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2021年 第57卷 第8期 刊出日期:2021-08-25
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林业科学. 2021, 57(8):  0-0. 
摘要 ( 63 )   PDF (9919KB) ( 57 )  
相关文章 | 多维度评价
论文与研究报告
基于敏感度排序的风景林色彩格局指数筛选
曹瑜娟,徐程扬,任雅雪,李夏榕
林业科学. 2021, 57(8):  1-12.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210801
摘要 ( 131 )   HTML ( 8 )   PDF (2820KB) ( 123 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 研究景观格局指数对风景林色彩格局变化的敏感度,筛选出能够客观定量描述景观色彩格局特征的指数,以期为科学有效地分析彩色风景林视觉质量提供试验支撑与理论依据。方法: 以黄栌风景林秋景照片为研究数据,利用Python编程进行色彩量化和色彩分类,实现照片色彩批量预处理。通过Fragstats软件计算初选指数值并用SPSS软件完成层次聚类分析。计算各指数对由色彩分类、观景距离引起的景观色彩格局变化的敏感度。对敏感度综合排序靠前的指数进行独立性检验和含义重复性排查,在兼顾指数含义、尽量涵盖各大聚类、减少信息冗余的原则下完成指数筛选。结果: 结合指数含义和类型,从24个初选指数中筛选出对色彩分类和观景距离敏感度较高、线性不相关、含义无重叠的7个指数,即斑块数量、最大斑块指数、平均斑块面积、斑块丰富度、平均最邻近距离、平均周长面积比和修正Simpson’s多样性指数,用于定量表征风景林色彩格局特征。结论: 人工干预下的自动化色彩分类程序,简化了从色彩分类到指数计算的操作步骤,缩短了数据预处理用时,提高了照片处理效率,增强了结果稳定性。基于敏感度排序的色彩格局指数筛选方法,结合独立性检验和含义重复性排查,减小了主观选定指数可能引起的误差,该方法选取的指数能够有效区分因色彩分类和观景距离不同导致的景观色彩格局的变化,为客观定量分析风景林景观视觉质量提供了可能。

寒温带冻土区火烧木管理方式对土壤呼吸及其组分的影响
王梓璇,王鼎,赵鹏武,张岐岳,杨磊,周梅
林业科学. 2021, 57(8):  13-23.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210802
摘要 ( 93 )   HTML ( 0 )   PDF (1232KB) ( 76 )  
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目的: 研究大兴安岭冻土区兴安落叶松林火烧迹地不同火烧木管理方式对土壤呼吸速率及组分的影响,探讨土壤呼吸与土壤温度和含水率的相关性,旨在为火烧后森林恢复与重建提供理论依据。方法: 以寒温带冻土区兴安落叶松林2009年火烧迹地为对象,使用LI-8100土壤呼吸速率测定系统,于2016和2017年生长季观测土壤呼吸速率,同时测定10 cm深处土壤温度和含水率季节变化,比较不同火烧木管理样地(火烧木皆伐,2009C;火烧木择伐,2009S;火烧木未伐,2009N)与对照样地(未火烧未采伐,2009CK)的土壤温度和含水率变化对土壤呼吸速率的影响。结果: 观测期内,4类样地土壤呼吸速率(RS)与土壤异养呼吸速率(RH)表现为2009S>2009N>2009CK>2009C;土壤自养呼吸速率(RA)2016年表现为2009N>2009S>2009CK>2009C,2017年表现为2009CK>2009N>2009S>2009C。4类样地均呈土壤异养呼吸速率贡献率(CH)大于自养呼吸速率贡献率(CA)。CA在对照样地最大(23.75%),在火烧木皆伐样地最小(16.04%),表现为2009CK>2009N>2009S>2009C。4类样地RS及其组分与10 cm深处土壤温度(T10)极显著正相关(P < 0.01)。火干扰降低了RS及其组分与10 cm深处土壤温度的敏感系数。结论: 在冻土区兴安落叶松林,火烧增加了RSRH,火烧木择伐进一步增加了RSRHP > 0.05)。火烧木皆伐会降低RS及其组分,且2009C样地的土壤RA显著低于2009CK(P < 0.05)。火干扰降低了土壤自养呼吸速率贡献率,火烧木采伐对此进一步降低,且采伐强度越大时降低越多。4类样地土壤呼吸速率及其组分与10 cm深处土壤温度显著正相关(P < 0.01)。3类火烧木管理样地的土壤呼吸速率及其组分对温度的敏感度均低于对照样地。火烧迹地土壤呼吸速率及其组分与10 cm深处土壤含水率的正相关性不显著。

野生杜鹃林土壤低分子量有机酸分布特征
许塔艳,全文选,李朝婵,潘延楠,谢利娟,郝江涛,高永道
林业科学. 2021, 57(8):  24-32.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210803
摘要 ( 55 )   HTML ( 1 )   PDF (3926KB) ( 34 )  
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目的: 探讨贵州百里杜鹃国家森林公园内不同林分土壤中有机酸的分布特征,以期为野生杜鹃林分土壤管理提供技术参考。方法: 采集常绿混交马缨杜鹃林、常绿混交露珠杜鹃林、常绿混交迷人杜鹃林、常绿阔叶混交林、落叶阔叶混交林的表层土壤,通过高效液相色谱技术(HPLC)测定土壤中的草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸、乳酸、丁二酸、甲酸的含量。结果: 不同林分类型土壤有机酸总量分布情况为:落叶阔叶混交林>常绿混交露珠杜鹃林>常绿混交马缨杜鹃林>常绿阔叶混交林>常绿混交迷人杜鹃林;土壤有机酸的分布差异显著,有机酸含量高低顺序依次为:草酸>酒石酸>柠檬酸>苹果酸>乳酸>乙酸>甲酸>丁二酸,草酸为优势酸,乙酸、甲酸和丁二酸含量较低;土壤有机酸与pH呈负相关,其中酒石酸与pH呈极显著负相关,柠檬酸与pH呈显著负相关;聚类结果显示,落叶阔叶混交林明显区别于其他林分类型,且草酸含量最高。结论: 不同林分类型土壤中有机酸分布受到优势种的影响,百里杜鹃的落叶阔叶混交林中土壤有机酸含量远高于常绿阔叶混交林和常绿混交杜鹃林,森林土壤有机酸分布特征应成为森林林分管理关注的对象。

