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南京市箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构与三维构建

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林业科学 2024年第5期60卷 98-115页

作者：吕卓史无双孔淑鑫林树燕南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学竹类研究所南京210037 南京林业大学生命科学学院南京210037

[目的]运用植物解剖和三维制图方法探究箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构差异,为建立和丰富完善竹叶结构观察方法进行重要补充,为竹子分类以及运用植物解剖形态研究达到物种分类的目的提供依据和参考。[方法]以南京地区箣竹属6个竹... 详细信息

[目的]运用植物解剖和三维制图方法探究箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构差异,为建立和丰富完善竹叶结构观察方法进行重要补充,为竹子分类以及运用植物解剖形态研究达到物种分类的目的提供依据和参考。[方法]以南京地区箣竹属6个竹种和刚竹属46个竹种为材料,采用石蜡切片方法制作叶片3切面,通过光学显微镜成像系统对52个竹种叶片各切面解剖结构进行观察和数据测量,并利用Photoshop拼构52个竹种叶片三维结构。[结果]1)叶片角质层厚度、下表皮乳突数量是区分箣竹属和刚竹属的标志,刚竹属叶片厚度和角质层厚度显著大于箣竹属,且下表皮乳突数量明显多于箣竹属。2)泡状细胞通常2~6个为1组,泡状细胞形态和数量种间不固定,属间有明显差异,箣竹属每组泡状细胞呈扇形(钝角)排列,刚竹属每组泡状细胞呈直角或锐角排列。3)各维管系统由主脉以及平行侧脉、二级平行侧脉和小横脉组成。箣竹属维管束两侧梭形细胞空隙发达,刚竹属维管束两侧梭形细胞以及空隙普遍不发达不连续。4)在平行侧脉之间,箣竹属叶肉细胞多为3~4层,刚竹属叶肉细胞则在4~6层之间,刚竹属叶肉细胞较箣竹属叶肉细胞紧密。[结论]刚竹属叶片厚度和角质层厚度较箣竹属大,刚竹属指状臂细胞和梅花状细胞较箣竹属密集,刚竹属细胞间空隙较莿竹属小,刚竹属下表皮乳突数量明显多于箣竹属,刚竹属的抗寒性可能强于箣竹属。

关键词：竹叶箣竹属刚竹属解剖特征三维形态结构

外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土固碳潜力的影响

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林业科学 2024年第2期60卷 32-41页

作者：史文竹孙禧邵旭升热由索姆王艮梅张焕朝项剑南京林业大学南方现代林业协同创新中心、南京林业大学林学院南京210037

【目的】研究外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土过程中土壤CO_(2)排放和土壤碳库的影响,以期为滨海盐碱土的改良利用与固碳潜力提升提供理论依据。【方法】采用室内培养试验,在施用玉米秸秆生物炭+鸡粪(BM)以及水稻秸秆+鸡粪(SM)的基... 详细信息

【目的】研究外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土过程中土壤CO_(2)排放和土壤碳库的影响,以期为滨海盐碱土的改良利用与固碳潜力提升提供理论依据。【方法】采用室内培养试验,在施用玉米秸秆生物炭+鸡粪(BM)以及水稻秸秆+鸡粪(SM)的基础上,以氢氧化钙和硅酸钙作为钙源,按照等钙量原则,分别设置了6种处理:不施用硅酸钙和氢氧化钙(CK)、施用12.4 g·kg^(-1)硅酸钙(Ca1)、施用24.8 g·kg^(-1)硅酸钙(Ca2)、施用7.9 g·kg^(-1)氢氧化钙(Ca3)、施用15.8 g·kg^(-1)氢氧化钙(Ca4)以及施用12.4 g·kg^(-1)硅酸钙+7.9 g·kg^(-1)氢氧化钙(Ca5),进行1个月的培养试验。【结果】培养期间外源钙的添加能显著降低CO_(2)累积排放;有机物料的施用会导致土壤有机碳(SOC)的损失,外源钙的添加不会显著影响SOC矿化但会导致土壤无机碳(SIC)含量显著增加,从而弥补SOC的损失,增加土壤的总碳量,实现土壤固碳的目的,适当增加氢氧化钙的添加量对固碳量有促进作用;外源钙添加导致的减排作用主要是通过增加吸收矿化产生的CO_(2),并转化为碳酸钙的形式而固定。【结论】在改良盐碱土的过程中,有机物料配施硅酸钙和氢氧化钙的改良措施能实现土壤固碳减排。

