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城市生态系统中绿色与蓝色基础设施对无脊椎动物群落的影响:人为驱动因素的局限性分析
随着全球城市化进程加速,城市生态系统常被视为"生态荒漠",但近年研究发现其可能成为生物多样性的潜在庇护所。然而,城市物种分布机制仍不明确,尤其对无脊椎动物这类关键生态功能群的研究更为匮乏。传统观点认为人为压力是主要限制因素,但荷兰莱顿大学等机构的研究团队在《Ecological Indicators》发表的研究颠覆了这一认知,揭示绿色与蓝色基础设施(Green and Blue Infrastructure)才是塑造城市无脊椎动物群落的核心驱动力。研究团队创新性地结合两种DNA技术:传统批量诱捕法(n=205)和环境DNA(eDNA)采样(n=207),通过COI基因测序和操作分类单元(OTU
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-05
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内蒙古高原湖泊硅藻群落演替揭示流域压力驱动的水生态系统退化机制
在广袤的内蒙古高原,湖泊如同镶嵌在干旱草原上的蓝宝石,维系着脆弱的生态平衡。然而,这些寒冷干旱区的湖泊正面临前所未有的挑战——气候变暖加剧蒸发(Evp),城镇化扩张带来人口(Pop)激增和建筑用地(CST)扩张,畜牧业(LVS)发展导致营养盐(TN/TP)输入增加。这些变化如何影响湖泊生态?历史演变的驱动机制是什么?这些问题亟待解答。传统监测数据的时间跨度有限,而湖泊沉积物中的硅藻化石恰好能填补这一空白,它们如同"水下史书",记录着百年来的生态变迁。中国环境科学研究院的研究团队选取内蒙古三大典型湖泊——呼伦湖(HL)、岱海(DH)和乌梁素海(WLSH),创新性地将沉积物硅藻群落分析与流域压力评
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-05
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基于知识驱动的毛竹林大小年周期遥感分类算法开发及其碳汇管理应用
毛竹作为中国南方重要的生态经济竹种,其独特的"大小年"生长周期直接影响碳汇功能和经济效益。然而,传统遥感监测方法存在两大瓶颈:一是依赖特定物候期影像,难以实现连续监测;二是区域适应性差,难以应对复杂地形和气候差异。这些问题严重制约了竹林资源的精准管理和碳汇交易。为解决这些挑战,来自中国的研究团队在《Ecological Indicators》发表了创新性研究成果。他们利用Sentinel-2时间序列数据,开发了知识驱动的毛竹林大小年分类算法KB-OFBC。该研究通过整合植被生理特征与遥感特征,构建了毛竹时间序列指数MTSI和物候差异指数PDIbamboo,实现了92%的总体分类精度,显著优于现
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-05
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环境可预测性与季节性驱动的时空生态位丰度量化:生物多样性评估新框架
全球气候变化与人类活动正加速生物多样性丧失,传统评估方法受限于样本覆盖度和数据多样性,难以满足大尺度保护需求。尤其在大规模评估中,现有技术如红外相机监测耗时费力,而卫星遥感和机器学习虽高效却面临数据库构建难题。更关键的是,当前主流方法如InVEST模型和物种分布模型(SDMs)常混淆栖息地适宜性与生物多样性概念,且依赖有限物种数据可能导致系统性偏差。针对这些挑战,中国某研究机构团队在《Ecological Indicators》发表研究,创新性地融合移动生态学与生态位理论,提出以环境可预测性和季节性量化时空生态位丰度的新框架。研究选取祁连山南麓为案例区,通过Colwell指数分解温度降水的季节
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-05
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综述:基于自然的解决方案中景观方法与利益相关者参与在可持续河流洪泛区管理中的应用:系统性综述
景观方法与利益相关者参与的协同机制通过系统性分析35项研究,揭示了NbS在河流洪泛区管理中的关键作用。景观生态学指标(如NDVI、LCI)量化了洪泛区水文连通性与植被动态,而参与式地理信息系统(PPGIS)整合了当地社区知识,形成"空间诊断-协同设计-动态监测"的闭环治理模式。遥感与GIS的技术支撑Google Earth Engine(GEE)等平台实现了洪泛区土地覆盖变化的多时相分析,GIS-MCDA方法将生态指标(如栖息地破碎度)与社会经济数据(人口密度)加权叠加,生成优先干预区地图。在德国易北河流域,Geodesign工具帮助利益相关者可视化不同洪水调控方案的空间影响。混合工程的应用创
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-05
