原油微生物群落构成多样性及降解菌DYL-1降解原油的研究

为分离得到高效原油降解菌,直接向原油中加入营养物刺激,培养一段时间后原油乳化降解,傅里叶红外光谱显示,2957cm-1、723cm-1处吸收峰消失;2855cm-1、1377cm-1处吸收峰减弱;880cm-1以及800cm-1吸收峰几乎消失,表明原油发生降解,效果明显。同时分离得到一株降解菌,经分子鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),红外光谱法和紫外吸收法分析表明其具有较强的降解原油烃的能力。根据传统分子生物学的方法,构建原油菌16S rDNA克隆文库,限制性酶切片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)分析了原油中的细菌多样性。结果表明此方法有效地评估了原油中的细菌群落和多样性。     

短序与阔叶十大功劳化学组分及小檗碱含量的FTIR比较研究

为快速评价短序与阔叶十大功劳不同部位化学成分差异,本研究运用FTIR采集短序和阔叶十大功劳不同部位的红外光谱并比较短序与阔叶十大功劳不同部位盐酸小檗碱含量差异.研究结果显示,生物碱、黄酮和丁香酯等化学成分,短序十大功劳根、茎及叶片中均较阔叶十大功劳丰富,但是,多糖和苷类含量在两种十大功劳根中相当,在茎和叶片中均以阔叶十大功劳含量高,尤其是叶片中这种差异更明显.最后,与盐酸小檗碱标准品比较发现,2种十大功劳中盐酸小檗碱含量均以茎中最高,叶片中含量最低;2种十大功劳比较各部位盐酸小檗碱含量均以短序十大功劳中高.故运用FTIR技术可以快速找出2种十大功劳化学成分的差异,本研究结果将为十大功劳属植物资源合理开发利用及良种选育提供参考.     

PSⅡ核心复合物能量传递的飞秒时间分辨荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究.分别用436 nm光脉冲激发叶绿素a分子、45l nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481 nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分:8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925 ps反映部分电荷重组过程;1.03l～1.2l ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6.17～18.13 ns的长寿命时间组分归因于P680+Pheo-的重组过程.将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla 685 683、Chla 682 680、Chla679 673,677三种特征叶绿素a分子.     

PSII核心复合物能量传递的飞秒时间分辩荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究。分别用436nm光脉冲激发叶绿素a分子、451nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分：8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925ps反映部分电荷重组过程;1．031～1．21ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6．17～18、13 ns的长寿命时间组分归因于P680^ Pheo^-的重组过程。将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla683^685、Chla680^682、Chla673,677^679三种特征叶绿素a分子。     

喇曼光谱技术在生物医学中的应用

喇曼光谱技术是一种非侵入、非弹性散射技术,能够在分子层次上探测物质的临床医学特征和结构特征。本文综述了近十年来喇曼光谱技术在生物医学中的最新发展,归纳出了四种目前在生物医学中最为活跃的喇曼光谱技术：近红外喇曼光谱、紫外共振喇曼光谱、表面增强喇曼光谱和多维喇曼成像技术。详细阐述了这四种技术的特点和适用范围,并且列举了丰富的成功范例。     

利用导数光谱估算珠江河口水体悬浮泥沙浓度

悬浮泥沙不仅影响水体的生态状况,而且对河口地貌及岸线的演变起到重要作用。高光谱技术可用于船载、机载及星载的光学传感器上,被认为是监测光学复杂水体的有效工具。为研究高光谱技术在河口悬浮泥沙监测应用中的可行性,于2004年5月及2006年8月,在珠江口进行了两个航次的现场水质采样及同步光谱测量。测量的原始遥感反射率光谱的分辨率为0.38nm,处理成为10nm的带宽,并进一步处理成导数光谱。以悬浮颗粒物(SPM)表征悬浮泥沙,分析了SPM和各光谱间的相关性。结果显示,一阶导数光谱,特别是605nm,可用于河口水体的SPM估算。该研究结果可应用到光学复杂河口水体的悬浮泥沙现场监测,并且对Hyperion及环境1号等卫星成像高光谱数据有潜在的应用价值。     

光温因子对大田冬小麦累积生物量的影响

为了探索光、温因子对冬小麦各生育阶段生物量的影响及冬小麦各组织器官生物量的变化规律,利用甘肃省西峰农业气象试验站1981-2008年冬小麦生产年度物候期、产量分析要素等观测资料、1995-2008年冬小麦生产年度三叶期、越冬期、拔节期、抽穗期、乳熟期及成熟期生物量测定资料及相应时段的温度、日照资料,分析了冬小麦生物量变化过程及光温因子综合作用辐热积对各生育阶段生物量的影响.结果表明：冬小麦全生育期生物量的累积过程呈“S”型曲线,抽穗期、乳熟期生物量达到最大.自1981年以来,抽穗期、乳熟期的辐热积以3.314 MJ·m^-2·a^-1的速度上升,其他各生育阶段辐热积随年份呈抛物线变化;返青期、拔节期及乳熟期、成熟期辐热积在20世纪90年代较大,20世纪80年代及21世纪初较小;拔节期、抽穗期辐热积在20世纪90年代较小,20世纪80年代及21世纪初较大.各生育阶段辐热积与产量相关显著.各生育阶段的叶面积指数与该阶段的辐热积利用率呈显著相关,拔节期及抽穗期叶面积指数增加1,其辐热积利用率分别增加0.049和0.259 g·MJ^-1.     

