摘要:针对中国稻麦轮作区小麦播种时，存在田间秸秆量大和茬口紧等影响小麦播种的问题，提出可直接在全秸硬茬地作业的小麦"洁区"宽幅播种农艺模式，并基于种带无播种秸障、碎秸行间条覆的技术思路设计相应的碎秸导流装置。通过理论分析作业时碎秸下抛及与碎秸导流装置滑切耦合的运动规律，以清秸率和种带宽度变异系数为目标函数，确定影响目标函数的主要结构参数。结合Box-Benhnken中心组合试验方法和EDEM离散元仿真技术对影响碎秸导流装置作业性能的参数进行虚拟试验，利用Design-Expert软件分析因素对碎秸导流装置作业性能的影响，确定最佳参数组合，并通过田间对比试验验证该装置的作业性能。试验结果表明: 各因素对碎秸导流装置清秸覆秸性能有显著影响，其对清秸率影响的主次顺序依次为装置导流宽度、装置导流长度、径向距离，对种带宽度变异系数影响的主次顺序依次为装置导流长度、径向距离、装置导流宽度；最佳参数组合设计为装置导流长度300 mm、径向距离19 mm和装置导流宽度298 mm，其对应指标清秸率为91.83%，种带宽度变异系数为10.36%，其田间试验对应指标清秸率为90.75%，种带宽度变异系数为10.94%，仿真与田间试验结果基本吻合。研究结果可为全秸硬茬地的小麦机播作业提供技术与装备支持，亦可为碎秸行间集覆还田的碎秸导流装置参数优化提供参考。

摘要:该文选用13个玉米品种为研究对象，通过田间试验系统研究了常规玉米栽培模式下延缓收获期间玉米含水率的变化规律，分析了果穗收获和籽粒收获2种收获方式对玉米收获损失率、籽粒破碎率和含杂率的影响，初步研究了不同机械收获方式及籽粒含水率对不同品种玉米收获质量的影响，建立了含水率与籽粒含杂率之间的数学函数。结果表明，延缓收获期间不同品种玉米的含水率均有显著的降低（P<0.05），但其变化率存在差异。同期进行的果穗收获和籽粒收获2种收获方式的收获总损失率之间没有显著差异（P>0.05），机械收获方式仅显著影响落粒率（P<0.05）。延缓收获使落粒率和落穗率都显著下降（P<0.05）。采用果穗收获方式时，籽粒含水率与各损失率之间不存在显著相关性；而籽粒收获时，籽粒含水率与落粒率、总损失率、破碎率和含杂率之间存在显著相关性。延缓进行籽粒收获后，籽粒含杂率均值为1.32%，总损失率均值为1.74%，均低于国标要求；而平均籽粒破碎率达13.23%，高于国标要求。含杂率与籽粒含水率之间满足线性关系，根据二者之间关系预测可知，籽粒含水率低于32.40%的收获就可以保证含杂率满足国标要求。该研究可为玉米籽粒收获技术的研究与推广提供数据支撑和科学依据。

摘要:为探明1K-50型果园开沟机工作参数和双旋耕刀辊结构参数对作业功耗的影响规律，该文建立了分析开沟部件功耗的切土，运、抛土力学模型，得到了开沟部件功耗与整机工作参数、刀辊结构参数以及土壤力学性能之间的函数关系。搭建了基于土槽试验台的开沟部件功耗测试装置，模拟坚实度为950 kPa的葡萄园土壤环境，以刀辊转速、前进速度、开沟深度和刀辊型式为试验因素，进行单因素试验和多因素正交试验，测得旋耕刀辊在不同结构和工作参数下的功率消耗，得到影响开沟部件功率消耗的因素主次顺序为刀辊型式＞前进速度＞刀辊转速＞开沟深度，其功耗较优参数组合为采用D3型刀辊，刀辊转速为150 r/min，前进速度为0.06 m/s，开沟深度为0.15 m，测得此时开沟部件平均功耗值约为1.22 kW。将装置正交试验表中各因素值代入功耗解析式，利用MATLAB软件进行数值计算与分析，得到影响功率消耗因素的主次顺序与台架试验结果相同，求得功耗理论值与试验值的相对误差百分比最大为12.86%，最小为2.00%，验证了功耗理论模型具有较高的准确性。该研究可为机具改进和小型林果园开沟机的设计提供参考。

摘要:为了提高柴油机燃烧室的油气混合性能、降低燃油消耗率和碳烟排放，该文提出了柴油机分卷流燃烧系统。利用单缸机试验系统和仿真计算分析了分卷流燃烧系统在不同工况下的燃烧和排放性能。单缸机试验结果表明：在各试验工况下，分卷流燃烧系统燃油消耗率均比双卷流燃烧系统低，油耗最大降幅为5.41%，碳烟排放最大降幅为20.48%。仿真计算表明分卷流燃烧系统当量比为0.66到2区间内的燃油比例较高，当量比大于2的燃油比例较低，分卷流燃烧系统缸内当量比分布均匀，因而油耗降低，热效率提高，碳烟生成较少。分卷流燃烧系统对于推动柴油机节能减排有着重要的意义。

摘要:为了实现颗粒饲料含水率的快速、无损检测，设计了以STM32F103ZET6单片机为控制芯片的颗粒饲料水分检测仪，采用平行极板电容传感器、温度传感器、质量传感器和相应的检测电路分别检测颗粒饲料样品的电容、温度和容积密度，经过单片机进行处理后实现颗粒饲料的含水率检测，并在OLED显示屏上显示检测结果。采用自制颗粒饲料水分检测仪，分析了含水率、温度、容积密度对颗粒饲料相对介电常数的影响规律，并建立了相对介电常数与含水率、温度、容积密度之间的关系模型，模型的决定系数为0.996 8。同时对颗粒饲料水分检测仪的检测精度进行了检验，含水率实测值与仪器检测值之间的决定系数为0.990 3。试验结果表明，与烘干法相比，所设计检测仪的绝对测量误差值在±0.6%以内，具有一定的实用价值。该研究为颗粒饲料水分快速、无损在线检测提供一种新的方法和技术支撑。

