把握生态系统服务价值（ESV）动态变化特征，厘清其主导因素的演变趋势，对于区域生态建设意义重大。基于2005、2010、2015和2019年的遥感解译数据，结合当量因子法和空间统计工具，分析了湖北省ESV的动态变化特征，利用随机森林模型识别ESV的主导因素，并运用时空地理加权回归（GTWR）模型对其主导因素的驱动作用进行探究。结果显示，（1）2005—2019年湖北省ESV整体减少124.31×10⁸元，但是下降率由2005—2010年的1.14%缩减至2015—2019年的0.57%。历年ESV呈现“四周高中间低”的分布特征，研究期间有83.4%区域的ESV处于上下轻微波动的状态，空间分布较为稳定。（2）随机森林排序结果显示，社会经济因素对ESV的重要程度更高，自然因素次之。重要性排名前六位的分别是人类活动（60.16%）、净初级生产力（50.66%）、年降雨量（46.85%）、地区生产总值密度（34.00%）、人口密度（29.53%）和建设用地占比（29.36%），地形因素及年均温度排名相对较低。ESV主导因素重要性变化结果表明，研究时段内，除人类活动和降水等因素的重要性呈现下降趋势外，其他因素的重要性均有不同程度的上升。（3）不同区域ESV主导因素的作用强度和波动方向各不相同。其中，人类活动对ESV的驱动作用最强，呈现全局负相关，在鄂西最为明显；净初级生产力的正向影响区域主要集中在恩施州东部、宜昌市西部以及十堰市西部；年降雨量的负向影响在江汉平原逐渐稳定；人口密度和GDP密度在三峡和丹江口库区的波动方向于2010年后呈相背离趋势；建设用地占比的波动方向呈现明显的西正东负。研究结果可为湖北省制定针对性的生态保护政策提供参考，同时为生态与经济协调可持续发展提供理论依据。

利用Illumina-MiSeq高通量测序技术对马铃薯根际与非根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3-V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序,研究马铃薯根际与非根际土壤微生物群落多样性及其与土壤养分之间的关系,为马铃薯健康种植提供理论数据。结果表明,（1）马铃薯根际土壤pH显著低于非根际（P<0.05）,根际土壤电导率、有机碳、全氮、速效氮和速效磷均显著高于非根际（P<0.05）,而根际土壤全磷与非根际差异不显著（P>0.05）。（2）马铃薯根际土壤细菌和真菌均匀度指数（Simpson）、多样性指数（Shannon-Wiener）、ACE、Chao 1均显著高于非根际（P<0.05）;而根际土壤细菌和真菌覆盖度（Coverage）、Simpson指数与非根际差异不显著（P>0.05）。（3）马铃薯根际和非根际土壤细菌群落中,优势类群主要是变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）,还包括浮霉菌门（Planctomycetaceae）、放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、疣微菌门（Verrucomicrobia）,其中根际土壤细菌酸杆菌门相对丰度高于非根际,变形菌门相对丰度低于非根际。根际和非根际土壤真菌群落中,优势类群主要是子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,还有结合菌门（Zygomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）、新丽鞭毛菌门（Neocallimastigomycota）、球囊菌门（Glomeromycota）、芽枝菌门（Blastocladiomycota）。（4）主成分分析（PCA）表明,马铃薯根际和非根际土壤细菌和真菌群落具有很好的相似性,并且细菌群落产生明显的分离效应。Pearson相关性分析表明,马铃薯土壤细菌和真菌Coverage、ACE与土壤养分均没有显著相关性（P>0.05）;土壤pH与土壤细菌和真菌多样性呈负相关,土壤电导率和全磷与土壤细菌和真菌多样性均没有显著相关性（P>0.05）。（5）冗余分析（RDA）显示,7个土壤环境因子分别解释了细菌86%和真菌82%的总特征值,说明土壤环境因子对马铃薯土壤细菌和真菌多样性有显著影响,其中对土壤细菌和真菌多样性影响较大的有有机碳和全氮,而pH对土壤细菌和真菌多样性影响为负。由此可知,土壤pH值是马铃薯根际土壤微生物多样性的重要影响因子。

