北方农牧交错带生态用水现状及优化配置分析——以河北沽源县为例

生态用水研究是分析流域水利用不可缺少的一部分,而水科学中关注更多的是社会经济系统的水资源供需平衡问题,对生态用水的忽视带来了严重的生态退化和环境恶化。本研究选取北方农牧交错带的典型地区河北沽源县,采用桑斯维特公式(Thornthwaite)来计算潜在蒸散量,计算出沽源县各项生态用水类型的用水量。结果表明:沽源县生态用水总量为4.183×10⁸ m³·a^-1,其中耕地农作物生态用水1.506×10⁸ m³·a^-1,林地植被生态用水1.539×10⁸ m³·a^-1,草地生态用水0.705×10⁸ m³·a^-1,园地生态用水0.026×10⁸ m³·a^-1,水域生态用水0.407×10⁸ m³·a^-1。从生态用水角度考虑,该县土地利用规划中,应适当退耕,且采取还草比还林更适宜;在保证经济效益的同时应降低蔬菜和土豆的种植面积。     

乳酸菌和纤维素酶对光叶紫花苕青贮发酵品质的影响

为明确乳酸菌、纤维素酶及二者混合物对光叶紫花苕（Vicia villosa var. glabrescens）青贮发酵品质的影响,设置CK、乳酸菌（0.5×10⁶, 1.0×10⁶,1.5×10⁶ cfu·g^-1）、纤维素酶（2.0, 3.3, 4.6 g·t^-1）,以及乳酸菌+纤维素酶（0.5×10⁶ cfu·g^-1+2.0 g·t^-1,1.0×10⁶ cfu·g^-1 + 3.3 g·t^-1, 1.5×10⁶ cfu·g^-1+4.6 g·t^-1）共10个处理,青贮60 d后测定相关指标。结果表明：除乳酸菌外,其他处理组都不同程度的降低了青贮饲料pH值,增加了可溶性碳水化合物（WSC）含量;添加3.3 g·t^-1纤维素酶显著降低了青贮饲料的中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量（P<0.05）;添加1.0×10⁶ cfu·g^-1乳酸菌+3.3 g·t^-1纤维素酶显著提高了青贮饲料的粗蛋白（CP）和乳酸含量（P<0.05）;添加0.5×10⁶ cfu·g^-1乳酸菌+2.0 g·t^-1纤维素酶显著降低了氨态氮（NH₃-N）含量（P<0.05）。综合各项指标,添加0.5×10⁶ cfu·g^-1乳酸菌、2.0 g·t^-1纤维素酶或1.0×10⁶ cfu·g^-1乳酸菌+3.3 g·t^-1纤维素酶的光叶紫花苕发酵品质最好。     

黄河上游地区三维生态足迹自然资本可持续评价及驱动力

本文基于改进的三维生态足迹模型,测算了黄河上游4个省区2012—2021年的人均三维生态足迹,并利用偏最小二乘法进行了驱动力分析。结果表明：黄河上游的人均生态足迹从2012年的2.089 9 hm²·人^-1上升至2021年的2.536 5 hm²·人^-1,10年间仍处于生态可持续状态;研究期间黄河上游各省区的人均生态足迹深度均超过1 hm²·人^-1,人均生态足迹广度在总体上呈先升后降的趋势;人均三维生态足迹整体处于波动上升趋势,其中内蒙古的人均三维生态足迹值偏高,2021年达到3.87 hm²·人^-1;5个时期的可持续发展水平变化特征呈现“西南高东北低”的分布格局,可持续发展水平较高的省份为青海省和甘肃省;驱动力分析模型表明,黄河上游地区自然资本驱动力整体受人口、社会消费、生态建设、科技和环境污染多重因素综合影响。未来需因地制宜制定和实施可持续发展策略,推动黄河上游地区生态保护与高质量发展。     

