绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 7120 条结果
[博士论文] 郭梨锦
作物栽培学与耕作学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:土壤有机碳与土壤的健康和生产力密切相关。以免耕和秸秆还田是提高土壤有机碳含量的有效措施。尽管有研究报道了不同耕作措施与秸秆还田方式对作物产量、土壤有机碳库和微生物多样性的影响,然而,免耕与秸秆还田下土壤有机碳库的微生物驱动机制尚未明确。因此,研究免耕与秸秆还田对土壤有机碳库、温室气体排放和微生物多样性的影响,以及土壤有机碳库的微生物驱动机制,具有重要意义。本研究于2012-2014年在湖北省武穴市大法寺镇的试验基地进行,以我国长江中下游典型的稻麦种植系统为研究对象。大田试验采用裂区试验设计,其中耕作措施(常规翻耕与免耕)为主区,秸秆还田方式(前茬作物秸秆全量还田和秸秆不还田)为副区,共有4个处理,3个重复,共计12个小区,处理分别为:翻耕+秸秆不还田(Conventional intensive tillage with straw removal,CTNS)、翻耕+秸秆还田(Conventional intensive tillage with straw returning,CTS)、免耕+秸秆不还田(No-tillage with straw removal,NTNS)与免耕+秸秆还田(No-tillage with straw returning,NTS)。经过3年的稻麦种植,主要的试验结果如下:
  (1)耕作措施与秸秆还田方式显著影响表土层(0~5cm)土壤有机碳(Soilorganic carbon,SOC)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和土壤团聚体SOC。与翻耕相比,免耕处理下土壤SOC、DOC、MBC、2~1mm和1~0.25mm土壤团聚体SOC含量分别提高了2.3%~15.5%、8.8%~12.6%、15.1%~39.8%、4.6%~19.9%和13.4%~14.6%。与秸秆不还田相比,秸秆还田提高了SOC、DOC、MBC、2~1mm和1~0.25mm土壤团聚体SOC的含量,分别为6.5%~9.5%、13.0%~29.9%、18.1%~33.3%、12.5%~17.4%和6.2%~7.0%。
  (2)耕作措施与秸秆还田方式显著影响表层土(0~5cm)CO2和CH4的累积排放量,然而对土壤N2O排放无显著影响。与翻耕相比,免耕处理CO2排放量和CH4排放量分别降低7.2%~19.8%和5.8%~19.7%。与秸秆不还田相比,秸秆还田处理CO2排放量和CH4排放量分别增加了9.1%~4.1%和18.6%~232.9%。
  (3)耕作措施与秸秆还田方式显著影响表层土(0~5cm)土壤微生物群落结构。与翻耕相比,免耕处理土壤细菌的生物量、辛普森指数和香农指数分别提高了45.4%~74.6%、2.3%~3.4%和6.1%~12.2%,然而,免耕处理革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)和单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(MUFA/STFA)分别降低了12.0%~25.4%和28.2%~42.3%。与秸秆不还田相比,秸秆还田处理的土壤细菌生物量、MUFA/STFA、辛普森指数和香农指数提高了20.6%~58.1%、5.9%~30.0%、3.1%和12.8%,然而秸秆还田处理降低了G+/G-9.5%~20.7%。
  (4)耕作措施与秸秆还田方式显著影响表层土(0~5cm)土壤微生物功能多样性。与翻耕相比,免耕处理土壤微生物的香农指数、辛普森指数和均匀度指数分别提高了1.9%~7.1%、0.3%~1.3%和1.3%~2.7%。与秸秆不还田相比,秸秆还田处理土壤微生物的香农指数、辛普森指数和均匀度指数分别增加了17.1%~25.5%、12.0%~27.5%、19.6%~33.7%、1.1%~8.8%、0.2%~1.5%和1.3%~3.8%。
  综上所述,经过3年的稻麦种植,本研究发现免耕与秸秆还田是增加长江中下游稻麦种植系统的土壤有机碳含量的有效途径。耕作措施与秸秆还田方式通过影响细菌群落,改变了2~1mm土壤团聚体有机碳含量和甲烷排放,从而影响土壤有机碳含量。然而,免耕与秸秆还田下土壤(0~20cm)有机碳库微生物驱动机制,还需要长期定位试验进一步研究。
[博士论文] 唐鹏钦
农业遥感 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:作物种植结构是农业生产结构的重要组成部分,是农业绿色发展和可持续发展的重要内容,对农业高质量发展和国家粮食安全具有重要意义。本研究针对东北三省长时间序列栅格尺度上作物种植结构时空演变的难题,基于交叉信息熵理论,构建了基于作物统计数据的空间信息重构模型SPAM-China,对东北三省1980-2010年水稻、玉米、小麦、大豆四大作物统计面积进行了空间重构,开展了作物种植面积空间分布、时空变化、重心迁移及结构调整等相关研究。主要研究结果如下
  (1)构建了作物空间信息重构模型SPAM-China。综合考虑我国作物种植特点和影响因素,开展了融合多源数据和多影响因子的区域作物空间信息重构技术研究,基于交叉信息熵理论,构建了以土地利用/覆被数据集、耕地灌溉数据、经济社会数据、气候气象数据等多源数据为基础数据的适合我国作物种植特点的作物空间信息重构模型。
  (2)东北三省作物种植面积空间分布增加显著。1980-2010年,水稻、玉米、大豆种植面积分别增加263万公顷、690万公顷、224万公顷,空间栅格数量分别从1987个增加到5249个、6526个增加到8029个、6703个增加到7214个,小麦是唯一一个种植面积减少的品种,面积98万公顷,空间栅格数量从4061个减少至743个。
  (3)东北三省作物种植面积时空变化特征明显。1980-2010年,东北三省作物种植面积大幅增加,空间不断扩张,时空变化趋势呈现不同特征。从栅格面积变化类型看,水稻、玉米、大豆在10年间隔期内,单个栅格内作物种植面积增加一般在700ha以内,面积减少一般在300ha以内,小麦种植面积减少主要集中在300ha以内,面积增加栅格数量较少。从作物种植面积的经纬度变化看,水稻种植面积增加区域主要位于东经119°至135°、北纬41°至485°之间,玉米、大豆种植面积增加区域主要位于东经1255°至131°、北纬47°至50°之间,小麦种植面积减少区域主要位于东经1225°至1335°、北纬430°至490°之间。
  (4)东北三省作物种植面积重心全部北移。水稻面积重心北移171度,从12547°E和4291N°移至12614°E和4462°N,玉米面积重心北移016度,从12513°E和4412N°移至12511°E和4428°N,大豆面积重心北移187度,从12647°E和4488N°移至12781°E和4675°N,小麦面积重心北移177度,从12726°E和4678N°移至12584°E和4855°N。
  (5)东北三省作物种植结构发生显著变化。1980-2010年,东北三省作物种植结构由玉米>大豆>小麦>水稻变化为玉米>大豆>水稻>小麦,以玉米为主导作物的东北三省作物种植结构得到进一步加强,水稻成为重要品种之一。空间栅格内的作物种植结构类型也发生明显变化,玉米—大豆—小麦型、水稻—小麦型、水稻—大豆—小麦型、水稻—玉米—小麦型4类作物种植结构基本消失。
[硕士论文] 王琦琪
区域发展 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,有玉米大豆轮作的传统。2008年后出于对经济利益的追逐大面积推广玉米连作,引发土壤理化性质变差、温室气体排放增加等生态问题和玉米库存积压的经济难题。在此背景下,国家多次发文提出在东北地区恢复粮豆轮作,在试点区开展“一主(玉米—大豆轮作为主)四辅”轮作和“三区轮作”模式,让土地休养生息。但实地调研发现,黑龙江省由南到北积温条件相差较大,各地在轮作时面临困难。本文以积温带划分为基础,运用作物生长模型模拟不同种植模式对土壤和气体排放产生的影响和作物单产情况,运用综合指数法计算各地不同轮作模式的经济生态总效益,提出黑龙江省南部、中部、北部适宜的轮作模式,同时收集玉米大豆成本收益数据,得出玉米大豆收益达到平衡点时两者的合理比价,通过调整比价使玉米大豆收益平衡进而保障轮作模式的可持续性。通过实地调查和实证分析,本文得出如下结论.
