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聚乙烯微塑料对土壤氮转化的影响及机制研究进展

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环境科学 2024年第8期45卷 4756-4765页

作者：王树涛汪晚晴荣飒爽李宇欣王鑫鑫梁盼刘微河北农业大学国土资源学院保定071001 河北省农田生态环境重点实验室保定071001 河北大学化学与材料科学学院保定071002 河北大学生态环境系保定071002 河北省山区农业技术创新中心保定071001 河北农业大学河北省山区研究所保定071001

聚乙烯塑料是当前农田土壤微塑料(MPs)污染的主要类型之一,具有分布广、颗粒小、易积累且难降解等特点,长期在土壤中存在影响元素循环.在总结国内外重要研究结果的基础上,系统分析和综述了聚乙烯微塑料(PE-MPs)影响土壤氮转化的关键因... 详细信息

聚乙烯塑料是当前农田土壤微塑料(MPs)污染的主要类型之一,具有分布广、颗粒小、易积累且难降解等特点,长期在土壤中存在影响元素循环.在总结国内外重要研究结果的基础上,系统分析和综述了聚乙烯微塑料(PE-MPs)影响土壤氮转化的关键因素和过程.一方面PE-MPs自身作为碳源招募微生物,选择定殖微生物种群,释放添加剂等途径对与土壤氮转化相关微生物和关键酶活性产生直接影响.另一方面PE-MPs通过影响土壤理化性质改变微生物生长微环境对与土壤氮转化相关微生物和关键酶活性产生间接影响.此外,MPs的重要添加剂邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)可能是短期内影响土壤氮转化过程的主要因子.通过建议未来应该深入研究的关键科学问题,可为MPs污染土壤的氮素营养调控和生态风险评估提供科学支撑.

关键词：聚乙烯微塑料(PE-MPs) 氮转化微生物土壤理化性质氮转化功能基因酶

利用灰色关联度和隶属函数法评价5个‘张杂谷’饲草谷子品种的营养价值

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草地学报 2024年第5期32卷 1522-1528页

作者：刘春阳孙全文赵月平赵治海韩昱翟清霖刘婧范光宇吴淑琴河北北方学院河北张家口075000 张家口市农业科学院河北张家口075000

本研究以‘张杂谷’(Setaria italica‘Zhangzagu’)系列品种育成的5个青谷饲草品种为研究对象,通过近红外光谱法测定其营养成分、矿物质元素、氨基酸和不饱和脂肪酸等指标,采用灰色关联度分析法和隶属函数法分别对10个指标进行综合分析... 详细信息

本研究以‘张杂谷’(Setaria italica‘Zhangzagu’)系列品种育成的5个青谷饲草品种为研究对象,通过近红外光谱法测定其营养成分、矿物质元素、氨基酸和不饱和脂肪酸等指标,采用灰色关联度分析法和隶属函数法分别对10个指标进行综合分析,旨在明确青谷品种在张家口地区的营养价值,为青谷饲草品种的科学评价提供技术支撑。结果显示,各营养价值指标的相关性排序为:酸性洗涤纤维>粗蛋白>赖氨酸>磷>蛋氨酸=钙>粗灰分>不饱和脂肪酸>相对饲喂价值>中性洗涤纤维。利用灰色关联度分析法和隶属函数法得出的最优的3个品种均为:‘青谷1号’‘青谷2号’和‘青谷3号’。

关键词： ‘张杂谷’ 品种营养价值灰色关联度分析综合评价

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有限地层三孔并行海底隧道渗流场解析研究

铁道工程学报 2024年第1期41卷 45-52页

作者：韩智铭闫科宇王雪朱正国崔会敏石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学石家庄050043 河北工程技术学院石家庄050091

研究目的:目前对海底隧道渗流场的研究大多基于半无限空间的单孔隧道,考虑实际工程常采用三孔并行的排布方式,且实际工程中隧道下方常存在相对不透水层或基岩等不透水边界,本文以渗流力学为基础采用镜像法和竖井理论推导有限厚度地层海... 详细信息

