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几何形态学:关于形态定量比较的科学计算工具 被引量：36
1
作者 白明 杨星科 +1 位作者 李静 王文成 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期887-894,共8页
形态比较是人类认识世界的重要方法.长期以来,定性比较方法因其简单易用而得到广泛应用.然而定性的形态比较具有很多局限性,远不能满足当前需求.因此,形态定量比较方法势在必行.几何形态学是关于形态定量比较的科学计算工具,主要应用于... 形态比较是人类认识世界的重要方法.长期以来,定性比较方法因其简单易用而得到广泛应用.然而定性的形态比较具有很多局限性,远不能满足当前需求.因此,形态定量比较方法势在必行.几何形态学是关于形态定量比较的科学计算工具,主要应用于生物学领域,但其研究方法与理念完全可以移植到其他学科,并具有巨大的潜在应用前景.本文先对其简史、原理及在生物学领域应用的流程进行了简述,接着对其在非生物学领域应用的几个典型案例进行解析,并对还未应用几何形态学但具发展潜力的领域进行概述,提出:如何将相关问题图形化并确保代表性、可比性以及标准化处理,是几何形态学在非生物领域应用的关键所在.最后,对几何形态学的发展前景进行了展望,特别指出其在生物学领域将向规模化和整合化两个方向发展,而应用于其他学科领域时,具有一定的普适性和先进性.最终希望为我国科研工作者在形态定量比较方面的工作提供一些借鉴. 展开更多
关键词 几何形态学 科学计算 生物 艺术与人文 工程
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几何形态测量学在水生动物中的应用及其进展 被引量：32
2
作者 陈新军 方舟 +3 位作者 苏杭 陆化杰 刘必林 李建华 《水产学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1873-1885,共13页
几何形态测量法起源于20世纪80年代末90年代初,它不同于传统的径向测量法,重点关注物体的外形变化,并通过相应的理论和方法,将不同物体鉴别出来,该方法对分析具有固定形态或组织的水生动物具有重要的意义,并已广泛使用于种类鉴别和种群... 几何形态测量法起源于20世纪80年代末90年代初,它不同于传统的径向测量法,重点关注物体的外形变化,并通过相应的理论和方法,将不同物体鉴别出来,该方法对分析具有固定形态或组织的水生动物具有重要的意义,并已广泛使用于种类鉴别和种群划分等领域中。水生动物通常具有硬组织,这些硬组织具有较为固定的外形,因此本文对近十年来国内外学者利用几何形态测量法对水生动物形态以及硬组织的研究进行回顾,简述了该方法的发展历程,说明了外形轮廓法和地标点法的原理,同时介绍了常用的应用软件。根据应用种类的不同,对无脊椎动物和脊椎动物的几何形态测量分析进行了综述。分析认为,目前几何形态测量法已经逐渐开始得到各国学者的认同,但仅限于种类鉴别和种群划分中,今后的研究中应该更多利用耳石等硬组织进行几何形态的分析,并且结合环境的变化分析对几何形态所产生的影响;同时,应加强该方法的理论研究,尝试用3D打印等方式更好地描述水生动物的几何形态差异。 展开更多
关键词 水生动物 几何形态测量 形态 硬组织 环境
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几何形态学方法及其在动物发育与系统进化研究中的应用 被引量：22
3
作者 葛德燕 夏霖 +3 位作者 吕雪霏 黄乘明 杨奇森 黄建华 《动物分类学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期296-304,共9页
简要回顾了几何形态学的发展历史,介绍了30多年来该领域使用的主要方法及其在生物发育与进化研究中的实际应用。除目前应用最为广泛的标点法和轮廓线法外,基于三维数据的表面特征分析和有限元分析也在该领域得到推广。这些方法可运用于... 简要回顾了几何形态学的发展历史,介绍了30多年来该领域使用的主要方法及其在生物发育与进化研究中的实际应用。除目前应用最为广泛的标点法和轮廓线法外,基于三维数据的表面特征分析和有限元分析也在该领域得到推广。这些方法可运用于分析两性分化、异速生长、种群分化、种上进化以及复杂功能结构的形态集成等科学问题。几何形态学与生物信息学的综合运用还将有利于探讨表型变化与遗传物质变化的相关性。随着生物成像技术和海量数据计算技术的进步,几何形态学将由目前以二维数据为主的研究向三维重建和分析的方向发展。 展开更多
