巍巍青松 铮铮铁骨——记南京林业大学森林资源与环境学院院长叶建仁教授

人们常常用各种诗词来赞叹松树的挺拔和坚实，也用“松寒不改容”来比喻人的坚毅品格。但可知道，松树也会生病．也会遭遇病虫害的侵袭？事实上．这一问题也是南京林业大学森林资源与环境学院院长叶建仁教授所关心和研究的科研课题。多年来．他先后主持国家科技支撑项目、国家自然科学基金、国家”948”项目等30余项省部级以上科研课题，对松树的病虫害防治做了大量突破性工作，也为我国林业发展和环境维护做出了诸多贡献。

高素质复合型水土保持专业人才培养的探讨——以南京林业大学为例

根据我国生态文明建设对水土保持专业应用型、管理型、教研型人才的需求,南京林业大学以"立足南方、面向全国"为指导思想,明确了水土保持专业人才培养的定位,并提出以培养具备求实创新能力的德、智、体全面发展的高素质复合型专业人才作为人才培养目标;同时,从素质、知识和能力3个方面对高素质复合型水土保持专业人才的培养提出要求,并据此对相应的培养措施进行了探索。一是通过完善学缘结构和专业知识结构、优化师资队伍年龄结构和职称结构、提升教师综合业务素质等,加强师资队伍建设;二是遵循"突出专业特色、拓展知识体系、优化教学环节、注重社会实用、凸显区域特点"的原则,优化专业课程体系;三是通过加强协同创新中心、重点实验室、校内外实践教学基地等平台建设以及建立多渠道的合作机制等,改善实践实习条件;四是通过为教师参与水土保持与荒漠化防治工程实践和了解国际相关理论和技术前沿等提供更多机会以及鼓励学生积极参与并在教师指导下自主开展科研工作等,提升师生的科技创新能力和应用能力;五是完善由班主任(headmaster)、辅导员(counsellor)、任课教师(subject teacher)和指导教师(advisor)组成的"班辅教导"体系,形成人才培养的合力。

行业特色院校构建虚拟仿真实验平台的实践探索——以南京林业大学植物保护学专业为例

文章首先分析了行业特色院校专业实验平台建设的现状,然后简述了行业特色院校构建虚拟仿真实验平台的必要性,又重点分析了行业特色院校构建虚拟仿真实验平台的途径,最后陈述了构建虚拟仿真实验平台的效果。

森林质量精准提升工程实施背景下森林经理学研究生培养模式的创新研究——以南京林业大学为例

森林经理学方向的研究生教育承担着为森林质量精准提升工程顺利实施和高质量培养必备人才的重任。在此背景下,森林经理学作为林学一级学科下一个重要的二级学科,需对“如何为高效、精准的森林经营活动培养掌握必要方法和技术手段的高级专门人才”进行深入思考,并以森林经理学研究生培养模式的改革创新为突破口,开展积极探索。根据森林质量精准提升工程建设对森林经理学研究生培养的新要求,按照“培养具备较高的学术素养和扎实的专业技能的高水平综合性专业技术人才”的培养目标定位,创新地提出森林经理学研究生“6+1”培养模式的设计思路,即从导师团队、课程体系、科研平台、实践平台、创新创业平台和国际联合培养平台的建设等6个方面,构建森林经理学研究生“六保障”培养机制;从质量监控与评价的目标、决策、实施过程、反馈和跟踪改善等方面入手,构建针对森林经理学研究生培养过程的质量监控和评价体系,从而使培养目标、培养过程和培养评价等3部分实现了有机结合。在“6+1”培养模式构建过程中,在对森林经理学二级学科的研究方向进行分类的基础上,探索实施了“方向式”导师指导制,并进行了相应的研究生导师团队建设;在“二”路平行设计统筹兼顾专业型研究生和学术型研究生(硕士和博士)培养的前提下,按照融通培养、专业提升、专业实践与创新“三”个培养模块以及专业基础、专业技能、专业综合实践、创新实践“四”个培养阶段搭建了“二三四”森林经理学研究生课程体系;从科研平台的基础建设、自身建设和项目支撑建设3个层面,构建了以协同创新中心平台、重点实验室平台、虚拟仿真实验平台、大型仪器设备共享平台为主,以学科基础实验室平台和校内外合作共建科研平台为辅的科研平台保障模块;此外,还构建了覆盖课程实践教学内容和实习实训教学内容的实践教学平台、为研究生开展创新研究和创新成果转化提供支持的创新创业平台,以及有助于拓展研究生的学术视野和提高其科研能力、国际交流能力的国际联合培养平台;特别是基于一体化设计构建了人才培养质量监控和评价体系,使培养评价与培养过程相结合,促进了研究生培养模式的自我进化。

