Ecohydro Daily Digest

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2026年5月22日

共 28 篇，分为 5 组

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星期五 5月22日
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本期目录

Science 15 Nature 9 Nature Climate Change 2 Nature Reviews Earth & Environment 1 Nature Water 1

Science

15 篇
2026-05-21

Magnon hydrodynamics in an atomically thin ferromagnet

原子薄铁磁体中的磁振子流体动力学

Ruolan Xue, Nikola Maksimovic, Pavel E. Dolgirev, Li-Qiao Xia, Aaron Müller, Ryota Kitagawa, Francisco Machado, Dahlia R. Klein, David MacNeill, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Pablo Jarillo-Herrero, Mikhail D. Lukin, Eugene Demler, Amir Yacoby

粒子之间的强烈相互作用可以导致集体激发。自旋波（称为磁振子）预计会达到强相互作用的流体动力学状态，形成缓慢的集体密度模式。在这项工作中，我们分离了三氯化铬 (CrCl 3 ) 的剥落片，其中磁振子相互作用很强，并开发了一种通过金刚石中附近的氮空位中心测量集体磁振子动力学的技术。单层CrCl 3 产生的热磁波动随温度降低而增大；这种异常趋势可能是低能磁振子声音模式的阻尼率的结果，该阻尼率随着磁振子相互作用随着温度的升高而增强。通过测量薄多层发出的磁波动……

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2026-05-21

Interacting effects of human presence and landscape modification on birds and mammals

人类存在和景观改变对鸟类和哺乳动物的相互作用

Ruth Y. Oliver, Scott W. Yanco, Diego Ellis-Soto, Brett R. Jesmer, Juliet Cohen, Song Gao, Robert Patchett, Tal Avgar, Keith Bildstein, Nicholas W. Bakner, David Barber, Kristin Barker, Joseph G. Barnes, Guillaume Bastille-Rousseau, Jerrold L. Belant, John F. Benson, Joël Bêty, Dean E. Beyer, David Bird, Nathaniel Bowersock, Andy J. Boyce, Ben S. Carlson, Michael L. Casazza, Michael J. Chamberlain, Michael J. Cherry, Bret A. Collier, Alyson Courtemanch, Sarah C. Davidson, Darren DeBloois, Vickie DeNicola, Christopher R. DeSorbo, Robert C. Dowler, Daniel Dupont, L. Mark Elbroch, John Elliott, Betsy A. Evans, W. Mark Ford, David Hancock, Molly Hardesty-Moore, Jason E. Hawley, Mackenzie R. Jeffress, Scott Jennings, Matthew J. Kauffman, Roland Kays, Marcella J. Kelly, Bryan M. Kluever, Myles Lamont, Scott LaPoint, Tayler N. LaSharr, Josee Lefebvre, Pierre Legagneux, Matthias-Claudio Loretto, David Lumpkin, Lindsay A. Martinez, John M. Marzluff, Douglas McCauley, Fiona McDuie, Tony W. Mong, Kevin L. Monteith, Thomas Mueller, Levi Newediuk¶, Anna C. Ortega, Federico Ossi, Cory Overton, J. Clint Perkins, Tyler R. Petroelje, Laura Prugh, Kimberly A. Sager-Fradkin, Michael Seer, Avery L. Shawler, Shannon Skalos, Rachel A. Smiley, Julia Sommerfeld, Daniel R. Stahler, John A. Stephenson, Richard D. Stevens, Nathan J. Svoboda, Jean-Francois Therrien, Phillipe J. Thomas, Meredith VanAcker, Eric Vander Wal, Dan E. Varland, Tana L. Verzuh, Brittany L. Wagler, Nils Warnock, Stephen L. Webb, Christopher K. Williams, Christopher C. Wilmers, David W. Wolfson, Julie K. Young, Christian Rutz, Walter Jetz

人类与野生动物的可持续共存需要对人类影响动物的多种方式有机械的理解。然而，由于缺乏衡量人们动态存在的可获取数据，进展受到阻碍。在这里，我们利用移动设备数据来阐明人类存在和景观改变如何对美国 37 种哺乳动物和鸟类的地理和环境空间的使用产生不同的影响。人类的存在影响了超过 65% 的物种，不同物种之间存在很大差异。对于对人类活动做出反应的约 60% 的物种来说，其影响是相互依存的——在改造较少的栖息地中，动物往往对人类的存在反应更强烈。我们的结果表明，人类的存在和景观改变具有复杂的作用……

