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绿洲农田土壤黏土矿物特征及其对土壤养分、重金属元素吸附的影响——以新疆开孔河流域绿洲区为例
【研究目的】黏土矿物对土壤质量起重要调控作用,查明干旱绿洲区农田土壤黏土矿物特征,对绿洲区土壤质量调控及农业发展具有重要意义。【研究方法】以新疆巴音郭楞州开都河—孔雀河流域干旱绿洲区农田土壤为研究对象,通过X-射线衍射图谱分析、相关性分析、三角图及风化指数分析等方法对该区黏土矿物组成特征与物源演化、成土气候条件及其对土壤质量的影响进行探究。【研究结果】研究区黏土矿物类型主要为2∶1型伊利石、伊/蒙混层矿物和绿泥石,含少量的高岭石,黏土矿物的物源为花岗岩,演变规律为伊利石→伊/蒙混层矿物→绿泥石、高岭石;研究区伊利石结晶度IC值为0.35~0.62,均值0.44,化学蚀变指数CIA值为51.29%~62.57%,均值为58.24%,成分变异指数ICV值为1.09~3.69,均值2.65,上述指标反映该区低温、干旱及风化作用程度较弱的成土期环境;研究区土壤黏土矿物总量与土壤养分、重金属元素呈现正相关关系。【结论】开都河—孔雀河流域绿洲区黏土矿物组合类型为伊利石-伊/蒙混层矿物-绿泥石型;绿洲区农田土壤黏土矿物能够通过吸附作用提升土壤养分元素水平、固定土壤重金属降低其农业风险,从而提高土壤质量。
姚远,赵禹,刘三...
《中国地质》
2025年第52期
生活方式在心血管代谢性疾病患病时长与轻度认知功能障碍关联中的作用研究
背景 随着人口老龄化的加剧,认知功能障碍患病率逐年上升,心血管代谢性疾病作为重要影响因素,与认知功能障碍密切相关。目前对心血管代谢性疾病患病时长与轻度认知功能障碍(MCI)关联的研究甚少,并缺乏生活方式因素的综合考虑及中国社区老年人群的大规模调查,研究的全面性和可靠性尚需进一步验证。目的探究老年人心血管代谢性疾病患病时长与MCI之间的关联,并评估生活方式因素在其中的潜在作用,为MCI预防和干预提供科学依据。方法 基于湖北老年记忆队列(HMACS),采用整群抽样方法抽取2018—2023年湖北省武汉市3个社区和大悟县48个村≥65岁老年人群,利用标准化量表进行认知功能评估,采用吸烟、饮酒、饮食习惯、体育锻炼、智力活动和BMI共6个因素进行生活方式评估,分析MCI患病率及影响因素,采用多因素Logistic回归分析探究心血管代谢性疾病患病时长与MCI的相关性以及生活方式对患病时长与MCI相关性的影响。结果 共纳入8 635名研究对象,MCI患病率为26.9%(2 322/8 635)。多因素Logistic回归分析结果显示,高血压(OR=1.263,95%CI=1.093~1.458,P=0.002)、糖尿病(OR=1.907,95%CI=1.476~2.463,P<0.001)、冠心病(OR=1.550,95%CI=1.173~2.047,P=0.002)、脑血管疾病(OR=2.129,95%CI=1.627~2.786,P<0.001)患病时长是老年人患MCI的影响因素。在高血压时长>10年(一般:OR=1.367,95%CI=1.086~1.720,P=0.008;不健康:OR=2.377,95%CI=1.560~3.623,P<0.001)、糖尿病时长>10年(一般:OR=1.688,95%CI=1.134~2.514,P=0.010;不健康:OR=2.083,95%CI=1.035~4.194,P=0.040)、冠心病时长≤10年(一般:OR=1.495,95%CI=1.030~2.169,P=0.034;不健康:OR=2.062,95%CI=1.155~3.682,P=0.014)患者中,生活方式是患MCI的影响因素;在糖尿病时长≤10年患者中,一般生活方式(OR=1.611,95%CI=1.065~2.437,P=0.024)是患MCI的影响因素;在冠心病时长>10年(OR=2.859,95%CI=1.118~7.307,P=0.028)、脑血管疾病时长≤10年(OR=1.778,95%CI=1.079~2.930,P=0.024)、脑血管疾病时长>10年(OR=2.589,95%CI=1.056~6.345,P=0.038)患者中,不健康生活方式是患MCI的影响因素。结论 老年人心血管疾病患病时间越长,患MCI风险越高,不健康的生活方式加剧了这种风险。建议及早通过改善生活方式和有效管理心血管代谢性疾病来降低MCI的发生。
李弈晴,程桂荣,许浪...
