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《北京林业大学学报》征稿简则
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北京林业大学学报 北大核心 2025年第4期F0003-F0003,共1页
1征稿范围为保持学科特色,本刊重点刊载林草遗传育种、植物生理、林草培育与经营、林草生态与土壤、生物多样性保护、林草病虫鼠害防控、自然保护区管理、园林植物与观赏园艺、经济林、草坪科学与工程、水土保持与荒漠化防治、木材科学... 1征稿范围为保持学科特色,本刊重点刊载林草遗传育种、植物生理、林草培育与经营、林草生态与土壤、生物多样性保护、林草病虫鼠害防控、自然保护区管理、园林植物与观赏园艺、经济林、草坪科学与工程、水土保持与荒漠化防治、木材科学与木质材料、生物质材料、林产化工、森林药/食品、智慧林机、林草智算等领域的高质量原创性研究论文与综述。 展开更多
关键词 北京林业大学学报 林草遗传育种
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《北京林业大学学报》征稿简则
2
北京林业大学学报 北大核心 2025年第5期F0003-F0003,共1页
1征稿范围为保持学科特色,本刊重点刊载林草遗传育种、植物生理、林草培育与经营、林草生态与土壤、生物多样性保护、林草病虫鼠害防控、自然保护区管理、园林植物与观赏园艺、经济林、草坪科学与工程、水土保持与荒漠化防治、木材科学... 1征稿范围为保持学科特色,本刊重点刊载林草遗传育种、植物生理、林草培育与经营、林草生态与土壤、生物多样性保护、林草病虫鼠害防控、自然保护区管理、园林植物与观赏园艺、经济林、草坪科学与工程、水土保持与荒漠化防治、木材科学与木质材料、生物质材料、林产化工、森林药/食品、智慧林机、林草智算等领域的高质量原创性研究论文与综述。 展开更多
关键词 北京林业大学学报 林草遗传育种
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密度调控对中龄米老排人工林材种结构和经济效益的影响
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作者 唐继新 陈东成 +2 位作者 潘启龙 刘衡 蒋志林 北京林业大学学报 北大核心 2025年第4期82-91,共10页
【目的】分析密度调控对中龄米老排人工林材种结构和经济效益的影响,为其人工林的经营决策提供科学依据。【方法】以广西南亚热带区域内中龄阶段实施模式Ⅰ密度调控策略(经历1次间伐,伐后林分密度为1200株/hm^(2))的哨平米老排试验林和... 【目的】分析密度调控对中龄米老排人工林材种结构和经济效益的影响,为其人工林的经营决策提供科学依据。【方法】以广西南亚热带区域内中龄阶段实施模式Ⅰ密度调控策略(经历1次间伐,伐后林分密度为1200株/hm^(2))的哨平米老排试验林和模式Ⅱ密度调控策略(经历3次间伐,伐后林分密度为520株/hm^(2))的青山米老排试验林为对象,在各林分中伐取了14株不同径阶的标准木进行树干解析,以中央断面区分求积法计算各材种出材量,并通过更新重置成本法分析不同林分的经济效益。【结果】(1)模式Ⅰ与模式Ⅱ林分之间的小径材和中径材非累计出材量的差异均显著(P<0.05)。(2)从第25年起,模式Ⅱ林分的小径材累计出材量低于模式Ⅰ;从第21年起,模式Ⅱ林分的中径材和大中径材累计出材量均高于模式Ⅰ,但两林分各材种累计出材量的差异均未达显著水平(P>0.05)。(3)模式Ⅰ与模式Ⅱ林分各材种累计出材量的变化规律相似:小径材累计出材量先随林龄的增长而递增,然后小幅递减,最后趋于稳定;中径材累计出材量先随林龄增长而增长,然后趋于稳定;大径材和大中径材的累计出材量随林龄的增长而递增。(4)以中小径材为经营目标,模式Ⅰ与模式Ⅱ林分的最佳轮伐期分别为17~19年和17~21年,经济效益差异不显著;以大中径材为主要经营目标,从第23年起模式Ⅱ林分的动态经济效益显著高于模式Ⅰ(P<0.05),且模式Ⅱ林分的轮伐期应≥26年。【结论】模式Ⅰ与模式Ⅱ的密度调控措施对米老排人工林不同材种的累计出材量和静态经济效益影响不显著,但对动态经济效益的影响显著。两种模式林分的最优经营策略(动态经济效益最大)均为生产中小径材,两者在该策略下的经济效益无显著差异;当生产大中径材时,两种模式的动态经济效益均随林龄增长显著下降,其中模式Ⅰ林分会出现亏损,但模式Ⅱ仍能保持较好的盈利水平。 展开更多
关键词 米老排 密度调控 树干解析 材种结构 经济效益
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基于3种时间序列模型的北京市每日花粉浓度预测
