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中南林业科技大学学报
中南林业科技大学学报

吴晓芙

月刊

1673-923X

xb-csfu@163.com

0731-85623395，85623278

410004

湖南长沙市韶山南路498号中南林业科技大学期刊社

中南林业科技大学学报/Journal Journal of Central South University of Forestry & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中南林学院主办的自然科学学术期刊，中国林业核心期刊，全国优秀高校学报，湖南省一级期刊。是中国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊，中国学术期刊综合评价数据来源期刊，万方数据——数字化期刊群，中国学术期刊（光盘版）入编期刊。其文摘和文章被《中国林业文摘》、《中国生物文摘》、《竹类文摘》、《中国林业科技文献数据库》、《中国生物学文献数据库》等收录。
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    基于图像特征的森林地表凋落物载量分析

    张运林田玲玲杨光宁吉彬...
    1-8页
    查看更多>>摘要：[目的]森林地表凋落物载量值影响林火的发生和森林火灾所表现的一系列火行为特征等,准确获取地表凋落物载量值十分重要.图像特征欧拉数能够表征图像中对象的多少,分析欧拉数与载量之间的关系,并建立基于图像欧拉数的载量预测模型对于载量研究具有重要意义.[方法]以贵州省典型林分柳杉林和毛竹林内凋落物为研究对象,通过野外林分和载量调查、拍摄凋落物图片和图片特征处理,分析图像特征欧拉数与地表凋落物载量之间的关系,建立基于图像欧拉数的载量预测模型,并检验模型精度.[结果]1)选择不同阈值对图像二值化处理后,提取得到的欧拉数并不是都与载量存在相关性,阈值为0.1 对图像二值化后的图像欧拉数与两种凋落物载量呈极显著相关;2)随着图像欧拉数的增加,柳杉和毛竹林地表凋落物载量整体呈下降趋势;3)选择线性回归建立基于图像特征欧拉数的凋落物载量预测模型,柳杉和毛竹林凋落物载量的预测模型绝对误差分别为 1.60 和1.72 t·hm-2,相对误差分别为20.03%和20.71%,柳杉林地表凋落物载量的预测效果要优于毛竹林.[结论]本研究验证了基于图像特征预测森林地表凋落物载量的可行性,为准确获取载量研究提供新思路,对于火险预报和科学林火管理具有重要意义.

    凋落物载量图像欧拉数预测模型

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    成年雄性毛白杨组培幼化技术研究

    张劲王永格彭玉信李国雷...
    9-15,26页
    查看更多>>摘要：[目的]毛白杨以无性繁殖为主,而无性繁殖材料往往存在老化现象,严重影响苗木质量,研究繁殖材料的幼化技术对于改善苗木质量,促进无性林业发展有重要意义.[方法]以北京大兴区站上村的 200 年生雄性毛白杨为对象,取其根萌条为繁殖材料,探索 2 种灭菌试剂处理条件下,不同灭菌时间对外植体成活与生长的影响,同时在MS培养基中设置不同激素组合研究其增殖的最佳效果,筛选出适合其生长的最佳增殖培养基,通过继代培养研究此 200 年生成年雄性毛白杨的组培幼化技术.[结果]结果表明,0.1%氯化汞溶液的灭菌效果比 10%次氯酸钠溶液效果好,最佳灭菌处理为 0.1%氯化汞 7 min,成活率为 57%;最佳增殖培养基为MS+0.7 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA,最高丛生芽分化系数为 2.23,茎高生长量≥1 cm苗的数量比例为53.33%,显著高于其他处理;随着继代次数的增加,生长周期由 63 d(1 代)降至 44 d(4 代),继代培养增殖系数由0.93(1代)提升至4.85(4代),茎高生长量≥3 cm苗的数量比也从2.23%(1代)显著增至62.34%(4代).[结论]此200年生毛白杨繁殖材料存在一定程度的老化现象,母株的年龄可能影响其根萌条的幼化程度,但随着继代次数的增加,生长势有了显著的提高,说明多次继代培养有较明显的幼化作用,且随着继代次数的增加,幼化效果也越好.