《中国全科医学》
2025年第11期
断层错动下非连续管道的力学响应分析
断层错动诱发上覆土体破坏对跨越断层的埋地管道结构安全构成巨大威胁,是复杂环境地下管线设计中不可忽略的场地因素。既有成果较少涉及正断层和逆断层错动影响下的解析解分析,且针对断层-管道相互作用的理论研究一般将管道结构视为连续管道,较少考虑管道接口的影响。首先,在简化SSR(静止区stationaryzone,剪切区shearingzone,刚体区rigid body zone)土体变形模型的基础上,结合erf函数和erfc函数,得到了正断层和逆断层错动影响下的土体位移曲线;其次,引入双参数Pasternak地基模型,对管道微元进行受力分析,借助有限差分法求解得到埋地管道结构的变形和内力;最后,将理论解析解和已有的试验结果及数值模拟结果进行对比验证,获得了较好的一致性。此外,针对断层倾角、断层与管道交点位置和接口转动刚度等关键物理特征参数进行了敏感性分析。结果表明:断层倾角会改变管道位移曲线和轴向应力曲线位置,但其位移最大值和轴向应力最大值基本一致,而断层与管道交点位置不仅会改变管道位移曲线和轴向应力曲线形状,其轴向应力最大值也将发生改变;随着接口转动刚度增大,管道最大轴向应力值随之增大,当接口转动刚度足够大时,可将非连续管道视作连续管道进行计算。
张治国,冯家伟,朱正国...
《岩土力学》
2025年第11期
Al基纳米粉末冲击加载微观组织演变机制
随着装药战斗部对材料性能要求的不断提升,阐明纳米粉末在冲击载荷下的微观组织演变过程成为优化毁伤元材料的关键问题。采用分子动力学方法,对比研究了典型Al基纳米粉末Al-Fe-Ni和Al-Fe的冲击波传播特性、相变行为及位错演变规律,揭示了冲击速度和Ni元素引入对Al基纳米颗粒微观组织演变的作用机制。结果表明:提高冲击速度会显著增强材料的热力响应特征,并促进相变;当冲击速度为0.6 km/s时,Fe和Ni颗粒未发生显著变形;当冲击速度升高至1.5 km/s时,压力超过35 GPa,温度超过6 000 K,Al颗粒熔化,Fe和Ni颗粒深度融合,热力耦合作用导致大量无序结构产生。冲击速度不会影响位错空间分布,但可显著调控位错密度;Ni元素的引入可增强材料的热力响应,改变体心立方相的演变路径,提升密排六方结构占比,同时提高位错密度,调控位错反应时机,促进不可动位错、位错钉扎及位错环结构形成,影响位错的时序演化和空间分布特征。研究结果可为优化毁伤元材料的制备工艺及应用提供依据。
安豪,李强,张正涛...
《高压物理学报》
2025年第8期
高压下NaI结构相变和物性的第一性原理研究
NaI在高压下展现出与NaCl等其他碱金属卤化物截然不同的相变行为。X射线衍射实验结果表明,NaI在压力作用下由B1相转变为B33相。然而,由于实验中缺乏传压介质,并且NaI具有高吸水性,因此,实验获得的相变压力可能存在误差。鉴于此,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,预测了NaI在20 GPa压力下由B1相到B33相的结构相变。理论计算验证了之前的实验结果,但计算得到的相变压力略低于实验值。此外,详细阐释了NaI各项物理性质随压力的演变,发现高压下NaI的带隙减小,脆性和紫外区的光反射性能增强。研究结果为探索极端条件下碱金属卤化物的潜在应用奠定了理论基础。
徐威,亓文明,海迪且木·阿布都吾甫尔...
