科研产出
湿地表层底泥溶解性有机质荧光组分特征及与真菌群落相关性
《光谱学与光谱分析 》 2025 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：溶解性有机质(DOM)和微生物群落间具有紧密联系，DOM为微生物提供营养，微生物代谢可转化DOM,两者间相互作用共同影响着生态系统的物质循环与能量流动。采集北方寒区天然湿地(河流湿地，HL;湖泊湿地，HP)和人工湿地(水田，ST;鱼塘，YT)表层(0～15 cm)底泥样品，采用三维荧光光谱法和高通量测序技术，揭示不同类型湿地表层底泥DOM荧光光谱及真菌群落特征，并进一步分析其相关性。结果表明：表层底泥DOM荧光光谱共识别出4种荧光组分，包括类富里酸(C1)、类胡敏酸(C2)和类蛋白质(类色氨酸C3和类酪氨酸C4)。C1和C2成显著正相关，而与类蛋白质间相关性不显著。C1的相对浓度高于C2, C3和C4的相对浓度接近。YT中DOM浓度相对高于其余样品，HL和HP中C2和类蛋白质相对浓度具有显著差异，ST和YT中C1、 C2和C3的相对浓度均具有显著差异。湿地表层底泥真菌群落优势门(除未分类类群)为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)。YT中真菌群落Chao1丰富度指数、 Shannon多样性指数显著较低，而Simpson优势度指数显著较高，HP中Shannon多样性指数显著高于其余样品。C1、 C2与真菌群落多样性显著相关，C2与真菌群落组成显著相关，而类蛋白质与真菌群落无显著相关性。C1、 C2与子囊菌门均成显著正相关，C1与壶菌门(Chytridiomycota)和单毛壶菌门(Monoblepharomycota)成显著负相关，C2与担子菌门、罗兹菌门、壶菌门、单毛壶菌门均成显著负相关。因此，真菌群落对DOM相对大分子量荧光组分的相对浓度具有显著影响。针对北方寒区典型湿地表层底泥DOM荧光光谱特征及与真菌群落相关性进行分析，为湿地环境监测与评价提供基础数据，并为湿地合理利用提供理论参考。
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中国三种草地类型的碳循环模式与长期碳汇机制
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：过去几十年的快速气候变暖和降水格局改变可能对草地碳循环过程产生重要影响,但是否会引起生态系统碳库损失尚缺乏长期实验证据.生态系统碳循环过程考虑不完善、参数不明,也限制了草地碳动态评估的准确性.对此,本研究基于高寒草甸、典型草原和草甸草原三种草地类型的长期定位观测和短期控制实验,通过精细计量、数据挖掘与模型模拟,构建了草地生态系统碳循环模式图,明确了主要碳循环过程及参数,并模拟评估了全球变化背景下草地生态系统的碳汇特征及其驱动机制.结果显示,三种草地生态系统碳库总体呈高寒草甸>草甸草原>典型草原,总初级生产力和生态系统呼吸通量均呈草甸草原(1064和964 g C m-2yr-1)>高寒草甸(849和805 g C m-2yr-1)>典型草原(673和582 g C m-2yr-1),而土壤有机碳分解速率呈草甸草原(0.049 yr-1)>典型草原(0.040 yr-1)>高寒草甸(0.020 yr-1).1980～2015年间,三个长期定位观测样地均呈弱碳汇,改善放牧管理是草地长期增汇的主要原因.其中,长期冬季中度放牧的高寒草甸得益于生产力的提高,长期全年禁牧的典型草原得益于放牧移除量降低,而短期全年禁牧的草甸草原则是二者共同的贡献.以温暖化为主的气候变化提高了生态系统碳通量,但并未显著改变生态系统净碳收支.本研究为今后评估区域碳收支、过程模型参数化及草地碳库管理等提供参考.
