兴安六垌茶白茶萎凋工艺研究

利用兴安六垌茶鲜叶为原料,按照传统白茶加工方法,设置不同萎凋方式(室内自然萎凋、萎凋槽萎凋、复式萎凋)和不同萎凋时间处理(萎凋48 h、萎凋60 h、萎凋72 h)进行对比试验,通过感官审评和主要生化成分分析,探索适合兴安六垌茶加工白茶的萎凋技术。结果表明:不同萎凋方式处理兴安六垌茶鲜叶后,白茶成茶品质各异,其中室内自然萎凋所得白茶汤色杏黄亮,毫香显,滋味鲜爽,品质表现最优;不同萎凋时间处理中,萎凋60 h时,茶多酚得到适度氧化,氨基酸含量比鲜叶时增加47.8%,水浸出物含量未明显减少,品质表现为汤色杏黄亮,毫香显,滋味鲜爽,品质最佳。     

茶鲜叶萎凋过程中摊青工艺对白茶品质的影响

为探明茶鲜叶萎凋过程中摊青工艺对白茶风味品质和生化成分的影响,在控温除湿环境中以基于静态摊晾于水筛加工而成的白茶为对照,在不同茶鲜叶减重率（65%、70%和75%）时对在制品进行并筛或堆青处理。结果表明,各处理制成的白茶呈现出较为相似的感官品质特征,但堆青处理相较并筛处理及对照茶样的香气鲜度下降而滋味甜度提高。在并筛处理中以在减重率为70%时并筛略优于在减重率为65%时并筛的白茶品质,且二者均以薄并筛处理较优于对照茶样。在减重率达75%时对在制品进行相同时长不同厚度的堆青处理（堆青方式：2～6筛并1筐）以厚堆处理的白茶品质较优,而不同时长相同厚度的堆青处理（堆青时长：2～6 d）则以短时堆青的白茶品质为佳。不同摊青处理白茶的儿茶素类、生物碱和主要氨基酸组分无明显规律性差异。相较静态/并筛工艺组,堆青工艺组茶样中呈甜味的脯氨酸和苯乙醇、橙花醇、香叶醇等花果香成分显著降低（P<0.05）。基于茶样生化组成的模式识别可将全部供试茶样划分成静态/并筛工艺组与堆青工艺组2种类群。堆青处理可通过促进脂肪酸代谢,增加烷烃类、降异戊二烯类和醛类化合物含量来有效调节白茶样品的生化组成;橙花醇、橙花醛和香草醛等23种化合物可视为其与静态/并筛工艺组茶样相互区分的主要特征标识物（群）。研究结果可为基于摊青方式的白茶风味品质工艺技术调控提供参考依据。     

基于图像和光谱信息融合的红茶萎凋程度量化判别

为了实现对红茶萎凋程度量化判别,该研究提出了一种将图像和光谱信息融合后分别与线性判别分析法和偏最小二乘法结合的技术,进行工夫红茶萎凋程度定性判别及儿茶素与氨基酸比值定量预测研究。通过对图像进行主成分分析,筛选出5个特征波长和对应的光谱特征值,基于灰度共生矩阵提取5个特征波长图像的纹理特征值,并采用连续投影算法优选出14个纹理特征值,然后分别以光谱和纹理特征值融合数据建立红茶萎凋程度的线性判别模型和儿茶素与氨基酸比值的偏最小二乘预测模型。结果表明:采用所研究的方法和建立的模型对工夫红茶萎凋程度判别准确率达到94.64%,儿茶素与氨基酸比值预测相关系数为0.8765,预测均方根误差为0.434,预测结果较好。证明应用这两种方法能实现对红茶萎凋程度量化判别。     

LED光质萎凋对绿茶品质的影响研究

采用1芽1叶、1芽2叶鲜叶为原料,以自然光萎凋为对照,分别采用红、橙、黄、绿、蓝光质LED灯单色光照射萎凋,研究了不同LED单色光质在萎凋过程中对主要内含成分含量变化及绿毛茶品质的影响。结果表明:与对照(自然光萎凋)相比,LED光质萎凋有利于茶叶水浸出物含量的增加;萎凋叶茶多酚含量均随时间增加呈下降的趋势,其下降最多的是蓝光萎凋,其含量比鲜叶减少3.59%、比对照减少1.20%;红光萎凋的氨基酸含量最高,比对照增加0.12%。;萎凋可增加可溶性糖含量,自然萎凋的萎凋叶可溶性糖含量最高,黄光次之;几种方式萎凋叶咖啡碱含量相对稳定;经橙光照射萎凋的茶鲜叶所制绿毛茶综合得分最高为89.65,其次是绿光。从各项评分来看,经橙光、绿光照射萎凋后有利于绿茶汤色、香气及滋味的提升。     

