在林冠对降雨截留过程的研究中,将理论模型的考虑方法和经验模型的模拟方法结合起来,提出一种新的半理论模型。这个半理论模型既具有理论模型把过程与机理紧密联系的优点,又具有经验模型计算相对简单的长处,新模型与实验数据很好地符合,也和理论模型的结果一致。

在1hm²样地调查材料的基础上,分析了福建三明格氏栲自然保护区森林群落的种类组成、群落外貌、水平结构和垂直结构特征。该群落共有维管束植物110种,隶属于42科68属,其中单种属占67% ,包括藤本在内的高位芽植物占总数的87.3%。除格氏栲种群符合随机分布外,其它乔木种群均服从聚集分布,在垂直空间上可分为3个亚层。物种多样性指数介于南亚热带季风常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林之间。

用部分改造BtCrylAc基因与慈菇蛋白酶抑制剂(API)基因构建的双抗虫基因表达载体,通过农杆菌介导法转化了741毛白杨[Populus alba L.×(P.davidiana Dode +P.simonii Carr.)×P .tomentosa Carr .]。本文报道了选择转化植株的条件。在含卡那霉素(Km’)的生根培养基中初步选择到转化植株,PCR检测表明80%的植株呈现阳性反应。对初步选择的转基因植株用杨扇舟蛾(Clostera anachoreta Fabricius)和舞毒蛾(Lymantria dispar Linnacus)幼虫进行饲虫试验。其结果按照死亡率划分了高、中、低和对照4类昆虫死亡率的植株,并对这4类的定期死亡率、生长发育的延迟性后效应等进行了比较研究,为选择具有显著抗虫性的植株(无性系)提供依据。分子生物学检测结果,证明被选择植株(无性系)的基因已转入,且生长发育正常,占参试饲虫试验植株的38.1%

用灌施和管施方法研究了纯林和混交林中长白落叶松与水曲柳对³²P的吸收及利用。结果表明,树木对³²P的吸收、运转很快,施³²P的当日即达冠层。³²P在树冠上层分布最多,中层次之,下层最少。灌施时³²P在树冠阳面分布较多;管施时在树冠阴面分布较多。灌施时混交林中树木对³²P的吸收多于纯林;管施时纯林中树木对³²P的吸收多于混交林。各林型中水曲柳对³²P的吸收均明显多于长白落叶松。树木可通过根系接触直接交换³²P,混交林中异种树木间³²P交换量最多。长白落叶松与水曲柳种间营养关系协调,混交后根系接触较多,分布趋于合理,改善了树木的磷营养状况,提高了生产力。

以吉林省汪清林业局为例,根据1 997年森林经理调查的848块固定样地数据,与全林整体模型方法相结合,建立了适合于天然林区林业局(场)无人为干预小班森林资源数据更新的林分级生长模型组。该组模型包括林分密度指数、平均高、断面积、形高、郁闭度等林分测算因子的生长或变化模型。分别组成树种,以地位级指数、林分密度指数、预估间隔期作为自变量,更适用于天然混交林和异龄林小班的资源数据更新。当小班调查得到各组成树种的平均高、平均直径以及小班的年龄、每公顷株数、郁闭度、散生木蓄积等因子后,应用本文提出的林分级生长模型组可以实现无人为干预小班森林资源数据的全面更新和连续预测。

运用Shannon-Wiener物种多样性指数、Simpson生态优势度指标以及边缘效应强度指数,对龙栖山森林群落林窗的边缘效应现象进行了研究。27个林窗样地不同部位上述指标的测定表明,用物种多样性指数测定的林窗边缘效应强度值为0.6～2.5左右;而用生态优势度值测定的林窗边缘效应强度值为0.4～1.3左右。研究表明林窗边缘区由于边缘效应的作用有增大物种多样性的趋势,从而为生物多样性保护与森林经营管理提供理论基础。

木本植物物候相的更替鲜明地显示出自然景观外貌及其色彩的季节变化,成为园林设计中不容忽视的重要因素。在植物造景工作中,恰当地运用木本植物的物候相变化及其组合特征进行配植,可以增添空间构图的韵律,显示时间演变的节奏,协调不同时段之间景观季相的匹配关系,从而表现景观的时间与空间之美。为此,本文利用多年的物候观测资料,依据木本植物的展叶、开花、叶变色和落叶等物候相出现日期的早晚,对北京市植物园的70余种木本植物进行了物候相组合分类的研究。这一工作为比较客观地评价一个地区各种园林木本植物季相的观赏价值,认识其存在的主要问题,从物候学角度对造园木本植物材料进行类型划分,提供了一种有效的方法。

