冷层积和室温干燥贮藏对河西走廊8种荒漠植物种子萌发的影响

不同贮藏和处理条件对不同植物的种子萌发有不同的影响。该文以河西走廊干旱半干旱区8种荒漠植物为研究对象,探讨了种子经历不同冷层积(4℃、-5℃、-26-10℃)和室温干燥贮藏后的萌发响应。研究结果表明:1)冷层积可使种子萌发率提高、保持不变或降低,冷层积的有效温度下界可降至-5℃或更低。4℃和-5℃的冷层积使多裂骆驼蓬(Peganummultisectum)和驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)种子的萌发率升高、萌发速度加快,冬季过低的气温以及较大的温度变幅(-26-10℃)使部分种子萌发率升高。3种冷层积和室温干燥贮藏使黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子萌发率达到90%-100%。唐古特白刺(Nitraria tangutorum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、苦马豆(Sphaerophysa salsula)种子经过3种冷层积和室温干燥贮藏后萌发率变化较小。中亚紫菀木(Asterothamnus centrali-asiaticus)种子对各种贮藏条件的响应不明显,部分种子活性丢失。刺沙蓬(Salsola ruthenica)种子扩散时有较高的萌发率(84%),经-5℃和-26-10℃冷贮藏后,种子仍具有较高的萌发率,经4℃冷贮藏后几乎不萌发,大部分种子活性丢失。2)不同物种的种子经过不同方式的贮藏后,萌发对温度的响应不同。经冷层积后的多裂骆驼蓬种子萌发响应于恒温,驼蹄瓣和刺沙蓬种子萌发更加响应于变温条件;多数植物种子在变温培养下萌发速度慢于恒温下。

不同贮藏方式对河西走廊四种茄科植物种子萌发的影响

种子扩散后的贮藏条件对其萌发有着重要影响。本文探讨了4种贮藏条件(室温、冬季枯落物表层、枯落物覆盖、冬季浅层覆土)对河西走廊4种茄科植物黑果枸杞(Lyci-um ruthenicumr)、黄果枸杞(L.barbarum var.auranticarpum)、红果龙葵(Solanum alatum)和曼陀罗(Darura stramonium)种子萌发的影响。结果表明:经冬季浅层覆土(1 cm)和枯落物覆盖的黑果枸杞种子萌发率(96.5%和75.5%)和黄果枸杞种子萌发率(65.3%、53.6%)显著提高,萌发速率加快;未萌发的黑果枸杞和黄果枸杞种子保持较高活性;黑果枸杞种子经冬季枯落物表层和室温存放后萌发率为57.5%,未萌发种子活性丢失率较高(47.5%和31%);黄果枸杞种子经枯落物表层存放后,萌发率为39.3%,未萌发种子部分活性丢失(38%);经各种贮藏后的红果龙葵种子萌发率均较高(>90%),曼陀罗种子萌发率极低(<10%),种子保持较高活性(50.5%～81.5%)。黑果枸杞和黄果枸杞种子萌发对贮藏条件具有一致性的响应,即经过冬季浅层覆土和枯落物覆盖后萌发率均显著提高、萌发速率加快、萌发历程缩短,说明冬季的湿冷环境能够打破黑果枸杞和黄果枸杞种子休眠,并保持种子活性;而冬季干燥寒冷环境可使部分种子失活,不利于种群的建植和自然更新。种子萌发对湿冷的需求反映了温带植物繁衍种族的自然机制,保证了幼苗存活和建植的最大化。

生物炭/聚乙二醇复合相变材料的制备及其性能研究

利用农业废弃物玉米秸秆作为前驱体,经过高温煅烧、KOH刻蚀后获得比表面积较大的多孔生物炭(K-BC),再将一定比例的生物炭与聚乙二醇(PEG)于60℃真空浸渍,得到复合相变材料(C-PCMs)。利用比表面积及孔径分析仪(BET)、粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)和热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)等对复合相变材料结构、储热性能、导电性及其稳定性进行测试表征。同时利用红外热成像技术对复合相变材料的光热、电热转换性能进行了研究。结果表明,当K-BC与PEG的质量比为1∶5时,复合相变材料的光热电热转换性能最佳。

苦豆子和苦马豆种子特性及硬实破除研究

目的:为苦豆子和苦马豆种子识别、清选精选及直播栽培提供依据。方法:测定苦豆子和苦马豆种子物理特性、硬实特性、休眠破除方法及萌发特性。结果:两种豆类形状、颜色、表面状态差异显著,苦豆子种子净度、健壮度、长度、宽度、厚度、容重和千粒重极显著高于苦马豆种子;两种豆类种子含水量很低,硬实率很高,比重无显著差异;在干净的两种豆类种子中,硬实种子和非硬实种子同时存在;破除苦豆子和苦马豆硬实的最佳措施是:90%的H2SO4处理70 min和35 min;破除硬实的两种豆类种子在适宜的条件下萌发,物质转化效率达到了77.94%和67.77%,苦豆子种子开始萌发时间为21 h,最低萌发需水量为151.05%,32 h达最大发芽值;苦马豆种子开始萌发时间为18 h,萌发最低需水量为193.51%,40 h达最大发芽值。结论:了解苦豆子和苦马豆的种子特性,为其播种栽培提供依据。

