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基于信息增益与分子模糊Q学习的能源正向建筑投资多目标优化决策模型研究
在全球能源危机日益严峻的背景下,能源正向建筑(Energy-positive buildings)作为能实现能源自给并反哺电网的可持续解决方案备受关注。然而,这类建筑投资面临资源分配效率低下、风险评估困难等挑战,现有决策模型难以兼顾多目标优化与不确定性处理。传统方法往往忽视专家经验差异,且对关键性能指标的动态关联缺乏有效建模,导致投资决策缺乏科学依据。针对这些问题,国内清华大学的研究团队在《Environmental Technology》发表了一项创新研究,开发了融合信息增益筛选、强化学习和分子几何学的新型决策框架。该研究通过四阶段模型实现了从项目筛选、评估平衡到最终排名的全流程优化,发现高
来源:Environmental Technology & Innovation
时间:2025-07-19
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地中海中部地区空气微生物群落的空间变异特征:基于五地比较研究的生态与健康意义
在地中海这个气候独特的区域,空气中飘浮的微生物如同看不见的"隐形居民",它们不仅参与全球生物地球化学循环,还可能携带致病因子威胁人类健康。然而,这些微生物群落在不同地理环境中的分布规律如何?哪些关键物种具有跨区域传播能力?这些问题长期困扰着环境微生物学家。传统研究方法受限于技术手段,难以全面揭示空气微生物群落的复杂组成和空间变异特征。为解答这些科学问题,研究人员开展了一项跨越地中海中部五地的开创性研究。通过高通量DNA测序技术结合创新的组成型数据分析(CoDa)方法,团队系统比较了意大利萨伦托半岛、拉梅齐亚泰尔梅、阿尔巴尼亚、马耳他和希腊扎金索斯岛等28个采样点的空气微生物群落特征。研究特别关
来源:Engineering Microbiology
时间:2025-07-19
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南极海冰噬菌体PANV1和OANV1的冰核活性及冷冻对其感染性的影响机制研究
在极地环境中,病毒作为最丰富的生物实体,其潜在的大气冰核活性(Ice Nucleation Activity, INP)长期未被充分认知。尽管已知细菌、花粉等生物颗粒能高效引发冰晶形成,但病毒这类亚微米级气溶胶的冰核能力及其环境意义仍是未解之谜。更关键的是,病毒在冰核过程中能否保持感染性,这一机制可能直接影响其在极端环境中的传播与存活。芬兰环境研究所(SYKE)的研究团队以分离自南极威德尔海海冰的两种噬菌体——肌尾病毒PANV1和长尾病毒OANV1为研究对象,首次系统评估了具有二十面体头部和螺旋尾部(自然界最普遍的病毒形态)的病毒冰核特性。研究发现,这两种病毒在-14°C至-25°C范围内表现
来源:Engineering Microbiology
时间:2025-07-19
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综述:共生肠道原生生物的生态与进化研究
共生肠道原生生物:生态与进化的前沿视角引言动物胃肠道内栖息着包括细菌、古菌、病毒和真核微生物在内的复杂生态系统。传统观点将肠道原生生物(protists)视为病原体,但近年研究发现许多种类是微生物组的共生成员,具有降解膳食纤维、调节宿主免疫等功能。例如,Blastocystis spp.作为人类肠道最常见的真核微生物,其存在与肠道菌群多样性正相关,且与甲烷短杆菌(Methanobrevibacter smithii)等互利共生。共生肠道原生生物的多样性Stramenopiles:SlopalinataBlastocystis是脊椎动物肠道优势原生生物,其18S rRNA亚型与宿主特异性相关。近
来源:Current Opinion in Environmental Sustainability
时间:2025-07-19
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综述:新皮质锥体神经元中NaV和KV的细胞骨架支架:对神经元信号和可塑性的影响
引言动物胃肠道是一个包含细菌、古菌、病毒和真核微生物的复杂生态系统。传统上,肠道原生生物(protists)因与病原体亲缘关系被视作潜在威胁,但近年研究表明许多原生生物(如Blastocystis spp.)是良性共生体,甚至与健康正相关。这些微生物通过降解宿主难消化物质、调控免疫等方式影响宿主表型,其基因组则呈现厌氧适应、代谢通路精简等特征。共生肠道原生生物的分类原生生物在肠道中呈现高度多样性,主要类群包括:Stramenopiles(茸鞭生物门):如人类肠道最常见的Blastocystis,其不同亚型(subtypes)与宿主特异性相关。Alveolata(囊泡虫界):以纤毛虫(cilia
