摘要:针对现有残膜回收机在棉田残膜回收过程中存在边膜回收难、回收残膜含杂率高的问题以及后续残膜捡拾打包运输的需要，该研究根据棉秆和残膜处理分段作业要求设计了一种棉秆粉碎及地膜随动集条机，可完成棉秆粉碎还田及残膜集条作业。将粉碎的棉秆被抛送至集条装置后方侧面交接行，解决了现有秸秆粉碎残膜回收联合作业时存在棉秆与残膜同时被捡拾的问题。以机具前进速度、秸秆粉碎刀轴中心离地高度和指盘入土深度为主要因素，以地膜集条率、秸秆粉碎长度合格率和残膜含杂率为响应值，进行三因素三水平二次回归试验，得到各指标的响应面数学模型，分析了各因素对作业效果的影响。结果表明，机具前进速度对地膜集条率影响极显著，指盘入土深度影响显著，秸秆粉碎刀轴中心离地高度无显著影响；机具前进速度和秸秆粉碎刀轴中心离地高度对秸秆粉碎长度合格率影响极显著，指盘入土深度无显著影响；机具前进速度和指盘入土深度对残膜含杂率影响极显著，秸秆粉碎刀轴中心离地高度影响显著。验证试验结果表明，机具前进速度为5 km/h、秸秆粉碎刀轴中心离地高度为340 mm和指盘入土深度为60 mm时，地膜集条率为94.5%，秸秆粉碎长度合格率为96.5%，残膜含杂率为20.2%，作业性能满足要求。研究结果可为棉秆粉碎及地膜随动集条机最佳工作参数的选择提供参考。

摘要:针对油菜基质苗移栽机栽植频率低和落苗稳定性差的问题，该研究对对辊式油菜基质块苗取苗装置进行分取苗联动结构改进与性能试验。结合基质块苗移栽机作业特点及栽植农艺要求，开展了取苗栽植过程稳定性分析，确定了取苗装置稳定运行的结构及工作参数。以适栽期油菜载苗基质块为对象，进行了单因素台架试验，并开展了载苗台角度、辊轮底端直径、辊轮转速对取苗成功率和取苗同步率影响的三因素三水平二次正交组合试验。结果表明：载苗台角度为30.7°、辊轮底端直径为26.4 mm、辊轮转速为2.2 r/s时取苗效果较优，台架试验的取苗成功率为94.62%、取苗同步率为95.35%；田间试验的取苗成功率为89.84%、同步率为92.01%，满足油菜基质块苗移栽机作业性能要求。

摘要:振动筛广泛应用于农业、煤矿、木工等行业，且均朝着大型化、高效化方向发展。大型振动筛工作一段时间后较易出现裂纹等疲劳破坏现象。该研究针对新型BF14260大型振动筛，分析了整体结构强度，确定了最大等效应力位置及主要应力分布区域，结合等效静态载荷法和子模型法，构建振动筛筛箱主框架等效静态子模型，将动态优化问题转化为静态优化问题，进行拓扑概念优化及实用模型重建，进一步进行局部强化处理，分析比较了不同处理方法的最大及较大应力节点的动态等效应力变化关系。结果显示拓扑优化处理全面有效降低应力值，且有效降低动态应力波动频率，即改善梁受力波动的稳定性以提高梁的疲劳工作寿命；局部强化处理在拓扑优化处理基础上明显降低了最大等效应力值，即使整个梁构件承载的应力获得全面有效的下降，改善了应力分布。最终优化效果为最大应力由79.4 MPa下降至49.3 MPa，下降37.9%。质量减轻1 080 kg，减少了25.6%。该研究所提方法可有效解决复杂结构的动态优化问题并提高优化效率。

摘要:针对油菜联合收获清选装置气固耦合仿真分析中缺乏准确可靠的离散元仿真参数的问题，该研究以宜收获时的联合收获油菜脱出物为对象，基于颗粒离散元法的EDEM仿真软件对主要组分接触参数进行标定。开展了油菜茎秆径向单轴平板全压缩试验，测量分析了油菜茎秆泊松比、弹性模量等特征参数；通过斜面法和自由跌落试验测定了籽粒、茎秆、荚壳和钢板间静摩擦系数及碰撞恢复系数，确定了颗粒模型接触参数取值范围。以茎秆堆积角为试验指标，通过基于EDEM 的Plackett-Burman试验筛选出对茎秆堆积角有显著影响的参数，开展了最陡爬坡试验确定了显著性参数最优取值范围，进一步通过Box-Behnken试验建立了显著性参数与茎秆堆积角的二阶回归模型，优化得出了茎秆接触参数最佳组合。标定结果表明：显著性参数最优组合为茎秆-茎秆静摩擦系数0.707、茎秆-茎秆动摩擦系数0.015和茎秆-钢板动摩擦系数0.012，在接触参数最优组合条件下，茎秆仿真堆积角与实际堆积角相对误差为0.54%。在标定参数组合下，基于DEM-CFD开展了油菜联合收获旋风分离清选装置气固耦合分析，并进行了台架验证试验，仿真试验结果表明：旋风分离清选清洁率为94.42%，损失率为3.96%，与台架试验相对误差分别为2.81%和7.48%，验证了标定参数的可靠性，可为油菜联合收获离散元仿真分析提供基础接触参数。

摘要:为了解决克氏原螯虾加工过程中手动送料劳动强度高、效率低、虾肉易被污染等问题，该研究设计了一种克氏原螯虾头尾自动定向装置。通过统计分析克氏原螯虾样本的体型特征参数，阐述定向装置实现克氏原螯虾连续自动送料和头尾定向的工作原理，并设计电磁振动机构、螺旋轨道和头尾筛选结构等关键部件。以定向装置作业效率和头尾定向准确率为优化目标，选取工作振幅、频率和筛选口数量为主要影响因素，利用EDEM软件实现克氏原螯虾在定向装置中的运动仿真；通过仿真试验结果分析得到，影响作业效率的3个因素主次顺序为频率、筛选口数量、振幅；影响定向准确率的3个因素主次顺序为筛选口数量、频率、振幅。利用Design-Expert 11软件确定影响因素的最优参数组合：当振幅为0.3 mm，频率为65.16 Hz，筛选口数量为2个时，作业效率为1.88只/s，头尾定向准确率为92.52%。对比样机试验与仿真优化结果，仿真试验的作业效率和头尾定向准确率的相对误差为9.04%和2.45%，验证了该定向装置的可行性和有效性。该研究可为研发克氏原螯虾机械加工装备提供技术参考。

