科研产出
便携式黄曲霉毒素B1检测系统设计与试验
《智慧农业(中英文) 》 2023
摘要：为实现农副产品中黄曲霉毒素B1(AFB1)的现场快速检测,设计了一款基于差分脉冲伏安法(Differen?tial pulse voltammetry,DPV)、以STM32F103ZET6为核心处理器的便携式检测系统.系统主要包括硬件检测设备和手机App两部分,二者通过Wi-Fi通信连接.硬件检测设备主要包括DPV波形生成电路、恒电位电路及微电流检测模块;上位机App在安卓环境下开发,主要完成信号采集、数据存储等任务.应用实验室自制的AFB1传感器,在0.1 fg/ml~100 pg/ml范围内系统可以对AFB1实现有效检测.标准溶液中的测试结果与电化学工作站CHI760e相比,最大相对误差为7.37%.对加入不同浓度AFB1的花生油样品进行检测,以CHI760e检测结果为标准,回收率为96.8%~106%;对发霉程度不同的花生样品中进行测试,与CHI760e相比,最大相对误差为7.10%.本便携式检测系统在农副产品中AFB1的现场快速检测中具有广阔的应用前景.
关键词： 黄曲霉毒素B1 便携式系统 STM32单片机 差分脉冲伏安法 恒电位电路 Wi-Fi
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融合注意力机制的开集猪脸识别方法
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对闭集猪脸识别模型无法识别训练集中未曾出现的生猪个体的问题，本文设计了一种融合注意力机制的开集猪脸识别方法，可实现开集猪脸图像识别，识别模型从未处理过的生猪个体。首先基于全局注意力机制、倒置残差结构和深度可分离卷积构建了轻量级的特征提取模块（GCDSC）;然后基于高效注意力机制、Ghost卷积和残差网络设计C3ECAGhost模块，提取猪脸图像高层语义特征；最后基于MobileFaceNet网络，融合GCDSC模块、C3ECAGhost模块、SphereFace损失函数和欧氏距离度量方法，构建PigFaceNet模型，实现开集猪脸识别。实验结果表明，GCDSC模块可使模型猪脸识别的准确率提高1.05个百分点，C3ECAGhost模块可将模型准确率进一步提高0.56个百分点。PigFaceNet模型在开集猪脸识别验证中的准确率可达94.28%,比改进前提高1.61个百分点，模型占用存储空间仅为5.44 MB,在提高准确率的同时实现了模型轻量化，可为猪场智慧化养殖提供参考方案。
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基于特征增强的多方位农业问句语义匹配
《西南大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：农业问句文本数据具有专业名词多、特征稀疏、语句规范性差等特征，难以深入挖掘句间交互关系.为改善农业相似问句的匹配性能，提出一种基于特征增强的多方位农业问句语义匹配模型.模型通过共享参数的双向长短期记忆网络提取上下文向量，分别引入自注意力机制、多维注意力机制增强农业问句文本语义推断特征和文本距离特征，通过多特征增强聚焦语义特征信息，将增强特征嵌入到多方位匹配函数中，从向量值、方向和元素等角度进行句间相似度对比，以捕获句子多样性特征.从农业问答社区导出农业问答文本数据，人工标注相似问句构建试验数据集.试验结果表明：基于特征增强的多方位农业问句语义匹配模型可以增强文本特征之间的交互，获取更多的关系特征信息，在构建的农业问句数据集上正确率及F1值达95.3%和97.3%,与其他5种问句语义匹配模型相比，效果提升明显.
关键词： 农业问句语义匹配 特征增强 自然语言处理 双向长短期记忆网络 自注意力机制
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乳酸菌在水产养殖中的研究进展
《水产养殖 》 2023
摘要：简述了乳酸菌可分为乳杆菌属、片球菌属、肠球菌属和乳球菌属等,其通过清除自由基、螯合金属离子、增加抗氧化酶水平和调节微生物群来发挥抗氧化作用;介绍了乳酸菌作为饲料添加剂在水产养殖中的应用现状.指出,随着我国绿色水产养殖的发展,乳酸菌在水产养殖中越来越发挥着重要作用,对乳酸菌的有效性、特异性和多样性提出了更高的要求.提出,应筛选特异性功能菌株,利用现代生物技术不断增强乳酸菌产品的功能,有针对性地使用乳酸菌产品,建立可持续、稳定、安全的水产养殖微生态系统.
