杉木人工林胸径生长神经网络建模研究

【目的】探索神经网络技术对杉木人工林胸径生长的模拟和预测能力,以寻求最优模型。【方法】以江西大岗山杉木人工林为研究对象,依据林木生长理论,用林龄(A)、立地指数(SI)和初植密度(N)3个因子构建平均胸径生长BP模型;通过定量和定性分析相结合的方法对模型选优,并将最佳模型与拓展的Richards模型比较;最后将优化模型应用于未参与建模的样地。【结果】最佳BP模型为Levenberg-Marquardt算法3∶5∶1结构模型（LM351）,R²=0.984,MSE=0.196;拓展的Richards模型R²=0.964,MSE=0.433。LM351模型经校正后,适合预测福建邵武杉木人工林胸径生长规律（R²=0.995)。【结论】LM351神经网络模型在精度上优于传统Richards模型,适于林龄6～28年、立地指数12～17 m、初植密度1 667～9 967株/hm2的杉木林分平均胸径的模拟和预测。     

杉木人工林木材密度及干缩性变异规律

应用正交试验设计方法，系统分析了不同林龄、不同立地条件和不同林分密度下杉木人工林木材密度和干缩性的变异规律。结果表明：影响杉木人工林木材密度和干缩性的主导因子是林龄，其次是立地条件，林分密度影响最小。     

湿地松人工林木材物理力学性质变异的研究

不同林龄、立地条件、林分密度的湿地松人工林木材物理力学性质的测定与分析结果表明：影响湿地松人工林木材物理力学性质的主导因子是林龄、其次是立地条件、林分密度影响最小；1级立地级上、林分密度为1740株儿m’的11年生湿地松人工林的木材达到建筑材受力构件的最低等级要求．研究结果为湿地松人工林的定向培育和合理利用提供科学的理论依据．     

尼洋河流域高山松次生林林分因子与林龄的相关性

【目的】揭示藏东南尼洋河流域高山松次生林的林分特征,研究主要林分因子与林龄的相互关系。【方法】以西藏林芝尼洋河流域17块高山松次生林样地实测数据为依据,测算林分密度、林分平均胸径、林分平均高、优势木平均胸径、优势木平均高、林分胸高断面积、林分蓄积量等主要林分因子,并按照五点取样法在每个样地内设置5个2 m×2 m的小样方进行林下更新苗调查。通过钻取标准木髓芯,运用LINTABTM6年轮分析仪确定林龄,采用回归分析等方法对尼洋河流域高山松次生林主要林分因子与林龄的相互关系进行分析。【结果】尼洋河流域高山松林属于优势种群,且种群稳定,各林分因子与林龄显著相关。林分的胸径分布随林龄增加呈现出中间高两边低的近似正态分布;林分密度与林龄之间存在极显著负相关关系（R²=0.816）;林分平均胸径、平均高、胸高断面积和蓄积量与林龄呈极显著正相关,R²分别为0.762,0.829,0.853和0.885,其与林龄之间的回归关系用幂函数方程拟合最好;优势木的平均胸径和平均高与林龄也具有极显著相关性,R²分别为0.790和0.914;林下幼苗更新数量变动较大（更新密度为0～9 000 株/hm²,平均为（2 912±2 986） 株/hm²）,且与林龄无显著相关性。【结论】作为尼洋河流域主要建群种之一,该区域高山松次生林林分结构稳定,生长潜力大;主要林分因子与林龄之间存在显著相关性,林下更新苗数量差异较大且与林龄无显著相关关系。     

