随着气候变化的加剧，高温干旱事件频发，对植被健康生长造成了严重影响。针对相关性方法难以准确刻画复合干热胁迫下植被脆弱性的问题，利用1982—2015年去趋势和标准化的归一化植被指数（detrended and standardized normalizeddifferencevegetationindex, SNDVI）、标准化降水蒸散发指数（standardizedprecipitationandevapotranspiration index,SPEI）和标准化气温指数（standardized temperature index,STI），构建基于Vine Copula的复合干热胁迫下植被脆弱性评估模型，量化黄土高原不同土地利用类型和气候区植被对高温干旱的响应关系。结果表明：1）黄土高原大部分区域SNDVI与SPEI呈正相关关系，与STI呈负相关关系，草地SNDVI与SPEI、STI的相关性最高，其次为耕地，林地最低；2）相对于单一干旱或高温事件，复合干热事件进一步加剧了植被脆弱性，复合干热胁迫下黄土高原6、7、8月植被损失概率分别为0.51、0.57和0.55，较高的区域集中在陕西北部、宁夏、甘肃东部和内蒙古等地区；3）黄土高原地区不同植被类型对复合干热的脆弱性各异，脆弱性从大到小依次为草地、耕地、灌木、林地。研究结果有助于深入了解植被对气候极端事件的响应，支持应对气候变化的陆地生态系统风险管理。

为阐明多时间尺度小流域侵蚀产沙对土地利用/覆被格局的变化响应机制，该研究基于吕二沟流域1982—2020年逐日降雨、水沙实测资料和土地利用/覆被数据，综合运用K-均值聚类法、多元回归分析等方法，从年际和年内月际2个时间尺度对比分析了不同土地利用/覆被格局下的流域侵蚀产沙变化及其与泥沙连通性指数的关系。结果表明：1)1982—2020年间，吕二沟流域由耕地为主体向农林草复合结构转变、泥沙连通性指数显著下降，可将整个研究期划分为1982—1985年、1986—1990年、1991—2000年和2001—2020年共4个阶段，分别对应土地利用/覆被格局Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。2）随着以林草地增加为主的土地利用/覆被变化，流域产流、产沙能力减弱。相较土地利用/覆被格局Ⅰ，土地利用/覆被格局Ⅳ的年均径流深显著降低；后期土地利用/覆被格局（Ⅲ和Ⅳ）下的汛期月产流产沙能力显著小于前期（土地利用/覆被格局Ⅰ）。3）基于月降雨量、月最大日降雨量和月侵蚀性降雨日数3个降雨指标，可将研究期内的汛期月降雨划分为4种类型：小雨量、弱侵蚀性的A型，中雨量、弱侵蚀性的B型，大雨量、中侵蚀性的C型，大雨量、强侵蚀性的D型；在大雨量中侵蚀性的C型降雨下，不同土地利用/覆被格局间的月际径流深和产沙模数均不存在显著差异（P>0.05）。年际和月际尺度下，小流域产沙模数均与泥沙连通性指数呈指数递增关系，但C雨型下的关系减弱。研究为干旱半干旱区流域土地利用/覆被格局优化配置和功能提升提供科学依据。

针对目前液压机械无级变速器（hydro-mechanical continuously variable transmission，HMT）效率模型研究中存在的效率组成不全面、局限于单一工况以及缺少功率损失分析等问题，该研究建立了考虑传动元件及附件功率损失的HMT全工况效率模型。首先建立HMT变量泵-定量马达的通用效率模型，根据效率试验数据辨识相关参数；然后建立HMT其他传动机构及附件的效率模型，将各部分效率模型组合得到完整的HMT效率模型。基于自主研发的HMT进行计算，得到全工况效率图和各组成机构的损失功率。搭建试验台，对HMT进行效率试验以验证模型的准确性，HM1段和HM2段在全工况下的效率平均绝对误差分别为0.0273和0.0261，相较于对比方法准确性提高了64.59%和55.46%。结合效率图和功率损失情况分析HMT效率特性和影响因素，结果表明：1）本文HMT效率主要受负载和液压单元排量比e影响，输入转速影响不显著；2）低负载下本文HMT效率主要影响因素为负载，高负载下为排量比；3）泵马达功率损失对HMT效率影响最大，e < 0时液压损失功率大，HMT效率低；e = 0时液压损失功率为0，HMT效率达到最高；4）齿轮和离合器的功率损失对HMT效率的影响不容忽略，考虑其他附件功率损失有利于提高模型计算精度。提高HMT效率的措施：1）尽量避免HMT长时间在功率循环工况下工作，在优先满足负载需求和保证发动机经济性前提下，推荐在纯机械点及其附近工作点作业；2）避免长时间低负载作业，应保持在高负载工况作业；3）选用高效率液压单元或通过改进参数提高液压单元传动效率；4）满足齿轮和离合器性能要求前提下改进参数，降低功率损失。

Y型网式过滤器广泛运用于微灌系统，其良好的水力性能是保证微灌系统稳定运行的关键，为了分析其水力性能，该研究采用数值模拟和物理试验相结合的方法，分析了网式过滤器在3种滤网网孔（正方形、圆形、菱形）以及3种筒体弧线角度（0°、15°、30°）下，过滤器内压降系数、滤芯网面流量分布、内部流场、压力分布等水力特性的变化。结果表明：物理试验与数值模拟之间的水头损失系数平均差异为9%，表明了数值模拟的可靠性，其中圆形网孔过滤器水头损失系数最大，正方形次之，菱形最小；滤网网孔形状对过滤器网面过流量分布的影响较大，正方形网孔过滤器的中速过流量区域占比最高达到了47.5%，圆形次之，菱形最小仅为26.5%。过滤器的水头损失随着筒体弧线角度的增加而逐渐减小，35°的压降系数较0°的减小了73.15%，网面流量的分布也随着角度的增加变得更为均匀，其中35°的中速过流量区域面积较0°增大了71.5%，水力性能明显提高；此外随着筒体弧线角度的增加，出口侧中上段滤网处的内外压差明显减小。因此在实际微灌系统中，选择网孔为正方形、筒体弧线角度30°的过滤器，其内部流场缓和、网面流量分布均匀，提高了过滤器的水力性能和使用寿命。该研究成果可为网式过滤器结构优化提供设计方案与理论依据。

