为了揭示沙地柏对毛乌素沙地不同生境中养分资源的适应性反应,分析了固定沙地、流动沙地和滩地中土壤养分状况、生物量和养分在植株不同结构中的分配以及植株对不同养分的利用和重吸收效率。结果表明:(1) 3种生境中的氮、磷、钾、钙和镁含量存在不同程度差异;(2)生物量、氮和磷在叶片中分配比率随氮和磷含量的降低而增大,而在根中的分配恰好相反;(3)氮和磷重吸收效率、钾利用效率和重吸收效率、钙和镁利用效率随相应养分含量的降低而增大,氮和磷利用效率随氮和磷可利用性的降低而降低;(4)叶片和根系对养分内循环的贡献恰好相反;(5 )根分布对不同养分异质性的影响存在差异。

在分带建立生长收获模型、经营模型的基础上,依据经营模型系统和各带的技术经济指标,采用动态经济评价的方法,为各带、主要立地指数分别选出1～2种(共选出23种)优化栽培模式,每种模式中包括了18种技术组合。优化模式缩短采伐年龄10～18a ,内部收益率提高4～9个百分点,具有整体经济效益最优性。该优化栽培模式的造林密度(3 100～4 500株·hm²)和采伐时密度(2 100～3 200株·hm2 )均明显高于建筑材林,轮伐期一般比建筑材林短6～13a ,纸浆材林只需间伐1次或不间伐。优化栽培模式的主要技术组合是:适当密植,中块状整地,北、中带第1年抚育1次,第2、3年各抚育2次,南带第1、2年每年抚育2次,第3年抚育1次,14以上立地指数级不施肥,选用优良种源或家系,中等强度间伐1次或不间伐,适时早伐。

本文依据国家重点野外科学试验站会同站的定位观测资料,着重分析了杉木人工林采伐后,净化大气功能及其效益的损失。杉木林采伐后,生态系统吸收CO₂ 和释放O₂ 的作用大大削弱,因乔木层光合作用消失,每年CO₂ 的固定减少17.24t·hm^-2,O₂ 的释放减少14.73t·hm^-2,而采伐迹地多释放CO₂16.6 4t·hm^-2;同时也大大降低了对气态有机污染物的净化功能,每年少净化气态有机污染物9.775t·hm^-2。采用等效益相关代替法、拟市场价值法对生态系统功能损失的价值进行定量评估,因CO₂ 固定和O₂ 释放减少、迹地CO₂ 释放增加和净化有机污染物等功能的效益损失分别为2 862元·hm^-2a^-1、8 838元·hm^-2a^-1、2 762元·hm^-2a^-1 和5 865元·hm^-2a^-1,杉木林采伐后,净化大气环境效能损失的价值高达20 327元·hm^-2a^-1。

固体水是一种集微生物、化学技术为一体的生态环保产品。当固体水与植物根系接触,在土壤微生物的作用下,逐渐降解释水,被植物根系吸收,可长期地为植物生长提供水分。本文以油松和侧柏为供试树种,研究了固体水的释水规律及影响固体水释放的因素,得出了固体水的释水总量、释水速率、日释水高度及固体水的释水量与其接触土壤面积的关系。

应用常规方法,在雷林NPK复混肥和HYDRO-NPK复合肥刚果12号桉树无性系人工林试验区采样分析,结果表明:桉树器官氮、磷、钾的浓度存在显著差异,顺序为:叶>枝>皮>根>干;树体养分的平均浓度C随林龄t增大而降低,降低速率与施肥强度Q相关;桉树林养分吸收的总量X随t和Q增大而增大,养分吸收速率(dX/dt)随t增大而降低,说明桉树生长早期养分供给的重要性。养分吸收曲线可反映不同生长时期林木吸收养分的相对强度,给出达到相对应生长量的净养分需求量,在林木营养动态管理中具有重要理论和实践意义。

