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综述:纳米生物传感器在病毒感染快速检测中的重新定义:我们如今进展如何?
Abstract纳米生物传感器的发展因近年疫情爆发而备受关注。病毒的高靶向快速检测对精准诊断至关重要。尽管传统方法如RT-PCR仍占主导地位,但其耗时、需专业操作的缺陷促使低成本、高灵敏的纳米生物传感器成为替代方案。这类技术通过量子隧穿效应和超大比表面积等纳米特性,实现了对病毒标志物(如S1蛋白)的超痕量检测,在COVID-19等疫情中展现出即时诊断潜力。Introduction呼吸道病毒(MERS-CoV、SARS-CoV-2等)对婴幼儿及老年人群威胁显著,而CT和RT-PCR存在假阴性风险。纳米生物传感器凭借微型化、便携性优势脱颖而出:如埃博拉病毒检测用电化学传感器、西尼罗河病毒膜传感系统
来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry
时间:2025-06-18
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从霸权到自然解决方案:巴基斯坦林业治理的演变与可持续发展路径
在全球气候变化加剧的背景下,森林资源匮乏国家正面临前所未有的生态挑战。巴基斯坦作为典型案例,其森林覆盖率已从1947年的33%骤降至2020年的4.8%,远低于31.8%的世界平均水平。这种危机不仅威胁生态安全,更引发洪水频发、生物多样性丧失等连锁反应。然而令人担忧的是,该国林业治理长期被中央集权模式主导,政策制定往往在灾难发生后才被动应对,形成"危机-反应"的恶性循环。为破解这一困局,研究人员开展了一项开创性研究。通过分析1955-2015年间5份国家林业政策文件,结合对8位林业专家的深度访谈和22份问卷调查,首次系统揭示了巴基斯坦林业治理的演变规律。研究创新性地运用葛兰西霸权理论框架,发现
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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揭示海拔梯度下人为干扰对热带树群落的影响:基于进化支系的生态学见解
热带森林作为地球生物多样性最丰富的生态系统,其群落组装机制长期受环境过滤(environmental filtering)和人为干扰的双重影响。然而,在海拔梯度背景下,这两类驱动力的交互作用如何塑造树群落的物种组成和系统发育结构,仍是生态学研究的核心难题。尤其当考虑不同进化支系(clade)的响应差异时,传统研究方法往往因忽略非开花植物(如树蕨类Cyatheaceae)而存在认知偏差。这一知识缺口严重制约了针对热带森林的保护策略制定,特别是在气候变化加剧和人类活动频发的当代背景下。为破解这一难题,来自中国科学院和圣保罗州立大学的研究团队以巴西大西洋沿岸森林为研究对象,选取包含受干扰(1970年
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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菲律宾热带森林景观恢复中的辅助自然再生技术:实施动因、挑战与未来方向
菲律宾的热带森林正面临严峻挑战:过去20年间,该国失去了152万公顷森林覆盖,导致生物多样性锐减、水土流失加剧,并威胁700万公顷待修复林地。传统人工造林虽被广泛采用,但其生态功能有限且成本高昂。相比之下,辅助自然再生(Assisted Natural Regeneration, ANR)——通过除草、防火带建设等措施加速自然恢复——虽自1980年代就被纳入政策,却因实施不连贯而未能发挥潜力。为破解这一困局,来自澳大利亚阳光海岸大学热带森林与人群研究中心的研究团队联合菲律宾本土机构,对三个典型ANR项目(Carood、AFoCO和NGP-ANR)展开深入调查。通过22位关键信息人访谈和5场焦点
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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综述:生物入侵生态影响的类型学
Abstract生物入侵通过干扰生态过程重塑生态系统,导致生物多样性丧失、人类健康风险和经济损失。现有分类框架常混淆作用机制与生态后果,该研究创新性地提出包含19种影响类型的六级生态层级分类体系(个体→种群→群落→生态系统→景观→生物圈),整合能量(Energy)、物质(Mass)和信息流(Information flows)等核心生态概念,为精准识别入侵影响机制及制定分级管理策略提供标准化工具。The need for a comprehensive impact typology当外来物种(Non-native species)在新环境中建立并扩散时即构成生物入侵(Biological i
来源:Trends in Ecology & Evolution
时间:2025-06-18
