水稻上部叶片叶绿素含量的高光谱估算模型

叶片叶绿素 (Chl) 状况是评价植株光合效率和营养胁迫的重要指标,实时无损监测Chl状况对作物生长诊断及氮素管理具有重要意义.以不同生态点、不同年份、不同施氮水平、不同类型水稻品种的4个田间试验为基础,于主要生育期同步测定了水稻主茎顶部4张叶片的高光谱反射率及Chl含量,并计算了350～2500 nm范围内任意两波段组合而成的比值(SR[λ1,λ2])和归一化(ND[λ1,λ2])光谱指数以及已报道的对Chl敏感的光谱指数,进一步系统分析了叶片Chl含量与上述光谱指数之间的定量关系.结果表明,红边波段的比值和归一化光谱指数可以较好地预测水稻上部4叶的Chl含量(R~2>0.9),但对于不同Chl指标其最佳组合波段有所差异.估算叶绿素a (Chla)、叶绿素总量(Chla+b)和叶绿素b (Chlb)的最佳比值光谱指数分别为SR(724,709)、SR(728,709)和SR(749,745),方程拟合决定系数R~2分别是0.947、0.946、0.905;最佳归一化光谱指数分别为ND(780,709)、ND(780,712)和ND(749,745),R~2分别是0.944、0.943、0.905.引入445 nm波段反射率对上述光谱指数进行修正,可以降低叶片表面反射差异的影响,提高模型的应用范围.利用不同年份独立的试验资料对所建模型进行了检验,结果表明,修正型比值光谱指数 mSR(724,709)、mSR(728,709) 和 mSR(749,745),以及修正型归一化光谱指数mND(780,709)、mND(780,712) 和 mND(749,745) 预测 Chla、Chla+b 和 Chlb 的效果更好,其测试的RMSE分别为 0.169、0.192、0.052、0.159、0.176、0.052,RE分别为8.18%、7.74%、13.01%、8.26%、7.59%、12.96%,均较修正前降低,说明修正后的光谱指数普适性更好.     

正交设计优化微波辅助测定延胡索叶总生物碱含量

通过微波辅助提取的方式,以延胡索叶总生物碱含量为考察指标,通过单因素试验和正交试验对总生物碱提取方法进行优化。重点考察了微波提取温度、时间、料液比、提取缓冲液pH值等因素对延胡索叶总生物碱得率的影响。各因素对延胡索叶总生物碱提取量的影响大小依次为:提取缓冲液pH值料液比提取温度。其最佳的提取方法为:提取缓冲液pH值为1. 0,料液比1∶100,提取温度60℃,提取时间20 min。在此条件下,叶总生物碱含量为25. 910 mg/g。利用微波辅助提取延胡索叶中总生物碱,不仅耗时短,效率高,而且操作简单、稳定,为延胡索叶总生物碱含量测定提供一定的技术支持。     

内蒙古羊草草原植物种能量含量及其在群落中的作用

根据11a的野外实验对内蒙古羊草草原群落42种植物的能量含量（含灰分）及其在群落中的相对生物量进行了研究。不同植物种地上部分的能量含量在（13156±1141）J／g和（18141±527）J／g之间变动,所有物种的平均能量含量为（16899±840）J／g,种间变异系数4．9％。小叶锦鸡儿具有最高的能量含量。禾草的平均能量含量高于杂草。根据生活型和生长型,草本物种被进一步分组,能量含量从高到低的排列顺序为：高禾草（17717±92）J／g〉豆科植物（17228±433）J／g〉矮禾草（17250±218）J／g〉其余杂草（16784±529）J／g〉半灌木（16719±69）J／g〉1、2年生植物（15911±1759）J／g。42种植物的能量含量和它们在群落中的相对生物量存在显著正相关关系。根据它们在群落中的构成比例进行分组,以物种在群落中的相对生物量为权重,各组能量含量依次为：优势种（17740J／g）〉伴生种（17244J／g。）〉偶见种（16653J／g）。高能量含量的植物更具竞争力,在群落中通常占据优势地位,而低能量含量的植物竞争力通常较弱,构成草原群落的伴生种或偶见种。     

