摘要:随着中国经济的快速发展和人口的不断增加，在各项建设占用大量耕地和生态退耕与环境保护措施的双重影响下，中国的耕地面积在持续减少。对中国耕地随时间变化规律的认识以及其空间分布变化趋势的把握已成为重要的研究内容，这对于研究区域粮食安全和区域可持续发展也有重要的指导意义。该文在中国长时间序列土地利用动态时空数据库的支持下，对中国1987年到2010年的耕地变化过程进行了全面分析，揭示了中国近30 a来耕地变化的时空特征，分析了其变化的主要原因。研究表明，自1987年以来，中国原有耕地不断减少，北方地区为主的新垦耕地持续增加。以2000年为转折点，1987年到2000年耕地总面积略有增加，2000年到2010年耕地总面积逐步减少，近30 a间，耕地总量相对稳定。比较而言，2000年以前的耕地增加速度明显高于2000年以后的耕地减少速度。到2010年全国耕地总面积呈南减北增、减少速率最快的区域集中于长江三角洲、珠江三角洲地区，而增加速率最快的区域集中在新疆、黑龙江以及内蒙古部分地区。建设用地对耕地的占用持续强烈并有加强趋势，生态建设占用耕地是生态脆弱地区耕地面积减少的主要原因，对耕地的占用比例仅次于建设用地。对草地、林地的开垦是全国新增耕地的主要来源，对未利用土地的占用有增强趋势，近年来，包括盐碱地；沼泽地，甚至是沙地、戈壁等未利用土地被改造成耕地，同时也会带来区域水资源和环境等方面的一系列问题，尤应慎重。

摘要:针对4UFD-1400型马铃薯联合收获机田间收获试验中存在的传动速度偏高，输送系统易对薯块表皮造成擦伤，薯块输送和分级装袋自然流动不畅，有滞留堆积现象等问题，对该机传动系统、薯块输送系统进行了改进设计，并在平播旱地和全覆膜双垄播旱地进行了马铃薯收获试验。试验结果表明，改进机型土薯分离、薯秧分离、薯块输送、分级装袋等各部分的工作更协调、平稳、可靠，对全膜双垄播旱地和平播旱地马铃薯收获的质量和适应性好，对薯秧、杂草、地膜的分离能力强，可在不清除地膜、薯秧和杂草的条件下不缠绕、不堵塞地顺利作业；损失率、伤薯率、破皮率和含杂率分别低于0.8%、1.8%、2.9%和1.2%，较改进前显著降低，符合国家农业行业标准《NYT 1130-2006 马铃薯收获机械》的规定；整机结构更紧凑，机组机动性更好，适用于土质松软、无板结的旱地（覆膜）种植马铃薯收获作业。

摘要:针对联合收获机在收获高产水稻时籽粒夹带损失率偏高，籽粒夹带损失实时直接测量难度大的问题，该文提出了一种对纵轴流联合收获机籽粒夹带损失进行实时间接检测的新方法。试验研究了不同喂入量下纵轴流滚筒下脱出混合物中籽粒沿滚筒纵向与横向的分布规律，推导了籽粒沿纵轴流脱粒滚筒径向、轴向的分离概率模型并建立了籽粒夹带损失间接监测数学模型。为准确获取籽粒碰撞信息，试验研究了不同压电材料下籽粒碰撞输出信号特征及籽粒与不同材料敏感板间的碰撞过程，以此为基础研制了性能优良的籽粒损失监测传感器并对其进行了隔振结构设计。将研制的籽粒损失监测传感器安装到纵轴流联合收获机上，运用籽粒夹带损失间接监测方法进行了田间试验，试验结果表明，该文提出的籽粒夹带损失监测方法切实可行，研制的籽粒损失监测传感器工作性能稳定、准确，收获高产水稻时籽粒夹带损失最大测量相对误差为3.03%。该文的研究实现了籽粒夹带损失的实时自动监测，为工程实际运用奠定了良好的基础。

摘要:为解决现有谷物风选装置存在的流场不均匀、宽度受限等问题，该文设计了一种以贯流风机作为风源的贯流式谷物清选装置。基于气相K-ε湍流模型和颗粒离散相模型，对清选室内气固两相流特征进行数值模拟计算。通过建立气相数学模型和边界条件模拟气体流动，同时利用双向耦合拉格朗日法追踪颗粒，得到了气相速度分布和颗粒相的运动轨迹。计算结果表明清选室内的气流场存在一定的水平分层现象，具体表现为靠近清选室上下壁板附近流速低、中部流速高，但在层内流场分布平稳，没有明显涡流产生，而且谷物中不同组分颗粒在清选室内的运动轨迹有很大差异。最后，在自制的贯流式谷物清选试验台上采用高速摄像技术拍摄了谷物在清选室内的运动轨迹，验证了数值模拟结果，表明该贯流式清选装置可有效分离脱出谷物的不同成分。

摘要:分插机构优化属于多目标、多参数优化问题。该文为了简化与加快参数优化的过程，提高分插机构的优化效率，在原来"试凑法"的基础上，提出了基于现代目标函数的参数优化方法，即在数学建模的基础上，对分插机构的运动学约束条件进行数字化设计与分析，建立了11个运动学目标函数，求解出目标函数的取值范围分别为：Y1260 mm，Y7<30 mm，?10°2.5，Y11>20 mm。在分插机构辅助分析设计平台中，给定初始参数：椭圆齿轮长半轴a=16.65 mm，椭圆短轴与长轴之比k=0.98，栽植臂相对行星架初始安装角α0=?100°，行星架的初始安装角φ0=24°，行星架拐角δ0=7°，秧针尖点与行星轮转动中心的距离S=176 mm，株距H=150 mm，中心轴的角速度W=200 rad/s。利用目标函数的取值要求进行机构参数优化，得到了满足插秧要求的机构参数：a=22.65 mm，k=0.987，α0=?52°，φ0=27°，δ0=16°，S=181 mm，H=130 mm，W=200 rad/s。经比较分析验证本方法可有效提高分插机构参数优化精度与效率，对其他农业机械参数优化问题具有一定的借鉴意义。

