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资源环境约束下中国水稻生产效率及提升路径

资源科学 2024年第7期46卷 1330-1345页

作者：徐静熊世豪张倩扬州大学商学院扬州225127 江苏现代物流研究基地扬州225127

【目的】在水稻产业高质量发展的背景下,分析资源环境约束下中国水稻生产效率的时空演变趋势和差异,对未来探寻水稻生产效率提升、促进水稻绿色可持续发展具有重要价值。【方法】本文基于2009—2021年中国水稻投入产出面板数据,基于超效... 详细信息

【目的】在水稻产业高质量发展的背景下,分析资源环境约束下中国水稻生产效率的时空演变趋势和差异,对未来探寻水稻生产效率提升、促进水稻绿色可持续发展具有重要价值。【方法】本文基于2009—2021年中国水稻投入产出面板数据,基于超效率SBM(Slacks-based Measure)模型的窗口DEA(Data Envelopment Analysis)和模糊集定性比较分析方法,研究了在资源环境约束下考虑气候和污染排放的水稻生产效率及提升路径。【结果】①全国各类型水稻的生产效率总体处于较高水平,其中粳稻(1.0089)>早籼稻(1.0065)>中籼稻(0.9769)>晚籼稻(0.9380),早、中、晚和粳稻历年生产效率均值达到相对有效的比例分别为77.78%、76.92%、67.13%、58.12%。除此之外,各类型水稻的年均碳排放量呈倒“U”型变化趋势,且氮磷污染指数常年居高不下;②总体上,中国六大水稻稻作区生产效率区域差异显著,华中、西北和西南稻作区水稻生产效率均值高于全国平均水平,东北和华南稻作区生产效率均值低于全国平均水平,华北稻作区中籼稻生产效率均值高于全国平均水平而粳稻生产效率均值低于全国平均水平;③从组态视角进一步探索,找到了6种提升生产效率的组态,并归纳得到3条提升水稻生产效率的主要路径:技术服务型、市场驱动型和人才引领型。【结论】加大源污染防治力度、发挥高效稻作区优势和提供高水平的农业技术服务等是提高水稻生产效率的重要路径。

关键词：资源环境约束水稻生产效率模糊集定性比较分析中国

基于肠道微生态的益生菌和益生元改善产后肥胖研究综述

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食品科学 2024年第3期45卷 335-347页

作者：马文龙胡琳琳康文丽韩一凤李意思燕宪涛潘丽娜汪家琦顾瑞霞扬州大学食品科学与工程学院旅游烹饪学院益生菌与乳品深加工重点实验室江苏扬州225127 澳优乳业(中国)有限公司澳优食品与营养研究院湖南长沙410203 江苏旅游职业学院江苏扬州225000

随着我国多胎政策的开放及生活水平的提高,产后肥胖作为威胁我国公共健康的社会问题,需要得到各界的重视,关于产后肥胖的改善方法亟待探究。肠道微生态对于母亲和子代健康至关重要,在肥胖的发生、发展中起着重要作用,改善肠道微生态作... 详细信息

随着我国多胎政策的开放及生活水平的提高,产后肥胖作为威胁我国公共健康的社会问题,需要得到各界的重视,关于产后肥胖的改善方法亟待探究。肠道微生态对于母亲和子代健康至关重要,在肥胖的发生、发展中起着重要作用,改善肠道微生态作为一种改善肥胖的有效方法已经引起了越来越多的关注。本文重点阐述了产后肥胖与肠道微生态的关系,综述了益生菌和益生元调控肠道微生态改善产后肥胖的机制,以期为基于肠道微生态的益生菌-益生元干预改善产后肥胖提供理论依据。

关键词：产后肥胖益生菌益生元肠道微生态

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薄壁零件残余应力演化机理及变形控制方法

航空学报 2024年第13期45卷 186-196页

作者：张仲玺王帅钦赵慧娟张定华汪龙皓扬州大学机械工程学院扬州225009 西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室西安710072

变形是难加工材料薄壁零件切削加工所面临的最主要挑战之一,整个工艺过程,零件残余应力随材料去除不断演化,导致最终零件的精度很难保证。针对薄壁零件切削加工变形问题,提出一种考虑工艺过程残余应力演化的薄壁零件变形控制方法。首先... 详细信息

