径,尤其强调分子内同位素分析在揭示机理方面的潜力;通过获取更高精度的稳定同位素数据,有望深化对环境变化及植物个体、群落乃至生态系统响应过程的理解.(图5表1参119)

摘要: 厘清不同土地利用类型下海岸带土壤碳库的空间特征,对提升蓝碳功能与优化土地利用具有重要意义;然而,表层土壤碳库对海岸带典型土地利用的空间响应机制尚不明晰.为此,以江苏海岸带为研究区,实地采集了6处4种土地类型(光滩、盐沼湿地、撂荒地和围垦农田)24个样区240个0～20 cm表层土壤样品,探究不同土地利用方式下表层土壤有机碳和无机碳的空间分布、变化规律及影响因子.结果表明:(1)海岸带表层土壤有机碳呈“南北低、中间高”的空间格局,总体表现为围垦农田>撂荒地≈盐沼湿地>光滩,盐沼湿地变异系数为0.08%,显著高于其他利用方式.不同地点中,灌河口土壤有机碳含量均值最高,达21.48 g/kg,而临洪河口波动最大,变异系数达0.11%.(2)海岸带表层土壤无机碳异质性大且空间特征不显著,总体表现为盐沼湿地>围垦农田>撂荒地>光滩,盐沼湿地变异系数为0.11%,显著高于其他利用方式.不同地点中,射阳河口土壤无机碳含量均值最大,达15.01 g/kg,而临洪河口均值波动最大,变异系数达0.15%.(3)土壤有机碳与总氮、电导率及pH呈显著性正相关,无机碳受pH和有机质正向驱动,空间区位和平均气温是重要影响因子.总之,滨海土壤碳分布受土地利用方式和地理位置双重影响,有机碳空间分布规律性强,而无机碳异质性突出,这种差异主要由气候与土壤环境共同导致.因此,未来围垦农田应加强保护性耕作来维护碳汇功能,撂荒地积极复垦或引入本土固碳植被,盐沼湿地需抑制互花米草入侵并提高原生植被密度,光滩引入人工干预来促进自然恢复,研究结果与建议为我国海岸带土壤碳汇管理提供了差异化策略.(图5表2参55)

摘要: 随着传统塑料制品所造成的“白色污染”问题愈发严重,生物可降解塑料如聚碳酸亚丙酯[poly(propylene carbonate), PPC]受到广泛关注. PPC能以膜状材料的形式广泛应用于农业、医疗、食品等行业,具有极大的应用前景,目前关于PPC的综述主要聚焦于PPC合成与改性的研究进展.介绍PPC在土壤(包括土壤表面、土壤填埋和土壤悬浮液)、堆肥和动物体内3种不同环境中的降解特征,总结影响PPC降解的因素,包括PPC的比表面积、降解环境的光照强度、水分和有机质,归纳PPC在不同环境中的降解规律, PPC在3种环境中的降解速率为堆肥>土壤(纯PPC),土壤>动物体内(PPC/PBS), PPC的比表面积越大、受紫外照射时间越长、水分和有机质等条件越适合微生物生长时, PPC塑料越容易被降解.其次介绍体外生物酶降解PPC的进展,阐释PPC酶降解的机制:酶附着在PPC塑料表面并攻击其表面活性位点,随后酶进一步攻击PPC分子链中的酯键,进而使其解离出氢离子发生自催化.最后根据PPC生物降解的研究现状对未来的研究提出以下展望:应明确PPC在环境中的降解条件,统一PPC降解程度的衡量指标、广泛发掘PPC的降解微生物和酶和深入解析PPC的生物降解机制.(图2表2参44)

摘要: 小麦是浙江省的主要粮食作物,对保障全省粮食安全具有关键作用.历史上,浙江省小麦在南方麦区曾占据重要地位,但自20世纪90年代起,浙江省小麦育种研究一度中断,导致目前种植的小麦品种主要依赖外省引进.2008年以来,浙江省农业科学院等科研单位重新启动小麦育种工作,随后众多科研单位和企业的参与,极大地推动了浙江省小麦育种和生产技术的进步.系统回顾了浙江省小麦生产的演变历程,分析了区域分布与品种更替特征,并重点探讨了当前小麦生产的现状.浙江省小麦种植面积虽稳步增长,但是单产水平仍低于全国平均水平,存在自主选育品种较少、品种抗病抗逆性不强、育种技术有待更新等核心问题.提出了一系列针对性的育种策略:深入挖掘优异的抗病、耐逆基因资源;利用多基因聚合、单倍体育种等技术,加速育种进程;培育抗病抗逆性强的品种,特别是针对赤霉病、高温、渍害和盐碱等逆境条件的小麦新品种;优化品种的耐迟播早熟特性,以更好地适应稻麦轮作模式;定向选育优质弱筋小麦品种,满足地方特色面食产业的需求.这些策略为培育出更适应浙江生态环境的小麦新品种,重振浙江省小麦种业发展提供了科学依据和参考.(图3表4参56)