基于计算机模拟模型的林木冠层太阳短波辐射定量分析方法

【目的】定量模拟和刻画林木冠层太阳短波辐射的分布和截获情况,于时空变换下反演太阳短波辐射在不同林木冠层内的辐射通量变化,为林木培育经营和提质增效提供理论依据。【方法】首先,以公共数据集和真实扫描的校园内林木激光点云数据为例,结合设计的机器视觉算法,对林木激光点云进行枝叶分离和单叶分割,并用合适大小的椭圆形和圆柱体几何单元分别拟合每片叶片和骨架,开展林木真实模型重建;其次,运用计算机图形学方法,结合研究地点的经纬度和时刻,模拟太阳入射光线,并引入物理学的双向反射和透射分布函数及蒙特卡洛光线追踪算法,开展反射和透射光线与冠层内叶片的碰撞模拟;最后,根据仪器测量得到的不同树种叶片平均粗糙度和折射率,结合光线追踪算法,实现林木冠层内短波辐射分布计算和木林冠层光截获效率评估。【结果】利用本研究方法计算时空变换下不同树种(芒果、橡胶、紫薇、樱花)4株树冠及一片香樟树林的直射、反射和透射太阳辐射通量,其中直射辐射通量占比约86%、反射辐射通量占比约5%、透射辐射通量占比约9%。叶面积指数高的树冠会拦截更多直射和透射光线;在太阳高度角较小时刻(上午或下午),斜射的太阳光线反射后易与树冠中其他叶片发生二次求交,产生较多反射辐射通量。同时,由于林木的趋光性,中午树冠光线拦截率高于上午和下午10%左右。比对采用本研究方法计算的树冠辐射通量拦截比值和样地手持光电仪器实测结果,绝对误差小于6%。【结论】在测绘科学、计算机图形学及林学多学科视角融合下,本研究基于激光点云重建树木真实表观形态结构,并将蒙特卡洛光线追踪算法与物理学的双向反射和透射分布函数相融合,真实模拟光线在树冠中的传播过程,可准确获取林木冠层内太阳短波辐射分布与树冠辐射通量拦截值,对研究时空变换下林木太阳辐射吸收、光强与树冠形态结构的耦合关联及不同表型参数的林冠辐射传输模型均有重要启示意义。

尾巨桉林分生长对间伐和修枝响应的分析与预测

[目的]探究不同强度的间伐与修枝对尾巨桉林分生长的影响,建立BP神经网络模型并验证模型对间伐和修枝处理下尾巨桉林分生长的预测作用,为尾巨桉的高效经营技术提供理论指导。[方法]以南方国家级种苗示范基地20%、40%和60%间伐与38.18%、42.39%和48.18%修枝强度的尾巨桉为对象,在处理后连续7 a调查林分生长指标,计算累积增量,分析不同间伐和修枝处理对林分生长增量的影响,并运用BP神经网络建立了5种林分生长累积增量对间伐和修枝响应的预测模型,以均方根误差、Kappa值和Pearson相关系数对模型预测效果进行对比,判断最优模型。[结果]间伐促使尾巨桉林胸径、冠幅和单株材积的增长,但不促进树高增长和出材量增加,60%间伐的样地尾巨桉胸径和单株材积增量最高,20%间伐的冠幅增量最大,不间伐的树高增量最高。修枝促进尾巨桉胸径增长,对树高和蓄积量增长无影响,38.18%修枝的胸径增量最高,60%间伐+48.18%修枝是处理中有助于尾巨桉林分生长的组合。间伐和修枝均能促进尾巨桉林分径阶分布右偏,但修枝的效果不如间伐显著。综合来看,隐含层节点数为4的尾巨桉BP神经网络模型预测结果的均方根误差最低,Kappa系数和r值最高,可预测7 a内的间伐和修枝效果。[结论]间伐和修枝均显著促进尾巨桉林分生长和径阶分布右偏。高强度间伐和修枝相结合更有助于尾巨桉人工林生长和大径材培育。合理的BP神经网络模型能准确地预测间伐和修枝对林分生长的促进效果,是林分生长预测的优异模型。

