面向资源认知变化的耕地评价研究进展与展望

科学的耕地评价是耕地合理开发、利用、保护的前提,耕地资源认知的深化引领耕地评价研究发展。为明晰耕地评价研究的发展历程、热点动态和未来前景,系统梳理1949—2023年引领耕地资源认知变化的理念、事件和政策,探讨耕地资源认知发展的阶段性特征,借助文献调查、文献计量分析、理论分析等方法,对不同阶段耕地评价研究的主要内容、政策支撑、技术方法与代表成果等进行总结,并提出面向新时期社会发展需求的耕地评价研究展望与关键问题。研究表明：1）耕地资源认知按时间顺序可划分为资源本体、资源平衡体和资源综合体3个阶段,认知对象由耕地数量单一维度向耕地数量与质量、数量-质量-生态、实体耕地与虚拟耕地等多维度转变,研究范围也由宜耕地、耕地等实体资源向近远程耦合框架下的全球虚拟耕地拓展;2）各阶段耕地评价的研究重点围绕耕地数量、耕地质量和耕地综合利用展开。在资源本体阶段,侧重土地开发适宜性评价,关注本底要素宜耕性;在资源平衡体阶段,注重耕地质量提升,对耕地资源的可持续利用潜力进行评价。在资源综合体阶段,评价对象向全球粮食贸易中的虚拟耕地拓展,评价内容关注耕地多功能及功能间权衡与协同关系。因此,未来耕地评价的研究内容需适应新时代发展的现实需求,耕地本体评价需兼顾实体和价值量,耕地质量评价需匹配人类福祉需求,耕地综合评价需考虑多元对象和指标。在评价理论与方法层面应加强学科交叉融合,充分利用新调查监测手段,丰富精细化耕地资源数据,为进一步拓展资源认知、丰富评价范式、优化耕地保护制度等提供支撑。     

面向对象多层次多尺度分割的农用大棚类型信息提取

为对不同农用大棚类型信息进行识别分类和精细化提取,以内蒙古河套灌区不同大棚类型为研究对象,基于Sentinel-2A卫星数据,采用面向对象结合多层多尺度分割技术和阈值分类方法,对大棚类型信息进行提取并对最终提取结果展开精度评价和分析研究。首先利用尺度参数估计（Estimation of Scale Parameter2, ESP2）方法进行了分层分割并优选出最佳分割尺度,在各层最优分割尺度上进行光谱、指数、几何、纹理等特征的提取与优化,获取最优特征组合;然后运用多层多尺度分割阈值分类方法提取不同大棚类型信息。结果表明不同大棚类型信息总体精度达94.8%,kappa系数达0.93。其中：塑料大棚的制图精度和用户精度分别为95.3%和96.6%;单屋面温室大棚制图精度和用户精度分别为88.5%和92.6%。基于多层多尺度分割分类的信息提取方法分别考虑了不同地物最优分割尺度,在不同地物各自的最优分割尺度上提取其信息,以抑制过度分割或亚分割现象,从而降低错分或漏分。因此,高分辨率卫星数据与面向对象多层多尺度分割分类的信息提取方法能够有效提高大棚类型信息提取精度,且能为地物信息精细提取技术体系提供一定参考思路。     

海拔和坡向对色季拉山高山杜鹃凋落物分解的影响

为探究高寒森林凋落物在不同海拔和坡向的分解动态,以西藏色季拉山的高山杜鹃（Rhododendron simsii）凋落物为研究对象,在色季拉山设置3 500、3 700、3 900、4 100 m等4个梯度海拔以及西北坡（阴坡）和东南坡（阳坡）2个坡向,开展为期2年的凋落物掩埋试验,采用Olson模型明晰凋落物的降解规律,并结合木质纤维素的质量损失和土壤理化性质探究影响凋落物分解的因素。结果表明：不同海拔和坡向凋落物质量残留率均随分解时间增加而下降,分解2年后不同海拔的质量残留率为36.65%～75.99%;凋落物分解速度基本呈阴坡大于阳坡的趋势,其中海拔3 700 m阳坡处分解速度最快、半衰期和周转期最短;木质纤维素的质量损失也基本呈阴坡大于阳坡的趋势,且木质素分解程度最大,对凋落物质量损失的贡献超过50%;土壤中碳氮磷钾营养元素含量主要受坡向和凋落物分解时间的影响,在不同海拔间差异较小;海拔、坡向、分解时间及其交互作用均对凋落物分解有显著影响（P<0.01）,土壤含水率和碳氮比也是影响凋落物分解的重要因素。本研究可为高寒森林凋落物分解规律及影响因素提供理论依据。     

建设农业强国背景下数字化转型对农林企业创新效率的影响

为推动农林企业更好地享有数字化转型红利,提升农林企业创新效率并实现农林企业共同富裕的带动作用,以2009—2020年235个A股农林业上市公司面板数据为基础,使用双向固定效应模型,实证分析了数字化转型对农林企业创新效率的影响。研究表明：1）数字化转型与农林企业创新效率之间存在显著的倒U型影响,适度水平的数字化有利于创新效率提升,超过一定临界点后,数字化水平的提高负向影响创新效率;2）数字化转型通过倒U型曲线效应影响企业风险承担水平,进而影响了创新效率,促成了数字化转型与创新效率之间的倒U型关系;3）企业高管的学术经历负向调节农林企业数字化转型与创新效率之间的倒U型关系。基于上述结论,不仅企业和高管团队要发挥能动作用,而且政府要加快农业新型基础设施和标准体系建设、加强政策针对性、完善数字化转型公共服务平台,加快农业现代化助推农业强国建设的步伐。     

