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基于远红光辐照的水稻水分利用效率研究

基于远红光辐照的水稻水分利用效率研究

作者：栗昕羽安徽农业大学

学位级别：硕士

我国农业节水形势严峻,提高作物自身需水的生物节水研究尤为重要。本研究从农业节水需求入手,开展光控环境下水稻幼苗生长多因素组合实验,明晰光信号诱导下水稻幼苗需水特性变化的分子调控机制,基于气孔特性变化探索光信号调控水稻水分... 详细信息

我国农业节水形势严峻,提高作物自身需水的生物节水研究尤为重要。本研究从农业节水需求入手,开展光控环境下水稻幼苗生长多因素组合实验,明晰光信号诱导下水稻幼苗需水特性变化的分子调控机制,基于气孔特性变化探索光信号调控水稻水分利用效率(WUE)响应机制,针对远红光辐照环境修正气孔导度模型,明确WUE最优的远红光间断辐照模式,识别光控环境下气孔-气体交换参数-WUE之间的响应机理。1、识别光信号诱导的水稻幼苗需水特性变化的分子调控机制。实验水稻幼苗在远红光环境培养至两叶一心,选取长势最优实验组幼苗样本进行转录组差异表达基因及靶向代谢组植物内源激素检测。转录组差异表达基因分析发现远红光间断辐照增强植物激素代谢通路基因表达。靶向代谢组植物内源激素含量检测结果显示,远红光辐照后水稻幼苗中脱落酸、水杨酸类、细胞分裂素类和茉莉酸类激素含量增加,生长素类、赤霉素类和乙烯植物激素含量减少,综合表现为远红光信号通过调控气孔开闭与发育,提高作物WUE。2、基于气孔特性变化解析了远红光辐照对水稻幼苗WUE影响。研究设置轻度盐旱胁迫环境,通过观测水稻幼苗气体交换参数、叶片气孔密度、气孔面积等参数,探索远红光辐照对盐旱胁迫下水稻幼苗WUE影响。研究发现,经远红光辐照后的水稻幼苗叶片气孔密度增加48.5%-68.6%,气孔面积减小35.7%-74%,气孔呈小而密分布。气孔特性的改变导致叶片光合作用增强同时减弱蒸腾作用,远红光辐照下水稻幼苗WUE提高了129.3%。3、修正了远红光环境下反映作物WUE的气孔导度模型。使用“基于气孔特性变化解析远红光辐照对水稻WUE影响”(研究2)中气体交换参数测算结果,对比分析Ball-Berry线性气孔导度模型(BB模型)与最优气孔行为理论模型(USO模型)拟合精度,研究发现USO模型拟合度优于BB模型。对远红光环境下的BB模型和USO模型引入A光合速率修正参数进行修正,2个模型修正后拟合度分别提高了8%和15.3%,显著提高了远红光环境气孔导度估算精度,为水稻光控育苗中WUE计算提供依据。4、明确了作物WUE最优的远红光辐照模式。远红光间断辐照对水稻生长发育影响因素很多,为探索WUE最优的远红光辐照模式,先设置单因素实验,从5个水稻品种及4种不同波峰波长远红光LED中筛选幼苗长势及WUE最优实验条件,再设计以间断辐照时长、间断时长和辐照时段为控制因素的Box-Behnken响应面实验。结果显示波峰波长755nm的GGO型号远红光LED下水稻幼苗WUE更高,本研究中最优间断辐照模式为:单次辐照19min,间断19min,远红光辐照结束后开始白光辐照,此条件下水稻幼苗WUE比对照组显著提高208%。本研究以作物自身节水为目标,基于光控手段,阐明了远红光信号影响水稻幼苗水分利用分子调控机理及气孔发育机制,修正了远红光辐照下预测WUE的气孔导度模型,明确了水稻幼苗WUE最优的远红光间断辐照模式。研究从微观机理研究到宏观模型拟合,为发展现代节水农业以及光控农业中的作物节水研究提供参考。

关键词：远红光水稻水分利用效率气孔导度模型

基于国产微控制器节水灌溉首部枢纽控制系统设计

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中国农业大学学报 2022年第3期27卷 211-216页

