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从地球到太空:细菌群落与绿色堆肥如何提升月球和火星模拟土壤中莴苣的生长效能
从地球到太空:细菌群落与绿色堆肥如何提升月球和火星模拟土壤中莴苣的生长效能引言未来月球和火星基地的可持续性依赖于原位资源利用(ISRU)技术,其中生物再生生命支持系统(BLSS)通过植物实现空气再生、水循环和食物生产至关重要。本研究首次系统评估了由四种植物生长促进细菌(PGPB)——固氮菌(Azotobacter chroococcum 76A)、巨大普里斯特菌(Priestia megaterium EL5)、杨树甲基杆菌(Methylobacterium populi VP2)和假糖科萨科尼亚菌(Kosakonia pseudosacchari TL13)组成的复合菌剂,结合绿色堆肥对月球
来源:Biology and Fertility of Soils
时间:2025-06-20
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实现低碳多部门基础设施规划中的区域公平性:加纳水-能源-食物-生态系统协同优化框架
在全球向碳中和转型的背景下,一个被长期忽视的悖论逐渐浮现:清洁能源基础设施的布局可能在不经意间固化甚至加剧区域间的不平等。这种"绿色不平等"现象在发展中国家尤为突出,例如加纳北部地区虽然拥有丰富的太阳能资源,但电力覆盖率仅为全国平均水平的60%,形成了典型的"资源诅咒"。与此同时,气候变化、COVID-19大流行等多重危机正以不公平的方式冲击着最脆弱的群体,使得联合国可持续发展目标(SDGs)中"减少不平等"(SDG10)的实现面临严峻挑战。由Adil Ashraf和Mohammed Basheer等来自英国曼彻斯特大学等机构的研究团队,在《Nature Communications》发表的研
来源:Nature Communications
时间:2025-06-20
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中国入侵与本土狐尾藻(Myriophyllum)物种水下光质选择差异:蓝光促进入侵种生长而红光利于本土种
论文解读研究背景在富营养化湖泊生态修复中,沉水植物扮演着关键角色,它们通过抑制沉积物再悬浮、吸收营养物质来净化水体。然而,随着水体透明度下降,沉水植物面临的光竞争日益加剧。光不仅是植物光合作用的能量来源,其质量(即不同波长光的组成比例)更深刻影响着植物的形态建成和生理代谢。尤其在富营养化水体中,浮游植物和溶解有机物会选择性吸收短波长的蓝光,导致水下红蓝光比例(R:B)显著升高。这种光环境变化如何影响入侵与本土沉水植物的竞争关系,成为生态修复中亟待解决的科学问题。研究设计与方法湖北理工学院资源枯竭城市转型发展研究中心的研究团队以中国长江中下游广泛分布的入侵种M. aquaticum和本土种M.
来源:Global Ecology and Conservation
时间:2025-06-20
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东亚-澳大利西亚迁飞区濒危物种苔原豆雁(Anser fabalis middendorffii)迁徙时空一致性的卫星追踪研究
在全球生物多样性急剧衰退的背景下,迁徙水鸟的保护面临严峻挑战。作为东亚-澳大利西亚迁飞区(EAAF)的旗舰物种之一,苔原豆雁(Anser fabalis middendorffii)种群数量持续下降,已被列入俄罗斯红皮书。这种体型硕大的雁类在蒙古-俄罗斯泰加林繁殖,在中国洞庭湖越冬,迁徙途中需要穿越广袤的干旱地带。令人担忧的是,由于基础生态学研究匮乏,该物种的迁徙路线、关键栖息地和使用规律长期未被科学认知,导致保护措施缺乏针对性。更棘手的是,EAAF作为全球受威胁最严重的迁飞区,其干早区湿地正以惊人速度消失,这给依赖湿地停歇的苔原豆雁带来生存危机。为破解这一保护难题,中国科学院动物研究所联合蒙
来源:Global Ecology and Conservation
时间:2025-06-20
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水生栖息地复合体恢复通过异步资源供给延长陆地消费者的觅食窗口
在全球湿地面积锐减25%的背景下,城市生态修复面临如何重建水生-陆地生态系统营养联系的关键挑战。传统研究多聚焦单一栖息地恢复效果,而美国北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校的研究团队独辟蹊径,探究人工湿地与残余溪流如何通过时空互补形成"生态组合拳"。这项发表于《Global Ecology and Conservation》的研究,首次量化了不同水生栖息地组合对高阶消费者的级联效应,为城市生物多样性保护提供了创新性设计框架。研究团队采用多学科交叉方法:通过0.25 m2穹顶式羽化陷阱按月采集水生昆虫(2021年3月至2022年3月),结合Song Meter SM4BAT-FS超声波记录仪全年监测蝙蝠
