• 2020年第41卷第3期文章目次
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      2020, 41(3).

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      2020, 41(3).

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    • 日粮添加鱼油对高脂日粮饲喂小鼠肠道屏障功能的影响

      2020, 41(3):1-8. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201908029

      摘要 (17954) HTML (8902) PDF 1.36 M (19593) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究日粮添加鱼油对高脂日粮饲喂小鼠肠道屏障功能的影响。方法 选用36只4周龄C57BL/6J雌性小鼠,随机分为对照组、高脂组、高脂+鱼油组,每组12只小鼠,分别饲喂基础日粮、高脂日粮、高脂日粮添加质量分数为5%的鱼油(等能替换高脂日粮中脂肪)。试验持续21周,每周测定小鼠采食量和体质量,期间测定小鼠肠道通透性以及粪便粗脂肪含量和能值;试验结束后,检测小鼠血清内毒素水平,检测小鼠肠道形态、杯状细胞的数量、肠道紧密连接蛋白和炎症因子的表达。结果 与高脂组相比,日粮添加鱼油显著提高了小鼠采食量和能量摄入、降低了粪便中粗脂肪的含量和能量排出,显著降低了小鼠体质量(P < 0.05)。在肠道形态方面,与高脂组相比,添加鱼油使小鼠空肠和回肠的绒毛高度与隐窝深度比值(lV/dC)分别提高了43.1%和67.5%,使回肠绒毛杯状细胞的数量增多了16.7%(P < 0.05)。与高脂组相比,添加鱼油使血清荧光葡聚糖和内毒素水平分别降低了34.3%和50.4%(P < 0.05),并逆转了高脂日粮造成的肠道紧密连接蛋白表达的降低。在炎症因子表达方面,与高脂组相比,添加鱼油显著降低了空肠和回肠内促炎因子IL-8IL-6IL-1β的表达,同时显著增加了抗炎因子IL-10的表达(P < 0.05)。结论 日粮添加鱼油可降低由高脂日粮导致的小鼠肠道屏障功能损伤,这可能与鱼油降低肠道炎症有关。

    • 利用TALEN系统对兔进行Tiki1基因敲除

      2020, 41(3):9-14. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201908011

      摘要 (31588) HTML (10312) PDF 827.23 K (19060) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 利用转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)系统获得Tiki1基因敲除的兔模型,为研究Tiki1对动物早期发育作用机理提供兔源的动物模型。方法 基于TALEN系统设计了靶向兔Tiki1基因的打靶载体,分别将10和50 ng/μL的Tiki1-TALEN mRNA注射到原核期的家兔受精卵胞质中,然后收集发育至囊胚期的胚胎,鉴定囊胚率和基因修饰效率,通过测序检验囊胚的基因突变。为了进一步获得Tiki1基因敲除兔,后续将50 ng/μL的Tiki1-TALEN mRNA注射到17个原核期的家兔受精卵胞质中,将受精卵分别移植到2只受体兔体内。结果 注射50 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚率(64%)与注射10 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚率(57%)差异不大,但注射50 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚基因修饰效率(100%)显著高于注射10 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚基因修饰效率(14.3%)。测序结果表明,Tiki1基因的突变范围从 1到28 bp缺失不等。经过胚胎移植共生出3只仔兔,其中有2只兔子能检测到基因突变。结论 所建立的TALEN技术体系可以对家兔Tiki1基因进行高效的敲除。

    • H9N2禽流感病毒全基因组密码子使用偏好性及影响因素分析

      2020, 41(3):15-22. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201908020

      摘要 (18022) HTML (10533) PDF 951.91 K (19407) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探究H9N2禽流感病毒(AIV)全基因组的密码子使用偏好性及影响因素。方法 选取2010—2018年国内H9N2 AIV流行毒株的全基因组为研究对象,分析其碱基组成特性、最优密码子、密码子使用偏好性的影响因素以及病毒对宿主密码子使用模式的适应性。结果 H9N2 AIV的全基因组中AU含量高于GC。大部分最优密码子以A或U结尾,有效密码子数(ENC)平均值为52.86,提示存在密码子使用偏好性但偏好性较低。密码子使用偏好性主要受到突变压力和自然选择的共同作用,其中自然选择(所占比例为61.79%~76.15%)作用大于突变压力(所占比例为23.85%~38.21%)。H9N2 AIV对人Homo sapiens的密码子适应指数平均值为0.739~0.741,提示H9N2 AIV禽流感病毒可能已适应人类的密码子使用模式。结论 本研究为H9N2 AIV的基因进化分析、已有疫苗的密码子优化和新型疫苗(密码子去优化疫苗)研制提供了理论依据。

