基于离子液体与超声波辅助提取普洱茶茶多酚的工艺优化

本试验利用新型绿色环保溶剂离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑溴盐,[BMIM]Br)为提取溶剂,采用超声波辅助提取普洱茶中茶多酚.在以[BMIM]Br浓度、提取时间、提取率及料液比为单因素的试验基础上,进行响应面法优化普洱茶茶多酚的提取工艺.确定最佳提取工艺为:[BMIM]Br浓度0.3 mol/L,料液比1:30,提取时间20 min,超声波功率590 W.在此条件下,普洱茶茶多酚的提取率为8.40％.离子液体与超声波协同作用有效提升了普洱茶茶多酚的提取率,为茶叶中茶多酚的提取工艺提供了新的参考.     

水稻田土壤铁锰氧化菌的分离与鉴定

铁、锰氧化物可以富集、钝化重金属,在一定程度上阻止其进入水稻根系,对于土壤污染修复,降低水稻污染风险有重要的生态意义.采用改良纤毛菌培养基,单菌落稀释转接法分离纯化铁锰氧化菌,分析相关菌株的形态特征,对菌株的16S rRNA基因序列进行测定分析,对其及产物进行电镜扫描与能谱分析,并分析产物对重金属镉的吸附效率.结果分离得到具有铁锰氧化功能的菌株5株,形状为椭球至短杆状,均为不动杆菌属(Acinetobacter).能谱分析表明,除MOB4之外菌株样品均有明显Fe和Mn波峰,以及O波峰,推断有大量铁锰氧化物存在.液体培养表明,接种菌株可使培养液中的镉含量下降35.25％,下降率远高于对照.综上所述,通过筛选获得菌株为不动杆菌属,具有氧化铁、锰的功能,并可能促进介质中氧化铁的生成,进而提高对介质中溶解态重金属镉的吸附.     

不同吸附特性的稻草生物炭对稻田氨挥发和水稻产量的影响

秸秆生物炭具有改善土壤生态环境、土壤蓄水保肥和减少温室气体排放等正效应,但其石灰效应会加大稻田氨挥发损失。为充分发挥生物炭吸铵特性,降低其石灰效应的不利影响,对不同热解温度(300、500、700℃)和酸化水平(pH值=5、7、9)稻草生物炭处理下的田面水NH_4~+-N浓度、氨挥发和水稻产量进行了研究。结果表明:偏酸性(pH值=5)、中性(p H值=7)生物炭处理在基肥期和分蘖肥期均能显著降低田面水NH_4~+-N峰值浓度(P0.05),降幅达16.90%～35.60%。全生育期稻田氨挥发损失占施氮量的15.14%～26.05%(2019年)、15.10%～19.00%(2020年)。稻田增施热解温度为700℃、酸化水平为5(p H值=5)的生物炭(C700P5)降氨效果最好,两年氨挥发分别显著降低22.93%、12.61%(P0.05)。高温热解配合偏酸性、中性生物炭(C700P5、C700P7)增产效果显著,增产率达9.92%～13.50%,结构方程模型表明,其增产原因是生物炭酸化处理降低了稻草生物炭的石灰效应,而热解温度调整提高了生物炭阳离子交换量(CationExchange Capacity,CEC),进而降低了田面水NH_4~+-N浓度和氨挥发损失,最终提高了水稻地上部氮素积累和水稻产量。研究可揭示不同热解温度和酸化水平制备的生物炭在稻田中的应用潜力,并为稻田合理施用生物炭和减少化肥施用量提供理论依据。     

广西典型喀斯特地区不同土地利用方式土壤养分特征

为了给广西喀斯特农林土壤改良与配方施肥提供理论支撑,调查典型喀斯特地区广西河池市环江县水田、旱地、林地土壤养分现状.调查结果如下:(1)广西河池市环江县土壤养分含量表现为水田土壤>旱地土壤>林地土壤,几种土壤养分含量的共同点是全氮含量较丰富,有机质含量中等,速效钾含量较缺乏.(2)与1982年第2次全国土壤普查结果相比,此次速效磷含量处于中等及以上水平的土壤样品比例更高,速效钾和有机质含量有所下降.(3)本次调查中,属于极强酸性或强酸性土壤的样品数占所有调查样品数的平均值是1982年第2次全国土壤普查结果的5.64倍,旱地和林地土壤酸化现象十分普遍,92.86％的旱地和100％的林地土壤为强酸性或极强酸性土壤.建议增施钾肥,适当施用有机肥、生物有机肥或有机-无机复混肥,对旱地农业或林地土壤选用碱性肥料或补施石灰以提高土壤pH值.     

