利用十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和等电聚焦双向电泳(IEF/2D)对胡杨不同类型愈伤组织和愈伤组织分化不定芽过程中表达的蛋白进行了研究。发现:不同类型愈伤组织中表达的蛋白存在着明显的差异。在光照和培养基中BA/NAA值为1时诱导产生的有极强器官发生能力的茎基愈伤组织,其蛋白组分明显地少于经过继代培养、器官发生能力明显下降的愈伤组织,表明了茎基愈伤组织本身分化程度低。实验获得了不同类型愈伤组织和愈伤组织分化不定芽过程中不同阶段所表达的特异蛋白,表现为经过黑暗和培养基中BA/NAA值为0.5的继代增殖培养,愈伤组织产生了特异的24.5kDa和58.6kDa的标记蛋白带,并且也表达了其器官发生时表达的19kDa和31kDa蛋白带。茎基愈伤组织在光照和BA NAA值为0.5的条件下进行器官发生诱导并且随着愈伤组织形成分生细胞团块和不定芽原基,明显地表达了20kDa和5 5kDa蛋白带,在20kDa蛋白带中含有pI为5.5～6.5的特异蛋白。pI为6.5～7.5的43kDa为不定芽发生前期表达的特异蛋白。文中就愈伤组织器官发生能力与其表达蛋白的关系进行了讨论。

比较了不同光环境中旱柳枝、叶的生物量分配、形态特征、光能利用和水分特征。(1)阳生枝的枝重比显著大于全不遮荫枝;阴生枝的枝重比显著小于全部遮荫枝,而叶重比恰好相反。(2)阳生枝与全不遮荫枝的形态特征无显著差异,阴生枝的叶面积比率、比枝长和单位枝长叶数都显著大于全部遮荫枝,因而阴生枝的截光潜力大于全部遮荫枝。(3)阳生枝和阴生枝的植冠生产力指数分别显著大于全不遮荫枝和全部遮荫枝,因此,异质光环境中旱柳植株对光资源的利用效率大于同质光环境。(4)阳生枝的水分饱和亏缺和失水系数都显著小于全不遮荫枝,这暗示,前者的抗旱保水性大于后者。

利用定位观测取得的数据,对速生阶段杉木人工林的碳素密度、贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明:杉木不同器官中碳素密度变化范围在0.4558gC·g^-1～0.5003gC·g^-1 之间,各器官碳素密度的排列顺序为:树皮>树叶>树干>树根>球果>树枝,多年生枝、叶的碳素密度比其他年龄的枝、叶要高;灌木层、草本层的碳素密度分别为0.4344gC·g^-1、0.4009gC·g^-1,死地被物层碳素密度为0.4341gC·g^-1,土壤中各层次碳素密度分布不均,表土层的碳素密度略低于亚表土层;碳贮量在杉木不同器官中的分配,基本与各器官的生物量成正比例关系,树干生物量占林分生物量的47.7% ,其碳贮量占林分碳素贮量的47.5% ,枝、叶、皮、根等当中的碳贮量占52.5%;在速生阶段杉木林生态系统中,碳库的总贮量为127.88tC·hm^-2,其中植被层中碳总贮量为35.883tC·hm^-2,土壤层(包括死地被物层)的碳总贮量为91.997tC·hm^-2;速生阶段杉木林年净生产力为7.351t·hm^-2a^-1,有机碳年净固定量为3.489tC·hm^-2a^-1。

水分胁迫状态下鹅掌楸属(Liriodendron)种间正反交F₁ 杂种及双亲的一些重要生理性状的研究表明:水分胁迫状态下亲本与杂种叶片的相对含水量、叶绿素含量、蛋白质含量的降低速率和RNase活力的升高速率排序为马褂木>北美鹅掌楸>正交F₁ >反交F₁ ;短时间水分胁迫对马褂木伤害最大。³H-Gly标记取得的直接证据证明,水分胁迫导致亲本与杂种RNase基因在翻译水平上表达而从头合成RNase ,RNase基因表达强度排序为马褂木>北美鹅掌楸>正交F₁ >反交F₁ 。蛋白质生物合成抑制剂取得的间接证据表明,水分胁迫状态下双亲RNase活力升高除与细胞质mRNA翻译有关外,还可能涉及叶绿体和 或线粒体RNase的释放、活化和 或合成,而正反交杂种RNase活力升高可能主要来自细胞质mRNA的翻译而不涉及到叶绿体和 或线粒体。上述实验证据充分证明,杂种马褂木正反交F₁ 杂种具有对水分胁迫抗性的显著超亲杂种优势,而正反交杂种中反交F₁ 的抗性又强于正交F₁ 。研究结果从水分胁迫抗性差异角度揭示了杂种马褂木强大正向生长、适应性和抗性杂种优势现象形成的分子机理,并表明在杂种马褂木杂种优势固定利用实践中必须特别注意反交F₁ 杂种无性系的选育与开发。

