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综述:全球青碳:储量、固存及其在缓解气候变化中的潜在作用
【Abstract】近年来基于颜色命名的碳分类体系中出现新成员——储存于内陆淡水湿地的"青碳(teal carbon)"。数据显示,泥炭地、沼泽和淡水沼泽分别储存101.63±68.12、42.82±40.01和13.97±10.77 kg C m-2碳,同时排放68.79±237.58 g C-CH4 m-2 yr-1甲烷。这类生态系统虽占陆地面积不足3%,却储存着相当于大气碳总量的有机碳。【Teal carbon ecosystems' classification】青碳生态系统依据Cowardin分类体系界定,仅包含浅水内陆湿地(Palustrine)、河流湿地(Riverine)和湖泊
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-07-26
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爱尔兰沉积物与污水处理厂生物固体中拟除虫菊酯的分布特征及生态风险评价
拟除虫菊酯作为全球广泛使用的合成杀虫剂,因其高效性和低哺乳动物毒性被广泛应用于农业、水产养殖和家居环境。然而,这类高疏水性化合物(log Kow 5-7)易在水体沉积物中富集,通过生物放大效应威胁水生食物链。尽管爱尔兰拟除虫菊酯农业用量(2022年仅1.8吨)显著低于欧洲其他国家,但其在环境中的分布特征和生态风险长期缺乏系统研究。更值得关注的是,污水处理厂生物固体(biosolids)作为农田肥料的主要来源(爱尔兰98%生物固体用于农用),可能成为拟除虫菊酯进入陆地食物链的潜在途径。为填补这一空白,来自University of Birmingham等机构的研究团队在《Science of T
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-07-26
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农业生态系统生产力与水分利用效率的变异模式及其气候响应机制
随着全球气候变化加剧,降水格局改变正深刻影响着占地球可居住土地50%的农业生态系统。尽管人类通过技术创新暂时避免了马尔萨斯预言的粮食危机,但日益频繁的极端气候事件仍威胁着农业生产系统的稳定性。特别是在水资源日益紧缺的背景下,理解不同类型农业系统如何响应降水变化成为保障粮食安全的核心科学问题。美国农业部长期农业生态系统研究(LTAR)网络的科学家们开展了一项跨越15个站点、持续17年的观测研究,揭示了农田、牧场和天然草地在生产力与降水关系上的根本差异。研究人员整合了265-1347 mm年降水梯度下的333个站点年数据,采用混合效应模型分析不同农业系统的生产力(ANPP)响应特征。关键技术包括:
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-07-26
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污染源与气象变量定义的状态空间中排放-扩散动态的聚类分析及其在空气质量预测中的应用
空气污染治理一直是环境科学领域的重大挑战。在城市化进程加速的今天,如何准确预测污染物浓度变化、理解污染形成机制,成为科学家们亟待解决的难题。传统研究方法往往将空气污染数据简单视为时间序列,忽略了污染源排放与气象条件之间复杂的非线性相互作用。特别是在以色列这样的地中海气候区,从寒冷稳定的夜晚到湍流强烈的风暴天气,气象条件的剧烈变化使得污染物扩散过程呈现高度动态特征。这种复杂性导致常规统计模型预测精度有限,难以满足精准环境管理的需求。为突破这一瓶颈,研究人员创新性地将混沌系统理论引入环境数据分析。受Lorenz系统状态空间分析的启发,研究团队将四年的小时级监测数据(包括ICON-LAM气象模型输出
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-07-26
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基于遥感与CA-ANN模型的土地利用/覆被变化监测与预测研究——以内罗毕国家公园为例
在全球城市化进程加速的背景下,保护地周边人类活动导致的土地覆被变化已成为威胁生物多样性的重要因素。内罗毕国家公园(NNP)作为肯尼亚首个国家公园,其独特的城市边缘区位使得生态系统更易受建成区扩张影响。研究表明,全球75%土地覆被已因人类活动改变,而传统保护模式难以应对跨境生态问题——正如黄石公园灰熊、NNP有蹄类动物的迁徙行为所揭示的,物种生存依赖保护地外围景观的连通性。Northern Border University的研究团队在《Rangeland Ecology》发表的研究中,创新性地将Google Earth Engine(GEE)云平台与细胞自动机-人工神经网络(CA-ANN)模型
来源:Rangeland Ecology & Management
