上海农作物种质资源数据库的设计和构建

随着农作物种质资源数量的不断增加,种质资源交流的日益频繁以及种质资源利用的逐步深入,农作物种质资源数据库的建设对农作物的应用研究和基础性研究至关重要。上海市农业生物基因中心借助于本中心保存的近21万份种质资源的信息,开发了一套上海农作物种质资源数据库,本文主要阐述了该数据库设计和构建的目的、原则和数据库的架构、运行环境以及主要功能模块。上海农作物种质资源数据库采用了B/S结构,平台系统利用多层逻辑架构实现了对农作物种质资源数据信息的收集、存储、查询、统计分析等功能。外部用户通过浏览器即可访问平台系统,浏览查询种质资源信息。内部管理员可使用平台的受限功能,需要认证成功后才可使用后台管理功能,实现对整个平台数据的管理。注册用户还可通过基因资源数据库提交引种申请,管理员结合管理信息系统实现对外供种全流程的网络化,借此可提高工作效率,增加工作流程的透明度。     

北京市高等植物种质资源信息查询系统的构建与特点

生物多样性信息学是生物多样性研究的重要内容,信息平台是生物多样性保护、生态教育和普及有效模式.目前,北京开展了大量的生物多样性资源的调查,但还缺少针对该区域系统而全面的物种资源信息化平台.针对北京地区生物多样性保护和生态教育的需要,基于2007～2009年开展的北京市高等植物种质资源全面系统的调查以及以往的研究数据,以物种多样性编目的数据库为框架,以计算机网络技术为支撑,构建北京市种质资源信息查询网络平台.该平台实现了高等植物种质资源信息的共享,用户可以准确查询到149科,61属,256种及变种的详细文字信息和图片信息,包括植物物种的分类、生态学特征、分布特点、濒危与保护状况、利用与人为干扰等.该平台的研建不仅为北京市植物物种资源的保护规划、外来物种的管理、资源利用等提供了重要信息支持,对科学研究和生态教育等也具有重要意义.     

药用植物保育云服务平台设计与实现

药用植物资源是中医药事业和生物医药产业赖以生存和发展的重要资源,同时也是我国的中医药文化遗产的载体。而药用植物资源的保育工作是药植资源可持续性开发与应用的基础。随着生物信息学与信息化技术的快速发展,利用包括云计算在内的新兴信息化技术,在传统种质资源保护与管理等方面的应用越来越多,然而,在药用植物资源保育方面还有待开发与应用。利用云计算、数据库应用及生物信息学等相关技术,对我国药用植物资源的保育数据进行信息化及平台建设,构建药用植物保育云服务平台系统。该系统通过收集、整理和加工药用植物资源信息,开展药用植物数据信息化与应用开发,完成药用植物保育云服务平台,可提供药用植物保护及新物种培育等方面信息查询服务。该平台对于药用植物研究相关的数据标准化、保育学科研究,以及信息共享与服务,具有较为重要的应用价值与社会意义。     

青藏高原植物种质资源数据库及应用平台建设

为了实现青藏高原植物种质资源信息数据的有效管理、保藏、共享、交流和利用,根据科技部基础性工作专项对项目成果共享的要求和青藏高原极端环境下野生植物种质资源调查和采集项目执行管理的需求,针对青藏高原植物种质资源本身固有的特征,通过关系数据库模式构建了青藏高原植物种质资源信息数据库,设计和开发了数据采集、审核、入库等实用工具.利用微软.NET技术,基于三层架构模式,构建了基于青藏高原植物种质资源数据库的应用平台,实现了植物种质数据的数字化存储、开放共享等功能.为青藏高原极端环境下植物种质资源调查和资源利用奠定了基础.     

