基于地理加权回归模型的博斯腾湖湖滨绿洲土壤盐分离子含量高光谱估算

以博斯腾湖湖滨绿洲为研究区,分析HCO_3~–、Cl~–、SO_4~(2–)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~++K~+等主要土壤盐分离子含量与土壤高光谱反射率的分数阶微分光谱变换与RSI、DSI、NDSI等二维土壤指数的相关性优选特征波段,构建基于地理加权回归模型的土壤盐分离子含量估算模型。研究结果表明:Na~++K~+的微分变换特征波段集中在468～724 nm与1 182～1 539 nm,二维土壤指数的特征波段集中在1 742～2 395 nm,基于RSI的特征波段优选下地理加权回归模型对Na~++K~+含量的估算效果较好,建模集R~2=0.94,RMSE=0.22,验证集R~2=0.74,RMSE=0.19;SO_4~(2–)含量在1.2阶优选的位于469～636 nm波段估算效果较佳,建模集R~2=0.91,RMSE=0.02,验证集R~2=0.75,RMSE=0.33;Ca~(2+)、Mg~(2+)优选的特征波段主要集中在912～2 340 nm的近红外波段;Cl~–含量在1阶的近红外波段建模效果较好,建模集R~2=0.74,RMSE=0.03,验证集R~2=0.93,RMSE=0.11;含量相对较高的Na~++K~+、SO_4~(2–)、Cl~–的地理加权回归模型精度高于含量较低的Ca~(2+)、Mg~(2+)。     

减氮增钙及施用时期对花生生长发育及生理特性的影响

为探讨减施氮肥对花生的影响，采用盆栽试验，在北方黄淮海和南方红壤旱地产区选用当地主要栽培品种，北方选用 ‘花育25号’为材料，设置施N 0 kg·hm^-2（T0）、施N 157.5 kg·hm^-2（T1）、施N 157.5 kg·hm^-2+CaO 450 kg·hm^-2（T2）、施CaO 450 kg·hm^-2（T3）、施N 67.5 kg·hm^-2+CaO 450 kg·hm^-2作为基肥+花针期追施N45 kg·hm^-2（T4）、施N 67.5 kg·hm^-2作为基肥+花针期追施N45 kg·hm^-2+CaO 450 kg·hm^-2（T5）共6个处理；南方选用‘湘花2008’为材料，设置施N 0 kg·hm^-2（S0）、施N157.5 kg·hm^-2（S1）、施N 157.5 kg·hm^-2+ CaO 568 kg·hm^-2（S2）、施N 112.5 kg·hm^-2（S3）、施N 112.5 kg·hm^-2+CaO 568 kg·hm^-2（S4）共5个处理，研究了减氮增钙及氮、钙肥施用时期对花生干物质积累量、叶片SPAD值、碳氮代谢酶活性，根瘤和产量构成因素的影响。结果表明，与传统施肥（T1）相比，减氮增钙（T4）处理明显提高结荚期根瘤数量和鲜重，提高生育后期的叶绿素相对含量、干物质积累量，促进叶片中的碳、氮酶活性提高，产量提高4.5%。与T1处理相比，T2处理显著促进干物质积累、产量提高10.8%；基施钙肥处理（T4）与花针期追施钙肥处理（T5）相比，产量提高228%。同时，与S1相比，S2处理的单株总干物质积累量和产量分别提高15.6%和29.8%。与S1相比，氮肥减施+基施钙肥处理（S4）的产量提高27.7%。表明氮肥减施后钙肥的增产效果更明显，且作为基肥效果更好。因此，无论是北方黄淮海花生生产区、还是南方红壤旱地花生产区，增施钙肥是花生产量提高的有效措施，可作为氮肥减施后保障花生稳产的重要栽培方法。     

