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  • 解析天然有机物质成分在金属氧化物表面的竞争性相互作用:来自实验和建模的见解

    自然有机质(NOM)是一种复杂的混合物,包含腐植酸(HA)和富里酸(FA),它们在金属(氢氧化物)表面发生竞争性吸附。NOM在土壤和水环境中广泛存在,其与土壤矿物的相互作用有助于形成矿物结合有机质(MAOM),这可能通过吸附、包埋、聚集、氧化还原反应和聚合等方式保护有机质免受分解。然而,尽管NOM在自然环境中与金属氧化物共存,其竞争吸附行为的研究仍较为有限,尤其是在不同NOM组分之间的相互作用机制方面。本研究首次系统探讨了HA和FA在氧化铁矿物(如针铁矿)上的竞争吸附现象,并结合紫外-可见光谱(UV–vis)、酸沉淀和尺寸排阻色谱(SEC)等方法,解析了HA和FA在吸附过程中的分子分馏情况。#

    来源:Environmental Science & Technology

    时间:2025-10-31

  • 鉴定两栖动物中的新型DNA加合物,并利用分散固相萃取技术开发加合物组学的样品制备方法

    随着环境DNA加合物组学(adductomics)在暴露评估中的应用日益广泛,对于改进适用于化学和生物多样性样品的方法提出了更高的需求。当前,液相色谱与高分辨率质谱(LC–HRMS)技术已显著提升了DNA加合物组的分析能力,但在非哺乳动物模型中,样品净化方法仍面临诸多挑战。为应对这些挑战,本研究以一种生活在波罗的海的指示物种——*Monoporiea affinis*(单孔虫)作为实验模型,旨在开发适用于甲壳类动物的加合物分析方法。这种小体型的底栖甲壳类动物因其坚硬的几丁质组织和较高的脂质含量,成为分析DNA加合物的困难样本,因此其在生物效应研究中的使用具有重要意义。本研究的两个主要目标是:首

    来源:Environmental Science & Technology

    时间:2025-10-31

  • 用于挥发性有机化合物信号传输和仿生分子通信的聚合物功能化碳纳米管传感器

    传统的电磁通信系统在密集环境中存在诸多限制,如高能耗、信号衰减和干扰等问题。为克服这些挑战,我们提出了一种基于生物启发的分子通信(MC)平台,该平台利用时空耦合的单壁碳纳米管(SWCNT)传感器来实现挥发性有机化合物(VOC)的信号传输。该系统借鉴了自然界中的化学信号传递机制,采用分层功能化的SWCNT传感器阵列来高精度地检测和解析预设的数据信号,模拟了信息素在生物通信中的作用。传感器采用疏水性和可生物降解的聚合物修饰的SWCNT,结合纳米多孔纤维素纸,从而提升了对VOC的选择性和响应速度,实现了空间和时间上的信号编码,从而实现可靠的多比特数据传输。集成机器学习(ML)算法有助于信号解码、模式

    来源:ACS Sensors

    时间:2025-10-31

  • 由生物质衍生的聚硅倍半氧烷纳米纤维增强的多孔气凝胶,适用于全天候各种天气条件下的持久被动辐射冷却

    被动辐射冷却(Passive Radiative Cooling, PRC)作为一种可持续的冷却策略,近年来在应对全球变暖和能源消耗带来的环境问题中展现出巨大潜力。通过反射太阳光(波长范围为0.3至2.5微米)并利用大气透明窗口(8至13微米)将热量辐射至寒冷的外层空间,这一过程无需外部能源输入,因此成为实现高效、环保冷却的一种理想选择。然而,由于白天太阳辐射强度极高(可达1000瓦/平方米),如何有效减少太阳光的吸收、增强热辐射能力,是当前PRC材料研究中的关键挑战。本文提出了一种创新性的解决方案,即将一维多孔硅氧烷纳米丝(1D PSNFs)嵌入到由生物质衍生的微纳米多孔聚乳酸(PLA)气凝

