水下底栖生物轻量化目标检测算法YOLOv7-RFPCW

针对水下底栖生物检测模型参数量过多,计算量过大,同时水下环境复杂容易造成错检和漏检,影响模型在水下底栖生物检测任务中的准确性的问题。提出了一种水下底栖生物轻量化检测算法YOLOv7-RFPCW。对YOLOv7网络重新设计轻量级网络结构,降低了特征提取网络的参数量和计算量,减少模型体积。设计了P-ELAN和P-ELAN-W模块,进一步轻量化特征提取网络;针对水下图像颜色失真,目标的空间位置不准确的问题,采用CBAM注意力模块加强特征融合,减少信息丢失,以更好地适应特殊的水下环境;针对水下目标容易出现形状变形的问题,使用WIOU-V3损失函数替换默认的CIOU损失函数,提高水下底栖生物检测的鲁棒性。试验结果显示,改进后的模型YOLOv7-RFPCW的参数量和计算量分别减少了75.9%和30.7%,模型体积减小了75.3%,精度提升了1.9个百分点。这一综合性的提升兼顾了轻量化和精度,为在水下环境中部署提供了可行的解决方案,验证了所提出的改进算法能胜任水下底栖生物检测任务。     

224个谷子品种农艺性状聚类和相关性分析

对来自不同生态区224个谷子品种材料的农艺性状进行聚类和相关性分析。结果表明,27个农艺性状的变异范围为11.20%～110.70%,各农艺性状的变异程度由大到小依次为有效穗数、籽粒颜色、穗重、穗粒重、码粒数、单株草重、米色、穗型、茎秆粗度、籽粒形状、植株颜色、穗颈形状、穗码密度、穗粗、护颖颜色、刚毛长度、穗颈长度、穗长、刚毛颜色、花药颜色、倒二叶宽、抽穗期、千粒重、株高、伸长节节数、叶姿、倒二叶长。单株穗粒重与穗重、单株草重呈极显著正相关。用Ward离差平方和聚类分析发现,当欧式距离为19时,224个谷子品种可以分为六大类群,第Ⅰ类群(83份材料)生育期较短,属早熟类型,千粒重较大,穗较粗,但其他性状属于中等水平;第Ⅱ类群(64份材料)生育期相对较短,穗重、穗粒重在各类群中处于较高水平;第Ⅲ类群(41份材料)生育期最长,属晚熟类型,株高较高,分蘖较少,产量较低;第Ⅳ类群(25份材料)生育期较长,属中晚熟类型,株高较低,分蘖数较少,产量属中下等水平;第Ⅴ类群(1份材料)生育期较长,属中晚熟类型,刚毛较长,叶片较窄,株高较高,分蘖数较多,单株草重最大,千粒重和产量属中上等水平;第Ⅵ类群(...     

鸢尾种质资源抗旱性综合评价及生理机制研究

以8种鸢尾属植物为试验材料,采用盆栽自然持续控水,设置0 d(田间持水量的80%～85%)、7 d(田间持水量的70%～75%)、14 d(田间持水量的60%～65%)、21 d(田间持水量的40%～45%)和28 d(田间持水量的20%～25%)等5个干旱处理,基于主成分分析结合隶属函数值对参试鸢尾进行抗旱性综合评价。结果表明,与对照相比,处理28 d时多数鸢尾的叶长、叶鲜重和干重均有不同程度减少,且叶鲜重下降显著。土壤干旱对鸢尾生长指标影响表现为:叶鲜重、叶长、叶干重;干旱胁迫下,不同抗旱指标所反映鸢尾属植物的抗旱性结果不同,且部分指标之间呈显著相关;抗旱性综合评价结果表明,扁竹花、德国鸢尾、蝴蝶花抗旱能力较强。细胞膜透性(CMP)、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性可作为鸢尾属植物抗旱性的重要筛选指标。研究表明,当土壤含水量为田间持水量的60%～65%时,抗旱能力较强的扁竹花、德国鸢尾和蝴蝶花生理状况较好。因此,3种鸢尾在园林应用时可将灌水量控制在田间持水量的60%～65%,以达到节水栽培的目的。     

