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。

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。

目的: 分析胡杨种群在干旱区不同地下水埋深梯度下的空间分布格局及种内竞争强度变化，探究种群空间结构对干旱环境的响应特征。方法: 在塔里木河下游3个断面处离河道1 000 m的范围内等距离布设15个50 m×50 m天然胡杨林样地，利用地面激光雷达（TLS）获取树木三维结构数据，并通过聚集指数（R）、丛生指数（I）、点格局函数g(r)等空间分布指标以及竞争指数（CI），分析空间分布格局和种内竞争强度。结果: 1）R和I指数表明，在下游不同地下水埋深梯度下，胡杨种群空间分布格局整体上呈聚集分布。2）各样地内在0~25 m半径r距离获取的g(r)函数值分析表明，大部分样地胡杨在r< 5 m距离内基本呈现聚集分布格局，在r>5 m距离呈随机分布格局。随着地下水埋深增加，树木聚集分布的距离r会缩小。3）点格局函数g₁₂(r)结果表明，不同龄级胡杨树分布格局存在差异，中龄树主要呈聚集分布，其他龄级树呈随机分布；中龄树与幼龄树、成熟树之间存在正关联性，表现出相互促进关系，而其他龄级树木之间未呈现显著关联性。4）平均CI指数随离河道距离增大呈递减趋势，单木CI随胸径增大逐渐递减。结论: 塔里木河下游胡杨种群在小尺度上呈聚集分布格局，随着尺度的增加主要呈现随机分布特征。随离河道距离增大和地下水位逐步降低，导致树木密度降低和种内平均竞争强度变弱，树木呈衰退趋势。

目的: 利用深度学习进行树叶识别时需要大量训练样本，当样本量不足、图像风格单一会导致识别准确率不稳定。研究利用少量的样本进行树叶图像增殖和风格转换，可极大减轻数据采集的负担，为提升林业调查信息化、智能化提供有效的技术手段和理论支撑。方法: 采集6种树种的树叶图像建立数据集，引入light-weight GAN对图像进行增殖和风格转换，扩充人工拍摄的树叶数据集，通过在该数据集与原数据集上分别应用AlexNet、GoogLeNet、ResNet34和ShuffleNetV2四种深度卷积神经网络进行训练，分析生成对抗网络的图像增殖技术在树叶识别中的作用。综合模型准确率和训练时间等性能指标选择最优模型，同时对模型的学习率进行调整。使用测试样本对参数优化后的模型进行验证，分析该方法在实践中的可行性和意义。结果: 基于生成对抗网络生成的样本具有高清晰度，高保真性，能够有效地辅助神经网络模型的训练工作，同时也丰富了样本类别，使之获得包含更多不同季节、形状、健康状况的树叶图像。与原始数据集相比，AlexNet、GoogLeNet、ResNet34和ShuffleNetV2四种网络在新数据集的训练上均表现出训练误差更小、验证精度更高的特点，其中学习率为0.01的ShuffleNetV2模型对该数据集的训练效果最好，训练时最高验证精度为99.7%。使用未参与训练的测试样本对该模型进行验证，模型对各树叶的识别效果较好，模型的总体识别准确率高达99.8%。与未使用GAN技术的普通深度卷积神经网络相比，本文提出的模型对树叶识别准确率明显提升。结论: 生成对抗网络可以有效地扩充图像数量，对图像进行风格转换，与深度卷积神经网络相结合，可以显著提高树叶识别准确率，适合应用于林业树叶识别领域。

目的: 利用云计算手段模拟林火蔓延过程，规划火灾应急路径，以促进救援力量快速、高效到达指定火灾地点，为布置林火阻隔措施预留充足时间。研究也为吉林省通化市东昌区的林火应急响应和预防规划提出建设性意见。方法: 以吉林省通化市东昌区为研究区域进行实地调研和模型推演。着眼于林火点单源和多源差异性，利用应急路径规划模型、Dijkstra算法模拟计算单源林火情况下最短救援路径，并纳入多源林火优先级理论，实现救援资源利用最大化。采用FARSITE模型对区域实例森林火灾进行蔓延速率模拟，获取林火发生后各阶段实时数据，综合考虑森林火点附近资源布局情况以及道路交通能力，进行救援路径的推算和防火道路的布局，以验证方法的可行性，并对森林火灾应急响应救援路径进行智能优选。结果: 在一般森林火灾发生时单个着火点的公式基础上，为2个及以上着火点引入优先级理论，再根据火情严重程度通过Dijkstra算法进行依次推演。此外，增加μ作为通行能力系数，以考虑路况、道路属性对救援通行时间的影响，得到新的路径公式。通过FARSITE模型，对2010年 “5.3”一般森林火灾（20100503-220502-01）进行蔓延推演，在火源点起火5 h后，如果没有得到有效的人为干预，火情将演变为重大森林火灾，并蔓延到人居地区。由于风向影响，火源点东北侧的火情优先级高于北侧，若有条件同时进行救援，应急资源应按优先级倾斜。结论: 模拟结果表明，通过应急路径规划模型、Dijkstra算法和优先级理论，可以提高救援路径的获取速率，提前进行资源调配和人员安排，FARSITE模拟结合防火道路规划，联系火灾发生后各时间段的蔓延情况，能有效提升森林火灾决策效率，事半功倍地形成林火应急响应和预防规划方案。

