检索结果-内蒙古大学图书馆

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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水曲柳挥发物(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯对长白落叶松针叶抗虫次生物质质量分数的影响

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东北林业大学学报 2025年第3期53卷 105-111页

作者：叶懿张春文孟昭军翟信宗晓东陶萌萌吴成丹檀明明李欣素李颜颜丁妍严善春森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

为探明水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)挥发物对长白落叶松(Larix olgensis Henry)针叶抗虫次生物质影响的潜在机制,采用动态顶空吸附法收集行间混交的长白落叶松幼树与水曲柳幼树的挥发物,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定挥... 详细信息

为探明水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)挥发物对长白落叶松(Larix olgensis Henry)针叶抗虫次生物质影响的潜在机制,采用动态顶空吸附法收集行间混交的长白落叶松幼树与水曲柳幼树的挥发物,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定挥发物的组分,使用水曲柳挥发物(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)对长白落叶松进行熏蒸处理,检测长白落叶松针叶的总酚、类黄酮与单宁的质量分数。结果表明:水曲柳幼树与长白落叶松幼树挥发物组成成分相差较大,长白落叶松挥发物种类多,以单萜类物质为主,其主要挥发物有α-蒎烯、β-蒎烯与3-蒈烯;而水曲柳挥发物种类仅有5种,其主要挥发物为DMNT。DMNT熏蒸处理能够短时间内(4~6 d)显著提高长白落叶松针叶的类黄酮与单宁质量分数,但对总酚质量分数无明显影响。研究结果表明,水曲柳通过释放DMNT影响混交林内长白落叶松针叶内类黄酮与单宁质量分数,进而提升长白落叶松的抗虫性。

关键词：长白落叶松水曲柳 (E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯次生代谢物质抗虫性

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基于树种组成的大兴安岭天然林主要树种树高-胸径曲线研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第4期47卷 157-165页

作者：路文燕董灵波田园汪莎杉曲宣怡魏巍刘兆刚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】分析混交林中不同树种组成情况对单木树高-胸径关系的影响，构建大兴安岭地区兴安落叶松和白桦的树高曲线模型，为森林质量精准提升提供理论依据。【方法】以大兴安岭中部地区112块兴安落叶松(Larix gmelinii)-白桦(Betula plat... 详细信息

【目的】分析混交林中不同树种组成情况对单木树高-胸径关系的影响，构建大兴安岭地区兴安落叶松和白桦的树高曲线模型，为森林质量精准提升提供理论依据。【方法】以大兴安岭中部地区112块兴安落叶松(Larix gmelinii)-白桦(Betula platypiylla)混交林的样地调查数据为基础，采用多元逐步回归建立包含单木、林分和树种组成信息的兴安落叶松和白桦树高-胸径预测基础模型，并采用层次分割方法量化不同变量对单木树高-胸径关系的影响程度。最后，采用混合模型方法解决样地调查数据中存在的嵌套效应和异方差问题。【结果】大兴安岭地区兴安落叶松-白桦混交林中主要树种(兴安落叶松和白桦)单木树高-胸径关系除受自身胸径大小影响，还受林分特征(优势木树高、林分平均胸径和林分平均树高)和树种组成(兴安落叶松、白桦蓄积比例)信息的共同影响，其对各树种树高-胸径变异的解释能力依次为单木胸径(82%)>林分因子(16%)>树种组成(2%);各树种树高-胸径混合模型均以包含3个随机参数、方差协方差结构pdSymm和异方差校正函数varPower的组合最优，兴安落叶松和白桦单木树高-胸径混合模型的调整决定系数(R■)分别较基础模型提升约2.50%和3.44%,达到了0.789 5和0.744 7。【结论】在具体的森林经营实践中，可通过采伐或补植的方式来调整林分的树种组成情况以达到促进林木树高生长的作用。

关键词：树种组成兴安落叶松白桦树高曲线天然林混合模型大兴安岭

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大兴安岭中部地区不同林分类型结构复杂性评价

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第5期47卷 147-155页

作者：董灵波唐亚如田栋元刘兆刚蔺雪莹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】通过对不同林分类型结构复杂性的评价来确定影响林分结构的主要因素，为后续森林结构经营的精准调整提供理论依据。【方法】以大兴安岭地区翠岗林场的不同林分类型(白桦林、兴安落叶松-白桦混交林和兴安落叶松林)为研究对象，... 详细信息

