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干旱程度决定了农田土壤有机碳和无机碳对干旱的响应
摘要 面对气候变暖和极端天气事件增加的挑战,了解干旱条件下土壤有机碳(SOC)与无机碳(SIC)之间的平衡关系对于准确评估全球土壤碳(C)的固存量至关重要。然而,以往的研究主要集中在SOC上,尽管有新的证据表明SIC对土壤湿度动态非常敏感。本研究利用全球土壤剖面的碳含量数据,比较了农田中SOC与SIC相对于总土壤碳(STC)的比率,以评估气候干旱对土壤碳储量的影响。研究结果表明,在0–30厘米、30–100厘米和100–200厘米的土层深度,总土壤碳含量分别为8.0、16.7和21.6千克/平方米。深层土壤(100–200厘米)中
来源:Global Change Biology
时间:2025-11-26
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四十年来北方森林土壤养分储量的显著变化
瑞典森林土壤营养动态的长期研究揭示,尽管树木生物量显著增加,土壤有机层中镁、钙和锰的浓度及储量呈现上升趋势,而氮含量下降。这一发现为理解北方森林可持续管理提供了关键依据。研究基于1983-2022年间四次全国性土壤普查数据,覆盖瑞典94%的森林区域。通过对比不同时期土壤有机层中主要营养元素的变化,结合树木生长数据与气象记录,发现三个核心现象:首先,酸沉降减少显著降低了土壤中镁、钙和锰的淋失,同时提高了这些元素的生物有效性;其次,树木根系活动促进了矿物质溶解,形成“营养抬升”效应;第三,氮素动态与大气输入及树木吸收存在显著反馈机制。在营养元素变化方面,镁浓度的增幅最为显著(38%),钙次之(21
来源:Global Change Biology
时间:2025-11-26
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导致虾早期死亡综合征(EMS)的副溶血性弧菌的致病特性:一项比较转录组学研究表明代谢适应性与毒力基因表达之间的关系
副溶血性弧菌(*Vibrio parahaemolyticus*,VP)引起的对虾早期死亡综合征(EMS)是全球对虾养殖面临的重要挑战。该疾病根据肝脏胰腺组织病理学特征可分为急性肝胰腺坏死病(AHPND)和非AHPND两类,两者均由VP引发但致病机制存在差异。AHPND菌株通过分泌PirABvp毒素破坏宿主细胞膜,而非AHPND菌株的致病机制尚未明确。本研究以AHPND菌株5HP和非AHPND菌株2HP为模型,通过比较其在富营养培养基(TSB)、人工海水(SW)和虾 conditioned海水(SSW)中的生长特性及转录组特征,揭示了营养条件与宿主环境对VP毒力基因表达的调控作用。### 1.
来源:Environmental Microbiology Reports
时间:2025-11-26
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DNA宏条形码技术在医院环境真菌评估中的贡献与应用前景
在医院这个特殊环境中,免疫抑制患者面临着侵袭性真菌感染(IFI)的严重威胁。近年来,随着免疫缺陷患者数量的增加和抗真菌药物耐药性的出现,IFI的发病率持续攀升。特别是在COVID-19大流行期间,曲霉病、毛霉病和念珠菌血症等IFI病例显著增加,使得医院环境的真菌监测变得尤为重要。目前,医院环境的微生物监测主要依赖传统的培养方法,这种方法虽然能检测存活菌株,但存在明显局限性——超过90%的真菌无法通过标准培养基培养。这使得我们对于医院环境中真菌多样性的认识存在巨大空白。为了解决这一问题,Laura García-Gutiérrez、Emilia Mellado和Pedro M. Martin-S
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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雄性黑腹果蝇肠道微生物群的年龄依赖性动态及其与生活史性状的关联研究
在生命科学领域,理解衰老和繁殖的机制对于揭示生活史进化的复杂动态至关重要。近年来,越来越多的证据表明,肠道微生物群与多种物种的生活史进化密切相关,包括黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)这类经典模式生物。肠道微生物群通过扩展宿主基因代谢能力、调节免疫系统等方式,显著影响宿主的寿命、健康期、繁殖和行为。值得注意的是,将年轻个体的微生物群移植给年老个体,甚至可以逆转宿主衰老,延长寿命并增强晚期繁殖能力。这些发现将肠道微生物群定位为生活史进化的核心组成部分。然而,现有关于生活史进化的研究存在明显的性别偏见,主要集中在雌性个体上。这导致了对肠道微生物群与雌性生活史关联的深入研究,
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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非双核菌门真菌类群无处不在:18S rRNA基因宏条形码技术揭示其跨生态系统分布规律