黑龙江省野生东北虎调查管理信息系统的构建

文章以黑龙江省野生东北虎（Panthera tigris altaica）野外调查数据为基础,利用地理信息系统技术、计算机技术与野生动物资源调查管理技术,构建了黑龙江省野生东北虎调查管理信息系统。主要运用面向对象程序设计语言C#和ArcGIS Engine嵌入式组件技术以及SQL Server数据库技术,设计并构建东北虎调查管理系统,实现了对野生东北虎调查数据的图形可视化操作管理。同时,结合研究区域内的自然因素和人文因素对调查资源进行动态的空间分析,及时准确地反映出东北虎的种群数量和空间变化规律,并制作出相应的分类专题图及野外分布信息统计图表等。该管理信息系统将有助于野生东北虎种群及栖息地调查数据与资料的科学管理,对于推动我国野生东北虎就地保护和科学管理具有重要意义。     

四川省生物多样性基础数据库信息系统

生物多样性本底信息是开展生物多样性评价的基础,现有的生物多样性数据分布比较分散,不同的数据掌握在不同的部门,没有得到很好整合。同时,由于缺乏物种分布的空间信息,生物多样性数据很难满足环境影响评价中生物多样性评价的需求,生物多样性评价一般只限于简单的定性分析。为了促使生物多样性评价工作能更深入的开展,切实有效地保护生物多样性资源,以四川省(重点以甘孜州)为研究案例,整合了现有的生物多样性数据资源,主要包括四川省自然保护区生物多样性数据、甘孜州水生和陆生生物多样性数据、四川省环境敏感区数据以及生物多样性现场调查数据等,建立了四川省生物多样性基础数据库,同时通过数据库开发和网络开发,建立了数据库信息系统,实现了生物多样性空间数据库和属性数据库的查询检索、数据显示等功能。     

基于WebGIS的植物园植物物种管理信息系统

鉴于植物园现代化管理和国内外植物资源信息交流的迫切需要,利用WebGIS系统集成技术在Internet上建立了中国科学院武汉植物园植物物种管理信息系统。系统实现了基于网络的图形属性数据的双向查询,并具有新增、编辑、缩放、漫游、定位等功能,为植物迁地保育的动态管理提供了管理工具,为科研、科普等应用部门和科技人员提供了获取植物物种信息的工作平台。文中详细介绍了该系统的设计要求、数据来源、开发运行环境、数据库构成、系统功能等。     

Scratchpads 2.0:互联网时代的生物多样性虚拟研究环境

Scratchpads 2.0系统是支持在线环境下生物多样性基础数据的创建、管理和高效利用的虚拟研究平台。本文对该系统的研发背景和现状、系统使用的关键特征(包括个人数据和在线资源的动态整合机制、多语言内容的创建和管理、系统使用授权、动态数据追踪、团队协作,以及数据论文的发表机制),以及系统开发和管理者关心的主要技术问题(包括系统安装和高效维护管理、分布式系统架构、模块化开发和管理机制、相关的技术标准)进行了介绍。并针对与Scratchpads 2.0相关的生物多样性信息工具研发和应用的问题进行了讨论。Scratchpads准确的角色定位、学科业务需求的深度挖掘和优越的技术实现,决定了它是网络时代分类学研究的重要基础设施之一,将为世界在线植物志的实现提供重要的技术基础。     

