检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2022年第3期53卷 197-205页

作者：徐志扬陈巧陈永富中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局华东调查规划院杭州310019 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091

为研究激光雷达单木分割辅助条件下无人机可见光图像树种识别应用潜力,提出联合卷积神经网络(CNN)和集成学习(EL)的树种识别方法。首先利用同期无人机激光雷达数据和可见光影像数据进行单木树冠探测并制作单木树冠影像数据集;其次引入Re... 详细信息

为研究激光雷达单木分割辅助条件下无人机可见光图像树种识别应用潜力,提出联合卷积神经网络(CNN)和集成学习(EL)的树种识别方法。首先利用同期无人机激光雷达数据和可见光影像数据进行单木树冠探测并制作单木树冠影像数据集;其次引入ResNet50网络并结合引入有效通道注意力机制、替换膨胀卷积、调整卷积模块层数搭建出4个卷积神经网络,使用ImageNet大型数据集进行模型预训练,加载预训练参数进行模型初始化并利用制作的单木树冠影像数据集训练出5个不同的分类模型;最后通过相对多数投票法建立集成模型。实验结果表明,单木探测总体精度达到83.80%,集成学习的训练精度、验证精度、独立测试精度分别达到了99.15%、98.34%和90.15%,较ResNet50网络提高了4.23、3.04、9.09个百分点,独立测试精度较随机森林分类最优结果高32.31个百分点。激光雷达单木分割辅助条件下利用卷积神经网络和集成学习策略能够充分提取无人机图像特征用于树种识别。

关键词：树种识别无人机影像无人机激光雷达卷积神经网络集成学习

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华北落叶松人工林林分枯损株数随机效应预测模型

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林业科学 2022年第10期58卷 67-78页

作者：周泽宇冯林艳闫星蓉张晓芳杨旭平符利勇张会儒中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 山西农业大学林学院晋中030801 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300 中国林业科学研究院北京100091

【目的】构建能够准确预测华北落叶松林分枯死木的计数模型,探究影响华北落叶松林中林木枯死数量的主要原因,为冬奥会核心区的华北落叶松人工林科学经营与管理提供决策依据。【方法】以张家口市崇礼冬奥核心区45块华北落叶松人工林样地... 详细信息

【目的】构建能够准确预测华北落叶松林分枯死木的计数模型,探究影响华北落叶松林中林木枯死数量的主要原因,为冬奥会核心区的华北落叶松人工林科学经营与管理提供决策依据。【方法】以张家口市崇礼冬奥核心区45块华北落叶松人工林样地为研究对象,构建华北落叶松林分枯死数量Poisson回归模型、负二项回归模型、零膨胀Poisson回归模型和零膨胀负二项回归模型、Hurdle-Poisson回归模型、Hurdle负二项回归模型,根据AIC值选出最优计数模型。基于最优计数模型,考虑不同随机效应水平和作用在截距和协变量上的随机参数,根据模型收敛情况和AIC值确定最优的随机效应水平和随机参数组合,构建最优林分枯死数量混合效应模型。【结果】林分平均直径、林分优势木平均高、林龄、林分断面积和林分胸径Gini系数为影响林分枯死的林分因子,立地因子对林分枯死的影响并不大。未考虑零膨胀现象时,负二项回归模型拟合效果优于Poisson回归模型;考虑零膨胀现象后,Hurdle-Poisson回归模型拟合效果优于零膨胀Poisson回归模型。最终几种考虑零值过多的计数模型的拟合精度表现为:Hurdle负二项回归模型(HNB)≈零膨胀负二项回归模型(ZINB)>Hurdle-Poisson回归模型(HP)>零膨胀Poisson回归模型(ZIP)。选用HNB和ZINB模型进一步进行混合效应模型构建,当随机效应水平为样地时,随机参数个数为1个,作用在除截距以外的其他协变量上时,模型均不能收敛,只有当随机参数作用在样地水平下的截距上时,模型可以收敛且拟合精度进一步提升,采用留一法LOOCV进行模型拟合误差评价,HNB和ZINB模型的平均误差(ME)分别为14和11株·hm^(-2)。【结论】在冬奥核心区,影响华北落叶松枯死的主要因素为林分因子而非海拔、坡向等立地因子;负二项回归模型优于Poisson回归模型;在拟合零值过多的情况下,HNB回归模型优于ZINB回归模型;基于HNB回归模型优于ZINB回归模型,考虑随机截距效应的广义线性混合效应模型能够提高模型拟合精度,降低拟合误差,构建的华北落叶松林分枯死木数量预测模型可为研究区森林经营提供一定理论依据。