关键词：滨海盐碱土二氧化碳土壤固碳土壤无机碳

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热处理木材性能改良与工艺优化研究进展

复合材料学报 2024年第4期41卷 1712-1725页

作者：蒋军杜静静徐信武梅长彤南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

热处理木材是一种环保无污染且绿色可持续材料。但木材经过热处理会导致其部分力学性能下降、表面润湿性能不足及容易发生光老化等问题。传统的热处理技术所需要的高温环境会产生大量能耗,导致生产成本较高。针对以上热处理木材存在的... 详细信息

热处理木材是一种环保无污染且绿色可持续材料。但木材经过热处理会导致其部分力学性能下降、表面润湿性能不足及容易发生光老化等问题。传统的热处理技术所需要的高温环境会产生大量能耗,导致生产成本较高。针对以上热处理木材存在的性能缺陷和生产工艺不足,从热处理木材性能改良和工艺优化两个角度,概述了国内外热处理木材的性能改良研究进展。具体内容涉及热处理木材力学性能改良、表面润湿性能改良、耐光老化性能改良和热处理工艺优化4个方面。分析了热处理木材相关性能改良方法的局限性和改进措施,提出了木材热处理改性应在结合改性机制和实际应用的基础上,对热处理造成的潜在木材性能劣化进行规避,以更好地体现其综合性能优势,提高附加值并拓展应用范围。

关键词：热处理木材力学性能表面润湿性能耐光老化性能热处理工艺

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古旧木材加固保护研究进展

材料导报 2024年第1期38卷 259-277页

作者：王祺冯鑫浩刘新有南京林业大学家居与工业设计学院南京210037 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

木材作为一种复杂的多级壁层材料,因其高强重比与可再生等优异特性而被广泛应用于建筑、家具、装饰等领域,并成为国民经济发展不可或缺的绿色环保材料之一。然而,木材在生产应用过程中易遭受昆虫、真菌等侵害而发生材性劣化,这极大限制... 详细信息

木材作为一种复杂的多级壁层材料,因其高强重比与可再生等优异特性而被广泛应用于建筑、家具、装饰等领域,并成为国民经济发展不可或缺的绿色环保材料之一。然而,木材在生产应用过程中易遭受昆虫、真菌等侵害而发生材性劣化,这极大限制了木制品应用优势的发挥,同时增加了古旧木材保护与修复的难度。为了更好地保护历史文化遗产,延长古旧木材的历史寿命,促进木材资源的高效与可持续利用,本文从木材的结构和历史应用及其破坏形式出发,概述了建筑文物和古建筑中木材的主要降解破坏形式和生物化学变化;从材料科学角度综述了古旧木材的保护策略与加固方法,重点总结分析了不同加固材料性质与用途及其对古旧木材加固保护的方法特性,尤其是“双碳”背景下生物基加固材料的应用;最后对加固木材的性能表征方法进行总结梳理,以期为加固木材的有效利用提供有力依据,同时为绿色、高效、环保木材加固保护技术的研发奠定理论基础,为我国在林产工业领域实现“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：古建筑木材文物木材木材劣化加固保护改性策略加固材料性能表征

基于改进YOLOv7的苹果生长状态及姿态识别

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农业工程学报 2024年第6期40卷 258-266页

作者：陈青殷程凯郭自良吴玄博王金鹏周宏平南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对目前苹果在复杂环境下难以进行生长状态分类识别、姿态信息同步获取等问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的苹果生长状态分类和果实姿态融合识别方法。首先改进多尺度特征融合网络,在骨干网络中增加160×160的特征尺度层,用于增... 详细信息