  (1)轮作模式选择困难和作物收益差距大等是轮作开展面临的主要问题。大豆播种面积和玉米播种面积之比由2015年的0∶4∶1上升至2016年的0∶6∶1,但不同区域差别较大,黑龙江省中部及北部玉米改种大豆面积较大,南部地区仍然以种植玉米为主,轮作作物的产量(27.76%)和价格(25.67%)是影响农民选择轮作的重要考虑因素。轮作试点中存在的主要问题有首先,轮作模式不合理,在作物选择上以玉米大豆为主,对其他作物种植没有补贴,另忽视地区自然条件的差异性,北部地区难以开展轮作,第二,大豆单产与玉米相比较低且玉米大豆比价不合理导致大豆收益少于玉米,农民对种植大豆积极性较差。
  (2)不同区域适合的轮作模式不同。利用DNDC模型模拟不同作物轮作模式对土壤和大气环境产生的影响,结论表明大豆参与的轮作模式对土壤全氮的保持和提高有重要作用,并能减少温室气体(主要是二氧化碳)的排放,从经济效益来说,南部米米米豆的产量相对较高,中部各个模式差距较小,北部地区大豆单产更有比较优势。运用综合指数法对不同地区各个种植模式进行生态经济效益加总,认为南部(第一、二积温带)最佳轮作模式是两年或三年玉米+一年大豆,中部(第三积温带)最佳轮作模式是玉米大豆一年一轮,北部(第四、五积温带)的最佳轮作模式是两年或三年大豆+一年其他作物。
  (3)在目前的单产水平下,玉米大豆的合理比价为1∶2∶94。对作物比价和播种面积做相关性分析,表明作物比价是影响播种面积变化的重要原因。建立计量模型公式,计算得出在玉米、大豆达到收益平衡点时的比价为1∶2∶94。轮作补贴可以根据目前单位面积上玉米大豆的不合理比价与合理比价之间的相差值确定,缩小玉米大豆收益差,保障轮作模式的实施。
  基于上述结论,为在东北黑土区进一步落实粮豆轮作政策,文章提出如下建议:(1)通过政策调整玉米大豆比价,使两者收益平衡,(2)发挥政府引导作用,合理安排轮作模式;(3)降成本、提单产,增加大豆种植收益。
[硕士论文] 董美
生物化学与分子生物学 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:伴随着测序技术的高速发展,下一代测序(Next Generation Sequencing,NGS)是目前核酸序列分析领域的主流测序技术,被广泛用于各类组学的研究。NGS是一种通量高、覆盖度广、快速有效的全基因组重测序手段,为生物技术作物分子特征解析提供了新的选择。分子特征是对生物技术作物在基因组上的改变及其产生的影响进行全面准确的描述。本研究以生物技术水稻作为实验材料,构建生物技术作物分子特征解析的数据分析体系。主要研究内容与结果如下:
  1、建立了生物技术作物分子特征解析的NGS分析方法。以抗虫水稻科丰2号为研究材料,利用NGS技术初步建立生物技术作物分子特征解析的数据分析体系。分析结果与hiTAIL-PCR方法获得的科丰2号水稻分子特征结果一致,证明了该分析体系的可行性及可靠性。同时,该分析体系提供了一种较为简单的分子特征解析策略,即只需利用NGS解析插入位点,采用PCR扩增获得插入位点处的外源DNA全长序列。对于外源DNA片段相对较短的情况,这种方法简单易行、适用性强。
  2、获得了T1C-19和T2A-1两种水稻的分子特征信息,并进一步完善了基于NGS的分子特征解析体系。针对两种材料外源片段结构的复杂性,采用了个性化分析的方式,通过测序数据的挖掘分析、外源片段拷贝数预测,获得了两种材料的分子特征:T1C-19水稻的外源插入片段为2个拷贝的T-DNA同向串联重复,采用PCR验证了此结构;T2A-1水稻ubiquitin基因部分序列反向互补,采用PacBio三代测序验证了此结构。因此,该分析体系提供了另一种分子特征解析策略,即利用NGS获得分子特征信息,利用PCR扩增、三代测序等进行验证,该解析策略对解决外源DNA串联重复问题提供了参考方法。此外,对于单株作物获得的测序数据,直接可以对其纯合及杂合状态进行判定,为生物技术作物的遗传选育、品种鉴定提供服务。
  综上,本论文的研究结果显示,基于NGS技术的生物技术作物分子特征解析体系,克服了传统分析方法的不足,对于生物技术作物的审批、监管、追溯和标识等方面具有重要意义,此外,也为生物技术作物成分检测技术的发展提供技术支持。
[硕士论文] 刘欢
生物化学与分子生物学 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:植物的正常生长离不开茎尖分生组织和花分生组织的正常发育。拟南芥中研究结果表明,WUSCHEL(WUS)基因主要参与茎尖干细胞的维持,在胚珠和花粉发育过程中也起着重要的作用。WUS可以通过诱导细胞分裂素响应调节因子来调控分生组织的发育,还可以和CLAVATA(CLV)形成负反馈调节环来决定干细胞分裂与分化之间的动态平衡,同时WUS可以与AGAMOUS(AG)基因协同调控花分生组织向花器官的转化。但是在豆科作物中该基因如何调控并影响干细胞的维持和发育目前还没有明确的研究结果。
  蒺藜苜蓿是研究豆科功能基因组学的模式生物,其基因组较小,且遗传转化体系较为成熟。以本实验室前期得到的三个茎尖分生组织发育异常的突变体headless(hdl)为基础,成功克隆到了HDL基因,通过对hdl-1突变体的表型分析和对HDL基因功能进行解析,初步明确了HDL基因在蒺藜苜蓿茎尖分生组织发育和叶型发育中的调控作用。主要研究结果如下:
  通过正向遗传学的方法,我们在豆科模式植物蒺藜苜蓿中克隆了一个拟南芥WUS的同源基因HDL,该基因主要参与蒺藜苜蓿茎尖分生组织维持和叶片发育。当HDL突变后,茎尖分生组织发育异常,主要表现在茎尖分生组织形态和功能不完整以及腋芽分生组织的不规则发育,导致hdl突变体丧失顶端优势,只进行营养生长,没有明显的茎秆出现。hdl-1突变体叶片由于尖端伸长减少而导致其叶片长度变短,这导致突变体叶片呈现心形的表型,这是拟南芥wus突变体中没有描述的新表型。对HDL蛋白进行转录活性分析得出,HDL可以与TOPLESS(TPL)相互作用形成共抑制子,且二者的互作需要HDL蛋白保守的WUS-box和EAR-like结构域。进一步遗传学分析发现,尽管HDL和蒺藜苜蓿叶片生长的关键调节因子STENOFOLIA(STF)都可以招募TPL蛋白,但是在调控蒺藜苜蓿叶片发育中,二者功能是相对独立的。我们的研究结果表明,和拟南芥相比,WUS/HDL在调控蒺藜苜蓿分生组织和叶片发育中的功能既有保守又存在分化,为理解豆科植物分生组织发育和叶型发育提供了新的思路。
