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非洲水-能-粮纽带研究的公平性、整合性与适应性探索:系统性文献综述与未来路径
非洲大陆正面临前所未有的资源压力:4.32亿人缺乏安全饮用水,6亿人无电力供应,8.34亿人处于粮食不安全状态。随着人口预计在2050年翻倍,水、能源和食物(WEF)系统的相互依存关系日益凸显。然而,传统的单一部门管理方式已无法应对这一复杂挑战。2011年提出的WEF Nexus框架虽被寄予厚望,但十余年来在非洲的应用仍存在显著空白。《Environmental Impact Assessment Review》最新发表的系统性综述研究,通过PRISMA方法分析了Web of Science和Scopus数据库中截至2023年的66篇非洲WEF Nexus文献。研究发现,尽管相关研究自2017
来源:Environmental Impact Assessment Review
时间:2025-06-19
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埃及地表水与尼罗罗非鱼重金属污染的时空动态及基于机器学习的风险评估
重金属污染已成为全球性环境健康挑战,尤其在发展中国家,工业化和农业活动加剧了水体金属负荷。埃及作为尼罗河流域的核心国家,其地表水系统承载着渔业、灌溉和饮用水多重功能,但长期缺乏系统性重金属监测数据。更关键的是,尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)占埃及养殖鱼类总量的66%,其安全性直接关系公众健康。现有研究多局限于单一区域或金属种类,且传统风险评估方法难以应对复杂的环境动态变化。为填补这一空白,Bartlett Funds for Critical Challenges资助的研究团队开展了一项跨省域研究。通过采集埃及亚历山大、法尤姆等五省37个采样点的地表水和罗非鱼样本,结
来源:Environmental Challenges
时间:2025-06-19
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祁连山植被动态变化中气候因素主导作用的减弱:多因子驱动机制与生态管理启示
祁连山作为中国西北重要的生态安全屏障,其植被动态变化直接关系到区域碳循环、水源涵养和沙漠化防治。然而,这片位于三大高原交界处的复杂山地系统,正面临气候变暖和人类活动加剧的双重压力。过去研究多聚焦单一气候因子对植被的影响,但忽视了地形、土壤与人类活动的协同作用,导致生态管理缺乏精准依据。为破解这一难题,中国研究人员利用2001-2020年NDVI(归一化植被指数)数据,结合Theil-Sen趋势分析、Hurst指数预测未来变化趋势,并创新性地采用偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)量化了气候、地形、土壤和人类活动的交互影响。通过残差分析进一步分离气候与人为贡献率,揭示了祁连山植被适应机制的重
来源:Environmental Development
时间:2025-06-19
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中国设施栽培温室气体排放特征与减排潜力:基于全生命周期分析的实证研究
在应对全球气候变化与粮食安全的双重挑战中,设施农业作为高投入高产出的现代农业生产方式,正面临严峻的碳排放问题。中国以占世界9%的耕地养活18%的人口,设施蔬菜产量已占全国蔬菜总产量的30%,但其单位面积温室气体(GHG)排放强度高达露天栽培的4.3倍。现有研究多聚焦塑料大棚,对日光温室、连栋温室等主流设施类型的排放特征缺乏系统认知,且普遍忽视农膜降解、气候调控能耗等隐蔽排放源。这种认知空白严重制约着农业碳减排政策的精准制定,亟需建立符合中国设施农业特点的排放核算体系。中国科学院生态研究所联合辽宁省多家科研机构,在《Environmental Development》发表的研究首次构建了覆盖塑料
来源:Environmental Development
时间:2025-06-19
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考虑多利益相关方协调的电-氢综合能源系统随机多准则配置决策研究
随着全球化石能源短缺与环境问题加剧,可再生能源(RE)耦合的综合能源系统(IES)成为能源转型的关键路径。然而,园区级电-氢IES的配置选择面临多重挑战:多能源组件组合复杂、评价准则(技术/经济/环境/社会)相互冲突、利益相关方(政府/投资者/用户)偏好差异显著。现有研究多聚焦单一经济目标优化,缺乏对多维准则协同与群体决策不确定性的系统考量。针对上述问题,中国研究人员在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表研究,构建了包含8种配置方案(光伏/电网/天然气+储氢/燃气轮机等)的决策框架。通过混合整数规划优化组件容量,结合改进
