目的: 研究盐胁迫下拟蕈状芽孢杆菌(JYZ-SD5)和裂褶菌(Be)互作对水杉生长和耐盐性的影响, 以探究其作用机制, 为利用有益微生物提高木本植物耐盐性以及盐碱地生物修复利用提供参考依据。方法: 盐胁迫下采用盆栽试验探讨拟蕈状芽孢杆菌JYZ-SD5和裂褶菌Be对水杉相关生理代谢指标和耐盐性的影响。结果: 1) 与对照相比, 各接菌处理均提高了水杉的生物量和根系生长参数, 其中双接种JYZ-SD5+Be效果优于单接种, 双接种处理的水杉幼苗株高和地径分别提高65.47%和63.46%, 根长、根表面积、根体积、总根尖数和分枝数分别显著提高1.05、1.51、2.2、1.88和2.31倍(P<0.05)。2)在盐胁迫下, 与未接种对照相比, 各接菌处理均有效缓解了盐胁迫对水杉叶片的损害, 盐害症状减轻; 单接种JYZ-SD5分别显著提高了水杉可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸12.4%、62.58%和38.99%(P<0.05), 单接种Be以及双接种处理分别显著提高水杉脯氨酸122%和35.64%(P<0.05)。3)盐胁迫下, 与未接种对照相比, 各接菌处理均有效降低水杉H2O2含量、O2·-产生速率、丙二醛含量和电解质渗漏, 其中单接种JYZ-SD5分别显著降低26.58%、9%、15.85%和18.76%(P<0.05), 单接种Be分别降低8.91%、7.77%、8.54%和22.09%, 双接种JYZ-SD5+Be分别显著降低15.58%、26.38%、53.66%和30.39%(P<0.05);同时各接菌处理均显著降低了水杉的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。4)盐胁迫下, 与未接种对照相比, 各接菌处理提高了水杉茎和叶中的K+含量, 降低了Na+含量, 从而降低了Na+/K+比, 尤以单接种Be效果最好, 分别显著降低水杉茎和叶Na+/K+比23.84%和26.58%(P<0.05)。结论: 根际促生细菌JYZ-SD5与外生菌根真菌Be可促进水杉生长, 并可通过提高水杉植株水分吸收、渗透调节物质积累、维持细胞膜稳定性、降低膜脂质过氧化水平、活性氧积累及抗氧化酶活以及降低Na+/K+比来缓解盐胁迫对水杉的损伤, 提高水杉对盐胁迫的耐受性。
目的: 明确森林生态产品价值实现的理论内涵以及具体可行路径, 为推动完善生态产品价值实现机制提供方案, 从而促进实现"双碳"战略目标, 全面推进乡村振兴战略, 加快实现共同富裕。方法: 通过深入剖析森林生态产品的概念、分类及基本属性, 从供给、需求角度阐述森林生态产品价值实现的内涵, 选取福建南平、湖北鄂州、江西崇义为典型案例, 分析森林生态产品价值实现的具体做法和主要成效, 同时运用生态经济学理论诠释3种不同主体方式的森林生态产品价值实现的机理, 并在此基础上提出以市场、政府、政府+市场为主体的森林生态产品的价值实现路径。结果: 森林生态产品价值实现的内涵: 从供给角度可理解为应当通过何种方式方法使生产者付出的成本得到回报, 即有效促使生产者愿意且有能力为市场提供更多的森林生态产品, 从而实现森林资源的最优配置; 从需求角度可理解为通过生态、物质和人力等资本要素的投入, 使消费者的福利得到改善, 从而得到消费者的认可, 消费者愿意并且有能力为此按一定价格进行消费支付, 从而实现生态产品的生态价值向经济价值转化。结论: 通过分析国内森林生态产品价值实现的实践做法, 针对森林生态物质产品、调节产品和服务产品, 提出我国森林生态产品价值实现的可行路径主要分为3种: 以市场为主体, 构建森林物质产品的交易机制; 以政府为主体, 构建森林调节产品的管理机制; 以政府、市场相结合, 构建森林文化产品的服务机制。
作为一种新型植物激素,油菜素内酯(Brassinolide,BR)以其高效、环保、广谱等优点,在农林业生产上有着广泛应用。BR可以促进植物细胞的伸长与分裂、增强叶片的光合作用能力、调控植物根发育,从而改善植物生长发育状况,提高植物产量。BR对植物的生殖生长具有显著影响,BR处理可以调控植物开花时间、延长花期、提高开花数量等,但也有研究指出BR对开花有抑制作用;BR处理有助于植物结实,提高种实品质。植物受到外界胁迫后,体内抗氧化系统遭到破坏,生长发育受阻。喷施BR可以提高相关抗氧化酶活性,降低丙二醛含量,增强植物的抗逆性。随着研究方法和手段的不断创新,BR信号传导机制、一系列与BR相关基因的功能及其作用机制不断被揭示。BR信号转导受激酶、受体蛋白、转录因子等多种元件调控。细胞膜表面BRI1/BAK1能够识别BR分子,在BSK1、BSU1、BIN2、CDG1等蛋白激酶作用下,BZR1和BES1等转录因子被激活,从而对BR应答基因的表达进行调控。DAS5、DET2、DWF4、CPD和BAK1等与BR生物合成及信号转导相关的基因相继被鉴定、克隆,利用转基因技术转化进不同植株,可以改善转基因植株的生长表现,增强植株抵御逆境的能力。本文综述了近年来有关BR对植物营养生长和生殖生长的调控、增强植物抗逆性以及BR调控的分子机制等领域的研究进展,探讨目前关于BR研究中仍存在的问题,并对今后BR的研究方向进行讨论与展望。
目的: 通过对全国生态产品价值实现机制试点地区浙江省丽水市森林生态资本经济转换效率的研究, 明确森林生态资本促进区域经济增长的效率机制, 为完善森林生态产品价值实现机制, 推动森林生态资本富集区经济高质量发展提供科学依据。方法: 构建森林生态资本投入产出指标体系, 运用超效率SBM-Malmquist模型、最小二乘法(OLS)模型、固定效应和随机效应模型以及时空地理加权回归模型(GTWR)等方法, 借助Stata和ArcGIS软件, 分析2011—2019年期间浙江省丽水市森林生态资本经济转换及促进区域经济增长的效率、变化特征、主要影响因素及其作用机制特征。结果: 森林生态资本对区域经济增长有积极影响, 即在保持劳动力、物质资本和林地面积等因素不变的条件下, 森林生态资本每提高1%, 经济增长的边际效率提高0.076%, 对区域经济增长具有积极作用。总体上来看, 遂昌县、庆元县和龙泉市的地区开放度对森林生态资本经济转换效率产生显著性正向影响, 但两者在其他地区有着负相关关系; 人均可支配收入的提高对大部分地区森林生态资本经济转换效率具有良好的促进作用; 景宁县和龙泉市的产业结构对森林生态资本经济转换效率产生显著正向影响, 其他县(市、区)产业结构对森林生态资本经济转换效率产生显著负向影响。并且总体上来讲, 影响因素存在较大的时空异质性特征。结论: 森林生态资本经济转换及促进区域经济增长效率不仅受限于地区自然资源禀赋以及科技、人才和资金的投入, 更依赖于科学合理的生产要素配置, 因此必须完善环境和资源约束下的森林生态资本要素合理配置, 减少资源错配, 推动要素集聚水平与经济增长效率的协同提升。
