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微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,它们主要来源于塑料制品的磨损、降解和破碎,对环境和生态系统产生了不容忽视的影响。微塑料广泛分布在河流、湖泊、海洋等水体中,对水环境会造成污染,也可被水生生物摄取,进而在食物链中传递,最终影响到人类健康。此外,微塑料还可能影响浮游动物的摄食、生长和繁殖,从而影响整个生态系统的功能。针对微塑料是否会影响生物扰动活动,国外的一组团队展开了研究。淡水沉积物中的微塑料影响主要生物扰动者在生态系统功能中的作用 微塑料(粒径≤5mm)是塑料废物中的一部分,会通过沿海径流和河流进入到海洋。根据其密度差异,或漂浮在水中或进入沉积物中。沉积物-水界面是水中生物主要活动区,通过生物地球化学过程在生态系统功能中发挥着重要作用。这些生物地球化学过程主要由微生物活动驱动,而底栖无脊椎动物生物扰动作用明显,可凭借进食、排泄、推土、掘穴以及建造洞穴、土堆和坑等行为影响各界面间的养分动态及微生物过程。但目前尚不清楚微塑料的存在是否会影响生物扰动者在沉积物中的生理和活动。基于此,为填补研究空白,国外的一组研究团队在法国东南部Lone des Pêcheurs河床收集沉积物,过筛后,于-20℃储存以杀死微生物。然后测量了沉积物样品的颗粒物粒径分布、总有机碳(TOC)和总氮含量(TN)。将沉积物和微塑料在玻璃瓶中混合以形成4个微塑料浓度(0 颗粒物/kg沉积物干物质(对照);700 颗粒物/kg沉积物干物质(低);7000 颗粒物/kg沉积物干物质(中);70000 颗粒物/kg沉积物干物质(高))。水丝蚓在淡水底栖生物栖息地的生物地球化学和生态学中具有关键作用,选择其作为生物扰动者进行研究。试验共8个处理(4个微塑料浓度×有无水丝蚓),5次重复。沉积物和微塑料混合一周后转移到2L玻璃培养瓶中,然后上覆10 cm合成淡水,将180个长度为1-3 cm的水丝...
发布时间: 2024 - 02 - 28
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微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,它们主要来源于塑料制品的磨损、降解和破碎,对环境和生态系统产生了不容忽视的影响。微塑料广泛分布在河流、湖泊、海洋等水体中,对水环境会造成污染,也可被水生生物摄取,进而在食物链中传递,最终影响到人类健康。此外,微塑料还可能影响浮游动物的摄食、生长和繁殖,从而影响整个生态系统的功能。针对微塑料是否会影响生物扰动活动,国外的一组团队展开了研究。淡水沉积物中的微塑料影响主要生物扰动者在生态系统功能中的作用 微塑料(粒径≤5mm)是塑料废物中的一部分,会通过沿海径流和河流进入到海洋。根据其密度差异,或漂浮在水中或进入沉积物中。沉积物-水界面是水中生物主要活动区,通过生物地球化学过程在生态系统功能中发挥着重要作用。这些生物地球化学过程主要由微生物活动驱动,而底栖无脊椎动物生物扰动作用明显,可凭借进食、排泄、推土、掘穴以及建造洞穴、土堆和坑等行为影响各界面间的养分动态及微生物过程。但目前尚不清楚微塑料的存在是否会影响生物扰动者在沉积物中的生理和活动。基于此,为填补研究空白,国外的一组研究团队在法国东南部Lone des Pêcheurs河床收集沉积物,过筛后,于-20℃储存以杀死微生物。然后测量了沉积物样品的颗粒物粒径分布、总有机碳(TOC)和总氮含量(TN)。将沉积物和微塑料在玻璃瓶中混合以形成4个微塑料浓度(0 颗粒物/kg沉积物干物质(对照)...
发布时间: 2024 - 02 - 28
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在青藏高原的腹地,巍峨的唐古拉山脉伫立于世界之巅,其冰川如同大自然的年轮,默默记录着地球气候的每一次微妙变化。冰川之中,那些被冰封的气泡,就像是时间的容器,保存着过去气候的密码。冰芯气泡,是冰川积累过程中空气被困于冰层之中形成的。它们不仅仅是简单的空气囊泡,而是携带着过去气候信息的宝贵资源。当雪花飘落并逐渐积累成冰时,其中的空气被封存,形成了气泡。这些气泡中的空气成分,包括温室气体如二氧化碳和甲烷,以及它们的浓度,都是反映当时大气成分的重要指标。科学家们通过分析这些冰芯中的气泡,揭示了气候变化的历史,而冰芯中的δ18O值更是成为了解这一历史的关键线索。青藏高原中部冰芯气泡δ18O指示晚全新世冰川变化 冰芯中的气泡是冰初形成时的地球大气,蕴含了关于过去的无穷讯息,是研究古大气环境最直接的方法,且已广泛用于区域或全球气候重建。极地和高山冰川冰芯中空气含量的变化除了与积雪速率和气温变化有关,主要与太阳辐射强度有关,已用于建立冰芯年代学。冰芯气泡的氧同位素比率(δ18Obub)可以指示气温高低的变化。然而,由于缺乏长期连续的数据记录,人们对其在山地冰川中的气候影响知之甚少。基于此,在本文中,来自中国科学院青藏高原研究所的研究团队在青藏高原中部的唐古拉冰山(33°06'36.6' N,92°04'24.4' E)钻取了190.3 ...
