2022年  44卷  第3期

封面
2022-03期封面
2022, 44(3).
摘要:
目录
2022-03期目录
2022, 44(3): 1-4.
摘要:
数学
毒素影响下具反馈控制和非线性抑制项影响的一类三种群捕食−竞争离散时滞系统的持久性分析
蔡旖旎, 刘萍, 李艳
2022, 44(3): 435-443. doi: 10.7540/j.ynu.20210229
摘要:
持久性是生态系统的重要性质. 由于外界因素对生态系统的干扰是不可避免的,提出了一类新的具有时滞和反馈控制、且受到毒素和非线性抑制项影响的三种群捕食−竞争离散系统,通过差分方程比较原理和相关不等式计算技巧,得到了系统持久性生存的充分条件,推广了前人的相关研究结果. 结果显示,时滞、反馈控制和毒素均会影响系统的持久性. 进一步,实例验证了理论结果的可行性.
逐级删失定时截尾恒加寿命试验模型的抽样方案设计
杨春燕, 胡品
2022, 44(3): 444-452. doi: 10.7540/j.ynu.20210349
摘要:
研究了对数正态分布下伴有随机移走的逐级删失定时截尾恒加寿命试验模型的抽样方案设计. 假定产品的寿命分布遵从对数正态分布,被随机移走的试验产品数服从二项分布,其中每一个试验产品被随机移走的概率为p. 考虑了高于正常状态的2个应力水平,并假定对数寿命分布的参数与应力水平是线性关系,推导了模型的Fisher信息矩阵,并通过极小化广义渐近方差得到低应力水平的值和试验样品的分配比例,最后使用OC曲线来确定接收系数和样本量. 利用数值模拟的方法,得到了最优的低应力水平值、试验样品的分配比例以及相应的抽样方案.
二元相依生存数据的贝叶斯统计诊断
佘思琪, 唐安民
2022, 44(3): 453-463. doi: 10.7540/j.ynu.20210294
摘要:
基于FGM Copula函数刻画二元相依生存数据的相关关系,B样条函数拟合边际基本危险函数,建议半参数二元相依生存模型,相比较于全参数模型,其更为灵活柔性,适应范围更广. 在贝叶斯理论框架下,基于Gibbs抽样和MH抽样的混合算法,对模型未知参数进行估计同时,建议了贝叶斯数据删除影响分析和贝叶斯局部影响分析的统计诊断方法. 数据模拟和实例分析例证了所提出的半参数模型及其算法的可行性,所建议的统计诊断方法能检测出潜在异常点或强影响点.
信息与计算机科学
基于ResNeSt的烟支外观缺陷分类
袁国武, 刘建成, 刘鸿瑜, 瞿睿, 周浩
2022, 44(3): 464-470. doi: 10.7540/j.ynu.20210257
摘要:
自动烟支外观缺陷分类是卷烟厂高速流水线上产品质量检测需要解决的问题,是提高卷烟品质和竞争力的有效措施. 基于烟草企业的实际需求,提出了一种基于ResNeSt模型的烟支外观缺陷分类方法. 首先,针对烟支外观缺陷样本数量不足的问题,采用了迁移学习的方法;其次,针对烟支图像的特征,采用多尺度测试,输入不同尺度大小的图片进行训练;最后,为了更好地提取缺陷特征,提高分类准确率,用h-swish替换ReLU激活函数. 实验结果显示,准确率达到了92.04%,提出的方法比另外10种主流网络在分类准确率上更高.
