1980-2020年贵州省草地空间分布格局演变及驱动力分析

草地在喀斯特地区石漠化治理和畜牧业发展中发挥重要作用,探明草地空间分布格局演变特征及其驱动力,对维护区域草地生态功能,实现可持续发展具有重要意义。本研究基于土地利用数据集,分析贵州省1980-2020年草地空间转移特征,将景观格局与空间自相关相结合,深入识别草地空间分布格局演化规律及有效管理区域,并利用地理探测器量化草地空间分布格局演变的驱动力。结果表明:1)40年来,贵州省草地面积变化可划分为增长期(1980-2000年)、衰退期(2000-2015年)、恢复期(2015-2020年)3个阶段,草地面积总体上减少了176.88 km^(2)。发生变化区域集中在西部与南部地区,以草地和林地、耕地之间的转移为主,草地总体空间分布格局表现出“西部与南部高,东部与北部低”的特征;2)草地整体景观破碎程度增加,聚合度降低,形状趋于复杂,区县尺度的草地斑块更破碎和分散,但形状更规则;3)草地全局空间自相关程度减弱,局部自相关存在高-高聚集和低-高聚集的空间聚类现象,且集中分布在西部与南部地区;4)草地空间分布格局主要受自然因素的影响,海拔是主导因子,解释力最高,为42.9%。双因子的交互作用可增强对草地空间分布格局的解释力,海拔与牧业产值、年平均气温、人口密度、GDP均存在较强的交互作用,在海拔主导的草地总体分布格局下,区域间社会经济因素的不同和变化显著影响草地空间分布格局的演变,同时地区政策起重要导向作用。

基于Box-Behnken响应面法优化膝痛康β-蜕皮甾酮的提取工艺

目的优化膝痛康方剂中β-蜕皮甾酮的提取工艺。方法采用Box-Behnken响应面法和单因素试验,对提取过程中的浸泡时间、提取次数、提取时间和甲醇倍量等进行优化,通过响应面模型分析与预测,得到最佳的提取工艺条件,并对最优条件进行验证。结果饮片浸泡96 min,提取100 min,反复2次,甲醇倍数为16倍,此时牛膝的提取工艺达到最佳,在此提取工艺下β-蜕皮甾酮的提取量达到最大。结论该提取方法具有设备简单、成本低、提取工艺稳定等特点,此外,该提取工艺具有较好的应用价值,以其为膝痛康的应用提供实验依据。

基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS代谢组学和16S rRNA基因测序探讨骨疏丹补肾机制

目的 整合代谢组学和肠道微生物组学的研究策略探讨骨疏丹(Gushudan, GSD)预防氢化可的松诱导的肾阳虚证(kidney-yang deficiency syndrome, KYDS)大鼠的补肾作用机制。方法 分别采用超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)的非靶向代谢组学和16S rRNA基因测序分析的肠道微生物组学方法,分析正常对照组、肾阳虚证模型组、骨疏丹给药组和阳性对照组大鼠粪便代谢物谱与肠道菌群组成,采用Pearson相关分析探讨内源性差异代谢物与差异菌群之间的相关性。结果 基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS的代谢组学方法在正负离子模式下共发现骨疏丹参与调控肾阳虚症的22种差异代谢物,如色氨酸、鹅去氧胆酸、肌酐和油酸酰胺等,主要涉及氨基酸代谢、胆汁酸代谢、能量代谢和脂质代谢。基于16S rRNA测序分析发现骨疏丹在属水平显著上调普雷沃氏菌(Prevotellaceae)的相对丰度(P<0.05),显著下调颤杆菌(Oscillibacter)的相对丰度(P<0.05)。相关性分析结果表明甘胆酸和鹅去氧胆酸与在属水平显著改变的普雷沃氏菌(Prevotellaceae)显著正相关(P<0.05),而与考拉杆菌(Phascolarctobacterium)显著负相关(P<0.05)。二十二碳六烯酸与毛螺菌(Lachnospiraceae)显著负相关(P<0.05)。结论 骨疏丹通过良性调节内源性代谢和肠道菌群结构发挥补肾作用,为中药通过肠-肾轴治疗疾病提供新的思路和方法。

