检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2023年第2期54卷 450-458页

作者：徐道春吕明青邵珠峰陈涵玉胡益玮王传英北京林业大学工学院北京100083 北京林业大学林业装备与自动化国家林草局重点实验室北京100083 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室北京100084 济南二机床集团有限公司济南250022

为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合... 详细信息

为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。

关键词：伺服压力机轨迹规划库伦-粘性摩擦模型加减速控制多目标优化

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光肩星天牛刻槽和人工模拟刻槽对沙枣泌胶代谢物的影响

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应用昆虫学报 2025年第1期62卷 80-92页

作者：齐若涵任利利郝柯宇裴佳禾骆有庆北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室北京100083

【目的】沙枣Elaeagnus angustifolia可以吸引光肩星天牛Anoplophora glabripennis雌成虫前来刻槽产卵,并能够通过分泌树胶杀死刻槽内的卵或初孵幼虫,这说明沙枣有作为诱杀树来控制光肩星天牛种群的潜力。然而,光肩星天牛产卵刻槽行为... 详细信息

【目的】沙枣Elaeagnus angustifolia可以吸引光肩星天牛Anoplophora glabripennis雌成虫前来刻槽产卵,并能够通过分泌树胶杀死刻槽内的卵或初孵幼虫,这说明沙枣有作为诱杀树来控制光肩星天牛种群的潜力。然而,光肩星天牛产卵刻槽行为对沙枣的泌胶及树胶化学成分的影响尚未明确。本研究旨在通过比较天牛刻槽和人工模拟刻槽条件下,沙枣分泌树胶的能力及树胶代谢物的变化,明确受到光肩星天牛危害后沙枣的代谢响应。【方法】收集光肩星天牛刻槽和人工模拟刻槽条件下15d的沙枣胶,称取重量并测定树胶中的可溶性蛋白、可溶性糖、还原性糖、黄酮、总酚和单宁的含量,进一步使用高效液相色谱串联质谱(LC-MS)对沙枣胶的小分子代谢物进行测定与分析。【结果】光肩星天牛刻槽后的沙枣的泌胶量显著高于模拟刻槽(P<0.05);在两种刻槽条件下,沙枣胶的可溶性蛋白、可溶性糖和还原性糖含量以及单宁、黄酮和总酚含量存在显著差异(P<0.01),其中天牛刻槽组测定的物质含量均显著高于人工模拟刻槽组(P<0.01)。在天牛刻槽与模拟刻槽比较组中,筛选得到80种差异代谢物,65种代谢物上调,15种代谢物下调,其中两种黄酮类化合物异鼠李素和水飞蓟宾极显著上调。差异代谢物的KEGG通路富集分析表明,光肩星天牛刻槽显著诱导了蛋白质消化和吸收、植物次生代谢产物的生物合成、氨酰-tRNA的生物合成、苯丙烷类物质的生物合成以及酪氨酸代谢通路。【结论】沙枣受到光肩星天牛产卵刻槽危害后,相较于人工模拟刻槽,分泌树胶的重量较高,树胶中次生代谢物含量升高,植物防御反应增强。本研究为进一步探究沙枣泌胶杀死天牛卵或幼虫的机制提供了初步的理论基础。

关键词：光肩星天牛沙枣刻槽树胶差异代谢物

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光肩星天牛在沙枣上的刻槽产卵行为观察及其相关器官超微结构特征分析

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应用昆虫学报 2025年第1期62卷 65-79页

作者：田伊任利利裴佳禾齐若涵郝柯宇李呈澄骆有庆北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室北京100083

【目的】光肩星天牛Anoplophoraglabripennis为沟胫天牛亚科Lamiinae昆虫。光肩星天牛Anoplophora glabripennis的雌虫产卵行为需要口器和产卵器共同完成,分为两步,即口器先咬刻槽,产卵器后伸入刻槽产卵。光肩星天牛在沙枣Elaeagnus ang... 详细信息

