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关于征集并推荐2026全国优质科普作品的通知

2026-06-17

关于开展“典赞·科普中国”科普案例征集活动的通知

2026-06-17

第四届中国苜蓿生物学大会第二轮通知

2026-06-03

中国草学会关于公开征求《奶牛沼液改良退化草地施用技术规程（征求意见稿）》等2项团体标准意见的函

2026-05-26

关于举办全国草学类本科专业2026年青年教师授课比赛的通知（第一轮）

2026-05-26

关于举办第四届全国大学生草学类本科专业技能大赛的通知（第一轮）

2026-05-26

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牢记嘱托｜习近平总书记这样勉励科技工作者

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2026年1-3月工作简报

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T2T基因组揭示根瘤共生助力圭亚那柱花草适应酸性土壤的进化奥秘

T2T基因组揭示根瘤共生助力圭亚那柱花草适应酸性土壤的进化奥秘近日，中国热带农业科学院品资所在圭亚那柱花草（Stylosanthes guianensis）适应性进化研究中取得重要进展，成功绘制了该物种首个端粒到端粒（T2T）级无缺口基因组图谱，揭开了其利用“根瘤共生”在强酸性低磷土壤中高效“抢磷”的神秘面纱。全球约50%的耕地为酸性土壤，低磷胁迫是制约此类土壤中作物生产的主要瓶颈之一。圭亚那柱花草是酸性土壤上的“先锋植物”，在pH低于4.5的强酸性环境中仍能旺盛生长，是研究植物酸性土壤适应性进化的理想材料。由于结瘤耗能耗养，豆科植物在遭遇低磷胁迫时通常会本能地“踩刹车”，抑制根瘤形成以减少损耗；而圭亚那柱花草却反其道而行之，非但不“踩刹车”，反而猛“踩油门”，通过大量结瘤来攫取氮、磷养分，但其背后的潜在机制长期未明。为解码圭亚那柱花草这一反常策略背后的奥秘，该研究团队利用PacBio HiFi、ONT及Hi-C等高通量测序技术，构建了大小为1.20 Gb的T2T基因组，其BUSCO完整度达99.30%，LAI评分为29.05，达到基因组组装的“黄金标准”。基于该高质量基因组，研究进一步锁定了其“以共生换养分”的分子开关：查尔酮还原酶（CHR）基因家族的串联重复扩张，增强了黄酮类信号物质合成，使其能在低磷条件下仍高效招募根瘤菌促进结瘤；同时，根瘤中磷转运子、有机酸转运子及磷酸酶等基因家族高表达，并通过激活不依赖ATP的旁路代谢、膜脂重塑及维生素B6抗氧化系统，显著提高了对有限磷资源的获取与利用效率。该研究不仅阐明了圭亚那柱花草适应酸性土壤的进化策略，也为其他豆科作物创制耐酸、养分高效的新品种指明了方向，这对提升酸性土壤的生产潜力具有重要意义。相关研究成果以“Telomere-to-telomere genome of Stylosanthes guianensis uncovers symbiotic adaptation to phosphorus-deficient soils”为题，发表于《Genome Biology》。中国热带农科院品资所刘攀道研究员、已毕业博士生刘春、濮文辉副研究员为论文共同第一作者，陈志坚研究员、董荣书研究员和刘国道研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家牧草产业技术体系、中国热科院国家热带农业科学中心科技创新团队等项目的资助。图1 圭亚那柱花草基因组特征及查尔酮还原酶（CHR）基因的串联重复扩张图2 根瘤共生驱动圭亚那柱花草磷高效吸收与利用的分子机制模式图全文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s13059-026-04130-x

