农业工程学报杂志

农业工程学报杂志2026年第6期

• 气力针吸式小粒径芽菜种子精密播种装置设计与试验

  汪晓东,廖庆喜,王磊,王旭峰,刘智博,王明泽,卜祥利,

  针对小粒径芽菜种子多行并联机械化精密播种装置缺乏且人工播种均匀性差、易伤种等问题，该研究设计了一种气吸式精密播种装置。阐述了播种装置工作过程，构建了种子吸附动力学模型，开展CFD仿真试验，确定了振动供种装置、摆动气缸、苗盘传输装置及苗盘码垛机构等主要结构及参数；以真空负压值、吸针型孔直径、气力振动器振动频率为试验因素，开展单因素试验和三因素三水平二次正交组合试验。单因素试验结果表明：吸孔直径为0.6～1.2 mm、振动供种机构振动频率为10.5～11.5 Hz、真空负压值为6～11 kPa时，香椿种子播种效果较好；吸孔直径为0.5～1.2 mm、振动供种机构振动频率为9～10.5 Hz、真空负压值为9～10.5 kPa时，苜蓿种子播种效果较好。二次正交试验结果表明：振动频率为12 Hz、吸针型孔直径为0.9 mm、真空负压值为7.5 kPa时，香椿种子播种效果最优，振动频率为10 Hz、吸针型孔直径为0.6 mm、真空负压值为5 kPa时，苜蓿种子播种效果最优；最优参数组合下台架试验结果表明：香椿种子播种合格率为95.48%、漏播率为1.70%，苜蓿种子播种合格率为92.10%、漏播率为2.30%，满足芽菜种子精密播种要求。研究结果可为小粒径芽菜种子播种装置的结构优化提供参考。/

• 钳夹式移栽装置薯苗栽植姿态分析与试验

  何腾飞,张修文,史玉鹏,李慧,刘虎,汪宝卿,

  针对甘薯移栽装备对薯苗栽植姿态影响机理不明的问题，该研究采用ADAMS-EDEM多体动力学离散元耦合仿真与田间试验结合的方法，构建了融合薯苗柔性变形、土壤黏弹性响应及装置运动轨迹的多物理场耦合模型，确定最佳作业参数，对比分析端面凸轮式和盘形凸轮式两种移栽装置对薯苗栽植姿态及土壤扰动的影响，系统探究移栽过程中薯苗入土长度、栽植深度及土壤扰动的动态响应规律。仿真结果表明，两种装置移栽薯苗入土长度均为150 mm，入土深度分别为83和104 mm，土壤扰动率分别为11.86%和21.54%，端面凸轮式移栽装置对土壤扰动更小而盘形凸轮式移栽装置的穴口尺寸更优。田间试验表明，端面凸轮式与盘形。凸轮式移栽装置的入土长度合格率分别为95.0%和94.5%、入土深度合格率93.7%和95.2%、穴口尺寸合格率均超过97%。基于仿真与田间试验结果，提出利用端面凸轮式增大苗夹与薯苗接触面粗糙度减少薯苗滑移、利用盘形凸轮式移栽装置优化盘形凸轮轮廓降低土壤扰动，并均配套同步镇压机构消除土壤空腔的差异化移栽方案，可为甘薯移栽装备精准设计与提升农艺适应性提供参考。/

• 植保无人机喷施雾滴飘移预测模型构建及飘移预测分析

  孔令标,兰玉彬,宋灿灿,王会征,于晓庆,王国宾,

  为缓解植保无人机喷施过程中雾滴飘移所引发的环境污染、非靶标生物药害等问题，该研究基于ISO 22866：2005《植物保护机械 喷雾飘移田间测量方法》标准，汇总采集4款国内典型植保无人机150组飘移数据，采用Spearman相关分析与随机森林方法筛选关键影响因素，构建了基于BP（back propagation）神经网络的植保无人机雾滴飘移预测模型，并利用SHAP（SHapley Additive exPlanations）方法对模型进行可解释性分析。在此基础上，开发了雾滴飘移预测软件UAVDP（UAV Droplet Drift Prediction Platform），并与传统预测工具AGDISPpro进行对比验证。结果表明，所构建的BP神经网络模型在测试集上的相关系数达到0.862，预测相对误差控制在38%以内，整体性能优于SVM、RF等5种传统机器学习模型，UAVDP的预测精度较AGDISPpro提升6%以上；SHAP分析结果显示，风速和流量是雾滴飘移的主要正向影响因素，而作业高度和喷头数量对飘移具有显著抑制作用。基于模型预测结果，在风速为5 m/s 条件下，植保无人机作业所需的安全飘移缓冲距离至少为15.37 m。研究结果可为植保无人机精准施药与飘移风险控制提供可靠的技术支撑和决策依据。/

• 梳齿耦合驱动式菊花采摘装置设计与试验

  范憶莲,于至娟,潘成全,胡子鸣,伍德林,王荣炎,简永威,王嘉伟,

  针对现有梳齿梳刷式菊花采摘设备存在漏摘严重、机具通过性不高、易损伤菊花等问题，该研究设计了一种梳齿耦合驱动式菊花采摘装置。该装置主要由旋转平动多排梳齿采摘机构、气缸驱动龙门升降系统和橡胶履带行走底盘等组成，通过脉宽调制（pulse width modulation）信号实时远程遥控前进速度与工作转速，并可实现无极调速，采摘动作顺序为植株分列插入-梳齿平动梳刷-旋转抛花收集。利用 Ansys-Adams对菊花-采摘装置进行联合仿真，探究了菊花破损机理，并求解菊花采摘脱落及机采破损的加速度阈值。通过三元二次回归组合田间试验建立试验因素与试验指标间数学模型，得出采摘装置最优参数组合为：梳齿间隙8.0 mm、前进速度0.13 m/s、工作转速21 r/min，此时采摘率为73.55%，含杂率为4.51%，破损率为2.88%，与原有样机相比，采摘率提升了2.55个百分点，含杂率、破损率分别降低了6.56和0.1个百分点，该梳齿耦合驱动式菊花采摘装置采摘效果良好，研究结果可为菊花机械化采摘提供理论及技术支撑。/

• 设施菊花移栽机三针式聚心取苗爪性能分析与优化

  王立宏,罗志涛,詹奕祥,郑丹,郑恩来,陈龙,董津宇,汪小旵,

  为解决设施菊花移栽机在取苗过程中抓取不稳、穴苗损伤严重等难题，该研究设计了一种三针式聚心取苗爪。首先，针对传统穴苗模型多以穴苗基质为研究对象，通常忽略根系的紧固作用，基于L系统理论生成了菊花穴苗三维复杂根系模型。然后，基于离散元-多体动力学理论，构建了穴苗复杂根系-基质-取苗爪的EDEM-RecurDyn耦合模型，并在通过取苗试验验证所提模型有效性的基础上，分析了不同针型结构、取苗深度、取苗速度以及推板行程等关键因素对菊花穴苗力学特性与损伤程度的影响规律。最后，以取苗深度、取苗速度和推板行程为设计变量，基于响应面法构建了穴苗的破碎率与穴苗完整度的多元回归方程，确定了取苗爪的最佳工作参数，并通过田间试验验证了优化结果的有效性。研究结果表明，取苗深度、取苗速度和推板行程都对菊花穴苗损伤有显著影响，且当取苗深度为20 mm、取苗速度为200 mm/s、推板行程为5 mm 时，菊花穴苗完整度最优，此时取苗成功率为84.3%、穴苗基质完整度可达93.10%。研究结果可为菊花移栽机自动取苗机构的设计提供参考。/