【目的】光肩星天牛Anoplophoraglabripennis为沟胫天牛亚科Lamiinae昆虫。光肩星天牛Anoplophora glabripennis的雌虫产卵行为需要口器和产卵器共同完成,分为两步,即口器先咬刻槽,产卵器后伸入刻槽产卵。光肩星天牛在沙枣Elaeagnus angustifolia上的无卵刻槽或有卵刻槽都会引起沙枣泌胶。本实验以光肩星天牛刻槽和产卵行为切入,进而精细观察了口器和产卵器的形态特征、感器形态,对比不同亚科天牛产卵器及其感器形态差异,探究光肩星天牛在刻槽产卵行为中可能引起沙枣泌胶的原因。【方法】对光肩星天牛刻槽产卵行为进行观察,明确参与产卵刻槽行为的主要器官;利用光学显微镜、扫描电镜、扫描探针显微镜观察光肩星天牛成虫口器和产卵器的形态结构、部分物理特征及其上感器的分布与超微结构。对比具有刻槽产卵行为的沟胫天牛亚科与其他非刻槽产卵天牛种类的产卵器差异。【结果】光肩星天牛在沙枣上刻槽时长为(10.2±7.1)min,产卵时长为(11.3±2.1)min。与非沟胫天牛亚科的天牛相比,沟胫天牛亚科的产卵器基腹片之间开口更深,基腹片长度与第9腹节长度之比更大;其产卵器端突末端的毛形感器平均较非沟胫天牛亚科的天牛较短,沟胫天牛亚科端突末端毛形感器长度与端突长度比值平均较非沟胫天牛亚科的天牛较小。【结论】光肩星天牛在沙枣上刻槽产卵后的特殊泌胶现象,可能与口器和产卵器对沙枣的机械损伤引起植物防御反应有关。

关键词：光肩星天牛沟胫天牛亚科产卵器口器感器电子显微镜

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氯化胆碱类低共熔溶剂用于木质纤维素预处理的研究进展

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林业工程学报 2024年第1期9卷 32-44页

作者：薛智敏闫何恋北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

丰富、可再生的木质纤维素生物质在代替化石资源制备化学品和功能材料方面具有巨大的潜力,但是,木质纤维素生物质的天然抗降解性严重制约着其有效利用,需要通过预处理打破木质纤维素的天然抗降解屏障,才能更好利用木质纤维素生物质。以... 详细信息

丰富、可再生的木质纤维素生物质在代替化石资源制备化学品和功能材料方面具有巨大的潜力,但是,木质纤维素生物质的天然抗降解性严重制约着其有效利用,需要通过预处理打破木质纤维素的天然抗降解屏障,才能更好利用木质纤维素生物质。以低共熔溶剂(DESs)为溶剂的预处理技术是新兴的生物质预处理技术,在木质纤维素预处理方面展现出良好的应用前景。笔者综述了近年来氯化胆碱(ChCl)基DESs用于生物质预处理的研究概况,讨论了ChCl基DESs的物化性质与预处理性能之间的关联性,系统总结了以羧酸、醇、氨基或者酰胺基为氢键供体的DESs在木质纤维素预处理方面的应用,重点分析了预处理温度及时间、氢键供体的结构及其与ChCl的物质的量比、固液比等因素对预处理性能的影响。此外,还讨论了ChCl基DESs与其他辅助技术结合在生物质预处理中的应用、ChCl基DESs的回收、预处理后木质纤维素各组分的再生等。最后,展望了DESs预处理技术面临的挑战及可能的发展方向。

关键词：低共熔溶剂生物质预处理木质纤维素木质素氯化胆碱

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不同种类落叶松人工林土壤有机碳特征及其影响因素

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应用与环境生物学报 2025年第3期31卷 371-382页

作者：张广月王海燕张亦凡林木资源高效生产全国重点实验室/森林培育与保护教育部重点实验室/北京林业大学林学院

落叶松是我国北方的主要造林树种，厘清其人工林土壤有机碳（SOC）及活性组分特征，并揭示关键影响因子，以期为土壤固碳能力的提高提供理论依据.以华北落叶松、日本落叶松和落叶松人工林土壤为研究对象，测定0-10、10-20及20-30cm土层... 详细信息

