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近β型Ti-Zr-Mo-Cu多主元合金的仿生设计:低弹性模量与增强耐腐蚀性的协同优化
在骨科植入材料领域,金属钛(Ti)及其合金长期占据主导地位,但传统材料如Ti-6Al-4V面临两大致命缺陷:一是释放的V5+等有毒离子可能引发炎症反应,二是其110 GPa的高弹性模量与人体骨(~30 GPa)严重不匹配,导致"应力屏蔽效应"——即植入体承受过多载荷而周围骨质因力学刺激不足发生吸收,最终造成植入体松动。尽管研究者开发了Ti-12Mo-6Zr-2Fe(82 GPa)等改进合金,但如何同时实现超低模量、高强度、优良塑性及生物安全性仍是未解难题。东南大学的研究团队独辟蹊径,选择Ti-18Zr-10Cu作为原型合金,通过引入β相稳定元素钼(Mo)设计出Ti-18Zr-xMo-10Cu(
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-07-04
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低硅铝酸盐玻璃中Al2O3/CaO比例对裂纹萌生抗性与硬度的调控机制研究
论文解读氧化物玻璃作为人类文明的重要材料,以其优异的光学性能、热稳定性和化学惰性广泛应用于建筑、显示器件等领域。然而,其固有的脆性如同阿喀琉斯之踵,使得玻璃材料在冲击载荷下易发生灾难性断裂。尽管通过表面强化可部分提升裂纹萌生抗性(Crack initiation resistance, CR),但如何通过成分设计实现本征强韧化仍是巨大挑战。近年来,虽然碱金属铝硼酸盐玻璃展现出卓越的CR,但其硬度(Hardness, Hv)和化学耐久性却成为短板。这如同鱼与熊掌不可兼得的困境,促使科学家将目光转向铝硅酸盐体系——特别是Al2O3的引入已被证实可同步提升Gorilla®玻璃的强度与耐损伤性,但其背
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-07-04
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根系质外体对植物矿质营养元素调控机理的研究进展
摘要: 质外体由细胞间隙、细胞壁和木质部中的导管组成,承载着营养运输、水分运输和纤维素合成的重要功能,并在逆境下发挥防御作用。矿质营养元素调控了植物的生理生化过程,对植物正常发育起到至关重要的作用。植物根系质外体通过特定的物理结构和化学成分促进植物高效吸收、转运生境中的矿质营养元素,甚至是植物难以吸收利用的矿质元素。本文通过对质外体结构特征、植物-微生物对质外体调控的影响和逆境胁迫条件下质外体对矿质元素的吸收运输机制进行综述,阐明了质外体结构对植物吸收利用矿质营养元素的调节机制,
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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S-烯虫酯对豌豆蚜生长发育和繁殖的影响
摘要: S-烯虫酯作为保幼激素类似物,通过干扰昆虫体内保幼激素的正常代谢水平,可调控昆虫的发育、变态以及生殖等过程,已作为生物化学杀虫剂在害虫综合治理中推广应用。为明确S-烯虫酯对蚜虫生长发育和繁殖的影响,本研究以豌豆蚜为研究对象,在室内采用离体叶片植物介导法,观察不同浓度(0、50、100、500、1000 mg·L-1)S-烯虫酯处理对豌豆蚜存活率、发育历期、成蚜体型、寿命、繁殖力以及生殖系统的影响。结果表明: S-烯虫酯处理对豌豆蚜若蚜存活率和发育历期无显著影响,而对成蚜体
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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青岛近岸海域带鱼群体资源分布及其与环境因子的关系
摘要: 带鱼具有繁殖能力强、生长迅速等特点,是青岛重要的近海渔业捕捞对象,但有关青岛带鱼资源分布特征及其影响因素尚缺乏研究,不利于其资源的保护与利用。本研究根据2018—2022年夏秋季在青岛近岸海域进行的渔业资源底拖网调查数据,结合底层海水温度、底层海水盐度、水深、经度和纬度等环境和空间因子数据,分析了该海域带鱼资源的时空分布特征,应用随机森林模型分析带鱼资源分布与相关因子的关系。结果表明: 青岛近岸海域带鱼资源密度存在一定的年际变化,研究期间带鱼资源密度呈现下降-上升-下降的
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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石川河流域底栖动物生物完整性指数构建与健康评价
摘要: 石川河是黄河第一大支流渭河的一级支流,流域位于陕西关中平原北部地区,生态环境具有脆弱性和复杂性。于2022年2月(冬季)和5月(春季)以及2023年8月(夏季)和11月(秋季)对石川河流域4条河流进行系统的水生态调查。石川河流域共鉴定底栖动物148种,物种数呈现春季(85)>秋季(71)>冬季(56)>夏季(47),平均密度(ind·m-2)为秋季(91.2)>冬季(88.9)>春季(53.9)>夏季(41.9),平均生物量(g·m-2
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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基于自动机器学习模型预测作物籽粒重金属浓度
