世界桉树林土壤微生物研究综述

土壤微生物主要通过参与养分元素循环和能量流动等过程来影响桉树生长发育,在提高土壤肥力和生产力方面扮演着重要角色。桉树作为世界三大速生树种之一,种类多,抗逆性强,适应性广。由于生态系统的复杂性和土壤微生物学研究技术手段的限制,桉树林土壤微生物多样性和功能的研究较少,当前对桉树林土壤微生物群落特征的研究大多处于初级阶段。本研究系统综述了不同经营方式、林分类型和林分年龄条件下桉树林土壤微生物群落特征的变化规律及研究进展。与桉树天然林相比,桉树人工林土壤微生物数量一般较少。与桉树人工纯林相比,桉树混交林能提高土壤微生物数量、多样性和活性。桉树林土壤微生物数量一般随林龄的增长而增加,而外生菌根真菌与内生菌根真菌多样性随林龄的增长而下降。分析了土壤微生物参与桉树林土壤养分元素循环和重金属污染修复的作用机制,并对桉树林土壤微生物研究和分析方法及其应用进行了展望。可为维持桉树林土壤健康、促进林业绿色可持续发展提供科学指导。表1参94     

基于多元统计法的不同果实大小桃溪蜜柚品质综合评价

[目的]桃溪蜜柚果实品质好,经济效益明显,发展前景十分广阔,但不同大小果实的品质存在差异,研究通过探究不同大小桃溪蜜柚果实的品质特性和综合评价方法,以期为桃溪蜜柚的高品质生产提供依据.[方法]选取树势基本一致的5年生枳砧桃溪蜜柚为材料,果实成熟后采收,根据桃溪蜜柚单果质量,分为<600 g,600～700 g,700～900 g,900～1100 g,>1100 g 5个等级,通过测定桃溪蜜柚果实的外观品质、物理特性和风味品质,对不同等级的果实品质进行比较,并使用SPSS软件进行相关性分析,采用主成分分析法、模糊综合评判等权分析法和模糊综合评判加权分析法进行综合评价.[结果]不同大小的桃溪蜜柚果实品质存在差异,随着单果质量增大,果实的横径、纵径、种子数和可食率增大,而果实可溶性固形物含量和固酸比则下降.果实果形指数、果皮厚度、囊瓣数、出汁率,可滴定酸含量、可溶性糖含量、维生素C含量和糖酸比在不同大小果实中无显著差异.相关性分析结果表明桃溪蜜柚果实大小与果实的横径、纵径、种子数和可食率呈极显著正相关水平(P<0.01),相关性系数分别为0.981、0.981、0.978和0.976,与果实的可溶性固性物呈显著负相关水平(P<0.05),相关性系数为0.945.3种综合评价方法中主成分分析法和模糊综合评判等权分析法的评价结果较为一致,可作为不同果实大小桃溪蜜柚品质综合评价方法.果实单果质量700～900 g的综合品质最佳,其次是单果质量>1100 g,然后是单果质量900～1100 g,单果质量600～700 g、单果质量<600 g.[结论]果实大小对桃溪蜜柚果实的外观品质、物理特性和风味品质均有影响,其中大果的横径、纵径、单果质量和可食率优于中小果,而中小果的风味品质优于大果,综合评价结果表明中果的综合品质最佳,其次是大果和小果.该研究结果可为桃溪蜜柚果实分级标准修订和花果管理提供参考依据,进而提高桃溪蜜柚果品商品率和果品品质,提升果品市场竞争力.     

玉树牦牛USP9Y与ND1基因多态性分析及遗传进化研究

[目的]为分析USP9Y与ND1基因在玉树牦牛种内的遗传变异,并对玉树牦牛种群优化工作给予分子水平上的理论依据和科学建议.[方法]研究对100头玉树牦牛(40♂,60♀)目标基因片段(USP9Y与ND1基因)进行PCR扩增测序和多态性检测,并基于实验结果为玉树牦牛育种提供建议.[结果]玉树牦牛USP9Y核苷酸序列长度为210 bp,ND1核苷酸序列长度为220 bp,未在玉树牦牛群体内发现突变位点,得出玉树牦牛群体中USP9Y与ND1基因的杂合度低,表明玉树牦牛群体封闭,有近交衰退的趋势.通过与青海范围内牦牛ND1基因序列(高原、雪多、环湖、阿什旦、大通和野牦牛)比对,得出玉树牦牛与高原和雪多牦牛距离较近,而与阿什旦、环湖、大通和野牦牛遗传距离较远.建议在培育玉树牦牛核心群时,应划区进行,应用优势种如环湖公牦牛或其他遗传距离较远公牦牛的冻精配种及适度引种.[结论]玉树牦牛群体内USP9Y与ND1基因部分片段无基因多态性,表示以上玉树牦牛群体杂合度低,建议科学配种并合理引进优势畜种进行培育,提高玉树牦牛品种的遗传潜力.     

