科研产出
基于生态功能区的河北省生态系统服务权衡与协同分析
《地理学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：生态系统服务权衡与协同分析是当下生态系统服务的研究前沿和热点，可为生态系统管理提供科学依据。本文基于河北省生态功能区划分，选取粮食生产、碳储存、土壤保持和水源涵养4种生态系统服务，利用空间叠置法分析了2017年河北省不同生态功能区生态系统服务的权衡/协同关系，主要结论为：（1）河北省粮食生产总量为3828万t，五大生态区的贡献排序为低平原生态修复区（PY）＞燕山太行山生态涵养区（YS）＞环京津生态过渡带（HJJ）＞坝上高原生态防护区（BS）＞沿海生态防护区（YH）。（2）河北省碳储存、土壤保持、水源涵养服务的总量分别为8567万t碳、470161万t土、656875万t水。3种服务呈现相似分布，以燕山太行山生态涵养区贡献量最高（均超过75%），其余各生态功能区贡献量普遍较低。（3）河北省全域不同生态系统服务之间以强权衡和低协同关系为主，强权衡、低协同、弱权衡、高协同的比例分别为48.15%、45.92%、5.09%、0.83%。（4）河北省强权衡关系生态系统的主导功能与其所处生态区功能定位基本一致，强权衡关系的生态系统可为生态功能区主导功能的发挥提供保障。本文可为管理者从生态功能区的角度优化生态系统服务权衡/协同关系提供新思路。
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球磨改性对小米全粉理化特性及其面条品质特性的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：小米兼具营养价值与药用价值，为提高小米的附加值和小米面条的加工品质，本实验利用球磨技术对小米全粉进行改性处理，探究不同球磨处理时间（0.5、1、2、4、6、8 h）对小米全粉营养成分、水合特性、糊化特性、流变特性、结晶结构及面条品质的影响，并分析部分理化性质与面条品质的相关性。结果表明，随着球磨时间延长，小米全粉的结晶结构破坏较明显，损伤淀粉质量分数显著增加，直链淀粉质量分数不断减少（除8 h外），面粉亮度由77.27升至81.37。同时，球磨处理使小米全粉峰值黏度、谷值黏度和最终黏度均显著上升（P＜0.05），分别由1 478、665 Pa·s和1 384 Pa·s提升至3 271（球磨1 h）、982 Pa·s（球磨2 h）和2 199 Pa·s（球磨2 h），同时使水合特性（持水力、膨润力）显著提升（P＜0.05）。当球磨时间为4 h时，面团的凝胶网状结构愈发均匀致密，制作的小米面条质构、蒸煮品质均最佳。相关性分析结果表明，面条质构特性（弹性、胶黏性、咀嚼性）、感官品质（色泽、外观、黏性）与直链淀粉质量分数呈极显著负相关（P＜0.01），与损伤淀粉和支链淀粉质量分数整体上呈极显著正相关（P＜0.01）。面条的蒸煮品质（断条率）与直链淀粉质量分数呈极显著正相关（P＜0.01），与损伤淀粉和支链淀粉质量分数呈极显著负相关（P＜0.01）；且糊化黏度与面条品质相关性也较强。综合分析，球磨技术对小米全粉的改性处理可用于生产较高品质的小米面条。
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不同鱼皮肽抗氧化活性及结构特性的比较
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：鱼皮是水产品加工的主要副产物,因利用率较低而备受关注.为更好地了解不同鱼皮肽的抗氧化活性及结构特性,采用碱性蛋白酶分别水解三文鱼皮、鲟鱼皮和鳙鱼皮.通过水解度(DH)、三氯乙酸氮溶指数(TCA-NSI)和分子质量评估鱼皮肽的水解程度,根据 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率、·OH自由基清除率、Fe2+螯合活性和还原力检测鱼皮肽的抗氧化活性,并比较 3 种鱼皮肽的结构特性.结果表明:鲟鱼皮肽的DH(22.34%)和多肽含量(48.65%)最高,分子质量最低,其水解效果最好.3 种鱼皮肽的抗氧化活性呈浓度依赖性,其中鲟鱼皮肽抗氧化活性显著高于鲟鱼皮肽和鳙鱼皮肽(P<0.05).鲟鱼皮肽的疏水性和荧光强度较高,且含有较高含量的疏水性氨基酸,这些对抗氧化活性有积极的影响.傅里叶变换红外光谱证实不同鱼皮肽的内部微环境和蛋白质二级结构有一定差异,造成其抗氧化活性的差异较大.本研究可为鱼皮肽的制备及开发应用提供一定的理论依据.