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-31

  • 儿童人工耳蜗再植入后的长期行为和神经生理学结果:一项结合预测因子分析的脑电图研究

    cochlear implantation(CI)作为一种重要的干预手段,已被广泛应用于治疗严重至极重度感音神经性听力损失的患者。这一技术不仅能够显著改善患者的听力功能,还能促进其语言和认知能力的发展,帮助他们更好地融入社会和教育环境。然而,随着CI使用时间的延长和适应人群的扩大,一些患者可能会经历设备故障或性能下降,从而需要进行cochlear reimplantation(CR),即重新植入。尽管CR在技术上被认为是安全且有效的,但研究表明,部分患者在CR后可能表现出较前次植入更差的听力和语言功能,甚至出现发育迟缓等现象。因此,有必要系统研究CR对儿童语言和认知能力的影响,并探索影响CR

    来源:EAR AND HEARING

    时间:2025-10-31

  • 氮添加驱动罗浮栲林土壤微生物碳氮利用效率的深度响应模式及其生态意义

    随着工业化进程加速和农业化肥用量增加,全球氮沉降持续加剧,中国东南部地区年氮沉降量高达30-50 kg N ha-1 yr-1。氮过量输入深刻影响陆地生态系统生物地球化学过程,其中土壤碳氮循环的相互作用尤为关键。微生物作为土壤养分转化的引擎,其碳利用效率(CUE)和氮利用效率(NUE)直接决定有机质的分解速率和土壤碳汇功能。然而,现有研究多聚焦表层土壤,对亚表层土壤微生物代谢效率的响应规律认知薄弱,这严重制约了全球变化背景下土壤碳氮循环的准确预测。为破解这一难题,福建师范大学研究团队在戴云山国家级自然保护区的罗浮栲林开展了为期三年的氮添加控制实验。研究人员设置了对照(CT,0 kg N ha-

    来源:Journal of Plant Ecology

    时间:2025-10-31

  • 基于混合估计器的缺失数据遥感在森林资源调查中的应用研究

    在当今全球气候变化背景下,森林作为重要的碳汇生态系统,其资源监测和精准评估显得尤为关键。遥感技术凭借其大范围、高效率的优势,已成为现代森林资源调查不可或缺的工具。然而,遥感数据在实际应用中常面临各种缺陷,其中数据缺失问题尤为突出。以2003年扫描行校正器(SLC)失效的Landsat 7 ETM+传感器为例,其产生的楔形数据缺失区域约占每个场景的22%,严重影响了遥感数据的完整性,给森林生物量估算和碳储量评估等应用带来巨大挑战。传统处理缺失数据的方法主要依赖于各种插值技术,但这些方法存在明显局限性:一方面需要时空匹配的参考影像,获取难度大;另一方面,插值过程引入的误差难以量化,最终会导致森林属

    来源:Forest Ecosystems

    时间:2025-10-31

  • 抗锈病西黄松人工林对北落基山脉林下植物多样性的促进作用及其生态机制

    在北落基山脉的湿润森林中,西黄松(Pinus monticola)曾是最主要的建群树种,其独特的伞状树冠结构能为林下植物创造理想的生长环境。然而20世纪初白松疱锈病(Cronartium ribicola)的入侵使这一关键树种濒临灭绝,导致森林生态系统发生剧变——原本透光良好的西黄松林被浓密的冷杉(Abies grandis)和铁杉(Tsuga heterophylla)替代,林下植物多样性显著下降。这一生态危机促使科学家们开始培育抗病西黄松品种,但新营造的人工林将如何影响林下植物群落,成为亟待解答的科学问题。为探究这一问题,研究团队在北爱达荷州西黄松历史分布区内选取了27个人工林样地,这些样

