一种新的加权功能相似性算法在蛋白质相互作用研究中的应用

基于GO术语衡量基因产物之间的相似性主要是通过语义相似性进行,此类方法主要是先计算GO术语之间的相似性,然后再通过与GO术语相关的基因产物的相似性两步来实现的.第一步GO术语之间的相似性已经有了大量的研究,但是关于第二步的功能相似性研究却很少,针对平均化计算功能相似性的一些缺陷,提出了一种新的加权的功能相似性计算方法——wfcSim方法.应用DIP数据库中人类和线虫的蛋白质相互作用数据,通过ROC曲线对基于平均化、基于最大化、Wang和wfcSim等4种功能相似性研究方法进行了评估,结果表明,与前人通常使用的基于平均的方法相比,wfcSim方法在功能相似性分析方面具有较高的优越性.     

Hough变换在PCB在线检测系统的应用

在印刷电路板(PCB)视觉检测系统中,图象边缘提取的质量和对瑕疵图象边缘的快速而准确的识别是达到实时检测的关键因素,Hough变换是一种应用非常广泛的图像边缘检测技术,运用快速的Hough变换方法,来完成PCB检测的圆心定位和半径测定,并通过针时PCB在线检测的具体应用情况加以改进并应用,实验分析表明,该算法在PCB在线检测的可行性和优越性.图5,参5.     

使用GenaMap采集地图数据

从数字化一张封丘县土地利用现状图的实例开始,着重介绍使用ＧｅｎａＭａｐ采集地图数据的全过程和关键步骤,数字化仪,数字化一张新图,数字化一张未完的图、ＧｅｎａＭａｐ的一些重要命令等。     

小气候对临汾市空气污染的影响机制探讨

通过研究临汾市的地形结构、气候特点,本文得出该地区小气候主要为山谷风、地形逆温和城市热岛。系统分析这些小气候的成因及特点,初步探讨小气候对临汾市空气污染的影响机制。研究显示:三种小气候均在不同程度上加剧了临汾市空气污染的广度和深度。其中山谷风加剧了临汾市区、矿区和郊区的空气污染重叠,使污染物不停地聚集到上层大气,造成多次污染;地形逆温则阻碍了空气的垂直对流运动,妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散;热岛环流产生堆积效应,使得郊区产生的污染通过环流进一步影响城市。此外,本文给出了改善城市小气候的若干建议。     

珠江三角洲土地利用变化空间自相关分析

通过对复杂土地利用地学现象的空间与时间上的综合表达和描述,可揭示土地利用时空结构演变的内在规律,可以为研究区土地资源的合理利用、优化配置和可持续发展提供科学依据。本文利用珠江三角洲1990-2005年的土地利用数据,采用空间自相关分析方法对珠江三角洲土地利用／覆盖变化的空间特征进行了实证研究。通过对研究区全域空间自相关、单变量区域空间自相关、双变量区域空间自相关的计算,表明研究区土地利用／覆盖的全域空间自相关较弱,土地利用和开发存在随机性。单变量区域空间自相关和双变量区域空间白相关在不同区域、不同时期显现不同形态,揭示了研究区内部发展的差异性。空间自相关分析方法可直观地显示分析结果,不失为一种深入理解区域土地利用格局和变化的重要和有益的方法。     

基于遗传算法的苏云金芽孢杆菌培养基配方优化

为获取苏云金芽孢杆菌(Bacilus thuringiensis)培养基的最优配方,即玉米淀粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨和鱼粉等的最佳配比,运用二次正交回归旋转组合设计安排试验.基于试验数据、背景知识和遗传算法的原理,进一步设计了搜索Bt培养基最优配方的算法,通过该算法搜索出该菌发酵培养基配方的最优解区间.验证性的试验结果和分析表明,基于陔遗传算法的Bt培养基配方优化的方法是有效且优于传统配方优化方法的.     

