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2019年  41卷  第8期

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林学
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目的林下地形是提取单木树高、冠幅等森林参数的必备条件,但由于林区地形起伏较大,传统的测量手段难以获取大范围高精度的森林地区数字地形模型(DTM)。近年来,倾斜摄影测量克服了传统测量技术的缺点,成为获取三维地理信息的新型手段。本文使用无人机倾斜摄影测量技术提取落叶松林下地形,并评测精度与适用性,为后续基于倾斜摄影测量技术提取单木参数的研究提供参考。方法选择内蒙古旺业甸林场内山区典型落叶松幼龄林、中龄林和成熟林林分在落叶季进行无人机飞行,采用Context Capture软件对获取的落叶季倾斜像片进行三维重建,生成林区点云。使用布料模拟滤波、加权线性最小二乘、渐进不规则三角网加密法、渐进形态学滤波算法从点云中提取地面点,并采用3种插值方法插值地面点生成测区完整地形。使用激光雷达DTM作为验证数据评价精度。结果不同算法的地形提取精度与郁闭度相关。在幼龄林区域和中龄林区域,布料模拟滤波提取地面点的精度最高,决定系数(R2)均达到0.999,均方根误差(RMSE)分别为1.61 m和0.47 m;在成熟林区域,渐进三角网滤波效果最好,R2为0.999,RMSE为0.39 m。在不同郁闭度林分选择最优滤波算法基础上,比较不同插值方法生成的数字地形模型(DTM)精度,结果表明:在幼龄林和中龄林,布料模拟滤波点云后经不规则三角网(TIN)插值得到的DTM精度最高,RMSE分别为1.58 m和0.44 m;成熟林分渐进不规则三角网加密滤波后地面点经克里金(Kriging)法插值得到的DTM精度最高,RMSE为0.31 m。结论实验证明,倾斜摄影测量技术可用于落叶松林分地形提取。
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目的林分长势是林分活力的直接体现,疏密度是反映林分密度和长势的重要指标之一。计算疏密度的关键是对标准断面积的准确求算,但在实际应用中标准林分难以判定,标准断面积的可获得性较差,削弱了其可应用性,探求新的指标是解决这一问题的有效途径,因此本研究旨在探究可以替代疏密度的新指标。方法一定的立地条件下,林地生产力是有限的,基于最终产量恒定法则,本研究以长期连续监测且经营数表齐全的杉木试验林分为材料,1989年编制的全国分区杉木标准表为参照,以林分内不同比例较大林木个体的平均断面积与全部林木株数的乘积表示林分生长能够达到的潜在最大断面积,即在50% ~ 80%林木株数比例范围内,以5%为梯度,依次比较不同比例较大林木个体所得潜在最大断面积与标准断面积的差值,求使潜在最大断面积与标准断面积偏差率最小时所对应林木株数比例,并以此为基础,分析天然林中林分断面积与潜在最大断面积的关系,检验潜在最大断面积的计算方法在天然林中的适用性。结果当较大林木株数占总株数比例为70%时,所有试验样地的潜在最大断面积与标准断面积的偏差最小,均在 ± 10%左右,此时,潜在疏密度与疏密度的差值最小;天然林中70%较大林木个体断面积之和与林分断面积呈显著线性关系,故可用70%较大个体的平均断面积与总株数乘积作为潜在最大断面积,来求算潜在疏密度。结论林分潜在最大断面积可以70%较大林木个体平均断面积与林木总株数的乘积表示,所求潜在疏密度可替代疏密度来表征林分长势。
摘要:
