生物组织X光照片圆层析合成法的研究——Ⅰ、优化断层片的数学方法

在圆层析合成法(Circular Tomosynthesis)中;根据零阶贝塞尔函数(Bessel Function),离开所研究的层析平面一定距离的物体细节就变得模糊.其模糊程度取决于该系统的传递函数,利用贝塞尔函数的正交性;可以特定一个具有不同开角的采样圆锥集合.使用Fourier-Bessel级数可以合成一个具有最佳边瓣抑制的窗函数.对于具有固定数目的采样圆锥,并且在有限区间上集中最多能量的窗函数是圆长球函数(Circular Prolate Spheroidal Function).     

生物组织X光照片的层析合成法的研究——Ⅱ.优化层片特性的模拟

在圆层析合成法中,我们提出了两种X光扫描采样的方法.一种是以零阶贝塞尔函数为窗函数,采用单个的采样园锥.另一种是以圆长球函数为窗函数,用Fourier-Bessel级数展开的系数为权,采用多重采样圆锥.在适当选择窗函数的参数下,给出了采样几何学的设计及对不同窗函数的衰减特性进行了模拟.     

生物组织X光照片的层析合成法的研究——Ⅱ.优化层片特性的模拟

在圆层析合成法中,我们提出了两种X光扫描采样的方法.一种是以零阶贝塞尔函数为窗函数,采用单个的采样园锥.另一种是以圆长球函数为窗函数,用Fourier-Bessel级数展开的系数为权,采用多重采样圆锥.在适当选择窗函数的参数下,给出了采样几何学的设计及对不同窗函数的衰减特性进行了模拟.     

量子输运中的单粒子格林函数

输运是介观物理中的其本现象。用量子力学的观点来研究输运,此即量子输运.在量子输运中,格林函数方法(Green’s Function Method)被广泛地应用.通过与经典物理中格林函数进行类比的方法,本文简要介绍单粒子格林函数的引入与性质,并以算符形式表示之。然后,简单叙述单体格林函数的微扰论(Dyson方程),最后叙述了推迟格林函数。     

点格局分析中边缘校正的一种新算法及其应用

在点格局分析中,通常选取一个矩形作为研究区域,而K(d)函数估计值的方差倾向于随着距离尺度的增加而增加.作为一种粗略的指导,距离尺度的最大值一般为矩形最小边长度的一半.在这种情况下,边缘校正的权重最小值为0.25.通过在校正圆上等弧长取点,用校正圆上落在研究区域之内的点数除以整个校正圆上的点数,作为边缘校正权重的近似值.点数越多,这种近似算法越接近传统的精确算法.这种近似算法不仅适用于计算研究区域为矩形的边缘校正权重,而且适用于计算研究区域为任意多边形的边缘校正权重.此外,当矩形研究区域中点事件的信息不足时,这种算法可以允许计算接近到距离尺度的上限(即矩形对角线长度的一半)对应的K(d)函数.     

基于径向基函数神经网络的温室室内温度预测模型

试验证实径向基函数神经网络(Radial Basias Function Neural Network)在函数逼近能力、训练速度方面都有良好的性能．采用最小正交二乘法为训练算法,基于传统的数学分析,用PRIVA公司温室监控系统采集数据,选用当前时刻室外温度、风速、太阳辐照度、顶窗开度、内帘幕展开度、水温、室内温度、相对湿度,再加上1个时间间隔、2个时间间隔以前的室内温度作为输入向量,获得了满意的温室室内温度一步预测模型(均方差等于0．0073)．该模型为设计温室环境控制器及分析温室性能奠定了良好基础．     

