目的: 从杉木?闽楠混交林（简称杉楠混交林）的闽楠根际土中分离、筛选兼具解磷?促生功能的细菌菌株，在拟南芥和1年生杉木无性系幼苗上验证其促生效果，为开发适于南方酸性红壤的杉木专用微生物磷肥提供优良菌种和理论依据。方法: 采用无机磷液体培养基PVK从杉楠混交林的闽楠根际土中分离、鉴定解磷菌；应用溶磷圈法、钼锑抗比色法、Salkowski比色法和96微孔板结晶紫染色法分别测定菌株解磷圈大小、有效磷增量、IAA（吲哚乙酸）分泌量和生物膜形成能力，据此初步筛选出解磷菌；将初筛菌株与拟南芥共培养于1/2 MS培养基中，设置正常磷和低磷2种磷水平处理，根据拟南芥生物量进一步筛选出促生效果最佳的解磷菌，之后进行杉木苗盆栽试验，依据杉木苗的株高、地径、生物量、光合指标和根系形态等指标评价解磷菌的促生效果。结果: 从杉楠混交林的闽楠根际土中共分离到18株解磷菌，来自11个属，其中类芽孢杆菌属和伯克霍尔德菌属为优势类群；18株解磷菌的溶磷能力存在显著差异（P< 0.05），其中P8菌株的有效磷增量最高（1 176.36 mg·L^?1），但溶磷圈大小与液体溶磷量无显著正相关；18 株菌均可产生IAA（14.6~22.5 μg·mL^?1）并形成生物膜，其中P10菌株IAA产量最高；拟南芥试验显示，在低磷条件下，P17菌株使地下生物量增加398.6%，显著优于其他菌株；杉木盆栽试验表明，P17菌株分别使杉木净光合速率、气孔导度和蒸腾速率达到（7.44±1.49） μmol·m^?2s^?1、（64.68±19.55） μmol·m^?2s^?1和（1.81±0.29） mmol·m^?2s^?1，显著高于对照组（P < 0.01），根表面积和根体积分别增加 66.13%和68.90%（P < 0.01），株高、地径和生物量均较对照组有所增加。结论: 本研究从杉楠混交林的闽楠根际土中分离获得18株解磷菌，其中高效解磷鞘氨醇单胞菌P17可通过活化难溶性磷、分泌IAA优化根系形态、形成生物膜增强根际定殖能力，在低磷胁迫下与植物形成“微生物活化?根系吸收”正反馈，显著提升光合效率和根系体积。P17菌株兼具溶磷、促进植物生长和适应酸性红壤等优良特性，可作为核心菌株用于杉木专用微生物磷肥的研制，为缓解连栽障碍、提升南方人工林磷循环效率提供新路径。

目的: 探究“三北”工程区药用植物资源组成，以物种丰富度表征物种多样性，揭示三大“战区”和三类区域（核心攻坚区、协同推进区、巩固拓展区）的资源分布差异，识别保护与利用热点区域，遴选适宜各区域开发利用的典型药用植物，为生态治理与中药产业协同提供科学依据。方法: 整合多源数据构建“三北”工程区药用植物名录和分布数据库，以县级行政区、三大“战区”和三类区域为单位统计物种丰富度，采用互补算法和物种丰富度排序法识别可开发利用以及应侧重保护的热点区域，依据植物分布广度和权威名录遴选典型药用植物。结果: 1） “三北”工程区共有药用植物7 693种（占本区植物的45.5%、全国药用植物的50.2%），其中特有种1 745种，国家重点保护野生植物174种，受威胁植物279种，生态工程建设药用植物1 820种，常用中药材基原植物326种，道地产区道地药材基原植物100种。2） 县域平均物种丰富度为431±291，高值区集中分布于大兴安岭、长白山、太行山、祁连山和天山山脉，低值区集中分布于嘎顺戈壁、柴达木盆地、河西走廊、海河平原和东北平原。3） 药用植物资源分布异质性显著，三大“战区”内，黄河“几字弯”攻坚战区的物种丰富度最高，道地药材和常用中药材也聚集分布于此，科尔沁和浑善达克沙地歼灭战区物种丰富度较低。三类区域中，物种丰富度呈现协同推进区＞核心攻坚区＞巩固拓展区的格局。4） 识别出可开发利用热点县115个，应侧重保护热点县143个，二者重叠县70个。5） 分区域遴选出可开发利用典型药用植物28种，其中生态工程建设药用植物15种，常用中药材和道地药材基原植物14种。结论: “三北”工程区药用植物物种丰富但分布不均，建议实施差异化策略：黄河“几字弯”攻坚战区重点发展道地药材产业；河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战区优先选用防风固沙药用植物构建生态屏障；科尔沁和浑善达克沙地歼灭战区强化本土药用植物在生态修复中的应用；协同推进区坚持保护优先下的可持续利用；巩固拓展区推动特色药材产业升级。上述策略可为“三北”工程区生态、经济与社会的高质量协同发展提供决策参考。

