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  • 荷兰农业氮素施用与氨排放的空间不确定性及其对环境的影响

    荷兰农业氮素管理的空间不确定性研究——基于INITIATOR模型的多尺度分析农业生产中氮素的不当管理会对空气、水体和土壤造成严重污染。荷兰作为欧洲农业密集区,长期面临氨(NH₃)、氧化亚氮(N₂O)等活性氮化合物过量排放的问题。研究表明,仅2019年荷兰农业源NH₃排放就占全国总排放量的90%以上,其中畜禽粪便和化肥的不均匀施用是主要污染源。然而,传统环境评估常忽略空间异质性对氮素流失的影响,导致政策制定存在显著误差。为解决这一问题,荷兰瓦赫宁根大学环境研究所的研究团队,利用自主研发的INITIATOR(Integrated Nitrogen Tool for Agricultural Env

    来源:Nutrient Cycling in Agroecosystems

    时间:2025-05-26

  • 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

    来源:Heliyon

    时间:2025-05-26

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 综述:海洋生态系统中微塑料污染综述:来源、分布、生态影响及未来方向

    微塑料(粒径 < 5 mm)污染已成为威胁全球水生生态系统的重要环境问题。其来源广泛,包括大块塑料废弃物的降解、工业活动排放以及含微塑料的日常产品(如化妆品中的柔珠)。这些微小颗粒凭借极强的环境持久性,广泛分布于从海洋表层到深海海底的各类生态系统,甚至在极地冰川和深海沉积物中均有检出。海洋生物对微塑料的摄食现象极为普遍。从浮游生物到大型鱼类、海鸟乃至哺乳动物,均可能因误食微塑料引发物理损伤,如消化道阻塞、组织炎症等。同时,微塑料具有强吸附性,可富集环境中的重金属(如 Hg2+、Pb2+)、持久性有机污染物(POPs)等有毒物质,通过食物链传递(trophic transfer)进入高等生物体内

    来源:Proceedings of the Zoological Society

    时间:2025-05-26

  • 基于物理驱动神经网络的数字全息显微术单次拍摄生物细胞三维形态重建技术

    在生物医学和微流体力学研究中,精确获取细胞的三维形态动态变化至关重要。传统数字全息显微术(Digital Holographic Microscopy, DHM)虽能实现无标记成像,但存在 twin image(孪生像)干扰、需多角度扫描等技术瓶颈,难以从单幅全息图中重建复杂的三维结构。尤其对于高速运动的细胞,现有方法无法同步捕捉其空间位置、取向和形变特征。这些限制使得研究人员亟需开发更高效、更精准的三维重建技术。针对这一挑战,浦项科技大学Sang Joon Lee团队在《Nature Communications》发表了突破性研究成果。他们创新性地将物理光学原理与深度学习结合,开发出Morp

    来源:Nature Communications

    时间:2025-05-25

  • 海洋鱼类生物荧光的重复广泛进化:珊瑚礁环境驱动下的多起源与功能分化

    在深邃的海洋中,一场隐秘的光学盛宴已持续上演了上亿年——许多鱼类能够吸收蓝光并转化为绚丽的绿光或红光,这种现象被称为生物荧光(Biofluorescence)。不同于依靠化学生物发光的生物,荧光鱼类是通过吸收特定波长的环境光再发射更长波长的光来实现"自体发光"。珊瑚礁作为海洋中的"热带雨林",其复杂的色光环境(波长470-480 nm的蓝光主导)为荧光信号提供了独特的舞台。然而,这种神秘的光学现象何时起源、如何进化、为何在珊瑚礁鱼类中如此普遍,一直是进化生物学家未解的谜题。美国自然历史博物馆等机构的研究团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。通过整合48个新发

    来源:Nature Communications

    时间:2025-05-25

  • 儿童屈光不正的全基因组关联研究揭示新遗传位点及基因-环境交互作用

    近视已成为全球公共卫生危机,预计到2050年全球半数人口将受其影响,而东亚儿童近视患病率更是高达80-90%。这种眼球光学功率与眼轴长度(AL)不匹配导致的疾病,不仅造成视力模糊,高度近视(HM,SE<-6D)更可能引发视网膜脱离等致盲并发症。尽管已知400余个成人屈光不正相关遗传位点,但儿童近视的遗传机制存在显著差异——部分成人位点在儿童中失效甚至作用相反。这种"基因-年龄异质性"现象,加上东亚人群特有的高教育压力与近距离用眼习惯,使得探索儿童特异性遗传标记及基因-环境(G×E)交互机制成为当务之急。香港中文大学联合汕头国际眼科中心的研究团队在《npj Genomic Medicine》发表

