自然科学奖公示砷的环境界面过程及分子机制.docx

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1、自然科学奖公示：碑的环境界面过程及分子机制项目名称伸的环境界面过程及分子机制提名者中国科学院沈阳分院提名意见该项目针对水土环境种污染形成与控制等关键问题，开展了碑的环境界面过程及分子机制研究，明确了种在氧化铁矿物表面吸附与转化过程的分子机制，建立了污染控制方法，推动了神的界面过程基础理论与污染控制技术的发展，为我国水土环境碑污染治理提供了科技支撑。（1）率先发现了碎酸铁表面沉淀是酸性条件下水铁矿吸附伸的主要形态，消除了长期以来对氧化铁矿物表面种赋存分子形态的认识误区；（2）首次报道了水铁矿表面活性位点能够催化氧化三价神，揭示了矿物表面在三价碑催化氧化过程中的重要作用；（3）首创了活性炭负载纳米

2、零价铁去除水中珅的新材料，揭示了纳米零价铁腐蚀产生的氧化铁矿物吸附碑的机制，解决了实际应用中纳米铁胶体易流失的科学技术难题，为饮用水和地下水碎污染控制提供了理论与方法。该项目获得国家自然科学基金（含1项杰出青年科学基金），国家973计划前期预研专项，中国科学院百人计划和重要方向项目等重要项目资助。5篇代表性论文他引1085次。研究成果受到多位国际知名学者正面评价，对于推动环境碑污染风险削减与修复具有重要价值。对照辽宁省自然科学奖授奖条件，提名为辽宁省自然科学奖一等奖。项目简介该项目属于环境科学领域中的环境化学。水土环境碑污染是我国非常突出的环境问题，严重威胁食品和饮水安全。对种污染形成过程的认

3、识及建立行之有效的调控方法可为保护区域水土生态环境、保障食品与饮用水安全、促进经济健康发展提供科学基础。明确碑在环境中的赋存形态、转化过程及调控原理是认清碎污染形成过程并建立有效防控技术的关键。为此，该团队围绕碑的微观形态、转化过程与调控原理开展了长期系统的研究，揭示了碑在铁矿物表面的形态转化过程及分子机制，指导了碑污染防控技术的建立，推动了神的矿物-水界面过程基础理论的发展。（1）水铁矿吸附珅的分子形态与转化伸在水铁矿表面吸附的分子形态及其转化行为，是决定水土环境中碑的迁移和生物有效性的关键过程。采用X射线衍射和红外光谱对水铁矿吸附碑的形态和转化进行研究，首次发现，PH是影响碑赋存形态的主要

4、因素，酸性环境中形成种酸铁表面沉淀，并在老化过程中转化为臭葱石矿物。这种新形态和转化过程的发现大大提高了对环境中碎赋存形态和行为的认识，对原位修复土壤和沉积物碎污染，降低其生物有效性具有重要理论指导意义。（2）水铁矿表面三价伸的催化氧化三价碑具有毒性高、迁移性强的特点，其在水相中不易氧化，能够长期稳定存在。此前对于环境中的水铁矿在三价种氧化过程中的作用及其机理认识不清。利用同步辐射等先进手段对水铁矿吸附的三价神氧化过程研究发现，三价碑可在水铁矿表面氧化为五价神，水铁矿表面起到催化剂而非氧化剂的作用，且其活性位点在氧化三价种后会失活。由于五价碑毒性和迁移性更低，氧化过程可显著降低硅的危害。研究成

5、果对于完整理解碑的界面行为及环境种污染防控具有重要意义。（3）水中种吸附新材料饮用水碑含量新标准（10gL）的实施及碑污染地下水的修复给吸附法除神提出了巨大挑战。完成人在国际上率先制备了活性炭负载纳米零价铁新材料，克服了传统纳米铁易扩散、难回收等问题。该材料具有优异的吸附性能以及易再生、成本低等优点，可有效去除水中的神。该成果获得多项国家级项目资助，其中国家自然科学基金杰出青年基金1项、面上项目3项、973前期预研专项课题1项、中国科学院百人计划项目1项、中国科学院重要方向项目2项。5篇代表性论文他引1085次，其中WOS数据库993次，CSCD数据库92次。研究成果受到时任GCA副主编约翰斯

