摘 要:多倍体育种是创制林木新品种、培育优良种质的重要途径之一。本综述系统综述了近年来国内外利用物理、化学和生物等方法诱导林木多倍体的研究进展:物理方法以温度激变、机械损伤为代表,操作便捷,但存在诱导效率偏低、可控性较差的问题;化学方法以秋水仙素处理为代表,技术成熟、应用最广,是目前林木多倍体创制的主流方法,但仍存在嵌合体发生率偏高和处理后恢复周期较长等问题;生物方法(如原生质体融合和胚乳培养等)近年来发展迅速,在克服远缘不亲和及生殖隔离、缩短育种周期方面展现出独特优势。当前林木多倍体育种研究主要集中于杨树、桉树等代表树种,通过多种途径已成功获得同源四倍体与三倍体植株。多倍体植株表现出器官巨大特性,纤维长度与木材材性显著改良,并显示出较强的抗逆性。未来应进一步优化3类方法的协同应用模式,同时积极探索基因编辑等新兴技术在多倍体创制中的应用潜力,推动林木多倍体育种向高效化与精准化方向发展。
摘 要:【目的】揭示江西省崇义县亚热带阔叶次生林中3种栲属树种的生长节律与生态策略差异,为该地区及类似亚热带次生林的分类经营、结构调控和可持续管理提供理论依据,并为小样本条件下开展多维度树木生长模拟提供方法参考。【方法】以江西省崇义县亚热带阔叶次生林中丝栗栲Castanopsis fargesii、罗浮锥C. faberi和米槠C. carlesii共3个优势树种的优势木为研究对象,采用树干解析法获取年轮宽度等高精度生长动态数据。基于年轮时间序列,选用Logistic、Gompertz、Hossfeld IV、Korf和Richards 5种经典生长模型,分别对3个树种的胸径、树高和材积的生长过程进行拟合,通过拟合效果筛选出各生长指标的最优模型。基于最优基础模型,构建胸径-树高-材积的联立非线性相容性模型,并采用似乎不相关回归(Seemingly unrelated regression,SUR)方法进行联合建模;同时引入对数变换对异速生长方程进行误差校正,提升模型拟合稳定性。结合模型结果,进一步分析3个树种在生长速率与成熟节律方面的差异特征。【结果】Richards模型在3个树种的多个生长维度中表现出最佳拟合效果。基于SUR方法构建的相容性模型显示,胸径与材积(相关系数为0.8751)、胸径与树高(相关系数为0.6820)之间存在显著残差相关性,验证了联合建模的合理性。异速生长方程经对数变换后,平均系统误差显著降低(降幅达18.7%~56.7%),模型决定系数( R2 )保持在较高水平,拟合稳定性和精度显著提升。生长特征分析表明,罗浮锥和米槠具备更强的早期生长潜力与快速成熟优势,适合用于追求材积积累的林分经营目标;然而,丝栗栲虽生长较慢,但生态适应性强,适宜配置于生态功能型林分。【结论】本研究在样本量有限的条件下,成功构建了3种优势槠栲类树种胸径、树高与材积的非线性相容性模型,并通过SUR方法有效识别了生长维度间的耦合关系。同时,引入对数变换优化了异速生长建模效果。在此基础上,通过对连年生长量与平均生长量的综合分析,进一步揭示3种栲属树种在胸径、树高与材积生长速率及成熟节律上的显著差异;其中,罗浮锥和米槠表现为快速生长型策略,丝栗栲则表现为稳定保守型策略,体现了不同树种在资源利用方式及环境适应策略上的差异。