不同类型青贮玉米饲用产量及营养价值对密度调控的响应

为探讨青贮玉米（Zea mays L.）产量及品质对密度调控的响应机制,本试验以粮饲兼用型品种冀承单3号及青贮专用型品种真金青贮31号为供试材料,设5个密度梯度,采用裂区设计,对青贮玉米饲用产量及饲用营养价值进行了比较研究。结果表明：在相同种植密度下,冀承单3号籽粒产量高于真金青贮31号的籽粒产量,而冀承单3号的秸秆产量及全株产量低于真金青贮31号,冀承单3号及真金青贮31号获得最高籽粒产量的密度均低于其获得最高全株产量的密度;冀承单3号获得最高全株产量的密度为8.25×10⁴株·hm^-2,全株青贮产量达21 364.69 kg·hm^-2;冀承单3号获得最高粗饲料分级指数的密度为7.11×10⁴株·hm^-2,粗饲料分级指数达35.13 MJ·d^-1;真金青贮31号获得最高全株产量的密度为7.31×10⁴株·hm^-2,产量达25 254.82 kg·hm^-2;真金青贮31号获得最高粗饲料分级指数的密度为7.01×10⁴株·hm^-2,粗饲料分级指数达24.12 MJ·d^-1。综合青贮玉米饲用产量及饲用营养价值,推荐冀承单3号高产优质种植密度为7.11×10⁴株·hm^-2~8.25×10⁴株·hm^-2,推荐真金青贮31号高产优质种植密度为7.01×10⁴株·hm^-2~7.31×10⁴株·hm^-2。     

提高甘草原生质体游离产量及分裂频率的研究

为探讨影响胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Batal.)原生质体游离的因素,提高原生质体游离产量和分裂频率,试验采用纤维素酶、果胶酶、离析酶不同浓度组合的酶解液,在3种酶解方式下对甘草叶片、下胚轴、愈伤组织进行了原生质体游离。结果表明:苗龄11 d的甘草叶片、下胚轴及继代5次的愈伤组织是原生质体游离的良好材料,三者均在2.0%纤维素酶+0.5%果胶酶和2.0%纤维素酶+0.25%离析酶+0.5%果胶酶的酶解液中原生质体游离频率最高,其产量和活力分别为1.25×10⁵~1.26×10⁵个·g^-1,65.7%~70.5%;1.43×10⁵~1.44×10⁵个·g^-1,69.5%~72.8%;1.10×10⁵~1.16×10⁵个·g^-1,61.9%~69.4%;纵向切割的下胚轴平均原生质体产量和活力高于叶片和愈伤组织,分别为1.19×10⁵个·g^-1,65.2%。此外,在40 r·min^-1摇床上处理7 h的酶解混合物中原生质体产量最高;而先静置后缓慢震荡(40 r·min^-1)的酶解方式可得到最佳原生质体产量和活力。将原生质体密度调整到1×10⁵个·g^-1并培养于KM8P培养基中,能获得最高频率的原生质体分裂频率(2.34%)。试验获得了较好的甘草原生质体游离及分裂体系。     

内蒙古典型草原生态系统服务功能价值评估研究

本文参照Constanza等的思路与方法,以内蒙古典型草原生态系统有机物生产为基础,分别采用市场价值法、替代市场法等估算其主要服务功能的经济价值。结果表明:内蒙古典型草原生态系统服务功能的总经济价值3325.9×10⁸元/a,其中,气体调节价值272.3×10⁸元/a,占8.19%;水土保持价值2988.0×10⁸元/a,占89.84%;涵养水源价值为18.2×10⁸元/a,占0.55%;有机物质生产价值27.52×10⁸元/a,占0.83%;生物多样性保护价值16.1×10⁸元/a,占0.48%;生态旅游价值3.8×10⁸元/a,占0.11%;在各种服务功能中,水土保持价值最为重要;因此,加强草原生态环境建设对于维持区域生态安全具有重要意义。     

