科研進(jìn)展
  • 俯沖帶富CH?泥火山研究取得新進(jìn)展
    近日，中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所海洋地球物理與資源實(shí)驗(yàn)室的吳時(shí)國研究員指導(dǎo)的博士生Umair Khan與北京科技大學(xué)的合作者在期刊《Geoscience Frontiers》上發(fā)表了一篇題為《Geochemical Cycling, Tectonic Drivers and Environmental Impacts of CH4-Rich Mud Extrusions in Subduction Zones》的論文。近日，中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所海洋地球物理與資源實(shí)驗(yàn)室的吳時(shí)國研究員指導(dǎo)的博士生Umair Khan與北京科技大學(xué)的合作者在期刊《Geoscience Frontiers》上發(fā)表了一篇題為《Geochemical Cycling,Tectonic Drivers and Environmental Impacts of CH4-Rich Mud Extrusions in Subduction Zones》的論文。圖1.?俯沖帶中富含CH4的泥火山的地球化學(xué)循環(huán)、構(gòu)造驅(qū)動(dòng)因素及環(huán)境影響俯沖帶是巖石圈揮發(fā)物流通的關(guān)鍵界面，復(fù)雜的構(gòu)造和地球化學(xué)相互作用促進(jìn)了地殼深部儲層中氣體和流體的釋放。泥火山活動(dòng)作為這些過程的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，貢獻(xiàn)了CH?排放，影響了全球CH?預(yù)算并對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。全球范圍內(nèi)，約2000處泥火山位于俯沖帶，突顯了俯沖相關(guān)的地球化學(xué)和構(gòu)造過程在促進(jìn)CH?向大氣和水圈排放中的重要性。 近年來，遙感技術(shù)（合成孔徑雷達(dá)干涉測量、航空攝影、機(jī)載激光掃描）與水聲學(xué)方法的協(xié)同應(yīng)用，系統(tǒng)刻畫了陸域與海域富CH?泥火山的三維幾何形態(tài)與空間分布特征。氣相色譜、同位素分析、原位氣體通量測量以及噴出的泥火山氣體與流化泥漿的地球化學(xué)分析進(jìn)一步推進(jìn)了對分子組成、同位素特征和再循環(huán)組分化學(xué)性質(zhì)的研究。此外，深海鉆探和搭載CH?傳感器的潛水器為噴發(fā)活動(dòng)、揮發(fā)性排放及潛在危害提供了新的見解。然而，關(guān)于富 CH? 泥火山的地質(zhì)起源以及俯沖相關(guān)的地球化學(xué)和構(gòu)造機(jī)制在活動(dòng)俯沖邊緣中的作用仍存在關(guān)鍵空白。本研究采用多學(xué)科方法，結(jié)合地球物理、地質(zhì)和地球化學(xué)數(shù)據(jù)集，提出了 Makran Subduction Zone 中富 CH? 泥火山的新演化模型。Makran Subduction Zone 因其獨(dú)特的地質(zhì)特征（包括世界上最大的增生楔、高地震潛力和活躍的富 CH? 泥火山）而成為理想的研究模型系統(tǒng)。圖2.?(a) 全球富 CH? 泥火山的構(gòu)造區(qū)域；(b-e) Barbados、Northern Hikurangi、Nankai Trough 和 Makran Accretionary Wedges 的示意剖面圖圖3.?Makran Subduction Zone 中泥底辟和流體逃逸管的三維結(jié)構(gòu)及多屬性地震特征圖4.?綜合覆蓋層和壓力梯度建模顯示了 Makran Subduction Zone 中泥底辟上方垂直應(yīng)力和孔隙壓力的有效發(fā)展圖5.?Makran Subduction Zone 中三座泥火山噴出的泥角礫巖及氣體的地球化學(xué)分析圖6.?Makran Subduction Zone 中富 CH? 泥火山的地質(zhì)演化模型上述研究得到了中國國家自然科學(xué)基金、海南省院士創(chuàng)新平臺專項(xiàng)研究基金和海南省重點(diǎn)部署項(xiàng)目的支持。論文信息：https://doi.org/10.1016/j.gsf.2025.102029<!--!doctype-->
    2025-02-26
  • 深海所 | 萬米深淵鉤蝦基因組揭示其環(huán)境適應(yīng)性和種群歷史（Cell）
    近日，中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所張海濱研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華大生命科學(xué)研究院等單位，在深淵鉤蝦環(huán)境適應(yīng)與種群遺傳方面取得新進(jìn)展，研究成果以 “The amphipod genome reveals population dynamics and adaptations to hadal environment” 為題發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Cell》。近日，中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所張海濱研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華大生命科學(xué)研究院等單位，在深淵鉤蝦環(huán)境適應(yīng)與種群遺傳方面取得新進(jìn)展，研究成果以 “The amphipod genome reveals population dynamics and adaptations to hadal environment” 為題發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Cell》。該研究經(jīng)過近十年的努力，在中國科學(xué)院部署實(shí)施的“全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）”支持下，使用“探索一號”科考船，以及我國自主研制的全海深載人潛水器“奮斗者”號和全海深著陸器“原位實(shí)驗(yàn)”號、“天涯”號等裝備，對馬里亞納海溝、雅浦海溝、菲律賓海盆等科考航次獲得的深淵鉤蝦（Hirondellea gigas）樣本進(jìn)行研究，通過染色體水平基因組和群體遺傳學(xué)分析，并綜合轉(zhuǎn)錄組、宏基因組、代謝組等多組學(xué)數(shù)據(jù)，揭示了這種分布水深超過萬米的端足類適應(yīng)深淵環(huán)境的分子機(jī)制，及其群體分化與種群動(dòng)態(tài)歷史。