种植不同树种对土壤可溶性有机质渗滤液组成和光谱特征的影响

可溶性有机质(DOM)是森林生态系统重要的活性碳库和养分库,其性质受到植物种类、土壤性质、水文状况等因素影响。为探究树种对土壤可溶性有机质(DOM)渗滤液组成和光谱性质的影响,在根箱中间种植1年生米槠(CC)、杉木(CL)、花榈木(OP)幼苗,并设置不种植对照(NT)处理。于2021年8月的一场暴雨后收集根箱土壤(0~60 cm)渗滤液DOM,测定其理化性质及光谱特征。结果表明:(1)种植杉木幼苗土壤渗滤液中溶解性有机碳(DOC)含量显著高于种植花榈木和米槠幼苗(p<0.05)。(2)米槠土壤渗滤液DOM芳香化指数(SUVA254)最高,杉木土壤渗滤液DOM疏水指数(SUVA260)最低,各树种土壤渗滤液DOM相对分子量大小(SUVA280)无显著差异。(3)三种树种和未种树根箱土壤渗滤液DOM荧光指数(FluI)、新鲜度指数(Frl)、生物源指数(BIX)均无显著性差异,各处理渗滤液DOM腐殖化指数(HIX)均小于1,且种植米槠、花榈木的土壤渗滤液DOM的HIX显著高于未种树对照处理(p<0.05)。本研究土壤渗滤液DOM主要由类富里酸和类腐殖酸物质(C1),类腐殖酸物质(C2)和溶解性类微生物产物(C3)三种成分组成。相比于花榈木和杉木土壤渗滤液DOM,米槠土壤渗滤液DOM中C1、C2组分的贡献率较高,C3组分贡献率较低。(4)Pearson相关分析表明,DOC浓度与紫外指数(SUVA254、SUVA260、SUVA280)、二维荧光指数FluI及三维荧光组分C2呈负相关,与C3呈正相关关系(p<0.05)。本研究结果对亚热带树种土壤养分流动和生物地化循环研究提供一定的参考。

紫胶树脂的胺基化改性及其水性复合涂膜的性能

利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、碳核磁共振(13C-NMR)及差示扫描量热仪(DSC)对改性紫胶树脂进行性能表征测试。结果表明,对氨基苯甲酸主要以酯化接枝至紫胶树脂中,改性紫胶树脂氨基物质的量浓度可达1.90 mmol/g,热寿命可由3.9 min延长至11.1 min。对改性紫胶树脂与不同类型聚合物(聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素)复配后的水性涂膜进行性能测试,结果表明,改性紫胶树脂可通过乙二醛的羰氨反应提高涂膜的固化交联度,从而提升紫胶树脂在不同基材表面的附着力,其中金属基材的附着力可达5.61 MPa,附着力提升92.12%。乙二醛交联可将紫胶树脂的耐冲击、耐盐雾、耐水浸等性能分别提升至120 cm、72 h和720 h;聚乙二醇聚合物的引入还可以在保持涂膜耐水性能、耐盐雾性能的同时,使漆膜弯曲柔韧性得到提升。综上可知,本研究探索了以羰氨反应为基础的紫胶树脂改性新路径,为紫胶树脂的进一步开发和利用提供了新的原料和思路。

香榧油提取工艺优化及其微乳制备

为提高香榧(Torreya grandis)油提取率和了解香榧油具体成分,以香榧为试验材料,采用单因素试验,研究料液比、超声功率和超声时间对香榧油提取率的影响;采用响应面法优化香榧油提取工艺,加入不同表面活性剂和助表面活性剂,确定香榧油微乳制备工艺。结果表明,在超声时间25 min、超声功率352 W和料液比1∶15 g/mL的条件下,香榧油提取率为48.92%。GC-MS分析结果表明,香榧油以棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、二十碳二烯酸和神经酸为主。香榧油微乳的制备工艺为以香榧油为油相、无水乙醇为助表面活性剂、PEG-40和Tween-80为表面活性剂,无水乙醇、PEG-40和Tween-80的质量比为3∶1∶2。

