UV-B辐射对设施桃结果枝同化物转运和分配的影响

以6年生设施栽培‘春捷’毛桃(Prunus persica cv.Chunjie)为试材,设对照和补充UV-B辐射的低、中、高剂量3个处理,在果实成熟后对果实单果重、可溶性固形物含量和可溶性糖含量进行测定;在果实发育不同时期饲喂14C标记的CO2,并采样由中国科学院原子能利用研究所对样品14C放射性活度(cpm值)进行测定;研究了不同剂量UV-B辐射对设施桃树果实不同发育时期光合碳同化产物转运和分配特性的影响.结果表明:(1)果实膨大期,碳同化物向果实中分配比例最高的是低强度辐射处理,达到54.67%,向营养器官中分配比例最高的是中强度处理,为58.98%;硬核期,果肉对碳同化物的竞争能力最强的是高强度处理,分配比例为31.73%;果实着色期促进碳同化物向果肉中转运的效果最显著的则是中强度处理,分配比例达到87.88%.(2)通过补充外源UV-B辐射,设施桃果实单果重、可溶性固形物含量及可溶性糖含量均有显著提高.综上,光合碳同化物在设施桃树各器官中的转运和分配受果实发育时期影响;补充UV-B辐射可以增强果实对光合碳同化物的竞争能力,从而导致光合碳同化物在果实中的分配比例增加.     

拟南芥蛋白磷酸酶PPH1的结构预测与功能分析

拟南芥PPH1属于蛋白磷酸酶2C(PP2C)家族,主要参与捕光色素复合物LHCⅡ蛋白去磷酸化调控与光系统的状态转移,与STN7蛋白激酶共同参与调控LHCⅡ的磷酸化与去磷酸化.为了解此酶的具体的催化机制和空间结构,使用生物信息学的方法对PPH1的疏水性、跨膜区、膜体和二级结构进行分析,构建系统进化树并通过同源建模的方法建立其核心结构域的三级结构,围绕蛋白磷酸酶的结构和可能的作用机制关系进行探讨.在以上分析的基础上选择特异位点合成多肽后,免疫家兔并成功制备抗体.蛋白印迹结果显示制备得到了PPH1特异抗体,证实此磷酸酶结构得以正确地预测.研究为今后进一步研究其结构和功能以及突变体的设计提供了理论基础.     

华北平原冬小麦季化肥氮去向及土壤氮库盈亏定量化探索

为提高华北平原冬小麦种植体系的氮肥利用率、减少氮肥对环境的污染,本研究对前人的试验数据进行整理核算,分析肥料氮、作物氮和土壤氮三者之间的关系,探索冬小麦季化肥氮的去向及土壤氮库的盈亏情况.结果表明:华北平原冬小麦当季化肥氮的吸收量随施氮量的增加而升高,对土壤氮素的吸收随施氮量的增加而降低;在秸秆50%还田和100%还田两种情况下,土壤氮库盈亏量与施氮量之间均呈线性极显著正相关,且土壤氮库达到平衡时的施氮量分别是 N 192和166 kg·hm-2;冬小麦对氮肥的吸收利用率推荐施氮远高于传统施氮,过量施氮不仅不会提高作物产量,还会降低氮肥利用率,增加土壤残留和损失;3种秸秆处理方式下的冬小麦氮肥各去向绝对量与施氮量(N 75~375 kg·hm-2)之间均呈显著线性相关关系,秸秆不还田条件下的地上部吸收率、秸秆吸收率和秸秆50%还田下的地上部吸收率及秸秆100%还田下的0~100 cm土壤残留率均与施氮量(N 75~375 kg·hm-2)之间呈显著相关关系.     

白洋淀水陆交错带N20还原酶基因（nosE）与反硝化活性的垂直分布研究

为深入剖析水陆交错带N2O释放热区的机理,选择白洋淀一处典型水陆交错带为研究对象。通过对其纵剖面（0～80cm）分层土壤样品的理化指标、反硝化速率（DNR）、N2O产生速率及N2O还原酶基因（NosZ）丰度和多样性的分析发现,在水陆交错带陆域纵剖面中,表层土壤（0～10cm）的反硝化速率（DNR）和N2O产生速率均最高,分别为65．8和9．41nmol·g^-1·h^-1（以N及dw计）;表层（0～10cm）和亚表层（10～20cm）土壤的nosZ基因丰度最高（分别为1．00×10^10genecopies·g^-1dw和9．23×10^9genecopies·g^-1dw）且没有显著性差异（p〈0．05）。生物多样性指数表明,表层土壤的nosZ基因生物多样性高于底层;在系统发育树中,表层和底层土壤的nosZ基因序列并没有明显的界限。Pearson相关性分析表明,在典型水陆交错带陆域纵剖面中,nosZ基因丰度与N2O／N2O＋N2）呈负相关关系（r=0．766,p〈0．05）,表明在水陆交错带区域nosZ基因丰度是N2O转化的指示指标。     

