基于计算机视觉技术的连翘果实性状变化研究

目的：探究连翘果实发育与性状之间的关系,建立基于计算机视觉技术的连翘“辨状论质”方法。方法：采用Python库LabelMe对连翘显微横切图片进行标注,获取连翘果实显微横切各部位的面积占比。采用自制软件Lq＿measure对连翘进行长度、宽度和单果面积的测量,同时称取连翘果皮（含隔膜）和种子的质量,并制作数据集。结果：连翘果实性状差异大,证实了计算机视觉技术筛选优质连翘具有工业化应用的前景,建立了一套以Lq＿measure软件为基础的连翘性状研究实验操作流程,为连翘性状数据库的建立提供了基本方法,为基于连翘果型的中药“辨状论质”理论研究提供可靠技术支撑。结论：连翘种心性状可用于鉴别连翘的果实成熟度,连翘长宽比系数和连翘果皮重占比相关性为0.74,为以后的连翘质量控制提供了理论依据。     

基于计算机视觉技术评价光照度对斜纹夜蛾幼虫体色的影响

【目的】为揭示光照度对斜纹夜蛾Prodenia litura(Fabricius)幼虫体色变化的影响,建立一套新的昆虫体色评价体系。【方法】采用计算机视觉检测技术,将斜纹夜蛾幼虫的颜色数值化,评价了斜纹夜蛾幼虫体色随日龄的变化规律及光照度对斜纹夜蛾幼虫体色变化的影响。【结果】随着日龄的增加,斜纹夜蛾幼虫的明度(B)和彩色指数(CI)逐渐减少,体色偏差系数(BDV)逐渐增加,色泽从开始的绿色占主导逐渐转变为红色占主导,不同日龄间主观色各颜色指标都差异显著(P<0.01);在低光照度(0~1 000 lx)下,明度(B)和体色偏差系数(BDV)主要受光照影响,而彩色指数(CI)和归一化RGB值主要受发育日龄的影响,在高光照度下(1 000 lx以上),所有颜色指标均受发育日龄影响较大,受光照处理相对较小,光照度对斜纹夜蛾幼虫体色影响的阈值为1 000 lx,在阈值下,明度(B)、彩色指数(CI)及体色分化系数(BDC)都随光照度的增加显著增加,体色偏差系数(BDV)、RGB色差则随光照度的增加而减少。【结论】光照度主要影响斜纹夜蛾幼虫体色的明暗程度,对色彩程度影响不大,且光照度的影响阈值大约为1 000 lx。     

利用计算机视觉技术量化解析食物颜色与斜纹夜蛾幼虫体色变化的关系

【目的】为了明确食物颜色对不同日龄昆虫体色的影响,并推广利用计算机视觉研究昆虫体色的技术。【方法】本研究以斜纹夜蛾Prodenia litura幼虫为实验材料,采用计算机定量分析的方法,对取食不同颜色型人工饲料的斜纹夜蛾幼虫头部、胸部斑纹、胸腹部和背中线的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和明度(L)值进行了定量化分析。【结果】结果表明:幼虫的斑纹、胸腹部背面及侧面主色和背中线的R,G,B和L值随日龄增加而下降;头部R,G,B和L值在1-3日龄增加,后随日龄的增加而下降。幼虫体色变化也受食物颜色的影响,以对1-7日龄的影响为最大;红色型食物r∶g∶b=(128~251)∶(3~129)∶(6~96)对幼虫各部位体色的影响大于黄色、绿色和紫色的食物;幼虫取食不同颜色型食物后,各部位的变异系数大小依次为:斑纹胸腹部头部背中线。最后,建立了幼虫体色与食物色彩r,g,b值及日龄的回归方程。【结论】斜纹夜蛾幼虫体色受到食物颜色的影响,且在低龄时更为显著。     

从细胞色素b基因全序列差异分析岩羊和矮岩羊的系统进化关系

矮岩羊的分类地位从它被发现后就一直存在着争议。本文测定了分别来自四川和青海的岩羊(Pseudois nayaur)和矮岩羊(Pseudois schaeferi)共7个个体的Cyt b基因全序列(1140bp),结合山羊(Capra hircus)、北山羊(Capra ibex)、绵羊(Ovis aries)和盘羊(Ovis ammon)同源DNA序列进行比较,分析了碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异。用简约法和距离距阵法构建了分子系统树,得到了相同的拓扑结构。结果显示：岩羊和矮岩羊互为单系群,有着较山羊、北山羊、绵羊和盘羊间更近的亲缘关系,它们之间的序列差异(Cyt b＝3．2％)低于牛科不同种间的序列差异水平(8．3％-12．1％),明显高于种内个体的序列差异,而处于牛科亚种的序列差异范围内。因此,推测矮岩羊与岩羊之间的差异可能已经达到了亚种的水平。它们的分歧时间为l-3百万年[动物学报49(2)：198—204,2003]。     