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作者 张鑫 杨华 +1 位作者 董玲玲 张宏远 北京林业大学学报 北大核心 2025年第6期90-100,共11页
【目的】分析花粉高峰期持续时间和浓度峰值,构建北京市每日花粉浓度的最优预测模型,为科学预测未来每日花粉浓度提供数据支持。【方法】采用多重插补法处理2015—2020年北京市每日花粉浓度时间序列中的缺失数据,2015—2019年数据用于建... 【目的】分析花粉高峰期持续时间和浓度峰值,构建北京市每日花粉浓度的最优预测模型,为科学预测未来每日花粉浓度提供数据支持。【方法】采用多重插补法处理2015—2020年北京市每日花粉浓度时间序列中的缺失数据,2015—2019年数据用于建立SARIMA、LSTM和Prophet 3种时间序列模型,预测未来一年(2020年,共计182 d)的花粉浓度变化。【结果】(1)随机森林法、贝叶斯线性回归法、观测值中随机取样法和加权预测均值匹配法4种多重插补法中,随机森林法的第3个插补数据集P值最小(P=0.002),为最优插补数据集。(2)2015—2020年每日平均花粉浓度数据显示,春季高峰期集中在3—6月,4月初达到峰值(792粒/(103 mm^(2)));秋季高峰期集中在8月至9月末,在9月初达到峰值(449粒/(103 mm^(2)))。2015—2019年花粉浓度总体呈逐年下降趋势,2020年呈现阶跃式上升;其中,2015年高峰期持续时间最长(春季107 d,秋季65 d),2018年最短(春季60 d,秋季46 d);2020年花粉浓度峰值达到最高水平,而2019年花粉浓度峰值最低。(3)3种时间序列模型中,LSTM模型对北京市每日花粉浓度时间序列的描述和预测效果最佳。当LSTM模型的时间步长(look_back)为60时,模型预测效果最佳,RMSE、MAE均为最小,R^(2)=0.78。相比之下,Prophet模型效果较差,无法灵敏捕捉浓度峰值,预测值存在负数情况,预测效果不佳。SARIMA模型拟合效果尚可,但预测效果不理想,预测值存在为负的情况。【结论】与SARIMA和Prophet模型相比,LSTM模型更适用于北京市每日花粉浓度时间序列模型的建立与长期预测。未来研究应完善花粉浓度数据,优化模型性能,以更准确地预测花粉高峰期的起止时间、持续时间及高峰浓度,为过敏性疾病的防控提供更可靠的依据。 展开更多
关键词 多重插补法 花粉浓度 长短期记忆神经网络 长期预测
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TSIT-PatchTST模型:一种净生态系统交换量(NEE)缺失值插补方法
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作者 齐建东 石成城 吴鹏 北京林业大学学报 北大核心 2025年第2期105-118,共14页
【目的】净生态系统交换量(NEE)是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标,NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度,提出一种... 【目的】净生态系统交换量(NEE)是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标,NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度,提出一种融合时间序列表征向量的TSIT-PatchTST深度学习模型。【方法】以全球长期通量观测网络站点的碳通量因子数据为研究对象,通过构造短缺失(1 d)、中缺失(7 d)、长缺失(30 d)3种随机连续数据缺失场景,评估边际分布采样法(MDS)、PatchTST模型、TS2Vec-PatchTST模型和TSIT-PatchTST模型在8种不同植被类型下NEE的插补结果。【结果】在短缺失场景下,4种插补方法都表现出最优的性能。随着连续缺失天数的增多,MDS的插补精度逐渐下降,该方法在长缺失场景下已不能对NEE进行有效插补,而其他3种深度学习模型能够有效地插补NEE缺失数据。综合3种缺失场景,TSIT-PatchTST模型表现出最优的插补性能,尤其在长缺失场景下该模型具有较高的插补精度。长缺失场景下,TSIT-PatchTST模型对31个站点插补结果的平均均方误差(MSE)为0.942μmol/(m2·s),平均绝对误差(MAE)为0.628μmol/(m2·s),平均R2为0.457。与PatchTST模型的插补结果相比,TSIT-PatchTST模型平均MSE下降了53.3%,平均MAE下降了39.7%,平均R2相持平。【结论】综合8种植被类型和3种缺失场景的应用结果,得出TSITPatchTST模型的插补效果最佳,并具有适应性。TSIT-PatchTST模型可应用于时间序列数据缺失场景以提高数据插补精度。 展开更多