西南科技大学白史且教授/吴婵娟特聘教授团队在高原牧草老芒麦光抑制调控机制研究中取得重要进展

西南科技大学白史且教授/吴婵娟特聘教授团队在高原牧草老芒麦光抑制调控机制研究中取得重要进展近日，西南科技大学草业科学团队、乡土草种质资源创新与育种利用四川林业草原重点实验室在国际知名植物科学期刊《Plant, Cell & Environment》（中科院1区top）发表题为“Genome-Wide Identification of NAC Transcription Factors in Elymus sibiricus and Functional Characterisation of EsNAC29 in Light Inhibition”的研究论文。该研究聚焦青藏高原特色牧草老芒麦，系统分析了其NAC转录因子基因家族，成功揭示了EsNAC29基因在牧草抵御强光伤害过程中的关键调控作用。西南科技大学生命科学与农林学院2023级硕士研究生周美君、2024级硕士研究生高晴为论文共同第一作者，吴婵娟特聘教授、白史且教授为论文共同通讯作者，西南科技大学为第一成果单位。青藏高原海拔高、日照强，强烈的太阳辐射对植物生长构成严峻挑战。老芒麦是该地区的当家草种，不仅支撑着当地畜牧业发展，也是高原草地生态修复的关键草种。不过其如何长期在高海拔强光环境中存活、生长，其分子层面的适应机制尚不明确。 NAC转录因子是调控植物发育与胁迫响应的关键因子，但在老芒麦中缺乏系统研究。针对上述问题，西南科技大学草业科学团队依托前期获得的老芒麦高质量参考基因组，系统鉴定出290个EsNAC基因，并将其划分成14个亚家族。研究发现，其中11个亚家族通过基因复制实现了进化扩张，这为老芒麦适应极端光照环境提供了重要的遗传基础。前期研究表明，在强光胁迫下，拟南芥ANAC029基因的表达呈现先升高后降低的趋势，表明其受到强光诱导，是调控光抑制相关过程的候选基因。在此基础上，团队对老芒麦中的同源基因EsNAC29进行了功能研究。试验结果显示，在拟南芥中过表达EsNAC29时，植物会出现明显的强光受损症状，具体表现为叶片发黄、植株长势矮小，同时叶绿素含量、植株高度和鲜重都会明显下降。进一步深度分析揭开了EsNAC29的双重调控机制：一方面直接抑制叶绿素合成与光合作用相关基因的表达，降低光合效率；另一方面主动激活植物的抗逆防御系统。这些结果表明，EsNAC29基因作为关键的负调控因子，通过抑制光合作用核心过程在光抑制中发挥重要作用，帮助老芒麦规避强光带来的致命伤害，这也是老芒麦长期适应高原强光环境的重要内在分子机制之一。该研究首次从全基因组水平揭示了老芒麦NAC家族的演化特征，并鉴定出EsNAC29这一负调控光合作用、参与光抑制过程的关键基因，为解析青藏高原植物适应强光环境的分子机制提供了全新视角，也为通过基因工程手段培育耐高光、高抗逆性的牧草新品种提供分子靶标与理论依据。该研究得到四川省自然科学基金（2026NSFSC0115）、西南科技大学自然科学基金（23zx7138）、国家草业技术创新中心创新平台建设专项资金（CCPTZX2024GJ07）的资助。作者简介吴婵娟，博士，特聘教授，硕士研究生导师，入选四川省“天府峨眉计划”青年人才。长期从事草类植物表观遗传调控、种质创新与育种利用利用。在Science Advances、Nature Plants、Molecular Plant、Plant, Cell & Environment等知名期刊发表学术论文14篇，主持国家自然科学青年基金、四川省自然科学基金面上项目、草业国家技术创新中心重大创新平台建设专项子课题等项目。担任《Epigenetics Insights》和《Grass Research》期刊青年编委。白史且，彝族，博士，博士生导师，二级教授，长期从事乡土草种质资源挖掘与育种利用工作，现任西南科技大学学术委员会主任，中国草学会副理事长，享受国务院特殊津贴专家，中国乡土草基因组计划首席科学家，国家牧草产业技术创新战略联盟首席科学家，国家公益性行业专项首席科学家，首批全国林草科技创新团队首席专家。在Nature Communications、 Science China-Life Sciences、 Plant Biotechnology Journal等知名期刊发表论文多篇，选育草品种21个，制定标准52项，获国家科技进步奖二等奖2项（第一、第五）和神农中华农业科技奖优秀创新团队奖1项（第一）。