[硕士论文] 王万宁
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:针对华北地区传统耕作模式下水浇地普遍存在土壤耕层逐年变浅、犁底层变厚、耕层土壤蓄水保肥能力下降、灌水质量不高等问题,本研究以冬小麦—夏玉米连作为研究对象,设计冬小麦播前深松40cm+旋耕15cm(PS)、不同畦田规格(畦长50m、畦宽1.7m、3.4m、5.1m)和入畦流量(30m3·h-1、40m3·h-1)6个试验处理组合,以传统旋耕15cm、畦宽3.4m作为对照(CK),于2016-2017年在中国农业利学院新乡综合试验基地,开展了深松耕作和畦灌灌水技术参数组合对土壤物理性状、土壤入渗性能、灌溉水流推进、作物生长发育等田间试验研究,建立了土壤入渗Kositiakov模型,并对深松耕作方式下畦灌灌水技术参数进行了模拟研究、灌水质量进行了分析评价。研究取得的主要结果如下:
  (1)研究了深松耕作方式对土壤物理特性、土壤含水量的变化规律,发现深松较传统耕作能改善冬小麦—夏玉米土壤容重、孔隙度、紧实度,明显降低了0-40cm土层土壤容重和20-30cm土层土壤紧实度,增加了土壤孔隙度,并在一定程度上提高了0-100cm土层的土壤含水率和0-60cm土层土壤储水量。
  (2)揭示并模拟了深松耕作方式下畦灌水流推进、土壤入渗特性变化规律,发现入畦流量和畦宽对水流推进时间均有一定影响;入畦流量(40m3·h-1)和畦宽(3.4m)一定时,深松耕作畦灌水流推进时间较对照平均延长了5.32min;采用幂指数函数对水流推进数据进行了拟合,决定系数R2均在0.9以上。与传统耕作相比,深松后的土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和土壤累计入渗量分别提高41.53%、50.08%、12.58%、12.44%,采用Kositiakov入渗模型能较好地拟合深松后冬小麦拔节期土壤入渗过程,决定系数R2在0.92~0.96之间,畦灌灌前入渗系数a值为11.20,入渗指数b值为0.62;灌后入渗系数口值为8.16,入渗指数b值为0.83。深松耕作显著提高了冬小麦播种后和收获后20cm、40cm深度处土壤饱和导水率。
  (3)分析了深松耕作对作物生长特性、产量和水分利用效率的影响,发现深松耕作对冬小麦—夏玉米的生长发育具有一定的促进作用,其株高、叶面积指数、干物质积累量、产量和产量构成要素均显著高于传统耕作,冬小麦—夏玉米水分利用效率较传统耕作平均分别提高24.61%和23.11%。深松耕作方式下,畦宽为3.4m、入畦流量为40m3·h-1的畦灌灌水技术参数组合,作物水分利用效率最高,节水增产效果显著。
  (4)采用WinSRFR模型对深松耕作畦灌灌水过程进行了模拟、灌水质量进行了评价,模型对深松畦灌水流运动过程模拟结果较好,不同处理ARE的范围在22%~29%。深松耕作畦灌灌水效率平均为86%、灌水均匀度平均为81%,分别较传统耕作提高2.76%和4.95%,其中,深松耕作方式下,畦宽为3.4m、入畦流量为40m3·h-1的灌水效率为95%,灌水均匀度为86%,优于其它处理组合,灌水质量较好。
  (5)通过对作物产量、水分利用效率、以及灌水质量评价等的综合因素分析,筛选出深松耕作方式下畦灌灌水技术参数最优组合,得到了深松40cm+旋耕15cm,畦长为50m,畦宽为3.4m,入畦流量为40m3·h-1,坡度为0.0019,改水成数为0.39h,糙率为0.211,入渗指数a值为0.638,入渗系数K值为118.444mm·h-a的畦灌灌水技术参数组合最为适宜。
[硕士论文] 刘焕
农业生物环境与能源工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:人工光型植物工厂作为现代先进农业的发展形式,具有环境可控、安全卫生、生产周期短、能够使种植作物始终保持高质量生产等特点,在世界范围内迅速发展。在人工光植物工厂中,通风和空气循环下的强制对流可以控制生长环境并保持气候均匀。本论文以无作物的人工光型植物工厂作为研究对象,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维植物工厂模型,模拟并探究不同通风模式下植物工厂内部气流场及温度场的分布情况。
  1.利用计算流体力学软件建立人工光植物工厂三维模型,将整个植物工厂作为计算域划分网格并进行模拟计算。设计了侧进侧出式、侧进侧上出式、侧进上出式3种气流循环模式,并将试验植物工厂设置为上进侧出式。模拟结果表明:风速与温度的平均绝对误差、平均百分误差及均方根误差分别为0.12m/s、1.1℃;11%、4%;0.18m/s、1.3℃,模拟准确。3种优化模式的风速值、温度值及二者均匀性均优于上进侧出式。分析比较植物冠层平面风速及温度值,得出侧进侧出式为最佳气流循环模式。与上进侧出式相比,侧进侧出式平均风速增加0.51m/s,均匀性指标变异系数降低17%,平均温度降低0.5℃。
  2.为人工光植物工厂设置两种管道式通风模式,方案1为侧壁进风口送风,顶部墙壁回风口回风,气流在管道底部风扇在压力作用下进入管道内部,并通过侧壁孔流入栽培架内部;方案2为气流直接由管道底部进入管道,并沿侧壁孔流入栽培架内部。利用CFD软件进行模拟并对比两种方案,结果表明:方案1中设定压力跃变值为150Pa,方案2中进风速度设定为3m/s时,作物冠层区域风速最适宜;两方案对比,方案2相较于方案1冠层区域风速更加适宜,且更加节约能源。