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2026-05-21

Complex interplay of neuronal and hormonal gut-brain responses to essential amino acid deficit

神经元和激素肠脑对必需氨基酸缺乏反应的复杂相互作用

Boram Kim, Seongju Lee, Hyeyeon Bae, Shinhye Kim, Jong-Hoon Won, Dongwoo Kim, Byungkwon Jung, Makoto I. Kanai, Sung-Eun Yoon, Yangkyun Oh, Won-Jae Lee, Greg S. B. Suh

膳食蛋白质的缺乏会引起对特定营养素的食欲，但其潜在机制仍知之甚少。在这项工作中，我们确定了果蝇中驱动必需氨基酸（EAA）特异性食欲的协调神经元和系统机制。 EAA 剥夺会增加肠道肠上皮细胞中神经肽 CNMamide (CNMa) 的表达，激活大脑中的肠神经元和椭球体神经元，从而通过两个互补途径促进 EAA 摄入：快速神经元肠脑轴和较慢的激素途径。 CNMa 抑制糖敏感利尿激素 44 (DH44) 神经元的活性，从而减少碳水化合物的摄入并偏向 EAA。同样，小鼠的蛋白质剥夺会促进 EAA 特异性食欲，而与成纤维细胞的生长无关……

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2026-05-21

Dynamics of disordered quantum systems with two- and three-dimensional tensor networks

具有二维和三维张量网络的无序量子系统的动力学

Joseph Tindall, Antonio Francesco Mello, Matthew Fishman, E. Miles Stoudenmire, Dries Sels

最近，D-Wave 的 Advantage2 系统在一系列晶格上实现了伊辛自旋玻璃的大规模量子退火动力学。在与现有数值方法进行广泛比较后，这些实验被认为超出了经典计算的范围。在这里，我们使用晶格特定张量网络模拟这些自旋玻璃模型，使用置信传播（BP）来跟上时间演化过程中产生的纠缠，然后使用更复杂的 BP 变体提取期望值。我们发现用适度的计算资源就可以达到最先进的精度。此外，我们的结果在二维和三维上都是可扩展的，我们利用它来验证涉及数百个……的系统上的通用基布尔-祖雷克物理。

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2026-05-21

Cloudy mornings and clear evenings on a gas giant exoplanet

系外气态巨行星的早晨多云，晚上晴朗

Sagnick Mukherjee, David K. Sing, Guangwei Fu, Kevin B. Stevenson, Stephen P. Schmidt, Harry Baskett, Mei Ting Mak, Patrick McCreery, Natalie H. Allen, Katherine A. Bennett, Duncan A. Christie, Carlos Gascón, Jayesh Goyal, Éric Hébrard, Joshua D. Lothringer, Mercedes López-Morales, Jacob Lustig-Yaeger, Erin M. May, L. C. Mayorga, Nathan Mayne, Lakeisha M. Ramos Rosado, Henrique Reggiani, Zafar Rustamkulov, Kevin C. Schlaufman, Kristin S. Sotzen, Daniel Thorngren, Le-Chris Wang, Maria Zamyatina

系外行星大气的光谱受到来源不确定的气溶胶（云和霾）的影响。所提出的气溶胶形成机制包括气体冷凝或光化学反应。我们测量了潮汐锁定气态巨行星 WASP-94A b 的透射光谱，并发现了其大气层的不对称性。早晨的肢体较凉爽且浑浊，而晚上的肢体较热并表现出气态吸水特征。我们将这种差异解释为由于晨肢附近形成了云滴，这些云滴在流通到晚肢时蒸发了。主要的气溶胶是在大气白天和夜晚之间循环的云，而不是光化学霾。由此产生的不对称性会严重影响化学丰度测量，u…

