中国农业科技导报

陆建中

2014, 16(6): 1-6. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.240

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基于我国农业和农业科技发展形势，剖析了农业和农业科技的发展动力，指出未来10~20年农业发展的主体方向是转型发展和升级发展，农业科技发展的主导方向是主导技术和先导技术。围绕农业和农业科技的发展方向，当前要统筹布局和组织实施一批农业科技重大命题，构建大联合协作攻关机制，推动实现农业科技的跨越发展，强有力支撑现代农业可持续发展。

紫花苜蓿在维护我国食物安全中的作用

何峰,谢开云,万里强,李向林*

2014, 16(6): 7-13. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.128

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在近20年的时间里，我国居民的膳食结构发生了很大改变，居民口粮消费逐渐下降，饲料粮占粮食总量的比重逐年增加，同时居民对肉类消费稳定增长，特别是牛羊肉、禽肉和奶制品消费增长较快。居民膳食结构的改变要求传统的粮食种植结构做出相应的调整。紫花苜蓿作为优良的豆科牧草，不仅是畜牧业的发展保障，还可以起到肥土丰田的作用，在种植结构调整的背景下，从我国目前粮食安全现状与问题、食物安全面临的困境，阐述了在保障我国粮食安全的前提下，将紫花苜蓿纳入到现行的轮作系统的优势和存在问题，预见了可能存在的风险并给出解决措施。

拟南芥丝氨酸羟甲基转移酶（AtSHMT）的原核表达与酶活测定

江晶晶,张春义,姜凌*

2014, 16(6): 14-20. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.168

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从拟南芥叶片中克隆了定位于线粒体的拟南芥丝氨酸羟甲基转移酶基因(AtSHM1)，将其插入到pET\|26b(+)表达载体，并在大肠杆菌中成功表达。优化表达条件之后，获得可溶性AtSHMT蛋白。用亲和色谱法成功分离纯化该蛋白，计算得到该酶酶学常数Km和Kmax分别为121 μmol和21.8 μmol/L·min。利用该酶催化DL\|3\|苯基丝氨酸裂解的产物苯甲醛在279 nm波长处有强烈吸收的性质，测定反应产物的吸光值，根据苯甲醛标准曲线测得AtSHMT酶活，由此建立了一种测定真核生物丝氨酸羟甲基转移酶酶活的一种简便、快速、安全的方法。

中华金叶榆不同无性系光合特性和叶绿素荧光参数日变化研究

段龙飞1,尚爱芹1*,杨敏生2,王进茂2,左力辉2,强泽宇1

2014, 16(6): 21-27. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.364

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为了研究中华金叶榆不同无性系间的性状及光合特性的差异，选育优良无性系，以从中华金叶榆子一代中选择并培育的三个性状不同无性系（A、B和C）的嫁接苗为试材，以中华金叶榆母本嫁接苗为对照，对其形态特征、光合特性和叶绿素荧光参数日变化进行了研究。结果表明：各无性系和对照间的形态特征存在明显不同；净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳（Ci）日变化均存在差异。净光合速率日均值从大到小依次为：无性系C（12.35 μmol/m2·s）>对照（11.99 μmol/m2·s）>无性系B（11.98 μmol/m2·s）>无性系A（10.80 μmol/m2·s），从理论上解释了无性系C生长速率较快，而无性系A生长速率较低原因。各无性系和对照的Fo、Fm以及Fv/Fm的日变化规律均存在明显差异。Fm和Fv/Fm都表现出下降后又上升的趋势，表明光合作用受到暂时抑制，但光合机构并没有受到损伤。不同无性的耐光抑制能力不同，无性系A受到的光抑制最强，无性系C受到光抑制最弱。