【目的】通过对不同林分类型结构复杂性的评价来确定影响林分结构的主要因素，为后续森林结构经营的精准调整提供理论依据。【方法】以大兴安岭地区翠岗林场的不同林分类型(白桦林、兴安落叶松-白桦混交林和兴安落叶松林)为研究对象，基于不同林分类型的30块固定样地调查数据，从林分结构、林木大小多样性、林分活力和土壤状况4个方面选取13个指标，采用雷达图法对不同林分类型结构复杂性状况进行评价。【结果】3个林分类型林分直径分布均为倒“J”形；林分整体呈随机或轻微均匀分布；林木大小分化呈劣势和中庸分化状态；林分密集程度从中等状态向密集状态转变；林分混交度、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均在兴安落叶松-白桦混交林有最大值，而林分蓄积和健康木占比在兴安落叶松林有最大值；林下天然更新数量、土壤有机质含量、土壤腐殖质层厚度在不同林型间则无显著差异(P>0.05)。林分结构复杂性评价指数大小依次是兴安落叶松-白桦混交林(0.45)>兴安落叶松林(0.37)>白桦林(0.31),其中混交度、Simpson多样性指数、健康木占比是影响林分结构复杂性的主要因素。【结论】大兴安岭中部地区森林林分结构复杂性整体处于劣势，在后续森林经营中，可适当增加物种多样性，改善林内环境，以促进森林恢复和演替的正向进行。

关键词：林分类型林分结构复杂性评价指标大兴安岭中部地区

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基于BLS数据的人工红松冠幅预测模型构建

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农业工程学报 2025年第3期41卷 179-186页

作者：康义龙贾炜玮王帆刘奇峰朱万才东北林业大学林学院哈尔滨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 黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150081

为预测人工红松冠幅,该研究利用背包式激光雷达(backpack laser scanning,BLS)提取各单木因子并构建人工红松冠幅预测模型。结果表明:BLS点云数据与实测数据平均匹配率达到98.5%,显示出较高的准确度。点云数据与实测胸径的RMSE均值为0.9... 详细信息

为预测人工红松冠幅,该研究利用背包式激光雷达(backpack laser scanning,BLS)提取各单木因子并构建人工红松冠幅预测模型。结果表明:BLS点云数据与实测数据平均匹配率达到98.5%,显示出较高的准确度。点云数据与实测胸径的RMSE均值为0.924,R^(2)均在0.9以上,表现出较强的相关性;与实测树高的RMSE均值为2.067,R^(2)均在0.650以上,相关性较弱;与实测树冠的RMSE均值为0.376,R^(2)均在0.8以上,相关性较强。在模型拟合方面,二次型函数的基础模型拟合和预估效果最好(R_(a)^(2)=0.528,RMSE=0.718,MAE=0.580,MAPE=0.157),引入林分平均胸径、高径比和每公顷大于对象木断面积之和能够显著提升模型拟合检验精度。考虑样地作为随机效应的混合效应模型预测效果最好(R_(a)^(2)=0.655,RMSE=0.620,MAE=0.484,MAPE=0.130)。综上所述,结合BLS点云数据与测量数据构建冠幅预测模型具有一定的可行性,可以利用BLS辅助林业调查。

关键词：激光雷达点云红松冠幅非线性混合效应模型

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基于双哑变量模型预测透光抚育强度对次生林内红松生长的影响

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1463-1473页

作者：郝鑫海牟长城崔雅如姬文慧许文赵海明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 吉林省白河林业局吉林延边133613

“栽针保阔”是恢复我国东北阔叶红松林的有效途径,透光抚育能促进冠下红松生长并加快演替进程,但目前有关透光抚育如何影响次生林内红松生长过程仍不清楚。以长白山“栽针保阔”红松林为对象,构建含双哑变量(透光抚育强度和林木分级)... 详细信息

“栽针保阔”是恢复我国东北阔叶红松林的有效途径,透光抚育能促进冠下红松生长并加快演替进程,但目前有关透光抚育如何影响次生林内红松生长过程仍不清楚。以长白山“栽针保阔”红松林为对象,构建含双哑变量(透光抚育强度和林木分级)的红松胸径和树高生长模型来预测不同透光抚育强度[即对照(未透光)、轻度透光抚育(保留上层郁闭度0.6)、中度透光抚育(0.4)、强度透光抚育(0.2)和全透光(伐除全部上层阔叶树)]林分中红松三级木的生长过程,揭示透光抚育强度对林内红松胸径和树高及高径比的影响规律。结果表明:6个基础模型中,Gompertz为红松胸径(R^(2)=0.46)和树高(R^(2)=0.81)最优基础模型,在基础模型中引入透光抚育强度单哑变量、双哑变量后胸径模型的R^(2)分别提高至0.65和0.89,树高模型的R^(2)分别提高至0.84和0.94;双哑变量模型为预测红松生长的最适模型。被压木胸径生长在整个模拟预测期间(树龄0~80年)均随透光抚育强度增大而递增(增幅为145.8%~933.3%),而平均木和优势木在中期(42年)、中后期(60年)呈此规律。在初期(20年)和中期,全透光与强度透光抚育对红松优势木(64.8%~68.5%)、平均木(100.0%~144.2%)和被压木(138.5%~183.9%)树高生长的影响程度相近,中度透光抚育和轻度透光抚育对其影响相近(24.3%~35.1%、56.0%~92.3%和84.6%~103.2%);在中后期(62年)和后期(80年),红松三级木树高生长均随透光抚育强度增大而递增。各透光抚育强度下红松优势木、平均木和被压木的高径比变化幅度依次增大,分别为0.50~0.95、0.64~1.23和0.73~4.33;仅被压木在树龄0~80年随透光抚育强度增大而递减。因此,透光抚育约40年后,其对红松的胸径生长的促进作用减弱而对树高的促进作用却增强,而且高径比提高,故此时为缓解林木竞争,对轻度透光抚育、中度透光抚育的林分应进行二次透光抚育以进一步促进红松生长,而对全透光和强度透光抚育林分应进行间伐。

