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温度波动增强混合营养型原生生物的摄光-摄食耦合作用及其生态意义
在广阔的海洋与湖泊中,存在着一类特殊的微小生物——混合营养型原生生物(mixoplankton)。它们如同水生世界的“两栖”生物,既能像植物一样通过光合作用将阳光转化为能量,又能像动物一样通过吞噬细菌或其他微小颗粒来获取营养。这种独特的双重营养策略,使它们在水生生态系统的物质循环和能量流动中扮演着至关重要的角色,例如,它们贡献了海洋中绝大部分的叶绿素,并驱动着碳的再矿化过程。然而,全球气候变暖正以前所未有的速度改变着水生环境,不仅意味着平均温度的升高,也预示着温度波动(即“水生天气”)的加剧,例如更频繁、更强烈的热浪事件。传统的生态学研究多关注恒定平均温度的影响,但现实世界中的温度是不断变化的
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-20
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陆生蛞蝓体壁微生物组揭示软体动物核心共生菌群及其环境适应潜力
在自然界中,软体动物展现出惊人的环境适应能力,尤其是那些缺乏坚硬外壳保护的陆生蛞蝓,它们如何通过微生物共生策略应对环境挑战一直是科学家关注的焦点。作为一种全球分布的沼泽蛞蝓,Deroceras laeve因其再生能力和退化-再生长现象成为新兴模式生物,但其体壁微生物组的组成和功能却鲜为人知。由于体壁是直接接触环境的第一道屏障,其微生物群落可能在水分保持、病原防御和营养获取等方面发挥关键作用。为了揭示这一科学谜题,墨西哥国立自治大学神经生物学研究所的团队在《Microbial Ecology》上发表了最新研究。研究人员采用宏基因组鸟枪法测序技术,对实验室饲养的D. laeve体壁样本进行深度分析
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-20
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秘鲁安第斯地区的本土与原住民知识体系:万卡奇(Huancachi)和基尔卡斯(Quilcas)农村社区中的轮作耕作制度
在秘鲁安第斯山脉的高海拔地区,农民社区所依赖的本地和土著知识系统(Local and Indigenous Knowledge Systems, LIKS)是其传统农业体系的核心。这些知识体系不仅支持着超过4000种原生马铃薯的保护和传承,还在维持社区的粮食安全、气候适应能力以及文化延续方面发挥着重要作用。然而,随着外部发展压力和气候变化的影响日益加剧,这些知识系统正面临严峻挑战。本研究聚焦于两个具有代表性的社区——Huancachi和Quilcas,探讨这些社区如何通过其独特的农业实践、社会结构和文化传统维持本地知识系统的运作,以及这些系统如何在外部干预下发生转变或衰退。本地和土著知识系统并
来源:Frontiers in Sustainable Food Systems
时间:2025-11-20
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禽羽毛水解物对小麦和土壤的生物刺激作用:添加量及状态的影响
随着全球对可持续农业实践需求的不断增长,人们对替代性土壤改良剂的兴趣也日益浓厚。其中,鸡羽毛水解物(Poultry Feather Hydrolysate, PFH)作为一种富含营养的生物刺激剂,正受到越来越多的关注。PFH来源于家禽产业的废弃物,通过酶解或化学分解的方式将鸡羽毛转化为一种可再利用的资源。尽管PFH在促进植物生长和改善土壤健康方面展现出诸多潜力,但其在不同添加量和状态下的土壤应用效果仍缺乏系统研究。本研究通过一个为期三个月的受控盆栽实验,评估了PFH以无添加、低添加(4 t dw ha⁻¹)和高添加(8 t dw ha⁻¹)三种方式,分别以液体和固体形式施用于土壤对小麦(*Tr
来源:Frontiers in Agronomy
时间:2025-11-20
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在竞争性觅食环境中的大棕蝠的社会交流行为
大棕蝠(*Eptesicus fuscus*)是一种高度社会化的蝙蝠物种,它们在自然环境中通常以群体形式栖息,并在觅食地点聚集。蝙蝠的发声行为在协调社会互动中扮演着重要角色,例如识别同伴、协调活动、表达情绪或进行竞争。研究表明,蝙蝠在不同行为背景下会发出多种社会性叫声,包括求偶叫声、幼崽分离叫声、接触叫声、攻击性叫声、食物防御叫声以及痛苦叫声。这些声音的复杂性在某些物种中甚至被描述为“歌曲”。然而,尽管蝙蝠的回声定位系统被广泛研究,其社会性叫声的声学特性和功能意义却仍处于探索阶段。在大棕蝠的研究中,频率调制短串(Frequency-Modulated Bout, FMB)作为一种特别引人注目的
来源:Frontiers in Ecology and Evolution
时间:2025-11-20
