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松木屑发酵过程中松节油含量及堆体理化性质变化

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农业工程学报 2024年第14期40卷 146-154页

作者：康超王万坤郑旋曾维军和耀威王晶王芳杨玲贵州省生物研究所贵阳550009

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发... 详细信息

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发酵前后松木屑中松节油含量、理化性质、营养成分、酶活性及种子发芽指数的变化情况。结果表明,添加复合菌剂后松木屑中松节油含量明显降低,其中α-蒎烯减少至(1.67±0.09)μg/g,降低80%,β-蒎烯未检出,降低100%,种子发芽指数提高至94.52%,木屑腐熟程度高,植物毒性低,食用菌菌丝萌发正常,生长速率快,说明发酵后的松杉木屑可作为食用菌的栽培基质。发酵初期微生物分解有机物产生有机酸,pH值降低,随着有机酸挥发,含氮有机物产生,促使氨的形成,堆料pH值升高,基质中铵态氮含量上升。此外,整个发酵过程中半纤维素酶、中性木聚糖酶、甘露聚糖酶与松节油变化呈正相关性,以中性木聚糖酶贡献度最大,揭示松木屑发酵过程中微生物菌群对半纤维素的利用较多,中性木聚糖酶活性对整个发酵进程起到关键性作用,为发酵工艺优化提供了理论依据。该研究为松木屑的有效利用和食用菌产业的可持续发展提供了重要的科学依据和技术支持,促进了废弃生物质资源的循环利用和食用菌产业的绿色发展。

关键词：食用菌松节油发酵工艺理化性质酶活性

植物乳杆菌体外发酵藜麦水不溶性膳食纤维对肠道菌群及产短链脂肪酸的影响

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食品科学 2024年第13期45卷 138-145页

作者：刘心仪陈孟涵李培实张东东任媛媛史晨杉臧明伍张爱霞韩俊华吴荣荣河北科技大学食品与生物学院河北石家庄050018 衡水学院生命科学学院河北衡水053000 河北省湿地保护与绿色发展协同创新中心河北石家庄050024 中国肉类食品综合研究中心北京100068 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050050

为探究体外发酵藜麦水不溶性膳食纤维和外源添加乳酸菌对肠道菌群及短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的影响,本研究采用粪便滤液和植物乳杆菌对藜麦水不溶性膳食纤维进行体外发酵,通过气相色谱测定产生的SCFAs含量,并通过16S ... 详细信息

为探究体外发酵藜麦水不溶性膳食纤维和外源添加乳酸菌对肠道菌群及短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的影响,本研究采用粪便滤液和植物乳杆菌对藜麦水不溶性膳食纤维进行体外发酵,通过气相色谱测定产生的SCFAs含量,并通过16S rDNA测序分析菌群结构和丰度的变化。结果表明,藜麦水不溶性膳食纤维和植物乳杆菌的添加能够改变肠道菌群的结构和丰度。在门水平上,添加藜麦水不溶性膳食纤维和植物乳杆菌发酵12 h后都能够增加拟杆菌门的丰度;在属水平上,藜麦水不溶性膳食纤维增加了有益菌(普雷沃氏菌属)的丰度。与粪便滤液体外发酵藜麦水不溶性膳食纤维相比,外源添加植物乳杆菌组显著增加了SCFAs的产量。综上所述,植物乳杆菌体外发酵藜麦水不溶性膳食纤维能显著改变肠道菌群的丰富度和多样性,并且能够促进SCFAs的产生,有利于肠道健康。

关键词：膳食纤维体外发酵肠道菌群短链脂肪酸

河北滨海盐碱地雨养旱作紫花苜蓿蒸散特性及其影响因子

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草地学报 2024年

作者：张立锋谢楠崔素倩孙国通冯伟石嘉琦潘璇智健飞秦文利李建明张洪发李亚楠刘振宇刘忠宽河北省农林科学院农业资源环境研究所河北省沧州市渤海新区黄骅市农业农村发展局河北省畜牧良种工作总站河北省沧州市畜牧技术推广站

河北省滨海盐碱地土地利用率和产出效益较低。紫花苜蓿（MedicagosativaL.）因其耐盐碱、耐瘠薄的特点，在该地区被广泛种植，种植面积近7万 hm2。为研究该地区紫花苜蓿的蒸散特征及环境因子影响，并为其水分管理提供科学依据，本研究利... 详细信息

