-
盐胁迫与重金属胁迫缓解评估新工具:以蓖麻饼改良盐胁迫罗勒为例
在气候变化和工业活动加剧的背景下,土壤盐渍化和重金属污染已成为全球农业面临的严峻挑战。盐分和重金属的积累会严重抑制植物生长,降低作物产量,而传统研究中对于胁迫缓解效果的评估往往存在解释困难——研究者常常难以区分究竟是缓解措施真正抵消了胁迫效应,还是仅仅表现为胁迫的负面作用与缓解措施的正面作用的简单叠加。这一问题在《Industrial Crops and Products》最新发表的研究中得到了创新性解决。巴西联邦坎皮纳格兰德大学的研究团队开发了一种名为"协同指数(Synergy index)"的新型评估工具。该工具通过数学整合控制组、单独胁迫组、单独缓解组及联合处理组四个关键变量,生成单一量
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-09-02
-
三七胚芽顶端单细胞转录组图谱解析发育调控与三萜皂苷生物合成的细胞类型特异性机制
三七作为传统中药瑰宝,其富含的三萜皂苷成分具有显著的抗炎、抗氧化和心脑血管保护作用。然而,长期以来研究者们面临一个关键瓶颈:虽然已知根部是三萜皂苷的主要积累部位,但对植物地上部分发育源头——胚芽顶端的细胞类型特异性调控机制却知之甚少。传统批量转录组测序技术掩盖了细胞异质性,使得发育调控与次生代谢的空间协调机制成为"黑箱"。为破解这一难题,来自昆明理工大学生命科学与技术学院的Mei Liu、Yuan Liu等研究团队在《Industrial Crops and Products》发表了开创性研究。他们首次运用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术绘制了三七胚芽顶端的单细胞转录图谱,从中国云南
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-09-02
-
纸桑韧皮纤维高纯度纤维素提取与醋酸纤维素合成及其可持续材料应用研究
随着全球环保意识提升,传统棉短绒作为醋酸纤维素(CA)主要原料的局限性日益凸显——其种植过程耗水量大且污染严重。与此同时,纤维素这一自然界最丰富的生物高聚物,因其可降解性和多功能性成为可持续材料研究的热点。在这一背景下,韩国国立木浦大学的Soon Wan Kweon团队将目光投向了纸桑(Broussonetia kazinoki Siebold)韧皮纤维(PMBFs),这种天然材料不仅纤维素含量高,还具有优异的机械性能和化学稳定性。研究团队通过系统的预处理工艺优化,成功将PMBFs转化为高性能CA材料。采用苏打-蒽醌(AQ)蒸煮结合二氧化氯(ClO2)漂白的组合工艺,使α-纤维素含量从原料的7
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-09-02
-
晚新近纪千年尺度气候变率:南亚夏季风对低纬太阳辐射与南极冰盖强迫的响应
Highlight元谋盆地甘塘剖面记录的千年尺度水文气候周期(3-12 kyr)揭示了晚新近纪南亚夏季风(SASM)的高频振荡特征。South Asian summer monsoon intensity variations recorded in the Yuanmou Basin在湖相沉积中,Rb/Sr比值如同"气候指纹"——Rb主要赋存于钾长石和云母等稳定矿物,而Sr易在化学风化过程中流失。当夏季风增强时,强烈的风化作用会导致沉积物中Sr显著流失,使Rb/Sr比值升高,就像温度计般精准记录着季风强度波动。磁化率(MS)则像"磁性日记",反映着成壤过程中磁性矿物的生成状况,与夏季风导致的
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-09-02
-
大陆侵蚀作用主导北太平洋中部沉积物的地球化学、矿物学及风化趋势
Highlight亚洲粉尘是北太平洋(NP)沉积物的主要陆源组分。传统认为NP沉积物的地球化学和矿物学趋势直接反映亚洲内陆古气候,但本研究揭示了晚新生代"冰室期"物理侵蚀主导的粉尘组分变化才是关键驱动因素。Results风化指标分析显示:•化学风化指数(CIA)和Rb/Sr比值在NP沉积物中 paradoxically(矛盾地)随粉尘通量增加而上升•中亚山区冰川侵蚀增强产生大量绿泥石(chlorite)和伊利石(illite)•矿物混合模拟证实这些新鲜碎屑改变了粉尘原始组分Asian dust delivery and the change in composition of central