六溴环十二烷(HBCD)和Cu2+单独与联合暴露对海水小球藻的毒性作用

为探究典型溴化阻燃剂六溴环十二烷（HBCD）和重金属 Cu²⁺对海水小球藻（Chlorella salina）的毒性作用,本研究测定HBCD和Cu²⁺单独和联合暴露96 h后小球藻的细胞密度、Chl a含量和叶绿素荧光的变化情况。结果表明：单独暴露下,HBCD处理组藻细胞密度与对照组相比显著下降,其中 500 μg·L^-1 HBCD 处理组抑制率最高（32.99%）,Chl a 含量和F_v/F_m则与对照组无显著差异;Cu²⁺处理组中,96 h-EC₅₀分别为 637 μg·L^-1（ 细胞密度）和 541 μg·L^-1（ Chl a含量）,Chl a含量对 Cu²⁺的敏感性高于细胞密度,海水小球藻的生长受到明显抑制且呈剂量-效应关系,1 260 μg·L^-1和2 000 μg·L^-1 Cu²⁺处理组中F_v/F_m分别显著降低24.24%和32.32%;HBCD和Cu²⁺联合暴露下,海水小球藻的细胞密度和Chl a含量的抑制率增高、叶绿素荧光参数F_v/F_m和ΦPSⅡ比Cu²⁺单独暴露低,基于细胞密度计算的96 h EC₁₀和EC₅₀则随HBCD浓度的增加而显著降低。析因分析表明,HBCD和Cu²⁺联合暴露对海水小球藻的影响具有交互作用,HBCD 会增加 Cu²⁺对海水小球藻的毒性。研究表明,HBCD 对海水小球藻的毒性低,但低浓度HBCD与Cu²⁺联合暴露下Cu²⁺的毒性明显增强,环境中HBCD和Cu²⁺联合作用对海洋生态系统具有较大的潜在风险。     

不同磷水平下雷竹幼苗叶绿素荧光特性

 为了解不同磷水平下雷竹Phyllostachys violascens幼苗叶片叶绿素荧光特性的变化,试验以无性繁殖的雷竹幼苗作为试验材料,采用砂培试验方法,研究了不同磷水平（0,0.5,5.0,50.0,500.0 mg·L^－1）对雷竹幼苗叶绿素荧光参数和光通量密度?鄄光合电子传递速率（P_AR-E_TR）响应曲线的影响。结果表明,随着磷质量浓度的升高,幼苗叶片潜在光化学活性（F_o /F_m）呈逐渐降低趋势,最大光化学效率（F_v /F_m）在0~50.0 mg·L^－1磷质量浓度范围内逐渐下降。磷质量浓度为5.0 mg·L^－1时,初始荧光（F_o）,最大荧光（F_m）,适时最小荧光（F_t）和可变荧光（F_v）均达到最大值,电子传递速率（E_TR）和光系统Ⅱ（PSⅡ）实际光化学效率（Y）较大,光化学猝灭系数（q_P）和非光化学猝灭系数（q_N和N_PQ）相对较低,说明在5.0 mg·L^-1磷质量浓度下,雷竹幼苗叶片的光合能力较强,接近适宜雷竹幼苗生长的磷质量浓度。磷质量浓度过高（50.0和500.0 mg·L^-1）均导致雷竹幼苗叶片E_TR下降,热耗散增加,光化学效率和光量子产额降低。图1表3参20     

林分密度对枯落物层持水特性的影响

【目的】探讨林分密度对枯落物层持水特性的影响。【方法】以燕山山地不同林分密度(650(40年生),1 400(35年生),1 850(38年生)株/hm²)的油松人工林为研究对象,在其下设置标准地,测定枯落物层厚度和蓄积量,并将枯落物带回,采用室内浸泡法测定不同林分密度下枯落物层的持水特性。【结果】3种密度油松人工林枯落物层蓄积量为26.62～49.79 t/hm²;在林龄相差不大的情况下,650,1 400和1 850株/hm²油松人工林枯落物层蓄积量与林分密度呈现正相关关系。油松人工林枯落物层自然含水量随林分密度变化不明显,在50%左右;3种密度林分的饱和持水率无明显的规律性。枯落物层持水量与浸水时间呈对数关系;吸水速率与浸水时间呈幂函数关系。枯落物层对降雨的拦蓄能力与其林分密度呈正相关关系。【结论】对于林龄接近、立地条件相似的油松人工林而言,密度越大,其林下枯落物总蓄积量越大,枯落物层对于降雨的拦蓄作用也越强。     

