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分子植物育种 2022年

作者：邓童张晓龙刘学森唐雨薇吕佩锋罗乐花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学园林学院

单叶蔷薇是蔷薇属中唯一呈单叶的种，抗逆性极强，是非常有价值的月季育种材料，且为中国二级保护植物。本研究针对新疆5个单叶蔷薇居群，利用相关系数、变异系数、可塑性指数等对其750个个体的9个叶功能性状进行空间变异格局、居群内... 详细信息

单叶蔷薇是蔷薇属中唯一呈单叶的种，抗逆性极强，是非常有价值的月季育种材料，且为中国二级保护植物。本研究针对新疆5个单叶蔷薇居群，利用相关系数、变异系数、可塑性指数等对其750个个体的9个叶功能性状进行空间变异格局、居群内和居群间的变化规律分析，并揭示其在不同居群的适应策略。结果表明：（1）单叶蔷薇叶面积、叶宽、叶厚、叶相对含水量均呈现出经度、纬度和海拔的变异格局。（2）单叶蔷薇叶相对含水量的变异系数最大，可塑性最高；叶厚的变异系数最小，稳定性最强。叶面积、叶长、叶组织密度、叶宽和叶相对含水量可作为单叶蔷薇叶功能性状变异的主要指标。单叶蔷薇形成了一套适应异质环境的叶功能性状组合，叶面积与叶长、宽之间有较大的关联，且叶面积和叶厚越小，叶组织密度、叶干物质含量越大；叶面积越大而叶厚越小，叶相对含水量越小；比叶面积受到叶面积和叶长、宽的影响，另外，比叶面积越小，叶厚、叶组织密度、叶干物质含量和叶相对含水量越大。（3）在位于石河子镇的P;居群中，单叶蔷薇选择将更多资源投入生长的策略，且大部分叶功能性状在该居群内的变异系数较高，建议对P;居群进行重点保护。

关键词：单叶蔷薇叶功能性状变异特征适应策略

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大型溞投放密度对湖库水体水质改善及底泥污染物影响

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环境工程学报 2021年第8期15卷 2831-2838页

作者：杨东翰张立秋刘永泽曲丹邱斌李鹏飞郭鹏封莉北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 北京市北运河管理委员会昌平区管理段北京102206 北京市昌平区沙河闸管理处北京102206

向北京市沙河水库投放大型溞(Daphnia magna),利用其摄食藻类、促进悬浮颗粒态污染物沉降的特性,以提升水体的透明度,为后续沉水植物群落的恢复创造条件,并探索大型溞的投放密度,以及投放后对水质及底泥主要污染物的影响。结果表明:向... 详细信息

向北京市沙河水库投放大型溞(Daphnia magna),利用其摄食藻类、促进悬浮颗粒态污染物沉降的特性,以提升水体的透明度,为后续沉水植物群落的恢复创造条件,并探索大型溞的投放密度,以及投放后对水质及底泥主要污染物的影响。结果表明:向沙河水库投加大型溞的最佳密度为5~15 ind·L^(-1);在该条件下,水体透明度可在3~5 d由40 cm提升至100 cm,浊度由19.7 NTU降至3 NTU,藻密度由2.4×10^(6) cell·mL^(-1)降至(4~6)×10^(4) cell·mL^(-1);大型溞可在沙河水库长期存活,并可长期抑制藻类、维持水体的透明度;水体COD并未发生明显改变;大型溞的分泌物促进了悬浮颗粒态氮、磷的沉降,使TN和TP的去除率分别达到70.2%和54.9%;由于投溞后藻类浓度迅速下降,藻对NH3-N的吸收量降低,使水体NH3-N升高了32.2%;底泥中有机质、TN、TP均出现了一定程度的升高。针对于湖库水体透明度低的问题,应投放适宜密度的大型溞,调整水质状态,并结合水中藻类、底泥污染物等条件,综合考虑有效改善水质的方法。

关键词：大型溞投放密度透明度提升水质改善底泥

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基于深度学习网络实现番茄病虫害检测与识别

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中国农业大学学报 2023年第11期28卷 165-181页

作者：王铭慧张怀清樊江川陈帮乾云挺南京林业大学信息科学技术学院南京210037 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家农业信息化工程技术研究中心数字植物北京市重点实验室北京100097 中国热带农业科学院橡胶研究所海口571737 南京林业大学林草学院南京210037

为利用计算机或人工智能技术协助番茄病虫害防治,以存在病虫害侵害问题的番茄植株图像为研究对象,针对番茄病虫害目标小而密的特点提出基于Swin Transformer的YOLOX目标检测网络,用于精确定位图像中的病虫害目标,并采用基于经典卷积神... 详细信息

