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介质阻挡放电等离子体协同废塑料热解气实现CO2低温高效转化研究
在构建碳中和社会的背景下,如何低成本将二氧化碳(CO2)转化为高值化学品成为研究热点。与传统高能耗化学还原法不同,这项创新性研究采用介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)等离子体技术,在常温常压条件下实现了CO2与模拟废塑料热解气(乙烯,C2H4)的协同转化。研究团队设计了一种同轴DBD反应器,通过精确调控三个关键参数:CO2/C2H4摩尔比(4:1至1:4)、等离子体电压(20-50伏特)以及进料流速(50-500毫升/分钟),成功优化了含氧液态烃的生成。气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析显示,产物中以1-丁醇(26.81%)和乙酸(23.92%
来源:Environmental Technology
时间:2025-08-05
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微生物竞争缺失对北方白腐真菌降解有机污染物及富集有毒元素能力的增强效应
最新研究揭示了北方白腐真菌(white-rot fungi)在无微生物竞争环境中的惊人潜力。这种能分泌木质素降解酶(ligninolytic enzymes)的真菌,在独占地盘时会开启"狂暴工作模式"——其木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)活性飙升,像特制剪刀般高效剪断多环芳烃(PAHs)的苯环结构。更令人称奇的是,没了竞争对手,真菌会启动"重金属吸尘器"机制,通过细胞壁几丁质和金属硫蛋白(metallothioneins)疯狂捕捉铅(Pb2+)、镉(Cd2+)等有毒元素。研究数据表明,在无菌土壤模拟系统中,苯并[a]芘(BaP)的降解率提升近200%,而重金属生物富集系数(B
来源:Environmental Technology
时间:2025-08-05
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污泥源腐殖质高效修复砷污染土壤的机理与工艺优化
市政污泥中提取的腐殖质(HS)展现出惊人的砷(As)污染修复潜力!研究团队通过对比NaOH溶液提取的SHS和氢氧化钠-焦磷酸钠混合提取的MHS,发现这两种天然有机材料能有效解吸土壤中的As。当HS浓度达到800 mg C/L、pH调至11、液固比15:1时,MHS在24小时内可清除41.36%的As,其性能超越传统富里酸。秘密武器在于MHS中的焦磷酸钠(Na4P2O7),它能破坏铁(Fe)、铝(Al)等金属与As的化学键合。动力学分析显示,修复过程符合伪二级动力学模型(伪二阶动力学)和Elovich方程,揭示出复杂的异质扩散机制。有趣的是,反复淋洗能显著提升As去除率,这为实际工程应用提供了重
来源:Environmental Technology
时间:2025-08-05
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高度表达的直系同源气味受体在Trypodendron属小蠹虫中特异性检测聚集信息素Lineatin的分子机制研究
摘要化学通讯在昆虫繁殖中至关重要,而信息素受体(PR)是感知这些信号的关键分子。本研究聚焦于两种Trypodendron属小蠹虫——针叶树寄生的T. lineatum(Tlin)和阔叶树寄生的T. domesticum(Tdom),两者均利用雌性分泌的聚集信息素lineatin进行宿主定位和求偶。通过转录组分析,研究者从T. domesticum触角中注释出53个气味受体(OR),其中TdomOR13与TlinOR13直系同源对表现出极高的表达量和序列相似性(94.4%氨基酸一致性)。1 引言昆虫通过信息素实现种内通讯,而PR作为特化的OR家族成员,其功能演化在鞘翅目中研究较少。Trypode
来源:Molecular Ecology
时间:2025-08-05
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综述:珊瑚微生物组与生物膜:生态特征、微生物感染响应及保护策略
ABSTRACT珊瑚礁作为海洋生态系统的核心组成部分,其存续正面临人类活动与气候变化的双重威胁。最新研究表明,珊瑚表面生物膜(Biofilm)的微环境动态直接影响宿主健康——这些由细菌、古菌和真菌构成的复杂聚集体,既能通过竞争性排斥抑制病原体(如弧菌Vibrio spp.),又可能因环境压力(如升温或酸化)转变为毒力因子(Virulence Determinants)的温床。生态特征与微生物互作生物膜在珊瑚表面的定植呈现典型的时空异质性。高通量测序揭示,健康珊瑚的微生物组(Coral Microbiome)中变形菌门(Proteobacteria)占比达43.2±5.7%,而受胁迫个体中拟杆菌
