2018年, 第34卷, 第1期 
刊出日期:2018-01-15
  

  • 全选
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    森林资源建设与保护
  • 王琪瑶, 李云红, 刘延坤, 陈瑶, 田松岩*, 刘学
    森林工程. 2018, 0(1): 1-5.
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    本研究采用野外调查和实验室分析相结合的方法,对不同间伐强度下的长白落叶松(Larix olgensis)人工林的土壤总有机碳及理化性质特征进行研究,并分析它们之间的相关关系,为更好的管理森林土壤碳库和制定合理的营林措施提供科学依据。结果表明:①随着土壤深度增加,各处理土壤总有机碳含量和碳密度均呈显著垂直递减特征,且表层土壤总有机碳含量和碳密度显著高于其他两层(p<005)。②随着间伐强度的降低,林分密度增加,土壤总有机碳含量和碳密度均呈先减小后增大的趋势,且强度间伐和轻度间伐土壤总有机碳含量及碳密度显著高于中度间伐(p<005)。③对三种间伐强度下的落叶松人工林进行分析,土壤总有机碳含量及碳密度与土壤全氮呈极显著(p<001)正相关。表明土壤碳素与氮素在土壤中转化存在着密切的关系。
  • 王金宁, 侯丹, 张含国*, 王芳, 孟庆丽
    森林工程. 2018, 0(1): 6-12.
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    以黑龙江省宁安市渤海种子园25年生长白落叶松自由授粉家系子代测定林为研究对象,基于树高、胸径与材积等指标,利用变异分析、方差分析和多重比较等方法,分别在第10区和第11区各筛选出3个长白落叶松优良家系。结果表明:树高、胸径和材积都存在较大变异,变异系数的平均值分别为 1330%、2076%、4766%。10区变异大的3个家系为168、151、132,变异系数平均为2809%;变异小的3个家系为186、102、103,变异系数平均为2178%。11区变异大的3个家系为191、193、121,变异系数平均为3167%;变异小的3个家系为101、104、110,变异系数平均为1896%。方差分析结果表明,家系间树高、胸径与材积存在显著或极显著差异。树高、胸径及材积家系遗传力平均依次为601%、574%、660%。入选率10%时,遗传增益平均依次为1388%、2093%、5536%。以材积性状作为选优标准,按入选率15%,10区和11区分别选出3个长白落叶松优良家系,10区选出的家系为121、186、119,11区选出的家系为112、101、180。
  • 刘建明, 吕跃东, 姚颖*
    森林工程. 2018, 0(1): 13-15.
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    筛选能够提高沙棘生根率的扦插繁殖技术及新型基质,解决生产中育苗效率和新品种快繁问题。通过采用枝条不同部位的插穗、不同IBA浓度(50、100、150 mg/kg)、不同基质(河沙、蛭石、木耳栽培废弃物),进行3个俄罗斯大果沙棘品种嫩枝扦插试验。结果表明:IBA能够促进插条生根,其中50 mg/kg效果最好,三个沙棘品种嫩枝扦插平均生根率排序为伊尼亚82%>丘伊斯克78%>阿尔泰72%;基质对沙棘(丘伊斯克)嫩枝扦插生根率影响不显著,以河沙+蛭石+木耳栽培废弃物为基质生根率最高,达到80%。枝条不同部位对沙棘(丘伊斯克)扦插生根率影响显著,枝条下部插穗生根率最高,达到85%。沙棘嫩枝扦插适宜组合为:枝条下部插穗+IBA50 mg/kg +河沙、蛭石、木耳栽培废弃物。本试验为沙棘优质苗木的规模化培育提供了充分的理论依据以及实践指导。
  • 张巍, 庞景荣, 高智涛
    森林工程. 2018, 0(1): 16-19.
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    竹柳具有生长快,出材率高等特点,可以作为解决林区林木资源枯竭的一种能源树种。为此,课题组于2015年引进“竹柳5号”在小兴安岭友好林业局进行造林试验。经过两年的观测表明,竹柳整体表现出了成活率高、生长快等特点。在同本地树种大青杨的对比试验表明,造林当年大青杨株高平均值比竹柳低6697%,第二年低8044%,差异明显。但同时试验也表明,竹柳虽然具有较高的抗涝性,但长时间的水涝仍然会使竹柳表现出生长量下降等现象。另外,竹柳在不同的造林密度下也表现出不同的性状特点。综上所述,竹柳在小兴安岭林区引种表现出了较为优良的性状,但这一性状是否具有持续性还应进一步观察。
  • 庄倩, 孙红艳, 徐凯宏*
    森林工程. 2018, 0(1): 20-23.