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-19
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随机环境下多智能体路径执行的约束规则调整与概率模型验证框架研究
随着人工智能(AI)移动智能体在无人机(UAV)、智慧仓储等领域的广泛应用,多智能体路径规划(Multi-Agent Pathfinding, MAPF)成为关键核心技术。传统MAPF算法如冲突搜索(Conflict-Based Search, CBS)虽能生成无冲突路径,但现实环境中的随机扰动常导致预规划路径失效,引发连锁冲突。这一矛盾在自动驾驶、物流机器人等实时性要求高的场景中尤为突出,亟需建立兼顾执行可靠性与动态调整能力的验证体系。中国的研究团队创新性地将形式化验证引入MAPF领域,提出"约束规则+概率模型检验"的双重保障机制。研究首先设计基于优先级策略的调整方案,通过约束树(Const
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-19
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基于生态位增强元启发式算法的液化天然气多解优化:提升能效与经济性的创新路径
全球能源需求激增与碳中和目标下,液化天然气(LNG)作为过渡能源的地位日益凸显,但其液化过程能耗占项目总成本的42%,成为行业痛点。传统优化方法如遗传算法(GA)和序列二次规划(SQP)虽广泛应用,却仅能提供单一最优解,忽视了多模态解空间中大量经济可行的替代方案。这一局限使得工程师在应对设备约束或突发工况时缺乏灵活选择,制约了LNG工厂的能效提升与成本控制。针对这一挑战,Sultan Qaboos University与Qatar University的研究团队创新性地将生态位技术(niching techniques)融入元启发式算法,首次实现LNG工艺的多解全局优化。研究以双效单混合制冷剂
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-19
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塔里木河干流缺水区碳储量的动态模拟与关键驱动机制:基于PLUS-InVEST-SEM模型的集成研究
在全球气候变化背景下,陆地生态系统碳储量作为长期碳汇过程的累积结果,已成为评估生态系统响应和实现"双碳"目标的关键指标。然而,干旱内陆河流域由于极端气候条件、水资源短缺和生态系统脆弱性,其碳储量动态表现出显著的不确定性和空间异质性。特别是缺水区——这些区域因频繁干旱、低植被覆盖和波动水文导致碳动态不稳定,其碳储量演化机制仍缺乏系统研究。塔里木河作为典型的干旱内陆河,长期面临农业灌溉、工业用水和城市扩张导致的水资源过度开发,造成下游生态系统严重退化,成为研究缺水区碳循环的理想案例。为揭示缺水区碳储量演变规律,研究人员开展了一项创新性研究。通过整合Patch-generating Land Use
来源:Ecological Informatics
时间:2025-06-19
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基于深度学习的双层藻华预警系统AlgAlert:融合回归与分类模型的水质管理新策略
藻华暴发是威胁全球水生态安全的重大环境问题,其引发的缺氧、毒素释放等连锁反应不仅破坏生物多样性,更造成渔业损失和公共卫生危机。传统监测依赖耗时的人工采样和实验室分析,难以满足实时预警需求。尤其在温带河口系统如澳大利亚天鹅-坎宁河(Swan-Canning Estuary),复杂的盐楔分层和营养盐动态使得藻华预测更具挑战性。针对这一难题,研究人员开发了创新性的AlgAlert双层预测框架。该研究首先通过系统评估七种回归模型,确定K最近邻(KNN)算法在预测叶绿素a(Chl-a)浓度上表现最优(MAE=0.25 μg/L,R2=0.60),较随机森林(RF)等模型误差降低40%。随后构建深度神经网
来源:Ecological Informatics
时间:2025-06-19
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青藏高原青海湖流域高寒生态系统蒸散发分异的季节动态与关键调控机制
在全球气候变化背景下,高寒生态系统作为"亚洲水塔"的重要组成部分,其水热交换过程对区域水文循环具有决定性影响。然而,这些生态系统面临极端环境挑战:年均温低、辐射强烈、生长季短、冻融循环频繁,导致蒸散发(ET)组分中植被蒸腾(T)与土壤蒸发(E)的分配机制长期存在认知空白。传统研究多聚焦于ET总量,却忽视了T/ET比值的生态指示意义——植被蒸腾促进碳同化,而土壤蒸发则造成无效水分散失。青海湖流域作为青藏高原东北部关键生态屏障,其半干旱高寒气候下的ET分异规律,直接关系到区域水资源可持续利用与生态安全。针对这一科学问题,中国科学院相关团队开展了为期三年的系统研究。通过整合自动气象站、涡度相关系统和