摘 要: 【目的】阐明杉木 Cunninghamia lanceolata 茎干矿质元素的种源变异规律, 解析其对生长与碳汇功能的驱动效应, 为高碳汇种质选育与精准养分管理提供科学依据。【方法】2017 年, 以江西大岗山 36 年生杉木种源试验林为对象, 选取 15 个地理种源, 测定茎干碳 (C)、氮 (N)、磷 (P)、硫 (S)、钾 (K)、钙 (Ca)、镁 (Mg)、铁 (Fe)、锰 (Mn)、锌 (Zn) 10 种元素含量并计算 C、N、P 化学计量比, 结合原产地地理与气候因子、生长与碳汇性状, 采用方差分析、冗余分析与结构方程模型解析其关联与驱动路径。【结果】茎干生长、生物量、有机碳储量及矿质元素含量存在明显种源变异, 其中有机碳储量变异最大 (变异系数为 50.73%), 表明不同种源碳汇潜力差异巨大。茎干 P、K 含量是驱动胸径、材积、生物量及有机碳储量增加的核心因子 (如生物量对有机碳储量的直接路径系数为 0.916, 呈极强的正向影响), 而 Mn 含量则显著抑制生物量积累。原产地的地理与气候因子 (7 月均温、年均降水量) 主要通过调控 C、N、P 化学计量平衡, 而非 P、K 绝对含量来间接影响杉木的生长与碳汇功能。聚类筛选出福建顺昌、湖南芷江等 4 个具有高 P、高 K、高碳汇功能的优良种源。【结论】P、K 是驱动生物量积累与碳汇提升的核心营养因子。种源筛选与人工林管理中, 应高度重视茎干 P、K 含量及其利用效率。
摘 要:【目的】探讨无人机激光雷达、手持激光雷达以及二者融合点云数据在单木参数提取及地上生物量估测中的适用性,提升复杂林分中单木尺度建模的准确性。【方法】以云南省林业和草原科学院普文试验林场的5块思茅松 Pinus kesiya 样地为研究对象,分别采集无人机激光雷达点云、手持激光雷达点云2类单一数据源,并完成2类数据融合处理。采用分水岭算法对无人机激光雷达点云进行单木分割,手持激光雷达及融合点云则通过距离判别聚类算法进行单木分割。随后,从单木点云提取4个结构特征、40个高度变量、10个密度变量和17个体素特征,共计71个变量。通过 Boruta 算法与随机森林变量重要性排序进行特征筛选,最终选取关键变量构建基于随机森林的单木地上生物量估测模型,并对不同数据源的建模精度进行对比分析。【结果】1)无人机、手持和融合点云数据单木分割综合分割精度(F)分别为0.90、0.95、0.97。2)基于无人机、手持和融合点云数据提取的单木树高的决定系数( R2)分别为0.93、0.94、0.94,均方根误差(RMSE)分别为1.43、1.74、1.68 m。融合点云数据单木胸径估测精度为: R2=0.95,RMSE为2.13 cm。3)3类点云各提取的71个变量经 Boruta 算法与随机森林筛选,每类数据均独立筛选得到8个核心变量,用于单木生物量建模。4)基于无人机点云数据的单木地上生物量估测精度为: R2=0.83,RMSE为85.69 kg/株,rRMSE为44.53%;手持点云数据的单木地上生物量估测精度为: R2=0.87,RMSE为72.02 kg/株,rRMSE为36.34%;融合点云数据的单木地上生物量估测精度为: R2=0.86,RMSE为70.65 kg/株,rRMSE为36.72%。【结论】基于随机森林方法构建的单木生物量模型对不同数据源均表现出良好的预测效果,其中融合无人机与手持激光雷达的点云数据在预测精度和稳定性方面表现更优。
摘 要:【目的】阐明长白山地区不同径级臭冷杉 Abies nephrolepis 的径向生长动态,揭示各径级树木生长对气候因子的响应规律与差异,为气候变化背景下的森林管理提供科学依据。【方法】利用径向生长测量仪对 [15, 25) cm、[25, 35) cm 和 [35, 45) cm 共 3 个不同径级臭冷杉的胸径进行连续监测,用零生长法确定生长季并提取径向生长序列,通过滑动相关分析探究不同径级臭冷杉日径向增量与气候因子的动态关系。【结果】1)2022 年生长季内 [25, 35) cm 臭冷杉与 [15, 25) cm、[35, 45) cm 的臭冷杉日径向增量序列差异极显著(P < 0.001)。