不同水肥条件下夏玉米/冬小麦农田生态系统碳平衡研究

农田生态系统碳平衡取决于农作物固定碳量和土壤异养呼吸排放碳量。为揭示水肥用量对农田生态系统碳平衡的综合影响，设置3个灌水水平：高水、中水和低水（W1、W0.85、W0.7夏玉米季分别为90、76.5、63mm，冬小麦季分别为140、119、98mm），4个施氮水平：高氮、中氮、低氮和不施氮（N1、N0.85、N0.7、N0夏玉米季分别为300、255、210、0kg/hm2，冬小麦季分别为210、178.5、147、0kg/hm2），4个施磷水平：高磷、中磷、低磷和不施磷（P1、P0.85、P0.7和P0夏玉米季分别为90、76.5、63、0kg/hm2，冬小麦季分别为150、127.5、105、0kg/hm2）进行了田间试验。结果表明：不同水肥处理下夏玉米/冬小麦农田生态系统表现为碳汇，夏玉米季净生态系统生产力固碳量（CNEP）为6805~7233kg/hm2，冬小麦季CNEP为5842~6434kg/hm2，夏玉米CNEP高于冬小麦。在高、中、低肥水平下，增加灌水量，夏玉米/冬小麦周年净初级生产力固碳量（CNPP）提高2.48%~5.96%，土壤微生物异养呼吸碳释放量（CRm）增加2.15%~15.20%，净生态系统生产力固碳量（CNEP）增加1.16%~6.47%。在高、中、低供水水平下，增加施肥量，夏玉米/冬小麦周年CNPP增加2.95%~3.43%，土壤CRm增加5.23%~18.67%，CNEP增加0.93%~2.79%，CNEP增加比例与供水水平呈负相关。在低水条件下，氮磷肥配施处理夏玉米/冬小麦农田周年CNEP较单施氮、磷肥分别增加4.86%、7.34%，且氮磷肥交互作用显著（P<0.05），水肥供应水平相差15%时对冬小麦农田CNEP有显著的正交互作用。氮磷肥配施、水肥协调供应均有助于促进夏玉米/冬小麦农田生态系统的净碳输入，在节水节肥原则下，夏玉米和冬小麦分别在W0.85N0.85P0.85和W0.7N0.85P0.85水肥供应条件下有利于增加农田CNEP。     

基于MATLAB/GUI的光伏电池工程用数学模型仿真系统的设计与实现

为在光伏电池的物理数学模型基础上,给出光伏电池工程实用数学模型,利用MATLAB编写了光伏电池的仿真程序,分析研究了光强和温度对电池输出特性的影响,得出工程实用模型,参数少,易于建模,移植性好,而且可以对修正系数的典型值进行调整,改善了工程模型输出特性曲线的精确度,提高了工程模型的通用性,最后,利用MATLAB/GUI编写了一款适用于光伏电池工程用数学模型的仿真计算软件,通过在仿真平台上设置输入参数便可以简洁而形象地分析电池的输出特性,提供了良好的交互性,这为微电网的进一步研究提供一定的参考。     

坡柳皂苷对大菜粉蝶中肠组织的影响

通过透射电镜观察了大菜粉蝶4龄幼虫取食含坡柳皂苷叶碟后的中肠组织病理变化(24 h、48 h).结果表明:1 mg/mL坡柳皂苷对大菜粉蝶幼虫的肠壁细胞及其中的细胞器产生了影响;在1 mg/mL坡柳皂苷的作用下,大菜粉蝶幼虫围食膜和微绒毛消失,肠细胞与底膜分离,腔内出现大量空泡,溶酶体活动剧增,细胞器及细胞体出现自溶,光面内质网极度膨大.大菜粉蝶5龄幼虫取食坡柳皂苷24和48 h后中肠组织发生了明显的病变,揭示了坡柳皂苷对菜青虫幼虫致毒作用的毒理机制.该研究为坡柳皂苷作为新型植物源农药在欧洲菜粉蝶防治中更好地发挥作用提供了理论依据.     

