基于高光谱和深度迁移学习的柑橘叶片钾含量反演

针对传统柑橘叶片钾含量检测方法耗时费力、操作繁琐且损伤叶片等弊端,引入高光谱信息探索柑橘叶片钾含量快速无损检测与预测模型,选用ASD Field Spec 3光谱仪采集柑橘4个重要物候期(萌芽期、稳果期、壮果促梢期和采果期)的叶片反射光谱,同步采用火焰光度法测定叶片的钾含量;先用正交试验确定小波去噪的最佳去噪参数组合,再进行不同光谱形式变换,对不同物候期光谱进行基于堆栈稀疏编码机-深度学习网络(Stacked sparse autoencoder-deep learning networks,SSAE-DLNs)的特征提取迁移和融合多种特征,对比支持向量机回归、偏最小二乘法回归、广义神经网络、逐步多元线性回归等多种诊断模型,结果表明,模型SSAE-DLNs基于一阶微分光谱特征建立全生长期钾含量预测模型的性能最优,其校正集和验证集决定系数分别为0. 898 8、0. 877 1,均方根误差分别为0. 544 3、0. 552 8。试验表明,深度迁移学习网络可对柑橘叶片钾含量进行精确预测,为高光谱检测技术用于柑橘树长势监测和营养诊断提供了参考。     

包头市景观格局时空演变研究

以内蒙古自治区包头市为研究区,选取2006、2010、2016年相同月份遥感影像,结合包头市土地利用数据,将包头市景观类型划分为林地、草地、水体、耕地、建设用地、其他用地共6类,进行景观格局动态度变化分析、转移网络分析、变化空间集聚特征分析、重心转移分析、景观格局指数变化分析和景观格局演变驱动力分析。结果表明,2006—2016年市域景观特征发生了较大变化,其中2006—2010年其他用地景观类型的减少速度高达19. 48%,10年间建设用地的增加速度从1. 3%增至2. 76%,在2010—2016年有15. 19%的耕地转化为草原景观,3. 79%的耕地转化为建设用地; 10年间景观变化呈现点状分布,主要分布在耕地密布、草地破碎的农业耕作区和不同景观交替的边缘; 2006—2010年间,其他用地中的北部裸土地经过生态治理面积减少,其重心向东南移动73. 79 km;景观分割指数、香农多样性、香农均匀性等呈减小趋势,尚未形成优势景观,景观破碎度加剧;通过景观格局驱动力分析发现,景观变化密集度与NDVI具有相关性。     

基于深度学习的大豆生长期叶片缺素症状检测方法

为了检测作物叶片缺素,提出了一种基于神经网络的大豆叶片缺素视觉检测方法。在对大豆缺素叶片进行特征分析后,采用深度学习技术,利用Mask R-CNN模型对固定摄像头采集的叶片图像进行分割,以去除背景特征,并利用VGG16模型进行缺素分类。首先通过摄像头采集水培大豆叶片图像,对大豆叶片图像进行人工标记,建立大豆叶片图像分割任务的训练集和测试集,通过预训练确定模型的初始参数,并使用较低的学习率训练Mask RCNN模型,训练后的模型在测试集上对背景遮挡的大豆单叶片和多叶片分割的马修斯相关系数分别达到了0.847和0.788。通过预训练确定模型的初始参数,使用训练全连接层的方法训练VGG16模型,训练的模型在测试集上的分类准确率为89.42%。通过将特征明显的叶片归类为两类缺氮特征和4类缺磷特征,分析讨论了模型的不足之处。本文算法检测一幅100万像素的图像平均运行时间为0.8 s,且对复杂背景下大豆叶片缺素分类有较好的检测效果,可为农业自动化生产中植株缺素情况估计提供技术支持。     

添加剂湍流减阻流动的传热特性数值计算

采用雷诺应力模型和Cross粘度方程,对二维轴对称圆管内湍流流动的聚丙烯酰胺稀溶液（PAM）的流场和温度场进行了数值模拟.在数值计算结果的基础上,系统研究了流速对减阻流体的减阻性能和传热特性的影响.结果表明,减阻流体的减阻率和传热降低率随流速的增大逐渐增大到渐进值,而且传热降低率恒大于减阻率.减阻流体柯尔本（Colburn）因子与摩擦系数的对比结果表明柯尔本比拟,特别是在较低流动雷诺数下有较大偏差.     

Disulphide structure of high-molecular-weight (HMW-) gliadins as affected by terminators

This study aimed at elucidating SS-bonds of HMW-gliadins (HGL) from wheat with the focus on terminators of glutenin polymerisation. HGL from wheat flour extracts non-treated or treated with the S-alkylation reagent N-ethylmaleinimide (NEMI) were compared. HGL from wheat flour Akteur were isolated, hydrolysed with thermolysin and the resulting peptides pre-separated by gel permeation chromatography and analysed by liquid chromatography/mass-spectrometry using alternating electron transfer dissociation/collision-induced dissociation. Altogether, 22 and 28 SS-peptides from samples without and with NEMI treatment, respectively, were identified. Twenty-six peptides included standard SS-bonds of α- and γ-gliadins, high-molecular-weight and low-molecular-weight glutenin subunits. Eleven SS-bonds were identified for the first time. Fifteen peptides unique to HGL contained cysteine residues from gliadins with an odd number of cysteines (ω5-, α- and γ-gliadins). Thus, gliadins with an odd number of cysteines, glutathione and cysteine had acted as terminators of glutenin polymerisation. Decisive differences between samples without and with NEMI treatment were not obvious showing that the termination of polymerisation was already completed in the flour. The two HGL samples, however, were different in the majority of ten peptides that included disulphide-linked low-molecular-weight (LMW) thiols such as glutathione and cysteine with the former being enriched in the non-treated HGL-sample.     

