基于小波分析与BP神经网络的西湖叶绿素a浓度预测模型

小波神经网络是基于小波分析理论所构造的一种分层的、多分辨率的新型人工神经网络。选择合适的小波基和分解尺度对西湖水体Chl—a进行小波分析,将原序列分解成一个低频概貌分量和多个高频细节分量,再通过BP网络建立西湖叶绿素a浓度短期预测模型Ⅰ和模型Ⅱ。模型Ⅰ将小波分析去除高频细节信息后的低频概貌部分作为输入变量预测Chl-a含量;模型Ⅱ则对低频部分和高频部分分别进行预测,最后汇总各分网络输出得到最终结果。对确证集预测时,模型Ⅰ的平均误差为4．4％,模型Ⅱ仅为1．9％,且误差范围较模型Ⅰ小,表明模型Ⅱ具有较高的预测精度和稳定性。最后运用模型Ⅱ进行水质预测,预测值与实际值的平均相对误差为6．4％,并选取3号点（中山码头）进行模型的泛化,平均相对误差为6．9％,取得了较理想的预测效果,说明小波神经网络能成功预测西湖水体中Chl—a含量的短期变化趋势,为西湖水质管理提供科学依据。     

利用SOFM网络评价杭州西湖水质的时空变化

根据西湖8个采样点2000年1月至12月的常规监测数据和多次模拟调试找出影响西湖水体的主要水质因子作为自组织人工神经网络的输入变量,利用网络的无差别分类能力,建立多指标水质综合评价的自组织特征映射网络(Self-Organizing Feature Map)模型,探索各个湖区不同时段的富营养化状况.结果表明,利用SOFM人工神经网络对西湖水体进行时空分类的结果直观、清晰,从空间上看,小南湖的水质较好,而北里湖的较差;从时间上看,一、二月份水质较好,五到十月份水质较差.说明人工神经网络模型能有效合理的模拟富营养化进程中的非线性行为,并能准确评价西湖水质的富营养化状况,为及时有效的提出控制措施提供科学的依据.     

基于混合演化算法模型的岱海湖泊叶绿素a模拟及预测

基于2013—2017年岱海水质监测数据,分析岱海湖泊叶绿素a浓度时空分布特征,进而通过混合演化算法(HEA)建立湖泊叶绿素a浓度模拟和预测模型,结合生态阈值和敏感性分析,定量揭示和模拟预测湖泊叶绿素a浓度变化及其与环境因子之间的关系。研究表明:(1)岱海富营养化程度的季节变化呈显著性差异,表现为春季显著高于夏季和秋季,但空间变化不具有显著性差异。(2)基于混合演化算法模型的岱海湖泊叶绿素a浓度预测值与实际监测值之间拟合度高(R²=0.95)。(3)混合演化算法的最佳规则集表明,当水体化学需氧量大于172.049 mg·L^–1,且水温在13.97—20.36℃的范围内时,岱海湖泊叶绿素a浓度随水温增高而降低,随pH和水深的增高而增高;反之,叶绿素a浓度与总氮和水深均是负相关关系。混合演化算法模型能够模拟和预测湖泊叶绿素a浓度变化,识别和量化湖泊富营养化与环境因子的生态关系和阈值数据,可为干旱半干旱区内陆湖泊藻类水华的预测预警提供一定的理论依据和技术支撑。     

自组织特征映射神经网络识别珠江口夏季水质空间格局

通过建立珠江口2009 年夏季水质综合评价的自组织特征映射网络模型, 探索了珠江口不同河段水质状况。结果表明, 利用自组织特征映射网络人工神经网络可以直观清晰地对珠江口海域水质空间进行分类。珠江口海域水质可分为三大类, 第一类为受到人类活动影响显著的广州河段区域; 第二类为内伶仃洋海域, 该区域主要受到咸淡水混合的影响; 第三类为主要受到外海水交换影响的外伶仃洋海域。结果阐明人工神经网络模型能为珠江口环境保护与生物资源可持续利用提供科学的决策依据。     

一种自优化RBF神经网络的叶绿素a浓度时序预测模型

藻类水华发生过程具有复杂性、非线性、时变性等特点,其准确预测一直是一个国际性难题.以天津市于桥水库为研究对象,根据2000年1月至2003年12月常规监测的水生生态数据(采样周期为10 d),提出了一种结合时序方法的可自优化RBF神经网络智能预测模型,对判断藻类水华的重要指标叶绿素a浓度进行预测.研究了训练样本量及RBF神经网络扩展速度SPREAD值的可自优化性能,以及该模型用于于桥水库叶绿素a浓度的短期变化趋势预测的可行性.结果表明,预测性能指标随SPREAD值及样本量不同发生变化,该预测模型能自动寻到最优SPREAD值,并发现至少需要约两年的训练样本量才能达到较好预测效果.当样本量为105,SPREAD值为10时,预测效果最好,精度较高,预测值与实测值的相关系数R达到0.982.该方法对水库的藻类水华预警有一定的参考价值.     