利用热扩散式边材液流探针和多种气象、土壤因子传感器组成的全自动数据采集系统,于深秋季节对北京西山地区低山成龄油松和侧柏林内单株边材液流速率、单木整株耗水量连日变化进行了系统观测。油松和侧柏边材液流每日8:00以后启动,并逐渐增强,至13:00～15:00前后达到高峰,然后下降,18:00以后液流运移缓慢,至来日日出前后达到最低值。相同测定部位的边材液流速率,侧柏明显高于油松。油松树干不同部位边材液流日变化和连日变化趋势相同,但上部边材液流启动早,上升幅度大,到达峰值后即急剧下降,峰形窄而高;下部边材液流较上部明显延迟,且峰形平缓,峰值较低;测定期间油松树干上位和下位累计日周期和累计连日边材液流通量基本相同。进入11月以后,单株日耗水量逐日降低,11月6日油松日耗水量下降为5d以前的15 ,同期侧柏日耗水量已近于0。油松和侧柏单木日耗水模型为三次曲线。边材液流的连日变化深受太阳辐射、气温、空气相对湿度、风速、土壤温度等因子的影响。利用线性回归方法建立了边材液流速率与环境因子关系的多元线性模型,影响边材液流速率的主导因子是5cm和20cm土壤温度、太阳辐射强度、空气湿度和风速。回归方程达到极显著水平。

对3个林分(密度A:1 667株·hm^-2;B:3 233株·hm^-2;C:9 767株·hm^-2)的测定和分析表明,树冠不同部位的同龄叶的光补偿点、光饱和点及其最大光合速率不同;树冠同一层内,成熟针叶光合速率依当年生叶、1a生叶、2a生叶递减。强光下,中层叶的蒸腾速率明显小于上层叶。弱光下,中层和下层叶具有较高的蒸腾速率,几乎等于甚至超过上层叶。一般而言,杉木针叶光合作用的光饱和点为1 000～1 900 mol·m^-2s^-1,光补偿点很低,大致在4.780～30.114μmol·m^-2s^-1 范围。同一枝条不同部位不同年龄针叶光合和蒸腾的能力差异明显。枝条后部针叶净光合速率和蒸腾速率明显小于处于枝中、前部的同龄叶,却明显具有较高的量子利用效率或对弱光(以散射光为主)的利用效率,分别为当年生叶:0.006 60μmolCO₂·μmol^-1PAR;1 a生叶:0.017 94μmolCO₂·μmol^-1PAR;2 a生叶:0.012 97μmolCO₂·μmol^-1PAR。针叶最大光合速率可达13.335μmolCO₂·m^-2s^-1。同一枝条不同部位的杉木针叶的蒸腾效率变化于0.003 5～0.007gCO₂·g^-1H₂O ,越靠近枝条后部,蒸腾效率越低。一般而言,阳生叶的光合能力是阴生叶的2～4倍。生长季中当年生针叶光合和蒸腾速率的日变化均有2个峰值,中部和下部当年生叶的变化幅度小于上部针叶。辐射强度、空气湿度或者叶片周围空气的水汽压,是决定叶片气孔导度、光合与蒸腾速率的主要环境因子。呼吸作用白天明显高于夜间,多呈中午单峰型;日变化规律主要受温度、叶片周围空气的水汽压大小控制。蒸腾和呼吸呈紧密线性负相关。3个林分中,无论是2a生叶,1a生叶或当年生叶,光合强度均是密度小的最大,密度大的最小。密度越大,叶平均N素含量越低,光饱和点越低,而光补偿点越高,偏向于利用较弱的光,生长也较弱。