来源:Global Ecology and Conservation
时间:2025-06-20
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山地生物多样性热点区火蝾螈种群结构与连通性的驱动因素:当前格局与未来趋势
在生物多样性保护的前沿领域,山地生态系统因其独特的"岛屿效应"而备受关注。意大利南部的阿斯普罗蒙特山脉作为地中海生物多样性热点,其复杂的地形和气候梯度创造了惊人的物种多样性,却也面临着气候变化和栖息地破碎化的双重威胁。这里栖息着欧洲特有的火蝾螈(Salamandra salamandra gigliolii)亚种,这种具有极低扩散能力的陆生两栖动物,成为研究山地物种适应性进化的理想模型。传统观点认为,山地物种的遗传结构主要受地理隔离影响,但最新研究表明微尺度环境异质性可能发挥更关键作用。尤其值得关注的是,古老森林作为"气候缓冲带"的功能尚未在景观遗传学框架下得到充分阐释。同时,在全球变暖背景下
来源:Global Ecology and Conservation
时间:2025-06-20
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基于RUSLE模型与GIS集成的喀麦隆极北省Maga地区土壤侵蚀敏感性评估及优先治理区划
在非洲萨赫勒地区,土壤侵蚀正以惊人的速度吞噬着宝贵的耕地资源。喀麦隆极北省的Maga地区尤为典型,这里既是900毫米年降水量的Mandara山脉径流汇集区,又是土壤有机质含量不足2%的"Yaeres"低洼农业带。当地农民发现,原本肥沃的沙质黏土地逐渐板结硬化,雨后田间沟壑纵横,作物产量连年下降。这种变化背后,是气候变异加剧、人口压力增大与传统农耕方式共同作用下的生态危机。为破解这一难题,研究人员在《Geoderma Regional》发表了一项开创性研究。团队采用修订通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation, RUSLE)这一国际公认的侵蚀预测
来源:Geoderma Regional
时间:2025-06-20
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喀斯特坡面不同径流小区土壤水分对降雨的动态响应机制及其生态水文意义
喀斯特地区因其独特的二元水文结构和脆弱生态环境,土壤水分动态对植被恢复和水资源管理至关重要。然而,长期高完整性的原位监测数据匮乏,自然降雨条件下不同土地利用类型对土壤水分响应的机制尚不明确。贵州水土保持监测站的研究团队通过高精度传感器网络,对典型喀斯特坡面的草地、农田和裸地径流小区开展为期184天的连续监测,揭示了土壤水分对降雨的层级响应规律。研究采用EM50数据采集器和ECH2O传感器,以15分钟间隔监测0-100 cm垂直剖面土壤体积含水量(θ),结合HOBO U30雨量计记录自然降雨事件。通过标准偏差(SD)、变异系数(CV)和土壤储水量(SWS)等指标,量化了不同降雨量级(5.4 mm
来源:Geoderma
时间:2025-06-20
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意大利西北部布索德尔弗拉特洞穴末次冰期北极狐(Vulpes lagopus)的发现及其古生态意义
在晚更新世气候剧烈波动的背景下,欧亚大陆的动物分布格局经历了多次重组。意大利半岛作为著名的冰川避难所(glacial refugia),其化石记录对理解物种响应气候变化的模式至关重要。然而,北极狐(Vulpes lagopus)这种典型寒带物种在意大利的踪迹一直扑朔迷离——此前仅有三个遗址(Fumane、Sambughetto和Romanelli)报道过存疑标本,且缺乏系统的形态学验证。这一空白限制了学界对冰期动物跨阿尔卑斯扩散机制的认知。来自某中国研究机构的Matteo Vincenzi和Fabio Bona团队,对布索德尔弗拉特洞穴(BdF)出土的497件狐属化石展开研究。通过对比现生与化
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综述:超加工食品对食物可持续性的影响:暴露评估与健康启示
超加工食品的工业化特征超加工食品(Ultra-Processed Foods, UPF)通过多阶段工业改造,含有大量乳化剂、防腐剂和人工成分。其典型特征是宏量营养素失衡——脂肪与钠含量高达未加工食品的3-5倍,而蛋白质和膳食纤维含量普遍低于推荐值的30%。工业加工还导致维生素B族和钾的生物利用率下降50%以上。健康风险的流行病学证据暴露评估显示,UPF占每日能量摄入的30%-50%区域间差异显著。队列研究证实,UPF摄入量与肥胖风险呈剂量依赖性(OR=1.25-1.68),其机制涉及:高果糖玉米糖浆(HFCS)诱导肝脏脂肪沉积硝酸盐类防腐剂破坏肠道菌群α-多样性磷酸盐添加剂加速血管钙化环境足迹
来源:Recent Advances in Food, Nutrition & Agriculture