摘要:植保无人机悬停果树施药时的旋翼下洗气流场分布对雾滴空间运动和在冠层内部的附着、穿透有重要影响。该文基于计算流体动力学（computational fluid dynamic，CFD）方法，结合RNG κ-ε湍流模型、多孔介质模型和滑移网格技术，通过构建虚拟果园，对六旋翼植保无人机悬停果树施药时的下洗气流流场进行数值模拟，分析在无人机不同悬停高度、不同果树生长阶段和不同自然风速下的气流场分布特征，并进行标记点下洗气流速度测试试验。研究结果表明：1）自然风速大于3 m/s时，旋翼下洗气流速度已淹没于环境自然风速中，不再满足植保无人机悬停施药作业条件；2）自然风破坏了旋翼下洗气流的中心对称状态，向下风方向出现后扬，且随着自然风速和悬停高度的增大，后扬距离随之增大；3）与无自然风状态比较，果树生长时期对其喷头处速度分布影响不显著，主要受自然风影响，且竖直向下的z向气流占主体地位，对雾滴的对靶运输起主导作用，应将喷头安装于可使雾滴获得较大z向速度的旋翼正下方0.2 m处附近；4）无人机悬停位置沿逆风方向调整后，冠层内部上、中、下层气流平均速度较调整前分别由1.36、0.80、0.81 m/s增大至3.04、2.37、1.63 m/s；上、下层速度分布变异系数分别由74.26%、35.80%降至45.39%和22.70%，中层略有增大，总体利于实现对靶喷雾。试验结果表明，标记点下洗气流速度测量值和模拟值之间具有较好的一致性。该文可为动态环境条件下植保无人机悬停果树施药的对靶喷雾自适应控制技术研究提供参考。

摘要:明渠断面流速分布是精确测量明渠断面流量的基础，也是明渠水流运动规律研究的基本问题。为探究圆形断面管道非满流的断面流速分布特性，采用经实测资料验证的三维紊流数学模型及数值求解方法，对不同底坡和充满度组合情况下的圆管非满流进行了数值模拟。结果表明：圆管非满流的断面流速分布对充满度非常敏感，充满度越大，垂线流速的非单调性越明显，当充满度低于0.5时，未出现最大流速点下潜（dip）现象；当充满度超过0.5时，dip现象越发明显，这是因为当充满度超过0.5后，内凹型侧壁对水面的约束作用增强，断面二次流更加明显。圆管非满流断面上各垂线的流速分布曲线具有很好的相似性，均接近于抛物线曲线特征，二次函数中的待定系数主要受垂线横向位置和充满度的影响。通过回归分析建立了圆管无压均匀流中沿垂线流速的抛物线分布公式，同时给出了各系数的确定方法，按上述流速分布律计算的流速值与实测值吻合良好，曲线拟合的决定系数均在0.92以上，表明给出的抛物型垂线流速分布规律是合理可靠的。

摘要:采用环境流体动力学模型（environmental fluid dynamics code，EFDC）建立表面流人工湿地水动力-水质耦合模型，研究隔板长度与湿地长度比值（简称隔长比）对表面流人工湿地水力性能及净化效果的影响规律，优选适宜的隔长比。结果表明：1）率定和验证的12组结果中，水动力模型模拟评价结果为中等及以上，即相关系数>0.7、纳什系数>0.4、相对误差<20%，的有7组，水质模型模拟评价结果为中等及以上，即相对误差<20%，的有10组。2）表面流人工湿地适宜隔长比随长宽比的增加而增大，当长宽比由1、2、4变为4、8、16时，对应的适宜隔长比分别为0.675、0.850、0.938。3）表面流人工湿地主要水力指标随适宜隔长比的增大而增加，对净化效果指标的提升不明显。4）在适宜隔长比不变的情况下增加湿地的表面积能明显提升水质净化效果（>50%）。研究可为表面流人工湿地实际工程设计提供依据。

摘要:低洼地是黑龙江省分布在三江平原地区的地势较低的一类耕地土壤，由于地势低、易受渍涝影响，土壤生产力低，作物产量低而不稳，提高这类土壤生产力对农业生产尤为重要。该文以低洼地典型的一类土壤沼泽土为供试土壤，采用大田对比试验的方法，开展旋耕、深松、深翻、深松鼠洞4种不同机械化整地方式对低洼水田理化性质改良效果的研究。结果表明：与常规旋耕比，深松、深翻机械整地可以使0～30 cm土层土壤含水率降低10.03%～27.23%，土壤透水性提高，土壤容重增加0.05～0.18 g/cm3、增幅为6.60%～16.98%，差异显著，深松、深翻使土壤硬度提高，总孔隙降低幅度3.16%～11.92%，滞水现象得到改善，深松鼠洞机械整地效果与旋耕比差异不明显；在排水晒田后，土壤温度明显上升，平均每天增加1～2℃，深松效果好于深翻，土壤氮素供应强度增加；深松整地水稻产量连年增加，第1年增产4.21%，第2年增产10.46%，达到显著水平，深翻对水稻产量无影响，第2年有增加趋势，差异不显著，深松鼠洞整地第1年和第2年水稻产量与旋耕比无差异显著，在深松鼠洞改土技术及机械研发上要进行新的改进与探讨。

