科研产出
超高效液相色谱-串联质谱法测定牛奶中23种兽药
《食品工业 》 2020 北大核心
摘要：建立超高效液相色谱-串联质谱测定牛奶中23种兽药残留的检测方法.用乙腈(含2%甲酸)提取牛奶样品中的目标化合物,经oasis PriMe HLB小柱净化后,氮气吹扫,用5%甲醇水溶液溶解残余物后分析.以水(含0.1%甲酸)-甲醇(含0.1%甲酸)为流动相,选择HSS T3色谱柱(2.1 mm*100 mm, 1.8μm)分离目标化合物,采用电喷雾电离串联三重四级杆质谱在多反应监测(MrM)模式下进行测定,外标法定量.23种兽药化合物的检出限为0.005~3.026μg/kg,定量限为0.1~10μg/kg,加标回收率为70.98%~118.63%,相对标准偏差为0.14%~11.55%,该方法简单快捷、准确可靠,可用于牛奶中23种兽药的检测.
关键词： 牛奶 兽药残留 超高效液相色谱-串联质谱 固相萃取 检测
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桉树油化学成分分析及α-松油醇的化感作用
《应用生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：采用水蒸气蒸馏法提取桉树油,通过GC-MS对其成分进行分析,以其中一种化学成分α-松油醇为代表,分别采用培养皿和盆栽试验研究其对反枝苋的化感作用.结果表明:水蒸气蒸馏法提取桉树油的产率为0.04%,经GC-MS分析,在桉树油中共检测到92种化学成分.在培养皿条件下,α-松油醇对反枝苋的发芽和生长均具有明显的抑制作用,用量达到每皿5和7.5μL时,抑制率均达到100%.盆栽条件下,α-松油醇处理过的土壤会显著影响反枝苋的出苗率、地上鲜重和地上干重,浓度达到1.6μL·cm-3时,抑制作用最大,其化感响应指数分别为-0.51、-0.62和-0.44,抑制率为51%、62%和44%.
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基于U-Net网络和无人机影像的松材线虫病变色木识别
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：松材线虫病是由松墨天牛等媒介昆虫快速传播的一种针对松树的毁灭性流行病。及时对染病变色木进行识别、定位,并砍伐清除是当前控制该病扩散蔓延的主要手段。该研究使用无人机航拍获取大区域染病松林可见光影像,结合深度学习分割网络U-Net开展染病松材变色木图像分割研究。使用制作的样本数据训练U-Net网络,得到训练精度和验证精度分别为98.74%和97.76%。使用混淆矩阵评估U-Net网络分割精度,表明变色木图像分割的用户精度和生产者精度分别达到93.51%和97.30%,误报率6.49%,漏报率2.70%。总体上,U-Net网络变色木识别精度95.17%,Kappa系数0.90,达到较高精度。U-Net分割网络运用于松材线虫病变色木图像识别较随机森林方法能更有效地降低误报,减少分割噪音。
关键词： 无人机 图像处理 病害 松材线虫 变色木 图像分割
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有机基质臭氧消毒设备设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现有机基质的绿色、高效消毒,设计了有机基质臭氧消毒设备.基于离散元软件EDEM建立了有机基质颗粒模型,根据有机质物料输送及抛撒动力学特性与臭氧消毒工艺流程,利用Solid Works软件构建了有机基质臭氧消毒设备结构模型,并对两种模型进行接触参数标定.以有机基质倾尽角为评价指标,以抄板弯折角、转筒转速、填充率为试验因素,进行了三因素五水平正交旋转组合仿真试验.根据仿真结果,利用Design-Expert软件回归分析法建立倾尽角回归数学模型,对有机基质臭氧消毒设备模型中的抄板弯折角、转筒转速、填充率进行了参数优化与试验验证.结果表明,在各因素取值范围内,抄板弯折角对有机基质倾尽角影响极显著,转筒转速对倾尽角影响显著,填充率对倾尽角影响不显著;有机基质臭氧消毒装置最优作业参数组合为:抄板弯折角124.23°、转筒转速6.29 r/min,此时物料倾尽角仿真值为89.3°.臭氧消毒灭菌性能试验验证结果为:臭氧初始质量浓度64.2 mg/m~3,消毒60 min后,细菌灭菌率88.9%,真菌灭菌率97.9%,能够满足有机基质消毒生产要求.