基于响应面分析法优化的黑三棱黄酮提取条件

在单因素试验的基础上,对乙醇浓度、提取时间、液固比和提取温度4因素进行Box-Behnken组合试验设计并通过响应面分析,优化黑三棱中黄酮类化合物的提取工艺。结果表明:提取黑三棱中黄酮类化合物的最佳工艺参数为乙醇体积分数66%、提取时间61min、液固比40∶1,提取温度81℃。在此条件下,黄酮类化合物的实际提取率为33.79mg/g,与预测值33.77mg/g基本一致。在4个因素中,乙醇体积分数对提取率影响最大,其次是提取温度,而提取时间、液料比对黄酮类化合物提取率影响较小,并且提取时间和提取温度的交互作用对黄酮提取率有较小影响,其他的因素间无交互作用。

淫羊藿提取液对NO_2^-的清除作用

在单因素试验的基础上,采用响应面法的BBD组合设计,对淫羊藿提取液清除亚硝酸盐的参数进行优化。淫羊藿中清除亚硝酸盐有效成分的提取工艺条件为:提取时间176 min,乙醇体积分数58%,提取温度78℃,液料比37∶1(mL∶g),此时提取液对亚硝酸盐的最大清除率为75.64%。

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

利用农业固体废弃物玉米秸秆为前体,经700℃高温热解、KOH刻蚀后得到了具有三维孔道结构和大比表面积(2136.67m^(2)/g)的生物炭(KBC)。以KBC为载体,利用乙醇溶解、真空浸渍的方式将有机相变材料硬脂酸(SA)注入其内部孔道中,获得了一种生物炭/硬脂酸(KBC/SA)复合相变材料。通过红外光谱(IR)、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)等表征手段,对其组成结构、微观形貌、储热性能以及稳定性进行了研究。结果表明,当SA质量分数为71.2%时,复合相变材料的储热性能最佳,其相变过程中的熔融焓和结晶焓分别为126.3J/g和128.7J/g,且经过100次循环储、放热性能测试后,相变焓值无明显变化。相变过程中无渗漏现象发生,表明KBC/SA是一种性能优异的定形相变材料。此外,KBC/SA复合相变材料具有良好的光热、电热转换能力,能够将太阳光能和电能转化为热能并储存和释放。当被模拟太阳光和直流电(U=5.0V)驱动后,其光热、电热转换效率可分别达到78.3%和70.1%。因此所制备的KBC/SA复合相变材料不仅能作为一种储热材料使用,而且在绿色清洁能源转化利用方面具有潜在价值。

响应曲面法优化淫羊藿黄酮提取工艺

在单因素试验基础上,采用响应面法的(Box-Benhnken)组合设计原理,对淫羊藿总黄酮的提取工艺参数进行优化。淫羊藿总黄酮的最佳提取工艺条件为:提取时间1.73 h、水料比31∶1(mL/g),温度67.5℃、乙醇浓度79%,淫藿黄酮类化合物的平均提取率为2.054%,比理论预测值高0.08%。

一株产中温淀粉酶芽孢杆菌的培养条件优化

从土壤中分离到1株产淀粉酶的芽孢杆菌,通过单因素和正交试验对其产酶条件进行了优化。结果表明,该菌株在1.5%玉米淀粉、1%牛肉膏、0.15%硫酸镁、0.1%氯化钙培养基中,接种量为2%(v/v)、初始pH值为7.0、装液量10%、发酵温度37℃、180r/min振荡培养24h时酶活力最高,其酶活达到了2155.45U/mL。

响应面法优化双水相提取野生山楂叶茶中多糖及其含量测定

目的研究双水相体系在野生山楂叶茶中提取多糖的应用。方法采用双水相体系提取野生山楂叶茶中多糖,以多糖提取率为考察指标,以葡萄糖作为标准对照对提取率计算。通过响应面法Box-Behnken优化双水相提取的条件。结果在野生山楂叶茶中多糖的最佳提取条件为:加入硫酸铵的量为11.8 g,乙醇浓度为35%,V(乙醇溶液)∶m(野生山楂叶茶)为26∶1,温度49°C下水浴加热48 min。野生山楂叶茶中多糖的提取率达19.79%,优于单因素试验约0.16%。结论双水相体系可以高效、快速、有效提取野生山楂叶茶中的多糖。

