林木采伐及木材精深加工机器人研究进展

林木采伐及木材精深加工与木材生产的效益息息相关，机器人在木材生产中的应用促进了木材生产质量和效率，为木材工业发展提供了新的增长动力。针对机器人在林木采伐及木材精深加工领域的应用，文中从林木采伐、人造板生产、家具制造3方面详细论述了采伐机器人、旋切定心机器人、喷涂机器人、码垛机器人、弯曲木机器人、雕刻机器人等机器人研究现状，提出未来林木采伐及木材精深加工机器人的发展方向应集中于仿生移动机构、多功能集成机器人、智能算法及柔性制造系统等方面。     

陕北黄土高原植被恢复对土壤理化性状的影响

为了解陕北黄土高原不同植被恢复类型对土壤理化性状的影响及其季节变化,采用完全随机设计,以陕北黄土高原恢复19年的杏树林、沙棘林、油松林和刺槐林为研究对象,以耕作相同年限农田为对照,分析不同植被恢复类型、土层和季节对土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH以及电导率的影响。结果表明,土壤有机质、速效磷和速效钾在不同人工林地间达到显著差异水平,人工林地土壤养分含量均高于玉米农地,杏树林和沙棘林相对较高,刺槐林相对较低。碱解氮、pH和电导率在不同人工林地间没有达到显著差异水平。随着土层加深,土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾显著降低,pH和电导率土层间变化规律不一致。土壤有机质、碱解氮、速效钾和电导率在夏季和春季较高,土壤速效磷和pH在冬季和秋季较高。0~20 cm土层,有机质与碱解氮和速效钾均达到显著正相关水平;20~40 cm土层,土壤有机质与电导率呈显著正相关关系,速效磷与速效钾呈显著负相关;速效钾和电导率在各土层间均达到显著正相关水平,pH与电导率在各土层间均呈显著负相关关系。植被恢复显著提高了土壤养分,杏树林和沙棘林富集土壤养分能力优于油松林和刺槐林。     

不同发育阶段马尾松人工林经营效果动态分析

为揭示不同发育阶段马尾松人工林经营效果的动态变化特征规律,对青羊湖林场不同发育阶段的马尾松人工林(幼龄林、中龄林、近熟林)林分空间结构、物种多样性、土壤肥力、林木生长等指标进行动态分析,运用主成分分析法,对不同发育阶段的各经营样地的经营效果进行综合评价。结果表明:不同发育阶段的马尾松林在经营改造后,空间结构明显改善,物种多样性指数均明显提高,土壤肥力也有所改善;幼龄林、中龄林和近熟林9块样地抚育间伐补植改造效果综合评价得分依次为0.079,-0.021,-0.241,0.528,0.438,1.028,-0.145,-0.780,-0.886,得分越高说明改造经营效果越好。经营促进了不同发育阶段马尾松人工林林分空间结构的优化、树种多样性的提高、土壤肥力的改善和林木蓄积生长的提高,林分向异龄复层混交林方向发展,为马尾松人工林经营提供理论依据。     

凤庆茶叶种植与混林茶园生态系统研究

中国云南是世界茶树的原产地,而云南省凤庆县又是滇红的诞生地,具有悠久的茶树栽培种植历史,其混林茶园生态系统也具有较高的研究价值。本文通过对其茶叶种植史和混林茶园生态系统进行梳理和研究,厘清凤庆县茶叶种植的历史发展脉络,挖掘凤庆混林茶园生态系统的优势及其应用价值。     

合肥市高校城市森林树冠覆盖分析

以合肥市二环内、大学城和职教城3个典型区域的15所建设于不同年代的高校为研究对象,应用Arc GIS判读2018年卫星遥感影像,统计分析高校林木树冠覆盖特征。结果表明:①15所高校现实树冠覆盖面积283.25 hm~2,整体树冠覆盖率29.67%;各高校现实树冠覆盖率在11.90%～43.89%间变化,潜在树冠覆盖率在1.73%～30.00%间变化。②超过2/3的高校树冠覆盖率处在高覆盖度或极高覆盖度。③早期建设的高校现实树冠覆盖率整体上高于后期建设的,二环内高校(38.69%)最高;而在树冠覆盖潜力增长方面正好相反,职教城高校潜在树冠覆盖率(19.02%)最高。进一步分析发现,合肥市高校城市森林未来整体树冠覆盖率可提高至40.14%,不同年代区域高校树冠覆盖差异主要受时间跨度对树木的影响和高校绿化建设思路的影响。     

红锥4种林型土壤理化性质及微生物量差异分析

【目的】研究广西国有高峰林场不同红锥人工林对土壤理化性质及微生物生物量的影响,旨在为该区红锥人工林合理经营和持续生产发展提供科学依据。【方法】以红锥纯林、红锥+湿地松混交林、红锥+米老排混交林、红锥+火力楠混交林4种红锥林型人工林0~60 cm土层为研究对象,分析4种红锥林型的土壤理化性质和微生物生物量差异以及变化规律。【结果】4种林型3个土层(0~20、20~40、40~60 cm)间土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、容重(ρb)、含水率(θg)以及微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)均差异显著,且随着土层深度的增加,4种林型的SOC、TN、全磷(TP)、θg均表现为逐渐降低,ρb表现为逐渐增大。0~60 cm土层4种林型间SOC、TN、TP、θg、pH值、ρb均差异极显著。其中红锥+米老排混交林土壤SOC、TN、TP、θg和MBC、MBN均最大,pH值和ρb最小;红锥纯林土壤SOC、TN、TP和MBC、MBN均最小,pH值和ρb最大。相关分析表明,MBC与SOC、TP呈显著正相关,与ρb呈显著负相关;MBN与SOC、TN、TP呈显著正相关,与ρb呈显著负相关;SOC、TN、TP与ρb呈显著负相关。【结论】红锥混交林能够有效提高土壤养分,改善土壤质地,且红锥阔叶混交林较红锥针阔混交林的效果更佳。     