基于Box-Behnken响应面法优化鹿角蛋白的提取工艺

目的 通过Box-Behnken响应面法优化鹿角蛋白的提取工艺。方法 在单因素考察基础上进行响应面法设计,寻找最佳提取条件。以鹿角中蛋白含量为考察指标,使用考马斯亮蓝染色法测量样品溶液吸光度,再通过回归方程计算出样品溶液的鹿角蛋白含量。结果 最优提取工艺条件为NaOH浓度0.35 mol·L^(-1),液料比6:1,提取时间114 min。结论 经验证通过Box-Behnken响应面法所得到的预测值与测定的实际值偏差均在±1%以内,可以为膝痛康中鹿角蛋白的提取工艺提供参考。

分析化学的专业差别化教学设计与实践

通过从分析化学课程特点、专业差别化教学现状,进而从教学团队的建设、教学内容及教学形式的设计、过程性评价、缩减学时背景下的教学设计的实现等方面,探讨了分析化学专业差别化教学改革的设计与实践。分析化学专业差别化教学改革应注重“基础知识+专业氛围”及“线上线下混合式”教学,使学生们在课程学习流程导图的引导下,循序渐进地学习理论并巩固和拓展专业知识,建立学习自信及专业兴趣。对于相应的过程性评价,采用的评价模式能够促进学生达到自身的高标准、高水平即是实现了评价的目的。

“一流专业”建设背景下水土保持与荒漠化防治专业建设的探索——以贵州大学为例

受地域差异和经济社会差异的影响,我国水土保持与荒漠化防治专业的建设与发展存在明显的不均衡问题。以贵州大学水土保持与荒漠化防治专业建设为例,面临着经费不足、专业教师匮乏、教学平台层次不高等问题。为此,贵州大学以国家和地方生态保护与治理战略对专业人才的新需求为导向,对标一流本科专业,从课程思政建设、专业课程体系、课程教学模式和考核体系、实践育人体系、专业教材体系等方面着手,对水土保持与荒漠化防治专业建设的路径进行了积极的探索。一是加强专业的课程思政建设,通过增设课程和学时以及促进融合等,实现专业教育协同开展思想政治教育,培育具有爱国主义精神、专业情怀、创新意识的专业人才。二是结合区域生态建设需求,以“强基础、宽知识、重应用”为宗旨,构建包括通识教育类、专业基础类、专业核心类、个性发展类、创新创业与实践类、素质拓展类等6大类课程的专业课程体系,明确了专业核心课程及其学分比例;并针对每门课程分门别类制定了“三纲两书”。三是转变教育教学理念,突破固有教学困境,积极引入“翻转课堂”“现场教学”及“研究型教学”等先进的教学模式,并充分利用先进的教学技术手段和“双一流”高校优质的网络教育教学资源等开展线上教学,探索“线上+线下”的混合教学模式,构建多元的课程教学模式;同时,构建高效的课程考核体系,将平时成绩、实验实践成绩、实习单位评价、科技创新成果、竞赛获奖、社会服务贡献等均纳入课程总评成绩,并显著降低期末考试在总评成绩中的占比,实现对学生学习全过程的全方面考核,并充分尊重学生个性化学习需求。四是通过分学年和分阶段制定专业实践教学方案、实施本科生导师制、提供不同类型的实践等,以及组织学生参加教师科研项目以及大学生创新创业项目、专业竞赛和社会实践活动等,构建面向社会需求的集“学校育人、社会育人与学生个性发展”为一体的实践育人体系。五是严把教程准入关,从政治方向和价值导向、专业知识体系、内容质量和先进性等方面制定了专业教材选用/建设的原则,构建由国家级统编教材、与兄弟院系专业教师共同编写的教材和任课教师结合区域生态环境特点自编的教材等组成的高质量专业教材体系。通过以上专业建设的实践探索,极大促进了贵州大学水土保持与荒漠化防治专业的内涵式发展,提升了专业为满足国家及地方水土保持与生态环境建设需要培养高质量专业人才的能力,也为建设一流专业奠定了坚实的基础。

