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种植业转型背景下草地生态与资源调查实习课程线上线下混合式教学模式探索与实践——以南京农业大学为例

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草业科学 2024年

作者：覃凤飞李志华孔令娜原现军冯金侠南京农业大学草业学院南京农业大学农学院

针对我国种植业转型期，草地生态与资源调查实践教学已不能满足南方农区草地畜牧业的快速发展对创新型人才的需求，以南京农业大学“草地生态与资源调查实习”课程为例，围绕创新应用型人才培养要求和现代高等教育信息化发展的趋势，提... 详细信息

针对我国种植业转型期，草地生态与资源调查实践教学已不能满足南方农区草地畜牧业的快速发展对创新型人才的需求，以南京农业大学“草地生态与资源调查实习”课程为例，围绕创新应用型人才培养要求和现代高等教育信息化发展的趋势，提出了基于虚拟仿真技术的线上线下混合教学模式。通过构建课程网络资源平台，将虚拟仿真实训融入南方天然草地资源调查与农林牧复合种植模式的生态环境调查中，探索以实带虚、以虚助实、深度交互的一体化教学模式，既增加教学的直观性、互动性和探索性，又“延长”实习期，拓展专业知识范围；同时采用研究型考核综合评价学生的实习效果，引导和激发学生的求知欲，培养学生的创新与实践能力，使之与种植业转型期一流草业人才培养的要求相适应。

关键词：种植业转型草地生态与资源调查线上线下虚拟仿真技术教学改革

基于校正光谱序列融合的小麦腥黑穗病籽粒分类方法

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农业机械学报 2024年第5期55卷 263-272页

作者：梁琨宋金鹏张驰梅秀明陈赵越张靖笛南京农业大学人工智能学院南京210031 南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031 南京农业大学工学院南京210031 南京市产品质量监督检验院国家市场监管重点实验室(生物毒素分析与评价) 南京210019

针对小麦腥黑穗病轻度患病籽粒易与健康籽粒混淆,人工识别难度大的问题,将校正光谱序列融合技术与深度学习模型相结合,实现小麦腥黑穗病籽粒快速、精准分类。以健康、轻度患病、重度患病各300粒小麦籽粒的高光谱数据为样本,通过多元散... 详细信息

针对小麦腥黑穗病轻度患病籽粒易与健康籽粒混淆,人工识别难度大的问题,将校正光谱序列融合技术与深度学习模型相结合,实现小麦腥黑穗病籽粒快速、精准分类。以健康、轻度患病、重度患病各300粒小麦籽粒的高光谱数据为样本,通过多元散射校正算法(MSC)和标准正态变换算法(SNV)对原始光谱进行预处理,并利用二维相关光谱法(2D-COS)分析SNV与MSC算法处理后的光谱之间的互补性。使用校正光谱序列融合技术将原始光谱、SNV预处理光谱与MSC预处理光谱三者进行融合得到序列融合光谱,以充分利用不同光谱预处理数据间的互补信息。最终,利用序列融合光谱数据建立基于ResNet 50算法的小麦腥黑病分类模型。试验结果表明,序列融合光谱ResNet 50模型总体准确率最高为93.89%,F1值为93.87%,分类性能优于单一预处理光谱建立的ResNet 50模型。为进一步评估模型分类效果,使用序列融合光谱分别建立偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)以及集成学习算法模型随机森林(RF)与极端梯度提升树(XGBoost)模型,并进行对比,结果显示:SVM、PLS-DA、RF与XGBoost总体准确率分别为81.67%、84.44%、89.44%与90.55%,F1值分别为81.59%、84.04%、89.49%与90.59%,ResNet 50总体准确率与F1值优于传统光谱分析模型。因此,本研究表明校正光谱序列融合技术结合深度学习模型,能够实现对不同患病程度腥黑穗病籽粒的有效分类。

