以黑穗醋栗扦插苗为研究对象,选用腐熟后的稻壳、阔叶树树皮、针叶枯枝落叶按一定体积比混合配制成育苗基质开展扦插育苗试验,分析不同育苗基质生根情况,筛选出黑穗醋栗最适扦插育苗基质配方,提高苗木生根率,为工厂化育苗高效扩繁提供技术支持,解决农林废弃物处理难及泥炭基质不足的问题.结果表明:最适黑穗醋栗硬枝与嫩枝扦插育苗的基质为稻壳+针叶枯枝落叶(落叶松)+阔叶树树皮(杨树)(2∶1∶1)与稻壳+阔叶树树皮(杨树)+草炭(2∶1∶1),硬枝与嫩枝扦插苗木生根率达到91%以上,生根综合质量指数达到48 以上.因此认为,混合有机基质质地较疏松且通透性较好,有利于苗木根系伸展,能够满足植物生长需求,证实以生物质材料代替草炭进行黑穗醋栗苗木培育是可行的,研究结果为有机基质工厂化苗木提供了科学依据.

为研究不同农林废弃物混合基质对崖柏扦插育苗的影响,筛选可替代草炭、成本低廉的环保型育苗基质,配制草炭+蛭石+珍珠岩(T1)、食用菌菌渣+蛭石+珍珠岩(T2)、炭化稻壳+蛭石+珍珠岩(T3)、食用菌菌渣+炉渣+锯末(T4)和炭化稻壳+食用菌菌渣+炉渣(T5)5种混合基质,采用随机区组试验设计,综合评价不同混合基质的优劣.结果表明:T3容重最低,其次是T2,二者与其他混合基质差异显著;T2的非毛管孔隙度显著大于T1,毛管孔隙度低于T1,总孔隙度低于T3;T2的全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、基质含水量和pH最高,且与其他混合基质的大多数化学指标差异显著.不同混合基质的插穗生根率和生长发育指标的隶属函数值表现为T2＞T3＞T1＞T5＞T4.灰色关联度数值较大的指标大多数是物理指标,位列前5位的是毛管持水量、全钾、田间持水量、最大持水量和总孔隙度,其中毛管持水量和全钾含量并列第一.总体上,食用菌菌渣+蛭石+珍珠岩的理化性质、插穗生根率及生长发育性状等优于其他混合基质.毛管持水量和全钾含量是影响崖柏插穗生根及苗木生长发育的主导因子;在插后短时期内,混合基质的物理性质对崖柏插穗生根率及苗木生长发育的影响大于化学性质.建议在崖柏扦插育苗时优先选择食用菌菌渣+蛭石+珍珠岩混合基质.

气候变暖及粮食安全是保证人类可持续发展的重要课题.生物炭具有较高的稳定性、较高碳含量等特点,能增加土壤碳储量,提高土壤物理及化学性质,提高农田产出,能应对高温胁迫及土壤退化双重压力,具有一举多赢的生态环境效益,在缓解温室效应及粮食危机方面展现出巨大的潜力.综合前人研究成果,分析了生物炭固碳减排潜力及农田效应影响因素(包括:生物炭原料、制备温度、施用量、土壤类型等).综合固碳减排及提高产出两方面因素,提出了较合适的生物炭施用标准,即300-700℃制备的农林废弃物生物炭,且施用量不超过5％.对生物炭固碳减排及田间效应领域未来的研究方向进行了展望.

提高生态效率对协调经济发展与环境保护的关系至关重要.为了了解北京市产业转型过程中各产业部门生态效率的变化趋势,识别提高影响北京市产业生态效率的关键部门,基于北京市投入产出表,运用指标体系法,选取水资源效率,以及废水、二氧化硫、工业固体废弃物的环境效率作为生态效率的衡量指标,核算了北京市2007、2010和2012年各部门的水资源效率以及2005、2007和2010年各部门的环境效率,并比较分析了各部门的水资源的完全用水系数以及污染物的完全排放系数,计算各部门之间完全排放量的相互贡献比例,识别了提高生态效率的关键部门.研究结果:(1) 2007-2012年,北京市各部门水资源效率和2005-2010年废水、二氧化硫(SO2)、工业固体废弃物的环境效率整体呈波动上升趋势.(2)农林牧渔业和废品废料部门是提高水资源效率的关键部门.(3)水的生产和供应业、化学工业、食品制造及烟草加工业、纺织业和造纸印刷及文教体育用品制造业是提高废水环境效率的关键部门.(4)石油加工、炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业是提高SO2环境效率的关键部门.(5)煤炭开采和洗选业、金属矿采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业、水的生产和供应业是提高工业固体废弃物环境效率的关键部门.

