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利用水同位素示踪技术解析加拿大阿尔伯塔省草原湿地水文特征
这项研究创新性地运用氢氧稳定同位素(δ2H和δ18O)作为天然示踪剂,解码了加拿大阿尔伯塔草原湿地复杂的水文动力学过程。通过高精度同位素比率质谱(IRMS)分析,团队发现季节性降水输入与强烈蒸发分馏作用形成独特同位素指纹,其中浅层地下水表现出明显的18O富集现象。研究首次量化了蒸发线斜率(~5.2)与当地大气水线(LMWL)的偏离程度,证实植被蒸腾是影响同位素组成的关键生物地球化学过程。特别值得注意的是,在旱季观测到δ2H值异常波动(最大偏移达15‰),这与湿地-地下水交互作用(GWI)存在显著相关性。该成果为理解半干旱区湿地水文连通性提供了分子水平证据,建立的同位素质量平衡模型(IsoBal
来源:Canadian Journal of Plant Pathology
时间:2025-07-22
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城市化压力下欧亚乌鸫(Turdus merula)与欧亚鸲(Erithacus rubecula)鸣唱的时序变化研究
这项关于欧亚乌鸫(Turdus merula)和欧亚鸲(Erithacus rubecula)鸣唱行为的研究揭示了城市化压力对鸟类晨鸣(dawn chorus)的显著影响。科研团队采用被动声学监测(passive acoustic monitoring)结合人工智能(AI)识别技术,从午夜至正午持续记录两种鸟类的鸣唱特征。通过量化分析人工光源(artificial lights)、交通噪声(traffic noise)、城市化程度(urbanization)及同种个体密度(conspecific abundance)等多重压力因子,发现有趣的行为差异:乌鸫在交通噪声增强时会提前开唱,但缩短表演
来源:Biodiversity
时间:2025-07-22
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综述:金属有机框架/共价有机框架基材料在有机/无机污染物消除与CO2还原中的应用
Abstract随着经济、农业和工业的快速发展,能源需求激增导致的环境污染已成为全球研究热点。金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)因其优异的物理化学性质受到跨学科关注。其可调结构、活性位点、功能基团及后修饰特性(如单原子、金属氧化物修饰)为特定应用提供了高效解决方案。本文综述了近5年MOFs/COFs及其衍生物在污染物消除和CO2还原中的研究进展,结合实验数据、光谱表征和理论计算揭示了作用机制。材料特性与设计策略MOFs/COFs的孔道结构和表面化学特性可通过配体选择、金属节点调控实现精准设计。例如,引入氨基或羧基可增强对重金属离子的螯合能力,而卟啉单元修饰则提升光催化活性。通过
来源:ChemNanoMat
时间:2025-07-22
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时间生态位分化更易导致优先效应而非共存:来自海洋摇蚊的启示
时间生态位分化与物种共存:理论与实证的鸿沟竞争排斥原理(competitive exclusion principle)作为生态学基本法则,指出利用相同有限资源的物种无法稳定共存。当观察到竞争者共存时,研究者需要揭示其资源利用谱的差异。时间维度上的生态位分化(temporal niche differentiation)是一个有趣的研究方向,但近期研究对这种分化促进共存的传统认知提出了挑战。时间生态位分化的复杂性传统观点认为,时间生态位分化(allochrony)与空间微生境差异一样能促进物种共存。然而,Stump和Vasseur的最新研究指出,时间生态位分化往往导致优先效应(priority
来源:Journal of Animal Ecology
时间:2025-07-22
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中国北方温带草原植物功能多样性调控土壤微生物群落组成与多样性的机制研究
引言土壤微生物在陆地生态过程中扮演关键角色,其群落结构受气候、土壤特性及植物群落的共同调控。中国北方温带草原沿降水梯度形成显著的环境异质性,为研究植物-微生物互作提供了理想场所。本研究首次系统探讨植物资源获取策略的两个关键维度——反映"快-慢"生长策略的保守梯度(如LNC、RPC)和体现"外包-自助"营养策略的协作梯度(如SRL、RD),如何通过功能多样性(功能分化RaoQ与群落加权均值CWM)塑造土壤微生物群落。材料与方法在9个草原站点设置162个样方,测定植物功能性状(叶片13项、根系9项)和土壤微生物组(16S rRNA/ITS测序)。通过PCA将性状归纳为PC1(协作梯度:SRL+/R
来源:Functional Ecology
时间:2025-07-22
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黑水虻虫粪与土壤可降解地膜及蚯蚓的协同作用:加速地膜降解、改善土壤生态与微生物群落的重构机制
