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不同耕作方式结合秸秆还田对玉米内生细菌多样性的影响

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微生物学报 2024年第7期64卷 2522-2538页

作者：刘雨静韩升才高聚林于晓芳青格尔胡树平郭江岸赵晓宇内蒙古自治区作物栽培与遗传改良重点实验室内蒙古呼和浩特010019 玉米秸秆原位还田微生物内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014100 内蒙古农业大学职业技术学院内蒙古包头014100

【目的】研究土默川平原不同耕作方式与秸秆还田模式下玉米内生细菌群落组成及功能,揭示不同耕作与秸秆还田方式促进玉米秸秆降解的内生菌资源,并为其选择性分离培养及其功能验证奠定基础。【方法】以内蒙古自治区土默川平原灌区连作玉... 详细信息

【目的】研究土默川平原不同耕作方式与秸秆还田模式下玉米内生细菌群落组成及功能,揭示不同耕作与秸秆还田方式促进玉米秸秆降解的内生菌资源,并为其选择性分离培养及其功能验证奠定基础。【方法】以内蒙古自治区土默川平原灌区连作玉米茎秆为研究对象,利用Illumina Mi Seq高通量测序技术,分析不同耕作及其秸秆还田方式连年定位试验条件下,玉米成熟期内生微生物多样性及群落结构差异。【结果】综合分析表明,免耕及深翻对玉米内生细菌群落多样性影响显著。不同耕作方式对玉米内生细菌群落组成结构的影响大于秸秆还田,玉米内生细菌群落结构首先可分为2类,第一类是免耕及其秸秆还田,第二类是其他7种耕作方式。从属水平来看,9种耕作方式共有的优势菌群分别为假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌科未分类属(unclassified_f_Enterobacteriaceae)、泛菌属(Pantoea)、拉乌尔菌属(Raoultella)、拉恩氏菌属(Rahnella1),秸秆还田可增加拉乌尔菌属及肠杆菌科未分类属的丰度。【结论】不同耕作方式改变了玉米内生细菌多样性、群落组成和结构;秸秆还田处理能够增加玉米茎秆中对秸秆降解有积极作用的拉乌尔菌属及乳球菌属(Lactococcus)的相对丰度。

关键词：耕作方式内生菌秸秆还田

基于三点力原理对足内翻矫形器矫正效果的有限元分析

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 891-899页

作者：宁天亮王坤王领彪韩鹏飞内蒙古工业大学机械工程学院内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古自治区康复辅助器具中心内蒙古自治区呼和浩特市010000

背景:三点力学是踝足矫形器矫正与预防足部各类疾病的有效方法,目前关于3D打印踝足矫形器的临床应用研究已普遍存在,但其涉及三点力学矫正的数值模拟与有限元分析报道相对较少,缺乏相关生物力学实验验证。目的:通过有限元法对踝足矫形... 详细信息

背景:三点力学是踝足矫形器矫正与预防足部各类疾病的有效方法,目前关于3D打印踝足矫形器的临床应用研究已普遍存在,但其涉及三点力学矫正的数值模拟与有限元分析报道相对较少,缺乏相关生物力学实验验证。目的:通过有限元法对踝足矫形器与足部复合模型进行三点力加载分析,观察在三点力干预下佩戴踝足矫形器的足部矫正效果,验证三点力的有效性及踝足矫形器的可靠性。方法:基于医学图像处理软件Mimics构建1例健康志愿者足踝三维模型,采用Rodin 4D与Geomagic逆向工程软件对各模型进行优化处理,设计个性化踝足矫形器模型。利用Solidworks软件对足踝模型进行内侧翻转10°以模拟足内翻病态,通过ANSYS软件结合三点力学原理对足部施力区进行静力加载,在满足人体足部痛阈时分析足踝各组织形变与应力变化,利用显示动力学进一步验证踝足矫形器施加三点力的有效性。结果与结论:(1)设计的个性化踝足矫形器具有预防足踝内翻和固定作用,在未穿戴踝足矫形器时,受到1 N·m内翻载荷后足踝内翻1.81mm,而穿戴踝足矫形器后仅为0.44mm,变形率降低75.7%,预防内翻效果明显增强;(2)仅冠状面矫正时,跟骨力系过小会加剧患者前足内翻,调整足跟内侧与内踝上方矫正力后,前足内翻角与跟骨位得到改善,但足部内侧趾骨区仍有不同程度内收移位,会加剧患者前足内收畸形;(3)冠状面、水平面两组三点力系统联合作用矫正效果优于单冠状面,表现为在足跟内侧、第一跖骨干内侧、外踝下方与内踝上方的力(25,10,10,20 N)作用下,前足内侧趾骨无内收移位,前足内翻角减小,并沿X轴外翻矫正1.395 mm,跟骨外翻矫正1.227mm,在变形比例放大云图下跟骨内翻角由10.21°矫正至7.25°,内翻角改善28.9%;(4)两平面三点力作用下,足底外侧跖骨负荷减小,内侧跖骨负荷增加,矫正后足底骨骼应力显著得到改善,进一步验证了三点力原理的可靠性,该研究为临床患者穿戴踝足矫形器治疗足内翻提供了重要理论支撑。