“教考”分离模式下色谱分析课程的教学改革

随着高等教学改革的不断推进,教考分离模式逐步替代传统的教考合一方式。笔者以教考分离为背景,深入分析传统评价机制的弊端,从教学实践出发,通过重教、实学,培养学生将知识学以致用,通过严考、综评来保证结果的公平性与客观性。笔者对色谱分析专业中开展教考分离的必要性及实践进行分析,同时为教学改革提供参考与借鉴。

基于网络药理学与分子对接探讨瓜蒌薤白半夏汤治疗心绞痛的作用机制

目的:通过网络药理学及分子对接技术探索瓜蒌薤白半夏汤治疗心绞痛的作用机制。方法:使用TCMSP数据库收集瓜蒌薤白半夏汤的有效成分,通过Uniprot数据库匹配有效成分的基因名称。在GeneCards数据库、DrugBank数据库、OMIM数据库、TTD数据库以及DisGeNET数据库中获取疾病相关靶点,绘制韦恩图,找到药物和疾病的共有靶点。在Cytoscape 3.7.1中构建“药物-有效成分-靶点网络”。使用STRING数据库对共有靶点进行蛋白质-蛋白质相互作用网络分析。通过Metascape数据库进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。分子对接所需的配体与受体文件从PubMed数据库和PDB数据库下载,借助CB-DOCK进行分子对接验证。结果:瓜蒌薤白半夏汤治疗心绞痛的有效成分可能为黄芩素、柚皮素和槲皮素,涉及的核心靶点有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1 (Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor, TNF)、白细胞介素-6 (Interleukin-6,IL-6),主要涉及的信号通路有癌症通路、脂质和动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体信号通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路等。分子对接结果显示各成分与靶点的对接结果良好。结论:本研究通过网络药理学与分子对接技术初步揭示了瓜蒌薤白半夏汤治疗心绞痛的潜在化合物与作用机制,为进一步探索治疗心绞痛的潜在药物提供了新思路。

基于网络药理学与分子对接探讨膝痛康治疗骨关节炎的作用机制

目的 利用网络药理学和分子信息对接技术,探讨膝痛康治疗骨关节炎(OA)的主要功能成分及其潜在功能机制,虚拟检测改善OA病变的活性物质。方法 借助TCMSP、Swiss Target Prediction数据库筛选膝痛康的活性成分和靶点。使用Drugbank、GeneCards、OMIM等数据库筛选OA的疾病靶点。利用R4.2.1得到膝痛康治疗OA病变的潜在功能靶点,在Cytoscape 3.9.0中构建中药-活性成分-作用靶点-疾病网络图。通过STRING数据库查找膝痛康治疗OA的间接靶点。借助R4.2.1进行GO分析富集和KEGG通路分析并绘制气泡图谱。利用Autodocktools 1.5.6、SYBYL-X 2.0和MOE 2019.1.2等软件进行分子对接研究。结果 膝痛康治疗OA的潜在功能靶点有150个,主要包括肿瘤通道、脂质和动脉粥样硬化通道等重要信号通路。分子对接结果表明,膝痛康活性成分与OA蛋白受体的结合能较高。结论 膝痛康治疗OA通过多成分、多靶点产生药物效果,为膝痛康治疗OA提供有效理论依据。

