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2600140086
甘肃
S812.6
基础研究
农业科学研究与试验发展
①课题来源与背景:该课题来源于甘肃省科学技术厅自然基金项目。
高寒草甸是青藏高原最重要植被类型之一,占青藏高原总面积的1/3和全球碳库的2.5%,因此青藏高原高寒草甸在全球碳通量、碳储量以及碳循环中扮演着非常重要的角色。然而,大部分高寒草地已经退化,使该生态系统净C交换量和方向(碳源或碳汇)发生改变,从而导致在预测环境变化与碳反馈时,其结果在很大程度上不确定。因此,非常有必要研究草地退化对生态净C交换量和方向(包括生态系统呼吸(Reco)、总初级生产力(GPP)、植物呼吸(Rplant)的影响以减少这种不确定性。
②研究的目的及意义:甘南退化草地是青藏高原退化草地的典型代表,且主要分布在海拔3500-4500m之间的高寒草甸区域,也使该研究具有明显的区域特色。该研究将从C的收支较角度深入理解草地退化对生态系统净C交换的影响及作用,是高寒生态学理论研究的新视角,也是高寒草甸研究序列新的延伸。因此,该研究对青藏高原退化草地的生态恢复实践亦有重要的指导价值。
③主要论点及论据:通过对不同建植年限下植物功能群叶片氮、磷、碳含量、叶片净光合速率和呼吸速率以及生态系统二氧化碳通量的研究发现,莎草和禾草叶片氮含量随着建植年限的增加呈减小趋势,杂草叶片氮含量随着建植年限的增加而增加趋势。禾草功能群植物,建植年限增加使植物叶片氮、磷含量下降,从而导致植物叶片净光合速率和呼吸速率的下降,进而导致Reco的降低和NEE的增加。莎草功能群植物,建植年限增加使叶片氮含量下降,从而导致净光合速率和呼吸速率的下降,进而Reco的降低和NEE的变化。杂草功能群,建植年限增加使叶片氮磷含量增加,从而导致净光合速率和呼吸速率的上升,进而导致Reco和NEE的变化。
④创见与创新:明确了草地退化对生态系统CO2吸收和排放影响的主要途径和作用机理,探明退化草地生态碳对大气CO2调节阈值。
⑤社会经济效益,存在的问题:研究持续时间较短,需要长期坚持研究。
⑥历年获奖情况:无。
⑦成果简介:在该项目的资助下,发表SCI收录刊物论文2篇,国内核心期刊发表论文2篇,培养2名硕士研究生,参加2-3次国内相关学术会议。
高寒草甸草地退化生态系统
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2500020082
四川
S816.7
基础研究
其他食品制造
兔是节粮型草食家畜,具有“不与人争粮,不与人争地”的特点,发展兔产业不仅对中国畜牧业意义重大,也对国家粮食安全有重要的推动作用。养兔业集约化的发展,使兔疾病越来越复杂,抗生素的使用可降低畜禽发病率,但带来的危害极大,已被禁止添加于饲料中,随之而来的肠道健康问题日益凸显。因此,在省科技厅相关项目的资助下,组成“肉兔肠道健康饲料关键技术创新与应用”项目组,集成“肠道健康促进剂预混合饲料研发”、“纤维饲料原料应用技术”和“抗应激技术研究”3大关键技术,取得的创新成果如下:
1.肠道健康促进剂预混合饲料研发。全面系统地研究在断奶肉兔饲料中添加酵母培养物、低聚果糖、柠檬酸、复方中草药、植物精油对肉兔生产性能、养分消化、免疫功能和肠道健康的调控,阐释了这5种肠道健康促进剂提高生长、维持肠道健康的可能途径,确定了其在饲料中的最适宜添加量。并在此基础上集成《肉兔肠道健康促进剂营养调控指南》推广应用,提高了肉兔日增重,降低了腹泻率。
2.纤维饲料原料应用技术。项目组研究了部分纤维饲料原料在不同生长阶段肉兔上的应用技术,通过在饲料中添加不同水平苎麻粉、桑枝茎叶粉、燕麦干草、苜蓿干草,测定其对繁殖母兔繁殖性能、生长兔生产性能、兔肉成分、免疫功能的影响,确定纤维饲料原料的适宜添加量,以确保肉兔肠道健康。
3.抗应激技术研究。项目组研究了在夏季高温条件下肉兔饲料中添加有机铬对生长性能、抗氧化状态和肠道健康等的影响,并在此基础上结合其它微量元素、抗应激饲料添加剂及饲养管理技术集成《肉兔抗应激技术应用指南》推广应用,提高了肉兔抗应激能力。