摘要: 随着工业化进程的加速和农业活动的频繁,作物重金属污染已成为当前农业生产中一个不容忽视的问题。本研究基于54篇文献的791组数据,利用自动机器学习模型对作物籽粒重金属浓度进行预测。研究选取有机肥施用量、有机肥重金属浓度、土壤重金属浓度、有机质、酸碱度、阳离子交换量、黏粒含量、砂粒含量、粉粒含量和作物类型10种影响因素作为输入变量,选取铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)和汞(Hg)在作物籽粒中的浓度作为输出变量,评估深度学习(DL)、分布式随机森林(DRF)、极度
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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不同营养类型泥炭地土壤酶活性及其化学计量特征
摘要: 泥炭地是重要的陆地碳库,其生态功能受养分来源与水文条件的深刻影响。当前针对不同类型泥炭地的土壤酶活性特征及其驱动机制的对比研究仍较缺乏。本研究比较了养分来源和水分状况不同的2种泥炭地(雨养型泥炭地和矿养型泥炭地)的土壤酶活性、酶化学计量特征及土壤理化性质的差异,分析驱动不同类型泥炭地土壤酶活性及其化学计量特征的主要因素。结果表明: 雨养型泥炭地的含水量(SWC)、总碳(TC)、总氮、C/P、N/P比矿养型泥炭地高715.0%、42.8%、38.9%、84.2%、83.2%
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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挺水态圆叶节节菜扦插繁育基质筛选
摘要: 圆叶节节菜是一种可挺水和沉水生长的水生植物,利用挺水态转变为沉水态的特性,可快速构建沉水植物群落,具有较强的水生态修复潜力。本试验以黄壤(T1)、稻田土(T2)、河沙(T3)、河道底泥(T4)及营养土-河沙(T5,体积比1∶1)为基质,进行扦插繁殖,研究圆叶节节菜的株高、分枝数、生物量、根系形态及叶绿素荧光特性等对不同基质的响应特征,筛选挺水态圆叶节节菜最适培育基质。结果表明: T5组插穗于15 d全部死亡,不适于植株生长繁殖。T2组株高(27.06±3.08 cm)和鲜
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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氮添加下夏季闽江河口短叶茳芏湿地土壤无机硫形态赋存特征
摘要: 选择闽江河口鳝鱼滩的短叶茳芏湿地为研究对象,基于野外氮添加模拟试验,对比研究了不同氮添加水平下(对照N0,0 g N·m-2·a-1;低氮NL,12.5 g N·m-2·a-1;中氮NM,25.0 g N·m-2·a-1;高氮NH,75.0 g N·m-2·a-1)湿地土壤无机硫形态的赋存特征。结果表明: 各氮处理湿地土壤中的水溶性硫(H2O-S)和盐酸溶解性硫(HCl-soluble-S)含量与对照相比均呈增加趋势,其值在NL、NM、NH处理下分别增加了36.0%、11
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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氨氧化微生物在粉葛替代薇甘菊过程中的作用
摘要: 本文对氨氧化微生物在粉葛替代控制入侵植物薇甘菊过程中的作用进行了研究,分析了粉葛替代对薇甘菊再生、植物组织氮素吸收、土壤氮素转化及氨氧化微生物群落的影响。结果表明: 在粉葛替代控制1年后,土壤总氮、铵态氮和硝态氮分别显著增加了109.4%、78.1%和20.3%,净硝化速率显著提高了213.0%;氨氧化细菌AOB-amoA基因拷贝数显著增加,并与土壤总氮、硝态氮呈显著正相关。随机森林模型分析表明,完全氨氧化菌comammox clade A.2和氨氧化细菌AOB共同主导了
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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基于湿地水鸟保护的山东省黄河流域生态安全格局构建
摘要: 为提高山东省黄河流域生态安全等级和保护物种多样性,本文以山东省沿黄9市为研究区域,选取青头潜鸭、东方白鹳及丹顶鹤3种水鸟作为指示物种,采用形态学空间格局分析识别生态源地;利用最大熵模型分析水鸟适宜性与气候因子贡献度,探究水鸟高适生区与生态源地面积重叠率;依据气候因子贡献度修正阻力因子指标体系并结合电路理论提取生态廊道及生态夹点,构建山东省黄河流域生态安全格局。结果表明: 考虑水鸟对生态用地需求,识别生态源地总面积2922.22 km2,包括水域源地面积1362.61 km
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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以增强土壤抗蚀性为目标的藓结皮人工培养观测指标筛选
摘要: 人工培养促进藓结皮恢复对干旱半干旱地区土壤风蚀沙化防控具有重要意义,但藓类植物个体矮小,观测困难,科学、规范衡量人工培养藓结皮生长发育程度的指标尚缺乏。本研究通过60 d的培养试验,每5 d监测藓株密度、盖度、株高等发育指标变化动态,培养结束时测量藓生物量及藓结皮厚度,结合各指标对人工藓结皮层稳定性(表征抗蚀性)的影响,筛选藓结皮人工培养观测指标。结果表明: 培养5 d时,接种材料开始萌发新的配子体。藓株密度和盖度分别在培养前期迅速上升,35~40 d后趋于稳定。培养期间
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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不同改良剂对煤矸石人造土壤质量的影响