针对目前苹果在复杂环境下难以进行生长状态分类识别、姿态信息同步获取等问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的苹果生长状态分类和果实姿态融合识别方法。首先改进多尺度特征融合网络,在骨干网络中增加160×160的特征尺度层,用于增强模型对微小局部特征的识别敏感度;其次引入注意力机制CBAM(convolutional block attention module),改善网络对输入图片的感兴趣目标区域的关注度;最后采用Soft-NMS算法,能够有效避免高密度重叠目标被一次抑制从而发生漏检现象。此外,结合UNet分割网络和最小外接圆及矩形特征获取未遮挡苹果姿态。试验结果表明,改进YOLOv7的识别精确率、召回率和平均识别精度分别为86.9%、80.5%和87.1%,相比原始YOLOv7模型分别提高了4.2、2.2和3.7个百分点,另外苹果姿态检测方法的准确率为94%。该文模型能够实现苹果生长状态分类及果实姿态识别,可为末端执行器提供了抓取方向,以期为苹果无损高效的采摘奠定基础。

关键词：图像处理 YOLOv7 分类识别姿态识别深度学习苹果

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基于方差异质性随机参数模型的汇合行为分析

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 883-889页

作者：邬岚赵乐李根南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

为研究高速公路交织区入口匝道车辆汇入主线的换道行为,基于方差异质性随机参数模型构建了车辆汇入换道模型,先从NGSIM数据集中提取7个在统计上显著且对换道行为有影响的解释变量,然后将其引入方差异质性随机参数模型探索潜在异质性,计... 详细信息

为研究高速公路交织区入口匝道车辆汇入主线的换道行为,基于方差异质性随机参数模型构建了车辆汇入换道模型,先从NGSIM数据集中提取7个在统计上显著且对换道行为有影响的解释变量,然后将其引入方差异质性随机参数模型探索潜在异质性,计算各变量平均边际效应量化对换道行为的影响,最后提出了“个体样本精度”指标对模型进行比较。研究结果表明:汇入车辆与目标车道领车的车头间距、目标车道领车宽度、辅助车道领车速度对换道行为产生了显著的影响,且汇入车辆在辅助车道上的纵向位置显著影响汇入车辆与目标车道领车的车头间距,方差异质性随机参数模型比未考虑方差异质性的随机参数模型和二元Logit模型具有更高的拟合优度和模型精度,能够更好地解释车辆汇入行为中的潜在异质性。本文的研究成果可应用于自动驾驶辅助系统和交通流仿真软件中,对阐明车道变换行为的机理有一定的参考价值。

关键词：交通运输安全工程方差异质性随机参数模型汇合行为高速公路交织区

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蜻蜓算法优选小麦粉蛋白质近红外建模校正集

食品科学 2024年第9期45卷 9-15页

作者：胡云超刘智健汪莹黄浩冉王红鸿吴彩娥熊智新南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037

为优选小麦粉蛋白质近红外建模校正集,在传统K/S(Kennard/Stone)方法划分的初始校正集基础上采用二进制蜻蜓算法(binary dragonfly algorithm,BDA)挑选代表性样品,建立小麦粉蛋白质含量偏最小二乘回归(partial least square regression,... 详细信息

