沼液还田下不同种植模式的重金属风险评价及安全消纳量分析

为探讨沼液中重金属对土壤质量、农林作物安全生产的影响,评价施用沼液对土壤环境与农林作物污染的风险,以及提出不同种植模式的沼液适宜用量,在广西壮族自治区主要生猪养殖区,选择蔬菜、果树、牧草、用材林等不同类型的耕地13个,采集0-20 cm和20-40 cm土层土壤样品以及部分植物的根系、茎秆、叶片、果实等,测定上述样品的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr等元素的含量,分析和评价土壤、农林作物的污染状况。结果显示:13个样点中,0-20 cm和20-40 cm土壤的Cu、Zn污染样点比例相同,分别为46.2%和38.5%,高于Pb、Cd、Cr;0-20、20-40 cm土壤的Cu、Zn污染指数,以及0-20 cm土壤内梅罗综合污染指数与沼液浇灌总量呈显著正相关,而与年均浇灌量相关性不显著;耕地土壤5种元素的沼液消纳容量大小为Cr>Pb>Zn>Cu>Cd。9个可供食用的植物样点中,Pb含量超标的样点数最多,其次是Cr,占比分别为66.7%和44.4%;内梅罗综合污染指数处于污染的样点比例为88.9%。杂交象草((Pennisetum americanum×P.purpureum)×P.durpureum schum cv.Guimu No.1)各项污染指数比较小,污染程度较轻。施用沼液对土壤的主要污染风险是Cu和Zn,主要位于0-20 cm土层;对叶类蔬菜和木本水果的主要污染风险是Pb,其次是Cr,浇灌沼液对杂交象草的重金属污染风险较小。不同耕地类型对沼液的消纳容量大小为杂交象草>速生用材树>叶类蔬菜>木本果树。

间歇淹水和氨氮胁迫对3种园林植物形态与生理的影响特征

为加深对红背桂(Excoecaria cochinchinensis)、夹竹桃(Nerium oleander)、灰莉(Fagraea ceilanica)3种园林植物在间歇性淹水和高浓度氨氮环境下耐受性的了解,设置6种氨氮浓度(0、0.5、7.5、14.5、21.5、28.5 mg/L)水溶液的间歇淹水栽培试验,连续试验90 d,测定红背桂、夹竹桃、灰莉的形态和生理指标,以期为3种植物在雨水花园、潜流湿地、间歇淹水绿地等环境中的应用提供理论参考。结果表明:(1)与土培对照相比,间歇淹水下,3种植物均出现茎基皮孔肥大和根部不定根生成等强化向根系输送氧气的适应性变化,且显著促进夹竹桃株高生长,而红背桂和灰莉受到淹水的影响生长速率减慢;(2)间歇淹水与氨氮互作下,夹竹桃株高随氨氮浓度增大而增加,而红背桂和灰莉在氨氮达14.5 mg/L后,株高生长显著受抑,当氨氮达21.5 mg/L时,前者叶片出现失绿等受害症状;(3)间歇淹水对3种植物抗氧化酶活性以及叶绿素、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)等含量影响不显著,在前60 d时3种植物抗氧化酶活性、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量均出现一定波动,但90 d时各项指标与土培相比差异不大;(4)间歇淹水与氨氮互作下,在90 d时,夹竹桃即使在氨氮达28.5 mg/L时,各项指标依然能够恢复到正常水平,红背桂和灰莉在氨氮达14.5 mg/L后,均倾向于产生更多的抗氧化酶、MDA和Pro,且SP下降,生理失调特征明显。由此可见,夹竹桃在0~28.5 mg/L的氨氮浓度水溶液中均表现出积极的形态适应及较强的抗性,能在一定的时长及间歇淹水环境下生长。红背桂、灰莉虽然也表现出较强的适应性,但对于氨氮的耐受性弱于夹竹桃,仅在0~14.5 mg/L的氨氮浓度水溶液范围内生长良好。因此,3种植物均可应用于间歇淹水绿地中,夹竹桃对高浓度氨氮水环境有较强适应性。