利用玉米作为生物反应器表达PEDV中和表位抗原蛋白

满坤1,2§,杨兵1§,薛静1§,覃湘婕1,2,周宏专1,徐福洲1,许承扬1,杨凤萍1,张立全1,李向龙1,张晓东1*,王金洛1*

2014, 16(6): 28-35. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.362

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以玉米为生物反应器，将猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus, PEDV）主要中和抗原表位（core neutralizing epitope, COE）基因导入玉米自交系，获得了高效表达PEDV\|COE的转基因玉米稳定株系。首先，根据玉米密码子的偏好性，设计合成优化的COE编码基因，构建了植物表达载体pBAC9036。然后，利用PDS1000/He基因枪转化玉米幼胚，经过愈伤组织诱导、分化再生培养，获得71株转化再生植株，进而通过田间草甘膦抗性筛选，获得2个T1代转基因玉米稳定株系。通过PCR、RT\|PCR、间接ELISA和Western blot等鉴定结果显示，COE基因已成功整合到玉米基因组并进行了转录和蛋白表达。并且种子中COE蛋白占可溶性总蛋白的0.122％和0.078％。最后，提取转基因玉米稳定株系的种子可溶性蛋白，与佐剂混合皮下注射免疫小鼠并取可溶性蛋白灌胃免疫小鼠，均可产生针对PEDV抗原的特异性抗体。获得的转基因玉米可有效表达COE蛋白，表达产物具有显著的免疫原性，为进一步研制PEDV\|COE转基因玉米疫苗奠定了基础。

苋色藜NDR1基因抗病毒特性初步研究

龚前园,张超,吴华年,李为民,张永强*

2014, 16(6): 36-43. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.059

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以抗病毒植物苋色藜为材料，克隆拟南芥NDR1的同源基因，确定其亚细胞定位及该基因表达和抗病毒特性分析，为转基因抗病育种奠定技术基础。根据苋色藜转录组测序分析结果，采用RT\|PCR克隆获得两个与拟南芥同源的NDR1基因，分别命名为CaNDR1a和CaNDR1b，并通过实时定量PCR分析病毒侵染后基因的表达情况；构建植物瞬时表达载体，发现CaNDR1a和CaNDR1b定位于细胞膜；构建CaNDR1a和CaNDR1b植物表达载体，遗传转化获得转基因烟草，经酶联免疫吸附测定（ELISA）分析T1代植株对烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）的抗性。生物信息学分析揭示CaNDR1a和CaNDR1b是NDR1的同源基因。CaNDR1a和CaNDR1b在苋色藜接种TMV和CMV后显著上调表达。CaNDR1a和CaNDR1b定位于细胞膜上，并且病毒对CaNDR1a和CaNDR1b的胞内定位没有影响。ELISA结果显示部分转基因株系对TMV和CMV的抗性增加。初步表明CaNDR1a和CaNDR1b是拟南芥NDR1的功能性同源基因，参与植物对病毒的内源免疫反应。

赤芝菌株的SCAR标记鉴别

陈凌华1,2,洪自同3,程祖锌2,谢宝贵4,郑金贵2*

2014, 16(6): 44-51. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.339

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赤芝是种重要的药用真菌，品种繁多，由于目前食用菌管理制度不完善，为稳定菌株质量迫切需要建立起快速鉴定赤芝菌株的有效办法。在对赤芝（Ganoderma lucidum）菌株进行SRAP多态性分析基础上，将属于某几个菌株的SRAP特异片段转化为稳定性较高的SCAR标记，共获得17个SCAR标记。聚类分析显示，供试的23个赤芝菌株在遗传距离0.63下分为4类，其中19个菌株在遗传距离0.50下聚成一类。将其中的9个SCAR标记线性组合，建立起赤芝菌株的多标记综合鉴别法，可对供试的23个菌株进行有效鉴别。由此可见，SCAR分子标记能很好地解释赤芝菌株间的亲缘关系，是种快速、稳定、准确鉴别赤芝菌株的方法。

