近年来降水模式从高频低强度逐步向低频高强度转变已成为青藏高原高寒湿地气候变化的重要特征，了解降水模式变化对真菌群落的影响对于深入理解高寒湿地对气候变化的响应与适应机制具有重要意义.以若尔盖降水模式变化长期野外控制实验平台为依托，基于ITS基因高通量测序技术和FunGuild数据库，分析不同降水模式变化强度下土壤真菌群落多样性、组成和功能特征，构建真菌共现网络.研究发现，土壤真菌群落多样性在中度降水模式变化下达到峰值，这同土壤pH与真菌多样性之间显著负相关有关（r=-0.80--0.57）.降水模式变化下，真菌门水平上的优势群落相对丰度发生改变，子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）表现出相反的变化趋势.从群落功能上来看，降水模式变化对腐生营养型真菌群落的分布产生了重要影响.重度降水模式变化下真菌群落网络结构松散，复杂性降低，而中度降水模式变化促进了真菌群落网络规模的扩大和复杂性的提高，该结果支持了“中度干扰假说”.本研究从新的角度揭示了湿地微生物对气候变化的响应与适应机制，可丰富对复杂气候变化事件生态效应的理解.（图5表2参52）

现代集约化种植导致菜地土壤微塑料污染问题日益突出.丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌在改善植物营养和增强宿主抗逆性方面具有重要作用，研究接种蚯蚓对土著AM真菌多样性及其功能的影响具有生产指导价值.采用盆栽实验，按0.1%向土壤中添加微塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate,PET），发现接种赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）处理，土壤有机碳与有效磷含量分别显著降低8.3%和20.3%，土著AM真菌的物种丰富度和多样性指数也整体趋于下降，其中最优势属由球囊霉属（Glomus，占51.9%）转为类球囊霉属（Paraglomus，占45.6%）；但AM真菌种群丰度、辣椒（Capsicum annuum L.）根系AM真菌侵染率、植株生物量和果实产量显著提高47%至79%不等.冗余分析和相关性分析发现，辣椒果实产量与茎叶生物量显著正相关，后者又与AM真菌种群丰度、侵染率及土壤碱性磷酸酶活性显著正相关；而AM真菌多样性指数则与土壤有机碳含量显著正相关，前者降低是蚯蚓对土壤AM真菌群落物种组成所形成的选择过滤作用，后者降低则是蚯蚓对微塑料的摄食蓄积作用及对土壤呼吸的强化效果.本研究表明，微塑料PET污染菜地接种蚯蚓在降低AM真菌多样性的同时会促进AM真菌种群的扩繁、侵染并增强其促生功能.（图3表4参51）

为了解纳米TiO₂的植物促长机理及微生物的反馈作用采用，温室盆栽实验，探究喷施不同浓度纳米TiO₂（0、50、100、150 mg/L，分别用CK、L、M、H表示）对青菜生物量及叶片光合特性的影响，并采用高通量测序分析青菜根际细菌群落多样性和组成的变化.结果表明，喷施纳米TiO₂能增加青菜生物量、叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率，其中M处理影响最显著，与CK相比增幅分别为25.51%、20.29%、23.33%和30.86%.青菜根际土壤细菌群落分析表明，喷施纳米TiO₂对土壤细菌群落alpha多样性指数无显著影响，但改变了细菌群落的组成，其中M处理的群落结构与CK处理相似度较低，显著增加了芽孢杆菌（Bacillales）和芽孢单胞菌（Gemmatimonadales）的相对丰度，但显著降低了红古菌（Solibacterales）和硫单胞菌（Desulfuromonadales）的相对丰度.进一步通过冗余分析（RDA）发现，M处理与青菜的生物量、叶绿素含量和光合速率呈正相关.相关性分析表明，着色菌（Chromatiales）和Gemmatimonadales等类群的相对丰度与植物生长指标呈显著正相关，硝化螺旋菌（Nitrospirales）与叶绿素的含量呈显著负相关，Solibacterales、Desulfuromonadales与青菜生物量以及净光合速率呈显著负相关.因此，喷施适宜浓度的纳米TiO₂可促进青菜生长，增加叶片叶绿素含量，进而改变土壤细菌群落组成；上述研究结果可为理解纳米TiO₂在植物-土壤系统中的作用机制及在农业生产中的应用提供理论基础和参考依据.（图3表2参28）

