CO2浓度升高条件下不同程度豌豆蚜危害对紫花苜蓿叶片营养物质和次生代谢物质的影响

由于人类大量开采使用石油、煤炭、天然气等化石燃料，使大气CO₂浓度升高，这不但加速全球变暖，还将影响地球上动植物的生存和分布，从而对整个生态系统产生深远影响。为探明CO₂浓度升高与豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）虫口密度对紫花苜蓿（Medicago sativa）叶片内化学物质的影响，明确CO₂浓度升高和蚜虫密度在紫花苜蓿生理生化中的作用，试验在CO₂光照培养箱内设置380 μL·L^-1（对照）、550 μL·L^-1和750 μL·L^-1 3个CO₂浓度培育苜蓿幼苗并接入10日龄成蚜10头·株^-1、20头·株^-1、30头·株^-1，并以0头·株^-1作为空白对照，1周后测定植物体内营养物质和次生代谢物质含量。结果表明，随CO₂浓度升高，蚜虫密度为30头·株^-1时紫花苜蓿可溶性蛋白、可溶性糖以及淀粉含量均上升，在750 μL·L^-1 CO₂浓度下分别比CK上升11.62倍、0.49倍和0.24倍；黄酮、总酚和简单酚含量也显著上升。随蚜虫危害程度加重，同一CO₂浓度下紫花苜蓿淀粉、简单酚含量先上升后下降，高CO₂浓度蚜虫密度为30头·株^-1时比0头·株^-1时可溶性糖、总酚以及单宁含量上升1.66倍、1.49 mg·g^-1和1.09 mg·g^-1，差异均显著（P<0.05）。说明具有固氮作用的豆科植物更易于适应CO₂浓度升高的变化，从而在受到刺吸胁迫后增强自身诱导抗虫性以抵御害虫为害。     

黑米皮抗氧化活性物质的提取与分离工艺研究

该研究以总抗氧化能力为活性跟踪指标，应用正交试验研究了黑米皮抗氧化活性物质的提取条件。结果表明，黑米皮抗氧化物提取的最佳浸提条件为：以黑米皮为材料，以60%乙醇为溶剂，料液比1∶4、浸提温度60℃、浸提时间4 h。在此条件下，一次浸提率达71.4%，二次浸提率达85%以上。在去除黑米皮抗氧化提取物中的杂质时，选用石油醚或正己烷进行脱脂处理，对其总抗氧化能力的影响最小。通过静态与动态吸附性能比较，从8种大孔吸附树脂中筛选出对黑米皮抗氧化活性物质吸附性能最好的树脂为NKA-II，其最佳解吸剂为70%乙醇溶液。经NKA-II吸附分离后，黑米皮抗氧化提取物的总抗氧化能力提高4.00倍，总花色苷含量提高4.01倍。     

杨梅澄清汁及浓缩汁中花色苷热降解动力学的研究

杨梅花色苷易受温度、pH值等因素的影响而发生降解，是导致产品外观品质变劣的主要原因。本文研究了杨梅澄清汁及浓缩汁内花色苷在不同pH值和不同加热温度下的热稳定性。花色苷降解动力学数据的分析结果表明：杨梅花色苷热降解属动力学一级反应，随着pH值和温度的升高，杨梅花色苷降解的半衰期(t_1/2)和热降解活化能(Ea)显著下降，即花色苷的降解速度增大；同一处理条件下，浓缩果汁的t_1/2明显低于澄清汁。而反应速率常数k和Ea值大于澄清果汁，说明澄清汁花色苷的热稳定性优于浓缩汁。     

