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2023年 第5卷 第2期 刊出日期：2023-06-26

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“共享杯”农业科学专业赛优秀作品

第十届“共享杯”科技资源共享服务创新大赛 “农业科学”专业赛优秀作品专栏序言

苏靖

2023, 5(2):  1-1.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230201

摘要 ( 164 )   HTML ( 29)   PDF (237KB) ( 484 )  

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东北三省2020-2022年间10 m空间分辨率耕地资源空间分布数据集

申格, 刘航, 李丹丹, 陈实, 邹金秋

2023, 5(2):  2-8.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230202

摘要 ( 353 )   HTML ( 41)   PDF (1074KB) ( 894 )  

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及时准确地获取耕地空间分布数据对于农业生产管理、种植结构调整、保障粮食安全等具有重要意义。本研究以东北三省（黑龙江省、辽宁省、吉林省）为研究区，基于哨兵二号（Sentinel-2）卫星影像数据，建立每一省份特定年份的耕地与非耕地样本12个月份的归一化差分植被指数（NDVI）数据集库；利用Google Earth Engine遥感计算平台，依据耕地与非耕地样本的NDVI的差异性特征进行监督分类，建立了黑龙江省、辽宁省、吉林省等东北三省2020—2022年间逐年10 m空间分辨率耕地资源空间分布数据集。该数据集为东北地区最近年份的耕地资源空间分布数据集更新，可为该地区的黑土地科学保护、“藏粮于地，藏粮于技”战略实施以及粮食安全保障提供数据支撑和科学服务。

2000-2020年广东省珠海淇澳岛红树林空间分布数据集

蔡惠娜, 王瑞源

2023, 5(2):  9-15.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230203

摘要 ( 312 )   HTML ( 39)   PDF (3149KB) ( 586 )  

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红树林分布于热带和亚热带海岸潮间带，对全球碳循环具有重要指标作用，为生态和生态经济发展提供服务价值。但随着人类活动的发展和自然环境的恶化，红树林资源出现急剧减少。文章采用2000年、2005年、2010年Landsat和2015年、2020年Sentinel-2影像，通过决策树分类与面向对象的分类方法，并结合实地踏勘调查，提取各年份红树林空间分布及面积，产出2000—2020年淇澳岛红树林空间分布数据集。文章数据集可解析红树林的空间动态演变，可为淇澳岛红树林动态变化规律、生态环境质量评价等科学研究提供重要参考；为红树林湿地的保护、恢复和管理提供决策支持；以及为珠海市和广东省环境监测提供基础数据支持。

五种豆科植物WRKY基因家族全基因组鉴定及表达分析

陈乃钰, 赵贺, 蒋慧欣, 凌磊, 殷亚杰, 任国领

2023, 5(2):  16-26.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230204

摘要 ( 276 )   HTML ( 26)   PDF (4374KB) ( 803 )  

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为了增强对豆科植物WRKY基因的多样性和进化上的认识，探索WRKY转录因子家族成员的功能和在育种中的应用。在本研究中，利用生物信息学方法对5种豆科植物大豆、鹰嘴豆、菜豆、蒺藜苜蓿及百脉根的WRKY基因进行了染色体定位、系统进化、保守基序、基因结构和基因复制等方面的分析。从上述5种豆科植物中分别鉴定出185、61、90、108和83个WRKY基因。将5种豆科植物WRKY蛋白分为三类和五个亚类，同一亚类具有相似的蛋白结构和基因结构。5种豆科植物的WRKY基因家族成员中存在基因复制事件，并且在各个组织中有明显差异表达。WRKY基因在不同组织中的表达模式表明，它们可能在豆科植物的生长发育中发挥重要作用。

云南地方小麦种质资源条锈病抗性鉴定与抗病基因分子检测

陈丹, 杜娟, 周国雁, 武晓阳, 白晓东, 伍少云, 蔡青

2023, 5(2):  27-35.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230205

摘要 ( 200 )   HTML ( 20)   PDF (441KB) ( 191 )  

