Xylan-rich hemicelluloses-graft-acrylic acid ionic hydrogels with rapid responses to pH, salt, and organic solvents

Exploitation of biomaterials derived from renewable resources is an important approach to address environmental and resource problems in the world today. In this paper, novel ionic hydrogels based on xylan-rich hemicelluloses were prepared by free radical graft copolymerization of acrylic acid (AA) and xylan-rich hemicelluloses (XH) by using N,N-methylene-bis(acrylamide) (MBA) as cross-linker and ammonium persulfate/N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (APS/TMEDA) as redox initiator system. The network characteristics of the ionic hydrogels were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM), as well as by determination of mechanical properties, swelling, and stimuli responses to pH, salts, and organic solvents. The results showed that an increase in the MBA/XH or AA/XH ratio resulted in higher cross-linking density of the network and thus decreased the swelling ratio. Expansion of the network hydrogels took place at high pH, whereas shrinkage occurred at low pH or in salt solutions as well as in organic solvents. The ionic hydrogels had high water adsorption capacity and showed rapid and multiple responses to pH, ions, and organic solvents, which may allow their use in several areas such as adsorption, separation, and drug release systems.     

中国北方13省土地利用景观格局变化分析(1989～1999)

以北方13省为研究区，对该区1989～1999年的宏观土地利用景观格局变化进行了分析。结果表明：决定该区景观格局的主体要素类型为草地、难利用地和林地．其次为耕地。1989～1999年期间，区内景观异质性程度在逐渐提高．土地利用向着多样化和均匀化方向发展。景观空间格局变化特征是：耕地、林地和城镇用地破碎度最大；林地、草地和水域受到人类活动的严重干扰．斑块空间分布不断分散和破碎化．分离度和破碎度指标增加。草地的破碎度增加最为显著，严重影响该区农牧业的正常生产。景观要素之间的转化关系主要表现为林、草地和耕地之间的相互转化．以及草地退化为难利用地。表征了该区生态建设实践和生态破坏活动的相互作用以及草地的严重退化趋势．说明北方13省存在较为严重生态环境问题．急需解决。     

水氮互作对水稻群体结构的影响

水稻的分蘖数、株高、每株叶面积受氮肥影响较大,均随施氮量的提高而提高,分蘖、株高受灌溉条件的影响不明显。总体上来说,增施氮肥可以改善水稻的群体生长质量,但过高的氮肥并不表现为更利于水稻的生长。     

甘蓝型油菜杂交种混播制种效应

利用甘蓝型油菜隐性无蜡粉遗传标记杂交组合对混播制种效应进行了研究。2002、2003、2004和2007共4个年度的研究结果表明,混播制种比行播制种产量年度平均高18．7％,杂种率高5．1％,纯杂种产量高20．1％。混播制种的增效主要得益于父本植株在田间均衡的分布和良好的个体发育。混播制种法在油菜遗传标记杂种、抗除草剂杂种、掺合杂种等方向上具有潜在应用价值。     

基于虚拟现实的清铃机设计与仿真

采棉机是提高棉花采摘环节机械化水平的重要的工具,其关键部件清铃机的设计对机采棉清理加工技术的改善有着重要意义.虚拟现实技术的出现为解决传统产品开发过程中存在的问题提供了有效的途径.为此,以清铃机作为研究对象,使用Pro/E进行清铃机虚拟样机设计,运用ADAMS对关键部件进行动力学仿真,并在VAPlatform平台上进行虚拟装配,最后在nVision平台中进行产品展示,成功地在虚拟环境中实现了产品开发设计全过程.该研究旨在为虚拟现实技术在农业机械上的应用提供参照.     

基于自然光照反射光谱的温室黄瓜叶片含氮量预测

利用便携式光谱辐射仪测量了自然光照条件下温室黄瓜叶片的光谱反射率,并计算了反射率光谱的一次微分光谱。反射率光谱以及一次微分光谱与叶片含氮量的相关分析表明,温室内光谱特性与叶片含氮量相关性最大的敏感波段分别是505～664 nm和685～722 nm。当利用原始光谱进行分析时,通过变量筛选得到了4个敏感波长,分别是568、596、640和664 nm。偏最小二乘回归分析(PLSR)以及归一化颜色指数(NDCI)分析都表明,建模时的相关系数R_C>0.800,模型验证时的相关系数R_V>0.700。对微分光谱进行的相关分析结果表明,利用单一敏感波长520 nm就可获得理想模型,建模时的相关系数为0.880,模型验证时的相关系数为0.787。对比原始光谱的PLSR模型与一阶微分光谱的一元线性回归模型可以得知,原始光谱以及一阶微分光谱都可用于温室内叶片含氮量的预测,而且一阶微分光谱在一些特殊的波长处具有更高的预测能力,这些模型将成为开发便携式作物长势诊断仪器的技术基础。     

渭北黄土高原主要造林树种根系分布特征及抗旱性研究

采用土钻法和盆栽试验研究了渭北地区主要造林树种的垂直根系分布特征及其抗旱性。结果表明立地条件对刺槐根系分布特征有明显的影响 ,林地土壤水分状况的差异是造成这种影响的关键所在 ;土壤种类、结构等对刺槐根系的分布特征也有很大的影响 ;不同树种在根系垂直分布特征方面存在着很大的差异 ,其中刺槐的根系分布最深 ;在一定的土壤干旱范围内 ,苗木可以通过提高根系活力来适应逆境 ,当土壤干旱超过一定的阈值后 ,树木根系将逐步丧失其活力和功能 ,最终导致地上部分的枯死 ;在供试的 4个树种中 ,山杏根系的抗旱性最强 ,其次是侧柏、刺槐和油松。苗木根系活力除了受土壤干旱协迫程度的影响之外 ,还受到干旱持续时间的影响。当土壤含水量降至 4 0 %的田间持水量时 ,土壤干旱已经对油松的生长构成了威胁 ,但对山杏、侧柏及刺槐的影响不大     

一株酵母菌酿造柿子酒的发酵特性及其序列鉴定

通过三因素二次回归旋转组合试验设计，研究了发酵温度、接种量、发酵液初始pH值对菌株PS2酿造柿子酒发酵特性的影响，得出了柿子酒质量与工艺因素间的回归模型。结果表明：3个因素对柿子酒质量均有极显著影响（p〈0.01），最佳工艺参数是发酵温度为22℃，接种量为10．4%，pH值为3．4。利用ITS1-5．8S—ITS2序列分析鉴定该菌株的分类水平，结果表明菌株PS2为Saccharomyces cerevisiae HA6（登录号SC09327）。     

酿酒酵母菌胞内海藻糖提取工艺参数的优化

建立了超声破碎酿酒酵母细胞和冷三氯乙酸化学浸提海藻糖的工艺，探索了离子色谱分析技术条件，采用响应曲面法（RSM），研究了液料比R、超声功率W、工作时间T1、超声总时间T2和浸提时间T3等5个试验关键因子对海藻糖提取的影响规律，并构建了动态控制的数学模型，得到了海藻糖提取最优工艺参数依次为：尺为7、W为698W、T1为4．9s、T2为7．3min、T3为9min。结果表明：模型极显著，具有可行性和有效性，超声功率、工作时间和超声总时间对海藻糖提取量的影响最大，为生产中的应用提供了科学依据。