青岛农业大学王增裕教授与孙娟教授以通讯作者在1区Top期刊发表研究成果

青岛农业大学王增裕教授与孙娟教授以通讯作者在1区Top期刊发表研究成果近日，青岛农业大学草业学院盐碱地生态草牧业创新团队在Nature系列期刊《Communications Earth & Environment》上发表题为“Global and regional soil salinization drives bacterial diversity loss and biogeochemical imbalance”的研究论文。该研究首次通过全球元分析与高样本量区域调查相结合的多尺度方法，系统揭示了土壤盐碱化对细菌群落多样性与生物地球化学功能的非线性影响及区域适应机制。土壤盐碱化已成为全球最为严重的土地退化问题之一。据联合国粮农组织（FAO）数据，全球超过4.24亿公顷的表土受到盐分影响，占耕地面积10%以上。然而，长期以来，关于盐碱化如何定量影响土壤细菌多样性及其生态功能，仍缺乏系统性认识。基于全球89项研究的1263组数据，并结合黄河三角洲2046份土壤样本的高通量测序分析，团队构建了“全球—中国区域—黄河三角洲”三层级研究框架。研究发现：研究从全球尺度揭示细菌多样性非线性盐度阈值，整合全球89项研究的1263组数据，定量揭示土壤细菌多样性在电导率超过2.58 dS/m时呈非线性加速下降。该阈值与FAO作物耐盐临界值高度吻合，表明微生物与植物对盐胁迫存在协同脆弱性。随机森林分析进一步证实，钠离子和镁离子浓度比传统电导率指标更能预测土壤细菌群落变化。研究明确了中国区域三大盐碱区细菌响应差异。研究基于中国835组数据，发现西北干旱区（硫酸盐-氯化物型）、东北苏打盐碱区（高pH碳酸盐型）和东部滨海区（氯化物型）的土壤细菌群落呈现显著的区域分异。西北区以厚壁菌门（Firmicutes）富集为特征，东北区以芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）占优，滨海区则以拟杆菌门（Bacteroidetes）为主导，并揭示了离子组成对微生物地理格局的决定性作用。研究为黄河三角洲首次构建高精度土壤盐渍化分布图。基于对2046个土壤样本的系统调查，采用反距离加权空间插值方法，绘制了覆盖整个黄河三角洲的盐度分布图，明确揭示了高盐土壤集中分布于渤海湾沿岸的空间格局。在此基础上，进一步发现土壤细菌多样性在盐含量11.88 g/kg处出现生态断点，群落组装机制从随机过程逐步转向确定性环境过滤。该分布图与阈值参数的结合，为黄河三角洲盐渍化精准防控及生态修复提供了关键科学依据。青岛农业大学草业学院为该论文第一完成单位。草业学院杨超教授、已毕业研究生张倩、刁萌萌博士为共同第一作者，王增裕教授与孙娟教授为共同通讯作者。 Communications Earth & Environment 是Nature Portfolio旗下聚焦地球科学前沿的顶级期刊，其刊发的研究论文通常代表着地球和环境科学某一专业领域内的显著进展。论文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-026-03688-5