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作物种质资源深入鉴定是育种利用的前提和基础。云南省农作物种质资源库保存了丰富的云南地方小麦种质资源，但其条锈病抗性特征尚不明确。本研究通过开展田间成株期条锈病抗性鉴定及3个已知抗病基因Yr5、Yr10、Yr15的基因型分析，明确云南省农作物种质资源库保存的260份云南地方小麦种质资源条锈病抗性水平及3个已知抗病基因位点分布，为小麦条锈病优异抗性资源筛选与抗病基因发掘利用提供理论参考。结果表明：260份云南地方小麦种质资源在2022年嵩明试验点的田间成株期条锈病抗性表现免疫和近免疫材料38份，占14.62%；高抗材料93份，占35.77%；中抗材料46份，占17.69%；中感和高感材料83份，占31.92%。同时利用毛细管电泳检测技术，明确260份云南地方小麦种质资源中携带Yr10抗病基因的材料为11份，占比为4.23%，携带Yr5和Yr15抗病基因的材料均为0份。综上，260份云南地方小麦资源中具有较为丰富的条锈病抗性材料，免疫、近免疫及高抗材料占比为50.39%，并且未检测出已知抗病基因Yr5和Yr15，推测上述材料很可能携带有未知抗病新基因。

呼伦贝尔围封草地与天然草地生物量相关性及其对草原生态补偿机制的启发

袁波, 严翊丹, 磋么机, 聂莹莹, 徐丽君

2023, 5(2):  36-43.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230206

摘要 ( 159 )   HTML ( 5)   PDF (889KB) ( 198 )  

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呼伦贝尔羊草草甸草原是欧亚草原区亚洲中部草原亚区东端的草原群系，是草甸草原的代表类型之一,其草原生态系统正在经受放牧等人类干扰和气候变化的双重压力，出现不同程度的退化。本文从放牧干扰强度与草地生物量相关关系出发，选取呼伦贝尔地区围栏内与围栏外天然羊草草甸开展野外长期固定样地(2005年围封)植物群落组成的观测，获取了草甸草原植物群落组成数据（2009—2015年），以此为基础研究了群落盖度、群落多度、群落高度对放牧强度的响应。研究表明，围封显著提高了草地地上生物量，且提升程度与围封年限正相关；同时，适度放牧干扰不会造成草地群落多度的降低。其中，后一结论对现阶段以草原生态保护和生产力提高平衡为宗旨的草原生态补偿机制具有启发意义。即在严重退化区适当围封禁牧有助于保护和建设草原，部分体现了生态补偿的必要性，与此同时，进一步的分析也表明相关政策的优化仍具有探讨空间。本研究有助于加深对草原生态系统放牧响应和反馈机制的理解，可为草原生态系统保护及可持续利用提供科学依据。

大豆振兴计划背景下黑龙江省县域尺度大豆种植结构研究

辛蕊, 陆忠军, 付斌, 王婷, 黄楠, 刘克宝, 刘艳霞

2023, 5(2):  44-53.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230207

摘要 ( 149 )   HTML ( 13)   PDF (1973KB) ( 200 )  

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黑龙江省是我国重要的大豆生产基地。研究黑龙江省大豆的种植结构和动态变化，能够为优化大豆生产模式，调节生产布局，加快农业供给性结构改革提供参考依据。本研究基于Sentinel-2卫星影像提取了黑龙江省海伦市2018—2020年的大豆种植空间分布信息，分析了该市大豆种植结构动态变化及重迎茬情况。结果发现：一方面，海伦市大豆种植面积在大豆振兴计划实施第一年（2019年）即实现了大幅提升，面积变化率为53.07%，次年（2020年）虽小幅回落，但总量仍较2018年增加了30.46%；另一方面，大豆的重茬情况较为严重。2019、2020年大豆重茬情况比较严重，且2020年重于2019年、市西部地区重于东部地区。同时，2018—2020年连续三年重茬情况在整个海伦市整体偏高；在迎茬方面，2020年海伦市大豆迎茬情况普遍偏低。由此认为，大豆振兴计划显著提升了海伦市的大豆种植面积，然而也伴随产生了较为普遍和严重的重茬现象，存在一定的生产隐患。

对靶施药机器人及其关键技术的研究现状与分析

石航, 胡军, 李宇飞, 刘昶希, 张辉, 张建业

2023, 5(2):  54-61.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230208

摘要 ( 290 )   HTML ( 19)   PDF (652KB) ( 245 )  

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农业机器人的研发与应用是如今智慧农业发展的重要趋势，对靶施药机器人是农业机器人领域的重要分支。本研究总结了国内外对靶施药机器人的研究现状与进展，介绍了对靶施药机器人的工作原理与主要技术点。分析了对靶施药机器人关键技术的研究现状，包括病虫害检测技术、对靶施药技术以及自主行走和控制技术，并阐明了这些关键技术在国内外的研究进展和挑战。指出了目前国内外对靶施药机器人大多可以做到节省农药、提高农药利用率的效果，但其研发状态更多处于实验室阶段，尚不能完全胜任实际生产任务。本研究可为对靶施药机器人研发的推进和智能化农业的发展提供参考和思路。

