摘要:习近平同志在“十九大报告”中指出，“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”，“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”，“强化土壤污染管控和修复，加强农业面源污染防治”。根据生态环境部、农业农村部联合印发的《农业农村污染治理攻坚战行动计划》要求，着力解决养殖业污染和有效防控种植业污染是其中两项重要任务。 为更好地宣传报道农业面源污染防治相关的研究成果，助力农业绿色发展，建设美丽乡村，本刊特策划“农业面源污染综合防治”专题。本期专题重点报道微塑料、化肥、农业固体废弃物、畜禽养殖污染防控及农田氮磷流失规律等方面的研究成果。董姝楠等针对环境与生态领域第二大科学问题——微塑料污染，总结归纳了其在土壤-地下水系统中迁移的影响因素及机制，并对未来研究进行展望，具有前瞻性和启示性，可为综合评判及预测微塑料在土壤-地下水中的污染风险提供理论依据；刘钦普等创新性地提出化肥施用强度和综合效率2个指标，并基于这2个指标比较研究了中国与英法美等欧美七国在化肥施用方面的差异，认为法国是化肥施用强度中等、综合效率高、粮食产量高、施肥安全的国家，为中国实现科学施肥、减量增效提供借鉴；吴汉卿等完整地评价了海河流域农田磷流失环境风险，识别出海河流域磷流失的关键源区，对流域尺度上农田磷流失研究的方法创新方面有所裨益，可为海河流域农田面源污染防治提供参考；丛宏斌等提出了切实可行支撑管理落地的农业固体废物污染风险识别方法和技术处理路径，对农业固体废物污染防治和处理利用具有一定的指导意义；李舒涵等利用先进的研究手段紫外吸收-三维激发发射荧光光谱仪分析了果园生态养鸡鸡粪可溶性有机物组分特征，研究了其对抗生素吸附淋溶的影响，可为果园养鸡模式推广及其抗生素污染风险防控提供参考依据；王贵云等分析了采用RZWQM2模型模拟牛场肥水施用下土壤水氮运移及玉米产量的可行性，为预测和评估土壤适宜的肥水施用提供有效的方法；田路遥等研究黏土层厚度对硝态氮迁移过程影响的规律，为阻控农田过量氮肥淋失进入含水层以及保护地下水水质提供科学依据；孙文青等针对研究较少的生态脆弱带高原河流区域开展研究，分析了雅鲁藏布江中下游水体中含氮化合物的分布特征和来源，对高原河流氮素污染控制和生态保护具有理论意义和参考价值。 本专题集中刊发的8篇系列文章，分别来自河海大学、南京晓庄学院、中国农业大学、农业农村部规划设计研究院、西南交通大学、农业农村部环境保护科研监测所、中国科学院遗传与发育生物学研究所、西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站等机构，源于国家重点研发计划专项、公益性行业（农业）科研专项、国家自然科学基金项目等的研究成果，从污染源到水体，从机理模型到实用技术，从国内到国外，研究具有创新性、重要性、系统性、广泛性、实用性等特点，对解决养殖业污染和有效防控种植业污染具有重要参考价值，对促进农业可持续发展、农业绿色发展、推进农村人居环境整治、美丽乡村建设、生态文明建设等具有重要的理论意义和现实意义。

摘要:微塑料在环境中广泛分布，世界范围内的农业土壤及地下水中都已发现微塑料污染，生态环境和人体健康受到严重威胁。研究土壤-地下水中微塑料迁移的影响因素及机制，对于准确评价其分布归趋及环境风险具有重要意义。该研究通过文献调研，对土壤-地下水环境中微塑料的来源、团聚及迁移研究进行梳理、归纳和总结，系统阐明了土壤-地下水中微塑料迁移的影响因素，剖析了影响微塑料迁移的机制，并对未来研究进行展望。土壤中微塑料的来源可分为原位型微塑料和外源输入型微塑料2种，地下水中的微塑料一般源自于土壤中微塑料的垂直迁移及地表-地下水微塑料交换。水体中微塑料的团聚受多种水环境因素的影响，其团聚程度与迁移能力密切相关，是迁移行为的基础和前提。土壤-地下水中影响微塑料迁移的因素可分为化学、物理、生物3类。水化学条件、介质成分、水流条件、介质物理条件、植物生长发育、小型动物及微生物的生命活动均会影响土壤-地下水中微塑料的迁移行为，且影响机制各不相同。目前，土壤-地下水中微塑料的迁移研究处于起步阶段，在进一步的研究中，野外尺度微塑料迁移、多元化微塑料迁移、微塑料特性对其迁移行为影响、微塑料迁移过程中的转化等研究值得重点关注。

摘要:提出化肥施用相对产出率和综合效率的计算模型，基于联合国粮农组织数据，对中国和7个欧美主要国家（英国、法国、德国、西班牙、意大利、美国和加拿大）的化肥施用强度和综合效率进行比较研究。结果表明：1961-2017年，中国化肥施用强度呈快速波动增长的趋势，从3.1 kg/hm2增加到2014年的高峰值338.2 kg/hm2后降低至315.1 kg/hm2；欧洲5国化肥施用强度都呈现"上升-下降-上升-平稳"的波动变化，波动幅度按西班牙、意大利、法国、德国、英国依次增大，各国高峰值依次为169.0、235.0、438.3、503.4、594.9 kg/hm2；美国和加拿大呈现小幅度波动上升的变化，高峰值分别约为213.7、140.1 kg/hm2。8个国家的化肥施用强度趋于围绕国际公认的化肥安全施用上限225 kg/hm2，约在120～350 kg/hm2的范围内聚集和稳定。就化肥施用综合效率对比，西班牙基本上一直为最低水平；中国和加拿大由最高波动下降至法意德美英5国之下；该5国的综合效率2010年前皆呈增长趋势，此后则快速下降至平稳波动；2010年以来，综合效率的大小排序基本上是法国、意大利、德国、美国、英国、中国、西班牙、加拿大，综合效率平均值分别为0.88、0.85、0.81、0.71、0.67、0.57、0.54、0.49。法国是化肥施用强度中等、综合效率高、粮食产量高、施肥安全的国家，可为中国实现化肥施用负增长提供借鉴。

摘要:农田面源磷流失是导致水体富营养化的主要原因，识别农田磷流失的关键源区、影响因子是农田面源污染防治的重要环节。该研究以海河流域为研究区，采用磷指数模型，选取土壤有效磷含量、磷肥施用量作为源因子，以土壤侵蚀模数、年径流深、农田和水体间归一化距离指数作为迁移因子，结合GIS技术评估海河流域农田磷流失风险，并利用结构方程模型研究农田磷流失风险指数与各影响因子间关系。结果表明：1）海河流域农田土壤有效磷、磷肥施用量、土壤侵蚀模数、年径流深及归一化距离指数处于中-低、中-高、极低、中-高和高级别风险等级的区域面积占比最高，分别占农田总面积的66.5%、61.1%、99.0%、54.2%和64.8%；2）影响农田磷流失的关键因子为迁移因子，其中关键的迁移因子为年径流深及归一化距离指数；3）源因子与迁移因子间呈极显著负相关（P<0.01），土壤性质（包括土壤质地及有机碳含量等）与源因子呈极显著负相关（P<0.01），与迁移因子呈极显著正相关（P<0.01）；4）海河流域农田磷流失关键源区位于黄河北岸的山东省和河北省东南部的平原农耕区、海河流域西北部的山区地带。该研究结果对流域尺度上农田磷流失研究的方法创新有所裨益，可为海河流域农田面源污染防治提供科学参考。