茶树3个MAPKKK基因的克隆及其在采后加工中的表达

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联在植物应对生物和非生物胁迫过程中发挥重要作用。为了研究MAPKKK基因在应答茶树采后加工中的功能,本研究以福鼎大白茶品种为材料,克隆了3个MAPKKK基因,分别命名为CsMAPKKK18、CsMAPKKK18-like和CsMAPKKK-NPK1。生物信息学分析结果显示,CsMAPKKK18包含1 005 bp开放阅读框,编码334个氨基酸,预测定位于液泡中;CsMAPKKK18-like包含1 209 bp开放阅读框,编码402个氨基酸,预测定位于线粒体中;CsMAPKKK-NPK1包含1 077 bp开放阅读框,编码358个氨基酸,预测定位于细胞核中。3个MAPKKK蛋白均具有MEKK特征性保守区域G(T/S)PX(W/Y/F)MAPEV,属于MEKK亚家族。进化树分析显示,CsMAPKKK18与CsMAPKKK18-like都与番茄、甜椒亲缘关系较近,MAPKKK-NPK1与蓖麻和葡萄关系最近。荧光定量PCR检测结果显示,3个CsMAPKKK基因都在根中表达量较高。在白茶萎凋过程中,3个MAPKKK基因都显著上调表达,其中CsMAPKKK18表达量最高上调达65倍。在乌龙茶做青过程中,CsMAPKKK18表达量显著上调最大为26倍;CsMAPKKK18-like在三摇显著上调,但在晒青、二摇和杀青前显著下调表达;CsMAPKKK-NPK1在晒青过程中显著下调,在一摇、二摇和三摇都显著上调。研究结果表明CsMAPKKKs基因在白茶萎凋过程及乌龙茶做青过程中可能发挥作用,这为后续研究茶叶加工过程中品质形成的分子调控机理提供参考。     

阿什河上游小流域主要林分类型土壤水文功能研究

通过对阿什河上游小流域6种具有代表性的林分类型土壤特性及水源涵养功能的研究,结果表明:枯落物层厚度为2.8～5.5cm;总蓄积量为9.27～39.81t/hm2;最大持水量为25.65～136.83t/hm2;有效拦蓄量为17.17～67.00t/hm2。6种林分的枯落物层的水文功能排序为兴安落叶松林>针阔混交林>红松林>蒙古栎林>樟子松林>水曲柳林。土壤层容重均值的变化范围为0.97～1.26g/cm3;总孔隙度变动范围为50.16%～60.19%;土壤最大持水量为1 949.51～2 293.74t/hm2;有效持水量为234.66～438.56t/hm2;6种林分土壤层的水文功能排序为蒙古栎林>水曲柳林>兴安落叶松林>针阔混交林>樟子松林>红松林。地表层(包括枯落物层与土壤层)最大持水量变化范围在1 991.89～2 357.31t/hm2之间,排序为兴安落叶松林>蒙古栎林>水曲柳林>针阔混交林>樟子松林>红松林;有效持水量变化范围是264.80～455.73t/hm2,排序为水曲柳林>针阔混交林>兴安落叶松林>蒙古栎林>樟子松林>红松林。     

干燥温室与热泵联合系统对胡萝卜的干燥效果

为了解决传统蔬菜干燥技术成本高、能耗大的问题,该研究提出了一种干燥温室与热泵联合系统,基于试验地环境设计了干燥温室,采用三级串联的方式构建了组合式热泵机;测定了干燥温室内外太阳辐射和温度变化情况,以胡萝卜为试验材料,测定了联合系统性能指标,对比了独立热泵机组与联合系统的制热系数（Coefficient Of Performance,COP）变化情况,研究了系统参数设定对胡萝卜丁干燥品质指标的影响。研究结果表明：干燥温室白天室内温度比室外温度平均高6.4 ℃,夜间室内温度比室外温度平均高4 ℃;在较优干燥工艺温度为60 ℃、风速为2 m/s、装载量为2 000 kg的条件下,系统由静止状态进入运行状态后,总温升43.14 ℃,总温降17.5 ℃,对比独立热泵机组,联合系统总COP提高26%～29%,鲜胡萝卜丁处理量80 kg/h,产出干胡萝卜丁18.8 kg/h,消耗电量53.5 kW,生产干胡萝卜丁成本2.25元/kg;对干胡萝卜丁品质指标的检测表明,其色泽（a*值）均值为31.27、复水比均值为5.42、维生素C均值为1.51 mg/g、总糖均值为12.36%、胡萝卜素均值为0.68 mg/g。研究结果可为大宗蔬菜干燥加工后供应于食品领域的技术研究提供理论基础和科学依据。     

