2/2024

目錄及摘要

浙江大學學報（農業與生命科學版）

綜 述

我國設施生態農業主要模式及配套技術的研究與實踐

作者：李萍萍*,韓建剛,陳欣,高麗紅

摘要：設施生態農業是指在設施種植和設施養殖中采用清潔、綠色、健康生產方式，以提高資源利用效率、農產品產量與質量、環境效益為目標的生態農業模式。2002年農業部重點推廣的設施生態農業模式主要有兩大類：一類是種養沼三結合的“四位一體”生態模式，從最初以農戶為單位的單體日光溫室到以村莊為單位的種養結合生態溫室群模式，拓展到在一個大區域內將大型豬場的糞污進行工業化沼氣并網發電，沼液通過管道輸送到農田來減少化肥施用和改良土壤的宏觀生態農業模式，相關的結構配置、配套的種養殖技術和裝備也在不斷研發和提升中。另一類是采用綜合性生態農業技術的設施生態農業模式，包括：采用各類立體/垂直栽培技術提高土地資源利用率；通過各種輪作栽培技術減少設施蔬菜土壤連作障礙和降低農藥使用量；采用土壤健康栽培技術，通過有機肥的合理施用改善土壤性狀；采用有機基質栽培技術，用農林廢棄物發酵后的物料作為栽培基質為作物提供養分；采用覆蓋防蟲網、色板誘殺、燈光誘殺、高溫封棚、蒸氣消毒、有色膜覆蓋土壤、天敵昆蟲生物防治等病蟲草害生態防治技術來減少有害生物發生。期望通過相關配套裝備技術的進一步研發提高設施生態農業的信息化、自動化水平，實現設施農業的可持續發展。

關鍵詞：設施生態農業; “四位一體”生態模式; 種養沼結合; 立體栽培; 輪作栽培; 有機基質栽培; 生態防治

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.171

基于數據同化系統的作物產量預測研究進展

作者：趙鈺,楊武德*,段丹丹,馮美臣,王超

摘要：數據同化系統融合了遙感數據和作物生長模型的優勢，是實時監測農業生產狀況的有力手段。本文在簡要介紹作物產量遙感估測方法的基礎上，重點對數據同化算法的發展情況、多源遙感數據在數據同化上的應用潛力、數據同化系統的不確定性以及數據同化系統的尺度效應4方面進行論述。并且針對農業應用現狀，提出未來應充分挖掘多源遙感數據、多作物生長模型集合和數據算法的優勢，最終實現以機理模型為紐帶的作物估產模式，并為制定田間管理策略、規劃糧食產業布局和制定進出口貿易政策提供有力的數據和技術支撐。

關鍵詞：產量; 數據同化系統; 多作物生長模型集合; 多源遙感數據

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.08.071

作物根際激發效應：調控農田土壤碳動態及助力碳中和的關鍵因素

作者：鄭維維,何超,楊京平*

摘要：土壤碳是陸地碳庫的重要組成部分，碳輸入及輸出、礦化與固定的動態平衡是實現碳中和的關鍵因素。根際激發效應（rhizosphere priming effect, RPE）是指活體植物的存在會顯著影響植物-土壤系統碳動態，其微小變化都會影響宏觀尺度上的土壤-大氣碳動態。因此，作物RPE是調控農田土壤碳動態和碳中和的主導因子。本文通過文獻回顧，首先闡述了農業實踐過程中各種生物因素和非生物因素對作物RPE影響的研究現狀；其次，歸納總結了當前作物RPE研究中的熱點、難點，并分析其對土壤碳排放調控的意義，闡明了當前研究普遍存在案例特異性且缺乏普遍規律；最后，基于已有的研究提出農田生態系統中土壤碳調控和管理優化的潛在策略，為農業實踐中有目的地調控作物RPE，在田間、種植模式及區域尺度上提出可能的方案指明了方向。本文可為生態農業實踐中保障糧食安全的同時助力碳中和這一雙贏方案提供理論參考。

關鍵詞：作物-土壤系統; 根際激發效應; 土壤有機碳; 糧食安全; 碳中和

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.311

城市植被遙感分類研究進展與展望

作者：孟慶巖,杜弘宇,王莉萍,張琳琳*,吳嘉豪,康佳琦

摘要：城市植被是城市環境的重要組成部分，城市植被遙感分類是對城市綠度空間監測分析的重要方式。本文通過梳理國內外城市植被遙感分類研究進展，從遙感數據源和分類方法入手，分析該領域目前面臨的問題及發展趨勢，以期為城市綠度空間研究提供參考。首先，概述了光學數據、激光雷達數據及地面傳感數據等數據源在城市植被遙感分類領域的應用，對不同數據源的優勢與不足進行了深入分析；其次，基于閾值分割、機器學習和深度學習3種分類方法的研究，總結了應用于城市植被遙感分類領域各方法的特點；最后，提出了城市植被遙感分類研究中現存問題和未來發展方向。

