木质素是植物细胞壁的重要组成部分，与纤维素和半纤维素共同构成陆地生态系统中最大的可再生有机碳库。因复杂的分支结构、异质性和多种键型组成，木质素降解往往较为困难，这一特性不仅制约木质素的高值化利用，还在很大程度上限制木质纤维素的高效转化。生物降解是一种绿色、低碳、环保的处理方法，在木质素转化利用中展现出巨大的应用潜力和广阔的发展前景，深入研究木质素的生物降解机制，不仅有助于为生物质转化利用和可再生化学品生产提供新的思路，而且有利于增进对全球碳封存的理解，从而更好应对当前的气候变化和能源危机。真菌作为地球上最主要的分解者，进化出最全面的酶系统用于木质素降解。然而，目前关于真菌降解木质素的研究仍存在诸多空白，其酶系统对木质素的降解机制尚未得到完全阐明。近年来一些研究取得了重要进展，如软腐菌Parascedosporium putredinis NO1分泌一种新型的、不需要辅助因子的木质素氧化酶，可打破木质素结构中的β-醚键，并释放三嗪；白腐菌Echinodontium taxodii可分泌锰过氧化物酶、漆酶和酯酶，这几种胞外酶协同作用对竹子木质素进行选择性脱除，破坏木质素与木聚糖的交联键，从而显著提高纤维素酶对纤维素的可及性和糖化效率。此外，白腐菌Phanerochaete chrysosporium分泌的木质素过氧化物酶PcLiP03通过静电和疏水作用特异性结合于木质素表面，与纤维素的结合能力较弱，纤维素加入几乎不影响PcLiP03对木质素的作用效果。在分解代谢方面，¹³C同位素标记技术的应用揭示担子菌Agaricus bisporus在胞外对木质素衍生物和天然木质素进行解聚，并以分解产物为碳源和能源，在胞内同化为多种细胞组分。同时，最新研究首次明确证明，厌氧真菌Neocallimastigomycete californiae可通过非特异性的小分子介导木质素解聚过程，改变木质素单体的组成比例，并引发多种木质素的化学键断裂。综上所述，这些研究成果在一定程度上突破了真菌降解木质素的传统认知，为发展更高效、经济的木质素生物降解技术提供了扎实的理论基础，同时为生物地球化学循环提供了全新的见解。下一步研究应进一步明确真菌降解木质素的酶促机制，并继续挖掘真菌代谢路径在木质素高值化利用中的潜力。

目的: 聚焦黄河上游核心沙源区，分析宁蒙段入黄泥沙的来源与路径、入黄沙量时空特征，精准识别入黄风沙危害的重点区域，加深对宁蒙段风沙入黄规律及其危害区域的认识，为沿岸防沙治沙和生态修复实践提供科学依据。方法: 以腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠为研究对象，综合运用实地调查、遥感解译与多源数据整合等方法，系统分析三大沙漠风沙入黄规律，并确定重点危害区域。结果: 1） 腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠等近源沙漠沙及其下伏砒砂岩是宁蒙段河道粗泥沙的主要来源，其主要通过风力侵蚀、沙丘移动、悬移沉降和洪水带入4种方式进入河道。2） 以头道拐水文站为出口站，1950—2023年宁蒙段输沙量为1.630×10⁷~3.162 1×10⁸ t，多年平均值为9.405×10⁷ t。M-K检验表明，1950—2023年宁蒙段输沙量呈显著减少趋势（P<0.01），下降速率为1.80×10⁶ t·a^?1。3） 从年际变化来看，1986—2013年宁蒙段入黄沙量呈逐渐下降趋势。从季节变化来看，乌兰布和沙漠入黄沙量呈现以春季为主的变化特征，春季、夏季、秋季和冬季的贡献率分别为46.8%、24.7%、21%和7.5%。4） 三大沙漠入黄沙量表现出显著空间差异。乌兰布和沙漠年均入黄沙量最大，为9.369 7×10⁶ t；库布齐沙漠年均入黄沙量次之，为6.534 2×10⁶ t；腾格里沙漠年均入黄沙量最小，仅为7.649×10⁵ t。结论: 黄河上游宁蒙段入黄沙量具有显著的时空异质性，总体呈现出春季主导、年际递减的时间特征，空间上表现为乌兰布和沙漠>库布齐沙漠>腾格里沙漠的入黄沙量格局。本研究结果可为黄河上游宁蒙段沿岸风沙危害区的防沙治沙与生态修复提供科学依据，对保障黄河流域生态安全具有重要实践价值。