采用活体测定方法,在大气CO₂ 浓度(350±10)μL·L^-1、70%±5%相对湿度和一定光合有效辐射通量密度条件下,测定了18a生杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.)Hook.)中龄林针叶净光合速率(Pn)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(E)和暗呼吸(Rd)等光合生理生态指标对温度的响应。结果表明,杉木中龄林针叶光合生理生态指标对温度的变化非常敏感。Pn对温度的响应呈抛物线型,不同季节Pn的最适温度不同,在生长盛期(5月下旬)和后期(10月中旬)为25℃左右,在生长中期30℃左右,但生长盛期当年生针叶例外,其Pn最适温度仅22℃～23℃。Pn的最适温度与测定前5d平均最高气温更接近。g_s 和E对温度的响应与Pn相似,但g_s 达最大值的温度比Pn低。在试验条件下温度对Pn的影响可能主要由于非气孔因素引起。温度对g_s的影响可能源于叶面-大气水汽压差(VPD)的变化和光合作用引起的胞间CO₂ 浓度的改变。温度对E的影响与g_s 和VPD的变化密不可分。暗呼吸随温度增加呈指数增加,但由于生理活性和所处光环境的差异,当年生针叶Rd明显高于1a生和2a生老叶。杉木针叶光合生理生态对温度变化的长期响应与适应,还有待于进一步的研究。

对太行山低山丘陵区4a生人工杜仲林叶片的蒸腾强度和气孔导度进行测定和分析,结果表明:(1)在晴朗和晴-多云天气日,叶片蒸腾强度日变化呈双峰型,在阴天天气日,则呈单峰型;(2 )气孔导度的日变化趋势与蒸腾强度基本一致;(3)蒸腾强度与光量子密度、饱和水汽压差、水面蒸发等气象因子之间,具有较好的相关关系;(4)鉴于水面蒸发的测定比较方便、简单,因此,利用日水面蒸发测定值和叶面积指数去估算杜仲蒸腾耗水量,将具有一定的可行性。

通过酶联免疫法测定了雷竹(Phyllostachys praecox)地下鞭侧芽内源激素的动态变化。在1a生鞭中生长促进激素(IAA ,ZT ,iPA)具相似的月波动规律,而与ABA变化规律相反;未覆盖1a生鞭梢部侧芽的生长促进激素3月份快速增长,比其基部侧芽早1个月形成高峰值;覆盖后1a生鞭基部侧芽同样比对照基部早1个月形成生长促进激素。7月份,ZT、iPA在1a生鞭侧芽内含量较低,IAA则相对较高,ABA在鞭基部侧芽具较高的含量,而在鞭梢部具较低的含量。因此,生长素 脱落酸与芽的萌动有关,产鞭与产笋则与细胞分裂素 脱落酸有关。并探讨了覆盖提早出笋的生物学机理。

竹子和水稻在进化上有较近的亲缘关系,本文利用水稻的微卫星引物对竹子的分子系统学进行了初步研究。与传统的分类结果不同,研究发现巴山木竹属是与青篱竹属相关属分化较大的1个竹种,同时也证实了巴山木竹属作为1个单独的属是成立的。研究也明确了茶秆竹的分类学位置。本研究从1个不同的层面对青篱竹属相关属及属下一些竹种的关系提供了1个新的研究结果,为利用现代分子生物学技术对广义青篱竹属的系统学研究提供了1个借鉴。同时本研究对开展竹子的分子生物学研究提供了1个崭新的思路和方法。

本文报道了中国产5种苏铁的核型,叉叶苏铁2n=22=4m+4sm+2st+12T;多歧苏铁2n =22=4m+4sm+2st+12T;苏铁2n=22=4m+6sm+12T;台东苏铁2n=22=4m+6sm+12T;台湾苏铁2n=22=4m+4sm+2st+12T。文中并对苏铁属的核型变异和演化进行了讨论

