不同重金属污染水平下生物结皮及下层土壤细菌群落的差异性分析

为了探究生物结皮及下层土壤细菌群落多样性及结构在不同重金属污染水平下的差异及其影响因素,以宁夏东部工矿区和封育草地内广泛分布的两类生物结皮为研究对象,采用高通量测序技术,分析结皮层(A层)和结皮下层(B层)土壤细菌群落结构和多样性差异。采用相关分析、冗余分析探讨两个生境生物结皮各层次细菌群落与土壤环境因子的关系。结果表明:(1)相较于封育区,工矿区2类生物结皮对源自大气降尘的重金属元素具有更显著的表层富集作用,并表现出显著的种间差异:苔藓结皮>藻结皮。污染负荷指数评价结果显示:工矿区生物结皮各层次重金属污染程度更高,且均表现为A层污染程度高于B层。(2)两个生境的优势细菌门组成基本一致,均为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门。受生物结皮类型、重金属污染程度的影响,细菌群落结构差异显著,主要表现为:工矿区藻结皮A、B层的α多样性指数均大于封育区,而苔藓结皮A、B层的细菌多样性指数高于封育区,丰富度指数低于封育区。主坐标分析结果显示,不同生境的生物结皮细菌群落结构差异明显,而同一生境的生物结皮细菌群落结构相似。重金属As、Pb、土壤黏粒含量和pH是影响生物结皮细菌群落结构的主要土壤环境因子,人为活动是细菌群落结构变异的主要驱动因素。

基于标准化降水指数(SPI)的宁夏中部干旱带旱灾危险性时空演变特征

[目的]揭示宁夏中部干旱带旱灾危险性的时空特征,为宁夏中部干旱带农业生产、农业灾害防治、种植结构调整和农业灌溉指导提供科学依据。[方法]收集宁夏中部干旱带的沙坡头区、中宁县、同心县、盐池县、海原县5个气象站点的气象观测资料,采用标准化降水指数(SPI)分析了近39年(1981—2019年)干旱等级的时空变化,并结合GIS技术评价其旱灾危险性时空演变特征。[结果]SPI 12结果表明代际干旱趋势呈波动中加剧趋势(趋势线斜率范围为-0.004~0.003)。SPI 3结果表明季尺度旱灾危险性时空分布异质性明显,空间上呈现出南低北高的特征,而时间上则表现为连旱特征突出。春冬两季旱灾发生频率高于45%;夏、秋两季干旱现象不显著,干旱发生频率处于10.26%~43.59%之间;旱灾危险性时空演变特征评价结果表明代际旱灾危险性呈现先下降后上升的变化趋势。季尺度旱灾危险性时空差异明显,空间上表现为旱灾危险性由南向北升高,时间上表现为春冬两季旱灾危险性较高,而夏、秋两季旱灾危险性较低。[结论]宁夏中部干旱带季尺度旱灾危险性时空异质性明显,沙坡头区、中宁县旱灾危险性高,未来应加强春、秋、冬三季的旱灾防治。

半夏的电化学指纹图谱研究

用B-Z化学振荡技术研究半夏电化学指纹图谱。采用H2SO4-Ce(SO4)2-CH3COCH3-NaBrO3振荡体系,以半夏为底物,应用电化学工作站记录化学振荡体系中的电位(E)随时间(t)的变化,获得半夏电化学指纹图谱,并对温度、半夏用量等反应条件进行考察,确定了体系的最佳实验条件。通过对不同产地中药材半夏电化学指纹图谱的研究,发现其电化学指纹图谱不仅形状不尽相同,而且主要参数也有较大区别。根据半夏指纹图谱诱导时间与检测用量的关系,计算了7个产地半夏活性成分的整体相对含量。该方法准确,简便,可靠,可用于不同产地半夏的鉴定和区别。

粉防己碱在玻碳电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用

应用循环伏安法、差分脉冲伏安法、控制电位电解法等电化学方法和紫外光谱法研究了粉防己碱在玻碳电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用,并对相关电化学动力学参数进行考察。结果表明,粉防己碱在玻碳电极上发生了受扩散控制的不可逆氧化反应,其在玻碳电极上的电子转移数为2、质子转移数为2、电荷转移系数为0.62。粉防己碱的峰电流随着DNA的加入而降低,且峰电位发生正移,表明粉防己碱与DNA通过嵌插方式相互作用生成复合物,同时计算了两者反应的结合数以及结合常数,结果显示粉防己碱和DNA以1∶1结合形成粉防己碱-DNA复合物,结合常数为4.27×103。

