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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

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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

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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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

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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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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

黄土高原植被恢复中土壤有机碳稳定机制研究进展

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应用生态学报 2024年第9期35卷 2413-2422页

作者：安韶山胡洋王宝荣西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 西北农林科技大学草业与草原学院陕西杨凌712100

黄土高原土层深厚,蕴藏着大量的有机碳,近年来黄土高原开展的一系列生态恢复工程改变了土壤有机碳的稳定性。土壤有机碳稳定性决定了土壤固定和储存有机碳的能力,然而,目前尚未系统综述黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性变化特征... 详细信息

黄土高原土层深厚,蕴藏着大量的有机碳,近年来黄土高原开展的一系列生态恢复工程改变了土壤有机碳的稳定性。土壤有机碳稳定性决定了土壤固定和储存有机碳的能力,然而,目前尚未系统综述黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性变化特征及其相关机制。鉴于此,本文概括了黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性的变化规律,梳理了土壤有机碳的稳定机制,主要包括矿物保护作用、物理保护作用和生物机制,并对黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性研究未来的发展方向和研究重点进行了展望,以期为黄土高原植被恢复过程中土壤固碳、稳碳理论与技术提供科学支撑,为“双碳”目标的实现提供科学参考。

关键词：黄土高原植被恢复土壤有机碳稳定性矿物团聚体土壤生物

中国城乡交错带土壤-农作物重金属污染的Meta分析

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环境科学 2024年第8期45卷 4766-4779页

作者：白宗旭杨雳王宏蕾陈涛西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室杨凌712100

受人类活动的影响,城乡交错带农田土壤重金属污染问题十分突出.准确掌握城乡交错带土壤-农作物重金属的污染特征,对保障食品安全与促进社会可持续发展具有重要意义.现有的农田土壤重金属污染研究大多基于小尺度、小范围实地监测,已有的... 详细信息

受人类活动的影响,城乡交错带农田土壤重金属污染问题十分突出.准确掌握城乡交错带土壤-农作物重金属的污染特征,对保障食品安全与促进社会可持续发展具有重要意义.现有的农田土壤重金属污染研究大多基于小尺度、小范围实地监测,已有的全国尺度研究并不能很好地反映出城乡交错带这一特殊界面的污染特点.通过收集整理已公开发表文献,基于Meta分析探究了中国城乡交错带土壤-农作物系统的重金属污染现状,在此基础上对特定地区主要作物重金属的人类健康风险进行评估.结果显示,我国城乡交错带农田土壤重金属累积显著,其中Cd(I_(geo)=0.89)污染最为突出,其空间分异特征明显;从不同耕地类型来看,水田和水浇地更易发生重金属积累;从不同城市等级来看,中、小城市的土壤重金属累积较为突出;对于城乡交错带农作物而言,Pb和Cd的超标率在水稻(39.64%和28.25%)和小麦(42.72%和27.72%)中最高;作物重金属健康风险评估结果显示,Cd是构成人体健康风险的主要元素,且对儿童和成人构成一定的非致癌风险和不可接受的致癌风险.

关键词：城乡交错带土壤农作物重金属 Meta分析

BldM对密旋链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控

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微生物学报 2024年第1期64卷 130-142页

作者：张媛周涵奇赵康康薛泉宏贾良辉颜霞颜华西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】以多效生防菌株——密旋链霉菌(Streptomyces pactum)Act12为研究材料,探究转录因子BldM对生防链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控作用。【方法】通过基因工程手段构建bldM基因缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM,利用... 详细信息

【目的】以多效生防菌株——密旋链霉菌(Streptomyces pactum)Act12为研究材料,探究转录因子BldM对生防链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控作用。【方法】通过基因工程手段构建bldM基因缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM,利用扫描电镜观察、抑菌实验、高效液相色谱检测和实时荧光定量PCR探究缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM与野生型(wild)Act12在形态发育、生长速率、寡霉素产量及抗病原菌能力等方面的差异。【结果】经测序验证bldM基因缺失突变体△bldM及过表达突变体OE-bldM均构建成功,其中△bldM寡霉素D产量明显降低且无法形成气生菌丝,而过表达突变株OE-bldM的气生菌丝更加密集,产孢更为丰富。与野生型菌株相比,OE-bldM的寡霉素D产量增加了23%,编码寡霉素核心合成酶基因的转录水平上调了2-3倍,抑菌活性显著增强。【结论】全局性转录调控因子BldM不但能影响Act12气生菌丝及孢子形成,并且参与正调控Act12寡霉素的合成,本研究结果为转录因子BldM的调控功能进行了新的挖掘和补充,并为后续深入研究密旋链霉菌Act12的生长代谢途径和调控机制提供了参考。

关键词：密旋链霉菌Act12 寡霉素 bldM 形态发育