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关键词： 吸附   NO   密度泛函理论   生物碳  

摘要： 生物碳作为NO和NO2的优良吸附剂,能够通过负载碱金属显著增加其吸附性能.但由于实验方法和仪器的限制,目前其微观影响和作用机制尚未得到揭示.因此,该研究基于密度泛函理论（DFT）全面调查了碱金属负载和碳质表面缺陷对生物碳吸附NO和NO2性能的影响.通过吸附能分析证明了碱金属Li、Na和K负载对生物碳吸附NO和NO2均有显著促进作用,且碳质表面缺陷对二者吸附也具有一定促进作用.电荷转移分析表明促进NO和NO2吸附的原因可能是由于电荷转移量的增加,使其吸附方式变为稳定的化学吸附.表面静电势分析表明负载金属Li、Na和K原子可能作为电子供体提供这部分电荷转移量.该研究充分验证并探寻了碱金属负载和碳质表面缺陷促进吸附的微尺度特性及机制,为高效经济的脱硝吸附剂的研发奠定了基础.

关键词： 初中地理   信息技术   融合教学  

摘要： 随着社会和科技的持续进步,信息技术已全面渗透到教育领域的各个层面,多样化的信息技术成为教育教学中不可或缺的手段。在初中地理教学里,地理课程作为培养学生地理素养和综合能力的重要学科,通过讲解、观察、实践等方式,拓宽学生的地理知识视野,培养学生的地理思维和实践能力,为学生未来的学习和生活奠定基础。在初中地理教学中巧妙运用信息技术,能够有效丰富地理教学内容,提高学生的参与度和体验感,充分发挥地理教学的教育价值,培养学生的综合地理素养。基于此,本文首先从两个方面分析应用信息技术开展初中地理教学的优势;在此基础上,总结信息技术在初中地理教学中的应用原则;最后,结合实际提出五点有效的教学策略。

关键词： “学思课堂”   高中生物   实践教学  

摘要： 本文在教育改革背景下,基于“学思课堂”理念,探讨了其在高中生物实践教学中的重要性,包括促进学生全面发展、提高课堂教学效率和推动教师专业成长。然而,当前“学思课堂”在实践中存在情景创设不合理、过度放任学生、学生参与度不高及实验教学质量不高等问题。为优化“学思课堂”在高中生物教学中的应用,提出创设情境启思维、学生主体促参与、实验教学重质量、评价体系需健全以及激励反馈相结合等对策,旨在实现理论实践相交融,促进生物教学展现新篇章。

关键词： 蒙古黄芪   化肥减量   微生物菌剂   产量   有效成分  

摘要： 目的:筛选蒙古黄芪合适的化肥及微生物菌剂配比,提高其产量及品质。方法:采用随机区组进行大田试验,研究化肥减量配施微生物菌剂对蒙古黄芪产量、有效成分含量及土壤养分特性的影响。结果:与CK相比,化肥减量(T1、T2)处理,降低了蒙古黄芪产量,但差异不显著,化肥减量配施微生物菌剂(T3、T4)处理,产量明显增加,最高增幅达35.26%;T1、T2处理,降低了总皂苷、总黄酮含量,增加了多糖含量,T3、T4处理下有效成分含量均有提升,与CK相比,总皂苷、总黄酮及多糖含量最高增幅分别达4.54%、14.38%、37.19%;T1、T2处理,降低了蒙古黄芪田间土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量,T3、T4处理下土壤养分含量有了明显提升;总皂苷含量与土壤速效钾含量显著相关,总黄酮含量与蒙古黄芪产量显著相关、与有机质含量极显著相关。结论:化肥减量25%下配施微生物菌剂,可有效提高土壤有机质、碱解氮、速效钾、有效磷含量,促进蒙古黄芪产量和品质的形成。

