基于主成分分析的古树土壤肥力综合评价

以广州市海珠区登记在册的40株古树为研究对象,调查其生长状况,采集土壤测定pH、EC值、容重、通气度、有机质、全N、全P、全K、水解N、有效P、速效K含量等11项理化指标,采用主成分分析和聚类分析对古树土壤肥力进行综合评价.结果表明:海珠区大多数古树土壤EC值偏低(<0.35 mS·cm-1),表现为强变异;土壤有机质...     

基于主成分分析的优质鸡肉质评价研究

优质鸡的内涵在于肉质,但目前肉质的评定还没有一个统一的标准．本研究通过对大恒优质肉鸡5个新品系共150个个体和与肉质有密切联系的8个理化指标进行主成分分析,8个原始指标被综合成了3个独立的新指标：主成分1,肉质因子;主成分2,口感和风味因子;主成分3,嫩度因子,筛选出的3个新指标包含了原有指标的大部分信息,累积贡献率达到88．42％．通过比较3个指标的综合得分大小对10个群体的优质鸡肉质进行了评价,结果表明：S01系肉质最好,S03系次之,而D99系肉质最差,而且母鸡肉质均优于公鸡．同时利用第一主成分制定了优质鸡的肉质指数．     

不同小麦品种(系)耐湿性的综合评价

把小麦各性状的耐湿系数作为衡量各单项耐湿能力大小的指标,用主成分分析将各单项耐湿系数综合成几个新的相互独立的综合指标,再利用隶属函数求出综合指标的隶属值。这样,通过各小麦品种（系）的隶属值可求出各品种（系）耐湿性度量值后,可以较准确地评价各小麦品种（系）的耐湿性。     

花生主要品质性状的主成分分析与综合评价

【目的】综合评价花生品种的主要品质性状,为花生品质育种和生产利用提供依据。【方法】利用DPSS软件对花生含油量、蛋白质、油酸、亚油酸、油亚比（O∕L）等主要品质性状进行主成分分析和聚类分析。【结果】主成分分析表明,将10个品质性状综合成为4个主成分因子,可以代表花生品质80.73﹪的原始数据信息量;聚类分析将51个花生品种划分为6类,各类别间品质和遗传距离有较大差距。【结论】利用主成分分析和聚类分析进行花生品质的综合评价,可以避免单一指标的片面性和不稳定性,对花生亲本的利用和品质育种提供重要的科学依据。     

基于光合系统参数建立马铃薯耐荫性综合评价体系

为构建便捷的马铃薯(Solanum tuberosum)耐荫性综合评价体系并发掘耐荫种质, 以35个马铃薯品种(系)为实验材料, 测定块茎膨大期遮荫下植株叶片叶绿素含量、光合能力和叶绿素荧光等光合参数及收获后块茎单株产量和淀粉含量等指标。根据耐荫系数, 利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法进行综合评价。通过主成分分析将马铃薯耐荫性相关的13个单项光合指标转换为6个综合指标, 代表了全部信息的87.51%。以此计算各种质的隶属函数值, 并以主成分的贡献率进行加权, 最终获得所用材料耐荫性的综合评价值(D值)。根据D值聚类分析结果将35个马铃薯分为4类, 其中Eshu10和Lishu6分别为耐荫性最强和最弱的品种。通过逐步回归分析建立了马铃薯耐荫性评价数学模型: D=0.060+0.106G_s+0.214qP+0.143NPQ。同时, 用该评价体系鉴定为耐荫性强的品种(系)在遮荫后其产量和/或淀粉含量等指标减幅均低于耐荫性弱的种质, 表明该评价体系可用于快速评价和预测马铃薯种质的耐荫性。     

