【工具资源】开源情报中的物品及动植物等物种识别

如果你的朋友在其微信朋友圈里发了下面几张图片,你能找到他是在哪里旅行吗?

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百度的植物识别:

https://ai.baidu.com/tech/imagerecognition/plant

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百度以图搜图显示可能是蒙古扁桃,但展现的相关图片却是猴面包树

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百度植物识别功能演示显示是猴面包树

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必应视觉搜索显示是猴面包树

https://cn.bing.com/visualsearch

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谷歌以图搜图,显示属于猴面包树,主要在非洲、马达加斯加和澳洲。

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必应视觉搜索显示是澳洲喜鹊

https://cn.bing.com/visualsearch

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百度以图搜图显示是喜鹊

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谷歌搜索显示是毛啄木鸟

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对牛的识别,百度动物识别和必应视觉搜索对牛的品种有识别,谷歌搜索显示是放牧。

https://ai.baidu.com/tech/imagerecognition/animal

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蜘蛛的识别:

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风景图片搜索,谷歌能搜索到相同原图,百度和必应仅返回了相似图片。

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从上述动植物搜索的情况来看,倾向于是在澳大利亚拍摄的图片,当然最后一张图片上有路标,根据图片上的文字可以找到拍摄地是在澳大利亚奥古斯塔到达尔文的斯图尔特高速公路上。

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从上述例子可以看出,图片中的动物、植物在开源情报的图像分析中也是能提供相关线索的,比如用必应视觉搜索下面这张图片,甚至你还可以找到这张照片拍摄于2011年5月20日,地点是马萨诸塞州科德角法尔茅斯的奎塞特。

原文地址:https://pixels.com/featured/orange-lichen–xanthoria-parietina-carol-senske.html

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另外小编在给大家介绍一些动物和植物鉴定识别网站汇总:

https://backyardnature.net/

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海洋物种识别

http://species-identification.org/

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https://calphotos.berkeley.edu/

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野生动物在线识别

https://plantersplace.com/wild-life-gardening-journal/online-resources-for-identifying-plants-and-animals/

浏览动物界

http://animaldiversity.org/

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最后介绍一篇有关全球树木分布与海拔及维度的关联关系的文章,也可以帮助情报分析师挖掘相关图片信息。

原文地址:https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/global-treeline-position-15897370/

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树木的高度上限是一种全球现象。这个限制通常称为树线,限制了树木生长,生存和繁殖的条件。除此之外,还限制了生存种群的维持和树木分布的扩大。尽管自1900年代初以来就普遍存在树线和科学研究的认识(例如Brockmann-Jerosch 1919,Däniker1923)以及温度的可能影响,但对于导致世界范围的树线的原因并没有全面的解释。这主要源于:

  1. 从低海拔树木覆盖的区域过渡到高海拔无树木生态系统时,许多环境条件发生了变化,并且
  2. 可以根据这些不同的环境条件解释边界的多种生物学机制。

树木,树线和整体模式

在解释林线极限背后的生物学机制之前,有必要考虑什么是“树”并考虑一条线是否是树极限的准确概念。树木是直立的木本植物,地面上有单个优势茎。许多科学家将此定义限制为高度在2至5 m之间的植物(Holtmeier 2009)。按照这种定义,树木的树冠也与周围的环境紧密相关(Körner1998),与树线之外存在的灌木和草本植物相反。

下一个问题是确定树线的位置,因为自然边界很少是定义的线,而是形成模糊的过渡带(图1)。地理分析具有先进的科学家检测树线位置的能力(Allen&Walsh 1996),并分析了在空间背景下影响树线位置的因素(Malanson等人,2007),但仍会根据每个研究的重点使用多种定义。边界可以定义为封闭森林的尽头(林线),所有树木的存在上限(树形极限,Smith等人,2003年)或这两点之间的高度,其中树木密度降低到某个阈值以上(Körner&Paulsen 2004;图2)。因此,没有单一的“树线”。2007年),这对于研究人员清楚地陈述其假设很重要。

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使用树线的粗略定义为“树密度下降或下降到零的海拔高度”,可以确定全球树线位置的变化。在树线高度(以高于海平面的米为单位)和全球纬度之间存在一个强模式(图3)。在对另一组数据的类似分析中,Körner(1998)发现了几乎相同的模式并确定了三个重要趋势:

  1. 树线位置和纬度之间没有统一的关系。林线在温带纬度和北纬纬度之间急剧下降,但在〜32°N和20°S之间相对恒定,并且在赤道周围的格局不对称。
  2. 纬度带内的变化表明与纬度无关的其他气候因素(例如小气候变化)会影响林线的高度。
  3. 林线位置遵循与永久雪线(未显示)类似的趋势,表明存在共同的物理驱动因素(例如温度)。

