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  • 微生物功能群及其相关基因对于解释土壤养分循环过程至关重要,这一过程同样受到土壤和植物因素的影响

    森林土壤微生物群落特征对养分循环过程的影响机制解析摘要本研究针对温带森林土壤氮磷循环的关键过程,系统评估了126项常见微生物群落特征对净氨化、硝化和磷酸盐释放速率的解释力。通过整合增强回归树模型与多元线性回归分析,揭示了不同微生物功能群落的调控作用及其与植物和土壤理化因子的交互关系。研究发现:1)净氨化主要由土壤理化性质驱动,而微生物功能特征在多元模型中具有显著贡献;2)硝化过程受细菌群落互作网络和植物落叶层特性的双重调控;3)磷酸盐释放与真菌磷代谢酶基因丰度呈显著正相关。研究结果为建立多维度养分循环预测模型提供了新的理论依据。引言土壤微生物作为生态系统功能的核心驱动者,其群落结构特征与养分转

    来源:Ecosphere

    时间:2025-11-26

  • 稀有和常见浮游植物类群的空间分布受地理空间因素及物理化学变量的影响

    浮游植物群落结构与多样性的驱动机制研究——以美国俄克拉荷马州人工湖泊为例研究背景与科学问题浮游植物作为淡水生态系统的基础生物类群,其群落结构特征和多样性水平是评估水质、表征营养状态及生态系统健康的重要生物指标。近年来,随着城市化进程加快和气候变化加剧,湖泊生态系统面临多重压力,亟需深入探究影响浮游植物群落分布的关键因子。本研究聚焦美国俄克拉荷马州109个人工湖泊系统,旨在揭示地理空间特征与水体理化参数对浮游植物群落结构和多样性的联合作用机制。研究提出核心假设:地理空间特征(如经纬度、土地利用)与水体理化参数(如氮磷浓度、电导率)共同驱动浮游植物群落的时空变异,其中理化参数具有更显著的主导作用。

    来源:Ecosphere

    时间:2025-11-26

  • 濒危物种中的病毒多样性及人畜共患病风险

    近年来,随着COVID-19大流行等公共卫生事件的频发,学界愈发关注野生动物与人类之间的病毒传播链。一个关键问题在于:濒危物种是否更可能成为潜在的人畜共患病宿主?这一疑问促使科学家们系统性地整合全球濒危物种数据和病毒宿主网络,展开跨学科研究。### 研究背景与核心问题现有研究表明,人类活动对生态系统的影响与病毒跨物种传播存在显著关联。例如,城市化可能增强某些物种作为病毒宿主的概率(Albery et al., 2021),而栖息地破碎化可能迫使野生动物与人类接触更频繁(Gibb et al., 2020)。不过,针对濒危物种本身的病毒多样性研究长期存在空白。研究团队通过整合IUCN红色名录和全

    来源:Ecosphere

    时间:2025-11-26

  • 从海岸线到山顶:北美貂类饮食和觅食行为的区域性与大陆性差异

    北美貂的饮食与捕食行为研究:区域与大陆尺度下的适应性分析摘要 本研究通过结合区域调查数据与大陆范围文献综述,系统解析了北美貂(包括美洲貂和太平洋貂)的饮食模式与捕食行为。研究发现,貂类表现出高度的资源利用可塑性,其饮食组成在区域和大陆尺度上均呈现显著差异,并受到植被结构、地形特征和生态区分布模式的综合影响。研究结果为小体型食肉动物在动态环境中的适应性提供了重要理论依据,也为生物多样性保护和栖息地管理策略的制定提供了科学支撑。一、研究背景与意义 小体型食肉动物在生态系统中承担着不可替代的功能,包括捕食控制、种子传播和营养循环等。北美貂作为典型的林栖型小型食肉动物,其独特的生态位使其成为研究食

    来源:Ecosphere

    时间:2025-11-26

  • 测试并提高无脊椎动物作为多种淡水压力指标的有效性

    新西兰水生无脊椎动物群落指标(NZMCIs)作为评估河流生态健康的重要工具,其科学基础和应用价值受到广泛关注。本文通过长期全国性监测数据,系统检验了NZMCIs在应对溶解性养分(DIN、DRP)和悬浮细颗粒物(SFS)时的敏感性假设,并揭示了其内在局限性,为优化生态监测体系提供了关键依据。研究首先明确了NZMCIs的技术框架。该指标体系由三个核心参数构成:生物群落指数(MCI)、定量生物群落指数(QMCI)和平均分值指标(ASPM)。其核心机理是通过赋予不同无脊椎动物类群耐受值(TVs),构建综合生物指标来反映河流生态状态。TVs的确定主要基于1980年代 Mount Taranaki流域的有

