科研产出
仿刺参中两种新海参烷型皂苷
《高等学校化学学报 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：从仿刺参（Apostichopus japonicus Selenka）乙醇提取物中分离得到2个新的海参烷型皂苷类化合物,通过波谱数据分析并结合理化性质鉴定其分别为3β-O-{2-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-（1→3）-β-D-吡喃木糖-（1→4）-β-D-吡喃喹诺糖]-4-O-[β-D-吡喃葡萄糖]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-7（8）,25（26）-二烯-16-酮（化合物1,命名为Holotoxin E1）和3β-O-{2-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-（1→3）-β-D-吡喃木糖-（1→4）-β-D-吡喃葡萄糖]-4-O-[β-D-吡喃葡萄糖-（1→3）-β-D-吡喃葡萄糖]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-7（8）,25（26）-二烯-16-酮（化合物2,命名为Holotoxin E2）.采用CCK-8法考察了包含上述2个新成分在内的共6个海参烷型皂苷对乳腺癌MDA-MB-231细胞和肝癌HepG2细胞的细胞毒活性.结果表明,除Holotoxin E2外,其余5种化合物对MDA-MB-231(IC50=2.386～4.686μmol/L)和HepG2(IC50=5.909～18.860μmol/L)均具有较好的抑制作用.
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樟子松人工林退化原因及研究展望
《科学通报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：气候变化对森林可持续性的影响是一个复杂过程,如何保持人工林长期稳定生长是全球性技术难题. 20世纪50年代以来,我国北方地区营造了大面积樟子松人工林,对防风固沙、保持水土发挥了重要作用,成为我国北方防沙带绿色生态屏障的重要组成部分.目前“三北”防护林工程区樟子松人工林退化较为严重,虽然已开展了大量研究,但对于樟子松人工林退化机制的认识仍然不是非常清楚.本文梳理了导致樟子松人工林退化的主要因素,提出樟子松人工林树木退化过程的概念模型,认为水力学失败和碳饥饿是导致樟子松人工林退化的两种主要生理机制;水力学失败和碳饥饿降低了樟子松抵抗病虫害的能力,而病虫害又进一步促进了水力学失败和碳饥饿的发展,直至樟子松发生严重退化甚至死亡.今后的研究应该重点关注樟子松退化的生理过程及其与病虫害的相互作用,应加强以下几个方面的研究:（1）樟子松人工林退化的多因素协同作用机制;（2）林分或景观尺度樟子松人工林退化机制;（3）樟子松人工林对环境胁迫的响应及调控机制;（4）樟子松适生范围及生态适宜性评价.
关键词： 樟子松人工林 水分亏缺 水力学失败 碳饥饿 病虫害
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北方粳稻优化穗部性状和籼型血缘改良品质研究进展
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：进入"十一五"以来,以沈阳农业大学水稻研究所为首的北方粳稻育种团队,以提高北方粳稻品质为主攻目标,以改良穗部性状为突破口,以调控籼型血缘为主要途径,在相关性状遗传与生理基础、种质资源创新与新品种培育研究方面取得了显著进展.(1)明确了直立穗型由一对显性基因EP1控制,表现穗节间缩短、枝梗数和穗粒数增多、着粒密度增大,在改善产量性状的同时影响外观和加工品质.研究发现,东北粳稻引进籼稻遗传背景,有利于提高产量潜力,但是对品质特别是食味品质带来负面效应.(2)首创水稻理想穗型概念,提出或改进颈穗弯曲度、穗型指数、维管束效率、一次枝梗效率、籼型频率等行之有效的选择指标.在此基础上建立了北方优质高产粳稻理想穗型量化选择指标体系:颈穗弯曲度<40°、穗型指数>0.50、维管束效率≥0.75、一次枝梗效率≈1.0、一次枝梗数≥15、糙米率≥83%、整精米率≥68%、垩白粒率≤10%、食味值≥80;控制籼型频率在10%左右,有利于实现产量与品质特别是食味品质的协调统一.(3)系统总结归纳上述研究成果,创立了以优化穗部性状和籼型血缘为特色的北方粳稻品质改良理论与技术体系:选择优良籼粳交后代,以优质高产粳型种质资源进行回交或复交,通过定向选择优化籼型血缘提高食味品质,增加穗颈维管束数和一次枝梗数,选择二次枝梗上位优势型降低强弱势粒充实度差异,实现在保持产量水平基础上加工、外观和食味品质同步改良.促进21世纪以来东北粳稻单产增加16.60%,面积增加96.88%,总产占全国的比例由9.51%提高到17.91%,实现了面积、单产和品质同步显著提升.此外,本文还讨论了相关领域存在的问题与发展方向.
