2024年, 第46卷, 第02期　
刊出日期：2024-02-25

  

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  水分对木材细胞壁孔隙结构影响研究进展

  马尔妮, 王瑜瑶, 李京予, 仲翔

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 1-8.

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  木材是一种具有多级孔隙结构的天然可再生资源，其孔隙构造尤其是细胞壁孔隙结构至关重要。细胞壁孔隙结构的研究是木材加工的理论基础，对于提高木材综合利用率具有重要的现实意义。本文简要介绍了木材孔隙的种类及其表征技术，在此基础上梳理了水分对木材细胞壁孔隙结构影响的相关研究成果，总结了目前由水分引发的木材细胞壁孔隙结构变化领域仍存在的一些问题与挑战，对未来的发展方向及其前景进行展望，以期为深入揭示木材与水分的相互作用提供参考。
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  林窗对黄檗幼树空间分布及生长发育的影响

  刘昌, 路琦, 汪生财, 陈梦缘, 邢韶华, 王清春, 杨军

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 9-17.

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  【目的】林窗增加了林分空间结构的复杂性和林下生境的异质性，对林下幼树的更新具有重要影响。黄檗是我国国家重点保护野生植物，研究黄檗幼树的生长状况、空间分布与林窗空间结构的关系，有助于了解其对林下生境的适应性，对促进黄檗种群的更新具有重要意义。【方法】本文以2014年在北京百花山自然保护区内林下栽种的黄檗幼树为研究对象，于2021年对黄檗的生长及存活状况进行了调查，并使用背包式激光雷达获取了样地的林窗空间结构数据。采用空间点格局、生境关联性检验和方差分析等方法研究了林窗对黄檗幼树空间分布及生长状况的影响。【结果】（1）自然生长条件下，7年后黄檗幼树存活率为19.25%，在排除扩散限制后，存活黄檗幼树的空间分布表现为聚集分布。（2）林窗空间结构是黄檗幼树空间分布格局形成的重要原因，黄檗幼树分布与林窗边缘呈显著正关联，而与林冠区呈显著负关联。（3）黄檗幼树的基径在林窗边缘显著高于林冠区和林窗中心（P <0.01），在林冠区与林窗中心之间没有显著差异；黄檗幼树的冠幅和树高则呈现显著的梯度变化（P <0.05），即林窗边缘>林冠区>林窗中心。【结论】研究表明林窗对黄檗幼树的空间分布格局和生长状况具有重要的影响。林窗边缘的生境条件更有利于黄檗幼树的存活和生长，而林窗中心和林冠区则会对黄檗幼树的生长发育产生一定的抑制作用。
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  将乐国有林场杉木径向生长及其对气候的响应

  孙雅楠, 刘亚静, 孙钊, 罗蜜, 张运根, 孙玉军

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 18-27.

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  【目的】杉木是我国南方特有的用材树种，其具有良好的绿化效果，同时也具有较高的经济价值。本文主要对不同时间尺度上杉木径向生长动态及其与气候因子的关系展开研究，为科学经营研究区杉木提供参考依据。【方法】本研究利用径向生长测量仪对福建省将乐国有林场杉木进行了为期4年（2017年7月—2021年6月）的连续监测，对其径向生长量进行分析，确定生长季，同时进行偏相关分析及滑动相关分析探究温度、湿度、降水量等气候因子对杉木径向生长的影响。【结果】（1）杉木具有周期性的日径向改变，主要体现在3个阶段（第1个阶段是收缩、第2个阶段是恢复、第3个阶段是增长）；杉木径向变化的季节动态经历了低谷期、上升期和稳定期；杉木的径向变化年际间存在差异，但径增长的时间序列和累积变化趋势基本是一致的。（2）拟合并分析杉木累积径向生长曲线可以确定福建将乐杉木的生长季为每年2—9月。（3）平均相对湿度、降水量、最低温度和平均温度是主要的影响因子，且杉木净增量与降水量具有显著正相关的关系，温度在适宜杉木径向生长的范围内越高越利于生长，但高于或低于这个范围均会起抑制作用；滑动相关分析结果表明随着生长季时间的变化，相关系数呈现先增加后减少的趋势。【结论】杉木径向生长与相对湿度、降水量、温度等气候因子有密切联系，因此研究杉木的径向变化特征和对气候因子的响应，为更好地规划目标树种的生存策略提供了重要的技术路径和参考模型。
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  基于混合效应和分位数回归的温带针阔混交林树高与胸径关系研究

