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阔叶红松林不同演替系列土壤可溶性有机碳含量及影响因素

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森林工程 2024年第2期40卷 10-16页

作者：张东来张玲黑龙江省生态研究所哈尔滨150081 黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150081

为准确预测全球变化背景下中国小兴安岭地区森林生态系统碳汇动态、合理制定森林经营措施,以小兴安岭阔叶红松林不同演替系列典型群落为研究对象,采用时空替代法,探讨3个演替系列6种典型群落土壤可溶性有机碳含量及影响因素。结果表明,... 详细信息

为准确预测全球变化背景下中国小兴安岭地区森林生态系统碳汇动态、合理制定森林经营措施,以小兴安岭阔叶红松林不同演替系列典型群落为研究对象,采用时空替代法,探讨3个演替系列6种典型群落土壤可溶性有机碳含量及影响因素。结果表明,中生演替系列和旱生演替系列演替进程中土壤可溶性有机碳呈波动式趋势,0~10 cm层最大,10~20 cm层出现下降趋势,20~40 cm层后开始逐渐升高的趋势。湿生演替系列表现随土层的增加而降低的趋势。中生演替系列土壤可溶性有机碳积累与土壤毛管孔隙度呈正相关,与凋落物量呈显著正相关(P<0.05),与土壤全氮、全磷、全钾含量呈显著负相关(P<0.05)。湿生演替系列土壤可溶性有机碳与土壤含水率呈正相关,与土壤毛管孔隙度和凋落物量呈显著正相关(P<0.05),与土壤全氮含量呈显著负相关(P<0.05);旱生演替系列土壤可溶性有机碳与土壤毛管孔隙度、砂粒比、凋落物量、土壤全氮含量呈极显著负相关(P<0.01),与土壤全磷含量和土壤全钾含量呈极显著正相关(P<0.01)。

关键词：阔叶红松林演替可溶性有机碳含量影响因素

基于混合效应模型的相容性削度-材积方程研究

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西北林学院学报 2024年第2期39卷 210-216页

作者：李春明中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

为构建一个能够准确估计树干从地面到任意部位高度的直径和材积的相容性削度-材积方程,以吉林省汪清林业局金沟岭林场的冷杉解析木数据为例,选择基于材积比方程和基于积分方法这2种方法来构建相容性削度-材积方程系统。在模拟时,采用3... 详细信息

为构建一个能够准确估计树干从地面到任意部位高度的直径和材积的相容性削度-材积方程,以吉林省汪清林业局金沟岭林场的冷杉解析木数据为例,选择基于材积比方程和基于积分方法这2种方法来构建相容性削度-材积方程系统。在模拟时,采用3种参数估计方法来估计2个系统中的削度方程、全树干材积和商品材材积方程的参数,并考虑样木间的随机效应。选择均方根误差和平均绝对残差等指标,对精度进行比较。最后发展出一个能够准确预测树干任意高度的直径、全树干材积和商品材材积的相容性削度-材积方程系统。结果表明,在2个相容性削度-材积系统中,采用削度方程参数估计方法提供了商品材材积和全树干材积的最差预测,似乎不相关参数方法在材积比方程方法构建的相容性削度-材积方程系统中的精度最高,商品材材积参数方法在积分方法构建的相容性削度-材积方程系统中的精度最高。2个相容性削度-材积系统中无论采用商品材材积参数估计方法还是削度方程参数估计方法,在考虑单木的随机效应后,模型的模拟和验证效果都得到很大的提高。基于积分方法的相容性削度-材积方程系统的模拟和验证精度要高于基于材积比方程方法的相容性削度-材积方程系统的模拟和验证精度。总体来说,相容性削度-材积方程系统可以保证削度方程、商品材材积方程和全树干材积方程在形式和算法上相容。

关键词：削度方程相容性削度-材积方程非线性似乎不相关回归混合效应模型商品材材积

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木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程仿真及关键参数研究

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浙江农林大学学报 2024年第3期41卷 651-658页

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

【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射... 详细信息

【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射阀撞针的位移特征、UV胶的流变特性进行测定分析,确定了影响木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程的喷射参数。采用有限元法对微滴喷射过程进行仿真,分析了微滴喷射过程中UV胶在喷嘴处速度、压力和质量流率的变化特征,获得了喷射参数对微滴喷射过程的影响规律。选取撞针速度、喷嘴直径、供胶压力为自变量,以液滴成形质量和主液滴速度为评价指标,开展仿真试验求解优化参数组。【结果】单因素试验得到了撞针速度0.3~0.9 m·s^(−1),喷嘴直径0.10~0.20 mm,供胶压力0.1~0.3 MPa,阀座锥角120°~130°的合理喷射参数范围。正交试验得到了喷嘴直径是影响液滴质量的显著因素,供胶压力是影响液滴速度的显著因素,并获得最优的喷射参数组合为喷嘴直径0.10 mm,撞针速度0.9 m·s^(−1),供胶压力0.1 MPa、阀座锥角130°。【结论】建立了基于木塑复合材料3DP微滴喷射过程的VOF有限元模型,完成了喷射参数对微滴喷射影响的研究,获得了最优的喷射参数组合。

