关键词： 巴丹吉林沙漠盐湖   水化学特征   古菌群落结构   多样性分析   环境因子  

摘要： 【背景】沙漠湖泊微生物具有独特的群落结构，对于维持沙漠生态平衡和促进生物多样性至关重要。【目的】为探究巴丹吉林沙漠盐湖古菌群落结构及其与环境因子的关系。【方法】以巴丹吉林沙漠6个盐湖水体中的古菌群落为研究对象，使用16S扩增子测序技术和生物信息学分析方法，分析古菌群落分布、群落多样性和群落组成；结合水体理化参数，通过Pearson相关性分析、Mantel test和冗余分析探究环境因子对古菌群落结构的影响。【结果】Piper图显6个湖泊均为Na+-Cl--CO32-型的盐湖；拟合分析表明古菌群落的Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数均与盐度呈线性正相关；盐湖古菌群落隶属于11个门17个纲25个目38个科59个属，嗜盐古菌门（Halobacteriota）以99%的相对丰度占据绝对主导地位，盐红菌属（Halorubrum）为6个盐湖共有的优势属，属水平上尚存在大量未注释物种；相关性分析表明pH值、Cl-、CO32-和K+浓度显著影响古菌群落Alpha多样性；Mantel Test表明pH值、CO32-、Cl-和K+浓度是影响古菌群落属水平物种的重要环境因子；RDA分析结果表明CO32-浓度显著影响盐湖的古菌群落变化。【结论】巴丹吉林沙漠不同盐湖古菌群落多样性与盐度呈正相关，盐湖古菌群落主要受pH值、CO32-、Cl-和K+浓度的影响，并且存在丰富的新物种资源。

关键词： 游戏化学习   名侦探柯南   科学素质课   沉浸式学习   一流课程  

摘要： 科学素质课程对培养学生科学思维能力、提升大众科学素质有重要意义；但此类课程往往存在学生学习动力不足、教学效果不佳等一系列问题。本文结合游戏化的教学理念，参照“两性一度”的一流课程基本原则，进行科学素质课程“名侦探柯南与化学探秘”的游戏化教学设计，并在湖南师范大学和中南大学本科生选修课的教学活动中开展实践，以期探索出一条符合“两性一度”一流课程要求的途径，达到普遍提升学生科学素质的教学目的。在课程教学的实施过程中，学生作为主要“游戏玩家”，以学习知识、提升技能为目标；教师及助理担任NPC (非玩家角色)，主要起到引导作用；教学过程中，采取了组队制、关卡制、实时反馈、积分兑换等游戏元素，让学生在沉浸式学习之中不断产生游戏升级的获得感，激发学生学习兴趣和课堂活力，大大提升了教学效果。

关键词： 深度强化学习   高空长航时太阳能无人机   航迹规划   续航性能   能量管理策略  

摘要： 高空长航时太阳能无人机（High-AltitudeLong-Endurance Solar-PoweredUnmannedAerialVehicle, HALESUAV）通过合理的航迹规划可以极大提升其续航性能，而深度强化学习方法由于实时性与自适应性成为该航迹规划问题的理想选择。针对基于深度强化学习方法的HALE-SUAV航迹规划问题，本文建立了无人机的运动学与动力学模型以及能量相关模型，设计了其能量管理策略，搭建了该航迹规划问题的深度强化学习整体框架，并最终使用训练出来的模型进行了不同太阳能辐射强度情况下的航迹规划实验。研究结果表示基于本文的深度强化学习方法，HALE-SUAV能够选择基于当前太阳能辐射强度情况下合理的控制指令，以提高其续航性能。研究结果显示了深度强化学习方法在HALESUAV航迹规划问题的潜在应用价值。

关键词： 有机胺   单颗粒气溶胶质谱   粒径分布   污染过程   混合状态  

摘要： 为了了解西安秋季大气中有机胺的污染特征，文章采用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）于2021年秋季（10月1日至11月14日）对大气中有机胺颗粒进行在线观测，分析了大气中有机胺颗粒物的污染特征、化学组成和混合状态。监测期间，大气中含有机胺颗粒物占所有被检测颗粒物数量的57.3%。其中二乙胺（DEA）是最丰富的有机胺物种，占总有机胺颗粒的86.2%，其次为三乙胺（TEA）和三甲胺（TMA）。利用自适应共振神经网络算法结合人工分类的方法，将秋季大气中的胺颗粒物划分成6类，包括元素碳（A-EC)、有机碳（A-OC)、元素碳有机碳混合颗粒（A-ECOC)、高分子有机碳（A-HOC)、矿尘颗粒（Dust）以及富钾颗粒（K-rich），其中A-OC颗粒占的比例最大（约63.3%）。粒径分布研究表明，含胺颗粒粒径主要分布在0.3～0.7 μm之间。根据空气污染指数（AQI）将观测期间分为优异日（0～50）、良好日（50～100）和轻度污染日（100～150）。对不同类型日有机胺颗粒的研究发现，从优良日到轻度污染日，A-OC颗粒的占比最大且逐渐上升，说明污染过程中生成了A-OC颗粒，这可能与燃烧过程和颗粒物的老化过程有关。在与二次无机成分的混合状态研究可以发现，随着空气污染加重，含有机胺颗粒物与硫酸盐和硝酸盐的混合程度增加。研究表明，颗粒物的相对酸度增加，有机胺颗粒数也显著增加，说明较强的酸性环境可能促进有机胺的气固分配过程。这些结果为探讨大气有机胺颗粒的存在形式及其对SOA生成潜在影响提供了理论基础。