摘要:为探究井渠结合灌区地表水与地下水适时适量灌溉模式，以田间小区为研究尺度，探索不同渠井灌水比例（0、33%、67%、100%）、不同灌水定额（600、900、1 200 m3/hm2）对2013－2016年冬小麦产量、品质及根层土壤盐分动态变化特征的影响。结果表明：1）不同灌溉定额对纯渠水灌溉模式下冬小麦产量的影响较纯井水灌溉模式大。高定额纯渠水（灌水定额为1 200 m3/hm2，渠井灌水比例为100%）灌溉模式下的冬小麦产量最大，2015年为9 195 kg/hm2。2）增大灌水定额有利于冬小麦容重、湿面筋和稳定时间的增加，而对蛋白质含量的影响不明显。井水有利于蛋白质含量、湿面筋和稳定时间的增加，有利于弱化度的降低。在地表水资源相对充足且追求产量最大化的情况下，可选择高定额纯渠水灌溉模式；在地表水资源不充足的情况下，可选择中、高定额"井水+渠水+渠水"灌溉模式。3）连续4 a年灌溉后冬小麦根层土壤盐分有小幅增加趋势，纯渠水灌溉模式下冬小麦根层土壤盐分增量最小，其次是井水+渠水+渠水灌溉模式，纯井水灌溉模式下冬小麦根层土壤盐分增量最大。在地表水量相对充足且以产量最大化为目标的情况下，可选取高定额纯渠水灌溉模式。地表水资源不充足的地区，可选择高定额"井水+渠水+渠水"灌溉模式，而在水资源紧缺地区，可选择中定额"井水+渠水+渠水"灌溉模式。

摘要:在中国东部地区，土地复垦的一项重要任务是将采煤沉陷地复垦为耕地，复垦后的耕地生产力水平应接近损毁前的水平。然而，采用传统的黄河泥沙一次性充填后覆盖一定厚度土壤层的复垦方式，复垦后土壤持水性差，生产力水平低。夹层式充填复垦能够有效改善传统充填复垦土壤的水分特性，该文研究夹层位置对黄河泥沙填复垦土壤水分入渗过程的影响，共设计当地普通农田土壤剖面（CK1），传统"上土下沙"土壤剖面构型（CK2）及5个夹层式土壤剖面构型处理T1～T5：在60 cm厚的黄河泥沙充填层中的不同位置夹20 cm厚心土层（黏土层），夹层距离表土距离分别为50 cm（T1），55 cm（T2），60 cm（T3），65 cm（T4）及70 cm（T5）。通过室内入渗试验，分析不同位置设置夹层后土壤水分入渗特性及含水率分布情况，优选适应于该地区的夹层式土壤剖面构型。结果表明：入渗率随着夹层深度的增加呈先增加后减小的趋势，即夹层位置距离土表55 cm为一临界深度，此时重构土壤的入渗率最低、湿润锋的运移速度最慢、阻水效果最强，但考虑到研究区强降雨天气，易形成地表径流。当心土夹层位置距离土表60 cm时，更接近普通农田土壤水分入渗特性，是黄河泥沙夹层式充填复垦的理想选择。该研究对深入探讨黄河泥沙夹层式充填复垦内部作用机理和指导滨黄河地区采煤沉陷地的土地复垦具有重要意义。

摘要:为全面评估区域农业水资源供需关系，基于水足迹理论构建了耕地水资源短缺指数（arable land water scarcity index，AWSI）。在分析1999－2014年中国AWSI时空分布格局的基础上，借助偏最小二乘法揭示了AWSI的主控因子。结果显示：中国AWSI的年均值约为0.413，总体上处于高度水资源压力状态，且有随时间加剧的趋势；各年份AWSI以华北平原为中心向外递减式扩散；面临极高水资源压力（AWSI>0.800）的省区均分布在北方地区，长江以南省区均面临中度水资源压力（0.100

摘要:为了进一步探究斜发沸石在干湿交替稻田中的应用潜力，设置不同灌溉模式（淹灌和干湿交替灌溉）和不同斜发沸石用量（0、5、10 t/hm2）的大田裂区试验，对2017－2018年稻田土壤速效钾动态变化和产量进行了研究。结果表明：稻田增施斜发沸石显著提高了水稻产量，在10 t/hm2水平下产量最高，增产率达8.7%～22.3%。斜发沸石对稻田表层土壤速效钾含量和植株地上部钾素积累的提高有显著正效应，干湿交替灌溉显著提高了各生育期植株地上部钾素积累量，提高幅度分别为11.81%～21.42%（2017年）、9.69%～23.79%（2018年）。通径分析表明，斜发沸石增产是因为其显著增加了分蘖肥期和穂肥期土壤速效钾含量，提高了抽穗开花期和黄熟期地上部钾素积累。研究可为揭示干湿交替灌溉下提高钾肥利用效率的应用潜力，并一定程度上缓解稻田缺钾的局面提供依据。

摘要:为研究董志塬沟头溯源侵蚀过程及孔隙水压力变化规律，采用模拟降雨+放水冲刷的方法，研究集水区坡度（1°、3°、5°、7°）和放水流量（3.0、3.6、4.8、6.0、7.2 m3/h）对董志塬沟头溯源侵蚀过程和孔隙水压力特征值的影响。结果表明：1）崩塌发生频率由试验初期0～30 min时的6.29%增加到150～180 min时的27.48%。2）放水流量为3.0～7.2 m3/h时，产沙率随试验时间呈对数函数减小。产沙量随坡度和放水流量的增加而加大，建立了产沙量与二者间的多元线性回归方程。3）坡度为1°~7°时，崩塌会增加22.75%～324.59%的产沙率，产沙率突变点出现时间相较于崩塌而言存在"滞后"现象。4）孔隙水压力随试验时间呈显著线性或对数函数关系，孔隙水压力的上升是影响溯源侵蚀崩塌发生的关键因素。研究结果可为黄土高塬沟壑区生态治理提供参考。

