iWood：基于卷积神经网络的濒危珍贵树种木材自动识别系统

【目的】构建基于卷积神经网络的木材识别系统,实现木材树种在多场景条件下的自动精准识别,为我国提升CITES履约执法能力、加强林产品产业链监管以及保障木材安全提供科技支撑。【方法】采集15种黄檀属和11种紫檀属木材标本横切面构造特征图像,建立图像数据集Rosewood-26;构建AlexNet、VGG16、DenseNet-121和ResNet-50共4种卷积神经网络模型,基于ImageNet图像数据集对模型进行迁移学习,采用Rosewood-26图像数据集训练、测试和比较模型,优选识别性能较好的卷积神经网络模型,并进行木材树种分类;在此基础上,构建包含15种黄檀属和11种紫檀属树种的木材自动识别系统iWood,利用市场木材样品对系统进行应用测试和评价。【结果】在构建的4种卷积神经网络模型中,ResNet-50模型表现出最高的识别精度(98.33%)、最少的权重数量和较低的模型复杂性,适用于木材树种准确快速识别;ResNet-50模型对9种黄檀属和3种紫檀属木材的识别精度达100%,并可成功鉴别构造特征极其相似的檀香紫檀和染料紫檀;基于ResNet-50模型构建的木材自动识别系统iWood,在"属"和"种"水平的识别精度分别为91.8%和77.3%。【结论】基于卷积神经网络的木材识别系统iWood适用于海关执法、木材贸易和质量监督检验等多场景下的木材自动精准识别,能够为我国提升CITES履约执法能力、加强林产品产业链监管以及保障木材安全提供科技支撑。     

多种名贵木材的荧光光谱特性研究

木材的荧光研究属于新兴领域，尚处于起步阶段。通过对木材荧光物质的研究以作为传统木材鉴别方法的补充具有潜力。将已知有荧光现象的紫檀属木材与未曾提及有荧光现象的黄檀属木材放在同一个试验框架与试验标准之中，以交趾黄檀、微凹黄檀、赛州黄檀、印度紫檀、大果紫檀5种常见红木木材为研究对象，通过采用不同极性的溶剂提取木材中的荧光物质，并对其进行分析，建立溶剂-荧光特征值数据库，并利用此方法区别不同的木材，特别是显微构造较为相近、传统显微切片方法不易鉴别的同属不同种木材。结果表明：交趾黄檀、印度紫檀、大果紫檀均可以利用不同溶剂提取出唯一且荧光强度较高的特征荧光物质，赛州黄檀可提取出荧光强度略低于前三种木材的特征荧光物质，而微凹黄檀并未得出可用于特征判定的溶剂-光谱组合。此外，印度紫檀的丙酮和乙醇提取溶液测的荧光参数十分相似，可能不同溶液提取了同一种特征荧光物质。     

基于红外光谱的2种黄檀属木材识别探讨

将红外光谱技术(FTIR)应用于微凹黄檀Dalbergia retusa和巴里黄檀D.bariensis木材的比较研究。通过图谱比对,发现2种木材构造基本特征相似,但是木质素结构的峰形、峰位和相对强度有差异。2种木材的红外图谱中O-H和C-H伸缩振动的特征峰分别在3 408,2 901 cm~(-1)和3 401,2 883 cm~(-1)处,均有一定波数的偏移。巴里黄檀在1 232和1 267 cm~(-1)有明显的双峰,而微凹黄檀在该区域只在1 201 cm~(-1)位置的有1个明显单峰;在1 616~1 647 cm~(-1)和1 082 cm~(-1)处,2种木材吸收峰的形状存在明显差异;以1 510 cm~(-1)作为内标峰,2种木材的相对吸收强度有明显的规律性区别。试验结果表明,红外光谱技术可以鉴别这2种木材。     

降香黄檀木材识别技术研究进展

降香黄檀Dalbergia odorifera是中国特有珍贵用材树种,具有重要的经济和生态价值.文章对目前国内降香黄檀木材识别方面的研究进行了归纳,包括传统木材识别方法、色谱法/色谱-质谱联用识别方法、红外光谱识别方法和DNA识别方法,针对降香黄檀木材、家具鉴定,笔者仍推荐采用传统识别方法,降香黄檀木材独有的降香气味是...     

