-
温暖化对苔原凋落物中微生物群落及氮循环能力的影响受到草本植物丰度和凋落物质量的调节
全球变暖正在显著改变北极苔原的植被组成,这一变化对植物残体的性质产生了深远的影响。植物残体是苔原生态系统中氮循环的重要来源,其变化可能会改变土壤中的氮转化过程,并进一步影响植物的氮获取能力。为了更深入地理解这一现象,科学家们对全球12个环北极地区16个长期增温实验中的微生物群落及其在有机氮转化方面的遗传潜力进行了系统分析,并结合土壤中氮同位素(δ¹⁵N)的变化,评估了氮循环的整体动态。这些研究揭示了增温如何通过改变植物残体的特性间接影响微生物群落及其氮转化能力,从而可能加剧苔原生态系统的植被变化和碳释放。在研究中发现,尽管增温对微生物群落的丰度、多样性和组成没有产生直接的显著影响,但其通过改变
来源:Global Change Biology
时间:2025-11-13
-
在澳大利亚“黑色夏季”大规模森林火灾之后,一种高度游牧性的物种在其觅食栖息地使用方式上发生了大范围的变化
摘要 在人为气候变化的影响下,极端生态干扰(如洪水、干旱、热浪和野火)的频率和强度都有所增加,预计这种情况在未来几十年内会持续下去。对于这些事件,游牧物种的反应在很大程度上仍然未知。2019/2020年的澳大利亚“黑色夏季”大火烧毁了高度游牧性的灰头狐蝠(Pteropus poliocephalus)相当大的栖息地范围。在这里,我们通过比较2019/20年大火前后大量狐蝠的追踪数据(2012–2017年和2022–2024年),研究了P. poliocephalus对这种极端干扰事件的觅食栖息地利用情况。我们对觅食地点与烧毁区域以
来源:Global Change Biology
时间:2025-11-13
-
物候变化和物种分布范围的改变共同作用,影响了开花季节的时间和物种组成
摘要 全球变化正在改变开花物种的物候特征和地理分布范围,这可能对花卉资源的时机和组成以及生态群落的季节结构产生深远影响。然而,由于学科间的隔阂和数据有限,历史上对开花物候变化和物种分布变化的研究往往是孤立的,导致我们在理解这些变化的综合效应方面存在重要空白。为了解决这一问题,我们利用了数百万份标本馆记录和物种出现记录,对美国2837种植物在不同历史时期、当前时期以及未来气候和土地覆盖条件下的物候变化及分布范围变化进行了建模。这使得我们能够将物种层面的响应尺度扩展到整个群落层面,并从局部地理范围扩展到大陆范围。分析结果显示,在大多数
来源:Global Change Biology
时间:2025-11-13
-
综述:研究物种间种群同步性:现状与未来展望
物种间同步性(interspecific synchrony)作为生态学领域的重要现象,其研究涵盖从种群动态到群落及超群落(metacommunity)的多层次组织。本文系统梳理了该领域的研究进展、现存问题及未来方向,重点探讨了不同生物学层次(如种群、群落、超群落)的同步性关联及其驱动机制,并提出了整合研究框架的建议。### 一、研究背景与核心概念物种间同步性指不同物种在种群数量、生长速率或关键 demographic 参数(如存活率、繁殖率)上的时间波动规律性一致的现象。这种现象不仅揭示了生态系统中物种间的关联性,更为理解群落稳定性与应对环境变化的机制提供了理论支撑。当前研究已扩展至空间尺度
来源:Ecography
时间:2025-11-13
-
研究地中海盆地中鲸类种群密度的分布模式
人类活动对海洋生态系统的影响日益显著,尤其是在海洋生物的分布和种群密度方面。在地中海地区,这一现象尤为突出,因为该区域不仅生物多样性丰富,而且长期受到多种人类活动的强烈干扰。鲸目动物(Cetaceans)作为海洋生态系统中的重要组成部分,其生存状况受到多方面的威胁,包括过度捕捞、栖息地破坏、污染以及航运活动等。近年来,随着渔业活动的加剧,鲸目动物的种群密度模式发生了显著变化,这种变化不仅影响了它们的生存环境,还可能对整个海洋生态系统的稳定性产生深远影响。本研究旨在探讨不同类型的渔业活动如何影响地中海地区鲸目动物的种群密度分布,并分析这些影响是否因物种的生态特征而有所不同。研究团队收集了366个
来源:Ecography
时间:2025-11-13
-
综述:北半球温带落叶林的生物地理学与进化模式
