褐腐初期南方松木材微观形貌与化学成分分析

  目的  探究褐腐初期,腐朽菌定植对木材颜色、微观形貌以及化学成分的影响,为进一步探究木材褐腐初期降解机理提供理论基础。  方法  对南方松边材进行不同时长的密黏褶菌腐朽处理,利用场发射扫描电子显微镜对腐朽材的微观结构进行表征,探究褐腐菌进入木材内部的通道。同时,利用色差仪、傅里叶红外光谱、X射线能谱表征木材在不同腐朽阶段的质量损失、颜色变化、化学成分、官能团变化和结晶度变化等。  结果  腐朽过程中木材明度降低,总色差增加,整体上有偏红褐色的趋势。菌丝通过射线薄壁细胞、纹孔和管胞等细胞结构进入木材内部,并于褐腐20 d内基本完成初期定植。褐腐初期质量损失主要是由半纤维素降解导致,而纤维素降解缓慢。此时,纤维素结晶区的晶格间距降低（3.962 ?）,相对结晶度增至最大（47.02%）,阻碍了对褐腐菌的降解,因而此后木材质量损失增速减缓。  结论  在南方松木材的褐腐初期,菌丝通过纹孔、射线薄壁细胞和管胞等结构进入木材,细胞壁中的半纤维素优先严重降解,结晶纤维素的晶格间距减小且相对结晶度增加,这一理论研究有助于进一步探究木材的初期褐腐降解机理,同时为木材防腐保护提供理论基础。      

盐胁迫对小麦苗期荧光特性的影响及综合评价

为探究4份小麦苗期耐盐能力,筛选优异的高抗性种质资源,采用水培法,设置NaCl处理浓度为0、100、200 mmol/L,研究不同盐浓度对小麦幼苗生长发育、光合特性、叶绿素荧光特性、丙二醛含量和脯氨酸含量的影响,并通过主成分分析法和隶属函数法对4份小麦幼苗进行耐盐性综合评价。结果表明,随着盐浓度增加,各小麦品种叶鲜重、根鲜重、总根长、总根表面积、总根体积、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统II实际光化学效率(ΦPSII)和光化学猝灭(qP)与对照相比均有不同程度的下降,根平均直径、胞间CO₂浓度(Ci)、丙二醛含量(MDA)、非光化学猝灭(NPQ)和脯氨酸含量均有不同程度的上升。4份小麦盐胁迫下耐盐性由强到弱为‘冀麦32’>‘德抗961’>‘泰农18’>‘师栾02-1’。根据耐盐综合评价值筛选出‘冀麦32’和‘德抗961’具有较高的耐盐能力。     

基于田块尺度的农田土壤重金属污染评价及来源解析

基于田块尺度采集农田表层土壤样品120件,采用绝对因子分析/多元线性回归（APCS-MLR）受体模型与地统计学分析对研究区域内As、Cd、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb和Zn这8种重金属污染空间分布特征及来源进行解析,利用地累积指数和潜在生态风险指数法评价土壤生态风险。研究结果表明：研究区表层土壤中8种重金属含量差异较大,As、Cd和Cr点位超标率分别为61.83%、90.83%和92.52%,土壤重金属Zn、Cu、Cr和Ni主要以残渣态存在（占比在80%以上）。土壤中Cd、Cr和Cu含量空间分布格局呈东南部较高、中部次之、西北部较低的趋势,而Mn、Ni、Pb和Zn含量的空间分布格局与此相反。APCS-MLR模型表明研究区域土壤重金属As、Cr、Cu和Ni的来源以自然源为主,占比分别为39.34%、47.32%、44.53%和50.23%; Pb、Zn的来源以工业活动源和交通源为主,占比分别为31.93%、30.53%和23.36%、22.17%; Cd的农业活动源占比为53.63%。土壤pH与有效态As、Cd、Cu和Ni含量呈极显著负相关性（P<0.01）,土壤有机质与有效态As、Cd和Cr呈极显著负相关性（P<0.01）。地累积指数显示土壤Cr总体处于中、重度污染水平,其次是Cd;生态危害指数也表明Cr和Cd是主要生态危害元素,潜在生态危害系数变化范围分别为5.20~41.12和11.56~113.35。总体来看,研究区域Cr和Cd污染较为严重,存在潜在风险,应采取安全利用和修复等措施,降低其风险水平。     