关键词 几何形态学 标点法 轮廓线法 个体发育 系统进化
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基于地标点几何形态测量法识别北部湾4种白姑鱼矢耳石形态 被引量：21
4
作者 侯刚 刘丹丹 +1 位作者 冯波 卢伙胜 《中国水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1293-1302,共10页
利用2010年4月至2010年10月采自北部湾海域的49尾截尾白姑鱼（Pennahia anea）、50尾大头白姑鱼（P.macrocephalus）、49尾斑鳍白姑鱼（P pawak）和29尾白姑鱼（P．argentata）矢耳石样本，运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究了... 利用2010年4月至2010年10月采自北部湾海域的49尾截尾白姑鱼（Pennahia anea）、50尾大头白姑鱼（P.macrocephalus）、49尾斑鳍白姑鱼（P pawak）和29尾白姑鱼（P．argentata）矢耳石样本，运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究了4种鱼类矢耳石形态识别问题。耳石经图像处理后提取地标点坐标值，进行相对扭曲主成分分析，通过判别分析来区分4种白姑鱼的耳石，利用薄板样条分析和网格变形将耳石形态变异矢量可视化。结果表明，在相对扭曲主成分分析中，第1、2、3主成分分别解释了总变异的46．57％、25．39％和10．02％，降维效果较好。其中I型地标点6、7，PI型地标点5、8，贡献作用较大，解释了主要形态变异，表明白姑鱼属的矢耳石形态差异主要表现在听沟“蝌蚪纹”的颈部、头宽部和尾部。逐步判别分析和交互验证结果显示，截尾白姑鱼、大头白姑鱼和斑鳍白姑鱼的区分效果明显，判别成功率在81．6％～100％，白姑鱼区分效果不明显，判别成功率为58．6％。研究结果表明，利用石首鱼科特有的“蝌蚪纹”形态进行4种白姑鱼矢耳石种类识别，存在一定的错判风险，需要在相关耳石形态学研究与摄食生态学应用中引起注意。本研究以北部湾4种白姑鱼属鱼类矢耳石为例，利用二维图像分析技术，检验基于地标法的几何形态测量学方法在4种白姑鱼耳石形态变异和耳石识别应用上的适宜性，以及听沟“蝌蚪纹”等主要形态特征在白姑鱼属种类识别的有效性，以期为进一步开展耳石形态学在石首鱼科种类鉴定与系统进化、摄食生态学和渔业群体识别中的应用提供参考和科学依据。 展开更多
关键词 矢耳石 几何形态测量学 地标点法 薄板样条分析 判别分析 白姑鱼属
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几何形态学方法区分短吻鲾地方种群的研究 被引量：19
5
作者 冯波 程罗妹 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期677-681,共5页
运用传统形态测量方法和地标点方法对广东阳江和湛江两个短吻鲾的形态特征进行了分析。传统测量方法的主成分分析的前两个主成分(76.29%)能明显地区分出两个种群。相对扭曲主成分分析前3个主成分(64.03%)也能明显地区分出两个种群,但效... 运用传统形态测量方法和地标点方法对广东阳江和湛江两个短吻鲾的形态特征进行了分析。传统测量方法的主成分分析的前两个主成分(76.29%)能明显地区分出两个种群。相对扭曲主成分分析前3个主成分(64.03%)也能明显地区分出两个种群,但效果差于传统方法的主成分分析。网格变形图显示,两地短吻鲾的形态差异主要表现在头部。地标点法避免了传统的多变量形态测量方法的信息冗余、包含的形状信息不够完整等问题,并能够重建图形,突出局部的形变,能够直观地比较出研究对象之间的细微差别。研究亮点:地标点法是国外最新发展出并被广泛使用的形态测量方法,该方法以地标点的坐标来表示生物的形状信息,再通过旋转与重叠,用网格图形和相对扭曲分析样本间的形状差异。本文在国内首次使用该方法有效地区分了短吻鲾的不同地方种群。 展开更多
关键词 几何形态测量 地标点法 多变量形态测量
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高原裸裂尻鱼头部轮廓形状及其变异的几何形态测量分析 被引量：17
6