为促进玉米秸秆全价值利用，该研究以中国知网（CNKI：China National Knowledge Infrastructure）数据库和Web of Science(WOS)核心数据库作为数据来源，利用知识图谱可视化软件，绘制玉米秸秆利用领域的知识图谱，以便全面了解玉米秸秆利用领域的研究现状和发展趋势，总结其面临的主要问题，并在此基础上深入挖掘分析玉米秸秆利用关键共性技术。玉米秸秆利用研究大致可分为1990—2007年及2008—2022年两个阶段。在后一阶段，各研究团队逐渐构成以肥料化、饲料化为主，燃料化为辅的玉米秸秆利用研究体系。经文献梳理发现，玉米秸秆利用研究大致经历了3次阶段性热点迁移，每次变化时长约为10a；中国玉米秸秆利用研究已取得较多成果，主要集中在秸秆还田和生物质能源生产方面；通过对知识图谱综合分析发现，玉米秸秆利用的热点方向包括生物质能源生产、土地改良和保护、畜牧业发展和饲料生产。最后，知识工程和归纳法分析结果表明，玉米秸秆利用技术仍存在收运不及时、还田质量低、秸秆制饲料技术不成熟、能源化技术成本高和附加值低等瓶颈。故在农业废弃物资源化利用这一国家重大需求驱动下，该文主要关注并分析了未来研究应重点聚焦的13项玉米秸秆全价值利用关键共性技术。该研究可为促进我国玉米秸秆全价值利用提供参考。

随着农业大数据时代的到来,如何开展直观的有效信息挖掘成为数据利用的一大难题。作为一种能够帮助人们高效地管理现实世界中事物及其关系的异构语义网络,知识图谱应用在近年来备受关注。在农业数据不断增加、结构越来越复杂的背景下,将知识图谱应用于农业领域有助于农业大数据分析,促进智慧农业发展。该文首先分析了知识图谱构建的模式,即自顶向下、自底向上及两种模式结合等3种模式的特点,然后从本体构建、知识抽取、知识融合、知识推理、知识图谱存储及可视化5个方面综述了农业知识图谱构建的关键技术应用进展与难点,接着对当前知识图谱在农业领域的应用进行了梳理,主要有农业专题文献计量研究、农业信息检索、农业知识问答和农业信息资源推荐等4个方面,最后对知识图谱技术在农业领域的应用研究方向进行了展望,认为未来应关注基于知识图谱的农产品电商推荐、动态农业知识图谱的构建、跨领域知识图谱的构建与关联等方面。

在植物图像实例分割任务中，由于植物种类与形态的多样性，采用全监督学习时人们很难获得足量、有效且低成本的训练样本。为解决这一问题，该研究提出一种基于自生成标签的玉米苗期图像实例分割网络（automatic labelling based instance segmentation network,AutoLNet），在弱监督实例分割模型的基础上加入标签自生成模块，利用颜色空间转换、轮廓跟踪和最小外接矩形在玉米苗期图像（俯视图）中生成目标边界框（弱标签），利用弱标签代替人工标签参与网络训练，在无人工标签条件下实现玉米苗期图像实例分割。试验结果表明，自生成标签与人工标签的距离交并比和余弦相似度分别达到95.23%和94.10%，标签质量可以满足弱监督训练要求；AutoLNet输出预测框和掩膜的平均精度分别达到68.69%和35.07%，与人工标签质量相比，预测框与掩膜的平均精度分别提高了10.83和3.42个百分点，与弱监督模型（DiscoBox和Box2Mask）相比，预测框平均精度分别提高了11.28和8.79个百分点，掩膜平均精度分别提高了12.75和10.72个百分点；与全监督模型（CondInst和Mask R-CNN）相比，AutoLNet的预测框平均精度和掩膜平均精度可以达到CondInst模型的94.32%和83.14%，比Mask R-CNN模型的预测框和掩膜平均精度分别高7.54和3.28个百分点。AutoLNet可以利用标签自生成模块自动获得图像中玉米植株标签，在无人工标签的前提下实现玉米苗期图像的实例分割，可为大田环境下的玉米苗期图像实例分割任务提供解决方案和技术支持。

针对特色农产品评价大数据多维度分析中，可信标签不足以及挖掘消费者各维度真实情感语义困难等问题。该研究提出了一种基于弱监督训练的深度学习方法。首先，通过主题模型分析大规模评论，提取产品评价主题和关键词。然后，结合句法依存和情感词典为评论生成不同维度的伪标签。最后，构建多标签多分类深度网络，在伪标签上进行弱监督学习。结果表明，该方法在红心柚评论数据集上取得89.2%的准确率和80.3%的F1值，比随机森林算法提升了7.1个百分点的准确率和11.5个百分点的F1值。相比Transformer模型，准确率提高5.6个百分点，F1值提高2个百分点，参数量减少了92%。该方法能从海量评论中高效提取产品评价维度和消费者关注点，为完善农产品质量和销售服务提供数据支持。

针对非结构化环境中采摘机器人缺少足够环境信息的问题，该研究提出了一种用于机器臂避障和路径规划的果实与枝条检测和三维重建方法。采用MobileNetV2取代传统DeepLabV3+主干特征提取网络Xception，并在特征提取模块引入了坐标注意力机制，通过改进网络对采集的RGB图像进行目标检测，并将检测到的火龙果和枝条语义掩膜转换成三维点云。提出一种基于非线性最小二乘法的椭球体拟合方法用于重建火龙果，用有限数量的AABB包围盒获取不规则的枝条的三维空间位姿信息。测试表明，改进后模型的平均交并比（mean intersection over union，mIoU）和平均像素精度（mean pixel accuracy，mPA）分别达到95.59%、98.01%，相较原模型分别提升2.57个百分点和1.44个百分点；平均推理时间和模型内存占用量分别降至94.74ms和22.52MB，分别仅为原模型的59%和11%。三维重建试验表明，火龙果果实重建的短轴尺寸和深度距离的平均绝对误差分别为0.44和2.04mm，枝条重建的样本标准差在各坐标轴上均小于10mm。结果证实了该研究方法可以有效地重建火龙果果实和枝条，可以为火龙果采摘机器人的采摘路径规划避障提供基础。

鱼类生物量无损测算是智能化水产养殖的重要环节，如何实现鱼体全长精准估算是该环节稳定运行的重要前提。该研究以红鳍东方鲀为对象，提出了一种鱼体全长精准估算方法，可在非接触情况下对自由游动的红鳍东方鲀进行精准的体长估算。首先，利用双目立体视觉技术对原始图像进行校正和立体匹配获得深度图像，并通过SOLOv2模型进行鱼体分割；然后，通过自主设计的独立分类器对图像进行高效分类，自动获取可用于全长估算的鱼类侧面图像，其分类准确率达95.3%；最后，耦合图像平面特征和深度信息，对鱼类进行三维姿态拟合，实现鱼类全长精准估算。结果表明，该方法全长估算的平均相对误差为2.67%，标准差为9.45%，且全长估算值与质量表现出良好相关性（R2=0.88）。该研究将为鱼类生物量无损测算提供关键技术支撑，对水产养殖的信息化管理、鱼类生长状况评估、投饵控制等具有重要意义。