高温高盐油藏水驱过程中平面和纵向非均质性加剧，导致水淹水窜，注水利用率低，现有的聚合物体系不能完全满足开发需求.研究发酵得到了新型耐温耐盐微生物多糖，利用不同方法解析明确微生物多糖的结构特征，确定为一种新型微生物多糖.该微生物多糖在高温90℃、高盐50 000 mg/L条件下放置60 d后保持了高的黏弹特性，能够满足高温高盐油藏的需求.不同渗透率胶结岩心注入性表明微生物多糖在渗透率> 300×10^-3μm²的岩心不同位点均能有效建立驱替压差，微生物多糖能够有效运移到油藏深部，扩大在油藏中的波及范围；岩心驱油试验表明在空白岩心的基础上提高驱替效率13.2%，含水最大降幅18.4%.本研究得到的微生物多糖体系为高温高盐油藏提高采收率提供了一条可行的技术途径.（图12表6参30）

稀土元素作为新兴污染物，其水生态毒性受到广泛关注.现有稀土的毒理学研究多集中于单个稀土元素的毒性效应，稀土元素混合物对水生生物的影响尚缺乏深入报道.采用单因素毒性试验、析因设计联合毒性试验和二元混合毒性试验的方法，研究镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）和钕（Nd）对生物膜群落β-葡萄糖苷酶（BETA）活性的毒性效应.结果表明，单一元素在0.5-10 mg/L的范围内对BETA活性的影响表现为“低促高抑”，其中Pr的毒性作用最强，5 mg/L时抑制率最高.析因设计试验结果的方差分析和多元线性回归表明Nd对联合毒性产生负的影响，La对联合促进产生负的影响，三元和四元交互作用对联合毒性的贡献不显著.二元混合验证实验表明La*Ce在高低两种水平均表现为促进作用，Ce*Pr、Ce*Nd、Pr*Nd均为低促高抑作用.La*Ce、Ce*Pr、Pr*Nd低浓度的二元组合表现为协同作用，高浓度为拮抗作用. Ce*Nd的交互作用不受浓度影响，均表现为拮抗作用.本研究表明稀土的联合毒性效应及交互作用模式同时受元素性质和浓度组合的影响，可通过提高Ce*Pr、Ce*Nd、Pr*Nd的拮抗作用来降低稀土的联合毒性，这对于减少稀土复合污染将有一定意义.（图3表4参35）

氮（N）和磷（P）是限制森林生态系统植被生长和生产力增长的两种主要营养物质.全球变化背景下，土壤N、P供应平衡对于森林生态系统结构和功能稳定性的维持至关重要，相关研究一直是森林生态学的研究前沿和热点.以亚热带川中丘陵区柏木人工林为研究对象，通过野外N添加模拟大气N沉降，从柏木叶片养分及生理特征和土壤生态酶化学计量地上-地下相结合的角度探讨N添加下该区域柏木人工林生长以及微生物代谢的养分限制状况.结果表明：（1）N添加显著降低了叶片P含量，降低幅度为13.84%，叶片N、P从对照的15.03上升到了16.30;(2)N添加显著升高了叶片P养分回收效率（PRE），升高幅度为19.90%，显著降低了叶片N:P养分回收效率比（NRE/PRE），降幅为17.28%,NRE/PRE <1;(3)N添加显著降低了叶片代谢P占比，降幅为17.96%，以上结果均表明N添加增强了柏木生长的P养分限制；（4）N添加显著降低了根际土壤胞外酶N:P(EEAN:P)，降幅为8.99%，降低了土壤胞外酶C:P(EEAC:P)，显著升高了胞外酶矢量角度（> 45°），增幅为5.73%.因此，川中丘陵区柏木人工林树木生长以及根际土壤微生物代谢在N添加后受到P养分限制；该结果有助于揭示N添加下区域生态系统土壤微生物代谢和养分循环特征和促进全球变化背景下区域人工林的科学管理.（图5表1参61）

细根分解是土壤有机碳（SOC）的重要来源，以往研究多关注单个物种，而关于混合细根分解对土壤碳固存的影响如何尚不清楚.将侧柏和栓皮栎细根（C3植物）添加到C4作物（玉米）土壤中进行为期90 d的室内培养实验，探究侧柏和栓皮栎混合细根分解初期对土壤“新”碳和“旧”碳周转的影响.结果表明：与单独细根分解相比，混合分解促进了细根质量损失，皮尔逊相关性分析表明，其与纤维素二糖水解酶（CBH）活性呈极显著正相关关系（P <0.01）；混合细根分解显著促进了土壤“新”碳增加，同时也促进了土壤“旧”碳分解（产生正激发效应）；冗余分析表明，土壤“旧”碳损失与β-葡萄糖苷酶（βG）活性呈显著正相关关系（P <0.05），土壤“新”碳增加与细根质量损失（ML）呈显著正相关关系（P<0.05），与CBH和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性呈极显著正相关关系（P <0.01）；由于“新”碳增加大于“旧”碳损失，净效应表现为混合细根比单独细根分解更能促进SOC固存.综上，混合根系分解对SOC动态的影响不同于单独根系分解，混合细根研究结果对于准确评价森林生态系统土壤碳动态具有重要意义.（图6表5参50）