关键词 深度学习 模型开发 数据插补 TSIT-PatchTST模型 碳循环 植被类型 净生态系统交换量(NEE)
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百合与花韭花朵开放过程的解剖观察
6
作者 逯久幸 朱晓仪 +5 位作者 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 北大核心 2025年第3期107-115,共9页
【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... 【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S53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。 展开更多
关键词 百合 花韭 开花过程 解剖观察 花瓣运动
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北京居住区鸟类群落特征及其影响因素
7
作者 殷鲁秦 王成 刘锐之 北京林业大学学报 北大核心 2025年第6期80-89,共10页
【目的】城市是鸟类的重要栖息地之一,为全面了解城市生物多样性格局,并探索居住区生物多样性保育策略,本研究以鸟类为研究对象,以北京中心城区的居住区为研究区域,探究城市居住区是否是鸟类的重要活动空间,分析留鸟、候鸟以及不同食性... 【目的】城市是鸟类的重要栖息地之一,为全面了解城市生物多样性格局,并探索居住区生物多样性保育策略,本研究以鸟类为研究对象,以北京中心城区的居住区为研究区域,探究城市居住区是否是鸟类的重要活动空间,分析留鸟、候鸟以及不同食性鸟类群落特征的季节变化,并揭示鸟类多样性的影响因素,以期为居住区鸟类多样性保护和生物多样性之都建设提供科学依据。【方法】共选取了40个居住小区,采用直接计数法进行为期一年的鸟类调查。通过方差分析比较了不同季节鸟类群落特征之间的差异,利用主坐标分析对不同季节鸟类的群落构成进行分析,并采用广义线性模型探究居住区环境因子对鸟类群落特征的关键影响因素。【结果】(1)共记录鸟类10目23科51种,其中麻雀为极优势种,灰喜鹊、珠颈斑鸠、喜鹊和白头鹎为优势种。(2)鸟类物种丰富度和多度均呈双峰型分布,春秋季物种数显著高于夏季和冬季,但多度的季节差异性不显著。留鸟的物种数、多度和密度均显著高于候鸟,且候鸟在不同季节间差异显著,而留鸟的差异不显著。不同食性鸟类的物种数、多度和密度均存在显著差异,其中杂食性最高,肉食性鸟类最低,虫食性鸟类的物种随季节变化显著。留鸟和候鸟的群落构成对季节变化的响应不同,候鸟的群落构成随季节发生变化,而留鸟全年稳定无明显变化。(3)留鸟受环境因子影响不显著,而候鸟受环境因子的影响显著。建筑密度、道路密度和建筑层数对鸟类多样性具有负效应,乔木覆盖率具有正效应。【结论】研究揭示了在高度城市化地区,居住区是鸟类的重要活动空间,对维持城市鸟类多样性具有重要作用。乔木覆盖率对鸟类多样性具有显著的积极影响,未来应加强居住区绿地的生境营建,助力城市生物多样性保育。 展开更多
关键词 居住区 城市鸟类 季节变化 影响因素 生物多样性
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基于无人机影像和MDIEA-YOLO苗木识别模型的造林验收智能系统
8
作者 王武魁 廉瑞峰 +3 位作者 吴明晶 张大兴 石燕妮 谷亚宇 北京林业大学学报 北大核心 2025年第5期14-25,共12页
【目的】传统造林验收方法效率低且难以适应复杂场景,同时无人机影像难以直接用于AI模型输入,制约了造林智能化验收的实现。本研究针对造林验收场景提出一种基于无人机影像的MDIEA-YOLO检测模型,旨在实现对造林幼苗的高效识别与计数,提... 【目的】传统造林验收方法效率低且难以适应复杂场景,同时无人机影像难以直接用于AI模型输入,制约了造林智能化验收的实现。本研究针对造林验收场景提出一种基于无人机影像的MDIEA-YOLO检测模型,旨在实现对造林幼苗的高效识别与计数,提高造林验收的精确度和效率,为林业管理现代化提供技术支持。【方法】为实现上述目标,本研究开发了“多维交互增强注意力模块”(MDIEA),该模块融合了卷积块注意力机制和Shuffle Attention机制,能够高效处理复杂场景和小目标特征,显著提升网络的解析能力。通过将MDIEA嵌入YOLOv8特征提取网络,细化的通道和空间注意力加权增强了关键特征的识别能力。