总径向生长量和平均生长速率随着径级的增大而增大,[25, 35) cm 径级臭冷杉的最大生长速率最高。[25, 35) cm 和 [35, 45) cm 臭冷杉的最大生长速率位于生长季初期,而 [15, 25) cm 臭冷杉的最大生长速率在生长季中期。2)在年内生长季中,不同径级臭冷杉的径向生长与气候因子的响应存在较强的动态一致性,但在不同阶段同气候因子关系的强弱存在差异,呈显著正负相关的气候因子不同。随着生长季的进行,各径级臭冷杉的日径向增量与平均气温和土壤温度的动态响应趋势相似。[15, 25) cm 的臭冷杉径向生长受到平均气温和 10 cm 土壤温度的促进作用,而受土壤含水率和空气相对湿度的抑制作用更强;[25, 35) cm 的臭冷杉径向生长与光合有效辐射的负相关性更强;[35, 45) cm 的臭冷杉径向生长受到平均气温和 10 cm 土壤温度的抑制作用更强,且与饱和水汽压亏缺也呈现更强的负相关关系,表明该径级树木更易遭受温度及干旱胁迫,但其对光合有效辐射表现出更强的适应性与调节能力。【结论】臭冷杉的径向生长受多种气候因子的综合作用,且不同径级臭冷杉的生理过程和在林分中的竞争情况不同,使得它们的径向生长动态以及与气候因子的响应关系存在一定的差异。针对 [15, 25) cm、[25, 35) cm 和 [35, 45) cm 的臭冷杉,应分别采取监测温湿度动态、病弱株健康管护及防控高温干旱胁迫等差异化保育措施,以此维持臭冷杉生长的稳定性与固碳功能。
摘 要:【目的】揭示气候变化背景下岷山中段不同坡向岷江冷杉 Abies fargesii var. faxoniana 径向生长对主要气候因子的响应差异及其稳定性,为认识亚高山针叶林生长对气候变化的适应机制及其保护管理提供科学依据。
摘 要: 【目的】探讨江汉平原黑杨派主栽品种的适栽密度, 建立更加科学的、适合江汉平原的杨树造林技术体系, 为黑杨派高效培育提供技术支撑和理论依据。【方法】以江汉平原主栽黑杨派无性系品种 ‘丹红杨’ ‘华石2号杨’ ‘楚林2号杨’ ‘中林2025杨’ 为研究对象, 2017年春插干造林。试验设置3个重复, 每个重复中设计 6m×2m、6m×3m、6m×4m、6m×5m、6m×6m 共5种初植密度。不同品种在同一密度下采用随机区组设计, 小区内完全随机排列, 每密度、每品种各小区12株。每年落叶后调查树高和胸径, 2017—2024年连续调查8年, 对不同品种在不同密度下生长量变化规律进行分析和比较。【结果】同一密度下, ‘华石2号杨’ 的胸径、树高、单株材积以及单位面积蓄积量生长状况皆为最优, ‘中林2025杨’ 最差; ‘丹红杨’ 相较于其他品种, 适合在小密度下培育大径材, ‘华石2号杨’ 则更适合在中等密度下使蓄积量收益最大化; 定植的第8年林分在不同密度、不同品种间的生长指标皆存在差异。【结论】随着林龄增长, 4个黑杨品种的胸径、单株材积都随着初植密度的增大而减小, 并且在6a后增速渐缓; 不同初植密度下的树高生长差异较小, 但也在6a后生长渐缓; ‘华石2号杨’ ‘丹红杨’ 以及‘楚林2号杨’ 在 6m×2m 密度下可获得单位面积最大蓄积量, 而‘中林2025杨’ 则在 6m×6m 密度下可获得单位面积最大蓄积量; ‘华石2号杨’ 和‘丹红杨’ 更适合在江汉平原栽培, 其生长速度快, 既可以作为短周期中小径材培育, 也具备大径材定向培育潜力。品种和密度的互作效应在3a之后开始显现。4种黑杨林分的生长指标均有差异, 但随着林龄的增加而减弱或消失。
