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土壤微团聚体中矿物-有机复合体特征 被引量：16
1
作者 褚冰杰 余光辉 +2 位作者 刘飞飞 沈其荣 冉炜 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1451-1458,共8页
以国家肥力网湖南祁阳红壤长期定位试验站的长期施有机肥和长期施化肥的土壤为研究对象,采用干筛法获得土壤微团聚体。利用同步辐射红外显微成像法研究土壤微团聚体中黏土矿物和有机官能团的原位分布图谱及其相关性。结果表明:土壤中黏... 以国家肥力网湖南祁阳红壤长期定位试验站的长期施有机肥和长期施化肥的土壤为研究对象,采用干筛法获得土壤微团聚体。利用同步辐射红外显微成像法研究土壤微团聚体中黏土矿物和有机官能团的原位分布图谱及其相关性。结果表明:土壤中黏土矿物(3 620 cm-1)和大分子有机物(脂肪,2 920 cm-1;蛋白质,1 650 cm-1;多糖,1 080 cm-1)呈高度异质性的分布规律。其中,黏土矿物和多糖有较为相似的分布模式;而黏土矿物和脂肪、蛋白类物质则呈现差异较大的分布模式。与长期施化肥处理的土壤微团聚体相比,长期施有机肥处理的土壤微团聚体中黏土矿物和大分子有机物呈现更高的分散性。此外,施有机肥和化肥处理土壤微团聚体样品中黏土矿物与有机官能团的决定系数(R2)均为:黏土矿物-脂肪>黏土矿物-多糖>黏土矿物-蛋白质,表明土壤微团聚体中黏土矿物和大分子有机物的亲和性有差异,且该差异不受长期施肥处理的影响。同步辐射微区域红外谱进一步表明,从土壤微团聚体外部到内部,黏土矿物的特征峰和大分子有机物的特征峰强度均逐渐增加。 展开更多
关键词 土壤团聚体 黏土矿物 有机物 矿物-有机复合体 同步辐射红外显微成像
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沼渣堆肥中Cu和Zn形态与有机官能团特征 被引量：9
2
作者 杨明超 余光辉 +1 位作者 徐阳春 沈其荣 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1639-1644,共6页
以猪粪沼渣和水稻秸秆为原料,采用BCR提取法和同步辐射红外显微成像法研究了沼渣堆肥过程中Cu和Zn形态的变化和有机官能团的原位分布特征.研究发现,沼渣堆肥后Cu和Zn含量分别增加28%和38%.同时,可交换态Cu和Zn比例明显降低,而残渣态Cu... 以猪粪沼渣和水稻秸秆为原料,采用BCR提取法和同步辐射红外显微成像法研究了沼渣堆肥过程中Cu和Zn形态的变化和有机官能团的原位分布特征.研究发现,沼渣堆肥后Cu和Zn含量分别增加28%和38%.同时,可交换态Cu和Zn比例明显降低,而残渣态Cu和Zn比例普遍升高.同步辐射红外显微成像结果显示,与猪粪沼渣原料相比,堆肥后的沼渣在3400cm^(-1)处吸收峰强度显著降低,而在1430cm^(-1)处吸收峰强度明显增加,表明堆肥过程中多糖类物质发生了降解进而形成了芳香类物质.综上,同步辐射红外显微成像技术有望成为表征有机物演变规律及解释重金属形态转化的一个新手段. 展开更多
关键词 沼渣 堆肥 同步辐射红外显微成像 重金属形态
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接种蚯蚓与添加有机物料对茶园土壤结构的影响 被引量：8
3
作者 程思远 李欢 +5 位作者 梅慧玲 王炫清 刘馨秋 陈暄 马青平 黎星辉 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期259-268,共10页
蚯蚓通过取食、排泄、分泌黏液、挖掘洞穴等活动,可显著改善土壤结构,提高土壤肥力。为探究蚯蚓与有机物料不同配施方式对茶园土壤肥力的调控效果与机理,设计5个处理组:不施肥(CK),不施肥+蚯蚓(BE),菜籽饼+蚯蚓(CE),茶树修剪物+蚯蚓(JE)... 蚯蚓通过取食、排泄、分泌黏液、挖掘洞穴等活动,可显著改善土壤结构,提高土壤肥力。为探究蚯蚓与有机物料不同配施方式对茶园土壤肥力的调控效果与机理,设计5个处理组:不施肥(CK),不施肥+蚯蚓(BE),菜籽饼+蚯蚓(CE),茶树修剪物+蚯蚓(JE),生物质炭+蚯蚓(TE),分别进行室内模拟实验。结果显示,与不施肥(CK)相比,接种蚯蚓(BE)处理使土壤的总碳含量呈升高趋势;添加有机物料(CE、JE、TE)三个处理的土壤的全碳、全氮含量、有机质含量均高于BE组,其中TE处理最高。单独接种蚯蚓处理可提高土壤总有机质含量,接种蚯蚓配施有机物料对提高土壤肥力有明显作用,其中茶生物质炭与蚯蚓共同作用效果最好。