研究目的:目前对海底隧道渗流场的研究大多基于半无限空间的单孔隧道,考虑实际工程常采用三孔并行的排布方式,且实际工程中隧道下方常存在相对不透水层或基岩等不透水边界,本文以渗流力学为基础采用镜像法和竖井理论推导有限厚度地层海底隧道渗流场解析解,将公式进行退化和数值验证,并对不透水边界距离、三孔隧道埋深、间距及注浆参数进行分析。研究结论:(1)隧道下方不透水边界对涌水量影响较大,当不透水边界距隧道中心为25r1时,对涌水量基本没有影响;(2)三孔并行隧道间渗流场存在相互影响,且随隧道间距的增加影响逐渐减弱,当隧道间距大于30r1时,涌水量基本没有影响;(3)三孔并行隧道涌水量随埋深增大呈现出先减小后增大趋势,埋深为2r1时涌水量最小;(4)三孔并行隧道涌水量随注浆圈厚度增大和渗透系数减小而减小,实际工程中应注浆密实度和注浆厚度并重;(5)本研究成果可为相关海底隧道工程的设计与施工提供参考。

关键词：海底隧道三孔并行有限厚度地层渗流场解析解涌水量

基于杂交链式反应扩增检测奶粉中阪崎肠杆菌的适配体磁珠荧光传感器

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食品科学 2024年第1期45卷 191-197页

作者：王瑞安杜再慧康帅帅田洪涛李晨王鑫昕王妙姝许文涛河北农业大学食品科技学院河北保定071000 中国农业大学营养与健康系北京100083 国家北方山区农业工程技术中心河北保定071000 河北省益生功能性乳制品技术创新中心河北保定071000 河北新希望天香乳业有限公司河北保定071000

构建一种基于杂交链式反应(hybridization chain reaction,HCR)扩增的适配体磁珠荧光传感器。巧妙设计序列HP和发卡序列H1、H2,其中HP是由适配体序列与触发序列结合而成的,并且序列互补形成稳定的二级结构。然后采用戊二醇反应和亲和素... 详细信息

构建一种基于杂交链式反应(hybridization chain reaction,HCR)扩增的适配体磁珠荧光传感器。巧妙设计序列HP和发卡序列H1、H2,其中HP是由适配体序列与触发序列结合而成的,并且序列互补形成稳定的二级结构。然后采用戊二醇反应和亲和素-生物素反应进行适配体功能化磁珠的制备。将阪崎肠杆菌与适配体磁珠一起孵育,HP中的适配体序列识别靶标,引起HP构象变化,露出触发序列,通过HCR触发H1和H2的链状组装,产生长双链DNA。荧光指示剂SYBR Green I以插层和小槽结合的方式与HCR产物的长双链结合。最后加入氧化石墨烯(graphene oxide,GO)后,游离的H1、H2和SYBR Green I将通过π-π堆积紧密吸附在GO表面,荧光信号被猝灭。HCR产物不能被吸附在GO表面,因此与HCR产物结合的SYBR Green I发出依赖于靶浓度的强荧光信号,从而实现阪崎肠杆菌的定量检测。本方法在纯培养条件下的检出限为2CFU/mL,对奶粉的检出限为8CFU/g,对奶粉样品的检测结果与传统微生物培养法具有良好的一致性。该方法具有无需DNA提取,快速、稳定性高、高特异性和高灵敏度等优点,因此为阪崎肠杆菌的现场快速检测提供了一种很有潜力的方法。

关键词：阪崎肠杆菌适配体功能化磁珠杂交链式反应扩增磁珠荧光传感器氧化石墨烯

华北北纬38°带极端强降水氢氧稳定同位素特征与水汽来源的关系

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地理研究 2024年第5期43卷 1288-1303页

作者：张一杨丽虎王仕琴檀康达郑文波曹建生沈彦俊孙宏勇中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所/陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

华北北纬38°带是华北地区的重要农业区,降水是区域地下水的主要补给源。近年来,极端强降水频率增加改变了地下水补给方式,明确极端强降水氢氧稳定同位素特征及其水汽来源对于深入认识区域水循环特征具有重要意义。本研究基于2016年1月... 详细信息

