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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第1期47卷 31-37页

作者：孙铭辰姜立春东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室

【目的】通过非线性和多种机器学习算法构建并对比不同的立木材积模型，为樟子松（Pinus sylvestris ***）立木材积的精准预测提供理论依据。【方法】以大兴安岭图强林业局184株樟子松伐倒木数据为基础，建立非线性二元材积模型（NLR）... 详细信息

【目的】通过非线性和多种机器学习算法构建并对比不同的立木材积模型，为樟子松（Pinus sylvestris ***）立木材积的精准预测提供理论依据。【方法】以大兴安岭图强林业局184株樟子松伐倒木数据为基础，建立非线性二元材积模型（NLR）,并通过十折交叉检验和袋外数据（OOB）误差检验的方法得到3种最优机器学习算法，包括：反向神经网络（BP）、ε-支持向量回归（ε-SVR）和随机森林（RF）。对比分析不同模型间的差异，得到最优立木材积模型。【结果】机器学习算法在立木材积的拟合和预测中均优于传统二元材积模型，具体拟合结果排序为RF>BP>ε-SVR> NLR。其中RF的决定系数（R2）比传统模型的提高了2.00%,均方根误差（RMSE）、相对均方根误差（RMSE%）、平均绝对误差（MAE）分别降低了22.90%、22.93%、36.34%,且与真实值相比平均相对误差（MRB）的绝对值更低，证明了RF在立木材积预测中的优越性。【结论】机器学习算法作为一种新兴的建模方法可以有效地提高立木材积的预测精度，为森林资源的精准调查和经营管理提供新的解决方案。

关键词：樟子松二元材积模型 BP神经网络 ε-支持向量回归(ε-SVR) 随机森林(RF)

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18个品种蓝靛果营养成分分析及综合品质评价

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农业工程学报 2022年第7期38卷 326-335页

作者：姜璐包怡红贾雨彤赖章飞徐福成东北林业大学林学院哈尔滨150040 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室哈尔滨150040 黑河市中俄林业科技合作园区黑河164300

为了研究不同品种蓝靛果各指标的差异,确定影响其品质的关键指标,对不同品种蓝靛果进行综合评价并分类。以18个品种蓝靛果为研究对象,基于百粒质量、可溶性固形物含量、含水率、总酸、可溶性糖、糖酸比、总酚、总黄酮、花色苷、维生素C... 详细信息

为了研究不同品种蓝靛果各指标的差异,确定影响其品质的关键指标,对不同品种蓝靛果进行综合评价并分类。以18个品种蓝靛果为研究对象,基于百粒质量、可溶性固形物含量、含水率、总酸、可溶性糖、糖酸比、总酚、总黄酮、花色苷、维生素C、铁、钙、感官评分、胰脂肪酶抑制率等各项指标的差异,通过相关性分析、主成分分析,建立一套综合评价蓝靛果品质的方法,并结合热图聚类分析将18个品种的蓝靛果进行分类,根据各类蓝靛果特点分析其潜在应用方向。测定结果显示不同品种蓝靛果多项指标存在显著差异(P<0.05),经各指标之间相关性分析可得总酸与总酚、总黄酮以及花色苷含量之间呈显著正相关(P<0.05),胰脂肪酶抑制率与总酸含量呈极显著正相关(P<0.01),与花色苷含量呈显著正相关(P<0.05),感官评分与百粒质量呈显著正相关(P<0.05)。经主成分分析,提取出5个主成分,累计贡献率达84.524%,总酸、总酚、总黄酮、花色苷含量以及胰脂肪酶抑制率是评价蓝靛果品质的关键指标。根据综合评价函数计算综合得分,排名前五的品种分别是“谢列娜”(42.38)、“蓓蕾”(41.04)、“别列里”(39.26)、“乌兰”(35.38)和“炭火”(34.56),此5种蓝靛果品质优良,可用于选育新品种或定向育种。经热图聚类分析可将18个品种蓝靛果分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,各分别含有4、5、9个品种。第Ⅰ类蓝靛果适宜鲜食;第Ⅱ类蓝靛果适合开发具有辅助降脂功能的保健食品;第Ⅲ类蓝靛果适宜开发成休闲食品,其中“阿索里”“1-100-82”“33-11-82”和“蓝纺锤”适合开发果汁、果酒等产品,“蓝色温柔”“伊利亚特”“托米奇卡”“瓦秀岗”“炭火”适合加工果酱、果脯、罐头等产品。研究结果为蓝靛果的定向育种提供一定参考,为不同品种蓝靛果的开发利用提供理论依据,也为蓝靛果等浆果品质分析、综合评价及合理分类提供系统可靠的方法。

关键词：主成分分析聚类分析水果蓝靛果综合评价

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HPLC法测定水果有机酸含量及其相似性与差异性分析

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果树学报 2021年

作者：蒋莹董丹何红英王金玲东北林业大学林学院黑龙江省森林食品资源利用重点实验室

【目的】建立了一种高效液相色谱法测定市售36种水果中的11种有机酸含量，并利用主成分分析及聚类分析对36种水果进行了分类。【方法】采用Agilent Poroshell 120 EC-C18（4.6 mm×150 mm，4 μm）色谱柱，流动相为质量体积比0.5% K...

