本期美格导读为大家播报有关土壤微生物的最新研究进展！
标题：Effect of phenolics on soil microbe distribution, plant growth, and gall formation
译名：酚类物质对土壤微生物分布、植物生长和虫瘿形成的影响
作者：Yupeng Zhang等
时间：2024-03-10
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：8.2
DOI：10.1016/j.scitotenv.2024.171329
摘要
酚类化合物是植物中丰富的次生代谢产物，对土壤生态系统、植物生长以及与食草动物的相互作用有着深远的影响。这项研究探索了酚类物质、土壤微生物和入侵植物紫茎泽兰（Ageratina adenophora）虫瘿形成之间的复杂关系，该植物在中国是一种以其化感性状而闻名的植物。通过代谢组学和微生物分析，观察到块状土壤和根际土壤样品之间的土壤微生物组成和代谢物谱存在显著差异。酚类物质影响细菌群落，每种土壤类型中都富集了不同的微生物种群。此外，酚类物质还影响了土壤的代谢过程，在KEGG途径富集分析中观察到不同土壤处理之间的差异。对植物和土壤样品中酚类含量的分析揭示了相当大的差异，在某些植物组织和土壤类型中观察到更高的浓度。利用气相色谱/质谱（GC-MS）对从植物和土壤样品中提取的生物活性酚进行了鉴定，从而深入了解了这些化合物的不同化学组成。此外，本研究还调查了酚类物质对植物生长和虫瘿形成的影响。酚类化合物对植物的生长表现出刺激和抑制作用，最佳浓度促进出苗，较高浓度阻碍生长。虫瘿形成受酚浓度的影响，导致茎组织和虫瘿形态的结构变化。组织化学分析显示虫瘿组织中淀粉和脂质积累，表明酚类物质诱导了代谢变化。酚类物质的存在破坏了组织结构，并影响了虫瘿组织中维管束的方向。总之，该研究强调了酚类化合物在土壤生态系统、植物发育和虫瘿形成中的多方面作用，促进了次生代谢产物在农业中的利用。
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这项研究通过检查酚酸对胆形成组织的影响，探索对植物发育、微生物群和块状土壤中整体酚含量的影响，为该领域做出了贡献。
标题：Unlocking the potential of soil microbes for sustainable desertification management
译名：挖掘土壤微生物在可持续荒漠化管理中的潜力
作者：Waqar Islam等
时间：2024-05
期刊：Earth-Science Reviews
影响因子：10.8
DOI：10.1016/j.earscirev.2024.104738
摘要
荒漠化是干旱、半干旱和亚湿润干旱地区土地退化的过程，在世界范围内构成了重大的环境、社会和经济挑战。随着荒漠化持续威胁生态系统和生计，迫切需要创新的荒漠化管理战略。本文首先阐明了荒漠化的原因和后果，强调了荒漠化与人类活动和自然因素的复杂相互作用。它强调了人们日益认识到土壤微生物是防治荒漠化的一个关键组成部分。土壤微生物，包括细菌、真菌、古菌和其他微生物的多样性群落，在土壤健康，生态系统功能和可持续土地管理中发挥多方面的作用。本综述深入探讨了土壤微生物对荒漠化管理的作用机制。它讨论了它们在营养循环、土壤肥力增强、碳固定、土壤稳定、侵蚀控制和生物多样性保护中的作用。通过案例研究和现实世界的例子，提供了在不同地理区域和生态系统中成功应用基于土壤微生物策略的见解。同时，也考差了实施这些战略所面临的挑战和限制，包括环境变化，应用规模和潜在的风险等因素。此外，还识别了在理解土壤微生物与荒漠化管理之间复杂关系的研究空白和改进领域。本文对基于土壤微生物的荒漠化治理的前景和研究方向进行了展望。它强调了创新方法、新兴技术和跨学科合作的重要性。此外，它还讨论了政策影响以及这些战略有助于可持续土地利用实践的潜力。
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在荒漠化带来的挑战中，土壤微生物成为一种有希望但迄今尚未得到充分探索的解决方案。本文探讨了基于土壤微生物的荒漠化治理的前景和研究方向。它强调了创新方法、新兴技术以及跨学科合作的重要性。此外，它还讨论了政策影响以及这些战略有助于可持续土地利用实践的潜力。
标题：Ecological impacts and potential hazards of nickel on soil microbes, plants, and human health
译名：镍对土壤微生物、植物和人体健康的生态影响及潜在危害
作者：Muhammad Rizwan等
时间：2024-04-13
期刊：Chemosphere
影响因子：8.1
DOI：10.1016/j.chemosphere.2024.142028
摘要
