多孔生物弹性材料的渗流数值模拟

模拟了一种多孔生物弹性体材料—聚癸二酸甘油酯(PGS)被植入人体软组织的传质扩散渗流现象;用N_(2)吸附-脱附法表征了PGS材料的孔隙结构;用多物理场仿真软件COMSOL设计不同孔道数目和孔径的支架模型,探究了孔隙度不变时孔道和孔径参数对血液渗流的影响;用COMSOL设计适配的PGS支架模型,结合流体动力学理论,对血液流过PGS支架时的血流特性进行数值模拟,对血流场的动力黏度和剪切速率进行了分析;对不同血液入口速度下的渗流压力和扩散情况进行了对比分析。结果表明,PGS为一种趋于介孔的材料;当血液在多孔支架内流动时,动力黏度随剪切速率的变化而变化,说明血液在支架内的渗流是一种非牛顿流体渗流;在不同入口速度下,血液在多孔支架内的扩散速度不同,入口速度越大,压力越大,传质扩散速度越快。

炭化/活化温度对碳酸钾活化玉米芯生物炭吸附苯的性能影响

生物炭作为一种新兴的碳质吸附剂,具有良好的VOCs控制功能。以玉米芯为原料,制备了一系列生物炭(BCx)和碳酸钾活化生物炭(KBC-x-y)(其中,x为炭化温度,y为活化温度)用于吸附苯。利用热重分析、氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)以及元素分析(EA)等方法获得了生物炭(质)样品的热解特性、比表面积、孔容孔径、表面形态及原子占比等,通过吸附实验考察炭化温度/活化温度对生物炭吸附苯的影响。结果表明:碳酸钾活化后的生物炭比表面积最高可达576.76 m^(2)/g,孔容积为0.325 m^(3)/g,对苯的最大吸附量达到82.51 mg/g(较未活化生物炭提升2.9倍);炭化温度与吸附能力呈现正态分布的趋势,吸附能力随着炭化温度的升高而增强,但过高的炭化温度(> 800℃)会导致气孔堵塞、数量减少,比表面积降低,吸附能力下降;低温/高温炭化下,生物炭吸附能力随活化温度变化呈现出相同趋势;高温炭化后(800℃),最佳活化温度为400℃(KBC-800-400),活化温度太高会导致微孔孔壁破碎以及挥发物的烧结效应,从而降低吸附能力,较低的活化温度未能使K2CO3在炭表面充分反应;低温炭化后(400℃),最佳活化温度为(800℃),低温炭化高温活化生物炭(KBC-400-800)吸附性能优于高温炭化低温活化生物炭(KBC-800-400),可能是因为在低温炭化情况下,较高的活化温度有利于碳酸钾参与活化过程反应。

鼠李糖脂对生物滴滤塔净化CH_(4)和NH_(3)废气的影响

生物表面活性剂鼠李糖脂被广泛应用于强化生物法净化疏水性物质的气液传质,但其对生物净化含疏水性甲烷(CH_(4))与亲水性氨(NH_(3))混合废气的影响尚不清楚。该研究通过开展生物滴滤塔模拟试验,解析了鼠李糖脂添加对生物滴滤塔净化粪尿存储产生的CH_(4)和NH_(3)混合废气性能的影响。结果表明,与对照生物滴滤塔A相比,添加2 cmc(临界胶束浓度)鼠李糖脂的生物滴滤塔B的挂膜启动快,CH_(4)去除效率高,当停留时间(EBRT)为65 min时,其挂膜启动期的CH_(4)去除效率可达到85%以上。而且,鼠李糖脂添加能够缩短生物滴滤塔的停留时间,当EBRT缩短至13 min时,生物滴滤塔B的CH_(4)去除效率为77%,而生物滴滤塔A只有42%。NH_(3)去除方面,鼠李糖脂添加对生物滴滤塔除NH_(3)效率无显著影响,2个生物滴滤塔的除NH_(3)效率均可达99%。而且,生物滴滤塔B营养液的NH_(4)+-N、NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N浓度均低于生物滴滤塔A,表明鼠李糖脂添加能够促进生物滴滤塔的氮转化。研究结果可为生物表面活性剂鼠李糖脂应用于生物法净化畜禽养殖场混合废气提供技术支持。

