生物炭的稳定性及其对矿物改性的响应机制研究进展

生物炭具有高度的碳素稳定性,是一种能有效缓解温室效应的固碳材料.研发碳素持留率高和稳定性强的生物炭对固碳减排具有重要意义.矿物改性处理能对生物炭的稳定性起调控作用,但目前相关研究并未得到足够重视,相应调控机理尚不十分清楚.本研究首先对生物炭稳定性的评价指标进行了归纳,主要包括H/C原子比、O/C原子比、稳定性系数R₅₀、挥发性物质含量、碳素热失重率、碳素(化学)氧化损失率、微生物矿化量等.其次,在分析生物炭稳定性影响因素(如原料类型、炭化条件、外界环境等)的基础上,综述了矿物改性对生物炭稳定性影响的研究进展,并探讨了稳定性增强和减弱的响应机制,认为生物炭稳定性的增强响应主要是基于矿物本身的物理阻隔作用,以及矿物与生物炭之间通过交互作用形成的有机矿物复合体对生物炭起到的保护作用,在一定程度上抑制生物炭的降解;而生物炭稳定性的减弱响应则主要与特殊矿物组分有关,例如含铁矿物组分在高温下促进生物炭的降解.最后对未来的研究方向进行了展望,以期进一步推动生物炭固碳减排技术的发展,并为获得稳定性更强的生物炭提供技术支撑和理论依据.     

闽江口鱼类功能多样性

根据2016年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和冬季(2月)在闽江口海域进行底拖网作业的渔业资源调查样品,应用鱼类形态功能特征点数据分析了福建闽江口海域的鱼类功能多样性现状及时空变异.结果表明: 功能多样性与物种丰度具有相同的变化趋势,各站位鱼类物种丰度分别为:春季(17.8±5.1);夏季(22.4±5.6);秋季(17.7±6.3);冬季(12.1±2.3).鱼类集群功能多样性指数夏季最高,为(33.94±28.70),冬季最低(9.93±8.83),春季为(11.30±7.55),秋季为(19.05±19.32).群落内功能种呈现显著的季节演替,春季为太的黄鲫(占比为26%),夏季为六指马鲅(26%),秋季为龙头鱼,占比高达69%,显著高于其他物种的总和,冬季为棘头梅童鱼(38%).鱼类功能的季节性变动主要受其生活史及与其他物种之间的种间关系影响.     

2000-2017年新疆天山植被水分利用效率时空特征及其与气候因子关系分析

水分利用效率(WUE)是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标, 估算新疆天山及南北主要绿洲的植被WUE并分析其时空变化规律, 探索其影响因素, 对该区域生态系统保护、农业水资源的合理利用与开发等方面具有重要的意义。基于MODIS遥感数据、气象数据和土地利用类型数据, 分析新疆天山近18年植被WUE时空变化特征以及与气候因子的关系。结果表明: (1) 2000-2017年新疆天山植被WUE变化范围为0.84-1.34 g·mm ^-1·m ^-2, 多年均值为1.11 g·mm ^-1·m ^-2, 整体呈减少趋势, 变化率为-0.014 1 g·mm ^-1·m ^-2·a ^-1; 空间分布具有较强的垂直地带性规律, 1 000 m以上的区域随着海拔的升高而减少。(2)植被WUE年内变化呈单峰型变化格局, 具有明显的季节性差异, 表现为: 夏季>春季>秋季>冬季。(3)相关分析和统计结果表明, 新疆天山植被WUE时空变化受到气温影响的区域占33.23%, 受降水影响的区域占8.57%, 受气温和降水综合强影响的区域占5.63%, 气温和降水综合弱影响的区域占13.13%; 因此气候因素中气温在新疆天山植被WUE的变化中起到主导作用。(4)水田与旱地水分利用效率随着时间变化呈持续减少趋势, 并且这些区域基本上受到非气候因子的影响, 说明当地人类活动存在不合理性。     

对应分析和去趋势分析在有蹄类取食模式研究中的应用

本研究将2009年1月和2010年1月小兴安岭大沾河湿地自然保护区二可河林场内驼鹿冬季食性作为原始数据,分别以对应分析（CA）、去趋势分析（DCA）,并将数据以样本为单位进行标准化后,再进行去趋势分析（DCA_std）3种排序方法,对驼鹿冬季取食模式进行了研究,后通过普鲁克分析,比较了不同排序方法对大型有蹄类取食模式研究的效果。结果表明,3种排序法的1轴和2轴均能涵盖绝大多数信息量,CA涵盖79.27%,DCA涵盖66.65%,DCA_std涵盖68.22%;3种方法均能够在1轴上区分针叶树和落叶乔木类食物,在2轴上,3种方法主要能够达到针叶树种与除落叶乔木外的其他植物类别的区分。虽三者均能够展现有蹄类取食模式,但在图形可视化后,仅DCA_std无明显的弓形效应。普鲁克分析结果表明,DCA_std样本位移平方和与CA和DCA均有很大差异,即将数据先进行标准化再进行DCA分析能够有效去除弓形效应。因此,在由多度组成的食性数据在进行标准DCA分析前,应对数据进行前期处理会得到更好的效果。同时,以样本为单位的标准化将使排序分析结果生态学意义更明确。     

