数智技术与应用专题

• 知识图谱技术现状及其在林业管理与决策中的应用研究

  王晓倩;李倩;刘立新;叶丹玫;

  知识图谱作为一种强大的知识组织与表达工具，能够以语义化的方式整合、描述和推理多源异构数据。通过将分散的数据资源链接到统一的知识网络中，知识图谱实现了从“数据孤岛”到“知识互联”的转变。受益于语义技术和人工智能的发展，知识图谱为智能信息管理与高层次决策提供了坚实的基础。本文概括分析了知识图谱技术现状、标准化现状，对知识获取、知识融合、知识表示、知识存储、知识建模、知识计算、知识运维等知识图谱技术架构进行系统阐述，并对W3C、ISO/IEC JTC 1/SC 42、IEEE C/SAB/KG＿WG、全国信息技术标准化技术委员会等制定的多项知识图谱领域相关标准进行介绍和总结。基于知识图谱的林业管理系统能够融合地理空间信息、物种分类、生态环境、健康状态、气候变化以及病虫害防控等多源数据，建立起多因素耦合的智能分析模型，辅助管理者实现对林业资源状态的实时监测、动态评估与科学决策。围绕知识图谱的林业管理与决策应用研究，讨论了知识图谱在林业管理与决策的发展现状和历程，总结了林业管理与决策中知识图谱在应用数据准备阶段、构建与维护阶段、应用系统集成与部署阶段中所面临数据分散度、关联性等一系列挑战，并对其未来的研究与应用做出了展望。知识图谱未来将进一步推动林业管理数据驱动、智能化的决策转型，提供更强大的技术支持。

  2026年02期 v.44;No.327 237-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
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• 基于无人机航拍图像的电力系统微小缺陷检测算法

  郑松源;潘岐深;张壮领;陈彩娜;胡秀珍;戴宪华;

  电力系统的安全稳定运行依赖于对关键部件状态的实时感知与精准的缺陷检测。传统的人工检测方法效率低、成本高，且作业人员面临较大的安全风险，而基于无人机的自动化巡检技术凭借其高安全性与低成本优势，已成为电力运维的主流方向。然而，在实际工程应用中，无人机高空拍摄获取的图像往往存在目标尺度极小、背景复杂等问题。现有主流通用目标检测算法在处理此类任务时，受限于主干网络的连续步进卷积下采样机制，绝缘子裂纹、锈蚀等微小缺陷的细粒度特征在深层特征图中极易被过度压缩甚至丢失，从而引发漏检。针对这一问题，提出一种基于协同增强策略的改进YOLOv8检测模型，该模型在多尺度特征融合网络中构建了前端特征保真与后端精细解析的结构性耦合机制。具体而言，在网络前端引入无损下采样模块SPD-Conv替代传统步进卷积，通过将空间维度信息无损映射至通道维度，在降低分辨率的同时，完整保留微小缺陷的细粒度特征；在网络后端设计并增加一个专用的高分辨率检测头，该检测头通过特征金字塔网络与路径聚合网络的双向信息融合，专门用于解析前端保留下来的细节信息。这种设计旨在通过两者的协同效应，实现对微小目标的高精度检测。实验结果表明，该模型在VisDrone2019数据集上展现了优异的综合性能。与基线模型YOLOv8相比，改进模型在精确率、召回率与平均精度均值上分别提升了3%、1.57%和1.54%，平均精度均值达到38.75%。此外，在仅使用约424万个参数量的情况下，其检测精度优于TIB-Net、YOLOv5s及YOLOv7等主流模型，同时推理速度高达233 FPS，兼具低参数量与高帧率的优点，满足边缘设备部署的实际需求。综上，该协同增强策略能有效提升电力系统微小缺陷的检测性能，具备较强的工程应用潜力。

  2026年02期 v.44;No.327 252-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
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• CBAM-CNN等深度学习算法在农业大棚遥感提取的比较研究

  程玉书;陆建忠;张龙坤;崔璐璐;段婉莹;张一展;李莹;

  农业大棚作为现代化农业的重要组成部分，实现其空间分布信息的准确提取，对农业管理、环境监测等具有重要意义。本文以郑州市中牟县姚家镇为研究区，利用2024年1月4日获取的高分二号（GF-2）高分辨率遥感影像为数据源，探究不同机器学习模型对农业大棚的提取能力。研究分别构建了卷积神经网络（CNN）、随机森林（RF）、支持向量机（SVM）以及引入注意力机制（CBAM）的优化卷积神经网络（CBAM-CNN）共四种分类模型，对研究区农业大棚信息进行遥感提取，并通过目视解译数据和混淆矩阵对各方法的分类结果进行定性与定量对比分析。结果表明，CBAM-CNN模型的提取效果最佳，其总体精度达到94.26%,Kappa系数为91.24%，分类斑块完整、边界清晰，在抑制椒盐噪声和背景干扰方面表现出最强的鲁棒性。CNN和RF模型的总体精度分别为91.46%和86.24%，也取得了较好的提取效果，但略逊于CBAM-CNN。SVM模型的总体精度最低，为80.25%，分类结果存在较多错分现象。研究验证了引入注意力机制的深度学习模型在高分辨率遥感影像农业大棚高精度提取任务中的有效性与优越性，为农业资源智能化监测与管理提供了科学的方法基础。

