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介质阻挡放电联合脉冲电晕放电灭活水中维氏气单胞菌的效果与机制

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中国环境科学 2024年第9期44卷 4968-4977页

作者：祝振飞燕鹏程张荣张敏屈广周西北农林科技大学资源环境学院陕西杨陵712100

将介质阻挡放电(DBD)与脉冲电晕放电(PCD)联合用于水中维氏气单胞菌的灭活,分析了DBD与PCD的协同效应,考察了电压、pH值、载气种类和流量等对DBD联合PCD(DBD/PCD)灭活维氏气单胞菌的影响,探讨了维氏气单胞菌的失活机制,分析了活性物质... 详细信息

将介质阻挡放电(DBD)与脉冲电晕放电(PCD)联合用于水中维氏气单胞菌的灭活,分析了DBD与PCD的协同效应,考察了电压、pH值、载气种类和流量等对DBD联合PCD(DBD/PCD)灭活维氏气单胞菌的影响,探讨了维氏气单胞菌的失活机制,分析了活性物质的种类和作用,并通过斑马鱼攻毒实验验证了DBD/PCD的安全性.结果表明:DBD/PCD对维氏气单胞菌的灭活效果明显高于DBD和PCD单独灭活效果,且二者的协同系数均大于1;经过420s的处理,DBD/PCD可将维氏气单胞菌的浓度降低7个数量级;增加放电电压可显著提高维氏气单胞菌的灭活效率;碱性条件下,氧气作为载气有利于维氏气单胞菌的灭活;在0.5~1.5L/min的范围内,空气流量对灭活效率的影响并不明显.DBD/PCD系统中产生的活性物质首先作用于维氏气单胞菌外膜,使其破裂,然后进入细胞内造成胞内蛋白和毒力基因的损伤,最终导致维氏气单胞菌失活.DBD/PCD系统产生的活性物质·OH、^(1)O_(2)和O_(2)·^(-)在维氏气单胞菌灭活过程中起到了重要作用.斑马鱼攻毒实验表明:DBD/PCD是一种安全高效的水体病原微生物灭活方法.

关键词：介质阻挡放电脉冲电晕放电维氏气单胞菌灭活机制斑马鱼

基于树冠最高点和地面树干中心的森林影像点云配准方法

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农业工程学报 2024年第15期40卷 127-134页

作者：刘金成郭义军曾嘉陈卓王海明于强西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院杨凌712100

为了弥补无人机和地面不同观测视角导致的森林信息缺失以及不同平台摄影测量影像点云难以高效配准的问题,该研究基于无人机和地面摄影测量构建森林三维影像点云数据,以提取的无人机树冠最高点和地面树干中心为关键特征点,参考由粗到精... 详细信息

为了弥补无人机和地面不同观测视角导致的森林信息缺失以及不同平台摄影测量影像点云难以高效配准的问题,该研究基于无人机和地面摄影测量构建森林三维影像点云数据,以提取的无人机树冠最高点和地面树干中心为关键特征点,参考由粗到精的配准思路,借助特征点在3D和2D的映射关系以及改进的模拟退火算法和迭代最近点算法,提出了一种适合于无人机和地面不同观测平台的森林影像点云配准框架。测试结果表明,相较于银杏树和楸树而言,杨树对关键点匹配影响较大(杨树1.13 m>楸树0.75 m>银杏树0.52 m),不同树种对粗配准影响较小(杨树0.13 m>银杏树0.08 m>楸树0.07 m);所提方法在不同树种组成的6块典型样地上表现出色,平均精配准误差分为0.06 m,有效实现了无人机和地面平台影像点云的精细化配准。研究结果可为森林资源调查、森林三维重建以及影像点云的推广应用提供有力的支撑。

关键词：无人机点云森林树冠地面摄影测量

绿肥介导的土壤代谢物-微生物变化缓解草莓自毒并增产提质

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土壤学报 2024年第3期61卷 836-847页

作者：郭俏肖莉李进孙晨瑜符慧晶舒小龙薛泉宏来航线西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为探讨禾本科绿肥对设施大棚草莓产量和品质的影响及机制,于2017—2021年选取玉米、高粱和高丹草绿肥进行还田试验,设置休闲农田-草莓、玉米-草莓、高粱-草莓和高丹草-草莓4个处理,测定草莓盛果期的植株生长及生理指标、果实产量及品质... 详细信息

