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菌根真菌在陆地生态系统碳循环中的作用

植物生态学报 2024年第1期48卷 1-20页

作者：陈保冬付伟伍松林朱永官中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室中国科学院大学

在陆地生态系统中,土壤、植被与大气之间有着可观的碳交换通量,陆地生态系统碳循环也和全球气候变化密切关联。菌根真菌可与绝大多数陆地植物建立菌根共生关系,通过矿质养分-碳交换连接起生态系统地上与地下部分,深度参与和影响陆地生... 详细信息

在陆地生态系统中,土壤、植被与大气之间有着可观的碳交换通量,陆地生态系统碳循环也和全球气候变化密切关联。菌根真菌可与绝大多数陆地植物建立菌根共生关系,通过矿质养分-碳交换连接起生态系统地上与地下部分,深度参与和影响陆地生态系统的碳循环过程。该文从碳的输入,土壤有机质的形成、稳定和分解等4个关键环节分别论述了菌根真菌在陆地生态系统碳循环中的作用。研究表明,菌根真菌在陆地生态系统碳的输入过程中扮演关键角色,其通过改善植物矿质营养,参与植物逆境响应,影响植物的光合作用强度,以及调控植物多样性与生产力之间的关系等多种途径,维持或提高植被初级生产力;大气中的CO2被植物固定后,一部分碳经由菌丝网络输送到土壤中,随后经微生物的分解和转化,与矿物结合或被团聚体包裹而被稳定在土壤中;同时,菌根真菌通过影响根际激发效应和菌丝际生物化学过程,如分泌特定胞外酶,与菌丝际微生物互作,驱动芬顿反应,以及与腐生微生物竞争等,调控土壤有机质的分解和转化过程。考虑到菌根真菌对环境和气候变化的敏感性,该文还探讨了全球变化因子对菌根真菌介导的碳循环过程的影响。最后,该文对未来研究方向进行了展望,并提出以下建议:依托联网研究,全面解析菌根真菌参与陆地生态系统碳循环的机理过程及其环境依赖性;加强定量研究,将菌根真菌的作用纳入生态系统碳循环模型;构建菌根应用技术体系,推进菌根真菌的生态和农业应用,提升陆地生态系统“碳汇”功能,为实现国家碳中和目标和应对气候变化提供可选择的技术方案。

关键词：陆地生态系统碳循环全球变化丛枝菌根真菌外生菌根真菌土壤有机质

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融合多源时空信息鸟瞰图的未来实例分割预测

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：冯霞陈爽卢敏左海超中国民航大学计算机科学与技术学院民航智慧机场理论与系统重点实验室中国民航大学科技创新研究院

针对现有实例分割存在的难以识别被遮挡对象、对噪声和视角鲁棒性不够等问题，本文提出了一种融合多源时空信息的场景细粒度鸟瞰图生成方法（MSTFB），基于栅格化场景鸟瞰图，采用自注意力机制融合时序鸟瞰图特征，采用时空跨域卷积网... 详细信息

针对现有实例分割存在的难以识别被遮挡对象、对噪声和视角鲁棒性不够等问题，本文提出了一种融合多源时空信息的场景细粒度鸟瞰图生成方法（MSTFB），基于栅格化场景鸟瞰图，采用自注意力机制融合时序鸟瞰图特征，采用时空跨域卷积网络捕获实例间相对位置并聚合多尺度特征，得到场景细粒度鸟瞰图。在此基础上，提出了一种融合时序编码和样本特征的鸟瞰图实例分割预测方法（ESF-BISP），采用ConvGRU对历史帧进行时序语义编码得到时序特征，采用CVAE生成当前帧细粒度鸟瞰图的状态特征分布并采样样本特征，采用GMM融合鸟瞰图时序特征和样本特征，解码得到未来帧场景细粒度鸟瞰图。在公开数据集nuScenes上的实验结果表明，MSTFB方法和基准算法LSS相比，车辆分割IoU指标提升了7.09%，能有效分割远端车辆和被遮挡车辆；ESF-BISP能更好地捕获场景中动态实例的变化，无论是用于实例分割还是用于未来实例分割预测，性能都显著优于基准算法。

关键词：计算机应用技术实例分割预测鸟瞰图时序编码多视角图像时空跨域卷积网络

广西壮族自治区乡镇及区县尺度社会经济及环境数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第2期9卷 129-149页

作者：邵兰青甘镇党萌贾国强刘建明邱玉宝中国科学院空天信息创新研究院中国科学院数字地球重点实验室北京100094 中国-东盟地球大数据区域创新中心南宁530022 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 桂林电子科技大学广西桂林541004

广西壮族自治区地处中国西南,拥有丰富的自然生态资源和多元的社会和文化背景,在省(区)域范围开展可持续发展研究,离不开时空尺度更为精准的乡镇及区县尺度社会经济和环境数据的支持。本研究获取了多种来源的环境要素数据、基础设施及... 详细信息