为利用计算机或人工智能技术协助番茄病虫害防治,以存在病虫害侵害问题的番茄植株图像为研究对象,针对番茄病虫害目标小而密的特点提出基于Swin Transformer的YOLOX目标检测网络,用于精确定位图像中的病虫害目标,并采用基于经典卷积神经网络构建的旋转不变Fisher判别CNN分类网络,以此提高病虫害分类的准确率。结果表明:1)将测试结果与传统的目标检测模型和分类模型作对比,基于Swin Transformer的YOLOX网络在番茄病虫害测试集上的精确度比Faster R-CNN和SSD分别高了7.9%和9.5%,旋转不变Fisher判别CNN对病虫害类别的识别准确率与AlexNet、VGGNet相比分别提升了8.7%和5.2%;2)与基于Transformer的目标检测模型DETR和近年来新兴的图像分类模型Vision Transformer(ViT)在番茄病虫害测试集上的结果相比较,本研究的检测和分类方法也存在优势,病虫害检测精度和分类准确率分别提高了3.9%和4.3%。此外消融试验也证明了本研究方法改进的有效性。总之,本研究所构建的网络在番茄病虫害的目标检测和分类识别方面的性能优于其他网络,有助于提升番茄病虫害的防治效果,对计算机视觉在农业领域的应用具有重要意义。

关键词：深度学习病虫害识别 Swin Transformer Fisher判别番茄

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大型溞⁃沉水植物组合系统去除北京沙河水库水与底泥污染物效果研究

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环境科学学报 2021年第1期41卷 255-262页

作者：杨东翰李本行张立秋封莉曲丹邱斌李鹏飞郭鹏刘永泽北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 北京市北运河管理委员会昌平区管理段北京102209 北京市昌平区沙河闸管理处北京102206

针对北京市沙河水库目前水体自净能力弱、水质较差等问题,研究以大型溞⁃沉水植物组合系统为核心的库区水体与底泥净化方法.通过前期投放大型溞提高水体透明度为沉水植物生长提供先决条件,然后利用3种沉水植物(即金鱼藻、狐尾藻和黑藻=1... 详细信息

针对北京市沙河水库目前水体自净能力弱、水质较差等问题,研究以大型溞⁃沉水植物组合系统为核心的库区水体与底泥净化方法.通过前期投放大型溞提高水体透明度为沉水植物生长提供先决条件,然后利用3种沉水植物(即金鱼藻、狐尾藻和黑藻=1∶1∶1)去除湖库污染水体中污染物,本文重点考察在不同种植密度下组合系统对沙河水库水体、底泥污染物的去除效果.研究结果表明:在种植密度分别为30%和50%时,3种植物均长势良好,而在种植密度为80%时,金鱼藻和狐尾藻生长受到胁迫,但黑藻仍能继续增长,表现出较好的耐受性;当沉水植物种植密度为50%时,各污染物去除效果较好,系统稳定后COD、TN、NH^+4⁃N、NO^-3⁃N和TP的去除率分别可达45.4%、42.8%、66.0%、46.4%和85.9%.底泥有机质、总氮和总磷的去除率分别达到15.8%、33.3%和19.6%.

关键词：沉水植物种植密度水质改善底泥改善

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不同潜水埋深对单叶蔷薇实生苗根系生长与构型的影响

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中国野生植物资源 2024年第4期43卷 45-52页

作者：张爱敏张晓龙江律肖丽罗乐于超张启翔北京林业大学园林学院北京100083 花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 国家花卉工程技术研究中心北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 园林环境教育部工程研究中心北京100083 林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

目的:为了解单叶蔷薇干旱适应策略并为原生境植被修复提供科学依据。方法:以一年生单叶蔷薇实生苗为研究对象,设置30 cm(D30)、40 cm(D40)、50 cm(D50)、60 cm(D60)和70 cm(D70)5组潜水埋深梯度,利用根系扫描等方法分析其对蔷薇实生苗... 详细信息

目的:为了解单叶蔷薇干旱适应策略并为原生境植被修复提供科学依据。方法:以一年生单叶蔷薇实生苗为研究对象,设置30 cm(D30)、40 cm(D40)、50 cm(D50)、60 cm(D60)和70 cm(D70)5组潜水埋深梯度,利用根系扫描等方法分析其对蔷薇实生苗根系生长和构型的影响。结果:潜水埋深对内部连接总数(a)、外部连接总数(v_(0))、连接总数之和(Pe)、平均拓扑长度(b)和修正拓扑参数q_(a)、q_(b)有显著影响(P<0.05),对拓扑参数Ti无显著影响(P>0.05),q_(a)(0.33~0.73)、q_(b)(0.23~0.88)变化范围较大。整个试验过程根系始终维持50°~60°的低分支角度,但当地下水极端匮乏时(如D70组和对照组CK),根系分支角度有增大趋势。随着干旱胁迫加强,单叶蔷薇实生苗根系的生物量增长速度大于地上生物量增长速度;在D60组、D70组和CK组,根系积累相同生物量,v_(0)的增加速度大于a的增加速度;各组根系分支数增长速度始终小于根系连接数,随干旱程度加深差异呈缩小趋势,以上说明适度的干旱可促进根系分支。结论:单叶蔷薇实生苗根系构型及时响应环境水分变化,适应性极强。

