随着气候变化，预计全球温度将持续上升，这无疑会严重威胁生物多样性以及生态系统稳定性。作为变温动物，昆虫完全依赖外界温度完成生长发育以及各种生理活动，因此气候变暖很可能通过多种方式对昆虫个体、种群及其所在群落、食物网造成直接或间接的影响。但很多研究认为处于更高营养级的物种似乎对环境因子的变化更加敏感，这意味着捕食或寄生性天敌可能比其猎物或寄主面临更严峻的挑战。根据已有研究，本文分析了温度变化对天敌昆虫的生长发育、繁殖、捕食和寄生的影响，比较了相同物种（不同天敌物种）及不同营养级物种（天敌与其寄主或猎物）对温度升高的响应差异，归纳了气候变暖可能引起的天敌与害虫之间的同步性改变问题。总之，深入了解捕食和寄生性昆虫对气温上升的响应，对于气候变暖形势下农业有害生物的生态治理具有重要意义。

黄瓜绿斑驳花叶病毒（cucumber green mottle mosaic virus, CGMMV）在世界范围内分布广泛，主要侵染葫芦科作物，给葫芦科作物的商品化种植、生产带来难以估量的经济损失。本文分析了影响CGMMV快速扩散流行的主要因素，总结了以种子消毒为主的疫区和以防传入为重点的非疫区CGMMV防治策略，介绍了血清学和分子生物学等主要CGMMV检测方法，比较了现有各种防治方法的优劣，展望了新型抗病毒药剂与基因工程技术在CGMMV防治上的应用前景。

土壤水分是农作物物候期生长和气候、环境变化的敏感因子，在陆表水气循环过程中发挥着重要作用。本文首先梳理了基于主动微波遥感、被动微波遥感、全球卫星导航系统反射测量（Global Navigation Satellite System Reflectometry, GNSS-R）技术的土壤水分反演算法：1）基于主动微波遥感的裸露地表经验模型、半经验模型、物理散射模型、植被覆盖的水云模型（water cloud model, WCM）和密歇根微波植被散射（Michigan microwave canopy scattering, MIMICS）模型；2）基于被动微波遥感的裸露地表粗糙度模型Q/H、H_p 、Q_p 和植被覆盖的\tau-\omega模型；3）地基、星载GNSS-R土壤水分反演算法。其次，分析了近几十年来微波遥感反演土壤水分的研究进展，提出了进一步精确量化植被和地表粗糙度等土壤水分反演要素的时空变异性是提高反演精度的关键，尤其要考虑植被生长过程及由此导致的电磁波辐射传输机制的不确定性问题。最后，展望了土壤水分在农业生产、陆表水气循环中的应用前景，并指出全球尺度土壤水分对气候变化的响应及反馈机制将是未来的研究热点。

为系统评价外膜蛋白在环境胁迫条件下的生物学功能，以嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）ATCC 7966为研究对象，选取33株外膜蛋白缺失菌株，对其贴太紧在渗透压、金属离子、H₂O₂及pH等胁迫条件下的生长状态进行测定。结果发现：编码TonB家族蛋白基因AHA_0461、AHA_4275被敲除的菌株在渗透压胁迫条件下较野生型菌株生长更好；编码未知功能蛋白基因AHA_2282被敲除的菌株在金属离子胁迫条件下生长较弱，而ΔAHA_0904菌株在渗透压胁迫条件下生长状况较好；编码长链脂肪酸转运蛋白基因AHA_2145被敲除的菌株在H₂O₂和金属离子胁迫条件下生长状态较弱；而编码OmpA家族蛋白基因AHA_1279、AHA_1281和分泌素家族蛋白基因pilQ、AHA_0569被敲除的菌株在H₂O₂胁迫条件下的生长均弱于野生型菌株。提示这些蛋白可能在细菌响应环境胁迫方面起重要作用。本研究结果有望为今后全面地了解嗜水气单胞菌外膜蛋白响应不同环境胁迫的机制提供思路，为该病原菌的防治提供可能的靶点。