本文在珙桐地理分布规律研究的基础上,应用地理信息系统IDRISI和专门计算机软件 生态信息系统GREEN ,找出适宜珙桐分布的气候参数区间,并以此确定了珙桐的适宜分布区,在此基础上根据全球气候预测模型GCMs 预测的2030年气候变化的结果,就气候变化对珙桐地理分布的可能影响进行了模拟预测。结果表明:到2030年珙桐的适宜分布区将发生改变,其中,适宜分布区的东界约向西移动0°18′～1°18′,西界东南段约向东移动0°18′～1°54′,北界和南界变化不大;2030年适宜珙桐分布的面积比当前气候条件下适宜珙桐分布的面积约减少20%。本文还结合珙桐的生物学特性和生态学特性,就气候变化对珙桐影响的可能性作了进一步的讨论。

根据辽宁省大孤家林场日本落叶松种子园种子产量和不同无性系结实习性等有关资料,对种子园不同年龄阶段生产率、结实规律等进行了系统分析。结果表明,用嫁接苗建立的日本落叶松初级种子园,16年前种子产量十分有限,年最高产种量仅2.10kg/hm²。园龄22～26年生时大年种子产量虽可增加到25.00kg/hm² ,但这个年龄阶段的生产率仍然较低,仅5.81kg/hm²·a。园龄27～31年生时生产率才进一步提高到16.43kg/hm²·a。日本落叶松种子园大小年间种子产量变幅大,周期性明显,大年每隔5～6年到来一次。种子产量与园龄、结实母株数量呈显著到极显著正相关,种子品质(空粒率)与园龄、结实母树数和种子产量呈显著的负相关。树高与球果产量的相关关系不显著,但大年球果产量与冠幅、胸径呈显著正相关。无性系间球果产量差异极为明显,结实前3年和前8年球果累计产量与各平年、大年和总产量间呈显著到极显著的正相关。丰产无性系早期选择可根据前3年和前8年球果产量分2次进行。大小年产量相差悬殊、大年间隔期长和丰产无性系数量少是日本落叶松种子园生产率低下的重要原因。

通过对集约经营与粗放经营杨树人工林树冠结构的研究表明:集约经营树冠的枝长分布和树冠形状有利于对光的截获;用分级标准木法实测叶面积指数,集约经营为3.0362m²m^-2,粗放经营为2.1786m²m^-2,前者是后者的1.4倍。集约与粗放经营林分累积叶面积指数可以分别用下列模型进行估测:I_CLAI=0.2 607*Z^1.8030e^-0.1643Z(R²=0.9919)和E_CLAI=0.0639*Z^{2.64 80}e^-0.2530(R²=0.9960) 。分别以平均木冠长为自变量,用上述模型计算集约与粗放经营林分累积叶面积指数,结果为3.1221m²m^-2和2.2619²m^-2,分别与实测值相差2.8%和3.8%。集约与粗放经营林分标准木的累积叶面积垂直分布与对应模型模拟的结果具有紧密的正相关,利用标准木的测定值能可靠地估测林分的垂直累积叶面积指数分布;栽培措施对树冠形状有显著的影响;圆锥形树冠、较大的枝倾角和较高叶面积指数是集约经营林分生产力较高的重要因素。

在建立生长收获模型系统基础上,通过对立地、种源、整地、施肥、间伐等对生长影响的研究,建立了马尾松人工林经营模型系统。根据培育目标,用经营模型对众多营林方案的采伐年龄和经济结果逐一进行了优化和比较,为不同指数级选出了优化栽培模式。结果表明:按优化栽培模式经营大、中、小径材,可比现行采伐年龄分别缩短4～6年、9～12年、8～12年;内部收益率分别比常规模式提高1.6～2.8、1.8～4.1、2.1～4.0个百分点,净现值分别增加1300～2790、2009～3447、1137～3168元/hm²;优化模式的内部收益率均大于12%。培育建筑材,高初植密度并不能取得高收益,合理间伐可提高经济效益。主要模型均通过了显著性检验和残差分析,所建经营模型系统和选出的优化栽培模式可在研究区内应用。