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    随着芍药属组间杂种的引种成功,其优良的观赏特性和极强的抗性得到广泛关注,但由于品种及数量稀少并较难购买,所以现有品种的扩繁问题值得关注。现对在引种地表现较好的、其原产于美国密苏里州的6个组间杂种品种Paeonia“Bartzella”“Border Charm”“Garden Treasure”“Viking Full Moon”“First Arrival”“Lemon Dream”进行嫁接及嫁接后管护方法的系统试验研究。结果表明:6个品种的组间杂种嫁接成活率差别不大,但不定芽的着生位置对嫁接成活率影响较大,地面下白色或根茎处的红褐色的饱满不定芽嫁接成活率较高,可高达95%。距离根部越远的不定芽,其成活率越低,使不定芽得到最大程度的有效使用。同时进行鲜有使用的居地接嫁接试验,此法减少了根系的损伤,嫁接后使用塑料薄膜覆盖保温保湿,嫁接后得以成活,填补了组间杂种露地嫁接无法成活的空白。同时大大降低了人力物力,值得推广应用。
  • 周媛, 郑丽凤*, 周新年, 巫志龙, 周成军, 罗伟, 林玥霏
    森林工程. 2018, 0(1): 24-29.
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    以采伐剩余物为原料发展生物质固体燃料技术,能有效缓解我国林木质资源浪费和能源匮乏现象。采用简化LCA法和IPCC法,对以采伐剩余物为原料的生物质固体燃料技术应用,从收集直至转化为可利用能源的全过程生态效益进行评价。结果表明:采伐剩余物在生物质发电过程产生的总碳排放为082 t/hm2,碳汇为1755 t/hm2,净碳为1673 t/hm2,净固定CO2为6138 t/hm2,表现出“碳汇功能”;产生碳排放最多的是加工成型阶段,占总碳排放的6897%;其次是燃料使用阶段,占1494%;运输阶段受运距影响,在原材料运距20 km产生的碳排放占557%;成品运距30 km,产生的碳排放占721%;人工收集阶段产生的碳排放最少,占331%。能量效率为0032,转化效率较高。从生态效益角度来看,生物质固体成型燃料技术具有较大的优势。
  • 李继红, 甘依童, 李文慧, 贡雪红, 赵宇庭, 孟康
    森林工程. 2018, 0(1): 30-35.
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    以哈尔滨市市区为研究对象,通过构建基于多特征的面向对象的分类方法,对区域2000、2010、2015三期Landsat遥感数据进行解译,将土地利用类型结合分辨率特性划分为居民地、水体湿地、林草用地、农田和未利用地五个类别。建模时,利用构建的坡度、坡向、交通、服务设施、河流水域和人口等多个因子,通过Markov模型计算旋转面积矩阵和转化概率矩阵,采用ACO(蚁群优化算法)结合类型转化概率矩阵构建CA(元胞自动机)模型土地利用类型转化规则。然后利用土地规划纲要,采用matlab平台对CA-MAS(多智能体)模型进行集成,进而对CA模型进行修正,最终得到模拟结果,实现模型耦合。最后以2015年基准数据,对2020年城市空间格局进行模拟分析。耦合模型总体精度9088%,kappa系数0887,一致性良好,各个地类的也达到较好模拟精度。模型总体精度、各个用户类别精度、模型的一致性和模型具体参量的模拟上均表现突出,表明CA-MAS耦合模型在城市空间格局演化模拟中效果良好,具有一定的应用潜力。
  • 木材科学与工程
  • 李永博, 沈隽*, 王敬贤, 邓富介
    森林工程. 2018, 0(1): 36-40.
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    本文以速生杨木脲醛树脂强化材为研究对象,研究改性后强化材的饰面特性。测试3种不同极性液体在试件表面的接触角,并计算表面自由能;对不同增重率的杨木进行表面胶合质量检测,研究脲醛树脂浸渍处理杨木对其表面胶合质量的影响;利用傅里叶红外光谱分析杨木浸渍后表面官能团的变化。结果表明:经过浸渍后,杨木润湿性增强。3种液体在强化材表面的接触角均小于未处理材与液体的接触角,随着杨木强化材增重率的增加,表面自由能呈增加的趋势。杨木强化材表面胶合强度随着增重率的增加先增大后减小,在增重率为20%时表面胶合强度最大。红外图谱显示,在波数3 340、2 917、1 738、1 643~1 240 cm-1等处,经过脲醛树脂浸渍后强化材的波峰不同程度的强于未处理材。综上所述,脲醛树脂强化材的饰面性能与增重率相关,随着增重率的增加饰面性能先增加后下降。
  • 王丽莉, 欧阳土龙, 戴兴兴, 卢兴庚, 梁华珍, 邓榕, 程芳超*
    森林工程. 2018, 0(1): 41-45.