Science Advances | 上海交通大学安渊团队揭示调控紫花苜蓿叶绿体LHCII生物发生的关键分子模块

Science Advances | 上海交通大学安渊团队揭示调控紫花苜蓿叶绿体LHCII生物发生的关键分子模块叶绿体是高等植物进行光合作用的半自主细胞器，负责将光能转化为化学能，并合成有机物、释放氧气。在植物体中，绝大部分叶绿体蛋白由细胞核基因编码，在胞质合成后被精确地转运和组装至叶绿体内发挥作用。类囊体膜作为光合作用光反应发生的核心场所，嵌有多个关键蛋白复合体，协同完成光能转化。核基因编码的类囊体膜蛋白的表达、插入及组装过程在植物正常生长及逆境条件下如何被精准调控从而优化生长策略仍存在较大的未知。近日，上海交通大学农业与生物学院安渊教授团队在国际学术期刊Science Advances上发表了题为The MsZFP1-MsWRKY40-MsWRKY41 module efficiently regulates LHCII biogenesis viaABA-dependent manner in alfalfa的研究论文，揭示了紫花苜蓿MsZFP1-MsWRKY40-MsWRKY41分子调控模块以ABA依赖的方式参与类囊体膜LHCII蛋白复合体生物发生的调控机制，从而优化植物在正常生长与逆境条件下的光合策略，对高光效紫花苜蓿分子育种具有重要的指导意义。紫花苜蓿是全球最重要的饲草作物之一，其蛋白含量高、产草量高，有“牧草之王”的美誉。阐明紫花苜蓿在正常生长与非生物胁迫条件下调控类囊体膜LHCII蛋白复合体生物发生的关键分子机制，挖掘其关键调控因子，对优化紫花苜蓿在不同生境条件下的光合策略，培育高光效紫花苜蓿新品种具有重要科学价值。该研究在紫花苜蓿中发现2个与叶绿体类囊体膜生物发生相关、且存在级联调控关系的关键转录因子MsWRKY40和MsWRKY41。其中，MsWRKY41被上游MsWRKY40直接激活，通过调控下游类囊体膜插入酶基因MsAlb3和叶绿素合成途径关键基因MsDVR1的表达，影响LHCII蛋白复合体在类囊体膜上的靶向插入及叶绿素的生物合成，从而引起MsWRKY41-OE植株类囊体膜丰度、PSII蛋白复合体积累和叶绿素含量增加，光合效率提高，而MsWRKY41-RNAi植株则呈相反趋势。图1 MsWRKY41调控紫花苜蓿叶绿素生物合成同时，MsWRKY40直接正向调控MsLHCB1/4.3/5/7的基因表达和蛋白积累，促进PSII-LHCII蛋白复合体的积累。上述以MsWRKY40-MsWRKY41为核心的2个调控通路MsWRKY40-MsWRKY41-MsAlb3/MsDVR1和MsWRKY40-MsLHCB1/4.3/5/7协同合作，组成了一个高效的调控网络共同参与紫花苜蓿LHCII生物发生过程。图2 MsWRKY40直接激活MsWRKY41表达并调控紫花苜蓿光合蛋白复合体的积累此外，该研究还发现锌指蛋白MsZFP1与上游MsWRKY40以ABA依赖的方式发生蛋白互作，其EAR抑制结构域发挥重要功能，通过抑制MsWRKY40对下游靶基因表达的激活，平衡植物在正常生长和逆境条件下对下游基因的表达调控，避免过度激活造成的光合损伤，扮演‘刹车因子’的角色。该研究提出以MsWRKY40-MsWRKY41为核心的分子调控模型，该模型将LHCB亚基和叶绿素的生物合成过程、及其组装至类囊体膜的生物过程进行整合，阐明了该模块高效调控紫花苜蓿LHCII生物发生进程的分子机制。图3 紫花苜蓿MsZFP1-MsWRKY40-MsWRKY41参与LHCII生物发生调控模型图上海交通大学农业与生物学院博士后文武武为论文第一作者，上海交通大学农业与生物学院安渊教授、内蒙古农业大学草业学院石凤翎教授和蒙草生态环境（集团）股份有限公司王召明高级工程师为共同通讯作者。上海交通大学农业与生物学院安渊教授课题组周鹏副教授，博士后高鲤、苏连泰（现为西北农林科技大学草业学院副教授）、吕爱敏（现为浙江农林大学食品与健康学院副教授），已毕业博士樊娜娜（现为榆林大学现代农学院教师）和已毕业硕士游翔凯（现为香港城市大学博士生），蒙草生态环境（集团）股份有限公司张跃华等参与了本研究工作。该研究得到了国家自然科学基金青年项目及面上项目的资助。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb4778

