科研产出
多层离散各向异性辐射传输模型在玉米叶面积指数垂直分布反演中的应用
《浙江大学学报(农业与生命科学版) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为更准确地监测玉米叶面积指数（leaf area index, LAI）垂直分布,以多层离散各向异性辐射传输（discrete anisotropic radiative transfer, DART）模型构建的模拟数据集为基础,提出一种条件约束的LAI垂直分布反演方法。首先,基于3层垂直分布场景,评价DART模型对玉米冠层反射率和光合有效辐射（photosynthetically active radiation, PAR）的模拟效果,并构建相应的模拟数据集。其次,基于模拟数据集构建LAI和PAR单参数反演模型。最后,以单参数反演模型为先验知识,通过求解约束化问题实现基于高光谱植被指数的玉米冠层LAI垂直分布反演。结果表明:相较于单参数反演模型,约束优化条件下的反演模型精度更高。玉米上层LAI反演结果的决定系数（R2）提高0.022,均方根误差（root-mean-square error, RMSE）降低0.016 m2/m2,归一化均方根误差（normalized root-mean-square error, NRMSE）降低1.3%;玉米中层LAI反演结果的R2提高0.08,RMSE降低0.219 m2/m2,NRMSE降低10.1%;玉米下层LAI反演结果的R2提高0.069,RMSE降低0.041 m2/m2,NRMSE降低4.6%。说明利用条件约束优化的方法进行玉米冠层LAI的垂直分布反演,能有效提高反演精度。
关键词： 农业遥感 离散各向异性辐射传输模型 光合有效辐射 叶面积指数 垂直分布
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西葫芦种子结构与发芽的关系以及提高种子质量的处理技术
《中国农业大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：种子质量是西葫芦稳产和高产的重要基础,建立适宜的种子综合处理技术是提高西葫芦种子质量的有效途径。本研究应用软X-射线成像技术分析了西葫芦种子结构,应用比重选和引发处理对种子萌发特性的影响进行了研究。结果表明:软X-射线成像法能够从种子形态上区分正常种子、畸形种子和死种子,正确识别率分别为98.2%、27.3%和65.9%,全部种子的正确识别率为86.0%;比重选可以将西葫芦种子发芽率由83%提高到90%,引发处理能提高种子萌发速度和整齐度,发芽势由75%提高到90%,以处理7天为最佳条件;比重选后再进行7d引发处理的种子不仅出苗率显著提高,与种苗生长相关的多个生理指标也得到改善。综上,软X-射线成像法可用于区分西葫芦种子类别,比重选和种子引发处理技术能够提高西葫芦种子质量,该技术可在种子企业中进行产业化推广应用。
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山西省岚县沙棘资源现状调查分析
《中国野生植物资源 》 2021 CSCD
摘要：通过资料查阅、实地调查、采集标本、测定分析等方式对岚县沙棘资源的分布情况、生长现状、种质状况、果实品质及利用情况进行了全面系统调查分析。调查结果表明,天然沙棘主要分布在界河口镇野鸡山、王狮乡羊脑山、河口乡第七沟、社科乡北崔山,共计约13 887 hm2,人工栽培沙棘林约7 369 hm2;试材测定分析得出:单果重依次是中蒙杂雌1号>岚2号>岚3号>岚4号>岚1号;可溶性固形物含量依次是岚2号>岚3号>岚4号>岚1号>中蒙杂雌1号;4个本土类型沙棘果比较得出,岚1号单株间单果重变幅最小为0.075～0.142 g,岚3号单株间单果重变幅最大为0.043～0.262 g,岚1号可溶性固形物含量单株间变幅最小为15.3%～18.1%,岚3号可溶性固形物含量单株间变幅最大为13.9%～23.7%。经分析研究初步推测岚3号可能存在较大变异,最有可能筛选出优良品系。最后针对岚县沙棘资源现状,从改造天然沙棘林、加强资源管理、加快科研开发、提升产品质量和种类等方面提出建议。
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咖啡酰奎宁酸类化合物抑菌活性的网络药理学研究