    • 油菜-水稻轮作模式下油菜季氮肥投入与水稻季氮肥运筹对杂交籼稻光合生产力及产量的影响

      2020, 41(3):23-30. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201908017

      摘要 (18368) HTML (10260) PDF 765.67 K (36864) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探索油菜季氮肥投入与水稻季氮肥运筹对杂交籼稻光合生产力及产量的影响,为水旱轮作模式下水稻适宜的氮肥运筹方式提供理论和实践依据。方法 以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,研究油菜季2种氮肥投入量(常规施氮:180 kg·hm-2,减量施氮:150 kg·hm-2)、水稻季150 kg·hm-2施氮量基础上3种氮肥运筹模式[M1—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=2∶2∶6,M2—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=3∶3∶4,M3—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=4∶4∶2]对杂交稻光合特性、干物质积累与转运和产量的影响。结果 相对于常规施氮,油菜季减量施氮影响了杂交稻齐穗期光合特性但没有达到显著水平;水稻季M1、M2、M3处理杂交稻齐穗期和齐穗后15 d的光合生产力均增加;油菜季减量施氮和水稻季M3运筹模式杂交稻的光合速率增幅最大。油菜季减量施氮处理杂交稻齐穗期和成熟期茎鞘干物质质量、转化率和产量均增加;水稻季M1、M2、M3处理杂交稻齐穗期茎鞘干物质质量和产量增加;油菜季减量施氮和水稻季M3运筹方式干物质积累增幅最大。结论 油菜季减量施氮和水稻季M3运筹方式可增强杂交稻生育后期光合性能,提高杂交稻叶面积指数,增加杂交稻干物质积累与转运,从而提高杂交稻产量,为本研究最佳处理。

    • 蔗田滴灌施肥土壤甲烷排放通量与活性有机碳含量的关系

      2020, 41(3):31-37. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201907020

      摘要 (18883) HTML (270) PDF 820.07 K (37053) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究蔗田滴灌施肥对土壤活性有机碳含量和甲烷排放通量的影响,探讨蔗田滴灌施肥土壤甲烷排放通量与土壤活性有机碳含量之间的关系。方法 2018年3—12月在南宁市灌溉试验站开展不同滴灌灌水、施肥的田间试验,试验设4种施肥水平:常规施肥(F100,N 250 kg·hm-2、P2O5 150 kg·hm-2、K2O 200 kg·hm-2)、增量施肥1(F110,在F100基础上增加10%)、增量施肥2(F120,在F100基础上增加20%)和减量施肥(F90,在F100基础上减少10%),以及2种滴灌灌水水平:W180(180 m3·hm-2)和W300(300 m3·hm-2)。用常规法测定不同生育时期蔗田土壤甲烷排放通量和土壤活性有机碳含量,用Pearson法分析土壤甲烷排放通量与土壤活性有机碳含量的关系。结果 在分蘖期,W300F120处理土壤可溶性有机碳(DOC)含量较W300F100提高了156%,而土壤CH4排放通量较其他处理低。在成熟期,W300F120处理土壤DOC含量较W300F110增加了114%,微生物量碳(MBC)较W300F110增加了49.6%。蔗田土壤CH4排放通量仅与土壤DOC含量呈显著正相关,相关系数为0.38。结论 土壤DOC含量显著影响蔗田土壤甲烷排放通量。W300F120处理可以提高分蘖期和成熟期蔗田土壤可溶性有机碳含量、减少分蘖期蔗田土壤CH4排放。

