基于高通量测序分析牛粪堆肥中细菌群落动态变化

文章以奶牛粪便和玉米秸秆作好氧堆肥,堆肥持续36 d。采用16S rRNA基因高通量测序技术分析堆肥过程中细菌群落特征,通过Alpha多样性分析、样本层级聚类分析和距离热图(Heatmap)分析,结果表明,堆肥过程中细菌群落结构发生显著变化。门分类水平细菌群落结构分析表明,变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)在堆肥前期和高温期相对丰度较高,酸酐菌门(Acidobacteria)在堆肥后期相对丰度较高;属分类水平细菌群落结构分析表明,在堆肥初始阶段各属相对丰度相近,环脂酸芽孢杆菌属(Tumebacillus)在堆肥升温期占优势,肠杆菌属(Enterobacter)、未命名细菌(norank_c_OPB54)和玫瑰弯菌属(Roseiflexus)为堆肥高温期优势类群,类似芽球菌属(Blastocatella)出现在堆肥高温期末期,在降温期和腐熟期成为优势菌属。Spearman相关性分析表明,除肠杆菌属(Enterobacter)、未命名细菌(norank_c_OPB54)、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)外剩余11个属均与含水率、有机物降解率、C/N和NH_4^+-N/NO_3^--N之间呈显著相关,肠杆菌属与pH呈极显著正相关(P<0.001),未命名细菌(norank_c_OPB54)与温度呈极显著正相关(P<0.001)。研究表明,在牛粪堆肥期间细菌群落结构发生显著变化,细菌群落结构变化与堆肥理化因子存在相关关系。

牛粪稻秸新型静态堆肥中真菌群落组成的动态特征

为克服传统静态堆肥的缺点,本研究设计了一种新型堆肥装置并进行了牛粪和秸秆静态堆肥试验。利用高通量测序技术研究堆肥中真菌群落组成的动态变化,并探讨真菌群落组成与理化指标以及种子发芽指数(GI)之间的相关关系。通过对堆肥过程中温度、p H、碳氮比(C/N)和种子发芽指数等指标进行分析判断,堆肥进行第17 d后达到腐熟。高通量测序结果显示,真菌群落结构在堆肥的不同时期发生了显著变化,堆肥初始期和升温期节担菌属(Wallemia)和毛孢子属(Trichosporon)占优势,高温期时嗜热链球菌属(Mycothermus)成为优势类群,鬼伞属(Coprinus)和未分类的子囊菌门(Unclassified Ascomycota)在腐熟期时相对丰度较大。Spearman相关性分析表明,节担菌属(Wallemia)、散孢霉属(Scedosporium)和毛孢子属(Trichosporon)与含水率、全碳、碳氮比和铵态氮之间呈显著正相关,与全氮、硝态氮和种子发芽指数呈显著负相关;相反,鬼伞属(Coprinus)和毁丝霉属(Myceliophthora)与全氮、硝态氮和种子发芽指数呈显著正相关,与含水率、全碳、碳氮比和铵态氮呈显著负相关;嗜热链球菌属(Mycothermus)和拟鬼伞属(Coprinopsis)与温度呈极显著正相关。本研究对堆肥微生物群落的深化理解及完善堆肥工艺具有一定的理论和实践意义。

冻融坡面土壤剥蚀率与侵蚀因子关系分析

为确定影响冻融坡面土壤剥蚀率的主要土壤侵蚀因子,采用2个(10°、15°)坡度、2个(3、9 L/min)流量和4个(2、5、8、11 cm)起始解冻深度组合进行野外冲刷试验,分析土壤剥蚀率随坡度、流量和解冻深度变化规律,研究土壤剥蚀率与水蚀动力参数(径流水深、水流剪切力、水流功率、单位水流功率)间的相关关系,运用逐步回归分析方法,建立冻融坡面土壤侵蚀预测模型。结果表明:相同起始解冻深度条件下土壤剥蚀率随着坡度和流量的增加有增大的趋势,相同坡度条件下,流量为3 L/min时,起始解冻深度5 cm时土壤剥蚀率最大;流量为9 L/min时,随着起始解冻深度的增加土壤剥蚀率增加;土壤剥蚀率与水流剪切力、水流功率、单位水流功率分别呈显著线性正相关关系(P<0.01);建立了基于水流功率和起始解冻深度的土壤剥蚀率预测方程(R^2=0.967)。

