Natural Disasters And Extreme Events in Agriculture pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Sivakumar, Mannava V. K. (EDT)/ Motha, Raymond P. (EDT)/ Das, Haripada P. (EDT)/ Siva Kumar, M. V. K

出品人:

页数:367

译者:

出版时间:

价格:199

装帧:HRD

isbn号码:9783540224907

丛书系列:

图书标签:

• 农业灾害
• 自然灾害
• 极端天气
• 农业风险
• 气候变化
• 粮食安全
• 农业保险
• 灾害管理
• 农业经济
• 可持续农业

农作物抗逆性研究的新进展：从基因组到田间管理 本书汇集了全球顶尖农业科学家和研究人员的最新成果，深入探讨了如何通过前沿的生物技术、精准农业实践以及创新的农田管理策略，来增强农作物对日益严峻的环境挑战的抵抗力。本书聚焦于那些对全球粮食安全至关重要，但又极易受到非生物胁迫（如干旱、高温、盐碱化和极端天气事件）影响的作物系统。 第一部分：作物抗逆性的分子基础与基因组学 本部分内容着重于揭示作物应对环境胁迫的内在生物学机制。我们不再仅仅关注表型的观察，而是深入到基因组、转录组、蛋白质组乃至代谢组的层面，解析作物在压力下的信号转导通路和分子应答机制。 第一章：胁迫响应的基因调控网络解析 本章详细介绍了近年来在水稻、小麦、玉米等主要粮食作物中发现的关键胁迫耐受基因。重点探讨了转录因子（TFs）在启动防御反应中的核心作用，特别是DREB、bZIP和NAC家族蛋白如何通过调控下游效应基因的表达，帮助植物维持水分平衡和保护光合系统。我们采用了CRISPR-Cas9技术对这些关键基因进行精准编辑的研究案例，展示了如何通过增强（Gain-of-Function）或沉默（Knockdown）特定基因，来优化作物的耐受性能。 第二章：表观遗传学在环境记忆中的角色 环境胁迫并非一次性事件，植物对历史压力的“记忆”对后续的生长至关重要。本章深入探讨了DNA甲基化、组蛋白修饰以及小分子RNA（miRNA）在介导这种环境记忆中的作用。通过对长时间尺度下的表观遗传标记的追踪，我们揭示了植物如何“记住”过去的干旱或高温事件，并在未来相似胁迫来临时，能够更快速、更有效地激活防御机制。 第三章：代谢通路重塑与次生代谢产物 压力下的代谢重编程是生存的关键。本章详细分析了在胁迫条件下，植物如何调整碳水化合物、氨基酸和脂质的代谢流。特别关注了抗氧化剂（如类胡萝卜素、花青素和黄酮类化合物）的合成途径。通过代谢组学分析，我们识别出能够显著提高细胞稳定性和清除活性氧物种（ROS）的代谢物，并探讨了如何通过基因工程手段，增强这些有益次生代谢产物的积累。 第二部分：精准农业与环境风险评估 本部分将分子生物学成果转化为可操作的田间技术，重点关注如何利用现代信息技术和传感器网络，实现对作物环境的实时监测和精确管理。 第四章：基于遥感的作物水分胁迫早期预警系统 本章介绍了利用高光谱和多光谱无人机（UAV）以及卫星遥感技术，监测作物生理状态的新方法。内容涵盖了叶绿素荧光成像、热红外测温在早期检测水分胁迫方面的应用。我们展示了如何结合植被指数（如NDVI、PRI）的动态变化，建立起针对不同作物生长阶段的精确灌溉需求模型，从而避免过度或不足灌溉造成的资源浪费和产量损失。 第五章：土壤健康与根系微生物组调控 健康的根系是抵御干旱和养分胁迫的第一道防线。本章重点探讨了土壤微生物组在植物抗逆性中的关键作用。我们分析了特定有益菌群（如固氮菌、菌根真菌）如何通过分泌植物激素或帮助植物获取土壤中难以利用的养分，间接提高作物对非生物胁迫的耐受性。同时，探讨了生物炭（Biochar）和有机改良剂的使用对改善土壤保水性和微生物群落结构的影响。 第六章：气候智能型农业：适应性品种筛选与种植制度优化 面对不可预测的天气模式，选择合适的品种和调整播期至关重要。本章介绍了多环境试验（Multi-Environment Trials, METs）和育种信息化（Genomic Selection, GS）如何加速筛选出具有广适性和高产潜力的抗逆品种。此外，还探讨了轮作、间作以及覆盖作物的使用，以改善土壤微气候，减少极端温度对作物敏感生育期的冲击。 第三部分：极端事件下的田间灾害管理与恢复 本部分聚焦于如何管理和从突然发生的极端环境事件中恢复生产力，包括短期应急响应和长期系统韧性建设。 第七章：高温胁迫下的光合系统保护策略 高温对光合系统的损伤是造成极端天气下减产的主要原因。本章细致分析了非光合淬灭（NPQ）的效率与作用机制，以及如何通过育种或施肥管理来优化叶片的散热能力。研究案例包括使用抗热蛋白（HSPs）诱导剂和调整钾钙镁平衡，以稳定类囊体膜结构，维持能量转换效率。 第八章：盐碱胁迫的植物生理学与修复技术 在全球灌溉面积增加和气候变化导致的土壤盐渍化背景下，本章探讨了作物在根际高盐环境下维持离子稳态的机制。内容涉及钠离子排斥（Exclusion）和细胞内隔离（Sequestration）策略。此外，本部分还介绍了利用耐盐作物（Halophytes）作为先锋植物进行土壤修复的生态工程方法，以及使用生物脱盐剂来降低土壤盐分的实时管理方案。 第九章：韧性供应链与风险分散 从宏观角度看，单一的农业系统容易受到极端事件的毁灭性打击。本章探讨了构建具有韧性的粮食供应链的重要性。内容包括分散化种植区域、发展区域性替代作物、以及建立基于物联网（IoT）的即时风险评估与资源调配系统。目标是确保即使在局部地区发生灾害时，整体的粮食供应和价格稳定能够得到保障。 本书旨在为植物科学家、农业推广人员、政策制定者以及致力于可持续农业发展的行业专业人士，提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架，以应对全球性环境挑战对粮食生产构成的日益增长的威胁。

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