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柠檬草精油的抑菌稳定性和抗氧化活性

食品工业科技 2024年

作者：杨丽华徐海涵李德艳陈文华保山学院资源环境学院保山市高黎贡山生物多样性保护与利用重点实验室西南林业大学园林园艺学院

目的：研究柠檬草精油的化学成分和抗氧化活性，并讨探加工储藏条件对其抑菌稳定性的影响。方法：采用水蒸气蒸馏法提取精油，气相色谱-质谱法（GC-MS）分析成分，滤纸片法测定精油的抑菌活性以及温度、紫外线、pH值和CaCl2对抑菌活性... 详细信息

目的：研究柠檬草精油的化学成分和抗氧化活性，并讨探加工储藏条件对其抑菌稳定性的影响。方法：采用水蒸气蒸馏法提取精油，气相色谱-质谱法（GC-MS）分析成分，滤纸片法测定精油的抑菌活性以及温度、紫外线、pH值和CaCl2对抑菌活性的影响，采用ABTS+、DPPH、O2-清除率和Fe3+还原力评估抗氧化活性。结果：柠檬草精油中共鉴定出49种化合物，含量大于1%的有12种，占总成分的88.11%，主要成分为香叶醛（26.73%）、橙花醛（18.57%）和β-月桂烯（9.30%）。柠檬草精油对3种常见腐败菌均有较强的抑制作用，对金黄色葡萄球菌的抑制圈直径（25.43±0.24 mm）显著（P＜0.05）高于大肠杆菌（23.54±0.67 mm）和枯草芽孢杆菌（18.33±0.03 mm）。柠檬草精油具有良好的紫外稳定性，温度和pH对精油的抑菌效果影响较大，低温和酸性条件下其抑菌活性较强，CaCl2可增加柠檬草精油的抑菌效果。柠檬草精油具有良好的抗氧化活性，对ABTS+、DPPH、O2-的清除能力和Fe3+的还原能力随着精油浓度升高显著增强（P＜0.05），对ABTS+、DPPH、O2-的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration， IC50)分别为4.36、7.09、3.13 mg/mL，是抗坏血酸的6.92、10.58和5.05倍。结论：柠檬草精油具有良好的抑菌活性和抗氧化活性，在储藏和加工过程中应避免高温和碱性条件。

关键词：柠檬草精油化学成分抑菌活性稳定性抗氧化活性

介质阻挡等离子体降解乙腈溶液黄曲霉毒素B1规律解析

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中国食品学报 2024年第8期24卷 473-485页

作者：苏迎利马挺军魏朝俊北京农学院食品科学与工程学院北京102206 农业农村部都市农业(北方)重点实验室北京102206 北京农学院生物与资源环境学院北京102206

目的:花生、玉米及坚果的黄曲霉毒素B1污染是影响食品质量安全的关键因素,通过等离子体降解黄曲霉毒素B1来降低污染,并探究降解机理是当前的急迫需求。方法:利用等离子体处理技术,在放电功率200 W,放电时间5 s,放电间距0.4 cm条件下降... 详细信息

目的:花生、玉米及坚果的黄曲霉毒素B1污染是影响食品质量安全的关键因素,通过等离子体降解黄曲霉毒素B1来降低污染,并探究降解机理是当前的急迫需求。方法:利用等离子体处理技术,在放电功率200 W,放电时间5 s,放电间距0.4 cm条件下降解乙腈溶液中的黄曲霉毒素B1,采用高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪和高分辨质谱进行分析,以期获得介质阻挡等离子体法降解黄曲霉毒素B1的产物和路径。结果:分析出5种降解产物的分子式及结构式,其降解途径为Criegee机理、苯环甲氧基反应和亲核反应机理。在降解率为35.8%的情况下,根据5种降解产物毒性位点损失的情况,证明介质阻挡等离子体处理之后毒性与降解率一致。结论:本研究为利用介质阻挡等离子体降解花生、玉米和坚果制品中的黄曲霉毒素B1提供理论参考,后续试验可探讨不同降解率下的产物及反应过程,可通过动物实验或细胞实验进一步探索介质阻挡等离子体降解黄曲霉毒素B1后的潜在毒性验证。

