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激光诱导击穿光谱与近红外光谱(LIBS-NIRS)双模融合在线检测铁矿石品位 认领 引用
1
作者 韩鹏程 肖姗 +5 位作者 武浩然 赵振 李勃希 刘鑫 史烨弘 李华昌 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2026年第2期219-227,共9页
针对铁矿石品位在线检测的迫切需求,提出一种基于激光诱导击穿光谱(LIBS)与近红外光谱(NIRS)双模融合的检测方法。传统化学分析技术虽精度高但耗时较长,难以满足工业实时监测要求;LIBS技术可提供元素级信息,而NIRS擅长分析分子基团,二... 针对铁矿石品位在线检测的迫切需求,提出一种基于激光诱导击穿光谱(LIBS)与近红外光谱(NIRS)双模融合的检测方法。传统化学分析技术虽精度高但耗时较长,难以满足工业实时监测要求;LIBS技术可提供元素级信息,而NIRS擅长分析分子基团,二者结合可优势互补,克服单一技术的局限性。采用89个铁矿石样品,通过LINIS-1100分析仪获取LIBS和NIRS光谱数据,并比较偏最小二乘(PLS)、支持向量回归(SVR)、反向传播神经网络(BPNN)以及双反向传播神经网络(DBP-ANN)等模型分别对LIBS光谱和(LIBS-NIRS)融合后光谱的预测效果,实验结果表明:DBP-ANN模型在铁和钛元素预测中表现最优,双模融合较单一LIBS技术预测效果显著提升,其中总铁(TFe)模型预测的相对误差由0.73%降低到0.5%,二氧化钛(TiO2)的预测相对误差由15.95%降低为15.52%;并进一步将搭载DBP-ANN模型的双模融合在线分析仪应用于西南某选矿厂,现场测试显示,该方法对总铁(TFe)和钛(TiO2)含量的预测具有良好效果,本研究为铁矿石智能分选提供了可靠技术支撑,具备良好的工业化应用前景。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱(LIBS) 近红外光谱(NIRS) 双反向传播神经网络(DBP-ANN) 铁矿石 在线检测
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水稻种质资源籽粒矿质离子浓度NIRS模型的建立与评价 认领 引用 被引量：1
2
作者 覃婷微 何宇豪 +7 位作者 罗胜 何明洋 陈奕臻 凌华荣 黄寿编 王梓廷 黄福钢 杨猛 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期385-395,共11页
水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,稻米是人体矿质元素的主要膳食来源。建立矿质离子浓度的近红外光谱(near-infrared reflectance spectroscopy,NIRS)分析模型,可为生产实践中快速评估离子浓度提供技术手段。然而水稻籽粒矿... 水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,稻米是人体矿质元素的主要膳食来源。建立矿质离子浓度的近红外光谱(near-infrared reflectance spectroscopy,NIRS)分析模型,可为生产实践中快速评估离子浓度提供技术手段。然而水稻籽粒矿质元素的NIRS近红外预测模型研究仍相对有限。本研究采用微波消解和电感耦合等离子体发射光谱法(inductively coupled plasma optical emission spectrometry,ICP-OES)测定分析了具有代表性的127份水稻籽粒样品中钾(K)、硫(S)、镁(Mg)、钙(Ca)、锌(Zn)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)和重金属元素镉(Cd)的离子浓度,结合偏最小二乘法(partial least squares,PLS)建立这10种元素的NIRS模型,并评价模型的优劣。结果表明:127份种质籽粒的10种元素离子浓度的变异系数为16.67%~112.21%,多样性良好。所建立的预测模型中,S元素模型预测决定系数(R-squared score,RSQ)为0.68,外部验证相对分析误差(residual prediction deviation,RPD)为1.69,能够较准确预测样品S浓度;其余元素模型RPD值较低,预测效果不佳。对127份种质籽粒离子浓度进行分析评价,各离子浓度之间存在普遍的显著正相关或显著负相关。亚群上,澳型稻(Oryza australiensis,Aus)种质籽粒的Ca和Zn含量较高,籼稻(Indica)种质籽粒的K和Mg含量相对较低。米色上,褐色籽粒的K、Mg、Ca和Fe等多种离子浓度高于其他颜色种质。以上结果可为快速预测水稻品种的S元素和筛选富含矿质营养种质资源奠定基础。 展开更多
关键词 水稻 籽粒 矿质离子 近红外光谱技术(NIRS) 种质资源
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基于深度学习的松属物种NIRS分类模型设计 认领 引用
3
作者 林伟明 马佳亿 +1 位作者 汤孟凯 陈冬英 《数字技术与应用》 2026年第4期16-19,共4页
松属作为松柏纲中最大的属,兼具生态与经济价值。针对传统物种鉴别方法存在的成本高、效率低及准确性不足等问题,本研究提出了一种基于近红外光谱(NIR)结合改进型Inception v3网络的鉴别模型。该方法首先对采集的光谱数据进行标准化预... 松属作为松柏纲中最大的属,兼具生态与经济价值。针对传统物种鉴别方法存在的成本高、效率低及准确性不足等问题,本研究提出了一种基于近红外光谱(NIR)结合改进型Inception v3网络的鉴别模型。该方法首先对采集的光谱数据进行标准化预处理与一阶差分分析以增强特征;其次,引入非对称卷积分解,精简模型参数量,构建了一维非对称卷积神经网络(1D-CNN)。实验结果表明,本模型能够快速、精准地识别松属物种,其准确率更高,且损失函数收敛速度更快。 展开更多