染色體水平超大基因組研究團(tuán)隊(duì)利用PacBio HiFi長讀長測序和Hi-C三維基因組技術(shù)，成功組裝了H. gigas的染色體水平的高質(zhì)量基因組（大小13.92 Gb）?；蚪M分析揭示了其兩大主要特征：內(nèi)含子延長和重復(fù)序列擴(kuò)張。與近緣物種相比，H. gigas的內(nèi)含子長度顯著增加，主要是由于重復(fù)序列的插入，尤其是串聯(lián)重復(fù)和長散在重復(fù)序列（LINEs）轉(zhuǎn)座子。H. gigas基因組中71.98%為重復(fù)序列，主要為串聯(lián)重復(fù)，占到基因組的46.03%，顯著高于其他無脊椎動(dòng)物。特別是，與其他無脊椎動(dòng)物基因組相比，H. gigas基因組中長單元串聯(lián)重復(fù)序列（小衛(wèi)星，10-100 bp）的比例更高，其比例與無脊椎動(dòng)物基因組大小正相關(guān)。這些重復(fù)的產(chǎn)生可能與深淵極端環(huán)境的適應(yīng)有關(guān)。地理隔離塑造了不同鉤蝦群體的遺傳分化研究團(tuán)隊(duì)對馬里亞納海溝的510只（11個(gè)群體）、雅浦海溝94只（1個(gè)群體）及西菲律賓海盆深淵區(qū)的18只（1個(gè)群體）H. gigas個(gè)體進(jìn)行了高覆蓋的全基因組重測序和群體遺傳學(xué)分析。結(jié)果顯示來自馬里亞納海溝11個(gè)不同深度（~7000-11000米）群體不存在遺傳分化，表明生活在馬里亞納海溝內(nèi)的鉤蝦是一個(gè)完全混合的群體，高靜水壓不會限制其在海溝內(nèi)的垂直遷移。而西菲律賓海盆的鉤蝦群體與馬里亞納海溝的群體則表現(xiàn)出明顯的遺傳分化。這兩個(gè)海溝間相隔~1500公里，表明地理隔離阻礙了群體間的基因交流。冰期-間冰期氣候變化可能影響深淵種群動(dòng)態(tài)歷史研究結(jié)果顯示H. gigas的有效種群在約100萬年前經(jīng)歷了一次急劇下降，這與更新世深海溫度的大幅波動(dòng)高度吻合。經(jīng)過遺傳瓶頸后，鉤蝦群體又經(jīng)歷了種群擴(kuò)張。這一結(jié)果說明，更新世時(shí)期大的冰期-間冰期氣候變化可能不僅造成了陸地動(dòng)物的大規(guī)模滅絕，而且也深刻影響了深海甚至深淵動(dòng)物。宿主-微生物協(xié)同合作適應(yīng)深淵極端環(huán)境研究團(tuán)隊(duì)通過宏基因組和代謝組學(xué)整合分析揭示了H.gigas與共生菌的協(xié)同合作可能是鉤蝦適應(yīng)深淵極高靜水壓和食物匱乏環(huán)境的關(guān)鍵。氧化三甲胺（TMAO）是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在滲透壓調(diào)節(jié)以及在高靜水壓條件下維持細(xì)胞完整性方面發(fā)揮著重要作用。檢測發(fā)現(xiàn)，隨著深度增加，鉤蝦腸道內(nèi)容物中TMAO濃度顯著升高，體組織中也呈現(xiàn)類似趨勢。鉤蝦自身編碼fmo3基因，可將三甲胺（TMA）轉(zhuǎn)化為TMAO。而其優(yōu)勢共生菌Psychomonas的基因組中攜帶cutC和cutD基因簇，可將膽堿分解為TMA；同時(shí)擁有torYZ操縱子，可以將TMAO還原為TMA，從而調(diào)控宿主體內(nèi)的TMAO濃度，形成動(dòng)態(tài)平衡。極低的生產(chǎn)力和有限的食物被認(rèn)為是制約深海生物代謝的關(guān)鍵因素之一。有研究推測H. gigas可能具備消化木質(zhì)碎屑的能力。本研究在H.gigas基因組中發(fā)現(xiàn)了4種內(nèi)切葡聚糖酶基因，可以將纖維素初步分解為纖維二糖；在共生菌Psychomonas中發(fā)現(xiàn)了纖維二糖酶、celB基因和磷酸纖維二糖酶，負(fù)責(zé)將纖維二糖進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為D-葡萄糖，從而形成完整的纖維素代謝通路。這一機(jī)制可能最終促使H.gigas能夠高效利用深淵食物資源，從而使其在食物匱乏的深淵海溝中成為一大優(yōu)勢類群。目前，理解動(dòng)物如何適應(yīng)深淵仍然是一個(gè)科學(xué)難題。本研究中獲得的H. gigas的基因組是全球已發(fā)表的“最深”的動(dòng)物基因組，基于群體研究產(chǎn)出的數(shù)據(jù)量是迄今為止全球最大規(guī)模的針對單一海洋物種的重測序，為研究深淵生態(tài)系統(tǒng)提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源。本研究結(jié)果為深入理解生命如何適應(yīng)深淵環(huán)境提供了新的見解。該研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、中國科學(xué)院國際伙伴計(jì)劃、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、海南省重大科技計(jì)劃以及“全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）”支持。中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所張海濱為文章第一作者/共同通訊作者，劉君、周洋以及華大生命科學(xué)研究院孫帥、郭群飛、孟亮、陳建威、向薛雁為共同第一作者，華大生命科學(xué)研究院范廣益、劉姍姍、徐訊為共同通訊作者。論文鏈接：https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2025.01.030
    2025-03-08
  • Cell | 環(huán)太平洋深淵魚類基因組，揭秘脊椎動(dòng)物突破高壓生存禁區(qū)的適應(yīng)性重塑和演化軌跡
