科研产出
两种剂量下恩诺沙星及其代谢物环丙沙星在虹鳟体内的代谢残留
《大连海洋大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同给药剂量下恩诺沙星（enrofloxacin, ENR）及其代谢物环丙沙星（ciprofloxacin, CIP）在虹鳟Oncorhynchus mykiss（体质量70.48 g±5.41 g）体内的代谢和消除规律,挑选健康虹鳟257尾,分为低剂量组（126尾,随机分为21个亚组,每组6尾）和高剂量组（132尾,随机分为22个亚组,每组6尾）,在（15±2）℃条件下,分别以20、50 mg/kg生产实际使用剂量ENR对虹鳟进行单次口灌,于不同时间点采集其肝脏、肌肉、皮肤、肾脏、血浆和剩余组织,经高效液相色谱-串联质谱测定各组织药物浓度,采用DAS 2.0药代动力学软件用非房室模型统计矩方法分析药代参数并进行比较。结果表明:20 mg/kg剂量下,ENR在虹鳟肝脏、肌肉、皮肤、肾脏、剩余组织和血浆的药物达峰浓度(Cmax)值分别为13.349、11.164、23.378、114.196、33.762 mg/kg和3.361 mg/L,药物消除半衰期(t1/2z )分别为100.928、60.780、67.283、111.586、56.523、320.705 h; 50 mg/kg剂量下,ENR在虹鳟对应组织的Cmax值分别为43.302、35.909、53.315、305.098、121.254 mg/kg和8.456 mg/L,t1/2z 分别为204.193、115.639、102.405、121.852、201.834、325.593 h;两种剂量下虹鳟各组织均能检出环丙沙星,且高剂量下ENR及其代谢物CIP在虹鳟体内的吸收速度及程度均大于低剂量组,两种剂量下ENR和CIP均分别在虹鳟肾脏和肝脏中富集含量最高,高剂量下ENR消除速度较快,但残留时间较长。研究表明,在（15±2）℃下,建议ENR 20 mg/kg剂量对虹鳟单次口服给药休药期不低于768 h（32 d）,50 mg/kg剂量下休药期不低于1 008 h（42 d）。
关键词： 虹鳟 恩诺沙星 环丙沙星 剂量 代谢 残留 休药期
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施氏鲟仔稚幼鱼骨骼系统发育观察
《大连海洋大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为深入了解鲟形目鱼类骨骼生长发育过程,探究现存唯一的软骨硬鳞鱼骨骼适应性进化,采用软骨-硬骨双染色技术,对施氏鲟Acipenser20schrenckii20Brandt仔稚幼鱼的骨骼系统进行连续观察,总结出相应骨骼的生长发育规律及骨化时间。结果表明:施氏鲟初孵仔鱼观察不到明显的骨元件分化;仔鱼期的骨骼元件主要集中在头部,然后逐渐长出脊索和各鳍,本阶段未观察到任何骨化骨骼;稚鱼期进入快速生长阶段,10～15日龄时脑颅、咽颅及附肢骨骼迅速发育,身体各部分骨骼基本形成,20日龄时上颌骨、齿骨及牙齿开始骨化,24日龄时顶骨、后颞骨、下鳃盖骨、肩胛骨及背骨板外侧部分开始骨化,26日龄时翼耳骨、锁骨、匙骨开始骨化,28日龄时颊骨、额骨、胸鳍硬棘开始骨化,30日龄时围框骨、侧骨板开始骨化,背骨板基本完成骨化;进入幼鱼期,鱼体骨骼基础框架基本完成发育,吻部小骨片、腹骨板,以及腹鳍、臀鳍、背鳍、胸鳍最外侧幅状鳍条均已发生骨化。研究表明:施氏鲟骨骼发育起始于孵化后,且在发育过程中,与呼吸（颌弓）、摄食（鳃弓）和游泳能力（鳍）相关的骨骼优先发育,骨骼骨化顺序与发育顺序大概一致,20日龄时首次观察到骨化的骨骼,但骨化主要集中在24～30日龄;施氏鲟骨骼骨化时间与养殖环境、遗传等因素有关,本研究中还观测到不同批次施氏鲟骨骼骨化起始时间相差1020d。
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京津冀化肥投入特征与污染防控对策研究