关键词：小麦腥黑穗病籽粒分类校正光谱序列融合二维相关光谱法深度学习

溴氰菊酯酶联免疫吸附分析和胶体金免疫层析分析方法的建立

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分析化学 2024年第6期52卷 828-841页

作者：崔盼盼王贵绣吴艳玲张召贤丁园华修德南京农业大学植物保护学院安徽农业大学资源与环境学院

制备了9株分泌溴氰菊酯单克隆抗体的杂交瘤细胞株，选取灵敏度最高的单克隆抗体4D4E11建立了间接竞争酶联免疫吸附分析方法（ic-ELISA）和胶体金免疫层析分析方法（LFIA）用于检测溴氰菊酯。ic-ELISA的最优工作溶液为0.01 mol/L磷酸盐... 详细信息

制备了9株分泌溴氰菊酯单克隆抗体的杂交瘤细胞株，选取灵敏度最高的单克隆抗体4D4E11建立了间接竞争酶联免疫吸附分析方法（ic-ELISA）和胶体金免疫层析分析方法（LFIA）用于检测溴氰菊酯。ic-ELISA的最优工作溶液为0.01 mol/L磷酸盐缓冲溶液（PB,NaH2PO4/Na2HPO4,pH 7.4），含20%甲醇和0.2 mol/L Na Cl;LFIA的最优工作溶液为0.01 mol/L PB缓冲溶液（pH 7.4），含5‰Tween-20、10%甲醇和1 mol/L NaCl。在最优条件下，ic-ELISA对溴氰菊酯的半数抑制浓度(IC50)为10.60 ng/mL，检出限(IC10)为1.43 ng/mL;LFIA对溴氰菊酯的可视检出限为0.5μg/m L。特异性评价实验结果表明，ic-ELISA和LFIA对溴氰菊酯的8种结构类似物无明显交叉反应，特异性强。采用Ic-ELISA检测番茄、结球甘蓝和油麦菜添加样品的平均回收率为79.8%～92.6%，相对标准偏差为0.8%～5.5%；采用LFIA检测番茄、油麦菜和结球甘蓝添加样品的结果与添加浓度相符。此外，ic-ELISA和LFIA对油麦菜盲样中溴氰菊酯的检测结果与高效液相色谱的检测结果一致。实验结果表明，建立的ic-ELISA和LFIA灵敏度高、准确性好，为农产品中溴氰菊酯残留的快速检测提供了新方法。

关键词：溴氰菊酯单克隆抗体间接竞争酶联免疫吸附法胶体金免疫层析法

来源：博看期刊

改进AVSlowFast音视频融合模型对哺乳期母猪关键行为的识别

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农业工程学报 2024年第7期40卷 182-190页

作者：李泊陈天明朱佳颖南京农业大学人工智能学院南京210031 农业农村部养殖装备重点实验室南京210031

哺乳期母猪的自动行为监测对于保障母猪健康并及时发现异常状态具有重要意义。为了在识别母猪行为中整合视觉和听觉信号蕴含的信息,该研究提出了一种基于音视频特征多模态融合的哺乳期母猪关键行为识别方法。首先,引入三分支结构的AVSlo... 详细信息

哺乳期母猪的自动行为监测对于保障母猪健康并及时发现异常状态具有重要意义。为了在识别母猪行为中整合视觉和听觉信号蕴含的信息,该研究提出了一种基于音视频特征多模态融合的哺乳期母猪关键行为识别方法。首先,引入三分支结构的AVSlowFast模型作为基础网络,通过视频慢通道、视频快通道、音频通道有效挖掘在视觉和听觉2种模态下的相关行为特征,并基于多层次侧向连接深入融合视听觉模态信息。在此基础上,该研究在特征融合后期引入高斯上下文变换器通道注意力模块,在不新增模型参数的条件下进一步优化高维多模态三维特征的融合效果,提高行为识别的准确率。该研究以哺乳期母猪为对象,采集实际养殖环境中的音频与视频数据进行试验,试验结果表明基于改进AVSlowFast音视频融合模型识别进食、哺乳、睡眠、拱栏、饮水、日常活动6种关键行为的平均精确率与召回率分别为94.3%和94.6%。与基于SlowFast的单模态行为识别方法相比,该研究提出的方法对6种行为识别的平均F1分数上显著提升了12.7个百分点,为实现畜禽多模态行为监测提供了一种有效思路。

