科研进展----中国科学院生态环境研究中心

欧阳志云研究组在生态系统服务评估方法研究方面取得重要进展

　　生态系统为人类提供了产品生产和生命支持两方面的多种服务，生态系统服务评估及其政策应用正逐渐成为应对全球可持续性挑战的重要途径。但生态系统特征与生态系统最终服务关联分析的缺失，使得管理者缺乏有效的信息支撑科学决策。如何科学合理的测度生态系统服务，并为管理者提供可信、便于管理的决策信息是当前研究难点。
　　欧阳志云研究组基于生态系统服务监测、全国生态功能区划、生态系统评估、生态红线划定等生态系统服务研究实践，建立了关联生态系统特征与生态系统服务方法体系，包括：（1）采用生物物理模型评估生态系统特征；（2）采用终端法明确生态系统最终服务；（3）采用生态生产函数连接生态系统特征与生态系统最终服务，明确生态系统服务协同与权衡关系及其对公共政策的响应。这一方法为预测和评估公共政策对生态系统服务的影响提供了新的思路。
　　该成果在线发表在生态学领域著名期刊Ecology Letters上。该研究得到林业公益性行业科研专项、城市与区域生态国家重点实验室自主项目等资助。
　　论文全文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.12389/pdf 　　
　　城市与区域生态国家重点实验室
　　2014年11月20日

2014-11-20

国家重大科学研究计划“纳米材料的水处理器件化方法及其应用基础研究”召开学术交流会

　　10月30日至31日，由中国科学院生态环境研究中心郭良宏研究员主持的国家重大科学研究计划项目“纳米材料的水处理器件化方法及其应用基础研究”在长春召开年度学术交流会。来自中科院生态环境研究中心、中科院长春应用化学研究所、大连理工大学、浙江大学等单位的课题负责人和学术骨干等60余人参加了会议。
　　在交流会上，各课题负责人及研究骨干就各课题的实施情况、主要研究成果及年度任务完成情况进行了详细的汇报，参会人员就汇报内容进行了热烈的讨论与交流。最后，郭良宏就项目的进展情况进行总结。
　　此次年度交流会紧密围绕纳米材料的水处理器件化方法及其应用的关键科学问题展开广泛探讨和深入交流，及时总结了项目的研究成果，指出了存在的问题，为项目的顺利实施和高质量完成提供了保障。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年11月14日

2014-11-14

陈保冬研究组在菌根生态学方面取得重要研究进展

　　最近中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室陈保冬研究组在丛枝菌根真菌多样性及其驱动机制方面取得重要进展，相关研究结果在New Phytologist、Soil Biology & Biochemistry等国际知名学术期刊上发表。
　　在我国北方农牧交错生态脆弱区，由于自然环境变化和人类过度开发利用自然资源而导致生态环境恶化，生物多样性和土地生产力急剧下降。研究该区域生物多样性变化及其驱动因子，对于保护和合理利用本地生物资源，实现脆弱生态系统生态重建具有重要意义。陈保冬研究组运用分子生态学和生物地理学的理论和方法研究了农牧交错带中关键土壤功能微生物丛枝菌根（AM）真菌的生物多样性，综合比较了不同土地利用方式下AM真菌群落组成、多样性变化及其生态效应；通过多元分析和结构方程模型等定量解析了环境因子对AM真菌生物多样性变化的相对作用大小，确定多样性变化的主控因子。
　　研究结果表明，在北方农牧交错带草地开垦为农田显著降低了AM真菌的多样性、菌丝密度，并且明显改变了AM真菌群落结构。土地利用方式改变主要是通过提高土壤有效磷含量及改变土壤质地间接影响AM真菌多样性和菌丝密度，另一方面则通过直接干扰作用（如土壤扰动）影响菌根真菌群落结构（Xiang et al., 2014. New Phytologist 204: 968-978）。对于北方农牧交错带草地生态系统AM真菌生态分布及其驱动因子的研究表明，温度和土壤肥力是菌丝密度的重要驱动因子，年均温与菌丝密度呈正相关，而土壤肥力与菌丝密度呈负相关（Hu et al., 2013. Plos ONE 8(2): e57593）。随土壤有机碳含量的增加，土壤AM真菌相对生物量下降（Hu et al., 2014. Soil Biology & Biochemistry 77: 51-57）。野外长期定位试验进一步证实，在草地生态系统连续多年施用磷肥显著降低了菌根侵染率和菌丝密度，而连续施用氮肥则显著改变了菌根真菌群落结构(Chen et al., 2014. Soil Biology & Biochemistry 69: 371-381)。
　　本研究对于全面认识干旱-半干旱温带草原生态系统中AM真菌群落对环境变化的响应机制，为预测全球气候变化及人类干扰活动对生态脆弱区土壤生态系统的可能影响，以及实现脆弱生态系统科学管理和生物多样性保护提供了理论依据。
　　该系列研究得到中科院知识创新工程重要方向项目、国家自然科学基金面上项目以及城市与区域生态国家重点实验室自主方向项目的支持。
　　城市与区域生态国家重点实验室
　　2014年11月5日

