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聚苯乙烯微塑料胁迫下苹果螺(Pomacea canaliculata)肠道菌群适应性失调与脂肪酸代谢重塑的生态毒理学机制
微塑料(MPs)污染已成为全球水生生态系统的隐形杀手,这些直径小于5毫米的塑料颗粒如同“水下PM2.5”,通过食物链层层富集,最终威胁人类健康。淡水腹足类作为生态系统的“哨兵”,其响应机制却鲜有研究。尤其令人担忧的是,广泛分布的入侵物种苹果螺(Pomacea canaliculata)在MPs污染水域中表现出显著的生物累积性,但其肠道微生态与代谢层面的适应策略仍是未解之谜。为破解这一难题,中国某研究团队在《Environmental Pollution》发表了一项开创性研究。他们设计了三梯度(1/10/50 mg/L)的聚苯乙烯微塑料(PS)暴露实验,通过扫描电镜(SEM)观察肠道形态损伤,结
来源:Environmental Pollution
时间:2025-06-03
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微塑料光老化与光生物老化过程中溶解有机质的分子差异及其环境意义
微塑料污染已成为全球性环境问题,这些直径小于5毫米的合成颗粒在海洋表面经历着复杂的光化学和生物协同老化过程。最新估算显示,海洋塑料每年释放约23,600吨溶解有机质(MPs-DOM),占表层微层总DOM的10%,可能显著影响碳循环和微生物代谢。然而,现有研究多聚焦单一光老化过程产生的MPs-DOM特性,对更接近真实环境的耦合老化机制知之甚少,这严重制约了对MPs-DOM环境行为的准确评估。为填补这一空白,华南理工大学等机构的研究团队在《Environmental Pollution》发表论文,系统研究了脂肪族聚丙烯(PP)和芳香族聚苯乙烯(PS)在紫外辐射与过氧化物酶协同作用下的DOM分子特征
来源:Environmental Pollution
时间:2025-06-03
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工业城市颗粒物长期变化与来源解析:基于生物监测器的显微学、元素及铅同位素组成研究
在工业革命后的两个世纪里,大气颗粒物(PM)已成为威胁人类健康和气候系统的"隐形杀手"。尽管美国自1970年《清洁空气法案》实施后城市空气质量显著改善,但工业城市仍面临严峻挑战——米德尔顿这座依赖钢铁产业的"锈带"城市就是典型代表。这里的人们长期暴露在钢铁厂排放的金属颗粒中,然而令人惊讶的是,关于该地区PM污染的长期定量数据却存在巨大空白。更棘手的是,美国环保署(EPA)的PM2.5化学组分监测网络(CSN)直到2000年才建立,这意味着我们缺乏关键的历史基准来评估污染控制措施的真实效果。面对这一困境,迈阿密大学的研究团队另辟蹊径,将目光投向了大自然的"记录者"——沉睡在标本馆的古老树叶和顽强
来源:Environmental Pollution
时间:2025-06-03
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气候变化驱动下中国土壤可蚀性的时空演变特征及其生态意义
随着全球气候变化加剧,土壤侵蚀已成为威胁生态系统稳定的重大环境问题。联合国教科文组织警示,到2050年全球近90%陆地表面可能面临退化风险。中国作为土壤侵蚀最严重的国家之一,尽管通过"三北防护林"等工程使侵蚀面积减少11%,但气候变化如何影响土壤固有可蚀性(K因子)这一核心问题仍悬而未决。K因子作为通用土壤流失方程(USLE)的关键参数,传统测量方法耗时费力,难以大尺度应用。现有研究多聚焦单一时点分布,缺乏长期动态分析,更未见基于CMIP6气候情景的预测研究。针对这一空白,中国研究人员联合荷兰瓦赫宁根大学团队,在《Environmental Impact Assessment Review》发
来源:Environmental Impact Assessment Review
时间:2025-06-03
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隧道收敛评估的函数拟合法:基于现场实测数据的变形特征分析与工程应用
随着城市地下空间开发加速,隧道施工引发的围岩变形直接影响结构稳定性和周边环境安全。传统收敛评估依赖圆形或椭圆拟合,但这类理想化几何模型难以精确刻画实际变形特征,更无法与位移控制数值模拟方法兼容,导致工程预测精度受限。为突破这一瓶颈,研究人员提出基于现场实测数据的隧道收敛函数拟合法,以中心角为自变量构建变形特征方程。通过将拟合函数转化为有限元位移边界条件,实现了对施工期地表沉降(Ground Surface Settlement, GSS)、地层应力重分布及衬砌轴力-弯矩的快速评估。研究案例证实,该方法不仅能准确描述非对称收敛变形,还可利用早期施工阶段的间隙参数和体积损失数据,建立GSS槽的概率
来源:Environmental Geotechnics
时间:2025-06-03
