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生态学报 2022年第17期42卷 7137-7146页

作者：朱怡吴永波安玉亭南京林业大学生物与环境学院南京210037 江苏省南方现代林业协同创新中心南京210037 盐城市麋鹿研究所盐城224136

麋鹿的采食、躺卧和践踏行为均会对栖息地土壤环境造成影响,进而影响土壤微生物群落结构。利用高通量测序技术,分析江苏大丰麋鹿国家级自然保护区禁牧点和补饲点土壤细菌和真菌群落结构差异,并结合土壤理化性质探究禁牧对土壤微生物群... 详细信息

麋鹿的采食、躺卧和践踏行为均会对栖息地土壤环境造成影响,进而影响土壤微生物群落结构。利用高通量测序技术,分析江苏大丰麋鹿国家级自然保护区禁牧点和补饲点土壤细菌和真菌群落结构差异,并结合土壤理化性质探究禁牧对土壤微生物群落结构的影响。结果表明细菌群落的优势菌门为变形菌门,真菌群落的优势菌门为子囊菌门。禁牧改变了土壤微生物群落结构,在门水平上提高了变形菌门、放线菌门和担子菌门的相对丰度,降低了绿弯菌门、厚壁菌门和子囊菌门的相对丰度,禁牧点与补饲点土壤微生物群落多样性的相似性较低。冗余分析中,细菌受土壤环境因子的影响大于真菌,其中土壤pH是影响细菌和真菌群落最大的土壤环境因子。研究揭示了禁牧对土壤微生物群落结构的影响,为保护区制定麋鹿生境恢复方案提供参考。

关键词：禁牧土壤微生物群落结构高通量测序

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偶联酰胺化衍生-液相色谱法高灵敏度检测土壤圈样品中小分子单羧酸

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土壤学报 2022年第6期59卷 1594-1605页

作者：陈虹唐昊冶钟明刘晓东王如海俞元春中国科学院南京土壤研究所土壤与环境分析测试中心南京210008 南京林业大学南方现代林业协同创新中心生物与环境学院南京210037

甲、乙、丙、丁酸在土壤圈广泛存在,通常含量较低,测定时易受基质中杂质干扰,难以准确定性定量。采用偶联酰胺化法将具有紫外高灵敏响应的吲哚基团引入其结构中,生成酰胺类衍生物,即可在液相色谱-二极管阵列/紫外检测器(HPLC-DAD/UV)下... 详细信息

甲、乙、丙、丁酸在土壤圈广泛存在,通常含量较低,测定时易受基质中杂质干扰,难以准确定性定量。采用偶联酰胺化法将具有紫外高灵敏响应的吲哚基团引入其结构中,生成酰胺类衍生物,即可在液相色谱-二极管阵列/紫外检测器(HPLC-DAD/UV)下间接高灵敏度检测,达到准确测定的目的。衍生化操作步骤如下:先将适量样品和2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)水溶液加入反应小瓶中,使反应体系pH保持约5.5,再加入适量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)水溶液,交联反应20 min后再加入适量的N-羟基丁二酰亚胺(NHS)水溶液,之后经偶联反应适当时间后再加入色胺的乙腈水溶液,酰胺化反应过夜,第二天用超纯水定容终止反应,待测。实验表明:在衍生化过程中,当保持MES︰EDC︰NHS︰色胺︰羧基≈10︰7︰3︰7︰1(摩尔比)的比例,加入NHS后偶联反应45min时效果较佳。该方法中四种有机酸的检测限范围为0.008~0.046mg·L^(–1),标准工作曲线的线性决定系数R^(2)为0.991~0.998,平均回收率为85.9%~123%,方法精密度为1.69%~8.41%,可以满足有机分析要求。与液相色谱法直接测定小分子单羧酸相比,发现直接法测试结果与衍生-液相色谱法测试结果基本一致,但衍生法可以修正直接法中杂质干扰带来的阳性误差,同时提升低浓度单羧酸样品中有机酸的检出率,定性与定量结果更可靠。