作者 王贺崐元 汤永涛 +7 位作者 李国刚 张仁意 冯晨光 童超 刘思嘉 张存芳 田菲 赵凯 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期182-193,共12页
为了明确描述高原裸裂尻鱼的表型多样性,运用现代几何形态测量法,基于高原裸裂尻鱼头部轮廓的形态坐标数据,对其5个地理种群的样本做了定量分析。结果主要如下:(1)主成分分析(PCA)和典型变量分析(CVA)显示,5个地理种群的样本的变异主要... 为了明确描述高原裸裂尻鱼的表型多样性,运用现代几何形态测量法,基于高原裸裂尻鱼头部轮廓的形态坐标数据,对其5个地理种群的样本做了定量分析。结果主要如下:(1)主成分分析(PCA)和典型变量分析(CVA)显示,5个地理种群的样本的变异主要位于口型特征、下吻部形状、下颌骨形状、下颌锐利角质程度和头部形状等性状。(2)基于主成分分析、典型变量分析和聚类分析,高原裸裂尻鱼三个亚种(班公湖亚种、玛法木湖亚种和指名亚种)相互分开,在PC1轴上从负值到正值依次排列,从而确定了高原裸裂尻鱼亚种划分的有效性。(3)通过形态差异的显著性检验,基于马氏距离和普氏距离分析了高原裸裂尻鱼各地理种群之间的形态变异距离,根据差异显著性将该5个地理种群的高原裸裂尻鱼分为湖泊型亚种和河流型亚种,随后的聚类分析同样支持该结果。总之,通过几何形态测量法,准确描述了高原裸裂尻鱼头部轮廓的形态多样性,按照外形的差异,将5个地理种群分为两种生态型,并推测该差异主要是由于所生活的水体环境和食物差异所造成。对高原裸裂尻鱼形态差异的识别和研究,能为其生态学研究和物种多样性保护提供相应指导,丰富微进化理论。 展开更多
关键词 高原裸裂尻鱼 几何形态测量 亚种划分 主成分分析 典型变量分析 地理变异
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中国人牙齿形态测量分析--近代人群上、下颌前臼齿齿冠轮廓形状及其变异 被引量：15
7
作者 邢松 周蜜 刘武 《人类学学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期132-149,共18页
采用基于标志点的几何形态测量方法对在河南和湖北地区考古遗址出土的291颗近代人群上、下颌前臼齿(P1=72;P2=72;P1=73;P2=74)齿冠轮廓形状(包括外轮廓及内轮廓形状)进行了分析。结果显示:P1齿冠轮廓基本对称,颊侧部分向近远中方向突出... 采用基于标志点的几何形态测量方法对在河南和湖北地区考古遗址出土的291颗近代人群上、下颌前臼齿(P1=72;P2=72;P1=73;P2=74)齿冠轮廓形状(包括外轮廓及内轮廓形状)进行了分析。结果显示:P1齿冠轮廓基本对称,颊侧部分向近远中方向突出;齿尖夹角区呈不规则狭长菱形,舌侧尖向近中方向偏移。P2齿冠轮廓对称,颊侧部分向近远中方向的突出程度存在明显的个体差异;齿尖夹角区由于舌侧尖向近中方向偏移而呈不规则菱形。P1和P2内外轮廓形状具有明显的重叠范围。P1齿冠轮廓不对称,齿冠近中舌侧部分内缩;齿尖区靠近近中舌侧,近似方形。P2齿冠轮廓基本对称;齿尖区靠近齿冠中央,因近中舌侧尖向近中方向偏移而呈不规则狭长菱形。P1和P2内外轮廓形状重叠范围很小。P1、P2齿冠和齿尖夹角区各个部分所表现出来的变异大小、方式基本相同;依据齿尖与齿冠基底边缘的距离大小可以将P1分为两种类型,依据颊侧部分向近远中方向的突出程度可以将P2分为两类。P1、P2变异相对于上颌两颗前臼齿来说较大,且变异主要集中在齿冠的近远中舌侧、齿尖夹角区的后凹点和舌侧尖;两者的变异大小范围稍有差别;P1和P2主要分为三类,区别在于颊舌径和近远中径的大小比例、齿尖区后凹点和舌侧尖的位置上。异速生长分析显示所有四颗前臼齿的大小变化对轮廓形状的影响不大。 展开更多
关键词 前臼齿 齿冠形状 几何形态测量 现代中国人
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利用几何形态测量学方法分析唐鱼群体的形态变异 被引量：15
8
作者 张秀霞 朱巧莹 赵俊 《水产学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1365-1373,共9页
