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2026年 第62卷 第8期 刊出日期:2026-08-10
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本期目次和封面
林业科学. 2026, 62(8):  0. 
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相关文章 | 多维度评价
前沿热点
雷帕霉素靶蛋白基因调控逆境胁迫下华山松大小蠹能量代谢的功能分析
王临君,毛新杰,陈辉
林业科学. 2026, 62(8):  1-10.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260030
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目的: 分析华山松大小蠹雷帕霉素靶蛋白基因(DaTOR)的功能,揭示DaTOR在饥饿、高温和低温胁迫下调控能量代谢的作用,为华山松大小蠹的代谢靶向防控提供新思路。方法: 通过基因克隆技术获得DaTOR基因全长序列,利用实时荧光定量PCR技术检测DaTOR时空表达模式及其在饥饿和温度胁迫下的表达变化,应用RNA干扰技术探究其在逆境胁迫下调控脂和糖代谢的功能以及在抵御饥饿、高温和低温中的作用。结果: 1) 华山松大小蠹DaTOR氨基酸序列符合TOR特征,与山松大小蠹DpTOR基因相似度达96.57%。2) 华山松大小蠹DaTOR在蛹和羽化后迁飞雌虫中表达量最高,在幼虫中表达量最低,不同组织中脂肪体表达量最高。3) 饥饿和低温胁迫下随着胁迫时间延长DaTOR表达量下调;高温胁迫下DaTOR表达量先短暂上升,在12 h表达量达到最高,随后下降。4) 对华山松大小蠹幼虫和雌雄成虫进行RNA干扰后,DaTOR表达量显著降低;饥饿和高温胁迫下幼虫死亡率均高于雌雄成虫,分别达73.33%和71.67%;低温胁迫下雄性成虫死亡率最高,为76.67%。5) 华山松大小蠹雌性成虫、雄性成虫和幼虫注射dsTOR后,饥饿、高温和低温胁迫下甘油三酯、糖原和海藻糖含量均呈下降趋势,游离脂肪酸含量均呈上升趋势。结论: DaTOR在华山松大小蠹不同发育阶段和不同组织中存在差异表达,饥饿、高温和低温胁迫下呈现不同的响应模式,RNA干扰后华山松大小蠹能量代谢发生变化。

基于UAV-LiDAR的长白落叶松人工林单木断面积生长量估测模型研建
刘鑫,郝元朔,董利虎,赵颖慧,李凤日
林业科学. 2026, 62(8):  11-20.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250679
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目的: 基于高密度无人机激光雷达(UAV-LiDAR)数据构建长白落叶松人工林单木胸高断面积生长量($ \text{BAI} $)估测模型,评估UAV-LiDAR技术在单木水平生长建模中的应用潜力,为森林精准经营与碳汇动态评估提供新的技术方案和决策依据。方法: 以黑龙江省孟家岗林场不同年龄、密度和立地条件下的长白落叶松人工林为对象,提取UAV-LiDAR数据中的树冠结构和竞争指标作为主要变量,结合147株解析木断面积生长数据,采用相关性分析、前向逐步回归、共线性诊断与混合效应模型建模方法,建立基于UAV-LiDAR数据的单木生长量估测模型,同时构建基于实测数据的生长量估测模型,通过10折交叉验证比较两模型的预测精度。结果: UAV-LiDAR衍生的冠层竞争指标和树冠结构指标均与$ \text{BAI} $显著相关,其中光竞争指数($ \text{LCI} $)和暴露冠表面积($ \text{ECA} $)分别作为相关性最高的竞争和树冠结构变量,优于传统实地测量的胸径和竞争指标。基于UAV-LiDAR的单木断面积生长量估测模型拟合效果良好,调整后决定系数($ R_{\mathrm{a}}^{2} $)达0.846,均方根误差($ \text{RMSE} $)为1.35 cm2·a–1,交叉验证结果显示,模型具有较好的稳健性和预测能力,其平均绝对误差($ \text{MAE} $)和平均绝对百分比误差($ \text{MAPE} $)分别为1.26 cm2·a–1和25.7%,均低于基于实测数据构建的模型。结论: 单时相UAV-LiDAR数据在单木生长预测中展现出良好潜力,完全基于点云提取的变量能够有效量化驱动树木生长的树冠结构和冠层竞争机制,所构建的模型可为单木水平的生长预测和经营决策提供可靠的理论依据和技术支持。

