小波变换在土壤有机质含量可见/近红外光谱分析中的应用

使用高光谱仪ASD Field Spec在波长范围400~1 000 nm内采集有机质含量不同的土壤原始光谱;之后,求取土壤原始光谱及其A值的一阶导数(一阶导数光谱);对以上两类一阶导数光谱进行小波去噪处理;并分析这两类一阶光谱在去噪前、后,光谱形态的变化情况,以及它们与有机质含量相关性的改善程度。结果表明:(1)土壤原始光谱及其A值的一阶导数中含有大量噪声,严重影响了对光谱曲线波形轮廓、特征信号点和有机质吸收特征的识别。(2)经小波去噪处理后,土壤原始光谱及其A值的一阶导数中的噪声被有效去除,一阶导数光谱的清晰度明显改善,光谱质量显著提高。(3)去噪后的土壤原始光谱的一阶导数,呈开口向下的"喇叭口"状,波长范围567~598 nm内与有机质含量呈较为稳定、显著的负相关性。(4)去噪后的土壤原始光谱A值的一阶导数,波形呈"凹"状,波长范围524~535 nm内与有机质含量呈比较稳定、显著的正相关性。     

木薯体细胞胚发生过程中抗氧化酶活性变化

以木薯成熟体胚的子叶胚为外植物诱导的体细胞胚为材料,研究其体细胞胚发生过程中抗氧化酶活性(SOD,POD,CAT活性)和过氧化物酶同工酶酶谱的变化。结果表明,木薯体细胞胚发生过程中,SOD活性均在胚性细胞向球形胚转化时下降,鱼雷形胚和子叶形胚发育时升高;而POD和CAT活性呈相反趋势。初步认为,SOD酶活性降低可作为木薯胚性细胞初期分化和胚胎早期发育的一个判断指标。在木薯胚性细胞发生到分化和成熟过程中,过氧化物酶同工酶谱带由5条上升为9条,其中有5种过氧化物酶同工酶稳定出现,这可能是维持细胞基础代谢的一些基因表达的产物。     

Development of a bioacoustic sensor for the early detection of Red Palm Weevil (Rhynchophorus ferrugineus Olivier)

The Red Palm Weevil (Rhynchophorus ferrugineus Olivier) is one of the worst pests for palms, since it can completely destroy the plant. Its early detection is very difficult and when the action of the pest is discovered, normally it is too late for recovering the plant. Bioacoustic sensors provide a good alternative for early detection of this pest because larvae activity is audible while they excavate tunnels to feed. This work describes the different stages for the development of an original electronic device based on acoustic sensors for early detection of Red Palm Weevil larvae in the interior of palms. This device is based on characteristic frequencies possibly related to their feeding activity. The performed tests have demonstrated that is possible to detect two week old larvae activity studying the sound intensity around 2250 Hz in palms infested only with 5 individuals under controlled environmental conditions. The activity of other insects artificially situated in the interior of palms did not affect the response of the device, possibly because they produce different frequencies (in the range 5–7 kHz). Future work will be aimed at assessing the infestation levels.     

pH及离子强度对渗滤液水溶性有机物同步荧光光谱的影响

采用同步荧光光谱技术分析填埋场不同填埋时期渗滤液水溶性有机物的理化性质,研究填埋场不同填埋时期渗滤液水溶性有机物(DOM)在三个代表性pH和不同离子强度下的同步荧光特性。结果表明,pH及离子强度对DOM的荧光性质都有较大影响。DOM的荧光特性受pH影响显著,填埋前、中、后期DOM在不同pH下的荧光峰位置与强度均不一致。离子强度对DOM荧光特性影响相对较小,由于盐析等作用,随离子强度的增加,各DOM的荧光强度一般都在降低。填埋前、中期DOM在pH 13时随离子强度的变化较显著,而填埋后期DOM在pH 3时随离子强度的变化较显著。研究为填埋场渗滤液溶解性有机物的毒性评价和污染防治提供了基本信息。     

应用近红外透射光谱和人工神经网络的豆油脂良莠鉴别

提出了一种利用近红外透射光谱结合BP神经网络识别未知豆油脂良莠类别的方法。在10 000～3 500 cm-1范围内分别采集合格油、不合格油(精炼垃圾油、煎炸油和变质合格油)的透射光谱,对光谱数据依次作出Savitzky-Golay平滑、基线校正预处理,采用SPSS 11.0抽取出9个主成分(累计贡献率达到99.89%)作为神经网络输入神经元,建立3层BP神经网络模型,模型能够有效辨识未知豆油脂的良莠以及不合格具体种类,类别预测正确率为100%。     