时间:2025-07-26
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冬季东海陆架海声学证据揭示锋面与暖流作为生物聚集热点
在广袤的海洋中,生物聚集热点如同沙漠中的绿洲,维系着整个生态系统的运转。然而,传统研究方法如卫星遥感和离散站点采样,始终难以穿透海面,捕捉水下动态变化的生物聚集模式——尤其在东海陆架海(ECSS)这类水文环境复杂的区域。冬季的ECSS在季风驱动下形成显著的锋面系统,暖流与沿岸寒流交汇处成为渔业资源的关键越冬场,但表面遥感数据无法解释为何某些区域持续聚集经济鱼种如小黄鱼(Larimichthys polyactis)和日本鲭(Scomberomorus niphonius)。这种认知空白直接影响到渔业资源的可持续管理。中国海洋大学的研究团队在《Progress in Oceanography》发
来源:Progress in Oceanography
时间:2025-07-26
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深海平顶山塑造寡营养开阔洋中PFAS(全氟和多氟烷基物质)的局部富集热点
在广袤的寡营养开阔海域,深海平顶山如同海洋中的"绿洲",因其特殊的水动力条件成为生物多样性和渔业资源的热点区域。然而,这些生态关键区域正面临着一类被称为"永久化学品"的全氟和多氟烷基物质(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)的威胁。这类人造化合物自1950年代开始广泛应用于工业生产,具有极强的化学稳定性和生物累积性,可通过食物链传递并对高等生物造成内分泌干扰、免疫抑制等毒性效应。尽管传统PFAS如全氟辛酸(PFOA)等已逐步被禁用,但其替代品的生产和使用量仍在持续增长,对海洋生态系统构成新的挑战。以往研究多关注近海PFAS分布,而对受复杂地形影响
来源:Progress in Oceanography
时间:2025-07-26
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绿色苄基肼基咪唑酮衍生物表面功能化提升钢合金抗腐蚀性能:电化学行为与吸附机制
在石油、天然气等工业领域,金属腐蚀每年造成巨额经济损失,其中酸性环境下的低碳钢腐蚀尤为突出。传统缓蚀剂往往存在效率低、环境毒性等问题,开发高效环保的新型有机缓蚀剂成为研究热点。有机化合物中的氮(N)、氧(O)等杂原子能与金属表面形成强相互作用,其中咪唑酮类化合物因其特殊的杂环结构和生物活性备受关注,但现有衍生物普遍需要较高浓度(10-3 M以上)才能达到理想效果。King Saud University的研究团队创新性地设计合成了两种卤代苯基肼基咪唑酮衍生物:(E)-2-(2-(4-氯苄亚基)肼基)-5,5-二苯基-3,5-二氢-4H-咪唑-4-酮(ClPh-DDI)和(E)-2-(2-(4-
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-07-26
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综述:烘焙生物质作为可持续能源与环境应用的平台:工艺优化、反应器设计与功能材料开发
烘焙生物质:从废弃物到高值材料的绿色革命引言全球固体废弃物激增与生物质资源利用不足的矛盾日益突出。传统处理方式如填埋和焚烧带来环境负担,而烘焙技术通过200–300 °C的温和热解,将农林废弃物转化为高能量密度、疏水性的“生物煤”(bio-coal),成为连接废弃物管理与清洁能源的桥梁。生物质类型与挑战30%)、氧碳比(O/C)高、研磨性差等缺陷。烘焙通过分解半纤维素、部分降解纤维素,显著提升固定碳含量(提高20–50%)和热稳定性,同时降低挥发分(15–30%)。工艺优化与反应器设计25 MJ/kg)。反应器设计中,流化床与回转窑通过RTD(停留时间分布)分析优化流动均匀性,CFD模型可减少
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-07-26
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磷尾矿基免烧轻骨料的绿色制备、微观结构及人体健康风险评估
随着全球城市化与工业化的快速发展,工业固废(SW)堆积问题日益严峻,其中磷尾矿(PT)作为磷化工生产的必然副产物,其综合利用率在我国仅10%。这些尾矿不仅占用大量土地,其含有的磷(P)、氟(F)、重金属(HMs)及放射性元素(U238, Ra226)还可能通过雨水冲刷污染土壤与水体,威胁生态环境与人体健康。与此同时,传统烧结轻骨料(LWAs)虽具有轻质高强等优点,却面临能耗高、废气处理难等问题。在此背景下,来自中国连云港的研究团队创新性地提出"全固废利用"方案,以PT为主原料,碱渣(SR)和矿粉(MP)为辅料,通过碱激发技术制备免烧轻骨料(PT-LWA),相关成果发表于《Process Saf
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-07-26
