基于连续投影算法与BP神经网络的玉米叶片SPAD值高光谱估算

叶片叶绿素含量是评价作物生长状况的重要指标。为实现玉米叶片叶绿素含量的准确、高效高光谱估测,以玉米大田试验为基础,于7月1日(大喇叭口期)、7月19日(灌浆初期)和8月18日(腊熟期)利用ASD高光谱仪和便携式叶绿素仪(SPAD-502)分别测定了玉米叶片高光谱数据和叶绿素含量相对值SPAD;利用连续投影算法提取出玉米叶片光谱的特征波长,再用BP神经网络构建SPAD值的估算模型,并对模型进行验证。结果表明,3个日期的分段监测模型及统一监测模型的R2分别为0.885,0.900,0.675,0.827;RMSE分别为2.156,2.103,3.236,2.651;7月1日模型、7月19日模型和统一监测模型均具有较高的精度,同时检验模型RPD均大于2,具有很好的预测能力;而8月18日的监测模型表现较差(RPD=1.641),但也达到可用水平。表明利用连续投影算法结合BP神经网络可以进行玉米叶片SPAD值的高光谱估算。     

预处理对土壤有机质光谱估算的影响

为实现土壤有机质(SOM)含量的实时、动态监测,以晋南麦区169个土壤样本为研究对象,通过测定其SOM含量与高光谱,采用多种常规预处理光谱相结合的方法,分析预处理光谱与SOM含量间的相关性,并选择光谱特征波长,构建基于光谱波长的SOM含量监测模型。结果表明,SOM含量与光谱反射率成反比;通过不同预处理方法与SOM含量相关性分析,筛选出最佳特征波长为580、567、571、560、535、672、673、674、678 nm,MSC+1st耦合多元逐步回归(MLR)构建的模型R~2为0.74,RPD为1.52,模型精度最高,误差最小,更利于实现SOM含量的光谱监测。经比较分析,多种预处理方法相结合较单一预处理方法更有利于建立估测模型。     

干旱胁迫下偏关苜蓿显微结构响应特征研究

以山西地方优良种质——偏关苜蓿(Medicago sativa‘ Pianguan’)为材料,采用20％ PEG模拟干旱胁迫0,24,48,72h后,观测根、茎、叶各器官显微结构特征参数.利用单位干旱时间内各显微结构参数相对响应关系及干旱时间与干旱指标实测值关系,获取能够在显微结构尺度上定量评价植物体各组织对干旱胁迫响应关系的干旱指数:干旱响应率(RR)和干旱响应度(RD),旨在为干旱胁迫与细胞响应的其他相关研究提供方法学参考.结果表明:叶片海绵组织厚度和栅栏组织厚度、茎韧皮部厚度和筛管直径及髓腔直径、根直径和表皮厚度分别对干旱胁迫有相对较高的响应特征,其中叶片海绵组织厚度、栅栏组织厚度和茎髓腔直径的响应特征最高.综合响应率和响应度分析得出各器官对PEG的耐受性依次为根＞茎＞叶.     

不同局部灌溉方式对玉米叶片生理指标的影响

以畦漫灌为对照,对隔行喷灌、隔行沟灌、膜上灌溉和穴灌4种局部灌溉方式下玉米的叶片生理指标变化规律进行了分析。结果表明,局部灌溉对玉米叶片的生理活性产生了一定的影响;膜上灌溉叶片的脯氨酸含量和细胞膜相对透性均不同程度低于畦漫灌,叶绿素、丙二醛含量,细胞间隙CO2浓度、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等指标均有不同程度提高。隔行灌溉、隔行喷灌生理指标接近于畦漫灌,穴灌与畦漫灌相比,生理指标变化与膜上灌溉正好相反。     

基于RS的冬小麦种植面积提取及最佳时相选择

为探求冬小麦种植面积提取的方法,本研究通过多种图像处理方法对TM数据进行处理,结合实地调查和研究区主要种植作物的物候历,利用TM数据提取了冬小麦的种植面积。同时为了提高解译精度,结合GIS进行了两次目视解译过程,消除了分类器分类会出现的多分和漏分现象。结果表明:通过分类后计算混淆矩阵与地面真实感兴趣区(ROI)进行比较,发现Mahalanobis Distance分类法阈值(最大误差距离)为2.9时分类效果最佳。得到2007年研究区域冬小麦遥感监测面积为560 650 hm2,提取精度达到了95.23%。三个地区以临汾地区提取精度最高,而晋中地区最低。因此利用该方法提取冬小麦种植面积是可行的。     