关键词：小分子单羧酸偶联酰胺化液相色谱检测

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双碳目标背景下湖泊湿地的生态修复技术

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第6期46卷 157-166页

作者：李威李吉平张银龙李萍萍韩建刚南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院江苏洪泽湖湿地生态系统国家定位观测研究站

湖泊湿地是我国湿地的重要组成部分，对于实现碳减排和缓解全球气候变暖具有重要作用，当前全球气候变化和人类活动干扰导致的湖泊湿地退化等限制了其碳汇功能的发挥。笔者梳理了我国湖泊湿地的退化现状与成因，分析了土地利用方式改变... 详细信息

湖泊湿地是我国湿地的重要组成部分，对于实现碳减排和缓解全球气候变暖具有重要作用，当前全球气候变化和人类活动干扰导致的湖泊湿地退化等限制了其碳汇功能的发挥。笔者梳理了我国湖泊湿地的退化现状与成因，分析了土地利用方式改变、生物多样性降低和环境污染对湖泊湿地碳汇功能的影响，总结了湖泊湿地的生态修复技术及增汇途径：(1)通过水环境修复技术去除内源和外源污染物、提升湖泊湿地水质、减缓温室气体排放等途径提高湿地植物和土壤碳储量；(2)生物修复可直接提高植物碳储量，进而通过植源碳的输入和微生物作用等过程提高土壤/沉积物碳储量。水文修复和生境修复技术可为生物修复营造有利的水位和生境条件。未来应强化湖泊湿地生物多样性与其碳库的协同关系及机理、水质特征对湖泊湿地碳演化规律的影响、湖泊湿地生态系统的碳汇饱和度和碳汇计量核准系统的研究等，为实现我国“双碳”目标提供科学依据。

关键词：湖泊湿地碳汇退化生态系统植被恢复生态修复

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4种林分凋落叶不同分解阶段化学计量特征

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浙江农林大学学报 2023年第1期40卷 155-163页

作者：武仁杰邢玮葛之葳毛岭峰彭思利南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 江苏省林业科学研究院江苏南京211153

【目的】研究黔西南地区不同林分凋落叶不同分解阶段的化学计量特征,深入了解喀斯特地区不同森林生态系统养分循环规律。【方法】选取黔西南地区4种典型林分类型,包括马尾松Pinus massoniana林、毛竹Phyllostachys edulis林、杉木Cunnin... 详细信息

【目的】研究黔西南地区不同林分凋落叶不同分解阶段的化学计量特征,深入了解喀斯特地区不同森林生态系统养分循环规律。【方法】选取黔西南地区4种典型林分类型,包括马尾松Pinus massoniana林、毛竹Phyllostachys edulis林、杉木Cunninghamia lanceolata林,以及以麻栎Quercus acutissima、安顺润楠Machilus cavaleriei和滇青冈Cyclobalanopsis glaucoides为优势种的天然林,采集处于不同分解阶段的森林凋落叶,并测定其全碳、全氮和全磷化学计量特征。【结果】①毛竹林各分解阶段全碳质量分数均显著低于其余林分(P<0.05),马尾松林和杉木林已分解阶段凋落叶全碳质量分数均显著低于未分解和半分解阶段(P<0.05);杉木林未分解阶段全氮质量分数显著低于半分解和已分解阶段(P<0.05);天然林已分解阶段全磷质量分数显著高于其余林分(P<0.05),且其半分解阶段全磷质量分数显著低于未分解和已分解阶段(P<0.05)。②杉木林已分解阶段碳氮比显著高于毛竹林(P<0.05),且其未分解阶段碳氮比显著高于半分解和已分解阶段(P<0.05);毛竹林未分解和已分解阶段氮磷比显著高于天然林(P<0.05);杉木林和天然林半分解阶段碳磷比均显著低于马尾松林(P<0.05),天然林已分解阶段碳磷比显著低于其余林分(P<0.05)。【结论】林分类型和分解阶段对凋落叶全碳、全氮和全磷质量分数及化学计量特征均有显著影响。