中药辛夷的电化学指纹图谱

目的:对中药辛夷的电化学指纹图谱进行研究,并考察反应温度、转速、药材加入量等影响因素。方法:采用B-Z化学振荡技术,在以丙二酸为耗散物的BrO3-+H++Ce4++丙二酸振荡体系中,加入中药辛夷作为反应底物,应用电化学工作站记录振荡体系中电位(E)随时间(t)的变化,获得辛夷的电化学指纹图谱。结果:辛夷的电化学指纹图谱具有明显不同的特征信息参数,绘制其指纹图谱的最佳条件:反应温度为315 K,转速为400 r·min-1,药材加入量为0.15 g。结论:电化学指纹图谱方法简便、快速、直观,可以用于辛夷药材的鉴别。

工矿区不同类型生物结皮对大气降尘重金属的富集规律及其影响因子

大气降尘是矿区土壤重金属的主要来源,而生物结皮对大气降尘重金属有显著的富集作用。为探究不同类型生物结皮对大气降尘重金属的富集规律及其影响因子,选取宁东典型火电厂周边生物结皮广布区作为试验样地,3类生物结皮作为研究对象,并以临近裸土作为对照,对比分析了生物结皮富集大气降尘过程中土壤理化性质、酶活性及重金属含量的变化,采用相关分析、冗余分析和方差分解方法探讨了不同类型生物结皮的结皮层(A层)和层下土壤(B层)重金属含量与其土壤物理、化学性质及酶活性之间的关系。结果表明:燃煤烟尘是矿区大气降尘重金属污染的主要来源,涉及重金属元素包括Cd、Cr、Hg、Pb、Zn、As。生物结皮对源自大气降尘的重金属元素均具有显著的富集作用,且在不同演替阶段生物结皮间的富集规律完全一致:藓结皮>混生结皮>藻结皮;重金属综合污染指数评价结果显示:生物结皮对重金属具有表层富集效应,表现为A层污染程度高于B层。不同类型生物结皮A、B层综合污染指数存在显著差异,排序为:藓结皮>混生结皮>藻结皮;和对照相比,三类生物结皮均能通过富集大气降尘增加其A、B层养分和细颗粒物含量并改善土壤质地。方差分解结果表明,土壤化学性质是影响重金属含量解释度最高的单类环境变量,而相关性和冗余分析结果表明:有机质含量、电导率、酶活性、容重等是影响不同类型生物结皮A、B层土壤重金属含量的主要环境因子。

基于无人机多光谱遥感的干旱胁迫下玉米冠层SPAD值监测

精准动态监测干旱胁迫下的玉米冠层叶绿素相对含量对提高我国玉米旱灾预警水平、实现田间精准灌溉具有重要的指示作用。以无人机多光谱影像为数据源,选用多种具有明确物理意义且与玉米冠层叶绿素相对含量SPAD(Soil and plant analyzer development)值相关性强的植被指数,利用多元逐步回归、支持向量机、BP神经网络(Back propagation neural network,BPNN)建立玉米冠层SPAD值的遥感监测模型并验证,选取最优估测模型提取各生育期不同程度干旱胁迫下的玉米冠层SPAD值,分析不同生育期玉米冠层SPAD值变化,探究不同干旱胁迫程度对玉米冠层SPAD值的影响。结果表明:不同生育期的玉米冠层叶绿素敏感的植被指数不同,且各生育期估测能力最优的反演模型不同。对比3种建模方法,BPNN模型的建模结果及验证结果最优,说明其估测能力及稳定性表现最好,可以作为基于无人机多光谱的玉米冠层SPAD值建模的优选方法。此外,干旱胁迫会降低玉米冠层SPAD值遥感监测模型的估测精度,对苗期的影响最为显著。轻度干旱对玉米冠层SPAD值影响不显著,可见玉米对干旱胁迫具有一定的适应性和抗逆性。因此,基于植被指数的BPNN模型可以更好地估算SPAD值,为基于无人机遥感的SPAD值监测提供一种新途径,为干旱胁迫下夏玉米冠层SPAD值的无损监测以及田间水分精准管理提供参考。

