基于分子量分布的生活污水荧光光谱研究

采用超滤及微滤膜法对生活污水进行分级,以荧光光谱为基本分析手段,结合荧光区域积分(FRI)法研究不同分子量区间组分的荧光特性。结果表明,不同分子量区间水样的同步荧光光谱图(SFS)中均含有3类荧光峰,分别为类蛋白质峰、类富里酸峰及类腐殖酸峰,其中类蛋白质峰荧光最强;类蛋白质、类腐殖酸及类富里酸的SFS区间积分强度大小顺序为类蛋白质区域类腐殖酸区域类富里酸区域,表明生活污水中蛋白质含量最高,腐殖酸次之,富里酸最少;各水样三维荧光光谱(EEM)图中主要存在4类荧光峰,分别为Peak T1、Peak T2、Peak A、Peak C,其中类蛋白质峰强度明显强于类腐殖酸;荧光区域积分(FRI)分析表明,类蛋白质占总标准体积60%~70%,进一步表明蛋白质为水体有机物的主要成分;膜孔径越小,类腐殖酸含量越高,腐殖化程度越高。     

三维荧光光谱表征嘉陵江北碚城区段水中溶解有机质

利用三维荧光光谱研究了嘉陵江北碚城段水中的溶解有机质.结果表明,水样三维荧光光谱图中有3个荧光峰A, B和D,其中A为类腐殖酸荧光峰, B和D为类蛋白荧光峰.荧光峰A较强,说明嘉陵江中溶解有机质(DOM)主要以陆源类腐殖酸为主.水样中溶解有机碳(DOC)的含量与254 nm处的吸光度值之间具有良好的线性关系,样品荧光强度与DOC之间也具有良好的相关性.荧光峰D与荧光峰B的比值r(D, B)在0.79～1.86之间,说明水体受有机物污染较轻.

Abstract：

The dissolved organic matter (DOM) in the water of the Jialing River at Beibei was studied with 3D fluorescence spectrometry. Three fluorescent peaks were detected in all the water samples, of which the A-type fluorescent peak was humic-like and the B-type and D-type peaks were protein-like. Fluorescent intensity of peak-A was higher than that of peak-B and peak-D, indicating that the DOM of the Jialing Riv-er is composed mainly of land-derived humic acid. The concentration of DOC (dissolved organic carbon) in the water samples was linearly correlated with A_(254)and the fluorescence intensity of DOM. The ratio of peak-D to peak-B [r(D,B)] ranged from 0.79 to 1.86, showing that the waters studied were only slightly contaminated by organic pollutants.     

白洋淀沉积物中溶解有机质荧光特性及其与铜的相互作用

在实验条件下通过三维荧光光谱、荧光猝灭滴定和质子核磁共振(1HNMR),分析了白洋淀污染水体沉积物中溶解有机质(DOM)与Cu(Ⅱ)的相互作用。结果表明:DOM的结构以碳水化合物及多糖为主且具有明显的类蛋白(峰B)和类富里酸(峰A和峰C)荧光峰,类蛋白的荧光强度较强于可见类富里酸;3类荧光基团荧光强度由于Cu(Ⅱ)猝灭,呈明显不同程度的降低;并且DOM与Cu(Ⅱ)络合常数及1HNMR分析表明DOM中荧光基因与Cu(Ⅱ)络合或螯合能力较大,配位的配位基较多。     