3个桂花品种花瓣游离态和糖苷态香气成分
袁金梅,罗靖,朱琳琳,席婉,曾旭梅,熊康舜,王彩云,郑日如
林业科学. 2021, 57(8):  33-42.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210804
摘要 ( 64 )   HTML ( 4 )   PDF (2285KB) ( 43 )  
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目的: 明确不同桂花品种的主要游离态和糖苷态香气物质,为桂花的产业应用提供理论依据。方法: 选取3个栽培广泛且香味典型的桂花品种‘晚银桂’、‘潢川金桂’和‘橙红丹桂’的未展期、半展开期、完全展开期和枯萎期花瓣为材料,采用有机溶剂萃取、Amberlite XAD-2树脂吸附洗脱分离结合糖苷酶水解法分别提取游离态和糖苷态香气物质,再通过气相色谱质谱技术(GC-MS)对香气物质进行成分鉴定和定量分析。结果: 1)3个品种共检测出25种游离态香气物质、28种糖苷态香气物质,包括单萜、单萜醇、单萜酮、单萜氧化物、芳香族类化合物、酯类、烷烃类和其他物质。糖苷态香气物质的含量显著高于游离态香气物质。大量单萜类香气物质经过氧化、羟化后易连接糖基,形成无色无香的糖苷态香气物质。2)桂花的游离态和糖苷态香气物质会随着花期变化不断积累,游离态物质在花瓣完全展开期含量达到最大值,而糖苷态香气物质在开花末期含量达到最大值。3)3个品种的香气物质成分相似但是含量差异显著。‘晚银桂’和‘潢川金桂’的游离态香气物质主要为反式-β-紫罗酮、γ-癸内酯、8-羟基芳樟醇,糖苷态香气物质主要是4-羟基-苯乙醇、4-羟基-β-紫罗酮和3-氧代-α-紫罗醇。‘橙红丹桂’的游离态香气物质主要为γ-癸内酯、芳樟醇氧化物和4-羟基苯乙醇,糖苷态香气物质主要为4-羟基苯乙醇、3-氧代-α-紫罗醇和8-羟基芳樟醇。综合分析,‘晚银桂’和‘潢川金桂’中富含类胡萝卜素裂解产物紫罗酮及其衍生物,而‘橙红丹桂’则富含芳樟醇及其衍生物,类胡萝卜素是否裂解是造成品种间香气差异的重要因素。4)3个品种的游离态和糖苷态香气物质中的芳樟醇及其衍生物、紫罗酮及其衍生物和γ-癸内酯和香叶基丙酮均为重要的香气活性物质,具有花香、果香等香味特质,对花卉产品的香味浓郁度和香型起到重要作用。结论: 桂花的非挥发态香气物质即游离态和糖苷态种类和含量丰富,品种间存在较大差异,其中富含的单萜及其衍生物、酯类物质和芳香族化合物可以通过添加水解酶和溶剂萃取的方法加以提取和释放,从而提升花卉产品的香味品质。

基于MaxEnt模拟欧亚大陆气候变化下叉子圆柏的潜在分布
王爱君,路东晔,张国盛,黄海广,王颖,呼斯楞,敖民
林业科学. 2021, 57(8):  43-55.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210805
摘要 ( 61 )   HTML ( 1 )   PDF (2244KB) ( 56 )  
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目的: 叉子圆柏是欧洲、亚洲和美洲石质山坡、河谷及覆沙丘陵地区的重要防沙固土树种,对维持生态环境稳定具有重要意义。探讨限制叉子圆柏分布的主导环境变量,模拟气候变化下叉子圆柏潜在适宜分布区,可为叉子圆柏资源管理与恢复提供理论依据。方法: 基于欧亚大陆叉子圆柏267个现有种群分布地理信息以及环境变量(气候、海拔),采用MaxEnt、BioClim、DoMain 3种模型,模拟叉子圆柏潜在适宜分布区。通过受试者工作特征(ROC)曲线下方面积(AUC值)和Kappa值对3种模型进行比较分析与筛选。基于MaxEnt模型比较末次盛冰期、全新世中期、当前及未来(2070年)的潜在地理分布格局,探讨制约叉子圆柏地理分布的环境变量。结果: 1)基于MaxEnt模型综合环境变量贡献率、置换重要值以及刀切法检验的结果表明,叉子圆柏地理分布主要受年均温、海拔、温度季节性变化3个环境变量影响。2)基于MaxEnt模型气候变量模拟的欧亚大陆叉子圆柏当前适宜生境面积为663.115×103 km2,集中在30°~50° N之间,山地是叉子圆柏主适生区。3)基于MaxEnt模型不同地质历史时期预测的叉子圆柏适宜生境面积表明,亚洲是叉子圆柏的主分布区。亚洲的适生区面积在末次盛冰期占86.9%、全新世中期占87.0%、当前时期占57.8%、未来2070(RCP2.6)和2070(RCP8.5)时期分别占84.1%和79.2%。从末次盛冰期到当前至未来叉子圆柏适宜生境面积呈现先增加后减少的变化特征、分布中心具有从北到南再到北的迁移趋势。结论: 叉子圆柏地理分布不仅受气候环境变量(温度、降水)影响,也与海拔相关。分布区范围符合柏科分布带特征。本研究结果可为叉子圆柏种质资源管理、修复与重建提供重要参考。

