结合改进卷积神经网络和最小二乘法的颅骨性别鉴定

颅骨性别鉴定在法医学和颅骨面貌复原等领域具有重要研究意义和应用价值,针对传统颅骨性别鉴定需要专家参与且主观性强、计算机辅助方法需要人工标定特征点等问题,本文提出了结合改进卷积神经网络和最小二乘法的颅骨性别鉴定方法。首先,获取三维颅骨模型多角度颅骨图像,利用改进的卷积神经网络计算每个样本的每张图像属于男性和女性的概率;其次,基于概率均值采用最小二乘法计算每张图像对性别鉴定的权重;最后,利用上述步骤得到的最优参数构造决策函数,通过决策值完成颅骨性别鉴定。本文方法抛弃了繁琐的手动测量,对完整颅骨的性别鉴定正确率高达94.4%,对不完整颅骨的性别鉴定正确率高达87.5%,能够获得较好的颅骨性别鉴定性能。     

基于水质管理目标的博斯腾湖生态水位研究

人类开发活动导致湖泊生态功能严重退化,研究湖泊生态水位对于维持湖泊生态系统健康意义重大。针对博斯腾湖化学需氧量(COD)浓度较高的水环境现状,分析博斯腾湖水位和COD浓度关系,研究提出基于水质管理目标的生态水位,以期为博斯腾湖水资源、水环境管理提供参考。结果表明,博斯腾湖水位与水体COD浓度显著负相关,但由于COD浓度空间差异较大以及影响因素不唯一,水位与COD浓度两者之间曲线估计结果不理想。为实现博斯腾湖COD浓度小于20 mg/L的水质管理目标,引入累计水位概念进行统计分析得到两个特征水位:所有COD浓度大于等于20 mg/L的数据对应水位的平均值为1046.02 m,该水位在历史丰水期水位的频率为60.83%,可作为最小生态水位;所有COD`浓度小于等于20 mg/L的数据对应水位的平均值为1046.4 m,该水位在历史丰水期水位的频率为44.70%,可作为适宜生态水位。适宜生态水位1046.4 m与已有研究成果基本相符,博斯腾湖在1046.4 m时既有利于水质管理,也可保障湖泊整体生态系统健康。     

大兴安岭南段马鹿生境适宜性分析与生态廊道构建

构建生态廊道在缓解生境破碎化对生物多样性的影响、维持濒危物种的遗传多样性、维护自然生态系统结构完整与功能稳定方面具有重要作用。以内蒙古大兴安岭南段分布的马鹿(Cervus elaphus)种群为研究对象,利用MaxEnt模型对其生境适宜性进行分析,并利用最小累积阻力模型构建潜在生态扩散廊道,探讨大兴安岭南段区域隔离马鹿种群的栖息地连通方案。结果显示,马鹿栖息地呈破碎化状态,种群有明显的隔离分布趋势,现有适宜栖息地具有海拔较低(800—1200 m)、坡度较缓(<15°)、靠近水源、植被类型多为靠近山林的灌丛或草地等特点。所构建12条生态廊道具有经过河流浅水节段、远离村落等特点,便于落实栖息地生态恢复管理措施。研究从区域尺度综合分析了大兴安岭南段马鹿栖息地现状及连通性,有助于优化适宜栖息地格局,促进马鹿扩散和栖息地连通,为该物种隔离种群及其栖息地保护规划提供现实指导和基础资料。     

小麦-玉米轮作农田土壤螨多样性空间分布格局

以农田土壤动物长期监测样地为平台, 阐明土壤动物物种和功能多样性空间分布格局, 是揭示农田土壤动物多样性维持机制、提高农田土壤质量的重要基础。本试验于2020年10月, 对河南商丘农田土壤动物大型固定样地(9 ha)的210个采样点进行土壤样品野外采集和室内分离, 将土壤螨样品鉴定到种并测量其体长体宽数据, 以说明小麦-玉米轮作农田土壤螨多样性及其体长体宽的空间分布格局。结果表明: (1)共捕获成螨个体17,256头, 其中甲螨亚目为优势类群, 其个体数占总捕获量的94.67%; MGP分析表明样地甲螨群落属于P型, 说明受人为因素影响强烈; 生态位宽度和重叠度分析表明, 进化程度越高甲螨的生态位宽度越宽, 进化程度越相近甲螨之间的竞争越激烈。(2) Moran’s I分析显示, 在20-100 m的空间尺度上, 土壤螨群落、优势种的个体数和体长体宽多为显著正相关; 在220-300 m的空间尺度上, 部分为显著负的空间自相关。半方差函数结果表明, 甲螨群落物种数、个体数和体长体宽的空间变异主要受确定性过程影响, 中气门螨群落的空间变异由确定性和随机性过程共同影响。(3)土壤螨个体数与体长体宽存在显著弱的负相关关系, 这种关系普遍存在于土壤螨各群落与优势种中。本研究建议同时开展物种多样性和以体长体宽为代表的功能多样性空间格局研究, 对揭示土壤螨群落维持机制、保护土壤螨多样性具有重要意义。     