基于TLS和ALS融合数据的杨树林木表型参数提取研究

基于激光雷达手段获取杨树林木表型参数的方法,探究树木点云提取更优林木表型参数的能力,为林木经营方案的编制提供有力的数据支撑与参考依据。根据地基激光雷达(TLS)与机载激光雷达(ALS)的融合点云数据,利用几何特征树木骨架、提取不完全模拟水分和养分传输的算法(ISTTWN),建立三维单木模型,并获取杨树单木的胸径、树高以及枝条属性因子。结果表明,融合数据的胸径、树高提取值的平均值均高于TLS数据的提取值,同时提取精度也更高。在所提取的枝条属性因子中,提取精度依次为着枝高度>枝长>弦长>着枝角度>分枝角度>弓高,且融合数据的提取精度更高。从RMSE、MAE、MAPE、R^(2)4个方面对枝条属性因子进行提取精度评价,枝长的拟合度最高,地基和融合点云提取值分别达到0.985、0.989;角度的拟合度相对较低,TLS着枝角度提取值的R^(2)仅0.775,但融合后的着枝角度的拟合度提升明显,达到0.887。基于不同相对着枝高度对提取精度分析,未融合前相对着枝高度0.4~0.6的枝条属性精度最高,而后其精度随着冠层高度的增加而降低,由于融合后的冠层点云密度提高,枝条属性因子的提取精度较融合前显著提升,且在相对着枝高度0.8~1.0时提高最为明显,相对提取精度最低的弓高提高了10.04%。研究认为TLS与ALS融合点云数据后,由于数据之间的相互弥补,有效提高点云密度,在三维树木模型研建中能够显著提高林木表型参数的数据提取精度,其中冠层提取精度提升最为明显。

专业课程开展思想政治教育教学的探索--以“林业遥感”课程为例

为了落实立德树人根本任务,近年来,课程思政建设作为实现知识传授与价值引领相统一、育人与育才为一体的重要途径,已成为当前高等教育课程改革的重要方向之一。“林业遥感”课程作为高等林业院校林学类专业的专业基础/特色课程,担负着专业知识传授以及地学和林学价值启迪的重任,以课程思政理念为指导在专业课程教学中引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观具有重要意义。为了推进思想政治教育与专业教育的有效融合,实现两者的良性互动发展,“林业遥感”课程开展了在专业教学实践中融合思想政治教育教学的探索。一是加强高校教师的政治理论学习,建立“请进来、走出去”培训机制,完善师资队伍内部的思想政治学习交流制度,健全校、院、系3级思想政治教育教学督导与评估体系和相应的信息反馈体系,提升教师队伍的思想政治素质。二是从哲学思维、专业理论和技术发展历程、生态文明建设理念等角度深入挖掘家国情怀、民族精神、科学精神、人文素养和生态素养培养的育人元素,构建专业课程的思政育人知识体系。三是兼顾思想政治教育特点,在专业课程教学中创新方法,综合采用案例式、启发式、专题式、讨论式等多元化教学方法。四是以思政育人理念为指导,对教师考核和课程考核的评价体系进行改革创新,构建“师生同评”的专业课程教育教学评价体系,通过学生评教、教师互评、教师自评等多种形式,从教学过程和教学效果的角度对专业课程教师的思想政治素质、师德师风、育人能力进行综合考核评价;通过学生自测和互测、教师评测、阶段性考核、分组式考核相结合,以及在课程知识点考核中融入哲学思维、民族精神、生态文明建设理念的考察等,实现对学生学习全过程和全要素的监测、考核、评价和反馈。

