2024年, 第46卷, 第04期　
刊出日期：2024-04-25

  

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  古建筑木结构无损检测内容与研究进展

  张厚江, 李玉风

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 1-13.

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  中国拥有大量的木结构古建筑。合理有效地检测评估木结构的存在状况，是古建筑保护和修缮工作的重要需求。古建筑木结构无损检测是以无损检测和评估古建筑木结构安全性，以现场应用和实际需求为导向的木材材性检测评估技术，检测内容主要包括缺陷无损检测和木材物理力学性能无损检测两个方面。木结构、木构件隐藏缺陷的检测以及评估是古建筑木结构无损检测工作的重点和难点。本文首先介绍古建筑木结构的组成，总结其无损检测内容和目前常见无损检测方法；然后归纳总结古建筑木构件隐藏缺陷无损检测、古建筑木构件分等、腐朽对古建筑木材力学性能影响等应用和研究进展；最后归纳说明古建筑木材力学性能无损检测和自然老化对古建筑木材性质影响的研究状况。以期对从事木结构文物保护技术应用和科研工作的相关人员，有所启发和帮助。
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  流苏树花粉活力、柱头可授性和不同属间的远缘杂交初探

  刘翠双, 李际红, 牛牧歌, 孙茂桐, 刘源, 刘来硕, 郭历阳, 王锦楠

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 14-27.

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  【目的】探讨流苏树全雄花和两性花的花粉活力、柱头可授性的变化、有效授粉期和不同属间的远缘杂交，为改良流苏树花色和杂交育种提供依据。【方法】采用花粉离体培养法对流苏树、连翘和丁香进行花粉活力测定；利用联苯胺–过氧化氢法检测流苏树两性花柱头可授性；以流苏树‘雪早花’为母本，丁香、连翘为父本，利用蒙导法授粉，开展属间杂交研究；授粉后，通过荧光显微镜分别观察2个杂交组合与2个对照组合花粉管的伸长生长情况，并对果实的表型和杂种胚进行观察；授粉70 d后胚开始固化时，进行杂种苗的培育。【结果】（1）流苏树全雄花和两性花的花粉活力差异显著，全雄花花粉活力（55.91%）显著高于两性花花粉活力（42.94%）。（2）新鲜连翘花花粉活力为65.72%，-20℃条件下贮藏28 d花粉活力为12.78%；新鲜丁香花花粉活力为66.21%，-20℃条件下贮藏15 d花粉活力为26.35%。（3）流苏树柱头可授性在不同花发育时期呈现：盛花期>始花期>末花期>花蕾期，最佳授粉时间为盛花期。（4）授粉后对花粉管的伸长进行荧光观察发现，蒙导授粉后2个杂交组合花粉管均能伸入胚珠完成授精。（5）2种杂交组合授粉37 d后胚开始形成，70 d后开始固化，胚结构快速生长，120 d果实发育成熟，最终获得蒙导丁香杂交组合的种子121粒，蒙导连翘杂交组合的种子63粒。（6）授粉70 d后，选用每个杂交组合固化的60个杂种胚进行无菌苗培育，获得蒙导丁香杂交组合的杂种苗18株，连翘杂交组合的杂种苗14株。【结论】流苏树的全雄花花粉活力明显高于两性花；-20℃条件下能够较长时间地贮存连翘和丁香的花粉，保证流苏树花期授粉的需求；流苏树柱头可授性在盛花期最强，此时进行蒙导法授粉，可有效保证远缘杂交的顺利实施，并为获得不同花色流苏树新品种奠定基础。
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  油松高世代种子园亲本选择策略研究

  孙凡, 马彦广, 刘占民, 杨博宁, 王辉丽, 李伟

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 28-39.