落叶松是我国北方的主要造林树种，厘清其人工林土壤有机碳（SOC）及活性组分特征，并揭示关键影响因子，以期为土壤固碳能力的提高提供理论依据.以华北落叶松、日本落叶松和落叶松人工林土壤为研究对象，测定0-10、10-20及20-30cm土层SOC、颗粒态有机碳（POC）、易氧化有机碳（EOC）和可溶性有机碳（DOC）含量，分析SOC及其活性组分特征，并运用相关性分析和冗余分析方法揭示其与土壤理化因子、地形因子、植被因子和气候因子的关系.结果表明：（1）3种落叶松人工林不同土层SOC含量均值为10.24-63.94 g/kg,SOC密度为1.34-5.90 kg/m2,POC、EOC及DOC含量均值分别为2.04-22.28 g/kg、3.71-19.22 g/kg和73.33-228.00 mg/kg，均随土层深度的增加而降低，具有明显的表聚性；（2）SOC活性组分在SOC中的占比表现为EOC/SOC（29.10%-40.50%）> POC/SOC（14.75%-34.28%）> DOC/SOC（0.40%-0.75%），除POC/SOC外，其他比值在不同种类落叶松人工林、不同土层之间差异不显著；（3）3种落叶松人工林SOC及其活性组分间均呈显著正相关（P <0.05）,SOC及其活性组分均与土壤全氮和碱解氮呈显著正相关（P <0.05），与土壤容重呈负相关，与阳离子交换量呈正相关；（4）冗余分析表明，3种落叶松人工林SOC及其活性组分的关键影响因子为碱解氮.本研究表明3种落叶松人工林在土壤碳汇方面具有优势，SOC及其活性组分含量变化受土壤理化因子的影响较大，而受地形、植被和气候因子的影响较小.（图3表4参58）

关键词：落叶松人工林森林土壤有机碳活性有机碳组分影响因素

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全球土壤含水量对植被和气候的响应

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生态学报 2025年第6期45卷 2682-2697页

作者：李君宜牛健植余新晓苗禹博王迪焦鹏华北京林业大学水土保持学院北京100083 中国林业科学院林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持与荒漠化防治国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 国家林业和草原局林草调查规划院北京100013

气候、植被和土壤含水量(Soil Moisture,SM)的变化密切相关,分析长时间序列SM、植被覆盖、气温和降雨的变化以及植被、气候对SM的影响,有助于揭示全球变暖背景下土壤含水量-植被-大气间相互作用关系,为水资源短缺、土地退化、水资源保... 详细信息

气候、植被和土壤含水量(Soil Moisture,SM)的变化密切相关,分析长时间序列SM、植被覆盖、气温和降雨的变化以及植被、气候对SM的影响,有助于揭示全球变暖背景下土壤含水量-植被-大气间相互作用关系,为水资源短缺、土地退化、水资源保护等生态环境问题提供理论支持。以全球MODIS产品和ERA5-Land为数据源,获取2001—2020年0—7 cm土壤层中的含水量SM1、7—28 cm土壤层中的含水量SM2、28—100 cm土壤层中的含水量SM3、28—289 cm土壤层中的含水量SM4、降雨、气温和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时序数据集,采用Sen趋势分析(Theil-Sen Median)、非参数统计检验(Mann-Kendall)、偏相关分析和复相关分析等方法,探究全球不同干湿气候区SM、降雨、气温和NDVI的时空变化特征及SM对降雨、气温和NDVI的响应关系。结果显示:(1)近20年来,全球不同干湿气候区SM总体呈现下降趋势,植被覆盖总体呈上升趋势;降雨量具体表现为“增-减-增”的变化趋势;气温总体呈上升趋势。(2)不同干湿气候区,SM与降雨的相关性随土壤深度的增加而减弱;除湿润区外,SM与NDVI均在SM2土壤层呈现较高的偏相关关系;除SM1土壤层外,不同干湿气候区SM与气温呈显著的负相关关系;除极干旱区,SM随土壤深度的增加对气温的敏感性减弱。(3)通过复相关分析探究各因子的驱动区(共同驱动区、气候驱动区、植被驱动区),SM变化主要受气候和NDVI的共同影响,受NDVI主导的区域面积较少,随着土壤深度的加深受气候主导的区域面积逐渐减小。