  程雯, 武晓昱, 叶尔江·拜克吐尔汉, 王娟, 赵秀海, 张春雨

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 28-39.

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  【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程，并对比分析非线性模型、不同分位点（τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9）模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度，为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种（红松、色木槭、紫椴和水曲柳）为研究对象，基于21.12 hm²样地数据，首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型；其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型；最后在基础模型和广义模型的基础上，构建分位数模型，同时考虑样方效应对树高的影响，构建混合效应模型。【结果】（1）各树种均以Richards模型拟合精度更高，且具有生物学意义，选定为基础模型；考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性，加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。（2）各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳，且与非线性回归预测精度相近，红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R²值分别为0.811、0.809、0.724和0.617，广义中位数回归预测能力得到进一步提高，R²值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。（3）混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度，其中基础混合模型略优于广义混合模型，4个树种R²值达到0.937、0.919、0.906和0.643，表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较，基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高，其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。
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  基于24个表型性状的中国黄连木优良单株选择

  房凡, 贾黎明, 蒋晓辉, 白倩, 苏淑钗

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 40-50.

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  【目的】解决中国黄连木缺乏良种并改善产量普遍较低的现状，为黄连木优良品种选育提供应用材料。【方法】对我国7个省份（市、自治区）88份中国黄连木种质测定了包括产量性状、品质性状在内的24项指标，利用相关性分析、聚类分析、主成分分析等统计方法，分析了指标间的变异，量化评价各经济性状。【结果】（1）黄连木果实性状表现丰富的多样性，产量、产油能力性状变异幅度极大，果实体积、表面积、百粒质量变异幅度相对较大，外观性状变异幅度相对较小。健康果实各项指标变异幅度均小于非健康果实。（2）单株产量与果枝率、结果枝数、单枝果穗数、果穗果量、单株果量分别呈极显著正相关，含油率与健康果实率、单枝果穗数、单株产量、冠幅单位面积产量、果实百粒质量也分别呈极显著正相关。（3）聚类分析将种质分为4种类群，分别为低产古树类群、大果型类群、中果型类群、小果型类群。（4）利用主成分分析，筛选出10份最优种质，5份来自大果型类群，5份来自中果型类群，综合评分前3名均来自大果型类群，平均增益达56.49%。【结论】黄连木果实性状指标变异幅度大，为黄连木良种选育提供较大空间。大果型类群容易出现综合得分极为靠前的优良单株，中果型类群则易稳定产出综合得分较高的优良单株。陕西、山东地区具有适合中国黄连木产业发展的环境条件，更具备发展中国黄连木油用树种的潜力。
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  新疆单叶蔷薇居群表型变异及多样性研究

  刘学森, 李娜, 张雪云, 肖丽, 江律, 罗乐, 于超, 张启翔

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 51-61.

