“林业电气化与自动化”二级学科建设方案的研究——以北京林业大学为例

基于对林业工程及其二级学科在国内外设置情况的研究,分析了林业工程一级学科下新设"林业电气化与自动化"二级学科的必要性,并提出北京林业大学新设"林业电气化与自动化"二级学科的建设方案。一是明确"林业电气化与自动化"二级学科的定位及内涵,即作为以林业工程为基础的多学科相结合的交叉学科,定位于电气化与自动化在林业工程中的应用。二是加强学科队伍建设,包括注重学科人才的培养和学科队伍结构的优化;注重师德师风建设;强化学科团队的科研创新意识,引导学科团队成员聚焦国家重大战略和地方经济社会发展;建立健全学科团队内部的"传帮带"机制等。三是确定学科研究领域,包括林区微电网及电气化、林业生态环境监测与预警、城市园林环境自动监测与控制等研究方向。四是制定学科研究生培养方案,包括明确培养目标、创新培养模式、完善课程体系、深化课程教学改革等。     

稻田土壤-作物系统模型参数敏感性分析与模型验证

为提高稻田土壤-作物模型校准过程的效率和精度,以长江中游地区两年的稻田试验数据为基础,采用Morris和Sobol’两种方法对WHCNS_Rice模型参数进行了全局敏感性分析,并在此基础上进行模型校准和验证。结果表明,两种方法得到的模型主要敏感性参数基本一致,与Sobol’方法相比,Morris方法具有计算量小和筛选快速的优势。土壤水力学参数和作物参数对模型输出项均有较大的影响,尤其是土壤水力学参数中的饱和含水率、田间持水率以及犁底层饱和导水率;作物参数中生育期总有效积温、最大比叶面积和作物系数对作物生长过程影响较大;氮素转化参数中仅氨挥发一阶动力学系数和反硝化经验系数分别对氨挥发和氮反硝化有一定的影响,其余参数均不敏感。在此基础上,固定非敏感参数,重点校准上述敏感参数。模型校验结果表明,模型模拟的地上部干物质质量、作物吸氮量、蒸散量和田面水高度均与实测值吻合较好,模拟值与实测值线性回归方程的斜率和相关系数均接近于1,P小于0. 01,说明校验后的模型可用于模拟该地区的水稻生长过程及稻田水分动态和氮素去向。采用Morris方法对筛选出的模型敏感性参数进行模型校准和验证,可以大大提高模型校验的效率和精度。本研究可为稻田土壤-作物系统WHCNS_Rice模型参数的校准和模型的推广应用提供技术支持。     

产蛋期蛋鸡不同类型玉米净能研究

本试验利用禽用开放式呼吸测热装置进行能量代谢试验,通过间接测热法结合替代法测定不同类型玉米在产蛋期蛋鸡饲粮中的表观代谢能和净能。选用34周龄产蛋期海兰褐蛋鸡180只,随机分为6组,每组30只。试验选用1种玉米-豆粕型基础饲粮和5种待测饲粮。待测饲粮由5种待测玉米(3种2018年10月收获的正常玉米和2种2016年收获储存3年的陈化玉米),分别以50%比例替代基础饲粮构成。试验鸡在舍内笼养,预试期7 d,正试期27 d,其中正试期分为3期,每期9 d(适应3 d、呼吸测热3 d、绝食测热3 d)。每期试验中,从每组中选择4只试验鸡,称重后分别放入呼吸测热装置的12个代谢室(每个代谢室2只),每2个代谢室对应1种饲粮,测定气体交换和排泄物总量,呼吸测热的同时进行消化代谢试验。结果表明:与基础饲粮相比,5种玉米待测饲粮的表观代谢能显著提高(P<0.05),3种正常玉米待测饲粮的净能显著高于基础饲粮和2种陈化玉米待测饲粮(P<0.05);2种陈化玉米的表观代谢能和净能显著低于3种正常玉米(P<0.05)。本试验中,3种正常玉米的表观代谢能分别为16.19、15.85、16.17 MJ/kg,2种陈化玉米的表观代谢能分别为15.12和15.06 MJ/kg;3种正常玉米的净能分别为12.39、12.57、12.25 MJ/kg,2种陈化玉米的净能分别为11.29和12.05 MJ/kg。     

日光温室冬季基质加温效果及对番茄生长和品质的影响

采用控温电伴热加热系统对根系直接进行加温，设置基质加热温度分别为22、28、34 ℃，研究不同加热温度下根系温度场的分布以及对无土栽培番茄生长和品质的影响。结果表明，当使用椰糠作基质时，22、28、34 ℃的加热温度可在夜间使基质内中心位置平均温度分别提高到22.4、29.8、35.2 ℃； 与不加温对照相比，22 ℃和28 ℃加温处理能显著提高番茄单株产量，株高、茎粗、叶片数、根系干质量和鲜质量以及可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白、可滴定酸等品质指标显著提高；22 ℃加温处理中番茄植株的单株能耗为11.33 kWh，明显低于28 ℃处理的14.86 kWh，节能效果最优。     

