碳材料改性的BiOX光催化材料的研究进展

环境与能源问题严峻,人们迫切需要开发一些高效、环保、稳定的光催化剂。卤氧化铋(BiOX,X为Cl、Br、I)因其独特的层状结构、优异的光学、电学性能而受到光催化领域的广泛关注。但BiOX存在光吸收不足、电子−空穴(electron-hole,e^(−)−h^(+))快速复合、载流子浓度有限等问题而限制了它的应用。利用碳材料修饰BiOX可以极大地提升BiO X的光催化性能。简要介绍了BiOX的结构、性质、改性方案,碳材料基本类型和性质,主要综述了近几年零维,一维,二维,三维碳材料改性的BiOX光催化剂的研究进展,并分析了碳材料对BiOX光催化剂的提升机制,最后展望了碳材料改性的BiOX所面临的机遇和挑战。

青檀叶片饲用营养价值分析与优良无性系筛选

【目的】全面分析与评价青檀叶片的饲用营养价值,为青檀用作木本饲料提供数据支撑。【方法】对10个青檀无性系进行叶片营养成分、抗氧化活性、次生代谢产物组分和含量、氨基酸成分和含量的测定,并采用质量评价指标综合评价其饲用特性。【结果】1)不同青檀无性系叶片各营养成分指标均达到极显著差异,粗蛋白含量介于10.15%~24.36%,平均为17.60%,其中‘福缘’(24.36%)和‘WT’(24.33%)含量最高;粗脂肪含量介于7.98%~11.45%,平均为9.31%;粗纤维含量较低,平均为4.08%;无氮浸出物含量平均为49.69%;中性洗涤纤维含量的品种间差异最大,介于17.76%~67.67%,平均为45.51%;酸洗洗涤纤维含量的差异较小,平均为24.07%;全磷和钙含量平均值分别为0.1733%和5.8633%;单宁含量远低于拒食标准,平均为2.9260 g·kg^(-1)。2)饲用质量评价指标无性系间均有极显著差异,10个无性系中有4个达到美国牧草和草地协会(AFGC)干草1级标准,分别为‘WT’、‘金玉缘’、‘慧光’和‘巨龙’。3)抗氧化活性综合指数法(APC)评价认为,‘大叶’、‘巨龙’和‘青龙’叶片抗氧化能力强,‘无量’、‘金玉缘’和‘慧光’叶片抗氧化能力弱。4)青檀叶片总类黄酮和5个黄酮类物质含量在无性系间均有极显著差异,具有筛选高生物活性物质的基础;总类黄酮含量平均为9.92 mg·g^(-1),5种物质中绿原酸含量最高(710.96μg·g^(-1)),其次是异鼠李素(27.12μg·g^(-1)),儿茶素(16.53μg·g^(-1))、槲皮素(9.09μg·g^(-1)),咖啡酸含量极低,仅为1.73μg·g^(-1)。5)检测到18种游离氨基酸和19种水解氨基酸,平均总量分别为47.87 mg·g^(-1)和108.20 mg·g^(-1),且总含量在无性系间均有极显著差异;两类氨基酸组分中均以异亮氨酸、亮氨酸含量最高。【结论】青檀叶片具有粗蛋白、粗脂肪、钙含量高,粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、单宁含量低的特点,饲用评价指标综合等级达到1级标准,具备发展成为优良木本饲料树种的物质基础;初步筛选出‘WT’、‘福缘’和‘巨龙’3个优异无性系。

