基于Sentinel-2的青铜峡灌区水稻和玉米种植分布早期识别

及时准确地掌握灌区内作物种植分布对于灌溉水资源高效配置、农田精准管理具有重要指导意义。以宁夏青铜峡灌区为研究对象,利用多时相Sentinel-2卫星数据,通过水稻和玉米早期特征分析,提取关键的“水淹”信号和“植被”信号,构建时序归一化差异水体指数(MNDWI)和归一化植被指数(NDVI)特征值数据集,并通过样本分析关键特征阈值,构建水稻和玉米早期种植分布决策树模型,提取2022年宁夏青铜峡灌区水稻和玉米种植的空间分布。结果表明(:1)玉米和水稻苗期的后半段5月15—31日,水淹信号和植被信号是区分二者关键时期。(2)基于早期作物物候特征的方法,在5月16—31日获取的水稻和玉米图像制图精度高于90%,用户精度超过91%,总体精度超过90%,Kappa系数高于0.88,明显高于同时期随机森林方法的分类精度。(3)本研究提出的方法在早期水稻和玉米种植分布提取方面具有较强的适用性,并且能够在时空尺度上以较少的实地样本进行延展,同时在时间上也更有优势。因此,该方法为青铜峡灌区水稻和玉米种植分布早期调查提供了重要的方法支撑。

基于相变材料的非易失光子多值器件研究

结合相变材料与马赫-曾德尔干涉仪调制器结构,设计了一种包含ITO微加热器的非易失性光子多值器件,通过对相变材料的结构参数进行仿真,优化了器件的调制窗口。同时对ITO微加热器的结构进行仿真设计,使微加热器的效率更高,更容易实现器件的多值调制。测试表明,该器件在施加电脉冲的过程中实现了超过32个状态(5 bit)的多值调制。这种电调制的非易失性光子多值器件为大规模的非易失性可配置光子硬件神经网络提供了基础的单元。

基于SWAP-IES的旱区春小麦长势和产量模拟

基于观测数据和作物模型相同化的田块尺度作物生长监测,对于农田精准管理具有重要意义。为构建能准确模拟旱区春小麦长势和产量的同化模拟模型,该研究利用SWAP(soil-water-atmosphere-plant)模型和迭代集合平滑器算法(iterative ensemble smoother,IES),构建了适合旱区春小麦的SWAP-IES同化模拟系统,并利用2019—2020年田间观测试验数据,评估了同化叶面积指数(leaf area index,LAI)、土壤水分(soil water content,SW)及其组合在旱区春小麦生长模拟和估产中的作用。结果表明,相较于无同化情景,在吸收6次土壤水分观测数据后,模型对土壤水分模拟的R^(2)从0.48提升到0.87。同化LAI时,各水分胁迫处理下LAI的模拟精度均最高,R^(2)从无同化的0.35~0.62提升到0.76~0.96。同化LAI+SW时,各处理对生物量模拟的精度均最高,R^(2)从无同化的0.40~0.67提升到0.73~0.96。轻度水分胁迫处理(T4~T5)下,仅同化LAI即可达到较好的估产效果,相对误差为4.05%~9.17%,而在中度或重度水分胁迫处理(T1~T3)下,准确的产量估算需同时吸收LAI和SW,相对误差为3.87%~8.38%。开花期和拔节期的观测数据对提高SWAP-IES系统估产精度的作用最大,同时吸收开花期和拔节期LAI+SW观测数据时估产的R^(2)可从无同化的0.45提高到0.79。说明所构建的SWAP-IES同化模拟系统,在融入开花期和拔节期等关键生育期的观测数据后能有效模拟不同水分处理下春小麦生长和产量形成过程,可为田块尺度下旱区春小麦精准监测提供技术参考。

