基于能源代谢分析的南昌市能源消费碳排放综合生态效率研究

有关能源消费的代谢机理及生态效率研究是当前生态经济研究领域中的重点和难点,也是政府决策部门、相关行业及人群关注的热点。基于能源代谢分析理念,构建了基于相对变量的城市能源消费碳排放综合生态效率度量模型,对2000—2013年南昌市能源消费结构、碳排放量及其生态效率进行了测算与分析。结果表明:(1)南昌市在2000—2013年,能源消费量和碳排放量整体上呈"N"型曲线上升的一致性变化特征,主要经历了快速增长、短暂下降、恢复平稳增长3个阶段,且煤炭是南昌市能源消费和碳排放的主要来源,短时期内难以改变;(2)南昌市的能源消费效率和碳排放效率整体上在不断优化;(3)南昌市能源消费碳排放综合生态效率经历了较大的波动变化,整体上的生态效率分值并不高;仍需要加大节能减排力度,全面优化南昌市能源消费结构。     

城市碳代谢过程研究进展

碳代谢过程分析是城市代谢研究的重要环节,而通过土地利用/覆盖的空间调整优化城市碳代谢过程已成为区域可持续发展的关键。利用城市代谢思想,本文综述了城市碳代谢过程核算、碳代谢网络模拟、碳代谢过程与土地利用/覆盖变化关系分析、碳代谢空间格局演替等方面的内容,并指出了当前研究中存在着空间属性表达缺乏、核算/模拟结果较难直接应用于实践调控、自然和社会经济代谢过程难以并重考虑等问题。在此基础上,提出了此领域未来发展预期:(1)基于土地流转,将碳排放/碳吸收垂向流映射到碳存量变化的水平流,以"存量"变化推导出网络"流量"分布,实现节点、流互动关系的空间表达,构建时空维度碳代谢网络模型;(2)强调自然节点在城市碳代谢网络中的重要作用,形成社会经济节点与自然节点并重的生态网络模型,有效服务于城市规划及设计。     

保水剂与有机肥配施对铁尾矿理化性质的改良作用

为了分析保水剂与有机肥配合施加对铁尾矿理化性质的影响,确定适宜尾矿改良的保水剂与有机肥最优配比,在迁安首钢所辖的铁尾矿区内,布设保水剂与有机肥2因素4水平的野外小区试验,并测定试验小区铁尾矿容重、孔隙度及持水量和pH、有机质、氮、磷、钾含量等理化性质,分析有机肥和保水剂对尾矿改良的作用;同时在小区内播种紫苜蓿和紫穗槐两种植物,测其生物量,验证改良效果.保水剂水平为(L·m^-3):0(B₀)、10(B₁)、50(B₂)、100(B₃);有机肥水平为(kg·m^-2):0(N₀)、2.25(N₁)、11.24(N₂)、22.49(N₃).结果表明:不同配比处理对尾矿理化性质的改良作用主要体现在0～20 cm表层尾矿,各指标均在0～20 cm层与对照(CK)差异显著.有机肥对尾矿理化性质的改良作用优于保水剂.在0～20 cm层,保水剂单因素的所有处理尾矿容重、非毛管孔隙度、有机质、速效磷和速效钾含量均与CK无显著差异,而单独施加有机肥B₀N₂、B₀N₃处理的上述指标均与CK差异显著.保水剂与有机肥二者配合施加优于保水剂或有机肥单独添加的改良效果.0～20 cm层各项指标均在配施处理B₃N₃下达到最佳,且均与CK达到显著差异.综合考虑,B₃N₃可以作为尾矿改良的保水剂与有机肥最优配比.     