养猪废水恶臭挥发性物质释放特征及其组分源解析

为探究猪场曝气池和出水口废水水样的恶臭挥发性物质（Malodorous Volatile Compounds,MVCs）组成和释放特征,本文采用质子转移反应质谱（PTR-MS）检测了养猪废水在实验室模拟存储过程中顶空MVCs组成,检出了含苯芳香烃、胺类、硫化物、酮类、酚类、羧酸和吲哚7类共22种MVCs。两种废水中MVCs浓度较高是氨、硫化氢、丙酮、二甲胺、甲基乙基酮、甲硫醇和丙酸等。通过臭味活度值（OAV_i）分析了两种废水的臭气组分相对贡献率,曝气池废水释放的MVCs臭味贡献度较高的是甲硫醇（28.77%）、3-甲基吲哚（19.05%）、对甲苯酚（18.45%）、硫化氢（15.05%）和二甲胺（7.15%）;而出水口液样释放的MVCs臭味贡献度较高的是对甲苯酚（47.17%）、甲硫醇（38.26%）和3-甲基吲哚（14.57%）。胺类和羧酸类物质在整个储存过程中的浓度变化较小,硫化物在所有挥发性有机物中所占的比例较低,在存放过程中浓度变化差异较小。曝气池废水中释放速率最高的MVCs是氨、丙酮和二甲胺,分别为47 928、27 μg·h^-1·m^-2和15 μg·h^-1·m^-2。主成分分析结果显示MVCs组分来源为4类,分别为含碳有机物的厌氧消化、蛋白质分解、粪浆及冲刷水中的颗粒物和动物排泄。     

基于缩节胺调控的免打顶棉花群体结构及产量分析

【目的】基于缩节胺调控的免打顶研究棉花农艺性状、冠层结构、光分布及产量的变化规律,为棉花轻简化栽培提供依据。【方法】选用对缩节胺相对敏感的品种新陆早67号(P₁)、Z901(P₂)、Z903(P₃)和澳棉sic75(P₄)为试验材料,采用缩节胺调控的免打顶方式,以人工打顶为对照(新陆早60号,CK),测定棉花农艺性状、冠层结构、透光率、干物质累积与分配及产量等指标。【结果】与人工打顶相比,免打顶棉花株高、果枝数和叶龄均显著增加,其中P₂株高、果枝数增幅均最大,分别达到了45.2%和100%;P₃叶龄的增幅较大,为39.4%。P₁叶面积指数峰值最大,P₂在达到峰值后降幅最小,仅19.6%;P₁冠层开度谷值最小,P₃在达到谷值后增幅最小;P₂叶倾角峰值最大,比CK高3.4%,P₃叶倾角峰值最小,仅比CK高0.91%。冠层各部位透光率在生育后期均表现为增加的趋势,以P₄上部透光率增幅最大,达到了27.1%,P₃增幅最小,仅为10.7%,P₂中部透光率增幅最大,达到了28.3%、P₄增幅最小,仅为14.6%,P₃下部增幅透光率增幅最大,达到了23.9%,P₄增幅最小,仅4.0%;P₃生殖器官和营养器官干物质量比例最大,达到了2.2∶1,P₁次之,为2.1∶1,但单株总干物质量累积增加最大,为81.9 g/株。P₁和P₃籽棉产量与CK相比差异不显著。【结论】选用对缩节胺敏感的棉花品种新陆早67号和Z903,于出苗、两叶一心、头水前、二水前、7月5日、7月12日前后分别喷施缩节胺(45+30+30+30+120+150)g/hm²,全程调控替代人工打顶,在不显著降低棉花产量的基础上,可降低生产成本46%,增加植棉效益。     

大荔枣园土壤养分空间分布及土壤肥力综合评价

为探究大荔县冬枣产区土壤肥力状况,采集了303个有代表性枣园土壤样品,测定了土壤pH、有机质、硝态N、铵态N、碱解N、有效P、速效K、有效Fe、有效Mn、有效Zn、有效Cu等指标,用ArcGIS软件绘制了土壤有机质和速效N、P、K的空间分布图,并应用主成分分析方法对枣园土壤肥力状况进行了综合评价。结果表明,pH值在各个采样点间的变异性较小,其余土壤肥力指标都存在着较大的变异,并且偏度和峰度>0,属于右偏态尖峰型;整体来看,大荔枣园土壤pH偏碱性,碱解N含量较为丰富,有效P含量中等偏低,速效K含量极其丰富,有机质含量较为缺乏。空间分布规律表现为土壤碱解N、有机质规律一致,东北区域低、其他区域高;有效P含量北部高南部低;除东北部少数区域外,土壤速效K含量普遍达到丰富或极丰富水平。主成分分析显示,有机质、速效K、有效Fe和有效P是影响冬枣园土壤肥力最主要的因素,通过对各乡镇的综合得分均值进行比较,发现各乡镇土壤得分高低与土壤养分空间分布结果相吻合。     