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暴雨作用下排土场平台-边坡系统土壤侵蚀过程模拟研究
《煤炭学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：煤炭开采过程中会形成平台岩土紧实、边坡高陡松散的排土场,是露天煤矿土壤侵蚀最为严重的区域。排土场紧实平台的汇流作用是坡面径流侵蚀的主要动力,平台前缘出现的土体裂缝更是为地表径流涌入排土场提供优先路径,极大程度地增加排土场崩塌、滑坡、泥石流等水土流失灾害发生的可能性。研究降雨和微地形对排土场平台-边坡系统土壤侵蚀的作用机制可为露天煤矿排土场水土流失防治提供科学依据。以内蒙古胜利东二号露天煤矿南排土场为研究对象,利用相似模拟原理和土体裂缝等效模型建立排土场平台-边坡室内模型,采用人工模拟降雨试验研究不同降雨强度(90,120,150 mm/h)和土体裂缝深度(5,10,15,20 cm)条件下排土场平台-边坡系统土壤侵蚀演变过程、产流产沙特征和侵蚀沟形态特征。结果表明:排土场平台-边坡系统土壤侵蚀演变过程分为土壤溅蚀与面蚀、裂缝充水与坍塌、细沟侵蚀、裂缝贯穿、坡肩垮塌和稳定阶段6个阶段,土壤侵蚀过程是水力侵蚀和重力侵蚀共同作用的结果。当裂缝深度为5,10,15,20 cm时,排土场径流量依次为23.41,58.70,35.24,75.95 L,侵蚀量依次为3.79,19.66,23.01,34.57 kg;随着降雨强度的增大,径流量和侵蚀量均增大;当降雨强度为90 mm/h、裂缝深度为10 cm时,排土场在侵蚀前期形成泥流,其含沙量高达1.03 kg/L。排土场平台-边坡系统径流量和侵蚀量是土体裂缝和降雨强度共同作用的结果,其交互作用与径流量和侵蚀量达到显著和极显著水平。不同降雨强度和裂缝深度条件下,各时段土壤侵蚀量依次为对照的1.94～4.56,2.07～63.19,4.98～34.54,5.84～53.98,6.31～74.64,38.78～176.25倍,呈现多峰多谷的变化规律。随着降雨强度和裂缝深度的增大,排土场侵蚀沟数量减少,侵蚀沟长度、宽度和深度增大,溯源侵蚀越严重。
关键词： 土壤侵蚀 平台-边坡系统 排土场 极端降雨 土体裂缝
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辽宁典型海域表层海水中在用化学农药浓度水平与潜在生态风险
《环境科学 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用超高效液相色谱-串联质谱仪分析了辽宁典型海域表层海水中14种在用化学农药（current use pesticides,CUPs）浓度水平,探讨了CUPs的可能来源,并评估其潜在生态风险.结果表明,辽宁典型海域表层海水中共检出7种CUPs,总浓度水平范围为16.7～176.1 ng·L-1,高值区域主要位于河流入海口,辽东湾西部海域CUPs检出浓度普遍高于黄海东北部海域.除草剂阿特拉津（atrazine）和杀菌剂三唑醇（triadimenol）在检出7种CUPs中占比最高,贡献率分别为56.0%和34.5%.源解析表明,6种CUPs可能来源于农田退水等径流输入和生产化学农药的工厂废水排放等,水果种植业则可能是单一组分乙草胺（acetochlor）的重要贡献源.除草剂阿特拉津和乙草胺对研究海域微藻存在中等-高风险,7种CUPs对无脊椎动物和鱼类的风险均处于较低水平.