几种方法在粮食总产量预测中的对比

根据吉林省1978-2007年的农业数据,选定了14个影响农业生产的因素作为研究对象,分别采用了主成分分析法、BP神经网络法、灰色预测法和逐步回归分析法4种分析预测方法,通过SPSS和Matlab工具将原始数据进行处理,得到4种不同的预测模型,进而基于这4种模型对吉林省的粮食产量进行预测,并将各种预测产量和实际产量进行拟合分析。研究结果表明,拟合性最好的是BP神经网络法,其拟合确定性系数为0.899;其次是主成分分析法（拟合确定性系数为0.834）和逐步回归法（拟合确定性系数为0.787）;拟合效果最差的是灰色预测法（确定性系数为0.744）。粮食总产量估算精度最高的是BP神经网络法,达到93.67%;其次是主成分分析法,为90.45%。

马尔科夫方法修正的灰色模型在吉林省粮食产量预测中的应用

粮食生产是国民经济重要的组成部分,粮食生产的波动必然会引发整个国民经济的波动。因此人们在努力提高粮食产量的同时,也期望知道未来一段时间粮食产量的变化情况,以便为科学决策提供依据。基于吉林省1949～2008年粮食总产量数据,采用灰色GM(1,1)预测模型动态模拟该省粮食产量变化态势,并运用马尔柯夫状态转移矩阵对灰色GM(1,1)模型的模拟结果进行修正,以提高粮食产量预测精度。结果表明,马尔柯夫方法修正的灰色模型能够大大提高粮食产量的模拟精度,模型修正后的模拟产量的相对误差较之修正前下降了0.10(由0.19下降到0.09),将灰色GM(1,1)模型和马尔柯夫状态转移矩阵相结合用于粮食产量预测可以取得较好的效果。预测结果表明未来10a吉林省将增产粮食100亿kg,增产潜力巨大。

绥宁县生态示范区农业生态系统能值分析

本文应用能值理论与方法,分析了2004年绥宁县生态示范区农业生态系统环境基础和经济特征。结果表明:绥宁县农业生态系统不可更新资源能值投入和化肥农药的投入能值分别占总能值投入的99.974%、99.816%,能值产出中,畜牧养殖业的能值产出占总能值产出的88.22%,该县的农业生态系统是以养殖业为主。绥宁县农业生态系统2004年总能值投入为8.339×1023sej·a-1,总能值产出为1.989×1021sej·a-1,能值可持续指标值为0.108,属高消费驱动型的生态系统。绥宁县农业生态系统应采取措施减少农业生态环境的压力,优化资源利用结构,增加农业生态经济系统的产出能力,提高农业生态系统生产力,以推动该县生态示范区实现可持续发展。

组合预测模型在东北地区粮食产量预测中的应用

采用最优加权方法,建立了基于灰色预测模型、灰色马尔科夫预测模型及逻辑斯蒂预测模型的组合模型;并根据东北地区1949-2008年粮食产量资料,利用组合模型预测了该地区未来10年的粮食产量。结果得到,灰色预测、马尔科夫预测、逻辑斯蒂预测和组合预测方法的预测粮食产量的平均相对百分误差分别为:12.74%,3.02%,13.29%,2.87%,结果证明组合预测模型可以较好地提高粮食产量的预测精度。通过组合模型预测结果表明,到2015年东北地区的粮食产量可以达到1.25亿t,可以完成该地区增产150亿kg粮食的任务,到2018年,粮食产量预计可达1.38亿t,东北地区增粮潜力巨大。

吉林省商品粮基地县粮食产量影响因子分析——以梅河口市为例

结合梅河口市商品粮基地1980-2007年的农业统计数据及气象站点近30a的气候数据,分析了梅河口市粮食生产的各类影响因子,结果发现粮食总产的变化主要取决于作物种植结构的调整和平均单产的波动。1980-1995年,在粮食总产量构成中,水稻和玉米所占比例变化较大,玉米产量呈逐年增加的趋势;1995年以后玉米产量占据了主导地位,占了50%以上;单产的波动也较大,各种粮食作物单产基本呈逐步增长的趋势,玉米增幅最大,达到41.21%,其次为水稻,为39.78%,大豆为34.93%。同时通过对近30a的粮食单产量与当年4-9月的平均降雨、积温、农田有效灌溉面积、化肥的消耗量等要素进行相关性分析得出:影响梅河口市粮食产量丰歉的主要因子是4-9月份的积温、化肥的消耗量及农田有效灌溉面积。图6,表3,参16。