  2026年02期 v.44;No.327 262-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K]
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环境化学与污染防控

• 膜连续固相萃取在线荧光分析技术及对水环境四环素的快速检测

  李龙;李辉;黄做华;吴超钧;田振邦;化林;许轲韩;韩澎;

  随着抗生素在环境中的广泛检出，水体中痕量四环素的快速在线监测对污染预警和风险评估具有重要意义。针对传统高效液相色谱等检测方法存在设备成本高、操作复杂和难以现场实时监测等问题，本研究提出并开发了膜连续固相萃取-荧光光谱的在线检测技术（CSPES）及其装置。利用混合纤维素膜对四环素进行选择性富集，通过光源与光纤探头实现膜表面荧光信号的原位采集。系统优化光纤探头与膜表面距离、真空泵压力、膜材料等参数，实现对四环素的光谱采集。引入二维（2D）平滑预处理方法，构建CSPES理论模型并建立荧光强度-时间-浓度的定量关系，标准曲线线性相关系数R~2=0.996 6，验证了CSPES模型在痕量分析中的适用性。方法的检测限为0.1??g/L，线性范围为0.5～5??g/L，未知样品的预测相对误差小于2%，相对标准偏差（RSD）为1.27%～2.08%，显示出良好的定量精度和重复性。将该方法应用于饮用水、自来水和河水样品，回收率为95.27%～105.8%,RSD为1.65%～5.06%，与HPLC检测结果具有一致性，表明该装置对复杂水体基质具有较好的适应性和抗干扰能力。与传统检测相比，该CSPES在线检测系统具备结构紧凑、自动化程度高、分析速度快、成本低等优势，为四环素等抗生素污染物的现场在线监测提供了一种高效、灵敏且可推广的技术方案，并为今后拓展多组分同时检测和开发智能环境监测系统奠定了方法学基础。

  2026年02期 v.44;No.327 269-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K]
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• 两种新型复合改性生物炭对Cr(Ⅵ)吸附机理研究

  韩亚;张晨;李娜;张宁博;乔子豪;

  Cr（Ⅵ）作为一种具有强毒性、易迁移和强致癌性的重金属污染物，对水环境安全和人体健康构成严重威胁，其高效去除已成为环境修复领域的研究热点。生物炭具有良好的吸附重金属离子的能力，利用农业废弃物制备生物炭并对其进行改性，不仅是实现农业废弃物资源化利用的一种有效途径，还可有效提升生物炭对Cr（Ⅵ）的去除效率。本研究分别以花生壳和芝麻秸秆为原料制备原始生物炭，然后分别采用“氯化铁+海藻酸钠”和“氯化铁+氯磷灰石”复合改性的方法，制备出SF-HBC、PF-ZBC两种复合改性生物炭。之后通过试验探究了生物炭种类、pH值、生物炭投加量对水中Cr（Ⅵ）吸附效率的影响，并结合吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学理论对两种复合改性生物炭（SF-HBC、PF-ZBC）对Cr（Ⅵ）的吸附过程进行探讨，同时综合运用SEM、FTIR、XRD、XPS等表征手段分析两种复合改性生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附机制和差异。研究结果表明：酸性条件更有利于SF-HBC和PF-ZBC对水中Cr（Ⅵ）的吸附；两者相比，SF-HBC有着更广的pH应用范围，其在pH=8条件下对水中Cr（Ⅵ）的去除效率仍保持在63%，显著高于PF-ZBC(17.5%);SF-HBC和PF-ZBC对Cr（Ⅵ）的吸附过程均符合准二级动力学模型与Langmuir等温吸附模型，说明两者对Cr（Ⅵ）的吸附过程均以单分子层的化学吸附为主，且为自发的吸热过程；对比准二级动力学参数k_2、Langmuir等温吸附参数K_L发现，SF-HBC具有更快的吸附速率，而PF-ZBC与Cr（Ⅵ）的结合力更强，说明两者在吸附行为上存在明显差异。SF-HBC对Cr（Ⅵ）的吸附机理包括物理吸附、氧化还原和络合作用，PF-ZBC对Cr（Ⅵ）的吸附机理为物理吸附、氧化还原、络合和共沉淀作用；比较发现，SF-HBC对Cr（Ⅵ）的吸附以有机官能团络合和氧化还原为主导机制，PF-ZBC则以氧化还原、络合、磷酸根共沉淀作用为主要途径实现对Cr（Ⅵ）的高效去除，两者对Cr（Ⅵ）的吸附机理存在显著差异。研究成果可为农业废弃物的高效资源化利用和Cr（Ⅵ）的高效治理提供理论依据和技术参考，对促进重金属污染治理及绿色环保功能材料的开发具有积极意义。

  2026年02期 v.44;No.327 279-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 2080K]
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• 复合添加剂联合电动修复六价铬污染土壤研究

  梁鹏翔;施烈焰;李洁;李硕;郝益民;