目的: 基于UAV-LiDAR点云数据构建树冠多维偏冠指数，评估邻体效应对林木偏冠程度的影响，为理解树冠生长动态及其形态可塑性机制提供理论依据。方法: 以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场的长白落叶松人工林为研究对象，利用UAV-LiDAR平台获取激光雷达点云，采用点云层次区域合并算法进行单木分割并提取树冠参数，从3个维度构建偏冠指数，用以量化树冠的不对称性：一维偏冠指数（CAI1）为树顶与树冠三维凸包中心的夹角；二维偏冠指数（CAI2）为树冠投影偏离标准圆的程度；三维偏冠指数（CAI3）为真实树冠三维体积偏离假设树冠对称理想几何体的程度。提取树冠大小、空间结构、邻体竞争因子，通过相关分析与线性混合效应模型评估不同领域特征对多维偏冠程度的影响。结果: 树冠大小因子与偏冠指标均显著负相关，即树冠偏冠程度随树冠增大而减小。在空间结构指标中，角尺度和密集度对偏冠影响不显著（P>0.05），但树高大小比数、冠幅大小比数和开敞度与3个偏冠指数均显著相关（P<0.01），直接驱动冠形发育。邻体竞争指数与CAI2和CAI3均极显著正相关，树冠偏冠程度随邻体竞争压力增大而增大，揭示出邻体竞争在驱动偏冠中的关键作用。树木为规避侧方邻体的竞争压力，会优先向空间开阔侧拓展冠层，从而导致树冠不对称生长。与CAI2和CAI3相比，CAI1分布较为集中（0~0.12），与树木大小、空间结构分布以及邻体竞争的相关关系普遍较弱。线性混合效应模型（LMM）拟合结果显示，树冠大小、空间结构、邻体竞争因子对CAI3的解释能力高达65％，远高于CAI2的19％。从各因子的标准化固定效应系数可知，偏冠指数变异主要由邻体竞争驱动，其中CAI3的变异主要受树冠大小和邻体竞争的共同作用。结论: 林木对生长空间和光资源的竞争是导致树冠不对称发育的关键因素。邻体竞争对CAI2和CAI3偏冠指数的变异起主导作用。空间结构因子与偏冠指数的相关分析表明，相较于林木水平分布格局，其大小优势关系和垂直空间竞争对偏冠的驱动更直接。LMM对CAI2和CAI3变异的解析结果证实三维空间视角能更有效捕捉树冠形态的局部调整，揭示林木相互作用的本质是对空间生态位的竞争。

目的: 提出一种基于过程生长模型和优化算法估计林分潜在生产力的新方法，为立地质量评价和森林经营提供科学依据。方法: 基于长白落叶松纯林连续观测样地数据校准3-PG_mix模型，应用决定系数（R²）、平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和相对均方根误差（rRMSE）评价模型性能；设置蓄积连年生长量和5年定期平均生长量最大2种目标情景，采用粒子群优化算法求解不同立地等级下林分蓄积生产力最大值和对应的最优林分密度，在此基础上通过Weibull分布函数的尺度和形状参数模型得到对应的最优直径结构。结果: 1） 在校准数据和验证数据中，3-PG_mix模型模拟的长白落叶松人工林的平均胸径、株数密度、蓄积量和地上生物量与样地实测值一致性较好，决定系数均大于0.86，相对均方根误差均小于16%。2） 基准年龄30年时，长白落叶松人工林连年生长量和5年定期平均生长量最大时5个立地等级的蓄积潜在生产力分别为4.50~8.11和4.53~8.18 m³·hm^?2a^?1。3） 达到蓄积潜在生产力时的径阶数量随林龄增加单调递增，径阶香农指数在生长前期经波动变化后也呈现出增加趋势，且立地等级越高二者数值越大。结论: 结合过程模型3-PG_mix与粒子群优化算法可以实现蓄积潜在生产力的估计，弥补传统方法未考虑林分自稀疏和气候因素影响的不足，为林分潜在生产力估计提供了一种新的方法。

目的: “三北”地区是我国生态建设的主战场，近半个世纪以来实施以“三北”防护林工程为代表的一系列生态工程，在取得巨大成效的同时也面临气候变化加剧、人地关系冲突等新的挑战。2015年，联合国提出面向2030年的可持续发展目标（SDGs）框架，在这一视角下审视“三北”地区的可持续发展具有重要意义。方法: 通过对全球SDG 指标进行本地化重构和遥感化表达，形成面向“三北”的可计算、可比较的可持续发展评估指标体系。采用相对变化率（斜率/均值）结合 Mann-Kendall 显著性检验统一量化指标变化趋势，实现基于时空连续遥感数据产品的指标量化。利用区域“可实现最优表现”法确定目标值，开展面向2030年目标的可持续发展评估。结果: 构建遵循“相关性?可行性?可观测性”原则的本地化SDG指标体系，明确基于遥感大数据的指标量化与综合方法。应用结果表明，“三北”地区整体SDG综合得分85分，呈现“东高西低”的空间格局。在目标层面，SDG 15和SDG 13表现最为突出，平均得分均在87分左右，反映出生态系统保护与修复和气候行动方面取得明显进展；SDG 6得分最低，仅82分，显示水资源管理仍是制约可持续发展的短板。地级与县级行政单元总体得分相近，但更为精细化的县级评估结果凸显区域内部发展不均衡特征。结论: 本研究提出的基于遥感大数据的“三北”可持续发展评估体系，可为评估大规模生态建设地区的可持续发展提供可操作工具，并具备动态更新和跨尺度推广的能力，为科学评估“三北”地区距离实现2030年可持续发展目标提供了一个重要参考。

目的: 针对以往研究中忽略立地条件和当前林分特征等因素对森林碳汇量估算不确定性影响的问题，借鉴森林资源资产价值评估理论，提出一种简单且有效的经营单位尺度森林碳汇量预估新方法，为多功能经营视角下经营单位内各种抚育间伐措施的合理配置提供科学依据与决策支撑。方法: 基于帽儿山实验林场2022年二类调查数据，采用连乘方式构造以小班尺度立地指数、平均胸径和株数密度为基础的林分状态综合调整系数（K），并结合不同林分类型生长过程表以及不同组分生物量扩展因子和含碳率等数据，对经营单位尺度的森林碳汇潜力进行预估。结果: 1） 研究区内林分平均胸径调整系数（$ {k}_{1} $）、株数密度调整系数（$ {k}_{2} $）、立地指数调整系数（$ {k}_{3} $）和总调整系数（K）的平均值分别为1.34±0.52、0.90±0.45、0.91±0.45和0.89±0.48；林分类型对各调整系数K均有显著影响（P<0.01），其中天然针叶混交林最大（1.40），人工樟子松林最小（0.51）。2） 调整后林分单位面积蓄积量预估值与实际调查值之间的确定系数比调整前平均增加1.23倍（从0.284增至0.634），其中人工杨树林增幅最大（10.11倍），天然杨桦林增幅最小（83%）。3） 模拟期内（2022—2050年），区域内乔木林平均碳汇量为0.38 t·hm^?2 a^?1，且随着年龄增加而逐渐减少，其中天然针叶混交林、天然针阔混交林和人工落叶松林的固碳速率相对较高（>1.00 t·hm^?2 a^?1），天然软硬阔林和人工红松林则相对较低（<0.30 t·hm^?2 a^?1）。结论: 本研究提出的林分状态综合调整系数结合二类调查数据和林分生长过程表等的方法，可实现对经营单位尺度森林碳汇量的定量预估。

