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淀粉基保水剂的选择设计及其保水固沙性能

应用基础与工程科学学报 2022年第5期30卷 1098-1108页

作者：郭东权饶良懿北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨... 详细信息

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨了保水剂的持水性能、固沙性能.结果表明,得到良好吸水性能淀粉/聚丙烯酸钾保水剂的配方为淀粉与丙烯酸配比1∶3、中和度80%、辐照剂量7kGy.淀粉与丙烯酸配比、中和度、辐照剂量对保水剂的保水性能有显著影响,3次离心保水率均随淀粉与丙烯酸配比的减小而增大,随中和度以及辐照剂量的增大呈先增大后减小的趋势,离心次数对离心保水率的影响不明显.施用保水剂对沙土的持水性能有显著影响,累计水分蒸发率随着保水剂用量的增大而减小,用量1g、2g、3g间有显著差异,3g、4g、5g间差异不显著.保水剂对沙土的固沙性能有显著影响,风蚀模数随着保水剂用量的增大显著降低.综上,该试验中适宜的工艺条件下制备的淀粉基保水剂具有良好的吸水、保水、持水性能和固沙性能.该研究为保水剂在荒漠化治理方面的应用提供理论参考和科学依据.

关键词：保水剂淀粉丙烯酸吸水性能保水性能固沙性能

2000—2019年西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应

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农业工程学报 2023年第14期39卷 155-163页

作者：赖金林齐实廖瑞恩崔冉冉李鹏唐颖北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

为了探究中国典型生态环境脆弱区——西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应规律,量化气候变化和人类活动的相对贡献,该研究基于2000—2019年归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据集,采用T... 详细信息

为了探究中国典型生态环境脆弱区——西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应规律,量化气候变化和人类活动的相对贡献,该研究基于2000—2019年归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据集,采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Hurst指数分析了NDVI时空变化特征及未来变化趋势;在此基础上结合气象因子数据集,采用相关性分析和残差分析探讨了NDVI对气候变化和人类活动的响应。结果表明:1)时间尺度上,2000—2019年NDVI总体表现为波动上升趋势,增长速率为0.0046/a。空间尺度上,NDVI呈上升趋势区域面积占研究区总面积85.59%,植被恢复效果明显,且未来NDVI变化还将以上升趋势为主。2)在区域气候暖干化的背景下,NDVI对不同气候因子的响应有所差异,总体上NDVI与气温和太阳辐射呈正相关,而与降雨量呈负相关,气温对NDVI变化的影响力要强于太阳辐射和降雨量,是影响NDVI变化的主要气候因子。3)85.10%区域面积的植被变化受人类活动和气候变化的共同影响,其中人类活动是植被变化的主要驱动因素,气候变化为次要驱动因素,相对贡献率分别为68.67%和31.33%。该研究结果可为西南高山峡谷区未来生态环境建设提供科学依据,助力区域绿色可持续发展目标的实现。

关键词：遥感植被气候变化人类活动归一化差异植被指数残差分析西南高山峡谷区

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砒砂岩不同类型区土壤氮磷养分特征

农业工程学报 2022年第5期38卷 139-147页

作者：李学峰饶良懿徐也钦北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

砒砂岩区生态环境脆弱,侵蚀剧烈,研究不同类型砒砂岩区土壤氮(N)、磷(P)养分特征,可为该区的植被恢复及生态修复提供理论依据和数据支撑。该研究以内蒙古准格尔旗什布尔太沟裸露区、二老虎沟覆土区和特拉沟覆沙区为研究对象,根据流域长... 详细信息

