基于人工神经网络模型的木材干燥应变模拟预测

【目的】研究常规干燥过程中干燥基准、预处理条件、含水率对木材干燥应力的影响,探讨干燥应力沿髓心至树皮方向的分布情况,以实现干燥应变的模拟预测。【方法】整合分析采用图像解析法测算得到的弹性应变和机械吸附蠕变相关数据,基于人工神经网络模型,以干燥温度、含水率、相对湿度、距髓心距离为输入变量对弹性应变进行模拟预测,以预处理温度、干燥温度、含水率、相对湿度、距髓心距离为输入变量对机械吸附蠕变进行模拟预测。通过网络训练和验证,得到合理的人工神经网络预测模型,并对模型进行测试,探讨分析所建立模型的预测能力。【结果】弹性应变预测模型中,各数据集均呈现出较好的相关性,训练集、验证集和测试集的相关系数(R)分别为0.988、0.983和0.978,所有数据集的决定系数(R~2)均高于0.95,验证集达到最优时的均方差(MSE)为1.21×10~(-6)。机械吸附蠕变预测模型中,利用含水率为28%和12%的数据集进行模型训练和验证,训练集和验证集的相关系数(R)分别为0.981、0.977,验证集达到最优时的均方差(MSE)为1.26×10~(-6);利用含水率20%的数据集进行模型测试,测试集的相关系数(R)为0.969,所有数据集的决定系数(R~2)均高于0.94,网络模型能够解释94%以上的试验数据,表现出较好的预测能力。【结论】所建立模型的预测值和试验值吻合较好,预测成功率较高,能够为人工神经网络在干燥应力、应变方面的应用提供可行性依据。     

高场强微波处理对樟子松木材宏观裂纹的影响

探究高场强微波处理过程中，樟子松试材含水率、微波功率、处理时间对试材吸收微波能量和宏观裂纹的影响。结果表明，试材处理前的含水率、微波功率对试材吸收的微波能量有显著影响；当含水率为40%~60%、微波功率为140 kW、处理时间为120 s时，樟子松试材横截面的裂纹面积比和裂纹数量最大。建议根据功能化材料的应用领域，选择不同的微波处理工艺。     

东海黄鲫的食物组成和食性的季节变化

本文通过对东海区（120～127°E，26～35°N）大面积调查及补充取样取得的黄鲫Coiliamystus（Linnaeus）样本进行分析，对其食物组成、食性类型、食性季节变化进行了研究。结果表明：（1）黄鲫食料生物组成较复杂，共计有15个类群，49种（包括未鉴定到种的种类），4种不可辨认类型饵料。依据相对重要性指数指标来看，磷虾类为最重要的饵料类群，IRI=5363，IRI百分比占87．4％，长尾类、樱虾类、糠虾类为次重要类群。（2）黄鲫属浮游动物食性。（3）黄鲫的食物组成、摄食强度、食物生态位宽度存在明显的季节变化。     