目的探寻林木最佳栽培方法是切实提高森林生产力的重要举措。由于毛白杨是杂种起源,其种内无性系间施肥响应特性差异显著。为保证人工林建设的速生丰产特性,同时减轻环境保护压力,应该大量推广毛白杨良种配制最佳施肥配比。方法以3个毛白杨良种为研究对象,利用不同施肥处理探明影响其重要生长性状的最佳施肥配比,并对高产优质毛白杨良种施肥响应特性相关的候选基因表达模式进行系统解析。结果‘毅杨1号’最佳施肥配比为N(3 g) + P2O5(2. 25 g) + K2O(1 g);‘毅杨2号’最佳施肥配比为N(3 g) + P2O5(2. 25 g) + K2O(0.5 g);‘毅杨3号’最佳施肥配比为N(7 g) + P2O5(2. 25 g) + K2O(0.5 g)。其中,氮元素是影响毛白杨毅杨良种的苗高、地径以及生物量最为显著的营养元素。为进一步解析其遗传调控基础,对与氮素运输、同化、代谢相关的16个重要候选基因在不同氮肥施肥水平下在叶片以及根系中的表达模式进行了解析。候选基因表达模式分析结果表明,毛白杨良种氮素相关候选基因在叶片以及根中聚类成不同的模块,并且无性系之间表达模式差异显著。结论本研究阐明了毅杨毛白杨良种的施肥响应特性,系统分析其转录调控特异性将有利于解析其氮肥响应特性形成的分子机制,并对进一步针对氮素吸收利用效率开展遗传改良的分子设计育种具有重要意义。
摘要:
目的鉴定杨树受低氮胁迫后miRNA的靶基因,分析靶基因在氮胁迫后的差异表达并探讨其功能,为揭示杨树低氮胁迫下miRNA的调控功能提供参考,并为树木低氮营养高效利用育种提供重要的候选基因。方法根据miRNA的保守性及与靶基因的严谨互补配对关系,以杨树miRNA为探针利用靶基因预测软件psRNATarget,通过与毛白杨转录组的基因序列进行比对鉴定靶基因,进一步开展毛白杨受低氮胁迫后靶基因的差异表达分析及功能注释。结果获得了131个miRNA家族的242个miRNA成员对应的3 024个靶基因,分别参与了植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成、氨基酸合成代谢、碳代谢和RNA运输等通路。57个靶基因在低氮胁迫处理后发生显著变化,其中受到诱导(29个)和抑制(28个)的基因数目相当。14个低氮胁迫响应的miRNA,其对应的11个靶基因也发生了显著的差异表达变化,其中miRNA和靶基因表达量发生相反变化的有8个miRNA。本研究发现参与植物激素信号转导的靶基因(2个)及参与代谢途径的靶基因(6个)发生了差异表达。miR162的靶基因编码ABC转运蛋白,miR393运用于靶基因KAT2调节Na+和K+动态平衡,miR399的靶基因PIF3编码光敏色素互作因子PIFs蛋白,这些miRNA及靶基因可能在杨树响应低氮胁迫中发挥重要作用。结论本文鉴定到了毛白杨中一批低氮胁迫响应miRNA的靶基因,可调控杨树对氮逆境胁迫信号的反应。这些miRNA及靶基因为进一步揭示miRNA及靶基因在低氮胁迫下的调控功能提供了研究线索,为树木氮营养的高效利用改良提供了重要候选基因。
摘要:
目的利用cDNA文库筛选的石榴SSR多态性标记数量有限,为进一步推动石榴遗传多样性分析、遗传图谱构建、品种鉴定等研究,有必要系统开发高效稳定的分子标记位点。方法本研究根据已发表的石榴基因组测序数据利用MISA软件对1 ~ 6核苷酸重复的SSR位点进行了查找,分析了不同类型SSR位点的序列特征,进而设计引物并检测了引物的有效性和多态性。结果(1)石榴基因组中共检测到146 445个SSR位点,其中以单核苷酸重复型SSR最多(占51.95%),六核苷酸重复型最少(仅占0.38%);SSR序列以A/T碱基占主导,具有偏向性。(2)石榴基因组SSR序列长度变化范围为10 ~ 252 bp,平均长度15.48 bp。不同长度重复单元类型的SSR序列长度存在丰富变异,呈现随着重复次数增多,SSR序列丰度减少的趋势。(3)根据不同类型SSR位点设计并合成引物140对,其中119对在12份石榴种质中可扩增出有效条带,41对可产生多态性条带,PIC值在0.007 ~ 0.566之间;从中筛选出多态性较高、稳定性好的引物15对,共检测到等位基因44个,平均每个SSR位点检测到2.933 3个等位基因。结论利用石榴全基因组序列可实现SSR标记的大规模开发,并可鉴定出大量适用于石榴遗传多样性分析、遗传图谱构建、品种鉴定等研究的SSR引物。相关研究为石榴的遗传育种研究提供了丰富的SSR序列信息和标记资源。
