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半干旱草类的形态和物候变化与气候及土地利用变化相吻合
巴西半干旱地区禾本科植物形态与物候响应研究解读1. 研究背景与科学问题全球气候变化背景下,植物形态与物候的适应性变化成为生态学研究热点。巴西半干旱区作为全球气候变化敏感区,其独特的生态系统包含大量适应短期干旱的禾本科植物。本研究聚焦四种典型禾草(Leptochloa anisopoda、Panicum trichoides、Paspalum fimbriatum、Paspalum scutatum),通过分析1859-2022年博物馆标本数据,揭示以下核心问题:(1)禾草形态结构(株高、叶长、花果结构等)是否存在长期变化趋势?(2)气候要素(温度、降水)与土地利用变化如何共同驱动植物适应策略?
来源:Frontiers in Environmental Science
时间:2025-11-25
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入侵寄生虫控制的创新:改进巢穴处理技术以应对加拉帕戈斯群岛上“鸟类吸血蝇”Philornis downsi的威胁
加拉帕戈斯群岛的土著鸟类正面临外来寄生虫Philornis downsi的严重威胁。这种吸血性蝇幼虫以鸟巢中的幼鸟为食,导致幼鸟贫血、伤口和鼻孔畸形,甚至造成高达100%的幼鸟死亡率。作为达尔文雀等12种濒危本地鸟类的常见寄生虫,Philornis downsi的暴发已引发多起物种数量锐减事件,例如树雀和绿雀等物种因寄生虫导致繁殖成功率下降,种群面临灭绝风险。针对这一生态危机,研究者开发了两种临时性控制方法:自熏蒸法和喷雾隔离法。自熏蒸法通过向鸟类提供经昆虫icide处理的巢材,促使鸟类主动将材料衔入巢穴;喷雾隔离法则在巢穴入口处喷洒药剂,阻断雌蝇产卵。研究团队在圣克鲁斯岛的云杉林中展开为期两
来源:Frontiers in Conservation Science
时间:2025-11-25
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与燃烧副产物及人类健康相关的当前问题:第18届国际PIC大会摘要
第十八届国际燃烧产物与人类健康大会(PIC2024)于2024年5月20日至22日在美国北卡罗来纳州杜克大学所在地杜兰明市举行。此次会议汇聚了来自化学、毒理学、工程学、流行病学、职业与公共卫生领域的全球顶尖学者,以及来自学术界、政府机构和企业界的研究人员,共同探讨火灾排放、社区影响及健康风险等核心议题。会议特别聚焦三大主题:一是野火与城市交错带(WUI)的火灾排放及其健康影响;二是东Palestine火车脱轨事故引发的燃烧污染研究;三是新兴的燃烧相关健康问题及应对策略。### 一、野火与气候变化的相互作用会议揭示了气候变化对野火发生频率和强度的影响机制。研究显示,全球变暖导致植被干燥加速,植被
来源:Environment & Health
时间:2025-11-25
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利用季铵官能化纳米纤维素/脱乙酰壳聚糖复合气凝胶快速去除水中的全氟烷基物质
全氟和多氟烷基物质(PFAS)是新兴的污染物,最近有许多化学吸附剂被用于它们的去除。在这项研究中,我们通过同时交联和胺化两种最丰富的天然聚合物——纤维素纳米纤维(CNF)和去乙酰化壳聚糖(DAC),合成了一种季胺改性的(QA-CNF/DAC)复合气凝胶。表征结果表明,气凝胶成功改性,其比表面积达到64.5平方米/克,季胺含量为0.598毫摩尔/克。该气凝胶在pH 6.78时对全氟辛烷磺酸的吸附容量为269.76毫克/克,在pH 4.1时对全氟己酸的吸附容量为83.20毫克/克,且达到平衡的时间分别为0.5分钟和3分钟。吸附过程遵循准二级动力学和Freundlich模型,表明在异质气凝胶表面发生
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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通过硫氧化细菌进行硫酸盐再生,在减少淡水湖沉积物中的甲烷排放方面发挥着尚未被充分认识的作用
在富营养化的淡水湖泊中,硫酸盐的动态变化对甲烷排放具有显著影响,但驱动硫酸盐在湖泊中再生的具体机制仍不甚明了。本研究分析了太湖中硫酸盐及硫循环微生物的时间和空间分布变化,以阐明溶解氧(DO)对硫酸盐再生和甲烷通量的影响。研究发现,硫酸盐浓度存在明显的季节性波动:在氧气充足的时期(春季和冬季)浓度较高,而在缺氧时期(夏季和秋季)浓度较低。在氧气充足的条件下,硫氧化细菌(SOB)主要存在于表层沉积物中;而在较深的缺氧层中,硫酸盐还原细菌(SRB)占主导地位,维持着活跃的内部硫循环。微宇宙实验表明,在氧气充足的条件下,硫酸盐可以从还原态硫化合物中再生出来,而钼酸盐对硫酸盐还原的抑制作用进一步证实了这
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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通过酞菁功能化的胶原纤维实现超快铀捕获:迈向高效的核废水处理