  本研究以六价铬污染土壤为研究对象，探讨由酒石酸（TA）和氯化钾（KCl）组成的复合添加剂对电动修复效果的影响及作用机理。研究首先设置不同浓度KCl(0.02～0.06 mol/L)与固定浓度TA(0.1 mol/L)组合，筛选最佳配比，进一步与单一添加剂（TA或KCl）及去离子水对照组进行对比，分析修复过程中土壤理化性质、重金属形态变化及去除效率。结果显示，复合添加剂的加入显著提升了六价铬去除效率，TA与0.04 mol/L KCl组合的试验组（FH-3）六价铬平均去除率达86.45%，比对照组高23.45%，比单一用TA组高4.01%，比单一用KCl组高16.97%；总铬去除率也略有提升，高于对照组的3.50%。在重金属形态上，修复后土壤中铁锰氧化物结合态与残余态铬含量此消彼长，残余态比例在阴极区域升高，增强铬稳定化，降低生物可利用性。电流强度初期迅速上升，复合添加剂组电流峰值高于对照组，表明土壤可溶性离子浓度增加，促进六价铬迁移转化。土壤pH初期下降后回升，复合添加剂组回升较慢，尤其在阳极区域，可能与TA提供的H~+和K~+被土壤吸附有关。土壤电导率在复合添加剂组显著提升，证实离子迁移增强。综合来看，TA与KCl作为复合添加剂能有效促进六价铬在电场作用下的解吸与迁移，提升电动修复效率，改善土壤理化性质，具有良好的应用前景。

  2026年02期 v.44;No.327 293-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 2243K]
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区域环境与生态韧性

• 黄河流域秋汛降水主模态大气环流特征及其与海温异常的关系分析

  李芳;吴璐;

  利用黄河流域319个气象站点1961—2022年秋汛期（9—10月）降水资料、NCEP/NCAR再分析环流资料以及NOAA提供的线性最优插值（OIV）全球海温资料，通过数理统计方法针对黄河流域秋汛降水主模态特征及其与海温异常的关系进行了分析。结果表明，黄河流域秋汛降水以年代际特征较为显著，且目前处在偏多年代际背景中。流域秋汛降水主模态特征为降水一致偏多或偏少特征（方差贡献率为45.81%）。降水主模态变化呈现出年际和年代际交替特征：20世纪60年代至80年代中期以及2000年以后，该模态以准2～3年的周期为主，年际变化特征显著；20世纪80年代中期至90年代，该模态的降水以年代际特征为主。环流分析表明流域降水主模态变化主要受500 hPa西太平洋副热带高压强度、南北位置及相应的850 hPa低层日本岛附近的异常气旋/反气旋的影响。上述异常环流特征可能是由于热带太平洋海温异常分布所激发的热带西太平洋地区的异常垂直运动及异常经向环流从而产生的影响。分析还发现，流域秋汛降水主模态的变化与热带赤道中东太平洋海温异常从前期夏季至随后秋季的发展维持存在紧密联系。当热带东太平洋和中太平洋一致偏暖（冷）时，流域秋汛降水易偏少（多）。

  2026年02期 v.44;No.327 303-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 1956K]
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• 高寒生态脆弱区生态韧性的社会-生态驱动机制：以西藏为例

  徐霞;陈炯涛;

  在全球气候变化加剧和人地关系日趋紧张的背景下，高寒生态脆弱区的可持续发展面临严峻挑战。探讨社会-生态因素对高寒生态脆弱区生态韧性的影响，对区域可持续发展具有重要意义。本研究以西藏自治区这一典型高寒生态脆弱区为研究区，基于研究区2000年、2010年和2020年多源数据（包括遥感影像、气象数据、社会经济数据及环境监测数据），对研究区生态韧性时空演变特征进行了量化分析，同时结合结构方程模型探讨了社会-生态因素对生态韧性的作用机制。结果表明：(1)2000—2020年研究区生态韧性整体呈“东南高、西北低”的空间分布格局。值得注意的是，虽然研究期间研究区植被覆盖度稳步提升（增幅达9.03%），但水源涵养总量下降22.67%，平均生境质量指数近十年退化29.85%，说明研究区生态恢复虽已初见成效，但也暴露出“增绿而功能退化”的结构性矛盾，表明研究区生态系统恢复存在量与质的不同步问题；(2)结构方程模型分析显示，气候地形背景是研究区生态韧性的主导正向因子，而极端地形气候条件、社会经济压力与大气污染通过诱发土壤退化和加剧自然灾害风险形成关键负向传导路径，其中自然灾害风险防控与土壤健康维护是提升区域生态韧性的关键环节；(3)生态韧性驱动机制存在明显空间异质性，无人区以自然过程为主导，农牧交错区受人地交互作用影响显著，城镇区则受土地利用强度与环境污染胁迫突出。基于此，提出差异化管理策略：无人区应侧重气候适应与灾害防控，农牧交错区应注重草畜平衡和土壤修复，城镇区则需注重空间结构优化与污染控制。研究从社会-生态耦合视角出发，系统阐释了高寒生态脆弱区生态韧性的响应规律，为理解其内在机理提供了实证支持，提出的“分区分类”精准治理模式，不仅为西藏实施生态安全屏障保护与建设工程提供了科学依据，也为西藏乃至同类地区的生态保护与高质量发展提供了实践路径与决策支持。

  2026年02期 v.44;No.327 309-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 2667K]
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• 河南省南太行矿山修复区植物固碳释氧能力研究

  韩志强;蔡琨;杨轩;郝学峰;刘渊克;