作者：李晓乐朱梅范舟栗昕羽安徽农业大学工学院合肥230036 安徽省水文局王家坝水文站安徽阜阳236312

针对我国农业节水灌溉首部枢纽控制系统结构复杂,设备操作繁琐,采用国外控制器成本高,芯片遭国外垄断的问题,设计一套基于RISC-V开源指令集国产CH32V103微控制器的模块化控制系统。根据灌溉系统首部枢纽功能,控制系统包含多种模块,支持... 详细信息

针对我国农业节水灌溉首部枢纽控制系统结构复杂,设备操作繁琐,采用国外控制器成本高,芯片遭国外垄断的问题,设计一套基于RISC-V开源指令集国产CH32V103微控制器的模块化控制系统。根据灌溉系统首部枢纽功能,控制系统包含多种模块,支持通信控制和端子控制2种控制方式,具有现场操作界面和网络操作界面2种用户操作界面。控制系统模块包括主控制器、灌溉管理控制模块、反冲洗过滤控制模块、施肥设备控制模块、土壤墒情采集处理装置模块等。对本控制系统各模块进行通信试验和模拟控制试验,对控制系统进行控制功能试验。结果表明:本控制系统各模块与主控制器通信正常,各模块可正常控制相应节水灌溉设备,控制系统可在2种操作界面分别通过2种控制方式完成灌溉首部系统的灌溉控制、反冲洗过滤控制、施肥控制、土壤墒情采集等多种功能。灌溉首部枢纽控制系统模块化设计有利于简化首部枢纽控制结构和操作。

关键词：节水灌溉控制器模块化 CH32V103

远红光辐照对干旱胁迫下生菜种子萌发及幼苗生长的影响

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中国农业大学学报 2022年第5期27卷 123-133页

作者：栗昕羽朱梅李晓乐程主明陈雷安徽农业大学工学院合肥230036 合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009

为探究在远红光和干旱胁迫共同影响下,生菜种子萌发及幼苗生长的最优组合,选择3个品种生菜设置不同程度干旱条件,在远红光不同辐照模式下,进行3因素3水平正交试验,确定正交试验最优水平及3因素主次关系,分析适宜生菜种子萌发和幼苗生长... 详细信息

为探究在远红光和干旱胁迫共同影响下,生菜种子萌发及幼苗生长的最优组合,选择3个品种生菜设置不同程度干旱条件,在远红光不同辐照模式下,进行3因素3水平正交试验,确定正交试验最优水平及3因素主次关系,分析适宜生菜种子萌发和幼苗生长的最优方案并进行验证。结果表明:夜间对散叶品种进行远红光间断辐照,种子萌发期无干旱胁迫,幼苗期增加质量浓度为100g/L的PEG溶液条件下,生菜种子发芽势、发芽率、发芽指数、根长、茎叶长和鲜重达到最优水平,分别比最不利水平增加107.84%、63.27%、74.02%、173.75%、70.53%和234.26%;正交试验影响因素按照强弱程度依次为生菜品种、夜间远红光环境和干旱程度;经验证表明,散叶生菜幼苗阶段在轻度干旱条件下进行夜间远红光间断补充辐照,与远红光连续辐照或无干旱胁迫相比,根长、茎叶长与鲜重分别增长2.75%~45.45%、13.43%~67.10%和7.46%~81.15%,更有利于幼苗根茎叶伸长与鲜重积累。综上,本研究可为探索植物萌芽和苗期生长发育的光促进手段提供参考。

关键词：远红光干旱胁迫生菜正交试验

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面向课堂教学内容的知识点标题生成

清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 770-779页

作者：肖思羽赵晖新疆大学软件学院乌鲁木齐830017 新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830017

互联网时代信息量庞大,简洁的标题可以提高信息阅读效率。在课堂场景下,知识点标题生成便于用户整理和记忆课堂内容,提高课堂学习效率。该文将标题生成应用于课堂教学领域,制作了课堂知识点文本—标题数据集;提出了一种改进的TextRank... 详细信息