森林土壤有机碳（SOC）库对于维持生态系统碳平衡具有重要意义.然而，关于天山西部山地森林SOC垂直变化规律及其影响因素的解释仍然存在争议.在天山西部山地沿两条海拔梯度建立固定样地，实时监测微气候，结合GIS技术提取平面曲率（FC）、剖面曲率（PC）、地形起伏度（TR）、地表粗糙度（SR）和归一化植被指数（NDVI）等环境变量，采用地理加权回归模型（GWR）模拟森林SOC的空间分布特征，解析SOC海拔格局的驱动因素.结果表明：（1）天山西部森林土壤表层（0-20 cm）SOC平均含量（64.65-123.3 g/kg）远高于全国森林（42.4 g/kg）及中纬度其他山地生态系统（20.61-83.72 g/kg）.(2)该地区森林SOS含量随海拔升高表现为单峰型分布（西天山）或随海拔升高呈现线性增长（野核桃沟），并没有形成统一的分布格局.（3）GWR模型分析指出，在西天山，环境垂直变化明显，土壤营养元素与微气候对SOC的空间分布起着更加重要的作用，主要影响因子为全钾（TK）、土壤pH、铵态氮（NH4-N）和土壤年均温（SMAT）；相较之下，野核桃沟海拔高差较小，土壤营养元素对SOC分布的影响更强，尤其是全氮（TN）、硝态氮（NO3-N）、pH值和TK.总体而言，天山西部森林SOC含量丰富，其分布主要受土壤营养元素与微气候综合影响，加之两个山地海拔跨度不同，导致环境垂直梯度的差异性影响，从而形成SOC沿海拔梯度变化的不同分布格局.该区SOC分布特征研究结果为森林的利用与管理提供了数据支持.（图6表5参70）

加强农田土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）固存和团聚体稳定性对土壤肥力提升及农业低碳绿色发展具有重要意义.基于晋南旱塬冬小麦8年定位试验，研究不施肥（CK）、常规施肥（FP）、测控施肥（OF）、测控+有机肥（OFM）和测控+生物有机肥（OFB）5种施肥措施下土壤团聚体分布和有机碳组分变化特征.结果表明：不同施肥处理土壤团聚体均以2-0.25 mm和0.25-0.053 mm粒径含量最高，以> 2 mm粒径含量最低；不同施肥处理均提高了土壤团聚体的水稳定性及其有机碳含量，且以OFM和OFB处理效果最为显著；不同施肥处理SOC亦主要集中在2-0.25 mm和0.25-0.053 mm团聚体中，对SOC贡献率达72.97%-76.65%.OFB和OFM处理更有利于有机碳向粒径大的团聚体迁移，提高了2-0.25 mm大团聚体结合有机碳含量，且主要提高了轻组有机碳（light fraction organic carbon,LFOC）的含量.长期单施化肥（OF和FP）加速了胡敏素碳（humin carbon,HUC）的分解，降低了SOC的腐殖化程度，不利于有机碳固存，而测控配施（生物）有机肥（OFM、OFB）均提高了土壤富里酸碳（fulvic acid carbon,FAC）、胡敏酸碳（humic acid carbon,HAC）和HUC的含量，且HAC含量高于FAC含量，这有利于增强土粒的团聚作用.冗余分析结果表明SOC与LFOC、FAC和HAC等碳组分含量均呈明显正相关性，与土壤大团聚体（> 2 mm和2-0.25 mm团聚体）含量和土壤几何平均直径（geometric mean diameter,GMD）水稳定性指标呈正相关性，SOC和HAC是影响土壤团聚体粒级分布及稳定性的重要因素.总体上，不同施肥处理均提高了土壤团聚体的稳定性和各粒径团聚体SOC含量，而有机无机肥配施更大程度提高了大团聚体（2-0.25 mm）含量及其总有机碳和有机碳组分含量，进而提升了土壤团聚体的水稳定性.（图4表5参45）

