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人工林驱动的森林破碎化对本土土壤微生物的影响:相似模式背后的差异化机制
在全球人工林面积30年间激增72%的背景下,热带和亚热带地区的自然森林正被割裂成孤立的"岛屿"。这种人为驱动的森林破碎化对宏观生物的影响已有较多研究,但作为生态系统"无名英雄"的土壤微生物如何响应这一过程却鲜为人知。更关键的是,细菌和真菌虽然都是微观世界的居民,但它们的体型、寿命和生态功能存在显著差异——细菌是微米级的"短跑选手",而真菌则是体型更大的"马拉松运动员"。这些差异是否会导致它们对栖息地破碎化产生不同反应?这个问题不仅关乎我们对微生物生态学的理解,更直接影响着生物多样性保护策略的制定。广西雅长林场的研究人员针对这一科学问题,在17个被桉树和马尾松人工林包围的天然森林碎片中展开调查。
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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基于地球观测策略与机器学习的巴西土壤黏粒组分氧化物高分辨率制图研究
热带土壤中的铁、铝、硅氧化物是决定土壤生态系统服务功能的关键组分,但传统硫酸消解法存在成本高、污染重、效率低等瓶颈。巴西作为全球农业大国,其广袤国土上高度风化的热带土壤亟需新型监测手段。这项发表在《Geoderma》的研究开创性地将遥感技术与机器学习相结合,为破解大尺度土壤氧化物监测难题提供了创新方案。研究团队采用历史Landsat系列卫星数据构建合成土壤图像(SYSI),结合SRTM数字高程模型衍生的地形属性,运用随机森林(RF)算法预测了巴西全境0-20cm和80-100cm土层的Fe2O3、Al2O3和SiO2含量。通过5330个采样点的验证,建立了覆盖巴西40%国土(348万平方公里)
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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环境因子驱动外生菌根真菌探索类型比例的全球格局及其对森林碳汇的启示
在森林生态系统中,外生菌根真菌(EMF)与树木形成的共生关系如同地下世界的"超级市场",它们通过形态各异的菌丝网络帮助宿主获取养分,同时深刻影响着全球碳循环。然而,这些真菌的"采购策略"——即接触/短距(CS)和中距/长距(ML)探索类型如何响应环境变化,一直是生态学界的未解之谜。随着气候变化加剧,理解这种响应机制对预测森林碳汇能力至关重要。中国的研究人员联合国际团队在《Geoderma》发表的研究,首次通过整合全球58项研究、458个森林样地数据,揭示了环境因子对EMF探索类型的调控规律。研究采用随机森林模型(RFM)和广义加性混合模型(GAMM)分析生物、气候、土壤和地貌四类因子,结合全球
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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夏威夷火山土壤生态阈值的时间-气候序列演化:土壤发生学与生态生产力的关键转折点
土壤是地球关键带(Critical Zone)中连接岩石圈与生物圈的重要界面,其形成过程受到气候、时间、生物等多因素调控。然而,土壤性质对气候和时间的响应并非线性,而是通过一系列土壤发生阈值(pedogenic thresholds)划分出不同的土壤过程域(soil process domains)。这些阈值如何随时间演化?这对理解土壤肥力分布和生态系统生产力有何启示?夏威夷群岛因其均一的火山母质、完整的气候梯度(年降水200-11,000 mm)和明确的地质年龄序列(5-4,100千年),成为研究这一问题的天然实验室。美国夏威夷大学马诺阿分校(University of Hawai‘i at
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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综述:间伐强度对森林生态系统碳氮磷化学计量比的影响:全球整合分析
森林间伐作为重要的管理措施,通过改变林分结构显著影响着生态系统的生物地球化学循环。最新研究表明,间伐强度对碳(C)、氮(N)、磷(P)三大生命元素的化学计量关系产生差异化调控,这种调控通过植物-土壤-微生物的级联效应重塑着森林生态功能。间伐强度影响C:N:P化学计量比的全球模式全球整合分析显示,间伐使土壤C和P库分别增加5.0%和11.1%,微生物量C、N、P库分别提升9.3%、12.0%和38.4%。这种"微生物优先"响应模式源于间伐后根系分泌物增加和凋落物质量改变。值得注意的是,植物P库下降7.7%,而微生物C:N比降低6.2%,反映出细菌对真菌的比例上升。这种微生物群落重构导致土壤C:P
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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蚯蚓生物扰动对苔原土壤干燥效应的机制解析:蒸发表征与孔隙网络模型研究