互联网时代信息量庞大,简洁的标题可以提高信息阅读效率。在课堂场景下,知识点标题生成便于用户整理和记忆课堂内容,提高课堂学习效率。该文将标题生成应用于课堂教学领域,制作了课堂知识点文本—标题数据集;提出了一种改进的TextRank算法——考虑关键字和句子位置的文本排序(textranking considering keywords and sentence positions, TKSP)算法,该算法综合考虑了关键词和句子位置等因素对句子权重的影响,能够更准确地提取文本重点信息。使用以召回率为导向的摘要评价(recall-oriented understudy for gisting evaluation, ROUGE)方法,TKSP算法在ROUGE-1、 ROUGE-2和ROUGE-L指标上的得分率分别为51.20%、 33.42%和50.48%,将TKSP抽取式算法与统一语言模型(unified language model, UniLM)结合,并融合文本主题信息,提出统一语言模型结合考虑关键字和句子位置的文本排序算法的模型(unified language modeling combined textranking considering keywords and sentence positions, UniLM-TK), UniLM-TK在各指标上的得分率分别为73.29%、 58.12%和72.87%,与UniLM模型相比,UniLM-TK在各指标上分别提高了0.74%、 2.26%和0.87%,证明UniLM-TK模型生成的标题更准确、更有效。

关键词：课堂教学标题生成主题信息 TextRank UniLM

历史文化街区公共空间的共享性评价研究——以天津五大道历史文化街区为例

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城市建筑 2024年第7期21卷 55-60页

作者：赵栗羽同济大学建筑与城市规划学院

历史文化街区是宝贵的存量空间资源,具有转换为城市活力场所的巨大潜力。本研究关注历史文化街区公共空间的共享性品质,建立了基于居民和游客数量比例的历史文化街区公共空间共享性评价指标,并以天津五大道历史文化街区为例,进行了历史... 详细信息

历史文化街区是宝贵的存量空间资源,具有转换为城市活力场所的巨大潜力。本研究关注历史文化街区公共空间的共享性品质,建立了基于居民和游客数量比例的历史文化街区公共空间共享性评价指标,并以天津五大道历史文化街区为例,进行了历史文化街区公共空间共享性评价实践,分析了五大道历史文化街区公共空间的形态结构特征和空间使用特征,对五大道历史文化街区公共空间的共享性进行了综合评价,最终得出影响天津五大道历史文化街区空间共享性的形态环境因素依次为邻接功能界面、空间内部构成和外部城市环境特征,补充了城市公共空间共享性评价体系,并为其他类型的城市公共空间共享性研究提供借鉴。

关键词：历史文化街区公共空间形态环境共享性品质五大道

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等截面双作用柱塞泵结构设计

农业工程 2023年第3期13卷 92-96页

作者：范舟李晓乐栗昕羽朱梅安徽农业大学工学院安徽合肥230036

设计了一款应用在水肥一体化设备中的新型等截面双作用柱塞泵,开展了不同柱塞行程比例(20%、40%、60%、80%和100%)和灌溉管道压力(0.04、0.08、0.12、0.16和0.20MPa)下柱塞泵工作流量变化试验,分析行程比例、管道压力与工作流量的响应关... 详细信息

设计了一款应用在水肥一体化设备中的新型等截面双作用柱塞泵,开展了不同柱塞行程比例(20%、40%、60%、80%和100%)和灌溉管道压力(0.04、0.08、0.12、0.16和0.20MPa)下柱塞泵工作流量变化试验,分析行程比例、管道压力与工作流量的响应关系,定量化研究新式柱塞泵较传统柱塞泵工作效率改进程度,并与传统柱塞泵进行施肥效率、占用空间和质量等方面对比分析。新式柱塞泵可通过调节柱塞行程比例,使水肥一体化设备灌溉精准化。满行程时,新式柱塞泵相较于传统柱塞泵输送相同流量的时间节约33%~38%;当管道压力自0.04MPa升至0.20MPa时,新式柱塞泵较传统柱塞泵机械效率提升约18%,施肥流量提升32%~45%;同传统柱塞泵相比,新式柱塞泵结构合理,部件使用寿命长,缩小占用空间约60%,减小质量约62%,减少了加工与运输成本。从机械效率、占用空间、质量综合分析,新式柱塞泵性能优于传统柱塞泵,为柱塞泵高效、轻量化发展提供一定参考。