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利用基因组预测和遥感技术对欧洲山毛榉(Fagus sylvatica)的表型干旱胁迫进行预测
当前全球气候变化已成为生态系统面临的重要挑战之一,而传统的物种响应模型往往忽略了进化因素。本研究通过整合遥感技术和种群基因组学方法,提高了对关键森林树种欧洲山毛榉(*Fagus sylvatica* L.)在干旱胁迫下的表型响应预测能力。欧洲山毛榉作为欧洲木本生态系统中的重要组成部分,其分布主要受到水分供应的限制,而近年来的干旱事件已经对德国地区的山毛榉造成了严重影响。因此,准确预测气候变化对山毛榉森林的影响对于制定有效的缓解措施至关重要。本研究采用了一种新的方法,通过全基因组测序获取自然种群沿湿度-寒冷到温暖-干燥气候梯度分布的基因组数据。同时,对15个德国山毛榉种群在2016至2022年的
来源:Frontiers in Ecology and Evolution
时间:2025-11-20
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综述:遗留和新出现的全氟和多氟烷基物质(PFAS)在植物和土壤生物群中的差异性生物累积:对人类暴露的影响及风险缓解措施
对传统全氟和多氟烷基物质(PFAS)的全球限制促使人们更多地使用替代品,包括短链PFAS以及新型替代物,如醚基PFAS或氟部分被氢或氯取代的化合物。PFAS在土壤生态系统中的生物累积现象目前研究较少,但其对生态安全和人类健康具有重大影响。本文比较了传统PFAS与新型PFAS在植物和土壤无脊椎动物体内的不同行为,以评估PFAS的生物累积过程及其影响因素。文章还探讨了PFAS分子结构及其对生物体生理特性的潜在影响。新型PFAS中缩短的氟碳链(例如全氟丁酸,PFBA)、醚基结构(例如六氟丙烯氧化物二聚酸,GenX)以及氢/氟取代(例如1H,1H,2H,2H-全氟辛烷磺酸,6:2 FTSA)会增加PF
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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长江三角洲地区超短链全氟和多氟烷基物质(PFAS)的环境分布、来源识别及其健康危害
超短链全氟烷基物质(USC-PFAS)的碳链长度不超过三个原子,这类环境污染物目前的研究还不够充分,其分布范围和危害性尚未得到充分认识。本研究在长江三角洲的综合示范区的水环境中,对7种USC-PFAS和37种其他PFAS化合物进行了全面调查。该地区正处于持续工业化的进程中。研究结果显示,USC-PFAS在所有PFAS化合物中占主导地位,其中三氟乙酸(TFA)的含量最高。TFA在表层水中的平均浓度为8.7 × 104 ng/L,在源水中为8.0 × 104 ng/L,在自来水中为6.9 × 104 ng/L,占所有44种PFAS化合物总含量的90.1%至99.6%。若排除TFA,剩余的6种USC
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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通过碳排放因子的月度变化揭示了中国电网的缓解驱动因素
中国需要快速实现电力系统的脱碳,以达到气候目标,但目前的规划仍然依赖于年均电网排放因子(GEFs),这些因子忽略了时间变化的影响。在这项研究中,我们利用运行中的电网数据构建了2019年1月至2023年12月期间中国的月度电力网络,然后应用多季节结构分解方法来量化各因素对排放变化的影响。我们发现年均电网排放因子存在显著的年内变化:在省内,月度变化的标准差高达0.25千克二氧化碳/千瓦时(kg CO2/kWh),而省际间的差异为0.14千克二氧化碳/千瓦时。如果使用年均省级电网排放因子来计算电力消耗量,这些因子忽略了排放因子和电力需求的月度变化,会导致全国范围内排放量的高估,尤其是在10月份,并掩
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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氧化锰通过pH调控的氧化分解和聚合作用,导致源自垃圾的有机质(DOM)产生不同的命运
锰(Mn)的氧化还原循环对土壤有机碳(SOC)的转化起着关键作用,尤其是在森林凋落物层中。然而,关于锰氧化物在分解和聚合凋落物中的溶解有机物质(DOM)过程中所起的作用机制,目前仍知之甚少。通过结合激发-发射矩阵光谱(EEM)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术,我们研究了在环境pH值(4、6、8)变化条件下,δ-MnO2对天然叶凋落物来源的DOM样品进行的分子转化机制。研究结果表明,δ-MnO2同时促进DOM的分解和聚合,而pH值会调节这两种过程的相对程度。在较高pH值(pH 8)下,δ-MnO2促进芳香族化合物的缩合及Mn(IV) → Mn(III)介导的单电子转移,形成