关键词：枯死木数量 Poisson模型负二项模型零膨胀模型 Hurdle模型随机效应

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文冠果不同种质资源的叶片解剖结构分析及抗旱性评价

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浙江农林大学学报 2023年第2期40卷 348-355页

作者：许慧慧刘肖娟王孟珂毕泉鑫王利兵于海燕中国林业科学研究院林业研究所国家林业与草原局林木培育重点实验室北京100091

【目的】评价文冠果Xanthoceras sorbifolium不同种质资源在干旱地区的适应能力,为干旱、半干旱地区筛选抗旱文冠果种质提供依据。【方法】以内蒙古自治区通辽市文冠果种质资源圃内前期筛选的200份丰产型文冠果种质资源的叶片为材料,通... 详细信息

【目的】评价文冠果Xanthoceras sorbifolium不同种质资源在干旱地区的适应能力,为干旱、半干旱地区筛选抗旱文冠果种质提供依据。【方法】以内蒙古自治区通辽市文冠果种质资源圃内前期筛选的200份丰产型文冠果种质资源的叶片为材料,通过制作石蜡切片对叶片解剖结构进行观测,测定了叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、蜡质层厚度等13个与文冠果抗旱性相关的指标,并基于因子分析、聚类分析和隶属函数分析的方法评价不同文冠果种质资源的抗旱性。【结果】文冠果叶片解剖结构指标之间具有显著的相关性,基于因子分析法提取了4个公因子,对变异的累计贡献率达89.99%,涵盖了13个指标的大部分信息,对文冠果抗旱性的影响程度依次为:F1(厚度指数因子)>F2(组织指数因子)>F3(表皮占比因子)>F4(蜡质层占比因子)。【结论】F1公因子中载荷较大的上/下表皮厚度、栅栏组织厚度和导管直径可作为评价文冠果抗旱性的主要指标。筛选出的90份抗旱型种质资源能兼顾丰产和节水抗旱的优点,可为干旱地区提供适宜的种质材料。

关键词：文冠果叶片解剖结构因子分析抗旱性

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山东凌河乡村人居林特征及变化研究

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生态与农村环境学报 2019年第5期35卷 593-599页

作者：张昶刘艳红王成王子研段文军唐赛男中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 国家林业和草原局城市森林研究中心北京100091

以鲁中南乡村代表地区凌河镇为研究对象,选择13个新村与11个旧村作为研究样点展开实地植物调查与植物文化访谈,并对乡村人居林树冠覆盖率、植物景观和人文特征进行分析。结果表明:(1)2016年凌河镇所调查村庄整体树冠覆盖面积为1 213 875... 详细信息

以鲁中南乡村代表地区凌河镇为研究对象,选择13个新村与11个旧村作为研究样点展开实地植物调查与植物文化访谈,并对乡村人居林树冠覆盖率、植物景观和人文特征进行分析。结果表明:(1)2016年凌河镇所调查村庄整体树冠覆盖面积为1 213 875. 7 m^2,树冠覆盖率为10. 05%,较2012年有所下降,且新村下降幅度较大,新村平均树冠覆盖率由2012年的16. 86%下降至2016年的11. 18%,旧村平均树冠覆盖率由2012年的12. 50%下降至2016年的9. 07%。(2)新村与旧村的乡村人居林整体上呈现以杨树、日本樱花、白花泡桐、柿树、香椿、木瓜海棠和刺槐为主的植物景观,其中杨树为优势景观树种。与旧村相比,新村水岸林景观差异不大;庭院林杨树、白花泡桐、刺槐、国槐和垂柳景观减少,日本樱花、二球悬铃木、木瓜海棠和香椿景观增多,柿树景观保持稳定;道路林杨树、国槐、刺槐、垂柳和合欢植物景观减少,日本樱花、广玉兰、木瓜海棠、紫薇和二球悬铃木景观增多,柿树景观保持稳定。(3)乡村人居林整体人文特征包括审美观赏、食用补给和情感寓意3种类型,其中审美观赏和食用补给类型为新村与旧村庭院林首要需求,而情感寓意类型在庭院林、道路林和水岸林中逐步减少。

关键词：乡村人居林树冠覆盖率植物景观人文特征

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基于人体健康的3种城市森林夏季林内紫外线辐射环境特征比较研究