有限二氧化碳资源条件下的温室光气耦合优化调控模型

针对当前温室环境调控成本较高的问题,为了在满足作物生长需求的条件下降低调控成本,拟研究1种在有限二氧化碳(CO2)资源条件下的温室光气耦合优化调控模型.首先,以温度、CO2浓度、光照度作为输入,以净光合速率作为输出,构建基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的光合速率预测模型;然后,基于提出的光合速率预测模型,构建在有限CO2资源条件下温室CO2优化调控模型数据库,可根据用户输入的CO2资源总量,自动寻优获取最佳补气时间与单位补气量;最后,提出以光照度增长相对价值为评价指标的经济性相对最优的补光策略,在确定的补气时间段内进行补光,最终实现了有限CO2资源条件下的温室光气耦合优化调控,进一步提高了设施温室环境因子调控的精准度与智能化水平.     

基于NbS的北京市乔木林固碳能力分析

  目的  乔木林生物质碳汇是影响森林碳汇的重要组成部分,是一种自然的气候解决方案,在全球气候变化大背景下,森林的固碳潜力一直被广泛关注,本文以北京市为例,分析不同的林业活动对乔木碳储量的影响。  方法  采用北京市森林资源设计调查数据,利用IPCC材积源—生物量法估算北京市乔木林碳储量,分析了2009—2014年北京市在森林转化、造林以及森林经营3种自然方案下碳储量的变化情况。  结果  （1）2009—2014年北京市森林面积净增长8.35 × 104 hm2,碳储量净增量约1.45 × 109 kg,年均碳固持量为0.29 × 109 kg/a。（2）2014年北京市人工林总碳储量高于天然林,且碳密度高于天然林。当前北京市森林龄级结构偏低龄化,随着森林的自然生长,仍有较大的碳固持潜力。在各个优势树种（组）中,人工杨树林的固碳效率尤为突出,远远高于其他优势树种。（3）山地森林活动强度较小,森林经营区域占比较大,城市森林变化剧烈,受造林与森林转化等措施影响较大。2009—2014年北京市由于森林转化为其他土地造成了1.06 × 109 kg的碳损失,造林带来了2.10 × 109 kg的碳固持,森林经营过程中有1.62 × 109 kg的碳固持与1.21 × 109 kg的碳损失,森林经营活动的总碳储量净增量0.41 × 109 kg,避免森林转化可以带来1.17 × 109 kg的碳汇。  结论  增加乔木林的固碳能力是应对气候变化的重要手段,避免森林转化可以凭借较小的森林面积贡献较大的碳汇,是一种低成本且效果显著的增汇方案。      

整板结构的古筝共鸣面板振动模态的研究

  目的  古筝的演奏效果除了与演奏者的技艺有关,与古筝本身的结构也有密不可分的联系。其中共鸣面板接收琴弦的振动并引起共振发声,是古筝发声过程中至关重要的一部分。本研究以整板结构古筝共鸣面板为研究对象,利用不同分析方法探讨其声学振动性能。  方法  采用ZSDASP信号采集分析软件对整板结构共鸣面板进行实验模态分析,得出各阶次共振频率及对应模态振型的特点和规律;并建立整板结构共鸣面板的三维模型,对其进行计算模态分析,验证计算模态分析应用于本研究的可行性。  结果  通过实验模态分析和计算模态分析均得出,随着振动阶次的升高,整板结构共鸣面板模态振型均趋于复杂,且对应的共振频率也逐渐增大;在实验模态结果中,（0, n）、（1, n）和（2, n）等阶次的共振频率较易识别;（0, n）阶对应的模态振型相对清晰易识别,但（1, n）、（2, n）中较低阶次对应的模态振型不明显;计算模态能够识别到的各阶频率所对应的振型为（1, n）和（2, n）阶,与实验模态结果相比缺少（0, n）阶,但计算模态分析得到的结果更具连续性,能够识别到（1, n）和（2, n）的所有阶次,而实验模态分析时个别阶次不够明显。  结论  将计算模态求解结果与实验模态结果进行对比分析得出,计算模态分析应用于整板结构古筝共鸣面板的振动模态研究具有一定的可行性。      

国产日本落叶松正交胶合木的销槽承压强度

  目的  正交胶合木是一种新型现代木结构材料。销类连接是现代木结构中应用最广泛的连接形式,销槽承压强度是销连接设计的重要参数。研究国产日本落叶松正交胶合木（CLT）的销槽承压性能,旨在为CLT结构销类连接的本土化设计提供参考。  方法  对36组432个国产日本落叶松3层CLT试件进行半孔静力加载试验,分析CLT密度、销径、螺纹、胶缝和加载角度对CLT销槽承压强度的影响,并基于试验结果评价美国NDS、加拿大CSA、Kennedy、Uibel和Blaβ（U&B）提出的4种计算方法对国产日本落叶松CLT宽面和窄面销槽承压强度预测的适用性。  结果  CLT的销槽承压强度与CLT密度呈正相关,与销径呈负相关,与螺纹没有明显关系。销垂直于CLT窄面时,加载角度0°的销槽承压强度是90°的3.06倍,胶缝处的销槽承压强度为两者的平均值。销垂直于CLT宽面时,加载角度0°的销槽承压强度明显大于加载角度90°的销槽承压强度。计算值与试验值相比:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°（位置A）时,加拿大CSA模型的相对误差小于8.37%,加载角度为90°（位置D）时,U&B模型的相对误差小于8.56%（个别除外）,两者均小于10%,吻合良好;销垂直于CLT宽面,4个模型在加载角度为0°（位置C）和90°（位置B）时的相对误差均大于10%,本研究建立的CLT宽面销槽承压预测模型相对误差分别小于5.31%和6.04%,两者均小于10%,吻合良好。  结论  密度、销径和加载角度等是影响CLT销槽承压强度的重要因素。对于国产日本落叶松CLT销槽承压强度的计算方法可参照以下建议:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°时,可选用CSA模型,加载角度为90°时可选用U&B模型;销垂直于CLT宽面,加载角度为0°或90°时,均可选用本研究建立的预测模型。      