目的: 针对现有基于无人机图像的林木计数方法通常依赖大量标注数据的问题，提出一种基于小样本学习的林木计数方法，以解决小样本标注条件下的林木计数难题。方法: 整合公开数据集TreeAI与现场采集的内蒙古自治区科尔沁沙地南缘、湖南黄丰桥林场和江西油茶种植基地的林木正射图像，采用点标注与椭圆标注相结合的方式进行数据标注，构建包括杉木、樟子松、油茶等树种的林木计数数据集UAV-TC。在此基础上，将林木计数任务建模为小样本回归问题，利用少量代表性样本引导模型学习林木目标的结构相似性特征，降低模型对单一树种表型特征的过度依赖，进而提出基于小样本学习的林木计数模型FSTC-Net。该模型主要包括树种无关的多尺度特征提取网络和密度图预测模块，可实现复杂场景下多树种林木的稳定计数，其中，特征提取网络采用MixNet-L结合特征金字塔结构，以增强不同尺度林木目标的特征表征能力；密度图预测模块以样本特征和图像特征生成的相关图替代传统的直接特征图输入，实现多树种特征对齐和相似度匹配。此外，引入随机尺度缩放策略和自适应损失函数，提升模型在少样本条件下的泛化能力和计数精度。结果: FSTC-Net模型能够对测试集中的杉木、樟子松和油茶实现准确计数，决定系数（R²）达0.949 9，平均绝对百分比误差（MAPE）、平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）分别为3.54%、26.71株和37.60株。消融试验结果显示，FamNet模型分别融合MixNet-L模块和RoI Align模块后，模型计数的R²分别提升0.030 8和0.032 9，MAPE分别降低0.64%和0.78%。FamNet模型同时融合MixNet-L模块和RoI Align模块后，模型计数的R²和MAPE表现最优。进一步与主流模型T-Rex、T-Rex2 和FamNet的对比试验结果显示，FSTC-Net模型在误差控制和结果稳定性方面均表现更优，R²分别比T-Rex、T-Rex2和FamNet模型高0.085 4、0.049 3和0.041 3；MAPE分别比T-Rex、T-Rex2 和FamNet低3.12%、2.35%和1.73%。此外，对不同郁闭度的林木计数结果分析发现，FSTC-Net模型在对高郁闭度针阔混交林计数时误差虽有增大，但仍能维持在相对合理的范围内。结论: 试验结果验证了FSTC-Net模型在林木计数任务中的有效性和优越性，可为无人机图像辅助的森林资源监测提供可靠技术支撑。

目的: 构建融合温度阈值、根系分层与风险分区的造林优化框架，揭示中国北方半干旱区优势造林树种对400 mm等降水线北移的响应，为生态修复工程在气候变化影响下的科学建设提供理论支撑。方法: 基于MOD13Q1 V6.1数据（2000—2024年）构建kNDVI序列，结合Theil-Sen斜率与MK检验量化400 mm等降水线北移特征；采用随机森林和偏依赖分析，提取中国北方半干旱区优势树种油松、樟子松和柠条锦鸡儿的光合温度窗口（21.2~22.3 ℃）；利用分层土壤含水量归因和交叉相关函数，计算优势树种对降水的滞后响应时间以及对温度的敏感性，并整合降水带迁移速率，构建林业风险指数（RFI）。结果: 1） 400 mm等降水线质心显著北移，移动速率为3.89 km·a^?1，油松适生候选区面积扩张119.7%，樟子松适生候选区面积扩张27.5%，柠条锦鸡儿适生候选区面积缩减8.1%；2） 优势树种油松、樟子松和柠条锦鸡儿kNDVI指数的温度最适区分别为23.1~23.8、19.4~19.5和23.0~23.6 ℃，结合偏依赖曲线分析发现温度高于25 ℃时，kNDVI指数下降率分别为?11.03%、?10.54%和?13.55%；3） RFI空间分区精度达89%，识别出高风险区、中风险区和低风险区面积分别占总面积的12.3%、27.5%和60.2%，并提出不同风险区的差异化造林策略和建议。结论: 本研究阐明油松和樟子松对高温和0~1 m土壤中水分的敏感性以及柠条锦鸡儿的深根系抗旱特征，构建“温度阈值?根系分层?风险分区”的差异化造林区域策略，可为中国北方半干旱区生态修复工程建设和森林更新提供科学依据和实践路径。

目的: 挖掘三年桐功能内生细菌资源，筛选高效溶磷菌株，为后续开发其他植物在石漠化地区的促生菌剂提供科学基础。方法: 选取健康无病虫害的三年桐分离根、茎、叶内生细菌，采用溶磷圈初筛和钼锑抗比色法复筛获得溶磷菌株；结合16S rRNA序列鉴定菌株；通过Ashby培养观察、凯氏定氮法和Salkowski法等对比分析溶磷细菌固氮、产IAA和拮抗枯萎病的能力；开展溶磷细菌处理三年桐/千年桐盆栽试验，对比分析生长指标、生理参数和营养元素积累量。结果: 分离获得31种真菌细菌，其中洋葱伯克霍尔德菌RP2的溶磷能力最强（459.64 mg·L^–1），具备高效固氮（53.12 mg·g^–1干菌质量）和产IAA（97.54 μg·mL^–1）能力；三年桐接种RP2后株高增幅达68.5%（77 cm 对比对照组均值45.7 cm），地上部鲜质量提高98.2%（111 g对比56 g）；三年桐根系磷含量显著提升88.6%（RP2组6.695 mg·g^–1对比对照组3.55 mg·g^–1）；黏质沙雷氏菌RP3具有高效溶磷能力（399.10 mg·L^–1）；伯克霍尔德菌RP2和水生芽孢杆菌SP4兼具溶磷与尖孢镰刀菌拮抗能力。结论: 在三年桐体内发现并验证伯克霍尔德菌RP2和沙雷氏菌RP3多功能促生菌，其可显著促进油桐属林木生长，为绿色环保促生菌剂开发提供核心资源。

