农业装备升降装置非接触式光纤位移传感器设计与试验

为了解决农业设备位移的宽量程、高灵敏度非接触测量问题,提出一种基于Peanut-shape迈克尔逊干涉结构的非接触式光纤位移传感器。分析了光纤Peanut-shape迈克尔逊干涉原理,设计了将磁场与Peanut-shape结构形成的全纤式迈克尔逊干涉相结合的传感器结构,并通过磁场仿真,得到磁场强度曲线。建立了传感器应变标定系统和位移测试系统。试验结果表明:Peanut-shape迈克尔逊干涉的光纤传感器应变灵敏度达到1. 82 pm/με,是普通光纤的1. 5倍,线性度为0. 997;位移测试得到的光谱曲线与磁场仿真曲线结果一致,可以实现位移的测量,且线性拟合度达到0. 999。     

流域尺度重金属行为模拟及其对不同气象因子的响应特征研究

模拟重金属的流域尺度行为有利于更好地理解重金属对生态系统和人类的潜在不利影响,而探究重金属在不同气象情景下的迁移转化规律有利于流域环境风险分析和环境管理。本研究采用流域重金属迁移转化模型SWAT-HM,该模型考虑了重金属化学反应如吸附和老化反应;陆面重金属迁移过程包括通过水分渗流和蒸发引起的垂向下降上升运动以及通过土壤侵蚀和地表/地下径流的水平迁移;水体中重金属迁移过程包括沉降、再悬浮、扩散和掩埋等过程。本研究选取湖南浏阳河上游流域为研究区,该流域几十年来一直受到采矿活动的影响,重金属污染严重。结果表明,SWAT-HM模型对于流域内重金属锌(Zn)和镉(Cd)的动态模拟结果与监测结果符合较好,94.5%的Zn和94.2%的Cd的模拟浓度与实测浓度在同一数量级内。流域内Zn和Cd的高污染区主要集中在宝山河,当宝山河与大溪河汇合后,由于稀释作用和水沙交互作用,溶解相Zn和Cd浓度显著降低至地表水环境质量Ⅲ类水标准(GB 3838—2002)以下。2009—2014年流域出口Zn和Cd总输出通量的多年均值分别为90.8 t和1.1 t,溶解相重金属和吸附相重金属输出量的大幅提升几乎全部出现在强降水后,吸附相重金属输出量主要由几次暴雨过程贡献。本研究通过气象因子分析方法评价重金属输出量对于降雨和气温变化的敏感性,结果显示溶解相重金属和吸附相重金属输出量对于降雨变化比温度变化敏感,且吸附相重金属对于降雨变化的响应比溶解相重金属强烈。探究不同气象情景下重金属迁移转化响应特征对于环境风险分析和污染控制具有一定意义。     

渭北典型大骨节病区居民膳食硒营养调查评价

为了解陕西省渭北黄土高原大骨节病区停止硒盐防治措施6年后居民硒营养水平,明确病区居民膳食硒摄入量是否达到人体需要量,比较现阶段大骨节病区与非病区人群膳食硒摄入量差异,为陕西省渭北大骨节病区居民保障其硒营养摄入状况和预防控制大骨节病提供参考依据,本研究采用分层整群随机抽样法,在渭北选择2个大骨节病典型县区(永寿县、麟游县),以位于陕西关中地区的非病区杨凌区作为对照,共9个自然村,270户常住居民作为调查对象。采用食物频率调查问卷收集成年居民的基本信息及过去1年食物摄入情况,食物硒含量采用文献检索数据,计算问卷区域居民每日硒摄入量。结果表明:非病区杨凌居民每日硒摄入量明显高于病区永寿县、麟游县,其值分别为61.8、25.0、35.0μg。日摄入硒较低的病区居民人均收入较杨凌低,膳食结构仍然以粮谷类食物为主,每日小麦(面粉)的摄入量较大,分别占所有食物的46%和37%,杨凌区为24%;但因3个县区土壤均低硒,小麦籽粒中硒含量极低,其对杨凌、永寿、麟游居民硒摄入量贡献值仅为7%、13%和12%。渭北大骨节病区居民膳食结构仍以粮谷类食物为主,非病区杨凌区居民膳食多样性优于病区,主食小麦的摄入量显著低于病区居民,动物性食物中鱼虾类、蛋类、乳类的摄入量是病区居民的1.62～5.4倍。杨凌区、永寿县、麟游县居民膳食硒摄入量虽高于人体最低膳食硒需要量,但病区居民膳食硒摄入量远未达到人体膳食硒适宜需要量,此差异与病区土壤和农产品低硒、膳食结构、居民经济收入关系密切。亟需强硒营养宣传、利用经济有效的农艺措施提高小麦硒含量、增加经济收入、完善膳食结构以提高该区域居民硒摄入量。     