背景与研究方法农业可持续发展面临塑料污染和土壤改良双重挑战。土壤可降解地膜(SBF)虽能缓解白色污染,但其降解速率受制于环境因素。黑水虻(Hermetia illucens)虫粪作为新型有机改良剂,富含氮磷等养分(总碳413 g kg−1,总氮40 g kg−1)。研究采用意大利Morrovalle农场的黏壤土(黏粒含量34%),设置9种处理组合,包括单独添加SBF(10 g kg−1)、虫粪(50 g kg−1)、赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)及其组合,通过44天培养实验监测CO2释放、蚯蚓生态毒性和微生物组变化。地膜降解的协同机制SBF单独处理22天仅降解9.5%,而虫粪处理使
来源:Journal of the Science of Food and Agriculture
时间:2025-07-22
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基于太阳诱导叶绿素荧光的杨树人工林总初级生产力预测:改进机器学习模型的创新应用
在全球碳循环研究中,准确量化植被总初级生产力(GPP)是评估陆地碳汇功能的核心挑战。传统GPP估算方法依赖经验模型或复杂机理模型,存在时空分辨率低、参数敏感性高等缺陷。太阳诱导叶绿素荧光(SIF)虽能直接反映光合作用,但其信号受冠层结构、环境因素多重干扰,且现有预测模型普遍面临变量贡献不清、训练耗时长、鲁棒性不足三大瓶颈。针对这些问题,中国林业科学研究院黄淮海农田防护林生态系统定位观测研究站的研究团队,在河南省20年生欧美杨人工林开展为期两年的连续观测,创新性地将SIF与改进的机器学习技术结合。研究通过构建多层感知器-随机森林集成模型(MLP-RF)和基于反向传播算法的MLP优化模型(BP/M
来源:Forest Ecosystems
时间:2025-07-22
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坡度调控温带人工落叶松林幼树沿海拔梯度的干旱敏感性但不影响干旱恢复能力
在全球气候变化加剧的背景下,山地森林正面临前所未有的干旱威胁。特别是人工林生态系统,其树种单一、年龄结构简单等特点使其对气候变化的响应更为敏感。落叶松(Larix principis-rupprechtii)作为我国北方重要的造林树种,其生长动态与干旱响应的海拔格局已得到广泛研究,但微地形因素——尤其是坡度——如何与海拔、树龄交互影响树木的干旱适应策略,仍是亟待解决的科学难题。华北地区最大的人工林场——塞罕坝机械林场的研究人员,通过对1918株落叶松的树轮网络分析(海拔970-1869米,坡度0.24°-35°),首次揭示了坡度在调控树木沿海拔梯度的干旱响应中的关键作用。这项发表在《Fores
来源:Forest Ecosystems
时间:2025-07-22
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基于星载激光雷达与立体摄影测量的高分辨率林下地形提取方法及其在森林火灾风险评估中的应用
在森林生态系统中,准确获取林下地形数据如同解开大地"密码"——数字地形模型(DTM)的精度直接影响着从水文模拟到灾害预警的诸多应用。然而,现有全球DEM产品如CopDEM和TanDEM-X受限于植被穿透能力,在茂密林区常出现10米级高程误差;而机载激光雷达(LiDAR)虽精度高,却因成本限制难以大范围应用。这种"高空看不清,低飞用不起"的困境,使得发展基于卫星数据的可靠地形提取方法成为当务之急。针对这一挑战,中国科学院空天信息创新研究院的研究团队在《Forest Ecosystems》发表创新成果。他们巧妙运用我国高分七号(GF-7)亚米级立体影像与NASA的GEDI/ICESat-2星载激光
来源:Forest Ecosystems
时间:2025-07-22
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短日照植物光周期生长中光污染效应的重新审视:敏感物种的光子数量与质量阈值研究
随着城市化进程加速,夜间人工光源造成的光污染(LP)正在全球范围内改变生态系统。这种非自然的光照不仅影响动物行为,更对植物光周期感知产生深远影响。短日照植物(SDPs)作为依靠连续黑暗时长触发开花的重要作物类群,其生长发育正面临日益严重的光污染威胁。尽管前人研究表明光污染会延迟大豆开花、降低菊花观赏品质,但现代栽培品种的敏感阈值、光谱质量的影响机制等关键问题仍未阐明。美国犹他州立大学(Utah State University)的研究团队在《Environmental and Experimental Botany》发表重要成果,通过精确控制的光照实验系统,首次建立了大豆和大麻这两种经济作物对
来源:Environmental and Experimental Botany
时间:2025-07-22
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综述:环境中苯氧羧酸类除草剂的预处理与分析方法研究进展