混流泵在降速过程中的内部流动特性变化对其性能和稳定性有重要影响。针对这一问题，该研究探究了混流泵在降速过程中内部流动的复杂性，尤其关注不同降速方式对泵内压力脉动特性的影响。通过构建多通道测试系统，收集了混流泵在不同降速方式下的外特性参数信号和泵内压力脉动信号。并采用非稳态信号处理技术，从时域、频域和时频三方面探究不同降速方式对叶轮出口和导叶内部的压力脉动特性的影响以及二者之间的相关性。结果表明，泵内压力脉动的峰值和样本熵的变化趋势与不同降速方式的幂指数呈正相关关系；在整个降速过程中叶轮出口压力脉动对导叶内压力脉动起主导作用；叶轮出口和导叶内部压力脉动之间的相干频率主要集中于80~120 Hz之间；在不同降速过程中叶轮出口和导叶内部的压力脉动之间强相关区域的频带范围保持不变，但是强相关区域在整个降速过程频带范围中的占比有所变化；对于具有固定初始转速和目标转速的降速过程，降速方式的改变不会影响叶轮出口和导叶内压力脉动的相干频率。研究结论可为揭示混流泵瞬态运行特性及提高混流泵降速运行中的稳定性提供参考。

种养结合系统是实现养殖业和种植业可持续发展的重要途径。水热技术可以转化畜禽粪污生产生物原油、生物炭、水相产物和气体产物，分别具有燃料、土壤改良、农用杀菌剂和温室气体肥料应用潜力，以粪污水热资源化为核心构建的高效种养结合系统有助于提高土地对畜禽粪污的消纳能力、构建生态可持续的绿色循环农业，实现畜禽粪污资源化利用、种植业和养殖的协同高效发展。该研究基于国内外近十余年的研究，系统综述了粪污水热资源化产物在种养结合生态循环农业模式中的作用和应用潜力，论述了畜禽粪污水热转化生物原油在农业内燃机中作为燃料的研究现状，阐述了水相产物作为潜在的农用杀菌剂在作物病害防控中的作用，梳理了畜禽粪污来源水热炭在转化机理、理化特性和还田应用中的研究进展，分析了气相产物中的组分和用于温室种植的潜力。在此基础上总结了以粪污水热资源化为核心的高效种养结合系统面临的主要挑战，并对水热资源化产物农业循环应用的研究方向进行展望。研究为畜禽粪污水热资源化产物的高值利用和高效种养结合系统研究提供理论参考。

目前国内苹果基本采用人工采摘方式，随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展，利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势，开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义。由于苹果采摘作业环境复杂，严重制约了采摘自动化的发展。目标识别、定位与果实分离是苹果采摘机器人的关键技术，其性能决定了苹果采摘的效率及质量。该文概述了具有市场化前景的苹果采摘机器人发展和应用现状，综述了在复杂自然环境光照变化、枝叶遮挡、果实重叠、夜间环境下以及同色系苹果的识别方法，介绍了多种场景并存的复杂环境下基于深度学习的苹果识别算法，遮挡、重叠及振荡果实的定位方法，并对采用末端执行器实现果实与果树的分离方法进行了分析。针对现阶段苹果采摘机器人采摘速度低、成功率低、果实损伤、成本高等问题，指出今后苹果采摘机器人商业化发展亟需在农机农艺结合、优化识别算法、多传感器融合、多臂合作、人机协作、扩展设备通用性、融合5G与物联网技术等方面开拓创新。

为准确掌握不同地区、不同阶段农业农村有机废弃物资源及还田情况，探明作物养分供需关系的动态变化，该研究以北京郊区为研究区域，基于统计年鉴和文献资料，估算2010—2019年京郊秸秆、尾菜、林果枝条、畜禽粪污和厨余垃圾资源总量和还田量，根据作物需求和有机养分当季释放率，量化养分供给与需求的时空差异。结果表明，京郊有机废弃物及其养分量10 a间持续下降，2010年分别为1.30×10~7、2.18×10~5 t，至2019年分别下降了62.3%和71.8%。有机废弃物资源空间分布呈动态变化，2010年大兴区有机废弃物资源最多，2019年平谷有机废弃物资源最多。京郊乡村有机废弃物还田利用重点分布在东南部，各区有机废弃物还田养分量10a间持续降低，2019年较2010年减少53.5%～86.6%。在50%化肥配施条件下，有机废弃物有效养分供给与作物需求的匹配程度呈交错变化趋势，2010—2015年昌平、房山等区的废弃物养分过剩情况加剧，而2019年怀柔、密云等地出现养分亏缺；从养分类型看，门头沟氮、钾养分超载最严重，昌平区磷量过载严重。建议养分过剩区应结合区域需求，合理控制产业规模，或采用有机废弃物的高值多元利用、有机肥外运等方式进行养分调控；养分亏缺区则可适当扩大生产规模，提高废弃物的养分利用率。研究结果可为区域农业产业合理布局和废弃物资源化利用提供科学依据。

微藻是一类生长速度快、环境适应能力强的单细胞自养生物，利用其生产的碳水化合物、蛋白质、油脂等已在食品、水产养殖、医疗保健等领域广泛应用，然而，高养殖成本始终是限制其产业化发展的难点之一。光源是微藻培养的重要环境因子，现有研究多报道波段及光照周期对微藻生长代谢的影响，其所用光源几乎均采用单侧排布，光在藻液中分布的均匀性和稳定性易受藻液光径、藻密度等影响。为研究环绕式LED光质对蛋白核小球藻生长代谢影响，该研究以商业化较成熟的微藻——蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）为对象，将环绕式LED人工光源应用于微藻培养中，采用光强为100μmol/(m~2·s)的白、红、黄、绿、蓝、紫6种光质分别培养蛋白核小球藻21 d，每日监测藻液中生物量和光合色素含量变化，测定培养末期（D21）藻体中的蛋白质、油脂和碳水化合物含量及脂肪酸组成和丰度，分析不同波段光质对蛋白核小球藻生长代谢的影响。结果显示，相较于对照组（白光），绿光和蓝光分别培养蛋白核小球藻7d和9d后其生物量显著提高（P<0.05），培养末期（D21）绿光组和蓝光组的生物量分别提高了24.4%和8.0%(P<0.05)；藻液中叶绿素a的变化趋势与生物量变化类似，但绿光组藻体中总光合色素质量分数却显著低于紫光组（P<0.05），可能与微藻对紫光的吸收利用率低有关（需要合成更多光合色素来获取光能）；红光组中碳水化合物质量分数增加11.5%而油脂质量分数显著下降23.8%(P<0.05)；蓝光最利于油脂累积，显著提升26.2%(P<0.05)；紫光使蛋白核小球藻的碳分配从碳水化合物向蛋白质合成方向分流；脂肪酸分析表明，绿光和紫光最利于总脂肪酸累积，较对照组（39.5‰）分别提升20.1%和18.2%(P<0.05)；绿光和蓝光更有利于多不饱和脂肪酸的合成。研究结果可为蛋白核小球藻胞内碳分配的优化调控提供有效的光源配置方案，为蛋白核小球藻的高效优质生产提供理论参考。

