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  • 微生物多样性增强土壤呼吸热适应补偿效应的纬度格局与机制

    随着全球变暖加剧,土壤微生物呼吸释放的CO2正形成气候变暖的恶性循环。然而令人困惑的是,不同生态系统的微生物呼吸对升温的响应存在巨大差异——有的表现出呼吸速率降低的补偿性热适应(Compensatory Thermal Adaptation, CTA),有的却呈现增强效应。这种"热适应悖论"使得土壤碳库对气候变暖的反馈预测充满不确定性。更关键的是,微生物多样性是否会通过功能冗余或代谢互补等机制调节这种热适应,至今缺乏大尺度实证证据。针对这一科学难题,中国科学院相关团队沿中国东部3800公里森林样带展开研究。通过采集12个纬度梯度(18.7°N-51.6°N)的森林土壤,在10°C和30°C下进

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • 植物促生菌重塑玉米根际微生物网络及生化特性驱动可持续生长的机制研究

    在追求高产量的现代农业中,化学肥料的过度使用导致土壤退化、生态失衡等问题日益严峻。磷(P)作为植物生长必需元素,其缺乏会直接制约作物产量。植物促生菌(PGPB)因其固氮、溶磷、分泌生长激素等特性,被视为实现绿色农业的关键突破口。然而,在缺磷条件下,PGPB如何调控根际微生物网络的"社交行为",又如何通过这种调控影响土壤-植物系统的协同运作,仍是悬而未决的科学谜题。来自重庆的研究团队在《Applied Soil Ecology》发表的研究,通过精心设计的玉米盆栽实验,结合高通量测序、PICRUSt2功能预测和偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)等前沿技术,首次系统揭示了PGPB在缺磷环境中的

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • 根系分泌物组分驱动菌根类型调控的根际激发效应:揭示温带森林土壤有机碳分解的差异化机制

    在应对全球气候变化的背景下,土壤作为陆地生态系统最大的碳库,其微小的分解速率变化都可能显著影响大气CO2浓度。根际激发效应(Rhizosphere Priming Effect, RPE)这一现象——即根系分泌物引发的土壤有机碳(SOC)分解短期剧变,已成为调控碳循环的关键环节。然而,现有研究对RPE的认知存在两大盲区:一是不同化学组分(如糖类、有机酸、氨基酸)的分泌物如何差异化驱动RPE;二是菌根共生类型(丛枝菌根AM与外生菌根ECM)是否通过改变碳分配模式影响这一过程。更棘手的是,以往关于RPE驱动机制的争议——究竟是微生物氮挖掘(N-mining)主导,还是碳利用效率(CUE)调控——亟

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • 盐碱地微生物网络简化与真菌复杂性协同增强生物地球化学循环的机制研究

    土壤盐碱化正以每年1–15×106 hm2的速度吞噬着全球四分之一的陆地,中国盐碱地面积已达9.91×107公顷。这种"白色荒漠"不仅导致农作物减产,更破坏着维系地球生命的关键——微生物驱动的碳(C)、氮(N)、磷(P)、硫(S)循环。传统认知中,盐度会无差别抑制所有微生物,但最新研究发现,不同微生物类群可能上演着截然不同的"生存策略"。这就像一场微观世界的"适者生存"竞赛,而竞赛规则却始终成谜。为破解这一谜题,山西大学的研究团队在雁门关以北的典型盐碱带设立天然实验场,采集非盐渍(NS)、低盐(LS)、中盐(MS)、高盐(HS)四梯度土壤样本。运用宏基因组测序技术解析微生物群落结构,结合功能基

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • 根际协同作用:内栖蚯蚓在养分循环、植物生长及土壤有机质稳定中的关键机制

    土壤是地球生态系统的“皮肤”,其健康状态直接关系到粮食安全与碳封存能力。然而,土壤有机质(Soil Organic Matter, SOM)的稳定性长期面临两难困境:植物根系通过 rhizodeposition(根际沉积)输入新鲜碳源,既可能通过微生物活动促进 SOM 形成,也可能加速原有 SOM 的分解(priming effect)。在这一复杂过程中,内栖蚯蚓(endogeic earthworms)作为“土壤工程师”的角色备受关注,但其与根系、微生物的三方互作如何影响 SOM 动态仍知之甚少。捷克的研究团队通过创新性实验设计,在《Applied Soil Ecology》发表的研究成果,

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • 地下采煤沉陷对小麦田土壤特性及细菌群落组装机制的影响:基于16、31和40年矿龄的案例研究

