针对Sentinel-2数据在面对光谱相似树种时区分能力弱的问题，以辽宁省铁岭市为研究区，构建基于谷歌地球引擎（google earth engine，GEE）云平台的多维特征融合分类体系。整合Sentinel-2多时相数据，采用多维特征统计方法，提取光谱与植被指数的分位数、极值及标准差特征，并结合地形、纹理、物候与谐波特征6类共120个特征，设计多种特征组合方案。采用分层分类策略，结合随机森林算法，最终实现油松、樟子松、落叶松、杨树、果树、蒙古栎和刺槐7类优势树种的精细分类。结果表明，多维时序统计特征有效捕捉树种间细微差异；樟子松与油松的含水量差异可通过多种植被指数表征；地形、纹理特征对落叶树种区分具有决定性作用。常绿与落叶树种分类总体精度分别达94.7%和88.1%；6种特征组合方案总体精度均超过77.9%。研究结果证实多维特征统计方法与谷歌地球引擎（google earth engine，GEE）平台相结合，能充分挖掘Sentinel-2数据多波段优势，通过时序特征解析显著提升大区域树种分类能力，为大尺度森林资源动态监测提供经济高效的解决方案。其云端处理模式具备向更大地域范围推广的潜力。
土地是人类生活中不可或缺的部分，分析土地利用现状有助于深入透彻地理解环境情况和经济发展之间的关系，实现更合理的土地利用模式。预测未来的土地利用情况有助于提高土地资源的可持续性管理，同时对评估碳潜力提供科学依据。以黑龙江省为研究区域，对黑龙江省2000—2020年土地利用现状进行分析，并采用斑块生成土地利用变化模拟模型（patch-generating land use simulation，PLUS）耦合长短期记忆模型（long short-term memory，LSTM）的方法，模拟预测黑龙江省2030年的土地利用情况。结果表明，1）验证PLUS-LSTM模型的Kappa系数为0.878，6种地类（耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地）模拟相对误差均低于15%，相比于传统模型来说精度较高，可以用来模拟黑龙江省2030年土地利用情况；2）与2020年相比，2030年黑龙江省林地、草地、水域和建设用地的面积都有所增加。其中，建设用地的变化率最高，为8.57%；林地面积增加2 584.26 km²，扩张区域主要在中部地区；草地的扩张区域主要在西南部。耕地和未利用地面积减少，其中，未利用地变化最大，变化率为29.68%。
以东北林业大学帽儿山实验林场王家沟施业区3个坡向（阳坡、半阳坡、阴坡）15年生红松为材料，探究红松（Pinus koraiensis）针叶功能性状和光合特性对不同坡向环境因子差异的响应。结果表明，阴坡的土壤含水率比阳坡高5%，而阳坡的光合有效辐射是半阳坡的3倍，阴坡的10倍；阴坡红松针叶的比叶面积约为阳坡的1.29倍，阴坡生长的红松通过扩大比叶面积获取更多的光能量，阳坡针叶的气孔密度、含水率及非结构碳水化合物质量分数显著大于半阳坡与阴坡，1年生针叶的光合能力高于2年生针叶，阳坡的光合特性高于半阳坡与阴坡；阳坡的环境条件更有利于红松的生长发育，影响红松针叶光合特性的主要环境因子为地表温度与光合有效辐射，影响红松针叶功能性状的主要环境因子为光合有效辐射；不同坡向红松适应环境变化会通过调整自身针叶形态、光合特性及养分分配而形成一套独特的适应策略，对红松生长发育造成影响的环境因子并不是单一的，而是多个环境因子相互耦合的结果。