为探讨禾本科绿肥对设施大棚草莓产量和品质的影响及机制,于2017—2021年选取玉米、高粱和高丹草绿肥进行还田试验,设置休闲农田-草莓、玉米-草莓、高粱-草莓和高丹草-草莓4个处理,测定草莓盛果期的植株生长及生理指标、果实产量及品质、土壤化学特征、细菌群落结构及代谢组。结果表明,不同绿肥处理均促进后茬草莓生长、产量形成及品质提高。其中,玉米绿肥的效果最为明显,该处理下草莓植株干重、根表面积、根长、根平均直径、根尖数、根系活力和叶片叶绿素含量分别较休闲对照显著增加53.4%、34.4%、40.0%、21.0%、94.7%、36.0%和7.8%。同时,玉米绿肥处理下果实单株产量、总糖含量、维生素C含量和可溶性固形物含量分别显著增加44.6%、13.9%、14.4%和12.8%。此外,玉米绿肥处理下土壤pH、阳离子交换量、有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、蔗糖酶活性、磷酸酶活性和脲酶活性均显著增加。绿肥介导了草莓根际土壤细菌群落多样性及丰富度增加,有益细菌如黄杆菌属(Flavobacterium)、贪噬菌属(Variovorax)和鞘氨醇杆菌属(Pedobacter)显著富集。绿肥对有益细菌的招募可能与之介导的土壤中糖类代谢物(如山梨糖、甘露糖和果糖)相对丰度显著增加有关,而脂类代谢物(如棕榈酸、硬脂酸和油酸)相对丰度的显著降低缓解了草莓自毒作用。因此,禾本科绿肥引起土壤特定代谢物变化通过招募有益菌并缓解自毒作用提高草莓产量和品质,以玉米为主的禾本科绿肥适用于设施大棚草莓生产。

关键词：草莓禾本科绿肥细菌群落结构代谢组

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青藏高原南部4种土地利用方式土壤质量评价

草业科学 2024年第7期41卷 1614-1623页

作者：李笑雨白金珂西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为了阐明青藏高原南部土壤质量的基本特征,本研究采集了该地区4种典型土地利用类型(草地、耕地、乔木林地和灌木林地)的土壤样品,测定土壤相关理化指标,利用主成分分析法筛选最小数据集指标,并运用土壤质量指数法(SQI)定量评估土壤质量... 详细信息

为了阐明青藏高原南部土壤质量的基本特征,本研究采集了该地区4种典型土地利用类型(草地、耕地、乔木林地和灌木林地)的土壤样品,测定土壤相关理化指标,利用主成分分析法筛选最小数据集指标,并运用土壤质量指数法(SQI)定量评估土壤质量。结果表明:土地利用方式对土壤理化性质具有显著影响,饱和导水率属于极敏感指标,电导率、全氮、有机质、砂粒属于高度敏感指标,pH、容重、粉粒、黏粒属于中度敏感指标。青藏高原南部土壤质量评价最小数据集由全氮、粉粒、黏粒、电导率构成,最小数据集能够较为准确地体现青藏高原南部土壤质量信息(P草地>耕地>灌木林地,且乔木林地土壤质量显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05)。评价结果对于青藏高原南部地区土地的合理利用和生态保护具有重要的参考意义。

关键词：土地利用类型理化性质主成分分析土壤质量指数最小数据集全量数据集青藏高原

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高校餐厅食物供给的碳足迹特征与影响因素

干旱区资源与环境 2024年第10期38卷 63-69页

作者：王效琴肖文琰张楷宜王宇霏彭亚敏杨涵琪西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

高等院校餐厅食物供给与消费集中且规模大,精准评估其温室气体排放并寻求减排措施具有重要意义。文中应用碳足迹评估方法,通过调研某高校6个餐厅窗口2019~2021年食物供给相关的投入、产出数据,评估了高校餐厅食物生产和供给的碳足迹,分... 详细信息

高等院校餐厅食物供给与消费集中且规模大,精准评估其温室气体排放并寻求减排措施具有重要意义。文中应用碳足迹评估方法,通过调研某高校6个餐厅窗口2019~2021年食物供给相关的投入、产出数据,评估了高校餐厅食物生产和供给的碳足迹,分析了主要影响过程与因素,以及减排措施。研究结果表明:餐厅6个窗口三年平均的食物碳足迹为1.72~2.76kgCO_(2)eq/kg;食材生产和烹饪过程是餐厅食物碳足迹的主要贡献环节,食材初加工、餐具消洗阶段和运输过程的贡献率较小。餐厅食材结构是影响餐厅食物碳足迹的主要因素,食材中面粉的比例与其呈显著负相关,而动物性食材占比与其呈显著正相关。餐厅6个窗口食材中动物性食物比例高于《中国居民膳食指南》建议的比例,谷物比例则相反。在满足人体营养需求的前提下,减少食材中动物性食材的比例,增加谷物比例,可降低餐厅食物碳足迹。

