基于文献计量分析中国全生物降解地膜研究发展态势

为深入了解全生物降解地膜研究的发展现状、研究热点和趋势,整理并筛选了1990—2022-08CNKI数据库、万方数据库和Web of Science核心合集收录的全生物降解地膜的论文,采用文献计量学方法,结合Citespace对该领域发文量、主要发文机构和试验省份、试验作物和高引文献等进行了可视化分析。结果表明:该领域发文量呈上升趋势,2011年后发文量迅速增长;从发文机构来看,西北农林科技大学、中国农业科学院和石河子大学为主要的研究机构,在该领域发文量最高;主要试验省份集中在西北地区,涉及试验作物包括马铃薯、棉花和花生等;研究趋势主要集中在全生物降解地膜本身降解性能和对作物产量、土壤水分、水分利用率影响及其应用效果等方面。鉴于全生物降解地膜在不同地区的使用效果不同,不同配方的全生物降解地膜对作物产量影响不同,未来研究热点应是全生物降解地膜替代普通地膜进行农田应用以及不同颜色、厚度和成分的全生物降解地膜对增温保墒除草的影响。     

白腐菌在木质纤维素酶解中的研究进展

木质纤维素是参与生物地球化学循环的重要组成物,生物酶解是实现其物质利用的有效途径.白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)作为腐殖质寄生型真菌,是酶解园林生物质的模式菌种之一,已被广泛应用于生物降解领域.为更全面认识白腐菌对木质纤维素的酶解能力和研究现状,从酶活水平对白腐菌的酶解机制和适用条件进行综述,介绍该菌种在饲料生产、生物堆肥、生物预处理等方面的应用进展.构建以白腐菌为核心的酶解菌系是实现园林生物质快速降解、高效利用的有效途径.     

木质纤维素类农业废弃物生物转化资源化研究进展

木质纤维素类农业废弃物生物质资源的合理利用,对减少环境污染、缓解能源危机具有重要意义。简述了国内外木质纤维素类生物质资源化利用技术,着重对木质纤维素类农业废弃物生产燃料乙醇、厌氧发酵产甲烷（CH4）和产氢（H2）领域研究进展进行了论述。     

木质纤维细胞壁大分子取向研究进展

木质纤维细胞壁主要是由纤维素、半纤维素以及具网络结构的木质素交联形成的高度有序的三维立体结构,是植物最基本的力学承载单元。本文首先概述了国内外有关木质纤维细胞壁中纤维素、半纤维素和木质素3种结构大分子的模量、强度等微力学特性,其次就纤维素?半纤维素、纤维素?木质素以及半纤维素?木质素大分子间的交联结构、分子间的有序组装规律进行了总结。在此基础上,对比分析了光学显微成像、电子显微成像、原子力显微成像、显微红外光谱、线偏振显微拉曼光谱、和频振动光谱以及同步辐射X射线衍/射技术在细胞壁大分子取向研究过程中的异同点。重点讨论通过分子光谱化学成像技术揭示的木质纤维原料不同类型细胞以及同一类型细胞不同亚层中3种结构大分子取向排列规律。最后,展望了木质纤维原料大分子取向研究可能的发展趋势:系统表征木质纤维细胞壁纤维素超分子结构、三大组分间连接键类型、纤维素构象对半纤维素糖苷键及木质素芳香环有序组装的影响机制;在纳米尺度揭示木质纤维发育过程中,各类细胞壁中纤维素纤丝聚集体结构、取向和微力学变化规律;在细胞壁水平非破坏性地对木质纤维大分子取向进行三维立体成像和定量研究;基于分子结构表征、分子模拟和三维成像研究结果实现针叶、阔叶及禾本科植物纤维细胞壁骨架模型的构建。      

农业生物质资源木质纤维素及基质化利用研究进展

基质栽培是国内外现代化温室的主要栽培模式,其在设施园艺业的应用前景广阔,地方生物质资源基质替代或补充草炭基质势在必行。我国农业生物质资源种类繁多、来源广、富含大量木质纤维素,且这类物质具有结构坚硬、分解困难的特性。因此,木质纤维素降解是规模化快速基质生产的关键。为供促进农业生物质资源的基质化利用参考,简述农业生物质资源木质纤维素特点,农业生物质资源基质化利用及其木质纤维素降解的研究进展,指出农业生物质资源基质化木质纤维素降解的研究方向。     