关键词：黄曲霉毒素B1 介质阻挡等离子体高效液相色谱-三重四级杆质谱联用降解产物

岷江干旱河谷土石混合边坡不同种植处理下乡土植被的生态效益

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生态学报 2024年第4期44卷 1647-1661页

作者：马少伟胡慧包维楷王子龙杨雨胡斌黄龙李芳兰中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049

岷江干旱河谷生态环境脆弱,植被恢复困难,大规模的公路建设极易对当地生态环境造成破坏。筛选适宜的植被恢复措施对干旱地区道路边坡的乡土植被恢复重建和生态功能提升尤为重要。以岷江干旱河谷极端退化的土石混合的道路边坡为案例,选... 详细信息

岷江干旱河谷生态环境脆弱,植被恢复困难,大规模的公路建设极易对当地生态环境造成破坏。筛选适宜的植被恢复措施对干旱地区道路边坡的乡土植被恢复重建和生态功能提升尤为重要。以岷江干旱河谷极端退化的土石混合的道路边坡为案例,选取乡土灌木和草本植物构建植物群落,进行裸地播种、播种后覆盖纤维毯和添加腐殖土后播种并地表覆盖纤维毯3种不同的种植处理,揭示了不同处理下群落结构、土壤改良以及水土保持效益的差异。发现,乡土灌草群落是干旱河谷适宜的道路边坡植被恢复模式,种植后第3年群落特征趋近于岷江干旱河谷区自然生态系统的多年生灌草植被。纤维毯覆盖+覆土处理在促进植物生长和群落构建,水土流失防治上效果最好,群落总盖度为74%,群落总生物量为506.35 g/m^(2);生长季内,与自然恢复相比小区径流量减少了87.8%,泥沙流失量降低了92.1%。土壤改良效应在3种处理之间差异不明显,但是与自然恢复样地相比,各处理均提升了边坡0-20 cm土层土壤养分。不同种植处理下植物群落结构差异是影响干旱河谷土石混合的道路边坡水土流失的关键因子。

关键词：干旱区道路边坡群落模式植被恢复乡土物种水土保持

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交替饥饿下PN1/PN2系统抑制NOB研究

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中国环境科学 2024年第1期44卷 202-210页

作者：李冬任纪元张杰北京工业大学城市建设学部水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室北京100124 哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为了抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长繁殖,采用序批式反应器(SBR)运行PN1/PN2系统,设置4组反应器R1~R4,分别设置连续运行段和交替饥饿/恢复运行段.饥饿期溶解氧(DO)浓度分别设置为(1±0.5),(2±0.5),(3±0.5),(4±0.5)mg/L,探讨交替周期... 详细信息

为了抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长繁殖,采用序批式反应器(SBR)运行PN1/PN2系统,设置4组反应器R1~R4,分别设置连续运行段和交替饥饿/恢复运行段.饥饿期溶解氧(DO)浓度分别设置为(1±0.5),(2±0.5),(3±0.5),(4±0.5)mg/L,探讨交替周期的选取、饥饿期DO条件对功能菌活性、污泥浓度、粒径及胞外聚合物(EPS)的影响,以期实现部分硝化段的稳定运行.结果显示,相比于好氧氨氧化菌(AOB),NOB在面对饥饿时表现得更为敏感,活性衰减速率更高,恢复期前3d AOB的活性恢复速率高于NOB,因此3d的交替周期能够有效抑制NOB并保留AOB活性.采用交替周期为3d的交替饥饿/恢复策略进行70d的运行,4组反应器的亚硝酸盐氮积累率(NAR)分别达到73.36%、84.43%、91.21%、95.97%,运行过程中出现了污泥减量化的现象,但经过一段时间的适应后R1~R3的污泥浓度能够保持稳定,而R4则呈下降趋势;交替饥饿/恢复策略使系统逐渐排除沉降性能较差的絮体,而沉降性能好的污泥留在反应器内,第70d 4个反应器的污泥粒径分别达到190.69,197.56,207.69,153.56µm;环境变化刺激微生物分泌更多EPS,因此4组反应器污泥的EPS含量都呈现不同幅度的升高.实验结果表明交替饥饿/恢复策略可以刺激污泥产生有利的变化,实现有效的NOB抑制以及稳定的NO_(2)^(-)-N积累.