密云水库油松人工林的林分密度与生长因子

林分密度是林分生长特征因子的主要控制因素。研究其影响规律及确定适宜密度,对培育和管理林分都具有重要意义。2007年,选择林龄10,15,20,25 a且立地条件相似的6种林分密度（1 050,1 850,2 355,3 825,5 133, 5 533株·hm^－2）下的油松Pinus tabulaeformis人工林为研究对象,采用样地调查方法,对不同密度下油松人工林分的生长指标进行调查。结果表明：①林分密度与平均胸径和材积具有极显著的负相关性,与树高呈显著的负相关性,与林分蓄积量呈不显著的负相关;②从整体看,林龄对林分各生长指标都存在正相关,但不影响林分生长指标的总趋势;③从林木的长势情况和林地生产力方面考虑,林分合理密度应控制在1 800 ～ 2 300株·hm^－2。图4表2参12     

人工杉木林木材纤维形态变异规律的研究

应用正交试验设计设计,系统分析了不同林龄、不同立地条件和不同林分密度下人工杉木林木材纤维形态的变异规律。结果表明：影响人工杉木林木材纤维形态的主导因子是林龄,其次是立地条件,林分密度影响最小。综合考虑人工杉木林的林龄、立地条件和林分密度对木材纤维形态的影响,其作纸浆材的主伐年龄以１７ａ￣３２ａ左右较好。     

南半球夏季西南大西洋阿根廷外海巴西真鲳群体组成特征初步研究

根据2009年12月-2010年1月在西南大西洋阿根廷外海测定的168尾巴西真鲳（Stromateus brasiliensis）生物学数据,对南半球夏季巴西真鲳的群体组成特征,尤其是全长（L_T）和叉长（L_F）组成、全长和体重（W_B）关系、性比、性腺成熟度及性腺指数等基本生物学特性进行了分析。结果表明：（1）巴西真鲳全长范围为23.6～34.2 cm,优势全长组为24.0～28.0 cm;叉长范围为21.6～30.3 cm,优势叉长为22.0～26.0 cm;全长与叉长关系为L_T=1.1411L_F-6.7702（R²=0.962 6）。（2）巴西真鲳全长与体重关系为W_B=3×10^-5L_T^2.8789（R²=0.924 4)。（3）巴西真鲳平均雌雄性比为1∶0.3。（4）12月至1月,西南大西洋巴西真鲳性成熟度均〖WTBZ〗为Ⅱ或Ⅲ级;各全长组巴西真鲳性成熟度存在显著性差异（χ²=104.86,P<0.05）。（5）性腺指数随着体长的增大而呈升高的趋势,性腺指数的范围为1.05～8.33。     

初植密度对小黑杨人工林生长和材质的影响以及材质评价模型的建立

为研究不同初植密度对林木生长和材质的影响，该文以小黑杨为研究对象，分析了3种初植密度下林木生长特征和木材材质的差异，并建立了基于林木特征因子的材质评价模型.结果表明:初植密度对林木生长的影响不同，随着初植密度的减小，胸径、尖削度、径高比明显增大，枝下高降低，而树高受初植密度影响不大；初植密度对木材材质影响也不同，随着初植密度的减小，抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)有降低趋势，而湿心材、边材面积，幼龄材、成熟材面积，以及幼龄材、湿心材比例均明显增大；基本密度不受初植密度的影响.回归分析表明，MOE、MOR、湿心材、幼龄材面积等材质指标可用树木特征因子及初植密度进行较好地预测，而木材密度的预测效果很差      

杉木无性系生长和木材品质性状遗传变异研究

[目的]研究杉木无性系生长性状和木材品质性状的遗传变异规律,为广西杉木栽培区选择优良无性系、提高广西杉木人工林经营效益提供参考.[方法]对34个杉木无性系的单株材积、木材基本密度和管胞形态性状进行方差分析,估算无性系重复力、遗传相关和遗传增益等遗传参数,采用多性状综合指数选择方法选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系并估算遗传增益.[结果]杉木的生长性状具有丰富的遗传变异,变异系数较大的是材积、胸径和树高,其变异系数分别为41.06％、16.44％和12.41％.杉木无性系间的胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度和管胞宽度差异极显著（P＜0.01）,管胞长宽比差异显著（P＜0.05）,且无性系重复力除管胞长宽比外均在0.5以上.木材密度与胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度在表型相关和遗传相关上呈负相关.采用多性状综合选择指数法选出3个优良无性系,其胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比的遗传增益分别为9.83％、7.58％、24.60％、-3.92％、4.65％、2.12％和1.26％.[结论]杉木无性系间具有良好的选择潜力,采用多性状综合指数选择法可以选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系.     