数据论文

京津冀地区2012-2019年西红柿批发市场交易价格调查统计数据集

孔繁涛, 安民, 孙伟, 刘继芳, 胡林, 曹姗姗

2023, 5(2):  62-67.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230209

摘要 ( 220 )   HTML ( 31)   PDF (1011KB) ( 632 )  

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西红柿是深受我国居民喜爱的蔬菜之一，在全国范围内普遍种植。近年来，西红柿价格呈现波动幅度大、不平稳的特点，河北是我国西红柿的主要产区，而北京、天津又是西红柿的重要销地，将京津冀地区作为一个整体，分析区域范围内西红柿历史价格数据，探索西红柿市场价格的波动，对完善区域农产品大流通格局、均衡西红柿生产结构，稳定西红柿市场价格具有重要的意义。该数据集充分结合全国农产品商务信息公共服务平台、全国农产品批发市场价格信息系统等平台提供的蔬菜价格数据及基金项目组实地调研数据，通过与实地调研数据的对比、融合，确保了基础数据集的真实性、一致性。通过加工处理2012—2019年京津冀地区29个农产品批发市场的西红柿日均交易价格信息，得到反映2012—2019年京津冀地区西红柿批发市场交易价格信息的文本数据及图像数据，包括周度、月度西红柿市场平均价格，共计1536条；周均价、月均价历史波动图及环比、同比价格变化率折线图，共计78张，所得结果均经过人工质量检验，数据处理按照规范化步骤完成，得到的数据集可为开展京津冀地区西红柿市场价格波动研究及监测预警提供了基础数据支撑。

温度和盐胁迫对新疆三种猪毛菜种子萌发及恢复的影响数据集

李全胜, 孙伟, 刘继芳, 胡林, 曹姗姗

2023, 5(2):  68-74.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230210

摘要 ( 159 )   HTML ( 12)   PDF (1319KB) ( 211 )  

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种子萌发是种群定居的关键阶段，盐生植物的种子萌发策略是影响植物种在盐渍环境中定居与分布的重要因素。黎科猪毛菜属是盐生植被的主要建群种，能忍受贫瘠、干旱的生境，是新疆种类最多、分布最广的植物类型之一。文章数据集是在实验室内基于生理生态学的原理，以种子萌发特性为研究目标，研究2017年10月中旬采于新疆准噶尔盆地的东方猪毛菜、木本猪毛菜和钠猪毛菜无翅种子在不同变温（2~5 ℃、5~15 ℃、5~25 ℃和15~25 ℃，光/暗交替，12 h/12 h）、盐胁迫变化（0、100、200、300和400 mmol/L NaCl溶液盐胁迫）及复水后的萌发实验数据基础上整理而来；并随机抽取有翅和无翅钠猪毛菜种子若干，分别测得其直径和千粒重。本数据集对干旱区猪毛菜植被恢复、引种驯化和开发利用有重要的实践和指导意义。

2012-2017年优势产区落叶果树部分农家品种花粉扫描电镜观察数据集

陈晓静, 刘婷婷, 李好先, 胡林, 樊景超, 曹尚银

2023, 5(2):  75-79.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230211

摘要 ( 171 )   HTML ( 9)   PDF (541KB) ( 184 )  

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我国是世界上最为重要的果树起源中心之一，在落叶果树农家品种的演化过程中，其亲缘关系背景有一定概率会产生杂合等现象，导致在分类和利用方面存在一些困难。另外，许多农家品种存在同名异物情况，无法根据名字判断它们的分类系统。花粉特征受基因控制，很少在受外界环境作用的情况下改变，可用于植物种属间甚至是品种间的鉴定与分类。在遗传中，花粉表现出较强的保守性和稳定性，这些特性表明植物花粉形态有助于植物种属和品种的分类和鉴别，同时，在探讨植物的起源和演化方面其也具有非常重要的意义。文章数据集是对辽宁、山东、陕西等我国落叶果树重点分布地区及优势产区2012—2017年间石榴、苹果、桃、板栗、核桃和葡萄等11个树种的部分优良品种进行花粉扫描电镜观察，数据包含：采集编号、品种名称、观察方法、观察仪器和观察结果信息。本数据集共有571条品种记录，数据集数据均为原始数据，未经任何处理。本研究利用扫描电镜对2012—2017年我国优势产区落叶果树部分农家品种花粉扫描，电镜观察分析结果和传统分类学基本一致。因此，农家品种花粉电镜分析结果可用于农家品种鉴定分类，花粉形态、大小和外壁纹饰等性状指标所具有的差异可从孢子学角度为农家品种亲缘关系及分类鉴定提供依据。