草地是面积最大的陆地生态系统,具有极其重要的生产和生态功能,但长期的过度利用和气候变化导致草地生态系统在全球范围内出现不同程度的退化。退化草地的自然恢复需要相当长的时间,人为的修复措施是加快草地恢复必不可少的手段。中国草地生态修复的研究已经进行了几十年,但一直以来对生态功能的重视程度不够,导致先退化—后治理—再退化—再治理的现象普遍,草地退化状况仍未得到全面改善。近年来,在强调生态优先、绿色发展的大背景下,中国对草地保护和生态修复的重视程度不断提高,退化草地生态修复是中国当前亟待解决的重大难题和艰巨任务。通过综述草地生态修复的研究进展以及主要的技术和政策措施,分析了国内外草地生态修复主要技术措施（免耕补播、合理放牧、人工草地建植、围栏封育、耕翻和施肥）的恢复效果、限制因素和存在的不足,旨在为退化草地生态修复提供理论参考。论文在以上分析的基础上提出中国草地生态系统修复未来的研究方向和发展建议：（1）建立健全现代草牧业体系和管理模式,从根本上解决草畜矛盾,是解决草地退化和生态修复问题的根本途径;（2）完善草地退化分类分级体系,进一步为生态修复提供理论依据;（3）加强乡土种质资源和土壤微生物的挖掘利用,为生态修复提供物质保障;（4）突破毒草化草地恢复的理论与技术瓶颈;（5）建立分区—分类—分级的生态修复理论技术体系和评价体系。草地生态修复是一项复杂的跨学科的系统工程,加强多领域协作是解决问题的关键。

生态安全格局是保障区域生态安全的基础,是人类维护绿色、健康与可持续发展的重要手段。在全球生态问题日益凸显的背景下,生态安全格局业已成为生态系统研究的热点领域。加强生态安全格局研究对维护生态系统结构与功能完整、保护生物多样性、保障区域生态安全和提升人类福祉具有重要意义。该文从“概念辨析、基础框架、研究进展与展望”等方面入手,全面系统梳理了国内外生态安全格局的相关研究成果,并从“研究方法、研究尺度、研究内容”等方面进行归纳总结,得出以下结论：（1）“源地识别—阻力面构建—廊道提取”的基本研究框架有待发展;（2）生态源地识别缺乏统一的科学标准,对生态系统服务供需关系的考虑未能兼顾;（3）生态廊道提取方法有待进一步优化;（4）地理空间联动性和生态系统功能的相互性考虑欠缺;（5）自然生态系统与社会经济系统间耦合关系研究较为薄弱。未来研究趋势可关注以下方面：（1）多模型、多方法、多技术的集成研究;（2）动态考量生态安全标准的量化研究;（3）各方利益博弈的现实执行研究;（4）生态安全预测、预警与调控管理的强化研究;（5）服务国家战略的生态安全格局构建研究。

森林土壤微生物决定了森林生态系统的能量流动和物质循环，研究其群落结构和影响因素对于维持生态系统稳定性和应对全球气候变化具有重要意义。磷脂脂肪酸（PLFAs）因其仅在活体微生物中存在的特性，可以作为生物标志物直观反映土壤中不同种类微生物群落的生物量和群落结构。以土壤微生物为对象，采用PLFA方法，分析了中国全部6种气候类型中天然森林土壤中微生物的群落结构、生物量和理化性质，并采用相关分析和冗余分析方法分析了影响微生物群落结构的主要因素。结果表明，6种气候类型中，土壤容重、土壤pH、土壤凋落物碳质量分数、土壤有机碳质量分数、土壤总氮质量分数、土壤碳氮比和土壤总磷质量分数存在显著差异。真菌群落生物量在6种气候类型中存在显著差异，随气候类型从寒带-温带-热带变化中呈现先升后降的趋势。暖温带土壤真菌与细菌比值最高（0.7），显著高于亚热带、热带土壤（0.4－0.5）。热带土壤和高原土壤的革兰氏阳性与阴性菌比显著高于其他气候类型（1.3－1.5），亚热带土壤最低（0.7）。气候（年均温、年降水量）和土壤理化性质（土壤pH、土壤容重、土壤总氮质量分数和土壤有机碳质量分数）与PLFAs质量分数所代表的土壤微生物生物量和群落结构呈现显著相关关系（P<0.01）。综上，在中国6种气候类型中，森林土壤中总PLFAs所代表的生物量差异不大，但土壤的理化性质和微生物群落结构差异显著。森林土壤微生物群落结构最主要影响因素是年均温、年降水量和土壤pH值。