唐鱼是华南地区小型亚科鱼类的典型代表,国家Ⅱ级保护水生野生动物。本研究利用基于地标点的几何形态测量学方法分析了唐鱼8个野生种群和2个养殖群体的形态变异,旨在从形态学的角度了解唐鱼不同种群间的分化程度,为唐鱼保护策略的制定... 唐鱼是华南地区小型亚科鱼类的典型代表,国家Ⅱ级保护水生野生动物。本研究利用基于地标点的几何形态测量学方法分析了唐鱼8个野生种群和2个养殖群体的形态变异,旨在从形态学的角度了解唐鱼不同种群间的分化程度,为唐鱼保护策略的制定提供科学依据。新鲜标本冰冻麻醉后随即置于95%酒精中固定,用Nikon D-800单反相机拍照获得固定标本的标准图像。利用tps系列软件提取地标点坐标值,进行相对扭曲主成分分析、网格变形分析和判别分析来解释唐鱼的形态变异。相对扭曲主成分分析结果显示,第1、2、3主成分分别解释了总变异的48.20%、23.12%和14.83%,降维效果较好。其中,Ⅱ型地标点12、13、14和15贡献较大,四者合计贡献率达71.28%,反映出唐鱼群体的形态变异主要表现在眼径大小和头部形态。逐步判别分析和交互验证分析的总体判别正确率分别为97.6%和92.0%,能有效识别唐鱼群体。研究结果还揭示了唐鱼野生种群和养殖群体之间存在显著的形态差异。基于上述结果以及唐鱼呈点状分布的事实,建议将唐鱼的7个野生种群(越南种群除外)各自作为单独的保护单元进行重点保护,同时建议禁止在野外放流养殖群体。 展开更多
关键词 唐鱼 形态变异 几何形态测量学 相对扭曲主成分分析 网格变形分析 保护策略
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三维几何形态学概述及其在昆虫学中的应用 被引量：13
9
作者 白明 杨星科 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1105-1111,共7页
长期以来二维(two-dimensional,2D)数据是几何形态学(geometric morphometrics)分析的最主要的数据类型,在推动几何形态学的发展过程中起到了奠基性的作用,并也解决了很多重大的科学问题,展示了几何形态学强大的科学计算能力与问题解决... 长期以来二维(two-dimensional,2D)数据是几何形态学(geometric morphometrics)分析的最主要的数据类型,在推动几何形态学的发展过程中起到了奠基性的作用,并也解决了很多重大的科学问题,展示了几何形态学强大的科学计算能力与问题解决能力。但有些特殊的科学问题或者特殊的形态结构,无法通过二维数据完美解决,亟需大规模、大尺度三维(three-dimensional,3D)数据的支持,这对几何形态学的三维化发展提出需求。更重要的是,随着三维数据获取成本的日渐降低,大量三维数据涌现出来。因此,三维几何形态学应运而生。本文对三维几何形态学的原理及其应用进行了概述,重点探讨了三维几何形态学与二维几何形态学的异同点,并对前者的两个发展阶段(少量样本的形态模拟与准定量比较及大量样本的定量比较)进行了概述,评价了四维数据和有限元等方法的应用,指出了该方法在昆虫学领域的发展潜力,最后对该方法在样本量增加、硬件提升、数据分辨率提高、新算法的开发、分析结果的呈现及3D打印等方面的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 几何形态学 二维数据 三维数据 功能形态学 3D打印
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基于几何形态测量学的4种金线鱼矢耳石识别研究 被引量：13
10
作者 侯刚 王学锋 +2 位作者 朱立新 卢伙胜 冯波 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期58-65,496,共8页
利用2007年9月至2010年9月采自北部湾海域的24尾红棘金线鱼(Nemipterus nemurus)、32尾金线鱼(N.virgatus)、36尾深水金线鱼(N.bathybius)和35尾日本金线鱼(N.japonicus)性成熟后的矢耳石样本,运用几何形态测量学方法研究了4种鱼类矢耳... 利用2007年9月至2010年9月采自北部湾海域的24尾红棘金线鱼(Nemipterus nemurus)、32尾金线鱼(N.virgatus)、36尾深水金线鱼(N.bathybius)和35尾日本金线鱼(N.japonicus)性成熟后的矢耳石样本,运用几何形态测量学方法研究了4种鱼类矢耳石形态识别问题。耳石经图像处理后提取地标点坐标值,进行相对扭曲主成分分析,通过判别分析区分4种金线鱼的耳石,利用薄板样条分析和网格变形分析耳石形态变异。结果表明:在相对扭曲主成分分析中,第1、2、3主成分分别解释了总变异的30.78%、28.44%和11.75%,可以将四种金线鱼耳石区分开来。其中Ⅰ型地标点6、10、11,Ⅱ型地标点2,Ⅲ型地标点7,贡献作用较大,解释了主要形态变异。相对扭曲主成分的逐步判别分析中,四种鱼的平均判别成功率达91.3%;交互验证结果显示,四种鱼的平均判别成功率达89.8%,表明几何形态测量学分析可以作为鱼种耳石识别的有效方法之一,在耳石形态学与鱼种判别研究中具有重要应用价值。 展开更多
