摘要: 以我国常见行道树种银杏（Ginkgo biloba L.）为对象，分别设置近光（T1,100-200 lx）、远光（T2,30-50 lx）和无光（即对照，CK,0-5 lx）3种不同强度的夜间光照处理，探究夜间光照对秋季变色期（10月1-30日）银杏的光合特性与次生代谢的影响，为城市园林绿化和景观保护提供科学依据.结果表明：（1）夜间光照T1和T2处理下叶绿素a、叶黄素的含量和非调节性能量耗散量子产量均高于CK处理，由大到小表现为T1> T2> CK；而叶绿素b和调节性能量耗散量子产量均低于CK处理，由大到小表现为CK> T2> T1.(2)与CK处理相比，叶片变色初期（1-8日），T1和T2处理银杏的黄酮醇含量降低了4.7%和4.3%，而花青素含量则增加了15.9%和7.5%；夜间光照对叶绿素荧光参数具有不同程度的影响.其中初始荧光、最大荧光、最大光化学效率和光化学淬灭系数降低（3.1%-28.9%），非光化学猝灭系数上升（14.1%-18.3%）；随着温度下降，叶片变色后期（15-29日）变化趋势则相反.即T1、T2处理下花青素含量显著降低了34.7%和50.6%，最大光化学效率则显著增加58.5%和56.4%.(3)夜间光照对光合色素和黄酮类化合物含量均有极显著影响（P <0.01），光合色素与花青素之间均存在极显著负相关关系（P <0.01）.综上所述，夜间光照对银杏叶片造成了光胁迫，显著影响其光合色素、黄酮类化合物含量和叶绿素荧光指数，改变了光合色素和黄酮类化合物之间的关系，整体推迟了叶片变色期，从而影响植物的正常生长发育.（图7表3参62）

摘要: 季节性放牧是青藏高原东部高寒草甸的普遍放牧方式，为适应长期不同季节的放牧干扰，植物群落结构、物种组成及功能性状可能也随之调整，且群落结构与多样性性状之间可能存在重要的联系.因此选取青藏高原东部高寒草甸（连续10年以上季节性放牧历史）的冷季（11月至翌年5月）、暖季牧场（6-10月）分别进行植物群落特征调查，并测定其优势物种的功能性状（株高、生物量和叶性状等），研究植物功能性状多样性与群落结构特征之间的联系.结果表明冷季牧场的植物群落高度（25.03 cm）显著高于暖季牧场（21.28 cm;P <0.05），物种均匀度指数（0.90）显著低于暖季牧场（0.91;P <0.05）；群落盖度、物种多样性指数无显著差异；冷、暖季牧场样方中植物物种分别为43种和37种，分属15科和13科，皆以双子叶杂草重要值为最大，禾草类物种重要值无显著差异，但暖季牧场的莎草类和豆科植物的重要值均高于冷季牧场.暖季牧场植物的比叶面积、叶片干物质含量及叶生物量分配均高于冷季牧场（P <0.05）；暖季牧场的植物个体高度、生物量、叶片性状种间差异值以及功能丰富度值均呈现高于冷季牧场趋势（P <0.05）.因此，相较于冷季放牧，长期暖季放牧植物群落特征趋于矮小化与集中化，功能多样性更为丰富，种间竞争更为激烈，同时长期暖季放牧提高了植物对空间资源和光资源的利用效率；本文阐释了不同放牧情景下植物的功能性状及其在群落和个体尺度上的功能链接，可为青藏高原东部高寒草甸设置合理季节性放牧促进草地生态系统可持续发展提供理论基础.（图7表3参45）

摘要: 现代集约化种植导致菜地土壤微塑料污染问题日益突出.丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌在改善植物营养和增强宿主抗逆性方面具有重要作用，研究接种蚯蚓对土著AM真菌多样性及其功能的影响具有生产指导价值.采用盆栽实验，按0.1%向土壤中添加微塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate,PET），发现接种赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）处理，土壤有机碳与有效磷含量分别显著降低8.3%和20.3%，土著AM真菌的物种丰富度和多样性指数也整体趋于下降，其中最优势属由球囊霉属（Glomus，占51.9%）转为类球囊霉属（Paraglomus，占45.6%）；但AM真菌种群丰度、辣椒（Capsicum annuum L.）根系AM真菌侵染率、植株生物量和果实产量显著提高47%至79%不等.冗余分析和相关性分析发现，辣椒果实产量与茎叶生物量显著正相关，后者又与AM真菌种群丰度、侵染率及土壤碱性磷酸酶活性显著正相关；而AM真菌多样性指数则与土壤有机碳含量显著正相关，前者降低是蚯蚓对土壤AM真菌群落物种组成所形成的选择过滤作用，后者降低则是蚯蚓对微塑料的摄食蓄积作用及对土壤呼吸的强化效果.本研究表明，微塑料PET污染菜地接种蚯蚓在降低AM真菌多样性的同时会促进AM真菌种群的扩繁、侵染并增强其促生功能.（图3表4参51）

