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落叶松枯梢病在中国的适生性

生态学报 2024年第7期44卷 3027-3037页

作者：张秀芸伍文慧梁英梅北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京林业大学博物馆北京100083

落叶松枯梢病(Neofusicoccum laricinum)是威胁落叶松人工林的检疫性林木病害。明确当前该病在中国的潜在适生区及其在未来对气候变化的响应,揭示影响该病害发生流行的主导环境变量,对落叶松枯梢病的早期预警及防治具有重要意义。基于... 详细信息

落叶松枯梢病(Neofusicoccum laricinum)是威胁落叶松人工林的检疫性林木病害。明确当前该病在中国的潜在适生区及其在未来对气候变化的响应,揭示影响该病害发生流行的主导环境变量,对落叶松枯梢病的早期预警及防治具有重要意义。基于落叶松枯梢病分布数据和环境数据,利用ENMTools、R和刀切法(Jack knife test)筛选分布点数据和环境因子,通过MaxEnt、ArcGIS、SDMTools等技术预测当前和未来气候条件下落叶松枯梢病在中国的潜在适生区,划分病害适生等级并计算各适生等级面积占比,绘制质心转移轨迹。结果表明:(1)建立的落叶松枯梢病在中国的潜在适生区预测模型具有高精确性和可信度(不同年份和不同气候模式下的AUC值均大于0.9);(2)影响落叶松枯梢病分布的主要环境变量为年平均气温、最暖季度降水量、年降水量和最暖季度平均温度;(3)当前气候模式下落叶松枯梢病在中国的潜在适生区面积占中国国土总面积的18.02%,中高适生区集中分布在中国辽宁东南部、吉林东部、黑龙江大部分地区、内蒙古东北部;(4)在三种不同气候条件下(ssp126、ssp245、ssp585),未来落叶松枯梢病在中国的潜在适生区面积与现代气候条件相比均有所减少,其质心由东北向华北、西南地区转移。落叶松枯梢病一旦发生将会造成不可逆的生态灾难和经济损失,因此本研究对落叶松枯梢病在中国的潜在适生区进行预测和分析,研究结果对合理区划落叶松枯梢病潜在入侵风险地、加强重点地区的检疫监测、及时制定有效的防治手段,以及对于发生区的监测和防治与未发生区的早期预警和监管具有重要意义。

关键词：落叶松枯梢病最大熵模型潜在适生区气候变化

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维果茨基文化历史心理学中所展现的内部关系和辩证法的“舞蹈”步骤

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Chinese Journal of Applied Linguistics 2024年第1期47卷 8-21,158页

作者：郗佼北京林业大学

本文以分析维果茨基文化历史心理学与马克思主义辩证法逻辑的联系为着眼点,旨在进一步促进文化历史心理学的理论发展和应用。虽然近些年来维果茨基心理学理论与马克思主义哲学的关系开始受到学者们关注,但是它们之间的联系,尤其在英语... 详细信息

本文以分析维果茨基文化历史心理学与马克思主义辩证法逻辑的联系为着眼点,旨在进一步促进文化历史心理学的理论发展和应用。虽然近些年来维果茨基心理学理论与马克思主义哲学的关系开始受到学者们关注,但是它们之间的联系,尤其在英语学术界,几十年来一直没有得到承认和重视。例如,Dafermos (2018)就强调,从辩证的角度重新思考文化历史心理学对避免理论误解有着重要意义。本文采用Ollman (2003, 2015)对马克思主义哲学核心内容的分析为主要框架:1)内在关系;2)马克思主义抽象的辩证步骤。通过对维果茨基已发表作品的文本、理论概念及方法等开展分析和讨论,从而论述马克思主义哲学作为文化历史心理学的哲学基础,以深化对维果茨基的理论理解和阐释。随后,本文引入文化历史心理学视阈下的二语习得实践研究(即SCT-SLA)为例证,进一步论证在文化历史心理学视域下,马克思主义哲学思想对应用语言学实践研究的影响。受限于本研究视野的局限性,期待能够抛砖引玉,有更多的同仁开展马克思主义哲学和维果茨基理论的相关研究,并以马克思主义哲学为指导进一步解决更多二语习得的相关问题。

关键词：文化历史心理学马克思主义内在关系辩证法社会文化理论与二语习得(SCT-SLA)

