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水蚀对黑土微塑料运移和分布影响的初步研究

水土保持研究 2024年第2期31卷 1-10页

作者：王琬张少良刘旭王玖琪闫鹏科李传宝东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030

[目的]阐明土壤中微塑料(MPs)的运移和分布特征,为土壤MPs污染防控和生态安全评价提供重要依据。[方法]采用人工模拟降雨装置和固定坡度土槽(5°)的方法,研究农田中常见的低密度聚乙烯MP(LDPE-MP)和低密度聚丙烯MP(LDPP-MP)在高容重(1.2... 详细信息

[目的]阐明土壤中微塑料(MPs)的运移和分布特征,为土壤MPs污染防控和生态安全评价提供重要依据。[方法]采用人工模拟降雨装置和固定坡度土槽(5°)的方法,研究农田中常见的低密度聚乙烯MP(LDPE-MP)和低密度聚丙烯MP(LDPP-MP)在高容重(1.2 g/cm^(3))和低容重(1.0 g/cm^(3))土槽中随地表径流、泥沙和地下径流流失过程,及降雨后土槽内MPs空间分布特征。[结果]不同降雨时段中,径流量随时间增加而增加,降雨后期土壤侵蚀量小于初期,MPs流失浓度随时间的增加逐渐降低。土壤容重越大,地表径流造成的MPs流失量越小;土壤容重越小,MPs向坡下的迁移量越大。靠近坡下处入渗溶液中MPs流失量和浓度大于坡中位置,且靠近坡下处的MPs垂直迁移程度较大。土壤容重越大流失泥沙中MPs浓度越高,高容重处理在坡中、坡下处的MPs平均流失浓度分别是低容重处理的3.41,1.96倍。同一降雨时段中,高容重处理的降雨入渗量、土壤流失量均与MPs流失浓度呈负相关关系,低容重处理的降雨入渗量与MPs流失浓度呈正相关关系。侵蚀结束后,低容重处理坡上MPs浓度随着土层深度的增加而增加。与初始MPs相比,低容重处理坡中中间土层MPs浓度显著降低,坡下各土层MPs浓度均显著降低,高容重处理坡下中间土层和底层土壤MPs浓度显著降低。[结论]降雨侵蚀过程中MPs主要随地表泥沙迁移,地表径流和入渗同时改变了土壤中MPs的水平和垂直分布。

关键词：水蚀微塑料入渗迁移时空分布

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东北三省耕地利用格局变化对粮食全要素生产率的影响

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农业资源与环境学报 2024年第1期41卷 1-14页

作者：余志刚陈琛崔钊达东北农业大学经济管理学院哈尔滨150030

耕地是粮食生产最基本的要素,当前粮食需求扩大与粮食生产区域性不足矛盾突出,寻求更合理的耕地利用格局来实现粮食全要素生产率的提升具有重要意义。本研究基于土地利用/土地覆被变化(LUCC)遥感监测数据,应用GIS软件提取东北三省2000、... 详细信息

耕地是粮食生产最基本的要素,当前粮食需求扩大与粮食生产区域性不足矛盾突出,寻求更合理的耕地利用格局来实现粮食全要素生产率的提升具有重要意义。本研究基于土地利用/土地覆被变化(LUCC)遥感监测数据,应用GIS软件提取东北三省2000、2005、2010、2015年耕地利用格局相关数据,同时运用数据包络分析模型估算了2000、2005、2010年和2015年东北三省区域和市域粮食全要素生产率。在耕地利用格局变化分析和粮食全要素生产率测算的基础上,从耕地利用格局变化的角度选取指标构建面板数据模型,定量分析其对粮食全要素生产率的影响。结果表明:东北三省市域粮食全要素生产率4个时期均值分别为0.81、0.78、0.82和0.83,粮食全要素生产率空间分布从最初的相对均匀到局部集聚;耕地转出率和耕地斑块破碎度与粮食全要素生产率呈负相关关系,耕地面积比例、耕地转入率和耕地斑块聚合度与粮食全要素生产率呈正相关关系;东北三省粮食全要素生产率提高主要源于耕地面积增加、林地和未利用地向耕地的转入以及耕地在流域的聚合,粮食全要素生产率的降低主要源于耕地转入减少和建设用地对耕地的嵌入式占用。研究表明,严格规划耕地利用格局、持续开展土地整理、提高耕地聚合度,可在保证耕地有效数量的同时,提高耕地利用格局的集聚性和合理性,促进粮食全要素生产率的提升。