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-09-02
-
青藏高原东缘河流袭夺重组:差异隆升与均衡补偿协同驱动的流域演化
Highlight青藏高原东缘的流域重组受控于构造驱动的岩石隆升、气候调控的剥蚀作用与均衡补偿(isostatic compensation)的协同作用,将构造与气候信号编码为地貌演化过程。分水岭迁移作为流域重组的关键标志,其动力学机制长期存在争议——既往研究因缺乏自然档案验证,常忽视地表剥蚀与均衡补偿的贡献。Regional setting中生代松潘-甘孜地体与四川克拉通的碰撞形成了龙门山断裂带。自中新世以来,印度-亚洲碰撞重新激活该断裂带,引发高原东缘持续至今的快速隆升、河流下切与流域重组(Ouimet et al., 2009)。最新数据表明,以逆冲为主的变形伴随下地壳增厚(Burchf
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-09-02
-
2020年特大洪水对伊朗东南部萨迪季河形态变化的影响机制及洪水风险区划研究
Highlight萨迪季河作为半干旱区季节性河流(ephemeral river),在2020年遭遇峰值流量达8303 m3/s的特大洪水后,其比功率(Specific Stream Power)从上游A河段至下游D河段呈递减趋势,这与坡度降低和河道平均宽度增加直接相关。该发现与Knighton (1999)提出的"河流能量衰减理论"高度吻合,同时印证了Khaleghi等(2015a)关于河道宽度与侵蚀强度负相关的研究结论。Discussion本次洪水引发的形态变化呈现典型空间分异:1.侵蚀主导区:A-C河段RNCI指数分别为2.35/1.27/0.39,表现为河道展宽(channel wid
来源:Geomorphology
时间:2025-09-02
-
基于声呐-无人机联合地形测绘的玛珥湖形态分析:揭示复合玛珥火山喷发历史
在火山学研究领域,玛珥火山(maar)因其独特的形成机制备受关注。这类火山由岩浆与地下水相互作用引发的射汽岩浆喷发(phreatomagmatic eruption)形成,其环形凹陷常积水成湖。然而,水体覆盖导致火山口内部特征难以观测,传统形态学研究面临两大挑战:一是多数玛珥火山口面积仅约1.5 km2,需亚米级精度的数字高程模型(DEM);二是水下与陆上地形数据割裂解读。墨西哥Serdán-Oriental盆地保存着La Preciosa和Quechulac两处形态奇特的第四纪玛珥湖,前者北半部发育厚达40米的火山碎屑环(tephra ring)而南半部完全缺失,后者湖心竟耸立着火山碎屑构成
来源:Geomorphology
时间:2025-09-02
-
基于自然解决方案的城市热缓解与碳减排协同效应评估——以釜山市为例
随着全球城市化进程加速,到205年预计68%人口将居住在城市。这种扩张导致自然景观被混凝土建筑取代,形成了典型的城市热岛效应(UHI)——城市区域比周边郊区温度更高。这种热环境失衡不仅加剧了气候变化影响,还引发空调能耗上升、碳排放增加的恶性循环。面对这一挑战,利用绿色空间降温效应的自然解决方案(Nature-based Solutions, NbS)正成为提升城市气候适应力的关键策略。目前大多数研究聚焦于单一绿色空间的局部降温效果,缺乏对城市尺度下NbS综合效益的评估。特别是对能源节约、碳减排及其经济价值的系统研究更为罕见。为此,韩国釜庆国立大学生态工程系的Jinwook Chung和Kiju
来源:Geography and Sustainability
时间:2025-09-02
-
深部煤层气储层中吸附态与游离态甲烷的核磁共振定量表征与预测模型研究
