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基于OSA改性淀粉/壳聚糖-ZnO复合涂层的纺织品环保疏水替代技术研究
随着全球对全氟和多氟烷基物质(PFAS)的严格限制,寻找其环保替代品成为迫切需求。PFAS因持久性、生物累积性和毒性被称作“永久化学品”,与癌症、生殖障碍等健康风险相关。纺织业作为PFAS使用大户,亟需开发兼具疏水性、耐久性和安全性的新型涂层。来自PROPLANET项目组和斯洛文尼亚研究机构的研究团队在《Carbohydrate Polymers》发表研究,提出一种基于辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性淀粉、壳聚糖(chitosan)和氧化锌(ZnO)的复合涂层。该涂层通过静电相互作用形成聚电解质复合物,结合化学疏水性与ZnO的微纳结构粗糙度,在棉和聚酯织物上实现132°接触角。工业级应用测试显示其
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-05-26
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采矿对局部和景观尺度动物群落的重塑作用
在全球范围内,人类活动引发的生态扰动正深刻改变着自然景观,采矿作为重要的人为干扰方式之一,其对生态系统的影响备受关注。目前,采矿活动已影响全球约 5000 万 km² 土地,威胁超 900 种动物,然而,采矿对生态群落,尤其是采矿营地(采矿景观中的半城市住宿区)周边野生动物的具体影响机制尚不明晰。传统研究虽知景观改造会导致物种多样性下降、功能多样性改变及动物时间生态位变化,但针对采矿营地这一特殊人为环境中动物群落结构、功能及种间互作的系统性研究仍存在空白。为填补这一空缺,深入理解采矿活动对生态系统的复杂影响,来自查尔斯・斯特尔特大学(Charles Sturt University)的研究团队
来源:Biological Conservation
时间:2025-05-26
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一种新型基于酰肼的荧光化学传感器及其在环境和生物系统中识别Cu²⁺和草甘膦的应用研究
论文解读铜(Cu)作为生物体内的必需微量元素,其稳态对维持正常生理功能至关重要。然而,过量的铜离子(Cu²⁺)会导致神经损伤、肝损伤及免疫系统功能下降,并与贫血、帕金森病等多种疾病相关[8-14]。此外,Cu²⁺在水产养殖等环境中对水生生物具有高毒性[16,17]。草甘膦(GLY)作为广泛使用的除草剂,虽曾被认为低毒,但其环境持久性和生物累积性已被证实对水生生态系统和人类健康构成威胁[26-34]。传统检测方法如原子吸收光谱(AAS)和高效液相色谱(HPLC)存在操作复杂、成本高及检测限高等缺陷[35-48],因此亟需开发高效、低成本的多污染物检测技术。针对上述问题,中国研究人员设计了一种基于
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-05-26
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热带免耕深土层牧草固碳效果研究:间作 ruzigrass 对土壤碳动态的 15 年观测
在全球气候变暖的背景下,日益升高的大气温室气体(GHGs)浓度,尤其是 CO₂,正推动着全球气候变化,极端天气事件如热浪、风暴、飓风和干旱的发生频率不断增加。农业约占全球 CO₂排放量的 20%–25%,因此,寻求有效的农业减排固碳措施至关重要。免耕(No-Tillage Systems,NTS)作为一种保护性农业实践,因其能够通过减少 CO₂排放和捕获大气 CO₂来增强土壤碳(C)固存而被广泛采用,同时它还能改善土壤健康和生物多样性,契合联合国可持续发展目标 13(气候行动)和 15(土地恢复)。然而,免耕系统中土壤碳储存主要受微生物呼吸及土壤有机质(SOM)分解相关的累积 CO₂排放、植物
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-05-26
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3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)处理草-三叶草残留与牛粪对玉米田氧化亚氮(N2O)排放的协同减排机制研究
在畜牧业温室气体排放中,氧化亚氮(N2O)的全球增温潜势是二氧化碳(CO2)的265-298倍,而奶牛养殖系统中的草-三叶草(GC)-玉米轮作模式存在特殊的氮管理挑战。当春季翻耕GC后,其富含氮的残留物分解与玉米氮吸收之间存在时间差,导致大量矿质氮以硝酸盐(NO3-)形式积累,成为N2O排放的温床。更棘手的是,作为常用有机肥的牛粪(CS)会进一步加剧这一过程。如何破解这一"氮泄漏"困局,成为可持续农业发展的关键科学问题。丹麦奥胡斯大学的研究团队在《Agriculture, Ecosystems 》发表了一项突破性研究。他们首次系统评估了硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)对GC残留和
