科研产出
田间光照条件下应用半球图像解析玉米冠层结构参数
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：半球图像法是一种重要的作物冠层结构参数间接获取方法,该文针对半球图像法易受田间变化光照影响,提出一种基于多曝光图像融合映射的变化光照去除方法。首先,在田间条件下获取一组不同曝光值的冠层半球图像序列,然后通过图像亮度和曝光时间的线性方程组计算冠层的光照辐射强度图,而后采用直方图均衡化思想将不同时刻光照辐射强度图向RGB空间映射,映射后半球图像亮度均衡分布,消除光线变化对图像亮度的影响。在冠层参数解析阶段,利用Beer-Lambert定律反演玉米半球图像冠层叶面积指数(leaf area index,LAI)和平均叶倾角(mean leaf angle,MLA)的计算方法。试验结果表明,变化光照条件下半球图像冠层参数解析方法与直接测量法具有较高的相关性,LAI测量相关系数为0.970。该方法扩展了半球图像法的适用范围,为田间环境下冠层参数的自动连续监测提供了解决方案。
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烹调方法对3种叶菜中类黄酮和类胡萝卜素的影响
《中国食品学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:研究不同烹调方法对3种十字花科叶菜中总黄酮和类胡萝卜素的影响。方法:对娃娃菜、芥蓝、芥菜进行不同时间的焯煮、微波、蒸制,检测其中的总黄酮和3种类胡萝卜素含量。结果:总黄酮含量在焯煮后剧烈下降至53.1%,微波处理后升高。β-胡萝卜素蒸后损失可忽略,蒸5 min后叶黄素保存率在84%~97%之间;煮5 min后β-胡萝卜素保存率为78%~100%,叶黄素为84%~87%,而微波处理5 min后β-胡萝卜素保存率为60%~64%,叶黄素为77%~89%。结论:蒸制处理的保存效果最好,而微波处理后虽类胡萝卜素损失较大,但对保存类黄酮成分有益。
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基于穗粒分布图的玉米果穗表型性状参数计算方法
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：玉米果穗表型性状是玉米育种、产量预测的重要参数,提出一种基于穗粒分布图的玉米果穗性状计算方法,全面解析玉米果穗和穗粒的几何、数量和颜色等表型性状。该文利用步进电机驱动果穗转动来获取果穗主要侧面图像,采用果穗畸变校正方法生成标准果穗图像序列,在像素尺度进行果穗轮廓分析,建立图像序列中果穗轮廓映射关系并生成果穗三维模型,在穗粒尺度拼接果穗整个表面的穗粒分布图,计算出果穗和穗粒的各项表型性状。试验结果表明,提出的表型性状计算方法对穗型及穗粒分布规则的玉米果穗具有较高检测精度,其中穗行数、行粒数、总粒数、果穗长和果穗粗的平均计算精度分别为98.231%、94.351%、96.921%、98.956%和98.165%。
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无人机遥感解析田间作物表型信息研究进展
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：田间作物表型信息是揭示作物生长发育规律及其与环境关系的重要依据,传统的田间试验取样和车载高通量平台测定作物性状参数的方法耗时耗力,且空间覆盖不全,限制了作物科学研究的快速发展,而以无人机为代表的近地遥感高通量表型平台凭借机动灵活、成本低、空间覆盖广的优势成为获取田间作物表型信息的重要手段。该文根据国内外无人机遥感平台解析作物表型信息的最新研究成果,针对不同传感器类型分析了无人机遥感解析作物表型信息的应用及其不足,总结了遥感定量反演作物表型信息的方法体系,展望了无人机载遥感技术在作物表型信息解析方面的应用前景。该项研究成果对推广无人机遥感平台获取田间作物表型信息、提高复杂农田环境作物长势信息的解析和辨识能力具有重要意义。
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草莓新品种——‘京醇香’的选育
