Change features of time-series climate variables from 1962 to 2016 in Inner Mongolia,China

Detecting change features of climate variables in arid/semi-arid areas is essential for understanding related climate change patterns and the driving and evolution mechanism between climate and arid/semi-arid ecosystems.This paper takes Inner Mongolia of China,a unique arid/semi-arid ecosystem,as the study area.We first detected trend features of climate variables using the linear trend analysis method and then detected their trend-shift features using the breaks for additive seasonal and trend method based on the time-series of monthly precipitation and monthly mean temperature datasets from 1962 to 2016.We analyzed the different change features of precipitation and temperature on a regional scale and in different ecological zones to discover the spatial heterogeneity of change features.The results showed that Inner Mongolia has become warmer-wetter during the past 54 years.The regional annual mean temperature increased 0.4°C per decade with a change rate of 56.2%.The regional annual precipitation increased 0.07 mm per decade with a slightly change rate of about 1.7%,but the trend was not statistically significant.The warmer trend was contributed by the same positive trend in each season,while the wetter trend was contributed by the negative trend of the summer precipitation and the positive trend of the other three seasons.The regional monthly precipitation series had a trend-shift pattern with a structural breakpoint in the year 1999,while the regional monthly mean temperature series showed an increasing trend without a periodical trend-shift.After the year 2000,the warmer-wetter trend of the climate in Inner Mongolia was accelerated.The late 20th century was a key period,because the acceleration of the wetter trend in some local zones(I and II)and the alleviation of the warmer trend in some local zones(Ⅶ,Ⅷand IX)occurred simultaneously.Moreover,the change features had a strong spatial heterogeneity,the southeastern and southwestern of Inner Mongolia went through a warmer-drier trend compared with the other areas.The spatio-temporal heterogeneity of the climate change features is a necessary background for various types of research,such as regional climate change,the evolution of arid/semi-arid ecosystems,and the interaction mechanisms between climate and arid/semi-arid ecosystems based on earth-system models in Inner Mongolia.     

K步稳定的鞋印花纹图像自动聚类

目的 鞋印是刑事侦查的重要物证之一,如何对积累的大量鞋印花纹图像进行自动归类管理是刑事技术迫切需要解决的问题之一。与其他类图像不同,鞋印花纹图像具有种类多但数目未知、同类花纹分布不均匀且同类花纹数目少的特点。基于鞋印花纹图像的这些特点,用目前典型的聚类算法对鞋印花纹图像集进行聚类,并不能取得很好的效果。在对鞋印花纹图像进行分析的基础上,提出一种K步稳定的鞋印花纹图像自动聚类算法。方法 对已标记的鞋印花纹图像进行统计发现,各类鞋印花纹之间在特征空间上存在互不相交的区域(本文称为隔离带)。算法的核心思想是寻找各类鞋印花纹之间的隔离带,来将各类分开。过程为:以单调递增或递减的方式调整特征空间中判定两点为一类的阈值,得到数据集的多次划分;若在连续K次划分的过程中,某一类的成员不发生变化,则说明这K次调整是在隔离带中进行的,即聚出一类,并从数据集中删除已标记的数据;选择下一个阈值对剩余的数据集进行划分,输出K步不变的类;依此类推,直到剩余数据集为空,聚类完成。结果 在两类公开测试数据集和实际鞋印花纹数据集上进行实验,本文算法的主要性能指标都超过典型算法,其中在包含5792枚实际鞋印花纹数据集上的聚类准确率和F-Measure值分别达到了99.68%和95.99%。结论 针对鞋印花纹图像特点,提出了一种通过寻找各类之间的隔离带进行自动聚类的算法,并在实际应用中取得了很好的效果。且算法性能受参数的变化以及类的形状影响较小。本文算法同样适用于具有类似特点的其他数据集的自动聚类。     