摘要:在顶芽斜插嫁接机械作业中，砧木插孔角度是保证嫁接苗质量、嫁接苗成活率及嫁接机器人作业稳定性的重要因素。因此该文以瓜类嫁接栽培常用砧木和接穗--南瓜、黄瓜、西瓜等为研究对象，对斜插嫁接机的砧木插孔角度进行了研究分析。该文首先在瓜类蔬菜嫁接常用砧木和接穗在嫁接适宜期间的形态结构参数进行测量基础上，利用图像分析技术对砧木生长点处的内部结构进行研究，构建了砧木苗生长点内部髓腔结构模型，并结合顶芽斜插嫁接工艺要求：砧木打孔作业时插签既要避免损坏子叶也不要避免进入髓腔，经研究确定砧木插孔角度最大为75°。基于上述研究构建了顶芽斜插嫁接试验台，试验台的砧木插孔角度为45°～75°可调，并以黑子南瓜和黄瓜幼苗为嫁接对象，设定砧木插孔角度分别为45°、50°、55°、60°、62°、65°及70°，进行了嫁接作业性能实测。试验结果表明：当砧木插孔角度为60°时，插入砧木髓腔的比率较低，同时机械化嫁接作业稳定性高，嫁接成功率最高，且嫁接苗的成活率可达91%。

摘要:无人机航空喷雾将会在未来几年的植物病虫害防治作业中发挥重要作用。为实现无人机低空、低量、高功效的喷洒需求，该文针对兼备液力雾化和离心雾化优点的旋转液力雾化喷头进行了性能试验研究，利用喷头雾化性能测试系统对喷孔直径、喷雾压力、电机转速因素对喷头雾滴粒径、沉积分布、喷幅和功率消耗的影响进行了试验研究。结果显示，喷头旋转电机电压相比喷孔直径、喷雾压力参数对雾滴粒径影响更显著，随着电机电压增加，雾滴粒径变小，雾化效果好；电机电压对幅宽也有明显影响，随着电极电压增加，喷雾角度变大，幅宽明显增加，雾滴沉积量在喷幅范围内呈现正态分布。通过试验结果优选出适合无人机的旋转液力雾化喷头的最佳工作参数：电机电压为10 V，喷雾压力为0.35 MPa，喷嘴孔径是0.7 mm，该工作参数下，液泵功率消耗率最低，雾滴平均粒径为112.35 μm，喷幅为3.88 m，电机功率消耗为8.6 W。该文的研究结果为开发适用于无人机的新型喷洒雾化装置，提高无人机作业质量和喷洒功效提供理论依据和技术支持。

摘要:为解决现有机组配置不尽合理、能耗高的问题，设计研发一种轻小型喷滴灌两用机组，可实现喷灌和滴灌2种灌水方式。机组采用喷滴灌双工况泵50ZB-25C，配置灌水器为双喷嘴摇臂式喷头15PY2及额定流量为2.7 L/h的内镶式滴灌管。采用理论计算与试验验证相结合的方法，对机组运行参数及田间水量分布特性进行了分析。在理论分析中，应用遗传算法，以低能耗、高效率为目标进行管路的优化配置并计算机组运行参数，确定机组配置7个15PY2喷头及34条滴灌管时为最佳配置，与单一（额定）工况相比，能耗降低9.4%。在最佳配置下进行室外试验，结果表明，机组运行参数试验值与理论计算值相吻合，相对误差仅为1.08%～2.40%，主要受风速及地形坡度影响。机组喷灌均匀系数可达80.0%，滴灌均匀系数达93.6%，均高于国家标准，机组性能优越。

摘要:为研究车用涡轮增压柴油机加速工况的瞬态响应及氮氧化物（NO）排放特性，基于充-排法建立柴油机及其附件系统工作过程模型，初次考虑瞬发NO机理对瞬态工况下NO排放的影响，根据曲轴转矩平衡方程推导发动机瞬时角加速度与车辆状态参数的关系，在Matlab/Simulink环境下集成柴油机系统加速瞬态过程仿真模型。仿真和验证结果表明：柴油机稳态及加速瞬态工况仿真结果均与实际情况相符，模型设计合理准确；稳态工况下瞬发NO机理对总NO排放的贡献为5.26%～11.36%；瞬态工况下，涡轮迟滞时间约为0.14 s，柴油机加速开始阶段油气混合不匀导致燃烧品质下降，热NO及瞬发NO生成均明显增加。研究结果可为发动机瞬态性能及NO排放的预测与分析提供参考。

摘要:为克服传统地面监测土壤水分方法费时费力的不足，满足大范围、长时间连续、实时动态的监测要求，本文采用ERS（european remote sensing satellites）和METOP（meteorological operational satellite）卫星搭载的微波散射计对地标土壤含水量进行观测。ERS和METOP系列卫星组成了覆盖全球的高时间分辨率（根据纬度不同，大约2～5 d即可重复观测）长期连续的对地观测网；SCAT（scattorometer）和ASCAT（advanced scattorometer）散射计分别是搭载其上的微波散射计，具备全天候监测地表土壤水分的能力。该文以1999年Wolfgang提出的经典TU-WIEN算法为基础，改进了其中人为定义经验函数的描述模型参数季节性变化规律的不足。在伊比利亚半岛的比较中发现，用新的移动时间窗口自动生成的σ′(θ，t)函数很好的描述了σ′(θ)的季节性变化，替代原有经验函数的作用。继而，利用改进的σ′(θ，t)函数，将经典TU-WIEN算法移植到有迫切实际需求的青藏高原地区。通过和地面实测数据的比较发现，卫星反演结果与实地测量数据有着很好的一致性和较低的误差率，总体均方根误差RMSE=0.0155，相关系数R2=0.8361，证实了新算法的可行性和应用价值。