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秸秆粉碎集中全量深埋还田机设计与试验
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对我国玉米秸秆量大，生产应用的还田机具还田深度浅，存在影响后续播种、出苗质量、病虫害发生率高和深层土壤“碳饥饿”等问题，设计了一种秸秆粉碎集中全量深埋还田机，可一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送、深松开沟、集中遁注掩埋和碎土镇压等作业，在有效减少土壤扰动下能够将多行站立或粉碎后秸秆集中埋入地表下一条深380～400 mm的沟内。阐述了秸秆粉碎集中全量深埋还田机整机结构及工作原理，对秸秆螺旋输送装置、抛压风机、深松开沟遁注装置和传动系统等关键部件进行了设计与计算，初步确定了螺旋输送装置与抛压风机转速、风机出料口尺寸和遁注体截面形状参数，并对抛压风机与遁注体腔体内部进行了流场模拟分析与验证。按照设计要求对秸秆粉碎集中全量深埋还田机进行了试制，并进行了机具性能与大田定位试验，结果表明：在作业速度3 km/h时，秸秆捡拾率为90.8%,开沟深度与秸秆掩埋深度均值分别为394 mm与200 mm,开沟深度与秸秆掩埋深度稳定性系数分别为97.4%和92.5%,各项指标与设计值相符，且满足农艺要求。同时大田定位试验结果表明，秸秆集中深还田与传统还田相比，0～200 cm土壤贮水量提高29 mm, 20～40 cm土层有机碳、全氮和速效磷养分含量分别增加7.14 g/kg、0.59 g/kg、1.53 mg/kg,有效增加了土壤养分含量，提高了深层土壤肥力与贮水能力。
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基于无人机载遥感的水分胁迫下冬小麦叶绿素变化及冠层光谱响应
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：为探究水分胁迫下冬小麦冠层反射率在各生育期响应叶片叶绿素变化的特性,针对2020年—2021年小麦生长季11个品种(分为强、一般和弱3个抗旱性品系),设置了 2次灌溉(拔节、扬花)、1次灌溉(冬季、返青、拔节、拔节后7天和拔节后14天)以及无灌溉总共3个水分梯度处理,分析了叶绿素与反射率之间的相关性,利用波长随机组合方式[简单比值(SRSI)、简单差值(SDSI)和归一化(NDSI)]与线性拟合方法,筛选了对叶绿素最为敏感的窄波段光谱指数.结果表明:(1)所有品系叶绿素含量在各生育期均差异显著,从拔节到灌浆大致表现为降低—升高—降低态势,但冬季和返青期灌溉处理下的抗旱性一般品系、以及返青期灌溉处理下的抗旱性较差品系除外;(2)随着发育进程推移和品种抗旱性减弱,不同处理间在近红外区域的冠层反射率差距逐渐增大.(3)叶绿素与窄波段光谱指数的线性拟合决定系数高值区集中在绿(445~591 nm)和红边(701~755 nm)波段.抗旱性较强品系和抗旱性较差品系的SRSI指数均在开花期反演叶绿素的精度最高,分别达0.762和0.811;抗旱性一般品系的NDSI指数在灌浆期精度最高,为0.732.该研究对于揭示水分胁迫下叶绿素变化的反射率响应在冬小麦各关键生育期以及品种间差异等,具有一定参考价值,可为基于无人机载高光谱技术的抗旱小麦品种高效筛选奠定基础.
