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潮间带大叶藻(Zostera marina)跨沉积环境移植的种群动态与形态可塑性响应
在沿海生态系统中,海草床作为重要的"海洋牧场"和碳汇载体,其分布与沉积环境密切相关。大叶藻(Zostera marina)作为北半球优势海草物种,虽已知其对光照和深度梯度表现出表型可塑性(phenotypic plasticity),但沉积物类型如何影响其形态与生存策略仍存争议。随着气候变化加剧海岸带沉积格局变化,理解这一机制对海草床修复至关重要。华盛顿大学团队在Willapa Bay(美国华盛顿州)开展了两项创新移植实验:实验1将单一来源的幼苗分别移植至沙质和淤泥-沙质站点,实验2采用完全互交设计将越冬成体分株移植至4个沉积特性差异站点。通过长达1.5年的追踪监测,结合形态测量(节间长度/叶
来源:Aquatic Botany
时间:2025-06-03
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基于物联网属性与混合机器学习的可持续水生态系统水生植物监测策略
水生生态系统如同地球的"蓝色脉搏",其健康状况直接关乎生物多样性、水质净化等核心生态服务功能。然而,这些系统对气候变化和人类活动异常敏感,传统监测方法往往滞后于环境变化速度。随着物联网(IoT)传感器网络的普及,实时采集水温、pH值、溶解氧等关键参数已成为可能,但海量异构数据的解析仍是巨大挑战。现有技术难以捕捉水生植物(生态系统的"哨兵物种")与环境因子的复杂时空关联,导致预测性管理策略缺失。为突破这一瓶颈,研究人员开发了混合机器学习策略(HMLS),整合图神经网络(Graph Neural Network, GNN)、长短期记忆网络(LSTM)和轮廓聚类算法。研究采用开源数据集,包含多维度I
来源:Aquaculture
时间:2025-06-03
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三唑类杀菌剂苯醚甲环唑对土壤微生物群落、抗生素抗性基因及病原体的综合影响研究
随着现代农业对三唑类杀菌剂的依赖加剧,苯醚甲环唑(Difenoconazole, DFC)作为高效广谱杀菌剂,其残留问题日益凸显。研究表明,DFC在土壤中的半衰期长达21–27.7天,且在中国99%的农田样本中检出,浓度可达1.10–2.32 mg kg−1。这种持久性污染物不仅威胁土壤健康,还可能通过影响微生物群落间接加剧抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)的传播——后者被世界卫生组织列为全球健康危机之一。然而,DFC对土壤微生物组功能、ARGs扩散及病原体耐药性的综合影响尚未明确。为此,山东农业大学的研究团队通过宏基因组学手段,首次系统揭示了
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-06-03
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有机改良下土壤动物群落对碳积累的调控机制:基于群落组成与能量通路的解析
土壤是地球最大的陆地碳库,其有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)的动态平衡直接影响全球气候变化与农业可持续发展。然而,传统研究多聚焦微生物和植物对碳循环的作用,却忽视了土壤动物这一关键“工程师”的角色。有机改良(如秸秆和粪肥)虽被广泛用于提升土壤肥力,但其通过土壤动物调控碳积累的具体机制仍是黑箱。更棘手的是,不同改良方式可能通过截然不同的生物通道(如真菌vs细菌主导的能量流)影响碳稳定性,这一过程缺乏定量证据。中国科学院团队在《Applied Soil Ecology》发表的研究,首次从群落组成与能量通量双维度,揭开了土壤动物驱动碳积累的奥秘。研究采用6年田间定位试验,设
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-06-03
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综述:理解土壤微生物群的作用及其与环境的相互作用以确保未来世代的可持续发展
Abstract土壤微生物群是由细菌、放线菌(actinobacteria)、古菌(archaea)、真菌、原生动物等组成的复杂生态系统。这些微生物通过促进养分矿化、溶解和固定,分泌植物激素(phytohormones)和铁载体(siderophores),与植物根系形成互利关系,成为可持续农业的基石。面对2050年全球97亿人口的粮食需求,微生物驱动的低化学输入农业模式成为解决生态退化与产量矛盾的关键。Introduction全球人口每秒新增4.3人,2050年将达97亿。传统农业依赖化肥农药导致土壤退化,而土壤微生物群通过氮循环、磷钾溶解(P/K solubilization)和病原抑制(
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-06-03
