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2015年 第51卷 第5期 刊出日期:2015-05-25
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林业科学. 2015, 51(5):  0-0. 
摘要 ( 77 )   PDF (294KB) ( 245 )  
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论文与研究报告
地表人工覆盖对宁夏沙化土壤保水能力的影响
李志刚, 李健, 谢应忠
林业科学. 2015, 51(5):  1-11.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150501
摘要 ( 184 )   HTML   PDF (701KB) ( 475 )  
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【目的】 研究地表人工覆盖对宁夏沙化土壤保水能力的影响,以期为宁夏沙化土地的生态建设及农业生产提供技术支持,同时促进当地林木废弃物的循环利用。【方法】 以宁夏当地新疆杨树枝条碎屑和垂柳树枝条为添加物或覆盖物,对宁夏贺兰山东麓银川腹部沙地有灌溉和无灌溉土壤设置4种处理(每处理5个重复),即添加木屑(CA)、覆盖木屑(CM)、添加木屑+覆盖枝条(CA+BM)和不做任何处理的对照(CK),探讨地表人工覆盖对沙化土壤蓄水量、土壤温度、土壤密度、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量的影响。【结果】 灌溉条件下土壤蓄水量表现为CA+BM> CA> CM> CK,平均值分别为19.14,18.27,14.65和10.20 mm; 无灌溉条件下土壤蓄水量表现为 CA+BM> CM> CA> CK,平均值分别为10.95,10.05,7.75和6.92 mm。灌溉条件下土壤日均温度和日最大温度均表现为CA+BM< CM< CA,CK,其中CA和CK的土壤日均温度和日最大温度间变化不明显,CA+BM,CM,CA和CK的土壤日均温度平均值分别为24.16,25.37,26.66和26.27 ℃,土壤日最大温度平均值分别为26.72,27.73,31.77和31.88 ℃; 无灌溉条件下土壤日均温度和日最大温度均表现为CA+BM< CM< CA< CK,日均温度平均值分别为24.50,25.67,26.76和27.20 ℃,日最大温度平均值分别为27.23,27.92,31.09和32.74 ℃。土壤密度在灌溉和无灌溉条件下均表现为CA+BM,CA< CM,CK 的趋势,CA+BM和CA间差异不显著(P> 0.05),CM和CK间差异亦不显著(P> 0.05)。土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度在灌溉和无灌溉的条件下均表现为CA+BM> CA> CM> CK。 土壤饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量在灌溉条件下表现为CA+BM> CA> CM,CK,CM和CK间差异不显著(P> 0.05); 在无灌溉条件下表现为CA+BM,CA> CM,CK,CA+BM和CA间差异不显著(P> 0.05),CM和CK间差异亦不显著(P> 0.05)。【结论】 添加、覆盖木屑以及添加木屑+覆盖枝条均能有效提高沙化土壤的持水能力。相关分析结果表明: 覆盖木屑或枝条主要通过降低土壤温度、抑制蒸发保持土壤水分; 添加木屑主要通过改善土壤水分物理性质保持土壤水分; 而添加木屑+覆盖枝条则通过降低土壤温度和改善土壤水分物理性质的双重作用来保持土壤水分。不同处理方式可以根据当地实际情况有选择地在生态建设和农业生产中应用。

掺土和施肥对铁尾矿基质理化性质及油松、樟子松幼苗生长的影响
张宝娟, 郭耸松, 李继泉, 李玉灵
林业科学. 2015, 51(5):  12-20.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150502
摘要 ( 157 )   HTML   PDF (699KB) ( 470 )  
