机器学习在近红外光谱法判别鲍鱼品种研究中的应用

为解决市场上鲍鱼产品缺乏科学分类方法的问题,利用近红外光谱分析技术结合机器学习方法对鲍鱼快速分类进行研究,使用MicroNIRTM1700便携式近红外光谱仪采集3种鲍鱼,即绿盘鲍(25只)、红壳鲍(31只)、皱纹盘鲍(35只)的光谱数据,采用CART算法建立鲍鱼分类决策树模型,以模型对测试集样本的预测准确率衡量决策树模型优劣,分裂策略为在每个节点处选择Gini不纯度最大的方式进行分裂,通过交叉验证控制决策树深度。结果表明,对训练集180条光谱建立模型,采用5折交叉验证,模型准确率为90.00%,对测试集93条光谱的预测准确率为90.32%。本研究方法可以很好地区分绿盘鲍、红壳鲍和皱纹盘鲍,满足鲍鱼现场快速分类的需求。     

重点生态功能区生态系统服务价值变化及预测

[目的]对重点生态功能区(都江堰市)生态系统服务价值功能特征和变化趋势进行分析和预测,为该区域环境保护与合理城市开发目标的制定提供科学依据。[方法]以都江堰市1995,2007,2014年3期Landsat遥感影像解译的土地覆被数据为基础,使用Costanza的生态系统服务价值计算方法,谢高地2002版价值当量,经当量修正,敏感度指数检验后,评估都江堰市19a间生态系统服务价值及其变化。运用灰色GM(1,1)模型预测其变化趋势。[结果](1)研究区土地覆被类型以森林、农田为主(共80%以上)。1995—2014年研究区土地覆被变化较大,生态用地减少。(2)1995—2014年研究区生态系统服务价值下降629.46万元。森林是研究区生态服务价值最大的系统(占83%以上),其次为农田、水体、草甸、未利用地。水源涵养、废气处理是都江堰市最突出的两项生态服务(共56%以上)。(3)利用灰色GM(1,1)模型预测了研究区2021—2035年土地覆被面积,结合精度检验预测此阶段生态系统服务价值将增加136.6万元,年均增长0.17%。[结论]区域生态系统服务价值减少的主要原因是以交通为代表的建设用地增加,导致生态服务价值系数较高的生态用地减少,而增加森林、水体等有较高生态价值的土地覆被类型是维持与提高区域生态功能的有效措施。     

不同土壤深度棉花根系形态变化规律及与矿质元素的关系

【目的】研究不同土壤深度下棉花根系形态变化规律,分析与矿质元素的响应关系,及矿质元素对根系形态的调控作用,为构建合理棉花根系构型提供理论依据。【方法】测试37份棉花品种的根系长度、根系表面积、根系体积、根系生物量、根系氮、磷、钾元素,根据公式计算比根长、比根面积、比根体积、根系密度,研究矿质元素对根系形态的调控关系。【结果】位于0~10 cm土壤中,由于氮素作用,促使比根长、比根面积、比根体积增加,轻微抑制根系密度生长。在10~20 cm土壤中,氮素促使比根长、比根面积增加,抑制根系密度的生长及比根体积的增加。在20~30 cm土壤中,氮素对比根长、比根面积、根系密度的作用效果不明显,而对比根体积表现为负相关关系。在30~50 cm土壤中,氮素对比根长、比根面积、比根体积、根系密度表现为正相关关系。在50~60 cm的土壤中,比根长、比根面积、比根体积、根系密度表现为负相关关系。第一主成分与氮素、比根长、比根面积、比根体积的相关性较高,第二主成分主要与根系密度的相关性较高,第三主成分主要与磷、钾元素的相关性较高。磷、钾元素与第一主成分的相关性较高,氮素与第三主成分的相关性较高。【结论】根系在不同土壤深度下,比根长、比根面积、比根体积逐渐增大,单位质量根系含氮量不断减少。根系形态性状主要受氮素调控,磷、钾元素对根系形态性状的调控作用较小。     

