科研产出
联合收获机轻量级数字孪生系统构建方法研究
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题，提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法，包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法。基于数字孪生的技术特点和联合收获机的作业特性，设计了一种基于JavaScript语言的轻量级数字孪生系统框架。通过采用Solidworks和CMdevelopment kit工具进行数字孪生系统的模型轻量化处理及坐标系整合，实现了在不影响模型精度和功能的前提下，显著降低系统对硬件要求和内存占用量。以雷沃GM100型联合收获机为对象，开发基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统，为联合收获机孪生系统性能分析、实时监控、瞬时计算以及远程操纵提供联合仿真、分析以及验证平台。为验证数字孪生系统性能和功能，开展了孪生系统性能测试及油耗预测实验。实验结果表明，在数据更新频率20 Hz下，响应时间在78 ms以内，内存占用量在331 MB以内；性能测试中，系统在运行状态下CPU和GPU的平均占用率分别为17%和30%;即使在高强度操作下，系统帧率仍可保持在75.6 f/s;在正常作业下油耗预测模型平均误差为0.34 L/h,平均相对误差仅为2.51%。本系统提供了一种低成本、高效率的数字孪生轻量化构建方案。
关键词： 联合收获机 数字孪生 轻量级 运动逻辑建模 齐次矩阵
全文链接
请求原文
基于TOPSIS和耦合协调度的高标准农田改造提升项目遴选
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：科学确定高标准农田改造提升的重点区域是切实发挥高标准农田建设成效、提升粮食生产能力的关键.该研究以山东省乐陵市为研究区,运用层次分析法和优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)构建考虑农田基础设施、耕地地力质量和水资源利用状况的高标准农田改造提升迫切性评价体系,并基于维度间的耦合协调度及其空间特征划定改造提升项目区.结果表明:1)乐陵市已建高标准农田占耕地面积的87.93%,西南和东部地区建设基础较好,南部和中部薄弱;高等地力农田面积较少,分布于中南地区和东北地区;水资源利用状况总体呈现"中部高、北部和南部低"的特征.2)农田基础设施、耕地地力质量和水资源利用状况3个维度间的耦合协调度指数为0.41~0.85,高值聚集分布于西南部、东部和东北部,低值聚集分布于南部和西北部,中值交叉分布于中西部和中南部地区.3)基于耦合协调度指数及其空间特征遴选出12个高标准农田改造提升项目区,根据指数分级结果从低到高确立为近期(8633.23 hm2)、中期(11004.64 hm2)、远期(9102.62 hm2)建设项目.结合各项目区立地条件和高障碍度、高频率障碍因子,建议围绕资金整合、水源保障、设施配套、地力提升、结构改良等方面分类推进.该方法对于高标准农田改造提升区域选择以及重点建设方向确定具有一定借鉴价值.
关键词： 高标准农田 改造提升 迫切性评价 耦合协调度 选址
全文链接
请求原文
人工技术土壤研究进展与展望
《土壤学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：城市绿色基础设施可以解决由城市化引发的诸多环境问题,但城市绿色基础设施建设所需要的大量土壤资源却很匮乏.人工技术土壤(Constructed Technosols,CT)是利用有机和无机固体废弃物创造的用于种植植物的新土壤,可通过调整组成材料和配方满足不同的植被类型、土地用途和立地条件等要求,最终回归城市,用于绿色基础设施建设.CT可同时缓解大量城市固废的处置难题和解决城市绿色基础设施建设的土壤缺乏问题,具有低碳、低成本、低影响的特点,还可产生经济效益.本文主要从CT对植物生长、碳捕获、生物多样性保护、径流污染物滤除方面的作用和人为生物调控方面介绍了CT的研究现状及在我国的应用潜力,并对CT的研究发展进行了展望,提出了一些CT研究中需要解决的问题与建议.旨在推动城市固体废物资源化综合利用和绿色基础设施低碳发展,增加城市碳固存,改善城市地区生态环境和增进人民健康福祉.