摘要:防治农业固体废物污染，对保障农民身体健康，维护农业生态安全，促进农村经济社会可持续发展具有重要意义。在总结农业固体废物内涵和外延的基础上，探讨农业固体废物的主要来源、分类方法和基本特征，按照来源、毒性、组分和形态对农业固体废物进行了分类，剖析来源单一与类型多样的双重性、潜在污染与重要资源的两面性、周年持续与季节波动的复杂性等农业固体废物的基本特征。识别农业种植固体废物、畜禽水产养殖固体废物、废旧农业投入品和农产品初加工固体废物的潜在污染风险。梳理农业固体废物污染防治、处理利用代表性法规政策，分析农业固体废物全链条运营和监管体系，提出"分类处理、多措并举，统筹兼顾、绿色循环，减量回用、精准处置"的农业固体废物处理利用技术路径与模式。该研究可为指导农业固体废物污染防治和处理利用提供基础支撑和决策参考。

摘要:为研究粪源溶解性有机物与抗生素的共迁移行为及机制，以川中丘陵区典型石灰性紫色土为对象，通过吸附平衡试验与填装土柱试验，结合光谱学表征手段，研究鸡粪溶解性有机物（Dissolved Organic Matter，DOM）的淋溶特征及其对磺胺嘧啶（Sulfadizine，SD）、氟苯尼考（Florfenicol，FFC）及泰乐菌素（Tylosin，TYL）吸附和淋溶的影响。结果表明：鸡粪DOM以色氨酸为主要成分，吸附性强于腐殖酸成分，可增加土壤表面对抗生素的吸附位点。3种抗生素的等温吸附过程均符合线性和Freundlich方程，并以物理吸附为主。SD和FFC在紫色土中吸附性较弱，当与鸡粪DOM（200 mg/L）同时进入土壤时，其吸附未发生显著变化；而当鸡粪DOM先与土壤作用后，SD和FFC与土壤表面已吸附的鸡粪DOM成分通过非共价作用结合，吸附显著增加，相应吸附容量参数（Kf值）分别增加77.28%和114.36%。TYL在紫色土中的吸附很强，对鸡粪DOM的影响不敏感。在模拟降雨条件（20 mm/h）下，SD和FFC极易淋溶，与平衡吸附试验结果一致，SD和FFC在鸡粪DOM预先与土壤作用的土柱中穿透分别延迟了0.49和0.25个孔隙体积，淋溶总量减少了12.04%和15.35%，而鸡粪DOM与抗生素同时进入土壤的处理也表现出减少抗生素迁移的趋势。TYL未发生穿透而主要分布在表层土壤中，鸡粪DOM对它的淋溶无显著影响。综上，鸡粪DOM与抗生素发生共迁移的过程中，大量鸡粪DOM中色氨酸物质在土壤中的吸附，对弱吸附性抗生素的淋溶迁移具有显著的阻滞作用。

摘要:为研究华北平原种养结合中养殖肥水的合理施用，减少典型农田水肥施用后土壤氮淋溶对地下水的影响。该研究以河北省徐水区夏玉米为研究对象，应用RZWQM2模型验证牛场肥水施用玉米农田的可行性，对2014-2016年玉米种植前后数据进行模型参数率定与验证。验证结果表明，土壤体积含水率的均方根误差和平均相对误差值分别在0.000 6～0.070 7 cm3/cm3和0.21%～21.44%之间变化，土壤硝态氮均方根误差和平均相对误差值分别在0.000 8～2.617 3 mg/kg和0.03%～18.58%之间变化，其中牛场肥水施用土壤中硝态氮主要在0～120 cm土层发生变化，说明RZWQM2模型可以用来模拟华北平原牛场肥水施用对土壤水分、硝态氮含量及玉米产量的动态变化。利用率定和验证后的模型进行了夏玉米农田硝态氮淋溶的验证与预测，表明硝态氮淋溶浓度随肥水氮量的增加而增加。RZWQM2模型可以应用于牛场肥水施用农田的模拟，为预测和评估土壤适宜的肥水施用提供更合适的方法。

摘要:层状包气带结构中黏土层对污染物进入地下水具有阻滞作用，黏土层的厚度对硝态氮（NO3--N）在包气带迁移中的淋失、累积以及反硝化作用等具有非常重要的影响，而目前关于这方面的研究还不足。该研究通过设置高度为40 cm、砂土与黏土层厚度比分别为3∶1，1∶1，1∶3的"上粗下细"型以及全黏土型的4组填充土柱，采用稳定浓度的定水头淋滤试验，研究黏土层厚度不同的土柱NO3--N溶液入渗过程、土壤NO3--N淋滤、累积和反硝化特征，进而阐明层状包气带黏土层厚度对NO3--N迁移的影响。结果表明：湿润锋运移深度和累积入渗量与入渗时间的关系在溶液穿越砂黏土层界面前后由非线性趋于线性，累积入渗量随黏土层厚度增加而显著减小（P<0.05）；当土柱内黏土层厚度达到40 cm时，其对NO3--N淋滤的阻滞作用明显强于黏土层厚度为10～30 cm的土柱；淋滤试验过程中在砂黏土层界面形成水分滞留层，界面处黏土层中NO3--N和NO2--N累积量均达到峰值，且随着深度的增加，NO3--N和NO2--N累积量降低；黏土层厚度差不小于20 cm的土柱内NO3--N累积量差异显著（P<0.05），而40 cm黏土层的土柱反硝化量 [（0.15±0.05） g] 显著高于黏土层厚度为10～30 cm的土柱（P<0.05），说明当黏土层达到一定厚度时（如40 cm），对NO3--N的阻滞作用和反硝化作用具有显著影响，对防止NO3--N淋失进入地下水产生重要作用。该研究可为层状包气带土壤条件下农田施肥管理与地下水保护提供科学依据。