關鍵詞：城市植被; 城市遙感; 圖像分類

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.071

研究論文

全球重要農業文化遺產桑基魚塘時空格局演變和驅動因素

作者：周然,游詩雪,黃璐,王珂*

摘要：浙江省湖州市南潯區是目前桑基魚塘保留最完整、規模最大的區域之一，該地的桑基魚塘系統被列入全球重要農業文化遺產。隨著社會經濟發展、消費需求改變、農業現代化生產，桑基魚塘系統的生產方式、經濟及服務價值等發生了重大變化。本文利用遙感影像、社會經濟等數據對1975—2019年南潯區桑基魚塘的時空格局演變和驅動因素進行了研究，主要結果如下：1）從規模變化上看，魚塘快速擴張，桑園明顯減少，水田劇烈萎縮，桑基魚塘規模明顯減小，基塘比例嚴重降低；從形態變化上看，魚塘呈集聚化、規模化趨勢，桑園和水田呈破碎化趨勢，且魚塘逐漸脫離傳統桑基魚塘系統布局特色而獨立存在。2）2012—2019年，魚塘養殖的經濟效益遠高于蠶桑養殖和水稻種植，是導致桑園、水田明顯萎縮及魚塘大規模擴張的主要驅動力。因此，通過全球重要農業文化遺產的建立來進一步加強桑基魚塘系統的保護與傳承是非常必要的，也是支撐湖州市南潯區農業可持續發展的重要舉措。

關鍵詞：桑基魚塘系統; 全球重要農業文化遺產; 時空格局; 經濟效益

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.101

基于高分三號衛星合成孔徑雷達數據的農田土壤水分反演

作者：張琳琳,雷志斌,王莉萍,孟慶巖*,曾江源

摘要：土壤水分是農作物生長的基本條件，本研究基于高分三號衛星C波段合成孔徑雷達數據，提出新的土壤水分反演算法，并獲取區域尺度8 m空間分辨率的農田區土壤水分。首先，通過PROSAIL模型、實測植被冠層含水量、Landsat-8光學數據優選光學植被水分指數，計算水云模型參數并獲得土壤直接后向散射系數；其次，利用高級積分方程模型模擬雷達后向散射影響機制，采用雷達影像高低入射角特性計算地表組合粗糙度；最后，利用高分三號衛星同極化雷達數據反演農田區土壤水分，并基于實測數據開展精度驗證。結果表明：土壤水分反演值與野外實測值具有良好一致性，垂直極化下反演精度更高，其決定系數為0.595 6，均方根誤差為0.041 5 m3/m3。本研究成果可為我國自主研發的高分三號衛星獲取高分辨率土壤水分信息提供算法參考。

關鍵詞：土壤水分 ; 高分三號衛星 ; 雷達遙感 ; 地表粗糙度

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.183

基于熵權TOPSIS模型的農業綠色發展水平評價——以河南省為例

作者：郭書娟,許亞東,黃進勇*

摘要：現代農業綠色發展水平反映了農業綜合實力，通過評估河南省農業綠色發展水平，可為河南省建設現代農業強省提供指導。本研究采用熵權TOPSIS模型，構建了包含資源節約、環境友好、生態保育、質量高效4個維度14個指標的農業綠色發展綜合評價指數，對河南省2007—2021年農業綠色發展水平動態變化及河南省下轄18個地市2019—2021年農業綠色發展水平（3年的平均值）進行了綜合分析。結果表明：反映河南省農業綠色發展水平的綜合評價指數呈波動上升趨勢，但該指數反映的整體水平仍然較低；河南省各地市之間農業綠色發展水平差異較大，西部地區明顯低于其他地區；根據聚類分析結果，河南省不同地市可劃分為Ⅰ區（現代農業區）、Ⅱ區（傳統農業區）和Ⅲ區（都市農業發展區）3個區域類型。河南省各地市應依據本地資源稟賦，面向國家發展戰略需要，因地制宜，重點突破影響現代農業綠色發展的薄弱環節，進一步推進農業綠色發展進程。