基于特征金字塔注意力与深度卷积网络的多目标生猪检测

在生猪饲养环境中,猪只黏连、杂物遮挡等给生猪个体多目标检测带来很大困难。该研究以猪圈群养生猪为研究对象,以视频帧为数据源,提出一种适用于生猪形体检测的特征金字塔注意力(FeaturePyramidAttention,FPA)与Tiny-YOLO相结合的模型FPA-Tiny-YOLO。该模型将注意力信息融入到特征提取过程,在不大幅增加计算量的前提下即可提升特征提取能力、提高检测精度。对8栏日龄20～105 d的45头生猪视频截取图像进行图像处理,获得标注图片4 102张,构建了4种深度FPA模块分别加入YOLOV3与Tiny-YOLO模型中。试验表明,深度为3的FPA模块(即FPA-3)的Tiny-YOLO模型在测试集上对群养生猪多目标检测的召回率Recall、F1与平均检测精度m AP指标值最佳,分别达到86.09%、91.47%和85.85%,比未引入FPA模块的Tiny-YOLO模型均有不同程度的提高。选用不同的IOU(Intersection Over Union)和score阈值超参数值对模型预测结果均有不同程度影响;将测试集图像按照是否黏连与遮挡划分4种场景来探究该模型的鲁棒性。试验表明,加入FPA-3模块后Tiny-YOLO的Recall、F1与m AP比Tiny-YOLO分别提升6.73、4.34和7.33个百分点,说明特征金字塔注意力信息有利于精确、有效地对不同场景群养生猪进行多目标检测。研究结果可为后续开展生猪身份识别和行为分析移动端应用提供参考。     

基于GF-6卫星影像多特征优选的酿酒葡萄精准识别

多源遥感信息和特征优选是提高农作物识别精度的重要支撑，高分六号（GF-6）卫星作为首次引入红边波段的国产卫星，其丰富的光谱信息为作物识别提供了新的思路和解决途径。该研究基于宁夏回族自治区银川市永宁县2018年6月-2019年3月的GF-6数据，充分利用红边优势提取光谱特征、纹理特征和植被指数特征，构建多种特征组合方案，并根据随机森林算法对特征重要性进行度量，选取最优特征组合对酿酒葡萄进行精准识别。结果表明，与单一特征相比，多源遥感特征的增加显著改善了酿酒葡萄分类效果，其中，植被指数贡献程度最大，光谱特征次之；基于随机森林的优选特征组合分类效果最佳，其中，总体分类精度为94.15%，酿酒葡萄用户精度为94.23%，制图精度为92.59%；以实地调查的4个酒庄为验证区，将酿酒葡萄提取结果与统计数据进行对比，面积相对精度均在70%以上，其中优选特征结果相对精度在90%以上，研究结果将为国产卫星红边波段在植被分类和识别方面的应用提供数据参考。     

桃若干重要特异性状的遗传趋向分析

为了明确桃树菊花花形、窄叶形、白化与黄化叶色及盘龙形与垂枝形树形等6个性状的遗传特性,以‘粉菊花桃’ב红根甘肃桃1号’、‘红花重瓣垂枝桃’(简称‘红垂枝’)ב粉菊花桃’、‘S9’ב粉菊花桃’、‘粉菊花桃’ב瑞光2号’、‘红珊瑚’×(‘粉菊花桃’ב瑞光2号’)为组合配制F_1和F_2代,研究菊花花形、叶片白化及垂枝树形的遗传特性;以‘98-4-32’ב金蜜狭叶桃’、‘99-7-14’ב金蜜狭叶桃’及‘99-7-15’ב金蜜狭叶桃’为组合配制F_1和F_2代,研究窄叶形遗传趋向;以‘北京2-7’ב白花山碧桃’为组合配制F_1和F_2代,研究叶片黄化遗传特点;以‘红垂枝’ב帚形山桃’及‘96-7-56’ב帚形山桃’为组合配制F_1和F_2代,研究盘龙形树形的遗传。结果表明:在蔷薇花形与菊花花形组合中,"蔷薇形/菊花形"表现出2对等位基因(Ch/ch及Ch_2/ch_2)控制的遗传特性,且蔷薇形对菊花形为显性;在铃形花形与菊花花形组合中,F_1代蔷薇形表现为二者的中间类型。在‘98-4-32’ב金蜜狭叶桃’及‘99-7-14’ב金蜜狭叶桃’组合中,"宽叶/窄叶"表现出2对等位基因(Nl/nl及Nl_2/nl_2)控制的遗传特性,且宽叶对窄叶为显性;在‘99-7-15’ב金蜜狭叶桃’组合中,"宽叶/窄叶"表现出1对等位基因控制的遗传特性。叶片"正常/白化"表现出1对等位基因(Wl/wl)控制的遗传特性,且正常对白化为显性,白化基因可能来自‘粉菊花桃’;叶片"正常/黄化"表现出2对等位基因(Yl/yl及Yl_2/yl_2)控制的遗传特性,其中1对为显性时对另一对具有抑制作用,黄化基因可能来自‘白花山碧桃’。直立树形同时表现为盘龙形与垂枝形及盘龙形与开张形的中间类型;"开张形/垂枝形"表现出1对等位基因(We/we)控制的遗传特性,且开张对垂枝为显性。结论:菊花花形由2对隐性基因(chchch_2ch_2)控制;窄叶形可能由2对隐性基因(nlnlnl_2nl_2)控制;叶片白化由1对隐性基因(wlwl)控制;叶片黄化可能由2对等位基因(Yl_yl_2yl_2或Yl_2_ylyl)控制;仅盘龙形与直立形由1对等位基因(Br_2/br_2)控制,其中盘龙形基因型为br_2br_2;垂枝形由1对隐性基因(wewe)控制。     