猪场废水是养殖废水的重要组成部分.为建立一种高效处理猪场废水至达标排放的生物反应器，比较3个污水处理厂的活性污泥对猪场废水的降解性能，通过响应面试验确定序批式活性污泥法（SBR）工艺的最适处理条件，最后利用小球藻对SBR出水深度净化.结果显示，汉西污水处理厂的活性污泥对猪场废水的化学需氧量（COD）和氨氮（NH₄⁺-N）降解效率最高.响应面试验显示，原废水的COD和NH₄⁺-N浓度分别为1 547和513 mg/L，在混合液悬浮固体浓度（MLSS）为5 082 mg/L，曝气启停时间比6.5 h:1.5 h，温度27.7℃的条件下，SBR 8 h的TN降解率最高达70.22%.稳定运行的SBR装置出水COD和NH₄⁺-N分别为31和3.5mg/L.微生物群落多样性分析表明，假单胞菌属（Pseudomonas）、消化链球菌属（Peptostreptococcus）和硝化螺旋菌属（Nitrospira）在SBR驯化过程中被富集，占比分别提高至13.98%、10.79%和6.26%.SBR出水在接种量为0.2的小球藻（Chorella FACHB-9）处理5 d后，藻蛋白得率为0.111 g/L，出水的COD、NH₄⁺-N、TN和TP仅有36、0.5、1.5和0.23 mg/L，且最大或然数（MPN）法测定粪大肠菌群浓度为9 143 MPN/L，出水各项指标达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准.本研究表明优化的SBR串联小球藻生物反应器可以有效净化猪场废水达到直排水质，同时获得有价值的藻蛋白，结果可为养殖废水的循环利用提供理论依据.（图5表3参42）

长白山区是中国东北地区生物多样性最丰富的地区之一.为全面系统了解长白山区不同林分类型的物种组成和群落结构，通过卫星网络布点，在长白山地区设置面积为0.1 hm²的样地71块，将全部样地分为阔叶杂木林、针阔混交林和蒙古栎纯林3种林分.对3种林分内物种区系特征、物种组成、径级结构、重要值和物种多样性等进行计算分析，结果表明长白山地区有48个物种，隶属于13科28属，物种组成丰富.该区域属于以北温带和北温带与南温带间断分布为主的植物区系类型，以紫椴、色木槭、春榆、白桦和蒙古栎为主要树种，重要值均> 5；各样地内所有独立个体的径级分布均呈现出倒“J”形分布，表现为典型的异龄林结构，整体林分结构较为稳定.对长白山区3种主要林型物种多样性分析得出，群落整体物种多样性指数较高，Shannon-Wiener多样性指数为针阔混交林（3.093）>阔叶杂木林（2.861）>蒙古栎纯林（0.502）.针阔混交林多样性指数均高于阔叶杂木林和蒙古栎纯林，Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数分别为3.093、0.942、0.856，物种最丰富.可见长白山区域森林径阶结构合理，还未演替到稳定的顶极群落状态，物种多样较高，物种丰富.（图4表4参44）

以我国常见行道树种银杏（Ginkgo biloba L.）为对象，分别设置近光（T1,100-200 lx）、远光（T2,30-50 lx）和无光（即对照，CK,0-5 lx）3种不同强度的夜间光照处理，探究夜间光照对秋季变色期（10月1-30日）银杏的光合特性与次生代谢的影响，为城市园林绿化和景观保护提供科学依据.结果表明：（1）夜间光照T1和T2处理下叶绿素a、叶黄素的含量和非调节性能量耗散量子产量均高于CK处理，由大到小表现为T1> T2> CK；而叶绿素b和调节性能量耗散量子产量均低于CK处理，由大到小表现为CK> T2> T1.(2)与CK处理相比，叶片变色初期（1-8日），T1和T2处理银杏的黄酮醇含量降低了4.7%和4.3%，而花青素含量则增加了15.9%和7.5%；夜间光照对叶绿素荧光参数具有不同程度的影响.其中初始荧光、最大荧光、最大光化学效率和光化学淬灭系数降低（3.1%-28.9%），非光化学猝灭系数上升（14.1%-18.3%）；随着温度下降，叶片变色后期（15-29日）变化趋势则相反.即T1、T2处理下花青素含量显著降低了34.7%和50.6%，最大光化学效率则显著增加58.5%和56.4%.(3)夜间光照对光合色素和黄酮类化合物含量均有极显著影响（P <0.01），光合色素与花青素之间均存在极显著负相关关系（P <0.01）.综上所述，夜间光照对银杏叶片造成了光胁迫，显著影响其光合色素、黄酮类化合物含量和叶绿素荧光指数，改变了光合色素和黄酮类化合物之间的关系，整体推迟了叶片变色期，从而影响植物的正常生长发育.（图7表3参62）