关键词：土壤含水量(SM) 归一化植被指数(NDVI) 气候-土壤-植被全球相互作用

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气候变化和植被变化对潮河基流的影响

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生态学报 2024年第24期44卷 11295-11306页

作者：曹文旭许行张志强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 北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

基流作为枯水期河川径流的主要补给源,在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而,退耕还林(草)等生态工程和气候变化影响下,基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象,研究基于1961—2020年水... 详细信息

基流作为枯水期河川径流的主要补给源,在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而,退耕还林(草)等生态工程和气候变化影响下,基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象,研究基于1961—2020年水文气象资料,评估九种基流分割方法的适用性;同时,采用Mann⁃Kendall趋势检验和BFAST(Break For Additive Season and Trend)算法阐明基流和基流指数(BFI)时变特征,并通过多元线性回归和累积量斜率变化率比较法解析影响基流变化的主导因素。研究发现:(1)基于结合退水曲线方法校准后的双参数Eckhardt递归数字滤波方法的估算精度较高,且基流过程线较为符合潮河基流实际变化特征;(2)年基流量呈显著下降趋势(-0.22 mm/a),而归一化植被指数(NDVI)和BFI则呈现显著上升趋势(P<0.001),且基流量和NDVI均在1999年发生突变;(3)植被变化是导致基流量减少的主要因素,贡献率达73.13%—86.87%,其次是潜在蒸散发(贡献率为13.13%—43.28%);降水量的增加对基流有一定促进作用(贡献率为2.63%—16.42%)。研究旨在为潮河流域水资源的可持续利用和植被恢复提供重要科学依据。

关键词：潮河流域植被恢复基流分割基流指数时变特征

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三峡库区笋溪河沉积物污染及其氮磷营养盐释放特征

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应用与环境生物学报 2025年第2期31卷 208-220页

作者：宁一泓王海燕侯文宁赵晗邹佳何林木资源高效生产全国重点实验室/森林培育与保护教育部重点实验室/北京林业大学林学院北京100083

为探明三峡库区沉积物污染特征和沉积物与上覆水界面氮磷释放规律,以库尾笋溪河沉积物为研究对象,对其污染现状进行分析和评价,并通过室内模拟试验,考察上覆水环境因子(扰动、pH、温度)对笋溪河沉积物氮磷释放的影响.结果表明:(1)沉积... 详细信息

为探明三峡库区沉积物污染特征和沉积物与上覆水界面氮磷释放规律,以库尾笋溪河沉积物为研究对象,对其污染现状进行分析和评价,并通过室内模拟试验,考察上覆水环境因子(扰动、pH、温度)对笋溪河沉积物氮磷释放的影响.结果表明:(1)沉积物总氮(STN)和总磷含量均值分别为430和200 mg/kg,有机质(SOM)含量的最小值、最大值和平均值分别为0.73、46.31、10.04 g/kg;STN含量与SOM呈极显著正相关(P <0.01).(2)单因子指数评价表明,河道中个别样点沉积物氮的污染指数已达到重度污染水平,沉积物磷的污染指数在0.18-0.80之间,属于清洁—轻度污染等级;整体而言,存在污染的样点占总样点数的26.5%.(3)室内模拟试验发现:上覆水总氮浓度在温度为35℃时显著高于5℃和25℃(P <0.05);上覆水总磷浓度在100 r/min的扰动水平下显著低于200 r/min(P <0.05);而硝态氮在酸性(pH=5)和碱性(pH=9)环境中的释放量则显著高于中性(pH=7)环境.总之,上覆水环境因子显著影响了沉积物氮磷释放,沉积物氮磷营养盐释放潜力为评估上覆水体的释放风险提供了重要信息;以上研究结果可为笋溪河水体富营养化防治提供参考.(图5表7参42)

关键词：笋溪河沉积物污染指数氮磷释放水体富营养化

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基于机载LiDAR点云多层聚类的单木信息提取及其精度评价

