Abstract:

【目的】HD-ZIP是植物特有的一类转录因子，在植物的生长发育过程中及胁迫响应方面发挥着重要的调控作用。本研究初步探究甘野菊（Chrysanthemum seticuspe）HD-ZIP家族基因的功能。【方法】基于甘野菊基因组数据，系统地鉴定了甘野菊HD-ZIP基因家族成员，通过生物信息学分析揭示了这些基因的基本特征，并利用转录组数据和实时荧光定量PCR技术分析HD-ZIP基因的表达模式。【结果】在甘野菊基因组中共鉴定到47个HD-ZIP基因，分别命名为CsHD01～ CsHD47，染色体定位分析发现，47个CsHDs基因在9条染色体上的分布并不均匀，4号染色体上基因分布最多。与拟南芥的HD-ZIP基因构建系统进化树发现，47个CsHDs可以分为4个亚家族。保守结构域和基因结构分析发现，所有的CsHDs都具有HD和LZ结构域，且每个亚家族的基因都有相似的内含子数量。共线性分析发现，在CsHDs中鉴定到10个共线性基因对，且进化选择压力值均小于1，受纯化选择。顺式作用元件预测发现，CsHDs的启动子区域有大量与激素以及低温、干旱和光响应相关的元件，表明CsHDs可能受到多种途径调控。表达模式分析发现，CsHDs基因在不同组织间的表达水平存在显著差异，CsHD03、CsHD30和CsHD36的表达水平与表皮毛的数量密切相关，推测其可能参与调控表皮毛的发育。【结论】初步揭示了甘野菊HD-ZIP家族基因的基本特征和潜在功能，为后续深入解析HD-ZIP转录因子在甘野菊生长发育及胁迫响应中的具体分子机制提供了重要线索和理论依据。

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【目的】探究土壤水分条件对刺槐实生苗生长潜力的影响，了解影响刺槐生产力形成的关键因素。【方法】采用盆栽控水试验，共5个处理，质量含水量分别为80%～100%（T1）、60%～75%（T2）、45%～59%（T3）、30%～44%（T4）、40 d自然干旱至20%～25%后复水至T1水平（T5）。测定当年生刺槐幼苗在不同处理下的叶片（小叶和叶轴）和全株生物量、含水量、比叶面积、光合参数、叶绿素、非结构性碳水化合物、碳氮磷钾营养元素、δ¹³C和WUE_i指标，比较不同处理对刺槐幼苗叶片性状参数的影响，利用主成分分析法并以特征向量为权重构建综合评价模型，对刺槐幼苗生长潜力进行评价。【结果】（1）水分亏缺胁迫促进了刺槐幼苗叶轴占叶片生物量比的增加，由T1处理下的19%提升至T4、T5处理下的28%和27%；比叶面积和叶片数量随土壤水分含量降低先下降再升高，T1处理下的比叶面积最大，叶片数量最多。（2）水分亏缺胁迫诱导刺槐幼苗小叶可溶性糖含量和叶轴淀粉含量的增加以及叶片NSC分配比例的提高；严重的水分亏缺胁迫可提高刺槐幼苗小叶C、N、P、K含量和N∶P比值。（3）长期的土壤水分亏缺降低了T3、T4的WUE_i，处理的第 40、60 和第 80 天T1的WUE_i值最低。（4）刺槐对土壤水分变化的响应复杂多样，不同处理刺槐幼苗的生长潜力表现为T1＞T2＞T3＞T5＞T4，这与全株生物量结果一致。【结论】叶片功能性状的变化是刺槐实生苗响应土壤水分条件的重要策略之一，并对刺槐实生苗生长潜力产生影响。

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【目的】海岛沙滩植被作为一种非地带性隐域植被，在沙滩防护、物种保育、生物多样性维持方面发挥着重要作用，本研究旨在了解海岛沙滩植被地理成分及典型植物群落特征。【方法】利用法瑞学派法调查舟山群岛9个海岛11个典型沙滩的植被现状，分析海岛沙滩植被的地理成分，再基于样方法调查33个1 m × 1 m的典型植物群落，解析海岛沙滩植物群落的组成与结构特征。【结果】1）舟山群岛沙滩共记录到74种植物，隶属34科71属。其中，草本植物占比78.37%，含单种的科占比74.29%，含属种数较多的科有菊科、禾本科、藜科和豆科。2）舟山群岛沙滩植物科和属的地理成分具有明显的世界分布和泛热带分布特征，分别占比76.47%和45.72%。3）舟山群岛沙滩植被类型有土生草丛、盐生草丛和砂生草丛，多处于演替前期，并以禾草植物为主。4）舟山群岛沙滩典型植物群落有狗牙根、肾叶打碗花-砂钻薹草、单叶蔓荆、砂钻薹草、海边月见草-肾叶打碗花、绢毛飘拂草、海滨山黧豆、珊瑚菜和小蓬草-野塘蒿群落。【结论】舟山群岛沙滩植被地理成分简单，植物群落丰富多样，是浙东海岛沙滩植被恢复的优良天然样板。面对海岸侵蚀和人类活动严重影响海岛沙滩生态系统的情况，亟需保护和恢复海岛沙滩植被。