气质联用技术在红木挥发油成分分析中的应用

香气包含有多种挥发性物质,是红木识别鉴定的重要辅助特征.采用气相色谱质谱联用技术比较分析了4种红木木材挥发油化学组成的异同.结果表明:鸟足紫檀与大果紫檀的挥发油色谱峰相近,两者具有较多共有谱峰;微凹黄檀与刀状黑黄檀的挥发油色谱峰相似,但特有色谱峰较明显.鸟足紫檀和大果紫檀挥发油主要组分为八氢-4a,8-四甲基-2-萘甲醇、十氢-4a-三甲基-8-亚甲基-2-萘甲醇和6a,11a-二氢-3,9-二甲氧基-6H-二苯并呋喃;微凹黄檀和刀状黑黄檀挥发油主要组分为1,7,7-三甲基苯亚乙基双环[2,2,1]庚-2-酮;刀状黑黄檀还含有较多的9-甲氧基-2,3,5,7-四甲基吡咯并喹啉和4-甲基-2-[5-(2-噻吩基)吡唑-3-基]苯酚.挥发油色谱峰和化学组成的差异可用于红木材种鉴别,同时为红木的精细化利用提供参考.     

交趾黄檀及其相似树种木材构造的比较分析

交趾黄檀属于红木树种,木材材质优异,市场价值高,在市场上常有其他木材冒充交趾黄檀,损害了消费者的利益。为了识别交趾黄檀及其相似树种,通过木材解剖和显微摄影技术,对交趾黄檀及其相似树种木材宏观构造和木材显微构造进行综合分析和比较。结果表明:交趾黄檀的木材底色比其他相似树种深,木材新切面呈紫红色或暗红褐,久置后为深红色或暗红色;交趾黄檀木材常具黑色条纹,且黑色条纹比其他树种粗;交趾黄檀木材具有酸辛味,而其他树种木材气味微弱或无。交趾黄檀轴向薄壁组织为带状和翼状,与射线局部交叉为网格状;交趾黄檀单列木射线较多,多列木射线宽2~3个细胞,高6~14个细胞,与其他树种有明显差异。交趾黄檀及其相似树种木材可通过木材颜色、纹理、气味等宏观特征以及轴向薄壁组织、木射线等显微构造特征来进行识别。     

东北常见树种木材形成早期组织波谱特征差异分析

【目的】研究东北主要商品材树种木材形成早期组织的化学特征及其在树种间的差异,为揭示树木生长过程中木材细胞壁的自组装行为和木材形成的分子机制提供科学依据。【方法】选取东北10种重要商品材树种,采集木材形成早期组织,利用红外光谱和X射线衍射技术分析木材形成早期组织的波谱特征。【结果】红外光谱差别主要在波数900～2 000 cm~(-1)之间的指纹区域。针叶树种木材中波数1 735 cm~(-1)附近由木聚糖乙酰基C O伸缩振动引起的吸收峰相对强度显著小于阔叶树种木材。针叶树种木材中1511cm~(-1)处表征苯环碳骨架振动的吸收峰较明显,尤其是云杉和落叶松。针、阔叶树种木材在波数1 630～1 660 cm~(-1)之间均出现不同强度的吸收峰,峰形较宽,该峰归属为蛋白质肽段中氨基化合物振动引起。红外光谱二阶导数处理后,针叶树种木材在波数1 266 cm~(-1)处有明显吸收峰,阔叶树种木材中并未发现,该峰归属为愈创木基环加CO伸缩振动。而阔叶树种木材在1245cm~(-1)处有较明显吸收峰,该峰由木质素紫丁香基环振动引起。多数树种木材X射线衍射图谱I002有较强的衍射峰,但Iam的衍射峰并不明显,尤其是阔叶树种木材。因此推测木材形成早期组织中纤维素的晶型、晶胞或晶区大小与成熟木材不同。【结论】针、阔叶树种木材形成早期组织中木质素和半纤维素的沉积过程有所差别,这有助于揭示木材形成过程中化学成分和结构的变化规律。     

5种假冒降香黄檀木材解剖构造及识别研究

对降香黄檀及市场上5种假冒降香黄檀木材进行了取样及实验室解剖,查阅了相关书籍资料,对降香黄檀及假冒木材的树木性状、木材构造特征、材性和用途进行了描述,从木材宏观和微观构造的角度浅析了降香黄檀与假冒木材之间的天壤之别,其结果表明:降香黄檀木材具有独特的辛辣香气,而5种假冒树种均无特殊气味;肉眼下,5种假冒木材与降香黄檀相似,其纹理和色泽均多变,鬼脸或不规则花纹均可见;肉眼下,降香黄檀弦切面具明显波痕,而5种假冒木材均无波痕;微观下,降香黄檀导管、木射线、轴向薄壁组织均叠生,而5种假冒木材均不叠生。以期望为大众提供识别依据。     