2014-11-05

先导专项“典型污染物的环境暴露与健康危害机制”召开项目交流会

　　10月24日，中科院战略性先导科技专项（B类）“典型污染物的环境暴露与健康危害机制”项目交流会在生态环境研究中心召开。来自生态环境研究中心、广州地化所、动物所、北京基因组研究所等单位的课题负责人、研究骨干及专项管理办公室成员共50余人参加了会议。
　　专项负责人江桂斌院士首先介绍了该专项的总体目标、预期成果及总体执行情况，4个项目负责人张庆华研究员、景传勇研究员、汪海林研究员、刘思金研究员及各课题负责人分别就项目和课题的技术路线、进展情况、存在问题及研究计划进行了汇报，专项管理办公室负责人宋茂勇就专项的研究和经费管理情况进行了汇报和说明，各负责人及研究骨干就汇报的内容进行了认真的讨论和交流。最后，江桂斌对会议进行了总结，并对下一步的研究进行了部署。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年10月30日

2014-10-30

刘思金研究组在环境肿瘤学研究领域取得重要进展

　　中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘思金研究组组在环境肿瘤学研究领域取得重要进展，相关研究成果近日分别发表在Cellular Signaling (Cell Signal. 2014; 26(11): 2539-50)和Nature出版集团旗下的Oncogene (Oncogene advance online publication, October 6, 2014; doi:10.1038/onc.2014.310)。
　　铁作为机体必需的营养元素参与多种生命过程，其代谢平衡对于维护细胞正常功能和机体的健康至关重要。机体的铁代谢主要由Hepcidin-Ferroportin轴进行调控。刘思金研究组前期的研究工作表明，多氯联苯和重金属（如镉）等能够干扰Hepcidin-Ferroportin轴的功能，改变机体的铁代谢循环，引发肿瘤细胞的铁供应增加，结果导致肿瘤生长加速。然而，对于其中的分子机制缺乏深入了解。
　　该研究组最近有了新的发现。研究人员发现在肿瘤背景下，IL-6和BMP6共同升高Hepcidin的转录水平； MZF-1、Nrf2及其启动子高甲基化状态共同控制了Ferroportin的表达。研究还发现MZF-1发挥了抑癌基因的作用，转录因子AP4和c-Myb可转录激活MZF-1的表达，而miR-492可在翻译水平通过结合到MZF-1的3’-UTR抑制MZF-1的蛋白翻译。这部分研究工作对于揭示环境因素等引发的铁代谢紊乱在肿瘤进展中的贡献具有重要科学价值。
　　该研究得到了国家973项目和基金委自然基金项目的支持。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年10月6日

2014-10-07

环境化学与生态毒理室参加中国北极黄河站2014年度科学考察

　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室李英明博士参加中国北极黄河站2014年度科学考察，已于7月18日顺利到达中国北极黄河站，开展极地科考项目“北极地区手性有机氯化合物环境化学特征调查研究”的研究。
　　项目拟在2010-2013年度北极科考研究的基础上，通过对北极朗伊尔（北纬78度）和新奥尔松地区（北纬79度）不同环境和生物样品的采集分析，开展北极环境中具有手性特征的OCs化合物（如OCPs和PCBs）及其污染特征的研究，进一步深入考察污染物的全球长距离传输途径及其区域环境化学行为，为探查POPs的迁移规律和对当地生态环境的影响提供数据支持。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室已连续四年参加我国北极科学考察活动，并针对北极新奥尔松区域的POPs开展了比较系统的研究。此次北极科考项目是在前四次现场考察基础上的延续和拓展，力图通过长期的实验观察，为阐明全球范围POPs的长距离迁移及其转化规律研究作出贡献。

