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新农科建设要求基础课程实现"强交叉、重实践、贴产业"的范式转换.本文以东北林业大学为例,立足国家新农科建设与林业生态文明人才培养战略导向,面向林学等10余个涉农林专业,系统剖析当前公共基础必修课有机化学教学中存在的现实问题.结合农林高校"双一流"林业学科办学特色与学情分层特征,阐明新时代背景下有机化学课程教学改革的现实紧迫性与核心育人价值,系统梳理现阶段教改过程中面临的跨学科融合难、课时刚性受限、师生惯性适配阻力等突出挑战.结合林区产业场景与寒地林木资源利用校本特色,提出贴合东林校情的一体化提质改革对策,以期为全国同类农林院校有机化学基础课新农科教改提供实践参考与案例借鉴.
新农科有机化学农林类专业教学管理课程重构
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针对小试和中试阶段固碳效益评价存在数据稀缺、评价边界不一致等问题,提出面向研发与放大过程的"门到门"固碳效益综合评价方法.基于生命周期评价(LCA)、产品碳足迹规范(PAS 2050)和动态物质流分析(dMFA),构建"实际固碳量—评价边界内碳排放—碳税经济性"一体化核算模型,并形成包含小试评价、中试及以上评价和效益预测的评价系统.以文献报道的8种电化学CO2转化路径为例,核算结果与文献LCA结果的相对偏差为0.02％～1.18％,表明所建方法能够较好复现文献结果.结果表明,该方法可通过能耗分解、产品和工艺对比以及情景与敏感性分析识别碳排放热点和关键影响参数.在小样本条件下,集成K-近邻算法(KNN)、随机森林算法和极限梯度提升计算法(XGBoost)的预测模块可用于探索"工艺参数—固碳效益"的非线性关系,但其结果目前仅具有趋势性参考价值.所构建的方法及系统可为碳基化学品固碳工艺筛选、优化与工程放大提供量化支撑.
固碳效益碳基化学品生命周期评价评价方法机器学习
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松材线虫病是严重危害我国森林生态系统的毁灭性病害,山地松林因立地条件复杂、防控难度大而受害尤为严重.传统的化学防治与疫木清理策略在山地环境中存在成本高、效率低、环境污染等突出问题,亟需探索可持续的生态调控路径.本文从森林培育视角出发,系统分析山地松林生态系统结构与松材线虫病灾害发生的关联机制,阐明寄主抗性、林分结构、生物多样性、土壤环境等生态因子对病害的调控作用,并提出以抗性品种选育、林分结构调整、天敌保护利用、健康森林构建为核心的生态调控策略.研究表明,通过增强森林生态系统自身抗性和调节能力,可实现松材线虫病的可持续控制,为山地松林病虫害综合管理提供理论依据和技术支撑.
山地松林松材线虫病森林培育生态调控生物防治
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龙陵县位于滇西横断山区,森林覆盖率67.98%,境内公益林、天然次生林与澳洲坚果经济林形成复合林草生态体系,是滇西林草有害生物重点防控区域与林下蜜蜂养殖核心区.澳洲坚果为典型异花授粉树种,自然坐果率不足10%,产业稳产高度依赖本土中华蜜蜂授粉服务.县域传统有害生物防控长期依赖化学药剂应急处置,虽可有效压低害虫种群基数,但对林间传粉昆虫群落造成显著负面影响,导致局部蜂群衰退率达15%～25%,形成林业有害生物治理与林下蜂产业发展之间的生态矛盾.本文以龙陵县林草生态系统与林下蜂产业为研究对象,采用实地监测、样本调研、数据对比与文献分析方法,系统分析县域林草有害生物发生特征、绿色防控现状及蜜蜂产业发展禀赋,探究传统防控模式存在的生态弊端与产业制约症结,构建适配滇西山地特征的蜂友好型绿色防控与产业融合发展体系.
林草有害生物绿色防控中华蜜蜂林下产业生态融合龙陵县
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贺州市马尾松资源丰富.自2017年以来,松材线虫病在当地呈加速扩散趋势,严重威胁区域森林生态安全.本研究结合贺州市林业生产实际,从农业、物理、微生物和化学防治4个方面论述了松材线虫病综合防治技术,旨在为贺州市及相似地区松材线虫病科学防控提供技术参考和实践指导.
贺州市松材线虫病危害现状综合防治
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为探究杉楠复层林近自然精准经营模式中,杉木细根的形态及养分适应策略.选取两种不同套种闽楠的杉木近自然经营模式(低密度套种:杉木间伐保留密度 600 株/hm2林下套种闽楠 750 株/hm2,高密度套种:杉木间伐保留密度 900 株/hm2林下套种闽楠 750 株/hm2)的杉楠复层林和杉木纯林(900 株/hm2)为研究对象,采用根序分级法分别划分为三级细根并测定细根比根长(SRL)、比表面积(SRA)、组织密度(RTD)、平均直径(RAD)及碳(C)、氮(N)、磷(P)含量与其化学计量特征,分析细根功能性状在不同处理下的变化规律.结果表明,杉木细根二级根 SRL、SRA 在高密度套种处理显著高于纯林和低密度套种处理.杉木细根一级根在纯林处理中 N 含量显著大于低密度套种处理,而 C/P 显著高于高密度套种处理,P 含量、N/P 在高密度套种处理中最高,显著高于杉木纯林;二级根 C 含量在低密度套种处理中显著低于杉木纯林、高密度套种处理,P 含量在杉木纯林处理中显著低于高密度套种、低密度套种处理,N/P 在高密度套种处理中显著低于杉木纯林、低密度套种处理,C/P 在杉木纯林中显著大于低密度套种、高密度套种处理;三级根 N/P、C/P 在杉木纯林中最高,显著高于低密度套种处理.主成分分析进一步显示,随林分密度增加,杉木细根的觅食策略可能由"保守型"向"获取型"策略转变,其中二级根的性状变化最为明显.高密度套种模式使杉木细根功能性状发生一定的适应性调整.在未来杉木人工林经营改造方向上可采取套种闽楠的近自然经营模式,为改善杉木纯林地力衰退提供一种途径,通过间伐等措施合理调控林分密度,缓解种间竞争,提升林下空间利用率,实现森林可持续经营管理.