6种阔叶树材红外光谱特征的比较

采用红外光谱(FT-IR)法对6种阔叶树材进行研究,通过对共有吸收峰、特征峰、相对吸收强度和二阶导数谱进行比较分析,得出了6种阔叶树材的具体差异。试验结果表明:6种阔叶树材的红外图谱共性特征较为明显,1 000～4 000 cm-1范围内的14个吸收峰中有12个吸收峰为共有峰;其中最强峰分别为1 033～1 052 cm-1范围内的C—O伸缩振动吸收峰和3 394～3 412 cm-1范围内的羟基特征峰。6种阔叶树材的FT-IR图谱、相对吸收强度和二阶导数谱均有不同程度的差异:在1 110～1 122 cm-1范围内只有楠木出现较小吸收峰;楠木和杜仲在1 237～1 264 cm-1范围内形成较宽吸收峰; 1 624～1 657 cm-1范围内,杜仲、花榈木、凹叶厚朴这3种木材具有一定的差异;而枫香和喜树在1 559～1 648 cm-1范围内明显区别于其他4个树种。相对吸收强度的比较结果为A3 402/A1 510和A1 661/A1 510处的2个峰位的差别较大;在1 000～1 800 cm-1区域内,6个树种的红外光谱的二阶导数谱在从峰形、吸收峰的位置、形状以及出峰数量上存在显著差异。通过对6种常见阔叶树材红外光谱特征的比较和分析,可为木材的快速鉴定和分类提供理论依据。     

红木学问——解读八大类红木家族

红木包括紫檀木类、花梨木类、香枝木类、黑酸枝木类、红酸枝木类、乌木类、条纹乌木类和鸡翅木类共八大类，分别隶属于紫檀属、黄檀属、柿属、崖豆属及铁刀木属共五个属。具体特性如下：1．紫檀木类：紫檀属树种；木材结构甚细至细，     

不同林型下土壤理化性质的差异研究

为了探讨杨树林、刺槐林的增产机理,本文从土壤理化性质、土壤养分含量等方面,对杨树林、刺槐林与林外进行调查分析。结果表明:杨树林和刺槐林较大幅度地改善了土壤孔隙度、含水量、养分含量等等;杨树林和刺槐林在提高土壤肥力方面有着重要意义。     

Studies on Photosynthetic Properties of Seven Eucalyptus Spp.

This paper deals with the photosynthetic properties of Eucalyptue camphoia. E. camaldulenaia. E. gunni-i. E. viminalia. E. giandia. E. dunii and E. maidenii. including the daily bariations of photosynthetic and respiratory rates, the comparison of the photosynthetic rates of various Eucalyriua spp. measured,the relationship between photo-synthetic rate and chlorophyll content, as well as the light saturation point.     

ADDRESS BY THE HON. W. A. MAREE,MINISTER OF FORESTRY,TO THE SOUTH AFRICAN LUMBER MILLERS ASSOCIATION

This article deals with statistical inference in forestry reasearch. After an introductory review of definitions, the applications, limitations and range of validity of statistical tests of significance and their use in the analysis of variance are discussed.

The basic principles of various experimental designs are briefly outlined.     

Parasitic association of the mycetophagous wood nematode,Bursaphelenchus fraudulentus with the honey fungus Armillaria ostoyae

Honey fungi, Armillaria spp. are common and economically important pathogens of a wide range of tree species grown both in the forest and orchard cultures worldwide. Our field research in 73 forest stands across Poland has shown a common association of the mycetophagous wood nematode, Bursaphelenchus fraudulentus with Armillaria‐infected trees. The data reported here provide the first insight into the parasitic interaction of a nematode and Armillaria ostoyae. In laboratory conditions, B. fraudulentus reproduced on A. ostoyae, caused substantial damage to its mycelium and, finally, killed the whole colony within a short time. In ageing cultures, the nematode produced resting (dauer) juveniles. After artificial inoculation to Armillaria‐infected trees, the nematode population persisted under the bark, continued feeding and mass reproduction on the mycelium, and dispersed over the mycelial fans. The ability of B. fraudulentus to develop and reproduce on the surface and inside the fungal rhizomorphs suggests that these structures could facilitate the nematode dispersion in the environment. Since B. fraudulentus is not pathogenic to the host tree, its parasitic association with A. ostoyae may contribute to natural regulation of this fungus in the environment. The observed characteristics of this nematode suggest that it could potentially be used as a biocontrol agent of honey fungi in forest and orchard trees.     

