科研产出
基于实例分割的柑橘花朵识别及花量统计
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：柑橘隔年结果现象严重,花量统计有助于果园的规划管理,并对产量预测有重要意义,但是柑橘单一植株花量巨大,花朵紧凑密集,花期树叶遮挡覆盖,对花量计算造成很大的阻碍.对此该研究提出基于实例分割的柑橘花朵识别与花量统计方法,以花期的柑橘树冠图像为样本进行花朵实例的识别及分割,通过对MaskR-CNN主体卷积部分和掩膜分支部分的优化,实现对复杂结构图像中密集小尺度柑橘花朵目标的高效检测、获取图像中可见花数量.结果显示,该方法花量识别神经网络的平均精度为36.3,花量计算误差为11.9%,对比未优化MaskR-CNN网络在训练和识别的时间效率上均有显著提升.该研究解决了柑橘花量统计难度高的问题,有助于柑橘早期测产和落花监测,并为花量控制提供决策依据.
关键词： 图像处理 目标检测 算法 花朵识别 花量计算 实例分割 残差神经网络
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规模化畜禽养殖场粪便中多重耐药菌分离鉴定及其耐药特征
《农业环境科学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解禽畜粪便中多重耐药菌的污染特征,本研究对鸡粪、牛粪、猪粪和有机肥这4种不同样品中多重耐药菌进行了计数分析,并对不同来源的多重耐药菌株进行了分离和纯化,进一步开展了基于16S rDNA序列比对的分子生物学鉴定以确定其种属地位,以及基于药敏试验的耐药性特征分析。结果表明:不同养殖动物粪便中四环素、恩诺沙星、磺胺甲恶唑和泰乐菌素4种抗生素多重耐药菌的绝对数量和相对数量排序均为鸡粪>猪粪>牛粪,粪源有机肥中可培养的多重耐药菌的绝对数量和相对数量在堆肥后均有所下降。通过对耐药菌株鉴定和分类学分析,发现禽畜粪便中多耐药菌的菌门集中分布在Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria,多重耐药菌的优势菌属为Escherichia、Corynebacterium、Kurthia;而有机肥样品中多重耐药菌的优势菌属为Staphylococcus、Glutamicibacter。菌株的药敏试验表明,3类动物粪污中的多重耐药菌都对红霉素、四环素有着较高的耐药率,均高于80%,而对阿米卡星这种抗生素表现出较好的敏感性,其耐药率低于30%。通过对Ⅰ、Ⅱ类整合子基因盒的扩增,发现PCR产物的大小从0.8 kb到1.8 kb不等,基因盒ad A2、dfr A17、dfr A1及sat2在养殖场粪污中检出率均较高。
关键词： 禽畜粪便 多重耐药菌 16S rDNA 药敏试验 整合子
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东北黑土nirS型反硝化细菌群落和网络结构对长期施用化肥的响应
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明长期施用氮磷钾化肥对东北黑土农田土壤nirS型反硝化细菌群落和网络结构的影响,为更加合理的肥料配施提供理论依据。【方法】基于农业农村部黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站平台,选取不施肥(NoF)、氮肥(N)、磷肥(P)、钾肥(K)、氮钾肥(NK)、氮磷肥(NP)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)8个施肥处理,借助荧光定量PCR、Illumina MiSeq高通量测序和分子生态网络技术,分析东北黑土nirS型反硝化细菌丰度、群落及网络结构,及影响反硝化细菌群落变异的主要环境因子。【结果】1)长期施用氮肥均在显著增加nirS基因拷贝数的同时,降低了nirS型反硝化细菌的群落多样性,而磷、钾肥对其影响并不显著。2)Proteobacteria是所有处理中的优势反硝化细菌门,相对丰度为16.96%～27.34%,且氮肥的施用促进了隶属于该菌门中Bradyrhizobium的生长。3) PCoA分析结果显示,8个施肥处理nirS型反硝化细菌群落主要分成施氮肥和不施氮肥两组,说明长期氮肥的施用显著改变了东北黑土反硝化细菌的群落结构。结合Mantel test的结果可知,土壤pH是影响nirS型反硝化细菌群落改变的主要因素。4)分别构建施氮肥和不施氮肥的反硝化细菌分子生态网络,发现施氮肥和不施氮肥网络结构存在很大差异,长期施用氮肥明显简化了nirS型反硝化细菌的网络结构,同时使其网络结构稳定性降低,易受外界环境扰动。【结论】尽管施用化学氮肥有利于土壤养分的增加,但其土壤nir S型反硝化细菌群落及网络结构发生了较大改变,而磷、钾肥的施用对反硝化细菌群落无显著影响。本试验结果为进一步研究东北黑土区农田土壤反硝化微生物对不同施肥管理的响应机制提供了重要科学依据。
关键词： 黑土 氮肥 nirS基因 qPCR 高通量测序 分子生态网络