6、霍普金斯大学SVerjenSky教授、曲久辉院士等多位国内外著名学者正面评价，认为该项目研究成果为完整地认识碑在矿物表面的微观赋存形态及界面行为提供了坚实的证据。活性炭负载纳米铁除碎的成果受到ChemiCalReVieW的大篇幅引用。项目完成人多次受邀在学术会议做特邀报告，入选国家百千万人才工程，获国家有突出贡献中青年专家称号及国务院政府特殊津贴。主要完成人（完成单位）1 .贾永锋（中国科学院沈阳应用生态研究所）2 .朱慧杰（中国科学院沈阳应用生态研究所）3 .赵志西（中国科学院沈阳应用生态研究所）代表性论文（专著）目录（不超过5篇）序号论文（专著）名称/刊名/作者年卷页码（XX年XX卷XX页

7、）发表时间（年月日）通讯作者（含共同）一者含)第作年页1年卷页发表时间（年月日）作含讯1同通者共一者含中第作I斯国内作者他引总次数检索数据库论文署名单位是否包含国外单位1Microbialdenitrificationdominatesnitratelossesfromforestecosystems/ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica/YuntingFang,KeisukeKoba,AkikoMakabe,ChiekoTakahashi,WeixingZhu,TakahiroHayashi,A

8、zusaA.Hokari,RiekoUrakawa,EdithBai,BenjaminZ.Houlton,DanXi,ShashaZhang,KayoMatsushita,YingTu,DongweiLiu,FeifeiZhu,ZhenyuWang,GuoyiZhou,DexiangChen,Tomoko2015年112卷1470-1474页2015年1月20日KeisukeKoba方运霆白习张，朱，周，刘，张，德运，沙影冬，飞振，逸德，炎全，强意方霆娥丹沙图刘伟飞王宇国陈祥学陈胜德李134SCICSCD是Makita,HirotoToda,XueyanLiu,QuanshengChen,De

9、qiangZhang,YideLi,MuneokiYoh2Ariditythresholdincontrollingecosystemnitrogencyclinginaridandsemi-aridgrasslands/NatureCommunications/WangChao,WangXiaobo,LiuDongwei,WuHonghui,LuXiaotao,FangYunting,ChengWeixin,LuoWentao,JiangPing,ShiJasen,YinHuaqun,ZhouJizhong,HanXingguo,BaiEdith145编9920年卷号472014年9月4日白

10、兴，韩国娥王超，王晓波，刘,吕，雒，白超晓，伟红，涛运，涛萍兴，王王波冬吴慧晓方霆文姜韩国娥185SCI9CSCD是3Fossilfuelcombustion-relatedemissionsdominateatmosphericammoniasourcesduringseverehazeepisodes:Evidencefrom15N-Stableisotopeinsize-resolvedaerosolammonium/EnvironmentalScience&Technology/YuepengPan,ShiliTian,DongweiLiu,YuntingFang,XiayingZhu

11、,QiangZhang,BoZheng,GregMichalski,YuesiWang黑卷049-805页2今选8-62016年6月30Il潘月鹏，方运霆潘月鹏田，方，张郑王月，丽冬，霆夏，思潘鹏世刘伟运竺英强博跃200SCICSCD是4Nitrogendepositionandforestnitrogencyclingalonganurban-ruraltransectinsouthernChina/GlobalChangeBiologyZYuntingFang,MuneokiYoh,KeisukeKoba,WeixingZhu,YuTakebayashi,YihuaXiao,ChunyiL

12、ei,JiangmingMo,WeiZhang,XiankaiLuU172-520年卷8788页2011年1月04H方运霆方运霆方运霆，肖以华，雷纯义，莫江明，张炜，鲁显楷173SCICSCD是5ChemicalmethodfornitrogenisotopicanalysisofE2014年3月24日方运霆S3刘冬伟，方运霆，56SCICS否ammoniumatnaturalabundance/AnalyticalChemistry/DongweiLiu,YuntingFang,YingTu,YuepengPan3787-3792页图影，潘月鹏CD承诺：本项目所列知识产权符合提名要求且无争议