关键词：高校餐厅食物供给碳足迹可持续饮食

基于Sentinel-1/2数据融合的县域农业大棚提取

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农业工程学报 2024年

作者：张廷龙韩晓乐包懿张青峰西北农林科技大学资源环境学院

农业大棚作为一种特殊的地物类型，在高空间分辨率遥感影像上识别相对容易，且精度高，但高分影像大多需商业购买，可获取性受限。为提高县域农业大棚精确提取的经济性和便捷性，该研究利用免费、方便获取的非高分Sentinel-1（雷达）和S... 详细信息

农业大棚作为一种特殊的地物类型，在高空间分辨率遥感影像上识别相对容易，且精度高，但高分影像大多需商业购买，可获取性受限。为提高县域农业大棚精确提取的经济性和便捷性，该研究利用免费、方便获取的非高分Sentinel-1（雷达）和Sentinel-2（光学）遥感数据进行融合，结合光谱指数、纹理提取和主成分分析等方法，构建了多维特征集空间，采取多种分类识别方法（案），对县域农业大棚进行识别提取。研究结果表明：1）仅使用Sentinel-1/2(10 m分辨率)遥感影像，在适当分类方法（案）的支持下，可实现县域农业大棚的高精度提取；2）利用Sentinel-1（雷达）和Sentinel-2（光学）遥感数据的融合有助于提升农业大棚的识别精度。Sentinel-1/2数据融合相较于仅使用Sentinel-2（光学）遥感数据，总体精度平均提升1.72个百分点，最大提升3.29个百分点；3）文中所用识别方法（案）中，面向对象方法在大棚密度高的区域表现良好；但在大棚密度较低的区域，精度一般，表现出较强的区域（或场景）依赖性。而光学与雷达信息融合后基于像素的递归特征消除随机森林（random forest-recursive feature elimination,RFRFE）方法（案）平均精度可达96.45%，精度高且稳定，区域适应性强，适合非高分影像县域农业大棚的精确、高效提取。研究提出的基于Sentinel-1/2影像县域农业大棚提取方案，可为广大县域农业大棚经济、快速、高效提取，提供技术支持。

关键词：遥感数据融合大棚提取随机森林递归特征消除

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北方农牧交错区碳排放时空演变及减排路径

环境科学 2024年

作者：孙景妍罗佳琪杜国红郭晋伟汤媛媛齐雁冰西北农林科技大学资源环境学院

农牧交错区在我国能源供给和生态格局中具有重要的战略地位，探究其碳排放时空变化特征有助于深入了解我国能源生产基地的历史碳排放信息，为推动区域节能降碳和制定差异化的减排政策提供数据参考，对实现低碳经济发展具有重要意义. 基... 详细信息

农牧交错区在我国能源供给和生态格局中具有重要的战略地位，探究其碳排放时空变化特征有助于深入了解我国能源生产基地的历史碳排放信息，为推动区域节能降碳和制定差异化的减排政策提供数据参考，对实现低碳经济发展具有重要意义. 基于土地利用、夜间灯光及省级能源消费碳排放数据构建碳排放空间化模型，运用全局莫兰指数(Moran’s I)和热点分析探究北方农牧交错区1995～2020年碳排放时空变化及聚集特征，并结合2010～2020年各城市的碳排放效率和减排潜力指数对城市分类后提出差异化的减排路径. 结果表明：①多源数据构建的碳排放空间化模型在市级尺度的估算结果线性拟合R2可达0.92. ②农牧交错区的碳排放总量从1995年的17629.13万t增加到了2020年的101450.8万t；但碳排放强度和增长速度均有所降低，与能源结构调整和能源效率提升有关. 在空间分布上，高碳排放城市随时间变化依次为大同、包头和榆林. ③研究区碳排放在县域尺度上呈现显著的全局空间正相关，热点区主要分布在晋陕蒙交界处，冷点区在2010年后由延安扩展到了庆阳和固原. ④各城市基于碳排放效率和减排潜力指数的差异，可划分为“高效率高潜力型”、“低效率高潜力型”、“高效率低潜力型”和“低效率低潜力型”这4类来实施有针对性的减排策略.