  3.设计一种栽培面积为80.5m2的人工光型植物工厂,并为其设计四种气流循环模式,分别为上进侧出式(少回风口)、侧进上出式(少进风口)、上进侧出式(多回风口)、侧进上出式(多进风口)。利用CFD软件进行模拟并比较四种气流循环模式,结果表明:侧进上出式(多进风口)模式下冠层风速平均值最大,为0.90m/s,且>1.0m/s的百分率最高。上进侧出式(少回风口)模式中风速位于0.3~1.0m/s的百分率最高,且均匀性最好;上进侧出式气流循环模式中,改变出风口个数,结果差别不大,侧进上回式气流循环模式中,改变进风口个数,对植物工厂内气流影响较大。
[硕士论文] 张静
流体机械及工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:为保证稻谷的储存安全,需对新收获的含水率较高的稻谷进行干燥处理。干燥动力学的研究有助于深入研究干燥特性,对于研究水分扩散机理和干燥机设计均具有重要意义。
  基于热重分析研究了含水率为17.18%,21.05%和30.12%的稻谷在不同温度下的等温干燥动力学。研究表明,对于同一含水率的稻谷,温度越高,最终含水率越低。在同一干燥温度下,初始含水率越高,最终含水率越高。干燥速率和峰值干燥速率随着温度和含水率的升高而增大。采用5种不同的等温干燥模型对实验数据进行拟合分析,拟合效果均较好,其中Midilli and Kucuk模型拟合效果最好。有效水分扩散系数随干燥温度的升高和含水率的增加从3.97×10-10m2/s增大到5.25×10-10m2/s,随着含水率降低,活化能增加,活化能的范围为3.92~6.82kJ/mol。
  为研究稻谷真空干燥动力学特性,设计搭建了可准确控制相对压力、温度并实时测量质量的干燥动力学实验平台。该平台包括真空控制系统、温度控制系统、质量称量系统、实时数据采集与控制系统以及数据处理系统。对实验平台韵真空控制、温度控制和质量测量性能进行测试分析,结果表明该平台能够实现相对压力和温度的准确控制并实现干燥数据的实时精确采集。
  以干基含水率为28.02%的稻谷为研究对象,研究了相对压力和温度对稻谷真空干燥特性的影响。结果表明,相对压力对稻谷干燥的影响不大,温度对稻谷真空干燥的影响较明显。温度越高,达到目标含水率所需的时间越短,干燥速率和峰值干燥速率越大。采用9种不同的薄层干燥模型对不同干燥温度下的实验结果进行拟合分析,模型拟合的相关系数R2均高于0.9860,拟合效果均较好,其中Midilli and Kucuk模型的R2均高于0.9990,拟合效果最好。在真空条件下,稻谷的有效水分扩散系数随温度的升高而增大,真空干燥活化能为37.43kJ/mol。
[硕士论文] 师亚祥
机械制造及其自动化 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:粮食仓储是粮食流通过程中最重要的一环,实现粮仓管理智能化是发展建设现代化粮仓的重点,但目前中国粮食仓储过程中依赖人工和半自动的方式获取粮情信息,自动化水平不高。在分析粮仓检测系统的设计需求后,设计了粮库的粮情管理系统。整个系统由数据采集终端、无线传输系统和远程管理平台组成。
  (1)实现了基于Cortex-M3微控制器的粮仓信息数据采集系统,其功能包括粮食储量测量、温度测量、湿度测量等。以STM32F103作为主控芯片,设计了其电源电路、晶振电路、复位电路、通信电路等电路;根据粮食堆放的特点,采用激光测距和角度测量相结合的方法来采集粮食的堆放特征参数并对粮食储量进行计算,采用DS18B20温度传感器和DHT11湿度传感器对仓内信息进行采集;根据粮仓结构特征,给出一种温湿度传感器的布置方案;完成了该数据采集系统的硬件设计与制作,并编写了对应的软件;最后对数据采集终端进行了实验室调试。
  (2)设计了无线数据传输系统,根据粮仓群的分布特点,选择了ZigBee作为本系统的数据传输方式。分析ZigBee的工作特点,选定了基于CC2530芯片的ZigBee模块组建网型通信网络;设计ZigBee无线传输协议的帧格式和控制命令,完成整个数据传输系统的搭建;使用Win form开发现场计算机端的数据采集上位机,将粮库粮情信息存入数据库。
  (3)根据实际需求开发了远程管理平台,该管理平台具有数据显示、历史数据查询、粮食安全报警等功能。数据显示主要对当前仓内温湿度、粮食储量等数据进行显示,历史数据查询主要包括采集数据、分析结果及安全状态的查询,粮食安全报警功能主要用于评估温湿度是否超标、粮食储量等指标是否合理。本系统采用Visual Studio2010软件开发工具实现了远程监控管理系统的开发,并结合云服务器技术,完成网站的部署。
  该系统根据粮仓特点实现了多种传感器的合理布置和有效的数据采集,并根据采集数据实现了粮情信息的管理,最后根据分析结果驱动相应设备对粮仓参数进行调整和控制,从而减轻了对人工的依赖,实现粮仓的远程智能化管理。
[博士论文] 雷娜
园艺学(蔬菜学) 华中农业大学 2017(学位年度)
摘要:干旱胁迫与高盐胁迫是全球范围内严重影响农作物产量的两种主要非生物胁迫。对于生长调节而言,盐和干旱胁迫包括离子信号通路和渗透平衡信号通路。传统的育种方法耗时耗力,并且对于提高作物对高盐和干旱的耐力效率极低。为了探究非生物胁迫的抗性机理,前人从形态学、生理学、生物化学以及之后的分子水平等方面进行了大量的研究。目前,番茄已成为茄科的一种经济蔬菜作物,并作为双子叶植物基因研究的模式植物。属于一个多基因家族的膜联蛋白在植物胁迫反应和多种细胞过程中发挥着不可或缺的作用。在本研究中,我们从具有抗旱性的野生番茄潘那利(Solanum pennelli)克隆了AnnSp2,并在栽培种中对其进行了功能研究。主要研究成果如下:
  1、对AnnSp2进行克隆和测序,结果表明AnnSp2编码一个有316个氨基酸组成的膜联蛋白。
  2、通过实时定量PCR对AnnSp2表达谱分析,结果表明AnnSp2在叶片和花中大量表达,AnnSp2蛋白主要定位于细胞核。AnnSp2能够被植物激素以及非生物胁迫强烈诱导,如失水,高盐以及脱落酸。
  3、通过农杆菌介导的遗传转化,获得了16个AnnSp2过表达的转基因株系。
  4、对3个AnnSp2过表达株系进行了非生物胁迫的抗性鉴定。通过对发芽率、根系发育状况、存活率、叶片失水率和叶绿素含量等生理学指标的测定,结果表明过表达AnnSp2能增强番茄对干旱及盐胁迫的抗性。