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【目的】研究槲蕨（骨碎补）不同生长发育阶段根际土微生物群落结构的动态变化，以及微生物群落与土壤理化因子的相关性。【方法】采用高通量测序技术，对附着在树木上生长的槲蕨根际土DNA进行了细菌

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【目的】解析玉米泛素特异性蛋白ZmUBP18的理化性质和分子特性，进而揭示ZmUBP18调控玉米响应盐胁迫的生物学机制。【方法】同源性分析发现ZmUBP18基因可能参与玉米的非生物逆境响应途径，因此后续试验从玉米突变体库中鉴定到zmubp18突变体，分析盐胁迫处理下zmubp18的相关表型，并测定zmubp18中逆境响应相关的主要生理指标。为深入研究ZmUBP18的功能，还分析了盐胁迫下zmubp18和野生型的转录组表达差异。【结果】盐胁迫下zmubp18突变体根节长度与野生型相比明显变短，表现出对盐胁迫超敏感的表型，说明ZmUBP18基因参与了玉米响应盐胁迫信号。生理数据表明盐胁迫下zmubp18 SOD和POD的活性下降，而MDA含量增高，说明盐胁迫导致zmubp18膜系统受损程度比野生型严重，因此zmubp18的耐盐性显著下降。转录组数据发现盐胁迫诱导的玉米上调基因在zmubp18中显著减少，说明zmubp18突变抑制了玉米对盐胁迫的响应，从而导致zmubp18表现对盐胁迫超敏感的表型。信号通路分析还发现盐胁迫下zmubp18中防御和响应相关的基因富集程度也比野生型明显减弱。【结论】ZmUBP18正调控玉米对盐胁迫的响应和耐盐性。

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【目的】探究Cd²⁺污染环境对水葫芦光合特性的影响。【方法】将水葫芦用不同浓度的Cd²⁺处理不同时间，系统测定水葫芦的生物量、叶绿体超微结构、光合生理参数（包括叶绿素荧光动力学特性）以及光合作用关键酶活性。【结果】当Cd²⁺处理10 d时，在1.5 mg·L^-1 Cd²⁺处理下，水葫芦的生长情况以及光合作用等指标与对照组相比没有明显差异；2.5 mg·L^-1的Cd²⁺处理下，水葫芦的株高、株重和叶片数明显降低，叶绿体类囊体有轻微损伤，PEP羧化酶活性显著降低。当Cd²⁺处理30 d时，在1.5 mg·L^-1 Cd²⁺处理下，水葫芦的叶片数开始减少，株高和株重明显降低，叶绿素a含量降低。随着处理浓度的升高，叶绿体超微结构损伤越来越严重，PEP羧化酶活性也越低。水葫芦叶片的叶绿素荧光主要参数，各处理组PI_abs降低，ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC与对照比较稍有升高，而F_v/F_m、ETo/RC、φEo，ΨEo均无明显变化。【结论】水葫芦对Cd²⁺污染具有一定的耐受性，植物在Cd²⁺污染环境下不断调整光合作用结构与酶活性，使其适应环境，但是在长时间或高浓度Cd²⁺污染环境下，对水葫芦生长和光合作用会产生明显的抑制作用。

