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典型干旱区生态安全格局优化:多指标耦合评估与可持续管理路径
在全球气候变暖与快速城市化的双重压力下,中国西北干旱区生态系统面临严峻挑战。这片占全球陆地面积40%的干旱带,每年因荒漠化造成的经济损失高达500亿美元,同时伴随着栖息地丧失、粮食安全危机和城市热岛效应加剧等连锁反应。传统生态安全评估方法往往聚焦单一指标,难以全面反映这个"山水林田湖草沙"复合系统的真实状态,而现有生态安全格局构建方案又常受制于主观参数设置和时空动态考量不足的局限。针对这些科学难题,来自中国的研究团队在《Ecological Indicators》发表了一项开创性研究。该团队创新性地将景观生态风险指数(ERI)、生态系统健康(EH)和综合生态系统服务指数(CESI)进行多维度耦
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-20
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大型浅水湖泊不同生境中细菌群落的组装、网络稳定性及主导功能:生境泛化者的关键作用
在淡水生态系统中,微生物群落如同隐秘的工程师,默默推动着碳、氮等关键元素的循环。然而,这些微小生命在不同生境——水体、悬浮颗粒和沉积物中如何分布、相互作用并维持功能稳定性,仍是生态学领域的未解之谜。尤其令人困惑的是,为何某些微生物能跨越多种生境(被称为"生境泛化者"),而另一些则局限于单一环境("生境特化者")?这两种群体谁才是维持生态系统稳定的真正主角?这些问题对理解湖泊生态功能至关重要,却长期缺乏系统性研究。针对这一科学空白,中国科学院南京地理与湖泊研究所的研究团队选择中国第三大淡水湖太湖作为天然实验室,开展了跨越水-沉积物连续体的微生物生态研究。通过整合高通量测序、共现网络分析(Spar
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-20
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森林蝙蝠作为天然害虫控制者的生态服务功能:基于中国东北兴安岭的食性与害虫多样性研究
森林作为地球重要的碳汇和生物多样性宝库,其健康状态直接影响全球生态安全。然而,森林害虫爆发和化学农药滥用正严重威胁生态系统稳定性——例如松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)通过媒介昆虫传播已导致全球松林大面积死亡,其造成的碳汇损失甚至超过野火影响。尽管蝙蝠作为农业害虫天敌的价值已被广泛认知,但关于森林蝙蝠在自然生态系统中的控害作用仍存在巨大知识空白,尤其在占全球蝙蝠物种10%的中国,相关研究近乎空白。针对这一科学问题,东北林业大学等机构的研究人员选择中国最大天然林区——大兴安岭(GKM)和小兴安岭(LKM)作为研究区域,通过两年野外调查采集8种92只蝙蝠粪便样本,运
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-20
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人类足迹梯度下的空间异质性模式及其生态启示:基于韩国案例的多尺度机器学习分析
在人类世背景下,全球75%陆地表面已受到人类足迹(Human Footprint, HF)影响,导致生物多样性以空前速度丧失。传统保护策略面临严峻挑战:一方面,城市化使景观趋于均质化;另一方面,农业扩张等中度干扰却可能意外创造高异质性过渡带。这种"异质性-多样性悖论"引发学界争议——究竟人类活动塑造的异质性景观是生态陷阱还是避难所?韩国作为东亚快速城市化的典型代表,其山地-平原交错的地形为研究HF梯度下的空间异质性模式提供了天然实验室。为破解这一难题,研究人员开展了一项开创性研究。通过构建1 km2分辨率的HF地图(整合建成区、道路等8类压力因子),创新性地融合LISA空间自相关指标与GLCM
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-20
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季节性动态对矿区生态恢复的影响机制及RQI评估体系构建
在全球矿产需求激增的背景下,矿区生态修复面临严峻挑战。巴西潘塔纳尔湿地作为世界最大热带湿地,其独特的洪水脉冲系统与矿区扰动形成的"技术成因土壤"(technogenic soils)相互作用机制尚不明确。传统单季监测难以捕捉动态修复过程,而现有Soil Quality Index(SQI)缺乏植被维度整合。巴西研究团队通过构建Rehabilitation Quality Index(RQI)评估体系,首次揭示了季节性水文波动对矿区修复的双刃剑效应。研究采用多学科交叉方法:1)建立包含6个矿区(S1-S6)和4个参照区(R1-R4)的观测网络;2)分层采集0-2.5cm和2.5-5cm土样进行理
