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Unveiling the secrets of diatom-mediated calcification: Implications for the biological pump

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Science China Earth Sciences 2024年

作者： Yiwen PAN Yifan LI Chen-Tung Arthur CHEN Zong-Pei JIANG Wei-Jun CAI Yunwen shen zesheng DING Qixian CHEN Yanan DI Wei FAN Chenba ZHU Ying CHEN Ocean College Zhejiang University Hainan Institute of Zhejiang University Department of Oceanography Sun Yat-Sen University School of Marine Science and Policy University of Delaware Carbon Neutral Innovation Research Center Xiamen University

Siliceous diatoms are one of the most prominent actors in the oceans, and they account for approximately 40%of the primary production and particulate organic carbon export flux. It is believed that changes in carbon flux caused by variations in diatom distribution can lead to significant climate shifts. Although the fundamental pathways of diatom-driven carbon sequestration have long been established, there are no reports of CaCO3precipitation induced by marine diatom species. This manuscript introduces novel details regarding the enhancement of aragonite precipitation during photosynthesis in Skeletonema costatum in both artificial and natural seawater. Through direct measurements of cell surfaces via a pH microelectrode and zeta potential analyzer, it was determined that the diatom-mediated promotion of CaCO3precipitation is achieved through the creation of specific microenvironments with concentrated [CO32–] and [Ca2+] and/or the dehydrating effect of adsorbed Ca2+.Based on this mechanism, it is highly plausible that diatom-mediated calcification could occur in the oceans, an assertion that was supported by the significant deviation of total alkalinity (TA) from the conservative TA-salinity mixing line during a Skeletonema costatum bloom in the East China Sea and other similar occurrences. The newly discovered calcification pathway establishes a link between particulate inorganic and organic carbon flux and thus helps in the reassessment of marine carbon export fluxes and CO2sequestration efficiency. This discovery may have important ramifications for assessing marine carbon cycling and predicting the potential effects of future ocean acidification.

关键词：

纤维缠绕工艺在复合材料压力容器上的研究进展

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现代纺织技术 2023年第2期31卷 230-243页

作者：黄泽升竺铝涛沈伟陈立峰浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018 浙江理工大学绍兴柯桥研究院有限公司浙江绍兴312030 绍兴宝旌复合材料有限公司浙江绍兴312030

与金属压力容器相比,采用纤维缠绕工艺制备的复合材料压力容器具有很好的减重效果,改变了氢气、天然气等一次性能源储存和运输原则。首先介绍了网格理论提供了纤维缠绕压力容器壳体设计解决方案;其次指出了非测地线缠绕工艺的研究引领... 详细信息

与金属压力容器相比,采用纤维缠绕工艺制备的复合材料压力容器具有很好的减重效果,改变了氢气、天然气等一次性能源储存和运输原则。首先介绍了网格理论提供了纤维缠绕压力容器壳体设计解决方案;其次指出了非测地线缠绕工艺的研究引领了对纤维缠绕线型设计的发展;然后对不同缠绕工艺进行对比分析综述出复合材料压力容器在缠绕层成型工艺、缠绕层质量以及缠绕层检测标准3个方面的研究进展;最后总结了目前纤维缠绕工艺在复合材料压力容器上的发展趋势并进行展望。

关键词：网格理论非测地线缠绕压力容器湿法缠绕失效分析

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几种天然产物对黄嘌呤氧化酶的抑制作用

中国食品学报 2014年第7期14卷 138-143页

作者：史珅常伟尚小玉王娜李森张泽生天狮集团有限公司天津301700 天津市天狮生命科学与技术研究院天津301700 天津科技大学食品工程与生物技术学院天津300457

研究从几种天然产物中筛选出有效的黄嘌呤氧化酶抑制剂。采用酶促反应动力学的方法研究绞股蓝皂苷、葛根素、苹果多酚、褐藻糖胶4种天然产物的黄嘌呤氧化酶体外抑制作用,进行动态监测,绘制LineweaverBurk曲线,计算IC50值,探讨其抑制效... 详细信息

