期刊,北京林业大学学报 2021年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

北京林业大学学报

北京林业大学

主办单位：北京林业大学

主　　编：尹伟伦（兼）

出版周期：双月刊

国际刊号：1000-1522

电子邮箱：bldxeb@bjfu.edu.cn

电　　话：010-62337673

邮政编码：100083

地　　址：北京市海淀区清华东路35号

北京林业大学学报/Journal Journal of Beijing Forestry UniversityCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊为林业专业学术刊物。刊登林学基础理论、造林经营、森林经理、森林资源与环境、林木病虫害防治、水土保持、林业经济、林业机械、木材加工、家具与室内设计、林产化学、园林植物与园林设计等方面的学术论文、研究报告、简报、综合评论、学术问题讨论、书刊评价及学术动态等。读者对象为林业院校师生，林业生产、科研管理等部门的科技或管理人员。

正式出版

收录年代

亚热带人工林高分影像GLCM纹理的应用策略研究

李蓉辉陈玲吴明晶余小龙...

1-9页

查看更多>>摘要：[目的]探讨纹理变量及其相应参数配置范围,阐明各纹理变量随输入参数的变化规律,以便指导高分光学影像纹理在林业上的应用.[方法]以福建省将乐国有林场不同坡向不同龄组的杉木人工林为例,基于QuickBird影像的全色波段进行灰度共生矩阵(GLCM)纹理的计算与分析.[结果]结果表明:(1)除均值外的所有GLCM纹理变量对阴坡的3个龄组的区分能力均强于阳坡,且纹理变量优选需同时考虑衡量指标和纹理变量之间的相关程度.(2)窗口大小是统计组和有序组纹理最关键的输入参数,合适的窗口大小与影像的分辨率以及研究对象的空间尺度有关,对比度组纹理与窗口大小无关,可随意设置.(3)应用统计组和有序组纹理,无需关注像元间距,而应用对比度组纹理,不可忽视像元间距.(4)应用统计组纹理,像元间距越大越需关注计算方向;而对比度组和有序组纹理则相反,即像元间距越小越需关注计算方向.(5)作为最不受研究人员重视的灰度量化等级,推荐采用32或者64.[结论]高分光学影像的纹理信息对光谱重叠度较高的地物具有一定的区分能力,能部分"弥补"阴影导致的光谱信号损失,但在应用中需对纹理变量及其输入参数进行优化选择和配置.该文的研究结论能够为高分光学影像纹理信息的优化应用提供实用的参考借鉴.

关键词：

QuickBirdGLCM纹理纹理变量优选参数优化配置

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基于视频区域动态特征的林火烟雾检测技术研究

刘长春刘鹏举季烨云

10-19页

查看更多>>摘要：[目的]视频监控越来越多地应用到森林火灾烟雾的早期检测中.现有的视频林火烟雾检测方法大多是基于像素提取烟雾特征进行分析检测,烟雾发生早期或烟雾距离摄像头较远时,在视频图像上烟雾仅呈现较小区域,且烟雾的扩散具有无规则性,背景环境复杂多变,导致基于像素的特征不明显,因此使基于像素的烟雾自动化检测难度增大.本文根据可见光视频图像处理原理,提出一种基于局部区域图像动态特征的林火视频烟雾检测方法,以提高林火视频烟雾检测准确度和灵敏度.[方法]以视频图像为研究对象,每秒取一帧生成图像序列,对图像序列进行多层次不同尺度分区;利用图像信噪比原理,计算分区后的连续图像序列的信噪比;根据背景图像信噪比得到自适应阈值,确定待检测图像序列发生亮度变化的图像块,即为疑似烟雾块;提取疑似烟雾块的LBP纹理特征,采用支持向量机区分出烟雾区域.[结果]利用HSV颜色空间的亮度分量,可以有效提取烟雾区域.选择有林火烟雾的视频,对提出的烟雾变化检测方法进行验证,分析结果表明该方法能确定烟雾发生所在的图像块,且能排除部分非烟雾干扰因素.[结论]本文提出了基于局部区域亮度特征和LBP纹理特征的视频林火烟雾检测技术,能准确定位烟雾发生区域,排除部分干扰因素,检测识别率平均达到92％以上,有助于实时林火烟雾自动检测,提高林火烟雾检测率,具有很强的实用性.

