基于深度学习与多尺度特征融合的烤烟烟叶分级方法

为实现烤烟等级的快速准确识别,降低人工分级中主观因素对分级结果的影响,提高烟叶分级的准确性和一致性,提出一种基于烤烟RGB图像和深度学习的多尺度特征融合的烟叶图像等级分类方法,采用ResNet50提取烟叶图像特征,并引入基于注意力机制的SE模块(压缩激发模块),增强不同通道特征的重要程度;同时,采用FPN(特征金字塔网络)对提取的由浅及深不同层级的烟叶特征进行融合,以实现烟叶多尺度特征的表达。采集皖南地区6068个烤烟的正面和背面图像用于建模和分析。结果表明,提出的烟叶分级方法的分级正确率比经典CNN(卷积神经网络)高出5.21%,分级模型在新批次7个等级烟叶上的分级正确率为80.14%,相邻等级的分级正确率为91.50%。因此,采用RGB图像结合深度学习技术可实现烤烟烟叶等级的良好识别,可为烤烟烟叶收购等级评价提供一种新方法。     

松花江流域极端降雨变化对流域输沙量的影响

基于松花江流域及其周边共43个气象站点1960—2014年逐日降雨数据及佳木斯水文站输沙量数据,采用Mann-Kendall非参数趋势分析方法、小波周期性分析和双累积曲线法,分析了流域内7个极端降雨指数和输沙量的动态变化趋势,在此基础上定量评估了流域极端降雨变化对输沙量的影响。结果表明:1960—2014年间,松花江流域7个极端降雨指数(最大1 d降雨量(RX1day)、连续5 d最大降雨量(RX5day)、降雨强度指数(SDII)、大于95%分位值强降雨量(P95pTOT)、大雨量(HP)、暴雨量(RSP)和汛期降雨量(FSPTOT))皆呈阶段性波动变化,存在16~20 a的大周期和5~6 a的小周期变化特征,但近55 a各极端降雨指数整体上呈不显著的变化趋势;期间佳木斯水文站输沙量的变化趋势与7个极端降雨指数的变化趋势类似。松花江流域各极端降雨指数与输沙量均存在极显著相关性(p0.01),其中RX5day、P95pTOT与输沙量的相关性最显著。双累积曲线分析显示,流域输沙量与各极端降雨指数关系的突变点均发生在1977年。与基准期(1960—1977年)相比,1978—2014年松花江流域各极端降雨指数对输沙量变化的影响在3.09%~15.24%之间,其中SDII变化对输沙量的影响最大(15.24%),其次是FSPTOT(14.81%)和RX5day(14.34%)。     

基于公共天气预报的三江平原ET0预报模型比较及敏感性分析

为了提出适合我国三江平原的高精度ET0预报方法,基于该区6个气象站点的天气预报数据和实测气象数据,以FAO56-Penman-Monteith(FAO56-PM)公式计算值为基准,比较Hargreaves-Samani(HS)、Thornthwaite(TH)和Blaney-Criddle(BC)3个ET₀预报模型的效果,对最优模型进行敏感性分析。结果表明:3个模型1~7 d预见期平均绝对误差均值分别为0.66、0.65、0.65 mm/d,均方根误差分别为0.93、0.96、0.95 mm/d,相关系数分别为0.857、0.828、0.840。1~5 d预见期最优预报模型为HS模型,6~7 d为TH模型。总体上预报精度由高到低为HS、TH、BC模型,建议采用HS模型在三江平原开展ET₀预报,HS模型预报对最高温预报的敏感性大于最低温。其预报值在夏季受温度预报误差影响最大,冬季最小,4季整体误差较小。研究可为灌溉预报提供较准确的数据基础。     

Consequences of climate change for European agricultural productivity, land use and policy

This paper reviews the knowledge on effects of climate change on agricultural productivity in Europe and the consequences for policy and research. Warming is expected to lead to a northward expansion of suitable cropping areas and a reduction of the growing period of determinate crops (e.g. cereals), but an increase for indeterminate crops (e.g. root crops). Increasing atmospheric CO₂ concentrations will directly enhance plant productivity and also increase resource use efficiencies.

In northern areas climate change may produce positive effects on agriculture through introduction of new crop species and varieties, higher crop production and expansion of suitable areas for crop cultivation. Disadvantages may be an increase in the need for plant protection, the risk of nutrient leaching and the turnover of soil organic matter. In southern areas the disadvantages will predominate. The possible increase in water shortage and extreme weather events may cause lower harvestable yields, higher yield variability and a reduction in suitable areas for traditional crops. These effects may reinforce the current trends of intensification of agriculture in northern and western Europe and extensification in the Mediterranean and southeastern parts of Europe.