目的: 阐明长期继代培养对欧洲云杉胚性愈伤组织生理和分子水平的调控效应，揭示体细胞胚胎发生能力衰退的内在机制，为优化其体胚发生体系和针叶树规模化无性繁殖提供理论依据。方法: 以不同继代次数欧洲云杉不同细胞系的胚性愈伤组织为研究材料，对其长期继代培养后进行组织细胞学观察，并综合分析内源激素含量和基因表达模式与愈伤组织分化能力间的相关性。结果: 1） 组织细胞形态学和分化能力分析显示，随着继代次数增加，欧洲云杉胚性愈伤组织出现结构致密化和褐化现象，并伴有细胞系的分化能力衰退，4个细胞系的分化能力衰退情况存在显著差异，但不同细胞系的分化能力均呈先升后降的单峰式变化趋势，其中32-29号细胞系维持分化能力的潜力更强。2） 内源激素含量分析表明，随着欧洲云杉胚性愈伤组织的长期继代，细胞分裂素（CTK）和赤霉素（GA₃）含量的动态变化与胚性愈伤组织分化率的变化一致，均呈先升高后降低的趋势，且二者存在显著正相关，表明这类激素可能在调节愈伤组织分化能力中起重要作用。生长素（IAA）含量一直维持在较低水平，整体呈短暂上升后缓慢下降的波动趋势，脱落酸（ABA）含量总体呈下降趋势。3） 基因表达量、体细胞胚数量与内源激素含量的联合分析揭示，ARF6、BLH1、GH3.6和SCL1等基因的表达量随着继代次数增加显著下调，且与分化的体细胞胚数量呈显著正相关，是体胚发生中潜在的正向调控因子，而ZAT9、WHY1、ZHD1、SCR和AP2L2等基因的表达量则随着继代次数增加显著上调，可能是负向调控因子，且这些关键基因的表达量变化与细胞分裂素（CTK）、赤霉素（GA₃）激素信号通路密切相关，其中WHY1、BLH1、SCR、SCL1和ZHD1的表达量与ABA含量显著正相关，可能共同调控胚性愈伤组织分化能力的维持和体细胞胚的发育。结论: 欧洲云杉胚性愈伤组织分化能力衰退是一个由细胞分裂能力减弱、内源激素稳态失衡和体胚发生关键基因异常表达共同调控的生物学过程。

目的: 在实验室模拟道路NO₂暴露条件下，探究城市道路绿地植物三角梅在长期NO₂作用下的叶片形态结构、生理生化和代谢组学响应特征，为揭示NO₂对植物的影响机制和绿地植物精准选择及管养提供理论依据。方法: 以绿地植物三角梅常见品种‘水红’为研究对象，在全自动密闭熏气控制装置中设置对照（CK，洁净空气）、一类浓度（T1，0.02 μL·L^?1）和二类浓度（T2，0.04 μL·L^?1）3个处理，处理期间动态监测植株表型、光合参数和代谢调节相关指标，处理结束后对比分析叶片氮代谢、微观结构以及代谢组变化特征。结果: 1） 随着熏气时间延长，NO₂显著抑制三角梅生长和光合速率，并改变代谢调节物的含量。二类浓度下，叶片完整指数、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性分别下降50.14%、31.58%和46.81%，丙二醛、脯氨酸和可溶性蛋白含量分别上升43.50%、149.02%和22.72%。2） 与对照相比，T2处理显著降低叶片叶绿素含量、净光合速率和光化学效率，损伤叶片表皮角质层结构，破坏表皮细胞和叶绿体组织结构，显著提高氮代谢相关酶活性，并使高氧化氮含量增加158.43%。3） 对筛选后的22个指标进行关联分析和聚类分析后，根据基本变化趋势划分了两大类群：第一类为叶绿素荧光参数和抗氧化酶指标，第二类为氮形态及氮代谢相关酶指标。与对照相比，T1和T2处理下三角梅各指标总体变化趋势相似，但随时间推移未呈线性变化轨迹。4） NO₂胁迫诱导代谢物发生系统性响应，包括L-亮氨酸、α-亚麻酸等在内的多种代谢物含量显著变化，主要涉及氨基酸、α-亚麻酸和甜菜色素代谢通路。KEGG富集分析显示甜菜色素生物合成和谷胱甘肽代谢等代谢通路的富集因子较高，相应通路中底物含量显著下降，并表现出剂量效应。结论: 关键代谢物合成受阻和细胞结构破坏可能是NO₂胁迫后‘水红’三角梅抗性下降的重要原因，且胁迫会显著改变其代谢谱。总体上，高浓度、长时间NO₂暴露对三角梅的负面影响大，而短时间、低浓度处理存在一定低剂量刺激效应，因此，在长时间NO₂浓度较高的道路环境中应采用三角梅和其他植物混合配置模式。

