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1. chinaXiv:202205.00163 [pdf]

科技革命、颠覆性技术与智慧农业

胡瑞法; 刘万嘉文
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture

本文首先阐述了科技革命的概念与满足条件,提出并分析了内生及外生农业颠覆性技术及其差异,特别是提出了跨界技术的概念并论证了其对农业科技进步的外生影响。然后分析了作为跨界技术的集大成者——智慧农业技术的特点,智慧农业对传统农业生产技术与生产方式的替代以及智慧农业与农村经济转型的关系。在此基础上讨论了中国智慧农业发展所面临的问题。最后有针对性地提出了促进颠覆性技术创新和智慧农业发展的政策建议,包括加强关键颠覆性核心技术研发、改革现有的农业高等教育体系、推动跨界技术的农业产业化研发以及在高标准农田及规模化养殖场实施智慧农业生产等。

submitted time 2022-05-23 Cooperative journals:《智慧农业(中英文)》 Hits18Downloads5 Comment 0

2. chinaXiv:202205.00143 [pdf]

水葱和香蒲叶经济性状对模拟增温和 CO2浓度倍增的响应

余洪艳; 孙梅; 冯春慧; 许俊萍; 陈弘毅; 刘振亚
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

气候变化是国际社会共同关注的环境问题,植物对气候变化的响应反映了植物应对气候变化的生长和生存策略。叶经济性状与植物对资源的获取、利用和储存直接相关,并且受到温度条件和?CO2 浓度的显著影响。该文采用人工环境控制系统封顶式生长室研究广布湿地植物水葱(Scirpus validus)和香蒲(Typha orientalis)的叶经济性状对模拟增温(现行环境温度+2 ℃)和?CO2 浓度倍增(增至?850 μmol·mol-1)的响应。结果表明:(1)增温处理下,水葱净光合速率、氮含量和磷含量显著降低,但其胞间?CO2 浓度和比叶重显著增加;CO2 浓度倍增处理下,水葱胞间?CO2 浓度和净光合速率均显著降低,但比叶重显著增加。(2)增温处理下香蒲的比叶重也显著增加,而氮含量和磷含量显著降低;香蒲的光合参数、氮含量和磷含量在?CO2 浓度倍增处理下均显著降低,而比叶重显著增加。(3)除碳含量外,水葱和香蒲的其他经济性状参数包括净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间?CO2 浓度、氮含量、磷含量和比叶重均在响应增温和?CO2 浓度升高过程中均发挥重要作用。总体而言,该研究结果反映了水葱和香蒲在功能性状上对增温和?CO2 浓度升高的响应策略。两种植物的光合能力和养分含量在两种处理下均受到显著的抑制作用,而其抗逆能力升高,表明增温和?CO2浓度升高不利于水葱和香蒲的生长。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits36Downloads20 Comment 0

3. chinaXiv:202205.00144 [pdf]

基于叶绿体基因组SNP的天台鹅耳枥谱系结构与分化分析

陈模舜; 杨仲毅
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

天台鹅耳枥为中国特有的濒危植物,仅间断分布于浙江省境内,种群数量稀少,已处于极危状态。该文通过对6个自然居群(包含所有居群的母株)cpDNA单核苷酸多态性(SNP)研究,探讨天台鹅耳枥谱系结构与系统分化,以评估濒危状况,并提出相应的保护策略。使用TIANGEN试剂盒法提取基因组DNA,用Illumina novaseq 6000进行高通量测序,对获得叶绿体全基因组序列,使用在线程序OGDRAW制作叶绿体基因组图谱,用DnaSP分析核苷酸多样性,用PopART软件进行单倍型网络构建,使用RAxML软件构建ML tree,用MrBayes构建Bayes tree。结果表明:(1)通过天台鹅耳枥叶绿体全基因组序列分析,大多数蛋白质编码基因和氨基酸序列显示出明显的密码子偏好,检测到cp LTR正向重复为32个,回文重复为25个,反转重复为22个;SSR重复序列不同类型为87个,其中大多数富含A / T,单核苷酸的数量最多。(2)在叶绿体基因组中鉴定了314个单核苷酸多态性,单核苷酸取代显示天台鹅耳枥群体属单系,分为天台县居群(THS)和景宁县居群(JST),居群单倍型之间演化关系呈现星状中心辐射。(3)所有居群核苷酸多样性的变异均较低(Pi<0.005),JST居群和THS居群单倍型多样性较低(Hd为0.5~0.6),显示出天台鹅耳枥在历史上遇到瓶颈后曾发生局部扩张,居群间呈现较大的遗传分化,居群内具有较低的遗传变异与居群间较高的分化水平。通过对叶绿体基因组SNP的研究,揭示天台鹅耳枥的遗传多样性和谱系分化,为濒危植物天台鹅耳枥种质资源保护和遗传拯救提供理论依据。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits45Downloads24 Comment 0