13、。已明确告之上述论文（专著）所有作者：所列论文（专著）用于提名2022年辽宁省自然科学奖，项目如获奖后，所列论文（专著）不得再次参评省部级科技奖，如未获奖，所列论文（专著）再次参评须间隔一年。未列入项目主要完成人的第一作者、通讯作者（含共同第一作者、共同通讯作者）已出具知情同意书面签字意见,与其他作者的有关知情证明材料均存档备查。如因上述事项引发争议,将积极配合调查处理并承担相应责任。自然科学奖公示：水稻化感作用物质及其对土壤微生物群落和酶活性的调控项目名称水稻化感作用物质及其对土壤微生物群落和醐活性的调控提名者中国科学院沈阳分院提名意见植物能通过产生和释放特定的次生代谢物质调控邻近植物的生长

14、和种群建立，这一植物化感作用（allelopathy）对自然和人工生态系统的稳定与生产力具有重要意义。该项目针对主要粮食作物水稻的化感作用开展了深入系统的研究，获得重要科学发现：（1）在全面分离鉴定和活性评价水稻化感品种次生物质基础上，确定麦黄酮、稻壳酮内酯B和环己烯酮三个水稻化感作用物质，并证明这些化感作用物质是在水稻地上部合成通过根系释放到土壤从而抑制杂草，澄清了长期以来关于水稻化感作用物质的争论；（2）发现水稻化感品种通过糖醛酸感应识别稗草后及时释放化感作用物质抑制稗草，并阐明水稻化感品种的抑草机制涉及化学识别和化感作用两个密不可分的过程；（3）发现化感作用物质以无毒的葡萄糖汁形式在水稻

15、组织中存在，释放到土壤迅速转化成有毒的甘元抑制杂草，并阐明了化感作用物质在土壤转化迁移和微生物的生物化学作用过程，尤其是发现水稻化感品种能通过化感作用物质调控土壤微生物群落结构和土壤酹活性，从而建立有利于自己生长的土壤环境。上述重要科学发现不仅拓宽认识水稻和杂草间相互作用关系与稻田杂草调控新途径的视野，也为后续成功地选育水稻化感新品种和生态安全条件下稻田杂草自然化学调控技术的建立奠定了坚实基础。对照辽宁省自然科学奖授奖条件，提名为辽宁省自然科学奖二等奖。项目简介该项目属于化学生态学和土壤生态学以及杂草防除领域。植物能产生和释放特定的次生代谢物质调控邻近植物的生长和种群建立，即植物化感作用（al

16、lelopathy）O在作物众多的种质资源中有少数品种也能合成释放化感作用物质来调控共存的杂草，意味着这些作物化感品种自身能产生“除草剂”抑制杂草，从而减少对除草剂的依赖。揭示并充分利用作物化感品种这一内在化感作用机制不仅能拓宽认识作物和杂草间相互作用关系的视野，而且能开拓生态安全条件下农田杂草控制的新途径。鉴于此，本项目以主要粮食作物水稻为对象，揭示水稻化感品种与杂草及土壤微生物和酶活性间的化学作用物质。从国际公认的水稻化感品种PI312777中分离鉴定了147个次生物质，并通过控制和田间实验逐一验证这些次生物质对稻田主要杂草的抑制作用。在此基础上，确定了水稻化感作用物质是麦黄酮、稻壳酮内酯

17、B和环己烯酮，而不是普通的酚酸类物质，澄清了长期以来关于水稻化感品种通过哪些次生物质抑制杂草的争论。发现水稻化感品种能检测识别杂草并及时启动相应的化学响应机制，即水稻化感品种首先是通过与杂草间的化学识别及信息传递，然后才是合成释放相应的化感作用物质抑制杂草。进一步以水稻关键的化感作用物质麦黄酮为模式化合物，探讨了其从根系释放、土壤迁移转化和与微生物相互作用的全过程。发现水稻化感品种在地上部合成无毒的黄酮背，这些不同的黄酮昔从根系释放到土壤中很快转变成同一的昔元麦黄酮，从而对杂草产生抑制作用。最有意义的是，水稻化感品种根系释放的化感物质显著影响土壤微生物和土壤酶活性，尤其是水稻化感作用物质能调控

