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机器学习在微塑料识别与环境风险评估中的应用研究进展

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环境科学 2024年第2期45卷 1185-1195页

作者：白润昊范瑞琪刘琪刘勤严昌荣崔吉晓何文清中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 中国农业科学院西部农业研究中心昌吉831100

微塑料是一种新型污染物,可以在环境中长期存在并造成生态风险.目前,微塑料污染已成为全球性的重大环境问题.借助新的技术途径,提高微塑料识别的简便性和可靠性,并系统分析各类环境介质中微塑料的污染特征,明确微塑料的环境效应,对科学... 详细信息

微塑料是一种新型污染物,可以在环境中长期存在并造成生态风险.目前,微塑料污染已成为全球性的重大环境问题.借助新的技术途径,提高微塑料识别的简便性和可靠性,并系统分析各类环境介质中微塑料的污染特征,明确微塑料的环境效应,对科学准确评价微塑料污染的环境风险具有重要意义.机器学习技术通过学习和解析大量数据建立结果评估或预测模型,目前已广泛应用于微塑料领域的相关研究.机器学习的应用可以提高视觉和光谱识别微塑料的自动化程度和识别效率,为微塑料污染溯源提供方法支撑并有助于揭示微塑料的复杂环境效应机制.通过综述机器学习技术在微塑料识别与环境风险评估中的应用研究进展,概括了机器学习在上述方向的应用特点和局限性,为机器学习在相关方向的发展和应用提出建议与展望.

关键词：微塑料机器学习识别污染特征环境效应

基于代谢组学的绿茶热加工过程中化学成分变化规律解析

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食品科学 2024年第12期45卷 165-175页

作者：于帅许继业胡争艳高健健陈丹谭俊峰林智戴伟东中国农业科学院茶叶研究所浙江杭州310008 中国农业科学院研究生院北京100081 浙江省疾病预防控制中心浙江杭州310008

为探究高火功绿茶品质的形成机理,基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱代谢组学方法对绿茶加工过程样进行分析,重点关注杀青、干燥和焙火等热加工过程中化学成分差异及变化规律。在绿茶不同热加工过程样中共鉴定出125种化合物,包括10... 详细信息

为探究高火功绿茶品质的形成机理,基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱代谢组学方法对绿茶加工过程样进行分析,重点关注杀青、干燥和焙火等热加工过程中化学成分差异及变化规律。在绿茶不同热加工过程样中共鉴定出125种化合物,包括10种黄烷醇类、14种二聚儿茶素类、19种黄酮醇-O-糖苷类、5种黄酮-C-糖苷类、8种N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF)类、16种氨基酸类、13种酚酸类、4种有机酸类、11种生物碱类、13种脂类、4种香气糖苷类和8种其他类化合物。偏最小二乘判别分析和热图分析结果表明,绿茶热加工过程中内含成分变化明显,筛选出114种具有显著差异的化合物(P茶素、二聚儿茶素类化合物含量下降,EPSF类、黄酮-C-糖苷类和脂类化合物含量明显上升;香气糖苷类化合物(苯乙醇樱草糖苷、芳樟醇樱草糖苷和芳樟醇氧化物樱草糖苷等)含量在杀青过程中增加了439%~2497%;N-1-脱氧-D-果糖酰茶氨酸含量在干燥过程中增加了820%~1290%;黄酮醇-O-糖苷类化合物(杨梅素-3-半乳糖苷、山柰酚-3-半乳糖苷、山柰酚-3-阿拉伯糖苷、杨梅素-3-葡萄糖苷和山柰酚-3-葡萄糖苷等)含量在焙火过程中明显下降。本研究可为后续进一步提升绿茶品质提供理论参考。

关键词：绿茶热加工过程代谢组学液相色谱-质谱联用化学成分

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高光谱成像技术在苹果品质无损检测中的应用

果树学报 2024年

作者：董聪颖杨天意陈谦刘丽肖雄魏志峰石彩云邵亚杰高登涛中国农业科学院郑州果树研究所中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国农业科学院中原研究中心中国农业科学院西部农业研究中心