关键词：哑变量模型透光抚育强度 “栽针保阔”红松林林木分级生长规律

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基于TLS辅助的长白落叶松一级枝条生物量模型构建

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第2期47卷 130-140页

作者：唐依人贾炜玮王帆孙毓蔓张颖东北林业大学林学院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

【目的】探究利用地基激光雷达（terrestrial laser scanning, TLS）点云数据估测枝条生物量的可行性，构建预测长白落叶松（黄花落叶松）枝条生物量的最优模型。【方法】以利用孟家岗林场26株长白落叶松点云数据提取出的733个一级枝条... 详细信息

【目的】探究利用地基激光雷达（terrestrial laser scanning, TLS）点云数据估测枝条生物量的可行性，构建预测长白落叶松（黄花落叶松）枝条生物量的最优模型。【方法】以利用孟家岗林场26株长白落叶松点云数据提取出的733个一级枝条的特征因子[枝长(LBL)、弦长(LBCL)、基径（dB）、着枝角度（AB）、弓高(HBAH)、枝条基部断面积(SBAB)、相对着枝深度(dRDINC)]和对应的实测数据为数据源，分别建立枝条水平上的一级枝条生物量基础模型，通过对比基础模型之间的差异来分析利用TLS数据建立枝条生物量模型的可行性。最后利用TLS数据分别对比基础模型、混合效应模型和随机森林模型的预测效果。【结果】基础模型中最终选定的自变量为SBAB和LBCL。利用TLS数据建立的枝条生物量基础模型具有更好的预测精度。对比3种模型预测能力结果显示，随机森林模型无论在训练集还是测试集上都表现出最好的效果，具体顺序为：随机森林模型>混合效应模型>基础模型。其中随机森林模型的决定系数（R2）相较于混合模型和基础模型分别提高了1.32%和4.89%,均方根误差（RMSE）分别降低了11.23%和13.60%。【结论】基于TLS利用随机森林算法能够准确对枝条生物量进行估测，不仅为随机森林算法在林分生长模型上的应用奠定了一定的实践基础，也为TLS在树冠结构研究中的应用提供了重要的参考价值。

关键词：长白落叶松(黄花落叶松) 点云数据枝条特征因子枝条生物量混合模型随机森林

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基于TLS的红松树冠半径提取及其外轮廓模型构建

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第1期47卷 13-22页

作者：王帆贾炜玮唐依人李丹丹东北林业大学林学院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

【目的】探究基于地基激光雷达（Terrestrial Laser Scanning, TLS）点云数据提取人工林中红松不同树冠深度处最大树冠半径（crown radius,RC）的精度，建立基于TLS点云数据的树冠外轮廓模型，为基于TLS点云数据研究树冠结构奠定实践基... 详细信息

【目的】探究基于地基激光雷达（Terrestrial Laser Scanning, TLS）点云数据提取人工林中红松不同树冠深度处最大树冠半径（crown radius,RC）的精度，建立基于TLS点云数据的树冠外轮廓模型，为基于TLS点云数据研究树冠结构奠定实践基础。【方法】以30株人工林红松解析木的TLS的点云数据以及实测枝条因子为数据源，采用点云分层投影法提取不同树冠深度处的最大树冠半径，并与根据30株解析木各轮最大枝条计算出的半径对比进行精度分析。最后，基于TLS所提取的树冠半径进行红松树冠外轮廓模型的构建。【结果】最大树冠半径总提取精度为86.17%,不同树冠深度处提取精度存在差异，提取效果最好的相对冠深范围为0.15～1.00,精度均在90%左右；提取效果最差的相对冠深范围为0～0.15,精度为60.27%～75.79%。3种常用的树冠外轮廓模型（单分子式、二次抛物线、3参数Weibull方程）均具有较好的拟合效果。3参数Weibull方程为最优模型，对最优模型再参数化后引入的变量为胸径（DBH）和高径比（HD）,拟合效果明显提高。【结论】基于TLS点云数据，采用点云分层投影法提取树冠半径的精度满足模型建立的要求，因此利用TLS数据可以近似代替实测数据进行树冠外轮廓模型的研究。