香茶藨子种子成分测定与分析

为明确青海地区香茶藨子的种子成分,本研究以香茶藨子种子为研究材料,对其主要内含物质、氨基酸和脂肪酸进行测定与分析,并将香茶藨子种子与6种东北地区茶藨子种子中的氨基酸和脂肪酸作对比分析,同时将其与4种青海当地野生茶藨子、产油林果及产油农作物的脂肪酸进行了对比分析。结果表明:(1)香茶藨子种子的蛋白质含量较高,为10.90 g/100 g。(2)香茶藨子种子含有17种氨基酸,总含量为9.51 g/100 g,其中谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸含量较高,分别为1.78、1.07、0.92 g/100 g,但香茶藨子种子的多种氨基酸含量低于6种东北地区茶藨子种子的氨基酸含量。(3)香茶藨子种子含有13种脂肪酸,其中亚油酸和α-亚麻酸含量较高,分别为40.50%、28%;对比不同品种茶藨子、产油林果及产油农作物种子中脂肪酸成分及含量发现,香茶藨子种子中的α-亚麻酸含量最高,为28%。本研究结果可为青海地区香茶藨子的开发和利用提供参考依据。

氮沉降对森林生态系统影响的研究进展

随着人类对能源和食物需求不断增长,全球范围内大气氮沉降速率急剧上升,主要是由于化石燃料和化学肥料的大量消耗。我国已成为大气氮沉降的热点地区,氮沉降量持续积累,严重威胁到生态系统的稳定。通过综合实验和观测数据,对我国森林对氮沉降增加的响应进行综述,重点关注了土壤生态化学计量、酸化、土壤微生物、土壤呼吸、植物养分化学计量学、物种组成和森林生长等方面。鉴于我国氮沉降的发展趋势,深入研究氮沉降对森林生态系统的影响对我国森林管理具有重要意义。通过分析国内外氮沉降研究的进展和发展趋势,讨论了我国在该领域存在的问题和不足,呼吁建立更全面的全国性长期监测研究平台,进行区域和全球范围的联合研究。

植物精气中萜类化合物分子结构与沸点模拟

为实现化合物分子结构、分子量与沸点之间复杂关系的精确模拟,以植物精气中36种萜类化合物为研究对象,用拓扑指数法量化分子结构,用人工神经网络构建非线性模型。研究结果表明:结构为2:15:1的人工神经网络模型MSBPT,其拟合准确度为96%,预测准确度为91%;引入分子量作为输入变量,对分子结构与沸点的关系具有加强作用。人工神经网络适应于萜类化合物分子结构与其沸点的复杂非线性关系建模和拟合、且预测准确度高;同时,基团贡献法具有广泛适应范围、拓扑指数法计算结果可靠,建议在林业、农业作进一步的深入研究。

木质素热塑性酚醛塑料的固相缩聚研究

木质素储量丰富,是森林资源生物质资源中最丰富的可更新芳香族化合物。木质素的利用是木质素研究领域中一个重要方向。本研究使用木质素为原料制备木质素酚醛树脂,研究了固相缩聚下木质素树脂的物理化学变化,讨论了3种固化温度(1 h、2 h、3 h)对树脂的影响,采用FTIR、TG、DSC等方法对材料性能进行表征。通过探讨不同温度下固相缩聚对树脂性能、热性能、表面形貌等指标影响规律,研究木质素酚醛纤维的固相缩聚行为。结果表明酚醛树脂经过固相缩聚内部材料继续交联反应,反应后树脂残碳率最高达25.3%。适当延长干燥时间有利于酚醛树脂的分子量提高,分子量分布变窄。从而使得聚合物的稳定性和分子链的规则性得到提升。综合分析得出干燥2 h的酚醛树脂具有较优秀的热稳定性,和较高的热固化温度且苯环邻位取代程度高。