摘要:机械化采收技术是制约林果产业发展的重要瓶颈。实现林果机械化采收是林果产业转变发展方式、节本增效、增强国际市场竞争力的重要途径之一，也是林果产业全程机械化和规模化的研究重点和难点。林果机械化采收的技术重点是高效低损采摘，最终目标是实现林果自动化、智能化、无人化采收。该文总结了中国林果种植分布情况现状，将现有林果机械化采收技术与装备系统地划分为一次性联合摘果采收和振动采收后集果捡拾，并对其研究现状和发展动态进行了阐述和剖析。在此基础上，结合林果产业发展要求和应用场景，归纳了国内林果机械化采收技术面临的机会和挑战，并提出兼顾不同需求发展高性能、高效率、高可靠的林果机械化采收装备建议，以期为促进林果业的现代化和高新技术推广提供参考。

摘要:为了探究琴键堰在淹没出流条件下的泄流情况及对淹没效应的敏感性，该研究在矩形水槽中对四种琴键堰基本体型（A型：上下游均倒悬；B型：上游倒悬；C型：下游倒悬；D型：上下游均无倒悬）进行了物理模型试验，分析琴键堰在淹没出流条件下的流态随下游水位的变化过程，得到其上下游堰上总水头之间的关系及淹没系数，并进一步分析四种琴键堰对淹没的敏感性以及比较四种琴键堰在淹没出流条件下的泄流量和泄流效率。试验结果表明，随着下游水位的壅高，四种琴键堰堰后依次出现了淹没后的冲击射流、破碎（表面跳跃）、表面波和表面射流流态；在来流量相同的情况下，C型和D型琴键堰在淹没系数S≥0.6时，逐渐发生淹没，且其流量折减系数随淹没系数的增大而减小，而B型和A型琴键堰分别在S≥0.15和S≥0.2时提前进入淹没状态。四种不同体型琴键堰的临界淹没度（Sm）分别为：A型0.5、B型0.3、C型0.7、D型0.65。对比看来，仅具有上游倒悬结构的B型琴键堰对淹没最为敏感，其次是具有对称倒悬结构的A型，而向下游的倒悬结构可以延缓上游的淹没；四种不同类型琴键堰的淹没泄流效率受"对淹没的敏感性"和自由出流泄流效率两个方面的综合影响。研究成果可为完善琴键堰堰流理论、推动其在明渠及河道中的应用提供技术支撑。

摘要:针对探针式土壤水分传感器插入土壤后因反馈点固定而需大量布点、成本高、破坏耕层等问题，该研究提出一种基于法布里-珀罗干涉近红外传感器的非接触式土壤墒情在线检测系统。系统硬件部分由机载自动检测装置、电气控制箱和北斗双天线实时差分定位系统（Real Time Kinematic，RTK）组成。整套系统样机的试制包括：传感器的选型和模块设计封装、升降检测装置设计、传感器避障与采样点北斗定位、土壤含水量预测建模、软件中的二次开发和系统与润禾2ZBA-2型移栽机的集成等。田间试验结果表明：当移栽机以0.3 m/s速度行进时，土壤水分传感器参比校准后进行土壤水分的测定，5 s内工控机上实时显示水分含量值，水分含量预测值与实测值的相对误差范围为0.18%～14.46%，平均相对误差7.77%，所测水分值结合北斗RTK系统测得的定位坐标生成土壤表层含水率分布图，为后续喷灌、滴灌等变量灌溉提供参考依据。

摘要:该研究旨在分析减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响。2020年以中旱221（旱稻）、中浙优8号（水稻）和IR45765-3B（深水稻）共3个品种为材料，设常规淹水灌溉（Conventional Flood Irrigation, WL）、微纳米气泡水增氧灌溉（Micro-nano Bubble Water Oxygenation Irrigation, MBWI）2个灌溉模式和常规施氮（195.0 kg/hm2）、减施氮肥（157.5 kg/hm2）2个氮水平，研究了减施氮肥和增氧灌溉对水稻关键生育时期氮代谢相关酶活性、植株含氮量、氮素积累量以及产量和氮肥利用率的影响。结果表明，与常规施氮处理相比，减施氮肥降低了氮代谢酶活性，而增氧灌溉有助于提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷丙转氨酶活性。增氧灌溉和氮肥一定程度上有助于水稻氮素积累，增氧灌溉下减施氮肥处理比淹水灌溉常规施氮量的当季氮肥利用率分别提高15.6%、36.2%、21.5%（P<0.05）。增氧灌溉和增施氮肥显著增加水稻产量，中旱221增氧灌溉下减施氮肥比淹水灌溉常规施氮量处理增产3.5%（P<0.05），而中浙优8号和IR45765-3B增氧灌溉下减施氮肥与淹水灌溉常规施氮量差异不显著（P>0.05）。相关分析表明，氮代谢酶活性与同时期叶片含氮量及氮素积累量大多呈显著或极显著的正相关。可见，增氧灌溉可以显著提高水稻氮素代谢相关酶活性，从而显著提高水稻氮素积累量、产量和当季氮肥利用效率，水稻氮肥减施条件下采用增氧灌溉有助于水稻维持较高氮肥吸收和利用效率，而谷氨酰胺合成酶活性可以用于预测水稻各时期氮素积累量。研究结果可为水稻氮肥减施和提高水稻氮肥利用效率提供理论和技术支持。

摘要:为探究龙门山断裂带工程堆积体典型生态修复措施下土壤侵蚀产沙和水动力的时间变化特征，并筛选出水土保持效益最佳的生态修复措施，该研究以成兰铁路杨家坪隧道2号横洞弃渣场为研究对象，选取该区典型的生态修复植物（苜蓿（Medicago sativa）、燕麦（Avena sativa）、刺槐（Robinia pseudoacacia））和生态修复材料（羊粪、PVAc（聚醋酸乙烯酯，Polyvinyl Acetate））进行交互搭配，利用模拟放水冲刷试验，研究不同生态修复措施下工程堆积体坡面的径流含沙量和水动力学参数（径流流态、径流流速、径流阻力系数和径流功率等）的变化。结果表明：1）试验条件下，工程堆积体坡面径流含沙量随冲刷时间的增加呈前期波动变化，后期逐渐稳定的趋势；径流流态始终处于紊流状态，径流流速、径流功率随冲刷时间的增加呈逐渐增加-趋于稳定的趋势，径流阻力系数则呈逐渐减小－趋于稳定的趋势；2）各生态修复措施在放水冲刷试验初始阶段的减沙效应最大，且苜蓿、燕麦、燕麦+PVAc和刺槐+苜蓿+羊粪处理能够显著增加径流阻力系数，降低径流流速和径流功率（P≤0.05）；3）在工程堆积体生态修复1～2 a后，草本层的水土保持效果最优，乔木的保土效应难以得到有效体现，羊粪和PVAc等的添加并不能发挥有效的增幅效果。该研究区工程堆积体在生态修复初期宜采用黄壤+紫苜蓿、黄壤+燕麦的修复措施。