摘要:利用自主研发的土壤切片数字图像处理分析系统软件，采用3种滤波方式，即BMO滤波（boundary mean oscillation有界平均振荡模型）、PM滤波（Perona-Malik偏微分方程模型）和中值滤波，对免耕、翻耕和旋耕3种耕作方式下不同深度土壤切片的数字图像进行去噪增强，并对处理后的图像进行了孔隙特征参数提取与统计。在此基础上，探讨了几种图像滤波技术的效果以及耕作方式对不同土层土壤孔隙形态结构的影响，以期找到适用于土壤切片数字图像的滤波技术，为后期土壤孔隙信息的提取与统计提供工具。结果表明，采用BMO滤波后，从土壤切片数字图像得到的土壤孔隙度与试验结果最为接近；其中，孔径＜5 μm的孔隙度显著大于其他图像滤波技术的结果，而5～50 μm与＞50 μm孔径的孔隙度与其他图像滤波技术的结果没有显著差异；与免耕相比，翻耕与旋耕提高了表层土壤的孔隙度，增加了传导孔隙的比例。

摘要:为了研究盐分和氮素交互作用对葵花生长的影响，采用双因素随机区组设计在内蒙古河套灌区义长试验站开展微区试验，观测指标包括葵花的出苗率、成熟期株高、叶面积、地上部分干物质量、吸氮量和产量等。试验结果表明土壤0～20 cm初始盐分质量分数是影响葵花生长的主要限制因素，将土壤0～20 cm初始盐分质量分数由＜0.25%（S1）增加至1%以上（S4）能够使不同施氮水平下葵花出苗率、株高、叶面积、干物质量和产量的均值分别降低72.0%、40.0%、58.5%、41.7%和76.41%，并且在不同的施氮量水平下，葵花的出苗率均与土壤0～20 cm初始盐分质量分数呈线性下降的关系。当土壤盐分水平为＞0.5%～1.0%（S3）时，将施氮量水平由N1（90 kg/hm2）增加至N3（180 kg/hm2）能够使葵花出苗率、株高、叶面积、干物质量和产量分别增加16.7%、35.6%、39.1%、69.9%和80.0%；当土壤盐分水平大于1.0%（S4）时，将施氮量水平由N1增加至N3能够使上述5项指标分别增加45.4%、20.5%、47.4%、42.7%和76.2%。但是当土壤初始盐分质量分数小于0.5%时，增施氮肥对上述5项指标的影响效果降低。此外，尽管葵花的吸氮量随氮肥施入量的增加而增加，但是葵花对氮肥的利用效率还与受到土壤盐分水平的影响，当土壤0～20 cm初始盐分质量分数小于0.5%时，葵花对氮肥的利用率随施氮量的增加而降低，而当土壤0～20 cm初始盐分质量分数大于0.5%时，增施氮肥有助于提高葵花对氮肥的利用率。综合考虑收益、环境影响以及农业灌溉措施的等因素，建议适合河套灌区的合理施氮水平为135 kg/hm2。

摘要:为了探究前期含水率对南方红壤团聚体稳定性及溅蚀的影响，选取泥质页岩和第四纪红黏土发育的4个典型红壤为研究对象，就5个前期含水率（3%、5%、10%、15%、20%）条件下3～5 mm团聚体水稳定性特征及其与溅蚀的关系进行了初步的探讨。结果表明，消散作用是团聚体破碎最有效的机制，土壤前期含水率越大，团聚体破碎程度越小。随着前期含水率的升高，泥质页岩发育的2种红壤水稳性团聚体平均质量直径（MWDwa）显著增大；第四纪红黏土发育的2种红壤水稳性团聚体平均质量直径（MWDwa）先增大后减小，拐点出现在含水率为15%条件下。泥质页岩发育2种红壤溅蚀量随前期含水率的升高显著减小；第四纪红黏土发育2种红壤溅蚀量随前期含水率的升高呈现先减小后增大的趋势，在含水率为15%时达到最小。团聚体水稳性较高的土样，溅蚀粒径分布呈双峰曲线分布，主要分布1～0.5和<0.05 mm范围内，且前期含水率越高，<0.05 mm溅蚀颗粒含量越大；而团聚体水稳定性较差的土样，除前期含水率为20 %外，溅蚀粒径分布呈单峰曲线分布，主要分布在0.25～1mm。该结果为红壤区农业水土工程及机侵蚀机理研究提供一定的参考，对完善坡面水蚀模型具有一定的参考价值。

摘要:生态化学计量学是研究植物-土壤相互作用与从元素计量的角度分析生物地球化学元素区域循环规律的新思路，是当前生态化学计量学的研究热点和前沿。该文以羊草碳、氮、磷的含量为研究对象，选用能够模拟输入与输出层非线性关系的径向基函数（radial basis function，RBF）神经网络，在土壤相关化学性质与羊草碳、氮、磷含量之间建立模型，构建最优的羊草碳、氮、磷含量的预测模型。研究结果显示，采用土壤营养元素及相关化学性质作为输入层，羊草碳、氮、磷含量作为输出层，利用Matlab软件建立RBF神经网络模型，模拟预测羊草碳氮磷平均质量分数分别为411.46，18.25和1.11 mg/g，皆低于全球陆生植物叶片碳氮磷的平均含量；羊草C/N值、C/P值和N/P平均值分别为24.70、429.24和17.92，皆高于全球陆生植物叶片C/N值、C/P值、N/P值；羊草N/P为17.92，其生长主要受P元素的限制。预测结果与实际情况比较符合，这说明RBF人工神经网络模型用于模拟预测羊草碳、氮、磷含量与土壤化学性质之间的关系是可行的，可以较准确地估测羊草碳氮磷含量，平均相对误差分别为1.39%，4.69%和7.65%。

