基于诱导行车视线与防眩功能的高速公路中央分车带植物种植间距研究

【目的】研究既满足行车视线诱导又满足防眩要求的中央分车带植物合理种植间距,以进一步提高高速公路行车安全。【方法】通过驾驶员视觉特性分析,根据《公路工程技术标准》(JTG B01—2014),构建基于诱导行车视线的直线路段和曲线路段植物种植间距模型,计算不同速度下植物诱导视线的种植间距;以几何关系及《高速公路交通安全设施设计规范》(DB 33/T 704—2013)构建公式,计算出基于防眩功能的植物间距,并与诱导视线的植物间距进行对比,得出高速公路中央分车带植物合理种植间距。【结果】基于植物诱导行车视线的直线路段,车速分别为60、80、100、120 km/h 时,使驾驶员形成连续景观感受的植物种植间距分别为3.33、4.44、5.56、6.67 m;曲线路段车速分别为60、80、100、110 km/h 时,中央分车带植物最佳视线诱导种植间距分别为3.33、4.44、5.56、6.11 m。基于防眩要求的直线路段植物种植间距为2.45~17.14 m,曲线路段为2.29~16.00 m。【结论】高速公路直线路段车速分别为60、80、100、120 km/h 时,既满足行车视线诱导又满足防眩要求的中央分车带植物合理的种植间距分别为2.45~3.33、2.45~4.44、2.45~5.56、2.45~6.67 m;高速公路曲线路段车速分别为60、80、100、110 km/h 时,中央分车带植物合理种植间距分别为2.29~3.33、2.29~4.44、2.29~5.56、2.29~6.11 m。     

常见园林植物对NO2胁迫的耐受性及吸收与恢复能力

【目的】以城市道路绿化实际应用为依据,研究江苏省境内常见的园林植物对NO₂胁迫的耐受性及吸收能力和恢复能力。【方法】采用实验室人工熏气方法,分析江苏省常见的38种园林植物对NO₂的耐受性及吸收与恢复能力,筛选耐受性强、吸收能力强和恢复能力强的植物种类。【结果】对NO₂耐受性强且吸收能力强或较强的植物有熊掌木(×Fatshedera lizei)、龟甲冬青(Ilex crenata var. convexa)、木姜子(Litsea pungens)、常春藤(Hedera nepalensis)、金边黄杨(Euonymus japonicus ‘Aurea-marginatus’)、小叶黄杨(Buxus sinica var. parvifolia)、大吴风草(Farfugium japonicum);对NO₂耐受性强且恢复能力强或较强的植物包括普陀鹅耳枥(Carpinus putoensis)、熊掌木、海桐(Pittosporum tobira)、龟甲冬青、瓜子黄杨(Buxus sinica)、木姜子、金叶银杏(Ginkgo biloba ‘Wannianjin’)、金边黄杨、矮麦冬(Ophiopogon japonicus ‘Nana’)和金边玉簪(Hosta ‘Green Gold’)等19个种;吸收能力和恢复能力均强或较强水平的植物有茶梅(Camellia sasanqua)、金边黄杨、常春藤、花叶蔓长春(Vinca major ‘Variegata’)、小叶黄杨、大吴风草和鸢尾(Iris tectorum)等;对NO₂耐受且吸收能力和恢复能力均强或较强的植物有金边黄杨、常春藤、木姜子、熊掌木、龟甲冬青、小叶黄杨和大吴风草。【结论】在分析近6年南京市城区道路NO₂等污染物基础上,认为 NO₂是南京道路交通区域主要污染物。本研究筛选出对NO₂耐受性、吸收和恢复能力强的植物种类补充和完善了传统文献中抗NO₂胁迫的园林植物名录,可为NO₂污染区及潜在污染区道路绿化树种的选择和配置提供一定的理论依据。     

基于驾驶模拟实验的山区高速公路运行速度建模

提出以连续变化的道路上下游设计参数为自变量的运行速度曲线建模方法.研究基于高仿真驾驶模拟实验采集山区高速公路自由流车速,提取运行速度曲线,以当前位置上下游的坡度、曲率、超高和动态视距值为模型自变量,构建通用的运行速度预测模型.模型结果表明路段的平均坡度、平均曲率、最大超高值以及是否存在反向曲线会显著降低当前位置的运行速度,且下游路段越曲折,驾驶员越倾向于提前减速.通用运行速度回归模型的R~2为0.74,模型训练集和测试集的预测平均绝对误差均小于3 km·h~(-1).研究提出的运行速度曲线建模方法充分利用驾驶模拟器高精度速度数据的优势,提供了一种面向连续车速数据的建模思路,验证了通用运行速度预测模型的有效性.     