来源:Ecological Engineering
时间:2025-06-20
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西北地区土地利用转移对生态系统服务功能的影响机制与量化评估
在全球土地利用变化已影响32%陆地表面的背景下,西北地区作为生态脆弱区代表,其快速城市化进程正剧烈重塑着区域景观格局。尽管退耕还林等工程增加了植被覆盖,但由此引发的生态系统服务功能(Ecosystem Services, ES)协同与权衡关系尚不明晰——例如森林扩张可能提升碳储量(CS)却降低水产量(WY)。更关键的是,现有研究多关注单一地类净变化,对"草地→荒漠"等具体转移路径如何差异化影响ES缺乏系统量化,这严重制约了干旱区生态政策的精准制定。针对这一双重挑战,由中国国家自然科学基金资助的研究团队在《Ecological Engineering》发表最新成果。研究采用InVEST模型集成多
来源:Ecological Engineering
时间:2025-06-20
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寒冷气候下基于自然的混合系统对市政污水中氮及新兴污染物的去除效能研究
在北极和亚北极地区,脆弱的水生生态系统正面临来自市政污水的双重威胁:营养盐(如氮、磷)过量排放会导致水体富营养化,而新兴污染物(包括药物、个人护理品、微塑料等)的持续输入则可能引发未知的生态风险。由于地广人稀、气候严寒,这些地区难以建设传统集中式污水处理厂,亟需开发适应寒冷气候、能同步去除营养盐和新兴污染物的分散式处理方案。芬兰拉普兰地区Kallo村的污水处理厂原系统存在总氮(TN)负去除问题(年均-30%)。为改善这一状况,研究团队设计了一套创新的混合处理系统:在原有设施内增设移动床生物反应器(MBBR)强化硝化作用;在排水沟渠中依次布置沉淀池、耐寒苔藓(Warnstorfia fluita
来源:Ecological Engineering
时间:2025-06-20
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超越碳足迹:瑞典企业实施循环经济的实践与评估工具研究
在全球资源环境压力加剧的背景下,传统线性经济模式面临严峻挑战。循环经济(Circular Economy, CE)作为替代方案,强调通过减量化(Reduce)、再利用(Reuse)和再循环(Recycle)实现资源闭环流动。然而现实情况不容乐观——全球仅9%的经济活动符合循环标准,瑞典的循环率也仅为3.4%。更令人担忧的是,企业层面的CE实践仍处于初级阶段,且缺乏系统性评估工具。这种现状与欧盟"循环经济行动计划"和瑞典国家战略形成鲜明反差,凸显理论与实践之间的巨大鸿沟。针对这一关键问题,Halmstad大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们选取瑞典水资源密集型和生物基行业的10家企业(包括乳
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-06-20
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社区主导型儿童保护干预措施(Seeds)在哥伦比亚拉瓜希拉地区的混合方法效果评估:预防暴力与增强儿童安全性的创新实践
在当今世界,每两个2-17岁儿童中就有一人经历过情感、身体或性暴力,而低收入国家和冲突地区的儿童面临更高风险。哥伦比亚拉瓜希拉地区长期受武装冲突、气候危机和委内瑞拉移民潮影响,当地40%儿童遭受过暴力,且暴力经历与成年后的暴力行为显著相关。传统自上而下的儿童保护模式存在文化适应性差、可持续性弱等局限,而社区自主干预虽具潜力却缺乏严谨证据支持。为破解这一难题,War Child Alliance联合多国研究者开发了Seeds社区主导型儿童保护方案,并在《Child Protection and Practice》发表其混合方法评估成果。该研究创新性地采用等待名单对照的准实验设计,结合PSYCHL
来源:Child Protection and Practice
时间:2025-06-20
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粗粒石英颗粒降低山脊侵蚀的机制:花岗岩风化壳巨厚成因解析
花岗岩作为大陆地壳的重要组成,在湿热气候区常形成厚度达40-100米的风化壳,但其巨厚成因长期存在争议。传统研究多聚焦坡面侵蚀,而作为风化壳最厚部位的山脊却因侵蚀隐蔽、观测困难成为研究空白。更矛盾的是,山脊既是流域最高点又常被视为"无侵蚀带",但其侵蚀速率实则直接控制风化壳厚度与地形稳定性。这一认知缺口阻碍了对花岗岩地貌演化的系统理解。5 mm)为研究靶点。这些颗粒因抗溅蚀性强(溅蚀量最低)、富集系数最高(富集系数反映颗粒在表层的聚集程度),成为重建历史侵蚀的关键档案。通过野外调查与室内模拟结合,团队首次量化了粗粒石英的溅蚀速率与风化速率,并构建山脊侵蚀估算模型。5 mm石英颗粒);2)自然条
