基于遥感的阿鲁科尔沁旗人工饲草面积及生产经济变化分析

秦琪; 魏一博; 梁庆伟; 马磊超; 徐大伟; 沈贝贝; 侯路路; 辛晓平; 《中国农业资源与区划 》 2023 北大核心 CSCD CSSCI

摘要：[目的]人工饲草的种植规模和生产水平是衡量一个国家畜牧业发达程度的重要标志。及时准确地获取人工饲草种植面积，分析人工饲草生产的长期变化趋势，为饲草产业的发展和管理提供科学的数据支撑。[方法]文章以内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗为例，基于Google Earth Engine (GEE)云平台和Landsat卫星遥感数据，依据玉米、苜蓿、燕麦3种饲草作物的生长特性和物候差异，使用机器学习算法对2000—2020年3种饲草作物的种植面积进行了逐年提取。在此基础上，结合入户调查数据，分析了3种人工饲草的种植面积、产量、价格在2015—2020年的变化趋势。[结果] 2000—2020年3种饲草作物的种植面积均显著增加，增加的区域位于研究区西部、南部的退化草地和沙地，以及河谷等水资源丰富的区域。在3种人工饲草中，苜蓿种植发展最为迅速，在2010年后种植面积和产量均快速增长；燕麦的种植起步较晚并且种植面积最小；青贮玉米的产量虽然在稳步增加，但是青贮玉米种植面积占全旗玉米总种植面积的比例并没有增加。[结论]阿鲁科尔沁旗人工饲草的种植在2010年开始快速发展，在2015年形成规模化种植，进入平稳发展阶段。人工饲草的种植能够改良退化草地和沙地，但是受水资源分布的影响。苜蓿和燕麦的产量增长是因为种植面积的扩大，青贮玉米产量的增长是因为单产的增长。人工饲草的种植虽然快速增加，但是饲草缺口仍然不能得到满足。

关键词： 人工饲草 作物识别 生产变化 Google Earth engine TM影像

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基施控释掺混肥对夏玉米生长期活性氮损失和碳氮足迹的影响

高玮; 李子双; 谢建治; 周晓琳; 杜梦扬; 王学霞; 陈延华; 曹兵; 《应用生态学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：为探究控释掺混肥减量一次性基施在夏玉米上的农学和环境效应,优化我国华北地区粮食生产的氮肥管理措施,在山东省德州市现代农业科技园区开展田间试验,设不施氮对照(CK)、常规施氮(施氮量240 kg·hm^-2,FFP)、优化施氮(施氮量210 kg·hm^-2,OPT)和控释掺混肥一次性基施(施氮量210 kg·hm^-2,CRBF)4个处理,对比分析了不同处理的夏玉米产量和活性氮损失(氨挥发、N₂O排放、硝酸盐淋溶)差异,并采用生命周期评价法,定量评估了不同处理的碳、氮足迹.结果表明:与CK相比,施氮显著增加了夏玉米产量;与FFP相比,OPT和CRBF处理的夏玉米产量分别提高0.7%和2.9%,氨挥发、N₂O排放、硝酸盐淋溶总量分别显著降低13.0%和72.7%、13.3%和37.5%、20.5%和23.5%.与CK相比,施氮显著增加了夏玉米生产的全球增温潜势(GWP);与FFP相比,OPT处理的GWP和温室气体排放强度分别降低3.8%和4.2%,CRBF处理分别显著降低8.7%和12.0%.施氮较CK显著增加了夏玉米生产的碳、氮足迹,氮肥的生产运输和土壤温室气体排放是碳足迹的主要贡献因子,贡献率分别为54%~60%和24%~31%;硝酸盐淋溶是氮足迹的主要贡献因子,贡献率高达57%~94%;与FFP相比,OPT和CRBF处理的碳、氮足迹分别显著降低11.0%和16.5%、19.6%和28.4%.综合考虑作物产量、活性氮损失和碳氮足迹,一次性减量基施控释掺混肥能够发挥更大的环境效益,可推荐为促进华北平原粮食清洁生产的有效氮肥管理措施.