关键词：行为识别母猪行为监测音视频融合多模态通道注意力机制 AVSlowFast

基于大豆玉米带状复合种植下的分带式喷杆喷药机设计与试验

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 60-67页

作者：王宝梁王政孟为国陆凯贾寿良薛金林江苏电子信息职业学院江苏淮安223003 南京农业大学工学院南京市210031 江苏省农机化服务站南京市210017 南京农业大学实验室与基地处南京市210095

针对大豆玉米带状复合种植模式下的现有喷药机无法分带定向喷施、适用性差的问题,设计一款适应于该模式、具有药物分带定向喷施、喷施高度分带可调节、防止药物发生带间飘移功能的自走式喷杆喷药机。根据4+2大豆玉米带状复合种植模式的... 详细信息

针对大豆玉米带状复合种植模式下的现有喷药机无法分带定向喷施、适用性差的问题,设计一款适应于该模式、具有药物分带定向喷施、喷施高度分带可调节、防止药物发生带间飘移功能的自走式喷杆喷药机。根据4+2大豆玉米带状复合种植模式的农艺要求,确定整机机构方案;确定喷药机的喷杆高度调节装置、喷杆折叠装置和防飘移装置三个关键装置方案并进行结构设计。在灌云县大豆农场种植基地,对样机的高度调节性、可折叠性及防飘移性进行试验验证。结果表明,高度调节、折叠装置可以有效满足作业需求,防飘装置能够减少92.52%的液滴飘移,能够满足对玉米大豆的化学除草阶段及化学控旺阶段作业要求。

关键词：大豆玉米带状复合种植喷药机防飘移

基于LIO-SAM建图和激光视觉融合定位的温室自主行走系统

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农业工程学报 2024年第3期40卷 227-239页

作者：孙国祥黄银锋汪小旵袁云鹏陈光宇南京农业大学工学院南京210031 江苏省现代设施农业技术与装备实验室南京210031

为解决传统导航方案在温室内无法应对光照变化大、作物行间距窄、接收GPS信号差等问题,该研究提出了基于即时定位与地图构建技术的激光视觉融合式自主导航算法。该系统利用三维激光雷达VLP-16(Velodyne LiDAR,VLP-16)和惯性测量单元获... 详细信息

为解决传统导航方案在温室内无法应对光照变化大、作物行间距窄、接收GPS信号差等问题,该研究提出了基于即时定位与地图构建技术的激光视觉融合式自主导航算法。该系统利用三维激光雷达VLP-16(Velodyne LiDAR,VLP-16)和惯性测量单元获取温室环境信息,采用基于紧耦合的雷达惯导定位建图(tightly-coupled lidar inertial odometry via smoothing and mapping,LIO-SAM)算法构建导航地图,基于轮式里程计和视觉里程计采用扩展卡尔曼滤波器算法实现局部定位,融合激光点云配准算法和自适应蒙特卡洛定位算法实现全局定位。同时,在自主行走系统应用A*算法规划全局路径和动态窗口算法规划局部路径,从而实现自主导航。试验结果表明,LIO-SAM算法构建的温室导航地图最大相对误差、最大绝对误差和均方根误差分别为9.9%、0.081和0.063 m,在温室内改进后的定位算法横向偏差小于0.020 m,纵向偏差小于0.090 m;当自主行走系统以0.15、0.30和0.50 m/s的速度运行时,横向偏差、纵向偏差和航向偏角的平均值分别小于0.120 m、0.10 m和8.5°,标准差分别小于0.070 m、0.140 m和6.6°。该导航方案满足自主行走系统在温室内高精度建图、定位和导航的需求,可为自主移动平台提供理论与技术支撑。

关键词：温室自主导航视觉里程计即时定位与地图构建自适应蒙特卡洛定位卡尔曼滤波

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四环素对小球藻铜、锌毒性和富集的影响

应用与环境生物学报 2024年第1期30卷 144-150页

作者：相满城于清男葛滢张春华南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 南京农业大学生命科学实验中心元素与生命科学示范实验室南京210095

养殖废水同时含有重金属、抗生素等污染物.为明确微藻净化此类复合污染废水的潜力,需要系统研究抗生素与重金属对微藻的毒性作用,以及抗生素对微藻重金属富集规律的影响.基于此,以养殖废水中的典型重金属铜(Cu)、锌(Zn)以及抗生素四环素... 详细信息

