科研進展
  • 《南嶺山地維管植物多樣性編目》出版發(fā)行
    近日，由中國科學院華南植物園植物科學研究中心陳紅鋒研究員、鄧雙文博士主編的《南嶺山地維管植物多樣性編目》（上、下冊），由華中科技大學出版社正式出版發(fā)行。南嶺山地是我國亞熱帶植物區(qū)系的重要組成部分，植物多樣性非常高，在保存了大量孑遺類群的同時，就地分化出豐富的地區(qū)特有種。南嶺山地東起武夷山南端，西抵雪峰山以南的八十里大南山，是華中、華東、華南和西南植物區(qū)系交會區(qū)，具有復雜的植物區(qū)系起源和交流。由于南嶺山地覆蓋地理范圍大，區(qū)系成分豐富且復雜，但是過往對該區(qū)域的植物區(qū)系的認識并不充分。所以，對該區(qū)植物區(qū)系組成和分布進行系統(tǒng)研究，是進一步開展區(qū)系演化和維持機制等相關研究的基礎。研究團隊經(jīng)過10年對廣東南嶺植物研究的基礎上，擴大研究范圍，通過廣泛的野外調(diào)查，結合對標本、文獻、自然觀察數(shù)據(jù)等區(qū)系資料的系統(tǒng)梳理，獲得74萬條鑒定準確的分布數(shù)據(jù)，整合分類學研究成果，對南嶺山地維管植物進行了編目。《南嶺山地維管植物多樣性編目》（上、下冊）共收錄南嶺山地原生維管植物241科1474屬6221種（包括種下分類群），其中石松類3科10屬55種；蕨類32科103屬632種；裸子植物8科27屬43種；被子植物198科1334屬5491種。本書內(nèi)容除每個物種的分類及名稱信息外，還精選收錄了其在南嶺山地各縣的采集及分布信息，極大提高了實用性。該書將為中國亞熱帶地區(qū)植物區(qū)系和植被的研究、生物多樣性保護及可持續(xù)利用等奠定良好的基礎，可供植物學、林學及生態(tài)學工作者和愛好者參考使用。該書的出版獲得了廣東省重點領域研發(fā)計劃項目粵北生態(tài)屏障生態(tài)系統(tǒng)服務功能提升技術、廣東省科技計劃項目南嶺國家級自然保護區(qū)生物多樣性科學考察、廣東省基礎與應用基礎研究旗艦項目南嶺山地生物多樣性維持與演化機制、廣東省林業(yè)局廣東省自然保護地科學考察技術規(guī)范等項目的資助。?《南嶺山地維管植物多樣性編目》封面
    2024-12-10
  • 中國科學院A類戰(zhàn)略性先導科技專項項目四“‘種草制草養(yǎng)畜’關鍵技術研發(fā)與模式構建” 2024年度總結會在亞熱帶生態(tài)所召開
    12月10日，中國科學院A類戰(zhàn)略性先導科技專項項目四‘種草制草養(yǎng)畜’關鍵技術研發(fā)與模式構建2024年度總結會在中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所召開。12月10日，中國科學院A類戰(zhàn)略性先導科技專項項目四“‘種草制草養(yǎng)畜’關鍵技術研發(fā)與模式構建”2024年度總結會在中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所召開。項目四負責人亞熱帶生態(tài)所黨委書記譚支良研究員，專項首席助理、植物所景海春研究員，項目四負責人西北高原生物研究所張懷剛研究員和微生物研究所鐘瑾研究員，中國農(nóng)業(yè)科學院草原所所長林克劍，植物研究所金京波和王雷研究員，山東農(nóng)業(yè)大學王中華教授，專項監(jiān)理組專家李秀彬研究員和張相歧研究員，財務專家童自然，檔案專家曾知音，以及課題負責人、子課題負責人和項目骨干、項目辦相關人員等50余人參加了會議。會議由景海春主持。會上，鐘瑾介紹了參會人員和評分規(guī)則，譚支良代表項目依托單位與項目四致歡迎詞。各子課題負責人分別就各子課題目前工作進展、亮點成果、組織管理情況，及后續(xù)工作計劃等方面進行了匯報。專家組在聽取各子課題匯報后，針對子課題成果、存在不足、后續(xù)工作規(guī)劃等進行了質(zhì)詢和充分討論，并給出了建議。景海春對各子課題執(zhí)行情況給予了肯定，通過項目的實施，不僅實現(xiàn)了科研創(chuàng)新，而且形成了一支團結作戰(zhàn)的科研隊伍。