摘要:土壤侵蚀是导致坡耕地耕层质量退化和土壤生产力不稳定的关键驱动因素。该文从水蚀区坡耕地侵蚀控制和生产功能角度，在解析地块尺度土壤侵蚀、水土保持、农业活动对坡耕地耕层生态过程作用特征的基础上，系统分析了土壤侵蚀对坡耕地耕层质量退化作用、影响效应及作用途径。认为：1）坡耕地耕层质量变化由降雨侵蚀、耕作活动交互作用的生态过程决定，2种作用的时间、空间尺度不同；耕层土壤参数在坡耕地农业生产中作用分为保水、保土、保肥和增产潜力,由地块尺度农作物-耕层耦合效应决定土壤生产能力、坡耕地水土流失特征及耕层侵蚀性退化方向及程度。2）土壤侵蚀对坡耕地耕层质量退化作用表现为土壤性质恶化、土壤质量劣化、土地生产力衰退3个方面，耕层土壤物理性质变异程度大于化学性质变异，径流作用导致的土地生产力衰退大于土壤流失作用。3）坡耕地耕层质量评价指标体系应兼顾侵蚀下降、产量提升2个目标，地块尺度诊断指标有效土层厚度、耕层厚度、土壤容重、土壤抗剪强度、土壤有机质、土壤渗透性可作为合理耕层评价最小数据集；坡耕地合理耕层适宜性分为5级，其诊断指标分级标准宜与土壤侵蚀分级和耕地地力分级衔接。4）坡耕地合理耕层评价未来应密切关注耕层质量诊断指标最小数据集、坡耕地合理耕层阈值/适宜值分级标准、坡耕地水土流失阻控标准拟定3个主要方向。研究可为深入认识坡耕地侵蚀性退化机制，辨识坡耕地合理耕层调控途径以及坡耕地合理耕层构建技术参数提供依据。

摘要:沟蚀发生是一种地貌临界现象，与沟头处局地坡度及上方汇水面积有关，而沟蚀发生地貌临界理论能够预测沟头可能发生的位置。该文从沟蚀发生地貌临界理论起源、数据获取方式、参数计算方法、影响因素及应用等方面综合评述了该理论的发展及近年来国内外的有关研究。数据获取方式主要包括野外实测、高清遥感影像及地形图测量。参数计算方法包括目视（下限值）法、正交回归（95%置信区间下限）、正交回归（下限值）及分位数回归等。相对剪切力指数值反映区域主要的沟蚀发生机制，临界常数值反映当前特定外界环境下的沟蚀发生临界条件。将相对剪切力指数固定后，临界常数的时间序列变化能够表征外界环境改变对沟蚀发生的影响。人类活动改变了沟头上方汇流环境，进而影响临界条件。沟蚀发生地貌临界理论可获取沟道侵蚀风险较大的区域，为沟道侵蚀防治措施布设提供参考。结合高分辨率地形图，增加表征人类活动影响汇流过程的参数能够丰富沟蚀发生地貌临界理论。该理论与已有沟道侵蚀发展模型结合，可将沟头发生位置和沟道发展过程统一，促进沟道侵蚀全过程的模拟。

摘要:为实现温室番茄植株多模态三维重建，解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题，基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中，建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法，实现植株RGB三维点云模型和多光谱反射率点云模型重建，通过归一化灰度相似系数、配准区域光谱重叠率、互信息值3个指标客观评价二维多光谱图像配准质量，采用豪斯多夫距离客观评价植株三维点云重建精度。结果表明：30株温室番茄，每株4个重建视角，视角间隔为90°，配准区域光谱重叠率和归一化灰度相似系数的平均值分别为0.920 6和0.908 5，异源图像配准后互信息值比配准前互信息值平均提升了9.81%，植株冠层多光谱图像能够准确配准至深度坐标系，番茄植株三维重建点云距离集小于0.6 cm的比例为78.39 %，小于1.0 cm的比例为91.13 %，番茄距离集均值的平均值为0.37 cm，表明植株三维点云模型重建精度较高，能够应用于温室番茄植株多模态三维重建。植株多模态三维模型是实现三维形态测量与生理诊断的关键要素，为高通量植株表型测量提供高效精准的测量方法，对植物表型组学等研究领域的发展具有重要的意义。

摘要:为了实现自然环境下刺梨果实的快速准确识别，根据刺梨果实的特点，该文提出了一种基于改进的Faster RCNN刺梨果实识别方法。该文卷积神经网络采用双线性插值方法，选用Faster RCNN的交替优化训练方式（alternating optimization），将卷积神经网络中的感兴趣区域池化（ROI pooling）改进为感兴趣区域校准（ROI align）的区域特征聚集方式，使得检测结果中的目标矩形框更加精确。通过比较Faster RCNN框架下的VGG16、VGG_CNN_M1024以及ZF 3种网络模型训练的精度-召回率，最终选择VGG16网络模型，该网络模型对11类刺梨果实的识别精度分别为94.00%、90.85%、83.74%、98.55%、96.42%、98.43%、89.18%、90.61%、100.00%、88.47%和90.91%，平均识别精度为92.01%。通过对300幅自然环境下随机拍摄的未参与识别模型训练的刺梨果实图像进行检测，并选择以召回率、准确率以及F1值作为识别模型性能评价的3个指标。检测结果表明：改进算法训练出来的识别模型对刺梨果实的11种形态的召回率最低为81.40%，最高达96.93%；准确率最低为85.63%，最高达95.53%；F1值最低为87.50%，最高达94.99%。检测的平均速度能够达到0.2 s/幅。该文算法对自然条件下刺梨果实的识别具有较高的正确率和实时性。

摘要:基于卷积神经网络的深度学习模型已越来越多的应用于检测肉牛行为。利用卷积操作实现肉牛图像的像素级分割有助于实现远距离、无接触、自动化的检测肉牛行为，为肉牛异常行为早期发现提供必要手段。为了提高复杂背景下肉牛图像语义分割精度，降低上采样过程中的语义分割误差，该文提出基于RGB-D的肉牛图像全卷积网络（fully convolutional networks, FCN）的语义分割优化方法，用深度密度值来量化深度图像中不同像素点是否属于相同类型的概率，并根据深度图像与彩色图像在内容上的互补关系，优化和提升FCN对肉牛图像的语义分割（像素密集预测）精度。通过试验验证，该方法与全卷积网络的最优分割结果相比，可以将统计像素准确率平均提高2.5%，类别平均准确率平均提升2.3%，平均区域重合度平均提升3.4%，频率加权区域重合度平均提升2.7%。试验证明，该方法可以提升全卷积网络模型在复杂背景下肉牛图像语义分割精度。

