塔里木沙漠公路防护林区土壤微生物的立地条件效应

通过分析来源于塔克拉玛干沙漠腹地防护林地的土壤样品,揭示了不同立地条件下防护林土壤微生物的差异及对土壤环境因子的响应规律,主要结论如下:(1)不同立地条件下土壤微生物活性差异极显著,呈现沙垄基部＞沙垄中部＞沙垄顶部＞板结平沙地＞流沙地的规律,而土壤深度间微生物数量表现为10～20cm＞20～35cm＞0～10cm,差异不明显.(2)三种微生物对环境因子的响应有所差异,细菌与土壤总孔隙度、含水量有显著正相关关系.与全K含量显著负相关;放线菌与全P、全K和全盐含量明显负相关,与全N正相关;真菌与全K、全盐含量负相关,与有机质含量和孔隙度大小正相关.(3)土壤不同深度范围内土壤因子对微生物活性的影响程度不同,0～10cm土层主要取决于有机质和N素含量;而土壤盐分状况和孔隙结构对10～20cm微生物较为重要;20～35cm土层中微生物需要满足一定养分供应和土壤结构.因此,土壤微生物对不同立地条件下土壤环境条件响应不同,微生物种群数量表现出一定差异,最终可能影响到微生物在土壤养分转化和促进土壤发育中的作用.     

不同植被类型对土壤微生物量碳氮及土壤呼吸的影响

对四种植被类型下土壤微生物量碳、氮、土壤呼吸速率以及代谢熵的研究,结果表明,土壤微生物量碳、氮以及土壤呼吸在四种植被类型间差异显著,而土壤微生物代谢熵之间差异不明显.且不同植被演替阶段土壤微生物量碳、氮从初级阶段到次生林阶段逐步增大,从次生林到成熟林阶段明显减小;土壤呼吸随着植被的正向演替,呼吸速率逐渐增强;四种植被类型间土壤微生物代谢熵在次生林中最低,为0.44 mgg-1 h-1,万熟林地中最高,为1.01 mgg-1 h-1,表明土壤微生物对土壤碳的利用效率次生林较高,成熟林地较低.     

融合矩阵分解和代价敏感的微生物数据扩增算法

微生物会对人类健康产生直接影响,对相关数据的分析有助于疾病诊断。然而,采集到的数据存在类不平衡与高稀疏性两个问题。现有的过采样方法在一定程度上可缓解数据的类不平衡,但是难以应对微生物数据的高稀疏性。本文提出了一种融合矩阵分解和代价敏感的数据扩增算法,其包含3个技术。首先,将原始矩阵分解为样本子空间和特征子空间;其次,利用样本子空间的正向量及其近邻向量生成合成向量;最后,根据合成向量与所有负向量的距离对其过滤。实验在8个微生物数据集上进行,同时与5种过采样算法对比,结果表明本文所提算法能够增强正样本的多样性,在识别出更多正样本的同时,分类结果的代价更低。     

基于太赫兹布拉格光纤的表面生物传感器

空心布拉格光纤在传感领域应用极为广泛。本文提出了一种基于带有缺陷层的太赫 兹(terahertz,THz)空心布拉格光纤的表面生物传感器,并对该传感器在太赫兹频段的细菌种类检测性能进行 分析。在太赫兹布拉格光纤中,高折射率光敏树脂层和低折射率空气层以纤芯为中心周期性 排列,在纤芯内壁沉积分析物引入缺陷模式。本文对提出的传感器性能进行了数值研究。仿 真结果表明,该传感器有很高的纤芯功率比,限制损耗在0.3 THz和0.45 TH z频 段有损耗峰,能得到可识别的特征频率,此特征频率用于细菌种类检测。当频率大于0.7 TH z时,该传感器可实现厚度无关的表面生物传感。本文所提出的基于太赫兹空心布拉格光纤 的 表面生物传感器可用于检测细菌种类,在微生物检测方面有很大的应用潜力。     

SnO_2/MWCNTs复合改性阳极对海底沉积物微生物燃料电池电化学性能的影响

采用电沉积法和浸渍法制备了氧化锡/多壁碳纳米管(SnO_2/MWCNTs)复合材料,并首次将其应用在海底沉积物微生物燃料电池(MSMFCs)的阳极改性,测试分析SnO_2/MWCNTs改性阳极的电化学性能和由其组成的电池性能。结果表明,SnO_2/MWCNTs复合阳极的氧化还原电化学活性和电子转移动力学活性分别是空白组的28.26倍和983.7倍;电容性能是空白组的43.14倍;阳极电荷转移电阻约是空白组的1/4。复合改性阳极组MSMFCs的最大功率密度(1 085.1 m W/m2)是空白组的2.17倍。机理分析表明,MWCNTs提高了阳极的导电性,SnO_2使氧化还原反应更容易进行,阳极的电容性能增加;在特殊的海洋弱碱条件下,SnO_2和MWCNTs的增强协同作用使复合改性阳极表现出更加优异的性能。     