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-05-26
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结合水动力模型与田间传感器的边界灌溉精准调控路径研究
在全球水资源日益紧张的背景下,表面灌溉(Surface irrigation)作为最古老的灌溉方式仍占据全球70%的灌溉面积,但其低效问题长期困扰农业领域。传统边界灌溉(Border irrigation)存在两大痛点:一是劳动密集型管理,农民需反复巡查田间水流进展;二是高达60-80%的灌溉水因深层渗漏和尾水流失被浪费。法国南部Crau平原的干草种植区正是典型代表——这里每年消耗20,000 m3/ha的灌溉水,却因低效灌溉导致地下水位持续下降,威胁着30万居民的饮用水安全。为破解这一难题,法国农业科学研究院(Institut Agro)的研究团队创新性地将水动力学建模与物联网传感技术相结合
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-05-26
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辽西北玉米 - 油莎豆间作系统优势及最佳灌溉制度研究
在全球水资源日益紧缺的背景下,干旱半干旱地区的农业生产面临着严峻挑战。我国辽西北地区作为典型的半干旱农业区,常年降水稀少(年均 300-600 mm),传统单作模式下玉米种植的水分利用效率(WUE)低下、农民收益有限,如何通过优化种植模式和灌溉管理实现 “节水增产” 成为亟待解决的问题。油莎豆(Cyperus esculentus)作为一种耐旱、多功能经济作物,兼具油用、粮用和饲用价值,与玉米的共生期重叠度高,为间作系统的构建提供了可能。基于此,研究人员在辽宁省建平县开展了为期三年(2020-2022)的田间试验,旨在探索玉米 - 油莎豆间作系统的产量优势、资源利用效率及最佳灌溉策略,相关成果
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-05-26
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气候变化背景下改善灌溉水可获取性对提高农民农业经营收入的影响路径
在全球气候变化的背景下,干旱高原地区的农业面临着前所未有的挑战。水资源的稀缺不仅限制了作物的生长和产量,还直接影响了农民的收入和生活质量。中国农业科学院的一组研究人员针对这一问题,开展了深入的研究,旨在探讨如何通过改善灌溉水的可获取性来提高农民的农业经营收入。研究团队通过对云南曲靖市的农户进行调查,收集了大量数据,并利用这些数据分析了灌溉水可获取性(IWA)对农业经营收入(FAOI)的影响。研究发现,改善灌溉水的可获取性不仅能显著提高作物产量和农业生产效率,还能激励农民采取更多的气候变化适应策略,如土壤管理、水资源管理和农地管理等。此外,交通可达性在IWA与FAOI之间的关系中起到了调节作用,
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-05-26
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南方紫水河流域水稻复种指数变化对水文组分及粮食生产的影响研究
在全球粮食安全面临挑战的背景下,中国南方水稻种植正经历深刻变革。作为世界最大水稻生产与消费国,我国南方尤其是长江流域凭借水热资源优势,曾是双季稻的重要产区。然而近年来,环境与经济压力下,该区域水稻复种指数(Multiple Cropping Index, MCI)持续下降,双季稻面积锐减。据农业农村部数据,2012 至 2019 年,我国双季稻面积减少 233 万公顷,早稻面积减少 120 万公顷,这不仅威胁粮食产量稳定,还可能通过改变灌溉需求、蒸散(ET)等水文过程,影响流域水资源平衡。尽管遥感(Remote Sensing, RS)技术已被广泛用于作物监测,但如何将其与水文模型结合,系统评
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-05-26
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基于降雨风险的SWAT模型优化施肥时机研究:提升养分管理效率与作物产量的新策略
伊利湖的有害藻华(HABs)近年来愈演愈烈,2011年和2015年创纪录的爆发事件直接威胁公共安全——不仅引发饮用水禁令,更重创伊利湖流域经济。这一切的罪魁祸首,正是农业径流中过量的磷元素。2016年美加两国签署《大湖水质协议(GLWQA)》,誓言要将磷输入削减40%,但传统固定施肥模式难以应对极端降雨频发的挑战。为破解这一困局,来自俄亥俄州立大学等机构的研究团队开展了一项开创性研究。他们首次将降雨风险预警机制引入SWAT(Soil and Water Assessment Tool)水文模型,通过对比"最劣条件"(暴雨前施肥)与"最优条件"(干旱期施肥)两种情景,量化了施肥时机对水质和产量的