关键词：木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP) 撞针式喷射阀紫外光胶黏剂喷射参数

重组材疏解装备研究现状及系统智能化发展趋势

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世界林业研究 2024年第3期37卷 74-79页

作者：王琦张亚慧闫承琳刘子昕王鑫旭中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

重组材疏解装备是重组材生产中制备木束或竹束的关键装备,用于对单板进行辊压、切割和定向纤维分离,从而制备出纵向纤维不断裂、粗细较均匀的纤维化单板。提高装备精细化和专业化水平,对于促进重组材的产量提升和质量改进都具有重大意... 详细信息

重组材疏解装备是重组材生产中制备木束或竹束的关键装备,用于对单板进行辊压、切割和定向纤维分离,从而制备出纵向纤维不断裂、粗细较均匀的纤维化单板。提高装备精细化和专业化水平,对于促进重组材的产量提升和质量改进都具有重大意义。将智能化系统与传统疏解装备深度融合,可以加速重组材及疏解单元智能制造转型升级的步伐。文中通过简述重组材疏解装备的技术原理,介绍适应不同生产需求的疏解辊单元的改良及应用,梳理了疏解装备的机械化、自动化研究现状;针对目前疏解装备存在的疏解压力和辊隙等关键加工参数需要根据经验进行机械调节、疏解加工精度和均匀度缺乏量化指标等问题,结合智能控制、智能检测和监测诊断技术,提出疏解装备的机电一体化系统及系统智能化的应用方案;分析机器学习在林业机械智能制造和智能装备上的应用,以为疏解装备系统智能化的发展和高效利用提供借鉴与参考。

关键词：疏解装备疏解单元重组材智能化机器学习

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木材变形开裂影响因素及防开裂措施研究进展

世界林业研究 2024年第1期37卷 71-76页

作者：陈炎黄安民孟素戎倪林中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

木材作为一种可再生和循环利用的绿色材料,已被广泛应用于家具、建筑等领域。近年来,随着木材资源供需矛盾加剧,木材资源的高效利用已成为目前的研究热点。然而,木材的构造、内应力等引起的变形开裂严重影响了其使用寿命和应用价值,因... 详细信息

木材作为一种可再生和循环利用的绿色材料,已被广泛应用于家具、建筑等领域。近年来,随着木材资源供需矛盾加剧,木材资源的高效利用已成为目前的研究热点。然而,木材的构造、内应力等引起的变形开裂严重影响了其使用寿命和应用价值,因此研究木材变形开裂的原因及其应对措施具有重要意义。文中从木材微观构造和宏观构造及生长和干燥应力角度重点探讨了木材变形开裂的根源,并综述热处理、填充处理和化学改性等木材开裂防控措施的研究进展;最后对该研究进行展望,旨在进一步明确木材变形开裂的发生机制,为解决实际生产中的木材变形开裂问题提供理论依据和科学指导。

关键词：木材变形开裂木材改性防开裂

纳米SiO_(2)/MUG复合改性剂的制备及其改性材性能研究

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 208-214页

作者：孔静吕文华胡极航徐诗雨中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

为进一步提升三聚氰胺-尿素-葡萄糖(MUG)生物质树脂改性木材尺寸稳定性,采用单一或复合硅源[纳米SiO_(2)、KH550(K5)、KH560(K6)单一或复配后]与MUG生物质树脂复合,制得K5/MUG、K6/MUG、Si/MUG、Si/K5/MUG、Si/K6/MUG 5种有机-无机复合... 详细信息

