黑土农田冻结-融化期土壤剖面温度变化特征

[目的]研究东北黑土区农地土壤温度变化特征,为冻融作用程度量化分析和冻融作用对土壤侵蚀影响提供基础数据。[方法]利用2015—2018年黑龙江省宾州河流域典型农地2 m土壤剖面11月至翌年4月土壤温度观测资料以及气温数据,分析了冻结和融化过程中土壤温度变化特征以及土壤温度对气温变化的响应,确定土壤冻结与融化过程中耕层土壤冻融循环次数。[结果] 11月至翌年2月的冻结期,土壤温度随土层深度的增加而增加;3—4月份土壤温度梯度发生反向改变,当土壤完全消融后,土壤温度随着土层深度的增加而递减,土壤最大冻结深度为80 cm。研究结果还表明,0—60 cm土层的土壤温度均与气温呈极显著正相关,其相关性随土壤深度增加而减小;而80 cm以下土层,土壤温度均与气温呈负相关。[结论]研究区土壤冻结和融化过程分别呈单向冻结和双向融化现象,冻融循环主要发生在农地耕层0—20 cm土层,其年最大冻融循环次数分别为12次和7次,为设计黑土冻融循环模拟试验提供了数据支持。     

基于土地生态要素分区的坝上生态用地生态服务价值分析

坝上地区是京津冀地区的重要生态屏障,也是京津冀的重要水源涵养地和生物多样性保护重要基地,对保障京津冀地区的生态安全和水资源供给有着不可替代的作用。本研究运用软件ARCGIS 10.2,将坝上地区的土壤类型与地貌类型两大主要土地生态要素进行叠加,划分典型类型区,并结合现行的土地利用分类系统和生态系统服务功能,构建生态用地分类体系,在此基础上,以粮食单产进行区位修订,采用当量因子法估算2015年坝上各类型分区内生态用地的生态系统服务价值,以期为坝上地区的生态用地格局规划与区域生态保护管理政策制定提供理论依据。结果表明:1)河北省坝上地区粮食单产大体趋势是自中部向两翼方向逐渐递增,高产区主要是东南部的褐土侵蚀剥蚀低山类型区和褐土侵蚀剥蚀中山类型区,产量高达5 000 kg×hm~(-2)以上;低产区则是主要位于西南的张北县栗钙土玄武岩台地类型区和尚义县粗骨土侵蚀剥蚀中山类型区,产量不足2 500 kg×hm~(-2)。2)河北省坝上生态用地类型以草地和林地为主,两者面积之和占总面积的73.95%。沼泽土侵蚀剥蚀中山类型区、沼泽土冲积风积高原类型区、灰色森林土侵蚀剥蚀中山类型区以及灰色森林土冲积风积高原类型区的生态用地面积占其类型区总面积的95%以上,而盐土湖积高原类型区的生态用地所占比例最小,仅占39.74%。3)2015年坝上生态服务总价值高达634.77亿元,其中坝上地区东部的棕壤侵蚀剥蚀中山类型区生态服务价值最大,主要由林地提供;位于西北部的盐土湖积高原类型区生态服务价值最小,基本为草地所提供。本研究表明,不同的土壤类型和地貌类型均影响着土地生产能力的大小,从而影响着该地区的生态系统服务价值大小。     

木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因遗传转化木薯的研究

旨在获得转淀粉分支酶反义SBEⅠ基因的‘华南木薯8号’转基因植株,为利用转基因技术改良木薯淀粉品质打下基础。在建立了木薯从胚状体子叶到完整植株的再生体系的基础上,用块根特异表达启动子Sporamin驱动的木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因,通过农杆菌介导法对‘华南木薯8号’进行遗传转化。共接种‘华南木薯8号’子叶517块,获得7株生长良好的转化再生植株,转化再生频率达到1.35%。经PCR检测,其中5株转化再生植株扩增出目的条带,初步证实木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因已整合进了‘华南木薯8号’基因组中。通过农杆菌介导法可以将淀粉分支酶SBEⅠ反义基因导入到‘华南木薯8号’基因组中,获得了5株转基因植株。     