苯氧羧酸类除草剂的环境分析技术新进展2. 预处理方法环境样品中PCAs的预处理技术近年来呈现微型化、绿色化趋势。传统液液萃取(LLE)正逐步被分散液液微萃取(DLLME)取代,其中基于低共熔溶剂(DES)和超分子溶剂(SUPRAS)的新体系显著减少了有机试剂用量。以三正丁基磷酸酯为萃取剂的DLLME可在30秒内完成2,4-D的富集,回收率达75.7-104%。固相萃取(SPE)仍是主流技术,新型吸附材料如金属有机框架(MIL-101-NH2)和共价有机框架(TAPA-TFPB-COF)通过π-π作用和氢键显著提升吸附容量。分子印迹聚合物(MIPs)对2,4-D的最大吸附量达38.76 μmol
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-22
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动态膳食比例模型揭示幼年蓝鳍金枪鱼体内多氯联苯的累积机制及其生态风险评估
海洋顶级捕食者蓝鳍金枪鱼因其商业价值和生态地位备受关注,但其体内累积的多氯联苯(PCBs)——一类具有神经毒性和致癌性的持久性有机污染物(POPs)——正对海洋食品安全构成威胁。现有研究多聚焦静态食物网模型,却忽视了金枪鱼从幼虫到成体的食性剧变:幼体以低PCB的浮游动物为食,而随着体长增长,会转向高PCB含量的鱼类和头足类。这种动态食性如何影响污染物累积?传统模型难以回答。研究人员创新性地构建了动态膳食比例模型,通过量化猎物-捕食者体长比(PP ratio)的统计规律(服从μ=-3.37、σ=1.00的对数正态分布),结合贝叶斯分类器实时识别猎物种类(浮游动物、甲壳类、头足类、鱼类四类)。模型
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-22
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内分泌干扰物通过氧化应激和炎症途径影响保留比值受损肺功能的混合暴露效应研究
在环境污染物与呼吸系统疾病的复杂关联研究中,保留比值受损肺功能(PRISm)作为一种介于正常肺功能与慢性阻塞性肺疾病(COPD)之间的过渡状态,近年来备受关注。尽管已知PRISm患者中有32.6%会在5年内进展为COPD,但环境因素特别是内分泌干扰物(EDCs)对其影响仍属空白。这类包含酚类、邻苯二甲酸盐等140,000余种的化学物质,通过食物、日用品等途径持续暴露,每年仅在美国就造成340亿美元的健康损失。更棘手的是,现有研究多聚焦单一污染物,而现实中人体暴露于复杂混合物,其联合效应如同"鸡尾酒"般难以厘清。针对这一科学难题,广州医科大学附属第一医院呼吸疾病国家重点实验室的研究团队创新性地采
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-22
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城市PM2.5与PM10中金属的生物可利用性与毒性评估:基于模拟生物流体的体外与体内研究
随着城市化进程加速,空气污染已成为全球公共卫生的重大威胁。在众多污染物中,可吸入颗粒物(PM)因其携带重金属和多环芳烃等有毒成分备受关注。其中,细颗粒物PM2.5(空气动力学直径≤2.5微米)和可吸入颗粒物PM10(≤10微米)因粒径差异导致其在人体内的沉积部位和毒性效应显著不同。更关键的是,颗粒物中重金属的总浓度并不能完全反映其健康风险——只有可被生物体吸收利用的"生物可利用"部分才能真正参与毒性反应。然而,现有研究对PM中金属的生物可利用性评估缺乏系统性,且不同暴露途径(如呼吸道吸入、口腔摄入、眼部接触)的差异尚未明确。为解决这一问题,来自意大利的研究团队在《Ecotoxicology a
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-22
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机器学习驱动的城市绿地重金属污染源解析与生态风险概率评估研究
随着中国城市化进程加速,城市绿地土壤重金属污染已成为威胁生态安全和公众健康的隐形杀手。兰州作为典型的河谷工业城市,其特殊的地理环境和密集的工业布局使得重金属通过大气沉降、工业排放等多种途径在绿地土壤中富集。然而,传统污染评估方法存在非线性关系捕捉不足、源贡献量化不精确等问题,亟需创新方法实现精准溯源和风险管控。兰州大学(根据CRediT声明中通讯作者王超的单位推断)的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表的研究中,开创性地将机器学习与传统受体模型相结合。通过采集兰州主城区99个绿地土壤样本,测定As、Cd、Cr等8种重金属含量,采用SOM
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-22
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塑料添加剂双酚S通过AZU1/CTSD介导血浆蛋白与代谢物诱发抑郁症的多组学机制研究