来源:Ecological Indicators
时间:2025-06-19
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基于Rao's Q指数的平陆运河建设期生物多样性与景观格局变化评估及生态修复效益研究
在现代基础设施建设与生态保护的博弈中,平陆运河作为中国"西部陆海新通道"的标志性工程,其建设过程犹如一把双刃剑——既承载着区域经济发展的期待,又面临着生态系统破碎化的严峻挑战。传统生物多样性评估方法如Shannon指数在均质化生态系统中存在明显局限,而Rao's Q指数这一融合物种相似性与空间异质性的新型指标,为破解这一难题提供了新思路。广西的研究团队通过长达9年(2015-2024)的持续观测,创新性地构建了基于Landsat 8/9遥感数据与实地调查相结合的评估体系。研究采用NDVI(归一化植被指数)反演技术获取植被覆盖动态,结合景观格局指标(如PD斑块密度、ED边缘密度等)量化生境破碎化
来源:Ecological Engineering
时间:2025-06-19
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垂直缝隙鱼道中三种小型鱼类在有无顶棚覆盖条件下的通过性能研究
水电开发带来的大坝建设在全球范围内造成河流生态系统的碎片化,严重威胁淡水鱼类的生存和迁徙。垂直缝隙鱼道(Vertical Slot Fishway, VSF)作为最常用的过鱼设施之一,长期以来设计标准主要基于强游动能力的鲑科鱼类数据,而对小型鱼类的适用性研究存在显著空白。更关键的是,光照条件这一影响鱼类行为的关键环境因素,在鱼道设计中常被忽视——现实中鱼道常被桥梁或步道覆盖形成明暗交替环境,但其对小型鱼类通过行为的影响机制尚不明确。为填补这一知识空白,来自意大利的研究团队在Casotto河段的实验性VSF中,创新性地采用交替覆盖顶棚的设计,系统研究了溪流鲃(Barbus caninus)、欧洲
来源:Ecological Engineering
时间:2025-06-19
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碱度作为浮游植物湖泊分类关键变量的评估:基于土耳其70个静水系统的案例研究
地质背景塑造湖泊命运:碱度如何成为浮游植物群落的"隐形导演"?在湖泊生态系统中,浮游植物如同水下森林的基石,其群落结构直接反映水体健康状况。然而,长久以来科学家们面临一个关键难题:为何地质条件相似的湖泊会孕育截然不同的浮游植物群落?答案可能隐藏在"碱度"这个看似普通的化学参数中。欧盟水框架指令(WFD)虽将地质特征列为湖泊分类的强制描述符,但具体量化指标始终存在争议。土耳其因其独特的高矿化度地质背景(如蒸发岩、石灰岩),成为破解这一谜题的天然实验室——这里的湖泊碱度跨度惊人(5.0–911.2 mg l-1CaCO3),远超欧洲常规阈值(通常<100 mg l-1)。为揭示碱度的生态调控机制,
来源:Ecohydrology & Hydrobiology
时间:2025-06-19
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综述:微生物好氧降解液体培养基中高氯污染物的研究进展(1967年至今):分类学与降解效率综述
摘要持久性有机污染物(POPs)因抗生物降解性对生态环境造成长期影响。全球研究从土壤、沉积物和污泥中分离出多种可好氧转化氯代POPs的微生物菌株,但缺乏证据表明这些菌株代表高效降解谱系。本文聚焦氯代POPs,评估了土壤可培养细菌和真菌的分类多样性及其在液体培养中的降解效率。通过Web of Science数据库检索,纳入78项研究共163株菌株的321组降解数据,覆盖25个国家14种POPs。结果显示,微生物降解效率与分类学无关,而与POPs的水溶性等理化性质相关,提示人工群落筛选可能成为土壤修复的新方向。1. 引言氯代POPs如滴滴涕(DDT)和狄氏剂(dieldrin)在20世纪40-70
来源:Earth Critical Zone
时间:2025-06-19
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新疆玛纳斯河流域地下水中硫酸盐来源分析与识别:对干旱区水资源管理与生态保护的启示
在广袤的新疆玛纳斯河流域,地下水是维系"中国第四大灌区"生命线的命脉。然而,这片典型的内陆干旱区正面临严峻挑战:随着农业扩张和人类活动加剧,地下水中硫酸盐(SO42-)浓度持续攀升,不仅威胁饮用水安全(长期摄入超标硫酸盐可能导致味觉障碍和胃肠功能紊乱),还会通过加速碳酸盐岩溶解干扰全球碳循环,甚至腐蚀采矿设备。更令人担忧的是,中国地下水质量标准显示,研究区25%的样本硫酸盐浓度已超过Ⅲ类标准限值(250 mg/L),高浓度区与农田分布高度重叠,但污染溯源始终是难题——传统水化学方法难以区分自然风化与人为输入的贡献,而单一硫同位素技术又存在源解析重叠的局限。为破解这一困局,来自中国的研究团队在《
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-06-19