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-05-26
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基于涡度协方差测量评估坡地条件下春小麦能量通量差异
论文解读在农业生产中,精准量化农田能量收支对水资源管理和可持续农业发展至关重要。然而,涡度协方差(EC)技术在复杂地形下的适用性一直存在争议,尤其是在丘陵农田中,能量平衡闭合问题尤为突出。为解决这一难题,中国科研团队在位于美国华盛顿州东南部的内陆太平洋西北地区(IPNW)的坡地春小麦田开展了实验。该地区具有典型的地中海气候,冬季寒冷湿润,夏季温暖干燥。研究区域年降水量较高,主要种植春小麦,且长期采用连续轮作制度。研究人员在实验田中设置了三座EC塔,分别位于不同坡位,以确保每个塔的通量足迹覆盖约90%的相应区域(US-SZ1、US-SZ2和US-SZ3)。尽管三个站点在小麦生长周期内的气象条件相
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-05-26
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中国叶面积指数与太阳诱导叶绿素荧光(SIF)季节滞后关系解析
植被作为陆地生态系统的核心组成部分,其光合作用与冠层结构的协同关系一直是生态学和遥感领域的研究热点。叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)作为衡量冠层结构的关键指标,常用于监测植被动态、估算初级生产力等;而太阳诱导叶绿素荧光(Solar-induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)则是反映植被光合作用活性的重要参数。然而,随着全球植被绿化趋势的发展,越来越多的研究发现 LAI 与 SIF 在时空变化上存在不一致性,二者的滞后响应关系尤其是季节尺度上的差异仍不明确。这种滞后关系的模糊性不仅影响了对植被生理过程的理解,还导致在碳循环模型、生态系统功能评估
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-05-26
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凋落物混合化学分异驱动碳氮磷动态的时间依赖性机制
在气候变化加剧的背景下,理解植物多样性如何通过凋落物分解影响生态系统碳汇和养分循环,成为生态学研究的前沿课题。传统理论认为凋落物混合分解会产生协同或拮抗效应(RMEs),但其随时间变化的驱动机制仍不明确。更关键的是,化学收敛假说与新兴的化学分异(divergent chemistry)现象存在争议,而功能多样性中的"质量比假说"(功能特性identity)与"生态位互补假说"(功能异质性dissimilarity)的相对重要性也亟待厘清。中国西华师范大学重点实验室的研究团队在《Agricultural and Forest Meteorology》发表的研究,通过在米亚罗自然保护区(海拔390
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-05-26
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农业发展研究中主体行为改变与农业食品系统转型:引导农业食品系统变革的新方向
农业食品系统的可持续性、公平性与人类福祉提升,正面临着复杂的转型挑战。当前,相关研究与实践往往难以有效衔接宏观系统变革与微观主体行为动态,尤其缺乏对不同主体能动性(Agency)、权力结构及社会生态系统(SES)交互作用的系统性分析。例如,多数农业发展举措聚焦生产者知识传递,却忽视政策、市场、社会规范等结构性因素对行为的深层影响,导致变革理论(TOCs)缺乏理论根基与多元主体考量,难以实现可持续的系统转型。在此背景下,国际农业研究磋商组织(CGIAR)旗下农业生态学倡议(AEI)的研究团队开展了深入研究,相关成果发表在《Agricultural Systems》。研究旨在构建一个整合主体行为与
来源:Agricultural Systems
时间:2025-05-26
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基于深度学习的车辆燃料类型声学分类技术及其在空气与噪声污染评估中的应用研究
随着城市化进程加速,交通污染已成为全球公共卫生的重大威胁。欧盟数据显示,道路运输贡献了70%的交通温室气体排放,柴油车更被世界卫生组织(WHO)列为致癌物。传统污染监测依赖昂贵的气体分析仪,难以实现大规模部署。与此同时,噪声污染作为西欧第二大健康危害因素,约20%欧洲城市人口长期暴露于超标交通噪声中。这种"双重污染"的协同监控需求,催生了斯洛文尼亚卢布尔雅那大学团队在《Heliyon》发表的创新研究。研究团队采用非侵入式声学监测思路,采集449辆怠速状态车辆的.wav格式音频(44.1kHz采样率),通过心理声学五维特征(响度Loudness、尖锐度Sharpness、粗糙度Roughness