    来源:Ecosphere

    时间:2025-11-26

  • 由Batrachochytrium dendrobatidis引起的亚临床感染在南亚溪流无尾两栖动物中的持续存在

    ### 摘要 隐孢子虫病(chytridiomycosis)是由壶菌属真菌Batrachochytrium dendrobatidis(Bd)引起的全球两栖动物种群下降的主要因素之一。该病原体已感染五大洲超过500种两栖动物,并在亚洲的西高止山脉(Western Ghats)等生物多样性热点区域形成持久性流行。本研究旨在揭示西高止山脉Tillari保护区溪流两栖动物中Bd的感染率、负荷及其季节性变化规律。通过连续三年的捕捉-标记-重捕(CMR)实验,结合定量聚合酶链式反应(qPCR)检测Bd的ITS1拷贝数,将感染状态分为无感染(N)、低感染(L)和高感染(H)三类。研究覆盖五个季节性溪流,

    来源:Ecosphere

    时间:2025-11-26

  • 捕食者体型结构的变化无法改变溪流中的非消耗性影响

    本研究聚焦于石蝇(Acroneuria abnormis)大小结构对水生无脊椎动物群落非消耗性效应(NCEs)的影响,通过野外实验揭示了 predator size structure 在生态调控中的关键作用。研究在康涅狄格州 Tankerhoosen Brook 的 riffle 区开展,该区域具有典型的冷泉特征,水温较低且底质以砾石和岩石为主,为研究 stream昆虫群落对 predator 的响应提供了理想环境。### 研究背景与科学问题水生生态系统中, predator 的体大小分布存在显著时空变异。尽管已有研究证实非消耗性效应(NCEs)在 predator-prey 互作中的重要性

    来源:Ecology and Evolution

    时间:2025-11-26

  • 气候变化威胁着一种数量正在减少的草原鸣禽的种群增长与生存

    该研究聚焦北美中西部草原百灵鸟(Ammodramus savannarum)种群动态,通过整合种群模型(IPM)与气候投影分析,揭示了降水变异性对濒危鸟类种群维持的关键作用。研究基于2013-2021年科恩扎草原生物学站(Konza Prairie Biological Station)的长期观测数据,结合全球气候模型(GCMs)的预测结果,系统解析了环境因子与种群增长参数的关联机制,为同类濒危物种的保护策略提供了理论支撑。### 核心发现与机制解析1. **种群脆弱性来源** 研究表明,成年雄鸟的存活率对种群动态具有主导性影响。通过IPM模型计算发现,成年雄鸟的年存活率对种群增长速率

    来源:Ecology and Evolution

    时间:2025-11-26

  • 盐碱化作用和营养富集作用的重复发生及其暴露顺序,决定了淡水微生物群落的响应方式

    本研究聚焦于气候变化背景下淡水生态系统多个压力因子交互作用对微生物群落功能的影响,特别是盐度升高与营养富集的时序效应。研究团队在西班牙托莱多地区构建了32个1000升开放式淡水池塘实验系统,通过控制盐度(添加NaCl至15克/升)和营养(添加硝酸盐10毫克/升和磷酸盐1毫克/升)的单一或组合暴露,探究压力因子重复与顺序对底栖微生物群落结构及功能的影响。**实验设计创新性** 研究采用10年以上自然演替形成的池塘系统,确保生物群落的成熟性。实验设置包含7种处理组:对照组(A)、单次盐度暴露(S)、重复盐度暴露(SS)、盐度后营养(SN)、单次营养(N)、重复营养(NN)、营养后盐度(NS)。通

    来源:Ecology

    时间:2025-11-26

  • 这种“病态的性别区分”其实源于塑料特性:热塑性决定了病原体传播过程中的性别偏向

    摘要 预计性别差异在病原体的传播和进化中起着重要作用。然而,将“更易感染”的性别进行普遍化的尝试受到了感染过程中性别偏见种内变异性的挑战。性别特异性可塑性提供了一个框架,通过阐明感染在性别-病原体-环境界面上的形成机制来解决这一问题。我们使用Daphnia magna和Pasteuria ramosa系统,在三种温度和七种病原体密度下测量了雄性和雌性的感染结果,以量化性别特异性可塑性如何影响易感性、病原体负荷以及最终的传播情况。我们发现在感染的每个阶段都存在不同形式的可塑性——包括等效的、性别特异性的以及不同的可塑性。将这些结果整