    煤炭作为中国主要能源,其地下开采引发的土地沉陷导致土壤养分流失和生态退化,尤其在淮南等高潜水位矿区,沉陷区常形成水域生态系统,严重威胁周边农田生产力。尽管已有研究关注采矿对地表生态的影响,但长期矿龄下土壤微生物群落的纵向(深度维度)响应机制仍不明确。微生物作为土壤健康的"晴雨表",其群落组装和功能适应对沉陷区生态修复至关重要。为此,安徽高校团队在《Applied Soil Ecology》发表研究,首次系统揭示不同矿龄沉陷区小麦田细菌群落的时空演变规律。研究采用16S rRNA基因高通量测序技术,结合线性混合效应模型(LMM)、中性模型和系统发育零模型(iCAMP),分析淮南矿区16/31/4

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • 利用几内亚草根际微生物移植提升辣椒和稻米产量并调控根际微生物组的品种与生长阶段依赖性研究

    研究背景与意义现代农业面临化学肥料过度使用引发的土壤退化、水体富营养化及温室气体排放等问题,而小农户对低成本可持续技术的需求尤为迫切。根际微生物移植(Rhizosphere Microbiome Transplant, RMT)作为一种新兴的植物微生物组工程策略,通过移植适应性强的杂草(如几内亚草Panicum maximum)根际微生物群落,有望减少化肥依赖并提升作物抗逆性。然而,其田间应用效果及生态影响尚缺乏系统研究。研究方法与技术斯里兰卡国际合作团队设计田间试验,以辣椒(Capsicum annuum)和两个本地稻米品种(Suwadel和Kuruluthuda)为对象,对比根际冲洗液(R

    来源:Applied Soil Ecology

    时间:2025-06-21

  • "基于杀虫-杀菌剂协同作用的桉树枝瘿象甲(Euwallacea interjectus)及其共生真菌综合防控研究"

    作为具有传播快、危害重的林业新兴入侵害虫,桉树枝瘿象甲(Euwallacea interjectus)与其共生镰刀菌(Fusarium)形成紧密的生物学互作。研究团队创新性地采用"杀虫-杀菌双靶向"策略:实验室测试显示β-氟氯氰菊酯(beta-cyfluthrin)对成虫的致死中浓度(LC50)低至8.989 mg/L,配合有机硅助剂使木质部残留提升2.5%;杀菌剂筛选中发现咯菌腈(fludioxonil)与咪鲜胺锰盐(prochloraz-manganese chloride)以4:1复配时,对共生菌的抑制中浓度(EC50)达2.669 mg/L。田间2000 mg/L浓度喷雾60天后,虫道

    来源:Environmental Entomology

    时间:2025-06-21

  • 双亲孵化的黑喉山雀(Aegithalos concinnus)比单亲孵化的银喉山雀(A. glaucogularis)能提供更稳定的巢温环境

    在鸟类世界中,不同的亲代照料模式被认为是适应不同环境条件的产物。这项有趣的研究对比了两种近缘山雀的孵化行为:单亲孵化的银喉山雀(Aegithalos glaucogularis)和双亲合作孵化的黑喉山雀(A. concinnus)。研究人员在中国中部同域分布种群中发现,银喉山雀的"在巢时间"(on-bout)和"离巢时间"(off-bout)都更短。当环境温度升高时,两种山雀都表现出缩短在巢时间、延长离巢时间的趋势,但黑喉山雀的调整幅度更大。更有意思的是,只有黑喉山雀会在长时间在巢后相应延长离巢时间,而两种山雀都会在长时间离巢后延长在巢时间。温度监测显示,虽然两种山雀白天的巢温累积值相似,但银

    来源:Ornithology

    时间:2025-06-21

  • 植物叶片病害垂直分布格局:生物营养型病原体感染与气候因子的互作机制

    在广袤的草原生态系统中,植物叶片上那些看似微小的病斑背后,隐藏着病原体与宿主间精妙的生存博弈。传统研究多关注病害水平传播,却忽视了垂直空间分布这一关键维度——叶片从基部到顶端的不同感染高度(disease position)如何影响植物光合效率、种群竞争力和生态系统功能?尤其在全球气候变化背景下,温度升高和降水格局改变是否会重塑病害的垂直分布版图?这些问题成为兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室团队开展这项开创性研究的出发点。研究团队历时一年对中国三大典型草原区(青藏高原、内蒙古高原和华北平原)333个样点进行系统调查,采集3,775份染病植物样本,涵盖6种植被类型和4大类叶部真菌病害(白粉