植物激素和接种方式对广西金线莲壮苗生根的影响

该文以广西野生金线莲无菌播种离体茎段为材料,采用单因素对比试验,研究了植物激素(NAA、IBA、6-BA、GA_3、KT、ZT、TDZ、2-IP)以及接种方式(竖直接种和水平接种)对壮苗生根培养的影响。结果表明:与对照相比,生长素有利于壮苗生根,NAA的效果优于IBA;细胞分裂素对壮苗生根的效果依次为6-BATDZKT=ZT 2-IPCK,其中6-BA诱导平均株高8.4 cm,3.6条根,茎粗为2.84 mm,植株生长健壮,诱导效果最好;赤霉素GA_3诱导出的植株高且直,但植株细弱,且抑制根系生长,不利于壮苗生根培养;在激素组合6-BA 0.5 mg·L~(-1)、NAA1.0 mg·L~(-1)处理中,组培苗生长健壮且根数量较多,效果最佳;水平接种能诱导出更多的根系,且便于接种操作,可以节省接种时间。因此,确定广西金线莲最适宜的壮苗生根培养基配方为1/2MS+6-BA 0.5 mg·L~(-1)+NAA 1.0 mg·L~(-1)+香蕉汁100 g·L~(-1)+AC(活性炭) 1.0 g·L~(-1)+蔗糖20 g·L~(-1),最佳接种方式为水平接种。     

单芽狗脊营养器官的解剖学研究

采用离析法和石蜡切片法对单芽狗脊营养器官进行形态解剖研究。结果表明：单芽狗脊叶为异面叶,上、下表皮细胞均为不规则型,仅下表皮有气孔器分布;叶柄维管束有2~6个,自叶柄基部向上至叶轴仅有2个较大的维管束;根状茎薄壁细胞之间有多个维管束散生分布,且富含丰富的淀粉粒;皮层在根的横切结构中占比较大,木质部的发育方式为外始式;单芽狗脊珠芽的发育过程分为三个阶段,珠芽原基的形成期、珠芽原基的分化期、成熟期。     

未折叠蛋白质的普遍初始热力学亚稳态

探索和理解蛋白质折叠问题一直是分子生物学、结构生物学和生物物理学的终极挑战.未折叠的蛋白质应该存在一种普遍初始热力学亚稳态,否则无法解释蛋白质是如何在剧烈的热振动干扰下完成快速精确折叠的.本文通过分析水溶液环境和蛋白质折叠的相关性,揭示了一种由水分子屏蔽效应引起的未折叠蛋白质的普遍初始热力学亚稳态,该亚稳态的存在是水溶液环境中水分子的物理性质决定,并赋予未折叠蛋白质抵抗热扰动和避免错误折叠的能力.我们通过研究已发表的实验数据和建立分子模型,找到了该初始热力学亚稳态存在的相关证据,并推测了该亚稳态导致蛋白质精确折叠的相关物理学机制.     

磁性纳米材料的生物医学应用进展

以四氧化三铁为代表的医用磁性纳米材料具有独特的磁学性能、表面易功能化、良好的生物学相容性等特点,在纳米医学相关领域展现出巨大的应用前景,特别是近年来它作为可介导外场的智能材料,在材料设计和生物医学应用方面均取得了突破性的进展.鉴于此,本文围绕磁性氧化铁纳米材料的生物医学应用,着重介绍近年来其在磁共振影像探针、磁热和磁力效应的生物医学应用、诊疗一体化以及纳米酶催化等领域的研究进展,并对磁性纳米材料在生物医学领域未来的发展方向进行了展望.     

黔西北地区不同演替阶段植物群落结构与物种多样性特征

该文采用"空间代替时间"的方法,研究了贵州省威宁县喀斯特地区植被演替过程中的群落结构、物种组成、生活型谱和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)该调查共记录到种子植物174种,隶属于52科117属,物种分布较多的有菊科、蔷薇科、禾本科、杜鹃花科、小檗科、唇形科、蓼科。(2)随着植被的正向演替,物种丰富度逐渐增加,群落结构趋于复杂,高位芽植物所占比例逐渐增大。(3)随着植被的恢复,群落层次分化逐渐明显,大径级植株所占比例呈现增加趋势。(4)随着植被的恢复,群落各层次的ShannonWiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(DS)、均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(DM)逐渐增加;不同演替阶段植物群落之间的Srensen相似系数呈现先上升后下降的趋势,Cody指数则表现为逐渐增加的趋势。黔西北地区不同演替阶段植物群落结构和物种多样性不同,建群种和关键种发生了明显变化,不同演替阶段植物群落结构和物种多样性的研究对喀斯特地区植被演替规律的认识和生态恢复具有重要意义。     

石灰岩石器使用功效的模拟实验——以重庆巫山玉米洞遗址为例

本文以巫山玉米洞遗址为例,对石灰岩石器进行复制与使用功效的模拟实验,结果表明有些石灰岩在石器打制层面表现出较好的适用性,石灰岩石器在常规的砍砸、切割、挖掘等行为活动中表现出良好的功能实用性和效率。通过实验标本与遗址出土石器的对比分析,我们认为该遗址应存在优选天然毛坯直接使用而形成的“使用石器”,类型主要集中在砍砸器和手镐等重型工具,但二次加工的石器比“使用石器”更为有效耐用;有尖类石器在作用于硬性对象或结构不稳定、受力不均时容易产生残损,与出土有尖类石器较高的残损率相吻合;把手修理在石器使用过程中显得非常必要,为遗址出土石器普遍存在把手修理现象提供了合理解释。