中国竹类植物馆藏标本现状与地理分布

馆藏标本是分类学研究的主要凭证, 对特定类群标本的采集信息进行细致整理和分析, 有助于理解该类群研究的历史、现状和不足。此外, 结合最新的系统学研究成果和相应的环境数据构建生态位模型, 可以加深人们对特定类群分类与分布状况的认识。被子植物的分类鉴定常基于繁殖性状进行, 然而, 竹类植物一般进行克隆繁殖, 只有在经过长期的营养生长之后, 才会进行有性生殖并同时死亡。因此, 国内的竹类标本大多仅记录了营养性状, 具有繁殖性状的标本数量稀少。由于这一特殊的生物学习性, 竹类植物是当今分类学研究中最为困难的类群之一。本研究基于全国竹类植物馆藏标本的采集数据, 分析了我国竹类标本的采集和保藏现状; 利用比值法和斜率法从采集地理偏差和采集类群偏差两方面评估了竹类植物标本的采集完整度; 结合气候数据, 利用模型模拟的方法分析了影响不同竹类分支分布的主要因素。采集信息分析结果表明, 国内标本馆对竹类标本的收集和保藏存在很大的不均衡性, 且对研究团队具有较高的依赖性; 其次竹类标本的采集量的变化较好地反映了国内植物分类学研究的历史; 而对类群和地理采集完整度的评估结果表明, 中国竹类标本的采集和整理工作仍任重道远。模型模拟结果表明, 温度限定了竹类植物两大分支各自的分布北界, 水分对温带木本竹类分支(temperate woody bamboos, TWB)的限制作用比旧世界热带木本竹类分支(paleotropical woody bamboos, PWB)强, 而温度对PWB的限制性更强。生态位模拟的结果进一步显示, 中国温带和旧世界热带木本竹类两大分支的适生区出现了明显的分化, 但在亚热带区域仍有部分重叠。植物标本记录了特定类群在时间和空间上的分布格局, 相关的信息一方面可以促进物种灭绝风险评估、可持续利用和综合保护, 另一方面也可助力大尺度生物多样性分布格局及全球变化对多样性的影响研究。     

国家动物模型资源共享信息平台的建立

目的 为推动我国实验动物领域资源共享,满足不同层次、不同研究目的的需求,建立国家动物模型资源共享信息平台。方法 发布实验动物及动物模型资源征集函,广泛收集实验动物及动物模型资源,并从文献与公共数据库补充相关资源信息。结果 国家动物模型资源共享信息平台对实验动物资源、动物模型及相关产品资源信息进行系统采集和整理,涵盖实验动物资源、动物模型资源的研发、鉴定、评价和应用,以及实验动物专属试剂和仪器设备、基于实验动物的科技外包服务等。通过网络平台推动资源共享,为开展药物筛选和治疗等提供平台与数据支撑。结论 本研究团队建立了国家动物模型资源共享信息平台,提供实验动物、动物模型及相关资源数据查询、供求单位需求信息发布和详细资料展示等一站式服务,为科技创新和社会发展提供高质量的实验动物与动物模型资源共享服务。     

基于Sentinel-2的丛生竹林信息提取方法比较及分布特征

滇西南地区拥有丰富的丛生竹林景观和珍稀特有竹种资源,但竹资源分布储量不清、监测技术缺乏等问题很大程度限制了竹资源开发与利用。基于Sentinel-2A影像数据,采用反向传播神经网络、支持向量机、随机森林三种机器学习分类方法进行沧源县丛生竹林信息提取及精度评价,利用Google Earth影像和DEM数据对竹资源分布的空间和地形特征进行了分析。结果表明,随机森林分类精度优于支持向量机和反向传播神经网络,分类总体精度达90%,Kappa系数达0.87,竹林用户精度达81%。沧源县共有竹林138.07 km2,主要分布于城镇村庄、道路、水系和耕地周边,以四旁竹和防护竹林为主,采用Sentinel-2A10 m的分辨率很好地提取了空间上分布分散的丛生竹林。沧源县竹林主要分布在海拔900～2000 m,坡度范围大都位于缓坡和斜坡。研究结果可为沧源县竹资源开发利用提供数据支持,研究方法可作为大型丛生竹遥感监测的参考。     

云南地方小米辣资源与分布特点

通过查阅整理相关资料,以实地调查为主,基层农科人员座谈和走访农户为辅的方式对云南13个地州29个县市小米辣资源进行实地调查,分析云南小米辣资源分布特点、种类和民族利用现状,摸清云南小米辣分布特征及资源应用状况,保护云南小米辣遗传多样性并进一步科学开发利用。调查收集到小米辣资源86份,分属黄白壳、浅绿壳、绿壳、深绿壳、紫黑壳、金黄色6种类型,其中黄白壳、浅绿壳资源类型分布地域广泛,紫黑壳、金黄色资源类型分布区域狭窄;滇南低海拔区域小米辣资源分布种类最为集中,分布数量及种类随着海拔升高而逐渐减少;低海拔气温高的地区小米辣果形小,果味辣;随海拔的逐渐升高,果形逐渐增大,果肉增厚,辣味逐渐减少。傣族、哈尼族对小米辣资源的利用最为普遍,资源保存最为丰富,回族、傈僳族小米辣资源利用较少,资源保存较少。本研究为云南小米辣资源分类、保护与开发利用提供建议和基础数据。     