    2025年3月6日，由中國科學(xué)院全球深淵研究團(tuán)隊(duì)何舜平研究員主導(dǎo)，聯(lián)合中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、中國科學(xué)院水生生物研究所、西北工業(yè)大學(xué)等單位科研人員完成的深海魚類研究重大研究成果，以題為“Evolution and genetic adaptation of fishes to the deep sea”發(fā)表在國際頂級期刊《Cell》上。該研究是在中國科學(xué)院部署實(shí)施的全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）支持下，基于我國自主深潛技術(shù)獲取的深海及深淵魚類樣本庫，首次實(shí)現(xiàn)從基因到生態(tài)系統(tǒng)層面的多維度突破。 2025年3月6日，由中國科學(xué)院全球深淵研究團(tuán)隊(duì)何舜平研究員主導(dǎo)，聯(lián)合中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、中國科學(xué)院水生生物研究所、西北工業(yè)大學(xué)等單位科研人員完成的深海魚類研究重大研究成果，以題為“Evolution and genetic adaptation of fishes to the deep sea”發(fā)表在國際頂級期刊《Cell》上。該研究是在中國科學(xué)院部署實(shí)施的全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）支持下，基于我國自主深潛技術(shù)獲取的深海及深淵魚類樣本庫，首次實(shí)現(xiàn)從基因到生態(tài)系統(tǒng)層面的多維度突破。國之重器：助力深淵科考該研究使用“探索一號”和“探索二號”科考船，以及我國自主研制的4500米級載人潛水器“深海勇士”號、全海深載人潛水器“奮斗者”號以及全海深著陸器“原位實(shí)驗(yàn)”號、“天涯”號等裝備，通過對馬里亞納海溝、雅浦海溝、蒂阿曼蒂那深淵、瓦萊比-熱恩斯深淵、西南印度洋熱液、菲律賓海盆及南海等系列科考航次，覆蓋幾乎整個(gè)深海魚類棲息深度范圍（1218-7730米）的科學(xué)考察，獲得了6大典型深海魚類類群，共11種深海魚樣本，其中6種超深淵帶（>6,000米）樣本。11種深海魚類的采樣信息和形態(tài)特征科研積淀：深海魚類研究新突破自2017年，何舜平研究員率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展深海魚類研究。2019年該團(tuán)隊(duì)公布首個(gè)已知棲息深度最深的魚類類群：馬里亞納海溝超深淵獅子魚（Pseudoliparis?swirei）的基因組，并解析了其獨(dú)特的深海適應(yīng)機(jī)制，相關(guān)成果一經(jīng)發(fā)表引起各大媒體的廣泛報(bào)道（2019，Nature ecology & evolution）。2019年至2024年該團(tuán)隊(duì)相繼對深淵獅子魚的嗅覺和視覺系統(tǒng)的適應(yīng)性進(jìn)行了深入分析，并首次對其肝臟組織脂質(zhì)組和蛋白質(zhì)組進(jìn)行了解析，全面系統(tǒng)的闡述了馬里亞納海溝深淵獅子魚的適應(yīng)性演化機(jī)制（2019，GENES ；2023，eLife；2024, Water Biology and Security）。并先后對深海劍魚 (Xiphias gladius) 和平鰭旗魚 (Istiophorus platypterus)的恒溫演化機(jī)制、深海月魚（Lampris meggalopsis）和深海鰻鱺魚（Ilyophis brunneus）深海適應(yīng)的分子機(jī)制進(jìn)行了深入的研究（2021，Molecular Biology and Evolution；2022，Zoological Research；2022，SCIENCE CHINA Life Sciences）。深海以高壓、低溫和黑暗為特征，是地球上最極端的環(huán)境之一，卻孕育了獨(dú)特的生物群落。我國深潛裝備技術(shù)的發(fā)展加快了深海特殊生境生物樣品的采集，為深海生命科學(xué)研究提供了寶貴材料；多組學(xué)分析為解析深海生物成因與適應(yīng)性演化提供了研究手段?；谇捌诜e累的研究基礎(chǔ)該團(tuán)隊(duì)再次取得系統(tǒng)性解析深淵魚類的成因和適應(yīng)性演化的新突破。主要研究成果圖文摘要研究對從西太平洋至中印度洋海域，深度1218米到7730米水深，超深淵海溝、海盆和斷裂帶，熱液區(qū)及中國南海海域捕獲的11種深海魚類的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，構(gòu)建了深海魚類的"生命進(jìn)化樹"，揭示了脊椎動(dòng)物征服深淵的史詩歷程。結(jié)果表明，大多數(shù)現(xiàn)存的深海魚類約在6500萬年前的大滅絕事件后才進(jìn)入深海區(qū)域，而少數(shù)更古老的深海魚類類群在1億年前就已經(jīng)開始適應(yīng)深海環(huán)境，并可能在連續(xù)的大滅絕事件中存活。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)深海魚類基因組展現(xiàn)出較低的突變速率和較高的重復(fù)序列比例，同時(shí)，對深海黑暗環(huán)境也表現(xiàn)出不同層次的適應(yīng)性變化。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探討了脊椎動(dòng)物應(yīng)對高壓環(huán)境的分子機(jī)制。此前，能夠在高壓下穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的氧化三甲胺（TMAO）被認(rèn)為是脊椎動(dòng)物適應(yīng)深海高壓環(huán)境的“抗壓神器”，隨深度增加，魚體內(nèi)TMAO含量呈線性增加。團(tuán)隊(duì)通過測定不同深度魚類肌肉組織中的TMAO含量，發(fā)現(xiàn)生存深度0-6000米的魚類，TMAO含量隨著深度增加而升高，但在6000米以下的深海魚類則未出現(xiàn)這一趨勢。這表明，TMAO并不能單獨(dú)解釋所有深海魚類在高壓下的適應(yīng)機(jī)制，可能存在著更精妙的分子機(jī)制。更為突破性的發(fā)現(xiàn)是，所有生存深度在3000米以下的深海魚類均存在一種高度保守的rtf1基因突變（Q550L），進(jìn)一步地體外實(shí)驗(yàn)表明該變突顯著影響了轉(zhuǎn)錄效率，揭示了轉(zhuǎn)錄調(diào)控在深海高壓適應(yīng)中的潛在作用。這一發(fā)現(xiàn)為揭示深海生物壓力適應(yīng)的分子機(jī)制開辟了新的研究方向。此外，團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，來自馬里亞納海溝和菲律賓海溝的超深淵獅子魚，其肝臟組織中富集了極高水平的多氯聯(lián)苯（PCBs），這是一種常見的人工合成有機(jī)污染物。