《高压物理学报》
2025年第8期
Mo与CoCrFeNiMn高熵合金硬质涂层的制备、微结构及力学性能
为解决Invar合金在实际应用中硬度低、使用寿命有限的问题,采用双辉等离子表面合金化技术(double glow plasma surface alloying,DGPSA)在Invar合金表面制备了Mo及CoCrFeNiMn硬质涂层,使用X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱仪研究了2种涂层的相结构、微观结构及元素分布。采用纳米压痕法研究了加载应变率对2种硬质涂层表面硬度、弹性模量和蠕变性能的影响。结果显示:制备的Mo涂层厚度约为8.3 μm,涂层内部致密均匀,涂层具有体心立方结构;制备的CoCrFeNiMn涂层厚度约为10 μm,涂层内部存在少量孔隙,涂层具有面心立方结构。纳米压痕实验测得Mo涂层和CoCrFeNiMn涂层的硬度分别为15.49和8.18 GPa,弹性模量分别为278.70和227.12 GPa,2种硬质涂层均显著提高了Invar合金的表面硬度和弹性模量,且2种涂层均具有足够的韧性。2种涂层的硬度均随应变率的增大而增大,展现出明显的应变率效应,弹性模量基本保持稳定。同时,2种涂层的蠕变行为会受到加载应变率的影响,纳米压痕蠕变行为主要表现为位错运动,Mo涂层的改性效果优于CoCrFeNiMn涂层。
崔凯捷,王建刚,王鹤峰...
《高压物理学报》
2025年第8期
纤维缠绕的黏滑特性及其界面动摩擦
通过缠绕方式可以增加绳索界面的接触摩擦系数,进而提升其应用的安全性和稳定性。然而,当前关于纤维缠绕的黏滑特性及动摩擦力学行为研究尚存在不足,特别是其与速度相关的黏-滑转换机制仍很欠缺。为此,设计了纤维缠绕的界面黏滑实验,研究了具有高弹性模量的碳纤维以及具有低弹性模量的聚合物纤维在不同加载条件下的界面动摩擦力学性能,探讨了不同加载速度以及界面润滑条件对2种纤维滑移的影响规律。结果表明,界面间的滑动状态主要由材料的弹性模量以及界面间滑移速度共同决定,高弹性模量材料相较于低弹性模量材料更容易脱离黏滑状态进入纯滑动状态。润滑状态下界面摩擦系数的速度敏感性更高。理论结果表明,初始阶段纤维缠绕的界面摩擦系数分布并不均匀,与缠绕角度成反比关系,且弹性模量较高的纤维界面滑移状态的同步性更强。研究结果可为纤维缠绕的界面摩擦与安全使用提供理论和技术支撑。
曲韵翔,王鹏飞,武扬帆...
《高压物理学报》
2025年第8期
基于神经网络的硬化水泥浆体等效强度预测
为实现材料性能优化并保障工程结构安全,需要研究具有复杂结构的水泥水化模型的力学性能。为此,考察了水灰比及各相体积分数对水泥浆体等效力学性能的影响,提出了一种基于数据驱动的模型,用于预测水化水泥结构的力学性能。通过HYMOSTRUC 3D软件生成波特兰硬化水泥浆体三维结构切片,基于Python编写的批处理程序,将切片批量转换为ABAQUS模型。通过拉伸仿真模拟,得到结构的等效弹性性能和等效强度,运用数据驱动方法建立反向传播预测模型。模型的超参数优化采用K折交叉验证方法,以提高模型的泛化能力。最终训练得到的神经网络模型能够准确预测水泥水化结构的力学性能,显著降低传统分析方法在材料微观尺度研究中的复杂性。研究结果为水泥基材料的性能预测提供了一种高效且可靠的解决方案。
宋敏,杨予舒,祝华杰...