摘要:钵苗在穴盘中的生长状态各异，钵苗移栽是育苗过程的关键环节。为提高移栽后钵苗成活率，解决出苗不齐和断苗等问题，需对被移栽钵苗的直立度和高度等适合度信息进行综合评价，筛选出符合移栽要求的钵苗。图像采集系统中的顶杆能够顶起穴盘中的钵苗旋转90°，相机采集钵苗转动90°前后2幅图像，图像RGB各通道灰度值概率直方图存在灰度集中区域。首先，采用24位RGB源图像转8位灰度图、中值滤波和灰度拉伸算法对图像进行预处理；然后，使用细化、水平膨胀和垂直腐蚀等图像处理算法，获取钵苗主茎秆的特征；最后，采用标准差为0.65的3×3高斯模板Harris角点检测算法提取每株钵苗主茎秆上的关键点信息，对其加权最小方差直线拟合获取拟合直线，直线的斜率换算后作为钵苗直立度的判定值，以每一株钵苗的全部角点y坐标最大差值的110%作为钵苗高度的判定值。只有钵苗的直立度和高度都满足各自评价指标要求才被认为适合移栽。试验获取了12幅图像共计30株辣椒钵苗在0和90°位置的直立度和高度，每幅图像处理算法平均耗时0.35 s。按直立度（45°＜α＜135°）和高度（H＞105 mm）评价指标判定，5株钵苗不适合移栽；2株钵苗的视觉检测结果与人工测量结果相反，视觉检测结果与人工测量结果之间的偏差率为6.67%。出现检测偏差的原因主要是钵苗叶对茎秆的遮挡和移栽机的振动使得钵苗在转动90°的前后与顶杆的相对位置发生了变化影响了人工和视觉测量的精度。该方法能够满足钵苗移栽机实时筛选工作的需求。

摘要:冬小麦生育早期的产量估测对于制定冬小麦整个生长期的精准管理策略具有重要的参考意义。该文利用车载近地遥感估产系统对冬小麦生育早期冠层叶片光谱信息进行动态获取，提出了一种基于冠层光谱信息的动态光化学植被指数MPRI（mobile photochemical reflectance index），构建了基于MPRI的冬小麦产量车载近地遥感估产模型，分析了估测效果，结合GIS手段对估产数据进行了空间分析。研究结果表明：冬小麦生育早期冠层指数MPRI对冬小麦的产量单点估测具有一定的效果，决定系数R2约为0.78。车载近地遥感估产系统动态测量时，MPRI表现出良好的数据识别能力。通过设置阈值能够剔除动态测量中的土壤背景干扰信息，说明MPRI对于冬小麦生育早期产量具有较好的估测效果。对动态估产结果进行空间分析，能够掌握小区域内小麦生育早期产量的空间分布情况，为冬小麦生育早期产量估测提供了新的思路和方法。

摘要:水体叶绿素a含量是反映水体质量的重要指标之一，利用遥感技术监测其含量具有众多优势。该研究利用2012年7月在广西壮族自治区桂林市漓江流域实地采集的水体高光谱数据和实验室化验分析数据，借鉴陆表植被叶绿素a的遥感反演模型，发展了一种新的水体叶绿素a提取指数（water chlorophyll-a index，WCI）。通过与反射率敏感波段法、波段比值法和半分析方法对比分析发现，新提出的WCI指数使用650、685、696 nm波段，波段稳定，决定系数R2可达0.58，均方根误差最小为0.24，受水体悬浮物影响小，在天津海河区域的验证效果也表明了该模型可以有效地提取水体叶绿素a含量。该方法扩展了水体叶绿素a监测的建模思路，对水体叶绿素a监测建模有一定的指导作用。

摘要:为了提高阴影影响下的苹果目标提取精度，该文提出了一种基于模糊集理论的苹果表面阴影去除方法。该方法将含阴影图像作为一个模糊矩阵，利用所设计的隶属函数进行图像去模糊化处理，达到图像增强的目的，进而削弱苹果表面阴影对目标分割的影响。为了验证算法的有效性，采用基于灰度阈值和基于颜色聚类2种算法对去除阴影前后的目标图像进行分割，并选用分割误差、假阳性率、假阴性率和重叠系数4项指标进行了分析比较，试验结果表明，去除阴影之后，2种分割算法所提取的苹果目标区域较去除阴影之前有了较大的提高，2种分割算法的平均分割误差分别为3.08%和3.46%，比去除阴影之前降低了20.53%和25.92%，假阳性率、假阴性率分别降低了29.79%、29.98%和21.25%、29.83%，重叠系数分别提高30.96%和24.55%。与灰度变换法去除阴影后分割的效果比较表明，该方法的平均分割误差降低了29.23%，假阳性率、假阴性率分别降低了30.97%和20.40%，重叠系数提高了26.60%；与直方图均衡化法的比较表明，分割误差降低了25.59%，假阳性率、假阴性率分别降低了22.74%和27.56%，而重叠系数提高了27.43%。这一系列数据表明，基于模糊集理论的阴影去除方法具有较好的阴影去除效果。经过去除阴影后，可以获得更高的目标分割性能，目标提取精度显著提高，表明将模糊集方法应用于苹果目标的阴影去除可以有效地提高苹果目标区域的提取精度。