18、土壤微生物建立有利于水稻生长的微生物群落结构。该项目是首例完整地阐释了农田生态系统作物和杂草生物化学作用关系的研究，研究结果不仅丰富完善了植物化感作用的内容，而且对建立生态安全条件下稻田杂草的可持续控制策略具有重要的指导意义。研究成果得到了国内外同行广泛关注，并产生了重要影响。整个项目在国内外重要学术刊物发表论文20余篇，其中5篇代表性论文总引用628次，其中他引547次。联合国粮农组织专门召开了水稻化感作用研讨会并出版了水稻化感作用学术专刊，尤其是项目结束和论文发表10年之后，5篇代表性论文依然被持续增长地引用，充分显示这一研究结果的重要性和可靠性。主要完成人（完成单位）1.孔垂华（中国科学

19、院沈阳应用生态研究所）2.王朋（中国科学院沈阳应用生态研究所）3.谷岩（中国科学院沈阳应用生态研究所）4.梁文举（中国科学院沈阳应用生态研究所）代表性论文（专著）目录（不超过5篇）序号论文（专著）名称/刊名/作者卷码xxxxxx年页1年卷页发表时间（年月日）通讯作者（含共同）第一作者（含共同）国内作者他引总次数检索数据库论文署名单位是否包含国外单位1ReleaseandactivityofalIelochemicalsfromallelopathicriceseedlings/JoumalofAgriculturalandFoodChemistryZKongCH,LiangWJ,XuXH,Hu

20、F,WangP,JiangY.2004年522861-28652004年04月16日孔垂华孔垂华梁，胡王姜垂，举效-，孔华文徐华飞朋勇93SCI核心库，CSCD否2AllelochemicaIsreleasedbyricerootsandresiduesinsoil/Plantand20062882006年08月11日垂孔华孔垂华孔垂华，李海波，胡飞，124SCI否SoiIZKongCH,LiHB,HuF,XuXH,WangR47-56页KCSCD3ActivityandallelopathyofsoilofflavoneO-glycosidesfromrice/JournalofAgricu

21、lturalandFoodChemistry/KongCH,ZhaoH,XuXH,WangP,GuY.2007年55卷6007-6012页2007年06月30日垂孔华可孔华孔垂华，赵华，徐效华，王朋，谷岩55SCI核心蚱，CSCD等否4Impactofallelochemicalexudedfromallelopathicriceonsoilmicrobialcommunity/SoilBiology&BiochemistryZKongCH,WangP,ZhaoH,XuXH,ZhuYD2008年40卷1862-1869页2008年05月08日垂孔华一壬一孔华王赵徐，栋垂，华应孔华朋华效朱105

22、SCI核心库，CSCD否5Urease,invertase,dehydrogenaseandpolyphenoloxidaseactivitiesinpaddysoilinfluencedbyallelopathicricevariely/EuropeanJournalofSoilBiology/GuY,WangP,KongCH2009年45卷436-441页2009年07月09日垂孔华谷岩谷岩，王朋，孔垂华170SCI核心库，CSCD否承诺：本项目所列知识产权符合提名要求且无争议。已明确告之上述论文（专著）所有作者：所列论文（专著）用于提名2022年辽宁省自然科学奖，项目如获奖后，所列论文（

23、专著）不得再次参评省部级科技奖，如未获奖，所列论文（专著）再次参评须间隔一年。未列入项目主要完成人的第一作者、通讯作者（含共同第一作者、共同通讯作者）已出具知情同意书面签字意见,与其他作者的有关知情证明材料均存档备查。如因上述事项引发争议,将积极配合调查处理并承担相应责任。自然科学奖公示：半干旱区草地沙化及其逆转的生态过程与机制项目名称半干旱区草地沙化及其逆转的生态过程与机制提名者中国科学院沈阳分院提名意见草地沙化是土地荒漠化的主要形式，是影响人类生存与生活的重大生态环境问题，然而人们对其正逆过程及其驱动机制缺乏清晰了解。该项目以我国北方半干旱草地为研窕对象，围绕植被、生态水文与土壤三大要素开