砒砂岩区生态环境脆弱,侵蚀剧烈,研究不同类型砒砂岩区土壤氮(N)、磷(P)养分特征,可为该区的植被恢复及生态修复提供理论依据和数据支撑。该研究以内蒙古准格尔旗什布尔太沟裸露区、二老虎沟覆土区和特拉沟覆沙区为研究对象,根据流域长度分别在什布尔太沟、二老虎沟和特拉沟的沟口至沟头处,各选5、8和4个断面,共计17个土壤断面,于各断面不同坡位,采集共计153个样点的土样,测定0~20 cm土层全氮(Total Nitrogen,TN)、氨氮(Ammonia Nitrogen,AN)、硝态氮(Nitrate Nitrogen,Ni)、全磷(Total Phosphorus,TP)及速效磷(Available Phosphorus,AP)含量。结果表明:1)砒砂岩土壤TN含量0.24~1.39 g/kg、AN含量5.07~30.70 mg/kg、Ni含量0.76~5.87 mg/kg、TP含量0.10~0.57 g/kg及AP含量0.97~7.63 mg/kg。2)覆土区土壤N、P养分平均含量最高,覆沙区次之,裸露区最低;同类型区内土壤AN、Ni和AP含量相关系数较高,整体上速效养分间的相关性相对更强。3)同类型砒砂岩区,坡顶与坡底附近,土壤TN、AN、Ni、TP和AP含量相对较高;阴坡土壤AN、Ni和AP整体养分水平高于阳坡。综上,可根据砒砂岩不同类型区不同坡位土壤N、P养分特征,因地制宜地进行植被恢复,遏制该区水土流失强度,促进砒砂岩区生态系统修复。

关键词：土壤氮磷砒砂岩坡位

国家林业局办公室关于印发《国家林业局重点实验室评估工作规则》的通知

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国家林业局公报 2017年第3期 28-33页

作者：国家林业局办公室国家林业局办公室

办科字[2017]137号各省、自治区、直辖市林业厅(局),内蒙古、吉林、龙江、大兴安岭森工(林业)集团公司,新疆生产建设兵团林业局,国家林业局各司局、各直属单位:加强国家林业局重点实验室(以下简称'局重点实验室')的建设和管理,推动局重... 详细信息

办科字[2017]137号各省、自治区、直辖市林业厅(局),内蒙古、吉林、龙江、大兴安岭森工(林业)集团公司,新疆生产建设兵团林业局,国家林业局各司局、各直属单位:加强国家林业局重点实验室(以下简称'局重点实验室')的建设和管理,推动局重点实验室更好地实行'开放、流动、联合、竞争'的运行机制,促进局重点实验室的改革和发展.

关键词：国家林业局评估指标体系实验室评估重点实验室

1982—2020年毛乌素沙地植被对气候变化的响应

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林业资源管理 2023年第3期 80-89页

作者：王翠萍韩小红王昊琛由珈齐国家林业和草原局西北调查规划院旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室

毛乌素沙地属于我国北方农牧交错区，生态环境脆弱，植被生长受气候环境影响较大。基于1982—1999年GIMMS NDVI3g.v1数据、2000—2020年MOD13Q1数据，以及相关气象站点的气温降水数据，运用趋势分析、变异系数、偏相关分析及Hurst指数... 详细信息

毛乌素沙地属于我国北方农牧交错区，生态环境脆弱，植被生长受气候环境影响较大。基于1982—1999年GIMMS NDVI3g.v1数据、2000—2020年MOD13Q1数据，以及相关气象站点的气温降水数据，运用趋势分析、变异系数、偏相关分析及Hurst指数等方法，探讨1982—2020年毛乌素沙地植被生长时空特征及其对气候变化的响应。研究结果表明：1)毛乌素沙地植被生长状况呈现持续向好趋势，每10 a的增速为1.3%,以2005年为拐点，2005年以前植被长势缓慢，之后长势迅猛。2)毛乌素沙地NDVI均值介于0.10～0.41之间，空间分布呈“西低东高”的特征，沙地植被变化以增加为主，约占总面积的94.07%,其中显著增加占57.43%,极显著增加占30.14%;植被的空间变化稳定性地区差异明显，高波动变化区域占比最大，为35.95%,带状分布于沙地东南部边缘植被生长旺盛区域。3)4,6,8月，毛乌素沙地NDVI与气温正向相关系数较高；6—9月，NDVI与降水正相关性较强，降水对沙地植被生长发育的影响更大，植被变化的同向特征强于反向特征。4)毛乌素沙地未来变化趋势将以持续改善和持续退化为主，持续改善占总面积的51.49%,持续退化占46.49%。