摘要:作为世界上海拔最高的大河之一，雅鲁藏布江集中了西藏地区一半以上的水资源。随着梯级水电站的开发，人类活动的影响大大增加，可能改变雅鲁藏布江及周边的生态环境，进而对河流氮循环产生影响。为深入理解水体含氮化合物的赋存演变规律，定量分析其来源，在雅鲁藏布江中下游及其主要支流设置11个采样点，研究了雅鲁藏布江中下游水体中含氮化合物赋存形式和时空分布特征，结果表明：溶解性有机氮（Dissolved Organic Nitrogen，DON）和硝态氮（NO3--N）是溶解性总氮（Total Dissolved Nitrogen，TDN）的主要形式，枯水期TDN的浓度高于丰水期，沿程呈现下降趋势。结合氮氧同位素技术和稳定同位素模型对水体中的NO3-进行了源解析。δ15N-NO3-和δ18O-NO3-的变化范围分别为-9.17‰～22.7‰和-13.3‰～8.24‰。NO3-主要来自降雨及肥料、土壤有机氮以及污水和粪便。在日喀则段和拉萨段，水体NO3-主要来自土壤有机氮和降雨及肥料中NH4+，二者贡献率超过70%；在山南段和林芝段，降雨及肥料中NH4+对水体NO3-的贡献率最大，达到43%～70%。水体硝化和反硝化作用是影响氮素赋存形态和氮氧同位素组成的主要因素。

摘要:针对玉米秸秆量大、韧性强，导致还田后秸秆粉碎不均匀影响后续整地和播种等问题，该研究提出了一种异速对辊及动态双支撑形式的玉米秸秆粉碎还田方式，并研制了相应的玉米秸秆还田装置，主要由捡拾粉碎单元、对辊滑切支撑单元、支撑板和机壳等组成。在异速动态双支撑条件下，通过对作业过程中玉米秸秆动力学分析和秸秆漏捡面积分析，对捡拾粉碎刀和对辊滑切支撑刀进行设计，建立了影响秸秆粉碎合格率的数学模型。以捡拾粉碎刀转速、L型甩刀折弯角、L型甩刀刃口长度和滑切支撑刀滑切角为因素，秸秆粉碎合格率为试验指标进行Box-Behnken试验。田间试验结果表明：当滑切支撑刀滑切角45°、捡拾粉碎刀转速1 700 r/min、L型甩刀刃口长度45 mm和L型甩刀折弯角40°时，玉米秸秆粉碎合格率为92.58%，与预测值误差<5%，满足国家标准要求。该研究提出的秸秆粉碎还田方式和研制的秸秆粉碎装置为玉米秸秆粉碎还田机设计和优化提供新的方案和技术支撑。

摘要:为解决机器人在温室环境下的自主导航问题，该研究研制了基于双激光雷达的温室运输机器人导航系统，实现温室环境下的地图构建、路径规划和定位导航。融合激光雷达与编码器信息，使用cartographer算法及时定位与地图构建。根据地图与检测点信息，采用Dijkstra算法规划全局路径，使用动态窗口算法规划局部路径，完成自主导航。试验表明，车载系统分别以0.2、0.5和0.8 m/s速度运行时，实际导航路径与目标路径的横向平均偏差小于13 cm，标准差小于5 cm；导航目标点处横向偏差、纵向偏差的平均值不超过9 cm，均方根误差不超过11.2 cm，标准差小于5 cm，航向偏差的平均值小于10°，均方根误差小于12°，标准差小于6°，满足机器人温室运输作业的导航精度需求。

摘要:为提高甘蔗等高茎秆作物的机械化病虫害防治水平，解决普通喷雾机进地困难、农药用量大且利用率低等问题，该研究研制了一套基于三维LiDAR实时扫描的高地隙宽幅喷雾机变量施药系统。该系统搭载的喷雾机作业幅宽24 m、地隙1.35 m，喷杆喷雾高度在0.5～2.5 m可调。变量施药系统采用16线激光雷达传感器，对作物的三维信息实时探测，安装于机具后端的脉宽调制（PWM，Pulse-Width Modulation）控制器从CAN总线上获取喷雾机的速度信息并传递给计算机，采用Python控制程序，融合激光雷达数据与实时速度信息绘制喷雾量处方图并发送给PWM控制器。建立了作物冠层高度与施药量之间的数学模型，根据作物冠层所需要的喷雾量，由控制器控制电磁阀的开闭实现精准变量施药。系统组装完成后，在甘蔗地进行田间试验测试。结果显示：激光雷达能够准确识别甘蔗株高，最大识别误差为8.42%，最小识别误差为0.17%，平均误差为4.59%，激光雷达将识别到的株高信息准确传递给变量施药系统。变量系统开启后，喷雾机会根据株高变化实时改变喷雾量，雾滴沉积密度满足相关标准要求。在变量施药条件下，植株上中下3层的雾滴沉积密度变异系数均小于15%，满足喷雾机(器)作业质量标准要求，机具整体作业性能良好。变量施药时布样区施药总量为56.43 L, 相比常量施药的施药总量78.96 L，减少农药用量22.53 L，减幅28.5%。该研究可为高茎秆作物病虫害高效精准防治提供新的思路和方法，为新型精准变量施药机械的结构设计和高效施药技术性能优化提供参考。

摘要:为提高油菜割晒作业性能，研究油菜植株参数和割晒机参数对铺放角的影响规律，该研究利用ANSYS软件和ProE软件分别建立油菜植株的柔性体和割晒机模型，在ADAMS软件中建立割晒机-油菜植株刚柔耦合模型，开展油菜植株铺放过程单因素与多因素仿真试验。单因素试验结果表明：油菜植株高度在1.2～1.6 m范围内，铺放角先减小后增加且在植株高度为1.4 m时取得最小值；油菜植株质量密度在438～588 kg/m3范围内，铺放角先增加后减小且在质量密度为538 kg/m3处取得最大值；植株与植株的摩擦系数在0.1～0.5范围内，摩系数越大铺放角越小。多因素响应面试验结果表明：输送链与前进速度的速比、前进速度、割茬高度、输送链速度与前进速度的速比及前进速度与割茬高度的交互作用对铺放角的影响极显著（P<0.01），显著性顺序从大到小为输送链速度与前进速度的速比、前进速度、割茬高度；根据多因素试验结果建立铺放角的三元二次回归方程模型，并建立响应面分析多因素交互作用对铺放角的影响规律；建立目标优化方程组，确定割晒机最优作业参数组合为前进速度0.6 m/s，速比1.37，割茬高度0.42 m。田间试验结果表明，优化作业参数条件下，铺放角预测值与实测值的相对误差小于6%；与对照相比，铺放角由134.9°下降为115.8°，角度差由11.2°下降为9.6°，根差由0.22 m下降为0.14 m，割晒损失率由2.2%下降为1.5%，割晒机作业性能提高。研究结果可为油菜割晒作业的适宜条件确定和割晒机作业参数优化提供依据。