牛粪堆肥过程中nosZ型反硝化细菌动态变化

采用高通量测序技术,研究牛粪堆肥过程中不同时期与不同深度的nosZ型反硝化细菌群落组成的动态变化与多样性,并通过冗余分析(Redundancy analysis, RDA)和Spearman相关性分析,揭示了堆肥过程中nosZ型反硝化细菌与理化指标之间的相关关系。结果表明,堆肥不同时期nosZ型反硝化细菌群落结构差异显著,反硝化细菌群落多样性和丰富度均呈先降低后升高的趋势,在堆肥降温期不同深度的反硝化细菌群落结构和多样性指数差异显著。此外,理化因素显著影响堆肥反硝化菌群的群落结构与多样性,螯台球菌属(Chelatococcus)与温度呈极显著正相关(P0.01),Polymorphum与硝态氮呈极显著正相关(P0.01),生根瘤菌属(Mesorhizobium)与含水率和C/N呈极显著负相关(P0.01)。反硝化细菌的多样性与温度、pH、氨态氮呈极显著负相关(P0.01),与硝态氮呈极显著正相关(P0.01)。反硝化细菌的丰富度与温度呈极显著负相关(P0.01)。综上所述,堆肥时间和深度均为影响nosZ型反硝化细菌群落结构的重要因素,且该菌群群落结构变化受理化因子的显著影响。     

雄安新区及其周边地区烟粉虱的种群动态及空间分布格局

为进一步了解雄安新区及其周边地区烟粉虱的生物型及其种群发生为害动态,分别于2016和2017年对雄安新区及其周边5个县级辖区的烟粉虱的生物型(隐种)、种群动态和空间分布格局进行了调查研究。结果表明:目前该地区主要蔬菜作物上发生的烟粉虱均为Q型(MED隐种)烟粉虱;整个调查期间,均发现烟粉虱发生为害情况,不同寄主植物上烟粉虱种群动态不同,每年9月中下旬,烟粉虱在茄子和棉花上的种群密度都有不同程度的回升;绝大多数情况下,烟粉虱在寄主植物上属聚集分布。上述研究结果为烟粉虱的预测预报和防治策略的制定提供了理论依据。     

泾阳茯茶生产环境中冠突散囊菌多样性检测

为阐明陕西省泾阳县茯茶生产环境中冠突散囊菌是否为同一克隆系,分别从泾阳县2个代表不同生产方式的茯茶厂的不同生产工段采集原料茶叶、茯茶半成品及成品、生产环境涂抹拭子、空气沉降样和土壤等样品,采用平板划线和涂布法分离得到26株疑似冠突散囊菌,并对其进行分类鉴定。结果表明:基于菌落形态特征鉴定后,初步确定26株菌为"冠突散囊菌"。对26株"冠突散囊菌"26SrDNA D1/D2区及其内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer;ITS)序列进行PCR扩增、序列测定并提交基因库比对,使用Mega 6.0软件构建进化树分析鉴定后,确认得到的菌株均为冠突散囊菌,且菌株的26SrDNA D1/D2区及ITS序列均具有高度的同源性。研究初步阐明存在于陕西省泾阳县茯茶生产环境的冠突散囊菌相似度极高,为同一克隆系。     

