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基于BP神经网络的土地利用智能分类识别与雨洪风险模拟

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河北大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 208-215页

作者：姜艳波徐宁伟陈泰熙秦安臣黄大庄河北农业大学园林与旅游学院河北保定071001 北京城市学院城市建设学部北京100191 香港浸会大学计算机科学系中国香港999077

土地利用分类数据的精度对雨洪风险淹没模拟研究具有重要影响.土地利用分类中不同地物之间存在复杂的非线性关系,为提高土地分类数据的精度,本研究引入具有非线性映射能力的BP神经网络模型,提出了一种基于深度学习的遥感影像土地利用分... 详细信息

土地利用分类数据的精度对雨洪风险淹没模拟研究具有重要影响.土地利用分类中不同地物之间存在复杂的非线性关系,为提高土地分类数据的精度,本研究引入具有非线性映射能力的BP神经网络模型,提出了一种基于深度学习的遥感影像土地利用分类方法.选取野三坡风景名胜区GF-2遥感影像数据,对该影像进行多尺度分割.同时将能够反映土地利用信息的光谱数据和DEM数据、坡度数据,作为输入层神经元,将土地利用类型作为输出层神经元,归一化处理后进行迭代训练,构建了基于BP神经网络的土地利用分类模型.该模型的分类总体精度达到91%,Kappa系数为0.890 6.基于该模型的识别结果,利用水文模型和ArcGIS空间分析工具,模拟并分析野三坡景区百年一遇的极端降水事件造成的雨洪淹没区,并提出应对雨洪灾害的相关策略.

关键词： BP神经网络土地利用分类机器学习雨洪风险野三坡风景名胜区

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杠柳茎段组培快繁体系建立

分子植物育种 2023年

作者：牛小云魏佳慧张朋黄大庄河北农业大学园林与旅游学院保定市好梦花语旅游开发有限公司

为建立杠柳茎段组培快繁体系，本试验以杠柳带芽茎段作为外植体，研究筛选外植体最佳的取材时间与消毒方法，带芽茎段诱导、增殖侧芽阶段，生根阶段最佳的培养基，以及组培苗驯化移栽炼苗时间和基质筛选。结果表明：外植体可在5月份取... 详细信息

为建立杠柳茎段组培快繁体系，本试验以杠柳带芽茎段作为外植体，研究筛选外植体最佳的取材时间与消毒方法，带芽茎段诱导、增殖侧芽阶段，生根阶段最佳的培养基，以及组培苗驯化移栽炼苗时间和基质筛选。结果表明：外植体可在5月份取材，消毒可采用75%酒精预处理后，再通过0.1% HgCl2消毒5 min，8% NaClO消毒10 min，75%酒精消毒1 min组合消毒效果最好，污染率和死亡率均最低，且成活率最高达84.44%。在侧芽诱导培养阶段，最佳的培养基配方为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 mg/L，光照强度为2 500 lx，16 h/d，此培养条件下诱导率达93.33%。在侧芽诱导培养阶段，最佳的培养基配方为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 mg/L，光照强度为2 500 lx，16 h/d，此培养条件下诱导率达93.33%。在侧芽增殖培养阶段，最佳的培养基配方为MS+6-BA 2 mg/L+IBA 0.3 mg/L+蔗糖30 mg/L，适宜的光照强度为3 000 lx，此培养条件下增殖率达96.56%，增殖系数达6.28。杠柳组培苗最佳的生根培养基配方为1/2 MS+IBA 0.5 mg/L+蔗糖25 g/L，此培养条件下生根率达91.67%。杠柳组培苗最佳驯化时间为闭瓶炼苗5 d+开瓶炼苗5 d，最佳移栽基质组合为1/2泥炭+1/2蛭石的基质，此移栽基质下成活率达78.89%。本研究为杠柳快繁体系的建立和工厂化育苗提供了理论依据，为杠柳大规模推广应用奠定基础。

