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探究放牧机制对草原生态系统稳定性的影响:为草原可持续发展提供关键依据
草原约占地球陆地面积的 40%,为人类和野生动物提供着至关重要的服务。生态系统功能和服务的持续供应,依赖于草原在人类压力下的时间稳定性(temporal stability)。牲畜放牧是一种全球广泛存在的土地利用方式,涉及三个关键机制:采食(defoliation)、排泄物归还(excreta return)和践踏(trampling)。这些过程会对草原生物多样性和功能产生拮抗或协同影响,最终塑造草原的时间稳定性。然而,目前人们对于这三种放牧机制如何影响草原生态系统稳定性的了解仍然有限。鉴于生态系统功能所提供的多种重要生态系统服务,理解草原时间稳定性对放牧动物采食、排泄物沉积和践踏的复杂响应机
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-03-07
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综述:多尺度参数化助力 CENTURY 模型精准模拟青藏高原草地 NEP 时空动态
陆地生态系统作为至关重要的碳汇,吸收了约三分之一人类活动排放的 CO₂,对缓解全球变暖意义重大。净生态系统生产力(NEP),即植物通过光合作用固定的 CO₂与生态系统呼吸释放的 CO₂之差,反映了生态系统是碳源还是碳汇。在区域和全球尺度上量化 NEP,对于可靠估算陆地碳预算、增进对碳循环的理解以及揭示碳 - 气候反馈至关重要。青藏高原被誉为 “地球第三极”,拥有广袤的高寒草原,储存着大量土壤有机碳(SOC)。这里的高寒草原生态系统敏感且脆弱,不仅有很强的固碳潜力,在气候显著变暖、水文循环加剧、永久冻土融化和人类活动增加的背景下,也面临着较高的碳排放风险。因此,准确模拟青藏高原高寒草原的 NEP
来源:Agricultural and Forest Meteorology
时间:2025-03-07
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综述:微塑料和纳米塑料(MNPs)检测与去除的创新研究:填补环境监测与治理关键空白
在环境监测和治理领域,检测和去除微塑料(Microplastics,MPs)与纳米塑料(Nanoplastics,NPs)是一项极具挑战性的任务,尤其是 NPs,常规方法难以检测,却对生态系统、生物多样性以及人类健康构成严重威胁。MPs 是粒径在 1 至 5000μm 之间的塑料颗粒,而 NPs 的粒径范围为 0.001 至 0.1μm。因其粒径微小,它们能够避开传统过滤系统,并且多样的组成成分使得检测和去除工作变得更加复杂。MNPs 会通过进入食物链,对生物体产生毒性,进而威胁生态系统。NPs 还能穿透生物膜,造成细胞损伤,甚至充当有害物质的载体。它们在空气、水和土壤中持续存在,凸显了解决这
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1940-2023 年全球地表水水质综合数据集:填补研究空白,助力水资源管理
在地球的生态系统中,地表水(如河流、湖泊等)是维持生命运转的关键自然资源,它不仅滋养着万物生长,还在生态平衡中扮演着不可或缺的角色。然而,近年来,随着城市化、工业化和农业的快速发展,大量污染物不断涌入地表水,其水质恶化问题日益严重。这不仅破坏了生态系统的稳定,还对人类健康和社会经济发展构成了巨大威胁。因此,准确评估和有效监测地表水水质,对保障生态安全和人类福祉至关重要。为了实现这一目标,众多国家纷纷制定相关政策和准则,如欧盟的《水框架指令》(WFD),旨在确保水体达到良好的环境状态。而水质评估依赖于科学的模型和准确的数据支持,其中水质指数(WQI)模型能够将复杂的水质参数转化为直观的数值,方便
来源:Scientific Data
时间:2025-03-07
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综述:中国传统水产养殖业数字化转型的成果剖析与全球展望
中国传统水产养殖业的数字化转型推动了中国水产养殖业的高质量发展,助力中国成为世界最大的水产养殖国之一。本文从水产养殖过程和水产养殖数字技术两个角度描述了水产养殖数字化转型的现状。水产养殖过程可通过八步集约化养殖法分为八个步骤,对每个养殖步骤和水产养殖数字智能技术进行了分析,揭示了物联网(IoT)、云计算、人工智能等技术通过调整养殖管理决策和改善生产要素,促进了水产养殖生产力的高速增长,大数据和区块链技术有助于构建更值得信赖的在线交易环境,提高产品可追溯性,为水产养殖一体化提供了潜在路径。本综述总结了中国水产养殖数字化转型的成功案例,为全球数字水产养殖的未来发展提供参考。本综述借鉴中国水产养殖转
来源:Aquaculture International
时间:2025-03-07
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探秘黑果枸杞(Lycium ruthenicum)刺发育之谜:LrSUS基因的独特作用
黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是一种兼具经济和生态效益的多刺灌木,但人们对其刺发育的过程和机制了解并不充分。本研究发现,黑果枸杞克隆系 11 在移栽前没有刺。然而,移栽 40 天后,出现了两种不同的表型:有刺和无刺。与无刺植株相比,有刺植株的刺频率显著更高,茎尖和茎基部的直径更大,叶片密度增加,叶片更宽,并且顶芽和叶片的光合速率也更高。石蜡切片的组织学分析表明,无刺茎腋处的分生组织逐渐分化为腋芽,没有形成刺原基。相反,有刺茎腋处的分生组织发育成刺原基,随后成熟为枝刺,而刺原基下方的组织则分化为腋芽。顶芽和上部四个茎节的发育阶段被确定为决定枝条上是否有刺的关键时期。RNA 荧光原
