基于稳定同位素的SPAC系统水分转化研究进展

大气-土壤-植被连续体(soil-plant-atmosphere continuum, SPAC)系统水分转化过程是生态水文学重要的研究内容。稳定同位素作为天然的示踪剂能有效示踪、整合和指示SPAC系统中的水分输入、输出以及转化过程。笔者在简述稳定同位素应用原理的基础上，以垂直方向上SPAC系统水分运移的视角，阐释基于稳定同位素技术的土壤-根系界面水分运移、植物传输水分中存在的分馏和植物冠层-大气界面水分交换的研究进展，探讨了SPAC系统水分转化研究中稳定同位素技术在分馏机制、时间分辨率与空间异质性方面的局限性。认为未来基于稳定同位素的SPAC水分转化研究还需着重在以下3个方面进行：(1)借助广泛应用于其他领域的便携式同位素分析仪对各种同位素水池同位素组成进行原位观测；(2)结合多种同位素分析水体同位素组成来分析土壤-根系界面水分运移过程，进一步确定树木水分来源，提高识别和划分的准确性，并以此完善稳定同位素应用模型；(3)利用同位素标记盆栽实验精准控制叶片吸水的水源，高分辨率地解析叶片吸水的发生位置以及时间；(4)结合控制性同位素标记实验并利用离心技术提取木质部导管中的汁液水，对比分...     

浸泡条件对豆乳凝胶性质的影响

大豆浸泡是豆乳凝胶(豆腐、豆花等)生产中的重要环节,改变浸泡条件对豆乳凝胶品质可产生不同程度的影响,而且不同的豆乳凝胶产品要求的硬度、弹性等标准各异。为明确不同浸泡条件下的豆乳凝胶品质性质,提出适于不同加工环境和不同产品类型的原料浸泡条件,分别使用碱液与蒸馏水对大豆进行浸泡,并选择4、25、37、55℃这4个典型温度为作用条件,对大豆的吸水率进行测定,建立了吸水动力模型,比较了以葡萄糖酸-δ-内酯为凝固剂制备豆乳凝胶的得率、豆乳蛋白质提取率、豆乳凝胶形成过程以及豆乳凝胶品质。结果发现:未使用碱液时,随着浸泡温度的升高,凝乳得率、豆乳蛋白质含量以及豆乳凝胶硬度均略有升高,在37℃后出现下降的趋势,其中25℃浸泡最有利于蛋白质的提取,豆乳凝胶强度最强,达18.14N；使用碱液后,豆乳蛋白质提取率和凝胶保水性均有所提升。因此在实际生产中,当浸泡温度较低(20℃以下)时,采用低浓度的碱液浸泡有助于提高蛋白质提取率和豆乳凝胶的保水性。进一步通过响应面试验分析发现,当温度在21℃时,使用碱液浸泡可以使豆乳凝胶得到最大的保水性；温度在22℃时其凝胶硬度最大,46℃时凝胶硬度最小。研究结果可知,对于豆花这类要求质地软、保水性大的豆乳凝胶产品来说,可考虑使用浸泡温度较高(大于25℃)的碱液浸泡大豆；对于要求一定凝胶强度的豆腐类产品来说,可考虑在20℃左右常温条件下使用碱液浸泡,以达到更好的凝胶品质。     

岩石吸水特性及水岩耦合力学特性试验

为了研究凝灰岩、泥炭质砂岩和泥质砂岩的吸水特性以及吸水引起的力学性能变化,利用X-射线衍射试验、SEM试验和压汞试验对3种岩样的矿物成分、微观结构和孔径分布特征进行了测试分析,在此基础上利用软岩水理作用试验系统对岩样的吸水特性进行了研究,并对吸水前后岩样的强度进行了测试。试验结果表明,3种岩石的吸水过程都可分为非线性吸水和线性吸水两个阶段,吸水特征曲线函数均为负指数函数,岩石的吸水量与其黏土矿物含量和其有效空隙数量之间为正相关；吸水后岩石强度的减小量和其吸水量与黏土矿物含量之间为负相关,较小的吸水量也会对岩石的力学特性产生较大的影响。