摘要:猪体图像的前景分割和黏连猪体的分离是实现群养猪数量自动盘点和猪只个体行为智能识别的关键。为实现群养猪黏连图像的自动分割，该文采用决策树分割算法提取视频图像帧的猪体前景区域，计算各连通区域的复杂度，根据复杂度确定黏连猪体区域，利用标记符控制的分水岭分割算法处理黏连猪体图像，检测待选的边界脊线，通过检验待选边界脊线的分割效果和形状特征（包括线性度和Harris拐点数目），识别出猪体黏连分割线，实现黏连猪体的分离。结果表明，决策树分割算法（decision-tree-based segmentation model，DTSM）能够有效地去除复杂背景，前景分割效果良好。黏连猪体分离结果显示，基于边界脊线识别的黏连猪体分离准确率达到了89.4%，并较好地保留了猪体轮廓。通过计算分割后猪体连通区域的中心点，并对中心点进行德洛内剖分，初步实现了猪只的定位和栏内分布的可视化。6 min的监控视频处理结果显示，该文方法各帧图像的盘点平均误差为0.58，盘点准确率为98.33%，能够正确统计出栏内猪只数量。该研究可为实现基于监控视频的群养猪自动盘点和个体行为识别提供新的技术手段。

摘要:生猪脸部包含丰富的生物特征信息，对其脸部姿态的检测可为生猪的个体识别和行为分析提供依据，而在生猪群养场景下，猪舍光照、猪只黏连等复杂因素给生猪脸部姿态检测带来极大挑战。该文以真实养殖场景下的群养生猪为研究对象，以视频帧数据为数据源，提出一种基于注意力机制与Tiny-YOLO相结合的检测模型DAT-YOLO。该模型将通道注意力和空间注意力信息引入特征提取过程中，高阶特征引导低阶特征进行通道注意力信息获取，低阶特征反向指引高阶特征进行空间注意力筛选，可在不显著增加参数量的前提下提升模型特征提取能力、提高检测精度。对5栏日龄20～105 d的群养生猪共35头的视频抽取504张图片，共计3 712个脸部框，并标注水平正脸、水平侧脸、低头正脸、低头侧脸、抬头正脸和抬头侧脸6类姿态，构建训练集，另取420张图片共计2 106个脸部框作为测试集。试验表明，DAT-YOLO模型在测试集上对群养生猪的水平正脸、水平侧脸、低头正脸、低头侧脸、抬头正脸和抬头侧脸6类姿态预测的AP值分别达到85.54%、79.30%、89.61%、76.12%、79.37%和84.35%，其6类总体mAP值比Tiny-YOLO模型、仅引入通道注意力的CAT-YOLO模型以及仅引入空间注意力的SAT-YOLO模型分别提高8.39%、4.66%和2.95%。为进一步验证注意力在其余模型上的迁移性能，在同等试验条件下，以YOLOV3为基础模型分别引入两类注意力信息构建相应注意力子模型，试验表明，基于Tiny-YOLO的子模型与加入相同模块的YOLOV3子模型相比，总体mAP指标提升0.46%～1.92%。Tiny-YOLO和YOLOV3系列模型在加入注意力信息后检测性能均有不同幅度提升，表明注意力机制有利于精确、有效地对群养生猪不同类别脸部姿态进行检测，可为后续生猪个体识别和行为分析提供参考。

摘要:基于农作物物候信息和多季相遥感观测等相结合的方法，分析沙雅县1994-2018年的农作物播种面积变化的时空特征，并从水资源要素、耕地与胡杨林转化等分析播种面积变化的原因。研究结果表明：1）沙雅县农作物播种面积在1994-2018年呈现增长趋势，尤其在2006年以后加速增长；2）渭干河灌区的播种面积空间上呈现由内向外、由碎片化向集中连片化的趋势发展，而塔河干流区播种面积增加的区域沿着塔河两岸不停游移；3）渭干河灌区农作物播种面积的增加与渭干河上游的来水量变化呈现较强的相关性，而塔河干流区二者相关性较低；4）塔河干流的胡杨林区每年被耕地侵占的面积呈现增长趋势，尽管2006年以后胡杨林保护措施不断加强，然而林区的农作物播种面积在2008年以后呈现增速加快的趋势，出现了被侵占的胡杨林未能恢复、新的胡杨林又遭破坏的现象。

摘要:利用黄淮海平原内气象数据、农业气象数据、夏玉米实际灾情资料，参考标准化降水指数SPI的计算公式，结合实际干旱灾情数据构建夏玉米干旱指数SPI10和SPI30，并分析黄淮海平原夏玉米生长季干旱的时空分布特征。结果表明：播种-抽雄期、抽雄-成熟期的旬尺度SPI10干旱阈值分别为-0.10和-0.35、月尺度SPI30干旱阈值分别为-0.60和-0.65，灾情验证结果显示时间尺度更小的SPI10在反映黄淮海平原夏玉米干旱特征方面效果更好。基于SPI10分析了黄淮海平原夏玉米干旱的时空分布特征，发现播种-抽雄期的平均干旱频率和干旱强度均明显高于抽雄-成熟期，并且干旱强度的时空分布特征均与干旱频率较为一致，一般表现为干旱频率越高的地区，累计干旱强度也越强；同时，75%的年份中播种-抽雄期的干旱范围大于抽雄-成熟期。综合以上结果，黄淮海平原夏玉米在营养生长阶段更容易受到水分缺失的影响，更易发生干旱胁迫。