大兴安岭林区瞭望塔空间分布对雷电活动的影响
龚俊伟,苗安宁,王雪蒙,苑尚博,陈锋,刘晓东
林业科学. 2026, 62(8):  21-29.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260019
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目的: 探究大兴安岭林区瞭望塔空间分布对雷电活动的影响规律,为优化瞭望塔选址布局、完善防雷设计以及降低森林雷击火风险提供参考。方法: 基于2018—2020年大兴安岭三维雷电监测数据、瞭望塔空间分布数据和地理信息数据,采用ArcGIS反距离权重法对雷电密度和雷电强度进行空间插值,分析区域雷电活动空间分布特征;以瞭望塔为中心构建0~1 km圆形缓冲区和1~2、2~3、3~4、4~5、5~6 km环形缓冲区,结合空间叠加、点距离分析与近邻分析方法,定量分析不同缓冲区内地闪密度和强度特征;依据瞭望塔海拔信息对其分组,解析瞭望塔不同海拔梯度分布下周围雷电活动特征,并通过单因素方差分析检验不同缓冲半径和海拔条件下雷电参数差异的显著性。结果: 1) 2018—2020年大兴安岭全区年均地闪密度为0.913次·km-2a-1,整体呈北高南低分布,大部分区域地闪强度大于20 kA。2) 瞭望塔0~1 km缓冲区内负闪、正闪和地闪的平均强度分别为45.05、27.11和28.97 kA,显著高于外围其他缓冲区的雷电强度。瞭望塔周围23.26 m范围内未监测到地闪事件,一定程度上反映出防雷装置的屏蔽作用,但近塔区雷电强度表现出明显增强特征。3) 瞭望塔分布海拔对周围雷电活动具有显著影响,各海拔范围内(200~1 800 m)的正闪平均强度高于负闪,负闪发生频次显著大于正闪。当瞭望塔分布于海拔1 200 m以上时,雷电平均强度显著大于其他海拔范围,并在海拔1 600~1 800 m达到最大值。结论: 林区瞭望塔空间分布可在一定程度上改变周围雷电活动特征,表现出对雷电的吸引和局部增强作用。瞭望塔0~1 km缓冲区内雷电发生密度和强度高于其他缓冲区,高海拔瞭望塔周围的雷电强度尤为突出。建议强化高海拔雷电热点区瞭望塔防雷设施的配置,并在瞭望塔规划布局中综合考虑雷电风险因素,以降低雷击火发生概率并提升林区防灾减灾能力。

油茶果生炭疽菌O-甘露糖基转移酶CfPmt2的生物学功能
李馥菡,李河
林业科学. 2026, 62(8):  30-42.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260082
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目的: 解析油茶果生炭疽菌O-甘露糖基转移酶CfPmt2的生物学功能,为油茶炭疽病防控提供参考。方法: 基于同源重组原理构建CfPMT2基因敲除载体,通过PEG介导的原生质体转化法获得CfPMT2基因缺失突变体(ΔCfpmt2)和回补菌株(ΔCfpmt2/PMT2)。对野生型、突变体和回补菌株的营养生长、分生孢子和附着胞形成情况、黏附能力、细胞壁胁迫和氧化胁迫敏感性、菌丝形成发育和致病力等生物学表型进行测定。结果: 1) 与野生型(WT)菌株相比,ΔCfpmt2在PDA、CM和MM培养基上的菌丝生长速率分别下降69.23%、74.77%和81.55%,分生孢子产量、萌发率和附着胞形成率分别降低约96%、17%、30%,附着胞畸形率升高至56%,且菌丝、分生孢子和附着胞的形态建成受损,黏附能力显著下降,只有WT菌株的46.12%和50.84%。2) qRT-PCR检测表明,突变体中黏附相关基因GAA1GPI8MSB2的相对表达量分别下调31.19%、30.81%和25.36%。3) ΔCfpmt2在含有细胞壁胁迫和氧化胁迫的PDA培养基上生长抑制率显著高于WT菌株,且菌丝、分生孢子和附着胞中几丁质和ROS稳态受到影响。4) 致病力分析发现,ΔCfpmt2的致病力显著下降,在有伤和无伤油茶叶片上的病斑面积仅为WT菌株的11.12%和19.2%。ΔCfpmt2/PMT2可恢复生长发育以及致病力缺陷,与WT菌株一致。结论: O-甘露糖基转移酶CfPmt2参与调控果生炭疽菌菌丝、分生孢子和附着胞形成发育和黏附、几丁质代谢和ROS稳态、外界胁迫响应以及致病过程。

研究论文
蒙古栎多器官功能性状的协同与权衡关系及其对土壤碳氮含量的响应
任雪莹,许智荣,王璇,李重仪,赵秀海,何怀江,张春雨,张新娜
林业科学. 2026, 62(8):  43-54.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260049
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目的: 基于不同土层土壤有机碳和全氮含量的垂直分布格局,探究蒙古栎叶、枝、根功能性状间的协同与权衡关系,揭示其资源利用策略,为蒙古栎的科学经营和管理提供理论依据。方法: 测定辽东山区典型蒙古栎叶、枝、根全碳、全氮含量及叶干物质含量、比叶面积、比根长、根平均直径、根组织密度等功能性状指标,结合0~10、10~20、20~30 cm土层的有机碳、全氮含量,分析蒙古栎各器官功能性状间的内在关联及其与土壤碳氮化学计量特征的关系。结果: 1) 蒙古栎碳、氮含量及化学计量比在各器官间呈极显著差异(P<0.01),其中碳含量呈现出根>叶>枝的分布格局,氮含量呈现出叶>根>枝的分布格局,碳氮比呈现出枝>根>叶的分布格局;整体形成从叶片“快速投资?收益型”到枝条“缓慢投资?收益型”再到根系“持久维持”的连续资源利用策略谱,对应“获取?保守?持久”的资源利用策略。2) 蒙古栎各器官功能性状间呈显著相关性,其中枝碳氮比与比叶面积呈极显著负相关(P<0.01)、与叶干物质含量呈极显著正相关(P<0.01),根氮含量与叶氮含量呈极显著正相关(P<0.01),比叶面积与比根长呈极显著正相关(P<0.01),表明蒙古栎各器官功能性状并非独立变异,而是通过内在的紧密关联对资源进行协调分配和利用。根平均直径与根组织密度呈极显著负相关(P<0.01),表明蒙古栎根系在结构构建与资源获取之间存在权衡关系,并表现为“结构?功能解耦”特征,反映出其地下资源获取的复杂性。3) 土壤有机碳、全氮含量随土层加深而递减,呈明显的表层富集特征,而碳氮比在不同土层间差异不显著。第一主成分(土壤碳、氮含量梯度)对蒙古栎各器官功能性状变异具有显著解释作用(P<0.05),第二主成分(土壤碳氮比)未表现出显著作用。此外,各器官功能性状沿土壤碳、氮含量梯度呈现出方向一致或相反的变化特征,表明蒙古栎通过多器官功能性状间的协同与权衡对土壤碳、氮含量梯度作出响应。结论: 蒙古栎各器官功能性状未对土壤碳氮比表现出显著响应,而是通过器官功能性状间的协同与权衡响应土壤碳、氮含量变化,并呈现出“获取?保守?持久”的资源利用策略。