过氧化氢缓解裸燕麦幼苗低温胁迫的主成分和隶属函数分析

为探明信号分子过氧化氢（H₂O₂）提高裸燕麦幼苗耐冷性的作用,以‘定莜6号’沙培幼苗为材料,在3叶期喷施10 μmol·L^-1 H₂O₂ 12 h后于8℃/5℃（昼/夜）条件下低温胁迫,以喷蒸馏水（H₂O）为对照,分别在低温处理的0、1、2、3、4、5 d取幼苗叶片测定超氧阴离子（O₂^-·）、H₂O₂、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）、可溶性糖（SS）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质（SP）和热稳定性蛋白质（HSP）13项与耐冷性有关的生理指标及低温处理5 d后植株株高和生物量增量,采用主成分和隶属函数分析综合评价H₂O₂对裸燕麦幼苗耐冷性的影响。结果表明,与对照相比,喷施H₂O₂显著提高了低温胁迫下裸燕麦幼苗株高和生物量增量,降低了裸燕麦幼苗叶片O₂^-·和MDA及低温胁迫2~5 d的H₂O₂含量,促进低温胁迫期间裸燕麦幼苗叶片SOD、CAT、POD和APX活性提高及AsA、GSH、SS、Pro、SP和HSP积累。主成分分析13项生理指标离差标准化数据,提取的前4个主成分累积方差贡献率达85.6%;隶属函数综合评价4个主成分得分值显示,喷施H₂O₂显著提高了低温胁迫0~5 d的综合评价值。表明喷施H₂O₂能够通过调控生理生化代谢提高裸燕麦幼苗的耐冷性。     

基于光合系统参数建立马铃薯耐荫性综合评价体系

为构建便捷的马铃薯(Solanum tuberosum)耐荫性综合评价体系并发掘耐荫种质, 以35个马铃薯品种(系)为实验材料, 测定块茎膨大期遮荫下植株叶片叶绿素含量、光合能力和叶绿素荧光等光合参数及收获后块茎单株产量和淀粉含量等指标。根据耐荫系数, 利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法进行综合评价。通过主成分分析将马铃薯耐荫性相关的13个单项光合指标转换为6个综合指标, 代表了全部信息的87.51%。以此计算各种质的隶属函数值, 并以主成分的贡献率进行加权, 最终获得所用材料耐荫性的综合评价值(D值)。根据D值聚类分析结果将35个马铃薯分为4类, 其中Eshu10和Lishu6分别为耐荫性最强和最弱的品种。通过逐步回归分析建立了马铃薯耐荫性评价数学模型: D=0.060+0.106G_s+0.214qP+0.143NPQ。同时, 用该评价体系鉴定为耐荫性强的品种(系)在遮荫后其产量和/或淀粉含量等指标减幅均低于耐荫性弱的种质, 表明该评价体系可用于快速评价和预测马铃薯种质的耐荫性。     

基于主成分分析的广西省干旱时空格局

广西省地处喀斯特地貌区,土壤保水效率低,且年降水时空分布不均,研究干旱时空分布尤为重要。基于广西省1981—2010年20个气象站实测和2011—2100年HadGEM2-ES模型模拟数据,利用标准化降水指数(SPI, Standardized Precipitation Index)和标准化降水蒸散指数(SPEI,Standardized Precipitation Evapotranspiration Index),分析广西省干旱的时空变化。对不同时间尺度的SPI和SPEI应用主成分分析(PCA,Principal Component Analysis)确定干旱的空间模式,结果揭示了3个空间分布明确的区域:桂东北地区(PC1),桂西北地区(PC2)和桂南地区(PC3)。各区域干旱的时空变化和频率分布差异显著。PC1和PC3的SPEI-12呈负增长趋势,PC2的SPEI-12呈正增长趋势,且PC1、PC2和PC3的SPI-12均大于SPEI-12。年尺度(SPEI-12)上PC1和PC3的干旱频率大于PC2,其干旱频率分别为34.24%和35.83%。SPI和SPEI在空间和时间尺度...     

多个主成分性状的综合优化研究

考虑育种目标的要求,对多个独立的主成分性状进行综合优化,建立了综合主成分性状的数学模型．综合主成分性状是S个表型方差（遗传方差）最大的主成分性状在育种目标约束下表型方差（或遗传方差）极大化下的线性组合,作为育种指标,选择效果好,预见性强．     

主要土壤肥力因素指标的筛选模型

根据主成分分析模型中的相关结构分析理论及模糊聚类分析的方法,构造了一个对主要土壤肥力因素指标进行筛选的数学模型,运用该模型可对土壤的主要盈力因素指标进行筛选,并对筛选结果的可靠性进行检验,文章的最后给出了模型的应用实例。     

机械化保护性耕作条件下土壤质量的数值化评价

通过9年的长期田间定位试验研究了陕西关中平原中部冬小麦 夏玉米轮作条件下深松耕（ST）、旋耕（RT）、秸秆还（SR）、免耕（NTS）等保护性耕作措施及传统耕作（TT）对土壤理化性状和作物产量的影响,并采用主成分分析方法进行土壤质量的综合评价.结果表明：与传统耕作相比,保护性耕作模式提高了土壤肥力质量,改善了土壤物理环境条件;显著提高了土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性;除秸秆覆盖免耕处理的玉米和小麦产量低于传统耕作外,其他保护性耕作措施均不同程度地提高了作物产量,其中小麦增产13%～28%,玉米增产3%～12%.与传统耕作相比,保护性耕作土壤质量指数提高了19.8%～44.0%.综合考虑经济效应和生态效益,隔年深松、秸秆粉碎联合旋耕作业以及秸秆覆盖联合深松作业不仅能增加作物产量还可改善土壤质量,可在研究区进行推广应用.     