经过3个月的培养,5个处理中土壤pH均呈降低趋势,其中BE组pH降低最大(6.81到5.82)。在采用同步辐射红外显微成像技术(SR-FTIR)对土壤微团聚体中矿物-有机复合体进行表征后,结果显示土壤团聚体中多糖、蛋白质、脂肪和黏土矿物均呈高度异质性分布,CE和JE组中黏土矿物与大分子有机物具有较高的分散性;黏土矿物与多糖的分布模式较为相似,而黏土矿物与蛋白质类物质、脂肪的分布模式有较大差异,且这种分布模式不受蚯蚓与有机物料互作的影响。各处理土壤团聚体的黏土矿物和有机官能团的相关性决定系数R2由小到大均依次为:黏土矿物-蛋白质、黏土矿物-多糖、黏土矿物-脂肪,表明黏土矿物与大分子有机物的亲和性有差异,且不受蚯蚓与有机物料互作的影响。 展开更多
关键词 蚯蚓 有机物料 矿物-有机复合体 同步辐射红外显微成像
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淹水与非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤磷有效性的短期影响 被引量：3
4
作者 王韬略 杨柳 +3 位作者 陈雅玲 余光辉 冉炜 沈其荣 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2662-2669,共8页
土壤中活性铁氧化物含量及其对土壤磷生物有效性的影响与施用有机肥有关,但外源添加活性铁氧化物和有机物对土壤有效磷含量的影响并不清楚.通过室内培养实验,研究了在淹水和非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤中植物有效磷(SAP)含量... 土壤中活性铁氧化物含量及其对土壤磷生物有效性的影响与施用有机肥有关,但外源添加活性铁氧化物和有机物对土壤有效磷含量的影响并不清楚.通过室内培养实验,研究了在淹水和非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤中植物有效磷(SAP)含量的影响.利用同步辐射红外显微成像技术原位探索了微域内铁和磷的空间关系.研究结果表明,在培养192 h内无论是添加水铁矿或葡萄糖或二者同时添加均会使SAP含量显著下降且呈持续下降趋势.在淹水和非淹水条件下单施水铁矿处理SAP含量分别下降30.9%和25.8%,单施葡萄糖SAP分别下降40.5%和26.8%,而同时施加水铁矿与葡萄糖处理SAP分别下降61.5%和45.3%.因此,同时施加外源水铁矿和葡萄糖对淹水条件下SAP含量影响更大.同步辐射红外显微成像分析结果表明,无论是添加水铁矿还是葡萄糖或二者同时添加,都会通过改变微区内铁和磷的空间分布打破原来土壤中铁磷相互作用平衡.上述研究结果对于土壤磷养分管理和磷面源污染控制具有重要参考价值和应用潜力. 展开更多
关键词 水铁矿 葡萄糖 有效磷 淹水 同步辐射红外显微成像
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白腐真菌-磁铁矿协同降解二氯联苯的界面过程与机制 被引量：1
5
作者 常乐 余光辉 刘丛强 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第9期2085-2093,共9页
人工合成有机污染物的快速增加已引起广泛关注,然而真菌与环境因子在降解这些新型有机污染物及适应环境胁迫的机制仍不明确.本文以典型白腐真菌(黄孢原毛平革菌)为研究对象,探究了其与磁铁矿纳米颗粒协同降解4,4′-二氯联苯(PCB15)的界... 人工合成有机污染物的快速增加已引起广泛关注,然而真菌与环境因子在降解这些新型有机污染物及适应环境胁迫的机制仍不明确.本文以典型白腐真菌(黄孢原毛平革菌)为研究对象,探究了其与磁铁矿纳米颗粒协同降解4,4′-二氯联苯(PCB15)的界面过程与机制.结果发现,单独培养黄孢原毛平革菌3天和5天时,PCB15的降解率分别为32%和65%,表明白腐真菌本身具有一定的有机污染物降解能力.同时,添加磁铁矿显著促进了黄孢原毛平革菌对PCB15的降解,共培养3天和5天时,PCB15的降解率分别增加到42%和84%.微区-傅里叶变换红外光谱(μ-FTIR)表明,矿物颗粒与菌丝紧密黏附在一起,且不均匀地分布在菌丝表面.进一步研究发现,菌矿共培养显著提升了磁铁矿的纳米酶活性.线性回归模型表明,磁铁矿的纳米酶活性与PCB15浓度比值具有极显著的负相关关系(r=−0.96,p<0.001),这支持了白腐真菌通过提升磁铁矿的纳米酶活性来降解PCB15的假说.高分辨X射线光电子能谱(XPS)分析揭示了磁铁矿的纳米酶活性主要受矿物表面的氧空位(而非铁)主导.研究结果有助于揭示真菌在抗逆性能和适应极端环境方面的强大能力,并为深入理解场地土壤中真菌介导的有机污染物降解过程提供了新观点和新认识. 展开更多
