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基于RGB与深度图像融合的生菜表型特征估算方法

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农业机械学报 2025年第1期56卷 84-91+101页

作者：陆声链李沂杨李帼贾小泽鞠青青钱婷婷广西师范大学计算机科学与工程学院广西多源信息挖掘与安全重点实验室上海市农业科学院农业科技信息研究所上海数字农业工程技术研究中心

采用自动化手段对植物生长过程中的表型特征进行精准测量对于育种和栽培等应用具有重要意义。本文围绕工厂化生菜种植中的表型特征无损精准检测需求，通过融合深度相机采集的RGB图像和深度图像，利用改进的DeepLabv3+模型进行图像分割... 详细信息

采用自动化手段对植物生长过程中的表型特征进行精准测量对于育种和栽培等应用具有重要意义。本文围绕工厂化生菜种植中的表型特征无损精准检测需求，通过融合深度相机采集的RGB图像和深度图像，利用改进的DeepLabv3+模型进行图像分割，并通过双模态回归网络对生菜表型特征进行估算。本文改进的分割模型的骨干网络由Xception替换为MobileViTv2,以增强其全局感知能力和性能；在回归网络中，提出了卷积双模态特征融合模块CMMCM,用于估算生菜的表型特征。在包含4个生菜品种的公开数据集上的实验结果表明，本文方法可对鲜质量、干质量、冠幅、叶面积和株高共5种生菜表型特征进行估算，决定系数分别达到0.922 2、0.931 4、0.862 0、0.935 9和0.887 5。相较于未添加CMMCM和SE模块的RGB和深度图的表型参数估计基准ResNet-10(双模态),本文改进的模型决定系数分别提高2.54%、2.54%、1.48%、2.99%和4.88%,单幅图像检测耗时为44.8 ms,说明该方法对于双模态图像融合的生菜表型特征无损提取具有较高的准确性和实时性。

关键词：生菜表型估算模态融合分割模型 RGB图像深度图像

桂南水稻灌溉定额变化规律及其与产量的关系分析

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中国农村水利水电 2025年第1期 129-135页

作者：黄挺余金凤罗维钢粟世华莫凡刘志枫南宁市灌溉试验站广西南宁530001 广西水利电力职业技术学院广西南宁530023 桂林市农田灌溉试验中心站广西桂林541105

灌溉定额影响水稻水分利用率和稻田产能,为探寻水稻灌溉定额的变化规律及其与产量的关系,2014-2021年在南宁市灌溉试验站,连续8年开展稻田水层定位监测补充灌溉试验,为量化桂南双季稻区水稻灌溉定额提供基础数据。在水稻返青期、分蘖期... 详细信息

灌溉定额影响水稻水分利用率和稻田产能,为探寻水稻灌溉定额的变化规律及其与产量的关系,2014-2021年在南宁市灌溉试验站,连续8年开展稻田水层定位监测补充灌溉试验,为量化桂南双季稻区水稻灌溉定额提供基础数据。在水稻返青期、分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期和黄熟期,分别设置稻田水层上下限范围,利用测针每天定位监测水层深度。低于下限时进行补灌,计算累积灌水量。同时利用站内气象设施测降雨量。水稻成熟期,测量穗长、千粒重和产量等指标。试验结果显示:(1)降雨量大小及其时间分布是影响稻田灌溉定额的重要因素,其中,水稻生长期间降雨量分布不均,是造成灌溉定额出现显著差异的主要因素;早稻灌溉定额210.1~438.4 mm,晚稻灌溉定额243.9~477.5 mm。(2)灌溉定额在200~320 mm的范围内,水稻穗长、千粒重和产量均随灌水量的增加而提高;灌溉定额大于320mm时,继续加灌不利于水稻增产。由此可见,在整个试验期间,水稻的适宜灌溉定额为320 mm。灌水不足或过量均会影响水稻收成,降低水资源的有效利用率。

关键词：水稻灌溉定额变化规律产量

鳖蛋黄血管紧张素转化酶抑制肽分离纯化及活性分析

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食品科学 2025年第1期46卷 40-48页

作者：刘华宇廖彭莹张天丰张新锐邓纭宁李耀华韦金锐陈俊广西中医药大学药学院广西南宁530200 广西中医药大学广西高校中药提取纯化与质量分析重点实验室中药学国家级实验教学示范中心广西南宁530200 广西中医药大学教学实验实训中心广西南宁530200 广西中医药大学广西中医药科学实验中心广西南宁530200

为从鳖蛋黄酶解物中筛选具有血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性的肽段,以ACE抑制活性为评价指标,采用超滤和凝胶过滤色谱技术进行分离纯化。采用液相色谱-串联质谱技术对活性组分进行肽段鉴定,借助生物信息... 详细信息

