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上升流影响原始海岸泻湖沉积物微生物群落的分类与功能稳定性研究
在海洋与陆地交汇的过渡地带,海岸泻湖作为动态生态系统扮演着关键界面角色。这些浅水半封闭系统经历着复杂的潮汐交换和陆源输入过程,深刻影响着营养盐可用性和有机质动态。尽管沉积物中栖息着驱动氮硫循环、有机质分解和污染物降解等关键生物地球化学过程的多样化微生物群落,但相较于河流输入主导的泻湖,主要由海洋过程塑造的泻湖微生物群落仍鲜为人知,限制了我们对其分类多样性、功能角色及环境响应机制的理解。墨西哥下加利福尼亚半岛西北海岸的圣金廷湾(Bahía de San Quintín, BSQ)为研究这一问题提供了理想天然实验室。这个以鳗草(Zostera marina)为主的沿海泻湖受人为干扰极小,其营养动态
来源:ISME Communications
时间:2025-12-19
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通过添加膳食粘合剂来减少基于海参的循环水产养殖系统中的氮和磷排放
本研究聚焦于循环水养殖系统(RAS)中环节瓜参(*Apostichopus japonicus*)的氮磷循环优化策略,通过引入四种不同类型的饲料粘合剂(甜薯淀粉、黄原胶、Guar胶和角叉菜胶),系统评估了粘合剂对水质、生物生长及营养流动的影响。研究揭示了粘合剂通过调控饲料和粪便的物理特性(如粘度、颗粒尺寸)来实现氮磷固定化,从而降低溶解态营养盐排放的关键机制,为可持续水产养殖技术提供了创新解决方案。### 研究背景与核心问题环节瓜参作为重要的经济甲壳类生物,其规模化养殖面临显著的氮磷排放压力。传统RAS依赖物理过滤和生物滤池处理营养盐,但高密度养殖导致的悬浮颗粒破碎化问题加剧了溶解态氮磷(DS
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-12-19
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深海沉积物中碳固定功能的垂直分层及其与氧化还原过程的耦合机制
在覆盖地球表面约65%的深海沉积物中,蕴藏着地球上最大 yet 最未被充分探索的微生物碳固定宝库。这些神秘的微生物世界如同深海的"隐形森林",通过化学合成作用每年固定高达370太克碳,其贡献相当于海洋中化学自养碳固定总量的48%。然而,与相对研究较多的近海沉积物不同,我们对深海沉积物中碳固定微生物的垂直分布规律、代谢途径多样性以及其背后的能量来源和环境驱动因素仍知之甚少。特别是在大陆坡等深海区域,微生物如何沿着氧化还原梯度驱动碳固定过程,以及这些过程如何与氮、硫等元素循环相耦合,构成了深海碳循环研究的关键科学问题。传统的观点认为硫氧化是海洋沉积物中主要的化学自养过程,但这一认识主要基于对近海生
来源:ISME Communications
时间:2025-12-19
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北极退化帕尔萨沼泽的碳与微生物特征:揭示冻土融化下水文连通性对碳循环的影响
北极地区被誉为地球的“冰箱”,储存着全球约415 Pg(十亿吨)的碳,其中185 Pg封存在冻土泥炭地中。然而,随着气候变暖加速,这座巨大的碳库正悄然“解冻”,冻土退化导致大量有机碳释放到水体中,可能进一步加剧温室效应。尽管北极河流网络是碳输送的关键通道,但小型溪流和池塘作为碳降解的热点区域,其碳转化机制及微生物驱动作用仍知之甚少。更棘手的是,以往研究多聚焦于大型河流,而忽略了局部水文连通性变化对碳归宿的调控作用。在这一背景下,芬兰赫尔辛基大学等机构的研究团队选择北极典型退化帕尔萨沼泽与相邻泥炭地作为天然实验室,试图解答:冻土退化如何改变流域内碳的“质”与“量”?微生物又会如何响应?为回答这些
来源:ISME Communications
时间:2025-12-19
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枯草芽孢杆菌胞外基质蛋白TasA驱动代谢物介导的细菌-真菌跨界对话新机制
在微生物世界的隐秘战争中,细菌与真菌之间的军备竞赛始终悄无声息地进行着。其中,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)与植物病原真菌灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的相互作用尤为引人注目。传统观点认为,这种相互作用是单向拮抗的——细菌通过分泌抗菌物质抑制真菌生长。然而,自然界中的微生物对话远比我们想象的复杂。在农业生产中,灰葡萄孢菌引起的灰霉病每年造成巨大的经济损失,而枯草芽孢杆菌作为生物防治剂展现出广阔应用前景。但为何在实际应用中防治效果不稳定?真菌如何在细菌攻击下幸存?这些谜题亟待解开。发表在《The ISME Journal》上的这项研究颠覆了传统认知,揭示了微生
来源:The ISME Journal
时间:2025-12-19