香蕉钾转运体HAK/KUP/KT家族鉴定及其在果实发育和低钾胁迫下的表达分析

钾是香蕉生长发育中需求量最大的营养元素,对果实产量、品质和贮藏性都有重要的影响。从香蕉基因组中鉴定出24个HAK/KUP/KT(MaKUP)基因,并对其理化性质、染色体定位、基因结构、保守功能域、进化关系、组织表达和低钾胁迫下的表达特征进行分析。结果表明,MaKUP编码的肽链平均有772个氨基酸,分子量为63.54～93.82 ku,等电点为5.44～9.30,蛋白不稳定指数为32.69～44.29,脂肪族指数为105.34～116.90,总平均亲水性为0.352～0.549,含有8～11个外显子,可分为4个亚族;表达分析发现15个MaKUP基因家族成员在香蕉不同发育时期的果实中高表达,6个MaKUP基因家族成员在低钾胁迫中上调表达,表明MaKUP在香蕉果实发育和钾吸收中具有重要的作用。     

Cd污染下蒌蒿生长和Cd蓄积特性的研究

以白蒿为试材,采用盆栽试验,研究了Cd污染砂土中白蒿的生态适应性以及Cd的蓄积特征。试验证实砂土中20~100mg/kg的CdCO3促进蒌蒿生长、提高叶绿素含量;120~240mg/kg的CdCO3影响蒌蒿生长,但单株干物重、分株数、叶绿素含量未降至对照水平;根、茎、叶中Cd含量与砂土中Cd含量成正比,根的积累最强,根/砂土Cd比值最大7.2倍,平均4.4倍;蒌蒿器官Cd含量顺序为根>茎>叶,根Cd含量最高达532.9mg/kg。     

博斯腾湖湖滨绿洲土壤电导率高光谱估算模型

以博斯腾湖湖滨绿洲为研究区，采用分数阶微分对光谱指数进行波段优化，筛选高光谱数据的特征波段，利用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)构建土壤电导率高光谱数据的估算模型。研究结果表明:(1)分数阶微分的高光谱数据与土壤电导率的相关性:随着分数阶微分阶数的增加，特征波段数呈现逐渐增加的趋势，2 阶是特征波段数量最多的阶数，特征波段数量为335(P=0.01)，相关系数绝对值最大为0.64。(2)分数阶微分优化光谱指数的高光谱数据:随着分数阶微分阶数的增加，光谱矩阵图表现为相关系数在正负值之间波动较大，0.8 阶在光谱指数DSI 的相关系数绝对值最大为0.75；平方根、对数、倒数的相关系数绝对值最大为0.64。(3)基于PLSR 和SVM 构建土壤电导率估算模型:基于0.8 阶微分和光谱指数DSI 筛选的特征波段建立的估算模型估算效果较好，其中SVM 构建的估算模型最优，模型精度为RSVMc2=0.89，RMSESVMc=0.03，RSVMv2=0.80，RMSESVMv=1.12。利用SVM 估算模型可以有效地对研究区土壤电导率进行定量估算。     

湖滨绿洲棕漠土有机碳含量高光谱估算

以博斯腾湖湖滨绿洲为研究区，利用实测棕漠土有机碳含量与高光谱(350～2 500 nm)数据，应用竞争性自适应重加权采样算法(CARS)、连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权采样-连续投影算法(CARS-SPA)筛选棕漠土有机碳含量响应的高光谱特征波段，分别采用全波段和特征波段结合随机森林(RF)模型构建棕漠土有机碳含量估算模型。结果表明：博斯腾湖湖滨绿洲棕漠土0～50.0 cm土层有机碳含量为1.40～40.92 g/kg,平均值为14.20 g/kg,变异系数为55.54%,呈中等变异水平。CARS、SPA、CARS-SPA等算法筛选出的棕漠土有机碳含量响应特征波段分别为122个、11个和10个。基于CARS-SPA算法筛选出的特征波段数据输入RF模型估算效果最好，验证集检验的决定系数(R²)、相对分析误差(RPD)、均方根误差(RMSE)分别为0.85、2.59和2.72 g/kg,该方法能有效减少光谱数据冗余、提高模型估算精度和运行效率。本研究结果为研究区棕漠土有机碳含量的估算提供参考。     