    来源:Ecology

    时间:2025-11-26

  • 比较评估当地生态知识与样带调查在评估物种分布情况方面的有效性

    亚马逊雨林生态监测的创新实践:基于传统调查与当地知识的协同研究摘要本研究聚焦亚马逊中部流域的河岛与连续森林生态系统,通过对比传统线状调查与当地生态知识(LEK)访谈,揭示两种监测方法在生物多样性评估中的协同效应。研究显示,基于社区知识的监测方法在物种检测率(平均73% vs 42%)和栖息地占有率(平均70% vs 52%)方面具有显著优势,尤其在稀有物种识别和特殊生境评估方面表现突出。研究提出的方法组合框架为热带雨林保护提供了新范式。研究区域位于马米拉乌亚可持续发展储备区(IDSM, 2010),该区域具有典型的季风雨林特征,年均水位波动达12米(Ramalho et al., 2009)。

    来源:Conservation Science and Practice

    时间:2025-11-26

  • 回放实验强调了最近邻距离和社会信息在欧亚家燕(Delichon urbicum)选择筑巢地点过程中的重要性

    该研究聚焦于瑞士 House Martin(白腰雨燕)种群保护中人工巢的部署效果及其与声音回放的协同作用。研究通过为期两年的实验,结合地理信息系统(GIS)分析和实地监测,揭示了以下关键结论:### 一、研究背景与核心问题House Martin作为典型的社会性繁殖鸟类,其种群数量在瑞士已连续30年下降(Knaus et al., 2018)。当前保护措施主要依赖人工巢安装,但实际殖民率仅17%-66%(Allera et al., 2024),存在显著地域差异。研究核心在于解决三个关键问题:1. 人工巢部署的最佳地理区位2. 声音回放(包括时间选择与播放强度)对吸引效果的影响3. 不同管理措

    来源:Conservation Science and Practice

    时间:2025-11-26

  • 低温两阶段益生菌发酵策略提升猪液态饲料营养价值与安全性的机理研究

    在规模化养猪生产中,饲料成本占总成本的60%以上,而饲料中的抗营养因子(ANFs)如大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂等,会显著降低动物的消化吸收效率,导致生长性能下降、腹泻甚至死亡,造成巨大经济损失。传统的固态发酵(SSF)存在发酵周期长、菌体密度低等问题,而液态发酵(LSF)虽具有发酵时间短、菌体密度高(可达109 CFU/mL)等优势,但单一发酵模式易受杂菌污染,且难以兼顾好氧和厌氧菌的协同作用,导致发酵效果不稳定。此前Canibe和Jensen的研究甚至发现,饲喂液态发酵饲料的育肥猪生长性能显著差于对照组。这些问题的核心在于缺乏系统的功能菌株筛选体系和多菌株协同代谢机制研究。针对这一瓶颈,新

    来源:Applied Microbiology and Biotechnology

    时间:2025-11-26

  • 马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus):兼具生物技术潜力与益生功能的新一代益生酵母研究

    在当今追求健康与可持续发展的背景下,益生菌作为调节肠道微生态、增强宿主健康的功能性微生物备受关注。然而,当前研究和应用多集中于乳酸菌和双歧杆菌等细菌类益生菌,酵母类益生菌的探索相对有限。尤其值得注意的是,许多具有高生物技术价值的微生物在工业生产过程中产生的大量菌体副产物常被忽视,若能将其转化为益生菌资源,不仅能降低废弃物处理成本,还可实现资源的循环利用。马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)正是这样一种具有双重潜力的微生物:它不仅能高效利用乳清渗透液等廉价底物生产2-苯乙醇(2-PE)和乙醇,其菌体本身也可能具备益生功能。但截至目前,针对该酵母益生特性的系统研究仍较

    来源:Applied Microbiology and Biotechnology

    时间:2025-11-26

  • 太阳能板来源的耐干燥微藻Coelastrella thermophila D14:废水生物技术新平台的发现与遗传转化突破

    随着全球水资源短缺和污染问题日益严峻,寻找可持续的废水处理方案已成为环境科学领域的焦点。微藻作为光合微生物的代表,因其能够利用太阳能将废水中的氮磷污染物转化为高价值生物质,近年来被视为绿色生物技术的明星候选。然而,普通微藻菌株往往难以承受废水环境中的高盐、高氨氮等胁迫条件,且缺乏高效的遗传操作工具,限制了其产业化应用。极端环境微生物资源挖掘为解决这一瓶颈提供了新思路——那些在严酷环境中自然选择的微生物,往往具备独特的抗逆机制和生物合成潜力。在《Applied Microbiology and Biotechnology》最新发表的研究中,西班牙马德里康普顿斯大学与葡萄牙国家能源与地质实验室的联

