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1.
基于机器学习的棉花叶面积指数监测 总被引:2,自引:1,他引:1
为实现基于机器学习和无人机高光谱影像进行棉花全生育期叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)监测,该研究基于大田种植滴灌棉花,在不同品种及不同施氮处理的小区试验基础上,对无人机获取的高光谱数据分别采用一阶导(First Derivative, FDR)、二阶导(Second Derivative, SDR)、SG(Savitzky-Golay)平滑和多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction, MSC)进行预处理,并结合Pearson相关系数法、连续投影(Successive Projections Algorithm, SPA)、随机蛙跳(Shuffled Frog Leaping Algorithm, SFLA)和竞争性自适应重加权(Competitive Adaptive Reweighting, CARS)筛选敏感波段,将筛选出的波段,使用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)、支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)和随机森林回归(Random Forest Regression, RFR)3种机器学习算法构建棉花LAI监测模型。结果表明:棉花冠层LAI敏感响应波段集中在可见光(400~780 nm)和近红外(900 nm之后)波段;对比3种机器学习算法,各预处理下RFR建立的LAI监测模型精度最高,稳定性最好,其中以FDR-SFLA-RFR模型最佳,在建模集的决定系数为0.74,均方根误差为1.648 3,相对均方根误差为26.39%;验证集的决定系数、均方根误差分别为0.67和1.622 0,相对均方根误差为25.97%。该研究基于无人机获取的棉花冠层光谱反射率,从不同光谱预处理、波段筛选及建模方法建立的模型中筛选出最佳估算模型用于棉花全生育期LAI监测,研究结果可为棉花大田精准管理及变量施肥提供依据。 相似文献
2.
3.
本研究旨在探讨谷物膳食纤维(DF)对高胆固醇饮食小鼠的脂质代谢和肠道菌群的影响。选取C57BL/6J小鼠30只,并根据体重随机分为4组,分别饲喂基础饲粮(对照,CO组,n=8)、基础饲粮+5 g/kg DF(CO+DF组,n=8)、高脂高胆固醇饲粮(HF组,n=7)及高脂高胆固醇饲粮+5 g/kg DF(HF+DF组,n=7)。试验期8周,测定各组小鼠生长性能、血清和肝脏生化指标、粪便总胆固醇(TC)、短链脂肪酸(SCFA)、相关肝脏胆固醇和胆汁酸(BA)蛋白表达及肠道菌群。结果表明:1)CO+DF组的最终体重显著低于CO组(P<0.05),与HF组相比,CO组和HF+DF组的4周和最终体重均显著降低(P<0.05),肝脏和脂肪的重量显著减少(P<0.05)。且与HF组相比,DF+HF组摄食效率显著降低(P<0.05)。2)CO+DF组血清TC、甘油三酯(TG)含量及天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)活性以及肝脏TC和TG含量显著低于CO组(P<0.05),CO组和HF+DF组显著低于HF组(P<0.05),粪便TC含量仅在HF+DF组显著低于HF组(P<0.05)。3)DF对肝脏胆固醇调节元件结合蛋白-2(SREBP-2)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)、肝脏X受体α(LXRα)、微管相关蛋白1轻链3-Ⅰ(LC3-Ⅰ)和微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)蛋白表达没有显著影响(P>0.05)。CO+DF组肝脏胆固醇7-羟化酶(Cyp7a1)的蛋白表达水平显着低于CO组(P<0.05),但HF组和HF+DF组之间没有显著差异(P>0.05)。4)HF+DF组的粪便总SCFA和丙酸盐含量显著高于HF组(P<0.05)。与相应的对照组相比,CO+DF组和HF+DF组的粪便丁酸盐含量显著增加(P<0.05)。5)在门水平上,DF组厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度减少,HF+DF组的拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度高于HF组。梭状芽孢杆菌属ⅪⅤa(ClostridiumⅪⅤ)相对丰度在CO+DF组和HF+DF组显著增加(P<0.05)。此外,与其他组相比,仅HF+DF组中阿克曼菌属(Akkermansia)相对丰度显著增加(P<0.05)。由此可见,每千克饲粮添加5 g DF可降低饲喂含脂45%饲粮小鼠的体重和肝脏脂肪含量,降低血清TC、TG含量及AST和ALT活性以及肝脏TC和TG含量,降低胆固醇合成相关蛋白Cyp7a1的表达水平,提高总SCFA含量及肠道有益菌群和优势菌群相对丰度。 相似文献
4.