    • 稻草覆盖量对川芎生长发育、干物质积累及产量和品质的影响

      2020, 41(3):38-46. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201909050

      摘要 (17971) HTML (10261) PDF 972.54 K (19262) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究稻草覆盖量对川芎Ligusticum chuanxiong生长发育、干物质积累及产量和品质的影响,为农业可持续发展及川芎生态种植提供理论依据和实践指导。方法 采取单因素随机区组设计,设置3个处理:不覆盖稻草、覆盖苓子、覆盖全厢面,测定并分析川芎的出苗率、形态指标、干物质积累、折干率、产量及化学成分含量,进行经济效益评价。结果 覆盖全厢面处理出苗率最高,达97.66%,与不覆盖稻草(94.05%)差异显著;覆盖苓子出苗率为96.68%,与不覆盖稻草和覆盖全厢面差异均不显著。稻草覆盖在多个生育期尤其是生长前期显著影响川芎株高,生长后期显著影响茎数、叶片数和根茎宽,对根茎长和根茎厚的影响未达显著水平;除倒苗期外,覆盖苓子和覆盖全厢面各生育期地上部干质量、地下部干质量和地下部折干率均高于不覆盖稻草。覆盖全厢面产量比覆盖苓子和不覆盖稻草分别高16.6%和41.6%,净收益分别高24.4%和68.3%。稻草覆盖处理提高了川芎阿魏酸、洋川芎内酯A、藁本内酯和总苯酞含量。结论 川芎种植厢面覆盖稻草促进了川芎的生长发育和干物质积累,提高了产量、品质和经济效益,覆盖全厢面处理效果优于仅覆盖苓子的传统方法。

    • 野生与人工栽培铁皮石斛内生真菌生物多样性比较及抗炭疽病活性菌株的筛选

      2020, 41(3):47-55. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202001034

      摘要 (31554) HTML (299) PDF 942.80 K (2214) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 系统分析和比较野生与人工栽培铁皮石斛Dendrobium officinale 内生真菌的多样性,并从中筛选抗炭疽病活性的菌株。方法 利用组织块分离法分离铁皮石斛内生真菌,采用载玻片培养法和基于rRNA内转录间隔区基因(rDNA-ITS)的分子鉴定法对它们进行鉴定,采用平板对峙法筛选抗炭疽病内生真菌。结果 从铁皮石斛中分离到236株内生真菌,其中132株分离自野生植株,104株分离自人工栽培植株,野生植株内生真菌的总定殖率(50.46%)、总分离率(61.11%)及多样性指数(2.95)均明显高于人工栽培植株(其相应数值分别为39.35%、48.14%和2.49);筛选到34株对胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides具抑制活性的内生真菌菌株,其中菌株F102(蜡孔菌Ceriporia sp.)、F27(硬孔菌Rigidoporus sp.)、F103(蚁巢伞菌Termitomyces sp.)和F122(伏革菌Peniophora sp.)的抑制效果较好,抑菌率分别为93.06%、88.20%、87.48%和84.57%。结论 野生与人工栽培铁皮石斛内生真菌的生物多样性和类群结构具有明显差异,并且其中蕴含着丰富的抗炭疽病活性菌株,这为人工栽培铁皮石斛药材品质的改良及其炭疽病的生物防治奠定了基础。

    • 1株耐铜、锌离子土霉素降解菌的筛选鉴定及特性

      2020, 41(3):56-62. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201909025

      摘要 (19139) HTML (9277) PDF 1.14 M (37360) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 铜、锌离子和土霉素作为养殖业中常用饲料添加剂,在畜禽粪便和污水中大量残留,形成了复合污染。本文在铜、锌离子的胁迫下筛选出降解土霉素的菌株。方法 通过选择培养基,从养殖废水中筛选分离出1株土霉素降解菌DJI,优化其降解条件,测定DJ1菌株对其他四环素类抗生素和氯霉素的耐受性。结果 通过菌株形态学特征及18S rDNA序列比对分析,确定DJ1菌株为Cutaneotrichosporon cutaneum。该菌在pH7、温度30 ℃、装液量50 mL(使用250 mL三角瓶)、底物质量浓度200 mg/L、接种量为1% (φ)的条件下,培养5 d后对土霉素的降解率为78.83%。在低质量浓度(50 mg/L)土霉素的培养基中,添加50 mg/L Zn2+抑制了土霉素的降解;而在高质量浓度(200 mg/L)土霉素培养基中,添加50 mg/L Cu2+抑制了土霉素的降解。菌株DJ1对四环素类抗生素及氯霉素具有高耐受能力,耐受均超过700 mg/L,能在抗生素与重金属铜、锌离子二元交叉培养基平板上生长,具有耐抗生素与重金属的双重抗性。结论 菌株DJI具有高耐受四环素类抗生素、氯霉素、铜和锌离子的能力,能高效降解土霉素,可在环境抗生素污染防治中发挥积极作用。

