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LI-2100 | 全自動真空冷凝抽提系統(tǒng)在礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方面的應(yīng)用
研究背景水分是限制植物生長的關(guān)鍵因素,特別是在全球氣候變化的背景下,干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)水文過程和植被水分利用策略受到顯著影響。煤礦開采,尤其是露天礦,對環(huán)境破壞嚴(yán)重。黑岱溝露天煤礦位于黃土高原生態(tài)脆弱區(qū),礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)已成為重點工作。排土場的植被恢復(fù)對于合理利用水土資源和促進(jìn)煤礦可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。目前,礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的水問題研究主要集中在土壤水文效應(yīng)、物理性質(zhì)和坡面侵蝕等方面,但對植物水源及其利用機(jī)制的定量研究較少。利用穩(wěn)定同位素技術(shù),可以高效分析植物的水源,并通過多源混合模型量化各水源的貢獻(xiàn)率。例如,深根植物通常利用深層土壤水,而淺根植物則更多依賴淺層水分。由于煤礦開采擾動了土壤結(jié)構(gòu),植物的水源利用方式與自然狀態(tài)下有所不同。此外,雨季的不同月份中,植物水源及其利用機(jī)制也存在差異。 因此,本研究以黑岱溝露天礦排土場為例,分析蒙古松、檸條和紫花苜蓿在雨季的水分來源及其利用機(jī)制,并提出兩項假設(shè):H1,三種植物的水源可能相似;H2,不同月份的水源利用程度會有所不同。實驗過程研究區(qū)黑岱溝露天煤礦位于準(zhǔn)格爾煤田中部(圖1),礦區(qū)屬溫帶半干旱大陸性氣候,海拔1256m,年平均氣溫7.2 ℃,年平均降雨量408mm。研究期間,6月至8月的總降雨量占全年的70%以上。無霜期在125至150天之間,平均日照時數(shù)為3119.3 h。礦區(qū)排土場為多級臺地式排土場,由搗蒜溝排土場、東排土場、北排土場、西排土場、內(nèi)排土場、東排土場6座排土場組成。土壤類型以黃綿土為主,養(yǎng)分含量較低。該區(qū)植被屬暖溫帶草原區(qū),以低矮稀疏的天然植被為主,蓋度不足30%,優(yōu)勢種有長山針茅、蒙古百里香、賴草等。排土場內(nèi)人工植被有檸條、臭柏、山杏等(表1)。圖1. 研究區(qū)域的位置表1. 研究區(qū)域概況選擇3種典型的可恢復(fù)樣地的植物作為研究對象,即蒙古楊樣地、檸條樣地和苜蓿樣地(圖2)。試驗于2023年6月...
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Picarro | 氮磷添加對熱帶森林凋落物和土壤碳釋放具有不同影響
陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤每年釋放大量二氧化碳(CO2),主要來源于凋落物和土壤C分解。養(yǎng)分有效性,尤其是N和P,在凋落物和土壤C分解中發(fā)揮著重要作用。一般來說,熱帶森林是P受限的生態(tài)系統(tǒng),凋落物和土壤C分解動態(tài)對P添加響應(yīng)程度大于N添加。大量研究表明,在熱帶森林中P添加會加速土壤C和凋落物分解,從而減少土壤C儲量。但也有一些研究結(jié)果與此不同,這種不確定響應(yīng)需要我們進(jìn)一步詳細(xì)研究以了解其潛在機(jī)制。目前,大多數(shù)研究主要集中在凋落物或土壤C分解上,鮮少進(jìn)行凋落物和土壤C分解的綜合實地研究。基于此,在本文中,一組研究團(tuán)隊通過中國廣東省西南部中國科學(xué)院小良熱帶海岸帶生態(tài)系統(tǒng)定位研究站(21°270′N,110°540′E)11年長期N和P添加試驗,結(jié)合自然豐度C同位素(G2201-i Isotopic CO2/CH4, Picarro, Santa Clara, CA, USA)研究,以同時量化N和P添加對凋落物分解和土壤C礦化作用的影響。作者利用干燥的玉米葉片和玉米根系(兩者木質(zhì)素濃度不同)作為凋落物輸入。將凋落物和N/P添加土壤混合以監(jiān)測葉片凋落物和SOC分解。作者假設(shè):(H1)N添加會減慢總CO2釋放,P添加會加速總CO2釋放;(H2)N添加會阻礙凋落物和土壤C分解,而P添加會加速凋落物和土壤C分解;(H3)玉米葉片比玉米根系分解更快。為驗證假設(shè),作者測量了總CO2通量,并...