热稳定6-磷酸-β-葡萄糖苷酶TteBglB异源表达、分离纯化及酶学性质分析

刘晴1,2§,张宇微2§,张宇宏2,徐欣欣2,张伟2,刘波2*,顾青1*

2014, 16(6): 52-58. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.529

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6-磷酸-β-葡萄糖苷酶（EC 3.2.1.86）催化6-磷酸-葡萄糖苷类化合物（如6-磷酸-纤维二糖、6-磷酸-纤维素寡糖）产生6-磷酸-葡萄糖而使纤维素完全分解，在微生物碳源利用过程中起重要作用。腾冲嗜热厌氧杆菌是一株嗜热厌氧微生物，提供了丰富的热稳定性蛋白基因资源。从该菌株中克隆编码6-磷酸-β-葡萄糖苷酶的基因TtebglB，并在E.coli BL21（DE3）进行了异源表达。结果表明，TteBglB催化反应的最适pH为 6.0、最适温度为70℃，在pH 4~10或 70℃时有着良好的稳定性；同时证实，TteBglB属于糖基水解酶家族1（GH1）成员，可不依赖Mn2+、Ni2+、Co2+ 或Fe2+ 等二价金属离子而发挥催化作用。以pNPβG6P为底物时，催化反应的Km为0.054 mmol/L，Kcat为81.47/min，Vmax为0.003992 mmol/min，酶比活为18.093 U/mg。

结构脂质位置选择性酶法合成研究进展

刘四磊1,刘伟2,董绪燕1*,魏芳1,吕昕1,钟娟1,陈洪1

2014, 16(6): 59-67. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.267

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甘油三酯中脂肪酸的组成、碳链长短和双键数目是影响油脂物理化学性质及营养价值的重要因素。脂肪酸在甘油骨架上的位置分布影响结构脂质的生理功能和营养价值。随着脂质功能的开发，结构脂质的研究备受关注。综述了酶法合成结构脂质反应中的脂肪酸酰化位置选择性的影响因素，重点评价了酶促酯交换反应中脂肪酶的催化特异性、反应的环境介质及不同的物理辅助条件等因素对脂肪酸酰化位置选择性的影响，并介绍了甘油三酯中脂肪酸酰化位置的分析检测方法。在此基础上，对酶法合成结构脂质的发展前景进行了展望。

我国种业智能装备产业研究

吴建伟1,2,卢大文3,明博2,李志军4,韩湘4,杨宝祝1,2*

2014, 16(6): 68-73. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.319

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针对我国种业智能装备产业发展现状，从育种研发、表型及环境数据采集、田间试验测试和商业化育种4方面对比分析国内外种业智能装备产业情况，并开展产业链研究范围与边界、SWOT、市场需求要素和技术壁垒4方面的产业关联度分析，归纳2大类、15个产业目标因素，凝练5个环节、28项产业目标方向要点，为北京种业智能装备产业发展提供理论基础，为实现我国种业生产管理的工业化、精准化和智能化提供智力支撑。

规模化肉牛场数字化网络平台开发与应用

杨亮1,杨振刚2,吕健强1,罗清尧1,熊本海1*

2014, 16(6): 74-80. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.230

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为满足集约化肉牛场数字化管理水平和提高繁育效率及遗传进展，基于肉牛从妊娠、产犊、哺乳、干奶到下一个繁殖周期的生产管理流程，将肉牛划分为犊牛、青年牛、育肥牛、成年牛等类型，在设计肉牛基本信息的数据标准规范基础上，采用.Net及SQL Server 2008网络数据库技术，构建了规模化肉牛场包括繁殖、产犊到饲养营养等数据管理及智能分析平台，实现了对肉牛繁殖与育肥生产最核心数据的网络远程数字化管理，主要包括胎间距、胎次结构、系谱跟踪及牛只资料卡等在线动态分析与数据的定向排序与输出，包括母牛发情配种、初检复检、产犊、犊牛断奶、转群、淘汰等各类生产事件的智能提醒，以及各种繁殖、育肥参数的可视化图形统计分析等。对生产过程基本数据的分析及与数据挖掘，提升了基础数据的利用价值，更有利于对规模化肉牛场管理者的科学决策。