    来源:Journal of Plant Ecology

    时间:2025-06-21

  • 保罗ownia袋蛾(Clania variegata)神经肽及其受体的转录组鉴定:新型环境友好型杀虫剂的潜在靶点

    在昆虫世界中,神经肽(neuropeptides)犹如精密的化学信使,主要由中枢神经系统的神经分泌细胞合成释放。这些小巧的分子通过作用于特定受体,精准调控着从生长发育到离子平衡的多重生理过程。中国科学家选择具有重大农业生态危害的鳞翅目害虫——杂色袋蛾(Clania variegata)作为研究对象,采用RNA-seq技术对其幼虫头部进行分性别转录组解析。研究团队成功组装出41,283条unigenes,发现雌雄个体间存在2,461个差异表达基因(DEGs)。尤为关键的是,鉴定出14类神经肽分子,包括调控发育节律的保幼激素相关肽(allatotropin/allatostatin)、蜕皮激素(e

    来源:Journal of Economic Entomology

    时间:2025-06-21

  • 北美东部叩甲科昆虫性信息素的剂量-反应关系及飞行物候学研究

    雌性叩甲(Click beetle, Elateridae)通过释放性信息素(sex pheromones)吸引雄性,这一特性可应用于害虫监测管理。研究团队针对伊利诺伊州5种本土叩甲展开实验:将合成信息素装载于聚乙烯囊式诱芯,设置0(溶剂对照)、1、3.3和10 mg四个剂量组。结果显示,Gambrinus属两种叩甲仅10 mg柠檬酸(limoniic acid)处理组捕获量显著高于对照;而E. abruptus Say(信息素5-methylhexyl [Z]-4-decenoate)、M. ignobilis Melsheimer(11-dodecenyl butyrate)和P. att

    来源:Environmental Entomology

    时间:2025-06-21

  • 功能-结构植物根系模型中表型可塑性的模拟进化研究

    在干旱气候加剧的背景下,植物如何通过根系可塑性适应水分时空异质性成为关键科学问题。传统研究受限于根系观测技术,难以揭示可塑性的进化驱动力。西澳大利亚大学的研究团队通过计算生物学手段,构建了能模拟多级分枝根系的三维功能-结构植物模型(FSPM),首次实现了从进化视角解析根系可塑性的适应性价值。研究采用参数化建模方法,通过15个可进化性状参数控制根系拓扑结构;结合土壤水分动态模块模拟异质/均质土壤中水分扩散与吸收;利用进化算法(种群规模N=40)进行600代模拟,以地上生物量为适应度指标筛选最优策略。模型验证与效率模型成功再现了从密集型到扩散型的多种根系构型(图2),单株139天模拟仅需5-100

    来源:in silico Plants

    时间:2025-06-21

  • 锂离子电池可持续回收:从绿色化学视角看技术挑战与循环经济解决方案

    随着电动汽车和便携电子设备爆发式增长,锂离子电池(LIBs)已成为现代能源存储的核心技术。然而光鲜的科技背后隐藏着触目惊心的现实:全球87%的锂资源被用于电池生产,而主要锂矿国智利、阿根廷和玻利维亚正面临水资源枯竭和劳工剥削的双重危机。更严峻的是,当前仅有不足5%的废弃电池得到回收,大量钴(Co)、镍(Ni)等战略原材料(CRMs)随着电池报废永久流失。传统回收工艺不仅产生剧毒氢氟酸(HF),其高达1,200°C的能耗更是与碳中和目标背道而驰。面对这场资源、环境与伦理的"三重危机",德国伍珀塔尔大学联合克拉科夫理工学院的研究团队在《Cell Reports Sustainability》发表重

    来源:Cell Reports Sustainability

    时间:2025-06-21

  • 全球红树林保护法律框架的量化评估:生态系统服务与国家政策制定的关联性研究

    Science for society红树林作为高价值复杂生态系统,提供海岸防护、碳封存和生物多样性维持等关键服务。研究团队首次对全球116个红树林分布区的法律政策进行全面分析,发现超过80%的红树林受到某种形式的直接法律保护,其中60%受砍伐限制法规约束,75%被纳入环境影响评估(EIA)或海岸带规划体系。值得注意的是,红树林生态系统服务价值(如支撑渔业、保护海岸线或固碳能力)与法律采纳概率显著相关,而国家经济水平(GDP)则影响政策类型选择——低收入国家更依赖社区管理框架,高收入国家倾向整合到海岸带规划中。Highlights• 全球82%红树林受明确国家法律保护• 60%红树林受砍伐限制