项目组共计发表论文13篇,制定团体标准1项,取得的成果在四川、重庆等西南地区饲料厂、养殖场进行应用示范,推广肉兔饲料10.73万吨,新增出栏商品兔46.60万只,新增社会总产值42254.35万元,新增社会纯收益2524.99万元,经济效益显著,对加快兔产业标准化养殖、提高经济效益具有重要的推动作用。
肉兔肠道健康促进剂预混合饲料
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2500050314
内蒙古
S814.7
基础研究
畜牧服务业
发展高性能装配式建筑是实现中国建筑工业化转型升级的重要举措。现有装配式钢结构体系难以适应内蒙古自治区生态环境及冶金稀土、新能源等产业发展,无法满足内蒙古自治区“9+5+3”未来产业发展格局需求。项目在国家自然科学基金等支持下,建立了高性能新型装配式钢结构体系设计理论、性能提升、数智化建造与韧性评估关键技术。科技查新表明:项目实施前,国内外尚无高性能箱板装配式钢结构体系、损伤可控装配式钢结构体系、新型装配式高耸钢结构体系相关研究报道。
项目主要取得以下原创成果:1.创建了适用于民用、工业和新能源领域的高性能装配式钢结构体系:民用领域研发了无梁柱整体承载箱板装配式钢结构体系,可抵御9级以上巨震;工业领域研发了一种损伤可控装配式钢结构体系,性能恢复程度可超90%;新能源领域研发了一种装配式高耸钢结构体系,建造效率提升20%以上。实现了高性能装配式钢结构体系多领域的源头创新。2.研发了适应内蒙古自治区生态环境的多领域装配式钢结构综合性能提升技术:提出了装配式钢结构热力耦合分析模型及耐火构造,建立了声振耦合设计方法;研发了冶金稀土厂房自感知-自调控承载保护系统,发明了防护板-弹性胶体抗爆缓冲装置;建立了复杂环境钢结构剩余承载力评估方法,发明了装配式钢结构耐腐蚀提升技术。解决了装配式钢结构在内蒙古自治区适用性差的问题。3.提出了适用于内蒙古自治区产业发展格局的装配式钢结构数智化建造技术与韧性评估方法:研发了装配式钢结构部件集成生产平台,发明了加劲肋轨道型智能焊接机器人;建立了装配式钢结构抗连续倒塌准则,阐明了结构动力响应特征;提出了装配式钢结构多元数据融合韧性评估方法,实现了建筑性态多元感知和智能评价。解决了钢结构数智化建造技术实操性差、韧性评估不精确难题。
项目授权发明专利71件、软著33项,主参编标准18部,出版著作3部,发表论文121篇。成果获中国钢协科学技术特等奖1项、一等奖5项,中国技术市场协会金桥奖一等奖1项,华夏建设科学技术二等奖1项,应用于包头奥运冰雪中心、呼和浩特新机场、中船风电锡林郭勒新能源产业园等百余项工程,近三年新增销售额167亿元,支撑内蒙古自治区发展和国家建筑工业化转型。
家畜性别控制繁育胚胎移植畜牧产业发展
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2600141618
甘肃
S818.5
基础研究
工程和技术研究与试验发展
①课题来源与背景:现有养殖场因技术落后,检测设备智能化程度不高,造成养殖效率低,养殖成本高。该技术通过监测智能设备收集养殖现场实时数据,如氨气浓度、二氧化碳浓度、温湿度等,并实时将数据上传到云平台,通过系统提供的多级预警机制、历史数据分析就了解到养殖场实时情况;当数据指标超出正常范围时,用户可以通过自动化控制养殖环控设备,手机控制排风、降温、投料等生产设备,及时解决养殖场存在的各种问题,降低养殖场生产成本,方便养殖户监控,降低禽畜患病风险。
②技术原理及性能指标:通过监测智能设备收集养殖现场实时数据,如氨气浓度、二氧化碳浓度、温湿度等,并实时将数据上传到云平台,通过系统提供的多级预警机制、历史数据分析就了解到养殖场实时情况;当数据指标超出正常范围时,用户可以通过自动化控制养殖环控设备,手机控制排风、降温、投料等生产设备,及时解决养殖场存在的各种问题,降低养殖场生产成本,方便养殖户监控,降低禽畜患病风险。
