科研产出
基于RDN-YOLO的自然环境下水稻病害识别模型研究
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对自然环境下水稻病害识别准确度易受复杂背景干扰、病害类间差异小难以准确识别等问题，以提高水稻病害识别精度并进行模型的有效轻量化为前提，提出了一种水稻病害识别网络模型(RiceDiseaseNet, RDN-YOLO)。以YOLO v5为基本框架，在主干网络的特征提取阶段嵌入跨阶段部分网络融合模块(C2f),增强模型对病害特征的感知能力，并引入空间深度转换卷积(SPDConv),扩展模型的感受野，进一步提升模型对小病斑特征提取能力；在颈部网络嵌入SPDConv结构，并利用轻量级卷积GsConv替换部分标准卷积，提高颈部网络对病害部位的定位和类别信息预测的准确性及推理速度；以穗瘟病、叶瘟病、胡麻斑病、稻曲病和白枯病5种常见水稻病害为研究对象，在自然环境下采集水稻病害图像，制作水稻病害数据集，进行模型训练与测试。实验结果表明，本文模型病害检测精确率高达94.2%,平均精度均值达93.5%,模型参数量为8.1 MB;与YOLO v5、Faster R-CNN、YOLO v7、YOLO v8模型相比，模型参数量略大于YOLO v5,但平均精度均值最高约高12.2个百分点，在一定程度上减轻模型复杂度的同时获得良好的水稻病害识别效果。
关键词： 水稻病害识别 YOLO v5 跨阶段部分网络融合模块 空间深度转换卷积 轻量化
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中生茶树新品种‘皖茶10号’
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：‘皖茶10号’是从安徽省潜山市茶树地方群体种中通过系统选育而成的新品种。属灌木型，中叶类，中生种。春季一芽一叶期为4月上旬，一芽二叶期为4月上中旬；芽叶颜色黄绿色，持嫩性较强；一芽三叶百芽质量58.3 g。春季一芽二叶蒸青样水浸出物47.3%，茶多酚19.2%，游离氨基酸4.2%，咖啡碱3.8%。制绿茶香气品质突出。适宜在安徽省安庆市及其气候相近的江南、江北茶区种植。
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超临界萃取结合分子蒸馏纯化生姜精油及其挥发性成分分析
《食品与发酵工业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究超临界萃取结合分子蒸馏纯化生姜精油的最佳工艺参数，鉴定生姜精油的挥发性成分，以舒城黄姜为原料，通过单因素试验和正交试验优化了超临界CO2流体萃取（supercritical CO2 fluid extraction, SFE）生姜油的最佳工艺条件，考察了分子蒸馏（molecular distillation, MD）温度对分离纯化生姜精油效果的影响，并通过气相色谱-质谱联用对生姜精油的挥发性成分进行了分析。结果表明，超临界CO2流体萃取结合分子蒸馏（SFE-MD）纯化生姜精油的最佳工艺条件为萃取压力24 MPa、萃取温度45℃、萃取时间2 h、分子蒸馏温度80℃,在此条件下，生姜精油的综合得率为2.53%,显著高于水蒸气蒸馏精油得率0.96%（P＜0.05）。挥发性成分分析显示，α-姜烯、β-倍半水芹烯、β-红没药烯是生姜精油的主要挥发性成分，百分含量达70%以上，其中α-姜烯百分含量为42.13%,高于水蒸气蒸馏生姜精油α-姜烯百分含量40.59%。该方法绿色环保，萃取率高，精油品质好，为生姜精油的进一步研究开发提供参考。
关键词： 生姜精油 超临界流体萃取 分子蒸馏 气相色谱-质谱法 挥发性物质