关键词：

林火烟雾检测视频图像分区信噪比LBP纹理特征

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基于Voronoi图的阔叶红松林空间结构特征分析

宋语涵张晨蔡体久琚存勇...

20-26页

查看更多>>摘要：[目的]森林空间结构是森林生物物理过程和动态演替的结果,又决定着森林的生长过程和生态服务功能的发挥.小兴安岭地区作为多样性保护与水源涵养的重要生态功能区,森林退化已经非常严重,有必要对现存的地带性顶极群落的结构特征进行分析,为退化森林的结构优化与调整提供理论支撑,促进其发挥应有的森林生态服务功能.[方法]本文以细鳞河国家级自然保护区内阔叶红松林为研究对象,根据野外调查数据,利用ArcGIS软件建立Voronoi多边形,确定空间结构单元,计算聚集指数、大小比数、竞争指数、多样性混交度等空间结构参数,分析阔叶红松林的空间结构特征.[结果]阔叶红松林林分水平格局为聚集分布,聚集指数与Voronoi多边形边数标准差的判定结果一致;针叶树比阔叶树有更大的竞争优势,阔叶树的种内竞争更激烈,但Hegyi竞争指数与大小比数二者结果并不完全一致;树种多样性混交度表明林分处于中度混交的水平,但每一树种的多样性混交度并不相同,针叶树的树种隔离程度比阔叶树的要高,并且这种隔离程度的强弱与树种在林分中的丰度没有直接关系.[结论]小兴安岭地区阔叶红松林以聚集分布、混交程度中等、竞争程度中等为其特征.红松与冷杉所在的结构单元混交度高、二者在各自结构单元内有明显的竞争优势;而枫桦、青楷槭、暴马丁香所在的结构单元混交度低,他们受到的竞争压力大,更多表现为种内竞争,尤以暴马丁香最具代表性.这些特征与文献报道的长白山区阔叶红松林的不尽相同,这既有选用参数不同的原因,也可能是地形气候差异的自然选择结果,还需要进一步调查研究.

关键词：

阔叶红松林结构参数分布格局结构优化GIS

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北京城市森林生态系统能量分配的季节动态研究

崔万晶侯巍杨睿智赵云杰...

27-36页

查看更多>>摘要：[目的]森林是陆地生态系统的主要组成部分,对全球碳水循环和能量交换过程有重大影响,然而对城市森林生态系统能量交换过程的了解仍很有限,本文在北方城市森林开展生态系统水热通量的机理研究,对制定科学合理的人工林水分管理策略具有重要意义.[方法]本研究利用涡度协方差观测法,探讨了2018年北京奥林匹克森林公园各表面能量组分的日变化和季节变化,以及控制能量分配的主要生物物理因子.[结果]全年日均净辐射通量(Rn)为133 W/m2,日均感热通量(H)为23.6 W/m2,日均潜热通量(LE)为26.9 W/m2.波文比(β=H/LE)为0.88.在非生长季,感热通量大于潜热通量,在生长季开始,潜热通量逐渐超过感热通量,占据主导地位.Priestley-Taylor系数(α系数)、冠层导度(gs)和解耦系数(Ω)都与土壤含水量(VWC)和归一化植被指数(NDVI)呈正相关的关系,与饱和水汽压差(VPD)则呈现先上升后下降的关系.β与VWC、VPD和NDVI都呈现负相关的关系.VWC和VPD通过影响冠层导度,控制潜热通量及能量分配.[结论]本研究结果表明:干旱条件能显著降低生态系统冠层导度,从而降低潜热通量,影响能量分配.此外,为提高潜热通量比例,最大化城市绿地的降温功能及其价值,在冠层构建期和生长季干旱期进行一定程度的灌溉是一项合理的用水管理措施.