    来源:npj Genomic Medicine

    时间:2025-05-25

  • PIGEON:基于方差分量分析的多基因性状基因-环境互作统计框架

    解密基因与环境共舞的奥秘!这项研究重磅推出PIGEON(Polygenic Interaction Gene-Environment framework)统计框架,像精准的分子探针般解析多基因与环境的复杂互作(GxE)。研究者采用创新的方差分量分析方法,仅需全基因组交互研究(GWIS)的摘要统计数据,就能量化教育水平对健康结局的修饰效应——好比在人类基因组的海洋中,定位出受社会环境调控的遗传暗流。通过英国生物银行(UK Biobank)的宏大数据,该框架成功捕捉530个性别二态性性状的基因-性别交互信号,犹如绘制出性别差异背后的多基因调控图谱。更令人振奋的是,在吸烟 cessation临床试验

    来源:Nature Human Behaviour

    时间:2025-05-25

  • 《Myochromella全球分布图谱:基于扩增子公共数据库的物种多样性探索与系统发育分析》

    在陆地生态系统的复杂图景中,真菌作为关键组分长期被低估。尽管高通量测序技术已将预估真菌物种数提升至1170-1320万种,但迄今仅15万种被正式描述。这种巨大的认知鸿沟在伞菌目石蕊科中尤为突出——该科包含众多生态功能独特的物种,但新属Myochromella自2014年建立以来仅记载2个物种,其全球分布与多样性始终成谜。传统形态分类受限于采样偏差和鉴定难度,而公共数据库中海量的环境DNA数据尚未被充分挖掘。吉林农业大学的研究团队开创性地将经典分类学与大数据挖掘相结合,通过分析NCBI-GenBank的ITS序列和269,412份环境扩增子数据,绘制了Myochromella的全球分布图谱。研究

    来源:BMC Microbiology

    时间:2025-05-25

  • 牡蛎壳粉改良酸化柚园土壤的微生物生态效应及重金属钝化机制研究

    在中国南部柚园,长期化肥使用导致土壤pH值跌破4.5,引发重金属(Cr/Tl/Mn)活化、养分流失和微生物群落紊乱。福建农林大学李媛媛团队在《Environmental Microbiome》发表的研究,揭示了牡蛎壳粉这一沿海废弃物如何变身"土壤医生"。通过三年田间试验,研究人员发现这些被丢弃的贝壳不仅能中和酸性,还能重构微生物王国——让固氮菌Nitrolancea上位,逼退重金属降解菌Acidibacter,甚至改变真菌"权力格局",为生态农业提供了全新解决方案。研究采用Illumina高通量测序分析16S/18S rRNA基因,结合ICP-MS检测重金属,通过FAPROTAX和FUNGui

    来源:Environmental Microbiome

    时间:2025-05-25

  • 解密北美东北部草地土壤微生物动态:以一枝黄花(Solidago sp.)为模型的生态恢复新视角

    北美东北部草地生态系统正面临严重退化,仅20%的原始草地保存完好。这些区域不仅是碳汇和生物多样性的热点,还具有重要的文化和生态价值。然而,农业扩张、城市化及气候变化导致其持续萎缩。尽管已有多种恢复方法,但土壤微生物群落的潜在作用尚未充分挖掘。微生物通过调控有机质分解、养分循环和植物健康,在生态系统功能中占据核心地位。尤其根际微生物与植物的互作,可能成为生态修复的关键杠杆。为探究这一问题,Widener University等机构的研究团队以北美本土植物一枝黄花(Solidago rugosa)为模型,分析了宾夕法尼亚州两个州立公园内不同土壤类型(根际、近根、大块土壤)的微生物群落。研究采用16

