科研产出
基于无人机载高光谱空间尺度优化的大豆育种产量估算
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨无人机载高光谱空间尺度对大豆产量预测精度的影响,该文以山东嘉祥圣丰大豆为研究对象,设计以多旋翼无人机为平台搭载Cubert UHD185成像高光谱传感器的无人机遥感农情监测系统,获取了大豆多个生育期的无人机高光谱数据。首先,该研究利用盛荚期-始粒期(R4-R5期)的高光谱影像,由21个不同光谱空间尺度提取的高光谱数据构建植被指数,通过植被指数方差分析结果可知所选冠层植被指数与不同品种大豆植株的生长状况密切相关,但是不同空间尺度下的F值仍存在较为明显的差异;其次,采用偏最小二乘回归建立产量与不同空间尺度的植被指数之间的回归模型,通过模型方程估算精度的曲线变化趋势进一步将最优空间尺度面积确认至9.03~10.13 m2,即当采样空间尺度区域长、宽与小区总长、宽比例介于4.25:5和4.5:5时,所得到的冠层光谱能够尽可能准确地估测大豆产量,此时估算产量和实测产量呈极显著相关(相关系数r=0.811 7,参与建模的样本个数270)。该研究可为使用高、低空高光谱影像进行作物表型信息解析和估产提供参考。
关键词： 无人机 遥感 传感器 无人机成像光谱仪 采样范围 大豆育种
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北京西山不同海拔油松林PM_(2.5)浓度及叶片吸附量变化规律
《生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以北京西山不同海拔梯度油松人工林为研究对象,对油松林PM_(2.5)浓度变化和叶片PM_(2.5)吸附量进行分析,并应用电子显微镜对不同海拔油松叶表面微形态特征进行观察,阐释叶片吸附PM_(2.5)差异。结果表明:随着海拔升高PM_(2.5)质量浓度逐渐降低,不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度日变化均呈典型的双峰曲线,7:00和19:00是一天的两个峰值,最小值出现在13:00—15:00左右;从不同月份看,不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度最高值出现在冬季的2月,最低值在8月;不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度全年均值为84 m((102.28±18.44)μg/m~3)>110 m((94.18±18.34)μg/m~3)>160 m((81.53±19.23)μg/m~3)>230 m((75.39±15.71)μg/m~3);随着海拔升高单位叶面积PM_(2.5)吸附量逐渐减小,每升高50 m,单位叶面积PM_(2.5)吸附量降低23.25%,每公顷PM_(2.5)吸附量下降26.43%,不同海拔油松林每公顷PM_(2.5)吸附量全年均值为84 m((8.61±1.08)kg/hm~2)>110 m((7.30±0.94)kg/hm~2)>160 m((6.35±0.99)kg/hm~2)>230 m((4.34±1.14)kg/hm~2);处于低海拔的油松叶表面较粗糙,气孔内部和周围聚集大量颗粒物,在叶面形态上更有利于吸附PM_(2.5),高海拔则相反。高海拔空气质量优于低海拔,低海拔的植物吸附颗粒物多于高海拔。研究结果可为城市造林和森林净化大气提供数据支持。
关键词： 不同海拔 油松林 PM2.5浓度 PM2.5吸附量 叶表面形态
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基于玉米冠层原位监测的全生育期叶色建模及其应用
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对田间玉米冠层叶色变化难以定量描述问题,该文利用田间原位冠层监测系统,在摄像机自动曝光模式下连续采集多个玉米品种的冠层图像,揭示了复杂天气条件对图像和玉米冠层颜色的影响。利用概率密度统计分析方法分别计算玉米6个关键生育期的冠层亮度-色度分布,并针对冠层色度具有明确变化趋势且分离度较高的冠层亮度区间,建立了全生育期玉米冠层叶色模型。进而,基于该模型建立了适合不同玉米生育期的冠层图像自动分割方法,将玉米全生育期的冠层图像分割精度提升到82.6%,并揭示了不同品种玉米在叶片发育过程中冠层叶色与叶龄的相关性,利用登海605和农大108的冠层叶色预测出的生育期叶龄均方根误差RMSE(root mean squared error,RMSE)分别为1.14和1.41叶。试验结果表明,该文建立的玉米冠层叶色模型能够较好描述玉米关键生育期的冠层叶色变化规律,对玉米冠层图像分割、生育期估计、玉米品种表型鉴定具有重要意义。
关键词： 图像分割 图像分析 颜色 模型 玉米冠层 表型性状 特征提取 机器视觉
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我国葡萄灰霉病菌形态型和致病力分化
《农业生物技术学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：我国葡萄(Vitis vinifera)种植范围广,葡萄灰霉病(grape gray mold)是危害葡萄生产的重要病害之一,其病原为灰葡萄孢(Botrytis cinerea),为了解我国不同葡萄种植气候区灰葡萄孢葡萄分离物的形态型变异和致病力分化情况,本研究对采集自不同葡萄种植气候区的143个灰葡萄孢菌株进行了形态型观察和生长速率测定,并采用菌丝块创伤接种法测定其对红地球(V.vinifera cv.'Redglobe')、马奶葡萄(V.vinifera cv.'Mare Nipple')和油菜(Brassica campestris)叶片的致病力。