沈阳地区天然降雨雨滴特征对坡面产沙量的影响

为了探究沈阳地区天然降雨雨滴特征与产沙量的关系,在天然降雨条件下,使用滤纸色斑法计算雨滴特征,利用野外径流小区(长8m,宽1m)采集沙样。运用相关分析法、灰色关联分析法和模糊贴近度分析法分析了降雨强度、雨滴动能、雨滴中值粒径、雨滴终点最大速度和雨滴质量与产沙量的关系。结果表明:经过相关分析和灰色关联分析,影响坡面产沙量的顺序为降雨强度>雨滴动能>雨滴中值粒径>最大雨滴终点速度>雨滴质量,模糊贴近度分析表明降雨强度对坡面产沙量的影响最大,降雨动能其次,雨滴质量影响最小。坡面产沙量分别与降雨强度、雨滴中值粒径、雨滴动能呈幂函数关系;天然降雨雨滴中值粒径与降雨强度呈幂函数关系;雨滴中值粒径和雨滴质量是雨滴动能的主要影响因子。

牛粪好氧堆肥中真菌群落组成的动态特征

采用高通量测序技术,探究牛粪堆肥过程中真菌群落时空动态变化、营养型及理化参数对真菌群落结构组成影响。结果表明,牛粪堆肥中未分类子囊菌门(Ascomycota)在升温期相对丰度最高,鬼伞属(Coprinus)和Guehomyces为高温期优势菌群,未分类子囊菌门为降温期优势菌属,未分类散囊菌目(Eurotiales)和Zopfiella为腐熟期优势菌群。在空间层次上,Guehomyces和未分类散囊菌目为上层和中层优势菌群,鬼伞属(Coprinus)和Zopfiella为下层优势菌群。在牛粪堆肥过程中腐生真菌相对丰度逐渐升高,堆肥下层相对丰度高于上、下两层。冗余分析(RDA)表明,含水率和温度对真菌群落结构变化影响显著(P<0.05)。牛粪堆肥过程中真菌群落结构组成在不同时期和空间上均存在差异,堆肥内真菌群落多数为腐生营养型,真菌群落结构变化与理化因子相关。

连云港市农村生态河道现状及存在问题

通过对连云港市农村生态河道现状进行实地调查和统计分析,归纳了近年来河道建设思路的转型方式。以农村河道为研究对象,结合“十四五”规划发展蓝图,研究表明连云港农村生态河道存在部分河道水质需长期维护、水体及沿岸生态系统多样性不明显、五级责任制落实不到位、河道创建资金投入不足、长效管护系统不完善等问题。针对农村生态河道创建过程中存在的问题提出了针对性措施建议,因地制宜实行农村河道疏浚整治,进行统筹规划,系统治理,将农村河道水系连通整治与河道长效管护有机结合起来,以中小河流水系为脉络,以村庄为节点,实行集中连片整村整镇治理规划推进农村生态河道建设。

冻融坡面土壤剥蚀率主要影响因素分析

为确定冻融坡面影响土壤剥蚀率的主要因素,采用2个(10°,15°)坡度、2个(3L/min,9L/min)流量和4个(2cm,5cm,8cm,11cm)起始解冻深度组合进行野外冲刷试验,运用灰色关联分析、模糊贴近度分析和通径分析方法,分别分析了各因素对土壤剥蚀率的影响作用。结果表明:流量与土壤剥蚀率的灰色关联度最大,坡度次之;水流功率与土壤剥蚀率的模糊贴近度最大,流量、起始解冻深度的模糊贴近度均大于坡度;水流功率对土壤剥蚀率的决定作用最大,起始解冻深度次之,水流剪切力通过其他因素对土壤剥蚀率的间接作用最大;三种方法分析结果表明水流功率、流量、起始解冻深度、坡度是影响土壤剥蚀率的主要因素。

添加物对木耳液体菌种老化的影响

以黑木耳品种‘黑威15’为试验材料,研究营养物质对木耳液体菌种生长及老化的影响,筛选抗老化及易老化培养基,研究其抗氧化酶活性、底物降解酶活性、抗氧化物质及膜质过氧化程度变化规律。结果表明,①与对照组相比,添加磷酸二氢钾及VB1可延缓菌丝老化,且促进菌丝生长。添加硫酸镁对菌丝老化有缓解作用,但抑制菌丝生长。添加过量氮源可促进菌丝生长且加速菌丝老化。②与对照及易老化培养基相比,抗老化培养基中菌丝总蛋白含量、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、淀粉酶活性显著提高。表明活性氧自由基清除系统相关酶活性的提高对延缓菌丝老化具有重要作用。③SOD活性随菌龄增加而逐渐减小,与菌龄呈显著负相关。在抗老化培养基中,丙二醛含量随菌龄增加而降低,两者间呈显著负相关。在对照及易老化培养基中,MDA含量随菌龄增加呈上升趋势,两者间呈显著正相关。研究对分析木耳菌丝老化机制及解决液体菌种老化问题具有理论价值。

