摘要: 农业生产中的化学除草带来的环境和健康问题日益突出，农田杂草的生物防治对于农田生态系统保护以及人类健康和食品安全具有重要意义.樟树凋落叶分解对多种植物都表现出明显的化感抑制作用.为揭示樟树凋落物对农田杂草和土壤质量的影响，以樟树含油和脱油凋落叶粉为试材，采用室内模拟培养设计3%、6%、9%和12%的添加量，以不添加樟树凋落叶粉为对照，研究不同处理下杂草组成与生长以及土壤理化特征.结果表明：含油樟树凋落叶粉添加降低杂草多度和地上部总生物量，增加其根冠比，而脱油樟树凋落叶粉添加还降低了杂草的多样性.樟树凋落叶粉添加对杂草的影响具有明显的浓度效应，其中3%、6%、9%和12%的含油樟树凋落叶粉添加下杂草地上部总生物量为对照的12.44%、13.57%、2.04%和1.29%，而添加脱油樟树凋落叶粉时杂草地上部总生物量仅为对照的2.81%、2.04%、0.71%和0.65%.樟树凋落叶粉添加显著增加土壤pH、电导率和有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量，但是添加12%的含油凋落叶粉时土壤碱解氮略有降低，为对照的73.45%.樟树凋落叶粉添加显著提升碳、氮、磷循环相关酶活性，各酶活性均随含油凋落叶粉添加量增加而增加，而随脱油凋落叶粉添加量增加而减少，但是酸性磷酸酶和纤维素酶活性随着脱油凋落叶粉添加量增加而先增加后降低.脱油樟树凋落叶粉对农田土壤杂草种子库的抑制作用强于含油叶粉，而对土壤速效养分含量以及酶活性的提升作用则相反.本研究表明樟树凋落叶粉添加抑制农田土壤杂草种子库萌发，对土壤矿质养分供应和土壤碳、氮和磷循环相关酶活性有明显提升作用，这对于提高农田杂草的防控和生产力的提升具有重要意义.（图6表1参36）

摘要: 围栏封育可显著改善退化草地植物群落数量特性与表层土壤抗侵蚀能力，但鲜见研究关注植物根系在草甸恢复过程中对植物多样性及土壤抗冲刷能力的影响.以夹金山退化草甸为研究对象，设置自由放牧及封育3、6、9、12个月共4个时长梯度，采用典型抽样法，探究各封育时长下草甸植物群落物种多样性、根系形态特征、土壤抗冲性及其相关性.结果表明：（1）围栏封育后草本植物的属、种数量明显增加，封育3、6个月的优势建群种（重要值IV> 0.1）出现了一年生草本植物.（2）随着封育时长的增加，Shannon-Wiener多样性指数（H）、Simpson优势度指数（H′）呈先增后减再增再减的双峰变化，峰值出现在封育3、9个月时；Pielou均匀度指数(J_sw)呈先增后减再增的变化趋势；物种丰富度指数（D）呈增加趋势.（3）根长密度（RLD）、根表面积密度（RSAD）、根体积密度（RVD）、根尖数（RT）及分叉数（RF）均在围封9个月后出现显著差异（P <0.05），并达到峰值.（4）与细根的变化规律类似，围栏9个月后土壤抗冲系数（AS）出现显著增长（P <0.05），封育12个月的土壤抵抗径流冲刷优势最为明显.（5）5种根系指标均与H、H′极显著正相关（P <0.01）,RVD、RT、RF、H′与AS显著正相关（P <0.05）,H、D与AS极显著正相关（P <0.01）.因此，在夹金山退化草甸实行围栏封育的时限应不低于9个月，且植物多样性、根系形态、土壤抗冲性三者间两两正相关.（图5表3参40）

摘要: 气候是影响苹果品质的关键因素，探讨未来气候变化对苹果品质的影响对于高品质苹果产业培育具有重要意义，也能为苹果的适应性管理提供理论依据.采用Meta分析方法，对1990至2023年间发表的相关文献进行分析，并运用线性拟合和随机森林模型深入探讨温度、CO₂浓度和降水量增加与苹果品质的关系.结果显示：（1）增温对苹果品质影响复杂，虽促进糖分积累，但过高温度显著降低维生素C含量（-18.2%）和果实硬度（-4.7%）.适度的增温，即保持在苹果生长期的理想气温范围15-25℃内，有助于糖分的合成和积累，进而提升果实品质.然而，如果气温增幅超过理想气温2-6℃，那么这种增温可能会对苹果品质产生负面影响.（2）成熟前期降水量增加有助于提升苹果品质，提高可溶性糖含量（+7.4%）并降低可滴定酸含量（-10.6%），而成熟后期过量降水可能产生相反效果.（3）CO₂浓度升高显著提升苹果光合作用效率，增加单果重（+6.2%），促进维生素C合成（+71.7%）和糖酸比增加（+27.8%），从而提升苹果整体品质.本研究表明CO₂浓度和降水量对苹果品质的影响大于温度，且CO₂浓度和降水量增加对品质有显著正面影响，而增温对苹果品质的影响依赖于温度的具体范围；结果为理解气候变化对苹果品质的复杂影响提供了新视角，建议通过控制增温范围、优化灌溉和选择适宜种植区域等措施应对未来气候变化.（图4参76）

