长株潭地区5种母质发育水稻土锌和铜及镍元素剖面分布特征

以长株潭地区5种母质发育的水稻土,即河沙泥、红黄泥、黄泥田、麻沙泥和紫泥田为研究对象,按土壤系统分类原则挖掘典型剖面24个及剖面土样137个,分析测定了土壤全量和有效态铜、锌、镍含量以及土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧化铁含量,研究水稻土铜、锌、镍元素的剖面分布特征以及与土壤理化性质之间的关系。结果表明:剖面各层土壤全铜、全锌含量平均值随剖面加深逐渐降低,耕作层、犁底层、底土层全铜含量分别为26.82、21.54、18.54 mg/kg,全锌含量分别为75.84、66.00、63.19 mg/kg,全镍含量分别为18.40、17.50、18.23 mg/kg;土壤铜、锌、镍有效态含量平均值随剖面加深均逐渐降低,耕作层、犁底层、底土层有效铜含量分别为4.04、2.99、1.29 mg/kg,有效锌含量分别为4.77、2.76、1.14 mg/kg,有效镍含量分别为0.54、0.44、0.23mg/kg;黄泥田的全量和有效态铜、锌、镍含量均较高,麻沙泥的较低;土壤有机质含量是决定土壤有效态铜、锌、镍含量的主要因子,土壤游离氧化铁含量是决定土壤全铜、全镍含量的主要因子,全锌含量与土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧化铁含量均无显著相关性。总体上,长株潭地区水稻土0～25 cm土体以及部分剖面土壤全层有效态铜和锌含量高于临界值(铜1.5 mg/kg、锌0.5 mg/kg),呈盈余状态,可满足浅根或中根作物对铜、锌的需求。     

魁蚶加工副产物酶解工艺及酶解产物抗氧化效果研究

为高效开发利用魁蚶Scapharca broughtonii加工副产物,以水解度、氨基态氮含量和产物相对分子质量分布为指标,筛选了碱性蛋白酶、风味蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶5种蛋白酶,通过单因素和响应面试验,建立碱性蛋白酶最佳酶解工艺,并对最优工艺条件下酶解产物的抗氧化效果进行测定。结果表明:从氨基态氮含量和水解度的变化可知,碱性蛋白酶的酶解程度最高,其次为风味蛋白酶和酸性蛋白酶,中性蛋白酶和胰蛋白酶的酶解效果不佳;碱性蛋白酶酶解最佳参数条件为料液比(g∶mL)1∶4、pH 8.5、温度45℃、加酶量800 U/g、酶解时间3 h,在此条件下,水解度(DH)为35.74%;酶解产物具有明显的抗氧化效果,与十分之一用量的VC效果相当。研究表明,碱性蛋白酶是酶解魁蚶加工副产物获得较多小分子蛋白肽的良好用酶,本研究结果可为小肽型水产饲料开发提供基础数据。     

基于线粒体基因组COI和12S rRNA序列的魁蚶中国群体分类学地位研究

东北亚地区不同地理种群魁蚶(Scapharca brouhtonii)的分类学地位仍存在较大争议。为探讨魁蚶中国群体的分类地位，测定了魁蚶中国群体线粒体基因组COI和12S rRNA序列，并从GenBank中下载了蚶科26种贝类的同源序列进行分析。以贻贝科的贻贝(Mytilus edulis)为外群，用邻近法和最大简约法构建了蚶科贝类的分子系统进化树，分析其分子系统进化关系和分类等级。结果显示，魁蚶中国群体的COI和12S rRNA基因的碱基组成、密码子使用率及变异位点等与魁蚶日本群体和粗饰蚶属的Anadara sativa相似，且遗传距离很小，进化树中聚为一支，亲缘关系很近，初步确定魁蚶中国群体的分类地位和魁蚶日本群体一致。本研究结果初步阐明了魁蚶中国群体的分子系统进化地位，有利于掌握魁蚶的遗传背景和资源状况，以应用于自然资源的保护和推动养殖业的发展。     