水稻高秆翻埋快腐还田机研究

葛宜元1,王金武2*,李亚芹1,魏天路1

2014, 16(6): 81-88. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.401

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为适应东北高寒地区水稻秸秆的机械化还田作业，降低还田作业的牵引阻力、加快秸秆的腐解，设计了具有滑切减阻特性的还田弯刀组成的高秆翻埋装置和使秸秆均匀平铺同时施入秸秆腐解剂的秸秆梳理-腐解剂施入装置。采用旋转正交设计方法设计试验方案，考察机器前进速度、刀辊转速、还田深度三个因素对牵引阻力的影响，建立牵引阻力模型，得到牵引阻力最优的参数组合：机器前进速度为1.4 m/s，刀滚转速210 r/min，还田深度为10 cm。影响阻力的因素主次顺序为：刀辊转速>机器前进速度>还田深度。

基于ASP.NET的无规定动物疫病区管理信息系统设计与实现

孙英泽,胡婧,沈石,陈柏松,葛常水,欧阳海鹰*

2014, 16(6): 89-95. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.193

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我国应用管理信息系统技术对无疫区进行疫情监测、疫情上报、疫情预警、数据分析、辅助决策等方面严重不足。规范了无疫区内生产管理活动产生的各类数据，理清了无疫区渔业生产、疫病监测两大管理活动中信息传递过程,建立了无疫区管理信息系统。该系统集成养殖生产、流行病学调查、病原监测、疾病免疫等管理数据，按用户角色提供不同管理功能，将系统内各类数据分类存储和共享，实现以信息化的手段辅助开展无疫区现代化管理。系统采用B/S架构，使用UCML框架式开发平台搭建基于WEB的管理信息系统，用户通过Internet上传和管理数据，通过四种用户角色和五级管理划分用户权限，通过灵活的数据调用功能提供便捷的数据管理，使用SQL Server数据库技术建立了覆盖无疫区内各种管理活动的专业数据库。

基于Unity3D的甘蔗种植虚拟教育培训系统设计与实现

吴升,郭新宇*,贺谊,温维亮,王虓

2014, 16(6): 96-102. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.229

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我国是最大的甘蔗种植国之一，甘蔗种植教育培训课程在各大农林职业院校广泛开展，针对传统的甘蔗种植教育培训试验开展周期长、成本高、授课方式枯燥、参与实践机会少等不足。为此开展甘蔗生长模型建模，农事仿真实时可视化等虚拟仿真交互关键技术进行研究；以“看动画、学知识、玩游戏、长技能”的虚拟互动培训理念，提出基于时序驱动的甘蔗虚拟种植教育培训系统设计方法；以Unity3D为开发平台，实现甘蔗种植生长周期虚拟展示以及互动体验功能。系统以虚拟化改造传统教学，为现代农业职业技术教育提供新的教学思路，从而为全面提升学员技术技能水平做出贡献。

新疆克拉玛依市猪源大肠杆菌耐药性调查

高娟,夏利宁*,夏绪进,程伟华

2014, 16(6): 103-108. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.284

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为调查新疆克拉玛依市白碱滩地区规模化猪场和养殖户家猪粪样中分离的大肠杆菌对临床常用抗菌药物的耐药情况。对该地区猪场及周边养殖户家猪粪样分离的大肠杆菌采用微量肉汤稀释法进行最小抑菌浓度测定。结果显示：采集的703份粪样中分离出大肠杆菌701株（包括规模化养殖场549株和养殖户152株），分离的大肠杆菌对氨苄西林和阿莫西林/克拉维酸耐药率最高，达77.0%以上；对阿米卡星最敏感，耐药率也达11.1%；3耐以上的菌株占17.0%。该地区猪源大肠杆菌对常用抗菌药物耐药情况较为严重，须在临床治疗细菌性疾病中避开使用不敏感的抗菌药物。规模化养殖场分离的猪源大肠杆菌相比养殖户分离的猪源大肠杆菌对被检抗菌药物的耐药率低。