华北北纬38°带是华北地区的重要农业区,降水是区域地下水的主要补给源。近年来,极端强降水频率增加改变了地下水补给方式,明确极端强降水氢氧稳定同位素特征及其水汽来源对于深入认识区域水循环特征具有重要意义。本研究基于2016年1月至2021年12月华北北纬38°带的1个山区站点(太行山站)和2个平原区站点(栾城站和南皮站)降水样品采集,采用相关分析和HYSPLIT模型,揭示了研究区极端强降水δ2H和δ18O的时空分布特征与水汽来源的关系。结果表明:降水氢氧稳定同位素呈现丰水年贫化的年际特征,雨季富集、旱季贫化的季节性变化特征,极端强降水同位素最为贫化(-105.7‰~-39.1‰,-14.6‰~-5.7‰)。大气降水同位素关系表明位于山前平原的栾城站斜率和截距最小,蒸发作用最强。HYSPLIT模型结果表明,太行山站极端强降水水汽主要来自于东南季风和西南季风水汽,而栾城站和南皮站极端强降水水汽主要来自于西风水汽和东南季风水汽,西南季风水汽比例增加(16.67%~58.33%)是导致山区极端强降水同位素比平原区贫化的主要原因。水汽来源的差异导致研究区2021年“7·21”极端强降水事件δ18O值高于2016年“7·19”极端强降水事件。上述认识可为华北北纬38°带大气环流和水文循环过程研究提供基础。

关键词：华北北纬38°带极端强降水氢氧稳定同位素 HYSPLIT模型水汽来源

基于MoS_(2)薄膜耦合波导的高品质因数传感特性研究

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中国激光 2024年第2期51卷 186-194页

作者：陈颖王建坤丁志欣李美洁赵蒙赵国廷燕山大学电气工程学院测试计量技术与仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

在波导耦合表面等离子体共振传感器结构中引入MoS_(2)材料,提出了一种全介质MoS_(2)薄膜混合耦合波导结构传感器,该结构使得低品质因数(FOM)波导中产生了频域较宽的宽共振,而高FOM波导中产生了频域较窄的窄共振,实现了双波导耦合,进而... 详细信息

在波导耦合表面等离子体共振传感器结构中引入MoS_(2)材料,提出了一种全介质MoS_(2)薄膜混合耦合波导结构传感器,该结构使得低品质因数(FOM)波导中产生了频域较宽的宽共振,而高FOM波导中产生了频域较窄的窄共振,实现了双波导耦合,进而产生了Fano共振。对传感结构进行了数值模拟与分析研究,探究了MoS_(2)层数及各结构参数对传感性能的影响,并依据其影响将两波导厚度、相邻两层介质材料厚度、MoS_(2)层数作为输入参数,将FOM值作为输出参数,建立了基于深度极限学习机的优化算法。利用优化算法对权值参数进行优化,对比不同优化算法对光谱的优化能力,最终得到了GWO-DELM预测模型。结果表明,Fano形状可以通过改变结构参数进行动态调控。在最佳条件下,经过优化算法优化后的Fano共振的FOM值高达50000。

关键词：传感器 Fano共振 MoS_(2)薄膜双波导耦合 GWO-DELM

基于改进YOLOv3的自然场景中未成熟青苹果识别研究

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 243-248页

作者：张晨一张晓乾任振辉河北农业大学机电工程学院河北保定071001

为研究适合当前生产实际的苹果自动套袋技术,实现真实环境中未成熟青苹果的精准识别,提出一种基于改进YOLOv3的自然场景中未成熟青苹果图像识别方法。首先,为提高含干扰因素图像中未成熟青苹果识别准确率,基于YOLOv3算法利用残差网络和... 详细信息

为研究适合当前生产实际的苹果自动套袋技术,实现真实环境中未成熟青苹果的精准识别,提出一种基于改进YOLOv3的自然场景中未成熟青苹果图像识别方法。首先,为提高含干扰因素图像中未成熟青苹果识别准确率,基于YOLOv3算法利用残差网络和多尺度特征融合检测小目标的思想,对YOLOv3特征提取网络进行改进与试验验证,利用尺寸为(104,104,128)的特征图代替原尺寸为(13,13,1024)的特征图作为输出,提出改进YOLOv3的未成熟青苹果目标检测模型,通过增大特征提取网络输出特征图尺寸,减小感受野尺寸,提高算法网络对图像中未成熟青苹果的捕捉能力与识别准确率。其次,设计不同算法、不同品种和不同环境下的识别对比试验并对结果进行对比分析。改进YOLOv3在整体数据集上的检测均值平均精确率mAP值和召回率R值分别为92.46%、87.6%,较原YOLOv3分别提高3.22%、14.57%,改进模型性能提升主要体现在检测正确目标数量的能力上;在含光照影响、重叠和遮挡影响图像测试集上改进YOLOv3的mAP值较原YOLOv3分别提高3.58%、2.74%。改进YOLOv3模型对整体数据集和含干扰因素图像测试集的检测准确率较高,检测正确目标的数量较多,抗干扰能力较强。