摘要:该文开展了利用鲆鲽鱼类养殖废水作热源、为养殖用水升温的海水源热泵设备试验研究。探讨了养殖废水温度和流量对热泵的制热性能、养殖用水升温和废水余热的回收效果的影响。结果表明，养殖废水温度和流量愈高，热泵的制热性能改善愈明显，当废水温度为8.0～9.0℃、流量为200～700 L/h时，热泵的制热性能系数（coefficient of performance，COP）为2.61～3.85，废水温度升至10.5～14.6℃时，在上述流量范围内，热泵的COP值达到3.19～5.12；另外，养殖废水温度愈高或流量愈低，海水源热泵对养殖用水的升温效果愈好。当养殖废水温度低于10℃时，将流量控制在400 L/h以下，海水源热泵可将7℃的养殖用水的温度提升至10.0～12.8℃，如果利用10.5～14.6℃的养殖废水作热源，流量达到700 L/h时，海水源热泵能将养殖用水的温度由7℃升至10.4～13.4℃，利用10℃以上的养殖废水作热源时，废水的最大降温幅度达9.2℃；此外，对比分析发现，利用10.5～14.6℃的养殖废水作热源时，海水源热泵对养殖用水的升温费用比燃煤（油、气）锅炉和电加热分别降低0.36、2.91、5.86和5.68元/t，每年比燃煤锅炉减排二氧化碳2.7～7.3 t。

摘要:为了探索气浮机在对虾高位池系统中的调控效果，该文利用2口高位池对射流式气浮机对养虾水质和养殖生物的影响进行了研究，试验结果表明：气浮机在对虾养殖试验中取得了显著的调控效果，试验组虾池40 d平均氨氮浓度(0.052±0.012) g/m3比对照组虾池(0.14±0.025) g/m3显著降低了0.088 g/m3、40 d平均亚硝氮浓度(0.0004±0.0001) g/m3比对照组虾池(0.004±0.001) g/m3显著下降了0.0036 g/m3、40 d平均溶解氧质量浓度(7.5465±0.3222) g/m3比对照组虾池(6.5398±0.2843) g/m3显著升高了1.007 g/m3，试验组虾池40 d平均弧菌总数(3553±1873) cfu/mL显著低于对照组(4907±1858) cfu/mL，试验组虾池40 d平均荧光菌(3±1.86) cfu/ml，显著低于对照组(9±2.14) cfu/mL，试验组虾池在60 d时凡纳滨对虾体质量(5.97±0.67) g大于对照组(5.53±0.61) g，差异显著。

摘要:为及时辨识集约化水产养殖水质变化趋势、动态调控水质，确保无应激环境下健康养殖，该文提出了基于时序列相似数据的最小二乘支持向量回归机（least squares support vector regression，LSSVR）水质溶解氧在线预测模型。采用特征点分段时间弯曲距离（feature points segmented time warping distance，FPSTWD）算法对在线采集的时间序列数据进行分段与相似度计算，以缩减规模的子序列数据集对LSSVR模型进行快速训练优化，实现了多个LSSVR子模型在线建模，将预测数据序列与LSSVR子模型的相似度匹配，自适应地选取最佳的子模型作为在线预测模型。应用该模型对集约化河蟹福利养殖水质参数溶解氧浓度进行在线预测，模型评价指标中最大相对误差、平均绝对百分比误差、相对均方根误差和运行时间分别为4.76%、8.18%、5.23%、8.32 s。研究结果表明，与其他预测方法相比，该模型具有较好的综合预测性能，能够满足河蟹福利养殖水质在线预测的实际需求，并为集约化水产养殖水质精准调控提供研究基础。

摘要:针对中国北方刚收获的玉米秸秆含水率高需进行调质处理的情况，为设计玉米秸秆调质装置，该文通过单因素试验，研究了压缩调质时加载方式（单点直压和三点弯曲）、加载位置（节间和节部）和加载方向（长轴和短轴）对相同含水率玉米秸秆压缩裂纹、载荷和功耗的影响。结果表明：施压过程中，2种加载方式的秸秆表皮均沿轴向产生4条主裂纹，且其呈上、下、左、右对称分布。加载位置和加载方向相同时，三点弯曲和单点直压开始产生各主裂纹的压下位移相近，但前者的载荷和功耗均低于后者。当达到最佳调质压下位移（18 mm）时，三点弯曲载荷和功耗的均值较单点直压分别显著降低约55.5%和25.5%（α=0.05）。研究结果为玉米秸秆收获调质装备关键部件的设计提供依据。

摘要:目前还田的玉米秸秆存在腐解难的特点，如何加速玉米秸秆腐解成为国内外研究的热点。该试验采用纤维素-刚果红染色法从河北山前平原小麦-玉米轮作且长期秸秆还田的土壤中分离筛选到一株纤维素酶活性高的真菌。将测得的ITS基因序列与NCBI数据库上进行同源性比对，综合形态特征和ITS基因序列同源性分析，该菌株鉴定为草酸青霉（Penicillium oxalicum）。该文对其产酶条件和玉米秸秆分解能力进行了进一步研究。结果表明，在羧甲基纤维素钠（CMC-Na）液体培养基和玉米秸秆液体培养基上30℃培养72 h，内切葡聚糖酶（CMCase酶）和滤纸酶（FPase酶）活性分别达672.8、282.9和774.6、618.3 U；以玉米秸秆为底物其产天然纤维素总酶活性可达到376.1 U，说明该菌具有较强的玉米秸秆分解能力。该菌最佳产酶条件为：0.3%的牛肉膏蛋白胨为氮源，接种量为5%，培养温度为28～35℃，pH值=4～7，培养48～96 h；最优发酵条件为固液比为1∶10，培养时间为48 h，培养温度为30℃，pH值为6.5。该菌株对玉米秸秆腐解能力的研究表明，在秸秆揺瓶试验中，培养10 d后，秸秆腐解率达87.3%，为对照的1.90倍；在土壤培养试验中，培养45 d时，腐解率达83.5%，是对照的1.62倍；在玉米秸秆还田的小麦盆栽试验中，培养65 d时，秸秆腐解率达70.8%，高于对照15.1%。因此，从原位秸秆还田土壤中筛选出来的草酸青霉对玉米有较强的腐解能力。