他強調(diào)，各子課題2025年的重點工作是做好總結，對標任務書，從示范區(qū)角度和集成普示性技術方面，凝練重要技術模式和技術成果，凝心聚力，全面完成專項任務。李秀彬和張相歧也肯定了各子課題的工作進展，并就如何充分發(fā)揮專項承研單位主體責任、全面實現(xiàn)專項目標提出要求：一是對標項目任務書，思考對項目的貢獻；二是進一步凝練技術的先進創(chuàng)新性，關注平臺、技術成果的成熟度；三是項目負責人應對各子課題亮點成果進一步凝練，爭取明年項目驗收時形成系統(tǒng)的成果；四是加強人才培養(yǎng)，特別是培養(yǎng)能獨當一面的青年科學家。譚支良對與會專家表示感謝，表示將分別從課題和項目層面充分凝練，總結對專項最有貢獻的亮點成果。張懷剛在總結發(fā)言表示，感謝與會專家提出的建設性意見和專項參與人員過去一年的辛勤付出，各子課題將認真吸收和領會各位專家的意見，加強亮點工作的總結。此次會議是對項目4年來的全面總結，是對項目的自糾自查，也是對該項目研究成果的檢驗檢視，為后續(xù)項目執(zhí)行以及結題驗收奠定了良好的基礎。會議現(xiàn)場合影
    2024-12-11
  • 廣州健康院研究發(fā)現(xiàn)BRD4 BD2抑制劑有望用于治療急性髓系白血病
    近日，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院許永團隊報道了首個BRD4 BD2選擇性抑制劑，可作為抗急性髓系白血?。ˋML）的候選藥物。近日，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院許永團隊報道了首個BRD4 BD2選擇性抑制劑，可作為抗急性髓系白血病（AML）的候選藥物。相關成果以“Discovery of the First BRD4 Second Bromodomain (BD2)-Selective Inhibitors”為題發(fā)表在藥物化學領域Top期刊Journal of Medicinal Chemistry上。此研究是許永團隊在課題組前期所報道的BET BD2選擇性抑制劑XY153基礎上，進一步開發(fā)取得的突破性成果（J. Med. Chem. 2022,65,7,5760–5799）。BET家族成員BRD4是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要調(diào)控因子。第一代PanBET抑制劑臨床上出現(xiàn)了劑量依賴的毒副作用，臨床推進受限。第二代BET BD2抑制劑通過提升BD2選擇性獲得了更高的安全性，目前已進入臨床用于治療急性髓系白血病和骨髓纖維瘤。但是，目前所有已報道的BET BD2抑制劑對BRD4同家族每成員BRD2、BRD3和BRDT的BD2結構域均不具備選擇性。因此，BRD4 BD2亞型選擇性抑制劑的開發(fā)是進一步明確療效和提高臨床安全性的前沿方向。本研究以課題組前期報道的BET BD2抑制劑XY153為苗頭分子，采用基于結構的藥物設計策略進行優(yōu)化改造，開發(fā)獲得了首個成藥性良好、高結合活性、高選擇性的BRD4 BD2亞型選擇性抑制劑XY221。TR-FRET實驗中，化合物XY221對BRD4 BD2的結合活性為5.8 nM，相對BRD4 BD1的選擇性為667倍，相對其他BET BD2的選擇性為9~32倍。BLI實驗確證了BRD4 BD2選擇性，選擇性倍數(shù)達66~142倍。在細胞增殖抑制實驗中，XY221有效抑制急性髓系白血病細胞，同時對正常細胞安全性更高。機制研究表明，XY221能有效下調(diào)凋亡相關蛋白PARP、BCL-2、MCL-1；下調(diào)致癌基因MYC及其下游基因p21、ODC1。在大鼠和人肝微粒體實驗中，化合物XY221表現(xiàn)出優(yōu)異的體外代謝穩(wěn)定性，T1/2值均大于120 min。在PK實驗中，化合物XY221表現(xiàn)出良好的藥代動力學特性，口服生物利用度達13.1%。本研究表明，化合物XY221作為首個BRD4 BD2抑制劑，有望作為小分子探針推動BRD4 BD2相關表觀遺傳學研究，并引領本領域新一代BET抑制劑的研發(fā)。