不同种源黄果厚壳桂种子脂肪酸组成及叶片化学成分差异

【目的】分析不同种源黄果厚壳桂种子和叶片挥发油的化学成分及含量,为黄果厚壳桂的综合开发利用提供理论依据。【方法】采用索氏提取法分别从8个种源[金秀(JX)、永福(YF)、龙胜(LS)、上思(SS1和SS2)、桂平(GP)、隆安(LA)和武鸣(WM)]黄果厚壳桂的种子和叶片中提取挥发油,测定种子含油率,利用气相色谱(GC)法测定种子挥发油的脂肪酸组成,通过气相色谱—质谱(GC-MS)联用技术测定叶片挥发油的化学成分,比较分析不同种源黄果厚壳桂挥发油的化学成分差异。【结果】8个种源黄果厚壳桂种子的平均含油率为1.70%~4.67%,以YF种源种子的挥发油提取率最高;种子挥发油中均检测出9种类型脂肪酸,且均以不饱和脂肪酸为主,含量达76.45%~81.15%;从8个种源黄果厚壳桂叶片挥发油中共鉴定出89种化学成分,包括醇类20种、酚类2种、醛类1种、酮类11种、烷烃类8种、烯烃类24种、酯类19种和其他类4种;不同种源叶片的挥发油化学成分组成和含量存在差异,其中,SS1、GP和LA种源叶片挥发油中化学成分相对含量最高的是豆甾烷-3,5-二烯,分别达39.31%、32.61%和45.01%;YF、LS和WM种源叶片挥发油中化学成分相对含量最高的是氧化石竹烯,分别为23.98%、18.70%和16.59%;SS2种源叶片挥发油中化学成分相对含量最高的是γ-谷甾醇,为23.45%,JX种源叶片挥发油中化学成分相对含量最高的是16-三十一酮,为30.91%;各种源均具有自身特有的化学成分。【结论】YF种源黄果厚壳桂种子的挥发油提取率最高;8个种源黄果厚壳桂种子挥发油的不饱和脂肪酸含量均高于饱和脂肪酸;不同种源黄果厚壳桂叶片的挥发油中均含有多种共有化学成分和特有成分,但含量存在差异。因此在香料工业、日用化工、制药工业和保健品开发方面可根据不同的油脂特性和化学成分含量选择合适的黄果厚壳桂种源。

浅谈山西省碳汇林业发展方向及对策

发展碳汇林业的目的是降低空气中二氧化碳浓度,缓解全球气候变暖进程。介绍了山西碳汇林业发展现状、面临的机遇与挑战以及发展途径与方向,并有针对性地提出了发展对策与建议。

马尾松针叶光谱特征与其叶绿素含量间关系研究

以马尾松针叶野外高光谱数据为基础,分析了马尾松光谱变化,构建或借助不同光谱特征参数,在理论和实践分析的基础上,建立了马尾松针叶叶绿素含量与光谱反射率及9个特征参数之间的关系。研究结果表明:(1)马尾松叶绿素含量在527,703,1364及1640nm四个波长附近,与其反射率具有较好的线性关系,为马尾松遥感监测在波段选择上提供了依据;(2)红边位置、红边平均反射率、红边位置附近平均反射率、红边斜率、红边面积、红谷吸收深度、绿峰反射高度、红边归一化植被指数、红边植被胁迫指数等9个马尾松反射光谱特征参数均与叶绿素含量间存在指数函数关系,相关系数绝对值在0.5～0.7之间;(3)采用9个光谱特征参数建立了马尾松针叶叶绿素含量预测模型,且所建立的基于高斯核函数变换的偏最小二乘回归模型对叶绿素含量的预测精度远远大于传统线性回归模型,模型的均方误差为0.0088,平均绝对百分误差为0.7617%。

不同炭化条件下炭化物的结构与性能表征

采用不同炭化工艺对杉木木屑进行热解,用拉曼光谱、X射线衍射技术对炭化物的微晶结构进行研究,揭示了其中的演变规律与形成特点。研究表明炭化条件对炭化物石墨化程度、微晶结构等影响较大,700℃是关键的炭化温度。从炭化物的石墨状微晶的形成与生长来看,二步炭化法比一步法好;不加盖炭化法比加盖法好;氛围气为空气的比氮气好;保温时间长的试样石墨化程度高。

花椒麻味素(酰胺类)含量的常规检测

花椒中的8种链状不饱和脂肪酸酰胺是花椒特有的麻味成分,建立花椒麻味素(总酰胺)含量的快速测定方法对评定花椒及其产品质量有实际意义。通过三水平四因素正交试验,确定总酰胺浸膏的最佳超声波辅助提取条件为50℃、花椒粉末样品∶95%乙醇=1∶10、提取2.5 h;经过高效液相色谱法与甲醛快速滴定法检测花椒总酰胺含量的比较研究,得出甲醛快速滴定法检测结果的校正系数为2.269 6(R2=0.978 1)。同时,应用甲醛快速滴定法检测来自不同产地14种花椒中的总酰胺含量,结果表明高山区红花椒的总酰胺含量>竹叶花椒>低山区红花椒。

