科研产出
基于广泛靶向代谢组学分析比较不同制茶工序下枸杞芽茶代谢物的变化
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究比较分析了制茶过程中枸杞芽茶总多酚、总黄酮和绿原酸含量的变化规律，并基于广泛靶向代谢组学技术系统分析不同加工工序下枸杞芽茶的代谢物组成，明确不同工序对枸杞芽茶化学成分的影响。结果表明，枸杞芽原料中总多酚、总黄酮、绿原酸含量最高，分别为（43.65±3.15）、（10.68±0.25）mg/g和（5.24±0.52）mg/g，随着漂烫、一次杀青、二次杀青、炒制、提香工序的进行，这些酚类物质含量显著下降（P<0.05），尤其是二次杀青后，总多酚、总黄酮、绿原酸含量分别下降19%、29%、27%。基于广泛靶向代谢组学，从枸杞芽茶中鉴定出11类594种代谢物，包括黄酮类化合物、酚酸类化合物、生物碱、氨基酸及其衍生物、脂质等化合物。与枸杞芽原料相比，漂烫、一次杀青、二次杀青、炒制和提香处理分别使270、287、298、295种和298种差异代谢物发生显著变化，主要为黄酮类化合物、核苷酸及其衍生物、酚酸类化合物、氨基酸及其衍生物，这些差异代谢物主要富集在嘌呤代谢、烟酸和烟酰胺代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢等途径；少量富集在玉米素生物合成、ABC转运蛋白等途径。不同工序下枸杞芽茶中的肌苷、高胱氨酸、肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、异阿魏酸等物质含量存在显著差异，表明这些代谢物参与枸杞芽茶加工过程中的品质形成。本研究结果可为枸杞芽茶加工过程中营养功效成分变化及质量控制提供一定的理论依据。
关键词： 枸杞芽茶 广泛靶向代谢组学 加工工序 多酚 代谢途径
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时空协同的农业种植结构遥感精细制图
《遥感学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：农业是国民经济的重要组成成分，精准地掌握农作物种植结构信息是精细化农业应用的基础。本文挖掘不同源遥感数据的时空特征互补优势，设计了一种时空协同的农业种植结构遥感制图方法，考虑将高空间分辨率遥感影像提取的耕地地块作为基本单元，再结合高时间分辨率遥感影像的光谱时序信息，在深度学习技术支持下实现地块尺度的作物分类识别和种植结构精准制图，进而可分析主要作物的空间分布特征。宁夏引黄灌区的试验案例结果表明：（1）本实验共获取研究区耕地地块149万个，总面积约54万ha，总体分类精度为0.80;(2)相比于利用传统的制图单元和机器学习方法，基于RCF网络从高分影像上获取的耕地地块形态信息更准确，与实际农业耕作管理单元更匹配，基于Bi-LSTM网络进行作物分类能够将时间序列特征的上下文信息考虑在内，且能保证更高的分类识别精度；（3）玉米、水稻、小麦和蔬菜是研究区的主要作物，其中玉米是种植面积最大的优势作物，空间分布最为广泛，菜地主要集中分布在永宁县和青铜峡市，水稻集中分布在灌溉便利的区域，而小麦大规模种植面积较少，其中小麦夏季收割后种植其他作物的情况主要集中于青铜峡灌区，且复种指数呈现由南向北逐渐降低的趋势。
关键词： 遥感 作物种植结构 时空协同 深度学习 耕地地块 NDVI时间序列 宁夏引黄灌区
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宁夏枸杞酚类及其衍生物的研究与应用进展
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：酚类化合物是植物中重要的一类次生代谢物，具有多种生物活性，被认为是营养、功能食品的主要功效成分。宁夏枸杞（Lycium barbarum L.）作为重要的药食同源滋补品，富含酚类化合物及其衍生物。本文综述了国内外宁夏枸杞酚类化合物及其衍生物的研究进展，包括宁夏枸杞酚类化合物的提取、分离、分析与鉴定方法及生物活性；同时也总结了酚类物质对枸杞食药风味/五味的贡献、合成代谢及其深加工应用研究进展，并对枸杞酚类化合物研发存在的问题提出建议及展望。以期为宁夏枸杞酚类及其衍生物的深入研究提供参考依据，为特色资源枸杞开发利用提供理论指导。
关键词： 宁夏枸杞 酚类化合物 提取 分离 结构表征 加工应用
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宁夏黄土区典型坡面表层土壤有机碳含量的空间变化特征及尺度效应
《林业科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]定量认识土壤有机碳(SOC)含量在坡面上的空间异质性及尺度效应,探索"由点及面"估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径,为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础.[方法]在宁夏半干旱黄土丘陵区,选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面,从坡顶向坡脚设置连续样点,调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层(0^20 cm)SOC含量,分析其坡向差异、坡位变化;以"离坡顶的水平距离或相对距离"为自变量,以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量,定量描述坡面尺度效应;再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量,实现由"点"到"面"的尺度上推.[结果]研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应.表层SOC含量的坡面平均值在南坡(7.60 g·kg-1)最高,东坡(6.42 g·kg-1)次之,西坡(5.65 g·kg-1)最低,其坡位间变幅在东坡(15.95 g·kg-1)最大,其次为西坡(11.34 g·kg-1),最小为南坡(9.72 g·kg-1),说明东坡的坡面效应最强,其次为西坡,南坡最弱.