利用Win-RHIZO系统分析重金属胁迫下小麦幼苗根系生长状况教学实验设计

Win-RHIZO系统是一种广泛用于科研领域的根系分析系统,能够在不造成损伤的前提下对根的长度、体积和拓扑结构等进行分析,在植物根系研究中具有重要作用。该文将该根系分析系统引入本科教学实验,设计了“利用Win-RHIZO根系分析系统分析重金属胁迫下小麦幼苗根系生长状况”综合实验,量化分析了镉胁迫对小麦总根长、根表面积、根尖数、分叉数的影响。该实验是对以往植物根系实验教学的补充,获得了较好的教学效果。

野外林下环境中模拟气候变暖的新型开顶式气室设计与应用效果

开顶式气室(OTC)是研究气候变化对植物生长和营养状况影响的重要工具。然而在野外森林环境条件下,运用传统OTC系统研究气候变化对林下植物生长影响,存在太阳辐射不足、增温效果波动大或运行成本高等局限。本文改良出一种稳定增温、价格低廉的新型OTC系统,并将其用于研究气候变暖对野外林下环境冷箭竹(Bashania faberi)生长实验中,以评价其性能。结果表明:在为期两年测试期间,气室内能提供稳定增温条件,3个处理组与对照组相比,分别增温了1.5、3.0和4.5℃,并且日平均温度控制偏差可达±1℃以内。此外,不同增温处理对新型OTC内空气湿度影响较小,对土壤湿度影响不明显。实验证明了该系统以低成本研究温度变化对植物影响的可行性,表明该系统是研究气候变化对森林生态系统中林下植物影响的一种有效工具。

受控密闭舱内红萍载人供氧特性

红萍生长繁殖速率高,光合作用放O2能力强,营养丰富,适合作为色拉型蔬菜,且可以多层湿润养殖,可望在空间受控生态生保系统中起到提供O2和新鲜蔬菜,吸收CO2的作用。该研究试图弄清红萍载人供O2特征,为红萍生物部件进行系统总体地面模拟试验以及空间应用奠定基础。建立受控密闭试验舱和红萍湿养装置,在"红萍-人"共存情况下,测定密闭舱内O2、CO2浓度的变化。试验结果显示,舱内红萍全部采用湿养,人工光照保持7000～9000Lx条件下,人的呼吸作用与红萍的光合作用相辅相成,舱内O2、CO2浓度趋于平衡,理论上计算约10m2面积红萍基本上能满足1名航天员对O2的需要。密闭舱内CO2浓度升高对促进红萍净光合效率有明显效果。这说明红萍光合放O2能力很强,能有效促使密闭舱内O2、CO2浓度朝着有利于人生存环境方向平衡,进而验证红萍空间应用前景。

简易滑动式植物切片器的制作与使用

使用双面刀片制作叶横切片时存在着叶片种类选择受限、对切片技术要求较高和切片速度较慢等问题。因此设计了简易滑动式植物切片器,以提高植物切片制作的效率。送料器的新设计,提高了切割安全性且扩展性强。

不同植物人工湿地对生活污水净化效果试验研究

将象草(Pennisetum purpureum)和美人蕉(Canna india)应用于表面流人工湿地处理系统,探讨了该系统在不同温度下对生活污水中总氮和总磷的净化效果。结果表明,象草和美人蕉人工湿地系统净化生活污水的效果良好,TN的平均去除率分别为76.77%和66.49%,TP分别为82.99%和87.99%,COD分别为58.38%和49.49%;2种植物湿地系统对污水的处理效果与温度无显著相关性,净化效率随环境温度的上升而增加并趋于稳定。

基于图像处理的树叶面积测量系统

以数字图像处理技术为基础,对数码相机拍摄的含有参照硬板和树叶的照片进行图像分析处理,提出了获取树叶的实际面积测量系统的一种独特实现方案。采用此方案开发出相应的应用软件,应用于树叶面积的测量计算,获得十分满意的结果。