• 并联式多采摘头红花采摘装置的设计与试验

  王志兴,郑一江,葛云,曾海峰,袁龙祥,

  针对红花机械化连续采收时难以在保证工作效率的同时兼顾较高的采净率等问题，该研究结合鲜红花果球空间分布特性设计了一种并联式多采摘头红花采摘装置。该研究以“先规整、后采摘”为核心策略，基于红花植株物理特性测定及枝条力学分析，设计了喂入集拢机构。通过理论分析与试验验证，确定其核心参数为：通道宽度200 mm、分禾板张角66°、安装高度580 mm，可以显著约束果球横向分布，形成有序采摘界面。针对规整后植株特征，设计核心采摘单体：采用3组对辊并联布局，对辊直径30 mm，间隙1.8 mm，长度300 mm，中心间距85 mm，可有效覆盖植株冠层纵向范围并避免卡滞。基于质量属性分析与运动学约束确定单体往复运动最小周期需大于2.45 s。建立机具前进速度、采摘单体往复周期、相位差耦合下的空间运动轨迹覆盖模型，揭示多采摘头通过相位差实现有效采摘范围互补、形成连续动态包络面的机理。以花丝采净率和果球漏采率为评价指标，先通过单因素试验确定各参数取值范围，再经过Box-Behnken试验优化得到最佳作业参数为相位差0.54π、往复周期2.9 s、前进速度0.46 km/h。在此参数下，花丝采净率达90.27%，果球漏采率为10.93%，满足行业标准，验证了装置的可靠性。该研究可为鲜红花机械化采收装备的发展提供参考。/

• 基于聚类优化等效因子的分布式混动拖拉机能量管理策略

  朱明杰,赵静慧,武秀恒,张思博,张振至,宋正河,

  分布式混合动力拖拉机（distributed hybrid electric tractor, DHET）多动力源解耦特性显著提升了系统能效与工况适应潜力，同时也对动态工况下的能量分配效率提出了更高要求。自适应等效最小燃油算法（adaptive equivalent consumption minimization strategy, A-ECMS）因具有较好的燃油经济性和可优化潜力被广泛应用于混动系统的能量管理问题，但其优化效果过于依赖等效因子的动态标定精度，因此，该研究针对现有自适应等效最小燃油算法中等效因子实时优化在工况适应性方面的不足，提出一种融合聚类优化与A-ECMS的能量管理策略，采用分层架构通过多阶段优化提升策略的工况适应性和燃油经济性。首先，针对传统工况划分主观性较强的问题，通过K-means聚类算法对标准工况进行聚类分析，并引入轮廓系数（silhoiette coefficient, SC）作为聚类有效性评价指标，确定最佳簇类数量；针对聚类结果，采用动态规划算法（dynamic programming, DP）求解不同簇类的最优等效因子；其次，为解决在线控制中单一等效因子的适应性缺陷，构建了基于连续权重重核函数的等效因子映射模型，基于实时工况特征与离线聚类中心动态匹配等效因子，实现等效最小燃油算法的自适应调整。硬件在环结果表明，该方法能够在绝大部分工况下维持发动机和电机工作在高效区间，在测试工况下，等效燃油消耗量相较于基于PI控制器的自适应等效最小燃油算法降低了6.45%，有效提升了混合动力拖拉机燃油经济性。/

• 越浪结构设计对桩柱式围栏水动力响应的影响

  桂福坤,王振宇,梅莉莉,冯德军,陈洪洲,

  桩柱式围栏是深远海养殖的关键设施，其结构安全性高度依赖波浪荷载。为研究不同越浪结构设计对桩柱式围栏波浪动力响应的影响，通过物理模型试验与数值模拟相结合的方法对围栏桩柱和网衣荷载进行分析。在常规波况与大波况下开展模型试验，测量桩柱波浪力，验证了数值模型的可靠性。基于验证模型，建立了3种全尺度围栏结构（不越浪、半越浪、全越浪）数值模型，系统比较了其在极端波浪作用下的动力响应与安全系数。结果表明：越浪设计对荷载具有决定性影响。完全不越浪方案桩柱弯矩极值可达全越浪方案的约4倍，安全系数最低（1.24）；而半越浪方案最大弯矩降低约62%，安全系数显著提升（最高3.45），荷载水平接近全越浪方案。网衣张力分析表明，半越浪方案最大张力仅比全越浪方案高6.9%，安全系数也更为接近，且能满足防逃逸需求。综合分析表明，半越浪设计能最优平衡结构安全与防逃需求，可为围栏工程优化设计提供理论依据。/

• 基于产量-环境-经济多目标协同的覆膜旱作稻田氮肥优化策略

  任健,陈少卿,胡诚,张智,刘东海,刘海涛,吕世华,胡克林,

  为解决水稻覆膜旱作模式化肥一次性基施导致的前期生长过旺而后期缺氮问题，该研究于2021—2022年在川中丘陵区开展了2种水分处理（W1，传统淹水；W2，覆膜旱作）和3种氮肥处理（N1，0；N2，135 kg /hmsu2/su尿素一次性基施；N3，传统淹水，施用135 kg /hmsu2/su尿素，基追比3：2；覆膜旱作，尿素和鸡粪各67.5 kg /hmsu2/su一次性基施）的田间试验，以经济效益最大化为目标，并以产量最佳和环境影响最低为约束条件，结合WHCNS（soil water heat carbon nitrogen simulator）模型在不同施氮总量和有机肥替代率情景的模拟结果，构建了基于产量-环境-经济多目标协同的覆膜旱作稻田氮肥管理模型，确定了有机无机最佳配施比例及数量。结果表明：构建的氮肥管理模型模拟值与实测值的决定系数均高于0.95（italic>P/italic><0.001），说明模型拟合效果很好。以2022年为例，与原有机肥替代率50%（总施氮量135 kg /hmsu2/su）方案相比，有机肥替代率64%（总施氮量157.9 kg /hmsu2/su）优化方案的氮素损失量保持不变，产量和净收益分别提高了41 kg/hmsu2/su和45 元/hmsu2/su。该研究可为覆膜旱作水稻实现高产高效绿色生产提供科学施氮依据与技术支撑。/

• 调亏灌溉配施生物炭对玉米-小麦轮作农田节水减排稳产的影响

  庞桂斌,张玉娇,康燕,蔡晨阳,潘维艳,黄乾,王昕,董文旭,徐征和,

  为了探究调亏灌溉下生物炭对土壤COsub>2/sub>排放、水分利用效率、产量的影响，构建华北平原玉麦轮作农田适宜的水炭管理模式，以夏玉米-冬小麦轮作体系为研究对象，于2021—2022年和2022—2023年开展田间小区试验。在夏玉米试验中，设置3个灌溉模式（WI：常规灌溉、WJ：拔节-抽雄期调亏灌溉、WA：抽丝-灌浆期调亏灌溉）和3个生物炭添加水平（B0：不施生物炭、B15：施加生物炭15 t/hmsu2/su、B30：施加生物炭30 t/hmsu2/su）。在冬小麦试验中，设置3个灌溉模式（WI：常规灌溉、WJ：拔节-抽穗期调亏灌溉、WA：开花-灌浆期调亏灌溉）和3个生物炭添加水平（B0：不施生物炭、B15：施加生物炭15 t/hmsu2/su、B30：施加生物炭30 t/hmsu2/su）。采取二因素随机区组设计，共9个处理。结果表明： 1）生物炭可显著提升土壤含水率与有机碳含量；灌溉对土壤含水率的影响存在明显年际差异。2）土壤 COsub>2/sub>排放通量呈夏玉米季高、冬小麦季低的季节动态，受土壤温度、含水率影响极显著，相关系数分别为0.991和0.655。调亏灌溉可显著降低 COsub>2/sub>总排放量，生物炭施用显著增加 COsub>2/sub>总排放量。3）灌溉与生物炭对周年产量、水分利用效率和 COsub>2/sub>排放强度均存在显著影响，由于生物炭施入后的时效性导致了水炭交互作用的年际差异。综合2 a试验，WAB30处理在保持相对较高产量的同时，保证水分利用效率最高，并实现了最低的COsub>2/sub>排放强度，推荐作为华北平原玉麦轮作农田节水稳产减排的适宜水炭处理，研究可为华北平原玉麦轮作田水炭管理模式优选提供科学依据。/