另一个重要趋势是,观察到大洋岛屿上的树线明显低于大陆树线(图3)。

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解释树线模式

多条件问题

为了解释全球范围内林线的位置,首先确定那些在林线位置上最相似的环境变量是很有价值的。这些变量可能会影响树线形成和维护的生物学机制。确定影响林线的气候因素的主要问题是,许多变量随纬度和海拔高度而变化。

在纬度上,赤道带的年平均温度较高,温度的季节变化较小,生长期较长,温度的日变化较大,太阳辐射较高(Körner1998)。亚热带地区的云量也相对较小。所有这些变量在理论上都可以用来解释树线位置的纬度变化(图3)。此外,在温带地区从低海拔到高海拔的整个林线边界,温度和生长季节长度通常会下降,而降水量,阴天和风速则趋于增加。

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图3:大陆(实心点)和海洋岛(空旷点)站点(N = 105)按纬度在全球范围内的树线位置

通过卫星图像将树线识别为树木密度急剧下降的点。数据点用二次曲线(实线)和黄土曲线(虚线)拟合。数据由Aaron Berdanier,Anna Ellis,Katherine Geist,Melissa Kattke,Casey Perkins,Alyssa Schultz和Jared Wynne收集。

已经做出许多尝试来定义树线边界的全球和区域气候指数,例如平均或总的空气/土壤温度。例如,在全球各地,树线生长季节的平均气温似乎在5.5至7.5°C之间变化(Körner1998,Körner&Paulsen 2004)。尽管多个离群值使它成为一个不确定的模式(Holtmeier 2009),但鉴于全球生长期的长短以及全球林线之间的季节和昼夜温度波动存在较大差异,这一相对狭窄的范围令人惊讶。林线生长季节温度的一致性支持了热边界可能阻止树木在高海拔地区生存,生长和/或繁殖的可能性。在全球范围内考虑到太阳辐射减少和与热带云量有关的辐射变暖减少,这可以解释高纬度地区和热带高原林线位置的降低(图3)(Körner1998)。但是,尽管平均温度是树线热状况的指标,但它们不能完全解释为什么存在边界。

可能的解释

虽然树线是全球性的,可以与气候相比,但其存在的机制却作用较小(Holtmeier&Broll 2005)。个人对当地环境做出反应并形成用于定义林线边界的种群(Malanson等, 2007)。鉴于树木高度的全球变化和重要气候变量的变化,科学家已经确定了少数可能的机制,可以解释树木位置的大规模模式。Körner(1998)和Smith等。(2003)用五个主要假设总结了这些解释。这些假设彼此不同,但不一定相互排斥。此外,虽然每个因素都可能决定个体种群树木的高海拔极限,但在解释树线高度的总体全球格局时,某些因素可能比其他因素更为重要(Körner1998)。

  1. 压力-低温或干燥导致的生理组织损伤。在一年中最冷的季节,霜冻会通过冷冻或光抑制作用破坏细胞。对于树木而言,这是很明显的,因为它们的高度比其他矮小的高山植物更紧密地与大气耦合。此外,冻土会限制水的供应,导致植物组织干燥,从而导致高海拔地区树木生长减少。然而,尽管该因素可能会限制幼树的生长(Smith等人,2003),但似乎并非在所有地点都普遍存在,特别是对于成熟的树木(Körner1998 )。

  2. 干扰-由于风蚀,食草,积雪或真菌感染而导致的机械损坏。在高海拔生态系统中,雪和冰的负荷会破坏或清除树木上的生物量。大风经常会在林线及其上方出现,对针头造成额外的损害。树木遭受的风害可能比通常远远超出林线的矮小的高山植被更为明显。此外,当雪覆盖了周围大部分高山植被时,生长中的树木的营养生长和分生组织特别容易遭受草食性影响。雪霉菌和其他真菌病原体也会损坏组织。与物理压力一样,干扰可能在局部/区域级别很重要,但在全球范围内并不广泛,因为许多热带林木形成时没有积雪的影响,并且食草动物/病原菌的存在也不一致。

  3. 繁殖-由于减少授粉,种子发育,种子传播,发芽或幼苗的形成而减少了幼苗和树苗的形成。虽然树线是存在树木的明确界限,但在树线上方(在“高山”植被带中)经常存在小灌木和其他低洼的草丛。林木边界的上边缘可能是由于树木无法在高海拔地区产生种子,分散,定居和/或生存而造成的。尽管没有证据表明高海拔地区的树木受到种子的生产和散播的广泛限制(Körner1998),但较低的平均温度会限制种子的成熟,并且发芽和幼苗生长的气候限制可能会削弱树木扩大其范围的能力。到更高的海拔(请参阅下文)。

  4. 碳平衡-光合作用的碳增加量减去呼吸需求量不足以维持最低限度的生长。生长的主要组成部分是通过光合作用减去呼吸作用而获得的净碳增加。高海拔植物似乎适应了低温,因此在整个生长季节值的平均范围内,每片叶子的光合作用对低温相对不敏感(Körner1998)。这些生态系统中碳获取的主要限制来自生长期。如果温度太低并且生长期太短而无法在生长季节进行光合作用,超过了每年的呼吸需求,一棵树将无法生存。

