科研产出
一种融合业务与生态关联的多维自然资源实体建模方法
《水利水电技术(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】针对自然资源管理由传统经济利用向生态保护与可持续发展转变过程中实体模型表达不完善的问题【方法】辨析“实体”及“地理实体”概念及内涵，界定了“自然资源实体”概念。构建了以“事件-规则-响应”为融合机制的业务与生态关联的多维自然资源实体概念模型，将业务活动抽象为“事件”,通过预设的“规则”动态触发实体间生态关联网络的“响应”。提出了基于存量数据的自然资源实体建模流程，并以自然资源实体中的矿区为例，构建矿区实体模型及其多维关联网络图谱。【结果】(1)成功构建一个包含采矿用地、林地、旱地等多种地类的组合型自然资源实体。(2)不仅清晰表达了矿区实体及其核心属性，还有效表达了矿区实体在空间、时间、语义、业务和生态上的关联关系。(3)通过矿业权变更事件，模型展现了业务调整与相邻矿区、周边林地、地下水之间的生态响应。【结论】融合业务与生态关联的自然资源实体模型能够更准确反映资源管理与利用的复杂性，解决了现有模型难以表达自然资源实体间生态互动关系及业务活动生态影响的问题，为促进生态文明建设与自然资源合理利用的协调发展提供科学依据。
关键词： 自然资源实体 数据模型 业务关联 生态关联 矿区实体 影响因素
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基于机器学习的贵州省中华蜜蜂工蜂形态分化分析
《昆虫学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]中华蜜蜂Apis cerana cerana形态受地理及生态差异影响.本研究旨在探究贵州省不同地区中华蜜蜂的形态差异,以期为其形态在不同地区之间的分化提供参考.[方法]选取贵州省内33个地区云贵高原型中华蜜蜂工蜂样本共7 524头,解剖后测量喙、足、背板、腹板和前翅相关形态参数值,再采用随机森林(random forest,RF)、神经网络(neural network,NN)和支持向量机(support vector machine,SVM)方法经参数调优后确定最佳形态分析模型和筛选变量重要性;根据变量重要性进行K-means无监督聚类分析;将重要变量与气温、降水量和植被值进行Pearson相关性分析.[结果]机器学习结果显示,当mtry为5,随机树为550时参数调优结果最佳;3个模型中SVM在精确率(precision)、召回率(recall)及F1分值上优于RF和NN;第3腹板蜡镜间距、第3腹板蜡镜长、第3腹板蜡镜宽和肘脉2、前翅长重要性值较高.聚类分析结果显示,织金、贞丰、赤水等共12个地区的中华蜜蜂工蜂样本聚为一类;纳雍、赫章和册亨等共8个地区的中华蜜蜂工蜂样本聚为另一类;息烽、平塘和罗甸等共13个地区的中华蜜蜂工蜂样本被聚在2类内.相关性分析结果显示,第3腹板蜡镜长与第3腹板蜡镜宽和前翅宽呈极显著正相关;第3腹板蜡镜宽与前翅宽呈极显著正相关;第3腹板蜡镜间距与3年春冬温差累积值呈显著负相关;翅脉2与3年春冬温差累积值呈显著负相关.[结论]基于机器学习的结果表明中华蜜蜂在贵州省内不同地区出现形态上的分化.SVM方法可为蜜蜂的分类提供新的思路,有助于理解中华蜜蜂形态在贵州省内的演化趋势,对推动保护地方中华蜜蜂种质资源具有指导意义.