地表凋落物对油松、沙棘人工林土壤呼吸的影响

通过对黄土丘陵区油松、沙棘人工林自然组(含凋落物)和去凋组(不含凋落物)土壤呼吸、5cm土壤温度和含水量的监测,研究地表凋落物对土壤呼吸的影响。在两种林分内分别设置20m×20m样地,样地内随机设置5个观测点,于2015年6月到2016年5月使用LI-8100系统进行监测。结果表明:(1)自然组油松林和沙棘林土壤呼吸季节动态及日动态均表现为单峰型变化曲线,沙棘土壤呼吸年均值[2.10μmol/(m~2·s)]显著高于油松[1.56μmol/(m~2·s),p0.05];去除凋落物后,两种林分土壤呼吸与自然组具有相似的季节及日动态特征,但土壤呼吸年均值不存在显著性差异。(2)沙棘林自然组土壤呼吸年均值显著高于去凋组[1.58μmol/(m~2·s),p0.05],凋落物呼吸对土壤总呼吸的贡献率为15.81%;油松林自然组与去凋组土壤呼吸年均值差异不显著,凋落物呼吸对土壤总呼吸的贡献率仅为1.61%。(3)自然组和去凋组中油松、沙棘林土壤呼吸与温度均存在显著指数关系(p0.05),与含水量则存在显著线性负相关关系(p0.05);两组处理土壤温度和含水量对土壤呼吸的单独解释量均较低(0.05%~37.82%),土壤呼吸主要受到温度和含水量共同作用的影响(8.01%~66.44%)。地表凋落物显著提高了沙棘林土壤呼吸的Q10和土壤呼吸量,但仅显著提高了油松林的Q10,对土壤呼吸量并未显著增加。油松林作为黄土丘陵区水土保持及生态恢复的造林树种更有利于该地区林地碳汇功能的提升。     

简易人工控温室的研究与设计

研究了简易人工控温室的设计、性能及使用效果。控温室为2.4m×2m×2.1m可容纳试验鸡32～64只,生长猪6～8头。室温可控变化范围高于室外气温3～25℃,温度分布不均匀系数K_t为0.023,室内光照强度可控范围5～30lx,换气模式合理,使用效果良好,投资少,是一种符合国情,适用于动物环境研究的控温设施。     

冀北山地6种天然纯林枯落物及土壤水文效应

以冀北山区6种典型纯林为对象,对枯落物层和土壤层水文效应进行初步研究,结果表明:①枯落物总储量变化范围在3.44～23.97t/hm2之间,顺序为白桦纯林>油松纯林>山杨纯林>五角枫纯林>蒙古栎纯林>黑榆纯林,最大持水量的变化范围为5.16～45.11t/hm2,顺序为五角枫纯林>山杨纯林>蒙古栎纯林>白桦纯林>油松纯林>黑榆纯林,山杨纯林有效拦蓄能力最强,为35.45t/hm2,黑榆纯林的拦蓄能力最弱,为2.66t/hm2;②未分解层枯落物8h基本达到饱和,半分解层在6h已经达到饱和,持水量与浸泡时间呈明显对数关系;枯落物在浸水的0.5h内吸水速率最大,4h左右时下降速度明显减缓,枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系;③土壤容重均值变化范围为0.82～1.14g/cm3,总孔隙度的变动范围为44.43%～56.97%;④土壤层有效持水能力以五角枫纯林最强,为116.00t/hm2,白桦纯林持水能力最弱,为40.50t/hm2,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系。     

油松枯落物的水土保持作用研究

油松枯落物的截留量与其自身的干燥程度有关,同时受降水历时、降水量和天气情况的影响。在不同的月份,其截留量不同,年截留率为9.27％。油松枯落物阻延径流流出的时间与其厚度呈正相关,与地面坡度、径流深度呈负相关;油松枯落物还能有效地抑制土壤水分蒸发、显著提高土壤的抗蚀性,2cm厚枯落物的油松林地即可免遭土壤冲刷。     