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长期紫云英配施减量化肥对土壤铵态氮吸附解吸特征的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确长期紫云英配施减量化肥对土壤铵态氮吸附解吸特征的影响，以13年长期定位试验为平台，设不施肥（CK）、单施化肥（CF）、22500 kg/hm2紫云英+80%化肥（G+0.8CF）、22500 kg/hm2紫云英+60%化肥（G+0.6CF）、22500 kg/hm2紫云英+40%化肥（G+0.4CF）共5个处理，研究了不同施肥处理对土壤铵态氮吸附解吸特征的影响，并分析了土壤吸附解吸特征参数与土壤理化性质的关系。结果显示，Langmuir等温吸附方程能较好地拟合土壤铵态氮的吸附特征（R2为0.9969～0.9979,P<0.01）。与CK相比，紫云英配施减量化肥处理土壤铵态氮的最大吸附量、最大缓冲容量分别降低了4.85%～13.46%、4.55%～7.36%；土壤铵态氮的平均解吸量和解吸率为G+0.8CF>G+0.6CF>G+0.4CF>CF>CK。与CK相比，紫云英配施减量化肥处理土壤全氮和速效氮含量分别增加了19.42%～46.60%、15.24%～25.88%。相关性分析结果显示，解吸率与土壤全氮、土壤速效氮呈显著正相关，与土壤pH呈显著负相关；冗余分析结果显示，pH和速效氮是造成土壤铵态氮吸附解吸特征参数差异的主要因素，分别解释了全部变异的56.7%和39.1%（P<0.05）。综上所述，长期紫云英配施减量化肥降低土壤对铵态氮的吸附，增加土壤对铵态氮的解吸，减少了土壤对氮的固持，提高氮的有效性。综合考虑土壤铵态氮的吸附解吸特性及土壤养分含量，以减量20%～40%化肥配施22500kg/hm2紫云英处理效果较好。
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基于正交试验的粒子群优化算法对火焰原子吸收光谱法分析金元素参数的优化
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：国内新一轮战略找矿行动全面启动,金矿产资源以其独特的稀有性和战略性具有特殊意义,其分析检测技术直接影响金元素的准确测试.以矿石中金元素为研究对象,采用正交试验设计方案对实验要素中的王水浓度、振荡时间和硫脲浓度进行方法测试,测定结果相对误差为量化指标;按照层次分析法(AHP)中确定要素指标、建立矩阵、一致性判断步骤计算要素权重为(0.252,0.159,0.589),通过客观赋权(CRITIC)法计算正交试验数据的对比强度和冲突性,计算要素权重为(0.452,0.172,0.377),提出基于AHP-CRITIC混合加权算法对要素权重综合分析,其结果为(0.314,0.075,0.611);利用粒子群算法构建粒子多维空间,通过粒子的速度和方向属性迭代位置设计算法流程图,在迭代过程中结合混合加权算法结果通过线性递减的方式校正惯性权重,优化粒子在迭代初期和末期的学习因子,结合正交试验结果利用粒子群算法建立目标适应度函数,改进算法流程,应用MATLAB软件仿真模拟粒子群迭代过程,从全局各位置和方向逐渐向最优组合收敛,得到优化后的粒子群算法寻找原子吸收光谱法分析金元素的最佳条件参数为王水浓度10.62%、振荡时间32.8 min、硫脲浓度9.5 g·L-1.粒子群优化算法验证结果表明,在分析条件最优化参数下对金标准分析物质GAu-15a、GAu-16b、GAu-17b、GAu-18b、GAu-19b、GAu-22a进行11次平行性试验测试,计算其平均值、相对误差和相对标准偏差指标,均满足《地质矿产实验室测试质量管理规范》,表明基于正交试验的粒子群优化算法对于原子吸收光谱法分析金元素参数的优化问题科学可行,验证了该优化算法的正确性和稳定性,对国内新一轮战略找矿事业提供新的研究思路.该方法提出混合加权算法结合进化计算技术对多目标参数寻求最优解,有望拓展于分析实验室其他领域的测试环境,更展望应用于寻求参数优化方向的科学研究中.