关键词：地基激光雷达点云数据树冠半径树冠外轮廓模型红松

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8种寄主幼树对美国白蛾幼虫生长发育及营养效应的影响

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林业科学研究 2023年第1期36卷 124-131页

作者：张书曼方静赵佳齐王楷任英杰孟昭军严善春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黑龙江哈尔滨150040

[目的]探究美国白蛾(Hyphantria cunea)对不同寄主幼树的适生性,科学保护林木、防控美国白蛾。[方法]以东北地区广泛分布及栽植的8种树(家榆、胡桃楸、旱柳、白桦、水曲柳、长白落叶松、山槐、紫椴)为实验对象,室内饲养并测定美国白蛾... 详细信息

[目的]探究美国白蛾(Hyphantria cunea)对不同寄主幼树的适生性,科学保护林木、防控美国白蛾。[方法]以东北地区广泛分布及栽植的8种树(家榆、胡桃楸、旱柳、白桦、水曲柳、长白落叶松、山槐、紫椴)为实验对象,室内饲养并测定美国白蛾幼虫取食不同寄主幼树叶片后的生长发育和营养效应指标。[结果]取食家榆和胡桃楸的美国白蛾幼虫存活率较高,其次是水曲柳、旱柳和紫椴;取食长白落叶松的较低,其次是山槐。取食家榆和胡桃楸的美国白蛾幼虫体重、体长、头壳宽数值较高,其次是水曲柳、紫椴;取食山槐的较低,其次是白桦。取食胡桃楸、家榆、水曲柳的美国白蛾幼虫化蛹率、羽化率数值较高,发育历期较短,其次是紫椴;取食长白落叶松和山槐不能化蛹,取食白桦、山槐、长白落叶松的不能羽化且发育历期较长。美国白蛾幼虫对家榆、胡桃楸、水曲柳取食量较大,其次是紫椴、旱柳;取食家榆和胡桃楸的幼虫食物利用率和食物转换率均处于较高水平,其次是紫椴、水曲柳;幼虫对山槐和白桦的取食量较低,其食物利用率和食物转换率均处于较低水平;幼虫食物消耗率与其食物利用率和食物转换率结果相反。[结论]家榆和胡桃楸较适合美国白蛾幼虫生长发育,其次是水曲柳、紫椴;而长白落叶松、山槐不适于其生长;表明美国白蛾对多种寄主有不同的适生性和营养利用策略。

关键词：美国白蛾寄主幼树生长发育营养效应适生性

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吉林东部天然次生林下光强衰减的空间分布特征

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第1期47卷 101-108页

作者：王麒淞国庆喜东北林业大学生态研究中心森林生态系统可持续经营教育部重点实验室

【目的】探究长白山北坡不同林型天然次生林下空间尺度及方位间的光强衰减特征。【方法】以吉林东部长白山北坡天然次生林5块0.6 hm2样地为研究对象，调查了样地内乔木生长及光强衰减状况，对林型、空间尺度及方位进行划分，采用移动窗... 详细信息

【目的】探究长白山北坡不同林型天然次生林下空间尺度及方位间的光强衰减特征。【方法】以吉林东部长白山北坡天然次生林5块0.6 hm2样地为研究对象，调查了样地内乔木生长及光强衰减状况，对林型、空间尺度及方位进行划分，采用移动窗口法分析不同空间尺度下森林群落结构对林下光强衰减的影响。【结果】吉林东部天然次生林乔木胸高断面积与林下光强衰减率相关性显著（P<0.01）。随着空间尺度增大，乔木胸高断面积与光强衰减率的相关系数逐渐增大，大部分林型在内侧窗口达到10 m×10 m时，光强衰减率与乔木胸高断面积显著正相关（P<0.01）,在25 m×25 m尺度时相关系数最大，内侧窗口周围10 m内的乔木也与内侧窗口下的光强衰减率显著正相关（P<0.01）。东侧、南侧的树木对于内侧窗口下的光强衰减率影响比西侧、北侧影响更大。【结论】通过移动窗口法可以分析不同林型乔木对于林下光强衰减的影响范围，与耐阴树种相比，喜光树种乔木胸高断面积与光强衰减率在更多尺度下显著相关；在（10 m×10 m）～（40 m×40 m）的尺度范围内，多数林型乔木胸高断面积与光强衰减率显著正相关（P<0.01）。不同方位的乔木对于光强衰减的影响也存在差异。

关键词：天然次生林光环境光强衰减空间异质性移动窗口法长白山北坡

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