基于茎干水分包络分析的活立木冻融检测方法

为解决活立本在越冬期易遭受低温所引发的冻融灾害问题,针对现有评估检测方法存在的检测手段复杂、对活立本破坏性大、设备昂贵和难以实时检测的现状,通过分析活立本在越冬期的茎干水分和环境温度的变化规律,提出一种基于活立木茎干水分序列包络分析的冻融状况检测方法。在采用具有自主知识产权的活立木冻融检测传感器实时获取活立木茎干水分和环境温度的基础上,通过对照试验选取1320 min作为包络分析的信号采样间隔获取数据的极值信息,以便对活立木的冻融状况进行定量表示。进一步利用活立木茎干水分包络上下线的平均值,并结合环境温度的包络下线值建立归一化的冻融状况评价指标的计算模型,为植物冻融状况的实时检测与评估提供一种新思路、新手段。选用3种不同地区的阔叶树种（紫薇、海棠和香杨树）进行试验验证,整个越冬期紫薇树的冻融状况轻微,对应的冻融指标最高为0.004,远小于1.0;海棠树的冻融状况变化较大,对应的冻融指标在0.1~0.7之间波动变化;香杨树的冻融状况相对严重,对应的冻融指标最高时可达0.9。试验表明本文方法及自主研发的冻融检测传感器准确可靠,可以作为活立木冻融状况检测的有效手段,为植物冻灾预警提供理论及数据支撑。     

基于改进的PSPNet网络的毛白杨根系自动分割量化系统

针对毛白杨微根管图像中根系颜色不均匀、形态不一致、目标背景差异小的特点,以及现有根系图像处理软件无法批量分割的问题,提出一个基于深度学习网络的毛白杨根系自动分割量化系统。该系统包括根系图像自动分割和根系特征量化两个部分。首先,提出以EPSANet50为骨架的PSEPNet网络(pyramid scene efficient parsing network, PSEPNet)实现毛白杨根系图像的自动高精度分割;其次,使用骨架细化法提取根系中心像素轮廓;最后,运用数学统计方法提取根系数量、根系长度等多特征参数,实现对毛白杨根系特征的量化表达。结果表明：PSEPNet网络对毛白杨微根管根系图像具有良好的分割效果,其准确率为0.981 9,召回率为0.884 9,精确率为0.830 9,F1值为0.851 2,能够实现对根系数量、根系长度、根系投影面积等特征的量化,可为基于微根管技术对林木生长规律的研究提供技术支持和数据基础。     

基于知识经济时代的学习型高校图书馆建设

在知识经济时代,世界各国掀起了一场创建学习型组织、学习型企业、学习型政府、学习型社会的运动。高校图书馆作为信息和知识的集散中心,承担着为高校教学、科研提供智力支持和信息服务的重任,只有不断地提高学习能力和创新能力,打造以学习、科研为核心的学习型高校图书馆,才能适应知识经济的发展和信息时代的变革。     

基于压缩感知的植物微环境及生理参数采集方法研究

在ARM平台上,设计了基于压缩感知的采集算法,极大地减少了数据存储量,提高了传输效率。分别选择离散傅里叶变换基(DFT)、离散余弦变换基(DCT)作为稀疏基,测试了该算法在2种基底下的工作性能。通过实验仿真分析,在相同稀疏度条件下,DCT具有更小的稀疏化误差,但是DFT具有更好的去噪效果、更低的观测维度和更高的数据压缩比;随着稀疏度的增大,两者的稀疏化误差减小,观测维度升高,数据压缩比降低。与此同时,还在ARM平台上测试了基于DFT压缩采集系统的压缩比和功耗,与常规植物微环境及生理参数监测系统相比,该系统的压缩比达到4.24,并能够节省13.62%的功耗。综上所述,基于压缩感知的植物微环境及生理参数采集方法由于数据压缩比高,在节省数据存储空间和降低数据传输量的同时,达到了降低系统功耗的目的,间接增强了系统的续航能力。     

基于微环境参数集的茎干水分变化规律与估算模型研究

以杨树为研究对象,通过分析茎干水分与微环境参数集的变化关系,提出了茎干水分的估算模型。采用主成分分析法选取微环境参数集的最大主成分PC1作为特征变量,解决了微环境参数集之间的共线性问题,并在保留98.89%的原始数据信息的同时,达到了数据降维的目的,从而降低了模型复杂度。以PC1作为输入变量,茎干水分作为输出变量,基于两者的周期性变化规律建立了茎干水分与PC1的斜椭圆模型。在微环境状况相近的6个晴天,该模型的平均误差小于0.05%,均方根误差小于0.06%,决定系数大于0.94,能够较好地依据微环境参数集估算出实时的茎干含水率。但是由于植株个体存在形态指标上的差异,不同植株茎干水分与PC1的斜椭圆模型的预估参数也会存在差异,针对不同季节和气象环境需要分别建立茎干水分的估算模型。     