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目的樟子松是我国北方干旱和半干旱沙区水土保持和防风固沙的重要树种。研究截冠处理对种子园壮龄樟子松母树结实的影响,以期为樟子松种子园母树的优质高产和科学管理提供理论依据。方法本研究以陕西省榆林市樟子松种子园18个无性系樟子松24年生的母树为研究对象,比较分析未截冠与截冠处理对樟子松母树球果产量、种子产量、球果大小和种子质量等8个指标的影响。结果结果表明,截冠处理对樟子松母树单果质量和单株球果质量2个指标影响不显著,但其平均增益值分别达到24.84%和23.82%,说明截冠处理在一定程度上能提高樟子松壮龄母树的球果产量。截冠处理对樟子松母树单株种子质量和出籽率有明显影响,截冠后单株种子质量和出籽率的平均增益值分别达到81.38%、55.94%,说明截冠处理能提高壮龄母树种子产量。截冠处理对球果长径和短径均无明显影响,截冠处理后球果长径和短径的平均增益值分别为− 0.25%和1.37%。截冠处理后樟子松母树的种子千粒质量、优良度平均增益值分别达7.43%、24.96%,并且大部分无性系千粒质量为正增益,全部无性系优良度为正增益;截冠处理对种子千粒质量无明显影响,但对种子优良度有明显影响。说明截冠处理能提高樟子松壮龄母树种子的质量。结论研究证明截冠处理可以提高樟子松壮龄母树的产量和种子质量。
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目的通过克隆白桦BpTCP2基因,分析其序列特征,并检测该基因在不同组织部位、激素处理及非生物胁迫下的基因表达特性,为揭示BpTCP2在植物生长发育及逆境应答中的作用提供理论依据。方法通过PCR技术克隆BpTCP2基因的全长,并对得到的cDNA序列进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR技术分析该基因的组织表达特性,以及在外源植物激素(ABA、IAA、BR、JA、SA)处理和非生物胁迫(CdCl2、NaCl、NaHCO3、PEG)下的响应模式。结果成功克隆了BpTCP2基因的cDNA序列;生物信息学分析发现BpTCP2含有高度保守的bHLH结构域,属于PCF亚类。qRT-PCR结果显示,BpTCP2基因在木质部、幼嫩的叶片和茎节中表达量较高;在CdCl2、NaCl、NaHCO3处理下,该基因持续上调表达;且5种外源激素均能诱导该基因表达。结论BpTCP2基因参与白桦木质部的形成,影响叶片及初期茎节的发育,并能在各激素、重金属、盐、碱的诱导下表达。
摘要:
目的目前对植物SPL8的基因功能研究主要集中在开花和育性方面,而其在干旱胁迫响应中的作用却鲜有报道。本文克隆、分析了白桦BpSPL8启动子,并研究了BpSPL8基因在拟南芥中响应干旱胁迫的功能。方法通过PCR克隆技术得到了白桦BpSPL8启动子;利用PLACE和PlantCARE软件对BpSPL8启动子顺式作用元件进行了预测。构建了BpSPL8启动子驱动GUS(β-葡萄糖苷酸酶编码基因)的植物表达载体,并采用浸花法将其转化至拟南芥中;继而利用GUS染色分析了BpSPL8启动子的组织表达模式;同时对BpSPL8在PEG处理下的表达水平进行了qRT-PCR分析。最后,以过表达BpSPL8拟南芥为材料来探究BpSPL8在干旱胁迫下的生物学功能。结果启动子元件分析显示,BpSPL8启动子中含有组织特异表达、光响应、激素响应及多个胁迫响应元件。GUS染色结果表明,BpSPL8启动子可在拟南芥的下胚轴、叶片、叶柄、根和花序中启动GUS基因表达。BpSPL8基因在PEG处理下的野生型白桦的根和叶片中均呈现先上调后下调的表达趋势。干旱胁迫下,过表达BpSPL8拟南芥的存活率和脯氨酸含量均显著低于野生型,丙二醛含量显著高于野生型;两个已知的抗逆基因DR29BP5CS1在干旱处理后的野生型和转基因拟南芥中均上调表达;但在转基因拟南芥中呈现出延迟上调的表达模式。结论异源过表达白桦BpSPL8能够降低拟南芥的耐旱性,并在干旱胁迫下影响抗性基因DR29BP5CS1的表达模式。
