基于近红外光谱的沼液挥发性脂肪酸含量快速检测

挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFA）作为厌氧发酵过程的重要中间产物,其在厌氧反应器中的累积能够反映出产甲烷菌的不活跃状态或厌氧发酵条件的恶化。为了实现对农牧废弃物厌氧发酵进行过程分析和状态监控,将近红外光谱（Near Infrared Spectroscopy,NIRS）与偏最小二乘（Partial Least Squares,PLS）相结合构建玉米秸秆和畜禽粪便厌氧发酵液乙酸、丙酸和总酸含量快速检测模型。将竞争自适应重加权采样法（Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS）与遗传模拟退火算法（Genetic Simulated Annealing algorithm,GSA）相结合构建CARS-GSA算法对沼液中的乙酸、丙酸和总酸进行特征波长优选,原始光谱数据1 557个波长点经预处理和波长优选后,得到乙酸、丙酸和总酸特征波长变量分别为135、101和245个,建立的回归模型验证决定系数分别为0.988、0.923和0.886,预测均方根误差（Root Mean Squared Error of Prediction,RMSEP）分别为0.111、0.120和0.727,相对分析误差分别为9.685、3.685和3.484,与全谱建模相比RMSEP分别减少了17.78%、15.49%和1.22%,能够满足农牧废弃物厌氧发酵过程发酵液中乙酸和丙酸含量的快速检测需求,基本满足总酸的检测需求。结果表明,通过构建CARS-GSA算法优选乙酸、丙酸和总酸的敏感波长变量,参与建模的波长点数量显著减少,有效降低了变量维度和模型复杂度,提升了回归模型检测精度和预测能力,为快速准确检测沼液VFA提供了新途径。     

模拟降雨条件下玉米植株对降雨再分配的作用

为了辨明成熟期玉米对降雨的再分配作用,有效地防治区域水土流失,采用人工模拟降雨的方法,就川西低山丘陵区成熟期玉米植株对降雨的冠层截留量、茎秆流量和穿透雨量的作用进行了研究。结果表明:冠层截留率平均为7.5%,茎秆流率平均为28.8%,穿透雨率平均为63.7%。随着降雨强度的增加,单位时间内玉米冠层的截留量呈增加趋势,但随着玉米植株的叶面积增大,有效截留量却呈减少趋势,株高和角度对它的影响较小。随着叶面积和降雨强度的增加,茎秆流量呈增加趋势,角度影响较小。随着叶面积的增加,穿透雨量呈减少趋势;而随着降雨强度的增加,单位时间内穿透雨的数量呈增加的变化趋势,株高影响较小。     

滇池流域农田土壤氮素流失影响因子研究

本试验采用田间原位模拟降雨并结合多元线性回归(逐步)的统计分析方法,分别在滇池流域的6个点位研究了旱季和雨季农田土壤的理化性质与氮素流失的关系。结果表明:各点位进行的模拟降雨的产流起始时间、产流历时和平均出水速度,在径流和渗漏两种流失方式下差异显著;两次径流试验中,质地为砂质黏壤土的C-2点(大渔乡元宝村)的初始产流强度和平均产流强度均最大。渗漏是氮素流失的主要方式,流失的形态主要是与NO3--N为主。土壤的孔隙度与降雨平均入渗率呈显著正相关,与径流中总氮(TN)和铵态氮(NH4+-N)的流失量呈负相关。0～20 cm的土壤硝态氮含量与地表径流和渗漏中总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)的流失量呈极显著的正相关,是影响氮素流失的最重要因子,且0～20 cm土壤有机质含量与氮素的流失量呈正相关,土壤pH、5～20 cm的土壤含水量均与TN及NO3--N的流失量呈负相关。0～5 cm土壤铵态氮与NH4+-N的流失量呈正相关。     

基于互信息和混合优化算法的多模医学图像配准

针对互信息函数的多极值问题,提出了一种基于混合优化算法的多模医学图像配准方法.对于多模医学图像,以互信息作为相似性测度,使用混合优化算法搜索出最佳配准变换参数,将待配准图像进行变换,从而达到配准的目的.实验表明,该算法能避免陷入局部最优值,配准结果精度达到亚像素级.     

全放牧婆罗门牛和BMY牛的超数排卵效果及激素水平比较

为了比较婆罗门牛和BMY牛的雌二醇(E2)、孕酮(P4)水平及胚胎生产潜力,并探讨MOET技术在BMY牛扩繁中的应用前景,采用进口激素(日本产FSH 24~36 mg+美国产PG 35 mg)和国产激素(国产FSH 10~12 mg+国产PG 0.8 mg)对全放牧婆罗门牛和BMY牛进行超排,并于超排前(同期发情第7天)、超排开始、超排第3天、超排发情当天和胚胎回收当天采集血液,采用RIA法分析血浆中的E2和P4水平。结果表明,BMY牛的黄体数和获胚(卵)数、可用胚数分别较婆罗门牛高2.09个和0.95、0.36枚,但差异不显著(P>0.05);BMY牛的排卵率较婆罗门牛高18.46%(P<0.01),而可用胚率则较婆罗门牛低2.55%(P<0.01)。BMY牛在5个处理时段的E2和P4平均值分别较婆罗门牛高0.58 pg/mL(P<0.01)和1.44 ng/mL(P>0.05),在各处理时段的P4水平变化规律几乎与婆罗门牛一致,E2/P4值为婆罗门牛的5.16倍。结果提示,BMY母牛的E2和P4水平高于婆罗门牛,在激素水平和繁殖性能方面表现出一定的杂种优势;E2水平低是婆罗门牛发情微弱和排卵率低的主要原因之一;在同等放牧管理和超排处理条件下,婆罗门牛及其杂种BMY牛对外源激素的敏感性基本一致,具有同等的胚胎生产潜力。     

不同降雨强度中度石漠化地区氮、磷、钾流失特征

采用人工模拟降雨方式,研究了中度石漠化山地N、P、K流失的特征.结果表明,不同降雨强度下,径流中N、P、K流失浓度,K>N>P,且径流中N和K的浓度总体上呈下降趋势,P流失没有明显下降.随着降雨历时,径流中的N、K浓度波动性较小,而P波动性较大.不同雨强,营养元素间关系有正相关,也有负相关.     