针对名优茶智能采摘中茶叶嫩梢识别精度不足的问题，该研究对YOLOv8n模型进行优化。首先，在主干网络中引入动态蛇形卷积（dynamic snake convolution，DSConv），增强模型对茶叶嫩梢形状信息的捕捉能力；其次，将颈部的路径聚合网络（path aggregation network，PANet）替换为加权双向特征金字塔网络（bi-directional feature pyramid network，BiFPN），强化模型的特征融合效能；最后，在颈部网络的每个C2F模块后增设了无参注意力模块（simple attention module，SimAM），提升模型对茶叶嫩梢的识别关注度。试验结果表明，改进后的模型比原始模型的精确率（precision，P）、召回率（recall，R）、平均精确率均值（mean average precision，mAP）、F1得分（F1 score，F1）分别提升了4.2、2.9、3.7和3.3个百分点，推理速度为42 帧/s，模型大小为6.7 MB，满足低算力移动设备的部署条件。与Faster-RCNN、YOLOv5n、YOLOv7n和YOLOv8n目标检测算法相比，该研究提出的改进模型精确率分别高出57.4、4.4、4.7和4.2个百分点，召回率分别高出53.0、3.6、2.8和2.9个百分点，平均精确率均值分别高出58.9、5.0、4.6和3.7个百分点，F1得分分别高出了56.8、3.9、3.7和3.3个百分点，在茶叶嫩梢检测任务中展现出了更高的精确度和更低的漏检率，能够为名优茶的智能采摘提供算法参考。

离心泵运行过程中其进口来流速度随时间的波动对泵的水力性能具有不可忽略的影响，该研究采用非嵌入式多项式混沌（non-intrusive polynomial chaos, NIPC）方法对进口来流速度扰动的不确定性进行量化分析，探究其对离心泵水力性能的影响。结果表明：随机来流速度对泵的水力性能具有较大影响，且不确定度越大，其影响越大；进口来流速度扰动会引起泵叶片压力面尾缘与吸力面上压力分布及叶轮流道内流场的变化，从而造成泵的扬程及效率的波动且波动范围较大；同时，来流不确定性的影响在叶轮内流场中的传播是非对称且非均匀的。不同工况下来流速度随时间的扰动对泵性能的影响有所差异，大部分工况下来流速度扰动会造成泵性能的下降，其中不确定度为5%时，扬程最大可下降0.4 m，效率下降3%。对不同工况下泵的进口流速不确定性进行量化分析，能够对离心泵在整个运行工况下的稳健性进行综合评定，为泵稳健性设计提供一定的基础。

高光谱遥感可以捕获地表近乎连续的光谱曲线,以较高的光谱诊断能力对地表农作物进行精细分类与识别。传统基于深度学习的高光谱分类算法中空间、光谱特征捕捉利用困难、冗余特征筛选能力不足、模型约束过于单一等问题,导致农作物类型复杂且样本分布不均区域分类模型性能下降。该研究提出一种基于空间-光谱双分支动态特征选择的高光谱分类算法,在结合通道注意力机制和空间注意力机制进行空间-光谱特征提取的基础上,通过门控卷积层对提取到的特征进行相关性的计算和处理,实现空间维度和通道维度上的特征动态选择,并分别从空间、光谱和联合特征3个角度对分类结果约束,结合分类损失函数实现高光谱影像的分类任务。结果表明,在JAAS(Jiangsu academy of agricultural sciences,江苏省农业科学院)高光谱农作物分类数据集上,该研究算法总体精度、Kappa系数分别为99.35%和99.20%,相较于专为高光谱分类设计的算法CDCNN(contextual deep convolution network,上下文深层卷积网络)、 WCRN(wide contextual residual network,广义上下文残差网络)、 DBDA(double-branch dual-attention mechanism network,双分支双注意力机制网络)、DCNN(dual-channel convolution network,双通道卷积网络)分别提升了4.91%和6.12%、6.82%和8.53%、2.12%和2.63%、2.04%和2.54%;在公开数据集WHU-Hi-HanChuan区域,总体精度、Kappa系数分别为99.49%、99.41%,相较于CDCNN、WCRN、DBDA、DCNN分别提升了1.67%和1.96%、3.23%和3.80%、2.00%和2.35%、1.10%和1.29%;在WHU-Hi-Longkou区域,总体精度、Kappa系数分别为99.8%、99.74%,相较于CDCNN、WCRN、DBDA、DCNN分别提升了1.30%和1.71%、0.59%和1.74%、0.71%和0.93%、0.57%和0.76%。所提方法在样本分布不均的不同作物识别上均具有较高的识别准确率,可为基于高光谱影像的地物复杂且样本分布不均地区的农作物分类提供指导。

华北地区是中国蛋鸡养殖的主要区域，摸清华北地区蛋鸡养殖产业碳排放清单，开展科学规范的蛋鸡养殖产业碳排放核算，可为中国畜牧业碳减排技术筛选和政策制定提供依据。该研究利用混合生命周期评价和联合国政府间气候变化专门委员会（intergovernmental panel on climate change，IPCC）国家温室气体清单指南的相关核算方法，结合实地调研数据、GABI 软件中Ecoinvent 数据库和中国蛋鸡养殖业文献Meta分析数据，对华北地区蛋鸡养殖产业碳排放因子进行完善，构建出“饲料种植-蛋鸡饲养-鸡蛋包装-粪污存储-粪污处理”全生命周期的蛋鸡养殖产业碳排放核算方法。并将该方法用在华北某区域362家蛋鸡养殖场，综合分析蛋鸡养殖产业链各环节碳排放量，找到目前存在的碳排放问题，并提出碳减排建议。结果表明：1）大规模养殖场每羽蛋鸡1 a的碳排放量（以二氧化碳当量计，CO2-eq）为23.0 kg，较小规模养殖场的25.6 kg和中等规模养殖场的24.4 kg少10.1%和5.7%。2）对每羽蛋鸡不同养殖环节1 a的碳排情况进行分析，发现饲料种植、蛋鸡肠道发酵、鸡蛋包装和粪便存储处理为主要排放源，排放量分别为13.0、2.2、2.2和1.2 kg 。3）建议通过精准饲养，提高饲料利用率、提升畜禽粪污的处理水平、打破蛋鸡养殖固化模式等方式减少蛋鸡养殖碳排放。该研究可为蛋鸡养殖产业碳排放核算提供方法，并为制定碳减排政策提供科学依据。