這一發(fā)現(xiàn)警示我們，人類活動(dòng)已經(jīng)對地球最深處的生物產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。研究人員還對幾種典型的深海魚類的特異性的適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了深入的探討，結(jié)果表明不同類群深海魚類“各顯身手“，對深海極端環(huán)境均展現(xiàn)出獨(dú)特的適應(yīng)機(jī)制。此外，該研究還對魚類肌肉組織多種代謝物（脂肪酸、氨基酸及重金屬污染物）和蛋白質(zhì)組進(jìn)行了全面的檢測。另一方面，對不同超深淵海溝深淵獅子魚群體遺傳分析結(jié)果表明：深海洋流可能是深淵魚類跨海溝基因交流的推動(dòng)力。隨著人類探索深海的腳步加速進(jìn)行，深海這片未知之地逐漸揭開神秘的面紗，該研究推進(jìn)了我們對脊椎動(dòng)物如何克服海洋最深區(qū)域環(huán)境挑戰(zhàn)的理解，突出繼續(xù)探索和保護(hù)這些獨(dú)特深海生態(tài)系統(tǒng)的必要性。該研究由中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、中國科學(xué)院國際伙伴計(jì)劃、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、海南省重大科技計(jì)劃以及 “全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）”支持。中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所徐涵博士后為本研究的第一作者，中國科學(xué)院水生生物研究所方成池副研究員與王成博士后、西北工業(yè)大學(xué)許文杰博士以及青島華大基因研究院宋躍為本研究共同第一作者；何舜平研究員、王堃教授和張海濱研究員為本研究共同通訊作者。論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.01.002<!--!doctype-->
    2025-03-08
  • 廣州地化所范晶晶、王強(qiáng)等-CG：Mo同位素揭示俯沖陸殼對碰撞后斑巖銅礦形成的重要性
    ?斑巖銅礦作為全球銅、鉬、金的主要來源，傳統(tǒng)上認(rèn)為其形成于大洋俯沖帶之上的巖漿弧環(huán)境，即俯沖洋殼脫水釋放含H?O、S、Cl的氧化流體，交代上覆地幔楔，誘發(fā)部分熔融，或俯沖洋殼熔融產(chǎn)生的熔體與地幔相互作用，形成富金屬的母巖漿。然而，阿爾卑斯?喜馬拉雅等碰撞造山帶中發(fā)現(xiàn)的形成于碰撞后環(huán)境中的斑巖銅礦，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)模型，關(guān)鍵問題為在無大洋板片流體的條件下，巖漿是如何氧化并富集成礦的。?針對上述科學(xué)問題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所王強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西北大學(xué)龍曉平研究員等，對青藏高原東岡底斯成礦帶的碰撞后（普遍認(rèn)為印度?歐亞初始碰撞發(fā)生于62?59 Ma）成礦斑巖及相關(guān)侵入巖進(jìn)行了詳細(xì)的Mo同位素分析，研究發(fā)現(xiàn)：（1）始新世花崗巖（44.9–53.2 Ma）：高δ??/??Mo值（0.37–0.58‰）、高Th/La（0.3–0.4），源于新特提斯洋俯沖改造的基性下地殼的部分熔融，巖漿源區(qū)可能存在再循環(huán)的缺氧大洋沉積物組分。（2）中新世高鎂閃長巖（~15 Ma）：極低δ??/??Mo值（-1.20‰至-0.92‰），源于受俯沖印度陸殼熔體交代的巖石圈地幔的部分熔融。（3）漸新世?中新世成礦斑巖（~30–15 Ma）：δ??/??Mo值變化范圍大（-0.85‰至0.34‰），反映了亞洲新生下地殼與印度陸殼熔體組分的混合（圖1）。（4）中新世無礦花崗巖（~15 Ma）：Mo同位素組成偏重（-0.14‰至0.23‰），且Th含量低（7.6–9.6 ppm），指示源區(qū)缺少或僅含少量俯沖陸殼組分。據(jù)此提出俯沖印度陸殼組分的加入可能對碰撞后斑巖系統(tǒng)的形成起著關(guān)鍵作用（圖2），可能的成礦機(jī)制為印度陸殼俯沖通過釋放氧化性熔體，改造上覆巖石圈的揮發(fā)分含量與氧化狀態(tài)。圖1.碰撞后成礦斑巖及相關(guān)侵入巖的Mo同位素與元素含量、比值及Sr-Nd同位素圖解圖2.碰撞后成礦斑巖δ98/95Mo-εNd(t)混合圖解?該研究利用Mo同位素來示蹤疊加有先前大洋俯沖印記的碰撞后巖漿巖的形成，不僅為揭示俯沖陸殼與上覆巖石圈相互作用提供了關(guān)鍵證據(jù)，而且深化了對碰撞造山帶成礦理論的理解。相關(guān)成果發(fā)表于國際地學(xué)期刊《Chemical Geology》，本研究受國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目和第二次青藏科考等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。?論文信息：Fan, J.J., Wang, Q*, Long, X.P., Wyman, D.A., Kerr, A.C., Li, J., Wang, Z.L., Gong, L., Xu,D.J.,Yang,Q.J.,Zhang,L.,Cui,Z.-X.,2025. Mo isotope evidence for the significance of subducted continental crust in formation of post-collisional porphyry Cu deposits. Chemical Geology?680,122683.?論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2025.122683
    2025-03-07
  • 廣州地化所曾建強(qiáng)、張艷利等-JGRA：原位控制實(shí)驗(yàn)解耦光溫對萜烯排放影響