    来源:Forest Ecosystems

    时间:2025-10-31

  • 全球升温超过2°C可能引发黑森林低海拔森林临界点——基于弗莱堡城郊森林的模拟研究

    随着全球气候变暖加剧,中欧森林正面临着前所未有的生存挑战。2018-2022年的极端干旱事件导致德国森林死亡率显著上升,年死亡率从0.25%飙升至1.73%,这一数字敲响了生态安全的警钟。位于德国西南部黑山脚下的弗莱堡城郊森林,作为著名的"绿色城市"象征,其丰富的树种组成和200-1250米的海拔梯度使其成为研究气候变化影响的天然实验室。这片面积约5000公顷的森林不仅提供木材生产、气候调节等重要生态系统服务,更是当地居民休闲娱乐的重要场所。然而,日益频繁的炎热干旱事件正威胁着这片绿洲的存续。在此背景下,弗莱堡大学的研究团队在《Forest Ecosystems》期刊上发表了一项开创性研究,通

    来源:Forest Ecosystems

    时间:2025-10-31

  • 皆伐还是免皆伐?瑞典小规模林业多重效益的转型探索

    在欧洲森林覆盖率最高的瑞典,一场关于森林未来命运的静默革命正在私人林场中悄然发生。传统上,瑞典林业以高强度皆伐(clear-cutting)为主导模式,通过短轮伐期和单一树种种植追求木材产量最大化。然而,这种工业化管理模式日益暴露出生态短板:生物多样性丧失、气候变化脆弱性加剧,以及社会文化价值的边缘化。欧盟最新森林战略明确要求转向更接近自然的经营方式,但瑞典本土政策仍将生物经济与气候变化缓解主要作为增加木材生产的理由,形成显著的政策张力。在此背景下,一批非工业私有林(Non-industrial Private Forest, NIPF)所有者开始自发探索免皆伐林业(clearcut-free

    来源:Forest Ecosystems

    时间:2025-10-31

  • 共存濒危鲨鱼的食物分配、营养生态位及必需脂肪酸的差异保留模式研究

    Highlight鲨鱼胃内容物分析高估了食物分配程度,仅检测到2-5%的猎物相似性。相比之下,对胃内相同猎物进行的稳定同位素生态位分析显示出更高的定向重叠(38-96%),表明这些猎物被长期摄食。此外,脂肪酸谱显示高达77-89%的相似性,提示猎物的营养价值相近。因此,高定向稳定同位素生态位重叠与无显著差异的脂肪酸谱相一致,表明尽管短期猎物选择不同,但这些鲨鱼在营养获取上具有长期一致性。Conclusions鲨鱼胃内容物分析会高估食物分配,仅检测到2-5%的猎物相似性。与之相反,对胃内发现的相同猎物进行的稳定同位素生态位分析显示出更高的定向重叠(38-96%),表明对这些猎物的摄食行为持续了更

    来源:Food Webs

    时间:2025-10-31

  • 基于SMRT测序与多组学分析揭示山东中高温大曲微生物群落结构及品质差异

    Highlight中高温大曲(MHT-Daqu)作为白酒酿造的关键糖化发酵剂,其品质对最终酒体风味具有决定性影响。传统大曲品质评价主要依赖主观感官判断和基础理化指标,虽简便快速但易受人为偏差影响。本研究通过整合现代分子生物学技术与多维度品质分析手段,为大曲品质标准化评价提供了新范式。DiscussionMHT-Daqu的微生物群落结构受环境过滤作用(environmental filtering)显著驱动,其中细菌类群主导微生物网络复杂性,而真菌类群对维持网络稳定性具有关键作用。研究首次发现密度与微生物多样性存在非线性关系,提示在工艺调控中需避免过度压实对微生物生态的负面影响。电子舌技术捕获的