目的: 定量评估坝上地区不同典型固沙树种（小叶杨、樟子松、柠条）防护林带在冬春季的防风效能和固沙效率差异，揭示该差异与植被形态特征、地表覆盖和土壤性质等近地表特征的响应关系及其驱动机制，为优化该区域植被防护体系构建、提升全年防风固沙效能提供科学依据。方法: 在河北省康保县选取3种优势树种（小叶杨、樟子松、柠条）的防护林带和裸地对照样地，于2024年11月及2025年3和4月开展野外观测。在每种优势树种的林前、林内和林后沿主风向设置3个观测点，以裸地为对照，利用风杯风速仪和全向旋转集沙仪同步测定风速和输沙通量，计算林带的防风效能和固沙效率。调查树高、冠幅、盖度、枯落物厚度和密度（未分解层、半分解层）以及林下植被高度和盖度，分析表层土壤（0~10 cm）粒径分布（砂粒、粉粒、黏粒）、土壤密度和含水率。采用单因素方差分析比较差异，Pearson相关分析探究关联性，冗余分析和多元回归分析量化关键驱动因子及其贡献。结果: 冬春季不同树种防风固沙效能存在显著差异，防风效能表现为樟子松防护林带（81.16%）>小叶杨防护林带（63.94%）>柠条防护林带（47.96%），固沙效率表现为小叶杨防护林带（97.78%）>樟子松防护林带（96.23%）>柠条防护林带（89.39%）。植被恢复可显著改变近地表特征，相较于裸地，植被样地表层土壤黏粒含量降低（1.80%~2.62%）、粉粒含量增加（10.88%~11.84%）、土壤密度下降（11.52%~20.00%）；小叶杨样地的枯落物特征和林下植被高度显著优于樟子松和柠条样地。冗余分析和多元回归分析表明，近地表特征可共同解释防风固沙效能变异总量的89.2%。冠幅是防风固沙效能的主导驱动因子（解释率60.3%），其次为土壤含水率（解释率9.4%）、黏粒含量（解释率6.0%）和枯落物未分解层密度（解释率4.5%）。结论: 在干旱区风蚀高发的冬春季，不同固沙树种防风固沙效能存在显著差异，常绿乔木凭借持存冠层维持最高防风效能，落叶乔木因累积大量枯落物表现出最优固沙效率。冠幅是调控防护效能的最关键因子，但对其直接管理受限。提升地表覆盖度（特别是高蓄积量枯落物）是增强冬春季风蚀防控的有效途径。本研究结果强调在植被恢复实践中，需兼顾冬春季防护需求，强风蚀区应优先配置樟子松以削弱风速，表土脆弱区应侧重配置小叶杨以抑制颗粒运移，从而实现区域土壤风蚀的全年有效防控和生态系统的可持续管理。

目的: 量化北京城郊密云水库周边油松人工林蒸腾降温[ΔT(E_f)]和土壤蒸发降温[ΔT(E_s)]，确定2种降温在昼夜和季节尺度上的调节因子，为减缓北京城市热岛效应的策略制定提供科学支撑。方法: 于2021年5—11月生长期，分别采用热扩散探针和涡度相关法对油松人工林树干液流（SFD）和蒸散发（ET）进行连续监测，并计算林分蒸腾（E_f）和土壤蒸发（E_s），同步监测主要气象因子和土壤含水量（SWC），运用Mantel检验和随机森林算法等方法，分析密云水库周边油松人工林E_f、E_s、ΔT(E_f)和ΔT(E_s)时间变化特征及其影响因子。结果: 1） 在昼夜尺度上，ΔT(E_f)和ΔT(E_s)分别在白天和夜间占主导地位。白天空气温度（T_a）对ΔT(E_s)的影响最显著，土壤含水量（SWC）和短波辐射（RSD）对ΔT(E_f)的影响最显著（Mantel’s P<0.01，0.2≤ r <0.4）。2） 在季节尺度上，ΔT(E_f)的降温贡献比重高于ΔT(E_s)，且夏季ΔT(E_f)和ΔT(E_s)高于其他季节。7—9月ΔT(E_f)和ΔT(E_s)日均值分别为3.49和1.66 ℃，E_f和E_s日均值分别为1.64和0.77 mm。空气温度和土壤含水量分别是影响ΔT(E_s)和ΔT(E_f)季节变化的主要环境因子。3） 参数优化后，随机森林模型对ΔT(E_s)和ΔT(E_f)均有较好的模拟效果（R²>0.93）。结论: 蒸发降温和蒸腾降温的比重在昼夜和季节尺度上存在显著差异。热量条件（土壤温度和空气温度）和土壤含水量分别是影响蒸发降温和蒸腾降温的最重要因子。相较于土壤蒸发降温，植物气孔的调节作用可使蒸腾降温快速地对饱和水汽压差和气温作出响应。

目的: 探究东北温带森林幼苗生物量分配权衡对生长的影响及其对邻体竞争和环境因子的响应，比较生物量分配性状和器官水平性状与幼苗生长的相关性，加深对幼苗生物量分配的认识和理解，为东北温带森林的群落调控机制和动态变化规律提供理论依据。方法: 基于吉林蛟河针阔混交林130个幼苗样方个体数据，采用主成分分析确定幼苗生物量分配的权衡关系，通过线性混合效应模型构建生物量分配权衡模型、幼苗生长模型以及生物量分配性状和器官水平性状的比较模型，分析生物量分配权衡、生物量分配性状和器官水平性状对幼苗生长的影响。结果: 1） 东北温带森林幼苗生物量分配权衡主要表现为2类：一是牺牲叶生物量的根生物量投资权衡，二是牺牲叶生物量和根生物量的茎生物量投资权衡。具体而言，随着土壤有机质含量减少，幼苗对根生物量的分配降低；随着林冠开阔度下降，幼苗对叶生物量的分配增加；在同种竞争和异种竞争共同作用下，幼苗会将生物量更多地分配给根或叶。2） 牺牲叶生物量的根生物量投资权衡对幼苗生长具有促进作用，而林冠开阔度及土壤全磷含量和土壤全钾含量则对幼苗生长产生负向影响。3） 与器官水平性状相比，生物量分配性状与幼苗生长的相关性更强，但幼苗生长率与比茎长、比叶面积、比根长等资源获取性状呈负相关。结论: 苗木生物量分配权衡对幼苗生长具有促进作用，相较于器官水平性状，生物量分配性状与幼苗生长的相关性更强，生物量分配在决定植物群落增长动态和资源吸收策略中发挥关键作用。