此外,引入XIoU损失函数优化了模型对小型和重叠目标的边界定位能力,进一步提升检测精度。最终,构建了基于无人机影像和MDIEA-YOLO模型的端到端影像预处理流程,实现了造林幼苗的自动识别与计数。【结果】在福建将乐国有林场的实验中,MDIEA-YOLO模型在1年生、2年生、3年生数据集上分别获得了97.5%、96.1%、96.8%的mAP0.5值,明显优于其他对比模型。在不同光照和分辨率条件下,MDIEA-YOLO模型的m AP0.5值均保持在92%以上,显示出良好的鲁棒性。在处理100张影像时,MDIEA-YOLO模型的CPU与GPU处理效率相近,无明显差异,表明该系统在实际应用中具有较高的灵活性和适应性。与人工检验对比发现,该系统在关键指标上展现了与人工检验相当甚至更高的准确性和效率,证明了系统的可靠性和实用性。【结论】本研究提出的造林验收无人机影像预处理系统,有效推动了造林验收的智能化进程,显著提升了验收效率和精度,为造林验收领域提供了新的技术解决方案,具备广泛的应用前景。未来,将继续优化模型性能,扩大数据集规模,以适应更广泛的应用场景,推动林业管理的现代化进程。 展开更多
关键词 数字化造林验收 无人机(UAV) 图像识别 小目标检测 YOLOv8 注意力机制 损失函数优化
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不同构型集成竹格栅夹芯板抗弯性能
9
作者 王智丰 周李承 北京林业大学学报 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
【目的】针对集成竹利用效率不高,使用形式较为单一的问题,探索其轻质、高效特性的先进结构形式,这对推动竹材在工程领域的应用方面具有重要意义。本研究旨在探究不同构型格栅芯体对集成竹格栅夹芯板弯曲性能的影响,选出不同格栅构型中... 【目的】针对集成竹利用效率不高,使用形式较为单一的问题,探索其轻质、高效特性的先进结构形式,这对推动竹材在工程领域的应用方面具有重要意义。本研究旨在探究不同构型格栅芯体对集成竹格栅夹芯板弯曲性能的影响,选出不同格栅构型中抗弯性能最优的结构,为其在实际工程的应用提供理论依据。【方法】以集成竹为原材料,通过嵌锁法分别设计加工3种具有不同构型(三角形格栅、方形格栅和Kagome形格栅)的集成竹格栅夹芯板。对不同格栅芯体的集成竹格栅夹芯板进行四点弯曲试验,探讨夹芯板结构的受弯性能,分析夹芯板结构在受弯荷载下的破坏机理、跨中挠度、抗弯刚度和极限承载力的变化规律,并对3种不同芯体集成竹格栅夹芯板结构的比强度和比刚度进行对比。同时,采用有限元方法建立集成竹格栅夹芯板四点弯曲试验模型,并进行数值模拟分析。【结果】3种不同构型格栅芯体的集成竹格栅夹芯板结构在受弯加载过程中均表现为剪切破坏。三角形集成竹格栅夹芯板的承载能力最好,三角形和Kagome形格栅极限承载力分别为38.7和27.5 kN,较极限承载力22.5 kN的方形格栅增加了71.9%和22.2%;同时三角形集成竹格栅夹芯板的比强度为133.5 kN·m/kg,较方形(94.6 kN·m/kg)和Kagome形(96.7 kN·m/kg)分别提高了41.2%和38.1%。有限元模型的模拟结果与试验结果较一致,能有效预测集成竹格栅夹芯板的弯曲性能。【结论】3种格栅构型中三角形集成竹夹芯板弯曲性能最优,能够更好地发挥集成竹轻质高强的性能优势。研究结果可为竹材在工程领域的应用提供一种高效的结构形式及理论依据。 展开更多
关键词 结构板材 有限元法 失效模式 弯曲强度 集成竹夹芯板 格栅构型
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木材微观结构分析方法与特征参数
10
作者 漆楚生 詹志斌 戴璐 北京林业大学学报 北大核心 2025年第3期7-18,共12页
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... 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。 展开更多
关键词 木材 微观结构 特征参数 显微分析 MICRO-CT
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杜仲产业化进程中的瓶颈问题及其解决对策
11
作者 康向阳 北京林业大学学报 北大核心 2025年第3期1-6,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 杜仲 产业化进程 瓶颈问题 资源整合
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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