目的: 探究影响木材密度的解剖学机制，揭示茎叶解剖和生理性状的协同与权衡关系，有助于阐明不同树种适应环境的生理生态机制。方法: 选择宝天曼天然林中常见的8种落叶阔叶树，测定木材密度、木质部导管及纤维等解剖性状、叶片压力-容积曲线参数等21个茎叶性状，探究决定木材密度的解剖学性状，分析茎叶性状的协同和权衡关系。结果: 1） 8个树种的木材密度与组成木质部的导管、薄壁组织和纤维组织这3大组织的比例都不相关，更多受到纤维细胞性状的影响。2） 对木材密度影响最大的木质部性状是纤维细胞腔占横截面的比例，其次是纤维细胞壁占纤维细胞的比例、纤维细胞壁厚与腔直径比、纤维细胞壁厚度等性状。3） 木材密度与叶片单叶面积、失膨压时相对含水量和弹性模量呈负相关。4） 失膨压时相对含水量与导管水力直径、最大导管直径、平均导管直径、纤维细胞腔面积、纤维细胞腔直径呈正相关；与导管密度、纤维细胞壁厚与腔直径比、纤维细胞壁占横截面比例呈负相关。结论: 木材密度主要由纤维细胞性状决定，而非导管和薄壁组织性状；高的叶片忍耐失水能力耦合于致密的茎纤维细胞和木材密度。

目的: 研究西藏“一江两河”中部流域造林地和邻近未造林地土壤理化性质差异性及其变化趋势，旨在为西藏重点区域人工造林及其林分经营提供理论参考，提高对该区人工造林地土壤肥力的系统性认识。方法: 以人工林（造林地）及其对照地（和造林地邻近的具有相同初始条件的非林地）土壤为研究对象，采用配对样地法，于2016年7—11月对54对样地0~80 cm土层分4层（0~20，20~40，40~60，60~80 cm）进行土壤调查取样，测定各土层土壤有机质（SOM）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、水解性氮（AN）、有效磷（AP）、速效钾（AK）、土壤密度（BD）、土壤质量含水量（MWC）、pH值、土壤粒径分布（PSD）等理化性质，通过两个关联样本检验方法、养分分级、主成分分析方法分析比较人工造林对土壤理化性质的影响。结果: 人工林较对照地0~80 cm土层剖面土壤BD、TP和AP分别显著降低了6.0%、10.5%和36.5%，MWC、TN和SOM分别显著增加了22.4%、28.6%和16.8%，AP变幅最大，TN增幅最高，pH、AK、TK、AN和PSD变化不显著。未造林地氮、磷、钾、有机质养分等级属于“稍缺”或更差水平的样地占比均在63.1%以上，TN养分等级最差；人工林氮、磷、钾、有机质养分等级属于“稍缺”或更差水平的样地占比均在73%以上，AP养分等级最差，AP由 “不缺水平”转为“缺”水平的样地比例最高。对照地土壤养分含量的分级排序为TP>AK>TK>AP>SOM>AN>TN（“>”左侧养分状况优于右侧，下同），人工林的排序为TP>AK>TK>TN>SOM>AN>AP。土壤肥力主要受有机质、全氮、土壤砂粒含量的综合影响，人工林和对照地差异不显著。结论: “一江两河”中部流域作为西藏人工造林的重点区域，人工造林对土壤BD、MWC、TN、TP、AP、SOM影响显著，造林后人工林土壤密度、土壤质量含水量、有机质、氮素理化性质趋好，而磷素养分条件变差。人工林土壤最缺AP，土壤养分由未造林地的N限制最强烈转变为了人工林的P限制最强烈，土壤肥力的提升受AP限制，但无论造林与否，土壤养分均表现为普遍缺乏。西藏人工造林应加强土肥管理，注重土壤养分的整体提升，造林前可加强有机肥的使用，后期管护注重磷肥的使用，以提高造林成效、改善土壤肥力。

