草地灌丛化土壤碳氮地球化学循环

灌丛化(shrub encroachment)是全球陆地生态系统重要的生态现象之一,是影响草地碳库的重要过程。灌丛化由全球气候变化、降雨、火烧和生物活动等多因素共同作用形成,对区域环境、气候、土壤性质和碳循环影响显著。目前灌丛化对生态系统的影响仍存在分歧,表现在不同气候和降雨梯度下灌丛化后土壤有机碳/氮储量、养分循环和土壤温室气体排放等差异。本文总结和归纳了灌丛化形成与控制因素、灌丛化对团聚体稳定性、酶活性和土壤碳、氮循环的影响。灌丛化改变了土壤团聚体稳定性和酶活性,进而影响土壤呼吸以及土壤生源物质的存储、分解和循环,这将显著影响区域乃至全球气候变化。因此分析提出,今后应进一步加强对灌丛化形成过程长期的定位观察研究,以便了解灌丛化的可控因素,并加强对灌丛化后土壤有机碳库、土壤团聚体稳定性变化对碳氮循环进程和全球气候变化的影响研究。     

有机微量元素在水生养殖动物中的研究与应用策略

近年来,随着人类环保意识的增强及业内对水生养殖动物营养研究的深入,水产饲料行业正逐步向高效、减排、安全、健康方向发展。微量元素作为动物必需的营养素之一,随着其在机体的物质及能量代谢中起到的作用越来越受到重视,也经历了从无机到有机化的发展过程。有机微量元素是指金属微量元素与氨基酸、小肽、蛋白质、多糖衍生物、有机酸等配位体通过共价键和离子键结合而形成的络合物或螯合物。当前针对有机微量元素的生物学研究主要以氨基酸、小肽、蛋白质络合物或螯合物为主。     

胡萝卜联合收获机单圆盘对顶切割装置设计与试验

针对胡萝卜联合收获过程中对顶切割装置作业后胡萝卜损伤率高、切净率低等问题,设计了一种单圆盘对顶切割装置,并阐述了其主要结构及工作原理。在统计分析胡萝卜基本物理特性的基础上,通过理论计算确定了斜拉式导向齐平对顶机构的两对齐基板间距、拉齐区长度和对齐基板斜边角度等主要结构参数,达到胡萝卜茎叶精准拉齐的目的。以螳螂前肢胫节曲线为原型,将拟合优化后的曲线形状应用至圆盘动割刀和直割刀刃口上,构建切割机构-胡萝卜茎叶力学模型,分析其满足胡萝卜被高效切断的条件。对圆盘割刀进行运动学分析,建立圆盘割刀前进方向的运动学模型,确定影响装置工作性能的因素为胡萝卜输送速度和圆盘割刀转速。以胡萝卜收获机夹持输送皮带轮转速(胡萝卜输送速度)和圆盘割刀转速为试验因素,以胡萝卜根茎损伤率、茎叶切净率、切割平整度为试验指标,进行了二因素五水平二次正交旋转组合试验,通过对试验结果进行分析优化,确定最佳参数组合。结果表明,当胡萝卜收获机夹持输送皮带轮转速为113 r/min、圆盘割刀转速为156 r/min时,对顶切割装置性能最优,此时胡萝卜损伤率均值为0.53%、切净率均值为95.41%、平整度均值为94.10%。对优化结果进行田间试验验证,验证结果与优化结果基本一致,作业过程中装置工作平稳。     

杂交黄颡鱼黄优1号体质量和内脏指标的相关分析

为了研究不同生长阶段杂交黄颡鱼主要内脏指标差异及其与体质量的相关性,随机选取1、2、3、4龄杂交黄颡鱼493尾,测量其体长、体质量及肠质量、肝质量、鳔质量、心脏质量、脾质量、性腺质量等脏器指标,并计算脏器指数。采用相关性分析、通径分析、多元回归分析方法进行杂交黄颡鱼体质量和内脏指标的相关性分析。结果显示,脏器质量(m_v)在1龄杂交黄颡鱼个体极少达到差异极显著水平,在2、3龄杂交黄颡鱼个体间大部分呈差异极显著水平,在4龄杂交黄颡鱼个体间除m_v(性腺、脾)外达到差异极显著水平的居多;脏器指数在1、2龄杂交黄颡鱼绝大部分未达差异显著水平,3龄脏器指数(I_v)除I_v(性腺、鳔)外基本均达到差异极显著水平。杂交黄颡鱼部分脏器质量之间和脏器指数之间达到显著相关;多元回归分析结果显示,脏器质量与体质量有显著相关性,其中1龄杂交黄颡鱼肝质量与体质量的相关性最强,2、3、4龄杂交黄颡鱼鳔质量与体质量的相关性最强。根据多元线性回归方程可得,鳔质量、心脏质量(除2龄外)对体质量的直接作用达极显著水平。     