关键词：短程硝化饥饿好氧氨氧化菌亚硝酸盐氧化菌活性抑制厌氧氨氧化

马铃薯发育期模型精度及其对升温的敏感性比较

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第6期32卷 1009-1022页

作者：王孝贤王靖李扬陈仁伟赵凌暄刘霞霞胡琦张祯祯赵熙玲赵庚云中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国气象科学研究院北京100081 内蒙古自治区生态与农业气象中心呼和浩特010051 中国气象局-中国农业大学农业应对气候变化联合实验室北京100193

马铃薯是世界第四大主粮作物,马铃薯发育期的准确模拟是评估气候变化对马铃薯生长发育影响的基础。通过研究筛选在全国马铃薯种植区发育期模拟效果最优的模型,并基于模型探究历史气候变化对马铃薯生育期的影响差异以及模型对升温(1~5℃... 详细信息

马铃薯是世界第四大主粮作物,马铃薯发育期的准确模拟是评估气候变化对马铃薯生长发育影响的基础。通过研究筛选在全国马铃薯种植区发育期模拟效果最优的模型,并基于模型探究历史气候变化对马铃薯生育期的影响差异以及模型对升温(1~5℃)的敏感性,可为模型改进提供方向。针对当前对覆盖不同气候和品种类型的发育期模型综合对比研究较少,本研究选取3种温度响应函数与2种日长响应函数,组合形成3种温度模型和6种光温模型,运用模拟退火算法对模型进行调参,对比其在全国8个站点模拟马铃薯全生育期的精度,结果表明:1)线性温度函数+负指数日长函数光温模型(M3)、Logistic温度函数+负指数日长函数光温模型(M6)和Beta温度函数+负指数日长函数光温模型(M9)的模拟效果最优, 3个模型模拟和观测的全生育期长度RMSE分别为7.7 d、6.8 d和7.1 d, R^(2)均大于0.90。2)基于最优模型在4个代表性站点的模拟结果显示,历史气候变化导致马铃薯生育期总体呈缩短趋势,但在不同站点模型间存在差异。3)升温1~5℃,模型M3和M6模拟的马铃薯全生育期日数呈线性缩短,每升温1℃, 4个站点的生育期缩短3.0~8.2 d;而模型M9模拟的全生育期日数呈非线性变化,随温度升高生育期缩短趋势先增加后减小。筛选出的3种光温模型均可有效模拟马铃薯发育期;基于3种模型模拟的历史气候变化总体均使马铃薯生育期缩短,但变化率不同;温度响应函数的不同,使得3种模型对升温的敏感性不同,且模型间差异随着升温而增加。研究结果为马铃薯发育期模型选择和改进提供了重要参考。

关键词：气候变化马铃薯生育期温度升高发育期模型光温模型模拟退火算法

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林芝河谷区苹果园间作牧草对杂草群落组成及多样性的影响

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植物科学学报 2024年第1期42卷 23-33页

作者：管俊豪叶彦辉邵小明王瑞红姜炎彬华中农业大学资源与环境学院武汉430070 西藏农牧学院资源与环境学院西藏林芝860000 中国农业大学资源与环境学院北京100193 西藏农牧学院西藏高原森林生态教育部重点实验室西藏林芝860000

以林芝市巴宜区苹果园杂草群落为研究对象,以清耕后自然生长植物为对照,研究了一年生箭筈豌豆(Avena sativa L.)、燕麦(Vicia sativa L.)和多年生紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、鸭茅(Dactylis glomerata L.)牧草单播或混播对苹果园杂... 详细信息