发布时间: 2024 - 02 - 26
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肉类富含丰富的蛋白质和营养物质,不仅能够满足我们的味蕾,还能够提供我们身体所需的能量和营养。随着肉类需求的增加,大规模的肉类生产和运输过程中,肉类的速冻可以一定程度保持食物的新鲜度和口感。然而,关于速冻解冻的肉类,和新鲜肉类的混淆,让人难以分辨。首尔大学的研究人员利用高光谱成像技术,做了相关的研究。使用高光谱成像仪和机器学习对新鲜和冻融牛肉进行分类由于对安全、可食用肉类的需求的不断增加,冷冻储存技术得到了不断改进。然而目前存在解冻肉在处理和销售过程中被进行了错误的标记,宣称为新鲜肉类,这可能导致消费者受到误导或产生安全隐患。在这项研究中,使用高光谱图像数据构建了一个机器学习(ML)模型,用于区分新鲜冷藏、长期冷藏和解冻的牛肉样本。通过四种预处理方法,共准备了五个数据集来构建ML模型。使用PLS-DA和SVM技术构建了模型,其中应用散点校正和RBF核函数的SVM模型性能最佳。结果表明,利用高光谱图像数据立方体,可以构建区分新鲜肉类和非新鲜肉类的预测模型,这可以成为肉类储存状态常规分析的快速、非侵入性方法。安装在暗室中的高光谱数据采集系统的配置示意图基于此,来自首尔大学的研究人员使用Resonon Pika L 高光谱成像仪,在近红外光谱的400-1000 nm波段内获取高光谱图像数据立方体,进行了相关研究。在本研究中,图像采集系统安装在暗室中,以确保完全消除外部光并能够采集高光谱图像...
发布时间: 2024 - 02 - 21
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在葡萄栽培与酿酒工业中,可溶性固形物总含量(Total Soluble Solids, TSS)是衡量果实成熟度和品质的关键指标。不同品种的葡萄因其遗传特性和生长环境的差异,其TSS含量存在显著变化。准确估算各品种葡萄的TSS含量,对于预测酒的品质、调整酿造工艺以及确定最佳采收时机均具有重要意义。那么,如何能够准确估算葡萄的TSS含量呢?跟随小编,一起来看看下面这篇论文给出了怎样的答案。摘要 · ABSTRACT可溶性固形物总含量(TSS)是决定葡萄最佳成熟度的关键变量之一。在这项工作中,基于漫反射光谱测量,开发了偏最小二乘(PLS)回归模型,用于估算Godello、Verdejo(白葡萄)、Mencía 和Tempranillo(红葡萄)等葡萄品种的TSS含量。为了确定TSS预测的最适合光谱范围,对四个数据集进行了回归模型的校准,其中包括以下光谱范围:400–700 nm(可见光)、701–1000 nm(近红外)、1001–2500 nm(短波红外)和400–2500 nm(全光谱范围)。我们还测试了标准正态变量变换技术。使用留一交叉验证评估了回归模型,评估指标包括均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)、性能与偏差比(RPD)和因子数(F)。红葡萄品种的回归模型通常比白葡萄品种的模型更准确。最佳的回归模型是针对Mencía(红葡萄)得到...