4. chinaXiv:202205.00145 [pdf]

吊罗山热带天然林物种多样性的海拔分布格局

李晨笛; 梁宜文; 杨小波; 李东海
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

海拔梯度是影响物种多样性格局的关键因素。为探究吊罗山热带天然林物种多样性的海拔分布格局,对吊罗山245~1 130 m海拔内的6个热带天然林样地进行植被调查,从群落物种组成、物种多样性、区系组成和叶性质等方面分析沿海拔梯度吊罗山热带天然林物种多样性与群落特征变化规律。结果表明:(1)随海拔升高、温度降低、湿度升高、人为干扰减少,吊罗山热带天然林物种组成以及Margalef、Shannon-Wiener、Simpson、Pielou多样性指数均呈现出先升高后降低的格局;中海拔群落水热条件最为适宜、人为干扰适中、α物种多样性最高。(2)随海拔升高,优势种重要值占比呈现出先降低后升高的格局,且优势种具有明显的更替现象,中海拔群落呈现出低地雨林与山地雨林的过渡性质。(3)群落间S?rensen群落相似度和海拔高度差呈显著负相关(P<0.05)。(4)区系组成以热带区分布为绝对优势,并以热带亚洲(印度-马来西亚)分布为主;热带区分布比例和海拔呈极显著负相关(P<0.01),温带区分布比例和海拔呈极显著正相关(P<0.01)。(5)叶性质呈现出以中型叶、单叶、革质叶、全缘叶为主的热带地区显著特点;小型叶、单叶比例和海拔呈极显著正相关(P<0.01),革质叶、非全缘叶比例和海拔相关性不显著(P>0.05)。综上所述,吊罗山低海拔群落水热条件和人为干扰程度都与高海拔群落存在较大差异,从而导致了物种分布和群落特征的差异性,体现出热带植物与其生境条件相适应的特点。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits36Downloads20 Comment 0

5. chinaXiv:202205.00146 [pdf]

椿根皮的化学成分及抑菌活性研究

袁亚敏; 周晓欢; 王凤霞; 明虎斌; 何佩; 王继红
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为探寻椿根皮抑菌的物质基础,该文采用硅胶、Sephadex LH-20 等对椿根皮甲醇提取物进行分离纯化,通过理化性质和波谱数据分析单体化合物的结构。采用流式细胞法测试化合物的抑菌活性,以卡那霉素为对照组。结果表明:从椿根皮中分得到?22 个化合物,分别鉴定为?pleuchiol (1)、withastramonolide (2)、7-ketositosterol (3)、白桦酯醇(4)、桦木酸甲酯(5)、1, 2, 4-trimethoxybenzene (6)、顺丁烯二酸二甲酯(7)、sonderianol (8)、dibutylphthalate (9)、pinoresinol (10)、对羟基苯甲酸乙酯(11)、avenalumic acid methyl ester (12)、5,3'-dihydroxy-3,7,4'-trimethoxy-flavone (13)、spathulenol (14)、2-甲基-5-丙基酮-7-羟基色原酮(15)、7,4'-dihydroxyflavone (16)、annphenone (17)、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(18)、5,3',4'-三羟基-7-甲氧基二氢黄酮(19)、邻苯二甲酸二丁酯(20)、4-O-甲基没食子酸(21)、对苯二甲酸二辛酯(22)。所有化合物均为首次从椿根皮中分离得到。抑菌活性测试显示化合物?2 对绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌有抑制作用,化合物?3 对枯草芽孢杆菌有抑制作用,化合物?8 对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌有抑制作用,化合物?17 对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌有抑制作用。其中化合物?2 对枯草芽孢杆菌的抑制作用于卡那霉素无显著差异(P>0.05)。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits38Downloads21 Comment 0

6. chinaXiv:202205.00147 [pdf]

云南高原湖泊水葱克隆生长与有性繁殖特征及影响因子?

