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复杂地形下仿生轮腿式机器人位姿控制研究

农业机械学报 2024年第6期55卷 380-391,403页

作者：张庆潘烤鑫王振宇黄韶炯尤泳王德成中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学草业机械装备研究中心北京100083

丘陵山地地势复杂、地形多变,农机装备作业环境以倾斜角度较大的斜坡为主,传统农机装备在丘陵山区复杂地形下作业时效率低、稳定性差,甚至会出现侧倾、翻车等现象。本文从仿生机械设计角度出发,提出一种在丘陵山地复杂地形下能够自主实... 详细信息

丘陵山地地势复杂、地形多变,农机装备作业环境以倾斜角度较大的斜坡为主,传统农机装备在丘陵山区复杂地形下作业时效率低、稳定性差,甚至会出现侧倾、翻车等现象。本文从仿生机械设计角度出发,提出一种在丘陵山地复杂地形下能够自主实现位姿调平控制的轮腿式机器人平台,提升复杂地形下的作业稳定性和安全性。以昆虫后足为仿生机械设计对象,并结合多连杆机构原理,完成新型变行程轮腿机构及机器人平台的整体架构设计。采用D-H参数法分析了轮腿机构运动学特性,结果显示轮腿式机器人离地间隙最大调整量为574mm,具备较强的越障能力。在空间坐标系上定义轮腿式机器人空间姿态参数,推导得到机身姿态角与轮腿伸缩量之间的空间姿态模型,并设计了基于NSGA-Ⅱ的机身空间姿态逆解算法。基于空间姿态逆解算法构建了轮腿式机器人全向位姿调平位姿控制系统,包含机身调平控制器、“虚腿”补偿控制器和质心高度控制器,在复杂地形下行驶时能够控制轮腿式机器人俯仰角、侧倾角、接地力、质心高度等空间姿态参数,然后通过搭建的轮腿式机器人ADAMS-Matlab联合仿真模型完成了位姿控制系统算法仿真验证。在机器人样机上开展了离地间隙自动调整和机身全向位姿调平试验,试验结果表明,试验样机离地间隙最大调整量为574mm,同时在复杂地形下能够实现机身位姿全向自动调平,调平平均时间约为1.2s,调平平均误差为0.8°,位姿控制响应速度与调平精度能够满足实际工作要求。

关键词：轮腿式机器人复杂地形仿生位姿控制样机试验

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中国粮食生产的气候变化适应水平及其机制研究

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经济学(季刊) 2024年第5期024卷 1516-1532页

作者：刘东冯晓龙司伟中国农业大学经济管理学院中国农业大学全球食物经济与政策研究院

本文利用全国农村固定观察点数据，估计了粮食生产对气候变化的整体适应水平及其机制。研究发现，适应行为整体上缓解了高温对粮食单产不利影响的52.5%～63.5%。水稻和玉米对高温的适应水平明显高于小麦。值得注意的是，适应行为未有效... 详细信息

本文利用全国农村固定观察点数据，估计了粮食生产对气候变化的整体适应水平及其机制。研究发现，适应行为整体上缓解了高温对粮食单产不利影响的52.5%～63.5%。水稻和玉米对高温的适应水平明显高于小麦。值得注意的是，适应行为未有效缓解过量降水的不利影响。农业技术进步与适应技术采纳、要素投入调整是粮食生产有效适应气候变化的重要机制。未来应提升农业技术进步在农业适应气候变化中的贡献，全面提高粮食生产的气候变化适应水平。

关键词：气候变化适应粮食生产长差分方法

风险冲击对农村居民家庭相对贫困的影响——基于CFPS数据的实证分析

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中国农业资源与区划 2024年第1期45卷 163-176页

作者：董艳敏严奉宪华中农业大学经济管理学院华中农业大学绿色经济研究中心

[目的]试图从微观农户层面研究风险冲击对相对贫困的影响及作用路径，以期为增强农村居民家庭风险抵御能力、缓解相对贫困提供实证支撑。[方法]文章基于中国家庭动态追踪调查（CFPS）数据，运用面板probit模型和固定效应模型实证分析风... 详细信息