树木花粉是我国春季最常见的致敏花粉原，是诱发市民过敏的最主要原因之一.为揭示致敏园林树种的花粉形态的个性与共性，对成都市常用的22种春季开花且花粉致敏的行道树种展开花粉形态研究.采用光学显微镜和扫描电镜对致敏花粉进行形态观察与测量，借助主成分分析和聚类分析比较致敏花粉形态上的异同点.结果显示：（1）22个树种的致敏花粉的大小指数（sizeindex,SI）波动于13.43-51.10μm之间，小型和中型花粉合计占比94.45%.其中，池杉（Taxodium distichum var. imbricatum）和马尾松（Pinus massoniana）花粉的个体大小差异最大，而枫杨（Pterocarya stenoptera）花粉的个体大小最为稳定.（2）22个致敏树种的花粉形状以长球形（占比45.45%）和近球形（占比36.36%）为主且轮廓线流畅而适于飘散，仅有刺柏（Juniperus formosana）的花粉为球形；并且72.73%的花粉为等极类型.（3）22种花粉中，16种花粉具萌发孔结构，其中有超过50%的花粉为3孔沟类型，进化程度均较高.花粉的外壁纹饰差异较大，多为模糊稀疏的颗粒状（36.36%）和瘤状（27.27%），且均没有明显的次级雕纹.银杏（Ginkgo biloba）、刺柏（J. formosana）和木麻黄（Casuarina equisetifolia）的花粉外形最为特殊；被子植物中桑（Morus alba）和构（Broussonetia papyrifera）的花粉与裸子植物最为相似.总体而言，22种致敏花粉的形状特征都趋向于形态小、圆润、散播阻力小、3孔沟结构占比高等特点，进化程度很高，以上共性特征可为初步鉴定园林树种的花粉致敏风险提供孢粉学依据.（图7表4参30）

为促进艾的科学栽培管理和种质资源利用，在12个产区收集艾种质资源及根际土壤，测定根际土壤理化性质、叶和茎的氮磷钾含量、表型特征、药用品质，探究指标间的关系，筛选优良种质资源.结果表明：艾的根际土壤变异程度大，均呈中性，氮磷含量丰富，有机碳、速效钾较为缺乏；叶、茎氮磷钾富集的变异系数为19.45%-177.73%，遗传多样性指数为1.526-2.470；表型特征的变异系数为13.14%-36.33%，遗传多样性指数为2.141-2.467；药用品质的变异系数为20.26%-102.13%，遗传多样性指数为2.015-2.477；主成分综合评价表明取自西峡县二郎坪镇（XX-2）、方城县独树镇（FC-1）的种质资源药用品质最优；聚类分析将12份种质资源分为4类，类群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的叶片产量较高，类群Ⅳ药用品质较高；4个类群间指标的显著性差异分析、相关性分析及回归分析表明叶中的氮、钾素积累量与叶片产量显著正相关，土壤全磷含量与药用品质显著负相关.本研究表明根际土壤理化性质及叶、茎的氮磷钾富集与艾的表型特征、药用品质关系密切，栽培生产中应注意氮磷钾肥的施用配比，磷肥需适量减施，采自西峡县二郎坪镇（XX-2）和方城县独树镇（FC-1）的两份种质资源可作为优良种质开发的备选材料.（图3表9参40）