研究从几种天然产物中筛选出有效的黄嘌呤氧化酶抑制剂。采用酶促反应动力学的方法研究绞股蓝皂苷、葛根素、苹果多酚、褐藻糖胶4种天然产物的黄嘌呤氧化酶体外抑制作用,进行动态监测,绘制LineweaverBurk曲线,计算IC50值,探讨其抑制效果和作用方式。试验结果表明,苹果多酚可以通过反竞争性抑制作用,有效抑制黄嘌呤氧化酶活性;褐藻糖胶虽在体外模型中也表现出显著抑制黄嘌呤氧化酶活性的作用,但抑制类型不典型。上述两种活性物质是来源于普通食品中的天然产物,具有安全可靠的特性,可以作为改善高尿酸血症患者健康状况的保健类食品原料。

关键词：黄嘌呤黄嘌呤氧化酶绞股蓝皂苷葛根素苹果多酚褐藻糖胶 Lineweaver-Burk曲线

种间竞争对旱作水稻与花生间作系统根系分布和氮素吸收积累的影响

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土壤学报 2006年第5期43卷 860-863页

作者：王树起沈其荣褚贵新茆泽圣南京农业大学资源与环境学院南京210095 新疆石河子大学农学院新疆石河子832000

根系是作物生长最重要的营养器官，根系之间的相互作用首先是影响根系的生长。在本试验中间作明显促进水稻和花生整个地下部根系的生长，其根干重分别比单作增加127.8%和13.8%。经方差分析结果表明，间作水稻和花生的根系生物量均具有... 详细信息

根系是作物生长最重要的营养器官，根系之间的相互作用首先是影响根系的生长。在本试验中间作明显促进水稻和花生整个地下部根系的生长，其根干重分别比单作增加127.8%和13.8%。经方差分析结果表明，间作水稻和花生的根系生物量均具有显著差异。不同分隔方式对水稻和花生根系生物量也具有明显影响，又以间作不分隔对根系生长影响最为明显，显著地促进了水稻和花生根系的生长，尼龙网隔居中，塑料膜隔与单作相当。与塑料膜隔相比，间作不分隔和尼龙网隔分别使水稻根系的生物量增加65.9%和33.1%，花生根系生物量分别增加43.8%和15.3%。表明养分与根系的交互作用对根系的生长具有明显的促进作用。

关键词：旱作水稻花生间作种间竞争根系分布氮素吸收

硅藻介导下的钙化新途径及其对海洋生物泵的影响

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Science Bulletin 2023年第21期68卷 2540-2543,M0005页

作者：潘依雯李逸凡陈镇东江宗培蔡卫君沈蕴文丁泽晟陈麒先邸雅楠樊炜朱陈霸焦念志陈鹰 Ocean College Zhejiang UniversityZhoushan 316021China Department of Oceanography Sun Yat-sen UniversityKaohsiung 80424China School of Marine Science and Policy University of DelawareNewark DE 19716USA Carbon Neutral Innovation Research Center Xiamen UniversityXiamen 361005China

硅藻是海洋中最重要的初级生产者和有机碳输送者,对硅藻驱动下的生物泵过程研究已久,但至今尚未有海洋硅藻物种引发CaCO_(3)沉淀的报道.本研究发现硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在光合作用下能够在远低于无机CaCO_(3)析出所需... 详细信息

硅藻是海洋中最重要的初级生产者和有机碳输送者,对硅藻驱动下的生物泵过程研究已久,但至今尚未有海洋硅藻物种引发CaCO_(3)沉淀的报道.本研究发现硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在光合作用下能够在远低于无机CaCO_(3)析出所需过饱和度下,从人工/天然海水中诱导出大量文石沉淀;并明确了中肋骨条藻介导钙化新途径的机理,即在生长过程中能在细胞表面富集[CO_(3)^(2-)]和[Ca^(2+)],形成利于CaCO_(3)成核和生长的微环境.硅藻介导下的钙化机制可以解释东海中肋骨条藻在藻华期间观测到的海水总碱度(TA)显著偏离保守混合的现象.新钙化途径建立了硅和钙循环之间的新桥梁,也为更好地理解海洋中碳循环的过程和机制,特别是在未来海洋酸化情景下,提供了颗粒无机碳泵和有机碳泵之间的新联系.