关键词 深度学习 松属物种 Inception v3网络 NIRS分类
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近红外光谱技术(NIRS)在人体的应用与展望 认领 引用 被引量：8
4
作者 孙继成 马进 +2 位作者 沈超 程珊 胡文东 《现代生物医学进展》 CAS 2016年第8期1594-1597,共4页
近红外光谱技术(NIRS)在人体的应用与研究是近年来在国内外新兴的研究领域,因为其方便无创,成本低等优点,近20年来在不断发展和完善,引起大家的广泛关注。近红外光谱在700-900 mm范围内可以穿透一定深度的组织,组织内含氧血红蛋白、去... 近红外光谱技术(NIRS)在人体的应用与研究是近年来在国内外新兴的研究领域,因为其方便无创,成本低等优点,近20年来在不断发展和完善,引起大家的广泛关注。近红外光谱在700-900 mm范围内可以穿透一定深度的组织,组织内含氧血红蛋白、去氧血红蛋白对近红外光的吸收系数存在差异,经过传感器和计算机技术分析,得到组织的血氧参数。其测量参数为微动脉、微静脉和毛细血管中血液的血氧参数之加权平均,反应组织中的血氧参数,其中静脉血占主要地位,不同于普通脉搏式血氧监测仪的指端动脉血的血氧饱和度。基于近红外光谱技术的近红外组织血氧无创监测仪、功能性近红外光谱技术(f NIRS)、近红外光谱荧光技术等在临床医学,运动医学,神经生物学,认知科学,脑力疲劳,人机交互等新兴领域正发挥越来越重要作用。 展开更多
关键词 近红外光谱技术(NIRS) 功能性近红外光谱技术(f NIRS) 血氧参数
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长期施用有机和无机肥对黑土nirS型反硝化菌种群结构和丰度的影响 认领 引用 被引量：31
5
作者 尹昌 范分良 +4 位作者 李兆君 宋阿琳 朱平 彭畅 梁永超 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3967-3975,共9页
利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,Q-PCR)技术,结合反硝化潜势(DEA)和土壤理化性质的测定,探索了长期施用有机和无机肥对公主岭黑土nirS型反硝化细菌的群落结构和丰度的影响.试验设... 利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,Q-PCR)技术,结合反硝化潜势(DEA)和土壤理化性质的测定,探索了长期施用有机和无机肥对公主岭黑土nirS型反硝化细菌的群落结构和丰度的影响.试验设不施肥(CK)、单施有机肥(OM)、单施无机肥(NPK)以及有机肥和无机肥混施(MNPK)等4个处理.结果表明,长期施用有机肥显著增加了土壤的DEA,其中OM、NPK和MNPK处理分别为CK处理的5.92、1.81和6.03倍,而NPK和CK间无差异.有机肥处理增加了黑土nirS型反硝化细菌的丰度,OM、NPK和MNPK处理中nirS基因的拷贝数分别为CK的2.73、1.30和3.98倍;NPK处理对nirS基因的拷贝数影响不显著.T-RFLP图谱显示施用有机肥改变了nirS反硝化细菌的群落结构;相比于非有机肥处理,有机肥处理中增加了一类79 bp的片段类型,显著降低了84 bp的片段类型,并完全抑制了一类99 bp的片段类型,而有机肥处理间和非有机肥处理间的nirS群落结构分别相似.系统发育分析表明:黑土中nirS型反硝化菌主要由α、β和γ-变形菌纲及一些尚未培养的微生物组成,79 bp的片段类型与γ-变形菌纲的假单胞菌科(Pseudomonadaceae)和β-变形菌纲的伯克氏菌目(Burkholderiales)相似,84 bp片段类型与Burkholderiales和红环菌目(Rhodocyclales)相似.相关性分析表明,pH、全磷(TP)、全氮(TN)、总有机碳(TOC)、硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)依次与nirS型反硝化细菌的种群丰度(r为0.724～0.922,P<0.05)和DEA(r为0.453～0.938,P<0.01)显著相关,DEA与nirS型反硝化细菌的种群丰度显著线性正相关(r=0.85,P<0.01);冗余度分析表明,除含水量外,TN、TP、pH、TOC、NH4+-N和NO3--N(r为0.440～0.862,P<0.01)依次与nirS型反硝化细菌群落结构的变化显著相关,DEA的变化和nirS型反硝化细菌群落结构的变化亦显著相关(r=0.863,P<0.01).本研究表明相比于无机肥处理,公主岭黑土中nirS型反硝化菌的群落结构与丰度对有机肥处理有更显著的响应,且其群落结构的改变与种群丰度的增加与DEA的提高显著相关. 展开更多
关键词 黑土 反硝化菌 nirS 实时荧光定量PCR 冗余分析 末端限制性片段长度多态性
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农业废物好氧堆肥中环境因子对nirK、nirS和nosZ数量的影响 认领 引用 被引量：18
6
作者 胡春晓 陈耀宁 +2 位作者 张嘉超 唐聪 曾光明 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期1196-1203,共8页