摘要:针对无机相变材料过冷度高的问题，对乳酸钙-氯化铵-水相变体系做超声震荡处理以及在凝固过程加入超声外场，研究超声波对乳酸钙-氯化铵-水相变体系凝固特性的影响。试验发现，增加超声波震荡后，过冷度降低0.62 ℃，相变过程持续了7 755 s，溶液的相变潜热为276.2 J/g，增加了4.14%；溶液凝固时增加超声波相变体系没有出现过冷现象，相变过程持续了8 256 s溶液的相变潜热为283.5 J/g，增加了6.9%。试验表明，在乳酸钙-氯化铵-水相变体系凝固过程中加入超声场，有利于乳酸钙-氯化铵-水相变体系的性能提高。

摘要:受非洲猪瘟疫情、环保等因素影响，生猪产能快速深度下降，未来2 a猪肉供给偏紧特征明显，生猪价格快速进入新一轮上涨周期，未来养殖收益将连续3 a处于较好水平，未来2 a猪肉进口预期创新高。短期来看，非洲猪瘟影响下产销区供给过剩和供给偏紧交替出现，猪价由区域分化演变为普遍性上涨。受非洲猪瘟防控政策、产业生物安全水平提升需求和近期出台的产业支持政策等因素影响，中国生猪产业的生产和屠宰布局、流通模式、消费结构、猪肉贸易、价格周期等发生深刻变革。非洲猪瘟导致中国生猪养殖模式向适度规模转变，"公司+农户"成为主要发展模式，屠宰产能由销区向产区转移，管理和防疫成本提高，生猪产能恢复速度将较缓慢，猪肉消费加速向冷鲜肉转变，在肉类消费结构中比重将进一步下降，未来猪肉进口保持较高水平将成为常态。要有效实施非洲猪瘟分区防控、保障生猪市场稳定，需要通过加强区域化防控机制的顶层设计和立法，优化非洲猪瘟强制性扑杀补贴机制，加强基层兽医体系建设，实施"政府+企业+养殖户"联防联控，降低疫病传播风险，推动生猪产业可持续发展。

摘要:该文利用Aspen Plus软件对农林废弃生物质固定床气化、经甲醇制备低碳烯烃工艺路线进行了系统综合模拟，以研究生物低碳烯烃系统的物质和能量转化效果。以生成1t低碳烯烃的生物质原料消耗量RF、耗水量RH2O和耗电量Relec及低碳烯烃能量效率和系统总能量效率ηole和ηT等为性能评价指标，重点分析了气化水蒸气及富氧气与原料质量比（S/B和O/B）、合成气氢碳比和甲醇合成平衡温度等系统参数对系统性能的影响。并运用基于低位热值的能量分析方法，对优化条件下系统的物质和能量转化进行分析评价。结果表明：在S/B=0.26，O/B=0.14，合成气氢碳比为2.0和合成甲醇温度为245 ℃下，低碳烯烃制备系统性能较优，RF、RH2O、Relec、ηole和ηT分别为7.86 t/t、15.9 t/t、4.12 MWh/t、40.7%和43.0%。系统可实现电力自供，系统耗水主要用于补充冷却塔空气带出的蒸发水。系统能量损失主要来源于空冷换热、冷却塔蒸发散热及排空尾气，占生物质原料能量的24.1%。

摘要:该研究选用蒸汽爆破油菜秸秆，对其进行羟基磷灰石和KMnO4浸渍处理，再用壳聚糖和NaOH溶液改性所获得的生物质炭改性，以比较表面特性变化和吸附/解吸Cd2+的特征。结果表明，改性处理可有效地在生物质炭表面负载相应官能团，如羟基磷灰石处理使生物质炭表面磷酸盐增多，比表面积提高至225.68 m2/g；而壳聚糖、KMnO4和NaOH处理，则引入了-NH2和-OH、-COOH等酸性含氧官能团。尽管改性生物质炭表面电荷减少，但Cd2+吸附容量却提高了13%～315%，其吸附行为可用Langmuir等温吸附式拟合，并符合Pseudo second order吸附动力学方程。改性后，生物质炭对Cd2+的吸附主要为专性吸附，其初始吸附速率提高了65%～379%，而解吸率降低了17%～91%，表明对Cd2+的吸附更快且更加稳定，具有良好的应用潜力。

摘要:在"自然生态-干扰胁迫"框架下，构建锡盟生态安全评价模型，分析2000-2015年生态安全时空演变格局；利用局部空间自相关分析其空间集聚状态，并采用重心迁移模型追踪生态安全重心变化轨迹，最终提出生态调控途径。结果表明：1）生态安全空间分布差异显著，东北高西南低，且呈现空间集聚态势，高-高值区毗邻，低-低值区毗邻；2）生态安全值上升，生态安全有所提升，但一般安全区仍然分布较广；3）生态安全重心主要位于西乌珠穆沁旗，向东北迁移，不安全重心向西南迁移至阿巴嘎旗境内；4）土地利用是促使生态安全变化的主要驱动力，建议开展分区生态调控，实行"一区一策"，践行生态保护与社会协调发展的新模式。

摘要:为提高基于介电法水稻含水率的检测精度，以北粳3号水稻为研究对象，利用阻抗分析仪及自制同轴圆柱型电容器测量了不同含水率水稻在1 kHz～1 MHz频率下的相对介电常数ε′及介质损耗因数ε"。采用x-y共生距离法划分了72个样本校正集和48个样本预测集。利用无信息变量消除法及连续投影法选取介电参数（ε′、ε"及ε′ 和ε"两者结合）的特征变量，分别利用所提取的特征变量以及单频、全频下的介电参数来建立预测水稻含水率的多元线性回归及支持向量机回归模型，分析模型的预测性能，并对最佳模型的含水率预测结果进行温度补偿。结果表明：基于ε′与ε"两者结合并利用连续投影法提取特征变量建立的支持向量机回归模型预测效果最佳，其预测集决定系数为0.980，预测均方根误差为0.403%。最佳预测模型对不同品种水稻的含水率预测值与烘干法测得的含水率实测值的绝对误差集中分布在±0.5%内，该研究可为粮食含水率的检测提供参考。