温带落叶林是北半球中纬度地区一个显著的生态系统,其特点是树木在冬季落叶以适应寒冷气候,同时在夏季利用生长季节进行光合作用。这种森林类型通常出现在雨热同季的气候条件下,位于针叶林与常绿硬叶林或樟科森林之间。落叶林的季节性树冠开放为地表植物提供了光照条件,从而促进了地下植被的生产力,支持了比其他森林类型更为丰富的草本植物群落。尽管这种生态系统在生态上具有重要地位,但目前对不同地区落叶林的多样性模式及其在不同生长形态(如乔木、灌木和草本植物)之间的差异仍缺乏系统性研究,这限制了我们对这一生态系统的进化和群落形成机制的理解。研究者们通过分析北半球约9600个植被样点,探讨了温带落叶林在多样性与进化模式
来源:Ecography
时间:2025-11-13
-
人类活动对英国生物多样性影响的对比:一项基于空气环境中DNA的多分类群评估
人类活动对生物多样性的深远影响已成为全球关注的重要议题。随着城市化进程的加快和土地利用方式的多样化,自然生态系统正经历前所未有的变化,导致物种多样性下降、生态结构重塑以及生物群落组成的变化。本研究利用全国规模的空中环境DNA(eDNA)调查数据,探讨了三种不同复杂度和范围的人类压力指数对哺乳动物、鸟类、昆虫、植物和真菌等多类生物多样性的影响。通过对比分析,我们揭示了人类活动对生物多样性的复杂作用机制,强调了使用多物种分析和多种压力指数的重要性,以更全面地理解生物多样性在全球尺度上的变化趋势。研究发现,尽管大多数生物类群在城市区域表现出比农村区域更高的多样性,但当采用更精细的人类压力指数时,我们
来源:Ecography
时间:2025-11-13
-
物种观察者数据与背景点核密度估计相结合的方法,能够修正鸟类物种分布模型中的抽样偏差
本研究探讨了在物种分布模型(Species Distribution Models, SDMs)中,如何有效纠正由于观察者采样偏差而导致的模型预测偏差问题。SDMs作为一种广泛使用的生态建模工具,通常依赖于物种的出现记录来推断其生态位和栖息地偏好。然而,这些出现数据往往存在明显的空间、环境和时间上的偏差,尤其是在使用非结构化、机会性数据(如公民科学平台收集的数据)时。因此,如何准确识别并校正这些偏差,成为提升SDMs预测性能的关键。在本研究中,作者提出了一种新的方法——“存在加权观察者导向方法”(Presence-Weighted Observer-Oriented Approach, PW-
来源:Ecography
时间:2025-11-13
-
亚热带毛竹林不同混合模式下土壤有机碳和总氮的深度依赖性稳定机制
森林土壤在陆地碳(C)固存和氮(N)循环中扮演着关键角色,特别是在亚热带的毛竹(*Phyllostachys edulis*)森林生态系统中。尽管已有研究探讨了竹林系统中土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)的动态变化,但关于这些碳氮储量在不同混合树种体系下的深度依赖性稳定机制仍存在许多未解之谜,这限制了对长期碳氮储存能力的预测。本研究通过对我国东南部三种森林类型的分层土壤样本(0–100厘米)进行分析,揭示了SOC和TN在不同森林类型及不同土壤深度下的储存模式和调控机制。研究区域位于江西省乐安县,属于亚热带湿润季风气候,具有显著的季节性温度和降水变化。该地区年均温为18.2°C,年降水量为175
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-11-13
-
在体外条件下,将主要乳腺炎病原菌与产生颜色的葡萄球菌(Staphylococcus chromogenes)和人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)共同培养于牛奶中后,这些细菌的生长情况会发生变化
奶牛乳腺炎是一种影响全球奶牛业的重要疾病,对奶牛健康和乳品生产造成显著经济损失。该疾病主要由乳腺组织的炎症引起,其病因复杂,涉及多种病原菌。乳腺炎病原菌通常被分为主要病原菌和次要病原菌,其中主要病原菌如金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)、链球菌(*S. agalactiae*)和表皮葡萄球菌(*S. uberis*)能够引发临床乳腺炎,表现为乳腺组织明显炎症、乳液异常以及系统性症状。相比之下,非金黄色葡萄球菌(Non-aureus Staphylococci, NAS)多与亚临床乳腺炎相关,往往自行消退或持续存在,难以治疗。然而,某些NAS菌株在体外实验中显示出对更严重病原菌的保护作用,
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-11-13
-
将优良面包小麦品种HD3086和HD2932转化为细胞质雄性不育系及其在创制CMS杂交种中的遗传评估