将海南琼山、文昌、三亚,广西防城,雷州海康,廉江高桥及深圳福田本地的木榄胚轴,培育在深圳福田相同生境中,对其一龄幼苗的形态、生长和含水量、叶绿素、游离脯氨酸、过氧化氢酶、电导率、光合作用及蒸腾作用等生理指标进行定量分析,结果表明:不同来源的幼苗存活率、地径生长和生理生态指标存在显著差异,其中高桥、琼山、三亚的种源存活率较高、生长较好;光合速率和蒸腾速率以琼山、三亚种源的较高;福田种源的过氧化氢酶活性最高,高桥种源的游离脯氨酸含量最高。结合深圳福田实际生境条件,应用坐标综合评定法,初步认定高桥种源可能成为深圳湾的最优种源。

分析了冰冻胁迫下外源水杨酸(SA ,5mmol·L^-1 和10mmol·L^-1 )对水曲柳幼苗叶片内抗氧化酶的影响。SOD活性受到SA抑制,且随外源SA的浓度增加而下降,导致超氧自由基上升。SA也能抑制CAT和APX活性,CAT活性随SA浓度增加而降低,APX活性也有这种趋势。尽管SA提高了POD活性,但由于CAT和APX活性受到抑制,H₂ O₂ 含量上升。GR活性也受到SA抑制,呈现随SA浓度增加而降低的趋势。经5mmol·L^-1SA处理的叶片内MDA含量下降,平均比对照低35.19% ,表明低浓度SA能降低冰冻引起的伤害。

对银杏叶丛枝叶黄酮类化合物、花青苷、简单酚类、木质素及可溶性蛋白质含量的测定结果表明:黄酮类化合物含量分别在7月4日、11月1日出现高峰;花青苷含量变化与黄酮类化合物类似,但波动幅度大、波动次数相对多;简单酚类含量前期上升,也于7月4日达到第1次高峰,后分别在8月1日和10月17日出现低谷;与黄酮类化合物含量峰相比,木质素第1次峰滞后,第2次峰提前;在前期与后期,可溶性蛋白质含量处于最低时,黄酮类化合物含量在最高峰段。黄酮类化合物与花青苷、简单酚类、木质素呈显著正相关,在7月中旬至9月底,与可溶性蛋白质之间正相关达到显著水平。但偏相关分析表明:黄酮类化合物仅与可溶性蛋白质呈极显著负相关。对叶黄酮类化合物与其转化产物、前体底物及竞争物之间的关系进行了讨论。

油茶立地分类即是在其栽培分布区各类生境对油茶适生程度的分类,是因地制宜规划发展油茶生产,进行宏观调控的科学依据。立地类型划分是油茶宜林地选择的技术方法。本项研究是在1981年开始,历时20 a的相关研究基础上进行的。研究证明油茶栽培分布主要在北纬23°30′～31°00′,东经104°30′～121°25′。属中亚热带东段湿润季风区,包括湖南等11省(区、市)的全部或部分。在分布区内共划分出32个立地区,今后我国发展油茶应限制在立地区内。并根据地貌、坡度、土层厚度进一步划分出36个不同的立地类型。

以低温贮藏1 a的美国黑核桃种子为试材,对层积处理与种子含水率、内源激素、种子萌发及其后苗木生长的关系进行了研究。黑核桃种子对层积时间要求较高。在低温层积过程中种子缓慢吸水,当达到饱和含水率时,开始萌动。层积前种子含水率愈高,达到饱和含水率所需的层积时间愈短。休眠的黑核桃种子GA₃含量较低,ABA含量最高;随层积时间延长,GA₃明显上升,ABA含量急剧下降到零;GA₃/ABA比值,可能是控制黑核桃种子休眠和萌发的内部因子。层积催芽前最好的预处理方法是浸种5～6d,然后在2～5℃层积催芽120～150d,田间发芽率可达75%。层积催芽前用吸湿法预处理虽然延缓了水分吸收,但并未起到提高发芽率的作用。低温层积催芽可促进黑核桃当年生苗木生长,层积时间愈长,苗木的平均长势愈强。

