克隆植物矮嵩草在放牧选择压力下的风险分散对策研究

对不同放牧强度下高寒矮嵩草草甸建群种矮嵩草Kobresia humilis构件数量的季节动态、构件数量和生物量的表型变化及死亡概率变化进行了研究.家畜放牧试验设4个放牧强度处理,于1999-2001年在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站的矮嵩草草甸内进行.研究表明,增加放牧强度会延迟部分分蘖抽秆开花,未影响所测其他性状的季节动态特征;每分株分蘖数、死分蘖数、叶片数和死叶片数均随放牧强度增加而显著提高,秆及死秆数在放牧处理间无显著差异,秆百分比、每分蘖秆质量及每分蘖地上生物量随放牧强度增加而显著下降;不放牧的对照处理中分蘖和分株死亡的概率大于重度放牧处理,在同一放牧处理中,分蘖死亡概率大于分株死亡概率,而分株死亡概率又大于源株死亡概率;构件较大的表型变化、分蘖的死亡以及贮藏资源共同构成了矮嵩草无性系风险分散对策.     

贵州省种苗管理系统设计与实现

运用林业信息化技术,以县级林业基础地理信息数据、遥感影像数据为本底支撑数据,以种苗管理相关成果数据为基础建立的贵州省种苗管理系统,采用MapZone平台,SQLite结构为数据库环境,系统功能模块包括地图浏览、数据编辑、种质资源管理、良种基地管理、种子信息管理、苗圃管理、种苗机构管理、辅助功能等诸多模块,通过数据库架构设计、逻辑架构设计和系统容错设计,对县级种苗相关数据和信息进行规范整合与有效管理,为种苗管理部门提供种苗相关信息共享和应用支撑服务。     

基于卷积神经网络遥感图像的荔枝花期长势评估

【目的】通过无人机获取荔枝冠层的遥感图像,评估每棵荔枝的开花率,以期为后续荔枝花期疏花保果、精准施肥施药提供决策依据。【方法】以遥感图像为研究对象,利用实例分割的方法分割每棵荔枝冠层后,结合园艺专家的综合判断,按开花率为0、10%～20%、50%～60%、80%及以上将开花率分为4类,使用ResNet、ResNeXt、ShuffleNetv2进行开花率分类比较,试验过程中发现ShuffleNetv2在识别准确率、参数量、训练和验证时间都有很大优势;在ShuffleNetv2上引入了空间注意力模块(Spatial attention module,SAM)后,增加了模型对位置信息的学习,在不显著增加参数量的情况下,提升荔枝冠层花期分类的精度。【结果】通过对多个主流深度神经网络的比较分析,ResNet50、ResNeXt50、ShuffleNetv2的分类精度分别达到85.96%、87.01%和86.84%,而改进后的ShuffleNetv2分类精度更高,达到88.60%;ResNet50、ResNeXt50、ShuffleNetv2和改进后的ShuffleNetv2对测试集单张冠层图像验...     

基于FPGA的水产养殖环境无线测控模块设计

针对我国水产养殖无线远程信息测控多以成熟单片机为核心控制主件,不易满足行业特殊接口需求以及缺乏独立核心控制器的现状,项目以标准化及芯片自主化为最终目的,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)为核心的实现方案,尝试性设计了一种较为通用的、可实现AD转换、数字接口、控制输出和驱动以及养殖现场数据存储和远距离数字通讯的测控模块。通过对水产养殖领域环境信息的无线测控模块各主要环节的研究设计,以模块到系统的FPGA原型功能验证方式,实现了现场模块对水产养殖的温度、溶氧信息的远距离测量和控制。系统测试和板级实验结果表明,该设计可以满足低成本、接口可扩展及标准化核心控制器的水环境测控模块需求。     

面向黄鳝养殖的自主移动投喂机器人研制

研制一种面向黄鳝养殖的自主移动投喂机器人系统,主要包括AGV搬运小车、XYZ数控电动同步带滑台直线导轨模组、投喂蠕动泵、运动控制器等组成部分。AGV搬运小车通过传感装置实时检测导向磁条确定工作路径。运动控制器对XYZ三维数控电动同步带滑台直线导轨模组的步进电机输出脉冲信号,实现机器人投喂位置的空间定位。通过控制蠕动泵驱动电机的转速,实现饵料的精准投喂和投喂过程的稳定性。针对三层立体结构黄鳝养殖池样进行9次样机性能测试,每次目标投喂量为9.5 g。结果显示,机器人空间定位精度的平均误差为（2.1,1.8,2.1） mm,标准偏差为（2.6,2.3,2.5） mm。机器人的平均投喂速度为1.85 g/s,平均投喂量为9.3 g,投喂量的误差小于5%。为评估系统的稳定性和可靠性,机器人以0.5 km/h的移动速度连续运行50 h,未发生技术故障和系统中断。综上所述,该自主移动投喂机器人运行稳定可靠、投喂精度高,投喂效果良好,具有较强的实用和推广价值。     