科尔沁沙地家榆林的种子散布及幼苗更新

家榆是典型的风播植物,在科尔沁沙地可以形成单一优势种林地.通过对林缘和孤立树不同方向从树基部向外的有序取样与林下和林窗的随机取样调查,分析了家榆林下和林窗不同生境的种子沉降和幼苗分布特征、林缘和孤立树种子散布方向的差异性与规律性.结果表明,家榆种子密度在林下生境阴坡和阳坡明显大于丘顶和丘底,在林窗生境丘顶明显大于丘底.家榆向周围不同方向种子散布的距离和累积数量均有较大差异,其中林缘和孤立树均以当地多逆风频率的西南方向最近,累积数量也最少;孤立树以多顺风频率的东北方向最远,累积数量也最多.林缘和孤立树共6个方向断面从树基部向外单位面积种子数量频度均适合于韦伯分布和对数-正态分布(X2(a)＜0.500)密度函数,具有相同的种子散布格局.家榆幼苗密度在林下阴坡明显大于阳坡,林下和林窗均为丘顶明显大于丘底.林缘19 m内家榆幼苗呈连续分布.在科尔沁沙地,如果不加限制或人为扰动,家榆林不仅可以很好地进行自然更新,而且可以在适宜的沙地生境逐渐扩大其分布空间.     

林窗内光照强度的测量方法

林窗内光强存在复杂的时空变化,对植物更新和生长有着重要影响,因此,林窗光照强度的快速测量方法是生态学家十分关注的问题.目前,测量林窗光强的方法可分为3类:(1)直接测量法采用光量子探头等仪器直接测量光强,但测量林窗光强异质性时十分费时费力.(2)模型估测法通过几何计算可快速估测林窗任意位置光强,但模型估测法将林窗简化为圆柱体或椭圆柱体,并忽略了许多林窗光强的影响因素,这极大影响了它的测量精度.(3)相片法采用半球面影像等相片间接计算相片拍摄点的光强,但测量林窗光强异质性时需要在林窗内拍摄大量相片;相片法具有较高精度,可区分直射光和散射光,其中,基于半球面影像的林窗光指数(gap light index)精度最高,使用广泛;基于几何计算的林窗光指数不仅具有较高精度,且可以快速测量林窗任意位置光强,该方法适用于林窗光强水平分布格局、垂直结构以及光组成成分(直射光和散射光)特征研究.     

点格局分析函数的边缘校正及其在昆虫种群格局分析中的应用

点格局分析函数是分析种群空间分布格局的常用方法之一,其关键问题是边缘效应的校正.将边缘效应的权重值定义为以分布点为圆心,尺度距离为半径作圆,圆在样地内的面积部分与整个圆面积之比.利用该面积比定义的边缘效应系数分析了越冬水稻二化螟幼虫在不同尺度下的空间分布型.研究结果显示点格局分析函数能够反映出不同尺度下昆虫种群空间格局,其分析结果对合理制定抽样计划具有重要的指导作用. 点格局分析函数在水稻越冬二化螟幼虫的应用分析中表明:在田间研究中其取样尺度不应小于2m.     

奇异的圆果油麻藤

圆果油麻藤（Mucunacyclocarpa）为豆科油麻藤属多年生落叶藤本植物。在湖南省新宁县的丹霞地貌峰林峡谷中有分布。其6－7月盛花,花期50－60天,10月果熟。它的花序较大,紫红色,异常奇特美丽。单花序重约150克,有小花40—50朵;排列成一个圆锥状的“大绣球”。其实它的小花     

Technical Factors Influencing Cone Packing Density Estimates in Adaptive Optics Flood Illuminated Retinal Images

Purpose

To investigate the influence of various technical factors on the variation of cone packing density estimates in adaptive optics flood illuminated retinal images.

Methods

Adaptive optics images of the photoreceptor mosaic were obtained in fifteen healthy subjects. The cone density and Voronoi diagrams were assessed in sampling windows of 320×320 µm, 160×160 µm and 64×64 µm at 1.5 degree temporal and superior eccentricity from the preferred locus of fixation (PRL). The technical factors that have been analyzed included the sampling window size, the corrected retinal magnification factor (RMF_corr), the conversion from radial to linear distance from the PRL, the displacement between the PRL and foveal center and the manual checking of cone identification algorithm. Bland-Altman analysis was used to assess the agreement between cone density estimated within the different sampling window conditions.