几种修剪树型对'珍珠'番石榴开花坐果及产量的影响

选用4年生'珍珠'番石榴为试脸材料,采用开心形、圆头形、平头形树型结构,以果树生产中采用的自然圆形树型结构为对照,研究4种树型修剪方法对'珍珠'番石榴新梢数、花蕾数、开花结果数及果实产量的影响.试验结果表明,'珍珠'番石榴树型圆头形、开心形促进开花坐果较好,圆头形有利于提高产量.     

封闭型植物工厂发展现状与展望

经过多年探索和发展,封闭型植物工厂无论在材料、装置和技术都取得了快速进步,生产产量成数倍增长。在介绍发展封闭型植物工厂必要性的基础上,着重分析了封闭型植物工厂的发展现状、设施分类、栽培形式选择、栽培技术选择,最后指出了存在的问题,并对未来的封闭型植物工厂外部设施及其栽培技术进行了展望。     

普通菜豆籽粒大小与形状的QTL定位

普通菜豆是世界上最重要的食用豆类作物之一,其籽粒大小和形状与产量及外观品质密切相关。本研究以来自安第斯基因库的大粒品种龙270709和来自中美基因库的小粒品种F5910配置杂交组合,获得的F2分离群体分别在哈尔滨大田与北京昌平温室种植,对百粒重、粒长、粒宽、粒厚、长宽比和长厚比6个籽粒性状进行了相关性分析和QTL定位。相关性分析表明,百粒重与粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比5个衡量籽粒大小和形状的性状均显著正相关。利用基于完备区间作图方法的Ici Mapping 4.1进行QTL定位,哈尔滨环境下定位到38个与百粒重、粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比相关的QTL,表型贡献率介于2.39%~17.37%之间,分布在除第1染色体外的其余10条染色体上;北京昌平环境下定位到21个上述性状的QTL,表型贡献率介于5.92%~22.53%之间,分布在第1、第3、第6、第7、第8、第9和第11染色体上。其中,百粒重QTLSW7与SW7’,SW6.1与SW6’,粒长QTLSL6.1与SL6.1’,粒厚QTLSH11与SH11’在2个环境下的标记区间重叠或者重合,SW7、SW6.1、SL6.1、SW6’和SL6.1’的表型贡献率在10%以上。     

不同材料、形状和空隙的人工参礁对刺参诱集效果的试验研究

采用行为学方法,对体长2～7 cm、体质量2～30 g的刺参(Apostichopus japonicus)在实验室水槽中自然光照下的行为特性进行观察,分别记录了刺参在水槽中无礁（对照组）和有礁区域的分布情况,并分析了不同形状、材料及距水槽底部不同空隙的人工参礁对刺参的诱集效果.实验观察发现,刺参在水槽中有明显的爬壁现...