【目的】建立了一种高效液相色谱法测定市售36种水果中的11种有机酸含量，并利用主成分分析及聚类分析对36种水果进行了分类。【方法】采用Agilent Poroshell 120 EC-C18（4.6 mm×150 mm，4 μm）色谱柱，流动相为质量体积比0.5% KH;PO;溶液（pH=2.3）-甲醇（97:3，V/V），流速0.7 mL/min，柱温35℃，检测波长210 nm。【结果】在此色谱条件下，11种有机酸都得到很好的分离，且该方法高效快捷、定量准确、灵敏度高，适用于水果中有机酸的检测。【结论】利用此方法对市售36种水果进行有机酸测定，结合主成分分析和聚类分析将水果按照有机酸组成及含量划分为柠檬酸型水果、苹果酸型水果以及酒石酸型水果三类。其中柠檬酸型水果包括：柠檬、树莓、蓝莓、山楂、杨梅、青梅、脐橙、宽皮柑橘、丑橘、柚子、菠萝、甜瓜、黑加仑、红加仑、蓝靛果、百香果、猕猴桃、菠萝蜜、红豆越橘、杂交橙子柠檬。苹果酸型水果包括：苹果、樱桃、荔枝、芒果、番木瓜、西瓜、椰子、库尔勒香梨、黄油桃、红油桃、水蜜桃、水晶梨、黑布林、白心火龙果、红心火龙果。而葡萄为酒石酸型水果。该实验测得数据为不同酸型水果的加工提供参考。

关键词：

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pH和温度对蓝莓果渣花青素抑菌保鲜应用性质的影响

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天然产物研究与开发 2023年第6期35卷 1007-1016页

作者：翟悦赵海桃符群东北林业大学林学院黑龙江省森林食品资源利用重点实验室哈尔滨150040

本研究对蓝莓果渣花青素在不同pH值和温度下颜色和性能进行对比评价,旨在探究其在食品保鲜应用中的性质呈现,推进蓝莓产业中副产物果渣的多途径、高值化利用。以含量、颜色、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、总还原能力、抗脂质过... 详细信息

本研究对蓝莓果渣花青素在不同pH值和温度下颜色和性能进行对比评价,旨在探究其在食品保鲜应用中的性质呈现,推进蓝莓产业中副产物果渣的多途径、高值化利用。以含量、颜色、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、总还原能力、抗脂质过氧化能力、抑菌圈直径、最低抑菌浓度和最低杀菌浓度为考察指标,研究pH和温度对蓝莓果渣花青素颜色和性能的影响,并以菌液电导率、蛋白质含量和碱性磷酸酶活性为指标探究其抑菌机理。结果表明,在pH2~8范围内,蓝莓果渣花青素呈现从深红到深紫的显著色差(P>0.05);在-18~70℃的处理温度条件下,蓝莓果渣花青素的含量、抗氧化活性和抑菌活性均随处理时间延长而下降,整体颜色趋势偏向蓝绿色。蓝莓果渣花青素改变供试菌株细胞膜通透性,与菌液电导率、蛋白质含量和碱性磷酸酶活性呈现正相关,抑制供试菌株的生长。蓝莓果渣花青素在不同pH和温度下应用性质存在显著差异,显示出较强的体外抗氧化性及抑菌性,可应用于呈色保鲜剂开发应用。

关键词：蓝莓果渣花青素稳定性抗氧化活性抑菌性能抑菌机理

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响应面优化沙棘果渣膳食纤维提取工艺及应用性质评价

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天然产物研究与开发 2022年第7期34卷 1181-1188页

作者：郭京京李雅轩樊子怡陈炫彤王琪符群东北林业大学林学院黑龙江省森林食品资源利用重点实验室哈尔滨150040

为实现林下资源加工废弃物再利用,本实验以沙棘果渣为原料,采用超声辅助酶法,分别对纤维素酶添加量、超声温度、超声时间、料液比四个因素进行膳食纤维提取效果影响分析,以可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)和不可溶性膳食纤维... 详细信息