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林业科学 2021年第1期57卷 85-94页

作者：霍朗宁张晓丽北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083

【目的】针对已有三维点云数据单木分割方法提取下层林木困难、准确提取林木数量占总体比例偏低导致提取工作有效性不高、提取效果受点云密度和林分结构复杂程度影响等问题,改进单木提取策略和算法,为LiDAR单木提取技术向生产实践应用... 详细信息

【目的】针对已有三维点云数据单木分割方法提取下层林木困难、准确提取林木数量占总体比例偏低导致提取工作有效性不高、提取效果受点云密度和林分结构复杂程度影响等问题,改进单木提取策略和算法,为LiDAR单木提取技术向生产实践应用转化提供支撑。【方法】以机载LiDAR点云数据为基础,提出一种基于分层聚类的三维立体单木分割方法,并对点云分层、分割、单木匹配等环节进行算法改进,实现空间异质性较高林分的单木分割和信息提取。【结果】改进后的算法可在高密度、高空间异质性林分中进行单木分割和信息提取,并能更合理地与地面实测林木信息匹配,可匹配的林木比例最高达88.70%,单木树高、林分平均高精度最高分别达92.38%、99.84%,树高基尼指数、树高变异系数精度最高达89.65%。【结论】通过多水平分层和纵向聚类融合,可提升对于林下层尤其是更新层林木的提取能力;构建提取有效性指标,更加关注成果的适用性;评价指标中加入空间结构精确度指标,可充分发挥LiDAR对空间结构的反演能力。

关键词：机载LiDAR 单木分割提取有效性林分结构

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基于GAN-DCNN的树叶识别

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林业科学 2024年第4期60卷 40-51页

作者：徐竞怡张志闫飞张雯悦北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京101408 商汤科技研究院北京100039

【目的】利用深度学习进行树叶识别时需要大量训练样本,当样本量不足、图像风格单一会导致识别准确率不稳定。研究利用少量的样本进行树叶图像增殖和风格转换,可极大减轻数据采集的负担,为提升林业调查信息化、智能化提供有效的技术手... 详细信息

【目的】利用深度学习进行树叶识别时需要大量训练样本,当样本量不足、图像风格单一会导致识别准确率不稳定。研究利用少量的样本进行树叶图像增殖和风格转换,可极大减轻数据采集的负担,为提升林业调查信息化、智能化提供有效的技术手段和理论支撑。【方法】采集6种树种的树叶图像建立数据集,引入light-weight GAN对图像进行增殖和风格转换,扩充人工拍摄的树叶数据集,通过在该数据集与原数据集上分别应用AlexNet、GoogLeNet、ResNet34和ShuffleNetV2四种深度卷积神经网络进行训练,分析生成对抗网络的图像增殖技术在树叶识别中的作用。综合模型准确率和训练时间等性能指标选择最优模型,同时对模型的学习率进行调整。使用测试样本对参数优化后的模型进行验证,分析该方法在实践中的可行性和意义。【结果】基于生成对抗网络生成的样本具有高清晰度,高保真性,能够有效地辅助神经网络模型的训练工作,同时也丰富了样本类别,使之获得包含更多不同季节、形状、健康状况的树叶图像。与原始数据集相比,AlexNet、GoogLeNet、ResNet34和ShuffleNetV2四种网络在新数据集的训练上均表现出训练误差更小、验证精度更高的特点,其中学习率为0.01的ShuffleNetV2模型对该数据集的训练效果最好,训练时最高验证精度为99.7%。使用未参与训练的测试样本对该模型进行验证,模型对各树叶的识别效果较好,模型的总体识别准确率高达99.8%。与未使用GAN技术的普通深度卷积神经网络相比,本文提出的模型对树叶识别准确率明显提升。【结论】生成对抗网络可以有效地扩充图像数量,对图像进行风格转换,与深度卷积神经网络相结合,可以显著提高树叶识别准确率,适合应用于林业树叶识别领域。

关键词：树叶识别生成对抗网络深度卷积神经网络

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