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[期刊] 林业科学
[作者]
栾玉 江梦虹 杨雨婷 刘焕荣 马欣欣 张秀标 孙丰波 费本华 方长华
作为一种自然资源，树木具有重要的环境、社会和经济价值。树木生长成熟过程中，细胞间及细胞壁各层相互作用会产生生长应力，生长应力是木材组织正常发育的结果，是树干和树枝维持其垂直生长或特定角度生长的重要动力。此外，树木在抵御自身重力或光照、风雪、地势等环境刺激时，会形成具有更高水平生长应力的应力组织——应力木，从而达到调整或维持生长形态的目的。树木中的生长应力是影响木材成材和加工质量的重要力学问题，且生长应力水平与细胞结构、化学组分密切相关，开展树木生长应力研究、厘清树木生长应力分布和形成机理，对树木的定向培育、生物学结构与功能研究、木材加工与利用以及仿生新材料的开发具有重要意义。已有研究通过树木生长应力水平测试，结合其解剖结构、基因、化学组分、激素分布、力学材性等方面特征，对树木生长应力形成机理进行了深入分析，探索生长应力的产生来源；但由于生物材料结构复杂、变异性大，且研究者对生长应力形成机理的认识也在不断更新，树木生长应力形成机理尚未达成共识。本研究简述树木生长应力的生物力学作用及常用表征方法，综述主流的树木生长应力形成理论，对生长应力形成机理的一般性假说和特殊应力组织（应拉木和应压木）的生长应力形成假说进行重点分类阐述，并对各假说存在的争议性问题进行分析，以期全面认识树木生长应力，并为推动其进一步研究、为树木细胞结构和性质变异研究以及木材精细化利用提供参考，为探寻有效的降低树木生长应力的措施提供基础，为人工林的生物改良和栽培提供理论和实践支持。
[期刊] 林业科学
[作者]
翁翔 李光辉 冯海林 杜晓晨 陈方翔
【目的】研究应力波在不同树木径切面内传播速度的变化情况，建立传播速度模型，以期进一步认识应力波在树木径切面内的传播规律及其影响因素，为树木内部缺陷的三维成像技术提供理论依据。【方法】首先通过理论分析，建立应力波在树木径切面内的传播速度模型；然后以浙江农林大学植物园内８类有代表性的树种（香樟、枫香、乐昌含笑、鹅掌楸、响叶杨、悬铃木、松树、白杨）为试验材料，在样本径切面上，采用Ａｒｂｏｔｏｍ应力波木材无损检测仪测量与径向成不同角度方向的应力波传播时间，计算不同角度方向上的应力波传播速度，并对健康样本径切面内沿方向角θ的应力波速度ｖθ和径向应力波速度ｖ０的比值ｖθ／ｖ０与方向角θ之间的关系进行回归分．．．
关键词：
应力波 径切面 传播速度 无损检测 树木
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘光林 李光辉 孙晔 方益明
为了提高应力波技术在活立木无损检测应用领域的可行性,分析了应力波在健康树木中的传播规律,并建立了应力波传播速度数学模型。针对银杏Ginkgo biloba等不同树种的健康树木进行了多组实验,并利用树木断层成像技术对提出的应力波传播速度模型进行验证。结果表明:在健康树木中,方向角θ与传播方向速度vT和径向速度vR比值之间的关系为vT/vR≈-0.2θ2+1,与所提出的理论模型吻合,方向角θ与应力波传播速度之间的线性回归模型拟合度较高,决定系数高于0.95。提出的应力波传播速度模型不受树种变化影响。
[期刊] 林业科学
[作者]
张厚江
Growth quality of urban trees should include exterior growth quality, interior growth quality and anti-natural-calamity ability. To determine the whole growth quality of a tree, it is necessary to observe exterior characters of every part of the tree carefully. The hollows of the roots caused by dec...