关键词： 分子印迹   电化学传感   2'-脱氧腺苷  

摘要： 以2'-脱氧腺苷为模板分子，邻苯二胺和3-氨基苯硼酸为单体，通过电聚合分子印迹技术制备了2'-脱氧腺苷的分子印迹传感器，利用负载金纳米颗粒的氮掺杂石墨烯提升电化学传感性能，并通过循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对分子印迹传感器进行优化、表征和性能评价。结果表明，单体与2' -脱氧腺苷的摩尔比为4:1时，60 mV/s扫描速度下，CV聚合20圈所制得的分子印迹膜传感性能最佳。在1.25～8.75 μmol/L浓度范围内，分子印迹传感器响应与2'-脱氧腺苷浓度呈良好的线性关系(R2＞ 0.99)，检出限为0.288 μmol/L。

关键词： 有机化学实验   茶叶   咖啡因   课程思政  

摘要： 借助在复旦大学覆盖面广的“茶叶中提取咖啡因”实验，我们构建了一次有机融合实验探究与思政教育的创新教学实践。在注重培养学生扎实规范的实验操作和实验技能同时，引导学生关注基础专业技能服务于行业发展以及基础理论指导实际生产的应用，激发学生的创新思维与实践能力，增强团队合作的意识，提升学科素养，潜移默化中培养学生的专业服务意识和社会担当意识，提升职业素养。

关键词： LiNi   Mn   O   正极材料   Mg-Cr共掺杂   电化学性能  

摘要： LiNi0.5Mn1.5O4（LNMO）是一种具有高工作电压（4.7V）、高能量密度（650 Wh/Kg）和成本低廉优势的正极材料。然而受到电解液的分解、Jahn-Teller效应和Mn溶解等因素的影响，LNMO 正极材料存在容量衰减快、倍率性能差等问题。为此，本工作采用水热法制备了Mg-Cr共掺杂的LMMO材料，研究了Mg、Cr掺杂量对LNMO电化学性能的影响。结果表明，当Mg、Cr掺杂量各为2%时，LMMO电极表现出最为优异的电化学性能。其在0.1 C倍率下的放电比容量为137.3 mAh/g；在1 C倍率下循环200次后，容量保持率为85.74%，明显高于原始LNMO的116.5 mAh/g和51.82%。此外，Mg-Cr共掺杂的LMMO电极在0.5 C下放电容量可达121.8 mAh/g，在5 C下可达94.3 mAh/g。机理探究表明，Mg和Cr的共掺杂有利于形成无序的Fd■m相，提高材料的电导率，降低电极电荷转移电阻。本研究提供了一种改善LNMO性能的简单策略，为高性能锂离子电池正极材料的设计提供了参考。

关键词： 亚高山草甸   大狼毒   入侵程度   土壤养分   生态化学计量  

摘要： 探究滇西北亚高山草甸大狼毒（Euphorbia jolkinii Boiss）的入侵问题，可为高山草甸的治理恢复提供依据。本文以滇西北亚高山大狼毒入侵草甸为研究对象，通过野外调查与室内分析，研究不同入侵程度（中度、重度、极重度）对土壤-植物系统碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其生态化学计量的关系。结果表明，大狼毒入侵导致土壤有机C、全N、全P含量分别增加8.8% ～ 21.6%，18.8% ～ 26.8%，13.4% ～ 49.9%，并导致植物有机C含量增加，全N和全P含量降低；而土壤C∶N、C∶P、N∶P降低，植物C∶N、C∶P和N∶P增加；其中，土壤C∶N最小值为27.00、N∶P最大值为0.48，说明土壤养分主要受N限制，P元素相对较为充足。相关分析发现，牧草植被覆盖指数（Grass vegetation cover index，GDI）与土壤C∶N，C∶P、微生物生物量N显著正相关，而与植物N含量显著负相关，表明GDI受制于N和P元素。总之，大狼毒入侵会改变滇西北亚高山草甸土壤和植物的养分含量，导致土壤N元素是其生产力的主要限制因素。

关键词： 碱性材料   硅钙矿粉   云南旱地   可溶性有机质   镉污染修复  

摘要： 为筛选修复镉污染土壤的高效修复材料，以油麦菜为指示作物进行盆栽试验，设置熟石灰、钙镁磷肥、硅钙矿粉及不添加对照4个处理，研究了油麦菜镉吸收、土壤镉有效性、土壤可溶性有机质含量及化学结构。结果表明：硅钙矿粉处理油麦菜地上部镉含量和镉转运系数最低，相比对照降幅达38.8%和30.4%。3种材料处理的土壤有效镉含量相比对照分别降低11.2%、26.7%和17.9%，可交换态镉分别降低15.5%、14.9%和28.1%，残渣态镉分别提高21.0%、33.1%和24.2%；土壤pH值相比对照分别显著提高0.53、0.74个和0.36个单位。此外，3种材料处理土壤可溶性有机质含量、类胡敏酸组分、类富里酸组分高于对照，而类色氨酸物质组分显著降低。相关性分析和聚合增强树分析表明土壤pH与土壤可溶性有机质含量显著负相关，土壤可溶性有机质含量和类胡敏酸组分、类富里酸组分是影响油麦菜地上部镉含量最关键的3个因子。综上，供试材料是通过提高土壤pH值影响土壤可溶性有机质含量并改变其光谱特征，促进土壤活性态镉向非活性镉形态转化、降低土壤镉有效性，从而降低油麦菜对镉的吸收转运。本试验条件下，3种碱性材料均对云南旱地土壤镉污染有明显的修复效果，其中硅钙矿粉的综合作用较为突出。