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关键词： 组织生物力学   抗阻训练   股骨干骨折   肢体肿胀   膝关节功能  

摘要： 目的 探讨基于生物力学特性的抗阻训练在股骨干骨折患者术后康复中的应用效果。方法 选取2021年10月至2023年10月本院收治的97例股骨干骨折术后患者，并依照随机数字表法分为观察组（48例）和对照组（49例），对照组给予Thera-Band弹力带训练和被动活动，观察组在对照组基础上联合基于生物力学特性的抗阻训练，比较2组肢体肿胀改善效果、肢踝周径、小腿周径、膝关节功能、股四头肌肌力及骨痂生长评分。结果 训练3个月后，观察组I度肿胀发生率高于对照组，III度肿胀发生率低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。训练3个月后，2组患肢踝周径及小腿周径低于训练前，且观察组低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。训练3个月后，2组各项膝关节功能评分、股直肌肌肉厚度、股中肌肌肉厚度、相对伸膝峰值力矩、峰值功率、骨痂生长评分高于训练前，且观察组高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 基于生物力学特性的抗阻训练在股骨干骨折患者术后康复中的应用效果显著，其能减轻肢体肿胀，增强膝关节功能，提高股四头肌肌力，促进骨痂生长。

关键词： 烟草培养基   津巴布韦烟叶   宏基因组   优势微生物群落  

摘要： 为更好地鉴定津巴布韦烟草叶面的优势微生物,以LB固体培养基为基础,通过分别添加浓度(体积分数)为 0%、2.5%、5.0%、10.0%的烟草成分以模拟烟叶表面微生物生长环境,筛选适合微生物生长的烟叶浓度,摸索合适的烟草培养基制备条件,分析不同浓度烟叶的微生物群落组成差异,分离鉴定特有的微生物.结果表明,浓度为2.5%和5.0%的烟叶培养基在灭菌后调节pH至7.0 时,可分离出更多的特有微生物群落.通过宏基因组测序技术获得津巴布韦烟叶表面微生物的群落分布情况,发现芽孢杆菌属(Bacillus)在浓度为0%、2.5%、5.0%的培养基中有很高的相对丰度,而添加烟草后培养基中土地芽孢杆菌属(Terribacillus)成为优势种.在 2.5%和 5.0%烟草培养基上相对丰度较高的属有鱼芽孢杆菌属(Piscibacillus)、双芽孢杆菌属(Amphibacillus)、Margalitia等.通过分离测序,鉴定出15种烟叶表面优势微生物,如芽孢杆菌属的芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等.

关键词： 纤维环   生物力学   纤维环缝合术   腰椎间盘突出   压缩试验   蠕变试验  

摘要： 目的 探究在活体羊模型中纤维环缝合术修复羊腰椎间盘纤维环缺损的生物力学变化。方法 10只成年雄性健康绵羊接受了腰椎间盘纤维环手术,饲养3个月后,共获得20个功能节段,根据纤维环缺损是否缝合,分为实验组(纤维环缝合,n=10)和对照组(非纤维环缝合,n=10)。其中实验组(n=5)和对照组(n=5)于万能力学试验机上,以2 mm/min的速度对样本进行压缩实验;剩余样本使用游标卡尺测量样本的高度后,置于万能力学试验机上,在负荷300 N的应力下进行蠕变试验。结果 压缩试验中5个实验样本的平均刚度为(486.93±37.64)N/mm;5个对照组样本平均刚度为(806.75±214.96)N/mm。通过t检验分析实验组椎间盘刚度显著小于对照组(P <0.05);蠕变试验中实验组5个样本平均最大椎间盘损失高度为(1.69±0.23) mm;对照组为(1.24±0.31) mm;通过t检验分析实验组椎间盘最大损失高度大于对照组(P<0.05);在蠕变试验过程中,发现实验组1例出现髓核泄漏;对照组4例出现泄漏,通过Fisher确切概率法分析两组差异无统计学意义(P>0.05)。结论 纤维环缝合术修复后的腰椎间盘更好的维持了椎间盘的粘弹性、椎间盘的高度、有更低的髓核泄漏率。从生物力学角度证明纤维环缝合术有利于降低腰椎间盘突出复发率。

关键词： 宏转录组   微生物群落结构和功能   抗逆促生   功能基因  

摘要： 为了探究荒漠灌丛根际土壤中功能微生物群落组成和功能基因表达特征，挖掘潜在的抗逆促生功能基因，本研究对宁夏白芨滩荒漠自然保护区内4种典型的豆科灌丛根际土壤样品进行了宏转录组测序分析。结果表明：4种灌丛根际土壤活跃细菌群落具有显著差异。柠条、沙冬青和猫头刺根际土壤中放线菌门、绿弯菌门和酸杆菌门等的相对丰度显著高于毛刺土壤，而变形菌门的相对丰度显著低于毛刺土壤。蛋白质直系同源簇数据库（COG，Cluster of Orthologous Groups of Proteins）功能注释表明，各组间具有显著差异的功能途径包括能量生成和转换、细胞骨架等。京都基因与基因组百科全书（KEGG，Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）功能注释表明，毛刺根际土壤中参与氨基酸代谢、辅酶和维生素代谢等途径的功能基因相对丰度均显著高于其他3种灌丛土壤。土壤中检测到多个与抗逆促生相关的功能基因，其中毛刺根际土壤中编码渗透调节物质生成的proX和proW基因、编码逆转运系统的kdpB和NhaA基因、编码IAA合成的iaaM和kynU基因、编码溶磷作用的gcd基因转录活性显著高于其他3种灌丛土壤。冗余分析（RDA，Redundancy Analysis）表明，放线菌门和变形菌门与TN和AP正相关，绿弯菌门与SOM、TN、TP和AK显著负相关。转录和核酸代谢的功能基因丰度与TP显著正相关，异生物质的生物降解和代谢功能途径的基因丰度TN显著正相关。研究结果有助于揭示荒漠灌丛根际微生物的群落结构和功能，为进一步挖掘和利用荒漠土壤微生物类群和基因资源奠定了基础。