摘要:燃料乙醇作为一种可再生清洁能源，越来越受到人们的广泛关注，选育出一株耐高温乙醇发酵菌株对于提高乙醇发酵效率、降低能耗和生产成本具有重要意义。该文对分离自烟叶腐解物中的耐高温乙醇发酵菌株HN-1进行生理生化特性试验及分子生物学鉴定，并对其发酵特性进行初步研究。结果表明：HN-1菌株为东方伊萨酵母，能够利用葡萄糖和果糖发酵生产乙醇，但不能利用木糖、半乳糖等。该菌株的最适生长温度为38℃，乙醇发酵的合适温度范围为38～45℃，且随着发酵温度的升高，乙醇生成速率加快，发酵时间缩短。38℃乙醇发酵的最适葡萄糖浓度为120 g/L，乙醇产量为58.19 g/L，乙醇产率为0.460 g/g。利用玉米秸秆水解液发酵，乙醇产量为20.74 g/L，乙醇产率为0.468 g/g，达到葡萄糖理论转化率的91.6%。该研究为生物乙醇的高温发酵提供了宝贵的菌种资源和技术支撑。

摘要:为揭示土地整治信息体系的特征，指导土地整治信息处理和交换，促进土地整治信息化建设，该文在对土地整治信息分类现状、要素构成和分类对象分析的基础上，考虑到土地整治信息来源多样、结构复杂等特点，分别从霍尔三维结构理论、项目管理理论和信息生态原理等角度探讨了土地整治信息的组织模式。按照稳定性、系统性、可扩延性、实用性原则，对3种组织模式下涵盖的信息进行了梳理，确定了用于分类的信息要素，结合信息要素的性质，建立了从属性维、信息维和时空维3个维度构建土地整治信息分类体系，并以土地整治规划为例进行了方法论证。研究表明该分类体系能够较为全面、系统地反映土地整治的信息全貌，揭示土地整治信息的层次与特征，对促进土地整治信息技术进步和管理方式转型，提高信息资源共享度和利用深度等具有参考和借鉴意义。

摘要:为了揭示中国省域尺度土地可持续利用程度及其时空格局特征。该研究运用基于"国家公顷"改进的生态足迹模型构建土地利用可持续性系数，对中国31个省区1998－2008年土地利用可持续状态进行综合评价，借助ArcGIS 10.0软件平台，绘制出研究期内中国土地利用可持续程度的空间格局地图，并以此进行时空分析。结果表明：从时序变化特征看，各地区土地利用可持续性总体偏低且出现不同程度的赤字现象，近71%的省区土地利用可持续性呈上升态势但增速不平衡，部分省区变动幅度较大；从空间格局及其演变特征看，土地可持续利用程度从高到低排序依次为东部沿海地区＞东北地区＞中部地区＞西部地区，局部省区虽有变化，但总体格局变幅较小，土地利用处于Ⅱb、Ⅲc、Ⅲb的省区分别下降了4、6和13个百分点，而处于Ⅲa的省区则上升了23个百分点，上升的省区中大都为中西部地区，土地利用可持续性的空间格局不断优化且呈良性演变趋势；人均生态足迹的本底基数较大，且人均生态足迹和人均生态承载力的变化率相差较小是导致土地利用产生赤字的主要因素，人口较快增长也是一个重要因素，贸易和区域互补可为减少或消除土地利用产生的赤字提供重要的解决路径。该研究可为中国省域尺度土地开发与可持续利用战略、政策与对策制定提供科学依据和决策参考。

摘要:农村居民点利用低效化是城乡转型进程中乡村地域系统演化的一种不良过程，对其进行空间重构成为合理利用土地资源、扎实推进新农村建设、重构乡村空间、促进城乡一体化发展的突破口。该研究引入共生理论，通过分析农村居民点空间重构共生系统，明确重构原则与步骤，构建农村居民点空间重构策略，对整村推进示范村重庆市合川区大柱村予以实证，构筑了生产功能型、服务功能型、生活功能型3种农村居民点组团并在村域尺度下予以空间表达，形成"一轴一带三团"的村域空间布局。结果表明，共生理论对于农村居民点空间重构具有较强的适用性；基于共生策略的农村居民点空间重构既能确保农村居民点的互联互通，又能尊重农户主体地位，实现村域"资源共享、环境共建"，发挥村域资源优势，提高农村居民点利用效率，为丘陵山区整村推进与美丽乡村建设提供一种新思路。

摘要:为补充并丰富国内对农村居民点重构治理路径模型的理论研究，针对不同重构模式探索治理路径的选择方向，提升农村居民点重构治理的实践绩效，该研究1）比较分析了不同农村居民点重构的差异特点，区分识别了当前农村居民点重构的3种典型模式："拆迁型"、"建设型"和"保留型"；2）在简要回顾2个经典理论的基础上，构建了全新的治理路径分析框架："光谱-阶梯治理路径"；3）针对不同重构模式选择了广西省柳州市3个典型案例对治理路径及绩效优劣进行比较研究。研究发现不同重构模式相对适宜于特定混合型重构治理路径，治理路径的选择应考虑主客观状况的匹配程度，充分体现政府、市场和民众的公共资源多中心治理。在当前中国的现实条件下，只有注重政府推动、市场配置与农户构想的有机统一，并在治理路径中额外加强政策支持、引导和监管，才能确保农民作为重构活动的主体地位，切实促进农村居民点重构的治理效果最优，充分实现土地利用的规模化和集约化。