摘要:针对迷宫型灌水器传统注塑模具加工周期长，加工成本高的问题，为适应产品快速开发的需要，该研究开发了一种灌水器模具的快速制造技术和注塑成型工艺。利用数字ABS作为模具材料，采用聚合物喷射技术成型模具确保精度和强度。为确定不同加工参数对成型质量的影响，以翘曲变形量和缩痕估算为分析指标，通过Moldflow软件进行了单因素试验和四因素五水平的正交试验。建立了翘曲变形和缩痕估算与各参数间的回归模型，并通过粒子群算法得到了最优工艺参数。试验结果表明，冷却时间对翘曲变形量和缩痕无影响，熔体温度、保压压力和保压时间对翘曲变形和缩痕产生决定性的影响，最佳工艺参数组合为熔体温度230 ℃，保压压力3 MPa，保压时间4 s。优化成型工艺参数后，翘曲变形下降8.72%，缩痕估算下降20.68%，熔接痕减少，塑件质量得到提高，达到设计要求。在注塑机中使用快速模具进行了注塑试验验证，证明了结构和工艺的正确性。相较于传统模具加工，快速模具实现了灌水器快速开发，在保证灌水器质量的情况下大幅度缩短了加工时间，降低了加工成本，该研究可为新型灌水器的设计与开发提供一定的理论基础。

摘要:基于工质相变换热和无泵循环思路，提出了一种动力电池冷热双向热管理系统。以某款三元锂电池为研究对象，试验测试了冷热双向循环热管理系统的散热和加热工况。结果表明：该系统能实现电池箱低温工况加热与高温工况散热的运行切换管理。散热工况下，换热板采用4根竖管比单根蛇形管的散热能力强；冷凝器侧强制风冷散热与自然对流散热相比，能将系统一换热功率提高10%～44.2%，系统二换热功率提高20%～48.6%；电池箱温度为60 ℃时，自然对流散热系统换热板的最大温差小于2 ℃，强制对流散热系统换热板的最大温差小于1 ℃；在电池初始温度25 ℃时，1C、2C、3C放电倍率下，放电结束强制对流散热在能将8块电池的平均温度分别降低2.1、3.9、4.7 ℃。加热工况下，多组试验电池箱的升温效果一致性较好。考虑车辆行驶中换热板倾斜的影响，受制于工质的流量分配，散热工况时温度均匀性优于加热工况。

摘要:为了对比高原与平原环境下柴油机微粒捕集器（Diesel Particulate Filter，DPF）的主动再生温度特性差异，该研究通过台架试验对0、1 000和1 960 m海拔下再生温度为550、575和600 ℃时DPF的载体温度特性及温度梯度的变化进行对比分析。结果表明：高原环境下，DPF载体的温度变化规律与平原环境一致，径向方向从DPF中心到边缘温度逐渐降低，轴向方向从DPF入口到出口温度逐渐升高，最高温度均出现在DPF出口中心；随着海拔高度升高，DPF载体的峰值温度和径向、轴向温度梯度均升高；海拔1 000 m时，550、575和600 ℃再生温度时的最大峰值温度比海拔0 m时分别升高了4.6%、10.3%和16.6%，最大径向温度梯度分别升高了48.7%、118.9%和145.5%，最大轴向温度梯度分别升高了84.3%、81.6%和198.2%；海拔1 960 m时的最大峰值温度比海拔1 000 m时分别升高了6.3%、14.3%和17.2%，最大径向温度梯度比1 000 m时分别升高了65.5%、91.1%和166.9%，最大轴向温度梯度比海拔1000 m时分别升高了20.2%、83.2%和43.2%。由于高原环境下柴油机氧化催化器（Diesel Oxidation Catalyst，DOC）的入口温度比平原环境下高，导致DPF的入口温度升高率、载体峰值温度和温度梯度均比平原的高。高原环境下更容易出现DPF损坏的危险。为保证DPF的安全可靠再生，海拔1 000 m时再生温度应低于600 ℃，海拔1 960 m时再生温度应低于575 ℃，以减小温度梯度，防止局部热应力过大。

摘要:针对机械故障振动信号在变工况条件下的特征提取与智能诊断问题，该研究提出了一种将变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）的优化算法与深度迁移学习（Deep Transfer Learning，DTL）模型相结合的故障诊断方法。首先，通过多种群差分进化（Multiple Population Differential Evolution，MPDE）算法和包络熵适应度函数来优化VMD，以解决VMD中本征模态函数分解个数k和惩罚因子α难以自适应确定的问题，再将VMD分解后的本征模态函数根据平均峭度准则进行重构，重构信号经过连续小波变换后获取信号时频特征。然后在深度残差网络（Deep Residual Network，ResNet）的基础上，将ResNet网络与迁移学习（Transfer Learning，TL）模型进行结合，采用边缘分布自适应方法缩小机械故障信号源域数据集与目标域数据集之间的差异，构建出适合于变工况条件下的机械故障诊断深度迁移学习模型。最后，在4个不同工况条件下的滚动轴承试验数据集中，将所提出的MPDE-VMD+DTL的故障诊断方法与传统BP神经网络、ResNet卷积神经网络和迁移成分分析进行对比。结果表明，该研究的MPDE-VMD+DTL方法诊断精度达到84.36%，BP、ResNet和迁移成分分析方法的诊断精度分别为23.60%、71.63%和19.68%，均低于该研究方法。MPDE-VMD +DTL方法实现了在不同工况下的端到端机械故障智能诊断，同时具有较好的泛化能力和鲁棒性。

摘要:针对丘陵山区油菜种植面积逐步扩大和平原地区稻油茬口矛盾突出的生产现状，结合无人机飞播作业不受地形限制、作业速度快、工作效率高和适用范围广等优点，该研究开发了与极飞P20四旋翼无人机平台配套的油菜无人机飞播装置和控制系统。分析确定了飞播装置种箱、充种漏斗、槽轮等的结构参数，并研制了相应的控制系统。在分析无人机飞播质量影响要素基础上，建立了无人机旋翼气流场仿真模型，并以充种漏斗长度和槽轮转速为试验因素开展台架试验。仿真分析和台架试验结果表明，旋翼气流场对油菜种子的空中漂移运动轨迹有较大影响，根据获得的无人机飞行速度与槽轮转速关系模型，确定了旋翼气流场对种子影响较小的参数组合：导种管出种口与无人机旋翼距离300 mm，充种漏斗长度53 mm，槽轮转速10～50 r/min、无人机飞行速度2～4 m/s。场地试验表明：导种管出种口横向距离为1.1 m，无人机飞行高度为2～2.5 m时，无人机有效作业幅宽2.15～2.45 m，种子分布均匀性变异系数为32.05%～34.78%，装置作业性能较好，满足油菜农艺种植要求。研究结果可为油菜无人机飞播配套装置设计提供参考。

