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穗期氮肥与间歇湿润灌溉协同调控水稻蒸煮食味品质的生理机制及栽培优化
在全球粮食安全与品质需求双重挑战下,水稻生产面临一个突出矛盾:为提高产量而增加的氮肥施用,往往以牺牲食味品质为代价。随着消费者对优质稻米需求日益增长,如何破解"高产不优质"的困境成为研究热点。现有研究表明,过量氮肥会提高籽粒蛋白质含量,导致米饭硬度增加、黏弹性下降,但关于氮肥与水分协同调控脂质代谢进而影响食味品质的机制尚不明确。针对这一科学问题,扬州大学农业与农产品安全国际合作联合实验室的研究团队以优质食味粳稻品种"南粳9108"(NJ9108)为材料,设计了一项为期两年的田间试验。研究通过设置4个穗肥氮水平(0、70、140、210 kg hm−2)和两种灌溉模式(常规灌溉CI与间歇湿润灌溉
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-08-06
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不同地表覆盖条件下农田土壤水分与基质势的时空动态特征及其耦合机制研究
在全球气候变化和农业水资源短缺的背景下,土壤水分动态监测已成为精准农业和水资源管理的核心问题。传统研究多聚焦土壤含水量(θ),却忽视了其"驱动力"——土壤基质势(ψ)的时空特征,两者间的非线性关系及其对环境因素的差异化响应机制尚不明确。这种认知缺口导致农田水分利用效率预测偏差,特别是在华北平原这类典型灌溉农业区,如何协调作物需水与土壤水势的关系成为亟待解决的科学难题。中国消防救援学院的研究团队在《Agricultural Water Management》发表的研究,通过设计对照实验(100m作物样带与20m裸地样带),采用便携式时域反射仪(TDR)和Watermark传感器同步监测30cm/
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-08-06
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绿肥配施减氮提升干旱区春小麦水分利用效率的机制研究
全球气候变化背景下,干旱区农业面临水资源短缺与粮食安全的双重挑战。中国西北干旱灌溉区年均蒸发量高达2400毫米,而降水量不足160毫米,传统小麦种植模式中长达8个月的休耕期导致土壤水分大量流失。更严峻的是,农民为追求高产长期过量施用氮肥,不仅造成50%的氮素流失,还加剧了土壤酸化和水分消耗。如何通过可持续农业措施实现"节水保产",成为干旱区农业发展的核心命题。甘肃农业大学农学院的研究团队在《Agricultural Water Management》发表的研究,创新性地将绿肥还田与氮肥减施相结合,建立了"春小麦-豆科绿肥→春小麦"轮作体系。通过201-2023年的田间试验,设置7种处理(常规施
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-08-06
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基于WOFOST模型重构的中国大白菜生长动态模拟与养分管理优化研究
在全球气候变化和粮食安全双重挑战下,蔬菜作为营养密集型作物的重要性日益凸显。中国作为世界最大的蔬菜生产国,大白菜占据全国蔬菜种植面积的14%,但其浅根系特性导致养分利用效率低下,农民为追求高产往往过度施肥,引发土壤酸化、盐渍化等环境问题。传统作物模型如WOFOST主要针对谷物设计,缺乏对叶菜类作物的适用性,特别是难以模拟其独特的形态结构和养分动态。西南大学长江流域农业绿色发展交叉学科研究中心的研究团队在《Agricultural Systems》发表研究,通过重构WOFOST模型框架,首次建立了针对中国大白菜的WOFOST-Chinese cabbage模型。这项创新性工作结合了为期三年的田间
来源:Agricultural Systems
时间:2025-08-06
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基于水碳联合约束的混合深度学习模型实现蒸散发与总初级生产力协同估算
Highlight气孔导度及其与水碳动态的互作机制冠层气孔导度(Gs)作为调控生态系统碳-水通量的核心枢纽,深刻影响着植物对气候变化的响应策略(Medlyn et al., 2012)。本研究采用的深度学习(DL)方法突破了传统模型对多变量交互作用的表征局限——例如Raghave等(2024)发现混合DL模型可将Gs预测误差降低40%。特别值得注意的是,HDWC模型通过耦合光合-蒸腾的协同优化目标,成功再现了干旱条件下向日葵气孔"午休"现象(midday depression),这种生理节律的精准模拟使得GPP和ET的日动态预测误差较单约束模型降低15-22%。结论本研究构建的混合深度学习框架
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-08-06