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"干播湿出"模式下滴灌生物刺激素对棉花苗期生长的影响
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了研究“干播湿出”模式下不同生物刺激素对棉花苗期生长的影响，探讨适宜“干播湿出”模式的生物刺激素，在2022―2023年开展盆栽试验，采用“干播湿出”的种植模式，试验设计7个不同肥料和生物刺激素处理。研究不同处理对棉花的出苗率、农艺性状、干物质质量以及棉株氮、磷、钾吸收和转移的影响。试验结果表明，随水滴入肥料和生物刺激素对棉花出苗率无显著影响；但对棉花苗期生长有显著的影响。两年随水滴入肥料和生物刺激素都显著提高棉花的株高、茎粗和蕾数；2022年苗期和2023年蕾期滴入肥料和生物刺激素处理的单株干物质质量和养分吸收量也都显著高于T1处理，表明滴入肥料和生物刺激素对“干播湿出”棉花生长有显著的影响。T3和T7处理的干物质质量和蕾期氮、磷、钾吸收不仅显著高于T1处理，且都高于其他滴灌生物刺激素的处理。综合分析两年“干播湿出”模式下不同生物刺激素处理棉花的生长性状，T3和T7处理主成分分析综合得分居前两位，且聚类分析将T3和T7处理分为一类。基于本试验研究结果，T3和T7处理更适合“干播湿出”的模式棉田，矿源黄腐酸钾和聚谷氨酸是较为适宜添加的生物刺激素。
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我国典型农田土壤和培肥物料化学计量学特征及相关性研究
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究全国尺度下典型农田土壤化学计量比特征，收集了2013—2023年间文献及专著中典型农田土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）数据共443条；通过国家统计局近十年化肥投入量、农作物和牲畜产量数据估算出各区域化肥（IF）、秸秆（SF）、粪便（MF）以及总物料（F）投入量，采用单因素方差分析和皮尔逊相关性分析等统计方法，解析主要农业生产区域农田土壤计量学特征对培肥物料输入的响应关系。结果表明，全国农田土壤碳氮比（C/N）平均值为10.20，范围为4.22～20.55，各区域间无显著性差异；土壤碳磷比（C/P）、氮磷比（N/P）平均值分别为770.8、76.15，范围分别为90.4～2749.1、8.24～296.08，均以西南地区平均值最高，显著高于西北、华北地区。外源物料碳（C）、氮（N）、磷（P2O5）投入量最高的区域分别是西北、西南和华南地区，投入物料C/N、C/P最高均是华北地区（12.19、36.93）,N/P最高为华东地区（3.16）。皮尔逊相关性分析显示，全国农田土壤C/N基本上与外源物料投入无显著性相关关系。土壤C/P方面，东北地区与N/P＿F、C/P＿F、C＿SF呈极显著负相关关系，华北、华中、华东、华南地区与C＿MF、N＿MF、P＿MF呈显著正相关关系，西北地区则与C＿MF、N＿MF、P＿MF呈显著负相关关系；土壤N/P方面，东北地区受C/P＿F、N/P＿F、C＿SF负向调控，受C/N＿F正向调控，华北地区受N＿IF负向调控，华南、西南地区受C/N＿F、C/P＿F、C＿F正向调控。这些结果表明，我国典型农田系统土壤C/N无显著空间差异，C/P、N/P呈现北低南高趋势；我国典型农田土壤C/N受外源物料投入影响很小；土壤C/P在东北地区的关键调控因子是秸秆投入，其他区域为粪肥投入；土壤N/P在东北、华南、西南地区受外源物料总投入计量比调控。这些农田土壤化学计量学特征及其与投入物料的响应关系，对于指导农田区域优化施肥策略和资源高效利用具有重要意义。
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不同修复处理对呼伦贝尔放牧地植被群落特征及土壤碳氮养分的影响
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为改善放牧地退化生产力下降的问题，对放牧地采用围栏封育、施用农家肥、机械打孔等修复手段。探讨在采取不同的修复方式下，草地植被群落和土壤养分的响应模式，并进一步对比分析这些处理的实施效果。本研究以内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗的退化放牧地为试验场地，于2023年进行以下4种处理：对照（CK）、围栏封育（WF）、施用农家肥（NJF）、机械打孔+施用农家肥（DNJF）。同年8月，进行了植物与土壤调查，以评估短期内修复效果对植物群落特征、生物多样性和土壤碳氮养分的影响。在WF、NJF、DNJF修复处理后，植被的盖度、密度及地上生物量均显著高于CK,NJF处理对地上生物量提升效果尤为显著（P<0.05），较CK提升了110.6%;3种修复处理均有效增强了退化放牧地的植物多样性，WF处理的多样性提升最为显著；所有修复处理均促进了多年生禾草的生长，NJF处理通过提升C4植物的综合优势比，增强植物群落的光利用效率；DNJF处理对放牧地土壤有机碳含量和全氮含量的提升作用优于WF和NJF处理，使0～15 cm土层中土壤有机碳含量提升至17.62 g/kg，较CK增加了29.64%；相关性分析结果表明，DNJF处理能够增强植被群落与土壤养分之间的正相关性。围栏封育、施用农家肥、机械打孔+施用农家肥这3种方法对退化放牧地均有良好的修复作用。围栏封育显著增强了植物多样性，施用农家肥显著提高了草地生产力，而机械打孔则有效提升了土壤环境。综合分析，机械打孔配施用农家肥的修复策略对退化放牧地的可持续利用最为有效。