枇杷不同部位主要有效成分含量及抗氧化活性比较

以枇杷不同部位(花蕾、花、老叶、新叶、枝条、花梗)为试验材料,采用分光光度法测定枇杷不同部位总黄酮、总酚酸、总三萜酸含量,并以Vc为标准,选用DPPH·和FRAP法对不同部位醇提取物进行抗氧化活性评价,研究枇杷不同部位总黄酮、总酚酸、总三萜酸的分布情况以及抗氧化活性。结果表明,枇杷各部位3种主要有效成分均存在显著差异,花蕾总黄酮、总酚酸、总三萜酸含量显著高于其他部位,分别为196.01、68.32、96.28 mg·g-1,约是含量最低的新叶的3.16倍、1.96倍、2.12倍;在抗氧化活性方面,枇杷花蕾的醇提取物的抗氧化活性最强,是新叶的2.5倍以上,经相关性分析发现,抗氧化活性与总黄酮和总酚酸含量均具有较高相关性,其中与总黄酮的相关性最大。枇杷各部位中,花蕾的抗氧化活性最强,各主要有效成分含量也最高,枇杷花蕾有望被开发为新的抗氧化原料。

SO_2对三种园林绿化苗木叶片膜脂过氧化和保护酶的影响

采用自己设计的开顶式熏气装置对三种盆栽园林绿化幼树进行SO2熏气,并对其质膜透性、MDA含量和保护酶活性的变化进行比较研究,结果表明,随SO2胁迫浓度的增大,三个树种质膜透性和MDA含量增大,SOD、POD、CAT活性没有测到规律性变化。其中质膜透性与MDA含量呈正相关,朴树的三种保护酶的活性与质膜透性呈显著正相关,梓树和鹅掌楸的保护酶活性与质膜透性的关系不一致,但相关关系显著。随着胁迫时间的延长,三个树种质膜透性和MDA含量增大,抗性强的朴树能维持较高的保护酶活性,质膜透性小,MDA含量低;而抗性弱的梓树则相反。在5.4mg·m-3SO2胁迫条件下处理4～8小时,以上测定指标均可作为幼树对SO2抗性的鉴定指标。

稀酸稀碱预处理的稻秸两步厌氧发酵性能分析

基于两步厌氧发酵工艺,对比稀酸、稀碱预处理条件下的稻秸降解规律和水解液产甲烷潜力。HCl质量分数为0.5%～2.5%范围内（60℃）,1.0%和1.5%的水解液COD值最高,HCl水解时稻秸半纤维素下降幅度大,水解液中葡萄糖质量浓度较低。Na OH质量分数为0.5%～4.0%范围内（60℃）,0.5%和1.0%的水解能力弱,2.0%和3.0%时水解效率高,当Na OH质量分数高于2.0%时,纤维素、半纤维素和木质素均下降,木质素降解率最高。酸、碱实验组固液比为7.5%时均有良好的水解效率。以HCl和Na OH水解液序批式产甲烷,5个进料周期中HCl水解液COD的平均单位质量产气率为631～906 m L/g,Na OH实验组为340～373 m L/g,单位质量产气率受进料浓度差异的影响较小,主要受酸、碱等不同水解方法的影响,酸、碱实验组发酵类型不同,酸实验组的产酸过程更充分。

集约经营对雷竹林土壤与植株铝含量的影响

选择不同种植年限的雷竹林及对照水稻田,分析土壤酸度、土壤提取态铝及植株铝含量。结果表明:在水稻田改种雷竹后,雷竹林地表层土壤酸化严重;集约经营增加了土壤有机质含量,最高为64.2 g·kg-1,较对照提高50%;土壤中提取态铝含量随着种植年限增加而显著增加,8-羟基喹啉提取态铝的含量最高为108.0mg·kg-1,是对照的10倍,乙酸提取态铝含量最高为235.4 mg·kg-1,是对照的4倍多;竹根中铝的含量随着种植年限增加而显著增加,而竹鞭、竹秆及竹叶则相反。可见,在覆盖栽培的集约经营模式下,雷竹林土壤酸化显著,生物毒性铝和生物可利用铝含量剧增,雷竹根部铝大量积聚,养分转运受阻,从而危害雷竹正常生长。