基于改进YOLOv3和迁移学习的轻量型补片目标检测
范博, 吴俊, 孙亮, 颜光前, 张兆民, 王强, 夏苠芩
2022, 44(3): 471-479. doi: 10.7540/j.ynu.20210354
摘要:
自动三维乳腺超声(Automated 3-D Breast Ultrasound,ABUS)克服传统超声的缺陷,成功应用于对腹壁疝轻量型补片的检查. 但人工检阅ABUS超声图像耗时费力,且极易出现漏诊等问题. 因此,文章提出一种基于改进YOLOv3和迁移学习的目标检测算法以辅助医生提高审阅速度和准确性. 基于原有的YOLOv3模型,在检测层前增加空间金字塔池化 (Spatial Pyramid Pooling,SPP)模块实现局部特征与全局特征的融合,丰富特征图的表达,解决了检测图像中小目标难以检测的问题;在网络训练中,采用迁移学习的策略进行训练网络以克服轻量型补片图像数据集有限的问题,提升网络的鲁棒性减少过拟合产生. 实验结果表明,YOLOv3-SPP算法结合迁移学习训练方式,其平均精度均值(mean Average Precision,mAP)达到90.15%,图像检测速度为33.2 f·s−1,可有效辅助医生提高审阅效率.
基于ERNIE和双重注意力机制的微博情感分析
沈彬, 严馨, 周丽华, 徐广义, 刘艳超
2022, 44(3): 480-489. doi: 10.7540/j.ynu.20210263
摘要:
针对传统词向量无法在上下文中表示词的多义性,以及先验的情感资源未能在神经网络中得到充分利用等问题,提出一种基于知识增强语义表示(Enhanced Representation through Knowledge Integration , ERNIE)和双重注意力机制(Dual Attention Mechanism, DAM)的微博情感分析模型ERNIE-DAM. 首先利用现有的情感资源构建一个包含情感词、否定词和程度副词的情感资源库;其次采用BLSTM网络和全连接网络分别对文本和文本中包含的情感信息进行编码,不同的注意力机制分别用于提取文本和情感信息中的上下文关系特征和情感特征,并且均采用ERNIE预训练模型获取文本的动态特征表示;最后将上下文关系特征和情感特征进行拼接融合,获取最终的特征向量表示. 实验结果表明,新模型在COAE2014和weibo_senti_100k数据集上的分类准确率分别达到了94.50%和98.23%,同时也验证了将情感资源运用到神经网络中的有效性.
可变时长的短时广播语音多语种识别
王瑶, 龙华, 邵玉斌, 杜庆治
2022, 44(3): 490-496. doi: 10.7540/j.ynu.20210232
摘要:
针对短时语音时长过短以及训练语音和测试语音时长不等,导致语种识别性能大幅度下降的问题,提出了一种可变时长的短时广播语音多语种识别模型(Variable Duration-Language Identification, VD-LID). 首先,对不同时长的语音进行时长规整;然后,对规整后的短时语音进行特征提取,提取其对数功率谱包络图作为语种特征;最后,将语种特征输入到残差神经网络中进行分类. 实验结果表明,相比于传统特征输入,对数功率谱包络图特征将短时语音的语种识别准确率提高到了82.4%;相比于没有引入时长规整层的语种识别模型,VD-LID在测试语音时长为5 s和10 s的实验中,语种识别准确率分别提升了27.9%和37.7%.
基于小波能谱熵和改进ELM的转辙机故障预测
刘伯鸿, 王萌萌
2022, 44(3): 497-504. doi: 10.7540/j.ynu.20210174
摘要:
为了进一步提高铁道转辙机故障预测精度和维修效率,提出了一种基于小波能谱熵和改进极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)的转辙机故障预测方法. 首先,将采集到的转辙机功率数据用完备集合经验模态分解方法进行预处理;然后,计算各个固有模态函数的小波能谱熵值,通过核主元分析原理方法将多维特征数据降至1维,构建转辙机的退化性能指标,得出失效阈值;最后,利用自适应鲸鱼优化算法对ELM预测模型的权值和阈值进行全局寻优,以获得最优的预测模型,实现对转辙机故障趋势的预测. 用Matlab软件对新方法进行实例分析,并与支持向量机和ELM模型进行对比. 仿真结果表明,与传统预测模型相比,基于改进ELM模型均方误差更接近于0,决定系数更接近于1,表明该模型预测精度更高,性能更佳,证明了该方法应用于转辙机故障预测的可行性.
