科研产出
枸杞粉及其多糖对环磷酰胺致免疫低下小鼠免疫及肠道菌群的调节作用
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：枸杞是我国传统的药食两用资源,其鲜果喷雾干燥粉作为食品或功能食品原料被广泛应用,但其功效作用研究较少.本研究以环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)诱导免疫低下的小鼠为模型,探究枸杞粉(Lycium barbarum L.powder,LB)、枸杞多糖(Lycium barbarum L.polysaccharides,LBP)及复配物(LB+LBP)对小鼠免疫力及肠道菌群稳态的影响.结果表明,LB、LBP及LB+LBP均可不同程度地恢复免疫抑制小鼠的体质量和采食量,改善小鼠的脾脏、胸腺和结肠组织损伤,有效促进免疫抑制小鼠肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-a)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、干扰素-γ(interferon-y,IFN-γ)和免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)的分泌,调节结肠中免疫相关基因的表达,促进短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)生成,显著调节Muribaculaceae_unclassified、Muribaculum、Mucispirillum、Helicobacter、Bilophila、Clostridiales等相对丰度(P<0.05),逆转CTX诱导的小鼠肠道菌群代谢功能异常,并使其趋于正常.相较于LBP,LB、LB+LBP还可降低Clostridiales相对丰度,增加有益菌Duncaniella的相对丰度,LB+LBP还可降低厌氧菌Anaerotruncus的相对丰度.本研究结果将为枸杞精深加工产业中功效针对性健康产品研发和多元化产品开发提供理论依据.
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基于改进YOLO v5的宁夏草原蝗虫识别模型研究
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对草原蝗虫图像具有样本收集困难、目标较小和目标多尺度等技术难点，基于YOLO v5网络，提出了一种复杂背景下多尺度蝗虫目标检测识别模型YOLO v5-CB,用于宁夏草原常见蝗虫检测。改进模型YOLO v5-CB针对蝗虫原始样本量较少的问题，使用CycleGAN网络扩充蝗虫数据集；针对蝗虫图像中的小目标特征，使用ConvNeXt来保留小目标蝗虫的特征；为有效解决蝗虫图像尺度特征变换较大问题，在颈部特征融合使用Bi-FPN结构，来增强网络对多尺度目标的特征融合能力。实验结果表明，在对宁夏草原常见亚洲小车蝗、短星翅蝗、中华剑角蝗进行检测识别时，YOLO v5-CB的识别精度可达98.6%,平均精度均值达到96.8%,F1值为98%,与Faster R-CNN、YOLO v3、YOLO v4、YOLO v5模型相比，识别精度均有提高。将改进的蝗虫检测识别模型YOLO v5-CB与研发的分布式可扩展生态环境数据采集系统结合，构建了基于4G网络的Web端蝗虫识别平台，可对观测点的蝗虫图像进行长期实时检测。目前，该平台已在宁夏回族自治区盐池县大水坑、黄记场、麻黄山等地的草原生态环境数据获取中得到了应用，可对包括宁夏草原蝗虫信息在内的多种生态环境信息进行长期检测和跟踪，为虫情防治等提供决策依据。
关键词： 蝗虫识别 YOLO v5 CycleGAN ConvNeXt Bi-FPN 分布式可扩展系统
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外源碳氮输入对沟道底泥反硝化潜势与阈值影响-以宁夏引黄灌区排水沟为研究对象
《中国环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：采集宁夏引黄灌区排水沟道底泥,开展上覆水土柱培养试验,分别模拟0,5,10,20mg/L4种外源氮输入梯度和0,100mg/L2种外源碳输入梯度处理下沟道水质的变化情况.在水力停留培养47d内对上覆水NO3-N、NH4+-N、DOC及反硝化速率进行测定,并计算氮素消纳量以评估底泥反硝化脱氮潜势与阈值.结果表明:上覆水NO3--N浓度随时间延长而降低(P<0.01),且同时段内上覆水NO3--N浓度在外源碳添加较无碳源条件下显著降低(P<0.05),试验末期NO3--N浓度在无碳源和添加碳源条件下分别下降52.1%,93.6%;添加碳源条件下上覆水NO3--N浓度在20d时已稳定至较低水平,而未添加碳源处理NO3--N浓度在试验47d后仍有较大消纳空间;无碳源和添加碳源条件下底泥反硝化氮素消纳量阈值分别为263.7,865.6μmol/L,氮素累积消纳量占培养柱体系内总氮量的比率随外源碳氮的增加而增大(P<0.05),未添加碳源条件下反硝化过程可以消纳培养土柱体系内10.3%~11.4%的氮量,而在添加碳源后提高至17.7%~37.3%本研究可为引黄灌区农业面源污染高效治理提供科学依据.
