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当期目次

2023年 第13卷  第12期

装备与机械化
丘陵山区农业机械研究现状及发展建议
王东洋, 何亚凯, 韩亚芬, 张铁, 朱越, 王彦坤
2023, 13(12): 5-10. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.001
摘要57 HTML全文10 [PDF 452KB]22
摘要:

丘陵山区是我国农业机械化发展的薄弱区域,从丘陵山区农业机械设计、模块化设计方法和机组作业协同控制等方面对我国丘陵山区农业机械的研究现状进行分析,并指出我国丘陵山区农业机械开发方面仍存在创新设计方法不足、机组作业协同控制效果差和智能化程度低的问题。结合现代设计技术,从电气化、数字化和智能化的角度针对丘陵山区农业机械驱动方式的电气化升级、多源驱动高效传动动力底盘的模块化设计、数据驱动建模和智能协同控制方面对丘陵山区农业机械发展提出建议。

大葱育苗播种技术与装备研究现状及发展趋势
莫治业, 陶冲, 张梦琦, 鹿芳媛, 谷雨桐, 李新迪
2023, 13(12): 11-15. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.002
摘要16 HTML全文8 [PDF 829KB]5
摘要:

大葱作为我国重要的经济作物之一,种植面积和产量均居世界首位,我国大葱产业正处于由传统大田育苗模式向工厂化集约育苗种植模式转变的重要阶段。目前用于大葱集约化育苗播种的机械设备大多是蔬菜通用机械,主要采用机械式和气力式排种器,针对大葱的专用育苗播种技术与装备相对较少,未能很好地解决大葱播种的精量化、漏播和伤种等问题。为加快推进大葱种植机械化发展,对国内外大葱育苗播种机械的研究进行了整理与分析,为我国大葱精量播种育苗技术与装备的研制提供参考和借鉴。

触土类施工作业装置减黏脱附技术研究概况
李强, 陈志凯, 关婷婷, 王井, 徐秀杰
2023, 13(12): 16-21. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.003
摘要16 HTML全文3 [PDF 692KB]3
摘要:

触土类机械设备在面向土类介质作业时易发生机具黏附问题,特别是以旋挖钻机为典型代表的密闭空间施工作业装置,其作业具有介质含水量大、成分复杂和高压力等特征,导致土类介质对机具黏附尤为严重。介绍了触土类机械设备作业机具土壤黏附机理及影响因素,详细描述了国内外触土类机械设备作业装置减黏脱附的研究进展,并对触土类机械设备减黏脱附研究进行了展望。

国外谷物联合收获机技术进展
刘佳妮
2023, 13(12): 22-26. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.004
摘要10 HTML全文3 [PDF 756KB]0
摘要:

在研究国外谷物联合收获机割台系统、在线监测技术、轴流脱粒系统、智能清选系统和谷物流量传感等关键技术概况的基础上,介绍了几种国外代表产品的主要技术特征,为今后研究技术和性能先进的谷物联合收获机提供基础。

国内打捆机技术进展
刘晶
2023, 13(12): 27-30. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.005
摘要13 HTML全文6 [PDF 636KB]0
摘要:

在分析国内打捆机研究现状的基础上,介绍了国内打捆机代表产品和主要技术特征,探究了国内打捆机的关键技术问题和未来发展趋势,为今后研究技术和性能先进的打捆机提供基础。

信息与电气化
基于STM32的旋耕机远程控制系统执行部件设计
徐鹏, 赵立军, 杨岩
2023, 13(12): 31-36. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.006
摘要25 HTML全文7 [PDF 1134KB]6
摘要:

随着农业机械技术不断发展,传统农机出现诸多不足,如操作难度较高、操作舒适性较差等,远程控制无人驾驶能有效解决以上诸多问题。以旋耕机为例,基于STM32,设计了其左右转向执行机构、行走离合执行机构、换挡执行机构、副变速挡执行机构及刀轴传动执行机构,实现对旋耕机的远程控制。