目的: 以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例，揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素，为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。方法: 2020—2022年，在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器，分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化，同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件，采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。结果: 2020年和2021年为平水年，降水量分别为467.4和440.8 mm；2022年为枯水年，降水量为354.8 mm；土壤体积含水量平均值为平水年（2021年，17.0%）显著高于枯水年（2022年，14.3%）。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加，其斜率表现为林带间高于林带内，平水年高于枯水年。在0~120 cm土层的土壤体积含水量为林带内（15.3%）高于林带间（14.0%），但在120~200 cm土层为林带间（17.6%）高于林带内（16.8%）。在0~60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间（42.9%）高于林带内（37.8%），但在60~200 cm土层为林带内（23.2%）高于林带间（19.1%）。土壤湿度变化的季节格局为：相对稳定期（3—4月）、耗损期（5—8月）、恢复期（9—11月）和衰退期（12月—次年2月），最大值多出现在4月，最小值出现在8月（平水年）和12月（枯水年）；土壤湿度变化的垂直空间格局为：速变层（0~50 cm）、活跃层（50~90 cm）、次活跃层（90~170 cm）、相对稳定层（170~200 cm）。相关分析发现，土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度，月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。结论: 宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动，枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中，前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子；在0~120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。

目的: 通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究，揭示夜间液流组分拆分特征，探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系，以及茎干补水对气象因子的响应，为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。方法: 以华北土石山区的油松作为研究对象，根据径阶大小选取18棵样树，在2014年生长季运用Granier热扩散探针技术（TDP）持续观测夜间液流，结合称重式蒸渗仪和自制微型蒸渗仪来计算蒸腾量，解析夜间液流的去向；并进行夜间液流与土壤含水量、大气温度、湿度及光合有效辐射等气象因子的相关分析，以确定主要驱动因素。结果: 在6—9月典型晴天，夜间液流速率都呈逐渐降低趋势，18:00—24:00的夜间液流速率高于00:00—05:00，夜间液流主要用于对白天失水过多的茎干进行补水，以至于在24:00时油松茎干储水量基本达到饱和，因此，00:00—05:00夜间液流速率趋于稳定；油松夜间液流用于茎干补水的比例（95.34%）显著高于用于夜间蒸腾量的比例（4.66%）；油松夜间茎干补水量与饱和水汽压差呈极显著正相关（R²=0.793, P < 0.01），而对土壤含水量变化响应不敏感（R²=0.105, P > 0.05），表明夜间液流主要受饱和水汽压影响。结论: 华北土石山区的油松生长季夜间液流随着夜间时间的进行呈现逐渐降低的趋势；绝大部分的夜间液流用于夜间茎干补水，在气象因子中，饱和水汽压是驱动夜间茎干补水及夜间液流的重要因子（P < 0.01）。

目的: 探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾（FA-K）后的生长和生理特性，揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性，为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑。方法: 选取2年生桧柏容器苗开展盆栽试验，以正常生长为对照，设置0.7% NaCl和0.7% CaCl₂ 2种盐分，每种盐分设置0、0.05%、0.10%、0.30%和0.50% 5种质量分数FA-K处理，测定各处理下桧柏苗生长指标（苗高生长量、地径生长量、生物量、根冠比）、光合色素含量（叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素）、相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖）含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性。结果: 1） 0.7% CaCl₂胁迫对桧柏苗生长的抑制作用大于0.7% NaCl胁迫；0.7% CaCl₂胁迫下桧柏苗除可溶性糖和类胡萝卜素含量低于NaCl胁迫外，其他生理指标（叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、相对电导率、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性）均高于NaCl胁迫；2） 2种盐胁迫下，施加FA-K均使桧柏苗苗高生长量、地径生长量、生物量增加，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量上升，相对电导率和丙二醛含量下降，超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量呈低-高-低的变化趋势，0.50% FA-K下2种盐胁迫的幼苗生长接近对照；3） 相较0.7% NaCl胁迫，FA-K对0.7% CaCl₂胁迫表现出更好的缓解作用。结论: 高浓度氯盐胁迫显著抑制桧柏苗生长和存活，0.7% CaCl₂抑制作用比0.7% NaCl强；FA-K能够有效缓解NaCl和CaCl₂胁迫，0.50% FA-K缓解效果较佳。

