对樟子松人工林群落结构和土壤水分动态进行研究。结果表明:13年林龄的樟子松人工林300cm深层的土壤水分已基本耗竭,而且整个生长季还在持续减少,土壤水分不能得到有效补给;林木生长衰弱,平均高仅3.59m ,平均胸径5.77cm ,并出现大量枯梢;林木生长已受到土壤水分亏缺的严重制约,林分开始衰败;林下草本层发育良好,盖度较高。研究指出,干旱半干旱地区人工林在不适宜的密度下造成群落结构与环境条件不相适应,存在着由乔木植被向草本植被演替的规律,对人工林群落的稳定性进行分析,指出通过密度控制、树种选择等措施可以进行调整,延缓土壤水分的耗竭速度,提高林分的稳定性。要建立稳定性更高和维持时间更长的人工林,从根本上改变草本植被代替乔木植被的规律,需要借鉴天然稀树草原植被的乔木密度,大幅度降低人工林的密度。在有地下水存在和植物可以利用的情况下,人工林的稳定性可以维持一个世代甚或更长。

福建三明格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的33年生格氏栲人工林和杉木人工林粗木质残体现存量与季节动态、C库及养分库的研究表明,格氏栲天然林、人工林和杉木人工林粗木质残体现存量分别为1.32、0.46和0.23t·hm^-2。3种林分粗木质残体现存量的季节变化模式均为夏季>冬季>秋季>春季。格氏栲天然林粗木质残体C贮量为0.78t·hm^-2 ,分别是格氏栲人工林和杉木人工林的4.11倍和7.09倍;格氏栲天然林粗木质残体C库与2种人工林间差异显著(P<0.05)。格氏栲天然林、人工林和杉木人工林粗木质残体养分贮量分别为14.16、2.90和0.95kg·hm^-2 ;格氏栲天然林粗木质残体中各种养分贮量均最高。与人工林相比,天然林粗木质残体现存量、C和养分贮量均最大。

生态足迹是某地区生产消费的粮食和纤维、维持能源消费以及建筑用地的总和。应用生态足迹分析,共和县2002年人均生态足迹供给12hm² ,即生态承载力值为1.056hm²。该地区的人均生态足迹为1.662hm² 与生态承载力比较,生态赤字0.606hm² 。共和县荒漠化发展是生态足迹扩大的结果之一,另一方面荒漠化扩张减小了共和县的生态承载力,因此荒漠化发展对共和县生态赤字起到两个方面的作用。提出共和县减少生态赤字,走可持续发展道路的政策措施。引入产量因子的地区修正因子,使Wackernagel因子更符合中国不同地区的实际。

在海南东北部农村周边植物调查过程中,发现了分布在这一区域的青梅林。基于与海南其他热带雨林的植物区系成分和群落结构的比较,认为此青梅林是海南东北部原有森林的幸存者,与海南现有的典型热带雨林属一个类型,是海南北部地区热带雨林幸存的活证据,所不同的是次生性强,优势种明显。

紫茎泽兰是一个典型的外来入侵植物。利用便携式光合测定系统,对分布于四川省凉山州德昌市郊(27°28′36″N,102°12′28″E)的紫茎泽兰的气体交换特性进行测定,并与本地8个伴生种和其他12个分布于我国不同地区和日本的入侵种和本地种进行比较。目的是探讨气孔调节在日变化过程和长期干旱与湿润生境上的差异及其对紫茎泽兰入侵能力的影响。研究发现:紫茎泽兰光合午休现象明显,气孔调节和非气孔调节共同控制了紫茎泽兰的光合日进程模式,而以气孔调节最为重要。非气孔调节主要是通过羧化效率的降低,从而影响表观量子效率或其他光合过程来实现的,而气孔调节主要是通过降低胞间CO₂ 浓度,提高气孔限制值来实现的,这与其他种的差异不大。经过长期的野外不同湿度环境适应后,气孔调节出现了一定的弹性变化。在气孔导度相差不大的情况下,土壤有机质、土壤pH值和土壤有效氮含量差异不明显,湿生生境的光合速率和蒸腾速率显著高于干生生境,并导致了叶片含氮量显著提高。气孔在调节紫茎泽兰水分利用效率方面有别于所测定的其他20种植物,在湿生生境下随气孔导度下降,水分利用效率下降,而在干生生境下则显著升高。因此,紫茎泽兰同时兼有“省水”植物和“费水”植物的双重特点,这一灵活水分利用特点保证了它在不利环境中的生存和有利环境中的扩展,对于其在侵入区的生长发育有一定的意义。

