基于X射线荧光光谱法快速鉴定贵州不同地区林下土壤的无机元素

韩雪; 刘海; 刘佳微; 吴明开; 《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：无机元素通过改变农作物生长过程中的次生代谢途径而对农作物的产量和质量造成至关重要的影响。贵州环境特点复杂，不同地区林下土壤的无机元素差异大，因此，寻找一种快速有效的方法来鉴定贵州不同地区林下土壤无机元素差异，为林下种植农作物的品种选择以及种植要求提供理论依据十分必要。研究针对贵州7个地区的12份林下土壤，采用X射线荧光光谱法（XRF）对其中无机元素进行检测，并选择了SiO₂、 Al₂O₃、 Fe₂O₃、 CaO、 MgO、 Ti、 K₂O、 Co、 P、 Zn、 Cl这11个与植物生长发育息息相关的无机元素对土壤种植农作物的适应性进行评价，结果表明：贵州不同地区林下土壤中共含有23种元素成分，其中Si、 Al、 Fe等常量元素占据了土壤中的70%左右，甚至有些地区超过了90%以上；聚类分析发现土壤中无机元素与地区有一定的相关性，当欧氏距离为6时，可聚为4类；主成分分析的结果显示，毕节市大方县与黔东南州黎平县的土壤的得分更高，有利于林下作物的种植，可能为林下种植类产业重点发展的区域。X射线荧光光谱法能够快速、简便、有效地鉴定土壤中多种无机元素的成分，探究贵州林下土壤的元素特征差异，为林下农作物种植提供参考依据。

关键词： X射线荧光光谱法 林下土壤 无机元素

基于离散小波-微分变换算法定量反演火龙果茎枝叶绿素含量的研究

王延仓; 李笑芳; 李莉婕; 李楠; 姜倩楠; 顾晓鹤; 杨秀峰; 林家禄; 《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：作为一种仙人掌科植物,火龙果植株无叶,主要依靠肉质茎进行光合作用、蒸腾作用等生理功能,火龙果的肉质茎与常见绿叶类植物叶片在组织结构、形态等方面存在明显差异,且二者在植株冠层结构方面也存在明显差异,该差异会直接影响植株冠层光谱特征,进而影响基于与光谱技术的光合色素监测.为探寻提升火龙果茎枝叶绿素含量估测精度的方法,研究以贵州省罗甸县龙坪镇烟山火龙果种植基地为试验区,先采集火龙果茎枝光谱及光谱测定部位的组织,并采用乙醇萃取法测定此组织的叶绿素含量,然后选用传统数学变换、连续小波变换、离散小波变换、离散小波-微分变换方法分别处理分析光谱数据,并采用相关性分析算法提取、筛选敏感特征波段,最后选用偏最小二乘算法构建火龙果茎枝叶绿素含量估测模型,分析结果如下:(1)采用离散小波-微分变换算法,高频信息与低频信息的峰、谷交替依次呈现,且可用信息分部具有较强的稳定性,可用信息随尺度的增加,曲线振幅加大、频率降低.(2)数学变换内的微分变换、连续小波变换、离散小波变换与离散小波-微分变换方法均能明显提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的敏感性,其中以离散小波-微分变换方法最优,经处理后光谱与火龙果茎枝叶绿素含量的决定系数最高可达0.565(位于H1分解尺度737.5 nm处).(3)离散小波-微分变换最能有效提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的估测能力,并且基于离散小波-微分变换H2尺度构建的估测模型为最优模型,其验证精度的R2=0.769,RMSE=0.040,RPD=1.739.研究分析了四类光谱处理算法在提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量敏感性与估测能力方面的效果,表明离散小波-微分变换算法能有效提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的估测能力,为火龙果茎枝叶绿素含量的无损估测提供了基础技术支撑.

关键词： 火龙果 叶绿素含量 离散小波算法 高光谱

紫苏种子品质的近红外光谱分析

商志伟; 赵云; 沈奇; 王仙萍; 徐静; 杨森; 田世刚; 温贺; 《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：为加快紫苏优质育种进程,采用近红外光谱(NIRS)技术,结合线性偏最小二乘法(PLS),以250份全国范围内收集的紫苏资源为研究材料,分别较好的建立其种子中含油量,棕榈酸(C16∶0),硬脂酸(C18∶0),油酸(C18∶1),亚油酸(C18∶2),a-亚麻酸(C18∶3)含量的六个近红外光谱校正模型。结果显示,六个模型的校正决定系数(RSQ1)分别为:0.98,0.91,0.92,0.92,0.85,0.93;交叉验证决定系数(1-VR)分别为:0.97,0.89,0.89,0.91,0.85和0.91;外部验证相关系数(RSQ)分别为:0.98,0.91,0.89,0.90,0.80和0.89,且定标标准误差(SEC)分别为0.99,0.21,0.1,0.94,0.81,0.92;交叉验证标准误差(SECV)分别为1.16,0.23,0.11,1.05,0.92,1.02和预测标准误差(SEP)分别为0.97,0.21,0.11,1.12,0.99,1.14。结果表明,此六个校正模型质量均较高。这些首次建立的快速无损的近红外分析模型,可为紫苏资源开发提供指导,对紫苏油分品质育种具有重要意义。