《果树学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：‘京醇香’是由‘给维塔’ב鬼怒甘’杂交选育出的中早熟草莓新品种。果实圆锥形,果面颜色红色,果面平整,果肉橙红色,肉质细韧,风味酸甜适中,有香气;平均单果质量28.2 g,最大单果质量54 g,果实纵径5.24 cm,横径3.92 cm。可溶性固形物含量8.9%,可溶性糖5.2%,可滴定酸0.68%,硬度3.26 kg·cm-2,维生素c含量84.72 mg·g-1;品质中上。果实生育期25~30 d,在北京地区日光温室1月中旬成熟;连续开花结果能力强。通过田间观察,‘京醇香’较抗白粉病和灰霉病。适合北京地区栽培,当年开花结果,较丰产。
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水墙封闭温室夏季降温特性
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：封闭温室(closed greenhouse)是一种建筑结构全封闭式的透光型温室,能够实现节能减排、室内蒸散水回收利用、维持高水平CO_2浓度以及隔绝气传病菌孢子等。但在夏季,封闭温室内高温环境难以有效控制,或需消耗巨大电能,无法投入生产。为降低夏季封闭温室内环境温度,从低碳节能的角度出发,设计并建造了一栋水墙封闭温室。2015年7月26日至9月10日,对水墙封闭温室夏季降温特性进行试验测试,结果表明:正午前后(10:00-16:00),室内平均气温为29.4~34.3℃,比室外低0.8~6.8℃,降温效果明显;且太阳辐射越强烈、环境温度越高,则水墙封闭温室的降温幅度越大(P<0.01)。白天作物进行光合生产期间(06:00-18:00),封闭温室内气温有94.6%的时间被控制在35℃以内,可有效避免高温胁迫。夜间(18:00-06:00)室内湿度被控制在80%以下,平均湿度为54.7%~73.7%,比室外低7.2%~17.5%,降湿效果明显;且室内外湿度差与室内外温度差呈线性负相关(P<0.01)。白天室内水平方向平均太阳辐射量为31.5~67.4 W/m~2,约为室外的11.9%~17.8%。太阳辐射由室外进入水墙封闭温室内,远红光占比由41.9%降低至9.2%,透过率仅为6.0%,有利于抑制室内高温。在室内太阳光谱中红、蓝光占比最大,分别为23.9%和27.1%,较之室外均有提升;其透过率分别为32.4%和37.5%,远高于紫外光和远红光。可见,水墙封闭温室可以有选择性的透过太阳光谱,抑制室内高温的同时保证充足的光合有效辐射。此外,墙体水温及室内气温分布、日变化均呈现一定规律。综上,水墙封闭温室能在夏季通过自身结构达到理想的降温效果,并获得适宜的湿度、光照等条件,是一种可行的、低碳节能的封闭温室型式,可为封闭温室的应用发展提供参考与技术支持。
羽衣甘蓝和白菜型油菜硫代葡萄糖苷超高效液相色谱—飞行时间质谱分析方法
《园艺学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：利用超高效液相色谱—飞行时间质谱(UHPLC–Triple–TOF–MS)技术建立了羽衣甘蓝等蔬菜中硫代葡萄糖苷(Glucosinolate,简称硫苷)的分析方法。蔬菜样品采用70%甲醇提取,采用UPLC BEH C_(18)反相色谱柱,乙腈—水(均含0.1%甲酸)流动相系统,10 min快速梯度洗脱;在电喷雾质谱负离子模式下采用飞行时间质谱全扫描—信息关联采集—子离子扫描(TOF–MS scan–IDA–Product ion scan)复合扫描模式,1次进样分析可同时获得硫苷的一级质谱和二级质谱信息;基于TOF–MS的高分辨率性能,得到硫苷分子、离子和碎片离子的精确质荷比,大大提高硫苷定性分析的准确性。将建立的分析方法应用于白菜型油菜Yellow Sarson的种子和羽衣甘蓝的叶片组织,分别鉴定出24和15种硫苷,表明本方法具有灵敏度高、准确度高和高通量等优点,适合于十字花科蔬菜中硫苷的分析。
关键词： 羽衣甘蓝 白菜型油菜 硫代葡萄糖苷 超高效液相色谱—飞行时间质谱
青海湖流域生态服务价值时空格局变化及其影响因子研究
