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辽东山区长白落叶松人工林生长收获模型与模拟研究

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辽东山区长白落叶松人工林生长收获模型与模拟研究

作者：何远洋北京林业大学

学位级别：硕士

长白落叶松(Larix olgensis)是东北地区重要的造林树种之一,本研究通过收集辽东山区长白落叶松113块样地数据和66株解析木数据,分析了其生长过程,并采用逐步回归法拟合出胸径生长量模型、树高生长量模型、胸径——树高模型、树冠宽模型... 详细信息

长白落叶松(Larix olgensis)是东北地区重要的造林树种之一,本研究通过收集辽东山区长白落叶松113块样地数据和66株解析木数据,分析了其生长过程,并采用逐步回归法拟合出胸径生长量模型、树高生长量模型、胸径——树高模型、树冠宽模型、树冠率模型以及单木材积模型等核心生长模型,各个模型均通过了t检验,残差服从正态分布,模型拟合效果较好。将各生长模型嵌入FVS系统,对系统精度进行检验后,模拟不同抚育强度下落叶松生长情况,旨在为辽东山区长白落叶松人工林的经营管理提供理论指导,并为建立覆盖全国的森林植被模拟系统(C-FVS)提供参考和借鉴。具体结论如下：(1)辽东山区长白落叶松胸径生长量模型、树高生长量模型、胸径—树高模型、树冠宽模型、树冠率模型和单木材积模型的表达形式以及相关系数见表1。(2)长白落叶松生长过程为：胸径连年生长量的最大值出现在第7a,平均生长量的最大值出现在16a,连年生长量与平均生长量相交的时间是在17a-20a;树高连年生长量最大值出现在6a,平均生长量的最大值出现在13a,连年生长量与平均生长量相交的时间在12a-14a。长白落叶松在生长初期材积增长缓慢,在30a以后一直生长较快,但是直到56a时,长白落叶松没有达到数量成熟林。(3)将各个生长模型嵌入FVS系统后,模拟了不同密度长白落叶松人工林的自然生长过程,以及不同间伐强度下落叶松的生长过程,并认为30%到60%的抚育强度对于长白落叶松的经营是合理的。

关键词：长白落叶松生长模型 FVS 生长过程

基于机器视觉的冶金起重机制动器健康状态监测

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基于机器视觉的冶金起重机制动器健康状态监测

作者：何远洋安徽工业大学

学位级别：硕士

制动器是冶金起重设备中关键的传动部件和安全保障装置,其健康状态直接影响冶金工业的安全生产。由于冶金起重机工作负载重、服役周期长且工作环境恶劣,容易导致制动器制动效能降低,甚至发生制动失效的安全事故。因此,准确有效的制动器... 详细信息

制动器是冶金起重设备中关键的传动部件和安全保障装置,其健康状态直接影响冶金工业的安全生产。由于冶金起重机工作负载重、服役周期长且工作环境恶劣,容易导致制动器制动效能降低,甚至发生制动失效的安全事故。因此,准确有效的制动器健康状态监测方法具有重要的理论价值和工程实际意义。从这一实际问题出发,本文通过分析冶金起重机制动器的工作原理和失效原因,提出了一种基于机器视觉的冶金起重机制动器健康状态监测方法。本文主要研究内容包括以下几个部分:（1）根据冶金企业常用的起重机制动器类型建立了典型起重机制动器制动过程的理论模型,分析了制动器的制动性能和工作机理,研究了其主要失效形式和失效原因。（2）提出了基于机器视觉的冶金起重机制动器健康状态参数监测方法。首先构建了能够反映制动性能的参数指标;再论证了各参数的采样方法,建立了机器视觉采样的数学模型;最后基于此搭建了实验台实现了图像采样。（3）以采样图像为研究对象,提出制动器力矩、推杆位移量标尺图像识别算法。首先通过Retinex算法、直方图均衡化算法、hough算法处理采样图像中灰尘影响、光照不均、拍摄视角倾斜问题;再增强图像特征并对标尺图像分割处理;最后基于分割结果用模板匹配法完成标尺图像识别。该方法能以较小的误差识别标尺示值。（4）针对制动过程中温度、摩擦因数等参数不易直接监测的问题,首先在ABAQUS软件中建立了块式制动器制动过程的热机耦合模型进行参数仿真分析;然后提出了基于BP神经网络模型拟合热机耦合模型的参数识别方法,对数据间的映射关系进行拟合,补足了仿真模型运算量大、耗时长的缺陷,该方法实现了制动器健康状态参数的高效率识别。（5）基于MATLAB软件GUI功能,开发了人机界面完成监测系统设计,该系统丰富了冶金行业安全生产和设备维护方法。

