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木塑材料3DP打印机运动控制系统轨迹跟踪研究

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林业工程学报 2024年第3期9卷 127-137页

作者：王琦刘子昕王鑫旭李晓旭闫承琳中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特... 详细信息

针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特点设计了木塑材料3DP打印机运动控制系统,提出了一种适用于3DP打印机的MPC轨迹跟踪策略。采用笛卡尔坐标系下近似圆形切片的打印轨迹作为参考轨迹,建立CoreXY机构A、B电机闭环系统的预测模型,运用MPC理论将打印速度和精度的多约束最优控制问题变为带约束的二次函数进行求解,对比参考轨迹与实际打印轨迹之间的误差,进而研究不同打印速度对轨迹跟踪效果的影响。对仿真结果进行分析计算得出,打印速度在80~400 mm/s范围内,3DP打印机的喷胶位点均可实现对参考轨迹的较准确跟踪,A、B电机皮带位移最大横向误差分别为0.0097和0.0060 mm,X、Y轴横向误差的平均绝对误差分别为0.357和0.362 mm。对比PID控制,MPC控制策略的各项衡量指标都更优,且参数更易整定,横向误差更小,提高了3DP打印机喷射路径的准确度和效率。随着打印速度的降低,MPC控制器的横向误差逐渐减小,系统的轨迹跟踪效果更准确和稳定,最终绘制参考轨迹与实际轨迹形状基本重合。

关键词： 3DP打印机模型预测控制(MPC) 轨迹跟踪 CoreXY机构 3DP工艺

基于试验数据的人工用材林最优轮伐期确定的研究进展

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林业科学研究 2024年第2期37卷 201-210页

作者：刘林孙洪刚王宇华张建国中国计量大学经济与管理学院浙江杭州310018 中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州311400 中国林业科学研究院林业研究所北京100091

虽然用材林轮伐期研究长期受到国内外众多学者的关注,但有关轮伐期的内涵、轮伐期确定的标准、轮伐期模型选择以及相关变量对轮伐期的影响等方面,依然是众说纷纭,无法为构建用材林提质增效培育模式提供坚实的理论基础。本文通过梳理国... 详细信息

虽然用材林轮伐期研究长期受到国内外众多学者的关注,但有关轮伐期的内涵、轮伐期确定的标准、轮伐期模型选择以及相关变量对轮伐期的影响等方面,依然是众说纷纭,无法为构建用材林提质增效培育模式提供坚实的理论基础。本文通过梳理国内外有关轮伐期确定方面的研究成果,并以我国杉木用材林试验数据作为支撑,意在展示不同轮伐期确定准则、方法和相关影响因素对轮伐期确定的作用机理和过程,并对未来轮伐期的研究方向进行了展望。

关键词：用材林数量成熟龄经济成熟龄培育措施折现率

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关于“三北”工程科技攻坚方向的思考

世界林业研究 2024年

作者：孔维远崔桂鹏卢琦中国林业科学研究院生态保护与修复研究所中国林业科学研究院荒漠化研究所三北工程研究院

“三北”工程是中国乃至世界上最大的生态工程，在森林和草原植被建设、防沙治沙方面取得了突出成效，科技创新在其中扮演了重要角色，但总体科研投入仍不高，科技成果未能充分支撑工程建设。新时期的“三北”工程，从过去单一的植被建... 详细信息

“三北”工程是中国乃至世界上最大的生态工程，在森林和草原植被建设、防沙治沙方面取得了突出成效，科技创新在其中扮演了重要角色，但总体科研投入仍不高，科技成果未能充分支撑工程建设。新时期的“三北”工程，从过去单一的植被建设，转变为“山水林田湖草沙”全要素、全系统治理，更要求充分发挥科技的支撑和引擎作用。文中在回顾“三北”工程建设经验的基础上，剖析当前迫切需要解决的关键基础科学问题、科技攻关重点方向、集成示范新型路径和科技创新预期目标，并提出建设新型科技研发和战略研究平台、打造科技创新示范区、建立三北生态用水和生态用地监测监管“一张网”、保障资金投入、重视科普和加强国际交流合作等政策建议。

