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县域尺度下关中地区农作物水足迹时空特征及影响因素

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干旱区研究 2024年第2期41卷 339-352页

作者：聂汉林樊良新郭琎张梦可王志君河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000

探讨区域农作物水足迹与其时空分布规律及驱动因素,可以提高农业生产效率和水资源利用效益。本研究量化并分析关中地区54个县(区)2000—2020年冬小麦和夏玉米水足迹,并借助通径分析方法探究影响其绿水足迹、蓝水足迹及灰水足迹时空变化... 详细信息

探讨区域农作物水足迹与其时空分布规律及驱动因素,可以提高农业生产效率和水资源利用效益。本研究量化并分析关中地区54个县(区)2000—2020年冬小麦和夏玉米水足迹,并借助通径分析方法探究影响其绿水足迹、蓝水足迹及灰水足迹时空变化的驱动因素。结果表明:(1)关中地区农作物总水足迹从2000年2.232×10^(8)m^(3)下降到2020年2.003×10^(8)m^(3),其中,蓝水是最主要的水资源使用形式,其次是灰水,绿水使用量最少,三者占比分别为37.261%、36.254%和26.485%;(2)农作物总水足迹空间上差异显著,呈现出东高西低和相似地区(高-高、低-低)集聚分布的特征;(3)单位面积产量、平均风速和化肥施用量分别为影响绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹最显著的因素。本研究的结果有利于帮助关中地区节约水资源和提高用水效率,拓展农业水资源可持续利用思路。

关键词：农作物水足迹影响因素时空分布关中地区

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广西天峨主要耕地区农作物中重金属元素富集特征与影响因素

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现代地质 2024年第3期38卷 784-792页

作者：胡旭刚谭继勇覃兴涛马文富覃相罗欢黄志伟李志才广西壮族自治区地球物理勘察院广西柳州545005

重金属污染制约着农产品安全问题,本文选择广西天峨县为研究切入点,以揭示农作物中重金属元素生态风险情况。系统采集60套水稻和玉米样品以及根系土壤样品,测试Cd、Cr、Hg、As和Pb等5种重金属元素含量,采用地累积指数、生物富集系数及... 详细信息

重金属污染制约着农产品安全问题,本文选择广西天峨县为研究切入点,以揭示农作物中重金属元素生态风险情况。系统采集60套水稻和玉米样品以及根系土壤样品,测试Cd、Cr、Hg、As和Pb等5种重金属元素含量,采用地累积指数、生物富集系数及相关性分析等方法进行数据处理。研究结果表明:除了Hg之外,其它重金属元素Cd、Cr、As和Pb含量均未超标,属于食品安全范围;其中Cr含量最高,平均值为0.094 mg/kg,而Cd含量变异系数极大,高达103%;水稻籽实中Cd、Hg和As等重金属含量普遍高于玉米籽实。根系土壤处于酸性环境,有机质养分较丰富,并存在中等程度Cd污染情况;重金属形态绝大多数为残渣态,其中Cd离子活性较高。农作物对Cd和Hg具有较强的富集能力,碎屑岩区土壤中重金属的生物富集系数高于碳酸盐岩区。经相关性分析表明,水稻中Hg含量与根系土壤中Cd含量呈极显著正相关关系,同时土壤酸碱度及有机质是影响农作物中重金属元素含量的重要因素。因此,适当调整土壤酸性程度、合理增施有机肥料,能够有效控制重金属污染风险,这对保障农产品安全具有基础性意义。

关键词：重金属元素农作物广西天峨生物富集系数影响因素

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基于视觉的光学三维重建技术及其在农作物信息感知中的应用

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激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 39-47页

作者：俞盛旗胡栋刘威浙江农林大学光机电工程学院浙江杭州311300

基于视觉的光学三维重建技术得益于对场景干预少、获取信息丰富等优点,在探测范围有限、非接触的场合得到了广泛应用。首先,主要介绍了基于主动视觉下的结构光法、莫尔法、飞行时间法、激光扫描法和基于被动视觉下的立体视觉法、运动恢... 详细信息

