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2026年, 第46卷,第7期  刊出日期:2026-07-25
    特稿
  • 张琳, 刘庆雅
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 1-12. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.001

    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。

  • 林学
  • 贺鹏, 陈鼎泸, 邹凯伦, 王占印, 宁金魁, 吴亚通, 臧颢, 杨璐, 刘宪钊
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 13-21. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.002
    【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0.875 1)、胸径与树高(相关系数为0.682 0)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。

  • 林学
  • 何平, 汪盛民, 厉月桥, 孙建军, 喻龙华, 刘仁, 宋云霞, 聂林芽
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 22-32. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.003
    【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。

  • 林学
  • 张虎, 李世明, 姬永杰, 张王菲, 张浩芫, 刘晴, 侬庆龙, 张译
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 33-46. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.004
    【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。

  • 林学
  • 黄思瑶, 王琦, 王子逍, 徐玮, 向玮
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 47-57. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.005
    【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。

  • 林学
  • 刘星麟, 陈治霖, 陈友平, 胡文斌, 徐荣林, 钟益华, 唐亚
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 58-69. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.006
    【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。

    【方法】

    基于48根采自岷山中段东坡和西坡的岷江冷杉树木年轮样芯,利用R语言中dplR扩展包建立树木年轮年表并去除生长趋势,用Spearman回归分析方法和21 a滑动相关分析方法研究1951—2022年岷江冷杉对月均降水、月均气温、月均高温和月均低温的响应性与稳定性以及动态变化。

    【结果】

    东坡和西坡的岷江冷杉标准年表统计特征值有差异,其中西坡岷江冷杉对主要气候因子响应的敏感性更高。两者与主要气候因子的响应关系、响应时段及稳定性不一致:东坡岷江冷杉与上年5月降水量的相关关系在21世纪后达到显著水平,与当年9月降水量的显著负相关关系在1975年后逐渐减弱;而西坡岷江冷杉与当年6月和9月降水量的相关性整体不稳定,且与上年8月降水量呈显著正相关。东坡与西坡岷江冷杉径向生长均受上年7—8月气温限制作用和当年休眠期气温的促进作用,而西坡岷江冷杉对气温的响应敏感性更高。此外,西坡岷江冷杉与上年7月平均气温的显著负相关关系呈减弱趋势,而东坡岷江冷杉与上年7月平均气温的负相关关系则随着时间变化表现出不稳定性。

    【结论】

    岷山中段东坡和西坡岷江冷杉对降水量、气温的响应特征均不一致,且响应关系在不同时间尺度上表现出明显的非稳定性和动态变化特征,表明坡向差异是影响岷江冷杉径向生长气候响应的重要因素。

  • 林学
  • 李怡, 张亚东, 龙开莲, 黄国伟, 童帆, 洑香香, 张新叶
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 70-79. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.007
    【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6 m×2 m、6 m×3 m、6 m×4 m、6 m×5 m、6 m×6 m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6 a后增速渐缓;不同初植密度下的树高生长差异较小,但也在6 a后生长渐缓;‘华石2号杨’‘丹红杨’以及‘楚林2号杨’在6 m×2 m密度下可获得单位面积最大蓄积量,而‘中林2025杨’则在6 m×6 m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3 a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。

  • 林学
  • 吴敏, 陈明皋, 刘攀峰, 童琪, 童方平, 熊振宇, 陈瑞, 李贵
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 80-89. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.008
    【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 mg/g,NP)和低磷(0.2 mg/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。

  • 林学
  • 叶甜甜, 左继林, 冯资娟, 邱柏豪, 黄建建
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 90-101. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.009
    【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(D10)和复水第10天(R10)时调查各品种的生长情况,并测定叶片光合参数、叶片解剖结构及相关生理指标,运用主成分分析法和隶属函数分析法综合评价10个薄壳山核桃品种的抗旱性。

    【结果】

    1)干旱胁迫下不同薄壳山核桃品种均表现出叶片卷曲、枝干下垂等萎蔫现象,叶片厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均不同程度下降。其中,‘TJS’的降幅最大,其叶片厚度、下表皮厚度、海绵组织和栅栏组织厚度较D0时分别显著下降了27.42%、29.96%、32.67%、40.19%;‘C28’的降幅最小,其叶片厚度、下表皮厚度、海绵组织和栅栏组织厚度较D0时降幅4.73%~13.22%。2)与D0相比,D10时‘KD’的Pn、Tr最大[分别为4.53 μmol/(m2·s)、1.2 mmol/(m2·s)]且降幅最小(分别下降68.01%、83.72%),‘MD’的Gs降幅最小(75.86%);‘WQT’的Pn、Gs、Tr较小且降幅最大,降幅分别达91.30%、94.44%、95.35%。3)不同薄壳山核桃品种的根系活力呈现先升高后降低的趋势。D10时,各品种的根系活力虽有所降低,但除‘XN’和‘FKT’外,其余品种仍显著高于D0时的水平;其中,‘NKL’根系活力较D0升高了1倍,差异最大。叶片相对电导率(REC)随时间逐渐增加,仅D10时的REC与D0差异达到显著性水平。4)R10时,10种薄壳山核桃幼苗的叶片解剖结构、光合特性基本恢复到正常水平,而根系活力维持在较高水平,但薄壳山核桃各品种各项指标的恢复程度存在差异。5)各品种综合评价得分由大到小依次为‘KD’‘C28’‘NKL’‘MD’‘XN’‘FKT’‘WQT’‘TJS’‘BN’‘GX 5’。