在气候变化与人类活动双重影响下,北极苔原正经历前所未有的生态转型。其中,外来蚯蚓物种通过渔具、园艺等途径入侵高纬度地区,其生物扰动行为如何重塑苔原土壤水文过程成为亟待破解的科学谜题。传统观点认为蚯蚓主要通过促进植物蒸腾或改变土壤持水性影响水分平衡,但瑞典于默奥大学(Umeå University)的研究团队在《Geoderma》发表的最新研究颠覆了这一认知——他们发现深层穴居蚯蚓竟能通过重构三维孔隙架构,像"地下烟囱"般加速土壤水汽向大气的扩散。研究人员设计了一套精妙的实验体系:在瑞典阿比斯库研究站建立包含48个原位土柱的共性花园实验,对比灌木苔原(heath)与草本苔原(meadow)在添加
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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喀斯特地貌中土岩界面结构对水分入渗速率的定量调控机制及其生态水文意义
喀斯特地貌以其独特的"土在石上生,水往地下流"的水文特征闻名,这种特殊的地质结构导致地表水资源匮乏与地下水污染风险并存。岩溶区破碎的景观格局中,裸露的岩石与土壤形成复杂的界面结构,传统研究多关注岩石裂隙的导水作用,却忽视了土岩接触面这一"生态水文枢纽"的关键价值。更棘手的是,现有模型难以量化界面结构对入渗过程的贡献,导致喀斯特区水资源评估与生态恢复缺乏精准的理论支撑。云南大学开元生态观测站的研究团队在《Geoderma》发表的研究,创新性地采用半环入渗仪与荧光染色示踪联用技术,首次定量揭示了土岩界面(SR)作为优先流路径的调控机制。通过对比距岩石不同距离土壤(S与SR处理)的物理性质差异,结合
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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加拿大黑云杉北方森林风倒事件对土壤溶液化学及养分淋溶的长期影响机制研究
在广袤的北美大陆,黑云杉-苔藓森林作为最大的北方森林生物气候带,不仅承载着重要的生物多样性,更是全球碳储存的关键场所。然而,气候变化正导致火灾、虫害和风倒等自然干扰事件日益频繁,其中风倒作为最不被了解的扰动类型,其对森林土壤化学过程的长期影响始终是生态学研究的空白领域。尤其令人担忧的是,现有研究表明,相比已被深入研究的氮沉降影响,风倒可能导致更剧烈的土壤养分流失,但这一假说缺乏长期观测数据的支持。加拿大魁北克省政府森林流域实验站的研究团队在《Geoderma》发表的重要成果,通过持续17年的野外监测,首次揭示了2012年发生在黑云杉林实验站的风倒事件对土壤溶液化学的深远影响。研究人员采用张力渗
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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中国腾格里沙漠植被恢复驱动生物结皮及下层土壤有机碳的积累与稳定机制研究
在全球干旱化加剧的背景下,沙漠生态系统恢复已成为应对土地退化和气候变化的重要策略。然而,长期以来,干旱区碳汇功能被严重低估,特别是生物结皮(由蓝藻、藻类、地衣和苔藓组成的特殊地表覆盖层)在碳固定中的作用机制尚不明确。传统观点认为,干旱区土壤碳库以不稳定的颗粒有机碳(POC)为主,但最新研究显示,矿物结合有机碳(MAOC)才是长期碳封存的关键形式。这种认知差距严重制约着对干旱区碳循环的准确评估。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所(现为中国科学院西北生态环境资源研究院)的研究团队选择中国北方腾格里沙漠东南缘的沙坡头地区作为研究对象。该区域自1950年代起通过种植耐旱灌木实施植被恢复,形成了16公里
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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土壤微生物多样性:农业生态系统中病原抑制与接种剂性能的关键调控因子
在全球气候变化和农业集约化的双重压力下,土壤生态系统的服务功能正面临严峻挑战。作为世界三大黑土区之一的松嫩平原,其肥沃的土壤支撑着中国东北重要的粮食生产,但长期耕作已导致土壤物理性质显著改变,进而影响自然对人类的贡献(Nature's Contributions to People, NCP)。目前关于不同土壤类型在长期农业活动下如何影响NCP变化的研究仍存在空白,特别是土壤性质变化与景观连通性、土壤多样性的交互作用机制尚不明确。中国科学院的科研团队在《Geoderma》发表的重要研究,通过整合1979-1985年和2010-2018年两期全国土壤调查数据,采用景观生态学指标和地理空间分析方法
来源:Geoderma
时间:2025-07-18
