基于改进灰狼算法的粒子滤波算法研究

针对传统粒子滤波算法易出现粒子贫化与权值退化现象和为了实现对非线性系统较为准确的状态估计,通常需要大量粒子的参与的问题,提出了基于改进灰狼算法的新型粒子滤波方法,该算法用粒子表征灰狼个体,模拟狼群捕猎的过程,使粒子向后验概率的高似然区域移动,提高粒子分布的合理性。在灰狼寻优算法中引入了莱维飞行策略,提高灰狼算法的收敛速度;在部分重采样前采用了权值自适应调整策略,增加粒子的多样性。仿真实验结果表明:改进的方法提高了粒子滤波的估计精度、保证了粒子的多样性与粒子分布的合理性、降低了状态估计所需的粒子数量。     

锡林郭勒牧场人畜肠道微生物及土壤微生物多样性的比较分析

以内蒙古锡林郭勒镶黄旗呼日敦高勒嘎查牧场内牛、山羊、绵羊、马、人的粪便和土壤为研究对象,利用Pac Bio SMRT测序平台对细菌16S rRNA基因全长进行测序,运用生物信息学分析方法对人畜肠道微生物及土壤微生物多样性进行全面评估.结果发现,人畜肠道菌群均以厚壁菌门和拟杆菌门为优势菌门,而土壤以酸杆菌门和变形菌门为优势菌门.在属水平,人畜以梭菌属、拟杆菌属为优势菌属,而土壤以Blastocatella和芽孢杆菌属为优势菌属.在种水平人以Escherichia/Shigella dysenteriae和Streptococcus salivarius为优势菌种,而4种家畜的优势菌种均为Oscillibacter valericigenes和Eubacterium coprostanoligenes.土壤以Blastocatella fastidiosa和Bacillus longiquaesitum为优势菌种.比较各样品α多样性发现,人肠道微生物的多样性显著低于其他食草动物.通过主坐标和层次聚类分析发现可将6种样品分为:组1(人)、组2(马)、组3(绵羊、牛、山羊)和组4(土壤)4组.本研究对差异OTU进行比对分析探究了造成该分组的原因.因此本研究揭示了土壤、人和家畜肠道微生物组成和结构存在显著的差异,为进一步研究不同生境中微生物多样性提供数据参考.     

基于SNP分子标记的波叶杜鹃遗传特征分析

利用ddRAD-seq测序技术研究波叶杜鹃居群的遗传多样性与遗传结构，探讨种群演化历史，为其种质资源的保护利用和回归引种提供科学依据.研究结果表明，波叶杜鹃在居群水平上具有丰富的遗传多样性（He=0.226 7±0.002；π=0.241 0±0.003 2），居群间的遗传分化处于中等水平（FST=0.062 6）. AMOVA分析表明，总遗传变异中有98.42%的变异来自居群内，居群间的变异仅占1.58%.观测杂合度和期望杂合度分别为0.163 6±0.002和0.226 7±0.002，居群内近交系数（FIS）为0.222 0±0.022 2，所有居群均表现出杂合子缺失.聚类分析表明，6个居群可归类为2个类群，大多数个体（98.8%）谱系清晰.在近期的进化过程中，波叶杜鹃的有效种群大小（Ne）在持续下降，直到约1000年前.波叶杜鹃在物种和居群水平上，具有丰富的遗传多样性，进一步选择和育种利用的潜力较好.遗传分化水平中等，遗传变异主要来源于居群内.由于近期冰期气候环境的变化，再加上人为活动（发展旅游、基础设施建设等）导致波叶杜鹃的生存环境逐步恶化，使得该物种面临极高的灭绝风险.从对...     

四种不同生境条件下外来植物长芒苋入侵对土壤细菌群落组成和多样性的影响

当前外来植物长芒苋种群在京津冀地区呈爆发性增长态势。文章在入侵植物长芒苋生长的四种典型生境，包括河岸(A)、路边(B)、荒地(C)和农田(D)设置样地采取入侵区和非入侵区土壤，利用16S rRNA高通量测序技术，分析不同入侵生境条件下土壤细菌多样性和组成的变化规律。通过双因素方差分析结果表明：除生境因素对Simpson指数有显著影响外(P<0.05)，生境和入侵及二者间的相互作用对土壤细菌α多样性的影响较小；NMDS分析表明：不同入侵生境间土壤细菌群落结构区分明显。在长芒苋非入侵样地，最丰富的门类为变形菌门、浮霉菌门和芽单胞菌门。而在长芒苋的入侵生境，上述第三大优势门类的芽单胞菌门转变为拟杆菌门；LEfSe分析结果显示：不同生境下代表性优势菌有显著差异。在河岸生境下伯克氏菌科和β-变形菌目的细菌具有明显优势，在荒地生境下芽单胞菌纲和芽单胞菌科的细菌占优势，在路边生境下Sphingomonas＿sediminicola占优势，在农田生境下亚硝化单胞菌科占优势。本研究表明长芒苋的入侵能显著改变土壤细菌群落的组成和结构，这种改变将通过生理生化过程影响土壤的理化性质。     

武汉地区4种生境蝇类多样性及种群动态分析

2006年1月至2016年12月,在武汉地区4种生境共捕获蝇类4科7属11种15 603只,家蝇和丝光绿蝇为优势种.武汉地区蝇类全年活动,总密度季节消长趋势呈双峰型,第一个高峰出现在5月,第二个高峰出现在9月;蝇类活跃期较长,4—11月密度均较高,不同年份蝇类密度高峰期不同.蝇密度年际消长整体呈下降趋势,仅2010年密度反弹至14.5只/笼.绿化带蝇类丰富度、多样性指数和均匀度指数均最高,居民区次之,餐饮外环境和农贸市场最低.4种生境蝇类群落相似性指数在0.87～1.00之间,均为极相似.基于欧式距离的系统聚类和物种非度量多维标度排序分析显示,2006—2008年和2010年为一组,2011—2016年为一组,相互之间距离较近.这些结果说明,4种生境蝇类多样性与气候和人为干扰因素有密切关系.     