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青藏高原喜马拉雅地区301只土著藏绵羊全基因组测序资源解析:高原适应性遗传标记与育种潜力挖掘
在被称为"地球第三极"的青藏高原上,藏绵羊以其卓越的高原适应能力成为当地牧民的重要生计来源。其中岗巴藏绵羊作为2022年新认定的国家级品种,能在海拔4800-5000米的极端环境中生存,但其低生产效率严重制约经济发展。尽管已有研究探索了藏绵羊的高原适应机制(如Li等对BMPR1B基因与产羔数的关联分析),但喜马拉雅地区藏绵羊的全基因组数据长期空白,导致功能基因解析和遗传改良进展缓慢。西南大学动物科技学院的研究团队在《Scientific Data》发表了迄今海拔最高的藏绵羊全基因组测序资源。研究人员从西藏岗巴县5个乡镇采集301只岗巴藏绵羊血液样本,基于DNBSEQ-T7平台生成12.3Tb双
来源:Scientific Data
时间:2025-08-06
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全球碳通量数据集GloFlux:融合多源观测与机器学习的生态系统碳循环研究新突破
在全球气候变化背景下,准确量化陆地生态系统的碳吸收与释放过程至关重要。然而,现有碳通量产品面临三大挑战:一是依赖欧美主导的观测网络(如FLUXNET),亚洲数据严重不足;二是多数产品仅关注总初级生产力(Gross Primary Productivity, GPP),忽视净生态系统交换(Net Ecosystem Exchange, NEE)和生态系统呼吸(Ecosystem Respiration, RECO)的协同估算;三是传统模型难以兼顾不同植被功能型(Plant Functional Type, PFT)的生态异质性。这些问题导致全球碳收支评估存在显著不确定性,亟需融合多源数据的新方法
来源:Scientific Data
时间:2025-08-06
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全球陆地生物固氮数据集:揭示自然生态系统氮循环新格局
氮素是调控陆地生态系统生产力的关键元素,而生物固氮(BNF)作为大气氮气(N2)向生物可用氮转化的唯一自然途径,支撑着全球碳汇功能。然而,由于固氮生态位的多样性和采样偏差,陆地BNF通量估算长期存在巨大不确定性。传统研究多聚焦于豆科植物根瘤共生体系,忽视了土壤、凋落物、苔藓等"隐性固氮者"(cryptic nitrogen fixers)的贡献,导致全球氮循环模型存在显著偏差。为破解这一难题,来自美国地质调查局、俄勒冈州立大学等23个机构的科研团队开展了这项里程碑式研究。研究人员历时多年,系统收集了1955-2020年间全球376项野外研究的原始数据,构建了首个涵盖树木、灌木、草本、土壤、凋落
来源:Scientific Data
时间:2025-08-06
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阳光水体中高碘酸盐驱动的溶解有机质光转化机制:多维特性演变与分子网络重构
Highlight环境残留氧化剂对碳循环的潜在威胁日益凸显,本研究首次阐明阳光/高碘酸盐(PI)系统通过多重机制重构溶解有机质(DOM)转化路径:环境意义普遍存在的氧化剂残留带来了超越其处理功能的生态风险。研究发现阳光/PI驱动了独特的以氮为中心(nitrogen-centered)的DOM转化路径——通过碳氮单键(C-N)断裂(氮基团去除率增加18.18%),这与常见氧化剂(PMS、O3、氯等)的作用机制截然不同。这种转化可能通过产生修饰后的溶解有机氮(DON)干扰水生氮循环,并增加含氮消毒副产物(NDBPs)的生成风险。结论本研究揭示了PI作为典型氧化剂残留物在阳光照射下介导DOM转化的作
来源:Water Research
时间:2025-08-06
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全光谱响应双S型异质结中极化电场调控界面电场驱动Cr(VI)与活性艳红X-3B同步降解机制研究
Highlight本研究开发了具有全光谱响应的双S型压电光催化剂Bi2WO6/BiOCl/Bi2S3(BW-C-S),通过超声引导的极化电场持续调控内建电场,突破传统光催化中载流子屏蔽效应。在光-声耦合场作用下,BW-C-S对活性艳红X-3B(RBR X-3B)和Cr(VI)的降解速率分别达0.057 min−1和0.063 min−1,展现卓越的同步去除能力。Structural characterization透射电镜显示:BW纳米片的0.386 nm和0.272 nm晶格间距分别对应(130)和(200)晶面(图1a-b);BC-S纳米片中0.352 nm和0.275 nm间距分别归属B
来源:Water Research
时间:2025-08-06
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泥炭地CO2固定微生物的多样性与丰度模式:揭示碳循环调控的新机制
