科研产出
北方寒区河流湿地土壤溶解性有机质荧光光谱特征
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：溶解性有机质(DOM)是土壤中活跃的有机成分,其来源和组成可指示土壤腐殖化程度及与外部环境间的相关关系.为科学地监测与评价湿地土壤环境质量,采集黑龙江省碾子山雅鲁河国家湿地公园内不同植被条件下的表层(0~20 cm)土壤,应用三维荧光光谱-平行因子分析法,测定DOM荧光光谱,并进一步分析土壤理化指标对DOM组成的影响.结果表明:5种植被类型(包括9种群系)条件下土壤DOM腐殖化指数在2.562~9.052之间,落叶阔叶林和落叶阔叶灌丛土壤腐殖化程度高于草甸,其次为沼泽,水生植被最低;荧光指数介于1.407~1.586,土壤DOM来源兼具外生源和自生源特征,落叶阔叶林和芦苇[Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.]沼泽表现为明显的外生源特征,而水生植被及稗[Echinoch-loacrus-galli(L.)P.Beauv.]沼泽具有明显的自生源特征;生物指数在0.482~0.662范围内,新近自生源贡献率均较低.土壤DOM中识别出3类5种有机组分,类腐殖质(紫外类富里酸和可见类富里酸)相对比重最大,外生源特征明显的土壤样品中含量多;其次为类蛋白质(类酪氨酸和类色氨酸),自生源特征较强的土壤样品中含量多;类腐殖酸(胡敏酸)最低,多存在于旱生-中生环境中.土壤含水量、pH值、总有机碳含量对DOM组成具有显著或极显著的影响,3项理化指标与类蛋白质含量成正相关,与类腐殖质含量成负相关,含水量、总有机碳含量与类腐殖酸含量成负相关.总体上看,在该湿地公园内,落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛土壤偏弱酸性,含水量、总有机碳含量低,腐殖化程度高,外生源特征明显,类腐殖质和类腐殖酸含量高,其次为草甸及沼泽植被,而水生植被条件下土壤近中性,含水量、总有机碳含量高,腐殖化程度低,自生源特征明显,类蛋白质含量高.本研究结果可为以该湿地公园为代表的北方寒区永久性河流湿地土壤环境质量监测与评价提供基础数据.
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基于无人机成像高光谱估算马铃薯植株氮含量
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：植株氮含量（PNC）是评价作物长势和氮营养状况的重要指标，因此，准确高效地获取PNC信息，对动态监测马铃薯长势及精准施控氮肥具有重要意义。首先于马铃薯现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期和成熟期获取无人机高光谱影像，并基于预处理的影像提取5个生育期冠层的原始光谱和一阶微分光谱；其次将提取的冠层光谱与马铃薯PNC进行相关性分析，筛选出PNC的敏感波长；然后分别利用灰度共生矩阵和1～3阶颜色矩，提取冠层原始光谱特征波长处高光谱图像的纹理和颜色2种图像特征，并将提取的特征与马铃薯PNC进行相关性分析，筛选出相关性较高的前5个图像特征；最后分别基于光谱特征、图像特征和图谱融合特征利用弹性网络回归（ENR）、贝叶斯线性回归（BLR）和极限学习机（ELM） 3种方法建立马铃薯PNC估算模型。结果表明：（1）马铃薯5个生育期的冠层光谱特征波长存在差异，但多数位于可见光区域。（2）冠层原始光谱特征波长图像的纹理和颜色特征与PNC的相关性较高，且现蕾期到淀粉积累期的相关性明显高于成熟期。（3）基于单一光谱特征和单一图像特征构建的马铃薯PNC估算模型在现蕾期到淀粉积累期效果较好，成熟期效果较差。（4）现蕾期到淀粉积累期，基于图谱融合特征的马铃薯PNC估算效果明显优于单一光谱特征和单一图像特征。（5）马铃薯各生育期，基于同种变量利用ENR构建的PNC估算模型效果较好，BLR次之，ELM较差。其中，以图谱融合特征为模型变量，利用ENR构建的PNC估算模型精度和稳定性最好，5个生育期的建模R~2分别为0.91、 0.75、 0.82、 0.77和0.69, RMSE分别为0.24%、 0.31%、 0.26%、 0.22%和0.29%, NRMSE分别为6.59%、 9.79%、 9.58%、 7.87%和11.03%。该研究可为马铃薯的氮营养监测提供一种快捷高效的技术手段。
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我国乡村治理现代化典型实践与发展策略分析-基于乡村振兴4类村庄调研
《安徽农业科学 》 2023
摘要：推动乡村治理现代化发展是我国乡村振兴的重要内容。基于2020年山西、浙江、四川、宁夏的乡村实地调研资料，通过对集聚提升类、城郊融合类、特色保护类、搬迁撤并类4类村庄的案例分析凝练，总结我国乡村治理现代化的典型实践与策略。集聚提升类村庄治理现代化典型实践主要有坚持党建引领、鼓励多元共治、创新基层治理机制、促进乡村发展与治理有机融合等；城郊融合类村庄治理现代化典型实践主要有重视外来人员管理服务、改善村庄人居环境、推动全民参与乡村治理等；特色保护类村庄治理现代化典型实践主要有建立乡村网格化治理体系、强调生态与传统文化保护、重视乡风文明建设等；搬迁撤并类村庄治理现代化典型实践主要有夯实村庄党员干部基础、加强村庄经济与文化融合、完善公共服务等。在此基础上，结合4类村庄面临的问题与需求，提出相应的分类实施路径。
