基于GEE的山东省近30年农业大棚时空动态变化研究

针对精确获取大尺度空间范围内农业大棚的分布情况并进行长时间的序列动态监测存在数据量大、计算效率低、精度不高等问题,利用Google Earth Engine(GEE)云平台能够实现快速存取、实时处理海量卫星数据,基于多时相Landsat影像进行农业大棚时序光谱特征和纹理特征的自动提取,采用随机森林算法实现山东省农业大棚的遥感分类,从而生成了山东省近30年农业大棚的空间分布和时空动态变化图。结果表明,本文分类流程具有较高的分类精度,其平均总体精度达到91.63%,Kappa系数均值为0.8642。经分析,山东省农业大棚从1990年的6.67 km^2增加到2018年的9919.40 km^2,增长速度为354.03 km^2/a。     

基于深度学习的大豆生长期叶片缺素症状检测方法

为了检测作物叶片缺素,提出了一种基于神经网络的大豆叶片缺素视觉检测方法。在对大豆缺素叶片进行特征分析后,采用深度学习技术,利用Mask R-CNN模型对固定摄像头采集的叶片图像进行分割,以去除背景特征,并利用VGG16模型进行缺素分类。首先通过摄像头采集水培大豆叶片图像,对大豆叶片图像进行人工标记,建立大豆叶片图像分割任务的训练集和测试集,通过预训练确定模型的初始参数,并使用较低的学习率训练Mask RCNN模型,训练后的模型在测试集上对背景遮挡的大豆单叶片和多叶片分割的马修斯相关系数分别达到了0.847和0.788。通过预训练确定模型的初始参数,使用训练全连接层的方法训练VGG16模型,训练的模型在测试集上的分类准确率为89.42%。通过将特征明显的叶片归类为两类缺氮特征和4类缺磷特征,分析讨论了模型的不足之处。本文算法检测一幅100万像素的图像平均运行时间为0.8 s,且对复杂背景下大豆叶片缺素分类有较好的检测效果,可为农业自动化生产中植株缺素情况估计提供技术支持。     

基于SNP标记的玉米株高及穗位高QTL定位

为进一步弄清玉米株高和穗位高的遗传机理,为育种生产提供服务,本研究以K22×CI7、K22×Dan3402个F₂群体为作图群体,利用覆盖玉米10条染色体的SNP标记构建了2个连锁图谱。并将这2个F₂群体衍生的分别含237和218个家系的F_2:3群体用于田间性状的鉴定。用复合区间作图模型对2个群体的株高、穗位高表型进行QTL定位分析,结果显示,在武汉和南宁两种环境条件下共定位到21个株高QTL和27个穗位高QTL;单个QTL表型变异贡献率的变幅为4.9%~17.9%;株高和穗位高QTL的作用方式以加性和部分显性为主;第7染色体上可能存在控制株高和穗位高的主效QTL。     

高粱A2型细胞质雄性不育系小孢子发生的细胞学观察和减数分裂染色体行为分析

高粱凡型细胞质雄性不育性（CMS）的细胞质来源于IS12662C，A2细胞质杂交种目前已用于生产。本文以A2／B2 V4为材料，对A2CMS小孢子败育过程作了细胞学观察，并对小孢子败育过程中减数分裂的染色体行为作了分析。研究发现，在A2雄性不育系A2V4的花药发育过程中，绒毡层细胞不形成或提前解体；绒毡层细胞畸形化；绒毡层细胞虽发育正常，但小孢子母细胞减数分裂行为异常；这些都导致小孢子退化。A2细胞质雄性不育花粉母细胞减数分裂行为从后期Ⅰ开始出现异常，同源或姊妹染色体向两极分离时滞后或不分裂；染色体多倍化；一个细胞内出现多核和多核仁现象，最终导致小孢子败育。     