目的: 对林地进行合理定级并制定林地基准价,为解决林地资源资产评估核算困难的问题,提高大批量林地价值评估效率提供参考。方法: 基于浙江省龙泉市2016年森林资源规划设计调查数据,林地定级运用因素法,首先选取自然因素、社会经济因素以及区位因素,利用熵值法确定各个因素指标权重,加权求和模型计算定级指数,最终采用总分数轴确定法对林地定级;林地基准价通过林地期望价法计算确定。结果: 1) 研究区林地资源分为4个等级,小班个数及总面积从1级到4级先上升后逐渐减少,林地等级呈正态分布形式,结构合理;2) 研究区林地基准价从1级到4级分别为10 504、8 978、7 631和6 284元·hm-2,各等级林地基准价的高低反映林地质量的优劣程度;3) 根据林地的特殊性,结合林地生产力水平的外在体现,制定出与林地基准价相匹配的价格修正系数;4)结合林地基准价与价格修正系数核算研究区林地资源资产经济总价值为2 456百万元。结论: 各等级林地分布特征表明林地定级结果符合林地质量与林地价值差异特征,利用林地基准价进行研究区林地资源资产经济价值核算具有较高适用性,研究成果可为大批量林地资源价值核算提供方法选择,为编制自然资源资产负债表提供技术支撑。
目的: 分析晋西黄土区刺槐人工林和油松人工林内上层乔木优势种与下层灌木优势种在不同降雨事件下对土壤水分的利用和水分生态位变化特征, 探究不同量级降雨事件下同一林分内上层乔木与下层灌木的水分利用策略及对水分的竞争/互补关系, 为黄土高原植被恢复和管理提供理论依据。方法: 降雨前后分别采集上层乔木(油松、刺槐)和下层灌木(黄刺玫、六道木)的木质部, 以及0~10、10~20、20~30、30~40、40~60、60~80和80~120 cm土层土壤和大气降雨样品, 分析稳定同位素特征及其动态变化, 采用MixSIAR模型计算各层土壤水对植物木质部水的贡献率, 应用Levins指数和Levins重叠指数计算水分生态位宽度和生态位重叠度。结果: 土壤含水量、土壤水δ18O、乔灌木吸水深度和水分生态位特征均受降雨影响, 影响程度和持续时间随降雨量大小而变化。12.7和33.4 mm降雨前后, 油松及其林下灌木黄刺玫均主要吸收0~80 cm土壤水, 雨后二者对0~40 cm土壤水的利用比例远远高于雨前。3.1 mm降雨并未对刺槐和六道木的水分利用产生明显影响。106.6 mm降雨后, 刺槐增加对0~40 cm土壤水的利用比例但存在时间滞后, 六道木对降雨响应迅速, 雨后对0~40 cm土壤水的利用比例增至49.3%~62.5%。上层乔木的水分生态位宽度较稳定, 在一定范围内上下波动, 下层灌木的水分生态位宽度随降雨量及雨后土壤含水量变化, 发生降雨入渗后可引起油松和黄刺玫以及刺槐和六道木之间生态位重叠度的变化。结论: 除次降3.1 mm事件外, 同一林分内上层乔木(油松、刺槐)和下层灌木(黄刺玫、六道木)在不同量级降雨下的水分利用来源及水分生态位特征均存在差异。下层灌木生态位宽度受降雨的影响大于上层乔木, 且生态位重叠度与生态位宽度存在一定联系。油松及其林下灌木黄刺玫具有相似的水分利用策略, 刺槐及其林下灌木六道木具有不同的水分利用策略。在植被恢复过程中, 可将深根植物与浅根植物结合栽植, 以减少对土壤水分的竞争。
目的: 探明女贞不同营养器官和根际土壤真菌群落的物种组成、多样性和功能群特征,为研究女贞及其相关真菌的互作关系及开发利用女贞内生和根际真菌资源奠定基础,同时为林木微生物组研究提供参考。方法: 以女贞叶、茎、根和根际土壤为研究对象,基于真菌rRNA基因ITS1区,应用Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术,结合生物信息学分析,解析女贞内生和根际土壤真菌群落的多样性、物种组成及功能群特征,并比较其群落结构差异。结果: 女贞叶、茎、根和根际土壤真菌丰富度排序为根际土壤>茎>根>叶,多样性为根际土壤>叶>茎>根。4种样品共有的OTU为31个,占OTU总数的2.08%。在叶、茎和根内分别有39.42%、35.26%和76.94%的OTU同时存在于根际土壤中。β-多样性分析表明,β多样性分析表明,叶的真菌群落结构与茎较为相似,而与根和根际土壤差异较大生态位的真菌群落结构存在显著差异(R=0.898 1,P < 0.01)。在门水平上,叶、茎、根和根际土壤真菌群落的优势菌均为子囊菌门和担子菌门;在属级水平上,叶、茎内生真菌的优势属为枝孢属和维希尼克氏酵母属,根内优势属为Rhexodenticula和普可尼亚属,根际土壤的优势属为裸盖菇属和Saitozyma。叶、茎、根及根际土壤共有的真菌主要包括枝孢属、维希尼克氏酵母属、Saitozyma、Rachicladosporium、Symmetrospora、链格孢属及青霉菌属。在真菌功能群分类中,叶、茎、根和根际土壤真菌功能群分类呈现地上和地下部分分化的特征,叶和茎中的真菌以复合营养型(病理-腐生-共生营养型、病理-腐生营养型)为主,分别占叶和茎真菌功能群的76.97%和91.68%,而根和根际土壤中的真菌以单一营养型(腐生营养型、共生营养型)为主,分别占60.05%和67.51%。结论: 女贞根际土壤的真菌多样性显著高于叶、茎和根。叶的真菌群落结构和功能群特征与茎较为相似,但与根和根际土壤差异较大。在叶和茎中,真菌功能群以病理-腐生-共生营养型为主,而根和根际土壤中的真菌功能群以腐生营养型为主。
树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程,不仅可以改变森林的结构和功能,还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下,树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象,从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下,树木死亡的生理机制以及干旱—复水过程中树木各个器官的生理生态响应还未探明,这一科学问题也是当前世界的前沿问题。树木的干旱致死机制至少有3种假说:水力失效、碳饥饿和生物攻击假说。水力失效假说认为在干旱胁迫环境下,树木木质部栓塞达到阈值后无法恢复水分传导从而使得树木脱水干燥死亡;碳饥饿假说认为树木在干旱胁迫环境下,气孔紧缩甚至关闭,树木不能进行光合作用产生有机物,但树木为了维持自身正常的生长发育及新陈代谢,使得树木自身可利用碳耗竭;生物攻击假说认为干旱胁迫影响生物因子的分布及生长速率等,使得树木易受到昆虫和病原体的攻击,从而导致树木的死亡。