我国是世界最大的苹果生产国，品质是苹果质量最重要的评价指标，传统的品质检测方法费时、费力且具有破坏性，特别是对于果实内部品质，难以实现规模化检测和品质等级划分，开展苹果品质快速、无损检测技术研究是实现我国苹果产业高质... 详细信息

我国是世界最大的苹果生产国，品质是苹果质量最重要的评价指标，传统的品质检测方法费时、费力且具有破坏性，特别是对于果实内部品质，难以实现规模化检测和品质等级划分，开展苹果品质快速、无损检测技术研究是实现我国苹果产业高质量发展的迫切需求。高光谱成像技术融合了传统成像技术和光谱分析技术，能够获取大量包含连续波长信息的图像块，提供关于待测目标的光谱和图像信息，光谱信息可用于对水果内部品质的检测，图像信息则可检测水果的外部品质，是近年来发展迅速的一项果品品质无损检测技术。为了进一步了解国内外高光谱成像技术在苹果品质检测上的研究进展，简介了高光谱成像技术的基本原理和常用的数据处理方法，综述了高光谱技术在苹果内外部品质检测上的应用，如可溶性固形物、可滴定酸、硬度、含水量等内部品质，损伤与缺陷、病虫害、农药残留等外部品质，最后指出了目前该技术在应用过程中存在的问题，并展望了该技术未来在苹果上的发展趋势，以期为今后苹果品质快速、无损检测提供新的思路。

关键词：苹果品质高光谱成像技术无损检测

RCEP区域农产品贸易的网络特征及影响因素分析

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自然资源学报 2024年第9期39卷 2206-2223页

作者：徐邵文张蕙杰钱静斐中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 中国农业科学院农业信息研究所北京100081

RCEP的签署与实施为中国农产品贸易高质量发展提供了重要机遇。运用社会网络分析法刻画农产品贸易网络特征,采用拓展引力模型分析RCEP区域农产品贸易影响因素。结果表明:(1)全球农产品贸易网络空间凝聚力持续增强,连通性显著提高,贸易... 详细信息

RCEP的签署与实施为中国农产品贸易高质量发展提供了重要机遇。运用社会网络分析法刻画农产品贸易网络特征,采用拓展引力模型分析RCEP区域农产品贸易影响因素。结果表明:(1)全球农产品贸易网络空间凝聚力持续增强,连通性显著提高,贸易规模不断扩展,呈现“中心—边缘”结构;(2)RCEP成员国进口格局多样化趋势明显,出口稳步增长,农产品贸易伙伴不断增加,贸易地位出现分化态势,逐渐形成以中国为核心的单核结构;(3)经济制度质量提升和签订自贸协定有利于改善贸易环境,降低贸易成本,促进农产品贸易。据此,提出中国应充分利用RCEP实施契机,发挥在区域内的核心影响力,推动高质量规则落地,形成区域高互补性农产品市场,提升农产品出口竞争力。

关键词： RCEP 农产品贸易贸易网络拓展引力模型

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科技创新引领现代化农业体系建设的战略思考

中国科学院院刊 2024年第7期39卷 1217-1225页

作者：闫琰梅旭荣王秀东中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 中国农业科学院战略研究中心北京100081 中国农业发展战略研究院北京100081 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

科技创新引领是建设现代化农业体系的根本出路,也是建设现代农业大基地、大企业、大产业和实现农业物质装备现代化、科技现代化、经营管理现代化、农业信息化、资源利用可持续化的重要支撑。文章阐释了现代化农业体系主要包括的农业生... 详细信息

科技创新引领是建设现代化农业体系的根本出路,也是建设现代农业大基地、大企业、大产业和实现农业物质装备现代化、科技现代化、经营管理现代化、农业信息化、资源利用可持续化的重要支撑。文章阐释了现代化农业体系主要包括的农业生产体系、产业体系和经营体系的科学概念和逻辑关系,指出保障粮食安全、促进产业融合升级和培育龙头企业是当前的重点任务。基于科技创新视角,我国在建设现代化农业体系过程中仍面临生产体系科技支撑能力弱、产业体系先进科技含量低和经营体系科技应用水平不高的挑战,严重影响科技创新对现代化农业体系建设的核心带动作用。基于此,文章就科技创新引领现代化农业体系建设提出了政策建议。

