探究风蚀区草地、林地和农田土壤有机碳物理组分及其影响机制,可为风蚀区土地的碳固定与科学利用、防风措施制定以及坡耕地农田肥力修复提供科学依据.本研究在黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯区风沙土风蚀区选取相邻近的草地、林地和坡长约350 m、坡度约5°的坡耕地农田(自下而上每100 m分别设为下坡段、中坡段和上坡段),研究0～15cm 土层团聚体有机碳和密度分组有机碳的分异.结果表明:风蚀区草地、林地和农田土壤＞2 mm团聚体均遭到破坏,＜0.053 mm团聚体显著高于其他粒级团聚体;与草地和林地土壤相比,农田各粒级土壤团聚体、密度分组有机碳含量以及重组有机碳占比均显著减少.农田上坡段＞2 mm团聚体被完全破坏,各粒级团聚体及密度分组有机碳含量均随坡面的上升逐渐下降,重组有机碳占比逐渐减小,轻组有机碳占比逐渐增加.土壤有机碳和速效钾是影响团聚体稳定性、团聚体有机碳含量和密度分组有机碳含量的关键因子,且团聚体有机碳的流失使团聚体稳定性下降.综上,相比草地和林地,东北风蚀区农田土壤团聚体稳定性、团聚体有机碳含量、密度分组有机碳含量以及重组有机碳占比均降低,坡耕地随坡段的上升,团聚体有机碳含量、密度分组有机碳含量以及重组有机碳占比均降低.在风蚀区植树、保护与扩大草原面积、增加坡耕地有机物料施用等是稳固和提高土壤碳储量、改善土壤结构、提升土壤质量的有效途径.

土壤有机碳(SOC)对维持土壤肥力和农业可持续发展具有重要作用.为探究长期耕作对黑土区旱作农田土壤有机碳储量(SOCS)及其组分的影响,本研究基于39年的耕作试验,比较了不同耕作方式(旋耕起垄、免耕、深松、翻耕)对0～40 cm 土层SOCS、活性有机碳组分和微生物残体碳(MNC)含量的影响.结果表明:与旋耕起垄相比,免耕处理显著增加了 0～20cm 土层SOCS、SOC、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)和MNC含量;深松和翻耕处理在0～20和20～40 cm 土层中显著增加了SOCS、SOC和EOC含量,并在20～40 cm 土层增加了 MBC含量.此外,翻耕处理20～40 cm 土层中DOC、颗粒有机碳和MNC含量显著高于其他处理.深松和翻耕处理相较于旋耕起垄和免耕处理,显著降低了 0～20和20～40 cm 土层中MNC对SOC的贡献率.结构方程模型表明,通过提升土壤团聚体平均重量直径、田间持水量和全磷含量,增强β-葡萄糖苷酶、淀粉酶和木质素过氧化物酶活性,能促进MNC的积累.深翻促进了 0～40 cm 土层SOC、活性有机碳和MNC的均匀分布,更有利于黑土区农田SOC的固定.

钝化剂可以使土壤重金属由活性态向稳定态转化,降低重金属的迁移和生物可利用性,实现重金属污染土壤的修复.有机碳是反映土壤质量和健康的重要指标,其转化过程对大气化学、全球碳循环起到决定性作用,受到利用方式、农艺措施和治理修复活动的影响.钝化剂的施用一方面会改变土壤结构、团聚体组成和pH、阳离子交换率(CEC)等理化性质,影响土壤有机碳的动态变化;另一方面可以调控土壤微生物群落结构、多样性,改变有机碳转化酶的活性,从而影响土壤有机碳的转化.上述影响受到钝化剂种类、施用量及施用时间等多方面因素的调控.本文论述了不同钝化剂施用条件下,土壤有机碳组分及其变化情况,并探讨了钝化剂对土壤有机碳转化影响的作用机制.未来应基于作用机制,开发兼具固碳增汇与重金属钝化功能的新型钝化剂,并揭示钝化剂施用后土壤有机碳周转及稳定性有机碳的时空分布规律.

