利用静态箱-气相色谱法对中亚热带常绿阔叶天然林与杉木人工林地表CH₄氧化速率进行17个月的定位观测研究。结果表明: 在观测期间(2009-04—2010-08),天然林与人工林均表现为大气CH₄汇,天然林与杉木人工林地表CH₄年均氧化速率分别为32.01和25.31 μg·m^-2h^-1,天然林地表CH₄氧化速率为10.83~75.02 μg·m^-2h^-1,人工林地表CH₄氧化速率为7.66~46.40 μg·m^-2h^-1; 地表CH₄氧化速率受土壤温度、含水量及其交互作用的影响,土壤体积含水量显著影响地表CH₄氧化速率,而土壤温度对地表CH₄氧化速率的影响则因土壤体积含水量和土壤深度而异。

采用分解袋法研究自然和UV-B辐射滤减2种环境下6种亚热带代表性树种(杉木、马尾松、木荷、香樟、青冈和甜槠)凋落叶的分解情况。结果表明: 除个别分解阶段外,各树种凋落叶在2种UV-B辐射环境下的干质量剩余率均存在显著差异,且随着分解时间延长,差异逐渐加大; 与对照相比,UV-B辐射滤减显著降低了6个树种凋落叶的分解速率(P<0.01),降幅为33.3%~69.6%,对香樟凋落叶分解的影响最小,对杉木凋落叶分解的影响最大; UV-B辐射处理和凋落物类型对凋落叶的分解速率均有极显著影响(P<0.001),以UV-B辐射的影响更强烈; 自然和UV-B辐射滤减环境下凋落叶的分解速率均与C:N呈显著负相关(P <0.05)。

研究祁连山林线区域青海云杉种群结构、年轮生长及林线位置对气候变化的响应。结果表明: 在区域气候变暖的背景下,青海云杉林线种群1~30龄的幼龄个体数量最多,占总数的80.9%; 100年来林线种群密度大约增加了23倍,但林线位置并没有发生明显变化; 年轮分析得出,气候变暖导致近30年来林线树木径生长明显增加,青海云杉树木年轮指数与当年夏季、秋季以及上一年夏季平均气温显著正相关,与上一年秋季及当年6月份的平均气温呈极显著正相关。

基于MODIS—NDVI遥感数据,采用像元二分模型估算三峡库区2000—2009年的年最大植被覆盖度,并在像元尺度上分析库区年最大植被覆盖度的时空变化规律及其驱动力。结果表明: 三峡库区大部分区域处于高植被覆盖度,并随高程和坡度的增加而增大,其中年最大植被覆盖度大于60%的区域占92.35%; 近10年来,库区年最大植被覆盖度总体呈微弱上升趋势,其中呈显著增加或降低趋势的像元数仅占7.16%,在20个区县中石柱、江津和丰都的植被覆盖度存在退化风险; 降水是影响库区植被覆盖度年际波动的主导因子,当年5—8月降水量与年最大植被覆盖度的相关性最高,但在空间上存在差异,其中呈显著正相关区域主要分布于库区西部低山丘陵农业种植区,该区域降水增加有利于植被生长,而部分高海拔地区的年最大植被覆盖度与降水呈显著负相关,过多降水反而会抑制植被生长。

以浑善达克沙地固定沙丘与丘间低地2种生境下榆树种群为研究对象,采用点格局分析法对不同生长阶段榆树种群的空间分布格局及其空间关联性进行分析。结果表明: 丘间低地种群整体在<10 m的小尺度上呈现聚集分布,幼树和中龄树在大尺度上呈随机分布,而成熟树呈现聚集分布; 各发育阶段间的空间关联主要表现在小尺度上,随着空间尺度的增加,空间关联性微弱; 固定沙丘榆树种群均在小尺度上呈聚集分布,随尺度增大种群呈现随机分布趋势; 中龄树和成熟树间在小尺度上呈正关联,各个发育阶段间在大尺度上空间关联性很小。