樟子松人工林土壤特性、根际效应及其影响因素
李启研,赵珮杉,高广磊,丁国栋,张英
林业科学. 2026, 62(8):  55-70.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260063
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目的: 探讨不同引种地不同林龄樟子松人工林土壤特性及其根际效应的时空差异,为干旱?半干旱地区生态修复及樟子松人工林可持续经营管理提供科学参考。方法: 以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙地不同林龄(27~28、37~40、48~49 年)樟子松人工林为研究对象,对比分析非根际和根际土壤碳、氮、磷含量及其相关酶活性,阐明土壤养分特性及其根际效应的时空差异,并探究环境因素的影响。结果: 1) 樟子松人工林土壤养分含量和酶活性存在显著的时空异质性,且在非根际土和根际土中分布规律相似。呼伦贝尔沙地土壤有机碳、全氮和碱解氮含量最高,科尔沁沙地有效磷含量和酸性磷酸酶活性最高,毛乌素沙地全磷含量最高。随林龄增加,不同引种地樟子松人工林有机碳和全氮含量存在积累现象,非根际土壤酸性磷酸酶活性呈升高趋势。2) 不同土壤养分特性根际效应表现各异。各引种地人工林中土壤有机碳和全氮含量表现为正根际效应,表明植物根系存在养分积累。土壤碳和磷循环相关酶活性多表现为显著负根际效应,而氮转化相关酶活性表现为显著正根际效应,表明樟子松人工林受氮限制更强烈。3) 地理位置和气候条件是塑造非根际和根际土壤特性时空差异的主导因素,其对土壤特性变异的解释率高于对根际效应影响的解释率。土壤特性及其根际效应变异受地理和气候因子的共同作用。结论: 不同引种地樟子松人工林土壤特性表现出明显的时空差异,土壤特性和根际效应分布特征受地理位置、气候条件和植物生长的共同影响,其中林龄的影响较弱。

马尾松次生林土壤理化性质和胞外酶活性的林窗响应及其土层分异规律
文炳南,党龙,杨琪铉,邓柏林,王永健,张伟东,姜春前,白彦锋
林业科学. 2026, 62(8):  71-85.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260028
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目的: 探究林窗大小和土层深度对马尾松次生林土壤理化性质、胞外酶活性及微生物代谢策略的交互影响,阐明林窗扰动下马尾松次生林土壤养分循环的土层分异规律,明确驱动土壤胞外酶活性及微生物代谢策略变化的关键环境因子。方法: 以湖南省慈利县天心阁林场退化马尾松次生林为研究对象,2018年12月,采用随机区组设计,按照无林窗对照(CK)、小林窗(S,68~75 m2)、中林窗(M,180~190 m2)和大林窗(L,445~480 m2)4种梯度设置4个区组。2024年5月,在各处理样地随机设置5个2 m×2 m样方,按0~2、2~5、5~10和10~20 cm土层分别采集枯落物和土壤样品,测定枯落物指标、土壤理化性质以及土壤胞外酶β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)活性。结合酶化学计量学与向量分析(向量长度,VL;向量角度,VA),利用双因素方差分析,评估林窗大小和土层深度对马尾松次生林土壤理化性质、胞外酶活性及微生物代谢策略的交互效应;通过冗余分析(RDA)和偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM),识别土壤酶活性及其计量比变化的关键环境驱动因子。结果: 1) 与对照相比,中林窗可显著提高土壤pH值、含水量和无机氮含量;林窗大小和土层深度对土壤有机碳含量、全氮含量和矿物结合态有机碳含量的影响存在显著交互效应,且该交互效应随土层加深而减弱。2) 土壤酶活性的林窗响应呈现随土层加深而减弱的特征。林窗效应主要集中于0~10 cm土层,中林窗可显著提升CBH和ACP活性,但中林窗的促进作用在10~20 cm土层显著减弱。3) 研究区土壤微生物代谢普遍受磷限制(VA>45°),大林窗显著加剧微生物碳资源限制,表现为酶化学计量碳氮比(EC∶N)和向量长度(VL)显著升高,且磷限制程度随土层加深而增强。4) 土壤含水量是驱动酶活性空间变异的主导因子,土壤碳氮比是调控酶化学计量特征和微生物资源分配策略的关键因素。5) 结构方程模型显示,林窗大小和土层深度通过调控枯落物输入和土壤养分的垂直分布,导致土壤酶活性及其计量特征改变,进而影响微生物的碳、磷限制程度。结论: 林窗可显著改善马尾松次生林0~10 cm土层土壤微环境,进而影响土壤胞外酶活性及微生物代谢策略,其影响随土层加深逐渐减弱;中林窗是改善马尾松次生林土壤水分、氮素供应和促进土壤胞外酶活性的最优尺度,大林窗会加剧微生物资源胁迫;研究区土壤微生物普遍受磷限制,且土层深度越深土壤磷限制越强;土壤水分和土壤碳氮比是影响胞外酶活性及微生物代谢策略变化的关键环境因子。在森林经营与生态修复中,合理调控林窗大小可缓解微生物养分胁迫,有效提升退化马尾松林地下生态系统功能。

