樟叶总木脂素提取工艺及其抑菌活性研究

为研究樟叶总木脂素的最佳回流提取工艺及抑菌活性,以樟叶为研究对象,测定其芝麻素和9-羟基芝麻素含量,通过单因素联合Box-Behnken响应面法对樟叶总木脂素回流提取工艺进行优化,并采用带毒平板法对总木脂素的抑菌活性进行评价。结果表明,回流提取最佳工艺条件为提取温度86℃、料液比1∶8.39(g·mL^(-1))、提取时间43 min、提取溶剂为无水乙醇,在此条件下木脂素提取率达0.3804%。各因素对提取率的影响表现为提取温度>提取时间>料液比。抑菌活性试验表明,木脂素含量为2 mg·mL^(-1)时对链孢粘帚霉菌(Gliocladium catenulatum)、苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali Miyabe et Yamada)、西瓜尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporumf)和瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)的抑菌效果最佳,抑菌率均达到50%以上;有效中质量浓度(EC50)分别为1.238、1.280、1.486和0.419 mg·mL^(-1)。以上研究结果为樟叶开发利用及植物源农药研究及开发提供了理论参考。

不同类型生物炭对芳香樟生长及光合特性的影响

【目的】探究不同类型生物炭对芳香樟生长和光合特性的影响,以期为芳香樟经济林营造提供科学依据。【方法】以盆栽芳香樟优质品系‘MD1’为材料,设置对照(CK,不施化肥和生物炭)、化肥(F)、木炭+化肥(MC)和秸秆炭+化肥(JC)4个处理,在芳香樟移栽前一天施入生物炭(140 g/盆)、化肥(尿素、过磷酸钙、氯化钾分别为6,2.19,0.44 g/盆),将其与土壤混匀,移栽定植后浇水灌透。移栽后测定施用不同类型生物炭对芳香樟生长指标、各器官精油含量、芳樟醇相对含量和根系活力的影响,并分析叶片光合特性和氮代谢的调控过程。【结果】1)与施用化肥处理相比,不同类型生物炭处理均可提高芳香樟株高、地径、总生物量和根系活力,且不同类型生物炭处理之间差异显著,JC处理对芳香樟植株生长的促进效果优于MC处理,其芳香樟株高、地径、总生物量和根系活力比MC处理分别增加了36.22%,8.24%,8.68%和12.80%。2)与施用化肥处理相比,不同类型生物炭处理均可显著提高芳香樟茎、叶得油率和芳樟醇相对含量,其中以JC处理芳香樟叶得油率和芳樟醇相对含量最高,分别达4.05%和94.31%。3)施用生物炭可提高芳香樟SPAD值和净光合速率,蒸腾速率随时间的变化呈先升高后降低的趋势,减少光合产物消耗;化肥处理除亚硝酸还原酶外,氮代谢酶活性显著高于其他处理。【结论】施用不同类型生物炭均能促进芳香樟生长,提高精油含量和芳樟醇相对含量,改善芳香樟的光合生理特性,其中以秸秆炭+化肥处理综合表现最优。

红豆树茎枝中黄酮类成分及其抑菌活性研究

为了研究红豆树茎枝抑菌活性成分,采用色谱法分离纯化得到16个黄酮类化合物,通过理化性质及波谱技术分别鉴定为圆荚草双糖苷(1)、5,7-二羟基-4'-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷(2)、4',8-二甲氧基-7-O-β-D-葡萄糖基异黄酮(3)、芒柄花苷(4)、异樱黄素-7-O-β-D-葡萄糖苷(5)、芦丁(6)、山奈酚-3-O-β-D-芸香糖苷(7)、4'-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-木糖(1→6)-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(8)、4'-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-芹糖(1→6)-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(9)、染料木素(10)、异樱黄素(11)、2',4',5,7-四羟基异黄酮(12)、大豆素(13)、柚皮素(14)、二氢染料木素(15)、去甲基化美迪紫檀素(16)。其中化合物1～16为首次从红豆树植物中分离得到;化合物1、3、4、6～9、12、15、16首次从红豆属中分离得到;化合物2,5和14对禾谷镰刀菌、西瓜尖镰孢菌、茄病镰刀菌的菌丝生长显示出了中等强度的抑制作用。

