昆明学院2017年度云南省地方本科高校(部分)基础研究联合专项资金项目拟立项项目名单

昆明学院2017年度云南省地方本科高校(部分)基础研究联合专项资金项目拟立项项目名单
项目
序号
项目名称项目类型主持人
1.杨海外场调控下二维Dirac电子的电荷和自旋输运重点项目
2.吴琼分子基多酸-席夫碱复合材料的合成、性质及协同作用重点项目
3.刘子超云南特有药用蛭类药效分子群鉴别重点项目
4.余磊珠芽魔芋野生近缘种种质资源的保护、评价及抗病基因挖掘利用重点项目
5.王海卟啉酞菁叠层有机太阳能电池重点项目
6.张必清沿边口岸物流、产业集聚与自生能力的协同发展研究面上项目
7.邱栎桦时空互动视角下云南省县级财政风险预警研究面上项目
8.陶剑HCV感染诱导宿主miRNA-208b异常表达的分子机制及生物学作用面上项目
9.句红萍PMs-3纳米复合结构抑制非小细胞肺癌细胞上皮间质转化及迁移的分子机制研究面上项目
10.薛玮脐带间充质干细胞治疗放射性肠炎疗效与机制研究面上项目
11.杨嘉Biochanin A对人恶性黑色素瘤细胞的作用及机制研究面上项目
12.张维明傣药豆腐渣果通过抑制VASH1活性促进缺血性脑卒中后血管新生的化合物研究面上项目
13.马朝霞恒古骨伤愈合剂激活BMSCs成骨分化、抑制成脂分化的分子机制研究面上项目
14.黄焱分数阶非线性振动系统动力学特性及应用研究面上项目
15.翁哲慧基于配体调控构筑的新型稀土类光功能材料的合成及性质研究面上项目
16.苏源内生菌根影响铁皮石斛生长的蛋白质组和代谢组学研究面上项目
17.侯秀丽营养盐赋存形态对浮游藻类群落演替的影响及其生理机制面上项目
18.李晶云南两个特有土著鸡种生长相关基因的比较研究面上项目
19.刘佳妮植物次生代谢物质对西花蓟马诱导防御的生化机制面上项目
20.张瑜瑜云南主栽蓝莓营养成分及其活性功能评价研究面上项目
21.陈泽斌滇池入湖河口沉积物的氨氧化菌群环境响应、脱氮活性及其机制研究面上项目
22.林丽水溶性有机物促进白腐菌降解土壤多环芳烃的作用机理面上项目
23.吴晓妮滇池流域富磷区不同景观单元土壤及底泥磷素形态差异及其与径流水体的迁移转化特征面上项目
24.黄世弘大型密闭直流电弧炉冶炼高钛渣中的能量输入对生产过程及元素分配的影响面上项目
25.崔焱铜电解精炼中砷—多元杂质界面交互作用机理研究面上项目
26.何俊云南少数民族地区精准扶贫大数据智能分析模型研究面上项目
27.钱开国面向物联网的传感器网络智能高效重编程研究面上项目
28.宋杰滇池流域生态环境大数据分析面上项目
29.董明华滇池沉水植物—根际微生物系统净化水质的效应和生态功能研究青年项目
30.黄飞杰拓扑绝缘体系统三重简并费米子新奇性质的研究青年项目
31.王纪爱捕食线虫真菌寡孢节丛孢milRNA289与两个预测靶基因的相互作用研究青年项目
32.刘阳基于社会网络分析下的云南企业创新绩效研究青年项目。

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学生手册

学生手册

昆明学院本科教学工作合格评估学习手册(学生版)昆明学院本科教学工作合格评估办公室昆明学院党委宣传部二0一二年五月目录第一部分学校基本情况一、学校基本情况............(一)学校概况1.学校简介............2.主要机构设置............3.教师队伍............4.学科专业............5.校训及简释............(二)教学科研主要成绩............1.教育教学 ............2.科学研究............3.服务社会 ............二、《昆明学院“十二五”事业发展规划纲要》主要内容............(一)发展思路 ............(二)办学定位............(三)主要目标............(四)主要措施 ............三、昆明学院学生管理制度(一)《昆明学院学生学习管理制度》(二)《昆明学院学生手册》(2012版)第二部分本科教学工作合格评估相关内容一、开展高校教学评估的法律依据是什么?......二、本科教学评估对提高高校教学质量有何作用?......三、什么是合格评估?......四、为什么要开展合格评估?......五、合格评估工作的指导思想和核心内涵是什么?......六、学校参加合格评估的条件是什么?......七、合格评估工作倡导哪些新理念?......八、合格评估指标体系有什么特点?......九、合格评估是如何体现“以学生为本”的?......十、学生实践能力培养在指标体系中是如何体现的?......十一、为什么说学生是本科教学工作合格评估的最大受益者?......第三部分学校迎评促建相关问题简答一、学校的学习风气主要体现在哪些方面?......二、学风建设的途径和意义......三、本科教学应该让学生掌握哪些方面的能力?......四、什么是大学生必须掌握的基本理论和基本技能?如何考核?....五、我校在应用型人才培养方面做了哪些改革?......六、我校图书馆基本状况......七、我校文化艺术活动的开展情况如何?......八、近三年来,我校学生所获得的国家和省级重要奖项有哪些?...九、我校各级各类奖学金、奖助学金、社会冠名助学金包括哪些?... 第四部分本科教学工作合格评估学生访谈参考提纲及相关要求一、学生访谈参考提纲......二、相关要求......第五部分本科教学工作合格评估相关知识链接一、我国新时期的教育方针是什么?......二、我国高等教育体系由哪些重要部分组成?......三、高等学校学生应遵守什么样的行为规范?......四、《高等教育法》和《教师法》是何时实施的?......五、胡锦涛总书记对当代青年大学生提出了哪几点希望?......六、怎样理解云南省倡导的当代大学生核心价值观?......七、什么是“三育人”?......八、大学生素质教育包括哪些方面?......九、时代要求大学生具有什么样的思想政治素质?......第一部分学校基本情况一、学校基本情况(一)学校概况1.学校简介昆明学院是国家教育部2004年5月批准建立的全日制普通高等学校,在原昆明师范高等专科学校和昆明大学合并的基础上整合昆明市优质教育资源组建而成,是目前省内学科门类最齐全的本科院校。

范源教授中西医结合治疗桥本氏甲状腺炎经验拾萃

范源教授中西医结合治疗桥本氏甲状腺炎经验拾萃

医话医案基金项目:国家自然科学基金地区基金资助项目(No 81360652);云南省应用基础研究计划项目-中医联合重点基金资助项目[2017FF117(-008)];云南省高等学校重点实验室设计划任务书。

作者简介:杜一平(1993-),女,汉族,研究生,住院医师,研究方向为中西医结合临床内分泌。

E-mail:1243486654@qq com指导老师:范源(1966-),男,汉族,博士,主任医师,研究方向为中西医结合临床内分泌。

E-mail:1647909799@qq com范源教授中西医结合治疗桥本氏甲状腺炎经验拾萃杜一平1 范秦瑶1 林艾和1 范 源2△1 云南中医药大学,云南 昆明 650500;2 云南中医药大学第二附属医院,云南 昆明 650200【摘 要】 桥本甲状腺炎归属于中医“瘿病”,范源教授认为本病多因情志不畅、饮食不节、外界环境等诱因令人肝郁脾虚,所致气滞、痰凝、血瘀凝于颈前而发此病,主要病位在肝、脾。

故在临床中辨证施治,从肝脾两脏入手,运用中西医结合疗法治疗桥本甲状腺炎,西药予口服硒酵母片,配合口服中成药物夏枯草胶囊和舒肝颗粒,临床疗效显著。

【关键词】 中西医结合;桥本甲状腺炎;经验【中图分类号】R249 2/ 7 【文献标志码】A 【文章编号】1007-8517(2021)11-0081-04ProfessorFanYuan sExperienceinTreatingHashimotosThyroiditiswithIntegratedTraditionalChineseandWesternMedicineDUYiping1 FANQinyao1 LINAihe1 FANYuan2△1 YunnanUniversityofTraditionalChineseMedicine,Kunming650500,China;2 SecondAffiliatedHospitalofYunnanUniversityofChineseMedicine,Kunming650021,ChinaAbstract:Hashimoto sthyroiditisbelongstothecategoryof“galldisease”oftraditionalChinesemedicine ProfessorFanyuanbelievesthatthediseaseiscausedbyqistagnation,phlegmcoagulationandbloodstasisinfrontoftheneckduetointernalinjuryofsevenemotions,eatingdisorder,externalenvironmentandotherincentives,resultinginQistagnation,phlegmcoagulationandbloodstasiscoagulationinfrontoftheneck Therefore,intheclinicaldialecticaltreatment,fromtheliverandspleenviscera,theuseofIn tegratedChineseandWesternmedicinetreatmentofHashimotothyroiditis,westernmedicinetoorallevothyroxinesodiumtabletsandseleniumyeasttablets,combinedwithoralChinesemedicineXiakucaocapsuleandShugangranules,theclinicaleffectisremarkableKeywords:KeywordsIntegratedTraditionalChineseandWesternMedicine;HashimotosThyroiditis;Experience 桥本甲状腺炎(Hashimotothyroiditis,HT)最早由日本卫生工作者桥本策HakaruHashimoto(1881~1934)所发现,他对甲状腺组织标本进行检查时,发现了新的病理特征,直到20世纪30年代,HakaruHashimoto的报道才开始被医学界所认可[1]。

滇池流域磷矿山区优势植物叶片与土壤养分生态化学计量特征

滇池流域磷矿山区优势植物叶片与土壤养分生态化学计量特征

土 壤(Soils), 2021, 53(2): 383–390DOI: 10.13758/ki.tr.2021.02.023赵洛琪, 吴晓妮, 付登高, 等. 滇池流域磷矿山区优势植物叶片与土壤养分生态化学计量特征. 土壤, 2021, 53(2): 383–390.滇池流域磷矿山区优势植物叶片与土壤养分生态化学计量特征①赵洛琪1,吴晓妮2,付登高1*,徐子萱1,朱安琪1(1 云南大学生态与环境学院暨云南省高原山地生态与退化环境修复重点实验室,昆明 650091;2 昆明学院农学与生命科学学院,昆明650214)摘要:为了研究滇池流域磷矿山区不同生活型优势植物叶片和土壤的养分含量及其计量比特征,选取流域内磷矿退化山区内4种常见优势植物(马桑、云南松、蔗茅和紫茎泽兰)作为研究对象,分析植物叶片及土壤的C、N、P含量。

结果表明:云南松影响下的土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量最高,分别为22.42 g/kg、1.85 g/kg、140.78 mg/kg、1 048.89 mg/kg,全磷含量最低,为2.51 g/kg;云南松叶片C含量为492.86 g/kg,显著高于其他植物,而N、P含量分别为11.22和2.78 g/kg,显著低于其他植物;土壤N含量与叶片C含量显著正相关,而与叶片N︰P比显著负相关。

研究结果表明:磷矿山地土壤C、N养分是限制植物生长的主要限制因子;在土壤C、N养分相对匮乏的立地条件下,云南松和蔗茅叶片能够固定更多的C,而马桑叶片能够固定较多的N。

因此,结合不同生活型植物的属性特征及该区域内群落的演替特征,建议磷矿山区废弃地的生态恢复可以构建蔗茅和马桑为主的植物群落,随后种植云南松形成针叶林以增加土壤C含量,并在恢复后期种植固N阔叶树种形成针阔混交林,以达到全面改善土壤养分、保持水土并控制土壤P素流失的目的。

关键词:磷矿山区;植物生活型;生态化学计量;土壤养分;水土保持中图分类号:S714;Q145 文献标志码:AEco-stoichiometric Characteristics of Nutrients in Dominant Plant Leaves and Soil in Phosphorus Mine Area of Dianchi BasinZHAO Luoqi1, WU Xiaoni2, FU Denggao1*, XU Zixuan1, ZHU Anqi1(1 School of Ecology and Environmental Sciences & Yunnan Key Laboratory for Plateau Mountain Ecology and Restoration of Degraded Environments, Yunnan University, Kunming 650091, China; 2 School of Agronomy and Life Sciences, Kunming University, Kunming 650214, China)Abstract:In order to study the nutrient contents and their eco-stoichiometric characteristics of soil and leaves from different life forms plants in phosphorus mine area of Dianchi Lake Basin, four dominant plants (Coriaria nepalensis, Pinus yunnanensis, Erianthus fulvus and Eupatorium adenophorum) in degraded mountain area of phosphorus mine were selected to analyze the contents of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) in plant leaves and soil. The results indicated that soil under Pinus yunnanensis was the highest in the contents of organic matter, total nitrogen, alkali-hydrolyzed nitrogen and available phosphorus, which were 22.42 g/kg, 1.85 g/kg, 140.78 mg/kg and 1 048.89 mg/kg, respectively, but the lowest in the content of total P, which was 2.51 g/kg. C content in leaves of Pinus yunnanensis was 492.86 g/kg, significantly higher than other plants, while N and P contents were 11.22 and 2.78 g/kg, significantly lower than other plants. Soil N content was positively correlated with leaf C content, but negatively correlated with leaf N:P ratio. The results showed that soil C and N were the main limiting factors for plant growth in phosphorus mine area. Under relatively deficient soil C and N, Pinus yunnanensis and Erianthus fulvus leaves could fix more C, while Coriaria nepalensis leaves fix more N. Therefore, it is suggested that the ecological restoration of abandoned land in phosphorus mine area can be achieved by constructing plant communities dominated by Coriaria nepalensis①基金项目:云南省地方本科高校基础研究联合专项(2017FH001-044)、国家自然科学基金项目(31860133)和云南省重点研发专项(2019BC001)资助。

云南省人民政府关于云南省第六届高等教育教学成果奖励的决定

云南省人民政府关于云南省第六届高等教育教学成果奖励的决定

云南省人民政府关于云南省第六届高等教育教学成果奖励的决定文章属性•【制定机关】云南省人民政府•【公布日期】2009.12.21•【字号】云政发[2009]209号•【施行日期】2009.12.21•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】高等教育正文云南省人民政府关于云南省第六届高等教育教学成果奖励的决定(云政发[2009]209号)各州、市人民政府,省直各委、办、厅、局,各大专院校:为贯彻党的十七大精神,深人贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会,进一步实施科教兴滇和人才强省战略,促进云南经济社会协调发展,根据《教学成果奖励条例》(国务院令第151号)和《云南省教学成果奖励办法》(省人民政府令第147号)规定,云南省第六届高等教育教学成果奖已经过评审。

省人民政府决定,对《民族政治学学科与人才培养体系的创建及实践》等3项成果分别授予云南省第六届高等教育教学成果奖特等奖;对《以全球医学基本要求(GMER)为标准,创建口腔医学临床实践教学模式》等30项成果分别授予云南省第六届高等教育教学成果奖一等奖;对《少数民族传统体育文化传承与高校体育教学改革研究一以民族健身操推广教学为例》等69项成果分别授予云南省第六届高等教育教学成果奖二等奖。

希望全省广大教育教学工作者要向获奖者学习,继续发扬与时俱进、团结协作、顽强拼搏、开拓创新精神,努力创造更多更好的高等教育教学优秀成果,推进高等教育不断发展,为全面建设小康社会作出更大的贡献。