关键词：

城市森林生态系统感热通量潜热通量能量分配季节变异干旱

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旱柳扩展蛋白基因家族与基因组分化

杨锐霞尹鹏刘晓王艳...

37-48页

查看更多>>摘要：[目的]扩展蛋白是植物中重要的基因家族之一,在生长发育和逆境抗性过程中发挥重要的作用.本研究拟探讨旱柳中的扩展蛋白基因组成变化,为理解旱柳AA、BB基因组的分化提供理论依据,也为柳树分子设计育种提供参考.[方法]本研究基于毛果杨扩展蛋白基因氨基酸序列,鉴定旱柳中的扩展蛋白基因;通过生物信息学软件,分析旱柳AA、BB基因组扩展蛋白基因家族的特征和变化.[结果]在异源四倍体旱柳基因组中鉴定了65个扩展蛋白基因,其中AA基因组32个、BB基因组33个,共有的扩展蛋白基因28个,有3个基因产生了重复;AA、BB基因组中各有3个扩展蛋白基因缺失,并分别有2个和1个基因结构域发生了缺失.基因结构分析表明,部分AA、BB基因组的对应基因在内含子数量和内含子剪切位点等方面存在明显变化.在密码子使用选择上,AA、BB基因组间各含有5个高频密码子,分别含有5个和10个最优密码子,部分密码子如AGG和UAG等的使用频率有很大的差别.比较蛋白理化性质,AA、BB基因组的扩展蛋白在亲疏水性、结构稳定性方面存在不同程度的变化.进化分析显示,两套基因组中EXPA23基因经历了正选择,其他同源基因经历了纯化选择,但Ka/Ks值变化较大.[结论]旱柳AA、BB基因组扩展蛋白家族具有各自的组成、结构及表达特征,是基因组分化的基础,体现了扩展蛋白在物种分化和分类中的重要地位.

关键词：

旱柳扩展蛋白基因家族密码子偏好性分化分析

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濒危植物黄檗的生存压力研究

王泳腾黄治昊王俊张童...

49-57页

查看更多>>摘要：[目的]从不同径级、地区和植被类型等3个方面探讨燕山地区野生黄檗个体的生存压力强度,为珍稀濒危物种的保护提供理论依据.[方法]采用典型抽样法设置25个面积为20 m×20 m的样地,利用"一种珍稀濒危树种个体生存压力计算方法"分析野生黄檗个体所受的生存压力强度.[结果]研究结果表明:(1)本次调查到的黄檗共计140株并散生于8个自然保护区,其中在北京百花山国家级自然保护区密度最大,在河北大海陀国家级自然保护区最小,分别为5.63株/m2和1.25株/m2;(2)燕山地区小树阶段(第Ⅰ～Ⅲ径级)的黄檗数量最多,并且受到的种内及种间生存压力最大,分别为13.897和48.135,随着胸径的增大,生存压力变小;(3)黄檗种群在河北雾灵山国家级自然保护区受到的生存压力最大,在河北茅荆坝国家级自然保护区最小,分别为30.363和1.763;(4)黄檗种群在紫椴林、胡桃楸林和黄檗油松混交林中受到的生存压力较大,在大果榆林和大果榆-蒙古栎-花曲柳混交林中较小.[结论]燕山地区黄檗的生存压力主要来自于种间,因此需要对一些距离较近的以及具有较强竞争力的高大乔木,如油松和胡桃楸进行修枝或者择伐,减缓黄檗的竞争压力,促进黄檗天然林的更新.

关键词：

黄檗生存压力植被类型竞争指数

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间伐强度对马尾松人工林冠下套种树种生长的影响

陈贝贝姜俊陆元昌刘宪钊...