土壤干缩开裂三维模型构建及其参数敏感性分析

为揭示农田土壤干缩裂隙沿深度方向的发展规律及形成机理,该研究改进了Vogel提出的Hookean弹簧模型,通过构建由节点组成的三棱柱状网格结构,并考虑重力的影响,建立了可以模拟裂隙深度的三维农田土壤干缩开裂模型,分析了纵向弹性系数(与土壤沿深度的弹性有关)对模拟裂隙深度的影响,通过Minkowski密度(即面积密度、长度密度和欧拉数密度)量化分析裂隙形态。结果表明:试验与模拟裂隙图像的面积、长度、欧拉数密度及裂隙深度频率的决定系数在0.849~0.959之间,一致性指标在0.965~0.988之间,偏差在0.103~0.189之间,均方根误差在0.005~0.083之间,说明改进后的三维模型达到率定要求,该三维物理模型可以模拟出裂隙沿深度的拓展情况,模拟的表层裂隙形态特征符合自然裂隙的发育规律。敏感性分析中,纵向弹性系数越小,裂隙沿深度方向发育的趋势越明显,深裂缝(土深5~10 cm)的占比越大。研究可为模拟农田土壤裂隙沿纵向的发育和形成提供算法参考。

三种山茶属金花茶组植物花朵类黄酮成分研究

该研究以山茶属金花茶组的金花茶、凹脉金花茶和崇左金花茶为材料,利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术定性定量分析其花朵中类黄酮成分与含量。结果表明:三种植物中检测到15种类黄酮,其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-芸香糖苷、槲皮素-3,7-O-二葡萄糖苷、芸香柚皮苷、圣草素和染料木苷为金花茶组首次发现;槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷和山萘酚-3-O-葡萄糖苷为凹脉金花茶和崇左金花茶中首次发现。儿茶素、表儿茶素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷和山萘酚-3-O-葡萄糖苷为三个物种主体成分;天竺葵素-3-O-葡萄糖苷为金花茶特有,槲皮素-3,7-O-二葡萄糖苷为崇左金花茶特有;木犀草素-7-O-芸香糖苷主要存在于金花茶和崇左金花茶;木犀草素主要存在于凹脉金花茶和崇左金花茶。类黄酮类型主要为儿茶素类、槲皮素类、木犀草素类和山萘酚类;崇左金花茶中槲皮素类、木犀草素类及类黄酮总量远高于金花茶和凹脉金花茶,凹脉金花茶和崇左金花茶儿茶素类高于金花茶,金花茶和崇左金花茶山萘酚类高于凹脉金花茶。

山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣中花青苷成分与花色的关系

【目的】研究山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣中花青苷成分与含量,结合花色表型分析,明确其花色形成的物质基础,揭示其花青苷成分与花色关系,为山茶花色芽变育种提供依据。【方法】按照CIE L^*a^*b^*表色系法测量山茶‘赤丹’及其芽变品种花色,利用高效液相色谱-光电二极管阵列检测(HPLC-DAD)和超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用技术定性定量分析其花瓣中花青苷成分与含量,运用多元线性回归方法研究花青苷成分与花色之间的关系。【结果】山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣中共检测到7种花青苷,分别是矢车菊素-3-O-β-半乳糖苷(Cy3Ga)、矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷(Cy3G)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷(Cy3Ga E Caf)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷(Cy3G E Caf)、矢车菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3G Zp C)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷(Cy3Ga Ep C)和矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3G Ep C)。山茶‘玉丹’花瓣中未检测到花青苷,山茶‘金碧辉煌’中未检测到Cy3G E Caf。【结论】山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣的花色随其总花青苷及主要花青苷成分含量增大而加深;粉红色和红色花瓣中主要花青苷成分为Cy3G和Cy3G Ep C,黑红色花瓣中主要花青苷成分为Cy3G和Cy3Ga;随着花瓣中Cy3Ga和Cy3G比例的增大花色加深。Cy3G和Cy3G Ep C是决定山茶‘赤丹’及其芽变品种花色的主要花青苷,其含量的增大显著增加花瓣的红色程度。

不同试验方法对堆石料湿化变形的影响

堆石料的浸水变形是引起土石坝后期变形的主要因素之一。为了研究不同试验方法对堆石料湿化变形的影响,采用大型压缩仪对五通组堆石料进行了单线法和双线法湿化试验,研究了一维湿化变形条件下单线法和双线法对试验成果的影响,比较了两种试验条件下堆石料的湿化变形规律及湿陷系数,根据试验结果建议采用采用单线法对堆石料湿化特性进行研究。