滇池柴河流域蔬菜地土壤施用控释尿素与普通尿素的氮损失比较

朱晓琦,胡正义*,王惠惠,周国慧,刘小宁

2014, 16(6): 109-116. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.182

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在滇池柴河流域，蔬菜地施用的氮肥通过径流、淋溶和氨挥发等途径向水体迁移，对周围水体质量有较大影响。通过盆栽试验比较了控释尿素（3个氮水平：0 mg N/kg土、280 mg N/kg土和320 mg N/kg土）与普通尿素（4个氮水平：0 mg N/kg土、280 mg N/kg土、320 mg N/kg土和400 mg N/kg土）施用在柴河流域土壤所表现出的肥料氨挥发和氮淋失特征。结果表明，两种氮肥所有施氮水平处理的氮淋溶量都显著大于氨挥发量。在两种施氮水平下（320 mg N/kg土和280 mg N/kg土），施用普通尿素产生的氨挥发量分别占施氮量的3.64%和3.57%，而施用控释尿素产生的氨挥发量分别占施氮量的3.64%和2.78%；施用普通尿素产生的氮淋失量分别占施氮量的14.38%（其中硝态氮占85.34%）和14.46%（其中硝态氮占95.70%），施用控释尿素产生的氮淋溶量分别占施氮量11.60%（其中硝态氮占91.05%）和8.37%（其中硝态氮占96.84%）。硝态氮淋溶可能是柴河流域蔬菜地肥料氮素向水体迁移的主要途径。随着施氮量的减少，控释尿素的氮淋失量显著下降，而普通尿素的氮淋失量差异不显著。相同施氮水平下，普通尿素氮淋失量显著大于控释尿素。由此可见，控释尿素主要通过减少氮淋溶途径来减少氮损失。减量施氮结合控释尿素的施用对控制该地区氮肥施用对水体污染具有实际的指导意义。

微藻气肥光生物反应器研究进展

孙芝兰1,黄芸1|2,陈以峰1*

2014, 16(6): 117-123. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.420

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利用微藻吸收工业废气中高浓度的CO2不仅可以显著增加微藻的生物量和油脂产量，还可以达到碳减排的目的，但是CO2在水体中溶解度较低一直是微藻利用高浓度CO2的瓶颈。探讨了CO2气肥耦联的微藻培养光生物反应器，着重阐述了两类气肥光生物反应器，即液体培养和半干固态培养光生物反应器,在CO2气源供应与利用上所做的改进和特点，详细比较了二者的装置特性、生物学特性、供气特点以及生产性能，为光自养微藻的高密度培养提供参考。

阿根廷滑柔鱼渔业资源管理及对我国的启示

岳冬冬,王鲁民*,樊伟,张勋,郑汉丰,唐峰华,张胜茂,戴媛媛

2014, 16(6): 124-131. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.262

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世界头足类资源仍具一定开发潜力，阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）是西南大西洋远洋鱿钓作业渔场单种产量最高的品种，主要分布在西南大西洋公海、阿根廷专属经济区等海域。对阿根廷捕捞渔业产量、主要捕捞品种及产量、阿根廷滑柔鱼产量等进行了初步统计，总结了阿根廷渔业管理制度及中阿渔业合作情况，并结合阿根廷滑柔鱼渔业资源的管理实例，从近海和远洋渔业两个角度分析了其对我国渔业资源管理的启示，如构建近海渔业资源调查评估网络、开展近海渔业主要品种总可捕量管理试点、采取临时性休渔措施以保育渔业资源、逐步完善伏季休渔制度、加强渔港监督检查能力、制定渔业从业者准入条件、构建远洋渔业资源开发利用综合服务体系等。

中国生物强化富铁小麦营养干预居民缺铁性贫血疾病负担分析

张金磊,李路平

2014, 16(6): 132-142. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.439

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目前我国人口中平均每5人中就有1人遭受贫血危害，大部分居民贫血是由于铁营养素缺乏引起的，妇女和儿童是我国人口中铁营养素缺乏比较严重的群体，农村则是铁营养素缺乏的高发地区。针对我国高发的缺铁性贫血状况，重点讨论和分析了生物强化富铁小麦作为一种新的营养干预手段，其潜在的健康干预效果。在获取和依据相关材料和数据的基础上，采用失能调整生命年作为分析工具，研究确定了生物强化富铁小麦营养干预前后我国居民缺铁性贫血疾病负担的现状和潜在的营养改善情况。研究表明，生物强化富铁小麦具有很好的营养干预效果。最后提出加大对生物强化小麦育种研究的投入，培育含铁量更高的小麦新品种，并重视生物强化富铁小麦的推广应用的政策建议。