关键词 金线鱼属 形态测量学 矢耳石 逐步判别分析 主成分分析 标点 形态变异 几何 成功率 识别研究
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不同光环境下天台鹅耳枥叶形变化的测定与分析 被引量：12
11
作者 陈模舜 金则新 柯世省 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期54-63,共10页
【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异... 【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异速生长模式,以期为天台鹅耳枥的苗木培育提供理论依据。【方法】研究天台鹅耳枥叶形对不同模拟生长环境光强(低光强LI、中等光强MI和全光照FI)的响应。3月中旬在叶未展开时对天台鹅耳枥进行不同遮荫处理,7月下旬采集成熟叶片。运用几何学形态测定法分析天台鹅耳枥3种光照梯度下叶形之间的差异,基于Tpsdig 2程序将叶片轮廓的17个地标点数字化为标准的图像,用IMP系列软件中的Coordgen软件计算每个梯度种群的标准轮廓坐标数据,用薄板样条曲线图来表示相对形态上的变化,应用PAST3.14软件显示叶形和叶脉方面的差异。环境因素对叶形态的影响采用SPSS 11.5软件进行相关分析。【结果】通过天台鹅耳枥叶的几何学形态测定分析,表明叶片为椭圆形,先端渐钝尖,基部微心形;不同光环境下叶片形态相近,但叶形异速生长较明显。经过主成分分析和多变量方差分析,结果显示3个有意义的叶形状变量,其主成分占总方差的77.48%。相关性分析表明,天台鹅耳枥叶的形态学差异与光合有效辐射(PAR)、地表温度(Ts)、大气温度(Ta)和相对湿度(RH)显著相关(P<0.05)。当叶形变化与PAR、Ts和Ta显著正相关、与RH显著负相关时,叶片出现中部的扩张或收缩,变异聚焦于叶基和叶尖交替的伸缩率;生长于弱光环境下,叶片中部出现扩展、叶尖压缩;在强光环境中,叶片中部挤压、叶尖膨大。当叶形变化与PAR、Ts和Ta呈显著负相关、与RH显著正相关时,叶形变化涉及叶柄长度和叶尖伸缩率;在强光和弱光环境下,天台鹅耳枥叶柄伸长、叶尖收缩;在中� 展开更多
关键词 天台鹅耳枥 叶形 几何学形态测定法 光环境
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基于地标点几何形态测量法区分不同水系野生中华绒螯蟹 被引量：12
12
作者 姜晓东 成永旭 +2 位作者 潘建林 李晓东 吴旭干 《中国水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1116-1125,共10页
为鉴别不同地理种群野生中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究长江、黄河、辽河、瓯江、闽江及图们江中野生中华绒螯蟹头胸甲的形态特征。主要步骤为先通过地标点法提取中华绒螯蟹头胸甲上特征点... 为鉴别不同地理种群野生中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究长江、黄河、辽河、瓯江、闽江及图们江中野生中华绒螯蟹头胸甲的形态特征。主要步骤为先通过地标点法提取中华绒螯蟹头胸甲上特征点的坐标值,然后进行相对扭曲主成分分析和判别分析来区分 6 种群中华绒螯蟹头胸甲,最后利用薄板样条分析和网格变形将头胸甲形态变异矢量可视化。结果表明:(1)主成分散点图显示各群体之间虽有部分重叠,但大体可以形成较为集中的区域;(2)网格变形图显示各群体头胸甲的形态差异主要为额刺和侧刺长度;(3)逐步判别分析中各群体的判别准确率为 80%~96%,存在一定的错判风险;(4)聚类分析将 6 群体中华绒螯蟹聚为两支,其中长江、黄河、瓯江和闽江个体被聚为一支,辽河和图们江个体被聚为另外一支。综上,以头胸甲为研究对象的地标点几何形态测量法是区分不同水系野生中华绒螯蟹的有效手段,但仍需要结合传统形态学测量方及遗传结构分析加以辅助证实。 展开更多
