青藏高原典型冰川小流域土壤微生物生物量及胞外酶活性分布特征

土壤微生物释放的胞外酶是决定碳(C)、氮(N)、磷(P)生物地球化学循环的关键因素,为了阐明青藏高原典型小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性沿海拔和土层的分布特征并揭示影响该分布格局的主要养分限制状况,于2021年8月采集了青藏高原廓琼岗日冰川小流域5个海拔梯度(4900 m;5000 m;5100 m;5200 m;5300 m)中4个土壤发生层(A层:腐殖质层、E层:淋溶层、B层:淀积层和C层:母质层)的土壤样品,定量分析了土壤基本理化性质、微生物生物量、胞外酶活性等指标。结果表明:1)微生物生物量碳氮磷的海拔差异变化规律不同,随着土层加深微生物生物量碳氮磷随海拔变化越小。同时,各海拔之间微生物生物量均有随土层加深而显著降低的趋势(P<0.05);2)四种酶活性的海拔间变化规律各异,但整体呈现随海拔升高而升高的趋势且在表层(A和E层)增长趋势更明显,而且随土层加深显著降低(P<0.05);3)该区域土壤微生物受到碳和磷共同限制,土层越深限制越高,而且海拔越高C限制越强,但P限制降低;4)青藏高原典型冰川小流域土壤微生物生物量和胞外酶活性在海拔和土层之间存在较明显的差异,可能是由于土壤养分含量的差别造成的。整体而言,青藏高原典型冰川小流域土壤养分含量影响土壤微生物生物量和胞外酶活性在海拔和土层之间的分布特征。为深入理解青藏高原冰川小流域土壤养分循环提供了数据基础和科学依据。

基于压电效应的光电子集成技术研究进展(特邀)

压电效应是一种实现电能与机械能之间相互转换的重要物理现象。随着集成光电子技术和压电薄膜材料制备技术的日益成熟,压电效应在光电子集成芯片领域引起广泛的研究。在压电效应的作用下,外部电场可以操控薄膜材料的形变,从而改变折射率,实现光电调谐和声光调制。本文首先介绍常见压电薄膜材料及其研究进展,随后回顾和探讨基于压电效应的光电子集成器件的研究进展。最后,对压电调谐器件和声光调制器的应用进行介绍和展望,分析其大规模应用面临的挑战和问题。

^(60)Co-γ辐射紫花苜蓿分化苗对高温胁迫的生理响应

为了研究紫花苜蓿(Medicago Sativa L.)对辐射和高温胁迫的生理响应,分别以800 Gy和600 Gy ^(60)Co-γ辐射苜蓿种子的第二代高株变异植株和未辐射苜蓿种子植株叶片愈伤组织的分化苗(G_(3),G_(4),CK)为材料,模拟40℃高温胁迫(时间为1,2,3,4 d),测定高温胁迫下苜蓿分化苗存活率及8项抗性生理指标,对8项指标进行隶属函数和综合D值计算,综合分析3组分化苗的耐热能力。结果表明:CK分化苗在40℃高温胁迫4 d存活率为64%,胁迫温度高于40℃和超过4 d严重影响分化苗存活率,确定有效模拟高温胁迫为40℃4 d;40℃高温胁迫下,3组分化苗可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性均随胁迫时间的增加呈先升后降趋势,过氧化氢酶活性呈降低趋势,丙二醛含量和相对电导率呈增加趋势,其中G3分化苗在高温胁迫3 d,可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛的含量、相对电导率和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性比其对照分别增加了235.74%,79.21%,323.65%,30.10%,18.09%,82.87%和350.91%,过氧化氢酶活性比其对照降低了64.52%。8项生理生化指标的综合D值分析表明,3组分化苗的耐热能力排序为G3>G4>CK,一定剂量辐射处理可提高苜蓿分化苗的抗性。

人体主动脉瓣膜钙化组织的力学性质

目的采用纳米压痕测试方法,测量人体主动脉瓣取出物的钙化组织的材料力学性能。方法采集5名主动脉瓣狭窄患者的瓣叶取出物,选取钙化瓣叶进行纳米压痕测试,获得钙化组织弹性模量、硬度等材料力学参数。结果瓣叶钙化组织的弹性模量为(15.69±3.89)GPa,硬度为(0.59±0.15)GPa。结论通过纳米压痕测试方法得到瓣叶钙化组织的弹性模量和硬度,为瓣膜的生物力学研究提供实验数据参考。