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  【目的】通过油松高世代种子园建园亲本2种选择策略的对比与评价，为高世代高产稳产油松建园亲本选择策略的确定提供科学依据。【方法】以山西省隰县上庄油松初级种子园自由授粉子代测定林为基本群体，对42个油松半同胞家系的生长性状进行遗传变异分析，采用配合选择策略和最优单株直接选择策略筛选油松第二代种子园建园亲本，对比分析两种选择策略下，筛选出的优良单株的各性状平均生长量和平均预期遗传增益。【结果】油松半同胞家系间和家系内胸径、树高和材积生长均达到了极显著差异水平（P <0.01），配合选择策略与最优单株直接选择策略分别选出30个优良单株，其中有19个相同、11个不同。最优单株直接选择策略所筛选的11个特有优良单株的平均胸径、树高和材积生长量分别高出配合选择策略所筛选的11个特有优良单株7.72%、18.56%和31.01%，所筛选的30个优良单株的平均胸径、树高和材积的预期遗传增益比配合选择策略筛选的30个优良单株分别增加了15.52%、121.78%和29.38%。与每一优良家系入选1个优良单株的配合选择策略不同，最优单株直接选择策略筛选出的30个优良单株中，有29个优良单株分属于19个优良家系，另外1个优良单株（D12）属于非优良家系。【结论】配合选择策略会导致部分优良单株资源损失，最优单株直接选择策略更适合用于油松高世代种子园亲本材料的筛选。
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  北京百花山落叶阔叶林群落内木本植物的叶片功能性状变异特征

  高永龙, 孙艳丽, 徐铭泽, 刘杉

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 40-51.

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  【目的】通过揭示不同生活型植物叶片形态结构性状与生化性状的变异特征、变异来源，以及各功能性状间的相互关系，为阐明典型温带落叶阔叶林木本植物的共存机制提供理论依据。【方法】本研究于2021年7—8月，以北京百花山自然保护区落叶阔叶林内23种落叶木本植物为研究对象，分析灌木（12种）、乔木（11种）2种生活型植物8个关键叶片功能性状的变异特征与相互关系，进一步探讨了叶片性状的变异来源和基于叶片性状的植物生态适应策略。【结果】（1）乔木、灌木2种生活型植物在叶片碳、氮、磷含量，叶片相对含水量和叶组织密度方面没有显著差异，乔木的比叶面积显著低于灌木，其叶厚度和叶干物质含量显著高于灌木。（2）对于大多数叶性状而言，物种变异是解释叶片功能性状变异的主要因素。影响叶厚度与比叶面积变异的主要因素均是物种和生活型，叶干物质含量的变异由物种、个体和生活型三者共同解释。（3）大部分灌木植物位于叶经济谱中快速投资–收益型物种的一端，而乔木物种位于缓慢投资–收益型物种的一端，表明群落内植物在适应环境差异时存在不同的性状权衡策略，比叶面积是划分2种生活型植物生态策略的关键叶性状。【结论】不同生活型植物通过优化结构性状组合，适应冠层垂直梯度的资源再分配，生境的细微环境差异将会促进群落共存和植物的生态位分化。
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  自然群体小叶杨叶绿素荧光表型变异分析

  周子杨, 卜琛皞, 宋跃朋, 张德强, 张晓宇

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 52-62.