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为有效缓解京津冀区域种植业化肥源污染,亟需摸清其投入现状及存在问题,提出减施增效的污染防控对策.基于统计数据和实地调查数据,从宏观层面分析2010—2018年期间,北京市、天津市、河北省氮、磷、钾肥和复合肥(折纯量,下同)投入变化、京津冀区域化肥使用总量(氮、磷、钾和复合肥总折纯量,下同)变化、单位面积施用量变化以及施肥行为等特征.结果显示,2010—2018年期间京津冀区域的化肥施用量以2014年为转折点,呈现先逐年增加后转为下降趋势,2018年降至336.65万t.氮肥和复合肥是主要的肥料品种.2010—2018年期间N、P2O5用量整体呈下降趋势,2013年以后K2O用量由升转降,复合肥用量总体呈现上升趋势.2018年N、P2O5、K2O和复合肥施用量分别为123.12万、26.34万、25.70万t和161.50万t.北京市单位面积化肥施用量由2010年的358.45 kg·hm-2提高到2017年的504.03 kg·hm-2,增幅为40.61%.2018年降至485.58 kg·hm-2,下降了18.45 kg·hm-2.天津市单位面积化肥施用量呈明显下降趋势,从2010年的516.51 kg·hm-2下降到2018年的370.16 kg·hm-2,减少了28.33%.河北省单位面积化肥施用量维持在330.07~360.11 kg·hm-2,总体变化较为平缓.京津冀地区整体单位面积化肥施用量为339.72~363.73 kg·hm-2,平均348.66 kg·hm-2.北京市、天津市单位面积化肥施用量明显高于全国平均水平,河北省单位面积化肥施用量接近全国平均水平.综上,2010—2018年期间,京津冀化肥投入呈现先升高后降低趋势.单位面积化肥施用量偏高,存在下调空间.北京市单位面积化肥施用量呈现增加趋势,更为值得关注.针对京津冀化肥投入存在的问题,文章提出了化肥减施增效的污染防控对策.
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梨幼树到结果初期春施15N–尿素的利用及其在土壤的残留与损失
《园艺学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：2014—2016年,以‘黄冠’梨为材料,采用15N示踪技术研究了从幼树期到结果初期梨树对春季施用氮素的吸收利用及土壤残留与损失情况。研究结果表明,幼树期（2014—2015年）梨树生长以中心干和粗根等树体骨干结构建立为主,生长量相对较小;进入结果初期（2016年）后树体生长表现为树体骨干结构建立为主,枝梢等营养器官生长与产量形成并存,生长量大幅增加。整个试验期间,树体贮藏器官的标记氮素吸收量较大,其中幼树期中心干吸收量最大,结果初期粗根吸收量最大。0～100 cm土层标记氮素残留量随土层深度和施用年限增加逐渐降低,其中,施用标记氮素后第1年（2014年）,土壤标记氮素残留量较高,残留率达63.61%,梨幼树对标记氮素利用率仅为3.25%。随后两年（2015—2016年）土壤残留量较低,树体对标记氮素利用率仅为0.51%和0.80%。试验结束时,幼树期到结果初期梨树对标记氮素的累计利用率为4.57%,土壤标记氮素残留量为20.34%,损失率达75.07%。
关键词： 梨 幼树期 结果初期 15N–尿素 吸收 残留后效
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基于光谱及成像技术的种子品质无损速测研究进展
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：种子是农业生产过程的重要生产资料.种子质量评价、活力与老化检测、纯度与真伪鉴别、分类与溯源研究是种子品质检测中的常见问题.种子质量主要包含种子含水率、蛋白含量、脂肪酸含量、淀粉含量等,是种子品质分级的重要指标,并且关系到种子存储过程的安全问题.种子活力是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和;高活力种子具有明显的生长优势和生产潜力.种子老化是指种子活力的自然衰退,表现为种子变色、发芽率低、生长势差、作物减产.种子的纯度与真伪则会影响作物产量和农产品品质;而种子分类与溯源则是保证种子纯度与鉴别种子真伪的重要方法,进而为作物产量与产品品质提供保障.对于种子品质分析,传统方法通常需要对样品做不可逆的破坏性分析,且分析时间长、过程复杂,难以适应现代农业对种子生产环节的需要.因此,开展种子品质无损快速检测技术研究成为当前亟待解决的问题.近年来,随着化学计量学的发展和计算机技术的进步,近红外光谱法以其快速、无损、高效等优势,在农产品、食品、农业投入品等的无损快速分析方面得以广泛的应用.进一步地,将光谱技术与成像技术相结合,高光谱成像技术近年来日益兴起,相比较于传统的光谱技术,高光谱成像技术在获得待测样品的光谱信息的同时,还可以获取样品的空间分布信息以及图像特征.基于近红外光谱及高光谱成像等无损快速检测技术,从种子质量评价、活力与老化检测、纯度与真伪鉴别、分类与溯源研究四方面对近年来关于种子品质无损快速检测文献进行综述.在分析不同检测技术特点的基础上,分别就上述种子品质检测方面的问题加以整理.进而对种子品质无损快速检测的技术特点进行了总结与展望.