附件:云南省第六届高等教育教学成果获奖项目名单云南省人民政府二00九年十二月二十一日附件云南省第六届高等教育教学成果获奖项目名单省级特等奖(3项)1.民族政治学学科与人才培养体系的创建及实践云南大学周平方盛举赵春盛王燕飞2.创建及规范再生资源科学与技术专业的探索与实践昆明理工大学宁乎郝吉明瞿广飞陈建中唐晓龙3.农业生物多样性创新人才培养基地建设与实践云南农业大学朱有勇胡先奇王云月何霞红陈斌省级一等奖(30项)1.以全球医学基本要求(GMER)为标准,创建口腔医学临床实践教学模式昆明医学院丁仲鹃奚春睿雷雅燕朱红董宝财2.软件类专业实践教学体系的构建与实施云南大学王世普梁宇姚绍文李彤柳青3.围绕统计学省级重点专业建设,探讨统计人才培养新模式云南财经大学石磊王力宾李兴绪费宇雷健敏4.旅游管理学科与人才培养体系的创建及实践云南大学田卫民杜靖川吕宛青杨桂华李洁5.以培养医学生的创新能力为目标,构建具有基础医学特色的实验教学体系昆明医学院孙俊李树清李明郭泽云王文林6.边疆民族地区高校体教结合培养高水平竞技体育人才的改革、创新与实践云南师范大学刘坚陈志青金黄斌赵玲玲何光煜7.面向东南亚国际化人才培养的体系创新与实践云南师范大学伊继东武友德吴雁江魏红明庆忠8.西南林学院创新型人才培养模式的研究与实践西南林学院刘惠民姚孟春赵龙庆赵乐静廖春华9.培养云南省“云药”产业需要的中药类系列人才专业链建设的研究与实践云南中医学院李庆生贾勇钱子刚郭兆刚杨国祥10.提升内涵突出特色增强教学实力一化学实验教学改革与课程建设的探索与实践云南大学李霁良曹秋娥丁中涛赵逸云杨靖华11.构建地方院校创新人才培养的工程实践平台昆明理工大学陈君若王春荣李白良刘美红王胜民12.建设特色鲜明的生物学本科实践教学平台,改革实践教学云南大学肖蘅叶辉王跃华王若南程立忠13.复合型音乐人才培养模式的改革与实践云南艺术学院陈劲松朱发刚刘晓耕叶明菊杨波14.面向工程校企结合三方互动的电力本科人才培养改革与实践昆明理工大学束洪春纳学梅陆建生丁炜寇伟15.创新教学管理突出理工特色强化质量工程全面提升人才培养质量昆明理工大学纳海莺陆建生陈扬建邹永松黄丽16.云南特色民间工艺在《旅游商品设计》课程中的应用云南艺术学院陈劲松张勇彭瑶李海华何璞17.结合云南生物资源产业优势建设特色专业的研究与实践云南农业大学吴伯志邵宛芳李文祥杨焕文李佛琳18.边疆少数民族地区物理实验教学改革与实践云南师范大学张雄侯德东杨卫平刘应开杨卫国19.基于“禁毒防艾”的《大学生性健康》课程构建与实施效果评价云南财经大学张河川郭思智和平英欧阳慧蓉张金甫20.中国少数民族语言文学专业人才培养模式改革的探索与实践云南民族大学和少英刘劲荣陈斌罗海麟熊光红21.云南现代远程开放教育教学模式创建与应用云南广播电视大学罗骥李渝周晓俊郑新兴田云鹏22.信息管理与信息系统专业人才培养模式改革与实践昆明理工大学段万春介俊董毅明陈渝秦开大23.医学生临床实践能力培养体系的建设与实践昆明医学院姜润生李松杨玉萍于建云杨凌24.高职高专教育“双定生”人才培养模式的探索与实践昆明冶金高等专科学校夏昌祥杨丽敏代祖良谭红翔25.道路桥梁工程技术专业人才培养模式研究与实践云南交通职业技术学院晏杉杨金华刘创明周荣英秦溱26.招生一培养一就业一体化实现人才培养和社会需求的有效对接云南农业大学唐滢晏丕振洪树琼刘鸿高段青松27.高职数控技术专业人才培养规格和课程体系改革、建设的研究与实践云南机电职业技术学院黄晓明王石健虎智猛王磊刘永刚28.基于地域特色的土建专业群建设研究与实践昆明理工大学程赫明李莉萍费维水孙俊屈本宁29.就业导向下的少数民族应用性人才培养模式研究与实践云南民族大学普林林甄朝党董兴马永涛冉德君30.搞好东南亚语种群特色专业建设,服务国家和云南发展战略云南民族大学甄朝党杨光远陆生刀承华周德才省级二等奖(69项)1.少数民族传统体育文化传承与高校体育教学改革研究一以民族健身操推广教学为例云南民族大学寸亚玲方桢赵静冬黄光伟金旭东2.加强马克思主义民族观、宗教观教育为边疆稳定、社会和谐发展培养优秀人才云南民族大学马丽娟张桥贵李若青赵学先何叔涛3.禁毒学(教材)云南警官学院于燕京张义荣莫关耀骆寒青王建伟4.透视辩论一大学生智辩入门指导(教材)楚雄师范学院王锡林5.写作教学改革方案及其实施成果昆明学院尹相如王昆建吴跃辉石静6.“三位一体、定点互动”教育实习模式的构建与实践保山师范高等专科学校邓忠汉尹康平徐东李忻琪李德光7.以专业建设促进应用化学人才培养模式的探索与实践云南民族大学王红斌杨敏戴云高云涛叶艳青8.教学科研相结合促进经济学课程教学改革与学生创新精神的培养曲靖师范学院巴春生荀关玉朱谷生高文进杨筠9.直面云南水利特色强化立体实训培养边疆水利应用人才云南农业大学文俊龚爱民林志样王春彦王龙10.高校多元化网络教学环境构建及应用云南大学邓世昆董立昆李红灵张月芬卫纯11.“金属矿开采技术”重点专业建设昆明冶金高等专科学校叶加冕王育军况世华翁春林段永祥12.《中医基础理论》课程辅助教学系统的开发与应用云南中医学院吕峰王志红李永强何丹张潍纤13.综合实用型小学教师培养模式探索与实践昆明学院李晋德李宗梅王昆建齐逾杨平14.高职高专院校思想政治理论课教学及管理模式探索临沧师范高等专科学校李红梅那金华付金峰明月15.联合办学培养一专多能实战型法医学人才昆明医学院刘清李利华瞿勇强韩晓华李建京16.云南广播电视大学远程开放教育管理模式创建与实践云南广播电视大学李昭明张卫平火寿平杨立峰王一帆17.云南财经大学“读写议”教学模式改革与实践云南财经大学李国疆旷锦云石福荣林云胡琦18.“AAI”教学法在思想政治理论课中的探索和应用一以《当代世界经济与政治》教学为例云南大学任新民陈国新李维吕刘亚建鄢显俊19.医学生课外素质教育创新模式的探索与实践昆明医学院李燕张爱云李瑞民张毅萍邵维庆20.以教学研究推动公共体育课教学改革,促进学生体质增强云南大学李国忠杨霞杨雪芹牟少华秦庆峰21.学分制综合教学管理系统的创新与实践云南农业大学李树坚陆自强饶志坚张海涛袁永华22.中外合作国际化人才创新培养模式云南财经大学刘尔思张洪烈潘雪冬钟伟杨淑香23.数据库系列教材建设(教材)云南大学刘惟一周永恒王丽珍岳昆梁洁24.化学本科专业全程实践教学改革的构建与实践红河学院刘卫易中周闵勇张举成严和平25.校企合作高层次物流管理人才培养基地建设云南财经大学李严锋周少方郭思智王力宾冉文学26.云南民族民间舞在舞蹈教学中的应用与实践云南艺术学院朱红徐梅曾金华袁蓉殷宏光27.农科专业基础实验教学平台的构建与实践云南农业大学李正跃雷兴刚陈建斌李树坚刘勇28.独立学院应用型人才培养模式改革探索云南师范大学商学院张云钢王雪莲韩越赵宗泽许玲29.科研支撑林科大学生实践能力培养的研究与实践西南林学院陈宝昆王昌命杨斌黄晓园戴志荣30.西部地方院校大学英语模块教学研究与实践昆明理工大学杨世强王荣媛郝兴跃李玉琼刘艳31.提高临床医学教学水平的探索与实践昆明医学院陈明清韦嘉倪锐志赵卫何黎32.机电设备维修与管理专业理实一体化和工学结合教学研究昆明工业职业技术学院张钢王红伟彭戎曹宇雷必钢33.完善基础医学实验教学体系探索学生能力培养新途径大理学院吴建新白丽田昆仑郭宪国申元英34.创立民族民间文化传习馆构建能力本位本土化课程玉溪师范学院张汉东孙燕程斌陈江晓孙丹婷35.热带园艺应用型人才培养模式的创新与实践思茅师范高等专科学校杜巍李宏伟毕廷菊章靖陶川36.汽车运用技术专业“岗位导向校企联合培养”人才培养模式探索与实践云南交通职业技术学院杨宏进宋麓明邢忠义张发龙张嘉智37.有机化学课程建设与应用研究曲靖师范学院汪帆杨思娅杨芬刘品华38.建设开放性实验室,促进创新型人才培养云南大学杨军宗容施继红裴以建蒋慕蓉39.地方综合性艺术院校教学质量保障体系的建设与实践云南艺术学院陈勇郭浩丁煜伦付梅段晋昆40.小学教师专业化培养模式及其实践教学的改革与创新楚雄师范学院XXX香赵天培陶汝林吴永社段连鑫41.医学临床教学基地内部质量保障体系建设昆明医学院杨达宽夏晓玲何勤敖丽娟唐新明42.创新型人才培养的实验教学改革与实践昆明理工大学宋智夏锋唐荣刘桂芳熊志坚43.云南省高职院校人才培养工作评估研究与实践云南省高等教育评估中心张国华董云川刘康宁44.旅游专业人才培养规格与模式、课程与实验室建设探索与实践昆明学院张明清窦志萍岳怀仁郝旭霞黄继元45.通用网络教学平台开发与应用云南农业大学杨毅雷兴刚饶志坚洪树琼曹志勇46.“形势与政策”课教育教学改革云南师范大学周本贞陈路李申文罗文邬农47.提高化工类大学生工程能力的创新实践教学研究与实践昆明理工大学周梅村余旭亚杨庆云宋鹏云顾丽莉48.西部地区教育硕士培养模式的构建与实践云南师范大学郑勤红罗致含罗利佳何斌张绍宗49.测绘工程技术专业递进、组合式教学模式改革实施方案云南国土资源职业学院苟伟黄涛殷英董云50.西部地方高师院校数学与应用数学专业人才培养模式改革的探索与实践云南师范大学郭震王涛朱维宗化存才黄永明51.构建教学平台促进团队发展探索与实践西南林学院胥辉王昌命李永和费建国郭盘江52.三年制煤矿机械专业整体教学改革方案研究云南能源职业技术学院赵瑞安邓开陆季春张书征庄严53.以素质教育为核心构建“模块化”大学语文教学新体系云南农业大学洪树琼李伟黎文李荣兴董华54.工商管理专业本科“全过程、链锁式”实践教学模式的创建与应用云南大学姚建文张建民王克岭张霓陶小龙55.《民族传统体育》精品课程建设的探索与实践云南师范大学饶远陈敏陈斌左力熊亚兵56.英力克:创建英语语言环境的可持续性发展模式丽江师范高等专科学校段平华沈紫拉杨丽萍王晓芸杨润生57.马克思主义哲学原理教学改革与思想政治教育专业学生核心素质的培养大理学院赵金元施福昆李鸿昌鲍宏光58.新型中医临床人才实践技能培养模式改革与探索云南中医学院秦国政张宏叶建州苗晓玲李世辉59.以专业基本技能为核心的学生能力培养研究与实践大理学院钱金袱段利华林椿榕李鸿昌李彬60.玉溪师范学院应用型人才培养教学体系的探索与实践玉溪师范学院高卫国高洪谢永安莫晓辉陶琳61.中医方剂学多维立体化综合教学模式的构建与实践云南中医学院秦竹熊洪艳张胜李铭马凤丽62.《中国古代文学》课程人文教育资源综合开发与利用曲靖师范学院高小和蔡燕臧国书郭兴良朱堂锦63.信息类本科专业实践、创新能力培养模式探索与研究昆明理工大学黄青松万舟张长胜龙华杨立功64.师范院校生物科学综合性、设计性实验教学改革的研究与实践云南师范大学龚明林卫东李忠光范丽仙许波65.西部农科高校学位与研究生教育发展的探索与实践云南农业大学萧风回高洪文斌余佳祥周玲66.临床医学肿瘤专业教学模式的构建与实践昆明医学院隋军黄云超王绍尧刘志敏蒋永新67.开发云南民族传统体育资源构建大学体育课程体系玉溪师范学院程斌聂锐新赵兴武刘林陈琍琍68.边疆农科高素质应用型人才培养的研究与实践云南农业大学雷兴刚戴志明郭华春段纲赵燕妮69.科研教学结合,建设一流的道路交通虚拟现实教学演示与探索实验室昆明理工大学熊坚万华森秦雅琴郭凤香贾现广。

土壤介电常数模型研究综述

土壤介电常数模型研究综述

2024年3月 灌溉排水学报第43卷 第3期 Mar. 2024 Journal of Irrigation and Drainage No.3 Vol.4361文章编号:1672 - 3317(2024)03 - 0061 - 10土壤介电常数模型研究综述徐兴倩1,王海军1,屈 新2,彭光灿1,赵 熹1*(1.云南农业大学 水利学院,昆明 650201;2.安阳工学院 土木与建筑工程学院,河南 安阳 455000)摘 要:【目的】调查影响土壤介电常数的主控因子,归纳分析土壤介电常数模型的研究现状。

【方法】从土壤介电理论出发,系统梳理土壤介电常数的主要影响因素,对现有土壤介电常数模型进行分类总结,并对比分析各模型的优势、局限和应用现状及其发展趋势。

【结果】国内外不同土壤类型的介电常数主控影响因素各异,且对测试频率的依赖性较大,但能有效反映土壤的水分状态;土壤介电常数模型分为4类:理论模型、半经验理论模型、经验模型和边界模型。

【结论】目前针对区域性特殊土类的介电特性及模型构建研究较少;考虑土壤三相组比、矿物成分和微观结构对介电常数的贡献度将有助于提升模型精度,进而拓展基于介电常数测试的土壤理化性质评价分析方面的应用研究。

关 键 词:土壤;含水率;电磁波;介电常数;模型中图分类号:S152 文献标志码:A doi :10.13522/ki.ggps.2023380 OSID : 徐兴倩, 王海军, 屈新, 等. 土壤介电常数模型研究综述[J]. 灌溉排水学报, 2024, 43(3): 61-70.XU Xingqian, WANG Haijun, QU Xin, et al. Study on soil dielectric constant models: A review[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2024, 43(3): 61-70.0 引 言【研究意义】土壤介电常数是表征其介电性质或极化能力的物理参数之一,用相对介电常数表示。