《高压物理学报》
2025年第8期
体心偏移BCC晶格结构的力学性能与能量吸收
轻量化点阵结构具有出色的强度、刚度和能量吸收能力,被广泛应用于抗冲击吸能装置。受到孔隙率梯度点阵结构的启发,通过调节节点刚度提升其性能,探索通过等距离体心偏移调控体心立方(body-centered cubic,BCC)晶格结构在力学性能和能量吸收方面的表现。数值模拟结果表明,等距离偏移BCC晶格的比吸能、刚度和平台应力均优于传统BCC晶格和体心线性增量偏移BCC晶格。通过有限元方法进一步分析了体心偏移方向和偏移量对BCC晶格压缩性能和比吸能的影响。结果表明:沿压缩方向的体心偏移对刚度和强度的影响更为显著;随着偏移量的增加,BCC晶格结构的应变硬化效果更明显;与传统BCC晶格相比,体心沿3个垂直方向各偏移1 mm时,BCC结构的比吸能增加169%。此外,基于塑性铰理论推导的偏心BCC晶体的平台应力可为高性能结构设计提供有效参考。
戴鹏,张宁,田晓耕
《高压物理学报》
2025年第8期
运河开挖爆破振动作用下桥梁桩基结构的动力响应特性
爆破开挖是提升运河航道扩挖效率的重要施工方法,但其引起的爆破振动效应可能对既有水道的桥梁下部结构产生不利影响。为阐明桥梁下部结构在爆破开挖振动作用下的动力响应特性,依托平陆运河航道扩挖爆破工程,结合经现场测试验证的有限元模拟方法,分析了爆破影响下邻近桥梁下部结构的应力和振速分布特征,基于最大拉应力准则,提出了桥梁下部结构的安全振速阈值。结果表明:在运河爆破开挖振动作用下,桥梁桩基与承台交接处产生最大拉应力;下部结构振动较大的部位主要位于桩基;以承台为监测点的桥梁下部结构的安全允许振速为3.2 cm/s。
何俊辉,程铁军,程晨...
《高压物理学报》
2025年第8期
山岭公路隧道多级别围岩爆破振动传播规律及预测
为实现复杂地质环境下隧道爆破振动的有效控制,明晰爆破振动传播规律、准确预测爆破振动速度是爆破安全施工中的重要关注内容。依托高速公路猴屿隧道多级别围岩多方案爆破实际工程,通过LS-DYNA分析了不同爆破方式下不同级别围岩的振动衰减特征,并利用现场试验验证了数值模拟的合理性,最后采用量纲分析理论建立了考虑地表高程差影响的振速预测模型。结果表明:随着爆源距增加,合振速先迅速衰减后缓慢衰减,其中已开挖区隧道上部围岩振速大于未开挖区,围岩强度等级和围岩振动速度整体上呈负相关关系。对于围岩合振速,采用上下台阶留核心土法时最大,单侧壁导坑法-右侧上台阶爆破次之,单侧壁导坑法-左侧壁导坑爆破最小;而对于围岩合振速衰减速率,单侧壁导坑法-右侧上台阶爆破时最大,上下台阶留核心土法次之,单侧壁导坑法-左侧壁导坑爆破时最小。采用上下台阶留核心土法时,埋地管道、建筑群、寺庙、油库的最小安全距离分别为95、81、447和73 m;采用单侧壁导坑法时,埋地管道、建筑群、寺庙、油库的最小安全距离分别为56、72、327和71 m。
黄剑,蒋楠,杨玉民
《高压物理学报》
2025年第8期
基于ISCSO-KELM模型的岩爆等级预测
针对施工过程中的岩爆事故防控需求,提出了一种基于改进沙猫群-核极限学习机(improved sand cat swam optimization-kernel based extreme learning machine,ISCSOKELM)算法的新型岩爆预测模型。在指标选取方面,采用围岩最大切向应力、单轴抗压强度、单轴抗拉强度和岩石弹性能量指数作为岩爆的评价指标。选取国内外105组岩爆实例作为机器学习样本,通过对比随机森林、K最近邻、支持向量机、核极限学习机等模型所预测的混淆矩阵,验证了ISCSO-KELM模型在评估精确率(96.774 2%)和召回率方面的优越性。最后,以相关工程实例作为验证集对岩爆等级进行验证。结果表明,ISCSO-KELM模型在处理岩爆问题上可以更好地捕捉岩爆等级与评价指标间的内在关联,具有良好的适用性,为岩爆预测提供了一种新的技术途径。
雷学良,周宗红,刘剑...