关键词 中华绒螯蟹 地理种群 几何形态学 地标点法 群体识别
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骨性Ⅱ类错的颅底形态研究 被引量：9
13
作者 陈红 丁寅 +1 位作者 郭涛 张昀 《口腔医学》 CAS 2006年第4期298-300,共3页
目的用几何形态测量和传统头影测量2种方法,对Ⅱ类错的颅底形态进行研究。方法随机选取Ⅱ类与Ⅰ类错骨面型儿童的头颅定位侧位片各40张,描记颅底的9个标志点,数字化后,用Procrustes重叠法和薄板曲线法这2种几何形态测量法比较Ⅱ类... 目的用几何形态测量和传统头影测量2种方法,对Ⅱ类错的颅底形态进行研究。方法随机选取Ⅱ类与Ⅰ类错骨面型儿童的头颅定位侧位片各40张,描记颅底的9个标志点,数字化后,用Procrustes重叠法和薄板曲线法这2种几何形态测量法比较Ⅱ类与Ⅰ类错牙合的颅底形态。并用传统头影测量法对颅底的测量值进行分析。结果Ⅱ类与Ⅰ类错相比,颅底角无明显差别;后颅底发生显著变化,水平向后明显延长,伴向上的轻度抬高;前颅底区的S-SE段向前下方改变。结论Ⅱ类错的颅底形态有其自身特点;颅底形态影响Ⅱ类错的形成。 展开更多
关键词 骨性Ⅱ类错(牙台) 颅底 几何形态测量法
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几何形态计量学在昆虫自动鉴定中的应用与展望 被引量：10
14
作者 杨红珍 蔡小娜 +1 位作者 李湘涛 沈佐锐 《四川动物》 CSCD 北大核心 2013年第3期464-469,共6页
几何形态计量学着重研究的是生物形态的拓扑结构信息,不受标本大小和形状变化的影响,是进行昆虫自动鉴定的一个新的手段。本文首先介绍了传统形态计量学和几何形态计量学两种昆虫自动鉴定的方法,并着重介绍了轮廓分析法和标志点分析法... 几何形态计量学着重研究的是生物形态的拓扑结构信息,不受标本大小和形状变化的影响,是进行昆虫自动鉴定的一个新的手段。本文首先介绍了传统形态计量学和几何形态计量学两种昆虫自动鉴定的方法,并着重介绍了轮廓分析法和标志点分析法等几何形态计量学的分析方法,以及目前开发的几何形态计量学昆虫自动鉴定软件,简述了该方法应用于昆虫自动鉴定的工作流程,最后对几何形态计量学在昆虫自动鉴定方面的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 几何形态计量学 昆虫自动鉴定
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青海土族和藏族侧面部轮廓形状及其变异:基于标志点的几何形态测量分析 被引量：10
15
作者 李海军 徐晓娜 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期1516-1524,共9页
运用几何形态测量方法分析现代中国人群的侧面轮廓形状及变异.采用基于标志点的几何形态学测量方法对青海互助土族自治县的土族、藏族侧面轮廓形状进行了分析.特征点集的分析显示,土族人群额部的形态变异较小,鼻部较大,唇部及颏部的形... 运用几何形态测量方法分析现代中国人群的侧面轮廓形状及变异.采用基于标志点的几何形态学测量方法对青海互助土族自治县的土族、藏族侧面轮廓形状进行了分析.特征点集的分析显示,土族人群额部的形态变异较小,鼻部较大,唇部及颏部的形态变异最大;藏族人群额部的形态变异较小,鼻部的形态变异较大.土族、藏族眉间点附近变异都较大.平均图形的对比显示,土族、藏族发际点都表现为男性比女性更靠后,鼻下点至鼻尖点间的区域都表现为女性比男性稍上翘.藏族发际点比土族更加靠后,额部更后倾些.主成分分析中,散点图的分布特征在土族和藏族中体现出相似性,都可以根据纵轴将男女大致分开.男女分布范围坐标端点位置的差异显示,女性侧面轮廓呈鼻部不突出,鼻部与额部呈明显圆弧过渡,额部较陡直且与唇部、颏部几乎在同一垂直平面;男性鼻部较突出,额部较低平,鼻凹点凹陷明显,颏部较回缩.异速生长分析中,土族、藏族都表现为男性颏部随侧面尺寸的增大由较突出变为明显回缩;女性的变化主要体现在额部,尺寸值最大时,额部呈明显的圆弧形,而尺寸值最小时,额部相对较竖直.这些相似性可能反映了中国人群面部共同的形态特征表现. 展开更多
关键词 土族 藏族 侧面轮廓 几何形态测量 体质特征
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几何形态测量学在古生物学研究中的应用概况 被引量：10
