科研进展--中国科学院广州分院

近日，中国科学院南海海洋研究所珊瑚礁及其环境记录团队，联合多家合作机构，揭示古台风活动规律，为沿海防灾减灾提供千年尺度科学依据。成果发表于Nature旗下期刊《Communications Earth & Environment》。陶士臣博士为论文的第一作者，研究员施祺为通讯作者，论文作者还包括香港中文大学教授廖淦标、台湾大学教授沈川洲和博士黄君瑗、广东海洋大学副教授张会领和副教授黄忠洲、广西大学教授余克服、广州新华学院博士孟敏，以及中国科学院南海海洋研究所副研究员张喜洋和副研究员严宏强。热带气旋（台风/风暴）是全球沿海地区最频繁、最具破坏力的气象灾害。数据显示，全球超过30%的热带气旋形成于西北太平洋地区，并频繁地影响着我国的华南、华东、台湾以及菲律宾、越南、日本和韩国等地。据世界气象组织统计，1970年至2021年间，热带气旋占全球天气、气候和水相关极端事件所致灾害的17%，以及人员伤亡和经济损失的38%。然而，受限于现代器测时长较短以及模式模拟的不足等，学术界一直难以厘清其长期活动特征及其与温度的内在联系。重建更长尺度的古台风历史，对于理解台风活动规律、评估未来风险具有重要的现实意义。台风形成的强风浪能将生长于礁坡的大型活体珊瑚搬运至礁坪，形成珊瑚风暴石，珊瑚也随即停止生长。通过精准的铀-钍（U-Th）测年并结合珊瑚年生长层，可以确定风暴石顶面年龄，即初次被台风搬运至礁坪的时间，代表了台风发生的时间。研究团队于2023年7月在海南三亚珊瑚岸礁礁坪开展实地调查采样，共获取41个珊瑚风暴石岩芯样品，平均长度118 cm，最长达340 cm，单个珊瑚块最重可达36吨，并对其中的40个风暴石样品开展了高精度U-Th测年。结果显示，40个风暴石主要形成于7.3‒5.8 ka和2.2‒0 ka（ka即千年前）两个时段，即影响三亚海域的台风在7.3‒5.8 ka和2.2‒0 ka时段较为活跃，而在5.8‒2.2 ka时段相对平静。结合西南太平洋斐济和新西兰、西北太平洋日本等地的古风暴记录，研究发现在西太平洋南北半球，低纬度与中高纬度地区风暴/台风活动均存在“跷跷板”现象；同时，在南北半球之间的类似纬度地区，风暴/台风活动的活跃期与平静期也具有对称性。结合器测和重建资料，研究认为在百年-千年时间尺度上，温度变化通过驱动西太暖池边界的扩张/收缩以及热带辐合带（ITCZ）的南北摆动，调控着台风活动路径在低纬度与中高纬度之间的迁移。在相对温暖时期，暖池扩张、热带辐合带向高纬度扩展，台风生成源地与活动路径随之北移/南移，主要影响日本、新西兰等中高纬度地区；在相对降温时期，暖池收缩、辐合带向赤道收缩，台风形成及活动主要在低纬度区域，海南、斐济等地受影响加剧。随着全球气候持续变暖，西太平洋热带气旋路径或将进一步向中高纬度迁移。一方面，海南等华南低纬度沿海遭遇台风登陆的频率可能降低；另一方面，东亚中高纬度地区受台风影响或将加剧，极端暴雨、洪涝灾害可能更为频发。这对原本防汛压力相对较小的内陆及北方地区，提出了全新的防灾减灾挑战。本研究也是该团队前期工作的进一步拓展。2021年，该团队基于黄岩岛和西沙群岛珊瑚风暴石以及其他相关资料，揭示过去千年西北太平洋台风活动在低纬度与中高纬度地区存在"跷跷板"现象(Tao et al., 2021)；2025年，团队在海南南部发现全新世超强台风的珊瑚风暴石记录(Zhou et al., 2025)。此次研究将记录拓展至全新世，并揭示南北半球对称格局，实现了从"半球内跷跷板"到"跨半球镜像"的认识跃升。该项研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发以及广西自然科学基金等项目资助。论文信息：Tao, S.C., Liu, K.-b., Shi, Q.*, Zhang, X.Y., Zhang, H.L., Huang, C.Y., Huang, Z.Z., Shen, C.C., Meng, M., Yan, H.Q., Yu., K.F. Tropical cyclone activity in the western Pacific since the mid-Holocene exhibits a symmetrical pattern between the Northern and Southern Hemispheres, Communications Earth & Environment, https://doi.org/10.1038/s43247-026-03734-2 (2026).原文链接：https://www.nature.com/articles/s43247-026-03734-2图1 西太平洋地区全新世台风/风暴活动记录图2 团队成员在三亚珊瑚岸礁礁坪上采集珊瑚风暴石样品