应用定量聚合酶链式反应(real-time PCR)技术对农业废物好氧堆肥过程中参与反硝化过程的功能基因(nirK、nirS和nosZ)丰度在堆体不同位置处随时间的变化情况进行了研究.结果表明,随着堆肥进程,3种基因数量整体呈现出先升后降的变化规律,... 应用定量聚合酶链式反应(real-time PCR)技术对农业废物好氧堆肥过程中参与反硝化过程的功能基因(nirK、nirS和nosZ)丰度在堆体不同位置处随时间的变化情况进行了研究.结果表明,随着堆肥进程,3种基因数量整体呈现出先升后降的变化规律,且不同位置处的反硝化基因数量之间存在着显著的差异性.使用Canoco 4.5软件对获得的反硝化功能基因丰度数据与不同时期不同层次堆体温度、pH、含水率、NH4+-N、NO3--N和水溶性有机碳(WSC)等环境因子的相关性进行冗余分析(redundancy analysis,RDA).基于手动选择的RDA分析结果表明,WSC、NH4+-N和堆体温度对反硝化基因丰度有着显著的影响(P<0.05),且前2个因子达到了极显著水平(P<0.01).应用t-value回归分析方法单独分析每种环境因子与3种基因的相关性,其中nirK与温度和pH显著正相关(P<0.05),nirS与温度显著正相关(P<0.05),nosZ与NH4+-N显著正相关(P<0.05)、与WSC显著负相关(P<0.05). 展开更多
关键词 堆肥 反硝化作用 nirK nirS nosZ 冗余分析
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青藏高原高寒湿地春夏两季根际与非根际土壤反硝化速率及nirS型反硝化细菌群落特征分析 认领 引用 被引量：16
7
作者 李玉倩 马俊伟 +2 位作者 高超 霍守亮 夏星辉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4959-4967,共9页
反硝化是生态系统氮循环的关键过程.目前对于生态系统氮排放及反硝化细菌群落的研究大多基于人为影响显著的环境,对于人为干扰较低的自然生态系统的研究较少.本研究选取青藏高原黄河源区不同海拔(唐克、久治、玛多和达日)不同季节(春季... 反硝化是生态系统氮循环的关键过程.目前对于生态系统氮排放及反硝化细菌群落的研究大多基于人为影响显著的环境,对于人为干扰较低的自然生态系统的研究较少.本研究选取青藏高原黄河源区不同海拔(唐克、久治、玛多和达日)不同季节(春季和夏季)的高寒湿地植物根际与非根际土壤作为研究对象,采用15N同位素标记法测定反硝化速率,高通量测序技术测定nirS反硝化细菌群落组成及相对丰度,并探究环境因子(气温、海拔)和土壤理化性质(pH、土壤有机碳、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮)对nirS型反硝化细菌群落的影响.结果表明,高寒湿地土壤反硝化速率范围为0.80~14.98 nmol·(g·h)-1,对总N2释放的贡献率为11.23%~71.16%.唐克、久治和达日的土壤样品,均呈现出根际土壤反硝化速率高于非根际的趋势(P<0.05).Proteobacteria是青藏高原高寒湿地植物根际和非根际土壤中主要的反硝化细菌门;在属水平上,各土壤样本中相对丰度最高的是一种未分类的变形杆菌(unclassified Proteobacteria,2.86%~29.41%),这表明主导青藏高原高寒湿地反硝化作用的可能有一些独特的未被鉴定的反硝化菌属,相对丰度其次为假单胞菌属(Pseudomonas,2.45%~26.52%)和贪铜菌属(Cupriavidus,0%~34.14%).基于距离的冗余分析结果表明,高寒湿地的反硝化细菌群落结构主要受到海拔、pH、NO2-含量影响(P<0.05);相关分析表明反硝化速率和Shannon指数与pH呈显著负相关(P<0.05),且主要反硝化菌群相对丰度受到温度和pH的影响.本研究结果可为进一步了解青藏高原高寒湿地这一特殊生境中的氮循环提供参考依据. 展开更多
关键词 高寒湿地 根际 反硝化 nirS 群落结构 环境因子 冗余分析
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糙米蛋白质含量与矿质元素含量的相关分析及NIRS模型的建立 认领 引用 被引量：16
8
作者 郭咏梅 李华慧 +3 位作者 李少明 段延碧 黄平 涂建 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期173-178,183,共6页
利用162份不同类型水稻种质,采用微量凯氏定氮法测定蛋白质含量,原子吸收分光光度法(atomic absorption spec-trophotometry,AAS)测定Mg、Ca、Fe、Zn、Cu和Mn等6种矿质元素含量,火焰光度法测定K含量,分光光度法测定P含量。对糙米蛋白质... 利用162份不同类型水稻种质,采用微量凯氏定氮法测定蛋白质含量,原子吸收分光光度法(atomic absorption spec-trophotometry,AAS)测定Mg、Ca、Fe、Zn、Cu和Mn等6种矿质元素含量,火焰光度法测定K含量,分光光度法测定P含量。对糙米蛋白质与矿质元素、矿质元素间进行相关分析;并利用测定的蛋白质含量的化学值,采用偏最小二乘法(partial leastsquares,PLS)建立糙米蛋白质预测的校正模型。结果表明,糙米矿质元素含量大小顺序为P>K>Mg>Ca>Zn>Fe>Cu>Mn,蛋白质与P、K、Cu和Mn等矿质元素极显著或显著正相关;通过比较光谱预处理方法在不同谱区的处理效果:采用一阶导数预处理、谱区为11995.7～7498.3/cm和6102～4597.7/cm建立校正模型的检验和预测效果最佳,糙米蛋白质的近红外测定值和化学测定值之间有较高的相关性,其校正决定系数为92.89,外部验证决定系数为89.91;筛选到小黑谷、小红米和紫糯米等高蛋白、富矿质营养的种质材料,可作为富营养稻米品种创新的亲本材料;通过利用蛋白质和矿质元素间的相关性,借助近红外分析技术(Near-infrared Reflectance Spectroscopy,NIRS)辅助测定蛋白质含量,并间接选择富矿质营养水稻种质,聚合高蛋白和富2种以上矿质元素,可能是水稻营养品质育种的一条有效途径。 展开更多
