基于PCA-Attention-LSTM网络的土壤氮含量监测

土壤作为农作物生长的主要营养来源,氮是植物生长的重要元素,有效评价土壤氮素含量可以促进配方施肥的发展。提出主成分分析、注意力机制和长短时记忆神经网络相结合的模型(PCA-Attention-LSTM)来监测土壤的氮素含量。采用PCA(主成分分析)对数据进行处理,提取影响土壤氮含量的关键影响因子,降低模型向量输入的维数,利用注意机制突出预测中的关键输入特征。在Keras深度学习框架的基础上搭建PCA-Attention-LSTM的网络模型,实现对未来2 h土壤氮含量的精监测。最后,以黑龙江省依安甜菜养植基地的数据对土壤氮含量进行训练和验证。结果表明,与RNN等其它网络模型相比,该模型的效果更好,基于PCA-Attenlion-LSTM网络模型的平均绝对误差,均方根误差和平均绝对百分误差分别为0.119、0.020、0.156。该模型预测精度高,泛化能力强,可以应用于土壤氮含量的监测。     

山西谷子品种主要农艺性状的相关和主成分分析

为了明确山西谷子品种主要农艺性状间的关系,采用相关分析和主成分分析方法对11个山西谷子品种的10个农艺性状进行分析。结果表明：农艺性状的变异范围为1.94%~13.39%,各农艺性状的变异程度由大到小依次为单穗重、穗粒重、产量、穗长、株高、千粒重、出苗期—抽穗期天数、抽穗期—成熟期天数、出谷率、生育期。抽穗期—成熟期天数、单穗重、穗粒重、千粒重、出谷率等5个性状指标与产量呈正相关,其中,抽穗期—成熟期天数与产量呈显著正相关(P<0.05),出苗期—抽穗期天数与抽穗期—成熟期天数呈极显著负相关(P<0.01),出苗期—抽穗期天数与生育期呈极显著正相关(P<0.01)。在所有的主成分分析中,主要集中在前3个主成分,其累积贡献率达75.20%。在对高产品种综合性状评价和选育过程中,穗粒重是提高产量的关键,但同时也应注重对其他性状的综合考虑,注重选择单穗重偏高、株高偏低、生育期、穗长和出谷率适中的材料。     

顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱技术分析千层金叶片的挥发性成分

[目的]为了探究千层金叶片挥发性物质的种类,[方法]本文采用顶空固相微萃取(HS-SPME)-气质联用(GC-MS)技术分析、鉴定了千层金叶片的挥发性成分,研究结果和采用水蒸气蒸馏法(HD)提取的千层金叶片精油进行比较。[结果]研究结果表明,千层金叶片采用HS-SPME提取,总共检测出76种挥发性物质,占总峰面积的97.28%；采用HD提取的千层金叶片精油,总共检测出37种挥发性物质,占总峰面积的99.67%；HS-SPME提取的千层金叶片的挥发物质主要包括醚类、烃类、酯类、醇类、酚类、醛类等,其中醚类所占的相对含量最大,主要成分为甲基丁香酚,相对含量达到72.42%以上；HD法提取的千层金叶片精油中,最主要成分甲基丁香酚的相对含量达到91.48%。[结论]千层金叶片精油中含有这么高含量的甲基丁香酚,在植物保护上具有极大的潜在利用价值。     

不同干燥方法对牡丹草化学成分及抗氧化活性的影响

以牡丹草为试材,采用晒干、阴干、硅胶干燥等方法进行干燥处理,通过紫外可见分光光度法测定各样品中总皂苷、总黄酮及多糖含量,研究不同干燥处理方法对牡丹草化学成分的影响,并以清除DPPH自由基(DPPH·)、ABTS自由基(ABTS+·)、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(O2·-)等多种抗氧化能力为指标,评价不同干燥方法处理后各牡丹草样品的抗氧化活性,同时结合Pearson相关性分析,探讨各样品抗氧化能力与样品中总皂苷、总黄酮及多糖含量的关系,进一步研究不同干燥处理方法对牡丹草抗氧化活性的影响,以期为牡丹草药材的炮制加工提供参考依据.结果 表明.70℃干燥处理后的牡丹草总黄酮、总皂苷和多糖含量最高,分别为0.0098、0.0088、0.0147 g·g-1,所测定的5种抗氧化指标中,70℃干燥处理后的牡丹草药材对O2·-、ABTS+·清除能力最强,IC50分别为4.981、3.543g·L-1;真空冷冻干燥处理后的牡丹草药材对DPPH·、·OH清除能力最强,其IC50分别为3.358、4.336 g·L-1;70℃干燥处理后的牡丹草药材总还原能力最强.通过Pearson相关性分析结果可知,牡丹草药材中的总皂苷及总黄酮含量与抗氧化能力存在显著相关性(P＜0.05).     