基于网络药理学和分子对接探讨多刺绿绒蒿中碎叶紫堇碱治疗氧化应激相关性疾病的作用机制

目的检测多刺绿绒蒿中碎叶紫堇碱的含量并探索碎叶紫堇碱的抗氧化活性,利用网络药理学和分子对接技术探索碎叶紫堇碱通过抗氧化作用对治疗糖尿病(DM)、颅内动脉瘤(IA)、慢性阻塞性肺疾病(COPD)和动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)的作用机制,为多刺绿绒蒿用于治疗氧化应激性相关疾病提供依据。方法采用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS/MS)对多刺绿绒蒿中碎叶紫堇碱的含量进行测定;通过TLC-生物自显影法判定其抗氧化活性;使用SuperPred、Genecards和DisGeNET等在线数据库搜集碎叶紫堇碱的靶点和治疗DM、IA、COPD和aSAH的靶点,构建碎叶紫堇碱治疗疾病的“化合物-靶点-疾病”图和蛋白互作网络;基于Metascape数据库和CytoNCA插件进行KEGG通路富集分析;使用Discovery Studio 2019 Client软件对活性成分与潜在靶点进行分子对接验证结合活性。结果研究显示多刺绿绒蒿中碎叶紫堇碱的含量为0.1137μg/mL;TLC-生物自显影结果显示碎叶紫堇碱具有抗氧化活性;通过网络药理学分析获得碎叶紫堇碱治疗以上4种疾病的34个核心靶点;KEGG通路结果显示参与癌症途径、PI3K-Akt信号通路等118条KEGG通路;分子对接结果显示碎叶紫堇碱与SRC、RPS6KB1、ITGB1等蛋白结合稳定。结论多刺绿绒蒿中碎叶紫堇碱含量相对较高且通过多靶点、多途径发挥抗氧化的作用。

生物质型煤固硫添加剂的固硫增强作用

在管式炉中进行了生物质型煤的燃烧固硫试验 ,考察了Al2 O3、Fe2 O3 和MnO2 共 3种添加剂对钙基固硫剂的固硫增强作用 .结果表明 ,只有Al2 O3 增强了型煤的固硫作用 .通过TGA试验进一步证实 ,在还原性气氛下Al2 O3 可有效地抑制固硫产物CaSO4 的高温分解 .XPS和XRD分析表明 ,Al2 O3 通过与CaSO4 和CaO作用 ,形成了热稳定性高的复盐CaSO4 ·3CaO·3Al2 O3,并包裹在CaSO4 晶体的表面 ,从而抑制了CaSO4

不同水肥条件对杨树生物量的影响

针对神木试区因水肥不协调而导致大面积低效低产林的现状,以1龄杨树幼苗为指示植物,采用3因子5水平二次正交旋转回归设计,盆栽试验研究了不同水肥条件下,水、氮(N)、磷(P)3因子对杨树生物量的协调效应。结果表明,在试验条件下,水分对杨树生物量影响最大,其次是磷肥和氮肥,说明水分是影响杨树生物量的主导因素。水分和氮肥、氮肥和磷肥间存在交互效应,且水分和氮肥的交互作用>氮肥和磷肥的交互作用,而水分和磷肥的交互作用不明显。3个因素中,N,P2个因素对杨树生物量的边际效应较为敏感,说明合理施肥对改善杨树的生长状况有重要意义。以上结论说明,黄土高原低效低产林改造的根本途径是增加土壤含水量,培肥土壤,改善其水肥不协调的状况。

黄萎病菌胁迫条件下棉花叶片的蛋白质组分析

以陆地棉低酚棉品种豫无620为材料,在接种黄萎病菌后24 h、48 h和72 h提取叶片蛋白质,采用双向电泳技术研究棉花在黄萎病菌胁迫条件下叶片蛋白质组的变化。结果表明,棉苗在黄萎病菌胁迫下,24 h4、8 h和72 h三个时间的叶片蛋白质图谱与未接种对照组均存在显著差异,病菌胁迫下的棉苗叶片被诱导产生大量新的蛋白质,而且在三个时间均出现了DB1、DB2和DB3差异蛋白点。通过MALDI-TOF-MS分析和数据库检索,发现DB1、DB2和DB3分别与DEAD/H box RNA helicase、丝氨酸蛋白酶抑制剂和ODR-3蛋白具有70%、42%和85%的同源性,推测这些蛋白可能在棉花对黄萎病的抗性反应中发挥作用。