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【目的】探究施用生物炭后，两种典型牧草黑麦草和紫花苜蓿在干旱胁迫下的生长及养分吸收响应机制。【方法】通过盆栽试验，设置5个处理：干旱胁迫（C0，土壤相对质量含水量45%）、干旱胁迫+1%生物炭（C1）、干旱胁迫+3%生物炭（C2）和干旱胁迫+5%生物炭（C3），以及无干旱胁迫的空白对照（CK，土壤相对含水量85%）。【结果】（1）C0处理显著降低了黑麦草和紫花苜蓿的生物量、株高、根长和叶绿素含量，同时减少了黑麦草的C和N含量以及紫花苜蓿的C、N和P含量。（2）生物炭的添加显著增强了黑麦草和紫花苜蓿对干旱的抵抗能力，提高了它们的生物量、株高、根长、叶绿素含量，以及部分养分含量。其中，C3处理与C0处理相比，显著提高了黑麦草的株高和根长，分别增加了28.96%和47.11%。对紫花苜蓿，C1处理使得其地上和地下生物量分别提升了53.80%和68.24%，同时地上部分的C含量增加了4.05%。（3）在干旱条件下，随着生物炭施用量的增加，黑麦草的生长指标和养分含量呈上升趋势，而紫花苜蓿的生长指标和养分含量则在低施用量时提升，在高施用量时受到抑制。【结论】适量施用生物炭能有效缓解干旱对黑麦草和紫花苜蓿的不利影响，其中对黑麦草，5%的生物炭施用量效果最佳，而对紫花苜蓿，3%的施用量效果最佳。

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【目的】种子萌发是作物生长的起点，萌发期良好的耐盐能力是保证甜高粱在盐碱地正常生长的重要前提。本研究旨在挖掘甜高粱优异抗盐种质和选育新品种。【方法】以27份甜高粱为材料，以去离子水为对照，用1.2% NaCl溶液进行盐处理，对发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根冠比、以及单株芽和根的鲜重、干重、长度共11个指标进行差异性分析。【结果】除根冠比外，其余指标在处理间呈极显著差异（P＜0.01）；对各指标的耐盐系数进行变异分析和相关性分析，发现各指标变异幅度范围为－81.8%～－6.7%，种子发芽指标与芽生长指标多数呈显著正相关，芽、根生长指标呈显著正相关；通过主成分分析将除根冠比外的10个指标降维至2个综合因子，累计贡献率达79.33%。研究认为单株芽干重和活力指数可作为鉴定甜高粱萌发期耐盐性的重要指标。使用模糊隶属函数分析计算出各材料萌发期耐盐性综合评价值，再结合聚类分析将这27个甜高粱划分为高度耐盐型（5份）、中度耐盐型（3份）、耐盐型（11份）、盐敏感型（7份）和高度盐敏感型（1份）。【结论】筛选出5个高度耐盐型材料，分别为THL2、THL12、THL20、THL22和THL30。

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【目的】探明黔南山地烤烟质量与产量协同的最佳群体结构。【方法】设置了3个烤烟群体结构，分别为15 000（D60）、18 000（D50）和21 000株·hm^-2（D43），测定了烟叶干物质积累量、产量及其构成因素、烘烤损失率和品质及其构成因素，利用指数和法综合评价了不同群体结构下黔南烤烟生产的量、质协同性。【结果】2年试验中，烤烟单叶重和烘烤损失率随群体结构的增大而降低，D43处理显著低于D60处理。烟叶干物质积累量、群体有效叶片数、产量随着群体结构的增大而增加，产量之间差异达到了显著水平，烤烟产量性状综合评价得分为D50＞D43＞D60。C3F烟叶外观质量和物理特性赋值得分随着群体结构的增大而降低，B2F烟叶外观质量表现为先升后降而物理特性提高，烟叶外观质量和物理特性综合评价均表现为D60＞D50＞D43。烟叶化学成分和感官质量综合评价得分均表现为随群体结构增大先增后降，表现为D50＞D43＞D60。烟叶品质赋权综合评价得分为D50＞D43＞D60。综合烟叶品质和产量赋权得分，量、质协同综合评价得分为D50＞D43＞D60。【结论】在黔南山地植烟生态条件下，行距110 cm和株距50 cm构建的群体结构（18 000株·hm^-2）提高了烟叶品质，改善了烟叶产量构成因素，降低了烘烤损失率，实现了黔南山地烤烟生产的量质协同性。

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【目的】松材线虫病（pine wilt disease，PWD）是全球森林生态系统中最具破坏性和危险性的生物病害之一，探索科学有效的治理方案具有重要的理论和实践意义。【方法】基于生态系统平衡原理，提出生物学性状相似性的分析思路，通过计算生物分类不同类别（界）间物种的相似系数，分析生态系统的平衡态和远离平衡态，并构建生态系统稳定性评估指标和数量模型。【结果】通过计算生态系统平衡态和远离平衡态的相似系数，可评估特定生物群落或生态系统的稳定性，据此提出6种松材线虫病防控方案。【结论】运用组合式生物防治方法，在生态系统中引入抗松材线虫的7种真菌和3种细菌，或引入抗松材线虫的13种昆虫和13种植物，同时优化生物群落的松材线虫病治理体系，有助于实现松材线虫病的有效控制，结果可为松材线虫病生物防治提出新路径。