关键词： 紫苏 近红外光谱(NIRS) 脂肪酸 含油量 分析模型

顺丁烯二酸β-环糊精酯-N-乙烯基吡咯烷酮水溶性聚合物的合成及其吸附疏水性药物的研究

李咏富; 哈益明; 郭琴; 李庆鹏; 《分析化学 》 2017 SCI 北大核心 CSCD

摘要：以γ射线引发顺丁烯二酸β-环糊精酯(CDM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)发生自由基链式反应,制备了顺丁烯二酸β-环糊精酯-N-乙烯基吡咯烷酮聚合物(CDM-NVP)。优化后的CDM-NVP聚合物的合成条件为:CDM∶NVP为1∶0.7(w/w,CDM 3.6 g和NVP 2.52 g),辐照剂量4 k Gy,DMF溶液用量为20 m L。在此条件下制备聚合物的产率为84%,重均分子量为20 k Da。结果表明,此聚合物可以同纳他霉素(NM)和多菌灵(MBC)形成稳定复合物。研究了复合物抑菌活性,测定了其表观稳定常数。利用紫外光谱、核磁图谱和相溶解度对药物复合物进行结构表征。303 K下,NM-CDM-NVP和MBC-CDM-NVP复合物的表观稳定系数分别为12988.54和865.94 L/mol。抑菌实验结果表明,NM-CDM-NVP和MBC-CDM-NVP复合物可以显著提高NM和MBC的溶解性和抑菌活性。

关键词： β-环糊精 N-乙烯基吡咯烷酮 γ-射线辐照聚合 抑菌活性

基于光谱反演的青藏高原1982年到2014年植被生长趋势分析

王志伟; 吴晓东; 岳广阳; 赵林; 王茜; 南卓铜; 秦彧; 吴通华; 史健宗; 《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：植被在陆地碳循环和气候系统中发挥着重要作用,近几十年来众多研究集中于分析植被生长状况的动态变化。拥有大面积高海拔区域的青藏高原是"世界的第三极",其植被生长状况对全球变暖现象十分敏感。而由光谱的可见光红波段和近红外波段反演产生的NDVI,则是监测植被生长状况的最有效工具之一。通过一元线性回归模型,在青藏高原地区利用2000年到2014年的MODIS资料将GIMMS NDVI数据集从1982到2006年的时间序列扩展至2014年。相比已有的研究,因考虑了尺度变化引起的残差,NDVI扩展数据集的精度得到进一步提高。该方法可以为今后不同NDVI数据集耦合提供一种新的思路。利用1982年到2014年的NDVI新数据集可以发现以下结果:青藏高原植被生长季的生长存在明显的增长趋势(0.000 4yr~(-1),r~2=0.585 9,p<0.001),春、夏和秋季的增长率分别为0.000 5(r~2=0.295 4,p=0.001),0.000 3(r~2=0.105 3,p=0.065)和0.000 6(r~2=0.436 7,p<0.001)。因高原植被生长,促进该区域碳积累效应,故青藏高原植被在1982到2014年间是一个稳定的碳吸收区。结合高原温度和降水资料分析植被生长状况增长的原因,虽二者都具有增长趋势,不过生长季及春、夏和秋季的NDVI变化状况同温度的相关性显著高于降水。在空间分布上,各区域植被增长趋势同温度、降水变化都具有明显的空间异质性。

关键词： 植被变化 青藏高原 NDVI 温度 降水

小菜蛾对杀虫双、杀螟丹抗性品系选育及其抗性消长规律的研究(英语)

陈之浩; 韩招久; 李凤良; 刘传秀; 《Entomologia Sinica 》 1995 SCI

摘要：用改进的蛭石萝卜苗法饲养小菜蛾,以点滴法处理对杀虫双、杀螟丹两种药剂淘汰选育的小菜蛾抗性品系和不以药剂处理的敏感品系的各项生物学特性与同期田间种群比较,各品系间差异不显著,均没有生长发育和繁殖上的不利情况.5年来药剂淘汰选育,杀虫双品系至F_(85)代其抗性增长178倍;杀螟丹品系F_(80)代其抗性增长87倍,均已形成高抗品系.两个抗性品系经停止药剂淘汰选育后5代,抗性倍数分别从167倍降至57倍和74倍降至16倍,说明这两个抗性品系的抗性是不稳定的,在没有药剂选择压力的情况下,开始几代抗性下降较快,当下降到一定水平后抗性便比较稳定,似乎很难恢复原有的敏感性.