③技术的创造性与先进性:通过监测智能设备收集养殖现场实时数据,如氨气浓度、二氧化碳浓度、温湿度等,并实时将数据上传到云平台,通过系统提供的多级预警机制、历史数据分析就了解到养殖场实时情况;当数据指标超出正常范围时,用户可以通过自动化控制养殖环控设备,手机控制排风、降温、投料等生产设备,及时解决养殖场存在的各种问题,降低养殖场生产成本,方便养殖户监控,降低禽畜患病风险。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:该技术成熟度高、适用范围广、安全性能良好。
⑤应用情况及存在的问题:该技术市场应用情况良好,并实现了技术成果的转移转化。
⑥历年获奖情况:无。
智能化畜牧饲养管理平台监测智能设备自动化控制养殖环控设备
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2600140512
甘肃
S818.9
基础研究
工程和技术研究与试验发展
一.课题来源与背景:畜牧养殖综合管理系统V1.0的研发课题源自于现代畜牧业对高效、智能管理工具的迫切需求。随着畜牧业的快速发展,传统的人工管理方式已无法满足规模化、集约化的养殖需求。为了提高生产效率,降低管理成本,保障畜产品质量安全,研发了该综合性的畜牧养殖管理系统。
二.技术原理及性能指标:该系统基于云计算、大数据、物联网等先进技术,通过集成环境监测、生产管理、健康管理、繁育管理、物料管理等多个功能模块,实现对畜牧养殖全过程的精细化、智能化管理。系统能够实时监测养殖环境参数,提供科学的饲养计划和健康管理方案,帮助用户提高生产效率,降低疫病发生率。性能指标方面,系统具有高稳定性、高可靠性、高扩展性等特点,能够满足不同规模畜牧养殖企业的需求。
三.技术的创造性与先进性:畜牧养殖综合管理系统V1.0在技术创新方面取得了显著突破。系统首次将云计算、大数据等先进技术应用于畜牧养殖管理领域,实现了对养殖环境的实时监测和数据的深度挖掘与分析。此外,系统还支持产品追溯功能,确保畜产品的质量和安全。这些创新点使得该系统在技术上具有显著的先进性。
四.技术的成熟程度,适用范围和安全性:经过多次测试和优化,畜牧养殖综合管理系统V1.0已达到较高的成熟程度,具备稳定、可靠的性能。该系统适用于各类畜牧养殖企业,包括规模化养殖场、家庭农场等。在安全性方面,系统采用了多重加密技术和安全防护措施,确保用户数据的安全性和隐私性。
五.应用情况及存在的问题:畜牧养殖综合管理系统V1.0已成功应用于多个畜牧养殖企业,取得了显著的应用效果。用户反馈表明,系统能够有效提高生产效率,降低管理成本,提升产品质量和安全性。然而,在应用过程中也发现了一些问题,如部分用户对系统的操作不够熟练,需要进一步加强培训和技术支持。同时,也将继续优化系统功能,提升用户体验,为畜牧养殖行业提供更加优质的技术服务。
畜牧养殖综合管理系统畜牧养殖企业
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2600140352
甘肃
S812.2
基础研究
农业科学研究与试验发展
一.课题来源与背景:祁连山是中国西部重要的生态屏障,中国重要的水源涵养生态功能区,也是中国生物多样性保护优先区域。然而祁连山恶劣的自然条件和人类发展的矛盾交织存在,使得祁连山生态环境十分脆弱,加之气候变化和人为活动所导致的雪线上升、冰川退缩、水源涵养林功能下降、水土流失严重、下游径流来水量减少等一系列问题,已经严重影响了当地经济社会可持续发展。祁连山高寒草地的存在不仅对当地草牧业的发展起着至关重要的作用,也对草地生态系统的稳定性占有不可或缺的分量。土壤是植物的载体,能够为植物生长发育提供所需的元素。土壤微生物作为草地土壤生态系统的重要组成部分,是土壤系统中各种生物进程的主要推动者,对土壤有机化合物的降解、腐殖化及矿化有着显著的作用,是驱动地球生物化学过程的关键因素。土壤微生物的多样性及群落结构对土壤的功能及草地生产力也具有重要的影响。由于土壤微生物对土壤质量变化反应敏感,能够较早地指示草地生态环境变化和生态系统功能的变化,是衡量草地生态系统的健康变化和草地退化或恢复程度的重要指标。可见,土壤微生物变化规律的研究,可为草地生态系统的可持续发展提供理论依据。