生物炭配施对芳樟精油产量及品质的影响

【目的】研究生物炭和传统氮磷钾肥料的配施对芳樟油用林的精油产量和品质的影响,探究其对芳樟生物量、得油率、芳樟醇含量、土壤肥力的促进效果。【方法】以2年生芳樟MD1油用林为试验对象,采用L9(34)正交施肥试验,按照实验方法测定9个处理组和1个CK组的各项指标,各组数据进行显著性和极差分析。【结果】生物炭配施能显著提高芳樟的地下、地上生物量,提升最大的是处理8,总生物量达到了2918.10 g/株,是对照组(1679.43 g/株)的1.74倍;得油率和芳樟醇的含量随时间的变化呈先升高后降低的趋势,9月达到最高值,且叶部得油率极显著大于枝部。各个处理组的枝、叶得油率和芳樟醇含量以及土壤化学性质较CK也都得到了不同程度的提升:其中生物炭配施量为34 g/株的处理3、处理1的叶、枝得油率最高,分别达3.05%、0.57%;配施136 g/株的处理8、处理7的叶、枝芳樟醇含量最高,分别达90.7%、85.8%;处理8的得油率虽然不是最高的,但地上生物量达11583.78 kg/hm^(2)(以样地密度种植),精油和芳樟醇产量也最高,达到了149.59 kg/hm^(2)和133.75 kg/hm^(2),分别是CK组的1.84倍和1.93倍,显著高于其他处理组。处理8土壤中全钾、速效钾、碱解氮和有机质含量均最高,分别达到了8.21 g/kg、94.30 mg/kg、34.11 mg/kg和10.20 g/kg。【结论】生物炭是各项指标中影响最大的因素,且生物炭配施能显著提高芳樟林精油的产量和品质,对土壤的化学性质也有较好的提升,在本试验中处理8是提升各项指标和经济效益的最佳配施方案。

废菌棒生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响

为探究生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响,研究以亚热带红壤为研究对象,通过短期盆栽试验,采用静态箱-气相色谱法,探讨对照(CK)、化肥(F)、低炭(LB)、高炭(HB)、低炭+化肥(LBF)、高炭+化肥(HBF)6种不同处理下土壤温室气体的排放规律。研究结果表明:(1)二氧化碳(CO2)平均排放通量范围为:-189.81^-97.34 mg/(m^2·h),施用生物炭可以降低CO2的排放通量,且与生物炭施用量呈正相关,平均降幅为54.62%;(2)施用生物炭可以降低甲烷(CH4)的排放通量,而且生物炭施用量越大、效果越显著,配施化肥则会减弱抑制作用;(3)施用生物炭可以降低氧化亚氮(N2O)排放量,与对照相比低炭、高炭N2O累积排放量分别降低1.67倍、1.97倍,配施复合肥则会减弱抑制作用;(4)生物炭能够显著降低综合温室效应(GWP),生物炭施用量越大,对综合温室效应的抑制作用越明显,低炭、高炭处理GWP较对照组分别降低了232%、319%。配施化肥则会减弱抑制作用。短期施用生物炭可以降低亚热带红壤CO2、CH4和N2O排放通量与综合温室效应,且生物炭施用量越大,效果越佳,配施化肥,则效果减弱。

芳樟叶片和枝的转录组分析及生物炭复合肥对芳樟醇合成调控基因表达特性的影响

以芳樟(Cinnamomum camphora var.linaloolifera Fujita)为研究材料,对施肥前及施肥后第1、第3和第5个月叶片和枝中芳樟醇相对含量进行了比较;利用高通量测序平台构建了施肥前后芳樟的转录组数据库并注释unigenes的功能,对芳樟醇合成途径进行预测,并分析了相关调控基因的表达特性变化。结果显示:施肥前后芳樟叶片的芳樟醇相对含量均高于枝,且施肥后叶片和枝中的芳樟醇相对含量均显著提高;施肥后第3个月叶片和枝中芳樟醇相对含量均最高,分别为89.89%和84.83%。从芳樟转录组中共获得72560个unigenes,总长度96543844 bp,N50值为2054 bp,GC含量为43.19%,其中,注释到7个数据库的unigenes共有52613个。在NR数据库中,芳樟与荷花(Nelumbo nucifera Gaertn.)和博落回〔Macleaya cordata(Willd.)R.Br.〕的同源序列匹配度较高,占比分别为27.09%和14.91%。通过GO数据库,共有39186个unigenes注释到生物过程、细胞成分和分子功能3大类24亚类中。在KEGG数据库中,共有40698个unigenes注释到细胞过程、环境信息处理、遗传信息加工、代谢和生物系统5大类19亚类中;根据KEGG数据库的注释结果,推测芳樟醇主要通过MEP(甲基赤藓醇磷酸)途径合成前体物质,并在LIS(芳樟醇合酶)的作用下生成芳樟醇。通过KOG数据库对基因功能进行预测,共有40096个unigenes注释到24个类别中。从芳樟叶片和枝的转录组中共鉴定出23个与芳樟醇合成相关的基因,且各基因的表达具有组织特异性;施肥后第3个月,叶片中有18个基因表达水平上调,枝中有15个基因表达水平上调,在叶片和枝中均上调表达的基因包括3个DXS基因、1个DXR基因、2个HDS基因、1个HDR基因、2个IDI基因、1个GPPS基因和3个LIS基因,说明这些基因可能参与芳樟醇合成的调控。综合分析结果表明:施用生物炭复合肥后,芳樟叶片和枝中芳樟醇相对含量均显著提高,与芳樟醇合成调控基因表达水平上调有一定关系。