3种假说都已经被证实可以解释一部分树木死亡的现象,但是又不足以解释所有树木在干旱胁迫环境下死亡的现象,特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系,对水力失效假说中木质部栓塞具体的生理过程进行整体阐述。然后,讨论长期干旱胁迫对树木生长发育、蒸腾作用的影响,以及由此产生的非结构性碳水化合物动态变化,探讨干旱致死过程中树木各个器官生理机制,并总结干旱—复水过程中树木的生理生态变化的研究进展。研究表明,水力失效假说仍然是干旱胁迫下树木死亡的主要假说,而树木体内非结构性有机碳的变化对树木死亡的贡献率未确定。干旱后复水能够使植物的生理功能得到恢复,可在一定程度上弥补干旱对植物造成的伤害, 对树木的形态特征、生理特征都造成影响。本文还对未来树木死亡的研究方向提出建议,旨在为今后树木的合理种植经营提供建议。
目的: 浙江是"两山"理念的发源地和率先实践地, 建立健全森林生态产品价值实现机制是浙江率先实践"两山"理念的重要探索。本研究科学评价森林生态产品价值实现效率, 以期为衡量浙江省"两山"理念实践成效及路径优化提供科学依据。方法: 构建森林生态产品价值实现效率的投入产出指标体系, 运用Super-SBM模型和Malmquist指数, 借助InVEST模型和地理信息系统(GIS)技术, 测算浙江省森林生态产品价值实现效率及其时空变化特征, 明确路径优化策略。结果: 2000—2020年, 浙江省森林生态产品价值呈现波动上升趋势, 固碳释氧、土壤保持、文化服务是主要的森林生态产品, 森林生态系统在固碳释氧和保持土壤方面发挥着重要作用; 2020年浙江省森林生态服务产品价值为林业总产值的1.94倍, 高于全国平均水平的12.14%, 浙江省在率先建设"生态省"和生态文明先行示范区方面成效显著; 浙江省林业总产值呈现持续增长趋势, 林业第二产业成为浙江省林业的绝对优势产业, 林业第三产业产值快速增长, 所占产业比重不断增加, 形成了"二、三、一"产业格局, 浙江省林业经济发展取得了历史性成就; 浙江省森林生态产品价值实现效率整体较高, 11个地市森林生态产品价值实现效率趋势不断向好, 浙江省在探索"两山"转化方面取得了显著成效; 浙江省森林生态产品全要素生产率呈现波动增长态势, 且各地市全要素生产率波动趋势与技术进步指数变动的重合程度较高, 林业技术效率提升是改变森林生态产品价值实现效率的主要原因, 有6个地市的全要素生产率均低于1, 其林业技术进步尚未发挥正向促进森林生态产品价值实现效率提升的积极作用; 浙江省各地市森林生态产品价值实现效率损失的主要原因是投入过量和产出不足, 且不同地市实现效率损失的具体原因不同。结论: 各地市要根据实际情况, 因地制宜地制定具体政策措施, 不断优化生产要素的投入结构, 健全现代林业产业技术服务体系, 加大新科技产品的推广应用力度, 通过技术进步和管理创新进一步提升森林生态产品价值实现效率, 为全国探索森林资源富集地区森林生态产品价值实现机制提供示范样板。
目的: 研究不同林龄杉木人工林土壤磷素形态及其含量变化特征, 分析各磷素形态的相关性, 以期为提高杉木人工林土壤磷素的有效性、促进杉木人工林的可持续发展提供依据。方法: 在江西分宜县山下林场选择7个林龄(3、6、12、18、25、32和49年生)的杉木人工林, 采用钼锑钪比色法测定土壤全磷和有效磷含量, 采用分级法测定土壤铝结合态磷(Al-P)、高铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(O-P)和钙结合态磷(Ca-P)含量, 分析各磷素形态间的相关性, 揭示不同林龄土壤磷素动态变化。结果: 不同林龄杉木人工林土壤无机磷含量占全磷含量的55.37%~74.22%, 而无机磷组分含量表现为O-P>Fe-P>Ca-P>Al-P; 土壤全磷、有效磷、Al-P、O-P含量随林龄的增加呈先减后增的趋势, 在12年生或18年生时最小, Fe-P含量逐渐升高但差异不显著, Ca-P含量呈先增加后减小的趋势; 不同林龄土壤无机磷含量动态变化表明, 中林龄(11~20年)时期杉木处在快速生长阶段, 大量吸收土壤养分; 而从18年生到49年生, Ca-P含量显著下降, 表明近成熟林(21~25年生)开始, 杉木对Ca-P吸收速率增大; 相关性分析表明土壤有效磷含量与Al-P含量、Fe-P含量和O-P含量正相关(P>0.05), O-P含量与Al-P含量和Fe-P含量正相关(P>0.05)。结论: 不同林龄杉木人工林土壤中不同形态磷素含量的变化呈现一定的规律性, 且无机磷为全磷的主要组成部分, 相关性分析表明不同磷素形态间存在相互作用。
木材孔隙之间形成的互通网络结构是木材中水分迁移、药剂渗透的主要途径,对木材干燥、浸渍和改性等工艺质量起着决定性作用,也是影响木质产品吸音、保温和调湿等功能特性的重要因素。当前,木材孔隙结构评价指标主要包括孔隙度、孔径与孔径分布、孔体积、密度、比表面积、孔隙形貌和分形维数等,针对孔隙连通性评价尚未开展全面、系统探索。本文围绕吸附分析法、核磁共振法和计算机断层扫描三维成像法3类孔隙表征技术在木材孔隙及连通性评价方面的研究进行回顾与总结,并提出科学问题与展望,旨在进一步促进木材原料孔隙特征信息深度挖掘,为木材高效利用及其制品质量提升提供有力数据支撑。今后,应在以下方面开展更深入的实践:1) 木材孔隙连通性评价体系构建,首先,形成木材孔隙连通性评价理论基础和研究方法,即对现有方法的适用性和准确性进行评估和验证,结合木材孔隙特征进一步修正理论模型并优化相应评价方法;其次,通过多种表征技术联合互补,完善评价范围及评价指标量化等研究内容,提高木材孔隙连通性评价体系的完整性与全面性。2) 木材孔隙空间拓扑结构解译,木材孔隙分布与连通在纵、径、弦向各不相同,孔径大小差异大,形貌多样且交联互通程度不一,具有十分复杂的空间拓扑结构。木材孔隙连通性评价研究可为木材孔隙空间拓扑结构解译开拓新的空间,在充分提炼特征指标参数的基础上,结合数据挖掘技术,通过对特征指标数据间潜在关系及规则的深度解析实现木材孔隙空间拓扑结构的全面解译,促进传统表征技术及评价体系的升级和优化。