为探究氮磷添加和水分处理对水曲柳（Fraxinus mandshurica）幼苗的生长和光合特性的影响，以1年生水曲柳幼苗为研究对象，设计3种水分梯度，分别为干旱（Drought，DR，土壤体积含水量13%）、正常（Control，CK，土壤体积含水量26%）、多水（Water addition，W，土壤体积含水量39%），以及4种施肥梯度，分别为N0P0（0 g/株N，0 g/株P）、N1P1（0.5 g/株N，0.25 g/株P）、N2P2（1 g/株N，0.5 g/株P）、N3P3（1.5 g/株N，0.75 g/株P）进行随机区组设计试验。通过研究水曲柳幼苗在不同水肥处理下的生长、生物量分配和光合特性，揭示其响应不同水肥条件的生理机制。结果表明，水分相较于氮磷添加对水曲柳幼苗各项指标影响更显著。当土壤含水量在39%、施肥强度达到N2P2时，水曲柳的苗高生长量、地径生长量、总生物量和净光合速率等达到最大值，分别比对照（含水量26%+N0P0）增加82.59%、39.83%、74.61%、64.03%。相比多水处理，干旱则显著降低了水曲柳幼苗的苗高生长量、地径生长量、总生物量和净光合速率等指标。因此，在水分供应充足的条件下，合理施肥能够促进水曲柳幼苗的生长。该研究结果可为水曲柳幼苗培育提供理论依据。
探究不同复幼处理措施对小黑杨叶片营养成分、次生代谢物质和光合特性的影响，为今后林业实践中小黑杨复幼体系的建立提供理论依据。采用埋干和埋根2种方式对小黑杨无性系优良单株（40年生）进行复幼处理并扦插培养成幼苗（母树扦插苗为对照组），测量并分析3种扦插苗间含水量、总黄酮质量分数和光饱和点等指标的差异。结果表明，复幼处理能显著提高小黑杨叶片含水量及营养元素质量分数，其中，埋干扦插苗叶片相对含水量（81.600%）、全钾质量分数（2.332%）最高；埋根扦插苗叶片中总酚（1.633%）、总黄酮（6.214%）等次生代谢产物质量分数均显著高于其他2种叶片。埋根和埋干扦插苗叶片的光饱和点（1 585.093、1 730.273 μmol/（m2·s））和CO2饱和点（1 132.690、1 123.560 μmol/mol）等均高于母树，一定程度上提高了小黑杨的光合作用能力。由此可见，复幼处理会对小黑杨叶片的营养成分及光合特性产生积极影响。
极小种群植物东北红豆杉（Taxus cuspidata）对水分的适应策略是其响应气候变化的基础，基于稳定同位素技术的研究尚属空白。以东北红豆杉为研究对象，通过测定植物木质部水和土壤水的氢同位素比值（δD）和氧同位素比值（δ18O）值，利用直接对比法和多元线性混合模型（Iso-Source）分析东北红豆杉水分来源和水分利用策略。结果表明，东北红豆杉0~40 cm土层土壤含水量波动范围为32.69%~54.29%，呈先增后减的趋势；40~100 cm土层土壤含水量波动范围为22.55%~25.73%，变化幅度较小；0~40 cm土层土壤含水量大于40~100 cm土层土壤含水量。东北红豆杉0~100 cm土层土壤水的δD和δ18O值分别为-84.26‰~-52.17‰和-11.69‰~-7.49‰，随土壤深度增加逐渐减小，其中，土壤水的δD和δ18O值在0~40 cm 土层变化剧烈，在40~100 cm土层则变化幅度较小。东北红豆杉主要水分来源为0~40 cm土层土壤水，利用率为89.55%，对40~70 cm和70~100 cm土层土壤水的利用率分别为5.15%和5.30%。研究结果反映全球变暖背景下东北红豆杉的水分适应情况，可为评估未来气候变化下东北红豆杉生态系统的稳定性提供科学依据。
我国东北地区气候寒冷，低温事件会严重影响树木生长。水曲柳是东北地区珍贵的用材树种，目前关于其纤维解剖特征对低温的响应与适应策略还知之甚少。为此，以小兴安岭地区水曲柳子代测定林为研究对象，采用树轮年代学和木材解剖学方法，研究水曲柳纤维解剖特征与主要气候因子之间关系，明确低温对木材纤维解剖特征的影响。结果表明，小兴安岭地区水曲柳木纤维解剖特征具有较大的年际变化，木纤维细胞数量（fiber cell number，FN）、木纤维细胞总面积（total fiber cell area，TFA）与年轮宽度（ring width，RW）存在极显著正相关关系，在幼龄林阶段均呈现先升后降的变化趋势。