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期刊信息/Journal information
林业工程学报
南京林业大学
林业工程学报

南京林业大学

施季森

双月刊

2096-1359

lkkf@vip.163.com

025-85427227

210037

江苏省南京市龙蟠路159号南京林业大学内

林业工程学报/Journal Journal of Forestry EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《林业科技开发》杂志是由南京林业大学与国家林业局科技司等联合主办的国家级林业技术期刊，是国家林业局重点扶持期刊，她以实用性强、信息量大的特点而深受广大林业科技工作者喜爱。该刊已被列入“中国科技核心期刊”和“中国林业核心期刊”等，并已被《中国科技期刊全文数据库》、《中国科技期刊电子版》、《中文科技期刊数据库》、《中国科学引文数据库年来源期刊》、《中国学术期刊综合评价数据库》等收录。本刊自2001年起，连续两次被评为江苏省一级期刊。
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    木质素接枝共聚物改性低密度聚乙烯的性能

    吴敏汪钟凯蒋峰周亮...
    84-91页
    查看更多>>摘要：木质素是一种天然高分子材料，具有多种功能性，经常被应用于合成或其他天然高分子材料的改性领域。然而大量研究表明，极性的木质素与非极性的低密度聚乙烯(LDPE)不相容，直接利用木质素改性低密度聚乙烯会导致材料的力学性能受到负面影响。通过ARGET ATRP 法将甲基丙烯酸月桂酯(LMA)接枝到木质素上，制备全生物质木质素接枝聚甲基丙烯酸月桂酯(OL-g-PLMA)共聚物，将LDPE和OL-g-PLMA按不同比例熔融共混制备LDPE/OL-g-PLMA材料。结果表明，木质素接枝PLMA后可以有效提高与低密度聚乙烯间的相容性，与添加未改性木质素(3。4%)相比，LDPE添加OL-g-PLMA共聚物(3。2%)的断裂伸长率和断裂能提高了1 倍以上。SEM观察结果表明，木质素接枝PLMA后有助于提高其在LDPE基质中的分散性，从而增加两者之间的相容性。DMA测试也发现了OL-g-PLMA共聚物分子链与LDPE分子链之间存在相互作用，会限制LDPE分子链运动。在保证可见光高透过率条件下，添加 OL-g-PLMA 可以赋予 LDPE 薄膜阻挡紫外线的功能，并且使LDPE的氧气透过率下降 40%。因此，LDPE/OL-g-PLMA具有良好的力学性能、抗紫外性能和阻隔氧气性能，在食品、医药包装行业有着一定的潜在应用价值。

    木质素低密度聚乙烯OL-g-PLMA相容性力学性能

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    鞣花酸余辉气凝胶制备及光物理性质研究

    王瑞陈志俊李淑君
    92-100页
    查看更多>>摘要：以鞣花酸(EA)为发色团，将其掺杂在海藻酸钠(SA)中，经过与Zn2+、Ca2+等二价金属离子交联凝胶化，凝胶经过冷冻干燥得到绿色余辉气凝胶(EA@SA)。对EA@SA气凝胶进行光物理性能分析，结果显示，使用不同的二价金属阳离子交联的气凝胶均有良好的磷光发射，EA@SA-Zn、EA@SA-Ca、EA@SA-Sr、EA@SA-Ba气凝胶磷光寿命分别为275。71，157。59，123。92 和144。56 ms，其中EA@SA-Zn气凝胶的磷光寿命最长。测试的荧光光谱及荧光寿命表明，EA@SA-Zn气凝胶的荧光发射以430 nm为发射中心，荧光寿命达到5。87 ns。SEM测试结果表明，制备的EA@SA-Zn气凝胶内部呈现网状多孔结构并且结构较为疏松，丰富的孔隙结构为EA分子提供良好的基质环境。同时，EA@SA-Zn气凝胶的元素映射图显示其表面均匀分布C、O、Zn、Cl 4 种元素，这说明Zn2+与海藻酸钠交联充分，从而成功制备EA@SA-Zn气凝胶。将制备的EA@SA-Zn气凝胶放置在不同湿度环境下，随着相对湿度的增加，磷光寿命有所降低，干燥之后磷光寿命得到恢复;并且EA@SA-Zn气凝胶在乙腈(ACN)、乙醇(EtOH)、四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)有机溶剂中均表现出良好的磷光发射，磷光寿命分别为 254。76，260。14，266。64 和 268。67 ms。制备的EA@SA-Zn气凝胶在 30d后仍能观察到绿色余辉发射，具有磷光稳定性。最后，制备负载EA@SA-Zn气凝胶的余辉线，将其应用在刺绣和防伪领域，拓展了天然多酚制备余辉材料的策略及应用领域。