施用磷肥对马尾松种源生长和木材基本密度的影响

利用设置在福建武平的12年生马尾松Pinus massoniana种源与磷肥互作试验林,研究磷肥对5个优良种源生长、形质和木材基本密度的影响及其间的互作效应.结果表明:马尾松不同种源对磷肥的反应差异较大,且因性状而异.福建武平马尾松种源属于生长对磷肥不敏感的耐低磷型优良种源;广东高州种源的磷肥生长效果好、持续期长,属磷肥敏感型优良种源;广东信宜、广西岑溪和江西崇义种源对磷肥的生长反应因性状和林龄而有较大的波动,12年生时胸径或树高生长的磷肥效应显著(P＜0.05).相对于生长性状,马尾松种源树干通直度和木材基本密度受磷肥的影响较小.研究发现:未施磷肥的低磷条件下,福建武平种源较其他种源表现出明显的生长优势,其胸径、树高生长量最大,江西崇义种源的生长表现相对较差;当施用磷肥后,两广种源及江西崇义种源与福建武平种源的生长差异缩小,广西岑溪和广东高州种源生长量则超过了福建武平种源.木材基本密度和树干通直度在3种磷肥处理下的种源间差异较小,仅见在低磷条件下江西崇义种源的木材基本密度显著低于其他4个种源(P＜0.05).统计分析还表明,马尾松树高和木材基本密度存在一定的种源与磷肥互作,并依据各处理因素的主效应及其间的交互效应,为纸浆材和锯材选出最佳组合.图1表4参21     

初植密度对大青杨木材显微构造特征及固碳量的影响

以大青杨(Populus ussuriensis)人工林为研究对象,采用生长轮材质分析法研究了初植密度对木材显微构造特征和固碳量的影响。研究结果表明,4.0 m×4.0 m初植密度可作为短期轮伐林的培育模式,以获得大径级的相对优质人工林大青杨木材;2.0 m×2.0 m初植密度可作为长期固碳林的培育模式,且由于其具有相对较优的木纤维微观构造特征参数,采伐后的大青杨木材可作为造纸原料使用。     

红豆树人工林优树选择

首次应用标准差选择法、多目标决策和集对分析原理对红豆树人工林进行优树选择.选择红豆树优树22株,与全省红豆树胸径、树高、材积年平均生长量相比,分别增长了95.7％、29.5％、400.6％.精选优树8株,胸径、树高、单株材积年平均生长量分别为：1.23cm、0.6 m、0.0497 m3,与全省红豆树平均生长量相比,分别增长了125％、36.4％、664.6％;与优树均值相比分别增长15％、5.3％、36.5％.     

造林密度对峦大杉生长形质及林分分化的影响

为探讨不同造林密度对峦大杉人工林林分生长形质及林分分化的影响,选用福建武平8年生不同造林密度(2 700、3 000、3 300、3 600株·hm-2)峦大杉人工纯林为研究对象,对林分生长形质及林分分化等系列性状指标进行调查分析,并应用主成分分析法进行综合评价。结果表明:造林密度显著影响着峦大杉平均树高、胸径、冠幅、单株材积、林分蓄积等5个生长性状;造林密度显著影响着峦大杉的圆满度、冠长率、高径比、枝下高、胸高形数等5个形质性状;造林密度显著影响着峦大杉相对胸径的变异系数和Ⅱ、Ⅲ级木以下株数比例,表明峦大杉生长形质及林分分化有着显著的造林密度效应。随造林密度的增大,峦大杉的平均树高、胸径、冠幅、冠长率、单株材积均呈现逐渐降低的变化规律、表现出抑制效应;而林分蓄积、树干圆满度、高径比、枝下高、胸高形数等形质指标以及相对胸径的变异系数,Ⅱ、Ⅲ级木以下株数比例等林分分化指标均呈现逐渐升高的变化,表现出促进效应。造林密度对峦大杉的造林保存率、树干通直度、尖削度无显著影响。造林密度显著影响峦大杉综合得分值,表明合理造林密度的必要性。综合8年生峦大杉生长形质以及林分分化情况,造林密度2 700株·hm-2的峦大杉总体生长表现最好,有利于峦大杉大中径材的培育,并适时间伐、抚育。     