棉花植株水分含量的高光谱监测模型研究

精确灌溉对无损、快速的水分监测技术有迫切需求。研究棉花冠层高光谱参数与水分的定量关系并建立水分估测模型,以实现棉花水分及时、准确监测。通过2年试验,测定棉花冠层高光谱及植株水分,根据光谱参数与植株含水量的相关关系,建立了植株含水量监测模型。结果表明:棉株含水量与叶片含水量在一定范围内随灌溉量增减而增减,并能区分棉花干旱程度;棉株及叶片含水量与冠层460～514 nm、605～698 nm、1451～1576 nm和1960～2457 nm反射率极显著负相关,与727～1345 nm反射率极显著正相关,且棉株的相关性好于叶片含水量。所选作物水分指数、归一化差值水分指数1、归一化差值水分指数2、水分胁迫指数1、水分胁迫指数2、水分波段指数、水分指数与归一化差值植被指数之比均与棉株及叶片含水量极显著相关;构建了棉株含水量和叶片含水量的最佳监测模型;所建模型精度能满足大田生产对棉花水分监测的要求。     

基于东海底层鱼类长度谱的捕捞强度变动判别

根据1999~2014年秋季东海海域底拖网调查资料,构建底层鱼类长度谱,以时间序列长度谱的斜率作为捕捞强度变化程度的指标值,分析比较东海区历史上捕捞强度的变化状况,考察伏季休渔的管理措施是否起到所期望的降低捕捞强度的潜在效果。结果表明,16年间小个体鱼类的资源丰度呈现增加趋势,大个体鱼类的资源丰度呈现减少倾向,但两者的增减相对稳定(P0.05);时间序列长度谱斜率也呈现变陡态势,但相对平稳(r_s=-0.42,P0.05)。伏季休渔的渔业管理制度能够减缓或阻止了捕捞强度的进一步加剧,但没有实现所期望的降低捕捞强度的初衷,其原因在于伏季休渔结束开捕后捕捞强度骤然增加,一定程度上抵消了因伏季休渔降低的捕捞强度。针对东海区海洋渔业管理现状,建议在严格执行伏季休渔管理的同时,配合执行开捕规格的管理。     

Biological,Physicochemical, and Spectral Properties of Aerated Compost Extracts: Influence of Aeration Quantity

The goal of this experiment was to investigate the effect of aeration quantity (0, 11, 33, 55, and 77 L·min^?1) on the growth of aerated compost extracts from a pig manure–straw compost. When the aeration quantity was 11 L·min^?1, lettuce root growth enhancement of normalized compost extracts was at a maximum. As the aeration quantity increased, the total water-soluble organic carbon (TWSOC), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), humic carbon (humic C) content, and humification degree of compost extracts improved gradually. No differences in functional group structure were found among the aerated compost extracts. The positive root growth could be attributed to physicochemical and spectral characteristics, such as TN content, humic substances content, humification, aromaticity, and the low content of carboxyl groups. In conclusion, the aeration quantity of 11 L·min^?1 was suitable for the production of aerated compost extracts, which obtained much greater promotion growth.     

超高压处理对S-卵白蛋白构象与功能特性的影响

采用激光拉曼光谱、荧光光谱分析超高压(UHP)对S-卵白蛋白构象的影响,并考察其对溶解性、乳化性和起泡能力等功能特性的影响.结果表明,经UHP处理后S-卵白蛋白的分子量分布没有明显变化.随着压力增加,无规卷曲含量逐渐增加,二硫键构象变化使蛋白稳定性降低,酪氨酸残基包埋于侧链中,紧密折叠结构得以舒展.经100 MPa处理后S-卵白蛋白的荧光强度略有增强,此后急剧下降,无峰位位移现象,说明UHP引起蛋白分子构象变化.S-卵白蛋白的溶解性、乳化性及起泡能力等功能特性均随压力增加而明显改善,以300 MPa处理较为理想,此后压力增加至500 MPa时反而下降.     

贻贝凝集素的激光拉曼光谱的研究

从海洋无脊椎动物贻贝Crenomytilus grayanus中分离出的凝集素(CGL，糖结合蛋白)，经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定，其相对分子量为18000。经激光拉曼光谱测定，侧链C-C-S-S-C-C具有扭曲-扭曲-反式构型。在谱图1377cm^-1附近未见锐峰，显示该糖蛋白的色氨酸主要暴露在分子表面。