  南太行地区矿山因过度开采导致生态破坏、碳汇能力下降。植被修复是恢复矿山固碳功能的基础。为筛选区域优势固碳植被、提升生态修复碳汇效益，本研究选取河南省焦作市陈庄项目修复区所有优势植被（共6种）为研究对象，以确保能完整反映修复区植被状况。其中侧柏、披碱草、爬山虎为人工覆绿植被，臭椿、黄荆、野皂荚为矿区修复后自然恢复的先锋植被。通过测定净光合速率和叶面积指数，分析其固碳释氧能力。结果表明：6种植物的净光合速率日变化表现为单峰（仅侧柏）或双峰型曲线（其他植被）；平均光合速率为1.81～8.91??mol·m~(-2)·s~(-1)；参试植物的叶面积指数分布在1.37～2.56之间；单位叶面积净同化量为68.83～355.31 mmol·m~(-2)·d~(-1)，其中披碱草平均光合速率与单位叶面积净同化量最大，而侧柏较低。固碳释氧能力聚类分析表明，6种植物分为三级，其中披碱草为一级，固碳释氧能力较强；臭椿、黄荆为二级，固碳释氧能力中等；侧柏、爬山虎、野皂荚为三级，固碳释氧能力较弱。综上，人工覆绿植被披碱草在固碳效率方面优于自然恢复先锋植被，先锋植被固碳效率能力高于侧柏。本研究首次在南太行矿山修复区对人工覆绿植被与自然修复先锋植被进行固碳释氧能力研究，为南太行地区矿区生态修复提供“人工种植+自然保育”的协同植被配置方案，建议在修复实践中优先推荐披碱草，搭配臭椿、黄荆等植物，以最大化提升生态修复的碳汇效益。

  2026年02期 v.44;No.327 321-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K]
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植物资源与生理生态研究

• 三氟吡啶胺对三种作物根结线虫病的效果评价

  柴秋源;田宝华;徐英;贾少锋;祝海燕;李娜;杨丽荣;张洁;

  植物寄生线虫是严重威胁全球农业生产的重要病原物，其中南方根结线虫（Meloidogyne incognita）是分布最广、危害最重的种类之一。由南方根结线虫引起的根结线虫病在世界范围内对番茄、西瓜、胡萝卜等多种蔬菜与经济作物的产量和品质产生影响，是严重威胁世界粮食安全的关键土传病害之一。为探索高效、可持续的防控新策略，本研究系统评价了新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀线剂——三氟吡啶胺对南方根结线虫的室内毒力。在此基础上，本研究于2023年在河南省不同经济作物产区开展了规范的田间药效试验，采用450 g/L的三氟吡啶胺悬浮剂，以推荐剂量（555 mL/hm~2）分别对三种作物进行灌根处理，以验证其在番茄、胡萝卜和西瓜上的田间防治效果。室内毒力测定结果显示，三氟吡啶胺对南方根结线虫二龄幼虫（J2）具有较强的毒力，其LC_(50)为0.35 mg/L，毒力显著高于对照药剂噻唑膦（LC_(50)=19.8 mg/L）与氟吡菌酰胺（LC_(50)=2.15 mg/L），为其田间应用提供了强有力的药效学基础。田间试验结果表明，采用450 g/L三氟吡啶胺悬浮剂以555 mL/hm~2剂量进行灌根处理，能够显著降低三种作物的根结指数，其对番茄、胡萝卜和西瓜根结线虫病的防治效果分别为82.50%、72.92%和79.07%，同时能够显著促进作物根系与植株生长，体现了该药剂在防控病害的同时兼具促进作物生长的积极作用。在产量方面，经三氟吡啶胺处理的番茄、胡萝卜和西瓜的产量分别达到134.55、76.71、40.24 t/hm~2，增产率依次为64.11%、55.95%和24.12%，说明三氟吡啶胺具有显著的保产增收潜力。为进一步探索重病区的最佳施用剂量，本研究增设了1155 mL/hm~2的高剂量处理组（以西瓜为对象）。结果显示，提高剂量后三氟吡啶胺对西瓜根结线虫病的防治效果进一步提升至86.05%，西瓜产量达42.77 t/hm~2，增产31.92%，表明适当提高用药量可在重发病区实现更优防控。综上，三氟吡啶胺对南方根结线虫兼具卓越的室内毒力与稳定的田间防效，并能显著促进作物生长与增产，且通过剂量调节可满足不同发病程度的防控需求。本研究结果证实，三氟吡啶胺作为一种作用机制新颖、高效且环境风险相对较低的新型杀线剂，可作为当前抗性管理及根结线虫病综合防治体系中的有效替代工具，具有重要的推广应用价值。

  2026年02期 v.44;No.327 329-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 2151K]
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• 山桐子雌雄株叶片生理生化物质变化及幼苗性别鉴定

  李光耀;许东辉;李冲;蔡齐飞;刘震;