目的: 构建杉阔复层异龄混交林，评估不同林下补植模式的土壤质量变化，筛选适宜的林下补植模式，为杉木人工林土壤健康维护和可持续经营提供科学依据。方法: 在1998年营建的杉木人工林中，2014年进行第3次间伐（平均保留密度225株·hm^–2），2015年设置杉木纯林对照（M0）、仅补植闽楠（M1）、补植闽楠和红豆杉（M2）、补植闽楠和红豆杉及木荷（M3）4种林下补植模式，杉木与补植树种的株数比例均为3∶7；在补植7年后的2022年，采集0~60 cm土层深度的土样，测定化学性质、胞外酶活性和细菌群落特征（16S rRNA）。选取最小数据集建立土壤质量指数（SQI）模型，采用方差分解量化生物因素（酶活性、微生物代谢限制和群落结构）和非生物因素（化学性质及其计量比）对土壤质量的贡献率，并通过结构方程模型解析“林下补植模式?土壤质量指数”之间的关系。结果: 与纯林M0相比，经林下补植形成的杉阔复层异龄混交林（M1、M2、M3）可显著改善土壤质量和微生物群落生态功能，0~20 cm土层的全氮、全磷、碱解氮、有效钾、土壤有机碳等关键养分含量提升29.87%~72.62%，其中M2的0~20 cm土层各指标增幅最大。林下补植通过优化土壤酶活性驱动碳氮磷循环，M1的土壤蔗糖酶活性、葡萄糖苷酶活性和M3的脲酶活性在0~20 cm土层达到峰值，而纯林的酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性较高，反映出分解代谢路径的差异。M2的微生物磷限制平均值较纯林下降12.05%，并通过提升0~20 cm土层的氮水解酶相对活性和缓解40~60 cm土层的微生物碳限制优化养分利用策略。微生物群落分析显示，营建的复层异龄混交林可显著提高土壤微生物的Shannon多样性指数，改变酸杆菌门、变形菌门等功能菌群丰度。林下补植模式通过调控全磷（路径系数0.68）、氮磷比（0.71）及SOC（0.33）、pH值（0.34）、氮水解酶活性（0.17）和土壤微生物Shannon多样性（0.60）间接影响土壤质量。3种林下补植模式的土壤质量指数均优于纯林，其中M2的0~20 cm土层的土壤质量最高，纯林的40~60 cm土层的土壤质量最低。结论: 通过在杉木人工纯林林下补植乡土树种形成的杉阔复层异龄混交林，能够提升土壤养分水平、平衡化学计量限制、优化酶活性和微生物群落多样性，改善土壤质量，其中林下补植闽楠和红豆杉改造模式的土壤改良作用最为突出。

目的: 探索新一代冰、云和陆地高程卫星（ICESat-2）与机载激光雷达及Sentinel-2多源数据联合反演区域森林地上生物量（AGB）的适配性，为大范围森林资源管理和动态监测提供科学依据。方法: 以内蒙古赤峰市旺业甸林场为研究区，基于机载激光雷达数据和样地实测数据建立高精度AGB估测模型，将样地AGB由离散的“点”状数据扩展到连续的“面”状数据，以克服样地点与星载点之间难以匹配的问题；在此基础上，联合ICESat-2与Sentinel-2遥感数据进行AGB反演，并基于最佳特征变量组合与最优反演模型，绘制研究区森林地上生物量空间分布图。结果: 1） 基于机载激光雷达提取的三维结构信息与森林AGB高度相关，随机森林模型反演结果精度最高，相关系数为0.91，均方根误差（RMSE）为17.00 t·hm^?2, 估测精度（EA）为88.90%。2） 在Sentinel-2基础上引入ICESat-2变量后，可进一步提升模型反演精度（R²=0.74, RMSE=27.44 t·hm^?2, EA=69.32%），R²和EA分别提高30.26%和14.18%。3） 研究区森林AGB空间分布结果显示，东南部森林AGB分布较低（平均为97.13t·hm^?2），中东部和东北部森林AGB分布较高（平均为117.03 t·hm^?2），与实际分布一致。结论: 基于机载激光雷达数据反演的森林AGB精度较高，可作为连接样地实测数据和星载数据的中间参数。结合机载激光雷达、Sentinel-2及ICESat-2数据，不仅可提升森林AGB估测精度，也可为区域范围的森林资源管理和动态监测提供新的方法参考。

