摘要: 干旱对地下生态过程的影响已成为全球变化背景下关注的热点，可能会影响生态系统地下碳动态及循环过程.结合该领域国内外的前沿动态就干旱对植物根系分泌物特征的影响及其机制进行综述，为深入研究根系分泌物及根系对全球变化的响应和适应机制提供参考.根系能够通过不断地调整分泌物数量和组成来积极响应干旱胁迫，深刻地影响土壤有机质（SOM）分解和养分代谢等过程，并在一定程度上决定根际微生态系统碳动态、能量流动以及矿质养分代谢过程.干旱条件下一系列复杂的外在因素（如根际土壤环境、不同土层）和内在因素（如植物种类、根系生理形态特征和菌根共生）会改变根系分泌物特征.而目前关于根系分泌物的组成和功能，尤其是在干旱条件下的变化规律及对植物与土壤相互作用的影响机制尚不明确；且大多研究集中在一些经济作物或模式植物上，缺乏野外自然干旱条件下的观测数据.因此提出未来干旱情境下对根系分泌物需要深入研究的方向：（1）加强对不同植物种类和不同干旱胁迫条件下根系分泌物的系统性研究；（2）加强干旱与其他环境胁迫（如CO₂浓度增加、气温升高、UV-B辐射增强等）耦合对根系分泌物的影响机制研究；（3）利用更加精准的技术手段，全面深入地研究根系分泌物的组分和功能；（4）从植物生理和代谢角度深入揭示干旱条件对根系分泌物的影响机理；（5）深入开展根系分泌物在土壤生态过程中的作用研究.（图1表2参88）

摘要: 土壤呼吸是陆地生态系统与大气碳交换的第二大通量组分，土壤温度、土壤水分和新近光合产物被认为是影响亚热带森林土壤呼吸的重要因素，但关于植物新近光合产物对土壤呼吸的驱动过程仍不清晰.利用土壤CO₂通量与环境因子高频自动监测系统，研究中亚热带常绿阔叶天然林土壤呼吸是否存在与植物光合相似的“午休”现象.结果显示：土壤呼吸速率日动态变化在5月份为“单峰”形，峰值出现在15时，而7月份土壤呼吸速率日变化曲线为“双峰”形，峰值出现时间分别在9时和18时，土壤呼吸在7月份出现“午休”现象；土壤温度的日变化滞后于土壤呼吸4 h，但土壤呼吸的日变化分别滞后于空气温度与光合有效辐射3 h与1 h.本研究表明林木可能通过压力-浓度波机制，将新近光合产物快速传输至根际；而过高的空气温度（超过32℃）将限制新近光合产物向地下分配，导致土壤呼吸进入“午休”.（图5表1参43）

摘要: 为探究不同演化阶段白刺灌丛沙堆土壤养分变异格局、限制及肥力变化特征，采用空间替代时间的研究方法，测定不同演化阶段白刺灌丛沙堆的土壤养分以及化学计量比，并用因子分析法进行土壤肥力评价.结果发现：（1）白刺灌丛沙堆不同演化阶段间土壤全氮（TN）、全磷（TP）、碱解氮（AN）、速效磷（AP）、氮磷比（N/P）、碱解氮/速效磷（AN/AP）存在极显著差异（P <0.001），土壤有机碳（SOC）没有显著差异（P> 0.05）；不同土层（0-20 cm、20-40 cm）间土壤养分指标均没有显著差异；演化阶段和土层仅对于AN、AP具有一定的交互作用.（2）与灌丛沙堆的雏形阶段相比，发育阶段的TN和AP、稳定阶段的TP和AP、衰退阶段的AP分别显著降低，另外衰退阶段的TN、AN处于演化最低水平；N/P值在各土层随演化阶段呈现先降低后增高然后降低的变化趋势；AN/AP在各土层呈现出先增高后降低的趋势.（3）灌丛沙堆演化前期主要受到TN的限制，演化中期主要受到TP、AP的限制，而演化后期则受到TN、AN、AP的共同限制.（4）0-20cm土层土壤肥力水平随演化阶段呈现先降低后增高而后又降低的趋势，表现为稳定阶段>雏形阶段>发育阶段>衰退阶段. 20-40 cm土层土壤肥力水平随演化进程呈现依次降低的变化趋势，表现为雏形阶段>发育阶段>稳定阶段>衰退阶段.本研究从“土壤养分、化学计量比、土壤肥力”三位一体的综合视角，揭示了不同演化阶段白刺沙堆主要受氮、磷养分限制而较少受到SOC影响，虽然稳定阶段土壤肥力不断恢复，但其磷限制仍然不可忽视等重要变异特征，结果可为荒漠生态系统管理提供重要的理论参考.（图5表4参44）