Abstract:

【目的】研究夜间用LED灯补光对巨峰葡萄果实功能成分和品质的影响，遴选出最好的夜间补光光源。【方法】采用3种LED光源（白光、红光、蓝光）对在转色期的巨峰葡萄进行夜间延时补光处理，以设施内夜间不补光处理作为对照，分别在开花后95 (95 DAF, days after flowering)、100 （100 DAF）和105 d（105 DAF）进行采样分析。【结果】（1）与对照组相比，3种补光处理均能显著提高葡萄花色苷的含量，加快褪黑素的降解，对果实重量和纵横径的影响不显著，且褪黑素与Asp、Ile显著负相关。（2）蓝光能显著提高可溶性固形物、还原糖、GABA、总多酚含量以及抗氧化能力，降低可滴定酸，白光次之；可溶性固形物与还原糖（P＜0.01）、花色苷、Asp显著正相关；可滴定酸与GABA、DPPH显著负相关；Phe与His、DPPH显著正相关；花色苷与Asp（P＜0.01）、Phe、Leu、His显著正相关。（3）红光能显著提高总游离氨基酸、总黄酮含量，白光和红光对可溶性固形物和可滴定酸的影响不显著。（4）葡萄氨基酸含量发生动态变化，在105 DAF 时，3种光质均能显著提高Asp、Thr、Met、Ile和Phe的含量，白光能显著提高Glu、Leu和 His的含量，红光和蓝光显著提高Ala、Cys、Val、Lys、 His、Arg和Pro的含量；且Leu与Phe（P＜0.01）、His，Cys与Val（P＜0.01）、Arg，Asp与Leu、His，Ala与Met、Lys，Lys与Pro显著正相关。【结论】对设施葡萄在转色期进行夜间补光处理能有效改善其果实品质，且蓝光效果最好。

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【目的】筛选出适宜宁夏日光温室种植的优质大果番茄杂交组合及亲本，分析其杂种优势和遗传效应。【方法】以11个有限生长型番茄自交系（8个母本、3个父本）按照NC Ⅱ不完全双列杂交法，配制成24个杂交组合，对以上亲本及其F₁的8个果实品质性状进行杂种优势、配合力及遗传力分析。【结果】8个果实品质性状存在普遍的杂种优势，中亲优势明显，对照优势、超亲优势和离中优势的正向部分明显大于负向部分，杂种优势指数的正向部分与负向部分一样多。一般配合力相对效应值较高（5个及以上的性状相对效应值≥0）的母本依次为21CL2599、21CL2641和21CL2669，父本为22CL2715-1和22CL2735-1。特殊配合力相对效应值较高的有10个番茄杂交组合（5个及以上的性状相对效应值≥0），依次为23ZJ01、23ZJ02、23ZJ03、23ZJ06、23ZJ10、 23ZJ19、23ZJ21、 23ZJ41、23ZJ46和23ZJ47，23ZJ21表现最好（仅1个性状SCA相对效应值为负值）。8个果实品质性状存在显著差异。除果梗洼木栓化大小受非加性效应影响，可通过杂交产生更优良后代外，其余7个性状均受加性效应调控，可以稳定遗传给后代。筛选出母本21CL2599和父本22CL2715-1为骨干亲本，23ZJ21为优良杂交组合。【结论】本研究结果可为宁夏日光温室有限生长型果实品质优良的大果番茄骨干亲本的选择、杂交组合配制及新品种的选育提供参考依据。

Abstract:

【目的】基于芸苔素内酯低量高效的促生长特性，对无花果的组培快繁体系进行优化，探究外源芸苔素内酯对无花果组培苗愈伤组织诱导的影响，为芸苔素内酯在农业生产方面的推广和应用提供理论依据。【方法】以‘波姬红’无花果嫩芽为外植体，以MS+6-BA 1.0 mg·L^-1+NAA 0.2 mg·L^-1为基本培养基，添加激素BL并设置0、0.2、0.4和0.6 mg·L^-1 4个水平浓度，通过研究组培苗中过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MAD）含量等生理生化指标来探讨不同浓度芸苔素内酯对无花果组培苗愈伤组织诱导的影响。【结果】不同浓度芸苔素内酯的添加均能够提高无花果组培苗愈伤组织诱导效果，其中0.2 mg·L^-1芸苔素内酯的影响最显著，组培苗的诱导率和CAT活性显著高于其他处理组，分别为76.2%、1.43 U·g^-1·min^-1，POD 活性和MDA含量分别为10.416 7 U·g^-1·min^-1和0.476 7 μmol·g^-1，均低于其他处理组。【结论】通过对比各处理组数据，分析得出培养基中添加0.2 mg·L^-1的芸苔素内酯对无花果组培苗愈伤组织诱导效果更明显，诱导出的愈伤组织较其他处理组更为健康。

