木材硅石改性剂的制备工艺

为了降低木材硅化改性成本促其应用,直接将固态硅石粉高效液态活化,通过正交试验和极差分析优化制备了木材硅石改性剂,测试分析了浸渍改性杨木的性能。结果表明:①反应时间和原料n(SiO2)∶n(NaOH)对活化溶液的pH值、黏度和密度影响不显著,碱料种类和反应温度对活化溶液的黏度、密度、SiO2转化率、固体质量分数和生产成本影响显著,对溶液性能综合影响最大的是反应温度和碱料种类,其次是n(SiO2)∶n(NaOH)和反应时间;②pH值随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而减小,密度、黏度、固体质量分数、SiO2转化率和模数随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而增大,KOH活化效果更好但价格较高,综合平衡优化工艺为:反应温度200℃、碱料为NaOH、n(SiO2)∶n(NaOH)=1.715∶1、反应时间4 h;③硅石改性剂能充分渗入杨木,使其吸药量达252%,密度提高81%,抗弯强度提高69.6%,炭化温度减小89℃,残炭率提高41%,改性效果优于硅溶胶。     

基于遥感数据的大尺度区域水田空间格局及生态服务价值变化分析

受经济和气候驱动，长江经济带水田空间格局发生了显著变化，影响区域粮食安全与生态安全。本研究基于1990-2015年土地利用遥感监测数据，利用GIS的空间分析功能，探究长江经济带水田空间格局动态变化特征，采用当量因子法计算生态系统服务价值（ESV），分析了水田变化的综合影响。结果表明：1）1990-2015年长江经济带水田规模持续缩减，共减少了17390km²，减幅呈增长态势具有显著地域差异，长江中上游与下游的水田减幅相差约为9.56%。其中下游减幅较大，水田占区域比例随之降低，中上游恰好相反。2）由于经济建设及水产养殖的发展，水田主要转化为建设用地和水系，水田主要由水系、旱地和湿地等转化而来。长江三角洲城市群、长江中游及成渝城市群的水田变化最为剧烈，建设用地侵占水田扩张的现象分布广泛，水田转为水系主要在两湖平原局部地区。3）水田与其他生态系统的转化对ESV是正影响，水田转为水系对此贡献最大，其转化规模决定了不同时期ESV净增量的大小，水系转化为水田损失的价值最多，建设用地侵占水田次之。不同市域的水田变化情况不一致，因此ESV增减情况具有明显差异。4）生态系统服务中水文调节、水资源供给增强的同时，食物生产、气体调节受到严重损害，与水资源规模扩大和水田资源大量流失有直接关系。研究结果有助于揭示长江流域水田的时空变化过程及其对各项生态系统服务的影响，可为区域土地利用规划、农业政策与生态可持续发展提供理论支持。     

外源褪黑素对烟草幼苗抗旱性生理机制的影响

为研究喷施外源褪黑素对烟草幼苗不同程度干旱胁迫条件下的影响效应。以烟草幼苗为试验材料，探究喷施100 μmol·L-1外源褪黑素对干旱胁迫下幼苗的生长、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明，干旱严重影响植物生长，喷施褪黑素缓解了干旱胁迫造成的植株生长抑制，并通过提高叶片叶绿素含量和净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr），降低胞间CO2浓度（Ci），同时增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性，减少O-2和丙二醛（MDA）的含量，显著增加渗透调节物质的积累，以提高烟草幼苗的抗干旱胁迫能力，结果为褪黑素对烟草幼苗的抗旱性影响机理提供依据。     

北京松山自然保护区主要树种冠幅预测模型研究

冠幅作为林业研究的关键因子，开展冠幅的研究对于精准林业发展具有重要意义。为了更好地利用冠幅对树木其他因子进行预测，选取了北京市松山自然保护区油松、白蜡、蒙古栎等14个常见树种作为研究对象，基于6种回归方程，借助样地实测数据分别建立每个树种的胸径 冠幅和树高 冠幅模型，并针对每个树种筛选出的最优方程进行了精度检验。结果表明，研建的14个树种的模型具有较好的拟合精度，决定系数R2绝大多数都大于0.5，其中，核桃的胸径 冠幅模型最高，R2=0.951，树高-冠幅模型R2=0.887，蒙古栎树高-冠幅模型最低，R2=0.506，也超过了0.5。所建模型的精度评价指标具有一定的统计学意义，对北京市松山地区大面积林分参数的预测预估有重要的参考价值。     