为从鳖蛋黄酶解物中筛选具有血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性的肽段,以ACE抑制活性为评价指标,采用超滤和凝胶过滤色谱技术进行分离纯化。采用液相色谱-串联质谱技术对活性组分进行肽段鉴定,借助生物信息学工具进行活性评估。优选预测活性较高的肽段进行合成和活性验证,并用分子对接工具分析活性肽与ACE的相互作用。结果表明,鳖蛋黄菠萝蛋白酶酶解物的水解度为(17.70±0.34)%,抑制ACE的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))值为(0.210±0.019)mg/mL。对酶解产物进行分离纯化,从活性组分F3中鉴定出36条肽段,选择6条活性评分较高的肽段进行合成,其中肽段YNGIWPRD和ASDILPKK的IC_(50)值分别为(0.019 00±0.000 36)、(0.170 0±0.001 3)mg/mL。分子对接结果表明,二者均通过多条氢键与ACE紧密结合。综上,从鳖蛋黄中筛选出2条新的ACE抑制活性肽。

关键词：鳖蛋黄血管紧张素转化酶抑制肽分离纯化生物信息学分子对接

板状NiCo_(2)O_(4)纳米线的制备及其超级电容器性能研究

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功能材料 2025年第1期56卷 1028-1034页

作者：徐春雨徐华蕊朱归胜张秀云王超莹姜雅娟黄涛任世杰赵昀云桂林电子科技大学材料科学与工程学院电子信息材料与器件教育部工程研究中心广西信息材料重点实验室广西桂林541004

NiCo_(2)O_(4)因理论比电容高、成本低、资源丰富,是超级电容器理想的电极材料。以甘蔗渣为生物质模版,通过水热法在其上生长镍钴基前驱体,并退火去除模版同时得到了3维板状NiCo_(2)O_(4)纳米线(P-NiCo_(2)O_(4)NWs),工艺简单、高效且... 详细信息

NiCo_(2)O_(4)因理论比电容高、成本低、资源丰富,是超级电容器理想的电极材料。以甘蔗渣为生物质模版,通过水热法在其上生长镍钴基前驱体,并退火去除模版同时得到了3维板状NiCo_(2)O_(4)纳米线(P-NiCo_(2)O_(4)NWs),工艺简单、高效且具有成本效益。得益于其结构优势,P-NiCo_(2)O_(4)NWs电极具有良好的电化学性能,在1 A/g电流密度下具备1082 F/g高比电容,且在20 A/g时比电容保持率为85.0%,表现出优异的倍率性能。组装的混合超级电容器在800.2 W/kg功率密度下可达到42.7 Wh/kg的高能量密度,且在5 A/g的电流密度下进行5000次循环测试,其比电容保持率达到了91.4%。这些出色的结果表明,采用生物质模版法制备的P-NiCo_(2)O_(4)NWs电极在高性能储能装置中具有广泛的应用前景。

关键词： NiCo_(2)O_(4) 生物质模版甘蔗渣倍率性能超级电容器

基于PCA-DBO-SVR的林地土壤有机质高光谱反演模型

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 569-583页

作者：邓昀王君陈守学石媛媛广西嵌入式技术与智能系统重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学计算机科学与工程学院广西桂林541004 广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁530002

森林土壤有机碳(SOC)是土壤中的有机物质(SOM)的碳部分,它对维持森林生态系统的平衡和稳定非常重要。传统实验通过化学方法分析土壤中有机物质的含量进而计算土壤中的有机碳,此类化学方法费时费力且产生化学废水污染环境。高光谱技术可... 详细信息

森林土壤有机碳(SOC)是土壤中的有机物质(SOM)的碳部分,它对维持森林生态系统的平衡和稳定非常重要。传统实验通过化学方法分析土壤中有机物质的含量进而计算土壤中的有机碳,此类化学方法费时费力且产生化学废水污染环境。高光谱技术可以非接触、高效率地检测出土壤的养分信息。针对现有机器学习土壤有机质预测模型的精度和计算效率方面的不足,以广西国有黄冕林场和国有雅长林场为土壤样品采集点,基于全光谱数据利用主成分分析算法(PCA)筛选特征波段的最佳波长数量,并利用比一阶微分处理数据更加精细且能平衡光谱噪声和光谱分辨率之间的关系的分数阶微分为预处理方法之一对光谱数据进行变换处理,最后采用相对于传统的中心化算法拥有较高鲁棒性和容错能力的蜣螂算法(DBO)对支持向量回归机(SVR)的高斯核函数的参数组合进行优化。研究结果表明,PCA-DBO-SVR模型可以有效提高土壤有机质预测的决定系数R^(2)并降低预测均方根误差(RMSE)。PCA-DBO-SVR在对比预测模型中表现出最佳的泛化性能和准确度,其验证集R^(2)为0.942,RMSE为2.989 g·kg^(-1),展现了较好的准确性。