关键词： 人工技术土壤 城市绿色基础设施 低碳 固体废物资源化 生物多样性
全文链接
请求原文
香菇糖蛋白对大鼠铅中毒的改善作用
《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：目的：通过优化提取工艺获得具有促排铅功能的香菇糖蛋白，探讨其对醋酸铅诱导铅中毒大鼠的防治效果。方法：利用热水浸提去除蛋白以及层析技术获得香菇糖蛋白纯品，利用红外光谱分析、单糖组成、N端氨基酸及内部氨基酸序列分析技术鉴定了香菇糖蛋白的分子特性。将63只雄性SD大鼠随机分为9组，即空白对照组、模型组、阳性对照组、香菇糖蛋白处理组（4、8、160 mg/kg）和香菇子实体处理组（4、12、36 g/kg），通过腹腔注射醋酸铅制备大鼠铅中毒模型，连续给药30 d，观察大鼠的外观表现，检测体重变化、血液和脏器中的铅含量以及生化指标。结果：提纯的香菇糖蛋白（LEPP）经过单糖组成分析发现其是由葡萄糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、岩藻糖、核糖、半乳糖醛酸、阿拉伯糖、鼠李糖组成，氨基酸序列分析发现其N端序列为MPEQVVVADA，说明香菇糖蛋白具有多糖和蛋白的成分。动物实验表明，香菇糖蛋白能够促进铅中毒大鼠的体重增长，显著降低血液和肝脏中铅的含量（P＜0.05），具有排除铅在肝脏中的沉积作用，显著提高血清中超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）的活性（P＜0.05），降低丙二醛（Malondialdehyde,MDA）的含量（P＜0.05），提高机体的抗氧化能力，同时香菇糖蛋白还可以降低血液中谷草转氨酶（Glutamic Oxaloacetic Transaminase,AST）和谷丙转氨酶（Glutamic-Pyruvic Transaminase,ALT）的水平，具有保护肝脏的作用。结论：香菇糖蛋白可以排除体内的重金属铅，有效地改善大鼠的铅中毒症状。
全文链接
请求原文
母猪子宫内膜炎阴道菌群与血清促炎细胞因子的变化及其相关性分析
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：子宫内膜炎是规模化猪场常发疾病之一，但其致病机制尚未完全明确。本研究旨在分析患病母猪阴道黏液菌群多样性及其与血清促炎细胞因子的相关性，揭示母猪子宫内膜炎主要致病菌种类。选取北京郊区某猪场分娩后健康(C组)和子宫内膜炎(E组)母猪各7头，采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血清促炎细胞因子白细胞介素(IL)-1α、IL-1β、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平，通过Illumina NovaSeq 6000测序平台对母猪阴道黏液菌群基因进行测序，利用联川生物云平台分析菌群多样性，并研究阴道菌群与促炎细胞因子的相关性。结果表明：E组IL-1α和IL-6水平显著高于C组(P<0.01);E组阴道微生物多样性显著下降(P<0.05);在门水平上，与C组相比，E组的厚壁菌门(Firmicutes)菌群相对丰度显著降低，变形菌门(Proteobacteria)菌群相对丰度显著升高(P<0.01);在属水平上，C组和E组中最主要的优势菌属分别是梭杆菌属(Fusobacterium)和埃希杆菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella);在E组中，IL-8与瘤胃球菌属(Ruminococcus)和气球菌属(Aerococcus)呈显著正相关关系(P<0.05);IL-6与埃希杆菌-志贺菌属呈显著正相关关系(P<0.01)。子宫内膜炎母猪阴道黏液菌群中的有益菌减少，致病菌增加，血清促炎细胞因子水平较健康母猪升高，且血清促炎细胞因子水平与阴道黏液特定菌群数量密切相关，本研究为子宫内膜炎的防治提供了新的思路。
全文链接
请求原文
葡萄主要香气物质遗传调控研究进展
《西北植物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】葡萄是重要的经济作物之一，香气是构成葡萄果实品质的重要组分之一。葡萄香气复杂，由包括萜烯类化合物、挥发性脂肪族化合物、芳香族化合物、吡嗪类化合物以及含硫化合物等多种化合物构成，同时受多因素影响。遗传是影响其香气分布的主要因素，选育不同香气类型的葡萄品种是目前重要的育种目标之一，因此分析葡萄香气物质遗传模式是实现育种目标的基础。【评论】文章在综述葡萄香气测定方法的基础上，对葡萄果实香气性状遗传规律、香气性状的QTL定位研究进行归纳与分析。【展望】以期为解析葡萄香气遗传规律奠定理论支撑，为葡萄香气性状定向育种提供参考。
全文链接
请求原文
深度语义分割网络无人机遥感松材线虫病变色木识别