許永課題組博士后李俊驊、博士后胡清清和沈陽藥科大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士生朱潤為本論文的共同第一作者，許永研究員、吳錫山副研究員和沈陽藥科大學趙臨襄教授為通訊作者。該項目得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金青年基金、廣東省“一帶一路”聯(lián)合實驗室基金、呼吸疾病全國重點實驗室自主項目、中國科學院青年創(chuàng)新促進會、廣州健康院自主部署項目、中國博士后科學基金面上項目、廣東省博士后專項基金和廣州市基礎與應用基礎研究青年“啟航”項目的支持。論文鏈接圖1?基于前期BET BD2抑制劑XY153開發(fā)獲得首個BRD4 BD2抑制劑XY221圖2?化合物XY221選擇性靶向BRD4 BD2的“后羿射日”模式圖
    2024-12-10
  • 南海海洋所在珊瑚幼蟲共生關系碳氮循環(huán)研究取得新進展
    中國科學院南海海洋研究所珊瑚生物學和珊瑚礁生態(tài)學學科組與廈門大學、香港科技大學等單位合作，在珊瑚浮浪幼蟲共生關系碳氮循環(huán)研究領域取得新進展，研究成果以“Symbiodiniaceae algal symbionts of Pocillopora damicornis larvae provide more carbon to their coral host under elevated levels of acidification and temperature”為題，發(fā)表在Nature Portfolio旗下Communications Biology期刊。論文共同第一作者為助理研究員孫有方和廈門大學近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室博士盛華夏，通訊作者為香港科技大學教授錢培元和南海海洋所研究員黃暉，合作作者包括廈門大學教授高樹基和洛桑聯(lián)邦理工學院博士Nils R?decker等。珊瑚宿主和蟲黃藻之間的營養(yǎng)循環(huán)在維持穩(wěn)定的共生關系中起著至關重要的作用。蟲黃藻通過光合作用合成有機碳并將其傳遞給宿主，而宿主則為蟲黃藻提供含氮營養(yǎng)物質(zhì)。在正常環(huán)境下，共生蟲黃藻處于“氮限制”狀態(tài)，避免過度繁殖影響共生關系和共生體健康。然而，在環(huán)境脅迫下，共生蟲黃藻會可能會保留更多的有機碳以支持自身的生長，導致宿主受到一定程度的“碳限制”，影響共生關系和共生體健康。因此，碳和氮在的珊瑚宿主與蟲黃藻之間的穩(wěn)定循環(huán)對于維持穩(wěn)定的共生關系至關重要。浮浪幼蟲階段通常被視為珊瑚生活史中的一個關鍵時期，標志著從自由游動的形式向附著的珊瑚幼體階段過渡，是珊瑚種群補充和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)恢復的關鍵。因此，了解幼蟲對環(huán)境脅迫的響應，對于預測珊瑚未來的發(fā)展軌跡顯得尤為重要。研究人員通過合理設置室內(nèi)控制實驗，將鹿角杯形珊瑚幼蟲暴露于酸化組 （pCO2為1000 μatm，水溫為29℃）、高溫組 （pCO2為480 μatm，水溫為32℃）、高溫酸化組 (pCO2為1000 μatm，水溫為32℃) 和對照組 （pCO2為480 μatm，水溫為29℃） 等4個處理組內(nèi)，探究環(huán)境脅迫對幼蟲共生體生理以及幼蟲宿主和共生蟲黃藻間碳和氮的同化、傳遞和留存的影響。結果顯示，各處理組暴露期間幼蟲存活率和附著率均未受到顯著影響，而幼蟲在暴露期內(nèi)也未發(fā)生白化現(xiàn)象。然而，酸化和高溫的暴露均增加了幼蟲共生體（珊瑚宿主-共生蟲黃藻）的凈光合作用和總光合作用。隨后，通過碳、氮同位素示蹤實驗顯示，酸化和高溫暴露均增加了幼蟲共生體的碳同化量，主要體現(xiàn)在幼蟲宿主碳同化量增加上，表明共生蟲黃藻傳遞較多碳至宿主代謝利用 (圖 1A)；氮的同化模式和碳模式相似（圖 1B）。