关键词：
城市树木 生长质量 空洞 检测
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
张春晓 冯海林 李光辉 王燕凤 杜晓晨
研究应力波在立木内部纵截面上的传播规律及影响因素,建立传播速度模型。以浙江农林大学植物园内4个树种共计40株树木作为实验样本,采用Arbor Sonic 3D应力波成像系统测量应力波在不同角度纵截面上各点间的传播速度。结果表明:同一截面上任意2点间的传播速度随方向角的增大而增大;不同纵截面上任意2点间的传播速度与所在纵截面与径切面的夹角相关。对健康样本试验数据的拟合结果为v(θ,α)/v0≈kx2+1(0≤k≤1),k值取决于被测树木的物理力学参数;所有建立的回归模型决定系数R2均大于0.93,表明具有较
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张岚棋 杨华 张晓红
【目的】林分内林木大小、竞争和树种多样性等多方面因素影响着林木的生长，而胸高断面积生长量通常被用来描述树木生长状态。本文利用长白山云冷杉针阔混交林主要树种的单木胸高断面积生长量建立随机森林模型，研究和量化影响树木生长的环境因素，旨在为该地区的云冷杉针阔混交林生长预估提供理论依据。【方法】连续24年（1987—2010年）对总样木数为6 903株的固定样地进行数据调查，应用随机森林算法，选取单木、竞争因子、多样性和气候方面共11个调查因子，对混交林中6个主要树种建立胸高断面积生长量模型，并使用10折交叉验证法来优化超参数mtry和评估模型结果。【结果】（1）臭冷杉、云杉、红松、椴树、枫桦、白桦6个主要树种胸高断面积生长量模型的决定系数分别为0.663、0.683、0.695、0.459、0.384和0.568。（2）单木胸高断面积是最重要的因子，对树木生长有着很强的正向影响；竞争因子和树木大小多样性是影响树木生长的主要因素，单木胸高断面积生长量随着竞争因子、树木大小多样性增加而下降。（3）树种多样性对树木生长的影响比较有限，树种多样性指数和混交度的增加会一定程度加快云杉、臭冷杉和红松的生长速度；而气候因子对树木生长的影响则相对较小。【结论】树木生长在很大程度上依赖于其自身的生长潜力，在外界环境中主要受到来自林木间竞争和树木大小多样性的抑制，而树种多样性的增加也能在一定程度促进林内优势树种的生长；随机森林模型能够很好地量化和显出各变量与单木胸高断面积生长量之间复杂的关系，可以作为森林管理评价工具，为森林生长收获预估提供新的方法。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
石洋 苌姗姗 胡进波 刘元
应拉木形成时往往伴随着产生高拉伸应力,以使树木在应对环境变化时,维持定向生长。胶质层是许多应拉木树种最典型的细胞结构特征。由于具有特殊的形态构造和化学成分,胶质层在应拉木拉伸应力形成时发挥的作用不容忽视,已成为当前的研究热点。本文从应拉木异常高的纵向干缩特性入手,分析胶质层在应拉木拉伸应力产生中发挥的重要作用,并总结归纳应拉木拉伸应力形成机理的研究,在此基础上提出细胞腔液体压力假说。针对目前拉伸应力产生机理研究中诸多亟待解决的问题,提出今后研究应结合多学科的研究方法和手段,以深入探究胶质层在应拉木高拉伸应
关键词：
应拉木 胶质层 拉伸应力 形成机理
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程希平 水崎大二郎 王四海 吴利华 马月伟 巩合德
2004—2008年,在日本九州地区宫崎县田野天然次生林内设置的一块100m×100m固定标准地中,通过每木调查,测量了固定标准地内树木的种类、空间位置、生长等数据。为了便于理解,以固定标准地中优势树种蚊母树为主要研究对象,在考虑周边所有树木的影响的同时,利用贝叶斯统计方法分析了空间自相关及树木间的对称竞争、非对称竞争对树木生长过程的影响,并比较了忽略空间自相关的情况。结果表明:在构建研究对象树种的生长模型时,树木个体间的竞争是不可缺少的参数,尤其是个体间的对称竞争。在利用空间自相关参数建模时,最终模型的决定系数R2=0.83;而忽略空间自相关参数的模型,其决定系数R2=0.74。通过其他主要...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘永霞 冯仲科 杜鹏志
该文充分考虑树木生长所特有的动态性、随机性和非线性,以及Elman动态递归模型的结构特点,获取北京山区油松解析木生长数据,分别建立了Elman型树木胸径生长和树高生长的神经网络动态模型.研究表明,Elman动态递归模型对非线性问题建模具有很好的拟和性和仿真性,其中,用于胸径生长建模时,其拟和精度达到99.45%,仿真精度达到99.42%;用于树高生长建模时,拟和精度达到97.30%,仿真精度达到97.29%,而且其拟和和仿真曲线均为"S"形,符合树木生长规律.进一步对Elman动态模型和常规BP静态模型比较发现,Elman模型具有更好的拟和性、预测性和稳定性.