关键词：初级生产者海洋硅藻天然海水海洋酸化过饱和度生物泵钙化

TiO_2/偏高岭土复合粉制备及其光催化性能研究

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非金属矿 2019年第3期42卷 79-82页

作者：李燕孙宝那泽生沈晓琴安徽建筑大学先进建筑材料安徽省重点实验室安徽合肥230601

以偏高岭土、Ti(SO_4)_2和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备了TiO_2/偏高岭土复合粉,利用XRD和SEM对TiO_2/偏高岭土复合粉的结构及表面形貌进行了表征,并以模拟太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明:TiO_... 详细信息

以偏高岭土、Ti(SO_4)_2和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备了TiO_2/偏高岭土复合粉,利用XRD和SEM对TiO_2/偏高岭土复合粉的结构及表面形貌进行了表征,并以模拟太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明:TiO_2成功负载于偏高岭土表面,偏高岭土中的Fe^(3+)掺杂使其光学吸收边发生红移。500℃煅烧的复合粉光催化性能最好,模拟太阳光光照4 h降解率达到93.39%;Ti(SO_4)_2浓度为0.3 mol/L和0.5 mol/L时所得复合粉光催化效果较好。

关键词： TiO2 偏高岭土均匀沉淀法光催化性能

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天然营养粉丝的研制生产利用

上海农业学报 2002年第B12期18卷 29-35页

作者：赵则胜沈华青上海交通大学农业与生物学院天然健康食品研究所上海交通大学农业与生物学院食品与工程系上海201101

本天然营养粉丝是以江苏省盐城市响水县的浅水藕资源为主料 ,上海交通大学农业与生物学院天然健康食品研究所的高新技术产品———黑米素为辅料的复合营养食品。天然营养粉丝的设计定位是由天然资源构成产品的特点 ,为营养丰富、色泽独... 详细信息

本天然营养粉丝是以江苏省盐城市响水县的浅水藕资源为主料 ,上海交通大学农业与生物学院天然健康食品研究所的高新技术产品———黑米素为辅料的复合营养食品。天然营养粉丝的设计定位是由天然资源构成产品的特点 ,为营养丰富、色泽独特、口感爽滑的健康食品。本粉丝由江苏响水兴荷特种食品有限公司生产 ,新产品的研制生产 ,是利用上海交通大学农业与生物学院食品研究所指导下不断摸索其原料配比和工艺流程的基础上所形成的天然营养粉丝生产工艺及操作方法进行的 ,该新产品基本趋于定型。

关键词：加工工艺浅水藕黑米素天然营养粉丝生产利用

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增铵对小白菜生长和叶绿素含量的影响

土壤学报 2005年第4期42卷 614-618页

作者：罗金葵陈巍张攀伟茆泽圣沈其荣南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

在营养液中添加一定量的铵态氮能提高作物生物量和叶绿素含量。为研究增铵对植物生长及叶绿素含量的影响机理,采用了6个NO3-∶NH4+浓度比为5·0∶0·0、5·0∶2·5、5·0∶5·0、5·0∶7·5、5·0∶10·0和0·0∶5·0的处理对小白菜进... 详细信息

在营养液中添加一定量的铵态氮能提高作物生物量和叶绿素含量。为研究增铵对植物生长及叶绿素含量的影响机理,采用了6个NO3-∶NH4+浓度比为5·0∶0·0、5·0∶2·5、5·0∶5·0、5·0∶7·5、5·0∶10·0和0·0∶5·0的处理对小白菜进行培养试验。结果表明,在5mmolL-1硝态氮存在时,适当添加一定量的铵态氮(2·5mmolL-1)小白菜生物量和叶面积分别增加39·6%和16·3%,叶面积与生物量显著相关(r=0·941,p<0·01)。营养液中铵态氮浓度与叶片SPAD值、活性铁及叶绿体蛋白质含量均显著相关,相关系数r分别为0·914、0·954和0·964。适当提高铵态氮浓度增加小白菜产量的机制在于其促进了叶片扩展,提高了总光合面积,其原因可能是适当提高铵态氮浓度促进了叶片细胞分裂。进一步研究表明,提高铵态氮浓度提高叶绿素含量的原因,可能在于其促进了小白菜体内全铁的再利用,从而提高了叶片活性铁含量和叶绿体蛋白质含量。

关键词：铵态氮 SPAD值叶面积活性铁叶绿体蛋白质

一种超低功耗小面积的Σ-ΔADC数字抽取滤波器

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微电子学 2022年第4期52卷 555-561页

作者：申泽生刘云涛方硕王云哈尔滨工程大学哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院广州510535

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和... 详细信息

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减,同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18μm CMOS工艺完成ASIC设计,数字版图面积为0.37 mm^(2),功耗为125μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比,面积减小了60%,功耗降低了20%。

关键词：数字抽取滤波器 Σ-Δ模数转换器低功耗补偿滤波器 IIR多相滤波器