柠檬香茅草花茶配制及保健成分浸提条件优化

以柠檬香茅草为主要原料,添加少量甜菊、薄荷、茉莉花、金盏花,采用单因素试验和正交试验研究最佳的原料配比,以及料液比、浸提温度、浸提时间等因素对柠檬香茅草花茶主要保健成分（多糖、黄酮）和提取液品质（汤色、香气、滋味）的影响。结果表明,单因素试验优选的最佳浸提条件是料液比为1∶60、浸提温度100℃、浸提时间80 min,在此浸提条件下,黄酮的溶出量分别比其他处理增加了35.26%-148.0%、63.3%-244.8%和5.5%-62.31%;多糖的溶出量分别比其他处理增加了0%-34.8%、17.6%-119.8%和2.7%-19.4%。而正交试验筛选的最佳浸提条件为料液比1∶60、浸提温度80℃、浸提时间80min,其浸提液汤色黄绿、透明,香气清香、姜味不明显,甜味适中、回甘。以上结果表明,单因素试验和正交试验的浸提温度参数有差异,如果要提取保健成分,浸提温度应选择100℃为宜,若生产饮料,最好选择80℃。正交试验优选的最佳原料配比,从提取保健成分的角度考虑,柠檬香茅、甜菊、薄荷、双花（茉莉花和金盏花）的最佳配比为5∶1.5∶1.0∶0.5;若作为饮品应选择3.5∶0.5∶1.0∶1.5的配比为佳。

生长环境及收获期对野鸦椿属植物三萜类化合物含量的影响

【目的】研究不同生境和收获时间对圆齿野鸦椿不同部位总三萜类化合物积累的影响情况,为其药用价值和科学栽培的研究奠定基础。【方法】选择3个低海拔地区的8年生圆齿野鸦椿,分别于2014年11月和2015年3月采集其叶片、枝条和果实,选择高海拔地区6年生的野鸦椿和圆齿野鸦椿,于2014年8月分别采其叶片和枝条,对其总三萜类化合物含量进行了测定和比较分析。【结果】1)8月采集的叶片中三萜类化合物的含量,野鸦椿高于圆齿野鸦椿,且其含量差异呈显著性水平;但是,8月采集的枝条中三萜类化合物含量,野鸦椿低于圆齿野鸦椿。2)圆齿野鸦椿不同部位的总三萜类化合物含量存在差异,且2个月份采集的含量高低顺序均为叶片>枝条>果皮>种子,均以叶片中的含量为最高,依次为9.06%(农大)、7.14%(清流)和6.85%(邵武)。3)11月采集的圆齿野鸦椿样品中的三萜类化合物含量高于3月所采样品中的含量,其叶片中的总三萜类化合物含量最多可提高172.91%。4)圆齿野鸦椿叶片、果皮和种子中的三萜类化合物含量与试验地的海拔高度、年降水量均表现出极显著的负相关关系,与年均气温存在极显著的正相关关系,其叶片中的三萜类化合物含量还与年均无霜期呈正相关关系,其枝条中的三萜类化合物含量与各地理和气象因素之间的相关性均不显著。【结论】圆齿野鸦椿的叶片采收期长于野鸦椿;低海拔、较少降水量和年均气温较高有利于圆齿野鸦椿植株对三萜类化合物的累积,这3个因子可以作为圆齿野鸦椿适宜栽培区域的划分指标;夏季采摘野鸦椿叶片,秋冬季采摘圆齿野鸦椿叶片,所采叶片的总三萜类化合物的含量均较高。