目的: 在推进全体人民共同富裕的现代化背景下, 研究森林生态产品价值实现对浙江省山区26县县域发展差距的影响机制, 以期为森林资源富集山区县制定生态产品价值实现促进共同富裕的政策策略提供科学依据。方法: 基于浙江省山区26县2001—2020年的面板数据, 构建多维县域发展水平评价指标体系, 测度县域发展水平和县域发展差距, 借助遥感和地理信息系统技术、InVEST模型、Super-SBM模型以及双向固定效应模型, 量化分析森林生态产品价值实现效率对县域发展差距的影响及其作用机制。结果: 1) 2001—2020年浙江省山区26县县域发展水平整体呈现逐年增长的态势, 县域发展差距呈先扩大后缩小的"倒U型"特征。2)2001—2020年浙江省山区26县森林生态产品价值实现效率总体上显著上升, 生态发展类县实现效率略高于跨越发展类县。3)森林生态产品价值实现效率提高能够有效缩小县域发展差距, 对于跨越发展类县的效应要略优于生态发展类县。4)森林生态产品价值实现效率能够通过提高林业二三产业产值、技术应用水平、人力资本等路径缩小县域发展差距。结论: 2001—2020年浙江省山区26县森林生态产品价值实现效率和县域发展水平均呈现显著提升的变化趋势, 产业发展、技术进步和人力资源水平等因素在不同程度上影响森林生态产品价值实现促进县域均衡协调发展。因此, 各县域单元需要从创新森林生态产业融合发展模式、提升技术应用和运营管理能力以及增强县域间优势互补和抱团发展等方面发力, 全面提高"绿水青山"资源优势向"金山银山"发展优势转化的效率, 推动山区县协调发展, 率先打造高质量发展建设山区县共同富裕示范样板。
目的: 缩小农户家庭之间的收入差距是实现乡村共同富裕的重要环节。量化分析林业社会化服务对农户家庭收入差距的影响及其作用机制, 为新时代新征程健全林业社会化服务体系助力实现乡村共同富裕的规划和政策提供决策参考。方法: 基于分工与专业化效应、优化家庭劳动力配置与促进林地流转经营的理论, 构建林业社会化服务对农户家庭收入差距影响的分析框架, 利用福建、江西、浙江、湖南、四川和广西6个省(区)的2413份农户调查数据, 运用无条件分位数回归模型检验林业社会化服务对农户家庭收入差距的影响, 并分析不同林业社会化服务采纳程度下的影响差异及其分解效应。结果: 1) 林业社会化服务对农户家庭收入水平具有显著增收效应, 且对低收入农户家庭的增收效应更大, 有利于缩小农户家庭收入差距。2)林业社会化服务对不同收入水平农户家庭收入的边际贡献存在显著差异。其中, 林业社会化服务可使基尼系数显著减小, 总体呈现分位点越低边际贡献越大的变化趋势, 林业社会化服务有助于缩小农村家庭收入差距。3)系数效应主导了农村家庭收入差距的扩大。其中, 户主是否为村干部、林业收入占比、林地细碎化程度、村距县城距离、地形是影响Q10~Q90分位点上系数效应的主要因素。4)林业社会化服务采纳程度均值为0.354, 林业社会化服务对低采纳水平组农户家庭总体具有较好的增收效应, 农户家庭收入差距主要由特征效应主导。结论: 要高度重视和充分发挥林业社会化服务缩小农户家庭收入差距的积极作用, 不断完善面向低收入农户家庭的林业社会化服务供需支持政策, 采取针对性的激励政策, 激发与鼓励农户积极采纳林业社会化服务, 推动形成"以需促供、以供带需"的良性循环格局。
目的: 探究杨梅种子萌发的生理生化规律,为研发高效催芽技术提供理论依据。方法: 从沙藏催芽的苗圃地里采集刚播种的杨梅种子以及幼根长分别为0~1、1~2、2~3和3 cm以上4个萌发阶段的杨梅种子,分别测定抗氧化酶和淀粉酶活性、激素含量、总酚类物质含量及相关基因表达量。结果: 过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、α-淀粉酶等酶活性动态变化规律基本一致,刚播种到幼根长为0~1 cm时4种酶活性一直增高,幼根长大于1 cm后4种酶活性持续降低;过氧化氢酶(CAT)活性平稳增高,β-淀粉酶活性是增加-降低-增加-降低变化趋势;吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZR)含量动态变化规律为增加-降低,脱落酸(ABA)含量持续降低,赤霉素(GA3)含量没有显著变化;总酚含量先略增加后降低。与未萌发对照相比,萌发过程中MAPKKK15和TUA2等2个基因的表达量均变高,YMCIbHLH1、PHYA、MAPKKK18、MAPKKK14、YMSQS1、FOA1和WRKY6等7个基因均降低,HD2B、RVE1和YMBZIP等3个基因有升高有降低。结论: 抗氧化酶、淀粉酶、IAA、ZR、ABA主要参与杨梅种子萌发过程的调控,ABA信号通路和GA信号通路的部分关键基因表达量发生变化。
目的: 探讨整合空间与竞争效应的模型对不同林龄阶段杉木生长性状遗传参数评估的影响, 为提高育种值预测和优良单株选择的准确性提供理论依据。方法: 以40年生杉木自由授粉子代测定林为研究对象, 以幼林龄阶段、中林龄阶段和过成熟林阶段的胸径和树高为目标性状, 基于最佳线性无偏估计的混合线性模型方法, 分别拟合试验设计效应、空间效应、竞争效应、空间-竞争效应, 利用赤池信息准则评价模型, 对比不同模型估计的遗传参数和育种值。结果: 1) 拟合空间-竞争效应平均提高生长性状狭义遗传力估计值的39.72%。针对不同林龄阶段胸径性状的遗传参数, 拟合空间-竞争混合模型的加性遗传方差相比标准混合线性模型、空间模型和竞争模型分别提高4.46%、26.95%和35.87%, 残差分别降低21.95%、26.81%和20.19%;树高性状空间-竞争模型的加性遗传方差1991和2020年相比基本模型提高10.73%和1.22%, 残差降低12.75%和33.83%。2) 竞争强度与林分个体间的距离有关, 杉木生长性状受到相同行列个体的竞争效应要显著高于对角线方向个体。3) 生长性状存在竞争效应, 且径生长大于高生长。同一性状的加性-竞争效应相关表明, 杉木生长性状在不同林龄均表现出竞争效应, 幼林龄阶段径生长受到的竞争效应大于高生长; 中林龄阶段生长性状表现出强烈的竞争相关, 结合残差相关结果发现, 杉木在中林龄表现出强烈的竞争效应。个体间胸径的竞争影响大于树高间的竞争影响, 胸径比树高更能感受到竞争的敏感程度。4) 在5%入选率下, 育种值平均预测准确性为0.559。4种模型分别选出23个个体, 其中78.3%的入选单株重复。基本模型、空间模型、竞争模型和空间-竞争模型的入选单株胸径均值分别为37.3、37.2、37.3和37.3 cm, 遗传增益分别为12.73%、13.86%和13.32%、14.37%。结论: 采用竞争-空间模型拟合参数可增加加性遗传方差并降低残差方差的估计值; 林分内目标单株受对角线方向的竞争性弱于行、列方向单株的竞争。中林龄阶段生长性状所受竞争效应最大, 径生长对竞争的敏感性大于高生长。