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综述:微流控芯片技术助力海洋环境监测:小芯片的大海洋之旅
Abstract海洋作为地球最大的生态体系,正面临塑料污染、石油泄漏和农业径流等多重威胁。微流控芯片凭借其微尺度流体操控能力,将传统分析技术(如HPLC、原子吸收光谱)集成于邮票大小的芯片上,显著提升了海洋监测的实时性与便携性。Introduction从古代航海到现代深海探索,人类对海洋的依赖与破坏同步加剧。传统监测方法因设备笨重、灵敏度低而难以应对动态污染,而微流控技术通过微米级通道设计,实现了:1)试剂消耗降低90%;2)检测限达ppt级(如Hg2+);3)极端环境适应性(-20℃至60℃)。Water quality analysis溶解氧(DO)检测中,微流控光电传感器将传统碘量法的4
来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry
时间:2025-06-18
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综述:利用野生动物追踪技术检测和管理疾病暴发
The threat of infectious disease to humans and wildlife人畜共患病(zoonotic diseases)正对人类和野生动物构成日益严重的威胁。过去20年间,从SARS-CoV-1、H1N1猪流感到引发COVID-19疫情的SARS-CoV-2,新发传染病不断涌现。其中高致病性禽流感病毒(HPAI/AIV)尤为值得关注,其新旧毒株在野生鸟类中引发大规模死亡事件,如正在持续的禽流感全球大流行(panzootic)。这些疫情凸显野生动物作为病原体自然宿主的关键作用。Current approaches to managing zoonotic d
来源:Trends in Ecology & Evolution
时间:2025-06-18
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综述:协调生态系统模型中自然时间尺度的统一
协调自然时间尺度的生态建模革命时机是准确建模复杂生态系统的关键时间维度在生态系统动态研究中具有核心地位,但生态模型面临双重挑战:如何选择能捕捉不同时间尺度互作过程的代表性时间步长(timestep),以及如何确定非线性过程的模拟顺序。以叶片-大气界面的气体交换为例,大气湍流动态需要秒级分辨率,而植物生长可用月尺度近似——这种时间尺度错配可能导致水分-碳-养分循环的系统性偏差。现有生态模型的四大时间协调策略当前模型通过物理、功能或计算层面的妥协来实现时间尺度统一:选择性消除:聚焦特定时间尺度(如月尺度植被动态),忽略其他过程。虽提升计算性能,但可能遗漏极端事件反馈,如低估海洋生物量日波动对年生产
来源:Trends in Ecology & Evolution
时间:2025-06-18
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综述:迈向生物多样性与消费者关系的综合机制框架
Ubiquity of biodiversity–consumer relationships自Charles Elton 1958年提出生物简化会显著改变消费者对植物的影响以来,关于生物多样性-消费者关系(Biodiversity–consumer relationships)的研究逐渐分化为植食者生态学和疾病生态学两大领域。植食者研究强调植物多样性通过稀释效应(dilution effect)和资源集中假说(resource concentration hypothesis)调控昆虫丰度,而病原体研究则关注宿主多样性对疾病传播的抑制机制。这种学科割裂导致对两类消费者响应机制的认知差异。Fi
来源:Trends in Ecology & Evolution
时间:2025-06-18
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综述:植物-土壤反馈与韧性理论整合应对气候变化
Resilience theory生态系统韧性的核心在于其通过稳定反馈机制在干扰后恢复原有结构和功能。传统"球-杯"模型形象展示:抵抗力体现为生态系统(球体)在气候干扰下保持原位的能力,而恢复力则反映其返回原状态的速度。值得注意的是,韧性阈值的存在意味着当干扰超过临界点,系统可能永久转向新状态。Integration of plant-soil feedback and resilience theory植物-土壤反馈(PSF)作为典型的生物地球化学循环反馈机制,通过植物改变土壤特性(如微生物组成、养分循环)进而反作用于植物生长的正/负反馈循环。典型案例显示:植物积累特异性病原体导致负反馈,而
来源:Trends in Ecology & Evolution
时间:2025-06-18
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综述:饮用水消毒副产物的时效性鉴定进展:色谱技术的关键作用