高速公路驾驶员昼夜感知速度变化规律

为制定合理的高速公路昼夜车速限制标准,采用数理统计与回归分析方法对采集的驾驶员昼夜感知速度数据进行了对比分析,量化研究了实际行驶速度、平曲线半径、纵坡对驾驶员感知速度的影响,建立了驾驶员昼夜感知速度与实际行驶速度、平曲线半径的关系模型.研究发现:驾驶员夜间感知速度的准确度与白天相比下降,且感知速度与纵坡值无关;白天驾驶员感知速度与实际行驶速度呈正指数相关,与平曲线半径呈负对数相关;夜间驾驶员感知速度与实际行驶速度呈正线性相关,与平曲线半径呈负对数相关.基于驾驶员的感知速度变化规律,针对不同的平面线形条件对昼夜分别实施不同的车速限制标准,有助于降低驾驶员的速度感知偏差.     

城市道路安装分隔栏杆对通行能力影响的研究

为明确和固定不同方向、不同性质车辆的行驶路权,在城市道路设置分隔栏,是当前城市交通拥堵治理常用的方法。实践表明,分隔栏对道路有序、安全起到一定作用,但是会导致道路侧向净空减少,对驾驶员心理造成影响,进而影响车辆的行驶速度,道路通行能力反而下降。文章运用道路侧向净空与车速的数学关系模型,从理论上对不同类型城市道路设置分隔栏的可行性进行了研究,并通过对车速实地调查和实例分析,对比分析分隔栏对车速的影响。结果表明,城市道路安装分隔护栏时,要综合考虑道路的宽度、限速值及车型,谨防适得其反的现象发生。     

遮阴对濒危植物朝鲜崖柏光合特性的影响

【目的】分析濒危植物朝鲜崖柏(Thuja koraiensis)光合特性,探讨光合作用与环境因子的关系,为开展朝鲜崖柏的有效保育提供依据。【方法】应用Li-6400便携式光合仪器,测定朝鲜崖柏7年生扦插苗在不同光环境(L0、L1、L2、L3,即遮阴度分别为0%、25%、50%和75%)下光响应曲线、光合日变化和色素含量,并进行通径分析。【结果】随遮阴度增加,最大净光合速率(P_n,max)、暗呼吸速率(R_d)、光饱和点(L_SP)和光补偿点(L_CP)显著减小,表明朝鲜崖柏具有一定的耐阴性。随遮阴度增加光合日变化的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)随之降低,非气孔限制因素是朝鲜崖柏光合速率下降的主要原因。朝鲜崖柏通过增加叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量适应遮阴环境。在不同光环境下,空气相对湿度是影响光合日变化净光合速率的主要环境因子;根据决定系数排序,在L0和L1处理中空气相对湿度影响最大,在L2和L3处理中光合有效辐射(P_AR)影响最大。【结论】朝鲜崖柏在全光照和遮阴25%时有较好的光合性能,具有一定的耐阴性,但遮阴度过高时会因光照不足影响植株的正常生长。     

寒冷地区绿化指标对住区室外舒适度的多途径调控分析——以郑州市为例

【目的】城市环境与人群舒适度正逐渐受到关注,高质量的城市住区绿化可以改善微气候,提高空间使用率。本研究旨在探究绿化对人体舒适度影响的潜在机制与调控途径,明晰绿化指标之间的差异,为寒冷地区居住区规划设计提出相应的绿化配置策略。【方法】选取寒冷地区城市郑州的3个典型住区作为研究样本,进行冬季住区微气候实测及舒适度调查,通过回归分析,明确绿视率、植物视图因子两种绿化指标与舒适度的定量关系,厘清绿化对微气候环境舒适度的调控机制,并利用中介效应分析揭示二者作用途径的差异。【结果】回归分析结果表明,绿视率、植物视图因子与舒适度评价呈显著负相关(b=-0.181,P<0.01)、(b=-0.202,P<0.01),且绿化指标对舒适度存在直接和间接两种影响;两种绿化指标与风速呈显著负相关,与其他热环境因子皆显著正相关;舒适度与风速评价呈现显著正相关,与其他热环境因子负相关关系显著。通过中介效应分析表明,绿视率主要通过76.7%的间接影响和23.3%的直接影响共同调控舒适度,植物视图因子则主要通过87.9%的间接影响调控舒适度,直接影响效应不显著。【结论】两种绿化指标是从不同的角度来表征绿化结构,在评价人群与空间偏好的环境绿化设计中宜采用绿视率作为指标,而对于微气候适应性研究则更适合采用植物视图因子。     