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古建筑木结构无损检测内容与研究进展

北京林业大学学报 2024年第4期46卷 1-13页

作者：张厚江李玉风北京林业大学工学院北京林业大学木材无损检测国际联合研究所北京100083

中国拥有大量的木结构古建筑。合理有效地检测评估木结构的存在状况,是古建筑保护和修缮工作的重要需求。古建筑木结构无损检测是以无损检测和评估古建筑木结构安全性,以现场应用和实际需求为导向的木材材性检测评估技术,检测内容主要... 详细信息

中国拥有大量的木结构古建筑。合理有效地检测评估木结构的存在状况,是古建筑保护和修缮工作的重要需求。古建筑木结构无损检测是以无损检测和评估古建筑木结构安全性,以现场应用和实际需求为导向的木材材性检测评估技术,检测内容主要包括缺陷无损检测和木材物理力学性能无损检测两个方面。木结构、木构件隐藏缺陷的检测以及评估是古建筑木结构无损检测工作的重点和难点。本文首先介绍古建筑木结构的组成,总结其无损检测内容和目前常见无损检测方法;然后归纳总结古建筑木构件隐藏缺陷无损检测、古建筑木构件分等、腐朽对古建筑木材力学性能影响等应用和研究进展;最后归纳说明古建筑木材力学性能无损检测和自然老化对古建筑木材性质影响的研究状况。以期对从事木结构文物保护技术应用和科研工作的相关人员,有所启发和帮助。

关键词：古建筑木结构木构件无损检测缺陷力学性能

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基于纹理增强的双分支遥感建筑物提取网络

激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 291-301页

作者：谌旭史明昌北京林业大学水土保持学院北京100083

针对高分辨率的遥感影像建筑物提取过程中,卷积神经网络难以兼顾全局信息、边缘信息和底层纹理信息,导致提取结果出现边缘模糊、结果不完整的现象,提出联合浅层卷积神经网络和Transformer网络的基于纹理增强的双分支遥感建筑物提取网络(... 详细信息

针对高分辨率的遥感影像建筑物提取过程中,卷积神经网络难以兼顾全局信息、边缘信息和底层纹理信息,导致提取结果出现边缘模糊、结果不完整的现象,提出联合浅层卷积神经网络和Transformer网络的基于纹理增强的双分支遥感建筑物提取网络(TEOA-UNet)。首先,为了在学习全局上下文信息的同时保持模型对局部建筑的关注,引入Outlook注意力机制;然后,为了提升模型对建筑物边缘的感知能力,使用边缘感知模块(EAM)促进模型学习建筑物边缘信息;最后,为了提升模型对底层纹理的感受能力,提出基于浅层卷积网络的纹理增强分支来加强模型的底层信息学习。在Massachusetts、WHU,以及Inria建筑物数据集上的实验结果表明,TEOA-UNet在不同分辨率和不同场景的遥感影像建筑物提取方面表现良好,能够有效提升建筑物边界分割精度和完整性。F1分数在上述3个数据集分别达到88.54%、95.22%、90.94%,相比Baseline模型SDSC-UNet分别提升1.72百分点、0.49百分点和0.23百分点。这一结果表明,TEOA-UNet具有较高的提取精度。

关键词：遥感影像建筑物提取注意力机制边缘感知纹理增强

东北阔叶红松林4种树木幼苗光合荧光特征对氮添加的响应

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北京林业大学学报 2024年第3期46卷 69-79页

作者：王宣璎张翼范秀华北京林业大学理学院北京100083

【目的】从光合荧光角度探究阔叶红松林不同演替阶段的4个主要树种幼苗对氮添加的响应差异,为氮沉降加剧背景下东北地区人工造林树种应用提供一定参考,并对未来氮沉降浓度增加情况下森林演替做出推测。【方法】选取阔叶红松林4个演替阶... 详细信息

【目的】从光合荧光角度探究阔叶红松林不同演替阶段的4个主要树种幼苗对氮添加的响应差异,为氮沉降加剧背景下东北地区人工造林树种应用提供一定参考,并对未来氮沉降浓度增加情况下森林演替做出推测。【方法】选取阔叶红松林4个演替阶段的代表树种白桦、蒙古栎、紫椴、红松为研究对象,在吉林省舒兰市地区人工造林,设置空白对照(0 kg/(hm^(2)·a)),低氮(50 kg/(hm^(2)·a))和高氮(100 kg/(hm^(2)·a))3种氮梯度模拟自然氮沉降,测定不同氮处理下植株光合参数、光谱反射参数、荧光参数等指标,进行方差分析与均值多重比较。【结果】白桦的净光合速率在不同氮条件下均保持最高,且各项数值受氮影响较小;蒙古栎的净光合速率在低氮下由于叶绿素含量上升而显著提高,在高氮下受气孔、电子传递能力减弱等限制显著下降;紫椴最大光化学效率Fv/Fm较低,电子传递受阻,受到光抑制较强,净光合速率在不同氮条件下均最低,且不同氮处理下无显著差异;红松的净光合速率在施氮条件下由于电子传递速率减弱而下降。【结论】因此推测在低氮浓度下蒙古栎的生长会占据很大优势;氮浓度过高时阔叶红松林前期仍以白桦为主,而中期蒙古栎会受到抑制,紫椴占据优势,后期红松的生长会受到高氮抑制。