随着塑料制品在日常生活中的广泛应用,双酚类化合物对健康的潜在危害日益受到关注。作为双酚A(BPA)的替代品,双酚S(BPS)已被证实可在人体尿液中检出,但其与抑郁症的因果关系及分子机制尚不明确。抑郁症作为全球重大公共卫生问题,约5%人口受其困扰,而传统抗抑郁药对近三成患者无效。值得注意的是,环境内分泌干扰物与神经炎症、代谢紊乱的关联为理解抑郁症的多系统病理机制提供了新视角。广东省中医药科学院(根据基金编号81872980推断)的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表创新研究,首次通过整合网络毒理学、多组学分析和计算生物学技术,系统阐明BP
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-07-22
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黄海西部离岸养殖网箱生物污损群落结构与荷载效应研究
在蓝色经济的浪潮下,离岸水产养殖正成为满足人类蛋白质需求的重要途径。然而,养殖网箱表面附着的生物污损(Biofouling)却像一场无声的灾难——它们堵塞网孔、阻碍水流交换,导致水质恶化、溶解氧(DO)降低,甚至成为病原体的温床。更棘手的是,这些附着生物会显著增加网箱结构荷载,在风浪冲击下引发疲劳变形,威胁整个养殖系统的安全。据统计,全球海洋中约有4000种污损生物,其群落结构受温度(T)、盐度(S)、营养盐等多重因素影响,但针对离岸养殖网箱的污损动态规律及力学效应仍缺乏系统研究。针对这一难题,中国山东日照海洋牧场的研究团队在黄海西部开展了创新性探索。他们选取40米周长的HDPE重力式网箱,通
来源:Biosystems Engineering
时间:2025-07-22
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基于Bacillus toyonensis粗脂肪酶的绵羊皮环保脱脂工艺优化及高性能坯革制备研究
在传统皮革制造领域,绵羊皮脱脂一直是个令人头疼的难题——这些毛茸茸的原料含有高达50%的不均匀分布脂肪,常规有机溶剂脱脂不仅成本高昂,还会产生含大量化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)的有毒废水。更棘手的是,不当脱脂会导致后续染色不均,影响皮革品质。虽然真菌脂肪酶已有应用,但其稳定性和效率仍不尽如人意。来自孟加拉国气候变迁信托基金(BCCT)支持项目组的研究人员另辟蹊径,从细菌王国中寻找解决方案。他们锁定Bacillus toyonensis菌株产生的粗脂肪酶,通过响应面法(RSM)这一数学建模工具,精准优化出pH 8.77、47.29°C、50.88 min的黄金反应条件,使酶活达到1
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-07-22
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长期氮-有机肥配施通过调控土壤微生物群落提升铅锌污染土壤中小麦产量稳定性
在面临全球粮食安全挑战和土壤退化危机的背景下,如何通过可持续农业实践提升作物产量成为关键科学问题。尽管化学肥料能短期增产,但长期单一施用导致土壤酸化、有机质下降等问题日益严重。更棘手的是,在重金属如铅锌污染的土壤中,这些负面效应会被进一步放大。与此同时,微生物群落作为土壤健康的"晴雨表",其响应机制尚未被充分认知。陕西省长武县国家农田生态系统野外科学观测研究站的研究团队通过长达38年的定位试验,在《Applied Soil Ecology》发表的重要研究揭示了氮肥与有机肥配施的协同效应。研究采用四种处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施有机肥(M)和氮肥有机肥配施(NM),通过土壤质量指数
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-07-22
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氮肥与有机肥长期配施通过调控微生物群落提升土壤质量与小麦生长稳定性
在粮食安全与生态保护的双重压力下,如何通过优化施肥策略实现作物稳产高产,已成为全球农业可持续发展的核心议题。化学氮肥的过度使用虽能短期增产,却导致土壤酸化、有机质矿化等连锁生态问题;而单纯有机肥施用又面临重金属积累、温室气体排放等新挑战。黄土高原作为我国重要旱作农业区,其脆弱的生态环境与特殊的降水模式更凸显了施肥策略优化的紧迫性。针对这一科学难题,国家农田生态系统观测研究站(陕西长武)的研究团队依托38年长期定位试验,首次系统揭示了氮肥与有机肥协同施用(NM)对小麦-土壤-微生物系统的级联调控效应。相关成果发表于《Applied Soil Ecology》,为旱作农业可持续发展提供了重要理论依
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-07-22