    鞣花酸海藻酸钠气凝胶二价金属离子室温磷光

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    NiCo2S4/木材液化物碳气凝胶复合材料的制备及电化学性能

    邱良木马晓军
    101-107页
    查看更多>>摘要：以木材液化物为前驱体原料，经凝胶、碳化、活化法制备的碳气凝胶(CA)为基材，通过两步水热法在其骨架表面原位负载NiCo2 S4得到NiCo2 S4/木材液化物碳气凝胶(NiCo2 S4-CA)复合电极材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附实验、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段来表征NiCo2 S4-CA材料的物相结构和表面形貌，通过循环伏安法、恒电流充放电及电化学交流阻抗等测试方法研究其电化学性能，探究其电荷储存机理。结果表明:NiCo2 S4纳米颗粒锚定在具有珊瑚网络结构的CA骨架表面，形成丰富的多级孔隙结构。CA的引入有利于NiCo2 S4的良好分散，缓解其团聚问题，且不会改变NiCo2 S4的晶体结构。NiCo2 S4-CA3 作为超级电容器电极材料表现出极好的电化学性能，其比容量最大值为 1 040。2 F/g(1 A/g)，较小的等效电阻为 1。01 Ω和良好的循环稳定性，经 2 000 次恒流充放电(10 A/g)循环后，保持着初始比电容的56。61%，优于纯NiCo2 S4的47。33%。NiCo2 S4-CA3 复合材料在20A/g超大电流密度的电容保持率高达74。34%，远高于纯NiCo2 S4的 57。65%，电荷储存动力学显示其电化学过程由表面电容控制和扩散控制过程共同作用。该合成工艺简单且成本较低，NiCo2 S4-CA3 作为超级电容器电极材料在要求高容量、大电流密度领域具有极其广阔的应用前景。

    木材液化物碳气凝胶NiCo2S4超级电容器电化学性能

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    各向异性PVA木基水凝胶的制备及其铜离子吸附性能

    孙博蓉王志男吴炳燊梁荣平...
    108-115页
    查看更多>>摘要：针对传统水凝胶生成的聚合物网络通常为各向同性，存在机械强度差、刚度低等问题。本研究以巴沙木为原料，通过冰模板法和淬火法，在定向排列的脱木素纤维素骨架中构筑具有纤维取向的聚乙烯醇(PVA)微纳网络，构建用于高效吸附水中铜离子的高强度各向异性PVA木基水凝胶(PWH)，结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、电子万能力学试验机表征复合水凝胶的形态结构和性能。实验结果表明:脱木质素工艺可以增加木质纤维的结晶度，PVA成功复合后保留了木材各向异性纤维骨架，脱木质素 2h的水凝胶(PWH-2)综合性能最优;PWH-2在 5%应变下循环压缩 80 次后，样品能量损耗仅为 0。022 8 MPa/mm，高度保持率高达97。37%，具有优异的抗压强度和弹性;PWH-2定向排列的多孔结构有助于铜离子在其内部迁移，提高吸附性能，在25℃、pH 5、铜离子质量浓度40 mg/L的模拟废液中，对铜离子的吸附率可达77。27%，经4 次循环利用对铜离子的吸附率仍可达 40。11%。动力学和等温线研究结果表明，PWH-2吸附铜离子过程满足拟一级动力学模型，遵循Langmuir等温线模型。该研究为构建高效可持续吸附重金属离子的高强度各向异性水凝胶提供理论参考，为生物质高值化利用提供新的方向。