生长素输出载体蛋白PIN1 在作物根和胚中的亚细胞定位

生长素输出载体蛋白PIN1 在作物根和胚中的亚细胞定位

㊀Guihaia㊀Aug.2021ꎬ41(8):1219-1225http://www.guihaia-journal.comDOI:10.11931/guihaia.gxzw201912020武丽霞ꎬ韩丽ꎬ赵宜婷ꎬ等.生长素输出载体蛋白PIN1在作物根和胚中的亚细胞定位[J].广西植物ꎬ2021ꎬ41(8):1219-1225.WULXꎬHANLꎬZHAOYTꎬetal.SubcellularlocalizationofauxineffluxcarrierproteinPIN1incroprootandembryo[J].Guihaiaꎬ2021ꎬ41(8):1219-1225.生长素输出载体蛋白PIN1在作物根和胚中的亚细胞定位武丽霞1ꎬ2ꎬ3ꎬ韩㊀丽1ꎬ2ꎬ3ꎬ赵宜婷1ꎬ2ꎬ3ꎬ周㊀璇1ꎬ2ꎬ3ꎬ杜云龙1ꎬ2ꎬ3∗(1.云南农业大学植物保护学院ꎬ昆明650201ꎻ2.云南生物资源保护与利用国家重点实验室ꎬ云南农业大学昆明650201ꎻ3.云南农业大学农业生物多样性与病害控制教育部重点实验室ꎬ昆明650201)摘㊀要:生长素输出载体在植物发育中起非常重要的作用ꎮ然而ꎬ生长素输出载体蛋白PIN1在农作物水稻㊁小麦㊁玉米和大豆的根和胚中的亚细胞定位尚不清楚ꎮ该研究首先分析了OsPIN1b和它的同源物的氨基酸序列特征ꎬ发现小麦(TaPIN1)㊁玉米(ZmPIN1b)和大豆(GmPIN1b)中的PIN1序列与水稻的OsPIN1b序列分别具有61.5%㊁62.5%㊁61.9%的相似性ꎮ然后根据水稻 日本晴 ( Nipponbare )的OsPIN1b的氨基酸序列ꎬ人工合成OsPIN1b多肽并注射健康的新西兰白兔获得了抗兔的OsPIN1b多克隆抗体ꎬ在通过免疫印迹方法检测抗兔的OsPIN1b多克隆抗体的有效性后ꎬ发现可以利用该抗体有效检测到水稻叶片及根中OsPIN1b的表达ꎮ为检测OsPIN1及其同源物在不同作物胚根和胚中子叶细胞的定位ꎬ利用制备的抗兔的OsPIN1b多克隆抗体并通过免疫组化实验ꎬ发现水稻的OsPIN1b㊁小麦的TaPIN1和玉米的ZmPIN1b非极性定位在早期的胚根和胚中子叶表皮细胞的细胞质膜上ꎬ大豆中的GmPIN1b非极性定位在胚根表皮细胞的质膜上ꎬ而在胚的子叶细胞中是胞质定位ꎮ为进一步检测水稻中OsPIN1b的亚细胞定位ꎬ对水稻根分生区表皮细胞用蛋白质转运抑制剂BFA(BrefeldinA)及抗兔的OsPIN1b多克隆抗体处理后ꎬ进行免疫组化实验ꎬ结果发现水稻中的OsPIN1b可以通过胞吞转运途径从水稻根表皮细胞膜进入细胞质中ꎮ该研究利用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体有效检测了OsPIN1b及其同源物在水稻㊁小麦㊁玉米和大豆的胚根表皮细胞及胚中子叶表皮细胞的亚细胞定位ꎬ这将有助于进一步揭示生长素输出载体OsPIN1b及其同源物通过调控生长素极性运输而参与作物发育的作用机制ꎮ关键词:生长素输出载体ꎬPIN1ꎬ水稻ꎬ小麦ꎬ玉米ꎬ大豆中图分类号:Q943㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000 ̄3142(2021)08 ̄1219 ̄07SubcellularlocalizationofauxineffluxcarrierproteinPIN1incroprootandembryoWULixia1ꎬ2ꎬ3ꎬHANLi1ꎬ2ꎬ3ꎬZHAOYiting1ꎬ2ꎬ3ꎬZHOUXuan1ꎬ2ꎬ3ꎬDUYunlong1ꎬ2ꎬ3∗收稿日期:2020-02-05基金项目:国家自然科学基金(31460453ꎬ31660501ꎬ31860064)ꎻ云南省教育厅重大科研专项计划(ZD2015005)ꎻ教育部留学回国人员科研启动基金([2013]1792)ꎻ云南省应用基础研究计划的重点项目(2017FA018)[SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(31460453ꎬ31660501ꎬ31860064)ꎻMajorSpecialProgramforScientificResearchꎬEducationDepartmentofYunnanProvince(ZD2015005)ꎻProjectofSRFforROCSꎬSEM([2013]1792)ꎻKeyProjectofAppliedBasicResearchPlanofYunnanProvince(2017FA018)]ꎮ作者简介:武丽霞(1994-)ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为水稻根系发育ꎬ(E ̄mail)2416206248@qq.comꎮ∗通信作者:杜云龙ꎬ博士ꎬ教授ꎬ博士研究生导师ꎬ研究方向为激素与根系发育ꎬ(E ̄mail)yunlongdu@aliyun.comꎮ(1.CollegeofPlantProtectionꎬYunnanAgriculturalUniversityꎬKunming650201ꎬChinaꎻ2.StateKeyLaboratoryforConservationandUtilizationofBio ̄ResourcesꎬYunnanAgriculturalUniversityꎬKunming650201ꎬChinaꎻ3.KeyLaboratoryofAgro ̄BiodiversityandPestManagementofEducationMinistryofChinaꎬYunnanAgriculturalUniversityꎬKunming650201ꎬChina)Abstract:Auxineffluxcarrierplaysanextremelyimportantroleinplantdevelopment.HoweverꎬthesubcellularlocalizationofauxineffluxcarrierPIN1intherootsandembryosofcropsriceꎬwheatꎬmaizeandsoybeanremainsunclear.InthisstudyꎬthecharacterizationofOsPIN1banditshomologousaminoacidsequencewereanalyzedꎬanditshowedthatthePIN1sequencesofwheat(TaPIN1)ꎬmaize(ZmPIN1b)andsoybean(GmPIN1b)shared61.5%ꎬ62.5%and61.9%similaritieswithriceOsPIN1bꎬrespectively.NextꎬanartificialOsPIN1bpolypeptidewassynthesizedbasedontheOsPIN1baminoacidsequenceofrice Nipponbare andinjecteditintohealthyNewZealandwhiterabbitstoobtainanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibody.TheeffectivenessofthepreparedpolyclonalantibodyagainstOsPIN1bwasdetectedbyimmuneblotmethodꎬandtheexpressionofOsPIN1bwasfoundtobeeffectivelydetectedinriceleavesandroots.FurthermoreꎬthesubcellularlocalizationofOsPIN1banditshomologousinprimaryrootsandcotyledoncellsofembryosindifferentcropswasdetectedwithanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibodybyimmunohistochemistryassay.TheresultsshowedthatriceOsPIN1bꎬwheatTaPIN1andmaizeZmPIN1bapolarlylocalizedontheplasmamembraneofepidermalcellsofprimaryrootsandcotyledonofembryoinriceꎬwheatandmaizegrowninearlydevelopmentstagesꎬandsoybeanGmPIN1bapolarlylocalizedontheplasmamembraneofprimaryrootepidermalcellsꎬbutwascytosoliclocalizationinthecotyledoncellsofembryo.TofurtherdetectthesubcellularlocalizationofOsPIN1bꎬepidermalcellsofriceprimaryrootmeristemregionweretreatedwithproteintransportinhibitorsBFA(BrefeldinA)andanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibodyanddetectedbyimmunohistochemistryassay.ItshowedthatOsPIN1blocalizedoncytoplasmamembraneofricerootepidermalcellscouldenterintothecytoplasmviaendocytictraffickingmanner.InthisstudyꎬthesubcellularlocalizationofOsPIN1banditshomologousintheepidermalcellsofprimaryrootsandcotyledonsofembryosofriceꎬwheatꎬmaizeandsoybeanwereeffectivelydetectedwiththeanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibodyꎬanditwillfacilitateustorevealthemolecularmechanismofauxineffluxcarrierOsPIN1banditshomologousbyregulatingpolarauxintransporttoinvolveincropsdevelopment.Keywords:auxineffluxcarrierꎬPIN1ꎬriceꎬwheatꎬmaizeꎬsoybean㊀㊀生长素输出载体蛋白在调节植物生长素极性运输中起重要作用ꎮ生长素极性运输参与胚胎形态发生(Blilouetal.ꎬ2005)和侧生器官的形成(Casimiroetal.ꎬ2001)ꎮ拟南芥基因组中的PIN基因家族编码PIN1-8的8种生长素输出载体蛋白(Frimletal.ꎬ2003ꎻBenjamins&Scheresꎬ2008)ꎮPIN蛋白可以通过内吞作用转运到细胞质中ꎬ并形成循环小泡返回质膜(Geldneretal.ꎬ2001)ꎮAtpin1突变体植株表现出针状花序并且花和维管组织发育表现明显缺陷(Gälweileretal.ꎬ1998)ꎮAtPIN1的极性定位还影响胚胎的发育(Frimletal.ꎬ2003)ꎮAtPIN1分布于维管组织(Gälweileretal.ꎬ1998)㊁木质部薄壁组织(Gälweileretal.ꎬ1998ꎻPalme&Gälweilerꎬ1999)㊁根表皮和皮层细胞(Blilouetal.ꎬ2005)㊁分生组织表皮和原基表皮(Guenotetal.ꎬ2012)的细胞质中ꎮ但是ꎬ目前人们对单子叶植物和双子叶植物之间PIN1蛋白的亚细胞定位差异仍不清楚ꎮAtPIN1的同源基因可以存在于水稻(Xuetal.ꎬ2005ꎻLietal.ꎬ2019)㊁小麦(Singhetal.ꎬ2018)㊁玉米(Gallavottietal.ꎬ2008)和大豆(Wangetal.ꎬ2015)的基因组中ꎮ在水稻的维管组织和根原基中可以检测到OsPIN1的表达(Xuetal.ꎬ2005)ꎬOsPIN1以生长素依赖性的方式参与水稻根㊁茎㊁花序和分蘖的发育(Xuetal.ꎬ2005ꎻLietal.ꎬ2019)ꎮZmPIN1a主要定位在玉米幼苗的上叶原基(Gallavottietal.ꎬ2008)㊁根中的中柱鞘细胞和内皮层细胞(Carraroetal.ꎬ2006)㊁胚芽鞘(Kamadaetal.ꎬ2018)和叶片(Moonetal.ꎬ2013)的表层细胞ꎮ此外ꎬZmPIN1a在根冠细胞中显示为胞质定位0221广㊀西㊀植㊀物41卷(Forestanetal.ꎬ2012)ꎬ在花序初生原基细胞中显示为非极性定位(Skirpanetal.ꎬ2009)ꎮ但是ꎬ目前尚不清楚PIN1在不同作物的根和胚中的亚细胞定位ꎬ包括水稻㊁小麦㊁玉米和大豆ꎮ在这项研究中ꎬ我们基于水稻 日本晴 ( Nipponbare )的OsPIN1b氨基酸序列ꎬ制备了抗兔的OsPIN1b多克隆抗体ꎬ利用该抗体开展的免疫组化实验发现水稻的OsPIN1b及小麦和玉米中的同源蛋白可以非极性定位在根和胚中子叶表皮细胞的细胞质膜上ꎬ而大豆的GmPIN1b可以非极性地定位在根中表皮细胞的质膜上ꎬ但是ꎬ在胚的子叶表皮细胞中是细胞质定位ꎮ此外ꎬ水稻根表皮细胞质膜上的OsPIN1b可以通过内吞运输途径进入到细胞质中ꎮ这些PIN1定位结果将有助于我们研究生长素极性运输在水稻㊁小麦㊁玉米和大豆作物发育中的作用ꎮ1㊀材料与方法1.1植物材料植物材料为水稻品种 Nipponbare 和 丽江新团黑谷 ( LTH )(Oryzasativasubsp.japonica)㊁小麦(Triticumaestivum Chuanmai107 )㊁玉米(Zeamays B73 )和大豆(Glycinemax Williams )ꎬ各作物种子置于28ħ条件下水培萌发ꎬ使用生长了7d的胚根分生区细胞和1d的子叶胚来检测OsPIN1b及同源物的亚细胞定位ꎮ1.2抗体的制备和检测根据水稻 Nipponbare 的生长素输出载体OsPIN1b(Os02g0743400)的氨基酸序列人工合成多肽QSSRNPTPRGSSFNCꎬ并将其注入新西兰兔体内ꎮ通过ELISA方法检测到纯化的抗兔OsPIN1b多克隆抗体ꎬ其浓度为0.51mg mL ̄1(1ʒ20000)(杭州华安生物技术有限公司)ꎮ1.3免疫杂交和免疫组化检测为检测OsPIN1b的表达ꎬ提取了水稻叶片和根的总蛋白ꎬ并用一抗[抗兔的OsPIN1b多克隆抗体(1ʒ200)]和二抗[山羊抗兔的IgG ̄HRP(1ʒ5000)]进行了免疫杂交ꎮ为了检测蛋白亚细胞定位ꎬ使用或不使用50mmol L ̄1BrefeldinA(BFA)(molecularprobes)对不同农作物的根和胚处理90minꎬ然后使用改良的免疫组织化学分析方法进行检测(Pacioreketal.ꎬ2006)ꎮ具体如下:首先ꎬ将样品在25ħ室温条件下用4%戊二醛溶液固定1hꎻ然后ꎬ37ħ条件下用2%崩溃酶处理1hꎻ最后ꎬ用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体(1ʒ200)和二抗[驴抗兔的IgG(H+L) ̄Alexafluor488抗体(1ʒ500)](JacksonImmunoResearch)进行免疫组化检测ꎮ使用LeicaSP5激光共聚焦显微镜(LeicaMicrosystems)观察OsPIN1b的定位ꎮ1.4生物信息学分析从NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)获得OsPIN1b及其同源蛋白的氨基酸序列ꎬ通过在线网站(https://www.uniprot.org/)分析OsPIN1b的跨膜结构域ꎬ使用软件VectorNTISuite6进行氨基酸序列比对ꎬ所有图片均使用Photoshop软件处理ꎮ2㊀结果与分析2.1不同作物的PIN1序列相似性分析为了检测不同作物中生长素输出载体蛋白PIN1的亚细胞定位ꎬ首先ꎬ我们对拟南芥(AtPIN1)㊁水稻(OsPIN1b)㊁小麦(TaPIN1)㊁玉米(ZmPIN1b)和大豆(GmPIN1b)中PIN1的氨基酸序列进行比对分析(图1)ꎮ结果表明:AtPIN1㊁TaPIN1㊁ZmPIN1b㊁GmPIN1b的序列与OsPIN1b分别具有58.6%㊁61.5%㊁62.5%㊁61.9%的相似性ꎬ在OsPIN1b的氨基酸序列中存在10个跨膜区ꎮ2.2水稻中OsPIN1b的检测PIN1序列在水稻㊁小麦㊁玉米和大豆之间显示出高度相似性(图1)ꎮ我们选择OsPIN1b中的序列QSSRNPTPRGSSFNCꎬ通过人工合成多肽免疫兔子制备了抗兔的OsPIN1b多克隆抗体ꎮ为检测抗兔的OsPIN1b多克隆抗体的有效性ꎬ我们提取了水稻叶片和根的总蛋白ꎬ并使用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体进行免疫杂交检测ꎮ结果表明ꎬ用OsPIN1b抗体可以检测到目标蛋白OsPIN1b(图2)ꎮ2.3PIN1在不同农作物中的亚细胞定位通过免疫组织化学分析进一步检测了水稻㊁小麦㊁玉米和大豆根中PIN1的亚细胞定位ꎬ发现12218期武丽霞等:生长素输出载体蛋白PIN1在作物根和胚中的亚细胞定位水稻ꎬ小麦ꎬ玉米ꎬ大豆和拟南芥之间的PIN1氨基酸序列比对ꎬ红框中的氨基酸序列为水稻OsPIN1b的跨膜结构域ꎮPIN1aminoacidsequencesarealignedamongriceꎬwheatꎬmaizeꎬsoybeanandArabidopsisꎬandredboxesshowtransmembranedomainsofriceOsPIN1baminoacidsequeces.图1㊀PIN1的氨基酸序列比对Fig.1㊀PIN1aminoacidsequencealignmentPIN1虽然可定位于根表皮细胞的细胞质膜上ꎬ但没有明显的极性分布(图3:A-D)ꎮ在检测PIN1在胚细胞中的定位时ꎬ发现PIN1虽然可分布在水稻(图3:E)㊁小麦(图3:F)和玉米(图3:G)胚中子叶表皮细胞的细胞质膜上ꎬ但没有明显的极性分布ꎮ大豆中的GmPIN1b非极性分布在根表皮细2221广㊀西㊀植㊀物41卷提取水稻 日本晴 叶片(A)和根(B)中的总蛋白ꎬ用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体进行免疫杂交ꎮ箭头指示目标蛋白OsPIN1b的条带ꎮTotalproteinsofriceleaves(A)androots(B)wereisolatedfromrice Nipponbare andblottedwithanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibody.ArrowpointstothetargetproteinOsPIN1b.图2㊀蛋白免疫杂交检测水稻叶片和根中的OsPIN1bFig.2㊀DetectionofOsPIN1binriceleavesandrootsbywesternblotmethod胞的细胞质膜上ꎬ而在胚的子叶表皮细胞中则分布于细胞质中(图3:H)ꎮ2.4水稻中OsPIN1b的胞吞检测由于OsPIN1b蛋白定位于细胞质膜上(图3:AꎬE)ꎬ因此ꎬ我们进一步检测了OsPIN1b是否可以通过胞吞的方式从细胞质膜转运入细胞质ꎮ用蛋白转运抑制剂BFA处理水稻 Nipponbare 和 LTH 的根尖ꎬ用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体开展免疫组织化学实验ꎬ结果发现在细胞质中可以检测到OsPIN1b蛋白的聚集(图4)ꎮ这表明OsPIN1b可以通过胞吞途径从细胞质膜转移到细胞质中ꎮ3㊀讨论与结论生长素输出载体蛋白PIN家族在植物发育中起着至关重要的作用ꎮ在这项研究中ꎬ我们利用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体有效检测了水稻㊁小麦㊁玉米和大豆的胚根分生区表皮细胞及胚中子叶表皮细胞的OsPIN1及其同源物的亚细胞定位ꎬ结果发现OsPIN1b及其同源物分布在水稻㊁小麦㊁玉米和大豆的根和胚中子叶表皮细胞的细胞质膜及细胞质中ꎮ不同作物中的相同细胞定位表明PIN1在不同植物发育中ꎬ其调节生长素分布功能是保守的ꎮ此外ꎬ我们也注意到与拟南芥AtPIN1的极性定位相比(Frimletal.ꎬ2003)ꎬ在不同农作物的根表皮细胞中ꎬOsPIN1及其同源物的定位是非极性的ꎮOsPIN1b的氨基酸序列与AtPIN1具有58.6%的相似性ꎬ因此ꎬ不同作物和拟南芥AtPIN1蛋白的亚细胞定位模式存在的差异可能与不同植物中PIN1蛋白结构差异有关ꎮ玉米中的ZmPIN1a在不同玉米组织中的定位存在极性定位(Carraroetal.ꎬ2006ꎻGallavottietal.ꎬ2008ꎻMoonetal.ꎬ2013ꎻKamadaetal.ꎬ2018)㊁非极性定位(Skirpanetal.ꎬ2009)和胞质定位(Forestanetal.ꎬ2012)ꎬ一些研究也发现AtPIN1的极性分布与胚发育中的生长素动态相关(Frimletal.ꎬ2003)ꎮ在本研究中ꎬ用于OsPIN1b及其同源物细胞定位观察的胚根及子叶胚都处于植物发育的早期阶段ꎬ这表明不同作物中PIN1的定位还与作物组织发育阶段有关ꎮ此外ꎬ利用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体可以检测到OsPIN1b蛋白ꎮ进一步分析结果发现OsPIN1b与OsPIN1a氨基酸序列相似性为62.4%ꎬOsPIN1a㊁OsPIN1b蛋白分子量分别为64.7㊁59.3kDꎬ且OsPIN1a氨基酸序列中含有用于制备抗兔的OsPIN1b多克隆抗体的序列QSSRNPTPRGSSFNCꎮ因此ꎬ不能完全排除所检测到的蛋白条带中含有OsPIN1aꎬ而这也可能部分解释了我们在根表皮细胞中所观察到的OsPIN1b及其同源物的非极性定位ꎮPIN蛋白由于胞吞作用而产生的细胞定位的改变可影响生长素的极性运输ꎬ从而进一步调控器官形成(Kleine ̄Vehnetal.ꎬ2008)ꎮ本研究结果发现OsPIN1b可以通过胞吞途径进入到细胞质中ꎮ这显示由于细胞的胞吞作用ꎬOsPIN1b及其同源物的细胞质膜及细胞质定位可能会发生变化ꎬ并参与调控植物内生长素的分布ꎮPIN蛋白的细胞定位可受到其他物质如水杨酸的调控(Duetal.ꎬ2013)ꎮ但是ꎬ我们观察到OsPIN1b的定位可由自身胞吞作用而改变ꎬ因此ꎬ不同作物中PIN1蛋32218期武丽霞等:生长素输出载体蛋白PIN1在作物根和胚中的亚细胞定位水稻 日本晴 (AꎬE)ꎬ小麦(BꎬF)ꎬ玉米(CꎬG)和大豆(DꎬH)的根(A-D)和胚(E-H)用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体开展免疫组化实验ꎮ标尺=10μmꎮRoots(A-D)andembryos(E-H)ofrice Nipponbare (AꎬE)ꎬwheat(BꎬF)ꎬmaize(CꎬG)andsoybean(DꎬH)weredevelopedimmunohistochemistryassaywithanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibody.Bars=10μm.图3㊀PIN1在根和胚的子叶表皮细胞中的亚细胞定位Fig.3㊀SubcellularlocalizationofPIN1inrootandembryoepidermalcells用25μmol L ̄1BFA处理水稻品种 丽江新团黑谷 (A)和 日本晴 (B)的根尖90minꎬ然后用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体通过免疫组化检测OsPIN1b的胞吞ꎮ箭头指示根表皮细胞胞质中OsPIN1b蛋白聚集体ꎮ标尺=10μmꎮRootsofricelines LTH (A)and Nipponbare (B)weretreatedwith25μmol L ̄1BFAfor90minꎬandblottedwithanti ̄rabbitOsPIN1bpolyclonalantibodybyimmunohistochemistryassay.ArrowpointstotheOsPIN1binternalizationincytoplasmaofrootepidermalcells.Bars=10μm.图4㊀水稻根表皮细胞中OsPIN1b的胞吞检测Fig.4㊀EndocytosisdetectionofOsPIN1binthecytoplasmaofricerootepidermalcells4221广㊀西㊀植㊀物41卷白的亚细胞定位是一个动态的过程ꎮ不同作物中OsPIN1b及其同源物可非极性定位于细胞质膜及细胞质中ꎬ这是一个动态的分布过程ꎬ并与植物所处的发育阶段密切相关ꎮOsPIN1b及其同源物的亚细胞定位将有助于揭示生长素输出载体通过影响生长素极性分布而参与调控农作物中根和胚发育的分子机制ꎮ登录号㊀文章中相关蛋白在NCBI数据库中的登录号分别为AtPIN1(NP_177500.1)㊁OsPIN1b(XP_015616014.1)㊁TaPIN1(AAS19858.1)㊁ZmPIN1b(ABH09243.1)㊁GmPIN1b(NP_001237546.2)ꎮ参考文献:BENJAMINSRꎬSCHERESBꎬ2008.Auxin:theloopingstarinplantdevelopment[J].AnnRevPlantBiolꎬ59(1):443-465.BLILOUIꎬXUJꎬWILDWATERMꎬetal.ꎬ2005.ThePINauxineffluxfacilitatornetworkcontrolsgrowthandpatterninginArabidopsisroots[J].Natureꎬ433(7021):39-44.CARRARONꎬFORESTANCꎬCANOVASꎬetal.ꎬ2006.ZmPIN1aandZmPIN1bencodetwonovelputativecandidatesforpolarauxintransportandplantarchitecturedeterminationofmaize[J].PlantPhysiolꎬ142(1):254-264.CASIMIROIꎬMARCHANTAꎬBHALERAORPꎬetal.ꎬ2001.AuxintransportpromotesArabidopsislateralrootinitiation[J].ThePlantCellꎬ13(4):843-852.DUYLꎬTEJOSRꎬBECKMꎬetal.ꎬ2013.Salicylicacidinterfereswithclathrin 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蜘蛛的种类和捕食策略对假眼小绿叶蝉捕食效率的影响