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综述:副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)VI型分泌系统的功能差异及其调控网络
Vibrio parahaemolyticus作为重要的海洋病原菌,其致病性高度依赖于type VI分泌系统(T6SS)的功能分化。本文系统解析了该菌T6SS1和T6SS2在基因结构、效应蛋白功能及环境调控网络中的独特机制,揭示了其多维度适应策略。一、T6SS系统的生态与病理学定位V. parahaemolyticus的T6SS系统具有显著的生态适应性特征。该系统包含四个基因簇(T6SS1-T6SS4),其中T6SS1和T6SS2占据核心地位:T6SS1在临床菌株中富集,激活条件为高盐(3% NaCl)与30℃环境;T6SS2则广泛分布于环境与临床菌株,在低盐(1.5% NaCl)和23℃条件
来源:Journal of Bacteriology
时间:2025-12-19
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厄瓜多尔家庭中人类和动物粪便污染的微生物溯源研究
该研究针对厄瓜多尔北部城乡梯度家庭环境中人类和动物粪便污染的传播途径及潜在健康风险进行了系统性分析。研究通过微生物源追踪(MST)技术,结合多维度环境样本检测,揭示了家庭环境中粪源污染的关键节点和传播机制。**研究背景与意义** 在低中收入国家(LMIC),由于卫生基础设施不足、动物与人类密切接触等因素,家庭环境中粪便污染成为儿童腹泻疾病的重要传播途径。传统方法依赖粪肠球菌等通用指标,但存在无法区分污染源、灵敏度不足等问题。本研究创新性地引入六种特异性MST标记物(GenBac3通用型、HF183人类型、DG37犬型、GFD禽类型、Pig2Bac猪型、Rum2Bac反刍动物型),通过分析10
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-12-19
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印度东喜马拉雅地区,风在改变山顶空气中的细菌群落(其中富含病原体)方面的作用
喜马拉雅东部地区高海拔山地的微生物动态与气象因素关联性研究本研究以印度达杰尔令(海拔2200米)为观测点,系统分析了2022-2023年四个季节(冬季、季风前、季风、季风后)大气微生物群落的空间分布特征及其与气象要素的相互作用。研究采用高通量测序技术结合气象模型和污染监测数据,揭示了高海拔山地环境中微生物群落的独特动态规律。核心发现显示:季风前(3-5月)是微生物最活跃的时段,空气细菌密度达5.8×10⁵ m⁻³,物种多样性指数(Shannon)达到4.1,显著高于其他季节。这种峰值现象与三重气象因素的协同作用密切相关——白天强烈日照(418±194 W m⁻²)促进地表微生物气溶胶化,昼夜温
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-12-19
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一种高度保守的ABC转运蛋白参与了极端嗜热、能分解木质纤维素的细菌Anaerocellum bescii(f. Caldicellulosiruptor bescii)对胞壁寡糖的吸收过程
### 对《Anaerocellum bescii》纤维素降解与胞壁二糖/寡糖转运机制研究的解读#### 研究背景与意义纤维素作为植物细胞壁的主要成分,其高效降解对生物燃料和化学品的可持续生产至关重要。高温嗜纤维菌Anaerocellum bescii因其卓越的纤维素分解能力而备受关注。该菌通过分泌多种酶(如CelA、CelC、CelE)协同作用降解纤维素,但降解产生的短链寡糖(如葡萄糖、 cellobiose、cellotriose等)的跨膜运输机制尚不明确。本研究通过基因敲除、热力学分析及结构建模,首次系统解析了A. bescii转运胞壁二糖/寡糖的核心ABC转运蛋白系统,为工程化改造提供
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-12-19
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一种新型的荧光探针DPP-BR,基于吡咯并吡咯二酮结构,可用于检测土壤、蔬菜、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、细胞和斑马鱼中的肼(hydrazine)
近年来,肼(N₂H₄)作为重要的化工原料和火箭燃料,其广泛应用的同时也带来显著的生态环境与健康风险。肼及其分解产物具有强腐蚀性和致癌性,长期接触可能引发器官损伤,而其挥发性导致在空气、土壤及生物体内的扩散检测需求迫切。传统检测方法如毛细管电泳和电化学分析存在设备依赖性强、样本前处理复杂、抗干扰能力弱等局限性,而荧光探针技术因其高灵敏度和环境友好特性,逐渐成为新型检测手段的研究热点。在荧光探针的设计领域,研究者们持续探索新型分子结构。虽然已有文献报道了基于醛酮缩合、环开合等反应机制的肼检测探针,但普遍存在响应速度慢(超过数分钟)、检测限偏高(通常在10nM以上)、生物相容性不足或适用pH范围狭窄
