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热带珊瑚礁海藻功能生态策略:基于性状分析的资源获取与抗性权衡研究
热带珊瑚礁正经历着从珊瑚主导到新型海藻群落的生态转型,这一过程与人类活动导致的环境驱动因子改变密切相关。为解析海藻的功能生态学特征,研究者采用性状生态学(Trait-based ecology)方法,对法属波利尼西亚莫雷阿岛的36种海藻进行九大功能性状测定。这些性状精准平衡了资源获取、抵御草食生物(herbivory resistance)和抗物理干扰(disturbance resistance)三大生态需求。通过主成分分析(PCA)可视化多维性状数据,结合载荷图量化前两个主成分(PCs)的贡献度,并运用相关性分析揭示二元权衡关系。研究发现:1)存在资源获取最大化与抗干扰/抗食草性的经典权衡
来源:Coral Reefs
时间:2025-07-23
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黄河下游水沙剧变下营养盐与有机碳的季节及年代际变化规律研究
黄河作为中华文明的母亲河,其"水少沙多"的特性造就了世界罕见的"地上悬河"奇观。然而,随着小浪底等巨型水库的建设和每年实施的水沙调控工程(WSRS),这条河流已从自然状态彻底转变为人类高度调控的水文系统。这种剧变如何影响河流向海洋输送的关键物质——包括滋养海洋生态的营养盐(NO3−、NH4+等)和反映碳循环的有机组分(POC、DOC),成为亟待破解的科学谜题。更值得关注的是,新世纪以来流域内实施的环保工程是否真的改变了上世纪持续恶化的水质趋势?为回答这些问题,来自中国某研究机构(根据CRediT署名信息)的科研团队在2019-2022年间,每月于黄河下游泺口站采集水样,系统分析了悬浮颗粒物化学
来源:Journal of Marine Systems
时间:2025-07-23
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一种新型混合储能系统的生命周期评估:基于实验数据的环境热点问题及可持续性解决方案
### 本研究的背景与意义随着全球对可持续发展的重视,欧洲绿色协议推动了能源系统的脱碳进程,目标是构建一个主要依赖可再生能源的电力部门。这一能源转型对电网提出了新的挑战,尤其是在应对可再生能源波动性方面。因此,对固定式电力存储系统的需求日益增长。在这一背景下,混合储能系统(HESS)因其同时具备高能量和高功率存储能力而显得尤为重要。HESS通常结合了钒液流电池(VRFB)和超级电容器(SC)的优势,能够满足电网在不同场景下的需求,如削峰填谷和平衡可再生能源供应。VRFB因其使用非易燃的水基电解液和单一金属元素(钒)作为活性成分,被认为在安全性方面具有优势。此外,VRFB的模块化设计使其在规模上
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-07-23
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NiSe@NiFe-LDH电催化剂用于高电流密度下的氧气生成
摘要在水分解过程中,氧气释放反应(OER)涉及复杂的反应机制。反应速率受到中间体吸附和脱附动力学缓慢的限制。在此,我们通过将结晶NiSe与非晶NiFe层状双氢氧化物(LDH)材料结合制备了一种复合催化剂。引入NiSe材料可以降低反应障碍并减少能量损失。所制备的NiSe@NiFe-LDH电催化剂在电流密度为500 mA cm−2时的过电位为306 mV。同时,该电极在1 M KOH溶液中不同电流密度下可稳定工作216小时。这项工作为合成高效的OER催化剂提供了一条可行的途径。引言水的电解包括氢气释放反应(HER)和氧气释放反应(OER)[[1], [2], [3], [4], [5], [6]]
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-07-23
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可持续鞋类消费行为研究:基于计划行为理论扩展模型的跨文化比较分析
时尚产业作为全球第二大污染源,其环境足迹日益受到关注。特别是鞋类产品,在生产过程中消耗大量塑料、化学品和橡胶,使用阶段还会释放微塑料碎片。尽管耐克、Vans等品牌已推出再生材料鞋款,但可持续鞋类的消费行为研究仍存在明显空白。现有文献多聚焦服装领域,且缺乏跨文化比较,难以解释不同市场消费者的决策差异。为填补这一研究空白,研究人员基于计划行为理论(TPB)构建了扩展模型,新增感知市场影响力(Perceived Marketplace Influence, PMI)和责任归因(Ascription of Responsibility, AR)两个变量,对意大利和荷兰724名消费者进行问卷调查。研究采
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-23
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黑水虻规模化生产的环境足迹优化策略:基于生命周期评估的可持续农业解决方案
随着全球人口预计在2050年突破90亿,传统畜牧业面临严峻的可持续发展挑战。肉类生产贡献了全球37-49%的温室气体排放预算,同时导致每年6500万吨氮污染。在此背景下,黑水虻(Hermetia illucens)作为高蛋白昆虫资源,因其高效的有机废弃物转化能力和低环境足迹特性,成为可持续农业的重要突破口。然而,现有研究多局限于实验室或中试规模,缺乏工业化生产的环境影响数据支撑。Protix B.V.(荷兰)的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表的最新研究中,通过工业级生命周期评估(LCA)揭示了黑水虻规模化生产的优化路径。研究团队收集了荷兰生产基地11
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-23
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在土著农民网络中,同行、私营企业和技术顾问是鼓励还是阻碍可持续农业管理的?
