均匀设计法快速确定超声场对纤维素酶活力影响的初探

本文应用均匀设计原理,在计算机上利用所编软件进行试验方案的设计,通过对试验数据的回归分析,考察了超声场中各因素对纤维素酶活力的影响,并得出结论。由于均匀设计法试验次数少,因此快速确定了超声场影响纤维素酶活力的主要因素。     

黑曲霉纤维素酶高产固态培养基的快速优选研究

研究采用正交设计,对影响黑曲霉 Ｆ_２７产纤维素酶的 １０个营养因素在较少水平下进行初选,从中选出对产酶影响显著的４个因素．在此基础上采用均匀设计,在较多水平下进行较少次数的试验,将试验结果用微机逐步回归处理,得到最优回归方程,由回归方程计算出预测极值点和预测极值、优化出高产纤维素酶固态培养基配方．经试验验证,试验实测值和预测值基本相符, ＣＭＣａｓｅ活力平均达 ３７０５Ｕ／ｇ, ＦＰＡ活力平均达 ７．４Ｕ／ｇ．表明对于多因子试验,应用正交设计结合均匀设计的试验方法是快速、简便、可行的．     

均匀设计超声波提取豆粕异黄酮的研究

本该采用均匀设计方法试验优化技术,进行超声波循环提取豆粕异黄酮的多因素复杂试验,通过应用统计分析软件SPSS处理试验数据,得出多因素回归方程,求出最佳试验条件,并通过试验进行验证．     

试验设计和优化及其在发酵培养基优化中的应用

在发酵工业中,发酵培养基的优化对发酵水平的提高起着举足轻重的作用。而在寻求最佳发酵培养基的过程中,试验设计及统计优化发挥着重要作用。对近年来常用的试验设计及优化方法进行了综述,内容包括单因素轮换法、析因设计、均匀设计、响应面设计、人工神经网络和遗传算法等多种试验设计和优化方法,并对其进行分析和比较。     

阿维链霉菌发酵培养基的优化

通过优化发酵过程中培养基的组成使得阿维链霉菌的发酵单位及有效组分Bla含量提高。采用单因子试验法及均匀设计试验法分析各种营养成分及其配比对阿维链霉菌Co39-15发酵单位和有效组分Bla含量的影响。获得最佳的种子培养基和发酵培养基配方,发酵单位及有效组分Bla含量比原来的发酵水平分别提高了20%～30%、8%～10%。利用单因子试验法及均匀设计试验法对抗生素的发酵培养基进行优化,是一种快速、效果显著的方法。     

生物工程专业“试验设计与数据处理”教学中常用软件的探讨

试验设计与数据处理在生物工程专业方向有着重要的应用,但是在本科教学中开设该课程的高校较少。本文结合生物工程中的常见案例,对该课程教学过程中常用的软件包括Excel、正交试验设计助手、Data processing system(DPS)和Design expert在单因素、多因素、正交、均匀、P-B(Plackett-Burman)和响应面等数据处理方法进行了探讨。通过比较分析各种软件和数据处理方法之间特点,增加该课程教学的实践性和应用性,从而提高教学质量。     

均匀设计在候选内参基因RT—qPCR实验条件优化中的应用

目的探讨均匀设计在候选内参基因RT—qPCR实验条件优化中的应用,有助于后期实验筛选不同状态下THP～1细胞的稳定内参基因。方法以THP-1细胞cDNA为模板,eDNA模板量、引物浓度和退火温度3个因素为影响因素,应用均匀设计3因素8水平,探索影响候选内参基因RT-qPCR的扩增条件,检测不同实验条件下的扩增效果,在最优扩增条件下建立候选内参基因定量扩增的相对标准曲线,并检测扩增效率。结果通过均匀设计,完成对eDNA模板量、引物浓度和退火温度3因素8水平的实验条件优化,建立候选内参基因RT—qPCR检测的最佳组合为eDNA模板量0．5big、引物浓度200μmol／L、退火温度55℃。结论本实验选用均匀设计优化RT—qPCR实验条件,筛选出THP-1细胞候选内参基因RT—qPCR的最优实验条件。均匀设计适合于本实验研究多因素多水平试验条件的配比。     

