再谈植保系统工程中的人工智能技术

植保系统工程中应用专家系统和决策支持系统的必要性和可能性,作者已在《植物保护》15(3):35作了阐述,但人工智能技术对系统分析和建模工作的影响远不止于此。它还包括有力的知识表达方法和对原来不能用数值方法解决的问题寻求可行的算法。它不仅使数学更容易被用来解决系统问题,而且也提供一些非数学的模拟工具,如以规则为基础的模拟(rule-based simulation),知识系统(knowledge systems),符号数学操作工具(symbolic mathematics manipulators),景观结构模拟工具(landscape simulators),目标模拟和行为模型化方法(object—orientedsimulation and behanioral modeling)等。 建立人工智能系统的工作称为AI编程(AI programming),它涉及两个问题:(1)有关的知识应如何在AI编程中表达,(2)这些知识应如何用来解决问题,即知识的搜索和推理。两者都属于知识工程研究的范围。 一.知识工程 1.知识表达 知识表达是AI编程的中心问题,所以,许多人工智能系统被称为知识基系统(knowledgebased systems)。知识在其表达之前还有个如何获取的问题,这是当前人工智能研究的关键性难关。知识获取是指把存在于领域专家头脑里的知识整理出来,存贮到专家系统或其他人工智能系统之中。这是今后10年面临的必须解决的问题。

北京地区小麦生产控制系统中《植物保护决策模块》的建模设计

植物保护决策模块作为"小麦生产控制系统"的子系统之一,是在总体设计的系统控制思想指导下完成麦田有害生物管理,实现在一定的环境条件下经济效益、生态效益、社会效益"最佳"或"较好"的植保决策工具。本模块以控制有害生物种群数量在经济损害水平(EIL)为目标,综合气象类型辨识、品种决策、有害生物种种动态模型、化学防治效果模式做出防治决策方案。本文主要介绍植保决策模块的基本原理、依据和程序设计,也提出了进一步改进的设想。

用于农业生态系统分析的天气风险函数

一、导言天气对于农业生产的重要性自古以来就被人类所认识。随着科学技术的进步,人类在一定程度上改变了“靠天吃饭”的被动状况,但这并不意味着天气在农业生产上的重要性降低了。恰恰相反,这更促使人类去深入地研究天气规律,去大力地发展地球物理科学和气象科学。系统科学是以现代电子计算机的诞生和成长为标志的信息时代的科学,它正渗透和横贯各个科学领域。

北京地区大葱和玉米根际VA菌根的季节变化及其与环境因子之间的关系

1986-1987年连续两年系统调查了北京地区大葱(Allium fistulosum L.)和玉米(Zeamays L.)根际 VA 菌根侵染百分率及菌根真菌孢子密度的季节变化。分析了菌根和菌根真菌的发生与几种土壤因子(土壤硝态氮、铵态氮、速效磷和有机质含量,土壤 pH 值)和气候因子(气温、积温、土温、光照、降水量,相对湿度等)之间的关系。结果表明:大葱和玉米的侵染百分率随作物生育期的增长而增加,并以6月和9月的增长速度最快。一年中,植物根际菌根真菌的孢子密度有二个高峰,分别在6-7月和10月。在北京的同一地区,一年中,几种测定的土壤因子变化很小,因此,认为气候因子对菌根发生的季节变化具有更大的影响。用线性相关和关联度分析的结果表明:一年中,菌根的发生与积温的关系最为密切。

苜蓿切叶蜂在北京地区为头茬苜蓿授粉后的回收与种子增产效应

5月下旬至7月上中旬,在北京大兴县一块面积为809米~2的头茬苜蓿田内释放苜蓿切叶蜂,Megachile rotundata (F),3,752头,回收蜂茧16,240头。放蜂田种子亩产21公斤,比对照田增产69.4%。对不同规格蜂箱的诱蜂效果进行了比较。国产蜂箱 (巢孔直径0.7厘米,孔深14.5厘米)每个巢孔内峰的产卵平均数8.4枚,多出加拿大蜂箱 (巢孔直径0.55厘米,孔深9.75厘米)0.8枚,但后代的性比两者之间差异不显著。

黄瓜花叶病毒CA株系在花生上流行的研究

据1985～1990年在密云县试验观察,黄瓜花叶病毒(CMV)在花生上流行受病毒种传率、苗期蚜虫发生数量及苗期温度和雨量的影响。花生苗期和花针初期为易感病时期,随后抗性有所增强,但不明显。苗期和花针期发病植株,CMV种传率最高,之后带毒率有所下降。CMV种传率高低与病害流行关系,在同一年份呈极显著正相关关系,而在年度间未达显著水平。花生田间蚜虫发生盛期与病害发生高峰期是吻合的,蚜虫发生数量与病害流行关系显著。根据花生种传率和苗期蚜虫发生数量两因素6年次资料配合的病害流行预测式,其回报可靠度的置信范围在93%左右。