关键词： 芳香植物   生物质   加压烘焙   脱氧   活化能  

摘要： 为利用农林废弃物以低成本制备高品质生物焦燃料，以雪松木屑（cedar sawdust, CS）为原料，采用微型高压反应釜进行加压烘焙试验，研究烘焙半焦燃料品质的提高和物化结构、热解动力学特性变化以及气体产物组分分布。结果表明，与同温度下（230℃）常压烘焙相比，加压烘焙半焦的固定碳含量均有所提高，压力促进了生物质中挥发性物质向固定碳的转化。CS-290-1.5半焦的挥发分从CS原样的84.09%降至45.74%，热值增加到28.15 MJ·kg-1，燃料品质显著增加，且氧碳比、氢碳比降低至0.24和0.85，基本达到烟煤的燃料性能范围。温度对挥发分的脱除以及脱氧增碳效果起着重要的作用。傅里叶变换红外光谱结果显示，烘焙半焦中含氧基团减少，C=C增加，生物质组分间的脱氧及芳构化反应加强。拉曼试验结果表明，加压下温度的提高使烘焙半焦中小芳香环向大芳香环的缩聚程度提高，石墨化程度增加。随温度升高，固体半焦比表面积与总孔体积呈逐渐增加趋势，CS-290-1.5比表面积高达40.02 m2·g-1，温度的提高促进了挥发分脱除与小分子气体的生成，导致孔隙数量增加，燃烧反应性增强。热解动力学计算表明，加压烘焙半焦在热解反应后期的活化能显著增加，烘焙半焦中交联反应增强，生成更多热稳定性高的物质。气体组分测定结果表明，相比常压加压烘焙更有利于生物质中纤维素和半纤维素组分的深度分解，促进了含氧基团的大量脱除，更多的以H2O、CO、CO2等形式释放。综上表明，借助气体压力增强松木木屑脱氧提质，为芳香类植物废弃物高值能源化利用提供了理论依据。

关键词： 城市绿色空间   景观感知   生物多样性保护   健康效益   恢复性环境  

摘要： 保护城市生物多样性被视为实现生态与社会效益“双赢”的重要自然解决方案，但其对公众心理健康的具体影响机制仍需深入研究。在高密集人口的大都市区，城市公园不仅为访客提供游憩休闲场所，还在维持生物多样性、减轻环境压力及提升人类福祉方面发挥不可替代的作用。以上海市4个城市公园内五类典型绿色空间为例，探讨访客对不同绿色空间中生物多样性（植物、鸟类）的感知差异，并通过结构方程模型（Structural Equation Modeling,SEM）解析其与感知自然度、恢复性效益以及情绪状态（积极/消极）之间的动态关系和潜在因果链条。研究结果表明：1）带水体的开敞绿色空间（Open Green Space with Water Bodies,OGW）在感知鸟类多样性、积极情绪和恢复性效益方面表现最佳，而密闭绿色空间（Enclosed Green Space,EGS）和半开敞绿色空间（Semi-Open Green Space,SOGS）在感知植物多样性上更具优势；2) SEM分析显示，尽管感知生物多样性对感知自然度未见显著影响（P>0.05），但两者均能显著增强恢复性效益、改善积极情绪和降低消极情绪（P<0.05）;3）恢复性效益在感知生物多样性与情绪状态之间发挥重要中介作用，其中感知鸟类多样性（P<0.001）相比感知植物多样性（P<0.01）对情绪状态的直接和间接影响更为显著。结合研究结果，本文旨在为城市绿色空间规划、设计与管理提供理论支持，强调通过优化生物多样性建设，不仅能维护和增强城市生态系统健康，还能改善高密度建成环境中公众的心理健康和情绪状态，进而推动生态与社会效益的协同发展。

关键词： 碳酸钙   甘氨酸   十二烷基硫酸钠   碳化法  

摘要： 以广西北部湾海域废弃锥螺壳为原料，通过超声辅助-鼓泡碳化法，甘氨酸（Gly）和十二烷基硫酸钠（SDS）为晶型诱导剂，成功制备了多形貌的纳米CaCO3，并采用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM），X射线衍射仪（X-ray diffraction，XRD），傅立叶红外光谱仪（Fourier transform infrared spectroscopy，FT-IR），拉曼光谱仪（Raman spectroscopy，Raman）和热重分析仪（Thermogravimetry，TG）表征了产物特性。研究表明：Gly调控下，CaCO3形貌主要为立方状；SDS调控下，CaCO3形貌主要为球状；在Gly和SDS复合调控下，CaCO3形貌主要为纺锤状。考察了Gly/SDS单一碳化体系和复合碳化体系对纳米CaCO3晶体粒径、晶型和热稳定性的影响，提出了Gly/SDS作用的反应机理。结果表明，螺壳中的CaCO3为文石晶型，其含量为95.46%；添加SDS浓度为3.0 mg·mL-1（S3.0）所制备的球状纳米CaCO3粒径最小，平均粒径为60.80 nm；Gly/SDS单一碳化体系和复合碳化体系的产物均为方解石晶型CaCO3；Gly调控制备的CaCO3热稳定性优于其他形貌产物。