《高压物理学报》
2025年第8期
近场爆炸作用下公路简支钢箱梁桥破坏特征
为探究近场爆炸作用下公路简支钢箱梁桥的破坏特征,基于LS-DYNA建立了简支钢箱梁桥的有限元模型,通过钢箱梁缩尺模型爆炸实验验证了数值模拟方法的可靠性,探讨了不同爆炸荷载、不同爆炸位置下钢箱梁桥的破坏特征。研究结果表明,简支钢箱梁在近爆荷载作用下的破坏特征主要为局部破坏,包括顶板破坏、底板破坏以及隔板位移与破坏,其中受爆炸直接冲击的顶板破坏最为严重。爆炸位置对桥梁破坏的影响显著,无隔板约束位置的顶板破坏面积分别比单隔板和横、纵隔板共同约束位置增加了50%~70%。另外,纵隔板加劲肋会反射冲击波,进而导致底板裂口偏移,在500 kg当量范围内,最大裂口中心偏移量随着TNT当量的增加偏移0.5~1.5 m。因此,在实际钢箱梁桥设计中,应重视隔板和加劲肋的防护能力。
宋郁民,屈首一,刘海明
《高压物理学报》
2025年第8期
冬季湾流延伸体区海洋锋对温带气旋内上升气流的影响
利用公共大气模式 (community atmosphere model version 5,CAM5)的数值试验结果,探究了湾流 (gulf stream,GS)及其延伸体区海洋锋 (简称为GS区海洋锋)对其上空的温带气旋内上升气流的影响机制。在模式控制试验中,对出现在GS区的气旋性扰动异常作了合成分析。结果表明,当气旋性扰动异常位于海洋锋上空时,扰动发展迅速,且海洋锋以南和扰动异常中心以北 (50°N附近、海洋锋以北)出现了两支强上升流。通过能量收支分析发现,当气旋性扰动异常中心到达海洋锋上空时,其中心及北侧的涡动有效位能 (eddy available potential energy,EAPE)和涡动动能 (eddy kinetic energy,EKE)显著加强,这与海洋锋提供的热量和水汽密切相关。而海洋锋强度的对比试验结果表明,在气旋性扰动异常中心到达海洋锋上空前后,海洋锋对扰动异常区域内的EAPE和EKE方程各项的影响不同。在气旋性扰动异常前部到达海洋锋上空时,海洋锋主要通过影响向高纬的涡动热量和水汽输送增强了锋面以北的斜压产生项 (EAPE方程中的源项),这为气旋性扰动异常中心北侧 (锋面北侧)的EKE发展提供了能量来源。而在扰动异常中心到达海洋锋上空时,中心以北的上升运动和降水大幅加强,这主要增强了此处的非绝热加热项 (EAPE方程中的另一个源项),并继续促进了气旋性扰动异常的发展。
韩子清,贾英来,吕东方
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第8期
鳗弧菌感染早期牙鲆鳃黏膜淋巴组织的免疫应答特征
为了解鱼类鳃黏膜相关淋巴组织对病原菌感染的抵抗及其免疫应答机制,本文对健康和感染鳗弧菌 (Vibrio anguillarum)的牙鲆 (Paralichthys olivaceus)鳃组织进行转录组测序,对差异表达基因进行了GO、KEGG、GSEA等生物信息学分析。研究共获得620个差异表达基因,其中包括334个上调表达基因和286个下调表达基因。随机选取其中8个基因进行荧光定量PCR分析,结果显示其表达变化趋势与转录组测序结果一致,表明测序结果具有准确性和可靠性。富集分析表明,差异基因富集在自噬和免疫反应激活及调节相关的条目中,补体和凝血级联通路、白细胞跨内皮迁移、NOD样受体、JAK-STAT等免疫相关通路被激活,与疾病、细胞黏附相关的通路也显著富集。发现与补体激活和抗菌免疫相关的凝集素基因上调表达,以CD209和MBL为代表的C型凝集素表达发生显著变化,且是互作网络的核心基因。同样作为互作的核心基因,模式识别受体tlr13和nlrc3也显著上调表达。另外,凋亡基因boka、bcl2l15,吞噬相关基因lyg、pla2g4c,黏蛋白基因muc5ac、muc5b、muc19,黏膜防御屏障相关基因cldn3d和esama,以及T、B淋巴细胞相关基因表达也发生了显著变化,表明其参与机体抗菌免疫应答。这些结果为深入理解鱼类黏膜免疫系统抗病原菌入侵的应答机制提供了理论基础。
绳秀珍,毛美霖,刘英...