均匀设计和正交设计在黄芪活性成份提取中的应用比较

以黄芪为例,分别用均匀设计法和正交设计法考察黄芪提取工艺过程中的优选方法,分析讨论了这两种设计的特点,得出在多水平多因素的条件下,均匀设计更具有优势;并根据两种实验设计方法的特点,讨论了两种方法在中医药研究中联用的可行性．     

均匀设计在氨基酸分析中的应用——过甲酸氧化法测定胱、蛋氨酸的液相色谱条件筛选

本文介绍了均匀设计用于过甲酸氧化水解法测定胱、蛋氨酸液相色谱分析条件的筛选过程。均匀设计是中国科学院应用数学研究所方开泰先生提出的一种供多因素多水平而试验次数又比较少的试验设计法。本试验对液相色谱分析半胱磺酸、蛋氨酸砜的均匀试验结果用均匀设计的直观法和计算机逐步回归法进行了数据处理,总结了液相色谱条件对分析结果的影响规律,找出了过甲酸氧化水解法分析胱氨酸、蛋氨酸较为理想的液相色谱分析条件。用本试验筛选出的分析条件,对辽宁省饲料资源普查的49个样品进行分析,结果表明,所确定的分析条件是可靠的。本实验也为其它分析条件确定提供了一种可以借鉴的试验设计方法。     

果胶酶高产菌株EIM-4的鉴定及其液体发酵条件优化

目的：通过了解高产果胶酶菌株EIM-4的背景信息及优化其最适的产酶条件,为下一步工业化生产提供依据。方法：通过基于18S rDNA序列的系统发育进化分析对果胶酶高产菌进行鉴定,通过单因素试验和均匀设计获得最适产酶条件。结果：通过对18SrRNA基因的分子系统进化分析,菌株EIM-4被鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。通过单因素和均匀设计试验确定最佳产酶培养基为（g/L）：橘皮粉32.9,黄豆粉10.7,（NH4）SO42.1,CaCO31.0,pH自然。结论：Aspergillus niger EIM-4的液体发酵产果胶酶的活力可达15159.82U/mL。     

长期不同施肥对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

微生物群落功能多样性对土壤管理具有重要指示作用,施肥措施对土壤微生物群落功能多样性产生重要的影响,从而影响土壤有机质的含量,引起土地碳贮量变化,进而影响到陆地生态系统的碳汇.以位于湖南省桃江县国家级稻田肥力长期定位试验点的土样为研究对象,采用BIOLOG测试板对不同施肥处理下土壤微生物功能多样性进行了研究.研究结果显示,土壤微生物的碳源利用率因长期不同的施肥处理而发生分异.Shannon和Simpson指数的结果显示所有施肥处理均有利于维持微生物群落多样性,但秸秆还田和习惯施肥使群落均匀度(McIntosh指数)降低.主成分分析表明,试验点土壤微生物群落利用的主要碳源为氨基酸类和糖类,但不同施肥处理碳源利用类型有差异.结果可以得出,不同的施肥对土壤微生物功能多样性产生了不同影响,从而影响土壤有机质中碳、氮含量.这些信息可以为深入研究施肥对全球碳氮循环以及全球气候变迁提供依据.     

生物有机肥对猕猴桃土壤酶活性和微生物群落的影响

采用田间试验,研究了不施肥、施用生物有机肥、传统有机肥和化肥对猕猴桃土壤酶活性、微生物群落结构及其代谢的影响.结果表明: 施用生物有机肥在猕猴桃生育期内可显著提高土壤蔗糖酶和荧光素二乙酸酯水解酶活性,分别比对照高出12.2%～129.4%、18.8%～87.4%.施用生物有机肥在膨大期和成熟期的土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著高于其他处理.Biolog微平板法测定结果表明,生物有机肥在猕猴桃生育期内提高了土壤微生物的平均每孔颜色变化率,增加了物种多样性、丰富度和均匀度,改变了微生物对6大类碳源的相对利用率,降低了微生物对氨基酸类碳源的相对利用能力,提高了微生物对多酚类和多胺类碳源的相对利用能力;主成分分析表明,对土壤中微生物起分异作用的碳源种类主要是糖类、氨基酸类和羧酸类.     

