摘要：为了开发一种萃取条件温和、得率高的缬草精油提取工艺,以缬草根为原料,采用亚临界流体萃取缬草精油。以缬草精油得率为考察指标,通过单因素试验探讨了萃取溶剂、液料比、萃取时间、萃取温度、萃取压力、萃取次数的影响,进而采用均匀设计法优化亚临界流体萃取缬草精油的工艺条件,并运用GC-MS分析缬草精油的组成成分。结果表明:亚临界流体萃取缬草精油的最佳工艺条件为以丁烷为萃取溶剂、萃取压力0.47 MPa、萃取温度47℃、液料比11∶1、萃取时间25 min、萃取次数4次,在此条件下缬草精油得率达到(3.383±0.004)%;亚临界丁烷萃取的缬草精油中共鉴定出57种成分,主要成分为乙酸龙脑酯,相对含量为29.63%,关键药理成分缬草醛和缬草素相对含量分别为2.28%和0.25%。综上,亚临界丁烷萃取缬草精油得率高,缬草精油中含有一定量的缬草醛和缬草素,具有潜在的产业化应用价值。

摘要：以侧风木材干燥窑为研究对象,应用计算流体动力学理论对窑内干燥介质的三维流场运动轨迹进行数值建模及流场分析,根据现状方案的模拟结果提出6项不同结构参数优化方案,依照方案评价指标将优化方案与现状方案进行对比评估,分析不同窑体结构参数对流场特性的影响、遴选侧风木材干燥窑内部流场分布均匀性的优化方案。结果表明:当均风口数量为4、左侧壁面倾角为7.125°时,窑内材堆干燥区流场均匀性最佳;优化方案组2 a,比现状方案的速度不均匀系数降低了17.84%、风速差值降低了41.37%。研究结果可为侧风木材干燥窑的结构参数设计及流场优化提供参考。

摘要：【目的】利用立地条件相对均一的圃地建立短期测定林,通过分析67个参试杉木无性系苗期生长性状的遗传变异情况及遗传-环境互作效应对各性状选择的影响程度,探讨无性系苗期超早期选择策略,进一步对大量候选无性系开展快速初筛和超早期选择,以降低长期测定成本,提高无性系选育效率。【方法】利用杉木第3代种子园子代实生群体选择优良单株,扦插繁育成无性系,于圃地做性状短期测定。参试无性系67个,重复10次,12株小区,完全随机区组设计。造林1 a后,测定苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度共4个生长性状指标,通过构建表型方差分析模型,估算遗传方差分量,以及遗传与环境互作效应方差分量的值,并利用ASReml软件分别估算遗传力和重复力。【结果】在圃地栽植1 a后,参试无性系的苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度均值分别为0.640 m、1.010 cm、10.30条和0.28 m,4个观察性状的表型变异系数分别为12.86%、14.88%、21.34%和14.89%;参试67个无性系在苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度性状上存在显著遗传差异,测定性状的重复力均达0.74左右,遗传力估值均稳定在0.48左右;所测4个性状的遗传与环境互作方差分量占总遗传方差的35%左右;地径与苗高、侧枝数和最长侧枝长度存在显著相关,遗传相关系数均达0.9以上;以地径性状为指标进行选择,苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度的遗传增益估值随着入选率的降低逐渐增高,但苗高、侧枝数和最长侧枝长度重复力、遗传力以及遗传-环境互作方差比例均保持在较为稳定的范围内,呈现出一定程度的波状变化;而地径则随着入选率的降低,重复力和遗传力估值下降,遗传-环境互作方差比例增大。当入选率降低到40%以下时,杉木无性系的苗高、侧枝数和最长侧枝长度3个性状的遗传-环境互作方差比例分别达到41.18%~48.61%、37.82%~40.13%和39.61%~54.37%,但地径的遗传-环境互作方差比例由45.91%快速上升至94.33%,当入选无性系数量由19个降至16个时,地径遗传力和遗传-环境互作方差比例发生显著变化,地径遗传力由0.2263降至0.0914,遗传-环境互作方差比例由63.09%迅速增加到83.26%;取30%左右入选率,筛选出19个无性系用于山地造林长期测定,初选材料的苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度的均值分别为0.73 m、1.20 cm、12.4条和0.33 m,遗传增益均值分别为10.81%、15.45%、16.66%和13.88%,分别比群体均值高出14.06%、18.81%、20.39%和17.86%。【结论】遗传-环境互作效应对杉木无性系表型性状的影响不可忽视,其互作方差在总遗传方差中具有较大的占比;杉木无性系苗高生长和侧枝生长受遗传与环境互作作用影响相对较小,地径可能对圃地微环境变化等因素更为敏感,因而将苗高和地径性状综合起来进行杉木无性系超早期选择能够取得较为理想的结果;降低入选率并不能剔除遗传-环境互作效应对地径和最长侧枝长度的影响,高强度的选择反而会增加遗传-环境互作的影响,但适当的入选强度既能保留无性系间目标性状遗传变异的丰富度,又能固定大部分的遗传-环境互作效应;短期圃地测定,能对大量待测杉木无性系进行快速初筛,缩小长期测定林面积,降低测定成本;对参试无性系性状遗传与环境互作效应特征进行早期解析,可为充分利用遗传与环境的有益互作效应提供重要依据。

