科研产出
基于近红外机器视觉的鱼类摄食强度评估方法研究
《智慧农业 》 2019
摘要：在水产养殖中,鱼类的摄食强度可以反映其食欲,准确客观地评估鱼类的摄食强度对指导投喂和生产实践具有重要意义。针对当前鱼类摄食强度评估过程中存在的人工观测效率低、客观性不强的问题,本研究以实现鱼类食欲的自动客观分析为目的,提出了一种基于近红外机器视觉的游泳型鱼类摄食强度的评估方法。首先,利用近红外工业相机搭建了近红外图像采集系统,采集了鱼类摄食过程中的图像。经过一系列图像处理步骤后,利用灰度共生矩阵提取摄食图像的纹理特征变量信息,包括对比度、能量、相关性、逆差距和熵等。之后,将这5个特征变量作为输入向量构建了模型的数据集,并训练了支持向量机分类器。为了提高模型分类的准确率,利用网格搜索法选取支持向量机分类器的最优惩罚系数c和核函数参数g。最后利用训练好的模型将鱼类的摄食强度分为弱、一般、中和强4类,最终实现了鱼类摄食强度的评估。试验结果表明,图像纹理可以较好地描述鱼类摄食过程中的行为变化,正确识别4类摄食强度的准确率达到87.78%,且不需要考虑水花等对成像质量的影响,具有较强的适应性。本方法可用于鱼类食欲的自动客观评估,为后续投喂决策提供理论依据和方法支持。
关键词： 水产养殖 近红外机器视觉 鱼类摄食强度评估 支持向量机 投喂决策
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镉胁迫对马蔺根系形态及部分生理指标的影响
《西北植物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以野生马蔺种子培育的实生苗为试验材料,采用水培法研究不同质量浓度镉(0、10、25、50、100、150 mg·L-1)对马蔺幼苗生长、根系形态及部分生理指标的影响,分析镉胁迫下马蔺根系形态和生理指标的变化特征,以探讨马蔺的耐镉能力及耐镉机制.结果表明:(1)与对照相比,低浓度镉(10~25 mg·L-1)促进了马蔺株高、地上部干重、根干重、总根长、根表面积、根体积和根系活力的增加,中高浓度镉(50~150 mg·L-1)抑制根系生长,其株高、根干重、总根长等低于对照,根表面积、根体积和根系活力显著低于对照.(2)随镉浓度增加,马蔺叶片和根系中相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸(Pro)含量增加,但可溶性蛋白含量(SP)则先升高后降低;根系的超氧化物歧化酶(SOD)活性随镉浓度增加先升高后降低,而叶片SOD活性则持续增加.(3)马蔺地上部和地下部镉含量随镉离子浓度升高而增加,根系和地上部镉含量分别达到829.39~8944.54和200.60~519.76 mg·kg-1,转移系数为0.06~0.32(<1.0),大多数镉离子被保留在根中,只有少量被转移到地上部.研究发现,在镉胁迫条件下,马蔺幼苗可能是通过根系对镉离子的积累,减少镉离子从根部到地上部的转移,并通过提高抗氧化酶活性、保持渗透平衡和清除过量自由基,从而提高其对镉的耐受性.