坡面不同土地利用类型土壤抗剪强度影响因素分析

通过野外调查与室内试验相结合的方法,选取不同坡度(10°,15°,20°)的针阔混交林、灌木林、园地、坡耕地、荒地5种土地利用类型,观测土壤抗剪强度指标、含水率、容重、干密度、总孔隙度、有机质、土壤团聚体MWD值(干筛和湿筛),运用模糊贴近度法和逐步回归分析法分析影响不同土地利用类型土壤抗剪强度的因素。结果表明:相同土地利用类型土壤黏聚力随着坡度的增加先增大后减小;在针阔混交林中,团聚体湿筛MWD值与土壤黏聚力的贴近度最大,在荒地中则是有机质,而在其他3个土地利用类型中,容重与干密度对土壤黏聚力的贴近度较大;在针阔混交林、灌木林、荒地中,4种贴近度计算影响其土壤内摩擦角较大的因素为总孔隙度,而容重和干密度是影响园地和坡耕地土壤内摩擦角的重要因子;在针阔混交林中,建立基于干密度和容重的土壤抗剪强度方程(R2=0.865);在坡耕地中,建立基于干密度、容重和团聚体干筛MWD值的土壤抗剪强度预测模型(R2=0.964);在灌木林、园地、荒地中,对土壤抗剪强度影响显著的因子分别为干密度、团聚体干筛MWD值、容重。

中小型生态水利工程河道规划设计

以连云港市为例,在全面摸清全市范围内县乡河道现状的基础上,针对不同县区不同区域特点,对河道的不同功能,分析问题和需求,提出生态河道建设思路和治理方式。重点从多规融合水岸综合治理、清淤疏浚确保水系连通、科学处理安全生态关系、移步换景构建绿色长廊4个方面选择县乡级河道进行生态建设,做到治水、绿化互相促进,推进现代水利、生态水利结合,发挥河道功能,构建生态环境,努力实现"河道通畅、水体清澈、岸坡绿化、长效管护"的建设目标。

种植不同作物对土壤抗剪强度影响

为了确定不同作物种植对土壤抗剪强度的影响,以辽宁省摩云山小流域为研究对象,分别采集大豆地、玉米地、果树地和果树台田样本等土样。测定土壤含水量,利用直剪法测定土壤黏聚力和内摩擦角,分析同一种作物和不同作物的土壤剪切力与土壤含水量关系以及同一种作物和不同种作物的内摩擦角的关系。结果表明:土壤黏聚力玉米地(49.27kPa)>豆地(38.36kPa)>果树台田(30.00kPa)>果树地(28.36kPa);内摩擦角果树地(25.45°)>豆地(23.26°)>玉米地(20.24°)>果树台田(19.51°);玉米地的剪切力与豆地的剪切力、果树地的剪切力和果树台田的剪切力均有显著性差异;不同作物的土壤黏聚力和土壤含水量进行二次线性分析,拟合度较好。

“双一流”建设背景下学科服务绩效管理研究

“双一流”建设背景下学科前沿分析、学科竞争力分析、学科发展趋势分析、学术贡献率分析等逐渐成为学科服务新热点,学科服务更加注重学科服务流程的绩效管理。通过绩效计划、绩效调控、绩效实施、绩效反馈和绩效评价五个环节可视化学科服务绩效管理路线:从用户需求角度设计学科服务绩效管理目标,详细分析学科服务绩效管理的实践内容并进行管理质量控制。在学科服务绩效管理路线中查找实际绩效管理状态与期望绩效管理目标之间的差距,定位影响学科服务绩效管理的基本要素,借助学科服务绩效管理的协同功能,结合学科服务绩效管理流程构建综合性的学科服务绩效管理模式。

牛粪堆肥过程中nosZ型反硝化细菌动态变化

采用高通量测序技术,研究牛粪堆肥过程中不同时期与不同深度的nosZ型反硝化细菌群落组成的动态变化与多样性,并通过冗余分析(Redundancy analysis,RDA)和Spearman相关性分析,揭示了堆肥过程中nosZ型反硝化细菌与理化指标之间的相关关系。结果表明,堆肥不同时期nosZ型反硝化细菌群落结构差异显著,反硝化细菌群落多样性和丰富度均呈先降低后升高的趋势,在堆肥降温期不同深度的反硝化细菌群落结构和多样性指数差异显著。此外,理化因素显著影响堆肥反硝化菌群的群落结构与多样性,螯台球菌属(Chelatococcus)与温度呈极显著正相关(P<0.01),Polymorphum与硝态氮呈极显著正相关(P<0.01),生根瘤菌属(Mesorhizobium)与含水率和C/N呈极显著负相关(P<0.01)。反硝化细菌的多样性与温度、pH、氨态氮呈极显著负相关(P<0.01),与硝态氮呈极显著正相关(P<0.01)。反硝化细菌的丰富度与温度呈极显著负相关(P<0.01)。综上所述,堆肥时间和深度均为影响nosZ型反硝化细菌群落结构的重要因素,且该菌群群落结构变化受理化因子的显著影响。