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紫外老化纳米塑料对生菜生长及土壤微生物的毒性增强效应研究
塑料制品因其优异的性能已成为现代生活不可或缺的材料,但随之而来的环境问题日益严峻。2020年全球塑料产量突破3.59亿吨,其中约80%的塑料垃圾最终进入河流、海洋和土壤环境。这些塑料在自然条件下会逐渐降解为微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs),成为全球关注的新型污染物。尤其值得警惕的是,农业覆膜、污水灌溉等人类活动导致土壤成为MPs/NPs的主要汇集地。中国19个省份的土壤调查显示,每公顷土壤中塑料含量最高可达324.5公斤,德国农田每年通过堆肥输入的MPs/NPs数量更是高达0.035-2.2万亿个。这些微小的塑料颗粒不仅直接影响植物生长和土壤结构,还可能通过改变微生物群落影响整个生态系统功
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-06-03
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马尾松枯木微生物群落与理化特性对尖叶匍灯藓生长的协同调控机制
在传统中药和抗癌药物开发中具有重要价值的尖叶匍灯藓(Plagiomnium acutum),长期面临野生资源过度开采与人工栽培效率低下的双重困境。当前苔藓栽培主要依赖土壤基质,其繁殖速率难以满足市场需求,而枯木作为潜在替代基质虽富含养分,但其促进苔藓生长的内在机制尚不明确。贵州大学的研究团队创新性地以五种腐烂等级(W1-W5)的马尾松(Pinus massoniana)枯木为研究对象,通过210天的盆栽实验结合高通量测序技术,首次系统阐明了枯木基质"理化特性-微生物群落-苔藓生长"的级联调控关系。研究采用模糊隶属函数综合评价法(fuzzy membership function)评估苔藓生长状
来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture
时间:2025-06-03
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干旱梯度驱动下蜜蜂功能性状与群落多样性的季节性响应机制
美国西南部气候变化正重塑物种群落,但人们对功能性状均值与功能多样性(Functional Diversity, FD)的变化模式仍知之甚少。在超多样化的干旱区蜜蜂群落中,研究者针对两个核心问题展开探索:干旱相关气候变量能否预测群落加权性状均值?功能多样性是否随干旱加剧而衰退?通过对Sevilleta国家野生动物保护区(新墨西哥州)33种蜜蜂长达16年的监测数据,结合五种关键形态性状——体长(body size)、翅长(wing size)、体色亮度(lightness)、面部毛发密度(face hairiness)和胸部毛发密度(thorax hairiness)的测量,发现气候响应存在性状特
来源:Oecologia
时间:2025-06-03
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基因组与表观基因组协同驱动大西洋鲱淡水适应的分子机制研究
在生物进化领域,物种如何快速适应新环境始终是核心科学问题。大西洋鲱(Alosa alosa)因水坝建设被迫在70年内从洄游生活史转为完全淡水生活,为研究快速适应提供了天然模型。此前研究发现ATPase-α1.1b等基因在淡水适应中起关键作用,但表观遗传机制的作用尚不明确。葡萄牙波尔图大学的研究团队通过整合基因组与表观基因组分析,揭示了DNA甲基化在淡水适应中的双重作用机制。研究采用还原代表性亚硫酸氢盐测序(RRBS)技术对葡萄牙特茹河洄游种群(TEJ)与其衍生的卡斯特罗德博德水库陆封种群(CBD)肌肉组织进行全基因组甲基化检测,结合已有Pool-seq数据开展选择信号分析。通过甲基化差异分析、
来源:Journal of Molecular Evolution
时间:2025-06-03
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环境条件响应下棉花基因型的热图聚类与产量性能分析:基于三年田间试验的形态特征与生物量积累研究
摘要研究聚焦棉花(Gossypium hirsutum)这一中国重要经济作物,通过三年(2017-2019)田间试验,分析了9个基因型在河南不同气候条件下的表现。结果表明,株高、真叶数和单株铃数等形态特征受年份和基因型双重影响显著。生殖生物量、叶面积指数(LAI)和生物量积累呈现明显季节性趋势,其中LAI在开花和结铃期达到峰值。2019年因平均温度较低(22°C)获得最高产量,而2018年高温(24°C)和过量降水(602 mm)导致产量下降。相关性分析揭示温度与降水对籽棉产量和最终生物量呈负相关,而气候参数与收获指数(HI)正相关。热图聚类将基因型按生长和产量特性分为松散型(如Z-60、Lu