云芝漆酶的生物降解与染料脱色作用研究

［目的］研究云芝漆酶的生物降解和染料脱色作用。［方法］以云芝HS 03发酵后所得漆酶粗制品,对麦草和锯末进行生物降解,并对几种常用染料进行脱色研究。［结果］结果表明：漆酶粗制品与纤维素酶、木聚糖酶协同作用大大提高了木质纤维素降解率,比单一组分酶获得还原性糖含量提高5～6倍。漆酶粗制品具有广谱的脱色作用,尤其对孔雀石绿、RB亮蓝的脱色率都超过了85％,脱色较为彻底,脱色高峰期为48～72 h。     

转基因植物基因漂移及生态风险研究的文献计量学分析

基于Web of Science数据库,检索了1995—2013年转基因植物环境生物安全领域相关文献,对发文量全球排名前10名的国家、研究机构、作者、载文期刊、学科以及高被引论文进行文献计量学统计分析。结果检索了全球509篇文献,文章的数量呈现持续且稳定增长的趋势;美国在发文量、被引频次、发文机构数量、高被引论文数量等统计指标显示,均居全球首位;中国发文数量位居全球第二,但文献的影响力较落后。文献内容分析表明,有关转基因植物生物安全研究仍然不断深入,转基因作物大规模商业化种植是其发展的推动力。中国在该领域的发文量较高,有关作物基因漂移研究仍然持续开展。     

基于Web of Science数据库的微生物肥料研究发展趋势分析

微生物肥料研究是目前肥料行业的热点领域之一,为了明确该领域在世界范围内的研究现状,通过Web of Science数据库对1900-2018年以来关于微生物肥料的论文进行文献计量分析统计,以探讨该领域的研究现状、研究重点及发展趋势。结果表明:微生物肥料研究从20世纪90年代开始逐渐增长,2003年开始进入全面快速发展时期。以美国、中国、印度、德国和英国等国家的发文量最多;中国科学院、西班牙高等科学研究委员会、法国国家农业研究院、法国国家科学研究院等是主要的发文机构。在研究水平方面表现出欧美等发达国家强于发展中国家的现状,但发展中国家有研究投入不断加大的趋势。在学科分布上主要集中在农学、环境科学及生态学、植物科学及微生物学等学科,在未来表现出以环境科学和农学为主要学科且具有学科交叉的趋势;主要研究主题依然是固氮作用、生物降解与修复和促生长作用等内容,但生物降解与修复、有机质腐熟、改善土壤生态环境和增强作物抗逆性等主题将在未来的研究中成为快速增长的热点领域。上述结果可为微生物肥料学科发展规划和政府管理部门决策的制定提供一定参考。     

木质素分解复合菌系LDC的分解特性与细菌组成多样性

利用细菌复合菌系LDC对木质纤维素进行生物处理,研究其分解及产酶特性、细菌组成多样性,为秸秆类木质纤维素资源的生物利用提供依据。用范氏纤维素测定方法测定复合菌系LDC在降解芦苇的过程中木质纤维素含量变化,同时检测分解过程中的发酵液的p H及酶活力变化趋势;运用高通量技术对LDC的16Sr DNA基因的V3-V4区进行测序,分析其细菌组成多样性。LDC具有较强的木质素、半纤维素分解能力,而很少分解纤维素;LDC能够分泌木质素降解酶,漆酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶的最大酶活分别为136.7、1 206.5、3 933.3 U·L-1。LDC秸秆周围的液态培养物(S1)及LDC处理后的秸秆表面(S2)两个样品的细菌组成没有差异、菌属组成丰度存在很大差异。S1中相对量最高的优势菌属为索氏菌属(Thauera,22.32%);S2中相对量最高的优势菌属为:假单胞菌属(Pseudomonas,26.99%)。LDC不分解纤维素且具有较高效的木质素分解能力,对研究木质素的生物降解具有非常重要的意义。     

基于SCI论文的作物转基因育种领域发展态势分析

转基因育种技术是作物遗传改良的一个重要技术,通过对作物转基因育种领域的SCI论文进行文献计量学、主题研究领域分析,以期获得作物转基因育种领域主要研究方向、发展态势以及制约其发展的关键技术。结果表明,中国的发文数量排名第一,高达2 956篇,约占发文总量的22.1%,篇均被引频次为7.9次。机构中以中国科学院发文最多,其研究涉及一些理想植物植株模型,抗性、细胞发育、胁迫反应的锌指蛋白功能分析,利用模式植物研究生物代谢、抗病、抗逆性的机制规律等。作物转基因研究涉及最多的前三种作物分别为水稻、玉米、小麦。该结果也为我国作物转基因育种领域科研技术人员准确把握领域内发展趋势和关键科学问题提供参考,为科研管理机构制定作物转基因育种领域扶持政策和确定重点扶持领域提供科学依据。     