不同退化程度的草地植被和土壤特征

研究了克氏针茅(Stipa krylovii)草原未退化、中度退化和重度退化草地的植被和土壤微生物的季节动态。结果表明,随退化程度增加,克氏针茅的重要值降低,冷蒿(Artemisia frigida)的重要值增加,重度退化草地群落多样性最低。重度退化草地土壤全氮含量最高而有效磷含量最低。未退化草地土壤微生物碳、氮含量高于退化草地,草地退化对菌根真菌(AMF)孢子密度、细菌、真菌和放线菌数量的影响随季节变化而不同。5―8月未退化草地真菌数量大于重度退化草地,9月两者差异不显著。7―9月未退化草地细菌数量大于重度退化草地,6月两者差异不显著。各指标均在7月或8月达到最高值。土壤真菌、细菌、放线菌与土壤全氮、微生物氮均有显著相关性。土壤真菌、细菌与土壤微生物碳有显著相关性。

黄顶菊入侵对不同地区土壤氮循环及微生物量的影响

外来入侵植物对入侵地土壤生态系统的影响日益受到生态学家的关注。本文选取天津静海、河北献县及河北衡水湖3个黄顶菊入侵样地,研究黄顶菊入侵对不同地区土壤养分、酶活性及土壤微生物量的影响。结果表明,与未入侵地土壤(CK)相比,黄顶菊入侵明显地改变了3个地区的土壤理化性质且存在地区差异,静海和献县入侵地全氮升高,衡水湖则下降;静海和衡水湖土壤硝态氮下降,而献县上升,土壤氨氧化潜势的变化趋势与硝态氮的变化趋势一致。土壤氮循环相关酶活性也表现出明显的地区特异性。同时,黄顶菊入侵静海、献县和衡水湖3个地区样地中的微生物量碳分别比CK提高27.05%,57.62%和40.31%;静海和献县入侵地的微生物量氮分别比CK高37.40%,106.48%,差异显著。黄顶菊入侵对土壤氮素养分、氮相关酶活性及微生物量影响的地区差异可能与入侵地被入侵前养分含量有关,表现出使土壤养分状况均一化趋势。对于黄顶菊防控策略的制定要根据各地区情况因地制宜。

封育措施对宁夏盐池半干旱沙地草场植被恢复的影响研究

采用样地调查法对盐池县1991年以来不同时期的老封育区、新封育区和对照区进行半干旱沙地草场的植被特征及其生物量比较研究。结果表明:对沙化草地实施封育后,群落组成发生了规律性变化,随着封育年限的增加,封育区内的物种多样性逐渐增加;老封育区、新封育区和对照区在植物盖度、高度和生物量上差异并不显著,老封育区植被则以多年生草本为主;从3种措施植被的饲用价值来看,新封育区植被的饲用价值高于老封育区,表明长期封育不利于提高草场的放牧利用价值。

划破草皮对不同地形高寒草甸草原土壤特征及地下生物量的影响

在青藏高原东缘东祁连山高寒草甸草原开展平地划破草皮和缓坡地划破草皮试验,研究了划破改良措施对土壤特征及地下生物量的影响。结果表明,划破干扰对土壤含水量和土壤紧实度的影响主要体现在7-8月,在此期间划破干扰对平地的改良效果均显著优于缓坡地;划破初期,划破干扰减小了平地与缓坡地划破沟内表层地下生物量,但经过4个月的生长季,划破改良显著增加了平地表层土壤地下生物量,而缓坡地表层土壤地下生物量反而较其对照区有所减小;划破处理可以有效增加平地各个土层有机碳含量,而对于缓坡地,反而降低了表层土壤有机碳含量。研究证实,平地划破草皮措施有利于生产力较低的高寒草甸草原禾草-嵩草草甸的综合改良,但划破草皮措施对以嵩草为优势种的缓坡地草甸草原需谨慎使用。