基于Copula 函数的边坡可靠度高效分析方法

将Copula函数与高效蒙特卡洛方法结合,提出了含相关随机变量的边坡可靠度高效分析方法。以两个岩质边坡稳定性问题为例验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法相比于直接蒙特卡洛方法在保证边坡失效概率的准确性的同时计算效率更高。Copula函数可以构造出具有不同相关结构的岩土体参数的联合概率分布,与高效蒙特卡洛方法(即蒙特卡洛重要抽样方法和子集模拟)结合能高效地处理含多种相关随机变量的边坡可靠度计算问题,相比于现行的Nataf变换方法结果更能体现岩土边坡真实稳定性。此外,该方法也能高效地计算含有复杂的隐式功能函数的边坡可靠度,研究成果拓展了高效蒙特卡洛方法在边坡可靠度分析中的应用。     

基于CiteSpace的国家公园生态旅游研究进展

作为一种新的保护和发展模式,建立国家公园对于推进生态文明建设、实现"美丽中国"战略具有重要意义.该文以中国知网(CNKI)、WOS数据库为检索源,运用CiteSpaceV引文可视化分析软件,从文献报道数量、研究内容、研究方法等方面对国家公园生态旅游展开分析.结果表明:由于各地区在文化、区位、经济发展水平上的不同,学者对国家公园生态旅游的研究数量和质量上存在差异;对于国家公园生态旅游的研究热情持续高涨,研究文献逐年增加,研究领域多样化,同时文献具有阶段性特征(起步阶段、发展阶段、繁荣发展阶段);研究方法呈多样化、综合化趋势,定性与定量研究方法的结合更紧密,结论更具科学性;研究内容由旅游发展向国家公园与利益相关者、与农户参与意愿、与生态环境承载力、与游客认知等方向延伸,研究领域广且分散.基于此,未来国家公园体制试点区的研究应在"国家公园保护与开发的关系""周边居民参与国家公园生态旅游的意愿""生态旅游评价方法"等方面逐渐深入,从而拓宽国家公园的研究视角,实现国家公园资源保护与利用的双赢,为进一步推进国家公园生态旅游建设发展提供理论依据.     

基于离散元法的甘薯起垄机旋耕刀抛土性能仿真试验

为了验证甘薯起垄机上IT260型旋耕刀的抛土性能，在EDEM离散元软件中进行了仿真试验，将仿真数据与理论数据进行对比。结果表明，在IT260型旋耕刀前行速度1.54 m/s、转速330 r/min、耕深0.12 m的工况下，平均抛土量153.37 kg，满足起垄所需的土壤量需求。建立的三维模型可为今后甘薯起垄机旋耕刀的研究设计提供参考。      

基于两种不同质地土壤浅沟排盐效果分析

通过田间及室内试验和数值模拟,对比研究土壤浅沟排盐对不同类型土壤的排盐效果.以土壤颗粒分析、水分运动参数及土壤盐分弥散系数为基础,通过建立的数值模型,探讨膜下滴灌棉田设置浅沟排盐时生育期内土壤水盐运动规律.通过模型对比两组土壤在设置排盐浅沟的情况下土壤水分及盐分的分布规律,分析土壤类型对膜下滴灌棉田土壤水分、盐分分布情况的影响.结果表明粉壤土对土壤的持水效果明显优于壤土;相对于壤土,排盐浅沟在粉壤土中的排盐效果更佳,且盐分主要集中于排盐浅沟坡面处.     

3种治理模式对石漠化地区土壤微生物群落结构的影响及治理能力比较

为探寻较为合理且高效的石漠化植被修复的治理模式,为今后选择治理石漠化的植被组合提供参考依据.在贵州省黔东南苗族侗族自治州施秉县设置样地,选择3种治理模式:模式一为针叶林(马尾松、柏木),模式二为阔叶林(壳斗类,杂灌),模式三为灌木林(荚蒾、杂灌),分析不同治理模式下的土壤养分状况、土壤微生物群落结构、土壤微生物与环境因子相关性.结果表明,3种模式下土壤中微生物数量为细菌>真菌>放线菌;模式二治理下的土壤呈弱碱性,土壤养分含量高于其他2种模式,土壤微生物具有更高的多样性,罗尔斯通氏菌菌属(H16)、Gaiella、红游动菌属(Rhodoplanes)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Haliangium、子囊菌门(Ascomycoat)、担子菌门(Basidiomycete)、接合菌门(Zygomycota)是其优势菌属,且与土壤中大多数营养物质具有显著正相关性;石漠化治理效果表现为模式二>模式一>模式三,所以模式二的石漠化治理能力更好.