木纤维细胞密度（fiber density，FD）和总体平均木纤维细胞壁增强指数（square of the total-to-bound ratio，（T/B）2）呈现逐年下降的趋势。平均木纤维细胞面积（mean fiber cell area，MFA）和木纤维细胞壁厚度（overall mean thickness of all fiber cell walls，CWTall）呈现逐年增加的趋势。水曲柳纤维解剖特征受温度影响较大，尤其是生长季最低温。低温事件使水曲柳的径向生长受到抑制，年轮宽度、木纤维细胞数量、平均木纤维细胞面积、木纤维细胞总面积和木纤维细胞占比（mean percentage of fiber cell area within xylem，RFTA）较非低温年分别显著下降32.6%、20.3%、22.4%、45.9%和9.4%，而木纤维细胞密度升高11.6%。在面对低温事件时，水曲柳会采取减少木纤维细胞数量、提高木纤维细胞密度这一相对保守的生存策略。研究结果为小兴安岭地区耐寒水曲柳选育提供科学依据。
落叶松是我国北方地区重要的人工林树种。为揭示树体管理对落叶松母树生理影响，以落叶松2代种子园母树为研究对象，采用截干（TT）、拉枝（PB）及截干+拉枝（TT+PB）的处理，测定并分析落叶松母树结实枝中内源激素、营养物质、氧化酶、丙二醛（MDA）及游离脯氨酸等生理指标。结果表明，从内源激素质量分数上看，截干和拉枝促进落叶松母树结实枝中吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）和玉米素（ZT）质量分数的增加，而降低了脱落酸（ABA）的质量分数。尤其是截干和拉枝相结合（TT+PB）的处理，其IAA、GA3和ZT质量分数分别是对照（CK）的107.80%、108.61%和107.29%。从内源激素比例上看，树体管理提高了IAA/ABA、GA3/ABA、ZT/ABA、GA3/IAA、ZT/IAA和ZT/GA3的比值。树体管理增加了落叶松母树结实枝内可溶性蛋白、淀粉和可溶性糖的质量分数，尤其是TT+PB效果最为显著，其可溶性蛋白、淀粉和可溶性糖质量分数分别是CK的103.09%，115.99%和104.40%。树体管理提高了超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性，提高了落叶松母树的抗性。综上所述，树体管理技术为落叶松母树种子产量和质量的提高提供了充足的物质基质。研究结果为落叶松种子园丰产和稳产提供理论支撑。
为对落叶松进行初步评价并选择优良无性系，以黑龙江省牡丹江市林口县青山国家落叶松良种基地的长白落叶松收集区68个无性系为材料，对其生长和材性性状进行测定，并利用变异分析、方差分析和相关性分析等方法进行分析进而对其综合评价。方差分析的结果表明生长和材性性状在无性系间的差异水平呈现极显著。生长和材性的变异分析表明，各性状的变异系数范围在2.55%~19.71%，材积的变异系数最大，综纤维素的变异系数最小；重复力范围在0.602~0.924，树高重复力最高，其次是基本密度、综纤维素。相关性分析的结果表明，胸径与树高呈极显著正相关，东西冠幅与南北冠幅之间存在极显著正相关，材积和胸径与树高都呈现极显著正相关，且与胸径的相关性系数更大，这表明材积受胸径影响更大；生长性状和木材材性性状之间没有较为显著的相关关系。利用布雷金多性状综合评价方法，基于15%的入选率从生长性状和材性性状两方面筛选优良无性系，生长性状筛选的优良无性系为241、456、96、475、179、161、83、759、339、43；材性性状筛选的优良无性系为357、223、161、7、249、741、657、14、475、113；生长和材性性状表现均优良的无性系为475和161。筛选的优良无性系可以为未来的优良品种选育提供新的材料。