珊瑚幼蟲宿主碳可利用性增加，表明幼蟲宿主和共生蟲黃藻共生關系出現(xiàn)增強現(xiàn)象，可能是珊瑚幼蟲可以抵御一定程度海水升溫的原因之一。珊瑚與共生蟲黃藻之間營養(yǎng)循環(huán)關系的破壞被認為是珊瑚白化發(fā)生的重要原因之一。本研究表明，在實驗暴露期間，酸化和高溫并未對鹿角杯形珊瑚幼蟲共生關系和生理表現(xiàn)產(chǎn)生負面影響，并為揭示珊瑚幼蟲抵抗環(huán)境脅迫以避免損害這一敏感的早期生命階段的共生關系提供了新見解。圖 1 鹿角杯形珊瑚幼蟲在環(huán)境脅迫下的碳氮傳遞關系注： Control：對照組，High pCO2：酸化組，High T：高溫組，Combined：高溫酸化組；灰色部分對應共生蟲黃藻同化量，顏色部分代表對應處理組內(nèi)幼蟲宿主同化量。該研究獲得國家自然科學基金聯(lián)合基金項目、青年基金項目、近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室訪問學者基金和廣州市基礎應用基礎研究專項基金等聯(lián)合資助。相關論文信息：Sun Youfang,Sheng Huaxia,R?decker Nils,Lan Yi,Tong Haoya,Huang Lintao,Jiang Lei,Diaz-Pulido Guillermo,Zou bobo,Zhang Yuyang,Kao Shuh-Ji,Qian Pei-Yuan,and Huang Hui. Symbiodiniaceae algal symbionts of Pocillopora damicornis larvae provide more carbon to their coral host under elevated levels of acidification and temperature. Communications Biology 7,1528 (2024).論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s42003-024-07203-4
    2024-12-11
  • 中國科學院B類先導專項“深地揮發(fā)份循環(huán)的成礦驅(qū)動機制及資源效應”啟動會順利召開
    林莽研究員代表專項向?qū)＜医M表達衷心感謝，并表示專項將認真吸收專家組的意見建議，確保專項按時高質(zhì)實施。2024年11月30日—12月1日，中國科學院基礎與交叉前沿科研先導專項（B類）“深地揮發(fā)份循環(huán)的成礦驅(qū)動機制及資源效應”（以下簡稱專項）啟動會在廣州順利召開。會議特邀沈樹忠院士、彭平安院士、高銳院士、徐義剛院士、李獻華院士、胡瑞忠院士等12位專家與會指導。中國科學院可持續(xù)發(fā)展研究局副局長魏勇，中國科學院廣州分院副院長、分黨組成員孫龍濤，專項依托單位中國科學院廣州地球化學研究黨委書記、副所長張海祥，黨委副書記、紀委書記李海濱，副所長王強，專項首席科學家林莽研究員及專項骨干成員和管理人員等100余人參加會議。張海祥代表專項依托單位，感謝各位領導及專家給予的支持和幫助，并介紹了專項的整體背景和情況，同時強調(diào)作為專項依托單位，研究所將在人員、平臺、資源等各方面給予專項全力支持，并勉勵科研人員要積極面向國家重大需求，全力攻關，為搶占科技制高點做出貢獻。魏勇宣讀了專項立項文件，指出B類先導專項是中國科學院支持重點實驗室建設的重要舉措之一，依托單位和重點實驗室要轉(zhuǎn)變組織模式，形成創(chuàng)新合力，要帶動隊伍建設，推動人才工作上臺階，要健全管理方式，推動成果產(chǎn)出，真正能把科學院改革的成效展示出來。隨后，專項首席科學家林莽研究員作了專項工作匯報，詳細介紹了專項的立項思路和論證過程、研究方案和技術路線、目標成果和年度計劃、人才隊伍和工作基礎，以及組織管理和經(jīng)費預算等內(nèi)容。各項目和課題負責人分別就各項目和課題的具體實施和工作進展進行匯報。與會專家認真聽取了匯報并對專項各層級實施方案給予充分肯定，同時圍繞項目設計、關鍵科學問題、技術難點突破以及專項預期成果應用等方面提出了富有建設性的意見和建議。專家組希望專項進一步聚焦需解決的重大問題、突破的關鍵技術，進一步明確應用出口的方向，并加強三個項目之間的有機聯(lián)系，共同推動標志性成果的產(chǎn)出。林莽研究員代表專項向?qū)＜医M表達衷心感謝，并表示專項將認真吸收專家組的意見建議，確保專項按時高質(zhì)實施。