关键词：足内翻三点力学踝足矫形器 3D打印生物力学有限元分析逆向工程

自然重力沉降分离低稀土含量熔渣中富稀土相研究

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稀土 2024年第1期45卷 95-106页

作者：郅程姜银举辛文彬邓永春张婧内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

为回收低稀土含量熔渣中稀土资源,本文尝试了一种自然重力沉降分离其中富稀土相的方法。对低稀土含量熔渣完成富稀土相的结晶析出后,通过添加稀渣剂,降低上部液相粘度,实现稀土结晶相的重力沉降。结果表明,渣系成分不同,适宜富稀土相沉... 详细信息

为回收低稀土含量熔渣中稀土资源,本文尝试了一种自然重力沉降分离其中富稀土相的方法。对低稀土含量熔渣完成富稀土相的结晶析出后,通过添加稀渣剂,降低上部液相粘度,实现稀土结晶相的重力沉降。结果表明,渣系成分不同,适宜富稀土相沉降的保温温度及沉降效果均不同。对于含P_(2)O_(5)渣系,较适宜的保温温度范围为1300℃~1350℃,其底部沉降层中La_(2)O_(3)含量可达35.21%~37.12%(质量分数),富集倍数为2.24~2.49,其中析出相沉降率最高达91%;对于含CaF_(2)渣系,相比于1350℃时,保温温度降为1200℃可增强沉降效果,但总体而言含CaF2渣系的沉降效果不如只含P_(2)O_(5)渣系。随着稀渣剂B_(2)O_(3)含量由0增加至3%,沉降效果逐渐增加;添加3%B_(2)O_(3)时熔渣底部沉降层中La_(2)O_(3)含量为37.12%,富集倍数高达2.24。

关键词：重力沉降富稀土相分离 B_(2)O_(3)

一株瘤胃高产菌体蛋白酵母菌的筛选鉴定及发酵条件优化

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饲料研究 2024年

作者：徐凯池芝莉柴迎楠全宏冬李鸿雁叶陆仟刘占英内蒙古自治区发酵产业节能减排工程技术研究中心生物发酵绿色制造内蒙古自治区工程研究中心内蒙古自治区生物发酵专业化研发与中式平台内蒙古工业大学化工学院赤峰瑞阳化工有限公司

本试验旨在从牛瘤胃中分离筛选出高产菌体蛋白且耐铵盐的酵母菌。试验共筛选出五株酵母菌分别为CZL-1、CZL-2、CZL-3、CZL-4、CZL-5。分别对五株酵母菌的最适温度、pH、菌体蛋白含量及铵盐耐受性进行测定。采用单因素实验，优化温度为3... 详细信息