目的: 探究影响板栗分布的主导环境因子，模拟不同气候条件下板栗潜在分布区，为板栗种质资源保护和引种提供理论依据。方法: 基于472个板栗现有种群分布地理信息与21个环境变量，采用物种分布组合模型模拟板栗潜在适宜分布区，通过AUC与TSS值评价模型准确性。利用组合模型推测末次冰盛期、全新世中期、当前、2030年和2050年板栗适宜区分布及其变化趋势。结果: 1） 10种模型中，RF、GBM、MARES和GAM预测精度最好且稳定，最终组合模型AUC和TSS值分别为0.974和0.816，精度较高。2） 影响板栗地理分布的主要环境因子为最冷月极端低温、海拔、最湿季降水量、年温变化范围和最湿月降水量，累计贡献率达89.79%。3） 当前气候条件下中国潜在板栗适宜区分布广泛，自末次冰盛期以来，板栗适宜区不断向高纬度地区扩张，气候越暖扩张越快。但板栗整体适宜性不断下降，南方较为突出，北方则降幅较小，高适宜区总面积逐步减少。结论: 气候和地形因子共同影响板栗的地理分布，其中气候因子中温度因子贡献最大，地形因子中海拔因子贡献最大。当前气候条件下板栗在中国适宜区分布广泛，建议在高适宜区进行引种栽植及种质资源保护，当未来气候不利于板栗生长时向高纬度适宜区进行迁移引种，减少气候变化带来的损失。

目的: 开发簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物，为开展簸箕柳和三蕊柳杂交选育速生、抗虫新种质的真实性鉴定提供参考。方法: 利用簸箕柳和三蕊柳重测序数据，开展全基因组SNP位点分析，筛选出种特异性的SNP位点并设计KASP引物，利用SeqHunter2检测设计引物在簸箕柳中的通用性，并利用簸箕柳和三蕊柳自然群体材料对合成的引物进行实验验证，筛选出簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物，并对它们的杂交子代进行真实性鉴别。结果: 将三蕊柳和簸箕柳重测序的数据比对到三蕊柳基因组，共获得个6 598 144个SNPs。经过筛选，最终在簸箕柳中检测到674 144个和三蕊柳相比为纯合突变的位点。从每条染色体上随机选取100个位点用于KASP引物设计，在1 900个SNPs位点中，750个SNP位点可以成功设计出KASP引物。从每条染色体上选取2组，共选取38组引物，通过SeqHunter2检测得到11组引物在簸箕柳中是通用的。利用簸箕柳和三蕊柳自然群体DNA对合成的10组通用引物进行种内保守和种间差异性检测，获得4组在簸箕柳、三蕊柳和种间杂交子代中聚类明显的引物。引物Stri08_82809、Stri14_11602、Stri14_12274和Stri17_10731在簸箕柳自然群体中分别扩增出纯合G/G、T/T、A/A和T/T位点，在三蕊柳自然群体分别扩增出纯合A/A、C/C、G/G和C/C位点，而在真实杂交子代中分别扩增出G/A、T/C、A/G和T/C杂合位点。利用上述4组引物对簸箕柳×三蕊柳的杂交子代进行鉴定，发现在31个杂交子代中，29个个体扩增出杂合位点，说明同时遗传了2个亲本的特征位点，为真实的种间杂交子代。有2个个体扩增的位点为纯合且和母本相同，说明这2个子代为簸箕柳花粉污染的子代。结论: 本研究获得了簸箕柳和三蕊柳种间特异性KASP标记4组，可以准确快速的开展簸箕柳和三蕊柳种间杂交子代的真实性鉴别，为进一步簸箕柳和三蕊柳种间杂交及回交创制抗虫新品种提供了技术支持。