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黏土岩气体测试协议对比研究及其在核废料地质处置库安全评估中的意义
随着全球核能应用的持续发展,高放废物地质处置库的安全性问题日益凸显。黏土岩因其低渗透性和强吸附能力,被广泛视为理想的天然屏障材料。然而,处置库运行过程中产生的衰变气体会在黏土屏障中积聚并形成复杂的气-水-力学耦合过程,这直接关系到库体结构的长期稳定性。目前国际上面临的核心难题是:不同实验室采用的气体测试协议存在显著差异,导致实验结果难以横向比较,严重制约了气体运移机制的系统认知。针对这一挑战,西班牙加泰罗尼亚理工大学岩土工程实验室与瑞士洛桑联邦理工学院土壤力学实验室在欧盟EURAD(欧洲放射性废物处置联合研究计划)支持下,开展了一项开创性的对比研究。研究人员选取欧洲两种典型黏土岩——比利时Bo
来源:Environmental Geotechnics
时间:2025-06-03
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摩洛哥地中海沿岸沉积物与贻贝重金属生物富集的空间评估:生态风险与食品安全启示
随着摩洛哥地中海沿岸城市化、旅游业和港口活动的快速发展,重金属污染对海洋生态系统和人类健康的威胁日益凸显。这一区域作为连接大西洋和地中海的关键水域,其环境质量直接影响着区域生物多样性和海产品安全。然而,现有研究多聚焦于欧洲地中海沿岸,对非洲北岸这一战略要地的系统性评估仍属空白。尤其值得关注的是,当地广泛分布的贻贝物种Mytilus galloprovincialis既是环境健康的指示生物,又是居民重要的蛋白质来源,其重金属富集状况直接关系到生态安全和公共卫生。Cd,其中工业区附近站点(S01)的Cr达峰值45 mg/kg;而贻贝组织则以Fe(524 mg/kg)和Zn(190 mg/kg)为主
来源:Environmental Challenges
时间:2025-06-03
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印度大型草食动物栖息地利用模式揭示农业冲突挑战:基于景观尺度的nilgai(蓝牛羚)生态研究
在印度次大陆的广袤土地上,一种名为nilgai(蓝牛羚,学名Boselaphus tragocamelus)的大型草食动物正引发前所未有的生态与农业矛盾。这种被世界自然保护联盟(IUCN)列为无危物种的动物,因其宗教文化保护地位和缺乏天敌,种群数量持续增长。然而随着栖息地碎片化加剧,这些"神圣却带来困扰"的动物越来越多地闯入农田,造成农作物损失、交通事故甚至人身伤害。2016-2019年间,印度政府不得不批准捕杀了4729头nilgai以缓解冲突,但收效甚微。问题的核心在于:我们对其栖息地需求与人类活动重叠区域的认识仍停留在粗放的IUCN分布图层面,缺乏精细化的景观尺度研究。来自野生动物研究所
来源:Environmental Challenges
时间:2025-06-03
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海岸带劳动力发展成功之道:美国海岸研究计划与关键变量框架的创新实践
随着全球气候变化加剧,海岸带正面临前所未有的挑战。这片仅占陆地面积2%却承载着10%世界人口的狭长区域,贡献了14%的全球GDP,却同时承受着海平面上升、风暴加剧等环境威胁。更棘手的是,海岸带管理涉及工程、生态、社会、经济等多学科交叉,需要大量专业人才协同工作。然而过去25年间,从美国到欧盟、澳大利亚,各国持续面临海岸专业人才短缺的困境——美国陆军工程兵团(USACE)2018年全机构仅有201名海岸专业人员,10个沿海辖区已预警未来十年人才缺口。这种供需矛盾在气候变化背景下显得尤为尖锐。美国海岸研究计划(USCRP)团队创新性地将生态学中的关键种概念转化为管理学的关键变量框架(Keyston
来源:Environmental Challenges
时间:2025-06-03
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国家缺席下的权力博弈:厄瓜多尔红树林治理中的多中心治理与社区正义研究
在厄瓜多尔沿海地区,红树林生态系统正面临前所未有的威胁。过去几十年间,水产养殖、采矿和城市化等人类活动导致全球红树林面积锐减,厄瓜多尔在1984至2006年间损失了24%的红树林生态系统,而同期虾类养殖场却增加了97%。这一生态危机直接威胁到依赖红树林资源维生的410万小规模渔民,他们的生计和粮食安全岌岌可危。面对这一挑战,厄瓜多尔政府于2000年实施了基于社区的红树林管理(Community-Based Mangrove Management, CBMM)系统,通过授予当地渔民协会红树林特许经营权(custodias)来促进资源可持续利用。然而,这一制度在实施过程中遇到了新的难题:随着人口变
来源:Environmental Development
时间:2025-06-03