东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同,均由坡顶向下逐渐减小,至离坡顶水平距离200、150、280 m(相对距离0.73、0.45、0.76)后趋于稳定,主要与坡面"上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁"的空间格局有关.在东坡、西坡、南坡上,距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg-1;距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg-1.构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系(R2>0.7,P<0.001),籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值.将所有位点数据融合得出,离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值.[结论]半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化,与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关.以顺坡(相对)水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应,藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算.
关键词： 黄土丘陵区 立地条件 土地利用 土壤有机碳含量 坡面变化 尺度效应
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宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林土壤湿度动态与影响因素
《林业科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器,分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化,同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件,采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。【结果】2020年和2021年为平水年,降水量分别为467.4和440.8 mm;2022年为枯水年,降水量为354.8 mm;土壤体积含水量平均值为平水年（2021年,17.0%）显著高于枯水年（2022年,14.3%）。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加,其斜率表现为林带间高于林带内,平水年高于枯水年。在0～120 cm土层的土壤体积含水量为林带内（15.3%）高于林带间（14.0%）,但在120～200 cm土层为林带间（17.6%）高于林带内（16.8%）。在0～60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间（42.9%）高于林带内（37.8%）,但在60～200 cm土层为林带内（23.2%）高于林带间（19.1%）。土壤湿度变化的季节格局为:相对稳定期（3—4月）、耗损期（5—8月）、恢复期（9—11月）和衰退期（12月—次年2月）,最大值多出现在4月,最小值出现在8月（平水年）和12月（枯水年）;土壤湿度变化的垂直空间格局为:速变层（0～50 cm）、活跃层（50～90 cm）、次活跃层（90～170 cm）、相对稳定层（170～200 cm）。相关分析发现,土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度,月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。【结论】宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动,枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中,前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子;在0～120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。
关键词： 山杏人工林 土壤湿度 土壤温度 气象因子 水平沟整地 半干旱黄土区
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宁夏黄土丘陵区农田土壤细菌海拔分布特征
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究农田土壤微生物多样性、结构与功能的海拔分布特征及其影响因子，对保护农田生态系统生物多样性具有重要意义.利用高通量测序技术对宁夏黄土丘陵区农田土壤细菌多样性、群落结构和代谢功能沿海拔分布特征及其对土壤理化性质的响应进行分析.结果表明：(1)土壤细菌Alpha多样性指数与海拔呈显著负相关，沿海拔呈现先降低再略升高的变化趋势.(2)变形菌（Proteobacteria）、放线菌（Actinobacteria）和酸杆菌（Acidobacteria）等7个菌门为优势菌群，其中5个菌群在海拔间具有极显著性差异.(3)二级分类水平上包括膜运输、碳水化合物代谢和氨基酸代谢等36个细菌代谢功能，其中22个在不同海拔间具有显著性差异，12个具有极显著性差异.(4)Pearson相关分析表明，土壤含水量、容重、pH和碳氮比对细菌Alpha多样性影响最为显著，总有机碳、全氮和全磷等土壤养分对细菌Beta多样性具有显著影响.(5)Mantel分析表明，门水平细菌群落结构受土壤含水量、总有机碳和碳氮比影响，细菌代谢功能与土壤pH、总有机碳、全氮、全磷和碳氮比均有显著相关性.方差分解分析显示土壤含水量对群落结构解释度最高，pH对代谢功能解释度最高.由此可知，土壤含水量和pH是影响宁夏黄土丘陵区农田土壤细菌多样性、群落组成和代谢功能的主要土壤因子.
