全球人口增长已导致许多自然生态系统的土地利用 (LU) 发生变化,从而导致影响土壤质量的环境条件恶化。在缺水且土壤有机资源不足的系统中,土地利用对土壤质量的影响尤为显著。因此,本研究的主要目标是使用成像光谱 (IS) 评估人类活动(即土地利用,如放牧、现代农业和径流收集系统)对以色列干旱地区土壤质量的影响。为此,选择了 12 种物理、生物和化学土壤特性,并将其进一步整合到土壤质量指数 (SQI) 中,以此作为评估以色列南部干旱地区土地利用变化的显著影响的方法。AisaFENIX 高光谱机载传感器的飞行活动用于开发区域范围内 SQI 的 IS 预测模型。使用偏最小二乘判别分析 (PLS-DA) 分类方法 (OA = 95.31%,Kc = 0.90),从高光谱图像本身提取的光谱特征在四个 LU 之间可以很好地分离。使用多元支持向量机回归 (SVM-R) 模型对光谱数据和测量的土壤指标以及总体 SQI 进行相关性分析。SVM-R 模型与几种土壤特性显著相关,包括总体 SQI (R 2 adj Val = 0.87),成功预测了 r
摘要:陆生植物与微生物有着古老而密切的关系,微生物影响着自然生态系统的组成和农作物的产量。植物通过向土壤中释放有机营养物质来塑造根部周围的微生物群。水培园艺旨在通过用人工生长介质(如岩棉,一种由熔岩纺成纤维制成的惰性材料)代替土壤来保护农作物免受土壤传播病原体的破坏。微生物通常被认为是需要管理的问题,以保持温室清洁,但水培根部微生物群在种植后不久就会聚集并与农作物一起繁衍生息。因此,微生物-植物相互作用在与它们进化的土壤截然不同的人工环境中进行。近乎理想的环境中的植物几乎不依赖微生物伙伴,但我们对微生物群落作用的日益认识揭示了推进实践的机会,特别是在农业和人类健康领域。水培系统特别适合对根部微生物群进行主动管理,因为它们可以完全控制根区环境;然而,与其他宿主-微生物群相互作用相比,它们受到的关注要少得多。通过扩展我们对这种独特环境的微生物生态学的理解,可以确定水培园艺的新技术。
全球人口增长已导致许多自然生态系统的土地利用 (LU) 发生变化,从而导致影响土壤质量的环境条件恶化。在缺水且土壤有机资源不足的系统中,土地利用对土壤质量的影响尤为显著。因此,本研究的主要目标是使用成像光谱 (IS) 评估人类活动(即土地利用,如放牧、现代农业和径流收集系统)对以色列干旱地区土壤质量的影响。为此,选择了 12 种物理、生物和化学土壤特性,并将其进一步整合到土壤质量指数 (SQI) 中,以此作为评估以色列南部干旱地区土地利用变化的显著影响的方法。AisaFENIX 高光谱机载传感器的飞行活动用于开发区域范围内 SQI 的 IS 预测模型。使用偏最小二乘判别分析 (PLS-DA) 分类方法 (OA = 95.31%,Kc = 0.90),从高光谱图像本身提取的光谱特征在四个 LU 之间可以很好地分离。使用多元支持向量机回归 (SVM-R) 模型对光谱数据和测量的土壤指标以及总体 SQI 进行相关性分析。SVM-R 模型与几种土壤特性显著相关,包括总体 SQI (R 2 adj Val = 0.87),成功预测了 r
摘要 近年来,无人机与人工智能 (AI) 技术的融合已成为保护和管理自然生态系统的一种有前途的方法。本文探讨了无人机和人工智能在监测和保护这些宝贵环境中的应用。无人机配备了各种传感器,如摄像头、激光雷达和热成像,为大面积和难以接近的区域的数据收集提供了前所未有的能力。结合人工智能算法,这些平台可以快速准确地分析大量数据,为生态系统健康、生物多样性和环境变化提供宝贵的见解。人工智能的使用使物种识别、栖息地测绘和异常检测等任务自动化,大大提高了监测工作的效率和效果。机器学习算法可以在大型数据集上进行训练以识别模式和异常,从而实现对非法采伐、偷猎和栖息地破坏等威胁的实时检测。此外,配备人工智能系统的无人机可以通过向决策者提供及时和准确的信息来促进自适应管理策略。通过监测植被、水质和野生动物种群的变化,保护从业者可以实施有针对性的干预措施,以减轻威胁并促进生态系统的恢复力。本文重点介绍了无人机和人工智能成功应用于生态系统监测和保护的几个案例研究,范围从热带雨林到珊瑚礁和稀树草原。这些例子证明了该方法在不同栖息地和地理区域之间的多功能性和可扩展性。
