科研产出
基于蒸渗仪实测的参考作物蒸散发模型北京地区适用性评价
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：参考作物蒸散发(ET0,reference evapotranspiration)是计算植被耗水量、分析区域水分平衡、管理水资源的基本参数。由于区域间气象条件的差异,ET0模型在不同地区表现出不同的适用性。蒸渗仪实测是欧美地区评价参考作物蒸散发模型的经典方法,而中国尚少研究,华北地区未见报道。2012年生长季(4-10月),应用自动称重式蒸渗仪实测高羊茅草坪蒸散评价了Penman-Monteith(FAO-56)、Hargreaves-Samani、Priestley-Taylor、Penman-van Bavel模型在北京地区的适用性。在2个蒸渗仪中建植冷季型高羊茅草坪,以获得ET0标准数据。试验地安装Dynamet气象站,自动测量并记录气象数据:空气温度、空气相对湿度、太阳总辐射和高度2m的风速,用于模型计算参考作物蒸散发。应用线性回归与均方根误差(RMSE)、一致性指数(d)2个指标评价模型的预测准确性。研究结果表明,太阳总辐射与月蒸散之间呈现较强的线性关系(R2=0.95,p=2.72×10-7),说明太阳辐射能量是驱动SPAC(soil-plant-atmosphere continuum)系统中水分从植被向大气运动的主要动力。随着时间尺度减小,模型的估算准确度降低。由于模型的输入参数不同,在ET0计算中出现了不同方向的偏差。月尺度上,Priestley-Taylor模型低估,而Penman-Monteith、Hargreaves-Samani和Penman-van Bavel模型高估了蒸散。日尺度上,Hargreaves-Samani模型和Penman-van Bavel模型略微高估了日蒸散,比率分别为1.0167和1.0526;Penman-Monteith模型和Priestly-Taylor模型低估了日蒸散,比率分别为0.8204和0.7593。时尺度上,除了Priestly-Taylor模型全部得出最低的数值,其余模型在不同天气类型下得出不同的计算结果。综合月、日、时3个时间尺度的评价结果,Penman-van Bavel是最准确的ET0计算公式,RMSE分别为0.63 mm/d(月)、1.43 mm/d(日)、0.087mm/h(时),d值分别为0.96(月)、0.89(日)、0.87(时)。Penman-Monteith模型的计算准确性比Penman-van Bavel模型略低,d值为0.73~0.93。
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LS-SVM的梨可溶性固形物近红外光谱检测的特征波长筛选
《光谱学与光谱分析 》 2014 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：为提高梨可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)的近红外光谱模型的精度和稳定性,以160个梨样品为实验对象,分别对原始光谱、多元散射校正(MSC)和标准正态变量变换(SNV)处理后的光谱,经无信息变量消除算法(UVE)挑选后,再结合遗传算法(GA)和连续投影算法(SPA),筛选梨可溶性固形物的近红外光谱特征波长。将筛选后的波长作为输入变量建立梨可溶性固形物的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。结果表明经过SNV-UVE-GA-SPA从全波段3112个波长中筛选出的30个特征波长建立的梨可溶性固形物LS-SVM模型效果最好,该模型的预测集相关系数(Rp)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.956和0.271。该模型简单可靠,预测效果好,能满足梨的可溶性固形物含量的快速检测,为在线检测和便携式设备开发提供了理论基础。
关键词： 近红外光谱 特征波长 最小二乘支持向量机 可溶性固形物 梨
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白菜种子萌发的热抑制现象及其与细胞壁降解酶的关系
《园艺学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨白菜种子萌发热抑制的机制,以新收获的白菜种子为材料,研究了种子萌发对不同温度的响应,后熟、冷层积和植物激素处理对种子萌发的作用,以及种子萌发和不同处理与细胞壁降解酶之间的关系。结果表明,当萌发温度≥20℃时,种子的萌发率显著降低,热抑制的种子不表现次生休眠。后熟、层积和GA3处理能有效地降低种子萌发的热抑制;相反,ABA处理则增强种子萌发的热抑制。种子萌发过程中内切–β–甘露聚糖酶、β–甘露糖苷酶和α–半乳糖苷酶的活性增加。与新收获的种子相比,后熟、层积和GA3处理增加上述3种酶的活性;ABA处理增加内切–β–甘露聚糖酶的活性,但不影响β–甘露糖苷酶和α–半乳糖苷酶的活性。在不同温度下吸胀48 h的种子的内切–β–甘露聚糖酶和α–半乳糖苷酶的活性变化与随后种子的萌发没有直接关系。说明新收获的白菜种子具有明显的萌发热抑制,这种特性能被后熟、层积和GA3处理以增强细胞壁降解酶活性的方式有效地解除。
关键词： 白菜 种子 萌发热抑制 植物激素 后熟 层积 细胞壁降解酶
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猪粪原料沼气工程系统中的原核微生物群落结构