小麦作为全球粮食安全的支柱作物,面临着人口增长与耕地资源有限的双重压力。传统育种技术遭遇产量瓶颈,而杂交小麦因其可能存在的杂种优势效应,被视为突破产量天花板的重要途径。然而,小麦严格的自花授粉习性如同一道天然屏障,使得大规模杂交制种变得异常困难,这成为杂交小麦育种迟迟未能取得像杂交水稻、杂交玉米那样巨大成功的主要原因之一。为了攻克这一难题,科学家们将目光投向了细胞质雄性不育(CMS)系统。这套被称为“三系法”的体系,包括不能产生正常花粉的雄性不育系(A系)、能够保持其不育特性的保持系(B系),以及能够恢复杂交后代育性的恢复系(R系)。利用CMS系统,可以免除繁琐的人工去雄步骤,为实现小麦大规模
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-11-13
-
中国葡萄酸腐病中酵母与果蝇物种多样性及其互作机制研究
葡萄园中悄然蔓延的酸腐病,正成为威胁中国葡萄产业的重要病害。这种由酵母和果蝇协同作用的复杂病害,会导致果实腐烂、汁液渗漏,显著降低果实糖酸比和风味品质。随着气候变化和栽培模式多样化,中国主要葡萄产区酸腐病发生规律呈现动态变化,但致病微生物的种类分布、地理格局及其与果蝇的互作机制尚不明确,严重制约了精准防治策略的制定。为破解这一难题,中国农业科学院植物保护研究所联合新疆农业科学院的研究团队在《Microbial Ecology》发表最新研究,通过对全国四大葡萄产区(华北渤海湾、西北黄土高原、西南产区、中东部产区)12个省份的10个葡萄品种进行系统采样,采用DNA条形码技术对271株酵母和95只果
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-13
-
多组学整合分析揭示烟草调制过程中微生物群落重构及其对碳水化合物代谢途径的调控机制
在农产品加工领域,微生物通过分泌多种酶类(如淀粉酶、纤维素酶)降解植物组织中的大分子物质,显著影响谷物、蔬菜、水果和茶叶等作物的营养和风味品质。然而,当前对植物叶片加工过程中微生物群落的功能研究多集中于群落结构描述,对核心微生物在降解淀粉等大分子物质的具体作用机制尚不明确。烟草作为重要的经济作物,其调制过程中的微生物活动与碳水化合物代谢密切相关,但微生物群落如何响应环境变化并协同驱动代谢途径重构仍缺乏系统阐释。为深入解析烟草调制过程中的微生物功能,研究人员以"云烟87"品种为材料,在调制过程的四个关键阶段(T1鲜叶、T2变黄期42°C、T3定色期54°C、T4干筋期68°C)系统采集样本,通过
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-13
-
基于自适应场协作采样算法的工业机器人路径规划
在当前工业机器人技术快速发展的背景下,路径规划作为其安全运行的核心技术之一,受到了越来越多的关注。工业机器人的路径规划不仅需要考虑静态障碍物的避让,还需兼顾动态环境中的运动控制,其复杂性远高于移动机器人。传统的路径规划方法,如快速随机搜索树(RRT)算法,虽然在高维空间中表现出良好的适用性和概率完备性,但其在复杂环境下的效率和泛化能力仍存在局限。因此,本文提出了一种**自适应场协同采样算法(AFCS)**,旨在解决传统路径规划算法在环境适应性、效率以及路径优化方面的不足。通过引入改进的势场算法(APF)与优化的采样策略,AFCS算法在提升路径规划效果的同时,也增强了其在复杂环境中的稳定性和适应
来源:Frontiers in Neurorobotics
时间:2025-11-13
-
情绪智力:人工通用智能系统中的抽象认知创新
摘要:本研究通过非公理推理系统(NARS)框架,探讨了将抽象的情感触发机制融入人工通用智能(AGI)系统中的方法。该模型借鉴了认知评估理论,通过根据目标一致性和时间评估来调节优先级和持久性,从而实现认知资源的动态调节。与传统依赖预定义反馈机制的情感模型不同,该框架能够引发泛化的情感反应,进而提高对复杂时间和因果动态的适应能力。在“flappy bird”游戏和飞机战斗模拟平台上进行的实验验证表明,基于情感的NARS在决策效率、目标优先级分配以及适应性方面均优于非情感版本。这些发现凸显了情感驱动的AGI系统在高风险领域(如自动驾驶和机器人技术)中的潜力,因为在这些领域,实时适应性和高效资源分配至
来源:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems
时间:2025-11-13
-
RoboGPT:一种基于大语言模型(LLM)的长期决策实体代理,用于指令执行任务