土壤光谱重建的湿地土壤有机质含量多光谱反演

土壤有机质是湿地生态系统的重要元素,利用多光谱遥感技术可大尺度、快速获取其含量信息,对保护湿地生态系统具有重要意义。然而,由于不同地物光谱混合给多光谱数据带来光谱畸变,影响湿地土壤有机质含量的反演精度。为了消除不同地物光谱混合,实现湿地土壤有机质含量的准确、实时监测,以闽江鳝鱼滩湿地为研究区,利用线性波谱分解技术对原始影像的像元进行分解,重建土壤光谱,分析原始光谱、重建光谱与土壤有机质含量的相关性后,建立土壤有机质含量的反演模型。结果表明:利用线性波谱分解技术可有效消除原始影像中的植被端元,减少大部分道路及建筑物的反射干扰,重建后的土壤光谱特征曲线更趋近于自然状态下土壤的光谱曲线,重建效果显著;通过两种光谱与土壤有机质含量的相关系数对比,重建光谱更能准确的反映土壤光谱与土壤有机质含量的相关性;运用重建光谱构建土壤有机质含量的反演模型,其预测精度优于基于原始光谱的反演模型,R2和F分别提高0.124和2.223,RMSE则降低0.106,1∶1线检验的预测值与实测值的拟合度更高,模型可行且有效。由此得出结论,利用线性波谱分解技术消除不同地物光谱混合,重建土壤光谱,一定程度上可实现在自然条件下湿地土壤有机质含量的大面积、准确检测,具有较好的实际应用价值。

基于ESDA-R/S的县域农业N_2O排放的空间差异及演化趋势分析

了解农业N_2O排放的时空特征,对于制定农业N_2O减排措施,缓解全球温室效应具有重要意义。采用探索性空间分析(ESDA)和分形方法(R/S),对1983—2014年福建省52个县的农业N_2O排放的空间差异与演化趋势进行分析。结果表明:1983—2014年福建省农业N_2O排放呈现出显著的空间差异性。农业N_2O高排放区主要集聚在南部县域,其增长趋势呈现出较强的持续性,所占比例为40.38%,而农业N_2O低排放区主要分布在西部和东部县域,其增长趋势呈现出较低的持续性或反持续性,比例为25%,未来一段时间内,福建省农业N_2O排放仍处于较强的持续性。该研究结果可较为全面地反映出福建省县域农业N_2O排放的时空特征,为福建省县域农业N2O的减排工作提供数据支撑。

圆齿野鸦椿果皮总多酚的提取及其抗炎作用

采用超声波法提取圆齿野鸦椿果皮总多酚(TPEP),通过Box-behnken法对提取工艺进行优化,获得TPEP提取工艺:乙醇浓度45%,液料比31∶1,提取温度50℃,提取时间70 min,超声功率300 W.此条件下TPEP提取率高达(8.28±0.14)%.以脂多糖诱导小鼠巨噬细胞RAW264.7构建体外炎症细胞模型,测定TPEP作用下细胞上清液中IL-6、PGE2、TNF-α、NO的分泌量,发现TPEP可显著抑制这些炎性因子的表达,体现了良好的抗炎能力.

野鸦椿属植物化学成分和药理活性研究进展

野鸦椿属植物共有3种,中国有2种,分别为野鸦椿Euscaphis japonica和圆齿野鸦椿Euscaphis konishii,具有较高的药用价值,是民间常用的药用植物。目前,野鸦椿属植物中已发现的化学成分主要有三萜类、酚酸类、黄酮类、倍半萜类及其他类,其具有抗炎、抗肿瘤、抗肝纤维化、抑菌等药理活性。对野鸦椿属植物的化学成分及其药理活性进行综述,为其药用资源的开发和药效物质基础的研究提供参考。

基于不同建模方法的湿地土壤有机质含量多光谱反演

为了提高湿地土壤有机质含量的预测精度,以闽江鳝鱼滩湿地土壤为研究对象,通过分析多光谱不同波段反射率与土壤有机质含量的相关性,引入OIF指数提取显著性波段,然后基于全波段和显著性波段,采用多元逐步回归方法(MLSR)、BP神经网络(BPNN)和支持向量机(SVR)3种方法,构建湿地土壤有机质含量的反演模型,并进行模型验证与对比,确定最优的土壤有机质含量反演方法。结果表明:各波段的反射率(Spectral reflectance,R)与土壤有机质含量存在着负相关关系,147波段组合的OIF指数较高,波段间的独立性强,能有效反映数据内的信息;采用MLSR、BPNN和SVR这3种方法进行建模。在全波段中,SVR的建模效果最显著,BPNN次之,MLSR的建模效果最差。在显著性波段中,BPNN的建模效果最显著,SVR次之,MLSR的建模效果最差;对比基于全波段与显著性波段的建模效果,发现基于全波段的预测效果更为显著,最佳模型为基于全波段的土壤有机质含量支持向量机模型,但利用显著波段建模,可降低波段间的信息重叠,且模型简单、运算量少等特点。该研究可行有效,对湿地土壤有机质含量的快速、大范围精准估测提供技术可行性。