在当今全球农业体系日益受到环境压力和经济利益驱动的背景下,农业可持续性问题已成为学术界和政策制定者关注的核心议题。特别是对于原住民和小农户群体而言,他们的传统农业实践往往与可持续性紧密相关,但随着输入密集型农业的扩张以及社会环境条件的变化,这些系统正面临前所未有的挑战。本研究聚焦于智利北部的Aymara小农户群体,探讨他们的社会互动如何影响可持续农业实践的采纳。研究结果表明,农民社交网络中的关键角色,如同龄人、组织或输入供应商,对可持续性结果产生不同的影响。此外,性别和全职农业投入也是影响可持续实践采纳的重要因素。本研究不仅揭示了原住民农业系统中知识与资源流动的重要性,还强调了社会网络结构和制
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-23
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针对停泊应用的优化型基于UVC技术的防污系统
在海洋科学和环境监测领域,生物污损(biofouling)是一个长期存在的挑战。它指的是海洋生物在浸没结构上无序生长的现象,这种生长不仅对海洋生态系统造成影响,还对科学仪器的正常运行和数据采集质量产生重大威胁。尤其是在长期部署的海洋传感器上,生物污损会导致测量结果失真,增加数据处理和校正的复杂性,从而影响科学研究的有效性。因此,寻找一种高效、环保且可持续的抗污技术显得尤为重要。近年来,紫外线(尤其是UVC波段)作为一种潜在的抗污手段受到关注。UVC辐射具有破坏微生物DNA的能力,可以有效抑制生物膜的形成,从而延缓生物污损的发生。然而,现有的UVC抗污系统在效率和能耗方面仍有待优化。本研究提出了
来源:Frontiers in Marine Science
时间:2025-07-23
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不同浓度氯甲喹氯化物暴露对土壤真菌群落动态的影响评估
这项研究探讨了在花生种植系统中,氯甲哌酯氯化物(CC)不同剂量施用对土壤真菌群落结构和多样性的剂量依赖性影响。通过在控制条件下进行田间试验,研究团队分析了CC在不同浓度下对土壤微生物群落的影响,从而为理解农业化学品对土壤生态系统的潜在影响提供了重要的科学依据。花生是中国重要的经济作物之一,尤其在辽宁省,其种植面积和产量在全国占据重要地位。作为全球最大的花生生产与出口国,花生种植不仅对国家农业经济有重要意义,也对土壤生态系统健康产生深远影响。土壤中的真菌群落在维持土壤肥力、促进植物营养吸收、增强植物抗病能力以及调节土壤结构等方面发挥着关键作用。因此,了解CC对土壤真菌群落的影响,有助于优化农业实
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-07-23
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红藻多糖调控领鞭毛虫Salpingoeca rosetta多细胞发育的生态与进化机制
在浩瀚的海洋中,微小的领鞭毛虫Salpingoeca rosetta作为动物最近的单细胞近亲,其多细胞发育机制一直是进化生物学的研究热点。此前研究仅发现细菌脂质能诱导其形成玫瑰花结(rosette)结构,但自然界中藻类释放的多糖占海洋溶解有机碳的80%,这种生态相关性更强的信号分子是否参与调控仍属未知。Chan Zuckerberg Biohub San Francisco(美国旧金山)与加州大学旧金山分校的研究团队在《Current Biology》发表突破性成果。他们意外发现,当用红藻Porphyra umbilicalis制备培养基时,即使不含已知诱导细菌,S. rosetta仍能自发形
来源:Current Biology
时间:2025-07-22
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全球健康数据生态系统(HDEs)的多样化发展:国际调研与评估框架探索
一项跨越12个国家和H3非洲项目的国际调研揭示了健康数据生态系统(Health Data Ecosystems, HDEs)的演化现状。在加拿大"全民精准健康计划"(All for One Precision Health Initiative)支持下,研究者通过对项目负责人的深度访谈,绘制出13个HDEs的运营图谱——包括医疗体系架构(中央集权型或区域分权型)、启动时间、资金配置、信息技术(IT)基础建设及数据共享授权实施程度。令人意外的是,传统认知中的优势因素如先发优势或政府强制授权,并未显示出对HDE发展的显著促进作用。更值得注意的是,目前缺乏能解释HDE有效性、价值或成功程度的参考模型