摘要:准确测算和模拟农田潜热通量对农业生产有着重要意义。该研究基于波文比能量观测系统对苏南地区夏玉米和冬小麦生育期内潜热通量进行连续观测，采用Katerji-Perrier（KP）和Todorovic（TD）两种方法来确定Penman-Monteith（P-M）模型中冠层阻力参数，探究两种冠层阻力参数子模型的估算误差及成因。结果表明：冬小麦生育期内主要气象因子呈现相似变化趋势，净辐射日均值呈现出波动上升趋势。两种冠层阻力参数子模型对冬小麦潜热通量模拟均取得良好的模拟效果，模拟R2不小于0.84，纳什系数不小于0.86，但KP模型精度稍高于TD模型。KP模型对冬小麦和夏玉米潜热通量均有高估，而TD模型高估了夏玉米潜热通量，饱和水汽压差是影响KP和TD两种冠层阻力参数子模型误差的主要因素，且饱和水汽压差越大绝对误差越大。研究为当地农业用水管理提供科学依据。

摘要:倒伏是影响水稻稳产高产的主要限制因素之一，该研究旨在通过比较不同处理的倒伏指数（Lodging Index，LI），及LI与倒伏相关生长性状和力学性能之间的关系，研究灌溉方式、肥料类型及水稻种类交互作用对倒伏相关形态特征、基部节间力学性状及产量等指标的影响。于2019和2020年6月-10月开展试验，研究2种水稻种类（南粳5055和Y两优900）在不同肥料类型（有机肥和化肥）及灌溉方式（控制灌溉和浅水勤灌）下的抗倒伏性能。结果表明：控制灌溉显著降低了株高和地上部分鲜质量（P<0.05）；平水年（2020年）倒二茎节（I1）的LI受到水稻种类与肥料类型交互作用的影响，对于粳稻，两种肥料类型的LI无显著差异（P>0.05），对于籼稻，则表现为有机肥处理下I1的LI显著大于化肥处理（P<0.05)；综合考虑抗倒伏性能和产量，有机肥施用下的控制灌溉模式适用于粳稻，化肥施用下的控制灌溉模式适用于籼稻。研究为通过灌溉和施肥措施调控不同种类水稻的抗倒伏性能提供数据支持和理论支撑。

摘要:为探寻植被格局的定量表征参数，并建立其与侵蚀产沙的关系，深入揭示植被格局阻蚀减沙作用机制，该研究采用室内人工模拟降雨试验，以40%盖度的高羊茅草被坡面为研究对象，探讨了不同坡度（5°、15°和25°）和植被分布格局（裸地、带状横坡、带状顺坡、块状镶嵌、点状均匀格局）下的坡面侵蚀产沙过程变化，并分析了不同草被格局下平均汇流路径长度指数（Mean Flow Length Index，MFLI）、连通性指数（Index of Connectivity，IC）变化及其同坡度和土壤侵蚀量的关系。结果表明：带状顺坡、点状均匀、块状镶嵌和带状横坡的草被坡面平均侵蚀量分别较裸地减小42.9%、55.7%、62.4%和78.0%，带状横坡的阻蚀减沙作用最优。不同草被格局坡面间的MFLI和IC总体也与平均侵蚀量的差异关系一致，从小到大依次为：带状横坡、块状镶嵌、点状均匀、带状顺坡、裸地。MFLI和IC可分别与坡度结合用于模拟评价不同草被格局坡面的侵蚀产沙，决定系数（R2）达0.84以上。其中，IC与坡度的协同性更佳、依赖性更小，是表征植被格局对坡面侵蚀产沙影响的较佳参数。结果可为快速优选水土保持型植被格局、促进生态脆弱区林草植被格局优化和提质增效提供依据。

摘要:农业用水面临可用水资源匮乏、面源污染严重的现状，通过综合考虑非充分灌溉对经济效益、作物品质和环境效应的影响从而实现农业水资源合理配置具有重要的现实意义。该研究基于非充分灌溉和灰水足迹理论，建立不确定性下经济-品质-环境多目标整数规划模型，对河套灌区作物生育期内的灌溉水量进行分配，得出了经济、品质和环境3种不同偏好水平下的决策方案。结果表明：偏好于环境目标的情景灌溉程度主要为33%，67%的灌溉程度次之，亏缺灌溉的程度更大；偏好于经济目标的灌溉程度大部分为100%，亏缺灌溉的程度较小；偏好于品质目标时则介于前述两种情况之间。通过与仅包括经济、品质和环境单目标的模型对比可见，多目标模型更兼顾品质指标、经济效益和灰水足迹，可以使得各项指标均处于总体较好的情况，其中番茄品质-经济-环境多目标模型品质指标为8.7，经济效益为21.3×108元，灰水足迹为1.62×104 m3，灌溉水量为3.51×107 m3，瓜类品质-经济-环境多目标模型品质指标为[25.3,32.7]，经济效益为[9.2×108,24.8×108]元，灰水足迹为[1.94×104,3.15×104] m3，灌溉水量为[6.32×107,7.62×107] m3，各指标表现更佳。模拟结果可为不同情景下灌溉水合理配置提供参考。

摘要:粗粒土常常作为农业水土工程、水利工程和土壤特性改良工程的重要材料和载体，在浑水渗流作用下，其特性的变化对工程应用有重要影响。该研究推导了浑水渗流作用下，圆管中粗粒土渗流计算式，并采用自制装置系统分析了浑水渗流作用下粗粒土的渗透特性，探讨了粗粒土的水力梯度、渗透系数、渗流量以及孔隙填充率的变化规律，并将推导的理论式与试验结果进行对比验证。结果表明：在水力、几何条件均满足的前提下，浑水在粗粒土中的渗流可分为3个阶段，分别是细颗粒运移畅通阶段（阶段1），孔隙堵塞和运移并存阶段（阶段2）和粗粒土顶部淤积分层阶段（阶段3），粗粒土在各阶段表现出不同的渗透和物理特性；粗粒土渗透特性主要受到浑水浓度和水头的影响，随着浓度和水头的增大，浑水中细颗粒在粗粒土中的运移、堵塞和淤积会加剧，粗粒土整体的水力梯度会增大，而渗透系数会逐渐减小；粗粒土的不均匀系数是影响浑水渗流过程的重要因素，不均匀系数越大粗粒土内部孔隙率就越小，细颗粒运移的通道越不畅通，更容易发生堵塞和淤积；随着水头的增大，在较大渗透力的作用下细颗粒的运移会更容易，但也加快了内部堵塞和顶部淤积的速度，细颗粒持续向下运移的距离也会减小；随着浑水浓度的增大，粗粒土顶部的孔隙会快速沉积、封堵，细颗粒运移速度和距离都会被削弱；试验完成后，粗粒土柱沿着渗流路径方向自上而下孔隙率逐渐较小，在0～5 cm范围内下降梯度最大，5～20 cm范围下降趋缓。研究结果揭示了浑水渗流作用下粗粒土抗渗透特性的变化规律，为浑水渗流和工程应用提供理论支持。