变形是难加工材料薄壁零件切削加工所面临的最主要挑战之一,整个工艺过程,零件残余应力随材料去除不断演化,导致最终零件的精度很难保证。针对薄壁零件切削加工变形问题,提出一种考虑工艺过程残余应力演化的薄壁零件变形控制方法。首先,通过微元切片法建立了薄壁零件工艺过程简化模型,分析了零件夹紧点的载荷分布,建立了零件夹紧点等效载荷平衡方程;并基于变形叠加原理和微小变形理论,建立了零件夹紧点变形几何平衡方程;分析了工艺过程不同时刻的零件载荷分布情况,揭示了薄壁零件残余应力及其等效载荷演化机理。在此基础上,建立了工序间零件变形精确调控模型,实现了薄壁零件残余应力演化与最终变形控制。最后,设计了3组切削加工实验,分别采用不同加工工艺加工相同的薄板零件,实验结果表明,采用所提出的变形控制方法最大可降低加工变形82.2%。

关键词：薄壁零件残余应力演化机理平衡状态变形控制

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立式轴流泵装置流动损失及叶轮强度分析

应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1000-1010页

作者：杨帆胡文竹汤方平张一祁罗灿扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 江苏省水利动力工程重点实验室江苏扬州225127

为了研究立式轴流泵装置的流动损失特征及叶轮疲劳可靠性,对立式轴流泵装置进行了全流道的三维数值模拟,并采用流动熵产理论分析了过流部件的流动损失特征,基于单向流固耦合理论求解了nD值相等时几何相似、结构尺寸不同的叶轮的应力应变... 详细信息

为了研究立式轴流泵装置的流动损失特征及叶轮疲劳可靠性,对立式轴流泵装置进行了全流道的三维数值模拟,并采用流动熵产理论分析了过流部件的流动损失特征,基于单向流固耦合理论求解了nD值相等时几何相似、结构尺寸不同的叶轮的应力应变,并根据疲劳累计损伤理论对叶轮进行了疲劳可靠性的预测.研究结果表明,立式轴流泵装置内部流动损失主要与湍流流动增加的湍动耗散熵产有关,湍动耗散熵产远大于直接耗散熵产,导叶体的湍动耗散熵产最大.当nD值相等时,随着叶轮直径的增大,叶轮的最大应力及最大变形位移均逐渐减小,最大应力出现在叶片压力面与轮毂的连接位置,等效应力沿叶片展向从轮毂至轮缘逐渐减小,最大变形位移出现在叶片进水边的轮缘处.随着叶轮直径的增加,最小疲劳安全系数逐渐增大,从叶轮的疲劳安全系数角度考虑,应适当增大叶轮的直径,降低叶轮的转速.

关键词：轴流泵泵装置叶轮熵产流动损失结构强度

临界熔融协同冻融处理对木薯淀粉/魔芋胶复配物理化及结构特性的影响

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食品工业科技 2024年第3期45卷 47-55页

作者：吴楚云陈慧敏吴颖徐梦蝶李菁菁李欣雨张琛扬州大学食品科学与工程学院江苏扬州225127

以木薯淀粉(cassava starch,CS)和魔芋胶(konjac gum,KGM)为原材料,以“临界熔融-冻融”(critical melting and freeze-thawing,CMFT)为主要手段制备CS/KGM复配物,研究了临界熔融协同冻融处理对CS/KGM复配物理化性质及结构特性的影响。... 详细信息

以木薯淀粉(cassava starch,CS)和魔芋胶(konjac gum,KGM)为原材料,以“临界熔融-冻融”(critical melting and freeze-thawing,CMFT)为主要手段制备CS/KGM复配物,研究了临界熔融协同冻融处理对CS/KGM复配物理化性质及结构特性的影响。结果表明:CMFT有效促进了可溶性淀粉组分的释放,显著增加了其与KGM相互作用的位点。所制备的复配物耐热加工特性显著提升(溶解度、膨胀度显著降低),其中熔融起始温度从64.13℃(天然)增加至69.73℃(0.7%KGM,P<0.05)。CMFT还显著改善了复配物的糊化特性,其中崩解值从1246.00 mPa·s(天然)显著下降至949.12 mPa·s(0.7%KGM),而最终黏度从2182.00(天然)显著提高至2447.00 mPa·s(0.7%KGM,P<0.05)。此外,CMFT显著增加了复配物的相对结晶度(从22.19%增加到25.50%,P<0.05),表明复配物内部结构相对致密。较高浓度的KGM添加一定程度上促进了CMFT处理中CS与KGM间的协同作用。综上,该研究证明CMFT可通过部分弱化淀粉颗粒结构和释放可溶性淀粉组分增强CS/KGM协同作用,使所制备的复配物具有显著提高的耐热加工特性及糊化特性,并有望作为功能性复配材料应用到食品加工中。