青杨不同种群叶片表型性状的遗传变异
曹德美,张亚红,成星奇,项晓冬,张磊,胡建军
林业科学. 2021, 57(8):  56-67.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210806
摘要 ( 74 )   HTML ( 0 )   PDF (3707KB) ( 52 )  
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目的: 揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律,为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础,为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考。方法: 以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料,采集1~2年生枝条在温室扦插繁殖,移植苗圃,第2年春季平茬幼化,同年7月采集茎尖以下第7、8、9片新生叶测定苗期叶片14个表型性状(叶片形态性状、叶色和叶绿素相对含量),并进行方差分析、相关性分析和聚类分析。结果: 青杨的14个叶片表型性状在种群间和种群内均达到极显著差异(P < 0.01),表明青杨叶片表型性状遗传变异丰富;种群间的平均表型分化系数为55.771%,表明种群间变异是主要的变异来源。各表型性状的平均变异系数为20.562%,变异系数最大的是叶柄相对长,最小的是叶绿素SPAD值。各种群叶片表型性状的平均变异系数为12.852%,其中内蒙古坝底(31号)种群变异最丰富,而河北龙泉(11号)种群变异最小,叶片表型性状稳定性最高。青杨叶片表型性状间及其与地理气候因子间大多达到显著或极显著相关,仅叶色与其他叶片性状无明显相关,叶色遗传相对独立。通过聚类分析可将34个种群划分为4个类群,分别为长叶柄大叶类群、中等叶类群、短叶柄窄叶类群和小叶类群。结合类群分布和中国地形特点,中国青杨种群可划分为3个分布区,分别是太行山以东华北平原北缘地区(1区)、太行山和六盘山-秦岭之间的黄土高原地区(2区)和青藏高原周边地区(3区),其中1区以短叶柄窄叶类群为主(57.14%),2区中等叶类群占66.67%,而3区占比最大的为小叶类群(62.5%)。结论: 青杨叶片表型性状遗传变异丰富,河北蓝旗卡伦(17号)、内蒙古半截塔(30号)和内蒙古坝底(31号)种群多样性丰富,是多样性保护和种质资源保存的重点种群。叶片表型与地理气候因子相关性强,青杨叶片呈现以海拔变化为主的地理变异模式。

基于机载激光雷达点云和随机森林算法的森林蓄积量估测
孙忠秋,高金萍,吴发云,高显连,胡杨,高剑新
林业科学. 2021, 57(8):  68-81.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210807
摘要 ( 71 )   HTML ( 0 )   PDF (7157KB) ( 51 )  
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目的: 基于机载激光雷达点云数据提取的森林高度参数和郁闭度,结合分层地面样地调查数据,采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,分析机载激光雷达点云数据在森林蓄积量反演方面的潜力,为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据。方法: 以直径30 m的地面样圆离散点云数据为数据源,经数据校准等预处理后,利用LiDAR360软件提取森林高度参数(最大高、平均高等)和郁闭度,并将数据随机分成训练数据(70%)和验证数据(30%)。采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,对仅用高度参数建模以及联合高度参数和郁闭度建模结果进行比较;同时运用R软件VSURF工具包筛选建模变量,对筛选后变量的建模结果进行分析。结果: 仅用高度参数建模的估测精度为R2=0.75、RMSE=40.07 m3·hm-2、MAE=29.21 m3·hm-2、MRE=49.40%,联合高度参数和郁闭度建模的估测精度为R2 =0.79、RMSE=36.23 m3·hm-2、MAE=26.16 m3·hm-2、MRE=38.35%。通过变量筛选,建模参数从24个减少至7个,可极大提高运算效率,同时R2未变化,RMSE从36.23 m3·hm-2升至36.50 m3·hm-2,rRMSE从31.92%升至32.97%,MAE从26.16 m3·hm-2降至26.08 m3·hm-2,MRE从38.35%降至38.05%。结论: 机载激光雷达点云数据可以提取森林的垂直结构信息(高度参数)和水平结构信息(郁闭度),具备三维结构参数提取能力。采用随机森林算法,增加林分郁闭度信息可显著提高森林蓄积量估测精度。通过变量筛选,虽然能够降低参数数量,但对模型精度具有一定影响,在建模精度要求较高的情况下,建议使用全变量进行蓄积量估测;而在数据量较大的情况下,建议使用筛选变量进行蓄积量估测。基于机载激光雷达点云数据估测森林蓄积量显著优于光学遥感数据,可为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据,能够满足大范围森林蓄积量快速反演需求。