  5、AnnSp2转基因植株在种子萌发期和幼苗期对脱落酸不敏感,这一现象揭示了转基因植株对胁迫抗性有所增强。
  6、此外,ROS的清除,叶绿素总含量的提高,脂质过氧化水平的降低,过氧化酶活性的增强(包括APX,CAT和SOD)以及脯氨酸含量的升高—这些现象均在AnnSp2超表达植株中被观察到,这和那些与胁迫相关的基因的在转录水平的变化联系紧密。
  7、通过与胁迫相关的基因表达量的变化而得到的关于发芽和幼苗实验的结果显示,超量表达AnnSp2基因的转基因番茄株系通过ABA信号调节与ROS的清除提高了对于盐与干旱的抗性。
[硕士论文] 张业男
计算机技术 黑龙江大学 2017(学位年度)
摘要:智能大棚环境监测和简单控制系统是针对黑龙江农业经济职业学院农学实训基地大棚的教学与管理工作进行设计。当前我校农学专业实训基地大棚处于传统的人工管理阶段,作物所有的生长环节都需要人工干预,气候对作物也有很大的影响。近年来物联网技术飞速发展,技术日趋成熟,构建成本逐渐下降。为改造大棚提供了有利条件,基于物联网技术的智能大棚可以提升我校教学和科研方面的能力,同时积累技术和经验,为将来进一步的实用化打下基础。
  本文基于zigbee无线传输技术,设计了智能大棚环境监测和简单控制系统。主要内容有:(1)研究zigbee技术,并对比了市面上常见的无线通信技术,以及zigbee三种类型设备组合后形成的三种网络拓扑结构。同时考察了android平台的相关技术,利用NanoHTTPD技术实现了android系统的HTTP服务器。(2)对服务端和客户端进行需求分析和总体设计,确定了客户端和服务器端的功能,以及客户端服务端之间的通信方式。(3)设计客户端和服务端的功能框架,定义了通信协议。(4)按照各个功能模块的设计需求,实现对应的功能。
  经过测试本系统基本达到预期目标。应用本系统的智能大棚可以提供较好的教学环境和科研环境,同时减轻了大棚的管理负担。
[硕士论文] 徐进
生物化学与分子生物学 兰州理工大学 2017(学位年度)
摘要:马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界公认的主要粮食作物之一,它的块茎不仅可以当作粮食作物,而且还可以用于工业生产淀粉等。在植物光合作用产生的碳水化合物,通过韧皮部筛管向储存库器官运输并积累的过程中,起到主要作用的就是蔗糖转运蛋白(Sucrose transporter)。双子叶植物中的蔗糖转运蛋白包括SUT1、SUT2和SUT4三类,主要功能就是对植物光合产物蔗糖的装载、运输和卸载过程的调节作用。在马铃薯中,StSUT1蛋白主要对蔗糖的装载进行调控,StSUT4蛋白主要对蔗糖的卸载过程进行调控,并且还与光周期相互作用来调节马铃薯植株的开花、茎长短和块茎形成,但是StSUT2蛋白的功能仍是未知的。根据国内外多年来对高等植物SUT2的研究分析来看,它的结构与葡萄糖信号感受器类似,因此推测SUT2有可能是蔗糖信号感受器而不是蔗糖转运体。
  本研究主要通过构建马铃薯StSUT2基因的干扰载体,并对其转化至马铃薯中,为对StSUT2蛋白进行功能分析奠定了基础。实验主要分为两部分:一是干扰载体的构建,用Gateway克隆技术可将StSUT2基因干扰片段快速重组到表达载体中,通过对重组子进行测序,确定为干扰表达载体;二是马铃薯遗传转化,将构建好的干扰载体通过农杆菌介导法转化至马铃薯块茎中,使其再分化产生含有干扰基因的转基因植株。取得的主要成果如下:
  (1)利用TOPO克隆,将扩增出的干扰片段整合到pENTR中,构建出入门载体命名为pENTR-SUT2。
  (2)根据Gateway克隆技术进行LR重组,根据入门载体与表达载体的attL和attR位点重组,构建出干扰表达载体pSUT2-RNAi。
  (3)用冻融法将干扰载体pSUT2-RNAi转至农杆菌GV3101中。
  (4)将干扰载体转化至夏波蒂(SHB)和陇薯3号(L3)等马铃薯品种的块茎中,通过卡那霉素筛选和PCR扩增检测,初步确定干扰基因已经成功转入马铃薯植株中。用实时荧光定量 PCR对转化株进行相对表达量检测表明,干扰基因已经转入马铃薯植株,并对StSUT2基因表达产生抑制作用。
[硕士论文] 董云
作物栽培学与耕作学 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:冀西北坝上地区位于中国华北长城沿线的农牧过渡地带,区域高寒干旱、土壤瘠薄,农牧业生产相对落后。该区由于过度开垦,植被损失严重,导致土壤严重风蚀沙化与干化。在国家京津冀一体化发展的宏观背景下,冀西北坝上地区被定位为华北腹地的生态涵养区,区域传统的种植业需要以农田水养资源高效与可持续利用为核心,进行战略性调整。农田休耕与轮作成为区域农作制改革的重要方向。
  为了明确坝上地区主栽作物以及作物间不同倒茬方式的土壤水分与作物养分积累特征,于2015-2016年在张家口市河北农业大学张北实验站,采用交叉种植方法,在栗钙土与草甸栗钙土两类农田,设置了区域7种主栽作物的倒茬试验,比较不同作物茬口的土壤水分与作物养分积累效应,以为确立水养资源平衡与可持续利用的作物配置方式提供依据。主要研究结果如下。
  1.作物间耗水量差异明显。栗钙土田0-20cm、草甸栗钙土田0-30cm土层土壤含水率极易受环境影响,生长季终期各作物田含水率相近。生长季莜麦、甜菜、谷子田呈耗亏土体贮水趋势,且对30cm以下土层贮水消耗明显;蚕豆田与栗钙土马铃薯田呈累积土体贮水趋势;其他作物耗水量介于之间。冬春非生长季0-30cm土体贮水的大比例非生产性蒸发消耗,降低了土体春播期的供水效果。
  2.作物间水分利用效率差异显著。甜菜、莜麦生育期长,生物产量与水分利用效率均较高;亚麻、蚕豆最低。茬口显著影响了作物水分利用效率。草甸栗钙土田,茬口适应种植的生长季WUE是连作莜麦、甜菜和马铃薯的1.96-3.00倍,是连作蚕豆、饲用玉米的1.11-1.13倍;在栗钙土田,茬口适应种植生长季WUE是连作甜菜和马铃薯的1.36-2.00倍,是连作莜麦、亚麻的1.11-1.22倍.