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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基于逻辑回归模型的狂犬病病毒宿主转移事件预测研究:揭示跨物种传播的生态与基因组驱动因素
狂犬病病毒(Rabies virus, RABV)作为一种致命的人兽共患病原体,长期在野生动物宿主中形成特定的病毒变异体(Rabies Virus Variant, RVV)。尽管RABV通常由单一宿主物种维持传播,但跨物种感染事件频发,极少数会演变为宿主转移事件(Host-shift Event, HSE),导致病毒在新物种中建立持续传播链。历史上,北美犬源RVV转移至狐狸和臭鼬、亚洲犬源RVV转移至鼬獾等案例,不仅改变了病毒生态分布,更对公共卫生和野生动物管理提出严峻挑战。然而,HSE的发生究竟由病毒基因组适应性还是生态交互作用主导,这一核心问题长期缺乏量化研究。美国疾病控制与预防中心(C
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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哈萨克斯坦本土山羊全基因组分析揭示遗传多样性与环境适应性的分子机制
哈萨克斯坦广袤的草原和多样的地形孕育了独特的山羊种群,这些被称为"生态型"的本地山羊以繁殖地命名,如Kundyzdy、Darbaza等。然而,随着气候变化和盲目杂交,这些适应特殊环境的遗传资源正面临基因流失风险。更棘手的是,此前研究仅依赖线粒体DNA和微卫星标记,无法全面解析其基因组特征。匈牙利德布勒森大学农业基因组与生物技术中心的Nelly Kichamu团队联合哈萨克斯坦国立大学等机构,首次采用70K SNP芯片技术,揭示了这些山羊的遗传奥秘,成果发表于《Scientific Reports》。研究团队从哈萨克斯坦6个地区采集120份样本,经质控后保留97个样本和49,838个SNP位点(
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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创新算法CleanSeqU:提升导管尿液16S rRNA测序数据去污准确性的突破性研究
在微生物组研究中,低生物量样本(如尿液、胎盘或下呼吸道)的16S rRNA基因测序常因试剂或环境中的外源DNA污染而面临巨大挑战。尽管已有Decontam、Microdecon等去污算法,但它们难以区分真实微生物信号与污染物,尤其当同一分类单元在部分样本中为污染物而在其他样本中真实存在时。导管尿液样本的微生物负荷极低(约103-5细菌/毫升),污染问题尤为突出,导致泌尿系统疾病与微生物组关联的研究难以达成共识。为解决这一问题,GC Genome和Green Cross Laboratories的研究团队开发了CleanSeqU算法。该算法基于“污染物在生物样本与空白对照中组成模式相似”的原理,
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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基于空气监测网络的全国性陆地生物多样性调查:环境DNA技术的突破性应用
生物多样性正面临栖息地改变、气候变化等多重威胁,但传统监测方法存在时空覆盖有限、标准化程度低等瓶颈。公民科学虽能扩大数据规模,却存在分类偏好(如偏爱观测鸟类)和空间偏差(94%观测发生在道路1公里内)。环境DNA(environmental DNA, eDNA)技术为突破这些限制带来希望,但如何实现大尺度标准化监测仍是难题。英国约克大学等机构的研究团队创新性地利用英国重金属监测网络的15个PM10采样站点,在不改变原有空气质量监测流程的前提下,通过分析过滤器上沉积的eDNA,完成英国首次全国性陆地生物多样性调查。研究鉴定出125属脊椎动物、695属无脊椎动物等共计1220属真核生物,涵盖从微生
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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濒危植物希腊刺柏(Juniperus excelsa)离体再生与生根的培养基优化研究及其生态保护意义
希腊刺柏(Juniperus excelsa)作为伊朗最具多样性的针叶树种之一,因其独特的药用价值(抗菌、抗真菌)和极端环境适应能力而备受关注。然而,这种生态关键物种正面临严峻的生存危机——种子繁殖周期长达4-8年,自然更新率不足,加之过度放牧等人为干扰,使其被列为濒危物种。传统繁殖方法的低效性使得通过组织培养技术实现规模化繁殖成为拯救该物种的最后希望。为此,伊朗乌尔米亚大学自然资源学院的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究,系统解析了不同培养基与生长调节剂组合对希腊刺柏再生与生根的影响机制。研究采用离体培养技术,以20-25年生健康植株的嫩枝为外植体,通过完
