2025年, 第47卷, 第03期　
刊出日期：2025-03-25

  

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  杜仲产业化进程中的瓶颈问题及其解决对策

  康向阳

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 1-6.

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  杜仲是我国特有的多用途经济林树种，其叶、皮等富含杜仲胶和多种药用活性成分，开发潜力巨大。本文综合分析了我国近60年来杜仲产业研究和开发历史，指出生产原料成本或提取成本居高不下，一直是以杜仲胶为核心的杜仲产业未能实现实质性突破的重要瓶颈问题。尤其是在当今传统农民群体逐渐消失的时代大背景下，劳动密集型的叶用或果用乔木林经营模式因人力资源和成本的限制，难以保证杜仲产业的大规模、低成本原料生产。选用高产且高胶、高药型的杜仲三倍体新品种，采取叶林栽培、机械化采收的原料生产模式，缩短原料生产周期，降低种植、管理和采收成本，并通过杜仲全株分部位加工利用模式，以均摊原料成本、提高经济效益等，是推动杜仲产业发展的必然选择。此时，限制杜仲产业化发展的瓶颈已经转变为对资本和技术的整合能力等方面。建议发挥政府和产业联盟的组织优势，有效整合不同的资本、技术、人才、市场等资源，实现共创、共担、共享，推动杜仲资源培育和开发利用的第一产业与第二产业联动、融合以及可持续发展。
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  木材微观结构分析方法与特征参数

  漆楚生, 詹志斌, 戴璐

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 7-18.

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  木材是一种多尺度、高度各向异性的天然高分子材料，其由纤维素、半纤维素和木质素等成分构成复杂的三维网络结构。这些结构是决定木材微观与宏观物理力学性能的关键因素，木材的微观结构和主要特征参数对于理解木材性质、木材改性以及加工利用具有重要意义。本文综合分析了木材微观结构的分析方法，并归纳总结了其主要特征参数。在分析方法方面，显微观察、X射线照相及衍射分析、计算机断层扫描等技术被广泛应用，结合数据采集以及二维和三维成像方法，可以重建木材的微观结构模型，进而测量微观结构的特征参数。重建的结构模型能够更清晰地揭示木材的微观形貌特征。木材的微观特征参数主要包括细胞结构特征参数、孔隙率和纤维素微纤丝参数等。目前微观结构的观测研究多集中在微米尺度，而对于纳米尺度以及更小分子尺度结构的分析，主要依赖于理论模拟。因此，能够直接观察和表征这些更小尺度结构的分析方法有待进一步研发。
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  基于转录组的ABA介导的旱柳枝条失水响应

  胡耀芳, 李奥, 殷佳慧, 王元成, 邹竣竹, 巨关升, 刘俊祥, 孙振元

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 19-27.

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  【目的】ABA是植物干旱胁迫响应过程中的关键激素。本研究旨在发掘旱柳ABA介导的干旱胁迫响应关键功能基因和相关通路，以期通过分子设计育种，选育优良抗旱品种。【方法】本研究以旱柳离体枝条为材料，通过转录组测序方法探究ABA合成抑制剂钨酸钠溶液浸泡后旱柳失水至不同水势枝条木质部转录组的差异响应。【结果】（1）去离子水浸泡旱柳未失水枝条与失水至P₅₀水势枝条的显著差异基因共5 672个，钨酸钠溶液浸泡与去离子水浸泡旱柳失水至P₅₀水势枝条的显著差异基因共5 033个。（2）植物激素信号转导、类胡萝卜素生物合成、淀粉与蔗糖代谢途径是钨酸钠浸泡后旱柳枝条失水响应的关键通路。（3）去离子水浸泡旱柳失水至P₅₀水势枝条较未失水枝条，在植物激素信号转导通路中，PP2C家族基因（P2C03、P2C51）,ABA受体的调控成分基因（PYL8）,ABA响应元件结合蛋白基因（AI5L5）的表达量显著上调；类胡萝卜素生物合成通路中，类胡萝卜素异构酶基因（CRTSO）、脱落酸醛氧化酶基因3（ALDO3）表达量显著上调；淀粉与蔗糖代谢通路中，糖基水解酶家族基因（INVA、E133）、类α-淀粉酶3基因（AMY3）、海藻糖磷酸酶基因（TPS5）、蔗糖磷酸合酶1基因（SPSA1）等表达量显著上调，而淀粉合成酶基因（SSY1）表达量显著下调。钨酸钠溶液浸泡后，INVA、E133、AMY3、TPS5、SPSA1和SSY1呈相反表达趋势。【结论】本研究挖掘了旱柳干旱胁迫相关通路及重要功能基因，为后续揭示旱柳干旱胁迫响应机制提供研究基础。
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  基于SSR分子标记的紫椴遗传多样性分析和指纹图谱构建