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65年植被恢复时序揭示干旱区土壤有机碳加速累积机制:植被-微生物协同驱动的稳定性碳库形成
在全球气候变化与土地荒漠化加剧的背景下,干旱区作为占陆地面积45%的特殊生态系统,其土壤中储存着646 Pg有机碳(OC),相当于全球土壤碳库的32%。然而,这些区域正面临严重退化,历史碳损失高达10-29 Pg。植被恢复虽被证实能有效遏制荒漠化并提升土壤有机碳(SOC)储量,但长期恢复过程中碳库稳定性机制始终成谜——SOC究竟如何从活跃态向稳定态转化?哪些生物与非生物因素主导这一过程?这些问题直接关系到全球碳汇潜力的准确评估。中国科学院团队以腾格里沙漠东南缘65年植被恢复时序为天然实验室,通过化学连续分馏技术将SOC解构为功能差异的碳组分,结合植被调查与微生物群落分析,首次揭示34年是SOC
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青藏高原东南部草本泥炭地600年气候变迁下的持久恢复力与双模态稳定性研究
10 cm(Lourenco et al., 2023),这使得评估其稳定性更为复杂。为解决这些问题,中国科学院东北地理与农业生态研究所的研究团队选取青藏高原东南部两个典型草本泥炭地——五龙布(Wulongbu, WLB)和南措(Nancuo, NC)为研究对象,通过多指标古生态记录分析,重建了约600年来的生态演替轨迹。研究发现,WLB泥炭地约在498 cal yr BP因温湿度上升而发育,其从fen(富营养沼泽)向bog(贫营养沼泽)的转变揭示了双模态稳定性机制,相关成果发表在《CATENA》上。关键技术方法研究团队整合了210Pb和AMS 14C测年建立年代框架,通过硅藻(diatom)
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"荧光响应-接触杀菌协同自抛光防污涂层的研发及其在海洋环境中的长效应用"
海洋环境中,船舶、管道等设施表面常被藻类、细菌等生物附着,这种现象被称为海洋生物污损(biofouling)。它不仅增加航行阻力、加速设备腐蚀,还会传播入侵物种。传统防污涂料多含重金属或有机锡,虽有效但污染环境。如何在长效防污与环境友好间取得平衡,成为全球海洋科技领域的重大挑战。针对这一难题,中国的研究团队创新性地将自然界松香的特性与合成化学相结合,开发出具有"攻防一体"功能的智能防污涂层。该研究发表在《Applied Surface Science》,通过赋予材料紫外荧光响应和接触杀菌双重能力,同时实现表面自更新,完美解决了防污持久性与生态安全的矛盾。研究采用自由基聚合法合成丙烯酸酯预聚物,
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-20
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镍基MOFs中配体推拉效应调控晶格氧活化路径实现高效水氧化
随着全球能源结构转型加速,开发高效水分解制氢技术成为实现碳中和的关键。其中析氧反应(OER)作为水分解的阳极半反应,因其复杂的四电子转移过程导致动力学缓慢,成为制约整体效率的瓶颈。传统吸附质演化机制(AEM)受限于中间体吸附能的线性关系,理论过电位下限为0.37 V。近年来发现的晶格氧机制(LOM)通过直接利用晶格氧参与O-O耦合,突破了AEM的限制,但如何有效活化晶格氧仍是重大挑战。针对这一难题,中国的研究团队创新性地设计了一种镍基金属有机框架(Ni MOF)模型体系Ni NxF10-x。通过引入含-F(σm=0.34)和-NH2(σm=-0.16)的双配体构建电子推拉效应,精确调控Ni活性
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-20
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钼碳化物催化剂在甘油加氢脱氧反应中的活性位点识别与反应机制研究
随着全球对化石燃料污染问题的关注,生物质作为可持续能源的转化利用成为研究热点。然而,生物质分子中顽固的C-O键难以高效断裂,传统贵金属催化剂成本高昂且易失活。钼碳化物(Mo2C)虽展现出优异的C-O键断裂能力,但其活性位点识别和反应机制尚不明确,严重制约催化剂设计。针对这一挑战,美国南卡罗来纳大学等机构的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,通过实验与理论计算揭示了Mo2C催化甘油HDO的分子机制。研究采用流动反应器实验结合密度泛函理论(DFT)计算和微动力学模拟。通过程序升温碳化法制备Mo2C粉末催化剂,在453 K、3
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-20