  3.同一类型作物,株体养分含量年度间与土壤类型间差别较大;不同茬口的马铃薯养分含量、甜菜磷素含量差异较小。莜麦株体养分含量对茬口最为敏感。作物间养分干物质生产效率差异显著。在栗钙土田,甜菜生育期长,生物产量最高,N、P干物质生产效率分别高达54.3-70.74kg kg-1、511.16-779.20kg·kg-1,其他作物的养分干物质生产效率则互有高低。在草甸栗钙土田,甜菜N、P干物质生产效率最高,分别达63.43-75.60kg kg-1、795.86-973.33kg kg-1;蚕豆N、P干物质生产效率最低;其他作物的养分干物质生产效率互有高低。
  4.茬口显著影响了作物产量与养分干物质生产效率,并呈现作物养分积累量高,相应养分干物质生产效率低的相关关系。连作莜麦、马铃薯表现明显的养分积累量劣势,草甸栗钙土田连作甜菜易发生褐斑病害,影响叶面积发育。
  综上,马铃薯是大部分作物的良好前茬,而甜菜除对莜麦外为不良前茬。莜麦与甜菜的茬口适应性较强。在坝上地区农田,莜麦→马铃薯不仅产量高而且养分生产效率也较高;在草甸栗钙土田,蚕豆→莜麦倒茬方式较好;甜菜→莜麦是甜菜产区适宜的倒茬方式。
[博士论文] 郑文魁
土壤学 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:控释氮肥能够调控养分释放,提高作物产量和肥料利用率,成为解决化肥问题理想的选择。目前市场上控释氮肥种类繁多,施用效果良莠不齐,选择合适的控释氮肥类型及施用方法是降低生产成本、提高产量的重要前提。控释尿素与普通尿素配施是农业实际生产中常采用的施肥方式,既达到了控制养分释放的效果,又大大降低了生产成本,研明其对作物的增产机理以及长期施用的效果可为控释氮肥在小麦、玉米上的推广应用提供有力的理论支持。本文在冬小麦-夏玉米轮作体系下,在山东农业大学南校区试验站,通过7年的连续池栽定位试验,以普通尿素分次施肥为对照,研究了树脂包膜尿素、硫包膜尿素和硫加树脂包膜尿素在田间条件下的氮素释放特征以及一次性基施控释尿素对小麦、玉米产量及产量构成因素、氮素利用率、土壤养分和土壤酶活性的影响;在山东农业大学南校区试验站,通过2年定位大田试验研究了控释掺混尿素一次性基施对小麦、玉米生长、产量、氮素利用率及经济效益的影响;在山东省桓台县华北集约化农业生态系统试验站,利用8年长期定位大田试验研究了长期一次性基施控释掺混尿素对小麦、玉米产量、氮素利用率、氮素表观平衡、土壤养分状况及经济效益的影响。主要结果如下:
  1.不同包膜类型控释尿素对小麦、玉米产量、氮素利用率及土壤生化性质的影响
  控释尿素的田间养分释放特征除了受包膜材料的影响以外,还主要受土壤温度的影响,因此在选择合适的控释肥种类时还应考虑到作物的生育期和种植区的土壤温度状况。3种不同包膜类型控释尿素中,硫包膜尿素的养分释放速率最快,硫加树脂包膜尿素次之,树脂包膜尿素的养分释放速率最为缓慢。与普通尿素分次施用相比,长期一次性基施3种不同包膜类型控释尿素的小麦、玉米产量分别显著增加4.9%~11.5%和7.3%~13.0%,氮素利用率分别提高28.7%~34.4%和65.9%~80.3%,其中硫加树脂包膜尿素施用效果最佳,小麦、玉米产量分别增加11.5%和13.0%。即使控释尿素在减少施用量30%的情况下,其获得的小麦、玉米产量与全量普通尿素相比无显著差异。控释尿素能够显著增加小麦、玉米生育中后期土壤的硝铵态氮含量,一次性基施控释尿素满足了小麦、玉米各生育期尤其是生育关键期对氮素的需求。另外,控释尿素处理较普通尿素处理能够显著提高耕层土壤的全氮和有机质含量,缓解土壤酸化。控释尿素在提高土壤酶活性方面优于普通尿素,其中硫加树脂包膜尿素和硫包膜尿素施用效果优于树脂包膜尿素。
  2.控释掺混尿素对小麦、玉米产量、氮素利用率及经济效益的影响
  控释掺混尿素的氮素释放规律能够与小麦、玉米的氮素吸收相吻合,并且两者呈显著的线性正相关。2年试验结果表明,一次性基施控释掺混尿素较普通尿素分次施用,小麦、玉米产量分别显著增加4.8%~16.8%和4.0%~21.0%,氮素利用率分别提高33.7%~56.4%和16.7%~48.5%,年平均净收益增加14.5%~19.9%。即使控释掺混尿素在减氮1/3的情况下,其获得的小麦、玉米产量与常量普通尿素相比无显著差异,而普通尿素在减氮1/3的情况下,与全量施肥相比,小麦、玉米产量分别显著降低6.4%~11.1%和7.2%~9.4%。施用控释掺混尿素显著增加了小麦有效穗数、小麦穗粒数及玉米行粒数,对小麦千粒重、玉米穗数和玉米穗行数没有显著影响,因此控释肥掺混尿素增产主要是通过增加小麦的有效分蘖数和增加玉米的行粒数实现的。控释掺混尿素显著增加了小麦、玉米生育中后期耕层土壤的硝铵态氮含量。在玉米收获期,控释掺混尿素较普通尿素可显著提高0-40 cm土层的土壤硝态氮含量,有效减少硝态氮向深层土壤的淋溶。施用控释掺混尿素能够有效显著提高玉米植株的株高、茎粗以及玉米生育中后期叶片的叶绿素SPAD值,提高玉米在生育中后期的光合能力。
  3.长期施用控释掺混尿素对小麦、玉米产量、氮素利用率、氮素表观平衡、土壤肥力及经济效益的影响
  8年的连续定位试验结果表明,与相同施氮量的常规尿素分次施肥相比,长期一次性基施控释掺混尿素小麦、玉米多年平均产量分别显著增加8.2%~11.9%和6.8%~9.8%,农田经济效益提高15.4%~21.8%,小麦、玉米氮素利用率分别提高35.7%~37.6%和13.2%~14.3%。控释掺混尿素较普通尿素可提高0-60 cm土层的土壤硝铵态氮含量,有效减少硝态氮向60-200 cm土层的淋溶。与相同施氮量的常规尿素分次施肥相比,控释掺混尿素的氮素表观损失量减少6.8%~11.3%。长期一次性施用普通尿素显著降低土壤中交换性阳离子(Ca2+和Mg2+)的含量,从而降低了土壤pH,导致土壤酸化。与常规尿素分次施肥相比,长期一次性基施控释掺混尿素显著提高了耕层土壤的全氮和有机质含量,提高了土壤肥力。
[硕士论文] 刘文茹
作物 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:本文在气候变化大背景下,以长江中下游地区水稻和小麦为研究对象,运用联合国政府间气候变化委员会(IPCC)AR5提出的模拟能力较强的 BCC-CSM1-1(Beijing Climate Center Climate System Model version1-1)气候系统模式,基于典型浓度情景RCP(Representative Concentration Pathway)输出的主要气象要素的逐日模式模拟数据资料,应用双线性内插法降尺度到长江中下游及邻近区域62个基本气象站点,并利用方差订正法对2021—2050年模式模拟数据进行误差订正,以获得更加真实可信的模拟数据。采用经验模型(潜力衰减)和机理模型(DSSAT)预估长江中下游地区稻麦生产潜力,并利用 Theil-Sen斜率估计和 MK检验等方法对未来30年研究区域内稻麦气候生产潜力的年际变化趋势和空间分布特征进行分析,明确主要影响因子,制定适应气候变化的措施,以期为未来作物生产提供理论依据。主要研究结论如下:
  (1)长江中下游地区2021—2050年平均气温、太阳总辐射量呈显著上升趋势,降水量总体增加,幅度较小并未达到显著性水平。全年和春、夏、秋、冬四季太阳总辐射量、降水量在时间上均呈现显著的增加趋势(春夏季>秋冬季)。RCP8.5情景下,研究区域年平均气温呈现自中部向东西递减,春夏季增温幅度高于秋季和冬季。研究区域中部太阳总辐射量较高,而江苏省南部、安徽省中东部及湖北湖南少部地区属于低值区域,季节上表现出春季>夏季>秋季>秋冬的特征。降水量的年际变化不显著,大部分地区有所降低,但也未通过显著性检验。冬季降水量最小,夏季大部分地区降水量最大。RCP4.5情景下,研究区年平均气温自北向南逐渐降低,变化倾向率则表现为北部大于南部,夏季较大,冬季较小且未通过显著性检验。太阳总辐射量的空间分布较 RCP8.5情景相似,春夏季太阳总辐射量高于冬秋季,仅春季江苏省南部地区通过显著性检验,其余地区大都未通过显著性检验。2034年以前太阳总辐射量的较平均低,之后则高于平均值,说明未来30年长江中下游地区20世纪30年代后太阳总辐射量将以更大的速率持续增加。
  (2)应用经验模型模拟基准气候时段长江中下游地区稻麦气候生产潜力分别介于10000~12000 kg/hm2和8000~10500 kg/hm2之间,水稻气候生产潜力总体呈现上升趋势而小麦呈现下降趋势。水稻气候生产潜力在空间上表现为自研究区域中部向南北逐渐增加,冬小麦则呈现北高南低的分布特征;未来两种气候情景下,稻麦气候生产潜力总体均呈现显著线性增加趋势,表现为RCP8.5>RCP4.5。水稻气候生产潜力的增加速率较冬小麦大两倍左右,且年际波动较小,稳定性强。RCP4.5气候情景下,东部沿海地区、两湖平原地区和江西为稻麦气候生产潜力高值区域。冬小麦气候生产潜力与基准时段相反呈现出由就南向北递减趋势,水稻则表现为自中西部向东南部沿海逐渐增加。在 RCP8.5情景下,呈现自东向西逐渐减少的趋势,长江三角洲、南阳盆地和两湖平原为高值区,庐山周边区域(近鄱湖阳湖)变化率高达80 kghm-2·a-1(P<0.05)。长江中下游地区稻麦气候生产潜力受气候变化和地理位置的双重影响。作物生育期内≥10℃积温为主导因子,其次为太阳总辐射,而降水量的影响较小。平原地区作物气候生产潜力较同一纬度地区大。区域农业气候资源在保证足够数量的同时相互协调更是获得高气候生产潜力重要条件。
  (3)DSSAE-CERES模型模拟值与观测值的模拟结果较好,表明品种可较准确地进行模拟研究。分析可知,2021—2050年稻麦生育期内的平均最高、最低温度、≥10℃积温、降雨量和太阳总辐射量的变化将会导致产量的改变。冬小麦和水稻开花期和成熟期日序较基准年均有所推迟,且表现为RCP8.5>RCP4.5,开花期到成熟期天数则随之缩短。表明一定范围内冬小麦产量随积温的增加逐渐增加,超过一定阈值时则逐渐减少,其他气候因子增加或减少并不能弥补积温过高产生的负效应。
  水稻的产量潜力较基准年降低(除钟祥外)。且总体表现为2030s<2040s<2050s, RCP8.5情景下水稻产量下降幅度大于RCP4.5情景。水稻产量降低幅度随着≥10℃积温、平均最高温度的增加而逐渐增大,由于在水稻不同生育期受到高温胁迫会影响水稻的光合速率、呼吸速率等,表明,水稻关键生育时期如若遇到高温灾害,将影响水稻的产量。
  适当推迟冬小麦、水稻的播期,培育耐高温的水稻新品种,增大小麦品种光周期系数,以及加强作物栽培管理措施及加强农业基础设施系统工程的建设,减少温室气体的排放和增加植被的覆盖率,完善气候灾害监测预警及分析系统等,可以减轻气候变化对农业省产造成的影响。
[硕士论文] 柳海鹰
草学 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:为了解决近年环境污染、草地退化和高品质畜产品供给不足等严峻的社会问题,建植人工草地是最行之有效的方法之一。建植人工草地的关键是牧草品种选择,因而筛选适应性强、高产优质的苜蓿品种至关重要。本试验于2014年~2016年采用单因子随机区组试验设计将49个国内外苜蓿品种引种在年均温为4℃严寒的锡林浩特草原区,通过对各苜蓿品种的越冬特性调查,根据其越冬率的大小从中筛选出可以安全越冬品种,进而再选育出高产优质的苜蓿品种。通过对不同苜蓿品种的产量构成要素(枝条密度、节间数、节间长、单株鲜重、单枝鲜重、主枝叶重、主枝叶片数、比叶面积、株高)的研究,探究这些要素对产量的作用及各要素之间的相互作用。从而人为或有目标的通过提高与产量正向作用的因子或抑制与产量反向作用的因子的途径来达到增产的目的。相关分析发现,节间长、单株鲜重、单枝鲜重、主枝叶重、主枝叶片数、比叶面积、株高等要素与产量存在着极显著的正相关关系,而节间数与产量存在着显著的负相关关系。综合分析,敖汉苜蓿、新疆大叶、中苜2号、皇后、龙牧806、中苜1号、草原2号、公农1号、新牧2号、草原3号、鲁苜1号、新牧1号、大富豪这13种苜蓿品种既能安全越冬也优质高产,适合锡林浩特地区种植、生产和应用。
  本文根据各越冬性状、产量性状、品质性状指标的比较和分析各指标因子相互关系,综合评价筛选出若干个综合性能良好的苜蓿品种,为选育适合当地种植生产的高产优质苜蓿提供理论依据,同时也为引进优良的苜蓿品种提供科学指导;为提高苜蓿的生产性能补充新的途径。
[硕士论文] 贾源旭
自然地理学 延边大学 2017(学位年度)
摘要:图们江口地处中国、朝鲜、俄罗斯三国交界,该区域河湖众多,湿地动植物种类极为丰富,湿地研究和保护价值巨大。区位特点使对朝鲜和俄罗斯境内的湿地调查困难,因此,遥感是进行该地区湿地分类的最佳途径。高光谱遥感数据的光谱分辨率高,具有对地物类型进行精细研究的潜力,但其也有空间分辨率较低、数据冗余、数据质量等问题。针对上述问题,本文利用重访周期长,较易获取的国产HJ-1A卫星高光谱数据开展影像融合、包络线去除、特征光谱提取等研究。针对图们江口地区湿地分类需求,利用发展成熟,应用广泛的支持向量机方法开展湿地分类研究,主要研究成果如下:
  (1)针对国产HJ-1A卫星高光谱遥感影像空间分辨率较低的不足,应用Landsat-8全色影像开展了主成分(PC)变换、Gram-Schmidt Pan Sharping两种融合方法的光谱保真性分析。结果表明:Gram-Schmidt Pan Sharping融合方法对水田、水体、林地和草地的光谱保真更好,主成分(PC)变换融合方法对裸地的光谱保真更好,两种融合方法对沼泽的光谱保真相近。在460~516nm波段Gram-Schmidt Pan Sharpening融合影像的光谱保真性更优,516~952nm波段主成分(PC)变换融合影像的光谱保真性表现较好。
  (2)采用基于光谱标准差阈值的特征光谱提取方法提取了融合前、后HJ-1A高光谱影像中湿地的特征光谱。融合前影像中,包络线去除前水体的特征光谱较多,在可见光和近红外范围都有分布,水田的特征光谱较少,只在可见光范围分布,沼泽没有特征光谱;包络线去除后,只有水体仍存在特征光谱,全部分布在近红外范围,并且数量也减少。融合后影像中,包络线去除前水体的特征光谱较多,沼泽和水田的特征光谱较少,全部分布在可见光范围;包络线去除后水田、水体和沼泽都不再有特征光谱。