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ASD | ASD FieldSpec 4光譜儀在珠江河口懸浮沉積物濃度反演上的應(yīng)用
監(jiān)測和量化河口(如珠江河口(PRE))懸浮沉積物濃度(SSC)可為環(huán)境過程、水文建設(shè)和航行提供重要信息。傳統(tǒng)上基于原位測量進(jìn)行SSC制圖缺乏詳細(xì)分析時所需的空間覆蓋范圍。而以往的許多研究表明,基于衛(wèi)星圖像可以在適當(dāng)尺度上有效監(jiān)測大型河口區(qū)域SSC格局及變化。然而,單個傳感器獲得的衛(wèi)星圖像通常無法保證用于大空間尺度或長期研究,利用多源衛(wèi)星圖像進(jìn)行SSC反演在學(xué)術(shù)界越來越受歡迎。而就反演方法而言,目前仍廣泛使用基于線性回歸和多因素統(tǒng)計的經(jīng)驗分析方法,而主成分分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是提高精度的有效替代方法。而在小型水體中低SSC預(yù)測仍是一個挑戰(zhàn)?;诖?,在本研究中,一組研究團(tuán)隊以珠江河口為研究區(qū)域,基于原位光譜數(shù)據(jù)(ASD FieldSpec 4光譜儀)和SSC測量,輔助以環(huán)境信息,例如經(jīng)度、維度、風(fēng)速和其它大氣環(huán)境因子,并基于Landsat TM/OLI和Sentinel-2圖像開發(fā)模型以量化SSC。通過均方根誤差(RMSE)和相對誤差(RE)評估模型的性能。最后通過所開發(fā)的模型進(jìn)行珠江河口1986-2020年SSC分布制圖。本研究主要目標(biāo)為:(1)調(diào)查PRE SSC分布的空間格局;(2)探索過去25年SSC的時空變化;(3)分析SSC變化的影響因素及其與人類活動的關(guān)系。【結(jié)果】2020年7月22日和12月20日原位收集的光譜反射率曲線。從Landsat-8 OLI提取的SSC多年平均值...
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Picarro | 長江三角洲典型城區(qū)二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)變化特征
作為氣候變化的主要驅(qū)動力,CO2是最重要的長壽命溫室氣體,約貢獻(xiàn)了66%的輻射強迫。自1956年以來,在美國夏威夷的莫納洛亞山進(jìn)行了大氣CO2濃度首次長期觀測,在全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(GAW)計劃下,迄今為止測量已擴(kuò)展到約400個站。這些站點主要位于相對偏遠(yuǎn)地區(qū),從區(qū)域到全球尺度上捕獲CO2信號,以理解碳循環(huán)及其對氣候變化的影響。然而,城市化和工業(yè)化區(qū)人為排放量占全球CO2排放量的70%以上。為擴(kuò)大溫室氣體觀測網(wǎng),準(zhǔn)確估算CO2通量,在GAW計劃框架下,中國建立了8個國家溫室氣體監(jiān)測站,并同時安裝了大量城市站點,服務(wù)于碳中和戰(zhàn)略和國內(nèi)省際碳交易市場。長江三角洲地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化最密集的地區(qū),人為CO2排放受到高度的關(guān)注?;诖耍诒疚闹?,來自浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院的一組研究團(tuán)隊以長江三角洲典型城市杭州為研究對象,于2016.3.27-2020.12.31年對其大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)(Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析儀)進(jìn)行了觀測。還介紹并比較了鄰近的世界氣象組織/全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(WMO/GAW)計劃站點(臨安,LAN)的CO2摩爾分?jǐn)?shù)(Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析儀)。同時分析了時間變化、季節(jié)變化和COVID-19流行病的影響。【結(jié)果】在杭州(上圖)和臨安(下圖)站觀測到的每小時CO2摩爾分?jǐn)?shù)。(a)四個季節(jié)大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變...