目的: 系统解析‘洛阳红’牡丹挥发性香气成分在不同花发育时期和日变化中的释放规律，探究花香相关基因的表达水平，为提升‘洛阳红’年宵花的观赏品质和产业应用提供理论支撑。方法: 以催花盆栽和田间地栽‘洛阳红’牡丹为研究材料，采用动态顶空吸附结合气相色谱?质谱联用技术（GC-MS），分别分析7个不同花发育时期（露色期、破绽期、初开期、半开期、盛开期、始衰期和衰败期）的香气成分和盛开期日变化规律（06:00—18:00）。结果: 1） 在‘洛阳红’牡丹中分别鉴定出挥发性成分43种（盆栽）和30种（地栽），包括8种苯环类、5种醇类、1种酚类、3种醛类、2种萜烯类、6种酯类和27种烃类化合物。2） 香气释放总量在开花进程中均呈先升后降的单峰模式，盆栽于半开期达到最高，地栽于盛开期达到最高。在一天不同时间段中，盆栽释放量随时间逐渐上升，在15:00—18:00达到最高；地栽则呈先增后降趋势，在09:00—12:00达到最高。3） 利用qRT-PCR技术检测花香合成通路中PsTPS和PsPAL基因的表达模式发现，不同开花时期PsTPS在盆栽中的表达量与橙花醇含量趋势相似，在地栽中的表达量则与α-法呢烯趋势相似；PsPAL的表达量在盆栽和地栽中分别与间二甲苯和苯乙醇的含量变化趋势相似。而1天内不同时间段中，PsTPS和PsPAL的表达量分别与α-法呢烯和间二甲苯的含量变化趋势相似。结论: 本研究从花香成分与基因表达2个角度揭示出‘洛阳红’花香的释放规律，对‘洛阳红’催花产业发展具有重要应用价值。

目的: 揭示四川省林草火灾与气象因素时空分布特征的关系，明确驱动火灾分布的关键气象因素组合及焚风多发时期的定义，并解析其背后的大气环流机制，为制定科学的防火策略提供理论参考依据。方法: 基于2005—2024年MODIS火点数据与ERA5气象数据，结合土地利用、地形数据，采用 ArcGIS 10.8.2、Origin 2024、Excel 2021、SPSS 27等工具，首先依据土地利用数据区分林草地与非林草地并提取林草火点，再分别从月尺度、空间尺度对火灾数量的分布特征进行统计分析,随后分析风向、平均风速、平均降水、平均相对湿度、平均温度及邻月平均温度差的月尺度空间分布特征，最后综合探究气象因素与火灾发生间的关联，通过分析火灾数量与气象因素的相关性验证其准确性。将通用判定条件及时间尺度粗糙化，判定四川省在月尺度上的焚风，明确四川省焚风多发季节。结果: 1） 四川省约86.9%的林草火灾集中于1—5月及12月（春冬季），空间主要分布在川西南（攀枝花市、凉山彝族自治州）、川西北（甘孜藏族自治州、阿坝藏族羌族自治州），约占全省的97.66%，且川西南多于川西北。2） 在任意组合四川省地区及时间进行气象对比的情况下，只有川西南、川西北的冬春季具有平均风速大、平均降水量少、平均相对湿度低、平均温度上升幅度大，且受西南风、南风控制的气象要素时空分布组合。3） 火灾数量与平均风速、月西南风数量、月南风数量呈正相关（ρ=0.923^**，P<0.001；ρ=0.930^**，P<0.001；ρ=0.804^**，P=0.002），与平均温度、平均降水量、平均相对湿度呈负相关（ρ=–0.643^*，P=0.024；ρ=–0.809^**，P=0.001；ρ=–0.979^**，P<0.001）。4） 川西南、川西北的冬春季满足形成“焚风季节”的判定条件。结论: 揭示四川省林草火灾时间集中于冬春季、空间聚焦于川西南与川西北且川西南火灾频次高于川西北的时空分布规律，定义川西南、川西北的冬春季为“焚风季节”，确定冬春季川西南、川西北西南风和南风主导、高风速、少降水、低湿度、显著升温的气象组合及焚风频发是火灾集中发生的关键。

目的: 实时、同步测定马尾松同一生长轮内早/晚材的水分吸附等温线及其管胞和纺锤形木射线的截面积和轴、径、弦3个主方向的尺寸变化比率，揭示早/晚材管胞和纺锤形木射线的湿胀?干缩行为规律，为指导含脂松树木材的高效加工与利用提供重要理论依据。方法: 以马尾松同一生长轮内早材和晚材为研究对象，利用动态水分吸附分析仪联用视频白光显微镜，在0~98%相对湿度范围内进行试验：在水分吸着?解吸阶段，同步测定早/晚材的水分吸附等温线及其管胞和纺锤形木射线的截面积和轴、径、弦3个主方向的尺寸变化比率；在平衡含水率恒定阶段，考察尺寸变化比率与平衡含水率之间是否存在滞后现象。应用无水乙醇抽提方法、美国国家可再生能源实验室方法、X射线衍射仪和全自动压汞仪分别测定早材和晚材的含树脂率、化学组分含量、微纤丝角和孔隙率。结果: 1） 与早材相比，同一生长轮内晚材具有较高的含树脂率、纤维素和半纤维素含量，较低的微纤丝角、孔隙率和木质素含量；2） 在任一相对湿度，早材平衡含水率均大于晚材；在98%相对湿度时，早材和晚材平衡含水率分别为17.65%和16.36%；3） 早材和晚材的绝对滞后值均随相对湿度升高呈先增大后减小的变化趋势，以60%相对湿度为拐点；相较于早材，晚材具有更明显的吸湿滞后现象；4） 早/晚材管胞和纺锤形木射线各参数的尺寸变化比率均随相对湿度升高/降低而增大/减小，其中管胞截面积变化比率最大，在98%相对湿度时，早材和晚材管胞截面积变化比率分别为1.117和1.181；无论是弦向还是轴向，纺锤形木射线在早材和晚材之间的尺寸变化比率关系与管胞相反；5） 早/晚材管胞和纺锤形木射线各参数的湿胀滞后值均随相对湿度升高呈先增大后减小的变化趋势，以60%相对湿度为拐点，与绝对滞后值的变化规律相同；相较于早材，晚材管胞和纺锤形木射线具有更明显的湿胀滞后现象；6） 早/晚材管胞和纺锤形木射线各参数在平衡含水率恒定阶段的尺寸变化比率与水分吸着?解吸阶段相比低4个数量级。结论: 相较于早材，树脂含量对晚材水分等温吸附行为影响更大；相较于木质素，半纤维素对绝对滞后值影响更显著；纺锤形木射线湿胀?干缩行为受周围管胞的抑制作用；相较于平衡含水率，孔隙率对湿胀滞后值影响更显著；早/晚材管胞和纺锤形木射线各参数达到含水率平衡态的时间点与尺寸变化比率恒定的时间点一致，即不存在时间滞后现象。