以无性系植物的生理整合作用理论为指导,通过不同密度处理系列试验、采笋与不采笋对比试验等,探讨了密度调节、轮闲制采笋与筇竹林竹笋—幼竹生长的关系。结果表明,将4～5a生老龄母竹全部砍伐的处理对子代分株密度具有显著的影响,其1a生分株数量是全部保留处理的1.92倍。轮闲制采笋的处理则有利于子代分株个体的改良,1a生分株的平均胸径和平均高度是未处理的1.5倍和1.4倍;而连年采笋的筇竹林分,随时间进程子代分株表现出趋矮的迹象。

用高效液相色谱法(HPLC)测定了鞭角华扁叶蜂(Chinolyda flagellicornis)末龄幼虫及滞育预蛹血淋巴中保幼激素 Ⅲ(JHⅢ)的滴度。结果表明,末龄幼虫血淋巴中JHⅢ的滴度虽呈明显下降趋势,但仍保持较高的水平(17ng·mL^-1) ;滞育预蛹血淋巴中JHⅢ的滴度达20ng·mL^-1 左右,而在化蛹前一天则可达30ng·mL^-1 以上。表明JH对鞭角华扁叶蜂预蛹滞育起调节作用。

根据黄土高原绥德、延安、离石、安塞等地的径流小区观测资料,以降雨指标大于坡耕地侵蚀性降雨标准为条件,即PI₃₀>3.20mm²·min^-1 和I₃₀>0.28mm·min^-1,分析了不同次降雨条件下人工林地相对于坡耕地的减水减沙效益,及整地工程对林地减蚀作用的影响,建立了不同降雨条件下不同盖度林地减水减沙效益的关系式(V=0～100;PI₃₀=3.20～100mm²·min^-1):R_%=160.426 - 28.906 44(1/V) - 37.442log(PI₃₀·V),r=0.835^{* *},　n=88　S_%=161.953- 31.03189(1/V) - 30.985log(PI₃₀·V),r=0.682^{* *},　n=88

依据灰色系统建模的基本理论,在系统分析内蒙古大兴安岭林区森林火灾发生规律的基础上,建立了森林火灾高火险及重灾年景灰色灾变GM(1,1)预测模型。模型模拟检验精度达到I级水平,发展系数-α小于0.3,可用于该地区森林火灾灾变中长期预测。预测结果显示,2001～2010年间,该林区将出现3个森林火灾高火险年,5个森林火灾重灾年,二者出现的间隔期均为2～3a ,平均相对精度达98%以上;预测2007年将是高火险、重灾年份,前者预测精度为98.05 % ,后者预测精度为99.78%。

本文是关于针叶树木材弹性特性研究的理论分析。设定针叶树木材细胞主要由管胞和射线组成,根据管胞和射线细胞的解剖构造特征,建立了两端劈尖、矩形截面、中空的管胞模型与长方体状、中空的射线细胞模型。沿用MP层(胞间层+初生壁)内与3S层(次生壁的S1、S2、S3层)内力学性质相同,而MP与3S层间力学性质相异的假定,利用管胞和射线细胞模型,导出了管胞和射线细胞纵向弹性模量的计算公式。同时,根据管胞和射线细胞在针叶树木材中的排列规律,结合线形弹性体串并联的特性,进一步给出了计算针叶树木材试件宏观纵向弹性模量的方法。本项研究从木材细胞的结构和弹性特性出发,分析研究针叶树木材的宏观弹性行为,一方面可以获得关于针叶树木材弹性特性的认识,另一方面可以用于针叶树木材纵向弹性模量的计算和预测。