摘要:归因于多孔介质的空间变异性和各向异性，非饱和带中土壤水流运动与溶质运移对优先流响应机制的研究十分具有挑战性。绿洲农业生态系统作为新疆主要经济支柱，如果忽略土壤优先流现象，可能会降低灌溉用水利用效率，减少土壤吸附污染物时间，进而导致地下水污染，最终制约农业发展。因此，该研究以新疆干旱绿洲区121团场的棉花种植区作为研究对象，旨在探明与探究在干旱绿洲区中可能导致优先流发生的潜在因素以及适合该地区观测优先流现象的量化技术。总体而言，在121团场，冻融循环，残膜现象，深耕棉秆还田的耕作方式以及土壤盐渍化会影响并改变土壤耕层孔隙度与结构，形成大孔隙式的优先入渗路径，进而引发大孔隙流。与此同时，因为该地区的主要土壤类型为壤土，其斥水性驱动着水流不稳定运动，导致指流或漏斗流的发生。通过对量化技术的总结与评估，染色示踪成像方法由于其能直观表述土壤水的非均匀运动，在121团场具有能很好地评价土壤优先流的潜力与实用性。其他的量化技术虽然具有各自的优势，但相较于染色示踪成像试验成本高，前期准备工作量大，评价尺度不统一，因此不适用于干旱绿洲区优先流的量化评价。在未来的研究中，需要适当地采用将微尺度观察与大尺度调查相结合的方法来对优先流现象进行全面评估。该研究有望为新疆及世界其他类似地区干旱绿洲生态系统优先流的研究提供理论参考。

摘要:稻穗表型是表征水稻生长状况和产量品质的关键参数，稻穗表型的准确监测对于大田精准管理和水稻智慧育种具有重要意义。无人机图谱数据已被广泛用于水稻生长监测，然而大部分研究主要集中在水稻的营养生长阶段，针对抽穗期和成熟期稻穗表型监测方面的研究非常有限。因此，该研究利用无人机多源图谱数据进行水稻稻穗表型监测研究，分析了不同氮肥梯度和生长时期对稻穗表型的影响，构建了稻穗覆盖度、生物量以及倒伏等监测模型。结果表明，不同生长时期和氮肥梯度的稻穗表型呈现显著差异，稻穗覆盖度与图像特征高度相关。利用粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）和支持向量机（Support Vector Machine，SVM）回归模型能够从可见光图像中准确识别稻穗，计算的穗覆盖度与实际标记值高度相关，决定系数（coefficient of determination，R2）为0.87，将此结果与多光谱图像反射率融合，利用随机森林（Random Forest，RF）回归模型可以提高稻穗覆盖度的评估精度，R2为0.93，相对均方根误差（relative Root Mean Square Error，rRMSE）为9.47%。融合可见光图像的颜色和纹理以及多光谱图像的光谱反射率改善了穗生物量的评估精度，R2高达0.84，rRMSE为8.68%，此模型能够在不同种植年间迁移，进一步利用模型更新添加10%新样本能够改善模型迁移能力。基于PSO-SVM分类模型，联合可见光图像的颜色和纹理以及多光谱图像的光谱反射率也准确地识别稻穗倒伏，准确率达99.87%。上述研究结果证明了无人机遥感用于水稻稻穗表型监测的可行性，可为作物精准管理和智慧育种提供决策支持。

摘要:为探讨无人机多源影像特征融合估测作物叶面积指数的能力，该研究以冬小麦为研究对象，利用多旋翼无人机搭载高清数码相机和UHD185成像光谱仪获取研究区冬小麦关键生育期（扬花期、灌浆期）的可见光和高光谱影像。综合考虑可见光、高光谱影像特征与冬小麦叶面积指数的相关性及影像特征重要性进行特征筛选，然后，以可见光植被指数、纹理特征、可见光植被指数+纹理特征、高光谱波段、高光谱植被指数及高光谱波段+植被指数分别作为输入变量构建多元线性回归、支持向量回归和随机森林回归的叶面积指数估测模型（单传感器数据源）；以优选的两种影像特征结合支持向量回归、随机森林回归构建叶面积指数估测模型（两种传感器数据源），比较分析单源与多源影像特征监测冬小麦叶面积指数的性能。进一步地，考虑到小区土壤空间异质性会影响冬小麦叶面积指数估测结果，该研究探讨了不同影像采样面积下基于单源遥感数据构建的小麦叶面积指数估测模型精度。研究结果表明：在扬花期和灌浆期，使用两种影像优选特征构建的随机森林回归估测模型精度最佳，验证集决定系数分别为0.733和0.929，均方根误差为0.193和0.118。可见光影像采样面积分别为30%和50%，高光谱影像采样面积为65%时，基于单源影像特征构建的随机森林回归估测模型在扬花期和灌浆期效果最好。综上，该研究结果可为无人机遥感监测作物生理参数提供有价值的依据和参考。

摘要:为了获取棉花幼苗数量，掌握播种成活率和出苗率等关键苗情信息，该研究提出一种基于特征融合的棉花幼苗计数算法。首先，该算法采用VGG-16作为基础模块提取图像特征，使用注意力模块（Convolutional Block Attention Module，CBAM）在通道和空间维度上进行特征增强，然后将增强后的特征与基础模块中的特征进行融合，进一步强化幼苗特征表达，最后通过去冗余和归一化操作得到计数结果。此外，还构建了一个包含399张棉花幼苗图像的数据集，其中包含了对212 572株幼苗的精准手工标注点标签。在该数据集上的测试结果表明，所提出的棉花幼苗计数算法取得了较好的计数效果，平均计数误差（Mean Absolute Error，MAE）和均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）分别为63.46和81.33，对比多列卷积神经网络（Multi-column Convolutional Neural Network, MCNN）、拥挤场景识别网络（Congested Scene Recognition Network, CSRNet）、TasselNet、MobileCount等方法，MAE平均下降了48.8%，RMSE平均下降了45.3%。