魁蚶C型凝集素基因cDNA的克隆及表达分析

通过cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of c DNA ends,RACE)技术克隆得到魁蚶(Scapharca broughtonii)C型凝集素(C-type lectin,Sb-Lec1)基因,该基因全长为700 bp,其中,5′-UTR为29 bp,3′-UTR为167 bp,开放阅读框长度为504 bp,编码167个氨基酸,包括长度为23个氨基酸的信号肽序列、129个氨基酸的糖识别结构域(CRD)以及参与二硫键形成的6个半胱氨酸。预测蛋白分子量为19.11 k Da,理论等电点为4.74。多序列比对结果显示,Sb-Lec1基因CRD编码的氨基酸序列与长牡蛎(Crassostrea gigas)、紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)和海湾扇贝(Argopecten irradians)C型凝集素的同源性分别为38%~40%、34%~35%和38%~39%,Sb-Lec1基因编码的氨基酸序列与其他物种的凝集素基因具有相似的结构,均含有形成二硫键的4个保守半胱氨酸。系统进化分析结果显示,魁蚶先与贝类聚为一支,再与脊椎动物聚在一起,表明魁蚶Sb-Lec1基因在进化树上的位置与其传统分类所处位置一致。采用荧光定量PCR技术,检测了Sb-Lec1基因在组织中的表达情况,发现其在肝胰腺、血淋巴、鳃、外套膜、闭壳肌、斧足中均有表达,其中,肝胰腺表达量最高。同时,分析了Sb-Lec1基因在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激下的mRNA表达量变化情况。结果显示,与对照组相比,菌刺激组Sb-Lec1基因mRNA在各检测组织中的表达量均显著上调(P0.05),随着刺激时间的延长,表达量呈先升高后降低的趋势。本研究表明,魁蚶Sb-Lec1基因在机体免疫防御方面发挥重要功能。     

泥东风螺(Babylonia lutosa)幼螺对不同饵料、盐度和酸碱度的适应性研究

本文以泥东风螺(Babylonia lutosa)幼螺为实验材料,设置几种不同饵料、盐度和酸碱度,对泥东风螺幼螺生长适应性进行探讨和研究,采用单因素方差分析方法进行数据分析.实验结果表明,最适宜泥东风螺幼螺生长的饵料为太平洋牡蛎(Crassostrea gigas),适宜幼螺生长的盐度范围在26 ～ 31之间,幼螺培育环境的酸碱度不应低于pH6.5或高于pH8.5.研究发现,在适宜生长的条件下进行培育,泥东风螺摄饵率相对较高,生长速度具有显著性差异(P＜0.01).本文的研究结果可以应用于泥东风螺规模化生态健康养殖,为泥东风螺养殖产业发展和创新提供理论依据.     

地貌发育阶段判识方法研究——以泥河沟流域和枣子沟流域为例

为更加准确判识小流域地貌发育阶段，以黄土高原综合治理小流域——陕西省淳化县泥河沟流域和乾县枣子沟流域为例，分别应用盒分维方法和Horton分维方法进行水系分维值的计算，并利用面积高程积分和地貌信息熵进行验证。结果表明，泥河沟和枣子沟流域水系盒分维值分别为1.886和1.827。根据Strahler曲线积分值和地貌信息熵方法验证结果表明，盒分维方法计算的水系分维值对流域地貌发育阶段的判识更加准确、可靠；这2个流域地貌处于侵蚀发育阶段的壮龄期，其生态敏感性整体上处于较低水平，生态环境抗干扰能力增强并趋于更加稳定的状态。     

黄土高原地带连续性暴雨特征分析

通过研究甘肃庆阳地区连续性暴雨的成因及特征,为该地区的灾害性暴雨天气预报预警提供参考依据,本研究利用常规气象资料和诊断分析技术分析了庆阳地区2017年8月17—22日连续性暴雨过程。结果表明：(1)连续暴雨前期降水历时短,强度大,分布不均匀,突发性明显；中期持续时间较长,范围广,局地降水强度强,累计降水量较大；后期持续时间长,范围广,分布均匀,累计降水量大。(2)低空急流低层抬升和高空急流抽吸造成了连续性暴雨的发生发展。(3)中尺度云团较为活跃,组织化程度高,持续时间长。(4)前期大气处于极度高能不稳定状态,中期不稳定能量有所下降,后期不稳定能量急剧下降。(5)前期比湿突增明显,跃变值达4g/kg,且比中后期大。     

