科研产出
化学氮肥有机替代条件下黑土DOC荧光光谱特征
《光谱学与光谱分析 》 2022 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：有机无机肥配施是实现土壤培肥、减少无机肥施用的有效措施.为探讨黑土区有机肥替代无机肥(氮肥)对土壤溶解性有机碳(DOC)含量及结构的影响,本研究采用有机肥不同比例替代化学氮肥,分析土壤DOC的含量及荧光光谱特征.结果表明,M(100% 有机替代化学氮肥)处理土壤DOC显著高于其他处理,其含量为325.97 mg·kg-1.与CK(不施肥)处理相比,各施肥处理荧光峰各波长均有不同程度蓝移,各处理土壤DOC的荧光指数(FI)分布在1.54~1.59范围内,腐殖化指数(HIX)均小于0.85,表明DOC来源受自生源和陆生源共同作用的影响,土壤腐质化程度均较低.平行因子分析法分析识别出3个荧光组分,分别为2个腐殖质类组分(富里酸类物质和腐殖酸类物质)及1个类蛋白组分(类酪氨酸蛋白质物质).各施肥处理3个组分荧光强度均高于CK处理,其中M和M2 N2(25% 有机替代化学氮肥)处理下土壤DOC总荧光强度较高,C3组分荧光强度以M2 N2处理最高,土壤DOC中3个有机组分的相对比重以荧光组分C1最高,接近50%,表明该地区土壤中小分子物质占有较大比例,施肥能够提高土壤腐质化程度,有利于土壤DOC固定,合理的有机肥配施化学氮肥能增加DOC的有效性,提升土壤供肥能力.
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基于荧光光谱分析秸秆深埋还田黑土剖面DOC组分结构变化特征
《光谱学与光谱分析 》 2022 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：以黑土为研究对象,分析不同深度玉米秸秆还田(0~2,3~10,11~20,21~30和31~40 cm)后可溶性有机碳(DOC)的荧光特性差异,探讨秸秆深还田后腐殖化程度的变化特征.结果表明:秸秆还田可提高土壤DOC的含量.三维荧光光谱特征表明,土壤DOC的荧光组分均为2种,CK~T4处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250~275/455 nm)和类色氨酸物质组分(Ex/Em=225~237/340~350 nm),而T5处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250~275/455 nm)和类酪氨酸物质组分(Ex/Em=225/304 nm),还田31~40 cm深度有较小的自生成分,且腐殖化系数最高.土壤DOC组分C1的荧光强度有随着秸秆还田深度的加深而增大的趋势,C2组分则呈波动性的状态,荧光强度先增强再减弱.土壤DOC受自生源和外生源共同作用(FI>1.4,0.6 关键词：
秸秆还田
土壤深度
土壤DOC
三维荧光光谱
PARAFAC分析
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有机无机肥配施黑土胡敏酸结构光谱学特征
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机质是土壤的重要组成部分,在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都具有重要作用。腐殖质作为土壤有机质的主体,对土壤的一系列性质和形态产生影响,其数量、组成和性质可以反映一定的成土条件和过程,是土壤肥力的重要指标。由于腐殖质分子组成的不确定性,各种方法均存在一定的局限性,优化寻求更为准确可靠的腐殖酸表征方法已成为当前研究的热点。施肥方式改变土壤中胡敏酸的组成与结构,但短期的影响程度难以用常规的测定技术检测出来。利用38年的黑土长期定位试验,通过腐殖质组分HA的分离和纯化,多种光谱分析方法的联合应用,从物质结构的角度分析土壤中单施有机肥和有机无机肥配施对黑土HA有机化合物的分子结构变化的影响。分析显示, M和MNPK施肥处理较CK处理均可提高土壤有机碳和HA含量,增加土壤中HA的总反应热、中温放热值、 2920/1720值、脂族C含量、 f450/500值,表明单施有机肥和有机无机肥配施后土壤HA芳构化程度降低,脂族含量增加,结合简单化,但M施肥处理增加幅度小于MNPK施肥处理。分析结果表明:多种光谱技术的联合应用,可以相互认证其结果的准确性。同时试验结果也证明有机无机肥配施较单施有机肥,更能提高土壤有机碳和土壤HA的脂族C含量,增加作物产量,培肥地力。
