科研产出
增施沸石和有机肥对砂质农田春玉米土壤CO2排放和产量的影响
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究沸石与有机肥增施对作物增产及土壤CO2排放特征及碳平衡的各自特征及二者协同效应,为华北砂质潮土固碳、增产的高效农田管理模式提供依据。以北京市大兴区砂质潮土为研究对象,采用田间微区试验,设置不施肥（CK）、常规施肥（T1）、增施沸石（T2）、增施有机肥（T3）、增施沸石和有机肥（T4） 5个处理,系统研究不同处理下春玉米产量、土壤CO2排放、土壤碳平衡的变化并探讨其影响因素。结果表明:与T1处理相比,T4处理玉米产量显著增加了18.25%。在玉米生长初期和施肥后,各处理土壤CO2排放速率均表现为先升高后降低的波动趋势。土壤CO2累积排放量表现为T3>T1>T4>T2>CK,与T1处理相比,T2、T4和T3处理其累积排放量分别降低了9.44%、2.39%和增加了6.78%;与T2处理相比,T3处理其排放量显著增加了15.19%。与T1处理相比,T2和T4处理显著增加了生态系统碳平衡和土壤固碳潜力,增幅分别为15.13%、25.45%和17.97%、19.92%,而使作物碳排放速率分别显著降低了20.93%和22.73%。相关分析表明,增施沸石与有机肥处理通过增加土壤湿度及土壤中铵态氮、硝态氮、速效钾、有效磷、土壤微生物生物量碳和氮含量,而降低土壤CO2累积排放量、增加玉米产量和生物量。由此,增施沸石与有机肥处理可以作为华北砂质潮土春玉米固碳、增产的适宜农田管理模式。
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空肠弯曲菌鞭毛Ⅲ型分泌系统及其效应蛋白的研究进展
《微生物学通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)是最常见的食源性病原细菌之一，在世界范围内广泛流行，感染人和动物表现不同的临床症状和病理变化，特别是家禽感染后不表现任何临床症状，成为人感染的主要来源，解析该菌在宿主体内的感染和定殖机制对其防控具有关键作用。空肠弯曲菌通过鞭毛Ⅲ型分泌系统分泌效应蛋白，注入宿主细胞内，与细胞内蛋白结合，调控宿主细胞信号通路，改变宿主细胞防御机制，在空肠弯曲菌感染和定殖宿主过程中发挥重要作用。本文就空肠弯曲菌鞭毛Ⅲ型分泌系统分泌效应蛋白的种类及作用机制，以及在解析该菌致病和定殖方面的作用进行综述，对深入理解空肠弯曲菌的致病机制具有重要意义。
关键词： 空肠弯曲菌 鞭毛Ⅲ型分泌系统 细菌效应蛋白 弯曲菌入侵抗原
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草地贪夜蛾绿色可持续防控技术研究进展
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda属鳞翅目夜蛾科，是全球范围内的重大灾害性农业害虫。2019年1月入侵我国之初，采取应急化学药剂防控措施取得了不错的成效，但如今草地贪夜蛾已在我国呈常态化周年发生态势，其防治工作必将是一场持久战。纵观世界虫害防治历史，使用化学药剂会不可避免地导致害虫抗药性的产生，而且目前我国部分地区已有关于草地贪夜蛾出现抗药性的报道。因此，为减少化学药剂带来的负面影响以及害虫抗药性产生的风险，我国急需将化学防治策略转变为绿色、高效、精准的可持续防控策略。农业农村部在分区治理策略和联防联控策略的基础上，提出了以生物防治为重点，生态和农业防治为基础，化学防治为底线的防治原则，这明确了我国可持续防控的主体方向。基于此，本文从生物防治、农业防治、理化诱控等角度详细阐述了国内外近年来的技术研究进展，重点论述了生物防治相关内容，并提出了未来需要深入研究的方向和破局瓶颈的思路，以期为我国草地贪夜蛾的绿色防控技术研究提供参考和依据。
关键词： 昆虫病原微生菌 天敌 植物源制剂 生态调控 抗虫育种 理化诱控
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北京典型绿化乔木对PM2.5无机成分NH+4和NO-3的吸收和分配机制
