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多情景模拟下县域生境质量时空演变预测—以桃源县为例

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杨宇萍陈彩虹佘济云林楚璇肖芬陈楚琳中南林业科技大学林学院华中农业大学公共管理学院中南林业科技大学风景园林学院

【目的】探究不同发展情景下的县域生境质量分布格局，为区域生态保护和社会经济可持续发展提供保障。【方法】以桃源县为例，结合GeoSOS-FLUS模型与InVEST模型预测耕地保护情景（CPS）、生态保护情景（EPS）和经济建设情景（ECS）下的... 详细信息

【目的】探究不同发展情景下的县域生境质量分布格局，为区域生态保护和社会经济可持续发展提供保障。【方法】以桃源县为例，结合GeoSOS-FLUS模型与InVEST模型预测耕地保护情景（CPS）、生态保护情景（EPS）和经济建设情景（ECS）下的土地利用和生境质量时空演变格局，并借助地理探测器探测生境质量空间差异的影响因素。【结果】①2000—2020年，桃源县土地利用变化总体表现为草地、耕地、林地规模逐渐减少，建设用地持续扩张；生境质量呈下降趋势，低生境质量面积占比逐年升高。②2035年桃源县在3种情景下的生境质量均值从大到小为EPS（0.8187）>CPS（0.8179）>ECS（0.8173）；在ECS下，林地面积实现正增长，高生境质量区域减少幅度放缓，建设用地扩张对生态的破坏得到最大程度遏制；在CPS下，较低生境质量面积占比达到28.07%；在ECS下，低生境质量区域面积占比2.07%，呈持续增长趋势。③地形因子是影响桃源县生境质量空间分布的主要因素，其次为GDP与人口密度。【结论】在县域未来发展中，可考虑优化生态用地空间布局，鼓励发展生态农业，合理控制建设用地增量，提高生态稳定性，促进国土空间高质量发展。

关键词：多情景模拟生境质量碳储量土地利用 GeoSOS-FLUS模型 InVEST模型桃源县

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体感交互式智能型机械臂实验教学平台开发

实验室研究与探索 2024年第1期43卷 40-44,129页

作者：郑志安尹诗荀朱俊杰陈爱斌李建军高翔中南林业科技大学电子信息与物理学院长沙410004

针对传统机械臂成本高、操作难度大及人机交互受限等弊端,设计了一种以体感交互技术为媒介,兼具通用性强且便于携带的体感机械臂实验教学平台。该平台以ARM+人体姿态传感器+5个舵机+通信模块为核心,构建了五自由度智能机械臂架构;系统... 详细信息

针对传统机械臂成本高、操作难度大及人机交互受限等弊端,设计了一种以体感交互技术为媒介,兼具通用性强且便于携带的体感机械臂实验教学平台。该平台以ARM+人体姿态传感器+5个舵机+通信模块为核心,构建了五自由度智能机械臂架构;系统分为控制端和执行端,控制端通过人体姿态传感器采集并解析人体手臂姿态信息,执行端根据控制端采集到的信息驱动舵机完成机械臂跟随人体手臂姿态的对应操作。该教学平台已应用于“机器人课程设计”实验教学中,能满足学生综合运用传感器检测技术、嵌入式系统开发等实验需求。

关键词：机械臂体感交互技术人体姿态传感器自由度

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基于眼动实验的湖南省植物园解说牌效用评价

中南林业科技大学学报 2024年第3期44卷 189-197页

作者：吴江洲田碧蓉钟永德张双全中南林业科技大学旅游学院湖南长沙410004

【目的】解说牌作为植物园传达信息的重要手段,承担着服务、教育和管理游客等重要功能。评价解说牌效用,对进一步优化解说牌设计和提高游客满意度等具有重要意义。【方法】本研究以湖南省植物园解说牌为研究对象,通过文献分析、实地调... 详细信息