基于终距指数的机器人路径规划方法研究
李东东, 王雷, 马康康
2022, 44(3): 505-514. doi: 10.7540/j.ynu.20210150
摘要:
传统蚁群算法在生成信息素浓度时,由于算法生成的路径可能存在冗余成分,信息素浓度可能无法正确反应路径各节点的优劣,蚂蚁无法根据信息素浓度来迅速找出最优路径,导致算法寻优缓慢. 基于传统蚁群算法思想,提出了一种新改进蚁群算法,即通过引入终距指数这一概念,取代信息素浓度的标记功能,蚂蚁可以依赖该指数进行决策选择优良节点. 以20×20的栅格环境地图对改进蚁群算法进行案例仿真,实验结果表明,传统蚁群算法及其他改进蚁群算法分别需要43代及34代才能收敛到最优值,而利用改进蚁群算法仅需要进化3代即可收敛到最优解;为了进一步验证改进蚁群算法的优越性,在对更为复杂的30×30栅格模型仿真,利用传统蚁群算法与其他改进蚁群算法的收敛代数分别为52代与28代,而利用新改进蚁群算法的收敛代数仅为4代;另外,为了进一步验证改进算法的稳定性,对30×30环境模型进行连续运行30次仿真,所需平均收敛代数仅为4.97代.
物理学
时间尺度上变质量非完整系统相对于非惯性系的Noether对称性
方蕊, 朱建青
2022, 44(3): 515-521. doi: 10.7540/j.ynu.20210065
摘要:
研究时间尺度上变质量非完整系统相对于非惯性系的Noether对称性与守恒量. 在Hamilton原理的基础上,建立了时间尺度上变质量非完整系统相对于非惯性系的运动方程. 给出该系统的Noether广义准对称性的判据与守恒量,并对守恒量进行证明. 文末给出算例对研究结果的应用进行说明.
地球科学
坡向和坡位对夹金山灌丛土壤团聚体稳定性的影响
李禹江, 张荣, 王琴, 张瀚文, 李婧, 王芳, 涂利华, 郝建锋
2022, 44(3): 522-532. doi: 10.7540/j.ynu.20210466
摘要:
研究坡向和坡位如何影响土壤团聚体的稳定性,对于理解地貌复杂的高山峡谷地区土壤稳定性的维持具有重要意义,然而目前对高山灌丛土壤特征研究还相对薄弱,研究以四川夹金山高山灌丛土壤为研究对象,分析了不同坡向和坡位对土壤团聚体粒径分布、稳定性及分形特征的影响,构建偏最小二乘路径模型(Partial Least Squares Path Modeling,PLS-PM),分析坡向和坡位对土壤团聚体稳定性的作用机制. 结果表明:①土壤机械稳定性团聚体粒径分布仅受坡向影响,土壤水稳性团聚体粒径分布受坡向、坡位影响且二者存在交互作用;②中坡位土壤团聚体稳定性较优于下坡位,3个坡向中阴坡土壤稳定性最次;③坡向是影响土壤团聚体的主要因素,其作用主要是通过影响土壤物理性质(容重、含水率、孔隙度)而间接决定的,同时坡向通过影响群落灌木层特征(多度、丰度和生物量)作用于土壤化学性质(TN、TP、TK、SOM、pH),最终对土壤团聚体稳定性产生一定影响,坡向作用下的群落草本层特征并未显示出对土壤理化性质和团聚体稳定性的作用;④使用土壤分形维数表征团聚体稳定性具有可行性.