摘要:
目的胡杨是我国西部荒漠地区抗逆性较强的树种,具有异叶性。前人的研究发现,胡杨叶片从披针形叶到锯齿卵圆形叶其结构趋于旱生性,且抗性逐渐增强。本文拟从活性氧清除机制着手,深入探讨胡杨异形叶的抗氧化能力,以期阐释其抗逆性的生化机制。方法以成年胡杨披针形叶、卵圆形叶和锯齿卵圆形叶3种典型形态叶为试验材料,对其·O2产生速率、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX、GR)活性和抗氧化物质(黄酮、类胡萝卜素、AsA、GSH)含量随季节(5、7和9月)变化的规律进行了比较研究。结果(1)·O2产生速率随季节而变化,·O2产生速率在锯齿卵圆形与卵圆形叶中递增,在披针形叶中先增后减;MDA含量在锯齿卵圆形叶中递减,在卵圆形叶中先减后增,而在披针形叶中持续递增。值得注意的是,9月份披针形叶中·O2产生速率最低而MDA含量最高。(2)锯齿卵圆形叶与卵圆形叶的SOD活性先降后升而CAT活性先升后降,POD活性持续升高而GR活性递减。APX活性在锯齿卵圆形叶中先升后降,在卵圆形叶中一直升高。而披针形叶的SOD、POD、CAT、APX和GR活性均呈先升后降的变化趋势。整体而言,锯齿卵圆形叶的抗氧化酶活性 > 卵圆形叶 > 披针形叶。其中,POD活性差异最为明显。(3)黄酮和类胡萝卜素在7月份大量积累,9月份AsA含量最高而GSH含量最低。黄酮和类胡萝卜素含量在锯齿卵圆形与卵圆形叶中先增后减,在披针形叶中递增;AsA含量在锯齿卵圆形与卵圆形叶中递增,在披针形叶中先减后增;3种形态叶的GSH含量均递减。(4)锯齿卵圆形叶中·O2产生速率与POD活性及AsA含量呈极显著正相关(P < 0.01),卵圆形叶中·O2产生速率与POD和APX活性及类胡萝卜素和AsA含量存在极显著正相关(P < 0.01),披针形叶中·O2产生速率则与POD、CAT和APX活性及黄酮和类胡萝卜素含量都存在极显著正相关(P < 0.01)。结论胡杨3种形态叶的抗氧化能力不同。锯齿卵圆形叶抗氧化能力最强,卵圆形叶次之,披针形叶最弱。3种形态叶随季节变化的抗氧化应答机制也存在差异。夏季锯齿卵圆形叶与卵圆形叶中以POD、CAT和APX作为主要清除ROS的抗氧化酶,秋季则以高活性的SOD和POD作为主要的抗氧化酶。同时,秋季卵圆形叶中APX活性也维持在较高水平。而披针形叶中以SOD、POD、CAT、APX和GR协同清除ROS。此外夏季胡杨叶片大量积累黄酮和类胡萝卜素消除ROS;秋季则通过AsA-GSH循环清除更多的ROS。
摘要:
目的植物将大部分资源用于繁殖活动时必将导致其对生长发育等其他功能的资源投入下降,生活史理论把这种现象称为繁殖代价。植物繁殖代价主要体现为当年繁殖资源投入与当年营养生长资源投入之间的权衡,以及当年繁殖资源投入与未来生长发育资源投入之间的权衡,这意味着植物的繁殖代价可能存在着一定的延迟效应。本文利用雌雄异株植物雌雄功能分离的属性,验证吉林蛟河针阔混交林中簇毛槭是否存在繁殖代价的延迟效应。方法2012年选取簇毛槭雌雄各90株,将不同性别植株分成3个处理组(A为对照组,B为摘除花朵即开花不结实组,C为摘除花蕾组)进行试验操作。2013年和2017年跟踪调查不同处理组中簇毛槭繁殖及生长状况。利用双因素方差分析检验不同处理方式下雌雄植株的1年生枝条长度和叶片生物量的差异显著性。结果2013年花期,在1年生枝条水平和2级侧枝水平上1年生枝条长度顺序为C组 > B组 > A组。其中雌株的B组和C组显著大于A组,雄株的处理组间差异显著。2013年花期,在1年生枝条水平和2级侧枝水平上雌株的叶片生物量顺序为C组 > B组 > A组;其中B组和C组显著大于A组。2017年花期,在1年生枝条水平雄株的叶片生物量顺序为C组 > B组 > A组,其中C组显著大于A组。结论构件水平影响着繁殖代价延迟效应的检测结果;雌雄异株树种簇毛槭的繁殖代价的延迟效应在营养器官上的表现具有性别和养分分配差异;繁殖代价延迟效应持续表现时间也具有性别差异。