本试验旨在从牛瘤胃中分离筛选出高产菌体蛋白且耐铵盐的酵母菌。试验共筛选出五株酵母菌分别为CZL-1、CZL-2、CZL-3、CZL-4、CZL-5。分别对五株酵母菌的最适温度、pH、菌体蛋白含量及铵盐耐受性进行测定。采用单因素实验，优化温度为37℃，pH为5.0，发酵周期为48h。CZL-3的生物量达最优且酵母菌菌体中蛋白含量从初始47.79%提升到68.10%，提高了42.5%（P2SO4测定五株酵母菌的生长情况和菌体蛋白含量。结果显示，当NH4+浓度超过0.6 mol/L时，五株酵母菌的菌体蛋白含量显著降低（P研究表明，分离菌株有望应用于发酵生产菌体蛋白反刍动物饲料。

关键词：瘤胃酵母菌菌体蛋白发酵条件优化

2,4-噻唑烷二酮的合成方法、路线与机理研究进展

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化学通报 2024年第5期87卷 568-578页

作者：王培张天行竺宁内蒙古工业大学化工学院二氧化碳资源化利用自治区高等学校重点实验室内蒙古自治区CO_(2)捕集与资源化工程技术研究中心呼和浩特010051

2,4-噻唑烷二酮是一种重要的医药中间体,已经被广泛应用于抗高血糖、抗癌、抗菌、抗病毒等方面,具有广阔的市场前景。首先,通过逆合成法对2,4-噻唑烷二酮五元环的构建方式进行系统分析,按照硫源的引入方式将合成方案分为硫脲法、硫氰酸... 详细信息

2,4-噻唑烷二酮是一种重要的医药中间体,已经被广泛应用于抗高血糖、抗癌、抗菌、抗病毒等方面,具有广阔的市场前景。首先,通过逆合成法对2,4-噻唑烷二酮五元环的构建方式进行系统分析,按照硫源的引入方式将合成方案分为硫脲法、硫氰酸盐法、羰基硫法和罗丹宁法四类,并对2,4-噻唑烷二酮合成过程中的取代、环化、水解反应机制进行探讨。其次,探究了不同合成方法的反应机理,阐明不同反应原料的反应速率、原子经济性,并针对各自的优缺点进行了评价。最后,根据逆合成分析结果提出两种潜在的合成策略,为开发绿色高效、环境友好、适合工业化生产的2,4-噻唑烷二酮及其类似结构药物的合成方法提供理论基础和研究思路。

关键词： 2,4-噻唑烷二酮逆合成法分析合成方法反应机理

喷雾热解法直接制备微泡中空结构铈锆固溶体的研究

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中国稀土学报 2024年第3期42卷 559-567页

作者：王振峰赵爽伍永福黄娟刘中兴马守营内蒙古科技大学稀土工程技术学院内蒙古包头014010 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

利用喷雾热解工艺,以氧氯化锆、稀土萃取分离液氯化铈为原料,柠檬酸为助剂,制备了含碳铈锆复合氧化物前驱体,经二次焙烧后成功制备出低氯且具有中空结构、比表面积为22.8~36.3 m^(2)·g^(-1)的铈锆复合氧化物。对制备出的样品用X射线衍... 详细信息

利用喷雾热解工艺,以氧氯化锆、稀土萃取分离液氯化铈为原料,柠檬酸为助剂,制备了含碳铈锆复合氧化物前驱体,经二次焙烧后成功制备出低氯且具有中空结构、比表面积为22.8~36.3 m^(2)·g^(-1)的铈锆复合氧化物。对制备出的样品用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和比表面积分析(BET)进行了表征。FESEM分析结果显示样品的厚度随着柠檬酸摩尔比的增加逐渐变薄。BET分析结果显示样品的比表面积在铈锆-柠檬酸的摩尔比中存在最大值,在摩尔比为1∶1.5时比表面积达到最大值,为36.3 m^(2)·g^(-1)左右,制备的微泡中空结构颗粒尺寸在1.1~11.3μm之间,可为稀土萃取分离液直接制备稀土材料的短流程绿色制备工艺提供参考。

关键词：铈锆固溶体喷雾热解微泡中空结构

基于改进YOLOv8n-pose和三维点云分析的蒙古马体尺自动测量方法

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智慧农业（中英文） 2024年第4期6卷 91-102页