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2006-2018年北京市审定冬小麦品种的综合性状分析
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为进一步了解北京市冬小麦产量及主要农艺性状的演变规律,为北京市冬小麦育种和生产提供借鉴,对2006-2018年北京市审定的49个小麦品种进行了产量、品质与抗病性分析.结果 表明,北京市审定的小麦品种平均产量呈逐年递增趋势,平均每年增长63.11 kg·hm-2;穗粒数呈逐年增长趋势,其他农艺性状均呈下降趋势.主要农艺性状与产量的相关程度为:穗粒数>穗数>千粒重>株高;各农艺性状对产量的偏相关均为正值,偏相关程度表现为:穗粒数>穗数>千粒重>株高,3个产量构成因素对产量的偏相关达到极显著水平;产量构成因素对产量的直接通径系数均为正值,大小顺序为:穗粒数>穗数>千粒重;审定品种的容重、蛋白质和湿面筋含量均高于中筋小麦品质分类标准,有7个小麦品种达到强筋标准,有51.02%小麦品种的面团稳定时间低于中筋小麦品质分类标准,故下一步应把提高面团稳定性作为提高小麦品质育种的主攻方向.在审定的小麦品种中,只有中麦12兼抗条锈病、叶锈病和白粉病3种病害,京冬17等9个品种兼抗条锈病和叶锈病,农大413兼抗条锈病和白粉病,中麦1197兼抗叶锈病和白粉病.由此可见,北京市小麦品种产量的提高应在保持适宜单位面积穗数的基础上,增加穗粒数,提高千粒重,同时进一步引进新的抗病、优质种质资源,以培育高产、优质、多抗的小麦新品种.
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多尺度遥感产品在太行山绿化工程中的适用性分析
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了评估不同尺度遥感产品在重大林业工程中的适用性,该研究以北京市太行山绿化工程为例,基于2017年多尺度遥感产品MCD12Q1、NLCD-China和FROMGLC10,构建面积偏差系数和均方根误差评价森林面积估算差异性,定量评估不同遥感产品森林的分类精度、空间一致性并分析潜在原因,计算多尺度遥感产品在太行山绿化工程中的优先级指数。结果表明,1)太行山绿化工程整体来看,FROMGLC10遥感产品的适用性要优于NLCD-China和MCD12Q1;2)区县层面上3种不同尺度遥感产品适用性存在差异;3)森林分类的定义、数据源及时相选择、空间分辨率和分类方法是遥感产品适用性选择的制约因素。该研究为北京市太行山绿化工程实时监测、定量评估与资源核算工作的数据选择提供理论支持。
关键词： 林业 遥感 监测 面积偏差系数 精度评价 空间一致性 优先级指数
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基于高光谱技术建筑反射隔热涂料厚度检测技术的研究
《光谱学与光谱分析 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：作为一类新型建筑涂料,反射隔热涂料凭借其节能、环保等优势已广泛应用于建筑的施工建设;建筑反射隔热涂料性能的高、低直接影响建筑节能、环保性能的优劣,且对建筑室内环境具有较大影响.建筑反射隔热涂料主要通过对太阳辐射(可见光-近红外)与建筑辐射(热红外)的反射、吸收等作用实现其节能、环保作用.对于特定建筑反射隔热涂料,其与光的相互作用主要取决于涂料的施工参量,如涂料施工厚度.利用高光谱技术定量分析建筑反射隔热涂料的反射、吸收特性,研究涂料施工参量(厚度)对建筑反射隔热涂料性能的影响规律,为涂料施工检测提供科学技术支撑.研究借助高光谱技术,测定涂料不同施工厚度的光谱数据,分析涂料光谱特征随施工厚度增加的演变规律,研究可表征涂料施工厚度的涂料指数,并将涂料光谱数据及由其构建的涂料指数分别与涂料厚度进行相关性分析,提取并筛选对涂料施工厚度敏感的指标,构建涂料施工厚度检测模型,探寻适用于涂料施工厚度检测的方法.研究表明:(1)位于420~1 070 nm区间的光谱数据对0.1~2.5 mm的涂料厚度较为敏感且其与涂料施工厚度的相关系数r均较高且相对稳定,表明该光谱区间对涂料厚度的敏感性较好,可用于涂料厚度的检测;(2)与原始光谱相比,涂料指数可有效提升光谱对涂料厚度的敏感性,在5类涂料指数中由484和479 nm构建的RCI指数是表征涂料厚度的最佳参量;(3)在5类涂料指数中,基于RCI指数构建的涂料厚度检测模型的精度最高,为最优模型,其R~2=0.973, RMSE=0.185, RPD=4.018.