乡土植物与现代城市园林景观建设分析

乡土植物作为我国植物的一个重要组成部分,在园林景观建设中扮演着重要的角色,不仅能够起到美化景观的作用,还能够增加园林景观的物种多样性。要想促进园林景观的发展,研究乡土植物在现代城市园林景观建设中的作用是必不可少的。本文就乡土植物在园林景观建设中的应用及发展进行简要分析。     

作物源库关系及其生理调控途径的研究进展

许多研究表明,提高源强能够增加光合同化物的供给,提高库强如穗数、穗粒数、千粒质量等性状,从而增加库容,提高产量。而有些研究表明,平衡协调库源关系才能提高产量。本文总结了源代谢中叶源在光合作用中的光化学过程、碳同化过程和蔗糖合成过程以及光呼吸等方面关键基因的研究进展,库代谢过程中能量供应和淀粉合成等方面关键调控基因的研究进展,及光合产物在源库中平衡分配的研究进展。最后,提出今后值得深入研究的方向,并探讨了通过栽培措施调控库源关系从而提高产量的途径及其生理遗传机制。     

植物有效利用磷素营养有机酸代谢途径基因工程研究进展

随着现代农业的发展,不断提高土壤磷素营养的有效利用率,对促进农业生产的持续发展具有重要的现实意义。在酸碱性土壤中,磷主要以植物难以吸收利用的难溶性二价或三价阳离子的形式存在。植物增强吸收土壤中难溶性磷素的分子机制是通过改变植物体内有机酸代谢途径,分泌较多的有机酸螯合不溶性磷化合物中的金属离子来增强对磷的吸收。就通过遗传操作在植物体内过量表达或异位表达柠檬酸合成酶、苹果酸脱氢酶基因对促进植物磷吸收作一简要综述。     

基于细化法的土壤孔隙骨架提取算法研究

为可视化土壤孔隙的空间分布和拓扑结构,进一步理解土壤功能和生态过程,以自定义的规则结构和土壤孔隙结构为应用对象,进行了土壤孔隙骨架提取算法的研究,并验证细化法和距离变换法2种算法构建骨架模型的性能。试验结果表明,2种算法的骨架模型构建效果均不受模型类型的影响,其中,距离变换法构建的骨架模型存在体素点缺失和偏移的现象,而细化法提取的孔隙骨架模型结构完整,其平均骨架偏移距离(0. 10 mm)比距离变换法(0. 15 mm)减少了50%,具有良好的拓扑不变性。通过对细化性、连通性和中心性3个指标的综合分析,细化法具有优越的描述土壤孔隙形状及拓扑特征的能力,可为土壤物理结构及水文特性的研究奠定技术基础,为从孔隙尺度理解土壤功能奠定理论基础。     

畜禽粪污治理政策演化研究

畜禽养殖规模不断扩大,畜禽养殖产生的粪污逐渐成为畜禽养殖产业不可忽视的部分,其带来的生态环境压力日益显现。基于制度变迁理论、外部性理论和可持续发展理论,系统分析中国畜禽粪污治理相关政策的演化过程,对中国畜禽粪污治理相关政策进行阶段划分,结合中国现行畜禽粪污治理政策,分析畜禽粪污治理政策演变的动因,探讨畜禽粪污治理政策实施中存在的问题。研究表明,改革开放40年以来的畜禽粪污治理政策可分为粪污治理空白阶段、分散型自发综合利用阶段、强制治理与意识形成阶段、技术规范与理念普及阶段、综合治污与资源化利用5个阶段。推动政策演化的主体逐渐从政府向社会公众转变,政策演化方式逐渐从强制性制度变迁向诱致性制度变迁转变,政策逐渐从笼统性、原则性向针对性、可操作性转变的特征。但是,政策系统性有待完善、治理主体间制衡关系较为复杂、政策执行与落实不到位、畜禽粪污治理市场体系尚未形成等问题依然存在。因此,从制度供给和制度需求两个角度提出完善政策系统性、明确利益制衡关系、加强政策落实和促进畜禽粪污治理市场体系形成等政策建议。