基于神经网络的马尾松叶绿素含量高光谱估算模型

分析不同生长期的马尾松冠层反射光谱特征与相应叶绿素含量的相关关系.利用36个红边参数逐一筛选,最终确定7个与叶绿素含量相关性较高的红边参数作为光谱特征参数,分别应用逐步分析法与BP神经网络构建叶绿素含量的高光谱估算模型;同样,筛选出4个植被指数作为光谱特征参数,同时,将对原始光谱进行主成分分析降维后的前4个主成分作为BP神经网络的输入变量,分别应用逐步分析法与BP神经网络构建叶绿素含量的高光谱估算模型.结果表明: 将红边参数作为输入变量建立的逐步回归模型和BP神经网络模型的决定系数(R²)分别为0.5205、0.7253,均方根误差(RMSE)分别为0.1004、0.0848,相对误差分别为6.3%、5.7%.将植被指数作为输入变量建立的逐步回归模型和BP神经网络模型的R²分别为0.5392、0.7064,RMSE分别为0.0978、0.0871,相对误差分别为6.2%、6.0%.基于主成分分析的BP神经网络模型的预测效果最好,R²为0.7475,RMSE为0.0540,相对误差为4.8%.     

黑翅土白蚁下唇腺解剖构造研究

本文利用显微解剖和测量,研究黑翅土白蚁Odontotermes formosanus下唇腺解剖构造及其在不同类型个体间职能的分化。黑翅土白蚁的下唇腺由左右对称的两部分组成,每侧构造由9～11个腺泡群、1个下唇腺囊及相关的导管组成。每侧的腺泡群导管与下唇腺囊导管首先汇合成分导管,两侧的分导管在舌基部后方汇合,形成一条主导管,主导管开口于舌基部下方。黑翅土白蚁下唇腺发达程度与个体的职能有关。有翅成虫下唇腺最发达,3龄无翅芽若虫下唇腺最小。巢内工蚁是口交哺物质的主要提供者,在下唇腺长度、腺泡直径及腺泡数量方面均极显著高于采食工蚁。兵蚁下唇腺及下唇腺囊转化为与防卫职能相关的器官。前兵蚁与兵蚁下唇腺囊均发达,老龄兵蚁下唇腺囊内充满黄色粘稠液体。冰冻保存后下唇腺明显缩小。冰冻保存后下唇腺腺泡直径的校正系数为1.19,腺泡群长度校正系数为1.14。     

断眼天牛DNA条码试剂盒的研制

【目的】为了加强对检疫口岸截获木材中的断眼天牛种类进行准确、快速的鉴定,克服单纯依赖于形态学方法为主的局限性,我们研发了断眼天牛属DNA条码试剂盒检测技术。【方法】本研究基于线粒体COⅠ基因(线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ),采用加拿大条码中心开发的昆虫及植物DNA提取方法,对基因序列分析,获得碱基位点规律。【结果】断眼天牛属中的9个常截获种类取得了标记性碱基位点。【结论】检疫中常截获的断眼天牛属中的9个种通过标记性碱基位点得到区分;研发了断眼天牛属DNA条码试剂盒检测技术,为进出境口岸的检疫工作提供一种新的鉴定手段。     

松梢隐翅虫林间种群动态

【目的】研究松梢隐翅虫Placusa pinearum林间种群分布及年消长动态,为进一步研究其作为载体昆虫携带天敌开展微红梢斑螟Dioryctria rubella生物防治提供依据。【方法】2013—2014年,对江苏、安徽地区4个林分进行调查,比较林分、树种、虫害梢直径、蛀道长度、微红梢斑螟虫态对松梢隐翅虫分布的影响,分析其年消长动态。【结果】松梢隐翅虫在不同林分中的分布率:安徽明光老嘉山林场>江苏句容下蜀林场>安徽明光管店松林>安徽明光张八岭松林;在不同树种虫害梢内分布率:马尾松Pinus massoniana>火炬松P.taeda>黑松P.thunbergii。松梢隐翅虫在虫害梢蛀道内的分布与虫害梢直径与蛀道长度显著相关(P<0.01),与微红梢斑螟虫态相关不显著(P>0.05)。松梢隐翅虫主要分布于虫害梢直径4.22~15.36 mm、蛀道长度23.2~354.6 mm的蛀道内,随着虫害梢直径和蛀道长度的增加,虫口密度、分布率呈上升趋势;松梢隐翅虫在各龄微红梢斑螟幼虫及蛹的蛀道内均有分布,3龄幼虫蛀道内的虫口密度及分布率较低。成虫几乎全年可见,盛期为5—7月和9—11月,幼虫盛期为5—8月。【结论】松梢隐翅虫林间种群分布以及年消长主要受微红梢斑螟幼虫数量及其特定生境(微红梢斑螟蛀道)的影响,成虫采集宜在5—7月和9—11月进行。     

