土壤总体酶活性指标的初步研究

土壤酶作为土壤生态系统的主要组成部分之一,在营养物质转化、肥力水平提高、污染物清除等方面发挥着重要作用。本文采用长期定位试验地土样,测定了三大水解酶活性,并构建了土壤酶总体活性指标。结果显示:土壤酶活性可明显反映培肥效果的优劣;土壤化学性质与酶活性间呈显著或极显著正相关,揭示出土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶在一定程度上均可表征土壤肥力水平;构建的土壤总体酶活性指标(Et=sum Xi/X,from i=1 to n Total enzyme activity index)的优点是消除了不同土样酶活性的量纲及大小的影响,且无量纲的最终参数便于比较;计算获得的土壤总体酶活性参数,可更好表征土壤中总体酶活性和肥力水平高低,结果与主成分、聚类分析的相同。     

基于主成分分析单一参数入渗模型的BP神经网络模型

利用标定理论建立较大尺度上的单一参数入渗模型,在此基础上基于主成分分析建立其BP神经网络模型。结果表明:利用主成分分析可将研究区域土壤容重、有机质含量、砂粒含量、粗粉粒含量和粘粒含量综合成3个主成分;基于主成分分析建立的BP神经网络模型预测的标定因子的RMSE为0.4186,除偏大或偏小的标定因子,利用预测的标定因子预测的累积入渗量与实测值比较接近,可利用所建模型对较大尺度上的单一参数入渗模型进行预测。     

基于特征选择和GA-BP神经网络的多源遥感农田土壤水分反演

土壤水分是影响水文、生态和气候等环境过程的重要参数,而微波遥感是农田地表土壤水分测量的重要手段之一。针对微波遥感反演农田地表土壤水分受植被覆盖影响较大的问题,该研究提出了一种基于特征选择和GA-BP神经网络(Genetic Algorithm-Back Propagation neural network)的多源遥感农田地表土壤水分反演方法。首先对Sentinel-1微波遥感数据和Sentinel-2光学遥感数据进行预处理并提取21个特征参数;然后采用差分进化特征选择(Differential Evolution Feature Selection,DEFS)算法从21个特征中选出包含10个参数的最优特征子集,并利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)法将特征子集进行降维;之后建立BP神经网络,采用遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)对BP网络的节点权值进行优化,使用降维后的特征矩阵和部分实测土壤含水量数据对BP网络进行训练;最后利用训练好的GA-BP网络对研究区土壤水分进行反演,并利用实测数据对反演结果精度进行对比验证。试验结果表明,该研究反演结果的决定系数为0.789 3,均方根误差为0.028 7 cm~3/cm~3,相比单纯使用GA-BP神经网络,加入DEFS和PCA之后决定系数提高了0.215 7,同时均方根误差降低了0.029 5 cm~3/cm~3。该结果展示了DEFS和PCA算法在土壤水分反演最优特征集选择的有效性,为多源遥感农田地表土壤水分反演提供了新思路。     

自然保护区及周边社区区域可持续发展评价研究——以海南铜鼓岭自然保护区及周边社区区域为例

在研究区域可持续发展理论基础上,构建自然保护区及周边社区区域的可持续发展指标体系,并以海南铜鼓岭自然保护区及周边社区区域为例,验证了研究区域的可持续发展总体水平不高,揭示了研究区域的资源环境子系统、人口子系统与铜鼓岭自然保护系统之间的协调性不高,具体体现在资源环境子系统对自然保护区的环境压力。     

棉花苗期抗旱相关指标的主成分分析及综合评价

利用抗旱性不同的32个棉花品种,通过田间苗期水分胁迫,测定了与抗旱性有关的游离脯氨酸、叶绿素、甜菜碱、丙二醛(MDA)的含量和保护性酶活性的变化等生理生化指标.结果表明,苗期水分胁迫增加了游离脯氨酸、甜菜碱、MDA、可溶性糖含量,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,减少了叶绿素的含量,但各品种间...     