  高磊, 刘丹

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 28-37.

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  【目的】紫椴是重要的经济树种和国家重点保护的濒危树种，基于SSR分子标记，分析不同种源紫椴遗传多样性，构建指纹图谱，旨在为紫椴居群的保护、全国紫椴种质资源的收集保存以及资源库建设提供参照。【方法】从国内5个省11个市采集16个种源的173份紫椴样品，采用SSR分子标记进行PCR扩增，分析紫椴的遗传多样性；利用分子方差分析和种群聚类分析探究居群间的遗传分化；根据筛选的引物构建紫椴的指纹图谱。【结果】（1）从12组引物中筛选出了8组表现出高度多态性和良好重复性的引物，这些引物总共识别出101个等位基因，平均每个多态性位点上分布有12.6个等位基因。多态信息含量在不同位点间的变动区间为0.506～0.897，平均值达到0.739。（2）仅需4对引物（C110、C840、D150、TC5）即可有效区分所有紫椴个体，并构建紫椴指纹图谱。（3）紫椴种源的遗传多样性较为丰富，有效等位基因数为4.937,Shannon’s信息指数达到1.777,Nei’s基因多样性则为0.771。（4）分子方差分析结果表明，91%的遗传变异来源于紫椴群体内。（5）根据遗传距离构建进化树，将16个种源划分为5个亚类，多数地理距离较近的种源聚到一起，表现出较相近的遗传关系。【结论】紫椴群体总体遗传多样性水平较高，遗传分化处于中等水平，群体内遗传变异占主导地位。16个居群中，吉林省汪清种源（JWQ3）、黑龙江种源（HDN7、HDN8、HDN9）和河北承德市种源（HCD15）遗传多样性水平低，应进行原地保护，重点持续关注；种群JWQ2、JWQ4、JHL5、HNA10、LDD12和LFX13等的遗传多样性水平较高，可重点收集资源和保存培育。研究结果为深入研究中国紫椴的居群分布、进化和保护提供科学依据。
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  基于非线性混合效应模型的东北红松树高-胸径关系

  李欣宇, 叶尔江·拜克吐尔汉, 王娟, 张新娜, 张春雨, 赵秀海

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 38-48.

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  【目的】构建红松非线性混合效应树高-胸径模型，并对比分析不同抽样方法和不同抽样数量对模型预测精度的影响，为研究红松的生长发育规律提供理论依据。【方法】基于吉林省蛟河地区与黑龙江省凉水地区两块样地合计4 441组红松数据，将数据随机分为建模数据（80%）和检验数据（20%）。对常见的15个树高-胸径模型进行拟合，筛选效果最佳的模型作为基础模型，并将胸高断面积、优势木平均高和林分平均胸径加入基础模型，构建最优广义模型。同时，引入样方水平的随机效应，分别构建基础混合效应模型和广义混合效应模型，并评价两个固定效应模型与两个混合效应模型的拟合能力和预测精度。使用检验数据验证模型预测精度，采用固定效应模型的平均水平预测（FPA）、混合模型的总体平均响应预测（MPA）和主体响应预测（MPS）3种预测类型进行比较。此外，对混合模型在随机抽取、抽胸径最大、抽胸径最小和抽取平均木（胸径接近平均值的样本）4种抽样方案下的预测精度和样本数量关系进行分析。【结果】（1）Prodan模型为最优基础模型（R²、RMSE、MAE分别为0.841、3.335 m、2.492 m），加入林分平均胸径、优势木平均高和胸高断面积的广义模型预测精度更高（R²、RMSE、MAE分别为0.914、2.449 m、1.816 m）。引入样方随机效应后，模型的精度显著提升（基础混合效应模型R²、RMSE、MAE分别为0.961、1.652 m、1.231 m，广义混合效应模型R²、RMSE、MAE分别为0.958、1.719 m、1.288 m）。（2）通过检验数据验证模型精度，结果表明模型预测精度均表现为MPA>FPA>MPS，广义模型预测精度总体优于基础模型。（3）4种抽样方案中，抽取平均木的抽样方法表现最佳，当抽取8株时，预测能力最优；在实际应用中，考虑人工成本与经济成本，抽取5株平均木测量树高以估计随机参数的方法亦合理可行。【结论】将林分因子和样方效应引入基础模型能够显著提高红松树高-胸径模型的精度，采用抽取平均木的抽样方法预测精度更高。本研究探讨了非线性混合效应模型下红松树高与胸径的关系，为精准预测东北主要建群种红松树高值以及后续实地调查与经营管理提供理论基础与实践参考。
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  基于非线性混合效应模型的云南松林树高曲线