关键词：林分类型凋落叶分解阶段化学计量

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植物叶色变异研究进展

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分子植物育种 2022年

作者：徐薪璐蔡鸥秦敏姚文静丁雨龙林树燕南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学竹类研究所南京林业大学生物与环境学院

彩叶植物在园林景观绿化中扮演十分重要的角色，植物叶色变异机理研究在生产和理论上都有重要的意义。叶是高等植物进行光合作用的主要器官，叶绿体是进行光合作用的主要场所。叶绿体中所含色素的种类和含量直接影响光合效率，其中各色... 详细信息

彩叶植物在园林景观绿化中扮演十分重要的角色，植物叶色变异机理研究在生产和理论上都有重要的意义。叶是高等植物进行光合作用的主要器官，叶绿体是进行光合作用的主要场所。叶绿体中所含色素的种类和含量直接影响光合效率，其中各色素的含量比决定了叶片的颜色。由于植物叶色变异常发生于苗期，是自然界中常见且易观察到的一种突变，因此叶色突变体是研究植物叶片生长发育的理想材料。目前研究证明叶绿体发育状态和叶绿素代谢状况是影响叶色的主要因素。除遗传因素外，外界环境因素、外源激素等通过影响一些与光合作用相关酶的活性，继而对叶色产生影响。园林绿化及园艺生产上常通过控制光照条件、温度、外源激素等方法对叶色进行调控，以期改良和培育彩叶植物新品种。随着生物信息学技术和分子生物学的快速发展，转录组分析成为研究叶色变异的常用手段之一。本研究将从影响叶色的环境因素、叶色变异的分子机制及生物信息学在叶色变异上的应用三方面对植物叶色变异相关研究进行综述，总结目前彩叶植物叶色变异的研究进展与应用，并探讨了植物叶色变异研究中尚未解决的问题以及叶色变异未来的研究方向。

关键词：观赏植物色素叶色变异分子机制

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沼液施用对海岸带围垦麦田土壤中小型节肢动物群落的影响

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生态学报 2022年第2期42卷 646-655页

作者：曹蕾唐琪郭俨辉汤逸帆韩建刚朱咏莉南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 江苏洪泽湖湿地生态系统国家定位观测研究站洪泽223100

土壤节肢动物群落结构是反映土壤动物多样性及土壤质量的重要指标。沼液施用对土壤结构与肥力的改变,可能对土壤节肢动物群落的特征产生显著影响。以江苏东台海岸带连续施用沼液5年的围垦麦田为例,研究沼液不同用量(0、100、200、300 m^... 详细信息

土壤节肢动物群落结构是反映土壤动物多样性及土壤质量的重要指标。沼液施用对土壤结构与肥力的改变,可能对土壤节肢动物群落的特征产生显著影响。以江苏东台海岸带连续施用沼液5年的围垦麦田为例,研究沼液不同用量(0、100、200、300 m^(3)/hm^(2))及沼液替代(0%、33%、66%、100%)化肥对土壤中小型节肢动物群落结构的影响。结果表明:各施肥管理下麦田土壤中小型节肢动物的优势类群均为前气门亚目、甲螨亚目和弹尾目,平均分别占总捕获量的52.09%—53.33%、22.42%—23.86%和13.14%—16.51%。当沼液用量从0增加到300 m^(3)/hm^(2)时,土壤动物密度增加了94%,类群数增加约2个,优势度指数增加9.4%(P<0.05)。沼液66%替代化肥时,土壤动物密度、类群数和优势度指数最高。因此,施用沼液显著增加了土壤中小型节肢动物的密度、类群数与优势度指数。当沼液替代化肥的比例为66%时,促进效应最佳。主成分分析表明,无论单施沼液还是沼液替代化肥,弹尾目、前气门亚目与甲螨亚目的响应最为敏感,可将其作为土壤中小型节肢动物对施肥响应的指示指标。