来源:Current Opinion in Environmental Science & Health
时间:2025-07-19
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综述:生物炭在农业中的应用研究趋势:科学计量分析
引言生物炭(Biochar)作为生物质热解(Pyrolysis)产生的多孔碳材料,近年来因其在农业和环境领域的多重功能成为研究热点。其独特的理化性质(如高比表面积、丰富官能团)使其能够改善土壤结构、增强养分保持力,并实现碳的长期封存。本文基于Web of Science(WoS)数据库2001-2021年的4194篇文献,通过科学计量学工具(VOS viewer、Biblioshiny)揭示了全球研究趋势、合作网络及未来方向。研究方法数据采集采用关键词组合(如"biochar AND soil"),排除非相关文献后,通过共现分析和可视化技术绘制研究热点图谱。统计指标包括总发文量(TP)、总被引
来源:Climate Change Ecology
时间:2025-07-19
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印尼年轻一代食物浪费行为的异质性解析:基于聚类分析的精准干预策略
全球每年约三分之一的食物被浪费,这与8.7亿人面临饥饿的现实形成尖锐对立。在印尼,2024年食物垃圾占比高达全国垃圾总量的39.71%,人均年浪费量达53-84公斤,但相关干预措施却严重不足。更棘手的是,既往研究常将消费者视为同质群体,忽视了年龄、收入等关键差异对浪费行为的影响。这种认知空白使得减废政策如同"无的放矢",难以触及不同人群的行为痛点。国家研究与创新局(BRIN)的研究团队通过创新性地结合主成分分析(PCA)和聚类分析(CA),对覆盖印尼28个省的481名青年展开调查。研究发现,印尼年轻群体绝非铁板一块——他们清晰地分化为三个行为模式迥异的集群:占比45.95%的"关注食物浪费的学
来源:Climate Change Ecology
时间:2025-07-19
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气候变化背景下美国本土入侵蜥蜴的分布预测:地缘边界与生态威胁的交叉分析
随着全球气候变化打破温带气候的生态屏障,南美洲三种作为宠物贸易热门物种的泰加蜥(黑白色泰加蜥Salvator merianae、红色泰加蜥S. rufescens和金色泰加蜥Tupinambis teguixin)正对美国本土生态系统构成前所未有的威胁。这些体长可达1.2米的杂食性蜥蜴不仅捕食受威胁物种如地鼠龟(Gopherus polyphemus)的幼体,还可能传播外来寄生虫。尽管佛罗里达州已建立多个S. merianae种群,但气候变暖可能使这些冷血动物突破传统温度限制,将入侵前线推进至更北纬度。为量化这一风险,美国地质调查局(U.S. Geological Survey)的Amanda
来源:Climate Smart Agriculture
时间:2025-07-19
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基于贝叶斯推断的遥感与作物模型耦合框架在灌溉棉花产量预测中的应用研究
在美国中部高平原的堪萨斯州,奥加拉拉含水层的急剧枯竭正威胁着农业生产的可持续性。这片位于美国棉花带北缘的半干旱区域,近年来开始尝试种植耐旱作物棉花以替代高耗水的玉米和苜蓿。然而,作为棉花种植的新兴区域,堪萨斯面临着缺乏历史观测数据的困境,这使得传统作物模型的校准变得异常困难。与此同时,实施精确的灌溉管理策略需要大量田间试验,既耗时又耗资。针对这一系列挑战,堪萨斯州立大学西南研究推广中心的研究团队开展了一项创新性研究。他们巧妙地将无人机遥感技术与作物模型相结合,通过贝叶斯统计方法构建了一个智能化的决策支持系统。这项发表在《Agricultural Water Management》上的研究,为解
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-07-19
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基于可解释机器学习的近端遥感在潜热通量估算中的价值量化研究
在全球气候变化加剧和农业水资源短缺的背景下,准确估算作物潜热通量(LE)对优化灌溉决策至关重要。传统基于过程的模型依赖生长季变化的植被参数,而卫星遥感存在时空分辨率不足的缺陷。近端遥感虽能提供高频植被生物物理数据,但其在LE估算中的量化价值尚未系统评估。美国爱荷华州立大学可持续先进生物经济研究农场(SABR)的研究团队在《Agricultural Water Management》发表研究,通过2021-2022年大豆生长季的半小时分辨率气象和涡度协方差数据,结合NDVI和LST近端遥感观测,构建了包含64种变量组合的深度神经网络(DLNN)模型。研究采用100次随机分割的交叉验证框架,结合S