二.研究目的与意义:该项目采用空间代替时间的方法,对祁连山东段不同修复时间高寒草地土壤微生物生物量、数量及土壤理化性质进行测定和系统分析,阐明土壤细菌、放线菌、真菌及土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物量磷与土壤理化性质在高寒草地修复过程中的动态变化规律,探讨土壤环境中土壤微生物在草地修复中过程中起的作用,为祁连山高寒草地保护和合理利用提供理论依据,对祁连山生态保护与建设的实施具有重要的理论支持和实践指导意义。
三.主要论点与论据:该研究对不同修复时间的祁连山高寒草地土壤微生物生物量、土壤微生物数量及土壤理化性质并结合植物群落变化进行系统研究,分析其在三个不同的土层深度、不同季节下的积累效果,揭示各相关因子间的相互关系研究结论如下:
(1)三大类微生物数量随修复年限的延长均整体呈增加的趋势,三大微生物数量大小为细菌>放线菌>真菌,并且放线菌和真菌具有明显的表聚现象。不同季节,细菌总体表现为秋季表层土壤细菌菌落数量较高,各土层真菌数量变化趋势总体保持一致,夏季菌落数量达到最大值,放线菌菌落数量表层土壤春季最高,并随着修复年限的延长而增加。
(2)土壤微生物量碳和土壤微生物量磷呈逐渐增加的趋势,且表现出一定的表聚现象,而微生物量氮呈先增加后减少的趋势。生物量碳含量在不同土层随修复年限的增加其季节变化规律大致相似,秋季含量最高,微生物量氮含量随修复年限的增加其季节性变化规律基本相似且整体处于相对稳定状态,微生物量磷含量处于长期漫长的累积过程中,在冬季含量积累到最大。
(3)研究样地中共发现植物24科40属55种,其中菊科、禾本科、蔷薇科占比较重。草本植物46种,灌木植物有8种,藤本植物1种。修复2a后,植物种类成倍增加,灌木植物沙棘重要值最高;修复5a后,大量草本植物出现,灌木植物银露梅和沙棘重要值较高;修复10a后草本、灌木植物减少,沙棘重要值较高。随着修复年限的延长,土壤物理、化学性质得到一定程度的改善,均匀度指数与有机质之间呈显著正相关。
(4)土壤容重与微生物生物量和三大类微生物数量均呈负相关关系,含水量与微生物量碳、磷和三大类微生物数量均呈正相关关系,土壤的机械组成与微生物特性总体呈负相关关系,全氮与细菌、真菌、放线菌均呈极显著正相关关系,与微生物生物量呈正相关关系,全磷与真菌、放线菌呈显著正相关关系。
四.创见与创新:国内外对土壤微生物的研究主要集中在影响它的因素、与土壤酶的相互关系及其与植物生长的作用;草地土壤微生物研究多见于草地不同退化程度方面,然而退化高寒草地修复过程中不同的生态修复时间对土壤微生物的影响,尤其是针对祁连山高寒草地不同修复年限下土壤生物学的研究并不多见。该项目将拟解决以下科学问题:1.不同修复阶段下祁连山东段高寒草地土壤细菌、放线菌、真菌多样性及土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物量磷与土壤理化性质的动态变化;2.不同生态修复阶段影响土壤微生物的主要因子;3.影响土壤微生物的主要因子的驱动规律。
五.社会经济效益,存在的问题:该项目为基础研究项目,通过研究祁连山退化高寒草地修复过程土壤环境中土壤微生物在草地修复过程中所起的作用,为祁连山高寒草地保护和合理利用提供理论依据,对祁连山生态保护与建设的实施具有重要的理论支持和实践指导意义。
该项目实施期间,正值新冠疫情爆发期间,致使野外调查、取样及室内样品测定产生了一定的迟滞现象,对样品的测定结果差生了些许影响;土壤微生物对于植物的影响是一个持续且缓慢的过程,2年的研究时间相对较短,因此对于祁连山退化高寒草地修复过程中土壤微生物的变化规律,有待进一步且持续的研究与探索。