Relationships between soil bulk electrical conductivity and the principal component analysis of topography and soil fertility values

Measures of soil electrical conductivity (EC) and elevation are relatively inexpensive to collect and result in dense data sets which allow for mapping with limited interpolation. Conversely, soil fertility information is expensive to collect so that relatively few samples are taken and mapping requires extensive interpolation with large estimation errors, resulting in limited usefulness for site-specific applications in precision agriculture. Principal component (PC) analysis and cokriging can be applied to create meaningful field scale summaries of groups of attributes and to decrease the estimation error of maps of the summarized attributes. Deep (0–90 cm) and shallow (0–30 cm) EC, elevation, and soil fertility attributes were measured in fields under corn (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.) rotations, at two sites in Illinois (IL) and two sites in Missouri (MO). Soil fertility and topography attributes were summarized by PC analysis. The first topography PC (TopoPC1) contrasted flow accumulation against elevation and curvature, to describe the main topographic pattern of the fields. The first soil fertility PC (SoilPC1) consistently grouped together cation exchange capacity (CEC), Ca, Mg, and organic matter (OM). SoilPC1 was well correlated to soil EC for all sites and cokriging with EC had higher r ² in the crossvariogram models compared to ordinary kriging. The second and third soil fertility PCs (SoilPC2 and SoilPC3) were concerned with soil pH and P, and reflected historic land use patterns. Maps of SoilPC2 and SoilPC3 had little relationship to soil EC or topography and so could not be improved by cokriging.     

基于分块主成分分析的太行山猕猴面部相似性

2012 年4 ～8 月,在太行山猕猴国家级自然保护区济源管理局天坛山管护区(北纬35°05′ ～ 35°15′,东经112°12′ ～ 112°22′),对太行山猕猴王屋1 群(WW - 1)内的3 个母系单元(matrilineal unit) 中大于(等于)3 岁龄的26 只个体进行面部拍照,获取其面部特写照片,进而利用分块主成分分析(modular principal component analysis,MPCA)法,对个体进行面部识别分析,旨在探讨个体间面部相似度与亲缘关系的相关性。结果表明:(1)太行山猕猴个体间的面部相似度与亲缘类型有关,母亲与大于3 岁龄子代间的面部相似度为0.93 ±0. 00,显著高于单元内(0. 89 ± 0. 00)和单元间(0.84 ±0.01)的面部相似度;(2)太行山猕猴个体的面部特征随年龄增长而变化,4 岁(含4 岁)龄以上个体与母亲间的面部相似度较高(0.88 ～ 0. 95),依此值可准确地识别母子关系。本研究采用量化方法对非人灵长类个体间面部相似度进行分析,发现太行山猕猴个体间的面部相似度与亲缘关系密切相关;研究结果可为非人灵长类的个体识别提供较为客观的手段和方法。     

土壤肥力对小麦籽粒蛋白质组分含量及加工品质的影响

研究了基础土壤肥力对小麦籽粒蛋白质组分含量变化及加工品质的影响。结果表明,高肥力土壤栽培的小麦比低肥力土壤栽培的小麦,其籽粒蛋白质及各组分含量都显著提高,但清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例为低肥力土壤高于高肥力土壤,而醇溶蛋白和麦谷蛋白为高肥力土壤高低肥力土壤;低肥力土壤栽培的小麦籽粒醇溶蛋白开始形成的时间比高肥力的早,高肥力土壤栽培小麦的籽粒醇溶蛋白和麦谷蛋白含量的提高主要源于灌浆后期合成的快,高肥力土壤垢小麦湿面筋含量,沉降值,吸水率,面团形成时间,稳定时间,断裂时间和评价值均显著或极显著高于或长于低肥力的。     