发布时间: 2024 - 02 - 01
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水是地球上最丰富的天然资源之一,它是所有生物体的基本需求。水在地球上循环的过程中,植物水分吸收与蒸腾演绎着重要的角色。植物通过根系吸收水分,并将水分输送到植物的各个部位。植物通过蒸腾作用释放水分到大气中,形成了大气中的水蒸气。植物水分的来源和分配是植物生长和发育过程中的重要环节,也是相关科研的重点,水同位素技术成为科研过程中十分重要的一种科研手段。今天推荐给大家的优秀文章与此相关。利用同位素技术解析植物水分来源的不确定性因为蒸腾占据了61%-65%的陆地生态系统蒸散量,植物水分吸收在全球水循环中发挥着重要作用。植物是土壤和大气水文过程的纽带,这就是实施植物恢复可以改善区域环境的原因之一。在此背景下,研究植物水源划分为如何提高植被生产力和水资源可持续管理提供重要信息。因为植物和环境条件相互作用,水分吸收是一个复杂的过程,这使得植物水源分配变得复杂。近几十年来,同位素广泛应用于植物水源划分,因为它可以标记不同水源,且激光光谱技术使其测量更容易。然而,植物水分来源解析存在很大的不确定性(如示踪剂选择、修正方法及混合模型选择)。基于此,来自西北农林科技大学的研究团队以陕西省长武黄土塬区苹果树(18和26年树龄)为研究对象,在6月至10月的生长季节,每月采集0~6 m(20 cm间隔)的土壤样品及土壤采样点周围四棵苹果树的1年生枝条(n=50),快速剥离树皮和韧皮部以避免同位素分馏。同时收集...
发布时间: 2024 - 01 - 30
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当今社会,人们越来越关注气候变化和环境保护,而农业生产对这些问题有着重要的影响。GVP系统(Greenhouse Vegetable Production System)作为一种新型的蔬菜生长系统,被认为是减少化肥使用、提高农作物产量、减少温室气体排放的有效途径。那么,在GVP系统下蔬菜生长过程中产生的一氧化二氮(N2O)的排放量是怎样的呢?对环境又会造成什么影响呢?下面这篇相关论文,一起来探讨下。中国北方寿光设施蔬菜生产系统高土壤氧化亚氮排放中国的设施蔬菜生产(GVP)系统正在迅速发展,其面积已超过4百万公顷,占全球的80%以上。山东省是中国蔬菜主产区,其中寿光地区被誉为“中国设施蔬菜之乡”, GVP面积超过当地土地面积的四分之一(图1b)。为了实现产量及利润的最大化, GVP系统通常过量灌水和施肥,年灌水量约2000mm,年氮肥施用量通常在2000 kg N ha-1以上,是露天菜地的2~5倍,谷类作物的4~5倍。大量的灌水和施肥能够促进硝化和反硝化作用的发生,有利于土壤氧化亚氮(N2O)的释放。已有一些研究关注到GVP系统中N2O的排放,发现常规施肥条件下N2O的年排放量在3.9~63 kg N ha-1yr-1之间。这种差异一方面反映了GVP系统中N2O排放的空间异质性,另一方面也反映了对于频繁灌溉的GVP系统,低频率采样可能带来的不确定性。此外,先前多数研究只关注了作物的...
发布时间: 2024 - 01 - 22
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水,我们生活中无处不在的重要元素。它润泽着大地,孕育着生命。然而,水的旅程并不仅仅局限于地表,它通过蒸发和降水,与大气、植被形成了紧密的互动。而这种互动的背后隐藏着一系列的谜题,需要科学家们通过不断研究来揭示。水同位素研究便是一种重要的手段,通过分析水中的同位素元素,科学家们能够了解水的来源、循环和变化。水同位素研究为科研人员提供了一种宝贵的工具,帮助他们更好地了解水、植被和气候之间的复杂关系。一起来了解一下,来自西北师范大学的研究团队,用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100,北京理加联合科技有限公司)做的相关研究。水资源是制约干旱区社会发展的主要自然资源,山区是内陆干旱区重要的水源涵养区,山区冰川积雪融水对干旱区淡水供应至关重要。随着气候变暖,冰川积雪融化加速,地表蒸散发增强,降水变异性加剧,气候变化将增强山区河流水文过程的复杂性。水稳定同位素是深入了解区域水文过程的有效方法,研究内陆山区径流同位素时空变化的主要控制因素,对认识内陆山区水文过程变化,合理调配干旱区水资源至关重要。基于此,在本研究中,来自西北师范大学的研究团队监测了中亚干旱区典型的内陆山区流域-西营河流域不同水体同位素数据(地表水、降水、地下水以及积雪融水)和相关水文气象数据,结合相关气象观测数据及植被覆盖指数(NDVI),评估气候和景观对内陆山区径流稳定同位素的影响。研究可以为厘清内陆山区径流稳定同位素的控制机...