《生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：植物能有效吸收大气中PM2.5改善空气质量，探明其吸收和分配PM2.5机理对提高植物生态功能和改善生态环境意义重大。利用一次性熏气法结合15N示踪法探究北京典型绿化乔木油松（Pinus tabuliformis）、白皮松（Pinus bungeana）、旱柳（Salix matsudana）、银杏（Ginkgo biloba）、国槐（Styphnolobium japonicum）和栾树（Koelreuteria paniculata）对PM2.5水溶性无机成分NH+4和NO-3吸收与分配特征。结果表明：（1）植物能有效吸收PM2.5中NH+4（0.03—0.80μg/g）和NO-3（0.02—1.10μg/g）。对NH+4吸收能力表现为旱柳和油松最强，其次是银杏和栾树，白皮松和国槐最弱；对NO-3吸收能力表现为旱柳和油松最强，其次是白皮松和国槐，栾树和银杏最弱。（2）植物地上器官15N吸收能力和分配率大于地下器官。叶片对两种离子的吸收能力（NH+4:0.08—1.63μg/g, NO-3:0.01—1.18μg/g）和分配率（NH+4:18.95%—76.10%,NO-3:6.86%—91.64%）最高。（3）不同浓度、树种及二者交互作用显著影响各器官15N吸收能力和分配率（P<0.01）,其中地上器官吸收能力随浓度升高而增加。（4）具有较小根冠比、粗根生物量比和较大枝生物量比特征的植物更利于吸收NH+4;具有较小根冠比、粗细根生物量比和较大干生物量比特征的植物更利于吸收NO-3。研究结果进一步揭示植物吸收PM2.5机制及其与自身因素（植物性状）和自然因素(PM2.5浓度)的关系，对不同污染程度地区如何有效利用植物净化PM2.5污染提供科学依据。
关键词： 典型绿化乔木 一次性熏气法 15N示踪 PM2.5无机成分 吸收与分配
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除草剂对苦参和射干田苗期杂草的防除效果及其安全性
《农药 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探索化学除草剂对2种中药材苦参和射干苗期杂草的防除效果及其对该2种作物的安全性。[方法]通过田间小区试验，研究40%砜吡草唑SC土壤喷雾+30%苯唑草酮SC播种后21 d茎叶喷雾，按照低（120+22.5）、中（180+27）、高（240+45） g a.i./hm23个剂量组合搭配，48%仲丁灵EC按照1440 g a.i./hm2苗前一次性土壤喷雾的方法，施药后持续调查4种不同处理对田间杂草的株防效，以及对苦参和射干2种作物出苗和株高的影响。[结果]40%砜吡草唑SC+30%苯唑草酮SC的中（180+27）、低（120+22.5） g a.i./hm2剂量处理组合在苗后茎叶处理后7～42 d，对田间杂草的株防效可维持在80%以上，且该剂量组合处理对苦参和射干的出苗和株高并无明显不利影响。[结论]选用苗前土壤处理除草剂40%砜吡草唑SC按照120～180 g a.i./hm2，配合播种后21 d按照22.5～27 g a.i./hm2施用苗后除草剂30%苯唑草酮SC，对苦参和射干2种作物田杂草的防除效果和安全性良好。
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空气中耐药基因和致病菌逸散特征与暴露风险-以典型市政污水处理厂为例
《中国环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：对污水处理厂空气和对应污水中的抗生素耐药基因(ARGs)和耐药致病菌(ARBs)展开系统研究,分析其在空气中的富集率以及影响因素,评估其日呼吸暴露量.结果显示,空气和污水中的优势ARGs的种类和浓度均存在差异,最高浓度基因分别为Sul1和tetW.两种介质中优势致病菌种类相似,依次为拟杆菌(Bacteroides)、克雷伯菌(Klebsiella)和肠球菌(Enterococcus).污水厂空气中某些ARGs和ARBs存在富集现象,其中富集率最高ARGs和ARBs分别为tetW和巨单胞菌(Megamonas).污水中ARGs和ARBs向空气的转移受到污水水质和曝气工艺等因素的影响.溯源分析结果显示,污水厂空气中细菌约有73.59%±3.61%来自污水.本研究在空气和污水样本中均分离出耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),发现空气中MRSA的抗生素耐药指数(0.24)远高于污水(0.077±0.045),并且其对万古霉素的耐药性能也高于污水中相应分离株.人体呼吸暴露分析结果显示,污水厂工人的细菌日吸入量为(1.9±1.5)×10～5copies/d,ARGs和移动遗传元件(MEGs)的日吸入量分别为(7.4±7.5)×10～4copies/d和(0.8±1.0)×10～4copies/d.
