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鲁中南低山丘陵区土壤理化性质的空间分异及其遥感评估

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山地学报 2024年第4期042卷 442-455页

作者：刘长媛韩文昊田永任王泽民王延平山东农业大学林学院蒙阴县国有林场总场

鲁中南低山丘陵区生态系统脆弱，水土流失严重。作为生物生存的基石，区域土壤理化性质存在空间变异性，深入剖析其分布特征对于生态修复与保护具有生物学价值。地面调查等常规调查方法存在耗时费力、对遥感影像及实验数据要求较高、评... 详细信息

鲁中南低山丘陵区生态系统脆弱，水土流失严重。作为生物生存的基石，区域土壤理化性质存在空间变异性，深入剖析其分布特征对于生态修复与保护具有生物学价值。地面调查等常规调查方法存在耗时费力、对遥感影像及实验数据要求较高、评估周期较长等局限性。本文选择鲁中南低山丘陵山地建立典型样地，采用地统计学方法揭示土壤理化性质空间异质性规律，并结合无人机影像判读建立空间解译数据与地面调查数据的相关性。结果表明：(1)在鲁中南低山丘陵区，土壤厚度、砾石比、岩石裸露比三项指标呈现较高的空间变异，变异系数分别为54.16%、72.28%、61.11%,土壤pH值和容重变异幅度较小。(2)土壤有机质、全氮和全磷的空间变异性较低，变异系数为22%～28%;速效养分中铵态氮含量变异幅度达89%,其次为速效磷50%;土壤综合养分指数呈现较强的空间变异。(3)海拔、坡度、坡向对土壤理化性质的解释度依次为10.4%、4.3%和2.7%,均达到显著水平，是影响土壤理化性质空间异质性最主要的三个地形因子。研究表明，空间解译数据反演方法可以快速、准确地厘清土壤理化性质的空间变化规律与主控因素，可为开展鲁中南低山丘陵区大尺度立地条件评估提供依据。

关键词：土壤理化性质地形植被因子空间变异遥感评估鲁中南山地

NaCl胁迫下大毒滑锈伞菌对金银花生长及生理特性的响应

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山东大学学报（理学版） 2024年第1期59卷 139-150页

作者：慕德宇李楠王涛刘瑾慕宗昭张靖川山东建筑大学风景园林植物研究所山东济南251010 威海市城市管理综合服务中心山东威海264200 山东省林业外资与工程项目管理站山东济南251014 乳山市自然资源局林业产业发展中心山东威海264200

以金银花(Lonicera japonica)和大毒滑锈伞菌(Hebeloma crustuliniforme)为材料,采用0、60、90、120 mmol/L共4个NaCl浓度的盐胁迫处理,研究了NaCl胁迫下植株根系的大毒滑锈伞菌定殖规律,探明了大毒滑锈伞菌对金银花盆栽苗生长及生理特... 详细信息

以金银花(Lonicera japonica)和大毒滑锈伞菌(Hebeloma crustuliniforme)为材料,采用0、60、90、120 mmol/L共4个NaCl浓度的盐胁迫处理,研究了NaCl胁迫下植株根系的大毒滑锈伞菌定殖规律,探明了大毒滑锈伞菌对金银花盆栽苗生长及生理特性的作用机制。结果表明,随着盐浓度的升高,接菌组的脯氨酸含量比对照组的分别高35.98%、141.28%、71.66%、8.79%,且在90、120 mmol/L盐浓度下,大毒滑锈伞菌提高了金银花植株的耐盐性。经相关性和双因素方差分析发现,新梢生长量、分枝增长数与生物量呈显著正相关,脯氨酸与分枝增长数呈极显著负相关。盐胁迫下接种大毒滑锈伞菌能显著降低宿主苗高生长量和显著提高宿主脯氨酸含量,使金银花幼苗通过大量积累脯氨酸来抵御盐分胁迫。

关键词：大毒滑锈伞菌金银花菌根真菌生理特性耐盐性

基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 234-240页

作者：李赫王玉范凯毛艺霖丁仕波宋大鹏王梦琪丁兆堂山东省农业科学院茶叶研究所山东济南250108 青岛农业大学茶叶研究所山东青岛266109 日照市农业科学研究院茶叶研究所山东日照276827