摘要：目的基于赤霉素(gibberellin A3,GA3)处理下的南方红豆杉Taxus chinensis ***转录组数据鉴定和分析SSR位点,开发可用于南方红豆杉种质资源鉴定和遗传多样性分析的SSR标记。方法使用MISA软件对南方红豆杉转录组数据进行SSR分析,搜索SSR位点。可搜索单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸,最小重复数分别设置为10、6、5、5、5、5次。采用Primer 3(2.3.5版,默认参数)进行SSR引物设计。通过毛细管荧光电泳检测,最终选定多态性好,扩增成功率高的SSR引物用于后续数据分析;通过MEGA进行UPGMA聚类分析,构建聚类树。结果转录组测序共获得202361条Unigene,采用MISA软件搜索出12008个SSR位点,分布在10894条Unigenes上,发生频率为5.38%,平均距离为1/7.64 kb。单核苷酸重复类型最丰富,占总SSR位点的51.74%,其次为三核苷酸(20.92%)和二核苷酸重复类型(20.88%)。A/T、AG/CT是优势重复基序,分别占总SSR重复类型的49.60%和10.93%。随机抽选96对SSR引物,以4个地区12份南方红豆杉种质进行引物有效性和多态性验证,筛选出13对具多态性的SSR引物,多态性引物比率为13.54%。13对引物在东北红豆杉Taxus cuspidata扩增效率高达100%,但在曼地亚红豆杉Taxus×media扩增效率仅为23.08%。聚类分析表明太行山地区南方红豆杉聚为一类,浙江、福建和湖南等南方来源的南方红豆杉聚为一类,后三者彼此之间遗传距离更近。结论南方红豆杉转录组测序产生的Unigene信息可以用来开发SSR分子标记,开发的13个标记将有助于南方红豆杉物种遗传多样性、分子育种、资源保护等方面的研究。

摘要：支架作为育苗容器成型机重要的零部件,其结构好坏直接影响安全生产。以初步设计的支架零件为研究对象,利用Solidworks对其进行静力学分析,得到其承受最大应力为150.7 MN·m^(-2),最小安全系数为2.333。为获得最优化设计,采取静力学有限元分析和设计算例迭代优化的方法自动更改参数值并优化计算。算例共获得7组参数,其中支架厚度4.5 mm、质量5.456 kg为最优设计。优化后的支架减少约16%的材料,此时其承受最大应力为156.0 MN·m^(-2),最小安全系数为2.254,各项数据满足强度要求。