關鍵詞：農業綠色發展; 綜合評價; 熵權法; TOPSIS模型; 河南省

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.06.270

人工混播草地土壤叢枝菌根真菌對輪牧的響應

作者：王媛,米揚,郭蓉,張雨,田霞,王占軍,蔣齊,俞鴻千,季波,馬琨*

摘要：為探究輪牧對人工混播草地生態系統中植被群落及土壤叢枝菌根（arbuscular mycorrhiza, AM）真菌群落的影響機制，以寧夏鹽池縣人工混播草地為試驗對象，采用單因素隨機區組設計，設置T1（無芒雀麥+新麥草+紫羊茅+苜蓿+菊苣）、T2（垂穗披堿草+新麥草+早熟禾+苜蓿+鷹嘴紫云英）、T3（扁穗冰草+新麥草+蒙古冰草+苜蓿）3種混播組合模式，并通過Illumina高通量測序和生物信息學分析，開展輪牧影響下3種人工混播草地土壤AM真菌群落差異性研究，分析人工混播草地生態系統中植被-土壤-AM真菌群落的相互作用關系。結果表明：連續2年輪牧對植被群落生物量產生了顯著影響，與輪牧第1年相比，豆科植被群落的相對重要值降低，但禾本科植被群落的相對重要值分別增加了51.16%、81.25%和33.33%。土壤AM真菌中球囊霉屬和類球囊霉屬為優勢屬；與輪牧第1年相比，連續輪牧2年后，T1處理的土壤AM真菌群落Chao 1指數較第1年顯著降低了12.35%，T3處理的土壤AM真菌群落Chao 1指數、香農-維納指數、均勻度指數和物種數較第1年分別提升了20.73%、12.80%、7.69%和31.16%（P＜0.05），說明T3處理的土壤AM真菌群落對輪牧的響應更加敏感。隨輪牧年限增加，T1與T2處理的土壤AM真菌群落組成相似性增加，T1與T3處理的土壤AM真菌群落組成相似性差異較大。連續輪牧2年后，土壤養分對AM真菌群落豐富度的作用強度減弱，但植被群落多樣性和植被群落生物量對AM真菌群落豐富度及其組成的作用強度增強；驅動AM真菌群落變化的環境因子由土壤有效磷（p=0.006）和堿解氮（p=0.016）轉變為植被群落生物量（p=0.036）。綜上所述，不同類型人工混播草地植被群落和土壤AM真菌群落對輪牧表現出不同的響應特征，其中以T3混播組合處理的效果較好。

關鍵詞：人工混播草地 ; 草地生態系統 ; 叢枝菌根真菌 ; 多樣性 ; 輪牧

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.082

普通油茶良種資源表型性狀多樣性分析與綜合評價

作者：邢凱峰,張劍*,陳尚,張立冬,謝昊星,趙耀,戎俊

摘要：普通油茶（Camellia oleifera）是我國總產油量最高、栽培面積最廣的木本油料作物。為促進我國普通油茶良種資源的挖掘與利用，本研究使用主成分分析、相關性分析、聚類分析、巢式方差分析、多元回歸分析等方法以及變異系數、表型分化系數、香農-維納多樣性指數，探究560份普通油茶良種資源的表型性狀多樣性及其與環境因子的相關性，并使用熵權TOPSIS法對560份普通油茶良種資源進行綜合評價和排序。結果表明，560份普通油茶良種資源存在豐富的遺傳多樣性，34個表型性狀的香農-維納多樣性指數為0.05～2.35，均值為1.06，數量性狀的變異系數為3.02%～53.33%，均值為23.25%。普通油茶良種資源34個表型性狀種源間和種源內的方差分量均值分別為53.591%和32.382%，說明普通油茶良種資源表型性狀種源內相似性較高，其分化主要來自種源間。隨著緯度的升高和年平均溫度的降低，普通油茶良種資源平均單果質量、種仁含油率及飽和脂肪酸含量呈現下降趨勢，而不飽和脂肪酸含量呈現上升趨勢，表明緯度和年平均溫度是限制普通油茶生長的主要因子。熵權TOPSIS法綜合評價和排序結果顯示，長林4號綜合得分指數最高，浙江、云南、安徽、湖南等地區均有多個選育的良種綜合排名在前30以內。本研究結果為普通油茶育種及良種推廣提供了數據支撐。