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南非1980-2023年气象灾害时空格局与驱动机制:基于EM-DAT与ERA5的跨尺度分析
在全球气候变化加剧的背景下,极端天气事件正以前所未有的频率冲击着人类社会。南非作为非洲大陆最易受气象灾害影响的国家之一,其东部沿海的夸祖鲁-纳塔尔省(KZN)在2022年遭遇了导致430人死亡的世纪洪灾,这场灾难暴露出当前研究存在的关键短板——尽管已有大量针对单一灾害事件的个案分析,但缺乏对全国范围内气象灾害系统性规律的认知。更棘手的是,现有研究往往割裂了灾害统计数据与天气系统驱动机制之间的关联,这使得防灾减灾策略的制定如同"盲人摸象"。正是为了破解这一困局,南非科学研究团队开展了一项跨越43年(1980-2023)的里程碑式研究。研究人员创造性地将国际灾害数据库(EM-DAT)与欧洲中期天气
来源:Environmental Development
时间:2025-06-03
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墨西哥巨型城市群多尺度景观演变及其对地下水补给潜力的影响研究
【研究背景】在全球城市化浪潮中,墨西哥城巨型城市群(Megalopolis of Mexico City, MMC)正经历着前所未有的生态挑战。这个由墨西哥城与周边卫星城构成的"千兆城市"(Gigalopolis),人口已突破3000万,其扩张如同贪婪的章鱼触手,吞噬着周边珍贵的冷湿植被带与农业用地。更令人忧心的是,城市赖以生存的地下水系统正因不透水地表激增而濒临崩溃——1976至2018年间,水体覆盖率从6.74%骤降至0.31%,相当于每天消失2个标准足球场大小的水源地。传统单尺度研究难以捕捉这种复杂的人地关系,正如Lawrence等学者指出的,亟需地理学视角的跨学科(transdisci
来源:Environmental Development
时间:2025-06-03
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欧洲大西洋沿岸水域微塑料污染特征及生态风险评估
海洋中漂浮的塑料垃圾已从肉眼可见的瓶罐袋逐渐破碎成更小的颗粒——微塑料(Microplastics, MPs)。这些尺寸小于5毫米的塑料碎片正悄然侵入全球水域,甚至在人迹罕至的北极海冰中也被检出。更令人担忧的是,尺寸与浮游生物相当的微塑料(10-300 µm)可能被海洋生物误食,进而通过食物链传递。尽管欧洲自2013年起将MPs监测纳入《海洋战略框架指令》(MSFD),但传统采样网(如300 µm孔径Manta网)会漏掉绝大多数小尺寸MPs,导致污染评估存在严重偏差。为准确掌握欧洲沿岸MPs污染现状,来自丹麦奥尔堡大学等11个研究机构组成的国际团队,在JPI OCEANS倡议下开展了一项跨7国
来源:Environmental Advances
时间:2025-06-03
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自适应极限学习框架在多尺度氮氧化物转化预测中的创新应用
随着柴油车排放法规日益严格,氮氧化物(NOx)控制成为环境治理的焦点。选择性催化还原(SCR)技术虽已广泛应用,但新型可再生能源的普及导致排气温度降低30-50°C,使传统催化剂在<200°C时NOx转化率骤降20-30%。沸石基催化剂如Cu-SSZ-13虽在150-550°C宽温域表现优异,但其性能受铜含量(2-6 wt%)、硅铝比(5-12)等多参数非线性影响,传统实验方法难以系统优化。尽管机器学习在材料领域取得进展,但SCR领域仍面临数据稀缺、温度敏感性建模困难等挑战。针对上述问题,中国研究人员在《Engineering Applications of Artificial Int
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-03
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基于门控Transformer近端策略优化的多船舶自主避碰决策策略研究
在智能航运快速发展的背景下,海上自主水面船舶(MASS)的避碰决策面临三大挑战:风浪干扰导致的状态预测失真、多船会遇时COLREGs规则执行的不确定性,以及传感器观测不稳定引发的计算负担。传统方法如A-star、人工势场(APF)等存在泛化性差、动态响应慢等缺陷,而深度强化学习(DRL)算法虽具潜力,但DDPG训练不稳定、PPO学习效率低等问题制约其应用。大连海事大学的研究团队在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表研究,创新性地将门控机制与Transformer架构结合,提出GTr-PPO算法。关键技术包括:(1)采用双
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-03