为实现林下资源加工废弃物再利用,本实验以沙棘果渣为原料,采用超声辅助酶法,分别对纤维素酶添加量、超声温度、超声时间、料液比四个因素进行膳食纤维提取效果影响分析,以可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)和不可溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)得率比值为指标,通过响应面法对主要参数进行优化,并分析所获膳食纤维应用性质。结果得出,在最优条件纤维素酶添加量为5%,60℃下超声50 min时,SDF/IDF为0.21±0.01,总膳食纤维(total dietary fiber,TDF)溶胀力和持油力较高,分别为3.12±0.13 mL/g、(4.47±0.41)%,且对胆固醇的吸附效果良好。因此,超声辅助酶法能有效提高产物提取效率,对推进沙棘副产物资源的开发利用具有一定意义。

关键词：沙棘果渣膳食纤维响应面得率比值应用性质

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中国纤翅夜蛾属(目夜蛾科:菌夜蛾亚科:纤翅夜蛾族)2新记录种记述

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东北林业大学学报 2020年第5期48卷 144-147页

作者：吴俊赵婷婷韩辉林东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北林业大学哈尔滨150040 东北林业大学林学院、森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

通过对采自云南、贵州、广东、湖南的夜蛾总科小型种类标本材料整理,发现鳞翅目目夜蛾科纤翅夜蛾属2中国新记录种:灰褐纤翅夜蛾(Araeopteron canescens(Walker,[1866]))和白条纤翅夜蛾(Araeopteron fasciale(Hampson,1896))。对其成虫... 详细信息

通过对采自云南、贵州、广东、湖南的夜蛾总科小型种类标本材料整理,发现鳞翅目目夜蛾科纤翅夜蛾属2中国新记录种:灰褐纤翅夜蛾(Araeopteron canescens(Walker,[1866]))和白条纤翅夜蛾(Araeopteron fasciale(Hampson,1896))。对其成虫、外生殖器和分布给予了详细记述。

关键词：目夜蛾科菌夜蛾亚科纤翅夜蛾族新记录种中国

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林分、土壤及空间因子对谷地云冷杉林叶面积指数空间异质性的影响

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植物生态学报 2019年第4期43卷 342-351页

作者：杨焕莹宋建达周焘金光泽姜峰刘志理东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北林业大学生态研究中心哈尔滨150040 东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

叶面积指数(LAI)的空间异质性对研究植物的生长状况、分布格局及其对气候变化的响应机制至关重要,然而关于不同因素对解释LAI空间变异相对贡献率的报道尚少。该研究依托小兴安岭9.12 hm^2 (380 m×240 m)谷地云冷杉林固定样地,采用L... 详细信息

叶面积指数(LAI)的空间异质性对研究植物的生长状况、分布格局及其对气候变化的响应机制至关重要,然而关于不同因素对解释LAI空间变异相对贡献率的报道尚少。该研究依托小兴安岭9.12 hm^2 (380 m×240 m)谷地云冷杉林固定样地,采用LAI-2200植物冠层分析仪测定了228个小样方(20m×20m)的LAI,基于地统计学方法分析了LAI的空间异质性;测定了每个小样方的28个林分因子和10个土壤因子,利用主轴邻距法(PCNM)量化了空间因子,并采用方差分解的方法解析了林分、土壤、空间因子及其相互作用对LAI空间变异的相对贡献率。结果表明:LAI在37 m尺度内具有强烈的空间自相关,且在不同方向上LAI呈现相异的空间格局;3种因子及其相互作用共同解释了LAI空间变异的50.4%,其中空间因子的贡献率最大,单独解释了LAI空间变异的25.5%;中等树(5cm<胸径≤10cm)的密度和主要树种(冷杉(Abiesnephrolepis)和云杉(Piceaspp.))的胸高断面积均与LAI显著正相关,质量含水率与LAI显著负相关。总体来看,空间自相关对小兴安岭谷地云冷杉林LAI空间异质性的决定作用明显强于林分因子和土壤因子。

关键词：谷地云冷杉林叶面积指数空间异质性地统计学分析

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典型阔叶红松林主要树种叶性状的垂直变异及经济策略

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植物生态学报 2020年第7期44卷 730-741页

作者：荀彦涵邸雪颖金光泽东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北林业大学生态研究中心哈尔滨150040 东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

分析不同树种叶片性状的变化有助于了解植物群落结构。该文通过对典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林15种阔叶树种的比叶质量、叶片厚度、叶干物质含量、叶绿素含量指数、叶片碳、氮、磷含量的测定,分析了冠层高度对叶性状及叶性状间相关... 详细信息

