科研产出
基于多源数据的北京生态涵养区生态产品供给与经济发展耦合协调度研究
《北京大学学报(自然科学版) 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：结合生态涵养区的特点,构建生态产品供给与经济发展两个系统评价指标体系,采用综合评价法评估生态产品供给和经济发展状况,采用耦合协调度模型分析北京市生态涵养区2019年生态产品供给与经济发展的耦合协调度及其耦合协调类型.结果表明,2019年北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给和经济发展差距较大,生态产品供给能力的高值和较高值区域主要分布在怀柔区、密云区和延庆区,经济发展水平较高的区域主要分布在各区的城镇以及靠近北京市近郊的乡镇.北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给与经济发展的耦合度介于0.648~0.999之间,处于高水平耦合阶段.耦合协调度值介于0.312~0.600之间,耦合协调度内部差异较大,整体耦合协调水平不高,呈现较弱的耦合协调关系.北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给与经济没有实现同步发展,生态产品供给滞后型和经济发展滞后型的乡镇大约各占一半.建议北京生态涵养区应立足于不同的资源优势,根据生态产品供给和经济发展状况采取不同的策略,实现两者的互补和相互促进.
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深度学习在畜禽典型行为识别中的研究进展
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采食、饮水、站立和打斗等典型行为与畜禽生产能力、健康状况和福利密切相关，影响畜禽产量与经济效益。当前，畜禽养殖规模化趋势加速，传统人工观察畜禽行为不仅费时费力，而且主观性较强。随着机器学习的快速发展，神经网络、算法和算力不断优化，计算机视觉、语音识别、生物识别、自然语言处理等技术能准确高效地监测畜禽信息，分析畜禽生理和健康状况，在畜禽领域展现出广阔的应用前景。介绍了深度学习技术的发展历程，阐述了深度学习技术在常见畜禽种类（牛、猪、羊、鸡）行为识别方面的研究进展，为未来研究和实际应用提供了技术参考；总结了深度学习技术在畜禽行为识别中关于模型通用性、数据集多样性和数字化行为结果全面性等方面存在的问题并提出改进策略，旨在推动深度学习在畜禽典型行为中的进一步应用。
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基于外膜蛋白的鼻气管鸟杆菌抗体间接ELISA检测方法的建立
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]建立鼻气管鸟杆菌(Ornithobacterium rhinotracheale,ORT)血清抗体的ELISA检测方法.[方法]利用原核表达方法克隆表达鼻气管鸟杆菌外膜蛋白OR02,经Western blotting鉴定其免疫原性.以纯化产物作为抗原包被于固相载体,采用棋盘滴定法确定抗原包被浓度和血清稀释度.同时,优化ELISA反应条件,利用鼻气管鸟杆菌阴性血清确定该检测方法的阴阳临界值判定标准.通过检测其他病原阳性血清评估该方法的特异性,检测不同比例稀释的鼻气管鸟杆菌阳性血清以评估其灵敏性,并与商品化试剂盒进行比较,评估该ELISA方法的符合率.[结果]重组蛋白OR02以包涵体形式表达,分子质量约为58 ku,与预期相符.Western blotting显示,OR02重组蛋白能与鼻气管鸟杆菌阳性血清发生特异性结合,具有良好的免疫反应性.以纯化的OR02蛋白作为包被抗原,确定最佳抗原包被浓度为2 ng/μL,血清样本的稀释度为1∶50,孵育时间为30 min,酶标二抗的稀释度为1∶5 000,孵育时间为30 min,最佳底物显色条件为在避光条件下孵育15 min.阴阳临界值的判定标准为:当待检血清D450nm值≥0.266时判定为阳性,当待检血清D450nm值<0.266时判定为阴性.用该方法检测副鸡禽杆菌(Apg)、新城疫病毒(NDV)、鸡传染性法氏囊病毒(IBDV)等单因子阳性鸡血清均无交叉反应.将抗体滴度为1∶64的鼻气管鸟杆菌阳性鸡血清以1∶800稀释仍能检测到阳性结果.与商业试剂盒对相同临床样本的检测结果的符合率为91.25%.[结论]本研究利用重组OR02蛋白建立了一种检测鼻气管鸟杆菌血清抗体的间接ELISA方法,该方法具有良好的特异性和灵敏性,且与商业试剂盒的符合率较高,可作为鸡血清鼻气管鸟杆菌抗体的检测工具.