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  【目的】单叶蔷薇为蔷薇属唯一的单叶物种，是月季育种中的重要材料，在我国主要分布于新疆北部地区，但由于人为的破坏和环境的改变导致其面临濒危灭绝的风险。本研究通过分析单叶蔷薇表型多样性，探究其表型变异规律，旨在为更好地保护和利用单叶蔷薇种质资源提供理论指导。【方法】本研究以9个单叶蔷薇天然居群中270个单株为研究材料，对其19个表型性状数据进行收集，利用巢式方差分析、皮尔逊相关性分析、主成分分析和聚类分析方法，探究其表型变异规律与多样性水平。【结果】（1）9个单叶蔷薇天然居群表型多样性水平较高，19个表型性状的变异系数和香农多样性指数均值分别为15.90%和2.031;9个居群的表型变异系数在10.32%(P4)～13.19%(P8)，表现出中等程度的变异，香农多样性指数在1.274(P5)～1.825(P8)之间，其中P8居群呈现出较高的多样性水平。（2）19个表型性状在居群间和居群内均存在极显著性差异（P <0.01），居群间的平均表型分化系数为41.23%，表型变异主要来源于居群内。（3）皮尔逊相关性分析发现，单叶蔷薇花径与叶面积、花瓣面积与花斑百分比等部分性状间存在显著相关性。（4）主成分分析共提炼出5个主成分，累计贡献率为80.463%，贡献率最大的2个主成分主要解释花与叶的性状。（5）聚类分析可将单叶蔷薇9个居群分为2类，第1类为大花类，包括P6、P7、P8；第2类为小花类，包括P1、P2、P3、P4、P5、P9。【结论】新疆单叶蔷薇具有较高的表型多样性和变异水平，且变异的来源主要集中在居群内。
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  过表达胡杨PePKS5提高拟南芥耐盐性

  温馨, 殷可欣, 马思圆, 张小萌, 赵楠, 周晓阳, 赵瑞, 陈少良

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 62-74.

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  【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分，在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上，探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因，并在拟南芥中过表达，获得T₃代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型，测定其过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na⁺、K⁺动态离子流，利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na⁺和H₂O₂含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标，揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体，通过瞬时转化烟草，对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】（1）PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸，PePKS5氨基酸序列与毛白杨PtPKS5相似度最高，并且亲缘关系最近。（2）PePKS5定位于细胞质和细胞核中。（3）NaCl处理6 h后，胡杨叶片PePKS5基因表达量上调，72 h后逐渐恢复至正常水平。（4）盐胁迫下过表达PePKS5基因的拟南芥株系（PePKS5-OE10和PePKS5-OE15）的生存率和根长均明显高于野生型（WT）和转空载体（VC）株系。（5）与WT和VC株系相比，PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的POD和CAT活性增强，APX1和CAT2基因的表达量均升高。（6）盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的Na⁺外排和K⁺的内流明显高于WT和VC株系，并且在根尖中积累的Na⁺浓度和H₂O₂浓度明显低于WT和VC株系。（7）盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的叶绿素相对含量、PSⅡ最大光量子效率、实际光合量子产量和相对电子传递速率均高于WT和VC株系。（8）盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15的净光合速率高于WT和VC株系，而胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率均低于WT和VC株系。【结论】过表达胡杨PePKS5基因能够增强拟南芥对Na⁺的外排能力，维持植物活性氧的平衡状态，以及保持相对稳定的光合作用能力，从而提高拟南芥的耐盐能力。
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  基于小班尺度的北京市密云区森林火灾危险性评价

  李维伟, 杨雪清, 张一鸣, 冯昕, 王博, 杜建华, 陈锋, 刘晓东

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 75-86.