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  【目的】通过对我国小叶杨叶绿素荧光表型的分析，多角度展示小叶杨叶绿素荧光表型的多样性，为相关的光合遗传机制的探究奠定基础。【方法】针对我国小叶杨叶绿素荧光参数的表型数据，通过聚类分析、表型可塑性和变异系数计算、动态拟合等方法来探究其变化规律。【结果】（1）在静态光照强度下（同一光强）对小叶杨4类荧光表型进行k均值聚类，最优聚类数目受光照强度影响显著。不同类别下，所研究的经过光系统Ⅱ的电子传递速率（ETR）、PSⅡ实际的光量子产量（Yield）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系数（qN）4个叶绿素荧光参数具有显著差异。（2）4个小叶杨荧光参数的表型可塑性指数和变异系数的计算结果显示：所选小叶杨群体在可变环境下具有丰富的表型可塑性，随光照强度的逐渐增强，ETR、Yield、qP的表型可塑性呈现出先减后增再减的整体变化趋势，而qN的表型可塑性整体呈下降趋势，这可能与各表型内部的遗传控制有关，也反映了不同表型对梯度光强的不同响应程度；ETR、Yield、qP的变异系数随光照强度的增加呈现出先下降后上升的趋势。qN的变异系数随光照强度的增加而逐渐减小，当光照强度达最大值时，所有类别样本的变异系数均小于0.1。（3）梯度光照强度下，小叶杨叶绿素荧光表型经聚类后可划分为2个大类，经生长方程拟合后可发现，不同类别样本的表型变异速率和最大（最小）值差别明显。【结论】小叶杨叶绿素荧光表型变异丰富，受光照强度的影响显著。通过聚类分析、表型可塑性及变异系数计算和生长方程拟合等方法可以有效地探究小叶杨叶绿素荧光表型的变化规律，为小叶杨遗传分析、光合作用机制挖掘奠定了基础，对小叶杨的培育提供了科学指导。
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  短毛切梢小蠹幼虫头部感器的类型、分布与数量特征

  张艳琳, 鲁国艳, 向宇涛, 杨斌, 李宗波

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 63-73.

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  【目的】探究短毛切梢小蠹幼虫头部感器的适应性及其功能，旨在为短毛切梢小蠹幼虫取食和运动行为提供科学依据。【方法】应用扫描电子显微镜观察并对比了3个不同发育阶段的幼虫触角和口器上感器的类型、分布与数量。【结果】短毛切梢小蠹幼虫的头式为下口式，有咀嚼式口器和头部感觉附肢，包括触角、上唇、上颚、下颚、下颚须、下唇和下唇须等，共15种感器。触角仅由1节组成，分布有锥形感器Ⅰ～Ⅱ型和末梢锥形感器Ⅰ～Ⅳ型。口器附肢上共有12种感器，包括刺形感器Ⅰ～Ⅴ型、毛形感器Ⅰ～Ⅱ型、锥形感器Ⅱ型、指形感器和末梢锥形感器Ⅱ型、Ⅳ型、Ⅴ型。毛形感器和刺形感器的表面光滑无孔，广泛分布于头壳及口器各部分，应为机械感器。锥形感器和末梢锥形感器的表面具孔，集中分布于触角、下颚须和下唇须顶端，是典型的化学感器。指形感器特立于下颚须端部，每一侧仅有1个，可能具有感知声音震动的功能。随着幼虫龄数增加，头部感器的类型、数量和分布均保持不变，但感器的大小呈指数级增长。【结论】本研究明确了短毛切梢小蠹头部形态及其感器类型、分布、数量以及不同发育阶段性变化情况。化学感器集中分布于触角、下颚须和下唇须的顶端处，这一分布模式有助于幼虫在树皮下的坑道内取食和运动。研究还对化学感器的功能进行了详细探讨，将为下一步研究短毛切梢小蠹坑道内的信息感知提供科学依据。
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  松墨天牛4龄越冬幼虫响应低温胁迫的生理适应机制

  刘佳奇, 赵立娟, 刘磊, 黄瑞芬, 韩有志, 张志伟, 崔绍朋, 高瑞贺

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 74-83.