【目的】解说牌作为植物园传达信息的重要手段,承担着服务、教育和管理游客等重要功能。评价解说牌效用,对进一步优化解说牌设计和提高游客满意度等具有重要意义。【方法】本研究以湖南省植物园解说牌为研究对象,通过文献分析、实地调研、眼动追踪分析法与访谈法,收集了31名被试对景区解说牌效用评价的主客观数据,分析了不同解说元素对被试注视行为与喜好的影响,结合对被试首要关注点与注意力趋势的分析,全面评价湖南省植物园的解说牌效用。【结果】1)生动的解说词和带有解说图片的解说牌更吸引被试的注意,解说效果更好。2)版面设计元素丰富、具有层次感的解说牌更受被试的喜爱,解说效果更好。3)相较于矩形、圆形等传统设计的解说牌,特殊设计的解说牌更吸引被试,解说效果更好。4)被试习惯从左到右、从上到下阅读,解说图片位于左侧时,被试的视觉流更加流畅,解说信息传达效果更好。5)在所有组成元素中,被试会首先关注解说标题与外观设计。6)被试的注意力会随着时间的增加而下降,但组成元素丰富的解说牌会重新吸引被试一定程度的注意力。【结论】湖南省植物园解说牌综合效用水平较高,但仍可从增加解说内容的生动性与丰富性、优化版面设计的多样性与层次性、提高外观设计的协调性与特殊性、改善排版设计的合理性与连贯性、调整解说牌的分布情况等途径进一步改进。

关键词：眼动追踪解说牌效用评价湖南省植物园

配方施肥对铁心杉幼苗生长和生理生化指标的影响

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第1期53卷 48-55页

作者：杨捷朱宁华杨海洋谢功良中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

【目的】旨在寻找最适合铁心杉幼苗生长的肥料配比。【方法】采用“3414”试验设计方案,设置14组肥料配比,以每组50盆的1年生铁心杉实生苗为材料,探究不同肥料配比对幼苗生长和生理生化指标的影响。【结果】与不施肥相比,合理施肥的铁... 详细信息

【目的】旨在寻找最适合铁心杉幼苗生长的肥料配比。【方法】采用“3414”试验设计方案,设置14组肥料配比,以每组50盆的1年生铁心杉实生苗为材料,探究不同肥料配比对幼苗生长和生理生化指标的影响。【结果】与不施肥相比,合理施肥的铁心杉幼苗叶片的叶绿素含量最高提高了42.01%,可溶性糖含量最高提高了11.64%,可溶性蛋白含量最高提高了13.81%,游离脯氨酸含量最高提高了211.25%;在N_(2)P_(2)K_(1)的肥料配方下,铁心杉幼苗的苗高、根直径、地上生物量、地下生物量、总生物量及苗木质量指数达到最大值,地径、根表面积和总根长也处于中上水平。【结论】N_(2)P_(2)K_(1)(每盆施1.0 g N、1.0 g P、0.5 g K)是铁心杉幼苗最佳的施肥配方。

关键词：铁心杉苗木培育肥料配比生长指标生理生化指标苗木质量

车辆荷载作用下微开裂LEM-SHCC路桥连接板受力性能研究

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土木工程学报 2024年

作者：占雪芳陈静远严亨利赵怡彬王解军中南林业科技大学土木工程学院

为掌握微开裂LEM-SHCC路桥连接板在车辆荷载作用下的受力性能，首先进行了混合两种PVA纤维长度(8mm和12mm)LEM-SHCC材料的基本材性（弹性模量、抗压强度及抗拉性能）试验，分析了PVA纤维长度对LEM-SHCC材料性能的影响，其次制备了混合两... 详细信息