养殖废水同时含有重金属、抗生素等污染物.为明确微藻净化此类复合污染废水的潜力,需要系统研究抗生素与重金属对微藻的毒性作用,以及抗生素对微藻重金属富集规律的影响.基于此,以养殖废水中的典型重金属铜(Cu)、锌(Zn)以及抗生素四环素(tetracycline,TC)处理小球藻4 d,测定藻细胞的生长、叶绿素和胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)荧光类物质含量、以及对Cu、Zn的去除、吸附与吸收等指标.结果表明:Cu(0.1、0.5、1 mg/L)、Zn(0.5、5 mg/L)抑制了小球藻生长与叶绿素合成,诱导了EPS荧光类物质的分泌.1、5、10 mg/L的TC没有抑制小球藻生长,并且缓解了Cu、Zn对小球藻的毒性,使EPS中酪氨酸类蛋白物质的荧光强度降低.TC对小球藻去除Cu、Zn的影响存在差异:TC、Cu复合处理1 d后,相较于单一Cu处理,Cu的去除率由25.9%显著上升至43.5%,而TC对Zn的去除率无显著影响.TC也影响了Cu、Zn富集方式:Cu、Zn单一处理下,Cu、Zn吸附占富集的比例分别为16.89%、51.6%,TC的添加使两者增加至44.49%、86.73%.本研究表明,TC改变了Cu、Zn在小球藻细胞内外的分布,通过增加Cu、Zn的胞外吸附促进了小球藻对Cu的去除,通过减少Cu、Zn的胞内吸收降低了Cu、Zn对小球藻的毒性.

关键词：小球藻铜锌四环素毒性富集

《繁花》在日本的翻译与接受——与日译者浦元里花的对谈

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扬子江文学评论 2024年第2期 68-73,98页

作者：卢冬丽 [日]浦元里花南京农业大学同志社大学

金宇澄的《繁花》作为“海派”文学的代表作,在碎片化的描摹中展现了上海人的生活图景,经由小说、舞台剧、漫画、电视剧多模态传播的加持下,成为中国当代城市文学的一道靓丽风景。2022年初,《繁花》日译本由早川书房出版,译者浦元里花... 详细信息

金宇澄的《繁花》作为“海派”文学的代表作,在碎片化的描摹中展现了上海人的生活图景,经由小说、舞台剧、漫画、电视剧多模态传播的加持下,成为中国当代城市文学的一道靓丽风景。2022年初,《繁花》日译本由早川书房出版,译者浦元里花前后花费近十年时间,完成这一充满挑战而又幸福的翻译工作。浦元里花将金宇澄誉为“二十一世纪的丰子恺”,文艺评论家福嶋亮大认为《繁花》“正如《红楼梦》《海上花列传》一般,折射出中国文学的传统--即在‘支离破碎’的会话和故事的交叠中演绎出丰饶的情感。读者在不知不觉中触碰到中国小说的传统脉搏”。

关键词：《海上花列传》文艺评论家金宇澄《繁花》翻译与接受二十一世纪舞台剧多模态

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滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统设计与试验

农业机械学报 2024年第5期55卷 395-404页

作者：李骅朱振明王居飞於海明李超朱雪茹南京农业大学工学院南京210031 江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031

针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅... 详细信息

针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅拌工艺优化。结果显示,通风系统中的最大应力出现在通风管上,为13.064 MPa,最大形变量为0.038126 mm,搅拌装置中最大应力出现在抄板上,为190.31 MPa,最大形变量为0.34417 mm,符合设计要求。在此基础上,以食物垃圾和梧桐叶为原料,进行为期14 d的堆肥试验,监测堆肥过程中关键参数变化并测定发酵产物相关指标,完成通风搅拌系统性能验证试验。试验结果表明:使用该通风搅拌系统的滚筒式堆肥反应器,其内部堆体温度在3 d时达到53.34℃,堆肥过程中堆体最高温度可达69.56℃,堆体高温期(大于50℃)可持续6 d以上;试验结束后其产物含水率降至27.21%、pH值升至8.4、种子发芽指数最高可达131.4%,符合有机肥料测定标准(NY/T 525—2021),滚筒反应器运行成本仅65.51元/t。

关键词：有机废弃物堆肥滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统