摘要: 若尔盖高寒湿地因其独特的地理位置、大量的碳汇储备以及丰富的生物多样性，成为目前生态学研究的热点区域之一.系统回顾若尔盖湿地鸟类研究的历史和现状，并从区系、种群生态学、行为生态学、保护生物学和生物疫病学等5个方面展开探讨.近年来若尔盖湿地鸟类研究成果快速增长，并从早期的物种分类、区系、种群动态监测，逐渐扩展到城市化和人为干扰引起当地湿地系统退化下的鸟类行为和生理适应，以及近年来备受全球关注的鸟类疫病研究.研究范围也从单个保护区或局部种群，扩展到整个若尔盖湿地区域.提出未来关注重点：（1）采用卫星遥感、远程监控和分子技术等先进手段，制定标准化的鸟类监测规范，对当地鸟类进行长期标准化的重复监测，减少调查方法不一致造成的数据偏差；（2）在整个若尔盖区域进行系统抽样，根据不同生境类型、海拔梯度、人为干扰程度等进行鸟类监测样线和样点的选择和监测频率的设置，构建长期稳定的鸟类监测网络；（3）扩大鸟类研究范围，从明星物种如黑颈鹤拓展到生态系统各个类群和不同营养级中具有代表性的指示物种和关键种.需深入研究若尔盖湿地鸟类的种群结构、分布、迁徙规律以及其对生态环境的响应，为若尔盖湿地的生态系统管理和保护工作提供全面的科学支持.（图2表1参57）

摘要: 基于桔小实蝇当前在中国的259个分布点和5个环境因子，利用MaxEnt模型预测了当前及未来（2050s、2090s）3种气候情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5）下桔小实蝇在中国的潜在适生区和面积，确定影响其分布的主导环境因子，为制定该虫的早期监测预警及防控措施提供科学依据.结果表明：最干月降水量（Bio14）和最干季度平均温度（Bio9）是影响桔小实蝇潜在分布的主导气候要素.当前，桔小实蝇适生区主要分布在秦岭至黄河以南，分布北界在38°±2°N，高适生区主要分布在西藏东南部、云南南部、江西东部、长江三角洲以及南部沿海地区，40°N附近有低适生区零散分布.未来气候情景下，桔小实蝇没有明显向北延伸的趋势，总适生区面积增幅在3.2%-7.1%，高适生区在长江以南的面积增幅高达16.2%-37.5%.因此，未来桔小实蝇在长江以南的扩张将会十分显著，扩张区域以四川与重庆交界处以南、珠江三角洲、江西和福建大部为主，应及时加强对上述地区的预警和防控.（图5表5参54）

摘要: 探讨杉木生长发育过程中凋落枝叶的分解速率及其养分的释放特征，可为杉木人工林养分管理和可持续经营提供参考.收集中龄林（18年）、成熟林（30年）、过熟林（42年）3个发育阶段杉木凋落枝叶，开展凋落枝+叶与凋落枝的分解试验研究.结果表明，不同发育阶段两种类型凋落物质量残留率均随分解时间的增加而减小，同一凋落物类型在不同发育阶段之间的质量残留率均差异显著（P <0.05）；凋落枝分解95%所需时间（11.19-19.31年）明显大于凋落枝+叶（9.51-11.31年），两种类型凋落物分解时间均表现为过熟林>成熟林>中龄林.两种凋落物类型初始质量不同，凋落枝具有较低的初始N、P含量和较高的C/N、C/P和N/P；分解过程中，两种类型凋落物C、N含量先下降后缓慢上升，P含量则逐渐降低，C/N、C/P和N/P平均值分别为18.24-39.46、1 113.41-2 027.52和36.63-75.81，均表现为波动变化的特征；C残留率呈波动变化，N残留率呈释放—富集—释放模式，P残留率呈释放—富集模式；分解结束时（264d）,C释放率（20.65%-24.91%）较低，N(30.31%-42.52%)和P(33.50%-40.43%)释放率相当.化学计量比表明不同发育阶段杉木凋落枝叶N更易释放，P更易富集，N、P含量及其化学计量比的动态变化与杉木凋落枝叶分解速率的相关性均达显著水平.可见，凋落物质量对杉木凋落枝叶分解过程具有重要影响，建议适时增加P肥或微生物菌剂、进行杉-阔混交、保护林下植被多样性等途径，提高杉木凋落物质量和养分释放速率.（图4表2参41）