关键词： 市政污水处理厂 抗生素耐药基因(ARGs) 抗生素耐药致病菌(ARBs) 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA) 富集规律 呼吸暴露
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小麦硝酸盐转运蛋白基因TaNRT2.1.3-B的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：硝酸盐转运蛋白(nitrate transporter, NRT) NRT2.1在植物氮转运过程中起着重要作用。为揭示NRT2.1基因在小麦幼苗期响应氮饥饿中的功能，从小麦中克隆了TaNRT2.1.3-B基因并对其编码蛋白进行了生物信息学分析。结果表明，TaNRT2.1.3-B基因编码区长1 698 bp，编码一个含565个氨基酸的蛋白。进一步预测分析显示，TaNRT2.1.3-B蛋白含有一个保守的MFS＿1结构域，定位于细胞质膜；其二级结构由α-螺旋(39.47%)、β-折叠(5.49%)、无规卷曲(40.35%)和延伸链(14.69%)组成。不同物种间NRT2.1蛋白进化分析表明，TaNRT2.1.3-B与硬粒小麦(Triticum turgidum L.)中的同源蛋白亲缘关系最近。利用实时定量PCR对TaNRT2.1.3-B基因在苗期不同组织及在氮饥饿条件下的表达模式进行分析，结果表明，TaNRT2.1.3-B在根中表达量远高于地上部；在氮饥饿条件下，TaNRT2.1.3-B在低氮高效型小麦品种中表达量明显高于低氮低效型小麦品种，推测TaNRT2.1.3-B可能在小麦幼苗响应氮饥饿中发挥着重要作用。本研究结果为小麦NRT2.1基因生物学功能的研究提供了一定的基础，为小麦氮高效种质筛选和培育提供参考。
关键词： 小麦(Triticum aestivum L.) 硝酸盐转运蛋白 氮饥饿 表达分析
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基于数据-物理混合模型的菇房空调节能控制方法
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对模型预测控制在菇房节能控制中存在纯数据驱动温度预测模型可解释性差、优化求解速度慢等问题，该研究提出了一种基于数据-物理混合模型的菇房空调节能控制方法。首先，使用门控循环单元神经网络（gated recurrent unit neural network, GRU）与注意力机制（attention）作为预测模型，将菇房内部热平衡方程纳入损失函数中，实现基于数据-物理混合模型的菇房温度预测方法。然后，基于模型输出与参考轨迹的偏离程度和设备控制量建立目标函数。最后，利用改进型Adam算法快速地求解出空调在控制时域内的最优控制序列，实现菇房空调能耗最优控制。试验结果表明：与纯数据驱动的GRU模型相比，本文所提出的菇房温度预测模型，预测精度提高18%，均方根误差可控制在0.10℃内。与自适应矩估计（adaptive moment estimation,Adam）优化算法相比，改进型Adam算法适应度值降低6%，与带精英策略的快速非支配排序遗传算法相比（non-dominated sorting genetic algorithmⅡ, NSGA-Ⅱ）运算时长减少81%。与传统的阈值控制方法相比，本文所提出的模型预测控制方法跟踪精度提高63%，控制精度的均方根误差平均降低了73%，空调能耗平均降低了12%。该研究为菇房空调的节能控制提供了有效的控制方法。
关键词： 节能 模型预测控制 深度学习 数据-物理混合驱动模型 菇房
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基于SNP芯片的二系杂交小麦亲本遗传多样性分析
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：二系杂交小麦是中国目前杂交小麦的主要类型。为解析二系杂交小麦亲本之间的遗传多样性和亲缘关系，本研究利用小麦90K SNP(single nucleotide polymorphism)芯片对123份二系杂交小麦亲本进行全基因组扫描，分析品种间的遗传距离及多样性。结果表明，小麦21条染色体上SNP位点的多态性比率达到82.40%。每条染色体分布895～6 165个多态性位点，这些多态性位点在亚基因组间分布呈现B>A>D,在7个同源群间的分布呈现5>3>1>2>7>6>4。123个杂交小麦亲本间的遗传距离为0.001～0.513,平均为0.369。其中60个不育系的遗传距离在0.001～0.499之间，平均为0.324; 63个恢复系的遗传距离在0.002～0.513之间，平均为0.372;60个不育系与63个恢复系之间的遗传距离在0.225～0.511之间，平均为0.387。聚类分析可将所有材料分为4个不同类群。综合SNP和供试材料类型分析，不育系与恢复系之间的遗传距离最大，其次是恢复系之间，不育系之间遗传距离最小。基于遗传距离和亲缘关系分析发现，供试二系杂交小麦亲本遗传差异整体偏小，部分亲本有近交趋势，需要拓宽遗传基础和增加亲本的遗传多样性，以提高杂交小麦育种水平。
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