摘要: 线虫作为土壤食物网的重要组成成分，可以作为指示生物来反映土壤食物网结构和功能以及气候环境的变化.近年来世界各地发生了不少持续时间长、强度高的森林火灾，火烧对森林生态系统的多样性以及森林生物的生境造成了一定的影响；但目前对林火的研究多集中于植物地上部分.以线虫为研究对象，实验样地为处于河南省信阳市大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站的贤山，在火烧后一周设对照组即未火烧（C）、轻度火烧（LF）和重度火烧（HF），每种处理设置5个重复，共计15个样方，研究火烧后的土壤线虫群落变化.结果显示：（1）与对照相比，火烧显著降低了土壤线虫群落的密度，显著提高了植食性线虫密度（提高307%;P<0.05）.(2)与未火烧迹地相比，火烧后土壤含水量、地上生物量、土壤硝态氮含量和土壤微生物生物量碳含量显著提高.（3）与对照相比，火烧显著影响了土壤线虫群落的成熟度指数、结构指数与基础指数.冗余分析表明，线虫群落的组成主要受土壤含水量、土壤微生物生物量碳、土壤速效磷、速效氮、地下生物量、铵态氮与可溶性有机碳含量的影响.本研究表明火烧改变了土壤线虫群落的功能结构和多样性特征，为森林可持续管理提供了科学依据.（图5表2参49）

摘要: 高寒草地是维系生态系统安全稳定的关键屏障，但目前由于气候、人为等因素造成草地大面积退化，通过恢复来改善和逆转草地退化已成为亟须解决的问题.以川西北若尔盖退化草地为研究对象，选取3种典型的退化类型（鼠荒型、沙化型和湿地干涸型）为本底对照，探究经5-8年后的自然演替和人工恢复对高寒退化草地植物群落多样性、生物量和营养物质的影响及其植物多样性–生产力关系规律.结果表明：沙化型退化草地人工恢复下植物多样性、地上生物量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白单位面积生产量较自然演替分别显著高63%、156%、121%、120%和329%；鼠荒型退化草地中，人工恢复下植物多样性和粗蛋白单位面积生产量较自然演替分别高60%和23%，粗纤维组分产量在两种恢复途径间无显著差异；湿地干涸型退化草地中，自然演替的地上生物量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白单位面积生产量较人工恢复显著高164%、135%、112%和213%，植物多样性在人工恢复下更高.相关性分析表明人工恢复的植物多样性与地上生物量和粗蛋白单位面积生产量呈显著正相关（P<0.01），粗纤维组分受多样性阈值调控.本研究表明人工恢复在高寒退化草地生态治理中呈现出双重效益，揭示了草地恢复过程中物种多样性与植物养分的变化及其作用规律，为优化草地生态恢复策略提供了明确的理论指导.（图4表2参38）

摘要: 小灵猫（Viverricula indica）是国家一级重点保护野生动物，曾广泛分布于我国长江流域以南地区，然而，近年来分布范围不断缩小，种群数量急剧下降.因此，开展其活动节律及栖息地适宜性研究对制定科学的保护计划至关重要.于2021年1月至2023年12月期间，在高望界保护区布设红外相机，获得52个小灵猫有效分布位点，累计42 769个相机工作日，记录到小灵猫独立有效照片415张.基于红外相机数据，结合R软件和最大熵（MaxEnt）模型，对高望界保护区内小灵猫的活动节律与栖息地潜在适生区进行研究.结果显示：（1）小灵猫的日活动节律具有明显的夜行性，呈“双峰型”，活动高峰在凌晨2:00-4:00和夜晚20:00-22:00.四季中，夏季活动频率最高.（2）MaxEnt模型的训练集AUC值为0.810，具有较高的精确性，其中，海拔、bio3、bio16和bio15是影响小灵猫适生区分布的重要环境因素.（3）保护区内小灵猫的潜在适宜区面积为126.80 km²，占保护区总面积的73.85%，其中，高适宜区面积为31.76 km²，占保护区总面积的18.50%.本研究表明高望界保护区为小灵猫提供了适宜的栖息地环境，海拔对其栖息地适宜性存在显著的影响；建议加强小灵猫的现有栖息地的保护，特别是海拔600 m以上的植被保护，减少人类活动对小灵猫适宜栖息地的干扰.（图9表1参48）