    来源:Microbial Ecology

    时间:2025-05-25

  • 热塑性淀粉/环氧化天然橡胶复合缓释肥料系统的构建及其对氮素利用效率与环境效应的调控机制

    在农业生产中,尿素作为氮肥的主力军,其使用效率低下和环境污染问题长期困扰着农业可持续发展。传统尿素施入土壤后,会通过酶促反应迅速水解为铵态氮(NH4+),但高达30-50%的氮素因淋溶、挥发等形式流失,不仅造成资源浪费,更导致水体富营养化和温室气体排放。如何让氮肥"聪明"地释放,既满足作物需求又减少环境负担,成为农业科技领域的重大挑战。泰国国立玛希隆大学和宋卡王子大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向两种天然高分子材料——热塑性淀粉(Thermoplastic Starch, TPS)和环氧化天然橡胶(Epoxidized Natural Rubber, ENR)。TPS由淀粉与甘油塑化而成,具有

    来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture

    时间:2025-05-25

  • 氟啶酮通过调控激素信号转导、苯丙烷生物合成和能量代谢促进黄精种子萌发的分子机制研究

    黄精(Polygonatum cyrtonema)是我国传统药用植物,其干燥根茎富含多糖和黄酮类成分,具有健脾润肺等功效。然而,黄精种子存在典型的形态生理休眠特性,常规沙藏法需数月才能打破休眠,且发芽率低、成苗周期长,严重制约其规模化种植。目前,关于黄精种子休眠解除的分子机制尚不明确,亟需开发高效萌发调控技术。针对这一难题,湖北省农业科学院中药材研究所的研究团队创新性地采用除草剂氟啶酮处理黄精种子,通过多组学联用技术系统解析了氟啶酮促进萌发的分子机制,相关成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》。研究采用的主要技术包括

    来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture

    时间:2025-05-25

  • 土壤细菌互作网络驱动凋落物分解"家园优势效应"的微生物机制

    "家园优势效应"(Home-field advantage, HFA)假说认为植物凋落物在原生栖息地的分解速率会显著高于其他环境,这背后可能藏着专性微生物分解者的秘密。为了破解这个微生物"黑箱",科学家们设计了一场持续480天的生态"交换实验"——将森林中的木荷(Schima superba)与农田里的玉米(Zea mays)凋落物进行跨生态系统移植。有趣的现象出现了:当易分解的玉米凋落物来到陌生环境时,竟然像"微生物磁石"般吸引了更多细菌物种,构建出结构复杂且稳定的共现网络(co-occurrence network)。而难分解的木荷凋落物则展现出"排外效应",特别是抑制了变形菌门(Prot

    来源:Biology and Fertility of Soils

    时间:2025-05-25

  • 优化放牧管理通过维持草地植物多样性与优势度提升多重生态系统服务

    草地生态系统承载着全球10亿人口的畜牧业生产,却在气候变化与过度放牧下面临退化危机。这项研究通过整合全球数据与中国北方长期定位实验,揭示了"生长旺季休牧+弹性放牧强度"的创新模式:机制突破:植物群落中多样性-优势度的动态平衡(如羊草Leymus chinensis等建群种的维持)是驱动多重ES协同提升的关键靶点;技术亮点:相比传统连续放牧或完全禁牧,精准调控的休牧期使土壤有机碳(SOC)储量提升23%,同时维持90%的初级生产力;范式革新:该策略成功破解了"碳汇(C sequestration)-牧草产量"的经典权衡,使调节服务(如碳固定)与供给服务协同增益;应用前景:实验证明采用物候期指导的

    来源:One Earth

    时间:2025-05-25

  • 盐度梯度下沉积物与浮游微生物群落组装机制的解析:以山西运城盐湖为例

    盐湖生态系统作为地球上典型的极端环境之一,其高盐特性对微生物生存构成严峻挑战。这类特殊生境中的微生物通过独特适应机制维持着生态平衡,并驱动着关键生物地球化学循环过程。然而,在日益加剧的气候变化和人为干扰背景下,关于盐度如何通过生物与非生物因素共同塑造微生物群落组装机制的科学认知仍存在重大空白。特别是对于沉积物与水体这两个物理化学性质迥异却又紧密关联的微环境,其微生物群落的构建规律及互作网络特征尚缺乏系统性研究。北京大学深圳研究生院环境与能源学院的研究团队选择具有2000年开发历史的山西运城盐湖作为研究对象,通过对14个不同盐度湖泊的42个沉积物和39个水体样本进行多组学分析,首次揭示了盐度梯度

    来源:Applied Microbiology and Biotechnology

    时间:2025-05-25


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