植物释放的有益挥发性有机物（Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs）作为一类重要医疗保健资源,除能够增强人体免疫力、调节情绪、治疗慢性疾病外,在大气环境质量、地球生态系统及全球碳循环平衡方面均发挥着多重作用,因此具有极高研究价值和应用前景。而在传统城市园林绿地植物选择和配置时,人们往往只注重植物环境适应性、抗病虫害能力、净化和美化环境效果,很少考虑化学生态效应,更忽略了园林植物释放有益的BVOCs对环境质量、人体健康的正面影响。因此,在对国内外大量文献资料进行研究的基础上,文章通过对有益挥发性有机物的组分（烯烃类、酯类、醛类、酮类、醇类、有机酸类和其他类）、释放时间动态性、影响因素和应用与争议等方面进行总结,可知植物释放的不同类别挥发性有机物中有益挥发性有机物的具体种类和各自具有的保健功效;有关植物释放BVOCs时间的研究多以整体或各类别为对象,而针对有益组分较少;各BVOCs有益组分存在时间变动的特异性。针叶树种释放有益挥发性有机物的种类和含量比阔叶树种多;大多数植物的特征有益挥发性有机物存在不同;在不同生长阶段,植物释放有益挥发性有机物存在一定的动态性。温度、光照和相对湿度是影响植物释放的有益挥发性有机物的主要环境因素。由于BVOCs具有较强的生理活性,易与大气中其他化合物尤其是大气污染物发生化学反应,产生危害人体健康和生态环境健康的物质。文章可为城市优良绿化保健树种科学选择配置和创建“生态保健型城市绿地模式”提供强有力的理论依据,对人类选择合适时间进行户外保健活动、提高居民健康水平具有重要意义。

区域资源环境承载力评价是综合衡量区域人口与资源环境间的协调性、区域经济可持续发展性的重要途径与方法,全面了解区域资源环境承载力评价的研究进展对于指导未来的研究方向具有十分重要的意义。通过聚焦资源环境承载力的基础理论,区域资源环境承载力评价的方法选择、指标体系构建与实证研究,对区域资源环境承载力评价的国内外研究成果进行了综述。区域资源环境承载力的基础理论研究较少,其理论体系尚未形成;应用单一评价方法的局限性;区域资源环境承载力评价指标体系的指标选取过于庞统、缺乏定量依据;区域资源环境承载力评价的实证研究缺少对于空间尺度多元性与地域开放性的关注。未来研究中亟需解决的主要问题包括：明确区域资源环境承载力的定义、内涵与外延、本质特征、构成要素、承载机理与演进机制等基础理论内容,构建理论分析框架;定性与定量评价方法的结合使用,注重引入GIS地理空间技术方法;基于区域资源与环境的现实状况,设计针对性强、更加科学合理的区域资源环境承载力评价指标体系;建立动态监测平台,实时监控分析区域内与区域间的资源环境状况。

水稻是中国及全球食物系统的重要组成部分，以食物系统视角研究其生命周期碳足迹对实现水稻食物系统低碳转型和绿色发展具有重要意义。该研究基于中国2018年22个水稻主产省份的统计数据，结合生命周期评估（LCA）法和国际水稻研究所（IRRI）开发的CF-Rice水稻碳足迹计算工具，计算并分析了中国水稻食物系统“从摇篮到销售”的碳足迹及其结构组成、地区差异和水稻类型差异。结果表明：1）以单位产量碳足迹进行比较（以CO₂ eq计），晚籼稻 (2.31 kg?kg^-1)>中籼稻 (1.32 kg?kg^-1)>粳稻 (1.13 kg?kg^-1)>早籼稻 (1.08 kg?kg^-1)；以单位面积碳足迹进行比较（以CO₂ eq计），晚籼稻 (9.15×10³ kg?hm^-2)>中籼稻 (6.34×10³ kg?hm^-2)>粳稻 (5.56×10³ kg?hm^-2)>早籼稻 (4.16×10³ kg?hm^-2)；2）稻田甲烷（CH₄）是水稻食物系统碳足迹最主要的组成部分，占36.2%－71.5%，其次是施肥，占8.69%－20.0%，收获环节占8.41%－18.5%，产前环节占4.97%－12.1%，机械作业、仓储、加工、包装和运输环节虽占比较小（均<10%）但也不容忽视；3）早籼稻、中籼稻和晚籼稻没有表现出明显的空间分布规律，而粳稻呈现出自北向南碳足迹增加的趋势，具体表现为：除山东外，东北地区（黑龙江、吉林、辽宁）和华北地区（内蒙古、河北）的粳稻碳足迹低于华东地区（安徽、江苏、浙江）、华中地区（河南、湖北）和西南地区（云南）；4）从温室气体的构成来看，CH₄对水稻食物系统碳足迹的贡献率最高，达到20.1%－76.4%，其次为二氧化碳（CO₂），贡献率为21.1%－72.3%，氧化亚氮（N₂O）的贡献率最低，仅有1.76%－10.7%。水稻食物系统碳足迹的地区和类型差异主要与气候条件、种植管理措施和排放因子有关，因此，控制稻田CH₄排放，优化水肥管理，减少能源消耗及粮食损失和浪费可有效降低水稻食物系统碳足迹。

