GC-C-IRMS分析氨基酸碳氮同位素的衍生化方法及其展望

碳氮稳定同位素在地球科学、生命科学、环境科学、农业科学等各个领域有着广泛的应用。由于同时含有碳氮原子的氨基酸是蛋白质的构成单位,参与机体的代谢,具有重要的生物功能,因此在利用同位素示踪研究中,氨基酸有其重要的研究价值。本文仅就利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪（gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS）分析氨基酸的碳氮同位素比值的衍生化方法进行总结,比较各种方法的优缺点,以期对于分析氨基酸的碳氮同位素比值的研究工作提供有益的帮助。     

种衣剂和起垄栽培对玉米生长和产量的影响

针对北方地区春季玉米播种期干旱、出苗困难、苗情差等问题,筛选低聚糖、甲壳素、腐植酸盐等含量适宜的抗旱物质及多种助剂,制成玉米专用抗旱种衣剂,进行种子包衣,同时结合起垄栽培技术,进行大田实验,以探究其对玉米出苗率、生长状况和产量的影响。实验设4个处理：起垄+抗旱种衣剂（RD）、起垄（R）、抗旱种衣剂（D）,以平地种植为对照（CK）。结果表明,施用抗旱种衣剂对玉米种子进行包衣处理,出苗期提早1～2d,生育期缩短1周左右。RD、R、D处理的玉米出苗率与CK相比,分别提高18.3%、7.2%、12.1%,产量与CK相比,分别增加17%、6%、3%,其中RD处理与CK间的差异显著（P＜0.05）,说明抗旱种衣剂结合起垄栽培技术,对提高玉米出苗率、促进生长、提高产量有积极作用。     

不同氮肥处理对土壤和番茄中稳定性氮同位素丰度的影响

采用盆栽番茄的方式,根据氮肥类型和施用量,设置8种肥料处理（以纯氮计）：C1（有机肥,9.5g）、CU1（有机肥、化肥均为4.75g）、U1（化肥,9.5g）、C2（有机肥,19g）、CU2（有机肥、化肥均为9.5g）、U2（化肥,19g）、C3（有机肥,29g）、CK（不施肥料）,分析各处理的土壤、番茄叶片和果实δ15N的变化,比较不同部位δ15N的差异.结果表明,（1）施用有机肥能显著提高土壤、叶片和果实的δ15N（P ＜0.05）,而施用化肥则显著降低其δ15N（P＜0.05）.纯有机肥（C1、C2、C3）处理番茄叶片和果实δ15N分别为6.02‰ ～ 12.75‰和4.69‰～8.24‰,纯化肥（U1、U2）处理为2.83‰～5.53‰和2.66‰ ～4.50‰,纯有机肥处理δ15N显著高于纯化肥处理.（2）番茄植株不同部位δ15N的比较结果为老叶＞新叶＞新茎＞果实＞老茎＞侧根＞主根,表明氮素由根部吸收经过茎的运输到达叶片和果实的过程中,15N逐步富集.（3）建议将利用氮稳定同位素技术鉴别番茄果实纯有机肥和纯化肥处理的δ15N的阈值设定为5‰,有机种植检测可以借鉴此法设定相应的临界值,以鉴别有机种植和非有机种植.研究结果表明通过氮稳定同位素技术可以区分植物中氮素的来源,从而得知作物生长过程中的施肥情况,为有机食品检测提供有效方法.     

改性茶叶对染料的生物吸附作用

为研究改性茶叶的吸附效果,采用亚甲基蓝(MB)、固绿(FG)、中性红(NR)3种染料,探索了吸附时间、吸附温度、染料的初始浓度及茶叶投入量等因素对其吸附染料效果的影响,确定了改性茶叶最佳吸附条件。结果表明:改性茶叶对3种染料的去除率均较高,当溶液pH为1、吸附温度为30～40℃时,用0.9g改性茶叶处理浓度为0.01g/L的亚甲基蓝、固绿以及浓度为0.02g/L的中性红染料,20min后的吸附率均在75%以上,且茶叶对3种染料的吸附符合Langmuir方程。     

