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2022年11月14日,中国农业科学院棉花研究所崔金杰研究员团队开展了长期地膜残留对土壤中微生物群落和抗生素抗性基因分布模式影响机制的研究,发现长期地膜残留的农田土壤中形成了相似的抗生素抗性基因和微生物分布模式。研究结果为解析土壤环境中残留微塑料与抗生素抗性基因之间的相互作用机制提供了重要理论基础。相关研究成果以“Tracking antibiotic resistance genes in mi...
短程硝化-反硝化工艺是指抑制或淘汰系统中的亚硝酸盐氧化菌,使氮素的转化仅限于NH4+氧化为NO2-,进而NO2-被还原为N2,省去硝酸盐的转化步骤,节省系统曝气量和碳源添加量。然而,在高氨氮负荷系统中,由于氨氧化细菌对外界环境条件的敏感性较高,短程硝化单元往往容易失稳。进水浓度的平稳性是保证工艺稳定的重要措施之一,但进水浓度在实际运行中很难保证稳定,系统常常受到进水氨氮的冲击。因此,通过了解和加强...
江湖阻隔与过度捕捞等人类活动是江湖复合系统生态安全保障面临的最大威胁。基于防洪、生物多样性及水环境保护等目标,长江中下游闸控湖泊长期采取了季节性连通的恢复策略(灌江纳苗等)。而自2020年1月起,长江及其附属湖泊又实施了为期十年的禁渔计划。湖泊生态系统结构和功能如何响应这些宏观保护和修复管理措施的定量研究相对缺乏。
城市环境质量与居民健康密切相关,由于城市化进程不断发展,城市环境质量越老越得到人们的关注。空气颗粒物的沉降形成城市降尘,与居民健康息息相关。空气和灰尘中检测出各类化学有机污染物和重金属等,随着城市化发展进程,居民暴露于空气/灰尘的健康风险也日益增加。微生物也是空气/灰尘中的重要组成部分,可能对人体健康存在影响,尤其是病原微生物。
病毒(Virus)是地球上种类最多样、数量最丰富的生物实体(biological entities)之一。目前,保守估计病毒粒子在全球的数量可达1031个,生物量可达两亿吨,在整个地球生态系统中占据重要生态位。然而,关于不同环境中的病毒的认识有限。
种子埋藏对种子命运、幼苗存活、种群动态和群落结构具有重要影响。以往研究认为风速是决定种子埋藏的重要因素,而忽略了下垫面基质的作用。风力传播过程中的种子埋藏通常发生在下垫面基质表面,而下垫面基质、风速与种子属性如何交互影响种子埋藏目前尚不清楚。鉴于此,本实验借助大尺寸环境风洞,设置11种下垫面基质类型,包括4种纯基质与7种混合基质,选取具有不同形态属性(长、宽、高、质量、投影面积、形状指数、翼负荷、...
抗生素抗性基因(ARGs)是一类具有环境持久性、累积性等特点的新污染物。污水处理系统是ARGs的“源”和“汇”,其残留的抗生素和丰富的营养物质通过水平转移和垂直传播促进ARGs扩散、赋予抗生素耐药菌(ARB)抗性,引发“超级细菌”,对人类健康造成巨大威胁。因此,世界卫生组织已将ARGs列为21世纪威胁人类健康最重大挑战之一。我国 “十四五规划”和《二〇三五年远景目标的建议》首次提出“重视新污染治理...
作为陆地生态系统最大的人为干扰因素,土地利用变化是仅次于化石燃料燃烧的第二大人为温室气体排放来源。而土地利用变化所导致的CO2排放很大程度来自于非农业系统向农田的转换。干热河谷是中国西南典型生态系统类型,其主要特点是高温、低湿度、低降雨量和高蒸发量等。由于自然因素(如长期干旱、土壤侵蚀)的影响以及人类干扰的增加,区域典型土地覆被模式正从多层次结构(主要是稀树草原)向低层级结构演变,很多区域甚至已退...
全球变化条件下,干旱事件频繁发生,导致我国北方草原生态系统功能受损,不仅极大地制约了草牧业的良性发展,而且对我国北方生态屏障功能构成严重威胁。因此,基于植物功能性状变化及其介导的群落构建过程,探讨干旱事件对草原生态系统功能的影响机制是当前全球变化生态学研究的焦点之一。植物种子功能性状通过种子大小、萌发时间等特征影响种群更新和群落结构,是草地植物群落对干旱等气候变化响应的关键调控因子。然而,相对于叶...
理解物种组成在时空尺度上的变化(即β多样性)及其形成机制是全球变化下生态学、生物地理学和保护生物学的重要议题。自国际著名生态学家Robert H. Whittaker于1960年首次提出β多样性概念以来,全球范围内不同生物类群的β多样性格局及其维持机制受到了愈来愈多的关注。为量化不同生态过程(物种周转及物种的丧失或增加)对群落间物种组成差异的影响,西班牙生态学家Andrés Baselga于201...
群落生态学的核心是理解群落组成和物种丰度的时空变化,距离衰减规律是描述生物群落空间分布的有效方法。近几十年来,研究者在局域、区域甚至大陆尺度探究了生物群落的地理距离衰减效应,希望阐明不同生物群落和种群的生物地理分布规律。水库是中国东南沿海区域居民重要的饮用水来源,为人类生产生活提供多种生态系统服务功能。浮游生物是水库生态系统的主要初级生产者,在跨营养级物质循环和能量流动中起着至关重要的作用。以往研...
作为单细胞生物,古菌与细菌形态相似,但与真核生物的关系更为密切,代表着生命的第三个域。它们占据各种生态位,并且能在极端环境下的土壤中大量存在。古菌群落的结构和相对丰度以可预测的方式变化,不仅与土壤物质循环密切相关,而且以多种方式影响作物生长,在支持作物生产力和养分管理方面发挥关键作用。因此,明确农业生态系统中古菌生态模式的基础过程,将有助于研究者们预测古菌群落在空间上如何变化,以及农业生态系统如何...
自古以来,人类喜欢依水而居,因此世界上多数城市是沿河而建。流域城市化过程不可避免地对河流产生多重影响。浮游植物和浮游细菌分别是河流生态系统的生产者和分解者,在物质循环和水体自净等方面发挥关键作用。改革开放以来,我国东南沿海地区城市化水平快速提高,然而,目前对城市化梯度下河流浮游生物群落的研究还非常有限。沿着城市化梯度变化的河流环境异质性会产生较强的选择作用,沿水流方向的河流连通性会促进物种扩散,进...
人类活动日益加剧,引起了大气氮沉降的增加,威胁着多种生态系统。然而,对于物种周转的季节动态如何决定自然生态系统物种丰富度对氮添加量和添加频率响应的研究还缺乏长期的实验证据。
2022年7月5日,中国科学院深圳先进技术研究院戴卓君课题组的最新研究成果发表于Nature Communications。研究团队在人工合成微生物群落领域,针对跨物种菌群因为竞争关系难以稳定共存的问题,提出了一种人工空间隔离的策略及方法,灵活、精确的构建了稳定的跨物种微生物群落。并可控组装了多种合成菌群,实现了生物合成34酶体系、针对污染物的生物降解、跨物种菌群间的分工与通讯、以及光合菌群的构建...

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