土壤微生物呼吸热适应性被认为是决定陆地生态系统对全球变暖反馈作用的潜在重要机制,可能显著改变未来的气候变化趋势,然而,土壤微生物群落结构变化如何引起土壤微生物呼吸热适应性的研究目前尚存争议。该文针对气候变化对土壤微生物呼吸的影响研究,梳理了当前对土壤微生物呼吸的热适应性是否存在的争议和不同观点与结论,综述了气候变化对土壤微生物群落结构及多样性的影响研究与最新进展。通过比较当前微生物群落构建的三大理论基础与生态代谢理论,构建了全球气候变化问题下土壤微生物群落结构和多样性研究概念模型。总体而言,目前比较认同的几个观点是,在成熟的自然生态系统中进行长期定位监测研究,验证土壤微生物呼吸的热适应性问题;通过构建气候变冷和变暖的局域尺度序列,利用宏基因组研究技术,回答气候变暖和气候变冷是否显著改变了土壤微生物群落结构;运用生态代谢理论研究气候变化背景下土壤微生物呼吸特征及微生物多样性变化规律,建立功能基因与土壤微生物呼吸强度的定量关系,揭示土壤微生物群落演替及功能基因组对气候条件变化的响应机理,进而预测未来的气候变化趋势。这些思路有助于深入揭示土壤微生物对气候变化响应的微观机理和驱动机制。

水稻生产是碳排放的主要来源，辽宁省是中国重要的优质水稻主产区，探明稻田减排固碳潜力对实现碳达峰碳中和具有重要意义。遵循《IPCC国家温室气体清单指南2019修订版》的基本框架和要求，按照《省级温室气体清单编制指南》规定，估算分析了辽宁省稻田减排固碳潜力。结果表明，辽宁省稻田CH₄排放量（CO₂-eqv）为2.13-3.39 Tg·a^-1，N₂O直接和间接排放量（CO₂-eqv）分别为0.37-0.40 Tg·a^-1和0.08-0.09 Tg·a^-1。常规施肥碳排放总量（CO₂-eqv）为2.61 Tg·a^-1，优化施肥可减少碳排放（CO₂-eqv）0.03 Tg·a^-1，有机培肥和秸秆还田碳排放（CO₂-eqv）分别增加0.42 Tg·a^-1和1.36 Tg·a^-1，具有明显的增排效应，稻田单位面积碳排放强度和单位产量碳排放强度均以秸秆还田最高，较常规施肥分别增加了49.96%-52.68%和50.30%-52.46%。稻田单位面积碳排放强度（CO₂）以辽河三角洲稻区最高，达到5.17-8.08 t·hm^-2·a^-1。单位产量碳排放强度（CO₂）则以东南部山地丘陵稻区最高，达到0.66-1.01 t·t^-1·a^-1。不同水稻主产区以辽河三角洲稻区碳（CO₂-eqv）减排空间最大，达5.50×10⁴-1.42×10⁵ t·a^-1，不同化学肥料以氮肥减施带来的碳（CO₂-eqv）减排潜力最大，达0.18×10⁴-1.20×10⁵ t·a^-1，不同养分管理措施以有机无机配施碳（CO₂-eqv）减排空间最大，达3.78×10⁴-1.42×10⁵ t·a^-1。有机无机配施和秸秆还田土壤固碳量（CO₂-eqv）分别为0.10-0.28 Tg·a^-1和0.22-0.65 Tg·a^-1，其碳增排对土壤固碳抵消率分别为56.68%-82.52%和89.34%-99.03%，均能通过土壤固碳抵消其增加的碳排放。有机无机配施是辽宁省水稻生产碳减排最优养分管理措施。