人工湖早期浮游藻类群落特征及其影响因子研究

为探明人工湖早期浮游藻类及其水体富营养化的潜在风险,于2022年10月30日在紫琅湖湖区设置13个采样点,采用典范对应分析法(CCA)解析了浮游藻类群落特征及其驱动因子。研究结果表明,共鉴定出浮游藻类8门33科58属,共73种。其中硅藻门和绿藻门种数最多,分别为25和26种。以细胞密度论,蓝藻门,隐藻门和绿藻门占优势,其细胞密度分别为7.7×10^(5)~6.7×10^(6),1.7×10^(5)~3.7×10^(6),0.5×10^(5)~3.2×10^(6) cells/L;而以生物量论,隐藻门和硅藻门占优势,其生物量分别为0.92~5.52,0.42~1.39 mg/L。以蓝藻门的平裂藻(Merismopedia sp.)和细鞘丝藻(Leptolyngbya sp.),硅藻门的直链藻(Melosira sp.),绿藻门的空星藻(Coelastrum sp.),隐藻门的尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)和隐藻(Cryptomonas sp.)为优势种。不同采样点之间群落组成,细胞密度和生物量存在显著差异。典范对应分析结果表明,浊度(NTU)、总有机碳(TOC)、溶解氧(DO)和pH值是影响浮游藻类分布特征的显著环境因子。

有砟铁路路基翻浆冒泥整治技术发展

有砟铁路路基翻浆冒泥病害是我国铁路线路常见病害之一,影响线路运营安全,须采取措施整治。在概述有砟铁路路基翻浆冒泥机理的基础上,对我国常用的传统整治技术进行梳理,并重点归纳总结整治路基翻浆冒泥的新技术及其应用效果,以期为今后有砟铁路路基翻浆冒泥的整治提供借鉴,保障铁路线路的安全运营。

Bi掺杂的直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展

发展可替代能源对缓解全球能源问题具有重要意义。直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFC)因其工作温度低、能量密度高以及污染物排放少等特性,正逐渐成为最有发展前景的便携式能源技术之一。目前,其商业化进程主要取决于甲醇氧化反应(methanol oxidation reaction,MOR)的动力学快慢、催化剂的成本和寿命。Bi元素的掺杂可以极大地提高甲醇电催化氧化的性能,并且可以提高阳极催化剂抵抗CO中毒的能力。介绍了掺杂Bi的贵金属和非贵金属阳极电催化剂,以及贵金属掺杂Bi_(2)O_(3)、Bi_(2)WO_(6)等光辅助电催化剂;综述了它们提高甲醇电催化氧化性能的机制,并展望了阳极Bi电催化剂在DMFC中所面临的机遇和挑战。

蒿柳成花过程中内源激素和多胺含量变化特征

【目的】研究蒿柳从营养生长到生殖生长过程中内源激素和多胺对蒿柳成花的调控作用及其性别差异的影响,为解析雌雄异株植物花器官形成及性别决定机制,并为人工调控花器官形成及性别分化提供理论依据。【方法】将蒿柳1年生枝条生长过程划分为营养生长期(S1)、花芽生理分化期(S2)和花芽形态分化期(S3),分别以树龄15~20年的雌、雄蒿柳为材料,利用高效液相色谱-四级杆离子阱串联质谱法测定茎尖脱落酸(ABA)、玉米素(ZT)、生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、腐胺(Put)、精胺(Spm)和亚精胺(Spd)含量,分析不同生长阶段内源激素和多胺含量的变化及其与性别间差异的关系。【结果】从营养生长期到花芽生理分化期,雌、雄蒿柳的ABA、ZT、Put、Spm、Spd含量,ABA/GA_3、ZT/GA_3比值以及雌株中IAA/ZT比值均显著升高,IAA/ABA比值及雄株中GA_3含量显著下降。从花芽生理分化期到形态分化期,雌蒿柳的ABA、ZT、IAA和GA_3含量,雄株IAA/ZT、雌株ABA/GA_3比值均显著下降,Put、Spm、Spd含量,雄株的ZT/GA_3、雌株的IAA/ABA均显著上升。S1期的IAA、Spd含量及IAA/ABA比值,S2期的ABA、ZT、IAA、Spd含量,S3期的IAA/ABA、IAA/ZT比值均表现为雌蒿柳显著高于雄蒿柳;而S2期的IAA/ABA比值,S3期的ABA含量及ABA/GA_3、ZT/GA_3比值则表现为雌株显著高于雄株。【结论】高水平的ABA、ZT、IAA、多胺含量及ABA/GA_3、ZT/GA_3比值启动雌、雄蒿柳花芽生理分化,高水平的多胺含量、ZT/GA_3、IAA/ABA比值有利于雌、雄蒿柳花芽的形态分化;蒿柳成花过程中,虽然雌、雄植株内源激素和多胺的变化趋势几乎一致,但生理分化期的ABA、ZT、IAA、Spd含量及IAA/ABA比值均具有显著的性别差异,可能与雌、雄蒿柳的性别分化相关。