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基于改进YOLO v3-tiny的全景图像农田障碍物检测
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现自动导航农机的避障,解决搭载在农机顶部的全景相机获取其周围360°的图像信息并精确实时快速检测出障碍物的问题,提出了一种改进YOLO v3-tiny目标检测模型,实现了田间行人和其他农机的检测与识别。为了提高全景图像中小目标的检测效果,以检测速度快、轻量级的网络模型YOLO v3-tiny为基础框架,通过融合浅层特征与第二YOLO预测层之前的拼接层作为第三预测层,增加小目标的检测效果;为了进一步增加网络模型对目标特征的提取能力,借鉴残差网络的思想,在YOLO v3-tiny主干网络上引入残差模块,增加网络深度和学习能力,从而能够较好地提高网络的检测能力。为了验证模型的性能,建立了农田环境下1 100幅行人与农机两类障碍物图像原始数据集,经数据扩增后得到2 200幅图像数据集,按8∶1∶1将数据集划分为训练集、验证集和测试集,在Pytorch 1.8深度学习框架下进行模型训练,模型训练完后用220幅测试集图像对不同模型进行测试。试验结果表明,基于改进YOLO v3-tiny的农田障碍物检测模型,平均准确率和召回率分别为95.5%和93.7%,相比于原网络模型,分别提高了5.6、5.2个百分点;单幅全景图像检测耗时为6.3 ms,视频流检测平均帧率为84.2 f/s,模型内存为64 MB。改进后的模型,在保证检测精度较高的同时,能够满足农机在运动状态下实时障碍物检测需求。
关键词： 农田障碍物检测 全景相机 YOLO v3-tiny 残差网络
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玉米单粒种子发芽潜力无损检测方法研究
《种子 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以郑单958为研究对象,研究玉米单粒种子发芽潜力无损检测方法。使用相机采集单粒种子图像,提取种子24个颜色特征和13个形状特征。将图像特征与种子发芽实验结果组成数据集,通过使用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）提取8个可以代表所有特征的主成分,结合极限学习机算法（Extreme Learning Machine, ELM）建立模型。通过Matlab软件进行仿真,并分析了选择不同隐含层神经元个数和不同隐含层激励函数对模型预测精度的影响。结果表明,使用极限学习机模型ELM选择sigmoid函数建立PCA-ELMs模型对种子发芽预测的准确率为63.33%,查准率为88.51%,查全率为63.11%。研究表明,通过机器视觉技术结合PCA-ELMs算法建立模型,对种子发芽潜力预测具有一定可行性,通过模型分类后可以使剩余样本发芽率获得提升。
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文献计量分析在快速检索文献中的应用-以土壤氨挥发为例
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：为解决关注的研究领域中检索关键文献效率低的问题,本研究利用R语言bibliometrix包,以土壤氨(NH3)挥发为例,进行文献计量分析(包括关键词共现分析、共词分析及高被引论文分析),探索文献计量分析在Web of Science核心数据库中精确快速检索文献的方法.研究发现,第一次文献检索时,输入少量简单关键词(土壤氨挥发),检索出来的文献数量达到3573篇,且其中的高被引论文多数与主题词关系不大.对第一次检索结果进行文献计量分析,根据关键词聚类、共词分析结果,增加了关键词进一步检索文献,进行上述过程2次后,检索的文献数目已降至160篇,其中的Top 10高被引论文与检索主题(土壤NH3挥发)紧密相关.此时,假设需进一步精确查找关于土壤NH3挥发与水分、温度、管理方面研究文献,再次分别增加关键词进一步检索,分别检索出26、20和28篇相关文献,且关键词及高被引论文分析结果也再次验证了方法的准确性.本研究中利用文献计量分析快速检索权威、关键文献的方法切实可行.在大数据背景下,文献计量结合R-bibliometrix工具,有助于快速、精确地检索关键文献、获取科研思路及解决方法.