毛竹叶挥发油的提取方法

以毛竹叶为实材，采用同时水蒸气蒸馏萃取、挥发油提取器、超临界萃取和索氏提取等4种方法提取毛竹叶挥发油，用气质联用仪测试竹叶挥发油，共检出88种挥发性化合物；通过质谱库检索及人工图谱解析，确定了68种化合物结构。采用同时水蒸气蒸馏萃取和挥发油提取器提取的化合物以醇、羧酸、烷烃类为主，C9～C16化合物相对含量分别为69．10％和62．11％；采用超临界萃取提取方法获得的化合物以烷烃、羧酸为主，C9～C16化合物相对含量为22．91％，C17～C25为27．98％，C26～C38为22．78％；采用索氏提取法获得的化合物以烷烃类为主，C26～C38化合物相对含量为58．55％。研究表明，提取方法不同，竹叶挥发油成分在化合物种类、个数及相对含量方面差异很大；采用同时水蒸气蒸馏萃取和挥发油提取器提取技术能够获得较为完整的竹叶挥发油组分信息。

迷迭香释放挥发性有机物的成分和变化规律研究

为探究迷迭香叶片和花瓣释放挥发性有机物的成分和变化规律,采用顶空-固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术,对迷迭香叶片不同季节释放的挥发性有机物和其花瓣中释放的挥发性有机物成分进行采集,分析叶片和花瓣中挥发性有机物的主要成分和相对含量。结果表明:不同季节迷迭香叶片释放的挥发性有机物共鉴定出43种,包括萜烯类、醇类、酮类和酯类等化合物,其中萜烯类化合物16种,醇类化合物9种,为迷迭香挥发物的主要成分;萜烯类化合物的相对含量呈现先上升后下降再上升的变化趋势,在6月份达到最高,为82.40%;醇类物质的相对含量呈现先下降后上升再下降的趋势。迷迭香叶片释放的挥发性有机物的种类的年变化呈现先增加后减少的趋势;其中,6月份检测到的挥发性有机物种类最多,为30种;9月份检测到的挥发性有机物的种类最少,仅为22种。在6月份的日变化检测中,挥发性有机物的种类呈现先增多后减少的趋势,在14:00达到高峰,以萜烯类化合物为主。迷迭香花瓣释放的挥发性有机物种类少于叶片,叶片和花瓣挥发性有机物的主要成分均为萜烯类化合物,其相对含量分别占叶片、花瓣挥发物的65.32%和94.84%;且均以(1R)-(+)-α-蒎烯为主。迷迭香叶片和花瓣释放的挥发性有机物的主要成分均具有一定的药用保健作用。

竹叶多糖分离纯化及抗氧化能力的研究

对超临界CO2流体萃取技术提取的竹叶粗多糖采用分级醇沉、脱蛋白质及纤维素柱层析等技术分离纯化,研究分离纯化后的竹叶多糖产物的物化指标。研究结果表明:经超临界CO2流体萃取技术提取得到的毛竹叶粗多糖,采用体积分数为70%的乙醇沉淀,得到预纯化产物,预纯化产物得率17.75%,多糖含量9.586 mgg,总抗氧化能力2.556 mgg VC;预纯化产物再经Sevag法脱蛋白质及DEAE-52纤维素层析柱层析,获得一种中性竹叶多糖,其平均分子量为5.051×104,IC50值为0.178 mgg竹叶多糖,与VC(IC50值为0.158 mgg)相比,具有较好的DPPH清除能力。

热重法研究阻燃杉木间伐材热解反应动力学

采用动态热重法对杉木间伐材和阻燃杉木间伐材的热动力学特性进行分析 .经定性与定量分析 ,结果表明 ,该阻燃改性剂使杉木间伐材的热解温度降低 ;改变了木材热解途径 ,向着有利于生成炭和不燃性物质转变 ;控制了木材热解失重率 。