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-12-19
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解码高海拔地区Saussurea obvallata复合体适应能力和脆弱性的基因组基础
该研究以滇藏高原特有的高海拔植物Saussurea obvallata复合种为对象,通过整合基因组学、生态学与环境模型,系统解析了物种分化机制、环境适应规律及气候变化下的遗传脆弱性,为高山植物保护提供了科学依据。研究团队来自中国科学院昆明植物研究所等机构,采用多组学联合作战策略,首次在高山垫状植物中建立基因组-环境互作的动态模型,揭示了青藏高原复杂地形对物种适应性演化的深层影响。一、研究背景与科学问题青藏高原作为全球生物多样性热点,其独特的高海拔生境塑造了丰富的植物适应性演化。Saussurea obvallata复合种包含8个近缘物种,广泛分布于横断山脉东西两段及横断山区,呈现形态相似但地理
来源:Plant Diversity
时间:2025-12-19
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树木结构多样性在干热河谷稀树草原中沿着海拔梯度的变化调节着植被的碳储存量
该研究以中国西南部干热河谷的典型稀树草原生态系统为对象,系统探究了海拔梯度上植被碳库(VCP)的分布特征及其驱动机制。研究通过多维度观测和建模分析,揭示了生物与非生物因子在碳库动态中的协同作用,为干旱区生态系统碳汇管理提供了理论依据。一、研究背景与科学问题研究聚焦于全球碳循环中尚未充分探索的稀树草原生态系统,针对以下科学问题展开:1)海拔梯度如何影响植被碳库的时空分布?2)生物多样性(物种多样性、结构多样性)与土壤环境因子在驱动碳库动态中的相对贡献?3)不同植物生长型(乔木、灌木)在碳库积累中的差异化响应机制?二、研究方法与数据采集在云南元江自然保护区建立80个样方(海拔400-1700米),
来源:Plant Diversity
时间:2025-12-19
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亚热带喀斯特山地系统中多维植物多样性和群落结构的高程分布模式
该研究以中国西南部喀斯特山脉金佛山为研究对象,系统整合了分类学多样性、系统发育多样性、功能多样性及群落结构多样性等多维度指标,揭示了喀斯特森林群落沿海拔梯度演替的驱动机制。研究团队通过建立14个永久样地(海拔800-2100米)、采集225种木本植物的系统发育和功能性状数据,结合微气候、土壤养分及地形特征的综合分析,首次完整呈现了喀斯特山地森林多维多样性的海拔梯度分异规律。35°)导致土壤磷有效量锐减(AP<0.1mg/kg),促使群落从环境过滤主导转向种间竞争主导。这种转变在系统发育结构上表现为NTI指数从低海拔的0.42降至高海拔的-0.18,表明高海拔带内近缘物种的竞争排斥效应增强。研究
来源:Plant Diversity
时间:2025-12-19
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异常值对地理加权随机森林模型性能的影响:以爱尔兰北部表层土壤中镉浓度为例
爱尔兰土壤镉污染预测与建模方法优化研究一、研究背景与意义镉(Cd)作为典型环境污染物,其毒性通过食物链、大气沉降等途径威胁人类健康。爱尔兰作为欧洲重要农业国,其土壤镉污染水平显著高于欧盟标准(均值0.71mg/kg,超标区域占比达24.2%)。Tellus项目2011-2019年采集的9921个表层土壤样本(5-20cm)为研究提供了基础数据。研究团队创新性地将地理加权随机森林(GWRF)与异常值检测技术结合,为精准治理提供科学支撑。二、研究方法体系1. 数据处理框架采用多源数据融合策略:基础数据包括土壤理化性质(pH值、有机质含量)、气候参数(年降水、温度)、地质构造数据。预处理阶段重点处理
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-19
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在高价值利用多金属尾矿的过程中,实现高效砷还原、解毒及环境评估的可持续策略
本研究针对全球多金属尾ings中砷(As)污染严重且资源化利用率低的问题,提出了一种基于碳源差异调控的高效减排与资源化协同技术。研究团队通过系统调控温度(673–1273 K)、碳源配比(B/P)及处理时间,实现了砷的高效固定与铁资源的深度回收,为重金属污染治理和尾ings资源化开辟了新路径。在技术原理方面,研究揭示了多金属尾ings中砷赋存形态的动态演变规律。前期分析表明,尾ings中砷主要以钙铁砷酸盐和(Fe,As)₂O₃复合矿物形式存在,这类高价态砷化合物具有较强环境迁移性。通过对比不同碳源(石油焦与煤焦油)的还原特性,发现两者在反应温度、相变阈值及产物毒性存在显著差异。当温度控制在87