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红树林造林通过微生物残体碳与矿物保护的协同作用调控土壤碳库的动态机制
在全球气候变化背景下,红树林作为"蓝色碳汇"的重要载体,其碳封存机制备受关注。尽管微生物残体碳(MnC)在陆地生态系统的碳循环中贡献显著(占SOC的30-80%),但红树林湿地中MnC的积累规律及其调控机制仍是未解之谜。更棘手的是,全球红树林正面临人类活动与气候变化的双重威胁,而人工造林作为主要恢复手段,其对MnC动态的影响尚缺乏系统研究。中国科学院南海海洋研究所的研究团队选择雷州半岛的红树林恢复示范区,创新性地从微生物生产与矿物保护双重视角,揭示了造林对MnC积累的影响机制。研究发现,相较于无植被滩涂,乡土树种秋茄(K. obovata)和外来种无瓣海桑(S. apetala)造林使MnC含
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-05
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土著知识系统助力海岸线生态工程:利用莎草Cyperus textilis促进硅藻定殖与生物膜金属生物修复的潜力研究
随着全球海岸带开发的加速,混凝土海堤、码头等人工结构物大面积取代自然基质,导致生境复杂性和生物多样性显著降低。这些平坦坚硬的表面不仅阻碍了底栖生物的早期定殖,还可能通过金属浸出加剧水体污染。尽管生态工程尝试通过模仿自然地形的水泥结构改善这一问题,但传统材料存在碳足迹高、不可降解等缺陷。在此背景下,南非研究团队将目光投向当地土著社区沿用数百年的莎草Cyperus textilis(当地语称imizi),探索这种天然材料在海岸生态工程中的双重潜力——既作为生物附着基底,又充当重金属污染的生物修复媒介。研究团队在皇家阿尔弗雷德码头部署了imizi编织结构,通过高频采样(6小时至1个月)追踪硅藻群落演
来源:Ecological Engineering
时间:2025-06-05
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羧基功能化共价有机框架材料(LZU-COF-COOH)的理性设计及其对铀酰离子(UO2
2+
)的高效选择性吸附机制研究
随着全球核能应用的快速发展,放射性污染治理已成为重大环境挑战。其中,铀(U(VI))作为核工业的核心元素,其放射性毒性和环境迁移性对生态系统构成长期威胁。传统吸附材料如活性炭、离子交换树脂等存在选择性差、动力学缓慢等问题,而新兴的多孔材料如金属有机框架(MOFs)又面临水稳定性不足的缺陷。共价有机框架(COFs)因其可设计的孔道结构和化学稳定性被视为理想候选材料,但原始LZU-COF缺乏活性位点且难以直接修饰的特性严重制约了其应用。针对这一瓶颈,兰州大学的研究团队在《Desalination》发表研究,开创性地提出"结构-功能"协同设计策略。通过室温静态合成法将羧基(-COOH)原位引入LZU
来源:Desalination
时间:2025-06-05
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量子增强梯度提升神经网络优化纳米滤膜去除全氟辛烷磺酸(PFOS)的机制研究
全氟辛烷磺酸(PFOS)作为持久性有机污染物,因其在环境中难以降解的特性被列为2B类致癌物。传统水处理技术如沉淀法、光降解等效率有限,而纳米滤膜(NF)技术虽具有能耗低、周期短等优势,但其性能受pH值、压力、膜类型等十余种参数复杂交互影响。现有机器学习方法如支持向量回归(SVR)在应对非线性关系时表现不足,而量子计算在高维希尔伯特空间的探索能力尚未在膜科学领域得到验证。针对这一挑战,中国的研究团队通过系统分析334组文献数据,首次将量子神经网络(QNN)与梯度提升回归(GBR)融合,构建了量子增强梯度提升神经网络(QGBNN)模型。研究采用8量子比特的参数化量子电路(PQC),包含ZFeatu
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-06-05
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综述:废弃生物质资源回收的先进转化技术:应用与新兴趋势
Abstract全球废弃生物质激增带来环境挑战与资源机遇。通过热化学转化(如热解、气化、水热液化HTL)和生物技术(如厌氧消化Anaerobic Digestion、微生物电化学系统MES),可将生物质转化为生物油、合成气(Syngas)、生物炭(Biochar)及沼气(Biogas)。AI驱动的过程优化显著提升转化效率,但原料异质性和经济可行性仍是规模化应用的瓶颈。Introduction城市化与工业化导致全球废弃物年产量将达34亿吨(2050年),其中低收入国家增长最快。化石燃料占能源供给80%,加剧CO2/CH4排放。废弃生物质(农业/林业残留物、有机废弃物)的碳中性特性使其成为可再生资
来源:Chemosphere