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  【目的】森林火灾危险性评价是实现科学林火管理工作的重要前提和基础，基于小班尺度开展森林火灾危险性评价及其空间特征分析，可为林火精细化管理提供依据。【方法】以密云区为研究对象，基于2019年森林资源二类调查小班数据、森林可燃物数据、气象数据、重要火源点等数据，构建密云区森林火灾危险性评价体系，应用层次分析法和熵权法相结合的主客观赋权法确定评价体系中各指标权重，根据评价体系中最终权重采用加权综合评价法计算各小班的危险性指数，依据自然断点分级法划分为高、中高、中低、低4个等级；采用全域和局域莫兰指数判断各小班之间的空间自相关性和聚集分布特征。【结果】（1）基于小班尺度综合4类因子构建体系，权重分布比例合理，可较好地开展火灾危险性评价；（2）研究区内高等级、中高等级、中低等级、低等级危险性的小班面积占比分别为12.75%,19.01%,41.70%,26.54%。其中，高等级危险性小班以灌木林、侧柏林、油松林为主，小班面积占比分别为38.40%、25.76%、24.13%;（3）高等级危险性小班分布在研究区范围的东部以及中南部区域，从乡镇尺度分析，呈片状分布于巨各庄镇、高岭镇和新城子镇；（4）小班危险性的全域莫兰指数为0.241 3（大于0），说明密云区各小班存在一定的正相关性，即小班呈现出聚集分布的特征，采用局域莫兰指数分析发现火灾危险性等级为高-高聚集型小班的面积达34 637.77 hm²，占密云区面积的15.56%。【结论】（1）构建的森林火灾危险性评价体系中，野外火源所占权重最大，是影响森林火灾危险性的主要因素；（2）高等级危险性小班区域灌木林占比较高，且聚集分布特征明显，根据权重结果，建议增强对野外火源和重点人群的监督和管理；另一方面，制定可燃物清理的标准和要求，定期在农林交错地区和火源点周围进行可燃物清理作业。
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  西南喀斯特地区不同龄组马尾松人工林枯落物碳氮磷化学计量特征及其影响因子

  武燕, 李歆玉, 张奕婷, 丁波, 张运林, 符裕红, 刘讯

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 87-94.

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  【目的】揭示喀斯特地区马尾松人工林枯落物养分化学计量特征及其对林分特征、地形因子和物种多样性的响应。【方法】以西南典型喀斯特地区不同龄组（中龄林、近熟林、成过熟林）马尾松人工林为研究对象，通过野外调查和室内试验相结合的方法，分析马尾松人工林枯落物有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量、化学计量特征和影响因子。【结果】（1）研究区马尾松人工林枯落物OC、TN、TP含量平均值分别为346.92、11.22、0.21 g/kg，枯落物OC、TN、TP的化学计量比C/N、C/P、N/P平均值分别为31.31、4 296.96、148.73;(2)马尾松人工林枯落物OC、TN含量和C/N在不同龄组间无显著差异（p> 0.05）,TP含量随着林龄的增加呈先增加后降低的趋势（p <0.05），中龄林枯落物C/P、N/P均显著高于近熟林和成过熟林（p <0.05）;(3)枯落物养分TN与TP之间存在极显著的正相关线性关系（p <0.001），枯落物C/N与OC和TN含量均存在显著的线性关系，而N/P和C/P与TP含量均存在极显著的幂函数关系；（4）影响枯落物TP的因子是灌木层和乔木层优势度指数，影响枯落物N/P和C/P的因子包括灌木层优势度指数、丰富度指数、均匀度指数和林分密度。【结论】西南喀斯特地区不同龄组间马尾松人工林枯落物TP含量、C/P和N/P具有显著差异，而乔木和灌木多样性是影响人工林枯落物碳氮磷及其化学计量比的主要因素。
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  北洛河上游县域土地利用时空变化及其对水沙的影响

  樊琳, 魏天兴, 张晓明, 缪今典, 李亦然

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 95-104.

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  【目的】探究土地利用变化有利于识别水沙变化原因，对流域水土保持及生态保护政策的实施与改进具有指导意义。【方法】以黄土高原北洛河上游为研究区，基于GEE与PIE-Engine平台获取1990—2020年土地利用、植被覆盖度数据，从地类转移、植被覆盖度（FVC）、土地利用强度（LUI）及景观格局（平均斑块面积AREA＿MN、聚合度指数AI、最大斑块指数LPI、景观形状指数LSI）4方面描述北洛河上游各县域土地利用情况，并结合水沙数据探究土地利用与水沙的相关关系。【结果】（1）2000年后北洛河上游农田向草地、森林转移，其面积减幅达79.05%，其中“农田→森林”集中分布于吴起县东南部，“农田→草地”在定边县分布最为密集。（2）2000—2020年流域FVC迅速增加，吴起县整体FVC高于定边县同期水平；定边县LUI变化较吴起县存在滞后性，但二者均在2010—2020年间明显下降。（3）2000年前后年径流、输沙减少率分别为46.68%、81.83%;2000—2020年来沙系数0.42小于1990—2000年来沙系数0.80。（4）FVC与水沙量呈显著负相关，森林AREA＿MN、AI分别与径流量、输沙量呈显著正相关，森林LPI、LSI与径流量、森林LSI与输沙量呈显著负相关。【结论】北洛河上游水沙与土地利用结构布局关系密切，不同县域地表覆被与用地强度差异明显，在退耕还林（草）驱动下该地区土地总体变化趋势有助于削减径流泥沙。研究结果将为流域土地利用与黄土高原径流泥沙关系研究提供参考。
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  高吸水树脂改良煤矸石基质水分特性

