条锈病影响下冬小麦叶绿素含量的高光谱估计

叶绿素含量是在小麦长势监测中是非常重要的评估内容，尤其是在小麦受到病害影响的情况下，准确估计其叶绿素含量，有助于合理进行灾害评价。遥感高光谱技术为获取植物的生理参数提供了丰富的数据来源。笔者使用襄樊地区实测获取的受条锈病影响的小麦高光谱数据，利用回归分析的方法建立了受条锈病影响的小麦叶绿素含量与其高光谱的关系模型。经验证，模型有较好的精度。     

东北沼泽湿地土壤中氨氧化微生物活性和丰度研究

为了研究东北典型沼泽湿地——三江湿地和扎龙湿地表层土壤中氨氧化微生物的活性和丰度,采用氯酸盐抑制亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)和氨苄青霉素抑制氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)以及荧光定量PCR的方法,分析了生长季和非生长季氨氧化微生物的活性和丰度的关系。结果表明:在不同类型的湿地土壤中,pH值显著地影响湿地土壤中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的潜在氨氧化活性(Potential ammonia oxidation activity,PAO)(P0.01)。AOA的丰度值与PAO_(AOA+AOB)呈显著正相关(r=0.96,P0.05),而与PAO_(AOA)不存在相关性(P0.05)。三江湿地的毛苔草和小叶章土壤中的PAO_(AOA+AOB)、PAO_(AOA)、AOA丰度与AOB丰度,并无显著差异。研究表明植被的差异并没有影响土壤中氨氧化微生物的潜在氨氧化活性以及氨氧化微生物的丰度,但在抑制AOB活性之后毛苔草土壤中的PAO出现了显著的下降(P0.05),表明AOB在毛苔草土壤中的氨氧化过程中发挥着重要作用。     

森林病虫害灾害经济损失评估指标体系的研究

森林所受灾害可能存在多种方式,火灾、水灾、旱灾以及生态污染等都会对森林造成严重破坏。然而,森林病虫害的性质与其他森林灾害有着本质上的不同,病虫灾害对森林的作用机制以及作用过程相对较为复杂,同时其破坏效果也颇为惊人,其评价标准为灾害经济损失评估指标。     

响应面法优化超声波辅助木瓜蛋白酶嫩化牛肉

采用超声波辅助木瓜蛋白酶的方式对生牛肉进行嫩化,探究酶用量、处理温度、超声波功率和超声波时间对牛肉剪切力和感官评分的影响,最终以酶用量、处理温度和超声波功率为嫩化因素,以剪切力为响应值,运用响应曲面法对嫩化牛肉的工艺参数进行优化。结果表明,超声波辅助木瓜蛋白酶嫩化牛肉的最优工艺参数为:酶用量16 U/g,处理温度51℃,超声波功率151 W,超声波时间20 min,此条件下嫩化得到的牛肉剪切力值为3 887.21 g,与对照组(7 629.16 g)相比降低49.0%,试验值与预测值较为吻合。采用超声波辅助木瓜蛋白酶嫩化牛肉,一定程度上可以减少酶的用量,缩短嫩化时间,同时又能保证良好的嫩化效果。     

黄瓜对B型和Q型烟粉虱取食的不同生理生化反应

【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci）B生物型（中东-小亚细亚1种）和Q生物型（地中海种）是农业生产上的重要害虫,杀虫剂的滥用造成害虫产生抗药性,并危害到生态安全与人类健康,因此,制定安全有效的防控措施十分必要。利用植物抗性是害虫综合治理的重要方面,论文旨在探讨黄瓜植株被B型、Q型烟粉虱取食后营养和防御相关酶系的反应差异,阐明黄瓜植株应对烟粉虱取食防御反应的生理生化机制,为利用植物抗性防控不同烟粉虱生物型提供依据。【方法】以实验室长期培养的B型、Q型烟粉虱和黄瓜博杰1号品种为供试材料,在黄瓜植株4片真叶期分别接B型、Q型烟粉虱成虫200头,同时分别以不接虫的黄瓜植株为对照,在烟粉虱持续取食1、3、5、7、9 d后,分别测定黄瓜叶片中营养物质（可溶性糖和可溶性蛋白质）含量、多酚含量、防御物质合成相关酶活性以及保护酶活性。【结果】在整个实验期内,B型烟粉虱取食3 d后,黄瓜叶片中可溶性糖和蛋白含量均显著高于对照植株,而Q型烟粉虱取食1 d后,黄瓜叶片内可溶性糖和蛋白质含量均比对照植株显著下降。黄瓜叶片中多酚含量及其合成关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在两种生物型烟粉虱取食后均升高,但对Q型烟粉虱取食更敏感,即活性更高。B型烟粉虱取食后引起黄瓜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）酶活性均升高、过氧化物酶（POD）酶活性下降;而Q型烟粉虱取食后则引起SOD活性升高、POD和CAT酶活性下降。【结论】烟粉虱B型和Q型取食诱导黄瓜的营养物质含量、防御酶或保护酶活性发生不同变化。B型、Q型烟粉虱取食均能诱导黄瓜植株防御物质多酚的合成,导致叶片内多酚含量升高;但二者对黄瓜营养物质及保护酶的活性诱导存在差异,B型烟粉虱诱导黄瓜营养物质增加,Q型取食导致营养物质下降,而黄瓜防御物质在Q型烟粉虱取食后活性更强。两种烟粉虱生物型在寄主适应性上存在差异,在制定防治策略上,应该因不同烟粉虱生物型或不同寄主植物而有所不同。     

