极端暴雨条件下黄土丘陵沟壑区土壤蓄水能力和入渗规律

黄土高原退耕还林还草工程实施后,下垫面环境条件的变化可能对流域水文过程、水文通量、水量平衡以及生态系统产生十分重要的影响。研究极端暴雨条件下剖面土壤蓄水能力和入渗规律,对于阐明流域产汇流过程和影响机制具有重要的科学价值。采用土壤墒情仪对陕北"7·26"特大暴雨事件下黄土丘陵沟壑区草地剖面土壤水分进行了实时动态监测,分析了极端暴雨条件下剖面土壤水分的动态变化和蓄水过程,利用Horton入渗模型模拟了剖面土壤水分湿润锋的运动过程,揭示了极端暴雨条件下剖面土壤水分的入渗规律。结果表明:(1)极端暴雨条件下,黄土丘陵沟壑区坡面草地不同深度层次土壤水分与降雨过程的响应不同,具有层次性和明显的滞后效应,其中,0～140 cm是影响该地区土壤水文过程的关键层次;(2)土壤水分再分配结束时,湿润锋最深深度达140 cm,土壤蓄水量达225.99 mm,较降雨前95.37 mm增加了1.37倍;(3)极端暴雨过程中湿润锋的运动随时间呈对数递减关系,其稳渗速率随容重增加而减小,呈指数函数递减;(4)极端降雨过程中该地区坡面草地的产流机制仍以超渗产流为主,对于揭示流域的产汇流机制和完善水文预报模型具有重要的科学意义。     

基于非接触式的牛只身份识别研究进展与展望

快速精准确定牛个体身份对疾病防控、品种遗传改良、奶制品和肉制品质量溯源以及改善农业假保险索赔等方面具有重要意义。传统的牛个体识别使用诸如烙印、耳纹、耳标和无线射频识别等方法，易遭受设备损失/工作重复、标记欺诈、动物福利安全以及监测成本和距离等方面的挑战；而基于生物特征的非接触识别由于其独特性、不变性、低成本易操作以及动物福利高，成为牛身份识别的新趋势。主要介绍了几种基于非接触式的牛身份识别的研究进展，重点关注牛脸识别的最新成果，讨论当前牛脸识别在实际应用中面临的挑战，在此基础上对深度学习在牛脸身份识别研究中的应用进行了设计构思与展望。     

Cannibalism facilitates gigantism in a nine‐spined stickleback (Pungitius pungitius) population

Cannibalism is a taxonomically widespread phenomenon that can fundamentally affect the structure and stability of aquatic communities, including the emergence of a bimodal size distribution (“dwarfs” and “giants”) in fish populations. Emergence of giants could also be driven or facilitated by parasites that divert host resources from reproduction to growth. We studied the trophic ecology of giant nine‐spined sticklebacks (Pungitius pungitius) in a Finnish pond to evaluate the hypotheses that gigantism in this population would be facilitated by cannibalism and/or parasitic infections by Schistocephalus pungitii cestode. Stomach content analyses revealed an initial ontogenetic dietary shift from small to large benthic invertebrates, followed by cannibalism on 10–20‐mm‐long conspecifics by giant individuals. However, stable nitrogen isotopes (δ¹⁵N) indicated a concave relationship between fish size and trophic position, with relatively low trophic position estimates suggesting only facultative cannibalism among giants. The unexpectedly high trophic position of the intermediate‐sized fish may reflect substantial, but temporary, predation on eggs or young‐of‐the‐year conspecifics, but may also partly result from starvation caused by S. pungitii infection. However, it seems implausible that parasitic infections (i.e. castration) would explain gigantism among nine‐spined sticklebacks because all >100‐mm giants were unparasitised. Hence, the present results suggest that an ontogenetic niche shift from an invertebrate diet to intercohort cannibalism may facilitate the occurrence of gigantism in nine‐spined sticklebacks.     

黄土高原地带连续性暴雨特征分析

通过研究甘肃庆阳地区连续性暴雨的成因及特征,为该地区的灾害性暴雨天气预报预警提供参考依据,本研究利用常规气象资料和诊断分析技术分析了庆阳地区2017年8月17—22日连续性暴雨过程。结果表明：(1)连续暴雨前期降水历时短,强度大,分布不均匀,突发性明显；中期持续时间较长,范围广,局地降水强度强,累计降水量较大；后期持续时间长,范围广,分布均匀,累计降水量大。(2)低空急流低层抬升和高空急流抽吸造成了连续性暴雨的发生发展。(3)中尺度云团较为活跃,组织化程度高,持续时间长。(4)前期大气处于极度高能不稳定状态,中期不稳定能量有所下降,后期不稳定能量急剧下降。(5)前期比湿突增明显,跃变值达4g/kg,且比中后期大。     

基于DOM航空影像单木树冠提取

准确提取单木树冠边界是获取森林数量参数的重要基础，是高分辨率遥感图像林业应用的技术难题。基于DOM航空影像数据源，采用面向对象的方法对研究区内的2个树种的林分进行了单木树冠边界提取研究。首先利用桉树和杉木的空间分布矢量数据对DOM航空影像进行掩膜处理，在掩膜区域内进行多层次多尺度图像分割得到初步树冠分割结果，并剔除非树冠信息；再以树冠信息种子对象为基础，使用区域增长算法对树冠信息种子对象增长得到单木树冠范围；最后使用形态学滤波的方法优化单木树冠边界，完成林区内桉树和杉木两类树种的单木树冠边界提取。结果表明，由于不同树种的树冠存在尺度和形态差异，进行单木树冠分割时需要设置不同的参数才能到达较好的分割效果。本研究中桉树和杉木的单木树冠提取总体精度分别为86.75%与89.21%，可满足林业部门获取森林单木树冠的精度需求。     