摘要:内蒙古河套地区是中国重要的商品粮、油生产基地。区域内耕地密布，长期大规模河道外引水，引排水渠系纵横交错，人类活动剧烈，改变了原来的水循环环境，水循环要素变化具有时空变异性，水分转化与运动过程及其复杂。为厘清河套地区山水林田湖草系统的水循环演变规律，该研究在"自然-人工"复合水循环理论基础上，构建了适用于强人类活动地区的分布式水循环模型（Water Allocation and Cycle Model，WACM4.0），系统模拟分析了河套地区山水林田湖草各系统的水循环演变规律与水分运动过程。结果表明：乌梁素海、引排水渠道水循环特征以引水-排水的横向运动为主；乌海滩涂水循环特征以地下水补给-蒸发的垂向运动为主；海子水循环以垂向与横向综合运动为主；耕地水循环特征为灌溉水入渗-蒸散发的垂向运动；人工林、草地、未利用地与居工地的水循环特征为降雨-入渗-潜水蒸发的垂向运动。山水林田湖草系统整体水循环特征以灌溉（降雨）-下渗-蒸发垂向水循环为主。河套地区地下水量逐年亏损，地下水循环过程为"负水平衡"垂向运动。河套地区引水灌溉平均每年致使黄河径流量减少约42.0亿m3。其中耕地耗黄水量最多，其次为引水渠道、乌梁素海、排水渠道、海子、草地。研究可为河套地区灌溉管理、水资源开发利用与山水林田湖草生态保护提供基础支撑。

摘要:明确中国粮食生产基地主要作物种植条件下的水分盈亏条件，有利于区域灌溉策略制定及保障国家粮食安全。该研究基于MODIS遥感数据和常规气象数据，运用Priestley-Taylor公式以及作物水分盈亏指数，以三江平原腹地的挠力河流域为研究区，揭示2000年以来该流域主要作物（中稻、春小麦和春玉米）的水分盈亏时空变化特征。结果表明：1）挠力河流域潜在蒸散量由2000年的910.25 mm增至2015年的964.04 mm，各作物需水量整体呈现不同幅度的上升态势；2）各作物表现出不同的水分盈亏特点。中稻水分亏缺明显，缺水量由东北向西南递增，天然降水不能满足其水分需求。春小麦水分亏缺程度低，灌溉需求量在空间上变化较小。春玉米多处于轻度缺水状态，且西北部的缺水量小于东南部；3）流域境内的中稻多处于轻旱状态，2000-2015年干旱区持续扩张，面积增长幅度达到143.46%。对于旱作物而言，春小麦的缺水量尚未达到轻旱的标准，而春玉米的轻旱区面积往复变化，2000-2015年间面积减少了79.90%。作物种植结构的快速变化，使得中稻种植区迅速扩张，加剧了该流域的水分亏缺态势，而春小麦和春玉米的种植区变化未对水分盈亏态势造成显著影响。研究可为挠力河流域的农业结构调整与农田灌溉措施制定提供支持。

摘要:开发具有保水缓释双重功能的新型肥料，对于提高水肥利用效率和保障农业可持续发展具有重要意义。该研究探索了纳米二氧化硅（SiO2）对提升保水材料吸水率及改善保水缓释肥性能的效果，采用丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为原料，首先通过水溶液原位聚合法制备了P(AA-AM)/SiO2复合保水材料，然后采用双层包膜工艺制备了保水缓释肥，在合成保水材料时，丙烯酸和丙烯酰胺的质量比为3.5∶1，引发剂（过硫酸钾和亚硫酸钠）、交联剂（N,N-亚甲基双丙烯酰胺）、增塑剂（丙三醇）和纳米SiO2分别为单体质量的1%、0.04%、15%和2%。保水缓释肥采用转鼓包膜工艺制备，内包膜层为聚氨酯，占肥料核芯的3%，外包膜层为P(AA-AM)/SiO2复合保水材料，占肥料核芯的24%。保水材料的形貌结构和热稳定性用傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）、扫描电镜（Scanning electron microscopy，SEM）和热重（Thermogravimetry，TG）表征，保水材料的吸水率用过滤法测定；采用土壤培养研究保水缓释肥的保水和持水性能，保水缓释肥的缓释性能用水浸泡法研究。结果发现：纳米SiO2能较好地分散于基体P(AA-AM)保水材料中，与P(AA-AM)保水材料相比，添加纳米SiO2的复合保水材料在去离子水和0.9% NaCl水溶液中的吸水率分别提高152%和87%，而且热稳定性显著提高；SEM和FTIR结果表明，纳米SiO2能较好地分散于P(AA-AM)保水材料中，SiO2表面含有的硅羟基增加了保水材料的交联密度。相比没有保水层的缓释肥，复合保水缓释肥的土壤持水率和保水率（培养25 d后）分别提高了25.5%和47.2%，肥料释放期由60 d增加到72 d。综上所述，纳米SiO2显著提高了保水材料的吸水率，以此制备的复合保水缓释肥具有优异的保水和缓释能力，该研究为研发高效肥料、提高水肥利用效率提供了新思路。

摘要:为了研究膜孔灌中土壤初始含水率对湿润体特征及累积入渗量的影响，首先通过室内试验验证HYDRUS模拟西安粉壤土膜孔灌湿润体形状以及含水率分布的可靠性，然后基于HYDRUS模型模拟在不同初始含水率条件下膜孔灌湿润体的变化过程。结果表明：基于HYDRUS模型模拟的累积入渗量和湿润锋运移距离与室内试验结果的R2均接近1，标准偏差绝对值均小于10%，拟合良好，表明HYDRUS模型模拟入渗过程的可靠性。膜孔灌湿润锋形状可采用椭圆方程表示。当初始含水率较小（不大于0.1 cm3/cm3）时，湿润体半径的含水率分布可采用椭圆方程表示；从膜孔中心到湿润锋表面，随着初始含水率的增大，湿润体内的含水率梯度减小，湿润体半径的含水率分布曲线由椭圆曲线逐渐转变为平缓曲线。基于湿润体含水率分布规律建立了考虑初始含水率的累积入渗量模型，累积入渗量与湿润体半径的三次方呈正比，湿润体半径可表示为湿润锋水平运移距离和垂向运移距离的几何平均值；对于不同的膜孔半径（1～5 cm），模型计算累积入渗量与HYDRUS模拟值的R2为0.99，标准偏差绝对值小于10%；对于粉土、粉壤土和壤土，当初始体积含水率不大于0.25 cm3/cm3算累积入渗量与HYDRUS模拟值的R2为0.99，标准偏差绝对值小于10%，结果表明该模型对不同土壤质地和膜孔半径的适用性良好；该模型在计算作物灌水需求量方面优于Kostiacov模型等传统的经验模型。该研究揭示了不同初始含水率下的膜孔灌湿润体特征，并建立了累积入渗量模型，可为膜孔灌灌溉水量的计算提供参考依据。

摘要:在利用被动微波遥感技术进行裸露地表土壤含水率（Soil Moisture Content，SMC）的反演中，土壤粗糙度是制约反演精度的最关键因素。该研究利用改进的积分方程模型（Advanced Integral Equation Model，AIEM）进行地表多角度微波发射率的模拟，探索地表微波辐射多角度信息用于提高地表SMC反演精度的可行性。基于不同SMC和不同粗糙度地表多角度V极化发射率数据的变化趋势提取土壤介质布儒斯特角，结果表明，土壤布儒斯特角对SMC具有较高的敏感性，C波段（6.6 GHz）不同含水率土壤的布儒斯特角分布在60°～80°范围内。基于AIEM模拟数据的分析发现，土壤布儒斯特角正切值与SMC具有较好的线性关系，线性拟合决定系数为0.94，均方根误差为0.027 cm3/cm3，并得到了基于布儒斯特角的裸露地表SMC反演算法。基于模拟数据的算法验证结果表明，算法的SMC预测值与理论值的决定系数为0.95，均方根误差为0.024 cm3/cm3。算法在不同土壤粗糙度自相关函数下均表现出稳健的特性，SMC预测精度最大均方根误差为0.027 cm3/cm3，最小为0.023 cm3/cm3。基于布儒斯特角的SMC反演算法利用的是多角度土壤发射率的相对变化而非其绝对数值，该研究为SMC的多角度被动微波遥感提供了一种不同的研究思路。

