稠油污染土壤高级氧化-生物耦合修复研究

稠油中的胶质和沥青质是导致稠油污染土壤难以彻底降解的关键要素，而目前传统的生物修复方法很难满足其处理要求。针对这一难题，本文研究了高级氧化-生物耦合修复方法处理稠油污染土壤，达到了使稠油中胶质和沥青质高效去除的目的。 本文采用蛭石模拟土壤，研究稠油污染土壤的高级氧化（臭氧、芬顿）-生物耦合处理方法。分析了氧化时间、水土比、污染土壤陈化时间和污染浓度对臭氧氧化效率的影响，以及H2O2加入量和H2O2/Fe2+摩尔比对芬顿预处理效率的影响；同时优化了高级氧化与微生物混合菌之间的耦合条件；并根据稠油成分的变化，探讨了稠油降解机制。 实验结果表明，模拟稠油污染土壤的最佳臭氧-生物耦合条件为：臭氧氧化30min，生物段采用混合菌1降解14d，此时，土壤中总石油烃、饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的降解率分别为60.78%、65.59%、82.74%、26.61％；芬顿-生物耦合处理的最佳条件为：H2O2 加入量为27ml，H2O2与Fe2+的摩尔比为10：1，此时，模拟土壤中稠油总石油烃、饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的降解率分别为35.41%，9.33%，49.82%，45.19%。 高级氧化预处理不仅能够减小生物段负荷，而且能够提高胶质和沥青质的生物可利用性，微生物可将胶质和沥青质降解为饱和烃、芳烃或其他物质，降解效率取决于预处理的程度。高级氧化-生物耦合处理降解效率高于单独采用氧化预处理、生物处理效率，因而高级氧化-生物耦合修复方法是一种可行的稠油污染土壤修复方法。

青藏高原青稞淀粉资源的评价

青稞（Hordeum vulgare L.var．nudum Hook．f.），即裸大麦，是兼食用、饲用和酿造于一体的作物，有着重要的利用价值。淀粉是青稞籽粒中含量最多、最重要的碳水化合物，淀粉含量、直支淀粉比将会直接影响淀粉的功能特性，进而影响淀粉的应用领域。我国青藏高原青稞的栽培和食用历史悠久，特色青稞资源极其丰富。目前关于青藏高原青稞淀粉特性的报道还不多见，筛选和培育特色淀粉青稞利于拓展青稞的应用领域, 从而提高其经济价值。 本研究以114份青藏高原青稞品种(系)为实验材料，通过SDS-PAGE对材料的胚乳淀粉颗粒结合蛋白（SGAPs）进行分离，确定各蛋白的分子量大小、组合类型和多态性等。然后按照国标法测试材料的籽粒总淀粉含量和直链淀粉含量，通过微型糊化粘度仪分析相应的淀粉糊化特性，最后使用显微镜观察比较了青稞的淀粉颗粒形态特征。主要结果如下： 1、114种青稞中共分离出20种不同的SGAP条带，条带分子量为35.00～112.39 KDa，分布频率为12.28～97.37%。材料含有的SGAPs条带数从10到14不等，超过一半的材料含11种SGAP条带。20种条带形成16种组合类型，其中西藏地区青稞包含所有16个组合类型，四川地区青稞包含其中12个组合类型。青藏高原青稞籽粒淀粉颗粒结合蛋白的差异很大，遗传多样性丰富。 2、114份青稞的总淀粉含量、直链淀粉含量、直支淀粉比、峰值粘度、糊化温度和峰值温度的变幅分别为51.26～66.70%、14.64～29.74%、0.17～0.42、194～1135BU、58.8～65.2℃和81.4～92.4℃，相应的平均值分别为59.82%、23.60%、0.31、722.30BU、62.1℃和88.8℃。群体在总淀粉含量、直链淀粉含量、直支淀粉比、峰值粘度、糊化温度和峰值温度上的分布具有明显的正态性；所有胚乳淀粉体的淀粉粒都呈复粒结构。对西藏和四川的材料进行了分组比较， 两地区的青稞在直链淀粉含量和直支淀粉比上的差异达到显著水平。 3、筛选出18份具有特殊淀粉特性的青稞品种，其中5份材料的总淀粉含量超过65%，包括NB63-1、NB67、甘孜白六棱、98221-1和NB63；3份材料的直链淀粉含量大于29%，包括藏青85、藏青3号和喜马拉6号；8份材料的直支淀粉比小于0.25，包括99033-6、春青稞、阿坝330、Jan-03、米麦114、396、NB63-1和92013；7份材料的糊化温度低于60℃，同时材料的峰值粘度大于1000BU,并且峰值温度低于90℃，包括足捉春、Jan-03、阿坝330、米麦114、春青稞、20003和阿青5号。 4、各淀粉特性间存在高度相关性。直链淀粉含量和直支淀粉比与糊化温度成极显著正相关，与峰值粘度成极显著负相关，与A型淀粉粒数量和大小呈负相关。不同SGAPs组合的品种之间，淀粉含量和淀粉糊化特性间差异均达显著水平。SGAP2、SGAP5、SGAP6和SGAP7可能对籽粒直链淀粉含量、直支淀粉比和糊化温度有正向效应；SGAP3、SGAP9∼SGAP20可能对峰值粘度有正向效应。 本研究对青藏高原青稞淀粉资源进行了较为全面的评价，对该区青稞淀粉特性有了系统的认识。研究筛选出的特殊青稞品种可作为青稞育种和青稞淀粉工业应用的潜在资源，淀粉特性差异巨大的众多青稞品种也为拓宽青稞应用领域提供了丰富的资源保障。本研究对部分SGAPs在性质上的鉴定和功能上的初步推断为青稞材料的筛选提供了指导，也为品质育种提供了理论参考。 