内黄林场优势树种龄级结构优化调整及评价

龄级结构是反映林分结构是否合理的主要方面,而建立森林收获调整模型是对龄级结构优化调整的重要途径。以河南省内黄林场优势树种杨树和刺槐为研究对象,基于林场2018年森林资源二类调查数据,利用线性规划和目标规划方法对林场优势树种龄级结构进行优化调整,并采用欧氏距离和平衡率对调整结构进行评价。结果表明:在调整期末各龄级面积分布均衡,2个树种龄级结构的平衡率均达到0.96,欧式距离缩小至85%以上,其中刺槐缩小达100%,接近法正状态;优势树种杨树和刺槐调整期内出材量分别达68 059.3m^3和15 358.4m^3,期末蓄积量分别占初期的127.6%和46.5%;优势树种杨树和刺槐碳储量期末分别达到26 797.4t和4 415.4t,分别占初期的111.3%和85%。     

Soil organic carbon fractions and humic substances are affected by land uses of Caatinga forest in Brazil

Caatinga is a Brazilian dry ecosystem that occupies around 1 million km² and is one of the largest tropical dry forests of the world. About 46% of the area that was originally covered has been deforested. Land use can cause pronounced reduction in soil carbon stocks that play a major role in the global carbon cycle. The objective of this study was to improve our understanding of the effect of land use on oxidizable carbon fractions, total carbon stocks and humic substances in different layers of soil in a Brazilian semi-arid region. We analyzed soils from tropical dry forest (TDF), forest succession with Anadenanthera falcata (ANA), with Tabebuia alba (TAB), secondary scrubby regeneration (SCR), and non-irrigated maize (MS). Forests showed larger fractions of more labile carbon, except for TDF. The most recalcitrant fraction of carbon stock, humin fraction stock, with the different land use decreased by 38–53% compared to TDF. Oxidizable carbon fractions, carbon stocks, and humic fraction stocks were able to differentiate the successional land uses and agricultural cover from TDF, mainly in the 0–5?cm layer. Our results show that changes in land use, especially with ANA forest succession, showed a larger labile carbon fraction, indicating easy decomposition and loss. Our results provide an alternative tool for the management of deforested areas in tropical dry caatinga ecosystems. This would contribute to the conservation of dry forest systems and could serve as guideline for sustainable management of agriculturally impacted caatinga areas.     

基于GEE的山东省近30年农业大棚时空动态变化研究

针对精确获取大尺度空间范围内农业大棚的分布情况并进行长时间的序列动态监测存在数据量大、计算效率低、精度不高等问题,利用Google Earth Engine(GEE)云平台能够实现快速存取、实时处理海量卫星数据,基于多时相Landsat影像进行农业大棚时序光谱特征和纹理特征的自动提取,采用随机森林算法实现山东省农业大棚的遥感分类,从而生成了山东省近30年农业大棚的空间分布和时空动态变化图。结果表明,本文分类流程具有较高的分类精度,其平均总体精度达到91.63%,Kappa系数均值为0.8642。经分析,山东省农业大棚从1990年的6.67 km^2增加到2018年的9919.40 km^2,增长速度为354.03 km^2/a。     

基于水文分析的动物通道选址——以龙栖山自然保护区为例

自然保护区内道路等基础设施的建设不可避免地会对动物生境产生影响，造成动物死亡率提升。动物通道的设置是改善由道路建设引起的生境破碎化的有效途径，而正确选择动物通道的位置才能使其真正发挥作用。以福建省将乐县龙栖山国家级自然保护区为对象，选取对林区生境影响较大的6种环境因子:树种类型、树种平均年龄、胸径、坡度、海拔以及郁闭度，使用层次分析法(AHP)进行权重分析，相对权重依次为0.296、0.235、0.163、0.085、0.076、0.145。将因子进行叠加构建出生境适宜性指数(HSI)评价模型，并对研究区的生境适宜性进行评价。在此基础上采用ArcGIS的水文分析模块模拟动物潜在的活动路径与道路叠加，从而确定合适的动物通道位置。结果表明，HSI较高的区域多集中在自然保护区中部高海拔地区与缓坡地带，植被主要以天然阔叶林为主，树种的平均年龄大，覆盖面积广，郁闭度高，能够为大中型的走兽提供较好的觅食、隐蔽、繁殖场所，结合量化出的动物活动路径，得到2处动物通道的理想位置。此经HSI模型模拟出的路线只能是一种大概率情况，所建议的通道建设完成后，还需进行持续的野生动物利用情况监测，以评估通道的有效性，进而进行有针对性的改造设计，直到野生动物通道的利用效果良好。对于所得到的动物活动路径，不仅可以为动物通道选址提供参考，也可为动物迁移廊道修正、林区择伐等提供科学依据。