黄河小浪底库区土壤侵蚀驱动因子定量归因分析

为评价小浪底库区30年来土壤侵蚀特征及其影响因素,基于RUSLE模型,估算小浪底库区1990—2020年土壤侵蚀模数,分析土壤侵蚀时空变化特征,并结合地理探测器定量分析植被覆盖度、土地利用类型、海拔、坡度和降雨量等影响因子对土壤侵蚀格局的影响。结果表明:(1)小浪底库区土壤侵蚀模数从1990年的3150 t/(km^(2)·a)下降至2020年的1554 t/(km^(2)·a),土壤流失总量减少50.00%。高等级土壤侵蚀持续向低等级侵蚀转变,从1990—2020年,剧烈、极强烈、强烈、中度和轻度侵蚀面积分别下降53.92%,64.51%,55.65%,39.68%和3.28%,而微度侵蚀面积则上升41.13%。现阶段土壤侵蚀强度以微度侵蚀为主,其次是轻度侵蚀,两者分别占总侵蚀面积的60.02%和24.08%。(2)小浪底库区严重的土壤侵蚀主要分布在库区西南部(平陆县、陕州区)、东南部(济源市、孟津县)和中部(垣曲县)等人类活动集中的部分地区,但在时空上呈收缩聚集的特征。(3)植被覆盖度与土地利用类型对小浪底库区土壤侵蚀强度的解释力高于其他因子,植被覆盖度最高可解释42.09%的土壤侵蚀,土地利用类型最高可解释28.64%的土壤侵蚀,双因子的协同作用增强对土壤侵蚀的解释力。低海拔(<718 m)、缓坡(8°~16°)地区由于人类活动可及性高,植被覆盖度较低是土壤侵蚀的高风险区,可加强这些区域的生态恢复及水土保持措施建设。

基于指纹图谱的黄芩药材和饮片及其水煎液量值传递分析

目的建立黄芩的指纹图谱,并对黄芩药材和饮片及其水煎液的量值传递规律进行了研究。方法采用高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography,HPLC),以汉黄芩苷作为参比峰,建立了黄芩的指纹图谱。对20批黄芩药材和饮片及其20批水煎液通过《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》(2012A版)进行相似度评价并研究其主要成分在药材和饮片及其水煎液之间的量值传递规律。结果建立了黄芩的指纹图谱,结果显示黄芩药材及饮片指纹图谱的相似度均大于0.991,黄芩药材和饮片及其水煎液的指纹图谱相似度均大于0.966,黄芩药材和饮片匹配得到17个共有峰,而水煎液有12个共有峰,减少了5个。黄芩有效成分在药材-饮片之间的转移率范围为95.2%~102.7%,药材-饮片水煎液的转移率为20.1%~139.6%,药材-药材水煎液的转移率为18.9%~115.2%,饮片-饮片水煎液的转移率为20.9%~139.8%。结论所建立的HPLC指纹图谱分析方法专属灵敏,明确反应了黄芩药材和饮片及其水煎液的量值传递规律,可用于生产过程的质量控制,为今后黄芩复方制剂的研究奠定了基础。

吲哚布芬中基因毒性杂质邻苯二甲醛液质联用分析方法的建立

目的建立HPLC-MS/MS法测定吲哚布芬中的基因毒性杂质:邻苯二甲醛。方法采用Agilent Eclipse Plus C_(18)(100 mm×4.6 mm,3.5μm)色谱柱,水为流动相A,甲醇为流动相B,梯度洗脱,流速为0.55 mL·min^(-1),进样体积为10μL,柱温35℃;采用电子喷雾源ESI,正离子模式采集分析,多反应监测(MRM),离子源温度为550℃。结果邻苯二甲醛的检测下限为0.102μg·L^(-1);平均加样回收率为96.2%(n=9),加样回收率良好;邻苯二甲醛在0.41~4.07μg·L^(-1)范围内与峰面积呈良好线性关系(r=0.997);对照品溶液和样品加标溶液在8 h内稳定性良好。5批吲哚布芬中均未检测到杂质邻苯二甲醛。结论所建立的方法简单、准确且专属性好,适用于吲哚布芬中具有基因毒性警示结构的杂质邻苯二甲醛的测定。