作者：李明煌苏力德张永宗哲英张顺内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古呼和浩特010018 牧草饲料生产全程智能化装备内蒙古自治区工程研究中心内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区巴彦淖尔市现代农牧事业发展中心内蒙古巴彦淖尔015001

[目的/意义]准确高效地获取马匹体尺信息是马产业现代化进程中的关键环节。传统的人工测量方法耗时长、工作量大,且会对马匹造成一定应激反应。因此,实现准确且高效的体尺参数自动测量对于制定蒙古马早期育种计划至关重要。[方法]选择Az... 详细信息

[目的/意义]准确高效地获取马匹体尺信息是马产业现代化进程中的关键环节。传统的人工测量方法耗时长、工作量大,且会对马匹造成一定应激反应。因此,实现准确且高效的体尺参数自动测量对于制定蒙古马早期育种计划至关重要。[方法]选择Azure Kinect深度相机获取蒙古马双侧RGB-D数据,以YOLOv8n-pose为基础,通过在C2f模块中引入可变形卷积(Deformable convolution v2, DCNv2),同时添加洗牌注意力机制(Shuffle Attention, SA)模块和优化损失函数(SCYLLA-IoU Loss, SIoU)的方法,利用余弦退火法动态调整学习率,提出一种名为DSS-YOLO (DCNv2-SA-SIoU-YOLO)的模型用于蒙古马体尺关键点的检测。其次,将RGB图中的二维关键点坐标与深度图中对应深度值相结合,得到关键点三维坐标,并实现蒙古马点云信息的转换。利用直通滤波、随机抽样一致性(Random Sample consensus, RANSAC)、统计离群值滤波、主成分分析法(Principal component Analysis, PCA)完成点云处理与分析。最终根据关键点坐标自动计算体高、体斜长、臀高、胸围和臀围5项体尺参数。[结果和讨论] DSS-YOLO的平均关键点检测精度为92.5%;d_(DSS)为7.2个像素;参数量和运算量分别仅为3.48 M和9.1 G。体尺参数自动测量结果与人工测量值相比,各项体尺参数的整体平均绝对误差为3.77 cm;平均相对误差为2.29%。[结论]研究结果可为蒙古马运动性能相关遗传参数的确定提供技术支撑。

关键词：蒙古马体尺测量卷积神经网络注意力机制三维点云处理 YOLOv8n-pose

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有限元仿真分析强直性脊柱炎后路“Y”型截骨固定的生物力学特征

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中国组织工程研究 2024年第12期28卷 1842-1848页

作者：张乐曹振华张云凤许阳阳金凤苏宝科王利东王星仝玲刘清华方源沙丽蓉王海燕李筱贺李志军内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室(内蒙古自治区数字转化医学工程技术研究中心) 内蒙古自治区呼和浩特市010000 巴彦淖尔市医院内蒙古自治区巴彦淖尔市015000 内蒙古医科大学第二附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010000 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市100083 内蒙古医科大学附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古自治区中医医院内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古自治区国际蒙医医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010000

背景:强直性脊柱炎是一种因组织骨化和纤维化导致脊柱僵硬畸形的进行性炎症,表现为患者的姿势异常和活动受限,轻微损伤即可引发胸腰椎骨折。传统医学图像观察限制了医生对强直性脊柱炎治疗的术前决策规划和术后疾病预防。目的:基于强直... 详细信息

