土壤中砷的形态及其连续提取方法研究进展

刘冠男; 陈明; 李悟庆; 巩文雯; 《农业环境科学学报 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：连续提取法(Sequential extraction procedure,SEP)是研究土壤中重金属等元素赋存状态的重要手段,对土壤环境风险的评估具有重要意义。砷在土壤中的迁移转化规律与其他重金属明显不同,因此针对不同形态土壤重金属的连续提取法并不完全适用于土壤中不同形态砷的提取。本文综述了土壤砷的化学提取形态、土壤砷形态连续提取方法中的提取剂、土壤砷形态连续提取方法及发展过程,并分析和总结了Wenzel法、Shiowatana法、Keon法和Drahota法等多种常用提取方法的优缺点,最后对土壤中砷形态仪器分析技术与土壤砷形态连续提取方法的联用进行了展望。

关键词： 砷 形态 连续提取 土壤 Wenzel法

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基于高光谱的番茄叶片斑潜蝇虫害检测

李翠玲; 姜凯; 马伟; 王秀; 孟志军; 赵学观; 宋健; 《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：番茄植株在生长过程中受病虫害的侵染,将导致番茄减产和种植户的经济效益降低,该研究用高光谱技术结合化学计量学方法,实现了番茄叶片斑潜蝇虫害的快速识别。搭建了简易的高光谱成像系统,包括光源单元、高光谱图像采集单元和数据处理单元,用该系统获取番茄叶片的高光谱图像,对高光谱图像进行校准,并从每一幅图像中提取光谱信息。分别采用了光谱角匹配(SAM)分析方法和光谱红边参数判别分析(DA)方法识别番茄叶片斑潜蝇虫害。在SAM分析中,对高光谱数据进行了归一化预处理,以消除多余信息,增加样品之间的差异。比较了以不同番茄叶片样品的反射光谱作为测试光谱时,虫害识别效果的差异,当以受到斑潜蝇侵染的番茄叶片的平均反射光谱作为测试光谱时,虫害识别的正确率较高,达到96.5%。在光谱红边参数判别分析中,从光谱数据中提取了红边位置、红边振幅、最小振幅、红边面积、红谷位置和红边振幅/最小振幅6组红边信息,利用判别分析方法建立番茄叶片斑潜蝇虫害的判别模型,比较了距离判别、Fisher判别、Bayes判别分析方法的判别效果,使用距离判别分析建模的判别正确率最低,判别正确率为88.0%,使用Fisher判别分析建模的效果最佳,判别正确率为96.0%。研究结果表明,采用高光谱技术识别番茄叶片斑潜蝇虫害具有可行性。

关键词： 高光谱技术 番茄 虫害 SAM 红边参数 DA

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基于DRGB的运动中肉牛形体部位识别

邓寒冰; 许童羽; 周云成; 苗腾; 张聿博; 徐静; 金莉; 陈春玲; 《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD

摘要：如何解决运动中肉牛关键部位自动识别,是实现肉牛异常行为早期发现的关键。该文通过Kinect采集肉牛图像的2种模态(Depth和RGB):基于RGB模态提出随机最近邻像素比较法,实现肉牛动作样本的自动抓取;基于Depth模态提出深度均值法,实现彩色图像背景过滤并保留肉牛形体信息,生成DRGB图像样本;基于Fast R-CNN设计识别器,参考Alex Net设计了8种分类网络并比较网络分类精度,选择最优网络作为识别器的基础网络;输入DRGB样本对网络的识别部分二次训练,最终得到符合精度要求的识别器。试验证明,RNNPC的有效数据率为94%;Selective Search算法在DRGB上产生的候选区域数量减少90%;识别网络的平均分类精度可以达到75.88%,处理图像速率为4.32帧/s,效果优于原Fast RCNN,基本可以实现运动中肉牛形体部位识别。