吗啉芳酸衍生物的合成

目的:合成吗啉芳酸衍生物并优化其合成工艺。方法:以芳酸酯为起始原料,经Williamson醚化、亲核取代反应和水解反应合成目标化合物。结果:所合成的目标化合物未见文献报道,其结构经IR1、H-NMR1、3C-NMR及MS得到确证。结论:所设计的合成技术简单易行,适合工业化生产。

五元氮杂环阿魏酸衍生物的合成

目的:合成4个五元氮杂环阿魏酸衍生物。方法:以阿魏酸乙酯为起始原料,经Williamson醚化、亲核取代反应和水解反应,合成五元氮杂环阿魏酸衍生物。结果:所合成的目标化合物未见文献报道,目标化合物的结构经IR、1H-NMR、13C-NMR及MS确证。结论:所设计的合成技术简单易行。

改进特征选择的光伏功率预测融合算法

为提高电站光伏功率预测准确率,该文提出了改进特征选择的融合预测模型。首先耦合包裹式和过滤式方法筛选特征参数;然后根据气象特征分类构建XGBoost、LightGBM和MLP的单一模型;最后使用双隐藏层多层感知器(MLP)构建融合模型进行预测。实验结果表明,通过改进特征选择以及使用对非线性描述能力更佳的MLP融合算法,融合预测模型相比单一模型具有更高的预测准确率以及更强的泛化能力,可较好地满足短期光伏功率预测的需求。

干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评

土壤干湿交替循环对土壤呼吸的“激发效应”被证实在干旱、半干旱和地中海气候区普遍存在。土壤干湿交替被认为是影响土壤呼吸的重要因素。土壤物理、化学、生物性状会在干湿交替过程中发生一系列变化,引发土壤CO_(2)排放量显著激增而引起“Birch效应”。随着未来气候变化下极端降水天气事件发生频率的增加,降雨强度和频率的改变将导致部分地区的土壤经受更广泛和频繁的干湿交替作用,加剧土壤干湿循环,影响土壤呼吸。重点论述了干湿交替对土壤碳素循环各个关键过程(尤其是土壤呼吸和SOC矿化)的影响效应,归纳总结了干湿交替对土壤碳素循环的影响机制,从土壤团聚体、根系呼吸、微生物呼吸等方面阐述了干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳(SOC)矿化激发效应的影响及其机理。综合生理学说与物理学说观点,认为干湿交替主要通过土壤结构、SOC的分解速率、土壤微生物群落的结构与稳定性等的改变来影响土壤呼吸和SOC矿化过程。目前,关于干湿交替对土壤碳素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有一些不足之处。简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得深入研究的科学问题进行了探讨与展望。

NCEP/CFSR再分析耦合资料中MJO对ENSO的影响研究

基于1979—2008年NCEP/CFSR再分析耦合数据集,研究了冬季MJO对ENSO事件的影响。结果表明,在年际时间尺度以及长期的年代际时间尺度上,热带印度洋MJO活动的强弱性都可以影响热带中东太平洋ENSO事件的发生和发展。在年际时间尺度上,ENSO发生前期征兆的赤道中东太平洋的西风爆发事件(Westerly Wind Burst,WWB),作为MJO影响ENSO的主要途径,存在着显著的次季节时间尺度的变化。相对于气候平均的赤道太平洋西部暖池区上升而东部下沉的Walker环流,MJO正位相东传后的西风异常,减弱了低层东风和赤道东太平洋海水上翻。这一上升海流的减弱导致了中东赤道太平洋的海温升高,从而有利于ENSO暖海温事件的发生。而在年代际时间尺度上,MJO范围和强度在1998年前后出现了明显的转变,1998年之前MJO的东移范围更东,强度更强,从而导致了西太平洋西风爆发区的次季节西风异常事件更加显著,在Bjeknes正反馈机制下对应了年代际时间尺度下的强尼诺事件出现,1998年之后则与之相反。冬季MJO对ENSO影响的这一年代际特征主要体现在晚冬季节,而在早冬伴随着印度洋的增暖,MJO强度一直在逐年增加。

玉米须多糖提取条件优化的研究

对影响玉米须多糖提取得率的主要因素料水比、温度、时间进行了研究。正交试验结果表明,料水比、温度、时间对多糖的提取得率有较大影响,其最佳提取工艺条件为:料水比1∶8(g/mL)、温度90℃、时间3 h。