58-65页

查看更多>>摘要：[目的]研究间伐强度对马尾松人工林冠下套种阔叶树生长的影响,为马尾松人工纯林向针阔混交林转化和阔叶树种潜在价值的开发提供科学依据.[方法]以广西凭祥马尾松人工林为研究对象,设置3种不同间伐强度(80％、50％和30％)的试验样地,间伐后冠下套种大叶栎、红锥、灰木莲、格木4种阔叶树,分析间伐强度对阔叶树胸径、树高和冠幅生长的影响,并利用相关分析检验影响套种树生长的关键因子.[结果]不同强度间伐9年后阔叶树的结构特征和生长状况存在显著差异,大叶栎和灰木莲的生长量随间伐强度的增大而增加,格木受采伐强度影响不显著.不同强度间伐后大叶栎的胸径、树高生长速度均为最快,且伐后3年就出现快速生长;红椎的冠幅生长在80％和50％强度增加较快,间伐5年后生长加快;格木在间伐后9年间生长最慢.相关性分析表明,马尾松林分密度、林下灌木盖度、土壤厚度和土壤有机质对套种阔叶树的生长均有显著影响.[结论]间伐后林分的生长空间和环境条件得到有效的改善,林下套种的阔叶树都出现了不同程度的快速生长,但也因间伐强度和树种特性的不同而产生差异,不同树种在中高强度的间伐下,生长速度更佳.在制定"间伐+套种"的经营措施时,应该考虑适当延长间伐间隔时间和树种生态学特性,马尾松人工林中高强度间伐(80％或50％)后,建议选用大叶栎、灰木莲进行冠下套种,发挥适应性强和生长迅速的优势,提升人工林的生态功能;低强度(30％)间伐后宜套种红椎和格木以培育长周期、高价值的大径材.

关键词：

马尾松人工林间伐强度套种阔叶树生长

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太行山南麓栓皮栎人工林光合作用对土壤呼吸的影响

王鑫同小娟张劲松孟平...

66-76页

查看更多>>摘要：[目的]探究光合作用对土壤呼吸的影响并构建新的土壤呼吸模型,可以提高对研究区域土壤呼吸变化的解释程度,为准确估算太行山南麓土壤呼吸强度与碳收支平衡提供理论依据.[方法]以太行山南麓栓皮栎人工林为研究对象,采用野外控制实验,通过断根与非断根处理对照,分析光合产物对土壤呼吸的贡献比例.并通过土壤呼吸与土壤温湿度及光合数据进行模型拟合,探究加入光合因子是否能对传统土壤呼吸模型进行优化.[结果]在小时尺度上,土壤温度是影响栓皮栎林土壤呼吸的主要因子,两者呈显著指数相关关系(R2=0.74,P<0.01);在日间尺度上,土壤呼吸与温度的变化曲线并不一致,各个月份土壤温度在10:00-18:00均呈现持续增加的状态,但土壤呼吸速率并未呈现相同的规律,其日变化呈现单峰或双峰曲线,一般在14:00-16:00之间出现最高点.不同处理下土壤呼吸温度敏感性Q10值存在差异,断根处理组分(1.90)>非断根组分(1.77),表明除温度外存在其他因子对土壤呼吸速率产生影响.研究显示,林木光合作用对土壤呼吸影响占比最高可达到36.5％,光合作用与土壤呼吸存在显著线性相关关系(R2=0.39,P<0.01),将光合速率加入土壤呼吸模型能显著提高土壤呼吸拟合的R2值.[结论]土壤呼吸是一个受多因素共同影响的复杂过程,仅根据单因素的作用规律来分析和预估土壤呼吸是不全面的,土壤温度只能单独解释土壤呼吸74％的变异,而不同模型中土壤温度和光合两个因子共同决定了土壤呼吸80％以上的变异,其模型拟合度最高可达到0.81.

关键词：

栓皮栎土壤呼吸温度敏感系数光合作用

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晋西黄土残塬沟壑区刺槐林土壤入渗特征及影响因素分析

崔艳红毕华兴侯贵荣王宁...

