MB22木聚糖酶发酵条件的研究

通过因素轮换试验和正交试验,对MB22菌产木聚糖酶的培养基配方和发酵条件进行了研究。结果显示最佳培养基组成是:以玉米芯粉和麸皮为碳源,麸皮120g/l,玉米芯280g/l,(NH4)2SO44g/l,CaCO31.5g/l,Tween80,2.0g/l,MgSO4·7H2O1.5g/l;最佳发酵条件为:起始pH5.0,摇床培养温度30℃,转速160r/min,振荡培养84h。在最佳发酵条件下,MB22菌的最高产酶活力可达898.23U/ml。虽然与一些高产菌株相比该菌株的产酶能力还有待于进一步提高,但该试验结果为进一步进行微生物生产木聚糖酶的研究提供了理论依据。     

面向多类型土壤有机碳定量反演的天基高光谱探测参数研究

星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分析模型、信噪比分析模型、特征波段的提取分析模型以及偏最小二乘回归反演模型的面向不同土壤类型有机碳监测的高光谱卫星“地面–大气–仪器–观测–反演”全链路仿真分析方法,实现了土壤类型、大气效应、仪器特性参数、反演方法的耦合影响分析。结果表明：①3种类型土壤有机碳反演的最佳光谱分辨率均在10~20 nm。②不同土壤类型对观测的信噪比需求不同。对于Phaeozem的有机碳监测,较另外两种土壤有更高的信噪比需求。③在不同特征波段提取分析方法下所需的最佳光谱分辨率和信噪比一致。不同类型土壤光谱数据提取出的特征波段不同,其中反演效果最佳的土壤类型为Chernozem,特征波段数为26个,R²=0.826 5,RMSE=3.438 9 g/kg。④反演模型与仪器特性参数无耦合关系,同一类型土壤不同反演算法的最佳光谱分辨率和信噪比需求一致。⑤Chernozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于506.66,特征波段提取数为26个;Kastanozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率17 nm,信噪比大于331.42,特征波段提取数为22个;Phaeozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于432.51,特征波段提取数为19个。     

理化复合参数和神经网络结合的冬小麦长势遥感监测

准确、及时地监测区域作物长势状况对农业规划和政策的制定与调整具有重要的意义。遥感技术作为一种收集大面积作物长势信息的有效手段,正日益受到关注。为提高冬小麦长势遥感监测的准确性和全面性,该研究基于田间实测的冬小麦拔节期地上鲜生物量（aboveground fresh biomass,AFB）、叶面积指数（leaf area index,LAI）、叶片叶绿素相对含量（soil and plant analyzer development,SPAD）和叶片氮含量（leaf nitrogen content,LNC）4种生长相关理化参数,利用熵值法获取各参数权重构建冬小麦理化复合参数（physico-chemical composite parameter,PCCP）。利用显著性检验和籽粒产量数据分析复合参数在量化冬小麦长势方面的性能。然后,以Sentinel-2A作为数据源,分析不同遥感指数与LAI、SPAD、AFB、LNC和PCCP的相关性。选取相关性较高的遥感指数作为反向传播（back propagation,BP）人工神经网络（artificial neural networks,ANN）的输入,建立冬小麦长势遥感监测模型,对PCCP进行估计。评价模型精度并用于监测研究区冬小麦长势分布特征。赋权结果表明,作物物理参数的权重大于生化参数,其中LAI的权重最大,为0.387,AFB和SPAD次之,LNC的权重最小,为0.105;PCCP性能评估结果表明,与单一理化参数相比,PCCP值能更好地揭示作物长势状况的差异,其与最终籽粒产量的相关性更好, 决定系数提高0.035～0.468,均方根误差减少46.2～520.0 kg/hm²;在遥感监测过程中,PCCP比单一理化参数有更好的应用潜力,BP-ANN长势遥感监测模型模拟PCCP精度较高,在测试集中决定系数为0.830,均方根误差为0.080;研究区冬小麦总体长势稳定且分布集中,呈现"中部差,南北好"的空间分布特征。因此,构建作物理化复合参数用于量化作物长势是提高长势监测可靠性和准确性的一种有效方式,可为冬小麦田间管理提供科学依据,服务于发展智慧农业和建设农业强国的战略需求。     

剩余污泥腐植酸的提取和对作物幼苗建成的影响

为解决IHSS （国际腐植酸协会）推荐法提取剩余污泥腐植酸参数不明确和剩余污泥腐植酸提取研究中缺乏其毒性效应评价等问题,利用响应曲面法得到剩余污泥腐植酸提取的最佳条件,并分析了腐植酸理化特性及其对作物幼苗建成的影响。结果表明,腐植酸提取的最佳条件：碱浓度为0.19 mol·L^-1,碱泥比（mL∶g）为11.6,振荡时间为3.8 h,提取量为96.1 mg·g^-1。相较于推荐法的腐植酸提取量增加了118%。提取所得腐植酸的元素分析显示,O/C为0.84,H/C为0.14,C/N为4.43;傅里叶变换红外光谱和凝胶渗透色谱分析显示,剩余污泥腐植酸存在羧基、醇羟基和酚羟基等含氧官能团,重均分子量为8 856 Da。此外,在500 mg·L^-1施用条件下,该腐植酸对大白菜和萝卜种子发芽率和子叶光合色素含量均无显著影响,而对大白菜种子胚根伸长具有显著促进作用。综上,通过优化提取条件可显著提高腐植酸提取量,剩余污泥腐植酸腐殖化程度与芳香化程度均较高,分子量较小,生物活性较强,且低浓度下对作物早期生长无不良影响。     

