基于积温的文冠果开花物候期预测模型的构建

目的建立不同地区及不同类型的文冠果物候模型，为文冠果的经营活动和旅游管理提供理论依据。方法以北京市大东流苗圃文冠果3个遗传类型:白花类型及“金冠霞帔”“匀冠锦霞”两个文冠果新品种为研究对象，于2017年进行了花期表型调查与物候的观测，结合全国文冠果主要分布区的8个省份15个地点白花文冠果初花期、盛花期、末花期的观测数据，应用中国气象数据网上共享气象数据，对花性状与3个开花物候期进行了时间和空间尺度上的分析。结果（1）3个不同花色遗传类型开花先后顺序为白花类型、“金冠霞帔”“匀冠锦霞”，物候期差异显著或极显著，花序生长随0、3、5、7、10 ℃积温的变化与Logistic生长模型拟合结果较好；花朵数随时间和积温的变化与二次多项式模型拟合较好；（2）各个地区之间同一积温指数各物候期所需积温相差不大，不同积温指数所需积温有显著性差异；不同积温指数和不同物候时期都对物候所需积温影响差异极显著，两个因素交互作用影响差异极显著；（3）5 ℃积温指数（即温暖指数）与物候期日序具有高度相关性，可用于花期预测；（4）白花类型文冠果3个物候期5 ℃积温的日序与经纬度、海拔呈极显著的多元线性回归关系，各观测地点日序的回归模拟值与观测值单因素方差分析证实该回归模型可用于花期预测；（5）用克里金插值法，采用上述预测模型，绘制白花文冠果3个开花物候期的时空分布图。结论基于5 ℃积温指数（即温暖指数）建立的积温模型可用于文冠果花期预测。      

基于人工神经网络模型的木材干燥应变模拟预测

【目的】研究常规干燥过程中干燥基准、预处理条件、含水率对木材干燥应力的影响,探讨干燥应力沿髓心至树皮方向的分布情况,以实现干燥应变的模拟预测。【方法】整合分析采用图像解析法测算得到的弹性应变和机械吸附蠕变相关数据,基于人工神经网络模型,以干燥温度、含水率、相对湿度、距髓心距离为输入变量对弹性应变进行模拟预测,以预处理温度、干燥温度、含水率、相对湿度、距髓心距离为输入变量对机械吸附蠕变进行模拟预测。通过网络训练和验证,得到合理的人工神经网络预测模型,并对模型进行测试,探讨分析所建立模型的预测能力。【结果】弹性应变预测模型中,各数据集均呈现出较好的相关性,训练集、验证集和测试集的相关系数(R)分别为0.988、0.983和0.978,所有数据集的决定系数(R~2)均高于0.95,验证集达到最优时的均方差(MSE)为1.21×10~(-6)。机械吸附蠕变预测模型中,利用含水率为28%和12%的数据集进行模型训练和验证,训练集和验证集的相关系数(R)分别为0.981、0.977,验证集达到最优时的均方差(MSE)为1.26×10~(-6);利用含水率20%的数据集进行模型测试,测试集的相关系数(R)为0.969,所有数据集的决定系数(R~2)均高于0.94,网络模型能够解释94%以上的试验数据,表现出较好的预测能力。【结论】所建立模型的预测值和试验值吻合较好,预测成功率较高,能够为人工神经网络在干燥应力、应变方面的应用提供可行性依据。     

基于GM(1,1)的天然次生林空间结构预测

【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选取了混交度、竞争指数、角尺度、空间密度指数、开阔比数、大小比数、林分综合均质性指数作为天然次生林林分空间结构合理性评价与预测的量化指标,构建了基于GM(1,1)的天然次生林林分空间结构灰色预测模型。模型将2008年林分空间结构各指标的平均值作为初始值,并在研究区设置了面积为20 m×20 m的5个研究样地(M1,M2,M3,M4,M5),利用保护区2008-2018年典型样地林分空间信息,预测了研究区调研样地2019年-2021年林分空间结构各指标未来的变化趋势。【结果】利用精度检验机制对该模型的精确度进行了有效性检验,检验结果表明,所有指标预测合格概率P合=71.43%,良好的概率P良好=22.86%,优的概率P优=5.71%,表明该预测模型符合精度检验要求。【结论】样地未来3 a各指标整体变化尺度不大,林分空间结构基本稳定。从各指标在2008-2018年时空上的变化规律来看,各样地林分平均竞争指数、平均大小比数及平均空间密度指数是影响林分均质性指数的关键指标。     