关键词： 图像重构 图像识别 算法 肉牛 深度卷积神经网络 目标识别 DRGB

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Mn-Co/蜂窝陶瓷催化剂制备及催化臭氧化对苯二酚效能

张兰河; 高伟围; 陈子成; 张海丰; 王旭明; 《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD

摘要：为了提高金属催化剂的活性和使用寿命,以硝酸钴Co(NO3)2·6H2O和硝酸锰Mn(NO3)2作为前驱体,蜂窝陶瓷(ceramic honeycomb,CH)作为载体,采用涂覆法制备了4种不同质量比的Mn-Co/CH催化剂,通过XRD、N2-吸附/脱附、FESEM和XPS等方法分析了催化剂的结构,研究了催化剂的材料力学性能,建立了单独臭氧和催化臭氧化对苯二酚的反应动力学模型,考察了催化剂催化臭氧化的效能.结果表明,Mn1Co1/CH(Mn∶Co=1∶1)催化剂的晶相主要以Mn3O4和Co O为主,具有较大的比表面积、孔容和孔径,分别达到190 m~2·g~(-1)、0.25 cm3·g-1和4.8 nm;Mn1Co1/CH催化剂的催化活性最高,对苯二酚和COD的去除率分别达到78%和54%.Mn-Co/CH催化剂的抗压缩强度大(15.89~16.94 MPa).当添加叔丁醇时,对苯二酚去除率显著下降,·OH在Mn1Co1/CH催化臭氧化过程中起着重要的作用,催化臭氧化对苯二酚符合一级反应动力学模型.Mn-Co/CH催化剂用量少、催化效率高、使用寿命长,易于实现工业化.

关键词： 涂覆法 催化臭氧化 对苯二酚 Mn-Co/CH催化剂 动力学

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“基于低空遥感的华北小麦玉米营养诊断与变量追肥管理模型与技术”进展

李贺丽; 《浙江大学学报(农业与生命科学版) 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：北京农业信息技术研究中心承担的子课题"基于低空遥感的华北小麦玉米营养诊断与变量追肥管理模型与技术",以微小型无人机为目标搭载平台并且满足大面积获取地物成像高光谱信息的需求,研发了一种全反射式成像高光谱观测系统,实现了400～1 000 nm波段范围光谱成像采集,具有自动、轻便、快捷及性价比高、维护成本低等特点。而且,在线、推扫式高光谱仪镜头

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具有动态稀释功能的EA-IRMS联机系统在δ~(13)C和δ~(15)N测定中的应用

孟宪菁; 杨斌; 李安; 贾晓艺; 朱湘; 马潇; 尹松; 《质谱学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD

摘要：自然界的样品中C、N元素含量或C/N变化极大,以往的元素分析-稳定同位素比值质谱仪(EAIRMS)大多采用固定比例稀释样品气,不仅需要预先了解样品中元素含量及C/N等信息,还需要精确控制取样量。为了提高样品分析效率,本实验初步建立了具有动态稀释功能的EA-IRMS联机系统,快速分析有机碳、总氮稳定同位素比值(δ~(13) C和δ~(15) N)。结果表明,该联机系统与传统的固定比例稀释方法的δ~(13) C和δ~(15) N测定结果一致性较好(p>0.05)。对于C/N差异较大或难以精确称重的9种样品,该联机系统的δ~(13) C和δ~(15) N测定结果具有良好的重复性。通过动态稀释,δ~(13) C和δ~(15) N的测定精度分别为0.07‰～0.32‰和0.05‰～0.27‰。该联机系统在不同时间(间隔45天)的测定结果再现性良好(p>0.05),δ~(13) C和δ~(15) N的测定偏差分别小于0.2‰和0.3‰。结合动态稀释功能的EA-IRMS,无需精确控制样品质量,省时、省力,具有一定的应用前景。

关键词： 元素分析-稳定同位素比值质谱(EA-IRMS) δ13C δ15N 元素含量 碳氮比 固定比例稀释 动态稀释

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基于高分1号影像的森林植被信息提取

陶欢; 李存军; 周静平; 董熙; 王艾萌; 吕红鹏; 《自然资源学报 》 2018 北大核心 CSCD CSSCI

摘要：实时最新森林植被信息的提取是林业航空植保作业的必要前提。论文以安徽省蚌埠市为研究区域,探讨了基于高分1号卫星遥感数据在亚热带农林植被混合地区的森林植被信息提取。根据植被物候信息差异选择了提取森林植被信息的5个关键时期高分影像,采用分区决策树方法监测森林植被的空间分布和面积信息,并与未分区决策树法的提取结果进行比较。结果表明:采用分区决策树法和未分区决策树法对于大中尺度森林植被信息提取的总体精度均优于85%。但分区决策树森林植被提取总体精度达到90.72%,较未分区决策树法提高3.80%、4.65%,Kappa系数达到0.81,较未分区决策树法提高约0.07~0.10,结合植被物候信息的分区决策树森林植被提取法好于未分区决策树法,能够满足林业航空植保作业的精度需求。具有较高空间分辨率、宽覆盖、短重访周期的高分1号影像,对于大区域的林业航空植保当年最新森林植被信息的提取表现出较大的潜力。