密度对堆石料流变特性的影响

堆石料的流变变形是土石坝后期变形的重要因素之一,而堆石料流变变形特性的影响因素众多。采用大型三轴仪对不同密度的堆石料进行不同围压和不同应力水平的流变试验,分析了堆石料流变的变形特性,并重点研究了密度对堆石料流变特性的影响。研究结果表明,堆石料流变量与其所处应力水平密切相关,应力水平越高,流变变形量越大;相同岩性条件下,堆石料流变规律较为相似,均在加载初期发展较快,然后增长速率减缓,并最终趋于稳定。当围压相同,应力水平相同时,密度增大2.8%时,表征堆石料流变变形性质的参数分别降低了15%,35%,19%。因此提高堆石料密度,可显著降低堆石料的流变变形。

多环芳烃(PAHs)污染土壤中接种平滑白蛋巢菌对蒿柳光合作用的影响

【目的】虽然已有研究表明植物-白腐真菌联合修复是一种更高效的多环芳烃(PAHs)污染土壤修复策略,但由于该策略的作用机理尚不清楚,其在土壤修复实践中的应用前景仍存有疑问。光合作用不仅是植物生长发育的基础,也影响根系分泌物的释放水平,进而影响根际微生物的生长和土壤中PAHs的降解。基于此,我们研究了PAHs污染土壤中接种白腐真菌对植物光合作用的影响。【方法】在温室中设置了PAHs污染土壤的盆栽修复实验,以蒿柳做为植物修复材料,选取光合色素含量、气体交换参数的光响应曲线和叶绿素荧光参数做为蒿柳的光合生理指标,探究了PAHs污染土壤中接种白腐真菌对蒿柳光合作用的影响。【结果】PAHs污染土壤中接种白腐真菌对蒿柳光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(Fv/F0)等指标均有积极的促进作用,但降低了叶片的气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、非光化学淬灭(NPQ)和光化学淬灭(qP)参数。不同的接种方法能改变Gs、Tr的光响应曲线的变化趋势。此外蒿柳-白腐真菌联合修复显著提高了土壤菲(PHE)、芘(PYR)的去除率。【结论】PAHs污染土壤中,白腐真菌能提高蒿柳的光合能力和蒸腾效率,促进土壤PHE和PYR的去除,这对揭示植物-白腐真菌联合修复的作用机理有重要意义。

植物生长延缓剂在观赏植物上的应用研究

文章回顾了植物生长延缓剂的发展,简述了生长延缓剂的分类、调控效果、生理影响以及施用方法。指出生长延缓剂通过抑制赤霉素的合成途径可以有效调控植株的株型、花期,还具有增强植物的抗逆性、延缓植物衰老、加强营养物质的积累并影响内源激素的合成等功效,在观赏植物的栽培和生产中具有广阔的应用前景。然而目前,生长延缓剂也存在着基础性研究过于集中、整体水平有待提高等问题,需要加强科技创新,以期在将来的生产过程中能够更加有效、合理地使用植物生长延缓剂。

菲对蒿柳生理生化特性的影响

为研究菲对蒿柳生理生化的影响,以蒿柳扦插苗为试验材料,采用水培的方式,测定不同浓度(0.2、0.5、1.0和1.2 mg·L^-1)菲对蒿柳株高及生理的影响,并选取对植物生长有显著抑制作用的最低浓度(1.0 mg·L^-1)菲对蒿柳进行16 d的处理,测定其光合特性及渗透调节物质的变化。结果表明,高浓度菲处理显著抑制了蒿柳的株高和根系活力,使其电导率升高,膜透性增大。1.0 mg·L^-1菲胁迫下,蒿柳的光合作用受到抑制,光化学淬灭系数(qP)显著下降,光反应受到影响;气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)下降、Rubisco活性降低,导致CO2供应和同化减少,暗反应受到抑制。叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)无显著变化,说明PSⅡ利用光能的能力和潜在活性未受到影响。渗透调节物质中,脯氨酸和可溶性糖是植物抵御菲胁迫的重要调节物质。本研究结果为揭示多环芳烃(PAHs)对蒿柳产生的毒害机制及加强植物对环境的修复研究提供了依据。

Transfer DREB into Lolium perenne L. to improve its drought tolerance

A method of Agrobacterium tumefaciens mediated transformation for perennial ryegrass was developed using the calli of ryegrass derived from mature enrbryos. The calli were inoculated with a disarmed A. tumefaciens strain EHA105 harboring binary vector p2328. Vector p2328 contained transcription factor DREB1B and neomycin phosphotransferase （npt H） genes which were driven by promoters of rd29B and CaMV35S, respectively. The inoculated calli were selected on paromomycin- or kanamycin-containing media till the established plants being transferred to soil. Six tmnsgenic plants with DREB1B had been obtained from perennial ryegrass strain Tove. PCR and Southern-blotting showed that npt Ⅱ and DREBIB genes were integrated in perennial ryegrass genome. Stress treatment confirmed that transgenic plants with higher drought tolerance were obtained.

