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基于改进U-Net++的水稻病害图像分割研究

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江苏农业科学 2024年第12期52卷 201-208页

作者：洪俐刘涛孙成明左示敏严长杰江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学江苏扬州225009 扬州大学智慧农业研究院江苏扬州225009

针对当前作物病害图像分割方法通用性差、精度不高导致病害识别和分级诊断效率低下的问题,提出了一种改进U-Net++网络的水稻病害图像分割模型。首先将使用数码相机获取的水稻纹枯病、稻瘟病和胡麻叶斑病图像进行标注、数据增强等预处理... 详细信息

针对当前作物病害图像分割方法通用性差、精度不高导致病害识别和分级诊断效率低下的问题,提出了一种改进U-Net++网络的水稻病害图像分割模型。首先将使用数码相机获取的水稻纹枯病、稻瘟病和胡麻叶斑病图像进行标注、数据增强等预处理,构建成水稻病害数据集。其次,选取U-Net++语义分割模型,将编码器中各卷积块的双层普通卷积核替换成膨胀系数为1、2、3的3层空洞卷积,扩大网络在特征提取时的感受野,增强模型对全局信息的获取能力,提高模型的分割性能。最后,利用水稻病害数据集对模型进行训练和测试。结果表明,改进后的U-Net++模型对测试集分割的平均交并比为87.48%,平均精确率为92.85%,平均召回率为93.42%,平均F_(1)分数为93.12%,与原U-Net++模型相比分别提高了2.94、1.02、2.04、1.52百分点。该模型对处理病斑分布杂乱且数量较多的复杂图像也能保持很好的分割效果,有效实现了对水稻病害的像素级分割,为作物病害的精准分割提供了一种新的手段,同时也为病害的自动无损识别和分级诊断提供了有力的技术支持。

关键词：水稻病害 U-Net++模型空洞卷积语义分割

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光质对银杏苗木生长及黄酮类化合物积累的影响

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云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 163-171页

作者：王改萍章雷赵慧琴曹福亮丁延朋王峥南京林业大学林草学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏农林职业技术学院江苏镇江212400 福建省林业勘察设计院福建福州350001

【目的】探究红、蓝光质对银杏苗木生长及黄酮类化合物积累的影响。【方法】以1年生银杏苗为材料,设置红光、蓝光、红蓝混光3种光质,并以白光作为对照(CK),在处理的第3、6、9、12周分别测定银杏苗的黄酮含量及单株产量、黄酮合成相关酶... 详细信息

【目的】探究红、蓝光质对银杏苗木生长及黄酮类化合物积累的影响。【方法】以1年生银杏苗为材料,设置红光、蓝光、红蓝混光3种光质,并以白光作为对照(CK),在处理的第3、6、9、12周分别测定银杏苗的黄酮含量及单株产量、黄酮合成相关酶活性和黄酮总还原力,并在第12周测定其生长指标。【结果】光质处理下,银杏苗木的总生物量均低于CK,苗高在蓝光处理下显著提高,地径受光质影响较小。黄酮合成相关酶中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和肉桂酸4-羟化酶(C4H)的活性在混光和蓝光处理下提高,而4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)活性仅在红光处理下提高。光质极显著影响黄酮类化合物(槲皮素、山柰酚、异鼠李素、总黄酮)含量、单株黄酮产量及黄酮提取液总还原力,各处理黄酮产量及总还原力均表现为蓝光和混光强于红光和CK,即蓝光和混光有利于黄酮类化合物的积累及抗氧化能力的提高。随着光质处理时间的延长,黄酮类化合物含量的变化趋势总体表现为前期(第3~6周)高于后期(第9~12周),普遍在第6周达到最大值。【结论】混光和蓝光处理可促进银杏苗木黄酮类化合物的积累及相关酶活性,红光则相反;叶用银杏光质处理时间以6周较为适宜。