长三角地区南京市表土重金属污染特征及源解析

以南京市主城区浅表层土壤为例,分析长三角地区典型工业城市土壤重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的污染特征,并用克里金法与多元统计分析法,解析土壤重金属来源.结果表明:南京市主城区土壤中Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn均存在富集现象,含量均值分别为0.24、76.9、36.45、707.22、35.48、32.65和99.75mg/kg.从空间分布特征来看,南京市土壤重金属元素Zn、Cu、Cd和Pb在工业区含量较高,Zn、Cu及Pb在老城区存在高值;Ni、Cr在工业区含量普遍较高,在老城区含量整体较低;Mn分布趋势较平缓,且与其他6种重金属元素分布特征明显不同.结合主成分分析与聚类分析结果可知,南京市土壤中Zn、Cu、Cd、Pb主要受工业和交通活动的影响,Ni和Cr主要受工业活动影响,Mn主要为自然来源.工业与交通活动是造成长三角地区工业城市土壤重金属污染的重要原因,同时也是长三角地区土壤重金属污染治理的重要方向.

基于MaxEnt模型的橡胶林下金花茶套种适宜区研究

为明确橡胶林下金花茶套种适宜区,基于金花茶在中国已有的历史分布记录,结合环境数据,首先采用广义相加模型(GAM)、随机森林模型(RandomForest)和最大熵模型(MaxEnt)分别对金花茶在中国的潜在适宜区进行模拟,根据金花茶已有的分布记录和受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积(area under curve,AUC)以及Kappa系数对3个模型进行比较,挑选最优模型;然后通过图像处理手段,结合橡胶种植区及最优模型模拟结果,最终获得云南、广东、海南3省橡胶林下金花茶潜在的种植区域。结果表明,MaxEnt模型预测结果与金花茶在中国的分布记录有较高的重叠性,且ROC分析法的曲线下面积(AUC)>0.9,Kappa系数>0.8,证明MaxEnt模型预测结果较为可靠;影响金花茶潜在适宜区分布的主导因子是年均温度、积温、最干季湿度和湿润指数;海南省、广东省和云南省橡胶林下的金花茶高适宜区面积分别为20.92万、2.59万、15.11万hm^(2),主要集中分布在海南省的儋州和白沙、广东省的高州及云南省的勐腊和河口等市县;中适宜区在海南省、广东省和云南省,面积分别为25.71万、1.13万、23.78万hm^(2),主要分布在海南儋州、广东化州和云南景洪等市县;低适宜区主要分布在海南琼海和万宁、云南耿马和沧源等市县,面积为3.74万hm^(2)和12.86万hm^(2)。研究明确了橡胶林下套种金花茶的适宜地区及发展潜力,对金花茶的引种试验和栽培驯化提供了依据,也为林下套种物的筛选提供了一种新的方法。

不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征

为揭示福建省洋口林场不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征,以15年林龄的第三代优良组培材料和实生苗(包括洋003(Y003)、洋008(Y008)、洋020(Y020)、洋061(Y061)、洋062(Y062)、第2代种子园良种(Ysec)和无性系混系扦插苗(Ymix))共计7种无性系杉木人工林土壤为研究对象开展室内培养试验,测定培养期间土壤无机氮含量变化,进而计算不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率。结果表明:不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率均处于较低水平(净矿化速率和净硝化速率分别为–0.093~0.118 mg·kg^(–1)·d^(–1)和–0.021~0.051 mg·kg^(–1)·d^(–1)),表明亚热带地区杉木人工林土壤的供氮能力较弱。但在不同无性系间氮净矿化和硝化速率均存在显著差异。Y061土壤的平均净矿化速率显著高于其他无性系人工林土壤,为0.118 mg·kg^(–1)·d^(–1),其次为Ymix和Y062无性系,分别为0.046 mg·kg^(–1)·d^(–1)和0.033 mg·kg^(–1)·d^(–1);而其他4种无性系土壤平均净矿化速率均为负值,表现为无机氮的净同化作用;对不同无性系杉木人工林土壤而言,Y008的净硝化速率最高,为0.051 mg·kg^(–1)·d^(–1),其次为Ymix和Y020无性系,分别为0.003和0.007 mg·kg^(–1)·d^(–1),其他4种土壤平均净硝化速率均为负值,表现为硝态氮的净同化作用,因而保氮能力强。综上,Y061和Y062两种无性系杉木人工林土壤的供氮能力和保氮水平显著高于其他无性系,而Y008土壤发生淋溶等氮素损失的风险高于其他无性系,在实际栽植中应当合理选择无性系树种以保证更好的土壤肥力供应。