3个白桦细胞色素P450基因生物信息学及表达分析

【目的】研究白桦细胞色素P450基因表达的组织特异性,以及在茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)、乙烯利和伤害处理下的基因表达模式。【方法】筛选白桦转录组,获得3个BpCYP450 基因,分别命名为BpCYP4、BpCYP5、 BpCYP14,利用生物信息学分析BpCYP450蛋白的分子结构特征及其与其他物种CYP450蛋白的亲缘关系。采用QRT-PCR技术,对白桦BpCYP450组织特异性、激素信号及伤害诱导下的表达特征进行分析。【结果】生物信息学结果表明BpCYP4、BpCYP5、BpCYP14 cDNA序列长度分别为1 569、1 584和1 530 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),分别编码522、527和509个氨基酸,均为亲水性跨膜蛋白,主要定位于叶绿体。白桦BpCYP450与百脉根、扁豆及豌豆等豆科植物CYP450蛋白亲缘性较高。组织特异性分析结果显示,3个BpCYP450 基因在叶和根中表达较高,茎中较低。激素信号及伤害诱导结果表明,3个BpCYP450基因不同程度地响应MeJA、SA、GA₃、ABA、乙烯利激素信号及伤害诱导。【结论】3个BpCYP450基因均为CYP450基因家族的新成员,具有组织特异性及激素诱导表达特性,可能在白桦生长发育、抵御胁迫及代谢物合成中发挥重要作用。     

日本红枫春季叶片色彩评价

【目的】探讨日本红枫品种群间的叶色关系及其时空分布规律,为挖掘和创制日本红枫特异种质以及叶色育种提供参考。【方法】利用英国皇家园艺学会(RHSCC)比色卡和色差仪对28个日本红枫品种的春季叶色进行了动态测定,通过构建L^*(色调角)三维动态分布图,聚类分析及色彩参数分析,进行日本红枫春季叶片色彩变化规律分析及叶色综合性评价。【结果】供试各品种叶色在^*、C^*和h^*3个维度皆呈规律性空间分布特点和阶段性变化趋势。叶色聚类分析树状图结果将28个日本红枫品种划分为3大色系和6个子色系类群,色系/子色系类群之间具有明显不同的色彩参数特征,3大色系品种叶色变化程度差异显著。【结论】4月下旬为日本红枫春季最佳观赏时期;在3大色系中,色彩律动程度从大到小依次为紫红色系、绿色系、黄色系;选择特异种质为杂交亲本,对今后高稳定性、高观赏性红枫定向育种具有重要参考价值。     

天津市静海开发区道路绿化养护管理的探讨

道路系统的绿化是静海开发区园林绿化的主要组成部分,它能够分割机动车、自行车、行人的行走路线;能够防止眩光、诱导视线,起到遮荫等多种功能。通过几年来园林工作者的辛勤劳动,目前静海开发区道路绿化的整体景观效果已基本形成,例如景观河两侧以及贯穿南北的金海道绿化美化。但是,大面积的城市道路绿化给养护治理工作带来了新的课题,养护管理好现有的道路景观环境,任重而道远。通过本人多年的实践,对道路绿化的养护管理工作,提出了一些建议和方法。     

秦岭鳌山太白红杉径向生长对气候因子的响应

【目的】秦岭是以太白红杉(Larix chinensis)为代表的典型温带针叶林分布区,也是受全球气候变化影响最为显著和敏感的地区之一,为了解该区树木生长对气候变化的敏感性,分析了秦岭鳌山太白红杉径向生长对气候因子的响应。【方法】基于树木年代学方法,利用鳌山高山林线太白红杉树木年轮宽度资料,建立树轮宽度年表,明确影响太白红杉径向生长的关键气候因子。【结果】太白红杉对气候变化反应较为敏感,年表包含较多的气候信息,适用于树轮气候学研究。相关分析表明,太白红杉径向生长与上年6月以及当年2月和6—7月气温呈显著正相关,与上年5月和当年1、6月降水量呈显著负相关。空间分析发现太白红杉树轮宽度年表对于评估采样点周边较大范围地区6月气温变化特征具有很好的空间代表性。【结论】一些大尺度的大气-海洋变化的耦合作用可能对秦岭地区太白红杉的径向生长产生影响。     