2019年辽宁省兴城市苹果园土壤养分特征数据集

李燕青, 李壮, 张毅, 程存刚, 张凝

2023, 5(2):  80-84.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230212

摘要 ( 181 )   HTML ( 21)   PDF (294KB) ( 291 )  

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辽宁省兴城市是环渤海湾地区苹果栽培优势区之一，苹果产业作为兴城市特色产业极大推动了当地乡村振兴工作的开展。开展县域尺度果园土壤质量研究，掌握当前果园土壤养分分布规律，是实现果园精准施肥的基础。该数据集调查研究了不同土壤类型下苹果园土壤肥力特征，获取了耕型砂质坡积棕壤66份，坡棕黄土67份、薄腐坡积棕壤31份，数据包括了苹果园土壤类型、土壤质地和土壤养分数据等，养分数据包括0~30cm土层土壤pH、土壤电导率（EC）、土壤有机质（SOM）、全氮（TSN）、碱解氮（AHN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）、速效钙（ACa）、速效镁（AMg）含量。用户可以通过线下联系中国农科院果树所果树栽培生理研究中心或邮箱获取。辽宁省兴城市苹果园土壤养分特征数据集共享，可为环渤海湾苹果产区果园土壤养分分布状况研究提供县域尺度的数据支持，推动苹果产业提质增效发展。

河南工业大学储粮害虫图像数据集

于俊伟, 翟付品

2023, 5(2):  85-90.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230213

摘要 ( 517 )   HTML ( 92)   PDF (903KB) ( 804 )  

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储粮害虫是造成粮食产后损失的重要因素，对粮食害虫早期活动进行检测和监控是减少储粮损失的必要且合适的防控措施。随着人工智能的发展，基于深度学习的图像检测方法在农业领域得到了广泛应用，目前在储粮害虫检测领域的研究相对较少，数据集的质量往往决定了深度学习模型能够学到的知识水平，因此构建专门用于储粮害虫图像检测和计数的数据集具有重要意义。本文提出的数据集GrainPest包含500幅粮虫原始图像、500幅像素级显著目标标注图像、420个害虫检测目标框标注文件和500条粮虫数量数据。数据集涵盖了玉米象、麦蛾、谷蠹、玉米螟、大谷盗、蚕豆象、米象、咖啡豆象、绿豆象、印度谷螟等主要粮食害虫，图像背景涉及小麦、玉米、大米、稻谷、绿豆、蚕豆等常见粮食。由于实际检测中有很多粮食是未感染虫害的，因此数据集还包含了80幅不含害虫目标的纯粮食背景图像，这增加了害虫显著性检测的难度。本数据集提供了一个多样性的粮虫图像基准数据集，旨在促进深度学习在储粮害虫显著性检测、目标检测和粮虫计数方面的研究，为降低粮食储藏损失和保障粮食安全提供支持。

2023年南京农业病虫害图像识别数据集

王伯元, 管志浩, 杨杨, 胡林, 王晓丽

2023, 5(2):  91-96.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230214

摘要 ( 2490 )   HTML ( 339)   PDF (4768KB) ( 3871 )  

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农业病虫害对农作物的产量和品质造成了严重的威胁，因此准确、高效地检测和识别病虫害是农业生产中的重要任务。本文介绍了一个综合的农业病虫害数据集，由农业虫害检测数据集、农业病害检测数据集、农业病害分类数据集和水稻表型分割数据集组成，包含55个类别、48576张，共4.14 GB的图像样本。从公开数据源和学术论文中收集和整理数据，保证了数据集的多样性和代表性。在数据的筛选、清洗和标注过程中，采用了严格的质量控制和验证措施，以确保数据集的准确性和可靠性。该数据集可用于农业病虫害识别和水稻表型鉴定等农业视觉任务，能够为农业病虫害研究提供有价值的资源，并促进农业生产的可持续发展。

研究论文

RiceSM水稻模型参数敏感性分析与适应性研究

王雪莹, 陈先冠, 汤顺杰, 冯利平

2023, 5(2):  97-108.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230215

摘要 ( 208 )   HTML ( 25)   PDF (580KB) ( 205 )  