芽眼精准检测是实现马铃薯种薯智能化切块的前提，但由于种薯芽眼区域所占面积小、可提取特征少以及种薯表面背景复杂等问题极易导致芽眼检测精度不高。为实现种薯芽眼精准检测，该研究提出一种基于改进YOLOv7的马铃薯种薯芽眼检测模型。首先在Backbone部分增加Contextual Transformer自注意力机制，通过赋予芽眼区域与背景区域不同权值大小，提升网络对芽眼的关注度并剔除冗余的背景信息；其次在Head部分利用InceptionNeXt模块替换原ELAN-H模块，减少因网络深度增加而造成芽眼高维特征信息的丢失，更好地进行多尺度融合提升芽眼的检测效果；最后更改边界框损失函数为NWD，降低损失值，加快网络模型的收敛速度。经试验，改进后的YOLOv7网络模型平均准确率均值达到95.40%，较原始模型提高4.2个百分点。与同类目标检测模型Faster-RCNN(ResNet50)、Faster-RCNN(VGG)、SSD、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5n、YOLOX相比，其检测精度分别高出34.09、26.32、27.25、22.88、35.92、17.23和15.70个百分点。在马铃薯种薯自动切块试验台上进行芽眼检测试验，对于表面光洁及表面附有泥土、破损的马铃薯种薯，改进后模型的漏检率分别为4%、11%，检测效果优于其他网络模型。研究结果可为后续马铃薯种薯智能化切块芽眼检测提供技术支持。

降低畜禽养殖污水处理成本是促进养殖业健康发展的重要因素,介质过滤能截留污水中的悬浮性固体,是养殖污水预处理的有效途径之一。其中,以作物秸秆为滤料的自然过滤装置结构简单、能耗低,能有效去除养殖污水中的固体污染物,但仍存在易堵塞、过滤速度慢、秸秆利用率低等问题。对此,该研究提出负压抽滤方案并进行了相关试验:首先通过单因素试验确定了各试验参数的边界条件,再利用二次回归组合试验,优化了负压抽滤的运行参数,试验结果表明当滤层厚度、压实密度、过滤压差分别为10 cm、130 kg/m~3、30 kPa时综合过滤效果最佳,此时总固体(total solid,TS)、挥发性固体(volatile solid,VS)、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)的去除率分别为40.47%、45.07%、13.56%、11.75%;自然过滤和负压抽滤的对比试验表明,相同滤层条件负压抽滤的污水处理量是自然过滤的4倍,而用时仅占自然过滤的1/5,负压抽滤能有效提高过滤速率和秸秆利用率。最后利用厌氧发酵试验,得到负压抽滤污水较未处理污水发酵周期缩短30%,产气量平稳且波动较小,负压抽滤能显著提升后续生化处理效率。研究结果可为改进现有畜禽养殖污水处理工艺提供技术支撑。

为预测气候变暖背景下西北地区酿酒葡萄物候期变化规律，该研究利用2007—2022年西北地区地表温度数据及酿酒葡萄（赤霞珠、黑比诺、美乐和霞多丽）物候观测数据（萌芽期、开花期和转色期），对酿酒葡萄物候模型（积温模型，包含生长日度模型（growing degree day model，GDD）及葡萄开花转色期模型（grapevine flowering veraison model，GFV），BRIN模型、WE模型）进行参数优化和模拟比较，选取最适模型结合气候模式数据预测SSP245和SSP585情景下酿酒葡萄物候期的变化。结果表明：1）萌芽期，BRIN模型最适用于赤霞珠、美乐和霞多丽，GDD5模型最适于黑比诺；2）开花期，GDD10模型最适用于赤霞珠和美乐，GFV和WE模型分别适用于黑比诺和霞多丽；3）转色期，WE模型最适用于赤霞珠、黑比诺和美乐，GFV模型则最适于霞多丽；4）在SSP245情景下，西北地区2035—2065年与2055—2085年4种葡萄的3个物候期分别平均提前2 d与4 d；在SSP585情景下，西北地区2035—2065年4种葡萄的3个物候期平均提前5 d，2055—2085年除了天山北麓地区的酿酒葡萄转色期因夏季高温影响而平均延后6 d外，其他酿酒葡萄物候期平均提前10 d，进一步分析表明夏季高温是导致转色期延迟的重要因素。研究结果为适应气候变化充分利用气候资源，保障西北地区酿酒葡萄生产优势地位提供理论依据和科学支撑。

为探究冷冻过程中退火条件对真空冷冻干燥固体果蔬食品模拟体系冰晶结构、干燥特性、微观结构和质构的影响，该试验通过建立真空冷冻干燥果胶-蔗糖凝胶体系模拟果蔬天然网络结构，考察了不同退火条件对冷冻模拟体系的冰晶结构、冷冻干燥模拟体系的微观结构和质构等品质的影响。结果表明，退火温度范围和退火次数是影响冰晶结构、干燥过程和产品质构的重要因素。研究发现，冷冻模拟体系冰晶的直径均值、冰晶比例随退火温度范围增加和退火次数增加而降低；模拟体系的冷冻干燥速率随退火温度范围和退火次数增加而加快；冻干模拟体系的硬度和脆度随退火温度范围和退火次数增加而降低。采用0℃退火3次条件下，干燥时间最短约为14.0 h，此时模拟体系冰晶分形维数为1.616，冰晶直径极差为0.98 mm，直径切尾均值为0.16 mm，冰晶比例为75.00%，在脆度阈值为0.784 N时脆度保留效果最好，峰个数为4.33。相关性分析结果表明，模拟体系的干燥时间与冰晶直径分布的离散程度、直径均值呈正相关，与分形维数呈负相关，与冰晶的直径均值和退火到达温度呈正相关。该研究明确了退火条件对模拟体系冰晶形态和冻干后多孔结构的影响，可为真空冷冻干燥食品预冻过程中控制冰晶形成提供理论依据。

农业可持续发展评价是世界性农业研究的热点问题，也是中国新时代乡村振兴和农业现代化发展的重大课题。改革开放促进中国农业经济获得快速发展，但农业发展与农业资源及生态环境的矛盾严重。党的十八大以来，农业可持续发展被提到更加突出的位置。研究农业可持续发展评价具有重要意义。该文研究国内外农业可持续评价的相关文献，在小波变换、支持向量机、遗传算法、蚁群算法基础上，提出小波-智能优化支持向量机相结合评价方法，参考已有评价指标体系，结合中国的农业发展现实状况，建立农业可持续发展评价备选指标集。运用Spss软件对150个初选指标进行显著性和相关性分析，确立包含62个指标的评价指标体系。运用一维离散平稳小波分析，数据消噪处理，遗传算法（genetic algorithm,GA）、蚁群算法（ant colony optimization,ACO），优化支持向量机参数（support vector machine,SVM），得出较好的惩罚参数、核函数、不敏感系数，再对支持向量机训练，该方法提高了训练准确度。对中国31个省（市）农业可持续发展进行小波-遗传算法优化支持向量机（GA-SVM）、小波-蚁群算法优化支持向量机（ACO-SVM）评价，并与GA-SVM、ACO-SVM农业可持续评价进行比较。评价与仿真结果表明，小波-GASVM农业可持续发展评价均方误差为9.641×10~(-5)，相关系数为0.980；而GASVM在同样的训练集测试集下，得到的均方误差、相关系数分别为0.006、0.979。小波-ACOSVM农业可持续发展评价均方误差为9.318×10~(-5)，相关系数为0.972；而ACO-SVM在同样的训练集测试集下，均方误差MSE、相关系数分别为0.016、0.953，小波-GASVM、小波-ACOSVM的农业可持续发展评价在预测精度和收敛速度上分别优于GA-SVM、ACO-SVM两种方法，小波-GASVM的农业可持续评价效果更理想。通过改变测试集个数进行多次试验，同样验证小波-GASVM方法是可靠的。该研究为农业可持续发展评价提供方法参考。