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限根处理下根系矿质元素和微生物互作对番茄生长及品质的影响
《中国蔬菜 》 2023 北大核心
摘要：以瑞粉882为试材，采用限根栽培方式，分别设定0.5、1、4、15 L（CK）4种限根体积处理，研究不同限根处理下根系矿质元素和微生物互作对番茄植株生长和果实品质的影响。结果表明，限根处理均显著降低了番茄植株的株高、叶面积及单果质量；但能不同程度地提高果实品质，其中0.5 L限根体积处理的果实可溶性固形物、可溶性糖、VC含量均显著高于对照，较对照分别提高了35.48%、36.09%、29.69%。根系受限后根系悬浮液EC值增加，p H值降低，根系活力提高，但对全氮、全磷、全钾的吸收比例不同，其中根系中全氮、全钾含量升高，全磷含量降低。根系微生物方面，限根栽培增加了细菌、放线菌数量，但减少了真菌数量。综合分析可知，限根栽培番茄植株的根系受垂直和水平方向的限制，根系微环境含盐量高、养分含量失衡，从而导致植株生长矮小，但0.5 L限根体积可以显著提高果实中可溶性固形物、可溶性糖、VC含量。
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河北省农作物生产投入品碳排放变化特征
《中国农业气象 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：基于2010-2018年河北省农资投入、农作物产量、耕地面积和农作物播种面积等统计数据，计算河北省农作物生产投入品碳排放，分析河北省农作物生产投入品碳排放的动态变化和不同投入品碳排放所占比例，为农业生产节能减排，实现低碳农业提供理论依据。结果表明，2010-2018年河北省农作物生产投入品碳排放以2015年为转折点，呈现先上升后下降的趋势。研究期内河北省农作物生产碳排放总量、单位产量碳排放量和单位耕地面积碳排放量分别为2219万～2674万tCO2eq、0.21～0.30tCO2eq·t-1和3.40～4.10tCO2eq·hm-2。2018年河北省农作物生产碳排放总量、单位产量碳排放量和单位耕地面积碳排放量最低，分别比最高值降低17.0%、30.0%和17.0%。化肥、农药、农膜、柴油和灌溉用电9a平均碳排放量占比分别为38.6%、2.1%、11.5%、34.7%和13.1%。化肥和柴油是最主要的农业碳排放源，占比均在30%以上。农作物生产投入品碳排放的动态变化受国家政策影响效果明显，农作物生产碳排放应该坚持以国家政策引导为主，通过成熟的农业管理制度，加强农业技术培训和推广应用先进的栽培技术等措施，减少农业源碳排放，以促进农业绿色发展。
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结缕草叶肉细胞原生质体瞬时基因表达系统的构建
《草业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了结合转基因方法探索结缕草基因功能，建立高效、快速的结缕草原生质体制备及瞬时基因表达系统，利用正交试验对影响原生质体制备的主要因素进行优化，同时利用原生质体进行亚细胞定位和蛋白互作研究。结果表明，当酶配比为2%（w/v） cellulase R10和1.5%（w/v） macerozyme R10，酶解时间为7 h时，原生质体产量和活性均达到最高，分别为1.23×10~7个·mL-1和98%以上，满足后续转化所需。多次重复试验表明，加入5～10μg质粒，原生质体转化率可达75%以上。利用原生质体转化体系进行了亚细胞定位检测，结果发现结缕草ZjNOL和ZjNYC1定位在叶绿体中，ZjZFN定位在细胞核中。双分子荧光互补分析证明ZjNOL和ZjNYC1在叶绿体中相互作用。原生质体制备及转化方法与遗传学和组学技术相结合，能够为结缕草基因功能研究和基因编辑提供支持。
关键词： 结缕草 原生质体 瞬时基因表达 亚细胞定位 蛋白互作
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基于YOLOX的穴盘甘蓝病害检测方法
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为实现穴盘甘蓝的智能化管理，针对穴盘甘蓝病害识别存在的光照不均匀、对比度低和待检测目标小等问题，研究了基于深度学习的穴盘甘蓝病害检测算法。该算法结合通道空间注意力机制模块，在特征提取模块对特征信息进行重标定，引导模型关注病害区域特征，抑制背景噪声，降低模型漏检率。并采用自适应多尺度特征融合算法提取穴盘甘蓝病害多尺度特征，充分利用不同尺度特征的语义信息提升小目标的检测精确率。由于算法的检测框定位不准确，在回归损失函数中添加了重叠面积损失、中心点距离损失和宽高损失，对回归任务进行了优化，提高穴盘甘蓝病害预测框定位精度；同时引入变焦损失函数作为分类损失函数，利用权重缩放因子缓解模型训练过程中相似病害类间差距小的问题。结果表明，研究算法对穴盘甘蓝炭疽病、细菌性黑斑病、褐斑病、黑腐病的检测平均精确率分别为97.59%、99.70%、98.69%和97.64%;其平均精度均值达到98.41%,与YOLOX、Faster R-CNN、YOLOv3、SSD、CenterNet算法相比，分别提高了4.96、12.86、18.19、4.71、10.69百分点。
关键词： 病害检测 穴盘甘蓝 多尺度特征融合 注意力机制 小目标检测
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