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不同土壤类型下土地利用方式对土壤有机碳的影响及其对农业碳汇的启示
在应对全球气候变化的背景下,土壤有机碳(SOC)的动态变化已成为影响生态系统碳源-碳汇平衡的关键因素,尤其农业生态系统的碳管理更是备受关注。然而,在不同土壤类型中,如何通过优化土地利用方式以最大化农田碳汇潜力,仍存在显著的科学不确定性。特别是在水分条件受限的亚热带高原地区,寻找有效的土地管理措施以增强土壤碳积累,对于减少农业碳排放、增强碳汇功能具有重要意义。为此,来自云南大学的高原山地生态与退化环境修复重点实验室的研究团队,在滇东亚高原地区展开了一项大规模调查研究。该研究系统采集了2132个样点的表层土壤(0-20 cm),涵盖五种土地利用类型(旱地、灌溉地、林地、草地、人工林地)和五种土壤类
来源:Journal of Integrative Agriculture
时间:2025-09-29
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青藏高原高寒草地非共生固氮作用对氮平衡的重要贡献及其驱动机制解析
氮素是生态系统生产力与碳汇潜力的关键限制因子,尤其在青藏高原高寒草地系统中,氮匮乏问题长期困扰着生态学家与气候预测模型研究者。尽管大气沉降提供部分氮源,但缺乏人工施肥与豆科植物的自然草地如何维持氮平衡仍是未解之谜。非共生生物固氮(Asymbiotic Biological Nitrogen Fixation, ANF)作为潜在氮输入途径,其贡献程度与调控机制在青藏高原尚未被系统揭示。为破解这一难题,由Ke Zhang、Feng Zhang等来自北京林业大学草地科学与技术学院的研究团队,在《Journal of Integrative Agriculture》发表论文,综合运用样带采样、15N同
来源:Journal of Integrative Agriculture
时间:2025-09-29
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基于形态计量学与空间统计的洛东江流域水环境脆弱性评估及管理启示
随着极端气候事件频发和人类活动加剧,全球范围内流域水环境的脆弱性日益凸显。洛东江作为韩国第二大河流流域,正面临着洪水、土壤侵蚀、富营养化、水质恶化等一系列生态问题。这些问题的背后,是流域自然水文功能受损、不透水表面增加以及水生生物多样性下降等多重压力。传统研究往往侧重于单一水文或水质指标,缺乏从流域形态结构出发的空间系统性评估,难以实现精准化分区治理。在这一背景下,来自韩国国立环境研究院洛东江环境研究中心的Seon Yeon Choi、Chang Dae Jo和Heon Gak Kwon团队开展了一项融合地理信息系统(GIS)、遥感(RS)与空间统计学的研究,旨在通过流域形态计量学(Morph
来源:Journal of Immunological Methods
时间:2025-09-29
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基于可解释人工智能量化大别山热液驱动下的总初级生产力动态机制
在广袤的阿根廷内潘帕斯草原,这片南美洲最富生产力的雨养农业区正面临严峻挑战。超平坦的地形特征使得浅层地下水对土地利用变化和降雨波动异常敏感,频繁的洪水事件与农业排水基础设施的局限性形成尖锐矛盾。传统灰色基础设施(如排水渠道)的调节效果往往局限于局部区域且持续时间短暂,而气候变化背景下的降雨年际变异又持续主导着地下水波动规律。如何通过适应性土地利用策略来平衡农业生产与水文生态系统的关系,成为该区域可持续发展的核心科学问题。针对这一难题,Sebastián López教授团队创新性地将土壤水分平衡(Soil Water Balance, SWB)作物模型与iMOD地下水模型进行单向耦合,构建了能够
来源:Journal of Immunological Methods
时间:2025-09-29
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西北大西洋B族维生素与钴胺素的季节性共限制模式及其对海洋生态系统的影响
材料与方法研究团队在2016-2020年间,于加拿大新斯科舍省外海的西北大西洋斯科舍陆架与斜坡区域(Halifax Line系列站点)进行了8次航次监测。通过CTD-Rosette系统采集1-250米不同深度的水样,分别使用0.2μm尼龙滤膜分离颗粒相与溶解相样品。为最大限度减少光降解效应,所有提取操作均在暗室中完成,仅使用红光头灯照明。颗粒相样品采用有机溶剂萃取(乙腈:甲醇:超纯水=40:20:20)结合珠磨破碎法处理,并添加重氮标记的CN-B12作为内标。溶解相样品通过C18固相萃取柱富集,洗脱液经真空干燥后复溶。所有样本均采用液相色谱-三重四极杆质谱联用技术(LC-MS/MS)进行定量分
来源:Limnology and Oceanography
时间:2025-09-29