关键词： 细菌多样性 群落结构 代谢功能 海拔分布 农田土壤 黄土丘陵区
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润滑-增强双功能微胶囊增强UHMWPE材料
《复合材料学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用碳酸氢钠和水合硫酸铝溶液原位聚合制备了以聚四氟乙烯(PTFE)为核材、Al(OH)3为壳材的润滑-增强双功能微胶囊PTFE@Al(OH)3。将其表面用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)处理后作为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的增强填料，混合均匀后，用放电等离子烧结(SPS)加工为复合材料。采用SEM、TEM、FTIR、UMT-5多功能摩擦磨损试验机、三维白光干涉仪、拉伸压缩试验机等方法分别对微胶囊在基体中的分散性能、复合材料的摩擦学性能和力学性能进行了表征。实验结果表明：微胶囊的加入提高了复合材料的摩擦学性能(摩擦系数降低35%，磨损量降低20%)和力学性能(压缩强度变为原来的2.5倍)，同时微胶囊具有较好的分散性。
关键词： UHMWPE PTFE 填料改性 微胶囊 润滑 摩擦学性能
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基于感官评价和代谢组学分析叶用枸杞茶
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：以26个品种（系）叶用枸杞芽叶干样及鲜叶为材料，采用感官评价和代谢组学技术并结合多元统计分析对其感官品质和代谢物进行分析。感官评价结果表明，叶用枸杞芽叶干样滋味醇厚、鲜爽、有甜味；液相色谱-质谱联用结果显示，叶用枸杞芽叶中共鉴定出879种代谢物，包括氨基酸及其衍生物、黄酮类、酚酸类、糖类、核苷酸及其衍生物、木脂素和香豆素、生物碱、萜类、有机酸、脂质10类。根据偏最小二乘判别分析模型及单因素方差分析筛选出211种差异代谢物，主要富集在亚油酸代谢、类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、苯丙醇生物合成、半乳糖代谢等代谢通路，此外还发现，氨基酸及其衍生物、黄酮、糖类和脂类是区分不同品种（系）叶用枸杞芽代谢物的重要组分。偏最小二乘回归（partial?least?squares?regression,PLSR）分析表明，表儿茶素、异槲皮素、芦丁等26种代谢物共同影响叶用枸杞茶醇、厚、鲜、甜和苦等滋味。感官评价结合PLSR分析结果表明，‘宁杞菜1号’‘宁杞9号’、Z90、Z68、Q3、Q6-13和Z48 7种叶用枸杞具有感官品质较好且滋味物质丰富的特点。
关键词： 叶用枸杞茶 感官评价 代谢组学 滋味 差异代谢物 多元统计分析
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宁夏枸杞果皮蜡质积累与气象因子的关系
《林业科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析不同采摘时期枸杞果皮蜡质含量与成分差异,探究不同采摘时期气象因子与枸杞果皮蜡质积累的关系,为不同采摘时期适宜制干方式的选择提供理论依据.[方法]以'宁杞 1号'和'宁杞 5号'3个采摘时期(老眼枝时期、七寸枝时期和秋果时期)的果实为材料,应用 GC-MS 技术对果皮蜡质含量、组分进行测定与分析,利用JL-18空气温、湿、光照记录仪监测不同采摘时期的气象因子,采用逐步回归分析法探究果皮蜡质含量及其组分与气象因子之间的关系.