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综述:海洋藻类 “硝化体” 起源新探:或源于植物 “亚硝化体”
微生物共生在地球生命演化中发挥着重要作用。林恩・马古利斯提出,真核细胞是在地球生命早期,由原核生物之间一系列细胞内相互作用演化而来的。当前,许多微生物间的相互作用表明,共生关系正推动着生物体的复杂性发展。例如,植物可能会与自由生活的土壤微生物(如重氮营养醋杆菌或越南伯克霍尔德菌)建立内共生关系,并将它们隔离在称为 “亚硝化体(nitrosomes)” 的细胞囊泡中,植物可从这些内共生体中获取氮元素。同样,许多豆科植物的根瘤中会形成一种囊泡状的 “共生体(symbiosome)”。最近,科学家在海洋藻类大贝氏藻中发现了一种新的永久性固氮细胞器,称为 “硝化体(nitroplast)” 。在这篇小
来源:Symbiosis
时间:2025-03-07
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探究无土基质 pH 对大量元素养分溶解度的影响:为园艺施肥管理提供关键依据
在园艺种植中,土壤就如同植物的 “营养库”,而无土基质的 pH 值则像是一把神奇的 “钥匙”,它能打开或关闭植物获取养分的通道。不同的 pH 值环境,会让养分的溶解度发生奇妙变化,进而影响植物的茁壮成长。然而,目前园艺专业人员依赖的 pH 养分溶解度图表,却无法精准反映真实世界的复杂性。为了破解这一难题,来自美国佛罗里达大学等机构的研究人员 Jinsheng Huang、Paul R. Fisher 等人展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》上,为园艺施肥管理带来了新的曙光。研究人员采用了两种关键技术方法。
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-03-07
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揭秘不同林分类型下土壤团聚体对微生物化学计量特征的影响机制
揭示土壤微生物在团聚体尺度上介导养分循环的机制,对于改善土壤结构和增加土壤养分积累具有重要意义。研究人员从不同的杉木人工林(包括杉木纯林(I)、杉木 × 火力楠(II)、杉木 × 灰木莲(III))中采集了深度为 0 - 20 厘米和 20 - 40 厘米的土壤样本。土壤团聚体被分为四个组分,并使用平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)评估其稳定性。分析了每个团聚体组分中的土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)及其比率(C:NM、C:PM和 N:PM I 型林分,而不同林分类型之间的 C:NM、C:PM和 N:PM0.05)。冗余分析确定,在 0 - 20 厘米土层中
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-03-07
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生物炭助力缓解气候变化对太子参产量影响及品质变化研究
在气候变化的大背景下,大气中二氧化碳(CO2)浓度不断上升,气温也持续升高,这些变化会改变植物的初级和次级代谢。本次研究聚焦于在 CO2浓度升高和温度上升的联合作用下,生物炭改良土壤中太子参(Pseudostellaria heterophylla)的产量和活性成分情况。研究人员分别在对照环境(即 400 ppm CO2、23.5℃)和 CO2浓度与温度上升的环境(即 1000 ppm CO2、28.5℃)的温室中,对未添加生物炭和添加生物炭处理的土壤进行了一系列盆栽试验。研究结果显示,在所有试验条件里,未升高 CO2浓度和温度且添加 3% 生物炭的处理,促使太子参药用器官(块根)产量达到最高
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-03-07
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探究土壤 “城市热岛效应”(UHI):时空差异及研究启示
众所周知,随着城市化进程的加快,由于城市热岛效应(UHI),气温会随之升高。然而,对于许多生物作为栖息地的土壤,其 UHI 程度的时空变化却较少受到关注。这部分是由于安装能够精确记录土壤温度的传感器成本高昂,以及卫星无法捕捉小尺度空间变化的限制。为了克服这些限制,研究人员在地表下方安装了小型低成本温度传感器。研究人员分析了美国密苏里州圣路易斯市沿城市化梯度分布的 27 个地点的向阳和背阴处传感器数据,以此研究 3 - 8 月期间,城市化与土壤温度之间的关系在不同微生境和一天中的不同时间是如何变化的。土壤温度的变化可以由空间(城市化背景和微生境)和时间(月份和日期)变量的交互作用来解释。具体而言
来源:Urban Ecosystems
时间:2025-03-07
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城市化研究:哪种采样设计更能精准捕捉城市环境变化?
