《科學(xué)通報(bào)》2025年10月上-中旬刊(“土壤生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展專題”）| 文章速遞

土壤生態(tài)是地球生態(tài)系統(tǒng)的核心, 調(diào)控物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)與生物多樣性. 健康土壤既是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石, 也是應(yīng)對(duì)氣候變化與維持生態(tài)穩(wěn)定的關(guān)鍵. 它通過(guò)微生物、動(dòng)植物與有機(jī)質(zhì)的相互作用, 實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分循環(huán)、涵養(yǎng)水分與污染降解,支撐作物生長(zhǎng)與糧食安全. 推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展, 既要探究農(nóng)業(yè)模式對(duì)土壤生物群落特征、土壤結(jié)構(gòu)和土壤化學(xué)性質(zhì)及三者的互作過(guò)程的影響, 更要構(gòu)建全新的土壤生態(tài)系統(tǒng), 促進(jìn)系統(tǒng)獲得高的生產(chǎn)力和穩(wěn)健的平衡性. 當(dāng)前,土壤生態(tài)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)性正迎來(lái)重要窗口期, 土壤生物過(guò)程將成為實(shí)現(xiàn)二者協(xié)同增進(jìn)的關(guān)鍵著力點(diǎn). 詳見(jiàn)本期專題.

悅讀科學(xué)

Fu-Kane拓?fù)涑瑢?dǎo)體2M-WS2中的條紋序與馬約拉納束縛態(tài)調(diào)控

蘇莘棟, 薛其坤, 李渭

調(diào)控雜化唑基超微孔框架孔構(gòu)型高效篩分丙烯/丙烷

彭云雷, 賈亞楠

Cas13靶標(biāo)RNA非依賴性非經(jīng)典激活(RINCA)

王小妍, 薛源源, 常磊, 張營(yíng), 夏雨婷, 劉文軍, 朱雪娜

老藥新用:基于酸中和策略的碳酸氫鈉脂質(zhì)體協(xié)同抗腫瘤

彭濤興, 黃永焯

辨識(shí)離子的“麥克斯韋妖”

胡晟

亮點(diǎn)述評(píng)

連續(xù)體束縛態(tài)誘導(dǎo)的動(dòng)量空間半斯格明子自旋紋理

黃學(xué)勤, 劉正猷

觀點(diǎn)

共享航次驅(qū)動(dòng)海洋科學(xué)重大突破

張亮, 冷疏影, 孫衛(wèi)東, 荊釗, 吳立新

本文以“西太平洋地球系統(tǒng)多圈層相互作用”重大研究計(jì)劃的四個(gè)考察航次為例, 系統(tǒng)總結(jié)了“科學(xué)問(wèn)題引導(dǎo)型”共享航次的組織實(shí)施與創(chuàng)新實(shí)踐, 闡述了其在跨圈層流固相互作用等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題方面取得的重要進(jìn)展, 明確共享航次對(duì)我國(guó)海洋科學(xué)重大前沿突破所發(fā)揮的重要推動(dòng)作用.

土壤生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展專題

評(píng)述

土壤生物膜與退化土壤修復(fù)

吳一超, 張銘, 高春輝, 渠晨晨, 戴珂, 黃巧云, 蔡鵬

全球性土壤退化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成了重大威脅. 本文聚焦生物膜在退化土壤修復(fù)中的應(yīng)用潛力, 綜述了其功能特征、形成機(jī)制及其與土壤的相互作用, 重點(diǎn)探討了生物膜在增強(qiáng)微生物抗逆性、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)及降解污染物等方面的關(guān)鍵作用.

從根系角度理解大氣CO2濃度和溫度升高下稻田土壤碳氮循環(huán)

韓歡, 王東明, 馬傳奇, 蔡創(chuàng), 宋練, 朱春梧

氣候變化顯著影響水稻根系形態(tài)、生理及生態(tài)功能, 調(diào)控稻田生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)過(guò)程. 本文綜述水稻根系對(duì)大氣CO2濃度和溫度上升的響應(yīng)特征, 探討其通過(guò)形態(tài)變化與根際作用影響?zhàn)B分吸收、碳匯形成與溫室氣體排放, 提出不足并展望未來(lái)研究方向.

論文

孔維波, 余思, 封欣宜, 焦金濤, 邵明安, 韋革宏, 劉寶元, 邱莉萍, 張千, Satoshi Ishii, Hao Wang, 魏孝榮

水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)是“三北”工程建設(shè)核心區(qū),植被恢復(fù)對(duì)其生態(tài)建設(shè)意義重大. 本研究聚焦該區(qū)15年的天然草地、人工草地與灌木恢復(fù)樣地, 發(fā)現(xiàn)植被恢復(fù)顯著了提升表層土壤生態(tài)功能, 其中豆科人工植被提升效應(yīng)更顯著, 但也需關(guān)注其對(duì)深層土壤和溫室氣體排放的影響.