    ?準(zhǔn)確估算陸地植物排放的高活性萜烯化合物（單萜烯和倍半萜烯）排放量是探討其空氣質(zhì)量和氣候效應(yīng)的重要前提。溫度和光照是影響萜烯排放最重要的兩個(gè)環(huán)境因子，明確萜烯排放的光、溫響應(yīng)機(jī)制對準(zhǔn)確估算至關(guān)重要。自然條件下，溫度和光照的變化具有協(xié)同性，這可能導(dǎo)致前期基于動(dòng)態(tài)箱及冠層通量法等非控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能解析光溫響應(yīng)機(jī)制。?針對這一問題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所王新明研究組博士后曾建強(qiáng)與張艷利研究員合作，針對亞熱帶典型優(yōu)勢樹種尾葉桉（Eucalyptus urophylla），開展了葉片尺度的原位控制實(shí)驗(yàn)，通過光照或溫度單一變量的梯度控制實(shí)驗(yàn)，區(qū)分和量化了主要單萜烯排放的光、溫響應(yīng)。同時(shí)，結(jié)合枝條尺度真實(shí)排放的動(dòng)態(tài)箱測量，定性探究了次要單萜烯和倍半萜烯的排放機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：（1）排放的主要單萜烯中，β-羅勒烯（β‐ocimenes）與異戊二烯一樣，其排放完全依賴于光（光依賴因子LDF=1；圖1），而α-蒎烯（α‐pinene）和1,8-桉葉油醇（1,8‐cineole）排放則不受光照影響（LDF=0；圖2）；（2）盡管β-羅勒烯與α-蒎烯和1,8-桉葉油醇的光依賴性截然相反，但它們溫度敏感性β值（分別為0.095、0.071和0.102?K-1）卻十分接近，并和模型默認(rèn)值0.1?K-1接近（圖3），而前期熱帶地區(qū)基于非控制實(shí)驗(yàn)獲得的β值（0.2 K-1）顯著高于本研究結(jié)果，可能是未區(qū)分光照影響導(dǎo)致溫度敏感性存在高估。（3）基于動(dòng)態(tài)箱的排放測量顯示（圖4），所有與β-羅勒烯結(jié)構(gòu)類似的鏈狀單萜烯及α‐水芹烯（α‐phellandrene）的排放完全受光照影響（LDF=1），其它環(huán)狀單萜烯及倍半萜烯α‐長葉蒎烯（α‐longipinene）的排放不依賴于光（LDF=0），而其它倍半萜烯則表現(xiàn)為部分光依賴（0<LDF<1）。?這些研究結(jié)果表明，在進(jìn)行排放模型模擬時(shí)，β-羅勒烯等鏈狀單萜烯可以使用和異戊二烯一樣的光溫依賴算法；主要環(huán)狀單萜烯需要使用指數(shù)溫度依賴算法，但β值存在差異；而對于多數(shù)倍半萜烯則需要使用混合模型。?本研究受到國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省科技廳、廣州市科技局等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Journal of Geophysical Research:?Atmospheres期刊。?論文信息：Zeng,J.?(曾建強(qiáng)),Zhang,Y.*?(張艷利),Pang,W.?(龐偉華),Ran,H.?(冉浩汎),?Mu,Z.?(牟兆斌),Guo,H.?(郭昊),Lu,Y. (魯鈺婷),Song,W.?(宋偉),and Wang,X.?(王新明),?2025. Decoupling?Temperature and Light Effects on Terpene?Emissions From Subtropical Eucalyptus:?Insights From Controlled Field Experiments.?Journal of Geophysical Research:?Atmospheres,130,e2024JD042616.?https://doi.org/10.1029/2024JD042616圖1. β-羅勒烯（β‐ocimenes）的光溫響應(yīng)曲線圖2. α-蒎烯和1,8-桉葉油醇的光響應(yīng)曲線圖3. 單萜烯溫度敏感性（β）對比圖4. 聚類分析確定不同萜烯的排放機(jī)制；de novo為排放全光依賴，pool為排放不依賴光
    2025-03-07
  • 廣州地化所劉志偉等—EPSL ：高溫高壓實(shí)驗(yàn)限定地幔中硒和碲的豐度
    ?地球揮發(fā)份起源是當(dāng)前地球科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。硫族元素硫(S)、硒(Se)和碲(Te)因?yàn)橥瑫r(shí)具有中等揮發(fā)性和親鐵性，是示蹤地球早期增生和揮發(fā)份起源的理想指示劑。地幔橄欖巖中S、Se和Te具有近球粒隕石的相對豐度，這一特征被認(rèn)為是地球核-幔分異停止后碳質(zhì)球粒隕石后期增生(late veneer)的結(jié)果。這一后期增生過程也被很多科學(xué)家認(rèn)為是地球強(qiáng)親鐵元素(HSE)和很多其它揮發(fā)性元素(如碳、氮、氫等)的主要來源。然而，這一假說的基礎(chǔ)-地幔橄欖巖S、Se和Te近球粒隕石的相對豐度是否能代表真實(shí)的地幔成分還存在巨大的爭議。?近日，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所劉志偉博士后與李元研究員合作，通過精確測定Se和Te在硫化物熔體與硅酸鹽熔體間的分配系數(shù)，探討了它們在硅酸鹽地幔中的豐度及其對地球揮發(fā)份起源的啟示，為這一爭議提供了新的見解，相關(guān)成果發(fā)表在國際知名期刊《Earth and Planetary Science Letters》。?研究團(tuán)隊(duì)在1 GPa壓力、1200-1600°C溫度范圍內(nèi)開展了系統(tǒng)的高溫高壓實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)Se和Te在硫化物與硅酸鹽熔體間的分配系數(shù)與硅酸鹽熔體中的FeO含量呈倒U型關(guān)系，而溫度和氧逸度的影響則非常小(圖1)。通過參數(shù)化擬合這些分配系數(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功解釋了大洋中脊玄武巖（MORB）和氧化弧巖漿中Se和Te的地球化學(xué)行為。更為重要的是，研究團(tuán)隊(duì)將這些分配系數(shù)應(yīng)用于地幔部分熔融模型，結(jié)合來自太平洋-南極洋脊MORB的高精度Se和Te含量數(shù)據(jù)，估算了虧損地幔（DMM）和原始地幔（PM）的Se和Te豐度。結(jié)果表明，硅酸鹽地幔的Se和Te豐度遠(yuǎn)低于前人的估算值，且具有超球粒隕石的S/Se和S/Te比值（圖2）。這一結(jié)果表明，硅酸鹽地幔的S、Se和Te豐度可能在地球主增生階段核-幔分異過程就已確立，而“后期增生”的貢獻(xiàn)相對較小。?這項(xiàng)研究不僅深化了我們對Se和Te在地球深部過程中的行為的理解，還為地球早期演化歷史和揮發(fā)份起源提供了新的線索。未來，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步探索在地球深部巖漿洋條件下Se和Te的金屬-硅酸鹽熔體分配行為，以驗(yàn)證當(dāng)前對硅酸鹽地幔中Se和Te豐度的估計(jì)是否可以由地核形成過程解釋。論文信息：Zhi-Wei Liu (劉志偉)，Yuan Li （李元），2025. The partitioning of selenium and tellurium between sulfide liquid and silicate melt and their abundances in the silicate Earth. Earth and Planetary Science Letters 656, 119277.論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119277圖1 Se和Te在硫化物熔體與硅酸鹽熔體間的分配系數(shù)。圖2 原始地幔中S、Se和Te的豐度