第 62 卷第 3 期2023 年 5 月Vol.62 No.3May 2023中山大学学报(自然科学版)(中英文)ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI蜘蛛的种类和捕食策略对假眼小绿叶蝉捕食效率的影响*包文杰1,2,刘胜杰1,31. 中国科学院西双版纳热带植物园,云南勐腊 6663032. 中国科学院大学,北京 1000493. 中山大学生态学院,广东广州 510275摘要:害虫的生物防治是一项重要的生态系统服务措施。

为探究茶园生态系统中蜘蛛群落的动态变化,并比较不同种类和捕食策略的蜘蛛对茶园害虫假眼小绿叶蝉(Empoasca vitis Gothe)的捕食效率,本研究通过野外调查和室内饲养试验相结合的方法,于2012—2013年调查了云南普洱大尖山茶场4月、6月、8月和11月蜘蛛群落的动态变化。

此外,在茶园内选取了8种常见蜘蛛,并根据捕食策略将其分为结网等待型蜘蛛和游猎型蜘蛛,在室内模拟茶园生境建立微生态系统,测定每种蜘蛛个体对假眼小绿叶蝉的日捕食量。

结果显示,该茶场中蜘蛛的物种数和多度在6月和11月呈现明显的上升,结网等待型蜘蛛占据优势地位;不同种类的蜘蛛对假眼小绿叶蝉的捕食量存在显著差异,游猎型蜘蛛的日捕食量显著高于结网等待型蜘蛛。

综上所述,茶园中蜘蛛群落变化与假眼小绿叶蝉的种群动态相关,且蜘蛛的种类和捕食策略会显著影响其对假眼小绿叶蝉的捕食效率。

因此,深入了解捕食性天敌的特性有助于更好地预测茶园生态系统中害虫生物防治的效果。

关键词:捕食策略;生物防治;假眼小绿叶蝉(Empoasca vitis Gothe);游猎型蜘蛛;结网等待型蜘蛛中图分类号:Q969.93 文献标志码:A 文章编号:2097 - 0137(2023)03 - 0109 - 07Effects of spider species and foraging strategieson the predation efficiency to Empoasca vitisBAO Wenjie1,2, LIU Shengjie1,31. Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Mengla 666303, China2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China3. School of Ecology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, ChinaAbstract:Biological control of pests is an important ecosystem service. This research aimed to explore the dynamic change of spider community in tea plantation ecosystem, and compare the predation effi‐ciency of spiders with different species identities and foraging strategies to the green leafhopper pest,Empoasca vitis Gothe(Homoptera:Cicadellidae). This study combined field survey with feeding experiment in the lab, investigated the dynamic change of spider community in Apr., Jun., Aug. and Nov. in Dajian Mountain Tea Plantation in Pu’er City, Yunnan Province from 2012 to 2013. Further‐more,eight common spider species were collected from tea plantation and divided into sit-and-wait spider (SW spider)and actively hunting spider (AH spider)according to their predation strategies.DOI:10.13471/ki.acta.snus.2022E031*收稿日期:2022 − 09 − 21 录用日期:2022 − 10 − 10 网络首发日期:2023 − 01 − 31基金项目:国家自然科学基金(41977057);云南省基础研究优秀青年项目(201901W070107)作者简介:包文杰(1998年生),男;研究方向:土壤生态学;E-mail:*****************.cn通信作者:刘胜杰(1984年生),男;研究方向:土壤生物学与生态学;E-mail:******************第 62 卷中山大学学报(自然科学版)(中英文)The daily leafhopper consumption of each individual spider was measured in the microecosystem simu‐lated to tea plantation. The results showed that the species number and abundance of spiders in Dajian Mountain Tea Plantation increased significantly in Jun. and Nov., and the sit-and-wait spiders were the dominant ones; the predation efficiency of different spider species on the green leafhopper was signifi‐cantly different and the daily leafhopper consumption of AH spiders was significant higher than that of SW spiders. In conclusion,the changes of spider community in the tea plantation are related to the population dynamics of the green leafhopper, and the species identity and foraging strategy of spider will significantly affect the predation efficiency to the green leafhopper. Therefore, an in-depth under‐standing of the characteristics of predatory natural enemies will help to better predict the effect of biological control of pests in tea plantation ecosystem.Key words:foraging strategy; biological control;Empoasca vitis Gothe; actively hunting spider;sit-and-wait spider在农业生态系统中,害虫的生物防治是一项重要的生态系统服务措施(Naranjo et al., 2015)。

2014年9月云南省教育科学规划办公室课题结项结果

附件: 2014年9月云南省教育科学规划办公室课题结项结果 优秀2项
序 号 1 2 项目 类别 批准编号 课题类型 青年基金 课题名称 负责人 单位 鉴定 等级
省教育科 Q12011 学规划
基于学分银行的中高职教育衔接模 汤书波 式研究 幼儿园名师工作室运行机制及管理 邢保华 体系构建的研究
云南广播电视大学 优秀 昆明市人民政府机 优秀 关幼儿园 鉴定 等级 良好
暂缓结项2项
序 号 1 项目 类别 批准编号 课题类型 重点课题 课题名称 负责人 单位 云南师范大学 云南师范大学 鉴定 等级 暂缓 结项 暂缓 结项
省教育科 Z12001 学规划
云南留守儿童归因方式与应对方式 叶存春 关系研究与干预
省教育科 2 Q12013 学规划
在桥头堡建设中加速推进地方高师 青年基金课题 院校国际化研究——基于新加坡高 贺磊 等教育国际化的经验
云南大学附属中学 良好 香格里拉县第二中 良好 学 云南省教育科学研 良好 究院 保山学院 良好
省教育科 12 ZX12103 一般项目 学规划 13 14 15 16 17 省教育科 ZX12108 专项课题 学规划
姚安县教师进修学 良好 校 富源县第六中学 良好
省教育科 合作学习模式在独立学院大学英语 GQ11004 青年基金课题 汤树兰 学规划 教学中的实践与研究 省教育科 ZY11042 一般课题 学规划 省教育科 GY11064 一般课题 学规划 省教育科 Y12018 学规划 一般课题 农村初中三生教育教学研究 云南人口较少民族教育特色研究 李清富 马祥林
省教育科 ZX12102 专项课题 学规划 项目 类别
良好20项
序 号 1 2 批准编号 课题类型 课题名称 负责人 单位 大理学院