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【目的】 砂寻求最合理的铁尾矿基质改良措施,为铁尾矿土壤改良与植被恢复提供理论依据。【方法】 通过铁尾矿砂与无机肥、有机肥和土壤的不同配比处理的盆栽试验,研究不同改良方法对尾矿基质理化性质及油松和樟子松幼苗生长的影响。【结果】 随无机肥施肥比例增加,铁尾矿土壤密度、田间持水量、毛管持水量、饱和持水量和总孔隙度与100%尾矿砂处理均无明显差异; 随着有机肥施用量增加,田间持水量、毛管持水量、饱和持水量及总孔隙度均明显增大,土壤密度呈下降趋势,其中10%猪粪施肥配比与100%尾矿砂处理差异显著(P< 0.05); 随着掺土量增加,铁尾矿土壤密度逐渐降低,而田间持水量、毛管持水量、饱和持水量逐渐升高,掺土比例达到75%时,除了田间持水量,其他指标均与100%尾矿砂处理差异达到显著水平(P< 0.05),电导率和土壤阳离子交换量、全氮全磷全钾养分含量、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随施肥与掺土比例的增加而显著增大;10%猪粪施肥配比处理的全氮、全磷含量最大,分别是100%尾矿砂处理的6.38和3.33倍,碱解氮、速效磷和速效钾含量分别是100%尾矿砂处理的5.78,12.5和4.32倍; 随掺土比例增大,尾矿中全磷含量减小,而掺土后全钾含量显著增高; 掺土比例达到25%时,速效养分含量开始明显提升,客土处理达到最大值(78.41,44.43和58.67 mg·kg-1); 施5%比例的有机肥和添加无机肥NH4NO31.76 g、KH2PO40.88 g的混合处理的速效养分含量与单纯施5%比例猪粪的单因子处理差异不明显; 掺土比例25%和添加无机肥NH4NO31.76g、KH2PO40.88 g混合处理的速效养分含量也和掺土比例25%的单因子处理无显著差异;掺土和施加无机肥会促进油松和樟子松幼苗的生长, 施有机肥则会抑制它们的生长,相同处理情况下,油松较樟子松出苗率高、生长情况好。【结论】 有机肥对铁尾矿基质的理化性质、全效养分含量和速效养分含量都有显著的改善作用,掺土处理对提高碱解氮、速效钾含量作用明显,但有机肥与无机肥、掺土与无机肥的混合配比对提升速效养分的效果不明显。不同处理对油松和樟子松的生长也会有不同程度的影响,表现为掺土和施加无机肥促进2树种生长,施加有机肥抑制2树种生长; 在相同的处理情况下,油松比樟子松的生长要好,更适合作为铁尾矿废弃地修复树种。

基于层次分析法的朗乡自然保护区露营旅游环境适宜度
袁维, 张杰, 周波, 王爱红, 于雷, 马珂馨
林业科学. 2015, 51(5):  21-27.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150503
摘要 ( 209 )   HTML   PDF (710KB) ( 381 )  
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【目的】 对朗乡自然保护区露营旅游环境适宜度进行综合评价,旨在全面、准确地掌握自然保护区开发露营旅游的资源潜力,为自然保护区生态旅游项目的合理布局、建设规模及资源保护提供科学依据。【方法】 构建朗乡省级自然保护区的露营旅游资源条件、交通条件和社会环境条件为项目层的评价指标体系,AHP 法和特尔菲法相结合确定指标权重,依据国家和行业标准,确定指标评分标准,建立露营旅游环境适宜度的综合计算模型,划分自然保护区露营旅游环境适宜度等级标准,对朗乡省级自然保护区露营旅游环境适宜度进行综合评价。【结果】 项目层中,露营旅游资源条件指标权重值最高(0.456 7),社会环境条件指标权重值最低(0.223 7); 经过综合评分,朗乡自然保护区露营旅游环境适宜度总得分为76.722 4分,处于露营旅游环境适宜度的四级,说明该自然保护区露营旅游的适宜度处于较高水平; 评价因子中,露营旅游资源条件和交通条件得分较高,分别为36.613 7和26.910 4分,社会环境条件得分较低,为13.1983分; 露营旅游资源条件在权重和评分值上均是优势指标,交通条件的指标较好,社会环境条件指标较差。【结论】 指标数据结果显示,朗乡自然保护区拥有丰富的自然资源和旅游资源,交通便利,水环境条件优越,保护区的露营旅游项目具有很大的发展潜力,同时也存在经济落后、缺乏完善的监管体系、管理经费不足等劣势; 保护区露营旅游项目的开展应遵循"量力而为,适度开发"的原则,加大引资力度,为维护保护区可持续性发展提供一定的资金保障; 通过建立数学模型,基于层次分析法,可以实现自然保护区生态旅游环境条件定性与定量评估,这种生态旅游用地条件前期评估方式具有较强的可操作性和推广价值。

福州笔管榕传粉生物学特征
郑翠芳, 陈晓倩, 陈友铃, 王爱芳, 王钊, 吴文珊
林业科学. 2015, 51(5):  28-36.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150504
摘要 ( 178 )   HTML   PDF (1675KB) ( 451 )  