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-07-19
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中国玉米种植密度对产量及水分利用效率的综合影响:基于土壤与气候因素的Meta分析
随着全球人口预计在2050年达到90-110亿,粮食安全面临严峻挑战。作为世界三大主粮之一的玉米,其产量需在当前基础上翻倍才能满足需求。然而,中国北方水资源短缺与耕地分布不均的矛盾尤为突出——仅占全国22.4%的水资源却支撑着40%的耕地面积,加之气候变化导致的极端天气频发,使得通过优化种植模式提升玉米生产效率成为当务之急。在此背景下,中国农业科学院的研究团队在《Agricultural Water Management》发表了一项开创性研究。该团队通过系统分析2006-2024年间50项研究的850组产量数据、287组水分生产率(WP)和272组灌溉水生产率(IWP)数据,运用多水平混合效应
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-07-19
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种子系统视角下中美洲与海地改良豆类品种采用与产量脱节现象解析
豆类作为中美洲和海地重要的粮食与经济作物,其产量提升对保障区域粮食安全至关重要。过去30年,尽管各国农业研发系统持续推出抗气候变化、抗病虫害的改良豆种(MV),但令人困惑的是,这些品种在农民田间的表现参差不齐——有些地区高采用率并未带来预期增产,而另一些地区低采用率反而显现显著效益。这种"采用与产量脱节"现象暴露出种子系统(seed systems)在品种推广过程中的深层问题,即单纯追求品种覆盖率而忽视种子质量管控、农艺配套和需求匹配等关键环节。为破解这一谜题,国际热带农业中心(CIAT)等机构的研究团队在危地马拉、洪都拉斯、尼加拉瓜和海地四国展开系统研究。通过整合DNA指纹图谱技术、农户调查
来源:Agricultural Systems
时间:2025-07-19
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综述:热带森林蒸腾估算存在地理、生态和方法学偏差:基于树液流研究的系统综述
引言热带森林蒸腾作用(transpiration)是全球水循环和碳通量的核心驱动力,贡献了29-33%的陆地蒸散发(evapotranspiration)。然而,基于树液流(sap flow)的蒸腾估算存在显著偏差。本文通过系统综述72项研究,揭示了热带森林水分利用研究的地理、生态和方法学局限性,为未来研究提供方向性建议。地理偏差研究覆盖的85个站点中,76.5%集中于湿润森林(如热带低地湿润森林),而干旱森林(如热带干旱林)仅占16%,远低于其实际生物气候适宜区占比(52%)。地域上,54%研究位于美洲,40%在亚洲/太平洋地区,非洲仅占6%。这种偏差可能导致模型高估湿润森林的水分贡献,而忽
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-07-19
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综述:选择架构干预措施的普适性
Abstract尽管特定选择架构干预(nudge)在某些条件下效果显著,但在其他情境中可能无效甚至产生反作用。当前研究无法基于现有知识可靠预测干预效果,这凸显了理解其普适性(generalizability)的紧迫性。效果评估与异质性挑战数据显示,选择架构干预对行为的平均影响程度常被高估,且效果存在显著波动性。这种异质性源于多重因素:物理环境(如超市货架布局)、社会背景(如群体规范)和心理状态(如认知负荷)的交互作用,以及时间维度上的动态变化。例如,将健康食品置于视线高度(物理nudge)对短期消费行为有效,但长期效果可能因习惯固化而衰减。提升普适性研究的路径研究者提出需系统探索调节变量(mo
来源:Nature Reviews Psychology
时间:2025-07-19
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数据稀缺背景下基于深度学习的海洋微塑料多情景分布模拟研究
海洋微塑料污染已成为21世纪最严峻的环境挑战之一。过去60年间,全球塑料产量激增导致大量塑料废弃物进入海洋环境,经物理化学作用降解形成的微塑料颗粒(MP,粒径<5mm)已遍布从近岸到远洋的各个角落。这些微小颗粒不仅威胁海洋生物生存,更可能通过食物链富集危害人类健康。然而,由于海洋系统的复杂性和监测技术限制,MP分布数据存在严重碎片化问题——采样成本高昂导致时间序列断裂,环境异质性造成空间覆盖不全,这使得传统数值模型在预测MP长期趋势时面临巨大不确定性,尤其对挪威峡湾等偏远海域的模拟误差可达200%以上。针对这一科学难题,海南大学(Science and Technology Special F