鹿蹄草素的电化学行为分析及其与DNA相互作用研究

应用差分脉冲伏安法、循环伏安法、控制电位电解法等电化学方法和紫外光谱法,研究了中药提取物鹿蹄草素在玻碳电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用,并考察其相关电化学动力学参数。结果表明,鹿蹄草素在玻璃电极上发生了两个电子转移的电极反应,并且主要是受吸附控制的表面过程,其在玻碳电极上的电子转移数为2;随着DNA的加入,鹿蹄草素的峰电流降低、峰电位发生正移,说明鹿蹄草素与DNA通过嵌插方式相互作用,生成复合物,根据加入DNA后使鹿蹄草素的峰电流变化动力学参数,也可定量分析检测DNA的浓度。

气候变化和人类活动对盐池县植被净初级生产力的影响

为定量区分退耕还林还草背景下北方典型农牧交错带植被变化过程中气候变化和人类活动的相对贡献率,以宁夏盐池县2000—2020年植被变化为研究对象,基于MODIS13Q1-NDVI数据、地表覆盖数据和气象数据,采用Thornthwaite纪念模型和CASA(Carnegie-ames-stanford ap⁃proach)模型分别估算了逐年的潜在净初级生产力(Potential net primary productivity,PNPP)和实际净初级生产力(Actual net primary productivity,ANPP)。综合运用趋势分析、相关分析和差值比较法分析了2000—2020年盐池县净初级生产力(Net primary productivity,NPP)时空变化特征及其驱动力,并定量确定了气候因子和人类活动对盐池县植被变化的相对贡献率。结果表明:(1)在2000—2020年盐池县NPP总体呈上升趋势,但存在着显著的空间异质性,主要表现为植被NPP改善区面积远大于NPP退化区面积,且改善或退化程度也存在显著的空间分异。植被改善区主要分布于荒漠、荒漠草原等退耕还林还草工程区域和灌溉区,而植被退化区则分布于荒漠和荒漠草原的边缘地带。(2)植被变化归因分析表明,在植被改善区,气候变化和人类活动共同主导驱动了植被的改善,但气候变化的相对贡献率(59.77%)大于人类活动的相对贡献率(40.23%),而在植被退化区,人类活动的相对贡献率(91.77%)则显著高于气候变化的相对贡献率(8.23%)。(3)驱动力分析表明,研究区植被NPP变化与降水量呈显著正相关,而与气温的相关性较弱;而人类活动是驱动植被退化区NPP下降的主要原因,但负向影响力有所减弱。总体而言,气候变化是植被改善区的主要驱动力,而人类活动是植被退化区的主要驱动因素,两者共同作用则使盐池县整体生态环境得以改善。

武汉市金银潭医院305例不同发病时期新型冠状病毒肺炎患者临床特征分析

目的分析305例不同发病时期的新型冠状病毒肺炎患者临床特征及流行病学特征,研究临床特征和流行病学特征的时间规律,为新型冠状病毒肺炎的控制和患者救治提供参考。方法回顾性分析2019年12月-2020年2月在武汉市金银潭医院收治入院的新型冠状病毒肺炎患者305例。按患者发病时间将研究对象分为A、B、C、D四组,A组:2019年12月31日前发病,共72例;B组:2020年1月1-14日间发病,共72例;C组:2020年1月15-28日间发病,共84例;D组2020年1月29日-2月11日间发病,共77例。比较分析四组患者性别、年龄、发病到住院间隔时长、住院天数、临床症状、影像学特征、既往疾病史、接触史、入院后治疗情况和疾病转归。结果 A组到D组,患者平均年龄呈增长趋势,差异有统计学意义(F=12.62,P<0.000 1)。四组患者组间家庭接触史构成比差异有统计学意义(χ~2=12.051,P=0.007)。各组发热天数的中位数差异有统计学意义(H=43.88,P<0.01)。四组患者使用糖皮质激素、丙种球蛋白、抗真菌治疗和抗病毒治疗的比例不同,组间差异有统计学意义(χ~2=23.78,P<0.000 18;χ~2=33.07,P<0.000 1;χ~2=21.52,P<0.000 1;χ~2=60.634,P<0.000 1)。四组患者组间中位住院时间差异有统计学意义(χ~2=21.383,P<0.000 1)。影像学表现四组整体比较,差异有统计学意义(χ~2=38.43,P<0.000 1)。结论新型冠状病毒肺炎疫情随着政策干预、感染防护措施加强、医疗救治力量加强、医疗诊治方案完善,其病情表现呈现在时间维度上由发展到峰值到逐渐好转下降的规律特点。