摘要:为得到枸杞花期受霜冻危害的温度范围，探究低温及其持续时间对枸杞花期的影响，利用人工霜冻实验箱于2016-2019年开展了枸杞花期霜冻模拟试验，统计了不同温度及其不同持续时间下枸杞花期3个阶段（花蕾期、初花期、盛花期）的受冻率，引入危害积温的概念进行了分析，结合霜冻灾害的实际情况对危害积温的公式进行了修订，建立了基于危害积温的枸杞花期霜冻指标，并利用野外实地调查结果对该指标进行了验证。结果表明，当气温降至-1 ℃时枸杞花朵未出现受冻迹象，降至-2 ℃时枸杞花朵开始出现受冻迹象，-8 ℃时受冻率达到100%，说明枸杞花期受霜冻危害的温度范围为-8～-1 ℃，在此温度范围内，温度越低、低温持续时间越长，花朵受冻率越高。枸杞花蕾的抗冻能力最强，初花次之，盛花最弱。修订后的危害积温公式对受冻情况的解释更加客观全面，计算结果与野外调查结果基本一致，建立的指标能够应用于枸杞花期霜冻灾害预报、预警以及评估。

摘要:农业生产中使用的光学遥感图像在采集过程中时常受到云层的影响，导致获取到的图像清晰度低，影响地物信息的判读和后续的使用。针对这一问题，提出一种基于改进条件生成对抗网络（Conditional Generative Adversarial Net-work，CGAN）的光学遥感图像去云方法。首先，在原始CGAN的生成器中引入空间池化层，通过增加网络的多尺度特征学习能力以提高生成图像的细节信息；其次，在改进CGAN网络中加入回归损失使生成图像与真实图像更加接近，进一步提高生成效果。在光学遥感图像数据集上的试验结果表明：相比原始CGAN，改进CGAN生成的无云光学遥感图像更接近真实无云光学遥感图像，与原始CGAN相比，改进CGAN在薄云和厚云光学遥感图像上的峰值信噪比（Peak Signal-to-Noise Ratio，PSNR）分别提升了1.64和1.05 dB，结构相似性（Structural SIMilarity，SSIM）分别提升了0.03和0.04。同时，相较于传统的去云方法和深度学习的Pix2Pix方法，该方法在光学遥感图像去云和保真上均取得了更好的效果。研究结果证明了改进的CGAN方法实现光学遥感图像去云的可行性，可为农用光学遥感图像的处理提供方法借鉴。

摘要:针对传统中药鉴定、分子鉴定、生物技术鉴定及光谱检测技术的主观性强、耗时、操作复杂等不足，以及金线莲整个叶片形态区分度小、单一分类器鉴别精度不高的问题，该研究提出了基于机器视觉的叶片子区间多特征提取方法和基于多模型融合的Stacking集成学习算法实现金线莲的品系分类。试验采集6个品系的金线莲叶片图像数据，进行图像预处理后提取叶片子区间内纹理、颜色共114个特征，基于这些特征，构建堆叠式两阶段集成学习框架，以逻辑回归、K最近邻、随机森林和梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree，GBDT）作为基分类器，GBDT作为元分类器进行学习。试验结果表明，Stacking集成学习模型的整体识别综合评价指标F值达93.91%，分类正确率达94.49%，分别比逻辑回归、K最近邻、随机森林和GBDT这4个单一分类模型高出4.40、11.87、11.01、12.94个百分点和5.36、11.34、6.93、12.13个百分点。因此，该研究能够有效识别金线莲品系，为形状大小相似、形状特征难以利用的植物叶片识别提供参考。

摘要:及时准确识别母猪的发情行为可以有效增加受胎率和产仔量，对提高养殖企业的繁育水平和经济效益具有重要意义。该研究针对生猪养殖过程中母猪发情行为识别存在主观性强、智能化水平低、假警报和错误率高、识别不及时等问题，提出了一种基于飞蛾扑火算法（Moth-Flame Optimization，MFO）优化长短时记忆网络（Long Short Term Memory，LSTM）的母猪发情行为识别方法。利用安装在母猪颈部的姿态传感器获得母猪姿态数据，然后使用姿态数据训练MFO-LSTM姿态分类模型，将母猪姿态分为立姿、卧姿和爬跨3类。通过对姿态分类结果进行分析，确定以爬跨行为和活动量2个特征作为发情行为识别依据，使用MFO-LSTM分类算法判断母猪是否发情。以山西省太原市杏花岭区五丰养殖场的试验数据对该方法进行验证，结果表明，该方法在以30 min为发情行为识别时间时的识别效果最好，发情行为识别的错误率为13.43%，召回率为90.63%，特效性为81.63%，与已有的母猪发情行为识别方法相比错误率降低了80%以上。该方法在保证识别准确率的情况下有效降低了错误率，可满足母猪养殖生产过程中发情行为自动识别要求。

摘要:目前中国中小规模畜禽养殖场主要采用自然贮存后还田的形式处理养殖粪水，受场地制约，养殖粪水贮存时间通常仅有1～2个月，之后便直接还田利用，贮存后的粪水理化特性变化尚不清楚，是否适宜直接还田尚需研究。该研究以猪粪水和牛粪水为研究对象，重点分析粪水在长期贮存中粪大肠菌群、电导率（Electrical Conductance，EC）以及化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）的变化，分析粪水最佳贮存期及还田利用方式，以期为粪水资源化及安全还田提供参考。结果表明，粪水经自然贮存6个月，铵态氮损失达68%以上，不仅引起环境污染，且降低了养分；贮存后粪水基本可达到无害化要求，但pH值、EC值以及COD浓度仍然偏高，还田前应制定合理的粪水资源化利用方案；固液分离可以有效降低粪水中的COD浓度和EC值，促进粪水无害化进程。该研究为中国畜禽养殖粪水资源化用探索了新的技术路径。