    组织培养成熟树木生理衰弱幼化雄性毛白杨

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    基于优化MaxEnt模型的濒危植物海南风吹楠生境适宜性评价

    梁惠子林源刘雄盛蒋燚...
    16-26页
    查看更多>>摘要：[目的]海南风吹楠为中国湿润热带雨林的标志性物种,由于其自身生物学特性和人为破坏、盗伐而处于濒危状态.预测当代时期海南风吹楠在中国的潜在适生区,分析影响其适生区分布的主要环境因子,探究未来气候情景下其适生区的分布格局变化,可为海南风吹楠种质资源的保护和恢复提供理论依据.[方法]基于海南风吹楠的 37 个种群分布点和 11 个环境因子数据,利用经过R语言优化的MaxEnt模型以及GIS软件预测该物种的适生区的分布及未来变化趋势,探讨影响其分布的主要环境因子.[结果]优化的MaxEnt模型预测精度高,平均AUC值为 0.960;最冷月份的最低温度、年平均温度差、归一化植被指数是影响海南风吹楠适生区分布的主要环境因子,其中,最冷月份的最低温度适宜值范围为 9.7～14.7℃,年平均温度差适宜值范围小于 20.7℃,归一化植被指数适宜范围大于 211;当代时期海南风吹楠的适生区分布于中国南部的广西、云南和海南 3 省区,总面积为 20.71×103 km2,其中高适生区面积为 8.63×103 km2,低适生区面积为 12.08×103 km2;在未来 3 个时期 4 种情景下,海南风吹楠适宜生境面积呈整体扩大趋势,生境分布质心位置将向高纬度迁移,表现为向北部变化的趋势.[结论]优化的MaxEnt模型可较准确预测海南风吹楠潜在适生区.海南风吹楠在当代时期仍有较大范围的潜在适生区,主要受温度相关因子影响.随着气候变化,未来海南风吹楠适宜生境面积增大,适生区向北迁移.

    海南风吹楠MaxEnt模型共享社会经济路径环境因子适生区

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    落叶松毛虫危害下落叶松针叶含水率高光谱估算

    郭佳泽黄晓君顾鹏远周德宝...
    27-35,93页
    查看更多>>摘要：[目的]虫害早期胁迫会使得落叶松针叶含水率等内部生化组分发生微小变化,此时光谱具有明显响应.随着遥感技术的发展,高光谱遥感能够捕捉到这些微小变化,成为监测和识别虫害早期胁迫的重要工具.准确地预测针叶含水率,可为落叶松毛虫虫害早期胁迫预警工作提供实验依据.[方法]以大兴安岭森林虫害爆发区为研究区,获取 2021 年 7 月的高光谱数据和针叶含水率数据,通过平滑光谱反射率(SSR)、微分光谱反射率(DSR)和光谱连续小波系数(SCWC)三种光谱特征,结合Findpeaks函数(FP)和连续投影算法(SPA)对光谱降维和提取敏感特征,并利用偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)和支持向量机回归(SVMR)三种算法建立含水率估算模型.[结果]1)SCWC的敏感波段大多集中在 22、23、24 三个尺度上且比DSR和SSR更加敏感.2)FP-SPA能快速准确地选择敏感光谱特征,减少数据冗余,降低模型复杂度.3)PLSR-SCWC-coif4 模型精度最高(R2=0.890 4,RMSE=0.037 5),比DSR和SSR的R2 分别提高 0.096 3 和 0.115 3,RMSE分别降低 0.007 5 和 0.017 8;其次是SVMR-SCWC-bior4.4 模型(R2=0.876 4,RMSE=0.033 0)精度提高最为显著,比DSR和SSR的R2 分别提高 0.155 4 和 0.130 8 且RMSE降低 0.026 3 和 0.027 3.[结论]SCWC比DSR和SSR对针叶含水率更敏感,同时FP-SPA能快速准确地提取敏感光谱特征,因此SCWC对于针叶含水率的估算具有可靠的精度,从而可以实现落叶松毛虫危害下落叶松针叶含水率的准确预测.