关键词： 文献计量分析 共现分析 共词分析 文献检索 方法 土壤氨挥发 R语言
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光谱关键变量筛选在农产品及食品品质无损检测中的应用进展
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：农产品及食品的品质与安全一直以来都是人们关注的焦点,不仅关系着人们的身体健康,而且关系着社会稳定甚至国家安全。由于农产品及食品的品质不合格引发的安全事件备受社会各界的广泛关注。对农产品及食品的品质的监管长久以来都是分析检测领域的重点和难点。我国人口众多,对农产品和食品的消费量非常大。面对如此大量农产品及食品品质的无损快速检测需求,光谱法以其快速、无损、高效、环境友好、可现场检测等诸多特点,为农产品及食品品质的无损快速分析提供了良好的解决方案。然而,传统的光谱法在检测过程中所使用的数据量十分庞大,不仅在建立校正模型过程中会消耗大量时间,而且难以完成大量农产品及食品的品质在线高通量无损快速检测。大量数据的计算成为限制光谱类分析仪器工作效率的主要瓶颈之一,并且大量数据的计算对仪器设备的硬件配置也提出了非常高的要求,从而间接地提高了光谱分析技术的应用成本。近年来,关键变量筛选技术脱颖而出,并成为光谱分析的一个新热点。通过筛选,采用少量关键变量建立校正模型即可得到和全谱数据建模准确度相差无几的分析结果,从而可以有效提高分析仪器的工作效率并间接地降低光谱分析技术的应用成本,进而为农产品及食品品质的高通量检测提供了可靠的技术支持、为满足人民日益增长的美好生活需要提供科技保障。针对光谱关键变量筛选在粮食及粮食作物、蔬菜、水果、经济作物、肉类、食品品质与安全领域的无损检测应用进行综述,对光谱关键变量筛选技术的应用从筛选方法、应用范围、应用效果等方面进行了分类总结归纳,并就光谱关键变量筛选技术在农产品及食品品质无损检测中的应用从变量筛选方法特点及趋势、所选变量的稳定性和可靠性、所选变量的实际意义等方面进行了展望。
关键词： 光谱分析 关键变量筛选 无损检测 农产品品质 食品品质与安全
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基于需求的京津冀地区生态系统服务价值时空变化研究
《北京大学学报(自然科学版) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：在分析生态系统服务供需逻辑关系的基础上选择指标,评估京津冀地区生态系统服务需求状况,划定需求类型区.基于2000和2015年土地利用现状数据,分析生态系统服务价值的时空变化,并提出相应的土地利用策略.结果表明:1)人类对生态系统有物质、环境和文化三大需求,对应生态系统供给、调节、支持和文化4大功能中的9项服务,可以从人口数量、经济水平、产业发展和教育水平4个方面来评估;2)京津冀地区生态系统服务需求空间差异较大,可以划分为极高需求区、高需求区、中需求区和低需求区;3)在所研究的时段内,京津冀地区生态系统服务总价值降低,县域生态系统服务总价值和地均价值在空间上呈现总体上从北往南逐步降低的特征;4)不同需求类型区的生态系统服务价值分布不均衡,2000—2015年间各类型区价值都有所降低,不同类型区的土地利用策略不同.
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