《资源科学 》 2016 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：生态系统服务价值核算对于环境可持续性、人类福祉与经济发展分析、政策框架制定具有重要参考意义。本研究选取以高寒草地为主要覆盖类型的青海湖流域为研究区域,采用从植被茂盛程度和提供生态服务的有效时间两个维度修正后的EGESV模型,分别对青海湖流域2000年、2012年生态服务价值进行评估并分析了其空间格局变化特征及其影响因子。研究结果表明,2012年青海湖流域内各覆盖类型提供的生态服务价值总量为157.93亿元,比2000年增加了1.24亿元。2000年各覆盖类型提供的生态服务价值总量呈现水域>草地>森林>农田>荒漠>城镇,2012年荒漠生态服务价值总量超过农田的生态服务价值总量。不同的土地覆盖类型空间格局在整体空间上决定着青海湖流域生态服务价值空间格局的异质性。由于草地生态系统内部植被茂盛程度、生长季长度的差异,生态服务价值在空间上整体呈现纬度地带性,部分区域表现出垂直地带性变化特征。受人类活动、气候变化的双重干扰,流域内生态服务价值空间格局变化明显,呈现部分地区高生态服务价值的集聚化分布向均匀化转变,草地生态服务价值在空间上整体升高,青海湖高生态服务价值区域范围扩张。人类活动干扰下的土地利用变化是流域内生态服务价值总量降低的主要原因,而气候变化对流域生态系统的潜在影响利于流域生态服务价值总量的增加。该研究结果可为政府制定气候变化趋势下青海湖流域生态环境保护政策提供科学的依据。
关键词： 生态服务价值 时空格局 土地覆盖 植被动态 生长季 青海湖流域
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青海湖流域植被物候格局时空动态变化及其与植被退化的关系
《草业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：本研究利用2000-2014年期间MODIS 16d合成EVI数据,选用阈值法模型提取了青海湖流域逐年的植被关键物候期,分析了物候时空动态变化特征及其与植被退化的关系。结果表明,青海湖流域内植被陆续在4月中旬-6月中旬进入返青阶段,8月中旬-10月中旬进入枯黄期,生长季长度在100~150d之间。植被陆续进入返青期的时间在流域整体空间上呈现由东南向西北延迟的水平地带性变化趋势,多高山分布区域的植被进入返青期时间表现出垂直非地带性特征。植被进入枯黄期的时间与进入返青期早晚的时间在空间格局上相反,生长季长短空间格局与植被进入返青时间早晚的空间格局一致。气候变化趋势下,流域植被物候时空动态变化存在空间异质性,返青期均值年际变化趋势不明显,枯黄期均值提前6.4d,生长季均值缩短8.9d。流域内植被物候除受气候因子影响外,与植被退化也有密切关系。植被生长趋于茂盛,返青期呈现延迟趋势;植被生长退化趋势,返青期呈现提前倾向。枯黄期与植被退化的关系较复杂,整体上未表现出明显一致的相关性。植被生长季与植被退化呈现强负相关,即植被生长呈现茂盛趋势的区域,生长季缩短。
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东北季节性冻融农田土壤CO_2、CH_4、N_2O通量特征研究
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了评估季节性冻融交替对土壤温室气体排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法,监测了东北松嫩平原两种典型农田生态系统(稻田和玉米田)非生长季土壤CO_2、CH_4和N_2O通量变化。研究表明:三种温室气体排放在土壤冻结期、覆雪期、融雪期和解冻期具有明显的季节动态特征。冻结期和融雪期对温室气体排放贡献最大,这两个时期内稻田和玉米田CO_2排放量分别占非生长季总累积排放量的74.9%和68.6%,稻田CH_4排放占非生长季总排放的95.7%,尽管玉米田土壤CH_4以吸收为主,但在融雪过程中存在明显释放峰,短暂的融雪期内N_2O呈集中爆发性释放,稻田和玉米田N_2O通量峰值分别是冻结前的40倍和99倍,排放量占到总累积排放量的73.9%和80.7%,覆雪期土壤CH_4和N_2O存在弱的吸收。另外,土壤温室气体排放存在土地利用方式间的差异,表现在稻田土壤比玉米田(非生长季)具有更高的温室气体排放潜力。稻田土壤CO_2、CH_4和N_2O累积排放量均高于玉米田,表现为净排放(源),而玉米田土壤CH_4通量表现为净吸收(汇);稻田土壤CO_2和CH_4平均排放速率显著高于玉米田;除覆雪期外,其他时期内三种温室气体平均通量在两类农田之间也存在显著差异。总之,在评价季节性冻土区温室气体排放时需要重视土壤冻结和融化过程,同时需要考虑不同土地利用方式间的差异。