不同生长阶段青枯菌的高效离子交换色谱表征

采用高效离子交换色谱和激光光散射仪对不同生长阶段的青枯菌进行色谱表征。青枯菌经过色谱分离得到3个特征峰。通过对延滞期、对数生长期和稳定期青枯菌细胞浓度、发酵液pH值、细胞表面黏附的胞外酸性多糖(EPSⅠ)含量与青枯菌色谱行为的关系研究,发现在8h时,青枯菌运动能力强,细胞表面EPSⅠ少,吸附力弱,绝大多数菌体直接随流动相流出形成峰1;随着培养时间延长,细胞表面黏附的EPSⅠ量增多,与树脂吸附力增强,保留时间延长。因此分析3个色谱峰的形成与青枯菌的运动性、以及细胞表面EPSⅠ与阴离子交换树脂的吸附作用有关。并通过比较3个色谱峰青枯菌细胞表面EPSⅠ含量的差异和观察青枯菌经过4%甲醛固定处理后色谱行为的变化加以进一步验证。高效离子交换色谱为细菌完整细胞的研究提供了一种新的分析方法。     

土壤有机质转化及CO2释放的温度效应研究进展

土壤有机质转化对温度变化的响应,是气候变暖与全球碳循环关系中的核心问题.掌握土壤有机质对温度变化的响应规律,对准确评价气候变暖背景下,全球土壤有机质的转化至关重要.综述了国内外大量研究成果,对基质成分、基质损耗、测试方法、微生物、水分含量等因素,对土壤有机质转化与温度关系的影响机理与影响规律以及Q10的变化规律进行了探讨.提出稳定有机质与不稳定有机质温度敏感性异同问题,应作为土壤有机质转化与温度关系中的核心问题进行深入研究.同时通过分析,提出室内短期培养是首选测试方法.分析认为微生物生长温度曲线与微生物呼吸之间不存在必然联系,而在过低和过高之间,水分含量是否会影响土壤呼吸,有待进一步试验验证.提出随着城市热岛效应这一环境问题的加剧,研究及评价更大温度区间内的城市土壤有机质对温度变化的响应规律十分重要.     

嗜热与嗜常温微生物的蛋白质氨基酸组成比较

嗜热微生物的嗜热特性与其蛋白质的高度热稳定性紧密相关。为了探索嗜热蛋白质的热稳定机制,比较嗜热和嗜常温微生物的蛋白质在氨基酸组成上的差别,收集110对分别来自嗜热和嗜常温微生物的同源蛋白质序列,比较两组蛋白质各种氨基酸含量以及疏水性氨基酸组成、疏水性指数和荷电氨基酸组成的差别,结果两者在多种氨基酸含量上存在微小但统计学上显著的差别,嗜热蛋白质比嗜常温蛋白质具有较高的平均疏水性和荷电氨基酸组成。对两组蛋白质的“脂肪族氨基酸指数”进行分析,证明嗜热蛋白质之所以具有较高的脂肪族氨基酸指数是由于其亮氨酸含量较高,与影响该指数的其它几种氨基酸无关;从而认为该指数的意义值得怀疑。通过对大量同源嗜热蛋白质和嗜常温蛋白质氨基酸组成的比较,能够揭示一些有关蛋白质热稳定性的普遍规律。     

高效液相色谱测定发酵液中1，3－二羟基丙酮（DHA）方法的建立

摘要：本文建立了简单且准确的测定1,3-二羟基丙酮（DHA）的高效液相色谱（HPLC）方法。以Alltima C18（5μm,250×4.6mm）为分离柱,5％甲醇水溶液（0.05％H3PO4调pH至3.0）,流速为1mL/min,用紫外检测器在200nm处检测DHA。结果测得DHA标准样品的保留时间为6.2min,并测得DHA的线性范围为0.1～10.0 g/L。用HPLC法测得以甘油为底物发酵产DHA发酵液中DHA含量为6.2 g/L。并证明高效液相色谱法可有效应用于产DHA发酵过程中产物的检测。     