关键词： 控释掺混肥 氨挥发 硝酸盐淋溶 温室气体排放 生命周期评价 碳氮足迹

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基于全基因组数据分析香菇黑色素合成途径及相关基因

杜金茹; 王守现; 严冬; 高琪; 范阳阳; 余知和; 刘宇; 《菌物学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：香菇菌丝转色是决定栽培香菇产量和品质的关键因素之一。弄清菌丝转色过程中黑色素合成途径和关键基因对于解析香菇菌丝转色机理具有重要意义。本研究利用一组可亲和配对的香菇原生质体单核菌株SP3、SP30全基因组数据进行同源比对，对香菇黑色素合成途径进行注释并对黑色素合成关键基因进行挖掘。结果显示，香菇基因组中缺少庚烯酮水解酶基因、小柱孢酮脱水酶基因和对羟苯丙酮酸双加氧酶基因，推测香菇菌株不存在典型的DHN-黑色素和脓黑色素合成途径，但可以合成DOPA黑色素、GHB黑色素、PAP黑色素和儿茶酚黑色素。同时进一步对香菇黑色素合成中限速酶——酪氨酸酶进行生物信息学分析，研究表明香菇菌株SP3、SP30中酪氨酸酶基因编码蛋白为稳定的亲水蛋白，含有2个与酪氨酸酶催化活性相关的铜离子结构域，不含有分泌型信号肽，不含跨膜结构域且定位在细胞质。该研究结果为香菇黑色素合成遗传基础、菌丝转色机理及影响因素研究提供了重要参考。

关键词： 香菇 转色 全基因组 黑色素合成 酪氨酸酶

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基于改进边界匹配网络的鱼群摄食动作时序检测方法研究

王丁弘; 杨信廷; 潘良; 朱文韬; 焦冬祥; 周超; 《渔业现代化 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：集约化水产养殖中,实时监测鱼群摄食状态是制定科学投喂策略的重要依据之一.为实现鱼群摄食和非摄食状态的时序探测,解决现有方法在探测摄食状态切换时误差较高的问题,提出了基于改进边界匹配网络(Boundary Matching Network,BMN)的鱼群状态检测网络BMN-Fish.该网络在BMN的基础上,引入高效深度模块,包含高效通道注意力模块(Efficient Channel Attention Module Net,ECANet)和基础残差模块(Base Residual Module,BRM).高效通道注意力模块可扩大时序维度特征的感受野,提高了模型提取局部信息的能力;基础残差模块可关注特征图中感兴趣的区域,增强算法的全局感知能力.结果显示,相比于原始的鱼群时序摄食动作检测网络BMN,BMN-Fish的AUC和AR@100 指标达 93.32%和 95.28%,分别提高 2.17%和1.95%.研究表明,该方法可以高效检测鱼群时序摄食动作,为集约化水产养殖制定智能投饲策略提供参考.

关键词： 改进边界匹配网络 鱼群摄食 摄食状态检测 摄食行为检测 注意力机制 水产养殖

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现代农业产业园发展现状、问题及对策建议

汪洋; 王宏; 《中国农业资源与区划 》 2023 北大核心 CSCD CSSCI

摘要：[目的]现代农业产业园作为农业现代化的标杆和乡村全面振兴的先行，担当着全国农业发展经验总结、探索模式、理论升华的重任，分析国家及各省市县级产业园发展现状、存在问题及对策建议，对壮大农业特色产业和促进农民增收具有重要借鉴意义。[方法]文章利用理论分析和统计分析方法，分析产业园定义内涵和内在要求，利用2017—2021年创建的国家现代农业产业园统计数据，以“国家级—省级—市县级”为基本框架，对各层面产业园创建和认定数量、主导产业发展、科技力量支撑和利益联结机制等进行全面的综合评价，分析存在问题及提出对策建议。[结果]（1）截止2021年底，共批准创建200个国家产业园，其中创建数量超过10个的有江苏省、山东省、广东省和四川省4个省份；（2）主导产业选择涉及粮油、果蔬、茶叶、水产、畜禽、种业和中药材等七大类。（3）但产业园建设仍存在管理服务功夫不到规章制度削足适履、政策创新不够完善、科技支撑不够有力、利益联结不够紧密等问题。[结论]提出应明确各层级产业园定位和目标，建立健全规章制度，加大政策支持，强化科技支撑，加强新型经营主体利益联结等对策建议，以期为现代农业产业园的建设和一、二、三产业融合发展提供参考。