Nature Plants | 黄琳凯教授团队等构建以狼尾草为代表的草类植物单细胞调控研究平台——scPlantReg

Nature Plants | 黄琳凯教授团队等构建以狼尾草为代表的草类植物单细胞调控研究平台——scPlantReg 四川农业大学黄琳凯研究团队聚焦狼尾草基因资源挖掘与育种利用，构建全球首个牧草（狼尾草）图形泛基因组（Yan et al., 2023 Nature Gentics, 高被引论文)，并率先开展狼尾草单细胞转录组等前沿研究(Jin et al., 2025 New Phytologist, 高被引论文)。在此基础上，近日该团队联合美国佐治亚大学和草业国家技术创新中心等单位联合创建以狼尾草为主的植物单细胞染色质可及性分析平台scPlantReg（Yan et al., 2026 Nature Plants)。该平台整合了端到端分析框架与跨物种数据库，为解析植物细胞类型特异性调控机制提供了全新工具，并收集并标准化分析已发表的单细胞染色质可及性数据，相关研究成果为牧草遗传改良开辟了新思路，为跨物种分析单细胞染色质可及性研究提供了重要范式。基因调控机制解析是植物改良的基础，基因表达调控在植物生长发育、环境适应及农艺性状形成中起核心作用。其主要通过顺式调控元件（CREs）介导转录因子结合，决定基因表达的时空特异性，是分子育种的重要靶点。然而，CRE研究仍面临细胞类型特异性强、传统bulk测序难以解析单细胞调控动态，以及植物专属分析工具与跨物种标准缺乏等限制。随着植物scATAC-seq数据的快速积累，亟需构建标准化分析框架与整合资源，以解析调控网络并挖掘育种靶点。在scPlantReg平台中，团队构建Socrates2单细胞ATAC-seq分析框架（9个步骤+4个下游分析步骤），覆盖数据预处理、质控、聚类及细胞类型注释等关键流程，并结合标记基因法与机器学习工具ScATACtor提升注释效率与准确性。应用该框架分析狼尾草热胁迫及不同组织scATAC-seq数据（图1），从66,665个单细胞中鉴定出24万余个开放染色质区域（ACRs），构建首个狼尾草单细胞开放染色质图谱，并在不同细胞类型中发现约1.3万个热响应细胞类型特异ACRs。木质部细胞中WRKY基序显著富集，结合EMSA与双荧光素酶实验验证表明WRKY22可能参与木质部发育调控。 scPlantReg数据库对8个植物物种scATAC-seq数据进行统一处理与标准化分析，覆盖11个组织/发育阶段，并提供7种在线分析工具。跨物种比较显示，共享ACRs在禾本科中占主导，即使在细胞类型特异元件中亦然，表明存在保守核心调控元件库。进一步分析发现，共享ACRs富集 AP2/EREBP 基序并关联细胞壁生物合成，而细胞类型特异ACRs则保守富集 HDG1（表皮）与 ARF（叶肉）基序，揭示禾本科植物细胞调控程序的进化保守性。该平台的推广应用将加速非模式植物的调控组研究，尤其为狼尾草等具有重要农艺性状的牧草提供改良靶点。scPlantReg的发布填补了植物专属scATAC-seq分析工具的空白，为牧草遗传改良提供了全新思路。未来，随着更多植物物种的scATAC-seq数据纳入，该平台将成为植物生物学研究与牧草育种的核心资源。四川农业大学草业科技学院严海东教授、靳雅荣特聘研究员、王成然博士、张新新青年研究员、贾纪原博士以及诺禾致源曹小芳为共同第一作者。四川农业大学草业科技学院黄琳凯教授、严海东教授，草业国家技术创新中心王召明，以及Bob Schmitz教授为共同通讯作者。四川农业大学信息工程学院刘涛教授和翟强教授亦参与了该研究并提供了重要支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41477-026-02289-6 scPlantReg：http://scplantreg.com/home

NC | 中国草地正在“变矮”！研究揭示过去22年间冠层高度普遍下降

NC | 中国草地正在“变矮”！研究揭示过去22年间冠层高度普遍下降草地冠层高度是衡量植物多样性与群落结构的关键指标，直接影响牲畜的资源利用效率。然而，由于物种聚集对种间和种内结构产生的复杂影响，大尺度上草地冠层高度的变化规律一直鲜有报道。传统光学遥感在估算冠层高度时也常因植被覆盖度过高导致信号饱和，限制了其应用。理解冠层高度的动态变化，对于揭示生态系统功能转变和保障未来粮食安全至关重要。公元2026年3月3日（中国元宵佳节），由全国畜牧总站王加亭研究员，中国农业科学院草原研究所林克剑研究员、李飞研究员，中国农业大学张英俊教授等团队合作完成的《Declining grassland canopy height in China under asymmetric biomass allocation》成果在Nature Communications发表。研究团队通过解耦草地地上生物量的垂直与水平分配，利用机器学习算法融合气候因子、卫星数据及8年连续地面调查资料，系统绘制了2001-2022年间中国草地冠层高度的时空变化图景。