    2024-12-09
  • 南海海洋所?|?南沙群島千米級羽狀流揭示活躍海底油氣泄漏
    近期，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室閻貧研究員團隊聯(lián)合廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局等單位，在南沙群島北部海區(qū)取得重要地質(zhì)發(fā)現(xiàn)。通過分析多波束與多道地震資料，研究人員揭示了該區(qū)域存在多個高達千米的羽狀流，這些羽狀流具有顯著的含氣特征，推測區(qū)內(nèi)可能存在活躍的海底油氣泄漏。研究團隊在南沙群島北部九章盆地通過多波束及多道地震數(shù)據(jù)分析，獲得了該區(qū)域海水和地層的反射結構和海底地形地貌圖。發(fā)現(xiàn)了該區(qū)域海底麻坑和多個羽狀流，其中羽狀流最高達1300米、底寬1300-1400米，與海馬冷泉區(qū)羽狀流相比，高度更高，是目前為止南海發(fā)現(xiàn)的最大羽狀流。近十年的觀測結果對比發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域油氣泄漏非?；钴S，越來越強。例如，在同一個麻坑、不同時間（2013年和2020年）發(fā)現(xiàn)了兩次巨型羽狀流；在2018-2020年期間，一個麻坑深度突然增加了20米，另外出現(xiàn)一個新的麻坑，長248米、寬90米、深16米。此外，研究區(qū)斷裂發(fā)育，存在多個泥底辟和含氣帶，其頂部地震速度明顯低于圍巖速度，這些都是油氣藏存在和泄露的直接證據(jù)。這些發(fā)現(xiàn)預示著南沙群島北部可能存在豐富的油氣資源，應該進一步加強調(diào)查研究。這一發(fā)現(xiàn)不僅對于理解被動大陸邊緣甲烷滲漏機制具有重要的科學意義，也為未來南沙的油氣資源開發(fā)提供了潛在的區(qū)域目標。該研究成果已發(fā)表在Marine and Petroleum Geology期刊上，論文作者包括中國科學院南海海洋研究所助理研究員王彥林、副研究員于俊輝、研究員閻貧，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局高級工程師涂廣紅等。研究工作得到國家自然科學基金、廣東特支計劃、以及國家自然科學基金委共享航次的支持。相關論文信息：Wang,Y.,Tu,G.,Yu,J.,Yan,P.,Ma J.,Tian Z.,Chen C.,2024. 1300-m-High gas plume from pockmarks in the north Nansha waters,South China sea. Marine and Petroleum Geology,164,106868。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106868.圖1?南沙盆地分布圖2?九章盆地麻坑區(qū)海底地形及其變化圖3?九章盆地多道地震剖面(a)和多波束(b)顯示的羽狀流、泥底辟和含氣帶
    2024-12-09
  • 華南植物園揭示氣候和底物化學計量比調(diào)控自生固氮
    生物固氮是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的氮輸入途徑，通常包括共生和自生固氮兩種方式。相比共生固氮而言，自生固氮在陸地生態(tài)系統(tǒng)的分布范圍更廣。自生固氮通常受到氣候因子、底物特性和固氮微生物群落結構的影響。傳統(tǒng)觀點認為，氣候因子是驅(qū)動自生固氮空間格局的主要因素，因此溫暖濕潤的低緯度地區(qū)通常被認為具有更高的自生固氮速率。然而，許多區(qū)域尺度的研究發(fā)現(xiàn)，溫暖濕潤的低緯度地區(qū)并不一定表現(xiàn)出更高的自生固氮速率，并且相比氣候因子而言，底物特性對自生固氮區(qū)域分布格局的影響可能更為顯著。