Analysis of a Long-term Experiment with Repeated-measurement Models

Long‐term experiments are a classical case of repeated measurements. Traits are measured on the same experimental unit over many years so that correlations arise between the observations made on the same plot in consecutive years. This paper describes the analysis of a three‐crop‐rotation long‐term experiment. We analysed the yields of the crops and the organic carbon content in the topsoil over 30 consecutive years. Several variance–covariance approaches are discussed and the trait‐specific best fit is interpreted. Mixed models are used to describe the structure of the experiment. Both yields and soil organic carbon show a more or less pronounced variance heterogeneity. Especially for yields, the heterogeneity of cycles and years is dominant. The consideration of correlations results in a better model fit in all cases.     

东江水源涵养林不同混交组合林下植物多样性研究

为揭示东江水源涵养林5 年生8种不同混交组合林下植物多样性的差异及其规律。对8种 不同混交组合林分样地开展植物多样性调查,对每种混交组合林下的灌木、藤本、草本层进行植物 多样性评价。结果表明,林下植物丰富度指数均不高,Simpson指数与种间相遇机率(PIE) 在数值 上相等,但其与Shannon-Wiener指数间则相差较大;从林下植物多样性指标的聚类分析看,混交组 合楠木×锥栗、红苞木×枫香、火力楠×红锥、椆木×红锥、格木×海南红豆的植物多样性指数较高,而 混交组合红锥×枫香的植物多样性指数较低。     

海洋养殖柔性网衣结构水动力特性研究进展

发展深水网箱养殖是保障我国粮食及食品安全的长远战略,也是缓解近海网箱养殖环境胁迫力、拓展食物生产空间的必然选择。发展深水网箱养殖首先需要面对的突出挑战是养殖设施在外海恶劣海况下的安全性问题。网衣是深水网箱的主体结构,由于其自身具有高柔性、小尺度的特点,在波浪和水流作用下易出现大位移和大变形的极端响应。当前,网衣结构分析技术已成为我国深水网箱养殖工程技术的薄弱环节,一定程度上制约当前海上养殖网箱向大型化和深水化发展。因此,网衣水动力特性研究对于深远海网箱养殖的发展具有重要意义。本研究系统介绍了计算网衣水动力荷载的主要方法及其适用范围。同时,对网衣动态响应数值计算中的主流建模技术进行了总结和分析。最后,根据目前网衣水动力特性研究中存在的热点问题,提出了网衣流固耦合分析、生物污损分析、数字孪生技术等前沿发展方向,为网衣水动力学分析向数字化、精准化发展提供参考。     

进水流速对圆形循环水养殖池流场特性影响的数值模拟

通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控,可降低饵料残留,避免水质恶化。为此,本研究采用数值模拟方法探究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响,并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先,通过对比Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε 3种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果,确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时,针对多相流模型,对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比,为提高计算准确性选用DPM离散相模型,并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次,以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例,模拟不同进水流速下养殖池流场、排污和水温调节的效果。最后,针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示,日常采用1.0 m/s的进水流速,可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本;投饵前,采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题;进食结束后,采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵避免水质恶化;水温异常时,采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s,可使20 ℃的水下降到正常水平,精准化控制水温。采用本研究提出的方法,可针对不同养殖生物和养殖环境设计进水流速智能调控策略,可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差和水温异常等问题。     

基于广义混合效应模型的云冷杉林天然更新计数方法研究

天然更新是森林恢复较好的办法,对未来林分结构和生物多样性具有深远的影响。更新模型能够模拟天然更新的现实和未来状况,为森林经营者提供准确的森林计划。以吉林省汪清林业局2013年设置的12块云冷杉针阔混交林为例,选择泊松和负二项分布形式,考虑样地间的随机效应,构建基于林分因子的云冷杉针阔混交林天然更新模型。结果表明：各个树种对林分因子的反应不一,白桦更新株数与林分每公顷株数和平均直径均呈负相关;红松和水曲柳更新株数不受各个林分因子的影响,更新株数是随机的;冷杉更新株数与林分每公顷断面积呈负相关;色木槭和云杉更新株数均与林分平均直径呈负相关。在考虑样地的随机截距效应后,模型的模拟效果显著提高。在构建天然更新模型时,林分密度是十分重要的因子,如果要人工促进天然更新,就要科学合理的采取经营措施,以确保合理的林分密度。另外样地间的差异是不容忽略的因素,需要利用混合效应模型方法来降低预测误差。     