冻融土壤Philip入渗模型参数的非线性传输函数模型研究

为满足季节性冻土地区越冬期间储水灌溉管理的需求,基于山西省汾河灌区季节性冻土的冬季大田土壤水分入渗试验,得到了120组Philip入渗模型参数实测样本,借助MATLAB软件,建立了以土壤温度、有机质质量分数、土壤含水率、土壤体积质量、物理性黏粒量为输入因子、以Philip入渗模型参数吸渗率和稳渗率为输出因子的多元非线性传输函数模型,并用实测资料对该模型进行了精度检验。结果表明,预测参数的相对误差均小于11%,预报精度在可接受范围之内。     

非农就业质量如何影响山区农户土地转出稳定性——基于浙江省4县480户农户的观察

为厘清非农就业质量对山区农户土地转出稳定性的影响机制,基于2021年浙江省山区4县480户农户调查数据,采取OLS、Heckman两阶段以及2SLS等模型开展实证研究,同时采取Probit模型检验作用机制并结合案例加以佐证。结果表明：1）非农就业质量的改善激励山区农户提高土地转出的稳定性。2）非农就业质量显著影响老一代农户和“体制外”农户土地转出的稳定性,但是对新生代农户和“体制内”农户的影响不显著,同时,非农就业质量对土地转出稳定性的影响并不因为就业距离的远近而产生差异;3）非农就业质量影响土地转出稳定性的作用机制在于强化农户的城市融入意愿、弱化农户对地租的偏好以及弱化土地的社会保障功能。相关政策需要致力于提升山区农户的非农就业质量,提升和完善非农就业的稳定性、收入和保障制度。     

山药片红外联合热风干燥热质传递收缩模拟与品质

为了准确揭示山药片红外联合热风干燥传热传质机理,在考虑山药片收缩变形特性的基础上,通过有限元软件COMSOL6.1建立了“温度场-湿度场”多场耦合的山药片红外联合热风干燥传热传质模型。模拟研究基于山药片在不同温度（50、60、70 ℃）下收缩变形的传热传质,并通过试验进行验证。分析不同温度对山药片品质（色差、复水比、多糖和尿囊素含量）的影响。结果表明：1）山药片体积比随干燥温度的升高而增加,在干燥温度分别为50、60、70 ℃时,其值分别为34.55%、37.23%、39.04%。2）在干燥温度为50、60、70 ℃时,红外联合热风干燥收缩模型可准确预测山药片干燥过程中干燥温度和含水率,其决定系数R²分别为0.973、0.976、0.981和0.983、0.984、0.974。3）山药片外部温度升高,表面水分开始蒸发,形成水分梯度。随着干燥的继续,红外热量在山药片内部不断积累,导致内部温度升高,水分向外扩散,进而减小了内外水分梯度。随着干燥温度的升高,增加了山药片温度和湿度梯度,促进了热量和质量的传递,提高了水分迁移的速率。4）在60 ℃时,干燥品质最优,其色差为7.49、复水比为2.65 kg/kg、多糖含量为24.17 mg/g、尿囊素含量为2.66 μg/g。该模型为其他物料在红外联合热风干燥技术的模拟研究提供有益借鉴。     

基于GIS和空间自相关模型的南宁市林地空间变化研究

【目的】掌握南宁市林地时空分布的变化规律,为制定科学有效的林地管理措施提供基础数据。【方法】基于2008、2013、2018年3期南宁市森林资源调查数据,应用空间统计技术,结合转移矩阵及空间自相关模型,分析不同时期南宁市林地分布格局,探究林地时空分布动态变化特征及空间聚集规律。【结果】2008—2018年,南宁市天然林面积减少2.39×10⁴ hm²,人工林面积增加2.60×10⁴ hm²,其他林地面积减少2.98×10⁴ hm²,林地总面积略有减少;林地类型变化繁杂,天然林和其他林地主要转化为人工林,人工林主要转化为非林地,其中2013—2018年林地变化更为剧烈;天然林和人工林的分布均具有显著的空间自相关性,天然林的空间自相关性高于人工林。整个研究期间,天然林和人工林的空间聚集性均呈下降趋势。【结论】2008—2018年南宁市林地发生较大的转移及变化,为有效保护林地、实现森林资源的可持续发展,需进一步加强实施科学有效的林地资源保护政策和措施。     

供体细胞对哺乳动物体细胞核移植的影响

哺乳动物体细胞核移植技术(克隆)在农业、生物技术、医药生产和濒危动物保护等方面具有很大的潜力和应用价值,已成为目前发育生物学研究的重要方法.文章依据近年来国内外在动物克隆技术方面的资料,分析了供体细胞类型、供体细胞动物年龄、供体细胞所处细胞周期、体外传代次数以及供体动物性别等因素对克隆动物效率的影响及可能原因.