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陆地生态系统氮、磷限制格局
氮和磷是植物生长所必需的两种最为重要的养分元素，在气候变化和CO2浓度上升的背景下，氮、磷养分的供给不足限制了陆地植物的生长及其对大气CO2的吸收能力，成为制约未来陆地碳汇的重要因素。然而，全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局仍是一个尚未解决的重要科学问题。地理科学学部杜恩在副教授与斯坦福大学Rob Jackson教授团队合作，提出了氮、磷限制评估的理论框架并量化分析了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局及其关键影响因素，相关结果近日发表在Nature Geoscience。 该研究根据化学计量内稳态假说和最小限制因子定律，推导提出基于叶片氮、磷重吸收效率比值指示氮、磷限制的理论框架，进一步建立全球陆地植物叶片氮、磷重吸收效率数据库和全球养分添加实验数据库，并在上述框架基础上量化评估了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间特征，完成了全球陆地生态系统氮、磷限制的高分辨率空间制图。 该研究发现，全球自然陆地生态系统（农田、城市和冰川除外）有18%的区域受到较强的氮限制，而43%的区域受到较强的磷限制，其他39%的区域则受氮、磷共同限制或氮、磷任一元素的微弱限制。总体而言，氮限制在在苔原、北方针叶林、温带针叶林、山地草原及灌丛较为普遍，磷限制在热带及亚热带森林、温带阔叶林、沙漠、地中海植被、以及热带、亚热带和温带草原、稀树草原和灌丛较为常见。相关结果增进了对全球陆地生态系统氮、磷限制格局的量化认识，为地球系统模式氮、磷限制的模拟提供了基准数据，有望更好地预测气候变暖和CO2浓度上升情景下陆地碳汇的变化。该论文自2月10日在线发表后，已多次被科学媒体网站报道，包括SciGlow、myScience、Science Edition、Phys.org、Technology.org、News Wise、Mirage News、CO2 Coalition等。 杜恩在副教授为论文第一作者和第一通讯作者，斯坦福大学Rob Jackson教授为论文共同通讯作者，其他合作者来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、瑞典隆德大学、荷兰乌特勒支大学、中科院植物所等研究机构。该研究受到国家自然科学基金（41877328, 41630750 & 31400381）、霍英东青年教师基金（161015）、地表过程与资源生态国家重点实验室项目（2017-ZY-07）资助。
北京师范大学
2021-04-10
寒武纪大爆发时期生态系统演化
动物门类在前寒武纪至寒武纪过渡时期(约5.6-5.2亿年前)首次在地球上大量出现，这一重大生命演化事件被称为寒武纪大爆发：在不到地球历史1%的时间里，诞生了绝大多数动物门类。早在达尔文时代，科学家们就已经认识到动物门类在寒武纪突然出现的现象，1948年P.E. Cloud将之定性为爆发式演化事件，直至今天，寒武纪大爆发仍然是自然科学领域的前沿课题。2015年，英国经济学人杂志发表重大科学难题系列文章，将寒武纪大爆发列为6大自然科学难题之一。为什么动物门类在这个时候大规模爆发式出现？寒武纪大爆发的原因到底是什么？围绕这个问题，过去主要做了两方面工作：一方面古生物学家发现化石，研究寒武纪大爆发时期动物门类的多样性，揭示它们之间的演化关系；另一方面，古环境科学家，主要利用地球化学手段研究海洋氧化还原条件的变化，探讨寒武纪大爆发的原因。
然而，海洋生态系统是由生物和环境构成的统一整体，具有复杂的物质和能量流动途径。在这个统一整体中，生物之间、生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。以往主要关注生态系统内的消费者动物门类起源演化和环境变化（氧）两个方面，没有将生物与环境作为统一整体来研究生态系统的演化。生态系统内的生产者和分解者的构成、物质循环等研究还未开展。环境变化研究不够全面，对氧之外的其它环境因素研究不够充分。可见，目前对寒武纪大爆发的研究存在严重的局限性。要解决这一重大科学问题，需要考虑生态系统的整体演化，组建涵盖古生物学、地层学、地质微生物学、地球化学和沉积学等多学科人才团队，开展全面系统的研究，揭示寒武纪大爆发时期生态系统的时空变化规律。
科学目标
以寒武纪大爆发时期（埃迪卡拉纪晚期至寒武纪早期）不同沉积相区、环境、生物演化阶段的代表性生物群和岩性段为研究对象，以生物化石带为时间标尺，揭示生态系统的结构、环境演化特征和生物地球化学过程，探讨寒武纪大爆发时期生态系统在时间和空间上的差异性，重建演化过程。
西北大学
2021-02-01
果园生态环境无线传感器网络监测系统