注射用哌拉西林钠舒巴坦钠对中硼硅模制注射剂瓶中铝、硅、硼元素迁移量及其表面脱片趋势的影响

目的研究注射用哌拉西林钠舒巴坦钠与中硼硅模制注射剂瓶中铝(Al)、硅(Si)、硼(B)元素的迁移量及其内表面脱片的趋势。方法用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)考察Si、B和Al等元素的迁移量及变化趋势,并通过亚甲蓝染色法与扫描电子显微镜(SEM)观察中硼硅模制注射剂瓶被侵蚀后的脱片情况,根据迁移量的变化及脱片的趋势确定药物对中硼硅模制注射剂瓶的影响。结果经加速与长期试验处理后,电感耦合等离子体发射光谱法测定的Al元素在一定范围内波动,但未见明显迁移,B元素的测定值小于检测限,而Si元素的迁移量有上升趋势,但仍明显低于PDE限值;相对于阳性试验采用的碱性溶液,通过染色和SEM扫描显示中硼硅模制注射剂瓶内表面平整,未出现明显被侵蚀和染色现象。结论注射用哌拉西林钠舒巴坦钠对中硼硅模制注射剂瓶中Al、Si、B元素的迁移量及其表面脱片无明显影响。

阿奇霉素原料药细菌内毒素检查方法学验证

目的:考查阿奇霉素原料药细菌内毒素检查法的可靠性。方法:按《中华人民共和国药典》2020年版四部通则1143细菌内毒素检查法进行,采用不同厂家的鲎试剂对不同批号的阿奇霉素分别进行干扰试验。结果:供试品用10 mg·mL^(-1)的枸橼酸溶液溶解制备成20 mg·mL^(-1)的供试品溶液,经镁离子缓冲液稀释至0.5 mg·mL^(-1),再用BET水稀释至0.25 mg·mL^(-1)时,对鲎试剂与细菌内毒素反应无干扰作用。结论:限值为0.125 EU·mg^(-1)时,经上述方法,选用灵敏度为0.03 EU·mL^(-1)的鲎试剂进行阿奇霉素原料药细菌内毒素检查可行。

高效液相色谱法测定氟比洛芬中4种基因毒性杂质

目的建立高效液相色谱法测定氟比洛芬中基因毒性杂质:2-氟苯胺、4-溴-2-氟乙酰苯胺、4-溴-2-氟苯胺和4-溴-2-氟联苯。方法采用Phenomenex Kinetex F5100A(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱,乙腈-水-冰醋酸(体积比30∶65∶5)为流动相A,乙腈为流动相B,梯度洗脱,流速为1.2 mL·min^(-1),检测波长为254 nm,进样体积10μL,柱温为35℃。结果2-氟苯胺、4-溴-2-氟乙酰苯胺、4-溴-2-氟苯胺和4-溴-2-氟联苯的检测下限分别为5.987、3.198、6.408,3.199 mg·L^(-1),分别在质量浓度19.96~2235(r=0.993)、10.66~2387(r=0.999)、21.36~2392(r=0.999)和10.66~2388 mg·L^(-1)(r=0.999)内与峰面积呈良好线性关系,平均加样回收率分别为100.5%、100.2%、101.4%和97.9%(n=9),加样回收率良好,对照品和供试品加标溶液在24 h内稳定性良好。三批次样品中基因毒性杂质均符合限度要求。结论所建立的方法简单,定量准确,专属性较好,适用于氟比洛芬中基因毒性杂质2-氟苯胺、4-溴-2-氟乙酰苯胺、4-溴-2-氟苯胺和4-溴-2-氟联苯的测定。

基于GIS的坡耕地数字高程模型的建立与应用

微地形是描述地表起伏状态的重要指标,也是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因子。在微尺度上建立了不同耕作措施下黄土坡耕地的数字高程模型(DEM),并对其空间特征进行了分析。结果表明,利用反距离加权插值法建立的微DEM模型能正确地再现坡耕地地表形态,利用其派生的微坡度、微坡向数据可作为研究土壤侵蚀空间差异的重要因子;微坡度分布特征与耕作措施密切相关,对于人工锄耕(CH)和人工掏挖(TW)措施,微坡度栅格统计数随着微坡度的增大呈先增大,后减小的变化趋势,而等高耕作(DG)措施下微坡度栅格统计数随着微坡度的增大而增大;TW,CH和DG坡面微坡向的栅格统计数具有明显的差异,坡度对微坡向的分布影响明显;利用微DEM计算的地表侵蚀量能够反映出坡面侵蚀的大小。为研究微地形条件下土壤侵蚀过程提供了数据资料,也为进一步研究微地形条件下土壤侵蚀机理的特征提供了参考。

