科研产出
高速气流条件下标准扇形喷头和空气诱导喷头雾化特性
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：标准扇形喷头与空气诱导喷头均为地面喷雾常用喷头,其在低速条件下的雾化特性已有较多研究,而在高速气流下的雾化特性尚不清楚。为了探究对比2种喷头在高速气流条件下的雾化特性,以及其用作航空喷头的可能性,基于北京农业智能装备技术研究中心自行设计制造的IEA-I型高速风洞,采用马尔文Spraytec喷雾粒度仪对德国Lechler公司生产的LU-120-03标准扇形压力喷头和IDK-120-03空气诱导喷头进行了测试。试验结果表明,两种类型喷头在距离出口0.15 m时,雾滴并未完全雾化。而在距离出口0.35 m时雾滴均已充分雾化。其中LU-120-03扇形压力喷头雾滴体积中径随风速增大从210μm逐渐减小至130μm,在管道压力达0.4 MPa以上时,其雾滴粒径分布跨度随风速增大逐渐从1.3增至1.5。而IDK-120-03空气诱导喷头产生的雾滴粒径相对较大,在风速为120 km/h时,达420~450μm,但其随着风速进一步增加快速减小,在风速达305 km/h时,其产生的雾滴体积中径降低到150μm。试验还发现管道压力变化对LU-120-03扇形压力喷头产生雾滴体积中径影响较大,而对IDK-120-03空气诱导喷头产生的雾滴体积中径影响较小。该研究可为固定翼有人机航空施药方案,如喷头选型、压力选择、作业速度选择等提供试验数据指导。
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安徽省县域耕地畜禽养殖废弃物养分负荷时空演变特征
《生态与农村环境学报 》 2016 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：耕地畜禽养殖废弃物养分负荷量具有明显的时空分布特征,研究其区域特征和格局演变对于畜禽养殖业可持续发展具有重要意义。基于2004—2012年安徽省县市级畜禽养殖统计数据和耕地面积数据,利用空间自相关分析方法开展安徽省县域耕地畜禽养殖废弃物氮负荷量的空间格局和空间演变研究。结果表明,2004—2012年安徽省各县市畜禽养殖废弃物氮负荷在空间和时间上都存在不同程度的差异。Global Moran's I指数值(0.24~0.37)显示2004—2012年安徽省各县市耕地畜禽养殖废弃物氮负荷具有显著的空间正相关性和潜在的空间依赖性,表明安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮负荷一直处在相对集聚的发展阶段。Getis-Ord Gi*指数表明2004—2012年安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮负荷热点区域主要分布在安徽省北部和东南部,尤其是宣州市的绩溪县始终属于热点区域。此外,黄山市的歙县、宿州市的萧县、宣州市的旌德县、宿州市的砀山县和毫州市的利辛县也多次属于热点区域。该研究结果可为畜禽养殖废弃物处理、环境污染防治和区域畜禽养殖总量控制研究提供决策依据。
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分散矩阵特征选择方法改进及在高光谱影像植被分类中的应用
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于传统分散矩阵的特征选择方法易选出具有一定区分性但相互冗余的特征,这些冗余的特征制约了高光谱影像分类正确率的提高,针对此问题,该文对传统方法进行了改进,首先计算每2个类别的基于分散矩阵的可分性值,然后将它们的平均值作为特征选择准则,最后利用序列浮点向前搜索算法选出特定数量的特征,用于后续分类。将所选特征的均方相关系数作为冗余性度量,定量化衡量了所提出方法克服选择冗余特征的能力。利用一景常用的AVIRIS高光谱植被影像,从分类正确率的角度,比较了所提出方法与几种典型的基于互信息和基于可分性准则的特征选择方法,在高光谱影像植被分类中的性能。试验结果表明改进的特征选择方法能较好的避免选择相互冗余的特征,与基于互信息的特征选择方法相比,基于分散矩阵可分性准则的特征选择方法在总体上能获得较高的分类正确率,特别是所提出的特征选择方法,在2个数据集上均获得了最高的总体分类精度87.2%和90.1%,从而阐明了所提出的方法在高光谱影像植被分类中的有效性。
关键词： 植被 分类 光谱分析 高光谱影像 波段选择 基于分散矩阵的可分性准则 互信息
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基于叶片数增长动态的营养液供给对番茄生长、产量和品质的影响
