放牧对贝加尔针茅草原群落植物多样性和生产力的影响

研究了不同放牧强度对贝加尔针茅草原群落植物多样性和生产力的影响。结果表明,在牧压梯度上,不同的植物表现出不同的生态适应对策,贝加尔针茅种群随着牧压的增加,种群株丛破碎化、小型化,羊草耐牧性较强,在中牧阶段生产力最高。群落初级生产力随着放牧强度的增加逐渐下降。较大的放牧压力下,群落中适口性差、耐牧的杂类草植物渐趋增加。而在更大的放牧压力下,群落逐步被耐牧的小丛生禾草、旱生小苔草、小灌木和灌木所替代。草地群落的稳定性随着放牧强度增加逐渐降低。放牧干扰对群落植物多样性和生产力及其稳定性的影响是不同步的,不对称的。植物群落初级生产力对放牧干扰的响应更迅速,变化更剧烈。     

不同的声音强度对大鼠听皮层神经元特征频率可塑性的影响

目的：探讨声音强度对大鼠听皮层神经元特征频率可塑性的影响。方法：采用常规电生理学细胞外记录技术,测定不同声刺激强度下,听皮层神经元的特征频率和调谐曲线,比较条件刺激前后的变化。结果：在条件刺激声频率和神经元的特征频率相差±1.0kHz范围内,条件刺激诱导的神经元特征频率可塑性与条件刺激强度有关,较高的刺激强度比较低刺激强度诱导的特征频率可塑性概率高;特征频率可塑性的概率与神经元的频率调谐曲线类型相关,但这种相关几乎不受条件刺激声强度影响。结论：条件声刺激强度可明显影响大鼠听皮层神经元特征频率的可塑性。     

地下鼠视觉系统对昼夜节律调节研究进展

地下鼠由于其特殊的生活环境,视觉系统表现出明显的退化和进化镶嵌的特征:视觉器官退化,由视觉诱导产生行为反应的脑区及视觉投射严重退化,但是有关感受光周期的"非成像"视觉通路结构高度发达.即与成像和运动知觉有关的结构退化,有助于感受光周期的结构却选择性地保留.很多研究表明地下鼠的视觉系统依然保留有感知光周期节律并产生与外界昼夜循环同步的生理功能.与光周期有关的季节性繁殖、内分泌、行为活动以及体温变化等也表现出相应节律性.本文对地下鼠昼夜节律研究现状进行了综述,旨在对地下鼠的适应性进化特征加以补充,有助于开展地下啮齿类视觉系统功能的研究,更进一步阐明生物进化与环境的关系.     

中华蜜蜂视觉系统中神经胶质的组成和胚后发育

神经胶质作为视觉系统的重要成分之一, 对视觉系统的发育及功能起着重要的作用。本研究通过组织解剖观察、 免疫组织化学等技术, 对中华蜜蜂Apis cerana cerana幼虫和蛹的视觉系统中神经胶质的类型和发育过程进行了比较研究。研究表明： 在中华蜜蜂视觉系统中, 根据神经胶质的位置和形态主要分为表面神经胶质、 皮层神经胶质和神经纤维网神经胶质3种类型; 神经胶质主要来源于视柄和视叶中的神经胶质前体中心; 神经胶质细胞数量的增加一方面来自于细胞的迁移, 另一方面来自于神经胶质细胞自身的分裂增殖。本研究为昆虫神经胶质的发育以及功能研究提供理论基础。     

内容和运动方向感知计算模型

对视野中的物体及运动方向进行感知是视觉感知的基本问题之一,较高级视皮层从V1区的简单细胞开始分为两个通路：“What通路”和“Where通路”．前者对物体的形状、颜色、纹理等内容感知,后者对空间运动速度和方向等感知．本文利用仿脑视觉信息处理计算结构,研究视觉内容和运动方向上的感知计算模型、计算机理和学习算法．该计算模型是一个三层的神经网络,第一层是视觉信号输入层,用于接收外界图像刺激．第二层是神经信息内部表象层,与第一层的网络联结是通过神经元稀疏表象原理自适应形成神经元的感受野．为此,引入Kullback_Leibler散度描述神经元响应的独立性,极小化该代价函数导出网络联结权值的学习算法．从自然图像块中学习得到图像基函数,这些基函数具有局部性、朝向性和带通滤波性．这些性质与生理实验结果中的V1区简单细胞感受野特征相吻合．将这些基函数作为神经元的感受野,并在第三层对较高级视皮层的内容感知和运动感知神经元进行建模．在理想刺激中加入一定量的噪声后,该模型对内容和运动方向的感知仍有较高的准确率和较好的鲁棒性．最后给出的实验仿真结果说明模型的可行性和学习算法的简单有效性．     