关键词：毛乌素沙地时空变化气候响应趋势分析变异系数偏相关分析 Hurst指数

基于改进EfficientDet的油橄榄果实成熟度检测

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农业工程学报 2022年第13期38卷 158-166页

作者：陈锋军张新伟朱学岩李志强林剑辉北京林业大学工学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 国家林业局林业装备与自动化国家重点实验室北京100083 智慧林业研究中心北京100083

自然环境下自动准确地检测油橄榄果实的成熟度是实现油橄榄果实自动化采摘的基础。该研究根据成熟期油橄榄果实表型特征的变化以及参考国际油橄榄理事会和中国林业行业标准的建议制定了油橄榄果实成熟度标准,并针对油橄榄果实相邻成熟... 详细信息

自然环境下自动准确地检测油橄榄果实的成熟度是实现油橄榄果实自动化采摘的基础。该研究根据成熟期油橄榄果实表型特征的变化以及参考国际油橄榄理事会和中国林业行业标准的建议制定了油橄榄果实成熟度标准,并针对油橄榄果实相邻成熟度特征差异不明显以及果实之间相互遮挡问题,提出一种改进EfficientDet的油橄榄果实成熟度检测方法。首先改进特征提取网络,在特征提取网络中引入卷积注意力模块(Convolution Block Attention Module,CBAM)细化不同成熟度之间的特征映射;其次改进特征融合网络,在加权双向特征金字塔网络(BidirectionalFeaturePyramid Network,Bi-FPN)中增加跨级的数据流加强果实的相对位置信息,最后通过623幅油橄榄测试图像对改进的EfficientDet模型进行测试。改进EfficientDet模型在测试集下的精确率P、召回率R和平均精度均值m AP分别为92.89%、93.59%和94.60%,平均检测时间为0.337s,模型大小为32.4M。对比SSD、EfficientDet、YOLOv3、YOLOv5s和FasterR-CNN模型,平均精度均值m AP分别提升7.85、4.77、3.73、1.15和1.04个百分点。改进EfficientDet模型能够为油橄榄果实的自动化采摘提供有效探索。

关键词：油橄榄果实成熟度检测 EfficientDet 注意力机制深度学习

北京山区侧柏林下草本植物多样性的影响因素分析

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草地学报 2022年第8期30卷 2199-2206页

作者：张林齐实周飘伍冰晨张岱崔冉冉黄宪马宁北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083

为分析和比较林分结构和环境因子对侧柏林下草本物种多样性的影响,以北京山区侧柏林为研究对象,采用多元逐步回归分析和结构方程模型解析了林分结构和环境因子与林下草本物种多样性的耦合关系。结果表明:多元线性回归显示海拔、林分密... 详细信息

为分析和比较林分结构和环境因子对侧柏林下草本物种多样性的影响,以北京山区侧柏林为研究对象,采用多元逐步回归分析和结构方程模型解析了林分结构和环境因子与林下草本物种多样性的耦合关系。结果表明:多元线性回归显示海拔、林分密度和土壤有机质是影响林下草本Simpson多样性的主导因子,郁闭度是影响林下草本Pielou均匀度指数的主导因子,海拔是影响林下草本Margalef丰富度指数的主导因子;结构方程显示海拔和林分结构(林分密度、郁闭度)对林下草本物种多样性整体水平起主导作用,通过影响土壤养分对林下草本物种多样性产生间接影响,但直接影响起主要作用;土壤对林下草本物种多样性整体水平起重要作用,仅存在直接影响。因此,维持合理的林分密度和郁闭度是提升林下草本植物多样性整体水平的有效途径。