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生态学报 2024年第4期44卷 1491-1500页

作者：孙睿霖王成张昶殷鲁秦中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 国家林业和草原局城市森林研究中心北京100091

以中波紫外线为主的紫外辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了解林下紫外线辐射环境特征是否存在树种间差异,对北京市3种常见遮荫树种的夏季林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值... 详细信息

以中波紫外线为主的紫外辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了解林下紫外线辐射环境特征是否存在树种间差异,对北京市3种常见遮荫树种的夏季林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值(SR)、UV-B在总UV辐射中占比(UV-B/UV),以及VD合成和红斑效应两种人体作用有效辐射强度(UV_(VD)、UV_(er))进行了测算。结果表明:(1)三种林分林内紫外辐射总量是林外的3%-10%,不同林分的林内UV强度具有显著差异,元宝枫林对UV屏蔽能力最强,其次是栾树林和国槐林;(2)三种林分林冠对不同波长上紫外辐射能量的屏蔽能力具有明显的一致性,林冠对UV-B的屏蔽能力没有在UVA波段强和稳定,林内UV-B/UV普遍高于林外,其中元宝枫林最高,其次为栾树林,国槐林最低;(3)林冠明显改变了日光UV_(VD)和UV_(er)两种人体作用光谱曲线的形态,三种林分内的人体作用光谱曲线形态相似,强度上,林内外UV_(VD)/UV_(er)值均接近1,不同林分间没有显著差异;(4)胸径、无截取散射、平均叶倾角、叶面积指数和叶片透光性等树种特性或林冠结构特征会影响林内UV的强度,但不同林分内的紫外辐射光谱曲线变化趋势和波峰、波谷的位置基本一致,说明林内UV光质特征的树种间差异不明显。

关键词：紫外线城市森林人体健康城市光环境

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旱柳枝条皮层叶绿体的光化学特性及结构的特化

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林业科学 2018年第5期54卷 30-35页

作者：刘俊祥于永畅郎蓬蓬沈豪巨关升孙振元中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 北京师范大学环境学院北京100875

【目的】皮层光合对CO2的再固定可增加植株的碳收益,在叶片光合受阻时保障植株的生存延续。光合作用决定于叶绿体的结构和功能,研究皮层叶绿体的光化学特性及其结构的特化,可为揭示皮层光合运行、调节的生理和分子机制奠定基础。【方法... 详细信息

【目的】皮层光合对CO2的再固定可增加植株的碳收益,在叶片光合受阻时保障植株的生存延续。光合作用决定于叶绿体的结构和功能,研究皮层叶绿体的光化学特性及其结构的特化,可为揭示皮层光合运行、调节的生理和分子机制奠定基础。【方法】以旱柳当年生枝条为材料,在明确枝条中叶绿体的分布及其光化学效率的基础上,解析枝条皮层叶绿体与叶片叶绿体的光化学特性和结构的差异。【结果】旱柳枝条从髓到表皮均有叶绿体分布,皮层组织叶绿体的最大光化学效率最高,显著高于维管组织和髓。枝条皮层叶绿体的叶绿素b与叶绿素a、类胡萝卜素与总叶绿素的比例显著高于叶片叶绿体。枝条皮层叶绿体的PSⅡ激发能分配比例是叶片叶绿体的1.4倍。皮层叶绿体较叶片叶绿体具有较高的长、短轴比例。皮层叶绿体具有完整的亚细胞器结构,其中基粒片层占总片层数的比例、淀粉粒占叶绿体的比例显著高于叶片叶绿体。【结论】皮层组织叶绿体是枝条光合的主要贡献者。皮层叶绿体通过增加受光面积、提高天线色素比例,增加对枝条中有限光能的捕捉;通过提高光保护色素的比例减轻光氧化胁迫;通过增加类囊体的垛叠面积,促进光能向反应中心PSⅡ的传递;通过储藏淀粉,为枝条的非结构性碳水化合物需求提供保障。皮层叶绿体通过对光合色素组成的调整和亚细胞器结构的特化来适应枝条内的理化环境,最大限度地利用枝条中有限的光能。

关键词：枝条皮层组织叶绿体光化学特性亚细胞器结构特化

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不同氮形态处理条件下杨树根尖差异表达基因的特征分析

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林业科学研究 2022年第2期35卷 45-55页

作者：周婧李卓蓉吴江婷林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局森林培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]利用高通量转录组测序技术,在硝态氮或铵态氮处理条件下,对杨树根尖差异表达基因进行了筛选和研究,同时分析和描述了差异表达基因对杨树根尖生长发育的影响,为后续开发高氮素吸收利用效率的杨树新种质提供科学依据。[方法]以灰杨... 详细信息