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【目的】旨在采用TaqMan探针法检测天津大尾羊FecB基因，并探究夏季湿热环境对天津大尾羊、湖羊和杜泊羊的血常规、血清生理生化及抗氧化应激指标的影响，以评估天津大尾羊群体FecB基因遗传多态性分布及对天津夏季湿热气候的适应性，为培育高繁殖力天津大尾羊群体提供理论依据。【方法】随机挑选69只天津大尾羊，通过抗凝管收集颈静脉抗凝血，采用TaqMan探针基因分型技术对FecB基因突变进行检测；此外，试验选取30只饲养于天津地区的3个群体（天津大尾羊、杜泊羊、湖羊）成年羊，按照种群与性别分为6组，在夏季最高温时采集血液样本，测定血常规、血清生化及抗氧化应激指标，并进行组间比较分析。【结果】分型结果显示，天津大尾羊群体FecB基因存在++、+B和BB 3种基因型，基因型频率分别为0.42、0.45和0.13，其中+（A）等位基因为优势基因，该位点群体纯合度为0.54，杂合度为0.46，有效等位基因数为1.84，多态信息含量PIC为0.35，属于中度多态基因位点。血常规指标结果表明，天津大尾羊公羊血液中嗜碱性粒细胞显著高于杜泊公羊，母羊血液中嗜酸性粒细胞数量则显著高于湖羊和杜泊羊。红细胞计数指标显示，天津大尾羊母羊显著低于湖羊和杜泊母羊，而其平均血红蛋白浓度则显著高于湖羊母羊。此外，天津大尾羊公羊AST显著低于杜泊公羊。免疫学及抗氧化指标分析显示，天津大尾羊的IgA、IgM、SOD、GSH-Px、GSH及T-AOC均显著低于湖羊母羊。【结论】综上说明，天津大尾羊具有较高的繁殖潜力和良好的热应激适应能力，可作为选育高繁殖力和强环境适应性绵羊品种的重要资源。

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【目的】为保护棘胸蛙（Quasipaa spinosa）这一珍稀物种种质资源，并了解其细胞遗传学特征和遗传多样性水平。【方法】以安徽皖南地区棘胸蛙养殖群体为研究对象，采用空气干燥法制作染色体标本和提取肌肉DNA进行测序分析遗传多样性。【结果】皖南地区棘胸蛙养殖群体的染色体数目为26条，核型公式为2n=18 m+4 sm+4 st，臂数（NF）为52，未发现性染色体及具有次缢痕或随体等特征的染色体。基于Cytb和COI基因测序分别获得了843 bp和940 bp序列长度的同源序列，Cytb同源序列平均碱基组成：A=25.5%、T=31.3%、C=29.1%、G=14.1%；COI同源序列平均碱基组成：A=26.0%、T=32.4%、C=24.9%、G=16.7%。Cytb基因和COI基因分别定义9种和12种单倍型。在构建系统进化树时，两个基因的单倍型均被聚为1支，群体内遗传距离在2%以内。Cytb和COI的Tajima's D以及Fu and Li's F检验结果显著偏离中性假设（P＜0.05）。尽管COI基因的单倍型核苷酸不配对分析结果显示出多峰型特征，但其偏差平方和及粗糙指数（0.010 94）结果均未达到显著水平（P>0.10），推测皖南地区棘胸蛙养殖群体可能经历过群体扩张事件，随后处于相对平衡稳定状态。【结论】研究结果为棘胸蛙种质资源保护和优良品种的选育应用提供理论参考，并提供了生物学基础数据。