關鍵詞：普通油茶; 良種資源; 表型性狀; 熵權TOPSIS法; 綜合評價

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.182

中國水生蔬菜作物野生近緣種多樣性熱點區域模擬

作者：張立冬,邢凱峰,朱仔偉,張劍,戎俊,趙耀*

摘要：水生蔬菜作物是長江流域農耕文明馴化作物中的獨特類群，其野生近緣種是育種和品種改良的寶貴遺傳資源。本研究從中國植物+物種信息系統和中國數字植物標本館獲取了10種水生蔬菜作物的36個野生近緣種的地理分布數據并進行了校對，結合相應的氣候因子數據，使用最大熵模型（maximum entropy model, MaxEnt）構建生態位模型，并對物種未來分布變化進行預測。結果表明：水生蔬菜作物野生近緣種多樣性熱點區域主要位于長江中下游的洞庭湖和鄱陽湖流域，與長江流域農耕文明起源地相重合，表明農耕文明對植物資源的就近利用。在未來升溫的氣候情景下，水生蔬菜作物野生近緣種適宜分布熱點區域可能會進一步擴張，多樣性熱點區域中心向高緯度地區遷移，這有利于水生蔬菜作物野生近緣種多樣性的維持和提升，并為其保護提供了理論依據。

關鍵詞：水生蔬菜作物; 野生近緣種; 多樣性熱點區域; 最大熵模型; 氣候變化

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.121

水稻品種間作對甲烷排放的影響

作者：那好為,劉瑛涵,趙璐峰,唐建軍,胡亮亮*,陳欣

摘要：作物品種多樣化種植是提高農業生態系統功能的有效措施，但不同品種混合種植能否影響溫室氣體排放仍然缺乏研究。本研究以水稻為例，通過原位盆栽試驗，研究品種間隔種植（間作）對甲烷排放的影響。以甲烷高排放品種常農粳8號、皖稻153以及甲烷低排放品種蘇香粳100、Ⅱ優084為供試材料，設置8個處理，包括4個水稻品種單一種植（單作），即常農粳8號單作（記作CN）、皖稻153單作（WD）、蘇香粳100單作（SX）、Ⅱ優084單作（ⅡY），以及2個甲烷高排放品種與2個甲烷低排放品種間作，即常農粳8號+Ⅱ優084間作（CN+ⅡY）、常農粳8號+蘇香粳100間作（CN+SX）、皖稻153+Ⅱ優084間作（WD+ⅡY）、皖稻153+蘇香粳100間作（WD+SX）。間作品種按1∶1的株數比例間隔種植。結果表明，4個間作處理均能顯著增加或維持水稻產量。不同間作處理的甲烷排放通量存在顯著差異，與期望值相比，CN+SX處理顯著降低甲烷的排放，而CN+ⅡY、WD+ⅡY處理則顯著增加甲烷排放。與甲烷高排放品種的單作處理相比，蘇香粳100與2個甲烷高排放品種間作時均能顯著降低生長季土壤產甲烷古菌mcrA基因平均豐度，但Ⅱ優084僅在與皖稻153間作時有顯著作用。除CN+SX外，其余3個間作處理下生長季土壤甲烷氧化菌pmoA基因平均豐度均顯著低于所對應的單作處理。本研究認為可以通過水稻品種間作在獲得增產的同時降低甲烷排放，但品種間作組合需要仔細篩選。

關鍵詞：水稻品種 ; 間作 ; 甲烷排放 ; 產甲烷古菌 ; 甲烷氧化菌 ; 水稻產量

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.03.101

基因組修飾提高油菜非生物脅迫耐受性及應對氣候變化(英文)

作者：黃倩,Muhammad Ahsan FAROOQ,張康妮,Ahsan AYYAZ,萬光龍,斯燕瓊,Fakhir HANNAN,周偉軍*

摘要：當前農業面臨多重挑戰，其中迫切需要提升產量以滿足不斷增長的人口需求。鹽堿、干旱和極端溫度等非生物脅迫是影響植物生長發育和產量的關鍵因素。油菜作為全球主要的油料作物，是食用植物油、生物柴油和動物飼料的重要來源，研究其遺傳變異與生物學特性對于培育能夠適應不同環境條件的新品種（基因型）至關重要。本文對近年來國內外油菜抗逆基因的相關研究進展進行了綜述，重點總結了新興分子育種工具和技術，包括全基因組關聯分析、基因編輯等在油菜抗逆基因研究中應用的技術，以期為油菜高產抗逆基因的挖掘以及分子育種提供研究基礎與技術支撐。

