科研产出
植物三维形态交互式设计软件需求分析探讨
《中国农业科技导报 》 2011 CSCD
摘要：数字植物是当前植物学研究的热点问题之一,植物三维形态结构建模是数字植物研究面临的首要问题,三维形态交互式设计是实现数字植物形态结构建模的重要技术手段之一。而面向科学研究、高校教学、品种推广、技术培训、虚拟仿真不同应用领域,对植物三维形态交互式设计软件产生不同的需求。本文对植物三维形态交互式设计任务和目标进行分析,并结合现有研究成果和应用实例,对相应的植物三维形态设计系统软件的系统设置、形态设计、动态模拟、可视化展示与计算等方面的需求进行探讨,以期为植物三维形态设计乃至植物虚拟仿真技术提供技术参考。
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短期NaCl胁迫对不同小麦品种幼苗K~+吸收和Na~+、K~+积累的影响
《生态学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：为研究盐胁迫下小麦幼苗生长及Na+、K+的吸收和积累规律,以中国春、洲元9369和长武134等3种耐盐性不同小麦品种为材料,采用非损伤微测技术检测盐胁迫2 d后的根系K+离子流变化,并对植株体内的Na+、K+含量进行测定。结果表明:短期(2d)盐胁迫对小麦生长有抑制作用,且对根系的抑制大于地上部,耐盐品种下降幅度小于盐敏感品种。盐胁迫下,小麦根际的K+大量外流,盐敏感品种中国春K+流速显著高于耐盐品种长武134,最高可达15倍。小麦幼苗地上部分和根系均表现为Na+积累增加,K+积累减少,Na+/K+比随盐浓度增加而上升。中国春限Na+能力显著低于长武134,Na+/K+则显著高于长武134。综上所述,盐胁迫下造成小麦组织器官中Na+/K+比上升的主要原因是根系K+大量外流和Na+的过量积累,耐盐性不同的小麦品种间差异显著,并认为根系对K+的保有能力可能是作物耐盐性评价的一个重要指标。
关键词： 小麦 盐胁迫 非损伤微测技术 K+离子流 Na+积累量
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冬小麦灌浆期蚜虫危害高光谱特征研究
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了有效控制农业生产中麦蚜的危害,提高利用遥感技术对麦蚜监测预报的时效性,在冬小麦蚜虫发生的关键生育时期(灌浆期),获取了26个地面调查点的蚜害等级和冠层光谱数据。对比分析了不同蚜害等级的冠层光谱,发现随着蚜虫危害程度的加重,在可见光、近红外和短波红外波段的冬小麦冠层反射率均逐渐减小。通过进一步筛选各波段范围的最敏感波段,初步构建了冬小麦蚜害高光谱指数,并建立了蚜害高光谱指数与蚜害等级的遥感反演模型。结果表明,该模型可以用来反演灌浆期冬小麦的蚜害等级,为高光谱遥感识别和监测冬小麦灌浆期蚜虫危害提供理论依据。
关键词： 光谱分析 模型 监测 冬小麦 蚜害等级 蚜害高光谱指数
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秋茄KcRD22基因的克隆与功能分析
《基因组学与应用生物学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：本文以用200mmol/LNaCl处理24h后的秋茄幼苗为材料提取秋茄叶片总RNA,利用RT-PCR方法克隆获得KcRD22基因的全长cDNA,通过构建pCAMBIA-2300-KcRD22过表达载体,利用农杆菌侵染的方式获得过表达KcRD22的烟草转基因株系,并对转基因株系的耐盐性做出初步分析。实验结果显示:KcRD22基因的ORF长1131bp,编码1个等电点为9.07、分子量为39.8kD、由375个氨基酸组成的蛋白。PCR及RT-PCR鉴定结果表明,KcRD22基因已经分别整合到8株烟草的染色体中,并在两个株系中获得表达。对转基因烟草进行光合作用测定,结果显示100mmol/LNaCl处理显著降低了野生型烟草的净光合速率,而转基因植株叶片的光合作用受到的影响较小。盐浓度达到200mmol/L时,转基因植株及野生型烟草净光合速率都明显降低,但盐胁迫解除后,转基因烟草光合作用的恢复情况明显好于野生型烟草,说明KcRD22的过表达提高了烟草的抗盐性。本文初步确定了KcRD22基因对植物耐盐性的贡献,这为进一步深入研究该基因在耐盐机制中的功能奠定了良好基础。
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保水剂和施肥量对沙地燕麦生产的影响