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作者 张锋 李萍 《古生物学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期518-531,共14页
几何形态测量学(Geometric morphometrics)是一种研究生物形状变异的测量学研究方法。形态测量学中较早出现了传统形态测量学,而后革命性演变出只针对形状差异的几何形态测量学。几何形态测量学因定量化和描述客观准确,在生物学上得到... 几何形态测量学(Geometric morphometrics)是一种研究生物形状变异的测量学研究方法。形态测量学中较早出现了传统形态测量学,而后革命性演变出只针对形状差异的几何形态测量学。几何形态测量学因定量化和描述客观准确,在生物学上得到广泛应用,后被引入到了古生物学研究中,同样发挥了极其重要的作用并被不断发展。本文从几何形态测量学方法以及传统测量学方法在古生物中应用历史和应用方向两个角度对其在古生物学研究中的应用概况进行介绍,并对应用前景做展望。 展开更多
关键词 几何形态测量学 古生物学 应用
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基于几何形态测量学的五种稻蝗前后翅的形态变化研究 被引量：10
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作者 温光华 白义 +4 位作者 周娟 张瑞 张秀秀 罗倩芸 许升全 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期356-362,共7页
【目的】定量分析5种常见稻蝗属昆虫前后翅的形态变化规律。【方法】运用几何形态测量学方法对5种稻蝗雄性前、后翅进行量化分析,并结合主成分分析法(Principal component analysis,PCA)和薄片样条(Thin-plate spline,TPS)分析法探讨稻... 【目的】定量分析5种常见稻蝗属昆虫前后翅的形态变化规律。【方法】运用几何形态测量学方法对5种稻蝗雄性前、后翅进行量化分析,并结合主成分分析法(Principal component analysis,PCA)和薄片样条(Thin-plate spline,TPS)分析法探讨稻蝗前后翅的大小和形态变异。【结果】5种稻蝗前、后翅的大小和形态差异都比较显著,前、后翅的相似关系和5种稻蝗的系统发育关系一致。前翅差异的部位主要在缘前脉域、前缘脉域和臀脉域;后翅的差异主要在亚前缘脉域、前缘脉域及轭脉域。【结论】稻蝗前、后翅形态变化的几何形态测量学分析结果与稻蝗系统发育关系一致,可用于稻蝗属种的分类。稻蝗前、后翅发生变化的部位是其飞行时的受力部位,这些部位可以作为稻蝗物种分类特征。 展开更多
关键词 几何形态测量学 稻蝗属 翅 主成分分析 薄板样条分析
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华南长江和西江流域鲤科宽鳍鱲和马口鱼不同线粒体DNA谱系之间的体形分化(英文) 被引量：9
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作者 Frank JOHANSSON 《动物学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第5期948-953,共6页
本文研究了两种鲤科鱼类,即分布于华南长江与西江的宽鳍鱲和马口鱼的不同线粒体DNA谱系之间的体形差异。近期基于线粒体DNA的这两个物种的系统发育分析认为这两个类元内包含多个谱系(宽鳍鱲A-D和马口鱼1-5)。本文采用几何形态度量学的... 本文研究了两种鲤科鱼类,即分布于华南长江与西江的宽鳍鱲和马口鱼的不同线粒体DNA谱系之间的体形差异。近期基于线粒体DNA的这两个物种的系统发育分析认为这两个类元内包含多个谱系(宽鳍鱲A-D和马口鱼1-5)。本文采用几何形态度量学的方法研究了这些不同线粒体DNA谱系间是否存在体形方面的差异。在宽鳍鱲的4个不同的线粒体DNA谱系中,有3个被纳入本研究内容。结果显示:在宽鳍鱲的3个线粒体DNA谱系中,2个具有体形的差异。在马口鱼的5个线粒体DNA谱系中,3个被纳入本文的研究。结果显示所有3个谱系均存在体形差异。因此,线粒体DNA的谱系差异很大程度上表现在谱系间的体形差异方面,表明线粒体DNA谱系可能对应于不同的物种。 展开更多