无芒雀麦-污泥系统中泥/土不同比例对PAHs修复效果的影响

城市污水处理厂污泥中含有较高浓度的有毒有害物质多环芳烃(PAHs),且污泥产量大,如果不经过处理直接农业利用或堆放会导致土壤和作物的污染。本研究利用污泥和土壤不同配比组合(W0%,泥土比0∶1;W25%,泥土比1∶3;W50%,泥土比1∶1;W75%,泥土比3∶1;W100%,泥土比1∶0)的盆栽试验,探讨无芒雀麦-污泥系统对污泥多环芳烃的修复效果。研究结果表明,随污泥含量增加对无芒雀麦株高的影响差异不明显,而生物量却呈现出明显的上升趋势。无芒雀麦对污泥的耐受性表现良好;无芒雀麦对泥/土组合14种PAHs的吸收总量以W100%处理最高,且对3环、4环多环芳烃的吸收量比其他环数优势明显;在不同泥/土组合处理下,无芒雀麦-污泥系统对泥/土14种PAHs总量的去除率在W50%、W75%、W100%处理间没有明显差异,以W75%组合去除率为最高,达85.4%。且含有污泥的所有组合对高环芳烃Pyr、Chry、BaA、BbF、BkF、BaP、InP单体的去除优势表现非常突出,均达到80%或90%以上。综合考虑无芒雀麦的生长状况、吸收量及去除率认为,将耐抗性和去除率高的无芒雀麦作为优选植物资源直接用于城市污泥PAHs的修复是可行的,且以泥土比3∶1为最佳修复组合。     

巢湖藻–草–泥堆制有机肥对土壤性质的影响

通过田间试验,研究施用由巢湖取出物蓝藻、水草和底泥高温堆肥制作成的有机肥对作物产量、土壤理化性质及微生物学特性的影响。结果表明:施用藻-草-泥有机肥对大豆、花生有明显增产效应。施肥土壤中总氮、碱解氮、总磷、有效磷、有机质、腐殖酸、阳离子交换量和土壤孔隙度均显著高于未施肥土壤,而容重显著降低。与未种植未施肥处理(T1)相比,种植大豆施肥(T4)和种植花生施肥处理(T5)中微生物生物量碳分别增加116.5%、97.8%,微生物生物量氮增加196.7%、170.6%;T4处理的转化酶、脲酶和过氧化氢酶活性分别提高183%、392%和8.9%,T5处理中相应酶活性分别提高116%、268%、1.01%。相关性分析表明,微生物生物量碳、氮和转化酶、脲酶活性都与多种肥力因子呈显著相关,且转化酶及脲酶活性间存在显著相关性。T4处理中过氧化氢酶活性与肥力因子间无显著相关性,而T5处理过氧化氢酶活性与有效磷、有机质、腐殖酸、微生物生物量碳、微生物生物量氮间呈显著相关。巢湖取出物蓝藻、水草和底泥可作为生产有机肥的良好材料以达到资源化利用目的。     

不同有机物料的Cd2+吸附特性及其对Cd污染土壤的修复效果研究

为探究经济有效的农田土壤重金属污染修复技术,首先通过等温吸附试验明确了废烟末、甘蔗滤泥和油菜籽油枯对Cd~(2+)的吸附特性,其次通过土培试验和盆栽试验研究了3种有机物料添加对土壤有效态Cd含量、小白菜Cd含量和小白菜生物量的影响。结果表明,3种有机物料对Cd~(2+)的吸附量大小顺序为:甘蔗滤泥油菜籽油枯废烟末,甘蔗滤泥的最大吸附量(Qmax)可达2 106.20mg·kg-1;废烟末、甘蔗滤泥、油菜籽油枯的施用均显著降低土壤有效态Cd含量,降幅分别为39.79%、48.81%、47.77%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯可显著降低小白菜对Cd的吸收量,降幅分别为35.93%和34.43%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯也可显著增加小白菜的鲜重和干重,鲜重分别增加了81.42%、96.88%,干重分别增加了131.75%、128.91%。因此,以甘蔗滤泥降低农田土壤有效态Cd含量的效果最好。