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  【目的】明确松墨天牛4龄越冬幼虫响应低温胁迫的生理适应机制，为松墨天牛的科学防治提供理论依据。【方法】于2021年3月中旬于江西省德兴市采集松墨天牛4龄越冬幼虫，设置25℃（对照）、4、0、-5、-10、-15和-20℃7个温度梯度和30 min、1 h和3 h共3个时间梯度，分别测定虫体耐寒能力、耐寒物质含量、抗氧化酶活性以及低温胁迫对中肠损伤情况。【结果】（1）在过冷却点（（-9.27±0.90）℃）附近，50%致死时间约为1.9 h(114.97 min),99%致死时间约为2.8 d(4 061.86 min)，在低于过冷却点（-15℃）的低温胁迫下，50%和99%致死时间约为-10℃低温处理下的1/4。（2）在低温胁迫处理后，4龄越冬幼虫虫体含水率变化不显著，脂肪含量和糖原质量浓度在0℃处理3 h后显著下降（P <0.05），山梨醇质量浓度在-5℃处理1 h后显著上升（P <0.05），在-20℃处理1 h后显著下降（P <0.05）。（3）低温胁迫处理后，抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均呈显著上升趋势（P <0.05）。（4）松墨天牛4龄越冬幼虫中肠在-15℃处理3 h后中肠内壁分解，细胞之间出现空泡，-20℃处理3 h后中肠细胞破裂，细胞内容物逸散并充满整个肠腔，空泡消失。【结论】本文明确了松墨天牛4龄越冬幼虫响应低温胁迫的氧化应激生理反应，可丰富、完善松墨天牛耐寒机理研究。
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  蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线虫活性研究

  孙玉凤, 谈家金, 袁裕超, 赵晓佳, 叶建仁

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 84-90.

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  【目的】阐明蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线分子机制，构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。【方法】克隆杀线蛋白酶编码基因atpA与clpX，利用基因工程手段对杀线蛋白酶编码基因进行PCR扩增，并与载体pET-21b连接构建重组载体，提取重组质粒转入蛋白表达载体大肠杆菌BL21(DE3)。利用菌落PCR和测序验证转化效果。加入IPTG诱导蛋白表达，使用Ni-NTA柱进行重组蛋白的纯化，利用SDS-PAGE与Western blot验证ATP-α与ClpX纯化效果并进行杀线活性测定。【结果】菌落PCR验证和测序表明，重组载体中含有蛋白酶编码基因atpA与clpX，且基因序列与参考序列一致，证明目的基因已经成功插入BL21(DE3)表达载体中。SDSPAGE与Western blot验证表明，重组蛋白得到正确诱导与纯化，成功构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。杀线活性测定结果表明ATP-α与ClpX均具有较强的杀线效果。ATP-α在72 h达到66.75%的杀线率，ClpX在72 h达到75.46%的杀线率。同时，两个蛋白酶共同作用杀线能力显著增强，24 h便达到66.32%的杀线率，72 h杀线率达到91.01%。【结论】ATP-α与ClpX经原核表达及纯化后具有较高的杀线活性，且两者共同处理松材线虫，杀线效果更强，证明蛋白酶ATP-α与ClpX是重要的杀线因子，为设计和筛选杀线药物提供了新的线索和依据。
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  杨树响应胶孢炭疽菌侵染的转录组学研究

  李娴, 陈思思, 谢剑波

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 91-102.

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  【目的】通过生理指标和高通量转录组数据解析杨树响应病原菌侵染的分子机制，为探究杨树叶片在胶孢炭疽菌侵染下生理及分子响应模式奠定重要的理论基础。【方法】以毛白杨无性系LM50为试验材料，对胶孢炭疽菌侵染后3种抗氧化酶活性（多酚氧化酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶）变化模式进行分析；基于RNA高通量测序技术分析关键基因及其表达模式。【结果】病原菌侵染叶片6 d后，丙二醛含量和3种抗氧化酶的活性显著提高。共检测到4 547个杨树差异表达基因，其中2 262个基因上调，2 285个基因下调，差异基因主要富集到糖类、脂类、次生代谢产物、苯丙烷、谷胱甘肽、多种氨基酸、不饱和脂肪酸合成及代谢等生物学通路。WRKY、ERF等转录因子家族表达量明显改变，可能在杨树响应病原菌胁迫过程中发挥了重要作用，其中27个WRKY和23个ERF转录因子表达明显受到激活。MapMan分析结果表明病原菌侵染导致氧化胁迫的产生，植物激素含量也增加，这些激素作为信号激活防御反应，最终诱导大量抗病通路相关基因表达。【结论】27个WRKY和23个ERF转录因子可能在杨树响应病原菌胁迫的过程中起到重要的调控作用，谷胱甘肽、苯丙烷和类黄酮次生代谢通路可能参与杨树响应胶孢炭疽菌侵染过程。
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  基于深度学习的树木根系探地雷达多目标参数反演识别

  李爽, 张潇巍, 谭旭, 徐凌飞, 吕生华, 文剑

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 103-114.