摘 要:【目的】研究不同磷效率南酸枣家系适应低磷胁迫的关键生长及生理机制,为后续培育磷高效优良南酸枣品种提供理论依据。【方法】以2个磷高效南酸枣家系(L56、LF001)和2个磷低效南酸枣家系(L44、R27)为试验材料,设正常磷(16.0 μg/g,NP)和低磷(0.2 μg/g,LP)2个处理,开展盆栽试验,测定各家系地径、苗高、生物量、组织磷含量、根系活力以及根系酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶(NR)活性等生长及生理指标,分析不同磷效率南酸枣家系苗期主要形态及生理指标对低磷胁迫的响应差异。【结果】1)4个南酸枣家系在低磷胁迫下生长均受到显著抑制,同时其根冠比、根系活力、磷利用效率(PUE)、POD活性显著升高,ACP、NR活性呈现降低趋势,SOD、CAT活性均有升高趋势;各指标对低磷胁迫的响应存在显著的家系差异。2)在低磷胁迫下,家系L56、LF001除苗高外,其地径、根系干物质量、总干物质量等生长指标、根系活力及ACP、SOD、NR活性、PUE等生理指标显著高于家系L44、R27。3)抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)对低磷胁迫的响应存在明显的家系差异性:L56呈现出极高的SOD活性及较高的POD、CAT活性;LF001呈现出极高的POD活性及较高的SOD、CAT活性;R27表现为较高的POD活性,但SOD、CAT活性较低;L44则呈现出较高的CAT活性,但POD、SOD活性较低。4)相关性分析表明,南酸枣幼苗期根冠比、根系活力、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)之间均呈显著正相关,NR活性与ACP活性、地径、根系干物质量、地上部分干物质量等生长指标呈显著正相关。地上部分磷积累量与地上部分干物质量呈极显著正相关,但与PUE呈极显著负相关。【结论】家系L56、LF001属于“高积累、高效率”的协同高效型家系。
摘 要:【目的】探究薄壳山核桃 Carya illinoinensis 在干旱胁迫和复水处理下生长、光合作用及其他生理指标的变化规律,为薄壳山核桃抗旱机制研究及抗旱品种选育提供参考。【方法】以南方省份 10 个薄壳山核桃品种的 2 年生嫁接苗为试验材料,所用砧木均为 ‘绍兴’ 实生苗,采用盆栽控水的方式进行干旱胁迫和复水处理,于干旱第 0 天(D0)、干旱第 5 天(D5)、干旱第 10 天(D1
摘 要:【目的】筛选出耐热性较强的油茶品种,为选育耐热性强的油茶品种提供理论依据。【方法】采用智能温室进行高温胁迫的方法对‘大别山1号’‘长林53号’2个品种的油茶幼苗进行盆栽试验。设置0(CK)、4、7、14、21、28、35、42、49 d共9个时间梯度,分别测定其相对含水量、相对电导率和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性,以及丙二醛、过氧化氢、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量共10个生理生化指标。采用各生理指标的平均隶属函数值,对2个油茶品种的耐热性进行综合评价。【结果】1)2个油茶品种叶片相对含水量随高温处理时间的延长持续下降:胁迫处理7 d后,叶片相对含水量下降速度加快;胁迫处理49 d后,2个品种的叶片相对含水量均降至最低值,其中‘大别山1号’为71.40%,‘长林53号’为63.32%。相对电导率、丙二醛含量、过氧化氢含量均随高温处理时间的延长持续上升,49 d时达到最大值。