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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体型而非羽色驱动婚配选择并影响雏鸟存活、体重与免疫力的多态性猫头鹰研究
在自然界中,动物体色的多样性一直是个令人着迷的谜题。为什么有些物种会同时存在多种截然不同的颜色变异?这个问题在进化生物学中被称为"颜色多态性"(color polymorphism)现象。传统理论认为,基于颜色的"负选型交配"(disassortative mating)——即个体倾向于选择与自己颜色不同的配偶——可能是维持这种多样性的关键机制。然而现实情况往往更为复杂:当体色与体型等其它重要性状相关联时,交配选择的驱动力就变得扑朔迷离。尤其对于像猫头鹰这样具有"反转性二态性"(reversed sexual size dimorphism,雌性体型大于雄性)的物种,体型差异可能才是影响繁殖成
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-03
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埃塞俄比亚育龄妇女膳食质量受食物环境影响的多维分析:基于1828户家庭调查的系统研究
在埃塞俄比亚,营养不良问题长期困扰着育龄妇女这一特殊群体。统计数据显示,当地女性普遍面临微量营养素缺乏和饮食结构单一的双重挑战,仅有不到20%的人能达到最低膳食多样性标准。这种状况与当地食物环境(Food Environment, FE)的复杂性密切相关——包括市场供应不足、交通基础设施落后、食品价格波动等因素共同构成了阻碍营养改善的"无形屏障"。然而,此前缺乏系统性研究揭示这些因素如何具体影响膳食质量,这正是埃塞俄比亚公共卫生研究所领衔的研究团队开展本项研究的初衷。研究团队设计了一项覆盖5个行政区的1828户家庭横断面调查,采用计算机辅助面访(CAPI)技术收集数据。通过构建包含可用性、可及
来源:BMC Nutrition
时间:2025-06-03
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植物性饮食的动机与障碍:一项揭示美国成年人饮食选择的定性研究
随着全球心血管代谢疾病(CVD)负担加重和气候变化危机加剧,植物性饮食(Plant-based diet)因其对健康和环境的双重益处备受关注。然而在美国,仅有5%的成年人遵循纯素或素食饮食,这种低采纳率与西方饮食文化中根深蒂固的肉类消费传统形成鲜明对比。更令人困惑的是,尽管有26%的美国人在2020-2022年间增加了植物性食物的摄入,但同时仍有16%的人反而提高了红肉消费。这种矛盾现象背后的驱动因素和阻碍机制亟待深入探索。约翰霍普金斯大学的研究团队针对这一知识空白,开展了名为"EAT Plants 1"的定性研究。研究采用理论计划行为理论(TPB)框架,对12名巴尔的摩地区社区成员进行深度访
来源:BMC Nutrition
时间:2025-06-03
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真菌生物技术的本土化创新:基于土著知识系统的行星健康保护框架
在地球生态系统中,真菌作为"沉默的工程师"扮演着关键角色——它们连接着95%的陆地植物形成菌根网络,驱动全球碳循环,却仅有不到8%的物种被科学描述。随着第六次生物大灭绝的加速,这些维系行星健康(planetary health)的"生态基石"正面临前所未有的威胁。传统以西方为中心的保护范式往往忽视土著民族与真菌之间延续千年的共生关系,而价值54.57万亿美元的真菌生物经济又加剧了资源掠夺的风险。这种矛盾在《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(KM-GBF)实施过程中尤为突出——尽管该框架明确要求生物技术应服务于生物多样性保护并与土著民族分享利益,但具体实施路径仍属空白。由Rolando Per
来源:Fungal Biology and Biotechnology
时间:2025-06-03
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生成式AI在社区渔业管理文献定性数据提取中的潜力与挑战评估
在环境科学领域,证据合成(evidence synthesis)正面临"文献海啸"的挑战——仅2022年就有514万篇学术论文发表,而传统人工提取定性数据的方法既耗时又存在主观偏差。社区渔业管理(Community-Based Fisheries Management, CBFM)文献尤其典型,其涉及复杂的治理结构、权力动态和社会生态关系,需要专业研究人员花费数百小时从分散的文本中提取关键信息。这种低效性严重制约着证据知情决策(evidence-informed decision-making)在应对环境危机中的应用。针对这一瓶颈,由澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)领衔的国际团队在
来源:Environmental Evidence
时间:2025-06-03