关键词： 现代农业产业园 主导产业 发展现状 问题 对策

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基于图像局部方差的亮度矫正下番茄表面缺陷检测方法

何婷婷; 姚继超; 张钟莉莉; 芦天罡; 岳焕芳; 《食品与机械 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：目的:解决番茄表面缺陷颜色复杂多变、纹理变化不规则导致的缺陷提取不准确的问题.方法:提出一种考虑亮度矫正下基于图像局部方差的番茄表面缺陷分割方法.在采用直方图阈值分割方法分割花萼与茎疤以及领域像素加权和替代原像素的方法完成亮度矫正的基础上,将番茄表面灰度图像划分成若干图像块,使用图像像素方差对各图像块的颜色进行表征,将缺陷区域与健康区域区分开.使用 SVM模型对番茄表面缺陷区域面积占原图中番茄面积的比例进行检测.结果:考虑亮度校正后对番茄缺陷区域提取准确率提高了 27.74 个百分点,在此基础上,与全局阈值、动态阈值、区域生长算法相比,基于图像局部方差的缺陷提取方法能够实现番茄表面缺陷的准确定位与完整提取,以缺陷面积比为输入的高斯-SVM模型对番茄表面缺陷检测的精度达 96%.结论:考虑亮度矫正下,基于图像局部方差的 SVM缺陷提取方法适用于番茄表面缺陷检测.

关键词： 机器视觉 缺陷检测 花萼 茎疤 亮度矫正 图像局部方差

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卷丹百合LlARR1及其在珠芽形成过程中的表达分析

陈妍竹; 张雪敏; 俞诗音; 王梦迪; 杜运鹏; 杨凤萍; 张秀海; 李玉舒; 曹丽; 《河南农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：【目的】克隆了卷丹百合Lilium lancifolium珠芽中LlARR1并对其进行基因表达分析，为分析LlARR1基因在卷丹珠芽形成过程中的作用机制奠定基础。【方法】通过分析珠芽形成过程的转录组数据，筛选到一个注释为ARR1的差异表达的转录本。通过PCR技术，以卷丹混合叶腋cDNA为模板克隆了ARR1的同源基因，并利用相关生物信息学软件对该基因编码的蛋白质结构进行预测；通过荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析了LlARR1在珠芽发生发育过程中的表达模式，并探究了其对不同激素处理的响应。【结果】LlARR1的CDS全长为2 148 bp,编码715个氨基酸，不存在跨膜运输结构，属于B型ARR蛋白家族。qRT-PCR结果显示，LlARR1在S0、S1时期表达趋势与转录组数据相一致。LlARR1在卷丹百合叶腋处表达量最高，且在S0时期植株茎秆上部表达量显著高于茎秆下部。同时，其在自然发生珠芽的百合品种中叶腋处的表达量显著高于自然条件下不可发生珠芽的百合品种。说明LlARR1主要在叶腋处发挥功能，并可能在卷丹珠芽发生过程中具有正调控作用。LlARR1的表达在S2（珠芽绿球期）有一个小峰值，推测其在珠芽发育过程中也发挥作用。与对照植株相比，IAA、GA₃处理均显著抑制了LlARR1在S0时期的表达，但NPA处理缓解了IAA对LlARR1的抑制；GA₃处理在后期的发育过程中促进其表达。推测LlARR1可能参与了生长素和赤霉素调控的珠芽发生发育途径。【结论】LlARR1表达模式分析发现，LlARR1在卷丹珠芽准备发生时期表达水平较高，且可以在叶腋处大量表达，表明LlARR1可能参与了卷丹珠芽的发生和发育，并在该过程中发挥作用。