最初发表于:安德鲁的冈萨雷斯; Vihervaara,Petteri; Balvanera,Patricia;贝茨,阿曼达E;埃丽莎·贝拉克塔罗夫(Bayraktarov);贝灵汉,彼得·J;布鲁德,安德里亚斯;坎贝尔,吉利安; Catchen,Michael D;卡文德·鲍尔斯(Cavender-Bares),珍妮(Jeannine);大通,乔纳森; Coops,尼古拉斯;马克·J·科斯特洛(Costello);玛丽亚的多纳拉斯;格雷戈尔的杜波依斯;达菲(Duffy),艾米特(Emmett J);希尔德(Eggermont);内斯特(Nestor)Fernandez; Ferrier,西蒙; Geller,Gary N;吉尔,迈克尔;砾石,多米尼克; Guerra,Carlos A;古拉尼克(Guralnick),罗伯特(Robert);迈克尔·哈福特(Harfoot);赫希,蒂姆;霍班,肖恩;休斯,爱丽丝C;亨特,玛格丽特E;伊斯贝尔,森林;等克鲁格,Cornelia B; Schaepman,迈克尔; Schaepman-trub,Gabriela;等人(2023)。全球生物多样性观察系统,以团结监视和指导行动。自然生态与进化,7(12):1947- 1952年。doi:https://doi.org/10.1038/s41559-023-02171-0
保持良好的空气质量对公众健康、社会繁荣和自然生态系统的完整性至关重要。减少污染物和温室气体排放是遏制气候变化快速发展的关键。哈萨克斯坦是 2019 年全球第 21 大温室气体排放国,面临着气候变化和空气污染的复杂相互作用。据世界银行 2023 年报告,空气污染每年导致 10,000 多人过早死亡,造成约 105 亿美元的经济损失。虽然该国已加入《巴黎协定》等主要气候协定,目标是到 2060 年实现碳中和,但《国家适应计划》等综合战略仍处于初始阶段。2021 年《环境法规》更新强调适应和“污染者付费”原则,强调同时应对气候变化和空气污染的重要性。随着两大危机相互加剧,监测空气污染不仅关乎当地健康,也成为应对全球气候变化的关键方面。哈萨克斯坦是全球煤炭、石油、天然气和铜的主要生产国,在世界占有重要地位。此外,该国还拥有冶金和炼油等多个重工业。哈萨克斯坦属于明显的大陆性气候,特点是长时间的逆温,因此面临着空气污染方面的挑战,需要采取全面的空气污染减少措施。这一问题不仅影响整体生活质量,而且导致空气污染加速。
本文提出了一个概念模型,描述了地球自然和社会经济子系统的中期和长期共同发展。经济被视为一种平衡的耗散结构,只能以能量和物质的流动来维持。这里强调的独特方法包括通过少量的热力学潜力来捕获人类活动耗尽自然生态系统的经济影响。此观点允许:(i)将有限数量的主要资源的全面整合到成非线性宏观动力学中,这些宏观动力学在物质能量和经济交易方面都是一致的; (ii)包含自然和强迫回收; (iii)包含一个摩擦项,该术语反映了不可能产生(和回收)商品和服务的情况,而不会散发出能量和物质浪费,以及(iv)对人类产生的熵的计算,这是代谢强度和摩擦的函数。分析和数值计算证实了强度和摩擦的作用是可持续性的关键因素,与实际的GDP增长相比,以及资源稀缺,收入不平等和通货膨胀之间的相互作用。比通货膨胀低的不平等社会更可持续的一个更加平等的社会更可持续。我们的方法足够灵活,可以允许各种经济模型嵌入我们的热力学框架中。最后,我们提出开源Eco d YCO软件是在多资源环境中实现经济动态的首次完全实现。