关键词： 航空植保 森林植被 高分1号 决策树 多时相

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随机森林算法的水果糖分近红外光谱测量

李盛芳; 贾敏智; 董大明; 《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：近年来,有关水果糖分等内部品质的近红外光谱测量方法研究很多,并有部分商业化仪器问世。但由于近红外光谱复杂多变,模型的传递性较差,往往所建模型只能针对特定品种甚至特定产地的水果。随机森林(RF)是一种基于决策树的集成算法,通过对分类回归树(CART)模型的集成来提高预测精度。相对于偏最小二乘法(PLS),多元线型回归法(MLR)等方法,随机森林回归方法对非线性数据的解析能力较强。考虑到RF模型的随机性,通过调试决策树数量(ntree)和分裂变量数目(mtry)等变量来进行模型优选。尝试使用随机森林对不同种类的水果(苹果、梨)糖分进行预测。实验表明,对于同一种类的水果,随机森林和PLS的建模和预测结果均较好。但对于不同种类的水果,随机森林明显增加了模型的预测能力,将建模R~2由PLS的0.878提高到了0.999,将建模的RMSEC由0.453降低到了0.015。经过独立的预测集样品对最优RF模型进行检验,预测R~2由PLS的0.731提高到为0.888,预测RMSEP由1.148降低到0.334。随机森林在对多种水果糖分预测时,具有明显的优势。这一研究证明了随机森林有望应用于多种水果糖分的近红外光谱测定,进而解决模型的普适性和传递性问题。

关键词： 近红外 随机森林 苹果糖分 快速检测

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噻虫嗪及其代谢产物在盆栽辣椒和土壤中的残留动态和膳食风险评估

蒋梦云; 巩文雯; 刘庆菊; 胡彬; 李琳; 张婷婷; 韩平; 《农药 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：[目的]评价噻虫嗪在盆栽辣椒上使用的安全性,研究噻虫嗪及其代谢产物噻虫胺在盆栽辣椒和土壤中的残留降解动态和最终残留量。[方法]在温室种植条件下,按噻虫嗪药剂的推荐剂量0.13 g/L和1.5倍推荐剂量0.2 g/L在辣椒半成熟期时,以灌根方式施药1次,不同时间处理后,取土壤样品和辣椒样品进行检测分析。样品采用乙腈溶液提取,Qu ECh ERS方法净化,超高效液相-串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定残留量,利用风险商值法对其进行膳食风险评估。[结果]在0.01~0.1 mg/kg添加水平下,噻虫嗪在辣椒和土壤中的平均回收率为80.1%~113.8%,相对标准偏差为0.14%~6.65%;噻虫胺在辣椒和土壤中的平均回收率为77.4%~105.5%,相对标准偏差为1.41%~7.46%。噻虫嗪在辣椒和土壤中半衰期分别为6.3、11.9 d。按低剂量和高剂量施药后14 d,辣椒中噻虫嗪的最终残留量分别为0.47、2.78 mg/kg,噻虫嗪在辣椒中残留的风险商值(RQ)为0.12。[结论]参照欧盟规定的噻虫嗪在辣椒中的MRL值(0.7 mg/kg)和中国规定的噻虫嗪在黄瓜中的MRL值(0.5 mg/kg),噻虫嗪按推荐剂量,以灌根方式施药1次,14 d后收获的辣椒食用是安全的,人类膳食风险较小。

关键词： 噻虫嗪 噻虫胺 盆栽辣椒 灌根施药 残留 膳食风险评估

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气吸型孔组合式小麦精密排种器设计与参数优化

程修沛; 卢彩云; 孟志军; 于佳杨; 《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对当前小麦籽粒小、播量大、形状不规则,传统排种器难以实现精密播种等问题,该文设计了一种气吸型孔组合式小麦精密排种器。排种器采用气流-型孔组合式工作原理,气流负压吸种与型孔充种相结合能够使其获得良好单粒充种性能。根据小麦精密播种的粒距要求和三维尺寸,通过理论分析,确定了排种器的型孔轮半径为50 mm,以6°螺旋升角布置三排型孔,每排30个型孔,型孔为长槽形,长、宽、深分别为8.5、5和2.5mm;通过流场分析,研究了不同吸孔孔径对气流变化的影响,确定了吸孔的孔径范围1.4～1.8 mm。搭建试验台,以气流负压、吸孔直径和型孔轮转速为试验因素,以重复充种率、漏充率和充种合格率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,并分析各试验因素对于性能指标的影响显著性。通过极差和方差分析,得到气吸型孔组合式小麦精密排种器较优的组合参数为负压3500Pa、吸孔直径1.6 mm、排种型孔轮转速40 r/min时,进行试验验证,其重复充种率为5.1%、漏充率为4.7%,充种合格率为90.2%。该排种器能够满足小麦的精密排种对充种性能的要求,在一定程度上促进了小麦精密播种的发展。

关键词： 机械化 农作物 设计 气吸型孔组合式 精密排种器 小麦 充种 试验

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