• 基于土壤水盐运移与葵花生长响应的盐渍农田灌溉模式优化

  石宇婷,杨威,屈忠义,张如鑫,李二珍,张晓敏,杨少东,季文涛,秦健杰,

  针对中国大型干旱盐渍化灌区春灌与夏浇脱节、土壤水盐运移规律不清等问题，于2023 – 2024年在河套灌区设计灌溉模式田间小区控制试验。试验主区为非生育期春灌处理（S1：120 mm，S2：240 mm），副区为葵花生育期灌溉处理（2023年：畦灌B90、滴灌D90；2024年：滴灌D90、D120、D150），分析0～100 cm土层的含水率、脱盐率及葵花叶片光合生理特征与产量的关系，提出了节水控盐增产效果较优的春灌夏浇灌溉模式。结果表明：1）春灌240 mm提高了0～60 cm土层初始含水率和脱盐效果，但会加剧80～100 cm积盐风险。生育期滴灌较畦灌有效改善了土壤水分分布。2）同一春灌水量下，滴灌处理的叶片气体交换参数普遍优于传统畦灌，开花期的净光合速率与蒸腾速率均达到峰值；而无夏浇处理现蕾期气孔导度降至最低，且成熟期胞间COsub>2/sub>浓度较滴灌高24.15%。3）过量夏浇（S2D150）较适量夏浇（S2D90）减产，水分利用效率降低；适度春灌配合滴灌（S1D120）在维持较高产量的同时，在所有滴灌处理中实现了最高的水分利用效率（2024年为14.57 kg/(mm·hmsu2/su)）。综上，适度春灌（120 mm）配合覆膜滴灌（120 mm）可在保证产量同时实现土壤水盐协同调控，是适合河套灌区盐碱地葵花非生育期与生育期统筹节水压盐的灌溉模式。/

• 基于地下水压采和粮食稳产的石津灌区地下水与地表水联合调配

  王慧琳,贾志军,魏亮,苏磊,焦赏,王淮亮,协子昂,王景旭,余根坚,陈皓锐,

  水资源短缺与地下水超采是制约华北地区农业可持续发展的核心因素，该研究围绕 “粮食稳产-地下水压采”双重目标，以石津灌区为研究对象，耦合SWAP（土壤-植物-大气连续体水分运移）、MODFLOW（地下水流动） 与WEAP（水资源管理）三种模型，构建涵盖地表水、土壤水和地下水的灌区水循环综合模拟模型。通过设置现状情景（S0）、节水灌溉情景（S1）、种植结构调整情景（S2）及综合调控情景（S3）4 类情景，对2025—2036 年长序列地下水位变化与作物产量动态进行模拟预测，进而提出多水源联合调配优化方案。结果表明，地下水位、土壤含水率及作物产量模拟精度较高（italic>R/italic>su2/su>0.58），模型具备可靠的模拟能力。与现状年相比，S1情景下，灌区年节水量达0.72亿 msu3/su，地下水压采量达0.46亿 msu3/su，2025—2036年灌区地下水位累计抬升约3.50 m，粮食总产量波动范围为10.56亿～11.26 亿kg；S2情景（粮食作物占比从 70% 降至 60%）下，地下水位呈现缓慢上升趋势，粮食产量稳定在10亿 kg以上。通过综合集成节水灌溉与种植结构调整技术，该研究提出适用于石津灌区的多水源联合调配优化模式。该模式以岗南、黄壁庄水库地表水为优先水源，地下水为辅助水源。2025—2036年的模拟结果显示，与现状配水模式相比，该优化模式使灌区地下水位整体抬升约4.68 m，粮食总产量波动幅度仅为0.34亿 kg，实现了地下水压采与粮食稳产。研究结果可为石津灌区水资源现代化管理，以及华北地区类似多水源灌区的节水改造与地下水超采治理工作，提供有效的模型工具与科学依据。/

• 黑土区起垄耕作对物理结皮孔隙发育特征及土壤入渗的影响

  曾建辉,刘福君,郭忠录,魏玉杰,蔡崇法,

  为探究东北黑土区起垄耕作对物理结皮孔隙发育特征及土壤入渗的影响，该研究以未起垄和2种起垄方向下（横坡起垄、顺坡起垄）形成的结构性结皮和沉积性结皮土壤为研究对象，分别于2023年5月和9月进行采样和原位入渗试验，通过CT扫描技术系统分析了结皮发育引起的土壤微观孔隙变化，并量化了结皮特征和入渗的关系。结果表明：1）起垄促进了颗粒分选，表现为沉积结皮中粉粒的富集，横坡起垄和顺坡起垄较未起垄处理下的粉粒占比分别增加1.98%和10.88%；横坡起垄形成的结皮中黏粒含量较高，而顺坡起垄下结皮层黏粒损失了17.10%。横坡起垄促进了沉积结皮的发育，结皮中 > 0.25 mm的水稳性团聚体占比明显上升。2）横坡起垄下的结皮层孔隙率随发育时间而增加且孔隙大小逐渐趋近，孔隙率由结皮表层向下呈现递增趋势；顺坡起垄下结皮土壤孔隙出现双重封闭现象，沉积结皮的喉道数量显著减少且有较多孤立孔隙形成；未起垄条件下结皮层的大孔隙结构被更好的保留。3）结皮土壤平均入渗率由大到小依次为未起垄处理、横坡起垄、顺坡起垄。初始入渗率主要受表层结皮容重和下层容重调控，而稳定入渗率由结皮厚度和大团聚体影响下的孔隙结构所主导。通过影响不同类型结皮的形成，起垄措施对土壤入渗具有重要调控作用，顺坡起垄时需要减少垄沟因压实作用而形成的结皮以增加土壤水分入渗。研究结果可以为合理垄作以促进水分入渗，提升土壤质量提供参考。/

• 控制灌溉下有机无机肥配施对黑土水稻产量和追肥氮素吸收利用的影响

  张忠学,林广志,李铁成,余佩哲,张作合,齐智娟,

  为揭示控制灌溉模式有机肥替代不同比例基肥下水稻对后期追肥氮素的吸收利用情况，于2024年采用田间小区试验与微区结合的方法，应用su15/suN示踪技术分别标记施用的追肥（蘖肥和穗肥），以常规淹灌+常规施氮(CK)作为对照，控制灌溉下设置5个梯度的有机肥等氮替代基肥，分别是常规施加化学氮肥（CF0）、有机肥替代20%基肥氮（CF1）、有机肥替代40%基肥氮（CF2）、有机肥替代60%基肥氮（CF3）和替代80%基肥氮（CF4）。研究控制灌溉下有机肥替代不同比例基肥下水稻对追肥氮素的吸收利用、转运和水稻成熟期追肥在植株各器官中的分配情况以及对水稻产量构成要素和产量的影响。结果表明：1）CF3处理能够显著提高水稻成熟期地上部干物质量、氮素总积累量和产量。2）控制灌溉有机肥替代不同比例的基肥下水稻对追肥氮素的吸收量为26.20～33.89 kg/hmsu2/su，其中CF3处理较CF0提高29.36%。3）控制灌溉有机肥替代不同比例的基肥下，追肥氮素对氮素总积累量的贡献率为14.21%～16.12%，其中CF3处理追肥贡献率最大。4）CF3处理能够提高追肥氮素转运对籽粒的贡献率和追肥氮素在水稻各器官中的分配占比。综上，控制灌溉下有机肥替代60%基肥（CF3）处理具有产量高、追肥利用率高等优点，是最佳有机肥替代基肥比例。研究结果可为进一步提高寒地黑土区稻田肥料氮素利用率提供理论依据和技术参考。/

• EICP处理对紫色土团聚体稳定性及有机碳固持能力的影响

  刘德玉,向瑞,张伦,夏振尧,高峰,肖海,

  为明确酶诱导碳酸钙沉淀（enzyme-induced carbonate precipitation, EICP）处理对紫色土团聚体稳定性的提升作用和对有机碳固持能力的影响，选取三峡库区紫色土为研究对象，设置4个EICP溶液浓度（0.5、1.0、1.5和2.0 mol/L）与无处理对照（CK），在经历7个养护时间（0、1、7、15、30、60和120 d）后通过LB法的快速湿润法测定紫色土团聚体稳定性，开展淋溶试验测定土壤有机碳固持能力，并分析土壤团聚体稳定性与有机碳固持能力的关系，旨在通过团聚体稳定性阐明EICP处理下紫色土有机碳固持能力变化原因。结果表明：EICP处理可显著促进紫色土中微团聚体向大团聚体（>0.25 mm）转变。与CK相比，EICP处理下紫色土平均重量直径（mean weight diameter, MWD）、几何平均直径（geometric mean diameter, GMD）和有机碳固持能力在1 d后显著增加，而分形维数（fractal dimension, italic>D/italic>）显著减小，且在1 d时的变幅分别达到总变幅的53.32%～64.23%、47.30%～52.92%、63.61%～76.39%和25.25%～38.82%。此外，EICP处理下紫色土有机碳固持能力与MWD和GMD呈显著正相关，而与italic>D/italic>呈显著负相关（italic>P/italic><0.01）。MWD可作为评估EICP处理下紫色土有机碳固持能力的重要指标。研究结果表明EICP处理可显著增强紫色土团聚体稳定性并提升有机碳固持能力，可为三峡库区土壤有机碳固持提供理论指导。/