河北省滨海盐碱地土地利用率和产出效益较低。紫花苜蓿（MedicagosativaL.）因其耐盐碱、耐瘠薄的特点，在该地区被广泛种植，种植面积近7万 hm2。为研究该地区紫花苜蓿的蒸散特征及环境因子影响，并为其水分管理提供科学依据，本研究利用Shuttleworth-Wallace模型对国家牧草产业技术体系沧州综合试验站内的紫花苜蓿人工草地蒸散年际变化进行了定量研究。结果显示，2021至2023年间，紫花苜蓿年蒸散量分别为609.9，644.3和678.5 mm，在第二茬和第三茬生长期日均蒸散量最高，而第三茬总蒸散量最大，蒸腾量分别占蒸散量的79.8%，80.6%与80.6%。蒸散与土壤蒸发的变化主要受净辐射、空气温度和叶面积指数的影响，蒸腾则对净辐射、饱和水汽压差和叶面积指数的变化反应敏感。研究表明，该地区降水量基本满足苜蓿生长需求，但在前两茬生长期仍存在水分缺口，因此需加强这一时期的水分管理。

关键词：滨海盐碱地雨养旱作紫花苜蓿蒸发蒸腾 Shuttleworth-Wallace模型

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大鼠酒精灌胃后肠系膜淋巴液的代谢组分析

生物化学与生物物理进展 2024年第9期51卷 2194-2209页

作者：张媛孟子烨李文博荆雨萌刘桂辰郝子瑶许袖赵振奥河北北方学院微循环研究所/基础医学院张家口075000 河北省急危重症发病机制及干预重点实验室张家口075000

目的物质吸收入血主要基于肠-淋巴途径和门静脉途径,门静脉途径具有肝脏的生物转化作用,而肠-淋巴途径并不具备生物转化作用,其转运的物质直接进入到血液循环影响机体。本文拟探究饮酒后肠-淋巴途径所转运的物质变化及其危害性。方法将... 详细信息

目的物质吸收入血主要基于肠-淋巴途径和门静脉途径,门静脉途径具有肝脏的生物转化作用,而肠-淋巴途径并不具备生物转化作用,其转运的物质直接进入到血液循环影响机体。本文拟探究饮酒后肠-淋巴途径所转运的物质变化及其危害性。方法将雄性Wistar大鼠分为高、中、低剂量饮酒组和饮水组,采用灌胃的方式,分别灌胃56、28、5.6度白酒和水,10 ml·kg^(-1)·d^(-1),共进行10 d,之后收集肠系膜淋巴液进行液相色谱-质谱法(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)非靶向代谢组学分析与生物信息学分析。结果高剂量饮酒组肠系膜淋巴液中代谢物变化最大,通过对差异代谢物进行代谢组-京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析发现:高剂量饮酒组与对照组差异代谢物主要富集于癌症中的中心碳代谢、胆汁分泌、亚油酸代谢、不饱和脂肪酸的合成等通路;差异代谢物主要关联疾病有精神分裂症、阿尔茨海默病、肺癌等。中剂量与对照组的差异代谢物主要富集于苯丙氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,亚油酸代谢,胆固醇代谢等通路;差异代谢物主要关联疾病有精神分裂症、阿尔茨海默病、肺癌、帕金森病等。随着饮酒剂量的增加,淋巴液中与疾病相关的代谢物胆固醇(Cholesterol)、L-亮氨酸(L-Leucine)、富马酸(Fumaric acid)、甘露醇(Mannitol)含量增加,与精神分裂症相关的代谢物数目也有增多趋势,表明经肠-淋巴途径吸收的一些代谢物对酒精具有剂量依赖性。结论饮酒后肠系膜淋巴液中大量代谢物发生了变化,尤其是高剂量饮酒组;饮酒可能与炎症反应、神经系统疾病、精神性疾病、癌症的发生密切相关。

关键词：肠系膜淋巴液酒精灌胃代谢组学脂肪酸

分段供热策略提高氨分解率和能量利用效率的研究

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储能科学与技术 2024年

作者：刘斌康宗耀王欣刘伟庄竣博陈文俊折晓会石家庄铁道大学机械工程学院河北省科学院能源研究所

氨分解制氢在氨氢储能系统中占据关键地位，电加热制氢在催化剂作用下展现出高效灵活性，已成为应用最广泛的方式。为了提高分解器的氨分解率以及能量利用效率，本文提出了一种新的加热策略，即对氨分解器进行分段供热，并基于Temkin-Ph... 详细信息