六.历年获奖情况:无。
土壤微生物生物多样性保护土壤生态系统
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2600140239
甘肃
S818.5
基础研究
工程和技术研究与试验发展
一.课题来源与背景:近年来,随着人们对食品安全和农产品质量追溯要求的日益提高,育肥羊养殖行业的朔源管理成为行业关注的焦点。传统的养殖管理方式难以实现对羊只生长、健康及流转信息的全面跟踪,难以满足市场对高品质、可追溯羊肉产品的需求。在此背景下,该课题旨在研发一套高效、精准的育肥羊养殖朔源跟踪管理系统,以提升养殖管理的科学化水平,保障羊肉产品的安全与品质,满足消费者需求,促进育肥羊养殖行业的可持续发展。
二.技术原理及性能指标:育肥羊养殖朔源跟踪管理系统V1.0基于物联网、大数据与云计算技术构建。系统核心包括RFID耳标、数据采集终端、云端服务器及用户交互平台。RFID耳标作为羊只的唯一身份标识,实时记录羊只的生长数据、健康状态及转运信息。数据采集终端负责收集这些数据,并通过无线网络上传至云端服务器。服务器对数据进行存储、分析与处理,形成可视化报告,供用户通过手机APP或电脑端平台随时查看。
系统主要性能指标包括:数据采集准确率高达99.9%,数据传输时延低于1秒,系统响应时间不超过2秒,用户满意度达到95%以上。这些指标确保了系统的实时性、准确性和用户友好性。
三.技术的创造性与先进性:该系统的创造性在于将物联网技术应用于育肥羊养殖朔源管理,实现了羊只信息的全程自动化采集与跟踪。通过RFID耳标与数据采集终端的配合使用,系统能够实时、准确地记录羊只的生长轨迹,为养殖企业提供了科学的管理依据。同时,系统的大数据分析能力能够挖掘养殖过程中的潜在问题,提出优化建议,提升养殖效率。
系统的先进性体现在其高度的集成性、智能化和可扩展性。系统集成了多种先进技术,形成了完整的朔源管理解决方案。智能化功能如智能预警、自动报告生成等,降低了人工干预成本,提高了管理效率。系统还支持与其他农业信息系统的无缝对接,为养殖企业的数字化转型提供了有力支撑。
四.技术的成熟程度,适用范围和安全性:育肥羊养殖朔源跟踪管理系统V1.0已经过严格的测试与验证,技术成熟稳定,具备批量推广应用的条件。系统适用于各类育肥羊养殖企业,无论规模大小,均可通过该系统实现养殖管理的数字化升级。在安全性方面,系统采用了多重加密技术,确保数据安全与隐私保护,防止数据泄露或被恶意篡改。
五.应用情况及存在的问题:该系统已在国内多家大型育肥羊养殖企业得到应用,取得了显著成效。企业反馈表明,系统提高了养殖管理的透明度,降低了养殖风险,提升了产品市场竞争力。然而,在实际应用中,也发现了一些问题,如部分用户对新技术的接受度不高,系统操作界面需进一步优化等。针对这些问题,将持续进行技术改进与用户培训,提升系统易用性与用户体验。
综上所述,育肥羊养殖朔源跟踪管理系统V1.0作为一项创新性的科技成果,已成功转化为实际应用,为育肥羊养殖行业的可持续发展注入了新的动力。未来,将继续深化技术研发,拓展应用场景,为养殖企业与消费者提供更加优质、高效的服务。
羊养殖管理系统云端服务器
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2600140060
甘肃
S812.6
基础研究
农业科学研究与试验发展
1.课题来源与背景:青藏高原为中国草地鼠害主要成灾区,其中高原鼠兔和高原鼢鼠是中国高寒草地鼠害面积最大的两种害鼠,然而,高原鼠兔和高原鼢鼠是高寒草地生态系统的重要组分,在能量流通和物质循环中扮演重要角色。因此,面对平衡生物多样性保护和草原鼠害防治的挑战,解析其灾变机制,研发智能化监测预警、危害评价、环境友好型种群调控以及鼠害地近自然修复技术,对于实现青藏高原高寒草地生物多样性保护和鼠害科学防控具有重要意义。
2.技术原理及性能指标:
2.1高原鼠兔和高原鼢鼠致灾机制:
(1)致灾因子。采用定点研究和大尺度调查方法,利用物种分布模型和地统计学等方法,明晰两种害鼠的种群动态驱动因子,发现归一化植被指数和人类干扰是导致种群分布变化的主要驱动因子,且高强度放牧通过改变植被群落结构,降低植物群落高度、盖度和生物量,提升害鼠栖息地适合度,进而引发害鼠种群数量的扩张。
(2)灾变规律。采用采用Meta分析方法和野外控制实验方法,研究两种害鼠对植物群落、土壤理化性状和土壤生物的多维度影响,发现高原鼠兔种群密度增加导致植被群落高度、盖度、生物量下降,且增加了土壤有机质和全磷含量,降低土壤pH和土壤紧实度,减少大型土壤动物类群。高原鼢鼠种群密度增加提升了植物物种多样性,减少群落地上生物量,增加土壤水分含量,降低土壤温度和紧实度,增加土壤大型无脊椎动物和土壤细菌物种多样性。
2.2高原鼠兔和高原鼢鼠危害监测预警技术:
(1)危害地特征指标筛选。通过对比不同危害地特征对草地生产和生态功能的影响,筛选可被无人机解译的危害地特征影像,发现秃斑(边缘总长度)对草地植物群落多样性的影响更为显著。
(2)航测技术和图像解译技术确定。通过对比不同航拍高度、时间、机器学习等算法,筛选基于无人机遥感的最佳航测和图像解译技术,发现高原鼠兔航拍高度为20m,时间为返青期和盛草期的晴朗无风正午;高原鼢鼠航拍高度30m,时间为返青末期9:00-15:00。针对高原鼠兔危害地特征图像的最优解译模型为神经网络和GS-YOLO深度学习模型,高原鼢鼠危害地特征图像解译模型为阈值分类和PZM-YOLO深度学习模型。
2.3高原鼠兔和高原鼢鼠危害评价技术:
(1)生态阈值界定。采用实地调查和文献数据相结合的方法,以草地生产力和多样性为指标,量化高寒草地高原鼠兔和高原鼢鼠生态阈值。高原鼠兔在高寒草甸和高寒草原的生态阈值分别为有效洞口数613~700个/hm2和197~218个/hm2,宽松防治阈值分别为600个/hm2和200个/hm2,高原鼢鼠在高寒草甸夏季牧场和冬季牧场的生态阈值分别为286个新鼠丘/hm2和940个新鼠丘/hm2。
(2)危害评价模型。通过确定高寒草地害鼠对草地生态系统影响的关键指标,构建基于多指标危害评价模型进行危害等级划分。高原鼠兔:DRI(高寒草甸)=-0.001×有效洞口数-0.012×秃斑比+0.001×地上生物量+0.668,DRI(高寒草原)=-0.002×有效洞口数+0.239×群落高度+0.164×物种丰富度-0.055,高原鼢鼠:DRI(夏季牧场)=0.00060×地上生物量-15.40×旧鼠丘面积+1.16,DRI(冬季牧场)=1.489-8.354×旧鼠丘面积-0.000273×新鼠丘数。
2.4环境友好型鼠害防控技术及产品:
(1)新型植物源害鼠不育剂。研发了新型害鼠种群调控药-雷公藤(登记号PD20090003;农药生许(苏)0107),建成了年产雷公藤提取物原药5吨(折百率)产业化生产线1条。
(2)不同鼠药剂型的精准药量投放器。研发了针对不同鼠药剂型的精准药量投放器,大剂型料槽出药量标准误差在0.03~0.07之间,小剂型料槽出药量标准误差在0.02~0.04之间,药剂投放量精准。相比单人投放效率可提高30%~50%。
(3)非灭杀型种群调控技术。研发了无人机模拟天敌干扰高原鼠兔繁殖的新技术,明确了干扰日期、干扰时长和干扰飞行参数。无人机在繁殖期干扰15天后,高原鼠兔胎仔数下降21.91%,相对种群密度下降26.44%;研发了震动波干扰高原鼢鼠繁殖新技术,明确了干扰日期、干扰设备和干扰方法等,相比非干扰区,干扰区高原鼢鼠怀孕率下降50%。
2.5秃斑型鼠害地近自然、低扰动修复技术:
(1)秃斑块植被恢复的限制因子。通过调查不同面积秃斑块土壤理化性质(土壤渗透率、土壤孔隙性质、土壤全N、全P、全K含量)以及种子库数量,发现秃斑土壤有机质和土壤孔隙度是影响秃斑内植被恢复的主要限制因素。
(2)秃斑型退化草地近自然修复技术。采取非补播的修复技术,通过对秃斑采取浅翻、浅翻+施加椰糠、浅翻+施加椰糠+生物炭的修复措施后,显著提升了地上生物量,其中浅翻+施椰糠措施效果最好。