    来源:Food Bioscience

    时间:2025-10-31

  • 食品系统中微塑料的污染效应:揭示其对人类健康与环境毒性的影响及防控策略

    重点内容微塑料在食物链系统中的存在微塑料通过引入物理颗粒到食物链中并作为有毒化学物质、添加剂和病原微生物的载体,对食品安全构成重大挑战,这些污染物可通过营养级转移累积。它们在环境中的持久性引起公共卫生关注,特别是在被整体食用的物种中,如贻贝、软体动物、沙丁鱼和凤尾鱼。人类暴露于微塑料的途径微塑料可能通过食物途径影响人类和海洋生物。许多对人类的影响是由人类食物途径引起的。表3展示了人类经常消费的食品中微塑料摄入的主要证据。尽管很难完全分离这些途径,但为了讨论方便,我们在此加以区分。微塑料与食品成分的相互作用微塑料(MPs)由于其小尺寸和物理化学性质,与各种食品成分发生动态相互作用。在食品系统中,

    来源:Food Bioscience

    时间:2025-10-31

  • 辣椒连作下土壤特性与微生物群落结构的时间动态:微塑料污染的深度特异性生态效应

    Highlight本研究发现低密度聚乙烯微塑料(LDPE-MP)会通过深度特异性方式重构土壤微生物网络,显著影响养分循环关键酶活性。在表层土壤中,LDPE-MP对细菌群落结构和功能的扰动更为显著。酶活性为评估LDPE微塑料对土壤养分循环的影响,本研究检测了脲酶、碱性磷酸酶(AKP)和荧光素二乙酸酯酶(FDAse)三种酶的活性变化,其活性在培养期间呈现小幅波动(图1)。如图1所示,各处理组不同土层脲酶活性变化趋势相似,均在第24天达到峰值。添加LDPE-MP后,表层土壤脲酶活性显著提升(p < 0.05),且2.0%浓度组促进作用更明显;而亚表层土壤仅在高浓度组出现轻微诱导效应。荧光素二乙

    来源:European Journal of Soil Biology

    时间:2025-10-31

  • 综述:人工智能与遥感技术在地中海农业生态系统中作物产量预测和作物生长参数估算的整合:方法、新兴技术、研究空白和未来方向

    引言农业部门正面临全球人口增长和环境挑战(如气候变化、资源稀缺)带来的日益增长的压力,这些挑战在地中海沿岸地区尤为突出。该地区夏季炎热、水资源有限,土壤有机质和养分含量通常较低。尽管存在这些脆弱性,地中海沿岸因其高生物多样性和多样的农业生态区而被视为全球农业热点。为了应对这些挑战,迫切需要更具适应性和数据驱动的农业实践。作物产量预测和作物生长参数估算已成为早期预警系统、精准农业和资源分配的关键手段。传统方法如经验统计模型和基于过程的模型存在局限性,而人工智能和遥感等新兴技术为解决这些局限性提供了有前景的替代方案。材料与方法本系统综述采用PRISMA框架,对Scopus和Web of Scien

    来源:European Journal of Agronomy

    时间:2025-10-31

  • 适应性进化与营养稳定:荞麦品种Čebelica在中欧条件下长达九年的农艺学、营养学及遗传学综合评估

    在追求可持续农业和粮食安全的全球背景下,普通荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)作为一种伪谷物,因其短生长周期、适应贫瘠土壤、低肥料需求以及通过化感作用抑制杂草的能力而备受关注。其营养品质卓越,富含优质蛋白质、必需氨基酸以及芦丁、槲皮素等生物活性化合物,具有抗氧化、抗炎和抗糖尿病特性,是功能性食品和无麸质产品的理想原料。然而,尽管有这些优势,荞麦的广泛种植仍受到产量不稳定的严重制约,这通常归因于其无限开花习性、自交不亲和性以及对开花和灌浆期间非生物胁迫的高度敏感性。此外,关于其长期遗传稳定性和在不同作物轮作系统中表现的系统性数据仍然匮乏,这限制了其在气候智能型农业中的