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综述:生物炭对抗植物中重金属威胁的土壤修复研究
温度与土壤性质对氮矿化的协同调控研究通过长江三角洲(黏质土)与东北地区(黑土)稻田的对比实验,发现温度升高显著促进氮矿化(Nm),但区域差异突出。长江三角洲基线Nm比东北高77-87%,归因于其黏土含量(21.3% vs 15.8%)和更低的碳氮比(C/N 12.4 vs 14.6)。实验室淹水培养显示,30℃(T30)处理下两地Nm速率分别达2.8和1.5 mg/kg·d,印证了热带亚热带稻田更强的氮释放潜力。微生物与酶活性的区域分异机制高通量测序揭示,长江三角洲Nm主要受微生物生物量碳(MBC)负调控(系数-0.62)和NAG酶驱动(系数0.79),而东北地区则依赖微生物生物量氮(MBN)
来源:Pedosphere
时间:2025-07-26
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综述:利用植物-根际细菌协同作用应对贫瘠土壤养分稳态:超越化学肥料的范式转变
微生物驱动的土壤养分革命传统农业对化学肥料的过度依赖已引发严重的环境问题。相比之下,土壤微生物组作为天然的"生物工厂",通过植物生长促进根际细菌(PGPR)、丛枝菌根真菌(AMF)等微生物的协同作用,实现了氮磷钾等养分的高效循环。这些微生物不仅能分解有机质、固氮解磷,还可通过分泌植物激素(如IAA)和抗病物质形成保护屏障。分子对话:植物-微生物的精密调控在缺素条件下,植物根系分泌黄酮类、独脚金内酯等信号分子,特异性招募有益微生物。最新研究发现,PGPR通过激活植物MAPK级联通路和调控miR169/miR396等小RNA分子,显著增强宿主对铁、锌等微量元素的吸收效率。表观遗传学研究揭示,某些芽
来源:Pedosphere
时间:2025-07-26
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综述:评估森林生态系统土壤有机碳动态的土壤计量学方法
ABSTRACT土壤有机碳(SOC)的流失是大气CO2浓度上升的主因之一。森林恢复中的SOC动态研究对缓解气候变化至关重要,而土壤计量学方法为此提供了量化工具。方法论进展通过空间显性模型(Spatially Explicit Models)和地理空间技术(如遥感),研究者能够更精准地预测不同环境下的SOC储量变化。Century模型因其在长期SOC驱动因素模拟中的可靠性脱颖而出,尤其在评估造林和择伐等管理实践时表现优异。技术整合与挑战结合机器学习等统计方法,土壤计量学实现了多尺度SOC动态预测。但现有模型在复杂环境(如异质性森林土壤)中的精度仍有局限,需开发更适应性的算法。应用与展望这些方法为
来源:Pedosphere
时间:2025-07-26
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综述:可持续植物修复技术在煤矿污染土壤有毒金属高效去除中的应用及循环生物经济潜在途径
煤矿污染土壤的生态挑战煤矿开采活动导致铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、镉(Cd)和砷(As)等有毒金属在土壤中持续累积,这些污染物通过食物链富集对生态系统和人类健康构成严重威胁。传统物理化学修复方法存在成本高、易造成二次污染等局限性,亟需开发环境友好型解决方案。植物修复技术机制特定植物物种通过以下途径实现金属去除:植物提取(Phytoextraction):Brassicaceae科植物如芥菜型油菜可将金属转运至地上部组织;根系固定(Phytostabilization):Asteraceae科植物通过分泌有机酸将金属转化为难溶态;微生物协同:根际促生菌(PGPR)通过分泌铁载体(Side
来源:Pedosphere
时间:2025-07-26
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中国农业生态系统微生物碳利用效率的酶化学计量特征及其调控机制
土壤作为地球上最大的陆地碳库,其微小的微生物却掌握着碳循环的关键钥匙。在气候变化加剧的背景下,农业生态系统如何通过微生物活动实现碳固定成为科学界关注的焦点。微生物碳利用效率(Carbon Use Efficiency, CUE)这个看似晦涩的指标,实际上决定着微生物是将碳转化为自身生物量储存起来,还是通过呼吸作用释放回大气。然而,中国作为农业大国,其不同农业生态系统中CUE的空间格局和调控机制始终是个未解之谜。针对这一科学问题,国内研究人员开展了一项覆盖全国范围的meta分析研究。通过对55项研究中209组配对样本的系统整合,首次基于酶化学计量法(CUEST)评估了中国农业生态系统中微生物CU
来源:Pedosphere
时间:2025-07-26
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加那利群岛码头中苔藓虫的多尺度生境利用格局:揭示人工浮式基质对非 indigenous 物种入侵的调控机制