对东北地区胡桃楸（Juglans mandshurica）人工林进行的研究多为生长性状研究，种实变异的研究较少。因此，联合生长及种实性状的胡桃楸早期选择，可推进胡桃楸遗传改良工作。以10 年生家系试验林为研究对象，测定其表型性状、生长性状、种实性状，采用方差分析、主成分分析、布雷津多性状综合评定法，分析胡桃楸不同家系之间各测定指标变异规律。结果表明，表型性状变异系数的变化范围为16.15%~57.70%，脊宽度和脊突出程度的变异系数（分别为57.70%、56.98%）最大，顶尖突出程度的变异系数（16.15%）最小，表型性状相对稳定。除分枝角外，其余数量性状在家系间差异极显著（P<0.01）。生长性状中材积的变异系数（58.06%）最大，其余相关指标的变异系数变化范围为17.03%~22.51%；果实性状中单鲜果重的变异系数（17.12%）最大，其余相关指标的变异系数变化范围为5.13%~8.19%；果核性状中单核质量的变异系数（18.76%）最大，其余相关指标的变异系数变化范围为6.74%~9.25%。相关性分析显示生长性状的株高、冠幅、地径、胸径、材积五者间存在极显著正相关（P<0.01），果实三径、果核三径、单鲜果质量、单核质量相关 8个性状间均存在极显著正相关性（P<0.01）。根据一般配合力，每个性状筛选出3个优良亲本。主成分分析法提取到4个主成分，累积贡献率达到84.32%。利用多性状综合评定法，从材用、果用及果材兼用角度分别筛选出5个优良家系，初选的优良家系可为该地区胡桃楸良种选育提供理论支撑。
为筛选适应不同水分立地的杨树优势品种，以黑龙江省9个主栽杨树品种——基地种源青杨（JDQY）、中黑防杨2号（ZHF2）、齐林1号杨（2111）、黑青杨（HQY）、银中杨（YZY）、1019号杨（1019）、黑防3号杨（QSY）、带岭×欧406号杨（406）、龙丰2号杨（LF2）为对象，通过设置土壤水分梯度（轻度干旱HL为14%~18%；中度干旱HM为6%~10%），系统测定其表观形态、叶片含水率、叶绿素相对含量（SPAD值）、离子代谢及抗氧化酶活性等14项生理生化指标。基于主成分分析及隶属函数法综合评价表明，1）轻度干旱胁迫下抗旱性排序由大到小为JDQY、HQY、QSY、YZY、LF2、2111、406、ZHF2、1019；2）中度干旱胁迫下抗旱性排序由大到小为JDQY、HQY、2111、YZY、LF2、QSY、ZHF2、406、1019。研究发现，JDQY通过显著积累K⁺和Ca²⁺维持渗透平衡，HQY依赖超氧化物歧化酶（SOD）活性快速响应抵御氧化损伤，二者在2种胁迫下均表现出广谱抗旱性。研究结果揭示黑龙江省9个主栽杨树品种的抗旱性差异及生理机制，筛选出基地青杨（JDQY）、黑青杨（HQY）等抗旱优势品种，为寒旱区抗逆造林与精准化树种选择提供理论支撑。
刺五加是一种良好的药食同源植物，其叶的开发利用价值巨大。为全面了解黑龙江省刺五加表型性状多样性，从黑龙江省的10个种源收集到281棵天然植株并移植到同一苗圃，统一培养；通过测定、计算得到2个相对表型性状、9个表型性状，对其进行变异、方差、相关性和聚类分析等。结果表明，1）刺五加的11个叶片表型性状在居群间和居群内均存在极显著差异（P<0.01），并且居群间差异大于居群内差异，其中叶柄绒毛密度（petiole hair，PH）、叶柄皮刺密度（prickle on petiole，PP）、叶柄皮刺长度（prickle on petiole length，PPL）、叶脉绒毛密度（leaf vein hairs，LVH）、叶脉皮刺密度（prickle vein density，PV）和叶脉皮刺长度（prickle on leaf vein length，PVL）变异系数极大，变异性高；2）刺五加多样性指数均值为1.615，其中，4个表型性状在1.9以上，8个表型性状的重复力皆在0.7以上，表明刺五加叶片表型性状多样性丰富，遗传比较稳定；3）叶片表型之间具有相关性，其中，叶柄、叶脉的皮刺特征相互关联，共同变异；叶片表型与地理气候因子相关性强，经度是主要影响表型性状的环境因子；4）10个居群通过聚类分析划分为3个类群，并在3个类群中各有占比，占比情况各不相同，表现出一定的居群性。研究结果为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础，为后期建立刺五加保护策略、种质资源收集和品种改良提供参考，为构建可靠的表型鉴别方法提供理论基础。