基于PROSAIL模型及TM与实测数据的MODISLAI精度评价

利用PROSAIL模型和TM影像反演的叶面积指数LAI及地面实测数据,从空间和时间序列上分别对吉林省主要玉米种植带的MODISLAI产品精度进行验证分析,为准确评价和科学准确应用MODIS数据提供科学依据。研究结果表明,MODISLAI产品精度因玉米生长时期和植被类型而异,混合像元是造成MODISLAI产品低估玉米作物LAI值的主要原因之一;不同年份不同生长时期,MODISLAI和实测数据表现出不同的关系;在玉米生长灌浆期之后,MODISLAI产品与同期地面实测玉米LAI相比,约低估了33%～53%左右,MODISLAI产品值明显低于TM影像反演的LAI值,约低估玉米LAI值约30%～69%左右。因MODISLAI产品值与实际值有较大偏差,非常有必要对农作物MODISLAI产品值进行验证分析,研究结果可为准确利用MODISLAI产品及其算法改进后产品精度提供一种评价途径。

松嫩平原作物生长季气候和作物生育期的时空变化特征

基于松嫩平原及其周边地区131个气象站点1951-2008年的观测数据和133个农业气象站1992-2010年主要旱作物(春玉米、大豆和春小麦)的生育期记录数据,分析了松嫩平原主要气候要素和主要旱作物各生育期的时空变化特征。结果表明,松嫩平原近60a气候变化十分明显,气温平均升高了1.79℃,年≥10℃积温平均增加了228℃.d,积温线明显北移,2700、2800、2900℃.d线向北位移了100～240km;松嫩平原的降水量减少、相对湿度降低,且西部地区较东部变化更加明显;日照时数呈南减北增的变化趋势。松嫩平原气候变化对不同旱作物的生育期产生了不同程度的影响,大豆生育期推迟相对较为明显,其次是春玉米,春小麦的生育期变化最小。松嫩平原西部和南部地区的作物生育期距平的变化较其它地区更明显。

β-环糊精衍生物对甲基对硫磷的增溶洗脱和光降解

研究了3种新型β-环糊精衍生物(谷氨酸-β-环糊精、乙二胺-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精)对甲基对硫磷的增溶作用、土壤中甲基对硫磷的洗脱作用以及对甲基对硫磷的光降解作用.研究表明,这三种β-环糊精衍生物都能显著地增加甲基对硫磷在水中的溶解度,并且相对增溶倍数与β-环糊精衍生物的浓度成正相关;120g/L的上述3种β-环糊精衍生物溶液中,甲基对硫磷的溶解度比在纯水中分别提高了117.82倍、80.99倍、47.28倍;β-环糊精衍生物能有效洗脱去除土壤中的甲基对硫磷,其中120g/L的谷氨酸-β-环糊精溶液的累积去除率最高,达103.9%,洗脱液浓度是影响洗脱去除率的主要因素;β-环糊精衍生物能促进甲基对硫磷的光降解,在3g/L的谷氨酸-β-环糊精、乙二胺-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精溶液中甲基对硫磷光解速率分别为80.26%、91.53%、76.39%。