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  【目的】使用深度学习方法实现对根系雷达图像的多目标检测和多参数估计。【方法】构建了一种以YOLOv5s和CNN-LSTM为主要框架的网络模型实现对根系雷达扫描图像的多目标检测和多参数估计。首先，通过仿真模拟和预埋试验获取试验所需的根系雷达剖面图数据，同时为了增加数据的多样性，使用CycleGAN风格迁移网络获取了一批具有真实雷达图像特征的仿真数据；然后，使用YOLOv5s目标检测网络识别并提取根系响应区域；接着引入频域变换，获取频域特征，并将根系雷达图像的时域特征和频域特征融合；最后，利用卷积神经网络、卷积注意力机制以及长短期记忆网络强调和提取与根系参数相关的信息特征，并使用多任务学习的方法实现对根系半径、深度、相对介电常数以及水平倾角的预测。【结果】（1）仿真试验中，根系半径估计的最大误差是4.3 mm,R2为0.980，均方根误差为1.32，深度估计的最大误差是35.1 mm,R²为0.962，均方根误差为17.68，相对介电常数估计的最大误差是3.1,R²为0.960，均方根误差为1.10，水平倾角估计的最大误差是10.2°，R²为0.821，均方根误差是4.96。（2）在实测数据上对根系半径估计的平均相对误差是9.112%，深度估计的平均相对误差是5.772%，水平倾角估计的平均相对误差是11.25%。【结论】本文提出的基于深度学习与探地雷达的多目标检测方法可以为根系检测和根系参数估计提供便利。
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  三温模型和基于阻抗蒸散发模型的整合与模拟分析

  邢宇华, 张大鹏, 李思颖, 王佩

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 115-126.

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  【目的】整合消除阻抗的三温模型和基于阻抗的双源模型，开展蒸散发（ET）和蒸腾（T）的模拟及对比分析，实现不同模型的融合与蒸散发的动态模拟。【方法】本研究基于已有的双源阻抗模型框架、干土壤和干叶片能量平衡，结合数值模拟技术模拟了参考温度的季节动态，并将其与三温模型整合开展蒸腾和土壤蒸发的模拟。【结果】与涡动实测值相比，三温模型和双源模型对大满站日尺度ET模拟，R²分别为0.85和0.72，对温带草地站小时尺度ET模拟，R²均为0.89。在小时尺度模拟效果更好。并且，三温模型和双源模型对植被蒸腾的估算结果较为一致（R²分别为0.67、0.68）。以上研究表明该研究框架对三温模型中参考温度的估算，提供了理论方法支撑，较好地量化了参考温度的时空动态。（2）模型情景试验分析表明：两个模型对2个站点的ET和T的预测结果相似，前提是冠层可利用能量（如净辐射）和地面土壤可利用能量（如净辐射和地热通量）受到能量平衡的限制。相反，由于输入驱动因子（温度和辐射）在干湿情景下的系统不匹配，三温模型对T和ET的模拟精度显著下降。因此，在能量平衡的框架内，干湿土地条件下输入的温度和辐射系统匹配时，三温模型的效果更好。（3）参考温度具有一定的日变化与季节变动。【结论】在白天，叶片和土壤参考温度普遍高于实际温度，而在夜晚低于实际温度，呈现出较大的日变幅。就日均值而言，参考温度普遍高于实际模拟温度。本研究的结果提供了一种新的温度梯度计算方法，可用来监测冠层水分胁迫及动态。
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  干旱胁迫下环境与生理因子对晋西黄土区刺槐人工林树干液流的影响

  王彪, 陈立欣, 吴应明, 胡旭, 付照琦, 高雅洁, 葛艳灵, 田沁瑞, 林峰

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 127-140.