[目的]利用高通量转录组测序技术,在硝态氮或铵态氮处理条件下,对杨树根尖差异表达基因进行了筛选和研究,同时分析和描述了差异表达基因对杨树根尖生长发育的影响,为后续开发高氮素吸收利用效率的杨树新种质提供科学依据。[方法]以灰杨幼苗根尖为材料,用0.5mmol·L^(-1)硝态氮(NO_(3)^(-))和0.5mmol·L^(-1)铵态氮(NH_(4)^(+))对幼苗处理10 d,并对植株根尖进行转录组测序以及生物信息学分析。[结果]硝态氮处理下的主根长度几乎是铵态氮处理条件下的一倍。从两种不同氮形态处理杨树根尖转录组文库中,筛选到2207个差异表达基因。通过差异基因GO和KEGG功能聚类分析,分别获得50个GO功能聚类和20条KEGG通路。进一步利用MapMan分析,筛选出36个氮代谢通路过程、各类氨基酸的生物合成以及代谢过程相关的差异表达基因。对这些差异基因互作调控网络分析发现,硝酸还原酶(Potri.005G172400)基因通过响应不同氮形态,在影响杨树根尖生长发育过程中发挥了重要作用。[结论]本研究获得了不同氮形态处理条件下杨树根尖差异表达基因,并对差异表达基因功能进行分析,有助于理解杨树通过响应不同氮形态影响根尖生长发育过程的分子机制。

关键词：转录组差异表达基因杨树根尖硝态氮铵态氮

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基于SSR标记的山茶属位点组合品种鉴别能力分析评价

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林业科学 2023年第8期59卷 74-84页

作者：李丰钰黄平郑勇奇李长红张雨婷薛克娜宗亦臣赵鸿杰青岛农业大学园林与林学院青岛266109 国家林业和草原局植物新品种分子测定实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室、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北京100091 佛山市林业科学研究所佛山528234

【目的】筛选多态性高、通用性强等的SSR位点,评估筛选所得SSR位点的组合在山茶属品种中的鉴别能力;在保持最大鉴别能力的基础上,确定可用于山茶属品种鉴别所需的最少SSR位点的组合,提高品种鉴别效率。【方法】本研究以111份山茶属品种... 详细信息

【目的】筛选多态性高、通用性强等的SSR位点,评估筛选所得SSR位点的组合在山茶属品种中的鉴别能力;在保持最大鉴别能力的基础上,确定可用于山茶属品种鉴别所需的最少SSR位点的组合,提高品种鉴别效率。【方法】本研究以111份山茶属品种为材料,结合凝胶电泳、荧光毛细管电泳、位点多态性分析和位点组合品种鉴别力(VDP)分析等方法,筛选评价SSR位点并对SSR位点组合的品种鉴别力进行分析与评价。【结果】本研究筛选获得17个SSR位点,占筛选位点总数的30.9%,在111份山茶属品种中,共检测到166个等位基因,单位点基因型数量范围为6~35,均值为23.353个,观测等位基因数(Na)范围为3~15,均值为9.765个,多态性信息含量(PIC)的范围为0.447~0.835,均值为0.696,位点缺失率的范围为0~4.50%,均值为0.90%。当差异位点数=1时,17个SSR位点在全部品种(系)、红山茶组品种和金花茶组无性系中达到的R-VDP最大值均为1,可将SSR位点数量分别缩减到11、10、5个,分别占筛选所得位点数的64.7%,58.8%和29.4%;当差异位点数=2时,17个SSR位点在全部品种(系)、红山茶组品种和金花茶组无性系中达到的R-VDP最大值分别为0.964,0.952和1.000,可将SSR位点数量分别缩减到12、12、和7个,分别占筛选所得位点数的70.6%、70.6%和41.2%;当差异位点数=3时,17个SSR位点在全部品种(系)、红山茶组品种和金花茶组无性系中达到的R-VDP最大值分别为0.946,0.929,1.000,可将SSR位点数量分别缩减到8、7和8个,分别占筛选所得位点数的47.1%、41.2%和47.1%。当差异位点数≤6时,17个SSR位点组合对山茶属测试品种(系)群的RVDP最大值可保持相对稳定的水平。【结论】本研究筛选验证获得17个多态性高、通用性强等的SSR位点;这些位点的组合在山茶属品种(系)群中均表现出良好的品种鉴别能力;确定了山茶属不同类群品种(系)鉴别所需的最少SSR位点的组合,构建了一套山茶属SSR位点组合品种鉴别能力分析评价的体系,为山茶属品种鉴别及相关标准的制定等奠定了基础。