《食品工业科技 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：目的:基于网络药理学方法探讨咖啡酰奎宁酸类化合物抑菌的作用机制。方法:通过文献挖掘和数据库检索获取咖啡酰奎宁酸类化合物对应靶点、抑菌相关靶点及两者交集靶点,将交集靶点构建蛋白互作（proteinprotein interaction network,PPI）网络,并进行基因本体（Gene Ontology,GO）分析及京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome,KEGG）分析。结果:咖啡酰奎宁酸类化合物对应靶点483个,抑菌相关靶点805个,咖啡酰奎宁酸类化合物抑菌作用靶点75个,起关键作用的为TNF、AKT1、ALB、MMP9、EGFR、MAPK8等靶点。GO功能分析及KEGG通路富集分析结果显示,咖啡酰奎宁酸类化合物抑菌的作用机制主要涉及应激反应、代谢过程、生物调节、多细胞生物过程、细胞讯息传递等生物过程,并通过细胞外基质组织、胶原蛋白降解、基质金属蛋白酶的激活和神经生长因子信号通路等多条通路共同发挥作用。化合物与分子靶点对接结果良好,验证了网络构建预测的准确性。结论:本研究揭示了咖啡酰奎宁酸类化合物抑菌具有多靶点、多途径的特点,为其分子机制的进一步研究奠定了基础。
关键词： 咖啡酰奎宁酸类化合物 网络药理学 抑菌活性 作用机制
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苋菜原生质体和瞬时转化体系的建立及应用
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了建立稳定、高效的苋菜原生质体制备和瞬时转化体系,本研究以栽培苋菜（Amaranthus tricolor）品种‘京苋三号’无菌组培苗叶片为材料,通过反复试验确立了苋菜原生质体分离制备和瞬时转化体系,并利用该体系对一个苋菜甜菜红素合成调控相关的MYB转录因子进行了亚细胞定位分析。结果表明,以1.0%纤维素酶+0.25%离析酶组合,酶解3～4 h,能得到活力较高的叶肉细胞原生质体,可直接用于植物蛋白亚细胞定位等实验;苋菜甜菜红素合成调控相关的MYB转录因子定位在细胞核中。苋菜原生质体制备和瞬时转化体系的建立,为苋菜基因功能研究提供了重要的技术支撑。
关键词： 苋菜（Amaranthus spp.） 原生质体制备 瞬时表达 MYB转录因子
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基于多尺度和注意力机制的番茄病害识别方法
《浙江农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：番茄病害的及时发现与治理有助于提高番茄产量与质量,增加农户经济收益。利用物联网和人工智能可以无损害有效检测番茄病害,该研究提出了一种改进的AT-InceptionV3（Attention-InceptionV3）神经网络番茄叶部病害检测模型,该网络以InceptionV3为主干网络,结合多尺度卷积和注意力机制CBAM（convolutional block attention module, CBAM）模块,增强了病害信息表达并抑制无关信息干扰;同时引入迁移学习,防止样本数据量较少时出现过拟合的情况。为了评价优化模型的有效性,在Plant Village公开番茄病害数据集上进行了实验仿真测试。改进的模型在测试阶段对番茄健康叶片、细菌性斑疹病、晚疫病、叶霉病和黄曲病5种番茄常见叶片图像分类准确率达到98.4%,优化效果显著。为了进一步验证该方法在不同物联网中的普适性,实验对比了模型对不同分辨率病害图像的分类效果,结果表明,图像精度部分损失不会降低病害分类准确率。该模型能够为番茄温室智能网络决策判断提供重要依据。
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中国有机液肥的应用现状及发展趋势
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：有机液肥含有丰富的营养物质和有益微生物,集"肥效、药效"于一体,对作物生长、果实品质形成等具有积极作用,是一种重要的有机肥料,在中国农业生产中被广泛应用.有机液肥具有流动性和生物活性等特点,其运输和储存等方面存在一定局限,使有机液肥的应用受到影响.本文对有机液肥的功效、种类和制备、使用方法及效果等方面进行详述,针对在农业生产中的应用优势与不足提出相关建议.旨在为推进有机液肥在现代农业生产中应用提供思路.