基于“天−空−地”一体化的东川区沙坝村滑坡体时序监测与分析
张晓伦, 甘淑, 袁希平, 宗慧琳, 梁昌献, 赵振峰
2022, 44(3): 533-540. doi: 10.7540/j.ynu.20210390
摘要:
小江断裂带地质灾害频发,且大多处于山体高位并有植被覆盖,传统人工调查方法难以进行有效的排查与分析评估,区域内人民生命财产安全存在巨大安全隐患. 选取东川区沙坝村作为研究区域,利用SBAS-InSAR方法对历史影像进行处理得到区域时序性形变信息,采用无人机航空摄影测量方法获取滑坡体实景三维模型,人工进行实地地质灾害详查,通过“天‒空‒地”一体化的方法对沙坝村滑坡体进行多尺度、长时间序列地表形变监测与变化特征分析. 结果表明:①沙坝村滑坡体沿雷达视线方向(Line of Sight,LOS)年平均形变速率在‒4~26 mm/a之间,山体地形陡峭,有多处地区为已发崩塌点或存在潜在崩塌滑坡风险;②山坡中部的古崩塌体(体积约12 100 m3)及其周边均处于抬升状态,但上部抬升速率(11.98 mm/a)大于下部抬升速率速率(9.89 mm/a),年平均形变速率不一致,存在下滑风险;③利用SBAS-InSAR方法能够获取到山区地表宏观时序形变信息,对地质灾害进行早期识别,辅以无人机航空摄影测量构建区域实景三维,可提高传统地质灾害调查效率,同时可以追溯变形区域历史活动规律,为灾害评估提供重要数据支撑.
洱海初夏人工增雨作业条件和效果分析
张振秀, 朱淳源, 陈焘
2022, 44(3): 541-549. doi: 10.7540/j.ynu.20210326
摘要:
利用NCEP 1°×1°再分析资料、新一代多普勒天气雷达资料和激光雨滴谱仪资料分析了2019年6月1日和14日洱海流域增雨作业过程,并对增雨效果进行了分析检验. “06.01”过程受高空槽和切变线的影响,“06.14”过程受孟加拉湾低压槽影响,充沛的水汽条件和上升运动是开展人工增雨作业的必要条件. 洱海流域初夏人工增雨作业目标云为混合云,中心强度在35~40 dBz之间,回波顶高为5~7 km,垂直积分液态水含量(Vertical Integrated Liquid water,VIL)大于0.4 kg·m−2,低层速度辐合. 开展人工增雨作业后雷达回波增强,30 dBz的回波面积明显增大,降水强度上升,作业影响区降水量比非作业区高,作业效果明显.
云南切变线类短时强降水MCS特征分析
陈小华, 李华宏, 何钰, 马文倩, 李耀孙
2022, 44(3): 550-559. doi: 10.7540/j.ynu.20210274
摘要:
利用云南省125个国家级自动气象站及3042个区域站降水数据、FY-2E/G云图数据以及探空观测数据,统计2015—2019年由切变线系统影响的云南短时强降水过程,对短时强降水时空分布、中尺度对流系统(Mesoscale Convective System, MCS)系统特征、MCS系统发生发展的环境特征以及对流云系演变特征进行分析. 结果表明,云南切变线类短时强降水频次有4个大值中心,分别是云南南部边缘地区、曲靖南部至文山北部、华坪、德宏西部,傍晚至凌晨是强降水发生的主要时段;云南切变线类短时强降水对流云系分成新生对流云团、MαCS和MβCS和带状MCS共4类,75%的切变线类短时强降水是由MαCS和MβCS系统造成,MαCS和MβCS系统中低于–32 ℃冷云区呈椭圆形,平均面积分别为1.8万km2、10.4万km2,存在1个或2个中心,中心云顶亮温低于–52 ℃. MαCS持续平均时间为3.3 h,其中最长时间为6 h;MβCS持续平均时间为2.3 h,其中最长时间是5 h. 短时强降水位于MαCS和MβCS强中心附近或者发展方向梯度大值区. 综合分析了高低空系统配置的结合、对流发生的条件、MCS的发生及消退和降水特征,旨在建立由切变线引起的4种短时强降水过程的概念模型,从而为云南省短时强降水的预测提供关键技术支持.