采用玉米/生姜套作模式，以‘竹根姜’为研究对象，设置2种玉米株型（平展型玉米‘正红311’和紧凑型玉米‘正红2号’）、3种行宽（2、3、4 m）和2个生姜净作对照（净作遮光，CK₁；净作未遮光，CK₂），共计8个处理，研究玉米株型与行宽对玉米/生姜套作模式下生姜光环境、叶绿素含量、光合性能、生长特性及产量的影响。结果表明，遮光可以提高生姜叶绿素含量，降低叶绿素a/b比值，改善叶片光合性能，从而改善其株高、茎粗及分枝数，最终获得高产。玉米/生姜套作模式下生姜株高、茎粗、分枝数、产量，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量，总叶绿素/类胡萝卜素比值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于未遮光处理，而生姜冠层与底层透光率、叶绿素a/b比值及胞间CO₂浓度均低于未遮光处理。综上所述，玉米/生姜套作对生姜的遮光效果存在显著的玉米株型和行宽差异，其中，平展型玉米‘正红311’在2 m行宽处理下对生姜的遮光效果最好。

本研究旨在建立以三疣梭子蟹蒸煮液为原料制备调味品的最佳酶解工艺。以鲜味氨基酸含量为评价指标，通过响应面实验设计优化确定碱性蛋白酶、风味蛋白酶依次水解的两步酶解工艺，并采用顶空固相微萃取（headspace-solid phase microextraction, HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS）技术对三疣梭子蟹二次酶解后产生的挥发性风味物质进行定性与定量分析。结果表明：一次酶解最佳工艺条件为碱性蛋白酶添加量6 825 U/g、初始水解pH 8.45、水解时间2.50 h，得到的酶解液中鲜味氨基酸质量浓度为（7.18±0.09） mg/mL；二次酶解最佳酶解工艺条件为风味蛋白酶添加量3 750 U/g、初始水解pH 6.81、水解时间3.33 h，得到的酶解液中鲜味氨基酸质量浓度为（10.49±0.12） mg/mL，两步酶解优化后酶解液中鲜味氨基酸含量比梭子蟹蒸煮液提高了135.2%。二次酶解液中共定性检测到62种挥发性风味成分，其中己醛、苯甲醛和不饱和醇为挥发性风味主要贡献物质。本研究结果为研发蒸煮液调味产品和三疣梭子蟹加工副产物高值化利用提供了理论依据。

本研究建立了同时提取、同时净化、同时测定土壤中多氯联苯、多溴二苯醚和多环芳烃等多种类持久性有机污染物（persistent organic pollutants, POPs）的方法，其提取和净化的最佳条件为：以V（丙酮）∶V（正己烷）=1∶1的混合溶液作为提取溶剂，超声提取3次；净化小柱为弗罗里硅土固相萃取柱；以V（正己烷）∶V（二氯甲烷）=9∶1的混合溶液作为洗脱溶剂，用量12 mL。经氮吹浓缩后，利用气相色谱-质谱联用法测定，内标法定量。结果表明：除2，2′，3，3′，4，4′，5，5′，6，6′-十溴二苯醚（BDE209）外，其余41种POPs仅在23.83 min内就得到很好的分离。42种目标POPs均在20～1 000 μg/L范围内线性关系良好，决定系数（R²）为0.997 5～0.999 9；方法的检出限为0.04～1.19 ng/g，加标回收率为71.04%～120.89%，相对标准偏差为0.88%～6.29%，日内重复性和日间重现性变化均小于11%。该方法大大减少了检测时间和工作量，并且操作简单、准确性好、灵敏度高，可大规模应用于废旧电器拆解场地等的土壤样品中POPs的测定分析，对POPs的检测及其环境行为研究等具有重要意义。