关键词：银杏红蓝光质生长生理黄酮成分

农业转型时期劳动力农内配置的内在逻辑与社会效应——基于中西部传统农村的实践

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农业经济问题 2024年

作者：苏会曹冉刘华王琳南京农业大学经济管理学院南京晓庄学院新闻传播学院

本文以晋南S镇为研究案例,分析了农业转型背景下农村劳动力实现农内就业的内在逻辑及其产生的社会效应。研究发现,随着规模经营的发展以及种植结构的调整,农业生产的环节分工深化拓展了农业生产领域内部的就业空间,种植结构调整带来的... 详细信息

本文以晋南S镇为研究案例,分析了农业转型背景下农村劳动力实现农内就业的内在逻辑及其产生的社会效应。研究发现,随着规模经营的发展以及种植结构的调整,农业生产的环节分工深化拓展了农业生产领域内部的就业空间,种植结构调整带来的多样化生产延长了农忙时间,使农村劳动力能够在全年的大多时期得以有效利用。为了提高工作搜寻效率以及与雇主的议价能力,雇工内部开始出现合作,同时雇工从“参与分工”走向“参与生产”,呈现出多元化的生计策略,实现了农内就业收入的极大化。最后,研究发现农业转型带来的农内就业增加具有明显的社会效应:一方面,产业发展使原先呈现“原子化”的个体得以连接,乡村治理结构得以重塑;另一方面,农业转型促进了县域城镇化的发展,实现了城乡的良性互动。因此,在乡村振兴战略的实施过程中应当重视农业转型发展对乡村劳动力的吸纳能力,通过拓宽农内就业空间实现小农户与现代农业的有机衔接。

关键词：农业转型环节分工农内就业社会效应

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CaCO对二次铝灰焙烧脱氮影响

中国有色金属学报 2024年

作者：宋家圳倪红军程汉明吕帅帅南通大学机械工程学院南通理工学院智能制造研究院鸿劲新材料研究(南通)有限公司

铝资源的利用过程会产生大量铝灰，是一种危险固体废弃物。在系统分析AlN焙烧脱氮热力学基础上，探究了CaCO3对二次铝灰在不同焙烧温度、时间、配料比下的脱氮影响，采用XRD、SEM、EDS、蒸馏-中和滴定等方法研究了二次铝灰的工艺矿物学... 详细信息

铝资源的利用过程会产生大量铝灰，是一种危险固体废弃物。在系统分析AlN焙烧脱氮热力学基础上，探究了CaCO3对二次铝灰在不同焙烧温度、时间、配料比下的脱氮影响，采用XRD、SEM、EDS、蒸馏-中和滴定等方法研究了二次铝灰的工艺矿物学、物相变化以及脱氮率。结果表明：铝灰中活性物相Al、AlN等含量较多，在400℃-1600℃的温度范围内，铝灰中的AlN在高温焙烧后的N元素最有可能转化为N2，适当的升高温度能有效降低二次铝灰中AlN的含量，焙烧时间过长对二次铝灰中的AlN含量影响不大；CaCO3作为脱氮剂，最佳脱氮工艺参数为mCaCO3:m二次铝灰=0.6、焙烧温度1100℃、焙烧时间240min。二次铝灰钙化焙烧后，主要物相是2CaO·2Al2O3，二次铝灰的脱氮率为98.37%。

关键词：二次铝灰钙化焙烧脱氮工艺参数

4个北美冬青品种对干旱胁迫的应激反应及耐旱性比较

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东北林业大学学报 2024年第5期52卷 34-41页

作者：李雪霞钟颂正陈茜狄晶晶陈颖南方现代林业协同创新中心(南京林业大学) 南京210037

为研究北美冬青(Ilex verticillata)品种的耐旱性,以4个北美冬青品种‘Red Sprite’(Rp)、‘Gray’(Gr),‘Oosterwijk’(Os)、‘Winter Gold’(Gd) 2年生扦插苗为试验材料,分别干旱处理6 d(轻度干旱)和12 d(重度干旱),研究北美冬青对干... 详细信息