基于转录组学和代谢组学解析氮调控花生结瘤固氮的机理

花生是一种重要的豆科作物，能与根瘤菌共生固氮，但该过程受到土壤中氮素的严格调控，施氮量过高时会形成“氮阻遏”效应。目前关于氮素调控花生结瘤固氮机理的研究较少。本研究以花育22号为试验材料，设置90 kg/hm²氮处理和对照(不施氮),统计根瘤数、测定固氮酶活性并进行转录组学、代谢组学及双组学联合分析。结果表明，施氮处理显著减少根瘤数，降低根瘤固氮酶活性。经转录组分析，共鉴定出3 123个差异表达基因，富集在生物过程、细胞组成和分子功能三大类；从中筛选出13个与氮调控花生结瘤固氮有关的基因，分别编码生长素应答蛋白和响应因子、鸟氨酸脱羧酶、天冬酰胺合成酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶等。经液相色谱串联质谱法分析，共鉴定到201种差异代谢物，包括酚酸、黄酮、氨基酸等共12大类物质，其中黄酮类代谢物占比最高，约占19.9%。通过对转录组学和代谢组学的联合分析发现，氮素主要通过植物激素信号转导、次生代谢物生物合成、氮代谢等途径调控花生结瘤固氮。本研究结果可为深入研究氮素调控花生结瘤固氮的分子机理提供信息基础。     

基于语音识别与单片机控制的智能玩具设计与实现

设计一款能够识别语音命令并进行简单语音对话的儿童交互式智能小车，可提高儿童智能玩具的乐趣，培养儿童的创造思维。本文从软、硬件设计方面具体阐述特定人语音识别在智能小车上的实现过程，并说明实验测试方法。实验表明：该系统对于小词汇量、特定人识别系统，具有很好的识别效果。     

鲁中地区夏播小豆高效栽培及病虫害防治技术

小豆是我国主要的食用豆类之一，其种植面积和产量均居世界首位。小豆富含蛋白质、维生素、矿质元素等营养物质，具有活血、利水消肿等药用价值，是广受欢迎的药食两用作物。近年来随着人们对营养健康的日益关注，以及对小豆医疗保健作用的研究和开发，小豆在膳食结构中扮演着越来越重要的角色，其需求量也越来越大。同时，随着价格的上涨，小豆的种植面积也在逐步扩大，有力地促进了农民增收。本文作者结合鲁中地区的环境特点和种植习惯,从选地整地、播种、田间管理、病虫害防治、收获等方面对夏播小豆高效栽培管理技术进行了探讨和总结,以期为当地的小豆生产提供技术指导和借鉴。     

外源水杨酸对盐胁迫下巴西蕉生理的影响

香蕉是世界进出口贸易中具有重要经济价值的水果,也是非洲国家的粮食作物。盐害是影响香蕉产量和品质的重要因子之一。巴西蕉是我国华南地区的主栽品种。水杨酸在植物生理和代谢中扮演重要角色。盐胁迫下,外源水杨酸处理巴西蕉（Musa AAA Cavendish var. Brazil）幼苗的生理指标的变化未见报道。本研究通过叶面喷施0、0.5、1.0、2.0 mmol/L外源水杨酸,测定70 mmol/L NaCl胁迫下的巴西蕉幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量等生理指标的变化。结果表明,盐胁迫下巴西蕉幼苗的叶片相对含水量和叶绿素含量与对照相比显著下降,而脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及丙二醛含量与对照相比均显著上升。施加0.5、1.0 mmol/L水杨酸处理与盐胁迫相比提高叶片相对含水量和叶绿素含量,提高叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,并且降低叶片丙二醛含量,而2.0 mmol/L 水杨酸处理的叶片相对含水量、脯氨酸含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量与盐胁迫处理的差异不显著。因此,施加较低浓度的水杨酸（0.5、1.0 mmol/L）可在一定程度上缓解盐胁迫现象,但是高浓度水杨酸（2.0 mmol/L）缓解效果不明显,其中以1.0 mmol/L水杨酸处理效果最好。