基于最佳匹配原则的自适应随机共振算法研究

针对传统微弱信号检测手段在强噪声背景中改善探测性能不理想的问题,将随机共振应用到强噪声背景探测中,分析其基础理论,结合粒子群优化算法与最佳匹配原则,提出一种新的基于最佳匹配原则的自适应微弱周期信号检测方法。方法首先按最佳匹配原则估计随机共振系统参数,再通过优化算法在小范围内快速稳定地得出最佳系统参数与混合信号中微弱周期信号频率。实验结果表明,检测值与真实周期信号频率值误差仅为0.75%,并且方法提高了信噪比,实现了利用噪声增强微弱信号的目的。

渗灌水肥耦合对同心圆枣生长发育的影响

【目的】本文旨在探究不同水肥耦合处理下旱区同心圆枣各因子的变化,阐明不同水肥耦合对促进枣树生长发育的影响。【方法】本文以8年生成龄枣树为研究对象,设置不同灌溉定额(W1:2250 m^(3)/hm^(2)、W2:3000 m^(3)/hm^(2)、W3:3750 m^(3)/hm^(2))、施氮水平(N1:240 kg/hm^(2)、N2:300 kg/hm^(2)、N3:360 kg/hm^(2))的2因素3水平试验,以探究地下渗灌水肥耦合对同心圆枣叶绿素含量(SPAD)、氮含量(C_(N))、产量、水分利用效率(WUE)、氮肥偏生产力(PFP)的影响。【结果】灌水量对枣树叶片的SPAD和C_(N)均有显著影响,但施氮量对枣树叶片的SPAD和C_(N)均无显著影响;随着灌水量和施氮量的增加,枣树叶片的SPAD和C_(N)的总趋势均表现为先增加后降低,W2N3处理的枣树叶片SPAD和C_(N)最高;水肥耦合对枣树单果质量、单株结果数、产量、水分利用效率和氮肥偏生产力均有显著影响,随着灌水量和施氮量的增加,先增加后降低,W2N2处理条件下的水分利用效率最高(2.54 kg/m^(3)),氮肥偏生产力最高(24.15 kg/kg),产量也最高(7246.26 kg/hm^(2)),与其他处理均达到显著性差异(P<0.05)。【结论】适宜的水肥耦合处理(W2N2)有利于提高旱区同心圆枣产量和水分利用效率及氮肥偏生产力,对同心圆枣生长发育有积极影响。

一种三苯基有机锡配合物的晶体结构及抗癌活性

以三苯基氢氧化锡为底物,酰亚胺酸(HL)为配体,制备新型配合物(Ph3Sn)(L)·C12H6O3(配合物1),并用元素分析、X射线单晶衍射、红外光谱及核磁共振等方法对其组成和结构进行表征,用噻唑蓝(MTT)法测试该配合物的抗癌活性.实验结果表明:配合物1的晶体结构属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=2.23850(17)nm,b=1.20230(14)nm,c=1.4410(3)nm,α=90.000(0)°,β=101.217(2)°,γ=90.000(0)°,V=3.8041(9)nm3,Z=4,Dc=1.509g/cm3;配合物1为单体结构,中心金属Sn原子通过与配体羧基中O原子的配位,形成配位数为4的扭曲四面体几何配位构型,在配合物1的晶体结构中,配合物上的配体与游离萘酐分子间存在π…π相互作用;配合物1对癌细胞MCF-7和Hepg2均具有较强的抑制作用。