• 退耕还林对石灰性紫色土团聚体组成及其稳定性的影响

  周涛,苏正安,刘刚才,周铃,谢骁健,吴清华,

  土壤团聚体结构及其稳定性是评估土壤结构和抗侵蚀能力的关键指标，也是评估生态恢复措施效益的重要手段，但现有研究中缺乏针对长期生态修复条件下土壤团聚体稳定性的变化机理研究。因此，为查明川中丘陵石灰性紫色土区退耕还林对耕层土壤团聚体组成及稳定性的影响，该研究选择耕地、退耕25 a样地、退耕50 a样地和林地等4个不同退耕还林年限的样地为研究对象，在坡面上不同位置以分层剖面调查的方法探究不同样地中30 cm耕层土壤的土壤团聚体组成及稳定性的空间分布特征，并利用结构方程模型探究退耕还林影响土壤团聚体稳定性的关键驱动因子。结果表明：1）耕地中不同粒级的土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体含量沿垂直方向呈均匀分布趋势，而退耕25 a样地、退耕50a样地和林地中土壤团聚体组成的剖面分布差异主要体现在>5 mm粒级的土壤机械稳定性团聚体和>2 mm粒级的水稳性团聚体含量中，沿垂直方向则分别呈波动增加和波动减小趋势；此外，各样地>5 mm粒级的机械稳定性团聚体含量在坡中位置达到最大值，而>2 mm粒级的水稳性团聚体含量则较小。2）耕地土壤团聚体稳定性的剖面和坡面分布均呈均匀分布，而退耕25 a样地、退耕50 a样地和林地的土壤团聚体稳定性则在表层土壤中较高，且退耕50 a样地和林地土壤团聚体稳定性在坡中位置显著较低。3）相较于耕地，退耕还林样地可显著增加耕层土壤团聚体稳定性，>0.25 mm水稳性团聚体占比（WRsub>0.25/sub>）、土壤团聚体稳定率（water stable aggregates ratio，WSAR）、平均重量直径（mean weight diameter，MWD）和几何平均直径（geometric mean diameter，GMD）的增幅分别为33.37%～41.59%，33.96%～44.64%，23.18%～36.02%和49.02%～83.77%，且主要通过改善土壤理化性质和土壤团聚体组成而间接实现，间接效应高达0.717，土壤有机质和容重是关键驱动因子。该研究结果可为退耕还林改良土壤结构和质量的效益评估提供系统认识，并为未来退耕还林项目实施与规划提供参考依据。/

• 基于改进NSGA-II的温室番茄生长环境优化方法

  林家兴,王一群,陈雯柏,潘昭岑,赵春江,

  为增强温室环境调控的稳定性，提高番茄生长速率与植株健康水平，该研究提出一种融合混沌理论与Lyapunov稳定性的改进的NSGA-II算法。首先，基于可控环境舱采集不同温度（20～35 ℃）、湿度（50%～80%）与光照强度（400～700 μmol/（msu2/su·s））组合下的生长速率与健康度数据，构建多目标优化数据集。其次，采用 Logistic 混沌映射实现种群均匀初始化，并通过动态混沌扰动自适应调节，提升全局搜索能力以避免早熟收敛；在进化过程中引入Lyapunov指数约束，筛选具有负指数（italic>λ/italic><0）的稳定解。最后，提出吸引子聚类分析与精英引导策略，构建基于种群分布熵和吸引子覆盖率的动态终止准则，判断算法收敛状态。试验结果显示，相比NSGA-II算法，该研究提出的CL-NSGA-II算法解集覆盖范围提升19.7%，收敛速度提高15%，Lyapunov指数降至?0.054，系统稳定性显著增强。该方案有效协调温室番茄生长速率与植株健康度，同时保障了环境系统的稳定运行，可为设施农业番茄生长环境的智能控制策略制定与参数优化提供方法支持。/

• 基于改进DeepLabv3+的收获机视角下小麦倒伏区域在线检测

  王发明,周洁,莫昊一,倪昕东,陈度,王玲,

  针对小麦收获机器人面对倒伏区域存在的漏收、堵塞等问题，该研究提出一种基于改进DeepLabv3+的收获机视角下小麦倒伏区域在线检测方法。首先基于车载相机构建包含styled-content style-type="number">4250/styled-content>幅机收场景倒伏图像数据集。其次，提出一种轻量化倒伏区域在线检测模型，以DeepLabv3+为基准模型，采用MobileViT主干网络融合CNN-Transformer优势降低参数量，重构深度可分离空洞卷积的ASPP（atrous spatial pyramid pooling）模块维持多尺度特征融合能力，并嵌入CBAM（convolutional block attention module）注意力机制强化倒伏区域边缘特征感知。试验结果表明，基于MobileViT主干网络的模型参数量为5.47 MB，较MobileNetV2和Xception分别减少75.6%和97.4%，模型在自建数据集上的平均交互比mIoU、平均像素准确率mPA、F1-Score、精确率Precision及召回率Recall7分别为94.10%、97.44%、96.91%、96.40%与97.45%，较原DeepLabv3+分别提升3.70、2.79、2.09、3.05与1.00个百分点，小区域及边界分割效果最优。最后，开发了小麦倒伏区域在线检测系统，达到14.23帧/s的实时检测速率，倒伏区域检测的像素相对误差低于1%。研究结果可为小麦收获机器人高效低损作业调控提供技术支撑。/

• 基于深度学习和Sentinel-2影像数据的干旱区玉米种植区域提取

  陶洪飞,李利源,徐燕,禹李曦然,李巧,解宏,姜有为,

  玉米是重要的粮食作物，及时、准确地获取玉米空间分布信息对于玉米产量预测、农业政策制定与调整具有重要意义。为准确、高效地提取干旱地区大尺度范围玉米种植区域，该研究以新疆三屯河灌区为研究区，基于2019—2024年的Sentinel-2卫星影像，构建一种融合卷积块注意力机制（convolutional block attention module, CBAM）的CBAM-UNet玉米种植区域提取模型，并选择U-Net、SegNet和DeepLabV3+作为对比模型，采用平均交并比（mean intersection over union, mIoU）、平均像素精度（mean pixel accuracy, mPA）、italic>F/italic>1值、准确率（accuracy）、绝对误差（absolute errors, AE）、绝对百分比误差（absolute percentage errors, APE）和决定系数（coefficient of determination, italic>R/italic>su2/su）作为评价指标，评估各模型玉米种植区域提取的精度。结果表明：1）CBAM-UNet模型对玉米种植区域的提取精度最高，mIoU、mPA、italic>F/italic>1值和准确率分别达到83.14%、87.84%、89.62%和96.80%。2）CBAM-UNet模型的玉米提取面积与统计数据的AE介于406.01～796.20 hmsu2/su，APE均低于10%，决定系数为styled-content style-type="number">0.9841/styled-content>，拟合度较好。3）2019—2024年间的玉米种植面积呈现先增加再降低后回升并趋于平稳的变化趋势。研究结果可为干旱区灌区玉米识别与种植区域快速提取提供技术支撑。/

