辐冠苣苔属为中国广东特有苦苣苔科单型属,因其具有苦苣苔科中相对比较少见的辐射状花冠裂片而得名.有学者提出因其属名Actinostephanus F.Wen,Y.G.Wei & L.F.Fu和已灭绝的化石浮游植物属名Actinostephanos Khursevich极其相似而易于混淆,应处理为晚出同名.依据2018年《国际藻类、菌物和植物命名法规(深圳法规)》,该文为该晚出同名拟定了一个新名称,即Radiaticorollarus Y.G.Wei,F.Wen &Lei Cai,并将其属下辐冠苣苔 Actinostephanus enpingensis F.Wen,Y.G.Wei & Z.B.Xin 处理为新组合Radiat-icorollarus enpingensis(F.Wen,Y.G.Wei & Z.B.Xin)F.Wen,Y.G.Wei & Lei Cai 的异名.

卷柏科仅含1属,全球分布,具有宽幅生态适应性,属于维管植物基部类群石松类植物,现生约700种.卷柏科起源于泥盆纪,化石记录遍布自石炭纪至今的各地质时期.目前,现代卷柏属亚属的分类方案基本稳定,但对化石卷柏的亚属分类、以及地质历史时期的时空分布问题缺乏相关研究.本文全面总结了卷柏科化石记录的时代和地理分布,并结合分子系统学探讨其地理分布格局的演化,为该科植物的分类与进化研究提供参考.根据现有研究基础,结合最新的卷柏科系统分类研究成果和化石记录,对该类群化石的系统分类进行归纳和厘定,并对化石类群的卷柏亚属Selaginella、Hexaphyllum亚属及rhizophoric clade物种的分化和地理分布格局的形成进行讨论.研究认为,卷柏科起源于古生代的欧美植物区,不晚于二叠纪,其后伴随着泛大陆解体扩散至华夏植物区及冈瓦纳植物区.化石亚属Hexaphyllum是rhizophoric clade的基部类群,在石炭纪末灭绝.化石证据表明,从古生代末期起,rhizophoric clade已成为卷柏科的优势类群,并在中生代形成了全球分布的格局.

由化石燃料燃烧和土地利用变化引起的全球气候变暖是地球上最严重的人为干扰之一,对陆地生态系统结构和功能产生重要的影响.土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统最大的碳库,其微小变化都会影响全球碳平衡和气候变化.近 30 年来,国内外学者在不同森林生态系统相继开展了野外模拟增温对SOC分解的影响及其调控机制研究.基于在全球建立的 26 个野外模拟气候变暖实验平台,系统分析增温对森林生态系统SOC分解的影响格局和潜在机制,发现增温通常促进森林SOC的分解,对气候变暖产生正反馈作用.然而,因增温方式和持续时间、土壤微生物群落结构和功能的多样性、SOC结构和组成的复杂性、植物-土壤-微生物之间相互作用以及森林类型等不同而存在差异,导致人们对森林SOC分解响应气候变暖的程度及时空格局变化缺乏统一的认识,且各类生物和非生物因子的相对贡献尚不清楚.基于已有研究,从土壤微生物群落结构和功能、有机碳组分以及植物-土壤-微生物互作 3 个方面构建了气候变暖影响SOC分解的概念框架,并进一步阐述了今后的重点研究方向,以期深入理解森林生态系统碳-气候反馈效应,为制定森林生态系统管理措施和实现"碳中和"提供科学依据.1)加强模拟增温对不同森林生态系统(特别是热带亚热带森林生态系统)SOC分解的长期观测研究,查明SOC分解的时空动态特征;2)加强土壤微生物功能群与SOC分解之间关系的研究,揭示SOC分解对增温响应的微生物学机制;3)形成统一的SOC组分研究方法,揭示不同碳组分对增温的响应特征和机制;4)加强森林生态系统植物-土壤-微生物间相互作用对模拟增温的响应及其对SOC分解调控的研究;5)加强模拟增温与其他全球变化因子(例如降水格局变化、土地利用变化、大气氮沉降)对SOC分解的交互作用,为更好评估未来全球变化背景下森林土壤碳动态及碳汇功能的维持提供理论基础.

化石燃料燃烧、汽车尾气排放、冶金工业排放、矿山开采等人类活动向大气排放了大量重金属,导致重金属污染日趋严重,严重威胁土壤、水体环境质量和植物安全.大气中的重金属经干湿沉降后,将参与植物系统的生物化学循环.与根系相比,人们对植物叶片吸收重金属的机制知之甚少.本文对前人相关研究结果进行了整理,系统综述了植物叶片吸收、转运大气重金属的机制.植物叶面主要通过气孔和角质层吸收重金属,随后利用质外体或共质体途径转运到韧皮部,最终以与光合产物运输相同的方式向叶、果实、根等器官转运;重金属的形态变化与吸收转运过程有关;毒性机制主要涉及机械损伤、光合相关过程抑制和氧化应激;植物的解毒机制包括植物细胞壁中的滞留、植物可溶性部分中的分隔以及抗氧化系统的防御等.