关键词： 在用化学农药（CUPs） 浓度水平 生态风险 辽宁典型海域 表层海水
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黄海北部真核微藻粒级结构及环境关联
《中国环境科学 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用高通量测序-分子鉴定分级技术于2019年对黄海北部海域真核微藻粒级结构进行了研究.结果发现,春季以中、小粒级为主,夏季以小、大粒级为主,秋季以大粒级为主,春、夏、秋季小、中、大粒级微藻比例为39:51:11、40:24:36、26:13:62.小粒级微藻优势种为细小微胞藻和金牛微球藻,中粒级微藻优势种为剧毒卡尔藻,大粒级微藻优势种为柔弱几内亚藻、平野亚历山大藻、多纹膝沟藻,综合整个真核微藻群落,春季由中粒径的剧毒卡尔藻占据优势（21.3%）,夏季由大粒径的平野亚历山大藻占据优势（23.6%）,秋季由大粒径的多纹膝沟藻占据优势（56.6%）,有毒甲藻在该海域中占有绝对优势,贝毒累积风险较高,小粒径微藻中金牛微球藻和抑食金球藻曾在渤海引发褐潮,潜在威胁黄海北部贝类养殖业.
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科尔沁沙地刺榆水力结构特征对土壤水分环境的响应
《林业科学 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]比较科尔沁沙地典型生境上生长的刺榆木质部水力结构特征、叶片水分关系与光合气体交换特征,探讨刺榆适应不同土壤水分环境的内在生理机制,为科尔沁沙地防风固沙造林和植被修复的适地适树提供理论依据.[方法]以生长在科尔沁沙地丘间低地和沙丘上部2种土壤水分环境中的刺榆为研究对象,从树木水力结构角度,分析不同生境刺榆枝条水分传输效率与安全性的差异,结合叶片水分关系、光合生理特性以及木质部解剖结构等进行对比研究.[结果]与沙丘上部相比,丘间低地土壤水分条件较好,刺榆枝条木质部导管直径较大、水分传输效率(Ks)更高(P<0.05),叶片和枝条水势均更高(P<0.05).尽管2种生境上生长的刺榆叶片光合碳同化速率无明显差异,但气孔导度(gs)和水分利用效率(WUEi)明显不同,沙丘上部刺榆的gs更低(P<0.05),WUEi更高(P<0.05).丘间低地刺榆枝条末端叶面积和边材面积的比值(LA/SA)显著高于沙丘上部(P<0.05),地径、树高和地上生物量等指标也显著高于沙丘上部(P<0.05);但沙丘上部刺榆木材密度更高,抗气穴化栓塞能力更强,水力安全边界(HSM)也较宽(ΨS-md-P50和 ΨS-md-P80较大).[结论]在土壤水分条件较好的丘间低地生长的刺榆,导管直径较大,水分传输效率更高,可保证较高的生长速率和竞争力;而在土壤水分条件较差的沙丘上部生长的刺榆,木质部导管直径变小,虽然水分传输效率降低,但有助于获得更强的木质部抗气穴化栓塞能力,从而保证植株能在水分胁迫较严重的生境中长期存活.刺榆水力结构特征随水分生境变化而调整的策略,反映出其较强的抗旱性和适应性.
关键词： 刺榆;水分传输;抗气穴化栓塞;脆弱性;水力安全边界;水分利用效率
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秋覆膜对辽西春玉米水肥利用效率和产量的影响
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探明旱地秋覆膜对春玉米水分和氮肥利用效率的影响,2013-2015年在国家农业环境阜新观测实验站设置了秋覆膜(秋季收获后开始覆膜,AM)、春覆膜(传统生育期覆膜,SM)和不覆膜(NM)3个处理,利用田间观测结合15N同位素示踪的方法,分析秋覆膜栽培春玉米的水分与氮肥利用特征.结果表明,在连续2个较干旱的年份,AM促进了玉米干物质积累,2a的玉米籽粒产量分别较SM提高了19%和11%,较NM提高了14%和75%,但玉米生物产量与SM无显著差异(P>0.05);AM在休闲期减少了水分消耗,在播种期土体蓄水量较SM和NM平均多35 mm,并在玉米生育期耗水量较SM和NM多,主要体现在玉米的抽雄期和灌浆期作物耗水量的显著增加(P<0.05);在2014年,3个处理的玉米籽粒产量和生物产量水分利用效率无显著差异(P>0.05);在2015年,AM与SM的玉米籽粒产量和生物产量水分利用效率无显著差异(P>0.05),但均显著高于NM(P<0.05),较NM平均提高了60%和65%;AM减少了氮肥损失,同时也较SM减少了土壤中氮肥的残留,显著提高了当季和翌年氮肥利用效率(P<0.05),2a累计氮肥利用效率达到了50.5%,高于SM和NM,但AM在当季0~100 cm土层中残留的肥料氮显著高于NM(P<0.05).综合分析认为,在较干旱的年型下,旱地秋覆膜是辽宁西部半干旱区提高春玉米产量和水肥利用效率的一项有效技术措施,如进行氮肥优化施用,可进一步提升该技术在区域农业发展的应用价值.