• DSFNet：双流空频协同的无人机小麦黄矮病高效检测模型

  毛锐,郝思嘉,李书琴,冯明晨,王健,

  小麦黄矮病是小麦主要病毒病害，在黄淮麦区常年普遍发生，严重威胁小麦生产。传统的病毒检测方法和人工踏查均无法满足大规模田间病害快速调查需求。针对此问题，该研究结合小麦黄矮病的多时期发病特征，创新构建了一种基于无人机多光谱影像的田块尺度检测模型DSFNet。该模型的核心在于双流空频协同机制：一是双流自适应协同融合特征编码（dual-stream adaptive synergistic fusion，DASF），通过CNN和Transformer双流特征交互提取，增强了全局上下文与局部病变纹理特征的互补表达。二是空频联合特征映射（spatial-frequency feature mapping，SFFM），引入小波变换频域特征，与空间域特征开展跨域关联学习，有效提升模型对图像灰度剧变区域的处理能力。试验结果表明，DSFNet对小麦黄矮病检测的平均像素精度（mean pixel accuracy，mPA）和平均交并比（mean intersection over union，mIoU）分别达到92.66%和86.77%；在2025年独立测试集上，mPA和mIoU仍保持89.71%和82.56%的高水平。与Segformer、DBFormer、SFFNet和DECSNet等7种典型病害检测模型相比，mPA和mIoU分别显著提升6.35和10.16个百分点以上，充分验证了其在跨时区复杂真实场景下的稳健性和优异迁移性能。该研究为小麦黄矮病快速精准检测提供了高效解决方案，空频协同特征学习框架也为其他作物病害的遥感识别提供了重要参考。/

• 地理相似性在农作物遥感分类采样中的应用

  赵凡,张新,董文,郜丽静,彭玉,张冬,

  样本代表性是制约遥感农作物分类精度与可靠性的关键因素，尤其在需要详细规划、样本规模受限的县域尺度研究中更为突出。现有采样方法多依赖随机、均匀布点或经验分区，难以充分刻画作物光谱差异及其随样本规模变化的影响。针对上述问题，该研究以县域农作物分类为试验场景，构建了一种基于地理相似性的样本选取策略，并以分层随机抽样和系统抽样作为对照方法，结合支持向量机、随机森林和时间卷积网络3类模型开展农作物分类对比试验，在不同样本规模条件下系统评估其分类性能与样本代表性。试验结果表明，在42个样本条件下，地理相似性采样能够以较少样本实现对特征空间的有效覆盖，其分类精度在支持向量机和时间卷积网络中较对照方法提升约2%~12%，在随机森林中与其他采样策略差异较小。随着样本数量增加，3种采样策略间的精度差异逐渐减小，表明地理相似性采样的优势主要体现在样本数量较少的阶段。进一步分析发现，不同地理相似性采样的作物分类效果不同：光谱特征清晰的作物在少量样本下即可获得较高精度，而光谱异质性较强或混合程度较高的作物的精度随样本量增加而提升并趋于稳定。/

• 基于改进Swin Transformer网络的玉米干旱图像分类方法

  德志鹏,武荣盛,刘霞霞,邓晓东,李兴华,郑诗然,冯旭宇,吴昊,袁睿晗,

  精准识别玉米干旱胁迫程度对优化灌溉决策、降低产量损失具有重要的理论意义与应用价值。针对当前玉米干旱表型分类存在的多源田间图像尺度差异大、背景复杂及光照变化干扰等核心问题，该研究提出基于Swin Transformer的多尺度空洞融合注意力网络（Swin Transformer with multi-scale dilated fusion attention，SWT-MDFA），用于多生育期、多胁迫等级的玉米干旱图像分类。该网络利用残差后归一化、缩放余弦注意力与对数间隔连续位置偏差增强玉米干旱表型的稳定建模能力，减轻不同生育阶段表型差异与相邻胁迫等级特征重叠带来的判别不确定性；利用多尺度空洞卷积融合通道与空间注意力模块，提升对叶片卷曲、褪绿、黄化与干枯等关键表型的多尺度特征提取能力。结果表明，SWT-MDFA在多源玉米干旱分类数据集上的准确率、精确率和召回率分别为97.4%、97.4%和97.3%，比Swin Transformer分别提高1.5、2.0和1.1个百分点，与Res2Net-50、Xception、SE-ResNet和DenseNet-121典型骨干网络相比，其准确率、精确率和召回率分别提升2.4～6.2、2.3～7.0和1.7～6.9个百分点。分类可视化的结果表明SWT-MDFA对玉米干旱胁迫下叶片关键表型区域具有稳定而清晰的关注能力。综上，该研究提出的方法能够有效应对复杂田间条件下玉米干旱表型的识别需求，为后续玉米干旱智能监测提供基础的技术支持。/

• 基于LSPKI-YOLO多尺度特征增强的激光除草杂草检测方法

  梁超,王红平,刘鑫,唐曲谋,左畅,

  为提升激光除草机器人在复杂农田环境中的杂草识别精度和关键点定位稳定性，该研究提出了一种面向激光除草的多尺度特征增强杂草检测模型LSPKI-YOLO。首先，将多核初始模块和上下文锚点注意力机制融入到C2f中形成C2f-PKI模块，旨在增强杂草的多尺度纹理特征提取和长距离上下文建模能力；其次，设计了轻量化共享卷积检测头LSBN-Pose，实现跨尺度特征共享与参数压缩，从而在保持高精度的同时降低计算复杂度。试验结果表明，LSPKI-YOLO在测试集上的杂草检测准确率、召回率和mAPsub>50/sub>以及关键点定位的mAPsub>50/sub>分别为88.3%、81.1%、89.9%，94.7%，相较于基线模型分别提高了3.1、0.1、1.3、0.9个百分点，参数量降低了27.2%，推理速度提升了0.6 帧/s；将该模型部署到激光除草机器人后，室内除草试验中杂草检测率为94.7%，激光命中率为84.0%；在真实农田场景中的激光除草试验中，杂草检测率为 91.1%、激光命中率为81.3%、伤苗率为2.0%。综上结果表明，改进后的模型LSPKI-YOLO更加轻量化，检测效果更好，且满足激光除草的实用性需求。/

• 基于深度学习的肉鸽摄食行为跟踪计数方法

  冯大春,王永康,张津毅,叶滔,

  针对当前目标跟踪算法难以对笼养肉鸽摄食行为进行准确识别并精准统计其摄食次数难点，该研究提出一种基于深度学习的肉鸽摄食行为跟踪计数方法：Mask-SCBF (SPD-Conv-BiFormer)-SORT。主要包含分割掩码转换、跟踪算法和摄食次数计算3个模块。其中，基于自适应过滤机制的分割掩码转换框架设计，保证摄食肉鸽目标完整分割同时提高分割结果的精度和鲁棒性；随后提出一种基于SCBF-YOLOv8检测器的目标跟踪算法SCBF-SORT，以增强目标尺寸适应性；最后在目标跟踪轨迹基础上构建摄食次数精准计数的方法。结果表明提出的Mask-SCBF-SORT算法相较于基线跟踪算法BoT-SORT，在多目标跟踪准确度（MOTA）、IDF1得分（IDF1）、高阶跟踪精度（HOTA）、多目标跟踪精度（MOTP）四项指标上分别提升了7.52%、5.36%、14.39%和6.41%，最终在摄食次数计算方面，所提算法的准确率达到了94.82%。该方法有效提升了复杂背景下肉鸽摄食行为的跟踪效果，可满足实际养殖中快速统计的需求。/

• 基于改进YOLOv8s-seg和半截锥模型的草莓尺寸估计方法

  刘旭赞,宋正河,杨朔飞,崔浩,马于雯,

  为在线估计垄作类锥型草莓果实的三维尺寸，该研究提出一种基于单视角RGB-D的“改进YOLOv8s-seg+半截锥模型”轻量级框架。YOLOv8s-seg主干嵌入C2f_Faster_EMA模块，在参数量仅增加0.3M，mAPsub>0.5/sub>由94.1%提升至96.9%，成熟果分割精度达到98.3%，推理速度仍保持159.3帧/s。根据获取的点云数据，经点云匹配-滤波-下采样-RANSAC-PCA级联处理，完成主轴线及质心估计。进而以纵径、顶径、底径构建半截锥模型，通过优化实现点云-模型亚毫米匹配。试验表明，经统计滤波与体素下采样预处理，点云数量从数千被规整化为百余量级的同时，其主体几何特征得以完整保留。不同视角下纵径、顶径、底径估计与实测差异分别为1.2%、0.7%、1.7%；不同高度下差异1.8%、1.2%、4.8%；多样本试验总体平均估计误差为在亚毫米级；全流程平均耗时3.3s/帧。在系统对比中优于单帧截断符号距离函数与半椭圆模型，且弥补了半椭圆模型对底径估计不足的问题，实现了草莓三维尺寸完整、精确的表征，满足田间事实尺寸估计需求。/