松嫩平原的粮食生产潜力分析及建议

采用基于积因子位次数据赋值求权重方法改进的层次分析算法对松嫩平原各地区粮食生产潜力和主要影响因素贡献进行分析。研究结果表明:松嫩平原粮食增产潜力最大的地区是哈尔滨、绥化和长春,增产潜力最小的地区是黑河(该市所属的嫩江县、五大连池市和北安市属松嫩平原);各地区粮食生产潜力存在差异的主要原因是各地区的水土资源和气候条件的不同,两者的权重系数均为0.28,其次是科技投入,其权重系数为0.25。在松嫩平原地区,粮食生产潜力影响最大的因素是各市的黑土面积比例,其贡献系数为0.22,这是松嫩平原区别于其它地区的重要特点;其次是作物生长期的平均气温,再次是化肥的是施用量,两者的贡献权重分别为:0.13和0.10。为有效增强松嫩平原地区的农业生产能力,需要重点加强对黑土的保护和对农田水利基础设施建设,加大农业科技的投入和推广,扩大适应气候变暖的高产作物和品种的种植面积。

基于RS和GIS的长白山林区景观格局变化分析——以抚松和安图县为例

利用遥感和地理信息系统技术对长白山林区抚松和安图县1986、1995、2000年3个时期的土地利用类型和森林景观及其变化进行定量分析,并引入平均周长面积比、相对聚集度、斑块密度和周长面积分维数景观指数对该地区的景观格局进行了分析。海拔、坡度等自然因素对山区的土地利用和景观格局及其变化产生非常明显的影响,受人类影响程度较大的耕地、城乡工矿居民用地等土地利用类型主要集中在海拔较低和坡度较小的区域,而且变化幅度较大的几种土地利用类型也主要集中在海拔较低和坡度较小的区域范围内。作者认为人类活动和国家政策的影响是研究区土地利用和景观格局变化的主要和直接因素,土地利用更加注重经济和生态效益相结合,后期的择伐代替皆伐等采伐方式、封山育林、生态省建设政策的实施和森林分类经营管理方式,有效地保护了研究区的森林资源和景观生态。

共同推进壮瑶医药的协同创新工作,为壮瑶医药产业高质量发展贡献科技力量

今天我们以这种特殊的一种方式,在这里我们隆重地举办第七届壮瑶药协同创新高端学术论坛。首先,我谨代表科技厅对此次论坛的召开表示热烈的祝贺!向多年来关心和支持壮瑶药协同创新工作的科技工作者表示衷心的感谢和崇高的敬意。党的二十大报告中明确指出,要支持中药传承、创新、发展,推进健康中国建设。这更加坚定了我们推进中医药事业高质量发展的信心和决心。

协同发展背景下京津冀科技资源分布与共享现状分析

基于京津冀协同发展背景,对京津冀地区的科研投入、产出、相关科技资源分布与协同共享等情况进行调研,揭示三地科技合作现状及面临的问题。研究结果表明:京津冀三地科研投入和投入结构差距巨大,但研发领域相似且各具特色;三地科研产出差距大,但均以当地特色产业为依托;三地科技合作比例偏低,但专利转让相对活跃。目前京津冀科技合作和科技资源共享以"点对点"的形式为主,未来深度的合作尚需政府引导、上层推进,形成以产业链为依托的科技合作形式。

基于能值理论的吉林省农业生态系统分析

以吉林省为研究区进行了农业生态系统的能值动态分析。结果表明:1990—2007年,吉林省的总能值投入呈上升的趋势,源于经济系统的反馈能值占总投入能值的比例基本保持在85%以上,其中可更新的能值投入占总投入的80%以上(农业劳动力的能值投入占总投入的60%);总产出能值也呈逐年增加的趋势,从1990年的5.5×1022sej增至2007年的13.61×1022sej,增长了147%,其中产出能值以种植业和畜牧业为主;1990—2007年总体上吉林省净能值产出率较高,环境负载率比较低,可持续发展能值指标较高并且呈逐年上升的趋势(从1990年的2.64上升到2007年的4.98),但吉林省农业生态系统的社会经济反馈能值中工业辅助能值投入不足,总的来说吉林省的农业可持续发展潜力较大。

计算机视觉各技术分支专利分析

计算机视觉作为AI领域的核心技术,目前正处于全球研发热潮期。计算机视觉技术可以分解为基于视觉的生物特征识别技术、超越人类视觉能力的感知获取技术、超越人类视觉能力的运动追踪技术、视频在线分析与图像分析理解技术和三维场景重建技术(表1)。本报告对计算机视觉的五大技术分支逐一进行详细分析。