AbstractC2的芳香族卤代物)贡献了83%的细胞毒性。分析技术的进步为揭示这些“隐形威胁”提供了关键工具:过去五年中,气相色谱(GC)相关方法仅鉴定出4类新兴DBPs,而液相色谱(LC)相关方法则发现26类,其中超临界流体色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(SFC-Q-TOF-MS/MS)首次识别出15种卤代磺酸。IntroductionDBPs的毒性谱远超预期,流行病学研究证实其与膀胱癌、结直肠癌及胎儿发育异常显著相关。传统GC方法适用于挥发性DBPs(如三卤甲烷THMs),但LC技术因无需汽化样品,成为高极性、热不稳定DBPs(如寡糖羧酸盐)的首选。非靶向分析虽覆盖范围广,但灵敏度不足,
来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry
时间:2025-06-18
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综述:基于肽策略的水生系统中微塑料检测方法研究
摘要微塑料(粒径<5 mm)作为海洋和陆地环境中的顽固污染物,其检测面临基质复杂性和小尺寸颗粒识别的双重挑战。近年来,通过蛋白质工程和计算技术设计的微塑料结合肽(MBPs)展现出卓越的特异性、灵敏度和可调结合性能,为微塑料检测开辟了新途径。1. 引言1.1 水源中微塑料的丰度与分布美国环保署(EPA)将微塑料定义为粒径小于5 mm的塑料颗粒,其来源包括个人护理品、合成纤维和大塑料降解产物。国际标准化组织(ISO)进一步将1 µm–1 mm的颗粒归类为微塑料,1–5 mm的颗粒视为大微塑料。低密度聚合物如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)主要富集于海面(分别占42%和25%),而高密度聚酯类在深水区
来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry
时间:2025-06-18
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西北德国苏格兰松扰动生态研究:基于从业者报告的损害严重性分析及其对气候变化的响应
在全球气候变化背景下,温带森林正经历前所未有的扰动压力,其中苏格兰松(Pinus sylvestris)作为德国存量最丰富的树种,其生态与经济价值面临严峻挑战。尽管该树种以耐极端条件著称,但近年来的干旱、风暴及病虫害叠加效应导致其死亡率显著上升。然而,量化低至高严重性扰动的空间格局及其驱动因素仍存在数据缺口——传统遥感技术难以捕捉林下动态,而采伐统计数据又无法精准关联到特定林分。这一困境促使德国西北部四州(黑森、下萨克森、萨克森-安哈尔特和石勒苏益格-荷尔斯泰因)的林业部门于2014年推出“森林健康通知门户(FHNP)”,旨在标准化从业者的损害报告流程。为挖掘FHNP这一未被充分开发的数据库潜
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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综述:探索森林修复与恢复:一项简要的系统综述
森林修复与恢复研究的系统回顾引言森林作为生态系统服务(ES)的核心供给者,在全球环境政策中占据关键地位。然而1990-2020年间全球森林面积净减少178万公顷,凸显了通过修复(rehabilitation)与恢复(restoration)实现SDG 15"陆地生命"目标的紧迫性。系统综述方法(PRISMA框架)分析117篇文献显示,该领域研究呈现显著时空异质性,2019-2023年发文量占比达47%,中国(16篇)、巴西(13篇)和美国(12篇)构成主要研究力量。研究方法采用Pullin和Stewart(2006)的系统综述框架,在Scopus、ScienceDirect和Web of Sc
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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城市树木结构特征对生态系统服务社会经济公平性的关键作用研究
在全球城市化进程加速的背景下,城市热岛效应(UHI)和极端高温事件频发已成为威胁居民健康的重大环境问题。联合国可持续发展目标11(SDG-11)明确提出要建设安全、韧性和可持续的人类住区,而城市树木作为重要的自然解决方案(NbS),其提供的生态系统服务(ES)如降温、空气净化等对实现这一目标至关重要。然而,现有研究表明这些ES的分布存在显著的社会经济不平等现象——富裕社区往往拥有更多树冠覆盖,这种现象被称为"奢侈假说"。更复杂的是,树木在提供ES的同时也可能产生生物源挥发性有机物(BVOCs)等生态系统负服务,这些化合物在阳光下会形成臭氧和二次有机气溶胶(SOA),反而加剧空气污染。这种ES供
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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COVID-19疫情对亚马逊森林砍伐的影响:基于秘鲁空间异质性的碳排放与社会成本分析