利用锥形量热仪(CONE)系统地测定了新型木材阻燃剂FRW的阻燃性能,讨论了FRW对阻燃木材在燃烧时的热释放、质量变化及耐点燃性的影响,并与Dricon阻燃剂进行了对比。结果表明,在50kW·m² 的热辐射功率下,FRW阻燃处理木材的热释放速率(RHR)和总热释放量(THR)随FRW载药率的升高而降低,至载药率达到10%左右时,RHR及THR降低为未处理木材的50%左右,并且降低的趋势明显变缓;FRW与Dricon阻燃木材的有效燃烧热(EHC)曲线基本重合,说明二者的阻燃机理类似;FRW阻燃木材的质量损失速率(MLR)曲线与RHR曲线相似,失重和热释放主要发生在有焰燃烧阶段;FRW阻燃处理能显著提高木材燃烧时的成炭率,但对木材的点燃时间影响不大;FRW与Dricon的阻燃效力相当,属高效木材阻燃剂。

由于不同的木材腐朽菌的生理特性不同,所分泌的酶及酶的活性各不相同,因此,不同的腐朽菌分解木材的各种成分及相对速度就各不相同,而且对于木质纤维基质会有不同的中间代谢产物。本项研究选择了火木层孔菌(Phellius igniarius)及另外5种木材分解能力较强的阔叶树上的白腐菌:粗毛盖菌(Funalia gallica)、三色革裥菌(Lenzites tricolor)、冬拟多孔菌(Polyporellus brumalis)、偏肿拟栓菌(Pseudotrametes gibbosa)和血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus) ,研究了它们对山杨木材木质素的分解能力,测定了经6种白腐菌分解一定时期的山杨木材木质素的含量,作为木材白腐菌对山杨木材木质素生物降解机制的初步研究,旨在为山杨木材生物制浆造纸提供应用基础理论研究,同时也可为木质素合理的生物转化为有用的化学品、生物漂白、酶处理防止机械浆的返黄、废水治理、纤维素酶解糖化的微生物前处理等提供相关的借鉴研究,以期在生产实践中减轻环境污染并充分利用木质素资源。在无菌的条件下,将山杨木片样品分别放入以上6种白腐菌的平板培养基中受菌侵染,一定时间后取出,去除木片表面的菌丝体,然后分别测定未腐朽材和受菌侵染40d、60d、80d和120d时木片样品中木质素的含量,分析6种白腐菌对山杨木材木质素的分解能力及受菌分解后木片变黄的原因。结果表明,这6种木材白腐菌对山杨木材木质素的分解能力不同,依次为血红密孔菌、偏肿拟栓菌、冬拟多孔菌、三色革裥菌、粗毛盖菌和火木层孔菌。考虑白腐菌对纤维素的分解程度,冬拟多孔菌是较多的分解木质素而较少分解纤维素的较好的木材白腐菌。

对同林龄不同林分大叶相思人工林木材试验地的生长量调查、化学组成测定及相关部位利用的研究,结果表明:萌生林分比实生林分的材积和生物量分别提高14.8%和43.4% ,证实速生树种形成次生林的幼树具有早期速生的特点;不同林分材性变化不明显,木材基本密度均≤0.60g·cm^-3,纤维长度为898～916μm ,壁腔比0.56～0.60(<1),纤维柔性系数59.3～68.5,在75～50范围内。采用KP法制浆,细浆得率达44%以上,木浆物理性能均达本色硫酸盐阔叶木浆标准;萌生林分鲜原胶产量大于实生林分,单株平均净增产鲜原胶1.42kg;挂胶与否对木材化学组成无影响而对树皮有影响,但不论挂胶与否,其树皮含单宁量高达9.97%～11.40%(>8%) ,用于制备栲胶,产品质量及鞣革性能均优于国产一级木麻黄栲胶标准;木材、枝丫材作培养基栽培香菇等食用菌,其产量和生物效率与木屑对照组比较,均值差异达极显著(F<F0.05)。以各产品所产生的经济效益为依据,进行最佳利用方式的研究,结果得出大叶相思人工林以3 a生萌生林挂放紫胶虫、采收后砍伐、剥皮,然后将去皮材和枝丫材做食用菌生产原料,树皮做栲胶生产原料的利用组合方式,效益最显著。