Results

The cone density declined with decreasing sampling area and data between areas of different size showed low agreement. A high agreement was found between sampling areas of the same size when comparing density calculated with or without using individual RMF_corr. The agreement between cone density measured at radial and linear distances from the PRL and between data referred to the PRL or the foveal center was moderate. The percentage of Voronoi tiles with hexagonal packing arrangement was comparable between sampling areas of different size. The boundary effect, presence of any retinal vessels, and the manual selection of cones missed by the automated identification algorithm were identified as the factors influencing variation of cone packing arrangements in Voronoi diagrams.

Conclusions

The sampling window size is the main technical factor that influences variation of cone density. Clear identification of each cone in the image and the use of a large buffer zone are necessary to minimize factors influencing variation of Voronoi diagrams of the cone mosaic.     

Ultrastructural Changes of the "Truncated Cone" during the Acrosome Reaction in Japanese Abalone Spermatozoa

An electron-dense structure termed the "truncated cone" covers the apical surface of the acrosomal contents except for the trigger region in Haliotis discus spermatozoa. The truncated cone, having a slant height of 0.3 μm and diameters of circular top and base of 0.3 and 0.6 μm, shows striations with a periodicity of 6.6 to 8.0 nm. During the acrosome reaction, the truncated cone elongates simultaneously with the protrusion of the acrosomal process through the truncated cone. As the growth of the acrosomal process further proceeds, the truncated cone transforms into a cylindrical shape and eventually reaches 1 μm in length and 0.2 μm in diameter. The elongated truncated cone is characterized by regularlly helical striations with a periodicity of 19 to 21 nm with an inclination of 40° to 46°. These results may suggest that the truncated cone is composed of coiled filaments, which coil up further during the acrosome reaction causing the truncated cone to slenderize and elongate. The elongation is also achieved by stretching of the coil. In H. discus hannai Ino, structural changes in the truncated cone show close homology to those in H. discus. No such morphologically unique organelle has been found in other species thus far.     

高山松种实性状与生殖适应性

高山松(Pinus densata)是云南松(P. yunnanensis)与油松(P. tabulaeformis)自然杂交产生的二倍体杂种,是植物同倍体杂交物种形成的典型案例。高山松分布于青藏高原东南缘,占据了两个亲本种都不能正常生长的高海拔地带。良好生殖适应性的产生是物种形成的关键,但对高山松在高海拔生境下生殖适应性的变异与杂交起源遗传背景关系的研究尚未见报道。该研究通过对来自该种分布区内6个代表居群样本、13个反映高山松生殖适应性的种实性状的分析,探讨了其生殖性状在居群水平的变异模式,揭示了具有不同遗传组成和起源历史的高山松居群的生殖特性。研究结果表明:6个研究居群在种实性状上存在显著差异;可育种鳞数、总种鳞数、总种子数、可育种鳞率和可育种鳞密度等与纬度呈显著负相关关系;球果结种率与经度和生态梯度值呈显著的正相关关系;胚珠败育率则与经度和生态梯度值呈显著的负相关关系;球果长度也呈现了与经度的显著负相关。高山松球果结种率很高,平均为74%;球果的结种数、种子长和种翅长与云南松、油松及其它松属双维管亚属多数种接近;球果长度、球果总种鳞数接近油松的报道。这些结果表明,高山松在亲本种不能正常生长、繁衍的高原环境下具备正常的生殖能力;其种实特征在居群间分化显著并呈现一定的地理梯度变化。居群间的显著差异反映了其杂种起源特性,与高山松居群的遗传背景有关,也反映了处在异质生态环境中的高山松居群具有各自的生殖生态进化趋向。     

棉铃虫蛾复眼的微细结构及其区域性差异

用电子显微镜观察棉铃虫蛾复眼的微细结构及其区域性差异。此复眼具有小网膜细胞柱的透明带。每个小眼包括一个外凸内平的角膜,一个晶锥,四个形成晶锥、晶束的晶锥细胞和两个围绕着晶锥的主虹膜细胞,六至八个小网膜细胞和一个基细胞。晶锥末端有一短小固定的晶束。小网膜细胞柱远侧中央有似微绒毛结构的视杆束。每个小眼被六个附色素细胞围绕。 微细结构的区域性差异:1.背方小眼视杆中段横切面近似矩形,主要由六个微绒毛平行排列的三角形视小杯组成,整个视杆包含两个互相垂直的微绒毛轴;腹方、前方、后方和侧方区域的小眼视杆中段横切面为风扇形,“V”字形视小杆内微绒毛排列不平行;2.前方区域小眼视杆中段的横切面要比后方大;3.前方、腹方区域内,有的相邻小眼的小网膜细胞柱互相连结,背方、后方区域未观察到这一现象。     

