红外相机技术在河北雾灵山国家级自然保护区中的应用

为了充实河北雾灵山自然保护区的野生动物资源本底资料,提高监测能力和监测水平,雾灵山保护区自2015年开始将红外相机技术应用到野生动植物的资源调查和管护中。目前应用红外相机技术发现兽类5目10科14种,鸟类4目6科10种,掌握了区内主要物种猪獾(Arctonyx collaris)、狍(Capreolus)和勺鸡(Pucrasia macrolopha)的日活动节律,补充了保护区的本底调查资料,为保护区进一步开展金钱豹(Panthera pardus)、斑羚(Naemorhedus goral)和鸟类多样性等科学研究奠定了基础,为保护区制定关于野生动物资源的相关管护政策提供了科学依据。     

基于红外传感器的实蝇类害虫实时监测装置的设计

监测实蝇类害虫发生动态,是对其有效防控的基本前提。设计出1种可自动诱捕与计数的实蝇类害虫实时监测装置,为提高实蝇类害虫监测和预测预报的准确度与时效性提供了1种新装备。该装置由害虫诱杀装置、红外计数传感器、红外计数远程测控仪、实时监测软件等组成,利用特定引诱物、发光二极管(LED)光源对实蝇诱集的特性,采用红外传感器进行实时计数。选取橘小实蝇进行装置测试试验,在实验室环境下测试实时监测系统的检测成功率。试验结果表明,该装置可以实时获取进入红外计数感应区的实蝇数量,当时间间隔≥7 s时,实时监测系统的检测成功率为98%。利用该装置可以实现通过手机查询实蝇类害虫实时虫量、小时虫量和日虫量的统计汇总数据,方便用户及时、准确地得知实蝇类害虫发生的动态变化,掌握实蝇的发生规律。     

红外相机技术在高黎贡山国家级自然保护区南段西坡野生动物监测中的应用

2017年1—12月,通过布设红外自动触发相机对高黎贡山国家级自然保护区南段西坡腾冲段11个位点的野生动物进行监测研究,调查共计拍摄到兽类和鸟类的有效照片分别为739张和499张,共鉴定出鸟兽物种41种,其中兽类5目13科21种,鸟类5目10科20种。拍摄频次较高的兽类为赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)、树鼩(Tupaia belangeri)、短尾猴(Macaca arctoides)、中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、赤麂(Muntiacus muntjak)、野猪(Sus scrofa)、豪猪(Hystrix hodgsoni)这7种;拍摄频次较高的鸟类为环颈山鹧鸪(Arborophila torqueola)、白鹇(Lophura nycthemera)、银耳相思鸟(Leiothrix argentauris)这3种。这表明红外相机技术可以作为野生动物多样性监测的主要方法,自然保护区应长期开展基于红外相机技术的野生动物多样性监测工作。     

利用红外相机技术对小五台山兽类和两栖爬行类动物的研究

从2016年12月至2017年11月对小五台山兽类和两栖爬行类动物进行了阶段性调查。记录了兽类33种,含外来物种2种,其中有确凿影像记录或活体目击的有22种;两栖类4种;爬行类12种。调查结果名录中的所有大中型兽类均有红外相机的影像记录。     

双位加热消解—电感耦合等离子体质谱法同时测定树仔菜中7种元素的含量

[目的]研究双位加热消解—电感耦合等离子体质谱(双位加热消解—ICP-MS)的前处理和检测方法,并测定树仔菜中7种元素含量,建立一种测定树仔菜元素的简便、高效、准确方法,为科学开发树仔菜提供参考依据.[方法]比较分析双位加热消解—ICP-MS和微波消解—ICP-MS的空白背景值、检出限、准确度和精密度,考察消解条件(消解温度、赶酸温度和消解时间)对测定树仔菜中铜含量的影响,并通过正交试验确定最佳消解条件,建立双位加热消解—ICP-MS测定树仔菜中铅、镉、铬、砷、镍、铜和锌7种微量元素含量的方法.[结果]双位加热消解—ICP-MS和微波消解—ICP-MS的空白值与检出限均较低,但双位加热消解—ICP-MS测定的元素铬、镍、铜和锌检出限均低于微波消解—ICP-MS,差异达极显著水平(P<0.01,下同).微波消解—ICP-MS测定标准物质GSB-26芹菜、GSB-12豆角和GSB-13蒜粉的准确度及精密度的相对标准偏差(RSD)≤5.0%;双位加热消解—ICP-MS准确度和精密度的RSD≤2.6%,低于微波消解—ICP-MS,差异达极显著水平,且测定结果更接近标准值.消解温度130℃下消解2.0 h后赶酸温度200℃为双位加热消解树仔菜的最佳消解条件,在此消解条件下ICP-MS测得树仔菜中铅、镉、铬、砷、镍、铜和锌7种元素含量分别为0.0790、0.0404、0.0350、0.00560、1.16、1.18和7.88 mg/kg.[结论]双位加热消解—ICP-MS具有操作简便、快速、检出限低、准确度和精密度高等优点,适用于树仔菜中铅、镉、铬、砷、镍、铜和锌含量的同时测定.     