以春季播种、2年生红松苗(S2-0),春季播种、2年后移栽、再培育1年的3年生红松苗(S2-1),春季播种、2年后移栽、再培育2年的4年生红松苗(S2-2)、秋季播种、2年生红松苗(F2-0)为对象,研究不同苗龄间苗木质量和造林效果的差异。结果表明: 与S2-0相比,S2-1苗高、地径、FOLR、单株生物量分别增加100%,108.2%,100%和398.4%,单株氮、磷、钾含量分别增加368.6%,646.2%和349.3%; S2-0造林成活率仅为67.5%,S2-1比S2-0 造林成活率提高20.6%。S2-0移栽2年后,苗木质量提升幅度较移栽1年小; S2-2与S2-1造林成活率、地径生长量无显著差异。F2-0的苗高较S2-0大35.4%,造林成活率提高5.6%,秋季播种红松可促进苗木质量的提高。S2-2,S2-1,S2-0,F2-0的FOLR分别为18,14,7和7,FOLR与造林成活率、苗高、地径均显著相关,FOLR是评价红松苗木质量的简易、可靠指标。

根据香榧的生物学特性及其对环境条件的需求,构建香榧种植综合区划评价体系,提出香榧综合区划指标为3个气候因子、2个地形因子和2个土壤因子,建立区划指标的空间分布模型。应用混合插值法完成区划指标的细网格化。应用加权指数求和法,建立综合区划评估模型。考虑土地利用现状,屏蔽不宜种植地域,把浙江省香榧种植区域划分为适宜、较适宜和不适宜3个等级。借助GIS技术制作香榧种植精细化的专题区划图,空间精度为100 m×100 m。综合区划结果可为浙江省香榧生产提供科学依据。

针对West等(1997; 1999)提出的理论生物量模型与经验模型存在显著差异的问题,对应用最广的一元生物量模型M＝aD^b的2个参数进行专题研究。首先,基于几何学的观点推导出参数b的理论值为7/3(≈2.33),与大量已有研究结果的对比表明,该理论参数值能够很好地描述地上生物量与胸径之间的平均相对生长关系; 然后,利用包含1 441株样木的5组立木生物量数据对新提出的通用性理论模型进行验证; 最后,分析参数a与木材密度ρ之间的相关性,并建立二者之间的线性回归模型。新的模型既简单明了,又能反映不同树种之间的生物量差异,可为建立用于区域性和国家级森林生物量估计的通用性生物量模型提供可行途径。

以实际调查的4个物种的34个不同样本量(5,6,8,10,15,20,25,30,40,50,60,70,80,90,100,120,150,180,200,220,250,300,350,400,450,500,550,600,650,700,800,900,1 000,1 200)为例,模拟计算分析不同的样本量对MaxEnt物种分布模型的精度和稳定性的影响。结果表明: 总体上来看,样本量的大小对MaxEnt模型预测物种空间分布的精度影响不大,在样本量较小时,精度不稳定,随着样本量的增大(训练数据在样本量50左右,检验数据在样本量120左右),MaxEnt模型的预测精度越来越稳定。

以刺槐不同胚龄的未成熟合子胚为外植体,采用混合正交试验设计,研究幼胚胚龄和不同外源激素种类及质量浓度对刺槐胚性愈伤组织的诱导和体细胞胚分化、萌发的影响。结果表明: 开花后8周(55天左右)是胚性愈伤组织和体胚诱导的最佳外植体取材时期; MS+2,4-D 5.0 mg·L^-1+BA 0.5 mg·L^-1是诱导胚性愈伤组织的最佳培养基,出愈率最高为95.42%±0.02%; MS+NAA0.5 mg·L^-1+BA0.5 mg·L^-1+谷氨酰胺 250 mg·L^-1+水解酪蛋白500 mg·L^-1是体细胞胚诱导和分化的最佳培养基,直接体细胞胚发生率最高为92.40%±0.12%,通过愈伤组织诱导体细胞胚发生的频率最高为90.73%±0.49%。一旦形成球形胚,将培养物转接到不含任何生长调节剂的MS培养基上,体细胞胚经成熟萌发可进一步形成完整小植株。