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【目的】 研究福州笔管榕传粉生物学特征,为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供数据和科学支持。【方法】 以福州地区的30株笔管榕为样本,对其传粉生物学进行研究。【结果】 1)笔管榕不同植株的年结果批次不同(每年每株0~5批次),以年结果1~2批次为主,榕果发育株内同步,株间有时同步,有时异步,无发育期交叠的现象。笔管榕榕果的发育具明显的季节性,在日照短、温度低的秋冬季(11月至翌年的2月),榕果发育周期(A期至E期)通常需要2~5个月; 而在日照长、温度较高的春夏季(3—10月),榕果发育明显变快,其发育周期仅需要1~2个月; 2)每年单株笔管榕一般发生1~2次换叶。初春夏末是笔管榕落叶的高峰期,新叶在落叶后1~2周内萌发,老叶的脱落与新叶和果芽的萌发之间具关联性,叶通过光合作用为榕果萌发与发育提供良好的物质基础; 3)笔管榕雌花期单果进蜂数量以1~3只占绝对优势,使个体小、数量多的榕果能够获得有效进蜂,既保证了榕树的结实率,也避免因过多的传粉小蜂拥挤在榕果狭小空间内相互打斗而造成的小蜂死亡和产卵效率低下。进入榕果的传粉小蜂均有不同程度的伤残; 4)雌花期榕果内雌花的花柄(含子房柄)越短,其花柱(含柱头)的长度越长,反之亦然,从而使雌花柱头基本处于同一平面上,便于传粉小蜂的传粉与产卵,而雌花子房错落分布,使榕果有限空间得以充分利用。传粉小蜂产卵器的平均长度显著长于雌花花柱的平均长度(P< 0.001),表明笔管榕传粉榕小蜂产卵器可达到绝大部分的雌花子房。【结论】笔管榕与其传粉小蜂之间形成互惠共生、高度统一的协同进化关系。

北美鹅掌楸LtCHS基因的克隆及生物信息学与组织表达特征分析
罗群凤, 胥猛, 冯源恒, 徐嘉娟, 李火根
林业科学. 2015, 51(5):  37-45.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150505
摘要 ( 192 )   HTML   PDF (1580KB) ( 753 )  
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【目的】 鹅掌楸属花色种间差异较大,是研究木本植物花色形成与调控机制的较理想材料。查尔酮合成酶基因(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键基因,与植物花色形成密切相关,同时又是研究科以下系统发育的理想基因,种间进化差异较大,因此CHS基因用于研究鹅掌楸属花色差异形成机制有较强的可行性。本研究克隆北美鹅掌楸的查尔酮合成酶基因,并对其进行生物信息学及组织表达分析,以期为鹅掌楸属树种花色的形成和调控机制研究提供参考。【方法】 以北美鹅掌楸的花芽为材料,采用同源克隆和RACE技术克隆查尔酮合成酶基因(LtCHS),并进一步扩增该基因的基因组序列。对该基因进行生物信息学分析。采用半定量RT-PCR方法分析LtCHS基因在鹅掌楸属种间及不同组织中的表达水平。【结果】 获得2个查尔酮合成酶基因:LtCHS 1LtCHS2LtCHS 1基因的cDNA全长875 bp,包含1个702 bp的ORF,其基因组DNA (gDNA)只含有1个外显子,没有内含子,编码233个氨基酸,蛋白质分子量为71.88 kDa,等电点为5.09。LtCHS2基因的cDNA全长1 457 bp,包括1个1 185 bp的ORF,其gDNA含有2个外显子和1个内含子,编码394个氨基酸,蛋白质分子量为120.0 kDa,等电点为 4.97。2个基因的组织表达分析结果显示,LtCHS基因不仅在同一树种不同组织间存在差异,而且在种间也存在表达差异。LtCHS 1基因仅在北美鹅掌楸中表达,LtCHS2基因在鹅掌楸中表达,在杂交鹅掌楸中二者均有表达。【结论】 获得的2个LtCHS基因属于同一基因家族,但执行不同功能。二者在种间表达存在差异可能与鹅掌楸属花色形成有关。结合鹅掌楸属种间花色特征,可初步推测,LtCHS 1基因与LtCHS2基因可能分别调控不同类型花青素的合成。

基于KNN方法的大兴安岭地区森林地上碳储量遥感估算
戚玉娇, 李凤日
林业科学. 2015, 51(5):  46-55.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150506
摘要 ( 203 )   HTML   PDF (1489KB) ( 649 )  