时间:2025-06-20
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餐厨垃圾发酵调控挥发性脂肪酸生产及丙酸选择性的关键因素研究
在全球每年产生约13亿吨餐厨垃圾的背景下,如何实现这类高有机负荷废弃物的高值化利用成为环境与能源领域的重大挑战。传统处理方式如填埋和焚烧不仅造成资源浪费,还会产生温室气体和二次污染。虽然厌氧消化(AD)和暗发酵(DF)技术可将有机质转化为沼气或氢气,但产物价值受限——氢气存在Thauer极限(2-3 mol H2/mol葡萄糖),而混合挥发性脂肪酸(VFA)的市场应用又受限于其成分复杂性。特别是丙酸作为高附加值产物(可用于生物塑料、制药等领域),其选择性生产始终是技术难点,这主要源于餐厨垃圾成分的异质性和微生物群落的不可控性。针对这一瓶颈,法国研究团队在《Environmental Techn
来源:Environmental Technology & Innovation
时间:2025-06-20
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太阳能热干燥系统在源分离粪便处理中的设计与测试:可持续卫生解决方案的开发
在全球水资源日益紧张的背景下,传统冲水厕所的弊端日益凸显——据统计,南非66%的家庭使用市政污水系统,每年消耗约9.6亿立方米珍贵的水资源冲洗厕所。与此同时,仍有13.6%的人口使用未经通风的坑厕,面临地下水污染和清掏困难等问题。这种卫生危机在发展中国家尤为突出,促使南非水研究委员会(WRC)于2017年启动"再设计厕所"计划,旨在开发适应本地环境的创新卫生技术。南非比勒陀利亚大学等机构的研究人员响应这一倡议,开发了一种革命性的源分离干燥系统。该系统通过尿液分流技术将粪便含水量降低85%,随后利用南非丰富的太阳能资源(日均辐射4.5-6.5 kWh/m2)进行热干燥。研究团队采用模块化设计策略
来源:Environmental Technology & Innovation
时间:2025-06-20
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日本人口老龄化与气候变暖对紧急救护需求的复合效应预测
随着全球人口老龄化加速和气候变暖加剧,紧急医疗服务系统正面临前所未有的压力。日本作为老龄化最严重的国家之一,其紧急救护调度(Emergency Ambulance Dispatch, EAD)需求在冬季历来居高不下,但气候变暖是否会改变这一季节性特征尚不明确。与此同时,老年人口对温度敏感度更高,使得EAD需求预测变得更为复杂。这一背景下,厘清人口结构与气候变化的复合效应对医疗资源规划至关重要。为回答这些问题,国外研究人员开展了首项针对日本老年人群EAD需求的长期预测研究。通过分析2011-2019年47个都道府县2659万例老年EAD数据,结合共享社会经济路径(SSP)气候情景和人口预测模型,
来源:Environment International
时间:2025-06-20
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基于聚糠醇原位自聚合的松散纳滤膜实现高效染料/盐选择性分离
30%),严重制约高盐废水处理效能。松散纳滤(LNF)技术因其独特的"筛分效应"和"唐南效应"成为解决这一难题的新方向,但如何平衡膜的选择性与渗透性仍是重大挑战。针对这一瓶颈问题,国内研究人员在《Environment International》发表研究,创新性地利用生物质衍生物糠醇(FA)的酸催化自聚合特性,在聚醚砜(PES)超滤膜表面构建聚糠醇(PFA)松散纳滤层。通过调控FA浓度(0.5-3.0 wt%)优化膜孔结构,结合表面电荷与亲水性修饰,成功开发出兼具高选择性和抗污染性能的复合膜材料。研究采用酸催化原位自聚合技术构建PFA活性层,通过场发射扫描电镜(FE-SEM)和原子力显微镜(
来源:Environment International
时间:2025-06-20
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非靶向与可疑筛查策略揭示胎盘新兴关注化学物质的暴露谱及其健康意义
随着工业化进程加速,人类暴露于环境化学品的种类和数量呈指数级增长。据估计,每年超过900万死亡病例与空气、水和土壤的化学污染相关。胎儿期因其代谢系统未成熟、器官发育敏感等特点,成为环境污染影响的脆弱窗口。胎盘作为母胎界面的重要器官,能反映胎儿实际暴露状况。然而,传统靶向分析方法仅能检测有限种类的已知污染物,难以应对数以万计的新兴关注化学物(Chemicals of Emerging Concern, CECs)的筛查需求。这些物质包括农药、塑化剂、个人护理品成分等,可能通过干扰内分泌、诱发氧化应激等机制影响胎儿发育。当前研究面临两大挑战:一是缺乏能同时覆盖多类污染物的检测技术,二是胎盘基质复杂
来源:Emerging Contaminants
时间:2025-06-20