关键词：单叶蔷薇根系构型拓扑参数潜水埋深抗旱

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反硝化型厌氧甲烷氧化微生物的富集与影响因素分析

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环境工程学报 2021年第2期15卷 599-608页

作者：薛怡亭安法财石天晶党岩孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

采用含有不同氮源的SBR进行为期220 d的反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)微生物富集,研究单一氮源和多氮源对DAMO富集的影响,并用高通量测序对含有不同氮源的反应器内微生物群落结构进行了分析。结果表明,单一氮源(NO3^(-))和多氮源(NO3^(-),... 详细信息

采用含有不同氮源的SBR进行为期220 d的反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)微生物富集,研究单一氮源和多氮源对DAMO富集的影响,并用高通量测序对含有不同氮源的反应器内微生物群落结构进行了分析。结果表明,单一氮源(NO3^(-))和多氮源(NO3^(-),NO2^(-),NH4^(+))为进水的反应器硝氮降低速率分别为0.3 mg·(L·d)^(−1)和2.8 mg·(L·d)^(−1),这说明多氮源比单一氮源更适合富集DAMO微生物。微生物群落结构分析结果表明,多氮源反应器中厌氧氨氧化细菌和DAMO古菌相对丰度(0.56%和0.03%)比单一氮源反应器中更高(0.3%和0.02%)。采用厌氧小瓶实验对工艺参数优化,结果确定DAMO反应的最适pH为6~7;最适温度为35℃;当甲烷分压大于75 kPa时,DAMO反应速率不再受甲烷分压的限制。

关键词：反硝化型厌氧甲烷氧化微生物富集培养群落结构影响因素

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青海东部典型人工水源涵养林稳定性比较

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中国水土保持科学 2023年第2期21卷 47-56页

作者：王作枭贾洪文麻鑫垚李远航林莎张静贺康宁北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室、北京市水土保持工程技术研究中心、林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 青海省水利水电勘测设计研究院西宁810000 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司长春130021

青海作为中国的高原水塔,区域内森林能否稳定发挥其水源涵养功能至关重要。研究其林区人工水源涵养林的稳定性,明确限制林分稳定性的主要因子,可为林分结构调控与功能提升提供科学依据。于2019年5—9月在青海省大通县塔尔沟小流域选取6... 详细信息

青海作为中国的高原水塔,区域内森林能否稳定发挥其水源涵养功能至关重要。研究其林区人工水源涵养林的稳定性,明确限制林分稳定性的主要因子,可为林分结构调控与功能提升提供科学依据。于2019年5—9月在青海省大通县塔尔沟小流域选取6种典型林分作为研究对象,构建稳定性评价指标体系,结合层次分析法和模糊物元法计算各指标组合权重,采用综合评价法进行分析评价。结果表明:1)混交林稳定性整体大于纯林,青海云杉白桦混交林稳定性最好,青杨纯林稳定性最差。2)组合权重结果表明:林分密度、土壤水分和生物多样性是林分稳定的主要限制因子。青海云杉白桦混交林可以作为指导青海东部地区林分功能提升的理想林分。区域植被重建过程中,应通过调整林分结构和密度,增加灌木和草本层的生物多样性,营建复层异龄的针阔混交林,确立科学合理的人工林营建模式。

关键词：水源涵养林林分类型林分稳定性模糊物元法结构调控

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茶用地被菊新品种的活性成分测定与感官评价

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安徽农业大学学报 2024年第4期51卷 588-594页

作者：虞子仪刘立新陈茂林李洋名徐婧菲吴佳希孙明林木资源高效生产全国重点实验室花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学园林学院北京100083

研究地被菊新品种的茶用价值,建立可靠的茶用菊综合测评体系,有助于选育兼有高观赏性、高风味水平、强抗逆性和长花期的菊花品种。目前关于茶用菊品质评价的文献报道以营养成分测定为主,缺少对综合品质的评价。本研究按照茶用菊鲜花品... 详细信息