北京地区桃蚜抗药性研究初报

用浸渍法对北京地区的桃蚜生物测定结果显示出,以LC_(93)值(PPm)和苏联的敏感种群相比,对乐果、抗蚜威和漠氰菊酯的抗性倍数最高值分别为101.8、163.4和143.7倍。不同抗性桃蚜种群的羧酸酯酶活性与其对杀虫药剂的抗性水平呈正相关趋势。增效醚(PB)和三苯基磷酸酯(TPP)对有机磷和拟除虫菊酯均有明显的增效作用,说明北京地区桃蚜的抗药性机制与多功能氧化酶和羧酸酯酶有关。

我国发生的一种香石竹斑驳病毒株系的生物化学特性及互补DNA合成

以提纯的香石竹斑驳病毒BS株系为材料,抽提该病毒的RNA进行琼脂糖凝胶电泳检测,结果表明其RNA除有一个分子量约1.4×10~6道尔顿的主要组分外,还有一个分子量约0.55×10~6道尔顿的较弱组分。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳检测外壳蛋白亚基分子量约38 000道尔顿,由17种共335个氨基酸残基组成。以上述RNA为模板,3’末端加多聚腺苷酸尾序后,以Oligo(dT)_(15)为引物反转录合成双链cDNA,平末端插入载体质粒P^(EMBL)9。经抗生素及杂交选择,共获得27个阳性克隆。提取质粒后酶切鉴定,拼接,获得3.7kb近全长cDNA亚克隆P^(BSCY)35.^(32)P标记cDNA探针杂交检测,对香石竹斑驳病毒具特异性,灵敏度可达1ng RNA。部分cDN A序列测定证明,所得克隆包括全长外壳蛋白基因。

北京及河北廊坊地区桃蚜对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性研究

通过1986～1990年,用点滴法对北京及河北廊坊地区桃蚜(Myzus Persicas Sulz.)抗药性的系统研究结果表明,和相对敏感的廊坊种群相比,北京地区桃蚜对氰戊菊酯的最高抗性为675倍,溴氰菊酯为1468倍。增效醚(Pb)与氰戊菊酯混用,对北京农大温室种群增效4.8倍,对马连洼种群增效8.2倍。TPP与氰戊菊酯混用,对农大温室种群和马连洼种群增效2.8倍。异稻瘟净和增效磷(SV_1)与氰戊菊酯混用,共毒系数分别为1038.8和1831.6。说明桃蚜的抗药性与羧酸酯酶和多功能氧化酶(MFO)有关。北京地区桃蚜种群中β-NA羧酸酯酶活性大于0.5(OD值/蚜,15分钟)的个体比例是敏感种群的78～98倍.α-NA羧酸酯酶在不同抗性种群中也具有明显的差异。GSH-S-转移酶活性与抗性没有任何相关关系。

河南中部麦区小麦病虫害综合防治技术体系

按照国家七五科研重点攻关项目75-03-01-02"小麦病虫害综合防治"合同书要求,河南省农业科学院植保所、北京农业大学植保系会同河南省临颍县植保植检公司,在临颍县进行了小麦病虫害综合防治技术研究及大面积生产示范。原计划河南省农科院植保所承担3万亩,北京农业大学植保系承担2万亩。

系统聚类分析在镰刀菌鉴定中的应用

根据Nelson,Toussoun&Marasas(1983)的分类系统,选取在PDA和CLA培养基上的50个编码性状,利用系统聚类分析的平均连锁法,初步建立了30种镰刀菌属(Fusarium)真菌为基础的计算机鉴定系统。用这个系统对玉米穗粒腐病上的三个未知菌株(Fusarium sp.1,F.sp.2,F.sp.3)进行鉴定的结果表明,F.sp.1为F.graminearum,F.sp.2为F.moniliforme,F.sp.3为F.proliferatum或F.subglutinans。从而证明此鉴定系统具备比较、鉴定性能。

北京十字花科蔬菜根肿病的发生和鉴定

十字花科蔬菜根肿病在我国浙江、广东、江西、湖南、辽宁、西藏、福建、广西、江苏、安徽、四川、云南、新疆、山东、台湾、上海等省、市、自治区都有发生,北京尚无报道。 1989年8月中、下旬,北京市顺义县菜农发现,一些生长不良的白菜日萎夜复,重病株陆续死亡,病株的主、侧根上生有许多瘤状物,市、县农业局有关部门初步认为是白菜根肿病,但未确诊。同样的情况在怀柔、密云两县也有发生,3个县总计发病面积约1900余亩。除白菜外,萝卜和菜花也有发病。 在调查中发现,绝大部分发病地块前茬都是麦茬田,尤其是今年麦茬田刚种的菜地最为严重:已由麦茬改种1年白菜的地块,也有少数发病,但病情较轻:占总菜田面积90％的老菜地上的白菜、萝卜却未见有发病,有的麦茬菜田和老菜田近邻,有的还同属一承包户。白菜品种相同,栽培管理条件相似。

