森林工程网络虚拟实验室方案设计与构建方法的研究

提出建立森林工程网络虚拟实验室的主体方案,以Labview软件为平台开发仿真实验,利用ActiveX设计交互式网络环境,并嵌入交互式网络动画,实验者像在真实环境中一样完成预定实验项目,所取得效果甚至优于真实实验,对提高实验教学水平有着重要实践价值。

抚育间伐对小兴安岭天然针阔混交林土壤微生物酶活性的影响

为确定最适宜小兴安岭地区天然针阔混交林土壤微生物酶活性发挥的抚育间伐强度,在带岭林业实验局东方红林场设置10%、15%、20%、25%、30%、35%的6块抚育间伐样地和未进行抚育间伐的对照样地,分别记为A、B、C、D、E、F和CK样地,依据2021年外业调查,在每个处理样地内采取0~20 cm土层的土样,使用单因子方差分析、最小显著差数法和皮尔森法分析抚育间伐强度对土壤微生物酶活性的影响。研究结果表明,抚育间伐样地土壤的有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮的质量分数均高于对照样地,且差异显著(P<0.05);中等强度的间伐提升了土壤微生物呼吸;土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶、土壤酸性磷酸酶活性相比对照样地有所提高,且差异显著,土壤脲酶活性相比对照样地反而降低;土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶、土壤酸性磷酸酶活性与有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮质量分数呈显著正相关(P<0.05),土壤脲酶活性与其他指标均无相关性(P>0.05)。适当的抚育间伐可以促进小兴安岭天然针阔混交林土壤养分的积累,包括提高土壤有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮质量分数,增加土壤微生物呼吸速率,同时提升土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶的活性。然而,与对照样地相比,抚育间伐会导致土壤脲酶活性降低。结果结论为20%~30%的抚育间伐强度对于提高小兴安岭天然针阔混交林土壤微生物酶活性效果最好。

黑龙江省伊春林区低质林林分评定

通过对黑龙江省伊春林区低质林林分的实地调查,从林分树种组成、水平结构、垂直结构、林木离散程度等4个方面进行定量分析,得出该林分树种组成广泛,但经济价值高的树种所占比例较少;林分树高上、中、下3层林木株数之比为1∶3.81∶2.46;相邻径级株数之比均值为1.205;聚集指数为0.3045。从数值上进一步分析了低质林林分的树种、径级、树高及空间布局的特征,丰富和完善了低质林界定和分类标准。

黑龙江省畜力集材发展变化及驱动力分析

对黑龙江省畜力集材作业方式的变化发展历程做了简要分析。利用SPSS软件,应用主成分分析法,选取公顷集材量、集材距离、集材成本、单株材积、集材道坡度和公顷蓄积量6个指标,定量计算分析畜力集材发展的驱动源。结果表明,公顷集材量、集材距离、集材成本和单株材积是促进畜力集材作业方式发展的主要因素,对生态环境影响小也是畜力集材发展的重要驱动因素之一。同时,预测指出畜力集材在黑龙江省林业今后几年的集材作业方式中仍占有主导地位。

基于目标规划的黑龙江省能源消费结构优化分析

从黑龙江省实际情况出发,针对国家在"十一五"规划中所提出的社会经济发展目标,构建一个综合考虑能源、经济和环境因素的黑龙江省能源消费结构优化模型,并通过结合运用WinQSB软件,利用能源规划中的目标1规划方法对黑龙江省能源消费系统进行优化分析。

帽儿山不同森林类型生物多样性恢复效果分析

通过对帽儿山7种典型森林类型(示范区)植被恢复的调查,以生物多样性为研究对象,应用主成分分析、典型相关分析的方法,对各示范区恢复情况进行评分,并分析示范区植被恢复效果与影响因素之间的关系。结果表明:恢复时间、采伐方式对生物多样性的恢复和分布起主导作用,示范区Ⅵ(白桦-水曲柳混交林)营造樟子松与水曲柳带状混交林的恢复效果最好,示范区Ⅶ(白桦-山槐混交林)恢复效果次之。研究结果为森林生物多样性恢复方式的选择提供决策支持。

呼伦贝尔市地方林业天然林资源保护工程实施效果的评价

根据呼伦贝尔市地方林业实施天然林资源保护工程实际情况,构建了工程区天然林资源保护工程实施效果综合评价指标体系;运用层次分析法,对实施效果进行综合评价。结果表明:天然林资源保护工程综合评价指数为0.950,其中的生态效益指数为0.896、经济效益指数为1.000、社会效益指数为0.999;呼伦贝尔市地方林业天然林资源保护工程实施效果,达到非常好的级别。