基于稳定同位素和贝叶斯模型的引黄灌区地下水硝酸盐污染源解析

地下水硝酸盐（NO₃^-）污染已经成为全球严重的水环境问题之一，由于饮用水中高含量NO₃^-会转化成亚硝酸盐而增加各种疾病和癌症风险，其来源的确定对于NO₃^-污染的预防和控制非常重要。本文以黄河下游第二大灌区——潘庄灌区为例，首次采用NO₃^-的氮氧稳定同位素结合贝叶斯模型追溯地下水NO₃^-的来源并量化各种来源的贡献比例。结果表明，地下水NO₃^-含量分布在0.1~197.0 mg·L^-1，平均值为34.2 mg·L^-1。与《生活饮用水卫生标准》中规定的地下水NO₃^-最大含量[20 mg（N）·L^-1，相当于NO₃^-含量90 mg·L^-1]相比，有10%的样品NO₃^-含量超标。井深<30 m、30~60 m和>60 m的地下水NO₃^-平均含量分别为25.9 mg·L^-1、39.7 mg·L^-1和20.1 mg·L^-1。空间上，宁津县、武城县、平原县和禹城市有大片区域地下水NO₃^-含量较高。地下水NO₃^-的δ¹⁵N组成范围为0.72‰~23.93‰，平均值为11.62‰；δ¹⁸O组成范围为0.49‰~22.50‰，平均值为8.46‰。同位素结果表明粪便和污水、农业化肥是地下水中NO₃^-的主要污染来源。这反映了人类活动是引起地下水NO₃^-污染的主要原因。贝叶斯模型结果显示，粪便和污水对潘庄灌区地下水中NO₃^-平均贡献率高达56.2%，化肥的平均贡献率为19.3%，大气降水和土壤的平均贡献率分别为6.2%和12.3%。由于污水、粪便和化肥是地下水中NO₃^-的主要来源，为保护和改善研究区地下水水质，建议加强污水管道建设，强化畜禽粪便的管理以及提高化肥利用效率。     

缓释肥对紫色土油菜生长和养分吸收利用的影响

分析缓释专用配方肥与当地常用肥对油菜生物量、氮磷钾养分吸收利用及其在土壤中累积的影响，为油菜节肥高效生产提供依据。通过大田试验，以油菜品种三峡油5号为试验材料，设置6种施肥处理：以不施肥（F₀）和常规施肥(F_c)为对照处理，缓释专用配方肥设置4种施肥水平(F₃₇₅: 375 kg·hm^-2，F₅₂₅: 525 kg·hm^-2，F₆₇₅: 675 kg·hm^-2，F₈₂₅: 825 kg·hm^-2)。结果表明，不同施用量的缓释专用肥料对油菜产量、单株有效角果数以F₆₇₅处理最大，F₈₂₅处理次之，F₃₇₅处理最小，其分别较F_c 处理增产43.54%、36.82%、13.88%；施用缓释专用配方肥油菜氮养分损失率从F_c处理的78.30%降低至53.97% ~ 73.66%；磷养分损失率从F_c处理的56.65%降低至20.53% ~ 46.13%；施用缓释专用肥料油菜收获期根区土壤全氮、全磷与全钾含量从F_c处理的0.651 0 g·kg^-1、0.404 4 g·kg^-1与20.74 g·kg^-1上升至0.661 7 ~0.691 4 g·kg^-1、0.407 2~0.496 0 g·kg^-1与28.96~29.50 g·kg^-1。施肥大幅增加油菜生物量，缓释专用配方肥的施用不仅利于提升肥料利用率，同时使得根区土壤养分含量变化较小，结合农业可持续发展，实际生产应该施用缓释专用肥。     

华北平原小麦-玉米农田生态系统服务评价

本研究于2006 年和2007 年在中国科学院栾城农业生态系统试验站田间试验基础上, 评价了华北平原小麦-玉米农田的初级产品生产、气体调节、土壤有机质累积、水调节和氮素转化等5 项生态系统服务。研究表明, 华北平原小麦-玉米农田初级产品量包括籽粒产量5.04~5.71 t·hm^-2·a^-1(小麦)和6.69~8.24t·hm^-2·a^-1(玉米), 秸秆量8.58~9.72 t·hm^-2·a^-1(小麦)和6.97~8.58 t·hm^-2·a^-1 (玉米); 农田气体调节包括释放O₂ 24.99~28.64 t·hm^-2·a^-1, 固定CO₂ 34.23~39.22 t·hm^-2·a^-1, 排放N₂O 0.72~1.13 kg·hm^-2·a^-1, 吸收CH₄ 3.39~5.70 kg·hm^-2·a^-1; 农田耕层土壤有机质累积量为1.13~2.39 t·hm^-2·a^-1; 水资源消耗量为2 890~3 830 m³·hm^-2·a^-1; 农田土壤氮素几乎都处于亏缺状态, 变化范围为-107.73~5.33 kg(N)·hm^-2·a^-1, 不施氮肥农田亏缺较多。综合评价发现, 小麦-玉米农田提供生态服务的经济价值为5.48~6.25 万元·hm^-2·a^-1, 是粮食生产价值的3 倍左右。氮肥施用对农田生态系统服务及其产生福利的影响较为复杂, 这主要是由于施加氮肥明显增加了氮素转化功能导致的经济损失, 而同时可能会增加初级产品生产、气体调节中作物固定CO₂ 和释放O₂ 功能的经济价值。尽管目前有关生态系统服务评价研究主要关注生态系统产生的正效应, 但仍有必要对农田产生的负效应做出评价, 以便客观看待农田生态系统价值, 正确认识农田生态系统对人类福利的影响。     