  对山桐子雌雄株叶片生理生化物质的季节变化规律进行研究，为幼苗性别快速鉴定提供理论依据。以已知性别青年期山桐子和未知性别幼年期山桐子为材料，测定4—11月生长季叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）、总黄酮及挥发性萜类的动态变化。青年期叶片中，可溶性糖雌株前期较高并呈单峰型（6月较高、8月较低），雄株整体随月份递增；可溶性蛋白整体先降后升，MDA先升后降且9月达到峰值，Pro总体随月份升高。幼年期叶片中，可溶性糖呈双峰型（6月与11月相对较高），可溶性蛋白同样先降后升，MDA在生长季呈先升后降并于9月达到峰值，Pro随月份逐渐升高。酶活性分析显示，青年期POD活性先降后升且雄株在生长季中后期整体高于雌株，8月差异最为突出；幼年期POD活性亦在8月出现清晰分组，表现出幼年期与青年期稳定一致的性别差异特征。次生代谢物方面，青年期总黄酮与挥发性萜类总体呈上升趋势，而幼株叶片总黄酮在不同幼株间变化轨迹不一致、呈波动式变化，挥发性萜类波动较大。基于POD活性稳定区分雌雄的特征，提出以3100 U/（g·min）为临界值，于8月采用愈创木酚法测定幼苗POD活性，高于临界值为雄株，低于为雌株。该方法操作简便、成本低，适用于山桐子幼苗性别快速鉴定。

  2026年02期 v.44;No.327 338-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
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• 气候过渡地带黄山松人工林树高-胸径模型研究

  周梦丽;鲁沛瑶;张玉辉;靳姗姗;郑天才;谢其均;闫东锋;

  黄山松（Pinus taiwanensis）为我国重要的用材林树种，具有重要的生态价值和地区经济价值。建立适宜的黄山松树高-胸径模型，可为黄山松生长收获预测及森林资源经营管理提供理论参考。以河南省国有商城黄柏山林场的黄山松人工林为研究对象，基于野外实测数据，选取30个常用的树高-胸径经验模型为基础模型，利用R、RMSE、MAE、RMAE和AIC这5个评价指标筛选出最佳的基础模型。将竞争指数（I）、枝下高（Z）及冠幅（W）这3个显著影响林木生长的因子引入所筛选出的3个最佳基础模型中，构建了21个修正模型。通过比较各修正模型的拟合效果，确定了适宜的气候过渡地带黄山松人工林树高-胸径模型。结果表明：30个基础模型中，有27个树高-胸径模型可求解，且评价结果显示，M02、M10和M11这3个基础模型的拟合效果较优，被确定为最佳基础模型。综合考虑模型的拟合效果及参数显著性检验结果认为，引入Z的M10基础模型（即M10-Z修正模型）的拟合效果最好，且模型参数均存在统计学上的显著性差异。与M10基础模型的R相比，M10-Z修正模型的R提高了70.46%，表明Z因子的引入显著增强了对树高-胸径关系的解释能力。综上认为，M10-Z修正模型为适宜的气候过渡地带黄山松人工林树高-胸径模型，能有效表征气候过渡地带黄山松人工林的树高-胸径关系。

  2026年02期 v.44;No.327 349-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K]
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• 烤烟高密度种植对植烟土壤理化性状和细菌群落结构的影响

  邵剑波;龙禹;杜鸿波;李先锋;张松杰;杨惠娟;位辉琴;杨盼;王景;

  为评估高密度种植作为一项增产措施对土壤健康的潜在影响，本研究以烤烟品种云烟99为材料，在陕西汉中烟区设置常规密度与高密度两种种植模式，分别采集表土层（0～10 cm）和心土层（10～20 cm）两个土层的土壤样品，对其理化性质进行分析，采用Illumina MiSeq高通量测序技术研究土壤细菌群落结构，并利用冗余分析（RDA）探究土壤理化因子与细菌群落的关联。结果表明：(1)高密度种植显著提升了土壤容重及含水量，且心土层土壤容重及含水量高于表土层。(2)高密度种植导致土壤显著酸化，有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量均有所下降，表明土壤养分消耗加剧。(3)高密度种植会使不同土层细菌群落的丰富度（物种数量）、物种多样性和均匀度降低，同时改变了细菌群落“表土多、心土少”的垂直分布模式。(4)高密度种植显著降低了参与有机质代谢的放线菌门和参与促进养分循环的变形菌门的相对丰度，同时提高了与贫瘠土壤环境相关的酸杆菌门和绿弯菌门的相对丰度。(5)高密度种植显著提升了可能促进烟草感病的norank＿f＿＿norank＿o＿＿Vicinamibacterales的相对丰度以及表土层中可能促进土壤酸化和降低土壤有机碳的RB41和norank＿f＿＿Vicinamibacteraceae的相对丰度，降低了能促进植物生长和抑制植物病原菌的鞘氨醇单胞菌属的相对丰度。(6)RDA分析表明，土壤含水量与细菌α多样性呈显著正相关，总氮、pH和速效钾与细菌群落均匀度显著正相关。综上，烤烟高密度种植不仅会改变土壤理化特性和微环境、使土壤酸化并加速养分耗竭，还会驱动土壤细菌群落向适应贫瘠生境的方向演替，同时可能增加土传病害风险。研究结果可为科学评估该模式的可持续性及制定相应的土壤管理与微生态调控策略提供理论依据。

  2026年02期 v.44;No.327 361-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K]
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隧道工程安全与技术

• 隧道下穿引起既有管廊竖向位移规律研究

  于贵霞;郭仙君;王龙泉;唐小东;陈峰;姬永生;