目的: 针对木结构墙体在严寒地区应用中暴露出的热工性能不足（如木骨架组合墙体传热系数达0.692 W·m^?2 K^?1）、声桥/热桥效应显著等瓶颈问题，结合现行节能、防火规范和实际工程对墙体厚度的要求，阐明木骨架组合墙体和正交胶合木（CLT）墙体的热传递机制失效机理，提出兼顾热工与隔声性能的协同优化技术路径，为严寒地区装配式建筑提供高综合性能墙体解决方案。方法: 采用标定热箱法对11面足尺木结构墙体（幅面尺寸1.5 m×1.5 m）进行热阻测试，并开展热工性能理论计算。结合前期研究的墙体隔声数据，对比分析木/轻钢龙骨交错设计、隔声垫层创新（木骨架与定向刨花板间增设橡胶隔声垫、轻钢骨架与石膏板间增设压缩玻璃棉）、复合构造（CLT墙体覆面木骨架、内填玻璃棉）对墙体热工性能的影响规律和提升效率。结果: 木结构墙体的热工和隔声性能实现协同提升，其中交错木骨柱墙体的传热系数降至0.251 W·m^?2 K^?1，较常规木骨架组合墙体降低63.7%；交错轻钢骨柱墙体的传热系数降至0.524 W·m^?2 K^?1，较轻钢龙骨式复合墙体降低47.7%；覆面木龙骨形成的CLT复合墙体的传热系数降至0.587 W·m^?2 K^?1，较CLT单层墙体提升40.2%，与仅增加层板数量的CLT单层墙体相比，其在墙体厚度（155 mm v.s. 175 mm）和面密度（70.0 kg·m^?2 v.s. 91.0 kg·m^?2）增加以及计权隔声量（40 dB v.s. 37 dB）和传热系数（0.587 W·m^?2 K^?1 v.s. 0.623 W·m^?2 K^?1）改善等方面实现全面突破，满足建筑墙体对热工和隔声性能的双重需求。除轻钢龙骨式复合墙体传热系数计算误差因钉节点热桥（穿透覆面板加剧热损失）较高外，其余墙体传热系数理论计算值误差均<15%，具有较高的计算效率和精度。结论: 木龙骨的声桥/热桥效应是制约木骨架组合墙体综合性能的主要原因，通过木骨柱交错设计可同步延长声波传递路径和热传导通道，弱化其声桥/热桥效应的不利影响。采用该技术措施的交错木骨柱组合墙体体系以较小厚度和面密度增加（厚度208 mm，面密度39.1 kg·m^?2）突破隔声?热工权衡瓶颈，满足严寒地区使用要求。对于CLT单层墙体，覆面木龙骨并填充岩棉的技术措施，其效率优于仅增加CLT层板数量。

目的: 针对现有竹条表面缺陷检测方法存在模型参数量大、小尺度缺陷检测效果差，难以兼顾工业场景高精度与高实时性需求的问题，提出轻量化端到端检测模型FCHM-DETR，以提升竹条表面缺陷检测的综合性能。方法: 基于RT-DETR网络，设计轻量化骨干Faster-CGLU，融合部分卷积与门控线性单元，在强化局部与全局特征融合能力的同时降低计算复杂度；构建空间特征重构金字塔网络CGRFPN，结合矩形自校准模块与动态插值融合机制优化多尺度特征融合效果，提升模型对缺陷的空间感知能力；引入Haar小波下采样器，通过频域特征重组实现特征图高效压缩，同时完整保留缺陷边缘、纹理突变等高频细节信息；提出最小点距离交并比损失函数MPDIoU，通过显式优化边界框对焦点距离约束，提升缺陷边界框回归精度与模型收敛效率。基于包含黑节、虫孔、霉变、裂缝、留黄、留青6类常见竹条表面缺陷数据集，开展消融试验与主流模型对比试验，验证各模块有效性与模型综合性能。结果: FCHM-DETR模型的mAP50达94.7%，较基准模型RT-DETR-r18提升3.7%，对虫孔、裂缝等小尺度、低对比度缺陷的检测性能提升显著；模型参数量与计算量较基准模型分别降低30.6%和35.6%，推理速度达355 FPS，可完全满足工业场景实时检测的帧率要求；与YOLOv10m、Faster R-CNN等主流缺陷检测模型相比，FCHM-DETR在检测精度、轻量化程度与推理速度指标上均实现了更优平衡，综合性能优势显著。结论: FCHM-DETR有效突破了现有竹条缺陷检测方法的核心技术瓶颈，实现了检测精度与工业部署适配性的协同提升，可为竹材加工行业提供端到端的自动化缺陷检测解决方案。

