基于分数阶微分视频融合的森林烟火检测算法

森林火灾检测是国内外林业应用研究的重要课题之一。及时准确地检测到森林火灾,对于森林健康及环境安全意义重大。现有的利用视频技术检测森林火灾的方法大多针对单一波段,如可见光波段或红外波段的视频信息进行分析,然而在实际应用过程中,由于森林环境复杂,基于单一波段视频信息检测火灾的结果欠佳。现阶段,基于多个波段的森林火灾检测方法非常少。本文综合利用红外及可见光视频特征,提出了一种基于分数阶微分视频融合的森林烟火检测算法,将分数阶微分理论引入红外视频和可见光视频融合中,利用分数阶微分算子对两个波段视频进行融合,然后利用背景去除法检测融合视频中的异常帧,且对异常帧图像及其与背景帧的差分图像分别进行图像分割,最终得到检测出的森林烟火区域。采用空间频率、平均梯度、森林火灾检测准确率和森林火灾检测时间误差度4个测度对本文算法和基于区域能量融合算法、基于窗口方差融合算法、基于HSI变换融合算法进行定量分析和比较。结果表明,本文算法的融合视频的融合效果最佳,并且森林火灾检测准确率和森林火灾检测时间误差均明显优于其他3种算法,说明本文提出的算法具有较好的有效性和准确性,为森林火灾检测提供了有利的新途径。      

中国农业面源污染排放的空间差异及其动态演变

以2003—2014年为研究时段,在测算农业面源污染排放强度的基础上,综合运用基尼系数和非参数估计方法,研究我国农业面源污染的空间差异及其动态演变,结果表明:1)我国农业面源污染排放总体下降,且表现出明显的空间差异,东部和中部地区的排放强度较高,西部和东北地区则相对较低。2)2003—2014年,中国农业面源污染排放强度的区域差异略微扩大,地区间差异是其总体差异的主要来源。3)核密度估计结果表明,中国农业面源污染排放总体差异表现为"下降-上升-下降"的波动变化趋势。4)马尔科夫链分析表明,中国农业面源污染在不同类型间的相互流动较为微弱,但从长期来看,存在向两极分化发展的趋势特征。     

水稻黄绿叶突变体ygl11(t)的生理特性和基因克隆

在水稻品种南粳41中发现了一个黄绿叶自然突变体,经过多代连续自交形成了稳定的突变系,命名为ygl11(t),ygl11(t)整个生育期叶片都表现为黄绿色。对苗期、分蘖盛期、齐穗期突变体和野生型的叶绿素含量进行测定,ygl11(t)的叶绿素含量是野生型的45.7%~74.7%,叶绿素a含量是野生型的55.2%~87.5%,叶绿素b含量是野生型的12.5%~25.3%,ygl11(t)的类胡萝卜素的含量是野生型的62.3%~97.0%。ygl11(t)在分蘖盛期的净光合速率显著高于野生型,花后10d,ygl11(t)的净光合速率比野生型略低。对突变体叶片中叶绿体的超微结构进行观察,发现突变体叶绿体内的类囊体基粒片层数目减少且严重扭曲变形。遗传分析表明,ygl11(t)叶色性状受1对隐性核基因控制。利用SSR分子标记将YGL11(t)初步定位在水稻第10染色体的长臂上,进一步利用新开发的InDel和CAPS标记将YGL11(t)定位在58.1kb的物理距离内。对该区段内存在的开放阅读框进行序列分析,发现突变体ygl11(t)中编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase 1)基因(OsCAO 1)的第9个外显子存在2个碱基缺失,从而导致提前出现终止密码子,初步分析OsCAO1即为YGL11(t)的候选基因。     