草地覆盖全球陆地面积的40％左右,在全球碳循环中发挥着重要作用.近年来,人类活动,如化石燃料燃烧和畜牧业的发展显著增加了氮在全球环境中的沉积.草地管理方式(如刈割)在介导氮沉降对草地植物的影响方面具有重要作用.因此,筛选合适的模型对光响应过程进行拟合并计算相关参数对研究植物光合特性具有重要意义.依托6种氮添加(NH4NO3)梯度和两种草原管理方式(刈割和不刈割)交互处理的野外控制实验,利用Li-6400便携式光合作用系统测定上述实验平台的优势种羊草(Leyznus chinensis)的光合作用-光响应过程.采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型4种光响应模型对羊草光响应曲线进行拟合,从参数拟合效果和模型拟合优度筛选氮添加和刈割条件下羊草的最佳拟合模型并分析羊草的光合特性.结果表明:指数模型对表观量子效率(a)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)具有较好的参数拟合效果,非直角双曲线模型的模型拟合优度最好.在所有处理中,羊草均未表现出明显的光抑制现象,具有一定的光合潜力和适应环境变化的能力.适度氮添加和刈割处理能提高羊草净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、Pnmax、α和LSP等,提升了羊草的光能利用率并拓宽了光强利用范围,但过度氮添加并不能进一步提高光合能力.综上,指数模型和非直角双曲线模型较适用于氮添加和刈割条件下羊草的光响应曲线拟合,施氮浓度为20 g N m-2 a-1并刈割是最有利于提高羊草光合能力的草原管理措施.探讨了不同氮添加浓度和刈割处理对优势种羊草的交互影响,从光合作用角度分析羊草的适应机制,将对未来全球氮沉降增加情况下的草地管理方案提供科学依据.

随着工业化的不断发展,特别是化石燃料的使用迅速增加,大气CO2浓度随之不断上升.CO2浓度的不断升高会很大程度的影响植物生长发育,而植物体内各种激素之间的相互协调是调节植物生长发育的重要途径.因此,研究大气CO2浓度升高后植物内源激素含量的变化及内在响应机制将有重大的意义及发展前景.现阶段,对于高CO2浓度下植物根系形态、生长发育等研究的比较广泛,但与植物内源激素相结合的研究还甚少.回顾了其他学者的研究成果,研究发现大气CO2浓度升高能够加速净同化率,改善净光合,同时积累生长促进激素,减少生长抑制激素,从而调节同化物的分配,促进植物生长.并综述了植物的内源激素,包括生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CK)和乙烯(ET)对CO2浓度升高的响应,分析了CO2对于相关激素合成和信号转导途径中基因表达的影响,包括不同植物内源激素含量变化及其内在响应机制的研究进展,并展望本领域中有待深入的研究方向.

菲(Phenanthrene)是存在于煤焦油中,含三个苯环的稠环芳烃.除了具有"三致"作用外,菲稳定的化学结构和高辛醇-水分配系数等特性,使其具备较强的抗降解能力,易在环境中富集,破坏土壤微生态结构,降低农作物品质,威胁人类健康.而且随着化石燃料的长期大量使用,受菲污染的土地面积也急速增加,给人类的健康及生产活动带来极大的威胁.因此,有效清除土壤中菲及其他多环芳烃污染物,净化环境,具有重要的现实意义.微生物降解作为治理菲污染的方法之一,具有高效、低成本、环境友好的特点,受到研究者的高度重视.本文从菲降解菌的种类、降解机理、分子机制、影响修复等因素及微生物与植物联合修复五个方面进行综述,为进一步利用环境微生物,开发高效菲降解菌,治理菲污染提供参考.

论述了以低分子量二元酸(C2-C12)、酮酸(ωC2-ωC12和pyruvic acid)和α-羰基化合物(C2-C3)为代表的水溶性有机气溶胶的分布特征与季节变化,阐述二元酸及相关化合物的实验测定方法,探究了该类有机酸的光化学氧化机制、粒径分布、来源与形成转化过程、诊断比值等.基于不同城市、海洋与极地二元羧酸的实验分析及数据对比,指出陆地气溶胶主要受一次源排放影响,如化石燃料燃烧、生物质燃烧、食物烹制和塑料垃圾焚烧等,而海洋气溶胶则受陆源和海表浮游植物等释放的未饱和脂肪酸、生物挥发性有机物,以及大气长距离传输途中气溶胶光氧化过程的共同影响.此外,本文对二元酸的单体稳定碳同位素组成进行了讨论,揭示了稳定碳同位素值是判断气溶胶光化学氧化过程的重要手段,同时讨论了气溶胶长距离传输与二元酸及相关化合物的稳定碳同位素组成的潜在联系.

埃迪卡拉纪-寒武纪转换时期动物的起源、演化和“寒武纪大爆发”一直是国际古生物学界研究的热点问题,其中寒武纪早期小壳化石群与埃迪卡拉纪化石群和寒武纪早期澄江化石库之间的内在关系是古生物学界研究的难题,其主要原因是寒武纪早期与小壳化石群伴生的宏体动、植物化石的缺乏.发现于峡东地区的寒武纪早期岩家河生物群填补了这一缺失环节,该生物群包含宏体动物、宏观藻类、小壳化石、球形化石(可能的胚胎化石)、微古植物和蓝菌类等化石,部分宏体化石显示了从埃迪卡拉纪向寒武纪过渡色彩.化石保存方式有碳质膜、黄铁矿化、磷酸盐化、硅化.因此对岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究,将可提供纽芬兰世(梅树村期)碳酸盐台地—碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图,对探索“寒武纪大爆发主幕”前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义.

运用叶缘分析法(LMA)、气候叶相分析多变量程序(CLAMP)和共存因子分析法(CA)定量重建云南景谷中新世植物群的古气候.对不同方法的结果进行分析比较和交叉验证,得出景谷古气候主要参数:年均温为16.0±1.3℃、最暖月均温为26.3±1.5℃、最冷月均温为6.2±2.6℃、生长季为8.6±0.7个月、生长季降雨量为1 492±218 mm、连续3个最湿月降水为701±139 mm和连续3个最干月降水为170±41 mm.这些数据反映了景谷中新世气候应属于南-中亚热带气候类型.同时,该植物群含有大量热带植物区系成分,也支持这一结论.另外,景谷地区早中新世温度、降水量季节性差异可能暗示了当时已经出现较弱的季风信号,但强烈的典型季风气候体系在当时可能尚未建立.