  冯源, 李贵祥, 和丽萍, 毕波, 覃阳平, 王发平, 胡滨显, 尹久明

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 49-60.

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  【目的】云南松林是云南省最重要的森林类型之一。构建云南松林树高曲线的非线性混合效应模型，对促进滇中地区乃至云南省云南松林科学经营及森林质量精准提升具有重要意义。【方法】基于云南省楚雄市旧关林场9块典型云南松林样地调查数据，选取12个基础模型拟合树高-胸径关系，筛选出最优模型作为基础模型。将树种组作为哑变量纳入模型，同时考虑林分变量的影响，并将样地作为随机效应，构建云南松林树高-胸径非线性混合效应模型。采用留一交叉验证对模型拟合效果进行检验。【结果】12个基础模型中，Schumacher模型表现最佳，被选为基础模型。在林分变量中，优势木平均高（H_d）和大于对象木断面积（BAL）与树高相关性显著，且具有生物学意义，因此被用于建立树高-胸径广义非线性模型。H_d与树高呈显著正相关，而BAL与树高呈负相关。最终建立的非线性混合效应模型能解释树高74%的变异，均方根误差为1.57 m。交叉验证结果表明，模型不存在过拟合现象，且残差无明显异方差。【结论】与传统基础模型相比，加入H_d和BAL的云南松林树高-胸径非线性混合效应模型能更准确地描述云南松林树高与胸径的关系。在森林经营实践中，可通过适地适树、调整林分密度和优化林分结构等措施降低林木个体竞争，从而促进林木树高生长。本研究为滇中地区云南松林树高曲线模拟研究提供方法借鉴及技术支持，对森林资源管理和生态保护具有重要的科学和实践价值。
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  湖南省主要树种单木相容性生物量模型系统研建

  贺鹏, 陈振雄, 彭检贵

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 61-72.

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  【目的】建立杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分相容性生物量模型系统，为实现湖南主要树种模型的科学化和标准化以及精准预估森林生物量提供技术支撑。【方法】基于湖南省3个主要树种468株伐倒木数据（杉木160株、马尾松153株和栎类155株），分别比较单木6个组分生物量（地上、地下、树干、树皮、树枝和树叶生物量）基础模型并寻求拟合指标最优模型，进一步比较不同起源（天然林和人工林）的生物量模型，并选择引起参数差异显著的起源作为哑变量，构建比例控制的非线性联立方程组预估单木各组分生物量。【结果】3个树种单木各组分生物量基础模型的拟合结果表明，地上B₁、地下B₂、树干B₃和树皮B₄这4个组分生物量模型的自变量选择胸径和树高，树枝B₅和树叶B₆生物量模型选择胸径、树高和冠幅；以起源为哑变量的模型显示，杉木的地上生物量B₁（平均预估误差MPE较基础模型降低1.16%）、马尾松的地下生物量B₂（MPE降低4.65%）、以及栎类的地上生物量B₁（MPE降低3.24%）和地下生物量B₂（MPE降低29.13%）均表现出天然林的生物量要显著高于人工林的生物量；以起源为哑变量的单木生物量模型系统的拟合效果较佳，3个树种地上生物量模型的决定系数R²均超过0.90，平均预估误差MPE低于4%；而地下生物量模型的R²同样均在0.90以上，其MPE则低于14%。【结论】以起源为哑变量的单木各组分生物量模型拟合效果最好，其次是非线性联立方程组相容性模型系统，拟合效果最差的是基础模型。虽然模型系统的拟合效果略劣于哑变量模型，但模型系统能解决单木各组分生物量的相容性和可加性，且它们参数之间的差异不大，因此优先推荐采用相容性模型系统来预测湖南省杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分生物量。
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  基于广义加性模型的落叶松树冠半径模型研建

