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西瓜枯萎病抗感品种根际微生物群落特征差异及其与病害发生的关系

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微生物学报 2024年

作者：曾青刘四义向吉方梁志怀翟常春姚保民韩丽丽葛安辉张丽梅中国科学院大学河北大学生命科学学院湖南省浏阳市社港镇重点项目建设服务中心中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室湖南省农业科学院湖南省农业生物技术研究所

【目的】通过研究不同基因型作物根际微生物群落特征及其与土传病害发生的关系，揭示根际微生物协助植物抵御土壤病原菌入侵的作用机制。【方法】以西瓜枯萎病感病品种‘早佳8424’和抗病品种‘西农8号’为研究对象，在连作障碍严重的... 详细信息

【目的】通过研究不同基因型作物根际微生物群落特征及其与土传病害发生的关系，揭示根际微生物协助植物抵御土壤病原菌入侵的作用机制。【方法】以西瓜枯萎病感病品种‘早佳8424’和抗病品种‘西农8号’为研究对象，在连作障碍严重的土壤中进行盆栽试验，探讨了西瓜抗感病品种根际微生物多样性和群落组成差异及其与土传病害发生的关系。【结果】与感病品种相比，抗病品种发病程度和根际病原尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum， FON)丰度显著下降。抗感病品种根际细菌和真菌α多样性无显著差异，但β多样性分异明显且其群落组成与FON丰度显著相关。差异分析进一步发现抗病品种根际富集了以放线菌门(Actinobacteria)和根瘤菌科(Rhizobiaceae)等为代表的潜在拮抗菌或有益菌。镰刀菌属(Fusarium)也在抗病品种根际显著富集，但主要以未分类的镰刀菌(unclassified Fusarium)和腐皮镰刀菌(Fusarium solani)为主。此外，抗病品种根际微生物共现网络具有较高的复杂性和稳定性，节点平均度比感病品种增加了18.21%，并且网络中节点和边以放线菌门为主。【结论】西瓜枯萎病抗病品种与感病品种具有显著不同的根际微生物群落组成，抗病品种根际富集的有益菌群和网络互作关系的强化有利于植物抵抗病原菌入侵。本研究通过解析不同基因型作物根际微生物与土传病害发生的关系，为精准调控作物根际微生物结构和功能防治土传病害提供了重要信息和理论依据。

关键词：西瓜枯萎病抗病品种放线菌微生物共现网络

植物微生物组生态功能与群落构建过程研究进展

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生物多样性 2023年第4期31卷 182-198页

作者：曾青熊超尹梅葛安辉韩丽丽张丽梅中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 北京大学城市与环境学院北京100871 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650205 中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海200032

植物各个器官表面及内部定殖着高度多样化的微生物群落,这些微生物与植物长期共进化,作为宿主植物的“共生功能体”(holobiont)在植物生长发育、养分吸收、病害抵御和环境胁迫适应性等方面发挥了重要作用。得益于近10年来多组学技术的... 详细信息

植物各个器官表面及内部定殖着高度多样化的微生物群落,这些微生物与植物长期共进化,作为宿主植物的“共生功能体”(holobiont)在植物生长发育、养分吸收、病害抵御和环境胁迫适应性等方面发挥了重要作用。得益于近10年来多组学技术的发展和应用,有关植物微生物群落的多样性、组成和功能特征、群落构建的驱动因素和植物–微生物互作机制等方面研究取得了一系列重要进展。然而,与土壤微生物组相比,目前对植物微生物组的认识及其应用尚且不足。本文系统总结了植物微生物组的组成特征,植物微生物在调节植物生长发育、促进养分吸收、提高病害抵御能力及环境胁迫适应性等方面的功能及作用机制,从宿主选择、环境因子以及生物互作3个方面总结了驱动植物微生物群落构建的因素,并着重阐述了植物–微生物互作如何塑造植物微生物群落以及如何调节对植物的有益功能。此外,我们对未来植物微生物组研究和应用面临的挑战进行了展望,如核心微生物组挖掘和合成群落构建,植物–微生物互作的分子调控机制,植物微生物群落水平上的互作机制等。深入理解植物微生物群落特征、生态功能以及构建过程对于精准调控植物微生物组以提高植物适应性和生产力以及维持生态系统健康具有重要意义。

关键词：表生微生物内生微生物宿主选择促生抗病植物–微生物互作

施肥管理措施对潮土和红壤作物氮素利用效率与病虫害发生的影响

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植物营养与肥料学报 2023年第6期29卷 1013-1024页