关键词： 鼻气管鸟杆菌 外膜蛋白 间接ELISA 特异性 灵敏性
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肺炎支原体核酸分子诊断技术研究进展
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：肺炎支原体是目前发现的体积最小的细胞生物，也是引发社区获得性肺炎主要的病原体之一。在感染早期，临床表现千差万别，可累及全身各个器官。早期诊断具有一定的挑战性，放射学X线检查和早期临床表现均不具有特异性，易因误诊和漏诊对人们的身体健康带来危害。目前国内外肺炎支原体的检查主要依靠实验室诊断手段。本文从肺炎支原体的复杂发病机制入手，包括黏附损伤、膜融合损伤、入侵伤害、毒性损伤、免疫损伤和炎症损伤，对实验室常用的分子诊断技术进行论述，涵盖核酸恒温扩增技术与变温扩增技术，恒温扩增技术例如环介导等温扩增技术(LAMP)、链置换反应、多重依赖核酸序列的扩增技术(NASBA)、重组酶扩增技术(RAA)，变温扩增技术例如传统聚合酶链式反应(PCR)、广泛PCR、巢式PCR、实时PCR、多重PCR，并在检测技术基础上综合论述了肺炎支原体检测的生物传感平台，囊括侧流层析传感器、电化学传感器、荧光传感器等。旨在总结目前针对肺炎支原体检测技术的优缺点，以期为肺炎支原体的早期诊断提供一定的方法参考，展望未来肺炎支原体免提取、一体化、快速检测，伴随检测成本的降低，使得患者可以实现居家自检，避免抗感染药物的滥用，迎接临床诊疗进入精准时代。
关键词： 肺炎支原体 核酸分子诊断 恒温扩增 变温扩增 生物传感器
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基于同步荧光技术的牛肉中掺杂猪肉鉴别方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：牛肉是我国重要的食用肉品类，近年来随着人们对牛肉需求的不断增加，将猪肉冒充或添加在牛肉中出售的现象也日益严重，亟需简单、快速的检测肉品掺假的方法。首先分析了牛肉和猪肉的三维荧光光谱特征差异，确定同步荧光的波长差；采用激发-发射固定波长差为160 nm的同步荧光光谱，对牛肉掺杂猪肉的情况进行了定性判别和定量分析。以测试集、验证集和预测集样本的判别正确率作为定性判别模型的评价指标；以相关系数（r）、校正均方根误差（RMSEC）和预测均方根误差（RMSEP）作为定量分析模型的评价指标。实验结果表明：牛肉和猪肉的三维荧光光谱有显著差异，牛肉在Ex/Em为270/320、 330/400、 350/500、 430/515和410/570 nm处有荧光峰，猪肉的三个荧光峰分别在Ex/Em为270/320、 330/400和430/515 nm处。设置同步荧光波长差为160 nm,能采集到牛肉的3个荧光峰，且其中两个位于峰顶。牛肉、猪肉、掺假肉SVM定性判别模型的校正集准确率为97.56%,预测准确率可达92.31%。对比了无处理、 MSC处理和SNV处理的牛肉中猪肉掺加量PLS预测模型，无处理的PLS模型最优，其rc、rp、 RMSEC和RMSEP分别达到0.978 6、 0.959 0、 0.059 7和0.092 7。基于同步荧光技术结合SVM和PLS的牛肉掺假猪肉定性判别和定量分析检测模型具有较高识别率和检测精度，可以较为准确、快速地检测牛肉中是否掺杂猪肉。
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植物工厂不同营养液浓度对油菜芽苗菜生长、光合性能和营养品质的影响
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同营养液浓度对油菜芽苗菜生长及营养品质的影响，以‘京冠1号’绿油菜为研究对象，在环境条件保持一致的情况下，将标准山崎营养液（CK）按浓度设置为0.5倍(T0.5)、1倍（CK）、1.5倍(T1.5)、2倍（T2）和2.5倍(T2.5)，共5个处理，对油菜芽苗菜进行研究。结果表明：1)随着营养液浓度的增加，油菜芽苗菜的生长、生物量和含水率等均呈上升趋势，在T2.5处理下长势最佳；T2.5处理下Chl a、Chl b及Chl（a+b）含量显著高于CK（P<0.05），较CK分别提高了9.0%、7.4%和8.6%。2)各处理的维生素C含量在T1.5处理下最高，较CK提高了5.9%；粗蛋白含量在T2.5处理下最高，较CK提高了14.9%;T2.5处理促进了油菜芽苗菜对氮、钾、钙和镁的吸收，降低了对锰的吸收。3)硫苷总含量从大到小排序依次为T0.5>T2>CK>T1.5>T2.5，在各处理中均检测到10种硫苷组分，T0.5处理显著提升了脂肪族硫苷及硫苷组分中PRO（2-羟基-3-丁烯基硫苷）、SIN（2-丙烯基硫苷）、NAP（3-丁烯基硫苷）、GBN（4-戊烯基硫苷）和4OH（4-羟基吲哚基-3甲基硫苷）含量（P<0.05）;T2.5处理显著提升了吲哚族硫苷含量（P<0.05）。综上，T2.5处理为油菜芽苗菜生长和品质提升的适宜营养液浓度。
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基于改进YOLO v8的轻量化稻瘟病孢子检测方法
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病由稻瘟病孢子通过空气进行传播,严重影响水稻产量,因此,稻瘟病孢子的检测对于稻瘟病早期诊断与防治具有重要作用.针对现有方法存在检测速度慢的问题,本研究基于YOLO v8模型提出了一种稻瘟病孢子检测方法RBS-YOLO.首先,该算法在主干网络中引入PP-LCNet轻量化网络结构,减少模型每秒浮点运算次数并降低模型内存占用量,其次在颈部网络中引入高效多尺度注意力模块(Efficient multi-scale attention module,EMA),并将原损失函数改进为WIOU损失函数,提高了模型识别稻瘟病孢子的精确率与平均精度均值.改进后的RBS-YOLO模型精确率与平均精度均值分别为97.3%和98.7%,满足稻瘟病孢子的检测需求,模型内存占用量与每秒浮点运算次数分别为3.46 MB、5.2 × 109,同YOLO v8n相比分别降低41.8%与35.8%.RBS-YOLO模型与当前主流的YOLO v5s、YOLO v7、YOLO v8n模型对比,每秒浮点运算次数分别降低67.3%、95.1%、35.8%.研究结果表明RBS-YOLO模型能够满足稻瘟病孢子实时检测的需求,且有利干部署到移动端.