  姜佟燃, 燕云飞, 姜立春

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 73-82.

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  【目的】利用广义加性模型理论构建落叶松树冠半径模型，并与聚合法构建的可加性树冠半径模型进行预测精度对比，以期为落叶松树冠半径和冠幅预测提供理论依据和实际指导。【方法】以黑龙江省大兴安岭68块天然林样地3 444株落叶松为研究对象，从8个冠幅-胸径基础模型拟合结果中，分别选择赤池信息量准则和贝叶斯信息准则最小的模型作为各树冠半径的基础模型。在最优基础模型中引入单木和林分因子，构建广义模型。基于构建的广义模型，分别采用聚合法和广义加性模型理论构建树冠半径相容性模型系统。【结果】（1）基础模型拟合结果表明：不同方向树冠半径的最优基础模型存在差异。（2）在不同方向树冠半径的基础模型中，分别引入枝下高、每公顷断面积和林分平均胸径等变量，这些变量均能提高模型的拟合效果。在此基础上，构建了包含单木尺寸和竞争变量的各方向树冠半径的广义模型。（3）基于聚合法和广义加性模型构建的树冠半径和冠幅相容性模型系统综合对比表明：广义加性模型表现出较好的拟合效果和预测精度，树冠半径和冠幅的预测均优于聚合法模型。【结论】落叶松各树冠半径表现出不同的生长趋势。在落叶松树冠半径模型中，广义加性模型预测精度优于聚合法。广义加性模型不但对模型假设要求不严，还简化了预测变量和响应变量之间的选择过程。因此，从模型假设和应用便利性角度，推荐广义加性模型预测该区域落叶松树冠半径和冠幅。
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  马尾松人工林混交改造下根系-菌丝-微生物互作对土壤磷转化的调控机制

  贺明霞, 黄雪蔓, 尤业明, 王博, 童慧, 杨欣然, 明安刚, 招礼军, 栾军伟

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 83-94.

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  【目的】揭示复层异龄混交改造对马尾松人工林土壤磷组分转化的调控机制，为缓解针叶纯林连栽导致的土壤磷素限制及生态功能衰退提供理论支撑。【方法】以马尾松纯林及其与红锥、格木构建的异龄混交林为研究对象，通过1.45 mm（根系+菌丝）、53μm（仅菌丝）孔径根际限制装置，解析根系-菌丝-微生物互作对磷循环的影响。【结果】（1）引入红锥和格木混交改造使马尾松人工林土壤总活性磷含量分别提升了41.34%、44.42%，使总中等活性磷含量分别提升了36.84%、40.26%。（2）较马尾松纯林，红锥-马尾松、格木-马尾松混交林中微生物生物量磷总含量分别显著增加91.21%、79.52%，酸性磷酸酶总活性分别显著增加86.25%、103.46%；土壤全氮、微生物生物量磷、亮氨酸氨基肽酶是调控土壤磷组分转化的主要环境因子。（3）仅增加菌丝参与后，马尾松纯林、红锥-马尾松混交林、格木-马尾松混交林3种林分土壤中磷素活化系数显著升高了24.37%、20.24%、20.69%。（4）与仅增加菌丝参与相比，根系输入导致纯林中总活性磷和总中等活性磷含量分别下降35.55%、30.25%，导致红锥和格木混交林中活性无机磷含量分别下降28.14%和34.59%。【结论】马尾松混交林土壤磷组分的循环和转化受土壤微生物、酶活性和土壤氮素共同影响，根系对土壤中磷的转化起主要作用，根系和菌丝的相互作用能使其土壤中的微生物群落互作关系变得更加复杂，影响土壤磷的转化和有效性。
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  白细胞激肽及其受体对美国白蛾取食和生长发育的影响

  莫建洲, 唐颖, 李昊峰, 曹传旺, 孙丽丽

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 95-106.