杨树腐烂病菌胞外分泌复合体亚基CcExo70的功能
李雪燕,熊典广,田呈明
林业科学. 2021, 57(8):  82-93.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210808
摘要 ( 47 )   HTML ( 0 )   PDF (18897KB) ( 18 )  
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目的: 对杨树腐烂病菌金黄壳囊孢胞外分泌复合体亚基CcExo70进行功能分析,探究其在杨树腐烂病菌生长发育及致病过程中的生物学功能,为深入了解杨树腐烂病菌致病机制以及制定病害防控策略提供科学依据。方法: 1)利用PCR技术克隆得到CcExo70基因的DNA序列;2)通过生物信息软件对其编码的氨基酸序列进行特征分析并构建其同源基因的系统发育树;3)通过PEG介导的遗传转化法得到CcExo70基因的敲除突变体及回补菌株;4)通过PDA平板生长试验和PDB摇培试验,分析敲除CcExo70基因对该病菌生长发育、菌丝形态及H2O2胁迫响应的影响;通过对1年生欧美杨健康枝条烫伤接种的方法,测定CcExo70基因对该病菌致病性的影响;5)利用荧光增白剂(CFW)、二氨基联苯胺(DAB)和FM4-64染剂探究各菌株中几丁质沉积、活性氧积累及内吞作用情况;6)通过蛋白质组测序分析,筛选可能受CcExo70调控分泌的外泌蛋白。结果: 1)在杨树腐烂病菌中克隆得到了一个CcExo70基因,该基因全长1 992 bp,包含1个内含子,编码636个氨基酸。2)系统发育和序列比对分析表明,CcExo70与其他病原真菌的同源基因在进化上是高度保守的。3)利用遗传转化法筛选得到2个敲除突变体(ΔCcExo70-8、ΔCcExo70-9),并获得了回补菌株(ΔCcExo70/C)。4)表型分析发现,与野生型和回补菌株相比,CcExo70敲除突变体在菌丝生长、形态发生、氧化应激反应和致病力等方面存在显著的缺陷。5)CFW染色观察显示,野生型和回补菌株菌丝尖端存在明显的几丁质沉积,而敲除突变体菌丝尖端未见明显的几丁质沉积但菌丝隔膜异常增加。此外,共聚焦显微镜观察发现,与野生型和回补菌株相比,CcExo70敲除突变体的内吞作用显著延迟。6)蛋白组测序分析发现,8个候选的外泌蛋白在CcExo70敲除突变体胞外培养滤液中的含量显著低于在野生型胞外培养滤液中的含量(降低了50%以上),其中有4个候选的外泌蛋白(CcSP2、CcSP3、CcSP6、CcSP7)在胞外培养滤液中的含量显著高于其对应菌株的胞内含量,其中包括1个候选的效应分子(CcSP2)和2个糖苷水解酶(CcSP6和CcSP7),表明这4个外泌蛋白的分泌受到了CcExo70的调控。结论: 胞外分泌复合体亚基CcExo70在杨树腐烂病菌的生长、胁迫响应、内吞作用和致病性等方面起着重要的调控作用。

油茶果生刺盘孢液泡分选蛋白CfVps26的功能
李茜雅,张盛培,李河
林业科学. 2021, 57(8):  94-101.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210809
摘要 ( 42 )   HTML ( 0 )   PDF (1979KB) ( 18 )  
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目的: 研究液泡分选蛋白Vps26在油茶果生刺盘孢中的生物学功能,为阐明Vps26的作用机制和防治油茶炭疽病提供理论依据。方法: 采用Over-lap法构建CfVPS26基因敲除载体片段,利用PEG介导的转化法将该片段转入果生刺盘孢原生质体中,对具有潮霉素抗性的转化子进行验证筛选;PCR扩增启动子在内的CfVPS26基因回补片段,构建回补质粒并转入突变体原生质体中,荧光筛选回补菌株;对野生型菌株、突变体和回补菌株进行营养生长、附着胞形成率、细胞壁胁迫、糖原染色及致病力等生物学表型测定。结果: 筛选验证获得CfVPS26基因缺失突变体ΔCfvps26;该突变体生长速率均显著小于野生型菌株和回补菌株,气生菌丝也明显减少;在含有细胞壁抑制剂200 μg·mL-1荧光增白剂和0.01%十二烷基硫酸钠的PDA培养基中,突变体ΔCfvps26生长抑制率显著高于野生型和回补菌株的抑制率;在含有内质网胁迫剂二硫苏糖醇的PDA培养基中,突变体菌株ΔCfvps26耐受性增强,抑制率显著低于野生型和回补菌株。进一步研究发现,CfVPS26基因缺失突变体分生孢子产量和附着胞形成率显著降低、糖原的代谢受阻,无法在油茶叶片上形成病斑,致病力丧失。结论: 液泡分选蛋白CfVps26参与调控油茶果生刺盘孢生长发育、产孢、附着胞形成、外界胁迫、糖原代谢和致病过程。本研究可为阐明CfVps26参与调控果生刺盘孢致病的分子机制提供参考,并为新型杀菌剂的开发提供潜在靶标位点。

基于COⅠ基因的我国悬铃木方翅网蝽(半翅目: 网蝽科)种群遗传多样性和遗传结构分析
张元臣,卢绍辉,龚东风,马兴莉
林业科学. 2021, 57(8):  102-111.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210810
摘要 ( 36 )   HTML ( 1 )   PDF (1767KB) ( 27 )  
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目的: 研究悬铃木方翅网蝽在我国不同地理种群间的遗传多样性和遗传结构,探讨其种群在我国的入侵趋势。方法: 共测定12个悬铃木方翅网蝽地理种群中240个个体COⅠ基因的部分核苷酸序列,利用DnaSP V6.12.03等软件对方翅网蝽不同地理种群间的遗传分化程度、基因流水平、分子变异情况、种群历史动态等进行分析。结果: 悬铃木方翅网蝽12个地理种群的COⅠ核苷酸序列含有13个变异位点和9个单倍型,其中有5个共享单倍型,Hap1为祖先单倍型。方翅网蝽总种群单倍型多样性指数Hd为0.584,地理种群间Hd值在0~0.758之间。种群总固定系数FST值为0.48,各地理种群间FST值在-0.05~0.89之间,种群间基因分化程度差异较大;种群总基因流Nm值为0.55,且各地理种群间Nm值在-85.25~47.58之间,种群间基因交流程度不同。悬铃木方翅网蝽种群内个体间变异占总变异的52.19%,同时华中组群经历了方翅网蝽种群扩张事件。结论: 12个悬铃木方翅网蝽地理种群在不同组群间和地理种群间具有显著分化的遗传结构。悬铃木方翅网蝽的遗传分化主要来自种群内个体间变异,各地理种群间遗传距离与地理距离无明显的相关性,地理距离未明显阻碍地理种群间的基因交流。同时,推测在中国主要分布区内悬铃木方翅网蝽以上海为中心向全国进行扩散。