采伐强度对大兴安岭用材林生物多样性的影响

以大兴安岭用材林为研究对象,设置抚育采伐强度不同的20块样地,以未采伐样地为对照,研究不同采伐强度对林分生物多样性的影响。经过对采伐后样地内生物多样性的调查,结合主成分分析方法,对调查数据进行处理分析,结果表明:在大兴安岭林区采用强度为20.9%～25.5%的中等强度抚育采伐方式,有利于林分生物多样性的提高。

东北林区十个树种冻结活立木中应力波传播速度试验研究

基于应力波的检测方法是一项相对成熟的无损伤质量评估技术。该技术在木材质量检测领域被广泛的应用,并已逐步扩展到活立木的野外测量当中,用以更为有效的提高木材利用率。在我国东北林区,野外采伐工作在冬季持续作业,此时树木正处于冻结状态。而应力波技术在冻结活立木质量检测方面的研究还鲜有报导,这也为低温下应用应力波技术进行木材质量检测与评估的准确度提出了疑问。因此,为了解应力波在冻结活立木中的传播情况,本文通过试验方法,选择哈尔滨林业示范基地10个东北地区常见的主要树种,在冬季-10℃以下进行应力波在活立木中传播速度的测试以作为基础研究。试验结果显示,冻结状态下应力波在十个活立木树种中的纵向传播速度总体平均在4 187 m/s,径向传播总体速度的平均值为2 013 m/s。冻结状态活立木中的含水率与应力波纵向传播速之间存在显著的负相关关系,相关系数多数在0.8以上。测得的径向传播速度受含水率的影响不是十分显著。

以林业院校为视角进行创新型绿色包装人才培养的研究

从东北林业大学包装工程系的视角出发,进行绿色包装人才培养模式和培养方法的研究和讨论。分析包装专业高等教育在绿色包装人才培养方面存在的一些问题,提出林业院校包装高等教育的教学改革的主要方向,探讨林业院校包装高等教育中绿色环保教育思路贯穿渗透的必要性,认为包装教育首先要树立"绿色教育,创新教育"观念,以"打坚实基础,拓专业口径,强素质教育"为培养方向,使得林业院校培养的包装高等专业人才能在同领域竞争对手中立于不败之地。

东北人工林履带式和轮式小型拖拉机集材效率分析

通过大量调查和实测资料,定量地研究分析履带式和轮式小型拖拉机集材对人工针阔混交林的集材效率。履带式小型集材拖拉机的集材效率和生产率优于轮式拖拉机,其中原条集材优于原木。回归分析结果表明:随着集材时间和集材距离的增加,两种拖拉机集材效率均降低,但运载量与集材效率的关系不明显。相关分析结果表明:拖拉机集材效率与集材距离、集材时间、运载量、集材距离与集材时间相互关系、运载量与集材数量相互关系是显著不同的。无论是原条还是原木集材,履带式拖拉机集材生产率都要高于轮式拖拉机集材生产率。

帽儿山地区退化森林生态系统恢复能力评价

针对帽儿山地区退化森林生态系统实际情况,以原始阔叶红松林为参照,运用多样性指数、构成指数、结构-多样性指数综合评价,通过对帽儿山7个典型示范区的分析,结果表明,示范区6营造樟子松与水曲柳带状混交林的健康恢复状况最好,符合实际情况,为山地退化森林生态系统最优恢复技术的选择提供决策支持。

国内林业绞盘机发展沿革及研究进展

阐述近30年国内林业绞盘机的发展状况,结合每一个阶段国内森工行业不同的生产环境和生产需求等因素,分析具有代表性的国产绞盘机的参数特性,以及国产绞盘机的改进依据和针对绞盘机参数改进所解决的问题。根据上述的分析,得出今后国内绞盘机的设计理念和发展方向。