犊牛脂肪干细胞的分离、培养与鉴定

为给奶牛营养代谢病等相关研究提供种子细胞,本试验从犊牛肾周脂肪组织中分离出脂肪干细胞(adipose-derived stem cells, ADSCs),采用组织剪碎法结合0.25%Ⅰ型胶原酶消化法消化、收集原代犊牛ADSCs,通过细胞形态学观察,使用免疫荧光染色法检测第5代ADSCs表面特异性蛋白,并使用CCK-8法测定第5、10代细胞生长曲线,观察第10代细胞的成脂、成骨分化能力。结果显示,分离出的犊牛ADSCs接种4 d后细胞呈成纤维细胞样生长;免疫荧光染色结果显示,分离的细胞Vimentin、CD34、CD44、CD90呈阳性,CD31、CD45呈阴性;该细胞在适当的诱导条件下可以定向分化为脂肪细胞和成骨细胞。本试验分离培养的细胞是犊牛脂肪干细胞,具有成脂、成骨分化能力。     

基于多元统计分析的马尾松人工林健康评价研究——以广西热带林业实验中心为例

为构建一套科学实用的马尾松人工林健康评价体系,为马尾松健康经营提供理论依据。以广西热带林业实验中心的84块马尾松人工林样地为例,选取13个评价指标进行因子分析,计算森林健康指数(FHI)并对FHI值进行Ward聚类,以划分健康等级。此外,研究分析评价了马尾松样地的健康状况,并用判别分析建立Fisher判别函数对健康评价结果进行检验。结果表明:在调查的马尾松人工林中,健康林占32.1%,亚健康林占35.8%,不健康林占32.1%,且不同龄组马尾松人工林健康水平排序为:近熟林>中龄林>成熟林>幼龄林。判别分析与聚类结果具有较好的一致性,其中自身验证法正判率为97.8%,交互验证法正判率为94.3%。因此,构建的指标体系能够科学客观地反映广西热带林业实验中心马尾松人工林的健康状况。     

鄂西烟草种植区气象灾害的时空变化分析

为明确气候变化对鄂西烟草气象灾害危险性的影响,基于已建立的干旱、低温冷害、连阴雨、暴雨、高温热害的危险性指标体系,利用鄂西18个国家气象站观测数据开展近60年来烟草高影响气象灾害的危险性指数分析,并进行前30 a和后30 a的对比。结果表明,从时间维度看,后30 a鄂西烟草种植区干旱、连阴雨和暴雨危险性总体有所减轻;而鄂西南干旱危险性加重,水分条件逐渐成为影响当地烟叶生产的主要因子之一。在气候变暖背景下,低温冷害和高温热害的危险性分别呈现出部分减轻和普遍加重的趋势。分区域来看,枣阳、南漳等地持续受干旱影响,低温冷害集中在高海拔地区,高温热害则分布于河谷地带。五峰、兴山是冰雹、大风的相对高发中心,需防范强对流天气带来的危害。鄂西地区由于地理位置不同,影响烟叶生产的主要气象灾害及气候变化有所差异。从综合气象灾害危险性分布来看,除巴东北部、建始北部局地外,后30 a恩施大部分地区气象灾害综合危险性等级仍在“中等”及以上,以鹤峰最为严重。     

木纳格葡萄种子发育过程中生理生化指标变化特性

【目的】分析与白木纳格葡萄败育相关的生理生化指标。【方法】以红木纳格葡萄种子、白木纳格葡萄正常发育种子和败育种子作为研究对象,研究2种葡萄的果实及种子生长发育过程中的大小外观指标、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、MDA含量、POD活性、SOD活性及CAT活性6种生理指标,研究白木纳格葡萄种子败育的时期及相关影响因子。【结果】白木纳格葡萄的种子败育表现在43d前已经出现,可溶性蛋白含量与种子败育呈显著负相关,可溶性糖含量、MDA含量、POD活性、SOD活性及CAT活性与种子败育相关性未达到显著水平。【结论】白木纳格葡萄种子的败育时期在盛花后37～43 d,可溶性蛋白含量是影响木纳格葡萄种子发育的主要理化指标。