关键词：山茶属 SSR标记位点组合品种鉴别能力 VDPtools

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长白落叶松人工林单木和林分水平的相容性生物量模型研究

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林业科学研究 2019年第4期32卷 33-40页

作者：洪奕丰陈东升申佳朋孙晓梅张守攻中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 国家林业和草原局华东调查规划设计院浙江杭州310019

[目的]构建落叶松人工林单木和林分水平的相容性生物量模型,使之既在数据采集区域内能够表征不同水平下的差异程度,又具有较强的通用性。[方法]基于64株长白落叶松人工林样木生物量实测数据和40个每木检尺样地数据,在考虑和未考虑林龄2... 详细信息

[目的]构建落叶松人工林单木和林分水平的相容性生物量模型,使之既在数据采集区域内能够表征不同水平下的差异程度,又具有较强的通用性。[方法]基于64株长白落叶松人工林样木生物量实测数据和40个每木检尺样地数据,在考虑和未考虑林龄2种情形下,利用哑变量和非线性似然无关回归方法相结合,构建单木和林分水平的一元相容性生物量模型。[结果]表明:(1)地上及全株生物量模型单木水平下的 R^ 2 adj 均大于0.95,林分水平下的 R ^2 adj 均大于0.78,(2)利用哑变量考虑林龄因素后,单木水平下各评价指标总体稳定,参数 b 值范围从0.905 5-2.512 5减小为1.047 0-2.202 8。林分水平下 R^2提升0.201 9,参数 b 值范围从0.071 1-1.560 7减小为0.781 1-1.055 1;且具有更小的 TRE、MPE和MSE 。(3)利用对数转换的线性回归模型,全株及各组分生物量模型残差的分布趋势均平行于横轴。[结论]非线性似然无关回归和哑变量相结合的方法灵活、建模过程简单、模型稳定性好,适用于不同因素下落叶松人工林相容性生物量模型构建。林龄因素对林分模型拟合效果的改善更显著,在建模过程中,单木模型可以不考虑林龄的影响,而林分模型需要考虑林龄的影响。

关键词：长白落叶松非线性似然无关回归哑变量相容性生物量模型

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不同植被类型物候对冰冻事件的响应差异及其驱动力

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生态学报 2024年第15期44卷 6744-6757页

作者：赵倚霈刘建锋王奇黄睿智孙婧依聂稳杨绍微林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所北京100091

全球气候变化导致极端气候发生频率和强度增加,探究植被对极端气候的响应与适应是评估区域植被脆弱性和制定适应性经营策略的重要前提。以2008年中国南方极端冰冻事件为例,利用2003—2009年日光诱导叶绿素荧光(SIF)遥感数据提取植被物候... 详细信息

全球气候变化导致极端气候发生频率和强度增加,探究植被对极端气候的响应与适应是评估区域植被脆弱性和制定适应性经营策略的重要前提。以2008年中国南方极端冰冻事件为例,利用2003—2009年日光诱导叶绿素荧光(SIF)遥感数据提取植被物候,探讨了极端冰冻事件对不同植被类型物候的影响,并采用地理探测器分析各环境因子及其交互作用对植被物候变化的贡献度。结果表明:(1)极端冰冻事件导致植被生长季开始期(SOS)提前2.96 d、生长季结束期(EOS)推迟10.47 d和生长季长度(LOS)延长12.79 d,其中常绿阔叶林物候变化趋势最大,而落叶阔叶林物候变化趋势最小。(2)研究区水热条件的空间分异性影响了植被物候空间变化格局,如东南部水热条件充足区的物候变化趋势更明显,而西北部山区植被物候变化与整体变化趋势相反,即呈现SOS推迟和EOS提前趋势。(3)降水、气温、相对湿度、土壤类型和植被类型是影响植被物候的主导因子,其中气温和降水对植被EOS的解释力最高,分别为0.6522和0.5280。(4)各因子交互作用结果均表现为双因子增强或非线性增强效应,其中气候因子间的交互作用最强,而气候因子与土壤类型、植被类型、冰冻天数的交互效应次之。

关键词：极端冰冻事件日光诱导叶绿素荧光植被物候地理探测器

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