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  【目的】探究干旱胁迫对晋西黄土区刺槐人工林蒸腾耗水的影响，揭示干旱胁迫下环境和生理对刺槐蒸腾耗水的调控机制，为晋西黄土区刺槐人工林的经营和水分管理提供理论依据。【方法】以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象，通过降雨拦截试验（整个生长季减雨50%），连续监测刺槐的树干液流变化，并同步监测环境因子和水分生理变化，分析环境和水分生理对树干液流的影响。【结果】（1）干旱处理显著降低了刺槐的液流速率（J_s），干旱处理下平均J_s(0.92 g/（cm₂·h）)显著低于对照处理下的平均J_s (1.87 g/（cm₂·h）)，但其变化规律相似。（2）干旱处理影响了刺槐的枝、叶相对含水量，且随着干旱处理时间的延长，枝、叶相对含水量降低。不同处理条件下，刺槐枝、叶水势和水容均呈“V”字型变化，干旱处理下的枝、叶片水势（-1.22 MPa、-0.72 MPa）低于对照处理（-1.15 MPa、-0.60 MPa）。干旱处理下枝、叶水容降低，分别为0.52 g/（cm₃·MPa）和1.05×10_-² g/（cm₂·MPa）。（3）刺槐树干液流的变化受气象因子、土壤水分条件和水分生理因子的共同影响，不同处理条件下蒸散的主控因子均为太阳总辐射，干旱处理下枝、叶水容对刺槐树干液流速率的影响减弱，表明相较于干旱处理，对照条件下刺槐更依赖于组织水容储水来满足蒸腾耗水。【结论】研究揭示了干旱胁迫显著降低了刺槐液流速率，但未改变其液流活动规律。刺槐人工林树干液流变化受多种因子的共同影响，主导因子依次为气象因子、土壤水分和水分生理因子。研究结果有助于深入理解干旱条件下人工林的蒸腾耗水过程的变化特征，对评估气候变化条件下黄土区人工林生态系统的稳定性和生态水文过程具有重要意义。
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  基于TCN-BiLSTM与LSTM模型对比预测北洛河径流

  张梦凡, 丁兵兵, 贾国栋, 余新晓

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 141-148.

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  【目的】本研究旨在探究TCN-BiLSTM耦合模型与传统LSTM模型在径流模拟预测中的性能，为洪水风险管理和区域水资源规划提供准确有效的径流预测模型。【方法】以北洛河流域为研究区，基于双向长短期记忆网络（BiLSTM）和时域卷积网络（TCN）建立一种新的径流预测耦合模型TCN-BiLSTM。利用相关性分析，筛选预测径流的输入因子，确定4种不同的输入方案应用于TCN-BiLSTM耦合模型和传统LSTM模型，每个模型分别预测1、2、3 d的径流量。采用平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和拟合优度（R²）来评估模型的预测性能。【结果】（1）TCN-BiLSTM耦合模型整体预测性能优于LSTM模型，TCN-BiLSTM模型R2达到0.91，高于LSTM的0.89。相比于LSTM,TCN-BiLSTM对于峰值和突变点的捕捉能力更强，对于波动大的复杂数据预测效果更优；（2）在针对未来1～3 d径流量预测中，随着预见期的延长，4种方案下TCN-BiLSTM和LSTM模型的预测效果均有所下降，相较于预测1 d，预测3 d的TCNBiLSTM和LSTM模型的R2分别平均下降了0.17和0.14,RMSE分别平均增大了4.59和4.40,MAE分别平均增大了1.26和1.31;（3）在4种输入方案里，日累积降水量和日径流量作为输入变量时，模型的预测效果最好。降水数据的加入使得TCN-BiLSTM和LSTM模型相较于单一日径流数据作为输入变量时，1、2、3 d径流量预测的R²分别提高15%、14%、6%和18%、14%和1%。【结论】TCN-BiLSTM耦合模型和LSTM模型R²均能达到0.85以上，TCN-BiLSTM模型R²较LSTM提高了2%。对比来看，TCN-BiLSTM模型在拟合洪水过程中表现更为优异，对于汛期的预测性能优于非汛期。输入变量对模型的影响较大，有效且高质量的气象数据能够提高模型的预测性能。
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  自褶皱UV固化聚氨酯丙烯酸酯木制品涂层的低光泽及抗指纹性能