目的: 探究小叶鼠李叶片的光、氮、水资源利用效率(RUEs)在较长时间尺度(季节)上的变化特征,分析环境变化对RUEs季节动态的影响、叶片功能性状与RUEs的关系以及不同RUEs间的权衡关系。方法: 2021年6—10月,在北京密云山区,以当地林下优势灌木小叶鼠李为研究对象,对其光合参数和环境因子进行连续原位观测,使用LI-6800便携式光合测定仪测量小叶鼠李叶片光合光响应曲线的特征参数,同时测量其叶片功能性状,结合观测的环境因子数据,分析小叶鼠李叶片内禀水分利用效率(WUEi)、氮利用效率(NUE)和光利用效率(LUE)季节动态变化的影响因素及RUEs间的权衡关系。结果: 1) 小叶鼠李在生长期内WUEi、NUE、LUE的最大值分别为107.3 μmol·mol?1、18.35 μmol·g?1s?1、0.087 mol·mol?1,其季节变异系数(CV)分别为24.91%、39.12%、12.6%。2) 在生长季中期,土壤相对可利用含水量充足的湿润条件下(REW > 0.4),小叶鼠李具有较大的NUE和较小的WUE i,NUE与WUEi的变化趋势相反(P < 0.05),与LUE变化趋势相同( P < 0.05)。3) WUE i与比叶质量(LMA)正相关(P < 0.05),与蒸腾速率(Tr)负相关( P < 0.05);而NUE与LMA和叶厚度(LT)负相关( P < 0.05),与蒸腾速率(Tr)正相关( P < 0.05);空气温度( Ta)、光合有效辐射(PAR)和散射辐射(Rdif)增加均会促进增加叶片LUE(P < 0.05)。结论: 在土壤湿润、光照条件受限的条件下,林下优势灌木小叶鼠李叶片的WUEi、NUE均与土壤含水量解耦,与比叶质量和蒸腾速率关系密切;辐射强度和空气温度增加均会提高叶片的光、氮利用效率,且散射辐射增加也能提高林下灌木的光合能力。小叶鼠李叶片不同RUEs之间存在权衡关系,在生长季内不会同时出现最大化的WUEi和NUE,在土壤湿润、光照减少的条件下,NUE与LUE变化趋势一致,均在生长季中期波动变化,生长季末期逐渐降低。
目的: 探究短日照与灌溉处理对华北落叶松苗木生物量和碳分配以及夏季造林成活率的影响, 为完善苗木质量调控理论和技术提供参考。方法: 采用双因素试验设计, 设置自然光照(ND)和10 h短日照(SD)2种光照处理, 在7月初将苗木从温室移至户外大棚下进行为期3周的处理, 即3种灌溉处理(育苗基质含水量分别降至饱和含水量的40%、60%、80%后再次灌溉至饱和), 然后于7月23日进行夏季造林, 调查苗木出圃时的形态与生理特征, 以及造林2年后苗木田间成活率。结果: 自然光照下苗木的顶芽形成率为26%, 短日照处理下可达66%, 短日照处理显著促进了华北落叶松苗木的顶芽形成率; 短日照处理略促进根系淀粉的贮藏(P=0.068);40%灌溉处理显著促进苗木生物量向根系分配(P<0.001)。自然光照下, 夏季造林当年生长季末成活率达82%, 短日照处理下为92%。这表明10 h短日照处理提高了苗木顶芽形成率与根系淀粉浓度, 提高了其抗机械破坏能力。综合来看, 短日照处理结合40%或60%灌溉处理在造林第2年底保存率最高(达60%以上)。结论: 夏季7月初, 采用3周10 h短日照处理结合饱和含水量40%~60%, 灌溉处理有助于提高华北落叶松夏季造林成活率与造林第2年保存率。苗木茎根和根系碳贮藏库的增加是夏季造林苗木质量得以提高的生理基础。
目的: 探究毛竹笋采后呼吸途径变化以及高浓度氧气处理对其呼吸作用的影响, 揭示毛竹笋采后呼吸作用和老化机制, 为竹笋保鲜提供理论依据。方法: 将未出土毛竹笋置于空气(21%O2+79%N2)和高浓度氧气(90%O2+10%N2)环境下, 通过观察竹笋腐烂情况和超微切片, 分析呼吸速率和丙酮酸激酶(PK)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-PGDH)等关键呼吸代谢酶活性以及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)等关键呼吸代谢底物和产物含量变化, 探究毛竹笋呼吸作用变化以及高浓度氧气处理对其呼吸作用的影响。结果: 在竹笋慢速生长阶段, 下部线粒体结构较致密, 内嵴数量较多; 在竹笋快速生长阶段, 中部线粒体空泡肿胀, 内嵴数量较少; 空气处理下, 竹笋线粒体数量随储存时间增加而减少, 第4天出现空泡和肿胀, 但高浓度氧气处理下, 线粒体数量显著高于空气处理。笋体氧含量在空气和高浓度氧气处理的前4天均处于较低水平且无显著差异, 第4~6天显著增加, 6天时高浓度氧气处理笋体氧含量是空气处理的1.5倍, 氧气变化趋势与其腐烂速度相吻合。3)空气和高浓度氧气处理竹笋体乙醇含量均呈慢—快—慢的增加趋势, 二者含量均无显著差异, 高浓度氧气处理笋体乙醇含量未显著降低。空气处理笋体的呼吸速率逐渐降低, SDH、PK、G-6-PDH和6-PGDH酶活性均呈升高趋势, 糖酵解和三羧酸循环的关键底物NAD含量呈先增后减趋势, 关键产物NADH含量逐渐增加, 戊糖磷酸途径关键底物NADP含量减少, 而产物NADPH含量增加; 高浓度氧气处理笋体的呼吸速率和呼吸关键酶活性显著增加(P<0.05), 但NADH和产物NADPH含量显著降低(P<0.05)。结论: 毛竹笋采后呼吸作用方式和途径取决于其环境氧含量, 符合竹笋生长发育特点: 在空气处理下, 竹笋以无氧呼吸为主、有氧呼吸为辅, 有氧呼吸代谢以EMP-TCA循环和PPP交替变化进行, 0~2天以PPP为主, 2~4天以EMP和TCA循环代谢为主, 4~6天3种途径几乎停止; 在高浓度氧气处理下, 毛竹笋以有氧呼吸为主、无氧呼吸为辅, TCA循环和PPP代谢受到促进, 无氧呼吸受到抑制, 高浓度氧气处理通过提高呼吸速率和PPP、TCA途径比例以及降低笋体乙醇含量延缓竹笋腐烂速率。
目的: 研究青海高寒区4种人工林的细根生物量及其养分储量时空变化特征, 为该地区植被恢复和人工林经营提供理论依据。方法: 在青海高寒区选择白桦、青杨、华北落叶松和青海云杉4种典型人工纯林, 2019年5—10月采集0~60 cm土层细根样品, 测定细根生物量及其C、N、P含量, 通过方差分析探究季节、树种和土层对细根生物量及其养分储量的影响。结果: 白桦、青杨、华北落叶松和青海云杉4种人工林0~60 cm土层的细根生物量分别为7.63、6.89、6.11和19.31 t·hm-2, 青海云杉林细根生物量显著高于其他林分(P<0.05)。各林分细根生物量季节差异显著(P<0.05), 均表现为秋季>夏季>春季。细根生物量主要分布在表层土壤, 0~20 cm土层占比超过68%, 随土层加深呈指数型降低。阔叶林细根的养分含量高于针叶林, 阔叶林生长表现出较高的养分需求。各林分细根C含量表现为秋季>夏季>春季, N、P含量总体表现为夏季显著低于春季和秋季(P<0.05)。细根C、N和P含量总体上随土层加深而减小。青海云杉林细根C、N、P储量在各季节均显著高于其他树种; 秋季细根C、N和P储量显著高于春季和夏季(P<0.05)。结论: 青海高寒区4种人工林细根生物量和C、N、P含量及储量存在明显的季节变化和垂直分布特征, 秋季细根生物量最高, 细根主要分布在表层土壤并随土层加深呈指数型减少趋势; 细根的C、N、P储量时空变化规律与细根生物量一致, 在4种人工林中以青海云杉林最高。青海高寒区人工林经营应结合季节特征, 在生长季初期通过合理经营措施促进细根生长发育, 并注重保护表层细根资源以提高植被恢复力。