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树木年轮揭示意大利北亚平宁山脉滨水滑坡灾害——滑坡及次生海啸预测的初步探索
在意大利北亚平宁山脉的险峻峡谷中,Lago di Trebecco水库的边坡正悄然酝酿着一场潜在的灾难。类似历史上著名的瓦伊昂特(Vajont)滑坡悲剧——260万立方米岩体滑入水库引发的海啸曾夺走近2000条生命,这类滨水滑坡的突发性崩塌及其诱发的次生海啸始终是地质灾害防控的难点。随着气候变化导致极端降雨事件频发,以及冰川消融区新建水库的增加,滑坡灾害风险持续攀升。传统的地质监测手段难以捕捉滑坡活动的长期演变规律,而树木年轮学(dendrochronology)这一"自然记录仪"为破解这一难题提供了新思路。来自波兰和意大利的联合研究团队在《Dendrochronologia》发表了一项开创性
来源:Dendrochronologia
时间:2025-06-19
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北印度洋深海海参肠道菌群与沉积物微生物群落特征及互作关系研究
深海环境被誉为地球最后的边疆,其中栖息着大量适应极端条件的生物,深海海参(holothurians)作为典型的底栖无脊椎动物,其生存高度依赖肠道微生物群落。这些微生物不仅参与宿主的能量代谢和营养循环,还可能帮助宿主适应高压、低温、寡营养的深海环境。然而,目前关于深海海参肠道菌群的研究多集中于浅海物种,对印度洋等典型深海区域的认知仍存在巨大空白。更关键的是,深海沉积物与宿主肠道菌群的互作机制、群落组装规律及其生态功能尚未系统揭示。为解答这些问题,中国研究人员利用载人深潜器"蛟龙"号,在北印度洋两个典型区域——受青藏高原径流影响的九度东脊(NER)和具有上升流系统的阿拉伯海盆地(ASB),采集了1
来源:Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers
时间:2025-06-19
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大规模图书赠送干预对家长读写教育信念的实验性影响研究
在当今全球教育公平的背景下,图书赠送项目已成为改善弱势儿童教育资源的重要策略。从美国"想象图书馆"到非洲"图书援助",这类项目每年为数百万家庭提供免费图书。然而令人惊讶的是,尽管这些项目已实施数十年,关于图书赠送能否真正改变家长读写教育信念的因果证据却十分匮乏。这种认知空白严重制约了政策制定者对项目效果的评估和优化。中国深圳的"阅读起点计划"(RSP)作为亚洲最大规模的家庭读写干预项目,每年向10万户家庭发放图画书和读写教育材料。由哈佛大学等机构组成的研究团队敏锐地抓住了这一天然实验场,开展了一项具有方法论创新的研究。传统随机对照试验(RCT)在伦理上面临挑战——不能剥夺对照组家庭获取图书的权
来源:Contemporary Educational Psychology
时间:2025-06-19
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基于SAFA框架的西西里血橙生产可持续性评估:有机与常规种植系统的比较研究
西西里血橙作为欧盟地理标志保护(PGI)产品,其独特的品质与当地特殊的气候条件密不可分。然而在全球气候变化和农业集约化的双重压力下,如何平衡特色农产品生产与可持续发展成为关键问题。尽管已有研究通过生命周期评估(LCA)、碳足迹分析等方法比较过有机与常规柑橘种植的环境影响,但缺乏涵盖治理、环境、经济和社会维度的系统性评估。意大利研究团队在《Cleaner Environmental Systems》发表的研究,创新性地采用联合国粮农组织(FAO)开发的"食品与农业系统可持续性评估"(SAFA)框架,对西西里东部Catania和Siracusa省10家有机与10家常规血橙农场进行对比研究。该框架包
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-06-19
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锰钴双金属有机框架/硫掺杂MXene复合材料高效去除水中Pb2+
的机理与DFT研究
随着工业化和城市化进程加速,水体重金属污染已成为全球性环境危机。其中铅离子(Pb2+)因其强神经毒性备受关注——即使微量暴露也可导致儿童智力发育迟缓,成人心血管疾病风险倍增。传统处理技术如化学沉淀法产生大量污泥,反渗透膜成本高昂,而普通吸附剂如活性炭又面临选择性差、容量低的瓶颈。在此背景下,研究人员创新性地将双金属有机框架(Mn–Co-BTC@MOF)与硫掺杂MXene复合,构建出兼具高比表面积和特异性结合位点的新型吸附材料。通过系统实验与理论计算相结合,证实该复合材料在30分钟内即可实现857.98 mg/g的Pb2+吸附容量,且对Pb2+的选择性显著优于Cd2+、Zn2+等竞争离子。这项发
来源:Chemosphere
时间:2025-06-19