关键词 鲤科 几何形态度量学 种群差异 物种分化
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白尾鼹(鼹科:哺乳纲)下颌骨几何形态测量分析及地理分化研究 被引量：9
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作者 何锴 白明 +3 位作者 万韬 李权 王应祥 蒋学龙 《兽类学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期7-17,共11页
白尾鼹属为东洋界单型属,主要分布于中国西南山地、印度阿萨姆地区、孟加拉国、缅甸北部和老挝等地。由于白尾鼹分布区范围内地形、气候和生境十分复杂,很可能导致物种的地理分化。为此我们查看了分布区之内18个地区的49号标本的下颌骨... 白尾鼹属为东洋界单型属,主要分布于中国西南山地、印度阿萨姆地区、孟加拉国、缅甸北部和老挝等地。由于白尾鼹分布区范围内地形、气候和生境十分复杂,很可能导致物种的地理分化。为此我们查看了分布区之内18个地区的49号标本的下颌骨,并基于几何形态测量的方法进行分析比较。结果显示所有的标本按照地理分布可分为3组(滇东北、横断山南段以及印度)。3组标本间的形态差异主要表现在水平枝上,其中下臼齿齿列的长度、下颌骨水平枝下缘的弯曲度以及水平枝中部高度差异最为明显,而上升枝对3个地理居群的区分能力较弱。其中滇东北标本的下颌骨最为平直,下臼齿列长度最短;而横断山居群的下颌骨弯曲度最大,下臼齿列最长。根据以上结果,我们推测3个下颌骨形态有明显差异的地理居群可能代表了3个不同的地理亚种或是不同的种。但这仍需要结合上颌骨的形态差异和遗传结构分析加以证实。 展开更多
关键词 白尾鼹 下颌骨 几何形态测量 主成分分析
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中国白星花金龟地理变异的几何形态学分析及其新疆种群的入侵来源推断 被引量：9
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作者 索中毅 白明 +3 位作者 李莎 杨海东 李涛 马德英 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期408-418,共11页
【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟Protaetia(Liocola)brevitarsis不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分... 【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟Protaetia(Liocola)brevitarsis不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分析(principal component analysis,PCA)和典型变量分析(canonical variate analysis,CVA)方法,对国内外30个地区共700头白星花金龟的鞘翅和前胸背板进行分析比较,研究白星花金龟不同地理种群的形态变异。【结果】白星花金龟前胸背板和鞘翅形态变异主成分分析中,新疆标本都明显聚在一起,但同时与新疆周边省份标本有部分重叠,与远离新疆省市有少部分重叠。新疆标本和南方地区种群标本明显分离。在各地区种群形态差异显著性检验中,基于马氏距离(Mahalanobis distance)和普氏距离(Procrustes distance)分析显示,新疆白星花金龟与远离新疆地区标本的前胸背板和鞘翅在马氏距离和普氏距离上均为显著性差异,而与其他地区标本的前胸背板和鞘翅的差异上,并非总是显著性差异。【结论】证实了前胸背板和鞘翅上的白斑可以作为白星花金龟地理种群变异的评价指标。就新疆白星花金龟而言,地理距离在一定程度上与形态距离相吻合。我们推测新疆白星花金龟是通过青海省北部以外的宁夏、内蒙古和甘肃三省入侵到新疆自治区,或者与上述三省该害虫的入侵来源一致。本研究所呈现的研究方式,在丰富微进化理论方面具有广阔的前景,且有望丰富分子生态地理学的研究内涵。 展开更多
关键词 白星花金龟 几何形态测量 主成分分析 典型变量分析 地理变异
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