本研究采用MS培养基,附加不同浓度的活性炭、6-BA、NAA ,按正匀表L₉(3⁴)前3列形成3因素、3水平的不同配比,比较了银杏茎段试管培养的植株再生效果,分析了不同培养基中不同激素浓度配比及有无活性炭对茎段分化的影响,并对取自不同阶段不同生长期的银杏茎段的植株再生能力进行了比较。试验结果表明,以MS培养基+活性炭0.5% +6-BA1.0mg·L^-1+NAA0.1mg·L^-1 配方对茎段分化和植株再生效果最好;各因素中,活性炭的正向效果最显著;取材时间以4月中、下旬为佳。

在西藏东南部色季拉山森林生态系统定位研究站,采用定位和典型样地研究法,对该区森林的主要森林类型急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)原始林林内和林外(采伐迹地)土壤物理性质进行了为期两年的观测和对比分析。结果表明:林内A层土壤容重小于林外A层土壤容重,分别为0.74和0.92 ,B、C两层,林内和林外分别为0.94、1.34和0.99、1.22。饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度相比较,林内A层均大于林外A层,B层则相差不明显。随土层深度增加土壤含水量呈下降趋势,表层(0～10cm)含水量最高,林内、林外分别为75 %和63% ,50cm以下土壤含水量趋于稳定,为30%～45% ,并依此区分出土壤水分弱利用层、利用层和调节层3个层次。土壤含水量年变化有明显的规律,在冬季1、2月达到最高,而在生长季土壤含水量变化幅度不大,并依此界定出土壤水分消耗期、积累期、消退期、稳定期4个时期。林内A层、B层的渗透性能均好于林外A层、B层,达到稳渗速度所需时间林内A层比林外A层要少,分别为10min和45min ,B层所需时间要长,分别为70min和45min。总体表明,林内土壤物理性状优于林外,说明森林受到干扰破坏后土壤物理性质发生了明显变化,土壤物理性能向不良方向演化。

本文在王振堂(1985)工作的基础上,把羊草的重新侵入看作是一个逐步的过程。以此为基础提出了它的数学模型,模型的解析形式,并进行了计算机模拟。结果与实验数据十分相符。

本文从法正林的数学模型出发,利用天然同龄林的固定小班间隔近40a的龄级转移观测资料,经龄级转移期的处理,构造出天然林林龄可持续转移模型 P′S′=λS′,其中特征根λ均为1。分析稳定状态S′的结构,发现了天然林林龄滞留转移现象,并由此获得天然同龄林可持续的林龄向量应是呈递增的等差级数。根据滞留量的大小,可以把天然林可持续转移模型分成3类。并指出产生上述现象的林学机理是林木枯损概率随着林木年龄的加大而增长。

通过对长白山林区椴树阔叶红松林伐根的大量调查,认为红松种群是由不同年龄阶段的群团状斑块组成,以多世代群居,优势世代之间没有一定的严格间隔期,在年龄结构图上往往出现两个或两个以上高峰。阔叶树在天然红松林中的分布呈群团状或散生,阔叶树的年龄也为异龄性,也为多世代共居。红松与阔叶树之间存在明显的动态消长关系,同龄伴生,异龄混生,形成复层异龄的针阔混交林,年龄结构与年生长关系的数学模型表明年生长量与年龄有正相关趋势,但林木年龄达到老龄时,生长有所减缓。

“分期计算,综合平衡”法确定森林合理年采伐量,能解决森林龄级结构分布不均时常用方法存在的不足,全面调整轮伐期内各时期的年采伐量,为修订近期森林年采伐量和编制中长期林业发展规划提供科学决策依据。

利用生物电镜技术对落叶松—杨栅锈菌(M .larici-populina)与不同杨树无性系互作过程中的细胞学进行了研究,结果表明,在不同的非亲和性组合中,病菌侵染结构的受抑情况不同,主要表现为菌体内出现颗粒状物质和多聚核糖体,细胞紊乱程度增加,原生质解体;乳突、胼胝质的形成;吸器畸形及外包被物和管状复合物体的出现。寄主细胞对病原菌入侵的反应因品种而异,菌丝在寄主细胞间隙或沿寄主细胞壁延伸时,感病品种的叶肉细胞保持正常状态。抗病组合中,与菌丝接触部位的寄主细胞壁明显增厚,并产生乳突,细胞壁与质膜之间出现黑色沉积物;寄主细胞分泌电子致密度不同的物质包围吸器,同时细胞器与吸器相伴随,并向吸器周围聚集;叶绿体畸形,淀粉粒肿胀,最后消失;质膜内陷发生质壁分离,液泡膜上沉积大量的深色颗粒状物;细胞膜破裂,染色加深;细胞质紊乱,细胞器解体,细胞颗粒化或空泡化而坏死。中抗品种的细胞解体后,与受侵细胞相邻的寄主细胞仍很正常;高抗与近免疫品种的受侵细胞解体、坏死后,相邻的细胞也发生解体或坏死。而寄主细胞的坏死通常晚于吸器。