摘要:机器人代理的任务是掌握常识,并根据自然语言指令做出长期序列决策以执行日常任务。大型语言模型(LLM)的最新进展推动了复杂机器人规划的探索。然而,尽管LLM具有出色的泛化和理解能力,但其任务计划有时仍存在准确性和可行性问题。为了解决这些挑战,我们提出了RoboGPT[11](更多详情请参考我们的项目页面:https://github.com/Cwb0106/RoboGPT]。RoboGPT是一种专门为执行指令遵循任务而设计的具身代理。它整合了三个关键模块:1) RoboPlanner,这是一个基于LLM的规划模块,配备了67k的具身规划数据,能够将任务分解为逻辑子目标。我们使用基于模板反馈
来源:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems
时间:2025-11-13
-
具身AI在室内机器人中的突破:感知、交互与自主性的融合前沿
当我们在科幻电影中看到机器人自如地穿梭于房间、协助人类完成各种任务时,或许会感叹未来已至。然而现实中,室内服务机器人却常常"犯傻"——它们可能因光线变化而迷失方向,无法理解"把桌子上的杯子拿到厨房"这样简单的指令,或在遇到突发障碍时陷入停滞。这些看似简单的日常任务,对机器而言却意味着需要同时突破感知、决策与执行的多重技术瓶颈。传统人工智能系统大多在虚拟环境中运行,而具身人工智能(Embodied AI)则要求智能体通过物理实体与现实世界进行动态交互。这种范式转变使得室内机器人必须发展出对环境的上下文理解能力、实时决策能力以及复杂操作能力。正如人类依靠视觉、触觉、听觉等多感官协同来适应环境变化,
来源:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems
时间:2025-11-13
-
CS-SLAM:一种适用于动态场景的轻量级语义SLAM方法
摘要:SLAM系统通常依赖于场景固定性的假设。然而,在实际应用中,机器人往往需要在动态环境中运行,这对SLAM系统的稳定性提出了独特的挑战。高效且轻量级的SLAM系统在实现机器人与环境之间的交互方面发挥着重要作用。为了提高其在动态环境中的适用性,提出了一个轻量级的语义动态SLAM框架CS-SLAM。首先,该文章设计了一个轻量级的语义分割网络Cross-SegNet来去除动态特征点。该网络包含一个轻量级的特征学习模块Cross Block,能够在保持轻量级设计的同时有效检测动态物体,从而提高SLAM系统的处理效率和准确性。其次,提出了一种基于时空一致性的辅助掩码算法,该算法将前一帧的掩码与Cro
来源:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems
时间:2025-11-13
-
不同种植年份下丹参(Salvia miltiorrhiza)根际微生物多样性研究
摘要 连续耕作可能导致土壤养分失衡,并对土壤根际微生物产生不利影响。本研究通过比较四种种植方式(CK:不进行耕作;D1:每年种植一次;D2:连续两年种植;D3:连续三年种植),探讨了丹参连续耕作对根际土壤微生物群落的影响。采用高通量测序技术分析了根际土壤微生物群落的变化。结果表明,与CK组相比,丹参种植后的土壤中有益细菌(如芽孢杆菌和嗜酸菌)的丰度较低。在D2组土壤中,病原真菌镰刀菌的丰度最高。通过线性判别分析(LEfSe)在属水平上识别出多个细菌标志物,包括g_Candidatus_Solibacter、g_Sphingomona
来源:Letters in Applied Microbiology
时间:2025-11-13
-
微生物对砷的甲基化作用以及微生物对二甲基砷酸盐的还原作用,共同促进了稻田土壤中高毒性二甲基砷酸盐的生成
二甲基砷(DMAs)是导致水稻“直穗病”的致病因子,这种生理障碍会严重影响水稻产量。在缺氧的稻田土壤中检测到了五价(DMAs(V))和三价(DMAs(III))形式的二甲基砷。然而,DMAs(III)对水稻植物的毒性程度以及其在稻田土壤中产生的途径和机制仍不甚明了。在本研究中,我们发现在水培实验中,DMAs(III)对水稻植物的毒性更强,且引发的直穗病症状更为严重。通过将11份稻田土壤置于淹水条件下培养,证实了土壤溶液中存在DMAs(III)。我们利用从稻田土壤中分离出的纯细菌菌株以及体外酶活性测定方法,揭示了DMAs(III)产生的两种途径:第一种途径是Paraclostridium ben
来源:Environmental Science & Technology
时间:2025-11-13