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支持历史城镇中的“重建更美好”计划:一种将用户受影响程度和脆弱性纳入战略功能搬迁评估的新方法
在全球范围内,自然灾害对城市建成环境及其社区的影响,正促使人们重新审视风险减少和灾害后恢复的有效策略。特别是在历史城市建成环境(HUBEs)中,这种需求更为迫切。HUBEs通常具有重要的文化、历史和建筑价值,因此在灾害后恢复过程中,如何在确保安全的同时,兼顾这些区域的可持续发展和文化传承,成为一项复杂而关键的任务。本文旨在通过构建一个方法论框架,量化在HUBEs中重新配置功能对用户暴露度和脆弱性的多尺度影响,从而为城市规划实践提供有价值的参考。在自然灾害频发的背景下,尤其是地震,传统的恢复方式往往侧重于恢复灾前状态,而忽视了通过功能重新配置来提升城市韧性的潜力。随着全球气候变化和城市化趋势的加
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-07-18
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在怀疑与解决方案之间:尼泊尔灾害应对中现金援助的制度化
随着全球气候变化的加剧,野火对生态系统和社会的影响日益显著。尽管台湾拥有湿润的亚热带气候,但近年来野火的脆弱性却在上升,这促使研究人员对野火管理策略进行深入探讨。本研究通过分析过去二十年(2004-2023年)的野火应对记录,并结合离散选择实验(DCE)调查,探讨了台湾野火应对策略的演变及决策过程。研究发现,台湾野火应对策略正向全面扑灭(FS)方向转变,这种转变表现为单位面积燃烧所投入的人员数量增加,以及火势控制时间的缩短。在面对多属性权衡时,决策者表现出明显的风险规避倾向和非线性概率权重。台湾的野火管理人员通常更倾向于选择能够确保稳定性和最小化结果变异性的扑灭策略,即使这些策略未能实现整体效
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-07-18
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野火风险管理中的战略决策制定:风险态度、战略转变及对台湾政策的影响
随着全球气候变暖的加剧,野火的频率和强度在全球范围内持续上升,对生态系统和社会带来了前所未有的挑战。在这一背景下,台湾虽然拥有湿润的亚热带气候,但近年来野火风险却呈现出明显的上升趋势。这不仅对自然环境造成威胁,也对人类社会的财产和生命安全构成了重大影响。因此,深入研究台湾野火管理策略的演变及其背后的决策机制,具有重要的现实意义。本文通过分析过去二十年(2004-2023年)的野火响应记录,并结合离散选择实验(DCE)调查,揭示了台湾野火管理中的一些关键特征与趋势。研究发现,台湾的野火响应策略在过去二十年中逐渐向全面扑灭(Full Suppression, FS)方向倾斜。这种趋势体现在扑灭每单
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-07-18
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GeoLCES:为评估野外消防员的瞭望点、通信系统、逃生路线和安全区域提供地理空间支持
随着全球气候变化的加剧,野火的发生频率和严重程度正在迅速上升,给生态系统和社会带来了前所未有的挑战。尽管台湾拥有温暖湿润的亚热带季风气候,但近年来其野火脆弱性却呈现出上升趋势,这促使政府和相关机构必须深入研究野火管理策略。本研究基于2004年至2023年间台湾的野火应对记录,结合离散选择实验(DCE)调查,系统分析了野火应对策略的演变过程以及决策机制的变化。研究发现,台湾的野火应对策略正逐步向全面扑灭(Full Suppression, FS)方向倾斜,具体表现为单位过火面积的人员部署数量增加,以及火场控制时间缩短。此外,野火管理人员在面对多属性权衡时,表现出明显的风险规避倾向和非线性概率权重
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-07-18
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通过对保加利亚西南部早渐新世皮林煤层沉积期间形成泥炭的环境条件的岩石学和有机地球化学研究,我们获得了重要的见解
### 比利时煤层中的早始新世植被与环境特征在东南部保加利亚的布雷扎尼(Brezhani)断裂带内,位于西南部的皮林(Pirin)煤矿是唯一拥有早始新世煤层的煤矿。这一煤层具有约30米的厚度,其地质和环境意义不容忽视。皮林煤的形成与该地区当时植物群落及气候条件密切相关,且其特性在该区域具有代表性。通过对皮林煤进行有机岩石学、整体有机地球化学及生物标志物分析,研究人员揭示了该煤层的形成过程及其所反映的环境信息。#### 有机岩石学特征从宏观角度来看,皮林煤呈现出黑色的外观,由半亮的沉积有机质(clarain)组成,质地较为光滑。煤层中可见分散的以及局部丰富的胶状(gel)薄层,这些薄层通常由含水
来源:International Journal of Coal Geology
时间:2025-07-18