多段进水一体化污水处理设备处理农村污水研究

目的根据农村污水的水质特点,基于UCT污水处理工艺设计了多点分段进水一体化处理设备,以提高工艺,提高氮磷去除效率。为相关应用提供了支撑。方法以北京市通州区城郊农村污水为对象,通过模拟试验,研究进水方式对处理污水效果的影响。结果相对于传统单点进水方式,两段和三段进水对处理农村生活污水除污染效果更好,最佳污染去除率在三段进水条件下达到,此时COD、TN和TP去除率分别为93%～97%、82.9%～86.2%和86%～91%,比单点进水和两段进水分别高15%和8%、13%和6%、13%和5%。结论采取多段进水运行方式能够有效提高污水处理系统对氮磷去除效率。     

深厚覆盖层上混凝土防渗墙服役性能分析

【目的】研究混凝土面板砂砾石坝防渗墙的应力变形及实际防渗效果,为高寒地区深厚覆盖层类似工程的设计与施工提供依据。【方法】以青海省纳子峡混凝土面板砂砾石坝为研究对象,在防渗墙施工及运行初期(2012-05-2018-01)对其进行应力监测、变形监测、渗流监测,对所得监测数据进行统计分析,进而评价防渗墙的实际工作状态。【结果】纳子峡混凝土面板砂砾石坝防渗墙各测点应力及变形表现稳定,在施工期防渗墙钢筋的应力变化因受地面施工等因素影响主要承受拉应力,且向上游侧倾斜;在水库运行期间(2014-09-2018-01),墙体受到来自上游的水压力,主要承受压应力,且向下游侧倾斜;布置在墙体上游侧的渗压计渗透压力远大于下游侧各测点,表明防渗墙防渗效果良好,渗透压力受测孔孔内水位影响,且随库水位表现出一定的周期性变化规律,库水位每抬升(或下降)1 m,墙体下游侧各测点渗透压力增加(或减小)约0.6 kPa。【结论】纳子峡大坝混凝土防渗墙在其施工及运行初期应力变形较为稳定,防渗效果良好,能为大坝的安全提供保障。     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列，基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异，从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp，共有173个多态性变异位点，其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中，trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个，单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个，合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775，Pi = 0.02143），最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481，Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854，Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中，4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著，楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部，不同居群间基因交流频繁，多数居群间遗传分化较少，与地理距离不完全相关。     

野猪粪便中乳酸菌的分离鉴定及特性研究

【目的】筛选安全的、具有优良特性的乳酸菌菌株,进一步研发益生制剂,为饲料添加剂等动物相关产品提供资源。【方法】从我国黑龙江省大兴安岭地区采集野猪粪便样品13份,编号后置于4℃保温箱迅速运回实验室,利用MRS培养基分离纯化乳酸菌。使用细菌基因组DNA提取试剂盒提取分离菌株的基因组DNA,利用细菌16S rDNA通用引物进行PCR鉴定,将扩增得到的序列测序后在NCBI上使用BLAST与GenBank数据库中序列进行对比分析,确定各菌株的分类学地位。将鉴定后的乳酸菌菌株分别接种于酸性（pH 3.0）和含胆盐（0.3%）的MRS培养基,在不同条件下评价乳酸菌菌株的耐酸、耐胆盐特性。将过夜培养的乳酸菌于室温条件下静置,在不同时间测定其OD_600nm,进行自凝集能力评价;过夜培养的菌株分别与致病性埃希氏大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌3种致病菌混合后于室温静置,进行共凝集能力检测。在体外,分别进行乳酸菌菌株对Caco-2细胞和IPEC-J2细胞的黏附能力测定,评价不同菌株的黏附能力。通过测定乳酸菌菌株对致病性埃希氏大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌3种致病菌的抑菌环直径,评价分离菌株的抑菌活性。通过体内外试验评价乳酸菌菌株的安全性。在体外,分别以模式菌株嗜酸乳杆菌和金黄色葡萄球菌作为阴性对照和阳性对照,将3株乳酸菌菌株和对照菌株在血平板上划线,37℃厌氧孵育18—24 h,观察细菌菌落周围是否形成溶菌环,评价分离菌株的溶血特性。使用文献中已报道的毒力因子引物对分离的乳酸菌菌株进行PCR扩增,检测是否存在毒力因子的编码基因,评估分离菌株的安全性。在体内,将过夜培养的乳酸菌连续饲喂7周龄的BALB/c小鼠21 d,分别测定小鼠的初始体重和最终体重,观察计算体重变化情况;饲喂21 d后,解剖获取小鼠的脾脏、肝脏和肾脏计算器官指数,评价分离乳酸菌菌株的体内安全性。【结果】从野猪粪便中分离得到3株对酸和胆盐具备一定耐受力的乳酸菌,经鉴定分别为蒙氏肠球菌（Enterococcus mundtii）、耐久肠球菌（Enterococcus durans）和黏膜乳杆菌（Lactobacillus mucosae）。3株乳酸菌菌株均表现出较强的自凝集能力和对致病菌的共凝集能力,同时对Caco-2细胞和IPEC-J2细胞均表现出较强的黏附能力,抑菌试验结果显示黏膜乳杆菌对3种致病菌均具备较强的抑菌活性。经体内外安全性评价,3株乳酸菌菌株无溶血性,且均未检测到毒力基因,经其连续饲喂的小鼠行为表现正常、状态良好,其中,与对照组相比,黏膜乳杆菌饲喂后小鼠增重显著。【结论】从大兴安岭野猪粪便中分离的3株乳酸菌（特别是黏膜乳杆菌）具有良好的特性和安全性,具备进一步开发益生菌制剂的潜力。     