中国北极黄河站

采样装置
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年7月23日

2014-07-23

刘景富研究组在拉曼现场分析方法研究方面取得重要进展

薄层色谱与表面增强拉曼光谱联用监测化学反应示意图
　　中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘景富研究组在基于表面增强拉曼散射（SERS）技术的现场快速检测方法研究方面取得重要进展，相关研究发表在美国《分析化学》上（Anal. Chem. 2014, 86, DOI: 10.1021/ac5017387），美国Chemical & Engineering News (C&EN)就此工作专门发布了新闻述评“TLC and SERS Help Chemists Monitor Reactions”(http://cen.acs.org/articles/92/web/2014/07/TLC-SERS-Help-Chemists-Monitor.html)。
　　薄层色谱（TLC）在有机合成产物的分离检测等领域得到广泛应用，但其对性质相近的化合物的分离能力有限，且难以检测在紫外光下观测不到的物质。该研究组的研究人员将SERS技术与TLC结合，很好地解决了此问题。他们将样品在普通TLC板上点样并展开后，往板上喷涂一薄层纳米金作为SERS检测基底，再沿着化合物展开的方向进行SERS扫描检测，即可进行化合物的识别和定量测定。利用化合物的Raman指纹图谱和SERS检测的高灵敏度，对没有完全分离的化合物也可进行定性定量分析；而小步距的SERS扫描检测，则避免了信息的遗漏，有助于发现反应副产物等未知化合物。
　　除上述进展外，他们还基于亚单原子层铂包覆的超细金纳米线的自组装，构建了具有SERS和催化双活性的纳孔膜，并将其用于催化反应的原位SERS监测，提出了不依赖偶氮中间体的苯硝基还原新途径（J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 969-975）；并基于咖啡环效应，同时实现了目标分析物的富集和SERS检测基底的构建，发展了高灵敏检测砷等环境污染物的新方法（Nanoscale 2014, DOI: 10.1039/c4nr03198a）。
　　该工作得到了国家杰出青年科学基金和科技部973项目等的支持。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
　　2014年7月21日

2014-07-21

全国生态环境十年变化遥感调查与评估项目领导小组会议暨成果汇报会召开

　　6月17日上午，中国科学院与环境保护部就“全国生态环境十年变化（2000-2010年）遥感调查与评估”项目在北京举行领导小组会议暨成果汇报会。中国科学院院长白春礼、环境保护部部长周生贤出席会议并发表讲话。中科院副院长施尔畏、丁仲礼出席会议。会议由环保部副部长李干杰主持。
　　项目首席科学家欧阳志云研究员和王桥研究员分别汇报了项目主要结论和取得的主要成果。全国生态环境十年变化遥感调查与评估项目在两年多的时间里，集中组织了遥感、地理、生态、环境等诸多学科，共3000多名科技人员联合攻关、集成创新，系统、准确地获取了2000-2010年我国生态环境及其变化的基本信息，全面掌握了十年来全国生态环境变化的特点和规律，并构建了可视化强、便于管理的“全国生态环境十年变化一张图系统”，研究成果可服务于国土开发格局优化、生态红线划定、自然资源资产产权制度和用途管制制度建立等生态文明建设任务。
　　白春礼希望，高度重视基础数据的质量、评估方法的科学性以及评估结果的准确性，确保评估结果的可靠性，为今后启动阶段性和动态性全国生态环境调查与评估工作提供有效支撑；加强项目成果的总结和转化，陆续形成一系列围绕生态文明建设的战略咨询报告，为国家功能区划的深入实施、生态红线合理划定、生态资产科学核算等，发挥更加重要的科技智库支撑作用，服务国家生态保护需求；结合中科院正在制定实施“率先行动”计划，部院双方进一步扩大合作空间，丰富合作内容，在项目实施、人才培养、平台建设等方面，建立战略性科技合作的长效机制，共同为国家生态文明建设提供科技支撑，为建设“美丽中国”和实现“中国梦”，做出更多重大创新贡献。
　　周生贤要求，抓紧修改完善调查评估成果，尽早上报国务院，使项目成果更好地在国家决策中发挥应有作用；加强宣传项目成效，扩大项目成果的社会影响，为加强生态环境保护科研和管理工作营造良好氛围；按照新修订的《环境保护法》规定的法定责任，系统谋划建立生态环境定期调查评估制度，实现调查评估制度化、规范化、常态化。
　　城市与区域生态国家重点实验室
　　2014年6月20日