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黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶活性的影响
《食品科学 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:探究黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶活性的抑制作用。方法:提取黑果枸杞花色苷,采用分光光度法测定黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的抑制活性;紫外光谱法和荧光光谱法研究黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶作用的特性。结果:黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的活性具有一定的抑制作用,半抑制质量浓度为(2.84±0.45)mg/mL,抑制类型为可逆型竞争性抑制。紫外光谱和荧光光谱分析显示黑果枸杞花色苷提取物能使胰脂肪酶肽键C=O基团发生π→π*跃迁,α-螺旋含量降低,内源荧光发生猝灭。热力学参数显示黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶之间的作用力主要是氢键和范德华力。结论:黑果枸杞花色苷提取物能与胰脂肪酶相结合,进而抑制胰脂肪酶的活性。
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种植方式和灌溉定额对碱化盐土及紫穗槐生长的影响
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对甘肃白银碱化盐土表层土壤盐分高、植物生长困难的生产问题,在统一施用脱硫石膏18t/hm~2的基础上,通过2 a田间试验,在起垄沟植和未起垄种植2种种植方式下设置3个灌溉定额:8 250、9 750和11 250 m3/hm~2,研究不同种植方式及灌溉定额对土壤pH值、碱化度、含盐量及紫穗槐生长的影响.试验结果表明:1)各处理均显著降低了土壤pH值、碱化度和含盐量;起垄沟植方式下垄沟内可汇集灌溉水和降水,提高土壤含水率;在0~40 cm土层起垄处理的土壤盐分比未起垄处理低15.7%,起垄沟植处理可以形成"高水低盐"的水盐环境,从而使紫穗槐的成活率、株高、冠幅均高于未起垄处理;2)2种种植方式下,随灌水量增加脱盐效果越显著,紫穗槐的成活率、株高、冠幅指标随灌水量增加而增加;灌溉定额为9 750和11 250 m3/hm~2时,紫穗槐生长指标无显著差异.考虑到研究区地处干旱区,水资源有限,灌水量过多不仅浪费水资源还会增加发生次生盐渍化的风险,因此,施用脱硫石膏并起垄沟植适宜于甘肃白银碱化盐土紫穗槐种植,且适宜灌溉定额为9 750 m3/hm~2.
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降雨对荒漠草原生物土壤结皮化学计量的影响
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：生物土壤结皮是干旱地区地表景观的基本组成部分,对生物地球化学循环具有重要影响.在中国北方荒漠化地区,生物土壤结皮化学计量在很大程度上是未知的,特别是降雨如何影响荒漠草原生物土壤结皮化学计量仍然不确定.该研究以自然降雨为对照,通过使用遮雨棚和喷灌系统控制降水输入,开展增水和减水处理野外控制性试验,研究降雨量对荒漠草原生物土壤结皮化学计量的影响.试验结果表明:1)减水处理增加了结皮层C:N、C:P和N:P的比率,增水处理增加了结皮层下垫面C:N、C:P和N:P比率;2)减水处理增大了结皮层与下垫面之间C含量的差异,同时减小了N和P含量的差异,增水处理增大了结皮层与下垫面之间N和P含量的差异,减水处理有利于结皮层C的积累,而增水后结皮层中磷的有效性降低;3)适宜的土壤水分条件促进了结皮层及下垫面土壤微生物生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon,SMBC)和土壤微生物生物量氮(Soil Microbial Biomass Nitrogen,SMBN)的积累,而过高的降雨量导致土壤养分损失,不利于SMBC和SMBN的积累.相对干旱的土壤环境有利于结皮层土壤C、N的富集,为土壤微生物呼吸提供较多的营养物质,有利于SMBC和SMBN的积累.总之,在中国北方荒漠化地区,生物土壤结皮和下垫面的C:N:P化学计量对降雨量有不同的响应.
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耕作措施对缓坡耕地土壤养分分布及肥料利用率的影响
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同耕作措施对坡耕地土壤养分坡面分布特征及作物产量与肥料利用率的影响,该研究在2017—2018年期间,以宁南山区10°缓坡耕地为研究对象,开展传统平作(CK)、垄沟种植(NH)、垄沟+秸秆覆盖(SM)和垄沟+地膜覆盖(PM)4种不同耕作措施对坡耕地耕层养分、作物产量的影响及其坡位效应分析研究,探讨不同耕作措施下作物肥料利用率.结果表明,相较于CK,NH、SM和PM 3种耕作措施显著提高耕层土壤有机质和土壤速效氮含量,分别提高了18.50%和14.47%、18.22%和17.64%、21.75%和18.71%,3种耕作措施之间差异并不显著.CK处理下耕层土壤有机质含量和速效氮随着坡位自上而下的变化而增加,表现出流失风险,而PM、SM和NH 3种措施表现出能够削弱坡位效应的作用,由高到低顺序为坡中、坡下、坡上.相对于CK,其他3种耕作措施下坡耕地土壤有效磷、速效钾有所降低,其中PM措施下土壤有效磷显著低于其他耕作处理.NH、SM和PM显著增加作物产量,玉米和马铃薯产量比CK分别增加27.03%和2.89%、12.85%和8.50%、204.56%和2.52%,且具有显著的坡位效应.2个覆盖措施SM和PM显著提高作物肥料利用率,种植玉米N、P利用率分别提高7.92%和16.83%、217.03%和241.59%,种植马铃薯分别提高89.43%和44.62%、97.31%和49.66%.由此可知,以垄沟、覆盖为核心的保护性耕作措施能够有效阻断养分损失途径,阻控土壤养分的坡面运移,提高肥料利用率和作物产量.