土壤氮磷对林木生长至关重要，研究纯林转变为复层异龄混交林后土壤剖面氮磷组分变异特征及其主要影响因素，有助于阐明纯林林分结构调控对土壤质量影响的机制。以杉木（Cunninghamia lanceolata）纯林和杉木及闽楠（Phoebe bournei）复层异龄混交林（以下简称杉闽混交林）为研究对象，探讨2种林分在不同土层（0~10、>10~30、>30~50 cm）中氮磷组分、其他土壤性质和根系性状的变异特征及其相互关系。结果表明，杉木纯林转变为杉闽混交林后，0~10 cm土层土壤多数氮磷组分质量分数显著增加，活性、中等活性、稳定性磷组分及总磷质量分数分别比杉木纯林增加38.2%、31.6%、15.4%和25.1%，土壤无机氮、有机氮和总氮质量分数分别比杉木纯林增加42.1%、35.8%、35.9%。在>10~30 cm土层杉闽混交林中等活性有机磷、无机氮、酸解有机氮及总氮和总磷含量均显著高于杉木纯林。>30~50 cm土壤两种林分土壤氮磷组分质量分数没有显著差异。2种林分氮磷组分质量分数均随土壤深度增加而降低。此外，林分结构转变影响林木根系分布及性状，杉闽混交林根系生物量、根长密度和比根长均高于杉木纯林；0~10 cm根系生物量和根长密度分别比杉木纯林增加124.66%和269.23%。杉木纯林根系生物量和根长密度等随土壤深度增加先增大后降低，而杉闽混交林中闽楠根系的表聚性，导致杉木根系生物量和根长密度随土壤深度增加逐渐增加。土壤氮磷组分随林分与土壤深度的变异主要与根系分布、土壤有机碳及土壤微生物性状有关。研究结果揭示亚热带地区杉木人工林结构优化对土壤肥力具有重要影响。
水源涵养林构建及质量提升是森林经营管理的重要研究内容之一。通过研究枯落物和土壤水文效应，比较黑龙江省东部山地阔叶红松林（KH）、云冷杉林（YLS）、落叶松林（LYS）和蒙古栎林（MGL）4种林型水源涵养功能差异。结果表明，4种林型枯落物总厚度为3.08~7.78 cm，蓄积量为7.65~11.08 t/hm2。枯落物未分解层有效拦蓄量为2.58~15.41 t/hm2、有效拦蓄率为56.02%~216.67%；半分解层有效拦蓄量为0.95~9.88 t/hm2、有效拦蓄率为62.78%~281.29%，未分解层的水源涵养功能更高。枯落物浸水时间与枯落物持水量表现为对数关系，与吸水速率则为幂函数关系。4种林型土壤孔隙度随土层增加而减小，与土壤容重成反比。阔叶红松林、云冷杉林、落叶松林、蒙古栎林林型0~20 cm土层土壤饱和持水量为973.41~1 085.08 t/hm2。4种林型总持水量由大到小为KH、LYS、MGL、YLS，其中土壤层在森林水源涵养功能发挥中起关键作用，其持水量占总持水量的97.41%~98.15%。研究结果为该地区水源涵养林提质改造提供理论依据。
为研究复合重金属胁迫下乡土植物生长发育与环境积温之间的关系，采用土壤盆栽试验，设置3个质量浓度梯度分析7种混合重金属胁迫下6种植物展叶过程对环境有效积温和日温差积温的响应，建立以积温为自变量的逻辑斯谛（Logistic）生长模型。结果表明，不同质量浓度胁迫下6种植物的叶面积常数与对照组具有显著差异；对照组6种植物叶面积生长量与不同质量浓度重金属胁迫处理下的植物叶面积生长量存在显著差异；6种植物展叶期内相对叶面积与有效积温、日温差积温符合Logistic生长曲线，但胁迫组植物生长模型总体拟合度（R2 ）较差、预测精度较低，特别是低质量浓度处理的地果相对叶面积-有效积温拟合模型参数的R2 仅为0.265 4，表明重金属胁迫显著干扰了植物的正常生长过程。叶面积-积温Logistic生长模型能较好地反映植物展叶期内叶面积在环境胁迫下的生长差异，研究结果可为矿区生态修复苗木筛选及培育提供科学参考。