为掌握微开裂LEM-SHCC路桥连接板在车辆荷载作用下的受力性能，首先进行了混合两种PVA纤维长度(8mm和12mm)LEM-SHCC材料的基本材性（弹性模量、抗压强度及抗拉性能）试验，分析了PVA纤维长度对LEM-SHCC材料性能的影响，其次制备了混合两种PVA纤维长度的LEM-SHCC路桥连接板，研究了其在系统温度荷载作用下的吸纳变形能力、裂缝分布规律以及受力特点，随后在微开裂的LEM-SHCC路桥连接板最不利位置模拟车辆荷载作用，研究了车辆荷载作用下微开裂LEM-SHCC路桥连接板变形特性，最后进行了LEM-SHCC路桥连接板的敏感参数（包括PVA纤维长度、板厚、基层顶面当量回弹模量等）有限元对比分析。研究结果表明：采用混合两种PVA纤维长度LEM-SHCC材料较使用单一纤维LEM-SHCC材料的抗压强度和弹性模量分别提高了32%和36%，抗拉初裂应力和极限抗拉强度分别提高了51%和8.8%；低周反复拉/压混合两种PVA纤维长度的LEM-SHCC路桥连接板，板面裂缝靠近张拉端多而密，靠近锚固端少而间距大，卸载后表面裂缝可自行闭合，且LEM-SHCC板张拉端和锚固端的内力随着张拉次数的增加而减小；微开裂LEM-SHCC路桥连接板随着车辆荷载增加竖向变形增大，回弹弯沉为0.235mm，小于计算弯沉0.345mm，满足路桥连接板的强度要求；当LEM-SHCC材料的PVA纤维长度为10mm，LEM-SHCC板的设计厚度为150mm，基层顶面当量回弹模量为800MPa时，LEM-SHCC板的最大伸长量、最大应力、拉伸损伤等各项性能最优，该研究成果为LEM-SHCC路桥连接板的设计提供参考。

关键词：桥梁工程全无缝桥 LEM-SHCC路桥连接板纤维长度系统温度荷载弯沉值敏感参数

南方红壤丘陵区水土保持林对枯落物和土壤养分的影响

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 154-161页

作者：曹智文仕知何功秀周沁及利杨丽丽中南林业科技大学林学院湖南长沙410000

探究不同水土保持林土壤有机碳及土壤养分变化,为水土保持林的营造提供科学依据。以湖南省金洞林场15年生杉木-闽楠混交林、闽楠纯林、杉木纯林为研究对象,测定不同季节土壤有机碳、土壤及凋落物养分含量,分析不同林分组成和季节对土壤... 详细信息

探究不同水土保持林土壤有机碳及土壤养分变化,为水土保持林的营造提供科学依据。以湖南省金洞林场15年生杉木-闽楠混交林、闽楠纯林、杉木纯林为研究对象,测定不同季节土壤有机碳、土壤及凋落物养分含量,分析不同林分组成和季节对土壤有机碳的影响。结果表明,林分组成和季节对土壤有机碳含量存在显著影响,土壤有机碳主要受全N、全P、可溶性有机碳、可溶性有机N的影响。不同林分下,土壤养分和凋落物养分存在显著差异,杉木-闽楠混交林土壤和凋落物养分显著高于杉木纯林、闽楠纯林,其土壤有机碳、全N、全P比杉木纯林高35.07%~52.63%,凋落物矿质元素含量比闽楠纯林高25.35%~45.16%。季节因子对土壤养分的影响高于凋落物养分,季节因子对凋落物矿质元素无显著影响。林分组成对土壤有机碳的影响主要通过改变土壤理化性质,特别是N素含量来影响土壤有机碳;季节因子对土壤有机碳的影响通过改变水热条件及凋落物分解速率,从而影响土壤有机碳的输入、输出。研究结果对南方红壤地区水土保持林的营造具有一定的参考意义。

关键词：水土保持林混交林闽楠杉木土壤有机碳

双刀盘铣齿机床与Free-form型机床的加工运动等效转换

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机械工程学报 2024年

作者：王志永李文强张宇中南林业科技大学机电工程学院

为了实现在国产数控螺旋锥齿轮加工机床上采用单刀盘加工直齿锥齿轮，论文基于空间运动学原理，在保证工件轴线与刀盘轴线相对位置及相对运动关系不变的前提下，将双刀盘铣齿机床中刀盘与工件的相对位置和相对运动关系等效转换至Free-f... 详细信息

为了实现在国产数控螺旋锥齿轮加工机床上采用单刀盘加工直齿锥齿轮，论文基于空间运动学原理，在保证工件轴线与刀盘轴线相对位置及相对运动关系不变的前提下，将双刀盘铣齿机床中刀盘与工件的相对位置和相对运动关系等效转换至Free-form型机床，得到以时间为自变量的Free-form型机床各数控轴的运动表达式；通过Matlab计算每个加工时刻Free-form型机床运动轴的位置坐标点并编写数控加工程序；基于Vericut仿真软件，建立了Free-form型机床加工环境并对加工过程进行仿真，仿真结果验证了运动转换方法和数控加工程序的正确性；在实际Free-form型机床上进行了铣齿加工实验，利用齿轮测量中心对实验工件的实际齿面相对于理论齿面的齿形误差进行了检测，齿形误差在10.8μm以内；利用滚动检查机对齿轮副的接触区进行检验，实际啮合接触区与TCA结果基本一致。仿真加工和实际切齿加工实验的结果验证了机床加工运动等效转换方法的正确性。