面向化学品风险预测的计算毒理学软件比较研究

化学品风险评价是进行化学品环境管理和污染防治的前提,其关键在于化学品环境暴露和危害性数据的获取。仅采用实验测试获取相关数据的效率较低、成本高,难以满足数以万计的化学品风险评价的需求。以定量构效关系(QSAR)模型为代表的计算毒理学技术,可实现化学品环境暴露与危害性参数的高通量预测,是填补相关数据缺失的重要方法。近年来,计算毒理学领域发展了一批面向化学品环境暴露和危害性参数预测的软件工具,集成了数据和模型资源,在化学品管理活动中发挥了重要作用。本研究共搜集了国内外25款计算毒理学软件,通过文献资料调研和软件试用,从开发背景、预测终点、预测方法、功能与信息完整度和内嵌模型预测性能等方面对软件进行分析比较。分析表明,化学品管理法规支持、多方合作和数据共享,是计算毒理学软件开发的重要基础条件。现有计算毒理学软件在预测终点覆盖度、预测结果可靠性、软件实用性和可拓展性方面仍有提升空间。未来相关软件的开发需要结合深度学习等先进建模技术,增强软件的预测性能并扩大其应用范围,使之成为化学品风险综合评价和决策分析的实用工具。     

筛分水平浓度法构建浑河沉积物重金属基准初步研究

以浑河水系表层沉积物为研究对象,应用筛分水平浓度法初步探讨了浑河沉积物中4种重金属(铜、铅、锌和镉)沉积物质量基准推荐值。结果表明,筛分水平浓度法获取的浑河沉积物铜、铅、锌和镉的质量基准分别为46.69、39.18、140.03和0.54mg·kg-1(以干质量计)。通过与不同国家及地区指定的重金属质量基准推荐值以及本地区采用其他方法推导的重金属基准推荐值进行比较,推算出本研究获取的4种重金属沉积物质量基准推荐值接近所有数据的中间值。由于本研究中用于推导沉积物质量基准的数据相对较少,导致获取的沉积物重金属质量基准推荐值存在一定的不确定性。     

基于时间序列神经网络预测的研究

阐述了BP神经网络基本原理,并对G．P算法进行描述,提出了一种基于BP神经网络的时间序列的预测和方法,通过应用实例的分析,该方法可以得到BP网络应用于非线性时间序列预测是可行的,结果表明：神经网络方法可以成功地用于分析预测时间序列变量．参4．     

漾濞江流域土地利用变化的土壤侵蚀效应

采用3S(RS、GIS、GPS)技术手段,获取漾濞江流域土地利用空间数据,采用地理信息系统空间分析与传统统计学分析相结合的方法,对漾濞江流域土地利用图进行栅格转换和地图代数运算,形成具有复合数据结构的新的栅格数据,并进行统计计算,获得研究时段内土地利用变化的转移矩阵以及各地类的土壤侵蚀数据.通过对不同土地利用类型的土壤侵蚀程度及其变化进行分析确认,结果表明:耕地、林地和草地对土壤侵蚀强度变化的影响较大,土地利用类型向林地、草地类型的转化有利于减轻土壤侵蚀强度,而向耕地类型的转化则加重土壤侵蚀强度.     

利用数字图像分析土壤表面裂隙的方向分布

利用二维数字图像方法研究了在土壤干燥过程中表面裂隙方向分布的演化状况。结果表明,随着干燥过程的持续,裂隙的长度、宽度、面积和分数维均趋于增加,但裂隙的方向分布则逐渐趋向均匀。     