毛竹扩展过程中土壤碳组分变化特征及其对有机碳积累的影响
陈宇轩,刘佳军,李姗,刘晓彤
林业科学. 2026, 62(8):  86-96.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260181
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目的: 探究毛竹扩展过程中土壤有机碳(SOC)及其物理、化学和微生物碳组分的变化特征,阐明各碳组分对土壤有机碳积累的影响,深化对竹林扩展背景下土壤碳循环调控规律的科学认识,为竹林资源的可持续经营和区域碳汇管理提供理论依据与实践支撑。方法: 采用毛竹胸高断面积占比(BA%)定量表征扩展强度,以毛竹向杉木林扩展形成的典型演替序列(杉木纯林,扩展初期、中期和后期形成的竹杉混交林,毛竹纯林)为研究对象,采集0~50 cm剖面土壤样品,对比分析不同林分土壤有机碳及其物理、化学和微生物碳组分特征;基于增强回归树模型和多元逐步回归分析,解析各碳组分对土壤有机碳积累的相对影响。结果: 毛竹扩展中期形成的竹杉混交林(MCF-M,35%<BA%≤65%)土壤固碳效应最为突出,其表层(0~20 cm)土壤有机碳含量(17.66~38.65 g·kg?1)和物理、化学碳组分均显著高于其余4种林分类型(P<0.05);在20~50 cm土层中,除矿物结合态有机碳外,其余物理、化学碳组分在不同林分间差异均不显著(P>0.05)。不同于物理、化学碳组分呈现的表层富集特征,MCF-M的微生物残体碳及其真菌、细菌碳组分在0~50 cm土壤剖面均显著高于其他林分类型(P<0.05)。增强回归树模型显示,3类碳组分对0~20 cm土层土壤有机碳变异的整体解释率为83.25%,相对影响依次为微生物碳组分(55.51%)>物理碳组分(35.42%)>化学碳组分(9.07%)。多元逐步回归分析结果显示,微生物残体碳和矿物结合态有机碳均与土壤有机碳积累呈显著正相关(P<0.001)。结论: 竹杉混交林在毛竹扩展过程中表现出较强的土壤固碳效应,微生物残体累积和矿物保护的协同变化与土壤有机碳积累关联密切。

落叶松人工林单木胸高断面积生长差分模型及驱动因素分析
邹凯伦,王占印,张可欣,雷相东,郭晓雪,杨璐,刘宪钊
林业科学. 2026, 62(8):  97-105.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250423
摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (3741KB) ( 2 )  
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目的: 构建无关年龄的差分模型,模拟落叶松人工林单木胸高断面积生长动态,分析地形、气候、林分和竞争因子对树木生长的非线性调控机制,探讨各因子间对树木生长的交互作用,为落叶松人工林的可持续经营提供科学依据。方法: 利用华北地区和东北地区第七次和第八次全国森林资源连续清查数据中的落叶松人工林数据,构建无关年龄的差分模型,模拟单木胸高断面积生长动态。在模型构建过程中,引入基于地形条件计算的太阳辐射量的哑变量,将气候因子(年均降水量)、林分因子(每公顷胸高断面积)和竞争因子作为驱动变量,通过再参数化分析评估这些因子对单木胸高断面积生长的非线性影响。对变量进行敏感性分析和交互效应分析,量化不同因子对单木生长的贡献,并探讨各因子间对树木生长的交互作用。结果: 1) 无关年龄差分模型在模拟单木胸高断面积生长方面具有显著优势。引入气候、林分和竞争因子的模型(模型4)表现最优,其R2达0.956 4,RMSE为0.002 272 m2,相比基础模型(模型2),R2提升0.51%,RMSE降低5.18%。2) 敏感性分析结果显示,竞争因子对单木胸高断面积生长的影响最显著,表现为优势木在资源竞争中具有较高的生长效率;其次为年均降水量,其与胸高断面积呈显著正相关;再次为林分每公顷胸高断面积,林分密度对单木生长呈抑制效应;最后为太阳辐射强度,中等强度的太阳辐射最有利于生长,过高的太阳辐射可能导致热胁迫。3) 交互效应分析表明,气候因子、林分结构和竞争因子协同影响树木生长,降水对生长的促进作用受竞争压力和林分密度调节,在低竞争和低密度环境中更显著。结论: 本研究通过无关年龄差分模型模拟落叶松人工林单木胸高断面积生长动态,评估气候、林分和竞争因子的非线性影响。竞争因子对树木生长影响最大,优势木在资源竞争中具有较高生长效率,年均降水量、每公顷胸高断面积和太阳辐射也对树木生长产生重要作用;同时,气候因子、林分结构和单木竞争因子协同影响单木生长。