关键词：氮添加光响应曲线荧光白桦蒙古栎紫椴红松

基于生态环境质量评价的酒泉市生态空间网络优化

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 199-208页

作者：仇实于强刘泓君王慧媛李松岳德鹏北京林业大学林学院北京100083

【目的】构建并优化酒泉地区生态空间网络,提升生态环境质量,发挥区域生态作用,防止沙漠扩张。【方法】将遥感生态指数(RSEI)与生态空间网络结合,评估酒泉地区景观格局空间,基于复杂网络理论确定薄弱生态源地,提出优化策略。【结果】(1... 详细信息

【目的】构建并优化酒泉地区生态空间网络,提升生态环境质量,发挥区域生态作用,防止沙漠扩张。【方法】将遥感生态指数(RSEI)与生态空间网络结合,评估酒泉地区景观格局空间,基于复杂网络理论确定薄弱生态源地,提出优化策略。【结果】(1)酒泉市RSEI呈现北部地区低,中南部地区高的空间格局。(2)酒泉市潜在生态空间网络由332个生态节点,656条生态廊道组成,依照RSEI最低的区域进行增边优化,模拟增边242条,增加生态踏脚石9个。(3)增边优化后,网络的节点鲁棒性和连接鲁棒性有明显的提升,网络边的鲁棒性略有提升但不明显。【结论】对生态环境质量弱节点采取增边以及增加踏脚石的优化策略,可使酒泉市生态空间网络的稳定性和生态恢复能力得到一定程度的提升。针对新增生态廊道开展建设,增强源地间的连接,有利于发挥区域生态效益,为酒泉市未来生态工程建设提供策略。

关键词：遥感生态指数(RSEI) 生态质量评价生态空间网络增边优化鲁棒性

基于深度学习的树木根系探地雷达多目标参数反演识别

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北京林业大学学报 2024年第4期46卷 103-114页

作者：李爽张潇巍谭旭徐凌飞吕生华文剑北京林业大学工学院北京100083

【目的】使用深度学习方法实现对根系雷达图像的多目标检测和多参数估计。【方法】构建了一种以YOLOv5s和CNN-LSTM为主要框架的网络模型实现对根系雷达扫描图像的多目标检测和多参数估计。首先,通过仿真模拟和预埋试验获取试验所需的根... 详细信息

【目的】使用深度学习方法实现对根系雷达图像的多目标检测和多参数估计。【方法】构建了一种以YOLOv5s和CNN-LSTM为主要框架的网络模型实现对根系雷达扫描图像的多目标检测和多参数估计。首先,通过仿真模拟和预埋试验获取试验所需的根系雷达剖面图数据,同时为了增加数据的多样性,使用CycleGAN风格迁移网络获取了一批具有真实雷达图像特征的仿真数据;然后,使用YOLOv5s目标检测网络识别并提取根系响应区域;接着引入频域变换,获取频域特征,并将根系雷达图像的时域特征和频域特征融合;最后,利用卷积神经网络、卷积注意力机制以及长短期记忆网络强调和提取与根系参数相关的信息特征,并使用多任务学习的方法实现对根系半径、深度、相对介电常数以及水平倾角的预测。【结果】(1)仿真试验中,根系半径估计的最大误差是4.3 mm,R^(2)为0.980,均方根误差为1.32,深度估计的最大误差是35.1 mm,R^(2)为0.962,均方根误差为17.68,相对介电常数估计的最大误差是3.1,R^(2)为0.960,均方根误差为1.10,水平倾角估计的最大误差是10.2°,R^(2)为0.821,均方根误差是4.96。(2)在实测数据上对根系半径估计的平均相对误差是9.112%,深度估计的平均相对误差是5.772%,水平倾角估计的平均相对误差是11.25%。【结论】本文提出的基于深度学习与探地雷达的多目标检测方法可以为根系检测和根系参数估计提供便利。