选择相同年龄(12年生)、起源(实生)和立地条件下的东北东部山区主要树种水曲柳、紫椴、蒙古栎、核桃楸、黄菠萝和红松幼树,采用ICT-2000TE自动监测系统同步测定其树干液流密度、耗水量及其主要环境因子。在生长季晴天,各树种的树干液流密度日变化基本呈单峰曲线(但黄菠萝有3次为双峰曲线) ,日峰值主要出现在10:00—14:00。黄菠萝、红松、紫椴、水曲柳、蒙古栎和核桃楸最大树干液流密度分别为234.00、286.21、507.93、516.36、625.93、945.83cm³·cm^-2 h^-1 。除黄菠萝之外,树干液流密度日变化主要受光合有效辐射(PAR)和蒸汽压亏缺(VPD)的影响,它们对树干液流变异的贡献率波动在60%～74%。整个生长季中核桃楸、紫椴、水曲柳、红松、黄菠萝和蒙古栎的耗水量分别为3840、2820、2710、2120、1470和1390kg·株^-1。

铝胁迫下龙眼幼苗铝吸收特性试验表明:龙眼铝吸收特性取决于介质中铝的浓度,介质浓度≤0.370mmol·L^-1 时,龙眼铝吸收主要受代谢控制,属于主动吸收;介质浓度>0.370mmol·L^-1时,则主要受非代谢因素影响,即为被动扩散。铝胁迫下,龙眼吸收的铝主要集中于根系,根的铝含量是茎的3.54～5.66倍,是叶片的3.60～5.80倍,其积累量占全苗铝总积累量的58.85%～75.07%,且随铝浓度的提高根中铝含量、铝积累量均大幅度增加,根吸收的铝转移到地上部的比例随介质铝浓度的提高而减小。铝在龙眼叶片细胞中主要分布在细胞壁,铝胁迫下龙眼叶片细胞壁中的铝含量占86.20%～88.58%,依次是细胞质、叶绿体、线粒体,核蛋白中最小。

采用农杆菌介导的遗传转化方法,将来自枯草杆菌的果聚糖蔗糖转移酶基因(SacB)导入银腺杨,以提高杨树对水分胁迫的抗性。以来自无菌培养的叶片为外植体,通过大约1000个叶盘与农杆菌LBA4404共培养,将植物双元表达载体pKP中SacB基因导入银腺杨基因组,经卡那霉素筛选后,共获得102株卡那霉素抗性植株。经PCR特异性扩增和Southern点杂交分析,证明其中97株再生植株基因组DNA中整合了SacB基因。对其中的62个无性系进行RT-PCR分析,结果表明SacB基因在其中的50个无性系中获得表达。温室生长观察表明,转基因无性系外部形态与对照相比没有稳定的显著差异,少数部分转基因无性系的生长明显受到抑制,其他转基因无性系生长正常。这些转基因无性系的获得为培育抗旱转基因杨树奠定了基础。

用0～-2℃低温和不同水平的PEG预处理石楠种子,可提高种子的活力指数,增加可溶性蛋白、煮沸稳定蛋白的含量,提高SOD、CAT活性,降低MDA含量与POD活性;SDS PAG电泳图谱表明:15%PEG预处理的种子,在萌发的第4天,分子量分别为40.27、42.5、44.5、46.2、50.8kD的5条多肽带的染色比未处理种子的深。

设计3种磷水平的水培和土培试验,研究马尾松5个不同种源酸性磷酸酶(Apase)活性和分泌性Apase活性以进一步阐明造成马尾松不同种源对磷肥反应差异的适应机制及与磷效率等关系。结果表明,低磷胁迫会刺激马尾松根系Apase向根际的分泌,其中福建武平和广东信宜种源根系分泌性Apase活性较强,浙江淳安、江西崇义种源较低,仅为福建武平种源的50%左右。在磷饥饿的诱导下,生长高峰期马尾松种源根系和针叶的Apase活性显著提高,表现出与磷素水平的负相关,根系的Apase活性在总体上高于针叶。统计分析发现,低磷水平下马尾松不同种源根系和针叶Apase的活性存在显著的遗传差异,以福建武平和广东信宜2种源的活性最高。结合这2种源具有较高的光合速率和磷效率,可以认为福建武平和广东信宜乃耐低磷型优良种源。测定结果还发现,马尾松幼苗Apase的活性在生长高峰期过后将急剧下降,不同种源间未显示出明显的差异。