《化工学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：采集了中国不同地区的13个猪粪原料沼气工程系统的沼液,利用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术研究了原核微生物群落组成及多样性。结果表明,Firmicutes是猪粪原料沼气工程系统中的主导微生物,其次为Bacteroidetes、Proteobacteria和Chloroflexi。在相似的温度条件下,铵态氮与磷酸盐的比例是影响猪粪原料沼气工程系统原核微生物群落结构及多样性的主要因素。较高的铵磷比会富集Firmicutes门的菌群,尤其是Clostridium sensu stricto属;而较低的铵磷比则有利于Bacteroidetes和Proteobacteria。不同营养类型产甲烷菌对高浓度铵态氮耐受程度不同(氢营养型产甲烷菌>Methanosarcina>Methanosaeta),影响着产甲烷菌群落组成。产甲烷菌和互营菌的群落组成是影响沼气发酵产气效率的重要生物因素,高比例的氢型产甲烷菌和丙酸互营菌更有利于提高产甲烷效率。
关键词： 沼气工程 猪粪 16S rRNA扩增子高通量测序 原核微生物群落 生物反应器 发酵 甲烷
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基于图像拼接的苗期玉米植株缺失数量自动测量方法
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为自动测量苗期玉米植株缺失数量,研究一种基于图像拼接的玉米早期缺苗数量自动测量方法。该方法首先在田间光照条件下,从植株顶部沿行向获取玉米图像序列,并将图像序列注册到同一坐标系下拼接为行向图像,然后将植株像素从土壤背景中分割出来,在植株细化骨架上标识茎秆中心点。最后以行向图像上各茎秆中心点拟合行向直线,将茎秆中心点向行向直线投影,从相邻投影点的距离计算植株平均株距,缺苗数量可由平均株距和两相邻植株的距离计算。在3个不同密度的试验小区上对比该方法与人工测量,每个小区进行10次重复,在低密度和中密度小区两种方法具有较高的相关性,在高密度小区两种方法的相关性有所下降。该方法可以替代人工测量,从而减少时间和人力投入,提高玉米早期植株缺苗数调查的自动化程度。
关键词： 农作物 图像处理 测量 图像序列 图像拼接 苗期玉米 缺苗数量
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中国玉米品种审定现状分析
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：目的品种审定是玉米品种获准进入市场并进行推广的凭证,是相关部门规范、治理种子市场的依据,也是农民选择品种和维权的参考。根据玉米品种管理等业务的需求对玉米品种审定信息进行全面分析,深入挖掘品种数据的内在联系和隐含信息,可以为种子管理部门、科研单位、种子企业和农民等相关单位和个人提供更加系统、清晰的参考和依据。方法通过资料搜集、整理和校验,梳理了42年来中国国家级审定和省级审定的玉米品种信息,讨论了市场上玉米品种随年份和地域变化的趋势、审定品种中亲本自交系重复使用率以及品种审定与退出、保护之间的关系等问题。结果 1972—2013年,国家和各省、直辖市、自治区审定的玉米品种总数为6 291个,其中,国家审定的品种数为503个。2013年现存的审定品种数为4 882个,其中,国审品种数为332个。1 726个单位有审定品种记录,科研院所和种业公司分别占48.3%和46.6%,平均每个单位拥有的审定品种数分别为7个和3个。审定品种共使用了8 754个亲本自交系,其中19.4%的自交系存在重复使用,使用频率最高的3个自交系依次为Mo17、昌7-2、丹340。在过去42年审定的玉米品种中,共有1 876个品次退出,已经停止推广的品种平均使用年限为13.3年;29.2%的审定品种申请了植物新品种权,15.1%获得了授权。结论在近10年间,各级审定的玉米品种数量年均增幅趋于平稳,品种保有量仍在逐年增加,审定数量上呈现北多南少、增加速度上呈现东高西低的趋势;审定品种数量目前以科研院所居前列,较大型种业公司的审定品种数量上升明显;审定品种中新命名的亲本自交系数量迅速增加,使统计上的亲本重复使用率逐年下降。列入停止推广的审定品种数量年际间趋于稳定,审定品种与品种权保护品种的重叠程度有所下降。
关键词： 玉米 品种审定 选育单位 亲本组合 品种退出 新品种权保护
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稻瘟病菌诱导的感病和抗病水稻品种根系离子吸收变化研究
《中国水稻科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：利用动态离子流检测技术分析稻瘟病菌侵染条件下感病和抗病水稻品种根系离子吸收规律,以探讨稻瘟病菌对水稻营养吸收的影响。研究发现感病水稻品种病症较明显,根系对K+吸收减少,H+由外流转为内流,Ca2+吸收减少且呈现不稳定吸收特征;抗病水稻品种病症较轻,根系对K+、H+、Ca2+吸收仅表现小幅下降。结果表明,在稻瘟病菌侵染后,抗病水稻品种仍保持较强的离子吸收能力,而感病水稻品种的离子吸收能力明显减弱,甚至出现离子流失。这可能是导致感病水稻品种根系营养吸收障碍的重要原因。
关键词： 稻瘟病 动态离子流检测技术 钾离子 钙离子 氢离子
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