关键词：近红外光谱分数阶微分蜣螂优化算法土壤养分预测支持向量回归机

基于SmartRock传感技术的道砟静力循环平板载荷试验研究

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铁道学报 2025年第1期47卷 123-130页

作者：王家全张涛艺黄世斌唐毅广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006 广西科技大学广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

基床道砟在交通荷载重复作用下的位移变形机制尚不清晰,为了研究道砟在静力循环荷载作用下的沉降规律和道砟颗粒的位移旋转特性,利用自行设计的静力循环平板试验模型装置,对道砟填料开展不同幅值下的静力循环平板载荷试验,结合SmartRoc... 详细信息

基床道砟在交通荷载重复作用下的位移变形机制尚不清晰,为了研究道砟在静力循环荷载作用下的沉降规律和道砟颗粒的位移旋转特性,利用自行设计的静力循环平板试验模型装置,对道砟填料开展不同幅值下的静力循环平板载荷试验,结合SmartRock无线传感器技术分析道砟层不同位置颗粒接触变形特性,揭示循环加卸载过程中道砟沉降及旋转特性。结果表明:低、中、高3种幅值下的累积塑性变形分别为2.92、3.91、12.37 mm,且低幅值和中幅值工况的累积塑性变形量为高幅值工况的22.94%、30.71%,表现为道砟承载塑性变形对基底高压力敏感性高;建立峰值沉降量与循环次数和荷载幅值之间数学模型,可较好预测经过多次循环后道砟的峰值沉降量;在静力循环加卸载过程中,低幅值和中幅值工况的x、y轴转角的最大值分别为高幅值工况的22.19%、34.90%和32.45%、39.55%,颗粒绕x、y轴转动的概率远大于z轴,在一个方向的转动响应弱,必然会在另一个方向的转动响应强,且循环荷载作用是道砟填料磨损严重的重要原因之一。

关键词：静力循环平板载荷试验道砟 SmartRock传感器沉降规律

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考虑温度效应下海砂动力特性试验研究

土木工程学报 2025年第2期58卷 118-128页

作者：王家全和玉林志南唐毅广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

针对温度对海砂动力特性的影响研究不足,在现有的GDS动三轴试验系统中增添JULABO温度模块,开展考虑温度效应的固结不排水动三轴试验,探究了温度和动应力幅值对广西北部湾海砂累积塑性应变、动弹性模量及动孔压的影响规律。研究表明:北... 详细信息

针对温度对海砂动力特性的影响研究不足,在现有的GDS动三轴试验系统中增添JULABO温度模块,开展考虑温度效应的固结不排水动三轴试验,探究了温度和动应力幅值对广西北部湾海砂累积塑性应变、动弹性模量及动孔压的影响规律。研究表明:北部湾海砂的累积塑性应变曲线整体呈现破坏型发展趋势,升温引起北部湾海砂的应变累积速率加快,在动应力幅值较大时,升温引起北部湾海砂的累积塑性应变明显增加,在循环加载后期发生液化;在升温条件下,温度对北部湾海砂孔压发展有显著影响,海砂在高温环境下表现出较强的循环活动性,且液化程度加重;北部湾海砂在循环加载过程中出现刚度软化现象,温度升高可以降低北部湾海砂的初始动弹性模量;幂函数能较好地描述北部湾海砂动弹性模量Ed与轴向累积应变ε_(d)的关系,在此基础上建立了不同温度下动弹性模量与动应变的预测模型,该模型能够较好预测北部湾海砂在不同温度下的动弹性模量。研究成果为考虑温度效应下海砂作为填料的工程提供了理论指导。

关键词：北部湾海砂温度效应动弹性模量孔压模型温控三轴仪

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种植坡度对甘蔗光合特性、产量及品质的影响

江西农业大学学报 2025年第1期47卷 41-49页

作者：张文龙陈立民邵金华黄凯黄国勤江西农业大学生态科学研究中心/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室江西南昌330045 广西壮族自治区水利科学研究院广西水工程材料与结构重点实验室广西南宁530023 广西壮族自治区钦州市灌溉试验站广西钦州535000

【目的】旨在研究不同种植坡度对甘蔗的光合特性、产量和品质的影响,以期揭示不同种植坡度下影响甘蔗生长发育的内部因素,为科学合理的利用南方旱坡地提供理论依据。【方法】以甘蔗品种“桂糖44号”为研究对象,设置6个不同坡度处理(0°... 详细信息