  盾构隧道下穿既有管廊施工易引起管廊竖向沉降和变形，为控制其不利影响，工程中常采用管廊底部注浆及减沉桩进行加固。针对双线盾构隧道下穿既有管廊工况，研究了加固前后隧道施工引起的管廊竖向位移变化规律。分析了注浆层与减沉桩的加固机理，考虑注浆区对地基土强度的增强作用及减沉桩对附加应力传递的影响。基于Mindlin解描述隧道开挖引起的附加应力场，结合能量变分法推导了考虑加固条件下管廊竖向位移的理论计算公式。通过工程实例，对理论计算结果与现场监测数据及数值模拟结果进行了对比验证，并进一步分析了注浆加固长度L_g及地基抗力增强系数k_m对管廊沉降变形的影响。研究结果表明，理论计算结果与实测及数值模拟结果吻合较好；注浆与减沉桩加固措施能够有效减小管廊沉降变形；随着L_g的增大，管廊沉降控制效果增强，但增幅逐渐减小；k_m随减沉桩数量增加而增大，k_m越大，管廊沉降越小。工程中宜采用注浆层与减沉桩组合加固形式，以获得更优的沉降控制效果。

  2026年02期 v.44;No.327 371-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1665K]
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• 隧道爆破效果的预测、评估与改进研究进展

  任明吉;李文洁;刘小旭;高宇璠;王东星;

  隧道爆破效果的精准预测、评估与改进是地下工程安全高效施工的核心课题。随着数值模拟技术、智能算法与新材料技术的深度融合，隧道爆破效果预测正朝着精细化与智能化方向显著发展，在爆破块度分布、振动峰值控制及围岩损伤范围评估等关键指标的预测精度上取得重要提升。精准的预测、评估与改进对于优化爆破设计、提高施工质量、保障工程安全及控制成本具有根本性意义。研究聚焦炮孔残孔率、超欠挖控制、轮廓平整度与爆破进尺等核心评价指标，系统梳理了国内外隧道爆破效果预测、评估与改进技术的最新研究进展。深入分析了数值模拟方法及人工智能预测技术在爆破参数优化中的科学指导价值。通过对比不同预测模型的性能特点与适用条件，并结合典型工程案例，阐明了爆破参数调整与效果改进之间的内在映射规律，实证了关键参数优化对爆破质量提升的显著作用。在此基础上，提出了面向智能爆破的关键技术发展方向，为提升复杂地质与施工环境下的爆破控制水平提供路径指引。

  2026年02期 v.44;No.327 379-391页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
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• 浅埋弱胶结层状底板回采巷道底臌控制技术研究

  袁智强;贺帅;靳占飞;郭鹏飞;王阁;张华磊;

  为解决弱胶结层状底板严重的底臌问题，以塔拉壕煤矿工作面辅运巷道为工程背景，采用现场调研、数值模拟与工业试验相结合的方法，研究层状底板稳定性及其控制对策。研究表明：在工程扰动下，层状底板自浅至深依次形成强扰动区、弱扰动区和非扰动区。强扰动区岩体变形是强烈底臌现象的主因，弱扰动区起变形调控作用，非扰动区为主要承载区，实现“三区”协同承载是控制关键。分层厚度对层状底板稳定性具有显著的调控作用，厚度由0.2 m增至0.5 m可显著提高底板完整性与承载能力，减小强扰动区范围，底板最大变形由631.5 mm降至253.2 mm，底臌现象明显改善。根据围岩协同控制技术，提出“高强顶帮支护+全断面喷浆封闭+底板锚注”支护体系。数值模拟与工程实践的结果表明，该体系可形成顶-帮-底协同承载结构，有效抑制底板大变形的出现。

  2026年02期 v.44;No.327 392-399页 [查看摘要][在线阅读][下载 2301K]
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岩土工程安全与灾害防治

• 不同黏粒含量细砂在地下水位上升时的渗漏侵蚀机理研究

  王贵喜;陈亮;

  地下管线是城市功能的重要组成部分，但近年来由于地下管线破损进而渗漏导致的地面塌陷灾害事故屡屡发生，严重影响和危害人民生命财产安全。对于地面塌陷灾害的研究，当前国内外的研究尚处于起步阶段，相关试验规律较少。为研究地面塌陷的形成过程与塌陷灾害发生规律，本文开展地下水位上升条件下无压管线破损渗漏侵蚀破坏试验，同时针对工程中常见的含有黏粒的砂土，利用自行设计的半结构试验模型进行室内模型试验，并对试验结果进行分析与研究，主要研究内容与成果如下：在地下水水位上升条件下，无压管线渗漏侵蚀破坏可以分为三个阶段：起始流失阶段、侵蚀空洞扩展阶段和土体表面塌陷扩展阶段。在地下水水位上升条件下，随着黏粒含量的增加，细砂土体的受侵蚀程度下降，10%黏粒含量细砂土体虽然侵蚀程度下降，但会形成蛰伏于地下的侵蚀空洞，当黏粒含量增至15%时，试验过程中不会发生土体侵蚀，因此在实际无黏性细砂土体中添加黏粒可以显著降低地下土体因管线渗漏而引起的侵蚀程度。通过对不同黏粒含量下细砂土体侵蚀空洞面积与黏粒含量关系进行拟合分析发现，二者符合S型Logistic模型，并且具有较好的拟合优度。