2026-06-22

亚热带生态所 | 优质猪肉品质形成的多维调控规律研究取得新进展

猪肉品质直接关系到消费者接受度、产品营养价值和生猪产业效益。中国科学院亚热带农业生态研究所孔祥峰研究团队系统整合国内外猪肉品质研究证据，定量解析了生猪品种、养殖环境、屠宰体重或日龄、日粮营养对猪肉品质的综合影响，为特色优质猪肉生产中的精准日粮配制和科学饲养管理提供了依据。猪肉品质直接关系到消费者接受度、产品营养价值和生猪产业效益。中国科学院亚热带农业生态研究所孔祥峰研究团队系统整合国内外猪肉品质研究证据，定量解析了生猪品种、养殖环境、屠宰体重或日龄、日粮营养对猪肉品质的综合影响，为特色优质猪肉生产中的精准日粮配制和科学饲养管理提供了依据。该研究纳入2014至2024年期间发表的828项研究，围绕肌内脂肪、肌肉脂肪酸、风味氨基酸、pH、滴水损失、蒸煮损失、剪切力、肉色和大理石纹等15类猪肉品质指标开展了多层次荟萃分析。结果表明，猪肉品质并非由单一因素决定，而是由遗传背景、养殖环境、饲养管理和饲粮营养等因素共同决定。其中，生猪品种主要影响肌内脂肪、油酸和肉色等化学组成及感官性状，地理分布主要影响猪肉的保水能力和肉色相关指标，提示气候条件、饲养模式和宰前管理在肉品质形成中具有重要作用。分析发现，屠宰体重、屠宰日龄与肉品质之间存在权衡关系。增加屠宰体重有利于提高肌内脂肪、油酸和谷氨酸的含量，但也可能会增加猪肉的剪切力，降低肌肉嫩度。日粮粗蛋白质水平、钙磷比、矿物质平衡及关键氨基酸与肌肉脂肪沉积、脂肪酸组成、保水能力和肉色形成密切相关，且部分指标呈现阈值效应，说明生产优质肉的日粮配制应由基础营养供给转向目标品质导向的精准营养调控。该分析研究为生产特色优质肉的日粮配制技术研发提供了重要理论支撑和参考依据。一方面，明确了不同品质性状的主导影响因素，有助于在特色猪种和区域化生产体系中制定差异化营养策略；另一方面，确定了多个与肉品质相关的营养调控靶点，为构建面向特色优质肉生产的精准日粮配制技术提供了综合的数据基础。上述研究以A systematic Meta-analysis of breed, regional, and production determinants of pork quality为题，发表于食品科学领域TOP期刊Food Research International。中国科学院亚热带农业生态研究所为第一完成单位，博士研究生胡卫东为第一作者，孔祥峰研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划课题“生产特色优质肉的日粮配制技术研发”（2023YFD1301305）和国家自然科学基金重大项目课题“猪饲粮碳氮来源与组成的动态代谢特征”（32394041）的联合资助。论文链接优质猪肉品质形成关键因素的系统解析