2013―2021年南京热环境时空演化及扩张驱动机制研究

基于Landsat 8 OLI-TIRS遥感影像,利用辐射方程算法反演得到南京市地表温度数据。从数量和速度方面揭示南京市2013―2021年间热环境景观的时空变化特征,并进一步利用核密度分析和空间质心迁移轨迹揭示热环境景观的空间演变特征。此外,借助PLUS模型探究了2013―2021年热环境景观的驱动机制。结果表明:(1)2013―2021年间中温区景观在研究区占主导地位,其中2017―2021年热环境景观变化最强烈,其综合热环境动态度为23.94%。(2)低温区的核密度高值主要位于水域和林地,北部集聚特征较为明显;次低温区的核密度分布特征表现为北部和南部较密集且破碎化明显;中温区的核密度分布呈“中间少四周多”的格局;次高温区景观呈多核心增长的趋势;高温区景观集聚特征最为显著,主要分布于长江两岸及各市区的中心地区。(3)低温区质心迁移速度最快,整体上向东北方向移动了21.30 km;次低温区质心迁移速度由慢到快,先向西北移动9.52 km,后向东南移动17.88 km;高温区、次高温区、中温区质心整体向西南方向偏移,移动距离分别为19.99、4.77、4.04 km。(4)从不同热环境景观扩张的驱动因子来看,低温区、次低温区和中温区扩张的驱动力主要是受高程的影响,次高温区和高温区扩张的驱动力主要是距住宅距离和距工厂距离。本研究对于加强南京地表热环境的监测和促进城市生态环境可持续发展具有重要的参考意义。

“课程思政”视域下的课堂教学改革路径探索——以经济林栽培学为例

经济林是实现乡村美、产业兴、百姓富和绿色发展总体目标的重要基石,服务于保障国家粮油安全、巩固脱贫攻坚成果、推进乡村振兴等国家战略。经济林栽培学作为专门研究经济林栽培理论和实践的综合性课程,是林学专业理论与技术融合共进的核心内容。针对经济林栽培学课程教学目标、内容及方式与专业育人的协同体系建设,思政元素的挖掘及融入课程的途径等进行有益探索,结合本校特色,以期构建林学专业课程思政新模式。融合思政教育和专业思想教育,使学生了解经济林对我国生态文明建设的巨大贡献,激发学生强烈的专业使命感与社会责任感,促使学生努力提高自身专业知识水平和业务素养,成为一名德才兼备、全面发展的林业人才。

目标树抚育间伐对老山林场天然次生林直径分布的影响

研究老山林场天然次生林目标树抚育前后的直径结构特征及动态变化规律,为该地区林分经营提供理论指导。本研究基于实测的31块标准地调查数据,以老山林场5种主要林分类型(杉木纯林、针叶混交林、针阔混交林、硬阔叶混交林、阔叶混交林)为研究对象,采用Weibull、Logistic和Cauchy分布概率密度函数对抚育间伐前后的林分直径分布进行拟合,对比分析林分直径分布及其变化规律。结果表明,(1)抚育后,5种林分类型的平均胸径和平均树高都得到提高,针叶混交林和硬阔叶混交林增加的幅度最大。(2)对比抚育前后的分布函数拟合效果,Weibull分布函数更适合于拟合杉木纯林(R2最大分别为0.85、0.79),Cauchy分布函数则在阔叶混交林中拟合表现较好(R2最大分别为0.96、1.00)。目标树抚育间伐调整了研究区的林分直径结构和树种组成,为老山林场的科学合理经营提供借鉴。