    木基水凝胶聚乙烯醇(PVA)各向异性铜离子吸附

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    内蒙古大兴安岭林火时空动态的变化特征

    班擎宇贾超王悦宇博张恒...
    116-123页
    查看更多>>摘要：内蒙古大兴安岭森林火灾频发，研究其季节性变化趋势及空间动态分布特征，对今后该地区森林防火期划分和防火资源的合理分配具有重要意义。利用Mann-Kendall趋势检验法、滑动t检验法对1981-2018年内蒙古大兴安岭森林火灾数据进行趋势和突变分析，使用分位数回归法研究影响森林火灾过火面积的时间与空间因素，得出内蒙古大兴安岭森林火灾在时间和空间上的动态变化特征。结果表明:内蒙古大兴安岭森林火灾整体呈先下降(1981-1999年)再上升(2000-2007年)又下降(2008-2018年)的趋势。森林火灾主要发生在春、夏、秋三季，春季森林火灾变化较复杂，波动明显，在1991年发生突变;秋季森林火灾波动较平缓，但在 1994 年发生突变;2004-2011年期间夏季森林火灾明显增长，火险期向夏季发生偏移和延长;冬季发生火灾较少。森林火灾过火面积与火灾持续时间呈正相关，尤其在高分位点处，正相关性更加显著。内蒙古大兴安岭森林火灾主要发生在鄂伦春自治旗等地，从空间横向动态变化来看，整体呈现由西南向东北递增的趋势;从空间纵向动态变化来看，海拔对森林火灾过火面积的影响并不显著。建议应加强内蒙古大兴安岭东北地区及春、夏两季的林火监测和防火宣传，适当调整森林防火期和防火资源时空分配，将有助于减少内蒙古大兴安岭森林火灾的发生。

    内蒙古大兴安岭森林火灾过火面积时空分布林火监测防火期

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    基于邻接自适应谱聚类的木材表面缺陷分割算法

    魏子腾业宁
    124-132页
    查看更多>>摘要：针对人工分割木材表面缺陷的烦琐性和阈值分割算法对缺陷像素信息衡量的不稳定性，提出了一种基于邻接自适应谱聚类的木材表面缺陷分割算法。算法以简单线性迭代超像素(simple linear iterative cluster，SLIC)为基础，对缺陷图像进行预处理，融合木材缺陷的纹理特性和超像素块间的距离尺度，并采用邻接自适应谱聚类进行分割;缺陷分割初步完成后，通过变异系数衡量缺陷块中像素信息的离散程度进行再次分割，克服初次分割结果的过分割问题;考虑木材表面缺陷形态学上的封闭性，将 2 次分割图像进行合并，继而用邻接扫描法对次分割图形进行填充，最终对木材表面缺陷进行分割界定。考虑木材表面缺陷种类的多样性，选取了虫眼、死节、活节等缺陷图像进行分割对比试验，相较于OTSU阈值分割算法，本研究算法在单个和多个木材表面缺陷分割方面，类别平均像素准确度(mean pixel accuaracy，MPA)分别提升 4。69%，14。23%，平均交并比(mean intersection over union，mIoU)分别提升 33。27%，33。43%。本研究算法能够更加准确地将木材表面缺陷从复杂背景中分割出来，缺陷边缘轮廓的构建更接近于理想分割情况，且运行时间较短，对木材表面缺陷的分割具备较强的精确性与可行性。

    木材表面缺陷图像分割邻接自适应谱聚类超像素变异系数

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    基于起伏地形的果园仿真环境搭建与SLAM算法测试

    朱泓逸李秋洁
    133-142页
    查看更多>>摘要：针对目前仿真果园环境研究不考虑地形起伏的问题，基于二维正态分布函数生成具有起伏特征的地面模型，并搭建果园仿真环境测试基于 2D 激光雷达的同步定位与建图(simultaneous localization and mapping，SLAM)算法的性能。通过控制土地模型的起伏变化程度、最大高低落差以及突起分布密度等参数生成不同地形特征的土地;通过 2D激光雷达、里程计等传感器获取移动机器人在果园仿真模型中的观测数据;通过可视化SLAM定位偏差及SLAM建图效果评价 4 种经典 2D激光SLAM算法(Hector SLAM，GMapping，Karto SLAM，Car-tographer)在具有不同地形的果园环境中的性能。实验结果表明:在果园环境中，随着土地起伏变化程度及最大高低落差的增加，2D激光SLAM算法的定位性能与建图性能将会降低;Hector SLAM能够提供更精准的定位结果，但是建图鲁棒性较差;GMapping能够获得更准确的环境地图，但是定位鲁棒性较差;Cartographer的定位及建图的鲁棒性均较为良好，但会出现少量偏差;Karto SLAM相较于其他算法，在果园环境中不具备优势。