关键词： Bioprinting   Stiffness   Machine learning   High cell density   Tissue engineering  

摘要： Bioprinting of cell-laden hydrogels is a rapidly growing field in tissue engineering. The advent of digital light processing (DLP) three-dimensional (3D) bioprinting technique has revolutionized the fabrication of complex 3D structures. By adjusting light exposure, it becomes possible to control the mechanical properties of the structure, a critical factor in modulating cell activities. To better mimic cell densities in real tissues, recent progress has been made in achieving high-cell-density (HCD) printing with high resolution. However, regulating the stiffness in HCD constructs remains challenging. The large volume of cells greatly affects the light-based DLP bioprinting by causing light absorption, reflection, and scattering. Here, we introduce a neural network-based machine learning technique to predict the stiffness of cell-laden hydrogel scaffolds. Using comprehensive mechanical testing data from 3D bioprinted samples, the model was trained to deliver accurate predictions. To address the demand of working with precious and costly cell types, we employed various methods to ensure the generalizability of the model, even with limited datasets. We demonstrated a transfer learning method to achieve good performance for a precious cell type with a reduced amount of data. The chosen method outperformed many other machine learning techniques, offering a reliable and efficient solution for stiffness prediction in cell-laden scaffolds. This breakthrough paves the way for the next generation of precision bioprinting and more customized tissue engineering.

关键词： 替拉扎明   沙门菌   生物被膜   胞外基质   抗膜机制  

摘要： 利用结晶紫染色法测定替拉扎明(Tirapazamine,TPZ)对沙门菌最小生物被膜抑制浓度(minimal biofilm inhibitory concentration,MBIC)和对沙门菌生物被膜(bacterial biofilm,BF)发育阶段的影响;通过扫描电镜与荧光显微镜观察TPZ对沙门菌菌体及BF的影响;采用苯酚—硫酸法、分光光度计、BCA法检测其对沙门菌主要胞外基质(extracellular polymeric substances,EPS)含量影响;对沙门菌自动凝聚、疏水能力进行检测并通过AKP法测定其对沙门菌细胞壁的影响。结果显示,TPZ对沙门菌ATCC 14028的MBIC值为1.563μmol/L,对沙门菌菌体和成熟BF结构均具有破坏作用,且呈浓度依赖性抑制沙门菌早期BF的形成,并影响BF胞外聚合物的合成与分泌,对沙门菌的自动凝集能力、疏水性和细胞壁完整性也产生影响。结果表明,TPZ可能在BF发育中通过影响胞外聚合物和菌体凝集能力使细胞壁受到破坏从而抑制沙门菌BF的大量形成,其有望成为一种潜在抗BF感染候选药物,为寻找抗生素替代药物提供新思路。

关键词： 林火   沉降   颗粒物   金属元素   生物酶活  

摘要： [目的 ]探究林火产生的大量烟气颗粒物沉降对火场以外森林凋落物-土壤系统的重要影响。[方法 ]本研究以福建典型乔木树种杉木为研究对象，模拟不同强度火灾产生的烟气颗粒物经湿沉降回到生态系统的过程，对可燃物、烟水、凋落物、土壤中锌（Zn）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、钾（K）、钙（Ca）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）9种金属元素浓度和凋落物、土壤中硝酸还原酶（NR）、亚硝酸还原酶（NIR）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）4种生物酶活性进行分析测定。[结果 ]林火烟气湿沉降后7 d金属元素有3.11%～3.39%至凋落物，5.64%～6.98%到土壤中。沉降后1 a，时间对金属元素浓度和生物酶活性均有显著影响。烟气浓度对凋落物中Fe、K、Na、Al、土壤中Fe、Mn、Cu、K、Ca、Na、Al影响显著；烟气浓度+时间对凋落物中Zn、Fe、Cu、K、Ca、Na、Mg、Al和土壤中Zn、Fe、Mn、Cu、K、Ca、Na影响显著。凋落物中酶活受烟气、烟气+时间浓度影响显著；土壤中NR、CAT受烟气浓度影响显著，NR、CAT、POD活性的变化受烟气浓度+时间影响显著。凋落物层生物酶活性与金属元素浓度主要表现为正相关，土壤层则主要表现为负相关。[结论 ]火灾强度对烟气中金属元素在不同环节的分配比例影响较小，金属元素含量和生物酶活性受烟气浓度、时间及其交互作用调控，于长期而言，烟气沉降带来的少量金属元素输入会促进NR、NIR、CAT、POD4种酶活性增加，过量则抑制酶活。