文冠果壳为文冠果榨油后的废弃物，为避免环境污染，充分利用这种废弃物制成高附加值的活性炭，该研究以文冠果壳为原料，采用磷酸活化法制备活性炭，以固液比、磷酸浓度、活化时间和活化温度为自变量，活性炭的碘吸附值为因变量，经响应面试验优化制备工艺，探究文冠果壳活性炭的吸附性能。结果表明，通过响应面试验优化得到最佳工艺条件：固液比1∶1 g/mL，磷酸浓度71%，活化时间158 min，活化温度540℃，此时碘吸附值为（1 127.377±2.406） mg/g，与预测的碘吸附值误差仅为0.390%。与文冠果壳相比，经活化得到的活性炭水分和灰分明显降低，C元素质量分数升高至69.702%；活性炭的比表面积为841.438 m~2/g，总孔容为0.593 cm~3/g，平均孔径为4.361 nm，孔隙结构发达，主要以介孔为主，且官能团主要为羰基。因此可以用文冠果壳制备出吸附性能好的活性炭，该结果可为磷酸活化法制备文冠果壳基活性炭的工业化生产提供一定参考。

为了精准揭示不同水层各个时间序列的海域养殖水质参数含量在三维空间的变化规律，该研究首先在海水水质数据处理方面提出了将主成分分析算法（principal component analysis,PCA）与互信息算法（mutual information,MI）相融合的数据处理算法（MIPCA）；其次将双向长短期记忆（bidirectional long short-term memory,BLSTM）与transformer 2个网络融合提出了新模型，即首先利用改进烟花算法（improved fireworks algorithm,IFWA）优化了双向长短期记忆神经网络中超参数；再利用transformer中注意力机制关注重要水质特征，最后将两个网络集成提出了混合模型MIPCA-BLSTM-transformer-IFWA。试验结果表明，该模型在MAPE(mean absolute percentage error)、RMSE(root mean square error)、R(coefficient of correlation)和D(willmott index of agreement)的4个度量指标分别为0.075、0.116、0.960和0.997，优于IPSO-KLSTM等传统预测模型。该研究提出的混合模型能够准确揭示海水中不同水层的无机氮含量、活性磷酸盐含量和pH值等参数变化趋势。

针对油菜机械直播铲锹式种床整备机作业时机组振动大，易导致关键零部件磨损、降低整机可靠性的问题，该研究利用Coco-80动态信号测试分析系统对机组在怠速和田间作业工况下的振动加速度进行测试，采用时域和频域分析相结合的方法，确定了两种工况下不同位置测点的振动加速度大小及机组主要激振源，并以此为依据提出了通过优化曲柄相位角排列方式降低整机所受合惯性力、合惯性力矩，减小铲锹式种床整备机振动的方案。进一步地，基于质量代换法建立了整机共10组曲柄摇杆机构的惯性力、惯性力矩受力模型，运用MATLAB软件分析得出整机受到合惯性力、合惯性力矩最小的曲柄相位角排列方式，在此排列方式下，整机合惯性力基本平衡，绕x、y轴的合惯性力矩绝对值均值分别降低了37.40%、30.09%。对改进后的机组在振动较大处采集加速度时域信号，与改进前相比，测点振动总量在怠速和田间作业工况下分别降低了36.42%、31.97%。该研究可为基于平面连杆机构群的农业机械减振研究提供参考。

针对当前生物质基多孔活性炭电极材料制备能耗高、性能调控难的瓶颈，提出活化氧化梯级热处理技术，以实现降本提质和探析多孔活性炭理化结构及其性能调控机制。该研究以废弃竹屑为原料，采用KHCO3活化和低温空气氧化制备多孔活性炭，探讨不同活化氧化温度协同作用下多孔活性炭的理化结构和电化学性能。结果表明，相较于600℃活化的多孔活性炭（PAC-600），增加了350℃低温空气氧化工艺后制备的多孔活性炭（PAC-600-350）的比表面积由154.361提升至264.235 m~2/g。随着氧化温度由200升高到350℃，多孔活性炭氧元素含量增加、表面含氧基团（-C=O-O、-C-OH等）增多，其缺陷程度和润湿性增强。三电极测试中，相较于PAC-600多孔活性炭，经空气氧化的PAC-600-350在电流密度为1 A/g时的比电容为215.29 F/g，比电容提高至1.47倍。二电极测试中，在功率密度为215 W/kg时，PAC-600-350对称电容器的能量密度达到9.06 Wh/kg，且在5 A/g电流密度和5 000次循环充放电后，PAC-600-350的电容保持率为86.59%，在超级电容器储能方面具备较大的应用潜力，该研究可为农林废弃物高值化利用提供参考。

香蕉通常在绿硬期（即青香蕉）进行采运，在此过程中果指与作业部件和果指与果指之间易发生反复碰撞。为探明果指的机械性质，减少香蕉采运过程中的碰撞损伤，该研究针对不同生长位置的果指进行了敲击试验。通过方差分析检验了敲击次数、敲击能量和生长位置对果指力学特性（加速度峰值和恢复系数）及易损性（损伤尺寸和敏感度）的影响。结果表明，敲击能量越高，加速度越大，恢复系数越小，损伤尺寸和敏感度越大，果指越易损伤；在果指塑性变形对应的敲击能量阈值内，加速度、恢复系数与损伤尺寸随次数以非线性方式增加，但增量主要集中在初始5次，而损伤敏感度则以非线性方式递减，随着敲击次数的增加，果指的易损性呈非线性降低。越靠近果轴底端且在内排生长的果指，越易损伤。该研究成果可为香蕉采运等过程中的防护措施与风险因素的管理提供依据。