24、展了二十五年的动态过程与机制研究，取得了一系列创新性成果：1）在植被过程方面，刻画了草地沙化造成的生境破碎化、风沙干扰与水分胁迫对植物多样性格局的影响规律，提出了8项植物有性与无性繁殖适沙机制假说，在景观和区域尺度明确了草地地下芽库类型、干扰与胁迫间的作用规律；2）在生态水文过程方面，确定了半干旱区主要固沙植物水分利用策略及根系水分提升作用的普适性特点，探究了固沙植被-土壤系统水分平衡关系的尺度效应，明确了冻融过程对水分运移的影响机制；3）土壤过程方面，揭示了沙化草地植被与土壤修复速率的地带性分异规律，阐明了土壤养分变化的生物学机制，明确了驱动沙地土壤固氮、氮氧化、反硝化、无机磷溶解、有机磷矿

25、化以及磷转运过程的关键微生物类群的演替规律及其作用机制。研究成果丰富发展了沙区植物适应策略、生态水文过程、土壤生态学理论，是草地沙化与恢复过程和机理方面研究的标志性成果。已发表论文129篇，出版专著4部，获得相关省部级奖励3项。其中，5篇代表性论著他引369次。对照辽宁省自然科学奖授奖条件，提名为辽宁省自然科学奖二等奖。项目简介草地沙化作为土地荒漠化最重要形式，严重威胁人类福祉与社会经济发展，然而人们对其正逆过程及驱动机制缺乏清晰了解。在国家自然科学基金、中国科学院重大方向性项目、国家重点研发项目的支持下，申报团队历时二十五年，聚焦半干旱草地沙化问题，从植被过程、生态水文过程与土壤过程三大过程

26、开展了系统研究，取得了诸多创新成果。1、植被过程方面：1）针对“草地沙化对植物多样性格局造成了何种影响”这一科学问题，在沙丘群和丘间低地尺度确定了景观破碎化和生境干旱化对物种丰富度和特有或稀有植物影响的权衡关系，阐释了植物功能群及物种丰富度对景观破碎化的非线性及累函数响应规律；2）基于“植物主要借助繁殖对策响应干扰”这一基本假定，针对“植物如何借助繁殖适应风沙干扰”这一问题，提出了8项植物适沙机制假说，并重点破解了沙生植物对风蚀的适应机制，部分早期成果获得了吉林省自然科学二等奖和辽宁省自然科学三等奖；3）依据“地下芽库是植物适应干扰与胁迫的最重要策略”这一基本假定，明确了地下芽库大小与组成沿区

27、域自然干早梯度的变化规律，形成了“地下芽库对放牧具有较大抵抗力”、“鳞茎芽对干旱胁迫最具耐受性”等重要假说，引领了半干旱区草地芽库研究。2、生态水文过程方面：1）通过解析根-土界面、根茎叶系统、叶-气界面的水分传输关系确定了主要固沙植物的水分利用策略，通过研究群落和区域尺度固沙植被的水分利用属性，明确了固沙植被土壤系统水分平衡关系的尺度效应，相关成果形成了梁希科技进步三等奖的基础；2）通过系统研究根系水分提升作用和冻融过程与近地表水分过程的关系，提出了“根系水分提升是沙生植物干旱适应性的普遍机制”假说，明确了沙地土壤冻融过程影响沙丘土壤水分运移的机制与尺度效应，推进了对沙区生态水文过程的理解.

28、3、土壤过程方面：1）区域尺度上，确定了沙化草地植被与土壤修复速率的地带性分异规律，明确了在保护条件下年均降水量为IOo-40Omm的生物气候带内沙化草地可实现自然修复，修复:能力存在区域差异，植被与土壤修复速率显著不同，前者需8-15年、后者需50年左右才能恢复至地带性植被的6080%；2）确定了沙区乡土树种能够明显富集土壤养分，提高生物活性：3）从关键菌群结构入手阐明了土壤养分变化的生物学机制，明确了驱动沙地土壤固氮、氨氧化、反硝化、无机磷溶解、有机磷矿化以及磷转运过程的关键微生物类群的演替规律和作用关系；研究系统回答了“植被重建对沙地土壤形成和发育的驱动机制”与“植被重建中植物-土壤-微