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    为有效分离生物质组分,探索以分离后的生物质组分制备透明纤维素膜的方法,实现生物质原料的高效利用,以蔗渣和杨木为生物质原料,经苯醇抽提、离子液体体系组分分离处理后,利用碱性过氧化氢体系漂白组分分离所得富纤维素材料(CRM),通过三因素混合水平正交实验优化漂白工艺,分析其漂白前后的CIE L*a*b*色度学参数差异,并利用超声处理漂白后的蔗渣CRM以制备透明纤维素薄膜。结果表明,过氧化氢对富纤维素材料具有明显的漂白作用及脱除木质素的作用,其中对蔗渣CRM的漂白效果比杨木CRM的更为显著;最优漂白条件为:反应温度75 ℃、过氧化氢浓度15%、反应时长1 h,其中反应温度对实验结果的影响最大;经漂白后的CRM可经超声处理制备具有较好透光性能的纤维素膜。
  • 黄海兵, 张佳彬, 吕蕾, 王赫昱, 高鹏
    森林工程. 2018, 0(1): 46-50.
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    本文用落叶松树皮粉替代部分或全部杨木粉,采用挤出法制备落叶松树皮粉/杨木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,测试其抗弯性能、拉伸性能、冲击强度和流变性能。研究发现,添加少量落叶松树皮粉(10份)对杨木粉/HDPE复合材料的力学性能没有显著影响,过高则使性能有所下降,但能够改善物料流动性,有利于提高生产效率。方差分析发现,与未添加落叶松树皮粉复合材料相比,添加10份落叶松树皮粉后,对材料的弯曲模量,拉伸强度和拉伸模量的影响不显著。旋转流变测试发现,当落叶松树皮粉份数增加时,复合材料熔体的储能模量和粘度系数都在降低,当落叶松树皮粉份数大于20份时,复合材料熔体的储能模量和粘度系数变化趋势比较相似。而转矩流变发现,当落叶树皮粉份数增加时,熔体的平衡温度和平衡转矩都在增加。
  • 张莉, 杨春梅
    森林工程. 2018, 0(1): 51-55.
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    根据近年来我国大气污染情况较为严重,以及冬季北方长时间没有绿色植物的的现状,本文介绍了一种可以放置在城市道路绿化带上的木质过滤板,以实现在冬季代替绿色植物对大气污染物进行吸附,降低空气污染的目的。参照国家标准,通过对木质过滤板进行实地道路试验,结果显示,经过过滤板的PM25平均值比之前的数值低15%左右,说明木质过滤板对PM25具有一定的吸附能力。试验板能谱分析中检测出C、N、Pb、F等元素,说明木质过滤板不仅可以过滤道路交通导致的污染物,还能够吸附大气中的其他污染物,起到一定的隔绝污染物、净化空气的作用。
  • 森工技术与装备
  • 赵鹏超, 戚大伟*
    森林工程. 2018, 0(1): 56-59.
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    利用计算机图像工程技术和卷积神经网络将大量树叶图像叶脉信息提取并分类,主要研究单一背景下阔叶树叶脉纹理特征。本实验采用卷积神经网络在图像信息识别准确率高,无需人工定义树叶纹理特征减少繁琐的人工成本。将网络在Caffe平台上面进行定义,使用符合标准正态分布的一组随机参数初始化网络。对卷积神经网络使用BP神经网络反向传播算法和随机梯度下降算法训练。经过对于网络的训练最终识别率达到95%以上,超过了人眼的识别率,为树种识别研究提供有效的分类方法。卷积神经网络在树叶纹理中省去了人工定义树叶特征的工作。最终多次实验得到可观的识别效果,卷积神经网络适用于树叶图像的识别,其识别率基本达到可以应用的要求。
  • 朱良宽, 刘亮, 东旭, 黄建平
    森林工程. 2018, 0(1): 60-64.
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    林木冠层参数已被广泛应用于森林生态系统研究。随着数字图像的发展,图像方法成为林木冠层参数测量的主要方法之一。林木冠层图像采集与处理系统的小型化与快速化,对于机器视觉和智能系统的发展和应用有着重要的意义。本文以TI公司的TMS320DM642高速信号处理器为核心,采用Otsu算法作为图像处理算法,通过Code Composer Studio(CCS)开发环境进行软件编程,设计了一种林木冠层图像实时采集与处理系统,包括图像数据的采集、处理等主要部分,最后对系统进行了软硬件调试和图像处理实验。实验结果表明,所设计的系统可以实时、有效地完成林木冠层图像的采集与处理。该系统具有实时性强、成本低、设备体积小、功耗低等优势,具有一定的理论和实际应用价值。
  • 王玥, 秦帆, 唐燕华, 陈治, 黄亚楠, 荆肇乾*
    森林工程. 2018, 0(1): 65-70.