水分胁迫及复水对达乌里胡枝子光合特性的影响

以来自山西的6个生态型达乌里胡枝子(Lespedeza davurica (Laxm.) Schindl)为材料,通过测定干旱胁迫和复水后植物叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、胞间CO2浓度(Ct)和叶绿素含量等指标,研究了不同生态型达乌里胡枝子在水分胁迫下和复水后光合特性与抗旱性的关系.结果表明:随干旱胁迫程度加剧,6个生态型达乌里胡枝子Pn,Tr和G,值均有较大幅度的降低,水分利用效率呈下降趋势,光合作用减弱.其中沁水和沁源生态型的Pn下降速度快、幅度大、抗旱性差,阳泉和交口生态型的Pn下降速度慢、幅度小、抗旱性强;复水后抗旱性强的生态型恢复至正常状态的能力强,其WUE比抗旱性差的生态型高.抗旱性由强到弱的顺序是:阳泉＞交口＞太谷＞静乐＞沁源＞沁水.     

基于多源数据的县域冬小麦氮肥调控管理分区

为便于对县域尺度冬小麦进行精确氮肥调控,该文以安阳县冬小麦种植区为研究对象,在3S技术的支持下,利用定性和定量相结合的分析方法,分别对影响冬小麦氮肥调控的重要因子,如地形、土壤类型、土壤养分和光谱信息等多源数据,进行聚类和综合叠加分析,以确定最终的县域氮肥调控管理分区。基于土壤养分和产量的管理分区划分结果评价表明,各级分区土壤养分和产量的变异系数均有所减低,其中三级分区的21个子区为最终分区结果,其管理分区之间的土壤理化性质差异显著,有机质、碱解氮和产量变异系数均值分别降低70%、53%、66%。基于光谱数据的管理分区划分结果评价表明,不同分区内归一化植被指数(NDVI)的集中程度明显提高。分区结果可以作为冬小麦氮肥调控的决策单元,为精确农业管理提供有效途径。     

我国三系杂交稻主要不育系的微卫星标记多样性和遗传结构分析

 选取均匀分布在水稻12条染色体上的48对SSR引物，对28份我国杂交水稻主要不育系进行了多样性和遗传结构分析。 在所分析的48个位点中，多态性位点41个，多态性位点百分率（P）为85.4%；每1个位点平均等位基因数（A）为3.5，变幅2～6个；平均基因多样性指数（He）和平均多态性信息含量指数（PIC）分别为0.40和0.36。AMOVA分析表明，不育系遗传变异主要存在于各选育时期内，时期间的遗传变异仅占总变异的3.3%，且未达到显著水平。基于模型的遗传结构分析表明，我国三系杂交稻主要不育系多数含有相近血缘，背景单一。     

施氮量对不同小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基表达量及品质影响的研究

采用盆栽试验和SDS-PAGE技术，研究了氮肥对强筋和中筋小麦亚基表达量、品质性状及相关关系的影响。结果表明，施用氮肥提高了优质小麦高分子量谷蛋白亚基表达量，对强筋小麦影响较小，而对中筋小麦影响较大。施氮后，强筋小麦的亚基表达量与醇溶蛋白和谷蛋白的含量极显著相关，而中筋小麦的亚基表达量仅与谷蛋白的含量显著相关，说明氮肥对不同亚基组成小麦高分子量谷蛋白表达量及蛋白组分调控有一定差异。施氮后，高分子量谷蛋白亚基表达量与各项加工品质指标呈正相关；强筋小麦的亚基表达量与湿面筋含量、稳定时间、沉降值和评价值相关性达到显著或极显著水平；而中筋小麦的亚基表达量仅与沉降值相关性达到显著水平。     

转Bt基因作物毒蛋白对根际土壤生态系统影响研究进展

随着商业化转Bt基因作物的大规模种植,研究Bt毒蛋白对土壤生态系统的可能影响,对评价转基因作物的生态风险具有重大意义。文章综述了转Bt基因作物对根际土壤生态系统影响的研究进展,包括毒蛋白在根际土壤中的存活特性,微生物利用与降解,以及毒蛋白对根际土壤微生物区系和酶活性的影响。并对以后的研究提出几点建议。