回转式植物湿润栽培装置的研制

为了满足在地面进行空间植物生长试验和研究的需要,研制能模拟空间微重力效应的回转式植物湿润栽培装置。该文介绍了该装置及其关键部件的结构特点和工作原理。通过回转栽培盘内植物湿润栽培介质的结构功能设计,在双面介质内部配置具有毛细作用的渗水管路,介质始终保持整体湿润而表面无明水状态,为植物扎根固定、营养吸收和生长繁殖创造条件。水压试验确定了渗水管路的主要技术参数和闭合式植物营养液输配循环系统的间歇循环周期。应用试验分析表明,湿润栽培方法可以满足植物悬空低速回转栽培的要求,装置各项性能指标均达到设计要求。

二轴旋转式植物湿润栽培装置的研制

为了满足在地面进行空间植物生长试验和研究的需要,该文研制了能模拟空间微重力效应的二轴旋转式植物湿润栽培装置,介绍了该装置的总体设计、结构特点和工作原理。植物三维旋转栽培盘同时绕着2根相互垂直的旋转轴进行旋转,转速可独立在线无级调节。通过盘内植物湿润栽培介质材料筛选与优化组合,结合渗水管路和旋转水接口等关键部件的结构设计,介质始终保持整体湿润而外层表面无明水出现,且易于植物根部的固定,为植物生长提供良好的水、气、肥等生态环境。建立具备严格气密性的受控密闭舱,并配置植物生长监控和综合环境监测系统。应用试验分析表明,湿润栽培方法可以满足植物悬空低速三维旋转栽培的要求,装置各项性能指标均达到设计要求。

基于单片机LED光源在植物组培中的应用研究

基于植物是在全谱太阳光下进化、生长,选择性的接收各种平衡光色的事实,利用自主设计的"基于单片机LED光源"进行了光质、给光方式以及给光时段对不同组培苗生长影响的实验。结果表明:在玉米胚发芽实验中,红蓝光组发芽数最多,增长迅速;对绿豆组培苗生长速率影响,间歇给光优于连续给光方式,用"LED-72-50-16/8"处理,干重提高33%;促进马铃薯芽体分化以及生长,同时供应红光与蓝光,生长速率最佳;给蓝光的时机影响生长速率,给于开始阶段者最佳。

补料及其策略对气升式光生物反应器中球等鞭金藻生长的影响

利用10 L封闭式光生物反应器对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)进行了分批和分批补料高密度培养,补料使用了全营养和部分营养两种培养基。结果表明,补料策略对球等鞭金藻的生长有明显的影响,并发现全营养培养基和部分营养培养基交替补料是一种较好的补料方式。在10 L封闭式光生物反应器中分批培养的平均比生长速率为0.218 d-1,6 d时藻细胞密度达到最大,其值为3.57×106个/m L;分批补全营养培养基培养的平均比生长速率为0.388 d-1,培养6 d时的藻细胞密度为7.09×106个/m L,在10 d时藻细胞密度达到最大,其值为5.28×107个/m L,是分批培养的14.8倍;而全营养培养基和部分营养培养基交替补料分批培养至6 d时藻细胞密度达到1.69×107个/m L,平均比生长速率为0.663 d-1。

旋转式切片机的改进及植物实验材料

在教学实践中对旋转切片机的切片刀进行了改进,同时介绍了植物学教学实验中34种实验效果好、采集方便、镜下能观察到鲜活细胞结构的好材料。

植被研究方法之一─针刺法简介

植被研究方法之一─针刺法简介陈建纲（甘肃农业大学兰州７３００７０）１简介针刺法是指采用固定在针刺架上的刺针穿行植被层时的触点数、触点内容及触点高度等指标来研究植被特征的方法。支架上通常装有单只或按一定距离排列的多只刺针（５～１０只），每只刺针可通过支...

植物叶片超微弱发光光磁胁迫装置的应用

利用自主研制的“植物叶片超微弱发光光磁胁迫装置”研究了不同磁场作用时间对长寿花叶片自发发光的影响以及相同条件的磁场对不同叶龄的叶片延迟发光的影响。实验数据表明,磁场对长寿花叶片自发发光的作用有一个饱和时间,当磁场作用时间大于饱和时间后,叶片超微弱发光强度增加不再明显,并且有一定起伏;磁场对不同叶龄叶片的延迟发光1/p因子影响程度不同,对幼年和老年叶片影响较大,需经过较长时间还未能消除磁场影响,而对成年叶片影响较小,经过较短时间便可基本消除磁场影响。