基于无人机高光谱与PROSAIL模型的杨树冠层叶绿素含量反演
陈珠琳,王雪峰
林业科学. 2026, 62(8):  106-119.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250550
摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (12009KB) ( 1 )  
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目的: 探究基于无人机高光谱与PROSAIL辐射传输模型反演杨树冠层叶绿素含量(CCC)的可行性,明确用于CCC反演的高光谱影像分辨率,搜索反演所需最优波段集合并发展高精度模型,分析各波段对模型预测结果的贡献度。方法: 以湖北省石首市国家杨树良种基地为研究区,获取该地区4种空间尺度(0.05、0.10、0.20 和 0.50 m)的无人机高光谱和激光雷达数据,同时采集120株不同基因型杨树的实测CCC数据。基于点云数据进行单木分割,获取单木冠层区域,提取冠层区域内高光谱影像的平均反射率,保留400~900 nm范围的反射率作为原始波段集合,用于实测验证。基于地面数据对PROSAIL模型进行定标,模拟10万样本用于模型训练。提出一种递进式两阶段特征选择框架,耦合Shapley加法解释算法(SHAP)与长短期记忆网络(LSTM)回归算法进行特征排序,以10为步长逐步降维,降维过程中重新构建模型并更新特征排序。经验证精度对比,选取精度最高的特征集合作为初始特征集合。采用后向序列选择算法(SBS)进一步搜索最优特征子集,构建对应空间尺度的杨树CCC反演模型。分析不同空间尺度下的模型适配性,并对每个波段的贡献率进行详细分析。结果: 杨树CCC反演精度随空间分辨率下降而降低,尺度1(空间分辨率0.05 m)获得的精度最高。对比试验显示,SHAP算法可提高回归算法可选择性,再排序策略可优化特征排序,模型在波段降至50维得到最佳验证精度,而未经排序处理的模型精度随波段数量减少而下降。SBS算法搜索到38个敏感波段,主要集中在660~780 nm的红和红边波段。单波段贡献率排名最高的3个波段为895、891和723 nm,贡献率分别为4.44%、4.03%和3.42%。随着空间分辨率降低,最优特征集的波段数量增加,主要为蓝波段和近红外波段。最终,尺度1的模型在地面验证数据集上的R2为0.807,RMSE为7.087 μg·cm–2,MAE为5.452 μg·cm–2结论: 采用PROSAIL模型耦合深度学习方法可实现无人机高光谱数据的杨树CCC反演,其中高空间分辨率对模型精度具有显著提升效果。本研究提出的递进式两阶段特征选择框架通过引入SHAP算法、再排序机制及嵌入式与包装式算法融合,可实现更稳健的特征排序、更高的反演精度和更高效的特征选择过程。

发根农杆菌介导文冠果毛状根遗传转化体系的构建
张薇,张鑫,毕泉鑫,刘肖娟,姜国维,宁楚龙,赵海艳,王利兵
林业科学. 2026, 62(8):  120-128.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250763
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目的: 探究发根农杆菌介导的毛状根遗传转化体系在文冠果中的应用潜力,为文冠果遗传改良和基因功能验证提供参考。方法: 以文冠果高产抗逆品种‘中石4号’幼苗为材料,分别利用携带35S::Ruby和35S::eYFP质粒的发根农杆菌介导植株转化,构建文冠果毛状根转化体系。转化促根系发育基因XsXTH32,验证该体系在文冠果功能基因验证中的有效性。结果: 发根农杆菌成功诱导文冠果幼苗产生毛状根。在侵染2周后,伤口形成明显愈伤组织,约第4周时发育成毛状根。不同类型发根农杆菌毛状根诱导效率高达68.67%~78.67%。K599菌株的毛状根诱导率为78.67%,阳性率达到50.39%。常规PCR和RT-qPCR检测确定外源基因Ruby整合至文冠果毛状根基因组中,并呈现肉眼可见的红色表型;携带eYFP荧光蛋白标记的转基因毛状根呈现清晰黄色荧光表型。对转化35S::XsXTH32-eYFP的阳性毛状根进行RT-qPCR分析,其表达水平较野生型毛状根显著提高,达9.04倍。结论: 建立了发根农杆菌介导的文冠果毛状根遗传转化体系,K599菌株具有最高的阳性根诱导率和毛状根诱导率,并实现外源基因的稳定整合与高水平表达,在短周期内完成基因功能验证。

油橄榄果渣多酚提取放大动力学和成本效益及其提取物光保护作用
张跃超,谢普军,张彩虹,邓叶俊,王翔,黄立新
林业科学. 2026, 62(8):  129-143.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250648
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目的: 开发一种高效、低成本的多酚提取放大工艺,系统评估其提取动力学、经济可行性及其多酚提取物的紫外吸收和酪氨酸酶抑制活性等光保护行为,为推动油橄榄果渣多酚的工厂回收利用和化妆品产品的产业化应用提供理论指导。方法: 以乙醇为提取溶剂,采用加热回流法提取油橄榄果渣多酚;通过单因素试验和Box-Behnken响应面法优化提取工艺参数(提取时间、温度、料液比、乙醇体积分数),并在优化工艺条件下进一步开展提取放大试验,基于菲克扩散模型、一级动力学和二级动力学等多模型拟合放大提取过程,分析油橄榄果渣总多酚及其含有的羟基酪醇、酪醇等8种单体多酚的溶出规律;采用生命周期成本分析方法核算规模化放大生产的平准化生产成本;测定油橄榄多酚提取物的防晒因子(SPF)值和酪氨酸酶抑制活性,同时探究其多酚提取物中二元单体多酚组合的光保护功效协同效应。结果: 油橄榄果渣多酚的优化提取工艺为:乙醇体积分数70%、料液比1∶25 g·mL?1、提取温度98 ℃、提取时间77 min,该条件下多酚实际得率达5.67 mg·g?1,与模型预测值(5.81 mg·g?1)相对误差仅2.4%,模型拟合度高(R2>0.9,P<0.000 1);动力学分析表明,不同多酚溶出规律存在显著区别:酪醇和丁香酸的提取规律最符合菲克扩散模型(R2>0.97),芦丁和木犀草素的提取规律最符合一级动力学模型(R2>0.97),而二级动力学模型最能准确反映羟基酪醇、绿原酸、咖啡酸、橄榄苦苷及总多酚的提取规律(R2>0.92);成本效益核算显示,通过将料液比降至1∶10、乙醇体积分数降至10%,多酚单位生产成本从每千克330元降至每千克92元,且得率仍保持4.21 mg·g?1;功能活性方面,在优化条件下创制的多酚提取物(1.0 mg·mL?1)具有显著的防晒功能(SPF值15.21)和酪氨酸酶抑制活性(72.14%),成本优化后多酚提取物SPF值仅下降7.2%(14.12),且酪氨酸酶抑制率仍保持较高水平(61.11%);此外,木犀草素在光保护协同效应中作用关键(如与橄榄苦苷5∶1组合,SPF=11.95,SE=10.39),而阿魏酸与羟基酪醇(4∶3)在酪氨酸酶抑制方面协同效应最强(抑制率72.95%,SE=1.79)。结论: 本研究成功开发能够降本增效的油橄榄果渣多酚提取工艺,具有显著的工业化应用潜力和市场竞争力;创制的油橄榄果渣多酚提取物具备良好的防晒和美白功效,为林源多酚化妆品的创新研发提供了研究基础。