摸清中国南方石漠化地区的畜禽粪便资源能源化底数,构建禽畜粪便资源的能源化利用模式,对于提高喀斯特森林生态系统服务功能、能源生产与消费革命等具有极强的现实意义。该研究以中国南方喀斯特石漠化问题严重的贵州省为研究区,以贵州省9个市/州的统计年鉴为数据来源,运用数理统计方法对贵州省4类畜禽粪便资源量、人均禽畜占有量等进行潜力估算,明确了贵州省畜禽资源地域性特征,揭示了贵州省畜禽粪便资源量在喀斯特县和非喀斯特县差异性,以及与石漠化等级之间的关联性,提出禽畜粪便资源能源化利用的生物天然气模式,测算了该模式的环境、社会和经济可行性。结果表明,2017年贵州省4类畜禽粪便理论资源量5 287.40万t,可收集资源量为3 635.86万t,牛粪和猪粪占绝对优势;空间上呈现东南向西北增长趋势,县域差异显著;肥料化资源量为1 815万t,可能源化资源量为1 820.86万t;以禽畜粪便为原料的沼气工程模式在高原山地潜在-轻度石漠化地区具有良好的经济性和可行性,巩固了石漠化治理成效且增加了农户健康和福祉。

鱼苗计数是水产养殖中的一个重要课题,在养殖、运输、销售等环节中均需对鱼苗进行定量计数。传统的估算计数方法由于其误差大、效率低等缺陷,已无法满足目前的鱼苗计数需求。为解决高密度、大批量的鱼苗准确计数难题,该研究通过自行搭建的图像采集装置,获取体长1～3 cm的鲢鱼苗在0.25、0.33、0.42、0.50、0.58和0.67尾/cm~2等6组不同平面密度下的运动视频,每组鱼苗运动视频共截取3 000帧图像,对所有图像进行预处理,获取鱼苗的二值图像,并提取出图像中的单个连通域及其边缘图像。对含有单尾鱼苗的单个连通域采用直接计数的方法,对含有多尾鱼苗的单个连通域采用先分割后计数的方法。在分割连通域时,一方面计算连通域边缘各处的曲率特征,并标记边缘中的凹点群位置作为预分割位置;另一方面结合连通域的骨架图,根据交叉型、联结型和单凹点群型共3种不同鱼苗重叠类型的形状特征,在连通域中挑选合适的分割位置划取分割线。对鱼苗二值图像中的所有连通域进行依次处理,最后将图像中的连通域总数量作为鱼苗的数量。对18 000张鱼苗图像的计数结果表明,在鱼苗平面密度低于0.58尾/cm~2时,鱼苗计数的平均相对误差低于1.37%,计数效率大于100尾/s。该研究解决了高密度鱼苗重叠图像的分割难题,实现了体长1 cm以上鱼苗的准确计数,可为鱼苗计数器的研发提供算法支撑。

土地是农村最重要的资源与资产，农村的人地关系是土地节约集约利用、城乡融合、乡村振兴与共同富裕的重要影响因素。该研究以浙江省为例，运用土地利用动态度、地学图谱法、人地协调模型和Tapio脱钩模型对2000—2020年浙江省农村居民点时空演变进行分析，并识别县域尺度农村居民点-乡村人口脱钩类型与人地耦合关系演进过程。结果表明：1）浙江省农村居民点时间上呈现减速上升的趋势，耕地是主要转入源，城镇用地与耕地是主要转出源；空间上呈现多区域集中，全域分散增加的趋势。2）人均农村居民点面积在时间序列上呈现持续上升的趋势，空间格局上呈现显著集聚特征，高值区聚集于浙北平原区，而低值区集聚于浙西南山地区。3）浙江省县域乡村人口-农村居民点脱钩关系以强负脱钩为主，即区域乡村人口下降，而农村居民点面积保持上升趋势，乡村人地耦合关系失调现象严重。研究结果对调节人地关系、促进农村土地资源的有效配置与高效利用具有重要意义。

利用果蔬垃圾厌氧合成中链脂肪酸（medium-chain fatty acids，MCFAs）等化学品是厌氧技术高值化的重要方向。中链脂肪酸合成通常需要以乳酸/乙醇（电子供体）和短链脂肪酸（电子受体）为碳源进行碳链延长反应。因此，利用有机废弃物连续、稳定地协同制备乳酸和短链脂肪酸是中链脂肪酸合成的关键步骤。该研究考察了果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）的可行性，研究了不同置换率和进料浓度对果蔬垃圾重复批次发酵产酸特性的影响。结果表明，调控重复批次发酵的置换率和进料浓度是提高生产率、改善乳酸/SCFAs比例的有效方法。综合考虑酸化产物的生产率、乳酸/SCFAs比例和碳源浓度，在70%置换率和8%进料TS(total solid)浓度条件下获得的酸化产物相对更有利于MCFAs的合成。此时，酸化产物生产率达到（5.25±0.25）g/(L·d)，乳酸/SCFAs的碳摩尔比例达到5±0.3，碳源浓度达到（985±29）mmol C/L。微生物群落分析显示，乳酸菌，如Lactobacillus和Enterococcus作为优势菌通过异型乳酸发酵协同制备乳酸和SCFAs。研究结果可为果蔬垃圾的高值化利用提供参考。

为解决食品中毒死蜱残留检测过程中步骤繁琐，灵敏度低的问题，采用高富集因子的针式滤器固相微萃取结合高灵敏度的酶抑制-数字图像比色法对毒死蜱进行快速检测。该研究以石墨烯纳米片作为固相吸附剂装入针式滤器，随后通过注射器重复抽打针式滤器的方法实现样品中毒死蜱的富集。酪氨酸酶能够将邻氨基苯酚和氯化铁体系氧化为黄色，毒死蜱会抑制酪氨酸酶的活性，从而会间接影响邻氨基苯酚和氯化铁体系的显色，通过数字图像比色法实现毒死蜱的定量分析。结果表明：毒死蜱在0.005～0.1 mg/L范围内线性良好，R~2>0.99。在矿泉水、茶水和果汁中的测定下限为0.005 mg/L。样品加标后的萃取率为86.6%～92.5%，相对标准偏差为3.2%～6.9%。该方法有助于开发农药的快速前处理和检测技术。

该试验旨在探究复合荚膜甲基球菌蛋白（methanotroph bacteria meal,MBM）与棉籽蛋白（cottonseed meal,CSM）在降低鱼粉（fish meal,FM）的饲料中对珍珠龙胆石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus♀×E. lanceolatus♂）生长性能和肠道菌群的影响。以基础饲料（FM为40%）为FM组，降低FM至30%，添加复合蛋白源（MBM为4%,CSM为12%）为MC组，投喂初质量为(28.85±0.04)g的石斑鱼56 d。结果显示，两组石斑鱼生长性能、存活、饲料利用和体形态指标无显著差异（P>0.05）。MC组肌肉丙氨酸、组氨酸和精氨酸显著升高（P<0.05），脯氨酸含量显著降低，血脂含量和转氨酶以及肝脏丙二醛显著降低（P<0.05），肠道总抗氧化能力和绒毛长度显著升高（P<0.05），肠道菌群Shannon和Simpson指数升高，菌群功能在代谢相关通路的富集度升高，环境信息处理相关通路的富集度降低。综上所述，MBM和CSM复合蛋白源能提高肝脏和肠道抗氧化能力，改善肠道发育和菌群结构。研究结果为MBM和CSM复合替代石斑鱼饲料鱼粉的使用提供参考。