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全球鸣禽雌性鸣唱发生率与领域性和双亲抚育的进化关联研究
在传统的达尔文性选择理论框架下,鸟类鸣唱一直被视为雄性特有的求偶炫耀行为。然而近年来越来越多的证据表明,雌性鸣唱在鸣禽中远比想象中普遍,这种认知颠覆引发了一个关键科学问题:为什么有些物种的雌性保留或发展了鸣唱能力,而另一些物种的雌性则失去了这一特征?为了解答这个问题,由Karan J. Odom领衔的国际研究团队开展了一项跨越进化生物学、行为生态学和生物声学的大规模比较研究。研究人员收集整理了全球1300多种鸣禽(Passeri)的生态和行为数据,运用系统发育比较方法揭示了雌性鸣唱进化的关键驱动因素。这项开创性研究发表在《Nature Communications》上,为理解动物信号进化的性别
来源:Nature Communications
时间:2025-07-22
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北极假单胞菌MHET水解酶的计算机模拟与生化研究揭示低温MHET生物降解机制
塑料污染已成为全球性环境挑战,连人迹罕至的北极也未能幸免。据统计,全球每年生产约3000亿吨塑料,其中聚乙烯 terephthalate(PET)占比最高,但传统回收方法能耗高且效率低下。更严峻的是,现有PET降解酶多来自嗜热菌,需在接近PET玻璃化转变温度(65°C)才能有效工作,这极大限制了其在寒冷环境中的应用。韩国极地研究所(KOPRI, Incheon, South Korea)的研究团队在挪威斯瓦尔巴群岛(S 78°54.720′, E 11°57.086′)分离到一株具有低温降解能力的Pseudomonas sp. PAMC26590。该菌株在20°C、pH 7.0的矿物盐培养基中
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-22
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降解菌与非降解菌互作稳定天然生物聚合物降解群落功能的机制研究
自然界中,生物聚合物(biopolymer)降解菌群是驱动碳生物地球化学循环的关键引擎。这些群落里,降解菌通过分泌胞外酶将大分子聚合物"拆解"成小分子"食物",供养着非降解菌的生长。但科学界一直困惑:非降解菌究竟扮演什么角色?降解菌又如何防止自己的劳动成果被"搭便车"?最新研究揭开了这个微生物社会的精妙平衡。以玉米芯为"餐桌"的EMSD5降解菌群中,大肠杆菌(Escherichia coli)这类非降解菌竟是"贴心管家"——它们通过消耗氧气创造厌氧环境,还分泌维生素H(biotin),为真正的主力降解菌(如毛螺菌属Lachnoclostridium sp.和拜氏梭菌Clostridium be
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-07-22
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综述:利用系统发育多样性研究非模式生物中的细胞动力学
在生命科学研究的早期"拓荒时代",科学家们曾广泛采用多样化的生物体进行基础观察。但随着领域发展,少数"模式生物"成为研究主流,这种选择虽带来研究深度,却可能掩盖了真核生物界的真实多样性。最新研究表明,突破模式生物框架能揭示令人惊叹的细胞动力学现象,这些发现正在重塑我们对细胞功能的认知边界。多核细胞中的运输革命某些单细胞生物如黏菌(Physarum polycephalum)通过脉动收缩实现细胞质流动,速度高达1000 μm/s,远超分子马达的理论极限。而网状根足虫(Filoreta ramosa)则利用动力蛋白(dynein)沿微管运输细胞器,速度达14 μm/s。这些案例展示了不同谱系生物解
来源:Current Opinion in Biotechnology
时间:2025-07-22
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治疗时代早发型脊髓性肌萎缩症患儿的神经发育筛查:基于优势的队列研究揭示SMN相关神经发育障碍