旱柳枝条皮层叶绿体的光化学特性及结构的特化

【目的】皮层光合对CO2的再固定可增加植株的碳收益,在叶片光合受阻时保障植株的生存延续。光合作用决定于叶绿体的结构和功能,研究皮层叶绿体的光化学特性及其结构的特化,可为揭示皮层光合运行、调节的生理和分子机制奠定基础。【方法】以旱柳当年生枝条为材料,在明确枝条中叶绿体的分布及其光化学效率的基础上,解析枝条皮层叶绿体与叶片叶绿体的光化学特性和结构的差异。【结果】旱柳枝条从髓到表皮均有叶绿体分布,皮层组织叶绿体的最大光化学效率最高,显著高于维管组织和髓。枝条皮层叶绿体的叶绿素b与叶绿素a、类胡萝卜素与总叶绿素的比例显著高于叶片叶绿体。枝条皮层叶绿体的PSⅡ激发能分配比例是叶片叶绿体的1.4倍。皮层叶绿体较叶片叶绿体具有较高的长、短轴比例。皮层叶绿体具有完整的亚细胞器结构,其中基粒片层占总片层数的比例、淀粉粒占叶绿体的比例显著高于叶片叶绿体。【结论】皮层组织叶绿体是枝条光合的主要贡献者。皮层叶绿体通过增加受光面积、提高天线色素比例,增加对枝条中有限光能的捕捉;通过提高光保护色素的比例减轻光氧化胁迫;通过增加类囊体的垛叠面积,促进光能向反应中心PSⅡ的传递;通过储藏淀粉,为枝条的非结构性碳水化合物需求提供保障。皮层叶绿体通过对光合色素组成的调整和亚细胞器结构的特化来适应枝条内的理化环境,最大限度地利用枝条中有限的光能。

旱柳枝条叶绿体光化学特征的径向异质性

【目的】研究枝条叶绿体光化学特征的径向异质性和组织特异性,可为确定枝条中不同组织对枝条碳同化的贡献以及揭示叶绿体对枝条异质性光环境的适应机制提供依据。【方法】测定照光和黑暗条件下旱柳无性系当年生枝条的CO_(2 )释放速率,评价枝条光合的碳回收贡献。测定树皮绿色组织、木质部和髓心的光合色素含量、吸光系数、光化学效率、电子传递速率,分析不同组织中叶绿体光化学特征的差异。【结果】饱和光强下旱柳当年生枝条的总光合速率达到1.27μmolCO_2·m^(-2)s^(-1),可将77%呼吸消耗的碳回收固定。在旱柳当年生枝条中,树皮的总叶绿素含量显著高于木质部和髓心,分别是木质部和髓心的15.90和1.83倍。叶绿素b与叶绿素a的比例随径向深度的增加由树皮至髓心呈显著升高的趋势,树皮中的类胡萝卜素含量、类胡萝卜素与叶绿素的比例均显著高于木质部。旱柳当年生枝条不同组织的吸光系数沿径向方向显著降低,树皮绿色组织的最大光化学效率、实际光化学效率和相对电子传递速率显著高于木质部和髓心。【结论】枝条光合可将77%呼吸消耗的碳回收。不同组织的光合色素含量和光化学效率呈现随径向深度增加而显著降低的规律,树皮绿色组织是枝条光合的主要载体。树皮绿色组织具有较强的光保护能力,木质部和髓心通过光合色素比例的调整最大限度地捕捉组织中有限的光能。