目的: BBX (B-box) 是锌指结构蛋白转录因子家族中一个重要的亚家族，在植物生长发育、植物信号转导及逆境胁迫响应中具有重要的调控作用。对蜡梅BBX24基因的克隆与分析，有利于丰富植物中对BBX基因家族的认识，为蜡梅抗逆调节机制提供新的理论依据。方法: 以蜡梅转录组数据库中获得的蜡梅CpBBX24基因cDNA序列为基础克隆基因全长，使用DNAStar 和MEGA进行序列分析和进化树构建。采用qRT-PCR进行蜡梅不同组织及不同花期表达特性分析，以及ABA、MeJA、干旱、高盐、高温和低温等处理后表达分析。同时，使用Gateway技术构建植物表达载体，花絮侵染法转化拟南芥，对T3代纯合系进行表型观察及非生物胁迫耐性分析。结果: 获得CpBBX24的cDNA序列长为1374 bp，包含729 bp 的开放阅读框（ORF），编码242个氨基酸，分子量为26.54 kD，等电点为4.93。序列分析表明CpBBX24蛋白在N端有两个串联的B-box结构域，其C端不包含CCT结构域。表达特性分析表明，CpBBX24在蜡梅根、茎、子叶、幼叶、成熟叶各器官，外瓣、内瓣、雌蕊、雄蕊等组织中均有表达，其中在子叶中表达量最高。在不同开花时期，CpBBX24表达呈波动变化，在衰老期表达量最高。ABA、MeJA、干旱、高盐、高温和低温均能诱导CpBBX24基因的表达，表达趋势各有差异。在PEG（30% PEG-6000）、高盐（300 mmol·L^?1 NaCl）、高温（42 ℃）、低温（4 ℃）胁迫下，转基因拟南芥处理后植株总体生长状态优于野生型，相对电导率和丙二醛浓度数值显著低于野生型，说明CpBBX24基因过表达增强了拟南芥的干旱、高盐、高温及低温胁迫耐性。结论: ABA、MeJA、干旱、高盐、高温和低温等处理诱导了CpBBX24的表达，说明其可能参与蜡梅的逆境胁迫耐性调控。CpBBX24的过表达增强了拟南芥的干旱、高盐、高温及低温等胁迫耐性。这些结果表明 CpBBX24 基因在干旱、高盐、低温和高温等胁迫响应中发挥重要作用。

目的: 对比分析黑龙江大兴安岭林区雷击火与人为火发生规律的差异性变化，为研究区针对性的开展火源管理及合理制定火灾防控政策提供科学依据和参考。方法: 基于研究区1966—2021年间发生的森林火灾数据，按火因归类筛选出雷击火和人为火，通过方差分析、线性拟合等方法对比分析雷击火与人为火在不同时间尺度上的发生差异、规律变化及火灾季的变化趋势。结果: 1966—2021年间研究区共发生森林火灾1 887起，其中雷击火932起，人为火503起，占比分别为49.39%和26.66%。雷击火与人为火在发生年份、月份和时段等不同时间尺度上均有显著差异。研究区雷击火数量呈波动增加，而人为火数量呈波动减少的趋势，尤其是1987年之后研究区雷击火数量逐渐高于人为火，但从整体看研究区森林火灾总数变化并不显著。从火灾面积来看，研究区雷击火面积整体呈增加趋势，而人为火和总森林火灾面积呈减少趋势。研究区雷击火集中发生在6、7月份，人为火多发生于4、5月份，且呈现夏季防火期雷击火数量显著增多，但雷击火面积变化并不显著，春季防火期人为火数量和面积显著减少的变化趋势。从发生时段上看，研究区人为火高发时段为10:00—15:00，而雷击火高发期在12:00—17:00。雷击火和人为火在不同时间尺度上的变化差异造成了研究区火灾季节的变动，其中雷击火灾季呈延后扩张的趋势，人为火灾季呈逐渐缩短的趋势，总森林火灾季呈收缩变短的趋势。结论: 受气候变化及防火政策的影响，黑龙江大兴安岭雷击火与人为火之间的发生规律具有明显的差异性，根据不同火灾类型的发生特点和变化趋势，开展针对性的火灾防控工作是有效降低研究区森林火灾风险的必要前提。

