奇异数据筛选法在玉米籽粒蛋白质近红外光谱检测中的应用

相对于传统生化测定方法,基于近红外光谱(Near infrared spectroscopy,NIRS)玉米籽粒蛋白质含量检测是一种快速、非破坏、且适用于多组分同时检测的新方法。但在建模过程中,由于奇异数据(异常值)的存在会影响近红外光谱模型的预测精度和稳定性,我们采用奇异数据筛选法剔除了玉米籽粒近红外光谱中的奇异数据并建立了玉米籽粒蛋白质含量的偏最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LS-SVM)模型。本文分别采用杠杆值法(Leverage)、半数重采样法(Resampling by Half-Mean,RHM)和蒙特卡洛采样法(Monte-Carlo Sampling,MCS)剔除了玉米籽粒蛋白质光谱数据中的奇异数据并对模型结果进行比较。在剔除奇异数据的基础上,采用偏最小二乘回归法(Partial least squares regression,PLSR)提取主成分,并基于小生境蚁群算法(Niche ant colony algorithm,NACA)优化偏最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型参数(γ和σ2),建立基于LS-SVM的玉米籽粒蛋白质定量分析模型。结果表明,采用3种奇异数据筛选法剔除奇异数据后所建LS-SVM模型的预测结果都优于采用原光谱数据所建模型,相比较而言,蒙特卡洛采样法为基于近红外光谱检测玉米籽粒蛋白质的最佳奇异数据筛选法。     

不同喀斯特小生境中土壤丛枝菌根真菌的遗传多样性

为探明西南喀斯特地区小生境土壤中丛枝菌根真菌(AMF)的遗传多样性特征, 利用巢式PCR和变性梯度凝胶电泳相结合的分子生物学方法, 对茂兰3种植被类型下的小生境(石缝、石沟、土面) AMF遗传多样性进行了研究。结果发现: 各类小生境都含有丰富的AMF遗传多样性, 灌木林土面的多样性指数和物种丰富度最高, 为4.06和68; 次生林石缝的最低, 为3.16和29, 所研究的9个小生境多样性指数和物种丰富度的平均值分别高达3.67和48, 高于同类研究在其他地区的结果, 这可能主要与喀斯特生态系统复杂的结构和较高的植物多样性有关; 聚类分析显示各类小生境间的AMF群落结构差异显著, 相似性指数最高仅为0.45, 说明小生境所带来的空间异质性对AMF的遗传多样性产生了显著影响; 基因测序显示球囊霉属(Glomus)极有可能是喀斯特地区AMF的优势菌属, 在以后筛选喀斯特地区的高效生态恢复菌种时可重点考虑球囊霉属的一些菌种。     

广西木论喀斯特森林土壤养分水平与植被及地形的关系

研究了广西木论喀斯特森林原生植被和次生植被的土壤养分特征,测定了陡坡、缓坡、洼地3种主要地形内林地0～5 cm表层土壤中的有机质(SOM)、氮、磷、钾含量,以及它们在石土面、土面两类主要小生境间的差异.结果表明:林分成熟度高、优势种不明显的原生林积累了高水平的SOM,缓坡石土面最高,达345 g kg-1,洼地的含量较低,但仍在80 g kg-1以上;土壤全氮(TN)、碱解氮(AN)含量也较高.以红背山麻杆(Alchornea trewioides)、广西野桐(Mallotus conspuyrcatus)、伞花木(Eurycorymbus cavderiei)等为优势种的次生林,物种多样性较原生林低,SOM、TN、AN含量也低,缓坡石土面和土面小生境的SOM分别为110 g kg-1和77 g kg-1,是原生林的32%和35%,下降幅度最大,其次为陡坡,而洼地的差异不明显.全磷(TP)、有效磷(AP)、全钾(TK)、有效钾(AK)含量在两林型间差异无明显规律.原生林和次生林土壤养分含量(除TK外)以缓坡>陡坡>洼地;但次生林中三者间无显著差异.同类型样地内小生境土壤养分含量(除TK外)均为石土面含量高于土面.     

喀斯特山区不同植被类型土壤有机碳的变化

研究了贵州西南部典型喀斯特山区不同植被类型下常规土壤及小生境土壤中有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳的变化.结果表明:不同植被类型下,常规及小生境土壤有机碳含量均表现为:裸地＜草丛＜灌木林＜乔木林,常规土壤变幅在7.18 ～43.42 g·kg-1,土面和石坑土壤有机碳变幅分别为6.62 ～46.47 g· kg-1和9.01 ～52.07 g·kg-1;颗粒有机碳(POC)/矿物结合态有机碳( MOC)值均为:裸地＜草丛＜乔木林＜灌木林,同一植被类型下,与常规及土面相比,石坑中土壤POC/MOC值最高;植被在由裸地-草丛-灌木林-乔木林的变化过程中,不同粒径土壤颗粒有机碳含量增加,而土壤有机碳主要以砂粒及粉砂粒有机碳形式存在,说明喀斯特地区土壤的固碳能力及有机碳稳定性较弱,土壤易受外界干扰而引发有机碳流失,土壤质量存在下降或退化的风险.     

茂兰喀斯特森林林窗下木本植物多样性及其驱动力

喀斯特森林中的林窗多为中小尺度干扰形成的,是木本植物更新的重要场所,探索林窗下木本植物多样性维持及其驱动力对喀斯特退化森林更新及恢复有重要意义.本研究以茂兰国家级自然保护区内常绿落叶阔叶混交林林窗为对象,监测林窗特征,分析林窗下木本植物重要值、α多样性指数,明确林窗特征与植物多样性之间的关系,并分析生境因子对林窗下木本...     