摘要:为了对壳聚糖涂膜草莓可溶性固形物含量（soluble solids content, SSC）进行快速检测，该文采用高光谱成像仪（400～1 000 nm）对0，0.5%，1% 浓度的壳聚糖（chitosan, CTS）涂膜草莓分别储藏1，2，4 d后进行成像，并测量样本SSC。通过分析SSC发现，0.5%和1%壳聚糖涂膜草莓，其SSC随着储藏天数的增加均高于0浓度壳聚糖涂膜草莓，说明了0.5% 和1% 壳聚糖涂层抑制了草莓中SSC的降低，能够延长草莓的新鲜口味。随后采用蒙特卡罗-偏最小二乘法（monte carlo-partial least squares, MCPLS）对异常样本进行剔除。对剔除异常样本后的光谱数据进行不同预处理，以确定最优的预处理方法。为提高运行速度和降低数据维数，采用竞争性自适应权重取样法（competitive adaptive reweighted sampling, CARS）和连续投影算法（successive projections algorithm, SPA）进行特征波段选择。最后，采用偏最小二乘回归（partial least square regression, PLSR）和支持向量回归（support vector regression, SVR）法建立回归模型。最终结果表明：SPA-SVR模型效果最佳，0浓度的壳聚糖涂膜的草莓，建模集精度R2 c为0.865，预测集精度R2 v为0.835；0.5%浓度的壳聚糖涂膜的草莓，建模集精度R2 c为0.808，预测集精度R2 v为0.799；1% 浓度的壳聚糖涂膜的草莓，建模集精度R2 c为0.834，预测集精度R2 v为0.875。对储藏第4天的部分样本图像进行主成分分析（principal component analysis, PCA），结果显示除第二主成分图像（PC2）中有部分噪声影响外，PC1和PC3均能完整反映草莓信息，且PC3图像明显呈现出不同浓度壳聚糖涂膜草莓的褐变程度，说明不同浓度的壳聚糖涂膜也会对草莓货架期产生不同影响。综上说明利用高光谱成像技术可以实现壳聚糖涂膜草莓SSC快速检测，有效指导草莓保鲜处理。

摘要:瘦肉精系一类具有相似结构的β-肾上腺素受体激动剂化合物，曾被滥用作为动物生长促进剂，以提高胴体瘦肉率。中国虽自2010年起禁止其应用于动物养殖环节，但当前，"瘦肉精"类物质非法添加现象仍时有发生，且其替代品多、隐蔽性不断增强对畜产品安全和人类健康仍构成极大威胁。功能纳米材料所具有的特殊结构及性质，极大地提升了现有传感检测技术的性能，使得现有传感检测技术不断朝着灵敏、高效、简便、低成本及抗干扰能力不断增强等方向发展。该文分别从金纳米材料、碳质纳米材料、量子点以及其他新型纳米材料角度出发，总结了以上纳米材料与传感检测技术相结合在"瘦肉精"检测方面的研究进展，分析了各种检测方法的优缺点，并提出了未来功能纳米材料与传感检测技术相结合需要提升的地方，为下一步开发更灵敏准确、简便易行、高通量及低成本的检测方法提供参考。

摘要:目前花椒产地鉴别基本以感官评定为主，缺乏客观性，在实施应用时难以做到量化和标准化，难以做出判断。因此设计研发一种快速鉴别花椒的智能装置。该装置以气体传感器阵列为核心，能够独立对花椒气味信息进行检测和鉴别，区分不同产地的同类花椒。利用主成分分析和Wilks Λ统计分析对检测数据进行处理。提取主成分5个，累积贡献率为94.41%，其对应Fisher判别模型训练集平均准确率达到88.6%，验证集90%，Wilks Λ统计分析最终选取8个变量，其对应判别Fisher模型训练集平均准确率91.82%，验证集95%。对Wilks Λ统计所选取变量建立细分类交叉验证的Fisher判别模型，平均正确率达到97.27%，将模型移植到采集装置，完成智能花椒品种鉴别装置。该方法是一种简便高效的花椒品种鉴别方法，可为今后进一步研究花椒产地、分级提供检测仪器和理论依据。

摘要:为全面了解转鼓式反应器固态发酵食醋过程中主要成分和风味物质的动态变化规律，该文对反应器发酵食醋过程进行跟踪取样，利用高效液相色谱、固相微萃取技术、气相色谱-质谱联用技术，对酒精、总酸、还原糖、氨基态氮、有机酸、挥发性风味物质含量变化进行实时监测，结合主成分分析方法，探究食醋不同发酵阶段的风味物质差异。结果表明，酒精含量在发酵0～4 d内迅速增加，随后逐渐下降至零；总酸含量呈现先快速上升后缓慢上升的趋势；还原糖含量呈先快速下降后逐渐上升，最后逐渐下降的趋势；氨基态氮呈现先快速上升后缓慢上升的趋势；乙酸和乳酸是主要的有机酸，整个发酵过程中，乙酸含量持续增加，乳酸含量呈先上升后下降趋势，其他有机酸含量较少，发酵期间变化波动相对较小；共检测出64种挥发性风味物质，包括酯类25种，醇类12种，酸类6种，酚类5种，醛类5种，酮类6种，杂环类5种；发酵前、中、后期的重要挥发性物质分别是醇类化合物、酯类和醛类化合物、酸类化合物。该结果为推进转鼓式固态发酵食醋反应器的实际生产应用提供了理论基础和数据参考。