盛冈纹瘿蜂(膜翅目: 瘿蜂科)雌虫的超微形态
薛爽,张元臣,高姗姗,王景顺,张坤朋
林业科学. 2021, 57(8):  112-120.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210811
摘要 ( 28 )   HTML ( 1 )   PDF (16984KB) ( 37 )  
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目的: 盛冈纹瘿蜂是在栎树上形成虫瘿危害的重要害虫。明确盛冈纹瘿蜂雌虫的超微形态,主要包括复眼、触角、口器、足和产卵器上感器的种类、数量和分布等,为瘿蜂综合防治与利用提供理论依据。方法: 运用扫描电子显微镜对雌虫的超微形态结构进行观察。结果: 盛冈纹瘿蜂的复眼由多个小眼组成,其间有锥形感器。雌虫触角由柄节、梗节和鞭节组成,鞭节分为11亚节,柄节呈漏斗状,梗节较短呈球状。鞭节1—3亚节呈长圆柱状,末节粗壮、端部渐尖,其余呈短圆柱状。触角上分布有毛形感器、刺形感器、锥形感器、板形感器和腔锥形感器5种感器,其中毛形感器的数量最多、分布最广泛。板形感器较为特殊,形状宽长,表面光滑,分布在第3—11亚鞭节上。口器为咀嚼式口器,下颚须发达,密被毛形感器。足上有许多毛形感器和刺形感器;产卵器上分布有毛形感器、刺形感器、锥形感器、耳形感器和火山形感器。结论: 盛冈纹瘿蜂雌虫复眼、触角、口器、足和产卵器上有各种不同类型的感器,感器的功能与瘿蜂栖息、取食、繁殖等一系列生理活动密切相关。

异质生境下访花昆虫对枣花生物学特性的适应性
程静,王海香,薛婉怡,邓彩萍
林业科学. 2021, 57(8):  121-132.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210812
摘要 ( 36 )   HTML ( 2 )   PDF (6393KB) ( 20 )  
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目的: 枣树为虫媒花果树,探索枣花生物学特征与访枣花昆虫之间的适应性,辨析不同扰动生境下访花昆虫访花行为的差异,将有助于保护枣园中访花传粉昆虫,为枣树授粉受精率的提高奠定基础。方法: 以山西省太谷县小白乡的壶瓶枣为研究对象,分别用联苯胺-过氧化氢法、碘-碘化钾染色法、微量进样器法测定枣花的柱头可授性、花粉活力以及泌蜜量;采用目测法、网捕法及粘板法相结合,调查人类高扰动和低扰动2种枣园生境中访花昆虫的数量及行为,并进行统计分析。结果: 1)枣花花期分为蕾裂期、初开期、萼片展平期、花瓣雄蕊分离期、花瓣展平期、花瓣下垂期、雄蕊下垂期7个阶段。整个开花过程在24 h内完成。花药在开花当天中午12:00左右开裂,花粉活力在13:00左右达到最大,为68.35%;柱头在16:30发育成熟,柱头可授性在开花翌日13:00—15:00最强。枣花柱头可授性与花粉活力均为先上升后下降的趋势。2)2个样地共采集到枣花访花昆虫3 090头,经鉴定隶属8目57科,共90种,包括膜翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目、缨翅目、半翅目、脉翅目和啮虫目。其中膜翅目、双翅目、半翅目和鞘翅目昆虫科数最多,分别占总科数的33.33%、19.30%、15.79%和14.04%;双翅目、缨翅目、膜翅目昆虫个体数最多,分别占总个体数的36.47%、24.72%和18.71%。3)高扰动样地访花昆虫共计43种703头,低扰动样地访花昆虫共85种2 387头,2个样地的访花昆虫均为膜翅目种数最多;高扰动样地中缨翅目个体数量显著高于其他目,优势访花昆虫为取食花朵的昆虫;低扰动样地双翅目个体数量显著高于其他目,优势访花昆虫为传粉昆虫,并且低扰动样地传粉型昆虫显著大于高扰动样地。4)枣花花蜜分泌时长约为12 h。低扰动样地13:00左右花蜜分泌量最多,访花昆虫在10:00—16:00数量最多,访花昆虫活动高峰期以及泌蜜量较多的时期与枣花花粉活力最强、柱头可授性最强的时间相一致;高扰动样地19:00—22:00花蜜分泌量最多,访花昆虫在7:00—10:00最多,昆虫访花多出现在清晨,错开了枣花花粉活力最强、柱头可授性最强的时间。结论: 低扰动样地访花昆虫种类及数量大于高扰动样地。高扰动样地优势访花昆虫为取食花朵的昆虫,低扰动样地优势访花昆虫为传粉昆虫,且传粉昆虫物种数和个体数均显著大于高扰动样地。高低扰动样地访花昆虫与枣花泌蜜特性相适应。