石油降解菌的固定化材料研究进展

随着微生物固定化技术在石油污染治理领域内发挥的作用越来越大,关于固定化微生物技术的研究越来越受到关注,而载体材料在微生物固定化技术中发挥着关键的作用。本文阐述了对固定化石油降解菌载体材料性能的要求,对无机物、天然有机物、合成高分子、复合材料等不同类型载体在石油降解菌固定化中的研究与应用以及对各类材料固定化石油降解菌的降解效果进行了综述。对比概述了各种不同载体材料对应的固定化方法,指出了各载体材料、相应固定方法的优劣势及适用场景,描述了石油降解菌固定化技术及相关载体材料今后的发展趋势。     

微生物采油技术发展前景及趋势

近年来,随着微生物技术的快速发展,使其应用领域变得愈来愈广泛。在石油开采领域,微生物技术所发挥的作用变得愈来愈大。相对于传统化学驱油、聚合物驱油及热力驱油技术而言,微生物采油技术工艺先对简单,且投入成本较低,并不会对油层产生破坏作用,污染较小。基于此,本文对微生物采油技术进行了综合性阐述,探讨了微生物采油技术现状及发展前景,以供参考。     

铜绿假单胞菌对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响

将具有(111)择优取向的岛状奥氏体相嵌入连续铁素体的2205双相不锈钢(2205 DSS)工作面浸泡在铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)中进行电化学测试,研究浸泡时间对2205 DSS 微生物腐蚀行为的影响。开路电位(OCP)、线性极化电阻(LPR)以及电化学阻抗谱(EIS)表明,在7 d浸泡期的无菌溶液中测得的E_OCP、极化电阻(R_p)和电荷转移电阻(R_ct)均比在有菌溶液中的大,表明铜绿假单胞菌加速了2205 DSS的腐蚀。动电位极化曲线表明,2205 DSS在无菌和有菌溶液中的维钝电流密度(i_p)都随着浸泡时间的延长而不断增大,且在浸泡1 d、3 d、7 d的每个时间点有菌溶液的i_p均比无菌环境的大,进一步证明铜绿假单胞菌加速了2205 DSS的腐蚀进程。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,在有菌溶液中随着浸泡时间的延长表面粘附的细菌量逐渐增多,浸泡3 d后样品表面的细菌聚集成一个个小团簇,浸泡7 d菌落进一步聚集形成细菌生物膜。对腐蚀后样品表面局部腐蚀形貌的观察发现,细菌生物膜的形成加速了表面局部腐蚀的发生,导致严重的局部腐蚀。X射线光电子能谱(XPS)结果表明,在存在铜绿假单胞菌的条件下2205 DSS表面形成溶于水的CrO₃,使MIC点蚀发生。     

冷等离子体处理对生鲜鸡胸肉杀菌效果及品质影响

目的 研究沿面介质阻挡放电(Surface Dielectric Barrier Discharge,SDBD)等离子体对生鲜鸡胸肉的杀菌作用及品质影响。方法 采用放电功率为260 W的SDBD等离子体分别处理生鲜鸡胸肉2 min和4 min,并于4 ℃贮藏12 d。每隔3 d取样,测定菌落总数、色泽、pH、汁液流失率、硫代巴比妥酸反应物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances,TBARS)含量、挥发性盐基氮(Total Volatile Basic Nitrogen,TVB-N)含量及质构特性。结果 经SDBD等离子体处理2 min或4 min,并于4 ℃贮藏12 d后,生鲜鸡胸肉的菌落总数分别为7.16 lg(CFU/g)和6.70 lg(CFU/g),均低于对照组样品的菌落总数(7.55 lg(CFU/g))。此外,SDBD等离子体处理能够显著(P<0.05)改善冷藏期间鸡胸肉的品质参数,如pH、色泽(L^*、a^*和b^*)、汁液流失率、TVB–N含量和质构特性(硬度、弹性、咀嚼性等),但对脂质氧化具有促进作用。结论 SDBD等离子体对生鲜鸡胸肉具有良好的杀菌效果,并有效保持了其品质,在鸡胸肉保鲜上具有巨大的应用前景。     

海洋食品微生物生长智能通用预测平台

针对海洋食品对虾生产加工的特点,设计与开发了对虾生产加工中微生物生长智能通用预测平台,为海洋食品的安全生产与加工提供分析手段。