关键词： 稻瘟病孢子 目标检测 YOLO v8 轻量化 注意力机制
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不同LED光质对设施西瓜和南瓜幼苗生长及荧光特性的影响
《中国农业气象 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以西瓜‘京欣4号’和南瓜‘京欣砧4号’为试材，设置LED纯白光为对照(CK)，红蓝光间隔1h交替(R/B1)、红蓝混合光(RB)、红蓝光间隔6h交替(R/B6)、纯蓝光(B)和纯红光(R)6个处理，在全人工光型植物工厂中开展试验，以探究西瓜和南瓜幼苗生长发育的最佳光配方。结果表明：(1)R/B6处理下西瓜幼苗株高、茎粗的绝对生长率和叶面积分别较对照提高77.2%、110.7%和68.5%,R/B1处理西瓜幼苗定植后40d叶片数较对照显著提高78.6%(P<0.05);R/B1处理南瓜幼苗株高的绝对生长率和定植后40d的叶片数分别较对照显著提高211%和18%(P<0.05)，茎粗的绝对生长率较对照提高85%。(2)R处理西瓜和南瓜幼苗粗多糖含量分别较对照提高25.5%和13.4%(P<0.05),B处理西瓜幼苗粗蛋白含量较对照提高9.4%，定植后10～40d,RB处理西瓜和南瓜幼苗叶绿素含量均较高，其中，RB处理定植后40d西瓜和南瓜幼苗的叶绿素含量分别较对照提高1.8%和0.3%。(3)定植后40d,B和R/B6处理西瓜幼苗PIabs分别较对照提高2.8倍和1.1倍；R/B1和R/B6处理南瓜幼苗PIabs分别较对照提高1.1倍和34%。综上，对西瓜和南瓜幼苗进行红蓝光交替照射可有效提高西瓜和南瓜幼苗的生长发育，增强叶绿素荧光性能，而蓝光可增加粗蛋白含量，红光可增加粗多糖含量。因此，当西瓜和南瓜幼苗统一培养时，红蓝交替光可最大程度地提高幼苗质量，可为工厂化生产提供优质幼苗。
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中国和美国微生物农药登记情况比较分析
《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：微生物农药具有高效、低风险、选择性强、绿色环保等特点，成为全球战略性新兴产业。本文通过比较中美两国获得登记的微生物农药活性成分显示，我国获得登记的细菌、真菌和病毒类微生物农药活性成分总数为45个，占美国获得登记活性成分数量的35.43%，其中细菌类占30.00%，真菌类占26.67%，病毒类数量一致；我国登记活性成分共涉及39个种和亚种，占美国的55.71%，细菌类占59.26%，真菌类占34.38%，病毒类占109.09%；两国中只在一国获得登记的差异种和亚种中，我国有19个，占美国的38.00%，细菌占42.11%，真菌占8.70%，病毒为112.50%。以期为我国微生物农药领域发展提供重要参考。
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基于高光谱和深度学习的水稻秸秆覆盖度遥感估算
《河南农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]设计一种结合高光谱遥感、卷积神经网络和迁移学习技术的田间水稻秸秆覆盖度(RRC)信息提取方法.[方法]1)实验室测量了多种土壤含水量、水稻秸秆含水量和 RRC 的"土壤-水稻秸秆"混合光谱.2)基于视觉几何组网络设计了水稻秸秆覆盖度高光谱网络(RRChyperNet)模型,该模型融合深层和浅层网络特征开展 RRC估算.3)基于实验室实测和田间实测"土壤-水稻秸秆"混合光谱评估了使用 RRChyperNet模型开展田间 RRC估算的可行性.使用决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)评估田间 RRC 信息提取的准确性.[结果]1)RRChyperNet可用于开展田间 RRC信息高精度估算(R2=0.953,RMSE=0.085).2)基于预训练的 RRChyper-Net结合迁移学习方法能够实现对研究区 RRC高精度估算(R2=0.867,RMSE=0.093),其精度明显高于广泛使用的随机森林和支持向量机回归模型(R2=0.686~0.691,RMSE=0.122~0.128).3)研究仅基于水稻秸秆开展了 RRChyperNet模型训练和性能测试,其针对小麦、玉米等秸秆覆盖度信息提取精度仍需要未来更多的试验来验证.[结论]RRChyperNet能够提供高精度的田间水稻秸秆覆盖度信息,为动态掌握农田保护性耕作实施进度和落实农业生态环境保护建设提供技术支持.
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