摘要：为探讨地形对林下灌草层植物生物量的影响,该研究采用嵌套设计法在东北虎豹国家公园调查了138个密林下样地共1685个植物样方,通过嵌套方差分析与有序逻辑斯蒂回归模型对林下灌草层植物生物量受地形的影响进行了分析。结果表明:(1)不同坡位之间,谷底的灌草层植物生物量高于坡上,坡上高于坡下(P<0.01);不同坡向之间,阴坡灌草层植物生物量低于阳坡及平地(P<0.01),后二者间无显著差异;不同坡度之间,平坡灌草层植物生物量高于陡坡,陡坡高于缓坡(P<0.01)。(2)坡位与坡向的交互作用显著,坡下平地、坡上平地、坡上阳坡与谷底的所有坡位灌草层植物生物量最高,坡下阴坡、坡下阳坡及坡上阴坡之间无显著差异。(3)研究区现行状态下,有序逻辑斯蒂回归结果显示,灌草层植物生物量在不同海拔、坡位及坡向坡度组合下不同。坡位、坡向及坡度对林下灌草层植物生物量有显著影响,3个坡位等级间谷底最高而坡下最低,3个坡度等级间陡坡最高而缓坡最低,不同坡向比较,阴坡最低。(4)在不排除人为干扰、森林放牧的现实情况下,谷底、陡坡地带灌草层植物生物量概率最高。该研究结果可为准确估计东北虎豹国家公园林下灌草层植物对虎豹猎物种群的承载力提供重要参考,从而为濒危虎豹的保护和管理提供科学依据。

摘要：为了揭示氮磷钾(NPK)配比施肥对交趾黄檀Dalbergia cochinchinensis生长和根系发育的影响,筛选NPK施肥的最佳配方,以交趾黄檀一年生实生苗为试验材料,采用“3414”试验设计开展3因子4水平配方施肥盆栽试验,比较不同处理下交趾黄檀幼苗生长及根系形态的变化。结果表明:不同配比氮、磷和钾肥对苗高和茎、叶、总生物量的影响差异性极显著或显著,但对主根长、根表面积、一级侧根数量的影响无显著性差异;氮肥和磷肥对地径、根直径、叶面积、根生物量的影响差异性极显著或显著;磷对苗高、地径,茎和叶生物量、叶面积、主根长、根表面积、一级侧根数量的影响大于氮和钾;磷和氮对高径比、根直径的影响程度相当且均大于钾;氮对根生物量、总生物量的影响程度大于磷和钾。根据主成分分析和苗木质量指数综合评价结果可知,T6(N_(2)P_(2)K_(2))、T7(N_(2)P_(3)K_(2))、T10(N_(2)P_(2)K_(3))、T11(N_(3)P_(2)K_(2))均是较为适宜交趾黄檀幼苗生长的施肥组合。施肥能够促进交趾黄檀幼苗生长。交趾黄檀幼苗生长的最佳施肥配方为N_(3)P_(2)K_(2),施用量分别为300,80,70 mg·株^(-1),即氮的施用量处于较高水平,磷和钾的施用量处于中等水平时对交趾黄檀幼苗的生长及根系发育效果最好。