  (3)采用支持向量机方法进行分类实验,对比分析HJ-1A高光谱影像在经过融合前、后;包络线去除前、后;应用全部波段或特征波段分类8种处理情况下的分类结果后发现:影像在经过包络线去除处理后总体分类精度和kappa系数均明显下降,原因是包络线去除扩大了条带噪声,降低了信噪比,水田和沼泽的分类效果有提高有降低;影像在经过与Landsat-8全色影像融合处理后,以及应用影像的特征光谱波段分类时总体分类精度和kappa系数,水田和沼泽的分类效果有提高有下降。水体的分类效果在各情况下变化不明显。基于融合前包络线去除前的HJ-1A高光谱影像,应用湿地的特征光谱波段分类得到的总体分类精度及水田、水体和沼泽的分类精度最高。
  上述研究成果可成为今后进一步研究国产高光谱影像质量提升方法,提高国产高光谱影像的湿地自动分类精度,图们江口地区湿地遥感监测和国产高光谱影像的应用提供基础研究支撑。
[硕士论文] 吴婷婷
自然地理学 延边大学 2017(学位年度)
摘要:湿地土壤种子库是湿地植被自然更新与演替的种质资源,是湿地植被生态恢复的物质基础。土壤种子库的规模及其物种组成、多样性与丰富度特征等可用来评估湿地植被的恢复潜力,其储量与受损后相应生态系统的恢复速度成正比。本文以图们江下游不同类型湿地土壤种子库为研究对象,通过选取图们江下游四个类型湿地的七块标准样地,采用标准样地调查与取样,野外植被调查与室内种子库不同水分条件萌发控制试验相结合的手段,探究图们江下游不同类型湿地土壤种子库特征及其在湿地植被生态恢复过程中的应用潜力。
  主要研究结果如下:
  (1)图们江下游湿地各样地土壤种子库中优势物种地位突出,储量丰富,具有进行湿地植被生态恢复的种质资源潜力,土壤种子库的储量在垂直方向上基本呈现随深度增加而下降的趋势。本试验共出现物种60种,计植物幼苗数14723株,其中湿润处理条件下出现物种数46种显著高于沉水/淹水处理33种,但从萌发植物幼苗数量上看,沉水/淹水处理条件下种子库萌发数量占土壤种子库总数的60%,表明水文恢复在图们江下游湿地植被恢复过程中具有重要意义。
  (2)图们江下游湿地各样地地上植被群落物种组成较丰富,地上植被群落调查过程中共计出现植物79种,隶属28科58属,优势物种以禾本科、莎草科、菊科、蓼科类植物为主。各湿地样地地上植被群落单位面积内植被数量差异明显,湖泊型湿地地上植被密度最大,约1458株/m2。从植被群落的物种重要值来看,除沼泽型湿地与自然湖泊型湿地仍以以湿生植被:蔗草、密穗莎草、通泉草、雨久花为优势种外,其余湿地样地地上植被群落优势种都已趋向旱化,问荆、稗草等杂草类植物优势突出。
  (3)图们江下游湿地各样地土壤种子库中出现的植物科与地上植被群落调查时出现的植物科相似性系数达到80.77%。但各样地间物种相似性系数均较低,在7.14%-42.86%之间,表明地表植被与种子迁移过程受外界生境因子影响较明显,不同湿地类型植被恢复潜力存在差异,从数据分析结果来看,同等情况下图们江下游地区湖泊型湿地植被的恢复潜力较其它样地大。
  (4)图们江下游湿地各样地土壤种子库特征与地上植被群落物种组成结构特征在时间尺度上均存在差异,主要表现为:植被的物种数量增加,多年生物种比例与湿生植被物种比例均降低。从物种生物多样性指数来看,受人为干扰较小的沼泽型湿地生态系统土壤种子库与地上植被群落稳定性较好。
  (5)针对不同湿地类型的植被群落结构特征,在湿地植被生态恢复过程中应选取适合的修复技术,如:自然恢复法更适用于干扰程度在一定阈值内的区域;表层沉积物去除法,适用于受到强烈人为干扰的区域,但可能需要重播种;种子库移植法对主要依靠无性繁殖的物种恢复效果较好,但大面积施用存在困难。
[硕士论文] 张智鑫
农业工程 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:日光温室是1970年左右在我国北方地区逐渐兴起的一种蔬菜种植设施,它既有塑料大棚的长处,又有加温温室的优势。随着农业现代化和信息化发展,传统的温湿度控制方法具有局限性。所以,温室管理中使用温湿度自动控制系统是农业现代化发展的需求。
  本文设计了一套温室大棚温湿度自动控制系统,能够自动、快速地获取温室大棚温湿度参数,并可以通过自动或手动方式在PC端及手机客户端实现监测控制。本文采用分布式光伏发电系统为整套系统供电。将温室大棚按面积划分为多个区域,采用无线温湿度传感器采集各区域的空气温湿度,将数据通过WiFi传输到基于STM32的控制模块,并通过RS-232串口与PC机通讯。经过PC机数据处理,得到与专家系统数据比较后需要灌溉的输出量,将输出量反馈给STM32控制单元,驱动水泵和控制电磁阀实现灌溉作业,搭建了可以进行远程监测与控制的手机APP,方便使用者随时随地掌控温室中的状况。
  本文得到以下结论:
  (1)设计了基于WiFi无线通讯的温湿度传感器系统,使得传感器安装方便,避开了在温室大棚中布线不便的困扰。
  (2)采用基于ARM Cortex-M3内核的STM32系列单片机作为控制单元,通过WiFi完成了与无线温湿度传感器的连接。
  (3)设计了基于Android平台的移动客户端在线监控模块,实现了温室大棚温湿度状况的实时监控。
  (4)采用电磁阀控制微喷头的灌溉技术,流量小、灌溉均匀度高,为作物提供了好的生长环境。
[硕士论文] 王鑫
农业工程 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:近些年,中国温室保护地发展迅速,但如何有效的控制温室病虫害,依然是重点要解决的问题之一。现阶段,中国昆虫分类识别工作仍然基本依赖人工分类识别的方式实现。人工识别害虫工作量大、工作效率不高,因此,本文希望利用较先进的信息技术,建立一种识别速度快且识别率较高的害虫识别方法。
  本文选取温室害虫中较为典型的斜纹夜蛾作为识别对象进行研究。首先,运用图像处理技术对斜纹夜蛾图像进行灰度化处理;通过对图像进行直方图均衡化来实现图像对比度的增强;采用中值滤波法对图像进行了平滑处理,减少了原始图像中的噪声和干扰;选用最大类间方差法对灰度图像进行二值化处理,实现了害虫图像的分割;对二值图像进行了形态学处理,使分割后的害虫图像得到了进一步的优化。之后,通过Matlab软件对处理后的斜纹夜蛾图像进行特征提取;最后,根据得到的特征参数构建支持向量机分类器和模糊支持向量机分类器,设计了斜纹夜蛾识别系统界面,完成对斜纹夜蛾的识别。
  主要研究结果如下:
  (1)运用图像处理技术,进行害虫图像预处理,减少了图像中噪声的出现,增强了图像的清晰度,并进行了图像分割。
  (2)通过Matlab软件提取出了斜纹夜蛾图像的形态学特征、纹理特征和SIFT局部特征并将上述特征作为分类器的输入特征向量为后续的图像分类识别提供了基础数据。
  (3)设计了FSVM和SVM分类器,并经过实验仿真获得两种分类器在采用不同核函数时的分类结果,达到了对斜纹夜蛾图像模式分类的预期目的。
  结果表明,本文实验中采取的数字图像处理技术方法在温室害虫识别过程中有较好的应用效果,能够提升温室害虫图像识别的速度和准确率。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部