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  【目的】探究神经肽LK及其受体对美国白蛾生长发育的影响。【方法】构建美国白蛾基因LK/LKR dsRNA合成的体外原核表达系统，并饲喂美国白蛾幼虫表达dsRNA的菌液，统计其取食量、体重和发育历期。对美国白蛾4龄幼虫注射LK1和LK2短肽，检测72 h后中肠和脂肪体组织中消化酶活性及海藻糖、糖原和葡萄糖含量，并用RT-qPCR技术检测相关基因的相对表达量。【结果】细菌介导的原核表达系统可有效沉默LK和LKR基因，影响美国白蛾4龄幼虫48 h内取食量，但不显著（P> 0.05），并导致体重累计增长率显著提高（P <0.05）（除L4440-HcLKR处理组幼虫外），发育历期延迟。注射LKs短肽的美国白蛾4龄幼虫取食量和体重累计增长率显著降低，24 h粪便含水量显著升高，但幼虫体内含水量无显著变化；进一步研究显示72 h中肠的α-淀粉酶以及脂肪体中的脂肪酶、α-淀粉酶、胰蛋白酶活性显著增强；中肠的糖原含量显著减少，而脂肪体中的糖原、海藻糖含量显著升高，葡萄糖含量显著降低；中肠和脂肪体中的脂肪酶基因LIP（除脂肪体的LK1组）和α-淀粉酶基因（amy-1和amy-2）表达量显著升高；中肠海藻糖酶基因（Tre1和Tre2）与海藻糖转运蛋白基因Tret1表达量显著升高；脂肪体Tre1（除LK2组）和Tre2基因表达量显著下降，Tret1基因（LK2组）表达量显著升高。【结论】本研究明确了白细胞激肽参与调节美国白蛾取食、能量代谢和生长发育过程，为研发绿色杀虫剂防控美国白蛾提供理论依据。
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  百合与花韭花朵开放过程的解剖观察

  逯久幸, 朱晓仪, 王珂珺, 刘梦, 许朵朵, 赵理想, 李永华, 刘红利

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 107-115.

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  【目的】花的开放过程伴随着各种花器官，特别是花瓣的协调运动，然而花瓣运动和花朵开放的机制尚不清楚。本研究通过对百合和花韭花朵开放的物理过程和表皮细胞解剖观察，探讨两者花瓣开放运动机理与解剖结构的异同。【方法】以东方百合“西伯利亚”和花韭“玫红”为试验材料，结合解剖学和生理学方法，测量不同开放时期的花瓣长度，统计细胞数量，并观察细胞的形态变化，分析影响花朵开放的影响因素。【结果】百合花朵开放过程分为5个时期（S1～S5）,S1—S5期花瓣长度逐渐增长且细胞形态发生明显变化。S1—S2期细胞数量明显增长且内表皮细胞数量增长显著大于外表皮，但S2—S5期细胞数量增长不明显。花韭花朵开放过程分为3个过程（T1～T3）,T1—T3期花瓣长度和细胞形态均无明显变化，在T1和T3时期，内表皮细胞数量大于外表皮细胞数量，但T2期则相反。【结论】百合内外表皮细胞数量在S2期存在明显差异，促使百合花瓣突然绽放，S3、S4和S5 3个时期内外表皮细胞数量差异较小，可能是由于细胞的膨胀生长导致花瓣进一步开放，直到花朵枯萎凋谢；花韭在T2时期外表皮细胞数量明显大于内表皮，在T3时期内表皮细胞数量明显大于外表皮，推测花瓣两侧细胞数量不对称增长是导致花韭在T2期花朵开放T3期闭合的原因。
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  北京市朝阳区公园绿地中外来入侵植物与本地植物群落特征对比

  张倩倩, 曲晨晖, 梁婉婷, 付琪瑶, 侯继华

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 116-127.