  5. 生长限制-由于低温而减少了新植物组织的发育。生长的第二个组成部分是利用光合糖和氨基酸产生新的细胞并生长新的植物组织。即使来自光合作用的碳供应充足,低温也可能限制其生长发育。由于营养小气候的差异,这种限制对于树木而言可能比对其他植物形式更为明显(Körner1998)。例如,与低洼的高山植被相比,地上和地下的树植物组织都可能遇到较冷的条件(见下文)。

大洋群岛上林线位置低落(开放点,图3)提供了一个独特的机会来考虑为什么这些站点与大陆站点不同。提出了四个假设来解释这种模式:

  1. 大多数岛屿上发现的火山土壤不成熟,

  2. 缺乏在各大洲发现的适应性强的高海拔树种,

  3. 贸易风暴露的岛屿上树线以上的干旱和干旱,以及

  4. 改变了大小不同的山脉的垂直温度梯度(称为Massenerhebungseffekt或山脉质量效应,Leuschner 1996)。

这些解释强调了特定于站点的变量对于确定林木位置的重要性,尤其是站点历史和局部小气候(Malanson等, 2007;Holtmeier,2009)。

当前树线位置的主要理论

关于全局树线位置的主要解释集中于在建立(Smith等人,2003年)和增长(Shi等人,2008年)限制之间进行区分,这取决于定义树线的位置。其他解释(例如,干扰,干旱和遗址历史)在全球许多地方都很重要,但在全球范围内却不太一致。建立和生长假说都基于植被与微气候之间的紧密关系,强调与温度的关系,而一个则着重于树木上限的范围扩展,另一个则着重于生存。

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幼苗生长减少是高海拔树木定植的关键限制因素。无法建立的树定义了树存在的上限(树形限制)。由于大规模气候和局部微气候变化,树木的发芽能力(Viereck 1979,Holtmeier 2009)和树立能力(Germino等, 2002)都急剧下降。虽然靠近林线的树木丛中的幼苗受到邻居的保护,但在树形极限处,幼苗的建立可能取决于物理物体(例如岩石)和改变微气候并创造有利于植物生长的条件的邻近植物(Germino等人)。2002年,史密斯等。2003)。例如,在冬季,可以保护幼苗免受冰晶磨损,干燥和昼夜温度波动的影响,而在夏季,可以从减少的天空和风中受益(白天温度升高)。

增长限制

树木一旦建立,生存就取决于维持生长,而生长受到高海拔地区寒冷温度的限制(Körner1998)。树线处的树木可能比周围的植被温度更低,原因有两个:

  1. 高大的树冠上的分生组织在白天不会从树冠变暖,而在晚上则不会从土壤变暖。相反,这些分生组织的生长与周围的大气更紧密地耦合,并且它们经历对流冷却。

  2. 具有大冠层的树木可防止太阳辐射到达并加热树木底部周围的土壤,从而降低根区温度并可能降低根系生理状况。与碳平衡假设相反,生长限制假说得到了以下发现的支持:林木中的非结构性碳水化合物和脂质含量较高,这表明这些生物受生长的限制要大于碳同化作用(Shi等人,2008;但参见Hättenschwiler等人,2002,该人发现林木的光合作用和光合作用有所增加)。随着大气中CO 2的增加而增长)。

解决假设

显然,真正意义上的变量很少是真正的全局变量,有些变量比其他变量更重要,但关于树线全局模式的综合理论尚未解决。进一步的工作将需要在多个地点测试假设,以确定哪种机制占主导地位。这可能涉及实验,观察和模拟建模研究。例如,可以通过实验

  1. 改变碳的有效性(通过大气中的CO2富集),以探索碳平衡假说,

  2. 造成人身伤害,探索干扰假设,以及

  3. 改变小气候,探索建立和增长的假设。

这些实验方法已在某些地方成功使用,并可在许多其他地方复制以增加知识。在无法进行实验操作的地方,模拟模型研究和微气候变量的观察分析可以极大地增进我们对大规模模式的理解。在区域上,比较树的上限和下限可以探索为什么某些树线过渡带比其他树宽更宽。最后,对树木的存活,生长和繁殖进行建模,再结合来自众多站点的观测数据,可以提供一种在全球范围内探讨根本原因的相对重要性的方法。

就像有许多“树线”一样,有许多因素可以影响这些树线的出现位置。树木的新陈代谢,生长,扩散和生存都是局部现象。准确预测林线位置需要考虑所有提及的变量。但是,全球格局存在(图3),并且明显受到寒冷温度的限制(Holtmeier 2009)。建立和生长限制都可能为为什么树木在高海拔高度急剧下降提供最好的解释。进一步的研究将继续提供洞悉,哪些机制在确定全球树状线位置中最重要。

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