关键词：杠柳带芽茎段消毒最佳培养基驯化移栽组织培养

Pb胁迫下德国鸢尾IgWRKY2基因的克隆及表达分析

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分子植物育种 2023年

作者：侯雪妍张敬玮陈建东黄大庄河北农业大学园林与旅游学院秦皇岛海滨林场

为了探究德国鸢尾中IgWRKY2基因的序列特征及其在重金属Pb胁迫下的表达模式，本研究以德国鸢尾“樱花园”叶片cDNA为模板，克隆IgWRKY2基因，并对其进化关系和在Pb下的表达水平进行检测和分析。结果表明，IgWRKY2基因的完整开放阅读框(O... 详细信息

为了探究德国鸢尾中IgWRKY2基因的序列特征及其在重金属Pb胁迫下的表达模式，本研究以德国鸢尾“樱花园”叶片cDNA为模板，克隆IgWRKY2基因，并对其进化关系和在Pb下的表达水平进行检测和分析。结果表明，IgWRKY2基因的完整开放阅读框(ORF)为534 bp，编码氨基酸117个。在进化关系上表明，IgWRKY2蛋白与牵牛的InWRKY2、三裂叶薯的ItWRKY2和绒毛状烟草的NtWRKY2亲缘关系较近。通过qRT-PCR对德国鸢尾IgWRKY2基因在200 mg·L-1Pb2+胁迫下的组织特异性表达进行了分析，发现该基因在根茎中响应较为明显，根茎响应Pb的能力要强于叶片，推测IgWRKY2基因响应Pb胁迫，为开展德国鸢尾IgWRKY2基因在抗逆性中的功能研究提供理论参考。

关键词：德国鸢尾 IgWRKY2 基因克隆表达分析

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木荷18年生种源生长、材性的地理种源变异

应用生态学报 2023年第9期34卷 2337-2344页

作者：王淼吴国亮张蕊王家燚王云鹏黄大庄周志春河北农业大学林学院河北保定071000 中国林业科学研究院亚热带林业研究所/浙江省林木育种技术重点实验室杭州311400 浙江省龙泉市林业科学研究院浙江龙泉323700 江西省科学院生物资源研究所南昌330029

本研究以福建建瓯18年生24个木荷种源为材料,分析树高、胸径、木材基本密度以及木纤维解剖结构等11个生长和材性性状的种源变异规律及与地理气候因子间的相关性,通过聚类分析进行种源区划分,揭示木荷生长和材性的地理变异模式,根据不同... 详细信息

本研究以福建建瓯18年生24个木荷种源为材料,分析树高、胸径、木材基本密度以及木纤维解剖结构等11个生长和材性性状的种源变异规律及与地理气候因子间的相关性,通过聚类分析进行种源区划分,揭示木荷生长和材性的地理变异模式,根据不同用途,筛选优良用材种源。结果表明:木荷生长性状变异较大(17.6%~27.3%,平均22.4%),材性性状变异相对较小(7.0%~21.0%,平均12.7%),生长性状和部分材性性状(纤维长、腔径和双壁厚等)在种源间具有显著差异。相关分析表明,生长性状与材性性状不相关,两者相对独立,可单独对某一性状进行选择与改良。木纤维纵向生长指标以及径向生长指标之间呈显著相关,但其与木材基本密度均不相关,两者可独立选择;木荷生长与材性性状受温度影响显著,同时亦受降水影响,呈纬向变异模式。根据Q型聚类分析,将24个种源分为4类,其中,木荷分布区南部种源的木纤维微纤丝角较小,成熟度较高,纤维较长,细胞壁较厚,材性相对较好。根据造纸和建筑家居等不同用材用途,选出5个优良种源。

关键词：地理种源变异材性性状木纤维气候因子木荷

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基于几何形态测量学的天蛾科成虫数字化分类

林业科学 2019年第1期55卷 38-46页

作者：蔡小娜苏筱雨黄大庄沈佐锐河北金融学院基础课教学部保定071051 河北农业大学林学院保定071000 中国农业大学IPMist实验室北京100193

【目的】对天蛾科10种成虫的前翅进行几何形态测量学分析,探讨利用几何形态测量学实现天蛾科成虫数字化分类的可行性,为逐步实现蛾类昆虫的数字化分类提供新的形态学依据。【方法】首先,进行几何形态测量学分析:以天蛾右前翅为研究对象... 详细信息

