摘要:针对喷雾高度影响大田对靶喷雾准确性问题，该研究设计了融合喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统，适用于株间距大、冠层尺寸小的作物。介绍了大田蔬菜对靶喷雾系统的结构组成及工作原理，根据对靶喷雾作业环节的滞后特性，建立对靶喷雾滞后模型，提出融合靶标位置、靶标大小、喷雾机作业速度和喷雾高度的对靶喷雾控制方法，基于C37控制器设计了稳压喷雾系统和对靶喷雾控制系统，并进行试验验证。不同喷雾高度对靶试验结果表明，在作业速度为0.52 m/s的情况下，融合喷雾高度的对靶喷雾平均绝对误差和均方根误差分别不高于3.63和4.26 cm，比未融合喷雾高度的平均绝对误差平均减小4.30 cm，均方根误差平均减小4.57 cm，有效喷施率不低于92.6%，验证了融合喷雾高度对靶喷雾的可行性。田间试验结果表明，随着作业速度的增加，对靶喷雾有效喷施率和平均有效覆盖率下降。在作业速度不大于0.49 m/s时，对靶喷雾有效喷施率为93.5%，平均有效覆盖率为80.2%。较于连续喷雾方式，对靶喷雾节药率可达33.8%，可满足大田株间距大、冠层尺寸小的作物对靶植保作业需求。

摘要:保护性耕作秸秆集行模式下作物苗前除草作业时，传统全覆盖喷药方式下喷洒在秸秆条带的药液无法到达地表而造成药液浪费和环境污染。针对该问题，该研究提出了一种基于图像识别的精准喷药装置。首先，使用搭载在植保机前端的摄像头采集田间图像，采用智能优化多阈值算法分割图像中的秸秆和种植带，计算种植带的定位线坐标。然后，控制器根据种植带定位线坐标驱动步进电机滑台带动喷头移动到种植带上方进行对行喷药；为防止喷药过程中横向与纵向气流影响使雾滴飘移至秸秆行与空气中造成喷药不均，使用模糊控制器根据横向与纵向气流变化对喷药量进行调整。最后，分别进行了平台与田间试验。试验结果表明，该装置对种植带定位线的识别准确率约为88.3%；相比于传统全覆盖喷药方式药液使用量节省约52.84%；药液沉降均匀度得到提高，雾滴覆盖率维持在28.5%～33.8%。该装置可实现秸秆集行模式下的种植带精准施药，对提高药液利用率、保护环境有积极作用，研究结果可为精准喷药和保护性耕作技术推广应用提供支持。

摘要:目前中国虾夷扇贝网具存在捕捞效果差、海底生境影响严重等问题，该研究基于水下视频监控技术，设计了水压板导流与随动式惊扰相结合的拖曳网架结构。采用FLUENT软件对改造后捕捞网具的水下拖曳水动力特性进行分析得出，在拖曳水深在30~50 m、拖曳速度为1.8 m/s、网口高度为350 mm时，采用22.5°～30°负迎角弧式水压板，可减轻顶部湍流对底栖鱼类的兼捕影响，且随动式惊扰装置满足作业要求，此时拖曳稳定绳长约为156.80～261.34 m、稳定角度为11.03°、稳定拖曳力为2275.83 N。通过海上捕捞对比试验得出，在拖曳速度为1.5、1.8和2.0 m/s时，改造后捕捞网具与生产用捕捞网具在捕捞量方面无显著差异（P>0.5），在碎贝量和底栖鱼类兼捕量方面显著降低（P<0.5）。单网平均捕捞量的偏差率分别为6.30%、0.59%和5.55%，单网平均碎贝量的偏差率分别为90.63%、84.78%、85.29%，单网底栖鱼类平均兼捕量的偏差率分别为78.57%、81.25%、84.85%。且在拖曳速度为1.8 m/s时，与生产用网具相比，单网平均捕捞量偏差率最低，单网平均碎贝量的偏差率最低，底栖鱼类平均兼捕量显著减少，符合环境友好型捕捞网具设计要求。

摘要:由于各区域之间的调度策略与农产品种类存在差异使得相互之间难以管理，因此农机跨区域调度呈现无中心的管理模式。且由于区域之间距离较远导致个体农户与调度方之间难以建立信任关系，从而无法充分利用已有的农机资源，难以有效降低各区域农机的购买成本。针对上述问题，该研究构建了基于区块链的农机跨区域调度系统。首先，对农机的调度成本进行分析，建立以农机数量、农机需求量与机手数量为约束条件的农机跨区域调度模型；然后以调度成本最小化为目标，采用基于最短距离的农机跨区域调度匹配方法求解农机调度方案，并通过区块链智能合约自动执行调度匹配算法；最后根据江苏省宜兴市与安徽省广德市的农田与农机数据以及随机生成的调度任务进行仿真试验，并与区域内的调度成本与农机利用率进行对比。结果表明：区块链的去中心化特点可以满足无中心的跨区域调度需求，其身份认证机制与高透明度、不可篡改的技术特性可为用户提供技术上的信任保障。在各区域农机总量充足的情况下，跨区域调度可以减少农机购买成本，并将农机利用率提升至90%，相较于域内调度，跨区域调度的投入成本随着任务数的增加而下降，当任务数为10时，成本下降大约21.3%。研究结果可为农机跨区域调度模式的建立提供科学依据。

摘要:针对荸荠深加工中机械去皮、切块等技术与装备研发缺乏离散元仿真模型与参数、难以通过仿真指导装置设计与优化的问题，该研究开展了荸荠的离散元参数标定与试验研究。借助三维扫描逆向建模技术获得荸荠轮廓，通过物理试验测得其本征参数和基本接触参数，通过质构仪测得刀片对荸荠的最大剪切力为67.2 N。应用Hertz-Mindlin with bonding模型对荸荠进行建模，以最大剪切力为评价指标，对粘结参数进行虚拟标定试验，采用二水平析因试验和最陡爬坡试验筛选显著性因素，通过响应面法设计试验和优化求解，并进行仿真验证。结果显示，仿真值和实测最大剪切力相对误差为0.89%。进行不同刀片的剪切试验，结果表明，仿真值与实测最大剪切力相对误差不高于7.41%。研究结果表明，该研究所建荸荠模型与参数标定结果可用于离散元仿真研究，对荸荠去皮、切块加工装置设计具有指导意义。