分析不同树种叶片性状的变化有助于了解植物群落结构。该文通过对典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林15种阔叶树种的比叶质量、叶片厚度、叶干物质含量、叶绿素含量指数、叶片碳、氮、磷含量的测定,分析了冠层高度对叶性状及叶性状间相关关系的影响。结果表明,水曲柳(Fraxinus mandshurica)和大青杨(Populus ussuriensis)上层的比叶质量显著大于下层,而其他树种冠层间的比叶质量无显著变化;叶绿素含量指数在白桦(Betulaplatyphylla)和春榆(Ulmusjaponica)冠层间的分布分别为上层显著大于下层和上层显著大于中层;单位质量氮含量在水曲柳的中层显著大于上层。叶片性状间存在着广泛的相关性,比叶质量与叶片厚度、干物质含量在三层间均呈显著正相关关系,而有些性状,只在一或二个冠层中存在一定的相关性。山杨(Populusdavidiana)和大青杨的叶片倾向于选择光合能力较低、营养浓度较低、呼吸速率较慢的一端,而黄檗(Phellodendronamurense)和山槐(Maackiaamurensis)叶片更倾向于光合能力强、营养物质浓度高的一端。不同树种对光照响应的差异可能会改变不同冠层中叶片的形态和化学性状,从而有助于群落构建和物种共存。

关键词：比叶质量叶绿素含量养分含量冠层叶经济型谱

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帽儿山温带落叶阔叶林细根生物量、生产力和周转率

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应用生态学报 2021年第9期32卷 3053-3060页

作者：张云宇孙晓凤张临峰李颖池王传宽王兴昌东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北林业大学生态研究中心哈尔滨150040 东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

细根在森林生态系统能量流动与物质循环中占有重要地位,但其生物量、生产和周转测定尚存在很大的不确定性,而且局域尺度空间变异机制尚不清楚。本研究分析了帽儿山温带天然次生林活细根生物量和死细根生物量在0~100 cm剖面的垂直分布与0... 详细信息

细根在森林生态系统能量流动与物质循环中占有重要地位,但其生物量、生产和周转测定尚存在很大的不确定性,而且局域尺度空间变异机制尚不清楚。本研究分析了帽儿山温带天然次生林活细根生物量和死细根生物量在0~100 cm剖面的垂直分布与0~20 cm细根的季节动态、生产力和周转率,对比了采用连续根钻法(包括决策矩阵法和极差法)和内生长袋(直径3和5 cm)估测细根生产力和细根周转率,并探讨了可能影响细根的林分因子。结果表明:76.8%的活细根生物量和62.9%的死细根生物量均集中在0~20 cm土层,随着深度增加,二者均呈指数形式减少。活细根生物量和死细根生物量的季节变化不显著,可能与冬季几乎无降雪而夏季降雨异常多有关。2种直径内生长袋估计的细根生产力无显著差异;对数转换后决策矩阵、极差法和内生长法估计的细根生产力和细根周转率差异显著。随着土壤养分增加,活细根生物量和死细根生物量比值显著增加,死细根生物量显著减少,但活细根生物量、细根生产力和细根周转率均无显著变化;细根周转率与前一年地上木质生物量增长量呈显著正相关,但与当年地上木质生物量增长量无显著相关关系。

关键词：温带森林细根根钻法内生长法林分因子

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模拟酸雨对毛竹阔叶林过渡带土壤真菌结构及其多样性的影响

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环境科学 2020年第5期41卷 2476-2484页

作者：王楠潘小承王传宽白尚斌东北林业大学林学院哈尔滨150040 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300

为探究酸雨对毛竹扩张形成的竹阔混交林土壤真菌群落的影响程度,于2017~2018年在浙江省杭州临安天目山国家级自然保护区开展酸雨模拟实验,选取T1(pH=4.0)和T2(pH=2.5)两个模拟酸雨梯度,并以CK(pH=5.5)对照,利用Illumina MiSeq高通量测... 详细信息

为探究酸雨对毛竹扩张形成的竹阔混交林土壤真菌群落的影响程度,于2017~2018年在浙江省杭州临安天目山国家级自然保护区开展酸雨模拟实验,选取T1(pH=4.0)和T2(pH=2.5)两个模拟酸雨梯度,并以CK(pH=5.5)对照,利用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析不同强度酸雨胁迫下,土壤真菌群落多样性变化及影响因素.结果表明与对照相比,T1处理显著提高了真菌群落的OTU数量、Chao1指数和Ace指数(P<0.05).竹阔混交林土壤主要由13个门类群的菌群组成,优势菌群包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和毛霉门(Mucoromycota).主坐标(PCoA)分析和相似性检验结果表明模拟酸雨改变了土壤真菌结构.Bifiguratu属、Geminibasidium属、Purpureocillium属和Oidiodendron属相对丰度变化显著,可作为酸雨胁迫下土壤真菌群落结构变化的指示种.冗余分析(RDA)和相关性分析表明,土壤pH和全氮对土壤真菌群落结构影响显著(P<0.05).综上所述,酸雨提高了真菌群落多样性指数,改变土壤真菌群落结构.该研究结果有助于了解森林生态系统中的真菌群落,以及土壤真菌作为影响因子在预测环境变异中的作用.

关键词：酸雨毛竹阔叶林真菌多样性群落结构高通量测序

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