高油酸含量甘蓝型油菜BnaLCR78基因的克隆、表达及过表达载体的构建

【目的】BnaLCR78是一个来源于甘蓝型油菜的候选基因,实验主要探究其与种子脂肪酸积累相关性。【方法】利用同源克隆获得BnaLCR78基因片段,使用定量PCR技术检测其表达特征并构建其植物表达载体。【结果】获得了长度为376 bp的基因组序列,与油菜基因组数据库中预测的一个类防御素(defensin-like protein)核苷酸水平上的同源性达到98%,属于LCR(low-molecular-weight cysteine-rich)基因家族。从高油酸材料中,获得2种长度分别为376和237 bp的BnaLCR78基因的c DNA序列,证明该基因转录中存在可变剪切。BnaLCR78可在油菜茎内表达,在叶和根中表达量很低,在脂肪酸积累期的表达量显著高于前期。BnaLCR78预测蛋白序列含保守的半胱氨酸位点,具备特异性识别SLR1分泌蛋白的SLG-BP结构域。【结论】推测BnaLCR78基因参与了油菜种子脂肪酸积累。     

基于PEST的土壤-作物系统模型参数优化及灵敏度分析

农业生产管理系统模型输入参数多,参数率定过程十分耗时费力,大大限制了其推广应用。该研究以华北平原2 a的冬小麦-夏玉米田间试验观测数据为基础,使用PEST(parameter estimation)参数自动优化工具对土壤-作物-大气系统水热碳氮过程藕合模型(soil water heat carbon and nitrogen simulator,WHCNS)的土壤水力学参数、氮素转化参数和作物遗传参数进行自动寻优,同时计算分析模型参数的相对综合敏感度,并将优化结果与土壤实测水力学参数和试错法的模拟结果进行比较。参数敏感度分析结果表明,18个模型参数的相对综合敏感度较高,其中土壤水力学参数普遍具有较高的敏感度,以饱和含水率敏感度最高;作物参数中,作物生长发育总积温和最大比叶面积具有较高的综合敏感度;而氮素转化参数的敏感度远低于土壤水力学参数和作物参数。评价模型模拟效果的统计性指标(均方根误差、模型效率系数和一致性指数)表明,PEST法比实测水力学参数的模拟精度有所提高,其中土壤含水率、土壤硝态氮含量、作物产量和叶面积指数的均方根误差分别降低了61.8%、23.5%、73.6%和23.3%。同时PEST法比试错法对土壤水分和作物产量的模拟精度也有较大提高,但对土壤氮素和叶面积指数的模拟精度提高不明显。由于该方法大大节约了模型校准时间,在较短的时间内获得了明显高于试错法的模拟精度,因此PEST软件在WHCNS模型参数自动优化中是一个值得推广的工具。     

肉牛粗饲料玉米秸秆高效利用的研究进展

近年来，随着肉牛粗饲料高效利用方式不断深入研究，如何高效利用粗饲料中的营养成分、提高肉牛的生产性能成为肉牛养殖业的重点。我国每年产生大量玉米秸秆，但由于玉米秸秆的粗纤维含量较高、蛋白质含量较低，木质素含量较高，导致其无法得到有效利用。目前，玉米秸秆利用处理方式主要是干制、青贮、益生菌发酵等，不同加工方式导致玉米秸秆的营养价值和饲用价值具有一定的差异。国内玉米秸秆利用的相关研究中多采用青贮、益生菌发酵等加工方式降低玉米秸秆粗纤维含量，从而使肉牛能够利用玉米秸秆中的营养物质。文章综述了常规玉米秸秆、全株青贮玉米秸秆、黄贮玉米秸秆、膨化和菌酶协同发酵玉米秸秆的饲喂效果，展望了玉米秸秆饲料的发展前景，以期为玉米秸秆在肉牛养殖中的高效利用提供参考。     

缩合单宁对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质及抗氧化能力的影响

研究旨在探究缩合单宁对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质及抗氧化能力的影响。选取27只杜寒杂交（杜泊羊×小尾寒羊）母羊，随机分成3组，每组9个重复，每个重复1只羊。对照组羊饲喂基础饲粮，低剂量组和高剂量组分别在基础饲粮中添加39.47、78.94 g/kg的缩合单宁。试验期60 d。结果显示，低剂量组肉羊末重、平均日增重、平均日采食量均显著高于对照组（P<0.05），料重比显著低于对照组（P<0.05）；高剂量组肉羊平均日采食量显著高于对照组（P<0.05）。低剂量组肉羊GR值、胴体重显著高于对照组（P<0.05）。低剂量组和高剂量组羊肉p H24 h值、内聚性、咀嚼性显著高于对照组（P<0.05）。低剂量组羊肉滴水损失率显著低于对照组（P<0.05），蒸煮损失显著高于对照组（P<0.05）。低剂量组肉羊血清总氧化能力（T-AOC）及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性均显著高于对照组（P<0.05），丙二醛（MDA）含量显著低于对照组（P<0.05）。高剂量组肉羊血清CAT活性显著高于...