关键词：沼液土壤节肢动物沼液替代化肥麦田群落结构

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环境DNA宏条形码在生物多样性研究与监测中的应用

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生物技术通报 2022年第1期38卷 299-310页

作者：康子清张银龙吴永波谢冬薛建辉华建峰南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学江苏省南方现代林业协同创新中心南京2100037 中国科学院江苏省植物研究所(南京中山植物园) 南京210014

环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)技术通过提取水体、土壤、空气中的环境DNA,使用引物PCR扩增与高通量测序,进行物种鉴定与生物多样性评估。作为一种新的监测技术,相比于传统监测技术更加快捷、准确以及对自然环境的破坏小,因此在... 详细信息

环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)技术通过提取水体、土壤、空气中的环境DNA,使用引物PCR扩增与高通量测序,进行物种鉴定与生物多样性评估。作为一种新的监测技术,相比于传统监测技术更加快捷、准确以及对自然环境的破坏小,因此在一定程度上改变了我们调查地球生物多样性的方式。本文综述了环境DNA宏条形码技术的发展历程与操作流程;归纳了在水体、土壤、空气环境中的应用现状,并总结了其独特的间接生物多样性监测方法,同时讨论了优势及存在的问题,以期能为后续生物多样性研究与监测研究提供新的思路和启发。

关键词：环境DNA宏条形码生物多样性生物监测

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变温对毛竹种子萌发及幼苗生长的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第4期45卷 97-106页

作者：万雅雯傅华君时培建林树燕南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学竹类研究所南京林业大学生物与环境学院

【目的】研究变温对毛竹(Phyllostachys edulis)种子萌发及幼苗生长发育的影响,了解竹类植物种子在不同温度处理下的萌发特性,以及幼苗1～5片叶展叶时的生长发育规律,为竹类植物实生苗研究提供理论依据和实践基础。【方法】采集广西桂... 详细信息

【目的】研究变温对毛竹(Phyllostachys edulis)种子萌发及幼苗生长发育的影响,了解竹类植物种子在不同温度处理下的萌发特性,以及幼苗1～5片叶展叶时的生长发育规律,为竹类植物实生苗研究提供理论依据和实践基础。【方法】采集广西桂林市灵川县大境乡的毛竹种子,在实验室培养箱中育苗,设定7个变温处理[24 h内设置2个不同的昼夜温度(时长为12 h/12 h)组合]:29℃/15℃(T1),28℃/16℃(T2),27℃/17℃(T3),26℃/18℃(T4),25℃/19℃(T5),24℃/20℃(T6),23℃/21℃(T7)和1个恒温处理22℃/22℃(T8)。每隔12 h详细观测每个变温处理下每粒种子萌发时间、1～5片真叶展叶时间和叶下高,并测量叶片面积、地上部和地下部鲜(干)质量、根系形态、叶表面微形态、气孔长度和气孔密度。【结果】(1)在不同变温处理下,毛竹种子的萌发率均在50%以上;结合毛竹种子萌发的发芽势,发现T4—T7的种子发芽势高于30%;从T1—T8,毛竹种子的平均萌发时间逐渐缩短。(2)不同变温处理下的毛竹幼苗从第1片叶到第5片叶展叶时间逐渐延长;T6—T8处理下幼苗展叶时间和展叶数量都相对集中;同一培养处理下的毛竹幼苗从第1片叶至第5片叶的叶下高和展叶面积逐渐增加,温差越大毛竹幼苗叶下高越高;第3片叶后叶片的发育速率趋于稳定;温差越大,毛竹幼苗生物量也越大;根系在T3—T6处理下发育更好。(3)随着温差减小,毛竹叶片下表皮乳突和表皮毛数量逐渐变多,同一处理下的第1片叶到第5片叶,下表皮的乳突和表皮毛数量也逐渐变多;从T1—T8,毛竹幼苗叶下表皮气孔呈列排布,气孔表观形态虽无显著性差异,但气孔长度和气孔密度总体呈先上升后下降的趋势,气孔密度最高值主要集中在T5。【结论】26℃/18℃(T4),25℃/19℃(T5),24℃/20℃(T6)变温处理更利于促进毛竹种子发芽率和发芽势提高,综合幼苗的叶下高、叶片面积、发育速率、生物量、根系和气孔密度等各项指标,这3个组合变温处理更适宜幼苗总体生长发育。