关键词：冶金起重机制动器机器视觉图像处理健康状态监测

华西雨屏区苦竹人工林土壤呼吸各组分特征及其温度敏感性

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应用生态学报 2012年第2期23卷 293-300页

作者：田祥宇涂利华胡庭兴张健何远洋肖银龙四川农业大学林学院长江上游林业生态工程四川省重点实验室四川雅安625014

通过在华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)人工林内建立固定样地、定期监测等方法,研究该人工林生态系统土壤呼吸各组分特征及其温度敏感性.结果表明:2010年2月—2011年1月,苦竹林平均土壤呼吸速率为1.13μmol·m-2·s-1,仲夏最高,深... 详细信息

通过在华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)人工林内建立固定样地、定期监测等方法,研究该人工林生态系统土壤呼吸各组分特征及其温度敏感性.结果表明:2010年2月—2011年1月,苦竹林平均土壤呼吸速率为1.13μmol·m-2·s-1,仲夏最高,深冬最低;凋落物层、无根土壤和植物根系对苦竹林土壤呼吸的贡献率分别为30.9%、20.8%和48.3%,各呼吸组分的季节动态均与土壤总呼吸类似,并与温度和凋落量等因素相关;苦竹林土壤总呼吸(RST)、凋落物层CO2排放(RSL)、无根土壤CO2排放(RSS)和植物根系呼吸(RSR)的年碳排放量分别为4.27、1.32、0.87和2.08Mg C·hm-2·a-1;土壤总呼吸及其各组分与凋落量呈显著正线性相关,与土壤10cm温度和气温均呈显著正指数相关;基于土壤温度计算的RST、RSL、RSS和RSR的Q10值分别为2.90、2.28、3.09和3.19,凋落物层CO2排放的温度敏感性显著低于总呼吸和其他各组分.

关键词：土壤呼吸根呼吸凋落物层CO2释放无根土壤CO2释放 Q10值温度敏感性

模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林细根特性和土壤呼吸的影响

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应用生态学报 2010年第10期21卷 2472-2478页

作者：涂利华胡庭兴张健何远洋田祥宇肖银龙四川农业大学林学院林业生态工程四川省重点实验室四川雅安625014

细根在森林生态系统地下碳循环过程中具有核心地位.2007年11月—2009年11月,对华西雨屏区苦竹人工林进行了模拟氮沉降试验.氮沉降水平分别为对照(CK,0 g N.m-2.a-1)、低氮(5 g N.m-2.a-1)、中氮(15 g N.m-2.a-1)和高氮(30 g N.m-2.a-1)... 详细信息

细根在森林生态系统地下碳循环过程中具有核心地位.2007年11月—2009年11月,对华西雨屏区苦竹人工林进行了模拟氮沉降试验.氮沉降水平分别为对照(CK,0 g N.m-2.a-1)、低氮(5 g N.m-2.a-1)、中氮(15 g N.m-2.a-1)和高氮(30 g N.m-2.a-1)处理,研究氮沉降对苦竹人工林细根和土壤根际呼吸的影响.结果表明:不同处理氮沉降下,<1 mm和1～2 mm细根特性差异较大,与<1 mm细根相比,1～2 mm细根的木质素、磷和镁含量更高,而纤维素、钙含量更低;氮沉降显著增加了<2 mm细根生物量,对照、低氮、中氮和高氮处理的细根生物量分别为(533±89)、(630±140)、(632±168)和(820±161)g.m-2,氮、钾、镁元素含量也明显增加;苦竹林各处理年均土壤呼吸速率分别为(5.85±0.43)、(6.48±0.71)、(6.84±0.57)和(7.62±0.55)t ***-2.a-1,氮沉降对土壤呼吸有明显的促进作用;苦竹林的年均土壤呼吸速率与<2 mm细根生物量和细根N含量呈极显著线性相关.氮沉降使细根生物量和代谢强度增加,并通过增加微生物活性促进了根际土壤呼吸.