对太谷地区枣园不同生态系统中昆虫群落及其多样性进行了研究,结果表明,在5种类型的枣园昆虫有209种(包括螨类) ,它们分别隶属于13个目(包括蜱螨目) ,80个科;不同枣区昆虫群落的科数、物种数及其丰盛度均有不同程度的变化;在不同生境集中性指数也有一定的差异;全年各园的优势种主要以刺吸式口器的蚧虫为主,偶发性优势种是朱砂叶螨、枣飞象和枣尺蠖;昆虫群落及各类群生态优势集中性在不同枣园及不同季节并不一致。

利用苏云金芽孢杆菌cry基因的PCR RFLP鉴定体系和SDS-PAGE方法分析了来自我国不同森林立地带土壤中的72株苏云金芽孢杆菌的cry1、cry2、cry3、cry4、cry5、cry8、cry9、cry10、cry11、cry1I等10类基因类型和表达蛋白,并进行了杀虫活性的生物测定。研究表明:同时含有cry1,cry2 ,cry1I 3类基因的有21株菌,6株菌含有cry1,cry2类基因,4株菌含有cry1和cry1I类基因,只含有cry1基因的有1株,cry2类基因的4株,36株菌不含所鉴定的10类cry基因。同时证明,绝大多数含有cry1基因的菌株表达了130kDa蛋白,含有cry2基因的菌株表达了60kDa蛋白。生物活性测定表明,共同含有cry1Aa、cry1Ac和cry2基因的菌株对棉铃虫幼虫具有较强的杀虫活性,只含有单一基因和不含上述基因的菌株杀虫活性较弱。

在连续3a的定位观测和分析基础上,本文初步报道了锈色粒肩天牛与文献报道中的几种寄主树种之间的关系。结果如下:(1)根据室内饲养下成虫对不同树种的取食及产卵情况和在不同树种上接种(卵)的幼虫情况,可将几种寄主树种分为4类:高感树种(国槐)、低感树种(云实、黄檀)、抗虫树种(刺槐)、免疫树种(旱柳) ;(2)酚酸类物质在旱柳中的含量(3.03～9.73mg·(100g)^-1),显著高于其它树种中的含量(1.71～5.39mg·(100g)^-1) ,可能是锈色粒肩天牛在旱柳上表现拒食、拒产卵、拒钻蛀的重要原因。氨基酸含量较高、组分相对最全(17种) ,以及较高的C/N值,是国槐基本营养物质的显著特征,这可能是锈色粒肩天牛嗜食国槐,对其造成严重危害的根本原因。锈色粒肩天牛很少取食危害刺槐,这与刺槐树种的各部分C/N值过低,造成营养失调有关。黄檀木材纤维平均长度为0.837mm ,平均宽度为18.90μm ,长宽比为50.96 ,其韧性是参试树种中最大的,因而可能造成幼虫啃食困难,加上木材中的C/N低(0.36) ,因此,具有较强的抗虫性。云实树皮薄而光滑,造成成虫产卵困难,因此,在自然状态下,锈色粒肩天牛不易对其产生危害。

森林火灾的发生,侵吞了大片林木,对人类的生命财产、地球资源及生态环境造成了巨大的危害,因此森林防火的理论与实践的研究一直是人们关注的重要课题。本文结合笔者长期研究的科研项目,介绍了森林防火技术应用的情况,特别着重介绍了10多年来通过3个阶段在森林防火决策支持系统领域中所开展的研究和解决的技术问题,诸如大区域范围系统的建立、自适应显示分辨率的处理、图型图像的有关处理技术、基于Web的信息发布、3S(GIS、RS、GPS)与DSS技术的应用等。随着现代计算机网络和3S等技术的不断发展及其应用的日趋广泛,使森林防火技术的研究手段和方法发生了深刻变化,这些高新技术的渗透将促进森林防火技术的应用逐步走向深入。

根据黑龙江省林区1951～1990年的森林火灾统计数据和北太平洋海域2 86个格点自1951～1991年历年逐月观测数据,运用异常度分析技术,研究了黑龙江林区森林火灾重灾年现象的当年及前后各3 a逐月北太平洋海温异常变化的基本规律和时相特点。研究发现,黑龙江林区的森林火灾重灾年与太平洋赤道附近海域(10°S～10°N ,80°～180°W)海温(sea surface temperature,SST)持续正距平期显著正相关,两者基本同步,且以该海域- 2aSST异常变冷为前期背景。对科学地预测该林区未来年、季森林火灾活动及林火致灾潜力具有重要参考价值。