芦荟多糖、芦荟油、芦荟素的提取及应用

本文总结了国内外芦荟产品的开发和研究发展趋势 ,概述了芦荟多糖、芦荟油、芦荟素的应用 ,分析了膜分离技术 ,超临界流体CO2 萃取技术。

马铃薯连作土壤微生物特性与土传病原菌的相互关系

为了揭示连作马铃薯土壤微生物群体与土传病原菌的相互关系,采用盆栽试验,以裸地(CK)和轮作(R)为对照,研究了不同马铃薯连作年限条件下(马铃薯连作1 a(T1)、3 a(T3)和5 a(T5))土壤微生物种群结构、酶活性、微生物量碳氮和土传病原菌的变化。结果表明,与R处理相比,T1、T3、T5处理土壤细菌/微生物的比例逐渐下降,土壤真菌/微生物和放线菌/微生物的比例逐渐增加。与CK和R处理相比,随连作年限的增加细菌/真菌显著下降。马铃薯连作后镰刀菌数量呈上升趋势,T3和T5处理茄病镰刀菌和尖胞镰刀菌数量显著高于硫色镰刀菌。连作后土壤蔗糖酶和脲酶活性呈降低趋势,R处理与T5处理差异显著,土壤过氧化氢酶呈先下降后上升的趋势,土壤多酚氧化酶活性呈动态上升趋势。连作马铃薯微生物量C、N量比轮作显著降低,T1、T3和T5处理土壤微生物量碳/氮比显著高于R处理。土壤细菌、微生物量碳氮显著促进土壤蔗糖酶和脲酶活性,土壤真菌抑制微生物量氮、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进镰刀菌,而镰刀菌抑制细菌、微生物量碳氮、蔗糖酶和脲酶活性,从而导致了病原菌数量增多,土壤微生物的生存环境恶化。

水稻氮高效品种资源筛选的初步研究Ⅰ.不同施氮水平下水稻产量和干物质生产的品种间差异

采用低、中、高3种施氮水平(公顷施氮量分别为25kg、125kg、225kg),对20个品种(系)的氮素利用效率进行了初步研究,结果表明:参试品种可划分为氮高效、氮低效、低中氮高效、高氮高效4种类型,其中吉03-2355、吉03-2843、吉06-56、吉生286为氮高效品种;吉06-39、吉06-44、吉03-55等为氮低效品种;吉粳66、吉06-55、吉粳81等为低中氮高效品种;吉粳88、吉06-43等为高氮高效品种。氮高效品种不论在低氮区、中氮区还是高氮区,产量和干物质产量均较高,尤其是在高氮区;氮低效品种则与其相反;低中氮高效品种只在低中氮条件下产量和干物质产量较高,而高氮高效品种在高氮条件下产量和干物质产量明显增加。

生物质谱技术研究进展及其在蛋白质组学中的应用

随着蛋白质组学的快速发展,生物质谱技术在蛋白质组学中的应用不断深入,逐渐成为这一领域的核心技术。为系统揭示生物质谱技术在蛋白质组学中的具体应用,综述了生物质谱仪器的快速发展和其在蛋白质鉴定、翻译后修饰和蛋白质定量分析等方面的应用和研究进展。生物质谱技术的进步加快了蛋白质组学研究的进程,但样品的复杂性和庞大数据的处理是生物质谱技术面临的不可避免的挑战。相信随着生物质谱技术的不断完善和改进,它必将会在蛋白质组学研究中发挥更加重要的作用。

大洋海山及其生态环境特征研究进展

海山作为深海大洋独特地貌,尽管其研究可追溯到100多年前,但对大洋海山的形成、地质特征、动力学特性、生态环境等方面了解甚少。随着人们认识海洋程度的提升,特别是回声探测、无人潜水器和卫星技术等技术的应用,对大洋海山的系统探索已取得了前所未有的进展,大洋海山研究已成为当代人们所渴求探索的领域之一。本文对大洋海山的研究历程、分类、生物群落特征、水文环境特征以及维持海山区高生物量的机制进行了总结。目前全球海山主要有两种分类方式,其分类一是基于构造特征,可将海山分为板块内海山、大洋中脊海山和岛弧海山;二是基于山顶到海表面的距离,可将海山分为浅海山、中等深度海山和深海山。海山为生物提供了独特的栖息地,形成了高生物量、高生物多样性和高生物独有性等三种主要的生物群落特征,使海山成为世界海洋渔业的重点海域和生态环境研究的热点区域之一。海山突出的地形对大洋环流造成阻隔,因而在海山周围形成了其独特的水文环境,其中海山环流和上升流是其两种典型代表,这些独特的水文环境特征对生物群落的组成和分布具有重要影响。海山区的高生物量主要通过上升流输送、地形诱捕和海流水平输送三种机制维持,三种机制对支撑海山生态系统的物质循环和能量流动至关重要。

