基于指标自动筛选的新疆开孔河流域生态健康评价

生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecological Hierarchy Network),通过文献调研和因果分析建立要素层与指标层之间的交叉联系,构建了生态健康评价"网状"指标体系;在保证指标体系完备性基础上,通过结合主成分分析和熵权法的候选指标权重的客观计算,基于目标优化理论构建了评价指标的自动筛选模型,并基于中选指标计算了新疆开孔河流域2001—2017年生态健康指数(EHCI,Ecological Health Comprehensive Indexes),分析其空间分异和时间变化特征。结果表明:利用所建立的评价指标自动筛选模型,开孔河流域生态健康评价指标由31个候选指标自动筛选出了17个中选指标,用54.8%的指标表达了85.98%的信息,中选的17个指标在干旱/半干旱区域有关文献中应用较多,使用频次比例都在20%以上,其中归一化植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)、年降水量和植被覆盖度(FVC,Fractional Vegetation Coverage)3个指标的使用频次百分比均超过了50%,说明指标自动筛选模型的合理性;开孔河流域空间分布差异显著,总体上西北高、东南低,东南部和中部绿洲区外围生态健康状况较差,西北部河谷地带和中部两大绿洲区生态健康状况较好;17年来,流域生态质量整体趋于改善,显著改善区域占10.26%,远高于显著退化的1.61%,显著改善区域以孔雀河绿洲最为明显。开孔河流域生态健康的总体好转趋势说明区域生态综合治理取得一定成效。     

昆虫图像自动鉴别技术

昆虫是地球上物种多样性最为丰富的生物类群,其物种鉴定任务复杂而艰巨,可靠的物种鉴定是开展昆虫学工作的重要基础之一。当前,国内外的人工昆虫物种鉴定能力均不能满足实际需求,因而人们开始不断探索利用计算机自动鉴定昆虫的原理和方法。目前,模式识别技术的迅猛发展已为昆虫图像的自动鉴定提供可能。文章概述昆虫图像自动鉴定技术研究的历史与现状,总结主要原理和方法,介绍工作流程,并展望发展前景。     

颗石藻自动鉴定系统及其古海洋学应用——以南海MD05-2901柱状样研究为例

颗石藻自动鉴定系统SYRACO(Système de Reconnaissance Automatique de Coccolithes)是一种通过人工智能神经网络自动识别颗石藻种类并统计数量的工具软件。该软件能够快速可靠识别观察视域中的所有颗石个体,大幅度提高工作效率并弥补了在颗石藻属种鉴定过程中的人为误差。经过训练的SYRACO系统可以鉴定第四纪以来14个主要颗石藻属种,适用于第四纪以来的古环境研究。作者使用SYRACO自动鉴定系统对南海MD05-2901柱状样进行颗石藻属种鉴定,同时获得了Florisphaera profunda,Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceani-ca等主要属种含量信息。将结果与先前人工统计数据对比表明二者具有很好的一致性,证明其在古海洋学研究中的应用价值。     

蔗糖能进入植物细胞的论证

在足够长的时间内,控制一定的条件,在蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞发生质壁分离及自动复原现象.在植物组织培养基中分别用蔗糖和葡萄糖作碳源,比较观察外植体的生长发育状况,实验结果表明蔗糖分子可以进入植物细胞并被利用.     

自动感应照相系统在大熊猫以及同域分布的野生动物研究中的应用

鉴于野生大熊猫种群的濒危现状,已经不允许对其生境进行破坏性或干扰其行为活动较多的调查活动。例如,野生大熊猫个体数量稀少、其栖息地地形复杂或植被茂密,野外直接观察和调查野生大熊猫极为困难。自动感应照相系统是一种非损伤性野生动物调查工具,在很大程度上弥补了传统调查方法的不足,为野生动物的调查和研究提供了新的有效途径。本研究利用自行研究和开发的自动感应照相系统,获得了野生大熊猫及与其同域分布的其它物种的重要生态信息,显示了自动感应照相系统在物种鉴定、区系调查、个体识别、种群监测、性别确定和行为生态学研究等多方面的应用价值[动物学报51(3)：495—500,2005]。     