    落叶松毛虫虫害针叶含水率高光谱光谱变换

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    沙枣2年生植株表型多样性分析与观赏性综合评价

    王梓煦曾郅涵王秀军李子航...
    36-48页
    查看更多>>摘要：[目的]在园林绿化苗木生产过程中,更早筛选出具有高观赏价值、适合在北方地区推广种植的优良植株,是实现沙枣良种选育的关键.[方法]对 106 份沙枣Elaeagnus angustifolia 2 年生幼苗为试验材料的表型性状、生长情况进行连续 2 年的观察记录,同时进行相关性分析、主成分分析和聚类分析探究其表型性状的多样性和观赏特性.[结果]结果表明:1)106份沙枣植株具有丰富的表型变异性,地径年生长量的变异系数最大,为 57.56%,分枝角度的多样性指数最高,为 2.023 2;2)相关性分析表明,株高年生长量与地径年生长量存在极显著正相关(P＜0.01),叶长与株高、地径年生长量呈显著正相关(P＜0.05);主成分分析表明,前 4 个主成分累计贡献率达 74.449%,其中叶片大小,苗木生长势相关性状指标影响较大;3)供试的 106 份沙枣幼苗可通过聚类分析划分为 4 大类群,其中第Ⅰ类群的种质主要特征为叶片小,生长速度缓慢;第Ⅱ类群的种质主要特征为叶片狭长,叶表颜色偏深灰绿,生长势居中;第Ⅲ类群的种质主要特征为叶片大且偏卵圆形、树冠峭立、叶色鲜亮,生长势居中;第Ⅳ类群的种质主要特征为叶片大,树冠张开,生长速度极快.4)采用层次分析法综合分析发现,叶色、株形等 8 个性状可作为沙枣植株观赏性综合评价的特征性指标.BF1、BF19、BF10 为排名前3位综合性状表现优良的沙枣单株.[结论]基于沙枣表型性状分析开展观赏性综合评价,为沙枣实生苗选种、早期选育沙枣优良植株及开发利用提供理论参考.

    沙枣2年生植株表型多样性观赏性评价

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    气候变化下中国珍稀濒危柏科树种潜在适生区分布

    唐继敏殷晓洁高伟杰刘一飞...
    49-61页
    查看更多>>摘要：[目的]中国珍稀濒危柏科树种是国家重点保护野生植物,预测其在中国未来不同气候情景的潜在适生区分布,以期对树种的管理和保护提供科学依据.[方法]基于13个树种的地理分布信息及37个环境因子数据,利用R语言优化后的最大熵模型(MaxEnt),分析影响其潜在适生区分布的主导环境因子及在气候变化下的响应方式.[结果]1)MaxEnt模型优化后,各树种的AUC值均大于 0.9,说明模型预测精度极好;2)13 个树种分布范围较为狭窄,除朝鲜崖柏主要分布在东北长白山地区,其余树种主要分布在秦岭-淮河以南地区;3)影响树种分布的主导环境因子依次为:最干月降水量(BIO14,PC=35%)＞温度年较差(BIO7,PC=17.1%)＞海拔(ALT,PC=9.2%)＞等温性(BIO3,PC=8.5%)＞坡度(SLO,PC=7.2%)＞最冷月最低温(BIO6,PC=5.3%);4)未来气候情景下,随着碳排放浓度增加,巨柏、西藏柏木、翠柏、台湾杉及越南黄金柏总适生区面积呈扩增趋势;水松、崖柏、岩生翠柏、红桧、福建柏、朝鲜崖柏总适生区面积呈缩减趋势;而水杉和岷江柏木在不同气候情景下总适生区面积呈现不同扩增及缩减趋势.[结论]优化后的MaxEnt模型,很好地模拟出珍稀濒危柏科树种对气候变化的响应,各树种的适生区分布多呈不连续分布,建议扩宽其适生区范围,加强对其生境的保护.