在生态系统的微观世界中,真菌如同隐藏的工程师,默默参与着养分循环、有机质降解和共生关系构建等关键过程。然而,在这庞大的真菌王国中,有一类群体长期处于科学研究的阴影之下——它们就是非双核菌门真菌。这些真菌包括壶菌门(Chytridiomycota)、微孢子虫(Microsporidia)、罗兹菌门(Rozellida)和无丝菌门(Aphelidea)等类群,由于形态特征隐蔽、难以培养,以及在参考数据库中代表性不足,它们的真实多样性和生态功能一直是个未解之谜。传统上,研究者更关注子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)这类双核菌门真菌,而非双核菌门真菌的生态重要性被
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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不同规模生物集群死亡事件对土壤微生物群落的长期影响机制研究
在自然生态系统中,死亡是物质循环的重要环节,单个生物体的分解过程已被广泛研究。然而,当大量生物在短时间内集体死亡——即生物集群死亡事件(Mass Mortality Events, MMEs)——其带来的生态冲击远超个体死亡的影响。近年来,由于气候变化、疾病暴发等原因,MMEs的发生频率和规模显著上升,但科学界对其长期生态效应,尤其是对土壤这一“黑箱”系统的持续影响,仍知之甚少。土壤微生物作为生态系统分解与养分循环的“引擎”,其群落结构的改变可能引发从土壤化学性质到植物生长,乃至整个食物网的级联效应。因此,揭示MMEs对土壤微生物的长期影响,对于理解全球变化下的生态系统响应至关重要。为探究这一
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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高寒草甸植物根叶共生固氮菌群落差异及其生态适应机制研究
氮是植物生长的关键限制因子,尤其在海拔4500米以上的高寒草甸生态系统中,低温和养分匮乏严重制约植物氮获取。传统认知中,豆科植物通过与根瘤菌共生形成根瘤实现高效固氮,但在青藏高原极端环境下,豆科植物结瘤现象罕见,其氮来源机制成为生态学谜题。近年来,植物内生微生物(尤其是栖息于根和叶的固氮菌)的功能逐渐被重视,然而高寒植物不同组织部位固氮菌群的结构差异及其环境适应机制尚不明确。为揭示这一机制,中国科学院青藏高原研究所侯卫国和张庚新团队选取西藏那曲典型高寒草甸的4科优势植物(菊科、豆科、禾本科、蔷薇科),综合运用培养组学、16S rRNA和nifH基因高通量测序技术,对比分析了根与叶的内生细菌群落
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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毛叶苕子间作通过球囊霉素途径削弱菌根对核桃生长和土壤有机碳固存的促进作用
在应对全球气候变化的背景下,增强农林生态系统的碳汇功能已成为重要课题。核桃(Juglans regia)作为重要的木本油料树种,在生态碳循环中扮演着关键角色。然而,许多核桃园面临着土壤有机碳(SOC)水平偏低的问题,这不仅限制了树木的生长和产量,也削弱了果园的碳汇潜力。丛枝菌根真菌(AMF)作为与大多数陆地植物共生的土壤微生物,能够通过其发达的菌丝网络帮助植物吸收水分和养分,同时分泌一种特殊的糖蛋白——球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)。这种蛋白不仅能够促进土壤团聚体的形成,其本身含有20-43%的碳,是土壤有机碳库的重要组成部分。另一方面,果园中常采用间作豆科植物(如毛叶苕子Vicia vil
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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中温条件下Aquamicrobium lusatiense NLF 2-7作为粪便堆肥生物防治剂的评估:对恶臭化合物和微生物群落的影响
随着畜牧业规模化发展,畜禽粪便处理已成为全球性环境难题。据统计,全球每年产生8000万-1.3亿吨含氮粪便,但仅有20-40%被有效利用为肥料。这些未被妥善处理的粪便不仅造成资源浪费,更会释放氨气(NH3)、挥发性硫化合物(VSCs)和酚类等恶臭物质,对周边环境和公众健康构成威胁。堆肥作为传统有效的粪便处理方式,通常分为中温、高温和成熟三个阶段。其中中温阶段(25-45°C)被认为是恶臭产生的主要窗口期,研究表明43-83.4%的挥发性硫化合物排放发生在此阶段。50°C)虽然能快速降解有机物并灭活病原体,但也会导致中温微生物失活。这促使研究人员思考:能否通过控制堆肥温度条件,充分发挥特定中温菌
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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重金属镍污染通过改变宿主肠道菌群多样性影响大型溞健康的新机制