关键词： “三北”工程荒漠化防治科技创新任务中国

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2个香榧新品种美人指和早珍珠的选育

果树学报 2024年

作者：曹永庆姚小华任华东王开良常君中国林业科学研究院亚热带林业研究所

美人指和早珍珠是2023年从浙江省嵊州市实生榧树中选育出的2个新品种，采用穗条嫁接方式繁育子代。美人指种实质量10.77 g，呈卵球形，种形指数1.69，鲜出核率26.8%，种核质量2.89 g，核形指数2.74，种核细长、种壳较薄，干核出仁率72.... 详细信息

美人指和早珍珠是2023年从浙江省嵊州市实生榧树中选育出的2个新品种，采用穗条嫁接方式繁育子代。美人指种实质量10.77 g，呈卵球形，种形指数1.69，鲜出核率26.8%，种核质量2.89 g，核形指数2.74，种核细长、种壳较薄，干核出仁率72.54%，种仁含油率59.1%，蛋白质13.1%，可溶性糖2.94%。早珍珠种实质量7.98 g，呈圆球形，种形指数1.21，鲜出核率33.7%，种核质量2.69 g，核形指数1.75，呈近卵球形，种壳极薄，干核出仁率达78.68%，种仁含油率57.6%，蛋白质11.0%，可溶性糖4.17%。两个品种在炒制加工后，均表现出极易脱衣、质地松脆、后味香甜、综合口感佳的特点，推广应用前景广阔。美人指4月上旬开花，种实9月上旬成熟，早珍珠花期较早，于3月下旬开花，10月上旬种实成熟，成熟期较迟。子代测定结果表明，两个品种的种实性状、种仁风味与母株表现一致，且早实性、丰产性和稳产性良好，适宜在浙江省及相似环境栽培。

关键词：榧树新品种美人指早珍珠

绿木霉NY45对木材腐朽菌的抑制作用及机理研究

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木材科学与技术 2024年第1期38卷 51-57,72页

作者：熊怡心方旋李嘉欣姜珲马星霞中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

为探索木材生物防腐,以绿木霉(Trichoderma virens,NY45株系)为对象,研究其对木材白腐菌彩绒栓菌(Trametes versicolor,Tv)及褐腐菌密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum,Gt)的抑制效果并探索抑制机理。结果表明:NY45对两种腐朽菌均有明显的... 详细信息

为探索木材生物防腐,以绿木霉(Trichoderma virens,NY45株系)为对象,研究其对木材白腐菌彩绒栓菌(Trametes versicolor,Tv)及褐腐菌密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum,Gt)的抑制效果并探索抑制机理。结果表明:NY45对两种腐朽菌均有明显的抑制作用,经NY45孢子液处理的毛白杨木材,其耐腐等级从IV级(不耐腐)提升到I级(强耐腐);NY45生长速度远快于木材腐朽菌,可以迅速抢占空间和竞争营养,并能寄生、覆盖、消解木材腐朽菌菌丝,其易挥发性物质对Tv和Gt抑制率分别为18.55%和45.69%,难挥发性代谢产物对两种木材腐朽菌的抑制率均超过90%。NY45有潜力作为木材腐朽生物防治菌进一步开发利用。

关键词：木材防腐绿木霉生物防治拮抗菌抑制机理

氮添加对不同氮需求豆科植物幼苗根系形态性状和根叶养分含量的影响

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1255-1262页

作者：董佳乐许涵解亚鑫陈洁李艳朋雷婕中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 南京林业大学南京210037