银杏叶、黄芪总黄酮的协同抗氧化作用考察

目的:考察银杏叶、黄芪醇提物中总黄酮的相互抗氧化作用。方法:采用UV测定总黄酮含量,检测波长507 nm。以清除率和半数抑制率质量浓度(IC50)为指标,通过DPPH自由基清除试验与等辐射分析法探讨银杏叶、黄芪醇提物单独和复配(质量浓度比分别为1∶1.08,1∶3.22,1∶9.70)后总黄酮的抗氧化作用。结果:银杏叶、黄芪醇提物中总黄酮的IC50分别为3.45,12.01 mg·L-1,表明二者对DPPH自由基具有明显的清除作用。等辐射分析中银杏叶、黄芪醇提物复配后的效应点均在相加线及95%可信限的下方,复配组(x珋±s,n=4)的理论值IC50 add分别为(5.49±0.05),(7.53±0.04),(9.82±0.07)mg·L-1,试验值IC50 mix分别为(4.95±0.09),(6.56±0.15),(8.61±0.15)mg·L-1,相互作用指数分别为0.90,0.86,0.88。结论:银杏叶总黄酮清除DPPH自由基能力较黄芪总黄酮强,银杏叶、黄芪醇提物间存在协同抗氧化效应。

蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种子萌发及幼苗生长对胁迫的响应

为了探讨蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种群退化原因和实生苗繁育的疑难问题,以祁连山中部蒙古扁桃种子为材料,采用室内控制干旱胁迫、混合盐胁迫、变温与种子剥壳相结合的处理方法,研究了种子萌发及幼苗生长对逆境生态因子的响应。结果表明:采用清水对照、-0.15 MPa PEG溶液处理,种子萌发率差异不显著(P>0.05);不同PEG溶液处理(-0.32、-0.54、-0.81 MPa)条件下,种子萌发率依次极显著降低(P<0.01);-1.15MPa处理条件下,种子不萌发;蒙古扁桃的种子萌发时间随着干旱加剧推迟,种子萌发指数、活力指数、初生芽、根长、次生根个数和幼苗鲜重随水势极显著降低(P<0.01),但在-0.32 MPa处理下壮苗指数极显著增高,-0.15MPa处理次之;种子萌发的最低渗透势阈值为-0.81 MPa。种子萌发的最低混合盐胁迫阈值为1.6%,在轻度混合盐(0.2%~0.4%)胁迫下,初生根长度和次生根数量增加,随混合盐胁迫加剧,初生芽长度、幼苗鲜重降低,表明幼苗对轻度混合盐胁迫首先采取降低生长量,促进根生长来进行适应。经低渗透势或高浓度混合盐胁迫后,部分种子休眠而保持生活力,未能萌发的种子复水后萌发率高达62%~96%,一次萌发率与恢复萌发率累计之和与对照萌发率无差异(P>0.05)。种皮障碍是制约蒙古扁桃种子萌发的主要原因,机械破除果皮可打破种子休眠,低温层积(2~5℃)能极显著提高蒙古扁桃种子活力,变温层积(5~10℃)能极显著提高蒙古扁桃种子发芽率和活力。低水势、高的混合盐胁迫、高温、种子浅的休眠及幼苗差的抗寒性是蒙古扁桃种群退化的原因,在拯救蒙古扁桃种群和人工驯化时,应选择有灌溉条件、春季气温低的区域育苗,建议土壤解冻时播种,利用早春的低温破除种子休眠,培育壮苗。

锁阳种子生活力测定及前处理的方法

以野生充分成熟的锁阳净种子为材料，研究了附属物清除、硬实破除及生活力测定的方法。结果表明，清除锁阳种子附属物最有效的方法是开水烫种，冷至室温浸种24h后用尼龙纱网搓揉和1％的NaOH溶液处理。破除硬实，去除种皮最适宜的方法是1．0mol·L-1的NaOH处理5h、1．5mol·L-1的NaOH处理4～5h、2．0mol·L-1的NaOH处理3～5h。测定锁阳种子生活力的最佳方法是20℃光照条件下离体培养15d。

祁连山北麓不同海拔土壤化学计量特征

对祁连山中段冰沟流域土壤有机C、N、P含量垂直分布与化学计量特征及其影响因素进行研究。结果表明:冰沟流域土壤有机C、N、P含量在各样点随土层深度而降低,并在表层土中聚集较明显;在0—40 m土层中,土壤有机C、N、P平均含量随海拔升高总体呈现先增高后下降的趋势,在中、高海拔处最高,P含量变异较小。0—40 cm土层中土壤C/N在海拔3128—2814 m处高于其他海拔,在3075 m处C/N最高,土壤C/N、C/P随海拔升高总体呈下降趋势,均在中高海拔处最高,而土壤N/P在海拔3454 m处最高,在低海拔2814 m处最低。不同植被类型土壤的C/N、N/P差异性不显著,而土壤SOC/P差异显著,3种植被类型影响土壤C/N和C/P的大小为乔木林>高山灌丛>高山草地,而土壤N/P为灌丛>乔木林>高山草地;植被类型、海拔是影响土壤C、N、P含量和化学计量比的主要因素,其次为盖度、坡向。