以林芝市巴宜区苹果园杂草群落为研究对象,以清耕后自然生长植物为对照,研究了一年生箭筈豌豆(Avena sativa L.)、燕麦(Vicia sativa L.)和多年生紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、鸭茅(Dactylis glomerata L.)牧草单播或混播对苹果园杂草群落组成和多样性的影响。结果显示:(1)调查期间共发现杂草17科31属33种,其中优势科为禾本科、豆科、蓼科和菊科,优势种为白草(Pennisetum flaccidum Griseb.)、画眉草(Eragrostis pilosa(L.)Beauv.)、小头蓼(Persicaria microcephala(***)***.)、牛膝菊(Galinsoga parviflora Cav.)和蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.);(2)牧草种植可以减少果园中杂草种类,降低优势杂草重要值,改变杂草群落结构,不同类型牧草在不同种植年限对杂草群落的影响存在差异;(3)不同间作牧草模式下杂草群落物种多样性有显著差异,但整体上较对照有所降低,种植年限与种植模式对群落多样性和优势度均有显著影响;(4)间作牧草有良好的杂草抑制效果,其中禾本科牧草的杂草防控效果优于豆科牧草,混播处理的杂草防控效果优于单播处理。研究结果表明,人工牧草的选择应考虑牧草生长年限,一年生牧草在短期内杂草防控效果较好,多年生牧草适宜长期种草的果园。

关键词：西藏间作牧草多样性杂草防治杂草群落

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沙丘尺度一年生植物的分布特征及影响因素

草业科学 2024年

作者：韩志立张雪莲王梦亭刘纪元尹本丰陶冶程军回新疆农业大学资源与环境学院中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室安庆师范大学生命科学学院/皖西南生物多样性研究与利用安徽省重点实验室

一年生植物是一类独特的生物类群，在维持荒漠生态系统的稳定中具有重要意义。为了解古尔班通古特沙漠一年生草本植物在线性沙丘上的分布特征及其影响因素，在沙漠腹地2个相邻沙丘建立一个220 m × 110 m样地，并设置214个5 m × 5 m样... 详细信息

一年生植物是一类独特的生物类群，在维持荒漠生态系统的稳定中具有重要意义。为了解古尔班通古特沙漠一年生草本植物在线性沙丘上的分布特征及其影响因素，在沙漠腹地2个相邻沙丘建立一个220 m × 110 m样地，并设置214个5 m × 5 m样方，详细调查了仅有的4种一年生植物多度和相应环境因子，系统分析了不同物种多度在不同坡位和整个沙丘上的分布格局及其与环境的关系。结果表明：沙蓬（Agriophyllum squarrosum）主要以聚集状分布在沙丘顶部，角果藜（Ceratocarpus arenarius）、刺沙蓬（Salsola ruthenica）和对节刺（Horaninowia ulicina）多随机分布在坡中和丘间低地。各物种的多度在不同坡位和坡向间均有明显差异，其中沙蓬多度在坡顶最高，刺沙蓬和角果藜在背风坡最集中。半方差分析表明，所有物种均显示出中等的结构变异（34.5%–57.0%）；克里格插值分析表明，各物种在的空间分布格局各异，但均有明显的斑块化和纵向分布特征。影响不同物种空间分布的因素各异，其中地形是影响沙蓬分布的主要因子，角果藜、刺沙蓬和对节刺的分布主要受到土壤理化性质的影响，多度从流沙区向丘间低地随着土壤养分的增加而增加。其中，三种一年生植物与全氮、全磷、电导率和土壤含水率正相关，而与pH呈负相关，但仅能解释8.89%-9.71%的总变差，更多受到其他因素的影响。研究揭示了沙丘上一年生植物种群的空间分布特征，对荒漠生物多样性保护以及建立科学合理的植物固沙措施具有积极的指导作用。