关键词 磁铁矿纳米颗粒 纳米酶 氧空位 白腐真菌 X射线光电子能谱 同步辐射红外显微成像 二氯联苯
原文传递
小鼠小梁细胞与肌成纤维细胞的同步辐射红外显微光谱 被引量：1
6
作者 何明霞 田甜 +4 位作者 刘立媛 步绍翀 东莉洁 张欣欣 张洪桢 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3346-3351,共6页
原发性开角型青光眼是常见的致盲性眼部疾病。眼压升高是原发性开角型青光眼发生和发展最主要的危险因素,是由小梁网途径的房水外流排出系统发生病变、房水流出阻力增加所致。研究表明,房水中存在的转化生长因子-β能够使小梁细胞纤维化... 原发性开角型青光眼是常见的致盲性眼部疾病。眼压升高是原发性开角型青光眼发生和发展最主要的危险因素,是由小梁网途径的房水外流排出系统发生病变、房水流出阻力增加所致。研究表明,房水中存在的转化生长因子-β能够使小梁细胞纤维化,诱导小梁细胞过度增殖,从而阻碍房水外流,导致原发性开角型青光眼的发生。原发性开角型青光眼发病隐蔽,病程进展缓慢,早期没有任何症状,往往到晚期视力视野有显著损害时,才会被发现,因此原发性开角型青光眼的早期诊断尤为重要。同步辐射红外显微成像结合高亮度、高分辨率的同步辐射源,同时配备傅里叶变换红外光谱仪与红外显微镜,可以实现细胞的检测。这对从分子层面获取细胞的变化信息,深入理解疾病的发病机制以及疾病的早期诊断具有非常重要的意义。虽然有很多红外光谱在生物医学领域的研究报道,但是应用红外光谱显微成像技术研究细胞等生物医学体系仍然是亟待发展的领域,并且目前未找到关于红外光谱用于小梁网细胞的检测报道。在体外用转化生长因子-β对老鼠小梁网细胞进行诱导,使其转化为肌成纤维细胞,模拟小梁细胞纤维化过程。对小梁网细胞以及经转化生长因子-β诱导形成的肌成纤维细胞进行同步辐射红外显微成像及光谱分析,并进一步探讨同步辐射用于早期诊断原发性开角型青光眼的可行性。研究表明肌成纤维细胞内的弹性蛋白明显高于小梁网细胞,而弹性蛋白中95%为非极性氨基酸,即氨基酸的侧链基团R基只有C和H两种元素。对比两种细胞的红外谱图,发现在2 934,2 900和2 845cm^-1,肌成纤维细胞的CH3,CH2和CH的伸缩振动明显强于小梁网细胞,推测可能是由于转化生长因子-β诱导后细胞内弹性蛋白增加所致。在细胞层面检测了小梁网细胞的过度增殖,为将来可以直接获取细� 展开更多
关键词 同步辐射红外显微成像 原发性开角型青光眼 小梁网细胞 肌成纤维细胞 弹性蛋白
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癫痫大鼠海马神经元生化分子的同步辐射显微红外光谱成像研究 被引量：5
7
作者 赵玉晓 劳文文 +4 位作者 王子逸 邝平 林伟德 朱红艳 戚泽明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期454-458,共5页
癫痫是影响所有年龄段的慢性脑功能障碍,主要特征为整个或局部脑区神经元异常同步化高频群集动作电位发放。利用神经毒素海人藻酸(KA)立体定位注射入大鼠海马,诱导大鼠产生癫痫持续状态,建立颞叶癫痫大鼠模型。应用同步辐射显微光谱和... 癫痫是影响所有年龄段的慢性脑功能障碍,主要特征为整个或局部脑区神经元异常同步化高频群集动作电位发放。利用神经毒素海人藻酸(KA)立体定位注射入大鼠海马,诱导大鼠产生癫痫持续状态,建立颞叶癫痫大鼠模型。应用同步辐射显微光谱和同步辐射显微光谱成像分析癫痫持续状态发作后24小时的颞叶癫痫大鼠海马角(CA)1区神经元生物化学分子的胞内浓度和分布是否改变。结果显示反映蛋白质二级结构的酰胺Ⅰ在1 655cm-1的振动频率和属于脂类功能集团的2 800～3 000cm-1振动频率,在正常对照大鼠海马CA1神经元胞体内呈高浓度分布,但在癫痫大鼠海马CA1神经元胞体,反映蛋白质二级内呈低浓度分布,并且以细胞核分布浓度最低,但在神经元胞体外围分布浓度相对较高。属于核酸集团的1 055～1 054cm-1 PO2反对称拉伸振动在正常和癫痫大鼠海马CA1神经元胞体内分布趋势没有差异,都在胞体内呈高浓度分布,尤其在细胞核分布浓度最高。对属于酰胺Ⅰ的吸收频率进行二级导数分析显示癫痫海马神经元的酰胺Ⅰ相对于正常对照多出1个1 653cm-1附近的负峰。以上结果提示在发生癫痫持续发作后海马神经元生物化学分子的细胞分布会出现变化。 展开更多
关键词 同步辐射红外显微光谱成像 生物化学成分 癫痫 神经元
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