福瑞鲤选育家系不同养殖阶段的生长差异分析

为了进一步观察最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)家系选育方法在福瑞鲤(Cyprinus carpio)继代选育中的潜力,该研究测量了继续选育第2代家系群体不同养殖阶段的体质量和形态性状。结果表明,生长快速家系群福瑞鲤早期(4月龄)生长速度较慢,到后期则生长加快,其体质量增长表现出明显的优势。在体型方面,随着养殖时间的延长,福瑞鲤各选育家系群的体厚/体长增加,体高/体长降低,逐渐呈现其体型修长的特征;同时2个越冬期的成活率均达到了94%以上。结果表明通过BLUP家系选育对福瑞鲤长期选育是可行的。在此基础上,通过主成分分析发现,福瑞鲤生长性状第一主成分是体质量;对不同生长时期的体质量进行相关性分析,发现9月龄、14月龄、21月龄鱼的体质量与24月龄的相关系数均达到极显著水平(P0.01),分别为0.851、0.897和0.957。因此,在福瑞鲤继续选育过程中,进行早期个体选择值得尝试。     

以GIS为基础的禽流感预测预警研究进展

GIS是一种对地理环境等方面数据进行储存、分析、加工和呈现的综合工具。利用GIS可以把流感病例的相关数据与气候、环境和社会等数据进行整合和分析，通过统计学或数学模型，找到影响流感发生和传播的风险因素，对流感的发生趋势进行预测和可视化预警。国内外学者利用GIS在禽流感风险因素分析和预测等方面做了大量研究，包括对人感染H7N9流感、高致病性H5亚型禽流感、野禽流感风险因素和预测的研究，不同基因型病毒分布特征的研究，兽医决策辅助应用研究等。这些研究对指导兽医流行病学研究人员将GIS更好地应用于禽流感防控具有帮助意义。     

基于季节特征的土壤退墒模型建立与率定

利用河南省南阳市2011—2015年12个墒情站的土壤水分监测资料,分析研究了无增墒情况下土壤含水量消退规律,构建出基于不同季节(夏季、春秋季与冬季)的土壤含水量与衰减系数的数学模型,运用规划求解法率定模型参数,并利用2016—2017年资料对模型进行检验。结果表明,不同季节土壤水分衰竭系数模型分别为α=1.023(1-ω~2/4353)~(1/2)(夏季)、α=1.013(1-ω~2/7005)~(1/2)(春秋季)与α=1.008(1-ω~2/9303)~(1/2)(冬季),所建立的数学模型适用于南阳市相应季节壤土与粘壤土小麦、水稻与休闲地土壤旱情预测,但不适用于夏季与春秋季砂土特别是休闲地砂土土壤墒情预测。     

基于局部均衡模型的中国羊肉市场供需变动分析

对中国羊肉市场供需变动情况进行深入分析,并运用局部均衡模型探究中国羊肉市场供给与需求相互变动的主要原因,最后运用ARIMA模型预测方法对中国未来羊肉供需变化进行预测分析。研究结果表明,中国羊肉市场需求的满足以国内市场供给为主,2017年国内供需缺口为74.28万t,约是1994年的3.82倍,供需缺口有扩大倾向。上一期肉羊存栏量、肉羊胴体质量水平、羊肉市场价格均显著影响国内羊肉市场供给量;上一期人均消费量与收入水平是影响城镇与农村居民当期人均消费量的重要因素;国际羊肉价格对国内羊肉出口量产生显著正向影响。在未来一段时期内,中国羊肉产量将保持稳定增长,羊肉消费量进一步增加,预计到2030年达到843.03万t,羊肉进口量较大幅度提高,可一定程度弥补国内羊肉供需缺口。为此,一方面需通过技术与政策支持大力发展国内肉羊产业,另一方面也需积极开拓国际市场,加强贸易协作。     

PEDV N蛋白的原核表达纯化及B细胞抗原表位预测分析

本研究旨在对猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)N基因进行克隆构建、表达与其B细胞抗原表位性质的预测。将PEDV的N基因进行PCR扩增,克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,经酶切验证获得阳性克隆,将阳性克隆在表达菌E. coli BL21(DE3)中表达。通过对表达条件及纯化条件的优化,获得高纯度表达蛋白。利用生物信息同源模型化软件Swiss-Pdb Viewer建立PEDV-N蛋白的3D结构,并根据生物信息学软件DNA-Star预测PEDV-N蛋白的二级结构、抗原性、亲水性和表面可及性分析,综合分析预测其B细胞抗原表位。经预测PEDV-N蛋白氨基酸序列中存在13个B细胞优势抗原表位区域。研究结果将进一步为PEDV-N蛋白体外表达产物的应用及研制基因工程疫苗提供理论基础。