关键词：侧柏林林分结构环境因子草本植物多样性结构方程模型

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北京山区侧柏利用水分来源对降水的响应

林业科学 2018年第7期54卷 16-23页

作者：刘自强余新晓贾国栋李瀚之路伟伟侯贵荣北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

【目的】探究降水不足的北京山区降水量变化对侧柏利用水分来源的影响,为了解侧柏对土壤干旱胁迫的响应提供理论依据。【方法】2015年7月,测定侧柏枝条及各潜在水源的稳定氢氧同位素(18O/16O、2H/1H)比率,利用Iso-Source多元线性混合模... 详细信息

【目的】探究降水不足的北京山区降水量变化对侧柏利用水分来源的影响,为了解侧柏对土壤干旱胁迫的响应提供理论依据。【方法】2015年7月,测定侧柏枝条及各潜在水源的稳定氢氧同位素(18O/16O、2H/1H)比率,利用Iso-Source多元线性混合模型,计算2015年6月29日—7月1日3天不同降水梯度(A区:完全遮断自然降水,降水量0 mm;B区:遮挡自然降水的一半,降水量12.7 mm;C区:无遮挡自然降水,降水量25.4 mm;D区:将A区降水输入该区,形成双倍降水,降水量50.8 mm)下侧柏对各层土壤水和地下水的利用率。【结果】随降水量增加,侧柏表现出"二态"结构特征,其水分来源从深层逐渐向表层转移;A区侧柏主要吸收60~100 cm土层土壤水和地下水,利用率分别为31.5%和32.8%;B区侧柏与A区相似,对60~100 cm土层土壤水和地下水的利用率分别为28.1%和25.7%,对0~20、20~40和40~60 cm土层土壤水的利用率在15.4%左右;与B区相比,C区侧柏对60~100 cm土层土壤水和地下水的利用率有所减少,分别为19.8%和22.8%,对0~20和20~40 cm土层土壤水的利用率增加,分别为17.8%和22.9%;D区侧柏水分来源与C区相近,对0~20、20~40和60~100cm土壤水和地下水都有利用,利用率为20.0%~25.2%。【结论】侧柏能根据水分条件调整对水源的利用率,这种适应水分环境的水分利用能力有利于侧柏度过极端干旱胁迫。

关键词：侧柏降水梯度水分来源利用策略氢氧同位素北京山区

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白木香查尔酮合酶基因家族的鉴定及表达分析

分子植物育种 2022年

作者：吴文丽孙晓晨邵芬娟中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室/国家林业局林木培育重点实验室

查尔酮合成酶(Chalcone synthase， CHS)是III型聚酮合酶的关键成员，该酶催化类黄酮生物合成途径的第一步，是苯丙氨酸代谢途径过程中的重要限速酶。为了进一步探索CHS基因家族在沉香形成中的作用，本研究对11个白木香CHS (AsCHS)基因...

查尔酮合成酶(Chalcone synthase， CHS)是III型聚酮合酶的关键成员，该酶催化类黄酮生物合成途径的第一步，是苯丙氨酸代谢途径过程中的重要限速酶。为了进一步探索CHS基因家族在沉香形成中的作用，本研究对11个白木香CHS (AsCHS)基因编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、蛋白结构、系统进化以及基因组织表达和伤害处理表达等方面进行了系统研究。结果显示：11个AsCHS基因均含有CHS-Like保守序列；大部分AsCHS蛋白为亲水性蛋白；AsCHS1～AsCHS4为稳定蛋白，其余不稳定；AsCHS蛋白的二级结构主要由无规则卷曲与α-螺旋结构组成；AsCHS蛋白均不含信号肽；亚细胞定位分析表明大部分AsCHS蛋白位于细胞质。在系统进化分析中，白木香CHS基因家族中11个成员被划分为3组。CHS基因家族成员在白木香不同组织中具有不同的表达模式；AsCHS基因对钻孔处理均有所响应。本研究对白木香CHS基因家族进行鉴定和生物信息学分析，为深入研究白木香CHS基因家族功能提供了一定的参考和依据。

关键词：