裸地雨滴溅蚀对坡面微地形的影响与变化特征

为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为对照措施。降雨强度分别为60,90和120mm/h。试验小区大小为0.5m2。用溅蚀板测定坡面向下和向上2个方向的溅蚀量。利用激光扫描仪测定微地形,并结合GIS技术建立大比例DEM(分辨率2cm)。结果表明,在耕作管理条件下,坡面微地形具有降低坡面溅蚀量的作用。微地形的变化特征主要表现为微坡度的变化,而微坡向对溅蚀作用的变化不敏感。因此,微坡度可以作为研究雨滴溅蚀作用与微地形变化的一个反映指标。

基于微尺度下DEM的黄土坡耕地地表坑洼特征研究

坑洼特征是坡耕地地表微形态的主要特征之一，这一特征可以明显地增加土壤人渗量，延缓地表径流产生时间，从而有效地减少坡面侵蚀量。在水力学上，将这种坑洼的蓄水量称为填洼量。

坡度对农业耕作措施水土保持作用的影响

农业耕作措施是水土保持三大措施之一,在坡耕地水土保持中起关键作用。利用人工模拟降雨试验方法,对不同坡度条件下农业耕作措施水土保持作用进行了研究。农业耕作措施包括等高耕作、人工掏挖和人工锄耕,以平整坡面为对照措施;降雨试验在长4m,宽1m的径流小区完成;坡度为5°,10°,15°,20°,25°;降雨强度为1,1.5,2mm/min。结果表明:与平整坡面相比,等高耕作、人工掏挖和人工锄耕分别减小产流量38.19%,32.25%和15.84%;减小产沙量均在50%以上,说明农业耕作措施具有明显的水土保持作用。通过对坡度与产流量、产沙量关系分析表明,在耕作坡面,坡度会影响产流量,但是大坡度与小坡度之间差异不显著。相反,坡度对产沙量具有显著影响,在小坡度条件下,产沙量受坡度的影响较小。当坡度大于15°后,坡度每增加1°,等高耕作、人工掏挖和人工锄耕耕作措施保土作用平均降低3.08%,4.74%和7.61%。回归分析表明产沙量与坡度之间存在指数函数关系。可见,坡度对农业耕作措施保水作用和保土作用的影响不同。

黄土坡耕地耕作方式不同时微地形分布特征及水土保持效应

利用GIS技术模拟黄土坡耕地微地形空间分布特征,并对其水土保持效应进行研究。结果表明:1)地表微地形起伏大小依次为等高耕作>人工掏挖>人工锄耕>直线坡面(CK),和CK相比,人工锄耕与人工掏挖微地形呈随机相间的坑洼特征,等高耕作呈沟垄相间的空间特征;雨后CK、人工锄耕、人工掏挖与等高耕作方式下地表高程平均分别降低0.015、0.014、0.018和0.015 m。2)除CK地表填洼量为增大外,其余方式均为减小;地表产流时间依次为直线坡面<人工掏挖<人工锄耕<等高耕作。3)产流量随降雨时间呈先增大,后趋于平稳的过程。4)与CK相比,等高耕作、人工锄耕和人工掏挖产流量分别减小38.17%、17.88%和9.43%。5)产沙量随降雨时间呈先增大,后减小并逐渐趋于稳定的过程,与CK相比,等高耕作、人工锄耕和人工掏挖产沙量分别减小65.6%、36.3%和23.4%。6)坡度对产流产沙的影响主要是坡度越大,产流时间越早,产流产沙量也越大。因此,不同耕作方式的水土保持效应与其形成的地表微地形空间特征密切相关。