77-87页

查看更多>>摘要：[目的]研究晋西黄土残塬沟壑区刺槐林在不同林龄和密度条件下土壤入渗特征及其影响因素,为林分结构精准提升提供功能导向的调控依据.[方法]在野外采用双环法测定不同林龄(15、25和35年)以及不同密度(800、1200、1600、1800和2200株/hm2)刺槐林的土壤入渗过程,并测定了土壤理化性质,分析了土壤孔隙度、土壤密度、有机质含量等土壤理化性质与土壤渗透速率的相关性.[结果](1)在一定程度上,稳渗速率在同一密度条件下随林龄的增大而增大;在同一林龄条件下,随着密度的增大而增大;初始入渗速率和平均入渗速率随林龄增大而增大;(2)对不同林龄及不同密度刺槐林的土壤入渗过程模拟发现常用的4种模型(Horton模型、Kostiakov模型、Philip模型和通用经验模型)对该研究区刺槐人工林的模拟效果均较好,其中通用经验模型的平均回归系数(0.977)>Horton模型的平均回归系数(0.958)>Kostiakov模型的回归系数(0.953)>Philip模型的回归系数(0.945),即认为通用经验模型拟合效果更好;(3)通过主成分和相关性分析可知,土壤入渗性能与土壤密度、有机质含量和水稳性团聚体呈极显著相关性;土壤初始含水量是影响初始入渗速率的主要因子;1～2 mm水稳性团聚体、土壤密度和毛管孔隙度是影响稳渗速率的主要因子;影响平均入渗速率主要因子是土壤初始含水量和0.5～1 mm水稳性团聚体.[结论]在一定林分密度范围内(800～2200株/hm2),随着刺槐林林龄和林分密度的增加土壤结构不断改善,土壤入渗性能逐渐提升,且在相同林分密度条件下35年刺槐人工林土壤入渗性能更好.

关键词：

晋西黄土残塬沟壑区土壤入渗入渗模型主成分分析刺槐林林分密度林龄

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黄土高原高寒区不同人工林土壤养分及生态化学计量特征

刘若莎王冬梅

88-95页

查看更多>>摘要：[目的]通过分析黄土高寒区不同人工林和不同土层的土壤养分和生态化学计量变化,旨在阐明不同人工林土壤养分和化学计量特征,揭示土壤养分和化学计量随土层深度的变化规律.[方法]以青海黄土高寒区退耕的人工林地(包括青海云杉、华北落叶松、青杨、白桦)为研究对象,以自然退耕的草地和农田为对照,测定了6种植被类型在0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm土壤层的C、N、P含量及生态化学计量比.[结果](1)黄土高寒区不同人工林的土壤C、N含量差异显著(P<0.05),P含量部分差异显著;人工林地各土层的C、N含量显著高于草地和农田,且青杨林在0～20 cm表土层的有机碳、全氮含量最高,分别为25.82、2.17 g/kg.(2)黄土高寒区不同人工林的土壤生态化学计量有显著差异(P<0.05);0～60 cm土层中人工林地的C:N显著低于农田,C:P和N:P高于草地和农田(P<0.05);青杨在0～20 cm表土层的生态化学计量比其他人工林类型高,C:N、C:P和N:P分别为11.99、43.27和3.64.(3)相关性分析表明,研究区土壤的有机碳与全氮相关性最紧密(P<0.01),全氮与土壤C:N和N:P相关性最紧密(P<0.01),有机碳与土壤C:P相关性最紧密(P<0.01).说明研究区土壤C、N对不同人工林的响应具有一致性,土壤的C:N和N:P主要受全氮的影响,C:P主要受有机碳的影响.(4)在0～60 cm土层中,黄土高寒区不同植被类型的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而降低.研究区土壤的生态化学计量除青杨随土壤深度的增加而下降外,其他退耕植被无显著变化趋势.说明人工林对表层土壤养分的改良效果最好.[结论]不同人工林的土壤养分及生态化学计量有显著差异,且青杨林表层土壤的养分含量和化学计量最高;土壤养分随土壤深度的增加而降低,土壤生态化学计量随土壤深度变化不显著.

关键词：

黄土高原高寒区人工林土壤养分生态化学计量

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