作者：刘四义韩燕来李培培张勤斌黄惠葛安辉熊超吴传发邓娜张丽梅中国科学院生态环境研究中心/城市与区域生态国家重点实验室北京100085 河南农业大学资源与环境学院河南郑州450046 曲靖市麒麟区土壤肥料工作站云南曲靖655000 中国科学院大学北京100049

【目的】秸秆还田、生物炭和硝化抑制剂等措施常用来配合氮肥减施,以避免减氮对作物产量可能产生的影响。研究长期不同氮肥管理措施对作物产量、氮素利用率以及病虫害的影响,为潮土和红壤地区氮肥管理措施优化和病虫害防治提供参考依据... 详细信息

【目的】秸秆还田、生物炭和硝化抑制剂等措施常用来配合氮肥减施,以避免减氮对作物产量可能产生的影响。研究长期不同氮肥管理措施对作物产量、氮素利用率以及病虫害的影响,为潮土和红壤地区氮肥管理措施优化和病虫害防治提供参考依据。【方法】在河南许昌潮土和云南曲靖红壤上开展田间定位试验,设置不施氮肥对照(CK),常规施氮肥(N),减氮20%(80%N),以及减氮20%的基础上配合秸秆还田(80%NS)、添加硝化抑制剂(80%NI)、种植翻压冬季绿肥(80%NGM)、喷施固氮菌剂(80%Nkle)、同时施用生物炭和秸秆还田(80%NBS)、同时施用生物质炭和硝化抑制剂(80%NBI)处理。通过观测玉米和大麦(小麦)的生产力、氮肥利用和玉米螟、大斑病发生情况,探讨不同氮肥管理措施的实施效果。【结果】与常规施氮肥处理(N)相比,80%NBS和80%NBI处理显著提高了曲靖红壤表层土壤有机质和全碳含量,其他处理对土壤基本理化性质没有显著影响;80%N处理显著降低了许昌作物产量,而80%NS、80%NI和80%Nkle维持了作物产量,氮素利用效率显著提升了21%~34%,土壤氮盈余降低了33%~42%。同样,80%N、80%NS、80%Nkle、80%NBS、80%NBI处理均可以保障曲靖的作物稳产,并使氮肥利用率提升约29.4%,氮盈余显著降低约31.1%。许昌样地玉米螟的虫害较为严重,且玉米螟蛀孔数和玉米产量、吸氮量有显著的正相关关系。80%NGM处理降低了曲靖样地玉米螟虫害,并显著提高了玉米生产力。80%NS处理显著增加了许昌样地的大斑病病情指数;在曲靖样地中大斑病病情较为严重,且大斑病病情指数与玉米吸氮量、茎叶氮含量、土壤全氮含量等指标呈显著的负相关关系。【结论】在许昌潮土和曲靖红壤上,在减少20%氮肥用量的基础上配合施用硝化抑制剂、生物质炭、固氮菌剂等措施,可以实现作物的稳产增产,提升氮肥利用率,降低氮盈余量。秸秆还田显著提高了许昌潮土玉米大斑病病情指数,而绿肥轮作则使曲靖红壤的玉米螟蛀孔数降低,并显著提高玉米生产力。因此,养分循环利用方式与病虫害发生的关系还有待进一步研究。

关键词：氮肥减施氮素盈余硝化抑制剂生物炭绿肥大斑病玉米螟

联合固氮菌叶面接种剂的优化及其在玉米叶际的定殖

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微生物学通报 2018年第6期45卷 1303-1313页

作者：葛安辉方萍熊超张丽梅贺纪正中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058

【背景】联合固氮菌由于不具有宿主专一性,在土壤、叶际中广泛存在,对生态系统氮素供应有着重要贡献,它还可以通过分泌生长激素等间接作用促进植物生长,可作为重要的农业生产菌剂。土壤接种剂由于受土著微生物的竞争和土壤抑菌物质等的... 详细信息