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【目的】探讨饲喂青贮桑树和青贮构树对育肥猪肠道微生物区系的影响，并基于PICRUSt进行功能预测。【方法】试验选取同一批次、健康状况良好、体质量约60 kg的“杜×长×大”三元杂交猪180头，随机分为对照组（CON）、10%青贮桑树组（MS）、10%青贮构树组（PMS），每组3个重复，每个重复20头猪。饲养环境一致，试验期为61 d，试验结束后，从每个重复中选取1头猪（共9头）电击屠宰，采集回肠食糜，进行16S rRNA测序分析及微生物PICRUSt功能预测。【结果】在门水平，CON和PM组的拟杆菌门（Bacteroidota）微生物丰度均显著高于MS组。在属水平上，MS组的Clostridium_sensu_stricto_1和Syntrophococcus微生物丰度显著高于CON和PMS组；CON组的Escherichia-Shigella微生物丰度极显著高于MS和PMS组；PMS组的norank_f__Ruminococcaceae微生物丰度显著高于CON和MS组。LefSe分析表明， CON和试验组在属水平的微生物相对丰度间存在显著差异。与CON组相比，MS组的候选标志菌群包括Peptostreptococcaceae、Peptostreptococcales-Tissierellales、Terrisporobacter、norank_o_Chloroplast、Chloroplast、norank_f_norank_o_Chloroplast和Cyanobacteriia； PMS组的候选标志菌群包括Oscillospirales、Catenibacterium、Oscillospiraceae、Anaerovoracaceae和UCG-005。选择前20的代谢通路进行PICRUSt功能预测分析，发现回肠微生物菌群的功能主要为糖胺聚糖降解（Glycosaminoglycan degradation）代谢、N-聚糖生物合成（N-Glycan biosynthesis）代谢、丙酮酸（Pyruvate metabolism）代谢、丙酸（Propanoate metabolism）代谢和部分氨基酸代谢等。【结论】饲喂青贮桑树和青贮构树可影响育肥猪肠道微生物菌群的变化，这些变化的潜在功能可能与营养物质在育肥猪回肠代谢相关。

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【目的】为满足巢湖流域水稻生长周期内所需的养分供给，创制出适用于巢湖流域的水稻复合肥。【方法】采用圆盘造粒工艺制备了水稻专用包裹缓控释肥料（FR），通过3种不同测定方法研究其氮素释放特征，建立动力学释放模型，并于2022年在安徽省庐江县开展农化试验研究，分析水稻产量及其构成因素、氮素利用率及其经济效益。【结果】不同pH值（6～8）静水试验中，FR的氮素累积释放率在整体上表现为pH=6＞pH=8＞pH=7，48 h的氮素累积释放率介于90%～97%；2%柠檬酸溶液中，48 h的氮素累积释放率为98.22%；土柱淋溶试验中，117 d的氮素累积释放率为62.68%；FR的氮素释放特征符合Richards方程，并建立了3种测定方法之间的氮素释放动力学数学回归方程，通过测定静水浸提法、2%柠檬酸溶液浸提法中氮素释放时间，能快速推算土柱淋溶法中包裹缓控释肥的释放时间；农化效果表明FR处理与农民常规施肥（FP）处理相比，施肥量减少18.44%，且减少两次追肥，水稻产量提高5.30%，氮肥农学利用率提高42.86%，氮肥偏生产力提高了26.09%，经济效益增加6.00%。【结论】水稻专用包裹缓控释肥料一次施肥能满足水稻整个生长周期的养分需求，且产量和氮肥利用效率均显著提高，Richards方程数学模型可以准确描述产品在3种不同介质中的氮素释放曲线，建立的氮养分释放模型为快速预测氮养分在不同评价方法下的释放周期提供了理论支撑。

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【目的】研究鱼粪有机肥对水稻生长及微量元素的影响。【方法】选取‘玉针香’、‘黄花占’和‘农香32’为试验对象，采用裂区试验设计，以单施化肥的水稻梯田（CK）和“鱼粪-化肥”混施的水稻梯田（TR）进行对比试验。【结果】相比CK，“鱼粪-化肥”混施处理对水稻生物量、结实率、千粒重和穗粒数的提升具有显著促进作用，水稻产量显著提升，‘玉针香’、‘黄华占’及‘农香32’在3个施肥处理下相比CK产量分别增加17.39%～214.28%、12.00%～278.57%和1.92%～85.00%，总体表现为TR>CK。“鱼粪-化肥”混施提升了水稻磷、镁元素以及微量元素含量，‘玉针香’在TR处理下磷含量增加了0.95%～9.09%，‘农香32’在TR处理下磷含量增加了5.13%～8.11%，‘玉针香’镁含量在TR1、TR2处理下均差异显著（P<0.05），相比CK1、CK2分别增加了15.58%和8.79%，水稻镁含量整体表现TR>CK。在TR1施肥处理下，相比纯化肥田（CK），“鱼粪-化肥”混施处理下（TR）锰、锌元素呈增加趋势，分别增加了37.05%和70.84%。【结论】为减少化肥施用、合理利用有机肥及水稻增产提供理论基础，同时为有效提升农业系统下鱼粪废弃物的利用效率及提高水稻产量和质量提供了参考。