目的: 针对油茶振动采摘机设计与改进过度依赖复杂耗时的户外试验，以及传统仿真模型因忽略果实、花苞和树叶质量而导致仿真精度较低的问题，提出一种基于分布质量的油茶树振动模型构建方法，以期更加准确地模拟实际带果实、花苞和树叶的油茶树在振动激励下的动态响应，并为采摘机作业参数优化提供理论依据。方法: 首先，通过统计分析确定结果枝上果实、花苞、叶片的数量分布和质量分布规律，并将果实、花苞和树叶的总质量以分布质量的形式施加在冠层结果枝上，以此构建有果有苞有叶的果树振动模型。然后，利用力锤敲击试验获取果树实际固有频率，并通过振动响应试验测量果树不同测量点处的加速度。将试验结果与对应工况下建立的果树分布质量模型仿真结果进行对比，以验证模型的准确性。最后，基于验证有效的模型，进行谐响应分析和户外采摘试验。通过模拟果树在不同激振位置下的谐波激励响应，分析果实脱落的难易程度；通过频谱特性分析，确定采摘装置的最佳激振频率范围；通过户外采摘试验验证了最佳采摘方式。结果: 1）模态分析与力锤试验结果表明，有果有苞有叶油茶树模型仿真计算的前15阶固有频率与力锤试验结果基本一致，平均误差为6.64%。与无果无苞无叶的果树模型相比，附加果实、花苞和树叶质量后，固有频率的平均仿真误差降低了78.94%。2）瞬态分析与振动响应试验结果表明，16个测量点处的仿真加速度值与试验加速度的值基本吻合，两者之间的误差、相关系数和加速度比的平均值分别为24.06%、0.85和1.03。此外，加速度的幅值沿树枝从底部到顶部呈逐渐增加的趋势，且随频率的增加而增加。3）谐响应分析和户外采摘试验结果表明，当激振力施加在果树侧枝位置，且激振频率处于11.83~13.97 Hz范围内时，果实更易脱落。结论: 本研究构建了基于果实、花苞和树叶分布质量规律的油茶树振动模型，有效解决了传统模型因忽略果苞叶质量而导致仿真精度较低的问题，显著提高了模型的仿真精度。在此基础上，通过谐响应分析和户外采摘试验确定了油茶侧枝采摘激振方式和最佳激振频率范围。该研究结果不仅为油茶振动采摘机的设计与参数优化提供了重要的理论指导和数据支撑，而且为其他林果动力学模型的构建提供了新方法。

目的: 应用有限元仿真与多体动力学分析相结合的方法，探析结构参数对传统移栽机稳定性、安全性和作业性能的关系，以进一步提升传统苗木移栽机在南方丘陵山地环境中的行驶性能和挖树性能。方法: 利用RecurDyn多体动力学仿真软件对履带行走底盘进行动力学分析，确定轨距可调范围，确保苗木移栽机在丘陵山区行驶时的稳定性；在起吊装置方面利用ADAMS动力学软件对移栽机起吊大臂的各铰点受力进行分析，从而为静力学分析提供参数；利用ANSYS静力学软件确定起吊大臂在最大受力情况下的最优设计参数，确保苗木起吊作业时起吊装置的可靠性与起吊能力；在扭振挖掘装置方面，利用ABAQUS仿真软件对铲刀切削土壤进行动力学分析，确定了苗木扭振挖掘装置的3个最优工作参数，即振动频率(d₁)为30 Hz、振动幅度(d₂)为7 mm、切削速度(d₃)为0.3 rad·s^–1。结果: 仿真结果表明，添加变轨履带底盘的移栽机的极限倾翻角比原移栽机样机提升了16.7%，提升了移栽机在林地环境的横向行驶稳定性和灵活性；移栽机挖掘装置采用最优切削参数后，其切削阻力较初始参数的工况降低24.41%；结构参数优化后的起吊大臂，其最大等效应力降低9.2%，在提高结构强度的同时降低了设计冗余。林间行驶性能试验结果表明，移栽机在θ≤20 °的坡面行驶时稳定性良好，无倾翻、侧滑现象，且变轨后在θ=30 °时未发生倾翻，与仿真结果基本一致。采用仿真求得的最优参数进行林间作业性能试验，移栽机起挖单株胸径5~10 cm的苗木用时为64.1 s，10~20 cm的苗木用时为126.4 s，且苗木土球经过移栽机起吊捆绑后能进行短途运输。结论: 各项试验结果均满足预期移栽机性能指标，能满足丘陵山地的苗木移栽需求，为南方丘陵山区机械化作业装备开发提供参考。

目的: 设计并验证一种基于高性能柔性应变传感器的新型胸径测量装置，可用于快速便捷、高精度、非损伤性且适用于长期原位监测的树木胸径测量。方法: 该装置主要由三部分构成：核心感知单元为柔性应变传感器，其导电通道由多壁碳纳米管（MWCNTs）与Ecoflex弹性体通过特定复合工艺协同构建，利用电阻值随所受应变（树干周长变化引起的拉伸）发生规律性变化的原理工作；柔性衔接件采用兼容材料设计，用于将传感器稳定、紧密且无损伤地环绕固定在树干表面，确保良好贴合并适应树干不规则表面及生长变化；外围采集电路负责对传感器电阻变化信号进行实时采集、调理和数字化转换。结果: 为评估性能，进行了系统测试，试验结果表明：基于MWCNTs/Ecoflex的柔性应变传感器在0~20%应变范围内表现出高度线性的电阻?应变响应关系，灵敏度（应变系数GF）高达3.464，并具有超低的杨氏模量（0.23 MPa），使其能紧密、无间隙地贴合树干表面，有效避免损伤，确保非侵入性；静态稳定性测试证实该装置在长期监测中能保持电阻信号的相对稳定，波动小，可靠性高；标准圆柱体模拟试验结果一致性良好，能够实现对模拟树干直径（10.00~11.00 cm范围）的精确、可靠测量。活立木测试结果表明，该装置在复杂环境条件下（包括不同温湿度以及多云、阴雨等复杂天气等干扰因素）仍能保持优异的抗干扰性能，可精确捕捉栾树胸径的昼夜动态变化（131.9~132.7 mm），充分验证了其在真实森林环境中的实用性和可靠性。结论: 成功开发了一种基于高性能MWCNTs/Ecoflex柔性应变传感器的新型树木胸径测量装置，通过创新柔性传感技术实现了对树干周长变化的高灵敏检测。其超低杨氏模量确保了无损伤紧密贴合，保障了树木友好性。该装置具有高测量精度、优异重复性、长期电阻稳定性及良好的复杂环境适应性，结构设计注重快速便捷安装，显著提升效率，提供了一种满足快速、便捷、高精度、非损伤性及长期原位监测需求的创新解决方案，在精准林业、生态研究、城市绿化智能管理等领域具有广阔应用前景。