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基于适宜性与发展水平评价的村庄用地类型划分
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：科学划分村庄用地类型并提出差异化的整治策略,是编制村庄发展规划和建设用地减量规划的基础。该文以北京市密云区为例,基于土地利用、兴趣点和社会统计等数据,从自然条件和用地形态2方面构建村庄用地适宜性评价模型,从区位条件、基础设施、生态条件和资源产业4方面构建村庄发展状况评价模型,系统分析村庄用地适宜性与村庄发展状况及其二者的组合状态,进而划分村庄用地类型。结果表明:1)密云区村庄用地适宜性呈现明显的从西南到东北降低的分布趋势;2)村庄发展指数较高的村庄主要分布在西南区域的环密云城区一带,其次是中部围绕密云水库区域,北部区域村庄发展水平较低;3)基于二者的评价结果将全区村庄用地划分为9种组合,进而合并为4种村庄用地类型。该研究可为村庄用地的高效、有序整治利用提供依据。
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圆柏品种'蓝塔'扦插试验的比较
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：采用完全随机区组试验设计,研究了3个母株树龄(10a, 25a, 35a)、4种扦插基质(河沙,珍珠岩,河沙:草炭=1:1,河沙:草炭:珍珠岩=1:1:1)、4种生长调节剂种类(ABT-1, IBA, NAA, IBA:NAA=2:1)和5个生长调节剂浓度(50 mg/L, 100 mg/L, 200 mg/L, 500 mg/L, 1 000 mg/L)对'蓝塔'扦插生根的影响.结果表明:生长调节剂种类以IBA:NAA=2:1为最佳处理,且隶属函数评价表明,25个处理组合中1 000 mg/L IBA:NAA=2:1速蘸10 s生根效果最好.基质以珍珠岩效果最佳,母株树龄对插穗生根影响不显著.综上所述,'蓝塔'圆柏扦插应以珍珠岩为基质,并用1 000 mg/L IBA:NAA=2:1速蘸10 s.该研究初步解决'蓝塔'扦插生根率低的问题,为'蓝塔'快速扩繁提供了参考.
关键词： 圆柏(Sabina chinensis) '蓝塔' 扦插试验 生根率
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基于生态系统服务价值的生态足迹模型均衡因子及产量因子测算
《生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：均衡因子和产量因子是生态足迹模型中的关键参数,现有的测算方法多根据物质生产和消费实现,忽略生态系统提供服务的能力。本研究提出基于生态系统服务价值的均衡因子和产量因子测算方法,并以1990、2005和2015年北京市门头沟区为例,研究生态涵养发展区生态承载力,并与通用因子计算结果对比。结果表明:(1)基于生态系统服务价值获取的均衡因子:水域>林地>耕地。水域均衡因子最高,平均值达到8.37。耕地均衡因子最低,平均值仅为0.24。林地均衡因子高于耕地,均衡因子平均值为0.71。说明该方法较好的表现了不同生态系统提供生态服务能力的差异;(2)基于该研究方法获取的不同生态系统的产量因子接近:耕地>林地>水域,均值分别为0.90,0.87和0.86,且呈逐年递减趋势;(3) 1990年到2015年,门头沟区生态承载力先降低后提高,生态足迹先提高,再降低,2005年出现生态赤字,其森林、耕地和区域生态承载力与生态足迹小于通用因子生态足迹模型结果,水域生态承载力和生态足迹高于通用因子生态足迹模型结果。与通用因子相比,基于生态系统服务价值的均衡因子和产量因子更好的体现了研究区内各类生态系统生态服务的承载力。
关键词： 均衡因子 产量因子 生态承载力 生态足迹 生态系统服务价值
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利用QuEChERS-液相色谱串联质谱法测定桃中草铵膦及其代谢物残留
《农药 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]建立桃中草铵膦及其代谢物MPP和NAG残留的QuEChERS-液相色谱串联质谱(UPLC/MS/MS)方法,并通过田间试验研究了草铵膦在桃中的残留水平。[方法]样品经甲醇和水溶液振荡提取2h,取上清液离心后,过滤膜后进行分析,分析物经BEHC18色谱柱分离,以乙腈和0.1%甲酸水溶液作为流动相,梯度洗脱,UPLC/MS/MS测定。[结果]在0.005～0.5 mg/L范围内,草铵膦、MPP和NAG的进样质量浓度与其对应的峰面积间呈良好的线性关系,相关系数r>0.99,该方法检出限(LOD)为0.005 mg/kg,最低检出质量分数(LOQ)为0.05 mg/kg。在0.05、0.5、2.5 mg/kg的添加水平下,草铵膦在桃中的回收率为87.2%～110.0%,相对标准偏差为6.05%～7.61%;MPP在桃中的回收率为81.8%～120%;相对标准偏差为4.83%～18.04%;NAG在桃中的回收率为88.0%～109.6%;相对标准偏差为4.86%～10.42%。[结论]18%草铵膦可溶液剂按照有效成分900 g a.i./hm~2剂量于桃园杂草茎叶喷雾施药,施药3次,桃收获时采样测定,草铵膦在桃上残留量<0.15 mg/kg,均小于食品法典委员会(CAC)规定的草铵膦在桃上的最大残留限量(MRL)0.15 mg/kg,因此,在桃园中使用草铵膦对杂草定向喷雾防除杂草,有效剂量为900 g a.i./hm~2,施药3次时,不会造成其在桃中残留超标的风险。