雅砻江流域生长季植被时空变化特征及对气象因子的响应分析

在全球气候变化背景下,开展植被变化对气象因子的响应研究对流域生态环境保护和水土资源合理利用具有重要的现实意义。以雅砻江流域为研究区,基于1982—2015年GIMMS NDVI数据,首先采用多种数理统计方法揭示生长季NDVI的时空变化特征,基于滞后相关系数法分析NDVI对气象因子的时滞效应,在此基础上建立各像元NDVI与气象因子的主成分回归方程,分析影响NDVI变化的主要气象因子及其贡献率,进而揭示NDVI对各气象因子的响应变化特征。结果表明:雅砻江流域NDVI在年内呈单峰型变化,峰值出现在8月,生长季NDVI年际变化呈不显著下降趋势。流域NDVI自下游向上游逐渐减小,植被退化面积占30%,改善面积占24.28%,中游植被改善和退化面积占比最大,就各植被类型变化而言,针叶林改善比重相对较大,灌丛和草甸退化较为严重。导致流域植被变化的主控气象因子为降水和气温,其对植被变化的贡献率分别为27.68%和26.31%,其中,流域上游及中游北部地区植被变化主要受气象因素影响,中游南部及下游地区植被受气象因子与其他因子(如人类活动)的共同影响。各像元NDVI变化的主控气象因子存在显著差异,降水、平均气温和相对湿度是中上游植被变化的主控气象因子,而降水和日照时数是下游植被变化的主控气象因子。流域植被对各气象因子的响应存在一定的时滞效应,植被对各气象因子滞后响应面积大小顺序为:平均风速>降水>日照时数>平均气温>相对湿度。中上游植被对主控气象因子降水、平均气温和相对湿度的响应主要为当月及滞后1个月;下游植被对主控气象因子降水的响应主要为滞后1个月和滞后3个月,而对主控气象因子日照时数的响应主要为当月。     

Multi-scale marine biodiversity patterns inferred efficiently from habitat image processing

Cost-effective proxies of biodiversity and species abundance, applicable across a range of spatial scales, are needed for setting conservation priorities and planning action. We outline a rapid, efficient, and low-cost measure of spectral signal from digital habitat images that, being an effective proxy for habitat complexity, correlates with species diversity and requires little image processing or interpretation. We validated this method for coral reefs of the Great Barrier Reef (GBR), Australia, across a range of spatial scales (1 m to 10 km), using digital photographs of benthic communities at the transect scale and high-resolution Landsat satellite images at the reef scale. We calculated an index of image-derived spatial heterogeneity, the mean information gain (MIG), for each scale and related it to univariate (species richness and total abundance summed across species) and multivariate (species abundance matrix) measures of fish community structure, using two techniques that account for the hierarchical structure of the data: hierarchical (mixed-effect) linear models and distance-based partial redundancy analysis. Over the length and breadth of the GBR, MIG alone explained up to 29% of deviance in fish species richness, 33% in total fish abundance, and 25% in fish community structure at multiple scales, thus demonstrating the possibility of easily and rapidly exploiting spatial information contained in digital images to complement existing methods for inferring diversity and abundance patterns among fish communities. Thus, the spectral signal of unprocessed remotely sensed images provides an efficient and low-cost way to optimize the design of surveys used in conservation planning. In data-sparse situations, this simple approach also offers a viable method for rapid assessment of potential local biodiversity, particularly where there is little local capacity in terms of skills or resources for mounting in-depth biodiversity surveys.     

卧龙自然保护区华西箭竹（Fargesia nitida）生态学特征随海拔梯度的变化

海拔梯度由于包含了温度、水分、光照等环境因子的剧烈变化而成为研究植物的环境适应性及其对全球气候变化响应的理想区域。在卧龙自然保护区沿海拔梯度研究了华西箭竹（Fargesia nitida（Mitford）T.P.Yi）分株的丛结构,比叶面积（SLA）、基径、株高、枝下高、单株地上部生物量及各器官生物量的分配。结果表明：华西箭竹丛结构表现为平均单丛面积和丛密度随着海拔升高呈先增大后降低的趋势,而单丛分株数先减少后增大;华西箭竹分株生长特征除SLA和枝下高线性降低,其他各调查变量随着海拔升高,总体呈先增大后减小的单峰变化趋势,高峰值在2 800 m附近。反映了环境因子随海拔升高的非线性变化。分析认为,高海拔地区的华西箭竹对温度较为敏感,气候变暖将有利于它的生长,因此其分布上限可能会提高。本研究结果拓展和丰富了海拔梯度上植物对异质性环境的适应和响应的规律研究,也可对地震后保护区植被的恢复与重建提供科学参考。     