Policy will have to support the adaptation of European agriculture to climate change by encouraging the flexibility of land use, crop production, farming systems etc. In doing so, it is necessary to consider the multifunctional role of agriculture, and to strike a variable balance between economic, environmental and social functions in different European regions. Policy will also need to be concerned with agricultural strategies to mitigate climate change through a reduction in emissions of methane and nitrous oxide, an increase in carbon sequestration in agricultural soils and the growing of energy crops to substitute fossil energy use. The policies to support adaptation and mitigation to climate change will need to be linked closely to the development of agri-environmental schemes in the European Union Common Agricultural Policy.

Research will have further to deal with the effect on secondary factors of agricultural production, on the quality of crop and animal production, of changes in frequency of isolated and extreme weather events on agricultural production, and the interaction with the surrounding natural ecosystems. There is also a need to study combined effects of adaptation and mitigation strategies, and include assessments of the consequences on current efforts in agricultural policy to develop a sustainable agriculture that also preserves environmental and social values in the rural society.     

科学理解农药最大残留限量的概念

农药在作物及食品生产中的有益作用已为世界所公认,但是食品中残留微量农药是否对人体健康有危害仍是目前人们关注的焦点。允许的农药残留不应该对人体健康产生影响,因为任何农药在可以使用前必须经过一个包括科学的风险评估在内的农药登记管理程序的评审。最大残留限量（MRLs）是指在优良农业措施（GAP）下使用某农药可能产生的在食物中的最高残留浓度（单位为mg/kg, 指每公斤商品中残留农药的毫克数）,其数值必须是毒理学上可以接受的。MRLs的主要作用是来检验食品生产过程是否严格执行GAP,以及帮助经农药处理的农产品在国际贸易中正常进行进出口活动。MRLs不是一个绝对的安全限量,即接触残留超标的食品并不一定肯定意味着对健康有危害。但是MRLs也经常作为食品安全管理的第一道防线,成为保障人类健康最初级的预警机制。MRLs是各国政府和联合国食品法典委员会设定的,这些设定的标准被应用于国际贸易中。     

外来杂草刺萼龙葵及其风险评估

外来入侵生物已对世界各国的自然生态系统、农业生产及公众健康造成了严重危害。刺萼龙葵(Solanum rostratum)起源于北美洲,其繁殖和适应能力很强,是具有潜在危险的外来有害杂草。对刺萼龙葵的分布、生物生态学特性、经济和生态影响及其控制和管理措施等进行了系统综述。根据生物生态学特性、潜在危险及管理控制的难度等特点,对刺萼龙葵进行了风险评估,得出其风险值为86,属高度危险的检疫性有害生物。应当高度重视刺萼龙葵的入侵,积极采取措施控制其危害蔓延。     

成都市区淡水浮游动物多样性初步调查

为了研究成都市区浮游动物群落多样性,对成都市区内主要河流及公园湖泊的浮游动物进行了调查。共鉴定到浮游动物18属25种,群落组成以轮虫为主,群落密度变动范围在70～260 ind.L-1,生物量在0.036～1.016 mg.L-1之间,表明成都市区水体处于贫营养状态。Shannon多样性指数(H)变化范围为2.61>H>0.84,Margalef丰富度指数(D)为2.88>D>0.44,表明成都市区河流水体为中度污染到重度污染。不同采样点比较显示,随着河流进入人口密集的市中心区域,浮游动物群落受影响程度增大,流出城市后,所受的影响降低至入城之前的水平。因此,城市湖泊的人为管理会对湖泊中浮游动物群落产生影响;城市建筑施工向河流倾倒建筑垃圾,会对水中浮游动物群落产生严重影响。     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价.结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2 mg· kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn.土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn(63.91％)＞Pb(60.08％)＞Co (51.70％) ＞Ni (37.12％) ＞Zn (32.09％) ＞Cr( 30.58％) ＞Cu( 19.95％),其中,Mn、Pb和Co有50％～65％可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大.评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染.     

河南省获嘉县气象灾害风险评估系统研究

根据获嘉县1961～2010年的气象资料和当地的耕地面积、人口密度和当地居民的经济状况等资料,利用气象材料、方法及评价指标,从暴雨、冰雹、大风等方面对致灾因子进行分析,利用ACRGIS软件插值法进行各种因子的风险区划,并建立了获嘉县的农业气象灾害损失的结构型统计评估模型。结果表明:暴雨、冰雹和大风灾害发生概率高,气象灾害综合风险程度较高的地方主要分布在照镜镇、位庄乡、中和镇和徐营镇,风险程度相对较小的地方主要是城关镇、黄堤镇和亢村镇。     

土壤质量评价国内外研究进展

阐述了土壤质量及土壤质量评价的内涵,并从土壤质量评价的3个过程,即评价指标的筛选、评价指标权重的确定、评价方法的选择分别进行了分析。目前土壤质量评价工作中指标体系最小数据集筛选方法、评价指标转化的数学模型、定量化评价方法是当前土壤质量评价研究的热点。