为研究北美冬青(Ilex verticillata)品种的耐旱性,以4个北美冬青品种‘Red Sprite’(Rp)、‘Gray’(Gr),‘Oosterwijk’(Os)、‘Winter Gold’(Gd) 2年生扦插苗为试验材料,分别干旱处理6 d(轻度干旱)和12 d(重度干旱),研究北美冬青对干旱胁迫的生理反应及抗氧化机制,并通过主成分分析法综合评价4个北美冬青品种的耐旱性。结果表明:随着干旱胁迫强度的增加,4个北美冬青品种的叶片含水量、光合色素质量分数均逐渐降低,相对电导率和丙二醛质量分数均逐渐增加。干旱强度大,这些指标的变化幅度也大,其中,Os的相对电导率、Gd的丙二醛质量分数的增幅最大。干旱胁迫也导致了活性氧的激增,特别是重度干旱情况时,4个品种体内的活性氧质量分数(超氧阴离子自由基、H_(2)O_(2))显著增加,其中,Gr的H_(2)O_(2)与Os的超氧阴离子自由基质量分数增幅最大。干旱情况,各品种的抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶)活性显著增强,抗氧化物(抗坏血酸和还原型谷胱甘肽)质量分数也都出现显著增加,其中,Gr的谷胱甘肽还原酶活性、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸质量分数3个指标在严重干旱情况时,上升幅度更加显著,分别比对照提高了225.4%、274.3%、174.8%,说明Gr的AsA-GSH循环在抗氧化系统中起着更重要的作用,能够使其体内的应激反应与活性氧清除处于动态平衡状态,因而,Gr更加耐旱些。通过主成分分析进行耐旱性综合评价,4个品种的耐旱性从强到弱依次为Gr、Rp、Os、Gd。

关键词：北美冬青品种干旱胁迫胁迫应激耐旱性比较

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靓竹叶色表型叶片形态、结构与光合特性相关性研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：徐薪璐孔淑鑫吕卓江帅君赵婉琪林树燕南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学竹类研究所南京林业大学生物与环境学院

【目的】以原种椎谷笹（Sasaella glabra）叶片为对照，探究其变种靓竹（S. glabra‘Albostriata’）不同叶色表型叶片形态、结构与光合特性的关系。【方法】以靓竹及原种不同叶色表型叶片为研究对象，测量叶长、叶宽、叶面积、叶片干... 详细信息