• 基于LSTM-XGBoost的日光温室环境传感数据质量控制方法

  王一涵,王宗仁,李友丽,张钟莉莉,郑文刚,

  日光温室环境参数的精准采集对作物生长调控至关重要，但传感器数据易受环境干扰与设备故障影响产生异常值，即使仅少量异常，也会导致调控失准，进而严重影响作物产能。为此，该研究提出一种基于级联融合模型的温室环境数据自监督异常检测与修正方法。该方法首先利用长短期记忆网络（long short-term memory, LSTM）捕获环境数据的长程时序依赖，随后将其输出作为极端梯度提升（eXtreme gradient boosting, XGBoost）的输入，通过非线性残差补偿进一步增强特征表达，提升模型对复杂生境下动态变化规律的拟合精度。最后，基于预测偏差构建滑动窗口动态阈值判别逻辑，实现异常数据的精准识别和校准。试验结果表明，LSTM-XGBoost融合模型在空气温度、相对湿度与光合有效辐射检测中检测率达99.2%～99.8%，准确率达98.9%～99.8%。相对于单一LSTM与XGBoost模型，该研究模型检测率分别提升了15.4、17.3个百分点，准确率分别提升了18.3、16.2个百分点。综上所述，该研究提出的LSTM-XGBoost融合模型在异常检测能力上展现出良好的性能表现，可为日光温室环境参数的实时监测及精准调控提供有效的技术支撑。/

• 基于密度风选法的生活垃圾分类回收数值模拟与试验

  张灵,刘潇,谢丹,米承继,

  为提高生活垃圾的分类回收效率，该研究基于空气动力学原理，以铁、铝、塑料及纸张等典型可回收物料为研究对象，利用密度差异实现多类组分垃圾的同步分选。该研究综合运用计算流体力学（omputational fluid dynamics, CFD）数值模拟与试验，系统地探究了4类可回收垃圾在风选过程中的运动规律与分选特性。以颗粒粒径、入风口风速和角度为设计变量，分类收集率为评价指标，采用正交试验与极差法得到了优化的参数组合。结果表明，在颗粒粒径5 mm、入风口风速36 m/s、角度14°的条件下，分类收集率仿真最优值可达95.875%。高速摄像仪记录的颗粒运动轨迹与仿真结果基本吻合，试验获得的球状物料和片状物料的实际分类收集率分别为93.300%、91.250%，证实了基于密度差异风选方法的有效性。研究结果可为风选装备的工艺参数优化、提高城市及农村生活垃圾的再生利用率提供依据和参考。/

• 冷凝除湿对番茄日光温室夜间湿环境调控及灰霉病预防的效果

  宋卫堂,党思荣,宗成骥,李赫,赵小平,晁慧娟,

  在日光温室番茄冬季生产中，夜间相对湿度高且持续时间长，易引发灰霉病。该研究采用冷冻除湿机进行夜间降湿试验，探讨冷凝除湿方式对日光温室夜间湿环境的调控效果及其对灰霉病的预防效果。结果表明：在适温（空气温度italic>T/italic>sub>a/sub>≥15 ℃）条件下，除湿机进出口温度差（Δitalic>T/italic>）、相对湿度差（Δitalic>R/italic>sub>RH/sub>）平均值可达到13.5 ℃和44.8%，除湿量（italic>D/italic>）和除湿能耗指数（italic>R/italic>）分别为1.31 kg/h和0.77 kW·h/kg；在非适温（italic>T/italic>sub>a/sub>＜15 ℃）条件下，Δitalic>T/italic>和Δitalic>R/italic>sub>RH/sub>平均值分别为7.6 ℃和29.5%，italic>D/italic>和italic>R/italic>则分别为0.99 kg/h和1.01 kW·h/kg，可见除湿机在日光温室夜间的除湿效果受气温影响较大。通过冷凝除湿，番茄日光温室夜间的相对湿度可降低6.7～10.6个百分点，饱和水汽压差提升至0.4 kPa，空气露点温度降低0.4～2.8 ℃；非适温条件会减弱除湿机对温室夜间温湿度的调控效果。通过冷凝除湿，可有效缩短夜间高湿（相对湿度高于85%）的持续时长，减少高湿出现的频次，番茄叶片灰霉病的病情指数和发病率的防治效果分别达85.04%和73.74%。因此，冷凝除湿可以有效改善日光温室夜间高湿环境，预防番茄叶片灰霉病的发生。该研究为日光温室夜间湿环境的调控和病害的绿色防控，提供了一种可行的技术方案。/

• 基于文献计量的水稻秸秆利用及固碳减排潜力分析

  刘连华,燕燕,张晴雯,黄雪良,

  秸秆资源综合利用是全球性难题，中国作为水稻生产大国，年产水稻秸秆约2亿t，但传统处理方式不仅导致资源浪费，更对水土气环境构成威胁。为了系统掌握全球水稻秸秆利用的研究进展、优化中国秸秆综合利用路径提供依据，基于Web of Science核心数据库（1995—2024年），利用Citespace对8 952篇相关文献进行可视化分析。系统梳理了该领域的发文量趋势、发文国家、机构合作网络、研究热点及演变历程。结果表明，自2008年以来，该领域年发文量呈指数增长，表明秸秆综合利用已成为国际学术热点。中国在该领域的研究显示出强大的科研攻关力量和较强的影响力，主要研究机构如中国科学院和中国农业科学院等国际合作紧密。近30 a来，研究重点聚焦于秸秆还田对稻田土壤性质和作物产量的影响、重金属吸附机理、厌氧发酵预处理技术、温室气体排放与全球增温潜势评估等方面。结合中国国情，进一步深入分析了以“农用为主、五化并举”（肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化）为核心的水稻秸秆利用格局现状及关键共性技术，并评估了不同利用方式的固碳减排潜力。未来研究应侧重于拓展多元化固碳减排技术路径、创新高值化与规模化利用模式，以及构建智能化的监管、溯源与决策支持系统，推动水稻秸秆利用向高值化、智能化及跨学科融合方向发展。研究为促进秸秆资源循环利用、推动农业绿色低碳转型，以及助力中国实现碳达峰碳中和目标，提供了科学依据与决策参考。/

• 基于EPO的抗温度干扰近红外光谱法测定麦秸含水率

  田宏谦,薛俊杰,吴若愚,董长青,王金星,

  水分的测量对麦秸的使用和储存至关重要。为实现抗温度干扰的水分快速准确测量，该研究探讨温度对近红外光谱测定麦秸含水率的影响，并提出降低温度对预测结果影响的方法。结果表明，含水率与温度变化均会引起水分子内的氢键网络变化，导致近红外光谱中水的吸收峰变化。温度变化会引起O-H键的近红外吸收峰出现显著偏移，使水分预测模型的精度显著下降。利用外部参数正交法（external parameter orthogonalization, EPO）可以解耦并有效校正温度对光谱的影响，在25～60 ℃范围内建立的水分定量预测模型性能较优，模型的交叉验证决定系数italic>R/italic>sub>cv/sub>su2/su和相对标准偏差分别为0.883和13.144%。该研究提出EPO校正模型能显著减小温度对近红外光谱法测量麦秸水分的影响，为抗温度干扰的近红外光谱法测定农作物秸秆含水率提供理论依据。/