抚育间伐强度对针阔混交林碳动态变化的影响

【目的】为探讨抚育间伐对枯落物分解过程的影响,研究枯落物与土壤碳动态变化过程,深入解析不同抚育间伐强度下枯落物分解对温度循环次数的响应,探究抚育间伐强度对针阔混交林碳动态变化的影响。【方法】以小兴安岭地区天然针阔混交林为研究对象,设置1块未抚育间伐对照样地和6块抚育间伐强度分别为10%、15%、20%、25%、30%、35%样地,采用外业与内业相结合的方法,通过控制温度循环次数,分别选取夏季3个月的平均气温作为代表温度进行试验,2个温度交替培养12 h为1个循环,共循环90次,分别在温度循环的第0、3、7、15、30、60、90次取出培养盒。研究夏季不同抚育间伐强度下,2种分解程度包括未分解层和半分解层枯落物的质量残留率、质量损失速率和枯落物与土壤有机碳对温度的响应过程,研究不同间伐强度林地中的枯落物在温度循环中的分解程度及有机碳释放动态。【结果】半分解枯落物比未分解枯落物更易分解。夏季末期半分解枯落物质量损失显著,35%间伐强度时,未分解枯落物质量残留率最低;半分解枯落物分解程度随间伐强度增大先上升再下降,20%间伐强度时,枯落物质量残留率最低。0%~15%和35%间伐强度下,夏季结束后枯落物有机碳上升;25%、30%间伐强度时,枯落物和土壤有机碳均下降;间伐强度为20%时,未分解枯落物有机碳下降,半分解上升。15%间伐强度下,未分解枯落物土壤有机碳下降,半分解上升,其他间伐强度下土壤有机碳上升。20%间伐强度时,枯落物分解程度最高,未分解枯落物中有机碳释放到半分解枯落物和土壤中。25%、30%间伐强度下,枯落物分解使其中的碳元素释放到周边环境中,枯落物和土壤有机碳均下降。【结论】夏季结束后半分解枯落物比未分解枯落物分解程度更高。凋落物一般在分解初期分解较快(易分解物质较多)而在后期分解较慢(易分解物质的消耗和难分解物质的积累)。抚育间伐不仅有利于枯落物分解,也有助于枯落物和土壤固碳。研究表明,在夏季,35%间伐强度林地枯落物分解程度高,枯落物和土壤固碳能力强。

天然落叶松林不同演替阶段空间结构参数的多元分布

2023年5月15—30日,在黑龙江省伊春市丰林县汤林林场建立不同演替阶段(中龄林、近熟林)固定监测样地,在森林群落中分别设立15块30 m×30 m的方形样地,将各样地划分为4个15 m×15 m的小样方,对胸径在5.0 cm及以上的乔木进行每木调查、每木检尺,记录样地内林木的树种、胸径、树高;应用RStudio计算中龄林和近熟林的天然落叶松(Larix gmelinii)林分空间结构参数(混交度、大小比数、密集度、角尺度)、统计林分空间结构参数的5种多元分布频率(零元分布、一元分布、二元分布、三元分布、四元分布),系统分析各林分的林分空间结构特征与功能。结果表明:(1)落叶松林的零元分布,两种不同演替程度的林分,整体呈随机分布、混交较好的中庸生长状态,但近熟林比中龄林较密集。(2)落叶松林的一元分布,林分内多数林木处于混交程度、密集程度良好,各大小比数等级占比处于比较相近的随机分布状态。(3)落叶松林的二元分布,两种林分在同一大小比数时的林木多数处于中度混交,同一密集度时的中龄林的密集程度分布相近,近熟林的密集度较集中。(4)落叶松林的三元分布,两种林分中,同一密集度和大小比数的林木,多数处于随机分布。(5)落叶松林的四元分布,两种林分在同一分布格局和生长状态时,相同密集度的林木多数处于中度混交或者混交状态较良好。(6)与比较传统的零元分布、一元分布对林分空间结构进行分析相比,使用多元分布能更加全面、清晰地分析不同演替阶段天然落叶松林的林分内部空间结构特征。

森林作业对迹地及相关流域径流流量的影响

不同的采伐方式和采伐强度对森林径流量的影响十分明显,而对我国森林植被变化水文效应文献的综合分析表明,由于存在各种差异,我国不同地区森林采伐的径流效应也各不相同,这对于进一步的研究有比较重要的参考意义。

应用森林土壤化学性质和枯落物持水性对不同改造模式效果的评价——以大兴安岭阔叶混交低质林为例

对大兴安岭阔叶混交低质林进行了块状改造(6个样地)和带状改造(4个样地);运用主成分分析法分析不同改造模式对森林土壤化学性质(有机质、pH值、全氮、全钾、全磷、水解氮、速效钾、速效磷)和枯落物(蓄积量、最大持水量)的影响。结果表明:块状改造的效果,由优到劣依次为G_3(15 m×15 m)、G_1(5 m×5 m)、CK(对照)、G_4(20 m×20 m)、G_6(30 m×30 m)、G_2(10 m×10 m)、G_5(25 m×25 m);带状改造效果,由优到劣依次为S_3(14 m)、S_2(10 m)、S_1(6 m)、S_4(18 m)、CK(对照)。当块状改造面积为225 m^2、带状改造带宽为14 m时,改造效果最佳,并且随着改造强度的逐步加大,改造效果呈现先上升后下降的趋势。