    来源:Applied Microbiology and Biotechnology

    时间:2025-11-26

  • 基于光遗传相位控制与膜电位反馈的大肠杆菌辅酶Q10生物合成强化策略

    在生命科学和生物技术领域,辅酶Q10(Coenzyme Q10, CoQ10)作为一种重要的氧化还原辅因子,不仅在真核生物能量代谢中扮演着关键角色,还在心血管疾病和神经退行性疾病的治疗中显示出巨大潜力。然而,传统的化学生产方法面临立体化学复杂性挑战,而微生物发酵法(如利用根癌农杆菌)的产量仅能达到0.1-0.3 g/L,远未满足工业需求。因此,研究者将目光转向遗传操作便捷、生长快速的大肠杆菌,希望通过代谢工程手段突破CoQ10生物合成的瓶颈。尽管大肠杆菌具有诸多优势,但其CoQ10生物合成仍面临三大核心挑战:首先,中心代谢与甲基赤藓醇磷酸(Methylerythritol Phosphate,

    来源:Applied Microbiology and Biotechnology

    时间:2025-11-26

  • 植物如何“闻风而动”?草食动物线索与损伤信号协同调控种子萌发与幼苗防御

    在自然界中,幼嫩的种子和幼苗是草食动物眼中的“美味佳肴”,它们既缺乏成熟的物理屏障,也没有足够的能量储备来修复损伤。对于一株刚刚萌发的植物而言,一次不经意的啃食可能就是灭顶之灾。与成年植物可以“亡羊补牢”不同——等到被咬后再启动化学防御也来得及,幼苗必须更早地感知危险,提前做好防御准备。这种“预判能力”对它们的生存至关重要。植物究竟如何感知即将到来的危险?科学家们发现,它们拥有两套独特的“预警系统”。一套是草食动物无意中留下的化学线索——信息素(kairomones),比如蜗牛爬过时留下的黏液;另一套是受损同伴释放的“求救信号”——损伤相关分子模式(DAMPs),就像植物界的“警报素”。以往的

    来源:Oecologia

    时间:2025-11-26

  • 综述:卤代有机化合物对着床和胎盘发育的不良影响

    摘要综述目的本综述总结了关于女性生殖系统和妊娠的实验模型,探讨了卤代有机化合物(HOCs)的毒性机制。我们重点阐述了HOCs对妊娠的生理影响,尤其是它们对胚胎着床和胎盘形成的不良影响。最新研究进展卤代有机化合物(HOCs)是指含有氟、氯、溴等卤原子的有机化合物,已被广泛应用于各个工业领域。由于它们具有较高的脂溶性、细胞膜通透性以及环境持久性,HOCs容易在生物系统中积累。因此,从环境毒性的角度来看,HOCs是一个重要的问题,因为它们会对女性生殖系统产生持续的不良影响,尤其是在胚胎着床和胎盘形成期间。胚胎着床和胎盘形成过程受到滋养层细胞、子宫内膜细胞以及母体免疫系统之间复杂相互作用的高度调控。先

    来源:Molecular & Cellular Toxicology

    时间:2025-11-26

  • 模拟热浪改变潮间带河口温室气体通量:沉积物类型与热浪持续时间的累积效应

    当全球气候变暖的警报一次次拉响,海洋和大气热浪已成为沿海生态系统的常客。位于海陆交界处的潮间带河口尤其脆弱——每天经历着潮起潮落,时而没入海水中,时而暴露在空气中。这些看似寻常的滩涂,其实是全球碳循环中不可或缺的一环。但令人担忧的是,随着极端高温事件越来越频繁、强烈和持久,这些栖息地正面临严峻考验。更复杂的是,人类活动导致河口沉积物不断“泥化”,这通常被视为生态系统退化的标志。那么,当热浪袭击不同沉积类型的河口时,会引发怎样的连锁反应?这对全球温室气体平衡又意味着什么?目前,大多数关于潮间带温室气体通量的研究都集中在有植被的“蓝碳”生态系统(如红树林、盐沼和海草床)。相比之下,我们对以微型底栖

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-26

  • 基于超低电阻温度系数RuO2/玻璃超表面的多功能复合材料实现1000°C超稳健宽带微波吸收

    在当今电磁技术飞速发展的时代,如何实现对微波信号的精准控制已成为航空航天、国防安全等领域的核心挑战。电磁超材料(EMMs)通过人工设计的亚波长“超原子”结构,突破了天然材料的电磁特性限制,其中微波吸收超表面(MAMS)更以其超薄厚度和可调阻抗特性,成为新一代吸波材料的研究热点。然而,当工作温度攀升至500°C以上时,传统吸波材料面临严峻考验:磁性材料在居里温度点会彻底失磁,而电阻型材料则因载流子迁移率和偶极弛豫时间随温度剧烈变化,导致电参数漂移幅度可达十倍之多。更棘手的是,微波吸收所需的电参数设计窗口极为狭窄,这种“大漂移”与“窄窗口”的矛盾,使得现有超材料在1000°C极端高温下难以维持稳定

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-26


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