利用PHI数据进行区域性植物生理信息探测与分析

本次试验研究选择两个实验区 :沼泽地和植被茂盛区。利用 2 0 0 0年 9月上旬在黑龙江省大兴安岭地区获取的推帚式超光谱成像 ,(PHI,pushbroomhyperspectralimager)数据进行区域性植物生理量 (主要是叶绿素 )的探测与生态分析。在叶绿素含量探测中 ,结合所获取的成像光谱PHI数据的特点 ,在比较不同技术方法的基础之上 ,选用了有效而简单可靠的RARS(Ratioanalysisofreflectancespectra)指数。该色素指数与植物叶绿素a、b含量拟合的相关系数 (R)达 0 .8以上。利用PHI数据和野外实测植物光谱分别建立沼泽地和植被茂盛区的RARS指数模式 ,分别得到具有指示两试验区的叶绿素a (Chla)、叶绿素b (Chlb)以及类胡萝卜素 (Cars)的参数图像。更进一步地利用Blackburn(1998)所建立的RARS指数与叶绿素浓度之间的强拟合方程 ,相对定量估算了叶绿素a、b浓度的区域性分布 ,清晰地反映出植被生态状况和差异。这与野外实地考察较为一致。     

基于BP人工神经网络的小城镇生态环境质量评价模型

针对中国小城镇生态环境质量综合评价存在的问题,以生态环境质量指标体系作为神经网络的输入、以生态环境等级评分作为输出,基于BP人工神经网络,建立了具有20个隐含层节点、3层网络的小城镇生态环境质量评价模型;以生态环境指标的各级评价标准作为模型的训练样本,以训练样本数量的10%以及各指标各等级的临界值、中间值作为检验样本,以研究区生态环境质量的实际监测值作为预测样本,利用MATLAB软件对BP人工神经网络进行训练,并对鄂州市杜山镇生态环境质量等级进行了模式识别.结果表明：利用BP人工神经网络方法对小城镇生态环境质量进行预测是可行的、可靠的,它不仅能很好地评价区域生态环境质量,而且能够与区域生态环境的实际特征相结合.     

基于遥感的官厅水库水质监测研究

遥感监测具有监测面积广、速度快、成本低等优势,常用于大面积水质监测。以北京官厅水库为研究对象,通过野外和实验室测量数据建立水质参数遥感反演的生物光学模型,对夏季官厅水库的非色素颗粒物浓度、叶绿素a浓度和有色可溶性有机物(CDOM)浓度进行了反演。该模型研究的目的就是通过建立反演模型,利用卫星数据进行水质参数反演,从而得到大面积水体的水质分布图。采用CHRIS/Proba高光谱数据反演官厅水库的水体组分浓度,对库区水质反演要素的空间分布规律进行了分析。结果表明,所采用的遥感反演模型基本适用于官厅水库水质监测,反演出的叶绿素a、总悬浮物和CDOM的空间分布与实际测量值的空间分布基本吻合。     

基于ETM+影像的千岛湖叶绿素a浓度卫星遥感反演研究

以千岛湖为研究对象,利用Landsat 7 ETM+遥感影像与野外实测数据,建立叶绿素a浓度的遥感定量反演模型。将叶绿素a浓度与波段反射率组合进行Pearson相关性分析,选择(B4+B2)/B3波段组合构建叶绿素a反演模型,并得到千岛湖叶绿素a浓度的时空分布。结果表明:(1)2007年千岛湖叶绿素a浓度低于4μg/L的水体面积占水体总面积达到99%以上,整体水质优良;(2)千岛湖叶绿素a浓度随季节变化特征明显,夏季容易出现局地高值,秋季平均浓度整体升高;(3)通过反演不同时期的叶绿素a浓度分布,可以刻画出千岛湖藻类的消长过程,从空间上发现易爆发富营养化的区域。该反演模型能较为精确地估算千岛湖的叶绿素a浓度,对今后水体富营养化的监测和预警具有重要意义。     