  孙英纯, 刘如, 龙玲, 陈明贵

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 149-157.

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  【目的】褶皱结构广泛存在于自然界和我们的生活中，受这类天然结构的启发，人工制备的表面褶皱结构可以赋予材料低光泽度和抗指纹等一系列特殊性能。为了探究褶皱结构在木制品涂层上的应用，从褶皱形貌的变化来系统解释褶皱对涂层宏观性能的影响。【方法】通过LED灯–准分子灯–UV汞灯分段固化系统，制备了一种可以在木制品表面自发形成褶皱的聚氨酯丙烯酸酯涂层，并进一步调节固化系统中的辐照能量，使涂层具有可控的光泽度和抗指纹性能。【结果】当LED灯–准分子灯–UV汞灯辐照能量分别为200、15和300 mJ/cm2时，涂层在85°时的光泽度为5.2；此时涂层具有良好的抗指纹性能，表面的指纹可以在30 s内消失；涂层的机械性能也有一定提高，磨耗量达到最低为0.05 g/100 r，硬度由H提升为4H，附着力由2级提升为0级。同时对自褶皱涂层的耐久性也进行了研究，研究发现涂层在经过500次抗指纹测试后仍然能保持较低的光泽度。另外，由于褶皱表面的存在，涂层表面具有较好的耐黄变性能。【结论】通过调节辐照能量可以改变自褶皱结构的波长和振幅，对聚氨酯丙烯酸酯涂层表面结构进行简单、高效和大规模的调控，褶皱表面使涂层具有低光泽和抗指纹的性能，同时提高了涂层的力学性能。
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  基于抚育整枝目标的毛白杨枝条冲击切割性能适应性分析

  吕坤, 班以琛, 坝仕宏, 刘洋, 文剑

  北京林业大学学报. 2024, 46(04): 158-166.

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  【目的】为了提高毛白杨枝条冲击切割效率并改善切割效果，通过研究枝条内部因素对切割性能的影响，对毛白杨枝条的冲击切割性能进行适应性分析。【方法】以我国华北地区林场广泛种植的速生林品种毛白杨的枝条为研究对象，使用自制的枝条切割平台进行枝条切割试验。在单因素试验的基础上采用Box-Benhnken中心组合试验方法，通过试验和理论研究枝条直径、含水率和分枝角度3个内部因素对峰值切割力和断裂效果的影响规律。【结果】（1）建立了毛白杨枝条冲击切割性能的切割机理模型；（2）通过对模型进行优化分析，得到最优参数组合为枝条直径14.7 mm、含水率14.0%、分枝角度90°，该组合下的峰值切割力为370.48 N，断裂效果评分为4.6分，峰值切割力和断裂效果分数的预测值与实测值的相对偏差均小于5%;(3)峰值切割力与枝条直径呈线性增长关系，随枝条含水率的增大呈先增大后减小的趋势，随着分枝角度的增大而小幅增大。【结论】选择树龄为7年时进行修枝作业，作业的季节选择秋冬季，可以获得较优的修枝质量，该研究可为速生林修枝装备的研发与林木抚育方式的优化结合提供数据支撑。