关键词：氮沉降土壤呼吸根际呼吸细根苦竹林华西雨屏区

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重庆市九龙坡区古树保护管理现状及对策分析

南方农业 2020年第13期14卷 38-40页

作者：何远洋九龙坡区园林绿化管理处重庆402260

结合重庆市九龙坡区城市建成区范围内已登记73株古树的保护管理现状,分析了古树保护管理中存在古树生长环境差、保护管理投入标准低、日常保护管理措施不到位、古树保护管理意识不强、古树管理信息化水平低、古树历史内涵挖掘不够等问题... 详细信息

结合重庆市九龙坡区城市建成区范围内已登记73株古树的保护管理现状,分析了古树保护管理中存在古树生长环境差、保护管理投入标准低、日常保护管理措施不到位、古树保护管理意识不强、古树管理信息化水平低、古树历史内涵挖掘不够等问题,最后提出了结合城市治理体系明确责任、制订城市古树保护管理标准化体系、设立专项经费与鼓励保护行为、挖掘古树内涵与强化宣传、引导完善法律法规与严格执法、运用现代化技术加强古树保护管理等建议。

关键词：城市建成区古树保护管理历史内涵重庆市九龙坡区

高温胁迫对不同种源希蒙得木叶片生理特性的影响

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生态学报 2011年第23期31卷 7047-7055页

作者：黄溦溦张念念胡庭兴李晓清何远洋尹丽四川农业大学林学院四川省林业生态工程重点实验室雅安625014 四川省林业科学研究院成都610081

利用人工气候室模拟高温环境,研究了不同程度高温处理对3个不同种源(Z1:会东可河;Z2:澳大利亚肯多伯冷;Z3:美国菲尼克斯)希蒙得木叶片相对含水量(LRWC)、叶片光合特性、渗透调节、抗氧化保护酶、膜脂过氧化的影响。结果表明,3个种源希... 详细信息

利用人工气候室模拟高温环境,研究了不同程度高温处理对3个不同种源(Z1:会东可河;Z2:澳大利亚肯多伯冷;Z3:美国菲尼克斯)希蒙得木叶片相对含水量(LRWC)、叶片光合特性、渗透调节、抗氧化保护酶、膜脂过氧化的影响。结果表明,3个种源希蒙得木幼苗LRWC、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均随高温胁迫强度的加剧呈极显著下降趋势,叶绿素含量(Chl)、可溶性糖含量显著降低;脯氨酸(Pro)含量呈极显著上升趋势;丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)均随高温胁迫强度的加剧而显著增加;高温胁迫对希蒙得木幼苗叶片过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响因种源不同而有所差异,Z1、Z2的POD活性随高温胁迫程度的增加而持续上升,Z3的POD活性呈先上升后降低趋势;Z1、Z3的SOD活性随高温胁迫程度的增加而持续上升,Z2的SOD活性呈先降低后上升趋势。以隶属函数法综合分析各种源希蒙得木幼苗抗高温能力的结果表明,3个种源希蒙得木幼苗的抗高温能力由强到弱依次为:Z1、Z3和Z2。结果表明,长期生长在金沙江干热河谷的Z1可能已经适应当地的生态环境,表现出较好的抵御高温的能力,不同种源耐高温能力的差异可能是通过种源所在地的气候、土壤、海拔等因子综合作用,经过漫长的系统发育,产生不同的变异结果。

关键词：希蒙得木高温胁迫种源光合生理特性

银木凋落叶腐解过程对小白菜生长和抗性生理的影响

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生态学报 2012年第12期32卷 3883-3891页

作者：黄溦溦胡庭兴张念念肖银龙何远洋李仲彬丁伟四川农业大学林学院四川省林业生态工程重点实验室雅安625014

采用盆栽试验,研究了0(CK)、20(A1)、40(A2)和80(A3)g/盆不同量银木凋落叶在土壤中腐解不同时间(30、40、50、60、70 d)后对受体植物小白菜株高、叶面积、生物量及几种抗性生理指标的影响。同时设置补充试验,采用充分浸泡48 h并蒸煮4h,... 详细信息

采用盆栽试验,研究了0(CK)、20(A1)、40(A2)和80(A3)g/盆不同量银木凋落叶在土壤中腐解不同时间(30、40、50、60、70 d)后对受体植物小白菜株高、叶面积、生物量及几种抗性生理指标的影响。同时设置补充试验,采用充分浸泡48 h并蒸煮4h,再风干后的银木凋落叶,各处理用叶量同上,观测分析蒸煮后的银木凋落叶在施入土壤后对土壤物理性质和受体植物的影响。结果表明:(1)在未蒸煮的试验中,凋落叶在施入土壤70 d内,显著抑制了小白菜的高生长、叶片伸展和生物量;在低凋落叶量、短时间处理下,小白菜叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性有所升高,但处理量增大或处理时间延长时,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性降低,70 d时过氧化氢酶活性随着处理量增大受到显著促进(RI>0);在低凋落叶量、短时间处理下,可溶性糖含量显著上升,随着处理时间的延长和处理量的增加,可溶性糖和可溶性蛋白的含量显著降低;银木凋落叶在土壤中的作用强度随分解时间延长呈先强后弱的变化趋势,高凋落叶量处理产生的效应比低凋落叶量处理快且强,对小白菜的综合抑制效应变化趋势为:A3>A2>A1;60 d后,各处理的某些指标(生物量、超氧化物歧化酶等)的效应明显减弱以及各处理之间效应差异缩小,可能是由于银木凋落叶在土壤中分解释放的有害次生代谢物质已明显减少;(2)在补充试验中,小白菜试验期内各处理间无明显形态差别,70 d时各处理生物量、形态指标之间无显著差异(P>0.05),表明在凋落叶施入量一定的范围内,土壤物理性质并不是影响小白菜生长的主要因素。综合各项指标可以看出,银木凋落叶在土壤腐解过程中可能对小白菜的生长和抗性生理产生了化感作用。