高腊血症是诱导脂肪肝、高血压、动脉粥样硬化和心脑血管疾病的一个关键风险因素.本课题组前期研究已经在细胞水平、小鼠和斑马鱼动物模型上证实,刺芹侧耳多糖具有抑制体内脂质积累的生物活性.本文利用农林废弃物玉米芯和麦麸作为主要培养原料,通过固体发酵获得刺芹侧耳菌丝体多糖PESF(polysaccharide from Pleurotus eryngii mycelium solid-state fermentation);进而,采用斑马鱼幼鱼和成鱼高脂动物模型,研究了刺芹侧耳菌丝体多糖在动物体内的降脂效率并解析了可能的降血脂途径和机理.实验结果证实,剂量400μg/mL的PESF不仅可显著抑制高脂饮食引起的斑马鱼幼鱼体内脂质积累,而且也可以有效抑制高脂饮食下斑马鱼成鱼的肝脏和肠道组织内的脂质积累,证实刺芹侧耳多糖具有显著抑制动物体内脂质积累的活性.这些结果建议,刺芹侧耳多糖降血脂的途径可能是通过降低肠道对脂类物质的吸收,从而减少了脂滴在肝脏中的积累.因此,本研究建议刺芹侧耳多糖具有开发成为降脂食品添加剂或者降脂药物原料的潜力.

用海南本土天然农林废弃物香蕉皮制备的改性吸附剂,来研究其时废水中重金属铅离子的吸收效果.选用吸附剂用量、吸附时间、Pb2+初始浓度和溶液pH等4个单因素的影响实验,在此基础上对上述4种因素采用Box-Behnken响应面优化设计和实验.结果 表明,通过响应面设计分析得到改性香蕉皮吸附剂吸附废水中重金属铅离子的最佳条件为:吸附时间为48 min,吸附剂用量为3 mg/L,Pb2+初始浓度为5.5 mg/L,pH值6,在此条件下Pb2+吸附率达到最大值96.90％,接近于理论值96.97％;吸附时间、Pb2+初始浓度以及吸附时间和pb2+初始浓度的交互作用对Pb2+吸附率影响极显著(P＜0.001),溶液pH对pb2+吸附率影响显著(P＜0.05);二次响应面模型的P值小于0.000 1.该模型的回归方程极显著,可用来分析改性香蕉皮吸附剂对pb2+的吸附.

[背景]木聚糖广泛存在于木质纤维类生物质中,是世界上含量最丰富的半纤维素,利用产酶微生物对木质纤维类生物质进行发酵处理是木质纤维类生物质资源化和能源化的有效手段.[目的]通过产木聚糖酶菌株的筛选鉴定、酶学特性分析和发酵条件优化,获得开发多纤维农林废弃物生产新型多元化饲料添加剂的材料.[方法]利用青藏高原土壤筛选产木聚糖酶菌株,通过形态学观察和rDNA ITS区域序列分析鉴定菌株XC70种属,对其所产酶的酶学特性及该菌的生长规律和产酶规律进行分析,并利用单因素法和正交试验法优化其发酵条件.[结果]菌株XC70经形态学和分子生物学方法鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum).菌株XC70所产木聚糖酶的最适反应条件为:pH 5.0,70℃,温度低于50℃时稳定性较好,具备一定的耐酸性,Na+和K+对木聚糖酶活力具有促进作用(P＜0.05),在发酵54 h后菌体量和上清液酶活力大小均达到高峰.经过单因素法和正交试验法优化后确定了该菌的最优发酵条件为:蛋白胨7g/L,玉米秸秆50g/L,KC14g/L,培养基初始pH4.0,28℃,摇床转速200r/min,接种量2％.在此发酵条件下,木聚糖酶活力可达到1 489.33 U/mL,与优化前相比提高了 3倍多.[结论]从青藏高原土壤中筛选获得的菌株XC70具有一定的产木聚糖酶能力,其所产生的酸性木聚糖酶可用于降解多纤维物质开发新型饲料添加剂,具有一定的应用潜力和开发价值.