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估... 详细信息

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估框架。首先,采集了1 000张茶树受冻后的树冠图像,并且按照4∶1分为训练集和测试集,并对训练集图像的冻害叶片进行标注。其次,采用Faster R-CNN网络对茶树的冻害叶片进行识别提取,并且分别选择了AlexNet、 VGG19和ResNet50三种特征提取器,选择鲁棒性最高的特征提取器作为主干网络。然后,将提取到的茶树冻害叶片图像进行小波变换增强处理,从而得到了一张低频率和三张高频率的图像。将小波变换处理后的图像和未经小波变换处理的图像分别输入到VGG16、 SVM、 AlexNet、 ResNet50等网络对冻害叶片进行分级,比较四种网络的分类性能。根据冻害叶片的数量、冻害叶片的程度,不同冻害程度叶片的权重系数,对茶树受冻程度打分,从而对茶树整体的冻害程度进行评估。结果表明:(1)基于ResNet50的Faster R-CNN模型提取茶树冻害叶片的性能最好,其查准率为93.33%,查全率为92.57%,高于VGG19和AlexNet作为主干网络的识别性能,可以确保大多数的冻害叶片都能被提取出来,并为叶片的冻害程度进一步分级提供基础。(2)VGG16模型分类不同冻害程度的叶片的整体准确率为89%,高于其他模型(SVM、 AlexNet、 ResNet50)的整体分类准确率,表明VGG16模型具有较高的鲁棒性。(3)小波变换处理后的冻害叶片图像与未经小波变换处理后的冻害叶片相比较,能提升模型的整体分类准确率2%~6%。说明小波变换增强技术可以提高网络的准确率。因此,本实验框架可以准确和高效地将茶树冻害叶片进行分级,对于茶园冻害程度的评估具有重要价值,为北方茶园的越冬防护提供技术支撑。

关键词：茶树冻害叶片 Faster R-CNN VGG16 小波变换

长期种植紫花苜蓿对复垦土壤碳氮磷养分转化的影响

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生态与农村环境学报 2024年第1期40卷 78-86页

作者：明玉飞朱桃川张金豪李传福高舒徐家林李永强焦树英山东农业大学资源与环境学院/土肥高效利用国家工程研究中心山东泰安271018 德州市园林绿化服务中心山东德州253000

为研究长期种植紫花苜蓿对复垦土壤质量改善和生物改土的效果,以种植作物地和撂荒地为对照,分析建筑复垦地多年种植紫花苜蓿土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量的化学计量特征变化。结果表明,长期种植紫花苜蓿显著降低土壤电导率(... 详细信息

为研究长期种植紫花苜蓿对复垦土壤质量改善和生物改土的效果,以种植作物地和撂荒地为对照,分析建筑复垦地多年种植紫花苜蓿土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量的化学计量特征变化。结果表明,长期种植紫花苜蓿显著降低土壤电导率(EC),对表层土壤保水效果较好,显著提升土壤有效养分含量(P<0.05);与作物地和撂荒地相比,苜蓿地土壤SOC和TN含量显著提高(P<0.05),但0~20 cm土壤TP含量显著低于作物地。3种土地利用类型0~20 cm土壤化学计量差异显著,苜蓿地土壤C/N显著低于作物地和撂荒地(P<0.05),而土壤C/P和N/P则表现为苜蓿地显著高于作物地和撂荒地(P<0.05)。种植紫花苜蓿有助于提升土壤有机碳氮活性组分,0~20 cm土层苜蓿地颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(ROC)和微生物生物量碳(MBC)含量较作物地分别提高88.38%、17.24%和39.16%(P<0.05),苜蓿地颗粒有机氮(PON)、微生物生物量氮(MBN)和酸解有机氮组分含量最高,PON和MBN比作物地显著提高135.29%和17.39%,较撂荒地显著提高207.69%和28.41%。因此,长期种植紫花苜蓿对土壤质量和有机碳氮活性组分均有改善作用,研究结果可为退化土壤修复和复垦土壤生物改土效果提供参考。

关键词：紫花苜蓿土地利用类型碳氮磷化学计量土壤碳氮有机组分土壤改良

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坡地面栽培对日光温室土壤温度环境的影响

中国蔬菜 2024年第7期 56-62页

作者：张传坤马迎春杨宁王晓刘波温丹山东省农业科学院蔬菜研究所山东济南250100 新疆维吾尔自治区喀什地区疏附县良种繁育场新疆喀什844100

以平地面温室为对照,对坡地面温室土壤白天蓄热期间的温度变化和蓄热量变化进行研究,以期为老旧日光温室的改造提供参考。结果表明:坡地面温室明显改善了日光温室土壤温度环境,与平地面温室相比,坡地面温室日提高土壤温度0.1~1.7℃,日... 详细信息

以平地面温室为对照,对坡地面温室土壤白天蓄热期间的温度变化和蓄热量变化进行研究,以期为老旧日光温室的改造提供参考。结果表明:坡地面温室明显改善了日光温室土壤温度环境,与平地面温室相比,坡地面温室日提高土壤温度0.1~1.7℃,日最高土壤温度提高1.0~1.9℃,日降低冠层上部空气温度1.9~4.0℃,日增大土壤蓄热量8.44%~44.57%。晴天土壤温度和蓄热量的增加幅度大于阴天。