Hulless barley (naked barley, Hordeum vulgare L.) is a short- season, early maturing crop with a wide range of adaptation. It has been attracting more and more attention due to its superior nutrition and extensive industrial applications. Starch is the main ingredient in hulless barley seeds which makes up 65 percent of hulless barley’s dry weight. The ratio of the amylose/amylopectin and the size, shape, distribution of starch granules can affect the physico-chemical and functional properties of starch, which may turn affect its utilizations. The Qinghai-Tibet Plateau, which is located in southwestern China, is a typical area of vertical agricultural ecosystem and one of the barley origin centers with abundant hulless barley resources. There are little reports about hulless barley in Qinghai-Tibet Plateau at present. To screen and cultivate some characteristic hulless barley can improve its value. An improved SDS-PAGE was used to identify SGAPs combination of 114 hulless barley varieties. Starch content (total starch and amylose starch) was determined according to the standard methods GB5006-85 and GB/T 15683 using PerkinElmer M341 Precision Automatic Polarimeter and UV spectrophotometer 755B respectively. The pasting properties were measured by BRABENDER Micrio Visco-Amylo- Graph 803201. The morphology of starch granules were observed and compared with Axioplan 2 Imaging light microscopy. The following were the results obtained: 1. There were 20 major SGAPs presented in 114 varieties, with the molecular weight ranged from 35.00 to 112.39 KDa, and the frequencies ranged from 12.28% to 97.37%. The number of SGAP bands in each accession varied from 10 to 14, more than half of the population had 11 bands. There were 16 distinct SGAP patterns in the 114 varieties, the Tibet hulless barley had all of the 16 types and the Sichuan hulless barley had 12 types. The results indicated the Qinghai-Tibet Plateau hulless barley had a polymorphism of the SGAPs. 2. The ranges of the total starch content, amylose content, Am/Ap, peak viscosity, pasting temperature and peak temperature of the 114 hulless barley were 51.26～66.70%,14.64～29.74%,0.17～0.42,194～1135BU,58.8～65.2 and 81.4℃～92.4, with an average of ℃59.82%, 23.60%, 0.31, 722.30BU, 62.1 and 88.8,℃℃ respectively. The distributions of the total starch content, amylose content, Am/Ap, peak viscosity, pasting temperature and peak temperature were visibly normal school. All of the amyloplasts in endosperm of varieties showed bimodal size distributions.The main starch properties of hulless barley from Tibet and Sichuan were separated and compared, the differences on amylose content and Am/Ap were obvious. 