【背景】联合固氮菌由于不具有宿主专一性,在土壤、叶际中广泛存在,对生态系统氮素供应有着重要贡献,它还可以通过分泌生长激素等间接作用促进植物生长,可作为重要的农业生产菌剂。土壤接种剂由于受土著微生物的竞争和土壤抑菌物质等的影响,接种效果不稳定,难以推广使用。相比于土壤环境,叶际生境相对简单且表面积巨大,进行叶际接种是固氮菌剂推广应用的一个新思路。【目的】优化联合固氮菌菌株W12接种添加剂,制备液体接种剂并研究其在玉米叶际的定殖效果。【方法】对菌株W12进行菌落PCR测序,构建系统发育树并确定分类地位。分别在培养液中添加不同浓度梯度的羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose,CMC)和甘油(Glycerol,Gly),测量菌株W12生长曲线和固氮酶活性,优化添加剂浓度并制备液体接种剂,对接种剂的有效保存时间进行检测。将接种剂喷洒到玉米叶际,测量其对玉米产量和植株含氮量的影响,并通过低氮培养基进行回收计数。【结果】固氮菌菌株W12的16S r RNA基因序列与变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)的相似性高达99%,在培养液中添加CMC和甘油对菌株W12的生长无明显促进和抑制效果,但均提高了固氮酶活性。添加甘油制备的接种剂在盆栽和大田玉米叶面喷施后,在玉米生长末期叶际回收到的W12类似菌分别为4.3×105 CFU/g叶片和1.7×105 CFU/g叶片,显著高于未接种的处理;而且大田玉米籽粒、茎部和叶片的含氮量高于不接种的对照处理。经过90 d贮藏后,4°C保存的接种剂剩余活菌数均高于1.0×108 CFU/m L。【结论】羧甲基纤维素和甘油的添加不仅有利于固氮菌液体接种剂在叶片的附着,并能显著提高联合固氮菌菌株W12的固氮酶活性,低温冷藏可保证液体接种剂的有效活菌数;液体接种剂在玉米叶际喷施后,菌株W12能够成功定殖,并显著提高玉米植株和籽粒含氮量。研究结果为固氮菌叶面接种剂的制备和应用,以及实现农业氮肥减施保产的目标提供了借鉴意义。

关键词：联合固氮添加剂液体接种剂叶际定殖

西部“小个专”法人互嵌式发展的武汉实践——基于空间正义视角的研究

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西北民族大学学报（哲学社会科学版） 2024年第3期 67-77页

作者：郭俊李安辉中南民族大学民族学与社会学学院湖北武汉430073 中南民族大学中华民族共同体研究院湖北武汉430073

正义的城市空间是流动人口互嵌式发展的客观条件,城市空间正义的持续发展也是互嵌式发展的结果。以武汉市西部“小个专”法人的互嵌式发展实践为例,城市为流动人口提供了开放、接纳、支持其发展的城市空间,同时也随着群众发展的需求而... 详细信息

正义的城市空间是流动人口互嵌式发展的客观条件,城市空间正义的持续发展也是互嵌式发展的结果。以武汉市西部“小个专”法人的互嵌式发展实践为例,城市为流动人口提供了开放、接纳、支持其发展的城市空间,同时也随着群众发展的需求而逐渐完善着城市的发展规划。在正义的城市空间,西部“小个专”法人的发展能够互嵌于社区生活、居民结构与城市现代化发展之中。然而,流动人口所派生出的深化互嵌式发展需求,对城市规划与服务提出了更高的要求,二者间发展节奏的差距形成张力,解构着流动人口对城市的认同。夯实群众互嵌式发展的客观基础,发挥流动人口互嵌式发展的主体能动性,在完善城市空间正义中将满足群众更高的互嵌式发展需求。

关键词：西部流动人口 “小个专” 空间正义城市民族工作互嵌式发展

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质子交换膜燃料电池退化预测方法

电工技术学报 2024年第11期39卷 3367-3378页

作者：汪建锋王荣杰林安辉王亦春张博集美大学轮机工程学院厦门361021 电工材料电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049

耐久度是制约质子交换膜燃料电池大规模应用的主要障碍之一,性能退化预测技术可以有效提高质子交换膜燃料电池的耐久度。该文提出一种结合小波阈值去噪方法的正则化堆叠长短期记忆网络的性能退化预测方法。通过小波阈值去噪法,获得消除... 详细信息

耐久度是制约质子交换膜燃料电池大规模应用的主要障碍之一,性能退化预测技术可以有效提高质子交换膜燃料电池的耐久度。该文提出一种结合小波阈值去噪方法的正则化堆叠长短期记忆网络的性能退化预测方法。通过小波阈值去噪法,获得消除噪声和尖峰后的平滑数据。针对退化数据不确定性和高度非线性导致的特征难以提取问题,引入了正则化堆叠长短期记忆网络模型,该模型通过引入参数优化算法有效地避免了过拟合风险,提高了预测精度和可靠性。为验证该方法的有效性,采用两种不同工况下的质子交换膜燃料电池老化数据进行验证。结果表明,所提方法在稳态工况下的最大误差为0.0163V,误差区间在0.5%以内;动态工况下的最大误差为0.0064 V,误差区间在0.2%以内。