基于荧光参数的棉花盛铃期水分状况高光谱监测

【目的】研究棉花盛铃期反射光谱、荧光参数Fv/Fm(PSⅡ最大光化学量子产量)的变化特征,确立叶绿素荧光参数与棉花冠层高光谱植被指数的相关关系。为高光谱遥感监测棉花的水分状况提供理论依据。【方法】选用棉花品种新陆早45号和新陆早62号,采用美国ASD地物高光谱仪测定田间试验条件下,设置4个不同灌水量处理,研究2个棉花品种盛铃期的冠层反射光谱,同期利用PAM-2100叶绿素荧光仪测定棉花叶片的Fv/Fm,并用相关软件对棉花的反射光谱数据及Fv/Fm进行处理并作相关分析,建立相关回归模型。【结果】不同水分处理条件下,棉花冠层反射光谱的变化趋势相似;棉花新陆早62号盛铃期的单叶荧光参数Fv/Fm与棉花冠层高光谱反射率在350~514 nm、612~692 nm和1 945~2 076 nm波段范围内呈极显著正相关,而在708~1 361 nm和1 621~1 740 nm波段范围内呈极显著负相关;采用敏感波段构建植被指数NDVI(归一化植被指数)和RVI(比值植被指数),RVI与Fv/Fm的相关性较高(r_RVI-Fv/Fm=-0.721 5^**,n=20,P<0.01);建立Fv/Fm与RVI的估算模型方程,Fv/Fm估测值与实测值呈极显著线性正相关(r_{估测Fv/Fm-实测 Fv/Fm}=0.723 0^**,n=20,RMSE=1.186×10^-2)。【结论】利用荧光参数Fv/Fm与植被指数RVI的相关关系,可以监测棉花盛铃期的水分胁迫状况。     

响应面法优化杏酒发酵工艺

【目的】响应面分析法优化杏酒发酵工艺条件,为杏加工企业提供技术支撑。【方法】以新疆毛杏为原料,通过单因素和响应面分析法,研究初始糖度、初始pH值、发酵温度各自变量及其交互作用对杏酒品质的影响,并建立回归模型,得到最适杏酒发酵工艺参数。【结果】得到回归方程为:Y=89.40+3.00A+2.88B+1.63C+1.75AB-1.25AC-1.00BC-2.95A²-8.70B²-4.70C²。杏酒最适发酵工艺条件为:杏水比1∶0.5,酵母接种量0.04%,初始糖度22.5%,初始pH值3.6,发酵温度18℃,此条件下感官评分为90.3,与模型预测值吻合。【结论】响应面分析法提供的模型较真实的拟合了实际情况,证明了模型的可靠性。     

羊肉近红外光谱采集质量的影响因素

【目的】研究羊肉近红外光谱采集质量影响因素。【方法】以新疆羊肉为研究对象,研究不同光源、光纤参数、仪器检测时间、采集距离、采集参数等对光谱采集质量的影响。【结果】VIVO光源性能优于HL-2000光源,功率较大,温控好的光源能提高光谱重复性、减小光谱噪声;增加接收光纤芯径或数目,光谱反射率增大;随着仪器检测时间增长,光谱基线漂移越严重且各波长点向短波方向移动;随着采集距离的增加,光谱反射率先增大再减小;积分时间变长,光谱质量变好;适当增加平滑度和平均次数光谱质量较好。【结论】分析了各因素对光谱的影响,为改进仪器和检测条件提供了一定的参考依据。     

盐胁迫对海岛棉种子活力的影响

【目的】 研究不同基因型海岛棉萌发期的耐盐特性,分析盐胁迫下海岛棉种子活力指标的变化规律,为培育耐盐海岛棉品种提供支持。【方法】 以35份海岛棉种子作为材料,以NaCl溶液(150 mmol/L)模拟盐胁迫条件,统计分析发芽势、发芽率、根长、下胚轴长、苗鲜重、苗干重6项指标。【结果】 (1)盐胁迫条件下,海岛棉种子各指标受影响程度不同,其中下胚轴受影响程度最大,苗干重受影响最小;(2)与对照样本比较,其中发芽势、发芽率、根长、下胚轴长、苗鲜重5项指标最大值、最小值、平均数均低于对照,苗干重的最大值、最小值、平均值则高于对照。【结论】 35份海岛棉种子分为3类:第Ⅰ类属于高耐盐品种,第Ⅱ类属于中等耐盐品种,第Ⅲ类属于低耐盐品种。     