不同饲料效率与绵羊瘤胃组织形态学关系

【目的】利用单栏系统测定个体的饲料效率相关性状与瘤胃组织形态学指标,探讨绵羊饲料效率与瘤胃组织形态的关系,为解析绵羊饲料效率性状的影响因素研究提供基础数据。【方法】随机选取出生日龄相近、系谱信息详细、健康状况良好的187湖羊公羔,56 d断奶后转入单栏饲养,过渡期14 d,预饲期10 d,正试期100 d。正试期内所有羊只仅饲喂颗粒饲料,自由采食及饮水,并在80 d和180 d晨饲前空腹测定其体重（body weight,BW）和80—180 d间的采食量（feed intake,FI）,计算平均日增重（average daily gain,ADG）、中期代谢体重（metabolic body weight, MBW）、饲料转化率（feed conversion rate,FCR）和剩余采食量（residual feed intake,RFI）等饲料效率相关性状并对其进行描述性统计,于180 d饲养结束后屠宰采集瘤胃腹囊组织1 cm²保存于4%甲醛溶液中,用于制作组织切片并观测其瘤胃乳头长度、宽度和肌层厚度。最后将其与饲料效率相关性状进行相关分析和方差分析。【结果】饲料效率相关性状的变异系数均大于10%,且剩余采食量最大与最小的个体每天的剩余采食量之差达0.57 kg。饲料效率相关性状间的表型相关分析表明剩余采食量与饲料转化率（r= 0.68）和采食量（r= 0.48）呈极显著正相关（P<0.01）,与初始体重（r=0）、末期体重（r= -0.01）和平均日增重（r= -0.02）无显著相关（P>0.05）。饲料效率相关性状与瘤胃组织形态相关性分析发现,瘤胃乳头长度与平均日增重、采食量、初始体重和末期体重呈显著或极显著正相关（P<0.05或P<0.01）,肌层厚度与平均日增重、采食量和末期体重呈显著或极显著正相关（P<0.05或P<0.01）,而剩余采食量和饲料转化率与瘤胃组织形态无显著相关。不同RFI组羔羊采食量、饲料转化率和瘤胃肌层厚度存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,瘤胃乳头长、宽无显著差异（P>0.05）,其中High-RFI组羔羊采食量和饲料转化率极显著高于Low-RFI组（P<0.01）,肌层厚度显著高于Medium-RFI组（P<0.05）;不同FCR组羔羊的剩余采食量、采食量、ADG、初始体重、末期体重和乳头长度存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,肌层厚度和乳头宽度差异不显著（P>0.05）,其中High-FCR组羔羊剩余采食量、采食量、ADG、初始体重和末期体重均显著或极显著高于Low-FCR组（P<0.05或P<0.01）,Medium-FCR组羔羊乳头长度显著长于Low-FCR组（P<0.05）;除瘤胃乳头宽度外,不同FI组羔羊的上述指标均存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,且High-FI组羔羊的剩余采食量、饲料转化率、ADG、初始体重、末期体重、肌层厚度和乳头长度均显著或极显著高于Low-FI组（P<0.05或P<0.01）;不同ADG组羔羊采食量、饲料转化率、初始体重、末期体重和肌层厚度均存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,乳头长度和乳头宽度无显著差异（P>0.05）,其中High-ADG组羔羊采食量、剩余采食量、初始体重、末期体重和肌层厚度均显著或极显著高于Low-ADG组,饲料转化率则极显著低于Low-ADG组。【结论】剩余采食量与采食量和饲料转化率等饲料效率性状呈极显著正相关,表明其可作为衡量饲料效率的潜在指标。剩余采食量和饲料转化率与瘤胃组织形态学指标无显著相关,采食量和平均日增重与瘤胃乳头长度和肌层厚度呈显著正相关,表明羔羊瘤胃组织形态对采食量和增重有显著影响,但其进一步的作用机制有待深入研究。