摘要:厌氧发酵产沼气作为主流的能源化技术，在有机废弃物的处理中发挥了重要作用。沼液作为沼气工程的主要副产物，由于其产量大、含水率高，在资源化利用过程中存在储存运输困难、难以及时消纳利用等问题，需要进行减量化处理。利用膜技术浓缩沼液可大幅降低沼液体积，产生大量淡水资源，同时获得含高浓度营养物质的浓缩液，已展现出广阔的应用前景。该研究归纳了厌氧发酵沼液的水质特性，综述了固液分离预处理，微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration，UF）、纳滤（Nanofiltration，NF）、反渗透（Reverse Osmosis，RO）、膜蒸馏（Membrane Distillation，MD）和减压膜蒸馏（Vacuum Membrane Distillation，VMD）等沼液膜浓缩技术，总结了各技术的处理原理及当前国内外研究进展，重点探讨了需解决的关键瓶颈问题，并对膜技术应用于沼气工程沼液减量化处理进行了展望与建议。

摘要:针对农村户用厕所环境条件差、厕污处理困难等问题，该研究研制了一种具有负压抽吸进料-螺旋盘管曝气-膜辅助加热功能的110 L农村户用厕污堆肥反应器。根据工程热力学和生物学原理，设计了厕污负压抽吸进料机构、螺旋盘管曝气系统和膜辅助加热机构等关键部件，集成反应器控制单元，并开展反应器性能试验。试验结果表明：堆肥高温期（50 ℃）维持5 d，连续发酵15 d后，蛔虫卵死亡率达到100%，大肠菌值检测为46个/g（≤100个/g），种子发芽指数为88.4%，满足《粪便无害化卫生标准》要求。该研究可为农村户用厕污无害化处理及肥料化利用提供装备支撑。

摘要:为定量分析并预测复杂多变的室外工况对双集热管多曲面槽式空气集热器热工性能的影响，该研究针对双集热管多曲面槽式空气集热器结构及光学性能，结合能量守恒理论分析其传热过程，采用有限元及集总参数法建立其数学模型，并通过搭建双管集热器热性能测试平台和北京地区实际温室系统验证其有效性。结果表明：无论双管集热器反射槽体外是否贴附保温层，其数学模型的平均绝对误差为±0.9 ℃，平均相对误差为3.7%，误差分析指数IA（Index of Agreement）可达0.994；对于北京地区实际工程中的16 m双集热管多曲面槽式空气集热器串联集热系统，其数学模型能够较为准确的给出不同室外工况及不同串联长度的集热系统出口空气温度，其平均绝对误差为±（1.3～2.7）℃，平均相对误差为5.4%～7.0%，误差分析指数IA为0.988～0.994。该模型为指导太阳能空气集热器在日光温室中的最优配置及其运行策略提供方法手段及技术参考。

摘要:高精度监测土地利用对实现可持续发展有重要意义。然而，由于遥感传感器成像的限制和地物的复杂性，单一的高光谱和多光谱图像已经不能满足高精度土地利用分类的要求，充分利用高光谱和多光谱遥感图像的互补信息能克服仅采用单一遥感图像分类的不足。该研究设计双分支卷积神经网络协同高光谱和多光谱遥感图像进行土地利用分类。针对高光谱图像设计3维-1维卷积神经网络（3D-1D Convolutional Neural Networks，3D-1D CNN）分支自动提取高光谱图像的空间-光谱特征；针对多光谱图像，设计3维卷积神经网络（3D Convolutional Neural Networks，3D CNN）分支提取多光谱图像的空间-光谱特征；设计融合层将从高光谱和多光谱图像提取的特征进行融合，最后通过全连接层输出土地利用类别。研究表明，与决策树（Decision Tree，DT）、支持向量机（Support Vector Machine，SVM）以及1D、2D和3D CNN方法相比，该文提出的基于双分支卷积神经网络的方法在两个数据集上Kappa系数平均分别提升了15.9、8.1、5.4、5.4和2.7个百分点。

摘要:耕地多功能价值的时空演变与权衡-协同关系测度对于深化耕地可持续利用和管理具有重要意义。该研究以经济快速发展地区浙江省为例，采用价值量化方法对2000、2010和2015年浙江省耕地多功能进行价值评估并分析其时空变化特征。运用Spearman秩相关系数法、双变量空间自相关模型以及可拓展随机性环境影响评估（Stochastic Impacts by Regression on Population，Affluence and Technology，STIRPAT）模型探究耕地多功能之间的权衡-协同关系及影响因素。结果表明：1）2000-2015年浙江省耕地多功能总价值下降，地均耕地多功能价值呈现先下降后上升的趋势。其中气体调节、水源涵养和社会保障功能价值下降明显，食物生产和美学景观功能价值增加；耕地多功能总价值在空间上呈现北高南低的分布格局，2000-2015年大部分县市耕地多功能总价值均有不同程度的下降，西南山地丘陵区耕地多功能总价值有所提升。2）浙江省耕地多功能之间主要表现为协同关系，各项功能之间的协同-权衡关系存在空间异质性；2000-2015年，浙江省耕地多功能协同关系总体减弱，在空间上主要表现为高值协同区减少。3）城镇居民可支配收入和地均农业机械总动力对耕地多功能总价值有负面影响，农村居民可支配收入增加有助于耕地多功能总价值的提升。该研究成果可为科学划定耕地利用与保护区，促进耕地多功能的协同利用和提升耕地资源价值提供科学依据。

摘要:为研究静动载荷作用下的粮食剪切特性，利用开发的新型粮食动直剪仪，设计了孔隙率为39%、36%、33%以及竖向压力为50、100、150、200 kPa下的小麦单调直剪、往复剪切及往复后单调直剪试验，研究了小麦静动力剪切特性，并对比分析了小麦单调直剪与往复后单调直剪的强度、变形结果。研究结果表明：单调直剪试验中，同一孔隙率下，竖向压力越大，其软化现象越明显，剪胀现象越不明显，剪胀角越小，竖向压力为50、100、150、200 kPa下对应的剪胀角分别为4.5°、3.6°、2.4°、0.7°；同一竖向压力下，随着小麦孔隙率减小，其软化现象越明显，内摩擦角也越大，孔隙率为39%、36%、33%的小麦对应的内摩擦角分别为22.2°、24.4°、28.1°。剪胀角也随着小麦孔隙率减小而增大，对应的剪胀角分别为1.3°、3.6°、9.9°；往复剪切试验中，孔隙率越小，小麦往复剪切软化现象越明显，剪缩现象越不明显，最大剪缩量越小，孔隙率为39%、36%、33%的小麦对应的最大剪缩量分别为2.77、1.74、1.15 mm。往复后单调直剪与单调直剪试验结果对比表明，往复后单调直剪的小麦抗剪强度明显增大，其剪胀现象更明显，最大剪胀量也增大。试验结果可为粮仓结构安全性设计，尤其是粮仓结构动力分析提供依据。