关键词：粮食全要素生产率耕地利用格局数据包络分析影响分析东北三省

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长江经济带农业现代化与农业保险协调发展及影响因素研究

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长江流域资源与环境 2024年第3期33卷 646-657页

作者：张启文王思怡刘畅东北农业大学经济管理学院黑龙江哈尔滨150030

农业现代化是农业保险发展的必要前提,农业保险是农业现代化的重要保障,二者协调发展有利于加快农业强国建设。在辨析农业现代化与农业保险耦合协调机理基础上,构建综合评价指标体系,采用熵值法、耦合协调模型和面板Tobit模型,对2008~2... 详细信息

农业现代化是农业保险发展的必要前提,农业保险是农业现代化的重要保障,二者协调发展有利于加快农业强国建设。在辨析农业现代化与农业保险耦合协调机理基础上,构建综合评价指标体系,采用熵值法、耦合协调模型和面板Tobit模型,对2008~2020年长江经济带农业现代化与农业保险耦合协调发展水平及其影响因素进行测度分析。研究表明:(1)2008~2020年长江经济带农业现代化和农业保险发展水平呈现波动式增长态势且存在较大的空间差异性,上海、湖南和四川等地两大系统发展水平高于长江经济带平均水平,贵州和重庆两大系统发展水平相对落后;(2)长江经济带农业现代化与农业保险耦合协调发展水平由濒临失调向勉强协调发展,呈现农业现代化发展优于农业保险发展特征,推动农业保险高质量发展成为长江经济带两大系统协调发展的重点方向;(3)长江经济带农业现代化与农业保险耦合协调发展水平受到政府财政支持水平、技术创新水平和互联网发展水平影响。基于此,政府应促进传统农业转型升级,明晰农业保险功能,完善良性互动机制,推动农业现代化与农业保险优质协调发展。

关键词：农业现代化农业保险耦合协调发展影响因素长江经济带

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水氮运筹对留高残茬黑土稻田碳平衡的影响

农业机械学报 2024年

作者：张作合张忠学龚振平薛里周利军吕项龙东北农业大学作物学博士后科研流动站东北农业大学农学院绥化学院农业与水利工程学院东北农业大学水利与土木工程学院

为探明水氮运筹对稻田生态系统碳收支的影响，开展大田试验，设置浅湿干灌溉(D)和淹水灌溉(F)两种灌溉模式，及110 kg/hm2(当地施肥标准，N1)、99 kg/hm2(减氮10%，N2)和88 kg/hm2(减氮20%，N3)等3个施肥水平，观测留高残茬稻田水稻收... 详细信息

为探明水氮运筹对稻田生态系统碳收支的影响，开展大田试验，设置浅湿干灌溉(D)和淹水灌溉(F)两种灌溉模式，及110 kg/hm2(当地施肥标准，N1)、99 kg/hm2(减氮10%，N2)和88 kg/hm2(减氮20%，N3)等3个施肥水平，观测留高残茬稻田水稻收获后不同器官的干物质量及碳含量，同时监测稻田CO2和CH4排放通量，计算水稻的净初级生产力(NPP)和稻田净生态系统初级生产力(NECB)。结果表明：水氮运筹会影响稻株各器官的干物质及碳含量，所有处理中DN2处理的NPP最大(8918.02 kg/hm2)，浅湿干灌溉模式各处理的NPP均大于淹水灌溉模式，分别增加12.13%、36.73%、8.01%；浅湿干灌溉模式增加了稻田土壤呼吸的CO2排放通量，减施氮肥则降低了CO2排放通量，浅湿干灌溉减施氮肥降低了CH4排放通量；两种灌溉模式下各处理CO2和CH4排放总量均随氮肥施用量减少而降低，淹水灌溉模式下各处理CH4排放总量均显著高于浅湿干灌溉模式(P＜0.05)；各处理的稻田生态系碳净收支均为正值，黑土区留高残茬稻田生态系统表现为碳“汇”，其中DN2处理NECB最高，为1950.96 kg/hm2。综合来看，浅湿干灌溉模式+减氮10%处理的稻田生态系统碳“汇”最强。研究可为寒地黑土保护提供理论参考和技术支撑。