海洋牧场装备监测系统知识图谱构建及应用
张栋, 杨颜聪, 刘浩晨, 孟靖雅, 张德林, 张海瑜
2023, 13(12): 37-43. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.007
摘要9 HTML全文4 [PDF 905KB]0
摘要:

海洋牧场装备监测系统是海洋牧场装备体系的重要组成部分,也是海洋牧场正常运转和设备安全性的保障系统。为增强海洋牧场管理人员及一线操作员工对装备监测系统的全面了解和提高设备维护水平,突破因为相关信息碎片化、知识体系不健全而形成的监管肓目性,构建了监测系统知识图谱。采用自上而下和自下而上相结合的方法,围绕监测系统一级设备、二级设备、二级设备功能、二级设备工作原理和二级设备使用要求5个方面,获取全面信息,建立知识关联,解决海洋牧场装备监测系统知识碎片化问题。研究中,自上而下构建模式层,通过本体建模完成知识图谱的框架;自下而上构建数据层,实现数据获取与知识抽取、知识表示及知识融合,并将图谱数据储存于Neo4j数据库。构建的知识图谱为后续设计和开发海洋牧场装备智能问答系统、智能搜索系统、故障诊断系统及智能推荐系统提供了参考依据和深度开发的基础。

基于机器视觉的联合收获机作业路径规划方法
王芳
2023, 13(12): 44-48. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.008
摘要13 HTML全文5 [PDF 988KB]3
摘要:

研究了基于机器视觉的联合收获机作业路径规划方法,解决联合收获机作业环境中因障碍物过多影响作业效率的问题。利用双目视觉相机采集联合收获机作业图像,选取九点标定法进行双目视觉相机的手眼标定。采用Canny算法利用高斯滤波器平滑处理图像,计算图像的梯度方向与幅值,利用双阈值连接联合收获机作业图像边缘,检测联合收获机作业图像边缘,划分收获目标与障碍物。依据人工势场法原理,利用联合收获机作业的环境信息构建一个势场。合成势场内联合收获机受到的引力与斥力,依据联合收获机的移动速度及合力方向,输出联合收获机的作业路径规划结果。试验结果表明,该方法可以依据联合收获机的作业环境,规划作业路径,有效规避障碍物,适应性好。

生物环境与能源
畜禽粪污厌氧发酵全量利用模式效果分析——以河南省潢川县为例
尹燕, 张凯, 裴强, 闫军保, 徐源畅, 樊静雅
2023, 13(12): 49-53. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.009
摘要19 HTML全文8 [PDF 771KB]4
摘要:

近年来,河南省潢川县加大畜禽养殖污染治理力度,以种养结合、农牧循环、就近消纳和综合利用为主线,通过实施生猪调出大县、畜禽粪污资源化利用整县推进及绿色种养循环农业试点等项目,提高养殖场粪污处理设施配套率和综合利用水平,取得了显著成效。介绍了潢川县探索实践畜禽粪污厌氧发酵全量利用模式的成效,分析了当前存在问题,提出发展对策与建议,为畜禽粪污全量利用工作持续深入开展提供参考。

软籽石榴防寒设施CFD模拟优化
胡俊超, 马昊, 程博
2023, 13(12): 54-59. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.010
摘要8 HTML全文2 [PDF 1394KB]1
摘要:

为探索解决露地软籽石榴种植越冬问题的新途径,设计、搭建了一种简易式非固定防寒设施,针对该防寒设施冬季日间集热特性,利用ANSYS Fluent建立了稳态模拟模型,对其进行了验证试验,并使用该模型对防寒设施参数(空气间层和通风孔直径)进行优化试验。验证试验表明,华氏度相对误差ERE<1‰,防寒设施内监测点温度模拟值的决定系数R2和均方根误差ERMSE分别为0.9625与1.19 K,表明模型可信度较高。优化试验表明,防寒设施空气间层厚度最佳3 cm、通风孔直径最佳14 cm。

日照市春秋播期间降水概率和春秋播进度分布特征
李斌, 宋佰春, 成兆金
2023, 13(12): 60-65. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.011
摘要12 HTML全文2 [PDF 1269KB]2
摘要:

根据1951—2020年近70年山东省日照市3个气象观测站的逐日降水观测资料,以及2011—2018年日照市农业农村局春秋播进度资料,采用趋势分析、概率统计等方法,得出该地区4—5月春播期间、10—11月秋播期间降水概率分布特征和春秋播进度分布特征,建立气候变化背景下日照市的春秋播期间精细化的最佳播期。结果表明,日照市春播适宜时期,东港区在4月20日、5月11日,莒县在4月30日、5月11日,五莲县在4月20日、5月29日,较为合适;秋播适宜时期,东港区在10月9—10、13和20—21日,莒县在10月11和13日,五莲县在10月3、5和9—10日较为合适,春秋播进度与期间日降水量相关性较大。精细化播种时期的确定,对当地春秋播期间农业生产起到积极的指导作用。

农副产品加工与贮藏
腌卤牛肉快速冷却工艺对比及评价指标相关性分析
张克, 简华斌, 李振龙, 王也, 李培刚, 王冰, 杜志龙
2023, 13(12): 66-71. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.012
摘要21 HTML全文7 [PDF 1164KB]5
摘要:

腌卤牛肉熟制完成后快速冷却可以缩短腌卤牛肉出锅到包装的时间,利于保持腌卤牛肉风味和营养价值。采用液氮、冰水混合物、4 °C、–20 °C及–40 °C 5种冷却方式,从冷却速率、颜色、质构和感官4方面对比分析腌卤牛肉品质差异,分析不同冷却过程中品质变化规律。结果表明,腌卤牛肉出锅后,冷却速率由大到小依次为液氮、–40 °C、冰水混合物、4 °C和–20 °C;液氮和–20 °C冷却后L*值最大;–40 °C冷却滋味和质地得分最高,质构指标均处于中间值。复热后,–20 °C冷却速率显著增加;液氮冷却后L*值最大,硬度均显著增加;–40 °C冷却感官评价各指标得分均为最高,质构指标均处于中间值。相关性结果显示,感官评定指标与质构结果间均无显著相关性。该研究结果可为腌卤牛肉高效冷却包装提供理论和数据支撑。

高效液相色谱−串联质谱法测定马铃薯中灭多威残留量不确定度评定
王燕妮, 吕黄珍, 李娉婷, 王子晗, 于靖博, 张小燕
2023, 13(12): 72-76. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.013
摘要10 HTML全文1 [PDF 599KB]0
摘要:

为提高马铃薯食品安全检测结果的准确性,利用高效液相色谱−串联质谱法对马铃薯中灭多威进行测定,分析具体试验过程,建立数学模型,确定各测量不确定度分量并进行比较。当马铃薯中灭多威残留量1.3 μg/kg时,其扩展不确定度0.84 μg/kg(k=2)。结果表明,在各测量不确定度分量中,仪器本身、标准曲线绘制、试验方法重复性所带来的不确定度占主要因素。

水土工程
甘肃省非常规水资源农业利用现状及存在问题
王馨梅, 贾生海, 武兰珍, 赵婷婷, 王新海, 党博琪, 柴庶桐, 赵国荣
2023, 13(12): 77-82. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.014
摘要19 HTML全文4 [PDF 812KB]5
摘要:

水资源供需矛盾一直是困扰甘肃省经济发展的重要问题,更由于水资源浪费和地下水超采等导致淡水资源短缺,加之水质恶化问题日益严重,非常规水资源开发利用逐渐被提上议事日程。为深刻了解甘肃省非常规水资源农业利用现状和水平,更好地开展为农业灌溉提供稳定的补充水源,在对国内外和省内外不同地区非常规水资源农业利用研究的基础上,探讨了甘肃省非常规水资源在农业开发利用中的现状和开发利用模式,归纳了不同地区非常规水资源在农业利用方面存在的主要问题,并提出对策和建议。