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Picarro+LI-2100 | 農(nóng)田土壤水穩(wěn)定同位素時空格局特征
土壤水(SW)是調(diào)節(jié)地表過程和地表能量分配的重要狀態(tài)變量。由于與周圍環(huán)境復(fù)雜的相互作用,SW存在顯著的時空變化。近年來,隨著測量技術(shù)的發(fā)展,SW穩(wěn)定同位素組成(SWSIC;δD和δ18O)已越來越多地用于追蹤土壤-植物-大氣連續(xù)體中的SW運移,以更好地理解諸如量化SW停留時間、識別植物吸收水源和區(qū)分蒸騰和蒸發(fā)等相關(guān)過程。然而,由于受多種環(huán)境因素和過程的影響,如具有不同同位素組成的降水輸入、土壤蒸發(fā)、土壤基質(zhì)勢梯度或礦物質(zhì)-水相互作用造成的同位素分餾,SWSIC可能會隨著時間和空間而顯著變化,從而導(dǎo)致了在解釋不同研究中SWSIC數(shù)據(jù)時存在很大的不確定性。因此,通過解釋其時空變化格局及與其他因素(如土壤質(zhì)地、土壤深度和植被)的相關(guān)性來改善SWSIC示蹤技術(shù)至關(guān)重要?;诖耍瑸楦玫乩斫釹WSIC的時空格局,在本研究中,來自天津大學(xué)的研究團(tuán)隊在中國科學(xué)院欒城農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)試驗站(LAEES)進(jìn)行了為期約2年的田間試驗。主要研究目標(biāo)為:(1)比較不同深度SWSIC和SWC的時空格局,以及(2)研究SWSIC空間結(jié)構(gòu)的時間特征并評估其影響因素。研究區(qū)和采樣點(用于土壤含水量和δD分析)地圖。作者于2018年12月1日、2019年4月1日、2019年6月4日、2019年7月18日、2020年4月26日、2020年6月28日和2020年8月23日收集了0、30和60 cm深度的土壤樣本。利用全自動...
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2100 | 末次盛冰期以來長江中游沉積環(huán)境驅(qū)動的地下水流系統(tǒng)演化
地下水是水文循環(huán)的重要組成部分,廣泛用于飲用水、工農(nóng)業(yè)活動以及戰(zhàn)略儲備。然而,人類活動的加?。ㄈ缢こ探ㄔO(shè)、地下水過度開采、農(nóng)藥和生活污水排放)以及天然劣質(zhì)地下水在大型流域中的廣泛分布,導(dǎo)致地下水環(huán)境惡化。因此,水資源的合理管理和水環(huán)境的有效保護(hù)至關(guān)重要,基于地下水流系統(tǒng)(GFS)理論,全面理解地下水流模式(即更新速率、流徑及演化趨勢)有助于準(zhǔn)確評估水文通量和預(yù)測污染物分布。漢江平原是長江流經(jīng)三峽后第一個接收沉積物的大型河湖盆地。復(fù)雜的沉積環(huán)境、地下水-地表水強烈相互作用以及人為改造自然環(huán)境的共同作用,形成了漢江平原獨特的GFS格局。了解漢江平原地下水循環(huán)演化及其控制機(jī)制,對于促進(jìn)GFS的實際應(yīng)用和該地區(qū)地下水資源保護(hù)具有高度緊迫性和挑戰(zhàn)性?;诖耍诒狙芯恐?,來自中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)的研究團(tuán)隊在漢江平原腹地和過渡區(qū)進(jìn)行了相關(guān)研究,旨在:(1)基于沉積物粒度特征、粘土孔隙水穩(wěn)定同位素和古氣候指標(biāo)重建漢江平原第四紀(jì)含水層系統(tǒng)的沉積環(huán)境;(2)深入理解末次盛冰期(LGM)以來沉積環(huán)境驅(qū)動的GFS演化模式。作者于2015年和2017年在漢江平原腹地和過渡區(qū)鉆了兩個鉆孔G01和G05,深度分別為200 m和185 m。從鉆孔中收集沉積物樣品,分析其粒度分布,地球化學(xué)和礦物成分。并從鉆孔G01和G05中分別采集了19個和17個粘土樣品,利用全自動真空冷凝抽提系統(tǒng)(LI-2100,北京理加聯(lián)...