冬季猪场污水处理设施温室气体排放测试

为研究畜禽废弃物处理过程中温室气体泄漏与排放状况，该文利用静态箱对北京市北郎中猪场的污水处理单元进行了温室气体泄漏与排放测试。测试结果表明：厌氧消化罐泄漏造成的温室气体通量为5823.19 mg·m^-2·h^-1 CO₂当量，一、二级氧化塘其CO₂当量的温室气体通量分别为607.75、8.61mg·m^-2·h^-1；由于污水以厌氧处理为主，各处理单元冬季的氧化亚氮排放很低，几乎可以忽略不计。     

溶质类型与矿化度对半干旱盐渍化地区果园土壤水分有效性的影响

盐渍化土壤水分有效性是制约土地生产能力的关键因素之一。研究不同盐分类型及矿化度的盐溶液对土壤水分有效性的影响, 可为微咸水合理灌溉以及促进土壤生产潜力的发挥提供科学依据。本研究采用离心法在室内研究了脱水过程中灌溉水的溶质类型(NaCl和Na₂SO₄)与矿化度(0、1 g·L^-1、3 g·L^-1、5 g·L^-1、10 g·L^-1)对半干旱盐渍化地区果园土壤水分有效性的影响。结果表明: 不同矿化度的NaCl和Na2SO4处理均可使田间持水量、暂时萎蔫系数、永久萎蔫系数、迟效水和无效水较对照有所降低。不同矿化度的NaCl处理以及1 g·L^-1的Na₂SO₄处理土壤全有效水和速效水都较对照增加, 3 g·L^-1、5 g·L^-1和10 g·L^-1的Na₂SO₄处理土壤全有效水和速效水都较对照减小。不同矿化度的NaCl和Na₂SO₄处理均可使土壤通气孔隙和毛管孔隙相对减少, 非活性孔隙增大, 其中矿化度为5 g·L^-1的NaCl和Na₂SO₄处理对其影响最为明显, 通气孔隙分别较对照减小16.8%和14.8%, 毛管孔隙分别较对照减小5.2%和6.5%, 非活性孔隙分别较对照增加15.7%和14.4%。NaCl对于土壤比水容量和毛管断裂的延迟效果比NaSO₄明显。且土壤溶液盐分含量增加, 土壤持水能力下降、供水性能增加而土壤抗旱性降低。     

茶花粉酶法破壁工艺提高提取物抗氧化活性及多酚含量

为了建立蜂花粉抗氧化活性物质的提取工艺并探索其抗氧化活性与多酚含量的关系,该文研究了破壁用酶、提取溶剂、超声波处理对茶花粉提取液多酚含量及其抗氧化活性的影响。结果表明,茶花粉经纤维素酶破壁后其上清液具有较高的还原力和DPPH自由基清除能力;与温水和酸处理相比,纤维素酶破壁沉淀物经乙醇提取后,溶液多酚含量较高、抗氧化活性较强;茶花粉不同提取方式多酚含量与2种抗氧化活性指标具有一定的相关性（r=0.8685及r=0.7600）（p＞0.05）;与乙醇提取和水提取相比,纤维素酶破壁处理结合乙醇提取将茶花粉的多酚含量、还原力及DPPH自由基清除能力分别提高1.82倍、2.17倍、1.4倍和1.56倍、1.38倍、11倍,且二者对混合物还原力、DPPH自由基清除能力及多酚含量的贡献比例分别为1.6：1、3：1、1.08：1。该研究结果可为花粉资源的开发利用提供参考。     