因此，自生固氮的空間分布格局及其影響因素有待進一步研究。該研究以在中國東海岸不同位點采集的互花米草和蘆葦?shù)蚵湮餅檠芯繉ο螅_展了兩項野外實驗（同位分解實驗和同質(zhì)園分解實驗），并用全球數(shù)據(jù)進一步佐證（圖1）。在同位分解實驗中，來自不同位點的互花米草和蘆葦?shù)蚵湮锉凰突夭蓸拥攸c進行分解，以評估氣候因子和底物特性對自生固氮區(qū)域格局的影響。在同質(zhì)園分解實驗中，來自不同位點的互花米草和蘆葦?shù)蚵湮锉唤y(tǒng)一放置于崇明島東灘進行分解，以進一步明確底物特性對自生固氮區(qū)域格局的作用。此外，通過全球數(shù)據(jù)分析進一步驗證自生固氮的分布格局及其調(diào)控因素。結果表明，互花米草和蘆葦?shù)蚵湮镒陨痰俾实木暥雀窬植]有在溫暖濕潤的低緯度地區(qū)達到峰值。這種的現(xiàn)象也可以推廣到其他自生固氮類型（土壤、葉片等）的全球分布格局。導致這種現(xiàn)象的原因是由于在區(qū)域和全球尺度上，自生固氮的空間分布格局受到氣候因子和底物化學計量比的共同調(diào)控。為此，我們提出了一個新的理論框架來解釋這種現(xiàn)象（圖2）。在溫暖濕潤的地區(qū)，盡管適宜的氣候有助于自生固氮，但較低的底物C:N和C:(N:P)比會限制其活性，使自生固氮速率低于傳統(tǒng)觀點的預期值；相反，在氣溫和水分相對較低的地區(qū)，雖然氣候條件不利于自生固氮，但較高的底物C:N和C:(N:P)比能在一定程度上促進微生物固氮活性，使自生固氮速率高于傳統(tǒng)觀點的預期值。上述結果從區(qū)域和全球尺度進一步驗證了前期發(fā)現(xiàn)的底物化學計量比調(diào)控氮飽和成熟林自生固氮速率（Zheng et al. 2018,Ecology;?https://doi.org/10.1002/ecy.2416）以及驅(qū)動森林演替過程的固氮速率變化（Zheng et al. 2020,Ecology Letters;https://doi.org/10.1111/ele.13437）。相關研究成果已近期發(fā)表在學術期刊Earth’s Future（《地球的未來》）上。復旦大學碩士生戴海嘯為第一作者，中國科學院華南植物園鄭棉海副研究員和復旦大學/蘭州大學吳紀華教授為共同通訊作者，復旦大學博士生劉澤康和蘭州大學助理教授Ali Bahadur為本文共同作者。論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2024EF005093圖1. 野外實驗的采樣地點分布圖（a）及全球分析中實驗數(shù)據(jù)的分布圖（b）圖2. 氣候和底物化學計量比對自生固氮空間分布的共同調(diào)控作用的理論框架
    2024-12-08
  • ?華南植物園揭示桉-鄉(xiāng)混交林結構-健康-服務長期動態(tài)
    桉樹（Eucalyptus）因其快速生長和顯著的經(jīng)濟效益，在熱帶和亞熱帶地區(qū)被廣泛種植。然而，單一種植的桉樹純林種植通常會引發(fā)生物多樣性喪失、土壤養(yǎng)分流失以及生態(tài)系統(tǒng)服務功能的下降。將桉樹與鄉(xiāng)土樹種混交被認為是一種潛在的解決方案，然而現(xiàn)有研究主要集中于短期（≤7年）的桉樹人工林，并且多局限于1-2種鄉(xiāng)土樹種。長期來看，桉樹人工林多營養(yǎng)級之間復雜的相互作用以及不同植被層多維生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系仍缺乏系統(tǒng)研究，適宜的桉-鄉(xiāng)混交比例尚不清楚。