赵飘; 刘振亚; 王娜; 牛孟莹; 艾静; 肖德荣; 王行
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

植物生长与繁殖对未来气候变化的响应受到广泛关注。为了掌握挺水植物的克隆生长与有性繁殖参数的空间分布格局特征及其环境因子对植物繁殖的影响路径,该文利用云南高原的立体地形,通过空间替代时间的方法,研究了?6 个湖泊共有挺水植物水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)的克隆生长、有性繁殖的地理差异和变化规律以及对环境变化的响应。结果表明:(1)水葱密度、株高、基径等克隆生长参数,以及结实率、穗生物量、穗生物量投资比、种子产量、活性种子数等繁殖参数在不同地理空间上存在显著差异(P<0.05),而地上生物量无显著差异。(2)水葱密度、株高、结实率、穗生物量、穗生物量投资比等参数具有显著的经纬度、海拔地带性分布特征。其中,密度随纬度和海拔的增加而增加、随经度的增加而减小;而株高、结实率、穗生物量、穗生物量投资比随纬度和海拔的增加而减小、随经度的增加逐渐增大。(3)暖月和冷月均温,土壤全氮、全磷是影响水葱克隆生长(密度、株高)的关键因子,其中,暖月均温的影响最大;年均降水、土壤有机碳是影响水葱有性繁殖的关键因子,其中,年均降水的影响最大。研究进一步表明,气候因子(暖月均温、冷月均温和年均降水)是影响云南高原湖泊湖滨带植物水葱生长和繁殖的主要因子。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits38Downloads24 Comment 0

7. chinaXiv:202205.00148 [pdf]

西北干旱荒漠绿洲区葡萄园水热通量特征及其 主要影响因素

朱永泰; 陈惠玲; 徐聪; 秦文华; 张扬; 何力扬; 朱高峰
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为提高干旱绿洲区农田地表过程的科学认识及改善农业水管理,该文基于涡度相关技术,运用葡萄园生长季能量平衡观测资料,分析了不同时间尺度的水热通量变化特征,以及干旱平流和冠层导度(Gc) 在不同生长阶段上对水热通量的影响。此外,我们应用通径分析研究了环境因子对潜热通量(LE)的影响路径和程度。研究结果表明:(1)日尺度上,LE呈现出不同程度多峰状;其余水热通量总体上呈单峰状。整体上,各生长阶段日间净辐射(Rn)>LE >感热通量(H)>土壤热通量(G)。G 相较于?Rn 呈现出明显的滞后现象。(2)整个生长季上,LE 和?H 分别占白天可利用能量(Rn–G)的?86%和?14%,表明?LE 始终是白天葡萄园可利用能量的主要消耗项。干旱平流对白天?LE 的贡献范围为?5%~59%,全生长季平均贡献为?28%;Gc 对?LE 的影响在生长季上呈动态变化,且在新梢生长期和落叶期对?LE的影响强于中间生长阶段。(3)LE 主要受?Rn 的影响,饱和水汽压差(VPD)和气温(Ta)对?LE 的影响程度相近且仅次于?Rn。通经分析表明,Rn 主要通过直接作用方法影响?LE,VPD和?Ta 主要通过?Rn 对?LE 产生间接作用。总之,西北干旱荒漠绿洲葡萄园水热通量存在明显的日和季节变化特征,环境因子对其影响明显且各自影响程度与路径存在差异。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits40Downloads22 Comment 0

8. chinaXiv:202205.00149 [pdf]

光照强度对三个虎耳草观赏品种的形态及生理指标的影响

唐世梅1,2,3,4); 蔡文淇; 张大毛; 陈倩如; 李炎林; 田代科
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