基于视觉的光学三维重建技术得益于对场景干预少、获取信息丰富等优点,在探测范围有限、非接触的场合得到了广泛应用。首先,主要介绍了基于主动视觉下的结构光法、莫尔法、飞行时间法、激光扫描法和基于被动视觉下的立体视觉法、运动恢复结构法,并分析了这些技术的优缺点;其次,总结并讨论了光学三维重建技术在农作物信息感知研究中的应用现状;最后,对光学三维重建的未来研究进行了展望。

关键词：光学三维重建主动视觉被动视觉农作物信息感知

朔州东部农田土壤–农作物重金属富集及健康风险评价

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环境化学 2024年第4期43卷 1315-1329页

作者：张娟王明君郭掌珍山西中环宏达环境检测技术有限公司太原030032 山西农业大学资源环境学院太谷030801 山西农业大学环境监测有限公司太谷030801

为研究重金属在农田土壤-作物之间的累积性及人群健康风险,采用富集因子(EF)、地累积指数(I_(geo))和潜在生态危害指数(RI)等指标对山西省朔州市东部三县市(山阴县、应县、怀仁市)131个样点农田土壤-作物系统(玉米、高粱和大豆)中重金... 详细信息

为研究重金属在农田土壤-作物之间的累积性及人群健康风险,采用富集因子(EF)、地累积指数(I_(geo))和潜在生态危害指数(RI)等指标对山西省朔州市东部三县市(山阴县、应县、怀仁市)131个样点农田土壤-作物系统(玉米、高粱和大豆)中重金属的含量、来源及富集程度进行调查,并采用EPA推荐的风险评估模型对人群健康风险进行了评估.结果表明:1)研究区土壤中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)含量均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中农用地土壤污染风险筛选值;而Cr、Hg、Pb的平均含量分别是研究区背景值的1.20倍、6.26倍和1.33倍.2)研究区土壤中Hg元素为显著富集,其余重金属无富集.地累积指数分级结果表明,土壤中Hg呈中度污染,其余为无污染.潜在生态危害指数结果表明研究区为中度污染水平.3)主成分分析结果表明,研究区Ni、Cr、Zn、Cu主要来源于“自然来源”,Hg主要来源于“直接工业源”,As、Pb主要来源于“大气沉降-工业源”,而Cd主要来自“农业来源”.4)8种重金属对儿童的非致癌风险高于成人.研究区Pb对儿童和成人均无致癌风险,Cd和As对儿童和成人的致癌风险均处于可接受范围内,而Cr、Ni是主要致癌风险因子.

关键词：农田土壤农作物重金属富集因子健康风险评价

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轻量化YOLO模型在农作物微小病虫害检测中的应用研究

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中国农机化学报 2024年第9期45卷 265-270,284页

作者：杨巧梅崔婷婷袁永榜罗桦重庆对外经贸学院重庆市401520 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆市400039 重庆三峡学院重庆市404020

针对农作物病虫害检测中早期微小病虫害变化目标识别准确率不高的问题,提出一种轻量化农作物微小病虫害检测算法YOLO-MobileNet-CBAM。该算法采用MobileNetV3轻量级卷积模块替换YOLOv5s的主干提取网络来降低参数运算量,并引入CBAM注意... 详细信息

针对农作物病虫害检测中早期微小病虫害变化目标识别准确率不高的问题,提出一种轻量化农作物微小病虫害检测算法YOLO-MobileNet-CBAM。该算法采用MobileNetV3轻量级卷积模块替换YOLOv5s的主干提取网络来降低参数运算量,并引入CBAM注意力机制从通道和空间两个维度对重要的特征提取进行强化,有效增强小目标的聚焦准确度。卷积模块中用H-SiLU代替原模型的SiLU激活函数提高训练速度,避免梯度消失问题。通过将SIoU函数代替原模型中的GIoU函数计算预测框回归损失,将形状损失计算在内,进一步提高小目标定位精度。通过特征金字塔输出4个不同尺度的检测头识别大面积病害、微小病害及虫害目标,增加微小目标的检测精度。结果表明,YOLO-MobileNet-CBAM在微小病虫害目标检测任务中精确率达92.38%,召回率达90.24%,平均精度大于90%。实现模型轻量化,同时有效提高检测精确度,为手持式终端检测应用提供技术支持。