叶面滞尘对火电厂周边绿化树种叶片反射光谱及光合作用的影响

以宁东能源化工基地典型火电厂周边5种常见绿化树种白蜡、臭椿、火炬树、山槐、榆树的叶片为对象,并在雨后第1天和第15天分别采用洗脱法分析其滞尘能力,地物光谱仪测定滞尘对叶面反射光谱的影响,Li-6400便携式光合仪测定滞尘对光合特征参数(净光合速率、气孔导度和蒸腾速率)的影响。结果表明,5种绿化树种的滞尘能力由大到小表现为:火炬树、臭椿、榆树、山槐、白蜡。光谱反射曲线总体特征是洁净叶片反射率大于滞尘叶片反射率,主要表现在740~1300 nm波段,而在350~680、1500~2500 nm波段,则无一致性规律,存在波动。叶面滞尘量与叶片光谱反射率相关性研究表明对叶面滞尘敏感的波段主要集中在可见光波(700~750 nm)和近红外波段(1390~1500 nm)。滞尘不改变叶面特有的反射特征,但存在增强或削弱效果,且这种增强或者削弱效果存在种间差异。滞尘对叶片反射光谱曲线一阶导数的三边位置没有明显影响,说明三边位置对滞尘的干扰不敏感;三边幅值和三边面积对滞尘有明显的响应,5种绿化树种均表现为洁净叶片大于滞尘叶片。在相同的污染环境下,滞尘会对绿化树种的光合生理特征产生抑制作用,但并非滞尘量越大、光合特征损失率越大,而损失的幅度因植物种类的不同而异,存在种间差异。综合各树种受滞尘影响的光合特征参数变化,发现榆树和山槐对当地大气降尘污染的抗性较强。

山西榆次不同植被土壤水分有效性与干燥化效应

为了对山西省山区土壤干旱程度和水资源利用情况进行研究,通过称重法研究了山西榆次区不同植被(樱桃林地、耕地、枣树林地和杨树林地)及撂荒地土壤剖面水分变化特征、水分有效性及干燥化效应。结果表明:土壤平均含水量从小到大依次为杨树林地(8.10%)、枣树林地(9.94%)、撂荒地(10.70%)、樱桃林地(14.47%)和耕地(14.53%)。各植被下土层均有不同程度的干层发育,其中耕地和樱桃林地土壤为轻度干层,撂荒地主要为中度干层,而枣树林地与杨树林地则发育了中重度干层。杨树林地各土层均为无效水,枣树林地以无效水为主,撂荒地以无效水与难效水为主,耕地和樱桃林地受灌溉补给,以难效水与中效水为主。各植被中除杨树林地外,土壤水分含量均随土层深度增加先减后增。其中樱桃林地和枣树林地土壤水分都在0-3 m内呈递减趋势,3-5 m土壤水分迅速升高。耕地和撂荒地土壤含水量先减后增,均在2-2.5 m深度土层为含水量低值拐点。杨树林地土壤水分在0-3.5 m保持平稳,3.5-5 m水分呈下降趋势。

新冠肺炎重症患者经鼻高流量氧疗护理实践

本文回顾了2020年2月1日—3月10湖北省武汉市金银潭医院南二、北二、北四病区41例新冠肺炎重症患者使用经鼻高流量吸氧治疗的护理流程,总结新冠肺炎重症患者应用经鼻高流量治疗的护理重点及体会。41例患者吸氧浓度为50%~70%,氧流量为40~60 L/min,氧疗过程中患者均未出现压力性损伤、氧疗失效等并发症,且氧疗0.5 h、1 h、2 h、4 h后患者SpO2逐步上升,差异比较有统计学意义(P<0.01)。

乳糖酶的生产应用及发展概况

原发性乳糖酶缺乏和乳糖不耐受（吸收不良）是全球所关注的健康热点。用微生物法制取乳糖酶．加入乳制品来预防和泊疗乳糖不耐症是当今世界上最主要的解决方法。本文具体从微生物选育．乳糖酶的提取和固定方法及乳糖酶的应用及生物技术在乳糖不耐受中的应用等方面进行了总结、归纳。