马克斯克鲁维酵母的木糖和阿拉伯糖发酵

马克斯克鲁维酵母作为非常规酵母在燃料乙醇发酵中受到人们越来越多的关注。马克斯克鲁维具有天然的发酵戊糖的能力,但不同菌株的发酵能力存在较大差异。本研究比较了3株马克斯克鲁维菌株Kluyveromyces marxianus 9009/1911/1727(K.m 9009/1911/1727)在不同温度下的木糖和阿拉伯糖的发酵性能差异,结果发现不同发酵温度下,3株菌在耗糖速率、糖醇产率均表现出了显著的差异。菌株K.m 9009和K.m 1727在40℃下的发酵性能均优于30℃,这充分体现了马克斯克鲁维酵母的高温发酵优势。针对发酵差异,采用PCR方法获得3个不同菌株的戊糖代谢途径中的5种关键代谢酶(XR、XDH、XK、AR和LAD)的基因序列,并利用Clustalx 2.1进行了序列比对。结果显示3株菌的相关基因与文献中报道的1株克鲁维酵母的相应关键酶氨基酸编码序列相似性达98%以上,并且差异的氨基酸不在酶的关键位点处。在此基础上,通过Real-time实验,对木糖发酵差异最为明显的K.m 1727和K.m 1911的木糖代谢过程4个关键酶(XR、XDH、XK和ADH)的基因表达量进行测定,其结果显示对于耐热菌株K.m 1727,XDH和XK基因表达量低是导致木糖代谢过程中木糖醇积累、乙醇产量低的主要原因。最后,将所测得的马克斯克鲁维酵母的戊糖代谢关键酶序列与其他不同种属相比对,确定了其木糖和阿拉伯糖代谢途径,为进一步利用代谢工程方法提高戊糖发酵性能奠定了基础。     

植物内生菌生物抗菌活性物质研究进展

植物内生菌作为一种新型的微生物资源,分离和确定其代谢产物是一条寻找新型天然活性物质的重要途径。目前为止,许多研究者从不同的植物内生菌中分离到大量具有抗菌活性的新化合物,这些新的化合物被认为是解决日益严重的微生物多重耐药性的希望之一。本文从植物内生菌的多样性、抗菌活性物质多样性及国内内生菌研究进展等多个角度概述了当前有关植物内生菌研究的主要成果和最新进展,以期为植物内生菌相关研究提供借鉴。     

地衣型真菌次级代谢产物抗菌活性初步研究

地衣是一种传统的民族药物,能产生多种具有活性的物质。该研究对地衣型真菌(Xanthoria elegans,Myelochroa indica,Ramalina peruviana,Cladonia macilenta,Nephromopsis pallescens,Cladonia coccifera)进行液体培养,2个月后,培养液用乙酸乙酯萃取后获得初提物。该研究采用抑菌圈法评价地衣型真菌初提物对7种致病细菌(Bacillus subtilis,Bacillus cereus,Vibrio parahaemolyticus,Straphylococcus haemolyticus,Pseudomonas aeruginosa,Staphylococcus aureus,Micrococcus luteus)的抗菌活性,并测定最低抑菌浓度(MIC)。结果表明:6种地衣型真菌的初提物均具有一定的抗菌活性,且不同培养基对地衣型真菌产生抗菌物质有显著影响。其中,R.peruviana在MY液体培养基中所产生的次级代谢产物对金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、溶血性葡萄球菌、铜尿假单胞菌具有抑制效果,但在YMG培养基中所得初提物对供试7种致病细菌不具有抑菌效果。X.elegans在YMG培养基中所得初提物对枯草芽孢杆菌具有明显抗菌活性,其抑菌圈直径可达17.77 mm。该研究证实不同地衣型真菌液体培养初提物具有抗菌活性,不同的培养基也直接影响地衣型真菌抗菌效果。该研究结果为地衣型真菌的进一步研究及民族药的开发利用奠定了基础。     

蓝亚麻花瓣中类黄酮化合物及代谢途径分析

花色是观赏植物重要的观赏性状之一,而类黄酮是其主要的呈色物质。该研究以蓝亚麻花瓣为研究对象,将蓝亚麻开花过程分为5个阶段,并用高效液相色谱—光电二极管阵列检测技术(HPLC-PAD)和高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱连用技术(HPLC-ESI-MS)分析不同开花阶段花瓣中类黄酮化合物的成分和含量。结果表明:蓝亚麻花瓣中积累飞燕草素苷、矢车菊素苷和锦葵素苷,未检测到天竺葵素苷,其中以酰基化的飞燕草素苷为主要呈色物质;而总花青素苷含量在第2阶段达到最高。根据花青素苷终产物和类黄酮中间代谢产物推定了蓝亚麻花瓣中类黄酮代谢途径,其中以F3'5'H所引导的分支途径占优势,其主要原因可能是F3'5'H酶活高于F3'H。     