研究地被菊新品种的茶用价值,建立可靠的茶用菊综合测评体系,有助于选育兼有高观赏性、高风味水平、强抗逆性和长花期的菊花品种。目前关于茶用菊品质评价的文献报道以营养成分测定为主,缺少对综合品质的评价。本研究按照茶用菊鲜花品质筛选标准,筛选了‘TC15’、‘TC3’、‘TC40’、‘TC43’、‘TC61’、‘TC12’、‘TC31’和‘TC10’等8个新品种,烘制成茶用样品。以2个传统茶用菊品种(杭白菊、黄山贡菊)为对照,对10个样品的活性成分进行测定,包括总黄酮、总多酚、可溶性糖和水浸出物等指标。组织并培训专业的感官评价小组,按照小组制定感官品质(外观和风味)评分标准,对10个样品的干花和冲泡后的茶汤、汤花进行评价。通过与杭白菊、黄山贡菊比较活性成分含量和感官品质,综合评价得出新品种‘TC43’、‘TC3’和‘TC10’具有较高的茶用价值。

关键词：地被菊茶用菊感官评价活性成分综合测评体系

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木聚糖酶改性对竹粉/聚乳酸复合材料性能的影响

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林业工程学报 2020年第3期5卷 36-40页

作者：郝丞艺张凯强宋伟尹宏年张双保北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

植物纤维与树脂基材料在复合过程中存在相容性差的问题。为拓宽生物酶在植物纤维增强聚合物方面的应用,探讨利用木聚糖酶进行生物改性对植物纤维产生的影响,以生物酶木聚糖酶为改性剂、聚乳酸(PLA)作为基质,利用热压成型冷压脱模工艺... 详细信息

植物纤维与树脂基材料在复合过程中存在相容性差的问题。为拓宽生物酶在植物纤维增强聚合物方面的应用,探讨利用木聚糖酶进行生物改性对植物纤维产生的影响,以生物酶木聚糖酶为改性剂、聚乳酸(PLA)作为基质,利用热压成型冷压脱模工艺制备了改性竹粉/聚乳酸复合材料。采用单因素试验,控制木聚糖酶的浓度,通过傅里叶转换红外光谱(FT IR)、力学测试、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG或TGA)等分析方法,研究了不同浓度木聚糖酶改性竹粉对复合材料性能的影响。结果表明:FT IR显示,随着木聚糖酶浓度变大,半纤维素被逐渐降解,2.67 mg/L质量浓度时降解最佳;力学性能显示,当木聚糖酶的质量浓度为2.67 mg/L时,相比未处理组,复合材料的弯曲强度、拉伸强度分别提高15.0%和85.7%,但冲击强度降低5.2%,优于其他浓度;热重分析显示,当木聚糖酶的质量浓度为2.67 mg/L时,纤维最先被降解,热稳定性弱于其他组;SEM结果显示,竹粉经过木聚糖酶处理后,半纤维素被降解,纤维表面变得粗糙,与PLA结合强度变大,2.67 mg/L质量浓度时是复合材料性能最佳的水平。

关键词：聚乳酸木聚糖酶竹粉热稳定性力学性能

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造纸污泥基固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

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化学工程 2021年第12期49卷 59-64,70页

作者：邢立艳刘润东敬凡尘徐明何静北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 秾源科技(北京)有限公司北京100031

为解决传统碳基固体酸制备用酸量大、用水量大的问题以及促进造纸污泥深加工再利用,以造纸污泥为原料采用高温煅烧法并负载对甲苯磺酸制备了一种高效碳基固体酸催化剂(p-SBC)。采用SEM、XRD、FTIR和XPS等对p-SBC的形貌和结构进行表征,... 详细信息

为解决传统碳基固体酸制备用酸量大、用水量大的问题以及促进造纸污泥深加工再利用,以造纸污泥为原料采用高温煅烧法并负载对甲苯磺酸制备了一种高效碳基固体酸催化剂(p-SBC)。采用SEM、XRD、FTIR和XPS等对p-SBC的形貌和结构进行表征,使用该催化剂催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(HMF),考察了催化剂煅烧时间、对甲苯磺酸负载量、反应时间、反应温度、催化剂用量、果糖浓度等影响因素对HMF收率的影响,结果表明:p-SBC同时含有由金属离子形成的路易斯酸位点以及—SO_(3)H等形成的布朗斯特酸位点,2种酸位点对果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(HMF)具有协同催化作用。在二甲基亚砜(DMSO)中140℃反应80 min,HMF收率高达92.9%,并且p-SBC具有良好的稳定性和重复使用性。

关键词：造纸污泥生物炭固体酸对甲苯磺酸 5-羟甲基糠醛催化转化

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