PEG-6000模拟干旱胁迫下不同基因型 小麦品种萌发期抗旱性的综合鉴定

为了研究不同基因型小麦品种萌发期的抗旱性,以20个小麦品种为材料,采用质量分数为20%的PEG-6000溶液处理模拟干旱胁迫,测定了芽长、主胚根长、芽鲜质量、根鲜质量、发芽率、发芽势、发芽指数和萌发抗旱指数等指标,通过主成分分析和综合评价值(F值)法对供试材料的抗旱性进行综合评价,并通过测定相关生理指标对评价结果进行了验证。结果表明,PEG-6000胁迫处理后的芽长、主胚根长、芽鲜质量、根鲜质量、发芽率、发芽势、发芽指数均受到抑制,但不同品种的降幅存在显著差异。主成分分析表明,晋麦47、运旱618、长治6406、石4185和旱选10号抗旱性明显强于F值较低的京冬18、石家庄4号、石优20、郑麦366和郑麦9023。相关生理指标测定结果表明,F值较高的晋麦47、运旱618和长治6406的抗旱性要显著高于F值较低的京冬、石家庄4号和郑麦366。这说明基于形态指标的综合评价值法可以有效地对小麦萌发期抗旱性进行鉴定,供试材料中抗旱性较强的品种有:晋麦47、运旱618、长治6406、石4185和旱选10号,抗旱性较差的品种有:京冬18、石家庄4号、石优20、郑麦9023和郑麦366。     

基于主成分-模糊综合评价模型的近岸海域水质综合评价

基于数据降维和模糊理论的思想,把主成分分析法和模糊综合评价方法引入近岸海域水质综合评价,构建了主成分—模糊综合评价模型。首先用改进的主成分分析法对多维评价指标进行降维处理,综合选取评价因子并进行赋权,结合模糊综合评价法对水质进行综合评价,评价结果对比单因子评价法和其他综合评价法,并利用GIS在空间信息表达的天然优势,展示评价结果并分析。将该模型应用于罗源湾水质评价,实践表明,该模型应用于近岸海域水质综合评价是完全可行的,为近岸海域水质综合评价提供新的参考。     

常州市钟楼区耕地产能空间分布与影响因素分析

耕地产能评价对于耕地资源保护及质量提升具有重要的现实意义。通过构建耕地产能评价体系，运用空间自相关及主成分回归分析法对常州市钟楼区的耕地产能进行空间分布及影响因素分析。结果表明：基于气候、自然因素和技术水平综合指标的耕地产能评价体系具有适用性和可操作性；钟楼区耕地产能等别分为6等和7等，其中6等地占比达到97.55%，等别空间分布呈现出城区内部街道低、外围地区较高的格局；耕地产能整体空间集聚性显著，各街道（乡镇）均表现出较强的空间正相关性，正相关类型（HH型和LL型）多呈现组团式，负相关类型（LH型和HL型）则分布零散；耕地自然质量和技术水平是影响钟楼区耕地产能空间分布的主要驱动因素，其中，耕作层厚度、有机质含量、障碍层距地表深度和土壤养分元素为主导因素，pH值、灌溉保证程度和排水条件为次要因素。因此，应从增强耕地自然质量、提高耕地技术水平等方面制定提高耕地产能的针对性措施。     

基于偏最小二乘法的新疆杏可溶性固形物含量的无损检测

利用近红外光谱无损检测技术,以成熟的库车小白杏为研究对象,先通过一阶导数混合标准正态变量变换法进行光谱预处理,再利用偏最小二乘法建立杏可溶性固形物含量预测模型。结果表明,最佳因子数为4,模型的相关系数为0.964 45,校正集标准偏差为0.215,预测集标准偏差为0.456时模型最佳。结果表明,基于近红外光谱技术测定杏的可溶性固形物含有具有可行性,可以为库车小白杏的无损检测提供重要参考与技术支持。