目的: 提出一种基于地基激光雷达点云的单木地上碳储量测定新方法，以解决同种树木不同个体因存在枝干形态和冠层结构差异增加异速生长方程估算单木材积或碳储量的不确定性问题，提升单木结构重建完整性和地上碳储量测量精度。方法: 基于空间殖民建模思想重建桉树单木并测定地上碳储量，包括枝干分离、骨架提取与优化、三维重建、单木参数提取和地上碳储量计算等步骤。采用逐层判断和聚类方法分离主干和树枝点云，避免树木下垂分支导致的判断错误。通过优化与调整骨架去除细小冗余分支，对属于同一条树枝的近平行枝进行融合。利用Cardinal曲线插值算法补全骨架点云缺失部分，树木骨架膨胀生成单木高精度三维几何模型。基于单木枝干三维结构提取体积，结合实地采伐的41株桉树样木解析、称量与测定的木材密度和含碳率进一步转换为单木地上碳储量。结果: 基于地基激光雷达点云的单木地上碳储量测定新方法提取单木参数的精度为：树高测定值与参考值线性拟合R²为0.94，CV(RMSE)为19.00%；胸径测定值与参考值线性拟合R²为0.94，CV(RMSE)为19.00%；树干体积测定值与参考值线性拟合R²为0.94，CV(RMSE)为 19.00%；树枝体积测定值与参考值线性拟合R²为0.95，CV(RMSE)为 38.84%。单木地上碳储量测定值与参考值线性拟合R²为0.96，CV(RMSE)为16.23%。结论: 通过提取桉树单木材积参数并与实测密度和含碳率结合测定碳储量，侧重解决桉树个体形态和结构造成的地上碳储量测定差异，可为林业数表编制、智慧林业及林业碳汇计量与交易提供技术支撑。

目的: 解析毛竹节长的地理分异规律及其关键环境因子，为长节毛竹优良种质选育和竹林定向培育提供理论依据。方法: 基于我国毛竹资源分布情况，按照150 km ×150 km网格设置调查点，采用回归分析揭示地理因子、气候因子、地形因子和土壤因子对毛竹节长的影响规律，筛选影响毛竹节长的关键环境因子。结果: 1） 我国毛竹1.5 m处节长的变化范围在17~34 cm之间，平均值为（24.39±2.86）cm，变异系数为11.72%。2） 节长与经度、年均气温、年均降水量、年均日照时数、坡度、碳氮比呈负相关，与纬度、海拔、pH呈正相关，相关性达到极显著水平（P<0.01）。经度每增加1°，节长减少0.18 cm；纬度每升高1°，节长增加0.37 cm；年均气温每升高1 ℃，节长减少0.61 cm；年均降水量每增加100 mm，节长缩短0.36 cm；年均日照时数每增加100 h，节长减少0.24 cm。3） 气候因子、地形因子和土壤因子对节长的总解释方差为24.52%，其中，气候因子的贡献率为8%，气候与土壤交互作用的贡献率为5.28%，地形因子的贡献率为4.58%。4） 基于经纬地理坐标添加指数空间相关，筛选出影响毛竹节长的关键环境因子为最冷月降水量和坡度。结论: 毛竹节长主要受气候和地形因子的综合影响，关键环境因子为最冷月降水量和坡度，开展长节毛竹林定向培育需综合考虑区域气候条件，确保关键生长期的环境条件管理。

目的: 针对次生林发育阶段划分指标零散、阈值模糊的问题，构建基于林分状态特征的定量化划分方法，探讨发育阶段划分关键指标综合阈值，为次生林修复和全周期可持续经营提供科学依据。方法: 以甘肃小陇山林区不同类型锐齿槲栎次生林为研究对象，选取15个表征林分状态特征的指标，采用系统聚类法对不同类型锐齿槲栎次生林进行聚类，通过Kruskal-Wallis非参数检验筛选影响锐齿槲栎次生林聚类的因子，构建发育阶段划分指标体系；应用层次分析法（AHP）、熵权法（EWM）等确定关键指标综合权重，并结合拉格朗日乘数法计算综合值，给出基于林分状态特征的次生林发育阶段。结果: 1） 基于林分状态特征，采用系统聚类法（以均值距离为度量）将15块样地划分为4个类别，Kruskal-Wallis非参数检验显示，更新等级、蓄积量、林分直径分布q值、平均树高、建群种优势度、角尺度、混交度、Shannon-Wiener指数、Margalef指数、Simpson指数和Pielou指数达到统计学显著水平（P<0.05）；2） 选择蓄积量、林分直径分布q值、平均树高、建群种优势度、角尺度、混交度、Shannon-Wiener指数、Margalef指数和更新等级9个指标构成次生林发育阶段划分指标体系，其综合权重分别为17.69%、8.76%、7.09%、14.07%、10.61%、10.75%、10.81%、14.33%和5.89%；基于林分状态特征的次生林发育阶段可划分为更新期（林隙期、郁闭期）、分化期、建成期和稳定期；3） 采用该方法对15块锐齿槲栎次生林样地进行发育阶段划分，2块样地处于更新期、8块样地处于分化期、3块样地处于建成期、2块样地处于稳定期。结论: 影响次生林发育阶段划分的关键因素是蓄积量、林分直径分布q值、平均树高、建群种优势度、角尺度、混交度、多样性指数和更新等级；基于林分状态特征可将次生林划分为4个发育阶段，该方法可为锐齿槲栎次生林的发育阶段划分及其精准经营提供理论依据。