美洲黑杨不同无性系对分月扇舟蛾幼虫生长和食物利用的影响

本文研究了不同的美洲黑杨无性系对分月扇舟蛾Clostera anastomosis L.幼虫生长的影响。结果表明,抗性水平不同的无性系影响分月扇舟蛾幼虫体重、相对生长率、食物利用率和转化率。抗性较强的89-3号无性系对幼虫的生长有抑制作用,幼虫取食后,其食物利用率和转化率在第2天有显著下降,但随后表现不明显;而感性较强的74-4号无性系有一定的促进作用,幼虫取食后,其食物利用率和转化率都显著提高。     

长木蜂的形态和生物学观察

长木蜂Xylocopa tranquebarorum(Swederus)属于多访花性昆虫。本文报道了长木蜂的形态特征、生活史及幼虫和成虫的行为等生物学特性。该蜂在南京地区1年发生1代,以成虫在巢室内越冬。翌年的3月下旬成虫开始外出活动,主要是筑巢、采集粉蜜、酿贮蜂粮和产卵。6月中旬至7月下旬新一代成虫羽化,新羽化的成虫群集在蜜源植物青桐树上补充营养,并在青桐的附近空中婚飞、交配。室内观察长木蜂的卵期9～11d,平均(9.97±0.76)d;幼虫期19～22d,平均(20.30±1.18)d,预蛹期8～9d,平均(8.53±0.51)d,蛹期19～21d,平均(19.67±0.66)d。雌雄比为2.17∶1。雌蜂酿制蜂粮的盛期在5月上旬,采集蜂粮的最佳时期在5月上中旬。该蜂的卵产在块状的蜂粮上,卵长10.06～13.34mm,腊肠形或香蕉形,略弯曲,两端钝圆,头部略窄与尾部,尾部最宽,重(0.0438±0.0122)g。     

栓皮栎根系解剖结构、水力特性及碳、氮含量研究

为阐明栓皮栎根系随径级的变化规律,探究其细根的合理划分标准。以1年生栓皮栎幼苗为研究对象,将其根系分为1、1～2、2～3、3～4 mm四个径级,分别制作石蜡切片观察解剖结构,比较木质部水力特性,测定碳氮含量及其比值,并采用主成分法对根系进行分类。结果表明:(1)随着径级增加,栓皮栎根系周皮、韧皮部和形成层组织厚度增加而占径比降低,木质部直径及其占径比均增加。(2)直径2 mm以上的栓皮栎根系木质部平均最大和最小导管直径、根比导水率和栓塞脆弱性指数增加显著; 而导管密度显著下降,导管面积与木质部面积之比变化不显著。(3)直径2 mm以上栓皮栎根系碳含量表现出显著增加,随着径级增加,根系氮含量下降、碳氮比升高。(4)主成分分析表明,13项根系结构和元素含量指标降维后,前2个主分量方差贡献率达62%,PCA双序轴显示栓皮栎根系可划分为2 mm以下的吸收根群和2 mm以上的运输根群。综上认为,以2 mm作为栓皮栎细根划分的标准兼顾了形态和功能的特点,更具有准确性。     