材料科学
具有低频传感和高频宽带吸收功能的超材料吸波体设计
王连胜, 夏冬艳, 付全红, 丁学用, 汪源
2022, 44(3): 560-568. doi: 10.7540/j.ynu.20210124
摘要:
基于钛酸锶和电阻膜设计了一种多层结构的具有低频传感和高频宽带吸波功能的超材料吸波体. 超材料吸波体在低频1.09 GHz处产生了一个可用于传感测量的吸收峰;在高频9.2~10.9 GHz之间产生了一个宽带吸收峰,带宽达1.7 GHz. 通过对超材料吸波体吸收频率处的表面电流分布进行监控,阐述了低频和高频处的吸波机理. 仿真计算结果证实,吸波体在低频和高频处的吸波特性是极化无关的,但是对入射角度是敏感的. 超材料吸波体具有结构简单、功能多等优点,在传感测量、探测和电磁隐身等领域具有潜在的应用价值.
基于换能器设计分析材料高频力学参数测试方法
吴梓豪, 贺西平, 郑欢, 朱行旻
2022, 44(3): 569-575. doi: 10.7540/j.ynu.20210234
摘要:
在测得聚苯硫醚材料高频段储能模量和损耗因子的基础上,提出应用聚苯硫醚夹心式换能器的实测谐振频率和品质因数对聚苯硫醚高频力学性能参数测试结果进行分析的方法. 测试结果表明,动态粘弹仪法测得的高频力学参数用于设计换能器时相对误差最小,压电超声复合共振法次之,而共振法和波速法的相对误差较大. 提出的分析及检验材料力学性能参数测试方法不受测试频段限制,为高频力学性能参数测试提供了一种新的检验方法.
化学
含有分离电荷中心的吡啶鎓两性离子型Cd(Ⅱ)配合物的合成、结构和荧光性研究
王凯民, 郭津榕, 张倩, 唐怀军, 王玉娜, 马钰璐
2022, 44(3): 576-584. doi: 10.7540/j.ynu.20210501
摘要:
以半刚性吡啶鎓两性离子化合物1,1′-((2,3,5,6-四甲基-1,4-亚苯基)双(亚甲基))双(4-羧基吡啶-1-鎓)氯化物(H2LCl2)为配体,采用常温挥发法得到了去质子化配体(L)的单晶,并用配体H2LCl2与CdCl2在中性pH常温条件下合成了一例具有分离正负电荷中心配合物[CdLCl2(H2O)2]·H2O. 单晶X射线衍射结果表明,去质子化配体L结晶于Monoclinic晶系的I2/m空间群,其结构中具有分离的正负电荷中心. 配合物结晶于Monoclinic晶系P21/n空间群,相邻Cd(Ⅱ)离子间通过相同朝向的“凹”字形去质子化配体桥连形成梯形一维链,而后一维链间通过丰富的氢键作用形成三维超分子结构,其骨架延续了配体的特点,存在分离的电荷. 此外,荧光研究表明,配合物显示了与配体相似的蓝色荧光特征,但由于配合物体系形成后共轭程度的增强,电子转移跃迁的存在,配合物的荧光强度较配体增强,发射峰位置出现蓝移,最强发射峰在436 nm处.
三唑−吡啶羧酸铜配合物微晶光催化降解有机染料的活性与机理
邹德君, 姚为众, 陈保森, 杨静, 杨海艳, 史正军, 王大伟
2022, 44(3): 585-592. doi: 10.7540/j.ynu.20210319
摘要:
以CuCl2∙2H2O和三唑−吡啶羧酸(Htpa)为原料,在DMF和甲醇混合溶剂中通过溶剂挥发法制备了配合物[Cu2(tpa)2(OH)]n的微晶. 利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射和固体紫外−可见漫反射光谱对铜配合物微晶进行了表征. 在可见光照射下,用[Cu2(tpa)2(OH)]n/H2O2体系光催化降解碱性品红和罗丹明B染料,并且对两种染料的降解过程作动力学模拟. 结果显示,[Cu2(tpa)2(OH)]n/H2O2催化体系对碱性品红和罗丹明B均有良好的光催化降解能力,可见光照射90 min时,碱性品红的降解率达到84.0%,可见光照射25 min时,罗丹明B的降解率达到96.3%. 动力学研究表明,碱性品红和罗丹明B的降解过程均符合准一级反应动力学模型,碱性品红和罗丹明B降解过程的表观速率常数k分别为 2.030×10−2 min−1和1.246×10−1 min−1. 最后,讨论了[Cu2(tpa)2(OH)]n/H2O2体系光催化降解有机染料的机理.