目的: 分析1992—2022年我国林业有害生物发生的时空特征，从多尺度探究自然气候因素、经济社会因素对其的影响，为我国林业有害生物防控决策提供理论依据。方法: 基于1992—2022年我国31个省份的林业有害生物发生面积，运用STEM聚类分析对省份发生特征进行分类；结合自然气候因素和经济社会因素，采用随机森林、皮尔逊相关及耦合协调度模型，从多尺度解析林业有害生物发生的影响因素。结果: 1） 1992—2022年，我国林业有害生物发生面积总体呈上升趋势，在时间上2018年后病害增速最快，在空间上31个省份呈现为3类11种增长模型。2） 全国尺度上，铁路里程率、高速公路里程率、气温、苗木产量对林业有害生物发生率变化的重要性显著（P < 0.05）。在时间维度，气温、降水、铁路里程率、高速公路里程率、苗木产量、人均GDP、进出口总额7个因素均与林业有害生物发生率显著相关（P < 0.05）；在空间维度，仅铁路里程率、高速公路里程率和人均GDP与林业有害生物发生率显著相关（P < 0.05）。3） 省份尺度上，气温、降水与林业有害生物发生率的耦合协调度在广东、广西、海南较低，在山东、天津、上海较高；铁路里程率、高速公路里程率与林业有害生物发生率的耦合协调度在山东、天津、上海等东部地区较高，在云南、青海、西藏等西部地区较低。4） 进一步分析自然气候因素、经济社会因素对本土和入侵林业有害生物发生率的差异影响特征，本土林业有害生物发生率在北方地区较高，与降水呈显著负相关（P < 0.05），与铁路里程率呈显著正相关（P < 0.05）；入侵林业有害生物发生率在沿海地区较高，与铁路里程率（P < 0.001）、高速公路里程率（P < 0.01）呈极显著正相关。结论: 1992—2022年我国林业有害生物发生面积在时间上总体呈上升趋势，在空间上呈现多种变化模型。全国、省份尺度上，自然气候因素、经济社会因素对林业有害生物发生率的相对重要性、相关性、耦合协调度存在显著差异。本土和入侵林业有害生物发生率的空间分布及与各因素的相关性特征存在显著差异。基于多尺度分析结果，应构建因素分级管理、时空协同防控、分区防控、本土和入侵林业有害生物差异防控的多级防控体系。

目的: 针对林木基因组高杂合度的典型特征，以银腺杨84K为例，从系统进化、蛋白结构、表达调控3个维度全面解析IQD（IQ67-domain）基因家族等位基因的分化模式，为理解林木复杂性状的遗传基础和等位基因间的协同互补提供新视角。方法: 统计PagIQD等位基因的序列杂合度，结合系统进化分析与染色体定位确定基因分布和进化关系。预测蛋白理化性质、跨膜结构和亚细胞定位，开展Motif特征分析、三维结构建模和钙调蛋白对接，比较等位基因蛋白特性差异。利用顺式作用元件分析与转录因子结合位点预测，结合表达量数据，解析等位基因特异性表达（ASE）的组织和胁迫响应模式，并评估其表达协同性。应用基因编辑靶点筛选评估等位基因特异性编辑效率。结果: 在系统发育上，PagIQDs成员数量出现轻度收缩，编码区、基因全长、蛋白质和启动子序列杂合度均值高于基因组整体水平（2.1%）。84K中部分IQD基因与参考银白杨基因组的位置对应并不完全一致，且等位基因对在系统发育树中呈现出6种不同的分支模式，提示这些等位基因可能来源于不同的祖先或古老多态性的保留。在蛋白特性上，部分等位基因在蛋白理化性质上表现出显著差异，尤其在稳定性和疏水性方面，个别等位基因在跨膜预测区域和亚细胞定位上也出现分歧。约14%的等位基因对在Motif数量或排列上呈现多样化，部分等位基因在二级结构比例和IQ67核心结构域空间构型上有所不同，可能影响其与钙调蛋白（CaM）的结合模式及结合能。在表达调控上，等位基因间顺式作用元件及转录因子结合位点存在明显差异，导致普遍的等位基因特异性表达：约88.5%的基因对在至少一个组织中表达存在偏倚，且具有显著组织特异性。胁迫条件下等位基因对在响应程度上存在差异甚至呈现相反的表达趋势，进一步对等位基因对的整体分析揭示出协同响应、表达缓冲和稳态维持3种表达互作模式。基因编辑靶点分析显示，等位基因间的序列差异会显著影响编辑策略的设计和效率。结论: 通过对IQD基因家族的深入解析，证明高杂合度基因组背景下等位基因在多维度的分化是一种普遍现象，提示在科学研究中需将等位基因视作具有潜在分化的功能单元，在高杂合林木功能解析、表达分析及基因编辑设计中同时考虑2个等位基因，这对精准解析林木性状遗传机制及指导遗传改良具有重要意义。