2)2个品种叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性呈先上升后下降的趋势。‘大别山1号’叶片过氧化氢酶活性呈持续上升趋势,‘长林53号’在胁迫前期呈上升趋势并在胁迫42 d后开始下降。3)‘大别山1号’叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量持续上升。‘长林53号’叶片脯氨酸、可溶性蛋白含量在胁迫前期持续上升,42 d时上升到最大值,随后下降;其可溶性糖含量在胁迫前期持续上升,35 d时上升到最大值,随后开始下降。4)‘大别山1号’的平均隶属函数值为0.559,‘长林53号’的平均隶属函数值为0.449,‘大别山1号’耐热性优于‘长林53号’。【结论】在高温胁迫下,2个油茶品种幼苗的生理响应模式存在差异。综合隶属函数评价结果表明,‘大别山1号’的平均隶属函数值(0.559)高于‘长林53号’(0.449),‘大别山1号’的耐热性优于‘长林53号’。
摘 要:【目的】系统阐明草本层、枯落物层与腐殖质层3类可燃物载量的分布格局、主要影响因子,并构建高精度可燃物载量预测模型,以期精准识别杉木Cunninghamia lanceolata林高火险区域并制定差异化的林火管理对策。【方法】本研究以2020—2022年获取的湖南省702个杉木林标准地为研究对象,选取坡向、坡位、坡度、郁闭度等15个因子,使用单因素方差分析3种类型可燃物载量分布特征,运用Pearson相关性分析探究15个因子和3类可燃物载量相关性,采用Python 3.8语言建立线性回归、随机森林、梯度提升和XGBoost共4种可燃物载量预测模型。【结果】1)湖南省杉木林枯落物层(0.615~21.110 t/hm2)和腐殖质层(0~44.210 t/hm2)可燃物载量变幅极大,可燃物载量均值由大到小依次为腐殖质层(11.647 t/hm2)、枯落物层(6.407 t/hm2)、草本层(0.638 t/hm2),三者之间存在显著性差异(P<0.01)。2)草本层可燃物载量主要由草本盖度(r=0.673)正向驱动,受郁闭度(r=-0.290)、林分密度(r=-0.240)显著抑制;枯落物层可燃物载量以枯落物厚度为核心影响因子(r=0.657),海拔(r=0.098)与坡位(r=-0.119)通过影响分解速率间接调控其积累;腐殖质层可燃物载量与腐殖质厚度(r=0.780)、海拔(r=0.167)及总蓄积量(r=0.180)显著正相关。3)梯度提升模型在草本层(R2=0.6826)和枯落物层(R2=0.7518)表现最优,XGBoost模型在腐殖质层预测中效果最好(R2=0.6655)。机器学习模型(随机森林、梯度提升和XGBoost)显著优于传统线性回归模型,且具有良好的泛化能力。
摘 要:【目的】明晰林龄、密度与细根、土壤养分的关系,为大青山区油松人工林的科学经营与管理提供理论依据。【方法】设置8种不同林龄、密度(幼龄林中密度、幼龄林高密度、中龄林低密度、中龄林中密度、中龄林高密度、成熟林低密度、成熟林中密度、成熟林高密度)的油松Pinus tabulaeformis人工林样地24块。采用根钻法,分2层(0~20、20~30 cm)采集细根样品及土壤样品,揭示不同林龄、密度下细根生物量、形态特征及其与土壤养分的关系。【结果】细根生物量、根长密度、根表面积密度皆集中在0~20 cm土层。在幼龄林随着密度的增加,细根表现出增长的趋势;在中龄林至成熟林,随着密度增加,细根表现为先增后降的趋势;细根总生物量、根长密度、根表面积密度皆在中龄林中密度达到最大值,分别为411.60 g/m2、830.87 m/m2、224.05 m2/m3。土壤有机质、全氮、全碳、碱解氮、速效磷含量与细根生物量、根长密度、根表面积密度呈正相关,而与细根比根长、比表面积呈负相关。【结论】对大青山油松人工林进行科学经营管理时,结合林龄与密度的协同影响,幼龄林阶段宜采用高密度种植模式,中龄林及成熟林阶段宜采用中密度种植模式,更有利于促进林木生长发育。