小黑杨树木特征因子与木材生长量的相关性研究

为了揭示树木生长特征与木材生长量（幼龄材、成熟材面积及心、边材面积）的关系,该文以山西朔州地区的小黑杨为研究材料,采用相关性分析方法,建立了基于树木特征因子的木材生长量经验模型,并对模型进行了弹性分析. 结果表明:冠幅、冠长、胸径与木材生长量呈显著正相关性;以树木胸径、树高、冠幅、尖削度为自变量,采用乘幂函数的方程形式能很好地拟合小黑杨树木特征因子与其木材生长量的关系,其决定系数为0.606～0.932.回归模型的标准回归系数分析表明,胸径对木材生长量的贡献最大. 弹性分析进一步表明胸径的影响最大,且模型因子间存在互补又竞争的复杂关系.      

落叶松人工林的施肥效应

通过对东北地区3年生,9年生及37年生落叶松人工林进行不同肥料、不同剂量的施肥试验,研究施肥对落叶松生长的影响。结果表明,施肥当年即对落叶松生长产生影响,施肥前落叶松林地养分状况并不能完全满足落叶松生长的需要。肥料种类、剂量对不同林龄的落叶松树高、地径和胸径生长有不同的影响,过磷酸钙30g／株的施肥量能较大地促进3年生落叶松地径的生长,尿素 磷酸二氢钾40g／株的施肥量能较大地促进3年生落叶松树高生长;磷酸氢二铵70g／株的施肥量较大地促进9年生落叶松胸径和树高的生长;350g／株的磷酸氢二铵能较大地促进落叶松胸径生长。     

柏木(Cupressus funebris Endl.)木材生长与材质变异关系的研究

采用树干解析,生长锥取样测试、回归分析方法研究了柏木木材生长和材质变异的关系。结果表明柏木木材速生期持续50年以上,初始形成心材的年龄为13—16年,木材最大密度出现在20—25年间。人工林较同龄级天然林分蓄积高11.7％,速生期提早5—10年,最大密度提早5年。心材量与年龄间呈显著线性相关(r=0.9464),其色泽多型现象被认为是与木材内含物氧化过程有关,而后者受制于年龄和生命活力。     

大花序桉心边材的径向和轴向的变异

  目的   探究大花序桉心材与边材在树龄、横截面去皮直径和树高,即径向和轴向的变异规律,明确大花序桉心材发育过程中心、边材量的变化趋势,继而为培育大径级大花序桉以及木材高效利用提供科学依据。   方法   以广西东门林场5年、17年、29年、35年生的大花序桉为研究对象,测定其东、西、南、北4个方向的横截面去皮直径、去皮半径、心材半径、边材宽度,并拟合心、边材量与树龄、横截面去皮直径、树高之间的回归方程,研究大花序桉心、边材量轴向和径向的变异规律。   结果   心材半径和心材面积随着树龄的增加而增大,而边材宽度仅在5 ~ 29年之间变化较大,边材面积随树龄的变化不明显。在不同树龄间边材面积差异不显著（P > 0.05）,心材半径、心材面积和边材宽度均存在显著差异（P < 0.05）。横截面心材量随着横截面去皮直径的增加而增加,但横截面边材量与横截面去皮直径相关性较弱。当横截面去皮直径约为4.66 cm时,大花序桉开始形成心材,之后树干横截面去皮直径每生长1 cm,心材半径就增加约0.52 cm。各树龄大花序桉心材半径、心材面积和边材面积都随着树高的增加而减小,在树木基部最大,接近树梢处明显减小,边材宽度在树高为1.0 ~ 5.3 m时有一定的波动,在树高5.3 m以上相对恒定。   结论   心材量与树龄、横截面去皮直径呈显著的正相关关系,与树高呈负相关关系。研究认为35年生大花序桉仍具有较大的生长潜力,可进一步培育大径级大花序桉。