氨分解制氢在氨氢储能系统中占据关键地位，电加热制氢在催化剂作用下展现出高效灵活性，已成为应用最广泛的方式。为了提高分解器的氨分解率以及能量利用效率，本文提出了一种新的加热策略，即对氨分解器进行分段供热，并基于Temkin-Phyzev反应动力学模型和塞流式反应器模型对氨分解器进行了仿真分析。首先，分析了均匀加热方式下分解器参数，确定反应器内温度及各组分的摩尔分数分布，明晰了影响能量利用效率的因素。其次，对比五种加热覆盖率下氨分解率和能源利用效率，优化最佳配置参数并验证分段供热原理，并分析能源利用效率以验证分段供热的合理性。结果表明，氨分解反应在分解器入口段分解速率较快、所需能量较高。总能量供应不变时，分段供热使氨分解率和能源利用效率显著提高。随着能量供应向前端集中，氨分解效率提高，出口处分解气温度降低。在加热覆盖率小于20%时，氨分解率基本保持不变。本文研究对于提高氨分解率和能量利用效率具有重要意义，为氨氢储能技术的发展提供了有价值的见解。

关键词：氨分解制氢分段式供热能量利用效率氨(氢)储能

PV/T耦合中深层地源热泵供暖系统运行特性研究

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太阳能学报 2024年第9期45卷 219-227页

作者：李建伟鲍玲玲苗壮张永欢牛国庆刘伟河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038 河北省科学院能源研究所石家庄050000

为解决中深层地源热泵系统(GSHP)地温衰减的问题,以邯郸市某民用节能建筑为研究对象,基于TRNSYS建立一种PV/T耦合中深层地源热泵系统(PV/T-GSHP),并与GSHP系统对比,模拟分析运行20 a PV/T-GSHP系统运行特性。探究PV/T组件的相关参数对... 详细信息

为解决中深层地源热泵系统(GSHP)地温衰减的问题,以邯郸市某民用节能建筑为研究对象,基于TRNSYS建立一种PV/T耦合中深层地源热泵系统(PV/T-GSHP),并与GSHP系统对比,模拟分析运行20 a PV/T-GSHP系统运行特性。探究PV/T组件的相关参数对土壤平均温度的影响。最后,将PV/T-GSHP系统与其他系统进行能耗对比。研究结果表明:与GSHP系统相比,PV/T-GSHP系统机组COP从6.44提高到6.81,但由于增加了泵功,系统COP降到2.38,但考虑发电量,平均每年可获得10015.831元收益;相似结构建筑PV/T组件屋顶铺设占比越大,集热泵流量越小,土壤平均温升越快;不考虑发电量时,PV/T-GSHP系统比燃气锅炉系统能耗高8.46%,与燃煤锅炉和电锅炉系统相比,分别可节约11.04%和48.55%的能耗;综合发电量时,20 a实际获得的发电量收益折合成燃煤量为210.05 t。

关键词：太阳能热泵系统供暖性能系数中深层地热地温衰减

河北典型入海河口丰水期微塑料赋存特征及来源分析

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海洋环境科学 2024年第4期43卷 612-618页

作者：刘有才张蒨李林强曹为河北省水文工程地质勘查院(河北省遥感中心) 河北石家庄050021 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

为探究入海河口表层海水的微塑料赋存及来源,掌握微塑料分布基线,服务海洋生态环境保护及预警监测工作,本研究选取河北省大蒲河口、大清河口、南排河口3个典型河口进行微塑料污染调查。通过采样、预处理和鉴定研究发现,河北近岸海域表... 详细信息

为探究入海河口表层海水的微塑料赋存及来源,掌握微塑料分布基线,服务海洋生态环境保护及预警监测工作,本研究选取河北省大蒲河口、大清河口、南排河口3个典型河口进行微塑料污染调查。通过采样、预处理和鉴定研究发现,河北近岸海域表层海水微塑料丰度为(0.14±0.11)n/m^(3),粒径范围主要集中在0.5~2.0 mm,聚合物类型主要为人造丝(Rayon),其次为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。多样性指数分析显示,经济结构、人类活动及河道汇水面积等因素对河口微塑料浓度产生影响,不同河口微塑料污染程度和来源存在差异,河北海域的表层海水微塑料丰度总体处于较低水平。

关键词：微塑料入海河口表层海水赋存特征来源分析

真菌病毒BmPV1抑制Bipolaris maydis侵染寄主作用研究

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菌物学报 2024年第6期43卷 96-104页

作者：王亚娇及增发栗秋生吴玉星韩森孔令晓河北省农林科学院植物保护研究所、农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室、河北省农业有害生物综合防治技术创新中心、河北省作物有害生物综合防治国际科技联合研究中心河北保定071000 河北省农林科学院河北石家庄050000