关键词：探地雷达多参数估计无损检测多任务学习

基于经验模态分解和小波包能量熵的杉木加载过程中细观损伤监测与识别

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北京林业大学学报 2024年第3期46卷 123-131页

作者：赵东马荣宇于立川赵健刘嘉辉北京林业大学工学院北京100083

【目的】细观损伤是承载木材断裂的主要原因之一。木材的多孔层状结构使其损伤过程变得复杂,针对单一信号处理方法较难充分挖掘木材断裂声发射信号中的细观损伤信息,造成识别信息不充分、不完备的问题。本研究提出通过经验模态分解(EMD... 详细信息

【目的】细观损伤是承载木材断裂的主要原因之一。木材的多孔层状结构使其损伤过程变得复杂,针对单一信号处理方法较难充分挖掘木材断裂声发射信号中的细观损伤信息,造成识别信息不充分、不完备的问题。本研究提出通过经验模态分解(EMD)和小波包能量熵结合的信号处理方法,通过声发射无损检测手段,识别杉木加载过程中的细观损伤类型。【方法】以杉木为研究对象,进行单轴压缩、双悬臂梁和顺纹拉伸3种单一损伤试验,并对其进行加载过程中声发射信号的采集、监测与分析。通过小波包阈值法消除损伤试验中采集的声发射信号噪声,经由EMD和相关系数计算,分离出最能体现杉木细观损伤特征的本征模态(IMF)分量,并对IMF分量进行基于傅里叶变换的峰值频率分析和小波包能量熵分析,提取杉木细观损伤的特征。【结果】(1)EMD和小波包能量熵结合的信号处理方法能够判断杉木加载过程中声发射信号对应的细观损伤类型与构成。(2)杉木不同细观损伤类型的声发射信号对应不同的小波包能量熵区间:胞壁屈曲与塌溃(0.69~0.99)、层间开裂(1.57~1.78)、纤维束断裂(1.92~2.27)。(3)宏观断口观察和电镜显微分析验证了该方法的准确性。【结论】经验模态分解–小波包能量熵法避免了声发射信号模态堆叠的影响,并解决了木材细观损伤复杂且难以识别的问题,为杉木木材断裂的早期诊断方法提供了理论支撑。

关键词：木材细观损伤识别声发射小波包变换能量熵经验模态分解(EMD)

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送风参数对老化箱内部温湿度场的影响研究

工程设计学报 2024年第3期31卷 357-367页

作者：孙敏卢丰源赵宇轩王青春陈忠加北京林业大学工学院北京100083

利用老化箱对机械电子元件进行老化筛选,能有效提高产品的可靠性。老化箱内部温湿度场的均匀性决定了其整体性能,这对老化箱功能有至关重要的影响。为了提高老化箱的性能,基于流体力学原理,利用CFD(computational fluid dynamics,计算... 详细信息

利用老化箱对机械电子元件进行老化筛选,能有效提高产品的可靠性。老化箱内部温湿度场的均匀性决定了其整体性能,这对老化箱功能有至关重要的影响。为了提高老化箱的性能,基于流体力学原理,利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)仿真软件对老化箱简化模型进行仿真模拟,并根据仿真结果确定老化箱内部速度场与温度场的分布情况,以优选不同送风温度、送风速度和送风角度组合下的送风方案。仿真试验采用正交试验法,以送风温度、送风速度和送风角度为试验因素,以能量利用系数、温度不均匀系数和相对湿度不均匀系数为评价指标。通过对仿真试验结果进行极差和方差分析可知,送风角度对能量利用系数的影响最显著,送风温度对温度不均匀系数和相对湿度不均匀系数的影响最显著。针对3个评价指标,得到3种最优方案:送风温度为90℃、送风速度为10 m/s、送风角度为0°,送风温度为90℃、送风速度为12 m/s、送风角度为-10°,以及送风温度为90℃、送风速度为8 m/s、送风角度为0°。最后,开展了老化箱内部温湿度测量实验,并与仿真结果进行了对比。结果表明,仿真结果与实验结果的相对误差较小,均在合理范围内,验证了仿真试验的可靠性和有效性。研究以提高老化箱性能和能量利用率为导向,可为同类老化箱的设计及其送风参数的设置提供参考。

关键词：计算流体力学老化箱送风参数正交试验不均匀系数