吸附溶出伏安法检测吸毒人员尿液中吗啡
陈瑾, 殷勤红, 刘燕, 张建强, 李越凡, 李龙发, 陈航, 赵文嵩, 杨红梅, 杨发震, 倪春明
2022, 44(3): 593-598. doi: 10.7540/j.ynu.20210475
摘要:
吗啡既是临床用镇痛剂,也是公认的毒品. 为实现对尿液中吗啡的快速、简单、高灵敏度与高选择性检测,将多壁碳纳米管羧基化处理后,直接滴涂于打磨并表征过的玻碳电极表面,制备得到了羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极 (MWNTs-COOH/GCE),并采用差分脉冲吸附溶出伏安法 (ASDPV) 对吗啡 (MOP) 进行检测. 结果表明,在优化了传感器的制备及检测条件(包括MWNTs-COOH的滴涂量以及富集时间、富集电位、缓冲溶液的pH等)后,得到的MWNTs-COOH/GCE检测吗啡的工作曲线回归方程为lg(I/μA)=0.687lg[c/(μmol·L−1)]−0.068 (r2=0.9920),线性范围为1.0×10−7~1.0×10−4 mol/L,检出限为8.0×10−8 mol/L. 在使用尿酸酶除去尿液中的干扰物尿酸后,用该传感器检测实际吸毒人员尿液中吗啡的质量分数,得到的检测结果与高效液相色谱检出结果的相对误差绝对值在4.24%以内. 通过t检验法发现在置信度为95%时,两种方法并无显著性差异.
基于响应面法优化超声辅助提取青阳参苷元工艺
梁蕾蕾, 罗伊婷, 徐逍宣, 胡显光, 李永菲, 刘丹丹
2022, 44(3): 599-605. doi: 10.7540/j.ynu.20210478
摘要:
以云南民间药用植物青阳参为研究材料,利用超声提取法处理,HPLC法检测,考察青阳参苷元提取率. 基于单因素实验结果,对乙醇体积分数、超声温度、超声时间采用Box-Behnken实验设计和响应面法(RSM)优化提取条件,从而获得最佳提取工艺参数,即提取溶液的盐酸浓度0.36 mol/L、料液比1∶10(g/mL)、乙醇体积分数58%、超声功率600 W、超声温度63 ℃、超声时间33 min,验证提取得到产物青阳参苷元提取率0.274 5%,实验结果与模型预测值接近,表明最佳工艺参数可行.
白云鄂博稀土矿来源放线菌Actinorectispora metalli的次生代谢产物研究
何江波, 石洋铢, 康大伟, 牛燕芬, 王纪爱, 陈秀, 秦静, 毕晓旭, 栾杰, 曹艳茹
2022, 44(3): 606-611. doi: 10.7540/j.ynu.20210365
摘要:
对白云鄂博稀土矿来源放线菌Actinorectispora metalli KC 198T的次生代谢产物进行研究,并测定其单体化合物的抗氧化活性. 将放线菌A. metalli KC 198Ti进行土豆液体培养基(PDB)发酵,然后采用乙酸乙酯萃取发酵产物;萃取物采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、反相RP-18柱色谱等方法,分离纯化次生代谢产物;单体化学成分通过核磁共振波谱与质谱表征,并结合文献数据对比,确定单体化合物的化学结构,单体化合物采用DPPH的方法测试其抗氧化活性. 从乙酸乙酯及正丁醇部分共分离得到7个单体化学成分,依次确定为( 1 ) 1,4-dimethoxy-2-hydroxynaphthalene-2-O-β-D-glucopyranoside、( 2 ) 4-hydroxy-tetralone、( 3 ) 环(L−色氨酸−L−脯氨酸)、( 4 ) 尿嘧啶、( 5 ) 胸腺嘧啶、( 6 β-adenosine、( 7 ) 3-(2,3-dihydroxypropyl) indole. 对分离的结构进行抗氧化活性筛选,结果表明以上单体化合物在50 μmol/L的浓度下,均未显示出较明显的抗氧化活性. 化合物 1 为新化合物,其余化合物亦均首次从该菌中分离得到. 研究丰富了放线菌代谢产物,为进一步挖掘白云鄂博稀土矿微生物的代谢产物提供了参考.