以厦门植物园引种的5 6种棕榈科植物为材料,应用相关分析、通径分析、决定系数分析等方法,分析原产地的经纬度、海拔、植物的生态学特性、定植时间等因素对引种结果的影响。结果表明:影响厦门地区引种棕榈植物的3个关键成败因子是原产地的纬度、海拔和引种定植时间;分布于南北纬20°以上的中纬度棕榈植物、分布于高海拔的种较易获得引种成功;引种定植时间宜于初春之后到秋季之前进行;棕榈植物原产地的经度以及内陆或沿海适应性,对引种棕榈植物影响较小。

对1 0种国产木兰科玉兰属(原木兰属玉兰亚属)植物辛夷挥发油成分及其含率进行分析和研究,其中腋花玉兰、河南玉兰、椭圆叶玉兰、舞钢玉兰、两型玉兰、罗田玉兰和鸡公玉兰7种植物为首次测定。结果表明,10种植物共检测出84种成分,每种植物为36～56种成分,鉴定出6 2种化合物,其含率占挥发油的98.4%。有17种成分为10种植物所共有,含率达72.9%,以单萜类化合物为主,占64.8%,其余为倍半萜类化合物,占8.1%。主要共有成分为桉油醇、香桧烯、β-蒎烯、月桂烯、a -松油醇,其中桉油醇的含量最高,通常在20%以上,最高达35.5%。5种成分在玉兰属植物挥发油中为首次报道,其中1种共有成分:1羟基- 1 ,7-二甲基- 4 -异丙基-环癸二烯,其平均含率2.72%;4种非共有成分:α-姜烯、大根香叶烯B、β-倍半水茴香烯和四甲基环癸二烯异丙醇。根据不同植物挥发油成分及其含率差异,提出河南玉兰与椭圆叶玉兰的亲缘关系较近,可能为同一杂种起源。玉兰属挥发油成分月桂烯与四甲基环癸二烯异丙醇具有重要的分类学意义,据此可把10种玉兰属植物分为2类,一类为朱砂玉兰、玉兰、舞钢玉兰、两型玉兰、罗田玉兰和鸡公玉兰,其月桂烯含率在6.0%以上,四甲基环癸二烯异丙醇含率在1 %以上;另一类为望春玉兰、腋花玉兰、河南玉兰和椭圆叶玉兰,其月桂烯含率在20%以下,不含四甲基环癸二烯异丙醇。

中国竹类资源现主要分布在秦岭和淮河以南地区。然而,根据考古材料和历史文献的研究表明,5000年来,我国竹类的古今分布区产生了显著的变化。唐代以前,黄河流域有较多的竹类分布,竹类自然分布区北界可达北纬39—40°,而今天为北纬35°,往南退缩了4～5°。竹类分布区退缩的原因,主要受气候变冷、变干的影响。竹类植物对气候的变化相当敏感,可作为研究气候变迁的指示物种。当代气候变暖,在我国北方扩大竹类的栽培面积是十分有利的。

采用LandsatETM +多时相影像,在地类光谱特征分析的基础上,用分层分离的方法,提取出沙化土地信息。以全国沙漠化普查地类划分标准中的植被覆盖度为确定沙化土地程度的依据,通过建立NDVI和实测植被覆盖度的回归模型,确定不同程度沙化土地对应的植被覆盖度与NDVI的对应关系,用NDVI阈值进行划分,得到沙化土地程度图。

通过嫁接病皮和病枝传病的方法,在河北唐县试验地内对壶瓶枣、蛤蟆枣、婆枣、马牙枣、砘子枣、长红枣6个枣树品种和1个酸枣品种,以及从婆枣中选择的4 6个抗性单株的抗病性进行试验研究。经过1996年以来的多次传病测定结果表明:壶瓶枣和蛤蟆枣无一发病,表现出强的抗病性;长红枣、马牙枣、酸枣、婆枣和砘子枣表现为感病,发病率分别为66.6%、78.6%、80.0%、100%、100%。筛选的46个婆枣单株的平均发病率为81.1%,单株间抗病表现差异明显,有4个单株经过6年6次传病而一直没有发病,说明其对枣疯病有很强的抗性,用DAPI荧光显微镜观察,尤其是PCR技术检测,基本上能在嫁接接种后未发病的抗病单株上检测到植原体的存在,说明其体内已携带了低浓度的植原体,暗示抗病材料对植原体繁殖可能有抑制作用。对酚类物质在2个层析系统进行的薄层层析分析中发现某些抗病材料与感病材料存在不同特异性的荧光斑。在对枝条组织切片自发荧光观察中,在抗病的2个婆枣材料和1个壶瓶枣材料的韧皮部至表皮区域的薄壁细胞内中发现了较多的金黄色亮斑点。