    珍稀濒危柏科优化最大熵模型气候变化

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    配比施肥对不同川黄柏种源幼苗生长及生理特性的影响

    雷俊杰王利宝李宇昊简佶沛...
    62-72页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同配比施肥对 3 个川黄柏种源幼苗生长及生理特性的影响,旨在为川黄柏的科学应用提供适宜的种源与施肥方案.[方法]以1年生3个川黄柏种源幼苗为试验材料,采用L27(313)正交试验设计,对3个种源进行配比施肥试验,测定其生长指标(苗高、地径)和生理特性指标(叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)),并运用相关性分析及隶属函数模糊评价法进行综合评价.[结果]与CK相比,配比施肥能显著促进川黄柏苗高、地径生长及叶片叶绿素含量,增强可溶性糖、可溶性蛋白及酶活性(SOD、NR、GS),对抑制丙二醛含量降低膜脂过氧化效果明显.隶属函数综合评价结果表明,3个种源综合表现最差的均为 CK,其中重庆江津种源在T6(N2P3K1)处理下综合表现最好;湖北恩施种源在T4(N2P1K2)处理下的综合表现最佳;湖南湘西种源在T8(N3P2K1)处理下的综合表现最优.[结论]合理的氮磷钾配比施肥可以改善川黄柏幼苗的生理代谢水平,促进苗木生长发育.研究表明 3 个川黄柏种源中湖北恩施种源综合表现最佳,为优选栽培种源,其次为湖南湘西及重庆江津种源.本试验条件下,生产上适宜重庆江津种源的最佳氮磷钾施入量为尿素 6 g·株-1、过磷酸钙 5 g·株-1、氯化钾2 g·株-1;湖北恩施种源为尿素6 g·株-1、过磷酸钙1 g·株-1、氯化钾3 g·株-1;湖南湘西种源为尿素8 g·株-1、过磷酸钙3 g·株-1、氯化钾2 g·株-1.

    川黄柏配比施肥生长指标生理特性综合评价

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    遮阴对皂荚幼苗生长和生化特性的影响

    肖美吕元亚秦川丁波...
    73-83页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨不同遮阴对皂荚幼苗生长及生理响应机制,以期为皂荚优质种苗的培育提供理论基础.[方法]以半年生盆栽皂荚幼苗为材料,设置全光照(S0)、30%遮阴率(S1)、60%遮阴率(S2)、90%遮阴率(S3)4 个处理,测定和分析遮阴处理后幼苗苗高、地径、新梢长度、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、可溶性糖SS、脯氨酸Pro、丙二醛MDA、超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT和过氧化物酶POD的变化.[结果]1)不同遮阴环境下皂荚幼苗的苗高、地径、新梢长度等增长量差异显著,S0处理下皂荚幼苗高径比最小,苗木相对健壮,S3 处理下最大,苗木相对纤细;2)叶绿素含量随遮阴程度的增加而增加,叶绿素a/b Chla/b无明显变化趋势,最大光化学效率Fv/Fm值大于 0.75,皂荚幼苗在遮阴处理下未受到光抑制;3)SS含量随着遮阴程度的增加而增加,S0 组Pro的含量随遮阴胁迫时间的增加急速降低,6 月S0 的Pro含量分别是 7 月、8 月的 1.45、3.83 倍,各遮阴处理组呈先降低后升高趋势,8 月的S1、S2、S3 分别较 6 月增高了 17.81%、58.35%、77.15%;4)遮阴处理时MDA含量总体低于S0,POD活性变化与MDA相反,SOD、CAT活性随胁迫时间的延长呈先降低后增加的趋势.5)模糊隶属函数法综合评价的S0、S1、S2和S3隶属度均值分别为0.083 6、0.410 3、0.706 4 和 0.725 9,S2(60%遮阴度)与S3(90%遮阴度)处理下皂荚幼苗的隶属度均值均较高,表明该处理下苗木综合生长状况最佳.[结论]皂荚幼苗通过调节自身的生长特性、光合色素、荧光参数、渗透调节物质以及抗氧化酶系统减轻遮阴胁迫下的伤害,维持细胞正常的生长发育,综合评价表明S2 与S3 遮阴条件下皂荚幼苗的苗木质量最好,皂荚苗期培育遮阴 60%～90%较好.

