产教融合模式下资源利用与植物保护专业学位研究生培养路径探索——以东北林业大学为例

在全国专业学位研究生招生规模不断扩大的背景下,基于人才培养需要,特别是东北黑土地保护的迫切需求,资源利用与植物保护专业学位研究生培养应采用产教融合模式,建立优质培养基地,在实践教学中培养学生的创新创业能力和科研素养,从而保障研究生的培养数量和质量。以东北林业大学为例,介绍资源利用与植物保护专业学位研究生培养现状,分析现存实践教学体系不完善、师资力量相对有限等问题,探索产教融合模式下资源利用与植物保护专业学位研究生培养的途径,即培养过程依托科研项目、完善产教融合的校企合作机制、建立培养质量评价体系、规范培养基地建设遴选标准。产教融合模式培养的毕业生能熟练掌握现代农业生产相关前沿技能,能够独立开展农林业技术研究、应用与开发。

东北林业大学“菌物学”课程的教学改革

菌物与人类的关系非常密切,在我国加强“菌物学”的本科教学和普及菌物学的知识非常必要。论文从充分认识加强“菌物学”本科教学的重要性、菌物学教学内容的更新和改革、菌物学教学方法和教学手段的更新和改革、菌物学课程的网络建设等方面,阐述了东北林业大学的菌物学教学队伍对“菌物学”课程进行的一系列教学改革与实践。

东北林业大学林学专业多元化人才培养模式的研究与实践

高校人才培养的目标涵盖应用型、复合型和学术型专业人才。为了顺应林业行业和林业科学研究对多样化人才的需求,东北林业大学林学专业进行了多元化人才培养模式的研究与实践。在人才培养模式改革过程中突出了个性化和多元化,注重因材施教,实现了培养多样化人才的目标;打造研究型教学团队,提升了教师队伍的教书育人能力,实现了教学、科研"双馨";优化课程体系,强调宽厚的基础知识与精湛的专业技能并重;遵循因材施教的原则,依托精品课程建设改革教学方法,强调教学方法要符合课程的特点;完善实践教学体系,注重内涵建设,通过整合资源推进协同创新。实践证明,东北林业大学林学专业实施的多元化人才培养模式符合人才培养的规律,有利于加强学生的能力培养和素质培养,促进了人才培养质量的提高,满足了国家和行业对林学专业人才的需求。

东北林业大学“菌物学”课程实践教学的探索与改革

实践教学是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。根据东北林业大学"菌物学"精品课程的教学特点,对该课程实践教学环节进行了一系列探索与改革,遵循着主动实践和实践育人的观念,教学队伍进一步树立了多实践、重创新、高质量的实践教育理念,突出了实践教学在创新人才培养中的重要地位。从加强实践教学环节的规范化建设和科学化管理、更新和改革"菌物学"实验课教学内容和教学方法、改善实践教学条件、培养高素质的青年教师队伍等方面,进一步深化实践教学改革,为提高人才培养质量奠定实践教学基础。

东北林业大学“种苗学”课程实践教学若干问题的探讨

"种苗学"是东北林业大学林学专业的核心专业课程之一,也是黑龙江省的精品课程,具有实践性强的特点。从该课程在林学专业实践教学中的特点出发,指出了"种苗学"在实践教学中存在的教学内容陈旧、教学手段落后、实践教学基地建设不足等问题,提出了调整实践教学内容、选择合适的教学方法和教学手段、加强实践教学基地建设等,是该课程实践教学改革的主要方向。

东北林业大学“种苗学”课程研究性教学的调查分析及教学模式的构建

"种苗学"是东北林业大学林学专业的核心课程之一,也是黑龙江省精品课程。为进一步提高"种苗学"课程的教学质量和效果,对开展研究性教学进行了调查分析,提出了研究性教学模式的构建原则,从教学内容体系、教学模式选择、教学效果考核方法等方面初步构建了"种苗学"课程的研究性教学模式;同时制定了研究性教学模式的监督机制。通过该教学模式的初步实施,充分调动了学生参与课程学习的积极性,提高了学生对专业学习的兴趣,取得了较好的教学效果。

农林高校研究生新生养成教育探析——以东北林业大学林学院为例

近年来,随着高校研究生招生人数的不断增加,高校研究生的数量日渐增多,研究生生源的多样化、复杂化日渐凸显。高校应根据研究生的身心发展规律和专业发展需求,运用多种途径和方法,对研究生新生进行系统性的养成教育,规范其科研学习方法和生活行为习惯,形成良好的思维方式和拓展思路,培养其专业深造和步入社会应具备的各方面能力。