关键词： 高寒草甸 典型草原 草甸草原 气候变化 放牧 Daycent模型
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甘肃省玉米品种DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以甘肃省2021年审定的94个玉米品种为材料，构建DNA指纹图谱并分析其遗传多样性。结果表明，40对SSR标记检测到等位基因数473个，平均值为11.825 0个；期望杂合度平均值为0.724 3;Nei's基因多样性指数和Shannon-Wiener指数的平均值分别为0.720 5和1.672 8,94个玉米品种遗传多样性整体较之前有所提高。品种间的差异位点数均大于等于2个。早熟组和中晚熟组遗传距离最近，鲜食玉米在遗传上与其他玉米品种有明显的差异。研究表明，甘肃省2021年审定的玉米品种在其类型和杂优模式上都比较广泛，鲜食组表现出种质特异性。
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智慧果园关键应用场景研究进展
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：智慧果园是将现代信息科技和智能化的装备与果园生产的各个环节深度融合，实现定量决策、精准投入和数字化、智能化管理的一种新型的生产方式。为提升果树产业数智化水平，聚焦智慧果园关键应用场景的最新研究进展，剖析了智慧果业在农业现代化进程中的战略地位与布局意义，并结合我国研究和应用现状提出了推动智慧果园发展的建议。详述了北京智慧果园场景设计与搭建，涵盖果园“天-空-地”一体化环境监测、水肥一体化投入、宜机化智能装备、综合管理服务平台等，从多维度打造高效协同生态，为智慧果园发展指明方向，为乡村振兴与数字农业的深度融合注入新的活力，推动果树产业提质增效和高质量发展。
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乙烯响应因子Ll ERF12调控卷丹珠芽发生机制的初步解析
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究乙烯（Ethylene）对卷丹珠芽发生的作用，以卷丹（Lilium lancifolium）为试验材料，利用不同浓度的乙烯利（Ethephon, ETH）和乙烯信号转导抑制剂1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene, 1-MCP）处理卷丹茎段，对其进行表型统计、生理指标测定和下游基因表达情况分析；通过卷丹珠芽形成过程的转录组数据筛选到可能参与调控珠芽发生的乙烯响应转录因子——LlERF12(Ethylene responsive factor 12)，利用生物信息学软件对其生化特性分析预测；利用实时荧光定量法检测LlERF12基因在不同时期、不同组织、不同百合品种以及不同浓度ETH和1-MCP处理下的表达；最终通过基因沉默技术验证LlERF12在卷丹珠芽发生过程中的作用。结果表明：1）卷丹珠芽的发生发育过程共划分为4个时期：S0～S3;2)1-MCP处理导致叶腋处葡萄糖含量增加，通过促进腋芽发生标志基因LlSTM(SHOOTMERISTEMLESS)的表达量而促进卷丹珠芽的发生数量，而ETH处理则通过抑制LlSTM表达而抑制了珠芽发生数量；3)LlERF12在珠芽准备发生时期表达量较高，并且在自然能发生珠芽的百合品种中的表达量显著高于其他百合品种；4)ETH处理显著抑制LlERF12的表达，1-MCP处理则相反；5）沉默LlERF12基因导致LlSTM表达下降，进一步抑制了卷丹珠芽的发生数量，证明了LlERF12在珠芽发生过程中的正调控作用。综上，LlERF12通过响应乙烯信号转导，促进叶腋处葡萄糖积累，影响下游腋芽发生标志基因LlSTM的表达，从而调控卷丹珠芽的形成。
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芽孢杆菌2X-7对ZEN毒素的降解与应用
《核农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：玉米赤霉烯酮（ZEN）主要是由镰刀菌产生的类雌激素真菌毒素，广泛污染玉米及其制品，严重威胁农产品安全和人民生命健康。ZEN的生物降解是保障农产品安全的重要手段。为探寻高效降解ZEN的微生物资源，本研究筛选鉴定了高效降解菌株，并对菌株降解条件、活性组分、应用潜能进行分析与探索。结果表明，本研究筛选出的菌株2X-7在48 h内能高效降解1 mg·L-1 ZEN，降解率达到90%。基于16S rDNA序列及全基因组中特异基因序列分析，最终鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。该菌株对ZEN的最适降解条件为温度37℃、pH值7、碳源为蔗糖，在此条件下的ZEN降解率可达98%以上。该菌株的降解活性组分位于胞内，十二烷基硫酸钠（SDS）、高温处理均可使其失活，而经蛋白酶K处理后却表现出较高降解活性，推测水解形成的小分子肽可能具有降解能力。在37℃、pH值为7的条件下，污染1 mg·L-1 ZEN的玉米粉经该菌株处理，共孵育反应4 d，降解率可达43%。本研究可为ZEN的生物降解与应用提供理论依据和技术参考。
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城市公园景观水体上覆水溶解性有机质荧光光谱特征