关键词 糙米 蛋白质含量 矿质元素含量 相关性 NIRS模型
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东北黑土nirS型反硝化细菌群落和网络结构对长期施用化肥的响应 认领 引用 被引量：10
9
作者 胡晓婧 刘俊杰 +4 位作者 于镇华 魏丹 周宝库 陈雪丽 王光华 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-9,共9页
【目的】探明长期施用氮磷钾化肥对东北黑土农田土壤nirS型反硝化细菌群落和网络结构的影响,为更加合理的肥料配施提供理论依据。【方法】基于农业农村部黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站平台,选取不施肥(NoF)、氮肥(N)、磷肥(P... 【目的】探明长期施用氮磷钾化肥对东北黑土农田土壤nirS型反硝化细菌群落和网络结构的影响,为更加合理的肥料配施提供理论依据。【方法】基于农业农村部黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站平台,选取不施肥(NoF)、氮肥(N)、磷肥(P)、钾肥(K)、氮钾肥(NK)、氮磷肥(NP)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)8个施肥处理,借助荧光定量PCR、Illumina MiSeq高通量测序和分子生态网络技术,分析东北黑土nirS型反硝化细菌丰度、群落及网络结构,及影响反硝化细菌群落变异的主要环境因子。【结果】1)长期施用氮肥均在显著增加nirS基因拷贝数的同时,降低了nirS型反硝化细菌的群落多样性,而磷、钾肥对其影响并不显著。2)Proteobacteria是所有处理中的优势反硝化细菌门,相对丰度为16.96%~27.34%,且氮肥的施用促进了隶属于该菌门中Bradyrhizobium的生长。3)PCoA分析结果显示,8个施肥处理nirS型反硝化细菌群落主要分成施氮肥和不施氮肥两组,说明长期氮肥的施用显著改变了东北黑土反硝化细菌的群落结构。结合Mantel test的结果可知,土壤pH是影响nirS型反硝化细菌群落改变的主要因素。4)分别构建施氮肥和不施氮肥的反硝化细菌分子生态网络,发现施氮肥和不施氮肥网络结构存在很大差异,长期施用氮肥明显简化了nirS型反硝化细菌的网络结构,同时使其网络结构稳定性降低,易受外界环境扰动。【结论】尽管施用化学氮肥有利于土壤养分的增加,但其土壤nirS型反硝化细菌群落及网络结构发生了较大改变,而磷、钾肥的施用对反硝化细菌群落无显著影响。本试验结果为进一步研究东北黑土区农田土壤反硝化微生物对不同施肥管理的响应机制提供了重要科学依据。 展开更多
关键词 黑土 氮肥 nirS基因 qPCR 高通量测序 分子生态网络
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氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响 认领 引用 被引量：19
10
作者 莫旭华 麻威 +3 位作者 史荣久 王元芬 郑佳 徐慧 《微生物学报》 CAS 北大核心 2009年第9期1203-1208,共6页
【目的】研究施用无机氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响。【方法】通过构建反硝化细菌亚硝酸盐还原酶nirS基因克隆文库,采用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术分析了施氮肥处理和... 【目的】研究施用无机氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响。【方法】通过构建反硝化细菌亚硝酸盐还原酶nirS基因克隆文库,采用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术分析了施氮肥处理和不施氮肥处理土壤中nirS型反硝化细菌的多样性。【结果】两种处理各自分别得到了27个可操作分类单元(Operational Taxa Units,OTUs),其中有9个OTUs在两个处理中相同。虽然两种处理中nirS反硝化细菌的香农-威纳指数,Simpon指数,丰富度指数,均匀度指数相近,但是土壤的OTU类型发生了很大变化。通过对施氮肥处理nirS文库中11个代表性nirS克隆子的序列分析,有10个克隆子与数据库中的nirS序列的相似度在73%～95%之间,有1个序列在数据库中找不到相似序列。【结论】施氮肥在短期内显著改变了土壤中nirS型反硝化细菌群落结构的构成。 展开更多
关键词 反硝化细菌 nirS克隆文库 RFLP分析 小麦土壤
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近红外光谱技术(NIRS)在草地生态学研究中的应用 认领 引用 被引量：20
11
作者 聂志东 韩建国 +1 位作者 张录达 李军会 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2007年第4期691-696,共6页
近红外光谱技术(NIRS)是一种快速、高效、无损的现代检测技术,已经在许多领域广泛应用。文章阐述了NIRS应用于草地生态学研究的意义,介绍了NIRS用于测定牧草营养成分、矿物质、土壤养分含量,分析了牧草混合物的组成、动物对所采食牧草... 近红外光谱技术(NIRS)是一种快速、高效、无损的现代检测技术,已经在许多领域广泛应用。文章阐述了NIRS应用于草地生态学研究的意义,介绍了NIRS用于测定牧草营养成分、矿物质、土壤养分含量,分析了牧草混合物的组成、动物对所采食牧草的反应、牧草病虫害抗性等一些复杂特性,以及进行生化标记、同位素鉴别研究。综合这些研究可以看出,NIRS能够作为一种整体研究工具应用于草地生态学的许多研究领域中,可以检测各种常规化学成分、分析草地生态系统的各种动态指标和系统运行的多项整体特性。希望通过本文的总结分析,推动NIRS在中国草地生态学研究中的应用,加速该领域研究手段的现代化。 展开更多