摘要:轮胎-土壤相互作用研究是非道路车辆地面力学发展的重要基础，其中轮胎-土壤试验技术和轮胎建模方法对非道路车辆驱动系统设计、驱动算法开发以及整车牵引性能评估均具有重要意义。为明确非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究中轮胎建模方法与试验技术的未来发展方向，该研究首先概述了国内外轮胎-土壤相互作用研究中所涉及的核心试验技术，包括土壤力学性能试验和室内单轮土槽试验，然后重点总结了轮胎-土壤相互作用的轮胎模型建立方法，将现有轮胎建模方法归纳为经验建模、数值建模和半经验建模，剖析比较了三种建模方法的优缺点和适用场景，并就每种建模方法列举了若干应用实例。最后，结合智能传感、智能测量、机器学习、整车协同等先进领域最新进展，提出了轮胎-土壤相互作用下轮胎建模方法和试验技术的未来研究重点与发展方向，以期为非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究提供理论依据和技术参考。

摘要:作物产量快速准确预估对规模化农业生产具有重要意义。该研究在河北省涿州市开展田间试验，设置5个灌水处理及雨养对照区，使用无人机搭载多光谱相机在苜蓿的分枝期、现蕾期和初花期进行遥感监测，将光谱参数与苜蓿产量做相关性分析，分别挑选各生育时期相关性较好的5种植被指数，以去除土壤噪声后的5种植被指数和作物表面模型提取的苜蓿株高为输入变量，通过支持向量回归算法建立各生育时期的苜蓿产量预测模型，并结合实测产量进行模型评价。结果表明，苜蓿产量预测模型精度由高到低的生育时期依次为初花期、现蕾期、分枝期，使用植被指数和株高组合作为输入变量可以提高产量模型的预测精度。在初花期使用植被指数和株高组合输入变量所构建的估产模型最优，其决定系数、均方根误差和标准均方根误差分别为0.90、500 kg/hm2和14.3%，可用于苜蓿产量的快速准确评估。研究结果可为苜蓿的规模化生产和精细化管理提供技术支持。

摘要:矿区土地复垦中，由于机械碾压导致复垦土壤呈现高压实状态，复垦土壤的有机质则因机械扰动而矿化。探究复垦土壤团聚体与有机质恢复机理，可为深入理解露天煤矿高压实复垦土壤质量演替规律提供依据。以平朔露天煤矿典型植被恢复模式--刺槐纯林不同复垦年限（0、3、12、14、17、25、28、32 a）土壤及周边未扰动土壤（CK）为研究对象，采集0～20 cm表层土壤样品，分析土壤水稳性团聚体（>2 000 μm、>250～2 000 μm、53～250 μm、<53 μm）及团聚体碳（C）、氮（N）以及13C和15N同位素特征。结果表明：1）土地复垦中机械碾压破坏了土壤水稳性团聚体结构与稳定性，但随着复垦时间增加，32 a样地>250～2 000 μm团聚体的比例较0 a提高737.02%，而53～250 μm团聚体比例则降低19.25%；团聚体稳定性随着复垦时间而增加，表现为32 a样地土壤团聚体平均重量直径（Mean Weight Diameter，MWD）较0 a提高133%。2）各粒径团聚体C、N及C/N均随着复垦时间增加而增加，>2 000和>250～2 000 μm团聚体C和N在土壤总C和N中占主导地位。>2 000和>250～2 000 μm团聚体C/N整体上高于53～250 μm团聚体。3）各样地土壤δ13C变化范围为?15.14‰～?26.40‰；δ15N的变化范围为1.13‰～10.87‰。>2 000、>250～2 000和<53 μm团聚体的δ13C值及>2 000 μm团聚体的δ15N值随复垦年限增加呈现降低趋势。与>2000 μm和>250～2 000 μm团聚体相比，53～250和<53 μm团聚体中13C显著富集（P<0.05），这表明复垦土壤熟化过程中，土壤C从大粒径团聚体向小粒径周转。4）>2 000与>250～2 000 μm团聚体中，新C占土壤总C的比例为>80%，且各样地间差异不显著（P>0.05），而在<53 μm团聚体中，新C的比例在复垦14～17 a间显著增加，此后则变化不显著。上述结果表明，土地复垦中机械碾压增加了小粒径团聚体的比例，降低了团聚体稳定性，而随着复垦时间增加，植被恢复促进了土壤团聚体结构、稳定性及C、N的恢复。

摘要:干旱是一种严重且长期持续性的自然灾害，对人们的生产和生活具有显著影响。目前的大部分干旱研究将干旱的时间和空间特征进行单独分析，往往忽略了干旱的时空耦合关系。同时，南方湿润区的干旱灾害近年呈现上升趋势，探究气候变化背景下的干旱演变规律成为亟需解决的问题。因此，该研究首先利用CMIP6计算了珠江流域2015-2100年的标准化降水指数 （Standardized Precipitation Index，SPI），应用游程理论提取干旱特征，并利用旋转经验正交函数（Rotational Empirical Orthogonal Functions，REOF）对珠江流域干湿区进行划分，再分别利用Sen's斜率、Hurst指数方法和完备总体经验模态分解 （Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise，CEEMDAN）方法对气象干旱指数和干旱特征进行时空耦合特征分析。结果表明：1）根据SPI未来变化趋势，珠江流域未来将呈现更为湿润的状态，不同干湿分区的变化具有一致性且沿海分区的湿润状态更为明显。2）分析不同气候模式下CEEMDAN结果，辐射强迫的增加导致未来珠江流域干旱更为严重，未来珠江流域车旱历时处千0.5～1.8个月，干旱频率处于5.6%～13.9%之间。3）结合干旱特征的CEEMDAN分析结果，珠江流域干旱历时和干旱频率以1.04～1.31 a为主要周期，沿海分区的短周期特征更显著。该研究通过对干旱指数和干旱特征的时空耦合分析，探寻干旱的未来发展规律，为干旱研究提供了一个新的时空耦合分析视角，对干旱监测、预测预报和管理具有重要的现实意义。

摘要:植物根系受拔时存在拔断破坏和拔出破坏两种破坏形式，而关于根系倾角对根系受拔力学性能和破坏形式的影响尚不清楚。该研究以香根草作为研究对象，分析不同直径（0.20～1.40 mm）根系单根抗拉性能。并设置不同受拔倾角（0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°）的根系进行单根抗拔试验，分析不同生长倾角下单根抗拔性能及其破坏形式，以明确植物根系生长倾角对根系受拔时力学性能和破坏形式的影响。结果表明：香根草根系的最大抗拉力和最大抗拔力随根系直径呈幂函数关系增加，而抗拉强度和抗拔强度则随根系直径呈幂函数关系减小。在受拔倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°时，根系受拔力分别为0.48～2.71、0.59～4.16、0.79～4.08、0.95～4.47、1.86～5.39、2.20～6.39和2.95～7.46 N。随着根系受拔倾角的增加，根系最大抗拔力和抗拔强度增加。植物根系破坏形式受到根系直径和受拔倾角影响，根系直径越小越可能出现拔断破坏，而根系受拔倾角越大，受拔发生拔断破坏的根系数目越多，被拔断的临界根径越大。研究结果表明根系直径和受拔倾角明显影响根系力学性能及拔破时的破坏形式，这对深入理解根系固土机理具有重要意义。