有益菌根真菌及其互作对带叶兜兰试管苗生理生长的影响

为探讨菌根真菌的互作效应,筛选协同互作模式组合,对从野生兜兰新鲜营养根中分离、筛选出的3种菌根真菌（PF02、PF06和PF07）,采用单菌接种、双菌混合接种和三菌混合菌种等7种接种方式,开展菌−苗共生培养,筛选出优势菌株PF02和PF07,揭示在实验室环境下接菌方式与接种效应之间的相互联系,分析菌根真菌互作对带叶兜兰植株生长和生理的影响。结果表明：显示菌根真菌互作对宿主植株的生物量、保护酶活性及叶绿素总量具有较好的正向效应。3种双菌混合接种方式PF02−PF06、PF02−PF07及PF06−PF07均能有效促进带叶兜兰生物量增长,尤其是PF02−PF06接种方式,抗氧化酶POD、超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT活性及叶绿素总量提高显著。选择优化的接种方式,以及能够协同促进、达到共生平衡的最佳接种方式组合,最大限度发挥菌根对宿主植物的益生作用。     

22份百脉根种质资源表型数量性状的遗传多样性分析

本研究对22份百脉根(Lotus corniculatus)种质资源的11个表型性状指标进行多样性研究分析。结果表明：除种宽外,22份百脉根种质间的表型性状均存在显著变异,表型性状指标变异幅度为12.11%～69.48%,各表型性状之间存在显著或极显著相关性。主成分分析表明,茎长、株高、冠幅、种子周长、种子长、种子宽和种子长宽比的主成分载荷较高,是造成百脉根种质表型性状差异的主要因素。根据聚类分析将22份百脉根种质分为3个类群,其中,第Ⅰ类群种质的种子小,但植株高大,第Ⅱ类群种质的种子小且植株矮小,第Ⅲ类群种质的种子和种荚大但植株矮小。综合评价11和12号这2份种质资源整体表现优良,且归属于第Ⅲ类群,具有种荚和种子较大的特性,可作为选育种子高产品种的目标亲本利用。本研究结果可为百脉根的种质应用和品种选育提供理论参考。     

果香味剂对奶牛乳腺上皮细胞培养液中乳成分含量及风味影响的研究

试验旨在研究果香味剂对奶牛乳腺上皮细胞培养液中乳成分含量及培养液风味的影响。试验选用自制的奶牛乳腺上皮细胞,设5个处理组,果香味剂的添加剂量分别为0、5、10、15和20μg/mL。结果表明:①当培养基中果香味剂添加量为15μg/mL时,乳腺上皮细胞培养液中总蛋白水平、甘油三酯及乳糖含量均达到最高,其中对脂肪含量影响显著(P<0.05),而对蛋白和乳糖含量影响不显著(P>0.05),之后呈下降趋势,说明果香味剂可能会诱导奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂和乳糖分泌水平的升高;②运用PT/GC-MS分析乳腺培养液中的风味成分,与对照组相比,各试验组中除具有原有乳腺培养液的风味外,还有乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丙酸异戊酯、丙酸戊酯、丁酸异丁酯、丁酸戊酯、丁酸乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯等物质成分,而这些物质成分正好是果香味剂中进入到乳腺培养液中的风味物质,且当添加剂量为15μg/mL时,各物质成分含量为最高(P<0.05),之后呈下降趋势。果香味剂能显著影响奶牛乳腺上皮培养液中乳成分含量和风味。     

喀斯特地区三叶草混播草地群落组分20年动态

三叶草（Trifolium）混播草地群落持久性研究对喀斯特草地建设与石漠化治理具有重要意义。在威宁灼圃示范牧场开展的由白三叶（T. repens）、红三叶（T. pratense）、无芒雀麦（Bromus inermis）、紫羊茅（Festuca rubra）,分别加上多年生黑麦草（Lolium perenne）、鸭茅（Dactylis glomerata）、黑穗画眉草（Eragrostis nigra）、鹅冠草（Elymus kamoji）组成4个5组分混播草地,在绵羊适度放牧下测定牧前、牧后草地现存量,连续进行20年持久性研究。结果表明：时间及组合×利用时间的交互作用对所有混播组合影响极显著,而组合间产量差异不显著,其动态变化与年降水量的动态变化之间无显著的对应关系,但同物种在各混播群落中的生产力和稳定性差异明显,说明各组分之间存在显著的生态位互补和竞争共存关系。各物种中生产力与稳定持久性最好的是紫羊茅和白三叶,其次是多年生黑麦草和鸭茅,最差的是无芒雀麦和鹅冠草;而在草地建植初期表现最好的是多年生黑麦草和红三叶。     

西部农村发展奶牛小区的优势及注意问题

西部农村饲草资源充裕,发展奶牛养殖小区有利于减少草料运输费用,有利于减轻城郊养牛环境污染,有利于改善牛奶质量。本文提出小区建设应注意的五个问题:注重奶牛质量;采用胚胎移植技术,提高小区牛群的个体产奶量:种养结合,建立与奶牛养殖业配套的饲草生产基地;改进饲养管理,推行混合日粮饲养技术;实行行业准入制度,控制小区环境污染,提高牛奶质量,生产绿色奶品。