Abstract:

【目的】明晰河南省粮食生产的时空变化特征，并为进一步提高其粮食产量提供理论依据。【方法】基于2000—2020年河南省104个县（市）的粮食生产数据，采用探索性空间数据分析和最优参数地理探测器等方法，揭示河南省粮食单产的时空分异规律，并识别其主导因子。【结果】（1）2000—2020年河南省县域粮食单产稳中有升，平均单产由3 719.42 kg·hm–2上升到5 241.42 kg·hm–2。（2）河南省县域粮食单产具有较强的空间正相关性，“高-高”集聚区主要集中在河南省的北部和东南部，“低-低”集聚区则主要分布在地势较高的西部地区。（3）2000—2020年，河南省县域粮食单产空间分异的首要因子由单位播种面积农用机械总动力变为平均海拔，其解释力值由0.375升至0.556；年降水量与平均海拔间交互作用的贡献率一直位居首位，其解释力值从0.661 3上升至0.778 3。【结论】研究表明，社会生产条件和自然条件共同作用导致河南省县域粮食单产时空分异显著，但社会生产条件因子的解释力在不断减小，应因地制宜地提升各种农业投入的利用效率，促进地区粮食单产持续增长。研究结果可为河南省稳定粮食生产、保障粮食安全提供参考。

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【目的】为了探索煤粮复合区农业生产及煤炭开发等多元人为活动叠加影响下地表河流硫酸盐（SO₄^2-）特征及来源，于2022年8月采集安徽省北部主要河流31个地表水样，对其常量水化学、水稳定同位素和硫氧同位素指标进行了测试分析。【方法】在分析水样SO₄^2-含量与分布特征的基础上，结合多同位素示踪方法和贝叶斯混合模型， 对SO₄^2-来源进行识别并解析其构成比例。【结果】河水SO₄^2-含量为21.57～601.96 mg·L^-1，平均值为132.75 mg·L^-1，变异系数较大，反映出河水SO₄^2-空间分布存在明显差异。聚类分析结果显示，淮河中部支流涡河、浍河、沱河为河流Ⅱ组，SO₄^2-含量显著高于河流Ι组。根据硫酸盐硫氧同位素特征，硫酸盐细菌还原和硫化物氧化对河水中SO₄^2-含量影响微弱，SO₄^2-位于潜在来源的混合区，可能存在多个来源。进一步借助贝叶斯混合模型计算发现，河流中SO₄^2-主要来源于土壤硫酸盐和矿井排水。【结论】研究结果可为煤粮复合区河流硫酸盐控制与水环境管理提供科学依据。

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【目的】基于深度学习的地表覆盖多分类制图是当前遥感领域的前沿课题。与传统卷积神经网络（convolutional neural networks，CNN）CNN模型相比，Transformer通过自注意力机制（self-attention）能够捕捉输入序列中各个位置之间的依赖关系，从而更好地建模长距离依赖关系。这种全局信息建模能力对于理解图像中的复杂结构和关系至关重要。【方法】鉴于Transformer等深度学习技术在图像领域的卓越表现，引入Swin Transformer技术，构建了一种新型语义分割模型（swin transformer segmentation network，STSNet），以提升高分辨率影像地表覆盖分类的性能。构建了包含森林、草地、水域、耕地、城镇、道路及其他共7个类别的分类体系，并通过一系列预处理和人工目视解译建立了高质量的深度学习样本库。【结果】通过定量对比与分析发现，与其他常用深度语义分割模型相比，结合Swin Transformer作为主干设计的STSNet在土地覆盖分类任务中表现出较高的精度和泛化能力，总体精度（OA）和平均交并比（mIoU）分别达到70.42%和83.08%，表明该方法适用于大尺度地表覆盖制图应用。【结论】该方法针对高分辨率地表覆盖制图中长距离依赖关系建模的难点，能有效提升复杂地物边界的分类精度，为精细化制图应用提供了更可靠的解决方案。