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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在厌氧热激活的过硫酸盐体系中,表面活性剂引发类烷基自由基的形成,用于深度去除高氯化污染物
使用传统的氧化工艺从土壤中深度去除高氯化污染物(HCCs)存在挑战,因为碳-卤素键具有强电子吸收能力,能够抵抗亲电氧化自由基的攻击。表面活性剂通常被用来溶解受污染土壤中的HCCs;然而,本研究首次证明,在厌氧热处理/过硫酸盐(PS)体系中,表面活性剂能够诱导还原性烷基自由基(R•)的形成,从而实现HCCs的深度去除。实验结果表明,聚氧乙烯(23)月桂基醚(Brij 35)中的烷基氧乙烯(OE)单元在热处理/PS体系中与亲电SO4•–/HO•发生氢提取反应,生成R•,其中OE单元的α-H位点是主要活性位点。同时,含有OE单元的物质(包括Brij 35的分解产物及其类似物)也能生成R•,且R•的生
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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每小时一次的监测揭示了光化学方法在城市大气中去除多环芳烃(PAHs)的重要性
大气过程对多环芳烃(PAHs)的命运和健康风险有着显著影响,然而它们在现实环境中的转化机制仍不清楚。在这里,我们在北京市城区对28种PAHs和19种甲基化衍生物(MePAHs)进行了每两小时一次的测量,以研究它们的昼夜变化和消减途径。无论是气态还是颗粒态PAHs,都表现出明显的昼夜变化规律,白天的浓度较低。化学氧化被认为是主要的消减途径。甲基萘与萘(MeNAP/NAP)的比例在中午时分显著下降,表明OH自由基驱动的氧化是气态PAHs的主要去除方式。对于颗粒态PAHs(主要是四到五环化合物),其诊断性异构体比例在中午达到最低值,这与非均相光化学反应性一致。气态PAHs与其OH自由基反应速率系数之
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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膨润土释放氧气对微生物活性、矿物学以及钢铁腐蚀的影响
深地质处置库是用于处理放射性废物的一种重要技术,其核心目标是将废物与环境有效隔离,以确保长期安全。这一系统通常包括多个屏障,其中废料容器的完整性以及膨润土屏障对微生物生长的抑制作用是关键因素。膨润土是一种具有高蒙脱石含量(可达88 wt %)的黏土,因其能够吸附和保留放射性核素的能力而被广泛用于此类屏障。此外,膨润土的膨胀特性使其在接触地下水时具有一定的塑性,可以减少孔隙空间,从而限制物质的扩散,提高隔离效果。然而,膨润土中残留的氧气可能会影响其功能,尤其是在废料容器破裂后,氧气的存在可能促进微生物活动,进而影响金属腐蚀和矿物结构的变化。在一项近期的长期原位实验中,研究人员发现即使在厌氧条件下
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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确保替代燃料的气候和环境完整性
随着全球对减少温室气体排放和实现气候目标的紧迫性日益增加,替代燃料作为传统化石燃料的潜在替代品,正迅速受到公共和私人投资的关注。这些替代燃料包括氢气、氨气、甲醇、二甲醚(DME)、氧化甲撑醚(OMEx)、乙醇以及合成形式的甲烷、柴油、航空煤油和汽油等。它们的共同特点是具有较低的净温室气体(GHG)排放强度,相较于化石燃料而言,能够在一定程度上帮助减少碳排放。然而,尽管这些燃料在生产过程中可能采用低碳方法,但它们的环境和气候影响却因生产、运输、储存和使用方式的不同而存在显著差异,这种差异往往被现有的评估体系所忽视,从而导致决策过程中的信息偏差,可能高估替代燃料的效益。替代燃料的价值链复杂且多样,
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-20
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针对化妆品喷雾产品产生的亚微米颗粒物排放及吸入暴露的控制方法研究
本研究聚焦于化妆品喷雾产品在使用过程中释放的气溶胶颗粒物(Particulate Matter, PM)及其对人体呼吸系统的潜在健康风险。化妆品喷雾因其便捷的使用方式、快速且均匀的覆盖效果,已成为个人护理产品中备受消费者青睐的一类。然而,这类产品在喷射过程中会释放不同粒径的颗粒物,这些颗粒物可能被吸入并沉积在呼吸道中,从而对健康产生不利影响。本文通过系统实验,评估了12种化妆品喷雾产品的颗粒物粒径分布和基于数量及质量的浓度,同时探讨了如何通过改进喷雾装置设计来减少颗粒物的吸入暴露。### 颗粒物的健康风险喷雾产品在使用过程中会释放多种粒径的颗粒物,其中,细小的颗粒物(如PM0.1,即粒径小于1