主题主题:Andrea Britton,Andrea.britton@hutton.ac.uk普通英语摘要:清洁空气对人们和环境的健康和福祉至关重要。通过对工业和国内排放的严格控制,近几十年来已取得了重大进展,但空气污染继续损害苏格兰的人类健康和环境。空气污染是一个复杂的问题,涉及多种污染物及其相互作用,不仅影响空气质量,而且影响陆地和水生生态系统的功能,从而有助于气候变化和生物多样性的紧急情况。为了支持苏格兰的空气质量进一步改善,以使人们的利益受益,需要新的科学证据才能使决策者能够制定可行的解决方案。这些需要平衡经济,环境和公共卫生的重点,并解释空气质量,气候变化和生物多样性之间的复杂相互依赖。在邀请招标中确定的九个研究问题为战略研究计划2022-7(SRP 2022-7)授予赠款资金,介绍了三个关键领域,在这些领域中需要额外的研究和证据来支持适当的干预措施。这些是:(1)城市空气污染的风险,影响和缓解,(2)监测和减轻农业排放,(3)理解空气污染和气候变化对自然生态系统的影响。该主题的研究旨在提供所有三个领域,目的是提供证据和实用工具来支撑政策的制定,使商业部门能够进行必要的改变,从而通过改善空气质量和减少环境伤害来使民间社会受益。
猖獗的城市化和对自然生态系统的低估对城市空间产生了不利影响——洪水风险增加、空气和水污染加剧、水资源压力、资源效率低下、生物多样性丧失以及疾病风险增加。气候变化进一步加剧了城市化的不利影响。尽管自然生态系统非常重要,但印度城市的蓝色和绿色空间却急剧减少。本研究强调了印度城市正在退化的自然生态系统、负面影响和恢复力的需求。以自然为基础的解决方案 (NBS) 等生态中心方法与可持续性和恢复力密切相关,为城市发展提供了比传统方法更高效、更具成本效益的方法。本文探讨了 NBS 的概念,重点关注生态系统服务作为一种“活的”和“适应性”工具,通过许多区域实施使城市具有恢复力和可持续性。它还关注 NBS 在实现联合国可持续发展目标 (SDG) 中的作用。本文批判性地分析了来自不同国家(美国、加拿大、荷兰、中国和澳大利亚)的五个著名 NBS 项目,并进一步探讨了 NBS 在印度城市干预的可行性。研究发现,成功将 NBS 应用于城市发展需要生态中心政策、合作研究、适应性管理实践、社区参与以及高度重视多效益方法。强烈建议印度城市积极关注生态系统服务,包括提高对自然价值的理解、在规划阶段引入 NBS 以及鼓励对基于生态系统的方法进行投资。
有一个北极拱顶,热带玻璃杯,纸室和显微镜幻灯片的共同点吗?所有这些都可以是现场植物集合的家,其中物种被安置在其自然环境之外,以保存它们。尽管植物在其本地栖息地仍然是最终目标,但事实收藏在帮助识别物种和支持研究方面具有至关重要的作用。他们还可以为受到人类侵占的野生和栽培种群提供种质,以改变土地使用,植物均质化1,气候变化,战争和其他冲突的形式。Svalbard全球种子库(位于北极永久冻土中的一个掩体内)已成为种子库可以提供的希望的象征。它仅在2008年才开放,但它已经确定了其重要性:在2015年至2017年之间,国际干旱地区的国际农业研究中心(Icarda)能够从叙利亚内战期间丢失的种子丢失的种子中检索备用样本,并补充了辅助垫的固定性。保护生存能力是种子银行的关键挑战:在某些防腐剂条件下,可以从保存的种子中再生植物,但了解如何最大化种子生存能力和多样性仍然是研究的优先事项。也可以从干燥的标本室标本中检索遗传物质,并提供了独特的长期数据窗口。自然生态与进化中的文章使用标本室标本来表征数百年3年的植物气孔对气候变化的反应,并揭示了关键作物4的作用和适应。草药类似于其他形式的植物收集,不可避免地反映了收集它们的人类的偏见,以至于在植物