背景:强直性脊柱炎是一种因组织骨化和纤维化导致脊柱僵硬畸形的进行性炎症,表现为患者的姿势异常和活动受限,轻微损伤即可引发胸腰椎骨折。传统医学图像观察限制了医生对强直性脊柱炎治疗的术前决策规划和术后疾病预防。目的:基于强直性脊柱炎患者后路脊柱去松质骨化截骨“Y”型截骨(简称“Y”型截骨)术前和术后的脊柱模型,探究“Y”型截骨固定治疗强直性脊柱炎的生物力学变化。方法:基于1名在内蒙古医科大学第二附属医院就诊的强直性脊柱炎患者的术前和术后CT图像,于Mimics19.0软件中重建“Y”型截骨(L3截骨)术前及术后的三维脊柱模型,包括T11-S1节段,于T11椎体顶部施加7.5 Nm力矩,模拟脊柱在前屈、后伸、左弯、右弯、左旋和右旋6个工况下的运动。仿真得到脊柱各椎体的活动度、各椎间盘的应力和钉棒系统的应力。结果与结论:①“Y”型截骨术后路固定后,脊柱各椎体活动度均下降,且上部椎体活动度损失比例较大(L1:77.95%);②术前脊柱椎间盘最大应力发生于L1-L2节段(0.55 MPa),术后脊柱椎间盘最大应力发生于T11-T12节段(0.50 MPa),且T12以下的椎间盘应力远小于术前;③钉棒系统的最大应力(166.67 MPa)发生于棒体的上中段和椎弓根钉的根部;④提示后路“Y”型截骨固定手术增强了脊柱的稳定性,减小了脊柱活动范围,固定节段的椎体减压良好且下方椎体应力遮挡现象显著,应加强棒体和椎弓根钉应力集中区域的刚度以避免应力疲劳导致的钉棒断裂。

关键词：强直性脊柱炎后路固定术三维重建模型 Y型截骨脊柱生物力学

秸秆和氮肥耦合管控对盐渍化土壤地力综合效应的影响

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农业环境科学学报 2024年第8期43卷 1771-1785页

作者：牟云芳史海滨闫建文祁茜冯壮壮胡智远苏永德内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 高效节水技术装备与水土环境效应内蒙古自治区工程研究中心呼和浩特010018

为研究河套灌区盐渍化土壤秸秆配施氮肥模式下土壤水盐迁移特征规律,明晰该模式下地力提升综合评价效应,通过田间试验,设置3种秸秆还田量[无秸秆还田(C0)、4500 kg·hm^(-2)( C1)、9000 kg·hm^(-2)( C2)]和3种施肥水平[不施氮(N0)、传... 详细信息

为研究河套灌区盐渍化土壤秸秆配施氮肥模式下土壤水盐迁移特征规律,明晰该模式下地力提升综合评价效应,通过田间试验,设置3种秸秆还田量[无秸秆还田(C0)、4500 kg·hm^(-2)( C1)、9000 kg·hm^(-2)( C2)]和3种施肥水平[不施氮(N0)、传统施氮量减氮30%即210 kg·hm^(-2)( N1)、300 kg·hm^(-2)( N2)]。结果表明:灌水后秸秆隔层形成了“蓄水层”和“隔盐层”,秸秆隔层及上层土壤储水量较无秸秆还田显著提高22.19%、脱盐率提高18.20%,在秸秆下层土壤呈现不同程度积盐,耕层土壤盐分始终随秸秆还田量的增加而降低,C2处理脱盐效果最好。秸秆腐解呈指数衰减趋势增长,秸秆腐解速率前60 d快,后90 d逐渐减缓。秸秆还田量和施氮量均对秸秆腐解有显著影响,C2N2处理秸秆累计腐解率为67.02%,较C2N0处理提高29.57%,配施氮肥可刺激秸秆中有机物分解和营养物质释放。单施氮肥严重降低了土壤有机质和养分的供应,同时添加秸秆明显降低了土壤无机氮的残留量。秸秆还田与氮肥的互作对玉米产量有极显著影响,C2处理玉米产量随施氮量的增加呈先增后减趋势。氮素过多会抑制秸秆腐解,降低土壤中养分的积累,从而影响作物生长,C2N1处理的产量最高为16985 kg·hm^(-2),较当地常规施肥C0N2处理提高9.47%。综合考虑土壤结构、水盐运移、养分释放及作物产量,采用熵值法建立综合评价回归模型,结果表明玉米秸秆还田量9000 kg·hm^(-2)配施氮肥210 kg·hm^(-2)为最佳模式。

关键词：秸秆还田施氮量秸秆腐解土壤水盐分布玉米产量