时间:2025-06-05
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锂对海洋生物的慢性毒性研究:建立温带与热带生态系统的水质基准值
随着全球锂(Li)需求因新能源产业爆发式增长,其环境风险日益凸显。作为电动汽车电池的核心元素,Li产量预计2030年翻倍,但回收体系滞后可能导致1270万吨废电池污染水体。尽管Li在海水中的自然基线浓度仅0.18 mg/L,智利阿塔卡马盐湖周边海域已检测到超标42倍(7.6 mg/L)的Li污染。更棘手的是,Li在海洋环境中高度可溶且80%以生物活性形态——自由锂离子(Li+)存在,但此前仅3种海洋生物有零星的毒性数据,且缺乏关键毒性参数如无效应浓度(NEC)和半数效应浓度(EC50),导致各国无法制定科学的水质标准。为破解这一困局,AR Environmental Research Foun
来源:Chemosphere
时间:2025-06-05
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Ti4
O7
电极耦合Cl−
高效降解冷却水中膦酸盐的机制与长期稳定性研究
研究背景与意义工业冷却水占生产用水总量的70%,其排放的含磷缓蚀剂(如膦酸盐NTMP)因C–P键稳定性难以被传统污水处理工艺降解,导致水体富营养化和生态毒性。现有吸附法仅转移污染物,而Fenton氧化存在pH敏感、副产物多等缺陷。电化学高级氧化技术(EAOPs)虽能矿化顽固有机物,但常用硼掺杂金刚石(BDD)电极成本高昂且易产生有害氯酸盐。钛氧化物(Ti4O7)电极因其高导电性和低氯酸盐生成潜力成为理想替代,但此前缺乏其在冷却水实际环境中的长效性能验证。技术方法概述南方科技大学团队通过对比BDD、Pt和Ti4O7阳极效能,结合淬灭实验和连续流反应器,探究Cl−对NTMP降解的促进作用。采用实际
来源:Chemosphere
时间:2025-06-05
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北欧农业土壤中可生物降解塑料地膜的原位降解动态及其环境效应
塑料污染已成为全球性环境挑战,农业领域尤为突出。自1950年代以来,塑料地膜的使用极大提高了农作物产量,但其持久性和不当管理导致土壤中塑料残留量惊人——中国农田中宏塑料残留量高达325 kg/ha,微塑料浓度甚至达到6.2×105items/kg。为应对这一危机,可生物降解塑料地膜(BDM)被视为潜在解决方案,但其在寒冷气候下的实际降解效能尚不明确。挪威作为北欧农业代表地区,BDM使用率居高但缺乏系统评估,农民普遍认为"埋入土壤即消失",这种认知与潜在的环境风险形成鲜明对比。挪威研究委员会资助的团队在《Chemosphere》发表的研究,首次系统评估了PBAT/淀粉(BioAgri®)和PBA
来源:Chemosphere
时间:2025-06-05
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亚北极芬诺斯坎迪亚帕尔萨沼泽形态生态状态的高分辨率空间建模研究及其对气候变化的响应
在北极圈广袤的冻原上,有一种被称为"帕尔萨沼泽(palsa mires)"的独特冻土地貌正以惊人的速度消失。这些由泥炭和永久冻土核心构成的冰丘,不仅是极地生物多样性的重要栖息地,更是储存着大量有机碳的关键生态系统。然而,随着全球气候变暖的加剧,这些已经存在了数千年的自然奇观正在经历前所未有的退化危机。最新研究表明,在芬兰拉普兰地区,帕尔萨沼泽的消失速度甚至达到了每年1.5%,这种变化速度远超自然循环的范畴,预示着气候变化的强大影响力已经彻底改变了这些脆弱生态系统的命运。为了深入理解这一现象,来自芬兰的研究团队在《CATENA》发表了开创性研究。研究人员采用高分辨率(10 m)地理空间数据和空间
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Anderson型多金属氧酸盐/MXene异质结构高效电催化硝酸盐还原合成氨的研究
随着工农业活动加剧,自然界硝酸盐污染已构成严峻的生态威胁,其引发的富营养化和地下水污染每年造成数千亿美元损失。传统处理技术如反渗透和电渗析会产生高盐废水,而工业氨合成依赖能耗巨大的Haber-Bosch工艺(年耗全球1%能源)。电化学硝酸盐还原(NO3RR)虽能同步解决污染治理与绿氨生产难题,但面临八电子转移复杂、析氢副反应(HER)竞争、中间产物毒化催化剂等挑战,现有材料普遍存在法拉第效率(FE)低(<80%)、稳定性差等问题。中国研究人员在《Applied Surface Science》发表的研究中,创新性地将Anderson型多金属氧酸盐(POM)与MXene复合,开发出NMo6-Tr
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-05
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共晶盐调控D-A聚合物纳米片偶极矩与亲水性实现高效光催化H2
O2
生产