为明晰盐分胁迫下内生真菌对宿主根系生长的影响，将一年生短枝木麻黄（Casuarina equisetifolia）幼苗栽植到不同盐度（质量分数为0、3‰、6‰、9‰）土壤中，以添加菌株培养基（CK）为对照，研究接种耐盐性菌株葡萄座腔菌Botryosphaeria Z1(Z1)、炭团菌Hypoxylon Y6(Y6)及其混合菌剂（Z1+Y6）对其宿主幼苗根系形态与活力、养分吸收以及苗高、地径和根冠比等的影响.结果表明：土壤盐胁迫下，木麻黄幼苗根系活力、根系总长（TRL）、总根表面积（TRSA）、总根体积（TRV）、总根直径（TRD）、根长密度（RLD）、根表面积密度（SAD）降低，根组织密度（RTD）增加；接菌处理显著提高了根系活力和生物量，同一菌株处理下根系形态和养分特征受土壤盐度变化影响较大；与CK相比，接菌处理显著提高了TRD以及3‰和6‰盐度下根系活力、全磷（TP）含量和9‰盐度下TRV、TRSA和RSD.此外，3‰盐度下，Z1菌处理的TRL、RLD、根全氮（TN）含量显著高于CK，碳磷比（C/P）显著低于CK.Z1+Y6菌处理还显著提高了3‰和6‰盐度下TRSA、TRV、SAD和根碳磷比（C/P）. 9‰盐度下，Z1和Z1+Y6菌处理下TP含量和根系活力同样显著高于CK.采用逐步回归建立了回归方程模型，发现RLD是影响苗高的主要因素，根系活力和TC含量是影响地径的主要因素；通径分析表明RTD、TRV、TP和TRD为影响生物量的主要因素，其中TRD的直接作用影响最大，为正向贡献.综上，盐胁迫下接菌处理能够影响幼苗根系形态和养分吸收以及生物量积累，耐盐性菌株可能是通过诱导宿主根系生长发育提高自身耐盐性，其中混合菌剂更有利于缓解盐害；结果可为深入开发木麻黄抗逆微生物制剂提供科学依据.（图3表3参57）

目前根际微生物协同重金属超富集植物修复重金属污染土壤具有较大应用潜力.从电解锰渣历史遗留污染场地中筛选得到了1株具有产铁载体和IAA能力的细菌，经16S rDNA鉴定为沙雷氏菌（Serratia marcescens A-4），将其接种至含有Mn2+的选择性LB培养基中，发现其在高达20 000 mg/L的Mn2+选择性培养基中可以正常生长.接着，将该沙雷氏菌A-4接种于种植超富集植物鸭跖草（Commelina communis）的种植基质中，基质设置LM、MM和MM三类处理组，其中电解锰渣质量占比分别为15%、30%和50%，探究沙雷氏菌A-4对鸭跖草植株的生长状况、锰富集能力和根际微生物群落结构的影响.研究结果表明，与空白对照组相比较，LM、MM和HM处理组接种沙雷氏菌A-4后，鸭跖草生物量分别提高15.7%、39.6%和70.2%，植物地上部分锰富集能力显著增加，锰元素含量分别提高1.62倍（P <0.05）、1.68倍（P<0.05）和1.07倍，转运系数分别从8.73±2.77、8.93±1.55和6.17±1.17提高至14.15±0.70(P <0.05)、26.73±0.10(P <0.05)和31.04±16.47(P <0.05).另外，Shannon指数显示，MM和HM处理组之间存在微生物群落多样性显著差异，PCoA表明各处理组间存在较明显的聚类差异.微生物群落分析结果显示，菌株A-4的施加对鸭跖草根际周围关键菌丰度造成明显影响，表现为Abditibacteriota、Gemmatimonadetes相对丰度的增加和Parcubacteria相对丰度的减少.KEGG功能基因丰度分析结果显示，调控谷胱甘肽转移酶和铁复合物外膜受体蛋白功能基因丰度在LM和MM处理组中显著提高，这些功能基因可能是影响鸭跖草生长和吸收锰的关键基因.本研究表明接种具有产铁载体和IAA能力的A-4对鸭跖草生长、锰吸收、根际微生物群落和功能基因均有显著调节作用，可为揭示微生物强化植物生长及锰吸收的机制和超富集植物-微生物联合修复锰污染土壤的相关研究提供理论参考.（图7表4参48）

植物与微生物互作在缓解非生物胁迫和提高作物生产力等方面发挥重要作用，目前关于丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）诱导植物Cu吸收以及由此减少Cd吸收方面的研究鲜见报道.在添加和不添加Cd条件下分别设置对照（CK）、接种AMF(AM)、添加Cu(Cu)、AM+Cu等处理的盆栽实验，探究Cd胁迫下接种AMF或外源添加Cu对紫云英生长和Cd吸收转运的影响.结果显示，接种AMF及添加Cu元素均促进植物根系的发育，植株的生物量显著增加，并在不同程度上提高了紫云英植株内可溶性糖和脯氨酸含量、过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，降低了过氧化氢含量、地上部分Cd浓度以及减轻地下部分Cd向地上部分的转移.其中，两者同时存在的促进效应大于单独存在处理组.本研究表明Cu元素和AMF有利于紫云英在Cd胁迫下生长，通过降低其活性氧分子、提高渗透调节物质含量和抗氧化酶活性、降低金属Cd离子在地上部的累积，从而缓解金属污染对紫云英造成的损伤. Cu元素提高了AMF与植物的共生效应，可能与菌根介导增强Cu吸收和由此产生的金属耐性有关.本研究结果有助于更深入地了解丛枝菌根共生修复重金属污染的机理.（图4表1参49）