关键词：科技创新现代化农业体系重点任务挑战

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多元主体协同参与闲置宅基地与农房资源盘活利用模式研究——以浙江省钱塘区实践为例

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中国农业资源与区划 2024年

作者：张诗懿杜欣蔚李哲敏中国农业科学院农业信息研究所中国农业科学院研究生院

[目的]文章旨在凝练总结浙江省钱塘区多元主体协同参与闲置宅基地与闲置农房资源盘活利用模式及其特征，分析形成此模式的条件，探讨具体实现路径，为构建兼顾满足多方利益、促进土地集约高效利用、协调城乡融合发展的农村房地资源利用... 详细信息

[目的]文章旨在凝练总结浙江省钱塘区多元主体协同参与闲置宅基地与闲置农房资源盘活利用模式及其特征，分析形成此模式的条件，探讨具体实现路径，为构建兼顾满足多方利益、促进土地集约高效利用、协调城乡融合发展的农村房地资源利用管理机制提供建议。[方法]该文基于多中心治理理论，运用案例研究法，结合实地调研，探讨政府、市场、社会三方主体在闲置宅基地与农房盘活利用过程中的参与条件与实施路径。[结果]（1）案例形成了政府主体负责制度建设和政策引领，市场机制主导资源配置，社会组织和个体共同参与的闲置宅基地与农房资源盘活利用模式。（2）参与主体共同的发展意愿、相互制衡的能力和协调合作的动机是该模式形成的必要条件。（3）具体实践中，应确立满足整体利益的目标；赋予各参与主体内部复杂系统构建的空间和能力；构建短期快速实现经济效益，长期可持续增收的机制；设置有限职能发挥和竞合机制，利用数字化技术等手段辅助建立协同机制。[结论]有效推进闲置宅基地与农房资源盘活利用，应充分挖掘各主体内部协同潜力，形成主体之间相互制衡的力量，完善协同系统规则和可控机制，强化预警、风险防控机制的建设，以及技术应用的负面效应评估。

关键词：闲置宅基地盘活利用多中心治理农房租赁协同机制

生物炭负载氨氮对土壤碳排放、酶活性及微生物群落的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3533-3542页

作者：杨如意董艳红肖鑫徐艳丽况帅宋文静董建新郑学博中国农业科学院烟草研究所农业农村部烟草生物学与加工重点实验室青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081 山东省农业技术推广中心济南250003

土壤氮输入形式显著影响土壤CO_(2)排放.生物炭负载氨氮作为一种新型氮输入形式,既降低了农田化学氮肥投入,又减少了环境治理成本,其对推动国家化肥零增长、农田面源污染防治和实现国家“碳达峰”、“碳中和”目标意义重大.通过室内培... 详细信息

土壤氮输入形式显著影响土壤CO_(2)排放.生物炭负载氨氮作为一种新型氮输入形式,既降低了农田化学氮肥投入,又减少了环境治理成本,其对推动国家化肥零增长、农田面源污染防治和实现国家“碳达峰”、“碳中和”目标意义重大.通过室内培养试验,设置不施肥(CK)、单施化学氮肥(CF)、生物炭配施化学氮肥(BF)和生物炭负载氨氮(BN)这4种处理,研究了不同氮输入形式对土壤碳排放、酶活性及微生物群落的影响.结果表明,与CF相比,BF显著提高了累计碳排放量(66.24%),而BN未见显著性差异.值得注意的是,BN累计碳排放量较BF处理显著降低了35.28%.与CF和BF相比,BN处理β-葡萄糖苷酶,过氧化物酶,多酚氧化酶活性显著提高了20.25%和5.20%,36.72%和36.19%,90.36%和61.36%.与CF相比,BF处理提高了微生物群落丰富度和群落多样性,BN处理降低了微生物群落丰富度.与BF相比,BN处理变形菌门相对丰度降低了11.16%,放线菌门和拟杆菌门相对丰度分别提高了8.12%和5.83%.对微生物群落结构影响最大的土壤因子是木糖苷酶活性,绿弯菌门相对丰度与纤维二糖水解酶活性极显著相关;芽单胞菌门相对丰度与β-葡萄糖苷酶活性极显著相关;变形菌门相对丰度与累计碳排放量呈极显著相关.综上所述,生物炭负载氨氮较生物炭配施化学氮肥显著减少了累计碳排放量,其减排效果更优.研究结果将有利于国家“双碳战略”落地、生物天然气产业健康发展、国家绿色种养循环农业体系构建和国家化肥零增长战略实现.