    2025-03-07
  • 廣州地化所林佳睿、鮮海洋等-NSR：嫦娥六號樣品研究揭示月球正背面空間環(huán)境差異
    ?月球正背面表現(xiàn)出顯著的二分性，其正面以廣闊的月海為主，而背面則以崎嶇的高地和密集的撞擊坑為特征。地月系統(tǒng)特殊的位置關(guān)系和地球磁場的影響導(dǎo)致了這種二分性還涉及月球所處的空間環(huán)境?？臻g環(huán)境影響著月球表面的長期演化過程。月球表面長期直接暴露于太空環(huán)境中，持續(xù)受到微隕石、太陽風(fēng)和宇宙射線的直接作用，這一系列過程被稱為太空風(fēng)化。樣品的太空風(fēng)化特征能夠敏感地記錄出空間環(huán)境上的差異，然而月球背面樣品證據(jù)的缺乏，使得我們尚不清楚月球的空間環(huán)境是否存在與其地質(zhì)地貌相似的二分性。?近日，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所月球樣品研究團(tuán)隊(duì)，在National Science Review（《國家科學(xué)評論》）發(fā)表題為“Differences in space weathering between the near and far side of the Moon: Evidence from Chang’e-6 samples”的研究論文。研究團(tuán)隊(duì)從嫦娥六號任務(wù)的返回的首個(gè)月球背面樣品中發(fā)現(xiàn)了月球正背面的太空風(fēng)化差異，為月球空間環(huán)境的二分性提供了基于樣品的證據(jù)。?研究團(tuán)隊(duì)采用原位聚焦離子束（FIB）制樣方法，從嫦娥六號鏟取樣品CE6C0400YJFM003中的細(xì)粒粉末提取樣品，涵蓋了包括硅酸鹽、硫化物和氧化物在內(nèi)的主要月球礦物（圖1），使用裝載了電子能量損失譜探測系統(tǒng)的高分辨透射電鏡對樣品進(jìn)行了納米級礦物學(xué)研究。通過對比來自月球正面的嫦娥五號樣品、阿波羅樣品以及無大氣小行星Itokawa樣品的太空風(fēng)化特征，研究了月球背面樣品與月球正面樣品、小行星樣品在太空風(fēng)化特征上的差異，分析了太陽風(fēng)輻射和微隕石撞擊等空間環(huán)境變量在太空風(fēng)化過程中的相對貢獻(xiàn)。圖1 嫦娥六號樣品主要礦物的二次電子（SE）圖像（黃色矩形表示進(jìn)行FIB制樣的位置）?研究結(jié)果表明，嫦娥六號樣品中缺乏在月球正面樣品和小行星樣品中常見的由微隕石撞擊產(chǎn)生的氣相沉積層，僅在隕硫鐵表面的多孔區(qū)域觀察到不屬于基底礦物的元素富集。此外，嫦娥六號樣品中硅酸鹽礦物表現(xiàn)出更薄的非晶層、較低的太陽風(fēng)軌跡密度，說明嫦娥六號樣品暴露在太陽風(fēng)中的時(shí)間更短；嫦娥六號樣品中含鐵礦物較大的納米鐵（npFe?）晶粒尺寸和較低的納米鐵（npFe?）密度表明太陽風(fēng)輻射導(dǎo)致鐵元素的分離和聚集更為明顯。這些現(xiàn)象表明，盡管嫦娥六號樣品暴露在太陽風(fēng)中的時(shí)間更短，但太陽風(fēng)輻射在嫦娥六號樣品太空風(fēng)化過程中的貢獻(xiàn)相較于月球正面樣品更高（圖2）。圖2 太陽風(fēng)和（微）隕石撞擊在不同月球采樣點(diǎn)的相對影響。(a)太陽風(fēng)在不同月球采樣點(diǎn)的相對影響。(b)（微）隕石撞擊在不同經(jīng)度的相對通量。(c)太陽風(fēng)和（微）隕石撞擊在不同月球采樣點(diǎn)的相對貢獻(xiàn)。?上述研究結(jié)果豐富了我們對無大氣天體表面各礦物在較短暴露時(shí)間內(nèi)如何響應(yīng)太空風(fēng)化的認(rèn)識，并為揭示月球空間環(huán)境如何驅(qū)動(dòng)太空風(fēng)化差異提供了關(guān)鍵指標(biāo)。此外，此研究為月球空間環(huán)境的二分性提供了基于返回樣品的證據(jù)，突出了空間環(huán)境變量在太空風(fēng)化過程中的關(guān)鍵作用，對理解太陽風(fēng)輻射和微隕石撞擊如何協(xié)同塑造月球和其他無大氣天體的表面具有重要意義。?該研究受到中國科學(xué)院院長基金、中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所長基金和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會聯(lián)合資助。論文信息：Jiarui Lin（林佳睿）,?Haiyang Xian（鮮海洋）*,Yiping Yang（楊宜坪）,Shan Li（李珊）,?Jiaxin Xi（席佳鑫）,Xiaoju Lin（林梟舉）,Yao Xiao（肖瑤）,?Shengdong Chen（陳生東）,Chenyi Zhao（趙晨藝）,Miaomiao Zhang（張苗苗）,?Akira Tsuchiyama,Jianxi Zhu（朱建喜）*,Hongping He（何宏平）,?and Yi-Gang Xu（徐義剛）,2025. Differences in space weathering between the near and far side of the Moon: Evidence from Chang’e-6 samples, National Science Review. https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf087
    2025-03-07
  • 亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所生態(tài)水文研究團(tuán)隊(duì)在喀斯特坡地土壤水分入滲及優(yōu)先流過程研究取得新進(jìn)展