除草剂对桃树生理特性和流胶的影响

以盆栽‘霞晖8号’水蜜桃为材料,通过连续3年使用草甘膦和百草枯除草,研究除草剂对桃树营养生长、矿质元素吸收、相关酶活性、光合作用及流胶变化等的影响,为除草剂的科学使用及其土壤环境评价提供理论参考。结果表明:(1)连续3年喷施除草剂后,‘霞晖8号’枝条和叶片淀粉含量显著降低,草甘膦处理的枝条和叶片可溶性糖含量显著低于对照,而其新梢长度、粗度、节间长以及主干周长未受到显著影响。(2)使用2种除草剂后桃树叶片N、P、K及Fe元素含量总体高于对照,但草甘膦处理显著降低了Mn元素的含量。(3)土施百草枯显著提高了桃树叶片电解质渗漏率及过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,草甘膦处理显著降低了叶片14:00至16:00的净光合速率(Pn)。(4)田间调查发现,连续使用2种除草剂都会造成‘霞晖8号’流胶病发病率和病情指数明显升高,桃园应尽量避免除草剂的使用。     

基于转录组测序的滇山茶花叶呈色机理分析

该研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对滇山茶的花叶(绿叶区和金叶区)的cDNA进行了转录组测序,分析滇山茶的花叶呈色机理。测序结果得到了228 862条单基因序列,筛选得到了4 851条差异表达基因。2 291条差异表达基因在GO数据库中有功能注释,1 826条差异表达基因被注释到COG数据库,这些差异表达基因被分为23个主要功能类别,其中大部分基因与滇山茶的生长和代谢有关。1 363条差异表达基因注释到了KEGG数据库,进一步筛选出了差异表达基因注释序列最多的15条代谢通路,其中卟啉和叶绿素代谢途径中的GluRS、δ-ALAD、ALAS基因和类黄酮合成途径中ANS、LAR、CHS基因与滇山茶的花叶形成密切相关。研究表明,滇山茶的花叶呈色是由于叶色相关代谢通路中大量的基因表达量发生变化引起的,并不是由单基因突变所致,病毒诱导的多个代谢途径基因沉默可能是滇山茶花叶呈色的主要原因。该研究丰富了滇山茶的转录组信息,并为滇山茶的彩叶品种培育提供了一定的参考。     

肠呼吸抑制胁迫对大鳞副泥鳅呼吸代谢和抗氧化能力的影响

为研究肠呼吸抑制胁迫对气呼吸鱼类大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)的鳃和肠道呼吸代谢及抗氧化能力的影响,初步探究其生理反馈调节机制,本文选取大鳞副泥鳅成熟个体(n=60)进行肠呼吸抑制胁迫实验。分别对实验组(肠呼吸抑制,n=30)与空白对照组(n=30)的大鳞副泥鳅饲养驯化2周,测定其整体静止代谢率、呼吸频率、鳃和肠道各段的乳酸脱氢酶(LDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、Na+/K+ATP酶(NKA)、过氧化氢酶(CAT)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性。肠呼吸抑制胁迫下,实验组与对照组大鳞副泥鳅整体静止代谢率无显著差异(P0.05),而实验组大鳞副泥鳅鳃部呼吸频率显著加快(P0.05)。与对照组相比,实验组大鳞副泥鳅鳃部的琥珀酸脱氢酶活性显著升高(P0.05),而后肠琥珀酸脱氢酶和Na+/K+ATP酶显著降低(P0.05)。同时实验组大鳞副泥鳅后肠的乳酸脱氢酶活性显著升高(P0.05)。实验组和对照组之间,大鳞副泥鳅鳃和前中肠的过氧化氢酶以及超氧化物歧化酶酶活性无显著差异(P0.05),后肠则有显著性升高(P0.05)。当大鳞副泥鳅肠呼吸受到抑制时,会加强其鳃部有氧呼吸代谢,弥补肠呼吸缺失部分,满足机体生理需求,而气呼吸的后肠会有一定氧化应激反应。