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【目的】 采用KNN方法进行碳储量估测,并对估测后的数据进行各种校正处理,绘制森林地上碳储量的空间分布图,为我国森林碳储量和固碳潜力的研究提供基础数据和科学依据。【方法】 以黑龙江省大兴安岭为研究区(50°05'—53°33'N,121°11'—127°01'E),基于2010年森林资源连续清查固定样地和同年Landsat5 TM影像数据,利用k-邻近法(KNN)在像素级水平上对森林地上碳储量进行估算。采用多准则方法分东、南、北和中4个区域对样地坐标和其对应的影像光谱值进行坐标重配准,并根据实测样地数据对坐标重配置前后不同林分类型地上碳储量估测精度进行评价; 针对KNN方法像素级估测结果存在明显的高值区域低估和低值区域高估现象,应用直方图匹配方法对估测结果进行变动范围调整; 并根据样地实测碳储量和KNN估测值间的回归关系对调整后的结果分区域进行进一步匹配校正后处理,绘制森林碳储量的空间分布图。【结果】 总体来说,本研究区域像元尺度KNN估测的欧式距离优于马氏距离,均方根误差随着最邻近值k的增大而降低,当k大于6时变化缓慢,并逐渐趋于稳定; 坐标误差校正后,各林分类型森林地上碳储量的估测精度均显著提高,平均均方根误差由17.23降低到14.3 t·hm-2; 直方图匹配后,各区域样地点高值区域低估和低值区域高估现象均有很大程度改善,实测值和估测值间的相关关系明显增强,然而高值地区(碳储量大于20 t·hm-2)出现过高估计现象; 经匹配校正后处理的均值、标准差、直方图和累积频率分布图更接近样地实测值,均方根误差也明显降低,高值地区过高估计现象得到很好校正。【结论】 森林资源清查数据、遥感数据及KNN方法相结合逐渐成为区域尺度森林参数空间连续估测的重要手段。同利用光谱值和森林参数建立的回归模型相比,KNN方法能够更多地考虑到森林参数同光谱值之间的非线性依赖关系; 但KNN估测方法除了受距离度量标准、最邻近值k的大小以及影像波段的选取等因素影响外,还存在如样地坐标和对应的影像光谱值匹配误差、像素级估测结果多呈明显集中分布趋势等问题,使得该方法的应用受到一定限制。本文的研究表明,对这些因素进行合理的校正,将更有利于区域尺度森林参数的精确估计和反演。

杨树品系抗杨干象水平及其与木质部和韧皮部硬度等关系
曹庆杰, 迟德富
林业科学. 2015, 51(5):  56-67.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150507
摘要 ( 204 )   HTML   PDF (1064KB) ( 381 )  
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【目的】 研究不同品系杨树的亲本来源、干部硬度等特性与抗性的关系,为杨树抗杨干象新品系的选育提供参考。【方法】 连续2年研究11个亲本来源的67个不同杨树品系2~3年生杨树的被害株率、杨干象虫口密度与杨树木质部硬度、韧皮部硬度、韧皮部厚度、胸径以及各品系杨树亲本来源的关系。【结果】 1)杨树木质部硬度达到(45.43±3.59)HD为免疫品系, 硬度达到(44.17±2.76)HD为高抗虫品系, 抗虫、感虫和高感品系木质部平均硬度分别为(43.6±0.53)HD、 (40.39±2.98)HD和(39.47±2.98)HD;杨树韧皮部硬度达到(33.96±4.72)HD为免疫品系, 硬度达到(32.61±2.69)HD为高抗品系, 抗虫、感虫和高感品系韧皮部平均硬度分别为(31.13±0.72)HD、 (28.08±3.98)HD和(24.75±3.19)HD。2)胸径达到(33.38±6.08)mm为免疫品系, 胸径达到(36.65±3)mm为高抗虫品系, 抗虫、感虫和高感品系平均胸径分别为(41.31±1.56)mm、(43.34±6.8)mm、(48.16±2.52)mm。3) 经杨树抗性水平与亲本来源关系综合分析可知,亲本为美洲黑杨×小青杨、美洲黑杨×青杨、美洲黑杨×甜杨的多数品系为抗虫品系, 亲本为欧洲黑杨×美洲黑杨、美洲黑杨、美洲黑杨×马氏杨、欧洲黑杨×小叶杨的多数品系为感虫品系。【结论】 杨树木质部硬度与韧皮部硬度越大抗杨干象能力越强,木质部硬度与韧皮部硬度越小抗杨干象能力越弱。生长相对较快的品系胸径大,其抗性差。不同品系杨树亲本来源不同其抗杨干象能力也不同。青杨派的小青杨、青杨、甜杨为亲本抗虫性强,黑杨派的美洲黑杨、欧洲黑杨为亲本抗虫性差。在抗杨干象品系育种工作中应选择青杨、小青杨或甜杨做为亲本; 避免以美洲黑杨或欧洲黑杨为亲本。
猴头菌MnP1基因全长cDNA克隆及生物信息学分析
尹立伟, 池玉杰
林业科学. 2015, 51(5):  68-77.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150508
摘要 ( 193 )   HTML   PDF (1526KB) ( 459 )  