环境胁迫对双歧杆菌黏附能力和黏附相关蛋白的影响

双歧杆菌是天然存在于人和动物肠道的微生物,对宿主发挥生物屏障、调节肠道菌群、提高免疫、抗炎和抗肿瘤等有益作用,所以经常以益生菌的形式添加到乳制品和其他食品中。双歧杆菌的黏附定植是持续发挥益生作用的前提基础。然而,双歧杆菌在生产、包装、运输、储藏和消费过程中受到许多环境胁迫因素(如热、氧、酸、胆盐和渗透压等)的影响。这些环境因素会影响双歧杆菌黏附能力和黏附相关蛋白的表达。对环境胁迫对双歧杆菌存活的影响、双歧杆菌黏附能力的影响因素和环境胁迫对黏附相关蛋白的影响等方面的研究进展进行了综述。     

农作物遥感识别中的多源数据融合研究进展

农作物遥感识别是地理学和生态学研究的前沿和热点,多源数据在农作遥感识别中日益发挥重要作用。笔者从多源数据融合的角度,归纳了2000年后多源数据在农作物遥感识别中应用的总体概况,系统梳理并提炼了当前多源数据融合的主要融合技术和融合模式。围绕与多源数据融合和农作物遥感识别相关的关键词,在Google学术、ISI Web of Knowledge和中国知网中对2000-2014年间国内外发表的论文进行检索,并统计不同传感器的使用频率及结合方式。研究表明,以提高空间分辨率为目标的多源数据融合和以提高时间分辨率为目标的多源数据融合技术是当前的两种主要方式,可以在一定程度上实现时空尺度的扩展。前者的融合技术包括图像融合、正态模糊分布神经网络模型、成分替换、半经验数据模型融合及多分辨率小波分解等,可以提升遥感数据的空间分解力和清晰度,较好弱化混合像元产生的影响,但农作物光谱信息有一定程度的丢失或扭曲,农作物空间分布局部细节信息与纹理特征依然会缺失;后者的融合技术形式灵活多样,可分为同源数据联合扩展时序的时空优化技术和异源数据联合扩展时序的时空优化技术,其可以有效排除短时间段内农作物生育期交叉,但易受不同遥感数据源间光谱反射率或植被指数转换模型及光谱波段设置差异的影响。在融合模式方面,根据数据类型分为光学数据的融合、光学数据与微波数据的融合以及遥感与非遥感数据的融合,以实现卫星资源优势互补为宗旨,充分挖掘不同类型农作物在遥感数据上呈现的光谱、时间和空间特征差异信息。同样,农作物遥感识别研究中的多源遥感数据融合也存在诸多挑战,在未来一段时间内,完善不同传感器之间的合作、更深层次挖掘融合信息以及多尺度长时间序列的中高分辨率农作物空间分布数据集的需求是多源数据融合的农作物遥感识别研究的重点发展方向和亟待解决的问题。研究结果有助于更好地理解多源遥感数据融合的技术和模式,为摸清多源数据融合在农作物识别中总体进展提供支撑,同时也为其他多源数据融合研究提供借鉴。     