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夏玉米-冬小麦轮作期土壤呼吸的温度敏感性分析
《中国农业气象 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：研究土壤呼吸和温度敏感性(Q10)的季节变化对丰富农田土壤的碳循环理论具有重要理论和现实意义.采用动态密闭气室法于2018年6月-2019年6月连续监测北京夏玉米-冬小麦轮作期间农田土壤呼吸速率,研究不同作物生育期Q10值和土壤呼吸变化特征,综合分析土壤温度和土壤含水率对土壤呼吸的影响.结果表明:日内尺度上不同作物生育期土壤呼吸变化均呈单峰型,对土壤温度昼夜变化的响应关系呈顺时针近椭圆曲线;Q10具有明显的季节变化特征,夏玉米苗期、拔节-抽雄、开花-成熟3个时期Q10分别为2.27、6.13、1.28,在整个夏玉米季,土壤体积含水率在19.52%~45.43%变化,水分解释了50%的土壤呼吸变化(P<0.05),临界值土壤体积含水率为27.84%(田间持水量的83.83%),土壤温度只能解释夏玉米季土壤呼吸速率变化的3%(P>0.05),Q10为1.29.冬小麦出苗-分蘖期、越冬期、返青-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-成熟期Q10分别为4.17、8.41、6.57、2.53、1.92,与土壤温度呈显著负相关关系(P<0.05),温度能够解释冬小麦季土壤呼吸变化的88%(P<0.01),Q10为2.50.在整个轮作周年,土壤温度和土壤含水率分别解释54%(P<0.01)、28%(P<0.05)的土壤呼吸变化,周年尺度的Q10为1.72.可见,在气候变化背景下,使用Q10预测土壤呼吸需采用合适的时间尺度,同时注意土壤水分对Q10模型适用性的影响.
关键词： 土壤呼吸速率 温度敏感性 Q10值 夏玉米-冬小麦轮作
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基于Faster R-CNN的松材线虫病受害木识别与定位
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：松材线虫病是一种毁灭性松树传染病,其传播速度快、发病时间短、致病力强,及时发现、确定受害木的位置,并采取安全处理措施是目前控制松材线虫病蔓延的有效手段.本文通过小型无人机搭载可见光RGB数码相机获取超高空间分辨率影像,采用Faster R-CNN目标检测算法实现对染病变色松树的自动识别,与传统受害木识别方法不同,本文考虑了其他枯死树和红色阔叶树对受害木识别的影响.实验结果表明,根据受害木的冠幅大小修改区域生成网络中的锚框(anchor)尺寸,并考虑其他枯死树和红色阔叶树的影响,有利于提高受害木识别效果和检测精度.改进后受害木识别总体精度从75.64%提高到82.42%,提高了6.78个百分点,能够满足森林防护人员对受害木定位处理的需求.通过坐标转换的方式得到受害木的精确位置信息与空间分布情况,结合点位合并过程,最终正确定位出494棵受害木.本文通过无人机遥感结合目标检测算法能监测松材线虫病的发生和获取受害木的分布情况,可为松材线虫病的防控提供技术支持.
关键词： 松材线虫病 无人机影像 Faster R-CNN 目标识别 定位
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基于云原生技术的土壤墒情监测系统设计与应用
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：该研究针对全中国尺度的土壤墒情监测需求,构建基于自动监测站原位监测与多源专题数据的土壤墒情数据获取感知技术体系,提出数据质量控制清洗策略并建立数据校正插补模型.系统基于云原生技术设计,将模块以微服务形式灵活开发部署,通过容器技术打包运行独立实例,布设了墒情数据上报采集、可视化分析和数据挖掘应用等核心模块.依托空间分析和WebGL技术开发3D WebGIS数据分析功能模块,实现协同土壤墒情、土地利用、海拔高程等多源数据可视化分析与制图,深入挖掘数据价值,实现墒情估算和基于水量平衡的灌溉决策应用服务.系统已在中国21个省份得到应用,建立自动监测站970个,采集监测数据6000余万条,为用户掌握土壤墒情现状、指导农业节水灌溉、获取可靠科研数据等应用提供数据与技术服务.
关键词： 土壤墒情 监测 系统设计 数据感知 WebGIS 深度学习
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