生态风险分析在农田肥力评价中的应用

生态风险分析属于生态学研究的热点问题之一。本文探讨了生态风险的内涵,定义了生态系统的风险：生态系统的风险是其生态因子所导致的不良事件发生的概率及其后果的严重程度。研究了农田生态系统产生的生态风险——土壤肥力退化风险,将生态风险的理论引进农田生态系统的风险评价中．建立了风险评价指标体系．构建了土壤肥力风险评价的实用数学模型,给出了一种度量土壤肥力风险的简单、合理的科学方法．并就具体实例进行了分析研究。计算结果表明,在评价地区所选的24个样区中,生态风险很大者占样区总数的12．5％,生态风险较大的占33．3％．生态风险一般的占37．5％．风险较小的占16．7％。其中风险很大和较大的一些样区,应是所论样区中土壤改良治理的重点样区。就各样区不同土壤肥力因子存在的风险也给出了定量结果。以上风险分析结果,为土壤肥力风险评价和土壤改良治理提供了定量依据。     

不同施肥制度下潮棕壤钾素肥力变化和土壤缺钾指标

通过在潮棕壤上进行的15年定位试验研究了不同施肥制度下钾素肥力变化和土壤缺钾指标.结果表明:不施钾肥处理加剧了土壤钾素的消耗,土壤速效钾和缓效钾浓度均有不同程度的下降;单施钾肥处理不能维持土壤钾素平衡,土壤中速效钾和缓效钾浓度仍有下降趋势;循环堆肥处理可在一定程度上补偿土壤钾的支出,但需配施钾肥;循环堆肥和钾肥配施处理土壤速效钾和缓效钾浓度基本保持不变.根据历年试验结果进行统计分析表明,用十字交叉法得出的玉米和大豆土壤速效钾临界值均为73mg.kg-1.     

种植Bt玉米对土壤微生物活性和肥力的影响

在温室种植比较了美国Bt玉米(34B2 4 (Mon810 ) )与同源常规玉米(34B2 3)、中国Bt玉米(12 4 6×14 82 (Cry1A) )与常规玉米(农大3138)对土壤微生物活性和肥力的影响。结果表明,两个Bt玉米品种5次取样(2 5、39、5 3、6 7、82 d)的根际土壤中都能检测到Bt蛋白,含量在2 0～80 ng·g- 1 dry soil之间。4个处理土壤硝化作用和精氨酸氨化作用强度在所有取样时期均没有显著差异;土壤蔗糖酶、土壤蛋白酶和酸性磷酸酶活性则分别只在2 5 d(农大3138<34B2 4与12 4 6×14 82 )、6 7d(34B2 4 >12 4 6×14 82和农大3138)和6 7d(34B2 4 >其它3个处理)存在显著差异;土壤脱氢酶、土壤脲酶和土壤呼吸强度则在多数取样时期多个处理间存在显著差异,说明其与玉米品种特性关系密切,其中,土壤脱氢酶和脲酶活性的差异在两个Bt玉米品种、Bt与同源常规品种(34B2 4与34B2 3)、Bt与常规品种(12 4 6×14 82与农大3138)以及常规与常规品种(34B2 3与农大3138)之间均没有一致的规律,但34B2 4与34B2 3处理的土壤呼吸作用强度高于12 4 6×14 82与农大3138,说明种植该系列品种的土壤中微生物总活性较高、土壤代谢旺盛。82 d后4个处理土壤有机质、NPK全量与速效养分含量均没有显著差异。本试验观测期种植Bt玉米并没有导致土壤微生物活性和土     

青藏高原东北缘不同土地利用类型土壤质量综合评价

土壤质量评价是合理利用土壤资源的重要前提。通过采集青藏高原东北缘甘肃省天祝县境内林地(n=9)、草地(n=18)和耕地(n=38)土壤样品,并测定土壤容重、田间持水量和有机质等13项土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性分析构建最小数据集(MDS),建立土壤质量评价指标体系,对3个不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价。结果表明: 林地的总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量、毛管持水量、饱和含水量、有机质、全氮和速效钾含量显著高于草地和耕地。林地土壤质量评价指标体系包括田间持水量、有机质、全氮、速效氮和速效钾,土壤质量指数(SQI)介于0.329～0.678,平均值为0.481;草地土壤质量评价指标体系包括田间持水量和速效氮,SQI介于0.302～0.703,平均值为0.469;耕地土壤质量评价指标体系包括毛管持水量、非毛管孔隙度、速效氮、速效磷和速效钾,SQI介于0.337～0.616,平均值为0.462。影响林地、草地和耕地土壤质量的最大障碍指标分别为速效钾、田间持水量和毛管持水量。基于MDS的土壤质量指数能够实现研究区不同土地利用类型土壤质量的准确评价,土壤质量整体上表现为林地>草地>耕地,评价结果对该区域土壤可持续管理具有重要参考价值。