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    高浓度的Cr(Ⅵ)已成为生态环境的主要污染源,为探索廉价高效的Cr(Ⅵ)处理技术,使用磷酸对玉米芯进行热改性处理,研究pH、投加量、振荡时间和Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对于吸附效果的影响,并对改性前后的吸附性能进行对比分析。结果表明:较低的pH有利于吸附的进行,pH=1条件下,改性玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,去除率达到896%;随着投加量增加,吸附效果逐渐提高。吸附过程在80min左右基本达到平衡,满足准二级吸附动力学模型;吸附等温线满足Freundlich与Langmuir方程,相关系数均达到0999;吸附过程为吸热过程,随着温度的上升,吸附容量逐渐增大。相同实验条件下,对于10mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,投加20g/L的玉米芯,改性处理将去除率提高228%,改性处理后玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附性能得到明显提升。
  • 道路与交通
  • 倪健, 陈甦*, 王彬, 周丹, 陈洁瑶
    森林工程. 2018, 0(1): 71-74.
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    软土地区地铁盾构隧道在运营期间会产生一定的长期沉降,过大的长期沉降将对地铁的正常运营和安全使用产生不利的影响。为了分析、解决长期沉降带来的地铁列车运营安全问题,准确地预测盾构隧道长期沉降显得尤为重要。本文结合苏州地铁一号线的实测数据,从中选取4个相邻的隧道沉降监测点,并借助Matlab工具建立灰色关联预测模型和灰色预测模型,分别对苏州地铁一号线盾构隧道的长期沉降进行了预测分析。结果表明,灰色关联预测模型的平均拟合精度为044,比灰色模型的拟合精度高,且其预测结果更接近于沉降实测值。灰色关联预测模型整体性强,可用于预测盾构隧道的长期沉降,为深入研究苏州及其它地区地铁盾构隧道长期沉降预测方法提供了重要的参考依据。
  • 那娜, 谢春丽*
    森林工程. 2018, 0(1): 75-79.
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    城市道路网由信号交叉口连接,平面信号交叉口在城市交通中起着重要作用,信号交叉口的服务水平直接影响着城市道路服务水平和通行能力。本文根据《美国道路通行能力手册》中以延误作为信号交叉口服务水平评价的单一目标,采集并分析了哈尔滨市多个典型城市十字型、丁字型平面信号交叉口的相关数据,通过考察分析信号交叉口的交通现状,给出确定交叉口延误的方法,并用“点样本法”对其进行延误计算。经过对实测数据的分析,给出了哈尔滨市典型平面信号交叉口服务水平的评估结果,为哈尔滨市的城市规划和交通管理提供参考。
  • 齐英杰, 杜祥哲, 方彦, 白璐
    森林工程. 2018, 0(1): 80-90.
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    基于空间信息技术的路隧病害一体化监测车是通过整合空间技术、公路、病害一体化监测技术发展而来的新型特种车辆,具有路网病害可视化,监测高效化,数据传输及时准确化等功能。本文总结了现有的3种一体化监测技术,分析我国多功能监测车的使用现状,并通过实际检监测数据详解一体化监测车的工作原理,认为相对于传统检测技术,现有的基于空间技术的路隧病害一体化监测车在硬件和软件方面均具有明显优势,本文为早日研发在各级公路的监测工作实现更先进的监测手段提供参考。
  • 王凯, 颜庆智*, 王中辉, 刘作勋
    森林工程. 2018, 0(1): 91-96.
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    石化结构经常因其设备管线复杂的布置而造成结构的刚度分布不均匀,设计经常会过于保守。为了对基于位移的钢框架结构可靠度进行研究,利用有限元软件对炼化平台钢框架结构进行建模、计算、分析,在PDS(概率设计系统)模块中运用Monte Carlo法对结构位移的可靠度进行分析,获取炼化平台钢框架结构的最大位移与随机输入变量之间关系的计算结果。该结果表明该炼化平台钢框架结构的设计比较保守,造成了钢材的浪费。为了实现结构设计的经济性,应根据计算得到的灵敏度图,在满足结构可靠性的基础上,将图中非敏感性因子的截面尺寸进行优化再设计,得出安全经济的设计方案,为以后石油化工行业钢框架结构的设计提供参考。