电子计算机在种质资源研究中的应用(四)

四、一元线性与非线性回归分析的计算程序在种质资源问题的分析中,经常遇到一些同处于一个统一体中的两个变量,例如,某一数量性状(千粒重或穗粒数)与产量,抗病性与某一气象要素(温度或湿度),耐盐性与土壤含盐量等等,这两个变量之间存在着一定的关系。这种关系也许是线性的,也许是非线性的。通过试验,得到数据,找出描述它们之间关系的经验公式。以往的方法都是先在坐标纸上找出     

施氯量与烤烟物质积累相关关系及适宜施氯量研究

采用田间试验,研究了烤烟生长期间烟株氯含量、氯积累量、以及烤后烟叶化学成分与施氯量之间的相关关系。结果表明, 烤烟生长期间烟株不同部位氯含量和氯积累量与施氯量之间呈显著或极显著的线性正相关关系或指数函数关系;烤后烟叶总氮含量、X2F和C3F两个等级烟叶的总糖和还原糖含量与施氯量之间均呈显著或极显著的线性正相关,总钾含量与施氯量之间极显著的线性负相关,总氯含量与施氯量之间呈显著或极显著的线性正相关关系或指数函数关系。根据终采时不同部位和烤后烟叶不同等级的氯含量与施氯量之间的相关关系,计算烤烟适宜的施氯量,认为施氯量在24 kg/hm2左右,对烤后烟叶氯含量是安全的,同时基本可保证烤后烟叶氯含量在0.3%以上。     

基于灰色多元线性计量经济模型的湖南省农村居民收入预测

针对单一预测模型精度不高以及预测结果不能体现经济变量关系的不足,将灰色GM(1,1)模型与多元线性计量经济模型加以耦合,建立了灰色多元线性计量经济模型,并利用该模型对湖南省农村居民人均纯收入进行了预测。灰色多元线性计量经济模型的预测精度不仅明显高于单一的灰色GM(1,1)模型和多元线性回归模型,而且预测结果也能体现经济变量之间的关系。预测结果表明,未来几年湖南省农村居民人均纯收入逐年增长,但增长的速度较为缓慢。最后,给出了几点调控湖南省农村居民收入差距的建议。     

大豆重组自交家系群体动态株高及其相对生长速率与产量的关系

提高产量潜力始终是大豆育种的重要目标,研究产量相关性状是解析产量重要途径之一。大豆株高影响产量,但存在不确定性。本研究利用一套包含212个家系的大豆重组自交家系(RIL),于2008—2009年连续2年测定各家系动态株高,并计算相对生长速率,研究与产量的关系,以期为大豆产量改良中对株高的选择提供参考信息。试验结果表明,(1) 产量和株高变幅分别为1 000~5 000 kg hm^–1和38~103 cm,说明样本有较大代表性。(2) 出苗后20 d的株高即与产量具极显著正相关,随生长进程,相关系数逐渐增大,至株高生长停止达到最大。株高生长速率前期与产量呈显著正相关,后期与产量具负相关,说明后期过快增加株高不利于产量。(3) 在试验范围内,株高与产量呈负指数回归关系,随株高增加,产量逐渐增加,当株高为80 cm时,随株高增加,产量的增加逐渐缓慢。发现株高的变异在70~90 cm之间时,均能获得4 000 kg hm^–1产量。本文还简要讨论了重组自交家系用于表型分析的优势,以及在大豆产量育种中如何对株高进行选择。     

多元线性回归分析

作物的生长发育受诸多因子的制约,如受温度、降雨量、日照等气象因子以及种植密度、施肥水平、品种等栽培措施的影响。为了夺取作物的优质,高产,我们应该掌握作物的生长发育规律,了解它们与各种环境因子的关系。多元线性回归就是被广泛采用的统计分析方法之一。研究因变数y与多个数x_1,x_2,…,x_m之间量的关系问题即称为多元回归问题,由于多数的多元非线性回归问题都可以化为多元线性回归问题,所以这里仅讨论多元线性回归. 多元线性回归分析需要解决的问题:     