基于MAXENT模型的贺兰山岩羊生境适宜性评价

生境评价对物种保护具有非常重要的意义。本研究在GIS空间技术的支持下,于2010年到2011年间,在贺兰山岩羊分布区采集其地理分布点数据以及环境变量数据,并运用MAXENT模型对贺兰山区域岩羊的生境适宜性进行评价分析。模型的评价结果达到优秀水平,研究结果表明：岩羊生境选择的主要影响因子为矿区、坡度、海拔和道路,生境适宜区主要分布于贺兰山东坡（宁夏贺兰山国家级自然保护区）的西南部,而西坡（内蒙古贺兰山国家级自然保护区）有少量分布,适宜生境面积总和为1 006.9 km2,占研究区域面积的28%。岩羊偏爱于海拔1 500－2 300 m的山势陡峭地带,建议对矿区和道路这两种人为干扰因素采取相应的措施,以提高岩羊的生境质量,促进其种群发展。     

贺兰山岩羊（Pseudois nayaur）集群特征的季节变化

2004年11月～2005年10月,在贺兰山对岩羊(Pseudois nayaur)的集群行为进行了研究,将其集群类型划分为雌性群、雄性群、雌雄群、母仔群、混合群和独羊6种类型.共观察到岩羊1 023群次,计4 866只次,平均群大小为(4.86±2.54)只,最大的群为51只,最小的为独羊.其中,母仔群459群(44.87%)为最多的集群类型,其余为混合群(20.72%)、雄性群(14.86%)、独羊(9.09%)、雌雄群(5.57%)、雌性群(4.89%).母仔群出现的频次在4个季节均最高,除母仔群外,春季雄性群出现的频次最高,而夏、秋、冬季都是混合群出现的频次最高,不同类型集群出现频次的季节间差异极显著.在4个季节中都以2～5只的群居多,其出现的频次占各季节群数50%以上,不同季节群大小差异极显著,而不同集群类型群大小季节间不存在显著差异.除独羊外,不同季节混合群大小差异极显著,母仔群、雌性群大小差异显著,而雄性群、雌雄群大小无显著差异.研究结果显示,贺兰山岩羊集小群是其显著特点,随着季节的变化,其集群类型、集群大小均会发生一定的变化.     

甘肃东大山自然保护区夏季岩羊种群的初步调查

2004年7月和8月,通过样线调查、野外直接跟踪观察和瞬间取样的方法,首次对东大山自然保护区的岩羊种群进行了初步调查。东大山自然保护区夏季岩羊以小群为主,在观察到的720只岩羊中,719只组成了50个群,最大群82只,最小群2只,平均为14.38只,2～10只群占总群数的66%;雌性群占30%,雄性群占26%,混合群占44%,整个东大山的岩羊密度为34.8±19.2只/km2;岩羊的雌雄性比为1∶0.63,成年雌体、亚成体和幼体之比是1∶0.4∶0.24。研究结果表明,东大山近几年的狩猎对岩羊的种群并未造成大的影响。     

从细胞色素b基因全序列分析岩羊和山羊、绵羊的系统发生关系

本文测定了来自四川和青海岩羊的细胞色素b 基因全序列(1 140 bp) , 结合从GenBank 中检索获得的山羊、北山羊、绵羊和盘羊4 个近缘种细胞色素b 核苷酸同源区序列进行比较, 分析了碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异。分别采用简约法和距离矩阵法构建分子系统树, 得到了基本相同的拓扑结构, 从分子水平初步探讨了岩羊的系统起源问题。岩羊与山羊属的山羊、北山羊有着比绵羊属的绵羊、盘羊更近的亲缘关系。岩羊与山羊、北山羊的分歧时间大约在3～6 百万年, 而与盘羊、绵羊的分歧时间大约在6～8 百万年。     

贺兰山雄性岩羊种群两个时期生命表的比较

2004年4—5月,利用102架自然死亡的雄性岩羊角,分析了贺兰山雄性岩羊种群的生命表、年龄 结构和存活曲线,并与1995年的研究做了比较。结果表明,1．5-4．5龄的死亡率为0％～7．4％,5．5～10．5龄 的死亡率为14．9％～25．0％,11．5-15．5龄的死亡率为40．7％～100％;与1995年相比,第一死亡高峰出现的 年龄段基本相同,而第二死亡高峰出现的年龄段则明显推迟;有64．7％的个体可以活到8龄以上,有7．8％的 个体可以活到13龄以上,与1995年也存在一定差异;1．5～4．5龄的期望寿命与1995年基本一致,但从5．5龄 以后,期望寿命明显提高;与1995年相比,4．5龄以下的死亡率差异不显著;5．5～9．5龄的死亡率差异显著, 而10．5龄以上的死亡率差异极显著。贺兰山岩羊种群虽经10年发展变化,但雄性岩羊的存活曲线依然接近A 型。     