摘要: STAY-GREEN(SGR)基因编码植物脱镁螯合酶（magnesium dechelatase），在叶绿体中催化叶绿素a降解和与其他叶绿素蛋白互作来调控叶绿素代谢、叶片衰老等生理过程，目前关于谷子SGR基因家族研究较少，利用生物信息与分子生物学方法鉴定谷子SGR家族的基因成员，分析其表达模式与自然等位变异.从谷子基因组中鉴定出2个SGR基因，具有SGR蛋白的保守结构域Staygreen.在SiSGR基因的启动子区检测到与植物生长发育、光照、激素响应有关的顺式作用元件；蛋白互作分析发现SiSGR1与叶绿素合成和降解酶互作.分析已测序的谷子现代品种和地方品种，发现SiSGR1的Hap2、Hap5和Hap10基因型占11.2%,SiSGR2的Hap6基因型占2.5%，表型为生长后期叶绿素含量高.对两个基因进行基因表达分析，SiSGR1在叶片、叶鞘、幼穗、幼嫩种子等多数组织表达，而SiSGR2仅在叶片、叶肉等少数组织表达；且在叶片衰老过程中SiSGR1和SiSGR2的表达水平均显著提高，SiSGR1表达量远高于SiSGR2.本研究表明SGR基因在谷子发育过程中起重要作用，为调控谷子衰老和分子育种提供了参考依据和基因资源.（图11表4参36）

摘要: 黄精在医药保健及食品开发生产等领域发挥着积极效用，但仍存在药用成分及功能研究欠充分、人工栽培质量欠佳等问题.黄精作为我国传统的大宗药材，具备极高的药用与营养价值，对黄精产业化的探究已成为近期的研究热点.通过梳理相关研究进展发现，因自身种质、生长年限以及所处地理环境的差异，黄精化学成分及含量产生变化.同时，尽管仿野生林下种植模式已成为黄精复合种养的优势模式，然而不规范的黄精栽培技术仍会引发一系列病害，造成药效不佳、产量低下.因此，一方面应强化黄精药用活性成分的功能及作用机理研究，并借助基因工程挖掘黄精药用成分关键调控基因，培育出经遗传改良的优质品种，以达成黄精药材更深入地开发和应用.另一方面，伴随现代化农业的发展，探索一套规范化的人工栽种黄精以及病害防治的高效流程，为黄精及其种质资源的可持续开发利用与工厂化生产奠定基础.（图1表2参88）

摘要: 微生物是垃圾渗滤液环境中的重要组成部分，在物质循环、有机物分解和生态系统稳定性调控等方面发挥着关键作用.然而，目前对垃圾渗滤液中微生物组成与功能特性的认识仍然不足.基于连续一年每月从深圳下坪垃圾填埋场采集垃圾渗滤液样品，利用宏基因组分箱（binning）技术，开展垃圾渗滤液微生物组学研究.共恢复了779个宏基因组组装基因组（MAGs），注释为36门、56纲、85目、128科、136属和72种.门分类水平Firmicutes和Bacteroidota相对丰度最高，而Cloacimonadota属于微生物暗物质的门分类，不仅是优势门，且一直存在于所有样品中.属分类水平除了产甲烷菌（Methanoculleus和Methanosarcina）外，还存在大量未培养的优势属，并识别出DTU029是垃圾渗滤液微生物的关键物种.微生物的功能注释结果表明，大部分功能散布于不同微生物中，所有基因组都编码了碳降解酶，92.4%的微生物具有氮循环功能基因，17.7%微生物含有芳香烃降解基因，77.3%的微生物具有萜类物质生物合成的潜能.本研究揭示了垃圾渗滤液中存在大量微生物暗物质，是丰富的微生物资源库，极大地拓展了对垃圾渗滤液微生物群落与功能的认识，并为科学管理垃圾填埋场提供了理论支持.（图11表3参75）