5G时代4G/5G共天馈面解决方案

4G建设时期,存在站点天面资源紧缺、无法新增抱杆、物业协调困难等问题,因此,5G时代在现有站点上新增抱杆的需求较难实现,如何实现4G/5G天线共天馈面及快速部署异常紧迫。探讨了4G/5G共天馈面的解决方案,提出一种适合中国电信单抱杆场景网络建设的天馈面解决方案,可以解决5G网络建设中无法新增抱杆、物业协调困难的问题。由于不增加天面资源,可减少铁塔租金,降低网络运营成本,同时可实现5G网络部署简化、便捷、高效。

煤仓清理机器人研发与应用

储煤筒仓在我国应用广泛、现存量巨大,储煤筒仓的粘壁、蓬煤、堵塞现象,长期以来一直给煤矿、电厂等企业带来困扰。储煤筒仓内部呈圆柱体,底部有多个方锥形落料口,落料口通常为一米见方远小于煤仓内径,原煤自上而下靠自重下落,这种结构形式决定了锥形落料口附近原煤流速变缓、受挤压、易粘壁蓬堵,再遇上煤料颗粒细、含水量高、存煤时间长等情况,粘壁更易发生,粘壁使煤料流动通道更为狭窄、流速更慢,进而逐渐发展为堵塞,这种情况很难完全避免;在冬季气温很低的地区,含水量较高的煤料还会形成冻粘壁,进而逐渐发展为冻堵,更加难以疏通。目前煤矿解决粘壁蓬堵是靠人工巡检发现蓬堵、定期人工清理粘壁、人工疏通堵塞,人员须钻入煤仓中手动清理,环境恶劣劳动强度大、耗时长效果差,且存在极大的安全隐患,每年都有因人工煤仓清堵而导致的人身伤亡事故;而且对于放小炮也无效的冻堵只能等待来年回暖,使煤仓使用率降低,给煤矿及电厂的正常生产带来影响。为解决上述问题,运用特种工业机器人技术和控制算法,针对储煤筒仓研发了一套煤仓全方位智能清理机器人系统,在不改变储煤筒仓现有结构的情况下,在每个落煤口内部安装一套以液压为动力、可往复移动、捶打破煤的机器人执行单元,由机器人集群控制软件操控,根据每个落煤口布置的堵煤监测传感器及其他传感器的信号,实现自动监测判断蓬堵情况,自动选择最优的清理措施、操控相关机器人协调动作,使落煤口迅速恢复畅通。整个系统全自动无人值守运行,可迅速有效解决储煤筒仓中的蓬煤、粘壁、冻煤等落煤不畅和阻塞的情况,以成体系的技术化手段安全有效地替代人工高危工作,避免了因人工清堵而导致伤亡的可能,解决了长期困扰煤矿、电厂的痛点,提高储煤系统运行安全性。详细说明了煤仓清理机器人的运行机理、安装布局、样机试验测试、煤矿企业应用效果等情况,证明了煤仓清理机器人是解决煤仓粘壁、蓬煤、冻煤等落煤不畅和煤仓阻塞情况的有效手段。

基于电控自动净种窝眼轮式大豆播种器的设计与试验

小区试验是良种优选、不同品种之间进行对比试验重要的手段和方法,随着小区播种机技术的完善与应用,已成为目前种子繁育的重要保障之一。为解决现有的大豆精播排种器存在净种困难的问题,设计了一种基于电控的自动净种窝眼轮式大豆播种器。播种器采用两个步进电机共同控制排种和净种过程,利用脉冲发生器发出的脉冲当量来控制排种轴转速和净种板开闭角度,从而实现育种过程中的单粒播种和快速净种。在排种器试验台上进行性能试验,结果表明:播种器可实现播种和净种功能,漏播指数≤0.10%,重播指数≤1.22%,株距变异系数≤2.98%,净种率≥99.10%,净种时间最小为4.39s,符合小区大豆播种的农艺要求。