本发明公开了一种果园生态环境无线传感器网络监测系统。由八个生态环境信息传感器节点、三个移动节点和汇聚节点组成。在果园将八个生态环境信息传感器节点分别固定于一定间隔的果树上,并将空气温湿度、光照传感器固定在相同的果树上,将土壤温度、水分传感器埋到土壤中。本发明将环境参数传感测量、无线传输、网络通讯等技术集成一体,有效地解决了果园生态环境信息的自动采集和传输问题。大气和土壤信息传感器节点均匀分布在果园待测区域内,分别监测所在位置的大气和土壤参数,并通过各自的无线通讯模块联成信息传输网络,在无线路由信号盲点处增设移动节点,维持通信路由的连通性和可靠性,并最终将数据传输到汇聚节点。
浙江大学
2021-04-11
基于风光互补供电的无人海岛生态监测系统
集美大学
2021-04-29
生态型超高性能水泥基复合材料
科研团队一直致力于生态型超高性能水泥基复合材料的研究，并先后得到国家自然科学基金重点项目及国防项目及地方重大工程项目的资助。经过十余年的科研积累，研制出多种生态型超高性能水泥基复合材料。这些研究成果大多应用在对使用性能要求苛刻的重大工程项目当中。其性能特点主要包括：环保：大掺量复合工业废渣，取代60％水泥，降低环境负荷；性能优良：抗压强度100ＭPa～200ＭPa，抗弯强度：25ＭPa～60ＭPa，断裂能：>30000J/ｍ2 ，高动态力学性能（高抗冲击、高抗疲劳、高抗爆炸、高抗侵彻能力），高抗裂低收缩低徐变性能（在力学因素、环境因素和气候因素作用下具有高抵抗变形和抑制开裂的能力），超高耐久性（高耐水性、高抗冻性、高抗腐蚀性、高抗渗性、高抗碳化能力）；养护和成型工艺简单：标准养护或自然养护，可免振自流平成型，大量节省能耗。
东南大学
2021-04-10
生态农业智慧化信息系统的示范应用
自动化系统，可解决传统农业中的粗放式种植、经验型种植及人工参与度高等问题，在降低农业生产成本的同时，提高农业生产、销售、追溯等环节的智能化水平。基于WiFi获取的现场后台大数据挖掘将解决现代农业的专家知识匮乏问题，形成可信度高的知识库指导农业生产。推动当地农业智能化水平进步，提高农业生产效率、减少农业生产成本，促进规模化种植、最终形成行业标准。
电子科技大学
2021-04-10
生物多样性与生态系统功能关系
以黑石顶热带亚热带森林群落为研究对象开展了两个大型幼苗盆栽实验，并结合长达10年的森林固定监测样地和幼苗样方调查数据，采用更全面的多样性测度指标（谱系多样性），和更独特的种间作用方式（“植物-土壤反馈作用”驱动的间接种间作用），为 “生物多样性-生产力”关系的形成提供了机制上的解释。同时，研究将野外调查与控制实验相结合，克服了森林生态系统中自然群落生物量难以准确测定、盆栽实验周期长等问题，也弥补了现有“生物多样性-生产力关系”研究大部分以草地生态系统为对象的不足。相关成果不仅完善了生物多样性-生态系统功能关系的理论体系，还为生物多样性保护和亚热带森林的保育提供了重要的理论基础。
中山大学
2021-04-13
一种生态混凝土岸坡及其制作方法
一种生态混凝土岸坡及其制作方法，涉及一种可修复城市河道生态功能的岸坡结构 以及构建方法。由孔隙率为 15～25％、强度等级为 C10～C20、中间设有贯穿孔(6)的生 态混凝土砌块(5)、通过贯穿孔(6)将砌块(5)串连在一起的扦插桩(7)和贯穿孔中的植物 构成。首先确定岸坡形状、宽度与高度；然后计算堆积层数和砌块数量，进行堆积并码 整；接着在砌块(5)的贯通孔(6)中插入扦插桩(7)，把砌块(5)串连形成砌块串并插入河 岸底泥中；最后在贯通孔(6)中填充泥土并栽种植物。本发明结构简单、牢固安全、成 本低且施工简便、省时、占地少。可广泛应用于城市中各类河道岸坡，使其具有人工湿 地的净化效果而恢复生态环境功能。
同济大学
2021-04-13
寒武纪大爆发时期生态系统演化
项目成果/简介:动物门类在前寒武纪至寒武纪过渡时期(约5.6-5.2亿年前)首次在地球上大量出现，这一重大生命演化事件被称为寒武纪大爆发：在不到地球历史1%的时间里，诞生了绝大多数动物门类。早在达尔文时代，科学家们就已经认识到动物门类在寒武纪突然出现的现象，1948年P.E. Cloud将之定性为爆发式演化事件，直至今天，寒武纪大爆发仍然是自然科学领域的前沿课题。2015年，英国经济学人杂志发表重大科学
西北大学
2021-01-12
聚乳酸类生态友好材料的全绿色合成工艺
利用可再生资源，经绿色化学反应（使用无毒原料、溶剂、催化剂、无污染物生成的定量化学反应）合成生态友好材料，是当今国际材料和环境化学家最重视的前沿研究领域之一，也是涉及到生态环境保护和发展循环经济的重要研究领域。石油基塑料（以石油为始源物生产的塑料如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、等）的大量生产及其在国民经济及人类生活中的广泛应用在推动人类文明进步和生活舒适便利的同时，也带来了严重的环境污染问题。因此研发生物可降解的生态友好聚合
南京大学
2021-04-14