本文利用落叶松刨花和自制的异氰酸酯胶粘剂,通过正交重复实验研究了刨花板制造工艺参数中的密度、热压温度、热压时间、刨花含水率、施胶量和施蜡量对“24h吸水厚度膨胀率”与“不可逆厚度膨胀率”差的影响,同时通过单因素重复实验对刨花板制造常用的胶种和刨花种类对厚度膨胀率差也进行了研究。结果表明,在上述热压参数中,只有板的密度和刨花种类是影响刨花板“厚度膨胀率平行性”规律的显著性因素;结合和分析部分学者的实验结果发现,刨花形态和刨花预处理也是影响刨花板“厚度膨胀率平行性”规律的显著因素。研究表明前者对刨花板“厚度膨胀率平行性”规律影响的实质是不同密度刨花板在24h的吸湿膨胀的速率与程度差异所致,后者则是由于这些因素影响了木材的吸湿膨胀特性所致。

界面结合强度是界面力学研究中的重要参量。建立可定量表征刨花与胶粘剂界面结合强度的测试技术,分析影响界面结合强度的因素,将界面微观特性与人造板宏观力学性能联系起来,从而实现制板工艺的优化控制具有重要意义。确立的微观力学模型可正确描述刨花与胶粘剂界面结合的情况。由有限元法分析可分离剪应力和正应力,从而论证了界面的破坏是由剪应力所致,结合薄弱处在受拉刨花受力一端的胶层界面处,确立的界面结合强度测试方法是可行的。

东亚地区单维管束亚属松树遗传资源丰富,5针松组11种2变种,白皮松组2种。在生态植物地理上,单维管束亚属松树从远东地区、西伯利亚、朝鲜、韩国、日本、中国东北向南延伸,直至亚热带和热带地区,具有明显的地理间断、种群隔离和种间替代现象。在单维管束亚属松树中,红松、华山松和白皮松资源丰富,在木材生产、人工林营建和环境建设方面尤其具有重要价值,因此在遗传变异、育种和林木改良与基因资源保存方面研究较多,而对于其他树种的研究目前还仅限于分类学和生态学描述。迄今为止,中国在20世纪80年代做过红松、华山松全分布区多点地理种源试验和子代测定,建立多处红松种子园,期望遗传增益10% ;全国建立华山松种子园133hm²。研究表明,红松和华山松都具有显著的地理种源差异和G×E交互作用。中国在红松分布区内设立多处自然保护区,就地保存红松基因资源,此外还建立了异地保存的基因库。韩国已建立红松无性系种子园91hm²,N_c 43。韩国通过遗传标记对红松群体遗传结构和基因多样性进行了深入研究,建立育种和基因保存策略,确立红松和偃松基因就地保存林分别为55hm² 和2hm² ,91hm² 种子园也视作基因异地保存林。俄罗斯通过同工酶分析发现在群落交错区存在西伯利亚红松和偃松的天然杂种结论指出,中国应该开展红松和华山松的高世代林木育种项目和遗传多样性研究,建立科学合理的基因资源保存策略。同时,由于有些树种跨国分布,应该加强和推动东亚地区各国在这一领域中的合作。

小蠹虫对寄主树木的入侵危害不仅受到树木原生性抗性的直接影响,而且小蠹虫在寄主树木组织内的定居繁衍也受到寄主树木诱导性抗性的制约。寄主树木抗性的强弱决定小蠹虫入侵寄主树木的数量,也促使小蠹虫与特定的真菌共生,真菌通过对寄主树木生理生化代谢的影响,以削弱寄主树木抗虫性,从而为小蠹虫在寄主树木组织内的定居创造必备的生存条件。同时小蠹虫为适应真菌的共生和寄主树木的抗虫性,促使小蠹虫生存繁衍策略高度进化,从而形成小蠹虫—共生真菌—寄主树木三者协同进化共生的关系。