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气候变化可能会加剧两种同域分布的猫头鹰物种在巢穴争夺上的竞争
近年来,全球气候变化对生态系统的深远影响日益显著,尤其是在物种间的生态关系方面。在本研究中,科学家们关注了气候变化对两种生活在匈牙利南部地区的猫头鹰——西方仓鸮(Barn Owl)和褐 owl(Tawny Owl)繁殖行为的影响,特别是它们在繁殖季节的开始时间、繁殖成功率以及对巢址的竞争关系。研究利用了长期的数据记录,揭示了气候变化如何影响物种间的相互作用,并可能改变它们的生态动态。气候变化导致地球表面温度上升,这种变化对鸟类的繁殖行为产生了广泛的影响。例如,许多鸟类的繁殖季节开始时间随着气温升高而提前,这可能导致与气候变化相关的生态变化,如食物供应的时间变化。繁殖时间的变化可能对物种间的竞争
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秦皮乙素(ESC)通过激活NRF2通路并抑制NLRP3炎症小体减轻环磷酰胺(CPM)所致肾心损伤的保护机制与治疗潜力研究
背景:环磷酰胺(Cyclophosphamide, CPM)是一种广泛应用的化疗药物,但其治疗应用常伴随严重的肾毒性和心脏毒性。秦皮乙素(Esculetin, ESC)是一种天然香豆素衍生物,具有抗氧化和抗炎特性,在多种疾病模型中展现出器官保护潜力。目的:本研究旨在探讨ESC在大鼠CPM毒性模型中的肾保护和心脏保护作用,并阐明其分子机制,重点关注抗氧化反应和炎症通路的调控。方法:研究通过体外实验评估ESC的细胞毒性和抗氧化效应。体内实验将大鼠分组,分别给予CPM单独处理或与ESC联合干预。通过生化检测、抗氧化酶活性分析、组织病理学检查、免疫组化及定量聚合酶链反应(qPCR)等技术评估肾和心脏功
来源:Molecular & Cellular Toxicology
时间:2025-09-29
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内外联合降温策略对高温环境下高强度间歇性骑行运动表现与认知功能的影响及其在精英体育中的应用价值
1 引言高温环境对团队运动运动员的生理与认知能力构成严峻挑战。研究表明,当核心温度≥38.5°C时,重复冲刺能力与认知功能均可能受损(Drust et al., 2005; Girard et al., 2015)。高温环境下,心血管系统负荷增加,脑血流量可能因血液重新分配至外周与工作肌肉而减少,进而影响认知处理能力(Falkowska et al., 2015; Nybo & Nielsen, 2001)。此外,主观热感觉(TS)与热舒适度(TC)的恶化也可能加剧认知功能下降(Gaoua et al., 2012)。为应对高温引起的负面效应,单一降温策略(如预冷或外部冷却)已被证明可
来源:EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY
时间:2025-09-29
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从城市到葡萄园:大山雀(Parus major)栖息地间的性别特异性表型差异揭示农业与城市化生态压力
在脊椎动物中,不同栖息地在生物和非生物因素上存在差异,这些差异可能对适合度产生重要影响。测量栖息地间的表型差异是评估栖息地质量的一种相关方法,适用于多种个体类别,例如雄性和雌性。形态特征已被成功用于评估城市化对鸟类的影响。令人惊讶的是,这种方法很少在农田中使用,尽管它可能有助于评估农业实践(即栖息地改变、农药)的约束。研究人员调查了三种栖息地(森林、城市、葡萄园)中大山雀(Parus major)雄性和雌性的表型差异,以评估小城市和集约化葡萄园中发生的约束,并测试一个性别是否可能比另一个对栖息地特异性约束更敏感。他们测量了三个整合环境约束的性状(体型(body size)、体质状况(body
来源:Oecologia
时间:2025-09-29
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情感失调的跨诊断神经机制:基于fMRI神经反馈的抑郁症与纤维肌痛综合征多模态研究
引言慢性疼痛和抑郁症是全球范围内导致残疾的两大主要原因,约30%-50%的患者同时遭受这两种疾病的困扰。纤维肌痛综合征(FMS)作为慢性广泛性疼痛的典型代表,其与重度抑郁症(MDD)的共病率高达86%,且共享遗传易感性、环境逆境及应激恢复困难等病理生理机制。情感失调(affective dysregulation)已被认为是MDD的核心特征,但在FMS中的研究尚不充分。本研究采用心理测量问卷、生态瞬时评估(EMA)和实时功能性磁共振成像(fMRI)杏仁核神经反馈技术,系统探讨FMS与MDD之间情感失调的跨诊断机制。研究方法研究对象本研究共纳入132名参与者,包括46名FMS患者、48名MDD患
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镧改性生物炭(BC-L)降低土壤砷生物有效性及水稻砷积累:特性、效能与机制研究