基于GEE的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化

第44卷第1期2024年2月水土保持通报B u l l e t i no f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .44,N o .1F e b .,2024收稿日期:2023-03-19 修回日期:2023-09-06资助项目:国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项 利用地理空间技术监测和评估土地利用/土地覆被变化对区域生态安全的影响 (2018Y F E 0184300);云南省自然科学资助项目 生态文明建设排头兵引领下的云南省三线协调与优化研究 (202101A T 070052);云南省教育厅项目 基于深度学习的滇中城市群L U L C 遥感信息提取 (2022J 0139) 第一作者:冯婧文(1998 ),女(汉族),甘肃省华亭市人,硕士研究生,研究方向为生态环境遥感智能信息提取㊂E m a i l :2387478740@q q .c o m ㊂ 通信作者:丁雪(1983 ),男(汉族),云南省陆良县人,副研究员,主要从事资源环境遥感㊁遥感智能信息处理等方面的研究㊂E m a i l :d i n gx u e _1983@163.c o m ㊂基于G E E 的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化冯婧文1,丁雪2,3,4,易邦进5(1.云南师范大学信息学院,云南昆明650500;2.云南师范大学地理学部,云南昆明650500;3.云南省高校资源与环境遥感重点实验室,云南昆明650500;4.云南省地理空间信息技术工程技术研究中心,云南昆明650500;5.云南省地质科学研究所,云南昆明650051)摘 要:[目的]研究区域生态系统服务价值和生态风险变化及影响,为土地资源合理利用及国土空间生态修复提供决策支持㊂[方法]以L a n d s a t 遥感影像为数据源,使用G E E (G o o g l eE a r t hE n g i n e )平台随机森林分类方法对云南省昆明市1990 2020年的土地利用变化信息进行提取,基于解译结果进行空间动态变化分析,采用当量因子法估算生态系统服务价值,运用生态风险模型揭示生态风险变化趋势,并借助双变量空间自相关模型计算二者的相关性㊂[结果]①1990 2020年,昆明市土地利用类型中林地和草地占地面积最大,建设用地面积明显增加,耕地㊁草地和林地面积减少㊂②昆明市生态系统服务价值总体呈逐年上升趋势,共上升3.08ˑ108元,生态保护政策的有效实施对生态系统服务价值的提升有积极作用;研究期间生态风险以中㊁低风险为主,占总面积的79%,生态风险总体均值下降了0.12,城市经济发展与环境保护向良性态势发展㊂③生态风险对生态系统服务价值变化具有一定的影响㊂随着时间的推移,高价值 高风险区面积逐渐减少,低价值 低风险区面积逐渐增加,无明显极值㊂[结论]将区域生态系统服务价值和生态风险结合,能够较好地刻画昆明市人类活动所引起的生态环境状况的改变,为环境保护和高质量的可持续发展提供决策管理参考,有效防范生态风险,使昆明市经济发展与环境保护向良性态势发展㊂关键词:土地利用土地覆盖;生态系统服务价值;生态风险;相关性;昆明市文献标识码:A 文章编号:1000-288X (2024)01-0335-11中图分类号:F 301,X 24文献参数:冯婧文,丁雪,易邦进.基于G E E 的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化[J ].水土保持通报,2024,44(1):335-345.D O I :10.13961/j .c n k i .s t b c t b .2024.01.033;F e n g J i n g w e n ,D i n g X u e ,Y iB a n g ji n .C h a n g e s o f e c o s y s t e ms e r v i c e v a l u e a n de c o l o g i c a l r i s k i nK u n m i n g C i t y ba s e do nG E E [J ].B u l l e t i no f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2024,44(1):335-345.C h a n g e s o fE c o s y s t e mS e r v i c eV a l u e a n dE c o l o gi c a l R i s k i nK u n m i n g C i t y Ba s e do nG E E F e n g J i n g w e n 1,D i n g X u e 2,3,4,Y i B a n g ji n 5(1.S c h o o l o f I n f o r m a t i o nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,Y u n n a nN o r m a lU n i v e r s i t y ,K u n m i n g ,Y u n n a n 650500,C h i n a ;2.F a c u l t y o f G e o g r a p h y ,Y u n n a nN o r m a lU n i v e r s i t y ,K u n m i n g ,Y u n n a n 650500,C h i n a ;3.Y u n n a nP r o v i n c i a lK e y L a b o r a t o r y o nR e s o u r c e s a n dE n v i r o n m e n tR e m o t eS e n s i n g o f U n i v e r s i t y ,K u n m i n g ,Y u n n a n 650500,C h i n a ;4.G e o s p a t i a l I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y E n g i n e e r i n g R e s e a r c hC e n t e r o f Yu n n a nP r o v i n c e ,K u n m i n g ,Y u n n a n 650500,C h i n a ;5.Y u n n a nI n s t i t u t e o f G e o l o g i c a lS c i e n c e s ,K u n m i n g ,Y u n n a n 650051,C h i n a )A b s t r a c t :[O b j e c t i v e ]T h ec h a n g e sa n di m p a c to fr e g i o n a le c o s y s t e m s e r v i c e sa n de c o l o gi c a lr i s k s w e r e s t u d i e d i no r d e r t o p r o v i d e d e c i s i o n -m a k i n g s u p p o r t f o r t h e r a t i o n a l u t i l i z a t i o n o f l a n d r e s o u r c e s a n d e c o l o gi c a l r e s t o r a t i o no f t e r r i t o r i a l s p a c e .[M e t h o d s ]L a n d s a t r e m o t e s e n s i n g i m a g e sw e r eu s e dw i t h t h e r a n d o mf o r e s t c l a s s i f i c a t i o nm e t h o do f t h eG E E (G o o g l eE a r t hE n g i n e )p l a t f o r mt o e x t r a c t l a n du s e c h a n ge i nf o r m a t i o n f o r K u n m i ng C i t y ,Y u n n a nP r o v i n c e f r o m1990t o 2020.As p a t i a l d y n a m i c ch a n g e a n a l y si sw a s c a r r i e d o u t b a s e d o n t h e i n t e r p r e t a t i o n r e s u l t s .T h e e q u i v a l e n t f a c t o rm e t h o dw a s u s e d t o e s t i m a t e e c o s ys t e ms e r v i c e v a l u e s .A ne c o l o g i c a l r i s km o d e lw a s u s e d t od e t e r m i n e t h e c h a n g e i n e c o l o g i c a l r i s ko v e r t i m e.T h e c o r r e l a t i o nb e t w e e n e c o s y s t e ms e r v i c ev a l u ea n de c o l o g i c a lr i s k w a sc a l c u l a t e d w i t hab i v a r i a t es p a t i a la u t o c o r r e l a t i o n m o d e l. [R e s u l t s]①A m o n g t h el a n du s et y p e si n K u n m i n g C i t yf r o m1990t o2020,f o r e s t l a n da n dg r a s s l a n d o c c u p i e d th e l a r g e s ta r e a,t h ea r e ao fc o n s t r u c ti o nl a n di n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y,a n dt h ea r e ao fc u l t i v a t e d l a n d,g r a s s l a n d,a n d f o r e s t l a n dd e c r e a s e d.②T h ev a l u eo f e c o s y s t e ms e r v i c e s i nK u n m i n g C i t y s h o w e da n o v e r a l l u p w a r d t r e n do v e r t i m e,w i t hat o t a l i n c r e a s eo f3.08ˑ108y u a n.T h ee f f e c t i v e i m p l e m e n t a t i o no f e c o l o g i c a l p r o t e c t i o n p o l i c i e si n c r e a s e dt h ev a l u eo fe c o s y s t e m s e r v i c e s.E c o l o g i c a lr i s k sd u r i n g t h es t u d y p e r i o dw e r em a i n l y c l a s s i f i e d a sm e d i u ma n d l o wr i s k s,a n d a c c o u n t e d f o r79%o f t h e t o t a l a r e a.T h e o v e r a l l a v e r a g ee c o s y s t e m s e r v i c e v a l u e d e c r e a s e d b y0.12,i n d i c a t i n g t h a t u r b a n e c o n o m i c d e v e l o p m e n t h a dd e v e l o p e dw i t h l i t t l e i m p a c to nt h ee n v i r o n m e n t.③E c o l o g i c a l r i s kh a dac e r t a i ni m p a c to nt h ec h a n g eo fe c o s y s t e ms e r v i c e v a l u e,a n dw i t ht h e p a s s a g eof t i m e,t h e a r e ao f h ig h-v a l u e a n dhi g h-r i s ka r e a s g r a d u a l l y d e c r e a s e d,a n d t h e a r e a o f l o w-v a l u e a n d l o w-r i s k a r e a s g r a d u a l l y i n c r e a s e d,w i t h o u t o b v i o u s e x t r e m e s.[C o n c l u s i o n] T h e c o m b i n a t i o no f r e g i o n a l e c o s y s t e m s e r v i c ev a l u ea n de c o l o g i c a l r i s kc a nb e t t e rc h a r a c t e r i z ec h a n g e s i n e c o l o g i c a le n v i r o n m e n to f K u n m i n g C i t y c a u s e d b y h u m a n a c t i v i t i e s,a n d p r o v i d e d e c i s i o n-m a k i n g a n d m a n a g e m e n t r e f e r e n c e sf o re n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o na n dh i g h-q u a l i t y s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t.e f f e c t i v e l y p r e v e n t e c o l o g i c a l r i s k s,a n dm a k e t h e e c o n o m i c d e v e l o p m e n t a n d e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o no fK u n m i n g C i t y d e v e l o p t o ab e n i g n s i t u a t i o n.K e y w o r d s:l a n du s e l a n d c o v e r(L U L C);e c o l o g i c a l s e r v i c e v a l u e;e c o l o g i c a l r i s k;r e l e v a n c e;K u n m i n g C i t y土地资源承载着人类社会经济发展[1],与人类生存发展息息相关[2],土地利用变化作为人类活动与自然演变的重要纽带[3],影响了生态系统的结构和功能转变[4],进而影响了其服务价值和风险程度,需要指出的是,不合理的土地利用会导致生态系统结构恶化和生态风险加剧[5],同时给生态环境的可持续发展带来极大挑战㊂生态系统服务价值(e c o s y s t e m s e r v i c ev a l u e, E S V)是人们对土地进行开发利用过程中的经济价值和环境价值总称,是生态系统服务内容的市场化表现形式㊂C o s t a n z aR.等[6]较早地提出了E S V的原理和计算方法㊂近年来,H a q u eM.N.等[7]对孟加拉国达卡都市区土地利用和E S V的关系进行了研究,发现水体㊁植被和农业用地覆盖面积的下降会导致E S V 下降㊂谢高地等[8]根据中国实际情况对E S V进行了更全面㊁更客观的模型构建㊂许多学者在此基础上展开了研究,J i a n g W e i等[9]对青藏高原E S V的研究表明,河流㊁湖泊和裸露冰川的减少导致E S V降低,气候变化和人类活动对其也有一定影响㊂Y u a nK e y u e 等[10]发现陕西省商洛市商州区土地利用类型中林地对当地E S V的贡献率最高㊂严长安等[11]通过探究滇池流域土地利用变化与E S V的定量响应关系对区域生态环境保护提供重要借鉴㊂上述研究表明,生态系统服务价值评价已形成相对完善的研究范式㊂生态风险(e c o l o g i c a l r i s k,E R)是指自然因素及人类活动对生态系统结构的稳定性所产生负面影响的可能程度[12],用来评价生态安全情况㊂D a s M.等[13]利用E R对印度加尔各答城市区域进行研究,结果表明过去20a间加尔各答及周边城市的E R都大幅增加;N e m a t o l l a h i S.等[14]研究发现伊朗中部和东部大约10%~25%研究区域属于高风险和中风险类别;S h e n J i a n x i u等[15]指出虽然退耕还林政策实施使得甘肃省正宁县东㊁中㊁西部的E R均减小,但是E R防范仍然是研究的重点方向㊂重视生态风险评价对于化解潜在生态危害,建设生态文明具有现实意义[16]㊂国内外学者已经对E S V和E R展开了大量研究,多数学者把二者作为两个独立的主题开展研究,并取得丰富成果,为E S V和E R相关性的研究奠定了扎实基础㊂蒋伟峰等[17]以淮河流域安徽段的土地利用数据为基础,探讨E S V与E R时空演化过程中的异质性和相关性㊂李辉等[18]核算近30a三峡库区E S V和E R的时空分布特征及二者相关性,属于为数不多进行E S V和E R相关性研究的文献㊂现有研究中,针对生态系统服务价值和生态风险的评估主要表现为将生态系统服务价值引入到生态风险中对其进行应用实践,虽极大程度地提高了评价的时效性,但缺乏两者评价的整体性,对二者的关系影响尚不明确,同时大多数传统评价框架停留在探讨阶段,针对长时期同一区域的相互作用机理研究较少[19-20]㊂E S V和E R的相关性研究是两门独立学科走进融合的综合性研究,两者相结合可以将生态系统服务价值的供需关系融合在一起,及时监测生态环境的变化情633水土保持通报第44卷况,精准地对生态风险区开展生态资源保护和国土空间修复,减少生态环境恶化的概率,提高生态系统服务价值,进一步通过构建有效的生态保护模式找寻两者的整体联系[21]㊂目前针对长时序生态系统服务价值和生态风险的相关性研究还相对较少,二者的融合可以推动区域生态经济协调发展,是实现关联生态过程和风险评估的重要途径㊂土地利用数据是E S V和E R核算的基础,谷歌地球引擎(G o o g l eE a r t hE n g i n e,G E E)的出现为准确快速地提取土地利用信息提供可能[22]㊂昆明市作为云南省省会城市,过去30a来经济快速发展,人口急剧增长,城市不断扩张,及时掌握该区域土地覆被变化引起的生态系统服务价值和生态风险变化,对土地资源的可持续利用与生态环境保护具有至关重要的现实意义,因研究区地处高原城市,不仅对高原相对发达城市具有借鉴意义,更可为具有相似环境背景的大中城市提供新的研究思路㊂基于此,本文以G E E为依托平台,使用随机森林分类算法(R F)提取了昆明市1990 2020年的土地利用信息,并对其30a来生态系统服务价值㊁生态风险及其空间动态变化进行分析,旨在可为昆明市乃至全国未来经济国土空间规划提供决策支持[23]㊂1材料与方法1.1研究区概况云南省昆明市位于东经102ʎ10' 103ʎ40',北纬24ʎ23' 26ʎ22'(图1),地处中国西南㊁云贵高原中部,是云南省省会㊁滇中城市群中心,属于亚热带高原气候,四季如春,素有春城之美誉,总面积为21012.54k m2,全市下辖7个区,3个县,并且代管1个县级市和3个自治县,常住人口为8.46ˑ106人,占全省人口的17.92%,年平均气温17.0ħ,年降水量522.8mm(降水㊁气温数据来源于国家气象科学数据共享服务平台,其他数据来源于2021,2022年云南省统计年鉴和昆明市政府网)㊂1.2数据来源本文研究使用的遥感数据来源于G o o g l eE a r t h E n g i n e平台的1990 2020年的L a n d s a t系列影像数据,其中1990 2012年使用的是空间分辨率为30m 的L a n d s a t5遥感影像,2013 2020年使用的是空间分辨率为30m的L a n d s a t8遥感影像,除2012年遥感数据采用1 4月均值合成数据外,其余年份均采用1 12月均值合成数据㊂行政区边界数据来源于地理国情监测平台(h t t p:ʊw w w.d s a c.c n/),计算单位面积生态系统服务价值均值包含的玉米㊁小麦和水稻等主要作物的单位面积粮食产量来源于国家统计局(w w w.s t a t s.g o v.c n)和云南省统计年鉴(w w w. s t a t s.y n.g o v.c n)㊂其中生态系统服务价值核算模型和生态风险核算模型是在A r c G I S10.4软件中将研究区域按500mˑ500m进行格网化得到85551个评价单元来核算㊂图1昆明市地形F i g.1T o p o g r a p h y o fK u n m i n g C i t y1.3研究方法1.3.1随机森林分类随机森林分类算法(r a n d o mf o r e s t,R F)是由B r e i m a n[24]于2001年提出的结合决策树㊁B ag g i n g法和随机子空间理论[25]的一种基于多颗决策树依赖独立采样随机向量值的监督学习算法,是对传统决策树的算法改进㊂其利用b o o t s r a p方法抽取多个样本构造多颗决策树[26],通过多颗决策树对样本进行训练依靠训练模型对样本类别进行预测[27],即通过投票产生结果 式(1) ㊂C(x)=a j a r g m a xðn i=1b j i(x)(1)式中:C(x)表示随机森林模型;b i表示第i个决策树;a j为类别标记㊂与单颗决策树相比较,R