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  【目的】外来植物的入侵对城市公园绿地的生物多样性和生态系统稳定性构成威胁。本研究旨在探讨公园绿地中不同生境下外来植物入侵现状及其与本地优势种及常见种的种间关系，为制定有效的防控措施和生态安全管理策略提供科学依据。【方法】本研究以朝阳区10个外来植物分布广泛的公园为研究区域，通过α多样性、生态位宽度、生态位重叠和种间联结指数分析不同生境中外来入侵植物的多样性和生态位宽度，以及外来入侵植物与本地优势种及常见种的生态位重叠和种间联结。【结果】（1）北京市朝阳区公园绿地的草地、林地和湿地生境中共记录到31种外来入侵植物，隶属于13科24属，其中菊科植物占比最大；外来入侵植物和本地植物的多样性指数在不同生境中均无显著差异，外来入侵植物的丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数在3种生境中均显著低于本地植物；（2）药用蒲公英是3种生境内生态位宽度最大的外来入侵植物，但与本地优势种及常见种之间的生态位重叠程度低；（3）3种生境内的外来入侵植物与本地优势种及常见种的生态位重叠与种间联结程度均较低，种间竞争能力较弱。【结论】目前北京市朝阳区公园绿地中外来入侵植物的入侵程度较低，植物群落处于不稳定的早期演替阶段，种间关系松散，尚未形成稳定结构。因此，应加强外来入侵植物的监测与管理，优化本地草本植物群落结构，提高其稳定性与抗入侵能力。
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  城市公园树木安全风险评估-以北京动物园为例

  国健, 乔红雍, 袁涛, 王树标, 牟宁宁, 贾建飞, 席帆, 夏炜

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 128-138.

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  【目的】城市公园绿地内种植大量树木，其安全隐患常被忽视。准确掌握树木健康状况，进行树木安全风险评估，旨在为树木安全管理提供依据。【方法】以北京动物园内胸径10 cm以上乔木为研究对象，通过目测和简易工具调查树体健康状况，运用层次分析法评估树木安全风险等级,采用因子分析法分析北京动物园内树木安全风险潜在影响因子。通过PiCUS-3弹性波树木断层诊断仪检测树干中空状况。【结果】（1）北京动物园内胸径10 cm以上乔木有6 361株，包括103株极高风险树、229株高风险树、363株中风险树和5 666株低风险树。风险等级极高和高的树种为毛白杨、槐树、刺槐、泡桐和绦柳，具有树干破损、树干异常音、严重偏冠、有病虫害、树基松动等总体特征。（2）树干（树干> 0.3 m部分）破损、树干基部（树干≤0.3 m部分）破损、根系异常是北京动物园排名前3的树木安全风险潜在影响因子。（3）PiCUS-3弹性波树木断层诊断仪与简易工具对绦柳树干中空状况的检测差异性极大，而对毛白杨、泡桐等树种检测未见明显差异。【结论】城市动物园中，树种、树龄和树体体量等内在因素以及树木立地条件、异常天气、游人或动物破坏等外部因素共同决定树木健康状况。树木健康状况和栽植位置综合决定树木安全风险等级的高低。弹性波树木断层诊断仪有助于提高评估准确度，调查评估时可针对性地使用。本文首次在城市动物园开展树木安全风险评估，对城市公园树木安全风险管理、建立树木安全监测机制有参考和借鉴意义。
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  面向城市绿化精细管理的低密度树木数字孪生模型——以树木风灾风险管理为例

  魏云琦, 王旸, 尹豪

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 139-150.

