外来入侵植物意大利苍耳在我国适生区预测

意大利苍耳是20世纪90年代入侵我国的检疫性杂草,近年来呈快速扩散趋势。明确其适生区对科学监测和控制该杂草意义重大。本研究采用生态位模型预测了其在我国的适生区。首先利用原产地北美洲的分布点构建GARP生态位模型预测其在全球适生区,然后利用全球已知入侵点为独立检验数据通过ROC曲线检验模型的准确性。分析显示原产地数据构建生态位模型具有很强的预测能力(AUC=0.91)。进而将该模型投影到中国,结果显示除青海、西藏、新疆天山山脉以南和内蒙古北部地区外的区域都是意大利苍耳在我国的适生区。针对于意大利苍耳在我国广阔的适生区以及繁殖能力强、种子具钩刺等易于扩散的生物学特性和多样化的扩散途径,意大利苍耳在中国即将进入一个快速扩散阶段。建议对新入侵的地区采取早期根除措施,加大对适生区内港口、机场、旅游区等极易传入区域的监测力度,以预防其再度入侵和控制其在我国进一步的扩散。     

基于深度学习算法的京津冀地区综合干旱评估模型构建

及时准确的干旱评估对社会经济发展和农业生产具有重要的指导意义,当前的干旱评估指标通常仅考虑植被或降水等单方面影响因素,在实际干旱评估中存在一定的局限性。本研究综合考虑降水、温度、地形等多个干旱致灾因子,以主要产粮基地京津冀地区为例,基于2007-2017年地表温度（Land Surface Temperature,LST）、归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）以及降水等多源数据,利用深度学习框架Tensorflow构建以标准化降水蒸散发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI）为目标值的综合干旱评估模型。利用决定系数（R2）和均方根误差（RMSE）对模型进行测试;利用站点标准化降水指数（Standardized Precipitation Index,SPI）、土壤相对湿度数据以及2016年京津冀地区的气象灾害数据,从时间和空间上对模型的可靠性进行验证。结果表明：模型的训练集和测试集在不同月份上均表现较好（R2均大于0.5而RMSE均小于0.55）。模型输出的综合干旱指数（Comprehensive Drought Index,CDI）在密云站上与SPI和SPEI接近,变化趋势基本一致,并且与站点SPI和土壤相对湿度的相关系数分别大于0.7和0.4,均通过了0.01水平的显著性检验。空间上,相较于SPEI,CDI计算的2016年3-7月京津冀地区干旱事件结果与实际情况符合度更高,表明该模型适用于京津冀地区干旱评估。     

塑料连栋温室黄瓜生长温度数学模型的研究

为提高塑料连栋温室黄瓜的栽培水平,以能量平衡理论为分析平台,将温室中的空气温度拟合于栽培环境模型中,运用MATLAB程序模拟,并以试验验证模型。结果表明,该模型物理意义明确,便于数值模拟,且模拟结果与试验吻合好。就温室内5月份空气温度模拟而言,回归直线拟合度高,R2=0．8999,绝对误差在±0．85℃之内,平均相对误差9．1％。对回归方母=ax＋b,a与b的标准误差Sa=0．0352〈a／2,Sb=0．1053〈b／2。     

编码金属标签对牙鲆(Paralichthys olivaceus)苗种标记的效果

为了开发适宜牙鲆(Paralichthys olivaceus)苗种放流的标志技术,利用编码金属标签(CWT)对不同规格牙鲆苗种进行了标记实验,并从标记死亡率、脱标率、适宜标记鱼规格等方面评价了CWT的标记效果.结果显示,CWT标记3种规格的牙鲆苗种后,脱标均发生在标记后的4d内,其后未再发生脱标现象.小规格苗种[全长为(5.92±0.41)cm]死亡率较高(13％),中规格苗种[全长(8.92±0.36) cm]死亡率为2％,大规格苗种[全长为(12.06士0.62) cm]死亡率为1％.小规格、中规格和大规格苗种脱标率分别为3.3％、2.4％和0.7％.建立了标记死亡率(M)与苗种全长(TL)、体厚度(BT)的关系模型:M=0.7254 TL2-15.3220TL+79.4260 (R2=0.9601);M=1.3627 BT2-15.5610 BT+ 44.4330 (R2=0.9645),为适宜苗种规格选择与标记效果评价提供了依据.今后利用CWT标签进行牙鲆苗种标志放流时,建议选择全长6 cm以上的苗种进行背部肌肉标记,标记对苗种游泳行为和生长无影响,表明CWT是一种适宜在牙鲆大规模标志放流中应用的理想标志方式.     

党参种子的离散元仿真参数标定与试验验证

为设计及优化党参机械化播种设备,提供基础仿真参数,本文对甘肃省种植的两种党参种子(渭党1号和甘党2号)通过试验法确定其基本物理参数(形状尺寸、质量密度、体积密度、千粒重、含水率)和接触力学参数(恢复系数、静摩擦系数);通过斜面滚动试验结合EDEM仿真,预测党参种子与ABS塑料板间的滚动摩擦系数;通过调整党参种子模型间的...     