1950-2021年全球陆表风速及发电风能时空变化

【目的】气候变暖直接影响着全球风速变化及风能资源利用效率,通过分析历史风速变化,准确掌握近些年全球陆表风速的变化规律是气候变化应对、资源高效利用、生态安全管理、社会可持续发展等重要内容。【方法】利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5-Land的0.1°×0.1°网格再分析风速数据集,采用最小二乘法、Theil-Sen斜率估算、Mann-Kendll趋势检验等方法,研究1950—2021年近72年全球年、季节和月平均风速演变的时空特征和适宜风力发电区的风能密度变化。【结果】①1950—2021年间全球陆地表面平均风速整体上以0.020 m/(s·10a)的速率略微递增。②全球陆地表面风速变化区域差异显著,其中非洲和南极洲大陆的平均风速变化最为明显。③全球陆表风速时间序列变化结果表明,季节变化中以冬季变化趋势最显著,平均为0.033 m/(s·10a);月平均风速变化较为明显的是12月、1月、6月;全球陆表平均风速年际变化在通过95%显著性检验的区域中,显著增加和显著降低的平均变化速率分别为0.073 m/(s·10a)和-0.066 m/(s·10a);在通过99%极显著性检验的区域中,极显著增加和极显著降低的平均变化速率分别为0.080 m/(s·10a)和-0.071 m/(s·10a);南极洲的月平均风速变化速率和范围较大,显著影响全球平均风速变化的评估。④全球发电风能密度略微增加,平均增速为3.017 W/(m^(2)·10a);全年中以1月和12月增加最快,分别达7.086 W/(m^(2)·10a)、6.660 W/(m^(2)·10a)。七大洲中以南极洲和非洲风能密度增加变化最为显著,分别为14.107 W/(m^(2)·10a)、4.652 W/(m^(2)·10a);亚洲是七大洲中的发电风能密度总体变化唯一呈现降低趋势的大洲;其他四大洲发电风能密度变化相对较小。【结论】全球陆表风速和发电风能密度总体变化不显著,但在非洲和南极洲等的部分区域、以及1月和12月等时期的增加趋势较为显著,需要动态监测和精细分析各地区陆表风速、发电风能密度变化,以准确支撑气候变化应对、资源生态保护和风能高效开发。

计算机视觉产业专利分析报告

计算机视觉作为计算机的眼睛,是机器认识世界、看懂世界的一种方式。而认识世界、看懂世界是人工智能产品或方案不可或缺的重要部分。唯有看见,才能够做出分析判断,进而代替人类完成更多的任务。计算机视觉技术与语音识别、语言识别一并构成了人工智能的感知智能,让机器完成对外部世界的探测,进而做出判断,采取行动,让更复杂层面的智慧决策、自主行动成为可能。

HJ-1ACCD与TM数据及其估算草地LAI和鲜生物量效果比较分析

基于地面实测和PROSAIL模型模拟数据,研究了新型传感器HJ-1ACCD与TM数据一致性问题,分析了传感器天顶角和光谱相应函数差异的影响,对比两种传感器数据估算草地LAI和鲜生物量的效果,得出以下结论:(1)HJ-1ACCD和TM反射率数据的拟合系数R2在0.7322和0.9205左右,在反射率较小时,两种传感器数据一致性较好;随着反射率增大,HJ-1ACCD数值逐渐高于TM。总体而言,在可见光和近红外波段,两种传感器较为接近,其中红波段最接近。(2)两种传感器的NDVI数据一致性非常高,且受传感器天顶角和光谱响应函数影响作用较小(相对误差约为0.34%—0.53%),而反射率的相对差别在3.34%—9.54%。(3)传感器天顶角较光谱响应函数对反射率影响更大。(4)基于HJ-1ACCD反射率数据估算草地LAI和鲜生物量效果较好,其中以CCD2传感器估算效果最好。