目的: 探讨间伐强度对日本落叶松人工林林下植被、土壤微生物群落结构和土壤多功能性的影响,为其合理经营提供科学依据。方法: 以辽宁省东部山区16年生日本落叶松人工林为研究对象,于2019年4月设置对照组(2 000株·hm?2,郁闭度0.89)、间伐强度30%(保留1 404株·hm?2,郁闭度0.78)、间伐强度45%(保留1 106株·hm?2,郁闭度0.69)3种间伐强度,2020年7月生长旺季调查林下植被特征,并在春、夏和秋季进行土壤取样,测定土壤理化性质、酶活性、土壤真菌和细菌多样性与群落组成,以及基于15个与碳、氮、磷循环相关的土壤理化性质和酶活性指标计算土壤多功能性。结果: 与对照组相比,45%间伐强度可显著提高林下植物被多样性、土壤有效养分含量、酶活性、真菌多样性,增加土壤多功能性,且对土壤性质的影响在夏季表现尤为明显;30%间伐强度显著降低春、夏、季的土壤多功能性,对林下植被生物量和多样性影响不显著;2) 间伐显著影响土壤真菌优势门和纲的相对丰度,对细菌优势门和纲的相对丰度影响不显著;45%间伐强度显著增加夏季子囊菌门的相对丰度,显著降低夏、秋季担子菌门的相对丰度;3) 相关分析显示,林下植被生物量和多样性、真菌丰富度与土壤多功能性显著正相关;结构方程模型结果表明,45%间伐强度对土壤多功能性具有显著而直接的正效应,并通过改变真菌群落组成产生间接的正效应。结论: 日本落叶松人工林土壤真菌群落更易受间伐影响,细菌群落主要受季节影响;45%间伐强度(郁闭度0.69)较30%间伐强度(郁闭度0.78)更有利于维持16年生日本落叶松人工林林下植被生长发育、真菌多样性和土壤多功能性。
目的: 综合分析山楂分布与环境要素间的相互关系, 以期为山楂资源的科学保护及利用提供参考。方法: 利用192个地理分布点和从Worldclim网站下载的20个1970—2000年的环境因子数据, 使用MaxEnt模型预测山楂在2020年的潜在适生区, 并划分适生等级, 同时分析影响山楂分布的关键环境因子。结果: MaxEnt模型预测结果准确性极好, 测试数据集和训练数据集AUC值均在0.9以上; 最热季降水量(贡献率28.6%)、温度季节变化标准差(27.2%)、最干季均温(13%)、最热月最高温(11.8%)、年降水量(10%)、海拔(7.7%)、平均日较差均值(1.2%)、降水量季节变异系数(0.4%)和等温性(0.2%)是影响山楂分布的关键环境因子。山楂在我国适生总面积达到了2 487 002 km2, 主要分布在华北、东北、华东地区, 排名前10的省份合计占到总适生面积的82.38%。山东、河北、辽宁、河南及山西五省高适生区面积最大, 合计有481 519 km2, 占山楂全部高适生区面积的82.56%, 临近的江苏、陕西、北京、天津、黑龙江、吉林和内蒙古有较大发展潜力。结论: 山楂适生区高度集中, 适生等级从环渤海向内地省份逐渐降低, 其中山东、河北、辽宁、河南及山西是适合山楂栽培种植的核心区域。
目的: 针对当前人工林经营重木材收益、轻碳汇效益的问题, 探究兼顾碳汇和木材生产的人工林最优轮伐期, 为人工林多目标经营提供理论依据。方法: 以黑龙江省东北林业大学帽儿山实验林场35块长白落叶松人工林样地为研究对象, 以Faustmann-Hartman模型为基础, 综合考虑乔木层生物量碳库、生物质能源碳库、采伐剩余物碳库和木材产品碳库, 构建长白落叶松人工林碳汇木材复合经营的最优轮伐期确定模型; 设计4种模拟情景, 情景1考虑木材收益、生物质能源收益和经营成本, 情景2—4分别在情景1的基础上依次加入乔木层生物量碳库、采伐剩余物碳库和木材产品碳库, 对各模拟情景分别量化不同碳价格、贴现率、枝叶生物质能源比例等因素对长白落叶松人工林最优轮伐期、木材产量、碳汇量以及林地期望值的影响。结果: 基准情景下(碳价格100元·t-1, 贴现率5%, 枝叶生物质能源比例20%), 林地期望值整体随林分年龄增加呈先增加后减小的趋势, 可采用二次多项式进行模拟(Ra2 > 0.60)。情景1—4的最优轮伐期均为35年, 其所对应的林地期望值分别为50 288、53 638、53 263和53 071元·hm-2, 情景2—4的林地期望值分别较情景1增加约6.66%、5.92%和5.53%。对于情景2—4来说, 能够使长白落叶松人工林最优轮伐期延长1年的最低碳价格分别为1 500、1 000和1 000元·t-1 C, 其对应的林地期望值可分别达到100 667元·hm-2、80 171元·hm-2和78 266元·hm-2, 较情景1显著增加约87.7%、50.5%和47.5%; 当贴现率从5%增至9%时, 最优轮伐期提前约4年, 林地期望值减少约49 200元·hm-2; 对同一贴现率而言, 不同模拟情景下最优轮伐期和林地期望值的差异均不显著。结论: 在当前木材和碳交易市场约束下, 长白落叶松人工林经营仍以木材收益占绝对主导地位, 碳库种类增加对最优轮伐期改变不明显, 但显著影响林地期望值。碳价格和贴现率显著影响长白落叶松人工林的最优轮伐期和林地期望值, 其中能够使长白落叶松人工林最优轮伐期延长1年的最低碳价格至少应为1 000元·t-1。
目的: 研究不同强度氮添加对杨树叶片光合特性、各器官生物量、非结构性碳水化合物积累和分配的影响, 探讨过量氮添加下杨树的生理生态过程响应机制, 为未来氮沉降条件下杨树人工林精准施肥提供理论依据。方法: 以盆栽黑青杂交杨中'金杨7号’扦插苗为材料, 以NH4NO3为氮源, 设置CK(0 g·plant-1 a-1)、N3(3 g·plant-1 a-1)、N6(6 g·plant-1 a-1)、N9(9 g·plant-1 a-1)4个氮添加梯度, 连续2年测定氮添加后其功能叶光合特性、器官间生物量、碳同化物和氮分配的变化, 并分析叶片光合特性和同化物分配的调控过程。结果: 1) 连续2年氮添加后, 中金杨幼苗叶氮和叶绿素含量增加, 气孔变小变密, 瞬时水分利用效率显著提高, 光合氮利用效率显著降低。2) 中低剂量氮添加下顶梢叶片光合作用显著受到库限制, 侧枝叶净光合速率明显高于对照; 高氮处理下叶净光合速率和淀粉含量显著减小, 荧光量子产量和电子传递速率显著增加, 表明叶片中光呼吸等过程为硝酸还原过程提供大量能量。3) 氮添加持续促进侧枝生长, 顶端优势弱化, 但高氮处理下因叶片光合作用的源限制, 主茎淀粉含量和生物量积累显著降低, 根干质量和生物量分配比例与中低氮处理无显著差异; 高氮处理下各器官生长和碳氮分配结果表明, 生长素合成和运输减弱可能在碳氮关系协调过程中起到重要作用。结论: 中低剂量氮添加下中金杨侧枝叶片光合能力显著增强并促进植株生长, 叶片光合作用处于库限制; 高氮下叶片光合作用可能受到氮同化过程抑制, 顶端优势减弱, 植株生物量积累处于源限制。