大肠杆菌对奶牛子宫内膜上皮细胞炎性损伤的研究

试验旨在研究大肠杆菌（E.coli）对奶牛子宫内膜上皮细胞（bovine endometrial epithelial cells,BEECs）的体外炎性损伤,探究大肠杆菌引发炎性反应的最佳浓度、作用时间及机制。首先,用不同浓度的大肠杆菌（5×10⁴、5×10⁵、1×10⁶、2.5×10⁶、5×10⁶ CFU/mL）诱导刺激细胞3、6和9 h,通过倒置显微镜观察细胞形态、CCK-8法测D_{450 nm}值,检测大肠杆菌对细胞活性的影响;其次,用不同浓度的大肠杆菌（5×10⁴、5×10⁵ CFU/mL）处理细胞3、6和9 h,用ELISA方法检测细胞上清液中白介素-1β（IL-1β）、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的分泌量;最后,用不同浓度的大肠杆菌（5×10⁴、5×10⁵ CFU/mL）处理细胞6和9 h,用Western blotting检测核因子κB抑制蛋白α（IκBα）和p65蛋白的磷酸化水平。结果显示,与对照组相比,大肠杆菌感染细胞9 h后,1×10⁶、2.5×10⁶和5×10⁶ CFU/mL大肠杆菌组细胞活性均极显著降低（P<0.01）,5×10⁵ CFU/mL大肠杆菌组显著降低（P<0.05）;大肠杆菌感染细胞9 h后,5×10⁵ CFU/mL大肠杆菌组IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α极显著升高（P<0.01）;大肠杆菌感染细胞6 h后,5×10⁵ CFU/mL大肠杆菌组IκBα、p65蛋白磷酸化水平和IL-6均极显著升高（P<0.01）,5×10⁴ CFU/mL大肠杆菌组IκBα和p65蛋白磷酸化水平显著升高（P<0.05）。结果表明,大肠杆菌可以刺激奶牛子宫内膜上皮细胞产生炎性反应,且当细胞与5×10⁵ CFU/mL大肠杆菌作用6 h或与5×10⁴ CFU/mL大肠杆菌作用9 h为最佳。     

东北羊草草原土壤微生物生长动态模型的研究

研究东北羊草草原杂草土壤微生物生物量、呼吸速率以及土壤环境因子的季节动态。结果表明,杂草土壤微生物生物量、呼吸速率具有明显的季节变化规律,最大值出现在 8月(12.78×10^-3g·g^-1干土,16.24×10^-3g·g^-1干土·d^-1),呈单峰曲线变化趋势。主要与土壤营养成分、水热条件有密切关系。建立了杂草土壤微生物生长模型--IBM模型:Mt+△t=Mto[1+(0.38rn- RDR△t] 。杂草土壤环境因子综合作用指数 rn 变化范围在0.1475-0.4032之间,具有重要的生态学意义。     

酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对绵羊瘤胃体外发酵的影响

本试验旨在研究添加酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对瘤胃体外发酵的影响。在精粗比为50：50的日粮中添加酿酒酵母6×10¹¹ CFU/kg和5种水平的地衣芽孢杆菌[0（C1组）、1×10¹¹（C2组）、2×10¹¹（C3组）、3×10¹¹（C4组）和4×10¹¹CFU/kg（C5组）],并且设置空白对照组（两种菌均不加）（C组）,制成6种发酵底物。测定体外发酵48 h产气参数、CH₄浓度、培养液发酵指标和饲料养分消失率。结果显示：①酿酒酵母和地衣芽孢杆菌共同作用对24、48 h累积产气量、快速发酵部分产气量、慢速发酵部分产气量、潜在产气量和产气速率均有显著影响（P<0.05）,且在地衣芽孢杆菌添加量为2×10¹¹ CFU/kg时产气量和各项产气参数均达到最大值。②酿酒酵母和地衣芽孢杆菌共同作用对pH影响不显著（P>0.05）,但可显著影响氨态氮（NH₃-N）和微生物蛋白（MCP）产量（P<0.05）。当地衣芽孢杆菌添加量为2×10¹¹ CFU/kg时,NH₃-N浓度最小,MCP含量最大。③酿酒酵母和地衣芽孢杆菌共同作用对干物质消失率（DMD）、有机物消失率（OMD）和代谢能（ME）影响显著（P<0.05）,对中性洗涤纤维消失率（NDFD）和酸性洗涤纤维消失率（ADFD）无显著影响（P>0.05）,且DMD、OMD、NDFD和ME在地衣芽孢杆菌添加量为2×10¹¹ CFU/kg时最大,ADFD最小。综上所述,酿酒酵母和地衣芽孢杆菌联用能促进绵羊瘤胃体外发酵,整体来看,当酿酒酵母的添加量为6×10¹¹ CFU/kg和地衣芽孢杆菌添加量为2×10¹¹ CFU/kg时,作用效果最好。     