12
作者 高磊 刘丹 北京林业大学学报 北大核心 2025年第3期28-37,共10页
【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... 【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。 展开更多
关键词 紫椴 SSR标记 遗传多样性 遗传分化 DNA指纹图谱 聚类分析
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芍药切花内参基因筛选及乙烯生物合成关键基因表达分析 被引量:1
13
作者 戴睿 段帅帅 +5 位作者 肖士奎 卫志鹏 吕淑芳 史国安 吴疆 范丙友 北京林业大学学报 北大核心 2025年第1期106-115,共10页
【目的】筛选芍药切花开放至衰老过程中和盛开期不同组织中稳定表达的最适内参基因,深入解析ACS和ACO基因在乙烯介导的芍药切花开放至衰老过程中的功能。【方法】(1)以芍药‘桃花飞雪’为材料,基于qRT-PCR技术分析13个候选内参基因在芍... 【目的】筛选芍药切花开放至衰老过程中和盛开期不同组织中稳定表达的最适内参基因,深入解析ACS和ACO基因在乙烯介导的芍药切花开放至衰老过程中的功能。【方法】(1)以芍药‘桃花飞雪’为材料,基于qRT-PCR技术分析13个候选内参基因在芍药切花开放至衰老不同时期及盛开期不同组织中表达水平的变化,应用geNorm、NormFinder、BestKeeper等软件和ΔCt法对其表达稳定性进行了评价;通过在线RefFinder网站分析获得候选内参基因表达稳定性的综合排名。(2)利用筛选出的双内参基因,对乙烯生物合成关键基因ACS和ACO在芍药切花开放至衰老不同时期及盛开期不同组织中的表达水平进行定量分析。【结果】(1)在芍药切花开放至衰老的不同时期,geNorm分析表明GAPDH和RAN3表达稳定性最好;NormFinder分析显示RAN3表达最稳定;BestKeeper分析表明18S rRNA表达稳定性最好;RefFinder综合分析表明RAN3和GAPDH为最适内参基因。(2)在盛开期芍药切花花器官不同组织中,geNorm分析表明ARF和PP2A表达稳定性最好;NormFinder分析显示UBQ表达最稳定;BestKeeper分析表明GAPDH表达稳定性最好;RefFinder综合分析表明UBQ和ARF为最适内参基因。(3)在芍药切花开放至衰老过程中,ACS基因表达量显著低于ACO基因表达量,是调控乙烯合成的开关;ACO主要在切花开放前期(瓶插0~12 h)发挥作用;ACS表达量在绽口期和衰败期(瓶插6 h和144 h)均发挥重要作用,并在盛开期对乙烯合成起到限制作用;(4)在芍药切花盛开期不同组织中,ACS基因表达量显著低于ACO,ACS和ACO基因的表达存在组织差异性,且均在茎和花萼中表达较高。【结论】本研究筛选出芍药切花开放至衰老不同时期(RAN3和GAPDH)以及盛开期不同组织中(UBQ和ARF)qPCR定量表达分析的双内参基因组合;乙烯生物合成关键基因ACO主要在芍药切花开放过程发挥作用,ACS基因在芍药切花开放和衰老过程均发挥重要的作用。研究结果将为切花寿命的改良提供参考。 展开更多
关键词 芍药 内参基因 表达稳定性 开花 衰老 乙烯生物合成
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林火干扰对林分结构及植被更新影响研究进展 被引量:1
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作者 郑鑫 刘晏铭 +5 位作者 司莉青 舒立福 陈锋 王千雪 王烁 张吉利 北京林业大学学报 北大核心 2025年第1期156-162,共7页
林火是森林生态系统中重要的干扰因素。严重的森林火灾会破坏林分结构,影响生态系统的稳定性,但适度火干扰可以促进植被更新,改变群落的演替动态,并提高物种多样性。本文综述了林火干扰对林分结构和植被更新的影响研究进展,特别是林火... 林火是森林生态系统中重要的干扰因素。严重的森林火灾会破坏林分结构,影响生态系统的稳定性,但适度火干扰可以促进植被更新,改变群落的演替动态,并提高物种多样性。本文综述了林火干扰对林分结构和植被更新的影响研究进展,特别是林火干扰对树木存活、林分结构及植被更新的影响。研究表明,林火引起的树木死亡是影响林分结构和树种组成的关键因素;林火干扰后植被群落的变化主要取决于火烧强度,轻度火干扰对乔木层影响较小,而重度火干扰则可能导致生态系统逆向演替。目前,国内外研究主要关注不同林型、火强度、火烈度、季节以及不同过火类型等因素对林分结构和植被更新的影响,尚缺乏林火干扰对树木生长和植被更新机制的长期连续研究。未来研究应重点关注以下几个方面:基于固定样地连续监测,研究不同林火干扰条件下林分结构和植被更新演替的长期动态;完善采样数据集,结合生物物理及生理过程建模,构建更完整的预测体系,以准确预测火后不同树种组成的林分树木生长状况;深入探讨林火与其他扰动因子的交互作用机制,分析其对林分结构的协同影响。研究结果将有助于深入理解林火干扰对林分结构和植被更新的影响,推动该领域的发展。 展开更多