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【目的】 克隆猴头菌CB1锰过氧化物酶(MnP)基因,用于分析He-mnp1基因及蛋白序列、基因的结构与功能,为研究猴头菌MnPs基因功能、转录调控和构建优良工程菌株提供参考。【方法】 根据GenBank中已报道的白腐菌MnPs基因cDNA序列的保守区域设计引物,采用简并PCR、逆转录RT-PCR、cDNA末端的快速扩增(RACE)等方法扩增出全长cDNA基因序列,命名为He-mnp 1(GenBank登录号为HM116841.3),并对其猴头菌He-mnp 1基因进行生物信息学的分析。通过NCBI数据库进行BLAST同源搜索; ORF Finder查找该基因的完整开放阅读框(ORF); 利用Expasy数据库和BioEdit软件预测He-mnp1蛋白质的理化特性及氨基酸的组成; 同时进行亲/疏水性及跨膜区的分析; 采用SignalP 4.1软件进行蛋白信号肽的预测; 并利用Clustal W和MEGA 5.1软件对He-mnp1蛋白序列同源性比对和构建白腐菌MnPs系统发育树; 利用数据库Conserved Domain Database(CDD)蛋白保守结构域的预测,查看He-mnp1血红素、基质及锰、钙等结合位点; 采用PredictProtein软件和SWISS-MODEL软件进行He-mnp1蛋白二级结构的预测和同源三维建模。【结果】 该基因He-mnp 1的cDNA全长1 279 bp,完整开放阅读框1 080 bp,起始密码子ATG,终止密码子TAA,5'端非翻译区有68个核苷酸,3'端非翻译区有131个核苷酸,编码蛋白359 aa; 生物信息学分析表明,猴头菌He-mnp1氨基酸组成中丙氨酸含量最高,无酪氨酸,分子量为38.18 kDa,等电点为 4.35,He-mnp1的蛋白有明显的亲水区,存在81-105、121-141间有2处疏水区域,此蛋白为亲水蛋白。He-mnp1蛋白质多肽前体包含1个18 aa的信号肽及1个5 aa的中间前导短肽。【结论】 蛋白系统进化分析表明He-mnp1分布在第2组群,与平菇侧耳、冬生多孔菌、变色栓菌的MnPs亲缘关系最为接近。He-mnp 1基因存在1个保守结构域,分析显示为Class Ⅱ类的真菌血红素过氧化物酶蛋白家族。He-mnp1蛋白二级结构预测α-螺旋占30.99%,β-折叠占3.38%,无规则卷曲占65.63%,属于稳定蛋白。He-mnp1蛋白三维建模,结果得到1个Fe血红素,2个Ca2+、1个Mn2+的结合位点及组氨酸残基等。

毛竹林森林浴对小白鼠自发行为的影响
王茜, 王成, 王艳英
林业科学. 2015, 51(5):  78-86.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150509
摘要 ( 201 )   HTML   PDF (1418KB) ( 394 )  
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【目的】分析昆明种小白鼠经竹林森林浴处理后其行为指标的变化,研究毛竹林挥发物对小白鼠自发活动的影响,为森林浴场的开发建设提供理论依据。【方法】采用旷场试验,通过连续10天的试验观察,结合竹林中的挥发物,对小白鼠进行动物测试试验。【结果】 1) 处理组小鼠探索阶段随着处理天数的增加运动量明显增大,适应阶段随着处理天数的增加,运动量先减少后增加; 对照组小鼠运动总路程在探索阶段先减小后增加,适应阶段没有明显的变化规律。同时从探索阶段到适应阶段的变化幅度可以看到小白鼠的运动总路程处理组明显大于对照组,随着试验的反复进行,2种处理差距缩小。表明森林浴后的小白鼠兴奋性增强,精神状态得到了很好的改善。 2) 处理组小鼠在探索阶段中央格运动路程大于适应阶段,且探索阶段变化较大,适应阶段变化相对缓慢; 而对照组小鼠在整个试验过程中央格运动路程较小,且变化平缓。10天试验中,处理组一直高于对照组,且探索阶段差异大,适应阶段差异小,说明小白鼠经过森林浴处理后探索能力增强。 3) 2种处理方式小鼠的中央格停留时间呈锯齿状变化,且处理组一直高于对照组,表明经森林浴处理的小白鼠认知能力增强。 4) 2种处理方式小鼠的中央格进入次数呈不规则状变化,在试验期间的同一时期处理组小鼠的进入中央格次数均高于对照组,说明小鼠经过竹林处理后认知能力增强。 5) 经森林浴处理的小白鼠,探索阶段站立次数随着处理天数的增加急剧下降,适应阶段又随着天数的延长缓慢上升; 而对照组小鼠的站立次数曲线呈不规则状变化。10天试验中,处理组一直高于对照组,说明经过森林浴处理的小白鼠探索能力增强。 6) 探索阶段处理组小白鼠的体质量(除了第4天)直线上升,适应阶段处理组小白鼠的体质量增加缓慢; 对照组小鼠体质量在探索阶段变化较缓,适应阶段变化较大,对照组小鼠体质量在探索阶段和适应阶段差距较大,且10天试验中(除了第2天以外),处理组小白鼠的体质量均大于对照组,说明经竹林森林浴处理后的小白鼠食欲明显比对照组增强。 7) 2组小鼠的粪便粒数除了第7天稍有增加外,其余9天均随着处理天数的增加逐渐减少,且10天试验中粪便粒数处理组一直少于对照组。【结论】经毛竹林森林浴处理的小白鼠精神状态得到改善,体质量、探索、记忆以及认知能力有所提高,毛竹林适合森林浴场的开发和建设。