在淡水生态系统中,重金属污染是一个全球性的环境问题。镍(Ni)作为常见的重金属污染物,在严重污染的水体中浓度可高达200 μg/L,对水生生物构成毒理学威胁。大型溞(Daphnia magna)是水生生态系统的关键物种,也是环境毒理学研究的经典模型。已有研究表明,肠道菌群在宿主营养提供、消化促进、解毒以及免疫调节中发挥关键作用。然而,当宿主面临如重金属镍等环境胁迫时,肠道菌群如何被影响,以及这种影响又如何介导宿主健康,仍是未解之谜。为了回答上述问题,研究人员在《Microbial Ecology》上发表论文,通过构建无菌大型溞模型,结合肠道菌群移植、16S rRNA基因测序和转录组测序(RNA
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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转基因CP4-EPSPS芥菜杂交种对陆生分解者寻常卷甲虫肠道及粪便微生物群落的影响
随着转基因作物在全球农业中的广泛种植,其基因向野生近缘种的非故意扩散已成为生态安全领域的重要关切。在韩国自然生态系统中,研究人员发现了含有CP4-5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶(CP4-EPSPS)基因的芥菜(Brassica juncea)杂交种,这些杂交种被认为是通过基因流从转基因甘蓝型油菜(Brassica napus)与芥菜杂交而形成的。CP4-EPSPS基因源自土壤农杆菌(Agrobacterium sp.)CP4菌株,赋予作物对广谱除草剂草甘膦的抗性。然而,这些含有外源微生物基因的植物材料进入自然生态系统后,可能通过改变植物-分解者-微生物的互作关系,进而影响有机质分解和养分循环
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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Encephalartos villosus介导的土壤微生物互作与胞外酶活性对南非夸祖鲁-纳塔尔陡坡森林生态系统养分循环的调控作用
在非洲南部的陡坡森林中,生长着一类被称为"活化石"的古老植物——苏铁。它们不仅见证了地球亿万年的变迁,更在维持森林生态系统健康方面扮演着关键角色。其中,Encephalartos villosus作为一种常见于林下的苏铁物种,虽然目前被世界自然保护联盟(IUCN)列为无危物种,却常常与濒危苏铁物种共生,其生态功能的重要性不言而喻。然而,令人担忧的是,全球苏铁种群正以惊人的速度减少,超过60%的已知物种面临灭绝威胁,在南非这一比例更是高达73%。这种衰退不仅意味着生物多样性的丧失,更可能导致森林生态系统功能的严重受损。苏铁类植物最引人注目的特性之一是其与微生物建立的独特共生关系。作为唯一已知能与
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-26
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利用城市有机废弃物制成的蚯蚓堆肥能够持续增加蚯蚓的数量:一项在转向有机农业的农田中进行的为期三年的研究
随着全球城市化进程的加速,城市有机废弃物资源化利用问题日益凸显。在法国东南部地区,科研团队针对有机农场中土壤生物改良开展了为期三年的系统性研究。该研究聚焦于三种城市有机废弃物处理产物——堆肥、沼液和蚯蚓粪——对土壤动物群落的影响机制,为有机农业可持续发展提供了重要参考。研究选址于里昂盆地南部的Civrieux村典型农业用地,该区域土壤类型为富含氧化铁的淋溶土(Typic Luvisol),有机质含量原本偏低。实验田在2020年完成从传统耕作向有机种植的转型,同步实施免耕管理。通过三年周期性施用三种有机废弃物处理产物,发现土壤容重显著提升(从1.25g/cm³增至1.45g/cm³),这种物理结
来源:European Journal of Soil Biology
时间:2025-11-26
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利用园艺废弃物制成的Hydrochar通过土壤-植物-基因之间的相互作用,提高了向日葵的耐旱性
### 水热碳化衍生生物炭对向日葵干旱抗逆性的多维度调控机制研究#### 研究背景与意义随着全球气候变化加剧,干旱成为威胁农作物生产的核心问题。传统土壤改良剂如堆肥或生物炭在提升土壤持水能力方面存在效率低、稳定性差或改变土壤化学性质等局限性。本研究聚焦于从园艺废弃物中通过水热碳化(HTC)制备的生物炭(hydrochar, HC),通过整合土壤科学、植物生理学与分子生物学方法,系统揭示HC增强向日葵(Helianthus annuus)抗逆性的作用机制。研究采用多尺度分析框架,结合田间试验与实验室检测,为开发新型可持续农业技术提供理论支撑。#### 材料与方法实验于2024年春季至夏季在意大利
来源:Environmental and Experimental Botany
时间:2025-11-26
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综述:垃圾填埋场渗滤液中常规污染物和新兴污染物的生成机制、环境行为及处理技术:综述