草业与草原学院董世魁团队在草地生物固氮研究方面取得新进展

草业与草原学院董世魁团队在草地生物固氮研究方面取得新进展近日，草业与草原学院董世魁团队在草地生物固氮研究方面取得新进展，相关成果以“Low N Deposition Coupled With Climate Warming Promote Soil Asymbiotic N Fixation via Increasing Microbial Specialists in Alpine Grassland”为题发表于《Global Change Biology》。生物固氮是将新氮输入自然生态系统的重要过程，已有研究表明高氮沉降会抑制这一过程。然而，作为陆地生态系统的特征现象，长期低水平氮沉降背景下生物固氮的净生态效应及其潜在机制仍存在高度不确定性。考虑到气候变暖是与氮沉降同步发生的关键环境变化因子，探究气候变暖能否改变生物固氮活性、调节氮沉降对生物固氮的影响具有重要意义。为填补这些认知空白，董世魁团队在高寒草地生态系统开展了一项长达十年的控制实验，设置实验增温、低水平氮沉降、高水平氮沉降、气候变暖与低水平氮沉降耦合处理及对照共5个处理组，采用15N2同位素标记法测定生物固氮速率。研究发现：低水平氮沉降显著促进生物固氮速率达112%，与高水平氮沉降完全抑制该过程形成鲜明对比；单独增温使固氮速率提升123%，而增温与低氮耦合处理更将这一效应放大至234%。结构方程模型揭示，增温与低氮耦合处理选择性促进了脱硫弧菌属等特定固氮菌群，这些微生物的富集直接驱动了观测到的固氮变化。在这个氮限制的高寒草甸中，长期低水平氮沉降特别是与增温协同作用时，通过驱动生态位收缩过程根本性地改变了固氮菌群落结构。这种筛选机制在功能上富集了特化固氮菌群，形成显著的正反馈效应，极大促进了整体生物固氮输入。本研究结果揭示了在未来现实气候情景下氮输入增加的潜力，为青藏高原乃至全球高寒草地的氮素精准管理提供了科学依据。草业与草原学院博士研究生张珂为第一作者，董世魁教授、李耀明副教授为共同通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划(2023YFF1304303, 2021YFE0112400)及国家自然科学基金(32361143870, W2412148, 41871067)的资助。原文链接：http://dx.doi.org/10.1111/gcb.70751

草业学院张英俊教授团队揭示高寒草甸蘑菇圈真菌促进植物生长新机制

草业学院张英俊教授团队揭示高寒草甸蘑菇圈真菌促进植物生长新机制 2月5日，国际知名学术期刊New Phytologist在线发表了草业科学与技术学院张英俊教授团队的研究论文“Enriched ammonium induced by fairy ring fungi promotes the growth of grasses and sedges relying on soil microbial functions”，该研究揭示了高寒草甸蘑菇圈真菌影响土壤养分释放、促进植物生长的微生物作用机制。蘑菇圈是草原上由担子菌真菌菌丝向外辐射生长而形成的一种特殊生态现象，伴随着茂盛生长的深绿色植被条带。然而，蘑菇真菌如何提升植物可利用养分进而影响植物生长的机制尚不明确。研究团队以青藏高原高寒草甸30个蘑菇圈为研究对象进行野外观测，系统探究了蘑菇真菌对植物生物量、植物可利用养分以及土壤微生物功能的影响；并结合温室控制实验，分析了五种植物对蘑菇真菌诱导的铵态氮（NH₄⁺-N）含量升高的差异化响应规律。在中国青藏高原高寒草甸上6个取样地点的蘑菇圈形态及样品采集示意图研究结果发现，蘑菇圈草地生产力高于圈内外，在对高寒草甸蘑菇圈土壤植被调查研究时发现，蘑菇真菌通过提高土壤中氮矿化酶活性、富集特定细菌类群，并通过增加氮固定和矿化相关的基因丰度以促进NH₄⁺-N的生成；同时降低硝化基因丰度以减少NH₄⁺-N向NO3--N的转化的双重调节机制来增加土壤中NH₄⁺-N浓度。此外，产生的高浓度NH₄⁺-N抑制了豆科和杂类草植物生长，促进禾本科植物的生长和养分吸收能力。该研究揭示了“蘑菇真菌—细菌协同”的养分供给模式，NH₄⁺-N增加促进群落生产力提高但降低植物多样性；确定了高寒草地生态系统大型真菌同样可作为生态系统工程师在养分循环和生产力提升方面发挥作用。蘑菇圈真菌对植物生长及植物可利用氮（NH4+-N）含量影响的示意图该研究首次揭示了青藏高原蘑菇圈真菌如何通过提高氮矿化酶活性，增加特定细菌的相对丰度及固氮和矿化基因的丰度，促进有机氮转化为植物可利用氮，尤其是NH₄⁺-N，从而增加植物生物量；证实了蘑菇圈真菌可作为天然高效的微生物改良剂，提升高寒草甸土壤养分有效性。这为青藏高原退化草地的生态修复与可持续管理提供了全新思路，对维护高寒生态系统稳定具有重要理论与实践意义。这也是该研究团队在Soil Biology & Biochemistry发表《温性草原蘑菇圈真菌加速土壤氮循环提升草地生产力的作用机制》（Discovering the role of fairy ring fungi in accelerating nitrogen cycling to promote plant productivity in grasslands）研究后的又一重要发现。草业学院博士生连露为论文第一作者，张英俊教授为论文通讯作者，中国农业大学为通讯单位。草业学院杨高文教授、刘楠教授、在读博士后秘一先博士，瑞典农业大学David Parsons教授以及草业学院已毕业博士刘沫含（现为四川农业大学教师）等为本研究做出了重要贡献。该研究得到国家自然科学基金重大项目（32192462）的资助。原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70954