摘要:针对当前温室番茄表型参数难以自动获取的问题，研究提出通过对三维点云进行配准、骨架提取以及分割从而自动获取苗期番茄植株株高、茎粗、叶倾角和叶面积参数的方法。首先通过机器人搭载机械臂在温室中自动获取多视角番茄点云，并通过配准得到完整植株点云；对番茄点云利用拉普拉斯收缩的骨架提取算法获取植株骨架，对骨架进行修正后分解为茎秆和叶片子骨架，实现茎秆叶柄分割；再通过基于区域生长的MeanShift聚类方法对叶片和叶柄进行分割；最后通过番茄点云获取株高、茎粗参数，通过骨架测量叶倾角，对叶片点云进行曲面拟合提取叶面积参数。试验结果表明，茎叶分割与叶片分割的精确率、召回率、F1分数和平均总体准确率分别为0.84、0.91、0.87、0.92和0.92、0.91、0.91、0.93。株高、茎粗、叶倾角和叶面积参数的提取值与人工测量值的决定系数分别为0.97、0.53、0.90和0.87，均方根误差分别为1.40 cm、1.52 mm、5.14°和37.56 cm2。结果表明该研究方法与人工测量值具有较强的相关性，可以为温室番茄的高通量自动化表型测量提供技术支持。

摘要:生菜外部表型参数的无损、高精度估算对全天候生长监测意义重大。为提高生菜表型参数估算模型泛化性能，以基质培生菜为研究对象，提出了基于深度学习的融合二维RGB图像和深度（Depth）图像的生菜表型参数（湿质量、干质量、株高、直径、叶面积）高精度估算方法。采集4个生菜品种生长全过程的表型参数数据集，包含RGB图像、深度图像和人工测量的表型参数，共388个样本。对RGB图像和深度图像进行背景分割和数据归一化，输入构建的深度学习多源数据融合模型对5种表型参数进行同步回归训练。试验表明，该研究方法对5种表型参数的估算决定系数均高于0.94，平均绝对百分比误差均低于8%，而传统特征提取+机器学习方法对部分表型参数估算的平均绝对百分比误差高达13%以上，表明该研究估算方法具有较高的精度。消融试验表明融合RGB和深度图像的深度学习模型优于仅使用单源图像的模型，尤其在株高、直径和叶面积的估算上。对生菜不同品种和不同生长阶段的估算结果表明该模型适用于不同颜色、形状的生菜品种，亦对不同生长阶段、不同植株大小的生菜具有一定的适应性。因此，该研究提出的基于深度学习多源数据融合模型的生菜表型参数估算方法性能优异，对设施蔬菜生长监测和产量预估有重要的应用价值。

摘要:及时、准确预测棉花产量在棉田经营管理、农业决策制定等方面具有重要的价值和意义。为了提高棉花产量预测精度并确定估产的最佳生育时期，该研究利用谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）获取2020年Sentinel-2A的3个时间段影像，采用随机森林（Radom Forest, RF）、支持向量机（Support Vector Machine, SVM）、决策树（Classification and Regression Tree, CART）进行棉花种植区域提取，利用顺序向前选择（Sequential Forward Selection, SFS）和偏最小二乘算法（Partial Least Squares Regression, PLSR）确定棉花产量预测最佳生育时期，最终形成莫索湾垦区棉花产量预测分布图。结果表明，1）RF分类效果最佳，农田与非农田分类总体精度为0.94，Kappa 系数为0.89；棉田与非棉田分类总体精度为0.92，Kappa 系数为0.83。2）红边波段（B6）在3个生育时期中与产量相关性较好，相关系数随着生育时期的递进而增加，分别为0.37、0.47、0.53。3）基于PLSR构建的产量预测模型中，铃期预测效果最佳（决定系数R2=0.62，均方根误差RMSE=625.5 kg/hm2，相对误差RE=8.87%），优于吐絮期（R2=0.51，RMSE=789.45 kg/hm2，RE=11.06%）和花期（R2=0.48，RMSE=686.4 kg/hm2，RE=9.86%），铃期为棉花产量预测的最佳生育时期。该研究利用GEE和Sentinel-2A影像数据，为新疆莫索湾垦区棉花种植面积提取及产量预测提供一种新的思路，可为合理水肥配置、精准种植、农作物生长过程监测提供数据支撑。

摘要:实时识别番茄的成熟度是番茄自主采摘车的关键功能。现有目标识别算法速度慢、对遮挡番茄和小番茄识别准确率低。因此，该研究提出一种基于改进YOLOv4-tiny模型的番茄成熟度识别方法。在头部网络（Head network）部分增加一个76×76的检测头（y3）来提高小番茄的识别准确率。为了提高被遮挡番茄的识别准确率，将卷积注意力模块（Convolution Block Attention Module，CBAM）集成到YOLOv4-tiny模型的骨干网络（Backbone network）部分。在深层卷积中使用Mish激活函数替代ReLU激活函数以保证提取特征的准确性。使用密集连接的卷积网络（Densely Connected Convolution Networks, DCCN）来加强全局特征融合，并建立红风铃番茄成熟度识别的数据集。试验结果表明，与YOLOv3、YOLOv4、YOLOv4-tiny、YOLOv5m和YOLOv5l模型相比，改进YOLOv4-tiny-X模型的平均精度均值（mean Average Precision, mAP）分别提高了30.9、0.2、0.7、5.4和4.9个百分点，在Nvidia GTX 2060 GPU 上达到111帧/s的速度，平均精度均值达到97.9%。不同模型的实时测试可视化结果表明，改进模型能够有效解决遮挡和小番茄识别准确率低的问题，可为番茄采摘车研制提供参考。

摘要:疏花是苹果栽培的重要管理措施，机械疏花是目前最具有发展潜力的疏花方式，花朵的高效检测是疏花机器人高效作业的重要保障。该研究基于机器视觉与深度学习技术，提出了一种基于YOLOv5s深度学习的苹果花朵检测方法，在对田间拍摄得到的苹果花朵图像标注后，将其送入微调的YOLOv5s目标检测网络进行苹果花朵的检测。经测试，模型的精确率为87.70%，召回率为0.94，均值平均精度(mean Average Precision, mAP)为97.20%，模型大小为14.09 MB，检测速度为60.17 帧/s，与YOLOv4、SSD和Faster-RCNN模型相比，召回率分别提高了0.07、0.15、0.07，mAP分别提高了8.15、9.75和9.68个百分点，模型大小减小了94.23%、84.54%、86.97%，检测速度提升了126.71%、32.30%、311.28%。同时，该研究对不同天气、颜色和光照情况下的苹果花朵进行检测，结果表明，该模型对晴天、多云、阴天、小雨天气下苹果花朵的检测精确率分别为86.20%、87.00%、87.90%、86.80%，召回率分别为0.93、0.94、0.94、0.94，mAP分别为97.50%、97.30%、96.80%、97.60%。该模型检测白色、粉色、玫红色和红色花朵的精确率分别为84.70%、91.70%、89.40%、86.90%，召回率分别为0.93、0.94、0.93、0.93，mAP分别为96.40%、97.70%、96.50%、97.90%。该模型检测顺光和逆光条件下苹果花朵的精确率分别为88.20%、86.40%，召回率分别为0.94、0.93，mAP分别为97.40%、97.10%。结果表明YOLOv5s可以准确快速地实现苹果花朵的检测，模型具有较高的鲁棒性，且模型较小，更有利于模型的迁移应用，可为疏花器械的发展提供一定的技术支持。