《麦类作物学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：为给保水剂在沙地燕麦生产中的应用提供依据,在吉林白城雨养贫瘠沙地条件下,采用完全随机设计,研究了不同施肥水平下保水剂对燕麦秸秆和籽粒产量、品质及土壤养分的影响。结果表明,在4个复合肥(N-P2O5-K2O:15-15-15)施用量(375、300、225和150kg·hm-2)下,与对照相比,施用保水剂(60kg·hm-2)使燕麦平均秸秆产量、籽粒产量、地上部和地下部生物量分别增加38.58%、22.60%、32.02%和24.59%,差异均显著(P<0.05);叶、茎、籽粒平均粗蛋白含量分别增加0.65、4.09和2.58个百分点,相对饲用价值分别增加13.28、7.6和18.57个百分点;相对增加了耕层土壤养分(全N、速效P、速效K)含量,对0～10cm土层影响显著。肥料施用量显著影响燕麦秸秆产量、籽粒产量、地上和地下部生物量、植株粗蛋白含量和0～30cm土层养分含量。施用保水剂可显著提高籽粒产量平均肥料利用效率29.6%。60kg·hm-2保水剂和375kg·hm-2肥料施用量组合下燕麦产量最高,品质最优。
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淮北平原四种土地利用类型非生长季土壤呼吸速率
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨杨树人工林撂荒地、农耕地、农林复合模式的林地和农林复合小麦地的4种土地利用方式对温室气体CO2增长及其通量的影响,利用Licor-8100土壤碳通量测定系统对以上4种不同土地利用的土壤呼吸速率变化进行了研究。结果表明:4种土地利用类型的土壤呼吸速率在非生长季冬季的月内变化和日变化不明显,都保持在低的CO2释放水平;不同土地利用类型土壤呼吸速率表现出明显的空间异质性;农林复合小麦地土壤呼吸速率在非生长季与其影响因素的关系在2009年12月份的关系不明显,2010年1月份和2月份随着气温的升高,土壤呼吸速率与温度的相关性逐渐增大,与其他因子的相关性也变大,但增加的幅度较小;4种土地利用类型中,农林复合冬小麦地的CO2平均通量为最小,CO2的释放量比例最小,为22.55%,比农田小麦地、撂荒地和农林复合隔离带林地分别减少3.02%、0.85%和6.00%的CO2释放。农林复合模式的CO2释放量比农田小麦地多释放2.85%,与人工林撂荒地的土壤呼吸速率相同。
关键词： 土壤 试验 二氧化碳 淮北平原 土地利用类型 冬小麦 农林复合 土壤呼吸速率
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基于红边位置提取验证成像与非成像高光谱数据的一致性
《光谱学与光谱分析 》 2011 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：定量遥感是当前遥感发展的前沿,作物组分信息解析是农业定量遥感的研究热点,而成像高光谱技术为解决微观尺度的作物组分信息探测研究提供了强有力的手段。利用成像光谱仪(pushbroom imagingspectrometer,PIS)与地物光谱仪(FieldSpec ProFR2500,ASD)同步收集冬小麦、玉米不同生育期叶片的反射光谱,通过不同算法提取PIS与ASD数据的红边位置,验证成像光谱数据的精度。结果表明:(1)PIS与ASD原始光谱数据在红边区间(670～740 nm)有很高的吻合度;(2)从室内光谱(玉米叶片)红边位置的提取结果看,两仪器提取的红边位置都集中在700～720 nm;(3)从室外光谱(小麦叶片)红边位置的提取结果看,PIS与ASD数据提取结果有差异,PIS数据的红边位置在760 nm处,而ASD数据的红边位置在720 nm处,这种差异主要是成像光谱数据受氧气吸收的影响较大所致;(4)PIS与ASD的红边变幅不同,但趋势相同。以上结论为成像光谱数据的深入应用提供了参考。
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基于遥感数据与作物生长模型同化的作物长势监测
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：遥感观测和作物生长模型模拟是进行农作物长势监测的2种有效手段,并具有较好的互补性,构建二者的同化系统是目前农业遥感研究领域的热点。同化涉及多学科的交叉集成,十分有必要将同化方法中的模型、算法、数据进行集成,构建基础作物模型同化系统平台,降低科学研究和应用的难度。采用模块化结构设计,将同化系统构建所需的主要模型、算法、数据等进行有机结合和无缝集成,实现基于极快速模拟退火算法的遥感数据与CERES-Wheat作物生长模型的同化原型系统构建。此外,通过所开发的系统利用地面高光谱作为遥感数据,通过同化小麦叶面积指数对同化系统进行了检验和初步应用。同化LAI与实测结果较好的拟合度,表明所开发的同化系统基本可行,能为遥感技术与作物模型的基础研究和应用提供一个平台。
关键词： 遥感 同化系统 高光谱数据 作物生长模型 极快速模拟退火算法 叶面积指数
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