《光谱学与光谱分析 》 2025 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：上覆水是水体与大气的交界面，其水质是公园景观水体环境质量评价的重要指标。本研究采集哈尔滨市8处城市公园景观水体上覆水，应用三维荧光光谱-平行因子分析方法，检测溶解性有机质(DOM)荧光光谱，分析DOM的来源和组成特征，以及荧光光谱指数、组分荧光强度与理化指标的相关性，为城市公园景观水体环境质量评价及污染防治提供参考依据。研究结果表明：DOM荧光指数(FI)范围为1.71～1.98,平均值为1.85,其来源兼具外生源与自生源特征；生物指数(BI)在0.97～1.34范围之间，平均值为1.09,新鲜度指数(β/α)范围为0.91～1.19,平均值为1.01, DOM组成的新生自生源特征性强；腐殖化指数(HI)在0.86～4.26范围内，平均值为2.43,腐殖化程度弱。水体样品DOM中共识别出5种荧光组分：类富里酸(紫外类富里酸组分C1、可见类富里酸组分C2)、类蛋白质(类色氨酸组分C3、类酪氨酸组分C5)和类胡敏酸组分(C4),类腐殖质(C1、 C2和C4)相对浓度高于类蛋白质。3种类腐殖质间具有显著(p<0.01)正相关性，且均与C5成显著(p<0.01)负相关，而C3与其余荧光组分间相关性均不显著(p>0.05)。各理化指标对FI的影响均不显著(p>0.05)。pH与BI、β/α(p<0.01)的正相关性及与HI(p<0.05)的负相关性均为显著。DO与C3负相关性及与C5正相关性均为显著(p<0.05)。类腐殖质与TOC、 TP(p<0.01)及COD(p<0.05)均具有显著正相关关系，类富里酸与TN亦成显著(p<0.05)正相关性，而C5与TOC、 TP均成显著(p<0.01)负相关。基于上覆水理化指标和DOM荧光光谱指数、组分荧光强度的主成分分析结果可知，相比于荧光光谱指数，类腐殖质及C5的荧光强度可以更好地区分不同水体样品，用于评价景观水体环境质量。
关键词： 三维荧光光谱 景观水体 溶解性有机质 光谱指数 荧光强度
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精准施肥技术在辽北旱地保护性耕作中的集成应用
《沈阳农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]针对辽北旱地保护性耕作施肥机械施肥量调节标定困难、施肥量控制精度差、智能化水平低等问题，集成研制了一套基于电液驱动的智能精准施肥控制系统，旨在提高施肥作业精度和智能化水平。[方法]系统基于编码器-GNSS组合测速，结合电液比例控制技术，根据预设的排肥量和车速，实现对施肥量的精准控制；通过终端设备转发作业信息到服务器，实现施肥作业远程监管。该系统应用于2行指夹式玉米免耕施肥播种机，进行排肥量标定和施肥量控制误差测试。[结果]施肥量控制平均误差小于5%。在辽宁昌图黑土地保护性耕作区应用示范57 hm2，施肥量误差1.8%，进一步验证了该系统施肥量控制精度和稳定性。[结论]该智能精准施肥控制系统能够有效提高辽北旱地保护性耕作的施肥精度和作业效率，对提升土壤保育和产能具有重要意义。
关键词： 保护性耕作 精准施肥 自动控制 远程监管 土壤保育和产能提升 智能交互终端
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云南会泽地区草莓多年一栽制生产模式下产量下降原因探究
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】云南会泽地区为我国四季草莓主产区，主要采取多年一栽模式，即一次定植连续多年收获，后期产量逐年下降，多年生产后重新定植连作障碍问题十分严重。解析草莓多年一栽生产模式下的产量下降原因，能够为该模式提质升级和可持续发展提供理论基础。【方法】在盛果期对不同生产年份土壤取样，检测土壤有机质含量、p H、电导率以及主要矿质养分含量并比较分析；提取土壤微生物DNA，通过高通量测序分析细菌和真菌群落结构和功能变化，并与土壤理化性状进行相关性分析。【结果】多年一栽模式下，土壤p H平均每年下降0.87，土壤电导率（EC）每年上升60.40%，第四年土壤有机质含量下降超过59%。微生物群落多样性逐年降低，第4年土壤微生物Chao1指数下降41.8%，真菌多样性下降52.5%;N循环相关细菌的相对丰度降低，大多数C循环与N循环细菌丰度与土壤有机质含量呈正相关，而与土壤EC呈负相关。同时，随着收获年限增加，FUNGuild分析显示病原菌和腐生菌相对丰度呈增加趋势，其中镰孢菌属为最主要病原菌，同时有益菌如共生真菌和丛枝菌根真菌相对丰度显著降低。【结论】会泽地区特殊的栽培模式导致土壤酸化、土壤盐渍化、有机质亏缺、土壤微生物群落结构失衡，从而导致土壤退化和草莓减产。
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面向物联网的改进拜占庭容错共识算法
《计算机工程与设计 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为更好提升区块链和物联网的融合度，提出一种基于信任和主节点选取的拜占庭容错容错共识算法(trusted and primary node election Byzantine fault tolerance, TBFT)。对实用拜占庭容错(practical Byzantine fault tolerance, PBFT)算法进行改进，优先选择快速节点作为主节点；加入直接信任模型实现拜占庭节点、宕机节点的剔除机制，优化一致性协议和视图切换协议。实验及分析结果表明，当网络中的诚实节点数量为34个、宕机和拜占庭节点共16个时，该算法相比PBFT,共识时延下降72%,吞吐量高约37%,系统安全性和稳定性得到了提升。
关键词： 区块链 共识算法 信任模型 快速节点 物联网 拜占庭容错 仿真实验
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