摘 要:【目的】明确择伐强度、凋落物现存量与土壤理化性质间的关联,为落叶松人工林的可持续经营及土壤肥力维持提供理论与技术支撑。【方法】选取立地条件基本一致的长白落叶松人工林,于2018年按蓄积量进行了不同强度(25%、35%、45%)的择伐作业,并设置未择伐为对照,随后在各择伐强度的林分内分别设置了3块固定样地,于择伐经营5a后的2023年8月,在各样地内对凋落物的覆盖厚度和现存量、土壤理化性质进
摘 要:【目的】探究城市化背景下公园绿地土壤丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落特征,为南昌市公园的土壤微生物多样性和生态保护提供基础数据支持。【方法】在南昌市建成区内按不透水面面积占比划分(高、中、低)3个城市化梯度等级,对公园绿地土壤进行取样调查(63个样方)。使用高通量测序技术检测土壤中AM真菌的群落特征,分析AM真菌群落的结构组成、Alpha多样性与Beta多样性的差异,通过冗余分析解析AM真菌群落与土壤理化性质的相关关系。【结果】南昌市公园绿地的土壤AM真菌群落主要包括球囊霉属Glomus和类球囊霉属Paraglomus等优势属。Shannon指数和Simpson指数随城市化强度增加呈对数显著提升,分别增加3.89%和1.90%;而Dominance指数则呈对数显著降低,降低44.36%。土壤pH值、电导率、有机碳含量、全氮含量与球囊霉属、近明球囊霉属Claroideoglomus、盾巨孢囊霉属Scutellopora、巨孢囊霉属Gigaspora的丰度呈正相关,全钾含量、土壤含水率、土壤容重与原囊霉属Archaeospora、多样孢囊霉属Diversispora、双型囊霉属Ambispora、盾孢囊霉属Cetraspora、无梗囊霉属Acaulospora的丰度呈正相关,土壤全磷含量与类球囊霉属Paraglomus的丰度呈正相关。【结论】随着城市化强度的升高,AM真菌群落中物种多样性和群落均匀度升高,优势属的地位减弱,而土壤有机碳含量、pH值、全磷含量、全钾含量等土壤理化因子在影响AM真菌群落组成中发挥着关键作用。
摘 要:【目的】通过对长沙市2000—2020年土地利用类型数量变化、驱动影响机制、覆被转移类型和空间邻域分析,揭示长沙市的用地变化规律。【方法】基于PLUS模型掩膜提取栅格数据集,研究长沙市2000—2020年不同驱动因子对土地利用类型变化过程的相关性和影响机制。该模型的用地扩张模块通过自适应算法模拟空间演变,从而分析研究区域的动态过程。基于长沙市2000—2020年各土地利用时空变化数据,通过线性回归模型拟合研究时间和各类型数量的响应关系,通过最小化观测值与模型预测值的残差平方和,求得最佳拟合直线;同时,对选取的12个驱动因子归一化处理,得到栅格空间分布图、贡献率大小及均方根误差。基于随机森林算法得到各土地利用类型的发展概率,结合自然发展、生态效益最大化和城市经济发展3类研究目标,共设置自然发展情景、生态保护情景和城市扩张情景3种未来情景进行模拟分析未来土地变化。【结果】土地利用类型的变化与时间序列呈现出高度相关性,线性回归系数平均超过0.85。不同土地类型的主要驱动因子及其贡献各不相同。城市用地扩张区域主要受高程影响。