应用SRAP标记对西藏特有植物大花黄牡丹的遗传多样性进行研究。用16对引物从5个自然居群79个单株中共检测到396个有效位点,其中多态性位点357个。在物种水平上,多态位点百分率(P_pl)为90.15%,Shannon表型多样性指数(Η_sp)平均为0.252 1; 居群水平上的P_pl为31.82%,Shannon表型多样性指数(H_o)为0.069 4~0.342 8,平均值(Η_pop)为0.130 7。上述遗传参数表明,大花黄牡丹具有丰富的物种遗传多样性,5个居群中自然居群C的遗传多样性最高(P_pl=82.32%,H_o=0.342 8)。据AMOVA分析结果,总的变异中有41.58%的变异存在于居群间,58.42%的变异存在于居群内,居群分化较显著(Φ_ST =0.415 8,P<0.001),由POPGENE1.32得到的居群间遗传分化系数G_ST(0.430 9)和Shannon表型多样性指数计算的居群间遗传多样性所占比例(0.481 6)也表明了类似的遗传结构。Mantel检测表明地理距离和Nei's遗传距离间相关不显著(P>0.05)。利用NTSYS_PC(2.1)软件构建大花黄牡丹5个居群79个个体的UPGMA聚类图,遗传相似系数变幅在0.47~0.99,大多数居群内的个体表现出较为密切的亲缘关系(如居群B,D,E),但也有一些居群的个体未聚在一起(如居群C)。依据大花黄牡丹居群遗传变异特点,初步探讨其保护和利用策略。

基于连续1年的兴安落叶松树干液流密度和环境因子(光照、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度)的测定结果,探讨不同时间尺度下树干液流密度与环境因子的关系差异。在月时间尺度上,土壤温度和土壤湿度显著影响树干液流密度变化,土壤温度单位增加引起树干液流上升0.084~0.123 L·cm^-2 month^-1; 在天时间尺度上,显著影响因子有土壤温度、光照和空气温度,其中土壤温度为最主要的影响因子,单位增加会导致树干液流上升1.9~2.7 mL·cm^-2 d^-1; 在小时时间尺度上,主要影响因子在不同季节不同,但最主要因子多是直接影响地上叶片生理指标如光照和空气湿度,二者单位上升平均分别引起树干液流上升1.239 mL·cm^-2 min^-1和下降0.056 6 mL·cm^-2 min^-1。随尺度由大到小,对树干液流影响最大的因子有从地下直接与根系水分吸收相关的土壤环境因子向地上直接影响叶片蒸腾的环境因子(光照和空气湿度)转变的趋势。同时,随着尺度增大,与树干液流显著相关的环境因子数明显下降,且相关系数R²显著提高,长期监测树木耗水可以采用监测环境因子反推的方法,而在小尺度上相同方法可能导致很大误差,最好采用直接测定法。

在浙西南地区研究12个桃品种花芽休眠需冷量和开花需热量生态指标。犹他模型测定结果显示: 12个桃品种中,花芽休眠需冷量低的品种为春蜜、超红、中油11号、中油7号、中油4号,约为550~650 cu; 其次是丽油5号、仓方早生、燕红、丽油3号、早凤凰,约为650~800 cu; 需冷量高的品种为新川中岛和赤月,约为900~950 cu。同一地区不同品种需热量差异较大,同一品种年际间差异相对较小。以生长度天模型试验结果表明: 开花需热量低的品种为赤月和丽油3号,大约400~500 d·℃; 其次是新川中岛,大约500~600 d·℃; 春蜜、丽油5号、早凤凰、中油4号、中油7号、仓方早生和燕红大约600~700 d·℃; 需热量较高的是中油11号和超红,约为700~800 d·℃。12个桃品种花芽休眠需冷量与开花需热量之间呈乘幂函数曲线显著负相关。