杨树人工林种间混交对生长性状和食叶害虫抗性的影响
陈海波,郭丽,张真,孔祥波,张苏芳,刘福
林业科学. 2021, 57(8):  133-140.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210813
摘要 ( 58 )   HTML ( 0 )   PDF (1465KB) ( 41 )  
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目的: 研究杨树人工林种间混交对自身生长性状和对食叶害虫抗性的影响,探索杨树人工林优质、高抗、高效的栽培方式,为丰富和提升人工林经济和生态价值提供理论依据。方法: 2016年在黑龙江选取3年生银中杨、小黑杨-14、小黑杨、迎春5号杨,以每种(品种)单独栽植及4种(品种)混合栽植进行造林,建立5个处理、4个重复区组共2 880株、占地18 150 m2的样地。2016―2019年连续4年抽样调查不同处理的树高、胸径和冠幅等生长指标。2017―2019年随机抽取不同栽植方式中各树种(品种)40棵样树,剪取4个方向、长度40 cm的枝条,将受杨树食叶害虫危害的叶片归为4类,按1/4、1/2、3/4、1这4个参数计算受害率。结果: 2016―2019年各处理的树高和胸径生长率存在显著差异,树种(品种)间的差异大于栽植方式影响。其中银中杨在混交林中的胸径生长率比纯林显著增加(P < 0.05),迎春5号杨在混交林中的胸径生长率比纯林显著减小(P < 0.05)。2017至2019年各处理间冠幅的生长率存在显著差异,各树种(品种)纯林冠幅生长率要大于混交林中对应树种(品种)的冠幅生长率,但差异不显著。各处理间叶片受害率存在显著差异,各树种(品种)的抗虫性强弱依次为银中杨>小黑杨>小黑杨-14>迎春5号杨。混交林中叶片受害率介于4个纯林树种(品种)之间,连续3年银中杨纯林与混交林叶片受害率相对稳定;小黑杨-14与小黑杨在2017、2018年的混交林中差异显著(P < 0.05)。结论: 杨树混交种间(品种)间差异显著大于栽植方式的影响,银中杨是4树种(品种)中的优势树种,迎春5号杨是相对弱势树种。混交林中杨树各树种(品种)间表现出加性效应,种间的生长竞争存在强者更强、弱者更弱现象。小黑杨-14与小黑杨在混交林中的抗虫表现有差异。混交林叶片受害率连续3年相对稳定,与优势树种银中杨纯林相似,其他3种(品种)杨树叶片受害率变化较大,迎春5号杨在混交林中叶片受害率最大。除银中杨外,混交林中各树种(品种)的叶片受害率低于纯林,表现出联合抗性的非加性效应。杨树人工林造林要加强树种或品种的多样化配置,最好是在优势树种(品种)间混种,这可以提升联合抗性,降低虫害的发生和危害率,提升林分质量和产量。

基于近红外光谱分析技术的桉木纤维施胶量高低快速判别
朱翰文,杜官本,杨忠,吕斌,卢胜高
林业科学. 2021, 57(8):  141-146.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210814
摘要 ( 27 )   HTML ( 2 )   PDF (3093KB) ( 10 )  
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目的: 基于近红外光谱分析技术,判别纤维板生产过程中施胶量高低,为施胶工艺阶段提供技术支撑。方法: 以桉木纤维为研究对象,以脲醛树脂胶黏剂施胶量高低为判别指标,对同一批桉木纤维,控制含水率5%左右,建立施胶量为无(0%)、低(3%)、中(12%)、高(20%)4种类别的近红外光谱偏最小二乘法回归模型(PLS),采用PLS-DA法判别施胶量高低,探究光谱采集方式(施胶纤维运动或静态状态)、施胶后纤维陈放时间对模型判别准确性的影响。结果: 1)随着施胶量增加,近红外光谱吸光度增大,PCA分析可区分无、低、中、高4种施胶量类别的桉木纤维;PLS-DA法能够建立相关性好、准确性高的近红外光谱模型,对未知样品的判别正确率达100%;2)静态或动态光谱采集方式不会影响模型建立,对未知样品的判别正确率达100%;施胶后纤维陈放时间对近红外光谱影响很大,施胶后长时间陈放的纤维几乎不能正确判别施胶量高低。结论: 不同施胶量桉木纤维对近红外光谱的吸光度不同,PLS-DA法可准确判别桉木纤维施胶量高低;样品处于静止或运动状态均不影响模型建立和判别的准确性,可为在线识别纤维施胶量提供一定思路。

动态和静态测试定向刨花板的泊松比
王正,黄俣劼,许斌,丁叶蔚,张一凡,何宇航,周宇昊
林业科学. 2021, 57(8):  147-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210815
摘要 ( 22 )   HTML ( 1 )   PDF (1688KB) ( 9 )  
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目的: 探讨悬臂板一阶弯曲模态法(动态法)和悬臂板静力弯曲法(静态法)测试定向刨花板(OSB)纵向和横向泊松比的适用性,给出动态法测试OSB纵向和横向泊松比的贴片位置。方法: 应用ANSYS模态程序块和静力弯曲程序块对OSB悬臂板进行动、静态应力和应变分析,计算长宽比3~6、宽厚比4~10的OSB纵向和横向悬臂板的应力和应变;确定悬臂板内横向应力等于零的位置,即动态和静态测试OSB纵向和横向泊松比的应变片粘贴位置,并应用二元回归分析将其表示为依赖于悬臂板试件长宽比和宽厚比的关系式。结果: 对于国产和加拿大产OSB,动态测试的纵向泊松比分别为0.342和0.314,横向泊松比分别为0.131和0.174;动态和静态测试OSB泊松比的贴片位置虽不同,但测试出的泊松比较为一致。结论: 悬臂板一阶弯曲模态法和悬臂板静力弯曲法适用于测试OSB纵向和横向泊松比,其有效性得到轴向拉伸法和四点弯曲法的验证。