泥炭地作为地球最大的陆地碳库,储存了全球30%的土壤碳,其碳平衡长期被认为由植物光合作用和微生物分解作用主导。然而,微生物驱动的CO2排放研究如火如荼之际,一个关键角色却被遗忘——那些能够通过卡尔文循环(CBB)等途径固定CO2的微生物(CFMs)。随着气候变暖加速泥炭地碳释放,这些“隐形碳汇工”能否缓冲碳排放?它们的分布规律如何?这些问题成为破解泥炭地碳循环谜题的最后拼图。法国图卢兹大学(Université de Toulouse)的Marie Le Geay团队联合欧洲多国学者,在《npj Biodiversity》发表的研究首次绘制了泥炭地CFMs的生态图谱。通过横跨瑞典至法国的4类泥
来源:npj Biodiversity
时间:2025-08-06
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基于建筑形态与CFD参数化的城市尺度风场高效模拟及广州应用
Highlight本研究通过CFD模拟和非线性回归开发了新型城市风速参数化方案。为聚焦复杂建筑群影响,该方案设定平坦地形与等温条件,并忽略城市植被作用,为快速评估冠层和行人层风速提供了新方法。Developing urban wind parameterization scheme城市风参数化方案基于理想化建筑群的CFD模拟结果开发。首先对70组不同形态的建筑阵列进行CFD模拟,计算行人高度和UCL平均风速,忽略通道效应、转角加速等微观风场异质性。随后通过回归分析建立λp、λf与风速的非线性关系模型。Evaluating the urban wind parameterization sche
来源:Sustainable Cities and Society
时间:2025-08-06
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CuO/Cu2(OH)2CO3复合催化剂高效活化过一硫酸盐降解环境雌激素17α-乙炔基雌二醇的机制研究
Highlight本研究采用快速节能的微波辅助法合成新型CuO/Cu2(OH)2CO3复合催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)降解EE2。与传统耗时耗能的共沉淀和水热法相比,该方法显著提升了催化效率。Chemicals and instruments具体化学品与仪器见补充材料(Text S1)。Synthesis method催化剂制备:将25 mM硝酸铜与200 mM尿素溶于65 mL去离子水,超声混合30分钟后,于100℃微波反应1小时。离心洗涤后60℃干燥,即得CuO/Cu2(OH)2CO3复合材料。Characterization of the catalystsXRD分析显示(图2a
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-08-06
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基于二元金属有机凝胶(MOGs)的绿色可持续制备策略及其在高盐条件下对染料修复的超高吸附性能研究
Highlight本研究通过绿色室温合成策略制备了三种新型二元金属有机凝胶(MOGs),用于刚果红(CR)吸附去除。这些材料具有分级孔结构、较高比表面积、丰富活性位点和独特非晶态特性。Characterization of adsorbents扫描电镜(SEM)结果显示,随着Cu和Co比例从1:3变为3:1,吸附剂形貌从不规则棒状颗粒转变为具有丰富固有通道的均匀球形颗粒(图1a-1c)。三种MOGs的粒径主要分布在10-25 nm范围内,Cu1Co3-MOG、Cu1Co1-MOG和Cu3Co1-MOG的平均粒径分别为20.13 nm、16.16 nm和18.87 nm。Conclusion本研
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-08-06
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多活性位点铜硅酸盐纳米管簇的可控外延合成及其在抗生素高效去除中的应用
铜硅酸盐纳米管的形成机制Sep作为典型的2:1型层状硅酸盐矿物,其结构由两层[SiO4]4-四面体夹心层与中央[MgO6]8+八面体构成。沿c轴周期性反转的硅氧四面体形成了尺寸为0.37×1.06 nm的规整通道,这些平行于纤维轴向的通道为酸/碱物种提供了传输路径。SepSiCu-x的形成经历三个阶段(如示意图1所示):首先,HCl溶液处理会逐步...本研究通过Sep衍生硅纳米纤维的精确控制外延生长,成功构建了新型刷状纳米管簇吸附剂。优化后的SepSiCu-24材料展现出以下优势:(1)通过以强表面络合为主导的均相单层化学吸附,对TC和OTC分别实现188.3±7.8 mg/g和217.6±6
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-08-06