摘要: 认识干旱与半干旱地区山地植物群落的物种多样性特征及其环境影响因子，对全球气候变化下区域生物多样性保护具有重要意义.贺兰山脉地处中国温带草原与温带荒漠的过渡带，其东、西部受不同气候影响，各植被类型的物种多样性特征也存在差异.选取贺兰山东、西部广泛分布的灌丛和森林群落样地，通过Mantel检验和偏Mantel检验，分析β多样性及其组分的驱动因子.结果表明：（1）随海拔升高，植物群落间出现“成团相似”现象，这种现象在东部2 200-2 520 m、西部2 150-2 360 m海拔范围内更明显.（2）物种的周转组分对群落间物种组成差异的贡献更大. Jaccard指数法显示：在东部，周转和嵌套组分对β多样性的贡献分别为75%、25%；在西部，周转和嵌套组分对β多样性的贡献分别为66%、34%.β多样性及其分解组分与海拔差之间存在显著相关性.（3）环境因子对东、西部植物群落β多样性的影响较大，且独立作用更显著.其中，乔木层和灌木层的β多样性对环境因子的响应更大，草本层则主要受地理距离影响.（4）年均温、年均降水量、土壤含水量、pH、容重和有机质是影响贺兰山东、西部不同生活型植物群落β多样性的关键因子.由此可见，环境过滤和扩散限制对贺兰山植物群落形成的相对重要性不同；研究结果有助于深入理解干旱与半干旱山地生态系统的结构与功能，为脆弱山地生态系统的保育与恢复提供了理论依据.（图3表3参51）

摘要: 外来入侵植物的迅速扩展正威胁着海岛森林群落的生物多样性和群落稳定性.对平潭岛台湾相思林、桉树林和木麻黄林3种林分林下草本层展开样方调查，运用单因素方差分析、非度量多维标度分析方法分析不同林下草本层外来入侵植物多样性和物种组成差异，并利用典范对应分析、Mantel检验分析探究影响林下草本层外来入侵植物分布的主要因子.平潭岛台湾相思林、桉树林和木麻黄林林下草本层分别记录到外来入侵植物26、22、27种，3种林分林下草本层共有外来入侵植物21科33属36种.同一林分类型下，外来入侵植物ɑ多样性指数和盖度随着距道路距离的增加而下降，并在距道路14m之后无显著差异（P> 0.05）.同一道路距离下，在距离道路2 m、4 m、9 m处，木麻黄林下外来入侵植物ɑ多样性指数和盖度显著高于台湾相思林和桉树林（P <0.05）. 3种林分林下草本层外来入植物物种组成相似度极高，无明显差异. RDA分析结果表明土壤全钾、土壤全磷、速效钾、本地草本植物Shannon-Wiener指数、土壤酸碱度、道路宽度、距居民点最近距离、灌木盖度和距道路距离是显著影响外来入侵植物在3种林分下分布的因子. Mantel检验表明不同外来入侵物种对环境因子的响应有差异.上述结果表明，平潭林下草本层外来入侵植物由道路向林子内部扩散，且距道路越近外来入侵植物多样性越高，外来入侵植物的扩散分布受人为活动影响大；相对而言，木麻黄林林下草本层对外来入侵物种的抵抗力较差，需要重点防范.（图5表2参48）