Botryosphaeria Ces. Et de Not .(无性阶段是Dothiorella Sacc .)属病原真菌能引起多种林木溃疡病的发生,在我国分布区域十分广泛。病原菌因较大的寄主范围和地理分布区域表现出明显的分子遗传分化,通过对来自5个区14个寄主种(品种)的30个菌株进行28SrDNA-PCR-RFLP和RAPD解析,结果表明,所有供试菌株都能扩增出稳定一致的28SrDNA条带,6种内切酶不能区分该属内部的28SrDNA差异。RAPD结果表现出该属丰富的多样性(92.81%) ,在0.845相似系数的水平上所有菌株被识别为13类,其中有地理分化、寄主分化的表现,也有不表现地理、寄主分化的。从DNA水平上证实引起雪松溃疡病的病原为B.dothidea,表明B.dothidea不仅能够寄生被子植物,还能寄生裸子植物,有非常宽阔的寄主范围。随机扩增引物K16和R14可以作为陕西菌株和湖南菌株与其它地区菌株区别的鉴别性引物。传统上认为苹果轮纹病菌(B.berengeriana de Not.f.sp .piricola (Nose)Koganezawa et Sakuma)为苹果干腐病菌(B.berengeriana be Not.)的专化型,它们与杨树溃疡病原分属两个种。本试验分析表明这种分类较为合理。

用毒素粗提液处理寄主愈伤组织2d后,可于光学显微镜下观察到严重的细胞原生质泡囊化现象,这是寄主受到毒素作用后于细胞水平所表现出的伤害症状。经毒素诱导后用ESR仪检测,寄主愈伤组织于2h内即可产生比对照高得多的超氧阴离子自由基,继而诱发膜脂脂过氧化反应;随着毒素作用时间的延长,寄主细胞膜脂脂肪酸组成发生变化,总的变化趋势为不饱和脂肪酸含量减少,饱和脂肪酸含量增加;毒素作用后于4h以内即可产生大量的MDA ,6h内则可检测到严重的离子渗漏,造成膜的破坏,细胞受到伤害并死亡。

本文研究了VAM (Vesicular Arbuscular Mycorrhizae)真菌诱导北京杨(Populus‘Pekinensis’Hsu .)树皮中生化指标的变化与其抗溃疡病的关系。结果表明,菌根侵染率与宿主树皮中的相对膨胀度、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性、有效磷和总酚的含量呈显著正相关,与可溶性总糖呈负相关;而杨树溃疡病菌(Dothiorel lagregaria)的生长与上述各生化指标的相关性相反。这说明VAM真菌不能够显著地促进杨树对水分的吸收,使杨树的树势得到增强,而且VAM菌能够通过诱导杨树树皮中过氧化物酶和多酚氧化酶活性的增强、总酚和有效磷含量的增加和可溶性糖含量的降低,减轻溃疡病菌对杨树的危害。VAM真菌提高杨树抗溃疡病的机制为:VAM真菌通过与杨树的共生,从而改善杨树营养和水分状况,促进杨树对水分和养分(主要是磷)的吸收,增强树势,间接地提高杨树对溃病的耐病性。同时,与杨树共生的VAM真菌直接参与杨树生理生化代谢,诱导杨树抗性酶活性提高,增强杨树生化抗病物质(酚类、木质素、苯丙基化合物等)的含量,提高杨树的抗病性。

虫害是杨树造林生产中所面临的一大难题。通过农杆菌介导,将经过人工改造的苏云金杆菌杀虫结晶蛋白(Bt)基因转化杨树,得到杨树再生植株,然后,再将蛋白酶抑制剂基因(PI)导入已含Bt基因的转基因杨树,经PCR检测和Southern杂交分析证明,最终获得既含有Bt基因又含有蛋白酶抑制剂基因的转基因杨树植株。利用这种杨树叶片饲喂舞毒蛾幼虫的杀虫试验结果表明,转基因杨树具有明显的杀虫活性,同时表明含有Bt基因和蛋白酶抑制剂基因双基因的植株其抗虫能力明显高于仅含单一Bt基因的植株。为探索培育高抗虫性杨树开辟了一条新途径。