基于模糊神经网络的A2/O工艺出水氨氮在线预测模型

采用厌氧/缺氧/好氧污水处理系统(A2/O)对人工合成污水进行处理,并利用人工神经网络(ANN)模型和自适应模糊人工神经网络(ANFIS)模型对A2/O处理污水的过程进行仿真模拟.在MATLAB环境下,选取可在线监测的水力停留时间(HRT)、进水pH值(pH)、好氧池溶解氧(DO)和混合液回流比(r)作为输入参量,系统出水氨氮浓度(NH4+eff)为输出量,建立在线预测模型.结合自适应模糊C均值聚类算法,确定ANFIS模型的模糊规则数及最优运行参数,对实验数据进行仿真预测.结果表明,与ANN模型相比,ANFIS模型的仿真输出值与实际值的拟合程度更高,相对误差在6.45%之内,平均绝对百分比误差(MAPE)为2.8%,均方根误差(RMSE)为0.1209,相关系数(R)达0.9956.模型训练过程中所得到的三维曲面图,可直观的反映各因素与出水氨氮浓度之间的非线性函数关系,为A2/O系统的高效稳定运行提供指导.     

g-C3N4-MoS2的制备及其对盐酸四环素的催化降解性能

以钼酸钠、硫脲和三聚氰胺为原料,采用水热合成法制备了g-C3N4-MoS2异质结复合材料,研究了g-C3N4-MoS2作为催化剂降解废水中盐酸四环素(TC)的性能,考察了m(C3N4):m(MoS2)、TC模拟废水质量浓度及催化剂用量对降解TC的影响.实验结果表明,无需光照,g-C3N4-MoS2作为催化剂对TC表现出...     

苗期玉米、大豆在土壤-植物系统N2O排放中的贡献

为区分植物在土壤-植物系统N₂O排放中的贡献,用封闭式箱法对在温室内砂培和土培的玉米、大豆幼苗及砂、土、砂-植物系统、土壤-植物系统的N2O排放进行了测定,同时对植物N₂O排放与植物叶片中的硝酸还原酶(NR)活性及NO₃^--N、NO₂^--N含量的关系进行了分析.结果表明:在53d的观测期内,玉米、大豆幼苗本身均可排放N₂O,且在土壤(砂)-植物系统的N₂O排放中占有很大份额(79.18%～100%);植物N₂O的排放与植物叶片的硝酸还原酶活性和NO₃^--N、NO₂^--N的含量显著正相关(R²≥0.97,n=6).     

WFSI处理低C/N比养猪废水的效果及脱氮机制

为有效处理高氨氮、低C/N比养猪废水,采用在土壤中布设木条形成木质框架的方法构建木质框架土壤渗滤系统(WFSI),并通过调控运行探讨其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)的处理效果.研究表明,对于COD、NH₄⁺-N和TN分别为160-359、253-298和317-374mg/L的养猪废水,在(25±1)℃和表面水力负荷为0.2m³/m²·d条件下,系统可在30d启动成功并达到稳定运行,其COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别达到61.7%、85%和36.3%左右.分析表明,WFSI中同时存在异养反硝化和厌氧氨氧化等多种生物脱氮机制,其中厌氧氨氧化的脱氮贡献可达去除总氮的42.3%以上.     

硝化污泥中AOB/NOB对硝化特性的影响

为了深入研究硝化污泥中AOB/NOB（A/N）对其硝化特性的影响,在两个SBR反应器中,通过控制单一基质,并结合影响因素控制和定期排泥,各自经过80个周期的运行,成功实现了AOB、NOB活性污泥的优化培养.依据Monod方程理论确定出AOB、NOB活性污泥中的丰度比约为1：1.不同A/N硝化特性的研究表明：亚硝化率、氨氧化速率、亚硝酸盐氧化速率以及好氧速率均受硝化污泥中A/N的影响,想要实现短程硝化的稳定运行必须使得A/N接近于1：0;氨氧化速率与硝化污泥中AOB的数量并不存在显著的正比关系;常规的生活污水硝化工艺中,A/N应不低于1：2;结合好氧速率的在线监测,当好氧速率趋于稳定时,指示短程硝化的启动已经接近完成.     

COD浓度对污泥转移SBR工艺除污性能的影响

污泥转移SBR工艺采用污泥回流的方式,将间歇运行的SBR反应器内处于沉淀期的污泥回流至厌氧生物选择器中,使得SBR沉淀撇水界面降低,增加了系统的充水比和参与反应的活性污泥总量,进而提高了除污能力。以生活污水为原水,研究新工艺下COD浓度对除污性能的影响。结果表明:污泥回流比为30%,泥龄为10 d,C/P为74~124,C/N为6~20时,系统除污能力较强且稳定,出水P和TN浓度分别小于0.4,15 mg/L,达到一级A排放标准;结合碳源在系统中的合理分配可知,50%~70%、35.60%、18.86%的COD分别在厌氧区、缺氧区、好氧区被消耗,该新工艺实现了对碳源的优化利用,提高了系统的除污能力。