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第8期
气候变化背景下台风风暴潮漫滩多年一遇的数值研究
风暴潮灾害是影响中国的首要海洋灾害,其中台风风暴潮灾害具有强而广的特点,而山东青岛的台风风暴潮灾害受气候变化影响强度呈增大趋势。为研究海平面升高和台风风速增强对风暴潮漫滩多年一遇变化趋势的影响,本文借助80 m分辨率的海洋沿岸和河口水域环流模型 (advanced circulation model for oceanic,coastal and estuarine waters,ADCIRC),结合海平面上升和台风风速增强情况,模拟研究山东青岛蓝谷区域基于500 a台风随机事件集的最高水位和最大漫滩淹没面积,然后利用耿贝尔曲线对年极值水位和最大漫滩淹没面积极值进行拟合,得到多年一遇值,并与62 a (1958—2019年)历史资料拟合得到的多年一遇值进行对比。结果表明: (1)台风风暴潮过程中研究区域从被淹没开始至最大淹没面积极值出现用时占比在1/2以上的台风达53.2%,最大漫滩淹没面积倾向于淹没的后半段过程出现; (2)台风风暴潮多年一遇的最高水位和最大漫滩淹没面积结果波动性受数据资料长度影响,后者对数据资料的长度要求更为严格,数据资料长度越长得到的结果波动越小; (3)台风风暴潮多年一遇的最高水位和最大漫滩淹没面积对海平面升高和风速增强的响应存在区别,最高水位受海平面升高的影响更大,最大漫滩淹没面积受风速增强的影响更大。一方面,海平面升高会增加多年一遇风暴潮最高水位,其淹没范围向陆地深处扩大,但对研究区域增水的影响相对较小,漫滩淹没面积在多年一遇计算中反而减少;另一方面,风速增强对多年一遇风暴潮最高水位影响弱于海平面升高,但影响增水直接加剧了风暴潮灾害,最大漫滩淹没面积呈加剧趋势; (4)在风速增强联合海平面升高的情景下,风速增强程度联合海平面升高程度均强情景下的多年一遇最高水位计算值最高,多年一遇最大漫滩淹没面积的计算值弱于仅增强相同程度风速的情景。本研究结果可为海岸地区风暴潮漫滩灾害危险性研究提供借鉴。
季丽娜,江文胜
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第8期
不同群体长牡蛎形态性状与壳容积的通径分析及遗传参数评估
为探究不同群体长牡蛎(Crassostrea gigas)形态性状对壳容积的影响及通过选育进行壳容积性状改良的可能性,本研究在中国选育群体、日本选育群体、韩国选育群体和野生群体中分别测量了113、246、53和79只牡蛎的壳长(SL)、壳宽(SW)、壳高(SH)和壳容积(V)。对不同群体进行了单因素方差分析、通径分析和遗传参数评估。单因素方差分析结果显示,选育群体的生长性状有了明显改良,其中中国选育群体改良最明显。通径分析结果显示,除韩国群体外,对壳容积影响最大的因素均为壳高,而在韩国群体中,壳宽对壳容积的影响最大。通过逐步回归方法建立了长牡蛎各个形态性状与壳容积之间的回归方程,其中中国选育群体为V=-19.087+0.248SL+0.216SH+0.506SW(R2=0.581),日本选育群体为V=-15.623+0.179SL+0.195SH+0.493SW(R2=0.557),韩国选育群体为V=-17.359+0.139SL+0.771SH+0.170SW(R2=0.718),而野生群体为V=-15.090+0.339SL+0.216SH+0.190SW(R2=0.765)。遗传参数评估结果表明,长牡蛎壳容积具有较高的遗传力(0.64),与形态性状的遗传相关性属于高等水平(0.57~0.83),表型相关性属于中到高等(0.49~0.66),长牡蛎的壳容积可以通过选育进行有效改良。本研究为长牡蛎壳容积的改良提供了理论依据和参考资料。
杨颜菲,杨奔,李琪...