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NiZnAl层状双金属氢氧化物/氮化碳复合材料对羟基苯甲酸甲酯光催化降解性能的优化机制研究
随着化妆品和个人护理产品的广泛使用,羟基苯甲酸甲酯(methylparaben)等防腐剂在水环境中的累积已成为严峻的生态健康威胁。这类物质不仅难以被传统生物污泥法降解,其雌激素活性和潜在致癌性更引发公共卫生担忧。尽管半导体光催化技术为此提供了解决方案,但常用TiO2材料在太阳光下的低效性,以及新兴氮化碳(C3N4)材料中光生载流子的高复合率,制约了实际应用。针对这一挑战,中国科学院的研究团队创新性地将C3N4限域于NiZnAl层状双金属氢氧化物(LDH)层间,系统探究了这种异质结材料对甲基paraben的降解机制与性能优化规律,相关成果发表在《Catalysis Today》上。研究团队采用共
来源:Catalysis Today
时间:2025-06-20
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温度响应性吸湿红外隐身复合薄膜:基于可变发射率的动态环境适应性研究
在现代战争中,红外探测技术的飞速发展让军事目标的生存面临严峻挑战。传统红外隐身材料往往只能在特定环境下保持稳定性能,一旦环境温度波动,其隐身效果就会大打折扣。这就像给士兵穿了一件只能在晴天使用的"隐形衣",到了雨天就原形毕露。更棘手的是,现有动态伪装技术大多依赖外部电源或复杂控制系统,不仅成本高昂,还难以满足战场上的快速响应需求。针对这一难题,来自中国的研究团队开发了一种会"呼吸"的智能隐身材料——温度响应性吸湿红外隐身复合薄膜。这种材料的神奇之处在于,它能像变色龙一样根据环境温度自动调整自身的红外特征。研究团队巧妙地将导电聚合物聚苯胺(PANI)的低发射率特性与纳米多孔聚乙烯(nanoPE)
来源:Applied Materials Today
时间:2025-06-20
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林地作为稻田蜘蛛群落的避难所与资源库:土地整治强度下的功能差异
在保障粮食安全与推动农业机械化的浪潮中,土地整治(Land Consolidation, LC)已成为中国应对耕地碎片化的核心策略。然而,将零散农田整合为大规模机械化田块的过程,往往伴随着田间树篱、沟渠等半自然栖息地的消失。这种改变不仅直接威胁蜘蛛等天敌节肢动物的生存,更可能通过破坏生态网络影响农田害虫控制等关键生态系统服务。尤其在中国成都平原这样的水稻主产区,田间蜘蛛作为稻飞虱等害虫的重要捕食者,其群落变化直接关系到粮食生产的可持续性。为破解这一矛盾,中国的研究团队在成都平原西部设计了一项创新性研究。他们选取高强度LC的现代化农田示范区与周边低强度LC传统农田作为对比,通过系统调查稻田及邻近
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-06-20
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基于生长曲线和混合整数线性规划的生猪屠宰场选择与运输策略优化研究
在现代生猪养殖业中,利润空间不断压缩,育肥阶段占整个生产成本的66%,成为最具挑战性的环节。随着饲料价格飙升和PRRSV(猪繁殖与呼吸综合征病毒)等疾病蔓延,养殖场面临着前所未有的经济压力。与此同时,屠宰场实施的不同定价政策(GPPs)使得养殖户需要权衡生猪重量与肉质等级之间的复杂关系。西班牙加泰罗尼亚地区2022年的数据显示,平均每公斤生猪亏损6欧分,这凸显了优化决策工具的迫切需求。中国的研究团队在《Agricultural Systems》发表的研究中,开发了一个创新的决策支持系统(DSS)。该系统整合了混合整数线性规划(MILP)模型、Gompertz生长曲线拟合算法和屠宰场多元定价政策
来源:Agricultural Systems
时间:2025-06-20
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长江中下游棉田涝渍灾害评估新方法:融合胁迫日指数与农业气象指标的RSDI模型构建与应用
在全球气候变化加剧的背景下,极端降雨事件频发导致农业涝渍灾害风险显著上升。长江中下游地区(MLRYR)作为中国重要棉花产区,受季风降水和低洼地形影响,棉田涝渍灾害严重制约生产。然而,现有涝渍评估多直接采用气象指标,忽视了作物生长阶段敏感性差异这一关键农业特征,尤其缺乏对短时涝渍事件的动态捕捉。为解决这一科学问题,国内研究团队通过整合多年田间试验数据和区域气象观测,创新性地将胁迫日指数(Stress Day Index, SDI)与日尺度农业气象指数(Standardized Antecedent Precipitation Evapotranspiration Index, SAPEI)相结合
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-06-20