关键词： 金 层次分析法 CRITIC 混合加权 粒子群算法 原子吸收光谱法
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基于16S rDNA测序分析不同剩余采食量皖南黄兔盲肠中微生物菌落多样性
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究旨在探究皖南黄兔个体间剩余采食量水平差异与盲肠菌群多样性的关系。【方法】选取体重、年龄相近的110只皖南黄兔仔兔进行60 d的饲养试验，试验结束后测定个体剩余采食量（residual feed intake, RFI）,根据RFI值选出5只高RFI和5只低RFI皖南黄兔母兔，分别为H组（高RFI值）和L组（低RFI值）。利用16S rDNA扩增子测序技术对H组和L组母兔盲肠内容物进行比较分析。【结果】不同剩余采食量水平的家兔盲肠菌群组成丰富度无显著差异（P＞0.05）,而菌落多样性存在一定差异。L组黄兔盲肠微生物中纺锤链杆属（Fusicatenibacter）、经黏液真杆菌属（Blautia）、毛螺菌属（Lachnospira）、草酸杆菌属（Oxalobacter）、肠杆菌属（Intestinibacter）的相对丰度显著高于H组（P＜0.05）;Paludicola、Mailhella、螺杆菌属（Helicobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度显著低于H组（P＜0.05）。【结论】不同RFI水平的皖南黄兔群体盲肠菌群多样性和结构组成存在一定差异，包括毛螺菌属、纺锤链杆菌属、结肠杆菌等与血脂代谢、血糖调节过程相关的菌群在两组间的丰度存在显著差异。调节肠道菌群的结构及丰度可能是改善家兔饲料利用效率的有效途径。
关键词： 盲肠微生物 16S rDNA测序 皖南黄兔 剩余采食量
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日灼对石榴果皮蜡质结构和组分的影响
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明日灼对石榴果皮蜡质结构及其组分的影响，明晰石榴果皮蜡质响应日灼胁迫的生理机制。【方法】以日灼易感品种红玉石籽为材料，采用扫描电镜观察受不同程度日灼影响的果实表面蜡质结构；采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）测定果实表面蜡质组分及含量。【结果】日灼引起石榴果皮蜡质结构的改变，根据日灼程度不同表现出蜡质层不平整、起砂或片状脱落等现象；石榴果皮中共检测出67种蜡质成分，主要包括超长链脂肪族化合物(26.36μg·cm-2，占总量的74.95%)和萜类化合物(8.81μg·cm-2，占总量的25.05%)，超长链脂肪族化合物主要由烷烃、脂肪酸、烯烃、醇类和酯类物质组成。日灼显著提高了石榴果皮蜡质总量，尤其提高了酯类和醇类含量，但显著降低了萜类物质的含量，并且影响各个蜡质组分的含量。【结论】日灼改变石榴果皮蜡质的结构和组分，石榴果皮通过提高蜡质含量尤其是酯类和醇类含量来响应日灼胁迫。
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华北大黑鳃金龟生物钟基因HoPer的克隆和表达模式分析
《环境昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita周期蛋白基因（Period,Per）的表达模式，本研究采用RACE技术从2龄幼虫中克隆到生物钟基因HoPer,并进行生物信息学分析；再采用RT-qPCR技术检测HoPer在不同发育阶段、雌雄成虫不同组织以及不同光周期下的表达水平。结果表明：HoPer编码1 172个氨基酸，蛋白分子量129.67 kDa,等电点为5.62。HoPer推导出的氨基酸序列中具有2个PAS和1个Period C结构域，是昆虫PER蛋白的典型结构特征。表达模式分析得出：HoPer在各个发育阶段均有表达，但在卵中的表达量显著高于其他发育时期；HoPer在雌雄成虫的头和触角中表达水平最高，其次为翅和足，在胸和腹中表达水平最低；雌雄成虫中HoPer在试验设定的5个光周期中未发现明显的表达差异。本研究为进一步阐明华北大黑鳃金龟HoPer基因功能以及其在生物钟网络中的调控作用提供了一定的参考。
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安徽稻油两熟制不同种植方式下气候资源配置和演变
《中国生态农业学报(中英文) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：安徽沿江地区稻-油复种模式下茬口衔接紧密、光温资源紧张,季节间气候资源配置备受关注。移栽和直播是补充和调配气候资源的有效种植方式,而稻油两熟制中不同种植方式下不同作物生长季气候资源配置、演变特征以及对未来气候变化的适应性尚不清晰。本研究以安徽沿江地区27个气象站1992—2022年的气温、日照时数、总辐射和降水等气象资料为基础,分析了不同种植方式下稻-油复种季节间气候资源配置与演变特征以及光温生产潜力。结果表明,近30年稻-油复种模式下季节间总辐射量、日照时数和光合生产潜力均呈下降趋势,气温、降水量和光温生产潜力呈上升趋势。水稻季移栽和直播方式下总辐射量倾向率分别为-27.9 MJ·m-2·（10a）-1和-28.8MJ·m-2·（10a）-1,油菜季分别为-40.5 MJ·m-2·（10a）-1和-26.6 MJ·m-2·（10a）-1。水稻季移栽和直播方式下平均日最高气温倾向率分别为0.30℃·（10a）-1 （P＜0.05）和0.24℃·（10a）-1,最高达32.70℃（2022年,青阳）。油菜季移栽和直播方式下平均气温倾向率分别为0.36℃·（10a）-1 （P＜0.01）和0.39℃·（10a）-1 （P＜0.01）,移栽方式下平均气温较直播方式高0.96～1.43℃。稻油两熟制两季均面临光资源持续下降和气温不断上升等问题,采用移栽方式可通过延长作物生育期优化光、温资源配置,提高光温生产潜力。同时,适当推迟移栽期将有利于应对油菜苗期和水稻花期的高温。直播方式下宜采用高光效品种和构建光资源高效利用作物群体。
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