广西壮族自治区地处中国西南,拥有丰富的自然生态资源和多元的社会和文化背景,在省(区)域范围开展可持续发展研究,离不开时空尺度更为精准的乡镇及区县尺度社会经济和环境数据的支持。本研究获取了多种来源的环境要素数据、基础设施及工农业生产相关数据,通过参数提取、乡镇边界矢量和环境参数、基础设施及工农业生产相关栅格数据叠加运算,构建了1241个乡镇单元的环境参数数据、基础设施及工农业生产相关数据,同时基于广西统计局发布的广西统计年鉴,制备广西111个区县的社会经济数据,最终形成广西壮族自治区乡镇及区县尺度社会经济及环境数据集。数据处理过程不对原始数据构成精度损失,经多人复核审查,其数据完整性、位置精度、属性精度等均符合有关技术规定和标准的要求。本数据集为时间序列长、参数类型多的公开参数,数据集的参数维度、时空维度均可拓展,为区域多尺度的可持续发展提供了数据支持。

关键词：社会经济数据环境参数乡镇及区县尺度可持续发展广西壮族自治区

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工业互联网流量分析技术综述

通信学报 2024年第8期45卷 221-237页

作者：刘奇旭肖聚鑫谭耀康王承淳黄昊张方娇尹捷刘玉岭中国科学院信息工程研究所北京100085 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

为了深入理解流量分析技术在工业互联网中的应用,基于流量分析的5个主要步骤阐述了工业互联网区别于传统互联网的独特性。同时,通过调研大量相关研究工作,总结了流量预测、协议识别与逆向、工业资产指纹识别、入侵检测、加密流量识别和... 详细信息

为了深入理解流量分析技术在工业互联网中的应用,基于流量分析的5个主要步骤阐述了工业互联网区别于传统互联网的独特性。同时,通过调研大量相关研究工作,总结了流量预测、协议识别与逆向、工业资产指纹识别、入侵检测、加密流量识别和漏洞挖掘6个主流研究任务,并根据任务性质将其分类为面向服务质量提高和面向安全能力提升的2类应用,充分挖掘了工业互联网中的流量分析技术应用场景。最后,针对流量分析未来进一步应用于工业互联网所面临的挑战进行了讨论,并展望了潜在的研究方向。

关键词：工业互联网工业控制系统流量分析机器学习

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黄河流域跨区域科技创新合作现状与优化策略研究

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中国科学院院刊 2024年第6期39卷 985-999页

作者：张古鹏郭文波梁会玲张晶晶路东柱侯保荣梁艳段炜钰中国科学院大学公共政策与管理学院北京1000049 山东省海洋科学研究院(青岛国家海洋科学研究中心) 青岛266104 山东省科学技术厅济南250101 中国科学院海洋研究所青岛266000 中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室青岛266071

实现有效的跨区域创新合作,不仅有助于提升黄河流域整体的科技创新能力,而且对推进西部大开发战略,实现西部地区产业升级与跃迁至关重要。黄河流域各类企业、高校和科研院所构成的横跨各区域的创新合作网络有助于打破“信息孤岛”,帮助... 详细信息

实现有效的跨区域创新合作,不仅有助于提升黄河流域整体的科技创新能力,而且对推进西部大开发战略,实现西部地区产业升级与跃迁至关重要。黄河流域各类企业、高校和科研院所构成的横跨各区域的创新合作网络有助于打破“信息孤岛”,帮助各省级行政区及其所属城市在开放的科技创新合作平台中充分实现信息共享。文章构建了黄河流域跨区域创新合作网络中各省级行政区间的内部创新合作关系,以及流域内与流域外省级行政区间的外部创新合作关系,研究了内、外部创新合作关系网络反映出来的黄河流域科技创新合作的现状。结果显示,内部创新合作网络在空间上呈现东部密集、西部稀疏的不均衡分布格局,但密度近年有所增加;外部创新合作网络起初在空间分布上也不均衡,但近期合作的广度和深度大幅提升。研究表明,黄河流域科技创新合作仍存在诸多障碍:(1)黄河流域内部创新合作不足,大规模、整体性的创新合作网络尚不健全;(2)黄河流域跨区域创新合作网络作用难以充分发挥,缺乏全方位、多层次的跨区域制度协同运作机制。鉴于此,文章提出应从中央到地方,自上而下地完善创新协同合作体系,遵循“加强顶层设计—完善合作网络—增强合作意识—协调地区法规—组建跨区域联盟—营造协同创新生态—挖掘创新合作机会”的优化思路建设黄河流域科创走廊。

关键词：跨区域科技创新合作创新合作网络黄河流域科创走廊

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基于颜色校正和深度信息去雾的水下感知系统

光子学报 2024年第6期53卷 183-198页

作者：毛昭勇刘楠陈刚琦侯冬冬沈钧戈西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 中国航天科技创新研究院北京100088 西北工业大学航海学院西安710072 中国船舶重工集团公司第七一三研究所河南省水下智能装备重点实验室郑州450015