河口湿地不同土层有机质的水平异质性与自相关性

以闽江河口湿地土壤有机质为研究对象,采用变异函数、多重分形分析和空间自相关法,从空间异质性和空间自相关性角度研究不同土层有机质的空间分布规律。结果表明:3个土层有机质含量均为中等变异程度,块金效应均小于25%,结构性因素对空间异质性起着主导作用。随着土层深度的增加,各土层有机质空间分形结构表现出差异性,0~20cm空间分布最不均匀,分形程度较高,空间变异性较大;3个土层有机质的Moran I均大于1.96,呈现出显著的空间正相关,其中20~40 cm的土层有机质空间正相关最显著,空间聚集程度较高。联合变异函数、多重分形分析和空间自相关法能够较好地反映河口湿地不同土层有机质在水平上空间分布特征,为同类区域的土壤有机质空间分布研究提供方法支撑。

闽江河口湿地土壤盐分的空间分异与集聚特征

探究河口湿地土壤盐分的空间异质性,揭示分异格局下的空间集聚特征,对河口湿地的可持续发展具有重要意义。本文以福州市闽江河口湿地的Landsat 8遥感影像、数字高程模型和地面实测土壤盐分为数据源,利用相关性分析与主成分分析法选取显著性环境因子,去除变量间的共线性,分别采用支持向量机回归克里格法(SVROK)和回归克里格法(RK)分析了土壤盐分空间异质性,在基础上运用空间自相关法定量描述了土壤盐分空间集聚特征。结果表明:通过主成分分析提取出3个主成分,可解释数据总方差的85%,反映植被覆盖、土壤属性和地形状况等综合变化信息,并保留原始变量的大部分信息;土壤盐分及其插值残差的空间变异受结构性因素和随机性因素的影响,采用主成分为自变量所建立的SVROK模型能更为精准地体现土壤盐分"北高南低"的空间异质特征;土壤盐分的Moran I大于0.5,具有显著的空间正相关,空间集聚程度较高,呈现出"高值集聚、低值广布、低值包围高值"的空间集聚特征。

圆齿野鸦椿新品种‘红宝石’

‘红宝石’是从福建省邵武市将石自然保护区野生圆齿野鸦椿中选育出的新品种。果实成熟期早,果皮厚实,成熟果实的果皮开裂前外果皮赤红无瑕,裂成二瓣后呈蝴蝶翅状。挂果期为7月至次年2月。可在圆齿野鸦椿分布范围推广应用。

樟树新品种‘南安1号’

‘南安1号’是从福建省南安市向阳乡樟树中选育出的品种。树冠广卵形,2年生树高达1.3~2.0 m,枝叶≥31.5 t·hm^(-2),枝叶鲜样精油得率2.6%~3.6%。嫩叶呈酒红色,持续时间达15~25 d,观赏性好。花期4—5月,果期8—11月。

泉州湾河口湿地不同植被恢复下沉积物磷形态和酶活性特征

基于定位观测,研究了泉州湾河口湿地秋茄(Kandelia obovate,KO)、桐花树(Aegiceras corniculatum,AC)、以及秋茄+桐花树(KA)混交等3种植被恢复下沉积物磷形态、酶活性以及环境因子变化特征,并与养蛏滩涂(恢复前,SC)进行了比较,以评估不同植被恢复模式对沉积物磷库及酶活性的影响.结果表明:(1)植被恢复19年后,3种恢复模式下沉积物全磷(TP)和无机磷(IP)含量相较恢复前均呈上升趋势,其中KA最高,SC最低;而沉积物有机磷(OP)含量在不同恢复模式间差异不显著;不同恢复模式下,IP均是沉积物磷的主要形态,占TP的60%~73%;其中,沉积物氢氧化钠提取磷(NaOH-P)和盐酸提取磷(HCl-P)在KA处理下明显高于恢复前(SC).(2)与恢复前相比,不同恢复模式下沉积物碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性明显增加,总体表现为AC>KA>KO>SC,但过氧化氢酶在不同植被恢复模式下并无明显差异.(3)冗余分析结果显示,不同恢复模式下沉积物磷含量变化主要受酶活性(特别是碱性磷酸酶)及环境因子(pH、有机质、全氮等)的综合影响.泉州湾河口湿地植被恢复显著提高了沉积物磷库和微生物酶活性,从而调控了湿地养分动态;并且相较恢复前而言,秋茄+桐花树混交模式对沉积物营养状态及酶活性的影响要优于单一秋茄或桐花树种植.