关键词 近红外光谱技术(NIRS) 生态 牧草 应用
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不同恢复阶段热带森林土壤nirS型反硝化微生物群落结构及多样性特征 认领 引用 被引量：13
12
作者 曹乾斌 王邵军 +5 位作者 陈闽昆 曹润 王平 左倩倩 赵爽 杨波 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期626-636,共11页
探明热带森林土壤反硝化微生物群落结构及多样性,对于理解反硝化引起的N2O排放及缓解全球变暖具有重要意义。本研究以西双版纳3个不同恢复阶段热带森林类型[即白背桐(Mallotus paniculatus,MP)、崖豆藤(Millttia leptobotrya,ML)群落、... 探明热带森林土壤反硝化微生物群落结构及多样性,对于理解反硝化引起的N2O排放及缓解全球变暖具有重要意义。本研究以西双版纳3个不同恢复阶段热带森林类型[即白背桐(Mallotus paniculatus,MP)、崖豆藤(Millttia leptobotrya,ML)群落、群落及高檐蒲桃(Syzygium oblatum,SO)群落]为研究对象,揭示土壤nirS型反硝化微生物群落组成及多样性的干湿季变化,分析热带森林恢复过程中土壤理化环境变化对nirS型反硝化细菌群落的影响。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度表现为恢复前期高于恢复后期,而脱氯单胞菌属(Dechloromonas)、嗜盐单胞菌属(Halomonas)和罗思河小杆菌属(Rhodanobacter)表现为恢复后期高于恢复前期;绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)均随恢复年限增加而增加,而贪铜菌属(Cupriavidus)和假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度表现为随恢复年限增加而降低。9月份各样地新检测出的属数量表现为:SO(19种)>MP(13种)>ML(7种)。土壤nirS型反硝化微生物群落的Shannon多样性指数表现为:高檐蒲桃群落>崖豆藤群落>白背桐群落,且9月(湿季)>3月(干季)。相关分析表明,热带森林恢复引起土壤N库(全氮、NH4+、NO3-)、C有效性(微生物量碳、易氧化碳)及微气候(土壤含水率与温度)的改变,能够显著影响nirS型反硝化细菌群落的结构及多样性。主成分分析结果表明,土壤硝态氮、微生物量碳、全氮及易氧化碳是调控不同恢复阶段热带森林土壤nirS型反硝化细菌群落结构及多样性变化的主控因子,其次为土壤水分、温度、水解氮、pH、铵态氮、有机碳、容重及C/N。 展开更多
关键词 nirS基因 反硝化细菌 微生物多样性 热带森林
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磷差异性调控水稻根际nirK/nirS型反硝化菌组成与丰度 认领 引用 被引量：7
13
作者 湛钰 高丹丹 +5 位作者 盛荣 魏文学 秦红灵 张文钊 侯海军 汤亚芳 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期3304-3312,共9页
磷作为一种重要的生命元素,对反硝化微生物的活性和功能有重要影响.反硝化功能基因nir K和nir S是编码亚硝酸还原酶的两种同工酶基因,但是,磷对具有同种功能的nir K和nir S型反硝化菌的调控是否存在差异尚不十分清楚.本文采集严重缺磷... 磷作为一种重要的生命元素,对反硝化微生物的活性和功能有重要影响.反硝化功能基因nir K和nir S是编码亚硝酸还原酶的两种同工酶基因,但是,磷对具有同种功能的nir K和nir S型反硝化菌的调控是否存在差异尚不十分清楚.本文采集严重缺磷红壤性水稻土设置水稻盆栽试验,通过外源添加磷肥设置对照(CK,P:0 mg·kg^-1),低磷(P1,P:15 mg·kg^-1),高磷(P2,P:30 mg·kg^-1)这3个磷添加水平,研究不同磷水平对水稻亚硝酸还原酶基因的组成与丰度的调控作用.结果表明,在长期缺磷土壤上施用磷肥对含亚硝酸还原酶基因nir K和nir S的细菌种群的调控作用有明显差异.不管是根际还是非根际土,含nir S的微生物种群均对施磷水平表现敏感,尤其是高磷(P2)水平,施磷可导致nir S丰度提高2~3倍,同时显著改变nir S型反硝化微生物的组成结构.相比之下,施磷后含nir K基因的微生物组成结构和丰度变异较小.与非根际土壤相比,高磷水平条件下根际土中nir S的基因拷贝数和群落结构均发生了显著变化,缺磷和低磷条件下水稻生长只引起根际土nir S种群组成结构发生显著变化,但其丰度与非根际无显著差异.但不同磷水平条件下nir K的基因丰度和组成结构在根际和非根际土之间几乎无显著变化.综上所述,在严重缺磷水稻土中加施磷肥会显著提高水稻根际和非根际土中nir K和nir S型反硝化菌数量,并改变其种群组成结构,且nir S比nir K型种群响应更敏感.不同磷水平条件下的水稻根系生长均显著改变了根际土壤中nir K和nir S种群组成结构,但除了在高磷水平条件下显著增加了nir S丰度外,对nir K和nir S丰度均影响较小.研究结果可为进一步深入探究施肥对土壤反硝化过程的影响提供理论依据. 展开更多
关键词 缺磷水稻土 磷肥 根际 nirK nirS
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李家河水库春季分层期nirS型反硝化菌群特征分析 认领 引用 被引量：11