关键词 林火干扰 树木死亡 林分结构 火后更新
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基于潜在生产力的吉林省长白落叶松人工林立地质量评价 被引量:1
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作者 罗光成 雷相东 +3 位作者 史景宁 何潇 向玮 李玉堂 北京林业大学学报 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
【目的】为验证基于林分潜在生长量的立地质量评价方法的可行性,并优化此方法,采用潜在生长量法估算林分断面积和蓄积潜在生产力,为长白落叶松人工林立地质量评价和抚育经营提供科学依据。【方法】基于吉林省一类调查和二类调查局级固... 【目的】为验证基于林分潜在生长量的立地质量评价方法的可行性,并优化此方法,采用潜在生长量法估算林分断面积和蓄积潜在生产力,为长白落叶松人工林立地质量评价和抚育经营提供科学依据。【方法】基于吉林省一类调查和二类调查局级固定样地数据,采用广义代数差分法建立长白落叶松人工林优势高生长模型,根据地位指数划分立地等级。建立含立地等级哑变量的断面积和蓄积生长模型,利用黄金分割法搜索最优密度,求解潜在生产力,并通过自然稀疏线进行验证;以现实林分年龄和林分密度指数计算现实生产力;结合现实生产力和潜在生产力两者差异综合评估生产力提升空间。【结果】(1)长白落叶松人工林的优势高、断面积、蓄积生长模型拟合效果良好,调整决定系数为0.877、0.985、0.966;均方根误差为1.037 m、0.886 m^(2)/(hm^(2)·a)、9.756 m3/(hm^(2)·a);相对均方根误差为7.353%、6.588%、11.890%。5个立地等级的地位指数平均值大小为19.8、17.8、15.7、13.5和11.6 m。(2)同一林龄,断面积和蓄积潜在生产力对应的最优林分密度指数不同。基准年龄30年时断面积潜在生产力为0.861~0.941 m^(2)/(hm^(2)·a),蓄积潜在生产力为5.319~8.775 m3/(hm^(2)·a)。与近熟林、成熟林、过熟林相比,中龄林和幼龄林现实生产力与潜在生产力差异较大,表明它们具有较大的生产力提升空间。(3)在林分生长过程中,潜在生产力对应的最优密度始终不大于林分自然稀疏的最大密度。【结论】约束林分初始株数后计算的潜在生产力更符合实际,进一步验证了基于潜在生长量的立地质量评价方法的可行性。在中幼龄阶段,长白落叶松的现实生产力与潜在生产力差异显著,该差异随立地质量的下降而增大。研究结果给出了潜在生产力对应的最优林分密度,可为长白落叶松人工林的抚育经营提供依据。 展开更多
关键词 潜在生产力 现实生产力 广义代数差分法 立地质量评价 自然稀疏线
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MAFF-YOLO:面向造林验收的明穴目标检测模型 被引量:1
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作者 石燕妮 王武魁 +3 位作者 吴明晶 张大兴 廉瑞峰 谷亚宇 北京林业大学学报 北大核心 2025年第4期142-154,共13页
【目的】为解决传统林场造林验收过程中存在的主观性强、缺乏科学性以及管理人员不足等问题,本研究提出一种基于单阶段目标检测框架的造林明穴检测模型MAFF-YOLO,旨在自动识别并统计造林明穴的数量和位置,推动造林验收的数字化转型,提... 【目的】为解决传统林场造林验收过程中存在的主观性强、缺乏科学性以及管理人员不足等问题,本研究提出一种基于单阶段目标检测框架的造林明穴检测模型MAFF-YOLO,旨在自动识别并统计造林明穴的数量和位置,推动造林验收的数字化转型,提高验收效率和科学性。【方法】基于YOLOv8模型,通过多方面改进获得了MAFF-YOLO。首先,采用MobileNetV4作为主干网络,引入更多参数和层次结构提高检测精度;其次,添加基于归一化的注意力模块(NAM),增强对明穴特征的捕捉能力,减少误检和漏检;然后,将特征融合模块替换为跨尺度特征融合模块(CCFM),在降低特征图拼接计算量的同时整合不同尺度特征,提升对小尺度明穴的检测能力;接着,将检测头替换为RFAHead,根据数据的复杂性和重要性动态调整感受野,增强网络对不同输入特征的适应性;最后,优化边界框损失函数为FocusCIoU,改善正负样本分布不平衡问题,增强对关键样本的学习能力。【结果】MAFF-YOLO在识别明穴数量和位置方面表现出较高的准确性。与基础YOLOv8模型相比,其精度提高了1个百分点,mAP50提高了0.7个百分点,F_(0.5)提高了0.6个百分点,且算法复杂度显著降低。【结论】在相同实验条件下,MAFF-YOLO相较于其他现有方法,在提升模型对造林明穴目标的检测效果方面表现出显著优势,并已成功集成至端到端的检测系统中,为造林验收的数字化提供了技术支持,进一步提升了造林验收的效率和科学性。 展开更多
