麦冬须根正丁醇萃取物化学成分的分离与鉴定

为了研究麦冬须根中的化学成分,本研究采用大孔吸附树脂、ODS和Sephadex LH-20多种柱色谱技术对麦冬须根乙醇提取物的正丁醇萃取物进行分离纯化;通过波谱数据与理化性质分析并结合文献进行化合物结构鉴定。从麦冬须根的正丁醇萃取物中分离得到10个化合物,其结构分别鉴定为5-甲氧基-6-甲基-7-羟基-8-醛基-3S-(3', 4' -亚甲二氧基苯)-4-二氢色原酮（1）、甲基麦冬黄烷酮A（2）、甲基麦冬黄烷酮B（3）、大黄素（4）、肥牛木素（5）、E-对羟基桂皮酸（6）、Z-对羟基桂皮酸（7）、4-羟基苯甲酸（8）、25R-spirost-5-ene-1β, 3β-diol 1-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-L-arabinopyranoside]（9）和β-谷甾醇（10）。其中化合物1为新的高异黄酮类化合物,命名为麦冬黄烷酮D',化合物5和7为首次从百合科植物中分离得到,化合物9为首次从该植物中分离得到。     

基于自监督学习的温室移动机器人位姿跟踪

为实现温室环境下机器人行进过程中的位置及姿态跟踪,该研究提出一种基于时序一致性约束的自监督位姿变换估计模型。模型用软遮罩,处理视频帧间静止造成的位姿预测值收缩现象,进一步用归一化遮罩,解决非刚体场景和目标遮挡问题。设计了一种星型扩张卷积,并基于该卷积,为模型构建自编码器。在采集自种植作物为番茄的日光温室视频数据上开展训练和测试试验。结果表明,与不采用遮罩处理的模型相比,采用软遮罩的模型,位置和姿态估计相对误差分别减少5.06个百分点和11.05个百分点,采用归一化遮罩的模型,这2项误差则分别减少4.15个百分点和3.86个百分点,2种遮罩均可显著提高模型精度;星型扩张卷积对降低模型误差是有效的,在网络参数不变的前提下,该卷积使姿态估计相对误差减少7.54个百分点;时序一致性约束使姿态估计均方根误差下降36.48%,每百帧累积姿态角误差降低54.75%,该约束可用于提高模型精度及稳定性;该研究的位置及姿态估计相对误差分别为8.29%和5.71%,与Monodepth2相比,减少了8.61%和6.83%。该研究可为温室移动机器人导航系统设计提供参考。     

生物炭在盐碱地改良中的应用进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,盐碱地治理与农业利用在保障口粮绝对安全、保持现有耕地稳定、坚守粮食基本自给的安全底线等方面具有重要作用。环境友好型土壤改良剂—生物炭在促进农业可持续发展方面前景巨大。然而,现有研究多关注于生物炭在中性和酸性土壤中的改良作用,缺乏其对盐碱地改良的深入研究和系统总结。通过综合分析国内外生物炭在盐碱土壤物理性质、化学性质、养分利用和微生物方面的研究进展,总结了生物炭在盐碱地改良中的可能机制,并对生物炭在盐碱地的应用前景进行了展望,以期为盐碱地生态治理提供参考。     

山西省大同市2000-2019生态系统服务价值时空变化

[目的] 分析山西省大同市退耕还林以来生态系统服务价值（ESV）的时空特征,为大同市国土空间规划和生态修复工程提供科学参考。[方法] 以Landsat TM/ETM遥感影像为数据源,运用RS和GIS技术提取研究区2000,2005,2010,2015和2019年土地利用数据,通过土地利用动态度、土地利用转移矩阵,揭示了大同市近20 a土地利用变化规律,并采用价值当量法对大同市生态系统服务价值进行分析。[结果] ①2000—2019年,耕地、草地、林地为大同市主体土地利用类型,2005—2010年综合土地利用动态度最高,土地利用转移主要是草地转化为林地,耕地转化为建设用地; ②大同市整体生态系统服务价值大幅度下降,20 a内总价值减少3.16亿元; ③各单项生态系统服务功能的价值由高到低依次表现为：调节服务>支持服务>供给服务>文化服务; ④各区县生态系统服务价值分为5个等级,空间分布整体趋势南高北低,呈波动状态。[结论] 林地和草地在生态系统服务中贡献最大,建设用地的负价值极高。因此,在国土空间规划中要提高建设用地的利用效率,控制建设用地规模,生态修复工程应以建设林地和草地为主。     

外加碳酸盐增加石灰性土壤密闭培养过程中CO2的释放量

The closed-jar incubation method is widely used to estimate the mineralization of soil organic C. There are two C pools (i.e., organic and inorganic C) in calcareous soil. To evaluate the effect of additional carbonates on CO2 emission from calcareous soil during closed-jar incubation, three incubation experiments were conducted by adding different types (CaCO3 and MgCO3 ) and amounts of carbonate to the soil. The addition of carbonates significantly increased CO2 emission from the soil; the increase ranged from 12.0% in the CaCO3 amended soil to 460% in the MgCO3 amended soil during a 100-d incubation. Cumulative CO2 production at the end of the incubation was three times greater in the MgCO3 amended soil compared to the CaCO3 amended one. The CO2 emission increased with the amount of CaCO3 added to the soil. In contrast, CO2 emission decreased as the amount of MgCO3 added to the soil increased. Our results confirmed that the closed-jar incubation method could lead to an overestimate of organic C mineralization in calcareous soils. Because of its effect on soil pH and the dissolution of carbonates, HgCl2 should not be used to sterilize calcareous soil if the experiment includes the measurement of soil CO2 production.     