《植物营养与肥料学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】针对基质栽培番茄的营养液管理问题,研究了基于叶片数增长动态调控营养液供给对番茄生长、产量和品质的影响。【方法】温室基质栽培条件下,以番茄为试验材料,根据植株每增长1、2和3片叶时营养液浓度的提高幅度分别设置TR0.1(0.1 m S/cm)、TR0.2(0.2 m S/cm)和TR0.3(0.3 m S/cm)3个处理,即叶片数增长动态处理;另设常规营养液管理模式作为对照(CK),即番茄定植至开花前、开花至第一穗果坐果、第一穗果坐果至采收结束3个生育期内供给营养液浓度分别为1.5、2.1和2.7 m S/cm。通过测定营养液总盐含量和番茄株高、茎粗、叶片数、产量、养分利用率和品质等指标对不同营养液管理方法进行评价。【结果】叶片数增长动态处理(TR0.1、TR0.2和TR0.3)营养液浓度提高频率是CK的2.0~5.6倍,且可利用的营养液总盐含量、大量元素和微量元素的总含量均表现为CK>TR0.1>TR0.2>TR0.3。叶片数增长动态处理(TR0.1、TR0.2和TR0.3)和CK的茎粗和叶片数受营养液浓度提高幅度影响较小。TR0.1处理的产量和营养液养分利用率比CK分别提高了30.4%和37.7%(P<0.05)。与CK相比,TR0.1、TR0.2和TR0.3处理的果实中硝酸盐含量和可滴定酸含量分别降低了19.4%~68.6%和16.7%~23.2%(P<0.05),总可溶性固形物和糖酸比分别增加了0.8%~12.9%(P<0.05,TR0.3除外)和31.3%~34.7%(P<0.05),说明叶片数增长动态处理的果实品质优于CK。基于叶片数增长动态调控营养液供给的方法中,与TR0.3处理相比,TR0.1处理的株高增加7.5 cm(P<0.05),产量和营养液养分利用率分别提高了30.7%和29.4%(P<0.05);TR0.1处理果实硝酸盐含量、总可溶性固形物、可滴定酸含量和糖酸比均最高,除糖酸比外,各处理呈显著性差异。【结论】基于叶片数增长动态调控营养液浓度供给的方法优于常规基质栽培营养液管理方法,可以实现基质栽培番茄的高产优质,提高营养液养分利用率,其中每增长1片叶营养液浓度增加0.1 m S/cm的供给方法 (TR0.1),因营养液浓度变化速率快,浓度变化幅度小,对促进番茄生长、养分吸收及增加产量、改善品质的效果最好,为供试条件下最优的营养液调控方法。
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基于K均值聚类和开闭交替滤波的黄瓜叶片水滴荧光图像分割
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了监测温室黄瓜叶片湿润情况以计算叶片湿润时间并用于病害预警,利用K-均值聚类算法实现黄瓜叶片的水滴荧光图像分割。选择人工气候室培育的健康且洁净的黄瓜叶片作为试验试材,采用移液枪向叶面、叶缘部位上滴水,模拟不同的叶片湿润情形,使用荧光成像仪蓝光镜头在白天(07:00)和夜晚(18:00)分别采集图像。应用K-均值聚类算法在L*a*b颜色空间对水滴图像进行分割,首先要将原始图像由RGB颜色空间转换到L*a*b颜色空间,然后在在L*a*b颜色空间中利用a*b*二维数据空间的颜色差异,以欧式距离度量像素间的相似度,使用K均值对图像进行聚类,聚类得到的图像灰度化后进一步用数学形态学中的开闭交替滤波方法进行校正,最终完成图像分割。利用该方法对10幅含有不同水滴数量的黄瓜叶片荧光图像进行分割,为了验证该方法的有效性,分别采用基于H分量直方图分割算法、主动轮廓即C_V模型分割方法、融合K均值聚类和Ncut算法作对比试验。试验结果表明,该方法的平均匹配率、误分率相较于其他3种方法有明显的优势,平均匹配率为81.27%、平均误分率为9.57%,较之于其他3种方法,平均匹配率分别提高了44.11、11.50、10.90百分点,平均误分率分别降低了23.03、5.47和5.05百分点。该方法能够较为准确地将水滴从图像中分割出来,这为用计算机器视觉的方法监测黄瓜叶片的润湿时间提供了新的思路。
关键词： 图像分割 算法 图像处理 滤波 荧光 开闭运算 湿润叶片 色彩空间
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羽衣甘蓝抗寒生理特性研究