3.技术创造性与先进性:创新研发了两种害鼠的监测预警技术体系和危害评估技术,创新研发了高寒草地鼠害种群调控和精准防控技术体系,包括鼠害精准防控技术、无人机干扰高原鼠兔非灭杀型种群调控技术、震动干扰的高原鼢鼠非灭杀型种群调控技术。该技术经过科技评价机构评定认为科技创新度和先进度在国际范围内未见相同文献报道。
4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:该成果中所涉及的关键技术现均已顺利完成,达到了在实际环境中成功应用的水平,适用于两种害鼠栖息的高寒草甸和高寒草原等区域。
5.应用情况及存在的问题:已在甘肃省甘南藏族自治州的玛曲县、碌曲县、合作市等县区,四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖、甘孜州藏族自治州色达等县区,青海省果洛藏族自治州、海南藏族自治州、黄南藏族自治州的13个县区和西藏省那曲市聂荣县、班戈县等地成功应用。
6.历年获奖情况:(1)2011年,甘肃省科技进步一等奖;(2)2012年,甘肃省科技进步二等奖;(3)2015年,中国草业科技三等奖;(4)2016年,中国草业科技一等奖。
草地鼠害防治草地生态系统害鼠防治
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2600140677
甘肃
S812.6
基础研究
农业科学研究与试验发展
高寒草地约占青藏高原面积的60%左右,作为世界上海拔最高、类型最为独特的草地生态系统,是中国巨大的草地畜牧业生产基地、生态安全的重要屏障和多民族生存的重要家园,其稳定与否对中国水资源、北半球甚至全球的气候都会产生显著的影响。但是该区草地生态环境脆弱,长期以来草畜失衡,加之鼠虫害频发导致草地退化,成为制约其生态系统服务功能发挥的掣肘。
该项目团队突破传统样方调查和遥感反演难以在大范围、大尺度高精度量化放牧、鼠虫害对草地生态系统影响的局限性,开发了基于小型无人机的放牧家畜、高原鼠兔和草原毛虫长期-协同的观测、识别和分析系统;实现了关键信息的高效获取和分析,形成了完整的放牧强度量化分析方法,开发出基于无人机的草地群落结构特征的监测和分析方法,与放牧强度同时监测和分析,实现草畜关系反馈的高频次、高精度监测与分析;基于在样地尺度获取的毛虫数据、明晰了高寒草地草原毛虫、蝗虫的主要影响环境因子,构建了不同环境因子虫害宜生指数,绘制了高寒草地草原毛虫、蝗虫宜生区;在流域尺度明确了高原鼠兔的种群密度,分析了高原鼠兔扰动对高寒草地物种多样性的影响机制,量化评估了高原鼠兔扰动及其斑块化对生态系统碳库的影响。
该项目对于优化草地放牧制度,开展草地鼠虫害种群监测预警以及生态防控,制定科学合理的草地利用和保护措施,实现生产、生态和生活共赢具有重要意义。
草地生态系统鼠虫害防治放牧制度
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2600010314
陕西
S816.7
基础研究
其他食品制造
1、主要研究内容:
现代化养殖过程中,对肉鸡高效生产性状的密集遗传选择弱化了禽类的免疫系统,商业化、集约化的养殖方式增加了肉鸡多种疾病的发生。80%的畜禽疾病与环境和应激导致的免疫稳态失衡直接或间接相关,直接影响养殖效率。提高肉鸡的机体稳态和环境适应性,可减少肉鸡生产过程中环境应激和疫病的发生,减少抗生素的应用,走好绿色发展之路,更好地满足人民群众日益多元化的食物消费需求。
自2016年起,团队紧密围绕国家家禽产业重大需求,持续开展家禽免疫营养调控机制及应用研究。相关研究得到了国家重点研发项目-青年科学家项目、国家自然科学基金面上项目、陕西省杰出青年科学基金等40余项省部级基金的支持。项目团队入选陕西省科技创新团队(2021年),主要完成人孙青竹荣获陕西省杰出青年科学基金、陕西省青年科技新星、仲英青年学者、西北农林科技大学“卓越新星”等荣誉;成员刘艳利获陕西省青年科技新星、奥特奇青年科学家挑战赛冠军,任陕西省饲料和饲料添加剂生产许可证审核专家、陕西省“四主体一联合”维生素营养工程技术研究中心副主任等。