目的: 对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉（SPF）华伦式平行弦木桁架的承载性能，探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律，为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。方法: 以承载力和稳定性为验算指标，利用Smsolver结构力学求解器对平行弦木桁架各杆件的内力变化及其变形情况进行定量分析，得到平行弦木桁架腹杆角度的上、下临界角度和最优腹杆角度；采用ABAQUS有限元软件对3种腹杆角度的北美黄杉和SPF平行弦木桁架进行有限元模型分析与验证，获得不同基材平行弦木桁架在不同腹杆角度情况下的内力变化规律，判断其可能的破坏形式和受力机理；以SPF和北美黄杉为基材分别制作3种腹杆角度的平行弦木桁架，进行抗弯承载性能静力试验，探究平行弦木桁架的极限荷载、应力分布及主要破坏形式，并与有限元模拟结果进行对比，验证平行弦木桁架有限元模型分析的准确性和适用性。结果: 1） 华伦式平行弦木桁架的最优腹杆角度为47°，下临界角度为34°，上临界角度为60°；2） 北美黄杉平行弦木桁架的极限荷载范围为26.53~40.83 kN，跨中挠度范围为30.57~31.01 mm，SPF平行弦木桁架的极限荷载范围为23.48~34.16 kN，跨中挠度范围为31.85~32.05 mm；3） 腹杆角度34°、47°、60°的北美黄杉和SPF平行弦木桁架极限荷载分别为26.53和23.48 kN、35.10和30.06 kN、40.83和34.16 kN，对应跨中挠度分别为31.85和31.01 mm、30.72和32.05 mm、30.57和31.97 mm；4） 北美黄杉平行弦木桁架的破坏形式主要表现为靠近桁架支座处的腹杆出现裂纹以及桁架端部或荷载施加点处齿板拔出，SPF平行弦木桁架的破坏形式主要表现为桁架端部和荷载施加点处齿板拔出；5） ABAQUS有限元模拟和试验验证发现，2种平行弦木桁架跨中处弦杆轴力最大，往两边逐次递减，桁架跨中处腹杆轴力最小，往两边逐次递增，且弦杆轴力大于腹杆。结论: 北美黄杉平行弦木桁架承载性能优于SPF平行弦木桁架；平行弦木桁架的承载性能随腹杆角度增加而增加；2种平行弦木桁架的薄弱点均为桁架端部和荷载施加点处的齿板连接节点；ABAQUS有限元模型能有效反映出平行弦木桁架受力分布和整体结构变形趋势。

增强森林固碳增汇功能是减缓大气二氧化碳浓度上升和全球气候变暖的重要手段，也是实现碳中和国家战略目标的有效途径。本研究基于文献分析法和模型模拟，系统阐述中国森林碳储量和碳汇现状、动态变化与潜力提升途径。根据国家森林资源连续清查数据测算的森林植被碳储量近5年平均年增长0.152 Pg（以C计），2000s—2010s中国陆地生态系统碳汇量约229.7 Tg·a^?1（以C计），其中森林植被（指乔木林）碳储量约增加150.6 Tg·a^?1（以C计），约占整个陆地生态系统植被碳汇量的65.6%。过去70年，中国森林已从碳源转变为逐渐增强的碳汇。在森林面积保持不变的情景下，相比2000s—2010s时段，2030年后现有乔木林的生物量碳汇将有所下降；如果森林面积未来持续增加，2030—2050年中国新增乔木林的碳汇量仍将呈增加趋势。在全球变化背景下，气候变化及其引发的风险（极端干旱与热浪事件、森林火灾、病虫害等）可能会削弱森林碳汇功能。为维持并提升森林碳储量和碳汇潜力，需要采取森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与木质林产品碳库协同提升的策略，从保碳、增碳、扩碳和碳资源化利用的汇转移4个途径对森林资源实施保护修复、精准绿化、科学经营与合理利用以及多时空尺度的优化布局，同时重视森林土壤碳库增汇的长期效应。在林业减缓和适应气候变化框架下，森林碳汇潜力提升未来研究重点是科学推进国土绿化适宜造林地和树种选择，森林经营增汇技术，森林碳储、碳汇协同提升与木质产品库的碳汇转移与存续的时空配置优化模式，森林土壤固碳增汇机制以及潜力研究，准确评估森林碳汇对实现国家碳中和目标的贡献及其时间表和路线图。

原始森林是指由乡土树种自然演替而成，没有明显人为干扰痕迹，生态过程没有受到明显影响的森林，其具有复杂的结构和生态功能，是自然界最稳定的碳储库和资源库，对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森林的概念和监测方法，有利于世界原始森林资源的清查、保护及监测。本研究在梳理国内外原始森林概念的基础上，归纳总结了原始森林特征，分析了国内外原始森林资源清查和监测的现状，综述了原始森林的重要生态功能：1）原始森林固碳能力存在的碳中性、碳源及碳库假说；2）原始森林具有优于其他森林的水文调节功能；3）原始森林是物种基因库，具有突出的生物多样性保护功能。基于目前对原始森林概念和监测中存在的问题，提出未来研究建议：在森林资源清查中将原始森林单独分类；加大对原始森林生态功能研究，开展原始森林固碳潜力、土壤呼吸的研究；增加原始森林水文调节能力研究，探索原始森林在缓解全球气候变化中的作用；探究原始森林生物多样性保护功能，减少全球生物多样性丧失。