来源:ACS Environmental Au
时间:2025-11-20
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利用膜蒸馏技术处理受全氟和多氟烷基物质(PFAS)污染的高盐盐水
膜蒸馏(MD)作为一种高效的水处理技术,近年来在处理含有多氟和多氯烷基物质(PFAS)的复杂废水方面展现出巨大潜力。PFAS是一类广泛存在于工业产品中的合成化合物,具有极强的环境持久性和生物累积性,因此在水处理过程中成为一大挑战。由于PFAS分子结构中碳-氟键的稳定性,它们对传统水处理技术具有极高的抗性,这使得开发新的处理方法变得尤为重要。本研究聚焦于MD技术在处理PFAS污染的离子交换树脂废液和高压膜过滤产生的浓缩废液中的应用,探讨了不同膜材料在处理这些废水时的性能差异,并评估了膜的清洗和再生能力。### PFAS的环境与健康影响PFAS因其化学稳定性被广泛应用于制造和工业领域,例如消防泡沫
来源:ACS Environmental Au
时间:2025-11-20
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极端环境中生命史特征与分子进化速率的关联:资源持久性假说的深海验证
在生命演化的宏大叙事中,分子进化速率的变化一直是进化生物学家孜孜以求的核心谜题。究竟是什么因素决定了不同物种基因组中突变积累的快慢?传统观点将焦点集中于物种自身的内在特性,例如代谢率的高低、世代长度的长短以及生殖力的大小。高代谢率可能通过增加自由基的产生而提升突变风险;短世代和高繁殖率则意味着更频繁的基因组复制,从而增加了突变发生和固定的机会。此外,体型庞大和寿命悠长的物种往往投资更多于DNA修复机制,这可能减缓替代速率(即突变在谱系中固定的速率)。然而,这些内在特征本身是否受到更宏观的生态因素所塑造?尤其是在地球上海洋最深、最黑暗的角落——那些依赖化学合成而非光合作用的极端环境中,生命的进化
来源:Evolution
时间:2025-11-20
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转基因玉米选择压力下棉铃虫(Helicoverpa zea)翅形演化与长距离飞行适应性研究
在美国东南部农业生态系统中,棉铃虫(Helicoverpa zea)作为多食性害虫长期威胁玉米、棉花等经济作物。随着超过90%的玉米田采用转Bt基因技术,棉铃虫已对Cry1/Cry2毒素产生田间抗性,而新兴的Vip3A蛋白也面临抗性演化威胁。尤为关键的是,这类夜蛾科害虫具备单夜迁徙数百公里的能力,其飞行行为可能加速抗性基因扩散。然而,传统飞行磨实验未能揭示Bt暴露对飞行性能的显著影响,亟待通过形态功能学视角解析抗性演化与扩散潜能的关联。为突破方法学局限,研究团队创新性整合几何形态测量学与有限元法(FEM),以源自北美卡罗来纳州试验田的143头棉铃虫成虫(雌66/雄77)为样本,系统分析4种玉米
来源:Environmental Entomology
时间:2025-11-20
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综述:用于理解冬眠期间昏睡-觉醒周期的模型
### 生物学中的冬眠与体温波动机制冬眠是一种动物在面对食物短缺和恶劣环境时采取的适应性策略,通过降低代谢活动和体温,使自身能够长时间存活。这种生理机制在许多哺乳动物中普遍存在,如叙利亚仓鼠、13条纹地鼠、刺猬和一些小型蝙蝠等。尽管科学家们已经对冬眠现象进行了数十年的研究,但其背后的机制仍然不完全清楚。特别是,冬眠过程中出现的“休眠-觉醒”周期(torpor–arousal cycle)的驱动因素,目前仍未达成一致。“休眠-觉醒”周期是指动物在冬眠期间周期性地进入低体温状态(休眠)和短暂恢复体温(觉醒)的过程。这种周期性变化在不同物种中表现出不同的模式,但总体上遵循一个共同的规律:在冬眠初期和
来源:Canadian Journal of Zoology
时间:2025-11-20
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沙棘(Hippophae rhamnoides L.)的果实品质与营养成分:对经过选择性培育的基因型的多年评估
Raju Soolanayakanahally|William Schroeder|Hamid Naeem|Krista Gill加拿大农业与农业食品部印度海德研究农场,加拿大萨斯喀彻温省印度海德本研究探讨了选择性育种在提高沙棘(Hippophae rhamnoides L.)产量、果实大小和营养价值方面的作用。沙棘是一种营养价值高的浆果作物,具有显著的增值潜力。通过评估两个生长季节的多种种质资源,我们筛选出了一些表现出更好果实重量、更高糖度以及更优营养成分的优良基因型。50颗果实的平均重量在13.2至38.6克之间,这些基因型在果实大小和糖分含量上均有显著提升。多元分析(包括主成分分析和代谢
来源:Canadian Journal of Plant Science
时间:2025-11-20