复层林细根形态生态化学计量特征套种模式
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森林抚育属于调节林分结构、改善林地环境的重要经营手段,其对土壤肥力的调节效应与林地生产力的维持、森林生态功能的发挥存在直接联系.在分析森林抚育措施类型和土壤肥力构成的基础上,梳理目前抚育实践中存在的措施选择不当、长期效应认识不足、监测评价薄弱等问题,从物理性质、化学性质、生物学性质等角度阐述抚育措施对土壤肥力的调控机制,从措施优化配置、监测体系完善、经营制度保障等角度提出调控策略.研究认为抚育措施对土壤肥力的影响具有多途径、长时效的特点,要建立以土壤肥力维持为依据的抚育经营决策体系.
森林抚育土壤肥力调控效应
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赞比亚蒙布瓦地区毗邻中非钴铜成矿带,区内构造发育,存在大规模的热液矿化系统,具备良好的成矿条件.笔者为解决如何准确识别矿致异常这一勘查地球化学难点问题,以赞比亚蒙布瓦地区 1∶5万土壤地球化学数据(包含 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Ni、Co 10种元素)为例,从机器学习样本库构建角度出发,提出基于自编码模型的重构结果提取背景信息,进一步构建蒙布瓦地区土壤化探随机森林模型背景学习样本库,同时结合主成分分析、趋势面分析等方法展开与研究区铜、金矿(化)有关的地球化学异常识别研究.结果显示,基于自编码模型提取背景信息来构建背景学习样本库的随机森林模型,其测试集准确率达 0.983,具有优良的分类效果;与趋势面分析及传统统计学分析相比,机器学习方法提取的相关异常空间分布更连续,与区内控矿构造、已知矿点对应较好.综合研究表明,研究区具有较大金铜金属矿床找矿前景,并根据机器学习算法异常识别结果圈定出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号 4个强异常区,并建议在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号区域后续开展更详细的找矿工作.
地球化学异常主成分分析趋势分析法自编码随机森林
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西秦岭寨上-李坝矿集区是我国新一轮找矿突破战略行动重点勘查区之一.受浅地表厚层覆盖影响,传统找矿方法面临严峻挑战.基于大数据与人工智能的矿产预测为识别覆盖区弱矿化异常提供新思路.然而,现有模型在正样本构建环节,鲜少兼顾矿床规模与成矿能量场的空间差异性,制约了预测模型的精度与可靠性.为此,本文创新提出一种基于"资源量-面积"动态约束的正样本构建方法.综合地质、地球化学及遥感等多源找矿数据,提取了 17个预测变量,构建了随机森林预测模型,并结合 SHAP 方法进行地质可解释性分析.该预测模型表现出优异的泛化与分类性能,在概率阈值0.52下,仅以 8%的预测面积即捕获了 92%的已知金矿床;SHAP 分析揭示,Au、Sn、Cu、Zn、断层密度、Sb、As异常以及岩体缓冲等变量在预测中发挥主导作用;预测高概率区在空间上呈现显著受控于多期次断裂叠加的"线状"与环绕"五朵金花"复式岩体的"环状"展布模式,深刻反映了该区金成矿作用严格受"构造-岩浆"系统时空耦合控制的成矿动力学机制.依据预测结果优选了 6处深部找矿靶区,其中 P1靶区经深部钻孔(ZK4-1)验证成功探获最高品位达 1.24 g/t的金矿化体.研究表明,基于矿床规模约束的智能矿产预测体系在覆盖区具有显著的科学指示意义与应用前景.
智能矿产预测机器学习样本标注西秦岭造山带寨上-李坝矿集区人工智能
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本文探讨了营林技术在林业有害生物防治中的核心应用.传统的化学防治方法虽见效快,但易引发环境污染、害虫抗药性及杀伤天敌等问题.以生态学原理为基础的营林技术,通过优化森林生态系统结构与功能,能够持久、安全、经济地从源头上降低有害生物的发生与危害.本文系统阐述了包括选用抗性树种、营造混交林、科学抚育管理、及时清理受害木、合理采伐更新等在内的营林技术体系,分析了其通过增强森林自控能力、恶化害虫生存环境、阻断其扩散途径来实现可持续治理的内在机理.实践表明,将营林技术作为防治基础,融入综合治理策略,是实现林业健康、绿色发展的根本途径.
营林技术有害生物防治生态调控