长蒴黄麻产叶量的多元回归与偏相关的R语言分析

黄麻的主要产量性状之间存在相关性,长蒴黄麻MW-1以收获叶片为目的,影响产叶量的主要因素包括株高、茎粗、皮厚及分枝数,揭示这些因素对产叶量影响大小的研究非常重要.本试验设计种植密度梯度以形成产量性状上的差异,获得不同水平的5个产量性状数据集,应用R语言对长蒴黄麻MW-1产叶量建立多元线性回归模型,得到多元回归方程:产叶量=(0.0036×株高+0.0372×茎粗+0.0265×分枝数-1.37)2,并分析各产量性状之间的相关性,研究结果显示产叶量和分枝数、皮厚和茎粗两两间存在极显著正相关,茎粗和株高存在显著正相关,而分枝数和株高之间呈负相关.     

苦瓜数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

6个苦瓜高世代自交系分成两组,按不完全双列杂交设计配制9个杂交组合。利用11个数量性状计算主成分遗传距离。以遗传距离为自变量,杂种优势为依变量,进行回归分析。结果表明：产量和果长杂种优势与遗传距离之间分别为显著和极显著直线关系,回归方程分别为Y=7.5718+3.2272X和Y=-5.8529+1.5946X。单果质量和果径杂种优势与遗传距离之间无相互关系。分析认为单果质量为产量的重要构成性状,而叶柄长、节间长为果长的重要构成性状。对遗传距离预测杂种优势的应用问题进行了讨论,认为遗传距离预测杂种优势可进一步进行研究。     

闽东山区不同密度突脉青冈人工林土壤肥力的分形研究

针对闽东山区造林树种针叶化且连栽引起生产力下降和地力退化问题,开展乡土阔叶树种突脉青冈密度选择试验。运用分形理论对造林密度分别为2400、3000、3600 和4050 株/hm2的突脉青冈人工林的土壤结构和理化性质进行研究,以荒山为对照。结果显示：突脉青冈土壤分形维数与土壤水稳性团聚体、团聚体含量、结构体破坏率及土壤理化性质呈显著回归关系,分形维数与＞0.25 mm土壤颗粒含量线性负相关,与结构体破坏率呈线性正相关;不同密度的突脉青冈土壤团粒结构的分形维数大小顺序表现为荒山＞4050 株/hm2＞3600 株/hm2＞2400 株/hm2＞3000 株/hm2。上述表明：分形维数可用于表征土壤肥力大小,突脉青冈造林密度为3000 株/hm2时的土壤结构、稳定性及肥力最好,是最佳造林密度;运用分形理论研究林地肥力状况为林地质量评价提供了一种新思路。     

安徽省历年油菜审定品种主要性状遗传改良

通过对1983~2012年安徽省审定的70份油菜品种的品质和主要经济性状演变规律及其与产量的相关性进行研究,发现育成年代与生育期、一次有效分枝、单株角果数及产量间具有极显著线性回归关系,与株高、千粒重、硫普和芥酸具有显著线性回归关系;进一步分析发现,经过30年的品种改良,产量、单株角果数、千粒重、生育期、株高和一次有效分枝数分别增加了81.22%、97.56%、11.90%、10.08%、10.03%和29.42%。而品种育成年代与每果粒数和含油量无显著线性关系,表明这些年育成品种在每角粒数与含油量方面未有明显改良。6个经济性状和产量的相关性研究表明单株角果数与一次有效分枝数、产量均表现极显著正偏相关,偏相关系数分别为0.5626和0.5190,千粒重和生育期表现显著正偏相关(0.2588)。数据分析暗示品种进一步改良有可能通过提高每果粒数和(或)含油量实现。     

利用近红外透射光谱技术测定小麦籽粒硬度的研究

以2001和2002年度583份小麦样品为材料，用近红外透射光谱仪（NITS）对小麦籽粒硬度进行分析，比较了偏最小二乘法和多元线性回归两种算法和未经导数处理、一阶导数处理、二阶导数处理3种光谱变量转换方式的分析结果。表明，两种算法中偏最小二乘法优于多元线性回归算法，3种处理方式中一阶导数处理效果最好，其定标集和预测     