[目的]试图从微观农户层面研究风险冲击对相对贫困的影响及作用路径，以期为增强农村居民家庭风险抵御能力、缓解相对贫困提供实证支撑。[方法]文章基于中国家庭动态追踪调查（CFPS）数据，运用面板probit模型和固定效应模型实证分析风险冲击对农村居民家庭相对贫困的影响，用异质性分析和面板门槛回归模型探讨不同收入水平的农村居民家庭风险应对方式差异。[结果]（1）风险冲击会增加农村居民家庭相对贫困的可能。其中，灾害冲击是导致农村居民家庭相对贫困的首要原因，其次是教育冲击和婚丧嫁娶、孩子出生等重大事件冲击，失业冲击和健康冲击的影响相对较小。（2）不同收入水平农村居民家庭的风险应对机制差异是导致相对贫困家庭无法摆脱相对贫困的重要原因。与高收入的农村居民家庭相比，低收入的农村居民家庭遭受风险冲击时会减少更多的农业生产投资，增加更少的人力资本投资，导致家庭现有的资源配置无法提升家庭未来的收入能力，使其囿于相对贫困无法脱离。[结论]政府应构建更具韧性的国家治理体系、更具弹性的社会帮扶体系，在此基础上提高农村居民家庭的可持续生计能力，从而减少农村居民家庭陷入相对贫困的可能。

关键词：风险冲击相对贫困农户风险应对行为门槛效应

来源：博看期刊

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氮掺杂碳量子点荧光法检测猪肉中的四环素

中国食品学报 2024年第2期24卷 303-314页

作者：周彤毋晨赵文李明彭汝艳周茜河北农业大学食品科技学院河北保定071001 河北农业大学理学院河北保定071001

四环素(TC)作为一种广谱抗生素,用于预防和治疗细菌性疾病,以及作为饲料添加剂促进动物生长。本文旨在建立一种菠萝皮来源的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)荧光猝灭法快速检测TC。以菠萝皮和二乙烯三胺为原料,通过水热法制备高量子产率的蓝色荧... 详细信息

四环素(TC)作为一种广谱抗生素,用于预防和治疗细菌性疾病,以及作为饲料添加剂促进动物生长。本文旨在建立一种菠萝皮来源的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)荧光猝灭法快速检测TC。以菠萝皮和二乙烯三胺为原料,通过水热法制备高量子产率的蓝色荧光N-CQDs。通过透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱对N-CQDs进行结构表征。结果表明,N-CQDs的平均粒径为3.53 nm,主要由C、N、O 3种元素组成,表面具有含氧和含氮基团。主要猝灭机理为静态猝灭和内滤效应。在最优试验条件下,该方法在0.3~40μg/mL范围线性良好,检出限为89.26μg/L。该检测方法被用于猪肉中四环素的检测,回收率在98.40%~106.02%之间,相对标准偏差1.29%~3.88%。

关键词：菠萝皮氮掺杂碳量子点荧光检测四环素

生态转型模式对吕梁山红枣经济林土壤团聚体及其有机碳分布的影响

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干旱地区农业研究 2024年第2期42卷 80-87页

作者：王荟孙琳李嘉琦沐春恒樊文华殷海善王改玲山西农业大学资源环境学院山西太谷030801 山西农业大学农业经济管理学院山西太谷030801

为探究吕梁山区红枣经济林不同生态转型模式对土壤团聚体及其有机碳分布的影响,试验选取该地区5种主要的生态转换模式,分别为枣林撂荒(AF)、枣林补种黄芪-柴胡(MM)、补种苜蓿(AL)、补植油松(CP)、补植侧柏(PO),并以清耕枣林为对照(CK),... 详细信息

为探究吕梁山区红枣经济林不同生态转型模式对土壤团聚体及其有机碳分布的影响,试验选取该地区5种主要的生态转换模式,分别为枣林撂荒(AF)、枣林补种黄芪-柴胡(MM)、补种苜蓿(AL)、补植油松(CP)、补植侧柏(PO),并以清耕枣林为对照(CK),测定并分析各样地0~20 cm土层中土壤团聚体稳定性、团聚体有机碳与土壤总有机碳含量及其相关性。结果表明:(1)与CK相比,除AF模式外,其他生态模式提高了>2.0 mm及>0.25 mm团聚体含量,增量分别为3.75%~9.31%和1.68%~10.36%;同时提高了团聚体的平均重量直径、几何平均直径,增量分别为0.05~0.19、0.03~0.10 mm,CP模式提高幅度最大;(2)所有生态模式显著提高了土壤有机碳含量,增量为0.24~4.72 g·kg^(-1),提高幅度为9.25%~182.10%,同时提高了土壤各粒径团聚体有机碳含量;(3)土壤有机碳的贡献率主要来自于>0.25 mm团聚体,所有生态模式均提高了土壤>0.25 mm团聚体有机碳的贡献率,增量为4.20%~22.96%;(4)土壤有机碳及>0.25 mm团聚体有机碳含量与土壤团聚体稳定性参数呈显著正相关关系,红枣林补植油松模式最有利于土壤有机碳、>0.25 mm团聚体有机碳含量及团聚体稳定性的提高。