2026-06-23

亚热带生态所 | 双抑制剂配施生物炭对亚热带茶园N₂O与NH₃排放的协同减排效应取得进展

氮肥过量施用是茶园生态系统氮素损失和环境污染的主要驱动因素。中国亚热带茶园氮肥投入水平高，远超全球谷物平均水平，导致大量氧化亚氮（N2O）排放和氨（NH3）挥发。N2O是增温潜势高的强效温室气体，而NH3则是PM2.5的重要前体物，二者均对区域大气环境和生态系统健康构成严重威胁。脲酶抑制剂和硝化抑制剂可分别延缓尿素水解和抑制铵态氮向硝态氮的转化，但单施抑制剂常面临N2O与NH3“此消彼长”的权衡困境；生物炭虽被广泛认为是土壤固碳减排的潜力材料，但其强吸附性是否会干扰抑制剂效能、二者在茶园酸性土壤中的长期适配效果尚不明确。氮肥过量施用是茶园生态系统氮素损失和环境污染的主要驱动因素。中国亚热带茶园氮肥投入水平高，远超全球谷物平均水平，导致大量氧化亚氮（N2O）排放和氨（NH3）挥发。N2O是增温潜势高的强效温室气体，而NH3则是PM2.5的重要前体物，二者均对区域大气环境和生态系统健康构成严重威胁。脲酶抑制剂和硝化抑制剂可分别延缓尿素水解和抑制铵态氮向硝态氮的转化，但单施抑制剂常面临N2O与NH3“此消彼长”的权衡困境；生物炭虽被广泛认为是土壤固碳减排的潜力材料，但其强吸附性是否会干扰抑制剂效能、二者在茶园酸性土壤中的长期适配效果尚不明确。针对这一科学问题，中国科学院亚热带农业生态研究所土壤生态与农业环境课题组在亚热带丘陵茶园开展了一项为期两年的连续高频原位观测实验，系统揭示了双抑制剂（脲酶抑制剂NBPT + 硝化抑制剂DMPP）及其与生物炭配施对茶园土壤N2O和NH3排放的影响及机制。该研究共设置四种处理：①不施氮肥（CK）；②常规施氮（CON）；③常规施氮+双抑制剂（NI）；④常规施氮+双抑制剂+生物炭（BNI，生物炭施用量28 t ha−1）。研究发现，常规施肥下该茶园N2O和NH3的排放因子分别高达3.0%和8.1%，且气态氮排放高度集中于茶行区域（贡献N2O排放的83.1%和NH3挥发总量的68.4%）。与常规施肥相比，单独施用双抑制剂使N2O和NH3排放因子分别降低54.5%和20.0%，双抑制剂配施生物炭的减排效率与之相当（N2O降49.8%，NH3降20.2%）。值得注意的是，生物炭配施的减排效果存在显著年际差异：首年因生物炭提升土壤pH并吸附部分抑制剂分子，其减排效果暂弱于单施抑制剂；次年生物炭老化后，其NH3减排率反超单施抑制剂组，表明生物炭与抑制剂的协同效应具有长期稳定性。该研究揭示了双抑制剂与生物炭配施的协同减排机制：脲酶抑制剂NBPT通过延缓尿素水解，显著降低了施肥后短期土壤NH4⁺−N浓度（降幅达45.7%），从而减少了NH3挥发的底物供应；硝化抑制剂DMPP通过抑制氨氧化细菌（AOB）丰度（降39.4%）和亚硝酸还原酶基因nirS丰度（降19.0%），降低了土壤NO3−−N浓度阻断了硝化过程驱动的N2O生成；生物炭则通过吸附NH4⁺和抑制剂分子、延长抑制剂有效作用期，进一步增强了减排的长期稳定性。结构方程模型和随机森林分析表明，土壤NO3−−N浓度、水分含量和AOB+AOA丰度是调控N2O排放的主导因子，而施肥后短期土壤NH4⁺−N浓度和温度则是NH3挥发的核心驱动因素。与常规施肥相比，双抑制剂配施生物炭处理使茶叶增产6.7%、植株氮素吸收提升14.4%，净环境经济效益达116,302 CNY ha−1 yr−1，较常规施肥提高136.7%。该项研究成果以Reduction in N2O and NH3 emissions with combined use of dual inhibitors and biochar in a tea field soil in subtropical central China为题发表在土壤学领域著名期刊Biochar上。已毕业广西大学联合培养硕士生李粤丰为第一作者，亚热带生态所沈健林研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（42161144002）和国家重点研发计划（2021YFD1700801）等项目的资助。论文链接文章图像摘要试验期内茶园土壤累积N2O与NH3排放的线性关系及其减排效率对比双抑制剂与生物炭配施下土壤N2O和NH3排放驱动路径的结构方程模型分析及标准化总效应分析