刚果盆地的棘管轮属(轮虫门;单巢亚纲;棘管轮科)

研究了2010年4月到5月和2012年6月二次采集自刚果盆地的水样，共发现棘管轮属Mytilina Bory de St. Vincent 1826的8个种，其中2个种 M. crassipes (Lucks, 1912) 和 M. trigona (Gosse, 1851) 是非洲新纪录种； M. macrocera (Jennings, 1894)和 M. bisulcata (Lucks, 1912)是刚果盆地多个样点的常见种； M. ventralis (Ehrenberg, 1830)和M. trigona,在刚果盆地个别样点比较多见；M. michelangllii Reid     

微生物肥料发展及作用机理综述

微生物肥料是一种具有特定功能的微生物活体制品,应用于农业生产,通过其中含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量、促进植物生长、提高产量、改善农产品品质及农业生态环境。微生物肥料对改善化肥过量施用造成的土壤质地恶化、微生态环境失衡和农产品品质问题具有重要作用。本文就微生物肥料的发展历程及作用机理进行综述,总结了微生物肥料中功能微生物通过在土壤、植物根部定殖,对改变土壤微生物多样性、改善土壤中养分供应状况、释放植物促生长激素、提高土壤酶活性、增强植物系统抗性等方面的作用。分析了目前微生物肥料产业存在的问题,并对其发展方向进行展望,以期为我国微生物肥料的合理应用及产业发展提供依据和参考。     

草原退化过程中植物群落的结构异质性分析——以家庭牧场为例

以内蒙古呼伦贝尔草原某家庭牧场作为研究尺度,以卧羊圈为中心沿辐射状将该家庭牧场划分为重牧区、中牧区、轻牧区和无牧区(围栏内),同时与村落自由放牧区(即过牧区)进行比较,开展植物群落结构空间异质性研究。结果表明:该家庭牧场植物群落种类较为丰富,多年生草本植物居多,一年生草本植物随放牧强度的减弱,比例也随之增加;轻牧条件下群落地上生物量最高,适度的放牧干扰有助于植物干物质的积累;轻牧区禾本科植物的重要值较大,说明轻度放牧干扰有利于群落发生恢复演替;重牧区和轻牧区Simpson集中性概率指数、Shannon-Wiener指数、均匀度指数高于过牧区,重牧区和轻牧区植物群落由于竞争达成了较稳定状态,群落较为集中,空间异质性高。     

重庆主城区杂草物种组成特征及多样性格局

采用网格法在我国典型的山地城市重庆主城区内设置了86个1 km×1 km的样地,全面调查了杂草物种组成,并分析和探讨了城市化背景下杂草物种组成特征及多样性分布格局.结果如下:①共记录杂草69科223属301种,包含物种最多的科为菊科和禾本科;②一年生杂草和矮生长型杂草占优势;③以本地杂草为主,外来杂草和外来入侵杂草分别有31种和11种;④高、中和低城市化区杂草物种组成相似性较低,并且优势种组成差异较大;⑤高城市化区样方杂草物种数和Shannon-Wiener多样性指数均显著低于中城市化区和低城市化区(p 0.01);⑥样方杂草物种数随着样地与城市中心距离的增加波动,呈"波浪形"模式.综上,城市化对山地多中心城市的杂草物种组成和多样性均具有明显影响,但导致的城市化梯度变化格局有异于平原单中心城市的模式.     

白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)卵壳的超微结构及元素组成研究

对采自河南董寨国家级自然保护区的白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)卵壳样品进行了检测和研究,利用扫描电子显微镜观察了卵壳的超微结构,采用电感偶合等离子体光谱仪测定了卵壳中的化学元素.结果表明:白冠长尾雉卵壳的表面晶体层、栅栏锥体层和壳膜层的厚度分别为20.8,220.8和62.5μm,分别占卵壳总厚度的6.8%,72.6%和20.6%;栅栏层有很多蜂窝小孔,其直径为(0.32±0.08)μm(n=30);卵壳表面有许多圆形或椭圆形的气孔,可能与胚胎发育过程中的气体交换有关,气孔横断面呈细漏斗状,在其上半部有颗粒状填充物.同时比较了白冠长尾雉野生和笼养个体未孵化卵壳中21种化学元素的含量,发现在组成卵壳的化学元素中,野生白冠长尾雉的Ca,Mg,P,S的质量分数w>1 mg.g-1,其中Ca含量超过卵壳元素总含量的40%;Na,Si,S,K和Al次之,w=0.1~1mg.g-1;Fe,Zn,Pb,Mn,Cu,V,Ti元素的w=1~100μg.g-1;Ni,Cr,Co,Se,Cd的含量最低,w<1μg.g-1.与野生个体的卵壳相比,保护区人工饲养的白冠长尾雉的卵壳成分有显著差异,其中S,Cu,Fe,Al,Mn,Si,Sr,Se,Cr等元素野生个体与笼养个体相比,同种元素在不同个体上w的差异均达到20%以上.饲养个体对Fe,Mn,Si和Sr等4种元素摄入明显不足,而S,Cu,Al,Se,Cr等元素则显著偏高,这可能是造成董寨自然保护区白冠长尾雉卵受精率较低的主要原因.建议适当调整饲料中这些元素的配比,以保证饲养条件下白冠长尾雉拥有良好的营养供给,从而提高人工繁殖的成功率.