猪粪、木屑混合物蚯蚓堆制处理中蚓体Cu、Zn富集的影响因素

采用室内接种法,以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）构建生物反应器,研究猪粪、木屑混合物的蚯蚓堆制处理中,蚓体的生长状况及影响其Cu、Zn富集的主要因素。结果表明,接种密度为40 mg.g-1、湿度为75%同时有利于蚯蚓生长和基质消耗;温度为15℃对蚓体质量增加最有利,而温度为20℃最利于基质消耗;m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4可同时利于蚓体质量增加和基质消耗。适宜的接种密度（48 mg.g-1）、湿度（70%）、温度（15℃）及较高比例的碳源辅料〔m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4〕有利于蚓体对Cu的吸收和富集;低接种密度和高比例碳源辅料有利于蚓体对Zn的吸收,湿度和温度对蚓体Zn含量无显著影响,但蚓体Zn富集量分别在接种密度48 mg.g-1、m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4、湿度75%和温度15℃条件下达最大。     

长白山区沟谷乌拉苔草Carex meyeriana沼泽湿地气候效应

通过对长白山区沟谷沼泽典型乌拉苔草湿地土壤温度、乌拉苔草群落相对湿度、叶片温度、风速、光量子通量密度以及蒸腾速率的日变化和蒸腾速率的季节变化的研究,初步揭示沟谷乌拉苔草沼泽湿地的气候效应。结果表明长白山沟谷沼泽湿地具有三江平原沼泽同样的冷湿效应。土壤化通时间比三江平原化通时间提前1个多月,蒸腾速率日变化不同季节趋势基本一致,不同层次叶片的蒸腾速率日变化趋势基本一致,最大值在7至8月份蒸腾速率(H2O)达到100~140 mol.m-2.s-1。光量子通量密度与温度成正比,与湿度成反比,大气温度日变化和叶片温度日变化趋势基本相同,相对湿度的日变化趋势和大气温度的变化趋势正好相反,和光量子通量密度的变化趋势相反。沟谷湿地的同样具有小气候效应。     

Analysis of sex sequences by means of generalized linear mixed models

Adaptive strategies of sex allocation functioning to increase fitness, including strategic allocation of sex in relation to birth order and sex composition of the progeny, have frequently been explored, but the development of a statistical framework for these analyses has lagged behind. In this paper, we contribute to filling this gap by devising a method for analyzing sex sequences based on a proper parameterization of generalized linear mixed models (GLMMs). The method is highly flexible and can be easily extended to investigate sequences of traits or events or other longitudinal data. As a worked example, we focus on the analysis of sex sequences of offspring produced by females in a single reproductive event and develop a method that allows analyzing simultaneously sequences of different length (e.g., clutches of different size) and sequences with missing data, as may frequently happen in “real-world” data sets. Different patterns of allocation among traits or events along the sequence were investigated, and a real data base of sex sequences of eclectus parrots (Eclectus roratus) fledglings produced by different females was analyzed. A tutorial for running the analyses with the R or the SAS software is provided in the Electronic Supplementary Material.     

A Large-Eddy Simulation Study of the Convective Boundary Layer over Philadelphia during the 1999 Summer NE-OPS Campaign

This study presents a large-eddy simulation (LES) study of the convective boundary layer on August 1, 1999 over Philadelphia, PA during a summer ozone episode. The study is an evaluation of the Colorado State University's Regional Atmospheric Modeling System Version 4.3 (RAMS4.3) with the LES option using Northeast Oxidant and Particulate Study (NE-OPS) data. Simulations were performed with different imposed sensible heat fluxes at the ground surface. The model was initialized with the atmospheric sounding data collected at Philadelphia at 1230 UTC and model integrations continued till 2130 UTC. The resulting mean profiles of temperature and humidity obtained from the LES model were compared with atmospheric soundings, tethered balloon and aircraft data collected during the NE-OPS 1999 field campaign. Also the model-derived vertical profiles of virtual temperature were compared with NE-OPS Radio Acoustic Sounder System (RASS) data while the humidity profiles were compared with NE-OPS lidar data. The comparison of the radiosonde data with the LES model predictions suggests that the growth of the mixing layer is reasonably well simulated by the model. Overall, the agreement of temperature predictions of the LES model with the radiosonde observations is good. The model appears to underestimate humidity values for the case of higher imposed sensible heat flux. However, the humidity values in the mixing layer agree quite well with radiosonde observations for the case of lower imposed sensible heat flux. The model-predicted temperature and humidity profiles are in reasonable agreement with the tethered balloon data except for some small overestimation of temperature at lower layers and some underestimation of humidity values. However, the humidity profiles as simulated by the model agree quite well with the tethered balloon data for the case of lower imposed sensible heat flux. The model-predicted virtual temperature profile is also in better agreement with RASS data for the case of lower imposed sensible heat flux. The model-predicted temperature profile further agrees quite well with aircraft data for the case of lower imposed heat flux. However, the relative humidity values predicted by the model are lower compared with the aircraft data. The model-predicted humidity profiles are only in partial agreement with the lidar data. The results of this study suggest that the explicitly resolved energetic eddies seem to provide the correct forcing necessary to produce good agreement with observations for the case of an imposed sensible heat flux of 0.1 K m s^–1 at the surface.     