针对土壤中难降解的六氯苯，开展了流化床式介质阻挡放电反应器对其降解特性的实验研究。结果表明：介质阻挡放电过程中产生了20 μs脉宽的脉冲电流。空气流速为4.0 L/min时，土壤达到充分流化状态。增加放电电压会提高反应器的能量密度，有利于六氯苯的降解，但发热会导致能量利用率降低。当放电电压增至16 kV、能量密度为172.5 J/L、放电32 min时，六氯苯降解率达到97.3%。相较于酸性土壤，中性或碱性土壤对六氯苯的降解更有利。提高土壤中六氯苯的初始含量会使其降解率降低，但绝对去除量增加。六氯苯的降解符合一级动力学方程，放电过程中C—Cl键受到活性物质攻击而断裂，生成了低取代氯苯和小分子有机酸等副产物，表明土壤中六氯苯的降解过程以脱氯为主。该结果对实现高效修复实际污染土壤具有重要的现实意义。

为了探究复合钝化剂M（石灰、沸石、钙镁磷肥和生物质炭质量配比为71∶23∶5∶1）不同施用量对镉（Cd）污染农田土壤的修复效果，利用2年的大田试验，以不施用复合钝化剂（CK）作为对照，研究添加0.1%、0.2%、0.5%复合钝化剂（分别记为MR1、MR2、MR3）和0.5%石灰（LM）处理对土壤和农作物的影响。结果表明：复合钝化剂主要通过增加土壤pH来降低土壤中Cd的生物有效性，其3种施用量均能维持或增加作物的产量，且能够显著降低水稻秸秆和籽粒Cd含量。与CK相比，MR1、MR2、MR3和LM处理的水稻秸秆中Cd含量分别下降了11.9%、10.7%、20.5%和19.5%，籽粒中Cd含量分别下降了42.9%、57.1%、71.4%和72.1%，且各处理水稻籽粒Cd含量均低于0.2 mg/kg，都达到了食品安全标准。此外，复合钝化剂在不同程度上降低了水稻籽粒对Cd的生物富集系数和水稻对Cd的转运能力。磷脂脂肪酸分析结果表明，复合钝化剂的不同施用水平均可增加土壤细菌数量，且土壤微生物群落多样性指数较高。与LM处理相比，MR2处理的细菌数量增加了43.6%，MR3处理中革兰氏阳性菌数量明显增加，达56.5 nmol/g。总体来看，与单一施用石灰相比，0.2%的复合钝化剂处理对土壤理化性质影响较小，且增加了土壤微生物群落数量及结构多样性，说明其对农田土壤Cd污染修复的同时维持了土壤生态健康，可用于农田土壤Cd污染修复。

阿特拉津（atrazine, ATZ）是使用最广泛的除草剂之一，其对地表水和地下水的污染引起了人们的担忧，相关水体净化技术的研发迫在眉睫。掺硼金刚石（boron-doped diamond, BDD）电极具有羟自由基（·OH）产率高的优点，但·OH囿于电极表面，导致有机污染物的降解受到较大的限制。本研究采用聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene, PTFE）改性BDD电极，用于强化水中ATZ的降解。在NaCl溶液中，BDD电极经过5.0%、8.6%、20.0% PTFE分散液改性后，ATZ降解的准一级动力学常数分别提高了98.9%、88.2%和78.6%；在NaHCO₃和Na₂SO₄溶液中，BDD电极经8.6% PTFE分散液改性后，ATZ降解的动力学常数分别提高了49.2%和127.0%。PTFE以膜的形式附着于BDD电极表面，提高了电极电流，且黏附在电极表面的气泡有利于·OH生成并扩散到溶液本体中。BDD电极经5.0%、8.6%、20.0% PTFE改性后，溶液本体中·OH浓度分别提高了17.73倍、19.89倍和18.81倍，进而增强了对ATZ的降解速率和去除效果。PTFE改性BDD电极降解ATZ的途径主要为脱烷基、脱氯-羟基化和烷基氧化反应。