目的: 探究干旱胁迫下接种不同外生菌根真菌对马尾松幼苗根系生长、形态、根系分泌物及根际土壤酶活性的影响,为阐明不同外生菌根菌促生抗逆的策略提供参考。方法: 采用棚内盆栽试验,分析正常浇水和干旱胁迫条件下,接种橙黄硬皮马勃(Sc)、琥珀乳牛肝菌(Sp)和未接菌(CK)马尾松幼苗的地上和地下生长、根系分泌物及根际土壤酶活性差异。结果: 1) 干旱胁迫抑制马尾松生长和根系活力,但接种Sc和Sp均能促进马尾松幼苗生长、生物量积累和根系活力,改善根系形态,以接种Sc效果更佳。2) 在根系分泌物中共检测出酸类、酮类、萜类、酯类、醇类和醛类6大类有机物质,共28种化合物。分泌物组成和相对含量受接菌和干旱胁迫调控,其中,接种Sc和Sp分别使分泌物种类增加和降低;无论是否接菌,分泌物种类均在干旱胁迫下增加;各类分泌物相对含量对干旱和接菌处理响应明显且存在差异,变化幅度和方向与分泌物种类有关;接种菌根菌能改变干旱胁迫下各类分泌物相对含量的变化,主要表现在抑制萜类相对含量、增加醛类相对含量,同时,酸类物质相对含量下降程度更大。菌根菌对同一组分不同化合物相对含量也有显著影响。3) 马尾松幼苗接种Sp后通过提高根际土壤脲酶和蔗糖酶促进植物生长,抵御干旱胁迫;接种Sc后通过维持较高的酸性磷酸酶和脲酶活性抵御干旱胁迫。结论: 马尾松幼苗接种Sp和Sc通过改善根系形态、提高根系活力和维持较高的土壤酶活性等方式促进生长和缓解干旱胁迫,以接种Sc缓解干旱胁迫的效果最佳。不同菌根菌接种处理后根系性状及其在干旱胁迫下的变化复杂且存在差异。
目的: 在推进全体人民共同富裕的宏伟目标背景下, 研究森林生态产品价值实现效率对浙江省山区26县城乡收入差距的影响机制, 以期为森林资源富集山区县建立生态产品价值实现机制以及促进共同富裕的规划和政策的制定提供科学依据。方法: 利用浙江省山区26县2001—2020年统计数据, 借助地理信息系统(ArcGIS)、InVEST模型以及Super-SBM模型对森林生态产品价值实现效率进行测算, 运用双向固定效应模型检验森林生态产品价值实现效率对城乡收入差距的影响, 明确影响的路径机制。结果: 1) 2001—2020年浙江省山区26县森林生态产品价值实现效率得到显著提高, 表现为中高效率县区数量的明显增加, 生态发展县的森林生态产品价值实现效率高于跨越发展县, 县(区)间空间分异特征随时间演变逐渐减小。2)森林生态产品价值实现效率提高对于缩小26县城乡收入差距具有积极作用, 且对于跨越发展县缩小城乡收入差距的边际效应更大。3)森林生态产品价值实现效率的提高缩小城乡收入差距主要是通过纯技术效率实现, 规模效率对于城乡收入差距的影响并不显著。结论: 浙江省山区26县森林生态产品价值实现效果实现大幅度提升, 在探索"两山"转化模式方面取得了显著成效; 山区26县应注意优化城乡资源配置, 提高对外开放程度, 保护林地资源, 抓好技术创新并加大林业科研投入, 继续利用好森林资源优势持续促进山区26县经济增长, 从而不断缩小城乡收入差距。
目的: 研究黑龙江省生态保护修复关键实施期(2000—2020年)植被净初级生产力(NPP)的时空演变和突变模式, 以期为中国未来生态环境管理和政策制定以及"碳达峰、碳中和"目标实现提供科学参考。方法: 基于已验证的TEC模型和中国GlobeLand30地表覆盖数据集(2000、2010和2020年), 采用Sen趋势度估计法、M-K和滑动t-检验法, 分析2000—2020年NPP变化趋势和突变模式。利用空间叠加分析输出土地覆盖类型转移矩阵, 探讨2000—2020年生态保护修复工程对黑龙江省NPP的影响。结果: 1) 2000—2020年黑龙江省NPP年均值极显著增加, 2010年后增长率明显上升, 并在2020年达到新高。2)NPP突变时间分布较广, 呈阶段性变化, 在2010年出现峰值。突变高发期和峰值时间与中国生态保护修复重大工程关键节点高度吻合。ZZ模式(突变前后均为增加趋势)是黑龙江省最明显的NPP突变模式。FZ模式(突变前为减少趋势, 后为增加趋势)森林面积比例最高, 表明生态修复成果显著。2010年之后正向突变(ZZ和FZ模式)面积占突变总面积的百分比趋于平稳, 占比每年均达96.9%以上。3)森林、农田和草地是2000—2020年黑龙江省年平均NPP总量的前三名。农田年NPP总量增加较快, 在全省中占比极显著增大。4)2000—2010和2010—2020年生态保护修复对修复区域NPP增长的直接贡献率分别为56.8%和33.2%。结论: 2000—2020年黑龙江省在拥有强大碳储量的基础上, 仍表现出持续增强的植被固碳能力。未来可加强对农业碳汇潜力和固碳方式的关注。生态保护修复工程已经对植被NPP产生重要影响。在东北森林带生态重大工程建设和全球气候变暖的背景下, 黑龙江省将具有更大的植被固碳能力, 并在全球和区域碳平衡中发挥重要作用。
目的: 探讨华北落叶松群落叶性状间的权衡及叶化学性状、结构性状与光合性状间的关系,为林业经营管理优化造林树种的选择和配置提供科学支撑。方法: 以北京百花山落叶松群落木本植物包括优势种华北落叶松、3种落叶阔叶乔木(白蜡、黄檗和五角枫)、2种灌木(胡枝子和绣线菊)为研究对象,于2021年7—8月测定分析叶片的8个光合性状:最大净光合速率(Pnmax)、饱和光强(Isat)、暗呼吸速率(Rd)、饱和胞间CO2浓度(Cisat)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、水分利用效率(WUE)和光合氮利用效率(PNUE),2个化学性状:碳氮比(C∶N)、氮磷比(N∶P),3个结构性状:叶厚(LT)、比叶面积(SLA)、叶组织密度(LTD)。利用单因素方差分析、斯皮尔曼相关性分析、主成分分析和线性回归等方法,分析叶性状之间的权衡及化学性状和结构性状对光合性状的影响。