摘要: 氮（N）和磷（P）是限制森林生态系统植被生长和生产力增长的两种主要营养物质.全球变化背景下，土壤N、P供应平衡对于森林生态系统结构和功能稳定性的维持至关重要，相关研究一直是森林生态学的研究前沿和热点.以亚热带川中丘陵区柏木人工林为研究对象，通过野外N添加模拟大气N沉降，从柏木叶片养分及生理特征和土壤生态酶化学计量地上-地下相结合的角度探讨N添加下该区域柏木人工林生长以及微生物代谢的养分限制状况.结果表明：（1）N添加显著降低了叶片P含量，降低幅度为13.84%，叶片N、P从对照的15.03上升到了16.30;(2)N添加显著升高了叶片P养分回收效率（PRE），升高幅度为19.90%，显著降低了叶片N:P养分回收效率比（NRE/PRE），降幅为17.28%,NRE/PRE <1;(3)N添加显著降低了叶片代谢P占比，降幅为17.96%，以上结果均表明N添加增强了柏木生长的P养分限制；（4）N添加显著降低了根际土壤胞外酶N:P(EEAN:P)，降幅为8.99%，降低了土壤胞外酶C:P(EEAC:P)，显著升高了胞外酶矢量角度（> 45°），增幅为5.73%.因此，川中丘陵区柏木人工林树木生长以及根际土壤微生物代谢在N添加后受到P养分限制；该结果有助于揭示N添加下区域生态系统土壤微生物代谢和养分循环特征和促进全球变化背景下区域人工林的科学管理.（图5表1参61）

摘要: 构建性能优良的发酵葡萄糖和木糖同步生产乙醇和木糖醇的工业酿酒酵母菌株是实现秸秆等木质纤维素原料燃料乙醇和木糖醇同步生产的基础.以前期工作构建的一株具有良好木糖醇积累能力的工程菌株CK17为基础，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，研究菌株内源己糖转运蛋白定点突变、水甘油通道蛋白编码基因FPS1高表达、木糖还原基因拷贝数增加等对菌株在批次发酵条件下代谢木糖积累木糖醇的影响.结果表明，定点突变己糖转运蛋白Hxt3p和Hxt7p获得了工程菌株CM3和CM7，其木糖利用速率分别提升了92.1%和69.0%.将CM3的FPS1基因的启动子替换成TDH3基因启动子获得了工程菌株CM3FTD，其木糖利用速率比CM3提升了32.6%.增加CM3FTD菌株的木糖还原酶基因的拷贝数获得了菌株TX，其木糖利用速率比CM3FTD提升了17.2%.利用秸秆预处理物料进行同步糖化发酵，菌株TX发酵性能较出发菌株CK17得到显著提升，木糖代谢速率提升56.4%，木糖醇浓度和乙醇浓度分别达到57.6 g/kg和48.5g/kg，木糖醇收率接近理论收率，乙醇收率达到0.43g/g.本研究构建的工程菌株为利用秸秆原料同步生产乙醇和木糖醇提供了优良的菌株来源.（图4表6参23）