曲建華, 畢馥漩, 王夢(mèng)寧, 王思琪, 于銳, 李梓瑋, 孟繁松, 張穎

本文研究了鉛和鑭對(duì)作物及土壤微生物群落的復(fù)合污染效應(yīng), 強(qiáng)調(diào)了有效控制肥料施用的必要性. 鑭具有雙重作用, 低濃度緩解鉛對(duì)玉米幼苗的脅迫, 減少鉛在根系中的累積, 提升土壤耐性菌和功能菌豐度, 增強(qiáng)土壤微生物抗逆能力, 而高濃度鑭則與鉛協(xié)同加劇脅迫.

李丹, 劉光輝, 段婧婧, 楊梖, 陳志浩, 韓燕云, 黃字琳, 張鳳翔, 孔繁彬, 吳永紅

基于全生命周期評(píng)估(LCA)模型,系統(tǒng)分析和量化稻蝦綜合種養(yǎng)和水稻單作系統(tǒng)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效應(yīng). 與水稻單作相比, 稻蝦共作顯著提升了土壤質(zhì)量, 綜合種養(yǎng)系統(tǒng)的凈生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益是水稻單作系統(tǒng)的4.0倍, 為稻田土壤質(zhì)量提升、溫室氣體減排及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供全新視角.

鐵元素促進(jìn)了稻田周叢生物對(duì)銨態(tài)氮的富集

陶靜, 孫朋飛, 吳永紅

稻田周叢生物作為稻田土水界面的微生物聚集體, 可富集鐵、氮等元素, 但其體內(nèi)鐵對(duì)氮轉(zhuǎn)化的影響尚不明確. 該研究發(fā)現(xiàn),Fe(Ⅲ)可通過(guò)提供吸附位點(diǎn)、抑制氨氧化、促進(jìn)硝酸鹽還原產(chǎn)銨三條途徑,增強(qiáng)周叢生物對(duì)銨態(tài)氮的積累, 同時(shí)減少硝態(tài)氮流失與氧化亞氮排放.

不同秸稈還田處理下線蟲(chóng)能量通量對(duì)土壤碳組分的影響

石廣萍, 鄭潔, 彭紫怡, 王曉玥, 周順桂, 劉佳, 蔣瑀霽

本研究基于12年秸稈還田長(zhǎng)期試驗(yàn), 探究了線蟲(chóng)能量通量與土壤碳組分的內(nèi)在聯(lián)系. 結(jié)果表明, 秸稈豬糞配施下,食細(xì)菌線蟲(chóng)(cp1類群)對(duì)礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(MAOC)積累貢獻(xiàn)顯著, 而捕雜食線蟲(chóng)能量通量主導(dǎo)顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)形成. 研究為優(yōu)化秸稈還田措施、提升紅壤固碳潛力提供了理論依據(jù).

吳秋霞, 楊穎, 蔣妍昱, 吳福忠, 張秋芳, 商榮, 倪祥銀

中國(guó)熱帶和亞熱帶森林土壤鐵鋁氧化物含量較高,鐵鋁結(jié)合態(tài)有機(jī)碳含量及其占SOC的比例卻低于全球平均水平. 高度風(fēng)化的熱帶和亞熱帶森林土壤活性金屬氧化物主要通過(guò)吸附機(jī)制保存有機(jī)碳, 鐵鋁氧化物結(jié)合的有機(jī)碳穩(wěn)定性低, 但具有顯著的碳封存潛力.

酸雨對(duì)土壤微生物網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、群落組裝和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響

劉自強(qiáng), 張藝銳, 鄒佳雨, 劉珍秀, 危暉, 章家恩

酸雨對(duì)土壤微生物群落組裝和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響尚不明晰. 本研究通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)揭示, 酸雨提升了擴(kuò)散限制在群落組裝中的重要性.短期酸雨通過(guò)提升氮有效性、增強(qiáng)碳氮循環(huán)相關(guān)酶活性, 驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)多功能性提升. 研究結(jié)果為酸雨風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了新視角.

稻魚(yú)共生系統(tǒng)產(chǎn)量和土壤氮素可持續(xù)機(jī)理

趙璐峰, 郭梁, 胡亮亮, 章濤杰, 戴然欣, 季子鈞, 葉俊龍, 何磊, 唐建軍, 章家恩, 陳欣

區(qū)域取樣研究以及長(zhǎng)期田間試驗(yàn)和穩(wěn)定性同位素15N示蹤實(shí)驗(yàn)揭示, 稻魚(yú)共生系統(tǒng)中魚(yú)的產(chǎn)量在0.3~1.5thm?2的范圍. 由于魚(yú)在田間的取食活動(dòng)驅(qū)動(dòng)氮素在生物間的循環(huán)利用, 從而使得稻魚(yú)共生系統(tǒng)可在肥料氮減量的情況下, 可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和土壤氮素的可持續(xù).