聚集诱导发光(AIE)是指发光体由于聚集而发射荧光，具有AIE特性的发光体被称之为AIEgens。传统荧光材料在聚集或团聚状态时容易出现聚集诱导淬灭(ACQ)，与之相反，AIE不受ACQ效应干扰，在生物医学应用方面展现着巨大潜力。该文将概述AIE的发光机制和性能特点，并对其纳米材料在肿瘤的生物成像和成像引导下治疗方面的最新研究进展进行综述。

[目的]茶小绿叶蝉Empoosca onukii体表覆盖的纳米网粒体颗粒具有防蜜露粘黏、抗杀虫剂渗透等屏障作用.本研究尝试探索造成叶蝉体表网粒体防护层破坏的方法,跟踪分析茶小绿叶蝉成虫网粒体防护层破坏后的分泌节律及修复行为,并观察网粒体涂抹器的微观形态,以期阐明茶小绿叶蝉成虫涂抹修复纳米网粒体防护层的具体特征.[方法]用清水喷雾、喷粉和高湿处理以及用添加不同表面活性剂[0.2％洗洁精、0.5％吐温80和0.05％有机硅助剂丝润(Silwet 618)]的杀虫剂喷雾(0.05 mg/L联苯菊酯)处理茶小绿叶蝉成虫,用指示剂药斑法及扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察这些处理对成虫翅面网粒体的破坏效果;以有机硅助剂丝润分别喷雾以及单翅涂抹成虫两种方式进行破坏处理,并以不做任何处理的成虫为对照组,通过可拍照显微镜记录成虫翅面出现网粒体白斑次数,并通过网粒体白斑次数分析不同处理组成虫网粒体分泌节律变化;通过Vegas软件分析茶小绿叶蝉网粒体涂抹动作,利用器官破坏法确定网粒体涂抹器所在部位,并通过SEM观察其微观结构.[结果]清水喷雾、粉尘和高湿环境不会对茶小绿叶蝉成虫体表网粒体防护层造成破坏,加有机硅助剂丝润的杀虫剂喷雾可在成虫翅面产生明显药斑,SEM图片显示网粒体与残留有机硅助剂团聚结块并掉落;有机硅助剂丝润喷雾处理组成虫网粒体的分泌间隔时长为(22.3±1.8)h,比对照组缩短了约8.0 h,5 d内有机硅助剂丝润喷雾处理组成虫网粒体分泌频次为(8±1)次,比对照组高出约3次;成虫往体表涂抹修饰网粒体时前后足的振动频率可达(16.7±2.4)Hz;器官破坏法处理后足胫节微毛列造成叶蝉无法正常涂抹网粒体,这可能是由涂抹器微毛顶端反向弯曲造成的.[结论]有机硅助剂丝润可破坏茶小绿叶蝉成虫体表网粒体防护层,有机硅助剂处理后茶小绿叶蝉通过缩短网粒体的分泌间隔时长来修复网粒体防护层;前后足振动频率以及胫节微毛末端的正常弯钩是茶小绿叶蝉成虫完成纳米网粒体颗粒涂抹的关键.

有机磷(Po)是土壤磷库的重要组成部分.为探究马尾松人工林近自然化改造对土壤团聚体Po分布特征的影响,该研究以南亚热带的马尾松纯林(PP)和近自然化改造后的马尾松-阔叶树种混交林(CP)为对象,采集 0～10 cm土样后利用干筛法将其筛分为>2 mm、0.25～2 mm和<0.25 mm三部分粒径团聚体,并测定原土及各粒径团聚体中各Po组分、微生物生物量磷(MBP)含量和酸性磷酸酶(ACP)活性.结果表明:(1)CP的土壤Po组分与PP相比发生了变化,高稳定性有机磷(HRO-P)和中度活性有机磷(MLO-P)在原土以及各团聚体径级中均显著高于PP(P<0.05),而活性有机磷(LO-P)和中度稳定性有机磷(MRO-P)在CP和PP中并无显著差异,PP和CP各组分Po在原土和各团聚体径级中无明显变化规律.(2)各形态Po在PP中占比大小为HRO-P>MRO-P>MLO-P>LO-P,而在CP 中为HRO-P>MLO-P>MRO-P>LO-P.(3)CP中的MBP含量和ACP活性在原土及各团聚体径级中均显著高于PP,并且随着团聚体径级的减小,ACP 活性上升.(4)冗余分析发现,土壤有效磷(AP)、土壤团聚体平均重量直径(MWD)、MBP 和全氮(TN)为土壤Po组分的主要驱动因子.综上认为,近自然化改造有利于马尾松人工林土壤中磷的积累与转化,该研究结果为马尾松人工林土壤质量和生产力的提升提供了理论依据.