摘要: 皮质激素在临床上应用广泛，其中11α,17α-二羟基黄体酮对皮质激素生产至关重要，其生物制备方法主要以17α-羟基黄体酮为底物通过微生物转化生成.而以黄体酮为底物，实现11α,17α-二羟基黄体酮的高效生产更具有经济效应.通过筛选实验室菌种库中能够转化黄体酮的菌株，发现赤霉菌CA3-1对黄体酮有转化能力，其转化产物经HPLC、MS和NMR鉴定为11α,17α-二羟基黄体酮.进一步通过单因素实验和正交实验对菌株发酵培养基组分进行优化，确定最适发酵培养基：25 g/L乳糖、15 g/L酵母粉、0.4 g/L硫酸铁、15 g/L玉米浆.当底物投料量为0.5 g/L，转化72 h时，底物转化率为82.2%,11α,17α-二羟基黄体酮的浓度为43.5 mg/L，较优化前产物浓度30.2 mg/L提高44.0%.本研究成功筛选获得可以双羟基化黄体酮的菌株，并通过单因素实验和正交实验优化发酵培养基提高了11α,17α-二羟基黄体酮的浓度，为11α,17α-二羟基黄体酮的工业生产提供了新的思路.（图10表3参30）

摘要: 果园的施肥强度总体高于农田，降雨时水土及氮磷养分流失严重，其生态防控系统研究尚在起步阶段.分析果园非点源污染精细化管控与生态防控技术进展有利于科学防控果园非点源污染，为改善果园周边水环境质量提供借鉴.基于国内外研究进展，总结果园非点源污染的精细化管控、地表覆被防控和多级生态拦截技术，剖析存在不足.现有研究结果表明，化肥减量技术可节肥15%-40%，农药减量技术可提高虫害平均防效2.6%-5.2%；果园智能管理技术可节水65.0%-96.9%，降低成本48.5%-79.0%；坡改梯后土壤全氮和全磷含量提升41.7%-223.4%和28.7%-77.6%，径流和泥沙减少41.2%-73.0%和69.0%-99.7%，总氮（TN）和总磷（TP）拦截65.5%-80.7%.林下种植三叶草和黑麦草对非点源污染控制效果相对较好，径流、TN和TP截留效果分别为0.7%-27.0%、13.3%-48.1%和24.1%-81.8%，人工生草优于天然生草.单个截留技术的悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、TN和TP去除率分别为45.4%-73.2%、21.6%-52.9%、11.5%-85.3%和4.0%-79.3%，某多级生态拦截技术降低果园径流TN、TP和氨氮浓度分别为58%、28%和89%.未来有待探明肥料和农药对周边环境的长期影响，研发精度高、抗干扰能力强的果园智能管理技术；明晰林下生草养分竞争与非点源污染截留、果树病虫害防治的响应关系；研究水文、环境、生态等因子对果园非点源污染削减的协同影响，优化基于水环境功能目标的多级生态防控体系，从而减少果园非点源污染全生命周期流失，为周边水环境质量改善提供技术保障.（图2表3参95）