矿区生态监测的地理加权遥感生态指数构建及评价

矿区生态是陆地生态系统的重要组成部分,准确监测矿区生态对保护生态环境、维持生态平衡具有重要意义。遥感技术为矿区生态监测提供了有效手段,针对遥感生态指数（remote sensing ecological index,RSEI）在矿区生态监测中存在监测精度低、针对性弱和指标权重空间上均一化问题,该研究对RSEI进行了改进。首先,考虑矿区特殊的生态成因,在绿度、热度、湿度、干度的基础上加入煤尘污染因子构成矿区遥感生态指数;然后,利用地理加权主成分分析法确定各指标的空间权重,构建了地理加权遥感生态指数（geographically weighted-remote sensing ecological index,GW-RSEI）;最后,以山西省大同煤田为例,基于多期遥感影像对GW-RSEI在矿区生态监测中的有效性、适用性进行了验证。结果表明：GW-RSEI能准确捕捉矿区大气中的煤尘污染,从整体和局部尺度实现了矿区生态的精准监测,有效提高了矿区生态监测的精度;地理加权主成分分析法能够明确表征矿区生态的空间异质性和生态环境变化的空间连续性;2000—2020年大同煤田的GW-RSEI均值分别为0.51、0.48、0.46、0.59、0.56,整体生态环境经历了先恶化后改善的过程,其东南部生态环境变化趋势与整体一致,而西北部生态环境呈现先改善后恶化的变化趋势。研究成果为准确监测矿区生态提供了一种更加科学、有效的方法。     

自然状态下大实蝇成虫羽化和柑橘实蝇类害虫田间虫量监测

本实验对川东北地区自然状态下柑橘大实蝇成虫羽化监测,诱蝇球诱集方式监测大实蝇、小实蝇和南亚果实蝇在柑橘弃管园中田间虫量实验。掌握了川东北地区柑橘大实蝇成虫羽化始见日在5月10日,盛期在5月中下旬;田间成虫监测发现诱集盛期在6月中下旬,终见日在7月25日;测算了大实蝇羽化和田间成虫始盛期、高峰期、盛末期的期距分别是34、31、37天,为确定防治柑橘大实蝇最佳时期提供依据。在南充嘉陵区老石坎地区监测出主要是南亚果实蝇,橘小实蝇虫量较少。     

基于单片机与电话网的远程测控研究

在很多的行业、部门中,都存在着因为现场与能够处理数据的管理机构隔着较远的距离,或者因为现场无人值守而导致取得的第一手数据无法及时的进行上传,但是,又必须要定时的对部分现场数据进行及时的了解和传送,这样的话对现场的情况就能够起到实时监控或者准时监控的目的。这时,各行业部门中就非常需要得到一种能够满足该项要求的单片机数据采集及远程通信系统来提供可靠的技术支持。     

Campylobacter monitoring in German broiler flocks: an explorative time series analysis

Campylobacter, a major zoonotic pathogen, displays seasonality in poultry and in humans. In order to identify temporal patterns in the prevalence of thermophilic Campylobacter spp. in a voluntary monitoring programme in broiler flocks in Germany and in the reported human incidence, time series methods were used. The data originated between May 2004 and June 2007. By the use of seasonal decomposition, autocorrelation and cross-correlation functions, it could be shown that an annual seasonality is present. However, the peak month differs between sample submission, prevalence in broilers and human incidence. Strikingly, the peak in human campylobacterioses preceded the peak in broiler prevalence in Lower Saxony rather than occurring after it. Significant cross-correlations between monthly temperature and prevalence in broilers as well as between human incidence, monthly temperature, rainfall and wind-force were identified. The results highlight the necessity to quantify the transmission of Campylobacter from broiler to humans and to include climatic factors in order to gain further insight into the epidemiology of this zoonotic disease.     

Research onBiomass of Four Kinds of Honevsuckles in the Same Growth Condition

通过观察记录4种忍冬在同一生长环境下的生长量,结果表明：其在同一环境下冠幅生长董依次为l鞑靼忍冬〉长白忍冬〉台尔曼思冬〉葱皮忍冬;新梢生长量依次为：鞑靼忍冬〉葱皮忍冬〉长白忍冬〉台尔曼忍冬。     

田间环境参数动态监测系统平台设计与实现

信息技术飞速发展,农业不再是简单的田间的播种、收割农作物,而是对于农作物成长过程的更多的管理。面对多变的天气,及时快速的发现异常,则能够让农户减少损失。本设计是用PHP+MySQL数据库开发的,基于B/S结构的田间环境参数动态监测系统平台,它将网络应用技术运用到农业生产中来,使之能够监测农作物生产环境的动态并及时反馈,让农户能够随时随地查看农场环境信息。通过提供农业相关资讯,环境监测以及农户们交流的服务平台,本平台让农民们可以利用信息技术进行科学化管理,学习更多的技术和知识,最终实现提高单位面积产量的目标。