摘要:为探明微酸性电解水（slightly acidic electrolyzed water，SAEW）对南美白对虾（Litopenaeus vannamei）虾仁表面杀菌效果及其动力学规律，选取料液比1:4、1:10、1:20，将虾仁分别浸洗杀菌2、5、10 min，对杀菌过程中虾仁表面及SAEW残存液中总菌落数，与有效氯质量浓度（available chlorine concentration，ACC）的变化进行测定，建立ACC衰减与微生物减灭的动力学模型，并通过颜色、硬度、pH值，及水分横向弛豫行为分析，探讨SAEW杀菌处理对虾仁品质的影响。结果表明SAEW对虾仁表面大肠杆菌有较强杀菌效果，并随处理时间的延长、作用量的增大，SAEW的杀菌效力不断增强，处理5 min时，随着料液比的增加，虾仁表面菌落数从最初的6.6 l（CFU/mL），依次降到5.0、4.7、4.4 lg(CFU/mL)，料液比为1:20时，静置浸洗10 min后，虾仁表面菌落数由最初的6.6 lg(CFU/mL)降至3.9 lg(CFU/mL)；同时SAEW浸洗液中残存菌落数也随处理时间的延长、作用量的增大，而不断减少，在处理2、5和10 min时，SAEW中的残存菌落数分别为4.18、3.47、2.78 lg(CFU/mL)，处理时间为5 min时，随料液比的增加，SAEW中的残存菌落数分别为3.47、2.78、2.65 lg(CFU/mL)；同时SAEW中ACC的消耗随处理时间的延长、而不断变大，杀菌处理5、10 min时，ACC质量浓度从初始的20.53 mg/L分别降至7.79、10.97 mg/L。动力学分析表明：SAEW在杀灭虾仁表面大肠杆菌的过程中，ACC的衰减可以用一级动力学模型描述，拟合后决定系数R2均大于0.9，而微生物的减灭遵循更为复杂的动力学模型；此外经过SAEW杀菌处理的虾仁，其颜色、pH值、硬度、以及水分的横向弛豫行为，与未处理样品相比，基本没有显著性变化。相关结果能为SAEW在水产品加工过程中的应用提供技术指导，同时也有助于SAEW杀菌技术理论的完善。

摘要:旨在建立冷冻浓缩过程冰晶生长的数理模型，用以微观上分析冰晶夹带造成液态食品中溶质损失的问题。探讨结晶时间对冰晶形貌的影响。采用国内外描述相变微观结构的相场模型，将液态食品体系视为水和溶质二元结构，模拟冰晶生长的演变过程。研究等温结晶情况下，计算时间对冰晶生长形貌的影响及其对冰晶内部溶质浓度分布的影响。模拟结果表明，随着时间的延长，冰晶形貌逐渐变大，主干变细，二次分枝乃至三次分枝更加发达；同时，冰晶所包含的溶质浓度越大，各区域的溶质浓度分布也随之改变。由于溶质再分配，冰晶溶质分布曲线存在着波峰与波谷，波峰对应着来不及扩散溶质的冰晶尖端，波谷对应着冰晶固相。结果启示，在等温情况适当控制结晶时间将有效控制冷冻浓缩过程冰晶的形貌演化，降低液态食品冷冻浓缩过程的溶质损失。为进一步研究各种因素对冰晶生长的影响提供理论依据，从而为改进冷冻浓缩工艺、推进其工业化提供技术支持。

摘要:为了对豆乳内在营养指标及掺假豆乳进行快速检测，试验运用近红外光谱技术，利用偏最小二乘法进行回归分析，分别建立83个真伪豆浆样品的蛋白质和总固形物含量定标模型，并对模型的预测性能进行分析。结果表明：选取主成分数为12和14，蛋白质和总固形物含量的近红外光谱预测值与化学实测值之间的相关系数R分别为0.9756和0.9489，校正均方根误差分别为0.186和0.175，预测集样品的预测值和实测值之间的残差值均较小、接近零，残差之和分别为?0.074和?1.191，说明建立的定标模型可以准确预测豆浆中蛋白质和总固形物含量，且预测性能较好；通过对预测集样品的预测值与豆浆行业标准规定值相比较，确定预测集样品中掺假豆浆的正确判别率为100%，说明建立的蛋白质和总固形物含量定标模型可以应用于掺假豆浆的判别检测，且判别结果准确率高。本试验表明利用近红外光谱技术可实现对豆浆主要品质指标的快速无损检测，也可准确进行真伪豆浆的快速判别，本检测方法可为豆乳行业健康持续发展提供一定的技术支撑。

摘要:为有效的提高聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）的成膜后阻湿性能，该研究采用乳化剂聚甘油酯和单甘酯复配乳化蜂蜡使其与PVA形成稳定的乳液。在PVA基膜材料中添加了蜂蜡及纳米α-Fe2O3，利用单因素试验确定了响应曲面试验的因素水平，从而使用响应面试验研究了两者之间对成膜透湿率的影响和交互作用。结果表明：随着蜂蜡添加量增加纳米α-Fe2O3添加量临界值降低且有效降低成膜透湿率，所以这2种材料之间存在明显的交互作用（P＜0.05）。回归优化的最优组蜂蜡添加量为0.739 g/100mL，纳米α-Fe2O3添加量为0.04 g/100mL时透湿率达到最低点，比对照组膜降低了73.76%（P＜0.05）。优化的膜材料具有明显的抑菌效果，在光催化条件下，能使大肠杆菌菌落总数下降1个数量级。

摘要:为了优化褪黑素脂质体的生产工艺、提高包封率以及褪黑素的生物利用度，采用响应面法优化超临界CO2制备褪黑素脂质体的工艺参数。在单因素试验基础上以共溶剂浓度、超临界时间、超临界压力为影响因素，脂质体的包埋率为响应值，运用分析法建立了二次多项式数学模型，并分析模型的有效性及各因素间的交互作用。最终响应面法优化的工艺参数为：乙醇浓度为7.5%，超临界温度为50℃，超临界时间为35 min，此时包埋率可高达83.2%。采用超临界二氧化碳法制备褪黑素脂质体具有工艺简单、重现性好，且脂质体包封率高、颗粒粒径小、稳定性较高等优点，为今后的实际生产提供了理论基础和科学依据。