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基于时滞微分方程的埃博拉病毒传播动力学模型构建与稳定性分析
埃博拉病毒病(EVD)是由埃博拉病毒引起的一种急性严重传染病,以其高致死率和快速传播特性被世界卫生组织列为国际关注的突发公共卫生事件。传统防控面临三大挑战:病毒可通过感染者、尸体和环境污染物多路径传播;无症状感染者具有潜伏期;病毒在体外环境中可长期存活。这些特性导致疫情易呈指数级扩散,尤其在西非等医疗资源薄弱地区易引发灾难性后果。为破解这一难题,研究团队在《Infectious Disease Modelling》发表论文,创新性地构建了包含时滞效应的SVEDIRP动力学模型。该模型将人群划分为易感者(S)、疫苗接种者(V)、暴露者(E)、感染者(I)、康复者(R)、死者(D)和环境病毒(P)
来源:Infectious Disease Modelling
时间:2025-07-18
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2019-2022年中国淮安市气象因素与环境空气污染物对流感发病率之间的交互影响
在人类健康领域,流感作为一种急性呼吸道疾病,其传播和流行不仅受到病毒自身特性的影响,还与社会环境和气象条件密切相关。由于流感具有显著的季节性特征,其在不同地理区域的流行模式差异较大,但目前对于这些差异背后的驱动因素仍缺乏深入理解。本研究以江苏省淮安市为例,分析了2019年至2022年间流感病例与空气污染物及气象因素之间的关系,旨在为优化流感防控措施提供科学依据。### 流感的全球影响与研究意义流感在全球范围内造成了严重的公共卫生和经济负担。世界卫生组织(WHO)报告指出,流感每年导致全球约300万至500万例严重病例,并造成约29万至65万例死亡。在中国,流感被列为丙类法定传染病,每年约有8.
来源:Infectious Disease Modelling
时间:2025-07-18
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铜掺杂诱导PbBiO2Br晶格畸变及氧空位的形成:能带结构的改变提升了其光催化固氮和污染物降解性能
### 光催化固氮性能提升的科学探索与创新应用#### 引言:氨的全球需求与传统合成方法的局限性氨(NH₃)作为一种重要的化学产品,在工业、军事和农业领域具有广泛的应用价值。其独特的性质,如高氢储存密度和易于液化,使其被视为下一代氢载体,展现出在可再生能源储存和运输方面的巨大潜力。然而,目前工业上合成氨主要依赖于哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺,这一过程不仅需要高温高压条件,还伴随着高能耗和大量二氧化碳排放,对能源和环境造成了沉重负担。因此,开发一种能够在温和条件下进行氮固定的新方法,不仅有助于缓解能源短缺问题,还能直接应对环境污染挑战。近年来,光催化固氮技术因其利用太阳能直接驱动氮气
来源:Green Energy & Environment
时间:2025-07-18
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将基于磺化三联苯的超交联聚合物接枝到Bi2WO6上,以增强对抗生素的吸附和光消除性能
抗生素作为新兴污染物,因其在医疗和农业领域的广泛使用以及难以被生物降解的特性,对生态环境和人类健康构成了潜在威胁。近年来,针对抗生素污染问题,科研人员开发了多种光催化剂以实现高效的去除效果。然而,这些催化剂在低浓度污染物的处理中面临诸多挑战,例如质量传递效率低,导致实际应用中的性能表现不尽理想。为了解决这一问题,研究团队设计了一种新型的二元异质结催化剂(x% BWO@STHP),该催化剂由Bi2WO6(BWO)与磺酸化的三苯基超交联聚合物(STHP)复合而成。通过优化材料结构和功能化设计,该催化剂在吸附性能和光催化降解能力方面均展现出显著优势。### 研究背景与意义抗生素因其在人类医疗和农业中
来源:Green Energy & Environment
时间:2025-07-18
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超声增强的Cu(I)/Cu(II)纳米界面在绿色铝生产中用于可持续的臭氧活化:有机废物降解的原子级催化
铝作为地球地壳中主要的金属成分之一,在现代工业中扮演着不可或缺的角色,广泛应用于基础设施建设、下一代技术和航空航天领域。铝的生产主要依赖于从铝土矿中提取氧化铝的过程,其中拜耳法(Bayer process)是目前全球超过95%的氧化铝生产所采用的核心技术。然而,在这一过程中,拜耳液(pH值约为14.4)中积累了大量难降解有机物,严重影响了铝生产的效率和产品质量,因此亟需开发可持续的处理技术。为了解决这一问题,研究人员开发了一种超声驱动的催化臭氧氧化系统,通过动态重构CuO/Cu₂O异质界面,实现了对极端碱性废水的高效处理。该系统具有独特的性能,其催化剂的接触角仅为6.1°,表现出极强的亲水性。
来源:Green Energy & Environment
时间:2025-07-18