关键词：稻田水氮运筹净初级生产力净生态系统初级生产力碳收支

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基于分子模拟技术筛选牛乳清蛋白源抗氧化肽

中国食品学报 2024年第2期24卷 11-31页

作者：马寅龙郭锐斌于雁松马隆凯许晓曦东北农业大学食品学院、乳品科学教育部重点实验室哈尔滨150030

传统抗氧化肽的筛选往往需要经过酶解、纯化、分离、鉴定及体外试验验证,时间和物力花费较大。本研究以生物信息学为理论基础,利用计算机虚拟消化、相关活性预测与评价、药物代谢动力学及分子模拟技术对牛乳清蛋白源抗氧化肽进行依次筛... 详细信息

传统抗氧化肽的筛选往往需要经过酶解、纯化、分离、鉴定及体外试验验证,时间和物力花费较大。本研究以生物信息学为理论基础,利用计算机虚拟消化、相关活性预测与评价、药物代谢动力学及分子模拟技术对牛乳清蛋白源抗氧化肽进行依次筛选,对其可能发生的Keap1-Nrf2-ARE抗氧化途径进行分析、解释,分析其分子反应过程中构象的稳定性。应用PeptideRanker程序对生物活性进行预测评分,筛选得到137条评分大于0.4的肽段,同时采用ToxinPred、Innovagen、Expasy-compute及Pepdraw程序进一步分析肽段的理化性质,并通过药物代谢动力学ADMET、TOPKAT分析对肽段进行筛选,得到14条无毒、无致敏性、无致突变性、无致癌性及水溶性良好的多肽,然后将其与Keap1受体进行分子对接。将分子对接评分前4位的多肽与Keap1的最优结合复合物进行构象作用机制分析,最终通过复合物构象分子间作用力评价CDEF序列最具抗氧化活性的潜力,并将CDEF-Keap1受体复合物进行分子动力学模拟,结果显示动力学模拟过程中构象变化较稳定,因此CDEF抗氧化肽可在人体中较好地发挥抗氧化活性。与传统酶解方法相比,本方法可快速、高效筛选抗氧化肽,为天然食品源抗氧化肽的快速筛选提供了新思路。

关键词：乳清蛋白抗氧化肽生物活性肽分子对接

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基于机器学习的土壤机械压实应用研究

农机化研究 2024年第9期46卷 13-21页

作者：周修理秦娜王大维乔金友东北农业大学电气与信息学院哈尔滨150030 东北农业大学工程学院哈尔滨150030

农业机械作业造成的土壤压实已成为制约农业可持续发展的重要因素,过度机械压实使土壤理化性质恶化,甚至成为降低作物产量的主要原因。已有的土壤机械压实研究多是基于简单的数学统计分析,且研究重点为试验方案的设计,无法挖掘数据内部... 详细信息

农业机械作业造成的土壤压实已成为制约农业可持续发展的重要因素,过度机械压实使土壤理化性质恶化,甚至成为降低作物产量的主要原因。已有的土壤机械压实研究多是基于简单的数学统计分析,且研究重点为试验方案的设计,无法挖掘数据内部关系,也无法进行土壤机械压实程度的预测。近几年,随着机器学习的不断发展,越来越多的学者开始将其引入农业领域及土壤机械压实的研究。为此,分析了机械压实对土壤理化性质及作物生长的影响,总结了土壤机械压实的表征属性和常用机器学习算法及评价标准,并归纳了近几年基于机器学习的土壤压实的研究成果,给出了相关应用研究的建议。

关键词：机器学习土壤机械压实土壤坚实度土壤容重可持续发展

新工科教育背景下《食品微生物学》课程教学模式革新研究

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包装工程 2024年

作者：张华江韩思瑶杨晓雪李翰宇夏宁陈倩高鑫王辉任静谢凤英东北农业大学食品学院

近年来，随着食品安全受关注度提升，微生物指标对食品安全至关重要，食品包装则直接影响食品的安全性及货架期。《食品微生物学》课程是食品质量与安全、食品科学与工程等相关食品专业的主干课程，涉及基础知识与实践应用的结合。在当... 详细信息