用于复杂环境下果蔬检测的改进YOLOv5算法研究

针对不同光照,遮挡重叠,大视场等复杂环境下,自动采摘机器人无法快速准确地识别果蔬目标的问题,提出一种用于复杂环境下果蔬检测的改进YOLOv5(You Only Look Once v5)算法。首先,在主干网络Backbone中的CBL模块中嵌入卷积注意力机制(Convolutional Block Attention Module, CBAM),提高目标特征的提取能力。其次,引入完全交并比非极大抑制算法(Complete IOU Non-maximum suppression, CIOU-NMS),考虑长宽边长真实差,提高回归精度。最后,用加权双向特征金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network, BiFPN)替换原始YOLOv5的路径聚合网络(PANet),融合多尺度特征提高识别精度和准确率。以苹果为例进行试验,结果表明：改进YOLOv5算法精准率为94.7%,召回率为87%,平均精度为92.5%,相比于原始YOLOv5算法AP提高3.5%,在GPU下的检测时间为11 ms,可以实现复杂情况下的果蔬快速准确识别。     

河西走廊荒漠绿洲过渡带3种典型一年生藜科植物构件生长及生物量分配特征北大核心CSCD

藜科一年生草本植物白茎盐生草、刺沙蓬和雾冰藜是荒漠绿洲过渡带人工防风固沙林草本层的优势植物,在维持过渡带生态功能稳定方面发挥着不可替代的作用。以河西走廊荒漠绿洲过渡带的上述3种藜科植物为研究对象,通过野外大面积取样,对其地上、地下各构件数量性状和生物量进行系统分析,研究3种植物在营养生长期不同阶段的构件生长和生物量分配特征,揭示3种植物在不同生长阶段的生长策略,为深入认识其生态适应机理和荒漠生态系统的保育提供参考。结果表明:1)营养生长期间,3种植物的构件生长和生物量积累变异程度不同,地上和地下生物量表现为强变异,且变异系数相近,地上构件中变异程度最强的为叶片,而地下构件中变异程度最强的为侧根;2)3种植物的构件生长和生物量积累在营养生长期不同阶段差异显著(P<0.05),主根生长主要发生在前期和中期,而茎干、叶片、分枝和侧根生长主要在中期和后期;3)3种植物地上构件数量性状(茎高、分枝数和叶片数)和地上生物量在营养生长期内主要表现为异速生长关系,而地下构件数量性状(主根长和侧根数)与地下生物量在营养生长期前期表现为异速生长关系,中期和后期关系不显著;4)3种植物的根冠比(R/S)随营养生长期的推进逐渐降低,地上生物量分配比例不小于86%,地下生物量分配比例不超过14%,且个体较大的植株R/S较小。     

基于分组注意力模块的实时农作物病害叶片语义分割模型

针对传统农作物病害识别方法准确率低、鲁棒性差等问题,该研究首先提出一种基于分组激活策略的分组注意力模块,利用高阶特征指导加强低阶特征,通过分组计算组内加强系数,减少不同组之间的抑制作用,加强特征表达能力.对比试验表明,分组注意力模块特征强化效果优于传统注意力模块.基于分组注意力模块,该研究提出一种实时高效农作物病害叶片...     

miR-92a-1-p5 Modulated Expression of the flightin Gene Regulates Flight Muscle Formation and Wing Extension in the Pea Aphid,Acyrthosiphon pisum (Hemiptera: Aphidoidea)

Aphids exhibit wing polyphenism. Winged and wingless aphid morphs are produced by parthenogenesis depending on population density and host plant quality. Recent studies showed that microRNAs in alate and apterous individuals have differential expression and are involved in wing dimorphism of Acyrthosiphon pisum. From which miR-92a-1-p5 can target the mRNA of flight muscle gene flightin in vitro, but what effect they have on wing development of aphid is unclear. Here with the nanocarrier-delivered RNA interference (RNAi) method, flightin gene was knocked down in winged nymphs of A. pisum. Results showed that the majority (63.33%) of adults had malformed wings, the shape of dorsal longitudinal muscle (DLM) was deformed severely, the dorsoventral flight muscle (DVM) became wider and looser in aphids with flightin reduction compared with the negative control. Overexpression of miR-92a-1-p5 caused decreased expression of flightin and malformed wings of aphids, with a mutant ratio of 62.50%. Morphological analysis of flight musculature showed the consistent result as that with flightin knockdown. These results suggest that flightin is essential for flight musculature formation and wing extension in A. pisum, which can be modulated by miR-92a-1-p5.     

全履带模块化无人农用动力底盘设计与仿真

针对丘陵山地等非结构化路面和复杂多样的作物生长环境,为了提高丘陵山地农业机械化率,在传统铰接式山地拖拉机传动系的设计基础上,设计了一款全履带模块化无人农用动力底盘;同时为改善农机的通过性和稳定性,设计了全履带车辆行走系统,并结合无人农用动力底盘的整体搭建,对履带行动装置基架与主动轮支撑件进行结构设计与拓扑优化分析;为提高整机使用率设计了前置农具挂载模块的快接装置和带PTO三点悬挂装置,通过更换不同机具可实现不同作业;为改善机动性,对无人农用动力底盘转向装置进行了设计,通过电机补偿动力差速转向,可实现驱动底盘的原地转向;最后对整机实现了数字化自动化改造,为将来的智能化制造奠定技术基础。