    • 柑橘黄龙病菌对沙田柚田间性状和果实品质的影响

      2020, 41(3):63-71. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201908021

      摘要 (18125) HTML (10218) PDF 951.78 K (19176) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 明确柑橘黄龙病菌对沙田柚Citrus maxima (Burm.) Merr. cv. Shatian Yu田间性状和果实品质的影响。方法 结合田间调查和室内试验系统研究沙田柚感染黄龙病菌后叶片症状、果实内外品质和风味感官品质的变化,及病菌浓度和树龄对病程发展的影响。结果 沙田柚嫁接病芽后,黄龙病菌浓度保持在较低水平(Ct > 28)时,植株叶片的黄龙病症状表现不明显,老叶轻微斑驳黄化,新叶轻微均匀黄化,抽梢正常。与健康植株(Ct > 35)相比,低黄龙病菌浓度(28 < Ct < 32)的植株,叶片症状、果实产量和各品质指标均无显著变化;随着发病程度的加深,高黄龙病菌浓度(Ct < 26)的柚树叶片出现典型斑驳黄化症状,单株柚果总产量和总结果数显著降低,果实变小变轻,着色不均匀,可食率、出汁率、可溶性固形物含量、甜味度、果肉饱满度和综合风味显著下降,酸味度和异味度反而显著提高,失去食用价值。结论 沙田柚黄龙病病程进展较慢,但随着发病程度加深,其经济价值受到严重影响。本研究可为评价柑橘黄龙病对沙田柚品质的影响提供科学依据,为解析柚类植物的黄龙病耐性机理提供理论支撑。

    • 苯基吡唑类化合物的合成、杀虫活性及对蜜蜂的毒性

      2020, 41(3):72-79. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201906018

      摘要 (1483) HTML (325) PDF 752.73 K (2504) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 以氟虫腈结构为骨架,寻找具有杀虫活性和对环境友好型的苯基吡唑类化合物。方法 以不同取代基的苯胺为原料,经2步法合成含有不同取代基的苯基吡唑类化合物1~21;产物结构经1H NMR、13C NMR和ESI-MS分析确定;采用浸液法测定目标产物对小菜蛾Plutella xylostella的生物活性;测定化合物1、5、12和16对中华蜂Apis cerana的急性经口毒性。结果 化合物1、5、12和16处理小菜蛾24 h的LC50分别为0.26、0.95、0.33和1.10 mg·L-1,其中化合物1和12对小菜蛾的活性优于氟虫腈。化合物5、12和16对中华蜂的急性经口毒性比氟虫腈(0.05 mg·L-1)低,但仍属于剧毒,LC50分别为0.21、0.22和0.09 mg·L-1。构效关系表明,苯环的取代基对苯基吡唑类化合物的活性影响很大,当苯环邻位存在—Cl或—Br、对位为—Cl、—CF3或—OCF3时,化合物对小菜蛾表现出极好的活性。结论 氟虫腈苯环取代基的替换可以提高对小菜蛾的生物活性、降低对中华蜂的毒性,研究结果对今后芳基吡唑类杀虫剂开发、结构优化具有一定的指导意义。

    • 噻虫嗪对褐飞虱的毒力及解毒代谢酶活性的影响

      2020, 41(3):80-85. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201908024

      摘要 (18295) HTML (8843) PDF 724.32 K (37029) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 明确噻虫嗪对褐飞虱Nilaparvata lugens的抗药性及解毒代谢酶活性的影响。方法 采用稻苗浸渍法测定褐飞虱温室种群对吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮和毒死蜱的抗药性,以及对新型防控药剂氟啶虫胺腈和三氯苯嘧啶的敏感性;研究增效剂胡椒基丁醚 (PBO)、马来酸二乙酯 (DEM)和磷酸三苯酯 (TPP)对噻虫嗪的增效作用;测定了羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素 P450s 酶活性。结果 褐飞虱种群对噻虫嗪表现出高水平抗性,抗性倍数达到277.92倍,对氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶仍处于敏感水平,对三氟苯嘧啶无交互抗性。PBO对噻虫嗪的增效作用最强,增效倍数为1.99倍。温室抗性种群的细胞色素P450s活性达到4.70×10-3 IU/mg,为室内敏感品系的2.13倍。结论 细胞色素P450s活性的增强可能是褐飞虱对噻虫嗪产生代谢抗性的主要原因。氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶轮换使用可有效防控褐飞虱。