关键词：红枣经济林生态转型模式土壤有机碳土壤团聚体吕梁山区

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农村人口结构对保险配置的影响及政策建议

中国农业资源与区划 2024年

作者：李童谭偲凤贺娟华中农业大学经济管理学院湖南农业大学经济管理学院

[目的]在人口老龄化和农村空心化的背景下，家庭人口结构变动对农村社会保障体系提出了新要求。[方法]基于河南、湖北及湖南三省794份农户数据，从家庭人口年龄结构和人口性别结构两个维度着手，对家庭人口结构变动对养老保险、医疗保... 详细信息

[目的]在人口老龄化和农村空心化的背景下，家庭人口结构变动对农村社会保障体系提出了新要求。[方法]基于河南、湖北及湖南三省794份农户数据，从家庭人口年龄结构和人口性别结构两个维度着手，对家庭人口结构变动对养老保险、医疗保险及农业保险三类常见保险采纳行为的影响进行实证分析。[结果]老年人口比例的增加对家庭养老保险、医疗保险及农业保险配置产生显著负面影响，少年儿童比例提升对家庭养老保险需求具有负面效应。此外，家庭中成年女性比例的增加对家庭养老保险、医疗保险需求有负向作用。机制分析结果表明，现金约束、认知约束、知识约束和务工依赖这四个因素对家庭的保险需求产生了显著影响。异质性分析表明，在兼业农户样本中，家庭中老人、少儿及成年女性人口占比对保险参与的负向影响更大。[结论]政府应进一步提高农村社会保险补贴水平，拓宽基础保险宣传渠道，加强农户金融知识培训，鼓励兼业农户家庭参与农村社会保险，以提升农户抗击风险的能力，推动乡村建设和谐美好。

关键词：家庭人口结构养老保险医疗保险农业保险农村风险保障体系保险配置需求

冬小麦水分利用效率相关驱动因子及其预测模型构建

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中国农业科学 2024年第7期57卷 1281-1294页

作者：高晨凯刘水苗李煜铭赵志恒邵京于昊琳吴鹏年王艳丽关小康王同朝温鹏飞河南农业大学农学院河南农业大学资源与环境学院

【目的】水分利用效率能够综合反映冬小麦生长适宜度和能量转化效率，筛选并探究冬小麦各生育时期响应标准化水分利用效率(WP*)的驱动因子，构建相关驱动因子的WP*预测模型，对黄淮海平原冬小麦水分利用效率监测及水资源高效利用具有重... 详细信息

【目的】水分利用效率能够综合反映冬小麦生长适宜度和能量转化效率，筛选并探究冬小麦各生育时期响应标准化水分利用效率(WP*)的驱动因子，构建相关驱动因子的WP*预测模型，对黄淮海平原冬小麦水分利用效率监测及水资源高效利用具有重要意义。【方法】以冬小麦为研究对象，设置3个水分处理，包括水分亏缺处理(W1):35 mm和(W2):48 mm，对照处理(W3):68 mm，获取冬小麦拔节期、孕穗期和灌浆期的冠层温度参数、生理指标和标准化水分利用效率(WP*)。通过逐步回归和通径分析筛选各生育时期响应WP*变化的主要驱动因子，探究WP*与相关驱动因子间关系，最后采用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)方法构建各生育时期基于驱动因子的WP*预测模型。【结果】较对照处理(常规灌溉)，水分亏缺处理下冬小麦冠层温度参数、生理指标和WP*均表现出显著差异。基于逐步回归方法筛选出了各生育时期响应WP*的主要驱动因子，并采用通径分析得到各驱动因子响应WP*敏感程度排序，即拔节期依次为冠层温度极差(MTD)、气孔导度(Gs)、叶片含水量(LWC)和POD；孕穗期依次为冠层相对温差(CRTD)、等效水厚度(EWT)、可溶性糖含量(SSC)和作物水分胁迫指数(CWSI)；灌浆期依次为SSC、冠层温度标准差(CTSD)、LWC和Gs。最后，采用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)基于筛选后的驱动因子构建了各生育时期WP*预测模型，其中以SVM构建的孕穗期WP*预测模型精度最优，R2cal(R2val)、RMSEcal(RMSEval)和n RMSEcal(n RMSEval)分别为0.945(0.926)、0.533 g·m-2(0.580 g·m-2)和2.844%(3.075%)。【结论】通过筛选冬小麦各生育时期响应WP*的相关驱动因子信息及构建冬小麦水分利用效率预测模型，为黄淮海平原冬小麦水分精准监测与管理提供了理论基础。