Highlight1D核磁共振谱中,吸附态甲烷的横向弛豫时间(T2)为0.01-10ms,游离态甲烷为100-10000ms;2D谱中二者纵向弛豫时间比(T1/T2)分别为10-1000和1-10。压力升高时,游离气含量呈线性增长,吸附气则呈对数增长——就像海绵吸水一样,初期吸附迅猛,后期逐渐饱和。Characterization of adsorbed and free methane by 1D NMR甲烷在煤中的T2谱呈现典型双峰分布:短峰(P1)对应微孔吸附态甲烷,长峰(P2)代表大孔隙游离态甲烷。就像用分子尺子丈量,吸附气含量随镜质体反射率(Ro)升高而增加,但会被温度"烫"得逐渐减
-
基于过渡金属电子自调控的三元合金硒化物FeNiCoSe2高效全解水催化机制研究
Highlight我们通过一步溶剂热法合成了三元合金FeNiCoSe2。结构分析表明其呈现纳米花状结构,能产生大量表面活性位点,显著提升催化反应动力学。三元合金中不同组分间的强相互作用被证实,其电子耦合效应可有效调控电子结构,加速电极间电荷转移,从而促进HER和OER的催化反应进程。Morphological and structural characteristics如图2a所示,CoSe2的XRD衍射峰(33.72°、46.65°等)与标准卡片JCPDS#09–0234的(210)、(221)晶面匹配,而NiSe2的衍射峰(33.16°、45.12°等)对应JCPDS#41–1495的晶面
-
氨-煤油双燃料新型SOFC-涡桨发动机航空混合动力系统的化学热回收性能分析
系统亮点• 创新性航空SOFC-GT架构实现压气机-涡轮解耦,提升功率密度• 化学热回收驱动氨分解制氢,为SOFC提供富氢燃料• 电耦合设计增强推进系统布局灵活性主要结论1.SOFC燃料利用率(Uf)和过量空气系数(ϕ)需优化平衡:当Uf提升时,双燃料系统比油耗(SFC)显著降低,但过高Uf会导致SOFC效率下降;ϕ增加虽改善电池性能,但会增大压气机功耗。2.800°C)可提升系统性能并减少12.7%碳排放,但需考虑材料耐温限制。3.突破传统性能极限:在等功率条件下,系统以53.70%的SFC增幅换取88.32%碳减排,涡轮进口温度(TIT)降低超300K;在等TIT条件下,仅需26.42%的
-
鄂尔多斯盆地延安地区深部煤系储层气水动态赋存与运移机制的实验研究
Highlight鄂尔多斯盆地延安地区石炭-二叠系深部煤系气(包括煤层气CBM和致密气TG)展现出复杂的共生聚集模式和气水赋存机制。为探究其储层孔隙结构特征及气水动态运移行为,研究团队对埋深超过3000米的山西组煤岩和致密砂岩样品进行了低场核磁共振(LF-NMR)驱替和显微CT(μ-CT)实验。关键发现1.孔隙渗流水在低驱替压力阶段(<7 MPa)显著减少,超过该阈值后气体饱和度增速减缓,吸附水变化占主导地位,气水渗流趋于稳态。2.通过低速恒流驱替实验,揭示了致密砂岩孔隙结构对临界充注压力和稳态压力的调控作用。3.单相水渗流模拟实验直观展示了煤孔隙-裂隙中水渗流的各向异性——代表地层真实垂直方
-
调控氧空位增强Ni/Al2O3-CeO2催化剂的低温CO2甲烷化性能
Highlight氧空位对CO2吸附转化至关重要,但其对关键中间体的影响仍需深入研究。本研究通过溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了新型Ni-Ce-Al(NCA)催化剂,通过调控Ce/Al比例实现性能优化。Characterizations of the catalyst图1对比了煅烧(a)和还原(b)后NCA催化剂的XRD图谱。NCA-2、NCA-6和NCA-10在37.3°、43.3°和62.9°出现NiO特征峰,而NCA-0未检测到NiO峰,表明其Ni物种高度分散。此外,28.5°、33.1°等处的CeO2特征峰证实了载体结构。Conclusions研究表明,当Ce/Al比为0.25时,
-
燃煤颗粒粒径对燃烧特性及NO生成的有限时间计算模型研究
Highlight本研究通过以下创新点突破现有技术局限:•燃烧-冷却协同优化:首次实现缸内燃烧动力学与冷却流场的全耦合仿真,打破传统孤立分析模式•双向迭代CHT耦合:采用动态边界条件更新算法,仅需3次迭代即可收敛,计算效率提升40%•现实设计约束:所有优化方案均采用常规机加工工艺,无需新增材料或改变发动机主体架构•约束条件下的热优化:在泵速不变的前提下,通过增设辅助进水口(直径增大15%)和排气侧多通道布局,使关键区域温度梯度下降22%•六缸机专项应用:针对重型农用柴油机特性,建立从仿真到生产的全链条解决方案Conclusion发动机传热分析必须综合考量燃烧室(Combustion Chamb