摘要:试验以一种酿酒葡萄为原料，利用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME/GC-MS）检测了不同可同化氮含量（200、300、400 mg/L）、酵母多糖（150、250、350 mg/L）、发酵温度（14、18、22℃）、初始pH值（3.3、3.5、3.7）和SO2添加量（40、70、100 mg/L）处理发酵酒样中的挥发性香气化合物，探讨了复合酿造因子对贵人香干白葡萄酒主要香气物质含量的影响关系。结果表明，300 mg/L的可同化氮有利于高级醇、酯类、单萜化合物的积累；酵母多糖添加量为250 mg/L时，单萜化合物质量分数达到最大值（198.54 μg/L）；发酵温度从14℃升高到22℃时，高级醇含量显著升高，酯类和单萜含量显著降低；提高葡萄汁初始pH有利于单萜化合物的积累，不利于高级醇、酯类的生成；添加70 mg/L的SO2时，单萜化合物质量分数最高（181.73 μg/L）。正交试验极差分析表明，发酵温度和SO2添加量对高级醇含量影响较大；发酵温度与可同化氮对酯类香气物质含量的影响较大，酵母多糖和pH值对单萜类香气物质含量影响较大。各处理组间的聚类分析可知，可同化氮和酵母多糖对主要香气化合物的影响关联度较高、葡萄汁初始pH值和SO2添加量关联度较高。较低的发酵温度有利于酒样中香叶醇、异戊醇、苯乙醇、辛酸乙酯的生成，添加中等浓度的可同化氮和酵母多糖可促进乙酸异戊酯、乙酸己酯和己酸乙酯的合成，较高的初始pH值有利于芳樟醇、香茅醇和香叶醇的积累。综合分析，发酵温度18 ℃、初始pH 值3.5、70 mg/L SO2、300 mg/L可同化氮、250 mg/L酵母多糖酿造贵人香干白葡萄酒，可有效促进酒样中主要香气化合物的合成释放。

摘要:利用电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）和电感耦合等离子体-发射光谱（ICP-OES）对不同种植地的青岛大花、札一和马可波罗3个新疆主产啤酒花品种中的22种矿物元素在生长期的含量进行跟踪测定。结果表明，啤酒花对矿物元素的吸收和积累存在"地域差异"和"时间差异"，其中Sr、Na、Rb、Li、Ba、Ga、Co和V的含量受种植地的影响较大；但在整个生长周期内，啤酒花对重金属无明显吸收和富集作用。基于22种元素的主成分分析结果进一步证实，前3个主成分的累计贡献率达到84.36%，且由PC 1和PC 2构成的得分散点图可以很好地区分不同产地的啤酒花样本；而由PC 1和PC 3组成的得分散点图主要可以区分啤酒花的"成熟度"。其中，Mg、K、Li、Na可以用来判别啤酒花的产区；Al、Pb、V对于评价啤酒花的成熟度具有较大价值。

摘要:挥发性成分是芳香植物具有多样风味及香气性能的物质基础。为研究常见可食用芳香植物的挥发性成分及其风味特性的异同，构建特色芳香植物风味数据库，利用气相色谱-质谱联用技术分析经顶空法萃取的6种食用芳香植物（薄荷、藿香、罗勒、丁香罗勒、香薷及密花香薷）的挥发性成分，经气相嗅辨仪对其挥发性成分进行香气描述分析，对比研究6种芳香植物挥发性成分的异同及香气性能的差异。结果表明：6种芳香植物香气主要由萜烯类、醇类、酮类、醛类成分组成，含有少量的酯类、杂环类及芳香族类化合物，多具有辛辣、刺激、樟脑样香气及清新的柠檬、柑橘风味。薄荷中以具花香和柠檬样香气的香叶醇、香茅醇及柠檬醛、香叶醛含量较多；藿香中以左旋薄荷酮及草蒿脑为主，具木香及大茴香似香气特征；罗勒中丙烯酸酯和芳樟醇是其主体成分，辛辣味突出，花香显；而丁香酚成就了丁香罗勒的主体风味，似丁香花香，具辛辣香气；香薷中以具柠檬样香气的D-柠檬烯、柠檬醛、γ-萜品烯为主，柠檬醛和香叶醛为密花香薷的主体成分，整体偏辛辣，花香透，伴柠檬样清新香气。不同的挥发性成分，以一定的比例及含量组成呈现了芳香植物的特征香气。研究结果可为特色芳香植物的品种选育、香气品质提升及风味性能的研究提供科学数据参考。

摘要:为提高麦秸利用率，增强石膏板力学性能，改善现有木基石膏板的抗火性能，试验以粒径分别为0.30～0.60和0.18～0.30 mm的粗、细2种麦秸纤维为增强相，以建筑石膏为连续相，采用复合常温固化型结构胶粘剂代替添加石膏缓凝剂的传统方式，提出了麦秸石膏复合材料初步成型和加湿增强的两步法制备工艺，并与杉木纤维和杉木刨花石膏复合材料的力学性能和抗火性能进行对比。结果表明，细麦秸纤维石膏复合材料的物理力学性能优于粗麦秸纤维石膏复合材料，其内结合强度、静曲强度、弹性模量和吸水厚度膨胀率分别为0.33 MPa、7.1 MPa、2370 MPa和2.82%，满足《LY/T 1598-2011石膏刨花板》标准的要求。由于麦秸本身具有较低的导热系数和较高的灰分含量，麦秸石膏复合材料具有较杉木石膏复合材料更优的抗火性能，其点燃时间较杉木纤维石膏复合材料高，无明显热释放速率峰值。与杉木纤维石膏材料和杉木刨花石膏材料相比，细麦秸纤维石膏复合材料的总热释放量分别低48.18%和35.87%，CO2生成速率主峰分别低42.25%和38.81%，CO生成速率主峰相近，残重率略高。试件残照表明麦秸石膏复合材料试件燃烧后外观形貌更完整，炭化程度减轻。通过扫描电镜发现，麦秸纤维的外表面较光滑，石膏主要吸附在麦秸的内表面，较小纤维单元有利于增加石膏与麦秸内表面的接触面积。因此，从微观上说明了细麦秸纤维石膏复合材料的力学性能较高的原因。麦秸秆光滑的外表面几乎充满SiO2，这也说明了麦秸石膏复合材料有较好抗火性能的原因。研究可为石膏基复合材料的功能提升和麦秸石膏复合材料产品的工程应用提供参考。