萱草属植物应用研究概况

萱草属植物作为园林绿化的优秀材料,被广泛应用于地被、花坛以及花境等,具有广阔的应用前景。我国是萱草属植物产销大国,有大量的原始种,但没有充分利用和开发,许多园艺品种还需从国外引进,国内的育成品种相对较少,缺少核心的竞争力。为充分开发利用萱草属植物,提升萱草属植物的地位,增强我国在萱草属植物新品种培育与应用方面的核心竞争力,本文综述了萱草属植物的应用研究概况,从萱草属植物的起源与分布、观赏价值(园林应用形式、插花艺术)、食用价值、药用价值等方面对其研究现状进行了归纳总结,以期能为萱草属植物在资源保护、园林应用、食用药用等方面提供参考。

不同浓度混合钠盐处理对3个地被菊品种生理特性的影响

以3个地被菊品种(‘黄菊1号’‘红小’‘1709’)为试验材料,设置0(CK)、100、200、300 mmol/L Na_(2)CO_(3)和NaHCO_(3)混合溶液的胁迫处理,测定地被菊幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白和可溶性糖含量等指标,并用隶属函数法对3个地被菊品种的幼苗耐盐碱性进行综合评价。结果表明,混合钠盐处理能够提高3个地被菊品种的SOD、POD、CAT活性,但品种间存在差异。随着混合钠盐浓度的增加,3个品种的POD活性升高,SOD和CAT活性不同品种变化不同:‘黄菊1号’的SOD活性先降后升而CAT活性呈降低趋势;‘红小’的SOD活性先升后降而CAT活性呈上升趋势,200 mmol/L时SOD活性最高;‘1709’的SOD和CAT活性则基本以100 mmol/L时最高。与对照相比,混合钠盐处理提高了MDA、可溶性蛋白和可溶性糖含量,且在100~300 mmol/L混合钠盐处理10 d范围内,时间越长、浓度越高,三者的提高幅度越大。经隶属函数法综合评价,在本试验盐碱胁迫条件下,‘1709’的隶属函数综合评价值明显高于‘黄菊1号’和‘红小’,其耐盐碱能力依次高于‘红小’和‘黄菊1号’。本研究结果可为地被菊在盐碱地的开发利用提供依据。

大豆小区播种机清种装置的设计与试验

目前我国小区播种机还有很多问题待解决,如大豆育种使用窝眼轮式排种器的小区播种机播种时存在着混种、换种过程复杂等问题,为了解决这些问题,设计了一种适用于窝眼轮式排种器的清种装置。文中设计的清种装置清种彻底、作业过程高效,能有效解决使用窝眼轮式排种器的小区播种机换种过程中清种不便的问题。通过对大豆种子的运动过程受力分析,当清种口的压力大于38.92 Pa时,可将大豆种子从排种器种腔内压入清种管中。以齐黄34品种为试验材料进行了清种时长和清种性能的测定。试验结果表明,清种装置在9 s内可清除排种器种腔内残留的种子,清种彻底且快速,达到了清种的需求。

Effect of Drought Stress and Rewatering on the Photosynthetic Physiological Characteristics of Leaves and Bark of‘84K’Poplar

To study the difference of photosynthetic physiological indexes between leaf and bark of‘84K’poplar under drought stress and rewatering,the cutting seedlings of‘84K’poplar were treated with drought and rewatering for 7 days.The content of chlorophyll,gas exchange parameters and chlorophyll fl uorescence parameters in leaves and bark were measured.The results showed that the total chlorophyll content of bark was obviously lower than that of leaves.Compared with the control,the difference of chlorophyll(a+b)between drought and rewatering treatment was not signifi cant.The chlorophyll(a+b)of drought treatment decreased signifi cantly by 13.48%,and rewatering treatment could restore to the control level.The chlorophyll a/b of the bark was higher than that of the leaves,which indicated that the bark had a strong ability to utilize the weak light.Under drought stress,the actual photosynthetic rate of bark and leaves decreased by 46.71%and 67.59%respectively,and recovered to 74.45%and 57.55%after rewatering.Drought treatment had no signifi cant effect on chlorophyll fl uorescence parameters of bark,but had signifi cant effect on chlorophyll fl uorescence parameters of leaves.The effects of drought stress on gas exchange and chlorophyll fl uorescence of leaves were obvious,but the bark was not sensitive to drought stress.After rewatering,most of the photosynthetic parameters of leaves restored to the control level,showing a superior recovery ability.