采用林间定期调查取样的方法,测定白蜡窄吉丁幼虫的龄数以及各龄的龄期;分别测量不同发育阶段幼虫的体长、体宽(第7腹节最宽处)、前胸背板宽、口缘宽、尾叉长和尾叉前缘宽等6项指标,以期找出区分和判定幼虫虫龄的最佳形态特征及指标。结果表明:白蜡窄吉丁幼虫有4龄,尾叉及其长度可作为理想的分龄特征和分龄指标;幼虫的口缘宽度也可作为指标之一;体长、体宽、前胸背板宽和尾叉前缘宽变异较大,不宜用于分龄。研究还发现:幼虫尾叉内侧的形态特征是区分幼虫虫龄的简洁而方便的方法。利用种群众数龄期法测定各龄的平均龄期分别为:1龄18.1d ,2龄11.2d ,3龄10.7d ,4龄261.2d ,幼虫期共为301.3d。

以小叶杨和北京杨的材性测定值(导管分子长度或木纤维长度或导管腔径)作为因变量,以年轮数作为自变量,建立材性成熟非线性模型,以此为依据讨论成熟龄问题,并对幼龄材在树体内的分布进行分析。导管分子长度、木纤维长度和导管腔径的成熟龄模型为应用分段回归分析方法拟合的二次方程和定数函数结合的非线性方程,方程的决定系数在0.857～0.991之间,并在0.1%水平上达到显著。以导管分子长度作为材性指标,应用这个非线性模型分析的结果表明:材性成熟龄及幼龄材半径因树种、立地的灌溉条件不同存在差异。无灌溉北京杨6～10年达到成熟,幼龄材半径为52mm左右;无灌溉小叶杨24～29年达到成熟,幼龄材的半径为90mm左右;灌溉小叶杨13～15年左右达到成熟,幼龄材的半径为85mm左右。

对聚合物稳定沙土的作用机制从分子间作用、聚合物性质和界面作用等3个方面进行研究。结果表明:干燥状态下阴离子基团与沙土颗粒的结合作用为化学键形式,强于非离子基团的氢键结合;但阴离子基团含量过高会降低聚合物处理后沙土的水稳定性。合适的高分子沙土稳定材料应该具有良好的水分散性、较高的平均分子质量、合适的阴离子和非离子基团含量以及较伸展的分子构象。提出了干燥状态下聚合物与沙土颗粒之间存在粘接作用,聚合物性质与其沙土稳定效能之间的关系也可以用粘接原理进行解释。

应用DSC分析中的等温扫描和等速升温扫描,研究异氰酸酯与不同含水率纤维素反应机理。等温DSC研究揭示含水纤维素与异氰酸酯反应时,存在无规成核机理、扩散机理和相界面机理等多种情形,水分迁移作用和异氰酸酯与水反应速率较快是致使异氰酸酯与含水纤维素的反应机理复杂的关键。通过等速升温DSC研究,找到一种能够描述异氰酸酯与不同含水纤维素等速升温反应的机理函数。

开发基于线阵CCD植物活体微根系图像监测分析系统,消除面阵CCD图像桶形畸变,实现微根系生长无损原形监测。环形微根系扫描结合纵向深度位移,系统实现微根管内微根系全景图像扫描。通过基于分形理论的计算机微根系图像处理系统完成所采集图像的分析,系统可自动完成基于像敏单元的定量化获取微根系生长关键特性值及其生长动态特性计算。本系统可应用于农林行业苗木培养、作物生长模型研究等领域。

探讨漾濞泡核桃壳作木材胶粘剂原料的化学背景。化学分析结果表明:漾濞泡核桃壳中含(硝酸法)纤维素33.25%、多戊糖26.72%、木素60.94%、灰分1.19%;核磁共振氢谱、紫外和红外光谱的分析结果表明:核桃壳木素以愈疮木基-紫丁香基木素为主,属GS型木素,且G型木素的含量大于S型木素。利用G型阔叶材木素的化学性质可以合成得到与普通酚醛树脂胶合性能相当的核桃壳木素-苯酚-甲醛共聚树脂。