山西翅果油树群落的多样性研究

用丰富度指数、多样性指数和均匀度指数对山西翅果油树群落的多样性进行了研究 ,并用相关分析研究了海拔与多样性指数及多样性指数间的关系 ,结果表明 :1 )在干扰强烈的生境中 ,翅果油树群落具有较低的丰富度指数、多样性指数的均匀性 ,而接近顶极群落阶段 ,多样性指数和丰富度指数也较低 ,但具有较高的均匀性 ;干扰强度较小的生境中 ,群落具有较高的丰富度指数、多样性指数和均匀性。2 )灌木层和草本层的丰富度、多样性指数和均匀度指数呈现多元化的趋势。 3)海拔对山西翅果油树群落多样性的影响不显著。     

施肥对柚木幼林生长及林下植被的影响

为探究施肥对柚木（Tectona grandis L. f.）幼林生长及林下植被多样性的影响,以广西4年生的柚木人工林为研究对象,采用随机区组试验设计,开展不同肥种配比组合试验（F1,0.5 kg氮磷钾复合肥+1.0 kg钙肥+1.0 kg硫酸镁肥;F2,1.0 kg氮磷钾复合肥+0.5 kg钙肥+0.5 kg硫酸镁肥;F3,1.0 kg氮磷钾复合肥+0.5 kg硫酸镁肥;F4,1.0 kg氮磷钾复合肥+0.5 kg钙镁磷肥;CK,不施肥）。结果表明：施肥显著加快了柚木树高、胸径和单株材积的生长,各指标年均增量分别比不施肥（CK）提高了0.13~0.32 m、0.17~0.26 cm和4.35~9.63 dm³,其中F3配比组合处理生长增量最大,且胸径和材积生长率比CK显著增加了10.35%、10.55%。幼林林下植物相对丰富,植被种类涉及25科39属42种,其中菊科（Compositae）与禾本科（Gramineae）植物为主要优势种。不同处理间林下植被物种Shannon-Wiener指数（H′）、Simpson指数（D）和Pielou均匀度指数（J_sw）差异显著（P<0.05）,F1、F3处理的3个物种指数显著高于CK,而各处理Gleason物种丰富度指数（D_g）差异不明显,不同处理间生长及林下植被多样性等12个指标综合评价得分由高到低依次为F3、F1、F4、F2、CK。4年生柚木幼林合理施肥,可以促进林木生长,还可提高林下物种丰富度和多样性;1.0 kg氮磷钾复合肥和0.5 kg硫酸镁肥的低投入配方施肥,更有利于促进柚木人工林生长和群落的稳定。     

应用数学模型对矮啤大麦S500高产栽培及经济效应的研究

采用五因素五水平正交旋转回归组合设计,研究华中地区种植密度、有机肥、氮、磷、钾等因素与矮啤大麦S500产量、千粒重和经济效益的综合效应．对模型解析发现,在供试条件下密度、有机肥、氮、磷、钾单因子对大麦产量的绝对贡献顺序为氮肥〉有机肥〉磷肥〉钾肥〉密度,对千粒重的绝对贡献顺序为磷肥〉有机肥〉钾肥〉密度〉氮肥。对净收入的绝对贡献顺序为氮肥〉有机肥〉磷肥〉钾肥〉密度．计算机模拟寻优表明,密茇在219．3—233．13万株／hm^2,有机肥在22050-24975kg／hm^2,氮肥在186．49-208．92kg／hm^2,磷肥在91．14-104．68kg／hm^2,钾肥在63．4l-82．58kg／hm^2时,大麦千粒重在42g以上,大麦的产量在5000kg／hm^2,净收入在5000元／hm^2以上,足以实现大麦优质高产且经济效益大的目的．     

施用化肥对黑土地区线虫群落组成及多样性产生的影响

本文针对玉米生长期内施用化肥对东北黑土地区线虫群落组成及多样性产生的影响进行了研究,共获得14科,16属,其中头叶科（Cephalobidae),小杆科（Rhobditidae) ,真滑刃属（Aphelenchus),垫刃属（Tylenchus)为优势科／优势度指数分析比较了施肥和不施肥试验小区土壤线虫群落多样性分布规律,其中Shannon多样性指数和丰富度指数是评价线虫群薄对化肥投入最敏感的指数。     

配比施肥对5年生巨桉人工林生长的影响

以四川省宜宾市高县巨桉试验林为研究对象,采用4因素5水平二次通用旋转组合设计方法,建立了密度、氮、磷、钾施肥与5年生巨桉人工林单株木地上部分生物量之间的效应模型,经检验,二次回归模型拟合较好.通过对模型的交互效应分析发现:氮肥与磷肥之间存在明显的协同效应,氮肥与钾肥和磷肥与钾肥之间协同效应不明显.对回归模型进行频数分析,密度、氮、磷、钾4因素取95%的置信区间的高产栽培措施组合为:密度1860-1935株/hm~2,氮肥56-64 g/株,磷肥47-56g/株,钾肥37-46g/株.     