  2026年02期 v.44;No.327 400-408页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
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• 基于加载杆件应力补偿的边坡物理模型试验与稳定性分析

  陈志敏;许传贝;方建国;赵玉凯;李冲;

  随着开挖边坡工程数量不断增加，边坡稳定性问题对工程安全的影响日益突出。以福建省建宁县某边坡工程为研究对象，采用加载杆件加载方式开展室内边坡物理模型试验，并监测边坡失稳过程中表面位移、内部位移、土压力及体应变等参数的演化规律。同时，结合锚杆支护边坡模型试验与FLAC3D数值模拟，对不同支护工况下边坡稳定性进行对比分析。研究结果表明，加载杆件加载方式能够有效实现模型边坡的应力补偿，模型在承受多倍自重条件下仍可保持整体稳定。单排加载条件下，20 cm和16 cm组可承担4倍自重，12 cm组可承担5倍自重；三排加载条件下，12 cm组可承担6倍自重，边坡模型均未发生整体失稳，验证了该加载方式在室内模型试验中实现应力相似的可行性。锚杆支护能够显著提高边坡稳定性，模型边坡安全系数由未支护条件下的0.86提高至1.17。体应变监测结果表明，其对边坡失稳前的变形响应较为敏感，可作为边坡稳定性分析与失稳预警的重要参考指标。研究成果可为室内边坡模型试验加载方式选择及工程边坡稳定性评价提供参考。

  2026年02期 v.44;No.327 409-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K]
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• 盐蚀-冻融耦合环境下流态固化土强度劣化及预测模型

  戚晨彦;周云东;王伟;耿维娟;

  为系统研究盐侵蚀与冻融循环耦合作用下流态固化土的力学性能劣化规律，本文以水泥为基材，分别掺入矿渣和磷石膏制备流态固化土试样，通过室内试验模拟清水、氯化钠和硫酸钠环境下的冻融循环过程，重点分析不同固化体系在盐蚀冻融条件下的强度演化特征、质量变化规律及抗侵蚀能力差异。试验结果表明，随冻融循环次数增加，各组试样抗压强度均呈现“缓慢下降—快速下降—逐渐稳定”的三阶段衰减特征。矿渣的掺入可显著提高流态固化土的抗盐蚀冻融能力，在经历10次冻融循环后，其强度保留率为36%～54%，质量变化率为0.25%～0.60%，整体抗劣化性能优于磷石膏体系。在盐蚀冻融耦合作用下，水泥-矿渣固化土在硫酸钠环境中的强度损失明显大于氯化钠环境，影响程度高出28%～39%；而水泥-磷石膏固化土在硫酸钠环境中表现出相对较强的抗侵蚀能力。基于试验结果，通过回归分析建立了适用于盐蚀冻融耦合条件的强度衰减模型，可用于预测流态固化土在长期复杂环境作用下的强度演变，为寒冷盐蚀地区流态固化土的工程应用提供参考。

  2026年02期 v.44;No.327 418-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 2010K]
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数字化转型与绿色经济

• 数字化转型对我国资源型城市产业结构绿色升级的影响研究

  刘丙泉;李晓青;王雯朵;冯泽华;

  资源型城市因资源而兴，却也面临产业结构单一、发展不均的挑战，极易陷入“资源诅咒”，推进产业结构升级迫在眉睫。在高质量发展理念下，产业结构升级不仅要包含产业间规模比例的变动，更应包含产业发展质量的提升，体现产业绿色生产能力。数字技术作为一种新兴生产力，数字化转型已成为城市产业结构升级的关键力量，不仅能够通过产业数字化和数字产业化直接推动产业结构升级，还能通过人力资源和技术创新等社会因素的中介作用对产业结构升级产生影响。文章从“规模”和“质量”两个维度，基于绿色全要素生产率重构产业结构高度化指标，采用2011—2022年我国113个资源型地区面板数据，构建双向固定效应、中介效应模型进行实证分析，探究数字化转型对资源型城市产业结构升级的作用机理。研究发现：(1)考察期内，产业结构高度化水平整体呈现增长态势，但是不同类型城市之间存在较大差异。(2)数字化转型发展对产业结构高度化具有明显的正向促进作用，但对不同类型城市的作用差异显著。(3)人力资源和技术创新是数字化转型影响产业结构高度化的重要传导路径。因此，资源型城市需完善数字基础设施，提高数字技术发展水平，充分发挥人力资源和技术创新的作用，“因地制宜”利用数字技术发展推动产业结构升级。

  2026年02期 v.44;No.327 427-438页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K]
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• 自适应强化学习驱动的电商动态定价与消费者行为博弈模型

  李红新;