关键词：日光温室坡地面土壤温度蓄热量

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天目多胎羊繁殖性状遗传分析

浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：李雪洪巍刘桂芬魏晨何军敏张果平张文静龙丽杨存明田可川黄锡霞山东省农业科学院畜牧兽医研究所新疆农业大学动物科学学院浙江赛诺生态农业有限公司

繁殖性状是养羊业重要的经济性状之一。旨在探究影响天目多胎羊繁殖性状的非遗传因素及其遗传参数估计，本研究收集了浙江赛诺生态农业有限公司2014—2022年的5 335条天目多胎羊繁殖性能数据，包括每胎次的胎产羔数、羔羊平均初生重、... 详细信息

繁殖性状是养羊业重要的经济性状之一。旨在探究影响天目多胎羊繁殖性状的非遗传因素及其遗传参数估计，本研究收集了浙江赛诺生态农业有限公司2014—2022年的5 335条天目多胎羊繁殖性能数据，包括每胎次的胎产羔数、羔羊平均初生重、胎总产羔重和胎羔羊存活数。运用SAS 8.1和DMU软件分析非遗传因素对繁殖性状的影响，估计遗传参数和育种值，并进一步探讨遗传趋势和表型趋势。结果表明：胎次、产羔年份和产羔类型对各性状均有极显著影响（P<0.01）。胎产羔数、胎羔羊平均初生重、胎总产羔重和羔羊存活数的直接遗传力估计值分别为0.016±0.053、0.063±0.048、0.049±0.043、0.034±0.036，均为低遗传力性状。胎产羔数与胎羔羊平均初生重的遗传和表型均呈负相关，胎羔羊平均初生重与胎羔羊存活数在遗传上呈正相关，但二者的表型呈负相关，其余性状的遗传和表型均呈正相关。胎产羔数的平均育种值呈先上升后下降、平均表型值整体上呈上升趋势；胎羔羊平均初生重和胎总产羔重的遗传趋势整体上呈先下降后上升、平均表型值呈先上升后下降趋势；羔羊存活数的平均育种值和平均表型值均呈先上升后下降趋势。本研究为天目多胎羊繁殖性状的遗传改良奠定了基础，同时也为育种工作提供理论依据。

关键词：天目多胎羊繁殖性状遗传参数育种值遗传趋势

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大蒜直立种植机非对称式栽植器设计与试验

农业机械学报 2024年第9期55卷 116-128,261页

作者：宋井玲张永政王卓李昆桥崔志超房福海杨清华山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255091 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对大蒜直立种植机直立度偏低、作业效率低问题,设计了一种适用于连续式大蒜种植机非对称结构的栽植器,以抵消在栽植过程中栽植器的水平分速度不断变化对蒜种直立状态的影响。分析了栽植器和土壤对蒜种作用过程,建立了种穴底部轮廓曲... 详细信息

针对大蒜直立种植机直立度偏低、作业效率低问题,设计了一种适用于连续式大蒜种植机非对称结构的栽植器,以抵消在栽植过程中栽植器的水平分速度不断变化对蒜种直立状态的影响。分析了栽植器和土壤对蒜种作用过程,建立了种穴底部轮廓曲线方程和大蒜直立种植装置EDEM-ADAMS仿真系统。首先根据栽植器在不同工作阶段的作用提出了上下锥角不同的两段式栽植器结构并确定了上部锥角为20°。再通过对种穴形状的对称性、种穴底部形状以及种植蒜种直立度影响的单因素仿真试验,确定了栽植器打开方式为单侧向前打开、打开时刻为栽植器运动到最低点,打开旋转中心位于栽植器下部顶点的上方110 mm、后侧15 mm。通过栽植器打开后对蒜种作用过程的模拟仿真分析,确定了栽植器的非对称结构及其相应参数。最后以蒜种直立度为指标,进行了工作参数和栽植器下部锥角的四因素三水平正交仿真试验,确定了最佳组合参数为:速比1.12、打开开度29.69 mm、打开时间0.51 s、栽植器下部锥角40.90°,此时种植蒜种直立度为72.84°。搭建了大蒜种植装置试验台对通过仿真分析设计的栽植器进行了试验验证,结果直立度为68.66°,表明建立的仿真系统正确、仿真试验结果实用可靠。