不同树种对东北林业大学地区大气中总悬浮颗粒物的吸附研究

通过研究不同树种对空气中总悬浮颗粒物的吸附能力——以东北林业大学内针叶林、阔叶林为例,对东北林业大学校园内树叶表面对空气中总悬浮颗粒物的吸附的含量进行测定。针对秋冬月份不同品种、不同形态大小的针叶树种的滞尘能力进行横向比较,再针对针叶树种和阔叶树种的滞尘能力进行纵向对比,利用树种生物量模型推算方法,结合对东北林业大学地区总体乔木植株数量的估测。以此来比较其二者对空气中总悬浮颗粒物的吸附能力,探讨二者中谁更易吸附污染物而产生净化作用。

基于创新实验项目的大学生创新能力培养与实践——以东北林业大学森林保护专业为例

培养具有创新能力的森林保护专业人才是国家发展的需要。东北林业大学专业森林保护专业是国家一流本科专业,专业基础雄厚,拥有的国家林业局森林病虫害生物学重点开放性实验室和黑龙江省外来林木有害生物重点实验室,可为大学生创新实验项目顺利实施提供平台保障。本文针对项目的具体实施过程中的几个问题进行讨论,供同行参考。

面向未来的中国智慧林业:观测仪器体系的演进与发展趋势

森林观测信息的生产是支持智慧林业工作开展的基础和先导。本文以森林观测仪器技术体系的构建历史、现状和未来为切入点,以基础性公共技术的发展脉络为支撑,深入分析森林观测仪器与森林观测需求的耦合程度。传统森林观测仪器体系在时效性和准确性上已经无法满足日益发展的林业调查的需要,观测仪器存在孤立性高、难以集成、操作繁琐、效率低等问题。这主要是由于当前针对森林观测研究偏重对成熟仪器使用和数据分析,观测仪器的研发偏重算法补偿和集成第三方元件,轻物理结构设计等因素造成。面对基本测量原理鲜有更新、森林观测标准制定滞后于新型技术发展等问题,本文从对观测仪器现在和未来的联合模式进行阐述,从逻辑架构到物理技术层面上分析森林观测仪器联合模式可能在未来出现的发展状况与应用前景。最后,基于当前基础性技术发展的趋势,对可能出现的几种新形态的森林观测仪器进行推测,并以此展望在近未来可能在中国实现的一种智能森林观测体系的雏形。

森林管理对东北次生林植被碳密度及其分配的影响

以东北东部山区4种管理梯度下相同演替年龄的森林群落为研究对象,包括天然次生林(WB)及在其冠下人工更新红松(Pinus koraiensis)的混交林(MA),并对MA进行透光抚育形成的择伐红松林(SK)和对SK适时疏伐形成的疏伐红松林(KT),其管理程度依次增强。采用样地清查结合异速生长方程法量化植被碳密度(VC)及其各组分碳密度;测定多样性、针阔比等群落特征和土壤氮、磷等养分特征,探究森林管理对植被碳密度的影响。结果表明:演替先锋优势种(PI)、演替后期优势种(LT)和林下植被层(UC)的碳密度在4种管理措施间存在显著差异,其中,LT由WB的9.39 t/hm^(2)增加到KT的107.02 t/hm^(2)。但是,伴生种的碳密度在4种管理措施间差异不显著,其碳密度波动范围为8.41—14.89 t/hm^(2)。VC随森林管理强度显著提升,其波动范围为96.34—135.40 t/hm^(2),VC年平均增长量波动范围为1.50—2.11 t hm-2 a-1,且在管理措施间存在显著差异。PI、LT和UC占植被总碳密度的比例在4种管理措施间存在显著差异,其中PI的占比随着上述管理措施逐渐降低,而LT的占比显著升高(由WB的14.0%提升到KT的82.2%);植被残体与活体生物量碳密度之比以及地下与地上的生物量碳密度之比在4种管理措施间均存在显著差异,其比值的波动范围依次分别为0.05—0.13和0.24—0.30。乔木层碳密度与树种多样性存在显著负相关,而林下植被层碳密度与树种多样性呈显著正相关。并且VC与土壤氮储量、磷储量无显著相关性。这表明,在同一气候条件下,群落特征和树种组成是决定植被碳密度分异的重要因素,并且通过提升后期优势种占比的积极森林管理提升了东北次生林植被的碳密度和碳固持能力。