摘要:针对水稻灌区农田排水氮素输出影响水环境的问题，该研究以大运河扬州段沿运灌区为例，在大田监测的基础上，运用田间水文模型--DRAINMOD模拟分析不同田间灌排控制措施的减排效果，并探讨利用农田周边沟塘湿地净化排水，达到灌区小流域不同水质目标的水管理方案。结果表明，在研究区目前常规灌溉（定额为9 600 m3/hm2，合水深960 mm）和常规排水（排水沟深0.6 m，等效间距50 m）模式下，农田单位面积上的年均排水总量高达1 162 mm，是灌溉量与降雨量之和的59%；其中地表径流占比51%，仅有25%是由降雨造成的不可控部分。采取理想的避免地表径流的干湿交替控制灌溉措施（年均灌溉量320 mm）可以显著降低排水量和氨氮的输出，相较于常规灌溉模式，可削减55%的排水量和59%的氨氮输出。研究区农田控制排水削减排水总量的效果较差，且在一定程度上增加了地表径流。由于地表排水中氨氮浓度（2.85 mg/L）高于地下排水（其浓度为1.80 mg/L），地表排水比例的提高会增加排水对氨氮的输出。从研究区小流域范围内沟塘湿地分布考虑，目前灌溉与排水量均过高，现有沟塘湿地不足以发挥作用；只有通过控制灌溉措施显著减少排水量以后，才有可能利用现存的湿地面积将排水中的氨氮浓度降低到地表水水质标准Ⅴ类水。因此，该研究建议在合理控制灌排水量的基础上，通过整合、优化灌区现有沟塘湿地资源来有效改善研究区农田排水水质。研究可为类似地区农田排水污染控制提供理论依据。

摘要:为高效准确地估算遮荫设施内参考作物蒸散量（Reference Evapotranspiration, ET0），该研究通过分析三七栽培遮荫设施（四周及顶部均由黑色遮阳网遮盖，通风性较好）内及设施外气象参数的关系，采用Sobol敏感性分析方法筛选出设施外有效的气象参数，并将其作为模型输入，以Penman-Monteith（FAO-56 PM）模型计算的值为标准值，采用贝叶斯优化（Bayesian Optimization, BO）算法优化机器学习方法（支持向量回归机（Support Vector Regression, SVR）、随机森林（Random Forest, RF）和极限学习机（Extreme Learning Machine, ELM））中的参数，建立3种遮荫设施内ET0估算模型（BO-SVR、BO-RF和BO-ELM）。结果表明：遮荫设施内ET0对设施外平均相对湿度、平均风速、最高气温和平均气温的敏感性较高，一阶敏感系数分别为0.450、0.304、0.064和0.026，故基于4组气象参数建立模型。BO-ELM模型的测试精度整体优于BO-SVR和BO-RF，其中BO-ELM模型基于平均相对湿度、平均风速、最高气温和平均气温的气象参数组合估算精度最高，决定系数、均方根误差和平均绝对误差分别为0.928、0.069 mm/d和0.046 mm/d，BO-ELM模型也能很好地适应少量气象参数（平均相对湿度和平均风速）估算设施内ET0，决定系数、均方根误差和平均绝对误差分别为0.910、0.078 mm/d和0.057 mm/d。综合考虑计算精度和计算代价，可将BO-ELM模型作为气象参数缺失情况下遮荫设施内ET0的估算方法。研究为遮荫设施内ET0的估算提供有效方法。

摘要:目前以实测蒸腾量、田间持水量或累计太阳辐射作为灌水依据建立的温室作物蒸腾模型中，其灌水依据的确定所需监测参数项多，且对监测仪器精度要求较高。基于此，该研究以20 cm蒸发皿蒸发量为灌水依据，设置日光温室椰糠盆栽番茄3个生育时期的不同蒸发皿系数灌水量水平（苗期：0.2（ET1）、0.4（ET2）、0.6（ET3）；开花坐果期：0.3（ET1）、0.5（ET2）、0.7（ET3）；成熟采摘期：0.7（ET1）、0.9（ET2）、1.1（ET3）），对番茄株产量、水分利用效率（Water Use Efficiency，WUE）及品质进行综合评价，筛选出较优灌水量水平；基于较优灌水量水平建立蒸腾模型，并以其余两个处理实测值对模型进行验证。结果表明：ET2处理株高、可溶性糖和可溶性蛋白质含量分别显著高于其他处理8.54%～14.27%、28.61%～32.99%和38.70%～70.83%；相较于ET3处理，ET2处理可在仅降低株产量2.50%情况下提高WUE10.05%和节约灌水量22.23%。对株产量、WUE及品质进行主成分分析，综合得分最高处理为ET2；各因子对日蒸腾量的影响程度大小依次为日累积净辐射（M）、日平均温度（T）、叶面积指数（Leaf Area Index，LAI），日蒸腾量与M、T和LAI均呈极显著正相关；该研究基于ET2处理所建立的椰糠栽培番茄蒸腾模型拟合较好，均方根误差为49.88 g，相对误差为11.88%。研究结果可为日光温室椰糠栽培番茄高效生产和智能化灌溉提供科学依据和决策参考。

摘要:为探究不同灌草配置方式对侵蚀泥沙颗粒的分布特征的影响，以种植胡枝子（Lespedeza bicolor Turcz.）及紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的灌草褐土坡面为研究对象，分别进行降雨强度为30、60、90 mm/h的室内模拟降雨试验。设计3种灌草覆盖度（灌草覆盖度比例分别为1：2(Ⅰ)、2∶1(Ⅱ)、1∶1（Ⅲ））及3种灌草空间配置方式（灌木位于坡上（US）、坡中（MS）、坡下（LS）），以裸坡作为对照组，分析降雨条件下灌草不同覆盖度及空间配置交互作用下侵蚀泥沙颗粒分布特征。结果表明：1）粉粒是侵蚀泥沙中的主要颗粒组成，均值为73%。随着降雨强度的增大，侵蚀泥沙逐渐粗化。90 mm/h雨强条件下，不同灌草配置方式下的粉粒含量值中Ⅱ-LS配置最大（84.8%），Ⅲ-US最小（40.4%）。2）平均重量直径变化范围为0.023～0.078 mm，分形维数变化范围为2.184～2.740。分形维数和富集率大小规律与平均重量直径相反，细颗粒富集率均大于1。平均重量直径和分形维数的大小主要取决于粗颗粒（极细砂、细砂、中砂）的含量。3）灌草覆盖度和空间配置交互作用对泥沙颗粒分选的作用并不显著（P>0.05）。灌木位于坡下且灌木覆盖度50%、草本覆盖度25%时（即Ⅱ-LS），对坡面径流泥沙起到较好的水土保持效果。该研究可为华北土石褐土区水土保持措施布设提供理论参考与技术依据。