灯泡贯流式水轮机增减负荷动态特性分析

水轮机频繁经历变负荷工况转换过程,使得机组在较短时间内工作参数急剧变化,严重影响电站稳定运行。该研究以某贯流式水轮机为研究对象,在考虑自由液面和水体重力的情况下,采用动网格技术对贯流式水轮机相同出力范围下的减、增负荷过渡过程的动态特性进行分析。研究结果表明：由于增负荷和减负荷过渡过程的起始工况导致起始流动状态不同,因此在相同出力时,机组内的流动分布不同,减负荷过程尾水管内的涡流面积及强度明显小于增负荷工况,且尾水管涡带尺度也明显小于增负荷过程;相比于增负荷过程,减负荷过程中转轮叶片大范围的低压区极易引发空化;机组内的水压力脉动主要以尾水管涡带引起的0.1fn(fn为转频)低频压力脉动和转轮的旋转引起3fn的高频压力脉动为主,增负荷过程的压力脉动幅值明显大于减负荷过程,两种压力脉动共同作用,使得贯流式水轮机主要振动区域集中于转轮。研究结果对贯流式水轮机的设计与运行具有一定的指导意义。     

秸秆过滤养猪废水UASB厌氧发酵及微生物群落分析

养猪废水成分复杂,所含悬浮性固体对其生物发酵过程影响显著;利用经过粉碎压实后的玉米秸秆对养猪废水进行负压抽滤,吸附截留废水中的悬浮性固体。再利用上流式厌氧污泥床（UASB,up-flow anaerobic sludge bed/blanket）反应器对过滤后的养猪废水进厌氧发酵,探究发酵过程中随着有机负荷的增加,化学需氧量（COD,chemical oxygen demand）去除率、pH值、产气量的变化规律,并采用高通量测序技术分析最优负荷时厌氧消化污泥中的细菌与古菌群落组成。过滤试验表明,在过滤压差为40kPa、滤层厚度为15cm、滤料压实度为1.6倍密度（148.8kg/m³）时有较好的过滤效果,此时总固体（TS,total solid）、挥发性固体（VS,volatile solid）、COD的去除率分别为33.08%、28.05%、23.01%。厌氧发酵试验结果表明,在温度为(35±1)℃时反应器稳定运行的最高负荷为11 kg/(m³·d);反应器处理效果最优的负荷为10 kg/(m³·d）,此时进水COD浓度为5 000 mg/L、COD去除率为76.46%、容积产气率为1.51m³/(m³·d)。高通量测序结果表明,厌氧发酵过程由多种微生物菌群协同作用,主要的细菌群类是Firmicutes、Bacteroidota,主要古菌群类为Halobacterota,且高效产甲烷菌分布丰富。试验结果为利用作物秸秆过滤养猪废水进行以废治废的技术应用提供了依据。     

环鄱阳湖城市群土地利用功能转型及其驱动机制

快速城镇化背景下,推进土地利用高质量转型是实现区域可持续协同发展的重要路径。该研究基于土地利用主导功能,运用综合指数法、耦合协调度模型和时空地理加权回归模型（geographically and temporally weighted regression, GTWR）等方法,分析了环鄱阳湖城市群土地利用功能转型的时空演变特征、耦合协调水平及其驱动机制。结果表明：1）2000—2020年,环鄱阳湖城市群土地利用功能指数从0.20上升到0.55,持续优化提升,但总体上处于中低水平,土地利用功能水平表现为阶段性的变化特征;土地利用功能指数逐渐呈现出中西高、东部低的空间格局。2）生产-生活-生态功能及生产-生活功能的协调度指数持续上升,其余耦合度及协调度指数均呈波动发展的趋势,耦合协调度指数呈现中部和西南部高、东北和西北部低的空间分布格局;以低质量转型为主,平均占比约为50%,功能转型质量有所提升,中西部区县的土地利用功能转型质量要明显优于北部和东部区县。3）不同影响因子的驱动作用存在显著的空间差异。人口密度和城镇化水平的正向驱动作用持续增强,二三产业占比的负向驱动作用增强,人均GDP、人均固定资产投资和人均粮食产量的影响力趋于减弱。应根据各区县土地利用功能的转型阶段,实行差别化的发展政策,补齐区县发展短板,提升功能系统间的耦合协调度。研究结果可为提高区域用地效率,促进土地利用多功能协同发展提供参考和决策依据。     