【目的】旨在研究不同种植坡度对甘蔗的光合特性、产量和品质的影响,以期揭示不同种植坡度下影响甘蔗生长发育的内部因素,为科学合理的利用南方旱坡地提供理论依据。【方法】以甘蔗品种“桂糖44号”为研究对象,设置6个不同坡度处理(0°~25°),研究甘蔗各生长期光合生理特性、以及工艺成熟期产量和品质变化。【结果】甘蔗分蘖期至工艺成熟期的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)在15°~25°种植坡度下,均显著低于CK处理,分别降低8.08%~17.26%、5.05%~9.78%、7.87%~11.21%和14.19%~14.78%、11.63%~21.87%、7.36%~10.20%;不同种植坡度下甘蔗的株高、茎长、茎粗、节间数和叶片数较CK处理均达到显著差异,分别降低7.69%~35.48%、7.51%~27.17%、9.68%~25.81%、7.50%~14.28%、13.55%~18.64%。此外,甘蔗出苗率、产量较CK处理均达到显著差异,分别降低3.20%~15.0%、1.89%~25.74%;分蘖率、分蘖成茎率仅在20°~25°处理下与CK处理达到显著差异,降低4.28%、9.97%~10.12%;单茎重仅在15°~25°处理下较CK处理显著降低10.71%~12.12%;有效茎数则在10°~25°处理下较CK处理显著降低1.80%~15.13%;同时,除甘蔗纤维分外,蔗汁锤度、蔗汁蔗糖分、蔗汁视纯度、甘蔗蔗糖分、蔗汁重力纯度均随着种植坡度的增加而降低,10°~25°处理较CK处理分别降低0.54%~14.23%、0.72%~15.94%、0.79~16.24%、0.25%~2.35%、1.68%~2.07%,差异显著。甘蔗纤维分增加随着种植坡度的增大而增大,较CK处理显著提高10.56%~24.83%。【结论】随着种植坡度的增加,土壤水肥流失加重,抑制甘蔗的生长,降低甘蔗的光合作用、株高和茎粗等相关指标,导致甘蔗产量与品质的下降。种植坡度大于15°时,对甘蔗产量和品质影响较大,建议旱坡地甘蔗种植坡度应小于15°。

关键词：植株坡度甘蔗光合特性产量品质

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新疆蔬菜生产时空格局演变及其影响因素分析

西南农业学报 2025年

作者：李志赵鑫苏武峥任红松新疆农业科学院农业经济与科技信息研究所新疆智慧农业工程研究中心新疆农业科学院综合试验场

【目的】研究新疆蔬菜生产时空集聚变化及其影响因素，为优化区域蔬菜生产空间布局与产业高质量发展提供参考。【方法】运用区位基尼系数、空间莫兰指数、重心迁移模型和比较优势指数等方法，揭示1990—2021年新疆县域蔬菜生产格局的演... 详细信息

【目的】研究新疆蔬菜生产时空集聚变化及其影响因素，为优化区域蔬菜生产空间布局与产业高质量发展提供参考。【方法】运用区位基尼系数、空间莫兰指数、重心迁移模型和比较优势指数等方法，揭示1990—2021年新疆县域蔬菜生产格局的演变特征，构建时空地理加权回归模型探析蔬菜生产影响因素的时空异质性。【结果】①新疆县域蔬菜产量和面积呈波动上升相似变化趋势，新疆县域人均蔬菜产量两极分化趋势由“差距较大”演化为“差距悬殊”后持续减弱，区位基尼系数介于0.4881 ～ 0.5514。②新疆县域蔬菜生产总体呈正向空间关联格局，蔬菜产量的全局莫兰指数（Moran’s I）介于0.22 ～ 0.24，高高（H-H）集聚区主要集中在乌鲁木齐市、昌吉州、巴州北四县以及南疆喀什地区等大中城市近郊及外埠县域。③1990—2021年，新疆县域蔬菜生产重心“先略微北进，后持续南下偏西”，种植面积和产量重心迁移距离分别为210.67和295.65 km，蔬菜生产效率比较优势突出但规模有待提升。④技术水平、经济环境、土地利用和农业装备投入为新疆县域蔬菜生产时空演变的主导驱动因素，单产水平的绝对正向影响力随年际变化不断增强。【结论】新疆县域蔬菜生产具有明显的时空异质性特征，未来新疆蔬菜生产能力提升将更多依赖单产技术水平的提高，引导资源要素向南疆设施蔬菜优势产业带集聚。

关键词：蔬菜生产时空格局重心演变时空地理加权回归模型新疆