摘要:为探究覆膜处理对农田降雨入渗过程的影响，该研究建立Hydrus-2D降雨入渗模型，模拟不同下垫面条件下不同覆膜和降雨情况对降雨入渗的影响。设裸地平作、无垄覆膜、起垄覆膜3种下垫面，覆膜宽度、降雨量和降雨历时3个因素，每个因素4个水平，共设置144种方案，模拟各方案的降雨入渗过程，分析其土壤含水率空间分布、湿润锋运移、雨后入渗量和有效降雨系数变化。结果表明，无垄覆膜、起垄覆膜处理雨后的膜间表层土壤含水率与裸地平作相比分别增加5.8%和9.2%，膜间水分入渗深度分别增加10.67和12.45 cm，说明覆膜和起垄均能促进降雨入渗；与裸地平作相比覆膜和起垄覆膜能显著提高有效降雨系数，特别是小降雨量的有效降雨系数增加明显；不同覆膜宽度对有效降雨系数的影响达到了显著水平，膜宽70 cm时有效降雨系数最大。因此通过调整覆盖地膜的宽度和设置垄沟可增加降雨入渗量及水分入渗深度，提高降雨资源和农田水分利用效率，这对缓解干旱半干旱区的农业缺水紧张情势，丰富农田水分运移、不同下垫面降雨入渗等相关理论具有重要作用。

摘要:为研究齐口裂腹鱼集群行为对流速和紊动能的响应关系，该研究通过可变流场的试验水槽，结合鱼群轨迹分析及集群几何特征，定量研究了适宜齐口裂腹鱼集群的水流流速和紊动能区间。在试验中每组选择10尾平均鱼龄为3龄的齐口裂腹鱼，共两组，每组进行6次重复试验，每次试验让鱼群在3 m×14 m具有横向流速梯度的矩形水槽中游动10 min，之后提取和分析鱼群游泳轨迹，获取鱼群在不同水流流速、紊动能下的最近邻距离（Nearest Neighbor Distance，NND），集群面积，游泳分离指数（Separation Swimming Index，SSI）。结果表明，齐口裂腹鱼在特定水力条件下具有明显集群行为，上溯过程中以队列模式的队形为主，当水流流速为0.27～0.70 m/s，紊动能为0.004～0.018 m2/s2时，齐口裂腹鱼群的NND为0～0.80 m，集群面积为0～5.00 m2，SSI为0～1.20，此时集群得最为紧凑，在凝聚力、排斥力上都变现的更好。因此，为使齐口裂腹鱼能够集群上溯，推荐鱼道等工程措施营造流速为0.27～0.70 m/s，紊动能为0.004～0.018 m2/s2的水力学条件，从而对过鱼设施水流流态和水利调度进行优化。

摘要:冬小麦是中国重要的粮食作物，开展县级冬小麦产量预测对粮食宏观调控和农业精准化发展具有重要指导意义。该研究从县级产量预测角度出发，结合卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）和反向传播神经网络（Back Propagation Neural Networks，BP）技术提出了冬小麦县级产量预测方法，使用CNN卷积神经网络对Sentinel-2遥感数据进行冬小麦种植区的分析和提取，将得到的种植区分布数据与MODIS EVI数据和耕地分布数据进行了融合，利用BP神经网络对融合后的数据进行产量特征提取和预测并选取均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）、平均绝对误差（Mean Absolute Error，MAE）和样本决定系数（Coefficient of Determination，R2）作为精度指标对试验结果进行分析和评价。结果表明，基于CNN卷积神经网络和BP神经网络的冬小麦县级产量预测方法在山东省2014－2016年冬小麦县级产量验证集中R2达到0.87以上，MAE低于269.48 kg/hm2，RMSE低于346.56 kg/hm2，93%的县单产相对误差小于9%，试验结果平均值与中位数的偏差小于1.2%；在河南省2015－2019年冬小麦县级产量验证集中R2达到0.96以上，MAE低于304.84 kg/hm2，RMSE低于418.14 kg/hm2，91%的县单产相对误差小于9%，试验结果平均值与中位数的偏差小于1.6%，方法所构建模型具有良好的预测准确率、鲁棒性和泛化性，可以实现县级尺度下的冬小麦产量预测。

摘要:及时准确地识别害虫是有效防治的重要前提。针对现有基于卷积神经网络的害虫识别模型实时性差、识别率低、结构复杂不易部署等问题，提出基于改进ShuffleNet V2的农作物害虫识别模型。首先，在ShuffleNet V2中引入多尺度特征融合模块LMFF（Lightweight Multi-scale Feature Fusion），加强模型对不同尺度害虫的特征提取能力；其次，在ECA（Efficient Channel Attention）注意力机制中增加并行路径，并通过可学习参数自适应更新不同路径的权重，提出AECA（Adaptive and Efficient Channel Attention）注意力机制，将AECA注意力机制嵌入到ShuffleNet V2中，提高模型的跨通道交互能力；然后，使用SiLU（Sigmoid Weighted Liner Unit）替换ReLU激活函数，增强模型的泛化能力；最后，通过调整输出通道数和核心模块的堆叠次数重新设计ShuffleNet V2的整体架构，降低模型的计算量和参数量，从而提出轻量化的农作物害虫识别模型SNPF（ShuffleNet for Pest Field）。试验结果表明，SNPF模型在自建害虫数据集上的平均识别准确率和F1分数为79.49%和78.54%，较改进前分别提高了4.00个百分点和3.09个百分点，而参数量和浮点运算量为3.74 M和0.48 G，较改进前分别下降了30.60%和18.60%。SNPF模型对单张害虫图像的平均推理时间为11.9 ms，与ResNet 50、GoogLeNet、EfficientNet B1等模型相比，SNPF模型的识别精度更高，并且识别时间分别减少了57.04%、50.21%和40.50%。该研究提出的SNPF模型能够较好地识别农作物害虫、并且具有识别速度快和轻量化的特点，可以为农作物害虫的防治提供帮助。

摘要:为实现对苹果果实病害的快速准确识别，提出了一种基于改进YOLOv5s的果实病害识别模型：GHTR2-YOLOv5s （YOLOv5s with Ghost structure and TR2 module），并通过迁移学习策略对其进行优化。在YOLOv5s基础上通过加入幻影结构和调整特征图整体宽度得到小型基线模型，通过卷积块注意力模块（Convolutional Block Attention Module, CBAM）和加权双向特征金字塔网络（Bidirectional Feature Pyramid Network, BIFPN）提高模型精度，使用TR2（Two Transformer）作为检测头增强模型对全局信息的获取能力。改进后模型大小和识别速度为2.06 MB和0.065 s/张，分别为YOLOv5s模型的1/6和2.5倍；IoU阈值为0.5下的平均精度均值（mAP0.5）达到0.909，能快速准确地识别苹果果实病害。研究通过在线图像增强与迁移学习相结合的方式提高模型收敛速度，进一步提高模型精度，其mAP0.5达到0.916，较原始模型提升8.5%。试验结果表明，该研究提出的基于GHTR2-YOLOv5s和迁移学习的苹果病害识别方法有效优化了模型训练过程，实现了占用较少计算资源的情况下对苹果病害进行快速准确地识别。