AEE|内蒙古农业大学韩国栋团队发表关于荒漠草原放牧强度驱动多样性与功能变化

AEE|内蒙古农业大学韩国栋团队发表关于荒漠草原放牧强度驱动多样性与功能变化本文内容速览： 1. 1. 提出科学问题 2. 2. 文章的主要结论 3. 3. 分析过程和方法 4. 4. 研究的局限性 1. 提出科学问题 1.1 研究领域现状草地生态系统支撑着全球主要的初级生产力和畜牧业输出。作为最主要的土地利用方式，_放牧_对草地的结构与功能具有深远影响。当前研究已广泛证实生物多样性是维持_生态系统多功能性（EMF）_的关键。然而，以往研究多集中于单一层面的多样性，对于地上与地下生物类群构成的_多维生物多样性_如何共同调节EMF，尤其是在不同放牧强度梯度下的响应机制，仍缺乏系统深入的理解。 1.2 本文要解决的关键科学问题问题 1: 不同放牧强度如何改变荒漠草原的地上生物多样性（植物、蝗虫）与地下生物多样性（线虫、细菌）及其EMF？问题 2: 随着放牧梯度的上升，驱动EMF的核心生物类群是否会发生从地上到地下的_驱动力位移_？ 1.3 研究的理论/现实意义本研究通过在内蒙古四子王旗进行的长期（17年）放牧实验，揭示了生物多样性与功能之间关系的_强度与性质_受放牧强度的动态调节。这为制定干旱半干旱区草原的可持续放牧管理策略提供了理论支撑，证明了轻度放牧是兼顾生产功能与生态稳定性的有效手段。 2. 文章的主要结论本研究发现放牧强度显著改变了荒漠草原多样性对功能的驱动模式。结论 1: _轻度放牧（LG）_显著提升了生态系统多功能性，尤其是地上功能（如生产力）；而_中度和重度放牧（MG/HG）_显著抑制了碳循环、养分供应及整体EMF。结论 2: 驱动力发生位移。在无牧和轻度放牧下，EMF主要受_地上植物多样性_驱动；而在中度和重度放牧压力下，由于地上植被退化，_地下细菌多样性_转变为维持多功能性的主导力量。 3. 分析过程和方法作者依托内蒙古四子王旗建立的长期放牧实验平台，设置了四个放牧强度梯度：不放牧（NG）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG）。研究的核心逻辑在于通过多维数据的整合，解析“干扰强度-多样性组分-功能权衡”的复杂链条。首先，在生物多样性量化方面，作者涵盖了地上与地下四个营养级。地上部分采用传统的样方调查法获取植物物种组成，并利用扫网法收集蝗虫数据；地下部分则提取土壤DNA，通过16S rRNA高通量测序分析细菌多样性，并利用形态学鉴定结合测序技术评估土壤线虫多样性。所有类群均统一使用_Shannon-Wiener指数_计算α多样性。其次，在生态系统多功能性（EMF）的测算上，作者选取了生产力、碳循环和养分供应三个维度的17个关键指标。为了消除不同功能指标量纲的影响，作者采用了科研界主流的_Z-score标准化方法_。具体操作是将每个功能指标减去其平均值再除以标准差，转换后的数值具有可比性，最后通过平均法计算EMF指数。此外，为了保证结果的稳健性，作者还引入了_阈值法（Threshold approach）_进行交叉验证，分析在达到不同功能目标比例（如最大值的20%、40%等）时，生物多样性的贡献差异。 Figure 1. 不同放牧强度对多维生物多样性的影响在统计分析思维上，文章采取了循序渐进的策略。第一步利用_线性混合效应模型（LMM）_分析放牧强度对各多样性指标和单一功能的影响，其中放牧强度作为固定效应，样地分区（Block）作为随机效应。第二步，通过线性回归探索不同梯度下，地上/地下多样性与EMF的关联强度（图3）。这一步是整篇文章的转折点，它直观展示了回归斜率在不同放牧强度下的变化。Figure 2. 不同放牧强度对生态系统多功能性的影响Figure 3. 生态系统多功能性与多样性的回归关系第三步是文章的核心贡献：解释度分析。作者利用基于LMM的_变额分解（Marginal R2 decomposition）_技术，量化了植物、蝗虫、线虫和细菌对EMF变异的具体贡献率（图4）。这种方法能够有效处理预测变量间的共线性问题，清晰地识别出在NG/LG环境下，植物多样性解释了约60%的功能变异，而在MG/HG环境下，细菌多样性的解释贡献上升至首位。Figure 4. 地上与地下各组分对EMF贡献率的位移最后，作者构建了_分段结构方程模型（Piecewise SEM）_。这一方法的好处在于可以将复杂的直接影响（如放牧对EMF的负向压迫）与间接影响（如放牧通过改变植物多样性进而影响EMF）进行路径拆解。SEM结果最终证实，轻度放牧维持了地上与地下的协同互补，而重度放牧割裂了这种联系，迫使生态系统功能依赖于地下微生物的残余调节。 Figure 5. 结构方程模型解析放牧强度调节功能驱动的路径机制 4. 研究的局限性文章指出，研究结果受到_降水年际波动_的显著影响。在荒漠草原这一水分受限的环境中，干旱年份可能会掩盖放牧对地下微生物的驱动作用。此外，尽管本研究考虑了多个分类群，但对于更高营养级的捕食者（如土壤节肢动物）以及大型草食动物的取食行为差异对养分循环的细微影响仍需更长尺度的连续监测来进一步精确量化。