    碳酸鹽巖溶蝕作用發(fā)育的喀斯特地貌占全球陸地面積約15%，并為1/4人口提供穩(wěn)定水源。中國西南是全球喀斯特出露面積最大的區(qū)域，強(qiáng)烈的溶蝕作用使得西南喀斯特具有地表-地下二元三維水文結(jié)構(gòu)特征，形成了土壤水分入滲速率快、優(yōu)先流發(fā)育顯著且空間異質(zhì)性極強(qiáng)的復(fù)雜水文格局。氣候變化背景下，這種快速滲透與弱儲水性雙重屬性增加區(qū)域巖溶干旱與洪澇的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前研究圍繞土壤水分入滲基本特征、類型和路徑等方面開展了大量研究，但對入滲過程“快速性”的量化及其受巖土結(jié)構(gòu)的控制作用仍不足，限制了喀斯特降雨-入滲-產(chǎn)流機(jī)制研究的進(jìn)一步深化，制約了巖溶區(qū)域的水資源管理及其對氣候變化的響應(yīng)。碳酸鹽巖溶蝕作用發(fā)育的喀斯特地貌占全球陸地面積約15%，并為1/4人口提供穩(wěn)定水源。中國西南是全球喀斯特出露面積最大的區(qū)域，強(qiáng)烈的溶蝕作用使得西南喀斯特具有地表-地下二元三維水文結(jié)構(gòu)特征，形成了土壤水分入滲速率快、優(yōu)先流發(fā)育顯著且空間異質(zhì)性極強(qiáng)的復(fù)雜水文格局。氣候變化背景下，這種快速滲透與弱儲水性雙重屬性增加區(qū)域巖溶干旱與洪澇的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前研究圍繞土壤水分入滲基本特征、類型和路徑等方面開展了大量研究，但對入滲過程“快速性”的量化及其受巖土結(jié)構(gòu)的控制作用仍不足，限制了喀斯特降雨-入滲-產(chǎn)流機(jī)制研究的進(jìn)一步深化，制約了巖溶區(qū)域的水資源管理及其對氣候變化的響應(yīng)。本研究依托中國科學(xué)院環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站，以地表-地下三維水土過程監(jiān)測坡地小區(qū)為研究對象（圖1），開展長期高密度和高頻率（5-min）土壤水分動(dòng)態(tài)觀測，基于時(shí)間序列分析量化坡地土壤水分常規(guī)入滲和優(yōu)先流對降雨事件的響應(yīng)特征，并進(jìn)一步揭示以土壤厚度作為巖土結(jié)構(gòu)代表因子對水分運(yùn)動(dòng)的影響機(jī)制?；谕寥浪謱涤甑捻憫?yīng)，量化響應(yīng)時(shí)間、絕對變化和濕潤鋒運(yùn)移速度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)喀斯特區(qū)雨水可以更迅速穿透土壤剖面，表現(xiàn)為土壤水分濕潤鋒速度（1373 mm h-1）遠(yuǎn)高于非喀斯特區(qū)（17mm h-1至610 mm h-1）。受微地形空間異質(zhì)性影響，土壤水分響應(yīng)時(shí)間和濕潤鋒速度由上坡到下坡、從表層到深層整體逐漸增大（圖2）。相對厚土覆蓋山坡，土壤水分入滲指標(biāo)在淺土覆蓋山坡變幅更大、坡位之間差異更明顯，與土壤堆積弱化入滲過程受水力梯度影響有關(guān)。降雨量和強(qiáng)度對入滲的貢獻(xiàn)（30.9~63.9%）顯著高于前期水分條件（12.7~26.1%），并且土壤厚度的增加可能弱化地形和降雨特征對入滲過程的控制作用。結(jié)果強(qiáng)調(diào)精細(xì)監(jiān)測在表征土壤水分入滲空間異質(zhì)性方面的關(guān)鍵作用，并量化了喀斯特坡地水文過程快速性特征?；诜謱油寥浪謱涤晔录憫?yīng)的先后順序區(qū)分了土壤大孔隙流和巖土界面優(yōu)先流兩種類型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)喀斯特坡地大孔隙流占主導(dǎo)（> 63%），但在短時(shí)間強(qiáng)降雨事件易觸發(fā)的巖土界面?zhèn)认蛄饕彩侵匾膬?yōu)先流類型。優(yōu)先流出現(xiàn)頻率在下坡高于上坡，與土壤水力特性空間分布格局有關(guān)。在平均土壤較厚山坡，土壤深度與優(yōu)先流頻率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（R2=0.54）（圖3）。相對的，優(yōu)先流頻率與土壤深度在淺土覆蓋山坡沒有相關(guān)性，但受到降雨強(qiáng)度和前期土壤水分的影響更突出。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)土壤厚度空間異質(zhì)性對水分優(yōu)先流特征的影響，進(jìn)一步豐富了喀斯特坡地復(fù)雜的入滲-產(chǎn)流理論。研究成果分別以Regulation of preferential flow by soil thickness on small hillslopes with complex topography through intensive high‐frequency soil moisture monitoring和Characterizing rapid infiltration processes on complex hillslopes: Insights from soil moisture response to rainfall events為題發(fā)表在Journal of Hydrology（2024）和Nature Index期刊Geophysical Research Letters（2025），陳洪松研究員為通訊作者、張君博士后為第一作者。研究得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、區(qū)域聯(lián)合重點(diǎn)項(xiàng)目和青年基金項(xiàng)目支持。論文鏈接：1?2圖1 研究樣地概況、土壤水分監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)及土壤厚度空間分布圖2 不同坡位和深度土壤水分濕潤鋒運(yùn)移速度圖3 高程和土壤厚度與優(yōu)先流頻率相互關(guān)系
    2025-03-06
  • 華南國家植物園2024年植物分類成果