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2026-05-21

Role of tectonic rock damage in erosional processes: A global analysis

构造岩损伤在侵蚀过程中的作用：全球分析

B. Kuhasubpasin, S. Moon, C. Lithgow-Bertelloni

活动断层在驱动岩石隆起中的作用众所周知，但其对岩石损伤和侵蚀效率的影响在全球范围内仍不清楚。使用 1744 铍-10 ( 10 Be) 衍生的侵蚀率，我们表明，侵蚀效率在断层迹线约 15 公里内平均升高，并随着距离的增加而降低，最高可达约 100 公里。逆断层和长度超过140公里的断层影响最强。这种长度范围的衰变表明，构造损伤超出了主断层上的断层核粉碎范围，可能包括由于地震震动和复杂断层网络上的分布变形而导致的断裂或颗粒间接触减弱。机器学习将断层邻近性确定为侵蚀效率的主要控制因素，超出了预期……

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2026-05-21

Abrupt stream acidification and metal mobilization from permafrost degradation

永久冻土退化导致的突然流酸化和金属动员

Elliott K. Skierszkan, Andras J. Szeitz, Matthew B.J. Lindsay, Sean K. Carey

育空河流域和麦肯齐河流域（北美两条最大的（亚）北极河流）的永久冻土层源头流域中硫化物矿物氧化的突然加速正在改变溪流化学和生态系统功能。在过去的十年中，这些源头出现了数十起酸性（pH ~ 3）渗漏，导致植被枯死，并在接收溪流中释放出剧毒浓度的金属。硫化物-矿物氧化过程中产生的酸也会通过驱动碳酸盐-矿物溶解而加速二氧化碳的排放。下游（次）北极河流的硫酸盐浓度在数十年中呈现显着增加，但由于衰减和稀释过程，其金属浓度保持稳定。源头溪流AC…

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2026-05-21

Reward magnitude determines reinforcement learning efficiency

奖励大小决定强化学习效率

Sheng Gong, Alyssa Martell, Joshua T. Dudman, Luke T. Coddington

标准的动物学习研究将个体奖励的幅度最小化，以最大化强化行为的重复。我们研究了奖励大小如何影响幼稚小鼠的五种行为范式的初始学习。特别是大额奖励可以通过对课内和课间学习以及任务参与度的分离效应来显着提高学习效率。腹侧纹状体多巴胺释放的持续时间和幅度与奖励大小成比例，多巴胺奖励反应的长期光遗传学增强也再现了大量（但不是全部）由超大奖励产生的学习益处。这些发现表明，动物的强化学习效率历来被低估，并且多巴胺信号重新……

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2026-05-21

FERONIA orchestrates plasma membrane nanoclusters for plant thermotolerance

FERONIA 协调质膜纳米团簇以提高植物耐热性

Kun Wang, Hanqi Yan, Xin Guo, Qihong Lin, Jing Li, Aoyang Peng, Ying Fu, Zhizhong Gong, Shuhua Yang, Yanglin Ding

气候变暖给植物带来了越来越多的热挑战，但质膜生物物理学如何促进热适应仍然知之甚少。在这项工作中，我们证明了malectin样受体激酶FERONIA (FER)在拟南芥中充当膜锚定热开关。 FER 组织依赖甾醇的纳米团簇来控制热适应。通过快速碱化因子 34 (RALF34) 肽适度加热激活 FER，并促进其募集到富含甾醇的纳米结构域。在那里，FER 有核动态纳米团簇富含应力信号成分。这些纳米簇稳定了液体有序膜相并激活了热休克转录因子-热休克蛋白信号传导，从而增强了耐热性。然而，在极端高温下，纳米簇...

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2026-05-21

Device-scaling constraints imposed by the van der Waals gap formed in two-dimensional materials

二维材料中形成的范德华间隙所施加的器件缩放约束

Mahdi Pourfath and Tibor Grasser

晶体管小型化需要通过超薄电介质控制栅极泄漏并最小化源极-漏极接触电阻。尽管二维半导体提供出色的静电控制，但它们与栅极电介质和接触金属的界面通常会形成范德华（vdW）间隙，影响器件性能并充当低介电常数的隧道势垒。虽然这减少了电介质泄漏，但它增加了金属沟道接触电阻并向栅极引入寄生串联电容。我们量化了泄漏抑制与静电和接触电阻缩放限制之间的权衡。由于这种权衡，许多绝缘体无法满足缩放目标，并且金属通道接触点也达不到所需的电阻......