结果显示,供试菌株的形态型可以分为菌丝型和菌核型两类,其中40.56%为菌丝型,59.44%为菌核型,在菌丝型中有M1、M2、M3、M4、M5和M6等6个亚型,以M6亚型菌株最多,在菌核型中有S1、S2、S3、S4和S6等5个亚型,以S3亚型菌株最多;143个菌株的生长速率变化范围较大,从4.76mm/d到12.91 mm/d,聚类分析可以分为3个等级;所有菌对红地球和马奶均具有致病性,但是致病力分化严重,病斑面积分别在46.03~258.55 mm2和14.80~385.34mm2之间,聚类分析都可以分为4个等级;65个菌株中有62个灰葡萄孢菌株对油菜叶片具有致病性,致病半径在2.88~16.63 mm之间。菌株形态型、致病力与采集地、气候区、寄主来源的相关性分析表明,二者与采集地地理距离、寄主葡萄种类不具有明显相关性,但是与气候区来源具有一定相关性。菌株形态型、生长速率和致病力之间的相关性分析表明,灰葡萄孢对红地球、马奶和油菜的致病力两两之间具有较弱的正相关关系,菌株生长速率与对红地球的致病力具有不显著的弱负相关关系,与对马奶和油菜的致病力具有较显著的弱正相关关系,而灰葡萄孢生长速率和致病力与菌株形态型无明显相关性。本研究为进一步对灰葡萄孢新的形态型进行分子系统学分析,对灰葡萄孢致病力分化机理的研究提供了理论依据,为灰葡萄孢多样性研究和有效防控提供依据。
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接种致病菌的樱桃番茄辐照效应研究
《核农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为明确辐照对樱桃番茄杀菌效果及其品质特性的影响,以樱桃番茄为材料,分析了樱桃番茄中大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特氏菌3种致病菌D_(10)值,并对辐照样品在室温下贮藏0、2、4、6、8、10 d后的色泽和可溶性固形物含量进行了分析。结果表明,樱桃番茄中接种的大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特氏菌的D_(10)值分别为0.088、0.243和0.264 kGy;辐照剂量低于2.0 kGy时对樱桃番茄在室温条件下色泽L*值、a*值、b*值及可溶性固形物含量无显著影响(P>0.05)。因此,2.0 kGy可以作为樱桃番茄辐照的适宜剂量。本研究结果为降低樱桃番茄的致病微生物含量及辐照技术在保障生鲜果蔬受致病菌污染的应用提供了一定的技术支持。
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粉红色草莓新品种‘粉红公主’
《园艺学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：‘粉红公主’草莓由‘章姬’与‘给维塔’杂交育成。果实圆锥形或楔形,一、二级序果平均单果质量20.5 g,最大单果质量43 g。果面粉红色,有光泽,有香味。可溶性固形物含量为10.4%,维生素C含量为0.589 mg·g~(-1),还原糖含量为4.25%,可滴定酸含量为0.63%,果实硬度为1.4 kg·cm~(-2)。北京地区日光温室条件下1月中旬成熟。
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中国玉米审定品种标准SSR指纹库的构建
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对数量庞大的已知玉米品种构建可共享的作物品种标准DNA指纹库。【方法】基于荧光毛细管电泳检测平台和植物品种DNA指纹库管理系统,利用筛选的40对SSR核心引物对3 998份中国玉米审定品种标准样品进行建库,通过多实验室、多检测平台进行建库数据的质量评估。【结果】绘制了40个玉米建库引物的等位基因频率分布图作为每个引物的特征图谱,在建库试验中发挥了相当于参照样品的作用。形成了一套十重荧光毛细管电泳组合,并在SSR指纹分析器中建立了一套系统默认PANEL作为不同实验室建库时的标准PANEL。统计玉米审定品种指纹库构建的试验情况,每份样品具有2—5套原始试验数据及对应的指纹图谱,其中61%的样品做了2组独立试验,33%的样品做了3组独立试验,最终建成的标准指纹库累计缺失和差异位点仅占0.2%,数据完整性达到99.8%。在不同实验室、不同电泳检测平台的评估结果表明,同一荧光电泳检测平台上获得SSR指纹数据一致性高,而不同的电泳检测平台获得的数据存在一定偏差,为实现不同实验室的SSR指纹数据共享,需要统一荧光引物、分析软件及电泳检测平台。对所有审定品种指纹数据进行整体两两比较,表明中国玉米审定品种之间差异比较大,品种间差异位点百分比集中在80%—95%(占78.28%),品种间差异位点百分比在50%以上的已达到99.21%,而低于20%的只有0.09%;对玉米审定品种杂合率水平进行分析,平均品种杂合率达到64%,主要集中在50%—80%(占89%)。通过玉米品种标准指纹比对服务平台(网址:http://www.maizedna.org/)实现了指纹库的共享。【结论】形成了构建作物品种SSR指纹库的标准化程序,构建了3 998份玉米审定品种的SSR指纹库,通过多实验室联合比较试验,保证建库数据的准确性和数据库的可共享性;建立了玉米品种标准指纹比对服务平台网站,实现玉米审定品种指纹库在全国种子检验系统的共享。
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单体稳定同位素分析技术在有机污染物溯源中的应用研究进展
《农药学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：随着稳定同位素分析技术日趋发展完善,单体稳定同位素分析技术(compound-specific isotope analysis,CSIA)作为一种高分辨率、高灵敏度的同位素分析技术手段已逐渐受到关注。目前CSIA技术在有机污染物溯源方面的研究应用主要集中于卤代烃类、多环芳烃类及甲基叔丁基醚等,其在农药溯源领域的应用尚待研究开发。文章对CSIA技术在卤代烃类、多环芳烃类及甲基叔丁基醚等有机污染物溯源中的应用研究进展进行了总结与综述,讨论了该技术目前存在的问题,并分析了其在农药残留污染物溯源方面的应用前景,以期为CSIA技术在食品(特别是农产品)中农药残留污染溯源方面的开发应用提供参考。
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