摘要:为研究毛竹笋粉碎后作为食品辅料的可行性，该研究以毛竹笋干为原料，通过高频振动超微粉碎处理，研究振动超微粉碎技术对毛竹笋干物理化学特性的影响，为竹笋超微粉的应用提供理论参考。结果表明：毛竹笋干粗粉经振动研磨30、60 min后可获得平均粒径约为18.67和10.35 μm的超微粉，所得超微粉色泽更均匀，更白亮；2种超微粉的休止角和滑角均变大，松装密度由0.372 g/mL减小到0.273和0.255 g/mL，振实密度无显著变化，压缩度增大近1倍；2种超微粉的持水力、持油力有不同程度减小，溶胀度减小，但溶胀速度大幅增加，平均粒径10.35 μm的超微粉粉在15 min时溶胀度可达3.63 mL/g，而平均粒径为298 μm的竹笋粗粉仅0.97 mL/g。

摘要:为了研究沙棘浓缩浊汁加工及其品质的变化，该文以沙棘果为原料，研究了冷打浆法生产沙棘浊汁及浓缩浊汁加工和贮藏过程中的理化变化。结果表明：冷打浆工艺制得到的沙棘浊汁品质优良，其可溶性固形物质量分数高达18.0%，总酸度达4.24%，含维生素C 729.69 mg/100 mL，总黄酮445.17 mg/100 mL，总多酚924.67 mg/100 mL，多糖25.22 mg/100 mL。在45℃，真空度为0.095～0.1 MPa的条件下对沙棘浊汁减压浓缩，随着浓缩倍数的增加，加热时间延长，沙棘浊汁营养和保健成分减少，总酸度增加，pH值减小，褐变指数增大，5-HMF含量增加；与3倍和4倍沙棘浓缩浊汁相比，2倍沙棘浓缩浊汁营养和保健成分保存率最高，褐变指数较小、5-HMF含量较低。不同浓缩倍数的沙棘浊汁在自然室温（10～25℃）和冷藏条件（5～8℃）下放置60 d，维生素C、总黄酮、总多酚和多糖含量呈下降趋势，pH值和总酸度变化不明显，褐变指数增加，5-HMF含量增加；相同浓缩倍数的沙棘浊汁在冷藏条件下放置比在自然室温条件下放置时营养和保健成分的保存率高，冷藏条件下2倍沙棘浓缩浊汁的营养和保健成分的保存率最高，其维生素C、总黄酮、总多酚、多糖的保存率比室温条件下2倍沙棘浓缩浊汁分别高11.46%、20.44%、18.37%、9.83%，且冷藏条件下放置的沙棘浓缩浊汁褐变指数小，5-HMF含量低，冷藏条件有利于沙棘浓缩浊汁的保存；2倍沙棘浓缩浊汁在室温条件下贮藏不稳定，在冷藏条件下其贮藏稳定性优于3倍和4倍沙棘浓缩浊汁。

摘要:为提高圣女果制干品质、缩短干燥时间，和降低能耗，该文采用分段式内循环热风干燥技术，利用4种干燥工艺，对圣女果在不同温湿度以及切分方式下的干燥特性进行研究。试验结果表明：圣女果在干燥过程中存在着预热阶段和降速阶段。采用分段式内循环热风干燥圣女果在干燥室内的温度分别为50、60、65和70℃，对应的相对湿度分别为70%、50%、30%和10%，时间分别为0.5、2.5、2 h和直至结束时，沿轴向切分，干燥后圣女果的感官评分为8.5分，圣女果达到终了含水率的时间为10 h，此时干燥速率最快，达到了较理想的试验结果。在同等干燥条件下，干燥速率快慢依次为轴向切分＞斜切＞径向切分。该研究为热风干燥技术应用于圣女果的干燥理论提供了技术依据。

摘要:为了提高杏鲍菇干制产品品质，降低干燥能耗，该文应用微波真空技术干燥杏鲍菇。采用三元二次回归旋转组合设计方法进行工艺参数优化试验，考察分析微波强度（X1）、物料厚度（X2）、腔体绝对压力（X3）因素对品质指标色差（Y1）、复水比（Y2）、氨基酸含量（Y3）和单位能耗（Y4）的影响及因子间交互作用对指标的影响；采用线性加权法，将多目标综合优化，确定干燥工艺的最优参数组合。结果表明：微波强度、物料厚度、腔体绝对压力对试验指标色差、复水比、氨基酸含量、单位能耗影响显著，物料厚度是影响色差的主要因素，物料厚度小于2 cm时，产品色泽较差；腔体绝对压力是影响复水比和氨基酸含量的主要因素，较小的腔体绝对压力有利于产品复水和减少氨基酸损失；微波强度是影响单位能耗的主要因素，高的微波强度，能耗较高，高的微波强度与较小的腔体绝对压力组合时，干燥能耗更高；杏鲍菇微波真空干燥高品质低能耗的最优工艺参数组合为微波强度12.5 kW/kg、物料厚度2.4 cm、腔体绝对压力18 kPa，此条件下干燥的产品品质优良，色泽洁白，色差L为78，复水性好，复水比为1.58，氨基酸破坏少，其值为473.1 mg/100 g，单位能耗较低，为9.3 kJ/kg。

摘要:为了实现天白花菇、白花菇、茶花菇和光面菇这4种类型香菇的分选，研究了多种菌盖纹理模型以及各个模型参量的融合，并设计了整个香菇类型自动分选系统。首先从香菇菌盖中截取合适大小的纹理区域，利用灰度直方图统计，灰度共生矩阵（grey level co-occurrence matrix），高斯马尔科夫随机场（Gauss Makov Random Field）模型和分形维数模型从该区域中共提取23个纹理特征参数。然后使用顺序前向搜索法对各个模型特征数据进行融合，从中得出6个简约特征。最后构建K近邻分类器作为香菇类别分类器并对提取后的简约特征进行分类。试验结果表明，香菇类型分选模型的分选正确率可达到93.57%，利用香菇菌盖纹理对香菇进行类型分类是可行的。