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长期定位施肥对黑土养分平衡和胡敏素分子结构动态变化的影响
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：以黑土长期定位试验(始于1979年)为基础,根据土壤养分的输入和输出分析长期不同施肥处理的土壤养分收支状况。利用红外光谱和核磁共振光谱分析胡敏素(Humin,Hu)分子结构的动态变化特征并分析土壤养分收支状况与Hu结构变化之间的关系。结果表明:不同施肥措施在改变黑土养分含量的同时,影响了土壤中惰性组分Hu的分子结构。1980年—2014年有机无机肥配施(MNPK)处理可以满足作物对养分的吸收,土壤总养分含量有盈余,且较不施肥(CK)处理增加土壤有机碳含量,降低土壤C/N比,同时土壤Hu的2 920/1 620和2 920/2 850、脂族C/芳香C、烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C比值均增加,表明黑土Hu分子结构变得脂族化、简单化,施肥可以增加土壤活性有机碳,减少惰性有机碳组分含量。有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理不能满足作物对养分的吸收,土壤养分出现亏缺状况。红外光谱显示,施肥年限增加,有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理土壤Hu的2 920/1 620下降,表明其脂族C含量降低;核磁共振光谱显示,氮磷钾化肥(NPK)和不施肥(CK)处理烷基C/烷氧C降低,表明其活性有机碳含量下降。虽然各施肥处理较不施肥(CK)处理整体增加土壤Hu的脂族C含量,降低芳香C含量,但随着施肥年限的增加,氮磷钾化肥(NPK)处理使土壤Hu结构有变复杂化的趋势。各养分盈亏量与土壤Hu的结构特征参数之间具有相关性,N,P_2O_5和K_2O养分盈亏量和总养分盈亏量与2 920/1 620、脂族C呈正相关,与芳香C呈负相关,表明养分状况可以影响土壤Hu的结构。节约经济成本情况下,轮作周期内施入一次有机肥,每年结合氮磷钾化肥的施入可以满足作物对养分的吸收,在提高作物产量的同时,改善土壤腐殖质惰性组分结构,培肥地力。
关键词： 黑土 长期定位试验 养分平衡 胡敏素结构特征 动态变化
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哺乳动物中由精子RNA介导的跨代遗传的研究进展
《生物化学与生物物理进展 》 2018 SCI 北大核心 CSCD
摘要：随着表观遗传学的飞速发展,拉马克的获得性遗传理论又重新得到了学术界的关注.近年,哺乳动物获得性性状的跨代遗传现象也得到了较为深入的研究.在获得性性状的跨代遗传过程中,由环境压力导致的表观遗传信息经由生殖系在代际间传递.其中,在环境压力相关的表观遗传信息的建立及传递过程中,精子小非编码RNA(small non-coding RNA,sncRNAs)发挥关键作用,环境压力信息以sncRNAs的形式储存在成熟精子中,通过受精作用,精子sncRNAs参与胎儿原始生殖细胞基因组的表观遗传修饰,将表观遗传信息跨代传递,进而影响获得性性状相关的基因表达.本文主要综述了精子sncRNAs参与获得性性状跨代遗传的机制,为研究遗传性的代谢疾病、促进人类生殖健康及家畜良种繁育提供新思路.
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胚胎早期发育过程中核仁前体的研究进展
《生物化学与生物物理进展 》 2017 SCI 北大核心 CSCD
摘要：核仁前体存在于卵母细胞及早期胚胎中,由于核仁前体在卵母细胞中的含量较少且结构致密,目前,只有少数核仁前体组分得到了鉴定.核仁前体结构的完整组成尚未被详细解析,明确核仁前体在胚胎早期发育过程中发挥的作用及其机制尚存挑战.早期的观点认为:核仁前体虽不具备加工rRNA及生成核糖体的功能,但该结构为纤维颗粒状核仁的生成提供了物质基础,从而使发育后期胚胎重获核糖体生成能力.近期,这一观点逐步得到了修正.基于显微操作技术的核仁前体转移实验证实:母源核仁前体在胚胎早期发育过程中发挥关键作用,且发挥作用的时间窗口限定在受精至原核期之间.核仁前体可参与染色质重塑过程并维持着丝粒稳定,进而影响胚胎早期发育.本文主要综述了核仁前体的结构功能特点及发挥作用的潜在机制,从核仁前体的角度为拯救早期胚胎的发育潜能提供新思路.