股骨头坏死松质骨生物力学特征的空间分布规律

目的探究股骨头坏死松质骨微观结构参数和力学性能的空间分布规律,为临床诊断中科学评估病灶对病情的影响提供理论依据。方法结合影像学测量和数值模拟方法,定量分析不同区域松质骨的微观结构参数和力学性能,分别从冠状面、矢状面和水平面投影方向上探究松质骨生物力学特征的空间分布特点。结果在股骨头冠状面和矢状面投影方向上,松质骨的微观结构特征与力学性能大致呈Y型分布,Y形区域内松质骨的力学性能高于其他区域,该分布特点与股骨头内的主压应力束的位置相吻合。结论位于股骨头Y形区域内的坏死灶对股骨头内应力分布的影响程度会更大,更有可能导致病情恶化。临床诊断中应充分考虑坏死灶和Y形区域的位置关系。

不同傅里叶变换红外光谱法研究土壤光谱特征的比较与应用

为了将傅里叶变换红外光谱技术更好地应用于土壤中官能团的定量分析,通过比较3种不同傅里叶变换技术下土壤特征吸收峰的差异,来选取最佳的光谱技术应用于土壤的相关研究。采用透射(T-FTIR)、衰减全反射(ATR-FTIR)和漫反射(DR-FTIR)3种光谱技术分别对有机物(苯甲酸、硬脂酸)和土壤(辽东栎)进行了分析。并将辽东栎和草地土壤样品按不同比例混合,使用T-FTIR和DR-FTIR对混合土样进行光谱测定,用于定量分析研究。结果表明:(1)有机物样品在3种光谱技术中均出现特征吸收峰,苯甲酸在1600~1400 cm^(-1)出现苯环C=C骨架特征峰,硬脂酸在2900~2800 cm^(-1)显现甲基的特征峰。有机物中羧酸-COOH内羰基-C=O在1720~1680 cm^(-1)出现伸缩振动吸收峰,羟基-OH分别在1430~1410 cm^(-1),940~930 cm^(-1)附近出现面内和面外弯曲振动吸收峰。有机物在T-FTIR技术中需要用溴化钾(KBr)对其稀释。(2)辽东栎土壤样品在T-FTIR和DR-FTIR技术测试中发现,其土壤谱图中有较多有效特征吸收峰,土壤样品在T-FTIR技术中也需要用KBr进行稀释并使样品均匀的分布在锭片中;而ATR-FTIR技术测试中仅出现个别有效特征吸收峰,不利于对土壤谱图鉴别与进一步分析。(3)辽东栎和草地土壤样品按不同比例混合的测试结果表明:T-FTIR和DR-FTIR技术测试中质量分数与峰面积比呈正相关,线性拟合分别为R 2=0.70和R 2=0.88。土壤在3种不同红外技术中,DR-FTIR光谱具有较好的土壤特征吸收峰,对土壤样品可以不用KBr稀释。测试步骤简单易操作,可用于土壤样品定量分析研究。

植物DNA甲基化及在牧草中的应用

DNA甲基化是真核细胞表观遗传修饰方式之一,在牧草参与环境胁迫下的基因表达调控过程中起着重要的作用.对DNA甲基化在牧草应对逆境胁迫中的作用进行综述,分析检测牧草DNA甲基化技术方法的原理特点和几种重要牧草的DNA甲基化水平变化,以便更好地理解牧草DNA甲基化及其对环境胁迫的响应,为牧草分子育种研究提供新思路.

乡村振兴战略背景下休闲农业盈利模式的思考

分析了现阶段打造休闲农业的盈利模式,结合实践经验,提出了产品销售与农事体验相结合、餐饮住宿与农业景观相结合、休闲养生与亲子教育相结合、节庆活动与传统文化相结合等发展休闲盈利模式建议。

Biomechanism of impact resistance in the woodpecker's head and its application

The woodpecker does not suffer head/eye impact injuries while drumming on a tree trunk with high acceleration （more than 1000xg） and high frequency. The mechanism that protects the woodpecker＇s head has aroused the interest of ornithologists, biologists and scientists in the areas of mechanical engineering, material science and electronics engineering. This article reviews the literature on the biomechanisms and materials responsible for protecting the woodpecker from head impact injury and their applications in engineering and human protection.