为实现青贮玉米饲料pH值的快速、无损检测，该研究采用高光谱成像技术建立不同品质青贮玉米饲料pH值的定量检测模型。采集青贮玉米饲料样本936～2 539nm的平均光谱，采用6种预处理方法对青贮玉米饲料平均光谱进行处理，通过建立偏最小二乘回归（partialleastsquaresregression,PLSR）模型得出多元散射校正（multiplicativescatter correction,MSC）和卷积平滑（savitzky-golay,SG）两种预处理方法效果较好，使用竞争性自适应重加权算法（competitive adaptive reweighted sampling,CARS）、变量组合集群分析算法（variable combination population analysis,VCPA）以及迭代保留信息变量（iteratively retains informative variables,IRIV）算法对经MSC和SG卷积平滑预处理光谱进行特征波长提取，利用PLSR和极限学习机（extreme learning machines,ELM）分别建立饲料全波段、特征波长的pH值预测模型。MSC-CARS-PLSR为最优算法组合，其校正集决定系数为0.926 2，均方根误差为0.421 3，预测集决定系数为0.917 0，均方根误差为0.426 6。研究结果表明，结合PLSR模型可以实现对青贮玉米饲料pH值的准确预测，可为青贮玉米饲料pH值提供一种可靠且有效的无损检测新方法。

为探究长江经济带降雨侵蚀力和植被覆盖关系之间的耦合作用及其与土壤侵蚀风险的关系，该研究基于逐日降水数据和逐月NDVI数据，使用日尺度的降雨侵蚀力计算模型和Mann-Kendall趋势检验方法分析了长江经济带月尺度的降雨侵蚀力和NDVI时空演变特征，并通过耦合协调度理论和Pettitt突变点检验识别了降雨侵蚀力与NDVI耦合协调关系的时空变异特征，最后讨论两者之间耦合协调关系变化的原因。结果表明：1)1965—2019年，7—10月长江经济带多年平均降雨侵蚀力在全区空间上分布比较均匀，其他月份多年平均降雨侵蚀力均呈现从东南向西北减少的空间分布格局。东部地区7月和9月的降雨侵蚀力呈现显著增加趋势（P<0.05）;2）不同月份NDVI在1999—2019年间显著增加的总面积比例均超过长江经济带总面积30%,NDVI显著减少面积主要在东部地区，该地区土壤侵蚀风险较大；3）降雨侵蚀力与NDVI耦合协调度的多年平均值呈现东高西低的空间分布格局，耦合协调程度整体较低，耦合协调度显著减少的区域主要位于中部和西南部，显著增加的区域主要位于东部；4）长江经济带东部地区面积占比较小的常绿针叶林、常绿阔叶林、混交林和郁闭灌木林等林地面积的显著减少可能是引起耦合协调度显著增加的重要原因。该研究成果将有助于进一步了解长江经济带土壤侵蚀风险的认识，在空间上合理增加林地建设可以保护长江经济带生态环境、防治水土流失。

为解决菠萝采收效率低、成本高等问题，该研究根据菠萝果实的几何特征和花萼结合处易折断、茎秆较脆等生物学特性设计了一种拨杆喂入式菠萝采收机构，分析了影响收获效率的主要因素，包括：拨禾轮半径、拨禾轮转速、履带行走机的前进速度等，并确定了关键部件的结构和运动参数。在对菠萝果实与茎秆分离的运动学和动力学分析的基础上，确定了菠萝果实在花萼与茎秆连接处或在靠近花萼的茎秆处断裂的力学依据，其中成熟度较高时，菠萝花萼处的脱落区结合强度较小，受切应力作用而断裂；成熟度较低时，茎秆较细处因弯曲过大而断裂。建立采收过程的多体运动学仿真模型，分析了收获过程中菠萝植株的力学和动力学特征，求解不同运动情况下拨杆接触果实时的接触力峰值。两因素五水平正交台架试验表明，菠萝收获效果最佳的参数组合为前进速度0.4 m/s、拨禾轮转速22.8 r/min。最优参数组合的田间试验结果表明：拨杆喂入式菠萝收获机进行收获作业时工作顺畅，采收后的植株生长状态良好；菠萝果实收获成功率为84%，损伤率为9.53%，综合评价指标为85.94%。研究结果可为菠萝采收机械的研究提供参考。

为探究植物篱对紫色土坡面侵蚀泥沙粒径分布特征的影响，该研究以三峡库区紫色土为研究对象，在3种坡面条件下（裸坡对照组CK、植物篱P和仅地下根系R）以不同降雨强度（60、90 mm/h）进行人工模拟降雨试验。结果表明：与CK相比，R坡面条件下侵蚀泥沙中黏粒和粉粒含量减少了0.25%～5.48%，而P坡面条件侵蚀泥沙中砂粒含量减少了30.75%～47.28%。CK坡面条件下，泥沙分选现象主要出现在降雨前期，R坡面条件只影响降雨初期的泥沙分选，而P坡面条件对降雨全程均具有分选拦截砂粒的作用，但分选拦截效果随降雨时间的增加而渐趋稳定。R坡面条件下更多团聚体被雨滴击打破碎而分散为单粒，而P坡面条件则使更多细颗粒聚集形成团聚体，但松散的团聚体在降雨中后期倾向于分散为单粒。该研究结果可为深入理解植物篱对紫色土坡面侵蚀泥沙分选的影响，并为区域土壤侵蚀模型构建和水土资源高效利用提供科学依据和数据支持。

为实现对春玉米全生育期干旱的动态监测，消除分段式干旱灾害阈值在跨越发育期的灾情监测中的跳跃性，该研究构建了东北春玉米全生育期干旱动态阈值，实现了对玉米全生育期灾情的连续性监测。该研究以东北地区春玉米为研究对象，基于时间序列日光诱导叶绿素荧光（solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF）数据，结合2000—2020年东北地区春玉米实际干旱灾情资料，采用多项式、高斯拟合法构建东北春玉米不同干旱等级曲线，得到最优拟合模型，以相邻干旱等级拟合曲线的平均值作为玉米全生育期各干旱等级动态临界阈值，并用独立样本和典型干旱事件验证动态临界阈值。结果表明，高斯拟合模型在描述东北春玉米不同干旱等级时间序列叶绿素荧光指数值时较多项式拟合效果更佳；该研究构建的东北春玉米不同干旱等级动态阈值能较好地反映东北地区春玉米干旱情况，干旱等级识别结果与实际灾情等级基本符合的占91.03%，其中完全符合的占82.76%，验证精度较高；基于典型干旱事件的时空验证结果也表明该干旱等级动态阈值能较好地反映东北地区春玉米干旱时空演变特征和干旱灾情的发生发展动态。