针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数... 详细信息

针对水下距离感知任务真实训练数据缺乏,水下目标感知任务目标模糊、密集、多尺度的问题,提出一种基于颜色校正和深度信息去雾的水下视觉感知系统。设计了一种改进的融合增强方法,并建立了一个水下单目图像数据集,以解决距离感知任务数据不足的难点。设计了一种基于深度信息的去雾方法,结合水下成像模型对图像进行去雾处理,提升图像质量。设计了一种基于中心点检测的通道重排网络,将卷积神经网络中浅层的详细特征完全集成到深层中,且无需锚框,增强对小目标、密集目标的特征提取能力。实验表明,该系统可从水下图像中恢复真实陆地色彩,准确感知水下场景相对距离,并实现域内和跨域高精度目标感知,在URPC数据集上取得了78.2%的域内目标检测精度,比基准CenterNet高出4.6%,在UTTS数据集上取得81.5%跨域目标检测精度,证明了该系统的有效性。

关键词：目标检测去雾深度估计颜色校正水下图像

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基于局部洪泛优化的低轨星座分布式路由算法

上海航天（中英文） 2024年第1期41卷 77-83页

作者：周宇尹增山王龙中国科学院微小卫星创新研究院上海201304 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 中国科学院大学北京100049

针对传统分布式路由算法应用于大型低轨星座时拥塞控制能力有限的问题,提出了基于局部洪泛优化的分布式路由算法。该算法通过局部洪泛的机制收集星间链路的拥塞信息,以应对局部通信需求密集所导致的常见拥塞现象;通过局部路径优化,以较... 详细信息

针对传统分布式路由算法应用于大型低轨星座时拥塞控制能力有限的问题,提出了基于局部洪泛优化的分布式路由算法。该算法通过局部洪泛的机制收集星间链路的拥塞信息,以应对局部通信需求密集所导致的常见拥塞现象;通过局部路径优化,以较低运行开销实现了流量疏导和网络负载均衡。并且该算法可适用于多层低轨卫星网络结构,不会产生路由环路,对卫星随机故障具有宽适应性。仿真实验表明:该算法在通信需求分布不均的高网络负载情况下能降低2%~10%的丢包率,并对网络随机故障具有鲁棒的表现。

关键词：分布式路由大规模低轨卫星网络局部洪泛网络负载均衡网络丢包率

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人类疼痛的神经网络表征

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：易阳洋涂毅恒中国科学院心理研究所中国科学院心理健康重点实验室中国科学院大学心理学系

疼痛是一种不愉快的感觉和情感体验，其涉及到多级神经加工过程，神经活动模式十分复杂。非侵入性脑功能成像技术可以实现在全脑水平上解析人类疼痛的神经机制。其中，功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）... 详细信息

疼痛是一种不愉快的感觉和情感体验，其涉及到多级神经加工过程，神经活动模式十分复杂。非侵入性脑功能成像技术可以实现在全脑水平上解析人类疼痛的神经机制。其中，功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）技术因具有高空间分辨率的优势，使其在探索人类疼痛的神经机制研究中得到了广泛的应用。本文聚焦于人类疼痛的fMRI研究，首先概述了疼痛相关的脑响应研究发现，梳理了与疼痛加工相关的多个脑区功能活动变化。然而，调节单一脑区的功能难以影响疼痛体验，提示疼痛加工涉及多脑区之间的协同作用。由此，本文综述了参与疼痛加工的脑区之间交互现象，这些研究揭示了多条神经通路以串行或并行的方式构成了复杂的疼痛神经网络，进而处理与疼痛相关的感觉、情绪和认知信息。基于上述研究，近年来不断更迭发展的超高场强fMRI及脑脊同步成像技术，助力人类疼痛研究深入到核团和脊髓层面，拓展了疼痛神经网络的精细度和全面性。综上，本文提出了人类疼痛的神经网络表征，并以此为基础指导神经调控技术调节异常的神经网络表征，进而实现缓解疼痛症状的目标。最后，本文讨论了当前疼痛神经表征研究的局限性，并提出了探索疼痛特异性表征，对比实验诱发性疼痛和临床自发性疼痛，以及疼痛个体化表征的研究展望。

关键词：疼痛功能磁共振成像神经网络表征

医工结合视角下针灸专业人才的教育与培养——“新医科”背景下中国高等教育改革转型的实例分析

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中国针灸 2024年第2期44卷 209-213页

作者：徐天成卢东东温中蒙张启民徐斌南京中医药大学针药结合教育部重点实验室江苏南京210023 智美康民(珠海)健康科技有限公司广东珠海519075 中国科学院空天信息创新研究院苏州研究院复旦大学航空航天系生物力学研究所

在医工交叉的主体框架下,面向医科问题、选取工科技术、应用理科思维、协同商科落地,建立“医产学研”的针灸推拿人才可持续培养体系,是支撑传统医学发展的潜在动力。本文通过分析针灸专业医工交叉的难点,结合项目开展前期的医工交叉合... 详细信息

在医工交叉的主体框架下,面向医科问题、选取工科技术、应用理科思维、协同商科落地,建立“医产学研”的针灸推拿人才可持续培养体系,是支撑传统医学发展的潜在动力。本文通过分析针灸专业医工交叉的难点,结合项目开展前期的医工交叉合作历程,对“新医科”背景下中国高等教育改革转型的实例进行分析,以期酝酿可复制的人才培养模式。

关键词：针灸推拿医工交叉医学教育新医科