基于树种随机效应的东北林区主要针叶树种含碳量模型构建

为准确估算东北林区针叶树种含碳量,通过林木易测因子推算难于测定的单木含碳量。基于黑龙江省3种针叶树的129株解析木数据,分析4种树木各组分(即树干、树枝、树叶和树根)的含碳率差异,并采用似乎不相关回归(SUR)方法构建树木各组分一元含碳量SUR模型(SUR1)和二元含碳量SUR模型(SUR2),并在SUR模型的基础上引入树种混合效应,进而构建似乎不相关混合效应(SURM)模型(SURM1和SURM2)。采用随机抽样的方法选择样木构建校正样本,用于计算各个树种的随机效应参数,并评估模型在不同样本量下的预测能力。结果显示:(1)引入树种混合效应后,枝和叶的含碳量模型拟合效果改善较为明显,R^(2)_(a)均提高17%以上,干和根含碳量模型的R^(2)_(a)分别提高6%和13%;(2)SURM2在树干含碳量的拟合和预测精度上优于SURM1,在树叶、树枝和树根含碳量的拟合和预测精度上与SURM1差异不大;(3)当使用随机抽取的3棵株样木计算树种水平随机效应时,SURM模型的预测表现要优于SUR模型和仅考虑固定效应的SURM模型。在基础的SUR模型系统中引入随机效应可提高模型的预测精度。本研究推荐使用SURM模型预测东北林区3种针叶树含碳量,为东北林区针叶树种含碳量的估算提供参考。

去除凋落物和草毡层对寒温带典型森林土壤活性有机碳的短期影响

[目的]探究去除凋落物和草毡层对寒温带森林土壤活性有机碳的影响,为我国寒温带森林土壤碳循环的研究提供科学参考。[方法]以大兴安岭北部3种典型森林(白桦林、樟子松林和兴安落叶松林)为研究对象,在3种林型中设置对照、去除凋落物、去除草毡层以及去除凋落物和草毡层4种处理,于2021年9月对各处理不同土层(0—10 cm和10—20 cm)土壤进行取样,研究其土壤活性有机碳组分及其影响因子。[结果]在0—10 cm土层,与对照相比,去除凋落物后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中无显著变化,而在兴安落叶松林中显著降低了25.49%和39.40%;土壤微生物量碳含量在白桦林和兴安落叶松林中显著降低了19.26%和18.86%,而在樟子松林中无显著变化。去除草毡层后土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在白桦林和樟子松林中显著降低了16.08%,60.69%和17.38%,17.33%,而在兴安落叶松林中的变化不显著;土壤微生物量碳含量在3种林型中显著降低了19.47%~42.02%。同时去除凋落物和草毡层后3种林型土壤微生物量碳和易氧化有机碳含量极显著降低了22.03%~27.01%和52.22%~57.01%;土壤可溶性有机碳含量降低了11.25%~22.18%,其中白桦林和樟子松林达显著水平;在10—20 cm土层,不同去除处理对3种林型土壤可溶性有机碳和微生物量碳含量均无显著影响,白桦林和樟子松林土壤易氧化有机碳含量分别在去除草毡层以及同时去除凋落物和草毡层后显著降低,而兴安落叶松林土壤易氧化有机碳含量无明显变化。3种林型土壤活性有机碳各组分与土壤总有机碳、全氮、含水量呈显著正相关,与土壤pH则呈显著负相关。[结论]去除凋落物和草毡层降低了土壤活性有机碳含量,凋落物和草毡层的存在有利于土壤活性有机碳的形成与累积。