杨树杂交子代耐旱性MGIDI及FAI-BLUP指数多性状评价
曹明嵘,周振渊,贾东旭,刘成功,黄秦军,李金花
林业科学. 2026, 62(8):  144-157.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250784
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目的: 以小黑杨×欧洲黑杨杂交子代为材料,通过苗期干旱胁迫试验,评价其耐旱性表现,筛选优良耐旱基因型,为杨树耐旱育种提供材料和依据。方法: 以小黑杨无性系‘ZL-3’为母本、欧洲黑杨无性系‘N188’为父本杂交获得的145个子代为材料,在温室盆栽条件下设置正常供水(NW)与干旱胁迫(LW)处理,测定生长、光合、叶片形态、气孔及根系等相关性状,并计算耐旱系数(LWindex)。利用混合效应模型,通过限制最大似然法/最佳线性无偏预测(REML/BLUP)估算各性状遗传参数与育种值,并采用基于因子分析与基因型?理想型距离指数(FAI-BLUP)、基于BLUP和LWindex的多性状基因型?理想型距离指数(MGIDI_BLUP、MGIDI_LWindex)3种多性状选择策略(FAI-BLUP、MGIDI_BLUP和MGIDI_LWindex),对杂交子代进行耐旱性综合评价与排序。结果: 所有测定性状均受干旱胁迫显著影响。遗传参数分析显示,生长与根系性状具有较高遗传力,而叶片形态、光合参数和气孔性状遗传力普遍较低。基于这些结果,最终确定3个生长性状(D2H2、DS)和4个根系性状(RDW、TRL、RSA、AD)以及2个光合参数(TR、WUE)共9个性状用于多性状综合评价。在选择强度(SI)25%时,基于BLUP值和LWindex的3种多性状指数(FAI-BLUP、MGIDI_BLUP和MGIDI_LWindex),各筛选出了36个优良基因型,其生长性状的选择增益(SG)分别为7.916%~12.172%、8.907%~13.672%和4.331%~22.058%,其中4个基因型(E4-148、E4-410、E4-79和E4-371)被共同筛选出。与生物量积累和耐旱指数相关性状在FAI-BLUP与MGIDI分析中表现出较高的选择差(SD)和选择增益(SG),表明这些性状可作为杨树耐旱性筛选的评价指标。结论: 筛选出的杂交子代耐旱基因型为杨树耐旱性选择育种提供了新的候选材料。FAI-BLUP与MGIDI多性状指数法在耐旱性综合评价中具有较好的选择效果,可为杨树耐旱基因型筛选提供方法支持。

微织构表面对木材表面黏附力的影响
李伟光,朱镇,王霄
林业科学. 2026, 62(8):  158-168.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250483
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目的: 从木材切削摩擦角度出发,分析微坑型硬质合金织构表面对木材表面黏附力的影响,为进一步探究织构表面对木材切削摩擦影响的作用机制提供理论依据。方法: 采用接触角测定仪测量不同织构面积占有率的表面润湿性,选取落叶松为研究对象,利用高精度单轴力学测试系统分析木材含水率、微坑织构面积占有率以及不同木材切面等条件对表面黏附力的影响,并探究其与接触角的相关性。结果: 以硬质合金平面试样与木材弦切面接触为例,当木材含水率由绝干状态向气干状态(含水率12%左右)、纤维饱和点状态(含水率24%左右)转化时,表面黏附力由0.41 mN分别增至0.45 mN和0.48 mN;由纤维饱和点含水率向生材含水率(含水率72%左右)转化时,表面黏附力由0.48 mN增至0.89 mN(增幅85.4%);由生材含水率向饱水材含水率转化时,表面黏附力增长趋缓且较稳。当木材含水率为12%时,织构面积占有率由0%增至30%,其表面黏附力由0.45 mN降至0.31 mN;当木材含水率为72%时,随着织构面积占有率增加,其表面黏附力由0.89 mN降至0.74 mN,织构面积占有率增至30%,其表面黏附力反弹到0.78 mN。横切面与弦切面相比,其表面黏附力较强。结论: 表面黏附力随木材含水率增加而增加。当木材含水率由绝干状态向纤维饱和点状态转化时,其表面黏附力缓慢增加,此时黏附力主要来源于德华力以及吸附在木材表面的水分子形成多层水分子膜的微弱毛细作用力,黏附力较小;当含水率向生材含水率转化时,其表面黏附力增幅较大,此时在接触区通过液体毛细作用将两平面黏附在一起形成液桥,引起木材表面黏附力的主要作用变为毛细作用力,但随木材含水率持续增加,木材表面水分子层增厚,毛细作用力趋于稳定,使得黏附力变化趋于相对稳定。微坑型织构可降低硬质合金与木材表面的黏附力,表面织构化处理可降低接触面积,也使木材与微织构接触表面的水膜不连续,液桥面积减小,导致二者间的黏附力较低,接触角变大会引起其表面黏附力增加,可通过织构调控润湿性间接影响黏附行为。横切面与硬质合金的表面黏附力大于弦切面与硬质合金的表面黏附力。