苦竹叶化学成分对细菌及3种肿瘤细胞的抑制活性
魏琦, 姚曦, 孙嘏, 荀航, 岳永德, 汤锋
林业科学. 2015, 51(5):  87-94.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150510
摘要 ( 154 )   HTML   PDF (1081KB) ( 386 )  
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【目的】 评价苦竹叶提取物及其化学成分对细菌和3种肿瘤细胞的离体抑制生长活性,为竹叶化学成分的开发利用奠定基础。【方法】 采用95%乙醇提取和柱色谱分离,从苦竹叶中获得提取物流分及单体化合物; 以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌为研究对象,采用抑菌圈法评价苦竹叶提取物各流分及单体化合物的离体抑菌活性; 采用MTT法和小鼠H22肝癌细胞腹水瘤模型,评价木犀草素-6-C-洋地黄毒糖苷-4'-O-葡萄糖苷的体内外抗肿瘤活性。【结果】 苦竹叶乙醇提取物萃取流分中,乙酸乙酯相的离体抑菌作用整体强于石油醚相和正丁醇相,水相抑菌作用不明显。乙酸乙酯相8个流分中Fr.3的离体抑菌作用最强,在25 mg·mL-1浓度下,对枯草芽孢杆菌的离体抑菌作用最强,24 h抑菌圈直径为21.05 mm。25 mg·mL-1浓度下,单体化合物中从组分Fr.4中分得的反式香豆酸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的离体抑菌作用最强,24 h的抑菌圈直径分别为20.23 mm及18.35 mm。离体试验表明,木犀草素-6-C-洋地黄毒糖苷-4'-O-葡萄糖苷对子宫颈癌HeLa细胞、肝癌HepG2细胞及结肠癌HT-29细胞具有明显的抑制增殖作用,IC50值分别为592,2 058,1 712 mg·L-1。5 mg·kg-1和10 mg·kg-1的木犀草素-6-C-洋地黄毒糖苷-4'-O-葡萄糖苷对H22荷瘤鼠肝肿瘤有体内抑制作用,抑制率分别为2.9%和20.0%。【结论】 苦竹叶化学成分具有一定的抑菌及抑制肿瘤增殖活性,在植物源农药及药物的开发利用方面具有一定的潜力。本研究为推进苦竹叶化学成分基础研究和促进苦竹叶资源的综合利用提供了依据。

基于SHPB试验的桦木压缩动力学特性
许威, 花军, 张绍群, 陈光伟
林业科学. 2015, 51(5):  95-101.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150511
摘要 ( 177 )   HTML   PDF (1410KB) ( 425 )  
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【目的】 利用木材动态压缩加载试验研究热磨机研磨解离破碎阶段木材原料受动态压缩载荷的动力学特性,并研究应变率、加载方向对木材原料动力学特性的影响,旨在深化木材原料研磨解离机制的研究,为热磨法纤维分离设备及磨片的齿形结构优化设计提供理论指导。【方法】 利用Hopkinson杆试验装置对含水率为12.65%、密度为0.50 g·cm-3的桦木试件进行应变率约为400,800,1 200 s-1,加载方向为径向、弦向和轴向的动态压缩试验,获得桦木在不同应变率及方向上动态压缩加载的解离特征、动态应力-应变曲线及相应的力学特性。【结果】 对比分析各组试验后试件的破坏形态发现: 1) 当应变率约为400 s-1时,径向、弦向和轴向加载的试件主要发生塑性变形; 2) 当应变率约为800 s-1时,径向加载试件被解离成几大块,并且有一些"火柴棍"状的小试件从大试件上剥离; 弦向加载试件沿加载方向上产生更大的塑性变形,并且在试件上、下两端处沿加载方向产生贯穿性裂纹,试件被解离成三大块; 轴向加载试件受载面边缘处的纤维大量产生压溃现象,在加载面上产生贯穿性裂纹且有片状小试件从大试件上剥离; 3) 当应变率约为1 200 s-1时,径向加载试件被解离成大量"火柴棍"状的小试件,并且小试件的尺寸明显小于应变率为800 s-1时; 弦向加载试件沿加载方向上产生的塑性变形与应变率为800 s-1时相当,但是试件上端处被解离成许多片状的小试件,并且沿加载方向试件上产生了数条贯穿整个试件的大裂纹; 轴向加载试件被解离成大量短粗状的小试件,并且小试件上带有明显的褶皱。