为揭示氮添加对不同氮需求豆科植物幼苗的影响,以海南热带雨林3种不同氮生境偏好的豆科植物——低氮需求的长脐红豆(Ormosia balansae)、中氮需求的荔枝叶红豆(Ormosia semicastrata ***)和高氮需求的猴耳环(Archidendron clypearia)幼... 详细信息

为揭示氮添加对不同氮需求豆科植物幼苗的影响,以海南热带雨林3种不同氮生境偏好的豆科植物——低氮需求的长脐红豆(Ormosia balansae)、中氮需求的荔枝叶红豆(Ormosia semicastrata ***)和高氮需求的猴耳环(Archidendron clypearia)幼苗为研究对象,设置5种氮添加水平(0、75、150、300和600 mg·kg^(-1))盆栽试验,观测它们根系形态性状与根叶器官养分含量的响应特征。结果表明:(1)氮添加水平的升高显著降低了低氮需求(长脐红豆)和中氮需求(荔枝叶红豆)豆科物种的总根长、总根表面积和根系干重,而对高氮需求(猴耳环)豆科物种的根系形态性状无影响。(2)相关性分析表明,在不同氮添加水平下,低氮需求的长脐红豆和中氮需求的荔枝叶红豆总根长、总根表面积、根系干重与根际土壤硝态氮、铵态氮浓度呈显著负相关。(3)氮添加仅对低氮和中氮需求豆科物种的根叶养分含量具有促进作用,而对高氮需求物种的根叶养分含量无显著影响。具体而言,氮添加显著增加了低氮需求的豆科物种(长脐红豆)叶片和根系的全氮含量,而对中氮需求的豆科物种(荔枝叶红豆)叶片和根系的氮、磷含量均有促进作用。综上所述,氮添加对豆科植物的影响因氮需求的不同以及氮添加水平而存在差异,一方面显著抑制低氮需求和中氮需求的豆科植物的根系形态性状的生长,促进了两者根叶氮、磷含量的增加,另一方面对高氮需求的豆科植物根系形态性状无影响,且仅促进了根系氮含量。未来关于氮沉降对豆科植物的化学计量特征以及群落动态变化的研究,有必要充分考虑豆科植物的自身不同特性。

关键词：热带雨林豆科植物土壤无机氮根系形态性状养分状态

黑龙江大兴安岭国有林区发展进程评价及其政策调节响应

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 257-267页

作者：陈科屹何友均张立文才琪中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091 大兴安岭林业集团公司黑龙江大兴安岭165000 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091

【目的】科学评价国有林区发展进程并预测其发展趋势,为指导国有林区持续深化改革,促进区域经济协调发展,维护国家生态安全、国防安全、木材储备安全提供参考依据。【方法】以黑龙江大兴安岭国有林区为研究对象,基于资源保育、产业发展... 详细信息

【目的】科学评价国有林区发展进程并预测其发展趋势,为指导国有林区持续深化改革,促进区域经济协调发展,维护国家生态安全、国防安全、木材储备安全提供参考依据。【方法】以黑龙江大兴安岭国有林区为研究对象,基于资源保育、产业发展、企业管理、民生福祉、支撑保障5个系统层,构建转型发展进程评价指标体系,运用熵权TOPSIS法对2000—2020年的发展进程进行定量评价,并采用灰色GM(1,1)模型及政策调节法对2021—2025年的转型发展趋势进行拟合及政策干预。【结果】企业自筹资金、专业技术人员、招商引资、在岗职工年均工资、第三产业产值占比及林地面积是影响研究区发展进程的重要指标。2021—2025年研究区“保生态、保民生”的底线目标得以基本实现,但各系统层发展趋势尚不协调,产业发展、企业管理、支撑保障系统层发展明显滞后。研究区发展严重依赖政策红利,内生动力亟待提升;发展中还面临诸多不确定性因素,“十四五”期间林区发展趋势不容乐观。【结论】在巩固生态环境和民生福祉的基础上,优化产业结构、提升森工企业经营管理效能、夯实支撑保障能力是推进研究区发展进程的重要举措。