木骨架–蒸压加气混凝土复合墙体隔声与热工性能协同提升机制
岳孔,陈凯屹,程相宇,吴鹏,李权
林业科学. 2026, 62(8):  169-178.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250450
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目的: 木骨架组合墙体和正交胶合木(CLT)墙体等现代木结构墙体在隔声与热工性能方面存在显著瓶颈,隔声性能受低频共振效应和声桥传递制约,热工性能受木骨架热桥效应限制,难以同步满足装配式建筑围护结构的功能需求。为突破单一墙体在隔声与热工性能上的局限,基于蒸压加气混凝土(ALC)和木骨架结构的互补优势,创新设计木骨架–ALC复合墙体体系,以协同优化空气声隔声与热工性能,为装配式建筑提供高性能围护结构解决方案。方法: 设计5组全尺寸墙体试件,其中180 mm厚ALC实心板单层墙体为对照组;复合墙体采用常规/交错木骨架(SPF规格材)、ALC实心/空心板(空腔填充玻璃棉)和石膏板覆面等关键技术措施。按照GB/T 19889.3,通过标准隔声实验室法测量100~5 000 Hz频段内18个1/3倍频程中心频率的空气声隔声量,计算其计权隔声量(Rw)和频谱修正量(C;Ctr);依据GB 50176,计算墙体传热系数(K),分析热桥效应并揭示热工性能优化机制。结果: 木骨架–ALC复合墙体的隔声与热工性能显著优于ALC单层墙体、木骨架组合墙体和CLT单层墙体。交错木骨架–ALC空心板复合墙体的Rw>51 dB,较ALC单层墙体[Rw(C;Ctr)=43(0;?3) dB]、木骨架组合墙体[Rw(C;Ctr)=38(?3;?10) dB]和CLT单层墙体[Rw(C;Ctr)=34(0;?3) dB]分别提升8、13和17 dB,其优势源于交错木骨架切断振动传递路径、ALC空心板内填充玻璃棉增强声波反射、深空腔形成高效声学弹簧显著抑制低频共振。尤其在日常生活噪声集中的关键频段内(160~630 Hz),其隔声量提升显著。交错木骨架–ALC空心板复合墙体的K降至0.396 W·m?2K?1,较ALC单层墙体(K=0.877 W·m?2K?1)、木骨架组合墙体(K=0.474 W·m?2K?1)和CLT单层墙体(K=0.614 W·m?2K?1)分别降低54.8%、16.5%和35.5%,其提升机制在于交错木骨架设计有效打断连续热桥传递路径以及ALC空心板内填充玻璃棉形成梯度隔热层,降低等效导热系数。该墙体体系面密度为87.6 kg·m?2,较ALC单层墙体(148.5 kg·m?2)减轻41.0%,并在隔声、热工、防火和耐久方面均优于木骨架组合墙体和CLT单层墙体。结论: 交错木骨架–ALC空心板复合墙体在墙体总厚度<210 mm的条件下,可实现隔声与热工性能的协同突破,满足民用建筑对外墙隔声性能的要求(Rw+Ctr≥45 dB)和寒冷地区节能限值(K≤0.45 W·m?2K?1)。本研究通过多重物理机制(声桥阻断、热桥优化、声能–热能双耗散)解决了轻质墙体隔声–热工性能互斥的矛盾,为装配式建筑高性能墙体设计提供了理论支撑和产品基础。

基于支持向量机回归误差补偿的机械式木门窗材在线测量系统
曲文,蔡传龙,许启灏,刘吉宇,丁禹程,杨春梅,宋文龙
林业科学. 2026, 62(8):  179-190.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250628
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目的: 开发一套低成本、高精度的机械式木门窗材长度在线测量系统,以支撑生产线的智能化改造。方法: 提出一种基于现有设备的轻量化改造方案:在推料车同步带传动轴上增设测量轴,并经由联轴器连接增量式旋转编码器采集位移信息,配合光电传感器识别木门窗材起止位置,建立编码脉冲与木门窗材长度的精确映射关系。考虑信号延迟、机械传动、同步带弹性变形等因素引入的系统偏差,采用最小二乘法线性回归(LSLR)和支持向量机回归(SVR)对测量值进行补偿,并基于Python-SNAP7通信协议实现上位机与PLC的实时数据交互,完成测量数据的自动采集和补偿结果的回传。为评估2种模型的补偿性能,分别采用LSLR和SVR对200组测量数据进行训练,利用极坐标误差分布图和误差数据拟合图进行可视化分析,通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)等多项统计指标综合评估模型的补偿效果。为确保模型评估的可靠性,在工业现场选取500、1 000、1 500、2 000 mm 4种典型规格木门窗材开展验证试验,每种规格加工20根样品,共采集80组独立试验数据作为模型验证集。以人工卷尺重复测量均值为基准值,与经不同模型补偿后的测量值进行对比,通过归一化处理、观测平均绝对误差变化趋势分析不同模型的补偿效果。结果: 构建的机械式在线测量系统可实现对不同规格木门窗材长度的高精度实时检测。200组数据分析结果表明,SVR模型的所有评价指标均优于LSLR模型,其R2达0.999 8, MAE为0.412 7, RMSE为1.594 8,明显优于LSLR模型的0.989 5(R2)、1.047 4(MAE)和2.359 7(RMSE)。不同规格木门窗材样品对比试验结果显示,系统对1 500 mm木门窗材的测量精度最高,经SVR补偿后数据点几乎完全贴合理想预测线;对于长度为500、1 000、2 000 mm的木门窗材,基于SVR模型的系统测量精度虽略有波动,但仍展现出强鲁棒性,离群点较少。SVR模型补偿后的MAE在整个测量范围内始终低于0.5 mm,显著优于原始测量值和LSLR补偿结果。结论: 本研究提出的在线测量系统为解决定长截断锯与后续码垛间的数据断层问题提供了有效方案,也为后续木门窗材的位置码垛提供了数据基础。