砷(As)作为具有强毒性的类金属元素,在全球范围内对农田生态系统和粮食安全生产成严重威胁。据统计,约14%-17%的农田受到重金属污染,其中砷污染占比达1.1%,尤其在中国南方红壤地区砷污染风险更为突出。砷不仅抑制土壤微生物生理过程、降低土壤肥力,还会破坏植物生理形态,导致作物减产。更严重的是,砷通过水稻(Oryza sativa L.)吸收积累并进入食物链,引发皮肤损伤、神经系统病变乃至心血管疾病,被国际癌症研究机构(IARC)列为I类致癌物。在孟加拉国和中国等稻米主产区,灌溉砷污染地下水导致稻米砷含量超标的问题尤为显著。因此,开发经济高效的砷污染农田修复技术已成为环境领域的研究热点。水稻对
来源:Environmental Technology & Innovation
时间:2025-09-29
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基于矩阵分解的无人机组合导航传感器数据融合优化研究
在无人机自主导航技术飞速发展的今天,复杂动态环境下的高精度导航已成为制约无人机应用的关键瓶颈。当无人机穿梭于城市峡谷、遭遇恶劣天气或传感器突发异常时,传统的多源信息融合方法往往显得力不从心——高维异构观测数据的实时冗余压缩困难,异常干扰抑制能力不足,导致导航系统在复杂场景下缺乏鲁棒性。尽管基于深度学习的多模态特征提取和端到端状态回归研究取得了显著进展,但现有方法仍普遍存在对异常值敏感、特征提取冗余压缩不足以及时序建模有限等问题。针对这一挑战,发表在《Array》的研究提出了一种创新性的解决方案:基于矩阵分解的无人机组合导航传感器数据融合优化算法(LDF-Nav)。该研究通过将鲁棒主成分分析(R
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木棉-水稻农林复合系统中丛枝菌根真菌群落的时空变化及其对水稻的侵染潜力研究
随着全球粮食需求的不断增长,农业土地利用的集约化已成为主导趋势,然而这一趋势也引发了土壤退化、水资源过度消耗与污染、生物多样性丧失以及温室气体排放等一系列严峻的环境问题。在追求高产的同时,如何维持土壤健康、增强生态稳定性并提升土壤有机碳库,以应对气候变化的挑战,已成为农业可持续发展领域亟待解决的核心问题。土壤有机质(SOM)作为土壤结构形成、养分供应和微生物活性的关键组成部分,其动态变化深受耕作方式、作物轮作及施肥管理等农业实践的影响。因此,深入探究不同农业管理措施对土壤物理性质及有机质稳定性的长期效应,对于制定可持续的农业策略具有重要意义。近期,一项发表在《Agriculture, Ecos
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-09-29
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基于优化积分延迟(OID)模型与MPC控制的渠系优化配水与调控耦合模型研究
随着全球气候变化、人口增长和经济发展,水资源短缺问题日益严峻。农业作为全球用水量最大的部门,约占全球总用水量的90%,而灌溉渠系是农业用水中最重要的输配水系统。如何利用有限的水资源满足不断增长的用水需求,成为实现可持续发展的核心挑战。传统的灌溉渠系控制主要依靠人工经验和简单规则,难以实现复杂渠系的整体优化,常常导致流量分配不合理、用水效率低下、供需矛盾突出等问题。特别是在渠系自动化控制方面,虽然已有多种控制模型和算法被提出,但大多数研究将输水控制和配水调度分开分析。广泛使用的积分延迟(Integrator-Delay, ID)模型假设所有分水口都位于渠池下游末端的回水区内,这与大多数明渠分水口
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-09-29
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覆膜滴灌下氮素供应通过优化光合氮分配策略与促进生物量积累提高水稻产量
随着全球人口增长和气候变化加剧,农业水资源短缺问题日益严峻。预计到2050年,全球约10%的稻田将面临不同程度的水资源短缺,而水稻作为养活全球半数人口的主粮作物,其需求还将增长30%。传统淹水灌溉方式虽然能保证水稻高产,但存在耗水量大、水分利用效率低、氮素流失严重等突出问题,在干旱半干旱地区尤为显著。如何突破水稻生产中的"水-粮"矛盾,实现节水增产协同提升,成为当前农业水资源管理面临的重要挑战。覆膜滴灌水肥一体化技术作为干旱地区作物高产的重要技术保障,通过将地膜覆盖与滴灌系统相结合,实现了水肥同步精准管理。与传统淹灌相比,该技术可节约灌溉用水65%,减少化肥用量20,降低生产成本17.2%,且
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-09-29
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微团聚体尺度下咸水灌溉对绿洲棉田土壤碳矿化与微生物群落的调控机制
