我院地理科学专业在读本科生在科研领域取得创新成果。由李成阳老师指导,钟雨晴等同学完成的《围垦养殖与退塘还湿对红树林湿地土壤铁结合有机碳的影响》,以及蔡梦婷等同学完成的《模拟增温对高寒草甸物种多样性和地上生物量关系的影响》两篇学术论文,先后在《应用与环境生物学报》正式发表。

图|论文《围垦养殖与退塘还湿对红树林湿地土壤铁结合有机碳的影响》发表情况

图|论文《模拟增温对高寒草甸物种多样性和地上生物量关系的影响》发表情况
(1)钟雨晴等同学的论文聚焦湛江红树林湿地,系统揭示了围垦养殖活动及退塘还湿生态修复过程中,湿地土壤铁结合有机碳的动态变化与驱动机制,为滨海湿地的科学保护与碳汇功能提升提供了重要依据。
【论文摘要】土壤铁氧化物结合态有机碳(Fe-OC)是维持有机碳稳定的关键途径之一,但不同土地利用方式下红树林湿地Fe-OC的变化机理研究仍较为欠缺。为探究围垦养殖与退塘还湿对红树林湿地土壤Fe-OC的影响,以湛江市东海岛红树林湿地、围垦养殖塘以及退塘还湿样地为对象,分析和测定不同研究对象的Fe-OC及其相关指标。结果表明:(1)红树林湿地围垦养殖后土壤中游离态氧化铁(Fed)、无定形态铁(Feo)和络合态铁(Fep)含量显著下降,而退塘还湿后其含量显著增加;(2)围垦养殖使土壤中的Fe-OC和土壤有机碳(SOC)含量分别显著下降了48%和39%(P < 0.05);但相对于围垦养殖,退塘还湿使土壤Fe-OC和SOC含量分别显著增加了76%和50%(P < 0.05);(3)红树林湿地、养殖塘、退塘还湿样地Fe-OC的碳铁摩尔比均小于,表明Fe-OC倾向于由吸附途径形成,Fe-OC在SOC中的占比为4.84%-9.99%,但在不同土地利用方式下Fe-OC占SOC比重无显著变化;(4)Fe-OC与电导率、总铁、Fe(II)、Fe(III)、、Feo、Fep、Fed、SOC和总氮呈显著正相关,与pH、土壤含水量和土壤容重(BD)呈显著负相关(P < 0.05)。Fe(III)、pH和Feo是影响围垦养殖和退塘还湿过程中Fe-OC的主要影响因素,可溶性有机碳和BD对底层Fe-OC含量的影响强于表层。本研究表明围垦养殖会导致红树林湿地固碳能力降低,但退塘还湿可有效恢复铁-碳耦合系统,提升红树林湿地固碳能力,Fe(III)、pH和Feo是调控这一过程的关键因子。本研究深化了对湿地碳固存机制的理解,可为滨海湿地保护、生态修复提供科学依据。

图|研究区采样点示意图

图|不同土壤深度下红树林湿地、养殖塘与退塘还湿后Fe-OC与环境影响因素相关性
(2)蔡梦婷等同学的论文则以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过模拟增温实验,明确了气候变暖对不同水分条件下草甸生产力与物种多样性关系的调控作用,对理解全球变化下的高寒生态系统响应具有重要意义。
【论文摘要】气候变暖对高寒草甸物种多样性和生态系统功能产生了重要影响。然而,增温对高寒草甸物种多样性和群落生产力的影响是否会随不同生境发生变化尚不明确。以长江源北麓河流域干旱区和湿润区高寒草甸为研究对象,采用热红外辐射器模拟气候变暖,通过调查高寒草甸的物种多样性和群落结构,探讨了不同生境下增温对物种多样性和地上生物量关系的影响。结果表明:(1)增温使干旱区年均群落和莎草科植物地上生物量显著降低了18%和30%,但使湿润区年均群落、禾本科、莎草科和杂草类植物地上生物量显著增加了19%、32%、13%和25%;(2)无论是干旱区还是湿润区,增温均增加了禾本科和杂草类植物生物量在群落中的比重,降低了莎草科植物生物量比重;(3)增温显著降低了干旱区各月份Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种丰富度,但增温对湿润区物种多样性无显著影响;(4)无论是干旱区还是湿润区,对照和增温处理下群落地上生物量与Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种丰富度均显著正相关,但和对照相比,增温会使这种正相关关系变弱。因此,在未来气候变暖的背景下,仅依靠维持或增加高寒草甸物种多样性来提升草地生产力或促进生态恢复的效果可能会减弱。

图|试验设计和布局图

图|干旱区和湿润区增温对物种多样性和地上生物量关系的影响
上述论文均刊载于《应用与环境生物学报》。该刊是环境科学与生物学领域的权威学术期刊,入选中文核心期刊要目总览与中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊,以刊发创新性强、学术价值高的原创性研究成果著称,在学界享有良好声誉。论文的顺利发表,标志着我院本科生的研究成果获得了同行专家的认可,具备了扎实的学术质量。


这些成果的取得,植根于学院长期实施的本科全程导师制培养模式。自学生入校起,学院即为每位本科生配备学术导师,全院科任老师作为导师,全程引导学生参与文献研读、实验设计、野外考察、数据分析和论文撰写,实现了科研训练与专业学习的深度融合。这一制度有效激发了学生的科研志趣,系统培育了学生的创新思维与实践能力。
钟雨晴、蔡梦婷等同学以本科生身份在高质量学术期刊上发表论文,不仅展现了其个人出色的科研素养与刻苦钻研精神,也体现了学院在拔尖创新人才培养方面的扎实成效。它有力地证明,通过科学的引导与系统的训练,本科生完全能够从事前沿性的学术探索,并产出有价值的科研成果。学院将继续深化学术育人环境,完善支持体系,激励更多学子投身科研,勇攀科学高峰。