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作者 梁伟光 黄廷林 +6 位作者 张海涵 杨尚业 刘凯文 李程遥 温成成 李伟涛 蔡晓春 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期306-313,共8页
为探究水源水库春季分层期(3~5月)nirS型反硝化细菌群落结构组成及其与水质的关系,以李家河水库为例,采用原位监测耦合Illumina高通量测序技术,分析了水体水质及反硝化细菌群落相对丰度及结构特征.结果表明:(1)通过高通量测序,鉴定为4... 为探究水源水库春季分层期(3~5月)nirS型反硝化细菌群落结构组成及其与水质的关系,以李家河水库为例,采用原位监测耦合Illumina高通量测序技术,分析了水体水质及反硝化细菌群落相对丰度及结构特征.结果表明:(1)通过高通量测序,鉴定为4门13属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),相对丰度在52.5%~70.6%,时间尺度总体呈降低趋势(P0.05);识别出具有反硝化功能细菌8属,其中优势菌属(相对丰度>1%)为脱氯单胞菌属(Dechloromonas)和假单胞菌属(Pseudomonas),脱氯单胞菌属相对丰度在时间上呈先降低后升高的趋势,假单胞菌属在时间上呈先升高后降低的趋势,此2属在空间上无差异(P>0.05);细菌多样性及丰富度变化基本一致,时间上呈先升高后减低的趋势,空间上随深度逐渐升高;(2)本研究期间水库水体ρ(总氮)为2.35~2.91 mg·L-1,氮素污染较为严重,3月和4月垂向水体总氮基本一致且呈降低趋势,5月ρ(总氮)高于3月和4月且表层最高;(3)冗余分析(RDA)表明,主要驱动因素为水温、溶解氧、硝氮和氨氮,且氨氮与脱氯单胞菌属呈明显负相关.综上,通过对水源水库nirS型反硝化群落以及其影响因素的研究,有助于解析微污染水源水库反硝化细菌的群落变化特征,可对未来水源水体氮污染生物修复提供理论研究依据. 展开更多
关键词 李家河水库 氮污染 nirS型反硝化细菌 Illumina高通量测序 RDA分析
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牛场肥水灌溉对土壤nirK、nirS型反硝化微生物群落结构的影响 认领 引用 被引量：10
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作者 王婷 刘丽丽 +3 位作者 张克强 王风 杜会英 高文萱 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3655-3664,共10页
以徐水县梁家营长期定位施肥试验田为研究对象,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析和克隆文库构建,研究了5种施肥处理(清水灌溉CK、无机肥灌溉CF、牛场肥水不同浓度、不同次数灌溉T4、T5和T11)下土壤中nirK、nirS型反硝化细菌群... 以徐水县梁家营长期定位施肥试验田为研究对象,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析和克隆文库构建,研究了5种施肥处理(清水灌溉CK、无机肥灌溉CF、牛场肥水不同浓度、不同次数灌溉T4、T5和T11)下土壤中nirK、nirS型反硝化细菌群落多样性及其群落结构的演变。结果表明,不同施肥处理下nirK、nirS型反硝化细菌群落多样性无显著差异,但群落结构却有明显变化:nirK型反硝化细菌群落结构既受施肥种类又受施肥量影响,优势种群尤其对施肥种类和施肥量响应显著;nirS型反硝化细菌则主要受施肥种类影响,施肥量影响微弱。牛场肥水处理和无机肥处理分别促进和抑制不同的nirS型反硝化细菌,群落主成分受无机肥促进、牛场肥水抑制。系统发育分析结果表明,土壤中nirK型反硝化细菌主要与假单胞菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)和根瘤菌属(Rhizobium)的反硝化细菌具有较近的亲缘关系;nirS型反硝化细菌主要与劳尔氏菌(Ralstonia)和红长命菌属(Rubrivivax)有较近的亲缘关系。试验土壤中反硝化微生物多与目前已报道的好氧反硝化细菌亲缘关系较近,这可能与微生物分析取自表层土有关。 展开更多
关键词 nirK nirS 反硝化细菌 牛场肥水灌溉 T—RFLP 群落多样性
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Chronic effects of different fertilization regimes on nirS-type denitrifier communities across the black soil region of Northeast China 认领 引用 被引量：7
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作者 Xiaojing HU Junjie LIU +7 位作者 Dan WEI Ping ZHU Xi'an CUI Baoku ZHOU Xueli CHEN Jian JIN Xiaobing LIU Guanghua WANG 《Pedosphere》 SCIE CAS CSCD 2020年第1期73-86,共14页