秸秆和地膜覆盖对黄土高原旱作小麦田土壤团聚体氮组分的影响

利用田间定位试验研究旱作农田不同覆盖措施对土壤团聚体氮组分的影响。基于黄土高原8年冬小麦覆盖定位试验,试验设置生育期秸秆覆盖(SM)、生育期地膜覆盖(PM)和无覆盖对照(CK)3个处理。采用干筛法测定团聚体分布特征及不同粒径团聚体中全氮(STN)、微生物量氮(MBN)和潜在可矿化氮(PNM)含量。结果表明:(1)与CK处理相比,2种覆盖处理均未在各粒径团聚体全氮含量有显著变化,但SM处理相较于PM处理提高了0—10 cm土层的1.00～0.25 mm粒径团聚体STN含量(12.88%,P0.05)。(2)与CK处理相比,SM处理在0—10 cm土层中2.00,2.00～1.00,0.25 mm粒径团聚体MBN含量分别提高18.67%,24.05%,20.08%(P0.05),且各粒径团聚体PNM含量分别提高35.13%,30.03%,42.88%(P0.05);SM处理在10—20 cm土层中2.00 mm粒径团聚体MBN含量提高23.02%(P0.05),分别提高2.00,2.00～1.00,0.25 mm粒径团聚体PNM含量28.59%,31.31%,32.48%(P0.05)。(3)PM处理较CK处理提高0—10 cm土层中0.25 mm粒径团聚体PNM含量(32.34%,P0.05)。(4)微团聚体(0.25 mm)氮组分含量均高于大团聚(0.25 mm)氮组分含量,但大团聚体氮组分贡献率为81.88%～87.66%。可见,SM处理可提高土壤表层大团聚体氮组分的贡献率,使更多的氮素储存在大团聚体中,而PM处理对团聚体氮素贡献率的影响作用较小。总体而言,与CK和PM处理相比,SM处理可提高总土壤氮组分含量,提高微团聚体和大团聚体氮组分含量,使更多的氮储存在大团聚体中,促进土壤氮素周转。     

基于卷积神经网络的水稻钵体软盘穴播量检测

为避免水稻钵体软盘穴播量检测过程中的秧盘背景分割和稻种特征的手工设计及提取,本文提出了一种基于卷积神经网络的水稻钵体软盘穴播量检测方法,该方法可自动学习和提取不同穴播量的水稻种子特征,实现常规稻、杂交稻和超级杂交稻钵体软盘穴播量为0、1、2、3、4、5、6及7粒以上共8种播量的自动检测。本文在每层卷积单元网络结构参数保持固定的前提下,选取2～4层共3种不同卷积单元数量的网络结构对RiceCountCNN模型性能进行试验,试验结果表明随着模型深度加深,模型检测精度逐渐提高。本文在3层RiceCountCNN模型网络框架下,按卷积核的大小递减和数量递增原则选择得出不同的卷积核网络参数组合方式,最终优化得出网络结构为9C16-AP2-7C32-AP2-5C64的模型性能最佳,平均正确率达到98.76%。为测试RiceCountCNN模型的性能,每个水稻品种选取1幅19穴×14穴的图像作为测试集对模型进行测试,试验结果得出模型针对常规稻、杂交稻和超级杂交稻的检测正确率分别达到97.37%、98.12%和90.98%,每幅图像的检测时间小于2.33 s。研究结果满足精密育秧播种实际工况检测要求,该研究为实现水稻精密衡量播种作业提供参考。     

活体检测预测栗羽蛋鹌鹑屠宰性能的研究

[目的]研究利用活体检测来预测成年蛋鹌鹑屠宰性能的可行性。[方法]以成年栗羽蛋鹌鹑为试验材料,测量其体重、体尺和屠宰性状,应用相关分析方法对3组性状间的相关性进行分析,并建立了回归方程。[结果]栗羽蛋鹌鹑的肉用性能和产肉性能良好,其龙骨长明显高于黄羽鹌鹑,胸肌更发达,屠体重与体斜长、龙骨长、胸宽、胫围和体重的相关系数分别为0.628、0.579、0.497、0.637和0.986,相关性均达到极显著水平(P<0.01)。胸宽和胫围是影响体重的主要指标,分别建立了鹌鹑活重与胫围和胸宽,屠体重与胫围和胸宽,全净膛重与体斜长、胸宽,半净膛重与龙骨长、体斜长和胸宽,腿肌重与胸宽、体斜长、胫围和胫长的回归模型。[结论]通过各性状的相关分析与回归分析,蛋鹌鹑的活体表型性状可用于预测屠宰性能。