浙江中北部沿岸春、夏季鱼卵和仔稚鱼种类组成与数量分布

根据2008年4,5,6月在浙江中北部沿岸禁渔区线内45个站位开展的产卵场调查资料,研究分析了该海域鱼卵、仔稚鱼的种类组成和数量分布。结果表明,本海区共出现鱼卵、仔稚鱼64个种类,分别隶属13目36科47属,能鉴定到种的有47种,鉴定到科的有17种。3个航次的调查共采集到鱼卵5 846个和仔稚鱼5 502个。其中4月最少,仅采集到鱼卵366个和仔稚鱼1 445个,分别占鱼卵和仔稚鱼总数量的6.26%、26.26%;5月份共采集到鱼卵1 530个和仔稚鱼1 551个,分别占鱼卵和仔稚鱼总数量的26.17%、28.19%;6月份数量最多,共采集到鱼卵3 950个和仔稚鱼2 506个,分别占总数的67.57%、45.55%,4—6月鱼卵、仔稚鱼的数量呈月递增趋势。鱼卵中石首鱼科未定种最多占10.06%,其次黄姑鱼占6.45%,再次为凤鲚占总数的6.06%。凤鲚仔稚鱼数量最多,占总种类数的34.06%,其次为虾虎鱼科仔稚鱼,占24.25%,再次为鲻科鱼类仔稚鱼,占23.57%。调查发现杭州湾是凤鲚的主要产卵场,其仔稚鱼也主要分布在杭州湾内,少量分布在舟山渔场和鱼山渔场。小黄鱼产卵场主要分布在舟山渔场、鱼山渔场外侧。从产卵时间和渔场分布来看,鱼山渔场是最早集中的水域,随着时间推移,产卵场的中心区向北部水域的舟山渔场转移。研究的海域内重要经济鱼类大黄鱼、小黄鱼、银鲳的鱼卵数量百分比明显下降,由1960年的优势种成为现在的非优势种;主要经济鱼类中鳓、凤鲚所占比例相对增加,但绝对数量有所下降。在某种程度上说明,沿岸水域资源补充量有所减少,这可能与水域环境变化及过度捕捞导致亲体量减少有关。     

基于遥感技术的林地枯落物持水量研究

林地枯落物持水量的研究已成为森林水文研究的重要方向之一。采用Palsar雷达数据和CBERS CCD光学遥感数据,结合样地调查数据,采用分类和回归树模型对大岭山林场的林地枯落物持水量进行了估测研究。研究结果表明遥感技术可以用于林地枯落物的估测。本研究为今后中国南方开展大面积的林地枯落物持水量提供了一种连续的、可行的和廉价的研究方法。     

浙江北部沿岸春夏季凤鲚鱼卵及仔、稚鱼分布特征

2008年4-6月,在浙江北部沿岸禁渔区线内（28°30’-30°45’N,121°30’-123°15’E）进行了产卵场生态调查,共设置45个调查站位,鱼卵和仔稚鱼的采集分别使用水平和垂直浮游生物拖网,结果表明：凤鲚卵占该海区各种鱼卵总数量的第四位。表层网和垂直网采集到的凤鲚卵占同网型鱼卵总量的6．08％和2．56％,凤鲚卵出现在5-6月,以5月数量最多,5月份平均分布密度4．82粒／网（表层网）,最高密度值150粒／网,6月平均分布密度3．02粒,网（表层网）、0．11粒／m2（垂直网）,最高分布密度110粒／网。产卵场主要在杭州湾水域,表层水温17．23℃,表层盐度13～31．5,最适表温21～23℃,最适表盐13～26,水深15m以内,透明度0．02～0-3m。凤鲚仔稚鱼在表层网的4-6月和垂直网的6月均采集到,分布面较广,其中表层网采集的凤鲚仔、稚鱼累计居各鱼种仔稚鱼首位,最高分布密度值分别为4月8尾／网、5月2尾／网、6月696尾／网（表层网）和5．9尾／mS（垂直网）。仔、稚鱼分布的表层温度和盐度分别为14．23．5oC、13。33,透明度0．05～1m。     