关键词： 农村生活污水   水力负荷   资源化利用   微生物群落   相关性分析  

摘要： 为了评估草地消纳利用农村生活污水对土壤微生物群落结构及多样性的影响并明晰土壤微生物与土壤溶液污染物的关联性，本研究考察了水力负荷变化对不同深度草地土壤微生物群落结构的影响，分析了不同深度草地土壤微生物α多样性随水力负荷的变化规律，并通过Pearson相关系数（r）进一步探究了不同深度土壤微生物群落结构及α多样性与土壤溶液污染物的关联性。研究表明，水力负荷由0.005 m3·m-2·d-1增加至0.05 m3·m-2·d-1不仅导致草地上层Nitrospirae（硝化螺旋菌门）、Nitrospira（硝化螺菌属）、Bradyrhizobium（慢生根瘤菌属），中层Acidobacteria（酸杆菌门）和下层Proteobacteria（变形菌门）相对丰度分别下降了15.1%、31.5%、19.5%、47.7%和28.5%，而且下层土壤门水平微生物Simpson指数也下降38.5%。上层土壤Nitrospirae（硝化螺旋菌门）和下层土壤Proteobacteria（变形菌门）相对丰度均与土壤溶液NH4+-N、NO3--N、TN呈负相关性，且Pearson相关系数|γ|＞0.4；此外，上层土壤Bradyrhizobium（慢生根瘤菌属）和下层土壤Proteobacteria（变形菌门）分别与土壤溶液TP呈极强（|γ|＞0.8）和中度（|γ|＞0.4）负相关性。高水力负荷会降低草地微生物相对丰度和抑制草地削减污染物性能，草地消纳利用农村生活污水要合理分配水力负荷，加强环境风险管控。

关键词： 无人机激光雷达   无人机光学影像   单木尺度   地上生物量   机器学习  

摘要： 【目的】针对北方森林协同无人机激光雷达和无人机RGB影像进行单木地上生物量估测，以彰武县樟子松和杨树为研究对象，探究使用组合数据和单一数据对针、阔叶林单木地上生物量估测的影响，为彰武县防风固沙人工林单木地上生物量的精准预测提供技术参考。【方法】从LiDAR点云和基于RGB光学影像获取的数字正射影像图（DOM）中提取单木尺度高度、强度、密度、冠层结构、光谱、纹理和植被指数多特征，采用置换重要性（PI）和Boruta优选特征子集，结合地面实测单木地上生物量数据，使用随机森林（RF）、极端梯度提升树（XGBoost）和分类提升算法（CatBoost）3种典型机器学习方法构建樟子松和杨树地上生物量估测模型，对仅用LiDAR数据，仅用DOM数据以及联合二者的建模结果进行比较。【结果】1)点云高度和冠层结构是估测两个树种单木地上生物量的关键特征；而纹理特征仅对樟子松地上生物量估测产生积极影响；2)对于樟子松，基于组合数据的单木地上生物量估测精度最高，优于单一LiDAR和单一RGB影像。3种数据集的最优模型分别为ALL-PI-XGBoost、LiDAR-PI-XGBoost和DOM-PI-RF，测试集R2分别为0.77、0.69、0.67，RMSE分别为10.94、12.75、13.16kg·株-1；对于杨树，基于组合数据和单一LiDAR数据的单木地上生物量估测精度相当，且优于单一RGB影像。3种数据集的最优模型分别为ALL-PI-XGBoost、LiDAR-Boruta-XGBoost和DOM-Boruta-CatBoost，测试集R2分别为0.85、0.85、0.59，RMSE分别为17.63、17.11、28.99kg·株-1。【结论】基于低成本无人机遥感技术获取的高密度点云和高分辨率影像可以实现彰武县防风固沙人工林单木地上生物量高精度、快速且无损的估测 ；使用组合数据和单一数据对针、阔叶林单木地上生物量估测有不同的影响，组合数据可以显著提高樟子松单木地上生物量估测精度。

关键词： 多环芳烃   农田土壤   蒙特卡罗   生物可给性   健康风险评估  

摘要： 为科学评估农田土壤多环芳烃（PAHs）暴露对成人的健康风险，调查并分析浙江省宁波市农田表层土壤中16种优先控制PAHs污染特征，通过修正模型参数、引入PAHs生物可给性和应用Monte Carlo模拟技术优化健康风险评估过程，探讨传统方法与概率方法对风险评估结果的影响。结果表明，研究区土壤中Σ16PAHs含量均值为（1 309.77±4 995.87）μg/kg，62.22%的调查点位存在PAHs污染，其中高环（4～6）PAHs占主导地位。传统健康风险评估显示，总非致癌风险指数（THI）和总致癌风险指数（THQ）分别为1.40×10-4和5.51×10-6，而概率风险评估结果表明，THI指数较传统方法显著降低2个数量级(THI95%=8.71×10-6)，总致癌风险也降至几乎可忽略水平(THQ95%=2.06×10-7)，传统评估方法可能高估了实际风险。考虑PAHs生物可给性，经口摄入途径健康风险显著降低，THI和THQ的95%分位值分别降至4.31×10-6和7.86×10-8，降幅达50.52%和61.84%。此外，敏感性分析进一步揭示，单体BaP和Phe的含量、暴露年限和土壤摄入率是影响健康风险的关键因素。