Quantifying direct and indirect effects of fungicide on an old-field plant community: an experimental null-community approach

Environmental perturbations can alter the composition of plant communities, either directly, by altering growth of some species more than others, or indirectly, by altering the strength of interspecific interactions among species. The relative importance of direct and indirect effects is not at all well known. We used an experimental approach to quantifying direct and indirect effects of fungicide on the composition of a plant community. To separate the direct and indirect impacts of fungicide we grew plant species in monoculture and mixed communities, and with and without the systemic fungicide benomyl. We predicted that direct effects of fungicide would be important at low but not high nutrient availability, while indirect effects would be more important at high nutrient availability. After 3 years there was little impact of fungicide on arbuscular mycorrhizal fungal colonization, and on soil microbial community composition assessed as the relative abundance of different phospholipid fatty acids. Like fertilizer, fungicide increased plant biomass. However, in contrast to fertilizer, this did not result in a decline in species evenness. Although not significant, the direct effects of fungicide tended to oppose the indirect effects of both fungicide and interspecific interactions on plant community composition. Experiments relying on fungicide treatments must be interpreted extremely cautiously, because the impact of fungicide is potentially the integrated response of plants to multiple factors, including arbuscular mycorrhizal fungi, pathogenic and saprophytic fungi, and nutrient inputs.     

Shannon-Wiener指数的改进

针对多样性测定的Shannon－Wiener指数缺陷,运用分形理论,建立一个测定多样性的新的Shannon－Wiener指数,并推导了Shannon－Wiener新指数的均匀度公式．应用武夷山国家自然保护区的米储群落多样性调查的100－1500m~2不等的样地资料进行Shannon－Wiener新指数及其均匀度的测定,结果表明,新指数能客观表征多样性特性,是一个可供应用的新模型．     

施肥干扰对陕北黄土丘陵区三个典型群落结构组成的影响

在陕北黄土丘陵区,为了加快当地植被的恢复速度,结合当地条件,通过小区施肥实验与野外调查,研究了施肥对不同演替阶段的3个典型群落:猪毛蒿(Artemisia scoparia)、长芒草(Stipa bungeana)和铁杆蒿(Artemisia sacrorum)结构组成的影响。结果表明:(1)与对照相比,施肥后3个群落中物种的重要值发生改变。猪毛蒿群落中,1年生植物狗尾草(Setaria viridis)重要值减小,而多年生植物阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus)、冰草(Agropyron cristatum)等重要值增大,成为群落中的主要物种;长芒草群落,与对照相比,施肥降低了优势种长芒草的重要性,而达乌里胡枝子(Lespedeza dahurica)的重要值明显增大;铁杆蒿群落则随着肥量增加,铁杆蒿的重要值表现为逐渐上升,与对照相比,群落中的伴生种二裂萎陵菜(Potentilla bifurca)、茭蒿(Artemisia giraldii)在处理区的平均重要值有所下降,而演替后期物种达乌里胡枝子的重要值增大。(2)与对照相比,通过施肥,除铁杆蒿群落高肥区密度外,3个群落的高度、生物量和密度均有显著提高,表现为高度和生物量在高肥区达最大,密度在中肥区达最高。3个群落相比,演替前期的猪毛蒿群落提高幅度最大,长芒草次之,铁杆蒿最小。(3)施肥改变了3个群落的物种多样性。群落类型不同,其变化趋势亦不同。猪毛蒿和铁杆蒿群落Patrick丰富度指数在中肥区达最高,随着施肥量的增加,Margalef(Ima)、Shannon-Wiener(Isw)和Pielou(J)指数产生不同程度的下降,而Berger-Parker优势度指数(I)逐渐增大;长芒草群落则随着施肥量的增加,Patrick指数、Ima、Isw和J均有不同程度的上升,而优势度指数I呈下降趋势。