乳酸菌在农产品种植及其质量安全中的研究进展

高鹏飞1,2,姚国强1,2,赵树平1,王晓伟2,崔景丽2,张和平2*

2014, 16(6): 143-148. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.149

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乳酸菌作为农业有益微生物和植物促生长细菌中的成员，是自然环境中普遍存在的一种安全且可食用微生物，在农产品种植及其质量安全中发挥着独有的优势。随着对乳酸菌抗致病性真菌特性研究的深入和乳酸菌降解重金属、农药残留等安全性方面研究的探索，减少农药和化学肥料种植的植物性农产品受到人们越来越多的关注。综述了乳酸菌在促进植物生长、调控植物病害及改善植物性农产品的品质等作用的研究进展，旨在促进乳酸菌在农产品中的应用发展，并提高农产品质量及其食用安全，以提高人们的健康水平。

我国农业发展方式对农民收入影响分析 ——基于DEA\|Tobit模型

宋莉莉1,马晓春2,王秀东1*

2014, 16(6): 149-158. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.603

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随着工业化、城镇化步伐的加快，我国农业发展受到资源、环境以及生态的约束日益增强。粗放型的农业发展方式已难以支撑我国农业的持续、稳定、健康发展，也威胁着2020年我国农民收入倍增和全面建成小康社会目标的实现。利用DEA\|Tobit二阶段回归模型对我国农业发展方式对农民收入的影响进行了实证分析，结果表明：我国农业发展方式对农民收入影响的综合效率较低，相对于技术效率，规模效率偏低可能是主要原因；另外，农业科技投入、城镇化率、第一产业就业人员的数量以及农户家庭经营规模是影响我国农业发展方式效率的重要因素。其政策含义在于，我国应在稳定家庭联产承包责任制下创新农业生产经营主体，加快农业劳动力结构性转移，加强对农业科技和农村教育等方面的财政投入力度，以此来提高我国农业发展方式效率，增加农民收入。

华北平原地下水漏斗区马铃薯替代小麦种植及由此节省的水资源量估算

郭燕枝,王小虎*,孙君茂

2014, 16(6): 159-163. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.378

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多年的地下水超采，导致华北平原已成为世界上最大的“漏斗区”，农业可持续发展压力巨大。综合考虑耕地资源持续利用和国家粮食安全，减少高耗水作物如冬小麦的种植面积，加快农业结构调整步伐是当务之急。根据已有研究成果，比较分析了华北平原冬小麦和马铃薯的水分亏缺量，推算出华北地下水漏斗区马铃薯替代小麦种植，每年可节约水资源总量达(3.47～7.35)×108 m3，同时在一定的技术支持下，能够提高粮食产量水平。这将有利于在保障国家粮食安全的基础上，逐步缓解地下水资源衰变的态势。

基于Web of Science近10年油菜研究态势分析

张文宇,张伟欣,葛道阔,曹宏鑫*,刘岩,冯春焕,陈魏涛

2014, 16(6): 164-172. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2014.567

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基于2004-2013年间Web of Science的SCI\|EXPANDED数据库收录的油菜相关论文（以油菜为主题词），分析了这一领域发文量年度变化趋势，以及影响力较高的国家/地区、科研机构、期刊、高被引论文等；根据Essential Science Indicators数据库，总结油菜研究前沿；并根据模糊综合评判方法，采用3种不同的权重，对文献计量学指标进行综合排序。结果表明：全世界对油菜研究的重视度在不断提高。总体看，美国、加拿大及德国、英国、法国等欧洲国家在油菜研究方面处于世界领先水平。加拿大、美国和中国科研机构发文量较大，但欧洲科研机构发文普遍质量较高，影响力较大；刊载油菜研究相关论文的优秀期刊和高被引论文均多来自欧洲国家和美国；油菜相关研究多集中在甘蓝型油菜、菜籽油、生物柴油和基因表达等方面。

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