摘要:为了有效提高未熟苹果多酚（Apple Polyphenols，APP）和壳寡糖（Chitooligosaccharides，COS）多功能协调效应，该研究采用喷雾干燥法研制未成熟的苹果多酚-壳寡糖微胶囊（Apple Polyphenols-Chitooligosaccharides Microcapsule，APCM），并测定了APCM的微胶囊粒度和分布，以及结构表征，并评价了模拟胃肠道消化模型对总多酚（Total Phenolic Content，TPC）释放和健康益处功能的影响。激光粒度分析结果表明，APCM的平均粒径为32.98 μm。跨度值最小为1.19，这意味着APCM比COS和APP更均匀、颗粒度更小。APP在1 237和1 194 cm-1处观察到了清晰的峰形，在APCM中同一位置处未观察到。但是，APCM与APP具有相似的吸收带，这意味着APP与COS也可能通过范德华力和分子间氢键的方式形成APCM。模拟胃肠消化模型结果表明，APCM中多酚的释放发生在60 min以内。在模拟胃液消化系统（Simulated Gastric Fluid，SGF）处理中，APCM释放的TPC从25.6%到76.5%不等，而在模拟肠液消化系统（Simulated Intestinal Fluid，SIF）持续处理中，TPC释放量达到31.3%到97.6%。体外抗氧化活性和活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）清除活性结果表明，相比与APP和COS，APCM对抗氧化能力指数、清除DPPH自由基、铁离子还原抗氧化力、?OH清除活性、O2?-清除活性和H2O2清除活性表现出更出色的清除自由基活性。此外，与APP或COS相比，APCM不仅表现出更高的糖还原酶抑制活性（P<0.05），而且具有更好的血管紧张素I转换酶（Angiotensin I Converting Enzyme，ACE）抑制活性（P<0.05）。结果表明，APCM今后可在功能性食品或药物领域更大的研发潜力。

摘要:为了研究牛肉臊子工业半成品炒制过程中挥发性化合物变化规律，测定炒制过程中在肌肉煸炒去水、煸炒脂肪出油和肉油混合炒制3个阶段挥发性化合物的变化。采用电子鼻（electronic Nose，e-Nose）测定炒制各阶段气味强度，顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术（Headspace Solid-Phase Microextraction Gas-Chromatographic Mass-Spectrometric，HS-SPME-GC-MS）对挥发性化合物进行了定量分析。结果表明：在整体气味感知上，采用e-Nose可以区分炒制各加工阶段的气味。GC-MS方法共检测出144种挥发性成分，t检验筛选出52种主要挥发性化合物（P < 0.01）。在整个加工过程中，醛类是牛肉臊子工业半成品的主要挥发性化合物。煸炒脂肪阶段对炒制牛肉臊子工业半成品的风味贡献较大。采用偏最小二乘判别分析（Partial Least Squares Discriminant Analysis，PLS-DA），可将原料肉、肌肉煸炒去水、煸炒脂肪出油和肉油混合炒制的挥发性化合物形成过程区分为4个阶段。该研究为智能风味控制程序及炒制机的研发提供了理论依据，为工业生产炒制肉制品提供技术参考。

摘要:为研究加水量对不同和面时间下面片质构及蛋白特性的影响，该研究采用质构仪、傅里叶红外光谱仪和高效液相色谱仪分别探究面片质构、二级结构和蛋白含量的变化，同时对面片色泽、巯基含量进行测定。结果显示随着加水量的增加，面片的拉伸力与硬度呈下降趋势，延展性与黏性呈上升趋势，面片亮度（L*）值和红-绿（a*）值升高。加水量为40%时，蛋白质二级结构中稳定型的β-折叠与α-螺旋含量较高，巯基、大分子量聚合体蛋白含量较低，面片综合质构特性较好，有利于高水分含量面制食品的生产。不同加水量下，和面时间对面片质构及蛋白特性的影响不同。和面15 min时，面片延展性较好，拉伸力、硬度适中，黏性、巯基含量较低，β-折叠含量较高，适度的和面时间能够促进面片面筋网络的形成，有利于提高面片的品质特性。

摘要:为确定卵叶牡丹花粉萌发力准确测定的适宜培养基及高效保存方法，解析花粉在不同温度贮存下花粉萌发率变化的生理机制。采用扫描电镜观察分析卵叶牡丹花粉表观特征，用离体培养法对卵叶牡丹花粉进行了4因素（蔗糖、硼酸、Ca(NO3)2、GA3含量）3水平正交试验，并研究了不同贮存温度及时间对花粉萌发率、超氧化物歧化酶（SOD，Superoxide Dismutase）、过氧化物酶（POD，Peroxidase）、过氧化氢酶（CAT，Catalase）活性、丙二醛（MDA，Malondialdehyde）含量的影响。结果表明：卵叶牡丹花粉畸形、瘪粒率达19.50%，是卵叶牡丹新鲜花粉萌发率低的主要原因；影响卵叶牡丹花粉萌发的因子依次为：蔗糖，硼酸，Ca(NO3)2，GA3；花粉萌发力检测的最适宜培养基为：110 g/L蔗糖，45 mg/L硼酸，55 mg/L GA3，30 mg/L Ca(NO3)2；2、-20 ℃分别适宜1~6个月花粉的短期贮存，-80 ℃适合花粉1 a左右的中期贮存， -196 ℃适合花粉的长期保存；相关分析结果显示：花粉萌发率与3种保护酶活性呈显著正相关，与丙二醛含量呈显著负相关，3种保护酶活性对花粉萌发率的影响次序为：超氧化物歧化酶，过氧化氢酶，过氧化物酶；不同贮存温度下，3种保护酶的敏感性不同，室温下，POD为敏感性保护酶；2、-20、-80 ℃下，SOD为敏感性保护酶；花粉丙二醛含量及3种保护酶活性基本稳定，氧化代谢保持平衡，是卵叶牡丹花粉在-196 ℃下贮存长久保持高萌发力的内因；保护酶活性降低、丙二醛含量升高，不能有效清除活性氧、自由基，生理代谢失衡是卵叶牡丹花粉在室温、2、-20 ℃下贮存寿命缩短的主要原因之一。

摘要:城镇低效用地识别与再开发研究对提升土地利用效率与促进城镇高质量发展具有重要意义。基于系统论视角以山西省山区贫困县榆社县中心城区为案例地，将影响低效用地形成因素归纳为内部性质和外部特征两个维度，构建因地制宜的城镇低效用地识别评价指标体系，利用组合矩阵模型划分城镇低效用地内-外部性组合指数等级，辨识欠发达县域城镇低效用地范围，并提出城镇低效用地再开发策略。结果表明：1）榆社县商业用地内-外部性指数等级分布较为均匀，工业用地内-外部性指数等级均集中于低等级，居住用地内-外部性指数等级存在一定差异，其中外部性指数等级以低等级为主，内部性指数等级则表现出低等级与高等级均匀分布的特征。2）榆社县最终确定城镇低效用地25块，商业和工业低效用地占比不到10%，空间分布较为零散，不具有典型的空间性；居住低效用地占低效用地比例的90.06%，主要集中分布于城镇边缘地带和中心区域，可见居住用地仍然是欠发达地区城镇低效用地再开发主体。3）城镇低效用地存在空间分布和用地类型双重差异性，榆社县城镇低效用地再开发需针对空间分布特征和内-外部性主导影响因素精准施策，促进区域新农村建设。