设计制造与理论研究
重心平衡履带式山地烟田深耕机设计与试验
李钠钾, 徐光泽, 冉茂, 江厚龙, 张小亮, 刘凡一, 谢守勇
2023, 13(12): 83-89. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.015
摘要18 HTML全文10 [PDF 1508KB]5
摘要:

丘陵山区烟田普遍使用微耕机进行耕地作业,长期浅耕作业使烟田土壤耕层变浅、土壤板结、犁底层变厚,严重影响烟叶生产质量。针对垄作模式下丘陵山区烟田的特点,设计了一种重心平衡履带式山地烟田深耕机,主要由行走装置、动力系统、旋耕装置及重心平衡机构等组成,设计了关键结构,对旋耕装置旋耕过程进行了运动学分析,确定了整机行走速度和旋耕刀转速。采用“回”字型耕地法,设计一种垄上作业重心平衡机构,运用离散元的方法对深耕机垄上作业进行了分析。垄作烟田耕地试验结果表明,深耕机作业性能较好,耕后土地较平整,整机平均耕深合格率95.4%、平均碎土率91.9%,满足烟草种植的整地要求,验证了履带式烟田深耕机理论分析与设计的准确性及合理性。研究结果可为丘陵山区烟田深耕机的研究提供参考。

基于Fluent的组合气吸式排种器关键部件仿真研究
王敬, 李玉道, 宋占华, 田富洋, 闫银发, 孙学振
2023, 13(12): 90-96. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.016
摘要10 HTML全文2 [PDF 2201KB]1
摘要:

以棉花小区播种机排种器为研究对象,采用模拟仿真试验技术研究组合气吸式排种器排种过程,在排种器的吸气口截面设置不同的边界条件(包括压强和气流速度),在开放条件下分析导向槽盘上导向槽的速度场和压力场。结果表明,距导向槽盘中心越远的位置,其气流速度和压强越小。设置排种器吸气口界面的边界条件相同,针对气吸盘和导向槽盘组合后形成的气吸孔开展气流场仿真分析。入口处气流压强300 Pa、速度21.97 m/s,此时气吸孔气流场压强2481.8 Pa、气流速度61.67 m/s,该仿真结果与试验所测得的结果基本一致。试验验证并确定排种器几何参数、动力参数对气流场的变化和影响规律,可为设计试制播种机提供参考。

新型履带式猪舍板下清粪机场地作业性能试验
李奇, 许志华, 史冬梅, 李腾, 刘怡云
2023, 13(12): 97-102. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.017
摘要7 HTML全文1 [PDF 684KB]1
摘要:

随着经济发展和生活水平提高,猪肉消费量巨大,带动规模化养猪业蓬勃发展,但猪舍粪污清理成为难题。河南牧原智能科技有限公司研发的一种履带式猪舍板下清粪机,能够实现自动导航作业,对猪舍板下粪污进行清理。场地作业性能测试结果表明,清洁率、生产率、导航精度和连续作业时间等主要作业质量合格,符合农机专项鉴定大纲规定要求,能替代人力作业,满足规模化养殖场实际生产需求,节约资源成本,环境适应性强,是一种有效的清理粪污智能设备,推广应用前景广阔。

科研与教学
国内外海洋渔业碳汇研究不同特点及发展趋势
唐湘霖, 张德林, 张鹏, 张海瑜
2023, 13(12): 103-112. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.018
摘要16 HTML全文11 [PDF 2565KB]4
摘要:

厘清国内外海洋渔业碳汇研究的发展方向与特点,对于实现“双碳”目标,落实绿色、低碳渔业发展理念具有重要的理论与实践价值。该研究使用文献计量分析法并与系统性综述相结合,解析国内外海洋渔业碳汇研究的特色与发展趋势;以Web of Science(WOS)和中国知网(CNKI)数据库有关文献为数据基础,借助Citespace可视化技术分析21世纪以来(2001―2022年)国内外海洋渔业碳汇研究发展的热点、主要研究方向及总体进展,得到5方面研究结果。①通过关键词聚类分析,发现“碳汇渔业”“碳循环”和“海洋碳汇”3个研究方向是居于前3位的主导领域。②国际学术刊物中渔业碳汇(2020年开始)和生态系统服务(2022年开始)等已成为近年突现性较高的关键词,这表明国际上对海洋生态系统的服务性及其与人类关系的研究正在逐步加强。③过去20年间,美国在海洋渔业碳汇领域发文量最多,并且中介中心性最大;德国、英国和澳大利亚的研究机构也有较多研究成果;中国的论文增长率较高,总体上居于美国、英国、德国和澳大利亚之后。④国内外在海洋渔业碳汇研究中的重点既有同一性,也有差异性;我国的主要研究方向集中在海洋碳汇作用机理研究、海洋碳汇效应分析、海洋碳汇增汇技术和海洋碳捕集利用与封存技术等方面;国际上更关注海洋生态系统演变及其对人类的影响。⑤近年来,海洋碳汇核算、海洋碳汇实物量计量分析及海洋碳汇价值量计算等愈发受到重视;同时,对碳汇渔业的养殖机理、发展模式、市场构建和激励措施等研究,增长趋势明显。

新农科+新工科为引领研究生工程创新能力培养与实践——以中国农业大学农业工程硕士实践能力培养为例
吴敏, 李栋, 刘嫣红, 郑志安, 魏青
2023, 13(12): 113-118. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.019
摘要8 HTML全文1 [PDF 1921KB]0
摘要:

以新农科+新工科建设为契机,在国家工程教育专业认证体系实现国际实质等效的大背景下,硕士研究生培养应面向特定职业领域,培养适应专业岗位的综合素质,形成产学结合的培养模式。以中国农业大学农产品干燥技术实践课程为例,立足于学科基础,分析了农业工程学科人才培养的鲜明工程应用和技术实践特点,构建产教融合协同育人模式,优化课程教学内容与案例设计,改革创新教育教学手段,突出强化课程思政引力。解决了实践教育培养弱化、实践环节流于形式、培养目标与培养机制不匹配等问题,为提升研究生创新实践能力和职业素养,探索出有效途径。

双高计划背景下涉农高职技术技能创新服务平台建设策略
仝玉琴, 杨卫军, 魏文萍, 亢菲, 王军利
2023, 13(12): 119-123. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.020
摘要10 HTML全文1 [PDF 424KB]4
摘要:

打造技术技能创新服务平台是中国特色高水平高职学校和专业建设计划(以下简称双高计划)中的重要任务,也是支撑国家战略、服务区域经济社会发展的重要抓手。通过调研分析,在双高计划背景下,基于涉农高职院校在推动职普融通、产教融合、科教融汇创新实践中的技术技能创新平台建设现状与困境,提出理念先行、优化顶层设计,实现多元协同共建融合平台,打造高水平创新服务团队与智库、完善长效保障机制等策略,旨在为推动职业教育高质量发展,支撑科学研究及产业转型升级,以期为国家级及省级双高计划建设学校中专业群平台建设提供参考。

线上教学模式在新农科实践教学中应用——以作物栽培与耕作学实践课程为例
王秀娜, 王文众, 张欣, 王大力, 徐衍行, 唐心龙, 高安崇
2023, 13(12): 124-127. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.021
摘要7 HTML全文1 [PDF 596KB]0
摘要:

实践教学改革是新农科建设的重要一环,而线上教学模式在近几年也得到了广泛应用,为将线上教学模式在新农科实践教学中更好地应用,以作物栽培与耕作学实践课程为例,结合近年来线上教学实践,分析了当前线上教学模式在新农科实践教学应用中所面临的问题,阐述了线上教学模式对新农科实践教学的影响,并从教学方式、教学能力、课堂形式和考核模式4个方面,提出了改革措施。

农学与生物技术
北疆早熟机采棉不同品种区域试验
高宇, 许浩翊, 王啸天, 苏朝丞, 郝亚明, 王进
2023, 13(12): 128-133. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.022
摘要22 HTML全文6 [PDF 502KB]9
摘要:

为了早熟机采棉花品种和品系优良品质的传承,在北疆10个地区选取12个早熟机采棉品种进行区域试验。结果表明,12个品种出苗−吐絮期平均121.1~125.2 d,标准偏差±1.5 d,早熟属性明显;10个试验区棉花全生育期113.9~141.7 d,标准偏差±8.1 d。吐絮期整齐度B10表现最佳;B07籽棉产量最高,比B00(CK)增产4.8%;B09皮棉与霜前皮棉优于其他品种,比B00分别增产10.0%和9.7%;品种间皮棉产量经方差分析及t检验达到极显著水平。皮棉产量排名为B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01。与B00相比,B05、B06在10个试验区中全部增产,其余10个品种在不同区域的产量有增有减。纤维品质检测综合评比,B04和B00为优质棉Ⅰ型标准,B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01和B03为普通优质Ⅱ型标准;B07为品质Ⅲ型标准。区域试验结果表明,B09、B06和B05品种可在北疆地区推广栽培。

花椒高产栽培及病虫害防治技术
董育公
2023, 13(12): 134-137. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.023
摘要11 HTML全文2 [PDF 448KB]2
摘要:

分析了花椒生长特性和病虫害情况,针对栽培过程中存在问题,运用生态学思想,探讨了如何在花椒种植中实现生态效益和经济效益的统一。由于生物防治技术在花椒病虫害防治中具有减少农药残留、保护生物多样性和提高花椒品质等优势,从生物农药、天敌防治和性信息素防治3个方面,提出了生物防治技术在花椒病虫害防治中的具体策略。

农业经济管理
金融支持设施农业发展模式、机制及路径——以江西省宁都县为例
刘冰心, 张莉敏, 张璞, 白勇双, 杨建飞
2023, 13(12): 138-143. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.024
摘要27 HTML全文7 [PDF 547KB]2
摘要:

研究了金融支持设施农业发展的模式、机制及路径。依据江西省宁都县2004—2022年统计年鉴数据,采取OLS回归探究了宁都县年末贷款余额对农业产值的影响,以财政收入作为中介变量考察了年末贷款余额对农业产值是否存在影响,分别采用了逐步系数回归法、Sobel检验法和Bootstrap检验法。结果表明,年末贷款余额的增加对农业产值存在正向的作用,年末贷款余额每增加一个单位,会使得农业产值增加11.47%,财政收入作为中介效应也存在正向效应。

28家农业产业化头部企业竞争力评价分析及对山西省农业产业化重点龙头企业的启示
郭玉冰, 张莞靖, 杜可儿
2023, 13(12): 144-149. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.025
摘要6 HTML全文1 [PDF 502KB]1
摘要:

农业产业化重点龙头企业是现代农业产业体系重要组成部分,农业产业化重点龙头企业的高质量发展有助于农产品产业链建设和完善、提升农产品附加值、加速区域农业发展及推进乡村振兴。农业产业化头部企业在农业产业化进程中发挥重要作用,在激烈的市场中具有较强的竞争力,从2020—2021年农业产业化头部企业100强名单及大智慧APP经营效益排名靠前的企业中按照不同行业选取28家企业作为研究样本,对28家企业相关数据进行因子分析得出竞争力综合得分并结合山西省农业发展现状,从企业管理机制、农产品流通模式、企业创新能力和品牌建设4个方面为山西省农业产业化省级重点龙头企业未来的发展提出了相关建议与对策。

设施草莓采摘园生产现状、存在问题及对策——以山东省临沭县为例
韩伟
2023, 13(12): 150-153. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.026
摘要20 HTML全文3 [PDF 467KB]5
摘要:

草莓是多年生草本植物,是世界公认的“水果皇后”,我国草莓种植面积和产量居世界第1位。随着我国美丽乡村建设,乡村旅游、娱乐、观光已成为时尚,也给草莓采摘园带来生机和活力。介绍了山东省临沭县草莓采摘园生产现状,指出采摘园存在问题,并针对这些实际问题提出了应对策略。