H9亚型禽流感病毒感染引起MDCK细胞内抗氧化功能的变化

将传代MDCK细胞以8×10⁴/cm²的密度接种于6孔细胞培养板,H9亚型禽流感病毒以不同剂量0(对照组)、10^-3(高剂量组)、10^-4(中剂量组)、10^-5×EID₅₀(低剂量组)分别接种,检测H9亚型禽流感病毒对MDCK细胞内抗氧化功能的影响。结果表明,与对照组相比,高剂量H9亚型禽流感病毒接种MDCK细胞使细胞内过氧化氢(H₂O₂)和羟基自由基(·OH)含量均显著增加(P>0.05),细胞内超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力均显著下降(P>0.05),细胞内的丙二醛(MDA)含量显著增加(P>0.05)。说明H9亚型禽流感病毒可显著提高MDCK细胞内活性氧自由基(ROS)含量,并降低抗氧化酶活力,阻碍ROS在细胞内的清除机制,引起细胞脂质过氧化作用,从而损伤细胞。     

农牧交错带草-畜-田耦合的IRM模拟分析

通过模拟农牧交错带的农牧业生产情况,运用综合速率法(IRM)结合草-畜-田耦合的概念模型进行系统分析,以期预测农牧交错带张家口地区的结构和功能。结果表明:模拟当前的生产模式,到2015年,预测粮食年产量可达到1.88×10⁹kg,畜产品达到0.75×10⁹kg,草产品达到近2.00×10⁹kg;子系统之间耦合后,畜产品产量大幅提升,年增长量达到0.08×10⁹kg,是耦合前的5.76倍,而耦合后粮食产量的增幅不大,年增长量仅比耦合前增加0.01×10⁷kg。综合速率法结合草-畜-田耦合的概念模型对系统的能物流模拟,实现了对耦合系统的数量化、指标化的研究,宏观与微观相结合,具有独到优势,在研究方法论上具有示范意义。     

实时荧光定量RT-PCR检测牛库布病毒

牛库布病毒（bovine kobuvirus，BKoV）可能是一个腹泻相关病原，目前还没有检测该病毒的实时荧光定量RT-PCR方法的报道。依据BKoV 3D核苷酸序列，采用Primer 6.0设计了一对引物，通过优化反应条件和反应体系，成功建立了检测BKoV的TB Green染料法实时荧光定量RT-PCR方法。结果显示此方法在4.86×10⁸~4.86×10² copies·μL^-1病毒浓度之间具有良好的线性关系，相关系数为0.999 5，扩增效率为92.75%；此方法只特异性检测BKoV，而与其他常见的腹泻病原没有交叉反应；组内及组间的变异系数均小于2%；最低检测下限为4.86×10² copies·μL^-1。本研究所建的实时荧光定量RT-PCR方法对奶牛和牦牛腹泻粪便样本中BKoV的检出率明显高于已报道的3篇有关RT-PCR方法。对2018年5月-2019年5月采集自青藏高原地区（青海、西藏和四川藏区）的131份牦牛腹泻粪便样本进行检测，结果显示BKoV检出率为31.30%。首次成功建立了检测BKoV的实时荧光定量RT-PCR方法，具有良好的特异性和稳定性，且灵敏度高，为BKoV的检测及流行病学调查提供了一种新的技术手段；并且首次证实BKoV在牦牛中的流行，为牦牛腹泻的防控问题提供了参考。     