从大量低浓度工业核废水中快速回收铀对于维持核能发展至关重要。本文中,通过将酞菁官能团接枝到胶原纤维上,成功制备出一种新型吸附剂(PC-CF)。与胺肟类功能材料相比,PC-CF表现出优异的吸附动力学和良好的重复使用性能。在pH 5.0、333 K的条件下,PC-CF的吸附容量高达0.524 mmol g–1,吸附动力学参数也创下新纪录(吸附速率常数 k2 = 1.243 g mmol–1 min–1),远超其他材料(如常用的胺肟基吸附剂,其吸附速率常数为0.071 g mmol–1 min–1),这凸显了基于酞菁的策略在实现超快铀提取方面的巨大潜力。XPS分析和理论计算表明,酞菁通过四个吡咯氮原
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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马来西亚吉打州穆达河流域利用多标准决策分析方法及分析流程进行地下水勘探
在马来西亚吉打州的穆达河流域,地下水是重要的淡水资源,但由于需求不断增加,地表水供应已无法满足需求。本研究利用地理信息系统(GIS)结合多标准决策分析(MCDA)方法划分了地下水潜力区(GWPZs)。研究选择了八个地理环境因素作为决策标准,包括坡度、岩性、排水密度、线性构造密度、土壤类型、土壤厚度、降雨量和土地利用类型。通过层次分析法(AHP)为每个因素分配相对权重,并确保一致性比率(CR < 0.1)。利用GIS中的加权线性组合技术将各因素的权重结果叠加在地图上,从而生成地下水潜力指数。最终得到的地图将区域划分为五个等级,从潜力非常低到非常高。通过对22口井的实测数据进行验证,该模型的准确率
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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利用Fe3O4催化剂在超声辅助下通过过硫酸盐活化降解卡马西平:基于ANN–GA和RSM的建模及机理分析
卡马西平(CBZ)是一种长期存在于水环境中的药物污染物,由于其生物降解性较低,对生态和人类健康构成风险。本研究探讨了一种有效的去除CBZ的方法,该方法采用异相芬顿体系(Fe3O4 + H2O2)与过二硫酸盐(Na2S2O8,PDS)结合,并在超声波(US)照射下进行反应。通过反共沉淀法制备的Fe3O4颗粒具有更大的表面积和孔隙率,从而提高了催化活性。过程优化采用了响应面方法(RSM)和人工神经网络-遗传算法(ANN–GA)模型。在优化条件下,RSM预测的降解率为99.67%,实验值为96.23 ± 1.27%;ANN–GA预测的降解率为98.79%,实验值为94.61 ± 1.14%。自由基清
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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农业土壤中纳米塑料颗粒的迁移性:降雨模式变化加剧了地下水污染的风险
纳米塑料在农业土壤中的迁移行为及其环境风险研究(全文约2350词)一、研究背景与科学问题随着全球塑料产量以年均4.1%的速度持续增长,预计到2040年将突破700亿吨/年。其中农业土壤作为重要的塑料沉积地,年承接量达1.25亿吨,显著高于海洋环境。这些沉积的塑料在物理破碎作用下,产生尺寸小于100纳米的纳米塑料(NPs),其独特的理化性质使其在环境中的迁移规律与传统塑料存在本质差异。当前研究存在两大核心问题:其一,缺乏原位条件下NP的迁移监测手段,现有研究多基于实验室模拟和理论模型;其二,对NP迁移的关键影响因素尚未形成系统认知。特别值得注意的是,农业土壤普遍存在的低饱和度水分条件与多孔结构,
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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通过漆酶-光芬顿强化混合处理在连续和批处理模式下高效降解卡马西平
本研究提出了一种新型水处理技术,通过将漆酶固定于磁性纳米颗粒(MNPs)表面,结合紫外-过氧化氢光芬顿反应系统,有效降解了水中的抗癫痫药物卡马西平(CBZ)。该技术实现了批次和连续流两种模式下的高效降解,且具有操作稳定、环境友好等优势。### 1. 研究背景与意义卡马西平作为常用抗癫痫药物,具有顽固的耐药性和环境持久性。全球多个地区监测发现其浓度可达96-542 μg/L,传统污水处理系统对其去除率不足10%,导致水体生态风险。研究团队针对这一难题,创新性地将生物催化与高级氧化工艺结合,开发出具有工业应用潜力的新型水处理系统。### 2. 技术创新点(1)**固定化酶技术**:采用APTES和
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-11-25
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揭示聚半乳糖醛酸-金属复合物中的键合强度对废弃活性污泥产甲烷过程的抑制作用