旱作春玉米冠层及叶片瞬态气体交换及水分利用效率日变化特征

旱作作物不同尺度瞬态气体交换和水分利用效率同步观测的研究，对于节水高效农业理论研究和生产实践均具有及其重要的意义。该文采用涡度相关技术和LI-COR6400便携式光合作用测定仪测定旱作春玉米灌浆期冠层、叶片瞬时CO₂和H₂O汽交换速率，并分析其瞬态水分利用效率日变化特征。结果表明，旱作春玉米灌浆期0～100 cm根层土壤相对湿度为40%时，日变化过程中晴日中上部位叶片的光合速率高峰值为1.3 mg·m^-2·s^-1(29.82 μmol·m^-2·s^-1)，与同纬度地区灌溉玉米的光合速率高峰值相近；而群体下光合速率高峰值为0.9 mg·m^-2·s^-1(20.65 μmol·m^-2·s^-1)，只及同纬度地区灌溉玉米灌浆期光合速率高峰值的54.5%；群体和叶片水分利用效率高峰值分别为0.16 g(CO₂)/g(H₂O)和0.06 g(CO₂)/g(H₂O)，正午前后分别维持在0.0055～0.0123 g(CO₂)/g(H₂O)和0.0113～0.0197 g(CO₂)/g(H₂O)，叶片尺度的光合速率和水分利用效率在10∶00以后的时段内明显高于群体水平。     

青海省耕地资源开发利用分析及对策研究

分析论述了青海省耕地资源开发利用的现状、特点和问题。在此基础上,提出了对青海省耕地资源进行研究的框架体系和思路,同时基于GIS/RS技术设计了相关的技术路线。最后依据所做设计对青海省耕地资源开发利用做了初步分析,并进行了相关的对策研究分析。     

氟对小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用

为观察氟对成年雄性小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用,通过腹腔注射氟化钠建立氟中毒动物模型及锌保护实验。采用石蜡切片、苏木精-伊红染色(HE染色)、末端原位标记(TUNEL)及琼脂糖凝胶电泳的方法检测小鼠生精细胞的凋亡情况。结果显示:(1)氟感染组无论是低剂量组(NaF10 mg/kg)或是高剂量组(NaF 20 mg/kg)生精细胞都发生了明显的凋亡。生精细胞凋亡主要发生在精母细胞和精原细胞,凋亡指数与对照组差异极显著(P<0.05)。(2)无论是高剂量锌(ZnSO430 mg/kg)和低剂量锌(ZnSO415 mg/kg)都可以使凋亡指数明显降低,高剂量锌组的凋亡指数与对照组差异不显著(P>0.05)。     

沪蓉西高速公路弃土场渣体侵蚀特征——以宜(昌)至长(阳)段为例

随着我国高速公路的迅速发展，由此形成的水土流失已成为突出的环境问题。为探讨高速公路建设期间弃土场渣体侵蚀规律，在沪蓉西高速公路宜长段Ⅰ标区弃土场布设观测小区进行定位观测和分析研究。结果表明：（1）降雨量与弃土场渣体侵蚀量呈显著的正相关关系。在不考虑影响坡面渣体侵蚀其它因素前提下，随降雨量的增大，渣体侵蚀量逐渐加大。（2）研究区堆渣体沟蚀发生严重，局部坡面渣体侵蚀量高达92848t／km^2。调查发现沟深下切深度基本在40cm以内，受坡面汇水面积影响，从坡上到坡脚，堆渣侵蚀量逐渐加大。     

荔枝种子结构的扫描电镜观察

荔枝种子从果实中剥离出来后, 即使在室内条件下, 也极易失水干缩, 潮湿环境中又易发霉而腐烂。扫描电镜观察表明: 种皮上布满纹孔, 水分散失面积很大; 种脐部为疏松的海绵组织, 且营养丰富。据此, 生产上应对种子彻底清洗, 并保存于适当湿度的环境中, 以提高其发芽率。     