^137Cs,^134Cs在人工海洋小生境中的行为

在自行建立的人工海洋小生境中,采用示踪法综合地研究~(137)Cs、~(134)Cs在人工小生境中的行为。结果表明,~(137)Cs和~(134)Cs具有共同的生理生态行为,并表现出相似的规律、沉积物对~(137)Cs、~(134)Cs的吸附能力甚低,~(137)Cs、~(134)Cs在海洋动物体内趋于全身性的分布。各主要生化物质均能检出~(137)Cs、~(134)Cs。排泄实验后,海洋动物的胃肠、肝(消化腺)~(137)Cs、~(134)Cs损失显著。沉积物表现为解吸-重吸附的过程。     

人类口腔小生境微生物的多样性

本文论述了人类口腔中微生物的物种多样性,口腔小生境的复杂性与微生物多样性的关系,以及口腔中微生物变化与人类疾病和健康的关系。     

莲草直胸跳甲的空间选择与性别分化

【背景】莲草直胸跳甲是空心莲子草的专一性天敌,成功地大量繁殖是其大规模应用于空心莲子草生物防治的必要条件,为了更好地开展莲草直胸跳甲的室内大量繁殖,明确其不同虫态对空心莲子草空间的选择性具有重要意义。【方法】本研究调查了莲草直胸跳甲成虫取食与产卵、幼虫取食、老熟幼虫化蛹的空间选择性,并分析了空心莲子草茎秆直径对幼虫化蛹空间选择、蛹羽化率和羽化成虫性别分化的影响。【结果】雌雄成虫均嗜好栖息于空心莲子草幼嫩的顶叶,位于顶叶的雌、雄成虫数量分别占整株的62.9%和63.3%;成虫偏好将卵产在第2节叶片上,比例高达41.2%;幼虫主要集中于上部3节的叶片上取食,占84.8%;老熟幼虫化蛹前在茎秆上蛀孔后钻入茎秆中化蛹,其不在第1节茎秆内化蛹,化蛹主要选择在3～5节,其中在第4节茎秆内化蛹量最高,达1.0头.节-1;老熟幼虫在1～5节茎秆内的化蛹量与空心莲子草茎秆直径具有显著相关性（y=-19.209x2＋16.66x＋2.6737,R2=0.841）;羽化成虫的雌雄性比则与茎秆直径呈显著正相关（y=5.5704x-1.1718,R2=0.914）。【结论与意义】莲草直胸跳甲成虫和幼虫均偏好在空心莲子草上部的叶片取食,老熟幼虫化蛹则偏好中部较粗壮的茎节,因此,培育茎秆较粗且老化程度较低的空心莲子草是实现莲草直胸跳甲大量饲养的重要途径。本研究可为优化人工大量饲养繁殖莲草直胸跳甲的条件提供数据支持。     

模拟喀斯特异质性小生境下三叶鬼针草地上地下协同生长对策

模拟在喀斯特异质生境下,通过随机区组实验,研究三叶鬼针草（Bidens pilosa L.）在两种土壤生境（浅而宽、深而窄）和3种水分处理（对照、减水50%、减水70%）下植物的地上和地下生长关系及生物量分配格局。结果显示：（1）两种生境中三叶鬼针草的地上生长（株高、地径、叶面积、叶生物量）与地下根系生长（根长、根表面积、根体积、根生物量）均随着施水量的减少而降低;叶面积比率随着施水量的减少而增加;根质量比在浅而宽土壤生境中呈先增后减的趋势,而在深而窄土壤生境中呈增加趋势。（2）两种生境中三叶鬼针草的地上生物量与地下根系生物量、叶面积与根长、叶面积与各层根系生长均呈显著正相关关系。但在浅而宽土壤生境中,三叶鬼针草的地上生物量与各土层根系生物量均呈显著正相关,而在深而窄土壤生境中,地上生物量仅与中上土层根系生物量呈显著正相关。研究表明三叶鬼针草在不同生境中均具有较好的地上地下协同生长对策,在增强对地下资源获取的同时也增强了对地上资源的获取。在浅而宽土壤生境中,三叶鬼针草通过协调根系的横向拓展能力与植物叶片的生长来应对快速的干旱缺水;在深而窄土壤生境中,植株能较好地协调根系向下拓展能力与地上叶面积的生长,更好地利用土壤深层的水分资源。     

^60Co在人工海洋小生境中的行为

在自行建立的人工海洋小生境中,采用示踪法和S-80智能多道分析器及Ge(Li)探头测量放射性,研究~(60)Co在小生境中的行为。结果表明,~(60)Co进入海水后以颗粒态的形式存在;沉积物对~(60)Co的浓集系数仅为3—4。在排泄实验中,沉积物出现重新吸附的现象。海洋动物的肝脏(消化腺)、胃肠是浓集~(60)Co的关键器官,其浓集系数高达2—3个数量级;除有机酸外,主要生化成分均能检出~(60)Co,其总量分布主要集中在脂肪,其次是蛋白质。排泄实验之后,胃肠及生化物质里的~(60)Co损失显著,肝脏(消化腺)仍残留50％,而毛蚶的蛋白质仍有83％的残留量。