电容法测量湿型砂水分的非线性分析和校正

在简要介绍电容法测定型砂含水量的基础上,从理论上分析了该测量方法中产生非线性的原因。当湿型砂在交流激励电场激励下,湿型砂试样中除基波电流外,存在的三次、五次和更高次的谐波电流是产生非线性的根本原因。从被测湿型砂试样、传感器的结构与制造工艺、砂样漏电阻、环境和机械不稳定性方面分析了影响电容法测量湿型砂含水量非线性的宏观因素,极性分子的介质极化和损耗是影响非线性的主要因素。为了降低非线性的影响,根据最小二乘法原理,给出了一种反非线性校正的实现方法。试验结果显示:经反非线性校正后,传感器的输入输出间具有很好的线性度,其相对误差小于0.2%。

UV-B增强后秸秆还田分解对土壤氮转化微生物及酶活性的影响

为明确UV-B辐射增强对水稻秸秆化学成分的影响,阐释UV-B辐射增强后秸秆还田分解特征及其对稻田土壤氮素转化的间接效应,本研究在元阳梯田(海拔1600 m)开展大田试验,以当地水稻品种白脚老粳为研究对象,研究UV-B辐射增强(5.00kJ·m^(-2))对水稻秸秆化学成分及其还田后秸秆降解、土壤氮素转化的影响。结果表明:UV-B辐射增强显著降低水稻秸秆纤维素含量,增加木质素含量,提高秸秆木质素/氮;并导致秸秆纤维素、木质素、总氮的降解速率总体降低,最大降幅分别达38.7%、18.1%、25.8%。与自然光照秸秆相比,UV-B辐射后的秸秆还田显著降低土壤固氮细菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌数量,增加土壤蛋白酶、氨单加氧酶、硝酸还原酶活性,提高土壤硝化和反硝化速率。相关性分析表明,秸秆木质素/氮与秸秆降解速率呈极显著负相关;秸秆纤维素、木质素、总氮降解速率与硝酸还原酶活性呈显著正相关,后者又与N_(2)O排放通量呈显著正相关;硝化细菌数量与NO_(3)^(-)-N含量呈负相关。研究表明,UV-B辐射增强通过提高秸秆木质素/氮,抑制秸秆纤维素、木质素、总氮降解,减少土壤氨化细菌数量,增加氨单加氧酶和硝酸还原酶活性,从而促进土壤NH_(4)^(+)-N向NO_(3)^(-)-N转化,导致N2O排放通量增加。

河湖健康评价方法研究进展

随着城市化和现代化的不断发展,世界人口不断增加,污水处理能力趋于落后,大量污水未经处理排入河流和湖泊,造成严重的环境污染。梳理了国内外河湖健康评价发展历程,详细列举了预测模型法、生物完整性指数评价法和水质指数评价法的发展和应用,分析了不同评价方法和评价标准的优缺点,并对今后我国河湖健康评价工作进行了简要展望。

滇池不同水环境对马来眼子菜叶绿素荧光诱导动力学参数的影响

不同营养状态的水体环境对沉水植物的生长具有不同影响,可表现在植物体的生长、生理状况及光合作用等多个方面。选取滇池沉水植物优势种之一的马来眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)作为研究对象,采集5个不同营养状况水质条件下生长的完整植株,分析其生理特征及与叶绿素荧光诱导动力学参数的相关性。结果发现5个采样点水质营养状况分级虽不同,但水下光照强度平均值与水深的指数拟合系数(R^(2))都在0.9以上;植物生长表征来看,各采样点叶片长度差异性显著(P<0.05),叶宽差异性均不显著(P>0.05);生理数据显示水质处于中营养状态下的植株体内的CAT酶、可溶性糖及叶绿素含量最高,MDA、AA和H2O2含量较低,生长状态优于其他富营养化水环境下的植株。植株叶片叶绿素荧光参数和性能指数变化规律不显著(P<0.05),通过Mantel检验得出不同水体中COD、TN、Chl a与植物光合参数的相关性显著(P<0.05),植物叶片中CAT、Car、N、AA、Chl a与光合参数的相关性显著(P<0.05)。目前采集的5个区域马来眼子菜生长虽受一定影响,但总体来看在调查区域现有水质条件下生长相对较好,适合作为滇池沉水植物恢复的先锋种。