近年来，随着食品安全受关注度提升，微生物指标对食品安全至关重要，食品包装则直接影响食品的安全性及货架期。《食品微生物学》课程是食品质量与安全、食品科学与工程等相关食品专业的主干课程，涉及基础知识与实践应用的结合。在当前新工科教育背景下，传统教学模式存在学生自主创新能力有待提高、实验教学易受多种现实条件限制、思政元素与课程教学融合不紧密等亟待解决的问题。构建了“三新、三提升”的混合教学模式，以期为工程教育专业认证和培养现代食品加工领域应用型复合工程技术人才提供借鉴。

关键词：新工科食品微生物学课程思政教学模式

黄原胶浓度对猪血浆蛋白-黄原胶基油凝胶结构及功能性质的影响

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食品工业科技 2024年第17期45卷 95-104页

作者：姚欣鹏曹传爱孔保华孙方达张宏伟刘骞东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030

本文以猪血浆蛋白和黄原胶为原料,采用泡沫模板法制备一种可以物理吸附大豆油且具有一定机械强度的油凝胶,并对其热稳定性进行分析。结果表明,随着黄原胶浓度的增加,猪血浆蛋白-黄原胶共混溶液体系的表观粘度和泡沫稳定性显著增加,起泡... 详细信息

本文以猪血浆蛋白和黄原胶为原料,采用泡沫模板法制备一种可以物理吸附大豆油且具有一定机械强度的油凝胶,并对其热稳定性进行分析。结果表明,随着黄原胶浓度的增加,猪血浆蛋白-黄原胶共混溶液体系的表观粘度和泡沫稳定性显著增加,起泡性显著降低(P<0.05)。微观结构结果表明,黄原胶添加导致猪血浆蛋白-黄原胶含水泡沫体系的气泡尺寸以及大气泡数量降低,冻干后冷冻泡沫凝胶样品内部排列有序且整体孔隙较为致密,孔洞清晰可见,能够较好地将液态油捕获在内部结构中。与此同时,基于猪血浆蛋白和黄原胶形成的油凝胶具有较强的油约束能力以及更接近半固体的流变学行为。随着黄原胶浓度的增加,吸油能力呈现先增大后减小的趋势,且在0.6%黄原胶浓度时具有最大值(46.43 g/g),此时油凝胶的油约束能力为84.69%。另外,黄原胶添加能够显著增加油凝胶在不同温度下的油约束能力(P<0.05),从而增强其热稳定性。因此,0.6%黄原胶添加可制备出较为稳定的猪血浆蛋白-黄原胶基油凝胶,为以蛋白质和多糖为凝胶剂的新型油凝胶的开发以及在低脂产品中的应用奠定一定的理论基础。

关键词：猪血浆蛋白黄原胶泡沫模板法油凝胶吸油能力

基因工程法在微生物系统表达抗菌肽的研究进展

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微生物学报 2024年

作者：邵长轩付艳雪方禹鑫董娜单安山东北农业大学动物科学技术学院

近年来，抗菌肽(antimicrobial peptides， AMPs)作为抗生素替代品之一受到广泛关注。AMPs具有诸多优势，如抗菌谱广、来源丰富且不易产生耐药性等特点。其生产工艺主要包括生物体内提取纯化、化学合成以及基因工程表达三种途径。然而... 详细信息

近年来，抗菌肽(antimicrobial peptides， AMPs)作为抗生素替代品之一受到广泛关注。AMPs具有诸多优势，如抗菌谱广、来源丰富且不易产生耐药性等特点。其生产工艺主要包括生物体内提取纯化、化学合成以及基因工程表达三种途径。然而，天然分离法与化学合成法存在工序繁杂，成本昂贵及产量较低等缺点，不易于在AMPs实际生产中实施。相较之下，基因工程表达更具经济性、科学性及有效性。本文对AMPs的多种表达系统及其差异进行了综述，并总结了提高AMPs异源表达产量的多种策略，以期为AMPs的低成本规模化生产提供理论支撑。

关键词：抗菌肽表达系统基因工程法微生物