目的: 探究不同真菌来源的诱导子、同一真菌不同类型诱导子对桑黄菌丝体和子实体生长和黄酮含量的影响，以全面评估真菌诱导子在桑黄不同生长阶段和培养环境中的效果。方法: 以11种不同土壤真菌制备3种不同类型的真菌诱导子，总计33种真菌诱导子处理桑黄菌丝体，统计分析桑黄生物量、黄酮含量和黄酮产量，并综合3个指标筛选出3种最佳真菌诱导子；通过实时定量PCR初步验证最佳真菌诱导子提升黄酮含量的分子机制；利用响应面法进行最佳真菌诱导子诱导条件的优化，并将最佳真菌诱导子作用于桑黄子实体进行黄酮含量积累的验证；最后将对桑黄黄酮含量提升效果较好的菌株HSL的菌丝体和发酵液的代谢组分进行非靶向代谢组学分析。结果: 3种不同类型的最佳真菌诱导子（分别为NL-19M、NL-19ME和HSLFE）能够促进桑黄生物量、黄酮含量和黄酮产量的积累。3种最佳真菌诱导子通过提高黄酮生物合成途径中关键酶的表达量促进黄酮含量积累。同一真菌诱导子对桑黄生物量、黄酮含量和黄酮产量的优化条件存在差异。NL-19M、NL-19ME、HSLFE处理可提高桑黄子实体的黄酮含量，均高于对照，代谢组分显示真菌诱导子的有效成分可能为脂类物质。结论: 不同真菌诱导子处理能够激活黄酮生物合成途径中不同关键酶的表达以及其存在不同的最佳诱导条件，反映真菌代谢调控的复杂性，揭示出真菌诱导子对黄酮生物合成的调控机制，为真菌诱导子的商业化应用以及林下经济和“以菌养菌、以菌养药”药食用真菌品质提质增效技术体系的建立提供了更完善、系统的理论基础。

目的: 探究银杏种仁主要药用成分（黄酮和内酯）在发育过程中的动态积累规律，分析不同栽培品系间表型性状、种仁营养成分、药用成分和致敏性成分差异，筛选药用成分含量高、综合品质优良的银杏果用栽培品系。方法: 选取4个丰产品系，动态测定种仁发育过程中的药用成分含量变化，并于成熟期系统测定36个栽培品系的种核表型特征、种仁营养成分、药用成分和致敏性成分含量，综合应用变异系数分析、多样性指数分析、相关性分析、主成分分析和模糊隶属函数法，评价各品系优劣，筛选目标品系。结果: 银杏种仁总黄酮和总内酯含量在发育期均呈先升高后降低的变化趋势，峰值分别出现在7月或9月，10月成熟期最低。36个供试品系表型性状变异系数为10.46%~36.88%，多样性指数为3.54~3.58，化学成分变异系数为9.91%~36.93%，多样性指数范围为3.52~3.58。相关性分析显示，淀粉含量与银杏酸含量呈极显著负相关（P < 0.01），与总黄酮含量呈显著负相关（P < 0.05）；药用成分（黄酮和内酯）与形态指标（核形系数和核宽、核厚、单核质量）均呈显著负相关（P < 0.05）。基于主成分分析和模糊隶属函数法构建综合评价模型，筛选出25和33号2个药用成分含量显著较高的果用品系，总黄酮含量均值为2.32 mg·g^–1，总内酯含量均值为3.66 mg·g^–1。结论: 本研究阐明银杏种仁药用成分在发育过程中呈先升高后降低的动态积累规律，证实银杏栽培品系在表型性状、营养成分、药用成分等方面表现较高的变异系数，且各性状间存在显著相关性；综合评价出25和33号2个优良栽培品系，尤其是25号药用成分含量突出，且致敏成分相对较低，表现出优异的综合品质，可为“高药用、低致敏”银杏果用良种的定向选育、功能型食品开发及产业化推广提供材料基础。