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-19
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悬浮颗粒物中的重金属形态及其风险评估:以中国西南部中小型淡水水体为例
重金属污染是当前淡水生态系统面临的核心环境问题之一。悬浮颗粒物(SPM)作为水体中重要的载体介质,其重金属赋存形态与生物有效性直接影响污染扩散和生态风险。中国西南地区因复杂的地质背景和多样的水文条件,成为研究HMs生物地球化学行为的关键区域。该研究通过对比分析湖泊与河流系统SPM及沉积物中十种重金属的分布特征与生态风险,揭示了SPM作为重金属二次污染源的特殊性。一、研究背景与科学问题现有研究多聚焦单一水生态系统或关注沉积物相重金属污染,对SPM这一动态载体在重金属迁移转化中的关键作用缺乏系统性认识。特别是湖泊与河流在动力过程、物质组成上的本质差异(如湖泊的静水环境利于有机质富集,河流的急流特性
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-12-19
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车内接触甲苯会影响工作记忆检索网络的功能连接性
该研究聚焦于低浓度甲苯暴露对工作记忆(WM)检索网络功能连接的影响机制,通过神经电生理学方法揭示了环境污染物与认知功能的潜在关联。研究团队在密闭实验舱中模拟真实驾驶环境,对23名健康志愿者进行梯度浓度(0、17.5、35、70 ppb)的甲苯暴露实验,同步记录脑电信号并运用定向传递函数(DTF)分析技术,探讨神经网络的动态连接特征。### 一、研究背景与科学价值随着全球机动车保有量增至2.5亿辆(Sattar et al., 2016),车内空气质量已成为公共健康的重要议题。中国通勤者日均暴露于车厢内超过36分钟(Su et al., 2022),而VOCs(尤其是甲苯)作为车内主要污染物,其
来源:Journal of Hazardous Materials Advances
时间:2025-12-19
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寄生虫也会受到影响:宿主接触污染物对棘头动物寄生虫某些生活史特征的影响
该研究聚焦于水生环境中寄生虫种群对环境变量及污染物暴露的综合响应机制。研究以法国塞纳河支流为背景,选择常见淡水鱼类欧鲈(Squalius cephalus)的肠道寄生棘头虫(*Pomphorhynchus* sp.)为模型生物,通过整合生态学实验与毒性评估方法,揭示了多因素耦合作用下寄生虫的适应性特征及其生态风险。在宿主与环境交互作用方面,研究发现宿主体型特征与寄生虫感染存在显著相关性。实验数据显示,随着宿主体长增加,单位鱼体寄生虫感染强度呈梯度上升,这与宿主免疫抑制能力增强及肠道容积扩大相关。值得注意的是,宿主体况指数(反映能量储备与代谢状态)对寄生虫繁殖输出产生反向调节作用,当宿主体况指数
来源:International Journal for Parasitology
时间:2025-12-19
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鳄鱼草(Alternanthera philoxeroides)入侵对植物组成和土壤微生物群的影响
入侵物种所有者草对植被群落与土壤微生物的影响机制研究摘要本研究通过对比分析尼泊尔加德满都地区两个生态位点(Bhatkepati和Imadole)的入侵与非入侵区域,系统评估了所有者草(Alternanthera philoxeroides)对植物群落结构和土壤微生物生态的影响。研究采用样方法采集0-10cm表层土壤样本,结合稀释平板法进行微生物培养计数,运用重要值指数(IVI)和多样性指数量化植被群落特征,通过独立样本t检验进行统计学分析。结果显示:所有者草入侵区域植物物种丰富度降低62%-68%,Shannon-Wiener指数下降91.4%-94.3%,Simpson指数下降83.9%-8
来源:Scientifica
时间:2025-12-19
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与植树造林相关的施肥措施能迅速将原本贫瘠的泥炭地转变为二氧化碳的吸收源
该研究聚焦于芬兰南奥斯特博卡地区一片曾用于能源泥炭开采的切挖泥炭地(Naarasneva),通过连续三年多的涡旋协方差通量观测、人工气室测量及溶解有机碳(DOC)分析,系统评估了人工造林对泥炭地生态系统碳汇能力及辐射平衡的影响。研究以松树人工林为干预措施,结合木灰施肥和排水渠清理,探讨荒漠化泥炭地生态恢复的短期气候效应。### 研究背景与科学问题全球泥炭地退化导致年均碳排放达0.8 Gt CO2,占人为碳排放的6%。芬兰作为欧洲泥炭开采核心区域,2021年仍保持全球最大泥炭产量国的地位。随着欧盟碳交易市场改革及国内减排政策调整,泥炭开采面积锐减,遗留的数千公顷荒漠化泥炭地亟需可持续管理方案。尽
来源:Global Change Biology
时间:2025-12-19