棉花品种的群体株高对种子产量影响的研究

品种与密度互作产量之间有显著差异,最能反映品种特征特性的是株型,反映株型的最好指标是株高。在一定生产水平和群体容量范围内,株高与密度呈明显的反相关。品种的群体株高不仅表现直观平面的量化指标(cm),同时可透视动态的立体内涵指标——果枝果节,两者对棉种产量的合理建成具有重要的影响。该文从950块3730公顷棉种繁殖田中随机任择100块,调查群体株高交叉配合的效应,探讨不同群体株高的配合适度及其最佳运筹点,以聚类和回归分析的方法加以验证。研究结果对大面积棉种高产、稳产、优质、高效繁殖具有切实可行的参考价值。     

偏最小二乘回归在Hyperion影像叶面积指数繁衍中的应用

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是一个重要的森林结构参数指标,遥感技术被认为是区域LAI反演的有效手段。现有遥感反演模型多以单变量的曲线估计及线性回归模型为主,模型的通用性、建模精度以及植被指数的选择上需要更进一步的探讨。论文以攸县黄丰桥林场为研究区,Hyperion影像为数据源,提取归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)等13个因子,利用LAI-2000冠层分析仪开展130个样地(60 m×60 m)的叶面积指数测量,选用变量投影重要性(VIP)指标、变量解释能力及变量权重作为变量筛选的依据,采用偏最小二乘回归分析方法建立植被指数与实测样地的回归模型,开展叶面积指数反演并制图。研究结果表明：偏最小二乘回归分析在LAI反演中取得了较好的预测效果,其中以6个植被因子建立的回归模型预测精度最高,预测值与实测值的决定系数R2为0.91;LAI与植被指数之间具有良好的线性关系,其中RVI与LAI的相关性最大;残差分析表明,反演模型的自变量个数选取以4~6个为宜。     

多元统计讲座第二讲通径分析

在农业科学研究中,常采用简单相关分析或多元回归分析的方法研究涉及多个变量间相关关系。由于简单相关系数只有在各个变量相互独立时才能反映出它们的真实关系,实际问题中的变量间以及自变量与因变量之间都存在复杂的相关关系,所以简单相关系数不能正确地     

红花种质顶果球籽粒质量及其相关农艺性状的回归分析和通径分析

为明确红花顶果球籽粒质量与其主要农艺性状的关系,以326份红花种质为试验材料,采用相关分析、回归分析和通径分析对红花顶果球籽粒质量及其相关性状进行研究。相关分析表明,影响顶果球籽粒质量的主要农艺性状依次为顶果球质量、顶果球着粒数、顶果球直径、分枝高度、株高、茎粗,其中顶果球质量、顶果球着粒数、分枝高度与顶果球籽粒质量呈正相关,顶果球直径、株高、茎粗与顶果球籽粒质量呈负相关。多元回归分析表明,顶果球着粒数、顶果球质量、顶果球直径、茎粗是影响顶果球籽粒质量的主要性状。通径分析表明,顶果球着粒数、顶果球质量、顶果球直径、株高、分枝高度、茎粗是影响顶果球籽粒质量的较显著性状。对通径分析的主要表型性状进行线性回归,表明顶果球质量和顶果球着粒数对顶果球籽粒质量影响较为显著。在培育籽粒高产红花品种时,应着重考虑顶果球质量、顶果球着粒数、顶果球直径等相关性状。     

水稻地上鲜生物量的高光谱遥感估算模型研究

不同氮素营养水平的水稻田间试验,采用单变量线性与非线性拟合模型和逐步回归分析,用1999年试验数据为训练样本,建立水稻鲜生物量的高光谱遥感估算模型,用2000年试验数据作为测试样本数据,对其精度进行评价和验证.结果表明,高光谱变量与地上鲜生物量之间的线性与非线性拟合分析中,一些高光谱特征值如红边波长(λr)、绿峰最大     