森林生态系统是陆地生态系统碳汇功能的主体部分，科学、准确评估森林碳汇是提升陆地生态系统碳汇能力和应对气候变化的前提，尤其是预测其长期动态变化，对优化森林经营策略和实现我国“双碳”战略目标具有重要价值。目前应用较多的过程模型主要基于森林生态系统生产力的预测思路，依托“光量子传递?大叶模型”解析森林碳汇形成机理，借助 GPP、NPP 等生态系统生产力指标研判森林碳汇短期动态，弥补了传统实地观测法难以预判森林生态系统碳汇变化的短板。理论上，森林群落属性在很大程度上决定了森林生态系统碳汇功能的时空变化特征。在气候作用与物种相互竞争的双向调节下，森林碳汇动态主要受群落林龄和植被生长状况调控。因此，在开展森林碳汇动态评估时，需充分考量该调控机制。然而，目前有关森林生态系统碳汇形成机制的研究难以科学地解释森林群落的动态增长模式，导致基于生产力的森林碳汇预测思路无法支持过程模型去评估未来生态系统碳汇的长期增长规律及其时空变异动态，进而使得相关评估结果难以为政府制定森林生态系统碳汇提升策略提供有效的科学依据。针对上述不足，本文系统阐述了基于林木生长过程预测森林生态系统长期碳汇动态的研究框架。该框架基于生长方程，刻画了林龄驱动的森林生物质碳库长期增长模式，并在传统森林植被生长规律的科学假设中融入了森林碳汇对气候、土壤因素的响应机制，从而实现了基于林木生长过程的森林植被碳汇动态预测。基于该框架，本研究发展了森林碳固持（forest carbon sequestration, FCS ）模型。该模型采用 Logistic 生长方程与关键参数刻画森林植被碳汇的长期动态规律，并在此基础上借鉴过程模型的碳周转研究思路，构建了由森林植被动态驱动其他主要碳库（死有机质碳库、土壤有机碳库）储量增长的森林生态系统碳汇预测模型。利用中国典型森林生态系统的系统调查数据对模型进行参数化，研究表明 FCS 模型能够很好地量化森林生态系统碳汇在时空协变过程中的变异规律。基于林木生长过程的森林生态系统碳汇预测框架为森林碳汇预测提供了新的理论范式，有效提升了森林生态系统碳汇长期动态变化的模拟能力。

森林土壤有机碳是陆地生态系统碳库的重要组成部分，其变化关系到生态系统碳平衡和气候变化应对能力。抚育间伐作为重要的森林经营措施，可通过调节林分结构、微环境条件和植物?微生物互作过程，影响土壤有机碳的输入、转化与稳定。近年来，国内外学者围绕抚育间伐对森林土壤有机碳的影响开展大量研究，但相关认识仍较分散。本研究系统梳理不同间伐强度、恢复阶段和森林类型下土壤有机碳的响应特征及其调控机制。轻度间伐对土壤有机碳含量和碳储量的影响通常不显著，中度间伐总体上有利于土壤有机碳含量和碳储量的积累，重度间伐则可能导致土壤有机碳含量和碳储量增加或减少。间伐后短期内土壤有机碳含量和碳储量多呈下降趋势，中长期则表现为持续增加或逐渐趋于新的稳态。针叶林和针阔混交林土壤有机碳含量和碳储量对间伐的响应多表现为增加或无显著变化，而阔叶林则可能表现为增加、减少或无显著变化。这些差异主要与间伐对森林土壤碳输入和碳输出过程的综合调节有关。未来，应加强长期定位观测与模型研究的结合，优化不同立地和经营条件下的间伐措施设计，并深化土壤碳汇功能与生态系统多功能性的耦合研究，以进一步揭示间伐影响森林土壤有机碳的作用机制。

在国家政策有力引导和竹产业规模不断扩张的双重驱动下，竹制品加工需求迅猛增长。作为竹材初加工的核心设备，破竹机的技术水平直接影响产业发展效率和产品质量。为明晰其技术发展脉络，本研究运用文献分析法系统梳理相关理论和技术成果。在理论研究方面，学者们聚焦竹材物理力学特性和破竹力学过程，深入探究破竹速度、刀具角度等参数对破竹质量的影响机制，为设备优化设计提供了重要理论依据。在技术应用层面，破竹机经历从手动、半自动到全自动的演化过程，实现了从人工操作到智能化加工的升级。在关键技术方面，结构设计持续优化，通过开发可调式刀盘和自适应对中机构，有效提升了设备对不同规格竹材的适应性；检测技术取得突破，基于机器视觉的竹径识别系统使得直径测量更为精准可靠；控制系统实现智能化升级，集成PLC与多种传感器构建了闭环控制系统。这些技术进步显著提升了破竹机的加工精度、效率和适应性，为竹材加工自动化提供了可靠的技术支撑。然而，当前破竹机仍存在竹径识别精度不足、刀盘设计与加工效率矛盾突出、对复杂竹材适应性较弱以及智能化程度有限等技术瓶颈，难以满足大规模高精度生产需求。为进一步提升破竹机技术的性能和适应性，推动竹材加工产业高质量发展，提出未来破竹技术研究的重点方向：1） 针对竹材生物力学特性的多样性，深化破竹力和竹材结构参数的作用机制研究，建立多因素耦合的破竹理论模型，为设备优化设计提供科学依据；2） 开发基于深度学习的竹材智能识别系统，融合多光谱成像与三维点云技术，实现复杂工况下竹径、竹节等特征的精准检测和自适应定位；3） 创新破竹机构设计，突破传统旋转刀盘的结构限制，研发复合式切割装置和动态调节系统，解决破竹效率与质量之间的矛盾；4） 构建破竹机智能化生产体系，集成物联网监控、大数据分析和自主决策技术，实现设备状态实时监测、工艺参数动态优化和生产全流程智能管理。这些技术创新将推动破竹机向智能化、高效化、绿色化方向发展，为竹材加工产业高质量发展提供强有力的装备支撑，同时也将为我国竹材装备制造业的转型升级提供新的技术路径。