摘要:农村地区采用秸秆压块燃料供暖可有效降低温室气体和大气污染物的排放。针对秸秆压块燃料炉存在自动化程度低、低效、高排放等问题，该研究基于秸秆压块燃料燃烧特性，设计了一台具有自动供料装置的秸秆压块燃料炉，采用分区燃烧、鼓风与引风耦合配风等方式，提高燃烧性能。对秸秆压块燃料炉进行性能测试，试验结果表明：通过自动供料机可以实现连续10 h小流量输送燃料，燃料输送量为2.57～4.12 kg/h；其额定热功率8 kW，热效率71.20%，耗电量3.83 (kW·h)/d；最佳燃烧工况下，粉尘、CO、NOx排放量分别为35.78 mg/m3、0.104 %、191.1 mg/m3，符合国家标准的排放限值。对燃料炉的测试与评价验证了锅炉结构合理，可为后续高自动化秸秆压块燃料炉的研发提供参考依据。

摘要:中国畜禽粪污资源化利用技术模式的选择和应用情况底数不清，缺乏系统研究。该研究采用问卷调研与实地测量相结合的方式，对中国190个县（市区）2 589个养殖场进行调研，并从畜禽粪污收集方式、粪污处理方式、粪肥还田利用情况等方面进行统计分析。结果表明，畜禽规模养殖场清粪方式以干清粪为主，占养殖场总数的89.40%；固体粪便处理普遍采用堆（沤）肥处理，占养殖场总数的89.44%，液体粪污处理主要采用厌氧发酵和贮存发酵等技术，分别占41.59%和39.09%，目前大部分规模养殖场粪污处理设施建设符合规范要求，但部分养殖场设施水平不高；粪污处理后还田是主要利用方向，利用粪肥的作物以水果蔬菜等经济作物为主，占比可达61.83%。总结分析了中国畜禽粪污资源化利用存在问题，提出中国畜禽粪污资源化利用亟需提升处理设施标准化水平，提高设施装备水平，同时还需引导养殖场按照种养平衡要求配套足够消纳土地，提高粪肥还田利用机械化水平。该研究可为畜禽粪污资源化利用科技创新、技术推广提供基础支撑，对于促进畜禽粪污资源化利用和农业绿色发展具有指导意义。

摘要:鱼菜共生系统实现了水产和蔬菜间的物质循环转化，是一种零排放可持续的先进农业生产模式，为探究鱼菜共生系统中不同种类蔬菜生长状况及其对养殖尾水氮素转化的影响，设计了5种不同种类蔬菜（圣女果、线椒、蕹菜、芹菜、紫背菜）基于耦合型鱼菜共生系统的栽植试验。结果表明：在26 d的栽植试验中，各试验组蔬菜鲜质量和株高均有正向增长，根质量占比与鲜质量增长量关系的拟合曲线为一元二次方程，当根质量占比在34%～42%间时，植株各器官发育较好，对营养物质转化效率高，圣女果有最大鲜质量增长量28.43 g、最大株高增长量31.84 cm和最大株高相对增长率241.32%；试验中换水周期为3 d，各试验组水体氮化物浓度指标均显著下降，圣女果42 h氨氮相对去除率达69.17%，6 h内亚硝酸盐氮相对去除率为41.09%；在循环周期末期，水培组圣女果有最小氨氮质量浓度0.152 mg/L，pH值稳定在6.98左右，水培紫背菜有最大亚硝酸盐氮相对去除率55.25%和硝酸盐氮相对去除率42.35%。综上，在耦合型鱼菜共生系统中圣女果对养殖尾水的水质和氮素有较好的净化作用和转化效果。

摘要:为明确Zn原子掺杂强化Sr/γ-Al2O3对吸附甲醇效果的影响，进而提高生物柴油产率，该研究基于密度泛函理论，在Sr单原子掺杂的基础上建立了Sr-Zn双原子掺杂γ-Al2O3(110)表面模型，通过计算掺杂能得到了最稳定催化剂表面；优化模拟了甲醇吸附于催化剂表面的吸附构型，并计算相应的吸附能。模拟结果表明，Sr原子倾向于替换Al3c-1和Al4c-2配位铝，Zn原子倾向与替换Al4c-4配位铝，此时催化剂表面掺杂能最小，其值为945.00 kJ/mol；Zn原子掺杂Sr/γ-Al2O3(110)表面时，甲醇吸附催化剂表面的吸附能绝对值增加，其吸附能值为?305.60 kJ/mol，甲醇上氧原子得电子数增加，羟基上氢原子与催化剂表面成键效果更好。Zn原子掺杂强化Sr/γ-Al2O3催化剂吸附甲醇的稳定性得到强化，有利于后续生物柴油的合成。研究结果可为促进生物柴油的发展、有效调整农业结构、减少化石燃料的燃烧提供理论参考。

摘要:投加外源添加剂磁性生物炭（Magnetic Biochar，MBC）是解决颜料污泥厌氧消化效率低和重金属钝化效率低的有效途径。该研究选取农业废弃物花生壳制备生物炭（Biochar，BC），而BC对厌氧消化和重金属钝化的影响有限，对其赋磁改性制得MBC以提升影响效果。设置3组厌氧消化批式试验，A组为对照组，B组投加BC，C组投加MBC，探索花生壳MBC对颜料污泥厌氧消化效率及重金属Cr和Ni钝化的影响。结果表明，MBC投加可有效提升消化系统挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids，VFAs）的产量，最高VFAs浓度达914.5 mg/L，较对照组（最高浓度603.9 mg/L）提升51.4%。同时MBC可实现生物炭和Fe3O4的双重直接种间电子传递（Direct Interspecies Electron Transfer，DIET）效应的耦合，缓解消化系统的酸化并提高有机物去除率和CH4累积产量。与对照组相比，挥发性固体（Volatile Solid，VS）去除率、累积甲烷产量、平均日甲烷产量和平均日甲烷产率分别提升37.8%、56.3%、56.3%和37.2%。此外，MBC投加可有效降低颜料污泥的重金属生物可利用态分配率和提升钝化效率，与原料相比，Cr的可交换态、可还原态质量占比降低43.6%、61.6%，而可氧化态、残渣态质量占比提升53.2%、243.6%；Ni的可交换态、可还原态质量占比降低41.0%、59.2%，而可氧化态、残渣态质量占比提升65.2%、181.4%。研究结果表明MBC可有效提高颜料污泥厌氧消化效率并降低重金属Cr和Ni的生物利用度，该研究有助于实现颜料污泥的稳定化、无害化、资源化利用。