成都市龙泉山城市森林公园立地条件类型划分研究

龙泉山城市森林公园是成都市建设“公园城市”的重要一环,收集该区域的森林资源二类调查小班数据,在ArcGIS10.2下利用渔网（Fishnet）将该区域按2 km×2 km划分为319个格网,在格网中心点进行样点设置。在非水域和建设用地的样点（共计307个）周围设置20 m×20 m的样地,调查地形和植被情况,采集土壤样品带回实验室分析测试土壤理化性质。通过主成分分析和系统聚类确定主导立地因子,最后划分龙泉山城市森林公园立地类型并确定困难立地类型。结果表明,龙泉山城市森林公园的立地条件主导因子为地貌、土壤类型、坡位、土层厚。该区域共划分出3个立地类型区、3个立地类型组、34个立地类型。其中,困难立地类型有13个,面积394.47 km²,占公园面积30.94%。对困难立地,应结合实际,采取工程措施结合植树造林、植草、封禁等不同措施进行植被恢复。研究结果可为该区域的森林结构优化和生态、景观质量提升、植被恢复等工程建设中树种选择提供科学依据。     

秸秆覆盖对沟灌水盐迁移与玉米水分利用效率的影响

为研究河套灌区盐渍化土壤垄背地膜和秸秆覆盖下的沟灌土壤水盐迁移特征,明晰沟灌作物产量及水分利用效率的变化规律,设置垄背秸秆覆盖量分别为0.3（P0.3）、0.6（P0.6）、0.9（P0.9）、1.2kg/m 2 （P1.2）和常规覆膜（DM）、裸地不覆盖（CK）6种处理,于2019年进行沟灌灌水试验,对比分析了不同秸秆覆盖量下玉米生育期前后沟断面土壤水盐分布、作物产量及水分利用效率的变化情况。结果表明：玉米苗期,覆膜和秸秆覆盖处理能显著降低作物无效耗水,保证生育后期对水分的需求;抽雄灌浆期,覆膜增温效应促进了作物生长,DM处理玉米耗水强烈,土壤储水量最低;玉米成熟期,垂直方向土壤水分运动较前期减弱。整体来看,P1.2、P0.9处理蓄水保墒效果较好（P<0.05）。沟灌灌水定额较小、盐分淋洗效果较差,且受土壤蒸发及地下水补给作用,因此造成根系层盐分累积。覆膜和秸秆覆盖处理均能有效抑制盐分聚集,P1.2和P0.9处理生育末期的土壤含盐量较初始含盐量增幅较小,分别为14.10%和24.74%。P0.9和DM处理产量和水分利用效率较CK分别提高20.01%、25.46%和11.32%、15.29%,增幅较大;过量秸秆覆盖造成播期土壤温度偏低,会影响玉米出苗,P1.2处理玉米产量和水分利用效率较DM处理略有降低,但差异不显著（P>0.05）。采用主成分分析法对沟灌秸秆覆盖下土壤保墒抑盐效果、玉米出苗、产量以及水分利用效率等因素进行综合评价,初步确定适宜的沟灌秸秆覆盖模式,建议采用0.9~1.2kg/m 2 的垄背秸秆覆盖量代替常规地膜覆盖,以减小地膜残留带来的环境污染。本研究可为灌区农业栽培提供一定借鉴。     

不同肉色甘薯的营养成分与生物活性

为明确不同品种甘薯营养成分和生物活性的差异和相关性,以浙江省常见的不同肉色(紫色、橘色、黄色、白色)甘薯品种为材料,测定甘薯的营养成分含量(干物质、还原糖、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、类胡萝卜素、花色苷、多酚)和生物活性[清除DPPH·能力、抑制胰蛋白酶活性能力、多酚氧化酶(PPO)活性],并进行差异显著性分析、相关性分析、因子分析和聚类分析。结果表明,12个参试品种的营养成分含量均差异显著(P＜0.05)。紫肉品种甘薯的PPO活性均显著高于其他肉色品种,在清除DPPH·和抑制胰蛋白酶活性方面也显示出明显优势。相关性分析结果表明,甘薯提取液清除DPPH·能力与可溶性蛋白、花色苷和多酚含量呈极显著正相关;抑制胰蛋白酶活性能力和PPO活性除了与还原糖、可溶性糖含量无显著相关性外,与其他营养成分含量均呈显著或极显著相关。聚类分析将12个品种甘薯分为4类,分类结果与各品种在因子得分散点图上的分布情况相吻合。该研究结果可为甘薯产后利用和育种提供一定参考。     

基于主成分与聚类分析的樱桃番茄品质综合评价

为探讨育种材料之间的品质差异,筛选适宜的推广品种,对29份樱桃番茄杂交组合的14个品质相关指标进行测量,运用描述性分析、主成分分析、聚类分析和判别分析对樱桃番茄进行综合评价。结果表明,番茄红素的变异系数最大,达到59%;横径的变异系数最小,仅为11%。主成分分析将14个品质指标简化为5个因子,累积贡献率达79.05%。结合聚类分析,筛选出决定番茄综合品质的6个指标——单果重、糖酸比、硬度、果形指数、V_C和番茄红素。综合主成分分析筛选出综合品质得分较高的组合。聚类分析将材料分为6类,结合判别分析构建了樱桃番茄品质判别函数,模型交叉验证显示正确判别率达到79.3%。此研究为樱桃番茄的品质评价提供了新思路。