竹片堆叠分离机理分析与粗铣自动送料系统设计
王天宇,雷永杰,张彬,肖飞,杨建华,杨津,周建波
林业科学. 2026, 62(8):  191-205.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250537
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目的: 针对竹片粗铣初加工过程中人工送料劳动强度大、连续性不足以及自然堆叠竹片单根分离和定向送料困难等问题,设计一种适用于竹片粗铣工序的自动分选送料系统,以提高竹材加工过程的自动化水平和送料稳定性。方法: 基于竹片弧形结构和表面摩擦差异,构建典型堆叠组合的受力分析模型,分析不同堆叠状态下竹片的滑移趋势和分离稳定性;建立卡槽嵌入状态概率模型,揭示竹片姿态分布与升运链倾角之间的作用关系。在此基础上,结合系统结构参数开展响应面优化试验,考察升运链倾角、转速以及竹片尺寸对分离性能的影响规律。结果: 所建回归模型拟合效果较好,升运链倾角和转速是影响竹片分离性能的主要因素。优化结果表明,当升运链倾角为66.13°、转速为0.246?m·s?1、竹片宽度为29.16mm、长度为1903.88 mm时,模型预测分离率为96.86%,分离效率为27.65?根·min?1,实测结果与预测结果基本一致。系统可实现竹片单根分离、青黄面识别、姿态翻转和连续送料等功能,具有较好的分离效果和送料稳定性。结论: 本研究建立了面向自然堆叠竹片分离行为的力学分析和概率建模方法,明确了关键结构和工艺参数对分离性能的影响规律,所设计系统可为竹片粗铣工段自动化改造提供理论依据和工程参考。

组态视角下林下经济发展效率提升路径
黄国星,陈绍志,赵荣
林业科学. 2026, 62(8):  206-218.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250684
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目的: 从组态视角解析影响林下经济发展效率的多重条件和提升路径,厘清多要素协同作用的内在机制,为科学制定林下经济发展策略提供决策参考。方法: 基于技术?组织?环境(TOE)理论框架,以2013—2022年全国31个省(区、市)面板数据为研究样本,采用超效率SBM模型和动态定性比较分析(QCA)方法,系统剖析林下经济发展效率提升的多元组态路径,揭示其时空变化规律和演化特征。结果: 1) 科技创新水平、科技推广程度、企业规模能力、政府扶持强度、市场消费能力以及森林生态环境单一要素均无法构成高林下经济发展效率的必要条件,其中科技创新水平在效率提升过程中具有普适性支撑作用。2) 基于组态分析的因果关系非对称性,得到实现高林下经济发展效率的4条路径,以及导致非高林下经济发展效率的2条路径。3) 从时间维度来看,资源禀赋?市场驱动型路径对高林下经济发展效率的解释效力呈逐步增强趋势,其余组态路径的解释力具有良好鲁棒性。4) 从空间维度来看,所有高林下经济发展效率的组态路径具有空间区域集聚特征。具体而言:科技赋能?企业推动型路径主要适用于中部和东北地区,政府引导?要素联动型路径主要适用于西部地区,资源禀赋?市场驱动型路径主要适用于东部沿海地区,组织协同?技术突破型路径主要适用于西部和部分东部地区。结论: 林下经济发展效率提升并非依赖单一要素的独立作用,而是技术、组织、环境多维度要素共同作用的结果。各地区应从区域整体视角出发,注重不同要素间的精准协同匹配,制定差异化发展策略,以系统性提升林下经济发展效率。

植物新品种与良种
泡桐良种‘中桐1号’
司园园,乔杰,王保平,赵阳,杨超伟,刘思芹,冯延芝
林业科学. 2026, 62(8):  219-220.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260111
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‘中桐1号’(国S-SV-PF-001-2024)来源于白花泡桐种源的天然杂种,为落叶乔木。树冠卵圆形,枝叶稀疏,侧枝斜展,平均分枝角度66.7°。花序枝的总梗短于花梗,花淡紫色。中?短型果序枝,果卵形,结果较多。在河南、湖北等多地试验点中,其平均胸径、主干高和单株材积相较于当前推广面积最广的‘9501’分别提升3.31%~20.49%、13.89%~36.01%和6.54%~68.09%。‘中桐1号’生长速度快,主干高大,丛枝病发病率低,材质优良,是可大规模推广栽培的泡桐良种。