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2026-05-21

A relay energy transfer paradigm for asymmetric photocatalyzed [4+2] cycloadditions

不对称光催化[4+2]环加成的中继能量转移范例

Yong-Bin Wang, Yi-An Xu, Cheng Li, Gang-Ya Cheng, Shao-Hua Xiang, Bin Tan

在不对称能量转移光催化中，直接掺入常规手性催化剂在多种转化中取得了令人满意的对映体控制。然而，这种模式的效率甚至可行性仍然受到不可避免的催化剂介导的空间隔离所产生的能量转移势垒的限制。为了克服这一未被充分认识的限制，我们设计了一种中继能量转移催化模式，其中催化剂充当光敏剂和基底之间能量转移的桥梁。在这个概念的指导下，我们设计了一类能够提供高三线态能量的手性能量转移酸催化剂。这些催化剂有效地规避了脱芳香[4+2] c 中对酸活化剂固有的化学计量依赖性……

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2026-05-21

Biogeographic processes underlying global patterns of plant diversity

全球植物多样性格局的生物地理过程

Barnabas H. Daru, Cornelius O. Nichodemus, L. Francisco Henao-Diaz

植物多样性的全球分布不均匀仍然是生物地理学的一个基本问题。利用超过 300,000 种植物物种的过时系统发育和祖先生物地理随机制图，我们表明原位物种形成是现存植物多样性的主要过程，占跨领域生物地理事件的 78%。新热带区贡献了 37% 的原位物种形成，可能是由于其作为物种多样化中心的作用。不同领域之间的传播频率较低（占事件的 16%），但促进了植物区系的交流，尤其是在东半球。东亚的灭绝频率最少，但更为明显。这些发现支持热带保守主义假说，其中许多分支起源于热带，直到最近才扩展……

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2026-05-21

Long-distance genetic relatedness in megalithic central Europe

中欧巨石的远距离遗传相关性

Nicolas Antonio da Silva, Almut Nebel, Daniel Kolbe, Daniel Anton Myburgh, Florian Klimscha, Irina Görner, Katharina Fuchs, Christian Meyer, Kerstin Schierhold, Michael Rind, Robert Hoffmann, Andre Franke, John Meadows, Christoph Rinne, Johannes Müller, Ben Krause-Kyora

新石器时代晚期欧洲的巨石纪念碑通常被视为共同祖先的象征。在这项研究中，我们分析了埋在与西部漏斗烧杯群和瓦特伯格群相关的六个巨石墓群中的 203 个人的全基因组数据。尽管被认为在考古学上是不同的，但我们的结果表明，来自这两个群体的研究个体形成了遗传同质的群体。此外，我们还确定了跨度长达 225 公里的一级和二级关系，揭示了意想不到的长距离联系以及持续的站点间和群体间流动性。这六个坟墓群起到了公共墓地的作用，并不专门用于近亲的墓地，这表明社会亲属关系发挥了重要作用。基因证据有限……

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Nature

9 篇

Nature Climate Change

2 篇
2026-05-21

Averting the steel carbon lock-in through strategic green investments

通过战略性绿色投资避免钢铁碳锁定

Falko Ueckerdt

摘要 新兴经济体新一波钢铁产能增加可能会导致煤炭生产在几十年内陷入困境。通过将详细的钢铁生产模型与综合评估模型中的工厂级数据相结合，我们估计现有和规划中的燃煤钢铁厂可以向世界承诺近 60 GtCO 2 。如果当前政策和投资趋势继续超出当前计划，承诺排放量将达到 114 GtCO 2 ，​​消耗剩余碳预算的 20%，将峰值升温限制在 1.7 °C。我们表明，在 100-150 tCO 2 -1 美元的中等平均减排成本下，可以避免 60% 的锁定风险。仅在印度，通过利用气候融资将本十年内 500 亿美元的资金转向氢能准备，就可以避免未来 22 GtCO 2 的排放……

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Nature Reviews Earth & Environment

1 篇

Nature Water

1 篇