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扫描电镜-能谱仪在生物质炭特性分析上的应用
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用扫描电镜—能谱仪分析不同温度产生的生物质炭的化学与结构特性。结果表明:随温度升高,芒草碳的平均碳含量和最大碳含量均呈现增加趋势,平均碳含量和最大碳含量与最高处理温度之间为显著正相关关系(r值为0.76和0.86)。平均碳含量和最大碳含量与高温灼烧法测定的碳含量之间为显著正相关关系(r值为0.83和0.91),最大碳含量的相关性好于平均碳含量。因此,应用该方法获得芒草炭的碳含量与温度相关性好,最大碳含量可以用于生物炭组分分析;电镜扫描结果可以有效分析芒草炭的结构特性。基于该方法快速、简便、稳定以及可对生物质炭的结构和组分同时分析的优点,它是一种极具发展前途的分析方法,有助于生物质炭等其他材料的结构特性与组分研究。
关键词： 扫描电镜-能谱仪 生物质炭 最大碳含量 平均碳含量
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生物炭施用对土壤磷及磷酸酶活性影响的可见和荧光光谱法研究（英文）
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：含碳丰富的秸秆在无氧或限氧的条件下低温热解后得到生物炭可施入土壤,有利于缓解秸秆处理压力、减少污染、减少温室气体排放,并改良土壤。在重要的农粮基地辽宁潮棕壤上布置了生物炭还田试验。玉米田施用不同量的生物炭(0,360,1 800和3 600 kg·ha~(-1))一个生长季后,研究土壤有效磷(P)、有机P和全P含量的变化,并采用荧光共轭物质作为测定底物,通过酶解产生荧光物质研究土壤磷酸酶活性的响应。结果表明,生物炭添加到土壤后,土壤有效P含量随生物炭施用量增加而显著升高、有机P和全P的含量没有显著的变化。其原因是生物炭携带有效P而引起的。碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶活性随生物炭添加量的增加而增大,适量生物炭处理(1 800 kg·ha~(-1))可显著增加酸性磷酸酶,而高量生物炭处理(3 600 kg·ha~(-1))对酸性磷酸酶略有抑制,可能是生物炭自身的偏碱性使土壤pH值增大所致。生物炭的添加对土壤磷素和磷酸酶活性的影响是土壤物理性质、化学性质及土壤微生物群落结构和代谢能力的综合体现,需要进一步深入研究。
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疏水链长对聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯界面扩张流变性质的影响
《物理化学学报 》 2015 SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用悬挂滴方法研究了系列聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(Tween X)在正癸烷-水界面的扩张流变性质.实验结果表明,疏水烷基链长较短的Tween20分子在界面上吸附量较大,分子排列更紧密,Tween40和Tween60具有大致相同的"有效截面积",导致饱和吸附时界面张力(γcmc)比较接近.Tween X浓度大于临界胶束浓度(cmc)时,由于Tween20分子排列的更加紧密,模量和弹性大于Tween40和Tween60.当Tween X的疏水烷基链长达到一定长度时,Tween X的界面膜性质受疏水链长的影响减弱,Tween40和Tween60的扩张参数相差不大.
关键词： 聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 疏水链长 界面 扩张模量 相角
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夏玉米叶片分层氮素营养的高光谱诊断
《光谱学与光谱分析 》 2013 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：建立能够快速诊断作物氮素状况的光谱估算模型,对指导有效施肥具有现实意义。应用高光谱技术在夏玉米生育期研究了氮素在上下层叶片的分布规律及其氮素含量与植被指数的关系,并建立了叶片氮含量的估算模型。结果表明:夏玉米四个生育期(拔节期﹑大喇叭口期﹑抽雄期和灌浆期)上层叶氮含量均高于下层叶氮含量,抽雄期的下层叶片对氮素的缺乏反应敏感,生产上在抽雄期可以通过对下层叶片氮含量的监测来指导施肥。构建了三个时期(拔节、大喇叭口和抽雄期)各自最佳的估测叶片氮含量的模型。研究结果为作物氮素营养诊断及合理施肥提供了参考。
关键词： 高光谱 营养诊断 绿色归一化植被指数(GNDVI)