重组竹-钢夹板螺栓连接节点承载特性和破坏形态
李霞镇,任海青,李贤军,钟永,徐康,郝晓峰
林业科学. 2021, 57(8):  157-166.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210816
摘要 ( 23 )   HTML ( 0 )   PDF (11169KB) ( 10 )  
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目的: 研究重组竹-钢夹板单螺栓连接节点承载特性和破坏形态,为竹结构螺栓连接设计与应用提供参考和借鉴。方法: 采用正交设计方案,对重组竹-钢夹板单螺栓连接节点试样进行单轴压缩加载试验,利用方差分析和多重比较法分析螺栓直径、主构件厚度和端距对初始和屈服后刚度(K1K2)、屈服和极限载荷(FyFu)及延性率的影响规律。结果: 螺栓直径对初始和屈服后刚度(K1K2)、屈服和极限载荷(FyFu)及延性率具有显著影响,随螺栓直径增大,螺栓连接节点的初始和屈服后刚度(K1K2)、屈服和极限载荷(FyFu)显著增加,但延性率明显减小;主构件厚度对初始和屈服后刚度(K1K2)、极限载荷(Fu)及延性率影响显著,但对屈服载荷(Fy)无显著影响;端距对屈服后刚度(K2)、极限载荷(Fu)及延性率影响显著,但对初始刚度(K1)和屈服载荷(Fy)无显著影响。钢夹板单螺栓连接重组竹的有效破坏主要以Ⅱ型和Ⅲ型2种破坏模式呈现,且当厚径比(L/D)处于3.75~6.00之间时,螺栓呈现"单铰"屈服模式;当厚径比(L/D)处于6.00~13.50之间时,螺栓呈现"双铰"屈服模式。结论: 重组竹-钢夹板螺栓连接节点承载性能和破坏形态受螺栓直径、主构件厚度和端距的共同影响,重组竹-钢夹板单螺栓连接节点的最小主构件厚度和最小端距可分别设置为90 mm和4dd为螺栓直径),此时节点各承载性能趋于稳定且延性率达到最佳状态。当节点试样满足最小端距和主构件厚度要求时,螺栓屈服模式随厚径比(L/D)增大逐渐由"单铰"屈服转变为"双铰"屈服,节点最终破坏表现为主构件销槽承压和螺栓弯曲同时发生,此时主构件和螺栓均能充分发挥材料的力学性能,是较为合理的破坏模式。

古建筑木构件有机型防腐防虫剂制备及其效果
张斌,马星霞,蒋明亮,李晓文
林业科学. 2021, 57(8):  167-175.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210817
摘要 ( 32 )   HTML ( 1 )   PDF (6777KB) ( 20 )  
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目的: 制备一种环境友好型的水基化有机型防腐防虫微乳剂,以满足古建筑木构件不同生物危害防治需求,因地制宜保护古建筑木结构免受生物败坏。方法: 选择木材防腐效果较好的丙环唑、防霉抑菌的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)和杀虫活性较高的高效氯氟氰菊酯为主成分,采用助剂添加和乳化技术制备水基化有机型防腐防虫微乳剂,通过稳定性测试、有效成分抗流失性能测试、室内抑菌活性测试、室内防腐性能测试以及野外埋地测试等评价微乳剂的性能和防腐防虫效果。结果: 制备的水基化有机型防腐防虫微乳剂兑水稀释250倍后可稳定存放60天以上且仍保持透明,-25℃下放置过夜未结冰;微乳剂稀释后处理木材的有效成分固着率达90%以上,各有效成分在木材中的固着率与其在水中的溶解度有关,溶解度高的有效成分固着率低;微乳剂处理后木材外观色泽几乎没有变化;微乳剂对木材白腐菌、褐腐菌、霉菌和变色菌抑菌效果良好;处理辐射松边材时,载药量高于161.3 g·m-3(丙环唑与高效氯氟氰菊酯配比为20:1)时木材质量损失率低于5%,耐腐等级达到Ⅰ级强耐腐等级;载药量在134.8 g·m-3以上(丙环唑与高效氯氟氰菊酯配比为20:1)的辐射松处理材埋地半年的腐朽和白蚁蛀蚀完好值皆为10,而未处理材白蚁蛀蚀完好值为5.8。结论: 本研究制备的含丙环唑、BIT和高效氯氟氰菊酯的水基化有机型防腐防虫微乳剂有效成分含量≥10%,低毒,性能稳定,有效成分在木材中固着率高,具有良好的防腐和防白蚁效果,实际应用时可根据古建筑实际生物危害防治需求灵活调节有效成分配比。

问题讨论
外生激励和价值认同对农户持续参与森林碳汇项目意愿的影响
朱爱琴,顾蕾,朱玮强,冯贻勇,陈伟,周国模
林业科学. 2021, 57(8):  176-188.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210818
摘要 ( 37 )   HTML ( 0 )   PDF (1160KB) ( 17 )  
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目的: 森林碳汇减排量是国家碳市场的重要组成部分,农户作为森林碳汇项目的执行者和利益相关者,识别农户持续参与森林碳汇项目的内、外生因素对于项目的稳定推进和减缓全球气候变化具有重要意义。方法: 在内、外生激励理论的基础上,探究影响农户持续参与森林碳汇项目的内、外生因素,构建外生激励的"政策关注" "项目补贴" "榜样效应"和"增汇培训"4个维度以及价值认同的"林地价值最大化""碳汇产业认可"和"减缓气候变化"3个维度;基于全国首批开展国家核证自愿减排量(CCER)竹林经营碳汇项目的浙江省遂昌县和景宁县,利用417份已参与首期碳汇项目农户的实地调查数据,通过统计性描述定性分析了外生激励、价值认同与农户持续参与意愿的关系;采用二元Probit模型和中介效应模型,实证分析外生激励、价值认同对农户持续参与森林碳汇项目影响的方向和程度以及价值认同的中介作用。结果: 交叉分析结果表明:外生激励、价值认同因素对农户持续参与意愿有促进作用的比例均达到98%以上,不同的外生激励、价值认同因素均在5%的显著性水平下通过了卡方检验,说明对农户持续参与森林碳汇项目意愿具有显著影响。实证分析结果表明:1)外生激励中"政策关注"在10%的显著性水平下正向影响农户持续参与意愿,"项目补贴" "榜样效应""增汇培训"均在5%的显著性水平下对农户持续参与具有正向影响;2)价值认同中"减缓气候变化"在1%的显著性水平下对农户持续参与森林碳汇项目具有正向影响,"林地价值最大化" "碳汇产业认可"对农户持续参与意愿的影响并不显著;3)外生激励对价值认同具有显著正向影响,价值认同在外生激励和农户持续参与森林碳汇项目之间存在显著的部分中介效应,占比为25.99%。结论: 农户持续参与森林碳汇项目是外生激励、内生价值认同各自作用和共同作用的结果。外生激励中的"政策关注" "项目补贴" "榜样效应""增汇培训"和价值认同中的"减缓气候变化"是影响农户持续参与的重要因素。外生激励对价值认同具有显著正向影响,价值认同在外生激励和农户持续参与之间存在显著的部分中介效应。