    【结论】

    长时间干旱对各薄壳山核桃品种均会造成不同程度的损伤,及时复水能够缓解薄壳山核桃旱害情况,并且能使根系活力出现超补偿效应。因此,当夏秋季干旱时间长达10 d以上时应及时浇灌植株。对于季节性干旱的南方省份,宜考虑‘KD’‘C28’和‘NKL’等抗旱性较强的品种。

  • 林学
  • 彭兵阳, 张盼盼, 焦悦, 詹文勇, 吕佳斌
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 102-110. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.010
    【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’。

  • 林学
  • 张敏, 赵正萍, 颜学武, 邓平, 张素瑛, 邬颖, 彭坤
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 111-120. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.011
    【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=0.682 6)和枯落物层(R2=0.751 8)表现最优,XGBoost模型在腐殖质层预测中效果最好(R2=0.665 5)。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。

    【结论】

    1)湖南省杉木林部分林分枯落物层和腐殖质层可燃物载量极大,森林火灾发生和急速蔓延的风险不容忽视。2)郁闭度对草本层(极显著负相关)与枯落物层(极显著正相关)具有相反效应,林分间伐经营时需权衡二者风险,并在间伐后及时清理采伐剩余物,避免枯落物输入量激增;枯落物层在高海拔上坡位分解慢、累积多,需在冬、春干旱季节前对厚层枯落物实施计划烧除或机械清理;部分林分形成了深厚的腐殖质层,应将深厚腐殖质聚集区作为地下火防控重点,定期进行排查。3)梯度提升和XGBoost预测模型精度高、稳定性强,可为杉木林区可燃物动态监测、火险精准区划及科学防火决策提供技术支撑。

  • 生态学
  • 李雪慧, 何炎红, 白宇阳, 张海东, 梁鸿鉴, 谢智财
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 121-132. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.012
    【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。

  • 生态学
  • 杨贺, 刘盛, 李国伟, 刘庆忠, 何箭, 孙晓菲
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 133-142. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.013
    【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5 a后的2023年8月,在各样地内对凋落物的覆盖厚度和现存量、土壤理化性质进行调查,通过单因素方差分析、Mantel分析和结构方程模型构建,对不同择伐强度下凋落物覆盖厚度、现存量及土壤理化性质的变化和其相互间的关系进行研究。

    【结果】

    择伐经营5 a后,25%、35%、45%择伐强度下凋落物覆盖厚度与对照林分相比分别减小17.4%、30.3%、31.0%;未分解层厚度仅在35%、45%择伐强度下与对照林分相比分别减小32.7%、36.1%;半分解层厚度在25%、35%、45%择伐强度下与对照林分相比分别减小25.7%、44.2%、43.4%。高强度择伐(45%)对0~10 cm土层的土壤容重影响较大,与对照组相比减小17.7%;中弱强度择伐(35%、25%)对20~40 cm土层的土壤容重影响较大,与对照林分相比分别减小15.0%、11.0%。土壤含水率在高强度(45%)的择伐后较对照林分分别增大40.8%(0~10 cm)、21.8%(10~20 cm)、18.7%(20~40 cm)。0~40 cm土层中土壤紧实度最大值在不同择伐强度下表现从大到小依次为对照林分(785.0 kPa)、25%择伐强度(724.4 kPa)、45%择伐强度(525.6 kPa)、35%择伐强度(503.9 kPa)。中等强度的择伐(35%)下,0~10 cm土层土壤pH值和全氮、全磷、有机质碳、水解性氮含量与对照组相比分别提高5.5%、21.7%、39.8%、45.4%、51.3%。高强度(45%)的择伐下,0~10 cm土层土壤速效钾、速效磷含量与对照组相比分别提高30.0%、60.4%。通过结构方程模型拟合结果发现,择伐经营可以直接对土壤含水率、土壤化学性质产生显著的正向影响,对土壤容重、凋落物覆盖厚度、凋落物现存量产生显著的负向影响;凋落物覆盖厚度和现存量对土壤化学性质间接产生显著负向影响。