Mitochondrial Genome Architecture and Evolutionary Origin of the Yao Silkworm,a Living Fossil of the Domestic Silkworm Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae)

The Yao silkworm is a unique silkworm resource producing yellow flat plate silk that has only been reared by the Baiku Yao ethnic group in Nandan County, Guangxi Province, China for a thousand years. Here, we report the mitochondrial genomes (mitogenomes) of five Yao silkworm strains and 10 local Guangxi strains of the domestic silkworm (Bombyx mori) L. (Lepidoptera: Bombycidae), and use the resulting mitogenomes and the available Bombyx mitogenomes to characterize their genome architecture and trace the evolutionary origin of the Yao silkworm. The five Yao silkworm mitogenomes exhibited genome architectures identical to typical set of 37 mitochondrial genes (13 protein-coding genes, 22 transfer RNAs, and two ribosomal RNAs) and a high level of genome sequence similarity with the domestic silkworm. Mitogenome-based phylogenetic reconstruction provided solid evidence that the Yao silkworm shares a common ancestor with the domestic silkworm. Sliding window analysis uncovered a distinct variation pattern in the mitogenome between the Yao silkworm and the other domestic silkworm strains. The phylogenetic analyses revealed a basal placement of the Yao silkworm among all available domestic silkworm strains, indicating that the Yao silkworm is an ancient population of the domestic silkworm. Our data indicated that the Yao silkworm (B. mori) is a lineage of the domestic silkworm, which for the first time provides insights into the origin of the Yao silkworm.     

薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置设计与试验

针对小麦高速播种作业过程中高频排种种子流精准检测困难的问题,该研究设计了一套薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置。基于将高通量变为低通量多通道并行同步检测的思路,设计了种子流分流结构。根据小麦种子物理特性,在已有传感原理的基础上,提出了一种“LED灯珠+窄缝”产生薄面光层,结合凸透镜折射原理扩大有效检测面积的方法,通过光路分析和窄缝尺寸分析确定了凸透镜焦距、薄面LED窄缝尺寸及传感元器件关键参数。利用多通道并行检测传感原理,设计了多路信号同步采集系统。为提升检测准确率,建立检测准确率-排种频率之间的关系,通过分析检测装置的误差规律,构建了准确率补偿模型。台架试验表明：排种器转速在80～180 r/min时,田间正常排种频率范围为52.10～321.55Hz,检测准确率均高于96.68%。田间播种试验表明：在2～9km/h的小麦播种机作业速度下,田间排种频率为67.65～323.95Hz,检测装置检测准确率高于95.28%。检测装置能够检测排种器的排种频率、各通道排种量、排种总量。正常田间小麦播种作业中机械振动、强光照和土壤粉尘对检测装置没有明显影响。该检测装置可为小麦高速播种作业中...     

江西省县域农业碳排放时空格局及影响因素分析

农业生产是碳排放的主要来源之一,在碳达峰碳中和的时代背景下,厘清区域农业碳排放现状并分析其时空变化和影响因素具有重要意义。江西省是农业大省,近几十年来农业的快速发展伴随着农业碳排放量的升高。因此基于本区域水稻种植、农资投入、土壤利用及畜禽养殖4类主要碳源,构建农业碳排放测算体系,评估2000-2020年农业碳排放量,分析县域农业碳排放空间格局及其驱动机制。结果表明：1）江西省农业碳排放量总量范围在1 098.32万～1 471.94万t;种植业碳排放强度整体呈下降趋势,范围在2.50～3.87 t/万元,畜牧业碳排放强度整体亦呈下降趋势,范围在0.76～2.03 t/万元;各碳源碳排放总量和其占农业碳排放总量的比例大小依次为：水稻种植（806.72万t,61.15%）、畜禽养殖（243.57万t,18.57%）、农资投入（237.39万t,18.02%）、农田土壤利用（29.60万t,2.26%）;2）江西省县域农业碳排放量空间特征明显,高碳排放区均集中于鄱阳湖平原地区以及吉泰盆地;农业碳排放强度空间分布由相对离散到集中在赣北地区;整体上江西省碳排放总量的重心向北移动;3）农业碳排放效...