2毫米的大团聚体和<0.25毫米的微团聚体)为微生物提供了迥异的生存环境。那么,咸水灌溉究竟如何影响这些微观“家园”中的碳循环过程和微生物“居民”?其影响是否在不同大小的团聚体中存在差异?为了回答这些问题,石河子大学的Chen Rui、Zhang Jinzhu等研究人员在《Agricultural Water Management》上发表了他们的研究成果。2 mm, 2-1 mm, 1-0.25 mm, <0.25 mm);2) 运用化学分析法(如滴定法、火焰光度法)测定团聚体中盐基离子(K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺)和不同碳组分(SOC, SIC, LOC, MBC, TC)的含量
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-09-29
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半干旱山前系统中传统灌溉实践与地下水补给动态的关联研究
中文标题:传统灌溉驱动半干旱山前系统地下水补给的时空动态与可持续性研究
在全球半干旱地区,高山系统被誉为“水塔”,通过雪冰融水在干旱季节维持河流径流与地下水补给,对区域水资源安全具有战略意义。山前带作为盆地含水层的主要补给区,其地下水补给过程尤其受到传统地表灌溉 practices 的显著影响。然而,在气候变化与人类活动加剧的背景下,这些古老而精巧的水资源利用系统正面临严峻挑战:积雪减少、气温上升、降水模式改变以及不断增长的水资源需求,都可能导致灌溉水源短缺、补给量下降,进而威胁区域水安全与农业生计。位于摩洛哥高阿特拉斯山前的哈乌兹(Haouz)含水层是摩洛哥最大的冲积含水层,也是当地农业与生活用水的重要来源,但该区地下水补给量长期以来因水文监测数据缺乏、补给过程
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-09-29
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紫花苜蓿与一年生饲草间作提升半干旱区水分利用均衡性与饲草产量韧性
在广袤的黄土高原上,水是农业生产的命脉。这片中国北方重要的农业基地,却常年面临着水资源短缺和蒸发量高的双重挑战。不规则且有限的降雨,加上周期性的干旱,给当地的雨养农业带来了巨大威胁,特别是对饲草生产而言。人们发现,多年生饲草作物(如紫花苜蓿)虽然产量高、营养价值好,但长期单一种植会像“抽水机”一样过度消耗土壤水分,导致深层土壤形成干燥层,进而引发作物早衰和严重减产——在澳大利亚南部的一些地区,后续作物产量甚至减少高达600公斤/公顷。为什么会出现这种情况呢?原来,像紫花苜蓿这样的多年生植物拥有发达的根系,主根每年可向下延伸30-50厘米,5年龄植株的吸水网络甚至深达6米。在干旱时期,它们能调动
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-09-29
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越南北部家庭蔬菜农业生物多样性维持依赖于多元化种子来源
在全球农业生物多样性持续衰退的背景下,越南北部山区却依然保持着丰富的蔬菜种植多样性。这种多样性不仅对维持生态系统韧性具有重要作用,更是当地居民营养安全和生计保障的重要基础。然而,随着市场化进程的推进和气候变化的加剧,这种珍贵的农业生物多样性正面临着严峻挑战。特别是在种子供应系统方面,传统种子来源与现代种子系统之间的衔接问题日益突出,严重影响了蔬菜多样性的维持。为了深入探究种子来源多样性对家庭蔬菜农业生物多样性的影响机制,由荷兰瓦赫宁根大学牵头的研究团队在《Agricultural Systems》发表了题为"Household vegetable agro-biodiversity in no
来源:Agricultural Systems
时间:2025-09-29
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N/S掺杂的生物炭负载Bi和FeS活化过硫酸盐驱动的1O2高效降解氧氟沙星
在当前的环境污染问题中,药物残留尤其是抗生素成为亟待解决的重要课题。随着人类对药物的需求和使用量不断增加,大量药物通过废水进入自然水体和土壤,对生态系统构成威胁。例如,氧氟沙星(OFX)作为一种第二代氟喹诺酮类抗生素,因其广泛的抗菌谱而被广泛用于治疗呼吸系统、泌尿系统和皮肤感染。然而,OFX在环境中的持久性和难以降解的特性使得传统生物处理工艺难以有效去除,其在食物链中的积累进一步加剧了生态风险。因此,寻找高效且可持续的污染物降解方法显得尤为重要。针对这一问题,研究人员探索了基于过硫酸盐(PDS)的高级氧化过程(AOPs)在去除难降解有机污染物中的潜力。PDS的激活通常依赖于过渡金属(如Fe、M
来源:Ultrasonics Sonochemistry
时间:2025-09-29