松嫩草地羊草克隆构型特征在不同种群密度下的可塑性

对不同密度羊草(Leymuschinensis)种群的克隆构型特征进行了调查,比较在资源水平相对一致时,羊草克隆构型特征,如根茎节间长度、间隔子长度、分枝距离和分枝角度,对种群密度变化的可塑性.结果表明:随着种群密度增加,羊草根茎节间长度和间隔子长度逐渐减小,分枝角度增大,且分枝角度在不同密度间差异显著.分枝角度的频率分布格局在不同密度间也存在显著差异,种群密度高时,羊草根茎具有更多的大分枝角.此外,羊草根茎节间长度、间隔子长度和分枝角度与其种群密度具有较强的冥函数关系.羊草根茎克隆特征在不同密度间具有较强的可塑性,当种群密度低时,羊草克隆特征更趋于“游击型”;随着种群密度的增加,其“游击型”特征减弱. 图2表2参19     

中亚热带森林土壤呼吸日变化及其与土壤温湿度的关系

森林土壤呼吸是陆地生态系统土壤呼吸的重要组成部分,其动态变化对全球碳平衡有着重要的影响。目前对中亚热带森林土壤呼吸的研究还比较薄弱。本次研究采用Li-8100采集土壤呼吸速率,同时测定土壤0-10 cm土壤含水量和15 cm处的土壤温度。通过分析所测数据研究井冈山国家级自然保护区中亚热带森林生态系统主要森林类型生长季土壤呼吸速率的日变化特征,并分析土壤温湿度与土壤呼吸的相关关系。结果表明,①各个森林类型的土壤呼吸作用在白天比较活跃,夜晚波动很小。峰值一般出现在10：00到14：00之间。日土壤呼吸强度曲线基本遵循倒U型。②阔叶林（优势种：甜槠Castanopsis eyrei（Champ.）Tutch）、针叶林（优势种：台湾松Pinus taiwanensis）、混交林（优势种：银木荷Schima argenteaPritz.和杉木Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook）和竹林（优势种：毛竹Phyllostachys heterocycla cv.Pubescens）的土壤呼吸范围依次为：2.1~5.3、2.19~4.02、1.27~4.23、1.8~6.35μmol·m-2·s-1。混交林的平均土壤呼吸值远小于其他三种林,但其土壤温度相对较低,土壤温湿度的浮动范围较小。竹林和阔叶林虽然土壤呼吸均值较高,但其浮动范围较大,受环境影响较大,土壤温湿度变化较低。③用Excel和Sigmaplot软件统计分析4种林型的土壤呼吸数据,研究结果表明,阔叶林土壤呼吸和土壤温度相关性不显著;针叶林林型土壤体积含水量为25.02%是影响土壤呼吸速率的分界点;混交林林型土壤呼吸和温度存在倒U关系,会随着土壤体积含水量升高而降低;竹林的土壤呼吸速率也随着土壤体积含水量的增加而降低。总而言之,可能由于降雨量过大造成土壤孔隙度变小,进而影响了土壤呼吸作用的活跃度导致各个森林类型的土壤呼吸作用与土壤温湿度的相关性不大。