三门峡水库库岸坍塌成因分析与防治措施研究

三门峡水库自1960年9月蓄水运行以来,库岸坍塌现象频繁发生,平均每年塌岸0.5～0.7亿m3.指出了造成库岸坍塌的原因主要是地质环境的影响以及水力条件的变化;不同的地形、地貌、地质结构和岩性特征,表现了不同的塌岸强度,其中黄土塬区为极强塌岸段,黄河Ⅱ级阶地为强烈塌岸段,黄河Ⅰ级阶地为中等强烈塌岸段;分析了引起库岸坍塌的主要水力条件有大气降水、地表水和地下水,并且不同水力条件及其变化特征,对库岸坍塌影响的方式和程度也不同;最后给出了防治库岸坍塌应采用标本兼治的原则,治标是指对塌岸进行必要的加固、支挡、衬砌等;治本就是根据引起塌岸的原因以及不同地质环境条件下的塌岸特征和水力条件,因地制宜,因害设防,从根本上进行综合治理.     

食用仙人掌萎蔫气象条件分析

塑料大棚内种植的食用仙人掌在土壤墒情较好时也有萎蔫现象发生，通过试验观测和对仙人掌生理习性的分析，发现阴雨过后天气突然放晴温度急剧上升易使仙人掌发生萎蔫现象，并提出了田间管理的应对措施。     

Towards bioremediation of toxic unresolved complex mixtures of hydrocarbons: identification of bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins

Background, aim and scope  Unresolved complex mixtures (UCMs) of aromatic hydrocarbons are widespread, but often overlooked, environmental contaminants. Since UCMs are generally rather resistant to bacterial degradation, bioremediation of UCM-contaminated sites by bacteria is a challenging goal. Branched chain alkyltetralins are amongst the individual classes of components of aromatic UCMs which have been identified in hydrocarbon-contaminated sediments and a number of synthetic alkyltetralins have proved toxic in laboratory studies. Thus, alkyltetralins should perhaps be amongst the targets for UCM bioremediation strategies. The slow degradation of several alkyltetralins by a microbial consortium has been reported previously; however, the bacteria involved remain unidentified and no single strain capable of alkyltetralin biodegradation has been isolated. The present project therefore aimed to enrich and identify bacterial consortia and single strains of bacteria from a naturally hydrocarbon-contaminated site (Whitley Bay, UK), which were capable of the degradation of two synthetic alkyltetralins (6-cyclohexyltetralin (CHT) and 1-(3’-methylbutyl)-7-cyclohexyltetralin (MBCHT)). Materials and methods  Bacteria were enriched from sediment collected from Whitley Bay, UK by culturing with CHT and MBCHT for a period of 4 months. Biodegradation experiments were then established and degradation of model compounds monitored by gas chromatography–mass spectrometry. Internal standards allowed the generation of quantitative data. 16S rRNA gene clone libraries were constructed from individual enrichments to allow assessment of microbial community structure. Selective media containing MBCHT were used to isolate single bacterial strains. These strains were then tested in liquid culture for their ability to degrade MBCHT. Results  The consortia obtained through enrichment culture were able to degrade 87% of CHT and 76% of MBCHT after only 46 days compared with abiotic controls. The 16S ribosomal RNA gene clone libraries of these bacteria were dominated by sequences of Rhodococcus spp. Using selective media, a strain of Rhodococcus was then isolated that was also able to biodegrade 63% of MBCHT in only 21 days. Discussion  The present report describes the isolation of a single bacterial strain able to degrade the resistant MBCHT. Although significant losses of MBCHT were observed, putative metabolites were not detectable. Rhodococcus sp. have been reported previously to be able to biodegrade a range of hydrocarbon compounds. Recommendations and perspectives  Due to their environmental persistence and toxicity, aromatic UCMs require bioremediation. The culturing and identification of such bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins may be an important step toward the development of bioremediation strategies for sites contaminated with toxic UCMs.     

姬松茸多糖提取工艺的优化

对姬松茸子实体多糖提取的工艺条件中的多糖提取温度、提取时间、浸提液pH值3因子的最优化组合问题进行了定量研究,建立了具有良好预测性能的姬松茸多糖提取条件的模型,并利用回归模型对工艺条件的最优化组合,对各单因子要素的多糖得率及其交互作用进行了探讨。试验表明,当浸提温度为100℃、浸提时间为3h、浸提液pH值为6.3时多糖得率处于较高水平     

物联网安全及解决措施

物联网是一个集信息通信、数据交换、传感器技术与软件工程于一体的综合性产业,探讨和分析了物联网的结构体系与发展中遇到的安全问题。