贺兰山保护区冬季岩羊集群特征的初步分析

Group size and composition of blue sheep （Pseudois nayaur) were studied in the Helan Mountains, Ningxia Autonomous Region from November to December 2003. We scanned mountain slopes with binoculars and observed with 20 - 60 x spotting-scope. A total of 310 herds of blue sheep and 1 336 individuals were observed during the study period. Blue sheep were frequently seen in small herds of 2 to 8 individuals, which represent 94.8% of total herds observed. Herds consisting of 9 individuals or more represented 5.2%. The largest herd we observed numbered 51 individuals. Mean group size was 4.2 individuals. Blue sheep herds can be divided into three types: male herds （composed solely of males), female herds (consisting of females with or without juveniles of both sexes), and mixed herds （including adult males, females, and subadults). Among the 310 herds, female herds were counted 150 times (48.4%}, mixed herds 154 times (49.7%), and male berds 6 times (1.9%) . Of 1 336 blue sheep classified by sex and age, adults, subadults and juveniles composed 64.1%, 20.8%, and 15.1% respectively. The female: male ratio of adults was 1:0.73. The ratio of adult females to juveniles was 1:0.56, which is higher than the ratio recorded in spring （ 1:0.43) or summer （ 1:0.44). The results showed that the Helan Mountains State Nature Reserve has succeed in protecting blue sheep.     

宁夏贺兰山岩羊肌肉营养成分分析

为研究贺兰山岩羊肌肉组织的营养价值,对其组成成分进行分析。结果表明:雌性岩羊与雄性岩羊肌肉组织在磷、锌、氨基酸和脂肪酸的含量方面有所不同。岩羊肌肉是蛋白质和矿物质的良好来源,尤其是钙、磷和铜。与联合国粮食农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐的理想蛋白质模型(EAA /TAA 比约40% )相比较,岩羊肌肉蛋白质营养价值很高(其中,雄性EAA /TAA 比为39.3% ,雌雄EAA/ TAA 比为39.2%)。通过计算氨基酸评分和氨基酸化学评分,岩羊肌肉蛋白中缬氨酸为限制性氨基酸,赖氨酸含量很高。此外,岩羊肌肉也是亚油酸和亚麻酸的良好来源。     

发情交配期贺兰山岩羊的集群特征

2003 年和2004 年的11 ～12 月,采用样线法和全事件取样法研究了贺兰山岩羊的集群特征。共观察到岩羊715 群,共计2 473只。发情前期平均群大小3.5±2.8 只(n = 241),发情期平均群大小3.4±3.2 只(n =297)。发情前期与发情期雄性群、雌性群、雌雄群、混合群及母子群大小间均无显著差异。发情前期到发情期群类型组成差异极显著,发情期雌雄群、混合群和独羊比例显著上升;雄性群、雌性群和母子群比例显著下降。发情前期到发情期,雄性岩羊在雄性群、雌雄群、混合群和独羊中的分布差异极显著,成年雌性岩羊在雌性群、雌雄群、混合群、母子群和独羊中的分布差异极显著。发情期4 个年龄等级雄性在雄性群、雌雄群、混合群和独羊中分布差异极显著,4 个年龄等级雄性岩羊都倾向分布于混合群。
     

基于DNA条形码和微卫星标记分析矮岩羊的进化地位

岩羊Pseudois nayaur是目前岩羊属Pseudois中承认的唯一物种,主要分布在青藏高原及其周边山脉地区,是该地区代表性的大型有蹄类动物。岩羊种内存在矮岩羊这一个形态特异的种群,其分类地位一直处在争议当中。本次研究从岩羊分布区域内搜集到26个岩羊样品,其中包括5个矮岩羊样品,选取了COⅠ基因DNA条形码标准区域和8个微卫星标记位点探讨了矮岩羊与岩羊不同地理种群的系统进化关系,同时分析了矮岩羊的进化地位。结果表明矮岩羊和岩羊间目前处于基因交流半隔离状态,不应该被分为2个不同的物种或者亚种,而矮岩羊应该被作为岩羊四川亚种P.n.szechuanensis中一个形态变异的特殊分类群。另外,结合生境选择和生态观察的结果推测矮岩羊目前可能已经处于单独进化的早期阶段。