关键词：毛竹变温处理种子萌发幼苗生长发育

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应用竹类叶片性状特征和支持向量机算法的竹种识别

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东北林业大学学报 2022年第5期50卷 63-69页

作者：周必铙卞丽丽徐薪璐姚文静南京林业大学生物与环境学院、南方现代林业协同创新中心(南京林业大学)、南京林业大学竹类研究所南京210037 南京林业大学南京210037

为研究叶片性状特征及其特征组合对竹种识别准确度的影响,找出分类效果较好的特征组合。以江苏、贵州、云南共16属70种(变种、变型和品种)竹子叶片为试验材料,提取9个叶片性状特征作为原始数据集,引入RBF核函数,在一定范围内进行参数优... 详细信息

为研究叶片性状特征及其特征组合对竹种识别准确度的影响,找出分类效果较好的特征组合。以江苏、贵州、云南共16属70种(变种、变型和品种)竹子叶片为试验材料,提取9个叶片性状特征作为原始数据集,引入RBF核函数,在一定范围内进行参数优化,确定惩罚系数(C)=1000,核函数的参数(γ)=0.1。结果表明:当选用9个叶片性状特征进行识别,准确率为86%,考虑到特征组合存在冗余,最终以5个叶片特征(包括叶片的长、宽、面积、周长以及叶面积与周长的比)进行模型训练,识别准确率为81%。以选取的特征组合建立模型,在种水平上,62个竹种的识别精确率达到70%以上,23个竹种的精确率达到90%以上,鹅毛竹和两年生毛竹的精确率达到100%;在属水平上,14个属的识别准确率达到80%以上,5个属达到90%以上,倭竹属的准确率达到100%。

关键词：竹子叶片性状特征支持向量机算法计算机模型

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淡水环境中微塑料的污染状况和毒理学特性

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环境污染与防治 2023年第3期45卷 384-392页

作者：孙超李威张银龙南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏洪泽湖湿地生态系统国家定位观测研究站江苏淮安223100

微塑料作为一种新兴污染物,已引起了学术界的广泛关注。淡水环境是陆源微塑料转移至海洋的通道,同时也是微塑料污染重要的“汇”。与海洋环境相比,淡水环境更接近于微塑料污染水平最高的城市化地区,对人类的潜在影响更大。微塑料在淡水... 详细信息

微塑料作为一种新兴污染物,已引起了学术界的广泛关注。淡水环境是陆源微塑料转移至海洋的通道,同时也是微塑料污染重要的“汇”。与海洋环境相比,淡水环境更接近于微塑料污染水平最高的城市化地区,对人类的潜在影响更大。微塑料在淡水环境中的环境行为和毒性效应成为亟待解决的关键科学问题。系统梳理了淡水环境微塑料污染状况,重点聚焦于微塑料对淡水生物的毒理学特性。最后,针对目前的研究不足提出展望:(1)建立统一标准,完善微塑料采样技术,以便于各研究结果中微塑料丰度的比较;(2)野外调查与实验室模拟相结合,深入研究微塑料对淡水生物的毒理学特性;(3)加强微塑料与多种污染的复合毒性效应研究,探索微塑料与污染物的复合毒性效应和相互作用机制。

关键词：微塑料淡水环境丰度淡水生物毒理学

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