2014-06-20

环境与健康先导专项B启动

　　6月5日至6日，中国科学院战略性先导科技专项（B类）“典型污染物的环境暴露与健康危害机制”（简称“环境与健康先导专项B”）启动实施会在生态环境研究中心召开。中国科学院副院长丁仲礼出席会议，前沿科学与教育局局长许瑞明主持了启动会。中国科学院条件保障与财务局、前沿科学与教育局、专项主持及各参加单位科研骨干与管理人员等80余人参加了会议
　　许瑞明局长介绍了中国科学院战略性先导科技专项（B类）启动实施情况，回顾了专项的立项历程以及专项的定位，希望环境与健康先导专项B团队通过协同创新，在环境与健康领域取得原创性的成果。随后，专项各负责人分别从立项意义、研究内容、技术方案、研究队伍和基础、2014年研究计划，以及组织管理和财务管理等方面进行了汇报。项目咨询专家就研究内容、技术方案和项目管理等提出了意见和建议，进行了认真的讨论。
　　丁仲礼副院长对专项启动前期的各项工作给予了充分肯定，感谢与会专家提出的中肯意见和建议。同时他强调，环境与健康先导专项作为一个前沿的基础与交叉研究领域，要在研究方法取得突破的基础上，不断聚焦关键科学问题，通过科技创新推动该领域的发展。
　　环境与健康先导专项以生态环境研究中心为依托，联合动物所、生物物理所、武汉病毒所、上海生命科学研究院、中国医学科学院肿瘤医院和国家食品安全风险评估中心等单位，通过交叉合作研究，揭示区域环境污染的人群暴露机制，在暴露与效应生物标志物、毒性通路干扰和表观遗传等污染所致健康危害的分子机理上取得原创性成果，为我国区域性疾病高发的环境污染寻因和健康保障技术的研发奠定理论与方法基础。

丁仲礼副院长讲话

许瑞明局长讲话

会议现场
　　科技开发处
　　2014年6月6日

2014-06-07

刘思金研究组在纳米银的环境健康风险方面取得进展

　　

纳米银改变细胞能量代谢方式的机制示意图
由于纳米银的抗菌特性，其被广泛应用于生产、生活的各个方面，然而，随之而来的环境与健康风险也日益受到关注。目前缺乏对纳米银在亚致死浓度下暴露的生物学效应的认识，纳米银在低剂量暴露下影响的细胞能量代谢属于空白领域。
　　中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘思金研究组在纳米银改变细胞能量代谢方式及其作用机制研究方面取得重要进展。相关研究成果发表在美国化学会杂志ACS Nano（ACS Nano, 2014, DOI:10.1021/nn500719m）上。
　　刘思金研究组发现低剂量暴露下纳米银改变了细胞能量代谢方式。非毒性浓度纳米银暴露可导致细胞内ATP的产生减少和呼吸链的功能减弱，而细胞能量代谢方式被迫由氧化磷酸化为主的有氧代谢转变为无氧糖酵解，以维持细胞生存的能量需求；机制研究方面，纳米银改变了能量代谢调控因子PGC-1α的含量及一些能量代谢相关基因（如PFKFB3和PDHA1）的表达，这些变化在一定程度上促进了细胞能量代谢方式的转变。此外，研究还发现非毒性剂量纳米银诱导了线粒体膜电位的去极化和呼吸链复合体活性的降低，这也是导致细胞能量代谢方式改变的机制之一。这项研究工作对揭示纳米银的生物学效应及环境健康风险具有重要科学价值。
　　该研究得到了国家973项目和基金委自然基金项目的支持。
　　环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2014年5月9日

2014-05-09