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火灾严重程度显著影响陆地生态系统土壤酶活性的元分析洞察
火灾对生物地球化学过程具有深远影响,这在很大程度上由土壤酶活性(soil enzyme activities, EAs)介导。随着气候引发的野火活动加剧,鉴于火灾在破坏和重构生态系统功能中的双重作用,理解火灾严重程度对土壤 EAs 的影响变得日益关键。本研究通过元分析评估火灾严重程度对土壤 EAs 的影响,涵盖 86 篇文献中的 368 项野外研究,并进一步分析不同火灾严重程度后各生态系统中土壤 EAs 的差异,探讨土壤 EAs 对不同严重程度火灾响应的驱动机制。结果表明,火灾严重程度(低、中、高)是影响土壤 EAs 的主要因素,从低到高严重程度的火灾,其负面影响逐渐增大。在生态系统类型中,森
来源:Plant and Soil
时间:2025-05-26
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加州南部大头蚁(Pheidole megacephala)入侵:未来扩张的影响
在全球生物入侵的浪潮中,蚂蚁入侵因其对生态系统的显著破坏而备受关注。大头蚁(Pheidole megacephala)作为一种在热带和亚热带地区极具破坏力的入侵物种,已在多个国家和地区造成生态失衡。然而,关于其在温带地中海气候区的入侵潜力,尤其是与当地已建立的优势入侵蚂蚁 —— 阿根廷蚁(Linepithema humile)的竞争关系和生态位重叠情况,仍缺乏系统性研究。加州南部作为典型的地中海气候区,同时也是阿根廷蚁的 “大本营”,大头蚁的入侵是否会在此处引发新的生态危机?其与阿根廷蚁的共存或竞争模式又将如何演变?这些问题不仅关乎区域生态安全,也为全球入侵生物学研究提供关键案例。为解答上述疑
来源:Biological Invasions
时间:2025-05-26
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美洲中部大豆主产区豆秆黑潜蝇(Melanagromyza sojae)的季节性风险预测模型研究
豆秆黑潜蝇(Melanagromyza sojae, Diptera: Agromyzidae)作为亚洲大豆田的"隐形杀手",曾导致作物绝收。2015年这个危险的入侵者悄然登陆全球大豆主产区——美洲大陆。科学家们祭出生态建模利器CLIMEX,首次绘制出美洲中部大豆带的"虫害气象图"。研究揭示这种微小双翅目昆虫的生存密码:15–29°C是最佳温度舒适区,而土壤含水量0.001–0.5田间持水量构成其理想湿度带。模型验证时惊喜发现,预测数据与实地虫口密度达成0.83的高度默契(p<0.0001),仿佛CLIMEX与豆秆黑潜蝇来了场精准的"气候对暗号"。有趣的是,美国大豆带和巴西中西部意外获得
来源:Biological Invasions
时间:2025-05-26
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公民科学揭示人类狩猎压力与入侵狮子鱼(Pterois spp.)丰度及行为的关系
论文解读狮子鱼(Pterois volitans和P. miles)作为印度-太平洋地区的毒鲉科鱼类,自1980年代入侵加勒比海和大西洋西部后,因其高繁殖力、缺乏天敌和广盐性耐受,迅速成为当地珊瑚礁生态系统的顶级捕食者。其种群密度在入侵区域可达原生地的20倍,导致本地鱼类丰度和多样性显著下降。尽管人类狩猎被视为成年狮子鱼的主要死亡率来源,但狩猎压力在空间上的分布不均及其对狮子鱼行为的影响尚不明确。为此,Roxanne B. Holmes团队通过公民科学方法,揭示了狩猎活动如何塑造狮子鱼的分布与行为策略。研究方法研究通过在线问卷(Survey Monkey)收集了159名SCUBA潜水狩猎者的数
来源:Biological Invasions
时间:2025-05-26
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综述:用于农田作物生长监测的近端光谱传感设备和诊断仪器综述
目的本综述综合了便携式、车载、无人机(UAV)和物联网(IoT)等近端光谱传感设备在监测农田作物生长性状方面的进展。通过评估其技术能力、应用及局限性,探讨在可扩展性、数据集成和环境适应性方面的关键挑战,以推动精准农业(PA)实践。方法在 Web of Science 数据库中使用 “近端遥感”“光谱传感器” 和 “作物生长监测” 等关键词对 2001-2024 年的文献进行系统分析,共获得 1,278 篇出版物。分析了不同平台设备的性能、传感机制和实际应用,重点关注其估算关键生长指标(如生物量、叶面积指数、氮含量)的能力以及解决精准农业相关挑战的情况。结果便携式光谱传感器:在捕获高分辨率、有针
来源:Precision Agriculture
时间:2025-05-26