关键词 小目标检测 YOLOv8 算法 数字化造林验收 无人机 MobileNetV4 NAM CCFM
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杨树PtoXTH34基因过表达提高烟草抗旱性 被引量:1
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作者 郝玄瑞 姜妍 +1 位作者 王宇倩 盖颖 北京林业大学学报 北大核心 2025年第1期63-71,共9页
【目的】探究杨树木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PtoXTH34在植物响应干旱胁迫过程中发挥的功能。【方法】将杨树PtoXTH34基因在烟草中异源表达,并进行干旱胁迫,分析过表达烟草表型以及光合作用、抗逆等指标的变化。【结果】(1)过表达Pto... 【目的】探究杨树木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PtoXTH34在植物响应干旱胁迫过程中发挥的功能。【方法】将杨树PtoXTH34基因在烟草中异源表达,并进行干旱胁迫,分析过表达烟草表型以及光合作用、抗逆等指标的变化。【结果】(1)过表达PtoXTH34基因能够显著降低离体烟草叶片的失水率。(2)干旱处理14 d后,对照植株出现明显的枯萎现象,而过表达PtoXTH34烟草叶片生长良好,仍为绿色,且过表达PtoXTH34植株的株高和茎直径均显著高于对照植株。(3)干旱处理14 d后,对照植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均趋近于0,而过表达PtoXTH34烟草的各项光合指标均极其显著高于对照植株,且高于干旱处理前。(4)干旱处理14 d后,对照植株体内的H2O2和MDA含量均出现大幅上升,且显著高于过表达PtoXTH34植株,对照植株出现活性氧积累现象,且叶片损伤程度较大,而过表达PtoXTH34植株并未出现此现象。【结论】过表达PtoXTH34烟草通过降低叶片失水率,提升光合作用,清除活性氧积累,进而提高植株的抗旱性。本研究为揭示杨树PtoXTH34的基因功能奠定了基础,丰富了林木分子育种的基因资源。 展开更多
关键词 杨树 基因表达 木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因 抗旱性 光合作用 烟草
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基于认知负荷的人机界面综合评价方法--以森林消防指挥车显控台为例
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作者 陈鹤元 钟文博 +3 位作者 杨洪泽 高嵩 杨宛萤 李博 北京林业大学学报 北大核心 2025年第6期141-151,共11页
【目的】显控台人机界面在复杂任务环境中普遍存在信息层级冗余和视觉搜索效率低等问题,导致操作员认知负荷过载,严重影响任务执行效率和操作安全性。针对这一现状,本研究提出一种基于认知负荷理论的主客观融合赋权综合评价方法,旨在通... 【目的】显控台人机界面在复杂任务环境中普遍存在信息层级冗余和视觉搜索效率低等问题,导致操作员认知负荷过载,严重影响任务执行效率和操作安全性。针对这一现状,本研究提出一种基于认知负荷理论的主客观融合赋权综合评价方法,旨在通过优化显控台界面布局与信息呈现方式,降低操作员外在认知负荷,提升交互效率与任务执行效能,为复杂人机界面设计提供普适性方法论支持。【方法】为实现上述目标,本研究基于认知负荷理论与工效学原则,构建包含界面复杂度、视觉搜索效率、可达域覆盖率的多维评价体系。采用BWM法确定主观权重,并结合熵权法计算客观权重,通过主客观融合赋权模型融合主客观指标,运用模糊综合评价法对界面性能进行综合评价。通过Jack软件仿真分析显控台的可达域与可视域,并结合眼动实验、NASA-TLX量表及任务绩效进行多维数据验证优化效果。