生物学
巴山木竹开花前后植物内源激素变化研究
杜喜春, 何祥博, 赵银萍, 张九东, 郭成圆
2022, 44(3): 612-618. doi: 10.7540/j.ynu.20200705
摘要:
为了解巴山木竹开花过程中植物内源激素的变化状况,研究依次选取3个不同生长发育阶段(营养生长阶段、开花前期阶段、开花阶段)的巴山木竹叶片,运用酶联免疫分析法测定其内源激素水平. 结果表明,随着生长发育时期的推进,生长素质量比逐步升高,在营养生长阶段质量比最低,开花阶段最高,竹叶中生长素的质量比可以作为预测竹子开花的预警指标;赤霉素质量比出现先降低,然后升高的趋势,因此推测赤霉素途径可能不是巴山木竹的主要开花途径,但该激素在开花前降低的现象仍可作为预测竹子开花的预警指标;细胞分裂素的质量比变化和赤霉素基本一致,其开花前降低的现象也可作为预测竹子开花的预警指标,同时根据其作用机理,推测年龄途径是巴山木竹开花的可能途径,这一点还需要后续的实验进一步证实;脱落酸质量比在开花前期变化不大,开花时才显著升高. 从营养阶段到开花前期,叶片中叶绿素相对含量和氮相对含量会降低;进入开花期后,叶绿素相对含量和氮相对含量又小幅升高. 研究可为进一步研究巴山木竹的开花机制提供参考,对于保护秦岭大熊猫也具有一定的意义.
双孢线虫草真菌群落结构及多样性分析
汤德相, 王笑研, 王元兵, 孙涛, 胡卫红, 虞泓
2022, 44(3): 619-626. doi: 10.7540/j.ynu.20200359
摘要:
双孢线虫草Ophiocordyceps bispora是线虫草属Ophiocordyceps古老的物种. 非生物因子与微生物对其生长发育和适应环境具有重要作用. 基于 Illumina MiSeq 高通量测序技术对 5 组双孢线虫草样本进行 ITS2(Internal Transcribed Spacer 2)区域测序,以比较不同海拔梯度和光照强度下真菌多样性、丰富度和群落结构. 测序共得到445个OTUs,经鉴定共有3门、13纲、41目、69科、66属和 257种真菌物种. 其中子囊菌门为优势门,线虫草属为优势属. α 多样性指数与海拔梯度相关性分析发现,真菌群落多样性和丰富度与海拔梯度不存在显著相关性,光照强度、植被类型和人为活动可能是影响真菌群落丰富度和多样性的主要环境因子. 真菌群落和海拔梯度相关性分析表明,其中14个属与海拔梯度呈正相关. 同时,Anosim 分析发现双孢线虫草真菌群落组间存在显著差异. 以上研究结果表明,双孢线虫草蕴藏着丰富的真菌资源,海拔对其群落结构具有一定影响,但对其丰富度和多样性影响较小,推测光照强度、人为活动和植被类型可能是影响其真菌群落结构、丰富度以及多样性的主要环境因素. 该研究为双孢线虫草微生物群落中真菌资源的挖掘与利用提供参考,同时为虫草真菌群落与环境相互作用提供研究思路.