结果: 1) 种间变异最大的性状为PNUE和SLA,其为反映光合速率和获取光能的主要性状,变异系数分别为60.88%和56.8%,说明该群落植物更多的是对光资源的竞争。2) 灌木为增加群落垂直结构上的光获取能力,通常具有更大的SLA。同时,灌木叶片的N:P为21.10,高于乔木(14.58),证明位于林分垂直结构下层的灌木为获取更多的光以维持自身生长发育,会将更多的氮分配到叶片中。3) 阔叶乔木叶C∶N、N∶P和SLA分别为18.19、16.04和193.77 cm2·g?1,针叶乔木的对应指标分别为39.6、10.2和82.2 cm2·g?1,针叶乔木具有较大的C∶N和较低的N∶P、SLA,说明针叶乔木更倾向于构建叶片的防御组织,对胁迫具有更强抵抗能力,但光的截获能力和利用率较低。4) 华北落叶松在叶经济谱中倾向于“缓慢投资-收益”型,2种灌木更倾向于“快速投资-收益”型。华北落叶松具有较高的WUE和较低的PNUE,2个叶性状之间存在明显的权衡关系。5) 五角枫和绣线菊的Pnmax没有显著差异,但其Rd仅为0.54和0.68 μmol·m?2s?1,显著小于同生活型的其他物种。6) 该典型群落木本植物的Isat、Rd、WUE和PNUE与C∶N、LT和SLA呈显著线性相关(P<0.05)。结论: 百花山华北落叶松典型群落6种主要木本植物之间存在叶经济谱,群落的种间竞争主要是对光资源竞争。在一定程度上C∶N、LT和SLA可以作为预测植物光合能力的易于观察的叶化学性状和结构性状,即具有较大C∶N、LT,较小SLA的物种,其对强光的耐受能力更高、水分利用效率越高、对弱光的利用能力强且碳消耗较少,但其光合氮利用能力较弱。
目的: 研究解析东亚地区柳杉属树种的遗传变异格局与种群分化,模拟其种群历史动态,为东亚植物区系演化研究和柳杉遗传资源保护提供科学依据。方法: 基于14个核基因组微卫星标记(nSSR),检测来自中国和日本共18个天然(或古树)种群的遗传变异,分析其遗传分化水平和模式,利用DIY ABC模拟其种群进化历史。结果: 柳杉属表现中等程度的遗传多样性(Ho = 0.472, He = 0.488),种群间具有较高的遗传分化(FST = 0.136)。分子方差分析(AMOVA)结果显示,遗传变异主要来自种群内的个体间,种群内遗传变异占总变异的86.37% (P < 0.001)。与地理来源一致,STRUCTURE与DAPC分析将柳杉属树种分为柳杉和日本柳杉2个地理种群,以及中国东南部、中国庐山、日本海沿岸和太平洋沿岸4个谱系。柳杉的遗传多样性(Na = 4.571,Ho = 0.442)低于日本柳杉(Na = 4.634,Ho = 0.510),但种群间存在较高的遗传分化。DIY ABC模拟结果显示,柳杉与日本柳杉的种群和谱系分化发生在11万~ 34万年前。结论: 受第四纪第三次冰期(庐山亚冰期)影响,柳杉属树种的种群数量迅速减少,退缩至中国东南部和日本西南部避难所,最终分化成柳杉和日本柳杉,分化后的种群有各自独立的进化路线。第四纪气候变化、地理隔离和全新世以来的人为干扰是柳杉属遗传变异格局形成的主要原因。与日本柳杉相比,柳杉资源丰富,但其遗传多样性较低,天然林种群受到严重破坏,亟待有效的科学保护。
目的: 缩小城乡差距是实现全体人民共同富裕的重要环节。构建衡量森林生态产品价值实现效率和城乡差距的多维度测算体系, 分析森林生态产品价值实现效率对城乡差距的影响以及作用机制, 以期为新时代新征程中制定和完善城乡共同富裕规划和政策提供科学依据。方法: 基于2001—2020年浙江省11个设区市的面板数据, 运用双固定效应静态面板模型分析森林生态产品价值实现效率对城乡差距的影响效应, 从城乡收入差距、城乡消费差距、城乡就业差距和城乡公共差距四个方面分析作用机制。结果: 1) 2001—2020年浙江省森林生态产品价值实现效率较低, 总体呈现波动上升的态势, 20年间设区市森林生态产品价值实现效率均值表现为嘉兴>金华>台州>舟山>湖州>绍兴>宁波>温州>杭州>丽水。2)2001—2020年浙江省城乡差距总体呈下降态势, 各设区市城乡发展差距水平存在明显异质性。20年间各设区市城乡差距均值表现为嘉兴<湖州<舟山<宁波<杭州<绍兴<温州<台州<金华<衢州<丽水。3)浙江省森林生态产品价值实现效率对城乡差距的影响整体上呈现出先增大后降低的"倒U型"发展态势。4)森林生态产品价值实现效率能够通过非农就业人数、农林水事务支出和农村居民人均转移性收入等路径影响并缩小城乡发展差距。结论: 各设区市应根据各自森林资源禀赋特征, 创新森林生态产品价值增值模式, 完善森林生态补偿机制、森林生态产业市场化促进机制和生态产业发展利益共享机制, 拓宽森林生态产品价值实现路径, 积极吸纳农村劳动力就业, 提高农村非农就业收入和森林资源财产性收入水平, 将浙江森林资源优势转化为城乡共同富裕优势。
目的: 在大兴安岭地区探究兴安落叶松林及白桦林下种植大球盖菇对枯落物层燃烧性的影响, 寻求森林防火与林下经济的结合方法。方法: 在森林防火期后, 2020年6月在松岭林业局壮志林场的兴安落叶松林及白桦林内分别设置1块2 500 m2样地, 在这两种森林样地(共2块, 郁闭度0.7左右)中分别布设12个70 cm×70 cm样方。以枯落物为栽培基质进行大球盖菇种植, 以每个样方栽植的菌袋数设置CK(0袋)、低(2袋)、中(4袋)、高(6袋)4种密度; 采菇后收集样地内枯落物带回实验室进行热重试验, 测定热值、燃点, 分析综纤维素及木质素的热失重比例、失重率特性指标以及热解动力学特征等热重指标, 计算并对比可燃性指数及综合燃烧性的差异。结果: 兴安落叶松林枯落物的综纤维素活化能和热值均随大球盖菇种植密度增加而降低, 在中、高密度下较低, 其中综纤维素活化能分别降低了36.39%和35.07%, 热值分别降低了74.21%和76.81%。白桦林枯落物的综纤维素活化能虽然在中、高密度种植下也显著(P < 0.05)降低, 但在低密度种植时最低, 降低了32.97%; 热值的变化趋势与兴安落叶松林相同, 仍是中、高密度下较低, 分别降低了78.75%和72.07%。结论: 在兴安落叶松林及白桦林下种植大球盖菇可以降低枯落物综合燃烧性指数, 降低幅度较大的是中、高密度种植, 兴安落叶松林枯落物在中、高密度种植下综合燃烧性指数分别降低86.74%和87.51%, 白桦林枯落物在中、高密度种植下综合燃烧性指数分别降低93.63%、91.52%。未来研究中可继续探索防火效益与种菇收益均好的种植密度。
(月刊 1955年创刊) 主管:中国科学技术协会 主办:中国林学会 出版:《林业科学》编辑部 主编:尹伟伦 国内统一刊号:CN 11-1908/S 国际标准刊号:ISSN 1001-7488 国内邮发代号:82-6