来源:Marine Ecology
时间:2025-08-05
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黎巴嫩针叶林区域干旱梯度下乔木幼苗与林下灌木关联强度的变化及其生态意义
微气候梯度下的生态博弈:针叶林更新动态解析研究方法与实验设计研究选取黎巴嫩三大雪松自然保护区的四个样点,沿北-南气候梯度(涉及冬季降雨大陆性和夏季干旱梯度)设置观测网络。采用相对互作指数(RII)量化刺柏灌丛中心、边缘与开阔地带木本幼苗的空间关联,同步记录蒸汽压亏缺(VPD)等微气候参数。实验涵盖24种木本植物2432株幼苗,通过PCA和层次聚类将13个优势种划分为4个功能响应组。关键发现:物种特异性响应模式• 组I(含西里西亚冷杉Abies cilicica)呈现显著正关联,RII在中等VPD(1.5-2.0 kPa)时达峰值0.4• 组IV(仅黎巴嫩雪松)显示稳定负关联(RII≈-0.3)
来源:Journal of Vegetation Science
时间:2025-08-05
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美洲植物群落对蜜蜂授粉的高度依赖性:跨生物群落的生态格局与进化意义
美洲植物群落的蜜蜂依赖性:跨生物群落的生态格局摘要蜜蜂与被子植物的互作是陆地生态系统的核心关系之一。尽管蜜蜂多样性在热带地区显著低于温带,但研究发现美洲植物群落中约50%的物种依赖蜜蜂授粉,且这一比例不受纬度或生物群落的显著影响。这一现象颠覆了传统认知,暗示蜜蜂丰度与功能多样性可能补偿了物种丰富度的不足。引言被子植物(angiosperms)的繁殖高度依赖动物传粉,其中蜜蜂(Hymenoptera, Apoidea)是最重要的传粉者类群。然而,蜜蜂与植物的物种丰富度在空间上呈现显著不匹配:植物多样性在热带达到峰值,而蜜蜂多样性则在干旱的中纬度地区最高。这种“多样性错配”引发了一个关键问题——热
来源:Global Ecology and Biogeography
时间:2025-08-05
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全球干旱区植被破碎化驱动机制:放牧压力与环境因子的交互作用
这项跨越六大洲25国的重磅研究,首次系统揭示了干旱区植被"破碎化密码"。科研团队在171个45m×45m标准样方中,像生态侦探般追踪了多年生植物(perennial grasses/shrubs)的分布规律。通过高分辨率卫星影像分析,发现当干旱(aridity)遇上过度放牧(grazing pressure),植被斑块(fragmentation)的破碎程度会暴增4.7倍——这相当于给生态系统按下了"快进退化键"。有趣的是,植物们自有"保命妙招":通过根系分泌构建"有机碳绿洲"(soil organic carbon enrichment),能使斑块完整性提升49.7%。特别是那些擅长"团队作
来源:Global Ecology and Biogeography
时间:2025-08-05
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长期船舶噪声对非洲慈鲷斑马马利鱼早期发育阶段生长及行为模式的持续性影响
水下人为噪声作为全球性环境污染物,正持续影响着水生生物的行为与生理功能。针对慢性噪声暴露对鱼类早期发育阶段的影响机制这一研究空白,研究者选择行为模式明确的非洲慈鲷——斑马马利鱼(Maylandia zebra)作为模式生物。通过精巧的分窝实验设计(split-brood),将同一母系的幼鱼分为对照组(100 dB re. 1 μPa)和船舶噪声处理组(120 dB re. 1 μPa),持续12周监测其发育过程中的关键行为参数。实验数据显示,噪声暴露组幼鱼表现出显著的行为适应:摄食(foraging)频率提升43%,游泳总距离增加27%,更倾向于在水体表层(<5 cm)活动。与之相反,挖
来源:Freshwater Biology
时间:2025-08-05
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厌氧氨氧化菌Kuenenia stuttgartiensis中一氧化氮形成亚硝酸盐还原酶的多样性及其生理意义
可溶性亚硝酸盐还原酶主导Kuenenia stuttgartiensis的一氧化氮生成研究首先通过细胞分级实验发现,99%的亚硝酸盐还原活性存在于可溶性蛋白组分中,膜蛋白仅贡献7%且活性在4分钟后停止。使用膜进样质谱(MIMS)监测15N-亚硝酸盐转化为15NO的过程,测得可溶性蛋白的比活性达12 nmol·min-1·mg-1,较粗提物富集2倍。这一结果明确否定了膜结合蛋白Kuste4574作为主要催化酶的假说。低分辨率层析锁定活性峰采用低分辨率阴离子交换层析(Q-Sepharose)分离可溶性蛋白,发现65%的活性集中于峰B(9-17组分),其中亚组分B1(11-14组分)比活性达18 n