青海省祁连圆柏天然林单木生物量模型构建

利用祁连圆柏整株生物量与生长指标数据，为估算祁连圆柏林的生物量估算提供参考。通过野外调查，共获取了63株祁连圆柏天然林样木生物量与生长指标实测数据。用其中50株样木数据进行回归模拟，用其余的13株样木数据对模型可靠性进行检验，构建器官生物量与生长指标间的回归模型。结果表明，祁连圆柏单木水平下，树干生物量模型的R²_adj为0.96，均方根、模型有效性和残差系数分别为0.50、0.85和0.05；枝条生物量模型的R²_adj为0.897，均方根、模型有效性和残差系数分别为0.69、0.80和-0.66；叶生物量模型的R²_adj为0.61，均方根、模型有效性和残差系数分别为0.54、0.86和0.15；根生物量模型的R²_adj为0.93，均方根、模型有效性和残差系数分别为0.12、0.997 和-0.01。在调查数据范围内构建的模型较好地反映了祁连圆柏生物量与生长指标间的关系，形式简单、使用方便；与实测值相比，树干与叶生物量模拟值偏小，枝和根偏大。     

microRNA let-7调控动物个体发育的研究进展

microRNA(miRNA)是一类广泛存在于多细胞动物中的进化保守的大小为18~25nt的非编码小分子RNA,可以通过与靶基因mRNA的非编码区(3′UTR)结合导致mRNA降解,或阻断mRNA翻译而调节基因表达。let-7是在线虫中发现的具有转录后调节功能的小分子RNA,具有高度的保守性,研究发现,let-7参与动物个体多个器官组织的发育过程。作者综述了近年来let-7参与调控脑、神经系统、心肺系统和肌肉发育等组织器官的研究成果,初步阐述了let-7调控组织器官发育的作用机制,以期为进一步探索let-7在动物体内的功能奠定基础。     

通辽市暴雨特征分析及区域性暴雨定量评估方法

基于通辽市 1960—2020 年的日降水量资料,分析暴雨站次及区域性暴雨过程时空变化特征,并利用国家标准 GB-T 42075-2022 对区域性暴雨过程进行定量评估。结果表明:(1)暴雨极值呈明显的南部地区大于北部,暴雨站次分布整体上北部和中西部少,南部和中东部多。年平均暴雨日数 0.8 d。7～8月为发生暴雨主要月份。(2)区域性暴雨过程共45次,年平均 0.7 d,年际变化呈减少趋势。单日区域性暴雨占78%。主要出现在7月下旬达11次。(3)利用国家标准定量评估,得出有 3 次特强区域性暴雨过程,依次为 2017 年 8月3日、1994年7月12～14日、1984年8月10～11日。结合本地情况,定义综合强度Z值在100以上为特强区域性暴雨,Z值在40以上为强区域性暴雨,Z值在30以上为较强区域性暴雨。区域性暴雨等级评估方法适用性较好,利于区域性暴雨过程强度的划分。     

南洋楹造林密度与施肥均匀设计试验

【目的】探讨栽植密度和施肥对南洋楹早期生长的影响,在揭示主要栽培因素与单株材积、蓄积量相关关系和回归模型的基础上,建立密度与施肥组合栽培模式,使良种、立地、施肥等技术要素合理配合,为经营南洋楹速生丰产林提供理论依据。【方法】采用均匀设计和随机完全区组设计试验法,对栽植密度和施肥量等4因素6水平按照均匀设计表 U6(64)建立南洋楹高效栽培试验方案;通过 Stepwise分析选择最优回归模型,确定主要栽培因素;采用 Uniform Design Version 3.00拟合林分产量与施肥量回归模型;通过二次响应面回归 Rsreg获得优化施肥量。【结果】不同试验处理的平均树高、平均胸径、单株材积和每蓄积量差异均达到极显著水平( P ＜0.01);影响南洋楹生长最主要的因素是栽植密度,从单株材积和每蓄积量平衡点考虑,最优栽植密度为3 m ×3 m;单株材积与施肥量的二次回归模型： Y3=6.54E－2+5.29E－8X22+3.47E－5X3－4.27E－5X4,复相关系数 R =0.9480,回归方程显著;优化拟合施肥量为：过磷酸钙(作基肥)274 g +尿素(作当年追肥)48 g +复合肥(作次年追肥)250 g,将此优化施肥量代入回归方程求得理论单株材积为0.0604 m3,比试验设计中单株材积最低值0.0443 m3提高36.3%;通过最优栽植密度和优化施肥栽培模式,蓄积量可达47.2905 m3·hm －2,比试验设计中最低值19.4040 m3·hm －2提高143.7%。【结论】南洋楹的速生特性在早期得到显著表达,对不同栽植密度和施肥响应积极,辅以集约栽培技术措施可以较好发掘南洋楹良种和土地的生产潜力。本研究采用均匀设计试验法建立了南洋楹最佳栽植密度与施肥组合模式,从尽可能少的试验次数中揭示出因素对指标的影响大小和规律,并且进行优化拟合设计,缩短了研究周期和提高了试验的准确性。     

腾冲红花油茶优良单株选择

2012~2014年,根据相关选优标准,以冠幅、树高、地径、结果量和叶形等为指标,经过初选、复选、决选,选出腾冲花红油茶优良单株17株,其种子油不饱和脂肪酸和亚油酸含量达90%及8%的较高水平。对各单株、树高、地径、冠幅、果重等性状指标进行了阐述。