油葵的氮肥化控最佳配合模型及化控效应的研究

采用两因素水平空间因子均匀分布点回归设计研究了氮肥和化控配合应用对油葵产量和株高的影响，建立了以产量和株高为目标性状的氮、控二元二次回归模型，进而求得产油尿素、缩节安综合最佳用量分别为583．2kg／hm^2和280．5g／hm^2。单困素分析，氮肥和缩节安用量与产量均呈二次抛物线关系．都有适宜的最高值，过高过低，均非所宜，二因素协同效应,应以肥促为主,以控为辅，因肥施控。研究了缩节安对株高的影响。     

施肥对青藏高原燕麦种子产量及产量组分的影响

燕麦(Avena sativa L.)是一种适应于青藏高原生长、且有较高营养价值的栽培牧草,在高寒牧区冬春季节的家畜补饲中起着非常重要的作用,由于青藏高原海拔高、气候寒冷,燕麦种子产量较低,远远不能满足目前逐年增加的种子需求量.通过研究施肥水平对燕麦种子产量和品质的影响,筛选出适宜燕麦种子高产的施肥量,可为提高燕麦种子生产能力提供直接的理论依据.本研究结果表明:施氮对燕麦产量和品质影响作用明显,施氮水平与种子蛋白质含量之间呈显著的线性回归关系(R=0.896 8,p<0.01),随着施肥量的增加.蛋白质含量持续增加;而施氮水平与有效分蘖数、小稳数和种子产量之间呈显著的二次回归关系(p<0.01),表现为"低-高-低"的变化趋势,施氮量60kg/hm2时燕麦种子产量为4 358.5 kg/hm2,达到最高,施肥量继续增加,种子产量增幅下降.因此,从高产和高效角度综合考虑,生产中在以收获燕麦种子为目的时,施氮量应选择60 kg/hm2.     

穿山龙叶面积与生物量的相关性研究

通过对穿山龙叶面积及生物量的测量分析,提出一个简易的穿山龙叶面积计算经验公式,用长宽乘积法计算穿山龙叶面积的矫正系数为0.692;整株穿山龙叶面积总和可以用叶片数与最大叶片的叶面积的乘积计算,矫正系数为0.502。并分析了穿山龙叶面积、地上与地下生物量、叶片数、株高之间极显著的直线相关关系。     

稻瘟病胁迫下水稻叶片叶绿素含量与光谱特征参数的相关性研究

为实现受稻瘟病侵染水稻叶片叶绿素含量的高光谱反演,以‘陵两优268’为研究对象,测定受稻瘟病侵染的85个水稻叶片样品的叶绿素含量和高光谱反射率,分析受稻瘟病侵染的水稻叶片高光谱反射率与叶绿素含量间的相关关系,使用线性与非线性回归技术建立叶绿素含量反演模型。结果显示:叶绿素含量与原始光谱及一阶导数光谱的敏感波段分别发生在700 nm和752 nm,基于光谱特征参数SDr的回归模型均方根误差为1.27,平均相对误差为10.2%。研究表明受稻瘟病侵染水稻叶片光谱反射率差异明显,基于光谱特征参数SDr的回归模型预测叶绿素含量具有较高的精度。     

蝴蝶兰叶片生长曲线与环境积温的关系研究

为研究蝴蝶兰生长发育与环境积温之间的关系,运用纸片法、校正系数计算和线性回归分析法对蝴蝶兰叶面积计算公式进行优化,进而建立蝴蝶兰叶片生长速率曲线,并对曲线进行拟合和分析。研究结果表明,蝴蝶兰营养生长期间叶片总面积S 与积温T 呈二次函数关系,数学模型为S=0.043T2+21.36T+215.60。生长模型能较好地反映蝴蝶兰叶片营养生长期内的生长动态变化。运用生长模型对蝴蝶兰叶片生长量进行生长曲线的拟合和分析是可行的。