关键词：银木凋落叶小白菜化感作用生长抗性生理

模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林土壤活性有机碳库和根生物量的影响

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生态学报 2010年第9期30卷 2286-2294页

作者：涂利华胡庭兴张健李仁洪何远洋田祥宇肖银龙景建飞四川农业大学林学院林业生态工程省级重点实验室四川雅安625014 四川省林业调查规划院四川成都610081

从2008年1月起,对华西雨屏区慈竹(Neosinocalamus affinis)人工林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK,0 g.m-.2a-1)、低氮(5 g.m-.2a-1)、中氮(15 g.m-.2a-1)和高氮(30 g.m-.2a-1)。在模拟氮沉降1.5 a后,按土层深度取土样和... 详细信息

从2008年1月起,对华西雨屏区慈竹(Neosinocalamus affinis)人工林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK,0 g.m-.2a-1)、低氮(5 g.m-.2a-1)、中氮(15 g.m-.2a-1)和高氮(30 g.m-.2a-1)。在模拟氮沉降1.5 a后,按土层深度取土样和根样,测定不同深度土壤活性有机碳含量和根生物量。结果表明,华西雨屏区慈竹林土壤有机碳、微生物量碳、浸提性溶解有机碳和活性碳含量均随土层深度的增加而减少。氮沉降显著减少了土壤微生物量碳和活性碳含量,显著增加了浸提性溶解有机碳含量,并使得土壤碳库管理指数减小。同时,慈竹林根密度在氮沉降条件下减少了12%-14%。说明氮沉降的增加减少了土壤有机碳中的活性部分,增加了土壤有机碳的淋溶流失,降低了慈竹林土壤碳库质量。同时,根系生物量的减少,间接影响了土壤微生物活动和土壤碳周转过程。在未来氮沉降持续增加的背景下,慈竹林土壤对碳的保持能力可能会下降。

关键词：氮沉降活性有机碳根生物量慈竹华西雨屏区

辽东地区不同林龄长白落叶松人工林生态系统碳储量分配特征

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东北林业大学学报 2020年第11期48卷 8-13,22页

作者：廖国莉段劼贾忠奎马履一苏小珺何远洋北京林业大学北京100083 中国青年出版社重庆九龙坡区园林绿化管理处

为探明辽宁省东部地区长白落叶松人工林生态系统生物量及碳储量随时间变化规律,利用实测法,获得幼龄林、中龄林、近熟林、过熟林4个龄级的植被生物量、土壤碳储量,并利用单木地上地下部分进行模型的建立。结果表明:单木水平上,各龄级单... 详细信息

为探明辽宁省东部地区长白落叶松人工林生态系统生物量及碳储量随时间变化规律,利用实测法,获得幼龄林、中龄林、近熟林、过熟林4个龄级的植被生物量、土壤碳储量,并利用单木地上地下部分进行模型的建立。结果表明:单木水平上,各龄级单木各器官生物量从大到小排序均为树干、根系、树枝、树皮、树叶,均随林龄增加而增大;以胸径单一自变量构建了各器官及单株生物量幂函数模型,调整决定系数为0.701~0.931,根冠比模型决定系数为0.9671,平均根冠比为0.17;林分水平上,各龄级乔木层生物量占植被层比例均超过70%,且随林龄增加而增大;单木含碳量,乔木层、灌木层、土壤碳密度均随林龄增加而增大,其中土壤碳库是植被碳库的1.58倍,在森林生态系统碳汇功能发挥中占据重要地位;中龄林碳累积速率最高,森林抚育能够有效促进单木及林分碳储量快速积累,成熟林林分碳储量达到最大值。

关键词：长白落叶松人工林生物量碳储量