关键词：生物炭负载氨氮生物炭累计碳排放量酶活性微生物群落

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我国骨干农书中的作物种质资源

中国农史 2024年第3期43卷 17-27页

作者：刘旭谭光万孔垂正中国农业科学院作物科学研究所北京100081 中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 中国农业科学院战略研究中心北京100081 中国农业博物馆北京100026

传统作物种质资源是我国的重要农业文化遗产,摸清我国农业古籍和历史文献中记载的作物种质资源本底,系统总结我国传统作物种质资源发展的基本规律,对传统作物种质资源的创造性转化和创新性发展具有重要意义。通过对我国骨干农书中的相... 详细信息

传统作物种质资源是我国的重要农业文化遗产,摸清我国农业古籍和历史文献中记载的作物种质资源本底,系统总结我国传统作物种质资源发展的基本规律,对传统作物种质资源的创造性转化和创新性发展具有重要意义。通过对我国骨干农书中的相关资料进行系统梳理,可以发现传统作物种质资源记载呈现种类和品种的丰富多样性、在农业生产要素中的首要性、收录的滞后性和延续性、认知发展的规律性等主要特征。我国农书对传统作物种质资源的记载与认知,有力地支撑了作物及其种质资源与人文环境的协同演变学说,为开展现代作物种质资源工作提供了有益借鉴。

关键词：农业古籍骨干农书作物种质资源协同演变

世界各国科研机构及高等院校优势学科比较——基于1981-2020年著名国际科技奖项的探讨

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科学学研究 2024年

作者：李强孟宪飞董照辉中国科学院科技战略咨询研究院中国农业科学院农业经济与发展研究所清华大学科研院中国农业科学院战略研究中心

该项研究通过构建科技创新活动投入产出模型，将用以表征国际一流学科的创新知识产出，从传统的论文、专利等成果形式，后移为国际学术界普遍认可并主动给予高额奖金和崇高荣誉的国际著名科技奖项。通过定义奖项声誉系数、国别差异系数... 详细信息

该项研究通过构建科技创新活动投入产出模型，将用以表征国际一流学科的创新知识产出，从传统的论文、专利等成果形式，后移为国际学术界普遍认可并主动给予高额奖金和崇高荣誉的国际著名科技奖项。通过定义奖项声誉系数、国别差异系数、优势衰减系数和规范化的学科优势指数计算，该方法能够较好地从国家、机构层面对学科总体和各学科优势进行比较。根据176个奖项1981-2020年6469人次授奖数据对71个国家的261个科研机构和480所高等院校的测算结果，虽然我国学科优势指数整体排在全球第12位，且同济大学和国家杂交水稻工程技术研究中心在建筑和农学领域分别进入全球前10位，但相比于我国发表国际论文数量比肩美国的领先优势仍有巨大落差，反映出我国在重大原创性成果产出方面与发达国家的明显差距。这种显著差距警醒我们要避免单纯以“漂亮”的国际论文及其衍生指标来评价学科发展水平、制定发展战略、配置科技资源，以免造成重大战略误判。除此以外，本研究还针对现有科研组织模式和绩效评价导向中存在的问题，从建立著名国际奖项标准规范并将其纳入统计评价体系，改变科研人员绩效工资与年度考核结果直接挂钩的评价导向，以及提升我国科技奖励体系对原始创新的识别度、提升国际化水平并设立中国特色国际科技大奖等方面给出政策启示。

关键词：科研机构高等院校优势学科著名国际奖项原始创新