利用扫描电子显微镜(SEM),对河南33个蜡梅品种进行花粉形态观测研究。结果表明: 蜡梅花粉属等极、左右对称型花粉,大小中等,多为长球形,以单粒形式存在,具2孔沟; 外壁纹饰分疣状、蠕虫状、孔穴状及穴状4种类型; 花粉形态(特别是花粉外壁纹饰、花粉形状及大小的差异)可作为蜡梅品种分类的参考依据之一; 但其花粉性状与外部形态无明显的相关性。因此不支持单独以花粉形态特征来区分和鉴定蜡梅品种。

使用Porapak Q吸附剂,采用动态顶空的吸附方法,连续抽取11个不同阶段的对照、损伤与虫害油松的挥发物成分。运用GC、GC-MS与图谱峰面积进行挥发物成分定性与单萜相对含量的定量分析。与对照和损伤油松相比,虫害油松含有高比率的(+)-α-蒎烯(超过90%)和月桂烯,但(+)-3-蒈烯,(-)-β-蒎烯,莰烯和柠檬烯含量较低。(+)-3-蒈烯含量对照和损伤油松高于虫害油松(低于4%)。(+)-3-蒈烯含量从损伤4天后的最低水平逐渐恢复到对照油松中含量水平。(-)-β-蒎烯和柠檬烯在不同处理的油松中含量相近,但在接入雌雄虫后3个处理间存在显著差异。尽管目前不确定我国的红脂大小蠹是否在危害油松后释放信息素,但研究表明红脂大小蠹可能会利用各种单萜成分细节上的变化作为化学信号,从而实现寄主的选择和种群聚集。本研究对于揭示油松抗性机制,完善红脂大小蠹的监测与防控技术体系具有重要意义。

以孝顺竹第1年生受害新竹为观察对象,对居竹伪角蚜的种群动态及主要天敌、气候等生态因子进行调查,结果发现:竹蚜5月中下旬始发生于2008年新笋基部,随着若蚜的迁移扩散至整个竹丛,其种群密度在2008年的8—9月达到最高峰,随后下降,2009年3月初种群密度开始上升,直至新竹第1年生长发育结束。1~4龄若蚜全年同时发生,种群中2个龄期段密度的比例(3~4龄 : 1~2龄)从2008年的10月初至2009年3月中旬的平均值为0.912,而其余月份的平均值在0.5左右。竹蚜3种主要天敌的发生时间具有一定的规律性,其中食蚜蝇发生高峰期在2008年的3—5月,赤星瓢虫发生高峰期为2008年的8—9月,蚜灰蝶在全年中存在2个高峰期,分别为2008年的7—8月和2008年11月—2009年2月。蚜灰蝶可全年在竹杆上取食竹蚜,赤星瓢虫和食蚜蝇从2008年12月中旬至翌年2月底以成虫藏于箨叶或竹丛周围的杂草中越冬。降雨对蚜虫种群密度有一定影响,连续数天的强降雨能基本清除竹丛8.33%~20% 的受害株上的蚜虫。

以黑松、马尾松和火炬松为研究对象,对其接种松材线虫后4, 12, 24, 48, 72, 96和120 h的NO和核酸酶的活性进行测定。3种松树接种松材线虫后,针叶内NO平均含量的积累为火炬松<马尾松<黑松,这种差异在12~48 h尤为明显; 48 h后较其割伤处理(CK1)的增加幅度为火炬松>马尾松>黑松。同时3种松树接种后的核酸酶变化趋势存在差异,单链核酸酶活性在4~48 h为火炬松>马尾松>黑松,而火炬松双链核酸酶活性在4~96 h时却一直低于马尾松和黑松,这表明不同松树体内单链或双链核酸酶的活性变化与其抗病性有关。且3种松树在接种松材线虫后,表现出症状的时间顺序为黑松最早,马尾松次之,火炬松最晚。这表明NO和核酸酶的变化与松树感染松材线虫后的病程发展密切相关。