【目的】对天蛾科10种成虫的前翅进行几何形态测量学分析,探讨利用几何形态测量学实现天蛾科成虫数字化分类的可行性,为逐步实现蛾类昆虫的数字化分类提供新的形态学依据。【方法】首先,进行几何形态测量学分析:以天蛾右前翅为研究对象,按特定次序选取17个翅脉交点作为标记点,并获得坐标数据;对原始标记点坐标数据进行普氏叠加分析消除标本摆放位置、方向和大小等非形状因素等信息;对普氏叠加后的标记点数据进行相对扭曲分析,得到17个标记点对10种天蛾分类作用的大小。其次,对几何形态测量学分析所得数据进行多元统计分析:利用单因素方差分析对17个标记点的差异显著性进行检验,再对普氏叠加后的标记点数据进行主成分分析,然后利用前3个主成分进行判别分析。【结果】相对扭曲分析表明标记点2、4和5对于10种天蛾成虫的分类作用相对较大;单因素方差分析显示17个标记点均具有显著的差异,即标记点在种间是有显著差异的,可以用于本文10种天蛾成虫的分类鉴定;主成分分析的前3个主成分的累计贡献率为97.7%,可作为对10种天蛾成虫进行分类鉴定的变量;判别分析结果显示回归判别和交叉判别的准确率均为100%,实现对天蛾科10种成虫的分类鉴定。【结论】研究表明几何形态测量学可应用于天蛾成虫的数字化分类鉴定,可为未来进一步实现蛾类成虫的自动识别奠定基础。

关键词：天蛾前翅翅脉几何形态测量学分类鉴定森林昆虫

白洋淀流域景观结构和格局时空变化规律及其与地形因子关系

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河北农业大学学报 2020年第3期43卷 86-95页

作者：温静黄大庄河北农业大学园林与旅游学院河北保定071000

白洋淀流域位于雄安新区上游,是其重要的水源涵养区和生态屏障。以白洋淀流域为研究区域,采用ArcGIS和Fragstats软件计算并分析白洋淀流域景观结构组成和景观格局分布特征、时空变化规律以及不同景观类型与地形因子的关系。结果表明:(1... 详细信息

白洋淀流域位于雄安新区上游,是其重要的水源涵养区和生态屏障。以白洋淀流域为研究区域,采用ArcGIS和Fragstats软件计算并分析白洋淀流域景观结构组成和景观格局分布特征、时空变化规律以及不同景观类型与地形因子的关系。结果表明:(1)白洋淀流域总面积33 877.64 km2,各景观类型面积比例由大到小排序为:耕地(39.76%)>林地(37.91%)>建设用地(10.89%)>草地(8.94%)>未利用地及其他(1.72%)>水域(0.78%)。(2)2003—2018年间,耕地、林地、草地面积减少,建设用地、水域和未利用地及其他面积增加。(3)流域景观斑块总数增加,平均斑块面积减少,景观形状指数、面积—周长分维数、景观多样性增加,表明景观破碎化增加。(4)林地景观在高海拔、坡度较大和阴坡区域分布较多,耕地景观随地貌等级的升高其面积逐渐下降,且多集中分布于平坡区域。

关键词：白洋淀流域景观生态景观结构地形因子

保定市主城区不同类型绿地土壤化学性质及重金属污染

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东北林业大学学报 2022年第6期50卷 88-95,110页

作者：邸东柳牛小云王绍坤毕秋薇张立业黄大庄河北农业大学保定071000

通过对河北省保定市距市中心不同距离的6个绿地类型(道路、居住区、学校、工业、公园、商业绿地)的44个采样点共132个土壤样本进行pH、有机质、养分含量(全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾)和铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)含量分析,... 详细信息

