青春踏上冻土带——中国青少年北极科考活动纪实(连载二)

2012年7月21日斯瓦尔巴德群岛首府朗伊尔宾北极地区的科考与南极不同,南极中心位置是南极大陆,而北极的中心则是北冰洋海冰区。所以,虽然科考都要用到科考船,但是我们在真正深入到北极圈内部之后是无法登上海冰进行考察的。对于大部分的考察项目,都集中在北极圈内的斯瓦尔巴德群岛。今天下午才是正式登船的时间,上午就在斯瓦尔巴德群岛首府朗伊尔宾进行考察。在住处享用了一顿高热量的早餐后,科考正式开始。学生们     

竹子生物质废弃物前处理技术比较研究

为开发高效、低成本的预处理技术,促进竹子生物质及其废弃物资源的能源化利用,采用3种不同纤维素预处理方法分别对竹子生物质废弃物——笋壳和竹叶(茎)进行比较研究,同时与玉米秸秆相比较.结果表明,在稀H2SO4–酶解工艺、浓H3PO4–酶解工艺和NaOH–酶解工艺条件下,几种样品水解液中分别存在3、4和5种糖类组分.在稀H2SO4–酶解工艺中,木糖为主要成分,其次为葡萄糖;在浓H3PO4–酶解工艺中,葡萄糖为主要成分,其次为木糖;而在NaOH–酶解工艺,葡萄糖和木糖含量基本相当.同时对样品处理前后的表面结构变化分析表明,不同处理工艺均改变了竹叶(茎)、笋壳和秸秆等样品的表面结构,其结构更为松散,从而有利于纤维素的酶解.     

生活垃圾与木薯茎共热解制油试验研究

选取木薯茎作为与生活垃圾共热解的试验物料,采用热重分析(TG-DTG)、动力学分析、红外分析(FTIR)等方法,研究不同比例木薯茎对生活垃圾热解产物的影响、最佳添加量及协同作用。结果表明:热解主要分为脱水、热解和炭化3个阶段,生活垃圾与木薯茎混合共热解的温度区间主要在200~550℃;生活垃圾、木薯茎及20%木薯茎与生活垃圾混合的热解活化能分别为50.72、37.72及43.36 k J/mol,添加一定量的木薯茎可以降低生活垃圾热解的表观活化能,并对生活垃圾的热解具有一定的促进作用;木薯茎最佳添加量为20%,热解液的产率提高了6.24%;与生活垃圾单独热解相比,添加20%木薯茎的共热解油中羧酸、醇、酚的含量有所减少,有利于脱氧、脱酸,提高热解油的热值,增加热解液的有机物种类与数量。     

木薯茎低温热解及产物特性研究

为探讨木薯茎低温热解特性,采用热重分析仪、固定床热解实验等对木薯茎低温热解过程进行了研究。结果表明,木薯茎热解可分为脱水、热解、炭化3个阶段;在热解终温为400~700℃范围内,木薯茎的固体产物随温度升高而持续降低,气体产物则随温度升高而不断增大,液体产率先增大后减小,在600℃木薯茎热解液体产率达到最大值45.6%;随后采用红外分析、气相色谱仪、扫描电镜等设备对热解后的液、气、固产物进行分析。结果表明,在热解终温为600℃时,木薯茎热解液的p H值低、氧含量高、热值低,其值分别为2.7~3.1、56.70%、15.3 MJ/kg,红外分析表明木薯茎热解液含较多的酚、醇、羧酸;木薯茎热解气体产物经气相色谱分析主要为CO2、CO、CH4和H2所占比例分别为61.10%、23.74%、10.03%和2.23%;木薯茎热解固体产物中挥发分较低,焦的比表面积为54.12 m2/g。     