摘要: 稀土元素作为新兴污染物，其水生态毒性受到广泛关注.现有稀土的毒理学研究多集中于单个稀土元素的毒性效应，稀土元素混合物对水生生物的影响尚缺乏深入报道.采用单因素毒性试验、析因设计联合毒性试验和二元混合毒性试验的方法，研究镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）和钕（Nd）对生物膜群落β-葡萄糖苷酶（BETA）活性的毒性效应.结果表明，单一元素在0.5-10 mg/L的范围内对BETA活性的影响表现为“低促高抑”，其中Pr的毒性作用最强，5 mg/L时抑制率最高.析因设计试验结果的方差分析和多元线性回归表明Nd对联合毒性产生负的影响，La对联合促进产生负的影响，三元和四元交互作用对联合毒性的贡献不显著.二元混合验证实验表明La*Ce在高低两种水平均表现为促进作用，Ce*Pr、Ce*Nd、Pr*Nd均为低促高抑作用.La*Ce、Ce*Pr、Pr*Nd低浓度的二元组合表现为协同作用，高浓度为拮抗作用. Ce*Nd的交互作用不受浓度影响，均表现为拮抗作用.本研究表明稀土的联合毒性效应及交互作用模式同时受元素性质和浓度组合的影响，可通过提高Ce*Pr、Ce*Nd、Pr*Nd的拮抗作用来降低稀土的联合毒性，这对于减少稀土复合污染将有一定意义.（图3表4参35）

摘要: 细根分解是土壤有机碳（SOC）的重要来源，以往研究多关注单个物种，而关于混合细根分解对土壤碳固存的影响如何尚不清楚.将侧柏和栓皮栎细根（C3植物）添加到C4作物（玉米）土壤中进行为期90 d的室内培养实验，探究侧柏和栓皮栎混合细根分解初期对土壤“新”碳和“旧”碳周转的影响.结果表明：与单独细根分解相比，混合分解促进了细根质量损失，皮尔逊相关性分析表明，其与纤维素二糖水解酶（CBH）活性呈极显著正相关关系（P <0.01）；混合细根分解显著促进了土壤“新”碳增加，同时也促进了土壤“旧”碳分解（产生正激发效应）；冗余分析表明，土壤“旧”碳损失与β-葡萄糖苷酶（βG）活性呈显著正相关关系（P <0.05），土壤“新”碳增加与细根质量损失（ML）呈显著正相关关系（P<0.05），与CBH和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性呈极显著正相关关系（P <0.01）；由于“新”碳增加大于“旧”碳损失，净效应表现为混合细根比单独细根分解更能促进SOC固存.综上，混合根系分解对SOC动态的影响不同于单独根系分解，混合细根研究结果对于准确评价森林生态系统土壤碳动态具有重要意义.（图6表5参50）

摘要: 异戊二烯在全球和区域大气氧化和颗粒物方面，因其高活性和丰度起着非常重要的作用，并对于植物抵抗逆境胁迫，尤其是在光合系统保护方面也发挥着关键的作用.然而，关于光合作用对异戊二烯合成及其调控机制仍不清楚.以欧美杂交杨895（Populus deltoides Bartr. ex Marsh.×Populus nigra Linn 895）为研究对象，利用碳同化抑制剂（DL-甘油醛，DL-glyceraldehyde）探讨光合固碳对异戊二烯及其调控机制的影响.研究结果发现离体叶片在纯水对照中0、5、50和110 min时间处理下，叶片的净光合速率、叶绿素荧光参数、异戊二烯释放速率均没有表现出时间效应，但是DL-甘油醛处理下，净光合速率、异戊二烯释放速率和二甲基烯丙基二磷酸（dmethylallyl diphosphate,DMADP）库容均表现出时间变化效应和部分的处理效应. DL-甘油醛处理下，净光合速率随处理时间增加而降低，并在110 min时的与清水对照的差异达到显著水平，叶绿素荧光参数并没有呈现出时间效应，但DL-甘油醛处理下的光系统Ⅰ(Y（Ⅰ）)，光系统Ⅱ,(Y（Ⅱ）)和光化学猝灭（qL）的数值分别比清水对照偏低，非光化学猝灭系数（NPQ）的数值偏高. DL-甘油醛处理下，异戊二烯释放速率和DMADP库容随处理时间的增加而降低，DMADP库容在处理50和110 min显著低于同时间下的清水对照.清水对照下过氧化氢（H₂O₂）含量随时间增长显著降低，而DL-甘油醛处理下过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子（O₂^-）显著升高，并且在110 min时清水和DL-甘油醛处理均差异显著；异戊二烯释放速率和DMADP与净光合速率均呈显著正相关关系（P <0.05）.本研究表明碳同化抑制剂处理显著抑制了净光合速率，从而降低了异戊二烯底物DMADP的库容和异戊二烯的释放，为揭示光合作用与异戊二烯间的内在关系提供了科学参考.（图5表1参38）