摘要: 污水处理厂是控制水污染的重要基础设施，生物法污水处理系统通过微生物实现有机物去除和脱氮除磷等目的.噬菌体是一种以微生物为宿主的病毒，在污水处理厂中广泛存在且数量丰富，噬菌体可通过与宿主的相互作用影响污水处理厂的运行效果和稳定性.因此，准确识别噬菌体及其宿主具有重要意义.首先基于文献计量学分析近年来有关噬菌体的研究现状，随后介绍不同种类噬菌体的特点及生命策略，总结噬菌体注释的常用数据库，包括Pfam、KEGG、RefSeq和IMG/VR；现有宿主预测方法可分为基于宿主、基于噬菌体和综合的方法，这些方法中CRISPR使用最为普遍，使用率超过99%，而iPHoP作为新型的综合性方法，使用率仅次于CRISPR，并且在属水平上的预测准确率最高.最后对宿主预测相关数据库和预测方法的发展进行展望，并结合现状提出噬菌体预测方法优化过程中应该关注的重点：进一步完善和更新现有数据库，补充噬菌体和宿主信息；在宿主预测工具方面应进一步关注种及菌株水平的预测性能并提升预测准确度；同时针对评价方法，应建立系统完善的评价体系，以准确评估宿主预测工具性能.（图4表2参79）

摘要: 植食性昆虫食叶是森林生态系统普遍存在的现象.为了解有关亚热带常绿阔叶林不同植物叶形态和养分性状对叶虫食特征种间差异的影响，以亚热带细柄阿丁枫天然林为研究对象，比较20种优势植物叶虫食率和虫食频度的种间差异，并分析叶片性状与叶虫食特征的关系.结果发现，亚热带常绿阔叶林20种优势植物的叶虫食率（4.3%-24.2%）和总虫食频度（13%-93%）存在显著的种间差异性，且以轻度、中度叶片虫食为主.不同植物的叶表观性状和养分含量性状亦存在显著的种间差异.相关性分析发现，叶面积、鲜重、干重和叶钾含量与叶片总虫食率、总虫食频度、中度虫食频度和重度虫食频度均呈显著正相关性，而与轻度虫食频度相关性不显著；叶钠含量与叶总虫食频度、中度虫食频度存在显著负相关性.逐步多元回归分析发现，叶面积、叶钾含量和钠含量是解释叶总虫食频度的关键因子，而叶钾含量和叶面积是解释叶虫食率的关键因子，分别解释虫食频度和虫食率变异的63%和46%.本研究表明亚热带天然林不同植物叶虫食特征存在种间差异，与植物叶片形态和养分性状的种间差异性密切有关.（图4表3参34）

摘要: 受气候变化和人为干扰的双重影响，全球范围内两栖动物正面临着种群急剧下降的趋势，导致许多物种的灭绝风险上升.因此，掌握区域两栖动物的物种组成及其在不同海拔和生境中的多样性格局对于生物多样性保护至关重要.四川洪雅县国有林场地处横断山区邛崃山支脉，境内野生动植物资源丰富，区域海拔跨度大，低海拔山区覆盖有大面积人工纯林，中、高海拔山区拥有丰富的天然林资源.基于已有的历史资料，分别于2023年7月、9月在洪雅县国有林场9个管护站辖区布设了114条样线和7个样点，系统开展了两栖动物多样性及群落组成调查和研究.结果显示，林场现有两栖动物39种，隶属于2目9科20属.其中，以东洋界物种为主；生态类型以陆栖–流水型和流溪型为主，包括4种国家二级重点保护野生动物和28种中国特有种.两栖动物分布在海拔981-2 713 m之间，且主要分布于低、中海拔段；物种丰富度呈随海拔上升而下降的趋势；天然林生境中的物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Simpson优势度均高于人工林，但人工林生境中的Pielou均匀度高于天然林.本研究表明洪雅县国有林场两栖动物多样性呈随海拔上升而下降的趋势；人工林生境中的两栖动物多样性水平低于天然林.（图7表1参54）