玉米小斑病是我国玉米生产上的重要病害之一,每年造成玉米大幅减产。Bipolarismaydis partitivirus 1(BmPV1)病毒是玉米小斑病菌***携带的一种dsRNA病毒,具有弱毒性,能够引起***的致病力降低,但BmPV1对寄主侵染的影响并不明确。本研究... 详细信息

玉米小斑病是我国玉米生产上的重要病害之一,每年造成玉米大幅减产。Bipolarismaydis partitivirus 1(BmPV1)病毒是玉米小斑病菌***携带的一种dsRNA病毒,具有弱毒性,能够引起***的致病力降低,但BmPV1对寄主侵染的影响并不明确。本研究采用农杆菌转化法将gfp基因分别导入到携带BmPV1病毒的玉米小斑病菌株3086-BmPV1以及脱毒菌株3086-non中,通过PCR扩增及荧光观察分析荧光标记菌株的稳定性;检测gfp基因的插入对菌株生物学特征的影响;采用叶面喷施孢子悬浮液的方式接种,并利用共聚焦显微镜观察带毒菌株及脱毒菌株对玉米叶片的侵染情况。PCR扩增和荧光观察结果表明,gfp基因成功整合到菌株3086-BmPV1和3086-non中;生物学特征分析表明gfp基因的插入对菌株的生长速度、产孢量和致病力无显著影响;侵染观察发现脱毒菌株3086-non-GFP对玉米叶片侵染有两条途径:直接侵染玉米表皮细胞并向邻近细胞扩散;侵染气孔,并通过气孔沿着细胞间隙向邻近细胞扩散。带毒菌株3086-BmPV1-GFP只能在叶片表面生长,多数不能侵染表皮细胞。综上所述,本研究观察了玉米小斑病菌带毒和不带毒菌株对玉米的侵染过程,明确了病毒BmPV1能够通过抑制小斑病菌对玉米叶片的侵入达到弱毒作用。

关键词：玉米小斑病真菌病毒BmPV1 弱毒性荧光标记侵染过程

京津冀城市群建设用地扩张多情景模拟及其对生态系统碳储量的影响

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环境科学 2024年第5期45卷 2828-2839页

作者：武爱彬陈辅国赵艳霞秦彦杰刘欣郭小平北京林业大学水土保持学院北京100083 河北省科学院地理科学研究所河北省地理信息开发应用工程技术研究中心石家庄050011 河北地质大学土地科学与空间规划学院石家庄050031

量化分析建设用地扩张对陆地生态系统碳储量的影响,探索模拟建设用地扩张的优化方案以提高未来生态系统碳储量,对区域可持续发展和生态文明建设具有重要的现实意义.基于土地利用和地理空间数据,利用生态系统服务与权衡综合评估(InVEST)... 详细信息

量化分析建设用地扩张对陆地生态系统碳储量的影响,探索模拟建设用地扩张的优化方案以提高未来生态系统碳储量,对区域可持续发展和生态文明建设具有重要的现实意义.基于土地利用和地理空间数据,利用生态系统服务与权衡综合评估(InVEST)模型和基于栅格的斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型,以2 km网格为基本单元,核算分析了京津冀城市群2000~2020年生态系统碳储量和格局演变,拟合回归了建设用地变化和碳储量变化两者关系,设置不同城市扩张发展情景对京津冀城市群2030年土地利用格局进行了模拟并分析了不同发展情景下2020~2030年建设用地扩张对碳储量的影响.结果表明:①京津冀城市群2000、2010和2020年生态系统碳储量(以C计)分别为2088.02、2106.78和2121.25 Tg,其中林地碳库占比最大.研究期间碳储量减少的网格单元集中分布在北京、天津、石家庄和唐山等大城市周边,建设用地扩张的区域是碳储量变化最为剧烈的区域.②在建设用地占比10%以上的各等级网格单元区域,建设用地扩张和碳储量变化回归拟合关系良好,两者回归系数均呈现波动上升趋势.③在自然发展、建设用地扩张增速减少15%和建设用地扩张增速减少30%这3种发展情景下,2030年生态系统碳储量(以C计)分别为2129.12、2133.55和2139.10 Tg.2020~2030年建设用地扩张和碳储量变化两者回归拟合效果均明显优于2000~2010年和2010~2020年,回归系数随着建设用地占比等级的增加均呈现波动增加的趋势.在各建设用地占比等级区域,回归系数值均呈现:自然发展情景<建设用地扩张增速减少15%发展情景<建设用地扩张增速减少30%发展情景.在“双碳”目标下,京津冀城市群应优先选择建设用地扩张增速降低发展情景,对建设用地的扩张应优先控制在建设用地占比较高的区域.

关键词：碳储量建设用地扩张 InVEST模型 PLUS模型京津冀城市群