摘要: CDS1基因编码的磷脂酸胞苷酰转移酶（phosphatidate cytidylyltransferase,CDS1p）在脂质代谢中扮演着关键的角色，参与酵母对低温胁迫的响应.以青稞为研究对象，探究HvCDS1基因在植物低温胁迫中的作用.首先，对HvCDS1编码区序列和启动子序列进行克隆，并对其编码蛋白的结构、理化性质和进化关系进行分析.同时，采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术，对HvCDS1基因在不同低温胁迫处理条件下进行表达分析.结果显示，HvCDS1基因编码区长1 278 bp，编码一个具有425个氨基酸不具信号肽的跨膜蛋白，其二级结构以α螺旋为主，该基因的启动子中含有植物逆境响应的相关元件；亚细胞定位显示该蛋白位于细胞膜和细胞质中；系统发育进化树结果显示HvCDS1p与普通小麦具有较高同源性，亲缘关系较近；qRT-PCR分析显示，青稞幼苗在低温处理后，叶片中HvCDS1基因表达量显著性升高，本研究表明HvCDS1基因可能与青稞耐低温胁迫响应相关，结果为揭示青稞耐寒性提供了新的研究思路和理论参考.（图8表4参36）

摘要: 植物与微生物互作在缓解非生物胁迫和提高作物生产力等方面发挥重要作用，目前关于丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）诱导植物Cu吸收以及由此减少Cd吸收方面的研究鲜见报道.在添加和不添加Cd条件下分别设置对照（CK）、接种AMF(AM)、添加Cu(Cu)、AM+Cu等处理的盆栽实验，探究Cd胁迫下接种AMF或外源添加Cu对紫云英生长和Cd吸收转运的影响.结果显示，接种AMF及添加Cu元素均促进植物根系的发育，植株的生物量显著增加，并在不同程度上提高了紫云英植株内可溶性糖和脯氨酸含量、过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，降低了过氧化氢含量、地上部分Cd浓度以及减轻地下部分Cd向地上部分的转移.其中，两者同时存在的促进效应大于单独存在处理组.本研究表明Cu元素和AMF有利于紫云英在Cd胁迫下生长，通过降低其活性氧分子、提高渗透调节物质含量和抗氧化酶活性、降低金属Cd离子在地上部的累积，从而缓解金属污染对紫云英造成的损伤. Cu元素提高了AMF与植物的共生效应，可能与菌根介导增强Cu吸收和由此产生的金属耐性有关.本研究结果有助于更深入地了解丛枝菌根共生修复重金属污染的机理.（图4表1参49）

摘要: 森林土壤有机碳（SOC）库对于维持生态系统碳平衡具有重要意义.然而，关于天山西部山地森林SOC垂直变化规律及其影响因素的解释仍然存在争议.在天山西部山地沿两条海拔梯度建立固定样地，实时监测微气候，结合GIS技术提取平面曲率（FC）、剖面曲率（PC）、地形起伏度（TR）、地表粗糙度（SR）和归一化植被指数（NDVI）等环境变量，采用地理加权回归模型（GWR）模拟森林SOC的空间分布特征，解析SOC海拔格局的驱动因素.结果表明：（1）天山西部森林土壤表层（0-20 cm）SOC平均含量（64.65-123.3 g/kg）远高于全国森林（42.4 g/kg）及中纬度其他山地生态系统（20.61-83.72 g/kg）.(2)该地区森林SOS含量随海拔升高表现为单峰型分布（西天山）或随海拔升高呈现线性增长（野核桃沟），并没有形成统一的分布格局.（3）GWR模型分析指出，在西天山，环境垂直变化明显，土壤营养元素与微气候对SOC的空间分布起着更加重要的作用，主要影响因子为全钾（TK）、土壤pH、铵态氮（NH4-N）和土壤年均温（SMAT）；相较之下，野核桃沟海拔高差较小，土壤营养元素对SOC分布的影响更强，尤其是全氮（TN）、硝态氮（NO3-N）、pH值和TK.总体而言，天山西部森林SOC含量丰富，其分布主要受土壤营养元素与微气候综合影响，加之两个山地海拔跨度不同，导致环境垂直梯度的差异性影响，从而形成SOC沿海拔梯度变化的不同分布格局.该区SOC分布特征研究结果为森林的利用与管理提供了数据支持.（图6表5参70）