[结果]1)2个枸杞品种在 3个采摘期的青果期、转色期和红果期果实蜡质含量均存在显著差异,红果期果实蜡质含量显著高于青果期和转色期,而青果期和转色期果实蜡质含量差异不显著.2)'宁杞 1号'的蜡质成分主要为二十六烷、二十八烷、1-碘代二十八烷、1-碘代三十烷、二十二醇和β-香树精,'宁杞5号'的蜡质成分主要为二十六烷、二十七烷、1-碘代二十八烷、1-碘代三十烷、二十二醇和 2-己基-1-癸醇.3)老眼枝时期,'宁杞 1号'和'宁杞 5号'果皮蜡质含量与光照强度显著负相关,相关系数分别为-0.759(P<0.05)和-0.838(P<0.01).'宁杞 1号'酯类与日均温度显著负相关,相关系数为-0.712(P<0.05),'宁杞 5号'酸类和酯类与日均湿度显著正相关,相关系数分别为 0.728(P<0.05)和 0.739(P<0.05).'宁杞 1号'和'宁杞 5号'酮类与夜均温度显著正相关,与光照强度显著负相关,相关系数分别为 0.717(P<0.01)和-0.649(P<0.05);烷烃类与日均湿度和夜均温度显著负相关,相关系数分别为-0.772(P<0.01)和 0.637(P<0.05);碘代烷烃类与夜均湿度显著正相关,相关系数为0.820(P<0.01).七寸枝时期,'宁杞 1号'烷烃类与夜均温度显著正相关,相关系数为 0.779(P<0.05);碘代烷烃类与日均温度显著负相关,相关系数为-0.724(P<0.05);酸类与日均湿度显著负相关,相关系数为-0.680(P<0.05).'宁杞5号'蜡质含量与夜均湿度和光照强度显著正相关,相关系数分别为 0.795(P<0.01)和 0.748(P<0.01);酮类和碘代烷烃类与日均温度显著负相关,相关系数分别为-0.887(P<0.01)和-0.749(P<0.05).秋果时期,'宁杞 1号'烷烃类和碘代烷烃类与夜均温度显著正相关,相关系数分别为 0.887(P<0.01)和 0.767(P<0.05).[结论]不同采摘时期的气象因子对宁夏枸杞果皮蜡质含量与成分产生不同影响,温度与碘代烷烃类、酮类和烷烃类积累有关,湿度与酯类、酸类和烷烃类积累有关,光照强度与酯类、醇类积累有关.
关键词： 宁夏枸杞 不同采摘时期 蜡质积累 蜡质组分 气象因子
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宁夏枸杞果实性状和预处理对果实制干的影响
《林业科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究不同品种(系)宁夏枸杞果实性状和预处理对果实制干的影响,为枸杞制干工艺提供有价值的理论依据.[方法]以制干差异较大的不同品种(系)宁夏枸杞为试验材料,采用称重法、石蜡切片和扫描电镜等方法,对果实加工性状、果皮及角质层结构、果皮蜡质微形态和不同预处理枸杞果实制干时间进行探究,明确不同品种(系)宁夏枸杞果实性状和预处理对果实制干的影响.[结果]1)不同品种(系)枸杞果实纵径、百粒质量、单果体积存在显著差异,'16-23-7-8'横径、纵径、百粒质量、单果体积均最高,'宁杞 1号'最低.2)随着果实发育,果皮和角质层厚度逐渐增加且存在显著差异.'宁杞 5号'果皮厚度最大,达 768.273 μm;'宁杞 1号'果皮厚度最小,为 445.100 μm.'14-402'角质层最厚,达 9.420 μm;'16-23-7-8'最低,为 7.528 μm.3)成熟期枸杞果实表皮被束状蜡质层覆盖,蜡质晶体呈无规则片状,片状蜡质层较厚,排列较紧密.4)不同品种(系)枸杞果实制干时间存在显著差异,由易到难依次为'宁杞 1号'、'Z44'、'16-23-7-8'、'14-402'、'宁杞 5号'.与对照相比,碱处理后,平均制干时间缩短 4.10 h;氯仿处理后,平均制干时间缩短 16.94 h.[结论]枸杞果皮结构通过影响水分运输进而影响枸杞果实制干过程;预处理可破坏枸杞表皮蜡质层缩短制干时间.本研究 5个枸杞品种(系)中,'宁杞 5号'不易制干,'宁杞1号'最易制干,在枸杞制干时,应用的预处理方式必须考虑品种间存在的组织和形态解剖学特征的差异.
关键词： 宁夏枸杞 果实性状 果皮结构 角质层 表皮蜡质 预处理 制干时间
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