抚育间伐对天然针阔混交林林下植被生物量及碳密度的影响

在小兴安岭东方红林场,设置6种抚育间伐强度(10%,15%,20%,25%,30%,35%)和对照试验样地,对不同强度间伐8 a后天然针阔混交林林下灌草层、枯落物层的生物量和碳密度进行研究。结果表明:小兴安岭天然针阔混交林林下灌草的生物量在间伐强度30%时最大,是对照样地的5倍,在间伐强度10%时灌草生物量最小,相比对照样地增加了22%,中度间伐时(15%、20%、25%)灌草的生物量几乎一致,与对照样地相比增加了一倍。间伐强度10%时枯落物层的生物量最高,相比对照增加了75%,间伐强度20%时枯落物层的生物量最小,相比对照样地减少了14.6%,间伐强度15%和30%枯落物层的生物量和对照样地近似相同;灌木层和草本层的碳密度随着间伐强度的增加而增大,当间伐强度大于30%时,林下灌木和草本植物碳密度的增加趋势下降。枯落物层的碳密度不受间伐强度的影响,不同间伐强度之间存在显著差异。抚育间伐在一定程度上提高小兴安岭天然针阔混交林林下植被的生物量和碳储量,间伐强度30%时有利于提高林下植被的碳密度。

红松人工林生物群落与根朽病发生的相互关系

【目的】揭示红松根朽病的发生机制,通过定量方式评价生物群落对红松根朽病发病率和病情指数的影响,为该病的防治提供理论依据。【方法】选取坡向、林向一致的红松林为研究对象,以林分密度、树高、树龄、胸径、草本盖度、冠幅、子实体个数、伤口个数为调查指标,采用单因素方差、相关性等方法分析各因子与根朽病之间的关系,并通过冗余分析判断影响根朽病发生的关键因子。【结果】红松根朽病在红松林普遍发生,个别样地发病较严重。其中,冠幅越小,红松发病率和病情指数越大,反之越小,相关性分析表明:红松根朽病的发病率和病情指数受冠幅大小的影响,二者呈负相关(R^(2)=0.26,P<0.01;R^(2)=0.05,P<0.05);高密度林(657~900株·hm^(-2))的发病率和病情指数显著高于低密度林(30~217株·hm^(-2)),林分密度与发病率和病情指数二者呈正相关(R^(2)=0.19,P<0.05;R^(2)=0.18,P<0.05);树越高,发病率和病情指数越大,二者呈正相关(R^(2)=0.99,P<0.05;R^(2)=0.13,P<0.05);胸径越大,发病率和病情指数越大,二者呈正相关(R^(2)=0.14,P<0.05;R^(2)=0.17,P<0.05);草本盖度与发病率差异显著,而病情指数在(36.92~73.82%、73.83~110.73%)间差异不显著,草本盖度与发病率和病情指数呈正相关(R^(2)=0.48,P<0.01;R^(2)=0.13,P<0.05);树龄越大发病率和病情指数越大,差异显著,树龄与发病率和病情指数呈正相关(R^(2)=0.34,P<0.01;R^(2)=0.27,P<0.05);子实体个数越多发病率越严重,差异显著,而子实体个数与病情指数在(23~44、45~65个)间差异不显著,发病率和病情指数与子实体个数呈现正相关(R^(2)=0.85,P<0.01;R^(2)=0.56,P<0.05);伤口个数越多发病率越大,差异显著,而伤口个数和病情指数在(47~92、93~139个)间差异不显著,树高与发病率和病情指数呈正相关(R^(2)=0.99,P<0.05;R^(2)=0.13,P<0.05)。【结论】红松根朽病在黑河林区普遍发生,个别样地发生较重,发病率和病情指数受生物群落指标的影响,差异显著;RDA分析表明,冠幅、子实体个数和伤口个数对红松根朽病的发生影响最大,林业种植者可以通过子实体个数对黑河林区红松根朽病的发病程度进行预测,对修枝、松塔采集等造成的伤口加以保护,并进行合理的间伐。

松材线虫黄素单加氧酶家族基因结构与表达模式分析

黄素单加氧酶(flavin-containing monooxygenases,FMOs)是一类广泛存在于植物、动物、微生物中,主要参与调控生物体对内源性及外源性物质代谢的生物酶家族。为探究松材线虫FMOs(Bursaphelenchus xylophilus FMOs,BxFMOs)在宿主中定殖和响应杀线剂胁迫过程中所发挥的功能,本研究首先通过生物信息学手段从松材线虫基因组中筛选并鉴定了13个BxFMOs家族基因,随后对获得的BxFMOs家族基因进行理化特性、进化发育、蛋白结构及基因表达模式分析。结果表明:BxFMOs家族成员分布于5条染色体上,氨基酸数目为432~572个,分子量为49.77~66.09 kDa,等电点为6.26~9.27,其结构较为保守。基因表达模式分析揭示,BxFMOs家族对松材线虫定殖和响应杀线剂胁迫具有显著影响。本研究对探索松材线虫在宿主中的定殖机制和寻求防治松材线虫分子靶标具有重要的指导意义和理论价值。