为探究欧李果实品质的遗传规律,本研究选用欧李农大4号与DS-1及其正、反交后代群体为试验材料,测定双亲及后代群体果实的平均单果重、核重、纵横径、果形指数、可溶性固形物含量、类黄酮含量、总酚含量及抗氧化能力(DPPH、FRAP、ABTS),对其后代遗传规律进行分析。结果表明,所测定的指标均呈现正态或偏正态分布,呈连续变异,为多基因控制的数量遗传性状。纵径、横径、果形指数和可溶性固形物含量的变异系数均小于20%,后代未出现广泛分离,选择潜力较小,其中果形指数的变异系数最小,选择潜力最小,这与大多数欧李果实呈现扁圆形的情况一致。平均单果重、核重、类黄酮含量、总酚含量和抗氧化能力的变异系数均超过20%,后代广泛分离,选择潜力较大,尤其以平均单果重的选择潜力最大。平均单果重、纵横径受父本影响较大,以大果为父本时更易选出大果后代。果形指数不受父母本影响。可溶性固形物含量和核重表现明显的衰退变异,为趋小性遗传。以高类黄酮、总酚含量和抗氧化能力的植株为母本时,后代更易选出高类黄酮、总酚含量和抗氧化能力的优株。相关性分析将表型特征与内在物质含量相联系,为初步判断物质含量奠定重要基础。主成分分析提取了包括清除ABTS自由基和类黄酮含量的第一主成分和包括纵横径的第二主成分。聚类分析筛选出了具有较高生物活性、较强抗氧化能力和果实较大等不同特征的优株,可根据育种目标加以重点利用。本研究为欧李育种提供了重要参考的意义。 相似文献
5.
为减少取样误差,提高小麦根系研究的精准性,于2018-2020年分别采用立方体取样法(CSM)、根钻法(CK1)、挖掘法(CK2)对西农979、周麦27进行不同生育时期不同土层根系生长发育和活性的比较研究.结果表明,相较于CK1和CK2处理,CSM处理的根干质量、根长、根表面积和根体积测定值较高,20~40cm 土层中不同处理上述指标测定值的差异大于0~20 cm 土层,且在生育后期不同取样方法上述指标测定值之间差异较大.相较于CK1和CK2处理,CSM处理的根系活性测定值较高,通过不同取样方法测定的根系活性差异较大,尤其是在生育前期,而生育后期差异缩小;全生育期不同土层中根系活性的差异较大,表现为0~20 cm 土层高于20~40 cm 土层,而20~40 cm 土层中不同取样方法下根系活性测定值的差异大于0~20 cm 土层.相关性和回归分析结果表明,不同土层中不同取样方法根系性状测定值间呈极显著正相关;通过回归方程的建立,可根据CK1、CK2处理的根系性状测定值估算CSM处理根系性状测定值,从而对CK1、CK2的测定值进行矫正.,比较而言,立方体取样法虽然操作要求高,但获取的根样代表性强,根系性状调查分析精准度高、误差小. 相似文献
6.
地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
【目的】作物秸秆不仅含有较高的有机碳,而且含有丰富的矿质营养元素。秸秆还田是东北黑土地区培肥土壤和农业可持续发展的重要技术措施。然而不同地膜覆盖(简称“覆膜”)及施肥方式下秸秆碳(C)和氮(N)在土壤中的固持特征还不是很明确。本研究通过定量分析秸秆碳对土壤有机碳(SOC)和秸秆氮对土壤全氮(TN)的贡献,探讨不同覆膜和施肥条件下秸秆碳和氮在土壤中固定的差异,以期为土壤肥力提升和东北黑土地保护提供依据。【方法】基于覆膜与施肥的长期定位试验,选择覆膜和不覆膜(裸地)栽培条件下不施肥(CK)、单施氮肥(N4)和有机肥配施氮肥(M2N2)处理,在表层(0—20 cm)土壤添加13C15N双标记秸秆后在田间原位培养150 d,测定SOC含量及其δ13C值、TN含量及其δ15N值,分析SOC中秸秆来源C(13C-SOC)、TN中秸秆来源N(15N-TN)和土壤碳氮比随时间的动态变化特征。【结果】施肥、覆膜及其它们的交互作用显著影响(P<0.05)13C-SOC和15N-TN含量。整个培养期间,M2N2处理秸秆碳对SOC的贡献率(13C-SOC/SOC)和秸秆氮对TN贡献率(15N-TN/TN)平均分别为10.48%和3.18%;施肥(N4和M2N2)处理13C-SOC/SOC和秸秆碳残留率在覆膜方式下平均分别为12.65%和37.14%,不覆膜方式下分别为12.08%和34.50%。同一栽培方式培养第150天,N4处理13C-SOC/SOC和秸秆碳残留率平均分别为14.33%和39.40%,其他施肥处理平均分别为11.77%和33.21%;CK处理15N-TN/TN平均为4.56%,分别比N4和M2N2处理高26.00%和44.53%。培养第150天,秸秆氮残留率在覆膜和不覆膜条件下CK处理最高,平均为10.03%;不覆膜N4处理最低,为7.87%。无论覆膜与否,N4处理13C-SOC与15N-TN比值为32—39,其他施肥处理均<30。【结论】秸秆碳氮在土壤中的固存对覆膜与施肥的响应敏感。单施氮肥有利于秸秆碳在土壤中的积累和有机碳的更新,不施肥处理秸秆氮对土壤氮库的固定起正反馈效应,而有机肥配施氮肥土壤碳氮的更新相对滞后。 相似文献
7.