城市化在陆地和水生系统中,正日益成为环境、生态和进化变化的重要驱动因素。确保采样设计能准确反映这种城市环境变化至关重要。常见的城市环境采样方法有:城市 - 非城市样带法(沿城市化梯度进行采样)、随机点采样法(在感兴趣区域内随机选取采样点)和系统点采样法(从感兴趣区域内预先确定的起始点出发,基于规则间距的网格选取采样点)。目前,不同采样设计在捕捉城市环境变化方面的有效性,还缺乏对比分析。在此,研究人员对横跨六大洲 136 个城市中,样带法和基于点的采样设计所捕捉到的环境变化进行了比较。研究人员对每种采样设计的一组常见环境变量进行量化和比较,这些变量涵盖了城市环境中的土地覆盖、气候和社会经济等方面
来源:Urban Ecosystems
时间:2025-03-07
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浮游生物与水质的奇妙关联:探索水框架指令下的河流生态奥秘
在地球的水系中,河流生态系统宛如一座神秘的 “水下城堡”,浮游植物和浮游动物则是其中的 “居民”。然而,随着人类活动的加剧,这座 “城堡” 面临着诸多挑战,水质下降、生态失衡等问题不断涌现。为了守护河流生态的健康,欧盟自 2000 年起依据水框架指令(WFD)开展水质监测和恢复工作。但在实际操作中,对于河流浮游生物与 WFD 水质标准之间的关系,人们了解得还不够深入。来自法国多个研究机构(Centre de Recherche sur la Biodiversité et l’Environnement (CRBE)、Agence de l’Eau Artois-Picardie (AEAP)
来源:Hydrobiologia
时间:2025-03-07
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欧洲与北美鸭类种群动态:同步趋势与非同步年际变化
在自然界中,不同地区的生物种群动态一直是生态学家关注的焦点。想象一下,在欧洲的湿地和北美洲的草原上,生活着许多生态习性相似的鸭类。它们的种群数量变化是否存在某种联系呢?以往,很少有研究去探索那些有着相似生活史特征、受共同环境驱动,却生活在不同大陆的物种的种群动态。而大规模的气候循环,如大西洋多年代际振荡(AMO),能在广阔地理区域影响栖息地和种群,就像一只无形的大手,可能在塑造着动物种群动态。但鸟类种群同步性的机制尚不明确,跨大陆同步性的研究更是稀少。为了深入了解全球因素对动物种群的影响,来自加拿大萨斯喀彻温大学、法国生物多样性办公室、加拿大环境与气候变化部等机构的研究人员 David J.