白桦BpPAT1基因的表达模式及耐盐性分析

  目的  GRAS家族是植物特有的具有高度保守羧基末端的转录因子家族,已有研究表明GRAS转录因子是植物胁迫反应中关键的转录调节因子之一。本研究拟对白桦中GRAS转录因子基因BpPAT1基因是否具有耐盐能力进行分析,为阐明白桦GRAS转录因子响应盐胁迫的分子调控机制奠定基础,进一步丰富木本植物GRAS转录因子响应逆境胁迫分子机制的研究。  方法  从盐胁迫白桦转录组数据中筛选并获得了1条GRAS转录因子基因,将其命名为BpPAT1。利用蛋白多序列比对及系统进化树来分析BpPAT1与其他GRAS家族蛋白的亲缘关系。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析盐胁迫及非胁迫条件下白桦根、茎和叶组织中BpPAT1的表达模式,初步鉴定其是否响应盐胁迫。为了进一步分析BpPAT1的抗逆功能,构建其植物过表达载体（pROKII-BpPAT1）与抑制表达载体（pFGC5941-BpPAT1）,利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系,获得BpPAT1基因瞬时过表达、抑制表达及对照白桦植株。在盐胁迫下分别对BpPAT1瞬时表达及对照植株的耐盐相关生理指标进行测定,鉴定BpPAT1是否能调控白桦的耐盐能力。  结果  多序列比对及系统进化树分析结果表明BpPAT1蛋白具有GRAS家族的序列特征,且与拟南芥中AtPAT1蛋白的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明:在盐胁迫6 h后,BpPAT1在白桦植株中的表达量显著上升（P < 0.05）,说明该基因能响应盐胁迫。抗逆生理指标的测定结果表明:在白桦中过表达BpPAT1能够使过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）活性显著增强（P < 0.05）,同时增加了白桦组织中的脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量。  结论  白桦BpPAT1基因能响应盐胁迫,过表达BpPAT1显著增加了白桦POD、SOD酶活性和脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量,进而提高了ROS清除能力,有效增强了白桦的耐盐能力。      

不同pH对点柄乳牛肝菌菌丝生物量及主要酶活性的影响

以点柄乳牛肝菌为研究对象,在2种培养基上采用调整pH的单因子试验,检测不同pH对点柄乳牛肝菌菌丝生长速度与菌丝生物量的影响,分析纤维素酶和漆酶活性在不同培养基不同pH条件下的变化趋势,筛选出最适的pH与培养基,为点柄乳牛肝菌的菌根化育苗提供依据.试验结果表明:点柄乳牛肝菌在马铃薯培养基(PD)中各pH处理的菌丝生物量明显高于麦芽浸膏培养基(MMN)的菌丝生物量,pH 5.6时的菌丝生物量最多,为1.73 g/L.pH 5.6的PD培养基中,点柄乳牛肝菌纤维素酶和漆酶活性较高,2种酶的活性最高分别可达1.603 U/mL和0.681 U/mL.在pH 5.8的MMN培养基中,2种酶的活性最高可达1.518 U/mL和0.715 U/mL.结合菌丝生物量与2种酶的活性变化可知,pH 5.6的PD培养基为最适培养条件.     

基于接触摩擦特性的清管器清洁能力评价方法

基于三维有限元数值模拟方法,从密封元件的接触摩擦特性出发,创新性地提出一种清管器清洁能力评价方法。利用ANSYS软件建立两种常见形式的清管器在水平直管内运行的三维有限元模型,并通过现场试验对其准确性进行验证。通过分析计算结果,分别对不同摩擦工况下的两种清管器的清洁能力进行对比。研究结果表明:接触摩擦因数对清管器在运行过程中的密封紧密度、切向刮擦力、有效清洁面积均存在影响,随着摩擦因数的增加,清管器密封元件的切向刮擦力增大,而接触紧密度和接触面积减小。在相同摩擦工况下,当密封元件材料和过盈量相同时,直板型清管器的密封紧密度和刮擦力均优于皮碗型清管器;然而在运行相同距离的情况下,皮碗型清管器所能产生的有效清洁面积大于直板型清管器。根据待清洁管道内的杂质类型来合理选择清管器种类可以有效发挥其清洁能力,提高清洁效率。