来源:FEBS Open Bio
时间:2025-08-05
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生境变迁与种间互作:美国东南部黑鲈特有种与广布种的共存格局及保护启示
生境选择与种间互作:黑鲈物种共存机制的深度解析ABSTRACT研究以美国东南部黑鲈为模型,探讨特有种Bartram's Bass与广布种Largemouth Bass的共存机制。通过2017-2021年对萨凡纳河上游116个样点的采样,结合微卫星(q-value≥0.87)和空间分析,发现两者在流域尺度共存但存在微生境分离。主坐标分析(PCoA)显示流域面积(r=0.86)和森林覆盖率(r=0.43)是核心生境因子。1 Introduction黑鲈种群为研究物种共存提供了理想模型:Largemouth Bass作为广布种耐受温度变化和流动改变,而Bartram's Bass作为特有种对溪流生境
来源:Ecology of Freshwater Fish
时间:2025-08-05
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Y染色体遗传特征揭示藏羚羊保护新策略:建立以产羔地为中心的保护区网络
1 引言作为青藏高原旗舰物种,藏羚羊(Pantholops hodgsonii)以耐寒低氧著称。尽管其线粒体和常染色体研究较多,但Y染色体研究长期空白。该物种曾因盗猎濒危(2003年仅存5万只),虽种群恢复至"近危"等级,仍面临气候变化和人类活动威胁。鉴于其"一雄多雌"交配体系,雄性竞争压力可能导致Y染色体遗传多样性更易流失,本研究首次系统解析藏羚羊Y染色体特征,为保护策略提供科学依据。2 材料与方法研究采集了青海可可西里卓乃湖(n=214)和新疆阿尔金山兔子湖(n=13)产羔区的123份雄性样本。通过26个Y-SNP(总序列10,675 bp)和5个Y-SSR位点分析:遗传多样性:采用Dna
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-08-05
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GAN-RES网络构建及其在稀缺样本蜓类化石识别中的应用研究
1 引言古生物学研究长期依赖专家经验进行化石鉴定,传统智能识别方法需大量样本训练。针对稀缺化石样本识别难题,研究团队以蜓类化石为对象,基于当前最大数据集"Fusulinid images 2400—NJU"(含16属4800张图像),创新提出GAN-RES框架。该框架通过深度卷积生成对抗网络(DCGAN)生成虚拟样本,结合ResNet50、EfficientNet和定制CNN架构,突破小样本学习瓶颈。2 方法2.1 数据信息实验采用7:1.5:1.5比例划分训练/验证/测试集。数据集涵盖蜓类6亚科16属,每属含300张原始图像及灰度版本,包括显微镜照片和文献扫描图像。2.2 GAN-RES网络
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-08-05
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调控锂离子局部配位环境构建高性能准固态聚合物电解质
在能源存储领域,准固态聚合物电解质(QSPEs)因其优异的柔韧性和电极界面接触性能备受瞩目,但室温离子电导率低始终是制约其发展的阿喀琉斯之踵。传统研究多聚焦于通过提升聚合物链迁移率来增强锂离子传导,却忽视了增塑剂/聚合物协同调控的Li+配位环境对离子传输异质性的关键影响。这项突破性研究巧妙设计了一种与结构差异化增塑剂(氟代碳酸乙烯酯FEC/碳酸乙烯酯EC)耦合的超支化聚合物体系。有趣的是,相较于EC,FEC展现出的"若即若离"特性——其较弱的Li+溶剂化能力促使聚合物基质更积极参与配位,从而构筑出高效的锂离子传输"高速公路"。这种分子层面的精妙调控使QSPE获得惊人的室温电导率(8.8×10−
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缺陷型Fe-BTC材料在宽pH范围内高效靶向吸附亚硒酸盐的机制与应用研究
摘要亚硒酸盐(SeO32−)作为高毒性硒物种,其有效去除面临宽pH适应性不足的挑战。本研究开发的非晶态Fe-BTC材料通过后合成金属置换(PSMM)策略构建全缺陷Fe3+节点,在pH 2-12范围内实现SeO32−高效吸附,最大容量达491 mg·g−1,远超多数MOF及传统吸附剂。1 引言硒(Se)是人体必需微量元素,但安全窗口极窄(40-400 µg·day−1)。水溶性SeO32−的毒性是SeO42−的10倍,现有碳基或金属氧化物吸附剂受限于比表面积和位点不足。Fe3+基MOF因硬路易斯酸特性与SeO32−(硬碱)形成稳定Fe-O-Se键,但晶体MOF的缺陷可控性差。本研究通过CuZn-