    • 高州油茶人工林碳储量分布特征

      2020, 41(3):86-92. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201907018

      摘要 (31683) HTML (10337) PDF 780.81 K (36749) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探明高州油茶Camellia gauchowensi人工林碳储量及分布特征,并估算评价其固碳效应。方法 根据样地植株径级分布特征,选取不同径级样株各2~3株,取树叶、树干、树枝、树根、果实、花芽各器官测定生物量和碳含量,并建立各器官生物量模型;在标准地内按“S”形选取8个样点,沿土壤剖面分层采集0~20、20~40、40~60和60~100 cm土层的土壤样品,测定土壤容重与碳含量,计算碳储量。结果 高州油茶中龄林植株各器官生物量分配比例依次为树干 > 树根 > 树叶 > 树枝 > 果实 > 花芽,各器官生物量均随地径的增大而增大。试验林分总生物量为26.902 t·hm-2,树体平均碳质量分数为483.45 g·kg-1。同径级各器官的碳含量不同,其中,果实平均碳含量最高。林地100 cm深土层中,土壤碳含量随着土层深度的增加呈明显递减规律,其中,0~20 cm土层碳含量最高,碳质量分数为26.550 g·kg-1。高州油茶林地总碳储量为144.538 t·hm-2,其中,树体碳储量为12.857 t·hm-2,占总碳储量的8.90%;林地土壤碳储量为131.681 t·hm-2,占总碳储量的91.10%。根据中国生物多样性国情报告编写组数据,碳价格为260.90元·t-1,则本试验高州油茶林的碳汇经济效益约为3.8万元·hm-2结论 高州油茶林分碳储量高于广东省经济林平均碳储量,林地土壤碳储量高于广东省平均土壤碳储量,林分总碳储量高于珠三角森林生态系统碳储量,具有较高的生态效益。高州油茶不仅有较好的生产效益,而且具有十分广阔的固碳前景。

    • 广东地区果用银杏林的叶片营养诊断研究

      2020, 41(3):93-101. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201909006

      摘要 (18099) HTML (10317) PDF 889.36 K (19203) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 对位于广东省梅州市的果用银杏基地的银杏Ginkgo biloba叶片进行营养诊断,以期为该地区果用银杏园的营养管理提供理论依据。方法 基于挂果量对调查的9个果园进行聚类,得出高、中、低产园。采用诊断施肥综合法(DRIS指数法)求得9个果园银杏叶片N、P、K、Ca、Mg、B、Zn、Mn的需肥紧迫程度及养分不平衡指数(NII),并初步制定果用银杏营养元素DRIS指数的初级分级标准。结果 果用银杏高产园与低产园的平均NII分别为90.92和206.08,高产园的平均需肥紧迫程度为N > Mn > K > P > Zn > B > Ca > Mg,而低产园的平均需肥紧迫程度为Mg > N > Ca > K > Mn > P > Zn > B。DRIS指数法初步分级结果显示,养分指数的平衡区N=-5.98±2.13、P=-0.97±4.43、K=-1.44±2.17、Mn=-1.70±11.82、Zn=-0.74±17.61、Ca=3.99±0.47、Mg=33.12±58.39、B=1.82±20.07。结论 梅州市银杏果园中,银杏叶片的N、K、Ca、Mg缺乏严重,P、Mn含量偏低,而Zn、B含量过剩。通过需肥紧迫程度排序及制定的DRIS指数分级能直观地判断银杏各营养元素的平衡状况,可作为银杏平衡施肥的依据。

    • 气吸式辣椒精量穴直播机的研制与试验

      2020, 41(3):102-109. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201906012

      摘要 (19178) HTML (9315) PDF 1.48 M (37258) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 针对辣椒种植育苗移栽方式存在的成本高、劳动强度大和生产效率低等问题,结合南方辣椒种植模式和农艺要求,研制一种气吸式辣椒精量穴直播机。方法 该机具由主机架、仿形机构、风机、传动系统、变速器、气吸式排种器、开沟装置和镇压装置等组成,可一次完成开沟、播种、覆土和镇压作业。利用负压取种和断压排种的原理,根据辣椒种子物理特性和播种要求,确定了气吸式排种器排种盘尺寸、排种孔数量和大小,满足播种精度和播种量要求。播种部分通过平行四杆仿形机构与主机架连接,可实现播种单体对地仿形,保证开沟和播种深度。结果 播种量1~3粒/穴的平均合格率为91.16%,平均漏播率为0.18%,平均重播率为8.66%。不同穴距试验的播种穴距合格指数均大于89%,重播指数均小于4.85%,漏播指数均小于11%,穴距变异系数均小于23.77%,播深合格率为86%。结论 整机工作性能满足辣椒种植要求,本研究可为蔬菜精密播种机的研制和开发提供参考。