研究简报
海南岛甘什岭无耳藤竹和响子竹空间格局
胡璇,徐瑞晶,商泽安,舒琪,漆良华
林业科学. 2021, 57(8):  189-194.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210819
摘要 ( 63 )   HTML ( 0 )   PDF (1123KB) ( 46 )  
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目的: 以海南岛甘什岭热带雨林无耳藤竹和响子竹2种攀援竹为对象,采用点格局分析方法,对攀援竹种内和种间空间分布格局及相互关系进行分析,旨在深入认识海南岛攀援竹的空间格局特征,揭示其种群动态的生态学过程,以期为热带雨林的保护与管理、生物多样性的维持与恢复提供理论依据和参考。方法: 基于海南三亚竹藤伴生林生态系统国家定位观测研究站1 hm2固定样地,选择无耳藤竹和响子竹这2种乡土攀援竹,运用点格局分析中的成对相关函数gr),分析甘什岭热带雨林攀援竹种群的种内和种间空间分布及其关联性。结果: 海南岛甘什岭热带雨林攀援竹种群的空间分布格局与空间尺度有着密切关系,在中小尺度情况下,无耳藤竹在0.5~34.5 m尺度上、响子竹在0.5~13.5 m尺度上均呈现出明显的聚集分布,其后随尺度增大,2种攀援竹均表现为均匀分布和随机分布穿插出现。无耳藤竹和响子竹的种间空间关联随尺度变化差异较大:在0~35.5 m的中小尺度上,二者表现出明显负相关;随尺度缓慢增大,2种攀援竹的相关关系逐渐减弱;在二者距离趋向100 m样地上限时,二者呈现出正相关。结论: 无耳藤竹和响子竹种群内的独立分布格局基本一致,不同之处在于无耳藤竹聚集的尺度较响子竹更大。在资源限制的情况下,作为同一科的植物,无耳藤竹和响子竹由于竞争作用在0~35.5 m的小尺度上互斥,在中大尺度上可以共存。

农杆菌介导的楸树遗传转化体系
岑云昕,刘佳,陈发菊,杨敬元,刘强,王韬,梁宏伟
林业科学. 2021, 57(8):  195-204.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210820
摘要 ( 40 )   HTML ( 1 )   PDF (10348KB) ( 23 )  
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目的: 以楸树胚性愈伤组织为受体,建立有效的楸树遗传转化体系,为今后楸树性状的遗传改良奠定基础。方法: 通过农杆菌EHA105介导以胚性愈伤组织作为外植体进行遗传转化,通过正交试验获得最优的遗传转化条件,进而将外源基因转入到楸树基因组中。结果: 在1/2 MS培养基中添加不同梯度浓度的卡那霉素(Kana)进行选择压力筛选,在添加了60 mg·L-1 Kana的1/2 MS培养基中,楸树胚性愈伤组织的分化率为0.00%,存活率仅为5.71%,因此确定60 mg·L-1为遗传转化的选择压。采用正交设计L18(37)进行农杆菌介导的楸树遗传转化试验,通过GUS化学组织染色统计瞬时表达率,正交试验直观分析和单因素方差分析结果表明:在预培养时间为2天,采用农杆菌菌株EHA105、菌液浓度OD600值为0.7、添加乙酰丁香酮(AS)浓度为300 μmol·L-1、侵染时间为10 min,共培养时间为5天的条件下,农杆菌介导的转化效率最高,且对转化效率影响最大的2个因素是乙酰丁香酮浓度和预培养时间。对浸染后的胚性愈伤组织进行8个月的筛选培养,共获得32个抗性组织团,对其中15个增殖较多的抗性愈伤组织进行PCR检测,表明86.67%的抗性组织团中有外源基因整合到楸树基因组中。内源激素水平会对植物体细胞胚分化产生影响,细胞分裂素(CTK)和脱落酸(ABA)促进体胚发生,生长素(IAA)和赤霉素(GA)对体胚发生有抑制作用。通过测定内源激素可知,转基因的抗性组织中内源CTK和ABA水平显著低于野生型的楸树胚性愈伤组织,而内源IAA和GA则显著高于野生型胚性愈伤组织,推测内源激素水平可能是转基因抗性组织体胚分化能力比较差的原因。结论: 建立了农杆菌介导的楸树胚性愈伤组织的遗传转化体系,对筛选获得的15个抗性愈伤组织进行PCR检测,其中13个抗性愈伤组织中有外源基因的整合。内源激素水平的变化可能是导致楸树转基因抗性愈伤组织难以分化的原因。