对比分析各组试验试件的应力-应变曲线发现: 1) 动态压缩加载条件下桦木的应力-应变曲线可以由屈服点应变分为弹性阶段和屈服后弱线性强化阶段2部分; 2) 桦木沿径向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别为4.56,10.49,14.22 MPa和2.88,8.32, 20.70 kJ·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,屈服强度和韧性模量分别增加了2.11和6.19倍; 3) 桦木沿弦向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别为5.87,7.90,9.65 MPa和2.53,7.41,12.92 kJ·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别增加了0.64和4.10倍; 4) 桦木沿轴向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度分别为22.90,71.41,96.37 MPa和18.79,67.74,114.32 kJ·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别增加了3.21和5.08倍。【结论】 随着应变率的增加,桦木的解离程度加大,径向加载最易解离,轴向加载最难解离; 桦木的动态压缩屈服强度、动态压缩韧性模量具有很强的应变率敏感性, 是一种应变率敏感材料。

动态测试木材的泊松比
王正, 顾玲玲, 高子震, 刘斌, 王韵璐
林业科学. 2015, 51(5):  102-107.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150512
摘要 ( 295 )   HTML   PDF (1362KB) ( 1025 )  
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【目的】 根据悬臂板一阶弯曲振形给出动态测试木材泊松比的方法,测试西加云杉木材试件径切板顺纹、横纹的泊松比和横切面横纹试件的泊松比; 对西加云杉木材试件的测试结果,分析用悬臂板试件测量一阶弯曲频率,代入到悬臂梁的公式推算出弹性模量的精度; 同时用低碳钢板的动态测试试验来验证动态测试木材泊松比方法的正确性,为在木建筑、家具、木材加工等行业中对木材力学性能测定研究工作提供借鉴。【方法】 根据动力学原理,利用YD-28A型四通道动态电阻应变计和CRAS振动及动态信号采集分析系统等测试仪器,以敲击方式激励悬臂西加云杉木材、低碳钢试件的自由振动,通过滤波处理保留其基频振动,记录并显示基频振动的横向应变和纵向应变的衰减振波曲线,并从同一时刻的横向应变峰值与纵向应变峰值比值得泊松比。【结果】 横向应变振波曲线的正(负)峰值对应于纵向应变振波曲线的负(正)峰值,说明横向应变振波曲线与纵向应变振波曲线的相位差为180°或横向应变与纵向应变是反向的; 通过低碳钢板验证试验,从其振波曲线第一通道和第二通道读出峰峰值,计算它们的比值后取平均值,得低碳钢泊松比的测量值μ=0.28,符合其规范值为0.25~0.28的要求; 西加云杉木材的径切面顺纹泊松比μLR与径切面横纹泊松比μRL测量值之比为10.6,即径切面顺纹泊松比比径切面横纹泊松比大一个数量级; 用悬臂梁公式推算的弹性模量值比实际弹性模量值偏小0.7%。【结论】 根据悬臂板的一阶弯曲振形测试泊松比的动态方法是行之有效的,具有快速、简便、精度高的优点; 西加云杉试件的径切面顺纹泊松比比径切面横纹泊松比大一个数量级,体现了木材的各向异性; 用悬臂板云杉试件测得的一阶固有频率,代入到悬臂梁理论公式推算的弹性模量值具有足够精度。
问题讨论
三维扫描技术在获取杨树树冠结构特征参数上的应用
王宁宁, 尹文广, 黄秦军, 丁昌俊, 杨志岩, 苏晓华, 沈应柏
林业科学. 2015, 51(5):  108-116.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150513
摘要 ( 176 )   HTML   PDF (1982KB) ( 651 )  