F训练样本的随机性很好地避免了过拟合的缺点;与其他机器学习算法相比,R F具有较强的稳定性,每颗决策树和树中结点特征属性的选择随机性亦使R F具有泛化能力强㊁精度高和速度快等优点㊂根据昆明市的实际情况,参考国家标准‘土地733第1期冯婧文等:基于G E E的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化利用现状分类“(G B /T21010 2017),将研究区的土地利用类型分为6类,分别为耕地㊁林地㊁草地㊁水域㊁建设用地㊁未利用土地,为保证样本点的数据精度,采用G o o gl eE a r t h P r o 软件对1990 2020年昆明市地物类型进行目视解译,样本点满足均匀分布原则[28]㊂基于G o o g l e e a r t he n gi n e 云平台进行A P I 编程,为提升分类精度,加入了光谱指数㊁植被指数㊁地形特征进行训练,并对训练样本点和验证样本点按照7ʒ3的比例采用R F 算法进行土地利用分类,得到各个年份分类总体精度和k a p p a 系数(表1)㊂实验结果表明分类结果良好,分类数据能满足后续研究需要㊂表1 昆明市土地利用分类精度T a b l e 1 L a n du s e c l a s s i f i c a t i o na c c u r a c y i nK u n m i n g C i t y年份总体精度/%k a p pa 系数年份总体精度/%k a p pa 系数年份总体精度/%k a p pa 系数199080.040.81200183.560.80201285.930.83199180.650.80200285.770.82201383.020.80199280.400.81200383.690.80201485.110.82199382.120.82200484.530.81201586.050.83199481.960.81200584.150.80201687.720.85199580.200.85200684.800.81201785.100.82199680.050.82200784.400.80201888.140.86199781.140.82200884.180.80201987.040.84199882.930.83200986.670.84202087.750.85199982.780.82201085.500.82200083.010.80201183.760.801.3.2 生态系统服务价值核算模型 目前,E S V 的计算方法主要有基于单位价值的价值功能法和基于单位面积的当量因子法两种,昆明市耕地以水田和旱地为主㊂本文研究尺度较小,属性近似,自然地理特征表现一致,可以直接采用当量赋值的方法进行核算㊂根据谢高地等[8]于2007年提出的生态系统服务价值当量表 式(2),根据徐丽芬等[29]地区修正公式 式(3,4) ,对研究区生态系统服务价值进行修正,计算结果见表2㊂E a =1/7ðni =1m i p i q iM(i =1,2 n )(2)式中:E a 表示单位经济价值;i 表示农作物类型;m i ,p i ,qi 表示对应粮食类型的面积㊁均价㊁单产;M 表示对应粮食的总面积㊂φ=QQ 0,E n =φˑE n 0(3)式中:φ表示修正因子;Q 和Q 0分别表示昆明市和全国单位面积的平均产量;E n 表示第n 类地类修正后的当量因子;E n 0表示谢高地等[8]已经确定的同种地类当量因子㊂E S V=ðnm =1(A m ˑV C m )(4)式中:E S V 表示生态系统服务价值;A m 表示地类m 所占的面积;V C m 表示生态系统服务价值的系数㊂表2 昆明市单位面积生态系统服务价值均值T a b l e 2 A v e r a g e e c o s y s t e ms e r v i c e v a l u e p e r u n i t a r e a i nK u n m i n g C i t y104yu a n /k m 2生态服务类型单位面积生态系统服务价值耕地林地草地建设用地水域未利用地食物生产18.316.047.870.009.704.21原材料生产7.1454.566.590.006.413.66气体调节13.1879.1027.470.009.3414.28气候调节17.7674.5228.560.0037.7215.56水文调节14.1074.8927.830.00343.6814.65废物处理25.4531.4924.170.00271.9014.46保持土壤26.9273.6141.010.007.5122.16维持生物多样性18.6882.5834.240.0062.8020.87提供美学景观3.1138.0815.936.7781.3010.25合计144.65514.88213.686.77830.36120.11833 水土保持通报 第44卷1.3.3 土地利用生态风险核算模型 土地利用生态风险用于描述土地结构和风险程度的关系,不同的土地利用类型拥有不同的价值和功能,计算公式为:E R=ðnm =1C n D nC(5)式中:E R 表示生态风险;C 表示土地总面积;D 表示土地生态风险强度,根据文献[18],将耕地赋值为0.36,林地赋值为0.17,草地赋值为0.05,水域赋值为0.05,建设用地赋值为0.04,未利用土地赋值为0.02㊂运用空间插值法中指数克里金(K r i g i n g)插值法对研究区网格进行插值可得到土地利用生态风险分布情况,基于等间隔分类法(e q u a l i n t e r v a l )将1990 2020年研究区生态风险划分为Ⅰ(低生态风险)㊁Ⅱ(较低生态风险)㊁Ⅲ(中等生态风险)㊁Ⅳ(较高生态风险)和Ⅴ(高生态风险)5种模式㊂1.3.4 双变量空间自相关模型 空间自相关模型反映各个地类在空间中的聚集性㊁随机性等相关程度,分为局部自相关和全局自相关[30]㊂本文通过G e o d a软件使用双变量空间分析模型,利用M o r a n s I 指数反映土地利用类型的空间关联性,M o r a n s I <0,表示空间关联程度为负相关,M o r a n s I =0,表示空间关联程度为不相关,M o r a n s I >0,表示空间关联程度正相关,计算公式为:I i j =k ðkm =1ðkn =1L m n (x m ,i -y i )/γi (x m ,j -y j )/γj (n -1)ðk m =1ðkn =1L m n (6)式中:I i j 为单位面积的双变量全局自相关系数;L m n 表示地理单元相互邻接关系的权重矩阵,空间权重能根据邻接标准和距离标准度量,邻接标准将空间单元定义为1,不连接的定义为0,距离标准将一定范围内定义为1,距离之外定义为0;i 表示生态系统服务价值;j表示生态风险;X m ,i 和X m ,j 分别表示第m 个单元内的生态系统服务价值和生态风险;γ表示方差㊂运用斯皮尔曼(S pe a r m a n )相关分析E S V 与E R 间的相关关系,参考文献[18],显著性系数定为0.01,依据空间分布关系具体分为不显著和显著两种模式,显著又细分为高价值 高风险㊁低价值 低风险㊁低价值 高风险和高价值 低风险4种模式㊂2 结果与分析2.1 昆明市土地利用类型变化分析1990 2020年,林地和草地均为昆明市土地利用占比最大的部分,截至2020年林地和草地分别占全市总面积的44.96%,27.64%(表3 4)㊂30a 间,昆明市耕地面积不断减少,减少了8.78%,建设用地大幅度增加,增加了195.79%,水域和未利用地分别增加了44.85,2.5k m 2㊂由于受气候变化和人类活动影响,1990 2020年昆明市各用地类型变化明显,草地主要转换为林地,转换面积为263.48k m 2,对应的转移率为4.29%,林地大面积增加的原因在于积极响应国家植树造林㊁生态修复政策,将草地逐步转换为更适宜当地发展的土地类型;耕地主要转换为建设用地,转换面积为442.95k m 2,对应的转移率10.16%,林地主要转换为建设用地和耕地,转换面积为116.47,118.48k m 2,对应的转移率为1.22%和1.24%,主要与森林退化㊁毁林开荒有关;水域和未利用地变化不明显㊂2.2 生态系统服务价值空间分布特征1990 2020年,昆明市E S V 在空间分布上基本是相似的,但局部存在差异(图2)㊂1990 2020年,昆明市E S V 总体呈上升趋势,由1990年的7.21ˑ1010元上升至2020年的7.68ˑ1010元,上升了4.70ˑ109元㊂生态服务价值增长速率逐年加快,增幅为6.8%㊂从空间分布来看,昆明市E S V 高值区以滇池㊁阳宗海等水域周围为主,禄劝县北部E S V 也较高,云龙水库处E S V 上升最为明显;低值区主要位于建设用地密集区㊁昆明市主城区及东川植被覆盖较低区域,从土地利用的角度来看,昆明市有效地实施了生态保护政策,使得土地结构分配更加合理,生态得到改善,为城市可持续规划提供了科学参考㊂表3 1990—2020年昆明市土地利用面积及土地利用动态变化度T a b l e 3 L a n du s e a r e a a n dd y n a m i c c h a n g e s d e g r e e o f l a n du s e i nK u n m i n g C i t y fr o m1990t o 2020土地类型面积/k m 21990年2000年2010年2020年土地变化动态度/%1990 2000年2000 2010年2010 2020年耕地4360.144254.874223.453977.78-0.50-0.15-1.17林地9552.719580.949560.839441.030.13-0.10-0.57草地6146.716137.795967.235803.68-0.04-0.81-0.78水域466.90471.30486.17511.750.020.070.12建设用地403.37484.81688.841193.110.390.972.40未利用地68.7368.7472.1971.230.000.020.00933第1期 冯婧文等:基于G E E 的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化表41990 2020年昆明市土地利用转移矩阵T a b l e4L a n du s e t r a n s f e rm a t r i x o fK u n m i n g C i t y f r o m1990t o2020k m2项目2020年面积草地耕地建设用地林地水域未利用地总计积面年0 9 9 1草地5427.82194.06236.51263.4819.174.466145.50耕地118.113636.92442.95136.9124.390.484359.75建设用地7.2514.11376.132.023.660.19403.37林地244.01118.48116.479033.2836.561.139549.93水域3.3813.0720.872.84426.470.14466.77未利用地2.110.770.130.490.4764.7568.72总计5802.673977.421193.069439.02510.7271.1520994.04图21990 2020年昆明市生态系统服务价值空间分异及其变化F i g.2S p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o na n d c h a n g e s o f e c o s y s t e ms e r v i c e v a l u e i nK u n m i n g C i t y f r o m1990t o2020研究期间,耕地是昆明市生态系统服务价值构成的主体结构(表5),所占的比例最重,其次为水域和建设用地,草地和林地的E S V比例相当,未利用地比例最少㊂水域的E S V呈逐年上升趋势,这主要得益于昆明市水环境治理取得的显著成效;草地㊁耕地建设用地E S V逐年下降,这是由于森林退化以及昆明市经济快速发展,人口急剧增长和城市不断扩张所导致的㊂043水土保持通报第44卷表5 1990 2020年昆明市土地利用类型生态系统服务价值变化T a b l e 5 C h a n g e s i n e c o s y s t e ms e r v i c e v a l u e o f l a n du s e t y p e s i nK u n m i n g C i t y f r o m1990t o 2020土地利用类型1990年E S V/元比例/%2000年E S V/元比例/%2010年E S V/元比例/%2020年E S V/元比例/%草地6.31ˑ1098.756.16ˑ1098.466.11ˑ1098.265.75ˑ1097.49耕地4.92ˑ101068.234.93ˑ101067.824.92ˑ101066.594.86ˑ101063.30建设用地1.31ˑ101018.221.31ˑ101018.031.28ˑ101017.251.24ˑ101016.15林地3.20ˑ1070.043.20ˑ1070.043.30ˑ1070.043.50ˑ1070.05水域3.35ˑ1094.654.03ˑ1095.535.72ˑ1097.749.91ˑ10912.90未利用地8.30ˑ1070.118.30ˑ1070.118.70ˑ1070.128.60ˑ1070.11总计7.21ˑ1010100.007.27ˑ1010100.007.39ˑ1010100.007.68ˑ1010100.002.3 生态风险变化分析1990 2020年昆明市生态风险整体以低风险㊁较低风险和中等风险区为主(表6),其所占比例分别19%,22%和38%,30a 来生态风险值持续降低,总体下降0.12,研究区生态安全状况有所改善㊂从空间分布来看,1990 2020年昆明市生态风险降低区域主要分布在滇池周围,生态风险升高区域较为分散,生态风险降低区域面积占比明显高于生态风险升高区域(图3)㊂低生态风险区主要分布在滇池周围和研究区北部及中东部地区,研究期内低生态风险区面积呈上升趋势,主要表现为昆明市主城区城市化较其他区域更快,建设用地聚集成片,稳定性强,人为及外界干预较少,此外,人们环境保护意识增强,早年间违法砍伐山林破坏山体的现象有所抑制,生态风险得到有效改善,较低风险区面积逐渐上升㊂中等生态风险区主要分布于研究区植被覆盖密集区,多分布于耕地和林地地带,研究期内面积变化整体稳定㊂较高生态风险区分布较为分散,多位于中等风险区和高风险区的过渡地带,面积占比趋于稳定㊂高生态风险区主要分布在城市边缘地带,人为景观和生态景观的交错阻断了生态系统的完整性,一定程度上加大了生态风险,随着时间的推移,高生态风险区面积逐步降低,城市经济发展与环境保护向良性态势发展㊂表6 1990 2020年昆明市生态风险等级所占比例T a b l e 6 P r o p o r t i o no f e c o l o g i c a l r i s k l e v e l s i nK u n m i n g C i t yf r o m1990 2020y e a r s 等级E R各等级E R 在不同年份所占比例/%1990年2000年2010年2020年1990 2020平均值Ⅰ[0.00,0.20)0.200.210.210.230.19Ⅱ[0.20,0.40)0.200.190.200.200.22Ⅲ[0.40,0.60)0.380.390.380.370.38Ⅳ[0.60,0.80)0.100.100.100.100.10Ⅴ[0.80,1.00]0.120.110.110.100.102.4 生态系统服务价值与生态风险相关性分析1990 2020年昆明市E S V -E R 自相关性以不显著为主,不显著区域面积大于显著区域面积,且在研究期内E S V -E R 自相关性不显著区与显著区变化幅度都不大,不显著区域面积所占比例在58.14%~58.83%之间,显著区域所占比例均在41.17%~41.86%㊂显著区域面积以低价值 低风险区㊁低价值 高风险区为主,但这4种模式的变化特点不一样㊂高价值 高风险区所占面积呈持续缓慢增加,低价值 低风险区呈波浪式微幅增加,低价值 高风险区所占面积持续缓慢减少,高价值 低风险区呈先减少后增加再减少趋势(表7)㊂表7 1990 2020年昆明市E S V -E R 自相关性各类型面积及所占比例T a b l e 7 A r e a a n d p r o p o r t i o no f v a r i o u s t y p e s o fE S V -E Ra u t o c o r r e l a t i o n i nK u n m i n g C i t yf r o m1990t o 2020E S V -E R 自相关性1990年面积/k m2比例/%2000年面积/k m2比例/%2010年面积/k m 2比例/%2020年面积/k m 2比例/%不显著12517.5058.5312434.5058.1412582.0058.8312501.7558.45高价值 高风险1046.254.891125.505.261147.255.361305.006.10显著低价值 低风险3601.0016.843732.2517.453599.2516.833747.2517.52低价值 高风险3022.7514.132951.2513.802901.2513.572784.2513.02高价值 低风险1200.255.611144.255.351158.005.411049.504.91143第1期 冯婧文等:基于G E E 的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化图31990—2020昆明市生态风险空间分异及其变化F i g.3S p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o na n d c h a n g e s o f e c o l o g i c a l r i s k s i nK u n m i n g C i t y f r o m1990t o2020自相关性区域离散分布于研究区整个区域(图4),高价值 高风险区主要零星分布在昆明市西南部和中部地区,由于昆明市积极响应植树造林㊁生态修复政策,该区域面积逐渐减少㊂高价值 低风险区主要分布于低价值 低风险区和不显著区的过渡地带,主要表现在滇池和阳宗海等水域区域,由于昆明市生态环境质量有所提高,该区域面积逐渐增加㊂低价值 高风险区期初主要分布于高价值 高风险区毗邻区域,由于高风险地类的聚类效应,该模式面积逐年减少㊂低价值 低风险区以林地和草地为主,主要分布在东川区人类活动干扰较低的区域,其E S V主要受生态环境影响,处于相对稳定的状态㊂不显著区主要分布在研究区北部,土地覆盖以大面积林地和草地为主,土地利用无明显波动㊂4种类型的E S V-E R自相关性可以用于反映其空间聚集差异,分析整体空间关联性与差异性,在区域整体生态评估中呈现实践价值㊂高价值 高风险区的生态质量改善对区域综合治理开发有明显积极作用,应注意保护,减少人为干扰;高价值 低风险及低价值 高风险区受城市土地利用开发影响,在带来较好社会经济效益的同时,也会导致E S V退化,应增加人造自然景观面积,坚持生态保护和修复,提升部分耕地向林草地转化的概率,维持人口密度较低现状;低价值 低风险区生态系统结构稳定,分布均衡无明显聚集中心㊂3讨论昆明市是云南省的省会城市,作为云南省唯一的特大城市,过去30a来发展迅速㊂随着城镇化的快243水土保持通报第44卷速推进,城镇化率不断提高,城市扩张显著,土地利用变化剧烈,土地资源比较紧张,资源环境承受着较大压力,土地利用生态风险加剧,城市生态系统服务价值和生态风险受着不同程度的影响,其中高等级生态风险区面积增长则需要引起特别关注,伴随着新发展理念的贯彻,土地资源的可持续利用与生态环境保护的协同发展能力将日渐增强,对昆明市今后的发展而言,避免出现不合理的土地利用,不断提高城市土地利用效率,降低土地利用生态风险,减少土地利用高风险区覆盖的面积,实现高质量可持续发展;在此基础上,本文研究结果将为高原相对发达城市提供借鉴意义,为具有相似环境背景的大中城市提供新的研究思路㊂图41990—2020年昆明市单位面积生态系统服务价值与生态风险自相关分布F i g.4A u t o c o r r e l a t i o nd i s t r i b u t i o no f e c o s y s t e ms e r v i c e v a l u e p e r u n i t a r e a a n d e c o l o g i c a l r i s k i nK u n m i n g C i t y f r o m1990t o2020生态系统服务价值高低是生态环境质量好坏的主要依据,高生态系统服务价值也是生态环境保护的重要方向,昆明市应注重滇池和阳宗海 两湖 生态保育,强化高原湖泊保护治理㊂生态风险是生态可持续发展的重要评价指标,本研究中昆明市生态风险整体以低㊁中生态风险为主,生态安全相对整体稳定,与已有研究相契合[31-32],侧面验证了昆明市生态保护措施实施有效㊂可以看出,生态系统服务价值和生态风险都与生态环境密不可分,现有研究主要运用已有模型对二者进行独立研究或者将生态系统服务价值引入到生态风险中进行应用实践,双变量空间自相关模型为生态系统服务价值和生态风险二者的整体联系提供了具体量化标准,对于建立完善的生态评价体系具有重要价值㊂将生态系统服务价值和生态风险有机结合并分析其相关性,可以较好地刻画生态环境变化区域,分析生态功能和风险变化,为区域生态保护和可持续发展提供决策依据,考虑现有研究成果多基于简单的货币量化修正当量因子,未涉及对社会需求㊁经济发展等变化因素的综合考量,对研究成果有一定影响,针对自然本底脆弱的高原地区生态风险存在的空间复杂性导致二者的空间相关性难以明确其关联机理;同时生态系统服务价值和生态风险均通过土地利用进行评估,两者评价针对各个地物类型缺乏明显独立性和稳定性,虽有研究表明将二者相关性融入某一固定识别框架对区域生态安全的识别精度有所提升,但其整体影响尚不明确,怎样准确评估还需进一步摸索㊂目前,从生态系统服务价值 生态风险相关性角度开展研究在研究深度和方法上还处于不断探索阶段,本文侧重于二者研究结果的相互关系研究,厘清两者的内在影响因素同时开展交叉性研究是今后的重点研究方向㊂4结论(1)1990 2020年昆明市土地利用变化显著,耕地大幅退化为草地,减少了8.77%;建设用地占用耕地现象大幅增加,增幅为195.79%;草地逐步转换为更适宜当地发展的土地类型,主要流向为林地,转移率为4.29%㊂(2)昆明市生态系统服务价值和生态风险分布各异㊂生态系统服务价值呈上升,生态风险呈下降趋势,其中生态系统服务价值上升了4.70ˑ109元,生态风险总体均值下降0.12;低生态系统服务价值和高生态风险呈局部聚集但聚集程度逐年下降趋势;生态质量整体向好,研究区生态安全状况有所改善㊂(3)生态风险和生态系统服务价值变化具有一定关联㊂由双变量空间自相关模型分析可知,研究期343第1期冯婧文等:基于G E E的昆明市生态系统服务价值与生态风险变化。