摘要:针对传统聚类算法易陷入局部最优、不兼顾地理空间的问题，该研究以湖南省怀化市为例，从生态敏感性、用地适宜性与整治迫切性3个维度建立分区评价指标体系，应用一种基于混合距离，同时具有聚类方案质量识别功能的两级选择性聚类集成方法对怀化市农用地整治进行时空配置。通过聚类运算，将怀化市300个聚类单元划分为：近期重点整治区、近期适度整治区、中期重点整治区、中期适度整治区和远期限制整治区5个类型，面积比例分别为9.05%、30.48%、22.58%、7.33%、30.56%，符合怀化现状条件；相较于传统聚类方法，两级选择性聚类集成方法具有聚类质量识别与兼顾地理空间的优势，且更适用聚类单元较多、属性空间复杂的情况。研究结果在客观上为未来土地整治工作与聚类方法的创新提供了可供借鉴的思路。

摘要:土地利用变化是改变区域景观结构和生态特征的主要原因，也是影响区域生态稳定性的重要原因。以鄱阳湖平原地区为研究区，基于2000、2010和2020年的3期遥感影像数据，对鄱阳湖平原地区不同情景下2030年土地利用变化进行定量模拟，并采用连通鲁棒性方法对生态网络的稳定性进行分析。结果表明：1）鄱阳湖平原地区未来土地利用变化中耕地、建设用地面积变化最大，其中，城市快速增长情景（Fast Urban Growth, FUG）下的建设用地面积增长最多，较2020年增长了70.27%；耕地面积在3种未来情景中面积均有减少；林地面积在常规发展情景（Conventional Development Scenario, CDS）、FUG和生态保护情景（Ecological Conservation Scenario，ECS）下较2020年分别减少了6.90%、7.23%和6.70%。2）通过景观连通性评价得到鄱阳湖平原地区2030年CDS、FUG和ECS情景下的生态源地面积分别为2 464.2、2 666.72和3 141.88 km2；识别生态廊道169、255和299条；可以看出，ECS情景能保留更多的生态源地和生态廊道。3）3种未来模拟情景中，FUG下生态廊道"障碍点"数量最多，为23处，CDS情景下的生态廊道"夹点"数量最多，为117处，ECS情景具有最少的"障碍点"和"夹点"，因而具有更稳定的网络结构特征和功能；4）"随机攻击"模式下，CDS、FUG和ECS情景的连通鲁棒性均呈现缓慢的下降趋势，生态网络稳定临界值分别为89%、90%和90%的节点删除比；在"蓄意攻击"模式下，CDS、FUG和ECS三种未来模拟情景中，ECS情景呈现更高的网络稳定性临界值，为55%的节点失效比，由此可知，ECS下的生态网络稳定性最高。研究结果可为鄱阳湖平原地区维护生态系统稳定、生态保护管理策略的制定提供定量参考和决策依据，也可为鄱阳湖平原地区生态空间规划提供有效支撑，也为类似区域的生态网络研究提供案例借鉴。

摘要:土地利用与变化产生的碳排放是国家温室气体排放清单核算中的重要组成部分。该研究以辽宁省沈阳市法库县为研究区域，基于2013年土地利用现状数据，运用CLUE-S模型对法库县2019年土地利用变化格局进行模拟与验证。在此基础上，通过设置基线情景、农业发展、建设发展、生态保护、土地利用结构优化5种模拟情景预测2030年法库县土地利用分布空间格局及各情景下土地利用碳收支状况。结果表明：1）CLUE-S模型对法库县土地利用格局变化具有良好的模拟能力，Kappa系数为0.989 6，模拟总体精度达到99.14%；2）在5种模拟情景中，土地利用结构优化情景下2030年法库县土地资源利用效果最优，是法库县中长期发展阶段较为适宜的土地利用模式；3）法库县2013-2019年碳排放量增长5.53%。5种模拟情景同2019年相比，除生态保护和农业发展情景外，其余模拟情景下法库县碳排放量均呈现增长趋势，其中土地利用结构优化情景增幅最小，为2.29%。研究结果可为法库县土地利用优化布局、国土空间规划编制及碳减排相关政策制订提供参考依据和决策支持，研究方法也可为其他区域土地利用格局预测及碳收支变化提供借鉴。

摘要:随着社会经济的不断发展，近年来西南地区部分区域生态环境日益脆弱。研究气候变化和人类活动影响下植被净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）时空演变特征，可为监测区域植被生长状况及其对驱动因素的响应机制提供理论依据。该研究以2000－2020年MOIDS NPP数据为基础，结合气象、人口密度、夜间灯光和土地利用类型等数据，使用Theil-Sen Median趋势分析、多重共线性检验、多元回归分析、残差分析和偏相关分析等研究方法，分析2000－2020年西南地区及各地貌单元植被NPP时空变化特征及对气候变化和人类活动的响应特征。结果表明：1）2000－2020年，除青藏高原植被NPP、气候影响下的植被NPP预测值（Predicted Net Primary Productivity，NPPPre，）和人类活动影响下的植被NPP残差值（Residual Net Primary Productivity，NPPRes）呈微弱波动下降外，其余地貌单元植被NPP、NPPPre和NPPRes均呈较明显的波动上升趋势，其中，四川盆地植被NPP、NPPPre和NPPRes波动上升趋势尤为显著，上升斜率分别为7.14、3.72和3.44 g/(m2·a)。2）研究时段内西南地区气候变化对植被NPP上升的影响整体强于人类活动。气候变化影响下，西南地区约45.18%的区域植被NPP呈显著和极显著上升趋势，而人类活动影响下，该占比仅为18.55%。地貌单元上，气候变化和人类活动影响下，四川盆地植被NPP呈极显著上升和显著上升的比例最高，分别为69.42%和50.75%。3）西南地区整体及各地貌单元植被NPP变化主要受温度类因子的主导，相对湿度和大气压强对西南地区植被生长整体具有抑制作用。4）耕地转化为城镇用地是植被NPP下降的重要原因，而非耕地转化为耕地和非林地转化为林地是植被NPP上升的重要原因。整体上，西南地区植被NPP与人口密度和夜间灯光呈不显著相关关系。地貌单元上，四川盆地植被NPP与人口密度和夜间灯光的相关性最高，即四川盆地植被生长受人为活动的影响强于其他地貌单元。研究结果可为区域植被生长监测、生态环境质量评价和林业生态工程效益评估提供理论依据。