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基于低差异序列的果蝇启发式无人机地下环境路径规划算法
在人工智能与无人机技术迅猛发展的当下,自主导航系统面临的核心挑战在于复杂环境下的路径规划。特别是地下空间、隧道等GPS信号缺失场景,传统依赖卫星定位的导航方式完全失效。这类环境对无人机(UAV)的自主性提出更高要求,亟需发展不依赖外部信号的智能路径规划算法。尽管快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree, RRT)算法因其在高维空间的适应性被广泛采用,但其固有的伪随机采样机制导致采样点分布不均——或过度聚集(over-sampling)造成资源浪费,或过于稀疏(under-sampling)导致路径缺失。更棘手的是,传统RRT在三维空间中还存在收敛速度慢、生成路
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-03
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浅水湖泊生态系统的水质与营养状态分析:以巴格达旅游岛湖为例及其对可持续发展目标的启示
研究背景在全球气候变化和城市化加速的背景下,浅水湖泊(深度≤5米)的生态系统面临严峻挑战。这类湖泊因其独特的生态特征——如强烈的沿岸带-底栖-敞水区相互作用,以及对温度、营养输入的敏感性——成为环境变化的“哨兵”。巴格达旅游岛湖作为伊拉克重要的人工浅水湖泊,近年来因气候异常、工农业排放及旅游活动加剧,出现溶解氧(DO)下降、重金属(如铅Pb、铬Cr)超标等问题,威胁水生生物生存和城市生态服务功能。此前研究(Ismail, 1989; Kadeem et al., 2021)已提示其水质持续恶化,但缺乏系统性营养状态与环境风险评估。研究设计与方法巴格达大学的研究团队于2022-2023年对湖泊进
来源:Egyptian Journal of Aquatic Research
时间:2025-06-03
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基于深度学习与IP102数据集重构的昆虫生活史阶段智能分类系统开发及其在农业害虫治理中的应用
在农业生产和生态保护领域,昆虫既是维持生物多样性的关键环节(如传粉和生物防治),又是威胁作物产量的主要害虫。传统昆虫识别高度依赖专家形态学鉴定,但幼虫和蛹阶段常缺乏鉴别特征,分子鉴定又存在成本高、耗时长等问题。尤其令人头疼的是,害虫防治的关键窗口期往往出现在幼虫阶段,而现有技术难以实现田间快速识别。这种矛盾催生了计算机视觉技术的应用需求,但现有昆虫图像数据集普遍存在生命阶段标注缺失、类间相似度高、样本分布不均衡等挑战。针对这一系列问题,研究人员开展了一项创新性研究,通过重构大规模昆虫图像数据集IP102,开发了基于深度学习的双重分类系统。该研究首先对原始IP102数据集进行系统性优化:剔除无昆
来源:Ecological Informatics
时间:2025-06-03
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基于改进同步压缩小波变换(iSWT)的水体波流环境湍流参数化与波-湍分解方法创新研究
在水体生态系统中,湍流如同无形的搅拌器,调控着能量传递、气体交换和物质输运等关键过程。然而,当表面重力波与湍流相遇时,波浪轨道运动往往会掩盖真实的湍流特征,导致传统流速测量数据出现显著偏差。尤其在海岸带和河流等环境中,波浪速度可达背景流速的数倍,直接使用原始数据计算湍流参数会造成严重高估。尽管过去发展了多传感器同步观测、谱拟合等波-湍分离技术,但现有方法普遍存在湍流谱"能量凹陷"、惯性子区间缩短等问题,难以兼顾波浪去除效果与湍流完整性保留。针对这一难题,同济大学等机构的研究团队在《Ecological Informatics》发表创新成果,系统评估了包括新提出的改进同步压缩小波变换(iSWT)
来源:Ecological Informatics
时间:2025-06-03
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意大利坎帕尼亚地区野火动态与气候-植被互作的多源遥感研究
野火已成为地中海生态系统面临的重大生态威胁,气候变暖和人类活动加剧了其发生频率与强度。意大利坎帕尼亚作为野火高发区,长期缺乏对气候-植被-火灾三者互作的系统性研究。传统单传感器遥感监测存在时空分辨率不足的局限,难以捕捉复杂地形下的火灾细节。这项发表在《Ecological Informatics》的研究,通过整合多源卫星数据,首次构建了该区域野火动态的综合分析框架。研究团队采用MODIS的Fire_cci燃烧面积产品(250米分辨率)和CHIRPS降水数据(5公里分辨率),结合Sentinel-2(10米分辨率)进行局部验证。关键技术包括:1)应用MK-Sen检测2001-2020年土地覆盖趋
来源:Ecological Informatics
时间:2025-06-03