CLIMEX—微机生态气候分析系统在有害生物适生性研究中的应用

有害生物适生性研究是植物检疫工作的重要基础之一。明确有害生物在新区的适生地分布,无疑会大大提高对其宏观预见的准确性和检疫决策的科学性。然而,有害生物适生性研究相当复杂,存在着许多困难。

小麦条锈病流行程度趋势预测专家系统雏型

本文运用知识工程语言 M·1构造了一个用于小麦条锈病流行程度趋势预测的专家系统雏型。专家的知识用产生式规则来表示。知识库中的知识规则可相对独立,便于知识库的扩充和完善。

昆虫细胞分类学的基本问题及染色体系统发育的重建方法

本文非昆虫细胞遗传学及细胞分类学原理与技术的全面评述；而是从细胞遗传学特征域称染色体特征）在昆虫分类学中的应用入手，重点提出与分析了昆虫细胞分类学中的种类鉴定、研究取材、染色体多态现象、多倍体及核型进化方向等基本问题，并着重总结了目前国际上细胞水平染色体数据的处理方法，即传统法、倒位法、数值法与支序法；最后，作者指出了正确看待细胞分类学重要性的态度。

斯氏线虫CB-2Y品系对李实蜂的侵染试验

李实蜂是李子果实的重要害虫。本文探讨了斯氏线虫 CB-2Y 品系对李实蜂幼虫、茧的室内及田间侵染力。结果表明:1.李实蜂幼虫对该线虫很敏感,96小时死亡率93.3%～100%,茧不敏感,死亡率0～6.2%。2.该线虫对李实蜂幼虫侵染力很强,幼虫死亡率随作用时间及剂量浓度增加而增高。3.该线虫侵染李实蜂的田间效果7天后死亡率为70%左右,18天后死亡率达75%以上。

斯氏线虫CB—2y品系对李实蜂侵染力初报

用斯氏线虫(Steinemena sp.)CB—2y品系对李实蜂老熟幼虫进行室内侵染力测定表明,该线虫对李实蜂老熟幼虫有很高的侵染力,其致死速度和死亡率在一定范围内随线虫量的增加而升高,接线虫36小时后,其LD_(50)为17条/虫,LD_(95)为55条/虫,LD—P线的回归式为Y=1.0641+3.1996x。置信限为12—24条/虫。 李子在我国31个省、区均有分布,李实蜂(Hoplocampa SP.)是危害李子果实最主要害虫之一,常造成80％以上的虫果率。传统的化学防治不仅造成农药对果实和环境污染,还由于早春成虫羽化和卵孵化不整齐,不易掌握防治适期。

VA菌根与农业生产

菌根是土壤中的一类真菌与植物根系形成的共生结合体,其中泡囊—丛枝菌根即VA菌根分布最广、作用最大.几乎全部的农作物包括粮食、棉花、油料、蔬菜、果树、牧草、药用植物、花卉等都能形成VA菌根.由于它在农业生产中的重要性。

北京白菜根肿病发生的生态条件及其防治研究

在世界范围内,十字花科作物根肿病主要发生在温带,病情与土壤温度、湿度、肥力、物理性质等非生物学因素有关,但研究最多的乃是土壤pH与发病的关系.一般认为根肿病只能发生在中性偏酸的土壤并以石灰调节土壤pH作为这种病害的重要防治措施之一.不过土壤pH与根肿病的关系是十分复杂的.谢文瑞(1985)在台湾的调查,病田土壤pH在4.0～7.7之间.Agrios总结的发病土壤pH高限是pH7.2.但也有的报道认为根肿病可在土壤pH8.2的碱性条件下发生.

生态系统的天气环境模拟模型

无论对于自然的还是人为管理的生态系统,天气都是最重要的一种环境条件。用系统分析方法对生态系统进行的研究使天气模拟越来越成为非常必要的了。本文首先介绍了一个美国天气模拟模型(WGEN)的数学原理。它用马尔柯夫链和Γ-分布组成降水量子模型,产生逐日降水量。用弱平稳过程和调和分析为工具建立另一个子模型,产生逐日最高温度、最低温度和太阳辐射量。通过常规的统计学方法或灰靶白化方法可以估计模型参数。于是,就可由WGEN生出Alabama州天气模型ALWGEN和北京天气模型BJWGEN。考虑到篇幅有限,本文没有具体介绍上述估计方法,也只是扼要介绍了用Monte Carlo Bootstrap方法进行模型校验和验证的问题。最后,简单地讨论了天气模拟模型的应用。如IPM研究中的风险分析,生态系统管理决策,农业生态区域规划等课题,对天气模型都有现实的或潜在的需要。