为探究黄土高原典型林分植物多样性与生物量的密度响应特征及其驱动机制，以刺槐林和油松林为研究对象，分别设置5个密度梯度（刺槐林密度梯度Ⅰ为1 200~1 500 株/hm²、密度Ⅱ为1 500~1 800 株/hm²、密度Ⅲ为1 800~2 100 株/hm²、密度Ⅳ为2 100~2 400 株/hm²、密度Ⅴ为2 400~2 700 株/hm²；油松林密度梯度Ⅰ为1 000~1 500 株/hm²、密度Ⅱ为1 500~2 000株/hm²、密度Ⅲ为2 000~2 500株/hm²、密度Ⅳ为2 500~3 000 株/hm²、密度Ⅴ为3 000~3 500株/hm²），结合样地调查、多样性指数计算及生物量测定，通过单因素方差分析、双因素方差分析和Pearson相关性解析其影响因素。结果表明，1）林型影响植物多样性与生物量，油松林下灌木多样性及乔木生物量显著高于刺槐，而刺槐林下草本多样性更优。2）刺槐林下灌木和草本多样性指数与密度呈双峰曲线，在1 500~1 800株/hm²时达到峰值，而油松林下灌木多样性指数在 1 500~2 000株/hm²时最大，草本多样性则在低密度（1 000~1 500株/hm²）时显著较高。刺槐地上与全株生物量在1 800~2 100株/hm²时最大，油松生物量对密度响应较弱。3）相关性分析显示，刺槐林下灌木的多样性指数与树高呈显著负相关，草本均匀度指数与坡度呈显著负相关。对于油松林，灌木和草本植物的多样性与冠幅具有显著相关性，且与胸径和树高有显著的正相关关系。4）油松在黄土高原生态恢复中更具竞争优势。适度密度（刺槐1 800~2 100株/hm²、油松1 500~2 000株/hm²）可协同提升植物多样性与生物量，胸径、冠幅及地形因子是关键调控因素。研究结果为黄土高原退耕还林工程中林分密度优化与生态功能提升提供科学依据。
通过比较水曲柳（Fraxinus mandshurica）（深根型）和兴安落叶松（Larix gmelinii）（浅根型）苗木根系以及苗木整体生长发育对根域空间的需求和根域限制的响应，进而明确树种的根系类型、根系发育与根域空间之间的关系。以当年生水曲柳和兴安落叶松容器苗为研究对象，设置5个根域空间（4 cm×20 cm，6 cm×20 cm，8 cm×20 cm，10 cm×20 cm，12 cm×20 cm）进行对比试验，在生长季结束后分析苗木生长和根系发育差异。研究表明，随着根域空间的增加，水曲柳苗木苗高地径、叶面积、总生物量、侧根长度、根体积、根幅、80°~90°侧根占比和侧根分生区长度均呈现出逐渐增加的趋势，而兴安落叶松苗木随着根域空间的增加呈现出先增加后降低的趋势；随着根域限制的增强，水曲柳苗木主根长逐渐增加，最小根域空间下主根长约为最大根域空间下的1.5倍，而兴安落叶松苗木分支角<60°的侧根直径逐渐增加；深根型和浅根型苗木具有不同的根域限制响应和空间需求，当出现根域限制时，深根型苗木主要通过增加主根长度来抵抗根域限制的影响，浅根型苗木主要通过增加较小分支角的侧根直径来增强其抵抗能力，根域空间变化对深根型苗木生长影响更大，并且根域空间越小苗木生长发育能力越弱，对于浅根型苗木而言，根域空间适度减小反而促进了根系发育及苗木生长。