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耕层土壤虚实结构优化春玉米根系形态提高水分利用效率
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探明耕层构造对春玉米水分利用效率和根系形态的影响,该文在国家农业环境阜新科学观测实验站利用长期定位试验,设置了虚实并存耕层(furrow loose and ridge compaction plough layer,FLRC)、全虚耕层(all loose plough layer,AL)、全实耕层(all compaction plough layer,AC)、上虚下实耕层(up loose and down compaction plough layer,ULDC,CK)4种耕层构造方式,开展了不同耕层构造对春玉米水分利用效率和根系形态影响的研究。2015和2016年数据分析结果表明,虚实并存耕层可以显著增加春玉米籽粒产量(P<0.05),增幅18.19%～34.86%,增产的原因是行粒数显著提高;显著提高单株干物质量(P<0.05),增幅5.18%～11.30%。虚实并存耕层能够显著提高春玉米耗水量、生物产量水分利用效率和籽粒产量利用效率(P<0.05),增幅分别为1.20%～5.42%、2.74%～6.23%和18.23%～31.49%,且不同降雨年型下表现不同,干旱年份以虚实并存和全实耕层构造为宜,丰水年份以虚实并存和全虚耕层构造为宜。虚实并存耕层对春玉米灌浆期根重密度、根长密度、根表面积密度、根体积密度等形态指标影响显著(P<0.05)。相关分析表明,虚实并存耕层提高春玉米产量的根系形态指标主要是根重密度、根表面积密度和根体积密度;提高春玉米生物产量水分利用效率、籽粒产量水分利用效率、生育期降水利用效率的根系形态指标主要是根重密度。综合分析认为,虚实并存耕层是提高春玉米水分利用效率和促进根系形态发育的最优耕层结构,在辽西旱作农田合理耕层构建中具有一定的应用价值。
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低场核磁共振分析聚乙二醇对萌发期水稻种子水分吸收的影响
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究聚乙二醇(PEG,polyethylene glycol)处理下水稻种子萌发过程中内部水分分布和变化规律,进而揭示水稻耐旱性在水分吸收规律上的重要特征。应用低场核磁共振的T2弛豫谱和质子密度加权成像分析了PEG处理下水稻种子萌发过程中的水分变化,研究了利用蒸馏水(对照)和质量分数分别为10%、20%PEG6000处理对两个水稻品种旱9710、辽星1发芽指标的影响,以及对两个水稻品种萌发0、6、22、48、72 h吸水量的影响,确定单位质量核磁信号幅值与水稻种子湿基含水率的回归函数关系。发芽指标检测结果显示:旱9710耐旱性高于辽星1。质子密度加权成像结果显示:在水分吸收初期,水分子直接通过种子表面裂缝进入种子体内,胚乳中的淀粉粒等物质开始吸水膨胀,种子体积增大。24 h后,种子内营养物质向种胚流动。PEG处理下,水稻种子吸水量明显减少,发芽速度明显降低,且PEG质量分数越高,发芽速度越慢。基于核磁共振理论及T2弛豫谱的多组分特征,当反演频率为10 000时,水稻种子萌发过程中的水分分为束缚水与自由水两部分。T2弛豫谱结果表明:在蒸馏水和质量分数分别为10%、20%PEG处理下,种子湿基含水率和核磁信号幅值均逐渐增长。PEG处理下,核磁信号幅值增长相比对照处理显著降低(P<0.05)。PEG处理抑制了两个水稻品种种子对水分的吸收,PEG质量分数越高,抑制作用越强。PEG处理24 h后,耐旱性强的水稻品种吸水率相比对照处理的降低幅度小于耐旱性弱的品种。回归分析表明,3种处理下,核磁信号幅值和湿基含水率具有一致的线性关系(R2=0.983),由回归方程可以求得水稻种子萌发过程中各状态水分的含量。试验为研究水稻种子萌发过程对干旱胁迫的反应机制,开发种子水分微观活体无损检测技术等方面的研究提供理论支持和数据参考。
关键词： 核磁共振 种子 水分 核磁共振成像 干旱胁迫 萌发过程
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