棉秆腐熟过程中相关指标及可培养微生物数量的变化

【目的】 研究不同添加物配方对棉秸秆腐熟过程中相关指标和微生物数量的变化。【方法】 以棉秸秆为原料,设置不同的添加物配方,进行棉秸秆堆肥腐熟发酵。对其发酵相关指标(温度、pH、电导率、速效氮、磷、钾浓度)及主要微生物变化进行测定分析。【结果】 3种处理的温度、pH、电导率、速效氮磷钾的变化趋势基本相同,但相对含量不同,不同处理下的微生物数量也均不同。【结论】 处理3(基础配方+磷酸二氢钾2%)堆肥发酵效果最优,pH值为8.59~8.89,EC值为4 ms/cm左右,更适宜堆肥发酵。     

基于无人机多光谱影像的地物识别

【目的】利用2018年5和6月获取的无人机多光谱影像对北京市大兴试验基地的部分农田进行地物类型提取研究。【方法】确定感兴趣地物种类,对影像进行时相与光谱特征分析,然后确定归一化植被指数NDVI、归一化绿蓝差异指数NGBDI、修正型比值植被指数MSR和红边波段反射率可以作为最优分类特征,通过基于光谱变量阈值分割的决策树分类法,实现地物分类,并提取种植面积,选取基于目视解译的地面调查数据进行方法验证。【结果】基于时相与光谱特征的决策树分类方法有较好效果,该方法用于小麦、果树和大棚的提取,误差值分别为10.68%、6.06%和16.48%,面积提取误差在17%以内,对无人机多光谱遥感影像进行地物识别具有一定的适用性。【结论】无人机低成本、高效率的优势为农田信息及时获取提供参考。     

不同类型杀菌剂对解淀粉欧文氏菌室内毒力测定

【目的】筛选抑制解淀粉欧文氏菌的药剂类型,为解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)引起病害的药剂防治提供科学依据。【方法】采用最低抑制浓度和抑菌圈的方法,测定5大类10种杀菌剂对解淀粉欧文氏菌的室内毒力。【结果】有机杂环类杀菌剂对解淀粉欧文氏菌的室内药效最强,对应药剂EC₅₀值为43.148 mg/L,其后按EC₅₀值由小到大的排序为抗生素类杀菌剂、噻唑类杀菌剂、微生物杀菌剂和铜制剂杀菌剂,对应药剂EC₅₀分别为87.82、469.50、4 397.20和4 782.00 mg/L。【结论】有机杂环类、抗生素类杀菌剂抑菌效果良好。     

核桃实生幼苗光合特性对高磷胁迫的响应

[目的]研究高磷胁迫下核桃砧木苗的光合生理及物质积累特性,为核桃直播建园砧木苗磷肥施用管理提供参考.[方法]以新新2核桃幼苗为材料,比较其在高磷梯度下生物量、光合特性、荧光特性、光合产物及叶片营养元素的影响.[结果]核桃实生幼苗的生物量整体随着施磷量的增加呈下降趋势,净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、初始...     

不同矮化中间砧木对库尔勒香梨光合特性的影响

【目的】 研究中矮1号、中矮2号、中矮3号和杜梨对库尔勒香梨光合荧光特性的影响,为筛选适宜库尔勒香梨矮化密植栽培的砧木提供理论基础。【方法】 采用Li-6400光合仪及FMS-2脉冲调制式荧光仪对4种不同矮化中间砧木库尔勒香梨叶片进行光合及荧光参数的测定,分析不同砧木的库尔勒香梨的光合特性和叶绿素荧光特性差异。【结果】 不同矮化中间砧木库尔勒香梨的Pn日变化均呈“双峰”曲线,都有明显的光合“午休”现象,光合“午休”现象是由非气孔限制因素导致;中矮1号的净光合速率(Pn)日均值、水分利用率(WUE)日均值均高于其他3个砧木的Pn日均值和WUE日均值;不同矮化中间砧木对库尔勒香梨的气孔导度(Gs)没有显著影响;中矮1号的实际光化学效率(ΦPSII)、非光化学淬灭系数(CNPQ)、PSII电子传递速率(ETR)的值为最高;不同矮化中间砧木对库尔勒香梨的光化学淬灭系数(CqP)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)值没有显著影响。【结论】 中矮1号作为库尔勒香梨的砧木优于其他2个矮化砧木和杜梨,可以作为库尔勒香梨的优良砧木。     