不同制炭材料与温度对水稻生长发育影响

旨在找到适合南通地区秸秆生物质炭还田的最适条件。在南通科技职业学院试验基地,设7组不同处理CK、3SD、4SD、5SD、3YM、4YM、5YM。测定生物质炭施用后稻田土壤的物理性状、养分含量、酶活性以及微生物群落结构的变化状况,采用水稻产量以及多指标的冗余分析评价不同制炭条件与生物质炭施用量对水稻生长发育的影响。结果表明,5SD与5YM均能使水稻增产,分别为28.01%和29.86%,5SD对水稻增产效果更高;在成熟时期5SD与CK相比,对水稻生物量具有增产的效果增幅为65.99%;对稻田土壤微生物总量具有增幅效果为243.90%。而稻田土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤酶脲活性、土壤蔗糖酶活性均会降低,降幅为-41.01%、-82.78%、-48.92%、-57.29%。在本实验条件下施加500℃、水稻秸秆制成的生物炭对水稻的增产效果最好,而且还能改善土壤理化性质以及土壤酶活性。

毛梾的应用价值和产业发展策略分析

毛梾是集园林观赏、水土保持、经济用材、医药抗氧料于一体的功能性珍贵乡土树种,具有广阔的开发和利用前景。文章从生态价值、食用价值和经济价值3个方面分析了毛梾的应用价值和发展前景,提出毛梾产业发展存在良种选育落后、优良品种缺乏、繁育技术落后、苗木生产能力低、栽培技术不配套、生产效益不高、果实加工亟待技术集成和成果转化等问题,并就进一步推进毛梾产业发展提出了对策和建议。

宁阳县槭树种质资源调查

本文对宁阳县槭树属种质资源开展区域调查。结果表明,本次调查共收集元宝枫、三角枫、五角枫、青枫等4种槭树种质11份。结合本次调查开展区域内槭树优良种质资源筛选,共选择优良单株17株。本次调查主要为保证宁阳县槭树栽植繁育的质量与速度和“绿满齐鲁,美丽山东”的国土绿化行动提供了基础性原材料。

青檀(Pteroceltis tatarinowii)全长转录组SSR分布及其序列特征

采用生物信息学方法对青檀(Pteroceltis tatarinowii)全长转录组中的SSR位点信息进行分析,以期为青檀SSR标记开发提供依据。利用MISA工具对全长转录组测序获得的基因序列进行SSR检索、位点信息分析。从11801条基因序列中检索到6524个SSR位点,平均距离为2.49 kb,发生频率为55.29%。单核苷酸所占比例为44.70%,优势重复单元是A/T,占单核苷酸的99.28%。二核苷酸所占比例为19.33%,优势重复单元是AG/TC,占二核苷酸的37.67%。大部分SSR长度集中在10~25 bp之间,所占比例为77.16%。研究结果表明青檀SSR位点类型丰富、具有较高的多态性,可为青檀SSR分子标记开发和利用、种质资源的遗传多样性分析、分子标记辅助选择育种等方面提供的理论基础。

青檀对不同氮素水平响应过程中的长链非编码RNA鉴定

青檀(Pteroceltis tatarinowii)是耐干旱瘠薄的石灰岩山地造林先锋树种,其韧皮纤维是制作“宣纸”的原材料。本研究采用PLEK、CNCI、CPC2、Pfam 4个生物信息学软件对青檀氮素响应全长转录组得到的11801条基因序列进行蛋白编码潜能预测分析,分别获得5077、3299、2202、2878个长链非编码RNA(Long noncoding RNA),通过制作韦恩图取4组数据的交集,最终获得1161个lncRNA,最短的为200 nt,最长的为4122 nt,大部分lncRNA长度在200~1000 nt区间,占总数的92.33%。本研究结果为深入开展青檀氮素响应分子机制的研究提供了参考。