非异氰酸酯聚氨酯合成原理及应用研究进展

林业工程学报,2023,8(4):19-26JournalofForestryEngineeringDOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202206004收稿日期:2022-06-09㊀㊀㊀㊀修回日期:2023-03-24基金项目:云南省基础研究专项-面上项目(202201AT070045);植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室开放基金(2020KFJJ12);云南省教育厅基金(2022J0490)㊂作者简介:席雪冬,男,博士,讲师,研究方向为木材胶黏剂及生物质复合材料㊂通信作者:雷洪,女,教授㊂E⁃mail:lfxgirl@163.com非异氰酸酯聚氨酯合成原理及应用研究进展席雪冬1,2,张倩玉1,3,陈实1,3,曹龙1,3,杜官本1,3,雷洪4∗(1.西南林业大学材料科学与工程学院,云南省木材胶黏剂及胶制品重点实验室,昆明650224;2.福建农林大学植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室,福州350108;3.国家生物国际联合研究中心,昆明650224;4.浙江农林大学化学与材料工程学院,杭州311300)摘㊀要:传统聚氨酯(PU)是由多异氰酸酯与多元醇化合物反应制得的高分子物质,因结构可控㊁性能优良,在诸多领域中有广泛应用㊂但由于异氰酸酯的毒性及湿敏性问题,在很大程度上限制了PU的进一步发展,寻求传统PU替代物成为大势所趋,非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)由此应运而生㊂NIPU是一种不使用异氰酸酯为原料而合成的具有氨基甲酸酯结构的新型聚氨酯化合物,其具有与传统聚氨酯相似的优良性能,且由于分子链中重复结构单元可形成分子内六元环氢键结构,使得NIPU具有较优于传统聚氨酯的化学稳定性㊁耐水解性㊁耐化学性及抗渗透性等,可作为传统聚氨酯的理想替代物之一㊂此外,NIPU合成过程中不使用高毒害物质为原料,因而成为当前聚氨酯工业领域的重点研究内容㊂笔者综述了非异氰酸酯聚氨酯的合成方法㊁反应机理及其主要应用领域的研究现状,重点阐述了其在胶黏剂,尤其是木材胶黏剂领域中的应用研究进展㊂并结合木材工业产业发展状态,及当前有关生物质原料在木材胶黏剂领域的应用研究热潮,对非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂的发展前景做出展望㊂关键词:非异氰酸酯聚氨酯;合成方法;反应机理;胶黏剂;新型聚氨酯化合物中图分类号:TQ32㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2096-1359(2023)04-0019-08Areviewonthenon⁃isocyanatepolyurethaneanditsresearchprogressinthefieldofadhesivesXIXuedong1,2,ZHANGQianyu1,3,CHENShi1,3,CAOLong1,3,DUGuanben1,3,LEIHong4∗(1.YunnanKeyLaboratoryofWoodAdhesivesandGlueProducts,CollegeofMaterialScienceandEngineering,SouthwestForestryUniversity,Kunming650224,China;2.KeyLaboratoryofStateForestryandGrasslandAdministrationofPlantFiberFunctionalMaterials,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350108,China;3.InternationalJointResearchCenterforBiomassMaterials,Kunming650224,China;4.CollegeofChemistryandMaterialsEngineering,ZhejiangA&FUniversity,Hangzhou311300,China)Abstract:Traditionalpolyurethane(PU)isapolymericmaterialpreparedbythereactionofisocyanatesandpolyolcompounds.Fortheadvantagesofitscontrollablestructures,easypreparationandexcellentperformance,PUhasbeenwidelyusedinpreparingmanytypesofmaterialsandadhesivesforbondingrubber,plastic,wood,leather,fabric,paperandmanyothermaterialsinvariousfieldsnowadays.However,duetothetoxicityandhumidsensitivityofthenecessaryisocyanaterawmaterialcurrentlyusedduringthePUpreparationprocess,aswellastheissuesaboutenvi⁃ronmentalprotection,thehealthandsafetyofhumanbeingshavebeenmoreconcernedbypeopleallovertheworld,thefurtherdevelopmentofPUisnowseverelimited.IthasbecomeanirresistibletrendforseekingthereplacementofthetraditionalPUwithmoregreenproducts.Therefore,non⁃isocyanatepolyurethane(NIPU)hasbeensuccessfullysynthesizedanddeveloped.Non⁃isocyanatepolyurethaneisacompoundthatwithalsourethanestructureandsynthe⁃sizedwithoutusinghighlytoxicisocyanateasarawmaterial.Themainpreparationmethodofthenon⁃isocyanatepoly⁃urethaneisbythereactionofcycliccarbonatewithpolyaminecompounds,whichisaneasyprocesstobecarriedoutandalsoenvironmentallyfriendly.Furthermore,becausetherepeatedstructuralunitsinthemolecularchainofthesyn⁃thesizednon⁃isocyanatepolyurethanecanformtheintramolecularsix⁃memberedcyclichydrogenbondstructures,whichcausedthenon⁃isocyanatepolyurethanetobebetterchemicalstability,hydrolysisresistance,chemicalresist⁃林业工程学报第8卷ance,andpermeabilityresistancethanthetraditionalpolyurethane,itcanbeusedasanidealalternativetothetradi⁃tionalPU.Inaddition,becausethesynthesisprocessonnon⁃isocyanatepolyurethanedoesnotusehighlytoxicsub⁃stancesasrawmaterials,ithasbecomethefocusofresearchinthefieldofpolyurethaneindustry,alargenumberofstudieshavereportedthesynthesis,reactionmechanism,modificationmethodsandapplicationonnon⁃isocyanatepol⁃yurethaneresins.Tonow,non⁃isocyanatepolyurethaneresinshavebeenalreadysuccessfullyappliedinthefieldsoffoams,coating,plastic,etc.Henceinthispaper,theresearchstatusofsynthesisreactionmechanismofnon⁃isocya⁃natepolyurethaneanditsmainapplicationfieldsarereviewed.Theresearchprogressofitsapplicationinthefieldofadhesives,especiallywoodbondingadhesives,isgenerallyintroduced.ThemainproblemsandsolutionsofNIPUusedaswoodadhesivesarediscussedadditionally.Combinedwiththedevelopmentstatusofthewoodindustry,andthetrendofbiomassmaterialsappliedinpreparingwoodadhesives,thedevelopmentofnon⁃isocyanatepolyurethaneresinadhesivesisalsoprospectedinthisstudy.Keywords:non⁃isocyanatepolyurethane;syntheticmethod;reactionmechanism;adhesive;newpolyurethanecom⁃pound㊀㊀聚氨酯(PU)是分子链中含有重复氨基甲酸酯( NH COO )结构单元的一类化合物统称,通常由异氰酸酯单体与多元醇反应而成,由于性能优异且结构可调控,PU被广泛用于涂料㊁弹性体㊁泡沫材料以及胶黏剂等行业[1-2]㊂PU作为胶黏剂时,由于结构中氨基甲酸酯基㊁异氰酸酯基等极性或高反应性基团的存在,使得其能够与绝大多数含有活泼氢结构的材料以化学共价键或氢键形式结合,因此可用于橡胶㊁塑料㊁木材㊁皮革㊁织物㊁纸张等诸多材料的粘接,且胶合性能良好[3-4]㊂在木材工业领域中,由于生产加工过程中不存在甲醛释放问题,且具有施胶量少㊁胶接强度高㊁固化温度低等诸多优点而备受关注,PU胶黏剂的使用量逐年增加㊂但由于聚氨酯制备过程中使用具有高毒性㊁湿敏性且价格高昂的异氰酸酯为原料,加之异氰酸酯在合成过程中需使用毒性较大的光气等会给人类身体健康㊁自然环境造成较大危害,导致聚氨酯胶黏剂的应用推广受到一定制约[5]㊂因此,寻求更加绿色环保的聚氨酯替代物势在必行,非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)也应运而生㊂1㊀NIPU合成反应机理NIPU是不以异氰酸酯为原料制备的含有氨基甲酸酯重复单元结构的聚氨酯㊂目前,NIPU主要的制备方法是通过环碳酸酯与多元胺类化合物反应得到,由于五元环碳酸酯的合成较六元环和七元环相对容易,所以在非异氰酸酯聚氨酯的合成研究中多采用五元环碳酸酯与脂肪胺制备,其反应机理如图1所示[6]㊂通过伯氨基对环碳酸酯中羰基的亲核进攻,得到一种四面体中间体;所形成的四面体物质继续被伯氨基进攻而除去一个H+,并使得氮原子上形成高密度电子云从而导致五元环上碳氧键断裂而开环;同时,碳上氧负离子快速与H+结合成羟基,最终形成重复单元中含氨基甲酸酯结构及β位碳原子上含有羟基的聚氨酯化合物㊂由于重复单元结构的氨基甲酸酯键中羰基氧原子可与β位碳原子上羟基通过氢键作用力形成分子内六元环结构的相对稳定状态,从而可弥补传统聚氨酯中的弱键结构特点,使得NIPU在某些性能方面优于传统聚氨酯,如耐化学性㊁耐水解性及抗渗透性等㊂图1㊀环碳酸酯与脂肪族伯胺制备NIPU反应机理[6]Fig.1㊀ReactionmechanismofNIPUfromcycliccarbonateswithaliphaticprimaryamines㊀㊀Zabalov等[7]采用量子化学计算方法研究了五元环碳酸酯与胺化合物之间的反应,揭示了反应过程中存在2种可能的过渡态㊂对比2种过渡态反应能垒的高低,从理论上证明五元环碳酸酯与胺之02㊀第4期席雪冬,等:非异氰酸酯聚氨酯合成原理及应用研究进展间的反应容易进行,且该反应总体为放热过程,反应条件简单㊂鉴于此,有关NIPU的合成研究工作大多集中在五元环碳酸酯的制备之上㊂环碳酸酯制备方法有多种,如环氧化合物CO2插入法㊁邻二醇法和邻氯醇法等(图2)㊂其中最为常用的合成方法有2种:一是以环氧化合物与CO2为原料,通过加压催化反应得到环碳酸酯;另一合成路线是采用临羟基化合物与绿色化工原料碳酸二甲酯催化反应得到㊂大量的研究工作探索了合成路径㊁反应原料㊁溶剂体系㊁催化剂㊁反应条件等因素对环碳酸酯化合物的合成影响[8-14]㊂针对环氧化合物 