  孙智龙, 杨建英, 史常青, 李成, 李睿杰, 杨春艳, 王小展, 邓莫楠

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 105-113.

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  【目的】探究不同质量分数的高吸水树脂（SAP）对矿区煤矸石基质容重、孔隙度、毛管水运移规律和保水性等方面的改善状况，阐明SAP最佳使用量下煤矸石基质的水分运移规律，为无土矿区煤矸石基质水分条件改善提供依据，实现矿区煤矸石固废资源化利用，为植被生长提供适宜条件。【方法】通过室内土柱试验模拟质量分数0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的SAP对煤矸石基质水分运移规律的影响。【结果】（1）SAP可以改善煤矸石基质物理性质，随SAP使用量的增加，煤矸石基质容重呈下降趋势，总孔隙度与毛管孔隙度呈上升趋势；（2）SAP会极显著抑制煤矸石毛管水上升高度，且质量分数在0%～0.4%范围内，随SAP使用量的增加抑制效果逐渐增强，但当SAP质量分数为0.4%时，对煤矸石毛管水抑制程度较0.3%差异不显著；（3）最小显著差异法拟合分析得到：煤矸石毛管水上升高度随时间变化呈幂函数增加趋势（P <0.01），上升速率与时间变化呈对数函数下降趋势；（4）在室内通风条件下，72 h内不同SAP质量分数的煤矸石基质含水率持续降低，纯煤矸石（SAP质量分数0%）基质含水率下降趋势最大，水分损失率为15.96%,SAP质量分数为0.3%与0.4%下降趋势较小，水分损失率分别为3.90%和3.52%，差异不显著，且作用时间越长，SAP的保水性能表现越突出。【结论】SAP可以改善煤矸石基质水分条件，且在一定范围内，含量越高改善效果越显著。因此从经济和效果两方面考虑，首选质量分数为0.3%的SAP应用于无土矿区煤矸石基质中，为植被生长提供适宜的水气条件。
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  宅旁绿化对北京市建筑冬季日照的影响

  刘芳妮, 尹豪, 刘芝若

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 114-122.

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  【目的】当前中国居住区存在植物遮挡建筑，造成建筑日照不足的问题。通过软件数字模拟分析探究植物对建筑日照的影响，能为居住区的植物景观营造提供科学依据，也可为进一步探讨人居环境改善的实施途径提供参考。【方法】以北京板式多层住宅为参照建立理想楼间模型，根据实地调研获取的植物形态结构参数构建冠层模块单元，使用Ecotect Analysis软件分析其对建筑日照的影响。【结果】（1）楼间及楼旁约40°夹角范围内的植物冠层均会对建筑日照产生影响，楼间绿地植物对建筑日照的影响显著高于楼旁绿地，二者的影响在垂直方向上皆表现为高层位置显著高于低层位置，在水平方向上的影响规律则较为复杂。（2）对建筑宅旁空间进行日照影响敏感性分级，敏感性Ⅰ级（敏感）、Ⅱ级（一般敏感）、Ⅲ级（不敏感）区域分别占空间总体积的10.2%、56.2%、33.6%。（3）敏感性Ⅰ级区域不适合植物冠层存在，直接影响建筑日照达标；Ⅱ级区域的冠层分布影响建筑立面的总日照时数，存在影响2层及以上楼层日照时数达标的可能性；Ⅲ级区域的植物冠层不会对建筑日照产生影响。【结论】（1）相比楼旁绿地，楼间绿地的植物冠层对建筑日照产生的影响更为广泛，且楼间绿地植物冠层的影响效果显著高于楼旁绿地。（2）楼间及楼旁绿地的植物冠层对建筑日照的影响存在着复杂的空间关系，不同位置的植物冠层对建筑日照影响的程度及范围呈现出较大差异性。（3）不同的日照敏感分区对于植物种植具有不同的要求。该区域内（Ⅰ级，Ⅱ级）植物冠层会影响到建筑日照时数，需谨慎进行植物景观的设计与管理。
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  氯化锌浸渍处理对樟子松热处理材尺寸稳定性和处理能耗的影响