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ASD | 基于地面高光譜遙感技術(shù)估算城市河流水質(zhì)參數(shù)
城市河流水資源是重要的生態(tài)資源,是城市生活和生態(tài)的根本保障。但是近年來,河流水污染問題日益突出,城市水污染監(jiān)測、水體保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)健康動態(tài)監(jiān)測以及修復(fù)方法已經(jīng)成為研究熱點。水質(zhì)監(jiān)測是水污染控制的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測主要基于野外采樣后的實驗室檢測和分析,由于空間布局和采樣點密度限制,在分析污染物在水面的連續(xù)遷移過程或大面積污染時,難以獲得反映整個水體生態(tài)環(huán)境的總時空數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)因其快速、實時和非接觸操作的獨特優(yōu)勢,逐漸成為水質(zhì)參數(shù)反演和水質(zhì)監(jiān)測的有效工具。其中,地面遙感監(jiān)測技術(shù)以其小范圍、高精度和點源信息獲取等優(yōu)點而取得較好效果。因此,該方法在小流域水質(zhì)監(jiān)測方面具有一定優(yōu)勢,可以實現(xiàn)河流水質(zhì)單一指標(biāo)的高精度定量反演。然而,基于地面遙感技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測時,還存在以下問題亟待解決。一是反演水質(zhì)指標(biāo)過于簡單,反演精度較低,無法充分反映河流水質(zhì)信息。其次,常用的回歸和反演模型種類繁多,但對相關(guān)算法應(yīng)用效果的系統(tǒng)比較和科學(xué)評估較少。因此,急需通過對比分析研究,為模型合理選擇提供決策支持,提高水質(zhì)反演效果?;诖耍诒狙芯恐?,一組研究團(tuán)隊以邯鄲市滏陽河為研究對象,通過室內(nèi)測量獲取水樣的高光譜數(shù)據(jù)(ASD FieldSpec 4光譜儀)以及通過化學(xué)實驗獲取相應(yīng)水質(zhì)檢測結(jié)果。然后引入偏最小二乘法(PLS)、隨機(jī)森林(RF)和最小絕對值收斂和選擇算子(Lasso)建立樣本高光譜數(shù)據(jù)和6個對應(yīng)水質(zhì)參數(shù)(...