通过对河北省保定市距市中心不同距离的6个绿地类型(道路、居住区、学校、工业、公园、商业绿地)的44个采样点共132个土壤样本进行pH、有机质、养分含量(全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾)和铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)含量分析,利用土壤质量评价法(I;)、地积累指数法(I;)以及潜在生态危害指数法(R;)对不同类型绿地土壤进行综合分析。结果表明,不同类型绿地对保定市土壤化学性质影响显著,市中心和西北区域土地I;值高,其中一环居住区绿地最高。Pb、Cd、Cr质量分数均超过河北省土壤背景值,I;结果显示6个绿地类型Pb、Cr污染指数均小于1,属于无污染或轻微污染状态;除道路绿地Cd为重度污染状态外,其余为中度污染。R;显示道路绿地综合污染程度最高,达到重度污染,除三环学校绿地为轻微风险外,其他均为中度风险。

关键词：保定市主城区绿地类型土壤养分质量分数土壤化学性质土壤重金属污染

利用翅的数学形态特征对蛾类昆虫进行分类鉴定的系统研究Ⅱ——在科级阶元上的应用

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中国农业大学学报 2013年第5期18卷 96-103页

作者：蔡小娜高灵旺黄大庄王志刚沈佐锐河北农业大学林学院河北保定071000 中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

在科分类阶元上以鳞翅目灯蛾科、刺蛾科、枯叶蛾科、天蛾科、舟蛾科和夜蛾科6科33种蛾类昆虫为研究对象,提取其前后翅图像数学形态特征即偏心率、球状性、叶状性、似圆度、矩形度、延长度和不变矩Hu1、Hu2等共计26项,分析这些特征参数... 详细信息

在科分类阶元上以鳞翅目灯蛾科、刺蛾科、枯叶蛾科、天蛾科、舟蛾科和夜蛾科6科33种蛾类昆虫为研究对象,提取其前后翅图像数学形态特征即偏心率、球状性、叶状性、似圆度、矩形度、延长度和不变矩Hu1、Hu2等共计26项,分析这些特征参数在科级阶元上分类的可行性、可靠性和重要性。结果表明,筛选出6项特征参数作为科级阶元分类鉴别的指标,它们作用的大小依次为(FW矩形度、HWHu2和HW似圆度)>FW似圆度>(FWHu6和FWHu5),回归判别和交叉判别结果的正确率分别为100%和87.9%。

关键词：蛾翅数字鉴定亲缘关系科阶元

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非寄主挥发物对针叶树小蠹虫作用的研究进展

林业科学研究 2010年第6期23卷 895-904页

作者：崔丽贤张真黄大庄河北农业大学林学院河北保定071000 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091

针叶树小蠹虫不仅能通过信息化学物质识别和回避非寄主生境,而且能识别非寄主树种和不适寄主树。非寄主挥发物,尤其是6碳乙醇等绿叶气体和一些8碳醇等树皮挥发物是代表着非寄主的重要气味信号,在针叶树小蠹虫寻找寄主的过程中有重要意... 详细信息

针叶树小蠹虫不仅能通过信息化学物质识别和回避非寄主生境,而且能识别非寄主树种和不适寄主树。非寄主挥发物,尤其是6碳乙醇等绿叶气体和一些8碳醇等树皮挥发物是代表着非寄主的重要气味信号,在针叶树小蠹虫寻找寄主的过程中有重要意义。本文分别对绿叶气体和非寄主树皮挥发物等的研究基础、小蠹虫对非寄主的回避、影响挥发物释放的因素、非寄主挥发物的采集分析、生物测定方法和非寄主挥发物作用的生态学及进化意义等方面的研究现状和进展进行了综述,认为小蠹虫能在混交林中找到寄主不是单因素决定的,是受多因素影响的结果。非寄主挥发物在针叶树小蠹虫的管理中具有广阔的应用前景。

关键词：针叶树小蠹虫寄主选择非寄主挥发物绿叶气体