目的: 探明土壤肥力、树体营养与核桃产量的定量关系，构建多因素产量预测模型以指导施肥管理，突破单一营养诊断技术的局限性，为核桃园精准施肥提供科学依据。方法: 选取湖北省保康县34个核桃园为研究对象，基于单位面积产量（kg·hm^–2）将其划分为高产园（≥1200）、中产园（450~1200）和低产园（<450）。综合应用内梅罗综合肥力指数与诊断施肥综合法，系统评价土壤、叶片和顶芽的养分状况，利用相关性分析和回归分析构建产量预测模型。结果: 1） 34个核桃园中，属中等肥力水平的25个，肥沃水平的9个，且肥沃水平核桃园均为高产园。2） 高产园土壤的水解性氮、速效钾、有机质、有效磷和土壤肥力指数均高于低产园，其中水解性氮缺乏是制约土壤肥力的主要因子。3） 高产园的顶叶鲜质量、顶叶干质量、叶轴鲜质量、叶轴干质量、顶芽长度和直径的平均值均显著高于低产园（P<0.05），说明高产园叶片的干物质量和顶芽生长状况更好。4） 高产园叶片中N、P、K、Ca、S含量平均值均高于低产园，且N和Ca含量具有显著差异（P<0.05）；顶芽中N、P、K、S含量平均值高于低产园，但Ca含量、叶片和顶芽的营养不平衡指数则显著低于低产园（P<0.05）。5） 相关性分析表明，营养元素在土壤和树体器官间存在关联性：土壤与叶片营养元素间表现为正相关性，与顶芽则兼具正相关和负相关。此外，土壤、叶片和顶芽的营养元素含量变化具有一定的关联性，其中叶片与顶芽间主要为正相关，土壤pH值会影响叶片营养的吸收，顶芽中Ca含量与土壤营养呈负相关；土壤与叶片间的关系主要为协同作用，叶片与顶芽间的关系则呈协同和拮抗共存。土壤肥力指数、叶片营养不平衡指数与顶芽营养不平衡指数作为反映三者综合状况的指标，与产量分别呈显著正相关（P<0.05）、显著负相关（P<0.05）和极显著负相关（P<0.01）。6） 核桃产量（Y，kg·hm^–2）的线性回归模型和混合线性回归模型分段式表达为：当FI≤0.9或FI>2.7时，Y=72.782?0.012Bnila?0.017Bnila+46.441FI；当0.9<FI≤1.8时，Y=162.598?0.011Bnila?0.016Lnila+4.276FI；当1.8<FI≤2.7时，Y=126.558?0.011Bnila?0.016Lnila+4.276FI。结论: 保康县核桃园土壤肥力总体呈中等水平，氮素缺乏是限制产量提升的关键因子。高产园表现出高土壤肥力水平以及叶片和顶芽养分含量更优、营养更均衡的特征。

目的: 针对现有木材应力波层析成像算法检测精度低、缺陷轮廓预测不准的问题，构建融合扇形速度衰减模型（SVAM）与低速点轮廓约束（LVCC）算法的木材缺陷检测框架，系统提升应力波层析成像的准确度，为木材缺陷的高效检测提供技术支撑。方法: 对成像区域进行网格分割得到所需成像的基本单元，并对每个传感器与其他相邻传感器之间建立应力波传播路径，组成SVAM算法中插值所需的基本扇形，每个扇形边的速度即为该路径上应力波的传播速度，网格速度由覆盖该网格的所有扇形决定。通过计算所有扇形对每个网格的影响速度，并进行加权求和即可得到所有网格的速度值。计算所有路径之间的交点，得到低速点集，对该低速点集建立凸包，凸包区域即为约束区域，对网格进行约束以提高缺陷的预测准确度。结果: 在4个真实木材样本和3个模拟样本上使用Fakopp算法、射线分割层析成像算法（RSIA）与SVAM算法进行对照试验，并在2株垂柳样本上使用Fakopp算法与SVAM算法进行对照试验。在4个真实木材样本和3个模拟样本的对照试验中，SVAM算法在真实木材样本上预测的平均准确度、精度和查全率分别达85.5%、94.1%和89.3%，Fakopp算法分别达79.9%、97.8%和78.8%，RSIA算法分别达80.9%、92.8%和84.8%；在2株垂柳样本的对照试验中，SVAM算法与Fakopp算法均表现出较好的预测效果，在有缺陷样本上用微钻阻力仪在2条路径上进行交叉验证，SVAM算法比Fakopp算法的误差分别低2.09%和9.99%。试验结果证明本研究所提方法在不同类型不同样本中缺陷预测的有效性。结论: 本研究提出的SVAM算法，能够有效地在3种不同类型的数据样本中实现木材缺陷的准确检测，检测效果受缺陷大小、形状和位置的影响较小，表现出较高的鲁棒性。

目的: 针对杉木全产业链中产生的加工剩余物（如杉木根与杉木屑）利用率低、传统加工工艺制备烟熏香料存在得率低和品质差等问题，提出过热水蒸气蒸馏?干馏集成技术（SSD-CP），旨在通过定向热转化，为杉木加工剩余物的高效、高值化利用提供创新解决方案。方法: 本研究以杉木屑为原料，采用自行设计的集成设备SSD-CP（包括水蒸气发生装置、过热装置、干馏装置及多级冷凝系统）开展试验，收集150~350 ℃馏出液，并对馏出液采取萃取、脱水、旋转蒸发溶剂等操作得到烟熏香料。采用气相色谱?质谱联用技术（GC-MS）分析烟熏香料的化学组成，并对香气特性进行系统评估，同时对比水蒸气蒸馏法和干馏法的产物得率及品质差异。结果: SSD-CP制备的烟熏香料得率高达29.45%，是水蒸气蒸馏法（0.76%）的39倍和干馏法（6.94%）的4倍，显著提升了资源转化效率。通过GC-MS分析，鉴定出其主要致香成分为α-柏木烯、柏木醇、2-甲氧基-4-甲基苯酚、β-柏木烯、异丁香酚、愈创木酚、α-松油醇、4-乙基-2-甲氧基苯酚和5-甲基-2-糠醛。高温环境下柏木醇可转化为烯烃类物质，同时纤维素、半纤维素及木质素通过热解、重排等化学反应生成杂环类、酚类等物质，这些都赋予了香料浓郁烟熏特征。香气评价显示，SSD-CP烟熏香料以熏烤、焦甜香和木香为主，稍许凉感，整体香气较通透持久。结论: SSD-CP技术显著提升了烟熏香料的得率，且其主要致香成分的质量分数及香气均优于传统工艺，使烟熏香料呈现以熏烤、焦甜香及木香为核心的特征香韵。研究构建了“木材废料?烟熏香料”的转化体系，成功实现了杉木加工剩余物的高效、高值化利用。