关键词：国有林区发展进程熵权TOPSIS法 GM(1,1)模型大兴安岭

不同林龄桉树根际及非根际土壤微生物群落结构及功能

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生态学报 2024年第18期44卷 8409-8422页

作者：朱媛王亚鑫覃方锉孟森王胜坤陆俊锟中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 南京林业大学南京210037

桉树(Eucalyptus spp.)是最重要的速生人工林树种之一,但其导致的不良生态效应使其备受争议。桉树对土壤微生物群落的影响尚缺乏研究。以2、7、12、17和22年的桉树人工林为研究对象,利用宏基因组测序技术探究根际和非根际微生物群落结... 详细信息

桉树(Eucalyptus spp.)是最重要的速生人工林树种之一,但其导致的不良生态效应使其备受争议。桉树对土壤微生物群落的影响尚缺乏研究。以2、7、12、17和22年的桉树人工林为研究对象,利用宏基因组测序技术探究根际和非根际微生物群落结构、多样性及功能对桉树林龄的响应。结果表明:土壤理化性质及多样性随林龄呈现先降低后升高的趋势。根际土真菌群落多样性在12年最低,非根际土细菌、根际及非根际土古菌群落均在7年最低。不同林龄间桉树根际及非根际土的微生物群落组成均存在显著差异,但并未改变真菌群落优势菌属(根孢囊霉属,Rhizophagus)。然而,根际土的细菌与古菌群落优势菌属与非根际土存在显著差异,根际土的优势细菌菌属分别为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)及拟杆菌属(Bacteroides),优势古菌菌属为Candidatus-Nitrosotalea属及甲烷粒菌属(Methanocorpusculum)。真菌对硝态氮,细菌、古菌群落α多样性及群落组成对pH有较大响应。此外,古菌α多样性及群落组成对有效磷有较大响应。真菌、细菌、古菌的功能在根际及非根际间存在显著差异,且细菌群落的变异最大。研究揭示了不同林龄桉树土壤微生物群落的动态变化规律,为桉树人工林提质增效、多功能经营提供理论依据。

关键词：桉树林龄土壤微生物群落多样性宏基因组测序

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森林生态产品价值实现与集体林权制度改革的逻辑关系与实践路径

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世界林业研究 2024年第4期37卷 117-123页

作者：黄国星陈绍志赵荣中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091

生态产品价值实现通过释放生态红利变生态优势为经济优势,是促进集体林区生态与经济协同发展的重要途径。文中在厘清集体林权制度改革与生态产品价值实现的逻辑关系后,以新制度经济学相关理论构建分析框架,探究两者间的作用机理,并基于... 详细信息

生态产品价值实现通过释放生态红利变生态优势为经济优势,是促进集体林区生态与经济协同发展的重要途径。文中在厘清集体林权制度改革与生态产品价值实现的逻辑关系后,以新制度经济学相关理论构建分析框架,探究两者间的作用机理,并基于案例分析法归纳出集体林权制度改革背景下森林生态产品价值实现的实践路径。研究发现:集体林权制度改革与生态产品价值实现两者相互促进,协同推动集体林业高质量发展;生态产品价值实现通过改变要素和产品相对价格、推动技术进步、扩大市场规模等制度变迁需求端,以及影响上层决策者净利益、降低制度变迁成本、影响规范性行为准则等制度变迁供给端,推动集体林权制度改革深化发展;集体林权制度改革通过明晰产权等制度保障,使森林生态产品的价值得以实现,包括生态资源开发、资源产权流转、生态金融创新和生态权益交易4种实践路径和11种具体模式。为破解新时期集体林权制度改革难题并推动集体林区生态产品价值实现,提出优化顶层设计、推进科技赋能、创新金融产品和发展生态产业的政策建议。

关键词：集体林权制度改革生态产品价值实现制度变迁新制度经济学中国