    地球上有多少物種？會不會存在一個(gè)生物分類學(xué)家都認(rèn)同的生命之樹？這是Science雜志提出的生命科學(xué)125個(gè)基本問題中的兩大未解之謎。植物分類學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，致力于揭示植物世界的多樣性。通過分類、命名和歸類植物，分類學(xué)家為植物賦予名字，并探究物種之間的內(nèi)在聯(lián)系，為我們理解錯(cuò)綜復(fù)雜的生命之網(wǎng)提供第一手證據(jù)。2024年，得益于廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究旗艦項(xiàng)目——“生物多樣性”專項(xiàng)中的“廣東植物多樣性全域調(diào)查與評估”項(xiàng)目，以及廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目——“華南植物遷地保護(hù)與資源利用關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目等的資助，華南國家植物園的植物分類學(xué)家們在植物分類學(xué)研究領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展：發(fā)表新族1個(gè)（棒柱茜族Clavistigmateae），新屬2個(gè)（菊科親二菊屬Q(mào)ineryangia）和茜草科棒柱茜屬Clavistigma），新種36個(gè)（涵蓋蕨類、竹類、藥用植物及特有類群）和新變種4個(gè)。此外，科研人員還提出了62個(gè)種級新組合、新名稱或替代名，恢復(fù)4個(gè)名稱種級地位，將18個(gè)名稱歸并為異名，并出版《The Sino-Himalayan Endemic Genus?Cremanthodium》《中國西沙群島野生植物資源》《廣東高等植物名錄及其地理分布》和《南嶺山地維管植物多樣性編目》等專著8部。這些成果不僅豐富了全球植物多樣性記錄，也為理解物種演化提供了新的科學(xué)依據(jù)。依托華南國家植物園自主開發(fā)的“生命網(wǎng)格”（BioGrid）智慧平臺與“銀杉（Cathaya）”標(biāo)本管理系統(tǒng)，2024年助力華南國家植物園科研人員完成1.4萬份植物標(biāo)本采集，智能化管理134批次3萬余號標(biāo)本，共享超25萬條標(biāo)本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從野外調(diào)查到標(biāo)本數(shù)字化的全流程高效管理，為生物多樣性調(diào)查、保護(hù)與智慧化管理提供新范式。完整成果匯編，請點(diǎn)擊附件，查閱《華南國家植物園植物分類成果匯編（2024年度）》。圖1. 鋸葉垂頭菊的野外圖片圖2. 貓兒石山苣苔的解剖圖片圖3. 陽春蜘蛛抱蛋的野外照片和解剖圖片圖4.?三指線蕨的墨線圖圖5. 肇慶德昭藤的墨線圖
    2025-03-06
  • 華南植物園揭示氮沉降對熱帶森林叢枝菌根真菌和土壤碳儲量的影響
    研究叢枝菌根真菌（AMF）群落結(jié)構(gòu)和功能對于揭示陸地生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力和土壤有機(jī)碳儲量的養(yǎng)分限制至關(guān)重要。盡管理論模型和實(shí)驗(yàn)研究均表明，在受磷限制的熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)中，氮沉降可能會改變AMF的豐度和多樣性，但現(xiàn)有研究多采用超出實(shí)際大氣氮沉降水平的施氮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其結(jié)論可能高估AMF對氮沉降的真實(shí)響應(yīng)，進(jìn)而影響熱帶和亞熱帶森林土壤碳匯功能的準(zhǔn)確評估。中國科學(xué)院華南植物園鼎湖山站研究人員依托廣東省鼎湖山和鶴山國家野外研究站建立的長期模擬氮沉降平臺，選取5個(gè)亞熱帶森林進(jìn)行AMF豐度和多樣性研究，同時(shí)結(jié)合全球熱帶和亞熱帶森林?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整合分析和比較?；诙胶旺Q山的試驗(yàn)研究表明，低氮添加處理（≤50 kg N ha-1 yr-1，與研究地點(diǎn)的背景氮沉降水平相當(dāng)）對AMF的豐度和多樣性無顯著影響（圖1，2），該結(jié)論在其他熱帶和亞熱帶森林得到驗(yàn)證（圖3）。然而，當(dāng)前很多熱帶和亞熱帶森林采用高于實(shí)際氮沉降水平的氮添加處理（>50 kg N ha-1 yr-1），該處理下AMF的豐度和多樣性顯著降低（圖3）。另外，研究發(fā)現(xiàn)AMF的響應(yīng)與植物碳、土壤養(yǎng)分有效性和土壤pH相關(guān)。研究結(jié)果進(jìn)一步表明，當(dāng)前大氣氮沉降可能不會通過介導(dǎo)AMF提高土壤碳固存（圖1）。鑒于全球多數(shù)地區(qū)（尤其是歐美和東亞等）的大氣氮沉降水平趨于穩(wěn)定甚至開始下降，本研究揭示了早前基于高氮添加處理的研究結(jié)論可能會高估AMF的真實(shí)響應(yīng)及其對土壤碳固存的影響，即實(shí)際大氣氮沉降對熱帶和亞熱帶森林AMF群落豐度和多樣性可能沒有促進(jìn)或抑制作用。該項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了重新評估實(shí)際大氣氮沉降水平對熱帶和亞熱帶森林中植物-真菌共生關(guān)系以及菌根真菌對土壤碳庫影響的必要性。相關(guān)研究成果以“Atmospheric nitrogen deposition has minor impacts on the abundance and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi and their contribution to soil carbon stock in tropical forests”為題，近期發(fā)表在土壤學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Soil Biology and Biochemistry（《土壤生物學(xué)與生物化學(xué)》）上。中國科學(xué)院華南植物園李安迪博士后為論文的第一作者，鄭棉海研究員為論文的通訊作者。該研究得到廣東省杰出青年基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會、中國博士后科學(xué)基金和國家留學(xué)基金委的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109746圖1.?大氣氮沉降對熱帶森林AMF豐度和多樣性及土壤有機(jī)碳儲量影響的概念圖圖2.?氮添加對鼎湖山和鶴山森林AMF豐度和多樣性以及土壤有機(jī)碳的影響圖3.?低氮添加（a）和高氮添加（b）對熱帶森林AMF多樣性和豐度的影響，以及兩種氮添加水平下土壤AMF菌絲長度密度與土壤有機(jī)碳之間的關(guān)系?
    2025-03-05