农作物秸秆木质纤维素生物降解酶及降解菌的研究进展

作为农业副产品,农作物秸秆是一种重要的可再生资源。研究表明,农作物秸秆的主要成分是木质纤维素,而某些细菌和真菌生产的酶具有较好的生物化学性质,可用于木质纤维素的降解。本研究阐述了木质纤维素降解酶的种类和降解机理,综述了水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆的降解微生物种类。同时,本研究分析了当前单一菌株和复合菌系的在商业化利用上的不足,展望了未来的发展方向。本研究将为筛选新型优质木质纤维素降解菌和开发纤维素降解菌用于农业秸秆的资源化利用提供依据。     

基于Web of Science引文数据库的土壤磷有效性分析

为深入了解国内土壤磷素有效性研究进展与发展趋势,以Web of Science核心合集数据库中2082篇土壤磷素有效性的文献为数据源,借助R bibilometrix、CiteSpace、VOSviewer和Histcite分别以发文数量、总/平均被引频次、中心性等为指标,对土壤磷有效性领域的发文现状、研究力量、研究热点和主题演变进行了分类与可视化展示。结果表明:土壤磷有效性领域发文数量总体呈上升趋势,主要发文期刊有Plant and Soil、Soil Biology&Biochemistry、Geoderma;从国家研究实力上看,中国、美国及澳大利亚总发文量位居前3位,中国发文量远超其他国家,占比29.97%;目前研究机构以中国科学院发文数量最多,达303篇;从战略坐标图和关键词分析可知有效性为该领域研究的核心主题,“酶活性”、“微生物群落”、“磷限制”“氮沉积”、“可溶性有机碳”等主题词是该领域2018—2022年来研究的热点内容。在环境因子变化背景下,土壤磷有效性与微生物群落、酶活性、碳氮互作研究是当前土壤磷有效性研究的前沿领域,微生物群落、酶及养分间互作与多学科交叉主...     

生物质制乙醇预处理方法的研究进展

【目的】为应对日益严峻的能源和环境污染问题,综述了木质纤维生物质制备乙醇的原料预处理方法,为广大科研工作者提供了该研究领域的最新研究进展,展望了可再生木质纤维原料高值化利用的新思路和新技术.【方法】查阅了国内外生物质原料预处理制备生物乙醇的主要研究方法,并进行了归纳总结,提出各种预处理方法存在的优缺点.【结果和结论】利用可再生的木质纤维生物质发酵制取乙醇得到了广泛的研究,由于木质纤维原料结构复杂,直接转化效率低,木质素和半纤维素水解产物对纤维素水解和发酵具有明显的抑制作用.木质纤维原料预处理是提高乙醇得率的有效途径,通过预处理,去除植物细胞壁中木质素和半纤维素组分,降低木质素和半纤维素水解产物对后续乙醇发酵的抑制作用,同时降低纤维素结晶度,提高原料的多孔性,从而提高纤维素酶对纤维素的水解效率.     

促进木质纤维素类生物质酶解的预处理技术综述

木质纤维素类生物质是通过微生物作用转化为乙醇和氢能的可再生糖资源,酶解木质纤维素是它向乙醇和氢能转化的第1步,但是由于木质纤维素类生物质的高稳定性,要得到较高的酶解率就必须先进行预处理.本研究主要总结了机械粉碎预处理、辐射预处理、稀酸预处理、碱预处理、氧化预处理、高温液态水预处理、蒸汽爆破预处理和生物预处理这些对木质纤...     