针对落叶松活立木心材精准识别难题，提出一种基于电阻断层成像（electrical resistivity tomography，ERT）的智能分割方法。通过对比分析落叶松样本ERT图像与物理切面，发现心边材的交界区域电阻变化率达90%~94%。根据该阈值范围，建立落叶松活立木心材ERT图像分割标注准则。由于ERT图像获取困难，构建Mini-200小样本和Mids-3200大样本2个数据集，通过小训练集快速适应分割任务，结合大训练集提升模型鲁棒性、减少过拟合。提出改进的语义分割网络（DeepLabv3+）模型，通过引入ResNet101、混合注意力机制（convolutional block attention module，CBAM）与特征强化模块（data communication module，DCM）优化其特征提取能力。消融试验表明，在Mini-200数据集上，改进模型准确率（accuracy，A）、精确率（precision，P）、交并比（intersection over union，IoU）、平均交并比（mean intersection over union，mIoU）和Dice损失函数5个评价指标较基础模型提升0.14%~0.44%；在Mids-3200数据集上，改进后的DeepLabv3+模型分割性能最优，与原模型相比，心材的像素准确率（pixel accuracy，PA）和IoU分别提高了0.32%和2.45%，类别像素准确率（class pixel accuray，CPA）、mIoU和Dice系数分别提高0.47%、2.13%、0.25%，IoU达98.80%，证明改进模型用于落叶松ERT图像心材分割的效果良好。
在森林采伐作业中，运输路径规划与作业调度高度耦合，传统单目标优化方法难以兼顾效率与生态影响。为此，提出一种融合地表扰动控制的多目标路径调度方法，实现林区采伐与运输的协同优化。构建以最小运输距离、最小完工时间和最小地表扰动为目标的多目标调度模型，重点引入道路扰动因子与区域敏感系数以精细化地表扰动的评估。采用改进的非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithms Ⅱ，NSGA-Ⅱ），通过特定编码与进化策略，进行多目标优化求解。仿真结果显示，相比贪婪路径法与蚁群算法，所提方法在运输距离上降低约14.3%，地表扰动下降近32%，同时保持完工时间基本可比。多目标折中方案在3项指标均衡性方面优于各类单目标极端方案。该研究方法在不显著牺牲效率的前提下，有效降低环境扰动，实现森林采运任务的调度优化与生态控制的有效协同，适用于生态约束条件下的智能林业调度场景，具备良好的推广价值和可持续应用前景。
林区气体压力管道作为国家新型能源战略的重要载体，其泄漏不仅造成直接经济损失，更可能因林区生态系统的敏感性引发土壤污染、植被破坏甚至森林火灾等次生灾害。现有基于超声声源的定位方法在应对多泄漏源场景时，存在高旁瓣伪影干扰和主瓣展宽导致的定位精度下降等问题。此外，林区复杂地形、密集植被及环境噪声进一步限制了传统检测技术的适用性。为此，提出一种自适应反卷积波束成形算法，通过优化权重矩阵与反卷积迭代策略，实现高精度泄漏定位。首先，基于最小方差无失真响应（minimum variance distortionless response，MVDR）准则构造初始权重矩阵，结合自适应迭代调整权重，在抑制旁瓣干扰的同时增强目标信号聚焦能力；其次，通过高斯-赛德尔反卷积法迭代压缩主瓣宽度，提升分辨率。为验证算法性能，设置管径150 mm、压力0.8 MPa的压力管道模型，模拟0.5 mm与0.7 mm泄漏孔径的超声信号，并搭建试验系统进行对比分析。结果表明，与传统反卷积波束成形相比，提出算法在信噪比-10~20 dB条件下，声源1（0.7 mm孔径）定位误差降低0.06 m，声源2（0.5 mm孔径）误差降低0.05 m，且有效消除伪影现象。试验进一步验证了该方法在低信噪比（-10~20 dB）下的鲁棒性及计算效率优势。研究结果为林区复杂环境中压力管道微小泄漏的非接触式检测提供高精度解决方案，兼具抗干扰性强、环境适应性高的特点，对保障能源运输安全及生态环境保护具有重要意义。