关键词：冬小麦标准化水分利用效率(WP*) 驱动因子通径分析支持向量机

气候变化对农户农地流转行为的影响--来自全国农村固定观察点的证据

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中国农村经济 2024年第5期 40-61页

作者：刘东陈景帅冯晓龙赵启然司伟中国农业大学经济管理学院中国农业大学全球食物经济与政策研究院

气候变化深刻影响着农户的生产要素配置行为,然而,尚未有研究提供气候变化与农户农地流转行为之间因果关系的证据。本文使用全国农村固定观察点2010-2020年的农户数据,系统考察气候变化对农户农地流转行为的影响。研究发现:气候变暖和... 详细信息

气候变化深刻影响着农户的生产要素配置行为,然而,尚未有研究提供气候变化与农户农地流转行为之间因果关系的证据。本文使用全国农村固定观察点2010-2020年的农户数据,系统考察气候变化对农户农地流转行为的影响。研究发现:气候变暖和极端天气事件频率增加均会对农户农地流转行为产生显著影响,气候变暖和极端天气事件频率提高整体上增加了农地转出概率和规模、减少了农地转入概率和规模。进一步分析发现,不利的气温和降水条件促使小农户增加农地转出、减少农地转入,但规模农户并不倾向于转出农地,反而会通过增加农地转入面积提升气候变化适应能力。气候变暖和极端天气事件频率增加会促使兼业程度较高的农户转出农地,但对纯农户农地转出行为的影响较小。据此,本文认为,应该重视气候变化对农户农地经营决策调整的影响,优化农业支持政策,进一步增强不同类型农户应对气候风险的能力。

关键词：气候变化农地流转经营规模兼业化

新形势下中国农食系统转型的理论构建与政策路径

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学习与探索 2024年第5期 26-35,F0002,176页

作者：樊胜根孟婷中国农业大学全球食物经济与政策研究院中国农业大学经济管理学院

农食系统是实现我国国民营养、食物安全、生态文明、“双碳”目标和共同富裕的重要基础。新形势下发展环境和国际市场变化复杂,为了更好地应对多重风险叠加的挑战,实现国家多元发展目标,中国农食系统亟须转型。已有研究针对农食系统转... 详细信息

农食系统是实现我国国民营养、食物安全、生态文明、“双碳”目标和共同富裕的重要基础。新形势下发展环境和国际市场变化复杂,为了更好地应对多重风险叠加的挑战,实现国家多元发展目标,中国农食系统亟须转型。已有研究针对农食系统转型虽然局部提出了一些解决思路,但都比较零散,缺乏统一的研究框架和系统的研究方案。如何转型农食系统助力我国实现国家重大发展目标仍是难题。本文对新形势下我国农食系统转型的理论基础与框架、转型方案和路径、政策体系等展开分析。研究表明:新形势下农食系统关注重点已从单一的粮食数量,转变为以营养健康为导向、粮食安全为基石、资源环境为约束、共同富裕为条件的可持续发展。同时,中国农食系统应以营养—农食—环境互相协调发展为核心,最大化三者的联合协调,同时最小化三者的制衡作用,向高质高效、营养健康、绿色低碳、韧性、包容性的方向转型发展。在推动农食系统转型过程中,需要构建组织机构、支持补贴、科技研发、激励机制、全球合作等政策体系,更好地引导、推动和激励技术突破、组织创新、制度优化、行为转变。

关键词：农业与食物系统粮食与食物安全营养健康绿色低碳共同富裕