• 不同生活水平下陕西省耕地极限承载潜力

  周传龙,贾子欣,聂玮廷,张青峰,

  面向联合国可持续发展目标（SDG 2）提出的“消除饥饿、改善营养及促进可持续农业”愿景，该研究基于不同生活水平营养需求和耕地生产力完善了耕地承载潜力的评价方法，评估区域粮食安全保障能力。该研究基于耕地生产潜力、结合多情景营养需求分析（温饱、小康、富裕生活水平及纯植物、动植物膳食结构），系统测算了陕西省耕地的承载（潜）力及其指数。结果表明：1）在区域指定作物最高单产情景（情景三）下，陕西省耕地可提供137.64万亿Kcal能量、398.20万t蛋白质和115.07万t的脂肪，较2023年实际生产力分别提升150%、188%和55%。2）陕西省耕地极限承载力的营养短板会随膳食结构调整发生转变。在情景三下：采用纯植物膳食结构时，脂肪供给成为系统短板，理论承载潜力可达1.82亿人；而引入动物性食品形成动植物膳食结构时，能量供给转为短板，承载潜力降至0.67亿人。3）陕西省耕地承载潜力在不同生活水平与膳食结构下均为盈余，且承载潜力较高的县区主要在陕北和关中地区。4）陕西省耕地承载力指数在热量、蛋白质、脂肪营养指标上呈现显著空间分异特征，超载县区呈Z字分布，关中、陕南西南部和陕北中部地区普遍较高，陕南西部和陕北北部地区相对较低。该研究量化了陕西省耕地资源承载潜力随生活水平与营养需求提升的理论阈值，为其具备支撑居民生活富裕阶段的粮食安全保障能力提供了佐证。/

• 华北平原农业水-土-能-碳关联系统足迹流动及网络特征分析

  薛舒婷,许恒周,胡业翠,白羽萍,

  揭示粮食主产区水-土-能-碳关联系统足迹流动与网络特征，对于优化区域资源配置、实现“双碳”目标具有重要意义。该研究基于环境扩展型投入产出模型核算华北平原农业水、土、能、碳直接消耗和隐含资源环境要素流动，并运用生态网络分析和耦合协调度模型探究系统网络特征及关联关系。结果表明：1）2012—2017年华北平原农业水、土、能、碳直接资源消耗及隐含资源环境要素流动均呈上升趋势且具有明显的空间差异，华北平原与中国其他省（市）贸易间隐含农业用水、耕地利用、能源利用和碳排放分别增加了5.295×10su9/su msu3/su（16.5%）、1.918×10su8/su hmsu2/su（3.1%）、1.186×10su6/sut（17.2%）、3.942×10su7/sut（20.9%），华北平原作为中国粮食主产区的地位进一步巩固；2）总体来看，农业虚拟资源呈现由欠发达地区流入发达地区的趋势，逐渐流向人口密集、经济体量大、市场化程度高且交易活跃的地区；3）华北平原农业水-土-能-碳网络循环流比例整体较低且区域间差异较大，资源流动受到限制；省（市）间生态关系以竞争和掠夺为主，控制、互利共生关系较少；网络效率低冗余高，系统结构相对松散；虽然华北平原水-土-能-碳关联系统耦合协调度均值高于全国平均水平，其可持续发展能力仍有待提升。研究提出统筹兼顾资源关联影响，优化资源要素流动路径，推广现代化及绿色农业等建议，为推动华北平原农业高质量发展，缓解资源稀缺和实现“双碳”目标提供理论参考。/

• 融合人类价值观的生态系统服务供需冲突—适配性评估

  杨庆媛,陆纪宜,李元庆,张忠训,周璐璐,王文鑫,王浩骅,唐业清,

  针对传统生态系统服务评估偏重关注服务供给的经济价值，而对服务需求背后驱动机制关注不足的局限，该研究基于联合国《千年生态系统评估报告》分类与施瓦茨人类价值观理论，构建了生态系统服务供需三层次冲突—适配性评估框架，并应用于三峡库区（重庆段）2006、2015、2024年7项服务的时空演变分析。结果表明：冲突区面积占总面积的比例2006—2015年为89.26%，到2015—2024年阶段已锐减至62.24%，其中弱冲突区转化率达18.24%；高冲突区以主城为核心沿长江干流带状辐射，适配区自中段北部向腹地扩展，形成二者交叉的剪刀型格局。供给侧内部关系正经历结构性重构；需求侧呈现由“享乐—自主—刺激”与“安全—传统—普世”价值观驱动的需求活动交叉融合，反映出居民从基本生存保障向精神与物质享受并重的转变。该框架通过解析服务需求活动与价值观的内在关联，为理解复杂人地关系提供了新的方法论视角，还实现从单一供给维度评估向多系统角度分析的跃迁，并据此提出更具针对性的国土空间优化路径，其良好的可迁移性，可为其他流域生态系统服务的评估提供可复制的方法范式。/

• 乙烯利喷施对油茶果开裂及其柔性脱壳的影响

  廖金雄,钟美娥,吴志立,吴明亮,

  针对现有油茶果机械脱壳技术存在剥净率低、破损率高的问题，该研究基于农机农艺融合，提出乙烯利调控油茶果开裂协同机械柔性脱壳方法，实现油茶果高效、低损脱壳。首先，以“华硕”、“湘林210”油茶为研究对象，探究乙烯利浓度、喷施时间对油茶果开裂率及油脂品质的影响。然后，通过单因素试验探明果壳开裂率与脱壳效果的定量关系，并结合果壳及果柄离区的多尺度表征，揭示乙烯利调控油茶果开裂的生理生化机制。结果表明，于采收前5 d，喷施1.5～3.0 g/L乙烯利溶液，可使油茶果开裂率达50%以上，配以自制卧式柔性脱壳装置实现剥净率≥96%、破损率≤1.5%的脱壳效果；同时，乙烯利对油茶籽含油率、不饱和脂肪酸含量及树体生长无显著影响，且未检出乙烯利残留。乙烯利可使纤维素分解酶（CE）活性增加18.6%，纤维素合成酶（CesA）活性降低19.2%，使果壳离区的纤维素解构；使过氧化氢酶（POD）活性提升26.6%，加快木质素沉积；并使果壳含水率降低5.8%，进而降低果壳力学强度，有利于果壳开裂。同时，诱导果柄离区形成，维管束断裂，阻断树体与油茶果间的营养传输，加速果壳失水收缩，协同引发开裂。该研究可为开发高效、低损、低成本的油茶果脱壳技术提供一定的理论依据与实践参考。/

• 微纳米气泡对凡纳滨对虾高密度保活运输的影响及机制

  鲁慧琪,陈思嘉,宋茜,陈琪璟,郑斌,赵亚东,缪文华,

  为探究微纳米气泡（micro-nano bubble, MNB）在凡纳滨对虾生态冰温高密度保活中的应用，该研究设MNB处理高密度组（micro-nano bubble group, MNBG），并以无MNB处理的高密度组（high density group, HDG）和低密度组（low density group, LDG）为对照，通过检测水质、对虾的存活率、生理生化指标及代谢关键酶活性与基因表达，解析MNB的调控机制。结果表明，与HDG相比，MNB可将对虾的24 h存活率从75.68%提升至86.49%；同时将水体菌落总数从HDG的691 CFU/mL降至212 CFU/mL，延缓水质劣变；减小对虾组织结构的损伤，维持线粒体正常功能；减少能量消耗，MNBG对虾的葡萄糖终浓度（0.35 mmol/L）显著高于HDG（0.21 mmol/L）（italic>P/italic><0.05）；减少乳酸积累，提高琥珀酸脱氢酶活性促进有氧代谢；并调控糖激酶、丙酮酸激酶活性及对应基因相对表达量。MNB可减少对虾体内丙二醛的生成，MNBG的丙二醛含量（0.73 nmol/mg）显著（italic>P/italic><0.05）低于HDG（0.93 nmol/mg），提高过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性，保活24 h时MNBG的总抗氧化能力（1.06 U/mg）显著高于HDG（0.89 U/mg）（italic>P/italic><0.05），增强机体抗氧化能力。综上，MNB可通过优化能量代谢、增强抗氧化能力，维持对虾生理稳态并提升存活率，为其在水产品保活中的应用提供理论支撑。/