发布时间: 2024 - 01 - 15
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在这银装素裹的世界里,下雪不仅带来了诗意的画卷,还为大地覆盖了一层白色的绒毯,守护着生命的源泉,对土地土壤的呼吸也产生着影响。在漫长的冬季里,积雪和大地度过了一个又一个宁静的时光。积雪不仅保护了土地的水分,还防止了土地温度的剧烈变化;当春回大地,雪慢慢融化,雪水还会滋润着大地。在这些过程中,积雪下土壤中的微生物是一场狂欢还是一片沉寂呢?接下来跟随一篇优秀的文章来了解一下这些过程~积雪对有/无凋落物的温带森林土壤CO2及其δ13C值的影响永冻层和季节性积雪区域占全球陆地表面的60%左右,占全球土壤有机碳(C)储量的70%以上。积雪直接影响表土和大气之间的热交换,减少土壤温度波动的影响。在严寒条件下,较厚的积雪可防止土壤结霜,为地下微生物活动提供相对稳定的生活环境。然而,在全球气候变化背景下,北半球春季陆地积雪面积正逐年减少,预计本世纪末将减少25%。季节性积雪模式对全球气候变化具有复杂且多样的响应,可能会通过光、热、水和养分等资源再分配来影响森林生态系统的地上和地下过程。土壤呼吸作为土壤C循环的重要过程,占据森林生态系统呼吸的60%以上,气候变化导致的土壤呼吸的微小变化甚至会引起森林生态系统呼吸的重大变化。积雪和气温升高之间的相互作用影响土壤冻融循环,导致土壤性质和土壤CO2排放的变化。作者认为冬季积雪会影响不同季节土壤微生物呼吸及其δ13C值,且会随着林分和凋落物的存在而变化,然而...
发布时间: 2024 - 01 - 08
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被晒化的大地,被烘懒的万物,被汗水侵蚀的燥热......在烈日高悬的夏日,谁不想听见一声冰镇西瓜裂开的清脆,让清凉香甜的瓜瓤锁住一整个夏天的炙热。作为夏日最解暑的水果,西瓜集万千宠爱于一身,也受到了霜霉病的青睐。霜霉病菌会在潮湿的环境中迅速繁殖,尤其是在温暖的夏季。这种病害会对西瓜植株造成严重的危害,从而影响果实的品质和口感。在佛罗里达州的西瓜产量受到霜霉病的严重影响后,为了有效防治西瓜霜霉病,佛罗里达大学的研究团队进行了相关研究。利用航空、地面遥感和机器学习进行西瓜霜霉病严重程度的识别和分类佛罗里达州的西瓜产量受到包括霜霉病(DM)在内的各种病害的不利影响。准确的病害识别对于实施及时有效的管理策略至关重要。遥感工具,例如无人机(UAV)和高光谱成像,已被用于作物病害检测。先前的研究已成功利用遥感和机器学习(ML)对鳄梨和番茄等其他作物进行了病害检测。但是,关于使用遥感检测西瓜病害的研究有限。这项研究的目标是利用机器学习模型和光谱植被指数(VI)来检测和分类西瓜中霜霉病的不同严重程度。在这项研究中,来自佛罗里达大学的研究团队通过Resonon Pika L室内平台系统(5个病害阶段:低、中(1和2水平)、高和非常高)及野外机载系统(2个阶段:低和高)分别测量了西瓜健康叶片和DM感染叶片的高光谱图像,选择感兴趣区域(ROI),将各种植被指数(VI)作为识别病害阶段的指标。利用多层感知...
发布时间: 2023 - 12 - 29
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想象一下,你身处一片浩渺的森林中,阳光透过树叶,洒在地面上,形成一片片斑驳的光影。每一棵大树都像一座绿色的塔楼,分层堆积着生命的活力。此刻,你可能并不知道,你正在亲眼目睹一个惊人的自然现象:碳的旅程。森林是地球上最重要的碳储存器之一,在这个充满生命力的舞台上,每一片叶子、每一棵树、每一片土壤都在向我们讲述着碳的旅程的故事,积极地参与碳的储存和释放。科学家们对此也在进行着相关研究,在江西省千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站,有这样一个研究...千烟洲亚热带森林生态系统碳同位素廓线观测系统应用案例森林生态系统固定目前大气中约三分之一的人为CO2排放;因此,准确评估森林碳汇对于更好理解全球碳收支至关重要。生态系统CO2的碳稳定同位素(δ13C)是追踪碳循环及其与大气交换的有力工具。森林生态系统CO2动态变化取决于冠层光合作用,不同组分(叶、茎、根和土壤微生物)呼吸作用及湍流混合过程的相互作用。然而,由于测量限制,大气中CO2的δ13C模式尚未确定。千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站碳同位素廓线系统设置示意图千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站基于Picarro G2201-i,搭建了碳同位素廓线观测系统,旨在研究森林生态系统内部及上方大气CO2及其δ13C的时间(昼夜和季节)和垂直变化,以及阐明环境和生理因素以及大气条件对其变化的影响。该系统设置了7个观测高度和3个已知浓度和同位素组分的标...
发布时间: 2023 - 12 - 27
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