草业与草原学院董世魁教授团队利用多组学联合分析揭示高寒草地植物赖草适应氮沉降的新机制

草业与草原学院董世魁教授团队利用多组学联合分析揭示高寒草地植物赖草适应氮沉降的新机制近日，北京林业大学草业与草原学院董世魁教授团队在Plant, Cell & Environment发表了题为“Photosynthetic carbon reallocation to nitrogen metabolism confers adaptation advantage of Leymus secalinus under elevated nitrogen deposition in alpine grassland”的研究论文。该研究通过整合形态、生理、转录组、蛋白质组和代谢组等多维数据，系统揭示了在氮沉降增强环境下青藏高原高寒草甸优势植物赖草（Leymus secalinus）的光合碳重分配机制及其对氮代谢的调控作用，为理解高寒草地植物群落响应全球变化的分子机制提供了重要科学依据。氮沉降是驱动全球生物多样性变化的重要因子之一，尤其对高寒草地生态系统影响显著。以往研究表明，氮沉降会导致高寒草地植物群落向禾草单一优势化演变，但其内在的生理与分子调控机制尚不明确。本研究以赖草为对象，通过模拟不同梯度氮添加实验，结合多组学技术，系统解析了其在氮富集环境下的适应策略。研究结果表明，氮沉降显著促进了赖草的竞争力和生物量积累，其光合能力、叶绿素含量及光系统II效率均明显提升。值得注意的是，增强的光合作用并未导致碳水化合物的大量储存，而是通过上调碳代谢与氮同化相关基因和蛋白的表达，将光合产物更多地导向氨基酸合成途径，从而支持其快速生长。同时，氮沉降还增强了赖草的抗氧化防御系统和逆境响应能力，包括编码抗氧化酶活性蛋白表达和逆境相关激素水平的提升，进一步巩固了其在严酷高原环境中的适应优势。该研究首次从多组学协同视角揭示了高寒草甸优势植物通过光合碳向氮代谢再分配实现生态优势的完整调控通路，成功地将宏观的生态现象（赖草的优势地位）与微观的分子调控（基因、蛋白、代谢物的响应）联系起来，为预测和管理高寒草甸生态系统对氮沉降的响应提供了理论依据。论文第一作者为北京林业大学草业与草原学院博士研究生左慧和郭倩倩副教授，通讯作者为沈豪副教授和董世魁教授。该研究获得国家自然科学基金（32361143870; 32401291）和国家重点研发计划（2023YFF1304303）的资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70370

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