基于多层级特征筛选和无人机影像的冬小麦植株氮含量预测

氮素是冬小麦生长发育必不可少的大量元素,无人机超高分辨率影像丰富的光谱信息和纹理信息为冬小麦植株氮含量精准预测提供了重要的技术途径,但是过多变量造成了信息冗余和模型复杂的问题。针对此问题,该研究提出了一种“相关分析+共线性分析+LASSO（least absolute shrinkage and selection operator）特征筛选”的多层级植株氮含量敏感特征的筛选方法,引入约束系数向量的L1正则化实现特征的稀疏性,将某些特征的系数缩小为0,基于冬小麦关键生育期（拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期）无人机影像提取的65个光谱和纹理特征,采BP神经网络（random forest,BP）、Adaboost、随机森林（random forest,RF）和线性回归（random forest,LR）4种机器学习算法构建了冬小麦植株氮含量预测模型。结果表明：相关分析筛选出51个通过0.01显著性检验的变量,基于共线性分析,当LASSSO正则化参数λ取值为0.08时, 17个敏感特征变量被筛选。基于筛选的敏感特征变量,BP、Adaboost、RF和LR 4种算法建立的植株氮含量预测模型均达到了0.01水平差异显著性,且BP、Adaboost和RF 3种预测模型的精度具有高度的一致性,模型R²均为0.81,RMSE分别为0.48%、0.45%和0.44%,说明该研究提出的多层级特征筛选方法不仅使得模型变得简洁,而且稳健性高,可为智慧农业氮肥精准监测、智慧管理提供技术支撑。     

小议现代林业造林方法及营林生产管理

土地荒漠化以及水土流失问题的日益严峻,使得人们愈发的重视林业的保护与建设,尤其是为减轻和治理空气环境污染、土地荒漠化以及水土流失等生态环境问题,林业技术的开发与应用受到了越来越多的重视,间接地促进了生态林业建设的发展,为我国的社会经济效益和生态效益做出了巨大的贡献。然而传统的造林方法已经无法满足当前林业发展的需求,特别是我国幅员辽阔、地形复杂,极大地增加了现代林业造林的难度,影响到了我国的林业经济发展以及生态林业环境建设。     

现代林业理论研究与发展

本文总结前人著作,简要介绍了现代林业的定义和思想内涵,以及现代林业在中国的实践进程,总结了林业发展的现状及可持续发展的相关措施,使大家更好地了解＂现代林业＂的研究进展,为林业研究提供参考。     

基于无人机多光谱的棉花育种材料FPAR估测

快速、无损、高通量地获取棉花育种材料的光合有效辐射信息,对棉花高光效品种选育及栽培管理具有重要意义.于2020年8-9月在河南现代农业研究开发基地,采用大疆Matrice 600 Pro无人机搭载Micasense RedEdge-M多光谱成像仪获取棉花育种材料的多光谱影像,提取光合有效辐射吸收比率(Fraction of photosynthetically active radiation,FPAR)测量点蓝、绿、红、红边、近红外等5个通道反射率值构建多光谱变量;然后分析多光谱变量与FPAR的定量关系,建立FPAR的一元与多元回归模型;最后,基于实测FPAR对估测模型进行精度验证.结果表明:棉花育种材料的多光谱遥感影像可以快速、直观表征植株冠层叶片颜色、长势等表型性状信息;基于多光谱影像构建的变换土壤调节植被指数(Transformed soil adjusted vegetation index,TSAVI)、土壤调节植被指数(Soil adjusted vegetation index,SAVI)、垂直植被指数(Perpendicular vegetation index,PVI)、比值植被指数(Ratio vegetation index,RVI)、差值植被指数(Difference vegetation index,DVI)、增强型的植被指数(Enhanced vegetation index,EVI)、归一化差值植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、大气阻抗植被指数(Atmospherically resistant vegetation index,ARVI)等8种多光谱变量均与棉花FPAR具有较好的相关性,|r|为0.542～0.932;基于TSAVI构建的FPAR 一元线性回归模型,对棉花FPAR具有较好的估测效果,估测模型的R2为0.867,SE 为0.115,验证模型的R2为0.932,RPD 为2.468,RMSE 为0.119.     

三都野生茶树表型性状和生化组分多样性分析

为更好地保护和开发利用三都野生茶树资源,以16份三都野生茶树为研究对象,采用高效液相色谱和紫外分光光度法检测茶树的重要生化组分,并于春季和秋季对表型性状开展观测,结合变异系数和遗传多样性指数分析三都野生茶树资源变异程度和多样性水平。结果表明,20个描述性表型性状变异系数在0～35.68%之间,平均值为9.94%,遗传多样性指数在0～1.095之间,平均值为0.257;9个数量性表型性状变异系数在0～32.60%之间,平均值为12.68%,遗传多样性指数在0～1.927之间,平均值为1.077。17个生化性状变异系数和遗传多样性指数变幅分别为0～400.0%和0～1.927,平均值分别为65.28%和1.320。三都野生茶树资源表型鉴定性状表现为子房3室、无毛、顶芽有毛。生化特征表现为高茶多酚、高C、高可可碱和低游离氨基酸、无茶氨酸、低儿茶素总量、低EGCG、低或无咖啡碱。三都野生茶树资源表型性状和生化组分较统一,资源内部变异小,C和可可碱为优势特征组分。结合表型和生化特征,推测三都野生茶树资源可能为榕江茶的变种。     