该项目聚焦家禽免疫营养的分子机制解析及免疫稳态的营养调控,原创性发掘出一批调控机体免疫状态的关键基因并阐明其作用机制。团队将基础研究与养殖实践紧密结合,创新提出了益生菌雾化、代际营养调控等新型免疫稳态干预策略,为家禽营养调控的基础理论创新与技术应用奠定了重要基础。
2、科学发现和价值:
科学发现一、系统解析了肉鸡在不同生理状态下的免疫特征及肠-肺微生物组成。肺部和肠道作为与外界直接相通的空腔脏器,最易受到病原菌与环境的影响。团队通过构建不同应激和炎症模型,在描绘机体免疫状态变化的基础上,引入肠道和肺部微生物,绘制了肺部菌群定植规律图谱,高分辨率揭示了肠-肺微生物组-宿主免疫细胞-机体稳态的协同演化规律。
科学发现二、揭示了表观遗传调控在肺部炎症中的新机制,为家禽肺部炎症的干预提供了理论依据。团队研究以表观遗传修饰、重要转录因子、关键基因和细胞行为为核心,系统研究了肺部炎症发生发展过程中的表观遗传调控机制,逐步明确了明星分子间的影响及其互作关系。探索了染色质重塑、超强子、PRMT1、非编码RNA、METTL3等关键表观遗传调控分子或表观遗传修饰模式在上皮细胞炎症、巨噬细胞功能转换中的作用。研究成果明晰了表观遗传调控在炎症过程中的关键作用,也为免疫调控相关功能性添加剂的研发提供了新的作用靶点。
科学发现三、解析了肉鸡肠道炎症和脂质代谢调控中的机制,为家禽肠道炎症和代谢异常的干预提供新的靶点。团队在国际上首次成功构建了肠道类器官-固有层淋巴细胞-细菌多层次共培养系统,通过高通量筛选发现罗伊氏乳杆菌的代谢产物吲哚-3-甲醛能够促进Lgr5+肠道干细胞再生,以保护炎症状态下肠道粘膜的完整性。ORM2作为急性期反应蛋白家族成员,与肉鸡低生产性能密切相关;团队进一步明确了ORM2基因的缺失可显著加剧高脂饮食诱导的小鼠脂肪肝病理进程,并伴随着肠道局部炎症的异常累积。研究为肠道炎症的研究和干预建立了新的模型和靶点。
科学发现四、创新了肺部益生菌雾化的技术体系;为免疫调控型添加剂的应用提供了技术支撑。项目团队创新性地完成了禽肺乳酸菌的分离纯化,并开发了家禽益生菌雾化技术,有效提升了肉鸡的生产性能和抗应激能力。通过结合营养表观遗传调控策略,利用黄芪多糖改变父代种公鸡肠道中的免疫微环境,揭示免疫营养调控的代际间分子机制;系统评估了染料木黄酮、维生素D、丁酸盐等营养干预措施的免疫调节效应及其在改善肉鸡免疫性能应用潜力。
3、同行引用和评价:
围绕家禽免疫营养机制解析与靶向调控,团队发表相关论文70余篇,申请国内/国际发明专利5项,应邀在该学科领域有重要影响的国际/国内学术会议上作邀请报告20余次。其中5篇代表作发表在Nature Communications(2021)、Journal of Allergy& Clinical Immunology(2017)、Cell Reports(2023)、Cell Death and Differentiation(2018)、Molecular Nutrition & Food Research(2021)等免疫学、分子生物学领域的经典期刊。研究成果被Nature、Gut、Nature Reviews Drug Discovery等多个期刊引用并进行了亮点评价。肺部炎症的相关研究(科学发现二)获得欧洲呼吸学会颁发的“最佳摘要奖”和“青年科学家奖”;肠道炎症和肠道类器官相关的研究(科学发现三)入选高被引论文,被F1000prime收录并2星推荐,国际同行鉴定该研究为“有趣的假说”和“新发现”。
项目成果的创新和发现加深了对家禽免疫营养调控网络分子机制的认识,从炎症网络、表观遗传调控、宿主免疫-微生物等角度深入解析了家禽炎症发生发展过程中的调控机制,并开发了多种基于免疫稳态的营养调控模式,为免疫营养的理论和实践提供了新思路和新资源。
家禽养殖免疫系统饲料添加剂