2026-06-25

群体历史与自然选择塑造了两种栎属濒危物种不同的基因组变异模式

遗传多样性是物种应对环境变化的演化基础。濒危物种通常因种群衰退陷入遗传多样性丧失、近交加剧和遗传负荷积累的灭绝漩涡，但部分小种群植物却展现出意想不到的遗传韧性，机制尚不明确。目前超过80%的遗传保护研究集中于动物，植物尤其濒危物种严重不足，且多依赖中性分子标记，难以捕捉全谱系遗传变异。有效种群规模、交配系统与自然选择的交互作用可能是理解这一现象的关键，但在非模式植物中的综合研究仍然有限。栎属（橡树）是壳斗科的关键类群，也是北半球温带和亚热带森林生态系统的优势组分，多数物种具有广泛地理分布、频繁种间杂交和丰富遗传变异。然而，约31%的栎属物种被IUCN列为濒危或极危，且群体遗传学研究存在显著区域偏差——主要集中于北美和欧洲温带物种，而拥有最多受威胁橡树的东亚和东南亚地区研究极为有限。遗传多样性评估揭示了濒危栎属物种间的矛盾模式：部分物种因种群下降和地理隔离而多样性显著降低，另一些却在相似的种群限制下维持了较高遗传多样性。这一反差格局的内在机制至今未被阐明，制约了对受威胁栎属演化韧性来源的深入理解。近期，中国科学院华南植物园王宝生研究团队针对两种极危岛屿橡树——坝王栎（Quercus bawanglingensis）和万山栎（Quercus pseudosetulosa）开展了保护基因组学研究。该研究组装了高质量的染色体基因组，并揭示了自然选择与种群历史如何塑造它们截然不同的基因组架构。这两种橡树目前都各仅存一个孤立种群，且成年个体稀少：坝王栎仅分布于海南岛俄贤岭的喀斯特地貌中，而万山栎仅存于大万山岛的高风化红壤中。尽管现状相似，两者的基因组多样性却大相径庭：坝王栎成功维持了与非濒危物种相当的高水平遗传多样性，主要得益于海南岛提供了更广阔的历史生存空间，且其经历严重种群瓶颈的时间较晚，长寿和异交特性也有效缓冲了近期多样性的流失；万山栎自中新世中期以来经历了漫长的种群衰退，加之岛屿面积极小带来的长期隔离，导致其遗传多样性显著降低，且近期发生了强烈的近交事件。研究发现了一个反直觉的现象：万山栎的遗传负荷并没有显著增加，在加性模型下甚至比坝王栎还要低。其背后的演化机制在于高效的“近交-纯合-清除”过程，高近交率使得隐性有害突变迅速暴露为纯合子状态，随后在强烈的纯化选择作用下被高效清除。面对岛屿独特的微生境，两者还演化出了截然不同的生存适应策略。该研究为理解小种群的演化动态和制定更有效的保护策略提供了重要科学依据。研究成果以“Demographic history and natural selection regimes shape divergent genomic architectures in two endangered island oaks”为题近期发表于国际植物学权威期刊The Plant Journal（《植物杂志》‌）（IF5年 = 7）。中国科学院华南植物园王宝生研究员为通讯作者，罗文姬博士为第一作者。华南植物园涂铁要研究员和马来西亚诺丁汉大学的Alison Kim Shan Wee教授参与了该项工作。该研究获广东省重点领域研发计划、国家自然科学基金和广东省自然资源事务（生态林业建设）专项资金资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.70953 图1. 坝王栎与万山栎的地理分布、基因组特征及基因组共线性图2. 坝王栎和万山栎的遗传与种群参数图3. 坝王栎与万山栎的选择清除基因组信号

2026-06-23

华南植物园发现桃金娘细胞壁重塑增强铝耐受的调控新机制

酸性土壤约占全球可耕作土地的40%-50%，是制约农业生产的主要非生物胁迫因子之一。酸性土壤中Al³⁺通过抑制根系伸长、养分吸收，最终导致作物大幅减产。植物细胞壁作为铝离子进入细胞的第一道屏障，其组分修饰在铝耐受中发挥关键作用。XTH家族（木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶）通过重塑细胞壁木葡聚糖网络参与植物逆境响应，但XTH在木本植物铝适应中的调控机制尚不清楚。桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）是一种广泛分布于我国南方及东南亚热带亚热带地区的多年生灌木，其对酸性土壤具有良好适应性，是研究植物“化毒为利”独特适应策略的理想材料。然而，桃金娘如何在细胞壁水平上感知和响应铝离子，其关键基因和调控网络尚不清楚。研究团队首先在桃金娘基因组中系统鉴定了29个XTH家族成员，通过转录组和转基因分析，发现RtXTH2在根中受铝显著诱导，且表达响应最显著。通过转基因拟南芥的耐铝性分析和桃金娘VIGS材料的耐铝性分析，作者进一步发现RtXTH2通过负向调控细胞壁中铝结合位点的丰度来增强铝耐受。为解析RtXTH2的上游调控网络，研究团队筛选并发现RtERF1能显著激活RtXTH2启动子活性。该研究从分子层面阐明，RtERF1通过结合RtXTH2启动子中的CRT顺式作用元件，激活RtXTH2转录，进而通过修饰细胞壁组分，降低半纤维素和果胶含量，减少铝离子在细胞壁上的结合位点。此外，研究还发现RtERF1蛋白在铝胁迫下的稳定性增强，暗示可能存在翻译后水平的精细调控。综上所述，该研究揭示了桃金娘响应铝胁迫的RtERF1-RtXTH2转录调控模块，为木本植物细胞壁重塑介导铝适应的分子理论提供了新的框架，为酸性土壤区作物的分子育种提供了重要的基因资源。图. RtERF-RtXTH2模块调控桃金娘细胞壁介导的铝胁迫响应模式图相关成果以“RtERF1-activated RtXTH2 enhances aluminum tolerance in Rhodomyrtus tomentosa via modifying cell wall components”为题近期发表在国际植物学权威期刊The Plant Journal（《植物杂志》‌）（IF5年 = 7）。中国科学院华南植物园硕士研究生刘婷婷和在站博士后杨恒为共同第一作者，邓书林研究员为通讯作者，已出站博士后杨玲，在读博士生王贵和在站博士后刘赛也参与了研究。研究工作得到国家自然科学基金、广东省林业科技创新项目及广东省科技计划项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.70988