Denitrification is one of the major processes causing nitrogen loss from arable soils.This study aimed to investigate the responses of nir S-type denitrifier communities to different chronic fertilization regimes acro... Denitrification is one of the major processes causing nitrogen loss from arable soils.This study aimed to investigate the responses of nir S-type denitrifier communities to different chronic fertilization regimes across the black soil region of Northeast China.Soil samples were collected from sites located in the north(NB),middle(MB),and south(SB)of the black soil region of Northeast China,each with four chronic fertilization regimes:no fertilizer(No F),chemical fertilizer(CF),manure(M),and chemical fertilizer plus manure(CFM).Methods of quantitative polymerase chain reaction(q PCR)and Illumina Mi Seq sequencing were applied to assess the abundance and composition of denitrifier communities by targeting the nir S gene.The results showed that the M and CFM regimes significantly increased the abundances of nir S-type denitrifiers compared with No F at the three locations.The majority of nir S sequences were grouped as unclassified denitrifiers,and the different fertilizers induced little variation in the relative abundance of known nir S-type denitrifier taxa.Over 90%of the sequences were shared among the four fertilization regimes at each location,but none of the abundant operational taxonomic units(OTUs)were shared among the three locations.Principal coordinate analysis(PCo A)revealed that the communities of nir S-type denitrifier were separated into three groups that corresponded with their locations.Although similar fertilization regimes did not induce consistent changes in the nir S-type denitrifier communities,soil p H and NO-3-N content simultaneously and significantly influenced the structure of nir S-type denitrifier communities at the three locations.Our results highlight that geographical separation rather than chronic fertilization was the dominant factor determining the nir S-type denitrifier community structures,and similar chronic fertilization regimes did not induce consistent shifts of nir S-type denitrifier communities in the black soils. 展开更多
关键词 denitrification denitrifier diversity denitrifying gene geographical separation Illumina MiSeq sequencing manure Mollisols nirS gene quantitative polymerase chain reaction
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NIRS技术在中药生产中的应用及其验证方法探讨 认领 引用 被引量：9
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作者 杨哲萱 周立红 +2 位作者 章顺楠 叶正良 柳文媛 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1342-1348,共7页
中药生产过多地依赖经验操作,缺乏工艺参数和质量控制指标之间定量关系的研究,也缺少实时调控手段。NIRS技术因其快速无损的特点在药物过程控制与分析中起着越来越重要的作用,综述了NIRS技术在中药生产过程中的应用进展,并介绍一种以准... 中药生产过多地依赖经验操作,缺乏工艺参数和质量控制指标之间定量关系的研究,也缺少实时调控手段。NIRS技术因其快速无损的特点在药物过程控制与分析中起着越来越重要的作用,综述了NIRS技术在中药生产过程中的应用进展,并介绍一种以准确性轮廓为基础的全面近红外验证的方法,同时对NIRS技术在中药生产中的应用前景进行展望。 展开更多