摘要: 4-羟基-2-丁酮（4H2B）是一种重要的药物中间体，可以用于合成抗HIV药物度鲁特韦重要手性中间体（R）-3-氨基丁醇，但4H2B价格昂贵，本研究旨在通过酶催化反应，将廉价的1,3-丁二醇（1,3-BDO）催化合成4H2B，以便用于后续开发合成4H2B的衍生物.首先克隆表征了一种甲烷八叠球菌（Methanosarcina thermophila）来源的醇脱氢酶（MeADH），研究发现，其可用于催化1,3-BDO合成4H2B. MeADH最适催化温度为60℃，最适催化pH为10.0.经酶学性质分析发现，MeADH在最适反应温度60℃下孵育48 h仅剩7.51%左右残余酶活力，说明其热稳定性不佳.基于计算机辅助设计选择了15个突变位点，筛选得到一个双突变MeADH_E246P/T296P，在60℃条件下孵育48 h，其残余酶活为初始酶活的40.27%左右，比原始酶提高了5.36倍.此外，MeADH催化反应过程中需要辅酶NADP⁺，通过引入鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）来源的NADH氧化酶（LrNox）突变体LrNox_L179S构建了NADP⁺辅酶循环体系，并将其应用到4H2B的生物合成中.本研究通过优化反应条件和底物流加实验，4H2B合成量最高达到2.2 g/L左右，为后续进行高效生物合成4-羟基-2-丁酮及其衍生物的研究奠定了基础.（图10表3参29）

摘要: 生物源挥发性有机化合物（biogenic volatile organic compounds,BVOCs）对于植物抵御生物与非生物胁迫具有重要作用.通过分析琼岛杨（Populus qiongdaoensis）在短期干旱与杨黄卷叶螟（Botyodes diniasalis）单独和双重作用下BVOCs排放的变化，探究单一和双重因子胁迫下植物BVOCs排放的变化.结果显示：（1）正常水分条件下，杨黄卷叶螟（Botyodes diniasalis Walker）对琼岛杨（Populus qiongdaoensis）的叶片的取食面积为23.1 cm2，干旱条件下为18.8cm2，干旱降低了杨黄卷叶螟对琼岛杨的叶片的取食，但未达到显著水平（P> 0.05）.(2)昆虫取食后琼岛杨的单萜类（Monoterpenes）、倍半萜类（Sesquiterpenes）及呋喃类（Furans）BVOCs的排放速率显著上升（P <0.05），与对照相比分别增加37.7%、64.6%和92.1%；干旱胁迫显著降低了呋喃类BVOCs的排放速率（P <0.05），与对照相比降低了51.2%.(3)在干旱胁迫和对照条件下BVOCs的差异主要是干旱抑制苯乙烯排放和干旱刺激癸醛、反式-2-甲基-1,3-戊二烯排放造成的；昆虫取食的植物与对照植物之间的BVOCs差异主要是由于昆虫取食刺激3,4-二甲基呋喃、苯乙醛、2-羟基苯甲醛、苯乙醇、(Z)-2-庚醛、反式-2-甲基-1,3-戊二的排放烯引起的.（4）虽然干旱和昆虫的双重胁迫对琼岛杨BVOCs排放的交互作用并不显著，但干旱和昆虫取食对单萜、倍半萜和呋喃类BVOC排放存在加性效应.比如，昆虫取食增加了呋喃排放，但干旱消除了这种影响.本研究表明，干旱降低昆虫对于琼岛杨叶片的取食；干旱与昆虫取食确实改变了挥发物的排放，但对于不同种类BVOCs的影响不同，并且干旱与昆虫取食之间存在着交互作用.植物BVOCs是植物防御的重要物质，本研究为预估未来由气候变化引起的干旱与昆虫爆发对植物BVOCs排放的影响提供了参考.（图7参38）