来源:Water Research
时间:2025-07-19
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基于Fe(Ⅱ/Ⅲ)循环的缓冲策略缓解水质波动下硫自养反硝化过程中硫化物与硝酸盐溢流问题
在污水处理领域,硫自养反硝化(Sulfur Autotrophic Denitrification, SAD)技术因其无需有机碳源、污泥产量低的优势,被广泛应用于污水处理厂和人工湿地。然而这一工艺存在一个致命弱点:当进水水质波动时,低硝酸盐条件下会发生硫歧化反应(S0Disp)产生有毒硫化物,而高硝酸盐负荷时又会出现硝酸盐去除不完全的问题。这些溢出污染物不仅可能引发恶臭事件,还会对水生生态系统造成严重威胁。针对这一行业痛点,哈尔滨工业大学的研究团队在《Water Research》发表了一项创新研究。他们独辟蹊径地提出:与其在SAD反应器内部调整,不如在其下游设置一个"电子银行"——铁基缓冲填
来源:Water Research
时间:2025-07-19
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热浪与污染双重胁迫下城市水体有壳虫群落动态的水文梯度驱动机制
随着全球气候变化加剧,2022年中国遭遇了自1961年以来最严重的极端热浪事件,重庆北碚气温高达45.0°C。这种极端气候事件不仅造成显著的社会经济损失,更对城市水生生态系统产生深远影响。城市水体作为生物多样性保护的关键载体,其微生物群落对环境变化的响应机制却鲜有研究。特别是具有生态指示作用的有壳虫(Testate amoebae)——这类带壳的变形虫原生生物,它们通过外壳形态可精确鉴定物种,在调节生物地球化学循环中扮演重要角色。深圳大学(根据基金项目"Shenzhen First Class Discipline Construction Fund"推断)的研究团队选择深圳三处相连的城市池塘
来源:Water Research
时间:2025-07-19
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半封闭海域中转化产物的非靶向与可疑物筛查解析及其生态风险评价
随着合成化学品的广泛使用,环境污染物组成日趋复杂,其中转化产物(Transformation Products, TPs)因其潜在毒性日益受到关注。典型案例6PPD-Q(轮胎抗氧化剂6PPD的转化产物)对鲑鱼的急性致死效应警示我们:这些"隐形"污染物可能比母体化合物更具威胁。然而,受限于TPs结构多样性、标准品缺乏和环境迁移过程的复杂性,传统方法难以全面识别这类物质。更棘手的是,欧盟REACH法规已明确要求评估化学品及其TPs的联合风险,但现有实验室降解数据与真实环境存在显著差异,这使得TPs的环境归趋与风险评价成为环境科学领域的重大挑战。中国科学院生态环境研究中心的研究团队选择渤海这一典型半
来源:Water Research
时间:2025-07-19
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水动力空化协同连二亚硫酸盐高效降解2-硝基酚的机制研究与工程应用
随着工业废水排放量激增,含硝基酚类化合物的处理成为环境工程领域重大挑战。这类物质具有强毒性和生物累积性,传统生物处理法对其束手无策。虽然高级氧化工艺(AOPs)能降解部分有机物,但面对含硝基污染物时往往效率低下且成本高昂。更棘手的是,现有技术难以同时解决氧化还原电位匹配、反应选择性控制等关键科学问题。在此背景下,研究人员开创性地将水动力空化(HC)技术与连二亚硫酸盐(DTN)相结合,构建出新型高级还原工艺(ARP)。通过精密设计的空化反应系统,在Cv 0.27、rred 8.33、pH 11、20±2.5°C条件下,仅用15分钟就实现了2-硝基酚(2-NP)的完全降解,其协同指数(ξ)高达9.
来源:Water Research
时间:2025-07-19
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营养驱动下不同类型淡水系统中浮游动物结构-功能动态的转变及其生态指示意义
随着城市化进程加速,淡水生态系统正面临前所未有的营养盐输入压力。氮磷等营养物质的过量输入导致水体富营养化,引发浮游生物群落结构剧变,进而影响整个水生食物网的能量传递效率。作为连接初级生产者与高级消费者的关键环节,浮游动物在维持水生生态系统功能中扮演着核心角色。然而,当前对城市不同类型淡水系统中浮游动物响应营养盐胁迫的共性规律仍缺乏系统认知,特别是群落结构变化如何影响生态系统功能这一科学问题亟待解答。山东大学的研究团队在《Water Biology and Security》发表的最新研究中,对中国济南市典型湖泊(大明湖)、湿地(济西湿地)和河流(小清河)三大淡水系统开展了为期5年的野外调查。研
来源:Water Biology and Security
时间:2025-07-19