关键词：农作物微小病虫害检测轻量化模型 YOLO-MobileNet-CBAM

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福建省农作物种质资源调查收集与多样性分析

植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 340-355页

作者：林霜霜陆佩兰余文权张海峰赵杰樑陈双龙翁培铭车建美葛慈斌福建省农业科学院作物研究所福州350013 福建省种子总站福州350003 福建省农业科学院福州350003 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福州350003 福建省农业科学院数字农业研究所福州350003

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313... 详细信息

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313种,其中豆科种质资源份数最多,占总数的16.04%。不同地区和海拔是影响收集农作物种质资源种类和数量的重要因素。全省9个地级市中,三明市收集种质资源数量最多,占20.65%。全省收集农作物种质资源数量随着海拔升高而下降,不同海拔收集数量随着市辖县(市、区)、乡(镇)、村(街道)的数量减少呈现减少趋势。沿海地区如漳州、福州、宁德、泉州、莆田、厦门等6个地级市,海拔0~200 m是种质资源Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数最高的海拔区间;闽西北山区,如龙岩、三明、南平等3个地级市,海拔200~400 m、400~600 m、600~800 m种质资源的Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数较高。不同地级市、不同海拔区间与收集种质资源的物种多样性指数的相关性分析发现,三明和龙岩市与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著正相关,莆田和龙岩市与Pielou均匀度指数呈现极显著负相关,这与全省农业经济分区有密切关系。通过梳理全省农作物种质资源的多样性,为因地制宜地开发、利用、挖掘全省地方农作物种质资源提供参考和科学依据。

关键词：福建农作物种质资源调查收集多样性

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基于"食货志"典籍文本的农作物空间分布特征研究

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图书情报工作 2024年第8期68卷 133-145页

作者：崔斌王东波黄水清山东理工大学管理学院淄博 255000 南京农业大学信息管理学院南京 210095 南京农业大学人文与社会计算江苏省高校哲学社会科学重点研究基地南京 210095 南京农业大学领域知识关联研究中心南京 210095

[目的/意义]挖掘古代汉语典籍文本中农作物实体名之间的关联,一方面可以更好地了解常见农作物在古代汉语文本中的空间集聚属性,另一方面能够促进对现有文本信息处理方法的探索.[方法/过程]通过文本自动分词、实体标注、数据挖掘等中文... 详细信息

[目的/意义]挖掘古代汉语典籍文本中农作物实体名之间的关联,一方面可以更好地了解常见农作物在古代汉语文本中的空间集聚属性,另一方面能够促进对现有文本信息处理方法的探索.[方法/过程]通过文本自动分词、实体标注、数据挖掘等中文信息处理方法,揭示农作物与地点实体间的关联关系,并通过可视化网络进行直观呈现,结合区位商、基尼系数等集聚性测度指标,综合分析古代中国典籍中农作物的空间分布特征.[结果/结论]围绕"食货志"文本研究古代中国农作物的空间分布特征,拓展典籍文本的应用场景;综合运用数据挖掘、指标评价、可视化分析等现代化信息技术手段提高典籍文本的数据分析效率与效果;从计算人文视角分析古代农作物的空间分布与集聚性特征,并与已有研究进行比较验证,结果能够较为客观地反映古代中国农作物的实际地域分布情况.未来还可以从补充多样化史料数据,归纳灾害事件和民生措施等方面进行改进.