不同浓度赖氨酸对猪IEC碱性氨基酸转运载体mRNA表达的影响

本研究通过建立猪肠粘膜上皮细胞（Intestinal epithelial cells, IEC）原代培养的方法,研究了赖氨酸对体外培养的猪小肠粘膜上皮细胞碱性氨基酸转运载体mRNA表达的影响。用机械刮取初生仔猪小肠粘膜加胶原酶Ⅱ消化的方法,成功地在体外培养了新生仔猪IEC;分别用浓度为0.5 mM、2 mM、8 mM赖氨酸处理细胞96 h,提取细胞总RNA,采用实时荧光定量PCR方法,检测了碱性氨基酸转运载体在不同处理细胞中的表达丰度。结果表明：高浓度的赖氨酸对CAT-1 mRNA的表达有上调作用,差异极显著(P<0.01),并且呈剂量依赖效应;不同浓度的赖氨酸对CAT-2 mRNA的表达影响不大,8 mM和2 mM赖氨酸组CAT-2 mRNA的表达丰度均有低于0.5 mM的趋势,但二者之间差异不显著(P>0.05);不同浓度的赖氨酸对y+LAT1 mRNA表达影响差异不显著(P>0.05);高浓度的赖氨酸可提高4F2hc mRNA的表达;0.5 mM和2 mM赖氨酸组4F2hc mRNA的表达丰度均低于8 mM,且差异显著(P<0.05);0.5 mM和2 mM赖氨酸组之间差异不显著(P>0.05)。     

猪HK2基因的克隆及序列分析

为克隆猪己糖激酶2基因,分析其生物功能,采用已报道的人及小鼠HK2的cDNA序列为依据,利用电脑克隆策略获得的ESTs设计引物,扩增新的猪HK2基因cDNA序列。将PCR产物克隆测序,分析获得的核苷酸序列及其编码蛋白的特性,分离的开放阅读框全长2754bp,编码917个氨基酸,与人和小鼠的核苷酸序列同源率分别为90%和87%,与人和小鼠的氨基酸序列同源率分别为96%和94%,利用生物信息学软件分析出此蛋白的理化特性并预测了其蛋白结构,为进一步开展猪HK2基因的结构功能、表达调控的相关研究奠定了基础。     

猪中性粒细胞中抗菌肽的提取及体外抗菌活性研究

抗菌肽是生物体内诱导表达具有广谱抗菌活性的小分子多肽。这些多肽是生物体非专一性的免疫应答产物,是生物体内免疫系统的重要成分。目前国内关于猪源抗菌肽的研究,主要针对于猪的小肠中的抗菌肽,而猪血中抗菌肽的提取及抗菌活性研究在国外虽已有少量报道,在国内却未见报道。由于猪血液中白细胞是免疫系统中起主要作用的免疫细胞,而其中性粒细胞约占白细胞总量的70%,从猪血液中性粒细胞中分离提取抗菌肽也就比较合理。因此本实验采用从猪血液中性粒细胞中分离提取小分子多肽,根据小分子多肽抗菌活性特点进而分离鉴定出抗菌多肽。同时,通过优化提取工艺,提高抗菌肽的得率和含量。     

扰种齿辅助气吸式大蒜排种器设计与试验

为解决杂交蒜尺寸差异大而导致排种过程中单粒合格指数低及漏播指数高的问题,设计了一种扰种齿辅助气吸式大蒜排种器.以杂交蒜为研究对象,阐述了扰种齿辅助气吸式大蒜排种器的工作原理,基于杂交蒜自身的物理特性和农艺种植要求,构建了扰种齿曲面方程,确定排种器的关键结构参数;在此基础上以取种合格指数为试验指标,基于EDEM软件对排种...     

电液混合调控式大蒜播种机设计与试验

针对传统大蒜播种装备自动化程度低而导致的播种合格率和作业效率低等问题,设计了一种电液混合调控式大蒜播种机。该机主要由电控播种装置、播深调节装置、参数检测装置和人机交互界面等组成。以单片机为核心控制器,利用速度传感器和旋转编码器,实现了株距与作业速度的匹配;分析开沟入土阻力与入土深度关系,确定了播深调节液压装置关键部件;结合光电传感器和显示屏,完成了作业参数实时显示与播种异常报警功能。以杂交蒜为试验对象,分别进行了播深一致性试验、播量检测试验和播种质量试验,结果显示,播深调节平均误差为4.7%,播深变异系数平均值为5.3%;播量检测平均误差为4.0%;播种合格率为83.7%,漏播率为6.2%,满足大蒜播种农艺要求,且较同种条件下以汽油机为动力源的大蒜播种机漏播率降低3.1个百分点。     

温室环境控制系统智能故障诊

分析了温室环境控制系统中执行机构、传感器、控制柜、控制软件的主要故障;根据故障可能对系统造成的损失将故障分为4个级别,并提出了相应的处理策略,编制了完整的智能故障诊断软件.试验结果表明,故障诊断识别正确,系统运行可靠.     

基于Agent的同类机智能调度算法

研究了目标函数是最小化最大完成时间的同类机调度问题,且作业到达时间可能不同.此问题被证明是NP-hard问题.为此问题构建了一个基于Agent的智能调度算法ABH,使得机器具有一定的智能性,从而实现工厂调度的自动化.给出了用于调度的两类Agent的语义描述,进而给出ABH算法描述.大量随机数据实验结果表明,ABH算法性能明显优越于现有算法,其相对于最优解的平均误差收敛达0.084%.