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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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青島能源所揭示陸源除草劑輸入對藻菌驅(qū)動的近海碳匯潛力的負(fù)面影響

2021-11-01 青島生物能源與過程研究所

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　　海洋巨大的碳匯能力在氣候調(diào)控方面起著關(guān)鍵作用。驅(qū)動海洋碳匯的生物學(xué)機(jī)制主要包括浮游植物（微藻）介導(dǎo)的生物泵途徑和微生物介導(dǎo)的微型生物碳泵途徑。藻和菌在海洋中密不可分，是海洋碳匯的主要驅(qū)動力。

　　陸源輸入是導(dǎo)致近海生態(tài)系統(tǒng)不斷退化的重要原因。當(dāng)前全球市場上除草劑產(chǎn)品高達(dá)17000余種，同時除草劑消耗量與日俱增，并存在過量施用現(xiàn)象。大量除草劑通過河流、地下水、地表徑流等途徑最終進(jìn)入海洋，導(dǎo)致近海除草劑污染問題在全球范圍普遍發(fā)生。一半以上的除草劑是光合作用抑制劑，當(dāng)前研究對近海除草劑污染現(xiàn)狀是否已足以影響近海浮游植物和細(xì)菌群落，并進(jìn)而影響近海碳匯卻尚不了解。

　　中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所海洋碳匯與能源微生物研究組張永雨團(tuán)隊對黃、渤海內(nèi)22種除草劑的調(diào)查揭示，離岸100公里近海范圍內(nèi)除草劑檢出率高達(dá)100%，且有較高穩(wěn)定性，最高值出現(xiàn)在河口區(qū)域，濃度最高的為陸地上廣為使用的三嗪類除草劑，呈現(xiàn)春季近海除草劑濃度高于秋季的現(xiàn)象。

　　青島能源所該項研究揭示，在環(huán)境濃度的三嗪類除草劑（如阿特拉津）脅迫下，浮游植物群落的生長和光合效率被削弱29%-63%，浮游植物群落結(jié)構(gòu)也會因此發(fā)生劇烈變化。受除草劑抑制最嚴(yán)重的是硅藻，而兼具異養(yǎng)功能的甲藻受影響相對較弱，導(dǎo)致近海浮游植物群落發(fā)生由硅藻向有害甲藻為主的群落結(jié)構(gòu)的劇烈改變。除草劑脅迫下海水溶解氧濃度也顯著降低18%-32%，損害了近海生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)亦發(fā)生劇烈變化，對碳水化合物、氨基酸等多種有機(jī)碳底物的代謝能力被明顯抑制，微型生物碳泵潛力受到削弱。移除浮游植物后的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)對除草劑并不敏感，表明海洋中浮游植物與細(xì)菌群落的密切關(guān)系會加劇除草劑對細(xì)菌群落的負(fù)面影響。

　　相關(guān)成果發(fā)表在海洋與湖沼領(lǐng)域期刊Limnology and Oceanography上。研究得到科技部重點研發(fā)專項、國家自然科學(xué)基金委-山東省聯(lián)合基金重點項目、中科院海洋大科學(xué)中心“科學(xué)號”高端用戶項目等支持。

　　論文鏈接

陸源除草劑輸入對浮游植物和微生物群落驅(qū)動的近海碳匯的潛在影響

　　海洋巨大的碳匯能力在氣候調(diào)控方面起著關(guān)鍵作用。驅(qū)動海洋碳匯的生物學(xué)機(jī)制主要包括浮游植物（微藻）介導(dǎo)的生物泵途徑和微生物介導(dǎo)的微型生物碳泵途徑。藻和菌在海洋中密不可分，是海洋碳匯的主要驅(qū)動力。
　　陸源輸入是導(dǎo)致近海生態(tài)系統(tǒng)不斷退化的重要原因。當(dāng)前全球市場上除草劑產(chǎn)品高達(dá)17000余種，同時除草劑消耗量與日俱增，并存在過量施用現(xiàn)象。大量除草劑通過河流、地下水、地表徑流等途徑最終進(jìn)入海洋，導(dǎo)致近海除草劑污染問題在全球范圍普遍發(fā)生。一半以上的除草劑是光合作用抑制劑，當(dāng)前研究對近海除草劑污染現(xiàn)狀是否已足以影響近海浮游植物和細(xì)菌群落，并進(jìn)而影響近海碳匯卻尚不了解。
　　中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所海洋碳匯與能源微生物研究組張永雨團(tuán)隊對黃、渤海內(nèi)22種除草劑的調(diào)查揭示，離岸100公里近海范圍內(nèi)除草劑檢出率高達(dá)100%，且有較高穩(wěn)定性，最高值出現(xiàn)在河口區(qū)域，濃度最高的為陸地上廣為使用的三嗪類除草劑，呈現(xiàn)春季近海除草劑濃度高于秋季的現(xiàn)象。
　　青島能源所該項研究揭示，在環(huán)境濃度的三嗪類除草劑（如阿特拉津）脅迫下，浮游植物群落的生長和光合效率被削弱29%-63%，浮游植物群落結(jié)構(gòu)也會因此發(fā)生劇烈變化。受除草劑抑制最嚴(yán)重的是硅藻，而兼具異養(yǎng)功能的甲藻受影響相對較弱，導(dǎo)致近海浮游植物群落發(fā)生由硅藻向有害甲藻為主的群落結(jié)構(gòu)的劇烈改變。除草劑脅迫下海水溶解氧濃度也顯著降低18%-32%，損害了近海生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)亦發(fā)生劇烈變化，對碳水化合物、氨基酸等多種有機(jī)碳底物的代謝能力被明顯抑制，微型生物碳泵潛力受到削弱。移除浮游植物后的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)對除草劑并不敏感，表明海洋中浮游植物與細(xì)菌群落的密切關(guān)系會加劇除草劑對細(xì)菌群落的負(fù)面影響。
　　相關(guān)成果發(fā)表在海洋與湖沼領(lǐng)域期刊Limnology and Oceanography上。研究得到科技部重點研發(fā)專項、國家自然科學(xué)基金委-山東省聯(lián)合基金重點項目、中科院海洋大科學(xué)中心“科學(xué)號”高端用戶項目等支持。
　　論文鏈接
　　陸源除草劑輸入對浮游植物和微生物群落驅(qū)動的近海碳匯的潛在影響
　　

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