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锌空位介导的Zn-Fe双金属氧化物光酶协同催化体系实现甲烷高效选择性转化
甲烷作为天然气主要成分,既是重要能源又是强效温室气体,其温和条件下定向转化为高附加值含氧化合物(如甲醇、乙醇)是能源化工领域的"圣杯反应"。然而,甲烷分子C-H键解离能高达434 kJ/mol,传统热催化需高温高压且易引发过度氧化生成CO2。光催化技术虽能利用太阳能驱动反应,但面临电荷复合率高、中间体调控难等挑战。与此同时,酶催化在温和条件下展现卓越选择性,但游离酶稳定性差、回收困难。如何整合无机光催化与生物酶的优势,成为突破甲烷转化瓶颈的新思路。大连理工大学的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,设计出锌空位富集的ZnF
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-20
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铁掺杂诱导NiS2/MXene莫特-肖特基异质结的构建及其碱性全水解电催化性能研究
随着全球能源结构转型加速,氢能因其零碳排放特性成为最具潜力的清洁能源载体。然而,传统电解水制氢技术受限于贵金属催化剂(如Pt基HER催化剂和Ru基OER催化剂)的高成本与稀缺性,其大规模应用面临严峻挑战。过渡金属硫化物(TMS)虽展现出替代潜力,但普遍存在活性位点暴露不足、电子传导性差等问题。更棘手的是,碱性环境中OER涉及四电子转移过程,动力学缓慢导致过电位居高不下。如何通过材料设计同时优化HER/OER双功能活性,成为突破电解水技术瓶颈的关键科学问题。针对这一挑战,上海某高校研究团队创新性地将前驱体掺杂(PD)策略与二维材料工程相结合,成功构建了铁掺杂(Fed)NiS2/MXene莫特-肖
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-20
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PtCeAl催化剂中金属-载体相互作用的精准调控:实现NOx还原中NH3生成的可控抑制
汽车尾气中的氮氧化物(NOx)是大气污染的主要元凶之一,而三效催化剂(TWC)是目前最常用的净化技术。然而,传统Pt/Al2O3-CeO2催化剂在NOx还原过程中常面临两难困境:强金属-载体相互作用(MSI)虽能提升活性,却会导致过量氨(NH3)生成;弱相互作用虽能减少副产物,但转化效率低下。这一"活性-选择性"的矛盾犹如走钢丝,稍有不慎就会偏离环保目标。更棘手的是,现有研究对MSI如何通过原子级电子调控影响反应路径仍缺乏系统认知。针对这一挑战,中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表了
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-20
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不对称Ir-Zn原子对调控5d电子自旋增强锂硫电池高效持久硫转化催化
论文解读锂硫电池因其高达2600 Wh kg−1的理论能量密度被视为下一代储能技术,但多硫化锂(LiPS)的穿梭效应和固-固转化动力学迟滞导致实际容量快速衰减。传统金属基催化剂难以兼顾原子利用率与双功能活性,而单原子催化剂(SACs)中平面对称的Zn−N4结构对LiPS的吸附转化能力有限。针对这一瓶颈,河北工业大学的研究团队创新性地设计出Ir-Zn双原子催化剂(Ir-Zn-N-C),通过5d金属Ir调控Zn的电子结构,实现了硫转化动力学的突破性提升,相关成果发表于《Applied Catalysis B: Environment and Energy》。研究采用金属有机框架(MOF)空间限域与
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-20
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基于社区的自然认知框架探索罗马尼亚乡村社会生态动态:自然-文化协同治理新路径
在人类世(Anthropocene)背景下,全球乡村社区正面临自然认知与生态实践的深刻重构。罗马尼亚特兰西瓦尼亚地区作为欧洲最后的高价值景观保护区之一,其独特的萨克森乡村正经历人口流失、土地撂荒和气候变化的复合压力。传统线性分析框架如DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)难以捕捉当地自然与文化交织的复杂性,而国际通用的NbS(Nature-based Solutions)原则又常因忽视地方知识而遭遇实施障碍。如何建立既能整合全球可持续发展目标,又能扎根地方认知的治理工具,成为当前生态人类学和社会-生态系统研究的关键挑战。为解决这一科学问题,来自[中国机构]的研究团队与罗马尼亚"Târna
来源:Anthropocene
时间:2025-06-20