关键词：未成熟青苹果改进YOLOv3 目标检测自然场景

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化肥减量配施对盐碱稻田土壤改良效果研究

中国土壤与肥料 2024年第2期 33-41页

作者：徐晓杨梦颖张翠英张树明李贺静韩捷赵欣蕊张玲玉陈影崔江慧河北农业大学农学院河北保定071000 滦南县农业农村局河北唐山063500 唐山市耕地质量保护中心河北唐山063000

研究化肥减量及其与有机肥、土壤调理剂和功能肥配施对盐碱稻田土壤肥力、细菌群落多样性及水稻生长发育的影响,以期为该地区盐碱稻田化肥减量增效提供理论依据。通过连续两年田间试验,以水稻‘1747’为供试材料,共设5个施肥处理,分别为... 详细信息

研究化肥减量及其与有机肥、土壤调理剂和功能肥配施对盐碱稻田土壤肥力、细菌群落多样性及水稻生长发育的影响,以期为该地区盐碱稻田化肥减量增效提供理论依据。通过连续两年田间试验,以水稻‘1747’为供试材料,共设5个施肥处理,分别为100%化肥(CF)、化肥减量20%(RF)、化肥减量20%配施有机肥(OF)、化肥减量20%配施土壤调理剂(SC)、化肥减量20%配施功能肥(FF)。结果表明,RF较CF处理降低土壤pH和可溶性盐总量,降幅分别为0.58%和7.17%,且在减量施肥条件下,OF、SC和FF处理显著降低土壤Na^(+)、Ca^(2+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)含量,同时提高土壤肥力。化肥减量配施处理(OF、SC、FF)提高土壤细菌群落多样性,同时改变土壤细菌群落门结构,增加放线菌门、变形菌门和芽单胞菌门等富营养菌群,减少绿弯菌门和酸杆菌门等贫营养菌群。RDA分析表明,影响细菌群落门结构的主要因素为有效磷、速效钾和全氮。与CF处理相比,化肥减量配施处理(OF、SC、FF)增加水稻穗长、穗粒数、千粒重及产量,增幅分别为3.56%~6.48%、11.20%~24.95%、8.81%~6.28%、6.04%~18.39%。综合分析,化肥减量20%配施功能肥提高土壤肥力和细菌群落多样性,从而促进水稻生长发育,可实现盐碱土壤改良、水稻生产可持续的目的。

关键词：盐碱地化肥减量配施土壤改良土壤细菌群落产量

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滩羊尾脂共轭亚油酸微胶囊的理化性质及其潜在生物活性评估

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食品科学 2024年第4期45卷 68-76页

作者：裴慧敏李亚蕾曹松敏罗瑞明毕永昭伏棋画宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750021

以滩羊尾脂共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)为芯材,乳清分离蛋白、麦芽糊精为壁材制备的微胶囊为研究对象,利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪对其理化特性进行表征,同时通过加速贮藏实验和体外... 详细信息

以滩羊尾脂共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)为芯材,乳清分离蛋白、麦芽糊精为壁材制备的微胶囊为研究对象,利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪对其理化特性进行表征,同时通过加速贮藏实验和体外模拟消化实验对其氧化稳定性、体外模拟消化释放行为进行分析,并评估其抗氧化活性和降胆固醇活性。结果表明,滩羊尾脂CLA微胶囊颗粒完整、表面相对光滑,具有良好的热稳定性、氧化稳定性和缓释性能;微胶囊化滩羊尾脂CLA经胃肠道消化后的抗氧化稳定性和降胆固醇活性均显著高于未微胶囊化的滩羊尾脂CLA;体外模拟消化结束时,滩羊尾脂CLA微胶囊的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基、超氧阴离子自由基清除率分别为(70.84±3.97)%、(78.53±4.28)%、(59.88±2.58)%,对胆固醇胶束抑制率为(73.48±2.53)%,与牛磺胆酸钠、甘氨胆酸钠和胆酸钠3种胆酸盐的结合率分别为(40.62±3.14)%、(66.79±3.01)%、(55.43±2.39)%。综上,微胶囊化不仅显著提升了滩羊尾脂CLA的氧化稳定性,还有益于其抗氧化和降胆固醇活性的提升,研究可为滩羊尾脂CLA的深加工及综合利用提供理论参考。

关键词：共轭亚油酸微胶囊理化特性抗氧化活性降胆固醇活性