应用一种非破坏性的地球物理探测技术——雷达遥感技术,探测土栖白蚁巢穴。通过对金属管和蚁巢的掩埋模拟探测试验,测定地下目标影像尺寸,建立目标-影像尺寸线性关系模型,构建土栖白蚁蚁巢的二维和三维影像图; 通过林地实地探测,获取不同目标反射的影像数据,有代表性地开挖验证,初步获得金属、树根、空洞和蚁巢4类地下主要目标影像特征; 蚁巢尺寸的雷达遥感测量数据综合误差率为1.93%。雷达地下遥感探测技术是土栖白蚁监测和防灾减灾的有效辅助工具。

采用区域气候模式输出的日值和加拿大森林火险天气指数系统,在50 km × 50 km尺度下,分析IPCC SRES A2和B2情景下中国西南地区未来不同时段区域森林火险和森林火险期变化,为科学制定未来林火管理规划提供参考。气候情景数据使用区域气候模式系统(PRECIS)对中国区域1961—2100年SRES A2,B2情景下的气候模拟结果,计算研究区各格点森林火险天气指数(FWI),并利用ANUSPLIN软件把研究结果插值到1 km×1 km水平。结果表明: PRECIS模式对研究区的平均气温和月均降水均有较好的模拟能力,气温和降水空间分布形态及中心区域与观测数值基本一致。A2和B2情景下西南地区火险期(11月至翌年5月)内森林火险天气指数平均分别增加1.66和1.40。A2和B2情景下2041—2050年火险期FWI平均变率分别为1.22倍和1.24倍,表明 A2和B2情景下西南地区的森林火烧面积在2041—2050年可能比基准时段增加22%和24%,并且在火险高的月份潜在的森林火烧面积增加更为明显。与基准时段相比,2种情景下都表现出低火险日数明显减少和极高火险日数显著增加的趋势。A2和B2情景下, 2041—2050年 高、很高和极高火险等级总日数分别增加17和13天。建议根据未来森林火险和火险期变化特点,加强早期预警、火灾监测和可燃物管理等,提高该区域适应气候变化的能力。

以毛白杨木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法在氧气含量低于2%的密闭容器中以温度170~230 ℃、时间1~5 h的处理条件对其进行热处理。结果表明: 随着处理温度的升高和处理时间的延长,色饱和度差ΔC^*逐渐减小、色差ΔE^*和色相差ΔH^*逐渐增大,说明热处理后木材的颜色由原色逐步过渡到深褐色。方差分析和多重比较结果表明: 热处理温度比热处理时间对毛白杨木材颜色变化的影响更为重要。此外,进一步得出了色差值与热处理温度、时间三者之间的回归模型。利用此特性,对一些浅色木材进行热处理,可赋予其凝重的颜色,同时还可增强其尺寸稳定性,从而提高其产品附加值,扩大应用领域。

以3年生火炬松苗木为研究对象,在生长季节开展人工倾斜树干试验,将苗木分成5组(每组12株),与垂直方向倾斜成不同的角度(0°,15°,30°,45°,60°),苗木生长4个月后开始测定不同倾斜角度下火炬松应压木的解剖性质,分析不同倾斜角度下火炬松应压木解剖性质的变化规律。结果表明: 1) 随着倾斜角度的增加,管胞壁变厚,管胞形状变圆,胞间隙逐渐增多、增大,螺纹裂隙逐渐变宽、加深,其中30°以后应压木典型特征非常明显。2) 随着倾斜角度的增加,管胞长度先减小后增大,30°达最小值; 管胞宽度先减小后增大,45°达最小值; 双壁厚先增大后减小,45°达最大值。方差分析表明不同倾斜角度对管胞长度、宽度及双壁厚影响均极显著。3) 随着倾斜角度的增加,微纤丝角度先增大后减小,30°达最大值。方差分析表明不同倾斜角度对微纤丝角度影响显著。4) 随着倾斜角度的增加,管胞比量及木射线比量呈波动变化; 树脂道比量先增大后减小,30°达最大值。方差分析表明不同倾斜角度对树脂道比量影响显著,而对管胞比量及木射线比量影响不显著。5) 从不同倾斜角度下各种解剖性质的变化趋势来看,30°~45°为应压木解剖性质形成的重要转折点,具体原因还需进一步研究。