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第8期
不同种类和浓度的有机碳源对葛仙米生长和生化组成的影响
有机碳源是自养微生物生长发育必不可少的营养物质。为探究不同有机碳源对葛仙米(Nostoc sphaeroides)生长和生化组成的影响,本研究采用了4种不同有机碳源(葡萄糖、蔗糖、丙酮酸钠和乙酸钠),并设置了4个浓度梯度 (0.01、0.1、0.2和0.4 mol·L-1)对葛仙米进行为期9 d的培养实验。实验结束后测定了葛仙米的相对生长速率(RGR)及4种生化成分(叶绿素a、可溶性糖、可溶性蛋白和藻蓝蛋白)的含量。研究表明,有机碳源种类和浓度对葛仙米的生长和生化组成均产生了显著影响。具体而言,葡萄糖和蔗糖显著促进了葛仙米生长,在0.2 mol·L-1蔗糖浓度下,其RGR达到最大值。葡萄糖和蔗糖的添加还促进了葛仙米可溶性糖的积累,可溶性糖含量随碳源浓度的升高呈递增趋势。随着蔗糖浓度的升高,葛仙米的叶绿素a含量呈先上升后下降的趋势,在0.2 mol·L-1时达到最大值。相比之下,高浓度的丙酮酸钠和乙酸钠则抑制了葛仙米生长。此外,在0.1 mol·L-1丙酮酸钠条件下,可溶性蛋白的含量达到最大值;而在0.2 mol·L-1乙酸钠条件下,葛仙米的藻蓝蛋白含量达到最大值。本研究结果为葛仙米的人工培养提供了有效的有机碳源供应策略和理论依据。
孙杨,张静,王巧晗...
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第8期
指状棍螺胚胎早期发育及其消化道上皮细胞吞噬叶绿体过程的动态观察
为厘清指状棍螺 (Placida dendritica)的胚胎发育过程及其保留藻类叶绿体的细胞学过程,本文记录并描述了在青岛地区采集的野生指状棍螺胚胎早期发育不同阶段的特征和生长数据。研究结果显示,在温度18~20℃条件下,指状棍螺胚胎在卵膜内发育,受精卵经历卵裂期、囊胚期、原肠胚期、担轮幼虫期和面盘幼虫期,最后孵化出膜,全程耗时约96 h。此外,利用透射电子显微镜对指状棍螺成体消化道上皮细胞吞噬叶绿体的亚显微结构变化进行观察发现,叶绿体可被内吞至指状棍螺消化道上皮细胞内,其基粒片层及淀粉核随时间逐渐降解,并最终转换为脂滴。本研究结果不仅为指状棍螺室内人工繁育提供技术参数,也为研究指状棍螺内吞叶绿体在细胞内的代谢过程及其与宿主细胞的相互关系奠定基础。
刘白雪,彭鸿哲,董波...
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
2025年第8期
中国边缘海春季沉积物中古菌的群落结构及空间分布特征
针对当前对海洋沉积物中古菌分布规律和生态功能认知不足的问题,本研究旨在深入探究中国边缘海沉积物中古菌的群落组成及其空间分布特征。通过基于古菌16S rRNA基因的扩增子高通量测序,分析黄海、东海和南海3个海域的古菌群落组成差异,并通过中性群落模型和网络分析,探究古菌的群落构建机制及菌群共现关系。东海古菌群落α多样性最高,其Shannon指数和丰度覆盖估计度 (Abundanced-based coverage estimator,ACE)指数均显著高于南海 (P<0.01)和黄海 (P<0.01)。非度量多维尺度分析表明,古菌群落在不同海区呈现明显的区域性分布特征。在门水平上,泉古菌门 (Crenarchaeota,占比59.4%)和纳古菌门 (Nanoarchaeota,占比15.0%)是所有样品中最具优势的古菌类群。Nitrosopumilales (即Marine groupⅠ,MG-Ⅰ)在泉古菌门中占比最高。进一步对MG-Ⅰ进行更为详细的分类学注释发现,研究区域的MG-Ⅰ隶属多个进化分支,其中Nitrosopumilus是近海沉积物中MG-Ⅰ的绝对优势属,且MG-Ⅰ中84.1%的Nitrosopumilus均为Alpha亚类。中性群落模型结果表明,中国边缘海沉积物中古菌群落的构建主要受随机性过程的影响,其中,南海古菌的物种扩散显著高于其他两个海域。共现网络结果表明,东海的古菌网络结构最为复杂,黄海的古菌网络结构最简单。中国边缘海不同海域中古菌类群的多样性和空间分布存在着显著差异,这可能受到环境因子 (温度、盐度和营养盐等)、地理距离以及微生物之间的共现关系等多种因素的共同影响。本研究对于加深理解海洋沉积物中古菌分布模式及其演化规律具有重要意义。
胡立武,刘金梅,任高杨...
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
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