  王博, 何正斌, 王振宇, 伊松林

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 123-131.

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  【目的】本研究旨在探究弱酸性氯化锌溶液浸渍对热处理材的尺寸稳定性以及处理能耗的影响。【方法】采用质量分数5%的氯化锌溶液浸渍樟子松试样，并进行不同温度的热处理，通过试样吸湿后的尺寸和质量变化分析，评价浸渍–热处理樟子松试样的尺寸稳定性和吸湿性，并结合红外光谱分析、X射线衍射分析以及能耗计算，阐明浸渍–热处理对试样尺寸稳定性的影响机制和能量消耗情况。【结果】氯化锌浸渍–热处理组的性能提升效果比热处理组更明显；随着热处理温度的升高，木材的吸湿性降低，尺寸稳定性提高，热处理组和浸渍–热处理组的体积湿胀率分别从3.5%、3.4%下降到2.6%、2.1%；两种处理方式下的处理材红外吸收光谱图中均没有产生新的官能团特征峰，但羟基数量均随着温度升高而明显降低；处理材的相对结晶度呈上升趋势，热处理组和浸渍–热处理组分别由36.05%、38.77%提升到48.51%、53.04%；浸渍–热处理组试材在160℃达到的处理效果比仅进行180℃热处理达到的处理效果更好，同时因为前者的处理温度更低，所以能够减少处理过程中的能耗，在所研究的温度范围内最高可减少10%的能耗。【结论】相比樟子松热处理改性，氯化锌浸渍–热处理联合改性可以通过更低的热处理温度使樟子松达到相同的尺寸稳定性，有助于热处理工序的节能减排，对于力学性能方面的影响则需要进一步深入研究。
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  新疆大果沙棘原浆、籽油和果油气味特征及产品间相关性

  曾奥, 许炳烨, 王雪, 孟德豪, 孙青占, 吕兆林

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 132-142.

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  【目的】通过对新疆大果沙棘原浆、籽油及果油呈香物质进行分析，确定其气味特征及产品间相关性，为新疆大果沙棘制品的进一步开发和真伪鉴定提供数据支撑。【方法】采用固相微萃取结合气相色谱-质谱串联技术对新疆大果沙棘原浆、籽油和果油这3种沙棘主要制品的香气进行研究，表征每种沙棘制品的呈香组分及其香气活度，探究3种沙棘产品的关键香气组分，对其进行归类和分析，明确每种沙棘产品的香气特征，并通过聚类热图和相关性分析初步探究3种沙棘制品的香气组分之间的关联性。【结果】3种新疆大果沙棘制品共有64种呈香物质，沙棘原浆最多，其次是沙棘果油，沙棘籽油最少；沙棘原浆和果油关键呈香物质以酯类为主，籽油以醇类为主。沙棘原浆与果油的香气特征相似，均以果味和酒味为主，沙棘籽油以果味、花香和油脂味为主。新疆大果沙棘原浆、籽油和果油挥发性成分含量丰富，香气独特。沙棘原浆与果油相关性更高，沙棘籽油与另外两种制品相关性较低。【结论】研究结果可为后续沙棘产品深加工开发提供一定的理论基础。
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  基于YOLOv7的红外相机野生动物图像筛选

  齐建东, 马鐘添, 郑尚姿

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 143-154.