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64份籽粒苋资源遗传多样性分析
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：籽粒苋营养丰富，被誉为最有发展潜力的作物之一。为筛选优异的籽粒苋资源，对64份籽粒苋品种的籽粒数值性状和农艺性状进行分析，结果表明，15个数值性状的变异系数范围为4.79%～40.40%,仅有籽粒长、籽粒宽、籽粒周长和籽粒面积等4个数值性状的变异系数小于10%。遗传多样性指数介于0.90～1.42之间，其中叶长的遗传变异系数最小，而花序长的遗传多样性最大；16个数值性状相关性分析显示，籽粒外观数值性状之间相关性较强；粗脂肪含量与籽粒颜色负相关；茎粗与叶柄长、叶宽显著正相关，叶柄长与叶宽显著正相关；主成分分析提取了4个主要成分，累积贡献率为66.76%;聚类分析将64份籽粒苋资源分为四大类群，类群Ⅰ特点为籽粒小，籽粒蛋白质、总淀粉含量少，植株高大，花序较长，类群Ⅱ特点为单宁含量较高，叶子比较宽，类群Ⅲ特点为粗脂肪、蛋白质、淀粉含量较高，叶子较长，株高最矮；类群Ⅳ特点为籽粒最大，籽粒脂肪含量较少，叶子小，花序较短。
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基于深度学习的鲜食葡萄叶片品种识别研究
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】建立基于深度学习的鲜食葡萄叶片品种识别模型，为中国鲜食葡萄品种的保护、开发和系统分类工作奠定科学基础，并为其他农作物品种的鉴别工作提供借鉴。【方法】聚焦于68个常见鲜食葡萄成熟叶片的图像分析，通过图像采集技术，构建一个包含29 713张图像的鲜食葡萄叶片数据集。采用4种先进的卷积神经网络模型——GoogleNet、ResNet-50、ResNet-101和VGG-16对这些图像进行深入的自动识别研究。【结果】在所有测试的网络模型中ResNet-101表现最为出色，其在最佳参数配置下达到了97.99%的分类精度。在对68个葡萄品种的叶片图像进行检测时，对23个品种的预测准确率达到了100%，对整体的平均预测准确率则为94.90%。此外，对18个品种的召回率也达到了100%，对整体的平均召回率为94.19%。采用Grad-CAM技术分析的结果显示，所有模型都能精确地识别叶片的关键特征，叶片的表面纹理、叶脉和叶缘部分在品种识别过程中起到了至关重要的作用。【结论】深度学习网络模型可以很好地对鲜食葡萄进行自动实时识别。
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农业保险防贫效果及作用机理分析
《中国农业资源与区划 》 2025 北大核心
摘要：[目的]巩固脱贫成果与推进乡村振兴目标背景下,农业保险能否缓解农户相对贫困脆弱性进而助力长效防贫亟待系统科学的实证考察.[方法]文章基于583份农户调研数据,运用PSM模型与中介效应模型,从相对贫困脆弱性视角就农业保险防贫效果进行分析,并基于农户生产行为影响视角考察农业保险防贫作用机理.[结果](1)农业保险可显著降低农户的相对贫困脆弱性,且对农户风险型相对贫困脆弱性、资本型相对贫困脆弱性均具有显著缓解作用,但对风险型相对贫困脆弱性的影响更强.(2)提高农业规模投入、加强农机应用、促进专业化生产3条路径是农业保险影响农户生产行为进而助力防贫的有效路径.(3)农业保险对小农户与新型农业经营主体的相对贫困脆弱性均具有显著降低作用,且对小农户的影响效应更强.[结论]应通过驱动农户转向现代化农业生产经营方式、全面提升农险整体保障水平、注重不同地区及不同类型农户的差异化风险保障需求等来促进农险高质量发展,提升农户内生发展动力,助力实现长效防贫.
关键词： 农业保险 相对贫困脆弱性 防贫效果 农业生产行为 防贫机理
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能量聚集型超声波改性对马铃薯果胶理化特性、微观结构及乳化性能的影响
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同超声波处理条件下马铃薯果胶乳化性能与其理化特性、微观结构的内在联系，本文研究了不同能量聚集型超声波功率密度（30、40、50 W/L）、超声时间（10、20、30 min）对马铃薯果胶理化特性、微观结构及乳化性能的影响。结果表明，聚集型超声波改性可以破坏马铃薯果胶的链状结构，降低粒径(D50、D[4,3]、D[3,2])、甲酯化度（DM）和乙酰化度（DA）、 ζ电位和分子量（Mw），并提高半乳糖醛酸（GalA,39.11%～48.14%）含量。以改性马铃薯果胶制备乳液的乳化稳定性和液滴分布均匀性显著提高（P<0.05）。其中，经30和40 W/L功率密度下处理20 min得到的改性马铃薯果胶制备乳液的物理稳定性最高、Turbiscan稳定性指数（TSI）最低，为46.00%（EGU30-20）和5.25%（EGU40-20），显著高于未改性马铃薯果胶（物理稳定性：39.00%;TSI:18.38）。上述结果表明，超声波技术作为一种环保、易操作的有效方法，能够显著提升马铃薯果胶的乳化能力，从而扩展其在食品工业中的应用潜力。
关键词： 马铃薯果胶 聚集型超声波 改性 理化特性 微观结构 乳化性能
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