关键词：质子交换膜燃料电池性能退化预测小波阈值去噪长短期记忆网络

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水泥土大直径单桩水平承载性能试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 142-148页

作者：高鲁超戴国亮姚中原张继生王安辉陈浩河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室南京210098 华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司南京210009 东南大学土木工程学院南京211189 中建安装集团有限公司南京210023

为研究水泥土中大直径单桩的水平承载性能,开展了水泥土中大直径单桩水平承载性能离心机试验,分析了加固前后桩基水平承载力、弯矩和水平土抗力-水平位移(p-y)曲线的变化规律.基于黏土典型p-y曲线,考虑土体径向非均质性和桩径效应,修正... 详细信息

为研究水泥土中大直径单桩的水平承载性能,开展了水泥土中大直径单桩水平承载性能离心机试验,分析了加固前后桩基水平承载力、弯矩和水平土抗力-水平位移(p-y)曲线的变化规律.基于黏土典型p-y曲线,考虑土体径向非均质性和桩径效应,修正初始地基反力模量和极限土抗力,提出了一种适用于水泥土加固桩水平承载力的计算模型.结果表明,相比未加固桩,加固桩的水平承载力明显提升,单桩初始刚度和极限承载力分别增加2.61倍和6.29倍.加固桩和未加固桩的桩身弯矩随荷载和深度变化趋势大致相同,但加固桩的最大弯矩位于泥面附近.水泥土加固可以提高桩身p-y曲线的初始刚度和极限土抗力,进而提高桩基水平承载力.计算值与实测值吻合较好,从而验证了所提计算模型的合理性.

关键词：海上风电大直径单桩水泥土水平承载性能离心机试验

跨文化表情识别中的群内优势效应:自发性和呈现方式对气愤和厌恶表情识别的影响

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心理学报 2024年第6期56卷 701-713,I0001-I0004页

作者：方霞葛猷勋浙江大学心理与行为科学系杭州310058

以往研究发现,识别与自身文化背景相同的个体的面部表情比跨文化背景个体更准确,这被称为群内优势效应。然而,以往研究主要关注静态表演表情,对动态表情和自发表情识别中的群内优势效应知之甚少。为了探究群内优势效应是否受表情自发性... 详细信息

以往研究发现,识别与自身文化背景相同的个体的面部表情比跨文化背景个体更准确,这被称为群内优势效应。然而,以往研究主要关注静态表演表情,对动态表情和自发表情识别中的群内优势效应知之甚少。为了探究群内优势效应是否受表情自发性(表演和自发)和呈现方式(静态和动态)的调节,本研究招募了中国和加拿大/荷兰被试,分别对中国和荷兰模特表演和自发的气愤和厌恶表情(实验1),以及静态和动态表演的气愤和厌恶表情(实验2)进行识别。研究结果显示,在多数情况下,表演和自发表情的识别都呈现群内优势效应,且表演表情的群内优势效应显著高于自发表情;静态和动态表演表情的识别也出现群内优势效应,但两者总体上没有显著差异。这些结果表明,表情识别的群内优势效应会受到表情自发性的调节,但可能不受表情呈现方式的影响。本研究结果对于拓展群内优势效应研究和深化跨文化表情识别理解具有重要意义。

关键词：表情识别群内优势效应表演与自发表情静态与动态表情文化差异

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三维互穿结构Cu-W触头抗熔焊机理

高电压技术 2024年第2期50卷 515-525页

作者：韩颖吴世齐宋博文安辉齐丽君陆艳君沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室沈阳110870 沈阳中北真空技术有限公司沈阳110167 沈阳芯源微电子设备股份有限公司沈阳110168

触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性。为此设计了2种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立... 详细信息

触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性。为此设计了2种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立触头熔池流体动力学模型和冷凝降温数学模型,研究了2种有序结构和商用无序结构的触头阳极在闭合回跳电弧作用下熔化温度分布、熔池喷溅形貌和接触区域金属凝固过程,通过模拟熔焊实验平台进行了熔焊力验证。结果表明,通过调节三维互穿有序W骨架结构,能够有效抑制熔池扩散和液态金属喷溅,并降低熔焊力,从而提高Cu-W复合材料的抗熔焊性能。

关键词：三维互穿结构 Cu-W复合材料熔化喷溅熔池凝固熔焊力