-
大麻生物柴油压缩比对直喷柴油机性能、燃烧及排放影响的综合评估
Highlight大麻生物柴油(HB)与纯柴油按10%-50%体积比混合,在单缸直喷可变压缩比(VCR)发动机中测试,压缩比(C.R)设定为16:1、17.5:1和19:1。关键发现如下,揭示了HB最佳混合比例与压缩比的黄金组合:结论• HB30在C.R 19:1时表现出最低的制动比油耗(BSFC 0.2859 kg/kWh),接近纯柴油(0.2633 kg/kWh)。该混合比还展现出最优的制动热效率(BTE)和最短燃烧周期。• 所有HB混合燃料均显著降低一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UBHC)和颗粒物排放,但氮氧化物(NOx)略有上升。• 提高压缩比至19:1可改善HB燃烧特性,使热释放
-
超低温条件下活性炭对燃煤烟气中N2O的吸附行为与机制研究
Highlight活性炭在N2氛围中的吸附行为N2O在N2氛围下的吸附性能如图2所示。吸附初始阶段,N2O突破率为0,表明活性炭可完全吸附N2O。随着吸附持续,突破率逐渐上升至1(即进出口浓度平衡)。此时吸附达到饱和,吸附容量可通过积分突破曲线计算。结论燃煤电厂产生的N2O是必须严控的主要温室气体。本研究采用超低温吸附技术,发现活性炭对N2O的吸附容量在温度从80°C降至-20°C时提升80倍。等温吸附与原位红外(FTIR)分析表明,低温不仅强化物理吸附,还改变了N2O的吸附路径:10°C时氧化产物(-N=C=O)为主,-20°C时还原路径增强并生成-NH2。SO2的竞争吸附使N2O吸附量降低
-
离子半径调控金属分散度:揭示Cu-Zn催化剂表面元素分布对CO2加氢制甲醇性能的影响机制
Highlight我们的研究揭示了铜基催化剂中离子半径与表面元素分布的关键关联。通过合成Cu-Zn/MO催化剂系列,发现Ce4+(0.92 Å)和La3+(1.03 Å)的大离子半径使得Cu2+和Zn2+在沉淀过程中能嵌入CeO2和La2O3晶格。相比之下,Al3+较小的离子半径(0.53 Å)促使Cu2+和Zn2+分布在催化剂表面,这一现象通过H2-TPR、XPS和SEM-Mapping得到证实。催化剂形貌元素分析SEM图像显示,共沉淀法合成的Cu-Zn/MO系列催化剂表面均呈现均匀纳米颗粒(图S1),表明CuO和ZnO形成均匀混合纳米结构。XPS表征(图1a)显示Cu 2p轨道特征峰,进一
-
社交媒体成瘾的数学建模与最优控制:稳定性与敏感性分析
在数字时代浪潮中,社交媒体如同双刃剑——它既拓展了人类社交的边界,也悄然编织着成瘾的罗网。全球约34%的青少年存在社交媒体过度使用问题,这种新型行为成瘾已被证实会导致注意力缺失、睡眠障碍甚至抑郁倾向。与传统的物质成瘾不同,社交媒体成瘾的传播机制更接近流行病学特征:通过社交网络中的"数字传染",用户行为会像病毒一样在人际网络中扩散。为破解这一难题,Mostofa Kamal团队在《Franklin Open》发表了开创性研究。他们首次将传染病动力学模型引入行为成瘾领域,构建了包含四类人群的SEAR(Susceptible-Exposed-Addicted-Recovered)模型。该研究通过非线
来源:Franklin Open
时间:2025-09-02
-
无人机集群随机覆盖问题的自组织分布式算法设计与优化
在无人机集群协同作业领域,如何实现大规模编队的高效区域覆盖始终是核心挑战。传统基于线性共识的算法虽能保证编队刚性,但存在两大痛点:一是拓扑变化时需要重新计算分布式共识矩阵,带来O(n4)级的计算复杂度;二是要求持续高频通信,难以适应动态网络拓扑。更棘手的是,实际任务往往需要根据区域风险等级实现差异化的概率覆盖,这对控制算法提出了随机性、可扩展性和收敛速度的多重要求。为突破这些瓶颈,He Hao团队在《Franklin Open》发表研究,创新性地将覆盖问题转化为马尔可夫链设计问题。研究采用分层控制架构:高层通过分布式ADMM优化马尔可夫转移矩阵M,中层基于Metropolis-Hastings
来源:Franklin Open
时间:2025-09-02