北方冬小麦越冬前后生物量消长规律

华北冬小麦生育期中通常有一个越冬休眠枯萎过程,现有国外作物模型未考虑冬小麦越冬过程生物量损耗及其影响。为了探索冬小麦越冬过程生物量模拟的修订方法,通过大田调查观测和田间处理试验研究了华北冬小麦越冬枯萎的变化规律和冬前苗情长势对冬后生长速率的影响。越冬期冬小麦枯萎大田调查观测涵盖了河北、河南、山东及天津等华北冬小麦主产区15个县;田间处理试验分别在河北固城试验基地和衡水试验站进行,采用分期播种和控制底肥以形成不同冬前苗情长势。结果表明,北方冬小麦越冬期地上部枯萎程度与越冬期气象条件密切相关,在试验年份,调查区域内冬小麦返青前地上生物量枯萎率随越冬期极端最低气温下降而直线增加,极端最低气温解释了地上生物量枯萎率86%的原因;在越冬期小麦叶片部分或完全枯萎情况下,冬小麦冬前长势仍显著影响着冬后生长速率,小麦返青-抽穗期平均生长速率随冬前地上生物量的变化服从抛物线函数关系。因此,根据越冬期气象条件可以反演出返青期地上生物量初始值,同时,利用冬前小麦苗情长势修订冬后生物量的模拟是必要和可行的。     

低氮和干旱胁迫对富士和秦冠生长及氮素利用的影响

【目的】以富士（Fuji）、 秦冠（Qinguan）嫁接在平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）上的当年生盆栽苗为试验材料,采用砂培方法,研究了缺氮胁迫和干旱对富士和秦冠生长情况、 光合参数、 植株各部位氮磷钾含量及氮素利用效率的影响,分析比较了低氮干旱条件下富士和秦冠生长及氮素利用的差异,以期为果树生产高效肥水利用提供理论指导。【方法】试验共设四个处理: 正常氮正常水（ZZ）、 低氮正常水（DZ）、 正常氮干旱（ZG）、 低氮干旱（DG）。氮素和水分均设置两个水平,分别为正常氮（6 mmol/L NO-3-N）、 低氮（0.3 mmol/LNO-3-N）、 正常供水（保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的80%~85%）、 干旱处理（保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的60%~65%）。【结果】富士和秦冠的生物量（茎和叶）、 株高茎粗等生长指标以及光合速率、 气孔导度、 蒸腾速率均为正常氮正常水（ZZ）＞低氮正常水（DZ）＞正常氮干旱（ZG）＞低氮干旱（DG）,并且相对应处理下秦冠的以上指标均高于富士;正常供水下,缺氮处理使富士、 秦冠的根冠比比正常氮处理均有所增加,富士提高了2.05%,秦冠提高了22.40%。富士和秦冠的氮、 磷、 钾含量均表现出正常氮正常水（ZZ）＞低氮正常水（DZ）＞正常氮干旱（ZG）＞低氮干旱（DG）; 氮、 钾元素含量在植株各部位的分布顺序依次是叶＞根＞茎,磷元素则是根＞叶＞茎;光合氮素利用效率（PNUE）和氮素利用效率表现为秦冠处理之间差异极显著,富士处理之间差异不显著;秦冠的PNUE和NUE明显高于富士,在低氮正常水（DZ）处理下,秦冠氮肥利用率比富士高42.07%,在低氮干旱（DG）处理下高64.14%;低氮胁迫下富士和秦冠的NUE显著提高,并且秦冠提高的幅度高于富士。【结论】施用氮肥能够显著提高富士与秦冠的干物质量,同等水肥条件下,秦冠生长优于富士;水分亏缺会减少叶片对氮的吸收,干旱条件下适度增施氮肥,可提高果树的抗旱能力;低氮干旱胁迫下秦冠的生长指标、 光合指标及氮素利用效率指标均优于富士,表现出较强的抗低氮干旱胁迫的能力。     