3. Eighteen accessions which had special starch properties were screened out. Five accessions with total starch content beyond 65%, including NB63-1, NB67, Ganzibailiuleng, 98221-1 and NB63; three accessions, Zangqing85, Zangqing3 and Ximala6, with the highest amylose content (>29%); five accessions with Am/Ap less than 0.25, including 99033-6, Chun Qingke, A Ba 330, Jan-03, Mi Mai114, 396, NB63-1 and 92013; seven accessions had a pasting temperature under 60, ℃meanwhile their peak viscosity beyond 1000BU and their peak temperature under 90℃，including Zu Cuochun, Jan-03, A Ba 330, Mi Mai 114, Chun Qingke, 20003 and A Qing 5. 4. There were high correlations between starch properties. Amylose content and Am/Ap were positively correlated to pasting temperature, negatively correlated to peak viscosity, negatively correlated to the number and granule size of A-type granule. Different SGAP combinations caused significant diversities in starch content and pasting properties. SGAP2, SGAP5, SGAP6 and SGAP7 may have positive effect on amylose content, Am/Ap and pasting temperature; SGAP3, SGAP9∼SGAP20 may have positive effect on peak viscosity. Our research made a comprehensive evaluation on the hulless barley starch from the Qinghai-Tibet Plateau, we can get a systemic understanding. Some special accessions were screened out can be used on the hulless barley breeding lines and industries utilization.The combination of the SGAPs may become a criterion to evaluate the hulless barley endosperm starch quality. Consequently, the results will be good information for further studies on the hulless barley.

云南纳帕海越冬黑颈鹤日间行为模式与年龄和集群的关系

2006年10月2007年5月,在云南省西北部纳帕海,采用路线调查结合瞬时扫描行为取样法,对越冬黑颈鹤(Grus nigricollis)种群的时间分配及其与年龄、集群和时间的关系进行了观察.结果说明,黑颈鹤越冬活动主要足以觅食为主,占日间时间的(76.81±9.1)%.越冬期间黑颈鹤日间行为的节律性较为明显,具有适应高寒气候的特点.集群形式对成鹤的行为有着显著影响,集群和家庭中活动的成鹤红觅食、警戒和争斗中存在显著差异(F1.76=0.27、0.77,U=2779,P=0.001-0.000).年龄是影响鹤群行为的因素之一.幼鹤相比成鹤有较多的觅食时间和休息时间,警戒行为比例较低(F1.76=0.04-2.59,U=188-2779,P=0.006-0.000),且小受集群形式的影响.随着越冬期间的早、中、晚3个时期的环境变化,黑颁鹤的时间分配有显著变化(F2.36=4.63-26.54,x22=5.29-13.68,P=0.0016-0.000).不同越冬地的黑颈鹤行为存在差异.气候、食物资源和人为影响可能是造成这些差异的主要因素.

菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum)能量代谢的研究

能量代谢指动物在进行生理活动(如摄食、消化以及动物的活动等)时所消耗能量的总和，一般以动物的呼吸率利排泄率来估计动物的能量代谢。其主要研究内容是闸明生物能量代谢的基木规律以及与环境闪子的关系。菲律宾蛤仔(Ruditapesphil ippmarum)是我国一种重要的养殖贝类，关于其能量代谢的研究却较少，这种状况妨碍了菲律宾蛤仔养殖生态理论的完善和养殖技术的提高。本研究主要对菲律宾蛤仔呼吸率和排泄率的基本规律(能量代谢与体重的关系、能量代谢的昼夜变化)及其与环境因子(饵料浓度、水温、栖息底质环境)的关系进行探讨。研究结果如下：1．不同体重菲律宾蛤仔代谢率小同。实验川菲律宾蛤仔分三种大小：l(干肉重为0．07-0．14g)、ll(干肉重0．27-0．34g)、III(干肉重0．45～0．63g)。温度包括：26℃(八月)、20℃(十月)、1 5℃(十二月)、9℃(一月)。实验共设四个饵料浓度：2．28±0．25，6．454±0．44，10．284±0．82，15．414±1．56mgTPM／L(TPM，总颗粒物)，饵料中POM(颗粒有机物)含量都为4．68±1．64 mg/L。常温下菲律宾蛤仔代谢率随着体重的增大而增大。15℃、20~C、26℃时蛤仔呼吸率与干肉重呈明显的幂函数关系R=aW~b，a值变动范围为0．1076-0．3309；b值变动范围为0．239l～0．8381；蛤仔排泄率与干肉重也呈明显的幂函数关系N=aW~b，a值变动范围为14．213～68．362：b值变动范围为0．3673-1．1 532。9℃(饵料浓度为2．28±0．25mgTPM／L)、20℃(饵料浓度为10．284-0．82mgTPM／L)、26℃(饵料浓度为6．454±0．44mgTPM／L)时不同体重蛤仔氧氮比差异显著，其它情况下不同体重蛤仔氧氮比差异不显著。2．常温下菲律宾蛤仔代谢率受饵料浓度的影响，不同大小蛤仔受饵料浓度的影响程度不同。I组蛤仔呼吸率受饵料浓度的显著影响，II组III组蛤仔呼吸率只在9℃(一月)和26~C(八月)时受饵料浓度的显著影响。26℃时影响最显著，26℃时I组蛤仔在饵料浓度为2．28±0．25，6．45±0．44，l0．28±0．82，15．4l±1．56mgTPM／L时呼吸率分别是O．086，0．146，0．073，0．093(mlO_2／h)；ll组蛤仔在上述浓度饵料中呼吸率分别是0．138，0．214，0．J 26，0．12l(mlO_2／h);III组蛤仔在上述浓度饵料中呼吸率分别是0．129，0．266，0．186，0．192(mlO_2／h)。菲律宾蛤仔呼吸率在饵料浓度为6．45±0．44 mgTPM／L时最高，蛤仔呼吸率在其它饵料浓度时都会降低。菲律宾蛤仔排泄率在饵料浓度为10．28±0．82 mgTPM／L和15．4l士1．56mgTPM／L时显著高于其它浓度组，9℃时这种趋势更明显，9℃时饵料浓度为2．28±0．25，6．454±044，lO．284±0．82，15．41±1．56mgTPM／L中I组蛤仔排泄率分别是4．297，2．874，8．003，6．658(μgNH_3-N／h)；II组蛤仔在上述浓度饵料中排泄率分别是4．011，3．609，10．427，12．732(μgNH_3-N／h)；III组蛤仔在上述浓度饵料中排泄率分别是2．28 l，6．452，10．283，15．417(μgNH_3-N／h)。3．菲律宾蛤仔代谢率受自然温度的显著影Ⅱ向。I组蛤仔在9℃、15℃、20℃、26℃时呼吸率平均为0．057，0．085，0．039，O．099；II组蛤仔在上述四个温度中呼吸率平均为0．08，O．128，0．089，0．149(mlO_2／h)，I组和II组蛤仔在9℃和20~C时呼吸率较低，在26℃时呼吸率最高。III组蛤仔在上述四个温度中呼吸率平均为0．09，O．1 59，O．143，O．193(mlO_2／h)，在9℃时llI组蛤仔呼吸率显著低于其它温度组。