基于可见光波段包络线去除的湿地植物叶片叶绿素估算

研究采用芦苇和香蒲叶片光谱及实测叶绿素含量数据,选取波段谱带范围为可见光波段400—760nm(为了避免近红外波段受叶片水分含量的影响,降低构建模型的稳定性),利用相关分析与逐步回归分析的统计学分析方法,建立叶面尺度下不同包络线去除衍生转换光谱:BD(band depth)、CRDR(continuum-removed derivative reflectance)、BDR(band depth ratio)、NBDI(normalized band depth index)与叶绿素含量估算模型。通过对入选波段的统计表明在550—750nm,特别是700—750nm(红边)波段范围内产生了较多的有效波段,是今后进行生物参量反演的重点波段范围。舍一交叉验证结果表明芦苇、香蒲和混合样本绿素含量估测的最佳模型分别为BD、CRDR和NBDI模型,其交叉验证决定系数依次为0.87、0.83和0.81,交叉验证均方根误差RMSE依次为0.16、0.15和0.33。并在此基础上利用独立样本非参数检验和多因子方差分析,探讨相关因素对于叶绿素含量估算模型精度的影响。结果表明物种差异、数据类型差异对于叶绿素回归模型的影响较大,而光谱类型差异及光谱数据与数据类型交互作用对于回归模型精度的影响较小。     

桃小食心虫越冬幼虫过冷却能力及体内生化物质动态

为研究桃小食心虫Carposina niponensis Walsingham自然种群过冷却能力的变化动态,从生理生化水平上探讨桃小食心虫幼虫耐寒机制,测定了桃小食心虫幼虫在越冬前后不同月份的过冷却点、体内含水量、脂肪、蛋白和糖原的含量。结果表明:桃小食心虫越冬幼虫的过冷却点(super-cooling point, SCP)和结冰点(freezing point, FP)随越冬期温度降低而逐渐降低, 并在冬季过后随温度升高而逐渐升高,其中在3月份时最低,分别为-14.89℃和-9.95℃,显著低于其它月份。幼虫体内含水量、总蛋白含量、糖原含量在越冬前后变化趋势与SCP变化相似并且各自又有不同的特点,但在2月份时都达最低,分别为44.83%、32.44μg/mg、1.95μg/mg。幼虫体内的总脂肪含量由越冬初期(2008-10)的29.04％逐渐降低至越冬后期(2009-06)的15.56％。结果说明桃小食心虫幼虫越冬过程中体内水分、总蛋白、糖原等生化物质含量的变化与其抗寒能力存在一定的联系,显示了其对冬季温度变化的生态适应。     

草原沙漠化过程中植物的耐胁迫类型研究

以内蒙古锡林郭勒盟多伦县草原沙漠化过程中不同梯度共有种群为研究对象 ,探讨植物的受损机理 ,综合 2 0 0 1～ 2 0 0 3年的研究结果表明 :随着沙漠化的进展 ,共有种群的 1叶片含水量及叶绿素 a、b和总叶绿素含量均呈降低趋势。叶片含水量高低顺序为扁蓿豆 (Melilotoides ruthenica) >冷蒿 (Artemisia frigida) >羊草 (L eymus chinensis) >糙隐子草 (Cleistogenessquarrosa) ,反映了共有种群水分状况的不同。2质膜相对透性、游离脯氨酸含量均呈上升趋势 ,其中羊草、糙隐子草和冷蒿变化表现出先升后降再升的规律。3MDA含量变化均表现出先升后降再升的规律 ,不同植物不同阶段 MDA积累程度 (积累率大小顺序为沙漠化初期 :冷蒿 2 9.5 9% >羊草 18.14 % >扁蓿豆 13.6 8% >糙隐子草 3.77% ;沙漠化后期 :糙隐子草 80 .11% >冷蒿 77.2 9% >羊草 39.31% >扁蓿豆 8.5 6 % )的不同反映了不同阶段细胞受伤害程度的差异。4 SOD、CAT活性变化总体上均呈上升趋势 ,其中羊草 CAT活性呈降低趋势 ;酶活性均梯度间差异显著 (P<0 .0 0 1)。 5内源激素 ABA含量的变化因不同种群抗逆性强弱而异。糙隐子草、冷蒿和扁蓿豆 ABA增幅小 ,而羊草 ABA增幅大。综合各种生理特征及其对沙漠化环境的响应 ,对共有种群分类 :羊草为敏感型