论文解读过氧化氢(H2O2)作为绿色氧化剂和能源载体,传统工业生产依赖高能耗的蒽醌法,而光催化氧还原(ORR)为可持续发展提供了新路径。然而,供体-受体(D-A)聚合物虽具结构可调优势,却面临电荷复合快、ORR选择性低等瓶颈。尤其热聚合过程中,酰胺键(-CONH-)易断裂为氰基(-C≡N),破坏D-A结构。如何精准调控聚合物微观结构成为突破效率限制的关键。阜阳师范大学团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,创新性采用LiCl-KCl共晶盐热聚合三聚氰胺-均苯三酸超分子前驱体,成功制备三嗪-苯胺D-A聚合物纳米片(MTPLi-K)
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-05
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纳米堆垛缺陷调控Al:SrTiO3
载流子动力学增强光催化全分解水性能的机制研究
论文解读光催化全分解水技术自1972年问世以来,始终受限于载流子分离效率低的瓶颈。尽管异质结构建、助催化剂设计等策略不断涌现,但内置电场调控因其能定向驱动载流子迁移而备受关注。尤其当"丹倍效应"揭示各向异性晶面与内置电场的关联后,多面体光催化剂(如Cu2O、BiVO4等)展现出巨大潜力。其中Al2O3掺杂SrTiO30.4%),但其掺杂机制与电场调控关系仍不明晰。上海交通大学团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表的研究,通过熔盐法合成角切纳米立方Al:SrTiO3,首次揭示了堆垛缺陷对载流子动力学的调控机制。研究采用熔盐法制备系列A
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-05
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Ru/nZVI-Ni不对称电荷诱导高效原子氢介导脱氯:微溶剂化效应的理性设计与环境应用
氯代有机溶剂如三氯乙烯(TCE)是地下水污染的主要元凶,传统纳米零价铁(nZVI)技术面临两大瓶颈:直接电子转移效率低下,以及氢原子(H∗)被氢析出反应(HER)大量消耗。H∗虽具有超强还原能力(E0= -2.1 V vs RHE),但其在催化剂表面的稳定存在始终是国际难题——水分子的H-OH键难以断裂,而生成的H∗又极易通过Volmer-Heyrovsky/Tafel路径复合成H2。更棘手的是,实际工程中电化学系统的昂贵成本让许多污染场地望而却步。浙江某研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表的研究给出了破局方案。他们巧妙利用铁
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-05
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模块化MOF-红磷异质结构协同捕获与光催化还原稀薄CO2
生成乙烷的创新研究
研究背景与意义全球碳中和目标下,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术面临高能耗与成本限制。传统CO2捕获材料(如液体胺类)因化学吸附过强需高温脱附,而光催化转化技术在高浓度CO2中表现优异却难以适应工业废气(通常含5-15% CO2)。集成CO2捕获与利用(ICCU)技术可跳过中间步骤直接转化稀薄CO2,但现有材料存在功能干扰与效率不足问题。研究设计与方法北京团队通过超声剥离法制备红磷纳米片(RP NSs),将其锚定于MIL-101(Cr)表面构建模块化异质结构。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和原位红外光谱(in-situ FTIR)表征材料结构,通过气相色谱(GC)量化CO2转化
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-05
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光诱导磁性增强等离子体银纳米颗粒催化CO2
还原的协同机制研究
论文解读:全球变暖与能源危机背景下,光催化CO2还原技术被视为“碳中和”的关键路径。然而,CO2分子极高的活化能垒(-1.9 V vs RHE)和传统半导体能带结构的失配,导致其单电子还原中间体CO2•−难以稳定生成,成为制约效率的核心瓶颈。尽管氧空位诱导的CO2分子弯曲可降低活化能,但热力学与动力学矛盾仍未解决。更棘手的是,非磁性催化剂对磁场响应微弱,而传统掺杂策略又受限于自旋极化效率。针对这一难题,中国科学院的研究团队创新性地提出“光-磁协同”策略,以Ag负载六方氧化钨(Ag/H-WO3)为模型,揭示了局域表面等离子体共振(LSPR)与磁场(AMF)对自旋态调控的协同机制。研究发现:Ag纳
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-06-05