可溶性糖和有机酸对稻田土壤活性有机碳含量与甲烷排放的影响

【目的】水稻根系分泌物是调控稻田土壤CH4排放的重要因素,通过对稻田土壤厌氧培养,探究水稻根系分泌物对稻田CH4排放的影响规律。【方法】设置添加水稻根系分泌物中可溶性糖(Sr)与草酸(O)、琥珀酸(S)和苹果酸(M)及其组合,测定土壤酶活性、土壤活性有机碳组分含量和CH4排放量。【结果】(1)添加Sr和有机酸会显著影响土壤酶活性,但各组分对不同酶活性的影响不同;其中,S、OSM、SrO、SrS和SrOSM处理的多酚氧化酶和脱氢酶活性显著增加(P<0.05),S、M、Sr和SrOSM处理的蔗糖酶和纤维素酶活性显著降低(P<0.05),所有处理的过氧化氢酶活性均显著降低(P<0.05)。(2)添加Sr和有机酸对土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量影响显著,O、S、M、OSM、Sr、SrO和SrM处理的微生物量碳和可溶性碳含量以及SrO处理的易氧化有机碳含量显著增加(P<0.05),O和OSM处理的易氧化有机碳含量显著降低(P<0.05)。(3)SrM、M、SrO、O、SrS和SrOSM处理的CH4累积排放量和排放通量显著增加(P<0.05)。(4)土壤可溶性有机碳含量与过氧化氢酶活性呈极显著负相关(P<0.01),与脱氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关(P<0.01);微生物量碳含量与CH4排放通量呈显著正相关(P<0.05)。【结论】添加可溶性糖和有机酸会改变稻田土壤活性有机碳含量和碳转化酶活性,增加CH4排放;碳总输入量为0.3 mg/(g·d)时,同时加入可溶性糖与苹果酸处理的CH4排放增量最大。

石莼修复富营养化海水的实验研究

富营养化可引发赤潮和养殖动物病害,给养殖业带来巨大损失,中国的多数海水养殖区富营养化相当严重。研究了石莼对富营养化海水中营养盐的吸收去除效果。结果表明:总氮、氨氮和总磷初始浓度分别为14、3.8、1.9μmol/L,石莼种植藻体密度2.5 g/L,吸收时间10 d,总氮、氨氮和总磷去除率分别达80%、81.6%和79%。因此,利用石莼处理养殖废水具有时间短、效率高的特点,可用于富营养化水体或养殖废水的处理。

用于莱茵衣藻荧光定量PCR分析的内参基因选择

本文用GeNorm与NormFinder算法分析actin、α-tubulin、cblp和yptc1四个常用内参基因在不同处理下莱茵衣藻中的表达。结果显示,α-tubulin在各种条件下都有较好的表达稳定性,而以不同基因组合构成的多内参系统可能更有利于细胞周期短暂的单细胞绿藻的分析。

异戊二烯类植物激素赤霉素和脱落酸的代谢调控

赤霉素和脱落酸在植物生理过程中具有重要的调控作用,其生物合成途径迄今已基本阐明。赤霉素与类胡萝卜素的生物合成途径具有共同前体牻牛儿基牻牛儿基二磷酸,而脱落酸则直接来自于类胡萝卜素。参与这两种植物激素和类胡萝卜素代谢过程的大多数酶基因已经从不同植物中获得克隆;各种调控方式也随着分子生物学的研究工作而得到鉴定。本文就近年来对赤霉素和脱落酸等代谢调控机制及其与植物类胡萝卜素代谢之间关系的研究工作做简要回顾。