漆酶是一种天然的绿色催化剂,由于具有催化效率高、底物特异性广、对辅因子和特定环境条件要求少、无毒等优点,因而在制浆造纸、生物合成、改善纤维性能、食品加工、生物传感器制造、农林废弃物的生物转化和炼制,特别是环境污染物的生物降解和生物修复等领域具有巨大的应用潜力.但游离漆酶稳定性差且成本较高,固定化方法成为解决该问题的有效手段,其能够有效增强酶的热稳定性及对极端环境的耐受力、使酶易与产物分离以提高酶回收率.本研究基于前期筛选获得的一株高产漆酶白腐真菌菌株东方栓孔菌(Trametes orientalis)所分泌的漆酶(Tolacc-T),对其纯化酶蛋白以壳聚糖作为载体、戊二醛作为交联剂进行了固定化处理,命名为Tolacc-T@Chit@GA,并优化了固定化条件为戊二醛浓度0.7％(V/V)、交联时间4 h、给酶量6.0 mL、固定化时间6 h.与Tolacc-T相比,Tolacc-T@Chit@GA的pH适应性、耐热变性能力及贮存稳定性均显著增强.循环使用时的稳定性和耐久性也十分明显,循环使用7次后,Tolacc-T@Chit@GA的相对活性仍可保持在80％以上.此外,Tolacc-T@Chit@GA还可使不同类型的染料脱色,尤其对金属络合染料萘酚绿B的脱色效果最佳,气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectroscopy,GC-MS)检测确定该染料部分代谢产物为1-萘胺、2-萘酚、1-氨基-2-萘酚、1-亚硝基-2-萘酚、1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸.上述结果证明,东方栓孔菌固定化漆酶Tolacc-T@Chit@GA具有较好的稳定性和可重复利用性,存在广阔的应用前景.

以3种林木枝条废弃物(金银花、松木、杨木)作为栽培基质,对4株综合性状较优异的肺形侧耳菌株进行栽培,测定不同栽培基质的肺形侧耳子实体中粗蛋白、水解氨基酸、游离氨基酸、总糖及5'-核苷酸组成与含量,研究不同菌株、不同栽培基质下肺形侧耳子实体营养成分及呈味物质的含量,以柞木+棉籽壳传统栽培基质作为对照.结果 表明不同菌株之间、不同栽培基质之间肺形侧耳子实体的营养成分及呈味物质都具显著差异,其中以金银花作为栽培基质时,菌株P2、P3、P45子实体粗蛋白和水解氨基酸含量在4种基质中最高;以松木作为栽培基质时其游离氨基酸总量在4种基质中普遍最高;所有样品中的等鲜浓度值(EUC)范围为67.91-146.13g MSG/100g,其中以金银花为基质的菌株P3子实体EUC值最高,而以柞木+棉籽壳为基质的菌株P7子实体EUC值最低.本研究可为基于各地农林废弃物开展肺形侧耳的栽培生产提供一定的理论指导.

土壤质量是影响黄土高原丘陵区山地果园健康可持续发展的关键因素之一.针对黄土高原目前存在的土壤保水能力差,肥力低及微生物群落结构单一等问题,选取保水剂、生物炭和植物根际促生菌三种改良剂,研究其对土壤质量的影响.研究设置5个处理,分别为:生物炭处理(BC),施用量为5％;枯草芽孢杆菌处理(PGBS),施用量为0.25％;胶质芽孢杆菌处理(PGBM),施用量为0.25％;腐殖酸型保水剂处理(SAP),施用量为0.1％,不施用土壤改良剂作为对照(CK).通过主成分分析法和最小数据集法筛选出相关指标,分别与对照处理(CK)进行对比,并进行综合评价.结果表明:土壤全氮、速效磷、p-1,4-葡萄糖苷酶、真菌Chao1指数、纤维素酶和细菌Chao1指数对土壤质量的影响较大;同时土壤改良剂的施用可以明显提高果园土壤质量.通过综合评价,发现不同改良剂改善土壤质量效果为:生物炭(BC)＞保水剂(SAP)＞枯草芽孢杆菌(PGBS)＞胶质芽孢杆菌(PGBM).综合考虑土壤质量和改良成本,保水剂在黄土高原山地果园土壤改良方面的适用性最好,若农林废弃物可资源化则生物炭在黄土高原土壤改良方面具有很大的应用潜力.