CnAβ基因对大鼠RBL-2H3细胞脱颗粒的影响

过敏是人和养殖动物常见的疾病，而且发生的频率呈现逐渐增加的趋势。为了深入了解过敏反应的机制，本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，构建钙调磷酸酶A beta （calcineurin A beta，CnAβ）基因敲除的大鼠RBL-2H3细胞株，并探讨CnAβ基因对RBL-2H3细胞生长及脱颗粒的影响。选取大鼠CnAβ基因第一外显子为敲除靶点，设计并合成3个单导向RNA （single guide RNA，sgRNA），构建pX459-CnAβ-sgRNA质粒，并用脂质体3000将构建好的质粒转染到RBL-2H3细胞内；利用嘌呤霉素对转染细胞进行筛选，通过DNA测序验证获得CnAβ基因敲除的RBL-2H3细胞株；并检测CnAβ基因缺失对细胞增殖和脱颗粒的影响。结果表明，成功构建了CnAβ单基因敲除的大鼠RBL-2H3细胞株；CnAβ基因缺失对RBL-2H3细胞增殖、细胞的颗粒形成以及颗粒含量无显著影响，但显著抑制由细胞表面受体介导的RBL-2H3细胞脱颗粒作用。该研究结果有助于深入了解动物过敏性疾病的发生机制，为动物过敏性疾病的预防提供了理论基础。     

基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

行株距配置对水稻冠层光合特性及产量的影响

为揭示行株距与水稻冠层光合特性及产量的关系，为江苏稻区水稻生产选用适宜行株距提供科学依据，以南粳9108为试验材料，试验设置不同的行距、株距处理：CK(30 cm×12 cm)、R1(30 cm×14 cm)、R2[(20 cm+40 cm)×12 cm]、R3(25 cm×14 cm);R4(30 cm×10 cm),研究不同行株距配置对水稻灌浆期的叶面积指数(LAI)、冠层温度、剑叶光合特性、冠层光辐射(PAR)透过率、反射率、截获率及产量的影响。与常规对照处理相比较，R2、R3处理水稻产量分别增加29.96%和46.69%,但R2和R3处理间产量差异不显著。R2处理种植密度与常规处理一样，因为设置了宽窄行降低了冠层温度和表层光截获率，且提高了光透射率，从而提高了SPAD值和光合速率，最终提高了产量。R3处理通过降低行距和增加株距的办法，获得了2.84%种植密度的提升，从而提高了单位面积的光合速率和有效穗数，最终提高了产量。在不改变种植密度的前提下，宽窄行处理有助于改善行间小气候，增加行间通风透光性，提高水稻对高温环境的耐性，从而提高产量。此外，适当降低行距和提高株距的R3处理提高...     

不同树形对桃冠层叶片光合特性的影响

以中熟品种拂晓桃为试验材料，研究夏、秋季大冠开心形、自然开心形和两主枝“Y”形3种树形结构对冠层叶片光合特性的影响。结果表明，大冠开心形冠层上、中、下部叶片的净光合速率(P_n)日积分值在夏、秋季均处于较高水平，自然开心形和“Y”形之间差异较小，处于较低水平；各处理冠层叶片的气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)日变化在夏季均与P_n保持一致；不同树形冠层叶片的总水分利用效率(WUE)在夏季以大冠开心形最高，两主枝“Y”形最低，在秋季以自然开心形最高，两主枝“Y”形最低；各处理叶片的P_n在夏秋季均与G_s、T_r呈显著或极显著正相关。3种树形冠层下部和“Y”形中部叶片的P_n在夏季与大气CO₂浓度(C_a)呈显著或极显著负相关。在秋季，所有处理叶片的P_n与C_a呈显著或极显著负相关，各树形冠层下部和“Y”形中部叶片的P_n均...     

中蜂多层活框蜂箱繁殖力与抗巢虫性研究

【目的】中华蜜蜂(简称中蜂)是我国饲养的重要经济昆虫和授粉昆虫。相较于西方蜜蜂较为统一的朗氏标准蜂箱,中蜂的蜂箱种类繁多,仍未形成较为合适的标准蜂箱。本研究评估了一种中蜂多层活框蜂箱对中蜂繁殖性能和抗巢虫性能的影响。【方法】利用温湿度计比较分析了多层活框蜂箱和朗氏标准蜂箱的保温保湿效果,同时比较了两种蜂箱对蜂群繁殖力和抗巢虫性能的影响;最后利用实时荧光定量PCR比较了两种蜂箱饲养的初生工蜂两个抗氧化相关基因的表达。【结果】多层活框蜂箱饲养的蜂群繁殖能力优于朗氏标准箱饲养蜂群,保温和保湿效果均优于朗氏标准箱;多层活框蜂箱的白头蛹数和含巢虫卵的巢房数均显著低于朗氏标准箱,且未测得巢虫成虫。荧光定量PCR结果表明多层活框蜂箱饲养的蜜蜂铜锌超氧化物歧化酶(Cu-Zn SOD)基因表达量显著高于朗氏标准箱饲养的蜜蜂。另一个抗氧化相关基因谷胱甘肽硫转移酶4(GST4)则表达差异不显著。【结论】本研究表明多层活框蜂箱比朗氏标准箱更利于中蜂生存与繁殖,并可提高蜂群的抗氧化能力和抗巢虫性能。