Pasture Vegetation Elemental Analysis by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a new technique for the analysis of plant material. This study investigates the application of LIBS to pasture-based plant samples. The LIBS measurements were obtained from pelletized pasture samples (100 samples) that had been also analyzed by inductively coupled plasma–optical emission spectroscopy (ICP-OES) following microwave digestion for calibration and comparison purposes. Comparisons for elements sodium (Na), potassium (K), magnesium (Mg), calcium (Ca), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), boron (B), phosphorus (P), and sulfur (S) showed that LIBS could be used for almost all the standard profile total elements with concentrations down to low mg/kg levels (observed error of Na: 0.024 percent, K: 0.18 percent, Mg: 0.016 percent, Ca: 0.073 percent, P: 0.017 percent, Mn: 31 mg/kg, Fe: 150 mg/kg, Zn: 6.6 mg/kg, and B: 1.1 mg/kg). Elemental analysis at less than mg/kg levels was not possible using LIBS. The elements S and Cu were particularly difficult to analyze with reliability using LIBS at the concentration levels found in the plant samples. Replacing microwave digestion and subsequent ICP analysis with a direct analysis of dried plant samples using LIBS has the potential to improve the productivity and reduce the cost of testing.     

Faculty positions:Center for Agricultural Resources Research,Chinese Academy of Sciences

正The Center for Agricultural Resources Research(CARR),the Institute of Genetics and Developmental Biology(IGDB),Chinese Academy of Sciences,invites applicants for several research group leader positions.CARR is one of the research organizations in Chinese Academy of Sciences(CAS).We seek nominations and applications from individuals who have expertise and a record of accomplishment in research areas related to ecology,agro-hydrology,     

Biodiversity and ecogeography of wild Lactuca spp. in some European countries

Staff members of the Department of Botany of Palacký University in Olomouc and Gene Bank Department – Workplace Olomouc, Research Institute of Crop Production in Prague, Czech Republic, conducted an expedition in seven European countries (Austria, Czech Republic, France, Germany, Italy, the Netherlands, Switzerland) in August/September 1999 to collect wild Lactuca spp. germplasm and study its geographic distribution, ecology and biodiversity. During the mission, more than 600 locations were visited resulting in the collection of 602 seed samples (accessions) of wild Lactuca species and 13 seed samples of related genera (Chondrilla and Mycelis). Lactuca serriola f. serriola, L. serriola f. integrifolia, L. saligna and L. viminea subsp. chondrilliflora were prevalent in southern Europe (Italy, France), however, only L. serriola was common in central and western Europe (Austria, Czech Republic, Germany, Netherlands, Switzerland). The greatest diversity of Lactuca species was found in France, where also the most seed samples (165) were collected. The most characteristic habitats with a high density of Lactuca spp. populations were observed along roads and highways, grassy ditches, ruderal communities, and dust-heaps. Natural infections by powdery mildew (Erysiphe cichoracearum) and downy mildew (Bremia lactucae) on some wild Lactuca spp. were observed. Recent observations concerning the geographic distribution, population structure, habitats, and natural occurrence of diseases of Lactuca spp. are discussed. This assemblage of genetic resources of Lactuca spp. can serve as the basis of future studies of species diversification, spatial population structure, plant microevolution, domestication processes, and genetic variability of host-parasite interactions.     

Macroinvertebrates in North American tallgrass prairie soils: effects of fire, mowing, and fertilization on density and biomass

The responses of tallgrass prairie plant communities and ecosystem processes to fire and grazing are well characterized. However, responses of invertebrate consumer groups, and particularly soil-dwelling organisms, to these disturbances are not well known. At Konza Prairie Biological Station, we sampled soil macroinvertebrates in 1994 and 1999 as part of a long-term experiment designed to examine the effects and interactions of annual fire, mowing, and fertilization (N and P) on prairie soil communities and processes. For nearly all taxa, in both years, responses were characterized by significant treatment interactions, but some general patterns were evident. Introduced European earthworms (Aporrectodea spp. and Octolasion spp.) were most abundant in plots where fire was excluded, and the proportion of the total earthworm community consisting of introduced earthworms was greater in unburned, unmowed, and fertilized plots. Nymphs of two Cicada genera were collected (Cicadetta spp. and Tibicen spp.). Cicadetta nymphs were more abundant in burned plots, but mowing reduced their abundance. Tibicen nymphs were collected almost exclusively from unburned plots. Treatment effects on herbivorous beetle larvae (Scarabaeidae, Elateridae, and Curculionidae) were variable, but nutrient additions (N or P) usually resulted in greater densities, whereas mowing usually resulted in lower densities. Our results suggest that departures from historical disturbance regimes (i.e. frequent fire and grazing) may render soils more susceptible to increased numbers of European earthworms, and that interactions between fire, aboveground biomass removal, and vegetation responses affect the structure and composition of invertebrate communities in tallgrass prairie soils.