为进一步提升三聚氰胺-尿素-葡萄糖(MUG)生物质树脂改性木材尺寸稳定性,采用单一或复合硅源[纳米SiO_(2)、KH550(K5)、KH560(K6)单一或复配后]与MUG生物质树脂复合,制得K5/MUG、K6/MUG、Si/MUG、Si/K5/MUG、Si/K6/MUG 5种有机-无机复合改性剂,分别浸渍处理人工林杨木,考察不同改性剂对杨木密度、吸水性、尺寸稳定性和力学强度等性能的影响,优选出性能最佳的复合改性剂,利用SEM和FTIR分析改性剂的分布及与木材组分的反应情况,探明复合硅协同效应及复合体系之间的相互作用机制。结果表明,5种复合改性剂均具有良好渗透性,改性材的吸药量均>200%、增重率均>44%,吸水性均比素材显著降低;其中,以5%质量分数的KH550、1%质量分数的纳米SiO_(2)和30%质量分数的MUG复合改性杨木的径向、弦向和体积湿胀率最低,分别为1.14%、2.13%和3.20%;增容率最小(8.1%);抗胀缩率最高(77.5%);顺纹抗压强度最高(130.9 MPa),较素材提高了92.03%。纳米SiO_(2)经KH550接枝改性后,能更均匀分散于MUG树脂中,并被树脂包覆固化于木材内,有机-无机协同效应使复合体系的交联程度提高,无机Si元素的刚性增加了木材机械支撑强度。因此,硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)能进一步提升MUG改性材的尺寸稳定性和力学强度等性能。

关键词：杨木 MUG生物质树脂纳米SiO_(2) 硅烷偶联剂改性材性能

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野牛草碳氮磷密度分配特征

草地学报 2024年第1期32卷 168-178页

作者：黄馨慧位晓婷褚章衫张金鑫邹博坤钱永强中国林业科学研究院生态保护与修复研究所/国家林业和草原局草原研究中心北京100091

为探究不同野牛草(Buchloe dactyloides)种质资源在同一种植条件下生物量和碳(Carbon, C)、氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)元素的分配规律,本研究以40份野牛草种质资源为研究对象,通过分析种植一年的野牛草的生物量和C,N,P含量及... 详细信息

为探究不同野牛草(Buchloe dactyloides)种质资源在同一种植条件下生物量和碳(Carbon, C)、氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)元素的分配规律,本研究以40份野牛草种质资源为研究对象,通过分析种植一年的野牛草的生物量和C,N,P含量及密度特征,发现地上生物量和C密度均是地下的两倍左右,地上N,P密度略小于地下部分,这说明野牛草N,P养分优先供应给根系,生物量和C养分优先分配给地上部分。通过因子分析将野牛草C,N,P密度及比值等18个指标浓缩成4个因子,聚类分析将野牛草种质资源分为5类,C,N,P密度及比值特征相近、地理种源相近的种质资源大多被分在同一组,其中HC-16,5-1B,71-10A,7-1C,A,8-1A,53-2A,63-5B,26-3A这9个种质资源在种植条件一致的情况下表现良好,均具有较高的C,N,P含量及较大的生物量,抗逆性较好,适宜应用于多种生境环境推广种植。

关键词：野牛草碳、氮、磷化学计量特征因子分析聚类分析

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乌兰布和沙漠两个沙冬青群落的水分来源差异

应用生态学报 2024年第7期35卷 1762-1770页

作者：王阿晴朱雅娟马媛蔺方春刘怀远李星中国林业科学研究院生态保护与修复研究所/荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

为了解植物群落水分利用过程对生境异质性的适应,2021年4—9月测定乌兰布和沙漠沙丘和戈壁沙冬青群落不同灌木的木质部水和潜在水源(各层土壤水或地下水)的δD和δ^(18)O值,通过MixSIAR模型量化不同潜在水源的贡献比例,明确各水分来源... 详细信息

为了解植物群落水分利用过程对生境异质性的适应,2021年4—9月测定乌兰布和沙漠沙丘和戈壁沙冬青群落不同灌木的木质部水和潜在水源(各层土壤水或地下水)的δD和δ^(18)O值,通过MixSIAR模型量化不同潜在水源的贡献比例,明确各水分来源的季节动态。结果表明:早春大雨后4月和5月沙丘的沙冬青和旱蒿对10~25 cm土壤水利用较多,黑沙蒿主要利用10~200 cm土壤水;6—8月干旱时,沙冬青对100~200 cm土壤水和地下水的利用增加,旱蒿和黑沙蒿对50~200 cm土壤水的利用增加;9月中雨后沙冬青对各层土壤水和地下水的利用比例类似,旱蒿和黑沙蒿对10~50 cm土壤水的利用增加。戈壁的沙冬青和泡泡刺4月和5月对各层土壤水的利用比例类似,6—8月和9月它们分别主要利用50~150 cm和10~50 cm土壤水;刺旋花则分别主要利用10~50 cm(4—5月)、25~150 cm(6—8月)和10~25 cm土壤水(9月)。两个沙冬青群落不同灌木的水分利用过程存在季节差异。干旱时,沙丘的沙冬青能够利用深层土壤水和部分地下水,而戈壁的沙冬青仅依赖深层土壤水,对降雨更加敏感。

关键词：沙冬青群落生境异质性水分来源稳定同位素

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不同林龄桉树根际及非根际土壤微生物群落结构及功能研究

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生态学报 2024年

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南京林业大学

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... 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。本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