全面推进乡村振兴,加快农业农村现代化建设,已成为中国全面建成小康社会后的重大战略。作为乡村振兴的主战场,也是绿水青山和自然资源的集中分布区域,中国广大农业农村地区蕴含着丰富的生态产品。在乡村振兴和农业农村现代化建设新形势下,如何通过推动生态产品价值的实现,从而促进乡村振兴成为目前的重要课题,尤其是实现模式路径的研究更是重要。文章在系统阐述生态产品概念内涵、基本特征基础上,提出了乡村振兴视域下的市场路径、政府路径、公益路径、“政府+市场”路径、“政府+公益”路径、“市场+公益”路径等6种生态产品价值实现的主要路径。同时,文章提出了生态保护补偿、生态资源指标和产权交易、绿色金融、生态农业产业化、生态旅游和特色文化产业化、生态修复与保值增值等6类实践模式。此外,文章还结合当前工作实际,提出了政府主导、市场需求、科技支撑、公众参与消费等4大类,以及空间分区、产权管理、核算评估等12小类生态产品价值实现机制。研究成果可为生态产品价值实现、乡村振兴和农业农村现代化建设提供参考,也将为继农业、工业、服务业后的“第四产业”——“生态产业”的培育提供参考,助推乡村生态优势真正转化为发展优势,实现区域经济社会发展与资源环境保护的双赢。

冻融是影响高寒草地土壤理化和生物学特性的重要因素，冻融期放牧牲畜粪便沉积及其降解特性也可能受到冻融作用复杂且不容忽视的重要影响，而目前关于冻融对高寒草地牲畜粪便降解及养分变化的影响效应和作用机制尚不清楚。选取季节性冻融藏北高原牦牛和藏绵羊粪便开展30 d室内冻融模拟试验，分别在冻融0、5、15和30 d后采集两种粪便样品进行理化和养分指标测定，探究不同冻融时间对牛羊粪便降解及其主要养分变化的影响。结果表明，1）冻融试验期内牛粪含水量与干物质量在前15 d冻融循环中均显著降低（P<0.05），羊粪含水量在前5 d冻融中下降了82.6%；反复冻融易破坏粪便降解初期的物理结构，加速粪便含水量及牛粪干物质量的损耗。2）牛粪铵态氮（NH₄⁺-N）含量在冻融后第5 d达到最大值（415 mg·kg⁻¹），且牛羊粪硝态氮（NO₃⁻-N）含量在0－15 d冻融过程中显著降低（P<0.05），冻融初期有机氮矿化增加和反硝化速率增强可能是导致NH₄⁺-N含量短暂增加和NO₃⁻-N含量持续下降的主要原因。3）牛粪有效磷（AP）含量在15－30 d冻融中显著降低21.2%（P<0.05），而羊粪AP在整个试验期呈现反复增加-降低的波动变化特性，表明斑块状牛粪AP受后期冻融的影响较大，而颗粒状羊粪AP受冻融作用的影响更为复杂多变。综上，反复冻融通过不同程度改变牛羊粪便斑块结构、理化和微生物特性，使得氮磷迁移转化及活性氮磷养分含量呈现较大的差异性变化特征。研究结论可为优化季节性冻融期草地牲畜粪便管理模式和促进草地生态系统健康发展等提供理论参考。

近年来，珠三角地区臭氧污染不断加剧，其重要原因之一在于臭氧与其前体物浓度之间存在非线性关系，不平衡的前体物削减会导致臭氧浓度不降反升，深入分析臭氧前体物与臭氧浓度之间的关系及解析VOCs的来源对于臭氧污染控制具有重要意义。中山市作为珠三角城市群的一个代表性城市，目前臭氧污染极其严重。选取当地5个站点，采取在线和离线两种监测方式，于2020年和2021年臭氧污染较严重的9月，开展臭氧前体物VOCs监测，并进行臭氧污染成因分析和VOCs来源解析。结果表明，2021年紫马岭站点的TVOC平均质量浓度达到127.5 μg·m^-3，高于其他站点，且同比上升5.2 μg·m^-3，主要原因是烷烃质量浓度从27.3 μg·m^-3大幅上升到44.6 μg·m^-3；2020年和2021年9月TVOC的质量浓度波动幅度均较大且不规律，中旬和下旬的整体质量浓度水平较高。臭氧敏感性分析表明，2020年9月中山市臭氧污染为明显的VOCs控制区，而2021年9月则为协同控制区。削减分析得出，结合中山市实际污染情况，灵活选择1:3或1:2的ρ_(NOx)/ρ_(VOCs)比例进行削减更有利于臭氧治理。观测期间在线和离线监测站点的臭氧生成潜势（OFP）分析显示异戊二烯、间/对-二甲苯、甲苯、邻-二甲苯、1, 2, 4-三甲苯、乙烯为中山市的臭氧污染优控物种。VOCs来源解析表明中山市2020年和2021年VOCs浓度贡献最大的来源均为机动车尾气及油品挥发源，分别占比37.4%和32.4%；OFP贡献最大的来源均为溶剂使用源，分别占比23.6%和22.2%。综上所述，为有效缓解中山市臭氧污染，建议重点对机动车尾气及油品挥发源和溶剂使用源进行控制。