不同生长期香菇培养料中木质纤维素的变化特征

为探究不同生长期香菇培养料中木质纤维素的变化特征,促进其高效降解利用,以香菇培养料为研究对象,采用范式抽提法、X-射线衍射法、傅里叶变换红外光谱法和光学显微成像法对各生长期香菇培养料的木质纤维素含量、纤维素结晶度、木质纤维素相关的官能团和纤维形态变化进行分析。结果表明,随着香菇生长进程的推进,木质纤维素各组分含量显著下降,纤维素生殖生长阶段降解较多,半纤维素、木质素、综纤维素降解具有明显的阶段性,进入转色后降解速度加快。二茬菇时纤维素、半纤维素、木质素和综纤维素含量分别比原料降低了34.73%、61.58%、57.15%、42.33%。各生长期的香菇培养料均具有典型的纤维素X射线衍射特征,纤维素结晶区被破坏,典型衍射峰的结晶度持续减少。傅里叶变换红外光谱显示,木质纤维素的红外光谱特征官能团主要吸收峰的位置未发生改变,但振动强度减弱,与木质纤维素各组分的降解利用规律一致;特征峰比值I1723/I1510、I1383/I1510、I1157/I1510呈现不断减少趋势,而I897/I1510在转色和一茬菇呈增大趋势,表明香菇对木质纤维素各组分的降解程度不同,该生长期木质素相比纤维素有着更快...     

木质纤维素草本植物边际土地可持续生产模式探究

基于边际土地长期规模化种植木质纤维素草本植物有利于解决我国非粮生物质原料可持续生产和供应问题。然而,由生物质原料集约化生产与边际土地生境所致的一些潜在问题会影响木质纤维素草本植物的可持续生产。基于京郊边际土地木质纤维素草本植物规模化示范种植实践,提出了种类筛选、保护性耕作、混合种植、水肥管理、杂草控制、生物质收获等一系列可持续生产技术,构建了木质纤维素草本植物边际土地可持续生产模式,展望了今后开展木质纤维素草本植物可持续生产技术研究的主要内容,以期为我国非粮生物质原料的可持续生产和供应提供理论支持与技术支撑。     

不同生物预处理对芦竹和玉米秸秆及其厌氧消化性能影响研究

<正>木质纤维素类生物质复杂的结构及木质素的存在极大限制了原料在厌氧消化过程中的水解反应。预处理和贮存是木质纤维素生物质沼气工程中两个重要的上游环节。通过适当的预处理和贮存可以增加生物质的生物降解性,并有助于提高后续厌氧消化产甲烷性能。因此,开展原料预处理和贮存的研究对于厌氧消化技术的推广与应用具有非常重要的意义。论文对不同收获时期和不同固形物含量芦竹的青贮物化性能及其厌氧消化产甲烷性能进行了评价,研究了尿素添加对芦竹青贮及其厌氧消化特性的影响,并探讨了真菌预处理对玉米秸秆理化特性和产甲烷性能的影响。     

深度共熔溶剂预处理木质纤维素研究进展

木质纤维素是自然界含量丰富的可再生能源,可转化为生物燃料及其他化工产品,有望代替传统化石燃料,助力碳达峰。但木质纤维素拥有复杂的化学结构,在合理利用前需进行预处理。传统预处理方法存在工艺复杂、成本高等问题。而深度共熔溶剂(DES)作为一种新型的预处理生物质溶剂,在生物质分离方面具有巨大潜力,已得到众多科研工作者认可。本文综述了DES预处理木质纤维素相关研究,对DES进行了详细介绍及分类,根据化学组成将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型4种类型的DES。阐明了DES预处理木质纤维素三大组分(木质素、半纤维素、纤维素)的作用机制。并分别对DES预处理木质纤维素三大组分的研究进展进行了总结。在去除木质素时,采用酸度较强的物质作为氢键供体(HBD)制备DES或者选用羧基、胺/酰胺基类DES对木质素的去除效果会更好。另外,相较于纯DES,加水会降低DES的黏度,有利于木质素的溶解。但过量的水会降低DES中氢键的数量,反而不利于木质素的溶解。关于DES分离半纤维素的研究目前大多数集中于预处理条件优化等方面,众多研究表明,以氯化胆碱为氢键受体(HBA)的DES去除半纤维素能力更强。通常情况下,DES在分离三大组...     

利用白腐真菌对稻草秸秆的降解研究

研究了不同白腐真菌侧耳Z17、921、1024菌株对稻草秸秆的降解过程中培养物的胞外蛋白含量、木质纤维素结构及其有关酶活变化的影响.结果表明,在整个培养期间培养物的胞外蛋白含量、木质纤维素的降解率逐渐升高;酶活性变化较明显;木质纤维素结构变化明显.     

木质纤维素厌氧发酵研究进展

木质纤维素厌氧发酵产生的可利用生物质能源是目前解决能源短缺问题的可行方法之一。本文综述了木质纤维素的组成结构、厌氧发酵的原理以及木质纤维素厌氧发酵研究进展,并对木质纤维素厌氧发酵技术的发展提出具体建议。