绿粘帚霉诱变生物型(GVD)对三种病原真菌的拮抗作用

本文通过对峙、对扣培养试验，扫描电镜观察，胶霉毒素粗提液的拮抗活性和热稳定性试验系统研究了绿粘帚霉诱变生物型（GVD）对三种苗木猝倒病菌的抗生机制。结果表明：绿粘帚霉GVD对三株病原真菌均有竞争作用；绿粘帚霉GVD对丝核菌、镰刀菌和腐霉有重寄生现象，可缠绕、侵入寄主菌丝，使菌丝溶解或断裂，变形。绿粘帚霉GVD产生的非挥发性代谢产物对病原菌的抑制率为100％，挥发性代谢产物对丝核菌、镰刀菌和腐霉的抑制率分别为26．7％、51．5％和43．5％，胶霉毒素粗提液在100℃以下具有热稳定性。     

Forest Utilization in the Sierra Juarez,Oaxaca, Mexico

Abstract

As one of the most diverse biological regions in the seasonal tropics, Oaxaca's main management challenge is balancing sustainable forest harvesting with preserving biological diversity, especially challenging for a village community with limited resources—both economic and technical. A closer look at the history of forest management activities in Sierra Juarez shows exploitative practices by Fabricas de Papel Tuxtapec (FAPATUX), a national paper manufacturer. In 1956, FAPATUX acquired a 25 year concession to harvest the communal forests of Ixtlán. Despite the success of the communities in working with FAPATUX and influencing the management of the communal lands, the communities eventually demanded greater control over the lands and sought to prevent the continuation of the concessions. Since then, communal forest management has sought to achieve two primary goals: (1) to provide economic returns and employment, and (2) to steward the land responsibly and sustainably. Their management plan has evolved into the manipulation of standard silvicultural procedures and their integration with traditional agricultural practices. The management of the timber resources in Ixtlán will continue to be a dynamic process. Having the flexibility to respond to failures and ever-changing conditions will ensure that Ixtlán will adapt its management and silvicultural systems over time to achieve its objectives.     

Susceptibility of several sahelian Acacia to Meloidogyne javanica (Treub) Chitw.

Four Acacia species were tested for their susceptibility to the root-knot nematode, Meloidogyne javanica, commonly found in sahelian areas. Faidherbia albida and Acacia senegal were resistant to this nematode. On the contrary, A. raddiana, A. nilotica and A. mangium were susceptible. Among these three species, the growth of A. nilotica and A. mangium was inhibited by M. javanica but A. raddiana was tolerant. The rhizobial symbiosis with F. albida and A. senegal was stimulated by the nematode. The population build-up of the root-knot nematode induced by tree species in agroforestry systems is discussed. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

竹柳幼林丰产栽培技术初报

针对竹柳生长速度快、适应能力强、材质优良的生物学特性,设置了有关不同立地条件下造林、造林初植密度和不同施肥效果等试验,并结合生产经验,以研究竹柳短周期高产栽培利用技术体系,为竹柳引种栽培与大面积推广应用的立地选择提供科学理论依据。     

桉树林下植被他感作用与植物多样性分析

桉树是中国南方最重要的商品用材树种,桉树林的生态性一直备受争议。文章用扩大圆样地法,研究了桉树林下的他感作用和植物多样性。结果表明,桉树林下的他感作用明显,作用范围为0～15D,其中他感作用最强区域为5～10D范围。在研究区内,对含羞草、山芝麻和桃金娘的他感作用较为敏感。桉树林下的植物多样性较丰富,有15种植物之多。     

百合的叶烧生理现象研究

在工厂化栽培条件下，通过对4个种系15个百合品种不同种球规格和种植季节叶烧指数的测定，分析了种系间、品种间的生长差异，初步揭示了百合种系、各个品种、以及不同种球规格和种植季节与发生百合叶烧生理现象的关系及控制叶烧现象的基本要素，为百合切花的良种选育和栽培管理提供了依据。