咖啡园土壤硝化作用研究
黄广一, 喻好好, 李世钰, 黄家雄, 吕玉兰, 何飞飞
2022, 44(3): 627-635. doi: 10.7540/j.ynu.20210137
摘要:
为探究云南咖啡园土壤硝化作用及其主要影响因素,采集云南省保山市隆阳区潞江坝和德宏州芒市2个主产区5个咖啡园土壤进行培养试验,并分析土壤性质和土壤氨氧化微生物特征对硝化作用的影响. 结果表明,供试土壤培养期间 (0~7 d) 的净硝化速率为1.83~7.42 mg·kg−1·d−1,土壤pH是影响土壤净硝化速率的重要因子,两者呈极显著正相关关系 (p<0.01). 培养结束后,净硝化速率高的土样,pH值显著下降,表明硝化作用会加剧土壤酸化. 在供试土壤中,氨氧化古菌 (ammonia-oxidizing archaea,AOA) 数量高于氨氧化细菌 (ammonia-oxidizing bacteria,AOB),氨氧化古菌Group I.1 a-associated (Candidatus Nitrosotalea) 相对丰度在所有土壤硝化细菌中最高,其相对丰度与净硝化速率没有直接关系,但与有效磷和速效钾含量呈极显著正相关 (p<0.01). 高pH值土壤净硝化速率较高,由此引起的pH值下降风险较大,应通过改善土壤缓冲性,达到构建氮素养分库和减少酸化的目的.
外源一氧化氮(NO)对干旱胁迫滇润楠幼苗生长及生理特性的影响
宁朋, 李燕, 张敏, 王菲, 黄晓霞
2022, 44(3): 636-646. doi: 10.7540/j.ynu.20210145
摘要:
以硝普钠(SNP)为外源一氧化氮(NO)供体,探究外源NO对干旱环境下滇润楠(Machilus yunnanensis)幼苗生长及生理特性的影响,为当前水分匮乏背景下城市园林树种抗旱能力的提高提供一定的理论基础. 结果显示:① 干旱胁迫下滇润楠幼苗的叶片相对含水量(LRWC)、叶绿素(Chl)质量比、生物量和光合速率(Pn)显著降低,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性显著增加;② SNP处理后,滇润楠幼苗的Chl、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)和可溶性糖(SS)含量增加,LRWC、Pn、生物量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均升高,MDA含量显著降低;③ 在所有SNP处理组中,叶面喷施处理的作用效果要好于根际浇灌处理;在叶面喷施的处理组中,以0.1 mmol/L的SNP的处理作用效果最好,在SNP浓度为0.2 mmol/L时作用效果减弱. 研究表明:干旱胁迫下滇润楠幼苗的生长和光合能力受到抑制,膜脂受到氧化损伤,同时干旱胁迫也提高了滇润楠幼苗的根冠比(R/S)、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性;外源NO处理进一步提高了滇润楠幼苗的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,有效提高滇润楠的抗旱能力,维持其在干旱环境下的生物量积累和正常生长;外源NO的作用效果受施用方式和施用浓度的影响,在适宜浓度下可以显著提高滇润楠幼苗的抗旱性.
两种优势病原菌玉米穗腐病的研究比较
程璐, 陈家斌, 张艺璇, 杨丹丹, 谭静
2022, 44(3): 647-654. doi: 10.7540/j.ynu.20210208
摘要:
玉米穗腐病是一种严重危害玉米生长的世界性农业病害,以引起中国玉米穗腐病的两种优势病原菌拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)和禾谷镰孢菌(Furasium graminearum)为对象,对其生物学特征、症状危害及发病机制进行对比. 在此基础上,对两种优势病原菌玉米穗腐病的抗性种质筛选、抗性遗传与育种进行比较阐述,以期为中国玉米穗腐病的研究与防治提供科学依据.