基于生态修复视角的上海市黄浦江河岸带景观格局空间特征分析

【目的】通过对上海黄浦江河岸带景观格局空间特征进行分析,找出该河岸带生态修复的重点区域与景观类型,科学规划河岸带的生态恢复重建,为黄浦江周边的土地利用格局优化与景观生态修复建设提供决策支持。【方法】基于地理信息系统(GIS)平台,利用高分辨率航拍图像数据源,构建河岸带土地利用与景观格局数据库,从横向、纵向两个维度,利用景观指数方法,在景观类型和景观格局两个水平,选取不同的景观指数对黄浦江河岸带景观格局空间特征进行定量分析。【结果】①在横向维度上,黄浦江河岸带市区段城市化程度最高,景观多样性最低,绿地和林地所占比例不足且碎片化; 近郊段属于过渡河段,以工业用地为主,景观多样性最高,破碎化程度最严重; 远郊段人为干扰程度最低,土地利用强度最弱,农田生态林网体系建设有待加强。②在纵向维度上,根据距河道边缘的距离(L),0≤L<100 m的河岸带受到重点生态保护,但距河道距离由近至远,人为干扰强度逐渐增强,河岸带景观多样性与破碎化程度呈现先增后减的趋势,在300≤L<400 m的河岸带景观破碎化程度最显著。【结论】城市建设活动的干扰,造成黄浦江河岸带景观格局趋于破碎,存在水陆交错边缘的负效应。在景观类型水平上,工业用地、生产防护林地和旱地是河岸带生态修复应重点关注的景观类型,而在景观格局水平上,近郊段河岸带(横向维度)和300≤L<400 m的河岸带及邻近区域(纵向维度)是生态修复重点区域。     

山地城市长上坡路段小客车行驶速度的模式特征

与平原城市相比,山地城市道路具有弯道多、坡度陡、曲率变化大、交叉口间距长、路侧干扰少等特点,车辆的运行状态存在特殊性。关于小客车在上坡路段的速度变化特征此前一直存在不同推测。为明确山地城市长上坡路段小客车的行驶速度特性,在重庆市主城区内选择多条具有代表性的上坡路段为对象,采集多个测试断面的行驶速度,得到了小客车在夜间和日间的速度变化趋势和影响因素,以及大型车与小客车之间的速度差异、以及路段环境和昼夜因素对速度的影响。结果表明:1小客车在山地城市上坡路段的速度变化趋势呈典型的多样性特征,比如持续递减、维持不变、持续升高、以及不同类型的波动,共确定了6种变化模式;2面包车在上坡路段的速度均值最低、三厢/两厢轿车居中,SUV速度最高,SUV与面包车的平均速度相差约5 km/h;3在日间,道路坡度对小客车速度无明显影响,受路侧、交通量和信号灯影响更大;夜间小客车在上坡路段的行驶速度会出现衰减;4在直坡路段,小客车的夜间行驶速度高于日间,并且速度在各观测断面的分布比较离散;而对于弯坡组合路段,速度在各断面的分布比较集中,且速度幅值低于日间。     

彩叶桦‘紫霞1号’新品种

【目的】 培育适合北方寒冷地区栽培的彩叶桦,满足园林绿化对彩叶树种的需要。【方法】 以引种的紫雨桦(Betula pendula ‘Purple Rain’)为母本,东北地区广泛分布的白桦(B. platyphylla SUK.)为父本,通过杂交、群体及个体选择等育种技术获得了耐寒性较强的 ‘紫霞1号’彩叶桦新品种。【结果】 该品种树干灰白色,枝条红褐色,叶为紫色,叶色为其主要观赏特性。但叶色随着季节变化而略有改变,春季新生叶全部为紫色,夏季老叶呈紫绿色,新叶为紫色,秋末随着温度降低,叶片呈深紫粉色。【结论】 ‘紫霞1号’适宜栽培区域为黑龙江、吉林、辽宁省,宜在微酸性至中性壤土栽植。     

木芙蓉新品种‘百日华彩’

【目的】 木芙蓉(Hibiscus mutabilis Linn.)在我国栽培历史悠久,是传统观赏名花,杂交选育木芙蓉新品种对木芙蓉产业化发展具有重要意义。【方法】 以木芙蓉‘R-1’为母本、‘金秋红’为父本杂交选育出有特异性的实生苗,然后进行了扦插及品种特性考察。【结果】 杂交苗经品种特性考察后定名为‘百日华彩’,‘百日华彩’为丛生灌木或小乔木,花重瓣,初开时为粉红,后期颜色逐渐变为紫红色,不结实;花期6—11月,长达180 d。【结论】 ‘百日华彩’花期长、花姿优美、抗性强,符合新品种特异性,具有较高的园林应用价值。     