水分和氧气对毛萼田菁茎瘤固氮作用的影响

水分剥夺引起毛萼田菁（Ｓｅｓｂａｎｉａｒｏｓｔｒａｔａ）茎瘤固氮活性的下降；水分剥夺还导致茎瘤类菌体固氮的最适Ｏ２分压（ｐＯ２）和呼吸强度的下降及茎瘤豆血红蛋白和细胞质可溶性蛋白含量的下降。测定水分剥夺的茎瘤在不同ｐＯ２下的固氮活性和茎瘤组织切片的显微观察，支持水分胁迫可使Ｏ２扩散阻力增大这一观点。测定不同ｐＯ２下离体茎瘤固氮活性以ｐＯ２为６０％最高；当把茎瘤切碎后，茎瘤皮层的扩散屏障作用降低或失去，最适ｐＯ２降至４０％，说明Ｏ２是茎瘤固氮作用的限制因子。     

对甘薯茎线虫具有杀虫活性的苏云金芽胞杆菌筛选及特性鉴定

为筛选对甘薯茎线虫具有高毒力的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)菌株,提取12株供试Bt菌株的晶体蛋白,溶解后加入到甘薯茎线虫悬浮液中,统计3 d和7 d后甘薯茎线虫的死亡率.经初筛和复筛后得到一株对甘薯茎线虫具有高毒力的Bt菌株YBT-008,其对甘薯茎线虫的LC50值为203.76μg/mL.研究了YBT-008的生物学特性,结果表明,YBT-008在LB培养基上培养约12 h后进入稳定期,并且伴随芽胞的形成产生卵圆形的伴胞晶体;SDS-PAGE分析表明YBT-008可产生多种待鉴定的晶体蛋白类型,质粒检测显示该菌株有5条质粒条带.YBT-008的获得为利用Bt防治甘薯茎线虫提供了新型菌株和基因资源.     

互花米草不同部位厌氧发酵特性

在中温条件下(35±1)℃,对互花米草茎、叶和整株分别进行批式中温厌氧消化实验,分析发酵过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、VFA、TS、VS及固形物的元素变化.结果表明:在TS负荷为6%的条件下,互花米草茎、叶、整株厌氧发酵均具有很好的产气特性.产气率为:叶(399ml.g-1TS)整珠(374m.lg-1TS)茎(366ml.g-1TS),甲烷含量为:茎(69.11%)整珠(68.87%)叶(66.21%).pH值、VFA、TS、VS及固形物的元素的变化特征差异不大.叶中可能含有更多被微生物利用的物质,成分的差异是造成这种结果的重要原因.     

植物内生真菌强化还田秸杆降解的研究

通过形态学和分子生物学相结合的方法 ,将内生真菌B3初步定为半知菌中的拟茎点霉属 (Phomopsissp .) .通过盆栽试验和扫描电镜观察表明 ,内生真菌B3有很好的降解秸秆的能力 ,尤其是对木质素的降解 ,而且对后季作物生长没有危害 .进一步研究木质素酶的性质表明 ,菌株B3分泌的漆酶有很好的耐热性 ,粗酶液在pH为 6 0— 8 0时 ,酶活较为稳定 .     

外来生物导致的潜在损失评估方法研究:以外来疫病油菜茎基溃疡病为例

以外来疫病——油菜茎基溃疡病为例,提出一种未成功入侵外来生物导致的潜在损失评估方法,根据GARP生态位模型ArcGIS栅格数据图,通过掩膜工具Extract By Mask,提取出每个适生类型在中国各省份的分布面积。构建潜在损失估算模型,从潜在直接经济损失(农产品产值损失、农副食品加工业损失和防控费用)、潜在间接经济损失(油菜旅游产业)和潜在非经济损失(生态系统功能损失)3个方面构建外来入侵生物损失估算体系。研究发现油菜茎基溃疡病入侵的潜在损失总额高达96.05亿元,其中,潜在直接经济损失、潜在间接经济损失和潜在非经济损失分别占潜在损失总量的54.9%、36.0%和9.1%。动植物检疫在防范外来生物入侵中发挥着重要作用。