植物细胞壁伸展测定仪在蚕豆扩张蛋白特性研究中的应用

扩张蛋白(expansin)在细胞扩张和果实成熟中起着极为重要的作用。植物细胞壁伸展测定仪是研究扩张蛋白必不可少的仪器。为此以电涡流传感器为核心部件装配了一种具有结构简单、操作方便和测量准确等优点的新型测定仪,并利用该仪器研究了蚕豆(Vicia faba)扩张蛋白的特性。结果表明蚕豆根、茎、上胚轴和成熟叶片中均存在扩张蛋白,而且叶片和幼根的扩张蛋白活性最强;免疫印迹证实在蚕豆根、茎、上胚轴和成熟叶片中确实存在扩张蛋白。以上结果说明本仪器灵敏且可靠,用此仪器首次发现在成熟叶片中存在扩张蛋白。

双光源模块高空间照明均匀度植物光源的设计

在植物照明领域,由于培养系统受照面随植物的生长不断变化,植物照明系统的设计需考虑在整个生长周期以及植物生长过程中所占空间的照明情况和效果,使其提供整个生长空间的高照明均匀度。但是粗放的传统植物照明解决方案结构简单,并且只针对某一具体参考平面进行优化,无法达到高空间照明均匀度的效果。为解决这一问题,以整个植物培养架的照明空间为研究对象,以空间照明理论为依据,以最近提出的倒置型光源以及传统顶部阵列光源设计方案为参考提出了一种双光源模块的LED植物照明系统。在顶底两面同时设置光源,通过两部分光源的互补混光实现了高空间照度均匀度及混色均匀度。应用Taguchi实验简化实验过程,变异数分析精细优化关键结构参数,更深入研究了光源配光曲线对植物照明系统性能的影响。多次优化后,最终获得水平面和竖直面照度均匀度分别为93.48%和88.54%,混色均匀度分别为90%和87.13%,种植面光能利用率为41.63%的最优设计方案。

测定CO_2的气相色谱装置及其应用

本文介绍一种改进的气相色谱装置,可快速、准确地测定植物呼吸作用和光合作用过程中的CO_2含量。最小检测量约为3ppm。分析一个气样可在两分钟内完成,并能完全排除其它气体的干扰。

植物生长参数检测系统设计

为了实现对植物生长状况的基本检测,本文使用Opencv与MATLAB等工具,设计了基于图像处理的绿色植物覆盖率和株高的自动测量系统,并介绍其软、硬件设计方案。

一种测量风传种子沉降速度系统的设计与实现

介绍了一种测量风传种子沉降速度系统的设计.系统采用MC9S12XS128单片机为主控芯片,利用两个线性CCD传感器分别采集种子下落过程中的视频信号,通过图像边缘检测算法精确捕捉种子下落过程中的始末两个时刻,利用加权算术平均法计算出种子沉降速度值,同时拟合出沉降高度与速度的曲线.实际测试表明,本系统具有测量精度高、抗干扰能力强、检测效率高、操作简单等优点.

离散斜向肋管式反应器的肋排列角度优化设计

为了给离散斜向肋管式反应器的结构设计提供参考,本文以离散斜向肋管式反应器为对象,基于CFD方法研究肋排列角度对反应器性能的影响。采用离散颗粒模型模拟微藻在反应器中的运动路径,并引入三个评价指标:平均光暗循环频率、光暗循环强化效率和光梯度与速度场协同角来全面评价反应器性能。研究发现:排列角度增加,平均光暗循环频率增加,而光暗循环强化效率先增加后减小。α=37.5°为最优排列角度,此角度下小球藻藻液的光暗循环强化效率最高,三种光照条件下分别为2.37、0.90和0.48;暗区光梯度与速度场协同程度最好,平均|cosβ|为0.65,是光管的1.48倍;同时平均光暗循环频率分别较光管提高了8.0倍、3.7倍和2.5倍。

用于研究植物细胞的共焦镭射扫描显微镜

在1993年Southern Association of Agricural Scientists年会上发表的一篇论文中,Southern Branch of the American Society of Agronomy的S.Saha,A.Kakani,V.T.