摘要: 根际过程在土壤有机碳（SOC）循环过程中发挥着关键作用，而温度是调控SOC循环的重要因素之一.了解根际SOC分解对温度的响应(Q₁₀)对于预测SOC循环对全球变暖的反馈至关重要.然而，不同树种对根际SOC分解及其Q₁₀的影响机制仍不清楚.以喀斯特森林7种典型树种根际与非根际土壤为研究对象，测定土壤性质、微生物生物量与胞外酶活性等指标，通过室内培养实验监测土壤呼吸速率，分析根际与非根际土壤呼吸速率及其Q₁₀特征，定量研究其影响因子.结果表明：（1）除碳氮比（C/N）外，不同树种根际土壤性质、微生物生物量和酶活性均差异显著（P<0.05）.（2）不同树种之间根际土壤呼吸及其Q₁₀具有显著差异，其中细叶黄皮根际土壤呼吸速率最高；不同树种根际土壤Q₁₀变化范围为2.28-13.26，其中尾叶紫薇根际土壤Q₁₀最大，半枫荷Q₁₀最小；总体来看，根际与非根际土壤呼吸速率及其Q₁₀无显著差异.（3）随机森林模型表明，不同温度条件下影响土壤呼吸速率的主导因素不同，总氮（TN）和有效磷（AP）是影响15℃条件下土壤呼吸速率的重要因子；AP、微生物生物量碳（MBC）、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）和土壤含水量（SWC）是影响25℃条件下土壤呼吸速率的关键环境因子；SWC和可提取总氮（ETN）是影响Q₁₀最主要的因素.（4）偏最小二乘法路径模型（PLS-PM）分析发现土壤养分对土壤呼吸速率造成直接影响，土壤物理性质和养分含量对Q₁₀造成直接影响.可见，不同树种通过影响土壤理化性质和养分含量进而间接影响土壤呼吸速率和温度敏感性.本研究有助于丰富和提升关于喀斯特森林典型树种根际过程对全球变暖响应规律的认识.（图5表3参59）

摘要: 氯代有机化合物（COCs）广泛应用于农业、工业等领域，但具有持久性、毒性和难以降解等特性，对环境和人类健康构成严重威胁. COCs的降解面临诸多挑战如脱氯速率缓慢、微生物毒性抑制等.电活性微生物（EAMs）的应用为COCs的生物修复提供了新思路.系统分析EAMs及生物电化学系统（BES）去除COCs的方法策略、效能评估及作用机制. EAMs能够通过胞外电子转移机制与电极或矿物电子受体相互作用，在BES中促进COCs的高效还原脱氯或氧化降解，从而提高降解效率. EAMs与其他技术的协同作用在去除COCs方面显著优于单一微生物修复，但不同技术之间仍存在差异.针对现存挑战，提出通过强化EAMs修复能力及多技术集成应用作为未来有机氯污染修复技术的发展方向. EAMs为有机氯污染治理的生物修复提供了新的视角和方法，在理论和实践上助力发展更高效、环保和可持续的环境治理方案.（图4表2参137）

摘要: 森林地表可燃物含水率对森林火灾的预警、发生和蔓延具有重要影响.如何准确预测森林地表可燃物含水率是林火管理面临的一大挑战.综述森林地表可燃物含水率预测的主要技术和方法；剖析森林地表可燃物含水率研究需要解决的关键和前沿问题，涵盖不同时滞地表可燃物含水率、可燃物含水率监测方式、含水率时空异质性及影响因素、含水率与林火行为关系及森林火险预警研究等方面；针对当前研究中存在的不足和挑战，提出5点展望：（1）深化可燃物含水率预测模型研究.（2）加强可燃物含水率时空异质性研究.（3）推进可燃物含水率的空天地一体化监测，构建多层次全时段监测体系.（4）深入探索可燃物含水率对森林火险及林火行为的预测影响.（5）深入研究气候变化对森林地表可燃物含水率的影响机制.（表3参68）

摘要: 草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）是一种世界性的农业害虫，目前其防控主要依赖化学防治，但草地贪夜蛾已对多种化学杀虫成分产生了抗药性. RNA干扰技术已逐渐成为新一代绿色高效的害虫防控手段.多胺是一类广泛存在于真核生物中的有机小分子化合物，对于昆虫的生长发育至关重要，而S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶（S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC）是多胺生物合成途径的限速酶.对草地贪夜蛾S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因（Sfsamdc）进行生物信息学分析，利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q PCR)分析该基因在草地贪夜蛾幼虫不同组织及不同发育阶段中的相对表达量，结果表明Sfsamdc基因在各组织及各发育阶段中均有表达，在脂肪体和蛹中的表达量最高.利用SAMDC抑制剂甲基乙二醛二脒腙[methylglyoxal bis(guanylhydrazone),MGBG]喂食草地贪夜蛾，发现草地贪夜蛾的生长发育受到抑制，其体内亚精胺含量显著下降.针对Sfsamdc基因设计并扩增获得3个干扰片段（samdc-a、samdc-b及samdc-c），利用喂食法对Sfsamdc基因进行干扰，结果表明samdc-a dsRNA干扰效果最好，显著降低了Sfsamdc基因的相对表达量，高效液相色谱法检测发现干扰后幼虫体内亚精胺含量下降，幼虫的生存率显著下降、下降了40%，化蛹率显著下降、下降了17%，影响了草地贪夜蛾的生长发育.本研究表明Sfsamdc参与草地贪夜蛾生长发育过程，可作为一个潜在的RNAi靶标基因，用于草地贪夜蛾的生物防治.（图5表1参35）