為解決上述科學問題，中國科學院華南植物園恢復生態(tài)學團隊依托廣東鶴山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站共和“植被恢復生物多樣性梯度”大型野外控制實驗平臺，量化了4個不同條帶混交比例（2:8，3:7，4:6，5:5）的桉-鄉(xiāng)混交林的多營養(yǎng)結構與生態(tài)熱力學健康，以及不同植被層多維多樣性（分類，功能和譜系）和生態(tài)系統(tǒng)多服務性的長期動態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)：（1）長期（13-15a）和短期（1a）桉樹人工林群落在不同植物層的多維多樣性上存在顯著差異（2）桉樹與高多樣性鄉(xiāng)土樹種間作對多營養(yǎng)生物多樣性保護、生物熱力學健康發(fā)展和土壤肥力保持具有長期的積極作用（3）當鄉(xiāng)土樹種比例≥20%時，喬木層的多維生物多樣性顯著提升；≥30%時，桉樹和起始鄉(xiāng)土樹種的長期存活率及自然遷入率顯著提高；進一步增加至50%時，不僅提供了最高水平的生態(tài)系統(tǒng)服務，還顯著增強了服務間的協(xié)同關系（4）人為調(diào)控的喬木層初始混交比例和灌木和草本層的自然恢復雙向奔赴，共同促進了桉-鄉(xiāng)混交林生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)健康與生態(tài)系統(tǒng)服務的長期恢復。這些發(fā)現(xiàn)為全球熱帶和亞熱帶地區(qū)大面積分布的桉樹人工林改造和長效管理提供了新的依據(jù)。相關成果在Journal of Cleaner Production（《清潔生產(chǎn)雜志》）（中科院1區(qū)Top，IF2023?= 9.8）和Journal of Applied Ecology（《應用生態(tài)學雜志》）（中科院1區(qū)Top，IF2023?= 5.0）發(fā)表。中國科學院華南植物園博士生張磊和已畢業(yè)碩士生汪雁佳（現(xiàn)中山大學在讀博士）為第一作者，任海研究員和陸宏芳研究員為共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金項目、青促會項目和廣東省重點研發(fā)項目的資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.144288https://doi.org/10.1111/1365-2664.14558圖1. 6種人工林地上、地下生物多樣性、生物熱力學健康和土壤肥力的結構方程模型圖2. 生態(tài)系統(tǒng)多服務性與不同植物層多維多樣性指數(shù)的關系
    2024-12-08
  • ?廣州能源所高溫功能復合材料耦合調(diào)控低碳燃燒關鍵技術實現(xiàn)應用
    廣州能源所燃燒與熱流科研團隊在廣東省重點領域研發(fā)計劃等項目的支持下，積極開展低碳燃燒技術研發(fā)，經(jīng)過多年攻關開發(fā)出天然氣摻氫比例可任意調(diào)節(jié)的低氮燃燒器，突破了大功率天然氣摻氫安全高效燃燒、燃燒負荷和摻氫比例動態(tài)調(diào)控等關鍵技術，并結合“源頭控制，梯級降解”的氮氧化物治理理念，將稀土類高溫功能復合材料與現(xiàn)有燃燒技術工藝有機結合，實現(xiàn)了高溫功能復合材料耦合調(diào)控低碳燃燒關鍵技術的突破，邁出了技術推廣轉(zhuǎn)化過程中堅實的一步。廣東省陶瓷建材、金屬冶煉、材料深加工等領域企業(yè)眾多，行業(yè)規(guī)模巨大，燃燒調(diào)控和大氣污染防治是在向綠色能源轉(zhuǎn)型的過程中亟待解決的關鍵難題。廣州能源所燃燒與熱流科研團隊在廣東省重點領域研發(fā)計劃等項目的支持下，積極開展低碳燃燒技術研發(fā)，經(jīng)過多年攻關開發(fā)出天然氣摻氫比例可任意調(diào)節(jié)的低氮燃燒器，突破了大功率天然氣摻氫安全高效燃燒、燃燒負荷和摻氫比例動態(tài)調(diào)控等關鍵技術，并結合“源頭控制，梯級降解”的氮氧化物治理理念，將稀土類高溫功能復合材料與現(xiàn)有燃燒技術工藝有機結合，實現(xiàn)了高溫功能復合材料耦合調(diào)控低碳燃燒關鍵技術的突破，邁出了技術推廣轉(zhuǎn)化過程中堅實的一步。依托該技術成果，燃燒與熱流科研團隊在潮州深能燃氣有限公司的委托資助下，聯(lián)合潮州市索力德機電設備有限公司研制了國內(nèi)首座智能化天然氣摻氫陶瓷梭式窯。