基于红外相机对云南腾冲高黎贡山云猫的调查

云猫(Pardofelis marmorata)在中国分布狭窄、种群稀少, 目前尚缺少有关其调查与研究的报道。通过红外相机分析野生动物的空间分布以及日活动节律, 有助于了解濒危物种的生态学特征, 为保护管理提供科学依据。我们于2014年4月至2021年5月在云南高黎贡山国家级自然保护区腾冲辖区34个位点放置红外相机进行监测。基于监测数据分析了云猫的空间分布, 并利用核密度估计方法(kernel-density estimation)对云猫与豹猫(Prionailurus bengalensis)的日活动节律进行了比较。通过31,462个相机日的监测, 共获得230个云猫的独立探测事件。探测数据显示: 云猫在研究区域内主要分布于海拔2,300‒3,100 m保存完好的常绿阔叶林中。记录到的云猫主要出现在白天, 于6:00‒11:00和14:00‒19:00活动最为频繁。在云猫记录密集的北部地区, 同域分布的豹猫表现出明显的夜行性, 而在南部地区则倾向于晨昏活动, 与云猫活动节律的重叠度较低。腾冲高黎贡山云猫的相对多度指数明显高于低纬度的热带地区, 对该区域云猫进行更为深入的研究对于了解与保护此物种至关重要。     

苦槠传播体的萌发特性与种子休眠类型

种子的萌发特性是植物在长期进化过程中形成的一种适应环境变化的固有属性。对种子萌发特性的研究有助于我们理解物种的种群更新和种子育苗。本文旨在阐明我国重要资源植物苦槠（Castanopsis sclerophylla）的种子休眠类型和萌发特性。研究结果发现：①苦槠种子在其果实中占比非常高;②苦槠的果皮限制了种子对水分的吸收;③苦槠果皮阻碍了种子的萌发,除去果皮以后种子能够在较大温度范围内萌发;④除去果皮以后,苦槠种子在低温（15/5 ℃、20/10 ℃）下萌发困难,在25/15 ℃、30/20 ℃和35/25 ℃这3个温度梯度下均能迅速萌发。结果表明,苦槠的传播体（果实）具有物理休眠的特性。因此,壳斗科（Fagaceae）是具有物理休眠和脱水敏感性的一个新纪录科。结合壳斗科的系统发育位置,本研究支持物理休眠是一种较为进化的性状这一假说。     

天敌与广翅蜡蝉空间关系的研究

【目的】为了明确与广翅蜡蝉Ricaniaspeculum空间上跟随关系密切的优势种天敌,为合理保护和利用自然天敌防治广翅蜡蝉提供科学依据。【方法】用地学统计学法和灰色关联度法相结合,综合评判与广翅蜡蝉在空间上跟随关系密切的优势种天敌。【结果】年度间比较,2015年和2016年乌牛早茶园与广翅蜡蝉空间跟随关系密切的前四位天敌依次是鳞纹肖蛸Tetragnathasquamata、锥腹肖蛸Tetragnathamaxillosa、茶色新圆蛛Neosconatheisi和八斑球腹蛛Theridionoctomaculatum。2015年和2016年白毫早茶园与广翅蜡蝉空间跟随关系密切的前四位天敌依次是粽管巢蛛Clubiona japonicola、八斑球腹蛛、茶色新圆蛛和草间小黑蛛Erigonidium graminicolum。两茶树品种间比较,广翅蜡蝉前四位天敌中相同的天敌,2015年是锥腹肖蛸和粽管巢蛛,2016年是草间小黑蛛和八斑球腹蛛。【结论】对两种茶园2015年和2016年密切指数总和及序号总和的综合分析,与广翅蜡蝉空间上跟随关系密切的前三位天敌是八斑球腹蛛、粽管巢蛛和茶色新圆蛛。研究结果明确了两种茶园合理利用和保护蜘蛛天敌的种类。     