关键词：木薯淀粉魔芋胶理化特性临界熔融冻融

鸡白痢沙门菌噬菌体PC79-13的生物学特性及其荧光标记可视化检测宿主菌

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中国生物工程杂志 2024年第8期44卷 105-115页

作者：陆思源曾宇坤周昕扬州大学兽医学院扬州225009

目的:通过异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)标记分离得到的鸡白痢沙门菌噬菌体PC79-13,建立荧光噬菌体检测鸡白痢沙门菌的流程。方法:从污水中分离得到一株鸡白痢沙门菌(Salmonella pullorum)的烈性噬菌体,透射电镜表... 详细信息

目的:通过异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)标记分离得到的鸡白痢沙门菌噬菌体PC79-13,建立荧光噬菌体检测鸡白痢沙门菌的流程。方法:从污水中分离得到一株鸡白痢沙门菌(Salmonella pullorum)的烈性噬菌体,透射电镜表征其形貌,液体培养宿主后感染测定噬菌体一步生长曲线、热稳定性、pH稳定性、紫外线稳定性及最佳感染复数,以及利用生物信息学方法分析其基因组,了解其生物学特性和基因特征。最后用FITC标记此噬菌体获得一种荧光噬菌体探针。结果:此株鸡白痢沙门菌噬菌体(命名为PC79-13)可在鸡白痢沙门菌C79-13双层琼脂平板上形成大小均一、清晰而透亮的噬菌斑。电镜观察显示:噬菌体PC79-13头部为直径约60 nm的正二十面体,长尾,属于有尾噬菌体属长尾噬菌体科。以鸡白痢沙门菌C79-13为宿主菌测得该噬菌体最佳感染复数为0.01,一步生长曲线显示噬菌体PC79-13的潜伏期为30 min,爆发期为80 min。此外,噬菌体PC79-13对酸碱环境皆有较大耐受性,pH=7.0为其最适酸碱度。其抗紫外线照射和高温能力也较强。FITC标记的荧光PC79-13,宿主鸡白痢沙门菌C79-13感染滴度有少量损失(小于10%)。荧光标记的噬菌体PC79-13能高效结合鸡白痢沙门菌C79-13及其他3株鸡白痢沙门菌,在荧光显微镜下显示绿色荧光棒状结构。荧光PC79-13不结合实验室保存的4株鼠伤寒沙门菌、4株肠炎沙门菌及52株大肠杆菌菌株。结论:分离到一株特异性裂解鸡白痢沙门菌的噬菌体PC79-13。荧光标记的PC79-13仍然保持特异性吸附实验室保存的4株鸡白痢沙门菌菌株的能力,在暗场显微镜下可见目标沙门菌呈现亮绿色荧光,检测限为10 CFU/mL,检测时间少于20 min。因此,构建的荧光噬菌体快速检测法,有潜力未来应用于临床常见鸡白痢沙门菌快检。

关键词：鸡白痢沙门菌噬菌体生物学特性异硫氰酸荧光素(FITC) 快速检测

水稻类病斑突变体lm52的基因图位克隆及其广谱抗病性分析

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中国水稻科学 2024年

作者：黄涛魏兆根陈玘程泽刘欣王广达胡珂鸣谢文亚陈宗祥冯志明左示敏扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/生物育种钟山实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室

【目的】类病斑突变体是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料，将为植物抗病育种提供新思路。【方法】本研究通过图位克隆方法对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位克隆，利用CRISPR/Cas9敲除技术对候选基因进行了功能验证，... 详细信息