基于结构方程模型的控水稻"需水量-光合量-产量"关系研究

水稻产量的形成是源库互作的过程,稻田水位的变化对水稻的源库关系有重要影响。该文使用2009、2010年,2年水位调控试验数据,通过计算水位调控水稻全生育期需水量和冠层总光合量,选取水稻群体质量因子(最大LAI、根冠比、株高、茎质量)和产量构成因子(有效穗数、每穗粒数、千粒重、结实率),利用结构方程模型综合分析了水位调控水稻需水量、光合量与群体质量及产量构成之间的关系,结果表明:水位调控水稻总需水量对各因子总效果大小(绝对值)的前三位依次为:千粒重(0.717)、有效穗数(0.650)、每穗粒数(0.459)。冠层总光合量对各因子总效果大小(绝对值)的前三位依次为:茎重(0.613)、最大LAI(0.437)、株高(0.437)。说明总需水量对产量的形成起重要作用,而冠层光合侧重于影响水稻群体发育状况。水位调控水稻"源-库"间相关系数为0.44,呈中度正相关关系。总需水量与冠层总光合量对产量的直接和间接效果值均为正值,总需水量对产量的总效果值(0.552)大于冠层总光合量(0.201),且这种影响主要来自间接作用(0.492),即对产量构成因子的作用。     

基于视觉显著性改进的水果图像模糊聚类分割算法

准确分割水果图像是采摘机器人实现视觉定位的关键技术。该文针对传统模糊聚类对初始聚类中心敏感、计算量大和易出现图像过分割等问题,结合机器人的视觉特性,提出了一种基于多尺度视觉显著性改进的水果图像模糊聚类分割算法。首先,选择适当的颜色模型把彩色水果图像转换为灰度图像;然后对灰度图像做不同尺度的高斯滤波处理,基于视觉显著性的特点,融合了多个不同尺度的高斯滤波图像,形成图像聚类空间;最后,用直方图和模拟退火粒子群算法对图像的传统模糊聚类分割算法进行了改进,用改进的算法分别对采集到的100张成熟荔枝和柑橘图像,各随机选取50张,进行图像分割试验。试验结果表明:该方法对成熟荔枝和柑橘的图像平均果实分割率分别为95.56%和93.68%,平均运行时间分别为0.724和0.790s,解决了水果图像过分割等问题,满足实际作业中采摘机器人对果实图像分割率和实时性的要求,为图像分割及其实时获取提供了一种新的基础算法,为视觉精确定位提供了有效的试验数据。     

近红外光谱变量筛选提高西瓜糖度预测模型精度

水果的内部品质是水果分级、保鲜及存储的一项重要指标,利用近红外光谱技术对西瓜内部品质进行快速无损检测研究有着非常重要的意义。为了研究变量筛选方法对西瓜糖度预测模型精度的影响,该文以麒麟瓜为研究对象,利用近红外漫透射光谱技术对麒麟瓜可溶性固形物含量（SSC）进行检测,采用偏最小二乘回归（PLSR）,多元线性回归（MLR）和主成分回归（PCR）建立麒麟瓜可溶性固形物数学模型,并探讨等间隔平均光谱和等间隔抽取光谱变量筛选结合连续投影算法（SPA）对预测模型精度的影响。研究结果表明：光谱经等间隔抽取（间隔5,115个变量）经归一化预处理,结合SPA优选出6个波长建立的PLSR预测模型的相关系数（rpre）为0.828、校正均方根误差（RMSEC）为0.589、预测均方根误差（RMSEP）为0.611。该模型预测效果相对较优,建模时间短,提高了模型的预测能力和预测精度。该研究为西瓜内部品质的在线无损检测提供研究基础。     

降凝剂对模拟油中蜡析出的影响

研究了降凝剂(PPD)对模拟油中蜡析出的影响,用高速离心机对特定温度下析出的蜡进行了分离,得到了加剂前后不同温度下的析蜡量;用气相色谱法测定了降凝剂以及模拟油加剂前后析出的蜡的碳数分布及烷烃含量。试验结果表明,不同温度下的析蜡量均减少,降凝剂浓度为0.2%和0.5%时降低的趋势几乎一致,浓度为1%的降凝剂在相对低温时对蜡的析出有很大的抑制作用;析出的蜡与原蜡在碳数分布上有一定的区别,析出的蜡碳数呈双峰分布;降凝剂对模拟油中小碳数烷烃的析出有抑制作用,而对碳数较大的烷烃的析出有促进作用。