摘要:为探究中国非洲猪瘟发生的风险区域，对疫情的风险评估提供决策参考。该研究基于贝叶斯累加回归树（Bayesian Additive Regression Tree，BART）模型，应用2018年8月至2021年8月非洲猪瘟发生数据评估了中国非洲猪瘟的风险区域及相关的影响因素。结果表明：1）在影响非洲猪瘟风险区分布的环境因素中，归一化城市土地指数（0.213±0.026）贡献性最高，其次是归一化差分植被指数（0.207±0.028），年平均气温（0.199±0.025），家猪的分布（0.194±0.025）和最冷季降水量（0.187±0.026）。2）在评估模型中，小型城市相比于其他类型的城市发生非洲猪瘟的风险更高。非洲猪瘟的发生风险随着年平均气温、归一化植被指数、家猪的数量的升高而升高。最冷季降水量的升高会降低非洲猪瘟发生的可能性。3) 非洲猪瘟的风险区域主要集中在中国的东部和西南。4）在预测地图中，中国东南地区的不确定性较高，鉴于影响非洲猪瘟传播和发生的因素众多，未来需要对此区域保持重点关注。在模型的预测精准性评估中，模型曲线下面积（Area Under Curve，AUC）为0.90，证明风险地图的预测准确性较高。研究结果可为BART在动物传染病风险评估中的应用提供参考，同时为了解中国非洲猪瘟发生主要风险区域和影响因素，采取合理的预防和控制措施提供信息和建议。

摘要:针对中国现有设施番茄生产中氮肥施用量过高，利用率低，环境污染严重等问题，该研究面向设施番茄精量施肥需求，提出一种基于叶绿素荧光技术的设施番茄生长氮素浓度适宜区间获取方法。该研究利用不同氮浓度水培液进行番茄栽培，获取叶片荧光参数和干物质等生理指标，采用最大互信息系数值（Maximum Information Coefficient，MIC）筛选叶绿素荧光参数，确定最适的荧光参数进行水培液氮调控研究目的是区间确定。结果表明，叶绿素荧光参数Fv/Fo（光系统潜在活性）的整体表现效果较优。以Fv/Fo的响应曲线提出基于U弦长曲率特征点为分界点的适宜氮素浓度区间获取技术。采用此方法的番茄生长的适宜氮素浓度区间为7.2~9.8 mmol/L，同时干物质等生理指标都保持在较高水平，变异系数最小。与日本园试营养液对照组相比，番茄干质量平均提高33.8%，叶片磷浓度平均提高10.2%，叶片钾浓度平均提高11.3%，叶片氮浓度平均降低0.8%，而氮肥用量减少了51.4%。因此，基于U弦长曲率特征点的方法是确定番茄施氮目标区间调控有效的技术。

摘要:尽早获取双季早稻的种植信息，对政府部门掌握全省水稻生产形势及制定粮食安全保障的相关政策方针具有重要意义。传统业务服务中，通常将水稻生长早期的多时相MODIS指数与阈值法相结合，对种植信息进行提取，但该方法主观性强，受人为及不同地区水稻物候期差异影响大，且存在混合像元等限制，机器学习算法可以较好解决此问题。因此，该研究提出一种结合水稻生长早期MODIS指数和随机森林的种植信息提取方法，基于江西省早稻生长早期多时相MODIS增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index，EVI）、归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）和地表水分指数（Land Surface Water Index，LSWI）的变化特征，利用随机森林算法构建早稻种植区域提取模型与丰度反演模型，提取全省早稻种植信息，并利用Sentinel-1A提取的验证样区与统计资料验证。结果表明，早稻种植区域及丰度的空间分布特征与Sentinel-1A提取的验证样区的空间特征基本一致，提取模型的分类精度为93.18%，丰度反演模型与样本数据的平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.07、0.10与0.86，且在高丰度种植区反演效果更优。与统计资料相比，全省早稻面积识别精度为92.33%。该研究解决了水稻种植信息提取中阈值选取合理性、混合像元与时效性限制等问题，为水稻生长早期种植信息的业务化提取提供一种参考方法，具有一定应用价值。

摘要:为探究智能电子饲喂系统猪的采食行为分布，该研究分析了种猪性能测定站（Pig Performance Testing Station，PPTS）和母猪电子饲喂系统（Electronic Sow Feeding，ESF）中猪只采食次数、采食量、采食时长的昼夜分布，结果表明，智能电子饲喂系统在应用中由于猪只轮流采食普遍存在猪群夜间采食的现象，其中ESF使约1/4的猪仅在夜间采食，说明群体等级制度也是造成猪只采食时间紊乱的重要原因。进一步探究猪只采食时间对猪行为节律和生长的影响，选用26只香猪分别采用白天饲喂和夜间饲喂以模拟智能电子饲喂系统引起的采食时间变化，发现白天饲喂使生长猪采食量提高了135.68 g/d，但两组间日增质量没有显著差异。白天饲喂使生长猪主要在白天采食、饮水和蹭痒，夜间躺卧休息；而夜间饲喂使生长猪的采食行为主要集中在19:00喂料时刻和7:00昼夜交替时刻。白天饲喂分别提高了猪采食、饮水和躺卧行为时长44.28、14.22和61.95 min/d，降低了站立行为时长48.75 min/d、走动行为时长 57.40 min/d和蹭痒行为时长20.30 min/d，改善了猪只舒适性。因此，智能电子饲喂系统会破坏部分猪采食节律，增大猪个体生长差异，该研究为智能电子饲喂系统在生猪养殖中的应用提供参考。