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北京4种典型林分水质效应分析
《西南林业大学学报(自然科学) 》 2023 北大核心
摘要：以北京松山国家森林公园4种典型林分类型为研究对象，通过收集它们各空间层次（林冠层、枯落物层和土壤层）水样以及溪水、地下水和库区水的水样，并带回实验室检测分析各水样中水质离子浓度，探讨降雨输入-输出过程中离子浓度变化趋势，验证松山国家森林公园4种林分对水质效应的影响程度。结果表明：林冠层到土壤层，Na+、Mg2+和Ca2+的浓度变化呈现出逐渐升高的趋势，K+、NH4+和Cl-浓度变化呈现出先升高后下降的趋势，转折点分别为0～20 cm土壤层、林冠层和枯落物层，NO3-、NO2-、SO42-和F-的浓度变化呈现出先下降再升高又下降的趋势，转折点分别为枯落物层和0～20 cm土壤层。4种林分对溪水净化作用明显，溪水中Na+、K+、NH4+、NO3-、NO2-和SO42-浓度较壤中流降幅为13.54%～86.81%，对地下水和库区水影响较小。根据《地表水环境质量标准》和《地下水质量标准》综合评价结果显示，20～60 cm土壤层对降雨水质起到关键的净化作用，以蒙古栎纯林的净化效果最佳。4种林分中蒙古栎纯林对水质净化效果最佳，其次为油松+毛白杨混交林、油松纯林、山杨纯林。
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城市森林不同林分对空气负离子及臭氧浓度交互效应响应机制研究
《西南林业大学学报(自然科学) 》 2023
摘要：利用手持空气负离子（NAI）和臭氧（O3）测定仪监测北京市南海子公园内不同植物配置NAI与O3浓度，比较不同林分NAI与O3浓度的差异性。结果表明：城市森林不同林分可以调控NAI和O3浓度交互效应，NAI浓度日变化均为“单峰单谷型”，O3日变化呈“单峰”型。不同林分NAI浓度变化表现为复层林高于纯林，针叶林高于阔叶林，植被区高于非植被区；O3浓度变化为非植被区高于植被区，复层林高于纯林，阔叶林高于针叶林。8—10月份，不同植物林分中NAI与O3浓度均呈负相关关系，且各植物配置对二者交互效应具有一定调控作用，具有不同差异性，其中种植油松、白皮松、侧柏、侧柏+五角枫等植物配置的NAI与O3浓度之间交互效应较强。
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辣椒WOX转录因子家族的鉴定、进化与表达分析
《河南农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：WUSCHEL(WUS)相关的同源异型盒(WOX)转录因子家族是一类植物特异性转录因子,维系植物干细胞动态平衡、茎尖分生组织形成、胚胎发育等重要生命活动.利用生物信息学方法,在遵辣1号辣椒中鉴定到10个WOX基因,命名为CaWUS—CaWOX13.CaWOXs不均等地分布在5条染色体上,被分为3个支系,亚细胞预测全部定位在细胞核上.不同支系间基因数目差异较大,同一支系的成员具有相似的基因结构和保守基序.CaWOX家族启动子包含14种有关植物生长发育、激素调控和逆境胁迫的作用元件,分布最广的为茉莉酸甲酯应答元件(MeJA responsiveness).CaWOX家族内没有发现串联重复和大片段复制,但和拟南芥、番茄存在共线性关系.CaWUS作为关键蛋白,在蛋白质互作网络中承担枢纽作用.CaWOXs的基因表达量具有显著的差异性,部分基因在根、茎以及果实发育过程中具有重要的调控作用.
关键词： 辣椒 WOX家族 转录因子 系统进化 基因表达 共线性分析 蛋白质互作 生物信息学
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基于离散小波技术定量反演冬小麦叶片含水量的研究
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：受大田环境的影响,田间采集的冬小麦冠层光谱内含有大量与目标信息无关的噪声,这制约了高光谱数据对冬小麦植株信息的估测能力.为制约噪声信息对光谱信息的影响,探寻提升光谱对冬小麦植株水分供给信息估测能力的方法,通过野外地面实验获取大田冬小麦高光谱数据及其叶片含水量信息,采用离散小波算法处理分析高光谱数据,结合相关性分析算法、偏最小二乘算珐,定量分析 5 类小波基对离散小波算法分离光谱信息的影响规律,离散小波算法在分离可用光谱信息与噪声中的普适规律及小波基对信息分离的影响进行探讨,从而为田间光谱数据的处理与分析提供理论与方法支撑.结果表明:(1)与冬小麦含水量敏感的波段多分布于D1-D5 尺度,且敏感波段在各小波基内的分布区间相对一致,但波段位置与相关强度均存在一定差异,这表明小波基的选择能影响高频信息与冬小麦叶片含水量的相关强度与波段位置.(2)可用的光谱信息与噪声信息均随分解尺度的增加而呈先升后降的规律,噪声信息对高频信息估测能力的干扰强度随尺度的增加而降低,高频信息对冬小麦叶片含水量的估测能力随尺度的增加而降低.(3)模型的精度与稳定性是可用光谱信息与噪声信息综合作用的结果,其中基于meyer小波基的D5 尺度构建的估测模型为最优模型,其建模精度的R2=0.625、RMSE=1.562,验证精度的R2 =0.767、RMSE=1.828.本研究的结论可为基于离散小波算法的光谱处理与分析提供指导,并为受噪声影响较重的光谱信息的处理与分析提供一定参考,同时也可为我国西南、南部等全年水汽含量较高区域内或北方夏季作物叶片含水量的检测提供基础支撑.
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