[期刊] 林业科学
[作者]
雷相东 常敏 陆元昌 赵天忠
虚拟树木,就是应用计算机模拟树木在三维空间中的生长发育状况,近年来已成为植物学、农林业、环境科学和计算机领域的研究热点。生长模型和可视化技术是它的核心内容。虚拟树木生长模型包括形态结构模型、功能模型和结构-功能模型等,其中结构-功能模型可以模拟树木与环境间的相互关系,其结果为树木的三维结构,因此它最为接近现实树木的生长,是虚拟树木生长模型的发展方向。树木形态的复杂性与计算时间和空间的矛盾一直是可视化研究中的难点。树木可视化还有不同于其他物体的特性,如多级分枝、枝条的弯曲、自相似、向光性、树木分枝间的光滑与非光滑连接等。树木可视化软件可分为2类:纯图形学软件和基于结构-功能模型的软件,其应用已涉...
关键词：
虚拟树木 生长模型 可视化
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王忠芝 胡逊之
为探讨树木模型和生长动画的模拟,真实简单的模拟植物模型及其生长,对Xfrog植物模型生成软件进行研究。在客观分析树木建模及生长模拟难点的基础上,研究了Xfrog中表达树木拓扑结构的核心原理及其制作树木生长动画的基本方法;详细探讨了采用Xfrog进行树木建模和生长模拟的流程及其关键问题;并基于Xfrog实现了油松、侧柏、栓皮栎等多种北京山区的代表性树种的建模和生长模拟,取得了逼真的模拟效果。该法可用于树木几何模型及其生长动画的快速制作,并对研究树木模型表达和生长模拟具有借鉴意义。
关键词：
树木建模 树木生长模拟 Xfrog
[期刊] 林业科学
[作者]
赵博光 刘秀华 陈小平 潘以成
s: Effects of total alkaloids of Sophora alopecuroides (KSH) on growth of height and trunk diameter of one year old poplar trees (I-69)were studied by trunk injecting 6mL\5kg -1 of the testing tree weight. The net growth of trunk diameter at ground level of the treated trees, which were i...
关键词：
苦豆草 生物碱 杨树 生长 基本密度
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘杏娥 江泽慧 王小青 费本华 任海青
为了揭示树木生长特征与木材生长量(幼龄材、成熟材面积及心、边材面积)的关系,该文以山西朔州地区的小黑杨为研究材料,采用相关性分析方法,建立了基于树木特征因子的木材生长量经验模型,并对模型进行了弹性分析.结果表明:冠幅、冠长、胸径与木材生长量呈显著正相关性;以树木胸径、树高、冠幅、尖削度为自变量,采用乘幂函数的方程形式能很好地拟合小黑杨树木特征因子与其木材生长量的关系,其决定系数为0.606~0.932.回归模型的标准回归系数分析表明,胸径对木材生长量的贡献最大.弹性分析进一步表明胸径的影响最大,且模型因子间存在互补又竞争的复杂关系.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张少昂 王冬梅
本文从Richards方程的基础——Bertalanffy生长理论对树木生长适用性的分析出发,从理论上探讨了Richards方程作为描述树木生长方程的适用条件和局限性;从树木组成结构——心、边材的特点出发,构造了一种新的树木生长方程:该生长方程满足作为理论生长方程所应有的解析特性,而且克服了Richards方程的不足.文中还对心、边材比率变化过程的假设进行了验证.
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
梁彭 冯仲科 徐伟恒 刘波云
本研究在GM(1,1)模型的基础上,运用GM(1,N)系统综合预测模型,以解析木数据包括龄级、树高、胸径、材积数据数列为基础,建立预测树木生长量的GM(1,3)综合预测模型,并在MATLAB下编写GM(1,3)模型程序,实现了模型运算预测结果用后验差检验法进行检验。结果表明,本模型预测精度较好,利用此模型进行树木生长量预测是可行的。
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