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2100 | 干旱區(qū)戟葉鵝絨藤生長期水分吸收的穩(wěn)定同位素定量示蹤
植被根系水分吸收在水分運移過程中發(fā)揮著重要作用,且在土壤-植物-大氣界面具有多重影響,尤其是半干旱和干旱生態(tài)系統(tǒng)中。具有高生態(tài)可塑性的各種荒漠物種的根系水分吸收模式適應(yīng)了有效水資源,從而產(chǎn)生了物種特異性抗旱機(jī)制。因此,測量根系活動和量化每個貢獻(xiàn)者大小的定性和定量方法,特別是在(半)干旱地區(qū),尚未得到廣泛研究,并且仍然是當(dāng)前研究工作的挑戰(zhàn)。已有許多研究應(yīng)用水穩(wěn)定同位素方法研究了植物的吸水模式,但研究對象多集中在樹木和灌木上,且許多文獻(xiàn)提到干旱地區(qū)不可預(yù)測的降水事件對最常見的植物吸水模式的顯著影響?;诖?,在本研究中,來自中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所和自然資源部地下水科學(xué)與工程重點實驗室的研究團(tuán)隊以戟葉鵝絨藤-一種常見的荒漠共生藤本植物為研究對象,采用基于水穩(wěn)定同位素的多源線性混合模型識別和量化了其在生長期的水分吸收模式,同時消除了脈沖降水事件對根系吸水顯著的短期影響。旨在深入了解戟葉鵝絨藤和其他荒漠藤本物種的吸水模式,從而加深對干旱區(qū)生態(tài)水文地質(zhì)循環(huán)中水分運移過程的理解,并為可持續(xù)發(fā)展以及荒漠植被的管理和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。民勤縣數(shù)字高程模型和河網(wǎng),青土湖的相對地理位置 (即研究區(qū),五角星)和采樣位置。作者于2019年8月12日收集了降雨。并于2019年8月20日、2019年8月22日和2019年8月24日收集了3個不同地點的戟葉鵝絨藤莖部和不同層土壤(0-10 cm、10-3...
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土壤呼吸 | 增雪削弱了植物和微生物氮利用的季節(jié)耦合關(guān)系并導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)氮流失
植物和微生物生長繁殖均需要氮。盡管這通常導(dǎo)致兩者對氮的競爭,但在數(shù)百萬年的共同進(jìn)化中,植物和微生物已發(fā)展成了互利共生的相互關(guān)系。微生物固定和植物吸收之間的時間耦合在氮循環(huán)維持中起著關(guān)鍵作用。植物和微生物生物量的不同季節(jié)動態(tài)很大程度上決定了不同生態(tài)系統(tǒng)組分間的氮流動。值得注意的是,冬季微生物氮固定可能直接影響生長季植物氮供應(yīng)。氣候變化極大地改變了全球降雪格局,進(jìn)而改變土壤溫度、土壤水分和凍融頻率,這不僅會影響覆雪期氮循環(huán),還會影響凍融期氮流失。最終,在冬季氣候變化下,植物和微生物之間氮交換的時間耦合可能會重塑。然而,目前尚不清楚積雪深度的變化是否會影響植物和微生物氮利用之間的時間聯(lián)系以及如何影響。在過去的40年,北極濤動和大氣環(huán)流的變化增加了中國東北地區(qū)冬季積雪深度。為了探索冬季氣候變化下植物和微生物氮循環(huán)之間季節(jié)內(nèi)和季節(jié)間相互作用如何影響生態(tài)系統(tǒng)氮固持,中科院植物所劉玲莉研究團(tuán)隊在中國科學(xué)院內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)定位研究站(IMGERS,43°38′N,116°42′E;1200 m a.s.l.)依托長期降雪控制實驗平臺,結(jié)合15N示蹤試驗以及N2O高通量監(jiān)測手段,旨在檢驗以下假設(shè):1)微生物在冬季有較強的氮獲取能力,而植物則在生長季表現(xiàn)出更高的氮競爭能力;2)生長季植物氮吸收與非生長季土壤微生物氮固定量呈正相關(guān),以及3)凍融階段增雪通過增加氣態(tài)氮排放和淋溶流失來...