云南豹猫资源量的可持续利用与保护

本文通过标本清理、野外样带数量调查和收购皮张的统计分析,对云南豹猫的资源量、分布、致危因素、可持续利用、科学管理与保护作了研究。结果表明：云南的豹猫分为２个亚种即：（１）指名亚种（Ｐｒｉｏｎａｉｌｕｒｕｓｂｅｎｇａｌｅｎｓｉｓｂｅｎｇａｌｅｎｓｉｓ）,分布于云南南部和中部;（２）川西亚种（Ｐ．ｂ．ｓｃｒｉｐｔａ）,分布于云南北部。豹猫在云南各地的分布依数量的多少可分为３个密度区,数量最多的地区（高密度区）仅位于云南东南部。根据３种不同测算法的测算,云南１９９２年的豹猫资源储量估计为９～１７万只。如果每年的猎取量不超过１９５４～１９９２年云南豹猫３６年的年均毛皮收购量（约３万张）,云南豹猫可以持续地利用而不会造成资源的破坏。把豹猫列入我国国家或省级重点保护野生动物名单、理顺豹猫皮收购、经营、流通和外贸出口的体制,加强豹猫资源的管理与保护是当前对豹猫资源进行管理以及可持续利用的首要任务     

基于Sentinel-2的丛生竹林信息提取方法比较及分布特征

滇西南地区拥有丰富的丛生竹林景观和珍稀特有竹种资源,但竹资源分布储量不清、监测技术缺乏等问题很大程度限制了竹资源开发与利用。基于Sentinel-2A影像数据,采用反向传播神经网络、支持向量机、随机森林三种机器学习分类方法进行沧源县丛生竹林信息提取及精度评价,利用Google Earth影像和DEM数据对竹资源分布的空间和地形特征进行了分析。结果表明,随机森林分类精度优于支持向量机和反向传播神经网络,分类总体精度达90%,Kappa系数达0.87,竹林用户精度达81%。沧源县共有竹林138.07 km2,主要分布于城镇村庄、道路、水系和耕地周边,以四旁竹和防护竹林为主,采用Sentinel-2A10 m的分辨率很好地提取了空间上分布分散的丛生竹林。沧源县竹林主要分布在海拔900～2000 m,坡度范围大都位于缓坡和斜坡。研究结果可为沧源县竹资源开发利用提供数据支持,研究方法可作为大型丛生竹遥感监测的参考。     

中国鼠李科植物空间分布多样性研究

利用ArcGIS软件,以中国鼠李科植物属、种分布数量数据为基础,制作属、种空间分布多样性图,计算空间分布多样性格局指数,分析中国鼠李科植物属、种的空间分布多样性特点.通过量化研究,得出鼠李科植物空间分布多样性的数量特点和规律.结果表明:(1)云南景洪市为中国鼠李科植物属、种分布中心,云南东南部、广西西南及西北部和贵州西...     

云南省越桔属植物资源研究

云南省的越橘属植物资源遗传多样性十分丰富,具有较好的利用价值。通过野外调查以及标本和查阅文献,越橘属在云南省有45种,12变种,其中9种和7变种系云南特有,主要分布在海拔400~4300 m范围内。本文较为系统地总结了其地理分布、植物学特征和遗传多样性,并且介绍了其中8个具有药用价值和育种潜力的种,同时对越橘属植物的收集、保存及利用情况进行了初步的探讨,提出目前存在的问题和建议。本文旨在为深入越橘属种质资源的研究和开发提供基础数据和信息。     