三疣梭子蟹不同养殖模式池塘叶绿素a的变化特征及粒级结构

2010年6～11月在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)3种不同养殖模式的池塘中观测了叶绿素a浓度的变化及其粒级结构。结果表明:池塘中叶绿素a浓度变化范围为(5.29±0.13)～(48.00±15.03)mg.m-3,最低值出现在养殖初期6月份,最高值出现在夏季8月份。养殖期间,池塘叶绿素a浓度显著高于港湾和近海。比较3种不同养殖模式的叶绿素a浓度,以"高位池"最高,"底充氧"其次,"增氧机"最低,但叶绿素a浓度的变化规律基本一致,呈现出养殖初期低,然后迅速上升,至8月份达最高值,再缓慢下降。分析认为,在海水养殖生态系统中,叶绿素a浓度主要受环境因子尤其是营养盐浓度分布的影响。三疣梭子蟹养殖池塘中叶绿素a浓度粒级结构表明,Nano-粒级为主要贡献者,平均贡献率达66.9%;Pico-粒级次之,平均贡献率为22.8%;Net-粒级贡献率最小,仅为10.3%。在三疣梭子蟹养殖池塘中,Nano-粒级浮游植物是初级生产力的主要来源,而Pico-粒级光合微生物对初级生产力的作用不容小视。     

基于高光谱特征参数的冬小麦氮营养指数估算

为了实现快速高精度获取冬小麦氮营养指数的高光谱监测技术,利用美国SVC HR-1024I型野外光谱辐射仪对2017-2019年关中地区的冬小麦进行遥感监测,获取“三边”参数、任意两波段光谱指数和植被指数,通过相关性分析和逐步回归分析方法筛选冬小麦氮营养指数的敏感光谱参数,结合偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林算法(RFR)、支持向量机回归(SVR)和梯度增强回归(GBDT)建立冬小麦氮营养指数模型,并对模型估算精度进行验证。结果表明,从拔节期到灌浆期,各时期的氮营养指数与任意两波段光谱指数均呈极显著相关,其中拔节期氮营养指数与任意两波段光谱指数相关性均高于其他时期,且基于一阶导数光谱的归一化光谱指数和比值光谱指数与氮营养指数的相关系数最大,为0.66。拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数预测模型的决定系数(r²)和均方根误差(RMSE)分别为0.96和0.05,模型验证的r²、RMSE和相对预测偏差(RPD)分别为0.95、0.12和2.12,模型预测精度最高。因此,拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数估算模型可用于冬小麦氮营养监测...     

Genetic parameters for resistance against Flavobacterium columnare in Nile tilapia Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758)

Columnaris disease is a major cause of mortality in tilapia hatcheries and commonly occurs during the summer season in Thailand. One way of reducing the problem is by selective breeding for increased disease resistance. The objective of this study was to estimate quantitative genetic parameters for resistance against columnaris in the Chitralada 4 strain of Nile tilapia. Data from 43 full‐sib families (2,580 records) of fry (age = 32 ± 4 days post‐hatch) were used in the analyses. Initially, fry were subjected to bath challenge with Flavobacterium columnare (LD₅₀ concentration = 1.2 × 10⁶ CFU/ml) for 14 days. Disease resistance was defined as the number of days from challenge until death (DD) or as a binary trait (dead/alive) on day 14. Linear animal and sire‐dam models were used for DD, while threshold animal, threshold sire‐dam, binary linear animal and binary linear sire‐dam models were used for binary outcomes. Covariate effect of age, fixed effect of challenge day and random effects of the individual animals or sires and dams were included in the models. Mean survival was 32.4 ± 11.6%, and survival rates of the best and poorest families were 70% and 8%, respectively. The highest estimate of heritability (0.30 ± 0.025) was obtained under the threshold sire‐dam model. Heritability estimates for DD (0.16 ± 0.034 and 0.17 ± 0.046) were comparable to those obtained from the threshold animal (0.15 ± 0.031) and the binary linear (0.14 ± 0.045 and 0.15 ± 0.044) models. The linear animal and sire‐dam models for DD and the threshold sire‐dam models performed equally with similar values of r_EBV (0.629, 0.628 and 0.627) and accuracy of selection (0.793, 0.793 and 0.791). This study reveals the potential of selective breeding to increase disease resistance to F. columnare in the studied population of Nile tilapia.     

气候变化条件下木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区预测

为明确木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus Williams et Granara de Willink 1922在中国的潜在适生区,基于中国820个气象站点的气象数据和未来气候变化数据,结合木瓜秀粉蚧的生物学特性,利用CLIMEX模型对该虫在中国当前气候以及未来气候条件下的潜在适生区进行预测。结果显示,木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区主要在南方,适生区面积占全国陆地总面积的9.07%。高适生区主要包括海南省、广东省南部、广西壮族自治区南部以及福建省和云南省小部分地区。在未来气候条件下,2050年木瓜秀粉蚧的潜在适生区将进一步扩大,适生区面积所占比例将增加至15.46%,且有向北移动的趋势。表明木瓜秀粉蚧对中国南方地区的农业潜在威胁巨大,建议将该虫增补为检疫对象,并加强检疫监管和种群动态监测。     

一种溶质运移数学模型的应用研究

土壤中溶质运移的过程、规律和机理是土壤溶质运移研究的主要内容。本文的目的是对模拟非饱和介质中水分和溶质迁移的二维数值模型SWMS－2D进行研究和验证。以硝酸盐形式存在的溶解氮是地下水中最常见的污染物，将硝态氮视为土壤溶质，考虑其根系吸收、生物固持、吸附、解吸、硝化和反硝化等作用，土壤表面即上边界条件用大气边界条件描述，下边界条件定为第一类边界条件，在田间条件下对模型作了检验。