转扁桃AcCBF1基因对烟草光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】扁桃AcCBF1基因对光合作用的影响,为扁桃新品种选育提供科学依据。【方法】采用农杆菌介导法获得转AcCBF1基因烟草,在经过连续室外37℃高温天气一周后,以野生烟草为对照,测定和分析试验烟草的光合参数和叶绿素荧光参数日变化特性。【结果】利用农杆菌介导法成功获得3株转基因烟草,经PCR检测证明AcCBF1基因已稳定地整合到烟草基因组中。转基因烟草和野生烟草的Pn、Gs均呈现“双峰”曲线,且峰值出现时间一致。12:00达到第一个峰值,16:00出现光合“午休”,18:00达到第二个峰值。二者的Pn日均值分别为6.496 、4.553 μmol/(m²·s);Gs日均值分别为157.357 、133.371 μmol/(m²·s)。转基因烟草和野生烟草的Fo均呈现出先上升后下降的趋势,Fm呈现先下降后上升的趋势。Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSII与Fm日变化趋势一致,均呈现先下降后上升的趋势,二者的Fv/Fm日均值分别为0.821、0.736;Fv/Fo日均值分别为5.044、3.391、ΦPSII日均值分别为0.763、0.600。【结论】与野生烟草相比,转AcCBF1基因烟草同化CO₂能力较高,光合能力较强,光合反应中心较稳定,对高温的适应能力较强。扁桃AcCBF1基因能够有效改善烟草的光合作用,维护光合反应中心的稳定;选育扁桃AcCBF1高表达品种应对夏季的干旱高温。     

水分调控对滴灌冬小麦品质特性的影响

【目的】研究不同水分条件下各籽粒品质对水分的响应,分析水分对滴灌冬小麦品质特性的影响,以及滴灌冬小麦品质状况与水分的关系,为滴灌冬小麦节水管理提供依据。【方法】选用新冬22号、新冬43号为供试材料,设置灌量单因素多水平试验,在大田条件下设置225 mm(W1)、375 mm(W2),525 mm(W3),675 mm(W4)和825 mm(W5)5个灌水处理,研究灌水量对籽粒品质的影响。【结果】在水分胁迫下, 湿面筋含量、蛋白质含量以及沉淀值均呈显著下降趋势, 而产量、蛋白质产量、面团形成时间、面团稳定时间、吸水率以及容量均呈现先增后减的趋势。不同品种间蛋白含量与湿面筋含量、沉淀值呈极显著正相关,吸水率、面团稳定时间与产量、蛋白质产量均呈显著正相关。【结论】沉降值、蛋白质含量、以及湿面筋含量可以作为衡量小麦籽粒品质的参考指标,面团稳定时间和吸水率作为反映小麦产量的参考指标。在保证产量的情况下,适当减少灌量更有利籽粒品质的改善,滴灌冬小麦获得最高的籽粒产量和较优籽粒品质的灌量是525 mm。     

小麦ZY96-3籽粒灌浆过程中籽粒发育相关基因的表达分析

【目的】 研究小麦ZY96-3籽粒在灌浆过程中与籽粒发育相关基因的表达模式,为了解基因调控籽粒灌浆的分子机制提供参考。【方法】 采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析小麦ZY96-3籽粒灌浆期间6个与籽粒发育相关基因的表达动态。【结果】 从小麦ZY96-3开花后6个目标基因的表达模式均是先增后降,且都在花后7 d开始表达;与粒重相关基因TaTGW6在花后7 d表达量最高,与籽粒大小相关基因TaCYP78A5、蛋白质合成基因TaPBF-D和淀粉合成酶基因GBSSⅠ、SBE1、AGPase1都在花后15 d左右表达量达到最大;自花后19 d开始,各基因的表达量均显著下降。【结论】 与粒重相关基因TaTGW6主要在小麦ZY96-3籽粒灌浆初期起关键作用,而其余5个基因主要在籽粒灌浆中后期发挥功能。基因在小麦ZY96-3籽粒灌浆期间的表达模式。     