大量水母涌入核电站取水口会对核电冷源取水安全造成严重威胁,为把握夏季红沿河核电站附近海域水母的密度和基本运动规律,分别于2017年7、8、9月在红沿河核电站附近海域使用同时搭载科学探鱼仪(120、200 kHz)和多普勒流速剖面仪(ADCP)的调查船,沿垂直等深线方向进行25 h、10 n mile长垂直断面往复走航水母资源声学调查和潮流观测,并在次日昼间使用多锚张网进行水母样本采集;利用频差处理技术分离海月水母Aurelia aurita、沙蛰Nemopilema nomurai及浮游动物的叠加声学散射信号,使用回波积分法推定沙蛰和海月水母密度,并结合潮流数据计算水母通过调查断面的通量。结果表明:2017年7、8、9月份潮流流速最大值分别为0.80、0.70、0.65 m/s,流速随涨潮和落潮周期逐渐增大和减小;海月水母的平均密度高于沙蛰,二者7月分别为9.79、2.30 ind./m2,8月分别为11.05、1.51 ind./m2,9月分别为0.82、0.32 ind./m2;海月水母在7、8、9月份涨潮时平均通量分别为5.85、3.53、0.40 ind./(s·m2),落潮时平均通量分别为-2.84、-6.07、-0.36 ind./(s·m2),沙蜇在7、8、9月份涨潮时平均通量分别为1.45、0.44、0.17 ind./(s·m2),落潮时平均通量分别为-0.86、-0.76、-0.13 ind./(s·m2)。研究表明:水母通量与涨落潮流速变化具有相关性,能够较好地反映水母的移动趋势,并可作为核电站冷源生物监测预警的重要指标;水母在取水口外侧海域具有随机分布的特性,适合声学浮标监测。 相似文献
8.
为解决河南油田聚合物驱油注聚井堵塞导致采收率严重下降的问题,采用物理模型试验及扫描电镜(SEM)的方法对堵塞位置、堵塞因素进行研究.聚合物注入性试验结果表明,注入阻力越大,注入压力就越高,确定堵塞位置为近井地带,结果与实际矿场结果相符;扫描电镜结果表明,高渗岩心以吸附堵塞为主,低渗岩心以机械捕集为主;静态吸附试验显示防吸附剂质量分数、聚合物相对分子质量、矿化度、温度均对聚合物吸附有不同程度影响,为此研制出一种使砂岩表面润湿反转以减少吸附的防吸附剂(代号5807),并对注入参数进行优化:防吸附剂最优注入质量分数为0.5%;该防吸附剂耐盐性较好,不同矿化度(1500~10000mg/L)对该防吸附剂体系的防吸附率影响不大;防吸附剂注入体积数越大,聚合物防吸附率越高,最佳注入体积为0.6PV;防吸附剂处理地层的时间越长,聚合物防吸附率越高,处理时间在12h以上防吸附率大于70%;防吸附剂的最佳注入方式为:顶替液+0.6 PV防吸附剂段塞+1PV清洗剂.该研究对油田后续现场施工及动态调整具有重要指导意义,同时也可为河南油田提高聚合物驱技术应用效果提供理论支持. 相似文献
9.
为了研究微囊藻毒素(MC-LR)对草鱼(Ctenopharygodon idella)幼鱼肝胰脏抗氧化防御系统的影响,本研究通过腹腔注射的方法(剂量为25、100μg MC-LR·kg-1,分别称为低剂量和高剂量),对草鱼幼鱼进行染毒,于胁迫24、48 h和72 h后分离其肝胰脏,随后采用分光光度法检测了草鱼幼鱼肝胰脏中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性;同时采用荧光定量PCR方法分析了SOD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽还原酶(GR)基因相对表达量的变化。结果显示:高剂量MC-LR诱导24 h和48 h后,草鱼幼鱼肝胰脏SOD活性显著增加(P0.05),而SOD在低剂量组中活性没有显著变化(P0.05);低剂量MC-LR对CAT活性没有显著影响(P0.05),而高剂量MC-LR诱导24 h后可使草鱼幼鱼肝胰脏CAT活性显著增加(P0.05),随后其活性又下降,但差异不显著(P0.05)。在MC-LR胁迫过程中,SOD、CAT、GPx基因表达在两个剂量组中均显著低于对照组(P0.05),而GR基因在低剂量MC-LR胁迫24 h后相对表达量显著上调(P0.05),尽管在72 h相对表达量上调,但差异不显著(P0.05),而高剂量组中GR基因在胁迫24 h和48 h后,其表达量被抑制,但不存在显著差异(P0.05)。进行抗氧化酶活性和基因表达相关性分析发现,SOD和CAT酶活性与SOD和CAT基因表达不相关。上述研究表明MC-LR对草鱼幼鱼肝胰脏抗氧化系统产生了明显的胁迫效应,但MC-LR对机体抗氧化酶活性与基因编码调控之间的相互作用机制还有待更深入的研究。 相似文献
10.
付亚楠 《国外畜牧学(猪与禽)》2019,39(1)
近几年,肉种鸡的羽毛已经成为生产过程中的一个问题,同时也是大家广泛关注的商业话题,而营养的改变如增加蛋白质、氨基酸和其他微量成分会产生积极的结果。 相似文献