虎耳草(Saxifraga stolonifera)是一种观赏价值较高的阴生植物,常应用于庭院绿化。光照强度对虎耳草的生长表现尤其是叶色、叶斑形成及其颜色深浅可能具有重要影响,从而影响其观赏价值,然而与此相关的研究尚无报道。为了探讨不同虎耳草品种对光强的适应能力和了解其最佳郁闭度,为合理利用提供实践指导,该文以我国国际登录的?3 个虎耳草品种为试验材料,分析?100%、85%、60%、40%和?15% 5 种不同光照强度处理对植株生长发育和光合生理指标的影响。通过主成分分析筛选虎耳草耐阴能力的适宜指标,并采用隶属函数分析对虎耳草的耐阴能力进行综合评价。结果表明:(1)随遮阴度增加,生成匍匐茎的条数、叶片数、叶长、叶宽、叶面积、比叶面积、叶绿素?a、b 和总叶绿素含量呈上升趋势。(2)随遮阴度增加,地上部分鲜重、地上部分干重、匍匐茎直径、类胡萝卜素和类黄酮含量呈先上升后下降趋势。(3)随遮阴度增加,虎耳草叶片的初始荧光值、可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量呈下降趋势。(4)主成分分析和隶属函数分析的结果表明,三个虎耳草品种对不同光照的适应能力存在明显差异:‘雪纹’> ‘天目恩赐’>‘黑魁’,其中,‘雪纹’的最适光照度为?40%光照,‘天目恩赐’和‘黑魁’的最适光照度为?15%~40%光照。因此,在园艺实践应用中,不同品种应该选择在不同的适宜光照条件下栽培。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits38Downloads18 Comment 0

9. chinaXiv:202205.00150 [pdf]

海河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析

辛会超; 张安兵; 王贺封; 马鹏飞
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为了揭示海河流域植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)时空变化特征及其时空异质性的驱动机制,该文基于?MOD17A3HGF 数据集,综合自然和人为两个方面的影响因素,利用变异系数、趋势分析、相关分析、Hurst 指数以及地理探测器等研究方法,探讨了?2000—2020 年海河流域植被?NPP时空格局演变特征和定量识别了驱动因素及其影响力。结果表明:(1)时间上,2000—2020 年期间海河流域植被?NPP 整体呈显著上升趋势,增速为?1.73 Tg C·a-1,年均?NPP 为?326.75 g C·m-2·a-1,其中针叶林、阔叶林、灌丛、草地和农用地的?NPP 多年均值分别为?313.59、385.28、353.03、320.12 和?295.22 g C·m-2·a-1。(2)空间上,NPP 高值区集中于西北部山区,低值区集中于东南部平原区;NPP 整体情况稳定,变异系数均值为?0.17;未来变化趋势呈反持续性,NPP 可能下降。(3)NPP 与气温呈负相关关系,与降水呈正相关关系,降水为主要气象因素;NPP 随着高程和坡度增加均呈“增加-减少”的变化趋势;耕地转草地使NPP 增量最大,为?732.22×10-3 Tg C。(4)2000—2020 年期间,不同驱动因素影响力均值为?0.2,其中排序依次为降水>高程>坡度>湿度>气温>日照时数>土地利用>风速。总体表明,研究期内海河流域植被NPP 整体呈好转趋势;不同植被类型生产力存在差异,最强为阔叶林、灌丛;影响?NPP 空间分布的主导因素为降水、高程和坡度,人为因素的影响力低于自然因素。以上研究结果可为海河流域水土流失、植被退化等生态环境问题治理提供科学参考和决策依据。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits36Downloads20 Comment 0

10. chinaXiv:202205.00151 [pdf]

云南被子植物菊类分支的系统发育多样性及其分布格局

周韩洁; 杨入瑄; 李嵘
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

全球气候变化与人为活动等因素导致的生物多样性丧失,引起了全球各界对生物多样性保护的高度关注。传统生物多样性保护主要对物种、特有种、受威胁物种的种类组成及其分布模式开展研究,忽视了进化历史在生物多样性保护中的作用。云南是全球生物多样性热点地区的交汇区,生物多样性的保护历来受到广泛关注,为了更好地探讨云南生物多样性的保护措施,该研究以云南被子植物菊类分支物种为研究对象,基于物种间的演化关系,结合其地理分布,从进化历史的角度探讨物种、特有种、受威胁物种的种类组成及系统发育组成的分布格局,并整合自然保护地的空间分布,识别生物多样性的重点保护区域。结果表明:云南被子植物菊类分支的物种、特有种及受威胁物种的物种密度与系统发育多样性均显著正相关;由南向北,标准化系统发育多样性逐渐降低;云南南部、东南部、西北部是云南被子植物菊类分支的重点保护区域,加强这些区域的保护,将最大化地保护生物多样性的进化历史和进化潜能。由此可见,融合进化历史信息的植物多样性格局分析不仅有助于更加深入地理解植物多样性的形成与演变,也为生物多样性保护策略的制定提供更多的思路。

submitted time 2022-05-21 Cooperative journals:《广西植物》 Hits40Downloads25 Comment 0

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