基于卷积神经网络的玉米病害识别方法研究

为解决传统的玉米病害识别方法中特征提取主观性强及误识率高的问题,提出利用卷积神经网络对玉米病害进行识别。以玉米病害图像和健康图像共5种类别的玉米图像为研究对象,并采用LeNet模型进行试验。首先,按照8∶2的比例为每种玉米病害图像选择训练集和测试集。然后,通过试验组合和对比分析的方法比较不同卷积神经网络结构设置对准确率的影响,选出最佳参数。另外,选用Adam算法代替SGD算法来优化模型,通过指数衰减法调整学习率,将L2正则项添加到交叉熵函数中,并选择Dropout策略和ReLU激励函数。最后,确定了一个10层CNN网络结构。试验结果显示,玉米花叶病、灰斑病、锈病、叶斑病和玉米健康识别率分别为95.83%、90.57%、100%、93.75%、100%,平均识别率达96%,平均计算时间为0.15 s。经试验结果比较,该模型识别效果明显高于传统方法,为玉米病害的防治提供技术支持。     

Impact of climate change on maize yield in China from 1979 to 2016

Climate change severely impacts agricultural production, which jeopardizes food security. China is the second largest maize producer in the world and also the largest consumer of maize. Analyzing the impact of climate change on maize yields can provide effective guidance to national and international economics and politics. Panel models are unable to determine the group-wise heteroscedasticity, cross-sectional correlation and autocorrelation of datasets, therefore we adopted the feasible generalized least square(FGLS) model to evaluate the impact of climate change on maize yields in China from 1979–2016 and got the following results:(1) During the 1979–2016 period, increases in temperature negatively impacted the maize yield of China. For every 1°C increase in temperature, the maize yield was reduced by 5.19 kg 667 m–2(1.7%). Precipitation increased only marginally during this time, and therefore its impact on the maize yield was negligible. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by an insignificant amount of 0.043 kg 667 m–2(0.014%).(2) The impacts of climate change on maize yield differ spatially, with more significant impacts experienced in southern China. In this region, a 1°C increase in temperature resulted in a 7.49 kg 667 m–2 decrease in the maize yield, while the impact of temperature on the maize yield in northern China was insignificant. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by 0.013 kg 667 m–2 in southern China and 0.066 kg 667 m–2 in northern China.(3) The resilience of the maize crop to climate change is strong. The marginal effect of temperature in both southern and northern China during the 1990–2016 period was smaller than that for the 1979–2016 period.     

资本禀赋、技术认知与农户耕地低碳利用意愿

耕地低碳利用对于减少农业温室气体排放,促进农业持续健康发展具有积极意义。建立资本禀赋、技术认知的理论分析模型和研究假说,利用湖北省347户农户的调研数据,在测度农户资本禀赋、耕地低碳利用技术认知的基础上,采用Logit模型、中介效应模型、调节效应检验方法,就资本禀赋、技术认知与农户耕地低碳利用意愿的关系进行实证研究。结果发现,资本禀赋不仅对农户耕地低碳利用意愿在1%水平上有显著的直接正向影响,还会通过技术认知这一中介变量在1%水平上产生显著的间接正向影响,环境素养在农户自我效能认知和耕地低碳利用意愿间发挥正向调节作用。据此,建议从经济资本、社会资本、文化资本3个角度提升农户的资本禀赋,通过多种渠道提升农户对耕地低碳利用的认知水平,提高农户环境素养。     

气候变化对藏药独一味适生区分布格局的影响

本研究通过实地调查，运用最大熵（MaxEnt）模型和环境气候数据模拟未来气候变化对青藏高原地区藏药独一味（Lamiophlomis rotata（Benth.）Kudo）适生区空间分布格局的影响，探索其适生区变迁规律。通过ArcGIS和SPSS对模拟结果分析显示，当前气候条件下独一味最适宜生长地区主要分布于青藏高原地区的四川与西藏，甘肃与青海交界处，占青藏高原总面积的24.87%，其中西藏自治区适生区面积最大，其次是四川和青海，甘肃和云南占比最小；未来气候变化使适生区几何中心向西南方向迁移97.1 km，且海拔上升267 m；气候变化带来的适生区扩大面积约为退化面积的2倍，各省适生区面积均呈现增加，西藏增加最多，其次是四川，青海略有增加，云南和甘肃变化不大；如果气候变暖持续发生，人工引种驯化应选择海拔相对较高区域，而低海拔地区由于退化风险，应作为物种保护区域重点监测。本研究将为气候敏感地区野生濒危药用植物的引种驯化及资源保护提供参考依据。     

热敏感流体空化数值模拟及流动特性分析

为描述和捕捉热敏感流体空化的流动特性,文中对Zwart-Gerber-Belamri(ZGB)空化模型进行了热力学修正.通过将ZGB模型与修正的ZGB空化模型对液氮绕二维水翼空化流动的模拟结果与Hord的试验数据进行对比. 结果表明:修正的ZGB空化模型对于热敏空化流动的模拟结果与试验数据更加吻合,特别是能够较好的预测水翼表面温度和压力的分布. 采用修正的ZGB空化模型对氟化酮绕NACA 0015三维水翼的空化流动进行研究,并将空腔脱落的演化过程与Kelly的试验数据进行对比,模拟结果可以合理预测到试验过程中三维水翼附近空腔的脱落及其演化过程,进一步证明了修正的ZGB空化模型对于不同热敏流体的适用性.最后,对热敏流体空化周期性脱落的动态特征进行了识别和分析.结果表明:Ω的等值面与脱落的空腔形状相似,这表明脱落的空腔区域中呈现大规模的旋涡运动.空腔的生长脱落使水翼壁面产生明显的温降,B因子能够有效的预测腔内温降.     