摘要：密度是竹材材性的重要指标之一,与竹材诸多物理力学性质紧密相关,且测定结果因含水率状态不同而不同。基于X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,比较了不同竹龄毛竹全干、气干、饱水状态下CT值的差异程度,除4年生和10年生毛竹CT值差异较大以外,其余竹龄CT值差异较小;分别在全干、气干、饱水状态下对所测定的CT值与相应状态下毛竹的密度进行拟合建模,同时还对不同含水率梯度状态下的CT值与密度进行拟合建模,进而系统分析了不同竹龄毛竹在单一含水率状态下和不同含水率梯度状态下CT值与密度之间的关系;对不同竹龄毛竹全干状态下相对竹青径向位置的CT值进行了拟合,依据CT值与密度之间的关系,解释说明了毛竹径向密度因竹龄不同所产生差异的原因。试验结果表明,毛竹全干、气干、饱水密度与相应的CT值之间均存在线性关系,且拟合斜率相近;在所选含水率梯度状态下毛竹密度与CT值之间存在线性关系,且密度与CT值关系受水分影响较小,回归方程为:D=0.001 H+1.003 2,R^2=0.968 3(D为密度,H为CT值),验证模型决定系数R^2=0.974 3;不同竹龄毛竹全干状态下竹青、竹黄处密度差异较小,而在竹肉处差异较大。这些结果为实现快速检测毛竹在不同含水率状态下的密度提供了技术支持和数据参考,同时X射线计算机断层扫描(X-CT)技术也为深入研究竹材材性和构造提供了一种切实可行的新途径。

摘要：高光谱图像具有较高的空间分辨率,蕴含着丰富的空间光谱信息,近年来被广泛用于城市地物分类中。在高光谱图像分类过程中,空间光谱特征的提取直接影响着分类精度;传统的高光谱图像特征提取方法只利用了4或8邻域的像素进行简单卷积处理,因而丢失了大量的复杂、有效信息;卷积神经网络(CNN)虽然可以自动提取空间光谱特征,在保留图像空间信息的同时,简化网络模型,但是,随着网络深度增加,网络分类产生退化现象,而且网络间缺乏相关信息的互补性,从而影响分类精度。该工作引入CNN自动提取空间光谱特征,并且针对CNN深度增加所导致的退化问题,设计了面向地物分类的高光谱特征融合残差网络。首先,为了降低高光谱图像的光谱冗余度,利用PCA提取主要光谱波段;然后,为了逐级提取光谱图像的空间光谱特征,定义了卷积核为16,32,64的低、中、高3层残差网络模块,并利用64个1×1的卷积核对3层特征输出进行卷积,完成维度匹配与特征图融合;接着,对融合后的特征图进行全局平均池化(GAP)生成用于分类的特征向量;最后,引入具有可调节机制的Large-Margin Softmax损失函数,监督模型完成训练过程,实现高光谱图像分类。实验采用Indian Pines,University of Pavia和Salinas地区的高光谱图像来验证方法有效性,设置批次训练的样本集为100,网络训练的初始学习率为0.1,当损失函数稳定后学习率降低为0.001,动量为0.9,权重延迟为0.000 1,最大训练迭代次数为2×10^4,当3个数据集的样本块像素分别设置为25×25,23×23,27×27,网络深度分别为28,32和28时,3个数据集的分类准确率最高,其平均总体准确率(OA)为98.75%、平均准确率(AA)的评价值为98.1%,平均Kappa系数为0.98。实验结果表明,基于残差网络的分类方法能够自动学习更丰富的空间光谱特征,残差网络层数的增加和不同网络层融合可以提高高光谱分类精度;Large-Margin Softmax实现了类内紧凑和类间分离,可以进一步提高高光谱图像分类精度。

摘要：木材干燥过程是一个强耦合、大滞后的非线性动力系统,很难准确建立被控对象的数学模型。为了准确控制木材干燥过程的温度和湿度,提高木材干燥质量,将智能控制引入木材干燥控制系统是必然的发展趋势。结合模糊控制和神经网络优点,设计了一种木材干燥窑内温湿度的Takagi-Sugeno(T-S)型模糊神经网络控制器。该控制器无需对象的精确数学模型,适应性强,利用模糊算法解除木材干燥窑内温度和湿度间的强耦合关系,采用神经网络的自学习和自适应能力来实现整个非线性过程的模糊逻辑推理。仿真和实验结果表明,T-S型模糊神经网络控制器有效解决了木材干燥过程的温湿度控制,控制器响应速度快、超调小、鲁棒性强、控制精确度高,可以满足木材干燥控制系统要求。