6个栓皮栎种源种子形态及其幼苗生长的比较

[Objective]To compare the differences of seed morphological characters among provinces of Quercus variabilis Bl.,and explore the adaptive growth status of seedlings growing in the central distribution area. [Method]The seeds of 6 Q. variabilis provenances from six provinceswerecollected, and the seedlings were cultivated and transplanted to experimental field in the centre of natural distribution range (Wuhan Jiufeng National Forest Park), then the seed morphology and one-year seedling growth traitswere surveyed. [Result](1)There were significantor extremely significantdifferences among provenances in seed length, seed width, seed length/width ratio and 100-seed mass, the order of seed length among provenances was Beijing Provenance (22.28 mm),Hubei Provenance (22.10 mm), He'nan Provenance (20.80 mm), Shaanxi Provenance (19.57 mm), Yunnan Provenance (18.93 mm)and Liaoning Provenance (18.81 mm), the seed width of Beijing Provenance (19.71 mm) and Hubei Provenance (19.16 mm) was higher than that of the others, the seed length/width ratio of He'nan Provenance (1.38) was extremely significantly higher than that of the others; (2)There were significant or extremely significant differences among provenances in seedling height, ground diameter, leaf number, branching number and seedling height/ground diameter, the Beijing Provenance and Hubei Provenance were better in seedling height and leaf number, which were respectively 19.54 cm and 20.26 cm, 8.32 leaves and 9.50 leaves; (3)A decreasing trend with time for seedling growth traits among provenances was found; (4)There was a positive relationship between seed morphological characters and seedling growth traits except seed length/width ratio; the leaf number was significantly related to ground diameter and branching number and the seedling height and leaf number were closely related to the seed morphological characters; (5)It showed a decreasing trend with the growth time in the relationship between seedling growth traits and 100-seed mass. [Conclusion]The seedlings of Beijing Provenance and Hubei Provenance grew better in the experimental field which might be related to their larger seed mass, and the Yunnan Provenance in the south margin and the Liaoning Provenance in the north margin of distribution area of Q. variabilis grew weaker than the provenances in the centre of distribution area.With the effect of climate change, provenances in the margin of distribution area may lose in the community competition in the seedling stage if it cannot take advantage of its dispersal and settlement and affected by the disadvantage of growth and competition, so that the distribution and population renewal would surely be affected.     

基于实例分割和光流计算的死兔识别模型研究

为实现自动化识别死兔,提高养殖管理效率,以笼养生长兔为研究对象,以基于优化Mask RCNN的实例分割网络和基于LiteFlowNet的光流计算网络为研究方法,构建了一种多目标背景下基于视频关键帧的死兔识别模型.该模型的实例分割网络以ResNet 50残差网络为主干,结合PointRend算法实现目标轮廓边缘的精确提取...     

秦岭火地塘天然次生油松林土壤有机碳的特征

【目的】精确估计火地塘天然次生油松林土壤有机碳密度和储量。【方法】基于林下灌木、草本群落特征数据,采用分层抽样法确定研究区土壤剖面的调查数量,对调查样地上、中、下3"层"的土壤有机碳分布规律及其与天然次生油松林下植物物种多样性的相关性进行了研究。【结果】上"层"土壤有机碳密度变化较小,变化幅度为56.60~71.98 Mg/hm2,变异系数为8.26%;而"中、下"层土壤有机碳密度波动较大,变化幅度为22.83~59.45和38.33~85.82 Mg/hm2,变异系数分别为15.91%和22.94%;随着土层深度的增加,土壤有机碳密度下降。土壤有机碳密度与植物物种多样性无明显相关性。【结论】在95%的可靠性下,抽样估计的相对误差为±11.13%时,研究区土壤有机碳密度为(60.492±6.73)Mg/hm2;0~40 cm土层土壤有机碳储量为72.59 Mg。     