激光雷达是近年来国际上发展十分迅速的主动遥感技术,在森林参数的定量测量和反演上取得了成功的应用。激光雷达具有与被动光学遥感不同的成像机理,对植被空间结构和地形的探测能力很强,特别是对森林高度的探测能力,具有其他遥感数据无法比拟的优势。介绍激光雷达遥感的基本原理、大光斑和小光斑激光雷达系统的特点,对它们在林业上的应用现状进行评述,重点分析激光雷达反演森林参数的方法,对激光雷达的林业应用前景进行分析和展望。

介绍了一种可在植物转基因中应用的新型筛选方法—磷酸甘露糖异构酶(PMI)法,与传统筛选体系不同,它以甘露糖为筛选剂对转化细胞进行正筛选。PMI能将甘露糖- 6 -磷酸转化成果糖- 6 -磷酸,使转化细胞以甘露糖为唯一或主要碳源而正常生长;非转化细胞由于不能利用甘露糖而停止生长。该筛选体系受基因型、培养基中其他糖和磷酸根离子浓度及培养条件等因素的影响。目前已应用于多种模式植物和经济作物的转基因筛选,在木本植物甜橙上也首获成功。其检测方法多样,除了常规转基因检测方法外,还可对酶活性进行检测,其中氯酚红法简单可靠,且无需昂贵试剂。安全评估结果表明PMI基因对人体健康和环境无害。PMI/甘露糖筛选体系有望成为植物转基因的又一有效筛选手段。

青枯菌引起许多植物及林木青枯病。该菌侵染植物根部,首先在根皮层细胞间隙等处定殖,然后入侵维管束,在木质部导管内扩展危害;细菌在导管及相邻组织内迅猛增殖和广泛散布,由此产生输水管道的阻塞和破坏并最终导致植物枯萎。胞外多糖(EPSI)、细胞壁分解酶(主要是果胶质酶和纤维素酶)、Ⅲ型Hrp分泌系统产物是主要的致病因子,其中EPSI尤为突出,它在保护细菌、促进细菌移动和定殖以及堵塞和破坏寄主导管方面都起着重要作用。而上述致病因子的协调作用则由一复杂的调节系统控制,这一系统由随细菌密度变化而变化的3 -羟基棕榈酸甲基酯水平作为信号,以PhcA调节基因的启动和转录为核心,自动而精密地调节病菌有关致病基因的表达及关闭,并由此控制细菌的生长状态。

植物蛋白酶抑制剂是除Bt之外又一个愈来愈研究较多的抗虫基因资源,其分布广泛,在豆科、茄科、禾本科、葫芦科及十字花科等植物中存在较多。植物蛋白酶抑制剂抗虫基因主要通过2种途径获得并在多种植物中进行转化,获得抗虫转基因植株。植物蛋白酶抑制剂在林木抗虫基因工程中的应用刚刚起步。本文在总结我国林木病虫害防治现状的基础上,阐述植物蛋白酶抑制剂在林木抗虫基因工程中的应用前景,同时也探讨植物蛋白酶抑制剂在林木害虫防治应用中存在的问题及解决途径。

弄清楚不同化学药剂处理过程中木材细胞壁分子结合构造的变化与化学流变学特性之间的关系,对于开发新的木材改性技术,丰富木材化学流变学基础理论具有十分重要的意义。在归纳化学处理过程中木材的分子构造变化研究现状的基础上,提出几点研究构想。

尺度选择是科学研究的重要环节。本文评析传统森林经营单元的时空尺度选择特征及其局限性,指出为了实现森林可持续经营与发展,应该引进新的尺度观念,扩展森林经营单元的基本时空尺度。在简析景观管理与一般可持续发展研究关系基础上,从镶嵌体稳定和动态整体优化、对生物多样性保护工作的融合、生态服务功能表现的尺度依赖特征、采伐等行业实践的景观尺度影响、与其他景观尺度土地可持续管理工作的协调等角度重点论证景观尺度对于设计、管理以及度量森林可持续经营的独特价值;同时提出并初步讨论流域生态区、生态周期以及与景观相对应的世代尺度等时间尺度在森林可持续经营与发展中的应用。