本文以尾叶桉×巨桉(Eucalyptus urophylla×E .grandis)F₁ 子代林为材料,研究了主要生长和材质性状的变异规律,并对它们的遗传参数进行了估计。结果表明,尾叶桉×巨桉F₁ 子代:(1)树高、胸径和绝干材重主要受到父本的遗传控制;(2)木材密度同时受到父本、母本和父母交互作用的不同程度遗传控制;(3)纤维长度和微纤丝角受到很强的母本遗传作用,管孔弦径、木材胞壁率、木纤维比量和1%NaOH抽提物含量受到很强的父本遗传作用,纤维长宽比仅受到一般程度的父本遗传作用,导管比量同时受到父本和母本很强的遗传作用;(4)纤维壁腔比主要是受到环境因素的影响,父本、母本和父母交互对其均无明显的遗传作用。

本文对浙江省长乐林场的湿地松(Pinus elliottii)18个种源的木材性质进行测定与分析。结果表明,种源间木材气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度差异极显著;管胞长度与宽度、冲击韧性差异显著,而管胞壁厚及胞壁率差异不显著;种源内木材气干密度、力学强度及胞壁率差异不显著,管胞长、宽和壁厚的差异均显著且高于种源间的差异。实验结果表明在种源水平上,进行木材气干密度、力学强度和管胞形态的种源选择,可取得良好的效果;种源内个体管胞形态(管胞长、宽和壁厚)变异大于种源间的差异,表明湿地松种源材质改良如在种源选择基础上进行个体改良会取得更好的增益。18个种源木材管胞长度及宽度、管胞壁厚、胞壁率的广义遗传力分别为:0.3615、0.5 993、0.7473、0.1698;木材气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度与冲击韧性的广义遗传力分别为:0.4142、0.2646、0.1082、0.2977和0.1246;种源树高及胸径的广义遗传力为:0.4057和0.4747;说明湿地松种源木材管胞性状、木材气干密度及树木生长性状(胞壁率除外)受中度或弱度遗传控制,通过一定强度的选择,能获得较高的遗传增益。本研究还从树木生长性状与管胞形态、力学强度方面对18个种源进行综合评价,为纸浆材、建筑材的选育提供依据。

在单板旋切中,选择最佳的定心点是旋切优化的最关键技术。本文在原木三、四点定心理论的基础上,提出了旋切原木六点定心理论。该理论是在原木的任意截面上取6个点,由这6个点回归出原木内包络圆柱的最佳圆心轴线,为高精度原木定心机的数控化提供先进的基础理论,提高原木的定心精度和单板的出材率及成品单板的合格率。使原木的定心理论提高到一个新的水平。

生物多样性保护是森林可持续经营一个重要目标。生物多样性指标,大致可分为三类:物种和群落,结构,过程。物种只是一个不完整的替代指标。本文综述了林分尺度结构多样性指标的研究进展,可分为与距离有关的林分结构多样性指标和与距离无关的林分结构多样性指标,它们反映林分的树木大小多样性、树木的水平分布格局、树种的空间隔离程度及空间结构的复杂性。文章最后讨论了进一步要研究的问题。

花色素苷是影响植物色彩表达的主要因素之一。本文概述了花色素苷的生物合成途径及基因克隆;评述了影响花色表现的因素,包括花色素的种类、结构、环境pH值、共色作用、金属离子络合等;并介绍了花色基因工程的进展,为研究花色素苷的代谢和创新花色提供了广阔的前景。

在将我国退耕还林还草工程区划分为2个大区9个类型区的基础上,研究了每个大区的退耕还林还草基本技术思路和每个类型区的退耕还林还草模式,包括其类型区域范围、自然资源特点、社会经济特点、主要限制因子、基本技术思路、林草类型结构、植被恢复方式、植被恢复技术、主要树种草种、经营管护方式等。

本文基于我们以往所做的众多的实验事实,从刨花板厚度方向的结构出发,全面考虑影响刨花板厚度膨胀率的因素,经过论证和筛选,建立了刨花板厚度膨胀率的方程模型:TS(t)=F(t)+f(M .C ,t)+V(t) ,即刨花板的厚度膨胀率主要取决于人造板内木材的粘弹变形恢复、人造板内木材的吸湿膨胀和胶接点破坏引起的变形;当刨花板的含水率存在较大变化时,需再加上机械吸附蠕变项A(M .C ,t)。