蒿柳离体叶片对Cd胁迫的生理响应

本文通过不同浓度Cd胁迫处理蒿柳(Salix viminalis)离体叶片,研究蒿柳离体叶片的生理响应,探讨蒿柳离体叶片中的快速响应机制。试验研究不同Cd浓度(0,1,4,8 mg/L)处理下蒿柳离体叶片内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量、丙二醛含量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量的变化。结果表明:随着Cd胁迫处理时间的延长,蒿柳离体叶片中的SOD、POD活性均表现为先上升后下降的趋势;而蒿柳离体叶片中的丙二醛含量呈上升的趋势,且各浓度处理后期其含量达到最高值;在4 mg·L^-1和8 mg·L^-1 Cd处理下,蒿柳离体叶片中的脯氨酸最终含量均高于对照;各个浓度Cd处理下蒿柳离体叶片中的可溶性蛋白含量均高于0 d处理,在4 mg·L^-1 Cd处理6 d时,蒿柳离体叶片中可溶性蛋白含量最高,为0.55 mg·g^-1FW;而可溶性糖含量在4 mg·L^-1和8 mg·L^-1 Cd处理下呈先上升后降低的趋势;蒿柳离体叶片的Cd胁迫下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均呈下降趋势,且在处理后期其含量均低于对照。在Cd胁迫下,蒿柳离体叶片的抗氧化酶活性,渗透调节物质,丙二醛含量以及光合色素对胁迫均有一定的生理响应。因此,蒿柳离体叶片的上述指标变化可作为植物在Cd胁迫下生理变化的依据。

终末期恶性肿瘤患者生存期影响因素的分析

目的:分析影响终末期恶性肿瘤生存期的因素。方法:回顾性分析2015年8月-2018年12月肿瘤科死亡患者62例的临床资料,先用Kaplan-Meier法计算生存期,对临终前患者外周血白细胞总数、血红蛋白、血小板计数、白蛋白、中性粒细胞百分比、胆固醇、甘油三酯、乳酸脱氢酶、尿酸等指标进行单因素分析,找出对终末期恶性肿瘤患者生存期影响较大的指标。结果:62例患者,入院到死亡的中位生存时间为8 d;中性粒细胞百分比与生存期有明显相关性。结论:本研究分析了影响终末期恶性肿瘤患者生存期的相关血液指标,有利于临床更准确地预测患者生存期。

一种新型Ka频段高功率容量二次谐波抑制滤波器

描述了一种基于波导E-T结和金属加载滤波器相结合的高功率容量二次谐波抑制滤波器。为了提高滤波器的功率容量,射频功率通过E-T结进行二等分,二等分的射频信号经过两路结构相同的金属加载滤波器进行频率特性选择,然后通过波导E-T进行功率合成输出。此结构可以将二次谐波抑制滤波器的通过功率提高到原来的2倍。若通过功率仍不能满足要求,可以通过波导E-T结多阶级联进一步扩展通过功率。通过3D高频电磁仿真软件HFSS进行仿真,在25.25 GHz~27.5 GHz频率范围内插入损耗小于0.6 dB,回波损耗大于20 dB。并通过了连续波60 W的功率验证,具有良好的工程应用价值。

捧心兰新品种‘红林舞’

捧心兰‘红林舞’是以‘红宝石’(Lycaste‘Red Jewel’)为母本,芳香薄叶兰(L.aromatica)为父本,通过人工杂交选育而成的新品种。其花色深紫红(RHS 59B),色调均匀,花形圆整,小巧,平均单株花1~5朵,花梗长8~13 cm,花径4.5~5.5 cm。花期为12月底至翌年2月中,适宜中国北方温室和南方露天栽培。

兰花花器官及成花基因调控研究进展

为了更有效地对开花植物中最大家族之一的兰科(Orchidaceae)植物进行开花调控,对具有蕊柱和唇瓣等独特花结构的兰花花器官调控和成花过程的分子遗传基础进行了阐述,并在此基础上对兰科花发育的调控进行了展望。结果表明:(1)兰花花器官ABCDE模型中,A和E类基因决定萼片,A、B和E类基因决定花瓣,B、C和E类基因决定雄蕊,而D和E类基因决定心皮;(2)温度、光周期和激素是决定兰花花起始和发育的关键;(3)成花过程中的转录组、基因组以及功能基因验证的研究,取得了较大的突破。综上,本研究可为兰花花发育的分子遗传基础研究开辟新的思路。