【目的】以原种椎谷笹（Sasaella glabra）叶片为对照，探究其变种靓竹（S. glabra‘Albostriata’）不同叶色表型叶片形态、结构与光合特性的关系。【方法】以靓竹及原种不同叶色表型叶片为研究对象，测量叶长、叶宽、叶面积、叶片干干质量以及叶色参数和叶片光合色素含量，同时测得其光合日变化、光响应曲线，叶绿素荧光参数，按照叶色分区观察靓竹及原种叶片的荧光显微结构和超微结构，进一步分析叶色参数与光合色素、光合色素与净光合速率、叶绿素与叶绿素荧光参数的相关性。【结果】不同叶色表型叶片各生物量差异显著，原种叶片的叶长、叶宽、叶面积、叶片干质量均显著高于靓竹叶片，靓竹叶片的各生物学特性指标随绿色面积增加而增加；不同叶色表型叶片间各叶色参数差异显著，随着绿色面积增加，反映叶片红绿程度的a*的绝对值同步增加，反映明亮度的L*、反映叶片黄绿程度的b*和反映叶片鲜艳度的C*的变化趋势类似，均同步减少；不同类型叶片荧光显微结构在细胞排列上无显著差异，主要区别在于靓竹黄区叶肉细胞无明显分化，叶绿体在叶肉细胞中零散分布，而靓竹绿区及原种叶片的叶肉细胞分化为指状臂细胞和梅花状细胞，叶绿体占据叶肉细胞；靓竹叶片黄区叶肉细胞内部结构与绿区及原种叶片叶肉细胞区别明显，主要体现在细胞壁加厚、细胞空腔大、内部较多降解物质、叶肉细胞分化不显著、叶绿体发育异常、嗜锇颗粒堆积等现象；同为绿色的靓竹叶片绿区和原种绿叶，其叶肉细胞结构和分化程度相似，相较于原种，靓竹叶片绿区叶绿体的嗜锇颗粒较多；4种表型叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、类胡萝卜素的含量均存在显著差异。叶色为纯绿色的原种椎谷笹各光合色素含量最高；3种不同叶色表型的靓竹叶片随着黄色条纹面积增大，光合色素含量呈下降趋势，且各光合色素与a*的绝对值存在显著正相关关系，与L*、b*、C*各值存在显著负相关关系；不同叶色表型叶片的光合日变化及光响应曲线差异显著，4 种表型叶片的叶绿素含量与其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率呈正相关，与胞间二氧化碳浓度变化趋势相反；叶绿素含量和F0成正比，除F0以外的各叶绿素荧光参数差异不显著，PSⅡ光反应中心功能正常。【结论】靓竹不同叶色表型叶片的形态、结构和光合特性差异显著，叶色作为可以直接观察到的表象，反映叶片形态、结构与功能息息相关，具体体现在叶绿体的数量和发育状况能够影响叶绿素的含量，叶绿素含量与光合能力呈正相关，光合产物含量可以从叶面积等形态指标与叶干物质含量上表现出来，其背后复杂的调控机制值得深入研究。

关键词：靓竹叶绿素叶绿体叶色参数光合特性

一种用于猫弓形虫病诊断的混合抗原间接ELISA方法的建立

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中国动物传染病学报 2024年

作者：储林宏史文倩龚静芝白邵缘周国庆黄思扬教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室扬州大学兽医学院比较医学研究院江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心

弓形虫是一种顶复门胞内寄生虫，可感染包括人类在内的大多数温血动物。猫作为弓形虫的终末宿主在传播弓形虫病的过程中起了关键性作用。为此，猫的弓形虫病检测就显得至关重要。本试验选取弓形虫MIC17A（TgMIC17A），构建pET-28a-MIC17... 详细信息

弓形虫是一种顶复门胞内寄生虫，可感染包括人类在内的大多数温血动物。猫作为弓形虫的终末宿主在传播弓形虫病的过程中起了关键性作用。为此，猫的弓形虫病检测就显得至关重要。本试验选取弓形虫MIC17A（TgMIC17A），构建pET-28a-MIC17A重组质粒，对重组蛋白MIC17A进行诱导表达并通过镍柱纯化，Western blot分析其免疫反应性，将其与实验室前期筛选的ALD混合作为诊断抗原，建立以MIC17A和ALD两种抗原为抗原的具有高敏感性和高特异性的猫弓形虫病间接ELISA方法（MIC17A+ALD iELISA）。通过棋盘法确定抗原最佳包被浓度和血清稀释度，并对反应条件进行优化。该方法敏感性和特异性分别可达75%和100%，经过重复性、特异性试验验证该方法均有较高重复性和特异性。利用该方法与MAT同时检测100份猫田间血清样本，最终检测结果与MAT符合率高达97%。本研究成功建立了一种同时具备高敏感性和高特异性的猫弓形虫病间接ELISA方法，为猫弓形虫病的检测提供了技术支撑。

关键词：弓形虫 MIC17A ALD 间接ELISA

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植物嫁接中分子调控机理研究进展

分子植物育种 2024年第21期 7185-7193页

作者：付钰杨秀莲南京林业大学风景园林学院

嫁接(Grafting)作为植物常见的人工繁殖方法之一，近年来被广泛应用于良种选育、改善作物农艺性状、增强植物抗逆性等方面的研究。植物嫁接过程中存在着非常复杂的相互作用，不论是砧穗愈合处的基因表达变化，还是嫁接植株对于矿质离子... 详细信息