关键词：柱塞泵水肥一体化精准施肥行程比例管道压力

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基于决策成本的军事冲突图模型

系统工程理论与实践 2024年

作者：于晶张飞羽南京理工大学经济管理学院

成本是决策者做出决策时的重要考量依据. 为了描述冲突中成本对决策者的影响，本文建立了基于决策成本的冲突分析图模型，并将其与军事学相融合，形成基于成本的军事博弈图模型. 首先，基于成本理论定义决策成本图模型的一系列建模... 详细信息

成本是决策者做出决策时的重要考量依据. 为了描述冲突中成本对决策者的影响，本文建立了基于决策成本的冲突分析图模型，并将其与军事学相融合，形成基于成本的军事博弈图模型. 首先，基于成本理论定义决策成本图模型的一系列建模要素，给出相对成本偏好矩阵、成本改良可达集等定义; 其次，将基于决策成本的图模型与军事学融合，在模型中引入杀伤成本、转移成本等概念，形成基于成本的军事博弈图模型; 最后，将军事博弈图模型应用于某军事冲突案例，解出决策者的可能选择和冲突的稳定解. 算例结果表明，本文所构建的模型能有效模拟军事冲突中决策者的行为，对实际作战具有一定指导意义.

关键词：决策成本冲突分析图模型军事博弈

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LCD背光模组视觉对位算法研究

电子质量 2024年第3期 18-22页

作者：赵磊栗万羽中电科风华信息装备股份有限公司山西太原030062

机器视觉被广泛地应用于液晶显示屏(LCD)背光模组组装设备上,特别是膜材对位贴合的工艺流程中,在此过程中机器视觉使用的对位算法对LCD背光模组实际贴合精度影响重大。针对背光模组的组装流程和被广泛使用的圆角矩形膜材,设计了一个两... 详细信息

机器视觉被广泛地应用于液晶显示屏(LCD)背光模组组装设备上,特别是膜材对位贴合的工艺流程中,在此过程中机器视觉使用的对位算法对LCD背光模组实际贴合精度影响重大。针对背光模组的组装流程和被广泛使用的圆角矩形膜材,设计了一个两个矩形对位贴合的简化数学模型。首先,通过对模型的分析和计算提出了基于单边重合和中心重合的两种视觉对位贴合算法;然后,详细地阐述了两种算法对贴合所需偏移量的计算;最后,通过实验验证,证明了两种贴合算法均有效可行,为应用于LCD背光模组组装设备机器视觉对位提供了可适用于不同生产情况的新算法。

关键词：液晶显示屏背光模组机器视觉对位贴合视觉算法

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远红光辐照对盐旱胁迫下水稻萌发及幼苗生长的影响

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中国农业大学学报 2021年第6期26卷 21-32页

作者：朱梅栗昕羽张天彤陈雷安徽农业大学工学院合肥230036 合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009

为探究盐旱胁迫下,远红光不同间断辐照次数及单次辐照时长对作物种子萌发及幼苗生长发育的影响,以水稻为试验对象,以聚乙二醇(PEG)和氯化钠(NaCl)溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,试验研究远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限... 详细信息

为探究盐旱胁迫下,远红光不同间断辐照次数及单次辐照时长对作物种子萌发及幼苗生长发育的影响,以水稻为试验对象,以聚乙二醇(PEG)和氯化钠(NaCl)溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,试验研究远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值;基于界限值设置盐旱交叉胁迫试验,以无远红光辐照为对照组,分别设计远红光间断辐照1~4次试验组及单次辐照时长5、10、15、20min试验组,测算水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗根长、株高、茎粗、干物质量与叶绿素质量分数,比较远红光辐照对盐旱胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:PEG溶液模拟干旱胁迫的干旱界限值质量分数为18%,NaCl溶液模拟盐胁迫的盐害界限值浓度为0.05mol/L。干旱、盐害界限值条件下,随着远红光间断辐照次数增加,水稻发芽率、发芽势、发芽指数分别增长了9.1%、10.5%和25.7%,根长、株高、茎粗分别增长了29.2%、7.2%和8.9%,干物质量与叶绿素质量分数分别增长了50.6%和85.8%。延长单次辐照时长,水稻发芽率、发芽势、发芽指数分别增长了10.2%、10.5%和34.3%,根长、株高、茎粗分别增长了91.6%、14.4%和7.8%,干物质量与叶绿素质量分数分别增长了48.8%与68.1%。增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。

关键词：水稻盐旱胁迫远红光 LED光源