CO2插入法,目前可用的催化剂有多种,大体可分为均相催化体系和多相催化体系两类㊂均相催化体系主要为碱金属盐㊁铵盐等盐类化合物,金属离子配合物以及离子液体等,多相催化体系主要包括金属氧化物㊁硅酸盐类以及高分子负载型催化剂等[14]㊂同时,为有效提高环碳酸酯得率,该合成反应多在高压环境下进行,这使得该工艺方法对设备要求较高,一定程度上制约了其应用发展㊂因此,寻求新的高效催化剂并降低反应体系压力仍是该合成方法的研究重点㊂而采用邻二醇与碳酸二甲酯在金属氧化物㊁碱催化剂㊁三乙胺等催化剂作用下反应制备环碳酸酯的合成路径则相对更具优势,该反应体系对压力要求不高,加之碳酸二甲酯作为一种绿色化工原料,使得该合成工艺更为绿色环保㊂图2㊀环碳酸酯主要合成路径Fig.2㊀Mainsyntheticroutesofcycliccarbonates2㊀NIPU应用研究进展由于NIPU具有相较于传统PU的环保优势和相似性能特点,因而关于NIPU的应用研发备受人们关注㊂目前,大量研究工作围绕NIPU替代传统聚氨酯材料在泡沫材料㊁塑料㊁胶黏剂㊁涂料等领域而开展,并取得较大进展[14-16]㊂2.1㊀NIPU泡沫塑料NIPU泡沫具有与常规聚氨酯泡沫相同甚至更优的性能,因而具有巨大的市场潜力㊂Cornille等[17]通过将聚(环氧丙烷)二碳酸酯或三羟甲基丙烷三碳酸酯和脂肪胺化合物在1,5,7⁃三叠氮双环(4,4,0)癸⁃5⁃烯(TDB)催化条件下反应得到基体聚合物后,再利用聚⁃甲基氢硅氧烷为发泡剂,制备得到NIPU软质湿泡沫㊂该湿泡沫在80ħ下烘干12h㊁120ħ下后固化4h,得到表观密度在0.19 0.29g/cm3的非异氰酸酯高密度泡沫,其具有良好的抗压强度和减震性能,可用于家具或汽车行业,以及用作包装运输行业中的填充物等㊂Figovsky等[18]采用芳香族环氧树脂㊁脂肪族环碳酸酯和多胺化合物为原料,合成了具有密度低㊁抗压和抗拉伸强度大等优点的新型NIPU硬质泡沫材料㊂美国Eurotech公司在NIPU的应用研发方面处于世界领先地位,其所研制的非异氰酸酯聚氨酯泡沫已实现工业化生产[19]㊂随着 绿色化学 理念的兴起以及人们环境保护的意识不断加强,使得以生物质材料为原料进行相关应用研发在科研领域受到广泛重视,有关生物质基非异氰酸酯聚氨酯泡沫材料制备研究也随即备受关注㊂以生物质原料,如植物油[20]㊁单宁[21]㊁葡萄糖[22]㊁山梨醇[23]等合成非异氰酸酯聚氨酯并用于硬质泡沫的应用研究已有报道,但此类工作还处于实验室研究阶段,距离工业化生产还存在诸多有待攻克的难题,例如生物质基NIPU反应产物得率低㊁发泡均匀性差㊁固化温度高等㊂2.2㊀NIPU塑料塑料材料是聚氨酯物质作为泡沫之外的另一种重要应用形式,为开发PU替代物非异氰酸酯聚氨酯在塑料材料领域的应用,研究者们开展了系列研究工作㊂Ke等[24]以丙二醇二缩水甘油醚和双酚A二缩水甘油醚为原料,与CO2经加压催化反应合成环碳酸脂后,再与胺类化合物聚合,制备了一系列结构可控且机械强度及热稳定优良的杂化NIPU塑料材料㊂Kébir等[25]使用1,5,7⁃三叠氮双环(4,4,0)癸⁃5⁃烯(TDB)催化聚乙二醇和碳酸二甲酯反应得到环碳酸脂后,与二胺聚合制备得到具有良好热稳定性的NIPU弹性塑料体㊂王芳等[26]在高温高压环境下,使用四丁基溴化铵催化环氧树脂E⁃44与CO2反应合成环碳酸酯聚合物,该物质在室温条件下经三乙胺催化与己二胺反应,得到具有线性结构的NIPU热塑性材料㊂随着人们对环境保护问题的日趋重视,在科研12林业工程学报第8卷界也兴起了一场 生物质 热潮,探究以可再生生物质原料制备NIPU塑料成为非异氰酸酯聚氨酯研究领域的重点话题㊂Poussard等[27]以环氧大豆油(ESBO)与CO2为原料,经高温加压催化制备环碳酸酯(CSBO)化合物,再将其与二胺化合物通过熔融共混反应制备得到生物基NIPU塑料材料,结果表明CSBO与二胺化合物的比例直接决定所得NIPU材料的热力学性能,并且二胺分子链长与NIPU的拉伸强度和热性能有关,短的二胺分子链所形成的NIPU具有较差拉伸强度和热性能㊂冯月兰等[28]以ESBO和CO2为原料合成CSBO,详细探究了CSBO化合物的制备条件,并进一步将CSBO与二胺反应制备NIPU,探究CSBO与二胺物料配比对NIPU材料性能的影响,结果表明当两者质量比为1ʒ1时,所制生物质大豆油基NIPU材料具有最佳热学和力学性能㊂Doley等[29]以葵花籽油为原料,经氧化处理后得到环氧葵花籽油,再与CO2加压高温催化反应制备了含五元环碳酸酯结构的碳酸葵花籽油(CSFO),并将此碳酸葵花籽油与异佛尔酮二胺和环氧树脂(环氧值170 180g/eq)混合制备改性非异氰酸酯聚氨酯(HNIPU)塑料,研究显示当CSFO使用量为30%(质量分数)时所制HNIPU具有最佳力学性能;进一步使用氧化石墨烯为添加剂,制备了HNIPU纳米复合材料,该材料具有优良的力学性能㊁热稳定性以及化学稳定性,是一种优良的高性能材料㊂此外,基于NIPU塑料材料的制备合成,也有研究将NIPU或其改性材料用于静电纺丝及3D打印[30-31],这有效拓展了NIPU的应用领域,为NIPU材料的多元化应用发展奠定了基础㊂2.3㊀NIPU涂料由于PU在涂料领域具有重要应用,因此作为PU替代物的NIPU在涂料领域的应用研发也受到人们的重视㊂早在21世纪初,Figovsky等[32]即使用含有环碳酸酯基和环氧基的化合物与多元胺反应,制备了具有良好硬度和耐化学腐蚀性能的NIPU涂料,但该涂料抗紫外线效果有限㊂为解决这一问题,Figovsky等[33]以丙烯酸㊁硅氧烷环碳酸酯以及多官能度支化氨基硅氧烷化合物为原料,制备了可室温固化,黏附性能良好,且具有优异抗紫外线性能的改性NIPU涂料㊂为提升NIPU树脂涂料硬度,有研究者采用双酚A型环氧树脂E⁃51对多官能度环碳酸酯与多元胺制备的非异氰酸酯聚氨酯进行改性,制备得到环氧树脂杂化改性NIPU涂料,研究表明随着环氧树脂用量的增加,该改性NIPU涂料固化后漆膜硬度及耐溶剂性都得到了显著提高[34]㊂刘波等[35]将过甲氧基聚丙二醇环碳酸酯和环氧树脂混合后再与二乙烯三胺反应制备得到杂化NIPU⁃环氧树脂涂料,该涂料固化后形成涂膜耐冲击性能良好,且在水㊁汽油㊁盐雾浸泡数百小时后仍不起泡㊁不变色㊁不脱落,表现出优异的耐腐蚀性能和附着力㊂经过近几十年的研究,有关NIPU涂料应用研究工作取得巨大进展,已经开发了NIPU涂料作为无孔整体涂层㊁表面覆盖层等应用于混凝土㊁金属或木材等表面的抗腐蚀保护和抗磨损保护材料㊂美国Esterman㊁Lyondell㊁Eurotech等公司皆在NIPU涂料产业化应用推广方面开展了大量工作,制备了系列耐溶剂性㊁光泽性好,且硬度高的NIPU涂料产品[36-37]㊂近年来,石化资源短缺和环境保护问题的日益突出,使得可再生生物质资源材料的应用受到国内外各研究领域的重视㊂随着NIPU合成历程的不断深入发展,研究以可再生天然资源为原料制备NIPU也成为近年来非异氰酸酯聚氨酯研究领域的重点㊂在NIPU作为涂料应用领域也涌现了大量以生物质材料制备NIPU涂料的研究报道㊂其中,研究最多的是使用环氧植物油(如大豆油㊁葵花油㊁蓖麻油㊁麻风树籽油等)为原料,经CO2催化加压反应形成环碳酸酯,进而与多胺类化合物反应得到生物油基NIPU树脂,再通过添加纳米材料㊁环氧树脂㊁丙烯酸㊁硅氧烷等改性材料以提升该类NIPU涂料相关性能[38-41]㊂此外,也有研究者使用木质素㊁单宁㊁糖类㊁植物萜烯类物质为原料以制备相应NIPU树脂,并用作金属㊁木材等材料的涂饰保护,但此类NIPU涂料存在颜色深㊁固化温度较高等问题[42-44]㊂因此,尽管有关生物质基NIPU涂料应用研究已取得长足进展,相关材料性能也得到不断提升,但距离成熟的工业化产品还存在许多有待解决的技术问题㊂2.4㊀NIPU胶黏剂由于NIPU分子结构中存在氨基甲酸酯基团㊁羟基㊁氨基等极性活泼官能团,这也使得NIPU对许多材料具有良好的粘接性能,可作为胶黏剂使用㊂有关NIPU树脂在胶黏剂领域的应用研究主要集中于微电子㊁光电子器件及木材等材料的粘接㊂Figovsky[45]使用含端环碳酸酯化合物和端氨基化合物为原料,制备合成了具有良好耐水解性能的NIPU树脂微电子器件粘接用胶黏剂,通过对树脂结构分析表明,所合成NIPU分子中重复结构单元氨基甲酸酯键中羰基与相邻β位碳原子上羟基22㊀第4期席雪冬,等:非异氰酸酯聚氨酯合成原理及应用研究进展可形成氢键作用力(见图1中NIPU结构),形成分子内六元环结构,从而有效降低NIPU胶黏剂出现传统PU树脂中存在的弱键结构特点,使得NIPU胶黏剂具有更好的耐水解性㊁耐化学性以及抗渗透性等㊂Cornille等[46]分别以几种不同二元或三元环碳酸酯与二元胺反应,制备得到多种NIPU树脂胶黏剂,该胶黏剂用以粘接木材㊁铝和玻璃等材料时均表现出良好的粘接性能㊂在木材胶黏剂领域,有关NIPU胶黏剂的应用研究起步较晚,相关研究报道也较少,而以生物质材料为原料制备NIPU木材胶黏剂的报道则更少㊂为了制备更为绿色环保的NIPU木材胶黏剂,并充分利用天然生物质原材料,Xi等[47]报道了以葡萄糖为原料与碳酸二甲酯和己二胺反应制备得到葡萄糖基NIPU树脂胶黏剂,并用作胶合板的黏合,所制备的板材表现出优异的胶合强度和耐水性能,其干状剪切强度㊁24h冷水浸泡湿强度㊁63ħ温水3h浸泡湿强度以及2h沸水湿强度分别达3.15,3.62,3.34和3.38MPa,满足GB/T9846 2015‘普通胶合板“标准中相关性能要求(ȡ0.7MPa)㊂通过相关结构分析,阐明该葡萄糖基NIPU树脂制备反应机理,如图3所示㊂图3㊀葡萄糖基非异氰酸酯聚氨酯树脂反应原理[47]Fig.3㊀Preparationmechanismofglucose⁃basednon⁃isocyanatepolyurethaneresin㊀㊀基于葡萄糖制备生物质NIPU树脂胶黏剂的研究结果,Xi等[48]以来源更为广泛,价格低廉且易于获得的蔗糖为原料,与碳酸二甲酯和己二胺反应,合成了蔗糖基非异氰酸酯聚氨酯(S⁃NIPU)并用于刨花板制备,同时使用硅烷偶联剂KH560为交联剂以降低S⁃NIPU胶黏剂的固化温度㊂研究结果表明,S⁃NIPU具有优异的粘接性能和耐热性,但所需固化温度较高,当热压温度为200ħ时,所制备刨花板(ρ=0.7g/cm3)的内结合强度(IB)高达1.06MPa;通过相关热性能分析表明,添加硅烷偶联剂KH560后可以显著降低S⁃NIPU树脂的固化温度,这可确保该S⁃NIPU树脂胶黏剂能够在较低的热压温度下实现完全固化,从而实现优良的胶合性能㊂也有研究者以缩合单宁㊁碳酸二甲酯㊁己二胺为原料,通过图4中的反应流程制备了单宁基NIPU胶合板用胶黏剂㊂受限于单宁大分子结构导致的反应活性低㊁空间位阻大的原因,该单宁基NIPU胶黏剂胶合性能并不理想㊂为了提升该胶黏剂的胶合性㊁耐水性能并降低其固化温度,研究中使用二缩水甘油醚作为交联改性剂,从而制备得到具有较低固化温度,且胶合性能满足GB/T9846 2015‘普通胶合板“要求的改性单宁基NIPU木材胶黏剂[49]㊂最近亦有研究报道使用木质素㊁碳酸二甲酯㊁己二胺为原料,制备了一种同时具有支链和直链结构的木质素基非异氰酸酯聚氨酯树脂预聚物㊂该树脂被用作刨花板制备用胶黏剂,在热压温度为230ħ时显示出良好的胶接效果,但在较低固化温度时所制备的木质素基NIPU树脂固化效果不佳,板材内结合强度较差,而通过添加硅烷偶联剂可有效提高该NIPU树脂的反应性,进而实现在低于200ħ的热压温度条件下制备刨花板性能可达到相关标准要求[50]㊂32林业工程学报第8卷图4㊀单宁基非异氰酸酯聚氨酯合成机理Fig.4㊀Synthesismechanismoftannin⁃basednon⁃isocyanatepolyurethanes3㊀结㊀语随着对环保问题的日益重视,传统聚氨酯原料毒性大的问题将成为限制PU材料进一步发展的重大因素㊂非异氰酸酯聚氨酯由于合成过程中不使用高毒害物质,加之与传统PU相比具有更好的加工性能㊁水解稳定性㊁抗渗透性及耐化学品腐蚀性能等,将会作为传统PU的有效替代物而得到巨大广泛适用㊂此外,由于当今石油资源供应日趋紧张,充分开发利用可再生生物质材料将成为大势所趋㊂因此,研究以相关生物质原料,如单宁㊁木质素㊁糖类㊁植物油等制备合成性能优良的NIPU材料将成为聚氨酯工业领域的重点研究课题,尤其是如何有效提高生物质基NIPU产物得率㊁降低固化反应温度㊁优化合成工艺㊁改善其综合性能等问题将是现阶段主要研究工作㊂而随着研究的不断深入,有关生物质基NIPU的合成工艺㊁材料制备方法等定将不断趋于成熟,多元化NIPU材料产品也将会不断涌现,并替代现有传统PU材料而应用于众多行业中㊂参考文献(References):[1]王乔逸,展雄威,陆少锋,等.聚氨酯发展及改性研究现状[J].纺织科技进展,2021(4):1-10.DOI:10.19507/j.cnki.1673-0356.2021.04.001.WANGQY,ZHANXW,LUSF,etal.Researchstatusofde⁃velopmentandmodificationofpolyurethane[J].ProgressinTextileScience&Technology,2021(4):1-10.[2]马萍萍.聚氨酯材料的应用研究进展[J].化工设计通讯,2021,47(1):36-37.DOI:103969/j.issn.1003-6490.2021.01.019.MAPP.Applicationandresearchprogressofpolyurethanemate⁃rials[J].ChemicalEngineeringDesignCommunications,2021,47(1):36-37.[3]徐海翔.聚氨酯胶黏剂综述[J].橡塑资源利用,2018(3):25-33.DOI:CNKI:SUN:TJXJ.0.2018-03-006.XUHX.Reviewofpolyurethaneadhesives[J].Rubber&PlasticsResourcesUtilization,2018(3):25-33.[4]朱俊.聚氨酯胶粘剂主要应用领域现状及发展趋势[J].化学工业,2013,31(11):34-38.DOI:10.3969/j.issn.1673-9647.2013.11.008.ZHUJ.Thepresentsituationofmainapplicationfieldsofpolyure⁃thaneadhesivesanditsdevelopmenttrend[J].ChemicalIndustry,2013,31(11):34-38.[5]ARISTRIMA,LUBISMAR,YADAVSM,etal.Recentde⁃velopmentsinlignin⁃andtannin⁃basednon⁃isocyanatepolyurethaneresinsforwoodadhesives 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