《自然资源遥感 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：松材线虫病是危害我国林业资源的主要病害，研究深度语义分割网络无人机遥感技术可提高松材线虫病变色木识别准确率，为提升和保护林业资源质量提供技术支撑。该文以青岛崂山松林为研究区，通过固定翼无人机航拍获取区域无人机松材线虫病疑似变色木影像，以全卷积网络(fully convolutional networks, FCN),U-Net, DeepLabV3+和OCNet 4种深度语义分割模型为研究对象，选用召回率(Recall)、精确率(Precision)、交并比(intersection over union, IoU)和F1值评估各模型分割精度。航拍飞行获得2 688张无人机影像，通过手动标记和样本扩增生成训练样本28 800个。4种网络均能够较好识别松材线虫病变色木，无显著误报，并且深度语义模型对颜色相近的地物，如岩石、黄色裸土等有较好的辨别结果。总体上，DeepLabV3+具有最高的变色木分割精度，IoU与F1值分别为0.711和0.829; FCN模型分割精度最低，IoU与F1值分别为0.699和0.812; DeepLabV3+训练耗时最低，达到27.2 ms/幅；FCN预测耗时最低，达到7.2 ms/幅，但分割变色木的边缘精度最低。以3种特征提取网络ResNet50,ResNet101和ResNet152为前端特征提取网络构建的DeepLabV3+模型变色木识别IoU值分别为0.711,0.702和0.702,F1值分别为0.829,0.822和0.820。DeepLabV3+比DeepLabV3网络具有更高的变色木识别精度，DeepLabV3网络变色木识别的IoU和F1值分别为0.701和0.812。DeepLabV3+模型在测试数据中具有最高变色木识别精度，特征提取网络ResNet网络深度对变色木识别精度影响较小。DeepLabV3+引入的编码和解码结构能够显著改进DeepLabV3分割精度，同时可获得详细的分割边缘，更有利于松材线虫病变色木识别。
全文链接
请求原文
氧化应激对母畜卵巢功能影响的研究进展
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：卵巢是母畜生殖系统的重要组成部分，其功能受多种因素的调控，其中氧化应激作为一种重要的细胞生物学过程，被发现对卵巢功能产生深远影响。卵巢内氧化与抗氧化物的平衡对维持卵巢功能意义重大，卵巢内活性氧(reactive oxygen species, ROS)参与卵母细胞生长、减数分裂、排卵和其他生理过程的调节，ROS堆积可导致卵巢功能紊乱，影响优势卵泡形成，对卵母细胞成熟、受精以及随后的胚胎植入和发育均有影响。本文针对氧化应激对母畜卵巢功能的影响，进一步探究了氧化应激对母畜卵母细胞、颗粒细胞、卵泡膜细胞以及黄体的影响，深入了解其机制有助于揭示卵巢生理和病理的内在联系，为相关疾病的预防和治疗提供新的思路。
关键词： 母畜 氧化应激 卵巢 卵母细胞 颗粒细胞 黄体 线粒体
全文链接
请求原文
四倍体青绿苔草对低温的生理响应及耐寒性评价
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究四倍体青绿苔草(Carex breviculmis)不同株系的耐寒性，筛选耐寒四倍体青绿苔草株系，本研究以二倍体和同源四倍体青绿苔草株系4、株系8、株系14为例，采用田间自然低温处理，对2023年10月—11月各处理时间段的苔草叶片生理指标进行测定，同时通过主成分分析和隶属函数法，对四倍体青绿苔草各株系耐寒性进行了评价。结果表明：在低温胁迫过程中，两种倍性青绿苔草的叶片相对含水量和叶绿素含量均呈不同程度的下降，而可溶性糖含量呈不同程度的上升，丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性和可溶性蛋白含量随低温时长的增加呈不同变化趋势，四倍体青绿苔草株系4、株系8、株系14耐寒性均强于二倍体青绿苔草，其中，四倍体青绿苔草株系14耐寒力最强。上述研究结果为了解青绿苔草耐寒机制及四倍体青绿苔草耐寒株系筛选提供理论依据。
全文链接
请求原文
吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]农作物种质资源具有重要的战略地位.吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源.鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状,利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种质资源真实身份,强化种质资源的分类管理.通过深度发掘吉林省玉米种质资源库的优异资源,推动共享利用.[方法]以吉林省玉米种质资源库中的 2 918 份玉米种质资源为研究对象,采用玉米品种鉴定检测标准中推荐的 40 对SSR标记,以及 61 214 个SNP标记来构建其分子身份证.根据获得的分子身份证信息将种质资源划分为核心、同近源、异质和群体等类进行管理,并进一步针对核心种质进行遗传多样性分析.[结果]为 2 918 份种质资源构建了SSR分子身份证,为除异质性种质外的 2 502 份种质资源构建了SNP分子身份证.分别制定了玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的建设规范.其中,SSR分子身份证由 40 个SSR位点指纹转化为三位数字和一位字母的编码组合构成,并以二维码形式存储;SNP分子身份证由 61 214 个SNP位点指纹转化为可视化的条形码.根据样品纯合度和指纹特异性等特征,将样品划分为 1 561 份核心类、705 份同近源类、416 份异质类及 236 份群体类种质资源.遗传多样性分析表明,以旅大红骨群、黄改群为代表的国内种质资源是该库的主要种质资源,占全部核心种质资源的 64.38%.[结论]提出了玉米种质资源分子身份证构建流程,为吉林省玉米种质资源库 2 918 份种质资源构建了全部的 SSR 分子身份证和 2 502 份 SNP 分子身份证;建立了核心、同近源、异质、群体四类种质资源筛选方案,实现了种质资源的分类管理.
全文链接
请求原文