转Chi+Glu双价基因棉对土壤微生物群落功能多样性的影响

为研究转Chi+Glu双价基因棉对土壤微生物群落功能多样性的影响,揭示其对土壤生态系统的安全性,在大田试验条件下,利用Biolog代谢指纹方法分析了种植转Chi+Glu双价基因棉、转Bt基因棉和常规棉不同生育期土壤微生物群落功能多样性。结果表明,两个转基因棉花土壤微生物数量差异不显著,而转基因棉花土壤细菌和放线菌数量在花期和铃期显著高于常规棉花(P<0.05),真菌数量在花期和铃期却显著低于常规棉花(P<0.05)。与非转基因棉花相比,转基因棉花土壤微生物群落碳源利用能力在花期和铃期显著增加,转基因棉花土壤微生物群落的Shannon指数和McIntosh指数在花期、铃期和吐絮期显著高于常规棉花,Simpson指数在花期和铃期则显著低于常规棉花。主成分分析结果显示,花期转基因棉花和常规棉花对31种碳源的利用差异较大。转基因棉花在苗期和蕾期对羧酸类、氨基酸类和多胺类,花期和铃期对糖类、羧酸类和双亲化合物类的利用分别较常规棉高;吐絮期转基因和常规棉花对所有碳源的利用均较低,其中转基因棉花对糖类和羧酸类的利用高于常规棉花。研究结果显示,种植转Chi+Glu双价基因棉花在花期和铃期对土壤微生物群落影响显著,其与转Bt基...     

基于空间数据挖掘的重庆土地集约利用空间分异分析

运用主成分分析法和空间聚类方法对重庆市的城市土地集约利用情况进行了测度和评价,将重庆土地集约利用水平分为4级.总结出重庆市土地利用集约度空间分异特点为中心向外围递减的圈层式空间分异结构.最后分析了重庆城市空间发展存在的问题,并提出了相关优化策略,以便更好地提高城市土地利用集约度,探寻更优的城市空间架构.     

水淹胁迫对4种园林绿化树种幼苗气体交换参数的影响

对乐昌含笑 Michelia chapensis、红荷Schima wallichii、红苞木Rhodoleia championii 和樟树Cinnamomum camphora 幼苗在根部淹水胁迫下的叶片气体交换参数进行了研究,以便从光合生理角度了解这4种树种的耐水淹生理机制.结果表明,随着水淹胁迫时间的增加,4种幼苗的净光合速率均呈下降趋势,35 d 时均达到最小值,分别为1.87、0.43、-0.26和0.62 μmol·m^-2·s^-1;4种幼苗的叶片气孔导度和蒸腾速率均呈下降趋势,35 d 时4种幼苗的气孔导度分别为0.032、0.005、0.008和0.006 mol·m^-2·s^-1,蒸腾速率分别为0.04、0.13、0.02和0.10 mmol·m^-2·s^-1;乐昌含笑、红荷和樟树的细胞间隙CO₂ 摩尔分数先降后升,而红苞木的细胞间隙CO₂ 摩尔分数持续上升;由主成分分析法得出4种幼苗耐水淹能力为乐昌含笑>红荷>樟树>红苞木.     

不同产地滇重楼HPLC指纹图谱及化学模式识别研究

 采用高效液相色谱法,建立了滇重楼的HPLC指纹图谱,使用SPSS 170软件对19批不同产地滇重楼根茎样品的HPLC指纹图谱进行了主成分分析,在主成分得分系数矩阵的基础上,对其进行了系统聚类分析;并使用相似度评价软件进行了相似度评价验证。结果表明,19批滇重楼根茎样品共提取出3个主成分,被分为3大类;与共有峰直接聚类相比,主成分—聚类分析更符合相似度评价结果。本研究所建立的模式识别方法,操作简便,统计结果具有可靠性,可对滇重楼化学计量分类及其质量评价提供参考。     

我国野生披碱草属牧草居群的穗部形态多样性研究

对采集自我国12个不同分布区的105个野生披碱草属(Elymus)牧草居群的14项穗部形态指标进行研究,结果表明,我国披碱草属牧草种质资源穗部遗传多样性丰富,居群内多样性指数(H′)在0.784～1.652,平均多样性指数为1.396;居群总平均多样性指数为1.936,居群间表型分化系数为27.89%。14项穗部形态性状在居群内多样性、居群总多样性以及变异系数变化不完全一致,居群内H′最高的为旗叶与穗基部长度(1.648),居群总H′最高的为小穗长(2.054),变异系数最大的为第一颖芒长(58.932%),平均变异系数为31.22%,表明穗部形态性状均存在较大的变异,F检验差异极显著。引起居群形态差异的性状与种子产量密切相关,主要包括穗长、穗宽、第一颖芒长、第一外稃长、第一内稃长、第一外稃芒长、每穗轴小花数、第一颖长和第一颖宽。我国野生披碱草属牧草的多样性和分布格局是相关的,我国西北部是野生披碱草属牧草分布中心,也是披碱草属牧草的多样性中心。此外,提出了我国披碱草属牧草保护的策略。