摘要:楼房猪场可节约占地面积，楼房猪舍常增设新风过滤装置和排风除臭墙用以改善舍内环境和减少废气排放。为了解此类楼房猪舍夏季环境控制情况，选择北京郊区某楼房猪舍的三个楼层作为监测对象，底层（1层）、中间层（3层）和顶层（5层）新风过滤装置洁净度分别为优、差和良，中间层和顶层风机开启6台，底层风机开启5台，通过监测猪舍的温度、湿度和二氧化碳浓度（质量分数）、风机处静压差等环境参数，分析楼房猪舍不同楼层通风量、温度、温度分布均匀度及环境舒适度。结果显示，底层、中间层和顶层风机处静压差分别为69.7、110.1和98.7 Pa；高静压差导致猪舍实际通风量和风机能效比降低，猪舍实际通风量中间层（205 313 m3/h）和顶层（233 611 m3/h）显著低于底层（247 903 m3/h）（P<0.05），风机能效比中间层（15.3 m3/(h·W)）和顶层（17.4 m3/(h·W)）显著低于底层（22.5 m3/(h·W)）（P<0.05）；底层舍内温度（24.2 ℃）显著低于中间层（24.6 ℃）和顶层（24.7 ℃）（P<0.05），舍内不同位置同期最大温差（0.4 ℃）显著低于中间层（1.1 ℃）和顶层（0.6 ℃）（P<0.05），综合温湿度和风速计算母猪等效温度指数（Equivalent Temperature Index for Sows，ETIS），底层最小，中间层最大。该研究可为楼房猪舍提高通风效率、优化楼房猪舍夏季环境控制方案提供理论依据。

摘要:为了克服自驱动型太阳能空气集热器间歇运行和温度波动大的缺点，该研究提出了一种相变储热型自驱动集热器，并利用试验方法探讨了其运行特性。此外，并通过与无储热单元的集热器进行对比，分析了储热单元的引入对集热器热性能的影响。结果表明，该集热器实现了24 h连续运行，其在光伏-蓄电池供电模式下可以根据太阳辐射照度自适应调节气流量，全天热效率达46.92%。对比试验结果表明，储热单元的引入可降低集热器出口温度峰值，峰值滞后时间约3 h。结果可为开发适用于农业干燥领域的集热器提供新思路。

摘要:为掌握精准奶业技术在中国的应用现状及其关键影响因素，该研究调研了华北产区345个奶农对国际上水平较高的4种精准奶业技术的采用情况，结果表明自动脱杯、自动识别、产奶量自动记录和自动发情监测4种精准奶业技术的采用率分别为64.9%、57.7%、56.2%和37.7%。而未采用任何一种技术的88个奶农的调研结果显示，技术前期投资成本太高，无法承担费用（占比71.9%）是未采用这些技术的最重要的原因，但有26个奶农表示接下来打算使用。调研的11种因素中，有7种因素至少对1种技术的采用产生显著影响。其中3种因素即奶农受教育程度、养殖规模和日均产奶量对4种技术具有显著正向促进作用，其他4种因素至少对2种技术的采用产生显著正向影响。4种技术中，自动脱杯受养殖规模、政府补贴、技术培训的影响最小。自动识别受收入满意程度和教育程度的影响作用最大。产奶量自动记录受日均产奶量、政府补贴的影响最大，不受技术培训的影响。自动发情监测受教育程度、日均产奶量的影响最低，受养殖规模和技术培训的影响最高，不受政府补贴的影响。影响因素分析进一步为政府和企业针对4种技术制定推广应用措施提供依据，如针对自动脱杯技术，由于养殖规模对其影响最小，应将推广重点放在小规模养殖场上。而自动发情监测技术的推广重点应放在大规模养殖场上，并利用技术培训提高奶农认知水平和数据管理技能。

摘要:耕地利用净碳汇是影响耕地利用进程的重要因素，分区优化耕地利用是实现中国农业绿色、可持续发展的有效手段。基于耕地利用碳源-碳汇视角测算了2005-2020年中国31省（市、区）耕地利用净碳汇量，利用核密度估计分析其动态演进趋势，并探究耕地利用净碳排放与农业经济的脱钩效应；结合脱钩结果和粮食产区进行综合分区优化，借助灰色模型预测了2021-2035年各综合分区的净碳汇量及脱钩状态。结果表明：1）研究期内耕地利用净碳汇量呈波动式上升，年均增速3.740%，粮食主产区碳汇能力优于其他粮食产区；2）核密度估计显示，中国耕地利用净碳汇地区差距逐渐缩小，但仍存在区域发展不均衡，粮食主产区、产销平衡区和主销区均呈向碳汇高值区的扩散态势；3）研究期内耕地利用净碳排放与农业经济脱钩状态主要为强脱钩，2020年除北京、上海、广东和海南外，其他省（市、区）均处于实现经济效益和生态效益协调的综合分区；4）预测2021-2035年中国耕地利用碳汇能力保持平稳增长，各综合分区脱钩状态主要为强脱钩。并对全国及各综合分区提出针对性优化策略，推进实现耕地利用低碳、绿色、高质量发展。

摘要:农村居民点破碎化导致中国农村地区公共服务设施与市政基础设施建设缺乏规模效益与服务效率，成为制约中国农村地区社会经济发展的重要因素。该研究采用空间分层取样法在中国东部平原地区选择了240个10 km×10 km的样点，以高分辨率遥感影像为数据基础，通过遥感影像目视解译、景观指数分析、热点分析等多种方法对中国东部平原农村居民点破碎化状况及其影响因素进行了研究，并分析了中国东部平原不同地区适宜的农村居民点数量与服务范围。结果表明：1）中国东部平原农村居民点破碎化程度表现为：长江中下游平原>东北平原>华北平原，破碎化程度最高的区域位于长江中下游平原，破碎化程度最低的区域位于华北平原与东北平原北部。2）气候、人口密度、耕作半径、土地开发时序、土地开发时期交通状况等自然、经济、社会因素在中国东部平原地区农村居民点空间分布格局形成过程中发挥着重要作用。3）中国东部平原地区每100 km2农村居民点数量不宜低于3～4个，每个村庄的服务范围不宜超过33.6～45.8 km2。4）华北平原为中国东部平原中开展农村居民点破碎化治理难度最大的区域，该区域尽量避免以整村迁并的形式开展农村居民点破碎化治理，而应以农户为单位，在农民自愿的基础上开展农村居民点迁并；长江中下游平原地区为中国东部平原农村居民点破碎化治理潜力最大的区域，该区域农村居民点布局优化应与农田布局调整协同推进，并根据不同地区耕作通勤状况合理确定中心村数量与位置，避免因农村居民点布局调整导致农民耕作不便。研究结果可为中国东部平原地区乡村空间重构过程中合理确定农村居民点数量与规模提供研究基础。

摘要:针对白洋淀渔业资源衰退、生物多样性下降、水体富营养化的生态问题，设计并实施了"白洋淀水域生态修复工程"，营造了水生动物栖息生境、恢复了水生植物多样性、开展了底栖生物增殖改底。为研究该工程对渔业资源群落结构的调控效果，该研究选取修复区（鲥鯸淀）为研究对象，相邻的水域（大白洋淀）作为对照水域，进行了渔业资源调查和食物网结构及营养级分析。结果表明，修复区渔获种类数、渔获丰度和渔获生物量相较于对照区分别增加了35.29%、58.60%和200.00%，修复区鱼类体征值（平均全长、体长和体质量）均高于对照区。碳、氮稳定同位素分析结果显示，修复区的主要渔业生物δ13C、δ15N均值显著高于对照区，且修复区的δ13C跨度（6.30‰）明显大于对照区（4.47‰）。修复区内主要渔业生物的营养级范围、总跨度和均值均高于对照区，修复区多数物种营养级集中在>3.0～3.5，而对照区多数集中在>2.5～3.0。因此，该研究表明，综合性、系统性水域生态修复工程的实施能有效提升生物多样性、稳定生态系统结构、优化食物网结构和提高营养级水平，加速白洋淀的生态功能和渔业资源的恢复。