转Xa23基因水稻的白叶枯病抗性及其遗传分析

在分离克隆抗白叶枯病基因Xa23研究中获得大量转基因水稻材料。为了系统研究转Xa23基因水稻的抗病稳定性和遗传模式, 本文通过逐株进行抗白叶枯病接种鉴定、PCR和Southern blot分子检测, 对一批转Xa23基因水稻植株进行了T₀代到T₂代的跟踪分析。结果表明, Xa23基因的整合和表达, 使感病受体品种牡丹江8号获得抗病性。由于Xa23基因插入受体基因组的位点不同, 同是单拷贝插入的转基因T₀代抗病植株, 其抗病程度有明显差异。T₀代植株的抗病程度, 可以准确、稳定地遗传到T₁代和T₂代。单拷贝转基因植株分离群体的抗感植株分离比接近3∶1, 表明转Xa23基因遵循孟德尔单基因遗传模式。已获得2个纯合的单拷贝转基因抗病株系, 它们的抗病程度稍有差别, 将用于外源基因插入位置效应分析和杂交稻抗病育种。     

濒危植物水青树结实特性研究

对四川美姑大风顶自然保护区水青树(Tetracentronsinense Oliv.)种群的结实特性进行了分析研究.该种群果穗长度平均为13.988 cm,果穗产果量平均为104.86 g,产种量平均为1 182.5 g,表明水青树单株结实率较高;单因素方差分析表明,不同植株产果量和产种量差异显著,采自不同母树的水青树种子的重量差异达极显著水平.该种群果穗主要分布在树冠中部,果穗在阴阳面的分布没有明显的差异;果穗中以中部的产果量和产种量比率最高,而与其他乔木树种不一致.水青树胸径和冠幅都与产种量呈明显正相关,表明其营养生长与生殖生长关系密切.     

小波神经网络在降水量预测中的应用研究

根据吉林西部的自然条件,运用小波神经网络方法,分别对乾安、通榆、扶余三个地区1957-2010年的月降水量资料进行分析,利用多组输入输出数据对模型进行训练,最终分别确定上述三地区任35a的相应降水量值与之后10a每年月降水量最大值、最小值及平均值之间的映射关系,并预测这三个地区2011-2020年的降水量值。与前人利用一组输入输出数据对模型进行训练不同,本文利用多组输入输出样本对模型进行训练。使模型更可靠,更贴近实际,进一步提高了模型的精确性。结果表明:采用小波神经网络方法对降水量进行预测,方法可行、精度较高、结果可靠;上述三地区2011-2020年平均降水量较1957-2010年平均降水量偏少,处于降水量变化周期的枯水期。降水量预测可为当地的防洪、抗旱工作提供依据。     

长江口潮滩植物根际沉积物磷的累积及其生物有效性

通过对长江口潮滩植物生物量及根际沉积物中磷的赋存形态和含量的研究,结果表明各个采样点的海三棱草从春季开始生长并一直延续到初夏,到7月其生物量基本上都达到一个峰值。海三棱草根际沉积物中磷的赋存形态包括弱吸附态磷(Ad-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态磷[(Ap+Ca)-P]、碎屑态磷(De-P)和有机磷(OP),它们都具有较好的季节性变化,在一定程度上都受到氧化还原状态的控制。文中还研究了根际沉积物孔隙水中的磷酸盐含量,发现其有效性受到了氧化还原状态及沉积物中铁的影响。     

基于3次指数平滑的水稻生产综合机械化发展水平预测

水稻机械化生产的发展过程因受外部因素的干扰,呈现出非线性的特点.为此,利用3次指数平滑的时间序列法进行水稻生产综合机械化发展水平的预测,能排除外部的偶然干扰,平稳地反映出水稻生产综合机械化水平的发展趋势,取得较贴近实际的预测结果,为区域农业机械化的发展规划提供决策依据.     

白萝卜不溶性膳食纤维的酸法提取及其理化性质研究

以白萝 卜为原料,通过酸法提取不溶性膳食纤维,并对其抗氧化性和理化性质进行研究.结果表明:以0.1％柠檬酸为提取溶剂,液料比30∶1(mL/g),50℃水浴30 min,不溶性膳食纤维的DPPH·清除率最高,为65.33％.此提取条件下,不溶性膳食纤维得率为39.72％,且理化性质优良:持水力6.48 g/g,膨胀力4.4 mL/g,持油力2.12 g/g.