海洋生态系统中,码头作为船舶交通枢纽已成为非 indigenous 物种(Non-Indigenous Species, NIS)入侵的"热点区域"。其中苔藓虫(Bryozoans)因其强大的附着能力和快速繁殖特性,成为海洋生物入侵的"先锋物种"。然而,这类生物在码头不同人工基质上的定殖规律长期未被阐明,导致监测效率低下。更棘手的是,加那利群岛作为大西洋东部的关键枢纽,其码头可能成为NIS从地中海向大西洋扩散的"跳板"。为解决这一科学问题,来自西班牙格拉纳达大学(Universidad de Granada)的研究团队在加那利群岛4个岛屿的12个码头展开系统研究。通过比较浮桥、浮标和绳索三种人
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-07-26
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西北地中海海域温度差异驱动欧洲沙丁鱼(Sardina pilchardus)生长异质性的生态机制研究
在地中海生态系统中,欧洲沙丁鱼(Sardina pilchardus)作为关键物种和重要渔业资源,近三十年经历了令人担忧的生物量锐减。特别是在西北地中海的狮子湾,2008年出现的生长性能断崖式下降直接导致沙丁鱼渔业崩溃,至今未能恢复。尽管研究者们提出过捕食压力、种间竞争等多种假说,但驱动这一变化的深层机制始终未能阐明。更令人困惑的是,在捕捞活动近乎停止的加泰罗尼亚海岸,沙丁鱼种群数量保持稳定但个体尺寸持续缩小——这种"小型化"现象使得渔获物商业价值暴跌,形成典型的生态-经济双重危机。为破解这一谜题,西班牙海洋科学研究所(Institut de Ciències del Mar, CSIC)的J
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-07-26
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地中海大陆架泥质底栖生态系统中底拖网捕捞对红鲻鱼营养生态位多样性的影响
在地中海渔业资源持续衰退的背景下,底拖网捕捞对海洋生态系统的破坏已成为国际关注焦点。这种捕捞方式如同海底"推土机",不仅直接破坏栖息地,还会通过沉积物再悬浮改变整个底栖食物网结构。但长期以来,人们对其如何通过"自下而上"的级联效应影响经济鱼类的营养生态知之甚少。意大利国家研究委员会(CNR)海洋研究所的科研团队选择西西里北部海域为天然实验室,对比研究禁渔30年的Castellammare湾、Patti湾与开放捕捞的Termini Imerese湾、Sant'Agata湾中红鲻鱼的摄食策略变化。这种底栖鱼类是地中海最具商业价值的物种之一,其种群动态直接反映渔业管理成效。研究团队创新性地整合了三种
来源:Marine Environmental Research
时间:2025-07-26
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平原河网区绿色-蓝色-灰色基础设施协同效应在洪水风险管理中的优化策略研究
在全球气候变化和快速城市化的双重压力下,极端降雨事件频发与不透水地表扩张正加剧洪涝风险。传统以灰色基础设施(如堤坝、管道)为主的防洪模式虽能短期控制水流,却带来高昂的经济和生态成本。荷兰的"河流空间计划"和长三角生态绿色一体化示范区的"圩田拆除"实践表明,恢复水文连通性的自然解决方案具有双重效益。然而,现有研究多局限于建筑或街区尺度,且缺乏对绿色-蓝色-灰色基础设施(GBGI)协同效应的标准化量化方法,更鲜少关注降雨强度和空间异质性的影响机制。针对这些科学问题,浙江大学平衡建筑研究中心的研究团队在《Journal of Environmental Management》发表论文,首次在流域尺度
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-26
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综述:城市普惠型卫生设施(SFTs)的财务工具:一项批判性审查
Abstract城市普惠型卫生(CWIS)作为实现可持续发展目标6(SDG6)的关键路径,其三大支柱——公平性、安全性和可持续性正面临财务规划工具的适配性挑战。研究表明,现有卫生财务工具(SFTs)在评估资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX)时,普遍存在对非硬件要素的系统性忽视。Introduction快速城市化背景下,传统卫生服务模式难以覆盖低收入社区(LIC)。CWIS框架通过粪污流向图(SFD)与卫生价值链(SVC)的耦合分析,揭示了当前财务流模型(FFMs)的局限性:仅20%工具支持处理厂(TP)级精细分析,且73%仍依赖Excel平台,严重制约了对分散式卫生系统的财务可持续性评
来源:Journal of Environmental Management
时间:2025-07-26