以毛竹的炭化物为生物模板材料,采用溶胶-凝胶法对其浸渍一定量的二氧化硅溶胶,应用碳热还原反应制备竹基SiC陶瓷,并对其结构、化学组成和力学性能进行表征。结果表明,煅烧温度和时间决定了陶瓷的物相组成。煅烧温度1 450 ℃、时间5 h可使所有的二氧化硅凝胶与炭反应生成SiC。煅烧温度过低、煅烧时间过长或不足均有可能在材料内残留或产生一定量SiO₂,在此条件下制备的生物陶瓷实际为SiC和大量自由炭组成的SiC/C复合陶瓷,其中SiC陶瓷主要分布在材料的表层区域; 制备的竹基SiC/C复合生物陶瓷的顺纹抗压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量均随试样溶胶质量增加率的增高呈先上升后下降的趋势,溶胶质量增加率在10%左右时制得的陶瓷力学性能最佳,并显著优于相应竹炭的力学性能。

以杨木单板为基体,以热敏染料、显色剂、十四醇、增感剂为木材温致变色剂,利用超声波浸渍注入木材的方法制备可逆温致变色杨木单板,研究可逆温致变色杨木单板的浸渍工艺。结果表明: 影响试件变色色差(ΔE^*)的主要试验因子为超声波功率,方差分析其在0.01水平下对试件ΔE^*影响显著; 其次为浸渍时间和浸渍温度,方差分析二者在0.01水平下对试件ΔE^*影响不显著。最佳浸渍工艺为浸渍温度75.0 ℃、浸渍时间4.0 h、超声波功率120.0 W。研制成可逆温致变色杨木单板新产品,杨木单板起始变色温度为26 ℃,终止变色温度为32 ℃; 温度由26 ℃升至32 ℃时,试件由蓝色变成木材本色; 温度由32 ℃降至26 ℃时,试件由木材本色变成蓝色,达到室温可逆变色的效果。

测试进口齿板与国产落叶松连接节点的拉伸性能,结果表明国产落叶松规格材完全可以替代美国南方松来制作齿板连接木桁架。提出3种国产齿板设计方案,使用国产镀锌钢板制作了国产齿板,并对国产齿板连接节点进行测试,指出国产齿板达到了批量生产的要求,改进方案可以提高齿板连接的性能,但国产齿板需要在加工工艺上进行调整,才能用于实际木桁架生产。

提出一种验收调整带锯条动态张紧力范围的方法,该方法实测带锯条在静态和动态下的固有频率,据此用弦振动公式推算出带锯条的静态和动态张紧力,其推算精度与调整带锯条张紧力范围吻合。本文用弦振动简化理论模型给出的规律符合木工带锯条张紧力和固有频率间的实际情况,所提出的测量动静频方法,可以作为调整带锯条动态张紧力验收手段这一问题的研究和工程应用。通过激振的方式检测带锯条的固有频率,判定其张紧状态,进而实现带锯条张紧的动态调整,对木工带锯条理论的深入研究和装备技术的改进有指导意义。

概述竹类植物基因组学研究进展,包括RAPD, RFLP, AFLP, ISSR等分子标记的开发与应用,开花、细胞壁生物合成、光合作用、抗逆等相关的重要功能基因研究,基因组测序与比较基因组学等; 在分析和综述的基础上,提出竹类植物分子生物学研究基础薄弱、功能基因鉴定困难等不足,并明确遗传转化体系的建立、比较基因组学与功能基因组学研究、分子标记辅助育种是今后竹类植物基因组学研究的重点。