来源:European Journal of Wildlife Research
时间:2025-03-07
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环境背景对早期视觉处理的意外影响:小鼠实验新发现
行为状态会调节整个视觉系统的神经活动,这在很大程度上是由于觉醒状态的变化改变了大脑内部状态。关于这些内部因素如何影响视觉处理已有很多研究,但外部环境背景的作用却相对知之甚少。环境背景可以促进或阻止某些行为,目前尚不清楚这是否以及如何影响视觉处理。在本研究中,研究人员对清醒且头部固定的小鼠进行了实验。小鼠在观看刺激物时,静止处于两种不同的环境背景中:一种是圆柱形管道,另一种是可进行运动的圆形跑轮。研究人员在小鼠的背外侧膝状体核(dLGN)进行硅探针记录,同时测量多种觉醒变化指标,以便在不同环境背景下进行对照。研究发现,dLGN 在不同环境背景下的空间和时间处理存在惊人差异。与管道环境相比,跑轮环
来源:Current Biology
时间:2025-03-06
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在人类脑组织中发现了令人担忧的微塑料,与痴呆症有关
在《脑医学》杂志上发表的一篇综合性评论文章中,研究人员讨论了人类大脑组织中微塑料积累的令人担忧的新证据,并提供了潜在健康影响和预防策略的重要见解。该评论文章考察了Nihart等人(2025年)在《自然医学》杂志上发表的一篇开创性文章,关于微塑料在死者大脑中的生物积累。研究表明,人脑中含有大约一调羹量的微塑料和纳米塑料(MNPs),在有记录的痴呆症患者中,其含量是普通人的3到5倍。更令人担忧的是,大脑组织中的MNPs浓度比肝脏或肾脏等其他器官高出7到30倍。渥太华大学精神病学系的Nicholas Fabiano博士是这篇评论文章的通讯作者,他指出:“从2016年到2024年,大脑中微塑料浓度在短
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探秘马达加斯加中部高地狐猴肠道微生物组:进化与生态的交织
肠道微生物组(Gut Microbiome)如今被认为在宿主营养与健康方面发挥着关键作用,已成为灵长类动物学的主要研究焦点。在过去十年间,研究已阐明了跨物种影响肠道微生物组结构的进化特征,以及进一步影响其中菌群组合的生态特征。尽管如此,通过对研究较少的栖息地中的宿主进行采样,仍能获得更深入的认知。研究聚焦于马达加斯加中部高地的狐猴。马达加斯加高地长期以来是草原 - 森林交错的异质景观,但由于人类活动的显著改变,其作为狐猴栖息地的价值一直被忽视。研究人员从栖息在高地两个保护区的维氏冕狐猴(Propithecus verreauxi)、棕狐猴(Eulemur fulvus)和古德曼倭狐猴(Micr
来源:Primates
时间:2025-03-06
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揭秘 Annexin A1(ANXA1)缓解心肌缺血再灌注(I/R)损伤的分子机制及治疗潜力
背景:缺血再灌注(I/R)损伤是急性心肌梗死血管再通治疗过程中的严重病症。目的:本研究旨在探究膜联蛋白 A1(Annexin A1,ANXA1)对 I/R 损伤的作用及调控机制。结果:蛋白质免疫印迹分析(Western blotting analysis)显示,氧糖剥夺 / 复氧(oxygen–glucose deprivation/reperfusion,OGD/R)处理可显著降低大鼠心肌细胞(H9C2 细胞)中 ANXA1 的表达。同时,在 OGD/R 诱导下,H9C2 细胞中观察到 NLRP3 炎性小体激活,伴随细胞焦亡和炎症反应。此外,过表达或敲低 ANXA1 可显著抑制或加重 NLR
来源:Molecular & Cellular Toxicology
时间:2025-03-06
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荧光成像技术:解析微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)在生物样本中的奥秘
微塑料(Microplastics,MPs)和纳米塑料(Nanoplastics,NPs)是塑料制品在环境中降解产生的塑料碎片。这些碎片在微生物、植物和动物体内积累,对生态系统构成严重威胁。荧光成像技术被广泛用于量化 MPs 和 NPs 在生物样本中的积累和分布情况,有助于了解它们的归宿和潜在毒性。本综述全面概述了用于可视化生物样本中 MPs 和 NPs 的荧光成像技术,重点介绍了用于染色 MPs 和 NPs 的荧光染料、塑料可实现无需染色直接检测的固有自体荧光特性,以及各种荧光显微镜技术。近期研究表明,利用 MPs 和 NPs 的固有自体荧光,无论是否进行荧光增强,无标记荧光成像都是可行的。
来源:Molecular & Cellular Toxicology
时间:2025-03-06
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孕期压力与铅暴露对大鼠的联合影响:行为及海马蛋白组的变化
背景:已知产前发育期间的环境应激源和神经毒物是精神疾病的风险因素。然而,它们的联合分子效应仍不清楚。因此,本研究旨在探究产前压力和铅(Pb)暴露对大鼠模型海马蛋白质组改变和行为结果的协同效应。方法:在妊娠第 14 - 21 天,对怀孕的斯普拉格 - 道利(Sprague Dawley)大鼠进行反复可变应激,并在整个妊娠期和哺乳期通过饮用水给予 0.2% 醋酸铅。此外,在妊娠最后一周对怀孕大鼠应用反复可变应激范式。对雄性后代进行行为评估,包括前脉冲抑制、社会互动和旷场试验。使用二维电泳结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI - TOF)分析海马蛋白表达,并通过蛋白质免疫印迹(weste
来源:Molecular & Cellular Toxicology
时间:2025-03-06