摘要: 分散型畜禽养殖废水具有分布广、数量多、收集难等特点，是农村黑臭水体的主要污染源之一.为了实现其高效、低耗、减污降碳处理及资源化利用，开发了“厌氧+浮萍+沉水植物”循环处理工艺，资源化利用畜禽粪污中的氮磷生产浮萍以替代部分饲料，出水质量好，可回用于鸭圈冲洗，不外排.结果显示，该工艺对化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）、总磷（TP）的平均总去除率分别为89.07%、96.21%、93.00%、91.51%，出水可达到四川省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB51 2626—2019）一级标准.在90 d内共减排7 373.1 g CO₂，资源化利用1 161 g氮、310.5 g磷，而利用生产的浮萍替代饲料，每只鸭每天可节省饲料成本约0.4元.本研究开发的工艺减少了碳排放、节约了农户养殖成本，对于污染治理、乡村振兴、环境保护具有重要意义，特别在分散型养鸭废水处理中具有较好的应用前景.（图10表2参43）

摘要: 为促进生物炭改性及其修复土壤重金属污染的研究与应用，以咖啡渣为原材料、氢氧化钾（KOH）为改性剂，在不同热解温度下制备对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)具有高效吸附性能的改性生物炭（KBC），采用傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对生物炭进行表征并研究添加生物炭对土壤pH、重金属化学形态、重金属生态风险的影响.结果表明，800℃下制备的咖啡渣生物炭对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)吸附量分别为79.3、198、50.7和48.9 mg/g，且随热解温度的变化吸附材料的吸附能力出现显著提升.随着pH值增加，生物炭对重金属离子的吸附能力也显著增加，对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最大吸附量分别达到75.0、229.6、45.1和51.6 mg/g. Langmuir模型拟合结果表明该生物炭的吸附是均匀表面的单层吸附，过程为有益吸附.改性咖啡渣生物炭能有效固定土壤中的不稳定态重金属.加入改性咖啡渣生物炭K-K800后Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)污染土壤的风险等级均出现不同程度下降，其中Cu污染土壤的不稳定态含量更是由36%下降至11%，风险等级由高风险降低为低风险，表现出优异的修复性能.从节约资源的角度认为选取3%的生物炭对土壤修复较好.本研究表明氢氧化钾改性咖啡渣生物炭对重金属污染土壤有一定影响，为咖啡渣的再利用和土壤中重金属污染的修复提供了一种环境友好且可操作性很强的方案.（图8表5参41）

摘要: 灵菌红素是一种非常有潜力的抗癌物质，但其产量低、成本很高，严重限制了相关研发与应用.通过单因素实验、Plackett-Burman设计、Box-Behnken设计优化粘质沙雷氏菌TB-3发酵灵菌红素的培养基，进一步采用紫外-可见光谱、液相色谱-质谱、傅里叶变换红外光谱和抑菌实验探究灵菌红素的纯度及抑菌效果.结果表明，当花生粉为3.00 g/L，蛋白胨为16.00 g/L,MgSO₄+CaCl₂为3.03 g/L，花生油为5.87%，甘油为1.50%时，灵菌红素的产量最高可达55.34 g/L，是优化前的8.95倍.优化后，胞内灵菌红素的纯度达到98.05%，这为简化后期纯化工艺奠定了基础.抑菌实验表明，灵菌红素对金黄色葡萄球菌和芽孢杆菌抑制作用明显，最高抑制率分别为97.65%和95.17%.本研究通过优化发酵培养基组成，不仅提高了灵菌红素的产量，同时提高了胞内灵菌红素的纯度，结果为灵菌红素的相关研究与大规模生产奠定了基础.（图4表6参31）

摘要: 热激蛋白20(HSP20)作为植物中的一类抗性蛋白，参与植物的生长发育与逆境响应等重要过程.运用生物信息学分析、转录组与定量PCR验证等方法和技术，鉴定水稻中的OsHSP20基因成员，并分析部分成员在生长发育与逆境响应中的表达调控，为阐明HSP20基因家族调控水稻生长发育与逆境响应等过程的分子功能奠定基础.从水稻基因组中鉴定获得34个OsHSP20基因，其中大部分成员位于第1-3号染色体上. Motif 1与2属于该家族中的保守基序.系统进化树显示27个成员分属于明确的亚家族.共线性分析表明水稻与拟南芥中存在2条同源序列，与大麦存在23条同源序列，物种内存在3对片段复制.顺式作用元件预测与转录组分析数据显示，OsHSP20参与了水稻的生长发育与逆境响应等多个生物学过程.随后的定量PCR证实，干旱诱导OsHsp20-8等基因上调表达、抑制OsHsp20-29基因的表达；低温诱导OsHsp20-32等基因上调表达、抑制OsHsp20-31等基因的表达.蛋白互作预测发现OsHsp20-31与多个OsHSP20家族成员互作.本研究表明Os HSP20基因可能参与调控水稻穗与种子的生长发育与形态建成以及对干旱与低温胁迫的响应；其中的OsHsp20-31基因可能同时参与调控以上生物学过程，在水稻分子育种中可能具有一定的应用潜力.（图9表2参32）