关键词： 草铵膦 桃 超高效液相色谱串联质谱(UPLC/MS/MS) 残留 代谢物
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植物表皮毛发育调控的研究进展
《北方园艺 》 2020 北大核心
摘要：植物表皮毛是植物表皮细胞形成的一种特殊毛状体,对植物自身起到保护与调节作用.目前植物表皮毛已在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Lycopersicon esculentum)、水稻(Oryza sativa)、烟草(Nicotiana tabacum)及青蒿(Artemisia carvifolia)等多种经济作物与药用植物中展开研究.拟南芥表皮毛细胞结构简单,目前对其研究最为深入和全面,为后续其它植物的研究提供了指导.自然界中,表皮毛是植物内部与外部环境间的一道天然屏障,主要通过物理防御和分泌化学物质提高植物对不良环境的抗性.当前对于表皮毛研究已从细胞层面发展到分子机制层面.该研究就植物表皮毛的类型、功能、生理生化特点、分子调控研究4个方面进行总结,为今后植物表皮毛的研究提供理论基础,同时为植物改良及育种提供指导.
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无人机机载激光雷达提取果树单木树冠信息
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：定株管理是未来果园精准生产管理的趋势,果树单木树冠信息的提取是定株管理的关键.该研究利用无人机采集的苹果园激光探测与测量数据(Light Detection and Ranging,LiDAR)检测和测量每棵果树的树冠面积和树冠直径,并评价空间分辨率对果树单木树冠检测与提取结果的影响.该方法主要使用反距离权重插值法间接生成冠层高度模型(Canopy Height Model,CHM);使用局部极大值滤波算法和标记控制分水岭分割算法(Marked-Controlled Watered Segmentation,MCWS)对果树进行单木树冠检测与提取.通过与参考数据的比较,评估了该方法的精度,并定量分析了空间分辨率对于单木树冠检测与信息提取结果的敏感性.结果表明,该方法可有效实现果树单木树冠检测与信息提取,代表果树检测精度的F1得分为95.03%,树冠轮廓提取准确率为86.39%,树冠面积的提取数据集和参考数据集的线性拟合结果决定系数和归一化均方根误差分别为0.81和20.56%,树冠直径的提取数据集和参考数据集的线性拟合结果决定系数和归一化均方根误差分别为0.85和14.79%,树冠面积和直径不同程度地被高估.此外,冠层高度模型的空间分辨率接近果树平均树冠直径的1/10时精度最高,可以有效检测果树单木树冠及提取树冠轮廓,从而准确提取果树单木树冠信息.
关键词： 无人机 图像处理 模型 激光雷达 树冠信息 空间分辨率
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二系杂交小麦亲本光周期、春化和矮秆等位基因的组成和分布
《河北农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解二系杂交小麦亲本材料光周期、春化和矮秆基因的组成和分布.本研究以245份二系杂交小麦亲本为材料,采用KASP标记对其光周期、春化和矮秆基因型进行鉴定.结果表明:供试材料有3种光周期基因型,即PPd-A1b、PPd-D1b和PPd-B1b,其中PPd-A1b和PPd-D1b在恢复系与不育系中的频率均为100%,PPd-B1b在恢复系与不育系中的频率分别为87.98%和91.67%.供试材料的春化基因型是vrn-A1,在恢复系与不育系中的频率分别为98.71%和100%.恢复系主要含2种矮秆基因型,即Rht-B1a和RhtD1a,其频率分别为98.28%和94.42%,而不育系主要含Rht-B1a和Rht-D1b2种矮秆基因型,其频率分别为66.67%和100%.本研究为杂交小麦适应性遗传改良提供重要的参考;此外,利用标记鉴定并筛选含有优异等位基因遗传材料,有助于提高二系杂交小麦育种效率.
关键词： 二系杂交小麦亲本 光周期 春化 矮秆 基因等位变异
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