关键词 NIRS 中药 验证方法 准确性轮廓 过程分析技术
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近红外光谱技术(NIRS)在干草品质检测中的研究与应用 认领 引用 被引量：11
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作者 丁武蓉 干友民 +1 位作者 郭旭生 杨富裕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2009年第2期358-361,共4页
干草品质对动物的生产性能、牧草价值和最终盈利有着最直接的影响,检测干草品质的方法也在不断改进,近红外光谱技术(NIRS)这种快速、高效而无破坏性的现代检测技术已在饲草料中广泛应用。文章阐述了应用NIRS分析干草品质的可行性和高效... 干草品质对动物的生产性能、牧草价值和最终盈利有着最直接的影响,检测干草品质的方法也在不断改进,近红外光谱技术(NIRS)这种快速、高效而无破坏性的现代检测技术已在饲草料中广泛应用。文章阐述了应用NIRS分析干草品质的可行性和高效性,详细介绍了NIRS用于检测牧草营养成分、真菌侵染程度、内生真菌产生的有毒物质以及一些难于用化学方法检测的微量成分等重要指标的研究成果。指出NIRS用于分析干草品质突破了过去常规化学方法的复杂、耗时、成本高等缺陷,是干草品质分析方法的一个重大进步,并期待着NIRS在牧草品质中的应用研究工作继续完善和发展,建立更精确的定标模型以及更系统的分析软件,促进畜牧业的快速发展。 展开更多
关键词 近红外光谱技术(NIRS) 干草品质 检测 应用
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基于NIRS和PCA-SVM算法快速鉴别4种含铁矿物药 认领 引用 被引量：9
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作者 张晓冬 陈龙 +1 位作者 黄必胜 陈科力 《中成药》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期404-410,共7页
目的基于NIRS和PCA-SVM算法快速鉴别磁石、自然铜、蛇含石、赭石。方法采集各样品的近红外光谱(NIRS),分别采用不同方法进行光谱预处理及PCA降维,通过网格搜索法寻优建立SVM模式识别模型。对比不同预处理方法及所建PCA-SVM模型的预测准... 目的基于NIRS和PCA-SVM算法快速鉴别磁石、自然铜、蛇含石、赭石。方法采集各样品的近红外光谱(NIRS),分别采用不同方法进行光谱预处理及PCA降维,通过网格搜索法寻优建立SVM模式识别模型。对比不同预处理方法及所建PCA-SVM模型的预测准确率,确定最佳预处理方法和最佳主成分,建立4种含铁矿物药快速鉴别模型。结果光谱最佳预处理方法为矢量归一化法(VN),最佳主成分为PC1和PC2。所建模型对训练集和验证集样品预测准确率均达到100%,模型五折交叉验证准确率亦达100%。结论所建的4种含铁矿物药NIRS的PCA-SVM鉴别模型预测能力强,可用于上述4种含铁矿物药的快速鉴别。 展开更多
关键词 磁石 自然铜 蛇含石 赭石 NIRS PCA-SVM
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互花米草入侵对盐城滨海湿地nirS型反硝化细菌多样性及群落结构的影响 认领 引用 被引量：9
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作者 刘志君 崔丽娟 +5 位作者 李伟 李晶 雷茵茹 朱怡诺 王汝苗 窦志国 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期704-714,共11页
探明滨海湿地土壤反硝化细菌群落及多样性,对于理解滨海湿地氮素循环以及反硝化引起的N2O排放等具有重要意义。采用时空替代法,选择盐城滨海湿地入侵3年、17年、31年的互花米草(Spartina alterniflora)群落,并以本土植物芦苇(Phragmi... 探明滨海湿地土壤反硝化细菌群落及多样性,对于理解滨海湿地氮素循环以及反硝化引起的N2O排放等具有重要意义。采用时空替代法,选择盐城滨海湿地入侵3年、17年、31年的互花米草(Spartina alterniflora)群落,并以本土植物芦苇(Phragmites australis)群落作为对照,通过高通量测序技术分析不同土壤深度nirS型反硝化细菌群落组成及多样性,探讨互花米草入侵过程中滨海湿地土壤理化性质变化对nirS型反硝化细菌群落组成的影响。结果表明,入侵种互花米草导致盐城滨海湿地土壤反硝化细菌多样性较本地物种芦苇降低,且在不同土壤深度中反硝化细菌多样性均表现为随着入侵年限的增加先降低后上升的趋势。互花米草以及芦苇群落在不同土壤深度均存在特有反硝化细菌,其中嗜氢菌属(Hydrogenophilus)、色盐杆菌属(Chromohalobacter)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)相对丰度在不同土壤深度中均表现为随着入侵时间增加而增加。盐城滨海湿地土壤反硝化细菌结构变化同时受到多种环境因子的影响,在0—20 cm土壤深度主控因子为盐度、pH和总有机碳;在20—40 cm土壤深度主控因子为盐度、含水率、总有机碳、总碳。该研究可为深化研究滨海湿地互花米草入侵对反硝化功能细菌多样性及群落结构的影响提供重要科学依据。 展开更多
关键词 nirS基因 细菌多样性 互花米草 滨海湿地
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