烟粉虱B型和Q型竞争能力的室内比较分析

【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci）B型和Q型均为外来入侵种类。近年田间调查表明,Q型在中国大部分地区已经取代B型成为优势种,有必要研究烟粉虱生物型之间的取代机制及其影响因素。论文在实验室条件下比较这两种生物型的取食能力及竞争能力,以期为烟粉虱有效治理提供依据。【方法】利用刺吸电位（electrical penetration graph,EPG）技术测定烟粉虱B型和Q型雌、雄成虫在黄瓜叶片上的取食行为,并在室内黄瓜上混合饲养两种烟粉虱生物型,多代监测其种群动态和雌雄比例,以比较其在室内无农药压力条件下的竞争力。【结果】 EPG结果显示,（i）总体上,烟粉虱B型的总刺探次数（P=0.020）和刺探的总持续时间（P=0.048）显著高于Q型;在第2阶段B型E波时间百分比显著低于Q型（P=0.001）,刺探时间百分比差异不显著;B型Pd波总次数（P=0.012）和Pd波总持续时间（P=0.016）均显著高于Q型;（ii）烟粉虱B型雌性非刺探波Np的时间百分比显著低于雄性（P=0.035）;而第2阶段刺探时间的百分比显著大于雄性（P=0.011）,与唾液分泌相关的第2阶段E波百分比却显著短于雄性（P＜0.001）;但B型雌、雄性成虫在第3阶段吸食韧皮部汁液的时间则差异不显著（P＞0.05）。Q型雌性不仅在第2阶段刺探的百分比显著高于雄性（P=0.031）,而且在整个记录时间内的总持续时间也显著高于雄性（P=0.039）,而雌性的非刺探时间Np波却显著短于雄性（P=0.038）;（iii）对于雌性,烟粉虱B型被动吸食植物汁液的E2＞10 min的个数显著多于Q型（P=0.036）;但是,烟粉虱Q型雌性第2阶段E波百分比显著高于B型雌性（P＜0.001）。两种生物型混合饲养结果显示,随烟粉虱世代增加,B型和Q型所占比例逐步出现分化。第1代时,B型种群数量在混合种群中所占比例已接近80%;而第5代和第6代时,B型所占比例已达到98%,Q型近乎完全被B型取代。同种生物型烟粉虱两性间的比例变化趋势一致,且同种生物型烟粉虱雌性所占比例均略高于其雄性。【结论】室内EPG记录和多代混养种群动态结果都表明,在室内没有农药压力的环境下,烟粉虱B型在黄瓜上的取食能力和种群竞争能力均高于Q型,而且两种生物型雌性的取食和竞争能力均高于雄性。     

基于ETM植被指数和冠层温度差异遥感监测棉花冷害

 大范围地、及时地遥感监测棉花的冻害状况及损失对安排救灾、灾后评估有着现实的意义。利用2001年6月7日、8月10日和2000年8月7日ETM影像,结合农业灾害和农作物生长发育统计数据,通过植被指数变化和冠层温度差异对新疆沙湾2001年8月初棉花结桃时发生的冷害进行遥感监测。结果表明:与往年未遭受冷害的同期棉花植被指数相比,棉花植被指数NDVI绝对差值降低区域占67.8％,其中下降0～0.2占51％,下降大于0.2占17％,降低百分比处于0～20％。植被指数和温度图像散点图呈现显著负相关,相关系数－0.63。其中未受冷害影响,植被指数增加,长势较好的棉花冠层温度平均为26.4℃,植被指数未变化区域为27.6℃,植被指数降低较多,冷害程度较重区域冠层温度约为29.3℃,冠层温度差异显著。基于ETM遥感影像植被指数变化幅度和冠层温度差异可用于冷害程度区域划分。     

棉铃虫取食烟草对附近健康植株直接防御的诱导

[目的]分析棉铃虫幼虫取食烟草后对附近健康植株直接防御水平的影响。[方法]以普通烟草Nicotiana tabacum L.和棉铃虫He-licoverpa armigera为研究系统,分析棉铃虫幼虫取食烟草后,烟草释放的挥发性气体对附近健康植株直接防御水平的影响。[结果]在处理组试验中,当天4株烟草B上共置幼虫70头,第2、3、4、5、6、7天它们的幼虫总成活头数（平均每株烟草上的幼虫头数）分别为29（7.2）、12（3.0）、4（1.0）、2（0.5）、2（0.5）和2（0.5）头。在对照试验中,当天4株烟草B上共置幼虫80头,第23、、45、、67、天它们的幼虫总成活头数（平均每株烟草上的幼虫头数）分别为62（15.5）、16（4.0）1、5（3.8）、12（3.0）、12（3.0）和11（2.8）头。[结论]该研究为确定烟草间是否存在植物通讯提供了依据。