2000—2010年高程因子贡献率达0.16,RMSE为0.23;2010—2020年高程因子贡献率下降为0.15,RMSE为0.24。在自然发展、生态保护和城市扩张情景下对未来土地利用的模拟预测中,城市扩张面积分别为145.22、46.93、317.64 km2,突出了政府政策措施在影响城市土地利用时空演变中的重要作用。【结论】2000—2010年城市扩张规模随时间呈稳定增长态势,同期耕地和林地缩减速率加快;2010—2020年建设用地扩张速率有所放缓且趋于稳定,耕地和林地等生态用地的缩减态势得到了有效缓解。影响机制中高程为主要影响因子,该时段影响率最小的为土种类型数量;12个驱动因子的时序变化特征,与长沙市2000—2010年城市扩张范围广、速率快,2010—2020年扩张规模受控、增速放缓的实际发展规律基本吻合。
摘 要:【目的】以武夷山国家公园为例,构建国家公园社区参与的社会-生态系统(CP-SES)框架,揭示影响社区参与的关键因子及其作用机制,以期推进国家公园社区参与,实现人与自然和谐共生。【方法】根据Ostrom提出的社会-生态系统(SES)框架,构建CP-SES框架。在此基础上,采取问卷调查与半结构化访谈法对武夷山国家公园乡(镇)开展调研,获取相关数据,运用有序多分类Logistic回归模型识别显著影响因子。
摘 要:【目的】提出一种高精度、高效率且适用于工业实际场景的刨花板表面缺陷检测方法,以解决当前刨花板生产中传统检测方法漏检率高、检测速度慢及复杂缺陷识别能力不足的问题,实现缺陷检测准确性与实时性的双重优化。【方法】以 RT-DETR-r18 为基准,用控制变量法开展消融试验,验证 ECG-CFNet、FSA、MPCA 3 大模块有效性;替换 SwinTransformer 和 VanillaNet 等主流轻量化主干网络,对比其训练效果;与 SSD、Faster-RCNN、YOLO 系列及原始 RT-DETR 对比,验证改进模型优越性;选取 mAP@50、GFLOPs 等关键指标,结合性能曲线、PR 曲线及可视化结果,全面评价模型检测精度、效率及工业适配性。【结果】在标准缺陷图像数据集上的对比试验结果表明,所提出的改进算法在平均检测精度(mAP@50)方面达到 91.9%,较原始 RT-DETR-r18 模型提升了 2.9%;同时,模型的参数量和计算复杂度均有所下降,表明在保障检测精度提升的同时,检测效率也得到优化。在裂纹、刨花和黑斑等典型缺陷类型的检测中,改进模型均表现出更高的识别率和更低的误报率。【结论】改进后的 RT-DETR 算法在保持较低计算资源消耗的前提下,显著提升了刨花板表面缺陷检测的精度和实时性,具备较强的工业可部署性和应用前景。
摘 要:【目的】通过木质粘弹性与树体动力学耦合建模,精确获取振动激励下果实及花苞的动态响应并判断其脱落状态,为油茶果振动采收参数设计提供参考依据。【方法】首先,通过压缩蠕变测试获取油茶木试样的蠕变数据,并采用广义Kelvin-Voigt模型对蠕变数据进行拟合,以确定油茶木的粘弹性参数。随后,通过压缩蠕变有限元模拟,对粘弹性参数的预测精度进行校验。在此基础上,进一步构建基于粘弹性本构模型的油茶树体有限元模型,开展模态分析与瞬态动力学分析,以获取树体的模态和特征频率,并计算果实与花苞在振动激励下的惯性力响应,最终依据惯性力响应峰值预测二者的脱落率。【结果】1)相较于常规二元、三元模型,广义粘弹性模型能显著提升测试区间内蠕变数据的拟合优度,准确表征油茶木的短期蠕变力学行为(预测精度达99.92%);2)在特定激振频率下,侧枝振幅远大于主干振幅,该“侧枝主振”模式可作为激振频率的选取依据;3)当以优选频率9.428 Hz进行主干激振(振幅10 mm,激振高度400 mm)时,果实脱落率达93.94%,花苞脱落率仅为6.06%,满足高效低损采收要求。【结论】本研究揭示了油茶树在特定频率下的“侧枝主振”现象,阐明了振动激励下果实与花苞的惯性力响应差异,建立了基于惯性力峰值的果实和花苞脱落判据。研究结果为油茶果的高效低损振动采收提供了可量化的参数设计依据。