岷江上游人口特征

通过提取岷江上游5县1986～2003年统计年鉴的人口和经济数据,以研究区行政区划图（1：250000）为地理信息基础数据,在ArcGIS平台上,建立人口空间数据库,采用传统人口统计和GIS空间分析相结合的方法。对岷江上游5县的人口空间分布特征与变化以及影响其变化的因索进行了研究。结果表明。研究区是以藏族、羌族、回族等少数民族为主的聚居区,其人口总量规模小、人口增长缓慢、人口密度偏小;人口的空间结构状况趋于不均衡化,人口再分布活力明显下降;人口重心从1950～2003年由北到南移动了6．30km。反映出研究区经济发展良好的区域在南部（即汶川县）方向;影响人口分布的主要因素有河流、道路、海拔、土地的利用方式和经济吸引力等。     

中国鸡形目鸟类分布数据库及其应用

中国鸡形目鸟类分布数据库(The Site Record Database for Chinese Galliformes,SRDG)是以中国鸡形目鸟类分布点的有关信息为数据源的综合性资源数据库,于1996年初步建立,2005～2006年进行了更新维护和完善,由中国鸡形目鸟类物种代码库(WZDM)、中国鸡形目鸟类分布状况库(FBZK)和信息来源库(XXLY)三部分构成,包括中国鸡形目全部63个种的5859条分布信息和1027条相关文献记录。本数据库操作简单,各库之间通过共有字段相链接,具有信息查询、修改和维护等功能。本数据库的物种信息有助于加深对我国鸡形目鸟类资源的了解,可为中国鸡形目鸟类的研究和保护提供翔实的基础数据。在数据库基础上,可以进行有关我国鸡形目鸟类分布状况的分析,如鸡形目鸟类地理区划研究、分布区与占有面积的比较、物种濒危状况评估以及热点地区分析和GAP分析等。     

药用植物云南土沉香潜在适生区及其关键气候影响因子

基于中国西南地区河谷药用植物云南土沉香(Excoecaria acerifolia Didr.)的82条地理分布信息与67个气候因子,利用MaxEnt最大熵模型和ArcGIS,分析了该物种的潜在适生区及其关键气候因子。结果表明：云南土沉香的潜在适生区主要位于我国西南部的东喜马拉雅、横断山区以及四川盆地的河谷流域,其中,云南和四川省境内的横断山区河谷为该物种的核心分布区;4月份降水量、年温度变化范围、温度季节性变化系数、1月份最低温和12月份最高温为影响云南土沉香分布的关键气候因子,其中,4月份降水量尤为关键,贡献率占42.29%。当存在概率>0.5时,以上因子的范围分别为：49～95 mm、23～28℃、450～700、-5～5℃以及7.5～13℃。本研究结果与云南土沉香的分布记载基本一致,可为中国西南地区特殊生境-干热/干暖河谷药用植物种质资源调查、保护以及开发利用等提供一定的依据。     

植物DNA条形码与生物多样性数据共享平台构建

DNA条形码基于较短的DNA序列实现物种的快速、准确鉴定, 不仅加快了全球生物物种的鉴定和分类步伐, 也为生物多样性的管理、保护和可持续利用提供了新思路和研究方法。植物DNA条形码标准数据库的不断完善, 将使植物多样性信息的快速获取成为可能; 将不同类型数据资源整合、共享和利用, 构建植物DNA条形码数据共享平台, 是满足公众对物种准确鉴定和快速认知的重要支撑。本文介绍了近年来植物DNA条形码的研究进展; 植物DNA条形码参考数据库的研发现状和存在的问题。结合上述问题, 围绕“大数据”时代背景, 对如何管理和使用好海量的植物信息, 如何构建数据共享平台提出了一些设想: (1)数据共享平台的元数据应尽可能翔实、丰富、准确和多关联; (2)数据标准应统一规范; (3)查询入口方便、迅速、多样, 易于管理, 便于实现更大程度的数据共享和全球化的合作交流。