热带雨林作为地球的"绿色肺脏",在应对气候变化和生物多样性危机中扮演着关键角色。然而过去30年间,全球已有17%的热带森林消失,其中发展中国家是重灾区。传统认知中,农业扩张、采矿和伐木是森林退化的主要驱动力,但2020年突如其来的COVID-19疫情带来了新的变数——当全球目光聚焦公共卫生危机时,秘鲁亚马逊地区的森林正经历着异常剧烈的消失。秘鲁作为全球热带森林覆盖率第四的国家,同时承受着最高水平的疫情冲击,成为研究这一问题的天然实验室。来自国际研究团队的三位学者Jerico Fiestas-Flores、Minoru Higa和Javier G. Montoya-Zumaeta在《Trees,
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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中亚孑遗物种榆叶梅(Prunus ulmifolia Franch.)的迁地保护与MaxEnt模型支持的栖息地适宜性研究
在全球生物多样性锐减的背景下,中亚山地特有的榆叶梅(Prunus ulmifolia Franch.)作为第三纪孑遗物种,其自然种群正面临放牧、砍伐和森林火灾的多重威胁。这种兼具观赏价值与药用功能的蔷薇科植物,虽被IUCN评为无危(LC)物种,却在哈萨克斯坦红皮书中被列为濒危。更令人担忧的是,气候变化正在重塑其栖息地格局——这个原本局限于天山、准噶尔阿拉套和帕米尔-阿赖山区的物种,未来将何去何从?哈萨克斯坦科学院植物研究所领衔的国际团队在《Trees, Forests and People》发表的研究,给出了前瞻性答案。研究人员历时四年(2020-2024)跨越哈萨克斯坦和塔吉克斯坦开展野外调
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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尼泊尔安纳普尔纳保护区海拔梯度对森林结构与多样性的主导影响:超越土壤属性的生态驱动机制
在喜马拉雅山脉的壮丽背景下,安纳普尔纳保护区正面临着一个生态谜题:尽管该区域拥有从亚热带到高山带的陡峭海拔梯度,但人们对不同海拔森林的组成和结构动态仍知之甚少。这片占全球森林面积23%的山地生态系统,不仅庇护着12%的世界人口,更是碳封存、水文调节和生物多样性的关键区域。然而,气候变化引发的冰川消退、野火频发和物种分布改变,正在威胁这片生态脆弱区。尤其令人担忧的是,现有研究多集中于东部喜马拉雅,而对中西部的安纳普尔纳区域——这个连接印马区和古北区生物地理界的枢纽——缺乏系统性认知。更棘手的是,传统研究往往孤立分析环境因子,忽视了海拔、土壤和气候变量间的复杂交互作用。为破解这些难题,国家自然保护
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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危机中的自然保护可行性:基于马达加斯加COVID-19疫情期间社区视角的系统研究
论文解读马达加斯加作为全球生物多样性热点地区,其独特的生态系统正面临森林砍伐、气候变化和政治动荡的多重威胁。COVID-19疫情的突发性危机,使依赖旅游业的保护体系陷入瘫痪,暴露出传统保护模式在危机中的脆弱性。当地社区如何在生存压力与保护责任间寻求平衡?这一问题对全球保护政策具有范式意义。来自德国汉堡大学的研究团队通过10场焦点小组讨论(FGDs),深入调查了5种保护管理模式(包括国家公园MNP管理、NGO支持和社区自主CBC)下69名社区居民的应对策略。研究发现,疫情导致80%旅游从业者收入锐减,迫使其转向不可持续的伐木、烧炭等活动;而CBC管理的小型保护地因社区自主性强,违规活动增幅最低(
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18
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秘鲁北部马拉尼翁河谷季节性干旱热带森林动态变化及其生态意义研究
在全球气候变化和人类活动加剧的背景下,季节性干旱热带森林(Seasonally Dry Tropical Forests, SDTF)作为最具威胁性的生物群落之一,其生态系统的稳定性与恢复力日益受到学界关注。秘鲁北部马拉尼翁河谷的SDTF因其极高的特有性和独特的安第斯山区地理特征,成为研究干旱生态系统响应环境变化的天然实验室。然而,这片被誉为"美洲热带地区最重要SDTF样本"的生态系统,正面临着森林转化、破碎化和农业扩张的多重威胁,其生态过程与动态机制却长期缺乏系统性研究。为填补这一知识空白,研究人员在2013年建立了系列永久监测样地(Permanent Sample Plots, PSPs)
来源:Trees, Forests and People
时间:2025-06-18