    【结论】

    择伐经营能显著减少林地表面凋落物堆积,改善林分内微环境,有利于地表落叶松针叶等凋落物的分解。在中高强度(35%、45%)的择伐后,能够加速凋落物的分解,有效促进土壤养分循环,对维持土壤肥力和预防土壤酸化有重要作用。

  • 生态学
  • 廖桂军, 邹庆娴, 钟嘉琳, 冉景望, 涂佳美, 吕欣然, 谢思雨, 刘玮, 王琼
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 143-152. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.014
    【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。

  • 生态学
  • 蒋纪峰, 佘济云, 曾哲礼, 李涛
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 153-166. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.015
    【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。

  • 生态学
  • 蔡雅婷, 魏思荟, 祁新华
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 167-181. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.016
    【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。

    【结果】

    1)治理系统中的“社区赋权”(OR为2.325,P<0.05)、行动者系统中的“参保意愿”(OR为1.430,P<0.05)与“技能培训”(OR为1.850,P<0.05)、互动与结果中的“野生动物肇事”(OR为0.641,P<0.01)是影响武夷山国家公园社区参与的4个关键因子;2)社区赋权、参保意愿及技能培训是推动社区参与的主要因子,而野生动物肇事则是阻碍社区参与的显著负向因子;3)在影响机制方面,社区赋权是通过赋予居民决策权、拓宽参与渠道,提升居民参与积极性;居民因商业保险效益而产生参保意愿,从而改变对国家公园的态度与社区参与策略;技能培训克服居民低教育水平的限制,增强其生计保障能力与参与动力;野生动物肇事破坏居民生计,从而使居民产生对国家公园的消极态度,阻碍社区参与。

    【结论】

    基于Ostrom构建的CP-SES框架,涵盖资源系统、资源单位、治理系统和行动者等子系统,可以对社区参与行动情境下的国家公园内各系统、要素之间的逻辑关系进行全景刻画。针对该框架诊断的关键问题及识别的影响因素,应通过保障社区赋权、加强技能培训、完善野生动物肇事补偿机制等措施,推进社区的充分参与,实现国家公园与社区的可持续发展。

  • 林业工程
  • 张韬, 肖汉龙, 杨春梅, 闫杰, 周良全, 贾曈乐
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 182-192. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.017
    【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。

  • 林业工程
  • 罗红, 马帅, 张立强, 谢志杰, 李立君, 廖凯, 赵青, 李伟嘉, 肖诗慧
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 193-202. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.018
    【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。

  • 林业工程
  • 屈俊林, 庞燕, 王忠伟
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 203-215. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.019
    【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。

  • 生物学
  • 韩莉, 高圆梦, 林小芳, 李英, 李雪平
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 216-224. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.020
    【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。

  • 生物学
  • 胡潇雪, 农珺清, 黄柳芝, 韦余成, 朱秀芬, 钟恒, 徐振国
    中南林业科技大学学报. 2026, 46(7): 225-234. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2026.07.021
    【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。

    【方法】

    以8个不同种源地麻竹苗为研究对象(种源地代码分别为LZ-1、LZ-2、LZ-3、LZ-4、BS、YD、JY、FJ),通过观测地上部分形态、地下部分形态及生物量,解析麻竹苗期的性状变异特征并计算遗传参数,结合隶属函数综合评价法,筛选出优良种源。

    【结果】

    11个表型性状在不同麻竹种源间均呈现显著(P<0.05)或极显著差异(P<0.01),其中YD种源出芽数最多(8.83);LZ-4种源展叶数、平均根长、叶面积、地径、株高均最高(分别为25.63、9.76 cm、9 566.77 mm2、19.70 mm、2.96 cm);LZ-3种源生根数、平均根直径、根生物量、秆数均最多(分别为23.19、1.22 mm、1.20 g、1.64);FJ种源秆生物量最大(82.93 g)。各性状遗传变异系数为0.34%~36.92%,遗传力(H2)均超过0.50,株高(0.96)、秆数(0.95)、叶面积(0.94)、地径(0.92)、出芽数(0.89)遗传力极高。相关性分析表明,出芽数与展叶数、平均根长、平均根直径、芽生物量、叶生物量呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,叶面积与芽生物量、叶生物量、根生物量、总生物量、秆数呈极显著(P<0.01)正相关。各性状遗传增益表型以LZ-4种源最突出,其出芽数(2.53%)、展叶数(7.03%)、平均根长(1.84%)、芽生物量(2.56%)、叶生物量(1.24%)及地径(2.23%)等多个性状表现出正向遗传增益。基于主成分分析筛选出4个主成分,累计贡献率79.034%,涵盖了麻竹生长活性、根系发育及生物量积累等关键表型特征。综合评价结果显示,LZ-4种源综合得分最高(1.179)。

    【结论】

    8个种源麻竹在苗期性状上表现出差异,其中以LZ-4种源表现最佳,JY、BS、LZ-2种源次之。