    • 基于优化卷积神经网络的玉米螟虫害图像识别

      2020, 41(3):110-116. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201907017

      摘要 (18214) HTML (10593) PDF 1.04 M (19941) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 随着人工智能和大数据技术的不断发展,针对常规玉米虫害识别方法存在的准确率和效率低等问题,本文提出了一种基于改进GoogLeNet卷积神经网络模型的玉米螟虫害图像识别方法。方法 首先通过迁移学习将GoogLeNet的Inception-v4网络结构知识转移到玉米螟Pyrausta nubilalis虫害识别的任务上,构建模型的训练方式;然后通过数据增强技术对玉米螟虫图像进行样本扩充,得到神经网络训练模型的数据集;同时利用Inception模块拥有多尺度卷积核提取多尺度玉米螟虫害分布特征的能力构建网络模型,并在试验过程中对激活函数、梯度下降算法等模型参数进行优化;最后引入批标准化(BN)操作加速优化模型网络训练,并将该模型运用到玉米螟虫害识别中。结果 基于TensorFlow框架下的试验结果表明,优化后的神经网络算法对玉米螟虫害图像平均识别准确率达到了96.44%。结论 基于优化的卷积神经网络识别模型具有更强的鲁棒性和适用性,可为玉米等农作物虫害识别、智能诊断提供参考。

    • 耕地质量低空遥感-地面传感双重采集系统研究

      2020, 41(3):117-125. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201909049

      摘要 (18174) HTML (10264) PDF 1.21 M (36780) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 将无人机(UAV)低空遥感检测系统与无人机-无线传感器网络(UAV-WSN)集成,实现通过一套系统进行低空遥感监测和地面长期监测的双重监测,为耕地质量的空间和时间变化提供监测数据。方法 本研究探讨了现有UAV-WSN系统无法实现双重采集的问题,设计了一套用于耕地质量监测的低空遥感-地面传感双重采集系统,提出一套双重采集的工作流程,以及提升性能的基于航线的LEACH算法。仿真分析试验中调整UAV飞行高度和地面节点密度,以比较双重采集系统和UAV-WSN系统总飞行时间的不同。结果 双重采集系统1次飞行同时采集2种监测数据,无需完成低空遥感监测数据采集后再次走遍所有地面节点,在低空遥感地面图像分辨率变化的情况下,总飞行时间比UAV-WSN系统快165 s;双重采集系统根据无人机航线和地面节点位置进行调整,在地块内节点数量变化的情况下,总飞行时间基本不变,比UAV-WSN系统快129~194 s。结论 双重采集系统能够减少现场采样所需的总工作时长,降低采样工作的复杂程度,提升耕地质量监测的效率。

    • 基于像元二分法的冬小麦植被覆盖度提取模型

      2020, 41(3):126-132. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201909055

      摘要 (19330) HTML (10617) PDF 1.51 M (37465) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 快速准确提取冬小麦返青期植被覆盖度信息。方法 利用无人机获取田间冬小麦可见光图像,提取图像中4种常见可见光植被指数;在像元二分法原理的基础上,分别构建基于差异植被指数(Visible-band difference vegetation index,VDVI)、过绿指数(Excess green,EXG)、归一化绿蓝差异指数(Normalized green-blue difference index,NGBDI)和归一化绿红差异指数(Normalized green-red difference index,NGRDI)的植被覆盖度提取模型,采用支持向量机(Support vector machine,SVM)监督分类结果作为真值对各模型进行精度验证。结果 4种模型中,利用VDVI植被覆盖度提取模型获取的植被覆盖度精度最高,提取效果较好。与监督分类结果对比,4种植被覆盖度提取模型的提取误差(EF)分别为3.36%、15.68%、8.74%和15.46%,R2分别为0.946 1、0.934 4、0.695 3和0.746 0,均方根误差(RMSE)分别为0.021 9、0.059 5、0.042 0和0.055 9。结论 采用可见光植被指数结合像元二分法构建植被覆盖度提取模型实现了冬小麦返青期植被覆盖度准确快速提取,为植被覆盖度提取提供了一种新途径,可为无人机遥感监测提供参考。