嫁接(Grafting)作为植物常见的人工繁殖方法之一，近年来被广泛应用于良种选育、改善作物农艺性状、增强植物抗逆性等方面的研究。植物嫁接过程中存在着非常复杂的相互作用，不论是砧穗愈合处的基因表达变化，还是嫁接植株对于矿质离子的吸收调控，抑或是砧木与接穗之间遗传物质的长距离运输，揭示其调控机理对于提高嫁接技术的成功率和选择合适的砧穗组合都具有重要意义。本研究综述了近年来植物嫁接过程中分子调控机理方面的研究进展，并归纳了主流观点。本研究主要从植物激素、矿质元素、基因分子这三方面调控因子进行分析和总结，并对未来该领域的方向作出展望，以期为嫁接机理的研究提供一定的参考和建议。

关键词：嫁接调控因子分子机理综述

江苏南京长江新济洲国家湿地公园的维管植物物种组成与群丛特征

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湿地科学 2024年第1期22卷 106-119页

作者：王丹丹王艳梅王丹谢智翔张军李全文曹培培陈斌南京林业大学生态与环境学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京市江宁区林业站江苏南京211100 南京长江新济洲国家湿地公园管理中心江苏南京211100 南京朴厚生态科技有限公司江苏南京210034

于2021年春季和夏季,在江苏南京长江新济洲国家湿地公园中,开展了野外植物调查,以了解维管植物的物种组成和群丛特征。采用样线和样方法,对该湿地公园的岛内河渠、岛内库塘、洪泛江滩、草本沼泽、森林沼泽、林地、草地和撂荒地中的植物... 详细信息

于2021年春季和夏季,在江苏南京长江新济洲国家湿地公园中,开展了野外植物调查,以了解维管植物的物种组成和群丛特征。采用样线和样方法,对该湿地公园的岛内河渠、岛内库塘、洪泛江滩、草本沼泽、森林沼泽、林地、草地和撂荒地中的植物开展调查,研究维管植物的物种组成和区系特征。研究结果表明,在该湿地公园中,记录了105科296属437种维管植物,其中有56种外来物种和8种受保护植物,禾本科(Gramineae)、菊科(Asteraceae)、莎草科(Cyperaceae)、豆科(Fabaceae)和蔷薇科(Rosaceae)的物种数量都≥20种,单种属占总属数的近四分之三;在437种维管植物中,有335种草本植物(占总物种数量的76.66%),有95种典型木本植物(占21.74%),还有5种木质藤本(占1.14%)和2种竹类植物(占0.46%);有水生植物48种(占10.98%),有湿生植物138种(占31.58%),有中生植物251种(占57.44%);在科的区系组成中,世界广布科(45科)占优势,有37科为热带分布科,有22科为温带分布科;在属的区系组成中,温带分布属(126属)占优势,热带分布属(110属)次之,有58属为世界广布属,中国特有属仅为银杏属(Ginkgo)和水杉属(Metasequoia);春季,有18种主要植物群丛,其中,救荒野豌豆(Vicia sativa)+芦苇(Phragmites australis)+薹草(Carex sp.)群丛的物种数量最多、分布最广,而风花菜(Rorippa globosa)+野老鹳草(Geranium carolinianum)群丛和野老鹳草+益母草(Leonurus artemisia)群丛的多样性指数值较大;夏季,有23种主要植物群丛,其中,稗草(Echinochloa sp.)+芦苇+狗尾草(Setaria viridis)群丛的物种数量最多,其和落羽杉(Taxodium distichum)林、狗尾草+狗牙根(Cynodon dactylon)+小蓬草(Erigeron canadensis)群丛的多样性指数值都较大。江苏南京长江新济洲国家湿地公园中的维管植物物种丰富,但是外来物种所占比例偏大,而水生植物的物种数量较少,植物群丛具有明显的季节变化。

关键词：维管植物植物群丛湿地公园新济洲

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