镍（Ni）污染是一个严重的环境问题，特别是在发展中国家，人类活动显著增加了土壤和水中的镍积累。农业土壤中镍的污染增加了其进入陆地生态系统和食品生产系统的风险，对食品安全和保障构成威胁。本文研究了已发表的关于土壤环境中Ni的来源、积累和迁移的文章。特别是，本文回顾了Ni对土壤无脊椎动物和微生物的生物利用性和毒性效应，以及其对土壤-植物相互作用的影响，包括种子萌发、营养吸收、光合作用、氧化应激、抗氧化酶活性和生物质生产。此外，本文还强调了食用在受镍污染的土壤中种植的作物对健康的潜在危害，并阐明了镍进入食物链的途径。已发表的文献表明，长期接触镍可能对食品供应链和公众健康产生长期影响。因此，需要积极开展跨学科合作，以评估和减轻与镍污染相关的生态和健康风险。作者认为，这些措施是必要的，鉴于土壤生态系统中的镍污染水平不断增加，对公众健康和环境的潜在影响。
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解决土壤中镍污染的生态影响和潜在风险是一项多学科挑战，在公共卫生和环境可持续性方面具有重大影响。本文中的建议旨在促进对镍污染的理解，并有助于制定更有效的缓解和调节策略。
标题：Ecological effect of microplastics on soil microbe-driven carbon circulation and greenhouse gas emission: A review
译名：微塑料对土壤微生物碳循环和温室气体排放的生态效应研究进展
作者：Yaru Li等
时间：2024-06-12
期刊：Journal of Environmental Management
影响因子：8
DOI：10.1016/j.jenvman.2024.121429
摘要
土壤有机碳（SOC）库是陆地生态系统的最大部分，控制着全球陆地碳平衡，因此在气候预测中呈现了碳循环-气候反馈。微塑料（MPs，<5 mm）作为土壤生态系统中常见的污染物，通过影响土壤微生物过程对土壤碳循环产生明显影响，土壤微生物过程在调节SOC转化中起着核心作用。本文首先介绍了土壤生态系统中MPs的来源、特性和生态风险，然后介绍了MPs对土壤有机碳成分的差异化影响，包括溶解性有机碳、土壤微生物生物量碳和易氧化有机碳随MPs类型和浓度、土壤类型等的变化而变化。随着研究视角的扩展，以SOC矿化为主的温室气体排放开始进入人们的视野，因为它可以受到MPs的显著影响，并且与土壤微生物呼吸密切相关。MPs影响土壤微生物驱动碳转化的途径包括微生物群落结构和组成的变化、功能酶的活性以及功能基因的丰度和表达。然而，在更深层次的生化过程中，微生物机制仍然存在许多不确定性。需要进行更全面的研究，以探索受影响的痕迹，并为寻找影响气候变化的MPs的评估标准提供指导。
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本文旨在为全面理解MPs对土壤有机碳循环的影响及其微生物机制提供新思路，以解决人类活动造成的环境问题。
标题：Microplastics in terrestrial ecosystem: Exploring the menace to the soil-plant-microbe interactions
译名：微塑料在陆地生态系统:探讨对土壤-植物-微生物相互作用的威胁
作者：Yujia Zhai等
时间：2024-05
期刊：TrAC Trends in Analytical Chemistry
影响因子：11.8
DOI：10.1016/j.trac.2024.117667
摘要
微塑料（MPs）是尺寸小于5毫米的微小塑料颗粒，已成为陆地生态系统中的一个关注点，特别是农业和湿地土壤重塑料负荷最高。MPs的不利影响可能导致土壤的理化和生物特性发生变化，包括土壤性质、微生物群落、植物以及它们之间潜在或已确定的相关性。因此，了解MPs的风险和影响，特别是在土壤-植物-微生物的背景下，是具有挑战性的，并已成为大量科学研究的主题。本综述重点关注MPs对根际和植物-微生物共生关系的影响，以及对植物生长和生态系统层面的养分通量的影响。MPs改变土壤理化性质、微生物群落组成和根际酶活性，影响植物的养分可用性和吸收。根际的这些变化会破坏植物-微生物的共生相互作用，如菌根结合和固氮共生，最终影响植物生长和生态系统内养分的循环。此外，该综述详细阐述了MPs对根际和植物-微生物共生关系的影响，这些关系对植物生长和生态系统水平的养分通量有影响。未来的研究方向和解决方案包括考虑微塑料与其他污染物的综合效应、用于微塑料识别和定量的先进技术，以及用于微塑料修复的微生物工程。了解MPs引起的的对土壤-植物-微生物相互作用影响对于制定土壤环境管理和保护的缓解措施至关重要。
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这篇综述阐明了MPs如何影响土壤的物理和化学性质，导致植物的生化变化和生长改变。此外，还阐明了MPs与土壤微生物之间的相互作用。
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