211份板栗种质资源花序表型多样性和聚类分析

【目的】通过对10个省份(群体)211份中国板栗种质资源花序相关性状表型多样性和遗传特点的研究,进一步丰富中国板栗表型性状遗传多样性信息,挖掘优异基因材料,并为现有种质资源保护、利用、创新及遗传改良提供参考。【方法】采用"板栗种质资源描述规范和数据标准"中提供的方法,对河北省农林科学院昌黎果树研究所板栗种质资源圃内211份中国板栗资源的15个花序相关表型性状进行系统调查,量化赋值后,使用SPSS 20.0软件进行遗传变异分析、Shannon-weaver指数多样性分析、相关性分析和主成分分析,采用MEGA 7.0进行聚类分析。【结果】我国板栗资源花序相关性状具有丰富的表型多样性,平均变异系数和平均多样性指数分别为28.23%和1.70,其中每果枝雌花个数的变异系数最大为60.66,雄花序比例变异系数最小为7.37,序轴粗度比的多样性指数最高为1.99,每果枝两性花序个数、两性花序比例多样性指数最低为1.41。进一步分析发现不同地区板栗遗传变异和表型多样性存在差异,江苏群体变异程度最大,变异系数为35.53%;河北群体多样性水平最高,多样性指数1.86;安徽群体遗传变异和表型多样性水平均...     

畜禽养殖档案监管发现的问题及对策

为促进澄江县畜禽养殖健康发展,建立与管理畜禽养殖档案是切实保障畜禽产品质量安全的重要手段,探讨澄江县畜禽养殖档案监管中发现的问题,进一步规范养殖档案的填写,对动物防疫和畜产品监管及溯源具有重要意义。     

三峡库区消落带土壤化学性质年际变化特征

【目的】分析三峡库区消落带经历长期水库水位变化后的土壤化学性质,为揭示消落带水文环境变化提供科学依据。【方法】在秭归段消落带回水区选择典型次生灌丛固定监测样地,根据库区水位运行计划,于2008、2009、2012、2014和2015年(分别经历0、1、4、6和7次水位涨落)对不同海拔(145～155、155～165、165～175、175～185 m)样地的不同土层(0～10和10～20 cm)土壤的pH值和有机质及碱解氮、速效磷和速效钾含量进行测定。【结果】经历7次水位涨落后,所有海拔的pH值均明显增加,其中海拔145～155 m土壤由酸性(pH6. 1)变为碱性(pH8. 2),而其他海拔土壤逐渐由酸性趋于中性;水淹海拔区土壤有机质含量高于非水淹对照海拔(175～185 m),且随水淹时间增加,0～10 cm土层有机质含量较2008年呈逐年下降趋势,而10～20 cm土层则先增加后降低;随水位涨落周期的增加,土壤碱解氮含量呈波动性下降趋势,且0～10 cm土层土壤对水淹影响更为敏感,0～10 cm土层碱解氮以2009年和2015年下降最为显著(P<0. 05),和2008年相比各海拔降幅分别达37. 2%～54. 7%和50. 6%～65. 7%; 0～10 cm土层速效钾含量在2009年降幅最大,达17. 1%～50. 8%;速效磷含量则呈逐年下降趋势,且在速效养分中的流失量最大,在经历4、6和7次水位涨落后,速效磷含量较2008年分别下降78. 0%、94. 8%、91. 6%(0～10 cm)和89. 5%、93. 6、92. 5%(10～20 cm)。【结论】随三峡水库运行周期的不断延长,消落带土壤pH值升高、有机质含量下降,消落带土壤养分匮乏现象将突显,对于消落带经历长期水位涨落后的土壤化学性质变化仍需长期监督。     

外引茶树品种(系)在贵阳的适应性、产量与品质研究

为综合评价14个外引茶树品种(系)的适应性、产量及品质特征,以‘福鼎大白茶’为对照(CK),对14个茶树品种(系)的成活率、物候期、产量、品质等进行多年比较分析。结果显示14个参试茶树品种(系)中,‘青心1号’、‘保靖黄金茶1号’的适应性较差,定植成活率显著低于CK及其他品种(系)。物候期方面,‘川农黄芽早’、‘中选10号’、‘浙农901’等6个品种(系)的物候期比CK早,其中最早的‘川农黄芽早’一芽一叶期比CK早4～15天;‘中茶112’、‘川沐28’、‘浙农902’的物候期与CK相近;‘青心1号’、‘TRI25’、‘浙农702’等5个品种(系)的物候期晚于CK,其中最晚的‘青心1号’一芽一叶期比CK晚3～12 d。产量方面,‘马边绿1号’和‘川沐28’的平均产量最高,相比于CK分别提高了约52%和39%;而‘青心1号’平均产量显著低于CK(低约41%);其他品种(系)的平均产量与CK无显著性差异。感官审评显示,‘TRI23’、‘浙农902’、‘马边绿1号’、‘川沐28’、‘保靖黄金茶1号’的烘青绿茶具特殊花香或花香较显、滋味浓醇,更易加工优质绿茶。从14个外引品种在贵州省贵阳市区试...     

牛病毒性腹泻病毒抗原捕获ELISA检测方法的标准化研究

用纯化牛病毒性腹泻病毒免疫蛋鸡制备出的卵黄抗体作为包被抗体,采用自制的单抗为一抗,建立牛病毒性腹泻病毒抗原捕获ELISA方法。通过试验确定,抗牛病毒性腹泻病毒卵黄抗体最佳包被浓度为1:50;McAb最适稀释浓度为1:10,HRP-羊抗鼠IgG工作浓度为1:800。通过引入牛病毒性腹泻病毒质控血清进行质控检验,该方法所得检测结果均在质量控制范围内,达到预定标准化要求。标准化的抗原捕获ELISA方法具有特异、灵敏、可靠、方便、快捷等特点,可广泛应用推广,为我国牛病毒性腹泻病毒监测提供了行之有效的技术手段。