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.     

蒸煮腌肉色素的结构分析

目的研究蒸煮腌肉色素(CCMP)的结构。方法利用电子顺磁共振(EPR)、高效液相色谱和高分辨率电喷雾质谱联用(HPLC-ESI-HR-MS)、傅立叶红外光谱(FTIR)和红外激光拉曼光谱4种波谱综合分析鉴定。结果CCMP丙酮溶液的EPR图谱出现卟啉铁3d轨道上的未成对电子与一个-NO基团的14N原子的核自旋发生相互作用,在g3处产生3个一组信号的超精细分裂。FTIR和拉曼图谱分别在1653.31和1656.69cm-1出现5配位的CCMP的Fe-NO结构的特征吸收,CCMP的ESI-HR-MS图谱中未出现二亚硝酰亚铁卟啉血色原的分子离子峰,而出现一亚硝酰亚铁卟啉血色原不同碎片离子的质荷比。结论本研究认为CCMP的结构为五配位的一亚硝酰亚铁卟啉血色原。     

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。     

两步法改善杉木表面的疏水性1）

采用两步法在杉木表面修饰疏水涂层,来改善其疏水性能。通过浸渍—提拉法在杉木表面涂上一层二氧化硅（ SiO2）涂层,分别采用氨处理和六甲基二硅氮烷（ HMDS）处理对杉木表面涂层进行固化和疏水修饰。采用动态接触角测量仪对修饰前后杉木的疏水性能进行表征。结果表明：修饰前杉木的吸水性强,其对水的接触角随观测时间不断减小,最后水被完全吸收,接触角为0°;两步法修饰后杉木的疏水性变好,其对水的接触角随观测时间几乎不变,最高达142．2°。红外结果表明：HMDS处理后,SiO2粉末在848 cm－1处出现新的吸收峰,归属于—Si—CH3吸收峰。     

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。     

傅立叶变换中红外光谱估测水稻叶片氮素含量的研究

通过不同氮素水平的水稻田间试验,在分析测定了水稻叶片叶绿素、氮素等农学参数后,采用傅立叶中红外光谱仪测定了水稻孕穗期叶片干样的透射光谱,利用协同偏最小二乘算法（siPLS）分析选取了傅立叶变换红外光谱估测水稻氮素含量的敏感波段及其组合。结果表明,其最优主成分数是9个,最佳估测建模的波段组合分别为1350.89～1586.57, 1587.53～1822.40 和 3709.41～3943.72 cm-1;建立的水稻氮素预测模型的精度较高,交互验证均方根误差（RMSECV）和预测均方根误差（RMSEP）分别为0.1538和0.1933,预测值与化学分析获得的叶片总氮浓度之间的交互相关系数和独立检验相关系数分别为0.9393和0.6649,高于中红外光谱指数NFS和NFSA的预测精度。说明利用傅立叶红外光谱作为水稻氮含量的诊断技术是可能的,值得进一步验证和完善。