    皂荚遮阴强度生长性状光合特性生理生化

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    不同基质配比对木荚红豆容器苗生长及生理特性的影响

    陈昱洁韦小丽周兴武聂瑞馨...
    84-93页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选适宜木荚红豆容器育苗生长的基质配方,为培育优质的木荚红豆的容器育苗提供参考依据.[方法]采用单因素完全随机区组设计,以泥炭、椰糠、珍珠岩、蛭石、塘泥为基质原料,按体积比共配置成 7 种基质对木荚红豆进行容器育苗试验,测定不同基质配比的理化性质,分析各配比基质对木荚红豆容器苗生长及生理指标的影响,并采用隶属函数对苗木质量进行综合评价.[结果]不同基质配比的理化性质差异显著,7 组基质的容重范围在 0.14～0.44 g·cm-3 之间,其中T6 处理的基质容重最大,T3 处理最小.T6 处理的碱解氮含量最高,为276.75 mg·kg-1.不同配比基质培育的木荚红豆容器苗生长差异显著,T6 处理的木荚红豆容器苗的苗高、地径、根系生长、生物量、硝态氮、总叶绿素含量及光合参数等指标最优,T5 次之.相关性分析表明,基质容重和碱解氮与木荚红豆容器苗苗高、地径、地下生物量和硝态氮等指标呈显著正相关(P＜0.05).本研究对木荚红豆容器苗的生长及生理等 14 项指标进行隶属函数综合评价表明,T6 的隶属函数值排名第一.[结论]T6(泥炭∶蛭石∶塘泥=1∶1∶1)基质配方容重较大,黏结性好,具有良好的保水保肥能力;且其氮素含量高,利于叶绿素和光合作用酶的合成,增强光合能力,故而是培育木荚红豆容器育苗的理想基质.

    木荚红豆容器苗基质配比生长指标生理指标

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    基于Landsat时序数据的长株潭城市群核心区森林扰动监测

    谢天飞蒋馥根王霞龙依...
    94-103页
    查看更多>>摘要：[目的]为了快速准确地监测城市群核心区内的森林扰动,研究利用Landsat时间序列数据在谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台运用LandTrendr算法进行森林扰动监测研究.[方法]基于2000-2020年植被生长季的Landsat时序数据,分别在归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、归一化燃烧率指数(Normalized Burn Ratio,NBR)、缨帽变换角(Tasseled Cap Arctangent,TCA)三种指数作为阈值限制下,采用LandTrendr算法对时间序列轨迹进行处理,以获取长株潭核心区森林扰动的发生区域及规模大小的信息.运用森林资源连续清查数据和Google Earth历史影像分别对 3 种不同指数的森林扰动监测结果进行精度评估和验证,并利用研究区内土地利用数据中的森林覆盖数据对扰动信息进行分析.[结果]2000-2020年长株潭核心区森林扰动总面积为264.35 km2,平均每年的扰动面积为13.22 km2,其中2002年扰动最少,为1.91 km2,扰动面积最大的为2011 年,为 25.52 km2.运用森林资源连续清查数据对三种指数阈值限制下的森林扰动信息结果验证的精度分别为 90.91%、81.72%和 65.08%;在谷歌地球历史影像中随机布点下精度分别为86.00%、77.88%和78.36%.2009年和2011-2013年间森林扰动较为严重.对全国范围内的土地利用数据进行处理分析可知,森林面积在20年间随时间增长而缓慢减少,所占总面积的百分比由原来的27.10%减少到22.00%.[结论]NBR是最适合长株潭核心区的森林扰动指数,森林扰动检测结果与实地调查和谷歌地球历史影像目视解译的结果一致.森林扰动斑块的分布边界可被完整提取,扰动面积大小变化趋势与全国区域内土地利用数据森林面积变化趋势相同,主要由城市化进程、森林火灾和人工砍伐引起.2000-2020 年研究区森林扰动面积呈现波动式缓慢增加的趋势,其中2001年、2011 年和2013年存在扰动面积浮动较大.

    森林扰动LandTrendr归一化燃烧率指数城市森林长株潭城市群核心区

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