摘要: 煤矸石粉碎后添加改良剂形成人造土壤是其资源化消纳的一种重要方式。目前关于改良剂选择、配比及对应改良效果的研究仍显不足。本研究通过完全组合试验和主成分分析结合最小数据集的分析方法,对3种改良剂[生物炭、保水剂(高吸水性树脂)、牛粪]不同配比方案的效果进行综合评价。结果表明:1)牛粪改良煤矸石基质的效果最突出,其单独施用或与其他改良剂联合施用时,煤矸石人造土壤养分含量(全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾)及酶活性(磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、淀粉酶)均较对照显著增加。其中,有
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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鸡粪施用方式对土壤有机碳含量及其组分的影响
摘要: 土壤有机碳(SOC)含量及其组分可表征土壤质量及功能,高SOC的黑土增添外源有机肥对土壤剖面SOC及其组分的影响尚不明确。本研究于2019年在中国科学院海伦农业生态试验站开展连续5年田间定位试验,以传统耕作(CK)为对照,研究等量鸡粪(30 t·hm-2·a-1)通过覆盖(CM)、浅混15 cm(ST)和深混35 cm(DT)3种方式对0~50 cm土壤剖面SOC含量及其物理组分(游离态轻组碳fLFC、闭蓄态轻组碳oLFC、重组碳HFC)和化学组分(易氧化有机碳EOC、溶
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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不同退化程度黑土有机碳对凋落物添加的响应
摘要: 凋落物对土壤有机碳的形成与周转具有重要作用,但凋落物对不同退化程度黑土土壤有机碳的影响尚不清楚。本研究在东北典型黑土区模拟不同退化程度(轻度、中度和重度)的黑土,通过田间原位控制试验,以不添加凋落物为对照(CK),对比分析了银中杨凋落物添加处理(LP)和玉米秸秆添加处理(MS)在凋落物添加45(前期)、90(中期)和135 d(后期)的土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)的变化特征。结果表明
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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施磷量对小麦旗叶衰老和籽粒灌浆特性的影响
摘要: 明确节水补灌下施磷量对小麦粒重和产量的影响及其生理机制,可为确定合理的磷肥用量提供依据。本试验于2022—2023和2023—2024年小麦生长季以‘济麦22’为试验材料,设置0(P0)、45(P1)、90(P2)、135(P3)和180 kg·hm-2(P4)5个施磷量处理,各处理均于拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%,研究小麦旗叶叶绿素荧光和衰老特性及籽粒灌浆特征。结果表明: 与P0和P1处理相比,P2处理开花后旗叶最大光化学效率(Fv/Fm
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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凹凸棒土添加对黄土高原区玉米土壤水分有效性的影响
摘要: 水分有效性是黄土高原干旱与半干旱地区植被恢复和农业生产的主要限制因素,添加土壤改良剂是提高该区域土壤水分利用效率的有效途经。凹凸棒土(ATP)是一种极具潜力的土壤改良剂,其亲水性和吸附性可有效改善土壤水分有效性。本研究选取黄土高原地区两种不同质地典型土壤(黑垆土和黄绵土),设置3个ATP添加量(0、20和40 g·kg-1)及3种水分调控模式(水分胁迫、干旱-复水和正常水分调控模式),共18个处理,通过盆栽试验测定玉米植株光合参数和水分利用效率(WUE),探究ATP对土壤
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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宁夏北部轻度盐碱地紫花苜蓿产量与品质的影响因素
摘要: 植被-土壤系统C∶N∶P生态化学计量特征可表征植物种间生态策略及对环境适应性的差异,与植物生长及蛋白质合成密切相关。然而,目前鲜有研究从C∶N∶P生态化学计量特征角度分析盐碱地牧草的适应性。本研究以宁夏河套平原轻度盐碱地为研究区,通过测定20个国内外紫花苜蓿品种植株C∶N∶P生态化学计量特征、产量、品质等指标,分析了苜蓿品种的生理生态适应性,探讨了植物、微生物、土壤C∶N∶P生态化学计量特征等环境因子与苜蓿(未区分品种和适应性)产量和品质的关系。结果表明: 通过聚类分析可
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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多维长时序特征数据集支持下的黄河三角洲盐沼植被演替过程监测
摘要: 黄河三角洲盐沼植被空间分布异质性强,准确地掌握其历史分布信息对区域生态稳定和可持续发展具有重大意义。本研究基于多源数据构建了长时序时-空-谱多维特征集,采用递归特征消除的随机森林模型精准提取了1996—2022年黄河三角洲典型盐沼植被空间分布信息,分析1996年黄河改道以来原生/入侵盐沼植被群落的演替过程。结果表明: 相较于依赖单一的时序光谱特征,应用时-空-谱多维特征集提取的长时序盐沼植被总体精度提升了8.4%;基于光学和SAR影像的时序空间特征优化了盐地碱蓬稀疏区域和
来源:《应用生态学报》
时间:2025-07-04
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