关键词：直立种植机栽植器非对称式直立度 EDEM-ADAMS

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流苏树果实形态发育及营养成分形成规律

经济林研究 2024年第2期42卷 240-248页

作者：牛牧歌蔡其臣李际红李莹王锦楠刘翠双孙茂桐刘来硕山东农业大学林学院山东泰安271018 山东农业大学山东泰山森林生态系统国家定位观测研究站山东泰安271018 山东农业大学黄河下游森林培育国家林业和草原局重点实验室山东泰安271018 临沂市沂水县国有沂山林场山东临沂276414

【目的】观测流苏树果实和种子发育过程,为流苏树种质资源收集利用、科学栽培研究提供参考。【方法】2021年4—9月,以泰山3棵80 a以上的流苏树为试材,对果实和种子的形态特征、质量特征和营养成分进行观测,并利用SPSS 25.0软件对其发育... 详细信息

【目的】观测流苏树果实和种子发育过程,为流苏树种质资源收集利用、科学栽培研究提供参考。【方法】2021年4—9月,以泰山3棵80 a以上的流苏树为试材,对果实和种子的形态特征、质量特征和营养成分进行观测,并利用SPSS 25.0软件对其发育规律进行拟合。【结果】流苏树果实发育分为6个阶段,分别为幼果期、果实膨大期、果皮形成期、种仁形成期,果实变色期和果实成熟期;果皮形成期(花后50~67 d)其内果皮木质化,种仁形成期(花后67~91 d)其形成胚乳、胚(胚根、子叶),果实变色期(花后91~112 d)其中果皮变成蓝紫色;流苏树果实和种子纵横比都呈现快速增长—缓慢增长—停止增长3个阶段的“S”形态增长模式。其种仁干物质的增长与种仁鲜质量的增长表现为错峰增长,干物质的快速增长晚于种仁鲜质量;果皮变色期,颜色由绿色转变为蓝紫色的同时,中果皮质量显著增加;可溶性糖和淀粉都呈现先升高后降低到花后91 d趋于平稳。可溶性蛋白和油脂含量都呈现逐渐升高的趋势直至花后91 d趋于平稳。可溶性糖和淀粉都呈现先升高后降低到花后91 d趋于平稳。【结论】在花后35~50 d应施水溶速效肥为主的肥料,以提升产量;花后67~91 d是种仁形成的关键时期,应在这一时期补充钾肥。8月下旬到9月上旬是收获流苏树果实的最佳时间。

关键词：流苏树果实种子形态发育

膨润土和腐植酸对猪粪堆肥Zn、Cu钝化和微生物群落的影响

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 937-946页

作者：朱桃川李泽康明玉飞李传福高舒董智焦树英李永强山东农业大学资源与环境学院土肥高效利用国家工程研究中心山东泰安271018 山东农业大学林学院山东泰安271018

为提高堆肥资源化利用,减少农业面源污染,通过单独添加10%膨润土(BT)、10%腐植酸(HA)以及2.5%膨润土+7.5%腐植酸(BH1)、5.0%膨润土+5.0%腐植酸(BH2)和7.5%膨润土+2.5%腐植酸(BH3)混合添加的方式,开展了其对猪粪堆肥重金属Zn、Cu钝化效... 详细信息

为提高堆肥资源化利用,减少农业面源污染,通过单独添加10%膨润土(BT)、10%腐植酸(HA)以及2.5%膨润土+7.5%腐植酸(BH1)、5.0%膨润土+5.0%腐植酸(BH2)和7.5%膨润土+2.5%腐植酸(BH3)混合添加的方式,开展了其对猪粪堆肥重金属Zn、Cu钝化效果及微生物群落组成影响的研究。结果表明:添加膨润土和腐植酸延长了堆肥高温期,BH3处理的可溶性有机碳(DOC)降解率达40.52%,较对照(CK)显著提高12.46个百分点(P<0.05)。堆肥过程中,BH3处理下的Cu生物有效态占比较堆肥前下降12.17个百分点,而Zn可氧化态占比较堆肥前上升29.74个百分点,降幅和升幅均显著高于其余处理(P<0.05)。与CK和单独添加处理相比,混合添加可显著提高重金属Cu、Zn钝化效率,BH3处理对Cu和Zn的钝化率分别达79.84%和36.97%,较CK分别显著提高47.80个百分点和23.09个百分点(P<0.05)。膨润土和腐植酸混合添加,不同程度地促进了厚壁菌门、梭菌纲等参与纤维降解的有益物种相对丰度的升高。BH3处理下拟杆菌门和拟杆菌纲的相对丰度显著高于同时期的其他各处理。研究表明,膨润土和腐植酸与猪粪共堆肥更有利于堆肥腐熟和重金属钝化,混合添加7.5%膨润土和2.5%腐植酸为最佳推荐比例。

关键词：猪粪堆肥膨润土腐植酸重金属钝化微生物

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