实验以12名男性被试为对象,设计11项模拟任务,对比优化前后界面性能差异。【结果】优化后的界面显著提升了任务效率和准确性:主任务完成时间缩短至(122.42±17.23)s,任务正确率提升至(95.45±8.23)%。眼动实验分析表明,注视次数从69.44±12.35减少至56.24±12.71,瞳孔扩张值从(4.03±0.23)px降低至(3.81±0.28)px。此外,NASA-TLX评分显著下降至42.61±4.54,模糊综合评分从62.51升至78.10。这些结果直观地展示了优化设计在降低认知负荷和提升任务效率方面的显著成效。【结论】本研究通过实验验证了主客观融合赋权方法的有效性。该方法通过主客观权重融合与模糊逻辑分析,有效降低了操作员的外在认知负荷,并显著提升了任务效率,为高负荷作业场景下的人机界面优化设计提供了兼具科学性与适应性的方法论支持。 展开更多
关键词 人机界面 认知负荷 多维评价 仿真 眼动实验 视觉搜索 显控台 森林消防指挥车
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基于转录组的ABA介导的旱柳枝条失水响应
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作者 胡耀芳 李奥 +5 位作者 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 北大核心 2025年第3期19-27,共9页
【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... 【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P_(50)水势枝条的显著差异基因共5672个,钨酸钠溶液浸泡与去离子水浸泡旱柳失水至P_(50)水势枝条的显著差异基因共5033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P_(50)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。 展开更多
关键词 旱柳 水势 转录组 ABA 淀粉水解 干旱响应 差异表达基因
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千年桐物种特异PGK3-TPS10-CYP726基因簇挖掘及其进化和表达特征
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作者 王银行 高暝 +3 位作者 赵耘霄 汪阳东 李伟 陈益存 北京林业大学学报 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
【目的】基于全基因组挖掘高质量物种特异基因簇,为深入分析物种性状和遗传改良提供新的思路。【方法】通过基因组、转录组、蛋白数据联合分析,利用生物信息手段进行高质量基因簇预测与筛选,对目标基因簇进行基因组共线性、基因组结构... 【目的】基于全基因组挖掘高质量物种特异基因簇,为深入分析物种性状和遗传改良提供新的思路。【方法】通过基因组、转录组、蛋白数据联合分析,利用生物信息手段进行高质量基因簇预测与筛选,对目标基因簇进行基因组共线性、基因组结构、系统进化和转录表达分析。【结果】(1)预测了千年桐高可信度PGK3-TPS10-CYP726基因簇,该基因簇中共包括13个酶编码基因,具体包括:3-磷酸甘油醛脱氢酶3(GAPCP3)、CHD4细胞色素P45071D(CYP71D55)、细胞色素P450726A(CYP726A)、萜类合酶10(TPS10)、磷酸甘油酸激酶3(PGK3)等。(2)PGK3-TPS10-CYP726基因簇具有良好的共表达和共通路特征,在千年桐基因组中展示了良好的独特性和完整性。(3)PGK3-TPS10-CYP726基因簇有约一半基因在双子叶植物中存在较高的保守性,但在单子叶植物中存在基因缺失的现象;PGK3基因一直保留于单双子叶植物和苔藓植物中,其序列在进化过程中高度保守;推测PGK3-TPS10-CYP726基因簇起源于早期基部类群,并在千年桐物种分化后形成。(4)千年桐物种特异PGK3-TPS10-CYP726基因簇在根部特异高表达,在枯萎病病原菌侵染后的早、中期的千年桐根木质部呈现持续显著高表达。【结论】首次鉴定了千年桐物种特异基因簇PGK3-TPS10-CYP726,并分析了其进化起源和表达特征,为解析千年桐抗枯萎病等特有性状提供了新的视角。 展开更多
关键词 千年桐 基因簇 物种特异 进化起源 细胞色素P450 磷酸甘油酸激酶3 抗枯萎病
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