园林景观设计中的花境设计要点分析

我国在当前园林景观花境设计得到了长足的发展,那么在设计的过程中主要分为哪些模块,应该注意什么。本文针对以上方面就园林景观花境设计的一些要点来进行分析。

鞍山市矿山水土保持生态建设现状及思路

鞍山市是矿产资源大市,矿产资源丰富,开发利用历史悠久。随着全市矿产资源的大规模开发,形成了大面积矿山裸露地表,产生了严重的水土流失,致使矿山生态环境遭到严重破坏。矿山生产所造成的的生态环境问题已成为鞍山市建设绿色生态城市的障碍。制约了全市乃至全省的经济社会可持续发展。因此加快矿山水土流失恢复治理,为振兴鞍山老工业基地创造良好的生态环境已迫在眉睫。

基于近景摄影测量的径流冲刷条件下冻融坡面侵蚀产沙过程

为研究冻融坡面径流冲刷条件下侵蚀产沙过程,采用2个坡度(10°,15°)、3个流量(3,6,9 L/min)、2个起始解冻深度(6,12 cm)组合进行野外冲刷试验,结合近景摄影测量技术分析不同解冻深度、不同坡度和不同流量条件下的产沙量,运用线性回归方程对近景摄影测量值和实测值进行拟合。结果表明:起始解冻深度和坡度相同条件下,冻融坡面的土壤侵蚀产沙量随着径流量和坡度的增大而增大;随着时间推移,产沙量越来越小。在流量和坡度相同时,随着初始解冻深度的增大,坡面产沙量也逐渐增大;在流量和解冻深度相同时,随着坡度的增大,坡面产沙量也逐渐增大。当流量、解冻深度和坡度最大时,坡面侵蚀产沙量达到最大。坡面产沙量实测值与近景摄影测量对比分析得到误差平均精度为90.67%,近景摄影测量技术可以在冻融条件下土壤侵蚀监测中应用。

基于卷积神经网络和KNN算法的笔迹性别识别

基于笔迹的性别识别在取证分析中具有重要意义。但是目前的笔迹性别识别的智能算法大多是在笔迹空间进行直接分类,笔迹中包含大量无意义信息,分类准确率不高。本文通过将笔迹空间转化为笔迹相似度空间,通过Mnist数据集训练卷积神经网络得到数字识别模型,然后用自制带性别标签的数据集进行测试并计算得到表现字迹风格的两种数据集。进一步基于KNN算法,对字迹进行性别识别,综合两种数据集得到的预测结果,测试准确度能达到74%。

论水利改革创新在规划设计中的探究

为进一步提高流域、区域及城市防洪除涝标准,全面提升节水型社会创建,优化水资源配置能力,有效治理水土流失,保护河湖生态水量,恢复水生物多样性,创建水生态空间完整性。以连云港市为例在全面摸清全市“十三五”规划完成情况的基础上,摸清规划设计水利工程方面的问题,提出创新发展理念如何合理化应用在规划设计中,着力建成高质发展的水安全保障体系。

基于数据集特征的卷积网络代价函数优化方法

近年来,为了减少卷积神经网络计算量和提高分类准确率,研究者们开发了各种各样的建模技术和优化方法.卷积神经网络中代价函数的作用是对比预测值和样本标签,评估预测准确程度.由于数据集中各类样本的分布也会一定程度上影响预测结果,提出一种基于数据集统计特征的代价函数优化方法,将数据集的统计特征以权重的形式叠加到交叉熵代价函数中.经过Mnist和Cifar数据集实验验证,表明该损失函数在卷积网络中收敛速度和准确率均有一定的优势.

基于Unity3D的物理光学实验的设计与仿真

利用虚拟现实技术对光学仪器进行模拟,基于Unity3D平台和Shaderlab渲染规则,以分光仪实验为例,提出一种间接渲染方法——光学表面的局部光栅化渲染模型,结合准实时烘培贴图制作方法,能够在比较节省资源的前提下,模拟出一些光学器件的性质,并具有良好的实用性,能够广泛的用于桌面端和移动端.