2026-06-23

东莞材料所联合研发智能衍射分析工具MatDiffract上线运行

在材料科学领域，衍射数据解析是揭示物质微观结构的核心手段。近日，中国科学院高能物理研究所、散裂中子源科学中心、中国科学院东莞材料科学与技术研究所、松山湖材料实验室联合自主研制的智能衍射分析软件MatDiffract（https://matdiffract.nhepsdc.cn）在国家高能物理科学数据中心平台正式发布。该系统聚焦衍射图谱解析核心痛点，具备多物相自动识别、全自动精修两大核心关键功能，依托东莞材料所团队自研Atomly国产无机晶体材料数据库为核心数据底座，融合高通量计算与人工智能算法，一站式实现多类型衍射数据自动化、高精度解析。该成果标志我国“材料数据库+AI算法+大科学装置”一体化数智研发体系实现落地，充分凸显Atomly数据库与“AI+材料科学”深度融合对关键材料自主创新的战略支撑作用。依托自主数据库，搭建AI材料创新底座长期以来，国内材料领域衍射图谱解析工作高度依赖JADE、TOPAS等海外商用软件，配套使用境外专业晶体数据库。从行业整体发展现状来看，我国材料类工业软件发展起步较晚，产业基础相对薄弱，自主化工具供给不足，相关核心分析软件长期缺少成熟国产替代方案。传统人工解析模式效率偏低，面对同步辐射、散裂中子源产生的海量实验图谱，依靠科研人员手动完成寻峰、物相匹配、参数精修全流程，单一样品分析耗时可达数小时，拖慢新材料研发迭代节奏。面对多相重叠衍射峰、微量杂质信号、纳米晶粒宽化等复杂谱图场景，传统人工处理方式分辨能力有限，制约大科学装置数据价值充分释放。为突破海外软硬件依赖现状，东莞材料所团队联合打造拥有完整自主知识产权的Atomly材料数据库，成为国内少有的可全面对标美国Materials Project等国际头部平台的综合性无机材料科学数据库。截至目前，Atomly已自主完成超35万套无机晶体全维度数据生产，其晶体化合物总量、电子能带、热力学相图数据规模接近国际头部数据库两倍，服务全国科研人员用户数量已超8000人，正稳步推进材料科研领域底层数据资源国产替代进程，为各类材料AI模型、智能分析工具提供标准化训练与匹配数据源。大科学装置与材料算力平台深度融合本次发布的MatDiffract智能衍射工具，是大科学装置与材料算力平台深度融合的标志性成果。依托中国科学院高能物理研究所、散裂中子源科学中心大科学装置海量实验数据资源，叠加东莞材料所、松山湖材料实验室Atomly自主数据库与AI算法研发能力，该软件打通了“装置实验—数据底座—智能解析”全链条，有效补齐国内衍射分析工业软件短板，推动该领域工具实现全面国产替代。区别于传统AI衍射算法依赖简单峰值比对、特征匹配逻辑完成物相检索的局限，MatDiffract创新引入向量数据库前沿技术，构建专属衍射图谱特征向量检索体系，显著提升复杂实测衍射谱图的识别与拟合精度。其智能检索、物相识别及全自动精修算法均拥有完整自主知识产权，并已获两项授权发明专利，筑牢核心技术壁垒。MatDiffract深度内嵌Atomly完整晶体结构资源，可覆盖实验室X射线衍射、同步辐射高能XRD、散裂中子源飞行时间中子衍射等不同场景。通过“AI多物相识别+一键式精修”实现自动化分析流程，最终一键输出物相组成、晶胞参数、晶粒尺寸等全套定量结果，实现海量实验数据高效批处理。相比依赖海外数据库的主流工具，该软件以完全自主可控的底层数据与自研AI算法，构建起“计算筛选—AI解析—实验验证—数据回流”的闭环国产材料数智研发模式。材料智能研发体系功能外溢，赋能产学研用一直以来，东莞材料所以人工智能赋能材料科学、引领发展材料研发新范式为主要目标之一，围绕材料智能研发布局全链条自主创新体系。目前团队已搭建起完备的底层创新支撑体系，拥有海量高质量自主材料数据资源、自研前沿AI算法体系以及自动化智能机器人实验室、MatChat材料垂类大模型等软硬件配套能力，完整筑牢材料智能设计与实验验证所需的基础工具平台与科研设施。MatDiffract智能衍射分析工具的成功上线，标志着团队材料智能研发体系正式从技术攻关阶段转向面向全行业的公共科研服务阶段。该工具落地应用，意味着东莞材料所自主搭建的材料科创底层基础设施能力开始向外溢出，能够切实支撑国内基础研究创新与高端工业软件自主化进程。依托全链路自主可控的数据、算法与实验平台，相关技术将持续赋能国内材料科研攻关与产业升级，稳步推进研发全链条国产化替代。下一步，双方将持续深化产学研用协同合作，持续补齐国产材料科研软硬件短板。东莞材料所将持续扩充Atomly多工况材料数据集，迭代升级MatDiffract智能分析能力；中国科学院高能物理研究所、散裂中子源科学中心将持续输出高质量衍射实验数据，健全实验数据回流迭代机制。后续双方还将联动国内各大同步辐射光源与行业龙头企业，完善全链条国产材料AI工具链。依托松山湖算力资源与大科学装置双重优势，持续筑牢我国材料领域自主创新底座，为集成电路、航空航天、储能等战略领域关键材料自主可控提供硬核支撑，助力我国把握AI驱动材料科学发展的先机。来源：新材料数智化研究部