在神经科学领域,脊髓性肌萎缩症(Spinal Muscular Atrophy, SMA)曾被视为纯粹的神经肌肉疾病。然而随着SMN(生存运动神经元)蛋白在脑发育中的多重作用被逐渐揭示,以及nusinersen、risdiplam等SMN增强疗法的临床应用,研究者们开始关注一个更深刻的问题:当这些曾被认为无法存活至周岁的SMA患儿获得长期生存后,他们的神经发育轨迹将呈现怎样的图景?悉尼儿童医院Randwick分院神经科与澳大利亚新南威尔士大学医学院(UNSW Medicine and Health)的研究团队在《Brain Communications》发表的研究,通过前瞻性队列设计给出了重要
来源:Brain Communications
时间:2025-07-22
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综述:植物-土壤反馈实验中变异性的解决与方法学清晰度的推进
ABSTRACT植物-土壤反馈(PSF)是理解植物群落动态和生态系统恢复的核心机制。温室实验虽能控制环境变量,但分离生物与非生物因素的挑战持续存在。土壤灭菌(如高压灭菌、γ辐照)虽可消除生物组分,却会引发养分释放(如硝酸盐、铵态氮)和pH值变化,而活菌接种比例(如9:1无菌土-活菌土)的标准化缺失进一步加剧结果变异。本文通过分析24年间184项PSF研究,指出44%研究使用高压灭菌(121°C,15-90分钟),40%采用γ辐照(25 kGy为主),但仅少数验证灭菌效果或监测养分波动。关键矛盾点在于:灭菌后植物生物量常因养分激增而虚高,而活菌存储条件(如4°C冷藏、塑料袋封装)的差异可能导致微
来源:Journal of Plant Interactions
时间:2025-07-22
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可现场部署的氨传感器:评估废水原料及其在电化学合成氨中的应用
摘要可再生能源驱动的电化学氨合成技术利用硝酸盐废水作为原料,为分布式氨生产提供了可持续路径。然而,废水中常见阴离子(SO42-、Cl-、PO43-)的干扰和缺乏快速现场检测方法制约其发展。研究通过基础实验与创新传感平台结合,开发出仅需10 µL样品的纸基氨传感器,检测限达35 µM,较标准比色法快3倍且准确率超90%。实验方法材料选择:对比石蜡膜(Parafilm)、Whatman 1号滤纸和玻璃微纤维滤纸(GMF)三种基底,发现石蜡膜的疏水性可实现试剂均匀混合,而Whatman滤纸能消除光学反射干扰,最终采用"石蜡膜反应+滤纸显色"的复合策略。反应优化:体积微型化:将500 µL反应体系缩减
来源:Advanced Sensor Research
时间:2025-07-22
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铁氧化物-还原氧化石墨烯纳米复合材料修饰电极在真实水样中亚硝酸盐的电化学检测
1 引言亚硝酸盐(NO2−)因农业和工业滥用对环境和健康构成严重威胁,世界卫生组织(WHO)规定饮用水中限值为65 μM。传统检测方法如色谱法和光谱法存在设备昂贵、操作复杂等缺陷,而电化学传感凭借低成本、高灵敏度等优势成为研究热点。石墨烯及其衍生物还原氧化石墨烯(rGO)因其卓越电催化性能被广泛关注,但其疏水性限制了应用。本研究通过将rGO与铁氧化物纳米颗粒(ION)结合,构建了ION-rGO纳米复合材料,利用ION的Fe(II)/Fe(III)氧化还原活性与rGO的高导电性协同提升传感性能。2 结果与讨论2.1 结构与形貌分析X射线衍射(XRD)显示ION呈立方反尖晶石结构(晶格参数8.34
来源:Advanced Sensor Research
时间:2025-07-22
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全球叶片角质层厚度与环境因子的关联模式:揭示寒冷多风气候下的"薄外套"适应性机制
全球叶片角质层厚度的生态密码生物界的"薄外套"现象植物叶片最外层的角质层(cuticle)如同一件精密的防护服,其厚度(CT)展现出惊人的145倍变幅。通过对1212个物种、293个站点的全球数据分析发现,这种厚度变异绝非随机——在寒冷多风的气候条件下,植物普遍演化出更薄的"外套",这与传统认知形成有趣反差。多维度的厚度图谱非木本植物的CT依次递减,印证了"长久生命需要更强防护"的生态策略。叶片性状的协同进化CT与叶片厚度呈幂律关系(R2=0.236),但斜率0.83揭示有趣规律:虽然厚叶物种绝对CT值更大,但其CT占比(CTsum%)反而降低。与比叶面积(LMA)的正相关(R2=0.228)
来源:New Phytologis
时间:2025-07-22