近红外光谱分析法测定东北黑土有机碳和全氮含量

以我国东北黑土为研究对象,分析了2004-2005年采集的136个土壤样品在3699～12000 cm^-1范围的近红外光谱,利用偏最小二乘法建立了原始光谱吸光度与土壤有机碳、全氮和碳氮比之间的定量分析模型.结果表明：土壤有机碳和全氮的模型拟合效果良好,决定系数R²分别为0.92和0.91（P<0.001）,相对分析误差RPD分别为3.45和3.36,利用该模型对验证样本土壤有机碳和全氮的预测值与实测值之间的相关系数分别为0.94和0.93（P<0.001）,表明可以用近红外光谱分析法对黑土有机碳和全氮含量进行测定.但是利用近红外光谱分析法对土壤碳氮比的预测并不理想,虽然验证样本集黑土碳氮比模型预测值与实测值呈显著相关（r＝0.74,P<0.001）,但是校正模型的R²为0.61,RPD仅为1.61,建立的模型不能对黑土碳氮比做出合理的估测.     

基于高光谱遥感的小麦叶干重和叶面积指数监测

生物量和叶面积指数(LAI)是描述作物长势的重要参数, 叶干重和LAI的实时动态监测对小麦(Triticum aestivum)生长诊断和管理调控具有重要意义。为分析多种高光谱参数估算小麦叶干重和LAI的效果, 建立小麦叶干重和LAI的定量监测模型, 该研究连续3年采用不同小麦品种进行不同施氮水平的大田试验, 于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定叶片叶干重和LAI。试验结果显示, 小麦叶干重和LAI随施氮水平的提高而增加, 随生育进程呈单峰动态变化模式。小麦叶干重和LAI与光谱反射率间相关性较好的区域主要位于红光波段(590~710 nm, r<-0.60)和近红外波段(745~1 130 nm, r>0.69)。对于不同试验条件下的叶干重和LAI, 可以使用统一的光谱参数进行定量反演, 其中基于RVI (810, 560)、FD755、GM1、SARVI (MSS)和TC3等光谱参数的方程拟合效果较好。经不同年际独立试验数据的检验表明, 以参数RVI (810, 560)、GM1、SARVI (MSS)、PSSRb、(R_750-800/R_695-740) -1、VOG2和MSR705为变量建立的叶干重和LAI监测模型均给出较好的检验结果。因此, 利用关键特征光谱参数可以有效地评价小麦叶片生长状况, 尤其是光谱参数RVI (810, 560)、GM1和SARVI (MSS)可以对不同条件下小麦叶干重和LAI进行准确可靠的监测。     

穿透雨减少下锐齿栎叶片光合色素季节动态及其反射光谱响应

通过林地穿透雨排除的方法模拟降雨减少,测定河南宝天曼自然保护区锐齿栎叶片光合色素含量与反射光谱的季节变化,对减雨处理造成的光合色素变化及其反射光谱的变化进行了定量分析,并探讨了水分控制条件下反射光谱对叶片光合色素变化的响应机制.结果表明: 锐齿栎叶片的光合色素含量和色素比率均呈现明显的季节变化.减雨样地与对照样地叶片的光合色素含量和比率在生长季的各个时期存在差异,其中,叶片叶绿素b(Chl b)含量的差异显著,说明Chl b对减雨处理的敏感性最高,叶片类胡萝卜素(Car)含量的差异较小,说明Car对减雨处理的敏感性相对较弱.550 nm处的光谱反射率对色素季节变化的响应最敏感,以其构造的简单比值指数(SR_750,550)与叶片Chl a、Chl b、总Chl和Car含量的正相关关系显著,光化学反射指数(PRI)与叶片Car/Chl的负相关关系显著.550 nm处的光谱反射率对减雨处理造成的色素变化响应最为敏感.SR_750,550对减雨处理造成的叶片Chl a、Chl b和总Chl的含量变化表现敏感(P<0.01),对Chl a/b的变化不敏感.PRI对减雨处理造成的叶片Car/Chl变化表现敏感(P<0.01).