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绿色技术创新对亚洲发展中经济体CO2排放、交通排放及碳强度的抑制作用研究
Highlight绿色技术创新(GTI)在亚洲发展中经济体展现出显著的环境改善潜力。研究证实,GTI能长期有效降低二氧化碳排放(CO2)、交通领域排放(CO2T)以及GDP碳强度(CO2I),犹如为高碳经济注入"解毒剂"。Data and variable selection变量数据源自世界银行WDI数据库(2001-2022年),涵盖20个亚洲发展中国家。GTI作为核心变量,其减排效应通过多维度排放指标被精准捕捉,如同为环境评估装上"高精度传感器"。Cross-sectional dependence test研究采用Pesaran CD等第二代统计方法破解"跨国数据纠缠"难题,确保结果不受
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-08-06
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水文地球化学与同位素示踪揭示北巴塔哥尼亚沼泽水文连通性及其生态意义
Highlight研究结果突显了同位素示踪剂(δ2H/δ18O/222Rn)在干旱区沼泽研究中的独特价值——尽管蒸发作用导致主要离子难以识别混合过程,这些"水文指纹"仍成功量化了海滩脊淡水透镜体对沼泽高达65%的地下水补给。更妙的是,这些淡水还像"隐形快递员"一样,将磷酸盐、硝酸盐等营养盐从陆地带入沼泽系统。Assessment of groundwater discharge and water mixing in the marsh environment数据表明,贾巴利潮道边缘的沼泽如同一个"双水源调酒师"——同时调配着潮汐咸水和海滩脊淡水。淡水透镜体以低盐度的钙-碳酸氢盐(Ca-HCO
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-08-06
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长期施用生物固体对半干旱旱作农业系统土壤健康功能的提升机制研究
在全球气候变化加剧的背景下,半干旱地区农业面临严峻挑战——年降水量仅25-50厘米的旱作系统,传统休耕轮作导致土壤有机碳(SOC)和氮(N)持续流失,土壤结构恶化严重影响作物产量。如何通过可持续方式改善这类脆弱生态系统的土壤健康,成为摆在科学家面前的重大课题。华盛顿州立大学西北华盛顿研究与推广中心(Washington State University, Northwestern Washington Research and Extension Center)的Madeline Desjardins团队联合多所机构,通过两项长达20余年的田间试验,首次系统评估了市政污水处理副产品生物固体(b
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-08-06
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铁锰对红层包气带中垃圾渗滤液泄漏后氮生物转化的影响机制研究
Highlight垃圾渗滤液泄漏导致含高铁(Fe)锰(Mn)的红层地下水氮污染。本研究通过批式与柱实验揭示:39.00 mg/L Fe(III)和23.00 mg/L Mn(II)可促进硝化/反硝化,而更高浓度会抑制微生物酶活性。渗滤液使包气带土壤氨氮含量飙升8.44±2.14倍,氮转化菌多样性显著提升——Gordonia的引入使菌群丰富度增加76.47%,地下水中的Comamonas和Achromobacter占比从14.59%跃升至53.93%。Materials实验土壤采自四川盆地红层区(104°21′E, 30°39′N)10-30cm深度,渗滤液取自垃圾填埋场调节池。采用电感耦合等离
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-08-06
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浅水开放水域构建湿地中同化过程主导昼夜无机氮循环的机制研究
亮点浅水开放水域构建湿地(UPOW)的设计特征是无水生植物的浅水柱(约30厘米),通过最大化阳光照射实现高效水处理。这种系统形成以硅藻为主的生物膜(biomat),具有显著的昼夜生物地球化学循环特征。昼夜湿地地球化学UPOW湿地设计通过无水生植物的浅水柱最大化阳光照射(Jasper等,2014b)。配合充足的营养负荷,这导致水柱初级生产力对溶解氧(DO)浓度产生强烈影响——在峰值日照期间出现相对于大气平衡的过饱和状态,并伴随高pH值(图2,3,S2)。高生产力之后是夜间高呼吸作用,导致DO消耗和pH下降。对硝酸盐动态的影响NO3−浓度与δ15N-[NO3−]呈现昼夜反相关关系(图2C,D),表
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-08-06