基于TLS辅助的长白落叶松一级枝条生物量模型构建

【目的】探究利用地基激光雷达(terrestrial laser scanning, TLS)点云数据估测枝条生物量的可行性,构建预测长白落叶松(黄花落叶松)枝条生物量的最优模型。【方法】以利用孟家岗林场26株长白落叶松点云数据提取出的733个一级枝条的特征因子[枝长(L_BL)、弦长(L_BCL)、基径(d_B)、着枝角度(A_B)、弓高(H_BAH)、枝条基部断面积(S_BAB)、相对着枝深度(d_RDINC)]和对应的实测数据为数据源,分别建立枝条水平上的一级枝条生物量基础模型,通过对比基础模型之间的差异来分析利用TLS数据建立枝条生物量模型的可行性。最后利用TLS数据分别对比基础模型、混合效应模型和随机森林模型的预测效果。【结果】基础模型中最终选定的自变量为S_BAB和L_BCL。利用TLS数据建立的枝条生物量基础模型具有更好的预测精度。对比3种模型预测能力结果显示,随机森林模型无论在训练集还是测试集...     

水曲柳幼苗水力结构和光合生理对光强梯度变化的耦合响应

【目的】 研究水曲柳(Fraxinus mandschurica)幼苗对不同光照强度的响应及适应机理,为育苗造林和林下天然更新研究提供参考。【方法】 以2年生盆栽水曲柳幼苗为材料进行不同光照处理,1年后测定幼苗在4种强度日光处理(相对光强100%、60%、30%和15%)下的生长、光合生理和水力性状等指标。【结果】 遮阴处理显著影响了水曲柳幼苗的生长、光合和水分生理特性。与60%和30%相对光强处理相比,100%相对光强下水曲柳具有更高的气孔导度(G_s)、净光合速率(P_n)、根系水力导度(K_root)、地上部分水力导度(K_shoot)和整株水力导度(K_plant)。随光照强度的减弱,水曲柳的生长速率显著降低,根生物量占比(R_MR)减少,最大净光合速率(P_n,max)、光补偿点(L_CP)和光饱和点(L_SP)降低,而茎、叶生物量占比(S_MR、L_MR)以及表观量子效率(A_QY)增加;枝条木质部解剖结构在不同光照处理下存在显著差异,相对光强100%处理时的导管密度显著高于相对光强30%和60%处理,而导管直径显著低于30%和60%处理。【结论】 水曲柳幼苗通过调节形态、光合和水分生理特性来适应一定程度的弱光环境,但总体上对光强有较高的需求。水曲柳的光合和水力性状随光照强度的改变都具有较大的可塑性,二者对光照强度梯度变化的响应存在显著耦合关系。这些性状的可塑性响应有利于提高水曲柳幼苗在异质性光环境下的生存适合度,对于其更新阶段在林下不同光照条件下的生存有重要意义。     

不同修枝方法对杨树人工林生长、光合叶面积和主干饱满度的影响

【目的】杨树是我国长江中下游平原地区种植面积最大、木材产量最高的速生工业用材树种之一,如何在适地适无性系的基础上提高无节良材的出材率,是生产中需要解决的关键技术问题。研究不同修枝方法对杨树人工林生长、光合叶面积和主干饱满度的影响,旨在为杨树人工林的产量和质量提升提供依据。【方法】选择两种密度的无性系I-69杨人工林为研究对象,设计4种修枝处理方法,通过测量胸径、树高、枝下高、主干不同高度的直径、光合叶面积,分析不同处理对杨树胸径年均生长量、树高年均生长量、枝下高、单株材积年均生长量、叶面积指数、不同高度主干分段饱满度变化的影响,再用改进层次分析法对不同处理的修枝成效进行综合评价。【结果】3年的研究结果表明,两种密度的I-69杨林分对4种修枝方法的响应存在差异:修枝处理1(T1)和处理2(T2)有利于株行距为3 m×6 m林分胸径、树高和单株材积的生长,而对株行距为6 m×6 m的I-69杨林分生长的影响差异不显著;与对照(T4)相比,修枝显著提高了林木枝下高,并降低杨树单株叶面积和林分叶面积指数;修枝对I-69杨主干不同高度区分段饱满度影响不显著,但修枝处理2有利于提高两种密度林分主干的饱满度。【结论】综合评价分析得出,采用处理2的修枝方法[第1年4月上旬不修枝,第2年3月下旬修除冠层Ⅰ的枝条(枝龄4 a),第3年3月下旬修除冠层Ⅱ的枝条(枝龄4 a)]对I-69杨人工林的效果最好,更有利于培育通直、饱满、无节的优质胶合板材。