展望21世纪中国与世界的乡村发展前景——灵丘全域有机农业实践与理论认识

为探索21世纪的中国乡村与世界乡村发展情况,本研究以山西省大同市灵丘县全域有机农业的实践成果为依据,利用地理科学与系统科学方法分析中外乡村面临的主要问题并提出对策,综合国家乡村振兴战略目标任务部署,预测中国乡村与世界乡村发展情况。结果表明：中外乡村面临的主要问题为食品安全问题、粮食安全问题、乡村社会安全问题、生态环境安全问题和国际农业安全问题;解决乡村五大安全问题的对策方案为建设全域有机农业;预测2030年时我国需要完成食品安全任务,2035年完成粮食安全任务,2040年完成乡村社会安全任务,2045年完成生态环境安全任务,2050年完成国际农业安全任务。本研究还进一步预测了世界乡村安全在2100年前实现的阶段建设目标。     

355份粳稻种质资源在新疆的遗传多样性分析及综合评价

为筛选出适合新疆种植的综合性状较优的水稻种质资源,对国、内外355份水稻资源的17个质量性状和20个数量性状进行综合评价。结果表明：在质量性状指标中穗抽出度、二次枝梗、穗立形态、叶片茸毛和分蘖力上表现出丰富的变异类型;数量性状变异范围为3.906%～57.519%,遗传多样性指数为1.713～2.067。通过对数量性状进行聚类分析将355份水稻种质资源划分为4大类群,类群Ⅰ属于极端粒型的特异性种质,共97份;类群Ⅱ属于潜在增产种质,共81份;类群Ⅲ属于晚熟极端种质,共94份;类群Ⅳ属于优质高产种质,共83份。20个数量性状利用主成分分析提取5个综合因子,累计贡献率为74.989%,各成分的贡献率分别为17.472%(PC1)、17.071%(PC2)、15.738%(PC3)、15.237%(PC4)和9.429%(PC5);水稻种质资源的综合得分范围为0.416 8～1.240 8,综合得分前10名的种质资源依次为‘21Y137’‘21Y271’‘21Y162’‘21Y280’‘21Y276’‘21Y87’‘21Y132’‘21Y254’‘21Y294’‘21Y318’,均属于类群Ⅳ...     

食品召回策略对信任和购买意愿的影响

为促进落实我国食品召回制度,有效应对食品安全危机后消费者信任和购买意愿降低的问题,保障企业可持续发展,采用情境模拟实验的方法,基于全国1 053份消费者调查问卷,研究食品召回策略对消费者信任和购买意愿的影响,探究信任违背类型和消费者信任倾向在食品召回策略影响信任之间的作用,并验证信任在食品召回策略与购买意愿之间的中介作用。结果表明：1）食品召回策略对信任和购买意愿具有显著差异影响,主动召回最优,责令召回次之,不召回最差;并且,主动和责令召回对信任修复具有积极作用,而不召回对信任修复没有积极作用;2）信任违背类型在食品召回策略影响信任之间起调节作用。企业违背诚信时,责令和主动召回后的能力信任没有显著差异;企业违背能力时,责令和不召回后的正直信任没有显著差异;3）信任倾向在食品召回策略和信任之间起调节作用。对于高信任倾向的消费者,责令召回后的能力、善意和正直信任显著高于不召回;对于低信任倾向的消费者,责令召回后的善意和正直的信任与不召回后的无显著差异;4）信任在食品召回策略和购买意愿之间起完全中介作用。因此,一旦发生食品安全危机,企业应积极主动实施召回,如果企业消极拖延,有关部门应严格监管...     

气吸式杂交稻单粒排种器研制

针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics, Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。     

基于改进YOLOv7的苹果生长状态及姿态识别

针对目前苹果在复杂环境下难以进行生长状态分类识别、姿态信息同步获取等问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的苹果生长状态分类和果实姿态融合识别方法。首先改进多尺度特征融合网络,在骨干网络中增加160×160的特征尺度层,用于增强模型对微小局部特征的识别敏感度;其次引入注意力机制CBAM(convolutional block attention module),改善网络对输入图片的感兴趣目标区域的关注度;最后采用Soft-NMS算法,能够有效避免高密度重叠目标被一次抑制从而发生漏检现象。此外,结合UNet分割网络和最小外接圆及矩形特征获取未遮挡苹果姿态。试验结果表明,改进YOLOv7的识别精确率、召回率和平均识别精度分别为86.9%、80.5%和87.1%,相比原始YOLOv7模型分别提高了4.2、2.2和3.7个百分点,另外苹果姿态检测方法的准确率为94%。该文模型能够实现苹果生长状态分类及果实姿态识别,可为末端执行器提供了抓取方向,以期为苹果无损高效的采摘奠定基础。     

蒸汽烫漂与热风干燥箱流场优化设计及仿真

农产品的烫漂与干燥是农产品加工的关键技术。农产品蒸汽烫漂与热风干燥箱是集烫漂与干燥一体的新型农产品绿色保质低碳智能干燥技术装备。农产品蒸汽烫漂与热风干燥箱内部流场均匀性直接影响着农产品烫漂与干燥效果。为提高其内部速度均匀性与温湿度均匀性,同时减少冷凝现象发生,采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）方法建立蒸汽烫漂与热风干燥箱模型,对其送风方式和送风口数量进行研究。结果表明：侧送侧回的送风方式在速度场以及温湿度场的均匀性总体优于上送下回,能量利用系数提高约18%,箱内壁面冷凝面积小于上送下回。仿真研究表明,当送风口数量为4个时,箱内的温度场和相对湿度场均匀性更好,能量利用系数最高。试验表明,蒸汽烫漂与热风干燥箱的试验值和仿真值最大温度偏差为2.3℃,相对湿度误差不超过1.3%,误差在合理范围内,仿真结果可靠,研究结果可为农产品低碳智能干燥新技术的研究提供参考。