采伐限额对大兴安岭盘古林场森林碳汇强度的长期影响

【目的】探明采伐限额对林场尺度森林碳汇强度及其持续时间的影响规律和机制,量化不同采伐限额对林场尺度森林多目标经营决策的影响,为全面提升森林质量和碳汇功能提供理论基础。【方法】以大兴安岭塔河林业局盘古林场为例,模拟退火为优化算法,考虑活立木、枯死木、枯落物、木材产品、采伐/加工以及替代效应的碳库,建立以木材生产、生物质能源和碳汇综合收益最大化为目标的经营规划模型,并量化不同采伐限额(情景1:每分期0 m^(3);情景2:每分期19000 m^(3);情景3:每分期38000 m^(3);情景4:每分期56000 m^(3))对100年规划期(10个分期,每分期10年)内经济收益、木材产量、生物质能源产量、碳汇量以及经营措施的综合影响。【结果】当仅考虑碳汇收益时,规划期内盘古林场的总经济收益为15416.19×10^(4)yuan;随着采伐限额的增加,规划期内总经济收益呈明显增加趋势,情景2,3和4分别较情景1增加19.74%、39.14%和58.81%;各分期净碳汇量随着规划分期的增加呈明显降低趋势,而各分期林地碳储量呈明显增加趋势;整个规划期内平均碳汇量0.16~0.24 t·hm^(-2)a^(-1),规划期末林地碳储量高达77.47~77.90 t·hm^(-2),较规划期初增加约48.07%;规划期内中径材蓄积比例呈增加趋势(从5.80%到36.18%),而小径材比例呈明显下降趋势(从45.74%到16.09%),但短小材比例则相对稳定(平均43.98%);各情景中生物质能源产量与木材产量密切相关,其比值分别为0.2437、0.2497和0.2477,整体以收获树干(45.70%)和树根(36.03%)中的生物质能源为主;情景2~4中,平均每分期采伐面积分别为890、1742和2385 hm2,整体以轻度择伐为主(从75.08%到67.65%),但中度(从17.98%到22.25%)和重度(从6.95%到10.10%)择伐面积比例呈明显增加趋势。【结论】长远来看,适当增加大兴安岭地区的森林采伐限额不仅能够增加森林的碳汇强度,还能够显著延长碳汇的持续时间。

东北阔叶红松林地表葬甲群落多样性及其空间变异特征

为了探明我国东北阔叶红松(Pinus koraiensis)林地表葬甲多样性及其空间变异特征,在胜山、丰林、凉水和长白山的4个大型森林动态监测样地内,通过布置900个陷阱调查了36 hm^(2)范围内的地表葬甲群落基本特征。基于群落物种数量、个体数量和总体长,分析了地表葬甲多样性及其空间变异性。结果表明:(1)东北阔叶红松林区域物种库包含12个葬甲物种,密度为0.018只/m^(2),总平均体长达0.32 mm/m^(2)。北方花葬甲(Nicrophorus tenuipes)是东北阔叶红松林内的广布物种,黑葬甲(Nicrophorus concolor)等五个物种具有明显的生境偏好,仅存在于单个局域物种库内。(2)物种数量、个体数量和总体长在胜山、丰林、凉水和长白山样地存在明显差异,其中纬度较低的局域物种库(凉水、长白山)可维持更高的物种多样性,纬度最高的局域物种库(胜山)维持较低的物种多样性。(3)地表葬甲群落在胜山和丰林样地存在显著的空间自相关性,在凉水和长白山样地则不显著。(4)葬甲群落具有较明显的空间异质性,长白山样地的空间变异性与其他样地差异较大,这些空间变异性主要受确定性和/或非确定性过程调控,但二者的作用强度在4个样地表现不同。本研究表明东北阔叶红松林内,地表葬甲的多样性和空间变异性在不同纬度存在差异,该研究为地带性顶极植被-阔叶红松林内土壤动物多样性维持和保护提供了理论依据和数据支撑。

包含哑变量的大兴安岭天然白桦林碳密度模型

以内蒙古地区牙克石林业管理局的大兴安岭天然白桦林(Betula platyphylla)为研究对象,利用198块样地数据分析天然白桦林林分碳密度与各林分变量之间的关系,建立碳密度预测基础模型,同时将立地条件(草类白桦林、杜鹃-越桔白桦林、榛子白桦林)作为哑变量引入到预测模型中,对不同林型的林分碳密度进行预测,为林业研究中碳密度模型的构建以及森林碳汇工作提供思路和方法。结果表明,天然白桦林林分碳密度基础模型决定系数(R^(2))为0.703,均方根误差(RMSE)为8.615 t/hm^(2),赤池信息量(Akaike information criterion,AIC)为841.206,贝叶斯信息量(Bayesian Information Criterion,BIC)为851.071。引入立地条件哑变量后,R^(2)有所增大,最大达到0.818,RMSE均小于等于8.241 t/hm^(2),说明模型具有较好的稳定性,预估参数较为精确。哑变量模型的AIC均小于等于541.431,BIC均小于等于550.320。哑变量模型能够反映不同立地条件下碳密度的变化,在模型的拟合和检验方面都显示适合于研究地区林分碳密度的预测,为天然白桦林碳密度估算提供参考。