垃圾填埋场渗滤液作为城市固体废物处理的重要环境问题,其成分复杂性和处理难度随着新兴污染物的不断涌现而显著增加。研究系统梳理了渗滤液产生机制、污染物行为特征及处理技术进展,为后续研究提供理论支撑和实践参考。### 一、渗滤液生成机制与污染物特性渗滤液的形成是外部因素(降水侵蚀、太阳辐射)与内部过程(物理沉降、化学反应、生物降解)共同作用的结果。随着填埋场年龄增长,污染物组成呈现动态变化:早期渗滤液以高浓度有机物(COD达15000mg/L)、挥发性脂肪酸为主,后期逐渐转向难降解有机物(如腐殖酸)和氨氮累积。气候条件(温度、降水强度)显著影响污染物迁移转化,工业固废混入进一步加剧重金属(如铅、镉)
来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology
时间:2025-11-26
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HFPO-DA和PFOA与镉(Cd)共同作用时对草履虫表现出不同的毒性效应:包括其生长、行为以及分子层面的变化
### 研究背景与意义 近年来,全氟化合物(PFASs)作为持久性有机污染物,因其环境持久性和生物累积性引发全球关注。其中,全氟辛酸(PFOA)因致癌性和生态毒性被严格限制,而替代品六氟丙酮氧化物二酸(HFPO-DA,俗称GenX)因成本低、易获取而被广泛应用。然而,HFPO-DA与PFOA的毒性是否等同,尤其在重金属共污染条件下的联合效应仍不明确。草履虫(*Paramecium duboscqui*)作为近缘物种,具有易培养、基因组数据完善且对环境污染物敏感的特点,成为研究PFASs与重金属协同毒性的理想模型。 ### 研究目标与方法 本研究以草履虫为对象,模拟环境中PFASs与Cd(
来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology
时间:2025-11-26
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微塑料对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的特异性毒性:生长抑制、生理反应及分子机制
微塑料对蓝藻生态毒性机制的系统研究微塑料(MPs)作为新兴环境污染物,其生态风险已成为全球关注的科学问题。本研究以蓝藻典型代表物种微胞藻(Microcystis aeruginosa)为模型生物,通过为期12天的暴露实验,系统考察了聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)四种常见聚合物微塑料的毒性效应及作用机制。研究采用多维度分析方法,涵盖生长动力学监测、光合生理参数测定、氧化应激指标检测及转录组测序技术,揭示了不同聚合物微塑料对蓝藻生长抑制、光合作用干扰及氧化损伤的差异化作用模式。一、研究背景与科学问题全球塑料产量自1950年激增超过400倍,预计到205
来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology
时间:2025-11-26
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印刷材料暴露与听觉大脑反应之间的纵向相互作用在预测阅读能力中的作用
### 研究背景与核心问题 儿童阅读能力的发展涉及环境因素与神经发育的复杂交互作用。早期研究表明,家庭阅读环境(如亲子共读)和独立阅读频率与儿童语言及阅读技能存在显著关联(Hart et al., 2021)。然而,这些环境因素如何通过神经机制(如听觉处理)影响阅读能力,仍缺乏纵向研究支持。此外,家庭遗传风险(如父母阅读障碍史)和父母教育水平等潜在变量,其与脑功能及阅读能力的动态关系尚未被充分解析。本研究基于芬兰Jyväskylä纵向阅读障碍研究(JLD),从4岁至10岁跟踪儿童发展,旨在揭示以下问题:(1)印刷暴露(如亲子共读、独立阅读)与脑电反应(ERP)的N250波如何动态关联?(2)
来源:Brain and Language
时间:2025-11-26
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草地管理对地面甲虫(鞘翅目:步甲科)群落及其作为农田鸟类猎物的可用性的影响
荷兰弗里斯兰地区黏土-泥炭地带的草地管理方式对地甲虫群落及农场地中海种食物资源的影响研究一、研究背景与意义欧洲农场地中海种种群数量持续下降,其中一个关键因素是昆虫食物资源的减少。作为优势地表无脊椎动物类群,步行虫(Carabidae)在维持农田生态平衡中具有重要作用。现有研究表明,高强度管理(IM)草地中步行虫数量较高,但物种多样性较低;而生态型管理(EM)草地能维持更丰富的步行虫群落(Grandchamp et al., 2005)。本研究通过为期两年的系统调查,重点比较两种管理方式下步行虫的物种组成、体型分布及昼夜活动特征,揭示其作为农场地中海种食物来源的潜在差异。二、研究方法与设计研究区
来源:Basic and Applied Ecology
时间:2025-11-26