土壤团聚体稳定性是评价土壤结构和土壤肥力的重要指标.为探究固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响,该文以 17 年生的巨尾桉纯林(PP)与巨尾桉/马占相思(固氮树种)混交林(MP)为研究对象,采用干筛法和湿筛法分别测定 0～10 cm和 10～20 cm土层团聚体粒径分布及平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(Dm)、水稳定性团聚体含量(WSA)、团聚体破坏率(PAD)和团聚体稳定性指数(ASI)等稳定性指标.结果表明:(1)与PP相比,MP的土壤理化性质有不同程度的提升,其中以土壤pH、有机碳(SOC)及全氮(TN)最为显著.(2)MP 的土壤团聚体粒径分布优于PP,差异主要体现在>2.00 mm和<0.25 mm粒径中,均以大团聚体(>0.25 mm)为主;相较于PP,MP的土壤团聚体机械稳定性仅在 0～10 cm土层显著提高,但其团聚体水稳定性在 0～10 cm和 10～20 cm土层均显著提高.(3)Mantel分析结果显示团聚体稳定性与TN相关性最强,通过RDA分析进一步说明TN是驱动其团聚体稳定性变异的最关键因子.综上认为,固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体稳定性具有明显改善作用,该研究结果为南亚热带桉树人工林水土保持、养分管理及可持续经营等提供了科学的理论依据.

口腔是人体中微生物定植最丰富的位点之一,维持其微生态的平衡能有效促进口腔健康.唾液联合乳杆菌(Ligilactobacillus salivarius)作为联合乳杆菌的一种,有着良好的口腔定植能力及改善口腔微生态以防治疾病的潜力.目前,唾液联合乳杆菌在口腔疾病中的应用及机制研究主要包括:通过直接抑制变异链球菌生长以及下调其致龋毒力因子葡萄糖基转移酶基因(glucosyltransferases,gtfs)表达,减少牙面黏附变异链球菌数量,防治龋病;减少牙周炎相关关键微生物,并减少伴放线菌团聚杆菌毒力因子细胞致死膨胀毒素B(cytolethal distending toxin B,CdtB)、白细胞毒素(leukotoxin,LtxA)表达,减轻牙周炎患者局部微生物刺激,同时,直接抑制巨噬细胞的丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)以及核因子NF-κB(nuclear factor NF-kappaB,NF-κB)通路激活进而抑制破骨作用,减轻牙周骨吸收;对于黏膜炎症,唾液联合乳杆菌可拮抗白色念珠菌,抑制致病性菌丝或胚管形成,防治念珠菌性口炎,还可减少金黄色葡萄球菌数量,并缓解其感染所致的巨噬细胞的toll样受体/磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(toll-like receptor/phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin,TLR/PI3K/Akt/mTOR)信号通路和toll样受体/磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶B/kappa B抑制因子/核转录因子kappaB(toll-like receptor/phos-phoinositide 3-kinase/protein kinase B/inhibitors of kappa B/nuclear factor kappa B,TLR/PI3K/Akt/IκB/NF-κB)通路激活,减轻口咽部炎症反应;通过对口腔肿瘤细胞体外研究发现,唾液联合乳杆菌可下调癌细胞蛋白激酶B/细胞周期蛋白D1(protein kinase B/cyclin D1,Akt/cyclin D1)表达,诱导肿瘤细胞的直接凋亡并降低环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)表达水平,改善肿瘤免疫抑制微环境.然而唾液联合乳杆菌变异多,需要更深入的研究以厘清具体菌株的临床功效、安全性及其治病机制.尽管新兴微生物研究技术已出现,但在唾液联合乳杆菌的应用尚较少.如何运用这些方法来研究唾液乳杆菌对口腔疾病的作用将是未来发展方向之一.本文对唾液联合乳杆菌在口腔领域的现存研究进行综述,以期为今后的研究提供参考.