摘要: 微生物还原Fe(Ⅲ)过程广泛存在于地下环境中.然而，大多数Fe(Ⅲ)氧化物由于其较强的热力学稳定性以及稳定的晶体结构，生物利用度较低.外源性电子穿梭体的存在对微生物胞外电子转移具有明显的促进作用，因此研究电子穿梭体对Fe(Ⅲ)生物还原作用具有重要意义.为了解电子穿梭体对Shewanella oneidensis MR-1还原Fe(Ⅲ)的影响，选用希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1、Fe(Ⅲ)氧化物针铁矿（GT）和电子穿梭体蒽醌-2-磺酸钠（AQS）为研究对象.在Fe(Ⅲ)生物还原反应体系中添加不同浓度AQS，进行动力学分析，探讨电子穿梭体在铁生物还原过程中的作用.结果显示，AQS显著促进了Fe(Ⅲ)的生物还原，AQS浓度为0.5 mmol/L时，Fe(Ⅱ)生成量为320.78 mmol/L，是仅有微生物反应体系的2.3倍，因此Fe(Ⅲ)生物还原进程显著加快。乳酸钠的消耗量随着AQS浓度的增高而增多，72 h内乳酸钠的消耗是单独微生物还原Fe(Ⅲ)的1.44倍.由于培养时间较短，反应后的固体矿物并未观察到其他次生矿物生成.本研究表明电子穿梭体有助于改进铁的生物还原过程中的电子传递效率；结果为铁的生物地球化学循环及生物修复提供了理论依据.（图6表3参46）

摘要: 以镉（Cd）、砷（As）胁迫栽培下肺形侧耳子实体为材料，采用5种不同溶剂超声提取—差速离心分离—电感耦合等离子体质谱仪测定Cd、As含量，从而推测其化学结合形态和亚细胞定位，并利用氨基酸分析法检测氨基酸含量和种类.结果显示，与CK组相比，80 mg/kg Cd与As处理分别对肺形侧耳子实体生物产量的影响不大，且此菌株在80 mg/kg As胁迫浓度下具有一定的As富集特性.成熟肺形侧耳子实体中Cd元素均主要存在于细胞壁中，且非胁迫下各细胞器中Cd元素含量均显著高于Cd胁迫组；As元素均主要存在于溶酶体和细胞壁中，但As胁迫下各细胞器As元素含量均显著高于非胁迫组.此外，对成熟肺形侧耳子实体中Cd提取效果较理想的溶剂为0.6 mol/L NaCl，对As提取效果较理想的溶剂则为2%CH₃COOH. 80mg/kg Cd胁迫能触发肺形侧耳子实体中总氨基酸、必需氨基酸总量、风味氨基酸总量含量升高（P<0.05）.本研究表明肺形侧耳对80 mg/kg Cd、As胁迫具有特定耐受性，两种重金属在子实体中存在差异化亚细胞定位特征，且Cd胁迫可显著调控氨基酸合成，明确了其对重金属的响应与累积规律.（图2表7参47）

摘要: 华山松是我国西南亚热带山地的主要造林树种之一，具有重要的生态和经济价值.为阐明华山松生长限制因子随海拔的变化特征，以四川越西5个海拔（2 000、2 300、2 500、2 750和3 000 m）年龄接近的华山松人工纯林为研究对象，分析土壤水分、养分供应状况与华山松胸径、水分利用效率(针叶δ¹³C)、针叶养分含量及比值之间的关系.研究发现，2 000-2 750 m华山松平均胸径接近于更低纬度地区海拔和树龄相近的华山松，高于温带地区海拔更低、树龄相近的华山松，但3 000 m样点华山松胸径仅为2 000-2 750 m样点平均值的46%.针叶氮磷比随海拔升高逐渐降低，但2 000-2 750m样点针叶氮、磷含量相对较高，平均值均显著高于全国华山松和主要针叶林优势树种.与2 300-2 750 m样点相比，3 000m样点土壤含水率更低、华山松水分利用效率更高，土壤无机氮和针叶氮含量仅为中低海拔的23.8%和80.0%.土壤含水率与胸径及叶片氮含量均呈显著正相关关系；线性回归模型显示，土壤含水率与针叶水分利用效率可分别解释胸径变化的30%和52%，进一步说明土壤水分可能影响了华山松对溶解性无机氮的吸收和径向生长.本研究表明2 000-2 750 m样点华山松生长未受到明显限制，而3 000 m样点华山松生长受到低温、水分和土壤氮有效性不足的限制；结果有助于深入认识华山松对土壤资源变化的适应策略，也为合理选择华山松种植区及差异化管理华山松人工林养分提供了科学依据.（图5表3参42）