進(jìn)展

地球與環(huán)境科學(xué)

從后悔理論到無(wú)悔決策:低概率-高影響氣候?yàn)?zāi)害應(yīng)對(duì)決策新途徑

田展,呂嘉杰,SunLaixiang,王耀威,楊紅龍,許吟隆

本文提出基于后悔理論的應(yīng)對(duì)低概率-高影響極端氣候?yàn)?zāi)害的無(wú)悔決策途徑, 其決策遵循保障生命和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全、成本最小效益最大化、動(dòng)態(tài)路徑協(xié)同優(yōu)化的原則, 強(qiáng)調(diào)構(gòu)建最危險(xiǎn)情景、設(shè)定與社會(huì)心理預(yù)期和減災(zāi)能力相匹配的后悔閾值、短期應(yīng)急與長(zhǎng)效減災(zāi)機(jī)制的有機(jī)結(jié)合.

評(píng)述

醫(yī)學(xué)科學(xué)

下丘腦星形膠質(zhì)細(xì)胞與代謝穩(wěn)態(tài)

張燚,胡承

下丘腦作為能量平衡調(diào)控的中樞, 其星形膠質(zhì)細(xì)胞參與了代謝穩(wěn)態(tài)調(diào)控. 本文系統(tǒng)闡述星形膠質(zhì)細(xì)胞在生理狀態(tài)下的代謝調(diào)控機(jī)制及其病理轉(zhuǎn)化過(guò)程, 揭示其通過(guò)調(diào)控炎癥、突觸結(jié)構(gòu)和神經(jīng)遞質(zhì)介導(dǎo)代謝紊亂的分子機(jī)制, 為靶向星形膠質(zhì)細(xì)胞的代謝性疾病干預(yù)提供依據(jù).

論文

物理學(xué)與天文學(xué)

強(qiáng)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”測(cè)控影響

孔靜,汪賽進(jìn),胡國(guó)林,馬茂莉,劉少然

2024年太陽(yáng)活動(dòng)高峰期間, AR3664活動(dòng)區(qū)引發(fā)的強(qiáng)烈日冕物質(zhì)拋射(CME)對(duì)深空通信鏈路產(chǎn)生顯著影響. 本研究基于“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù), 系統(tǒng)分析了CME在行星際傳播過(guò)程中導(dǎo)致的信號(hào)時(shí)延、相位擾動(dòng)等效應(yīng). 研究發(fā)現(xiàn): 在稀疏觀測(cè)條件下, 等離子體環(huán)境造成約40m的測(cè)距誤差. 我國(guó)深空天線的高動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)有效保障了鏈路穩(wěn)定, 整個(gè)事件期間遙測(cè)誤幀率優(yōu)于4.17×10?4, 驗(yàn)證了極端空間天氣下的通信可靠性.

醫(yī)學(xué)科學(xué)

肝臟術(shù)后非手術(shù)部位并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型開(kāi)發(fā)

徐立寧, 王煒煜, 楊波

肝臟術(shù)后非手術(shù)部位并發(fā)癥(NSSC)日益成為影響預(yù)后的關(guān)鍵因素. 本研究明確定義NSSC概念, 構(gòu)建肝臟術(shù)后NSSC可解釋機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)模型, 其中XGBoost模型性能最優(yōu). 識(shí)別出10個(gè)關(guān)鍵術(shù)前預(yù)測(cè)指標(biāo), 揭示其與NSSC風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián). 該模型為術(shù)前識(shí)別高危患者、優(yōu)化干預(yù)策略提供了新工具.

寨卡病毒感染早期促進(jìn)Nkx2-3及Tbx15表達(dá)造成睪丸細(xì)胞細(xì)胞器功能紊亂

卞展展, 常嘉彤,管宇恒,劉林申陽(yáng),范東瀛,安靜,楊威,王培剛

本研究聚焦寨卡病毒(ZIKV)感染對(duì)雄性生殖系統(tǒng), 特別是生精過(guò)程的早期影響的調(diào)控機(jī)制. 利用hSTAT2KI小鼠模型, 系統(tǒng)解析病毒感染在睪丸中的動(dòng)態(tài)影響. 結(jié)果顯示, ZIKV初期主要局限于睪丸間質(zhì), 并通過(guò)上調(diào)生精細(xì)胞中Nkx2-3和Tbx15的表達(dá), 誘導(dǎo)核糖體和線粒體功能紊亂. 本研究深化了對(duì)ZIKV感染影響生精過(guò)程的理解, 提示睪丸間質(zhì)微環(huán)境在致病過(guò)程中也發(fā)揮重要作用.

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