摘要: 为揭示光强、氮素及其互作对杉木（Cunninghamia lanceolata）幼苗生长和光合生理的影响，以1年生杉木‘洋061’为材料，设置4种光强（L₀:100%自然光；L₁:75%自然光；L₂:45%自然光；L₃:20%自然光）和3种氮素水平处理（N₀:0 g/株；N₁:4 g/株；N₂:6 g/株），研究不同光氮条件下杉木幼苗生长、光合生理和碳代谢关键酶的变化特征.结果表明：（1）遮阴和施氮均能显著促进杉木苗高和地径的生长，与L₀N₀（CK）相比，二者的增幅分别介于7.92%-62.07%和7.38%-71.23%之间；同一光强水平下，施氮不同程度提高杉木叶片光合色素含量、PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、反应中心电子传递能量（ET_o/RC）、光合性能指数(PI_abs)、可溶性糖含量、二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（Rubisco）(L₃N₂除外)和乙醇酸氧化酶活性，尤其在中等（L₂）和低光强（L₃）下施氮（N₁）能显著提高上述值，这有利于提高植株对光能的利用，增强光合作用，但在低光强下高氮（N₂）处理则显著降低叶片Rubisco活性、果糖-1,6-二磷酸酶活性、可溶性糖、淀粉以及非结构碳水化合物含量，严重影响氮肥的改善效果.（2）同一氮素水平下，随光强减弱，除反应中心耗散能量值和淀粉含量呈下降趋势外，其余指标大体呈先升后降或先降后升再降趋势，其中F_v/F_m、PI_abs、反应中心捕获能量、可溶性糖含量和Rubisco酶活性均在L₂N₁处理达到峰值，分别较CK增加66.11%、992.67%、11.57%、275.96%和233.33%，同时光合色素含量、叶绿素a/b值、最大荧光、可变荧光和ET_o/RC也显著增加，这有利于维持适度遮阴下杉木叶片较强的光合能力，但过度遮阴会显著降低叶片光合速率和非结构碳含量，导致生长受抑.（3）除苗高、初始荧光和反应中心捕获能量外，其余指标均受光强和施氮互作的显著影响，隶属函数结果表明，L₂N₁光氮处理即45%自然光、4 g/株氮肥处理下杉木生长效果最优.综上所述，适宜的光强和氮素水平有利于提高杉木叶片对光能的吸收、转化和利用效率，增强叶片光合能力，促进碳同化产物合成，改善幼苗生长，进而提高苗木质量.（图5表1参64）

摘要: 施用有机肥对改善土壤pH及提高作物产量稳定性具有重要作用；研究全国不同气候类型、土壤性质和农田管理措施下，施用有机肥对酸性和碱性土壤pH影响的差异及原因，可为有效提升土壤肥力、优化农田管理措施提供科学依据.共收集2002-2022年间发表的103篇文献（308组相对独立的涉及pH的数据），采用整合分析（Meta-analysis）方法从气候、土壤pH水平、有机肥类型、施肥量、施肥年限等多个方面定量分析施用有机肥对我国农田土壤pH的影响.结果表明，酸性（pH <7）土壤条件下，年均温≤8℃、降雨量400-600 mm时，施用有机肥对土壤pH提升幅度最大；在有机肥施用下，低有机质土壤pH增幅为8.07%，高量有机肥增幅为6.42%，粪肥增幅最显著，为7.14%，中、长期施肥对土壤pH的提升幅度显著高于短期施肥.碱性（pH> 7）土壤条件下，年均温≤8℃、降雨量400-600 mm时，施用有机肥对土壤pH降幅最大；有机肥施用显著降低了低有机质土壤pH(4.07%)；粪肥与商品有机肥对土壤pH降幅比生物有机肥高约3.60倍；随着有机肥施用量的增加，土壤pH下降幅度增加；中、长期施肥对土壤pH降低幅度最为显著（11.41%和7.82%）.在酸性土壤中有机肥施用年限是影响pH的主控因素，而碱性土壤则是年均温.总之，有机肥施用对不同酸碱度土壤pH的影响不同，低温且降雨量适中区在有机质含量较低的酸性土壤中长期施用高量粪肥可显著提高土壤pH，有效缓解土壤酸化效应，而碱性土壤中长期施用高量粪肥和商品有机肥均可有效降低土壤pH.上述结果可为有机肥的合理施用和土壤肥力提升提供科学依据.（图5参55）