11月25日，窯爐正式成功點火，實現(xiàn)了摻氫比為32%條件下的穩(wěn)定運行。11月26日至12月2日，窯爐完成了不同燒成溫度（1220℃和1280℃）、共計4窯陶瓷出口產(chǎn)品的燒制。經(jīng)廣東省特種設備檢測研究院潮州檢測院測試，耦合高溫功能復合材料的燃燒技術可實現(xiàn)節(jié)能5%和氮氧化物排放低至15 mg/m3的效果。該示范應用首次在高摻氫比條件下燒成高質(zhì)量陶瓷產(chǎn)品，驗證了高溫功能復合材料耦合調(diào)控低碳燃燒技術的節(jié)能環(huán)保性、安全可靠性和產(chǎn)品適應性，為陶瓷企業(yè)及其他工業(yè)窯爐的綠色能源安全高效利用提供了關鍵技術和核心裝備的樣板。陶瓷梭式窯天然氣摻氫燃燒技術示范應用點火儀式高溫功能復合材料耦合調(diào)控低碳燃燒關鍵技術示范應用現(xiàn)場陶瓷梭式窯天然氣摻氫燒成產(chǎn)品
    2024-12-06
  • 華南植物園揭示植物入侵影響熱帶珊瑚島土壤碳庫機制
    土壤碳庫包括有機碳庫和無機碳庫兩部分。由于有機碳周轉(zhuǎn)時間相對較短、對環(huán)境變化更為敏感、調(diào)控潛力大，目前研究多關注土壤有機碳。這導致土壤無機碳在堿性環(huán)境中的穩(wěn)定性強和周轉(zhuǎn)時間長的作用往往被忽視。土壤有機碳和無機碳可以相互轉(zhuǎn)化相互影響，土壤無機碳的積累過程同樣對陸地碳循環(huán)乃至全球碳平衡至關重要。在熱帶珊瑚島生態(tài)系統(tǒng)中，土壤富含大量無機碳。外來植物入侵導致本地植物群落生物量減少，降低植物源有機碳的輸入，這為研究這類生態(tài)系統(tǒng)為研究外來植物入侵如何影響土壤有機碳和無機碳的動態(tài)變化提供了獨特的機會臺。盡管植物入侵已被證明會對土壤碳輸入和輸出產(chǎn)生深遠影響，但其對土壤有機碳與無機碳的相互作用尚缺乏清晰認識。因此，理解植物入侵影響土壤有機碳-無機碳平衡的內(nèi)在機制，對于熱帶珊瑚島生態(tài)系統(tǒng)保護與恢復具有重要的科學意義。中國科學院華南植物園恢復生態(tài)學任務團隊以我國西沙群島的熱帶珊瑚島為對象，研究了無根藤（Cassytha filiformis）、飛機草（Eupatorium odoratum）和孿花蟛蜞菊（Wedelia biflora）等三種入侵植物對土壤有機碳庫和無機碳庫的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）外來植物入侵顯著降低了本地植被地上和地下生物量，但土壤總碳儲量并未顯著變化，主要由于土壤無機碳的增加在一定程度上抵消了土壤有機碳的減少；（2）外來植物入侵降低了微生物源碳（氨基糖和球囊霉素相關土壤蛋白）的濃度，但這些微生物源碳對土壤有機碳的貢獻在濕季會有所增加；（3）植物入侵對土壤碳庫受入侵植物物種和采樣季節(jié)的共同調(diào)控，土壤總氮和總磷含量是關鍵影響因素。該研究闡明了外來植物入侵影響土壤碳庫組分的機制，土壤無機碳的增加雖能部分抵消土壤有機碳的損失，但土壤有機碳的多功能性卻是無機碳無法替代的，尤其是在養(yǎng)分循環(huán)和水分保持方面。該研究結果為熱帶海島為應對外來植物入侵和保護修復提供了新的科學依據(jù)。未來需要進一步監(jiān)測不同環(huán)境條件下土壤有機碳和無機碳的長期變化動態(tài)，深入理解植物-微生物相互作用對土壤碳固存的影響，進而為熱帶島嶼保護、恢復與管理提供科技支撐。相關研究成果已近期發(fā)表在國際學術期刊Biological Diversity（《生物多樣性》）上。華南植物園博士后李騰騰為論文的第一作者，劉占鋒研究員為論文的通訊作者。研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目和國家自然科學基金項目等資助與支持。論文地址：10.1002/bod2.12024圖1. 外來植物入侵對熱帶珊瑚島嶼植被生物量與土壤碳庫的影響圖2. 外來植物入侵對熱帶珊瑚島嶼土壤有機碳和無機碳庫的影響
    2024-12-04