昆虫体内的酪胺:合成、降解与生理功能

作为神经活性物质,昆虫体内的酪胺(tyramine, TA)主要在酪胺能神经元中合成,但也可在马氏管主细胞中合成。TA在结合其受体发挥生理功能后,可被突触前膜的转运体(transporter)转运回突触前膜重复利用。N-酰基化可能是昆虫体内TA降解的主要途径。目前,昆虫体内发现的TA受体均属于G蛋白偶联受体,通过与Gi或Gq结合导致cAMP或(和) Ca~(2+)水平的变化,实现信号转导。此外,果蝇神经系统内星型胶质细胞、瞬时感受器电位通道Waterwitch (Wtrw)以及多巴胺能神经元也参与TA的信号转导。TA参与昆虫求偶与交配后行为的调节,与章鱼胺(octopamine, OA)、FMIRFamide神经肽协同调节精子和卵的贮存和排放;还参与调节马氏管排泄,与多巴胺(dopamine, DA)协同调节蜜蜂工蜂的生殖分化,与OA以相互拮抗的方式调节昆虫的运动。飞蝗群居型和散居型个体的分化也受TA和OA的协同调节。TA还可以调节采集蜂资源利用与开发的平衡。现综述该领域相关研究进展并展望未来研究方向。     

三株芽胞杆菌菌株对松材线虫低温存活与繁殖的影响

为明确细菌在松材线虫生态适应性中的作用,本研究选择与致病相关的松材线虫伴生细菌GD1、马尾松内生细菌GD2以及具有杀松材线虫活性的湿地松内生细菌NJSZ-13为试验对象,测定经这3株芽胞杆菌菌株3个浓度低温驯化10、15和20 d后,在冷冻条件下松材线虫强毒虫株AMA3、中毒虫株AA3和弱毒虫株YW4的存活率和繁殖量。结果表明：低温驯化15 d和20 d后3株菌株对不同毒力线虫的活力影响较驯化10 d后的更显著。在低温驯化15 d、-20℃冷冻处理1 h后,5×10⁶ CFU/mL浓度菌株GD1处理下,虫株AMA3、AA3和YW4的存活率分别为77.22%、83.68%和84.26%,与对照差异显著;5×10⁵ CFU/mL浓度菌株GD1处理下,虫株AMA3、AA3和YW4的存活率分别为75.76%、80.67%和81.50%,与对照差异显著。5×10⁶ CFU/mL和5×10⁵ CFU/mL浓度菌株GD2处理下,与GD1处理组结果相似,菌株NJSZ-13处理组则与菌株GD1和GD2的结果相反。低温驯化15 d、-20℃冷冻处理1 h后,5×10⁶ CFU/mL浓度菌株GD1处理下,虫株AMA3、AA3和YW4的繁殖量分别为7 530、9 317和12 793条/皿,与对照（3 192、3 840和5 823条/皿）差异显著;5×10⁵ CFU/mL浓度菌株GD1处理时,3个虫株的繁殖量均与对照差异显著。而菌株GD2和NJSZ-13处理后,3个虫株的繁殖量均无显著变化。表明不同芽胞杆菌对松材线虫的低温适应性影响存在差异,松材线虫伴生细菌GD1和马尾松内生细菌GD2能增强其低温适应性,而湿地松内生细菌NJSZ-13菌株则相反。     

季节性干旱地区典型树种长期水分利用特征与模式

在季节性干旱地区,水分是影响植物生长发育的关键核心因子。基于长期连续观测数据探究植物水分利用模式,对于季节性干旱地区植被建设具有重要意义。本研究以北京山区侧柏人工林为对象,利用稳定氢氧同位素技术测定了2012—2017年间土壤、植物枝条和降水同位素组成,通过MixSIAR模型定量分析侧柏对不同土层土壤水分的贡献率。结果表明: 深层(40～100 cm)土壤水较浅层(0～40 cm)土壤水稳定,受蒸发和降水的影响,浅层土壤含水量和水同位素值变化幅度较深层明显;侧柏主要吸收利用稳定的深层土壤水,贡献率为55.7%。在旱季,随着土壤水分含量的降低,植物对土壤水分的吸收深度逐渐向浅层转移;在水量充沛、自然适宜、轻度干旱、中度干旱条件下,深层土壤水的贡献率依次为59.8%、57.9%、54.6%、52.7%。在轻度和中度干旱条件下,雨季侧柏对深层土壤水的依赖程度高于旱季,以维持较大的蒸腾作用;在水量充沛、自然适宜、轻度干旱、中度干旱条件下,深层土壤水贡献率分别为58.9%、57.6%、56.4%、57.1%。侧柏依据土壤水分条件调整吸水深度的自适应特性,对季节性干旱地区生态造林树种的选择和长期管理规划具有重要意义。