    来源:Cell Reports Sustainability

    时间:2025-06-21

  • 德国儿童青少年室内空气污染的社会经济不平等:基于重复横断面数据的多污染物暴露差异分析

    在现代社会,儿童青少年90%的时间在室内度过,这使得室内空气质量成为影响其健康发育的关键因素。挥发性有机物(VOCs)如苯、甲醛等被世界卫生组织列为重要室内污染物,具有致癌、致畸和免疫毒性。尤其令人担忧的是,这些化学物质的暴露可能在社会不同阶层间存在不平等分布——低收入家庭可能因住房条件差、靠近污染源或使用廉价建材而承受更高风险,但德国乃至欧洲对此缺乏系统研究。德国环境署联合罗伯特科赫研究所等机构的研究团队,在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。他们巧妙整合了2003-2017年间德国儿童环境调查(GerES IV/V)和健康调查(KiGGS)的重复横断面数据,对11

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-21

  • 基于光谱数据驱动与机器学习的干旱农牧区土壤全氮含量高精度反演模型研究

    在西北农牧交错带这片生态与农业共生的特殊区域,土壤全氮(TN)含量既是农作物生长的"营养库",又是生态系统健康的"晴雨表"。然而,传统化学检测方法耗时费力,而现有光谱模型受限于土壤类型差异难以通用。更令人担忧的是,靖边县农田土壤TN平均含量仅0.266 g kg-1,处于"极度缺乏"水平,这对当地农业可持续发展构成严峻挑战。面对这一困境,西安理工大学水资源研究所团队开展了一项创新研究,其成果发表在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》上。研究团队采用ASD FieldSpec 4光谱仪采集靖边县

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-06-21

  • 有机与化学施肥对可可农林系统土壤有机碳库稳定性及土壤质量的差异化影响

    在热带农业生态系统中,可可(Theobroma cacao)作为重要的经济作物,其生产系统的可持续性正面临严峻挑战。长期单一化种植和不当施肥管理导致土壤有机碳(SOC)持续流失,这不仅威胁作物产量,更削弱了土壤作为全球碳汇的关键功能。尤其值得注意的是,加纳作为全球第二大可可生产国,其典型种植区的铁质淋溶土(Ferric Lixisol)具有高度风化特性,SOC本底值低且易受管理措施影响。当前农业生产中并存的有机(ORG)与化学(CON)施肥模式,对SOC组分动态和土壤功能产生截然不同的影响,但关于这两种管理模式在长期尺度上如何调控碳库稳定性与土壤质量的机制仍存在认知空白。针对这一科学问题,加纳

    来源:Soil & Environmental Health

    时间:2025-06-21

  • 基于深度解析模型的农田全剖面土壤有机碳预测优化研究

    30 cm)储存着两倍于表土的碳库,却因采样困难和机理认知不足成为"碳盲区"。更棘手的是,现行农业系统模型如APSIM采用恒定的SOC分解速率,且依赖难以量化的惰性碳库(IOC)假设,既不符合"土壤无绝对惰性碳"的新认知,也无法捕捉管理措施对剖面碳分布的梯度影响。针对这一瓶颈,中国的研究团队创新性地改造了APSIM模型框架。他们摒弃IOC假设,引入指数型深度调节因子fD=e-D·α(D为土层深度,α为形态参数),使SOC最大分解速率(kHOC,max)随深度呈指数衰减。研究团队从中国气象局获取五地(河北栾城、河南封丘等)7-22年的田间试验数据,涵盖不同耕作深度(0-100 cm)、秸秆还田比

    来源:Soil & Environmental Health

    时间:2025-06-21

  • 印度西部脆弱生态系统中土壤改良剂对土壤侵蚀、作物生产力及土壤特性的中期效应研究

    全球约10亿公顷耕地正遭受土壤侵蚀威胁,其中印度7.5%的国土面临严重侵蚀风险。半干旱地区脆弱的表土流失不仅造成氮磷钾(NPK)等养分年损失高达25.8 kg ha-1,更导致大豆等主粮作物减产30-40%。尤其在印度西部Chambal台地,1-2%坡度的典型Vertisol(变性土)在季风降雨冲击下,年土壤流失量可达4.61 Mg ha-1。传统单一施肥模式难以逆转土壤退化,亟需开发兼顾生态与经济效益的土壤管理策略。针对这一挑战,印度水土保持研究所的Rashmi团队在《Soil Security》发表了一项为期4年(2016-2019)的突破性研究。他们在拉贾斯坦邦Kota试验站建立径流小区

    来源:Soil Security

    时间:2025-06-21


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