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  【目的】针对传统理想化树木数字模型难以精细呈现树木真实形态的问题，本研究提出一种精细化树木数字孪生模型的生成方法，为智慧城市技术在城市绿化精细化管理中的应用提供高效、准确的模型支持。【方法】本研究以北京市某高校建筑旁的16棵国槐树为对象，构建精细化树木数字孪生模型。首先，通过循环应用DBSCAN算法对单体树木点云进行分割；其次，结合降维升维思想，利用二维点云的α-shapes算法提取三维树木点云的外轮廓；然后，通过上采样最近插值法生成真实树木的三维mesh网格，并利用Grasshopper进行模型平滑处理；最后，在Revit平台上添加模型参数信息，完成树木数字孪生模型的创建。模型质量通过CloudCompare软件从树木形态参数还原性和点云契合度两方面进行评估，并利用Phoenics软件对比分析其与理想化树木数字模型在CFD风模拟中的表现。【结果】16棵形态各异的国槐数字孪生模型与点云距离的平均误差为–3.06 cm，证明该模型能够精确保留树木的独特形态特征。在强风条件下，两种模型的风速模拟结果差异显著，最大可相差97.23%。【结论】该模型为城市绿化精细化管理提供了有效的决策工具，有助于拓展智慧城市技术在城市绿化管理中的应用场景。然而，由于DBSCAN点云分割算法的局限性，本研究方法主要适用于低密度树木群落建模。对于树冠重叠度较高的高密度植物群落，仍需探索新的建模方法以进一步优化模型的适用性。
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  基于支持向量回归（SVR）的马尾松木材脱脂率预测

  郭佳伦, 钟浩珉, 赵俊博, 陈瑶

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 151-161.

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  【目的】脱脂处理是提升松木制品性能的重要手段，但传统脱脂率检测方法耗时且破坏试样。本研究旨在探索一种快速、无损的脱脂率检测方法，基于木材表面颜色变化，利用支持向量回归（SVR）构建脱脂率预测模型。【方法】采用氨气-水蒸气在高温条件下对马尾松木材进行处理，分析不同条件对木材表面颜色参数和脱脂率的影响，探讨其相关性。利用3种不同的核函数（多项式核函数、Sigmoid核函数、径向基函数）构建基于SVR的脱脂率预测模型，并通过比较选择最优模型。【结果】经氨气-水蒸气热处理脱脂后，马尾松表面明度（L*）和黄蓝指数（b*）低于未处理木材，红绿指数（a*）则高于未处理木材。随着氨水质量分数和处理温度的增加，L*、a*和b*呈逐渐降低趋势，总色差（ΔE*）逐渐增大，脱脂率随之提高。在180℃、较高氨水质量分数的处理条件下，ΔE*达到最大值58.89，脱脂率达到最高值70.00%。颜色参数与脱脂率呈局部二次函数关系，相关系数最高为0.713。在以径向基函数为核函数的SVR模型中，预测含脂率和脱脂率的均方根误差分别为0.523和4.315，决定系数分别为0.847和0.823，该预测模型可应用于脱脂率检测的前期筛选。【结论】本研究成功构建了基于SVR的马尾松木材脱脂率预测模型。该模型在脱脂率检测的前期筛选中具有一定的应用价值，能够在一定程度上实现检测过程的快速、简便和无损化。本研究为马尾松木材脱脂率检测的效率提升和质量改进提供了一种新的方法。
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  异戊二烯共聚改性木质素补强橡胶复合材料

  侯世航, 任顺强, 王司晨, 张继川, 樊永明

  北京林业大学学报. 2025, 47(03): 162-170.

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  【目的】木质素是一种中等极性的天然高分子材料，与橡胶基体相容性较差，难以直接作为橡胶工业的补强填料。为降低木质素的极性并改善其与非极性橡胶的相容性，本研究开发了一种新型共聚改性木质素材料。【方法】采用丙烯酰氯对木质素进行酰化改性，并通过自由基共聚反应，将酰化木质素与异戊二烯进行共聚合，在木质素大分子中引入长链烷烃侧基，制备异戊二烯/酰化木质素共聚材料（ALI）。然后，对改性木质素的结构变化进行表征，并分析ALI在橡胶基体中的分散特性以及天然橡胶复合材料的力学性能。【结果】改性木质素材料的羟基含量降低，接触角从66.13°提高到80.16°，这表明其分子极性降低且与橡胶基体的相容性增强。当ALI的添加量为5 g时，复合材料的拉伸强度达到20.61 MPa，与炭黑填充样品相近；断裂伸长率为581.20%，较炭黑填充样品提高了42.40%。这表明改性木质素材料在填料-橡胶网络中分散良好，且橡胶基体得到了有效补强。【结论】本研究成功开发的异戊二烯/酰化木质素共聚材料显著改善了木质素与橡胶基体的相容性，使天然橡胶复合材料表现出优异的强度和韧性，实现了对天然橡胶复合材料的有效补强。