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潮间带蟹类呼吸适应与极端温度的协同进化塑造其热脆弱性模式
潮间带蟹类热脆弱性的多维驱动机制研究背景与科学问题热带和亚热带海岸带的潮间带蟹类面临复杂的热胁迫环境。传统的气候变异性假说(CVH)认为热带物种因生活在稳定环境中而更易受气候变化影响,但这一理论难以解释潮间带物种在极端温度波动下的适应性差异。本研究以14种东南亚红树林蟹类(包括方蟹科、大眼蟹科、弓蟹科和沙蟹科)为模型,结合心脏功能实验和系统发育分析,探讨了呼吸模式、系统发育历史和微生境温度如何共同塑造蟹类的热耐受格局。呼吸策略与热耐受的进化关联通过测定致死温度(LT)和Arrhenius断点温度(ABT),研究发现空气呼吸蟹类(如沙蟹科的Austruca annulipes和Gelasimus
来源:Functional Ecology
时间:2025-08-05
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基因组大小与倍性水平对温带草原植物适应人类干扰的生态调控机制
基因组性状与植物生态适应的理论基础基因组大小(GS)和倍性水平作为基因组架构的核心维度,通过调控细胞周期时长、气孔特征和资源分配效率等基础生理过程,深刻影响植物生态策略。温带草原作为人类活动干扰的典型系统,其物种面临土地利用强化(如施肥量达49.6 kg N ha-1 year-1)和生境破碎化(斑块最近邻距离梯度达1000 m)的双重压力。研究创新性地将Biodiversity Exploratories项目13年的植被覆盖数据与BiolFlor数据库的246物种基因组性状关联,揭示了基因组性状在真实生态场景中的调控规律。区域特异性的生态适应模式在德国Hainich地区,小基因组物种(平均2
来源:Functional Ecology
时间:2025-08-05
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土壤微生物介导的养分可利用度与入侵密度对多样性-入侵性关系的调控机制
引言生物入侵对全球生态系统构成严峻挑战,而埃尔顿的生物抗性假说认为高多样性群落更具入侵抗性。然而在温带森林生态系统中,土壤微生物如何介导多样性-入侵性关系,以及该过程如何受养分条件和入侵密度影响尚不明确。本研究通过创新性的三阶段实验设计,首次系统解析了这三个因子的交互作用。材料与方法实验选取9种中国山东昆嵛山典型木本植物(包括麻栎、刺槐等)进行近一年的单种土壤培养,随后混合创建1/3/6种的多样性梯度。以入侵植物美洲商陆为对象,设置2种养分水平(施肥/不施肥)和3种入侵密度(1/2/4株)的交叉实验。采用ITS1区测序分析真菌群落,通过FUNGuild数据库进行功能预测。主要发现植物表现养分调
来源:Functional Ecology
时间:2025-08-05
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综述:基因、鱼类与渔业:将科学转化为政策
基因组学技术正在重塑现代渔业管理格局。随着测序成本从2001年每兆碱基5000美元骤降至2024年的0.002美元,基因工具已成为渔业科学家不可或缺的利器。其中环境DNA(eDNA)技术表现尤为亮眼,通过水样采集就能实现物种检测,其灵敏度远超传统调查方法。在挪威海域,科学家利用Pantophysin基因(PanI)的等位基因频率差异,成功区分了东北北极鳕鱼(NEAC)和挪威沿岸鳕鱼(NCC)种群,建立了实时基因监测系统。该系统仅需24小时就能完成样本分析,指导渔业部门调整捕捞区域,实现了对弱势种群的保护与经济收益双赢。阿拉斯加布里斯托湾的红鲑渔业则展示了多基因标记系统的强大效能。通过146个种
来源:Journal of Fish Biology
时间:2025-08-05
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综述:地中海海马(Hippocampus hippocampus 和 Hippocampus guttulatus)的伦理、法律与研究
地中海海马:保护研究中的伦理与科学平衡1 引言地中海海马(短吻海马Hippocampus hippocampus和长吻海马H. guttulatus)因其独特形态和生态脆弱性成为保护生物学焦点。这两种受CITES附录II保护的物种面临栖息地退化、非法捕捞和气候变化威胁,其研究需在欧盟动物福利法规(Directive 2010/63)与栖息地指令(92/43/EEC)框架下开展。2 海马的科学价值海马的雄性育儿袋和低繁殖率使其成为研究性选择与亲代投资的理想模型。其依赖海草床和藻丛的生态特性(如13C稳定同位素分析显示),使其成为海洋生态系统健康的指示物种。实验室条件下,海马对水质参数(盐度37.
来源:Reviews in Aquaculture
时间:2025-08-05