2026-06-23

南海海洋所|研究团队阐明南海北部内潮调控叶绿素增长的作用机理

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）蔡树群研究员团队在海洋动力过程与生态响应耦合机制研究方面取得重要进展。该研究首次基于三维高分辨率物理生态耦合模型，系统阐明了南海北部寡营养海域内潮作为“营养泵”调控叶绿素增长的物理生物耦合机理，相关成果发表于国际知名期刊 Journal of Geophysical Research: Oceans，LTO副研究员许洁馨为论文第一作者，研究员蔡树群和厦门大学教授柴扉为共同通讯作者，副研究员龚延昆、研究员陈植武、副研究员何映晖、高级工程师黎大宁为合作作者。南海北部海域整体属于寡营养海域，初级生产力水平较低。内潮作为一种普遍存在的海洋动力过程，但关于它如何调控叶绿素浓度仍缺乏系统的量化研究。针对这一科学难题，研究团队构建了非静力MITgcm环流模式与生物化学模式CoSiNE相结合的三维物理—生态耦合数值模型，并利用现场实测数据对模型进行了验证。研究结果表明，内潮过境后约6小时内，真光层营养盐浓度最高可提升30%，且存在明显的延迟响应。值得注意的是，在内潮波谷过境后约4至6小时的白天时段，研究区域出现了显著的叶绿素浓度高值(图1)。图1 2014年8月25日00:00至8月29日00:00期间，内潮活跃区内(a)硝酸盐、(b)硅酸盐和(c)叶绿素浓度的剖面时间序列，及其异常(d)、(e)、(f)。图中黑色实线分别表示硝酸盐5 mmol/m³等浓度线和硅酸盐10 mmol/m³等浓度线。顶部白色与黑色条柱代表白天与夜间时段，由虚线分隔。进一步研究表明，这是由于在充足光照条件下内潮促使上升至真光层的营养盐增加，从而支撑了约20%的净浮游植物生长量；内潮导致叶绿素增长是由水体瞬时的物理输运过程与浮游植物滞后生理生长效应共同驱动的(图2)。该研究不仅量化了内潮在寡营养海域的物质能量输送效能，也深化了对海洋物理过程调控碳循环及生态系统生产力维持机制的科学认知。图2 浮游植物对内潮响应在日夜的差异示意图该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划项目、中国科学院项目等共同资助完成。相关论文信息：Xu, J., Gong, Y., Chai, F. *, Chen, Z., He, Y., Li, D., Cai, S.* (2026), Mechanisms of Chlorophyll Enhancement Driven by internal tides in the Oligotrophic Northern South China Sea, Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2025JC023161.文章链接：https://doi.org/10.1029/2025JC023161