本试验通过制备不同铁饱和度的猪乳铁蛋白（lactoferrin, Lf），探讨其对细菌生长的影响。根据铁饱和度将试验分为3组，对照组（不添加任何Lf）、铁不饱和乳铁蛋白处理组（Apo-Lf，铁饱和度为6.9%）和铁饱和乳铁蛋白处理组（Holo-Lf，铁饱和度为100.0%），分别处理大肠埃希菌K88、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门菌。结果表明：1）天然Lf和Apo-Lf能显著抑制大肠埃希菌K88和金黄色葡萄球菌的生长，而Holo-Lf没有表现出抑菌活性。2）补铁可以消除Apo-Lf对大肠埃希菌K88的抑制作用，说明Apo-Lf是通过螯合铁发挥抑菌功能的。3）扫描电镜观察结果显示，Apo-Lf破坏了大肠埃希菌K88和金黄色葡萄球菌的细菌膜结构，但Holo-Lf对所有被测细菌都没有影响。4）三维结构预测结果提示，Apo-pLf和Holo-pLf的三维结构开放程度明显不同，Apo-pLf的活性位点可能更容易与细菌直接作用。综上所述，猪乳铁蛋白的抑菌活性依赖于其铁饱和度，Apo-Lf既可以通过螯合铁的方式抑制细菌生长，也可以通过破坏细菌膜结构方式抑制大肠埃希菌K88和金黄色葡萄球菌的生长。

为探究重组大肠埃希菌不耐热肠毒素B亚单位（B subunit of heat-labile enterotoxin, LTB）和人参皂苷Rg1联合滴鼻免疫小鼠的佐剂效果并评估其生物安全性，本研究分别将生理盐水，猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV）灭活疫苗，PRRSV灭活疫苗混合LTB或Rg1或LTB-Rg1滴鼻免疫小鼠，共免疫3次。利用酶联免疫吸附测定检测小鼠血清和支气管肺泡黏液中的免疫球蛋白M（immunoglobulin M, IgM）、免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白A（IgA）抗体水平；采用实时荧光定量聚合酶链反应法检测小鼠脾脏和肺脏中细胞因子mRNA转录水平；定期监测小鼠的体质量变化和血清生化指标。结果显示：与单独PRRSV疫苗组相比，LTB-Rg1/PRRSV组能够在血清和呼吸道黏膜表面迅速产生高水平的IgM、IgG和IgA抗体，并有效延长抗体的作用时间；显著上调Th1、Th2型细胞因子的转录水平；对小鼠的体质量增长和肝肾功能均无明显影响。综上所述，LTB-Rg1是一种比较安全且极具潜力的鼻黏膜免疫佐剂，值得深入研究。

为构建高效的大田烟草株型定量化方法，本研究基于多视角图像序列并采用运动恢复结构算法重建了5个品种烟草植株的三维点云。根据常用的烟草株型特征指标，基于烟株三维点云自动提取株高、顶宽、底宽、叶层最大宽等10个表型参数，并基于大田原位手动测量的株高和叶层最大宽对计算精度进行评估。结果表明，基于三维点云提取的株高和叶层最大宽与实测值的决定系数（R²）均大于0.97，均方根误差分别为3.0、3.1 cm。同时，采用不同方法对提取的烟草表型性状进行分析。组间相关性分析结果表明，有16对性状呈极显著正相关，1对性状呈极显著负相关。单因素多元方差分析结果表明，各品种株型之间具有极显著差异。利用主成分分析提取前3个主成分，其对总体方差的累计贡献率为81.6%。基于Stacking集成学习方法进行株型判别，其准确率达到93.7%，显著高于随机森林、支持向量机和朴素贝叶斯等3种机器学习模型的准确率。本研究可为大田烟草表型特征及株型识别提供方法依据。