在废活性污泥(WAS)中,有机-金属复合物的降解为回收甲烷(CH4)提供了新的途径。然而,这些复合物的可降解性长期以来一直被忽视,因为其降解受到键合强度的限制。本研究通过密度泛函理论计算和其他化学分析表明,与多种金属离子形成的聚半乳糖醛酸(PGA,WAS中常见的尿酸衍生物)-金属复合物的键合强度顺序为:Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+。研究发现,具有强键合能力的Fe3+是降低聚半乳糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.2和EC 4.2.2.9,降低幅度超过48.3%)以及聚半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1.15,降低幅度超过74.1%)活性的关键因素;这些酶由专门降解聚半乳糖醛酸的微生物群落(GD
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-11-25
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经过工程设计的Bi3+空位修饰的Bi4Ti3O12纳米片:用于增强活性氧的产生及促进神经再生
由机械振动驱动的压电催化已成为环境修复和生物医学治疗领域的一种有前景的方法。然而,通过合理材料设计来实现高催化效率仍然是一个关键挑战。与广泛研究的氧空位策略不同,我们提出了一种新颖的阳离子缺陷工程策略,以同时提升催化性能和神经再生能力。本研究首次证明,铋空位(VBi)能够作为强活性位点,调节电子结构和电荷转移动力学,从而显著提高催化效率和神经元分化能力。与缺乏VBi的Bi4Ti3O12相比,富含VBi的Bi4Ti3O12纳米片表现出显著增强的压电催化活性:•O2¯浓度增加了1.7倍,•OH浓度增加了4倍,反应速率常数增加了17倍。密度泛函理论(DFT)计算表明,VBi在带隙中引入了一个中间缺陷
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-11-25
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聚苯乙烯的双室电催化氧化:对阳极-阴极降解机制及其差异的深入研究
微塑料(MPs)具有毒性、持久性且难以降解,对生态系统构成威胁。尽管在电催化降解方面已经取得了一些进展,但大多数研究主要集中在单室系统中优化电极材料,而对阳极和阴极之间的降解差异关注较少。本研究探讨了在双室系统中使用过氧单硫酸盐(PMS)作为催化剂分别对聚苯乙烯(PS)进行降解的过程。在5 mM PMS的作用下,经过3小时后,阴极的重量损失率最高,达到39.5%,且在15 mA/cm²的电流条件下消耗了92.49%的PMS;相比之下,阳极的重量损失率从26.50%降至15.3%,同时PMS的消耗量从42.71%增加到95.25%,这一变化与pH值的升高有关。电子顺磁共振(EPR)和氮气泵浦实验
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-11-25
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全球变暖下海洋中尺度活动向岸迁移及其对海岸带生态系统的影响
在广袤的海洋中,隐藏着无数规模从几十到几百公里不等的“海洋漩涡”——这就是海洋中尺度活动。它们虽然不像台风那样引人注目,却承载着全球海洋近90%的动能,如同海洋的“心脏搏动”,调节着全球能量平衡和生物地球化学循环。特别是在海岸过渡带,这些中尺度锋面和涡旋扮演着关键界面调节者的角色,促进动量、热量、溶解碳、营养物和污染物的跨陆架运输,对海岸带环境、生态系统和资源可持续性产生级联效应。然而,全球变暖正在悄然改变这一平衡。过去几十年观测到的海洋快速升温可能改变这些基本过程。尽管已有研究深入探讨了中尺度活动在经向上的变化,特别是其向极地迁移的趋势,但关于其纬向(东西方向)演变的认识仍是一片空白。海岸带
来源:Nature Communications
时间:2025-11-25
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城市溪流及其周边栖息地的质量是蜻蜓类动物保护的重要决定因素
该研究聚焦于德国西南部及法国阿尔萨斯地区八座中小型城市的城市水道与农村水道的生态对比,通过系统性野外调查和数据分析,揭示了城市水道对蜻蜓目(Odonata)物种多样性的潜在承载能力及其关键影响因素。研究团队由Julia T. Gieser、Jens Schirmel和Martin H. Entling领衔,隶属于德国凯泽斯劳滕-兰道大学环境科学系,历时2024年全年开展观测。### 研究背景与科学问题欧洲城镇化进程导致自然水道生态系统的结构破坏和功能退化,传统保护策略往往侧重单一水体修复而忽视水陆交互界面(aquatic-terrestrial interface)的系统性维护。蜻蜓目作为水生
来源:Global Ecology and Conservation