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Palas | 新一代AQ Guard Smart網(wǎng)格化監(jiān)測儀
空氣污染是影響人們健康的主要環(huán)境衛(wèi)生問題。要想減少空氣污染就需要對顆粒物濃度和分布進(jìn)行可靠、連續(xù)和靈活的測量,以便對導(dǎo)致污染的原因得出結(jié)論并做出預(yù)測。一直以來,顆粒物監(jiān)測專家Palas®不斷豐富自身技術(shù)儲備,研發(fā)顆粒物測量儀器?,F(xiàn)全新推出的AQ Guard Smart 環(huán)境空氣顆粒物連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng),為您提供契合需求的監(jiān)管測量儀器,幫助改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。與所有 Palas®細(xì)塵監(jiān)測設(shè)備一樣,AQ Guard Smart 的工作原理是經(jīng)過驗證的單顆粒氣溶膠粒徑分布光譜儀的原理,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了顯著改進(jìn)。同時該設(shè)備可以配備額外的傳感器,例如天氣或氣體測量技術(shù)并且可以提供有關(guān)污染來源的信息。AQ Guard Smart 是 Palas®產(chǎn)品組合的完美補充,適用于移動或固定室外空氣質(zhì)量測量任務(wù)。Palas®堅持為客戶帶來精準(zhǔn)穩(wěn)定的監(jiān)測技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,在新一代AQ Guard Smart網(wǎng)格化監(jiān)測儀發(fā)布的當(dāng)下,為亞洲市場用戶提供以舊換新服務(wù)。換購計劃活動期間:2022年7月1日至2022年9月30日活動對象:最終用戶活動產(chǎn)品:AQ Guard Smart 1000 / 1100 / 2000活動細(xì)節(jié):Palas®對任意品牌粉塵監(jiān)測儀以舊換新提供新機(jī)15%折扣火山爆發(fā)后的空氣質(zhì)量監(jiān)測2021年9月19日以來,隸屬于西班牙加那利群島(Islas...
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ASD丨黑化型如何影響蜥蜴對氣候變化的敏感性
蜥蜴,俗稱“四腳蛇”又稱“蛇舅母”,棲息環(huán)境廣布世界各地。蜥蜴是爬行動物綱中最龐大的家族,其種類繁多,我國已知的有150余種,大多分布在熱帶和亞熱帶,其生活環(huán)境多種多樣,生活于水中、棲息于沙漠、潛藏于地下、攀爬于樹林、甚至是飛翔在空中,而且會為了環(huán)境的差異而演化出各種不同形態(tài)。蜥蜴是變溫動物,在溫帶及寒帶生活的蜥蜴于冬季進(jìn)入休眠狀態(tài),表現(xiàn)出季節(jié)活動的變化。在熱帶生活的蜥蜴,由于氣候溫暖,可終年進(jìn)行活動。但在特別炎熱和干燥的地方,也有夏眠的現(xiàn)象,以度過高溫干燥和食物缺乏的惡劣環(huán)境。因為蜥蜴是變溫動物,沒有體內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng),大部分蜥蜴通過曬太陽來提高體溫,需要一定溫度才能活化身體,在身體曬暖之后才易于活動和進(jìn)食。因此“曬太陽”吸收太陽光的能量這件事,對蜥蜴來說也尤為重要。種類繁多的蜥蜴,有各種各樣的體表顏色,甚至有部分蜥蜴在不同環(huán)境下還可以通過改變膚色來保護(hù)自己。那么蜥蜴的體表顏色在氣候變化時對其影響怎樣呢?今天給大家推薦了解論文是“黑化型如何影響蜥蜴對氣候變化的敏感性”。氣候變化對全球生物多樣性的影響已確立,但氣候變化對同一物種內(nèi)種群的不同影響很少考慮。在變溫動物中,黑化型(即由于黑色素沉積較重,皮膚顏色較深)會顯著影響體溫調(diào)節(jié),因此,深色變溫動物可能更容易受到氣候變化的影響?;诖?,在本研究中,研究者們于2018年12月至2019年4月期間,以來自南非五個地點的56個健康成年多色蜥蜴 ...
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