【目的】类病斑突变体是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料，将为植物抗病育种提供新思路。【方法】本研究通过图位克隆方法对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位克隆，利用CRISPR/Cas9敲除技术对候选基因进行了功能验证，同时分析了lm52对水稻不同病原菌的抗性及可能的抗性机制。【结果】突变体lm52从4叶期开始逐渐出现褐色小点状病斑，到成熟期病斑分布至整张叶片；ATP酶基因LOC＿Os06g03940上的单碱基突变(G1440A)是lm52产生类病斑表型的原因；lm52显著增强了对水稻三大主要病害稻瘟病、纹枯病和白叶枯病的抗性，并发现这与突变体中ROS的过度积累和防御基因的激活表达有关。【结论】ATP酶基因LM52的突变增强了水稻对不同类型病原菌的抗性，为水稻抗病分子育种提供潜在的靶标基因。

关键词：水稻类病斑突变体图位克隆抗病性

不同天气条件下授粉蜂类驱动的紫花苜蓿花粉空气传播

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草地学报 2024年

作者：陈敏吴慧珍闵学阳严学兵张传杰扬州大学动物科学与技术学院草业科学系

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）品种间的花粉漂移，对苜蓿的制种具有重要影响；且其潜在的生态、进化学效应引起学者担忧。本试验利用rotorod花粉收集器探究不同天气条件下不同蜂类驱动的苜蓿花粉释放和扩散规律。结果表明：不论意大... 详细信息

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）品种间的花粉漂移，对苜蓿的制种具有重要影响；且其潜在的生态、进化学效应引起学者担忧。本试验利用rotorod花粉收集器探究不同天气条件下不同蜂类驱动的苜蓿花粉释放和扩散规律。结果表明：不论意大利蜜蜂或熊蜂，其引起的花粉释放模式为随日时间变化先增后减，即从8:00(约30 pollens m-3·h-1)到13:00(约1100 pollens m-3·h-1)浓度逐渐增加（13:00达到峰值）；苜蓿花粉扩散随距离增加浓度减小且浓度大小具有方向性倾向。本试验条件下，苜蓿花粉最大扩散距离为18 m。相较于意大利蜜蜂，熊蜂更能适应不同天气条件，尤其是高气压、强风天气。本研究结果有助于加深对苜蓿花粉介导的基因漂移的认识，为制定限制花粉漂移策略及合理科学利用蜂类授粉提供参考。

关键词：紫花苜蓿花粉扩散空气动力学意大利蜜蜂熊蜂

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基于熵产分析的喷水推进泵空化特性研究

船舶力学 2024年第10期28卷 1507-1515页

作者：郭嫱费宗岳黄先北仇宝云石丽建扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127 扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225127

喷水推进泵广泛应用于船舶动力等领域,其内部的空化流动特性对于推进性能具有重要影响。为了对空化流场中的能量损失进行定量评价,基于熵产理论对某轴流式喷水推进泵进行空化特性研究。由于叶顶间隙涡空化在轴流式推进泵中十分典型,数... 详细信息

喷水推进泵广泛应用于船舶动力等领域,其内部的空化流动特性对于推进性能具有重要影响。为了对空化流场中的能量损失进行定量评价,基于熵产理论对某轴流式喷水推进泵进行空化特性研究。由于叶顶间隙涡空化在轴流式推进泵中十分典型,数值方法中考虑局部涡流特性,采用旋转修正的SST-CC湍流模型和基于涡识别修正的空化模型,并根据模型泵的参考实验验证数值计算方法。研究结果表明:在不同空化系数条件下,随着空化程度的加剧,熵产值的增大反映了推进泵能量损失的增大,对应效率曲线的下降,泵内总熵产的变化规律与其功率特性基本一致。分析推进泵各段几何区域的能量损失可见,叶轮段的熵产占比最高,尤以湍流耗散和壁面耗散更为显著,这与叶轮叶顶间隙的涡流和空化流场密切相关。研究叶轮叶顶的流动特征可见,在不同空化条件下,叶顶间隙泄漏涡区域引发了旋涡空化,但显著的能量耗散出现在泄漏涡的外缘及附近壁面区域,而叶片表面的附着空化涡则是湍流耗散的主要来源。

关键词：喷水推进泵熵产理论空化间隙数值模拟