播期和种植密度对青贮玉米生产性能和饲用品质的影响

为探讨海河平原区播期和种植密度对青贮玉米（Zea mays L.）生产性能和饲用品质的影响，2017-2019年以‘北农青贮368’、‘冀青贮1号’和‘郑单958’为试验材料，设置3个播期、5个种植密度，测定了不同处理下青贮玉米生物产量、农艺性状、饲用品质，并利用Milk2006对不同处理下青贮玉米的生物产量和饲用品质进行了综合评价。结果表明，播期和种植密度对青贮玉米生物产量、吨干物质产奶量和公顷产奶量均影响显著。6月5日播种时，3个青贮玉米品种平均生物产量和公顷产奶量均最高，分别达到19.29 t·hm^-2和27.57 t·hm^-2。不同种植密度下青贮玉米吨干物质奶产量在7.50万株·hm^-2时最高，饲用品质最优。综合评价认为：海河平原区青贮玉米适宜播种期在6月5日左右，种植密度为7.50~8.25万株·hm^-2，为降低成本，减少倒伏风险，建议适宜种植密度7.50万株·hm^-2。     

检测山羊嵴病毒的实时荧光定量PCR方法的建立和应用

山羊嵴病毒(caprine kobuvirus,CKoV)是国内山羊新发病毒,本试验目的是建立检测CKoV的实时荧光定量PCR方法,并对西南三省腹泻山羊粪样进行该病毒的检测.选择CKoV最保守的3D基因序列,设计3D基因引物,初步设计实时荧光定量PCR,经优化反应条件和反应体系,成功建立了检测CKoV的TB Green...     

柱花草叶肉原生质体提取与瞬时表达体系构建

柱花草(Stylosanthes guianensis)是一种重要的热区豆科牧草,为利用原生质体瞬时表达体系开展柱花草基因功能研究,以20 d龄期‘热研5号’柱花草子叶为试验材料,通过正交试验考察不同因素对原生质体分离及转化效率的影响。结果表明：采用1.5%纤维素酶、1.25%离析酶、0.5 mol·L^-1甘露醇和4 mmol·L^-1MES酶解液组合,酶解时间为16 h时,原生质体的产量和活性均达到最佳,分别为(4.567×10⁶)个·g^-1和92.271%;原生质体浓度为(6×10⁵)个·mL^-1、质粒浓度为0.6μg·μL^-1,PEG-4000浓度为50%、转化时间为5 min时,转化效率最高,可达52.524%。构建了目标蛋白SgRKL1表达载体pA7-BIUTNT::SgRKL1-GFP,利用PEG介导法将其转入柱花草原生质体,激光扫描共聚焦显微镜检测结果显示SgRKL1蛋白定位于细胞膜上,说明所建立的柱花草叶肉原生质体瞬时表...     

生物反应器培养BHK-21悬浮细胞增殖伪狂犬病病毒工艺优化

旨在筛选伪狂犬病病毒（PRV）敏感的BHK-21细胞并分析其生长和病毒增殖特性,优化反应器中BHK-21悬浮细胞的培养和病毒增殖条件,建立生物反应器培养BHK-21悬浮细胞增殖PRV工艺。本研究利用响应面和单因素优化法,以细胞生长动力学特性、TCID₅₀病毒滴度等参数为指标,优化1.2 L生物反应器中BHK-21悬浮细胞的最佳培养和增殖病毒条件,在5 L生物反应器中进一步批培养验证。结果显示,筛选获得PRV高敏感的BHK-21-02贴壁细胞和BHK-21-XF02悬浮细胞各1株,BHK-21-XF02悬浮细胞在含3%血清的SLM-BHK低血清培养基和SFM-BHK无血清培养基中均能实现良好的生长和病毒增殖。利用响应面法优化得到1.2 L反应器最佳培养条件为接种密度1.20×10⁶cells·mL^-1、搅拌转速120 r·min^-1、DO值40%,5 L反应器批培养72 h细胞密度可达（7.61±0.18）×10⁶ cells·mL^-1、细胞活率为（96.93±1.18）%。利用单因素法优化得到1.2 L反应器最佳病毒增殖条件为MOI 0.001、培养温度37℃、细胞密度2.0×10⁶cells·mL^-1、搅拌转速80 r·min^-1,5 L反应器批培养接毒后48 h病毒滴度达到最大值（7.13±0.11） lgTCID₅₀·mL^-1。本研究可为PRV疫苗相关研究和规模化生产提供参考。