龙须菜细胞壁多糖对硼的吸附性能研究

为研究龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)细胞壁多糖对硼的吸附作用机制及官能团之间的交互作用,本试验分别采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对其细胞壁多糖组分在吸附试验中进行硼的测定和表征。结果表明,细胞壁去琼胶后,硼吸附量减少50.13%,半纤维素去除后,硼吸附量减少21.20%,故可得纤维素吸附量占细胞壁总硼吸附量的28.67%。同时,通过细胞壁不同组分脱硼及硼胁迫后的红外光谱表征结果可知,龙须菜细胞壁及多糖在吸附硼的过程中,羟基、羧基、多糖碳链C-C为硼离子的主要结合位点,其中,琼胶、半纤维素中起主要作用的官能团为羟基、羧基,纤维素中起主要作用的官能团为多糖碳链C-C。本研究结果为进一步探究龙须菜多糖组分与硼的内在结合机制提供了基础依据。     

一种播补一体化新型马铃薯播种机的设计与试验

现有马铃薯漏播补偿方案普遍需附加补偿种箱及单独设置补偿排种通道，导致系统结构复杂、补偿种薯落点偏差较大。为此，本研究提出了基于单向离合器的播补一体化马铃薯播种机新方案。该方案排种链轮正常播种使用地轮动力，而补偿状态在单向离合器协调下转移至补偿专用电动机，补偿完成后则继续恢复至地轮。基于此，在计算所需时间内，采用后一取种勺上的种薯直接追赶前一缺种位置的追赶式补偿方案，可以使补偿种薯也在原排种通道中运动，独立的补偿种薯专用通道不再需要，从而使系统结构简化、可靠性提高。样机田间试验表明，所采用的红外辐射排种监测系统误判率不超过1‰，系统平均自然漏播率对排种速度不敏感，漏播补偿成功率随着排种链速度的增加而快速降低，但即使达到正常排种链速最高值0.8 m·s^-1，依然有平均74%以上的漏播能被成功补偿，系统平均最终漏播率不足平均自然漏播率的1/4，漏播补偿作用效果明显。     

大麦籽粒抗性淀粉含量快速测定方法研究

为探索快速高效测定大麦籽粒中抗性淀粉含量的方法，利用衰减全反射中红外（attenuated total reflection mid-infrared spectroscopy,ATR-MIR）和近红外（near-infrared spectroscopy,NIR）光谱技术，分别用3种不同方法进行预处理，建立大麦样品的抗性淀粉含量快速测定红外模型，通过不同预处理预测模型的校正和内部交叉验证结果的比较，依据决定系数（r）和均方根误差（RMSE）筛选出基于ATR-MIR和NIR光谱的最佳预测模型，再对最佳预测模型进行外部验证。结果表明，经基线位移校正+范围归一化（BOC+RN）预处理后的PLS模型为最佳ATR-MIR预测模型；经标准正态变换+Savitzky-Golay法一阶求导（SNV+1thD）的预处理模型为最佳NIR预测模型。用验证集材料对BOC+RN和SNV+1thD最佳预测模型的预测效果进行外部验证，光谱预测值与化学测定值之间没有显著差异，说明两种方法均可以用于大麦籽粒抗性淀粉含量测定；ATR-MIR光谱比NIR光谱具有更好的预测能力。     

多线圈薄板电磁加热的均匀性及可控性

以矩阵式多线圈结构电磁加热方式为研究对象,采用数值模拟仿真和对比研究的方法对薄板温度均匀性和可控性进行了分析,设计并优化多线圈电磁加热模型。首先,对加热薄板进行有限元分析与数值模拟,并在涡流损耗与模型尺寸相同条件下,对矩阵式线圈结构与蜂窝式线圈结构进行仿真结果比较;其次,分析电流强度以及线圈间距离对薄板温度均匀性影响;获得气隙尺寸与频率对温度的影响关系。结果表明:等温度区间,矩阵式多线圈结构在薄板温度均匀性以及可控性方面优于蜂窝结构;在电流密度一定条件下,薄板加热的径向温度梯度与电流呈正相关;适当调整相邻线圈的间距,薄板表面温度的均匀性得到改善;薄板表面温度,与气隙长度呈负相关,与频率呈正相关。