摘要:精准识别乡村地域多功能空间异质性特征及实现分区调控有助于巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴的有效衔接，进而实现区域之间、城乡之间的协调发展。以河北省121个县（含县级市）为研究单元，从农业生产功能、非农生产功能、居住生活功能、生态保障功能四个维度，构建乡村地域多功能评价指标体系，利用综合评价法测度乡村地域功能值，运用ArcGIS自然间断点和全局空间自相关模型，揭示河北省乡村地域多功能的空间分异特征；基于共生理论和共生模型，探究乡村地域多功能之间的共生模式，综合乡村地域主导功能、短板功能以及共生模式，实现乡村地域空间功能分区调控。研究表明：1）河北省乡村地域多功能空间分异和集聚特性十分明显。2）河北省乡村地域多功能间存在正向非对称互利共生、寄生关系等多种共生模式。3）将河北省乡村地域划分为极化发展区、主导发展区、欠缺发展区、综合发展区共4种一级功能区，细分16种二级功能区，并提出各类功能区优化发展策略。研究表明乡村地域多功能具有一定的空间异质性，功能间存在多种共生关系，在乡村地域发展决策中应明晰其空间分异特征，把握乡村地域多功能间的内在共生关系，从而提供更为科学的分区优化策略。

摘要:在乡村振兴背景下，农村生活设施布局优化对乡村发展、农村居民幸福感提升具有重要意义。针对农村可达性研究中评价对象与视角单一等问题，考虑四类生活设施，采用"面向服务需求的等时线分析方法"与改进的"两步移动搜索法"，从"门槛"与"供需"角度分析高安市农村生活可达性的空间分布特征，进而提出一种基于耦合视角的可达性分区模式，并探讨农村生活可达性的驱动机制与优化路径。结果表明：1）从最低时间成本来看，农村学前教育、大病就医、物流快递、文体活动均存在较大障碍，城乡发展的不均衡现象显著。2）从供需关系来看，教育资源与人口形成相对平衡的区域供需关系。部分乡镇中心医疗设施供给高于城区，商业与文体的供给普遍具有明显的城镇偏向性。3）基于"门槛-供需"耦合视角的农村可达性分区将高安市按四类设施分为高门槛-低供给、高门槛-高供给、低门槛-低供给、低门槛-高供给四种可达区和不可达区。农村生活可达性受空间阻抗与供需关系的影响，可从空间关系调整、生活设施与道路建设、生活服务服务要素流动三方面进行优化。研究可为县域农村生活设施、农村居民点的布局优化提供借鉴和参考。

摘要:坡耕地是中国西南岩溶山区粮食安全和生态保护的重要保障，深入研究其时空演变特征具有重要意义。该研究选用2004－2020年高精度遥感影像和数字高程模型，从地形位指数、核密度、耕地利用动态指标分析典型岩溶山区普定县坡耕地时空演变在不同地形位等级上的响应，并对坡耕地演变的驱动机制进行探究。结果表明：1）2004－2020年，研究区坡耕地在空间上呈"东南多、东北少、西部较少"的分布特征。坡耕地分3个阶段收缩：急剧收缩阶段（2004－2009年）高地形位坡耕地撂荒收缩速度最快，缓慢收缩阶段（2009－2015年）中地形位坡耕地收缩速度最快，加速收缩阶段（2015－2020年）低地形位坡耕地收缩速度最快；2）第一级、第三级地形位范围内坡耕地变化面积最大，高地形位劣质坡耕地向林草地转型占总体转型面积的69.67%，低地形位坡耕地向园地及建设用地转型占总体转型面积的38.14%；3）坡耕地演变由陡坡向缓坡转移、由高海拔向低海拔转移，聚集度下降，高地形位坡耕地转型提高区域生态效益，中、低地形位坡耕地转型实现区域生态经济双赢效益；4）自然地理环境是坡耕地时空演变的基础支撑，社会经济是主导因素，政策是外在拉力，不同梯度地形位坡耕地影响的主导因素差异明显。研究结果可为西南岩溶山区不同地形土地利用优化及生态保护提供科学参考。

摘要:集群式农产品供应链具有链条长且多、生产分散、信息多源异构、网链结构复杂等特点。面向集群式农产品供应链区块链溯源的需求，多链式区块链比单链式区块链更具有优势。但多个区块链相互独立使得不同链上的数据相互隔离，导致不同联盟在多链式区块链网络中数据断裂，无法构成完整的溯源链条，该研究提出一种基于区块链中继技术的集群式农产品供应链溯源模型，打通联盟间的信息孤岛，实现整个供应链的信息贯通。分析集群式农产品供应链的业务构成，利用区块链中继技术打通供应链上下游区块链，构造集群式农产品供应链的中继多链拓扑结构和溯源模型；应用链借助中继链和跨链路由实现跨链交互，并通过Hyperledger Fabric背书策略检验跨链交易的有效性。最后，以集群式猕猴桃供应链为例，设计和实现了该模型的原型系统，并进行了功能、性能和扩展性的测试与分析。结果表明：在功能方面，该模型可以保证跨链溯源信息的完整性、可信性和有效性，能够有效解决多链式区块链溯源中的信息断链问题；在性能方面，系统数据写入的吞吐量最高为561.8（事务数/s，transactions/s），高于单链式区块链的118.1 transactions/s；数据写入时延均值为1.49 s，优于单链式区块链的数据写入时延均值5.92 s；在扩展性方面，系统中链的数量能够按照业务需求动态增加，灵活应对集群式供应链变化。该模型能实现集群式农产品供应链溯源，研究结果对区块链溯源网络的扩大和实现行业性的统一布局、协同发展有一定意义。