关键词：双刀盘铣齿机床 Free-form型机床运动转换机床调整参数直齿锥齿轮

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铁心杉种群结构与动态特征

中南林业科技大学学报 2024年第2期44卷 138-145页

作者：巩亚梅谢功良刘森朱宁华中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

【目的】杉木是南方生长最快的主要树种之一,而铁心杉是心材比例高、具有防腐的特殊性质的杉木新品种,但其野生种群分布范围窄。研究铁心杉种群结构与动态特征,可以为铁心杉种群的恢复以及种质资源的培育提供理论基础。【方法】以湖南... 详细信息

【目的】杉木是南方生长最快的主要树种之一,而铁心杉是心材比例高、具有防腐的特殊性质的杉木新品种,但其野生种群分布范围窄。研究铁心杉种群结构与动态特征,可以为铁心杉种群的恢复以及种质资源的培育提供理论基础。【方法】以湖南小溪国家级自然保护区小溪乡的铁心杉天然林为研究对象,通过实地调查以胸径代替龄级,制作年龄结构图;以静态生命表制作存活、死亡和消失率曲线;以生存函数估计值制作生存函数曲线;计算了种群动态变化指数;预测了种群数量的时间序列。【结果】1)铁心杉种群的龄级结构属于不规则金字塔形,种群有一定的更新能力,第Ⅰ龄级储备丰富,但幼龄阶段死亡率高,铁心杉种群存活曲线趋Deevey-Ⅲ型;2)铁心杉种群在整个龄级中的死亡率和消失率曲线走向一致,在第XIII龄级出现最大值,而第Ⅰ龄级次之,因此铁心杉种群的更新和结构受到了空间资源的限制;3)经过生存分析,发现铁心杉的生存能力相对较差,在早期阶段会出现剧烈的下降,中期保持稳定,后期则会出现衰退;4)时间序列分析显示,整个铁心杉种群向中、高龄级集中,低龄的缺失会导致种群衰退。【结论】应尽快确定铁心杉的生态学地位,并采取就地保护以确保种群的更新;同时建议通过组织培养、引种栽培来保护铁心杉种质资源,扩大其分布范围。

关键词：铁心杉种群静态生命表生存分析动态指数

Ag_(2)S修饰TiO_(2)纳米管复合电极的制备及其析氢性能研究

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功能材料 2024年第3期55卷 3122-3127,3137页

作者：刘文凯罗洁杨梓群张越纯中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410004

以硫化钠和硝酸银为原料,采用了化学浴沉积法将Ag_(2)S沉积在高度有序TiO_(2)纳米管(TNTs)上制备出Ag_(2)S/TNTs析氢电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)对电极进行表征,结果显示Ag_(2)S颗粒... 详细信息

以硫化钠和硝酸银为原料,采用了化学浴沉积法将Ag_(2)S沉积在高度有序TiO_(2)纳米管(TNTs)上制备出Ag_(2)S/TNTs析氢电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)对电极进行表征,结果显示Ag_(2)S颗粒均匀的沉积在TiO_(2)纳米管表面,且没有破坏纳米管原有的形态结构。在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)条件下,通过线性扫描伏安法(LSV)、塔菲尔曲线(Tafel)、双电层电容和电化学阻抗谱(EIS)等电化学测试分析了不同Ag_(2)S沉积圈数所得的复合电极的析氢性能。与TNTs相比,Ag_(2)S/TNTs显示出更优异的析氢性能。Ag_(2)S沉积圈数为9圈时制备出的复合电极在10 mA/cm^(2)电流密度时,过电位达到了288.14 mV,Tafel斜率为61.8 mV/dec,双电层电容分别为54.7 mF/cm^(2),传荷内阻降低到0.7Ω/cm^(2)。

关键词：硫化银 TiO_(2)纳米管沉积电催化析氢电催化全解水