旱作春玉米冠层及叶片瞬态气体交换及水分利用效率日变化特征

旱作作物不同尺度瞬态气体交换和水分利用效率同步观测的研究,对于节水高效农业理论研究和生产实践均具有及其重要的意义。该文采用涡度相关技术和LI-COR6400便携式光合作用测定仪测定旱作春玉米灌浆期冠层、叶片瞬时CO₂和H₂O汽交换速率,并分析其瞬态水分利用效率日变化特征。结果表明,旱作春玉米灌浆期0～100 cm根层土壤相对湿度为40%时,日变化过程中晴日中上部位叶片的光合速率高峰值为1.3 mg·m^-2·s^-1(29.82 μmol·m^-2·s^-1),与同纬度地区灌溉玉米的光合速率高峰值相近;而群体下光合速率高峰值为0.9 mg·m^-2·s^-1(20.65 μmol·m^-2·s^-1),只及同纬度地区灌溉玉米灌浆期光合速率高峰值的54.5%;群体和叶片水分利用效率高峰值分别为0.16 g(CO₂)/g(H₂O)和0.06 g(CO₂)/g(H₂O),正午前后分别维持在0.0055～0.0123 g(CO₂)/g(H₂O)和0.0113～0.0197 g(CO₂)/g(H₂O),叶片尺度的光合速率和水分利用效率在10∶00以后的时段内明显高于群体水平。     

宁夏地下水中硝态氮含量状况及其影响因素研究

本文研究了宁夏地区不同作物种植体系下地下水中的硝态氮含量状况及其影响因素,同时对宁夏地区的地下水水质进行评价。结果表明,不同作物种植体系下地下水中硝态氮含量具有明显差异,其中果园＞温室菜＞葡萄地＞林地＞小麦玉米＞水稻＞盐碱地,地下水中硝态氮的总体平均含量都低于20mg?L-1,均达到Ⅲ类水质标准。果园所对应地下水的硝态氮含量最大,平均为7.94mg?L-1,盐碱地所对应地下水的硝态氮含量最小,平均为0.74mg?L-1。综上,宁夏地区地下水情况比较乐观,但个别地区已接近污染警戒,如果不采取合理的预防措施,情形将趋向恶化。地下水中硝态氮含量随埋深的变化,有可能受土壤地质层或地下水补给途径的影响,没有呈现明显的规律性,这也可能与样点的选取和样点多少有关。     

羊草草原豆科牧草生物固定量研究

采用样线和样方相结合的方法测定东北羊草草原豆科牧草的频度、密度和生物量,用微量凯氏定氮法测定豆科牧草和参照植物的氮浓度,用¹⁵N同位素稀释法测定豆科牧草的氮素固定比例,并结合生物量测定结果,计算豆科牧草的年际生物固氮量为1.5kgN/hm²。     

黄土高原旱作春玉米农田能量交换变化研究

为了研究旱作春玉米蒸散耗热的变化规律,采用涡度相关技术监测并分析黄土高原东部常规旱作春玉米农田能量交换传输特征。结果表明,非降雨天气情况下,逐日正午(12:00—14:00)时间段内旱作春玉米农田能量平衡比值主要介于0.75～1.0范围内,整个生育期内波文比值呈"L"型变化趋势,春玉米苗期波文比值最高,阶段平均值为4.85±1.42;蒸发比值呈单峰型变化趋势,在降水较多的8月蒸发比值较高,平均值为0.55±0.06;全生育期内波文比值和蒸发比值平均值分别为1.78±1.71和0.40±0.18。旱作农田生态系统地表获取的可供能量有40%左右用于蒸散耗热。     

我国的土地沙化及治理对策

我国的土地沙化是非常严重的。截止到1999年底,我国已有18．2％的土地出现沙化。土地沙化是自然因素和人为因素综合作用的结果,但人为因素是主要的(主要包括过度开垦土地、过度放牧、不合理的砍伐树木、薪材、滥挖药材、水资源利用不当、不合理的采矿)。土地沙化常常导致自然灾害、土地贫瘠、生产力降低,破坏农业的正常生产和人类的生存空间,导致经济的贫困化。采取措施治理土地沙化是非常重要的。其措施包括保护天然植被、控制裁畜量、实施保护性耕作、推广农村节能、合理利用水资源等。