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目的定量研究土地利用背景下生态系统服务价值的时空变化特征,旨在正确认识不同生态系统服务功能对土地利用变化的响应机制,为坝上区域土地利用格局优化与生态经济协调发展提供参考。方法本文以河北坝上张北、沽源、丰宁3县为研究对象,采用GIS空间分析方法,分析了2000年以来土地利用时空动态变化特征,并在此基础上利用陆地生态系统服务价值估算模型评估了生态系统服务价值及其对土地利用变化的响应,进而探讨了该地区生态与经济发展的协调性。结果(1)2000—2015年坝上地区湿地、草地面积逐渐减少,分别减少28、26 km2,建筑用地面积持续增加,共增加24 km2,其他土地利用面积稍有增加;草地和湿地主要向农田转移,建筑用地的增加主要来自于农田、湿地的转移。(2)坝上地区生态系统服务价值总体上呈“西低东高”的趋势,低值区主要位于张北西部,而高值区主要位于丰宁南部燕山森林区;15年间,坝上地区85.92%的区域生态系统服务价值呈增加态势,生态系统服务总价值共增加334.83亿元,其中,气候调节服务价值增加最多,增加了90.44亿元,土壤保持、水文调节、水资源供给价值先增后减;草地、森林和湿地对生态系统服务总价值的贡献率在85%以上,对生态系统服务的影响最大。(3)坝上地区人均生态系统服务价值逐渐增加,生态经济协调度为0.09,处于潜在危机区,坝上地区的生态经济系统具有潜在的危险性。结论坝上地区生态系统服务价值逐渐提高,但对坝上生态系统服务功能起重要贡献作用的草地和湿地退化明显,经济发展仍受生态压力的制约,生态环境仍然脆弱。
摘要:
目的评价晋西黄土区典型林分的水源涵养能力,为筛选水源涵养林、水土保持林构建与管护提供依据。方法以山西吉县蔡家川小流域的山杨辽东栎次生混交林、油松人工林、侧柏人工林、刺槐人工林4种典型林分类型为研究对象,对植被层、枯落物层和土壤层的持水能力进行测定,采用熵权法(EWM)对各林分类型的水源涵养能力进行综合分析。结果(1)4种林分类型植被层的持水能力依次为:油松人工林(17.79 t/hm2) > 侧柏人工林(13.55 t/hm2) > 刺槐人工林(12.81 t/hm2) > 山杨辽东栎次生混交林(6.71 t/hm2)。油松人工林、侧柏人工林的主要持水层为乔木层;刺槐人工林中乔灌草的持水量相近;山杨辽东栎次生混交林中主要持水层为草本层。(2)4种林分类型中枯落物有效拦蓄量分别为:山杨辽东栎次生混交林(23.02 t/hm2) > 侧柏人工林(13.00 t/hm2) > 刺槐人工林(10.36 t/hm2) > 油松人工林(2.81 t/hm2)。(3)4种林地土壤最大蓄水能力分别为:山杨辽东栎次生混交林地(3 182.43 t/hm2) > 油松人工林地(3 176.67 t/hm2) > 侧柏人工林地(2 995.3 t/hm2) > 刺槐人工林地(2 803.5 t/hm2)。其中除山杨辽东栎次生混交林地与油松人工林地持水能力差异不显著外,其余各林地持水能力之间均存在显著差异。(4)4种典型林分类型水源涵养能力的综合排序为:山杨辽东栎次生混交林 > 侧柏人工林 > 油松人工林 > 刺槐人工林,影响水源涵养能力的主要因素为林下草本层与枯落物。结论从涵养水源的角度出发,晋西黄土区应采用仿拟自然植被技术、封山育林等加强次生植被的建设与管护,营造林下草本层和枯枝落叶层丰富的植物群落,以达到保持水土、涵养水源、改善生态环境的多重作用。
摘要:
目的坡面流水力学特性对阐明土壤侵蚀和坡面产沙机理具有重要意义,本试验就不同覆盖条件下坡面的坡面流阻力及相关水力学特征进行了研究,探究不同覆盖条件下坡面流水力学特征,以期为指导水土保持坡面措施合理配置提供理论支持。方法试验使用自制定床冲刷水槽,选用不同覆盖度(0%、10%、15%、20%)砾石、草被床面,在不同流量(15 ~ 120 L/(min·m))、不同坡度(3° ~ 15°)条件下进行室内定床冲刷试验。结果结果表明:(1)不同坡面上流速随着流量、坡度的增大而增大,且相同覆盖度下草被床面流速大于砾石床面流速,最高可达其2.2倍。(2)不同覆盖条件下弗劳德数(Fr)随着坡度的增大而增大,Darcy-weisbach阻力系数(f)随着覆盖度的增加而增加,相同覆盖度下砾石床面f大于草被床面,最高可分别为草被床面的10.9倍。(3)不同覆盖条件下坡面流阻力与流量呈线性正相关关系,相同覆盖度下砾石床面坡面流阻力大于草被床面,最高可达草被床面的2.2倍。(4)坡度与覆盖度对坡面流阻力均有显著影响,坡面流阻力随坡度的增大而增大,随着覆盖度的增大而增大,且呈较好的线性相关关系。结论本试验通过对不同覆盖条件下坡面流阻力的研究,可为建立基于径流动力学过程的山坡水文模型和侵蚀物理模型提供一定基础,为指导水土保持坡面措施合理配置提供理论支持。
摘要:
目的土壤粒径分布可显著影响土壤风蚀强度,研究其变化特征,对阐明风沙运动过程及其影响因素具有重要意义。方法以呼伦贝尔沙地流动、半固定和固定沙丘表层风沙土为研究对象,采用激光衍射技术测定土壤粒径分布,计算分析不同类型沙丘风沙土粒度组成、粒度参数和粒配曲线。结果研究结果显示:(1)呼伦贝尔沙地表层风沙土以砂粒为主,其含量可达60% ~ 80%,黏粒与粉粒含量较少。随沙丘的固定,土壤黏粒、粉粒与极细砂含量显著增加(P < 0.05),细砂、中砂与粗砂含量显著减少(P < 0.05),极粗砂含量无显著变化(P > 0.05)。(2)沙地土壤平均粒径较粗,分选性较差,粒度分布较集中,偏度情况为极正偏,峰度值为尖窄,分形维数介于2.25 ~ 2.49之间。随沙丘的固定,风沙土粒度组成不断细化,粒径分布的对称性与均匀程度不断优化,分形维数不断增大。(3)沙地不同类型沙丘的土壤粒度频率分布曲线均具有唯一峰值。流动沙丘跃移与蠕移组分的分选性较好;固定沙丘悬移组分的分选性较好。随沙丘的固定,在组分之间过渡时,土壤颗粒变化的剧烈程度不断降低。结论呼伦贝尔沙地不同类型沙丘风沙土粒径分布特征差异显著,研究结果反映了风沙土粒径分布随沙丘固定的变化特征,可为呼伦贝尔沙地土地沙漠化防治提供理论支撑。
摘要:
目的通过对北方林区刺玫果醇提物的制备及其主要活性成分进行研究,为刺玫果的进一步合理利用提供参考。方法采用高剪切乳化技术辅助乙醇提取刺玫果活性成分,在单因素试验基础上,以醇提物得率为指标,采用响应面法对主要工艺参数进行优化。对刺玫果醇提取物中总多酚、总黄酮、槲皮素和绿原酸进行提取,与DPPH·、OH·和·ABTS+的清除能力利用Pearson法做相关性研究。结果回归模型较好的反映了刺玫果黄酮醇提物与料液比、剪切转速、剪切时间的关系;确定最佳提取工艺为:料液比为1:25 g/mL,剪切转速为18 000 r/min,剪切时间为3 min,得率为(14.94 ± 0.47)%,回归模型的失拟值不显著,说明该回归模型模拟较好。绿原酸对DPPH·清除能力最强,在0.150 μg/mL时清除率达到80.84%;总黄酮对OH·清除能力最强,在0.484 μg/mL时清除率为82.32%;槲皮素对·ABTS+清除能力最强,在4.7 μg/mL时清除率达到91.32%。总黄酮与DPPH·、·OH、·ABTS+这3种自由基清除率相关系数最大,并与这3者清除能力的相关系数分别为 0.886、0.976、0.989(P < 0.01)。结论采用高剪切乳化技术辅助乙醇提取的刺玫果醇提物得率比普通超声辅助醇提法效果更好,醇提物得率增加了(2.11 ± 0.51)%,且不破坏刺玫果主要成分活性,刺玫果中总黄酮含量与抗氧化能力相关性最强。
林业工程
摘要:
目的砂带磨削是木材加工行业的一项重要工艺。分析砂带磨削过程中的砂带磨损机理及其对材料去除率、磨削表面质量的影响,旨在进一步完善木材切削理论,推动新型砂带研发制造。方法本研究以水曲柳为实验材料,通过测定磨削过程中的试件质量变化和表面形貌,就砂带磨损对试件材料去除率和表面粗糙度的影响进行分析,结合试件材料去除率、磨削过程中砂带的质量变化和表面形貌探究砂带的磨损机理,并采用灰色模型预测磨削长度与材料去除率、磨削表面粗糙度之间的定量关系。结果横纹磨削时,材料去除率整体大于顺纹磨削的材料去除率。整体而言,材料去除率与砂带质量随磨削次数的增加而不断减小,试件表面粗糙度呈先增大后减小的趋势。磨削过程中,砂带磨粒出现磨损、破碎以及脱落的现象,造成砂带质量不断减小,磨粒等高性逐渐增加。顺纹方向磨削对砂带磨粒的磨损大于横纹方向磨削。磨粒磨损程度越大,材料去除率越小。当材料去除率降低至3%时,可认为已基本达到砂带使用寿命。结论磨削过程中,等高性越差,材料去除率越高。随磨削次数增加,砂带材料去除能力不断下降,试件表面粗糙度则呈先增大后减小的趋势。均值GM(1,1)灰色预测模型的平均模拟相对误差都在20%以内,适用于水曲柳砂带磨削过程中磨削长度与材料去除率、表面粗糙度之间的预测。
摘要:
目的力学特征值分析法是评价结构力学性能的有效方法。在木结构领域,以北美ASTM E2126标准,欧洲EN 12512标准和日本Y&K法的3种评估方法接受度较高。正交胶合木(CLT)被认为是一种可建造多高层木结构建筑的重要木质复合材料,目前针对其材料本身特性的研究较为广泛,但是针对其连接系统的开发和研究尚处于初期阶段。方法本研究设计了一种用于CLT墙体和楼板连接的T型金属连接件,结合对该连接件构造的抗剪试件试验结果,分别采用上述3种分析方法对节点刚度、屈服点特性和延性系数等力学性能参数进行了对比分析。结果Y&K法所得屈服点性质与另两种方法所得点相差较大,EN法计算所得刚度值和延性值略大于另两种方法,ASTM法和EN法在屈服荷载数值的差异性受试验曲线特征影响较大。结论综合比较以上对比结果,对于本文设计的CLT墙体−楼板节点,以及其他力−变形曲线发展较为平缓、破坏模式为延性破坏的木结构节点,Y&K法分析结果更具有实际工程应用意义。
研究方法
摘要:
目的植物激素在植物生长发育和响应生物和非生物胁迫过程中起着非常重要的作用,研究植物激素的合成、运输、代谢和分子作用机理,需要对植物激素进行定量分析。针对植物激素在大多数植物组织中的含量很低,性质不稳定,与其共存的次生代谢产物背景干扰严重,此外有些植物材料非常珍稀,材料量少的问题,以毛白杨叶片为材料,建立了超高效液相色谱−串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定植物组织中吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的新方法,为植物激素的研究提供技术支撑。方法在用异丙醇、水和盐酸(2∶1∶0.002,vvv)混合液4 ℃提取激素时,定量加入IAA、ABA、GA3、JA和SA内标(2H5-IAA、2H6-ABA、2H-JA和2H5-SA各10 ng,2H2-GA3 20 ng),激素提取液经二氯甲烷萃取后,UPLC-MS/MS定量测定。乙腈−0.1%乙酸水溶液为流动相,梯度洗脱,流速 0.8 mL/min,柱温30 ℃,C18色谱柱分离,多反应监测(MRM)、电喷雾电离源(ESI)负离子模式下进行分析,内标曲线法定量。结果5种植物激素在5 min内实现完全分离,检出限为0.01 ~ 0.05 pg/g,定量限为0.05 ~ 0.15 pg/g。在实验所采用的浓度范围内线性相关系数r在0.999 4 ~ 0.999 9之间,精密度和重现性均较好,峰面积的相对标准偏差为1.1% ~ 3.9%。经检测毛白杨叶片中IAA、ABA、GA3、JA、SA的含量分别为(74.38 ± 4.62)ng/g、(193.80 ± 6.04)ng/g、(674.67 ± 18.08)ng/g、(286.62 ± 7.48)ng/g、(746.02 ± 13.93)ng/g。结论本法操作简单,灵敏度高,分析时间短,适用于多种植物激素的测定。