关键词：纵向沙丘一年生植物分布特征相对高度坡位

“23·7”特大暴雨对河北平原玉米产量的影响研究

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第6期32卷 1023-1032页

作者：泉涛章成果冯颖李红军郭英沈彦俊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 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国科学院大学北京100049

洪涝是一种破坏力巨大的自然灾害,对粮食生产构成严重威胁。受台风“杜苏芮”和“卡奴”的影响,2023年7月29日至8月1日京津冀地区出现百年一遇的特大暴雨洪水灾害,给京津冀地区造成了重大损失,导致部分农田几乎绝收。为评估极端暴雨事... 详细信息

洪涝是一种破坏力巨大的自然灾害,对粮食生产构成严重威胁。受台风“杜苏芮”和“卡奴”的影响,2023年7月29日至8月1日京津冀地区出现百年一遇的特大暴雨洪水灾害,给京津冀地区造成了重大损失,导致部分农田几乎绝收。为评估极端暴雨事件对当地粮食产量的影响,本研究使用MODIS MOD09GQ数据分析了暴雨前后的归一化植被指数(NDVI)变化,据此划定了本次暴雨造成的受灾农田区域(主要在河北平原)及其受灾程度,同时结合2016—2020年玉米种植空间分布、农业统计数据和NDVI数据,估算了受灾农田区域未发生暴雨和发生暴雨后两种情景下的玉米产量,进而评估了本次暴雨造成的玉米产量损失。主要得到以下结果:1)暴雨发生后,河北平原受灾农田区域的NDVI普遍减少0~0.35,相比之下,未受灾农田区域的NDVI均有所增加。2)本次强降雨导致河北平原约24万hm^(2)农田受到影响,绝产面积约13万hm^(2),减产面积约11万hm^(2)。3)蓄滞洪区周边的22个县(市、区)是本次暴雨的主要受灾区域,据回归分析结果,本次暴雨可能造成的玉米产量损失多达22万t,且92%的产量损失是由作物绝产所致。本研究为遥感手段估算极端降雨导致的粮食减产提供了一个快速且可靠的计算框架,同时强调了极端降雨对粮食安全的巨大威胁。

关键词：洪涝灾害粮食安全华北平原极端降雨 “杜苏芮”和“卡奴”台风 NDVI

基于土壤有机碳密度变化率的畜禽粪便农田承载力估算

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中国农业大学学报 2024年第6期29卷 240-248页

作者：李一鸣陈晨晨赵智强蒲胜海马红红吴湘琳钱海峰楚天舒李晓红中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国农业大学工学院北京100083 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所/农业农村部西北绿洲农业环境重点实验室乌鲁木齐830091 黑龙江省农垦科学院哈尔滨150038 中国农业大学经济管理学院北京100083

为完善面向土壤固碳的畜禽粪便承载力估算方法研究,以北大荒集团和新疆生产建设兵团种养业生产系统为研究对象,根据种养业生产现状与农田土壤固碳机制,以静稳态模型为基础,构建基于土壤有机碳密度变化率的畜禽粪便农田承载力模型;设定... 详细信息

为完善面向土壤固碳的畜禽粪便承载力估算方法研究,以北大荒集团和新疆生产建设兵团种养业生产系统为研究对象,根据种养业生产现状与农田土壤固碳机制,以静稳态模型为基础,构建基于土壤有机碳密度变化率的畜禽粪便农田承载力模型;设定土壤有机碳密度变化率目标值,估算每hm^(2)农田适宜施用畜禽粪便有机肥量与畜禽承载量。结果表明:1)当农田土壤有机碳密度维持当前水平,北大荒集团和新疆生产建设兵团农田可承载的畜禽养殖量以猪当量计分别为180.5~832.1和14.7~327.6头/hm^(2)。2)考虑土壤固碳需求,两地畜禽养殖业未来发展潜力大。本研究成果可为区域种养结合与绿色低碳发展提供参考资料。

关键词：畜禽粪便农田承载力静稳态模型土壤有机碳密度变化率土壤固碳