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【目的】为明确稻虾共作模式下土壤-农产品重金属污染状况。【方法】于2022年10月在安徽合肥某农场常规水稻田（conventional rice culture，CRC）和稻虾田（rice-crayfish system，RCS）研究区129个点位采集土壤、稻米和小龙虾样品，测定As、Hg、Cr、Cu、Ni、Zn、Cd和Pb的含量，并采用综合质量影响指数法（influence index of comprehensive quality，IICQ）评价土壤重金属的污染程度，同时基于人体健康风险结合蒙特卡洛模拟的方法对研究区农产品重金属的健康风险进行定量分析。【结果】常规水稻田和稻虾田土壤重金属平均含量均超过安徽省土壤元素背景值，且Cd和Hg超标严重。两种种植模式下土壤均属于清洁状态（IICQ≤1）。常规水稻田稻米中Cd富集系数最高，稻虾田稻米Hg的富集系数高于其他重金属。小龙虾中Hg超出《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762—2022）限值标准。从非致癌风险结果来看，两种稻米重金属综合非致癌风险均超过可接受水平，成人超过可接受限值1的概率为21.32%（CRC）和10.7%（RCS），儿童有100%（CRC）和99.9%（RCS）的概率超过可接受限值1。小龙虾中重金属含量较低，但儿童仍有66.43%的概率超过可接受限值1。从致癌风险结果来看，稻米致癌风险主要来自重金属Cd、As和Cr，As是小龙虾致癌风险的主要元素。两种种植模式下综合致癌风险均大于1.00×10⁻⁴，成人致癌风险值分别有99.85%（CRC）和98.62%（RCS）的概率超过1.00×10⁻⁴，儿童超过可接受限值1.00×10⁻⁴的概率分别为100%。小龙虾成人和儿童分别有11.62%和98.82%的概率超过可接受限值1.00×10⁻⁴。根据概率分布结果，稻虾田成人和儿童食用稻米的综合致癌风险概率低于常规水稻田。【结论】综上，稻虾共作模式不仅可有效降低土壤重金属的环境风险，还能减少农作物的人体健康风险，可降低居民通过食用稻米途径的重金属致癌风险。

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【目的】以六安瓜片为研究对象，研究茶叶不同形态与品质的相关性，并建立了低成本、无损检测茶叶品质的近红外光谱模型。【方法】采集六安瓜片袋装茶和粉碎茶的近红外光谱，采用多元散射校正（multiplicative scatter correction，MSC）、标准正态变换、一阶求导和Savitzky-Golay对原光谱进行预处理，再利用偏最小二乘法判别分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA）和支持向量机分类（support vector machine classification，SVMC）算法，分别建立袋装茶、粉碎茶和两种形态光谱数据融合等级判别模型，比较融合模型和单形态模型的分类效果，并探究模型预测准确度和适用性。【结果】基于袋装茶、粉碎茶和数据融合建立的SVMC模型较PLS-DA的预测精度更高，但单形态模型只能预测同种形态茶样，而融合模型可以预测两种形态的茶样，其中MSC-SVMC模型对袋装茶和粉碎茶的预测准确率分别为100%和97.92%。【结论】基于袋装茶和粉碎茶建立的近红外光谱数据融合分类模型，为六安瓜片品质判别提供了一种便捷、低成本的无损检测方法。

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【目的】辣椒植株在苗期易受草害影响，而人工除草效率低、成本高，且喷洒除草剂易对土壤和水源造成污染。为了减少辣椒田间除草作业的人力投入和农药使用，本研究设计了一款精准避苗除草机，用于靶向清除杂草。【方法】该除草机采用YOLOv8网络模型进行辣椒植株检测，通过将辣椒苗之外的绿色区域标记为杂草，结合超绿特征分割算法和大津法阈值提取技术得到杂草坐标位置。除草机采用刚性机械爪设计，其铲齿结构可增加入土切力，由直流电机驱动，静态夹持力可达16 kg。为降低机械臂移动时对辣椒苗造成的损伤，根据辣椒苗形态学特征，使用粒子群-贝塞尔算法生成最优避苗精准除草运动路径。杂草被识别定位后，并联机械臂可移动到杂草位置上方，使机械爪插入土壤将杂草连根拔除，完成一次除草动作。【结果】作物检测结果表明，辣椒苗检测精度和召回率分别为87.8%和77.3%，平均识别准确率达到83.6%。除草试验表明，除草机精准避苗夹除杂草的成功率为86%，机械臂末端执行器与辣椒苗碰撞率为6.7%，对单株杂草进行除草作业的平均耗时为4 s。【结论】本试验结果表明该除草机具有有效性和可靠性，可为作物靶向除草技术提供参考。