野生猕猴桃实生后代株系对溃疡病的抗性及果实品质

为猕猴桃种质资源的开发和利用提供参考,以野生黄肉猕猴桃实生苗为试材,采用大田病圃法对198份黄肉野生猕猴桃实生株系连续4年进行田间溃疡病抗性监测,以明确不同野生猕猴桃实生后代株系对溃疡病的抗性差异,并对野生猕猴桃实生株系中60株雌株果实风味进行初步品评。结果表明：猕猴桃实生苗后代对溃疡病的抗性不同。其中,高抗、中抗、耐病、感病和高感株系所占总体比例分别为11.16%、24.75%、29.80%、28.28%和5.56%,初步筛选出12株抗病性较强的雌株株系和10株抗病性较强的雄株株系。结合猕猴桃单果重、果实品质及对溃疡病抗性等方面,筛选出4株优良抗性雌株实生苗为株系13-3-2、13-6-11、13-11-1和13-11-21,其可溶性固形物含量均在14.5%以上,风味好,Vc含量均显著高于母本,分别较母本高18.14%、105.3%、65.21%和11.34%。     

Developmental Genetics Analysis for Plant Height in indica Hybrid Rice Across Environments

The developmental genetics of plant height was analyzed from two groups of three-line indica hybrid rice at two environmental conditions based on the NCII design, using the additive-dominant developmental genetics models and the statistic methods. The results showed that the rice genotypes and environmental conditions could both affect plant height, and the effects of environment on plant height decreased gradually with plant development. Additive and dominant effects both governed the performance of plant height at all developmental stages. However, the degrees of effect varied among the rice genotypes. Moreover, the interaction between environments and genotypes also affected plant height. The genetic effects differed at most developmental stages. Furthermore, the expression of additive effect was more active than that of dominant effect. Conditional interaction effects with environment also influenced plant height during genetic development, especially at the early stage. Mid-parent heterosis (HMP) increased gradually with the developmental stage of plant height, and maximized at the latest stage, whereas the heterosis over the better parent (HBP) showed small differences among the genotypes, and kept stable at the later stage, with positive numeric value. At most developmental stages, conditional HMP was positively significant, while conditional HBP was negatively significant. All above results suggest that HMP and HBP have some new expressions in all developmental periods and the levels and directions are quite different.     

槟榔间作香露兜对香露兜光合特性和香气成分的影响

为了研究槟榔与香露兜间作后香露兜叶片光合特性及香气成分变化,通过田间试验,比较槟榔间作香露兜处理和香露兜单作对照在叶片的光合特性和香气成分等差异。结果表明,处理叶片的净光合速率显著增加,叶片温度显著降低,叶片净光合速率和叶温间负相关关系达到显著水平;处理和对照叶片中共鉴定出9类31种香气成分,其中处理叶片的大量香气成分如角鲨烯、叶绿醇、新植二烯、2,3-二氢苯并呋喃、3-甲基-2-(5H)-呋喃酮、丙酮醇以及特征香气成分2-乙酰-1-吡咯啉等17种共有香气成分含量显著高于对照,丙酮酸甲酯和呋喃酮含量显著低于对照;叶片香气成分中角鲨烯和3-甲基-2-(5H)-呋喃酮含量与净光合速率呈显著正相关关系,2-乙酰-1-吡咯啉、角鲨烯、叶绿醇、新植二烯、2,3-二氢苯并呋喃、3-甲基-2-(5H)-呋喃酮以及丙酮醇等挥发性香气成分含量均与叶片温度呈极显著负相关关系。由此可见,槟榔间作香露兜能提高香露兜叶片的净光合速率并降低叶片温度,进而提高主要香气成分含量和提升香露兜叶片品质,可为槟榔林下间作香露兜高效栽培模式的推广应用提供理论支撑。     

不同饵料对中华虎头蟹幼体发育和存活率的影响

为探讨中华虎头蟹苗种繁育过程中饵料及投喂的影响,进行了不同饵料对中华虎头蟹溞状幼体和大眼幼体生长发育和存活的影响实验。实验结果,中华虎头蟹各期幼体生长发育效果较好的饵料为动物性饵料,Z1期以卤虫无节幼体为开口饵料,只投喂扁藻后期幼体发育较差;Z2以轮虫和卤虫无节幼体的搭配为好;Z3期则以轮虫为适宜饵料;M期投喂卤虫无节幼体效果相对较好。     