2026-06-18

华南植物园提出湿地有机碳来源全体系溯源方法

近日，中国科学院华南植物园围绕湿地有机碳来源识别提出发明专利申请“一种对湿地有机碳来源进行全体系溯源的方法”。该方法面向盐沼等湿地生态系统碳源复杂、传统示踪方法分辨率有限的问题，建立了从沉积物样品采集、生物标志物测定到多类型碳源贡献计算的系统流程，为湿地碳循环研究和蓝碳核算提供了新的技术路径。湿地尤其是滨海盐沼处于陆地、河流、潮汐和海洋共同作用的交汇带，沉积物有机碳既包括本地植物生产形成的内源性碳，也包括来自临近陆地和近海环境的外源性碳。现有研究多依赖稳定同位素和N/C比值来区分陆源、海源和植源碳，能够提供总体判断，但对于更细尺度的植物来源、微生物来源及其相对贡献，仍缺乏系统化、定量化的溯源方法。该专利方法将正构烷烃和氨基糖两类生物标志物相结合。正构烷烃可用于识别不同植物母质来源，氨基糖则可反映微生物残体碳输入。基于两类指标及沉积物有机碳含量，该方法可定量比较草本植物、木本植物、水生植物、藻类植物、真菌残体碳和细菌残体碳等6类生物来源碳输入，从而实现比传统同位素方法更细致的碳源划分。在技术应用上，该方法可通过气相色谱/质谱法测定沉积物中正构烷烃含量，并通过高效液相色谱法测定氨基糖含量，再结合相应计算流程获得不同碳源的贡献。专利文件中的实施例以黄河口盐沼湿地和盐城盐沼湿地为对象，结合稳定同位素和端元混合模型对该分类方法进行了验证，显示该方法能够为复杂多源碳输入的定量解析提供支撑。该方法的提出有助于进一步认识湿地有机碳积累和保存机制，也可为蓝碳生态系统碳循环过程研究、藻类异常活动影响监测、湿地保护修复评估和碳汇核算提供方法参考。除盐沼湿地外，该方法也具备拓展至红树林、湖泊、沼泽以及森林和草地等生态系统沉积物或土壤有机碳来源研究的潜力。该专利由中国科学院华南植物园申请，发明人包括：王法明、周金戈、甘淑钗、卢哲、覃国铭、张靖凡、李应文、李泳兴等。发明专利证书

2026-06-22

华南植物园提出盐沼有机碳来源识别方法助力蓝碳碳信用核算

盐沼是重要的滨海蓝碳生态系统，其沉积物能够长期储存大量有机碳。然而，这些有机碳并不都来自盐沼自身：一部分来自本地盐生植物生产，另一部分则可能由河流、潮汐和海洋过程输入。如何准确区分本地来源与外源输入，是提高蓝碳核算可信度、避免碳信用重复计算的重要科学问题。针对这一难题，中国科学院华南植物园相关研究团队以黄河三角洲和盐城盐沼为研究对象，选取代表性盐沼植被群落（互花米草、盐地碱蓬和芦苇），建立了结合分子生物标志物和稳定同位素的有机碳来源解析框架。研究利用正构烷烃识别植物来源有机碳，利用氨基糖追踪微生物残体碳，并结合 δ13C-N/C稳定同位素模型进行交叉验证（图1），从而同时量化了盐沼湿地沉积物中盐生植物来源碳、陆源木本植物来源碳、海洋藻类来源碳、真菌残体碳和细菌残体碳五类有机碳来源。图1. 盐沼沉积物有机碳来源解析验证流程结果表明，植物来源有机碳是盐沼沉积物有机碳的主体，贡献超过75%；其中，本地盐生植物来源有机碳占比最高，达到36.9%至58.2%。相比之下，微生物来源有机碳在盐沼沉积物中的贡献相对有限，通常不超过20%（图2），这说明盐沼有机碳积累机制与许多陆地生态系统存在明显差异。研究还发现，土壤质地和养分条件共同调控植物来源和微生物来源有机碳的积累，但二者受控路径并不相同。稳定同位素结果进一步验证了生物标志物方法的可靠性。黄河三角洲盐沼以本地植物来源有机碳占优势，而盐城盐沼则表现出更强的外源有机碳输入特征。这一差异说明，盐沼蓝碳核算不能简单采用统一参数，而需要考虑区域水动力过程、沉积物来源和植被类型等背景差异。图2. 黄河三角洲和盐城盐沼沉积物有机碳来源特征该研究为盐沼沉积物有机碳来源识别和碳信用核算提供了新的方法学参考。研究认为，在本地植物来源碳占主导的区域，可通过保护和恢复盐生植物群落提升蓝碳积累潜力；而在外源输入较强的区域，则需要统筹考虑本地生产、沉积物稳定和外源有机碳保留。该框架有助于降低蓝碳估算中的来源归属不确定性，为滨海湿地保护、恢复和气候减缓政策提供更精细的科学依据。相关研究成果以“Unravelling Saltmarsh Organic Carbon Sources: Biomarker-Isotopic Integration for Credible Blue Carbon Accounting”为题近期发表在国际学术期刊Catena上。中国科学院华南植物园博士研究生周金戈为论文第一作者，王法明研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院青年科学家基础研究项目、广东省基础与应用基础研究基金、中国科学院青年创新促进会、国家林草局青年人才支持项目、ANSO项目等项目支持。

