[發(fā)明專利]一種對沙地藻結(jié)皮程度進(jìn)行評價的數(shù)學(xué)模型及其建立方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911026008.4
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110865173B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐俊;季祥;王曉江;張雷;劉佳;蘇勇寧;劉君紅
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G06K9/62;G06F17/18
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王莉

1.一種對沙地藻結(jié)皮程度進(jìn)行評價的數(shù)學(xué)模型的建立方法，其特征在于：

所述數(shù)學(xué)模型包括主成分模型和回歸模型；其中主成分模型為：

回歸模型為：

其中Z₁、Z₂表示由變量X₁、X₂、X₃、X₄、X₅多指標(biāo)通過降維后轉(zhuǎn)化得到的兩個主成分，其中每個主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復(fù)；X₁為過氧化氫酶活性、X₂為pH、X₃為脲酶的活性、X₄為含水量、藻細(xì)胞生物量在主成分模型中用X₅表示，藻細(xì)胞生物量在回歸模型中用Y表示；

分別表示主成分分析中各個自變量因子的得分系數(shù)；為回歸方程待估參數(shù)，通過自變量的實驗測量值，利用最小二乘法得到；代表回歸方程的殘差；表示殘差項的方差；

所述數(shù)學(xué)模型的建立方法如下：

第一步：進(jìn)行沙漠樣品的采集，在選定區(qū)域內(nèi)選取多個采樣點分別采集沙地表層樣品，每個采樣點分上、中、下三層采樣，上層為沙地表層1-2cm的區(qū)域，中層為沙地表層2--5cm的區(qū)域，下層為沙地表層5-10cm的區(qū)域，每個樣品取三個平行樣；每個樣品用滅菌環(huán)刀和鋁盒取樣，取樣袋編號現(xiàn)場密封，當(dāng)天帶回實驗室取部分樣品測定藻細(xì)胞生物量、pH值、含水量、脲酶、過氧化氫酶指標(biāo)，剩余樣品存放在-20℃冰箱保存待測定其他指標(biāo)；

第二步：測定樣品藻細(xì)胞生物量、pH值、含水量、脲酶、過氧化氫酶指標(biāo)，具體測定方法如下：

藻細(xì)胞生物量的測定：將樣品進(jìn)行研磨，使細(xì)胞破碎，研磨的要充分，細(xì)胞破碎的才會完全，測出的數(shù)據(jù)才會更準(zhǔn)確；之后用分光光度計波長為664nm、647nm、625nm和603nm處進(jìn)行比色，測定吸光度；

pH值測定：對樣品進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理功率在100-500W，處理時間為10min；之后用pH計測定，得出數(shù)據(jù)；

含水量測定：利用鋁盒測定質(zhì)量和體積，烘箱進(jìn)行烘干測定含水量；

脲酶測定：繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：分別吸取0.01mg/mL氮的工作液0mL、1mL、3mL、5mL、7mL、9mL、11mL和13mL于50mL的容量瓶中，加入蒸餾水約20mL，加入4mL的苯酚鈉溶液，加入3mL的次氯酸鈉溶液，進(jìn)行振蕩搖勻，放置20min使其顯色，然后加蒸餾水定容至50mL；于分光光度計上578nm波長處進(jìn)行測值，繪制出脲酶的標(biāo)準(zhǔn)曲線；脲酶的標(biāo)準(zhǔn)曲線是衡量脲酶活性的標(biāo)準(zhǔn)，每個樣品都要做無基質(zhì)對照，以等體積的蒸餾水代替基質(zhì)，用來排除原有氮的影響；

過氧化氫酶：利用高錳酸鉀滴定法進(jìn)行測定；

第三步：采用主成分分析法和多元線性回歸分析法研究沙漠藻結(jié)皮與各因素之間的數(shù)量關(guān)系，

得到所述數(shù)學(xué)模型；

第四步：根據(jù)所測數(shù)據(jù)通過SPSS進(jìn)行描述性統(tǒng)計分析，把藻細(xì)胞生物量作為因變量Y，采樣土壤中過氧化氫酶活性為X₁、pH為X₂、脲酶的活性為X₃、含水量X₄作為自變量，進(jìn)行主成分分析、回歸分析，并進(jìn)行顯著性檢驗；進(jìn)而定量判別自變量對因變量的影響能力。