3种植物生长调节剂对坛紫菜自由丝状体生长与光合色素含量的影响

采用单因素分析法,比较研究了添加3种外源植物生长调节剂(吲哚乙酸IAA、2,4-二氯苯氧乙酸2,4-D、激动素KT)对野生型坛紫菜(Pyropia haitanensis)自由丝状体生长及光合色素含量的影响。结果表明:与对照组相比,低浓度的IAA(0.5~4.0 mg·L~(-1))和KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))对藻体的特定生长率有显著影响,以2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT对藻体的促生长效应最大,培养25 d时藻体鲜重增加最大,分别是对照组的1.90倍和1.52倍(P0.05)。高浓度的IAA(6.0~10.0 mg·L~(-1))和KT(4.0~10.0 mg·L~(-1))却会抑制藻体生长(P0.05)。培养25 d时,与对照组相比,2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT均有利于叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car)的合成,Chl a含量分别增加了23.7%和23.8%;Car含量分别增加了31.0%和28.6%(P0.05)。然而,高浓度的IAA和KT(6.0、10.0 mg·L~(-1))不利于Chl a的合成,其处理浓度越高,Chl a含量下降越多。与对照组相比,较低浓度的IAA(1.0~2.0 mg·L~(-1))明显促进藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)合成,其中2.0 mg·L~(-1)IAA处理组PE、PC含量最高,分别增加了59.1%和45.7%(P0.05)。较低浓度的KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))均有利于PE、PC合成,其中0.5 mg·L~(-1)KT处理组的PE、PC含量增加最多,分别提高了48.4%和50.5%(P0.05)。高浓度的IAA(6.0、10.0 mg·L~(-1))和KT(10.0 mg·L~(-1))则明显降低了PE、PC合成(P0.05)。2,4-D对藻体的特定生长率和光合色素合成无显著影响(P0.05)。     

斑点叉尾鮰养殖池塘底泥微生物群落结构特征及其影响因素

微生物群落在水产养殖环境中起着重要作用,深入了解微生物群落组成及其构建机制对了解池塘生态功能具有重要意义。本研究通过高通量测序技术研究斑点叉尾鮰（）养殖池塘底泥中细菌群落机构特征,并分析了细菌群落的主要影响因素。结果显示,斑点叉尾鮰养殖池塘底泥细菌群落结构呈现出季节性变化,冬春季样品相似性较高。斑点叉尾鮰养殖池塘底泥优势菌群主要为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）,与池塘水体细菌群落间有明显的差别。线性判别分析显示,冬、春和秋季的特异性优势菌群较为丰富,冬季和春季分布较为集中,分别集中于浮霉菌、拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门、拟杆菌门,秋季特异性优势菌群分布特别分散,而夏季优势细菌类群最少,只有绿弯菌门厌氧绳菌属1个属具有显著优势。环境因子中,透明度和总溶解性悬浮物与斑点叉尾鮰养殖池塘底泥细菌群落结构有显著相关（<0.05）,对细菌群落结构的影响也最大。本研究旨为斑点叉尾鮰池塘微生物群落的变化和调控提供借鉴。     

添加碳酸钙后螺旋藻中钙元素的分布及主要生化组成的变化

通过向螺旋藻培养液中添加固体CaCO3粉末的方法,获得了富钙螺旋藻样品。采用原子吸收光谱法对螺旋藻的细胞壁和生化组分进行钙含量分析,结果表明,细胞壁在钙的富集过程中起了决定性的作用,螺旋藻细胞吸收富集的钙中,约有96%结合在细胞壁上;而糖类物质在有机钙的形成方面起了较为主要的作用,约有88%的有机钙与糖类物质结合,螺旋藻的生物富钙机制可能主要依靠细胞壁的吸附作用以及糖类物质的离子交换和主动运输来实现。对螺旋藻的生化分析显示,螺旋藻富集钙后,糖和蛋白质含量有所下降,而叶绿素a和类胡萝卜素含量则有较大地提高,前者可能与细胞壁的通透性及钙信号的刺激有关,后者则可能与螺旋藻自身的适应性调节作用有关。