  针对电商动态定价中需求与竞争环境高度非平稳、消费者异质偏好难以显式建模以及收益、稳定性与合规约束并存的问题，提出一种自适应强化学习博弈框架ARL-GT。该框架以斯塔克尔伯格双层结构刻画“平台定价—消费者响应”的最优反应关系，并采用最大熵逆强化学习从历史交互日志中学习消费者效用函数，生成可解释的期望需求以稳定奖励信号并缓解策略训练的稀疏反馈问题。在策略层将MAML与PPO算法结合，学习可迁移初始化，通过少量梯度更新实现跨时段、跨品类和不同竞争状态下的快速恢复与自适应调整。同时，在目标函数中引入CVaR尾部风险度量、调价摩擦与缺货罚金，以抑制过度调价与激进探索，并将价格区间、频率与幅度等业务规则作为可审计约束进行统一评估。仿真测试包含促销冲击、供给扰动与竞品策略切换以模拟真实市场。基于RetailRocket日志与高保真多智能体仿真评估的结果表明，ARL-GT相较强基线方法，累计收益提升约9.3%，市场份额达到41.3%且价格波动标准差降至0.48。在学习型竞品突入场景下，中位恢复时间约21个回合。风险敏感配置进一步将95%置信水平下CVaR提升至1.51并降低了收益方差。消融结果显示，逆强化学习的需求校准与元学习初始化对收益提升与恢复加速贡献最关键。总体上，该方法兼顾收益、稳定性与可审计性，为动态定价在线部署提供了可解释的博弈决策方案。

  2026年02期 v.44;No.327 439-449页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K]
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• 数字经济对农业碳减排的影响效应分析

  李炳军;赵冰冰;孟凡琳;

  在“双碳”目标与数字化转型战略的双重驱动下，深入探究数字经济如何赋能农业碳减排及其作用路径，对推动农业数字化转型及低碳发展具有重要意义。以河南省18市为研究对象，基于“直接影响—中介传导—门槛效应”的理论分析框架，综合运用固定效应模型、中介效应模型和门槛回归模型，实证检验数字经济对农业碳减排的影响机制及阶段性特征。研究发现：(1)2011—2023年河南省农业碳排放强度整体呈下降趋势，且第二阶段（2017—2023年）降幅显著大于第一阶段（2011—2016年）。(2)数字经济对农业碳排放强度具有显著抑制作用，但第一阶段抑制效应强于第二阶段。(3)机制分析显示，数字经济的碳减排作用具有明显的传导机制演化特征。在第一阶段，数字经济主要通过直接效应发挥减碳作用，而在第二阶段，城镇化水平在数字经济促进农业碳减排中发挥部分中介效应，中介效应占比为41.85%。(4)门槛效应分析表明，第一阶段农业经济发展水平未呈现显著门槛作用，而第二阶段存在显著的双重门槛效应。当农业经济发展水平超过阈值（1.128万元/人）时，数字经济的碳减排作用得以充分发挥并持续增强。通过揭示数字经济影响农业碳减排的动态机制与阶段性约束，深化了对数字经济与农业碳减排关系的理论认知，并为制定差异化农业低碳政策提供了实证依据和决策参考。

  2026年02期 v.44;No.327 450-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 1534K]
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• 智能化转型、绿色技术创新和全要素生产率：基于光伏企业的实证研究

  徐楚杰;张爱琴;张雯杰;

  在数字经济与实体经济加速融合、“双碳”目标持续推进的背景下，探究智能化转型如何推动企业绿色升级与效率提升，已成为实现高质量发展的关键议题。光伏产业作为绿色低碳转型的战略性新兴产业，同时具备技术密集、资本密集和绿色导向等特征，是观察智能化转型经济效应的重要窗口。基于2011—2024年中国A股光伏上市公司的面板数据，从“智能化投资”和“智能技术应用”两个维度构建智能化转型综合指标体系：一方面纳入企业智能化软硬件投入，另一方面通过对上市公司年报文本的关键词识别与语义分析提取智能技术应用指标，并采用熵值法加权合成智能化转型指数。同时，采用Levinsohn-Petrin(LP)方法测算企业全要素生产率（TFP），以有效缓解同时性偏误与测量误差引发的内生性问题。在此基础上，运用双向固定效应模型、工具变量法及机制检验模型，系统考察智能化转型对光伏企业全要素生产率的影响。研究发现，智能化转型显著提高了光伏企业的全要素生产率。机制分析表明，绿色技术创新在智能化转型与全要素生产率之间同时发挥了中介和调节作用，整体上强化了智能化转型对全要素生产率的促进效果，说明“智能+绿色”协同发展是实现效率跃升的关键路径。异质性分析结果显示，智能化转型的生产率提升效应在不同情况下存在显著差异：从企业所有制结构看，非国有企业比国有企业受益明显；从产业链分工环节看，中游企业生产率提升幅度高于上游和下游企业；从政策环境看，补贴退坡前的正向影响更为显著。研究揭示了绿色技术创新在智能化转型中的双重机制，拓展了企业数字化与绿色化融合研究的理论边界，并为差异化政策制定与企业实践提供了分层分类的实证依据。

  2026年02期 v.44;No.327 462-472页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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• 《河南科学》征稿简则

  <正>《河南科学》是河南省科学院主办的自然科学综合性学术期刊（双月刊），国内外公开发行。本刊为中国科技核心期刊，主要发表应用数学、物理学、化学、生命科学、地球科学、信息科学、建筑科学、能源科学和环境科学等方面具有一定理论水平和应用价值的学术性研究论文。欢迎广大科技工作者、高等院校教研人员和研究生投稿。省部级以上科研基金项目支持的优秀研究论文，本刊将优先发表。

  2026年02期 v.44;No.327 473页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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