2026-06-22

物种新纪录！鼎湖山保护区首次发现全唇盂兰

近日，鼎湖山国家级自然保护区（隶属中国科学院华南植物园）科研监测团队在开展蝶类多样性调查监测时，在常绿阔叶林下偶遇了一丛形态独特的腐生兰花，经华南植物园植物分类专家鉴定，确认该物种为全唇盂兰Lecanorchis nigricans。这是鼎湖山保护区首次记录到该物种，补充了广东省野生兰科植物分布信息。全唇盂兰为典型的多年生完全真菌异养型兰科植物，隶属兰科盂兰属。株高25-40厘米，茎直立、黑褐色，常分枝，没有绿叶，鞘数枚、褐色；总状花序顶生，花数朵、淡紫色，萼片长1-1.6厘米；唇瓣形态独特，为狭倒披针形、不与蕊柱合生、顶端不分裂（不分叉），这也是它名字“全唇”的由来；蕊柱细长、白色；蒴果直立，圆筒形。花果期主要在夏秋季，多生于林下阴暗、湿润、腐殖质丰富的隐蔽处。根据文献资料，全唇盂兰的分布较广，国内见于福建、台湾、海南、江西、云南、广东、湖南等省区，国外见于东南亚至日本；被《中国生物多样性红色名录—高等植物卷（2020）》评定为近危（NT）等级，野外种群数量极为稀少。目前全球盂兰属植物有24种，我国有14种，分布于南部各省区；广东有2种，其中全唇盂兰在广东主要见于广州、河源、惠州等地。此次全唇盂兰在鼎湖山的观测记录，是继今年4月发现虎舌兰以来再次观测到腐生兰科植物，为研究物种扩散、菌根共生机制以及南亚热带植物区系等提供了珍贵实证。由于该类植物高度依赖林下腐殖质和与特定真菌共生获取养分，对生长环境要求极为苛刻，全唇盂兰与虎舌兰的出现，可以直接证明鼎湖山森林生态系统的结构完整、林下微生境稳定、土壤菌群发育良好，有助于维持森林生态系统的稳定和生物多样性，是生态环境质量好的标志性信号。经观察，鼎湖山全唇盂兰的个体花序有花10至20余朵，较资料记载的5-8朵更多，可能是与鼎湖山良好的生境有关。鼎湖山国家级自然保护区作为中国第一个自然保护区，即将迎来70岁生日。70年来，鼎湖山的新物种、新纪录种不断涌现。鼎湖山作为粤港澳大湾区重要生态屏障，在城市近郊很好地保存了能承载近危特有腐生兰等的原始森林，凸显其作为区域生态缓冲带和生物多样性庇护所的核心功能，也证明其在城市化背景下不可替代的生态保护价值。下一步，华南植物园鼎湖山保护区将深入开展包括全唇盂兰、虎舌兰在内的兰科植物长期动态监测，同时联合华南植物园相关研究团队进行有关腐生兰的生境适配、菌根共生、人工保育等研究，完善区域野生兰科植物种质资源数据库，持续强化极小种群野生植物就地保护，全力守护鼎湖山这颗“北回归沙漠带上的绿色明珠”。全唇盂兰（范宗骥摄）

2026-06-22