关键词： 镉 马蔺 根系活力 抗氧化酶 渗透调节物质 转移系数
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我国褐土耕地质量的演变及对生产力的影响
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】耕地质量是影响土壤生产力的关键因素,也是科学施肥的重要依据。褐土区为我国小麦和玉米的主产区,研究该区域31年间(1988—2018)耕地质量的演变,并分析它们对生产力的影响,为褐土区的科学施肥提供依据。【方法】基于31年全国103个褐土长期定位试验点的数据,分析褐土耕地质量的演变;并通过冗余分析,比较影响生产力的因素;在此基础上对褐土区的科学施肥提出了合理建议。【结果】(1)褐土区土壤理化性质的演变及现状:有机质、有效磷和速效钾2018年均值分别为17.9 g·kg~(-1)、29.2 mg·kg~(-1)和164 mg·kg~(-1),监测期间分别提高了21.2%、200.9%和55.0%;全氮和缓效钾2018年均值分别为1.1 g·kg~(-1)和945 mg·kg~(-1),监测期间趋于平稳;中微量元素和重金属含量数值分布在合理范围;pH下降0.3个单位;耕层厚度为21.9 cm,容重为1.33 g·cm~(-3),均属于中等水平。(2)褐土区施肥量,2018年总量为730.2 kg·hm~(-2),肥料氮(N)磷(P_2O_5)钾(K_2O)的比例约为2﹕1﹕1,化肥与有机肥的比例约为3.45﹕1;氮肥用量378.9 kg·hm~(-2),监测期间趋于平稳,磷肥和钾肥用量监测期内呈下降趋势,分别降低24.1%和50.8%。(3)31年间褐土区小麦产量呈上升趋势,监测末期达到6 651 kg·hm~(-2),比初期提高27.6%;玉米产量较为平稳,监测末期达到8 851 kg·hm~(-2),监测中期和末期均与初期无显著性差异。小麦季和玉米季的地力贡献率分别为49.0%和59.6%;对产量的影响,物理指标中耕层厚度(对小麦产量的解释率,2.7%)和容重(对小麦和玉米产量的解释率分别为1.2%和1.5%)的作用较大;化学指标中有机质对小麦、玉米产量的解释率均较高,分别为2%和1.7%,有效磷对玉米产量的解释率也较高(3.6%);肥料用量指标中,钾肥对小麦、玉米产量的解释率均最高,分别为5.6%和6%,其次,磷肥对小麦产量(1.3%)、氮肥对玉米产量(1.3%)的解释率也较高。【结论】31年间褐土的耕地质量得到提升,但是总体肥力偏低,物理指标处于中等水平。考虑耕地质量对生产力影响的基础上,对于小麦和玉米,需要制定不同的施肥方案,均需提高钾肥的投入,且重点保障小麦的磷肥和玉米的氮肥供应;对于物理指标需要引起高度关注,耕层和容重处于中等水平,但不需要继续优化,维持现状更利于获得高产。
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鸽副黏病毒灭活疫苗候选株aYQ的生物学特性研究
《动物医学进展 》 2019 北大核心
摘要：评价鸽副黏病毒(PPMV)致弱毒株aYQ的生物学特性,为研制鸽副黏病毒灭活疫苗奠定基础。将PPMV aYQ株经SPF鸡胚连续传代,建立种子批。测定各代次毒种的血凝效价(HA)和鸡胚半数感染量(EID50),并进行纯净性检验;测定毒种鸡胚最小致死量的平均死亡时间(MDT)、1日龄鸡脑内接种致病指数(ICPI)和6周龄鸡静脉接种致病指数(IVPI);测定毒种对鸡胚和鸽的毒力、遗传稳定性和抗原相关性。PPMV aYQ株经SPF鸡胚传代至F10,HA效价为1∶256～1∶512,病毒含量为10-8.5 EID50/0.1mL～10-8.9 EID50/0.1mL,毒种各代次均无细菌、霉菌、支原体以及外源病毒污染;PPMV aYQ株的ICPI和IVPI结果均为0,MDT测定结果大于120h;以103倍稀释的PPMV aYQ株病毒液接种10日龄SPF鸡胚96h无死亡,无眼观病变。以106EID50/羽的剂量人工感染鸽,未见异常症状;PPMV aYQ株各代次F基因均未发生基因突变,F蛋白裂解位点氨基酸序列均为-112GRQGRL 117-;交叉血凝抑制试验和交叉中和试验结果表明,PPMV aYQ株与NDV La Sota株间存在明显的抗原性差异。鸽副黏病毒弱毒株aYQ能够在SPF鸡胚上稳定传代,且生物学特性稳定,免疫原性良好,可以作为鸽源副黏病毒灭活疫苗的毒种。
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