时间:2025-11-25
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综述:CSIRO欧洲实验室:杂草防治专家、害虫防治规划者以及通过粪便研究促进的“外交”成果——60年来对澳大利亚本土有害生物的研究为有效生物防治手段的发展带来了诸多益处
CSIRO欧洲实验室(CSIRO European Laboratory,简称CSIRO-EL)自1966年在法国蒙彼利埃成立以来,专注于为澳大利亚防控外来入侵物种,其研究成果在农业、生态保护及生物防治理论领域均产生深远影响。该实验室在60年间成功引入并验证了数十种生物防治 agents,有效控制了包括杂草和害虫在内的多种入侵物种,直接创造经济收益达14.3亿澳元,投资回报率高达1:27。其工作模式还推动了国际生物防治合作,并为全球入侵物种管理提供了技术范本。### 一、生物防治体系的建立与运行实验室基于地中海气候与欧洲地理的相似性,选择法国蒙彼利埃作为研究基地。这一决策不仅考虑到与澳大利亚气
来源:Biological Conservation
时间:2025-11-25
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了解山波事件中的森林风害:来自挪威案例研究的启示
该研究聚焦于氮限制对土地利用变化(LUC)中二氧化碳(CO₂)排放的影响机制,基于澳大利亚社区大气生物地球化学陆地交换模型(CABLE)的改进版本,结合多时间尺度模拟与观测数据对比,揭示了氮限制通过直接和间接途径显著降低CO₂排放的规律。以下从研究背景、方法创新、关键发现及科学意义四个维度进行解读。### 一、研究背景与问题提出全球气候变化背景下,土地利用变化导致的CO₂排放已成为碳循环研究的重要议题。现有研究表明,氮素限制通过抑制植物光合作用、改变土壤分解速率等途径,显著影响生态系统碳汇能力。然而,传统模型多将氮限制视为单一因子,未能系统解析其在动态气候与CO₂浓度升高协同作用下的复合效应。
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-11-25
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山东省黄河流域内玉米和小麦作物灌溉需求的变化与气候及耕种面积变化之间的关系研究
### 中文解读:黄河流域灌溉区气候变化与人类活动对灌溉水需求的影响研究#### 1. 研究背景与问题提出黄河流域作为华北平原的核心农业区,承担着山东省超过50%的粮食产量。然而,该区域长期面临水资源短缺的严峻挑战,人均水资源量仅为全国平均水平的12%。在全球气候变化与国内农业结构调整的双重压力下,灌溉水需求(IWR)的变化机制亟待解析。研究旨在揭示气候变化与人类活动对IWR的协同驱动效应,为制定适应性管理策略提供科学依据。#### 2. 研究方法与数据来源研究采用多源数据融合与综合分析方法:- **数据范围**:覆盖山东省53个县级行政单元,时间跨度2003-2023年,涉及气温、降水、风速
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-11-25
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识别新型城镇化与耕地利用变化之间的耦合协调关系及其影响机制——以中国黄河中下游地区为例
在当前全球范围内,土地资源的可持续管理已成为实现联合国可持续发展目标(SDGs)的关键议题。特别是在SDG 2(消除饥饿)和SDG 15(陆地生命)的框架下,土地资源的合理利用不仅关系到农业生产的稳定性,还直接影响到生态环境的保护与社会的可持续发展。随着城市化进程的不断加快,耕地系统正面临前所未有的挑战,尤其是在中国黄河中下游地区,这一区域既是重要的粮食生产基地,也是生态屏障和经济发展的核心地带。因此,深入研究新型城镇化(NTU)与耕地利用转型(CLUT)之间的互动机制,对于缓解资源约束、促进人与土地系统的协调发展具有重要意义。本研究聚焦于中国黄河中下游地区,时间跨度从2005年至2020年,
来源:Agricultural Systems
时间:2025-11-25
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在全球变暖的背景下,中国南方大豆生长期间的季节性干旱以及农业用水压力有所缓解
随着全球气候变暖的加剧,极端天气事件频发,对农业产量的威胁日益显著。东亚季风区的长江中游地区作为我国重要的粮食生产基地,面临降水时空分布不均导致的季节性干旱问题。该区域年降水量超过1000毫米,但夏季常因降水集中且持续时间短,导致阶段性干旱。大豆作为该地区夏季主要作物,其水分需求与干旱胁迫的关联机制尚未完全明确。本研究基于1961-2021年的气象数据,系统分析了长江中游大豆生长周期中的水分需求特征及其与干旱的关联,并揭示了多气象因素的交互作用机制。研究采用SPEI标准化降水蒸散指数综合评估干旱特征,结合随机森林与SHAP值解析模型,量化了不同气象要素对大豆需水量的影响权重。通过GeoDete
来源:Agricultural Water Management
时间:2025-11-25