水稻（Oryza sativa）是世界上重要的经济和粮食作物之一，随着全球变暖及不断扩大范围，高温对植物所造成的损害是水稻种植区亟须解决的问题，miRNA及其靶基因在植物趋利避害、生长发育调节等扮演不可替代的角色.利用高通量测序技术构建水稻9311品种孕穗期高温胁迫0 h、3 h、6 h和12 h的小RNA文库并进行生物信息学分析.在水稻中共鉴定获取464个已知miRNAs和123个新miRNAs，差异表达miRNAs共25个，其中上调表达12个，下调表达13个，并预测到253个候选靶基因；GO分析发现，靶基因在生物过程、细胞组分、分子功能分别高度富集于转录调控、膜的组成、ATP结合条目等；KEGG分析表明，靶基因主要富集于代谢通路，为13个，与8个差异表达miRNAs相互作用，形成调控网络.通过荧光定量qRT-PCR技术对8个差异表达miRNAs及其靶基因进行表达验证，结果表明osa-miR164f、osamiR1850.1、osa-miR6249a和novel＿miR＿85对靶基因呈负调控关系，osa-miR2871a-5p和novel＿miR＿87对靶基因呈正调控关系.本研究表明水稻miRNA能够通过靶向基因表达应答高温胁迫，可为水稻高温胁迫调控机制研究提供相关miRNAs及其优良候选靶基因.（图8表1参31）

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶（DXS）是MEP途径的第一个限速酶，在茶树抗性的形成中起到重要作用.为探究茶树DXS基因家族的潜在功能，利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术，对茶树DXS基因家族进行鉴定及表达分析.采用生物信息学方法，从‘黄棪’和‘铁观音’茶树中分别鉴定出5个DXS基因家族成员，分别命名为HD-CsDXS1-CsDXS5和TGY-CsDXS1-CsDXS5，系统发育结果表明其分属3个亚家族，相同亚家族的CsDXS基因外显子-内含子数目及排列顺序基本一致.CsDXS启动子上存在众多与植物发育、激素和胁迫响应相关的顺式作用元件.荧光定量检测发现，HD-CsDXS2和HD-CsDXS5在MeJA、GA、ABA、低温和干旱处理下表达量均显著上调，HD-CsDXS1和HD-CsDXS4在GA、ABA和干旱处理下表达量显著上调，HD-CsDXS3仅在GA和干旱处理下表达量上调.本研究表明CsDXS在非生物胁迫下均被诱导表达，可能与茶树抗逆性密切相关，结果可为进一步探究茶树DXS基因家族的功能研究提供参考.（图8表2参30）

姜黄具有抗氧化及免疫调节等功能，存在于《饲料原料目录》中，可作为饲料原料使用.为探究饲粮中添加姜黄对黄羽肉鸡肠道抗氧化能力、免疫水平、消化吸收功能及微生物群落的影响，分别在试验鸡饲粮中添加150 mg/kg姜黄素以及5 g/kg(0.5%)和10 g/kg(1%)姜黄.结果表明：（1）姜黄素、0.5%姜黄、1%姜黄均提高十二指肠、空肠和回肠的超氧化物歧化酶（T-SOD）活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、总抗氧化能力（T-AOC），降低丙二醛（MDA）含量（P <0.05）;(2)姜黄显著提高黄羽肉鸡肠道中β防御素和SIgA的含量（P <0.05）;(3)姜黄素、0.5%姜黄和1%姜黄显著提高28日龄部分消化酶活性（P <0.05）,0.5%姜黄和1%姜黄显著提高70日龄脂肪酶活性（P <0.05）;(4)姜黄素、0.5%姜黄、1%姜黄显著上调十二指肠、空肠和回肠营养转运载体SGLT1、GLUT2、PePT1的mRNA表达（P <0.05）;(5)姜黄素显著降低28日龄盲肠厌氧棍状菌属相对丰度，0.5%姜黄显著降低Intestinimonas相对丰度，1%姜黄显著降低Monoglobus相对丰度（P <0.05）；姜黄素显著提高70日龄盲肠普拉梭菌属相对丰度，1%姜黄显著提高戈登氏杆菌属相对丰度（P <0.05）.本研究表明姜黄素及姜黄可以提高黄羽肉鸡肠道抗氧化能力，调节肠道免疫功能，增强消化吸收功能，改善盲肠微生物结构，提高黄羽肉鸡的养殖质量，以10 g/kg姜黄为最优添加剂量.（图8表7参59）