为优选小麦粉蛋白质近红外建模校正集,在传统K/S(Kennard/Stone)方法划分的初始校正集基础上采用二进制蜻蜓算法(binary dragonfly algorithm,BDA)挑选代表性样品,建立小麦粉蛋白质含量偏最小二乘回归(partial least square regression,PLSR)模型,并用预测集检验评估模型的稳定性及预测性能。结果表明:BDA挑选出的最佳校正集样品数量为30个,所建模型的预测决定系数(R_(p)^(2))为0.9564,预测标准偏差(root mean square errors of prediction,RMSEP)为0.2781,与传统K/S划分的100个初始校正集的建模效果(R_(p)^(2):0.9388,RMSEP:0.3294)相比,R_(p)^(2)提高了1.87%,RMSEP降低了15.57%。10次BDA实验优选出校正集的平均数量为30.2个,且所建10个模型蛋白质含量预测效果均优于初始校正集建模。综上,BDA算法可以优选出数量少、具有代表性的校正集样品,建立的小麦粉蛋白质PLSR模型稳定性好、预测精度高,可为小麦粉品质近红外检测分析提供一种高效的校正集优选方法。

关键词：蜻蜓算法近红外光谱校正集优选小麦粉蛋白质含量

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不同加载模式下钢管约束重组竹轴压力学行为

复合材料学报 2024年第2期41卷 978-989页

作者：吴凤贻魏洋王高飞林煜丁明珉南京林业大学土木工程学院南京210037

本文将重组竹与钢管复合形成新型钢管约束重组竹。对24个新型钢管约束重组竹圆柱试件进行了轴压试验,研究了钢管厚度和加载方式(全截面与核心加载)对其轴压性能的影响。试验结果表明:外加钢管能够有效地提高结构承载力和变形能力;钢管... 详细信息

本文将重组竹与钢管复合形成新型钢管约束重组竹。对24个新型钢管约束重组竹圆柱试件进行了轴压试验,研究了钢管厚度和加载方式(全截面与核心加载)对其轴压性能的影响。试验结果表明:外加钢管能够有效地提高结构承载力和变形能力;钢管约束重组竹圆柱主要破坏形态为剪切破坏;结构的峰值应力、峰值应变均与钢管厚度呈正相关,随着钢管厚度增加,试件的峰值应力最大增长22.4%,峰值应变最大增长6.1%;核心受压钢管重组竹较全截面受压试件展现了更好的承载潜力和变形能力。根据全截面受压和核心受压的曲线不同,考虑了钢管套箍系数,分别提出了两种加载方式下新型钢管约束重组竹的极限应力、极限应变和峰值应力、峰值应变的预测模型,应力计算模型误差均在10%以内。最后建议了应力-应变全曲线模型,预测了不同加载方式下新型钢管约束重组竹的应力-应变变化规律。

关键词：重组竹钢管约束重组竹加载方式轴压性能计算模型

低温等离子体处理对小白杏细胞壁代谢及软化特性的影响

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食品科学 2024年第8期45卷 168-175页

作者：潘越李婷婷吴彩娥南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037

目的:探究介质阻挡低温等离子体(dielectric barrier discharge cold plasma,DBD)处理对小白杏贮藏期间细胞壁代谢及软化情况的影响。方法:用低温等离子体设备处理新疆小白杏40 s(电压90 kV),于4℃、相对湿度95%条件下贮藏42 d,每7 d检... 详细信息

目的:探究介质阻挡低温等离子体(dielectric barrier discharge cold plasma,DBD)处理对小白杏贮藏期间细胞壁代谢及软化情况的影响。方法:用低温等离子体设备处理新疆小白杏40 s(电压90 kV),于4℃、相对湿度95%条件下贮藏42 d,每7 d检测杏果细胞壁组成成分含量、细胞壁代谢酶活性及部分品质指标。结果:DBD处理提高了杏的品质,降低了丙二醛和过氧化氢的含量,显著抑制了细胞壁降解酶的活性,延缓了果胶的溶解以及纤维素的降解,并抑制了杏果中水分的迁移和丧失。透射电子显微镜成像显示,DBD处理有助于保持细胞壁结构,使细胞壁结构更加均匀完整。结论:DBD处理可以有效抑制贮藏期间杏果的细胞壁降解酶活性,增强杏果细胞壁结构,延缓小白杏的软化。

关键词：小白杏低温等离子体细胞壁代谢软化