贵州威宁黄牛线粒体DNA D-loop区全序列分析

为了解贵州威宁黄牛的遗传多样性及遗传背景，我们分析测定了19个个体线粒体DNA D-loop区序列。结果检测到8种单倍型，7种为普通牛血统的单倍型，1种为瘤牛血统的单倍型，表明威宁黄牛同时受普通牛和瘤牛的影响。本研究同时构建了19个威宁黄牛个体的系统发生树，结果发现它们明显分为普通牛血统单倍型组和瘤牛血统单倍型组两组。     

小飞蓬对三种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用

以稗草[Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.]、鬼针草(Bidens pilosa L.)、含羞草(Mimosa pudica L.)3种杂草种子为受体,以小飞蓬[Conyza canadensis (L.) Cronq.]全株为供体,采用培养皿滤纸培养法研究小飞蓬水提取液的乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物对受体植物种子萌发和幼苗生长的化感作用.结果表明,小飞蓬的乙酸乙酯萃取物强烈抑制稗草和鬼针草的种子萌发和幼苗生长,且抑制效应随萃取物浓度的升高而提高,高浓度的乙酸乙酯萃取物对含羞草的种子萌发和幼苗生长抑制作用明显.乙酸乙酯萃取物浓度为0.5 mg/mL时,其对3种杂草幼苗的根长、茎长和鲜重的抑制作用与对照组比较就有显著差异.乙酸乙酯萃取物浓度为2.0 mg/mL时,其对稗草和鬼针草根长的化感效应指数(RI)值均为-1.00,对茎长的RI值分别为-0.97和-0.78;二者种子的萌发率平均值分别为3.3％和2.2％.小飞蓬的正丁醇萃取物抑制3种杂草的种子萌发和幼苗生长,但比乙酸乙酯萃取物的抑制作用弱.高浓度小飞蓬水萃取物强烈促进3种杂草的幼苗生长.说明小飞蓬水提取液中的除草活性物质可能存在于乙酸乙酯和正丁醇萃取物中.     

干旱胁迫下外源褪黑素对烟草幼苗生理特性的影响

为了揭示外源褪黑素(MT)提高烟草抗旱能力的生理效应,以豫烟10号为供试材料,采用水培实验,探究了干旱胁迫下不同浓度(50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L、500μmol/L) MT对烟草幼苗膜脂过氧化物、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及光合特性的影响。结果表明:干旱胁迫对烟草幼苗的生理功能造成严重损害,50μmol/L和500μmol/L MT处理对干旱胁迫的缓解效果不佳,而100μmol/L MT处理能够提高叶绿素含量和光合速率,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,清除活性氧自由基,降低丙二醛(MDA)含量,增加可溶性蛋白和脯氨酸渗透调节物质的积累,提高叶片含水率,降低失水率,有效缓解了干旱胁迫的伤害。     

花生重组近交系群体的遗传变异与高油种质的创新

花生是世界上食用植物油脂的重要来源之一, 提高含油量是花生育种的重要目标。以不同遗传背景的亲本远杂9102与中花5号杂交构建的花生重组近交系(recombined inbreed lines, RIL)群体, 进行含油量的系统测试和DNA多样性分析。结果表明, RIL群体家系的含油量范围(50.85%~62.11%)大于两个亲本的差异, 最高含油量家系比高油亲本中花5号高5个百分点以上。通过SSR技术分析RIL群体的DNA多样性, 发现家系间存在较大的遗传变异, 杂交重组产生的超亲高油种质分布在不同类群中, 含油量高低与荚果大小和青枯病抗性无明显连锁关系。鉴定获得了3组SSR遗传距离为0、含油量和主要农艺性状相似但青枯病抗性不同的家系。农艺性状和抗病性等鉴定试验筛选出了3份含油量高、农艺性状优良、高抗青枯病的新种质并已进入品种比较试验。