<listing id="llrlv"></listing><cite id="llrlv"><strike id="llrlv"></strike></cite><var id="llrlv"></var>
<var id="llrlv"><strike id="llrlv"></strike></var>
<var id="llrlv"></var>
<menuitem id="llrlv"></menuitem>
<cite id="llrlv"><strike id="llrlv"></strike></cite>
<var id="llrlv"></var>
<var id="llrlv"><dl id="llrlv"><listing id="llrlv"></listing></dl></var>

章家恩教授團隊在外來入侵生物的資源化利用方面取得新進展

審核發布:宣傳部 蒙麗 來源單位及審核人:資源環境學院 周艷華? 發布時間:2020-12-22瀏覽次數:1425

 日前,我校資源環境學院、廣東省生態循環農業重點實驗室、廣東省現代生態農業與循環農業工程技術研究中心、嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室章家恩教授團隊在入侵生物的資源化利用方面取得系列新進展,相關成果在線發表在Food Chemistry (IF: 6.306),Chemosphere (IF: 5.778), Journal of Environmental Management (IF: 5.647), Scientific Reports (IF: 3.998), Environmental Science and Pollution Research (IF: 3.056)等國際主流期刊上。

 華南地區是我國外來入侵生物最多、危害最為嚴重的地區之一。目前對于外來入侵生物危害多集中在“控”上,且多以化學防治手段為主,結果又導致了生態安全、環境安全和糧食安全問題。章家恩教授團隊多年來致力于入侵生物的生態防控及其“變廢為寶”的資源化利用關鍵技術研究,旨在探索“以用促控”的新途徑和新方法。

 外來動物福壽螺現已廣泛入侵我國長江流域及其以南的廣大地區,嚴重危害水稻生產和水生生態系統,目前普遍使用化學合成殺螺劑(最常用的為四聚乙醛)對其進行防控。然而,化學殺螺劑的大量施用會殺滅稻田中的非靶標生物,危害農田生物多樣性和糧食安全,而且還會導致福壽螺的抗藥性,出現“治標不治本”“屢控不止”的現實難題。卵磷脂被譽為與蛋白質、維生素并列的“第三營養素”,在生物功能代謝活動中扮演重要角色。卵磷脂可開發為營養保健品,具有增強記憶力、降低血脂、保護肝臟、預防心腦血管疾病、提高免疫力和延緩衰老等功效,因此具有較大的市場開發價值。為此,本研究團隊探索建立了從福壽螺中提取卵磷脂的技術方法,研究表明,福壽螺及福壽螺肉(不含殼)中均含有豐富的卵磷脂,包括phosphatidylcholine (PC), 3-sn-phosphatidylethanolamine (PE), sphingomyelin (SM) and L-α-lysophosphatidylcholine (LPC)等類型;且通過使用乙醇/正己烷能夠高效經濟地從福壽螺及其肉中提取到粗磷脂,使用冷丙酮/正己烷溶劑能夠高效純化提取到粗磷脂。上述研究結果為福壽螺的開發利用提供了新思路與新途徑。(論文在線鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128427)。




 同時,福壽螺殼含有大量碳酸鈣,螺肉中含有豐富的碳、氮和磷等養分。而在水稻生產過程中,大量的福壽螺被殺死后遺棄在土壤表面或水體中,不僅會造成相關環境污染,而且也會給農業生產帶來諸多不便,如大量福壽螺及死亡后的螺殼混雜在土壤中,不利于耕墾,且容易扎傷人畜,因此,能否集中收集福壽螺,將其制成土壤的調理劑或養分添加劑,值得加以研究?;诖?,本團隊探索了利用福壽螺粉制作酸性土壤改良劑的方法,并開展了土壤改良的相關試驗。研究表明,福壽螺粉能提高土壤pH以及土壤有機碳、土壤總氮、氨態氮、硝態氮和磷等養分的含量。進一步研究表明,添加福壽螺粉能夠提高土壤微生物生物量、豐富度和活性等,改善土壤生態系統功能。這些研究為福壽螺的無害化處理與資源化利用提供了另一種新思路與新路徑(論文在線鏈接:https://doi.org/10.1007/s11356-020-07998-9;https://doi.org/10.1038/s41598-020-73184-z)。 

 華南地區也是外來植物入侵的“高發區”?,F有入侵植物種類多,分布廣,危害大,也是本地區當前面臨的突出生態環境問題之一。外來植物如三葉鬼針草、假臭草、馬纓丹、薇甘菊和五爪金龍等在華南地區已形成了大面積的擴散入侵局面,嚴重危害本地區的生物多樣性、農林業生產及社會經濟發展,對其進行有效防控是當前面臨的一大難題。生物炭(Biochar)作為農林廢棄物資源化利用的新型途徑之一,近年來,已廣泛用于生態環境污染修復治理和土壤肥力改良等方面。然而,目前利用外來入侵植物制備生物炭的研究相對較少。為此,本研究團隊開展了利用入侵植物制備生物炭吸附去除模擬廢水中的重金屬離子(Cd2+, Cu2+)的探索性研究。結果表明,所選取的上述五種入侵植物均可作為生物炭制備原料,且制備的生物炭對廢水中重金屬污染均具有較好的去除效果。研究發現,在500℃條件下利用五爪金龍、薇甘菊和馬纓丹制備的生物炭對重金屬離子的吸附特性主要表現為單分子層吸附機制,假臭草和三葉鬼針草制備的生物炭對重金屬離子的吸附特性則主要表現為化學吸附機制。這些研究結果為入侵植物的“變廢為寶”利用,實現“以用促控”目標,提供了新的視角和開發利用途徑(論文在線鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111746 )。


廢棄礦山地重金屬污染修復及復墾問題已受到廣泛關注。當前用于礦山污染恢復的關鍵技術研究和實踐較多,其中植物修復是一種深受歡迎的環境友好型原位防治措施。然而,現有的用于重金屬污染土壤原位修復的一些超富集植物對礦山廢棄地的野外惡劣環境和瘠薄土壤適應能力弱,生長緩慢,生物量不大,甚至難以存活,因而往往達不到應有的生態修復效果和目標。因此,亟需篩選一些用于土壤重金屬污染修復、耐逆境能力強的新植物資源。野外調查發現,礦山周邊農田通常因重金屬污染而被棄耕,且雜草叢生,這些雜草多為入侵植物,具有抗逆性強、生長繁殖快或生物量大等特性,因此,能否利用這些入侵植物作為先鋒植物修復已污染退化的土壤,是一個新的切入點。為此,本團隊選取礦區周邊農田優勢入侵雜草,開展對重金屬污染土壤的修復效果與相關機制等方面研究。結果表明,研究所選取的6種雜草對土壤Cd, Pb, Cu, Zn四種重金屬具有超富集或低累積等特性。這些發現對篩選用于土壤重金屬污染修復的超富集、富集和低累積植物資源及其進一步開發利用提供了科學依據和實踐參考。(論文在線鏈接:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.125365)。

    上述系列論文的第一作者均為我校2016級生態學碩士研究生王家新,通訊作者為我校資源環境學院章家恩教授。相關研究得到了多項國家自然科學基金(U1701236, 31870525, 41871034)、廣東省科技計劃項目(2019B030301007)、廣東省現代農業產業技術體系創新團隊項目(2018LM1100,2019KJ105)等的資助。(文/圖 資源環境學院 王家新)

 



返回原圖
/

 

加拿大28算法公式