摘要: 气候变暖导致固氮树种向北方泥炭地中扩张，这将改变北方泥炭地中碳氮磷之间的生态化学计量比，但其变化趋势尚不清楚.在大兴安岭北部典型泥炭地选取固氮树种辽东桤木(Alnus sibirica)树岛为研究对象，以毗邻的开阔泥炭地作为对照，对比分析辽东桤木树岛和对照中6种共有植物(柴桦Betula fruticosa、细叶沼柳Salix rosmarinifolia、笃斯越橘Vaccinium uliginosum、狭叶杜香Ledum palustre、甸杜Chamaedaphne calyculata和白毛羊胡子草Eriophorum vaginatum)叶片、凋落物层和土壤(0-20和20-40 cm)有机碳、总氮、总磷浓度及其生态化学计量比特征，明确固氮树种扩张对北方泥炭地植物和土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响，为准确评估固氮树种扩张的生态效应提供理论依据.结果表明：(1)与对照相比，辽东桤木树岛中所有植物叶片有机碳浓度没有显著差异，但具有较高的总氮浓度，因而具有较低的碳氮比；而且，辽东桤木树岛中柴桦、细叶沼柳和笃斯越橘3种落叶灌木叶片总磷浓度低于对照，因而具有较高的碳磷比和氮磷比；(2)辽东桤木树岛凋落物层有机碳和总氮浓度显著高于对照，但总磷浓度则低于对照，因此具有较低的碳氮比以及较高的碳磷比和氮磷比；(3)与对照相比，辽东桤木树岛由于生物固氮作用导致0-20和20-40 cm土壤具有较高的总氮浓度，但20-40 cm土壤有机碳和总磷浓度较低，因此具有较低的土壤碳氮比和较高的土壤氮磷比.本研究表明固氮树种桤木扩张将提高北方泥炭地的氮素水平，改变植物叶片、凋落物层和土壤碳氮磷化学计量特征，进而影响北方泥炭地的关键生态过程.(图3表3参35)

摘要: 滨海火电厂的循环水管道在停机检修时由于淤泥的厌氧发酵产生大量硫化氢（H₂S）和甲烷（CH₄）等有毒有害气体，对设备和人员的安全造成严重危害，明确有毒有害气体的产生过程和机制，对开展相关的预防工作具有重要指导意义.通过构建淤泥-海水的厌氧发酵体系模拟循环水管道的环境，研究H₂S和C H₄的产生与微生物演替的关系.结果显示，模拟体系中H₂S在实验初期（0-15 d）迅速增加，而CH₄在25 d时达到峰值.在此过程中，微生物群落结构发生显著变化，在初始（0 d）时，Tindallia、Fusobacteriaceae和Bacteroidaceae为优势菌；在15-34 d,Lentimicrobiaceae、Thermovirgaceae、Gottschalkiaceae和Dethiosulfovibrionaceae的丰度逐渐上升并成为优势菌.H₂S含量的变化与Thermovirgaceae、Desulfobacteraceae等16个科的微生物呈正相关（r>0.8）,CH₄含量的变化与Methanosarcinaceae、Sphingomonadaceae等46个科的微生物呈正相关（r>0.8），表明H₂S、CH₄的产生与Thermovirgaceae、Desulfobacteraceae等微生物相关.宏基因组数据分析显示H₂S主要由微生物通过同化硫酸盐还原、异化硫酸盐还原途径以及直接还原高半胱氨酸、甲硫醇和硫代硫酸盐产生；而CH₄主要通过CO₂还原、乙酸发酵和甲基化合物裂解途径产生.本研究揭示了滨海火电厂循环水管道中产生H₂S和CH₄等有毒有害气体的主要微生物组成，并初步明晰了其产生H₂S和CH₄的代谢途径，为滨海火电厂制定循环水管道中微生物产生H₂S等有毒有害气体的防治策略提供了理论依据.（图5表1参41）