摘要:为研究腐殖酸肥料射频真空干燥特性及品质，该研究探讨了不同极板间距（160、165 mm）、不同初始湿基含水率（10%、15%、20%）下腐殖酸肥料的升温速率和加热均匀性，在此基础上进行射频真空干燥试验，并以热风干燥试验为对照，采用Weibull函数拟合腐殖酸肥料射频真空干燥特性曲线，对比射频真空干燥与热风干燥对腐殖酸肥料颜色、总氮、总磷、总钾及有机质的影响。结果表明：真空度为0.085 MPa，极板间距为160 mm、初始湿基含水率为15%时，干燥速率和升温速率较快，加热均匀性较好；升温曲线在53 ℃出现拐点，53 ℃前升温较快，53 ℃后升温较慢；除含水率为20%的物料外，极板间距对加热均匀性影响不显著（P > 0.05），但初始湿基含水率对其有显著影响（P<0.05）；射频真空干燥所需时间较热风干燥缩短约208 min，射频真空干燥可显著提高干燥速率（P<0.05）；Weibull函数能较好的拟合腐殖酸肥料射频真空干燥过程，尺度参数和形状参数随极板间距的减小而减小，随初始湿基含水率的增加呈先减小后增大的趋势；水分有效扩散系数，随极板间距的减小而增大，随初始湿基含水率的增加，呈先增大后减小的趋势；极板间距与初始湿基含水率总体上对腐殖酸肥料的色泽高度L*、红绿值a*、蓝黄值b*、总氮、总磷、总钾、有机质无显著影响（P>0.05）；65 ℃热风干燥后样品的色差值显著高于射频真空干燥（P<0.05），总氮和有机质含量显著低于射频真空干燥（P<0.05）。在设置的试验条件下，腐殖酸肥料的较佳干燥参数为真空度0.085 MPa、极板间距160 mm、初始湿基含水率15%。研究结果可为腐殖酸肥料射频真空干燥应用提供参考。

摘要:农产品标准不仅是衡量农产品安全的尺度，也是农产品安全监管的重要依据，当前农产品标准信息并没有得到系统性的关联划分与复用。针对此问题，该研究依据标准化文件的起草规范设计了农产品标准信息本体规则，在现有的农产品标准文件及相关词条数据基础上，为半结构化数据设计了正则包装器；为非结构化文本提出了一个基于依存句法分析的农产品领域开放关系抽取模型（Open Relation Extraction Model In Agricultural Products Field, OREM-AF），实现了该领域知识的自动抽取。结果表明该研究设计的包装器在提取半结构化数据信息时，准确率与F1值均在95%以上；提出的OREM-AF模型在农产品语料上准确率达74.22%、F1值为75.12%，在通用语料上准确率达84.51%、F1值为75.43%，抽取结果均好于基于依存句法分析的其他模型。依托抽取数据构建了农产品标准领域知识图谱，并在知识图谱的相互关联网络上进行了标准社区挖掘，挖掘出的关联标准知识能够为农产品标准监管提供辅助分析支撑。

摘要:柑橘黄龙病（Huanglongbing, HLB）是柑橘生产中的毁灭性病害，柑橘植株遭到黄龙病菌侵染后光合能力发生变化而后表现出相应的黄化症状。及早实现HLB的原位快速诊断是防控HLB的重要手段。为探究黄龙病菌侵染柑橘叶片的光合响应机制并实现HLB的原位诊断，该研究分析了健康（Healthy）、未显症HLB（asymptomatic HLB, aHLB）、显症HLB（symptomatic HLB, sHLB）以及黄斑病（Macular，症状与黄龙病相似）柑橘叶片的光合参数与光合色素含量差异。利用光谱技术与日光诱导叶绿素荧光（Sun-induced Chlorophyll Fluorescence, SIF）技术分析了4种类型柑橘叶片的反射率光谱与SIF光谱差异。采用竞争自适应重加权采样（Competitive Adaptive Reweighted Sampling, CARS）算法结合反射率光谱筛选出特征波段，采用SIF光谱的峰值位置（687和741 nm）构建了上行（Upward, Up）和下行（Downward, Dw）SIF产量指数（Up687, Up741, Dw687, Dw741, Up687/741, Dw687/741）。进一步分别利用特征波段的反射率和SIF产量指数，结合K最邻近（K-nearest Neighbor, KNN）分类算法构建了柑橘黄龙病的诊断模型。结果表明，黄龙病菌的侵染使柑橘叶片的光合作用明显减弱，在未显症时期已经表现出来，证明了SIF技术在诊断早期HLB的优势。基于特征波段反射率的KNN模型对未显症HLB和显症HLB的诊断精度为72.7%和75.6%，健康叶片和黄斑病叶片分别为82.2%和64.1%，而基于687和741 nm波长处的上行比值SIF产量指数Up687/741构建的KNN模型对未显症HLB和显症HLB的诊断精度为84.8%和91.1%，健康和黄斑病叶片分别为88.9%和82.1%，均优于反射率光谱模型。结果证明了SIF技术用于诊断柑橘HLB的潜力，为实现柑橘HLB的田间原位、快速、早期诊断提供了可能。

摘要:为探究江西省赣州设施菜地土壤全硒（Se）的含量及其分布特征，于2021年对赣南地区设施蔬菜大棚采集0～20 cm耕层土壤样235件，测定了土壤采样点的经纬度、海拔及土壤中全硒含量和理化性质。结果表明，赣南地区设施菜地土壤全硒质量分数平均为0.31 mg/kg，变化范围为0.03～1.25 mg/kg，全硒含量分布频率符合正态分布。研究区域设施菜地富硒土壤资源较为丰富，85.1%的样点数土壤全硒含量处于足硒及以上水平（>0.175 mg/kg），其中有22.1%的样点数土壤属于富硒水平标准（>0.400～3.000 mg/kg），而富硒土壤主要集中在赣南地区的正西部及东北部等部分区域；7.2%和7.7%的样点数土壤全硒质量分数分别达硒不足（>0.125～0.175 mg/kg）和潜在硒不足水平（≤0.125 mg/kg），二者主要集中在赣南地区西南角部分区域，不存在硒中毒区域。海拔每增加1 m，设施土壤全硒质量分数降低5.35×10-4 mg/kg；纬度每增加1°和pH值每增加一个单位，土壤全硒质量分数分别增加0.090和0.049 mg/kg。综上，赣南地区设施菜地土壤硒资源具有较大利用潜力，并可依据研究区域全硒含量分布特征开展具有针对性的设施富硒蔬菜发展策略。