關鍵詞：油菜; 遺傳變異; 非生物脅迫; 株型結構; 基因組改良

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.221

煙草BTB/POZ蛋白家族的鑒定及其在抗馬鈴薯Y病毒中的作用

作者：張劭文,趙天倫,肖欽之*,祝水金,陳進紅*

摘要：馬鈴薯Y病毒（potato virus Y, PVY）侵染煙草（Nicotiana tabacum）會引起煙草脈帶病，造成煙葉品質下降。broad complex, tramtrack, and bric-à-brac/pox virus and zinc finger（BTB/POZ）是動植物體內廣泛存在的蛋白質家族，在植物生長和發育的各個環節都起著非常重要的作用。本研究鑒定到90個煙草BTB/POZ家族蛋白，對應71個基因。在這些蛋白質的序列中，識別到9種保守基序（motif），并根據其出現順序將BTB/POZ家族成員劃分至6個亞家族。結構域分析表明，BTB/POZ同一亞家族成員的結構域具有一致性。對BTB/POZ蛋白的三維構象進行預測發現，所有亞家族成員結構都以α螺旋為主，同一亞家族成員的三維構象相似。煙草品種K326和突變體M867（抗PVY）的BTB/POZ家族基因表達模式分析顯示，葉片接種PVY后，NtBTB2M、NtBTB2K、NtBTB2L、NtBTB6E基因的表達豐度顯著增加，這可能與煙草M867對PVY的抗性較強有關。順式作用元件分析顯示，NtBTB2K、NtBTB2L、NtBTB2M和NtBTB6E基因的上游2 000 bp區域內含有若干逆境響應相關元件，包括水楊酸響應元件、MYB結合位點等，可能和這些基因的上調表達有關。本研究為BTB/POZ蛋白的功能研究提供了理論依據，為煙草抗病育種提供了一定參考。

關鍵詞：煙草; BTB/POZ家族; 保守基序; 順式作用元件

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.081

阿維菌素與井岡霉素混配對水稻主要病蟲害的防治效果

作者：邵美紅,程楚,柯漢云,黃世文*,李春壽*

摘要：隨著生態和綠色農業建設不斷推進，環保型低毒生物農藥被廣泛研發與利用。針對水稻主要病蟲害，本研究探討了不同有效成分用量阿維菌素和井岡霉素混配劑（以下簡稱阿?井混配劑）在室內試驗和田間試驗對水稻主要病蟲害的防治效果。結果表明：阿?井混配劑對毒殺水稻紋枯病菌、稻飛虱（白背飛虱和褐飛虱）、二化螟、三化螟、黑尾葉蟬有顯著的增效作用。其增效作用可部分中和病原菌和害蟲的抗藥性，從而延長藥劑的使用期。使用阿?井混配劑對稻縱卷葉螟和稻螟蛉的毒殺效果與單獨使用阿維菌素時的毒殺效果相當。綜上所述，生物農藥阿維菌素和井岡霉素混配具有提高對水稻主要病蟲害防控能力的潛力，并且屬于綠色防治方法，值得大力推廣應用。

關鍵詞：阿維菌素 ; 井岡霉素 ; 混配 ; 防治效果 ; 水稻 ; 病蟲害

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.051

期刊簡介

《浙江大學學報（農業與生命科學版）》創刊于1956年，是浙江大學主辦，由國家教育部主管的農業與生命科學類學術性雙月刊，國內外公開發行，現已被國內外許多重要的檢索系統作為收錄對象，例如美國《化學文摘》(CA)、英國《動物學記錄》(ZR)、英國《國際農業與生物科學研究中心文摘》(CABI)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)、聯合國糧農組織農業索引(AGRIS)、英國《食品科技文摘》(FSTA)、美國《烏利希期刊指南》(Ulrichsweb)、瑞典開放獲取期刊目錄(DOAJ)等。在國內，《浙江大學學報（農業與生命科學版）》被《中國科學引文數據庫》《中國科技論文統計分析數據庫》《中國學術期刊綜合評價數據庫》《中文科技期刊數據庫》《中國學術期刊文摘》等收錄，并被《萬方數據資源系統數字化期刊》和《中國學術期刊》等全文收錄。并且還被北京大學圖書館《中文核心期刊要目總覽》列為《全國綜合性農業科學類核心期刊》。主要刊登生物科學、作物科學、園藝科學、植物保護、食品科學與工程、農業資源利用與環境保護、動物科學與動物醫學、農業工程及其相關交叉學科的學術論文、文獻綜述和研究快報等。讀者對象是廣大的科技工作者、高等院校的教師與研究生等。

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