温度为9℃、15℃、20℃、26℃时l组蛤仔排泄率平均为5．458，13．169，4．946，11．138(μgNH_3-N／h)：II组蛤仔在上述温度中排泄率平均为7．695，23．578，8．319，23．90l(μgNH_3-N／h)；III组蛤仔在上述温度中排泄率平均为11．738，27．443，15．658，35．407(μgNH_3-N／h)，蛤仔排泄率在15℃和26℃时均高于9℃和20℃。4．摄食状态与饥饿状态菲律宾蛤仔代谢率有明显不同。26℃时蛤仔静止状态呼吸率平均为0．336(m102／g干重．h)，摄食状态呼吸率平均为0．656(ml0_2干重．h)，摄食状态呼吸率比静止状态平均升高了0 32(ml0_2／g干重．h)；26℃时蛤仔静止状态排泄率平均为39．471(μgNH_3-N／g干重．h)，摄食状态排泄率平均为88．08(μgNH_3-N／g干重．h)，摄食状态排泄率比静止状态排泄率平均升高了48．6(μgNH_3-N／g干重．h)。摄食状态代谢率平均是静止状态的2～3倍。根据摄食引起的呼吸率和排泄率升高量得出每氧化产生lμgNH_3-N需0_2量平均为7．05μl。5．人工控制温度对菲律宾蛤仔代谢率有明显影响。不同大小蛤仔受温度的影响程度不同。在温度5℃、10℃、l 5℃、20℃、26℃，I组和II组蛤仔呼吸率都随着温度的升高而升高，在10℃～l5℃和20℃～26℃这二个温度变化范围内呼吸率变化最大，在20℃～26℃时I组蛤仔呼吸率变动范围为O．85～1．04(m10_2／g干重．h)、II组蛤仔变动范围为0．57～0．86(ml0_2／g干重．h)。III组蛤仔呼吸率只在5℃～l0℃时明显增高，变动范围为0．09～0．5l(m10_2／g干重．h)，在10℃～26℃范围内变化不大。I组和II组蛤仔排泄率随着温度的升高而升高，变动幅度较大，在5℃～26℃范围内其排泄率变动范围为10．32～81．53(μgNH_3-N／g干重．h)；而 III组蛤仔排泄率只在5℃～15℃时随着温度的升高而升高，其排泄率变动范围为6．75～23．77(μgNH_3-N/g干重．h)，在15℃～26℃范围内几乎不变。III组蛤仔的适温范围比I组和II组蛤仔广。菲律宾蛤仔在5℃和10℃时氧氮比变化明显，变动范围为2．76～11．44，在15～26℃时变化不大。6．菲律宾蛤仔代谢率有明显的日节律性，呈正弦曲线型变化。蛤仔夜问代谢率明显升高。I组蛤仔夜间呼吸率平均为0．867(m10_2／g干重．h)，白天呼吸率平均为O．504(m10_2／g干重．h)；II组蛤仔夜间呼吸率平均为0．438(m10_2／g干重．h)，白天呼吸率平均为0．36l(m102／g干重．h)；III组蛤仔夜间呼吸率平均为0．409(m10_2／g干重．h)，白天呼吸率平均为0．252(m102／g干重．h)。在22：00-23：00菲律宾蛤仔呼吸率最高。7．底质环境对菲律宾蛤仔的代谢率有明显影响。在饥饿状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中呼吸率平均为l 406(m10_2／g干重h)，在无泥沙环境中呼吸率平均为O．963(ml0_2／g干重．h)；摄食状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中呼吸率平均为1．59l(m102／g干重．h)，在无泥沙环境中呼吸率平均为1．115(m10_2／g干重．h)。在饥饿状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中排泄率平均为78．934(μgNH_3-N／g 干重．h)，在无泥沙环境巾排泄率平均为45．043(μgNH_3-N／g干重．h)；摄食状态下菲律宾蛤仔在泥沙底质中排泄率平均为87．12l(μgNH_3-N／g干重．h)，在无泥沙底质中排泄率平均为58．354(μgNH_3-N／g干重．h)。蛤仔在泥沙环境中呼吸率和排泄率都明显升高。