计算机视觉在线虫进食行为自动分析中的应用

秀丽隐杆线虫被广泛地用作研究基因与行为关系的绝佳模式生物.线虫的咽部神经元回路控制着复杂的进食行为.为了研究进食行为的分子机制,有必要对线虫进食行为表型分析鉴定.然而,目前为止,几乎所有的线虫进食行为表型鉴定都是通过人眼来判断.因为其泵入食物的肌肉运动频率高,该行为的分析是很困难而且效率低下的.为解决这个问题,我们设计了基于计算机视觉技术的自动化成像系统来高通量分析线虫进食行为表型.此成像系统对进食表型的检测准确率达到98%以上,并使得连续可靠地分析其表型细微变化成为可能.同时,在保证高准确率的前提下单位时间内分析数据的效率比人工分析提高了3倍.     

几何形态计量学在昆虫自动鉴定中的应用与展望

几何形态计量学着重研究的是生物形态的拓扑结构信息,不受标本大小和形状变化的影响,是进行昆虫自动鉴定的一个新的手段。本文首先介绍了传统形态计量学和几何形态计量学两种昆虫自动鉴定的方法,并着重介绍了轮廓分析法和标志点分析法等几何形态计量学的分析方法,以及目前开发的几何形态计量学昆虫自动鉴定软件,简述了该方法应用于昆虫自动鉴定的工作流程,最后对几何形态计量学在昆虫自动鉴定方面的未来发展进行了展望。     

太湖湖岸带浮游植物初级生产力特征及影响因素

利用高频溶解氧监测,估算了太湖梅梁湾湖岸带浮游植物初级生产力的高频变化特征。结合同步气象监测及浮游植物、浮游动物和营养盐的周年逐周观测数据,分析了气象和环境条件对富营养化湖泊浮游植物初级生产力的影响。结果发现,高频溶解氧监测估算的初级生产力变化与浮游藻类生物量的变化一致,能够反映出浮游植物生产力的昼夜变化、季节变化等规律。统计分析表明,气温对太湖这一富营养化湖泊初级生产力影响很大;氮的供给与浮游动物的选择性牧食也是影响浮游植物初级生产力的重要因素。湖岸带的水华堆积过程对初级生产力影响巨大,气象、水文过程又加剧了蓝藻水华初级生产力的变化幅度,反映出富营养化湖泊初级生产力可能存在极大的时空不均一性。研究表明,溶解氧高频监测法估算初级生产力能够捕捉到湖泊初级生产力的快速变化过程,可以用于富营养化湖泊初级生产力监测、蓝藻水华灾害预警中。     

应用IABP 治疗急性心梗伴心源性休克的观察与护理

主动脉球囊反搏（IABP）是临床上一项极为有效的血流动力学支持手段,它是将一定容积的球囊放置于主动脉部位,球囊导管与体外压力泵相连,内部填充氦气,由体表心电图进行自动程序控制,使球囊充盈与排空限定在特定的时限。球囊充气发生在舒张压早期主动脉瓣刚刚关闭时,使主动脉内舒张压增高,提高冠状动脉的灌注,改善心肌供血。球囊排空发生在舒张压末期,主动脉瓣开放前的瞬间,降低左室射血阻抗,减低心脏的氧耗,使左室的每搏排血量和射血分数增高。但由于其术后并发症发生率为15％,其中11％为严重并发症,如栓塞、肢体缺血、全身感染等,加之术后长时间卧床制动易出现体位不适而致焦躁不安使IABP不能有效工作,因此细致全面的护理措施,能帮助病人减少并发症,顺利渡过置管期,尤其对急性心梗伴心源性休克的病人,可显著降低死亡率,同时提高抢救成功率。