东海北部近海棘头梅童鱼食物组成的季节变化及随发育的变化

根据2006年7月～2008年12月采集于东海北部近海的棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)样品,共测定体长在23～157 mm范围内的棘头梅童鱼474 ind,应用卡方检验和聚类分析等方法,对棘头梅童鱼食物组成的季节变化及随个体发育的变化进行了分析。结果显示:东海北部近海棘头梅童鱼的食物种类夏季出现较多,春季出现较少;91～110 mm体长组出现较多,≤50 mm体长组和>130 mm体长组出现较少。食物多样性指数春季较高,秋季较低;≤50 mm体长组较低,>130 mm体长组较高,食物多样性指数随体长的增加而升高。卡方检验显示,棘头梅童鱼主要食物种类宽尾刺糠虾(Acanthomysis latiscauda)、中国毛虾(Aceteschinensis)、七星底灯鱼(Myctophum pterotum)和中华哲水蚤(Calanus sinicus)的出现频率有极显著的季节变化,中华假磷虾(Pseudeuphausia sinica)的出现频率有显著的季节变化;宽尾刺糠虾和七星底灯鱼的出现频率随体长的变化极显著,而中国毛虾、中华假磷虾和中华哲水蚤的出现频率随体长的变化不显著。聚类分析结果表明,棘头梅童鱼春冬季、夏季和秋季三个时期的食物组成差异显著;体长聚类分两组,即体长>70 mm和≤70mm之间食物组成有明显差异。通过分析发现:东海北部近海棘头梅童鱼食物的季节变化与该海域饵料生物的季节变化密切相关;食物组成随发育的变化符合"最佳摄食理论",其饵料生物种类和大小随棘头梅童鱼体长的增加发生了显著的变化。     

东海蓝圆鲹的摄食习性

以2008年5月至2009年2月东海灯光围网采集到的叉长范围为52～276 mm的444尾蓝圆鲹为对象,对其胃含物进行分析,应用K-W非参数检验、卡方检验、聚类分析等方法,对不同季节和发育阶段条件下蓝圆鲹的食性进行了研究。结果表明,蓝圆鲹的摄食种类有80余种,浮游甲壳类(主要包括浮游甲壳类幼体、磷虾和桡足类等)和小型鱼类为其主要食物类群。若按相对重要性指数百分比(IRI%)排序,优势饵料种类最高的是七星底灯鱼(IRI%为40.44%),其次是口虾蛄Alima幼体(IRI%为14.24%)、太平洋磷虾(IRI%为11.26%)等。统计分析检验表明,蓝圆鲹的空胃率和平均胃饱满系数有显著的季节变化和叉长变化(P<0.01),摄食强度春季最高,秋季和夏季相对较高,而冬季最低;叉长50～99 mm和200～299mm的蓝圆鲹的摄食强度较高,其余叉长的强度相对较低。食物组成也随季节和发育阶段的不同而有所变化,在春季主要以七星底灯鱼和口虾蛄Alima幼体为食,夏季主要以甲壳类幼体为食,秋季主要以七星底灯鱼和太平洋磷虾为主食,冬季食物匮乏,小型桡足类丽隆剑水蚤和糠虾类占其食物组成的很大比例。聚类分析的结果表明,蓝圆鲹叉长200 mm是其摄食取向的拐点,小于这个叉长的蓝圆鲹以浮游甲壳类为主,大于这个叉长的以捕食小型鱼类为主,随着叉长的增大,蓝圆鲹更多的以游泳动物为食。根据蓝圆鲹摄食饵料的类群变化,东海蓝圆鲹的营养级为3.55,属于浮游动物和游泳动物混合食性的肉食性鱼类。     

干燥方法对毛白杨木材力学性质的影响

分别采用气干、常规干燥及高温干燥方法,对毛白杨木材进行干燥,并检测分析3种干燥方法对毛白杨木材的抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)、冲击韧性及硬度等力学性质的影响.结果表明,3种干燥方法对MOE及MOR无显著影响,但高温干燥时木材的冲击韧性及表面硬度有较大的影响.     

我国木材干燥理论与技术研究的现状与建议

介绍了第十九届国际干燥会议的简况,以及我国参会代表的论文分布情况。对近几年木材干燥领域相关论文在《林业科学》《林产工业》、《木材工业》杂志的刊登情况,及近5年北京林业大学木材干燥方向研究生的研究内容进行了统计分析。在此基础上初步剖析了近年来我国木材干燥领域理论与技术研究的现状、存在的问题及困惑,提出了促进我国木材干燥理论与技术研究的几点建议,为我国木材干燥领域的可持续发展提供参考。