新疆红肉苹果果实性状及MYB10启动子基因型鉴定分析

【目的】 分析新疆红肉苹果(Malus sieversii f. Neidzwetzkyana (Dieck) Langenf.)的果实特性及MYB10基因的启动子类型,为研究新疆的红肉基因类型及红肉苹果资源的利用研究奠定基础。【方法】 测定果实单果重、纵径、横径等性状指标并观察果肉颜色,设计引物,利用PCR克隆的方法,进行启动子类型检测。【结果】 果肉颜色多为淡红色,丝状或片状分布,HX-1为血红色果肉全红,单果重变异系数较大,最大单果重为124.57 g,果形指数最大值1.01,最小值0.82;可溶性固形物最大值17.36,最小值10.66;果梗粗最大值2.50 mm,最小值1.02 mm;果梗长度最大值34.36 mm,最小值13.48 mm;MYB10启动子类型全部为R₆R₁型。【结论】 29份资源的果实性状的遗传多样性较为丰富,果肉的呈色各有特点,但MYB10启动子类型全部一致为R6R₁型。     

腐植酸浸种对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】 研究低温(18℃)下不同品种和不同浓度的腐植酸对玉米种子萌发及幼苗生长的影响,筛选出低温下适宜玉米生长的腐植酸及浓度。【方法】 以新玉64号(Zea mays L.)品种为材料,研究不同浓度(50、200、500、1 500、3 000、5 000 μg/mL)下腐植酸钾(HA₁)、硝基腐植酸(HA₂)、黄腐酸钾(HA₃)浸种处理对种子萌发情况,幼苗相关生理指标变化的影响。【结果】 50 ~ 1 500 μg/mL腐植酸浸种在不同程度上有利于玉米种子萌发,有效的提高种子发芽势、发芽率,提高幼苗脯氨酸含量及根系活力,增强种子淀粉酶活性。综合各项指标,HA₁、HA₂和HA₃处理最佳的浸种浓度分别为200、500、50 μg/mL,其中又以HA₃处理表现最优。【结论】 在早春低温时使用50 μg/mL HA₃溶液处理种子的方法较优,可促进种子萌发,调节相关酶活性,提高植物的抗逆性。     

有机肥部分替代化肥对温室番茄土壤N2O排放的影响

【目的】 在等氮量有机部分替代化肥条件下研究温室番茄土壤N₂O排放特征,探讨影响温室土壤N₂O排放的环境因素,为估算温室菜地系统N₂O的排放清单及其减排潜力提供数据支撑和理论依据。【方法】 以温室秋冬茬番茄为研究对象,设置不施肥（CK）、单施有机肥（MN）、单施化肥（CN）、有机肥部分替代化肥（CMN）4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N₂O排放及土壤温度、含水量进行监测。【结果】 在相同施氮量情况下,处理CMN（有机部分替代无机）的N₂O排放总量为4.05 kg·hm ^-2,相比处理CN（单施化肥）和MN（单施有机肥）,土壤N₂O排放总量降低了45.1%和33.2%;土壤N₂O排放系数分别降低了50.0%和37.5%;排放强度降低了50.0%、42.1%。各处理土壤N₂O排放通量峰值均出现在施肥灌水后第1天,排放主要集中在施肥灌溉后5 d内。温室番茄土壤N₂O排放通量与0-5 cm地温呈显著或极显著线性相关关系;与土壤充水孔隙率（WFPS）呈显著或极显著的对数函数关系,且不同施肥处理下土壤N₂O排放峰值出现在土壤充水孔隙率60%—80%范围内。【结论】 温室番茄土壤N₂O排放的消长关系表现在温湿度变化和氮肥投入类型等方面,合理的减排措施应综合考虑以上因素。有机部分替代化肥施肥模式是提高温室番茄产量,减少N₂O排放排放强度、排放系数和排放总量,提高肥料利用率,实现化肥零增长的重要手段。