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  【目的】野外环境通常植被繁茂、树木杂乱，且受环境、天气、光照等因素影响，红外相机易误触发拍摄，从而捕获大量废片，需要耗费大量人力进行筛选。为解决此类问题，本研究以YOLOv7模型为基础，对其进行轻量化改进，以实现对废片的自动筛选。【方法】本研究构建了北京密云雾灵山自然保护区2014—2015年期间采集到的2 172张野生动物图像数据集，并对图像中出现的动物进行位置标记。对YOLOv7网络使用不同方式进行改进：引入MicroBlock替换YOLOv7的主干网络，使用轻量化SPPCSPC结构降低模型参数量。采用SIoU损失、LNDown下采样、BiFPN提升模型检测动物的能力。使用YOLOv5-m、YOLOv5-l、Ghost-YOLOv5-l、YOLOv6、YOLOX-M、YOLOR-CSP模型，在含有1万张图像的Snapshot Serengeti相机陷阱图像子数据集上进行训练和验证，对比本文模型对野生动物图像的筛选效果。利用迁移学习训练自建野生动物数据集，测试冻结不同层数的训练效果。【结果】基于YOLOv7的改进模型推理时间降低了14.3%，每秒浮点运算次数FLOPS降低了33.5%，参数量减少了17.8%，误检测方面也优于YOLOv7模型。与其他模型进行对比，改进后的YOLOv7虽未在所有指标中均达到最优，但在检测时间与精度上达到了更好的平衡。在自建数据集中使用未冻结权重方式微调效果最优，平均精度比未使用迁移学习模型提高了12.6%。【结论】本研究为密云地区野生动物监测网络提供了更快速、准确的筛选方案。
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  利用空间分布模式与样地设计提升森林资源抽样调查精度

  胡樱馨, 梅安琪, 徐晴, 侯正阳

  北京林业大学学报. 2024, 46(02): 155-165.

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  【目的】森林资源调查中，研究森林属性空间分布模式下的抽样设计，以突破地域限制，为抽样调查提供可推广的经验法则。【方法】利用北京市鹫峰国家森林公园样地调查的实测数据，构建人工总体。以树木死亡率作为为森林属性的代理属性,表达空间自相关。采用系统抽样设计，并通过蒙特卡洛模拟法，评估森林空间自相关、样地大小以及系统抽样设计对抽样精度的影响。【结果】（1）4种不同空间分布模式的总体变异系数，从小到大依次为：死亡率为0%的总体、死亡率为20%的随机模式总体、死亡率为10%的聚集模式总体、死亡率为20%的聚集模式总体。当死亡率为20%，抽样强度为2.73%时，随机模式的变异系数比聚集模式的变异系数低了1.3%。（2）3种不同大小的样地总体变异系数，从小到大依次为：20 m×20 m、30 m×30 m、40 m×40 m。其中，40 m×40 m的变异系数明显高于20 m×20 m和30 m×30 m对应的变异系数。（3）随着抽样强度增大，随机模式下8×8的主单元数目设计的人工总体的变异系数比4×4的约高0.02%，比16×16的约高0.15%；聚集模式下，8×8的N设计的人工总体的变异系数比4×4的约高0.32%，比16×16的约低0.54%。【结论】（1）不同强度的空间自相关都会削弱抽样精度，其中聚集模式相比随机模式的影响更为显著；（2）较小的样地有利于提高抽样精度和精度的收敛速度，但合理大小的样地设计才能有效提升抽样效率；（3）系统抽样中不同主单元数目对抽样精度的影响不明显，实际调查中应避免选择样本量为1的系统抽样，否则抽样误差难以度量。