关键词： 土壤 侵蚀 耕作措施 缓坡耕地 坡位效应 肥料利用率
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枸杞蜂花粉主要化学成分与抗氧化作用
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以枸杞蜂花粉为原料,对其可溶性总糖、游离单糖与双糖、蛋白质、游离氨基酸、总多酚、总黄酮、矿物元素含量进行了分析,并以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基清除率、金属离子螯合率为指标对枸杞蜂花粉的抗氧化作用进行了评价。结果表明,枸杞蜂花粉中可溶性糖质量分数为44.8%,果糖、葡萄糖和蔗糖质量分数分别为18.4%、15.2%和3.7%,蛋白质质量分数为25.0%,总多酚和总黄酮含量分别为22.95 mg/g(以没食子酸当量计)和21.17 mg/g(以芦丁当量计);枸杞蜂花粉具有显著的抗氧化作用,抗氧化效果顺序为水提醇沉上清物>水提物>粗多糖。
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枸杞色泽与其类胡萝卜素含量和组成的相关性
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：类胡萝卜素是枸杞的一类主要特征性功效成分。常规的分析测定方法为有机溶剂提取后用比色法和高效液相色谱法分别进行总含量和组分分析,该方法步骤繁琐、周期长、成本较高。本研究旨在以枸杞表面不同颜色特征值为指标,通过对枸杞类胡萝卜素组成与枸杞色泽的相关性分析,建立一种枸杞类胡萝卜素含量和组成的快速判断方法。以9份不同种质枸杞材料果实为样本,采用CM-5分光测色仪分别对其颜色进行量化分析,并进行枸杞颜色特征值与类胡萝卜素及各组分含量的相关性分析。结果表明:不同种质枸杞表皮颜色特征值差异显著,果皮红度(a)和类胡萝卜素总含量呈显著性正相关(P<0.05),色度角(h)和类胡萝卜素总含量呈极显著负相关(P<0.01)。与各组分的相关性分析发现枸杞果皮亮度(L)、h和玉米黄素含量呈显著性正相关,a值和饱和度(c)与玉米黄素双棕榈酸酯的含量呈显著性正相关(P<0.05)。故可采用测色仪检测枸杞的色泽并对比枸杞中类胡萝卜素和各组分的含量高低,较便捷地分析评价枸杞类胡萝卜素含量及组分。本方法具有零有机溶剂、简单、便捷的优势,可为枸杞优质选育及质量评价提供理论依据和技术参考。
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干旱风沙区农田防护林网空间风速与地表风蚀特征
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为准确了解和评价干旱风沙区在典型大风环境下农田防护林空间风速分布,以及林网内风蚀状况,分别利用三杯风速仪和诱捕法,对干旱风沙区盐池县农田防护林网空间风速与地表风蚀特征开展了林网内不同水平距离内的距地表50、200 cm高度风速分布与地表风蚀状况监测。研究表明:1)随着防护距离的逐渐增大,风蚀量呈先增加后减少的变化趋势,而风速变化规律正好相反;50和200 cm高度的风速变化规律均一致,均呈先逐渐降低后逐渐升高的变化,以12H处对风力减小作用最明显,50和200 cm高度的风速降幅分别达到了51%和46%;林带防风效益与距离呈先增加后减小趋势,以12H(12倍的防护林带树高,下同)处200 cm高度最佳,为53.65%;侵蚀模数由林带内的轻度、1H处的强度到3H、7H处的剧烈,12H处为极强度,以3H处最大,为21 944.62 t/km~2。2)沙粒粒径以73.99、87.99、104.6μm区间为主,其中82.53%~99.93%沙粒均集中在248.9μm以下,为细沙粒,而旷野对照组沙粒粒径主要集中在104.6~148μm,沙粒明显较粗。因此,干旱风沙区沙质农田防护林网在典型大风日内对风速的减缓非常有效。但由于林网内沙物质源丰富,风蚀现象依然严重,对当地沙尘暴发生影响较大。该研究对准确掌握当地林网风蚀,科学评价林网防护功能等有一定的借鉴作用。
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