惠州西湖磷模型的初级研究

国家4A旅游景区之一的惠州西湖地处亚热带地区,属于典型的浅水型城市湖泊.在西湖水体完全混合的假设和西湖实地调查和2003年～2005年监测数据的基础上,对惠州西湖建立了零维总磷模型.文中对总磷模型进行了参数的率定、校正,并用模型对2003年10月到2004年9月一周年进行总磷浓度的模拟预测,从而验证了该模型在惠州西湖水质预测中的适用性和可行性.根据西湖底泥磷释放率的特征提出修正模型,大大降低了原模型模拟误差,更精确拟合惠州西湖的总磷浓度的动态变化,有助于西湖的长期预测工作的进一步开展.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Cause of Senescence of Nine Sorts of Flowers

The levels of endogenous phytohormones and respiratory rate in nine sorts of flowers such as Cymbidium faberi Rolfe, Nopalxochia ackermannii Kunth and others were investigated both at full bloom and senescence and meanwhile the effect of exogenous phytohormones on prolonging the blossoms and promoting ethylene production were tested. There is a high content of endogenous ethylene in all the long-lived flowere, about 3–16 folds higer than the short-lived ones. There is a high level of ABA at full blooming flowers of short-lived flowers, in which there is no or only some cytokinins in it, but the ratio of CTK (6BA+zeatin)/ABA is smaller(l.7). The endogenous ABA reached a much higher level at senescence in all nine sorts of flowers, so it is reasonable to consider that it is ABA which plays an important role of regulation in controlling flower's senescence. There is a much higher level of GA3 and zeatin in the long-lived flowers which is not demonstrated in the shortlived ones. The respiratory rate is one of the factors controtling the longevity of flowers, but it does not play a decided role. Application of 6BA and zeatin prolongs distinctly orchid’s longevity, however exogenous IAA through the promotive action on ethylene production, evidently extends the longevity of the flowers of the Nopalxochia ackermannii Kunth.     

真菌类遗传学分析的知识结构教学

本文以认知结构理论为指导,讨论了真菌类遗传分析与高等动植物遗传分析的内在联系,认为利用这种内在联系进行教学可收到好的效果并说明了作者的具体教学过程。 Abstract:In the paper, the relationship between genetic analysis of Fungi and genetic analysis of high animal and plant was discussed.A good results were obtained when we adopted this method in the teaching.     

医疗机构合理用药评价模型的构建研究

目的 针对医疗机构的合理用药水平进行评价研究。方法 根据医疗机构合理用药的具体要求,构建医疗机构合理用药评价指标体系,采用基于模糊群决策的方法和多指标评价分析法构建医疗机构合理用药评价模型。结果 构建了基于模糊群决策的医疗机构合理用药评价模型,并通过实例分析证明了评价模型的可行性。结论 建立的基于模糊群决策的医疗机构合理用药评价模型能够对医疗机构的合理用药水平进行科学评价,为提高医疗机构合理用药水平奠定基础。     

棉铃虫钙粘蛋白N端多肽多克隆抗体制备及对Bt抗性的初步检测

用重组表达的棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)中肠钙粘蛋白N端多肽片段制备兔多克隆抗体,并利用其对Bt抗性进行鉴定。通过RT-PCR方法对棉铃虫中肠钙粘蛋白N端多肽的基因片段Cad285进行PCR扩增,将其克隆到pET-30a原核表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中经IPTG诱导表达,得到35ku的重组融和蛋白,融合表达的包涵体经过变性、Ni-NTA柱亲和纯化、复性等方法处理包涵体,获得可溶性纯化蛋白,用纯化后蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体,ELISA检测其效价高于1∶16000;利用最终获得的多克隆抗体对室内纯合Bt抗/感品系的棉铃虫中肠钙粘蛋白进行Western blot分析,结果显示敏感和抗性品系之间有明显差异,表明其能够应用对Bt抗性进行初步检测。     

龙胆科药用植物化学成分的研究现状

龙胆科植物在我国的分布范围很广,且多数为药用植物,其多数种属的药用植物,至今其化学成分尚未被系统研究。综述了目前龙胆科药用植物的化学成分的研究现状及一般提取方法,对近年来发现的环烯醚萜及裂环烯醚萜类化合物进行了总结,为本科药用植物的更深入研究提供了参考。     

青蒿素生物合成机理研究现状

本文总结了目前有关青蒿素生物合成机理方面的研究,主要包括青蒿素生物合成中生理因子的影响,青蒿素生物合成中间体及前体,青蒿素生物合成细胞定位等。指出了存在的一些问题及今后的研究发展前景。