东北森林生长季NDVI对昼夜不对称增温及降水变化的响应特征

【目的】东北地区森林面积广袤,是我国重要的生态屏障。本文旨在研究昼夜不对称增温的背景下,东北森林生长季NDVI变化及其对气候的响应,以期为东北地区林业建设与保护提供科学数据与指导。【方法】基于2000-2019年SPOT Vegetation NDVI数据、植被类型空间分布数据以及逐月降水、气温数据,应用趋势分析、Hurst指数、相关分析等方法,探究昼夜不对称增温的背景下东北森林生长季NDVI的时空演变规律,对气候因子的响应特征及未来变化趋势。【结果】(1)近20年东北森林生长季NDVI整体呈上升趋势,每10年增加0.035,其中混交林增加趋势最大,每10年增加0.037,阔叶林最小。东北森林以改善为主,占总面积55.59%,另有43.84%的森林保持基本不变,仅有0.57%的区域森林属于退化状态。(2)从整个生长季来看,NDVI受最低气温和降水影响显著,与最高气温关系不密切,同时生长季最低气温和降水呈明显增加趋势,最高气温无明显变化,一定程度上解释了在昼夜不对称增温的背景下,东北森林生长季NDVI增加;不同林型对气候响应不完全相同:3种森林类型中,针叶林生长主要受最低气温影响,阔叶林生长由降水和最低气温共同控制,混交林生长对降水最为敏感。(3)从逐月特征来看,生长季前期(4-5月)NDVI主要受最高气温和最低气温共同影响,旺盛生长期(6-8月)对降水敏感性较高,生长季末期(9-10月)受最低气温和降水共同控制;NDVI对降水、温度敏感性均呈现明显的时滞性特征。(4)利用Hurst指数对未来趋势进行分析,显示东北森林将由改善转为退化,有71.94%的森林将面临退化风险,尤其是中部和北部气候变化剧烈区域。【结论】白天和夜晚升温的不对称性和NDVI对最高、最低气温差异性响应特征,导致白天和夜晚温度对东北森林NDVI近20年变化具有不对称影响;2000-2019年东北森林生长季NDVI呈增加趋势,但未来面临退化风险。

基于景观格局的生态风险时空变化规律——以林甸县为例

为探究大庆市林甸县的景观格局演变对景观生态风险的影响,该文以5期(2000年、2010年、2015年、2018年和2020年)遥感影像为数据基础,综合分析2000-2020年林甸县的生态风险等级分布。结果表明:耕地和草地为林甸县主要的景观类型,与其他景观类型转入、转出频繁,呈聚集性分布。研究区以低风险及较低风险区域为主,较高风险及高风险区主要集中在西部的沼泽地、盐碱地和东部的草地。各时期景观生态风险Moran's I指数大于0,反映出研究区景观生态风险值的空间分布呈正向相关关系。

混交对杉木和山杜英混交林生长、结构和生产力的影响

为探究杉木(Cunninghamia lanceolata)与山杜英(Elaeocarpus sylvestris)的混交效应,以景德镇枫树山林场20年生杉木纯林、山杜英纯林和杉木-山杜英混交林为研究对象,每种林分类型设置3种坡位(上坡、中坡和下坡),分析树种混交对林分生长的影响,并分别探究混交效应对立地条件和生境因子的响应。结果表明:混交林蓄积较预期蓄积增加5%,表现略微增产;混交林中杉木蓄积较杉木纯林增加15%,混交林中山杜英蓄积较山杜英纯林减少13%。相对于纯林,两树种直径分布特征对混交的响应呈相反趋势,混交林中杉木直径分布峰值向高阶移动,而混交林中山杜英直径分布峰值向低阶移动。混交林及其纯林粗根直径-胸径的异速生长分析表明,混交林中杉木生长侧重于树干生长,而山杜英生长侧重于根系生长;无论林型和树种,坡位由上到下,林木生长会侧重于树干生长。杉木-山杜英混交效应与地位指数呈显著负相关(P<0.05),土壤有效磷是混交林生长的主要限制因子。杉木与山杜英混交可促进林分生长,且混交林对较差立地条件有更好的适应性。

新疆农业大学林木保护实验室建设的实践与思考

林学(林果病虫害防治)专业是新疆维吾尔自治区人才紧缺的专业之一,通过对新疆维吾尔自治区林学专业的主要依托实验室林木保护实验室的建设与管理进行研究,在完善实验室规章制度、实现实验室多功能化、增添标本数量及标本使用管理等方面进行了探索,在达到教学要求与提高教学质量的同时,完善了专业实验室建设与管理的模式,提高了实验室建设水平及仪器设备的利用率。