山西杉苞蚧Physokermes shanxiensis Tang是一种新发现的园林害虫。在山西中部严重危害白Picea meyeri Rehd .et Wils.为害轻者树势衰弱,重者整株枯死。本文首次描述和图示了各幼虫期虫态和雄成虫的形态特征,重描了雌成虫的形态。同时也观察了其生物学特性,结果表明:该虫在山西中部1年发生1代,以2龄若虫在1年生枝条和针叶上越冬;取食为害高峰在4月上旬至5月中旬;行两性生殖,每雌产卵15～1143粒,平均602.3粒;天敌主要有异色瓢虫Harmonia oxyridis(Pallas)的十八斑变型和二星瓢虫Adalia bipunctata(Linnaeus)。此外,本文还提出了有效的防治措施。

本文将非平衡态热力学的水分流和热流线性耦合方程应用于多孔介质(木材)的干燥预热过程,从机理上分析了其水分流和热流的特性,同时运用在预热样品边界上积分的方法求解耦合流方程,针对木材干燥预热过程进行了具体计算,所得的有关结论与以往的实验结论相吻合。这一结果表明线性流耦合方程是研究多孔介质干燥过程中水分流和热流的特性及其相互作用规律的有效方法,既可揭示耦合过程中流的本质又可对其进行定量描述。因Soret效应预热过程中存在着进入木材内的水分热扩散流,预热结束后木材含水率将有所增加,而水分和热量的输运主要集中在预热开始的前2h内。本文关于木材干燥预热的一些结果,可用于木材干燥预热的生产实际中。

本文利用13年生马尾松子代测定林的20个自由授粉家系的木材试样,着重研究木材化学组分的遗传学问题。研究结果表明,木材化学组分、基本密度和生长性状在家系间的差异都达到了极显著水平,并受中等至强度的遗传控制。在6个木材化学组分中,灰分、戊聚糖和1%NaOH抽出物含量的遗传力较高,木质素、综纤维素和热水抽出物含量的遗传力稍低。生长性状与木材密度呈显著的负相关,而与木材化学组分相关性很小,似相互独立。遗传相关认为灰分和热水抽出物含量可分别作为综纤维素和木质素的间接选择指标。由于综纤维素和木质素含量在家系间的绝对差异较小,仅为2%～3% ,对选育的实际意义不大。可选择综纤维素含量高的优株进行无性繁殖加以利用。

亚热带多优势种常绿阔叶林演替过程,依第1优势种的耐荫、喜湿特性,可划分为6个阶段:(1)针叶林阶段;(2)以针叶树为主的针阔混交林阶段;(3)以阳生性阔叶树为主的针阔混交林阶段;(4)以阳生性树种为主的常绿阔叶林。当中生性树种成为第1优势树种表明演替已进入顶极阶段,此后,又以优势树种分布格局为依据,将顶极阶级分为第5、第6阶段;(5)未发育完善的顶极阶段;(6)发育完善的顶极阶段。据此,判定本文所研究的常绿阔叶林处于未发育完善的演替顶极阶段。干扰强度与强阳生性树种种群扩展程度呈正相关。若干扰导致强阳生性树种替代群落原第1优势树种,称这种干扰为导致逆向演替的干扰。若干扰虽导致强阳生性树种成为群落的优势种,但还不能取代第1优势种,则称其为未导致逆向演替的干扰。前者的干扰强度大于后者的干扰强度。本文研究的常绿阔叶林所受的干扰为未导致逆向演替的干扰。演替阶段的判断,干扰强度的评价等构成评判该森林群落演替现状的一份较完整资料。

对紫金牛科(Myrsinaceae)的桐花树(Aegiceras corniculatum)和海桑科(Sonneratiaceae)的海桑(Sonneratia caseolaris)的次生木质部的组织结构和数量特征进行了研究;并讨论了桐花树和海桑的木材结构与环境关系;它们的导管直径小、导管数量多、导管分布频率高,是对海滨盐渍环境的适应,保证水分在植物体内运输的安全性。桐花树和海桑的纤维壁厚度(W)与纤维腔宽度(L)的比值(2W/L)分别为0.67和0.45,均小于1,从木纤维2W/L<1的角度看,桐花树和海桑的木材可用作造纸原料。