关键词： 遥感 无人机 冬小麦 水分胁迫 高光谱反射率 叶绿素
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自走式养殖粪水注射施肥机设计与试验
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前养殖场养殖粪水产量大、配套耕地面积小且分散，小型粪水注射施肥机缺乏及利用率低问题，设计了主要由底盘、罐体、吸排肥系统及开沟施肥注射器等部件组成、容量为6 m~3的自走式养殖粪水注射施肥机。阐述了施肥机整机结构及工作原理，对施肥机罐体结构、吸排肥管路系统、控制监控系统、粪水均分器及取力器等关键部件进行了设计与计算，对核心部件粪水均分器进行了流场模拟分析与优化改进，确定了粪水均分器结构形式及各分水管出口开口角度。按照设计要求对施肥机进行了试制，并以猪场养殖粪水为原料进行了田间试验，结果表明：该机可实现粪水多通道多方位自动吸排、循环流动、注射断流及防堵监测报警等功能，施肥机行进速度为4 km/h时，注射深度为92.8 mm,注射深度稳定系数为94.6%,各行施肥量一致性变异系数为5.3%,各项指标与设计值相符，且满足农艺要求。
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菌菇复合多糖对秀丽线虫氧化胁迫抗性的影响
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:研究菌菇复合多糖(FHP)的抗氧化效果及作用机制.方法:用化学方法评价FHP体外自由基清除效率,通过秀丽线虫的氧化胁迫存活率试验评价FHP体内抗氧化效果;通过线虫体内氧化胁迫水平检测,胁迫应激关键转录因子活性及其效应基因表达检测和抗氧化酶活性试验等研究FHP的抗氧化活性;通过线虫的寿命试验及脂褐素水平检测研究FHP的抗衰老活性.结果:FHP表现出比单一组成多糖更好的体外自由基清除效率以及更好的延长秀丽线虫氧化胁迫存活率的抗氧化活性.线虫体内试验结果表明,FHP不仅可以提高秀丽线虫的氧化胁迫存活率,降低线虫体内ROS水平及MDA含量,而且还可以激活胁迫应激转录因子SKN-1和DAF-16的活性及其下游效应基因的表达,并增强抗氧化酶SOD和GPx的活性.然而,FHP不影响秀丽线虫的寿命及体内脂褐素的积累水平.结论:FHP虽可增强秀丽线虫的氧化胁迫抗性,但不影响秀丽线虫的衰老,其抗氧化活性机制与激活胁迫应激转录因子SKN-1和DAF-16,影响其下游效应体活性相关.
关键词： 菌菇多糖;复合多糖;秀丽线虫;氧化胁迫;衰老;活性氧自由基;抗氧化酶;转录因子
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热处理对谷物粉物化性质及淀粉体外消化性的影响
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究热处理对谷物粉物化性质和淀粉体外消化性的影响,测定燕麦、小米和玉米3种谷物粉经蒸汽和烘烤热处理前、后糊化特性、膨胀势、吸水性和不同淀粉组成含量的变化.结果表明:热处理使燕麦粉的糊化温度显著降低、小米粉和玉米粉显著升高(P<0.05),燕麦粉和小米粉的回生值显著升高、玉米粉显著降低(P<0.05),玉米粉峰值黏度和崩解值显著降低(P<0.05)、燕麦粉和小米粉的变化不同;蒸汽和烘烤处理使燕麦粉膨胀势分别降低32%和12%,吸水性指数升高20%以上,但是小米粉和玉米粉变化较小;热处理使3种谷物粉水溶性指数降低28%~55%;热处理使3种谷物粉中快消化淀粉含量降低10%~20%,慢消化淀粉含量升高3%~30%,抗性淀粉含量升高20%,尤其热处理对燕麦淀粉组成含量影响最大.扫描电镜观察燕麦、小米和玉米淀粉颗粒直径分别为5,10,15μm,经热处理后淀粉发生团聚和黏结现象,尤其燕麦淀粉团聚和黏结程度最大.结论:适当的预热处理可以改变谷物粉的物化特性,进而改善其加工性能.热处理改变了谷物淀粉的构成,减缓了淀粉的消化性,提高了其功能特性.
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1-甲基环丙烯对'香水'梨果实品质和挥发性成分及相关基因表达的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：以‘香水’梨为研究对象，考察了采后1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理对其贮藏过程中内在品质和挥发性成分（volatile organic components,VOCs）变化的影响，并对乙烯合成及信号转导、香气合成相关基因表达水平进行定量分析。结果表明，与未处理对照（CK）组相比，1-MCP处理显著抑制果实硬度下降和可溶性固形物质量分数（soluble solids content,SSC）升高（P＜0.05），显著抑制呼吸速率和乙烯释放速率，明显降低果皮、果肉中VOCs种类和总量。与CK组同期相比，1-MCP处理果实的果皮、果肉中乙烯合成相关基因ACS1和ACO2，乙烯受体相关基因ETR2、ERS1/2和乙烯信号转导相关基因EIN3,VOCs合成相关基因LOX1/6/8和AAT1的表达量均降低。综上，1-MCP通过下调乙烯合成和乙烯信号转导基因的表达，降低‘香水’梨乙烯生成量和信号传递，降低LOX1/8和AAT1基因表达量，抑制采后贮藏‘香水’梨VOCs生成和品质变化。
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