A model proposed for the process of evolution with special reference to plants

Summary A spiral running along the surface of a cone standing on top is proposed as a model for evolution, the progress of which is considered as composed of a linear progression following the direction of time and representing the linear increase in the number of taxa, while a circular component stands for the ever recurring functional types of organisms.     

哺乳类动物数量调查中的截线抽样法与逆向截线法

文本介绍了可用于哺乳动物数量调查的一种新方法--截线抽样法,并在此方法的基础上,结合我国动物调查实践,提出了逆向截线法。逆向截线法在贺兰山自然保护区马鹿数量调查中,取得了较好效果。     

长时间暗适应和弱背景光对鲤鱼视网膜视锥水平细胞的影响——形态和生理的相关研究

本工作利用电子显微镜及细胞内记录技术研究了在暗适应和弱背景光下鲤鱼视锥与水平细胞间突触部位超微结构及视锥水平细胞光反应的变化。在长时间暗适应(>2h)后,视锥水平细胞对光反应受到强烈压抑,其突起末端则外形光滑、圆钝。在施加弱背景光(15min)后,这些细胞的反应显著增大,其末端出现大量深陷于视锥小足内部的刺形结构,这种刺形结构增加了视锥与水平细胞间的突触传递效率,可能是视锥水平细胞光反应性增高的形态学基础。     

Production of extrachromosomal r-determinant circles from integrated R100.1: Involvement of the E. coli recombination system

Summary The drug resistance plasmid R100.1 can integrate into the E. coli chromosome at several sites on the plasmid. Many of the resulting Hfr strains continuously produce extrachromosomal circular forms of the r-determinant. These r-det plasmids seem incapable of stable autonomous replication. We show that their presence in the cell requires the continuous activity of functional recA and recC genes but does not require the lexA function.The production of r-det circular forms is correlated with an increased copy number of r-det sequences, relative to RTF sequences. This copy number increase is, however, also found in a recA ^- backgound where no circular forms of r-det are found. These results show that a specific replication of r-det sequences, not present in the wild-type R100.1 plasmid, occurs in these R-Hfr strains. They suggest that a rec promoted recombination, posterior to the specific replication event, is needed for the production of circular r-det forms.     

太白红杉种实数量特征

太白红杉 (Larixchinensis) 是仅分布于我国陕西秦岭境内的国家二级保护植物, 研究其生殖规律将有助于加深对其濒危原因的认识。该文用单因素方差分析的方法研究了太白红杉种实数量特征, 并用Pearson相关系数检验了不同环境条件下的变化及其与环境因子和植株生长状况的关系, 结果表明种实数量特征在不同环境条件下差异明显, 太白山国家森林公园单株种子产量最高 ;长安光头山平均每株产生的种子总重、球果总重和球果平均重量最重, 平均每株球果数目和每球果种子数也是最多。多重比较表明牛背梁种群太白红杉种子千粒重最重。其中球果的种子数在小种群中较多 ;每株的种子总重量、球果平均重和球果总重在小种群中较重。太白红杉种实数量特征与海拔、坡度和坡向呈负相关, 与植株年龄呈正相关, 球果的种子数目与年均温呈正相关 (p <0.0 5 ), 而与一月均温呈负相关 (p <0.0 5 ) 。种子大小与种子总数呈弱正相关, 种子大小和数目间不存在权衡 (Trade-ff) 。     

昆虫重叠型复眼的光学综合成象特性

本文计算了复眼锥形晶体柱端面凸球对输入数值孔径的作用,讨论了昆虫重叠型复眼的非相干综合成象特性.