目的: 针对超薄高密度纤维板生产中应用线激光测量板坯高度存在误差的问题，提出一种线激光盲区补偿与表层形貌畸变矫正方法，对因板坯表面高低落差过大引起的测量盲区进行补偿，减少因线激光三维轮廓成像仪安装误差导致的板坯高度测量误差，并修正板坯表层形貌图像畸变，以提升板坯高度测量精度，为量化评价板坯铺装均匀性、提高板坯缺陷定位精确度提供一定的理论支持。方法: 基于线激光三角测量法原理，提出一种用于线激光测量板坯高度的二次曲线盲区补偿算法，采用拉格朗日插值法对盲区内的板坯高度数据进行重构，并建立修正后的板坯高度云图。进一步分析线激光三维轮廓成像仪在x轴、y轴、z轴旋转误差情况下对板坯高度测量值和表层形貌畸变的影响，推导出针对不同轴旋转误差的畸变矫正方法。应用ROI（感兴趣区域）剪裁技术，获得矫正后的板坯区域图像。结果: 二次曲线盲区补偿算法可有效实现对线激光测量中盲区板坯高度的补偿。激光三维轮廓成像仪x轴旋转误差会导致板坯高度测量值偏大，y轴旋转误差会导致板坯表层形貌整体呈拓宽趋势，z轴旋转误差会导致板坯表层形貌出现平行四边形畸变。在0°~30°的安装误差测试角度范围内，对x轴、y轴、z轴旋转误差情况下得到的板坯高度云图矫正效果较好。为确保矫正后的三维点云数据不出现较大的信息损耗，应将线激光三维轮廓成像仪的安装偏转角度控制在10°以内。结论: 本研究提出的线激光盲区补偿与表层形貌畸变矫正方法，可有效对板坯表层盲区的高度数据进行补偿，修正因线激光三维轮廓成像仪安装误差引起的板坯高度测量误差，提高对板坯表面形貌测量的精度和可靠性，增强超薄高密度纤维板板坯铺装均匀性的量化评价效果，还有助于提升板坯缺陷定位精确度，对促进超薄高密度纤维板产品质量提升具有重要的研究意义和应用价值。

目的: 评估将单木特异性状加入幼龄湿地松人工林异速生长方程对模型性能的影响，并构建适用于湿地松地上生物量估测的幂函数模型，以实现生物量的精准、快速与高效预测。方法: 对4年生湿地松人工林的170棵样本，采用全收获法测定地上部分各器官生物量并分析其分配特征，使用不同生长因子作为预测自变量，构建湿地松地上部分、主干、分枝和针叶的幂函数生物量模型，并验证其准确性。结果: 在基于不同距地高度的树干直径构建的湿地松各器官生物量模型中，拟合效果排序为胸径（DBH）> 地径> 距地1.0 m树干直径>距地1.5 m树干直径；基于最优生长因子实测树高（H）、DBH和木材密度（ρ）构建的三元生物量（W）模型（W=aDBH^bH^cρ^d，a、b、c、d为系数）对地上部分和主干生物量的预测效果较优（R²分别为0.864和0.839；RMSE分别为1.107和0.541）；基于无人机估测的树高（H_e）、无人机提取的冠幅面积（A_c）和DBH这3种最优生长因子构建的三元模型W=aDBH^bH_e^cA_c^d，对分枝和针叶生物量的预测效果较优（R²分别为0.670和0.778；RMSE分别为0.410和0.536）。结论: 引入单木特异性状的异速生长方程能够显著提高估测幼年湿地松人工林生物量的精度，基于最优生长因子构建的三元生物量模型可为浙江地区4年生湿地松人工幼林生物量的快速、准确估算提供可靠工具。

目的: 探究古建筑旧木材自然老化过程中外表微观结构和主要化学成分变化，揭示承重木构件劣化程度与化学成分降解的相关性，明确不同楼层木构件劣化程度的差异，为古建筑木构件的保护修复提供科学依据。方法: 对取自晋祠圣母殿主要承重木构件的48个古建筑旧木材样本和1个对照新木材样本进行扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射测试，分析木材微观形貌、化学官能团、纤维素结晶度的变化特征，采用美国能源部标准方法（NREL法）对纤维素、半纤维素和木质素含量进行定量测定和分析。结果: 圣母殿古建筑承重木构件外表均有不同程度的劣化，与其木材内部细胞出现具缘纹孔开裂、细胞壁扭曲变形、细胞壁破碎等破坏类型有关；旧木材中的纤维素、半纤维素和木质素均发生降解，以半纤维素降解最为显著。结论: 古建筑旧木材木质素含量随细胞劣化程度加深呈上升趋势，纤维素和半纤维素含量随细胞劣化程度加深呈衰减趋势，且纤维素含量与纤维素结晶度呈显著正相关；相对于一层木构件，圣母殿二层木构件主要化学成分降解程度普遍更高。