29、生物互动关系”两大关键科学问题。项目成果丰富发展了沙区植物适应策略、生态水文过程、土壤生态学理论，是草地沙化与恢复过程和机理方面研究的标志性成果。累计在生态学报、植物生态学报、应用生态学报、EcologicalIndicatorsPlantandSoil、LandDegradation&DevelopmentsAppliedSoilEcologyCatenaGeoderma等国内外学术期刊上发表论文129篇，出版专著4部，部分早期成果分获省部级自然科学二、三等奖各1次、科技进步三等奖1次。5篇代表性论著他引369次。应邀在本领域重要国际会议上作学术报告20余次。主要完成人（完成单位）1 .刘志

30、民（中国科学院沈阳应用生态研究所）2 .曹成有（东北大学）3 .赵文智（中国科学院西北生态环境资源研究院）4 .阿拉木萨（中国科学院沈阳应用生态研究所）5 .钱建强（中国科学院沈阳应用生态研究所）代表性论文（专著）目录（不超过5篇）序号论文（专著）名称/刊名/作者卷码xxxxxx年页1年卷页发表时间（年月日）讯者含,通作I共同一者含第作I共同国内作者他引总次数检索数据库论文署名单位是否包含国外单位1SoildegradationandrestorationasaffectedbylandusechangeinthesemiaridBashangarea,northernChina/Catena

31、/WenzhiZhao,HonglangXiao,ZhiminLiu,JinLi2005年59173-186页2005年Ol月15日文赵智赵文智肖，李文，浪志，赵智洪刘民进143全数据库检索否2SoilchemicalandmicrobiologicalpropertiesalongachronosequenceofCaraganamicrophyllaLam.plantationsintheHorqinsandylandofNortheastChinaZAppliedSoilEcologyZChengyouCao,DemingJiang,XiaohuiTeng,YongJiang,Wenju

32、Liang,ZhenboCui2008年40卷78-85页2008年09月Ol日曹成有曹成有曹成蒋德明，滕晓慧，姜勇，梁文举，崔振波142全数据库检索否3科尔沁沙地植物繁殖对策/气象出版社/刘志民2010年2010年07月Ol日刘志民刘志民刘马，玲志，玲巧刘民博君闫11全数据库检索否4Characteristicsofsoilfreeze-thawcyclesandtheireffectsonwaterenrichmentintherhizosphere/Geoderma/AlaMusa,YaLiu,AnzhiWang,CunyangNiu2016年264卷132-139页2016年02月15

33、日王安志阿拉木萨阿拉木萨,刘亚，王安志，牛存洋44全数据库检索否5Belowgroundbudbankresponsestograzingintensityintheinner-mongoliasteppe,China/LandDegradation&DevelopmentZJianqiangQian,ZhengwenWang,ZhiminLiu,CarlosA.Busso17282-8页20年卷82322017年04月01日正，志王文刘民钱建强钱建强，王正文，刘志民29全数据库检索是承诺：本项目所列知识产权符合提名要求且无争议。己明确告之上述论文（专著）所有作者：所列论文（专著）用于提名20

34、22年辽宁省自然科学奖，项目如获奖后，所列论文（专著）不得再次参评省部级科技奖，如未获奖，所列论文（专著）再次参评须间隔一年。未列入项目主要完成人的第一作者、通讯作者（含共同第一作者、共同通讯作者）己出具知情同意书面签字意见,与其他作者的有关知情证明材料均存档备查。如因上述事项引发争议,将积极配合调查处理并承担相应责任。科技进步奖公示：农田除草剂面源污染生物修复关键技术与应用项目名称农田除草剂面源污染生物修复关键技术与应用提名者中国科学院沈阳分院提名等级二等奖主要完成人文恺成旭想刚娟青湃惠明振成秀张徐苏李李张王洪彭123.45-6789主要完成单位1 .中国科学院沈阳应用生态研究所2 .沈阳化工研究院有限公司3 .南京农业大学主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）序号识权标别知产准类知识产权（标准）具体名称国家I地区授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号（标准批准发布部门）权利人（标准起草单位）发明人（标准起草人）明利标,效态发专I准有状1Tmy匹禾发专成刚菌属嗜甲基短杆菌及其在降解磺酰胭除草剂的应用