关键词： 卷丹 珠芽形成 生物信息学分析 表达分析 LlARR1

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基于激光雷达的稻麦收获边界检测与自动对齐系统研究

尚业华; 王昊; 孟志军; 尹彦鑫; 肖跃进; 宋正河; 《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对稻麦收获无人作业的需求，提出了一种使用激光雷达检测稻麦收获边界的算法，并连接无人控制系统实现收获边界的自动对齐。该算法首先对采集的收获轮廓点云划定感兴趣角度范围，根据雷达的安装高度和位置将测量数据由极坐标转换为三维直角坐标，融合陀螺仪测量的激光雷达安装姿态数据对测量点云进行校正；通过中值滤波和Z向阈值滤波将点云中的噪点和非稻麦轮廓点滤除；对比了K-means聚类和Z向中心差分法检测稻麦收获边界的精度，并进行了误差分析；开发了感知系统并制定了感知与控制的CAN通信协议，采用预瞄点追踪方法对实时检测的边界点进行对齐控制；分析研究了稻麦收获边界自动对齐精度检测方法。2022年6月在北京小汤山国家精准农业示范基地进行了收获边界检测与自动对齐控制系统试验，分别采用数据标注和GPS打点的方式进行了数据采集与分析，试验结果表明，基于K-means聚类的收获边界检测横向偏差平均值为22.24 cm,基于Z向中心差分法的收获边界检测横向偏差平均值为1.48 cm,Z向中心差分法的收获边界检测优于基于K-means聚类的检测方法，故采用Z向中心差分法进行自动对齐控制试验，整体控制系统自动对齐横向偏差平均值为9.18 cm,标准差为2.48 cm,该系统可用于稻麦收获无人作业。

关键词： 稻麦收获边界 激光雷达 K-means聚类 Z向中心差分 自动对齐

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基于U-Net网络的高标准农田道路识别方法

袁翠霞; 赵春江; 任艳敏; 刘玉; 李淑华; 李少帅; 《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：高标准农田是国家粮食安全的重要保障，作为其中的重要工程，田间道路的快速准确获取可为高标准农田建设质量评估和效果评价提供基础数据支撑。针对传统方法对细窄田间道路识别精度低、泛化能力不强的问题，本文提出了基于U-Net网络的高标准农田道路识别方法。首先，在分析田间道路基本特征的基础上，选取GF-2影像作为试验数据，采用面向对象方法对影像进行分割并根据对象特征进行分类，剔除光谱特征与田间道路相似的建筑物等非道路要素，减少道路识别干扰；然后，对影像进行裁剪、标签制作和数据增强等操作，并使用U-Net网络挖掘影像的深浅层特征，通过不断调整参数对网络进行训练，实现田间道路的快速识别；最后，依据道路断点特征，采用局部连接法对道路断点进行修复，并以河北省定州市东亭镇为试验区进行方法测算与精度验证。结果表明：通过挖掘622幅田间道路样本的影像特征，U-Net网络可以有效识别各类场景下的高标准农田道路，通过对道路断点进行修复后，研究区田间道路识别精确率达96%,召回率和F1值分别为62%、75%,该识别精度能够满足高标准农田建设质量快速评估要求。相比传统识别方法，结合面向对象和深度学习的方法可以在减少建筑物干扰的基础上快速地识别出田间道路，能更好解决田间道路材质差异大、植被遮挡等造成识别结果噪声多、误识别问题，该方法可为细窄地物的识别提供方法参考。

关键词： 田间道路 识别 深度学习 U-Net 面向对象 高标准农田

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新发鸽腺病毒A型感染的病理变化

杨志远; 周雨婷; 林健; 黄程; 高洁; 段会娟; 程水生; 赵际成; 罗伟珏; 刘月焕; 《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：近年来，我国信鸽和肉鸽养殖业发展迅猛，已经成为我国继鸡、鸭、鹅之后的第四大家禽产业。鸽腺病毒（pigeonadenovirus,PiA dV）是鸽群中常见的一种病原，国际病毒分类委员会（International Committee onTaxonomyofViruses,ICTV）将鸽腺病毒分为PiAdV-A和PiA dV-B。2022年1月起，我国新疆、河北、北京等地区的信鸽公棚以及肉鸽养殖场暴发了一种以鸽肝组织弥漫性坏死和突然死亡为特征的新型鸽腺病毒病。该病在肉鸽场传播缓慢，持续时间长，

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