八点广翅蜡蝉与其天敌空间关系的聚块样方方差分析

【目的】分析在不同聚块大小条件下,天敌对八点广翅蜡蝉Ricania speculum(Walker)空间上跟随关系的密切程度、聚集原因和聚集范围,为评价八点广翅蜡蝉的天敌优势种提供科学依据。【方法】用聚块样方方差分析法、灰色关联度法、空间聚集强度指数、种群聚集均数法和ρ指数法对安徽省合肥市白毫早茶园不同大小聚块条件下的八点广翅蜡蝉及其7种蜘蛛类天敌进行分析。【结果】八点广翅蜡蝉与其7种蜘蛛类天敌均方差峰值时的聚块样方数的关联度分析结果表明,与八点广翅蜡蝉空间上跟随关系密切的天敌依次是草间小黑蛛Erigonidium graminicolum(0.781 1)、粽管巢蛛Clubiona japonicola(0.692 8)和茶色新圆蛛Neoscona theisi(0.688 7)。在聚块内基本样方数K为1、2、4、8时,随着聚块内基本样方数的增多,聚集分布格局时的扩散系数C不断增大,均匀和随机格局时扩散系数不断减小。聚块内基本样方数K为2、4、8时与K为1时之间的八点广翅蜡蝉及其天敌的空间分布聚集程度差异均不显著。八点广翅蜡蝉的种群聚集均数λ多数情况均大于2,其聚集是该虫本身原因引起的,天敌和八点广翅蜡蝉的种群聚集均数λ绝对值均随聚块内基本样方数的增加,则种群聚集均数λ的绝对值不断增大。【结论】用八点广翅蜡蝉不同大小聚块的ρ指数判断个体群聚集时的最小范围是聚块中有4个基本样方。这为该虫抽样时确定样方大小提供科学依据。     

花生体细胞胚的诱导及其植株再生

采用不同成熟度的花生胚轴为外植体进行体细胞胚诱导及植株再生研究,结果表明,成熟胚轴在高浓度2,4－D的MS培养基中,经过30d左右的培养,可直接诱导产生出大量的体细胞胚,含40mgL~－12,4－D的培养基中体细胞胚的诱导率达100％,平均每个外植体产生11．58个体细胞胚．体细胞胚的继代培养需降低2,4－D的浓度（1－20mgL~－1）．未成熟胚轴的体细胞胚诱导及继代培养的2,4－D浓度宜为10mgL~－1．将诱导的体细胞胚转接到合5－10mgL~－1BA的MS培养基中,体细胞胚能够萌发再生成无根小植株,将其转接到生根培养基中可获得完整小植株．     

新疆准噶尔盆地周边晚石炭世的珊瑚*

新疆北部准噶尔盆地周边石炭系广泛出露, 其中上石炭统发育海相火山—沉积序列, 包括西准噶尔地区的哈拉阿拉特组、阿腊德依克赛组, 东准噶尔地区的石钱滩组以及盆地南部的祁家沟组、奥尔吐组等。本文研究在上述各地层的灰岩层或夹层、碎屑岩中获得的四射珊瑚9属17种和床板珊瑚2属3种, 对石钱滩组中的3个新种进行了详细的系统古生物学描述。上述珊瑚化石的地质时代主要为巴什基尔期至莫斯科期。在珊瑚动物群的组成上, 哈拉阿拉特组中新发现Caninophyllum属分子, 结合盆地东、西部共同产出的床板珊瑚Cystodendropora 属分子, 说明整个准噶尔盆地周边的动物群面貌大致类似, 而西准噶尔地区的化石丰度、分异度显著低于盆地东部和东南部。综合前人资料, 目前在准噶尔盆地周边发现的珊瑚化石有约一半为地方性分子。本文认为研究区珊瑚化石的分布和组成特征与晚石炭世准噶尔洋走向封闭或半封闭的演化趋势密切相关。