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无人机成像高光谱的马铃薯地上生物量估算
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：地上生物量（AGB）的精准监测是农田生产管理的重要环节,因此快速准确地估算AGB,对于精准农业的发展十分重要。传统上,获取AGB的方法是采用破坏性取样法,这使得大面积、长期的测量变得困难。无人机高光谱遥感因具有机动性强、光谱分辨率高和图谱合一的优势,成为当前估算大面积作物AGB最有效的技术手段。该研究通过无人机平台搭载成像高光谱传感器分别获取马铃薯块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期的冠层高光谱影像以及利用烘干称重法获取相应生育期实测AGB数据。然后,采用相关性分析法（CAM）、随机蛙跳算法（RFM）和高斯过程回归波长分析工具（GPR-BAT）分别筛选冠层原始光谱（COS）和一阶导数光谱（FDS）的敏感波长,结合偏最小二乘回归（PLSR）和高斯过程回归（GPR）构建各生育期的AGB估算模型,并对比不同模型的估测效果。结果显示:（1）基于同种方法分别筛选COS和FDS的特征波长,结合2种回归技术估算AGB的效果均从块茎形成期到淀粉积累期由好变差。（2）基于FDS分别通过3种方法筛选的特征波长,通过同种回归技术构建的模型效果要优于基于COS的相应效果。（3）基于COS和FDS使用CAM, RFM和GPR-BAT方法筛选的特征波长个数在块茎形成期分别为28, 12, 6个和12, 23, 10个,在块茎增长期分别为32, 8, 2个和18, 28, 4个,在淀粉积累期分别为30, 15, 3个和21, 33, 5个。（4）各生育期基于COS和FDS通过3种方法筛选的敏感波长估算AGB效果由高到低依次均为GPR-BAT, RFM和CAM。（5）各生育期基于FDS通过GPR-BAT方法筛选的敏感波长,结合PLSR建立的模型精度更高、稳定性更强,R2分别为0.67, 0.73和0.65, NRMSE分别为16.63%, 15.84%和20.81%。研究表明利用无人机高光谱成像技术可以准确地估算AGB,这为实现马铃薯作物长势动态监测,提供科学指导和参考。
关键词： 马铃薯 无人机 成像高光谱 随机蛙跳 高斯过程回归 地上生物量
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密云水库2008-2019年水生态服务功能评价
《水土保持通报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对重要饮用水源地密云水库水生态服务功能的动态变化及其受南水北调工程的影响进行分析,为该水库生态系统平衡和水资源保护提供依据。[方法]运用市场价值法、替代工程法、替代成本法、碳交易法、支付意愿法、比例折算法和成果参照法,定量研究密云水库水资源供给,提供水产品,调蓄洪水,增加湿度,夏季降温,净化水质,涵养水源,固定CO2,释放O2,保护生物多样性,旅游休闲和科研教育等生态服务价值的变化情况。[结果] 2008—2019年密云水库水生态服务价值介于709.96～1 003.60亿元之间,呈先小幅波动后增大的趋势,其中,支持服务价值（尤其是保护生物多样性）占主导地位（64%～80%）;调节服务价值处于次要地位（18%～33%）,主要表现为涵养水源、增加湿度、夏季降温和调蓄洪水;供给服务价值和文化服务价值合计比例不足5%。南水北调工程使密云水库的增加湿度价值、夏季降温价值、涵养水源价值、净化水质价值、旅游休闲价值、科研教育价值和水生态服务总价值极显著提升（p<0.01）,调蓄洪水价值极显著下降（p<0.01）。[结论]密云水库水生态服务功能除了取决于气候等自然因素外,还受南水北调工程、交通便利程度等人为因素的影响。建议加强密云水库水量水质监测和文化生态潜能开发,以保障北京市饮用水储备安全可靠。
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利用功能反应模型评价球孢白僵菌对东亚小花蝽捕食二斑叶螨的影响
《昆虫学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】天敌昆虫和生防菌剂的应用都是害虫生物防治的有效手段,在生产中通过两者联合进行害虫的生物防治具有极强的应用前景和潜在的防控增效作用,然而生防菌对天敌的安全性评价是必不可少的。本研究旨在评估球孢白僵菌Beauveria bassiana与东亚小花蝽Orius sauteri联合应用进行害虫生物防治的可行性。【方法】测定了东亚小花蝽5龄若虫经2种不同浓度的球孢白僵菌孢悬液（常规浓度:1×107孢子/mL;低浓度:5×103孢子/mL）和孢子粉（1×107孢子/头）处理后成虫羽化率以及经上述处理后的东亚小花蝽5龄若虫对不同密度下的二斑叶螨Tetranychus urticae雌成螨的捕食能力。【结果】东亚小花蝽5龄若虫经白僵菌孢子粉（1×107孢子/头）处理后,成虫羽化率显著降低,其余处理的成虫羽化率与对照无显著差异。3个处理组中东亚小花蝽5龄若虫对二斑叶螨雌成螨的捕食功能反应均符合Holling II型,搜寻效应随猎物密度增加逐渐降低。经低浓度球孢白僵菌孢悬液（5×103孢子/mL）处理的东亚小花蝽5龄若虫的理论日最大捕食量(Na-max)最高,猎物处理时间最短（Th）,搜寻效应回归线随猎物密度增加下降趋势最小;而球孢白僵菌孢子粉处理的东亚小花蝽5龄若虫理论日最大捕食量最低,猎物处理时间最长。【结论】低浓度的白僵菌孢悬液对东亚小花蝽5龄若虫对二斑叶螨雌成螨的捕食能力无影响,而孢子粉对该天敌5龄若虫捕食二斑叶螨雌成螨造成不利影响。本研究初步证明低浓度白僵菌孢悬液与东亚小花蝽联合应用防控二斑叶螨具有可行性。
关键词： 东亚小花蝽 二斑叶螨 球孢白僵菌 生防菌 天敌昆虫 Holling模型 搜寻效应 生物防治
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