猛禽对维持生态系统平衡起着重要作用.使用PLUS模型模拟自然发展、耕地保护、综合发展3种情景下2030年苏州市土地利用并将其作为限制条件，引入被食鸟类分布与未来气候作为环境因子，耦合MaxEnt模型预测各情景下2030年苏州市猛禽的潜在分布.结果表明：影响猛禽分布的主要因子有被食鸟类分布（18.9%）、土地利用类型（12.5%）、归一化植被指数（11.5%）和高程（11.5%）.预计至2030年，建设用地在3种情景下都将出现扩张，沿主城区姑苏区向东北方向扩张速率最快.当前苏州市猛禽适生区面积为5 000.88 km2，至2030年，其范围将出现一定扩张，综合发展情景下扩张最为明显，更适合猛禽生存.猛禽集中分布于长江流域、江苏虞山国家森林公园、阳澄湖度假区、太湖沿线和淀山湖风景区等区域，预计2030年阳澄湖度假区与淀山湖风景区的猛禽适生区范围会大幅减少.本研究表明不同条件引起的土地利用变化对猛禽潜在分布会造成明显影响，未来发展中应控制建设用地的扩张速度及工程施工对周边环境的影响，加强对区域周边耕地与湿地等的保护.（图11表5参44）

若尔盖高寒湿地因其独特的地理位置、大量的碳汇储备以及丰富的生物多样性，成为目前生态学研究的热点区域之一.系统回顾若尔盖湿地鸟类研究的历史和现状，并从区系、种群生态学、行为生态学、保护生物学和生物疫病学等5个方面展开探讨.近年来若尔盖湿地鸟类研究成果快速增长，并从早期的物种分类、区系、种群动态监测，逐渐扩展到城市化和人为干扰引起当地湿地系统退化下的鸟类行为和生理适应，以及近年来备受全球关注的鸟类疫病研究.研究范围也从单个保护区或局部种群，扩展到整个若尔盖湿地区域.提出未来关注重点：（1）采用卫星遥感、远程监控和分子技术等先进手段，制定标准化的鸟类监测规范，对当地鸟类进行长期标准化的重复监测，减少调查方法不一致造成的数据偏差；（2）在整个若尔盖区域进行系统抽样，根据不同生境类型、海拔梯度、人为干扰程度等进行鸟类监测样线和样点的选择和监测频率的设置，构建长期稳定的鸟类监测网络；（3）扩大鸟类研究范围，从明星物种如黑颈鹤拓展到生态系统各个类群和不同营养级中具有代表性的指示物种和关键种.需深入研究若尔盖湿地鸟类的种群结构、分布、迁徙规律以及其对生态环境的响应，为若尔盖湿地的生态系统管理和保护工作提供全面的科学支持.（图2表1参57）

西南地区是我国长江上游重要的生态屏障区和国家重大建设工程的重要实施区.该区域雨水丰沛、地势陡峭，工程建设产生大量弃渣，不仅占用大面积的临时性和永久性土地，还极易造成水土流失、滑坡泥石流等次生灾害，生态环境极端脆弱.为保障区域生态安全，亟须进行科学治理.基于西南地区的地质历史、气候条件和人地矛盾等实际，总结西南脆弱生态区渣场生态修复技术的研究进展.目前建设工程产生渣土的来源主要为道路修建、水电站建设、矿山开采和山区城镇基础建设等四大类项目.渣场修复作为一个系统工程，通常按照“土地整理—土壤重构—植被建设—景观再造—生态演替”的序列进行，修复技术主要分为土壤系统构建技术和植物群落构建技术两大板块.土壤系统的构建关键在于坡面整理保持水土，生土熟化和土壤改良，理化、微生物和植物措施修复重金属污染等方面.植物群落构建技术主要由选择先锋物种激发植物存活、群落配置促进持续演替、土壤种子库有效利用、植物配置促进成土等技术组成.针对目前渣场生态修复中存在的修复目标定位不清、土壤修复技术单一、物种适应难、生物入侵、群落演替难以为继等主要问题和难点，提出以区分不同生境梯度、不同生态系统类型和修复目标为核心依据的解决思路.在此基础上，展望了未来渣场修复技术、创新管理模式以及区域差异化治理策略等优化途径.（图2表4参82）