关键词：空间分布集聚特征计算人文食货志农作物

贵州独山土壤-农作物重金属的分布特征和污染状况

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地球与环境 2024年

作者：刘开坤王福瑞范云飞贵州省有色金属和核工业地质勘查局核资源地质调查院

为保障独山县农业规划和食品安全，系统采集120件农作物、120件根系土、10条土壤剖面和10件成矿母岩样品，测试As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素和有机质含量、酸碱值等，采用单项指数法、地累积指数法、农作物富集系数和健康... 详细信息

为保障独山县农业规划和食品安全，系统采集120件农作物、120件根系土、10条土壤剖面和10件成矿母岩样品，测试As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素和有机质含量、酸碱值等，采用单项指数法、地累积指数法、农作物富集系数和健康风险评估法对重金属污染状况开展评价。研究结果表明：（1）独山县根系土番茄中As、Cu、Hg、Zn含量最高，平均值分别为21.38、22.18、0.42、110.39 mg/kg；根系土玉米中Cd、Cr、Ni、Pb含量最高，平均值分别为1.05、111.12、29.02、34.50 mg/kg；根系土酸碱度介于3.58～8.24，酸碱度小于6.5的样品占87.5%，总体偏酸性；单项指数研究表明，根系土中镉污染处于“轻度-中度污染”水平，土壤、农作物存在“轻度-中度污染”镉污染水平；地累积指数显示独山县农作物根系土中As、Cd、Hg、Zn受到人类活动影响；（2）独山县120件农作物中，水稻、玉米主要为Cd超标（水稻33.33%、玉米13.33%），其次为Pb（水稻3.33%）、Cr(30.00%)；葡萄、茶叶、番茄无超标样品；由农作物富集系数可知，Cd的富集系数是As、Cr、Pb富集系数的数倍至上百倍，表明农作物吸收Cd、Pb能力强，尤其吸收Cd能力最强；农作物中As、Cd、Cr、Hg、Pb对成人和儿童的健康风险评价值均农作物吸收重金属而无危害健康风险。

关键词：重金属土壤农作物独山

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黄淮海地区农作物种植结构时空变化分析

中国农业资源与区划 2024年

作者：张正佳迟亮杨海成沈辰农业农村部农业贸易促进中心中国农业科学院农业信息研究所/农业农村部农业大数据重点实验室

[目的]梳理黄淮海地区农作物种植结构的时空特征，发现归纳种植结构演化规律。[方法]基于2000—2021年黄淮海地区市级层面播种面积数据，综合运用描述统计、丰富度指数、空间相关性检验等方法，总结黄淮海地区农作物种植结构的时空演变... 详细信息

[目的]梳理黄淮海地区农作物种植结构的时空特征，发现归纳种植结构演化规律。[方法]基于2000—2021年黄淮海地区市级层面播种面积数据，综合运用描述统计、丰富度指数、空间相关性检验等方法，总结黄淮海地区农作物种植结构的时空演变特征、规律，并分析原因。[结果]（1）黄淮海地区农作物播种面积先减后增再减，空间上“北减南增”，品种上“粮增经减”。（2）近年来，黄淮海地区农作物种植表现出较显著集聚特征，各地小麦种植占比普遍提高，玉米种植向北部集聚，水稻种植集中在安徽、江苏北部，油料种植向山东半岛、河南及河北东北部集聚。棉花、豆类、薯类种植明显萎缩，蔬菜种植布局相对稳定。（3）黄淮海地区农作物种植可分为19种类型，类型丰富度指数先增后减、总体下降。（4）黄淮海地区农作物种植结构变化频繁明显。近年来种植结构类型趋于收敛、空间上逐步集聚。目前，主要分为小麦主导型、小麦—玉米组合型、玉米主导型3种，由南向北呈带状分布。（5）黄淮海地区农作物种植存在空间集聚效应，集聚以高高（H-H）集聚、低低（L-L）集聚为主。[结论]黄淮海地区农作物种植受经济、政策、资源等多种因素影响，城镇化进程对种植结构变化有着重要影响，作物种植总体向资源条件更优、生产竞争力较强、品质特色优质的区域集聚。

关键词：黄淮海地区农作物种植结构时空演变空间相关性