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作物模型可定量描述作物生长发育过程及其与环境因子的关系，在农业生产管理决策等方面具有重要的应用价值。模型参数调试是作物生长模拟模型进行应用前的重要步骤，且往往需要大量时间和精力进行调试，敏感性分析可以以较高的效率筛选出敏感参数，是模型本地化的重要环节，对模型的应用有重要意义。文章研究基于Morris法和EFAST法对RiceSM模型的作物参数进行了敏感性分析，筛选出输出变量中成熟期、叶面积指数、地上部生物量、产量的敏感参数，并比较分析两种方法结果的异同。结果表明，移栽至拔节阶段的基本发育系数K3、出苗到移栽阶段的基本发育系数K2、移栽到拔节阶段叶干物质的分配系数CLV1是影响RiceSM模型主要输出结果的最敏感参数，两种方法得到的敏感参数结果基本一致，但各敏感参数的重要程度略有差异。以筛选出的敏感参数为基础，基于长沙、常德两站的农气观测资料对RiceSM模型进行调参与验证。验证结果表明，早稻和晚稻叶面积指数模拟值与实测值的归一化均方根误差(NRMSE)在21.63%~47%之间，早稻和晚稻茎、叶、穗、地上部生物量和产量模拟值与实测值的NRMSE分别为4.77%~39.51%、5.46%~6.64%、3.78%~4.15%和2.78%~3.52%和9.29%~12.12%之间。调参后的模型能够较好地模拟早稻和晚稻生物量、叶面积指数的动态变化和产量形成过程。研究结果可为RiceSM模型的本地化、参数优化和推广应用提供支持。

基于文献计量的丛枝菌根真菌对植物抗性影响的研究态势分析

马俊, 李珊, 曹凯, 鲍恩财, 贺超兴

2023, 5(2):  109-121.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230216

摘要 ( 154 )   HTML ( 6)   PDF (3388KB) ( 126 )  

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为明晰对丛枝菌根真菌提高植物抵抗逆境等方面作用的研究现状及未来研究趋势，本文利用科学文献计量法，对Web of Science和CNKI数据库中近30年来即1991-2021年间的中英文文献进行了计量分析与可视化处理，总结了丛枝菌根真菌抗性研究领域的文献数量变化、国家和机构合作网络、研究热点和研究方向发展趋势。结果表明：1）丛枝菌根真菌抗性研究仍然是研究热点，研究文献中出现较高频次的关键词有“盐胁迫”“干旱胁迫”等； 2） 国内外主要研究单位集中在西班牙国家研究委员会（CSIC）、中国科学院（Chinese Academy of Sciences)、西北农林科技大学（Northwest A&F University）、长江大学（Yangtze University）等高校和研究院所；3）丛枝菌根真菌对重金属逆境的研究以及与其他微生物的协同抗逆作用已成为研究热点。

寒地盐碱地监测平台的构建与应用

张海峰, 张宇, 来永才, 郑妍妍, 刘凯, 毕洪文

2023, 5(2):  122-131.  DOI: 10.19788/j.issn.2096-6369.230217

摘要 ( 248 )   HTML ( 10)   PDF (4593KB) ( 444 )  

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盐碱地是国家重要的后备耕地资源，选育寒地耐盐碱水稻品种、开发利用盐碱地是促进粮食增产保障国家粮食安全的重要途径。按照国家“由治理盐碱地适应作物向选育耐盐碱植物适应盐碱地转变，挖掘盐碱地开发利用潜力，努力在关键核心技术和重要创新领域取得突破”的指示精神，国家耐盐碱水稻技术创新中心东北中心针对东北地区盐碱地存在的耐盐碱品种匮乏、耐盐碱栽培技术缺失、盐碱地改良技术体系不完善等系列问题，利用物联网、大数据等新一代信息技术开展协同攻关，构建了集盐碱地气象土壤环境动态监测、寒地水稻表型数据采集、数据可视化展示功能为一体的寒地盐碱地监测平台，实现了种质资源、生物技术、土壤肥料等多学科的信息化融合汇聚工作。本文从平台架构和功能实现角度介绍了寒地盐碱地改良利用的数字化监测方法和关键技术。平台在黑龙江省大庆、佳木斯、黑河等不同积温带进行了应用，结果表明，该平台可以辅助科研人员及时、全面掌握盐碱地块的气象及土壤信息、有效降低环境不利因素影响并形成完备的数据链；平台对不同物候期的水稻种质资源表型性状和产量品质数据进行汇聚加工处理，挖掘种质资源的环境应激反应规律，进而指导盐碱地水稻科研生产工作，为盐碱地资源开发利用提供信息技术支撑。

信息

“基于人工智能的遥感参数反演研究”专刊征稿启事

2023, 5(2):  132-132. 

摘要 ( 96 )   HTML ( 21)   PDF (175KB) ( 152 )  

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