面向可持续发展的南京市小流域分类

构建了面向可持续发展的小流域二级分类体系,并从自然条件、人居环境、经济发展3个维度筛选了14项分类指标,利用层次分析法、逐级判别法对南京市334条小流域进行分类。结果表明,南京市334条小流域涉及17个类型,基于生态安全的一级类中,生态中敏感型和生态低敏感性数量最多,分别占41.02%和40.72%;基于主导功能的二级类中景观休闲型和城镇宜居型较多,分别占28.44%和20.66%,其次为生态保育型、绿色发展型和美丽乡村型,分别占17.37%、15.87%和13.71%。研究结果为南京市及江苏省其他城市的小流域分类提供了理论依据和实用方法。

林业企业利益相关者及其相关性分析

现代林业由生态系统、经济系统和社会系统组成,具有生态、经济和社会效益,是一个多元、多层次的复杂系统。在将林业产业划分成以营林为主的林业一产、以林木加工为主的林业二产和以销售服务为主的林业三产的基础上,从供需、企业、空间、价值4个维度建立利益相关者的识别方法,识别企业管理者、股东、员工,供应商、消费者,政府,社区、公众,环境,其他特殊利益相关者等为主要利益相关者,在调研数据分析的基础上按4个维度分析各利益相关者与林业企业的相关性大小,为林业企业编制社会责任报告及其内容确定奠定基础。

南京椴的资源现状及园林应用前景

阐述了南京椴在江苏省的野生资源现状、经济价值、园林应用前景以及其研究现状,提出了南京椴的资源保护对策及急需解决的问题。

南京地区园林绿化竹种生态适应性评价

针对南京地区城市绿化竹种要求,选择生长和抗性指标,用集对分析方法,分析和评价南京林业大学竹种园55个竹种的生态适应性。结果表明:丛生竹种中,金丝慈竹在南京地区生态适应较好;凤尾竹生态适应性差,小琴丝竹、孝顺竹竹种适应性中等。而散混生竹种中粽粑竹、四季竹、毛壳花哺鸡竹、衢县苦竹、宜兴苦竹、长叶苦竹、大明竹、矢竹、秋竹、翠竹、菲白竹、鹅毛竹等竹种生态适应性较好。黄皮绿筋竹、斑竹、白纹阴阳竹、平竹等竹种适应性较差,其他竹种适应性中等。

小班尺度森林资源质量评价——以南京市老山林场为例

森林资源质量评价方法众多且各具特色,以江苏省南京市老山林场为例,利用林地数据库,基于森林小班尺度选取森林生产力、立地质量和林分结构稳定性3个方面进行森林质量评价,拟定郁闭度、胸径、单位面积活立木蓄积量等11个评价指标,采用数字归一化、层次分析法并结合专家意见,构建了一套森林资源质量状况的评价指标体系,将整个林场森林资源质量状况划分为5个等级,分别为优、良、中、差、劣。结合部分样地实地考核结果与老山林场实际情况,认为评价结果与森林资源质量的真实状况相符,评价方法可行,老山林场急需进行有效合理的森林抚育,改善林分结构,提高森林质量。基于林地数据库合理建立森林资源质量评价体系,整体掌握森林资源质量状况,及时了解森林资源动态变化,为制定科学的森林可持续经营方案提供依据,数据来源方便快捷且准确性高,评价结果可直接运用到森林经营实践中。

贵州喀斯特地区林业可持续发展的主要特征与对策

结合贵州省林业可持续发展的实际,分析了喀斯特地区林业可持续发展的主要特征,并提出了环境整治、植被恢复、珍稀植物保护、森林生态旅游及生态经济林业开发等喀斯特地区林业可持续发展的对策。