• 压延处理对高纤面团理化性质及高纤馒头品质的影响

  王巧梅,师璐瑶,刘佳,朱丹实,杨立娜,肖志刚,王鹏,丁俊杰,

  为明确压延处理对面制品的面筋网络结构形成和产品品质的影响，该研究通过改变折叠进料方式和压延次数，系统研究压延处理对高纤面团的分子结构特征、流变特性、水分分布以及高纤馒头的比容、高径比、硬度、微观结构等品质特性的影响。结果表明，适度压延处理可提升高纤面团性能，使其水分分布更加均匀、延展性增强，其中三等分折叠旋转90°（fold into thirds and rotate 90°, FTR）方式压延15次效果最优，高纤馒头的比容达到2.75 mL/g，高径比为0.72，硬度降至850 g，综合品质最优。过度压延会导致高纤面团延展性和持气性下降，淀粉颗粒结构受损，引起高纤馒头品质劣变。3种折叠进料方式中，对折旋转90°（fold in half and rotate 90°, FHR）方式能快速改善面团延展性与水分分布，加工效率高，但形成的网络结构均匀性较差，品质稳定性不足；FTR折叠层数适中，能形成结构最致密、品质最优的面筋网络，综合稳定性最好；对折再对折旋转90°（fold in half twice and rotate 90°, FHTR）方式对面筋蛋白的网络形成与强化作用有限。该研究可为工业化生产高品质高纤馒头提供理论依据和技术参考。/

• 静磁场辅助醒面对非发酵面团品质特性的影响

  刘子昂,郑帅帅,王小花,潘治利,杨勇,艾志录,

  为探究静磁场辅助醒面技术（magnetic field-assisted dough resting，MFADR）对非发酵面团品质特性的影响，该研究以非发酵小麦面团品为研究对象，测定在不同磁场强度（0、1、2、3、4、5 mT）下辅助醒面对非发酵小麦面团品质特性的影响。使用质构仪（texture analyzer，TA）测定面团的应力松弛与质构特性，使用流变仪（dynamic rheometer，DR）、低场核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）、紫外分光光度计（ultraviolet-visible spectrophotometer，UV-VIS）、傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）和扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）分别对面团的流变学特性、水分分布状态、游离巯基与二硫键含量、蛋白质二级结构以及微观结构进行了测定。结果表明，与不进行磁场辅助醒面的非发酵面团（MF-0）相比，MF-4（进行磁场强度为4 mT的辅助醒面）的最大应力下降了8.59%，平衡应力下降了8.71%，硬度降低了23.06%，弹性提高了13.33%；流变学特性显示面团更倾向塑性的固体性质；强结合水（italic>A/italic>sub>21/sub>）含量显著升高，弱结合水（italic>A/italic>sub>22/sub>）含量显著降低（italic>P/italic><0.05）；二硫键（S-S）含量升高27.47%，游离巯基（-SH）含量降低29.16%；FTIR测定结果显示面团蛋白质的二级结构中italic>β/italic>-折叠含量增加6个百分点，italic>β/italic>-转角含量降低9个百分点；SEM观察到，面团结构的稳定性在静磁场的作用下得到增强；综上所述，在磁场强度为4 mT的条件下醒面30 min的小麦面团有较好的加工特性和较为稳定蛋白质结构，综合考虑为较优醒面条件。该研究可为非发酵面制品的连续化工业生产以及品质控制提供参考。/

• 乳酸菌接种方式对模拟葡萄汁发酵特性和香气物质的影响

  石琳,臧亚杰,吴佳鑫,祝霞,杨学山,

  为探究酿酒酵母、酒酒球菌和植物乳杆菌的菌株组合与接种方式对模拟葡萄汁发酵动力学及香气品质的影响，试验将本土酒酒球菌（ZX-1和GF-2）与植物乳杆菌（GF-26和GF-20）两两组合，分别在酿酒酵母ES 488驱动酒精发酵时（同时接种）和结束后（顺序接种）启动苹果酸-乳酸发酵（malolactic fermentation，MLF），动态测定发酵体系中还原糖和L-苹果酸含量，以及酿酒酵母ES 488、酒酒球菌和植物乳杆菌活菌数；借助顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）测定酒样挥发性香气化合物。结果表明，相较于顺序接种，同时接种处理组的总发酵时间缩减了7～19 d。其中酿酒酵母ES 488、酒酒球菌（ZX-1）和植物乳杆菌（GF-26）同时接种发酵酒样的总发酵时间为14 d。与接种单一乳酸菌进行MLF相比，接入2种乳酸菌的MLF发酵时间缩短了4～6 d。酒精发酵结束时，同时接种处理组的乙醇体积分数相对较低，而乳酸菌增殖速率则高于相应的顺序接种处理组。值得注意的是，在酒精发酵启动阶段同时接种ZX-1和GF-26进行MLF处理组的降酸效果最佳，酒样中高级醇含量是顺序接种ZX-1和GF-26菌株酒样的1.91倍，酯类化合物也增加了33.97%，关键香气物质辛酸乙酯、壬酸乙酯和己酸乙酯增强了酒样的花香味、果香味和甜香味。综合分析，ES 488、ZX-1和GF-26三元菌株同时接种发酵具有提高MLF效率，改善葡萄酒香气品质的生产应用潜力。/

• 甘蔗渣高性能吸声板材制备的工艺参数优化

  柯婕,王闻,梁翠谊,邢世友,张宇,刘炜,谭雪松,亓伟,

  植物纤维是制备吸声降噪材料的理想原料，利用废弃木质纤维素制备吸声板材可实现资源的高效利用。为获得高性能的吸声材料，该研究首先采用响应面设计优化甘蔗渣碱处理条件，发现碱处理降低了甘蔗渣对低频率（500～1 000 Hz）声波的吸收，但提高了其对中（1 000～4 000 Hz）、高（4 000～6 300 Hz）频率声波的吸收。以中、高频吸声系数为响应值进行条件优化，建立响应模型，但预测性不理想，可能是受到吸声系数测试时的制板条件影响。选取液固比15:1、NaOH浓度4%、反应温度70 ℃、反应时间0.5 h条件下处理的甘蔗渣为基材，通过正交试验优化，获得最优吸声系数的板材制备条件为热压温度130 ℃，热压压力7.5 MPa，热压时间15 min，施胶量18%，所得5 mm厚度的甘蔗渣板在1 000～4 000 Hz和4 000～styled-content style-type="number">6300/styled-content> Hz的平均吸声系数分别为0.376和0.909。该研究为甘蔗渣吸声板材的优化制备提供参考。/

• 基于绝对水势理论的绿茶摊放过程湿热平衡与水分迁移

  陈俊轶,卢迪迪,陈世强,刘嵩,邱达,吴文福,

  为解决当前绿茶摊放过程中水分迁移机制缺乏量化解析、传统经验模型仅能描述现象而无法实现水分及品质精准调控的问题，该研究将粮食领域经典的谷物吸附-解吸平衡方程（cereal adsorption-desorption equilibrium model，CAE）与绝对水势差方程引入绿茶摊放过程，构建耦合湿热平衡与水分迁移的热力学量化模型。通过静态重量法测定摊放吸附/解吸等温线，推引出适配绿茶的吸附/解吸参数。摊放试验表明：绝对水势差与水分迁移速率呈极显著正相关，皮尔逊相关系数italic>r/italic>≥styled-content style-type="number">0.9781/styled-content>，italic>P/italic><0.05，并证实绝对水势差对摊放过程中水分迁移速率的预测精度高于Fick扩散方程与偏最小二乘回归模型，平均相对误差分别为0.44%、4.08%、2.11%；时间加权平均绝对水势差与儿茶素含量呈较强负相关，模型italic>r/italic>为?styled-content style-type="number">0.8429/styled-content>，italic>P/italic>值为styled-content style-type="number">0.0001/styled-content>，并证实模型预测值与儿茶素含量实测值之间的平均相对误差为0.75%，相关性可靠。该模型突破了传统模型仅能描述静态平衡点的局限，明确了通过调控绝对水势差可间接调控绿茶摊放品质的内在规律，理论上可实现儿茶素含量在线预测，替代离线检测，缩短检测滞后，为绿茶摊放的数字化调控以及智能化摊放装备的研发提供参考。/