《华北农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：观赏羽衣甘蓝作为秋冬季节重要的园林绿化植物,抗寒性直接影响其推广和应用。为了阐明羽衣甘蓝响应低温的生理特性,揭示抗寒机理,以北京市农林科学院蔬菜研究中心生物技术课题组选配的优良F1杂种作为研究试材,分析不同低温处理下叶片电导率变化和半致死温度,以及渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化。结果显示,羽衣甘蓝叶片电导率在-5℃以下迅速升高,-10℃左右达到最大值;半致死温度为-10.3~-13.7℃,红色类型低于白色类型,羽叶和圆叶低于皱叶类型。上述研究结果与观赏羽衣甘蓝田间抗寒表现一致。低温处理下渗透调节物质含量和抗氧化酶活性响应特性表明,不同指标呈现不同的变化趋势,除了可溶性糖在-10℃含量最高外,可溶性蛋白和游离脯氨酸含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均在-5℃或-8℃达到最大值,并随温度进一步降低而下降。主成分分析结果表明半致死温度、可溶性糖和游离脯氨酸含量是导致羽衣甘蓝抗寒性差异的主要因素。研究结果为建立羽衣甘蓝抗寒性评价体系,进一步解析抗冻机理,培育抗寒新品种奠定理论基础。
关键词： 羽衣甘蓝 抗寒性 半致死温度 渗透调节物质 抗氧化酶
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IEA-Ⅰ型航空植保高速风洞的设计与校测
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对固定翼农用飞机所搭载航空喷头施药雾滴分布研究的需要,该文依照低湍流度风洞设计原理设计了IEA-I型高速风洞。该风洞型式为直流开口式,主要由动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,风洞总体尺寸为9.8 m×1.2 m×1.8m(长×宽×高);动力段选用离心风机;扩散段为小角度扩散,扩散角5°;稳定段采用六角形蜂窝器和9层阻尼网组合设计;收缩段缩比10.24;试验段截面直径为300 mm。该文采用热线风速仪,皮托管和高速PIV系统测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明:试验段风速7.6~98 m/s连续可调,气流紊流度小于1.0%,试验段风场均匀度小于0.4%,平均气流偏角小于0.2°,气流动压稳定系数小于2.0%,归一化轴向静压梯度小于0.02。该风洞能模拟固定翼农用飞行器作业飞行条件,为进一步研究航空喷头的参数优化提供试验平台。
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月季NBS-LRR-RGAs的分离与鉴定
《北京林业大学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：RGAs已经在很多植物中得到分离与克隆,它往往是R基因或者是R基因的一部分。为了分离与鉴定与月季抗黑斑病相关的RGAs,在转录组数据基础上,设计简并引物6对,从现代月季、疏花蔷薇、‘白玫瑰’上分离克隆了NBS-LRR-RGAs,挑取750个克隆进行序列分析。从系统发育树可以看出:所克隆的RGAs与已克隆的其他植物的R基因具有较近的亲缘关系,分为non-TIR-NBS-RGAs和TIR-NBS-RGAs 2个大类,10个进化枝,其中所克隆得到的non-TIR-NBS-RGAs的比例远大于TIR-NBS-RGAs的比例;氨基酸序列比对发现所克隆的RGAs均含有完整的NBS结构域P-Loop、kinase-2、kinase-3a和GLPL;通过进化树对不同家族的6个RGAs的表达分析可看出,它们都不同程度、不同时间地参与了抗病反应。
关键词： 月季 黑斑病 NBS-LRR-RGAs
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LuxS/AI-2型群体感应系统调控细菌生物被膜形成研究进展
《食品科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：生物被膜是大多数细菌在自然状态下的一种生长方式,使菌体具有浮游态时不具有的优势。它的形成和发展受到群体感应系统的调控,该系统是细菌依赖于群体密度而调控其生理行为的一种机制。其中Lux S/2型自诱导物(autoinducer 2,AI-2)群体感应系统又称种间群体感应系统,广泛存在于G~(+)及G~-菌中。其信号分子AI-2被认为是种间通用的信号分子,参与调控多种细菌的生物被膜。此外,目前已发现多种Lux S/AI-2型群体感应系统抑制剂,它们可以影响许多细菌生物被膜的形成。目前研究人员已开始致力于揭示Lux S/AI-2型群体感应系统调控生物被膜形成的分子机制,这对于进一步理解Lux S/AI-2型群体感应系统与生物被膜的关系具有重要意义。
关键词： 生物被膜 LuxS/AI-2型群体感应系统 2型自诱导物 群体感应抑制剂 调控机制
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