    果园环境2DSLAM激光雷达Gazebo仿真

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    胶合竹植筋节点抗拔性能影响因素

    吴宇飞梁家年
    143-151页
    查看更多>>摘要：胶合竹家具，如落地衣架和落地灯，存在着主杆节点的强度不足和美观度不佳等问题。植筋连接技术被广泛认为可以显著提升竹木构件节点的抗拔性能，而且由于其内置的特性，不会影响外形美观。尽管胶合竹植筋连接技术在建筑领域的方形梁柱节点中得到了广泛应用，但本研究旨在将这一技术应用于产品领域的胶合竹家具圆杆节点。在改变胶合竹植筋节点的形状后，需要通过试验分析来确定各项合理化设计参数，以提升节点的抗拔性能。选取胶合竹植筋圆杆为研究对象，以植筋边距、胶层厚度、植筋长径比等因素为研究变量。采用拉-拉模式进行抗拔性能试验，记录试件破坏模式和节点极限荷载。在试验过程中，出现胶合竹劈裂破坏、植筋拔出破坏和植筋屈服破坏 3 种破坏模式。研究结果表明:为防止胶合竹劈裂破坏，胶合竹与植筋直径之比应不小于 8;节点极限荷载受胶层厚度影响显著，但胶层厚度不宜过大，当植筋直径为 4mm时，胶层厚度可设置为1。0～1。5 mm;节点极限荷载随着植筋长径比增加而提高，对于直径为 4 和 8mm的植筋杆，屈服破坏的临界植筋长径比均可取为 15。基于试验结果，本研究提出了胶合竹植筋节点极限荷载预测方程，计算值与试验值较为接近。

    胶合竹植筋家具圆杆抗拔性能节点设计

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    重组竹方销对正交胶合木力学与声学特性的影响

    吴玥王雨桐黄紫蓝林杨帆...
    152-159页
    查看更多>>摘要：为提升正交胶合木(CLT)的中低频隔声性能，设计了一种以重组竹方销为声散射体的二维声子晶体结构的CLT，探究对嵌入重组竹方销的杉木CLT力学和声学特性的影响。采用短梁剪切法，研究了跨中面外开孔的CLT短梁和嵌入重组竹方销的CLT短梁层间剪切强度、最大正应力和静态韧性系数;采用阻抗管测试法，研究了周期性排布的重组竹方销对CLT隔声量的影响规律。短梁剪切试验表明:与未开孔CLT相比，开孔使CLT的层间剪切强度下降了13。0%～16。5%;与开孔CLT相比，方孔中嵌入重组竹方销可使开孔CLT的层间剪切强度提升 8。5%～12。7%，从而与未开孔CLT的层间剪切强度差异不显著，其最大正应力分别与开孔和未开孔的CLT最大正应力差异不显著，为 24。52～29。45 MPa;方孔中嵌入重组竹方销的CLT在静态韧性系数上相比未开孔的CLT上升了13。9%～19。1%。隔声量测试结果表明:嵌入重组竹方销的CLT属局域共振型声子晶体结构，在1 400 Hz出现吻合效应的隔声量谷值约 33。41 dB;以重组竹方销为声散射体的二维声子晶体结构随重组竹方销边长的增加，提高了CLT的密度和中低频的隔声量，其中，600 Hz以下的隔声量可提升约 20。22%。在不改变CLT厚度、密度增量小于 20%且力学性能差异不显著的前提下，以重组竹方销增强CLT隔声性能是可行的。

    声子晶体重组竹方销正交胶合木层间剪切强度静态韧性系数

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    软弱局部透水地层注浆止水盾尾刷更换技术

    丁程程姿洋王文恺杨平...
    160-166页
    查看更多>>摘要：在城市轨道交通建设中，由于长距离、小半径盾构掘进情况越来越多，导致盾尾刷因长时间受力或受力不均而磨损，降低或失去密封性，需对其及时进行更换。本研究以苏州轨道交通 8 号线虎殿路站—虎丘湿地公园站出入场线区间更换盾尾刷为背景，基于盾尾刷更换各种止水方式比选分析，结合该工程位于软弱局部透水地层特点，提出并实施了一种多方式注浆止水的盾尾刷更换方法。即在软弱局部透水地层中，通过在盾尾注入聚氨酯、惰性浆液、双浆液，以及通过盾体径向注入惰性浆液，对盾尾前后地下水进行有效封堵，再通过拆卸一环管片进行第一道盾尾刷的拆卸与更换，更换期间实测表明地表累积沉降与日沉降均满足控制要求，注浆加固后打开观测孔止水效果良好，仅耗时 14d便恢复掘进。本研究提出的软弱局部透水地层注浆止水的盾尾刷更换成套工艺与方法取得很好的实施效果，可为今后类似工程提供参考。

    盾构隧道软弱局部透水地层盾尾刷更换多种浆液交叉注浆注浆止水

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