探究厨余垃圾沼渣堆肥和化学改良剂对搬迁地不同粒径土壤团聚体组成及其稳定性和有机质分布的影响,可为土壤质量提升和沼渣堆肥土地利用提供理论依据.设置厨余垃圾沼渣堆肥不同施加量、化学改良剂(β-环糊精、硫酸钙和氧化铁按质量比1∶1∶1混合)及对照(100％土壤)处理,研究了不同处理土壤团聚体组成、团聚体稳定性及不同粒径团聚体有机质分布特征.结果表明:与对照相比,20％(土壤∶沼渣堆肥=8∶2)、30％(土壤∶沼渣堆肥=7∶3)沼渣堆肥处理显著降低了＜0.106 mm粒径的土壤微团聚体含量,增加了 0.5～1.0 mm粒径的土壤大团聚体含量;各处理均显著增加了 ≥2.0 mm粒径的土壤大团聚体、团粒结构体含量和平均重量直径,降低了团聚体破坏率,其中20％沼渣堆肥和化学改良剂混施处理效果最佳.沼渣堆肥显著影响各粒径土壤团聚体有机质分布,30％沼渣堆肥处理对土壤团聚体有机质分布的影响最大;沼渣堆肥显著增加了各粒径土壤有机质含量,其中0.106～0.25 mm粒径的土壤微团聚体有机质增幅最大.综上,沼渣堆肥有助于增加搬迁地各粒径土壤团聚体有机质含量,促进土壤大团聚体的形成和提高团聚体的稳定性,且沼渣堆肥和化学改良剂混施对搬迁地土壤的改良效果更佳.

融雪期的侵蚀外营力主要以冻融和融雪径流为主,该营力可能会影响土壤结构和团聚体稳定性,从而对融雪侵蚀过程产生影响.在融雪期,融雪径流过程会导致团聚体输移破碎,但是关于冻融对团聚体输移破碎的影响研究鲜有报道.本研究以东北典型黑土区5～7和3～5 mm团聚体为对象,分析了不同冻融次数(0、1、5、10、15和20次)下水稳性团聚体组成、平均重量直径(MWD)、标准化平均重量直径(NMWD)和不同冻融次数、不同输移距离(5、10、15、20、25和30 m)下团聚体输移破碎率(BR)及冻融和输移共同作用对BR的贡献度(CT),研究融雪期典型黑土团聚体输移破碎特征.结果表明:5～7和3～5 mm团聚体冻融循环后主要以0.5-1 mm粒径为主,随着冻融次数增加其MWD值总体呈下降趋势,并且在相同冻融次数下3～5 mm团聚体NMWD大于5～7 mm.5～7和3～5mm团聚体随着输移距离的增加BR逐渐增加,尤其是在1次冻融条件下,与未冻融组相比输移距离为5、10、15、20、25和30 m时BR分别显著增加59.7％、32.2％、13.7％、6.2％、13.4％、7.5％和 60.0％、39.0％、18.4％、13.0％、6.3％、6.1％;但随着冻融次数的增加,BR 增加相对缓慢.团聚体输移破碎主要受输移距离(CT=54.6％)和冻融循环(CT=26.2％)的影响,并且冻融循环主要改变团聚体稳定性,进而影响团聚体输移破碎率.可见,在融雪期,冻融循环降低了土壤团聚体稳定性,致使融雪径流过程中团聚体输移破碎严重,土壤更易随水流迁移引发水土流失,因此,应重视该时期的土壤侵蚀及其防治.