关键词：碳排放时空分布变化农牧交错区夜间灯光遥感减排潜力

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陕西省关中地区桃园土壤肥力状况分析与评价

果树学报 2024年第6期41卷 1125-1134页

作者：郑旭阳朱静雯胡亚楠赵彩平赵护兵西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】调查陕西省关中地区桃园土壤肥力状况,旨在为该区桃园土壤养分管理和施肥提供科学依据。【方法】以咸阳、宝鸡、铜川和渭南4市共24个桃园0~40 cm土层土壤为研究对象,对土壤容重、孔隙度、pH及有机质、全氮、有效磷、有效钾、硝... 详细信息

【目的】调查陕西省关中地区桃园土壤肥力状况,旨在为该区桃园土壤养分管理和施肥提供科学依据。【方法】以咸阳、宝鸡、铜川和渭南4市共24个桃园0~40 cm土层土壤为研究对象,对土壤容重、孔隙度、pH及有机质、全氮、有效磷、有效钾、硝态氮和铵态氮含量进行测定分析并评价。【结果】陕西省关中地区桃园0~20 cm土层土壤容重和孔隙度处于适宜范围,而在>20~40 cm土层,咸阳地区土壤容重较高,宝鸡地区土壤容重较高且孔隙度较低,均超出适宜范围;研究区土壤pH平均值为8.1,除宝鸡桃园土壤pH在6.4~6.9之间外,其余地区桃园均为碱性土壤,pH在8.2~9.0之间;陕西省关中地区土壤肥力总体水平不高,土壤有机质最为缺乏,在0~40 cm土层中,66.7%以上的桃园土壤有机质和全氮含量均处于缺乏水平;0~40 cm土壤有效钾含量均处于适宜或丰富水平,>20~40 cm土层的土壤有效磷含量处于缺乏水平;关中地区速效氮平均含量(w,后同)为10.8 mg·kg^(-1),处于缺乏状态,其中渭南的桃园土壤氨态氮和硝态氮含量最高,0~40 cm土层平均值分别为5.1 mg·kg^(-1),13.6 mg·kg^(-1),咸阳、铜川地区次之,宝鸡地区最低。【结论】陕西省关中地区桃园土壤有机质含量低,肥力低,应采取综合措施调节土壤通气保水性、降低碱度并培肥土壤。

关键词：桃园土壤养分状况肥力评价陕西关中地区

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种养污染防控视角下农业补贴的有机肥增施效应评价

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农业环境科学学报 2024年

作者：于方圆许佳林朱孔一粟陈江生西北农林科技大学资源环境学院

为了精确探究农机购置补贴、农业技术补贴及有机肥价格补贴对农户有机肥施用行为的激励影响，本研究基于2023年1月1日至30日陕西省关中地区12个县的农户随机抽样调查数据，运用结构方程模型(SEM)估算了影响农户有机肥施用行为的相关因... 详细信息

为了精确探究农机购置补贴、农业技术补贴及有机肥价格补贴对农户有机肥施用行为的激励影响，本研究基于2023年1月1日至30日陕西省关中地区12个县的农户随机抽样调查数据，运用结构方程模型(SEM)估算了影响农户有机肥施用行为的相关因素载荷系数。结果表明：农业补贴潜变量(ASF)的标准化路径载荷值为0.690，对农户有机肥施用行为产生了显著正面影响；在各种农业补贴中，农机购置补贴(MAS)的标准化路径载荷最高，为0.690，农业技术补贴在提高农户对有机肥与农产品市场认知上起到了正面作用；农业技术培训(TES)的影响显著，标准化路径载荷值为0.634；有机肥价格补贴(FES)的标准化路径载荷为0.597，是所有补贴中的最低值；农户主要劳动力年龄及教育水平(AGE与EDU)特征变量的标准化路径载荷均达到了显著性水平。农业补贴对不同经济条件下及不同作物种植户的影响显示出显著差异。研究指出，劳动强度是影响农户施用有机肥的主要障碍；积极的态度是推动农户施用有机肥的根本驱动力;3种农业补贴对提高粮农有机肥利用率的作用有限，需对相关政策标准和实施方法进行针对性的调整。

关键词：农业面源污染粪便循环结构方程模型劳动强度有机肥料认知直接成本