基于颜色特征的昆虫自动鉴定方法

对昆虫实现自动鉴定是将相关专家从大量重复性的鉴定工作中解脱出来的最有效的方法之一。本章文着重论述昆虫自动鉴定系统鉴定的基本原理,开发步骤和使用昆虫自动鉴定系统进行自动鉴定的步骤,基于颜色特征的昆虫自动鉴定系统开发中在图像获取、颜色特征提取方面的难点和相应的解决方案。最后,经过测试开发出的基于颜色特征的蝴蝶自动鉴定系统在对43种蝴蝶的自动鉴定上取得了95.2%准确率。     

不同放养和管理模式下三角帆蚌养殖水体中的浮游生物和初级生产力

通过围隔实验研究了3种放养(单养三角帆蚌,蚌与鲢、鳙混养,蚌与银鲫混养)和2种管理(施肥、投饵兼施肥)模式下养殖水体的浮游生物和初级生产力.结果表明:围隔内浮游植物主要为＜20 μm粒级的种类,其中蓝藻、绿藻和裸藻占优势,硅藻、隐藻、黄藻和甲藻的数量和质量较低;实验期间,围隔内浮游植物数量和质量平均值分别为0.35×109～1.26×109 ind·L-1和32～86 mg·L-1,其中三角帆蚌与鲢、鳙混养的围隔内浮游植物数量和质量较高,蓝藻和硅藻数量和质量明显高于其它围隔;围隔内浮游动物数量以原生动物最多,其质量则以轮虫占优势,枝角类和桡足类等大型浮游动物的数量较少;单养蚌的围隔内浮游动物质量最高;与混养围隔相比,单养蚌的围隔内轮虫质量在浮游动物中的比例较低,桡足类的比例相对较高;蚌与鲢、鳙混养围隔内浮游动物数量最多,原生动物数量在浮游动物中的比例分别高于单养蚌和蚌、银鲫混养的围隔,而轮虫的比例低于后者;实验期间,围隔内初级生产力平均值为4.11～5.45 g O2·m-2·d-1,水呼吸为2.39～4.12 g O2·m-2·d-1,初级生产力与水呼吸的比值为1.25～1.99;单养蚌的围隔内初级生产力最高,蚌、银鲫混养的围隔内初级生产力最低.结果表明:三角帆蚌养殖水体内浮游植物和浮游动物均表现出小型化的趋势;较高的浮游植物数量和质量,特别是较高的硅藻数量和质量,可能是三角帆蚌与鲢、鳙混养围隔内二龄蚌生长较好的原因之一;浮游植物种类组成较初级生产力对蚌生长的影响更大.     

视觉编码的快速学习

活动依赖的神经可塑性在视觉皮层信息处理过程中起着很重要的作用。该文将讲述几个关于视觉刺激引起皮层反应发生快速变化的研究工作。在体膜片钳的实验结果表明,将视觉刺激与能够诱发孽个视皮层神经元发放动作电位的电刺激相偶联可以改变神经元的感受野特性。单电极和多电极胞外记录的实验结果显示,反复地给予自然图形电影刺激,不仅能增加视皮层神经元反应的可靠性,而且能造成之后的自发活动中存在“记忆的痕迹”。最后,用电压敏感染料成像的方法对群体细胞活动进行考察,结果提示视觉活动之后的皮层回放可能是由皮层波介导的。     

明眸何以善睐

眼睛是包括人类在内的哺乳动物最重要的感觉器官之一,这些高等动物的眼睛有着其他动物所没有的特性,假如没有它,世界在这些动物面前将是永恒的黑暗。眼睛有什么奥秘?视觉是如何形成的?它又是如何让我们感受到世界的五彩斑斓的呢?     

基于颜色名和OpponentSIFT特征的鳞翅目昆虫图像识别

【目的】本研究旨在探索使用先进的计算机视觉技术实现对昆虫图像的自动分类方法。【方法】通过预处理对采集的昆虫标本图像去除背景,获得昆虫图像的前景蒙板,并由蒙板确定的轮廓计算出前景图像的最小包围盒,剪切出由最小包围盒确定的前景有效区域,然后对剪切得到的图像进行特征提取。首先提取颜色名特征,把原来的RGB（Red-Green-Blue）图像的像素值映射到11种颜色名空间,其值表示RGB值属于该颜色名的概率,每个颜色名平面划分成3×3像素大小的网格,用每格的概率均值作为网格中心点的描述子,最后用空阈金字塔直方图统计的方式形成颜色名视觉词袋特征;其次提取OpponentSIFT(Opponent Scale Invariant Feature Transform)特征,首先把RGB图像变换到对立色空间,对该空间每通道提取SIFT特征,最后用空域池化和直方图统计方法形成OpponentSIFT视觉词袋。将两种词袋特征串接后得到该昆虫图像的特征向量。使用昆虫图像样本训练集提取到的特征向量训练SVM（Support Vector Machine）分类器,使用这些训练得到的分类器即可实现对鳞翅目昆虫的分类识别。【结果】该方法在包含10种576个样本的昆虫图像数据库中进行了测试,取得了100%的识别正确率。【结论】试验结果证明基于颜色名和OpponentSIFT特征可以有效实现对鳞翅目昆虫图像的识别。