反硝化技术对模拟养殖池塘修复的研究

浙江奉化市池塘的底泥经过反复培养、驯化.从中筛选、分离出反硝化细菌,在模拟实验条件下,研究其对不同浓度的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除情况,讨论反硝化菌种的生长情况.结果表明,在初始浓度为1、25、50 mg·L-1的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮模拟池塘中,随着实验的进行,对污染物的去除效果逐渐提高.其中在1 mg·L-1的浓度组中,3 d内硝酸盐氮和亚硝酸盐氮去除率就分别达到了95.8%和90.2%;在25 mg·L-1的浓度组中,第6 d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为93.8%和87.8%;在50 mg·L-1的浓度组中,第6 d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为89.7%和78.7%.此外,反硝化菌对硝酸盐氮的去除效果略优于亚硝酸盐氮,而且硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度越低,对其去除效果越好,达到稳定状态的时间越短.在模拟池塘中,菌种的生长情况与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度呈负相关,即污染物的浓度越高反硝化菌的生长情况越差.对反硝化菌的生态影响因子研究表明,其反硝化最适宜的pH值为6～7,温度为25～35℃;而且在同一pH值和温度条件下,硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度越低,反硝化菌对其去除效果越好.     

放牧对明油子-扭黄茅灌草丛生物多样性的影响

2005年，在云南元谋干热河谷采用样方调查法及生物多样性分析法研究了放牧干扰对明油子Dodonaea viscosa-扭黄茅Heteropogon contortus灌草丛生物多样性的影响。结果表明，无放牧干扰的明油子-扭黄茅灌草丛植物和节肢动物种类最丰富，节肢动物群落优势度最低，而多样性和均匀度最高，优势种为扁平虹臭蚁Iridomyrmex anceps；曾经过度放牧的明油子-扭黄茅灌草丛植物种类和节肢动物种类最贫乏，灌木-草本层节肢动物多样性最低；长期存在一定放牧干扰的明油子-扭黄茅灌草丛植物种类和节肢动物种类比较丰富，但节肢动物群落优势度最高而均匀度最低；经受或存在放牧干扰的明油子，扭黄茅灌草丛林下以刺吸类昆虫占优势，地表以迈氏小家蚁Monomorium mayri占优势。过度放牧导致明油子-扭黄茅灌草丛种类组成发生变化，生物多样性大大降低，群落趋于不稳定，栖息环境出现退化。放牧干扰对地表节肢动物群落的影响比对灌木-草本层节肢动物群落的影响突出。表6参21     

基于混合分布非一致性年径流序列频率参数的计算

【目的】在2个分布组成的混合分布假设下,研究非一致性年径流序列的频率参数计算问题,为陕北及关中地区的水资源利用与管理提供依据。【方法】假设非一致性年径流序列变异点前后的序列分别服从2个对数正态分布或2个P-Ⅲ分布,全序列服从由这2个分布组成的混合分布,采用水文变异点综合诊断方法,确定非一致性年径流序列的变异点,最后采用模拟退火算法对混合分布序列进行频率参数估计。【结果】将基于混合分布非一致性年径流序列频率计算的方法应用于陕北及关中地区的实测平均流量序列,理论频率与经验分布拟合较好。【结论】混合分布模型是进行非一致性年径流序列频率计算的一种有效途径。     

模拟铅胁迫下玉米不同基因型生长与铅积累及各器官间分配规律

我国遭受重金属污染的土地中有87%左右是中轻度污染土壤类型,深入研究不同植物对重金属的吸收和转运积累规律,是科学利用植物和土壤资源的重要基础工作.通过玻璃网室盆栽模拟污染的手段,研究了玉米6种基因型在铅中度污染胁迫(800mg·kg-1)与轻度污染胁迫(400mg·kg-1)下的植株生长、铅吸收积累及其在玉米不同器官间分配的规律.结果表明,不同铅污染胁迫下,玉米不同基因型的生长及铅吸收量达到极显著差异(P＜0.01),铅在不同器官之间的分布形式也存在显著的基因型差异.轻度铅污染胁迫不同程度地促进玉米所有供试基因型的生长,而中度污染胁迫下糯玉米基因型生物量最大.与正常土壤对照条件下的表现相比,不同程度铅污染胁迫下基因型申甜1号的生物量增幅最大,表现出较强的铅耐受能力.不同基因型的玉米体内铅积累量随着污染水平的提高而增加,各器官内铅积累浓度差异规律为根>叶>茎>穗.掖单13号具有较强的铅转运能力(TF=0.662 8),申甜1号的生物富集能力最强(BCF=0.0264),掖单13号和申甜1号均具有较强的铅吸收和积累能力,属于潜在的高积累基因型.但掖单13号根部富集量少而穗部积累多,申甜1号根中铅积累较多而果穗中较少.2个甜玉米基因型果穗内铅积累量较少,其含量符合国家规定的食品生产相应的安全标准.