    来源:European Journal of Agronomy

    时间:2025-10-31

  • 长期暴露于电离辐射会导致苏格兰松(Pinus sylvestris)幼苗的生长发育受到抑制,并引发动态的氧化应激反应

    本研究探讨了慢性低剂量γ辐射对 Scots pine(欧洲赤松)幼苗生长和氧化应激反应的影响。Scots pine 作为环境辐射保护研究中的关键参考物种,因其对辐射的高度敏感性而受到广泛关注。然而,尽管其在辐射影响下的生理反应已被部分研究,其在慢性低剂量辐射暴露下的具体机制仍不完全清楚。本研究通过在实验室条件下对幼苗进行长达10周的慢性γ照射,旨在揭示其氧化应激响应的动态变化过程,从而为理解生态系统在辐射污染环境中的适应能力提供科学依据。研究中,幼苗被置于682 µGy/h的γ辐射环境中,并在每两周进行一次表型测量和分子、生化标记物的分析。结果显示,辐射暴露导致了幼苗的生长抑制,特别是在6周后

    来源:Environmental and Experimental Botany

    时间:2025-10-31

  • 多枝柽柳硫耐受机制解析:生理与多组学整合研究揭示其生态适应性

    在广袤的荒漠生态系统中,多枝柽柳(Tamarix ramosissima)如同顽强的卫士,以其卓越的抗逆性守护着脆弱的生态环境。这种旱生灌木不仅能够抵御盐碱和干旱,还展现出惊人的硫积累能力——其组织硫浓度可达干重的1.72%-2.81%,远高于普通植物的0.1%-0.5%。这一特性使其成为研究植物硫代谢的独特模型。然而,随着全球工业化进程加速,化石燃料燃烧和采矿活动导致硫排放不断增加,如何理解植物对高硫环境的适应机制,成为生态学和环境科学领域的重要课题。尽管对柽柳属植物的耐盐耐旱机制已有深入研究,但其硫耐受的生理和分子基础仍属未知领域。特别是在自然条件下,许多柽柳栖息地本身就处于天然富硫土壤或

    来源:Environmental and Experimental Botany

    时间:2025-10-31

  • 光照强度调控木茼蒿花色形成的转录组与靶向代谢组学整合分析

    在五彩斑斓的自然界中,花朵的色泽不仅关乎植物自身的生存繁衍,更决定着观赏植物的商业价值。然而令人困惑的是,同种植物在不同光照环境下会呈现截然不同的花色——例如广泛栽培的木茼蒿(Argyranthemum frutescens)在遮荫条件下开出洁白花朵,而在全光照环境中却绽放深粉色花瓣。这种光强依赖性花色变异现象背后的分子机制至今尚未阐明,制约了园艺工作者对花色的精准调控。为破解这一难题,东北大学马月平团队在《Environmental and Experimental Botany》上发表了创新性研究。研究人员采用多组学整合分析策略,通过设置50、150和600 μmol·m-2·s-1三个光

    来源:Environmental and Experimental Botany

    时间:2025-10-31

  • 太阳能驱动CeO2催化降解油砂工艺水中的环烷酸:动力学、副产物及毒理学响应机制研究

    随着全球能源需求的持续增长,油砂开采过程中产生的油砂工艺水(OSPW)已成为严峻的环境挑战。这种碱性废水含有高浓度的黏土、重金属、多环芳烃(PAHs)以及最具代表性的有毒污染物——环烷酸(NAs)。环烷酸是一类结构复杂的脂环族和脂肪族羧酸,不仅难以被常规方法降解,更因其对水生生物和哺乳动物具有内分泌干扰与生殖毒性而备受关注。目前,OSPW通常被储存在尾矿池中,存在渗漏风险,亟需开发高效、环保的处理技术以实现其安全回用或排放。传统的高级氧化工艺(AOPs)如基于臭氧、紫外光或Fenton反应的方法,虽能有效降解部分有机污染物,但往往面临高能耗、酸性操作条件苛刻、易产生有毒卤代副产物等局限。相比之

    来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology

    时间:2025-10-31


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