铵硝配比对不同芝麻品种苗期生长及养分吸收的影响

为了解芝麻苗期生长对氮素形态和配比的要求,明确芝麻氮肥施用适宜的铵硝比,以长江流域主栽芝麻品种中芝13和黄淮流域主栽芝麻品种漯12为材料,采用室外营养液培养方式,根据铵态氮(NH_4^+-N)和硝态氮(NO_3^--N)摩尔浓度比例的不同设置7个处理(10∶0、9∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶9、0∶10),定期测定和分析营养液p H值、植株生物量、根系形态参数、地上部和根部养分(N、P、K、Ca、Mg)浓度、游离NH_4^+-N和NO_3^--N浓度等。结果表明:高比例NH_4^+-N处理(10∶0、9∶1和3∶1)显著抑制了芝麻苗期生长,主要表现为植株矮小、叶片枯焦、根系粗短,甚至死亡,随着NH_4^+-N比例的增加,抑制程度越明显。两个芝麻品种对NH_4^+毒害的耐受能力不同,中芝13更耐受NH_4^+毒害。铵硝配比1∶9时,两个芝麻品种植株生物量达到最大值,根系最为发达,根际p H值维持在适宜的范围内;其中,中芝13整株干重、总根长和根系总表面积较完全NO_3^--N处理(0∶10)分别显著增加了47%、29%和15%,植株地上部和根系N、P、K浓度较完全NO_3^--N处理分别增加了5%、17%、9%和10%、32%、13%;铵硝配比1∶9对漯12的生物量及养分吸收利用与完全NO_3^--N处理相比没有显著差异。因此,适当加入铵态氮可以提高芝麻苗期生物量,促进根系的生长,铵硝比为1∶9较适合芝麻幼苗的生长及养分的吸收。在芝麻田间氮素施肥中,建议以NO_3^--N为主,同时根据芝麻品种特性及土壤供氮等条件合理配施NH_4^+-N。

1MW木粉气化发电系统的运行测试研究

介绍了由中国科学院广州能源研究所研制开发的1MW木粉气化发电系统的运行测试结果。测试结果表明:气化炉运行温度、空燃比对气化炉的气化效率、碳的转化率、产气率以及气体成份和其热值有明显的影响。通过测试,得出了针对本系统的一套最佳工艺操作参数:气化温度沙光料(780℃),裁边料(800℃),空燃比10:9(m3/kg),气化效率可达67.96%,碳转化率可达80%,所产生的气体热值可达6.2MJ/m3。

北京一号,环境星,Landsat TM传感器估算草地覆盖度、叶面积指数、地上生物量比较研究

以京津风沙源区的草地为研究对象,选取中国自主BJ-1、HJ数据及国外应用最为广泛的Landsat TM为数据源,结合地面同步实测草地植被覆盖度、叶面积指数和地上生物量数据,系统比较三个传感器在草地生理参数估算方面的差异与能力。研究结果表明:(1)HJ-1B与Landsat TM的红光波段与草地生理参量有更高相关性,而BJ-1相对较弱,但BJ-1近红外波段在草地生理参量遥感估算上明显优于HJ-1B与Landsat TM;(2)Landsat TM的植被指数在估测草地生理参量时好于HJ-1B与BJ-1数据,HJ-1B植被指数的表现优于BJ-1;(3)相对于植被指数,全波段多元回归模型可以提升草地生理参量估测精度,基于Landsat TM与HJ-1B的提升效果微弱,而基于BJ-1数据的估算精度有明显提高,其中基于BJ-1估算叶面积指数达到了最高精度(R2=0.61,RMSEP=0.15)。总体来说,自主国产遥感数据有其自己特色,可供深入研究及推广应用的潜力很大。

基于生物质谱的蛋白质组学绝对定量方法研究进展

蛋白质组学定量方法包括相对定量和绝对定量两部分。相对定量蛋白质组学(也称比较蛋白质组学)是指对不同生理病理状态下细胞、组织或体液蛋白质表达量的相对变化进行比较分析;绝对定量蛋白质组学是测定细胞、组织或体液蛋白质组中每种蛋白质的绝对量或浓度。目前蛋白质组学的绝对定量方法主要有基于内标法的蛋白质组学绝对定量方法和基于质谱数据统计分析的非标记方法。蛋白质组学定量的信息可以帮助了解蛋白质在相互作用网络中所起的作用;通过对临床生物标记物绝对量的分析,可以帮助直观地判断疾病的发生和发展过程,这对于临床诊断和疾病治疗都具有现实的指导意义。