摘要:针对现有的农产品区块链溯源系统中，数据差异化共享与追溯效率不高，难以保障上链数据可信性的问题。该研究通过分析农产品供应链各环节业务逻辑与数据组成，设计了农产品区块链信息可信评估差异化共享模型。提出了农产品区块链信息可信评估差异化共享架构，构建了农产品信息存储优化模块，基于区块链技术建立企业链、溯源链，将数据按隐私性分账本存储于企业链，全供应链公开数据存入星际文件系统（InterPlanetary File System，IPFS）后，返回的数据哈希值存储于溯源链，通过企业链账本维护策略实现了供应链数据的高效性共享与追溯；设计了基于层次分析法的企业信誉度评估机制，根据企业和消费者对链上数据可信度的评估结果对数据发布节点进行信誉积分奖惩，提升链上数据可信性；并通过智能合约实现了数据格式和内容的链前监管。基于Hyperledger Fabric平台研发农产品区块链信息可信评估差异化共享系统，在某茶叶供应链上进行应用与测试。测试结果表明，此模型与现有数据差异化共享模型相比，数据存储时间缩短16.7%，隐私数据查询时间缩短10.01%，公开数据查询时间缩短38.3%。该研究提出的方法能够实现农产品供应链数据差异化共享，提供高效可信溯源服务，为农产品可信溯源系统的设计提供参考。

摘要:针对冷链运输装备运行过程中高能耗的问题，引入辐射制冷技术，减少装备得热量，达到降低运输能耗，节能减排的目的。该研究以冷链保温箱为研究对象，将所研制辐射制冷涂料应用于冷链保温箱外表面并展开隔热性能测试。试验表明，涂覆辐射制冷涂料后，保温箱外表面平均温度较未加辐射制冷涂料下降0.7～6.9 ℃，峰值温度最高降低了17.3 ℃，降幅达28.5%；内表面平均温度下降3.6～5.5 ℃，峰值温度最高下降了7.7 ℃，降幅达15.0%；箱内空气平均温度下降4.0 ℃。同时，箱内温度均匀性得到改善，温度极差降幅为30.2%～30.7%，温度方差降幅为26.3%～29.9%。在试验基础上，研究构建保温箱传热模型，分析涂覆辐射制冷涂料的节能减排效益。与普通冷链保温箱相比，涂覆辐射制冷涂料后，1.5 m3容积的冷链保温箱全年漏热量减少44.3 kW·h，最高减少碳排放量51.8 kg（以CO2计）；此外，通过对保温材料厚度、涂料类别分析可知，辐射制冷涂料在运用于保温层较薄的保温箱时，效果较佳，且在改善保温箱隔热性能同时可增大保温箱的有效容积；从节能降耗的角度出发，建议冷藏运输装备外表面涂装采用具有高反射比的浅色涂料。研究可为冷链运输装备节能运用提供新思路，对有隔热要求的粮库、冷库、油罐等农业设施亦具有参考意义。

摘要:为了揭示空气介质对苹果片红外漂烫的传热作用机制以及对膨化干制的影响，该研究将介质湿度控制技术用于苹果片红外漂烫预处理中，利用数值模拟方法并结合苹果漂烫干燥试验，解析不同介质湿度下苹果片红外漂烫的传热传质规律，探究基于介质湿度控制的红外漂烫预处理对干燥效率和膨化干燥后产品色泽的影响。研究结果表明，基于红外辐射与对流传热原理的数学模型，并考虑物料水分蒸发与蒸汽冷凝能够较好描述红外漂烫的传热传质过程。物料含水率与温度模拟结果的相对误差为0.54%和0.39%。在恒定120℃红外加热温度下，介质相对湿度对苹果片红外漂烫的热质传递、漂烫后干燥效率与产品色泽均具有明显的影响。在低湿的状态下（1%相对湿度）进行红外漂烫，物料表面水分快速向空气介质中蒸发扩散，伴随的水分蒸发耗热量占物料吸热总量的40%，致使物料升温缓慢。将介质湿度提高至50%相对湿度能够抑制苹果片表面的水分蒸发，同时介质中水蒸气冷凝放热能够大幅提高漂烫初期的物料升温速度，漂烫120 s后物料中心温度迅速提高至86.8℃。因此，提高红外漂烫的介质湿度能显著提高漂烫后苹果片干燥速率与产品色泽。与1%相对湿度相比，在120℃、50%相对湿度下红外漂烫后苹果片的预干燥时间缩短了8.3%，苹果片干燥的色差值与褐变指数分别降低了55.6%和37.4%，护色效果优于热水漂烫。研究结果为苹果片等果蔬高质高效干燥的红外漂烫预处理工艺开发提供了新思路。

摘要:为探讨滋味物质在不同交联度鱼糜凝胶中的释放规律并揭示其释放机制，该研究以氯化钠、蔗糖和谷氨酸钠分别为鱼糜凝胶咸味、甜味和鲜味的代表滋味物质，通过感官评价、释放动力学模型拟合和模拟咀嚼释放等方法，分析滋味物质在不同交联度鱼糜凝胶中的释放规律。结果表明，随着交联度的增加，人体对咸味的感知逐渐降低而对鲜味的感知逐渐增强，并当交联度大于42.2%时，咀嚼破碎显著提高了鱼糜凝胶咸味和鲜味的感知（P<0.01）。氯化钠和蔗糖的释放动力学曲线符合准一级动力学模型，而谷氨酸钠的释放则符合准二级动力学模型。随着交联度的增加，鱼糜凝胶在模拟咀嚼过程中氯化钠和蔗糖的释放量先降后升，分别在交联度为42.2%和51.5%时取得最小值（4.54和3.38 mg/g）；而谷氨酸钠的咀嚼释放量则逐渐增加。相关性分析结果表明，氯化钠和蔗糖在鱼糜凝胶中的释放主要与网络结构和化学作用力相关，谷氨酸钠的释放主要与凝胶质地、凝胶持水性和化学作用力相关。综上，滋味物质在鱼糜凝胶中的释放行为受滋味物质种类、凝胶质地以及凝胶与滋味物质的相互作用等多方面的影响，且凝胶在咀嚼过程中较高的破碎程度增强了滋味物质的释放与感知。

摘要:对红火蚁（Solenopsis invicta Buren）进行准确检测是红火蚁巡检无人化首要解决的关键问题。该研究提出了一种基于图像处理技术的红火蚁检测识别方法。首先，将草坪环境下红火蚁蚁巢明度分量图像的背景区域进行压缩，并将压缩后的明度与色调差值图像与超绿模型分割提取的背景区域做差值融合，将其结果作为红火蚁蚁巢的检测识别模型。其次，在YOLOv5s算法的主干网络添加注意力机制，构建红火蚁昆虫图像的检测识别模型。最后，将采集到的红火蚁蚁巢图像与红火蚁昆虫图像分别在检测识别模型上进行对比测试。试验结果表明，草坪环境下采集的红火蚁蚁巢图像样本识别的IoU（Intersection over Union）最高可达96.87%，且IoU高于80%的样本占比81.67%；对红火蚁昆虫图像样本进行识别的平均检测速度可达48.53帧/s，精确率（Precision）可达91.50%，召回率（Recall）为89.28%，平均精度值（Average Precision）为95.40%，F1综合评价指标为90.38%，与原YOLOv5s算法相比有较大的提高。该技术方法对草坪环境红火蚁的智能化检测具有一定的可行性。