摘 要:【目的】木质家具供应链市场需求受季节波动、突发事件冲击和多因素耦合影响明显,导致传统单一模型预测精度与稳定性不足。为此,本研究提出一种基于自适应游走矩优化与季节性、残差协同机制的木质家具供应链市场需求预测模型(AMBOP-SRC),以提高预测精度、鲁棒性和泛化能力。【方法】首先,对木质家具销售数据进行清洗、归一化及周粒度聚合,构建需求时间序列;其次,采用 SARIMA 模型刻画需求序列中的线性趋势与季节性规律,并提取初始预测残差;然后,进一步利用 PSO 优化 SVR 模型,对残差序列中的非线性波动进行拟合;在此基础上,引入自适应游走矩优化算法(AMBOP),对组合模型参数与协同预测过程进行动态优化,提高高维参数空间中的搜索效率与预测稳定性;最后,通过消融试验、模型对比试验和泛化试验,对所提模型进行系统验证,并采用 RMSE、MAE 等指标评价模型性能。【结果】消融试验表明,AMBOP-SRC 预测模型中任何组件的缺失都会导致预测性能的明显下降;AMBOP 不仅能对模型的参数进行优化,而且能够有效平衡季节性波动和突发事件响应之间的关系,实现算法与家具行业特性的深度适配。性能对比试验表明,AMBOP-SRC 预测模型的综合性能明显优于相应领域的经典预测方法,有效提高了木质家具供应链需求预测的精度和可解释性。泛化试验表明,AMBOP-SRC 预测模型在不同数据集上展现出良好适应能力,可应用于木质家具供应链各关键环节的需求预测。【结论】AMBOP-SRC 预测模型高度适用于木质家具供应链需求预测,具备较高的预测精度、良好的泛化性能,预测结果能为家具企业在库存周转率优化、生产计划动态调整等方面提供重要的决策参考,从而增强供应链的韧性。
摘 要:【目的】探究毛竹新 miRNA phe-novel-miR276 对木质素合成的调控作用,为毛竹材质改良与分子育种提供理论参考。【方法】采用生物信息学方法分析前期筛选获得的毛竹差异表达的新 miRNA(phe-novel-miR276);通过 qRT-PCR 检测其在毛竹不同组织中的表达模式,计算相对表达量并进行差异分析;克隆 phe-novel-miR276,构建过表达植物表达载体,经农杆菌介导转化水稻并筛选阳性转基因株系;测定转基因水稻与野生型水稻的木质素含量及 POD、SOD 活性,对比分析各项指标的组间差异。【结果】1)序列分析表明,phe-novel-miR276 与 miR398 家族具有高度同源性,推测其为 miR398 家族的新成员;2)phe-novel-miR276 在毛竹根、茎和叶中均有表达,且根部相对表达量最高;3)间苯三酚染色显示转基因株系茎、叶木质素染色深度变浅,微量法测定木质素含量的结果表明其茎、叶木质素总含量显著降低;4)qRT-PCR 检测显示,与野生型水稻相比,转基因株系中 phe-novel-miR276 的水稻同源靶基因 Os10g36848(编码 F5H)表达量显著下调。此外,转基因株系 POD 和 SOD 活性分别显著高于野生型。【结论】在毛竹中,phe-novel-miR276 可通过下调靶向调控木质素合成相关基因的表达发挥调控作用,并间接影响植株抗氧化酶系统活性。
摘 要: 【目的】揭示麻竹重要经济性状的遗传基础, 解析其遗传变异规律, 加速推动遗传改良与精准育种进程。