东亚小花蝽对草地贪夜蛾幼虫的捕食效应

为探明东亚小花蝽Orius sauteri对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的控制潜力,开展了不同温度下东亚小花蝽对不同龄期和密度的草地贪夜蛾幼虫的捕食功能反应与干扰作用研究。结果表明:当东亚小花蝽捕食1龄或2龄草地贪夜蛾幼虫时,其捕食功能反应与HollingⅡ模型拟合度较好。东亚小花蝽对草地贪夜蛾1龄幼虫在20℃、25℃和28℃下的瞬时攻击率分别为0.772 4、1.090 0、0.673 6,处理单头幼虫的时间为0.174 9、0.173 7、0.295 5 d,对2龄幼虫,在20℃、25℃和28℃下的瞬时攻击率分别为0.794 5、1.153 8、0.392 2,处理单头幼虫的时间为0.218 9、0.805 6、0.696 0 d;东亚小花蝽对草地贪夜蛾幼虫的捕食量表现出随着猎物密度增加而上升,随自身密度的增加而下降的趋势;同一温度下,东亚小花蝽对1龄幼虫的日均捕食量和寻找效应均高于2龄幼虫,寻找效应与猎物密度成反比;东亚小花蝽对3龄和4龄草地贪夜蛾幼虫的日均捕食量为0;田间自然状态下东亚小花蝽对草地贪夜蛾幼虫的控制率为34.62%。     

朝鲜黄杨种源试验苗期效果初报

利用引进的锦州、沈阳、大连、鞍山4个产地朝鲜黄杨(Buxus microphylla var.koreana)种源进行播种试验,对幼苗出苗率、保存率、苗高、地径、分枝数、冠幅调查测量。结果表明:4个种源的出苗率、当年苗高、分枝数、冠幅均存在显著差异,地径差异不显著。沈阳种源播种出苗率最高,为75.48%;沈阳、大连种源当年苗高14.53 cm、14.08 cm,分枝数9.43条、9.21条,冠幅12.02 cm、10.00 cm,显著高于鞍山、锦州种源;苗木越冬保存率均在90%以上。沈阳种源表现最好。鞍山和锦州种源表现较差。     

高场强超声波对芒果多酚氧化酶和过氧化物酶钝化效果的研究

以芒果中多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)为研究对象,探讨加热与超声波作用对多酚氧化酶和过氧化物酶钝化效果的影响。结果表明:单独的加热(≤50℃)或0℃低温超声波(403.19、601.25、799.31 W/cm2)处理酶液,随着时间的延长,酶活性逐渐下降,但酶残留活性均在75%以上;而超声波与热处理结合能使POD和PPO显著失活,在45℃,799.31 W/cm2条件下处理15 min后,PPO、POD残余酶活力分别降至38.66%、14.43%。试验结果表明:超声波和热处理结合对芒果PPO和POD的钝化有协同效应。     

1.5%除虫菊素水乳剂对温室黄瓜蚜虫防治效果试验

[目的]比较3种1.5%除虫菊素水乳剂对温室黄瓜蚜虫防治效果。[方法]施用3种试剂,并在处理前及处理后1、3、7 d分别调查蚜虫数量。[结果]三保奇花-1.5%除虫菊素水乳剂、清源保-1.5%除虫菊素水乳剂和碧琪-1.5%除虫菊素水乳剂,药后7d对黄瓜蚜虫的防效分别为90.26%、81.82%和70.42%。[结论]三保奇花-1.5%除虫菊素水乳剂作为生物农药表现出优异的防效。     

坛紫菜叶状体的抗生素联合除菌效果

为研究坛紫菜及其外生菌群对氯霉素、竹桃霉素和头孢噻肟3种抗生素的敏感性,通过将其与氨苄青霉素、卡那霉素和庆大霉素的组合,优化坛紫菜叶状体的除菌方法,并利用涂布平板、qRT-PCR及16S rRNA测序分析其除菌效果。结果显示,当坛紫菜先以氨苄青霉素(300 mg/L)、卡那霉素(100 mg/L)和庆大霉素(100 mg/L)混合处理18 h,再以氯霉素(50 mg/L)、头孢噻肟(200 mg/L)和竹桃霉素(50 mg/L)混合处理4 d,叶状体的健康率保持在96.3%以上,而对可培养细菌的抑制率达到99.9%。根据qRT-PCR和16S rRNA的结果可知,该种组合方法较前3种抗生素的组合,其菌总数下降41.5%,微生物的丰度和多样性指数明显下降。其中,假单胞菌、交替赤杆菌、交替单胞菌以及海杆菌等得到针对性的抑制。研究表明,多种抗生素的优化组合能够对坛紫菜叶片的菌群结构产生显著影响,使其受到抑制,但仍无法达到绝对除菌的效果。