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【目的】树冠结构影响光能截获能力从而直接影响生物量的积累。杨树冠形特征参数的研究能够为杨树优良品种的选育提供有力的选择依据,但是因为杨树的树型高达,树冠结构复杂,树冠结构特征参数难以直接观测。【方法】建立了利用三维扫描技术获取树冠结构特征参数的方法,并测量了高密度(2 m×3 m)人工林中6年生杨树03-04-171的冠形特征参数,包括不同生长单元早发枝和同期枝一级枝的枝长、分枝角度、方位角、枝条曲率及弯曲度。对直接测量(砍伐)与三维扫描方法测量的胸径、树高进行回归分析,检测三维扫描测量的精度。【结果】回归分析结果表明:胸径的回归系数分别为R2=0.967 72,显著值为P =8.26×10-13,树高回归系数为R2=0.965 27,显著值为P =1.440 29×10-12。结果说明三维扫描方法具有较高的测量精度,可以应用于树冠结构特征的测量。扫描参数结果显示,树冠上每一个生长单元的上部枝条长度较长,分枝角度较小,曲率较大,数量少,为早发枝; 中下部枝条数量多,短而平直,为同期枝,这与已有的研究结果一致。【结论】三维扫描技术可以应用于树冠结构特征的研究。

国有林场森林资源管理绩效评价——以福建省将乐国有林场为例
刘燕, 支玲, 刘佳
林业科学. 2015, 51(5):  117-126.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150514
摘要 ( 254 )   HTML   PDF (1187KB) ( 476 )  
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【目的】 从森林资源管理的视角,在专家咨询的基础上,构建一套指标体系对国有林场管理绩效进行评价,为国有林场改革提供科学决策依据。【方法】 该指标体系从管理过程和管理结果2个状态,包含培育森林资源、开发利用森林资源、维护和保护森林资源、科技兴林、森林资源状况、生态状况、经济效益、社会效益8个主题层,35个指标。依据这个指标体系,利用层次分析法和距离函数,通过专家打分法确定各指标对总目标的权重,以福建省将乐国有林场为例,进行实地调查获取各个指标的目标值与实际值,最后计算出福建省将乐国有林场森林资源管理的实际值与目标值的综合距离,以判断国有林场森林资源管理绩效水平。【结果】 将乐林场管理过程的距离值为0.139 2,管理结果的距离值为0.129 5,森林资源管理绩效综合距离值为0.267 8,这说明将乐国有林场森林资源管理绩效处于较好水平。从其管理过程和管理结果分别来看,管理过程的距离值占森林资源管理绩效综合距离值的比例为51.81%, 管理结果的距离值占森林资源管理绩效综合距离值的比例为48.19%,这说明将乐林场管理结果略好于管理过程。【结论】 将乐国有林场在森林资源管理方面取得了较好的效果,但是,在具体指标的测算中显示出了一些问题: 1)森林活立木蓄积增长率指标的距离值为1; 2)林场营业收入增长率指标的距离值为1; 3)第三产业产值占林业总产值比重指标的距离值为1。因此,对将乐林场提出了如下具体建议: 1)大力发展林下经济(林下种植和养殖),提高林地单位面积生产率; 2)积极利用国家政策进行低产林改造,进一步改善森林质量,提高森林质量,提高单位面积活立木蓄积量; 3)调整产业结构,拓宽收入渠道,加快发展第三产业。

研究简报
毛竹微型颠倒重复序列转座子PhTourist1的克隆与分析
胡慧, 周明兵, 杨萍, 汤定钦
林业科学. 2015, 51(5):  127-134.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150515
摘要 ( 180 )   HTML   PDF (2462KB) ( 433 )  
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【目的】 微型颠倒重复序列(MITE)是DNA转座子中一类依赖自主转座子提供的转座酶进行转座的非自主转座子。以毛竹中与水稻mPing同源的MITE——PhTourist 1为例,研究PhTourist 1的结构特点和转座特性,并分析PhTourist 1的转座对其附近基因表达的影响,进而了解转座子对毛竹基因组多态性形成和基因表达调控的作用。【方法】 利用MEGA5.1,DNAStar,WebLogo 3-Create等软件对PhTourist 1的末端反向重复序列(TIR)、靶位点重复序列(TSD)、插入位点序列偏好性等进行系统的研究和分析,并计算PhTourist 1在毛竹基因组中的插入时间和分布情况。通过PCR手段确认PhTourist 1在来自同一母本的24株毛竹实生苗基因组中的所有位置并验证是否存在插入多态性。针对其中发生转座的PhTourist 1-3,通过RTFQ PCR(real-time fluorescence quantitative PCR)分析PhTourist 1-3存在与否对其下游基因表达量的影响。【结果】 共得到30个PhTourist 1,通过生物信息学技术与手段确定得到的PhTourist 1的TIR(GGCCAGTCTCAATG)、TSD(TWA)及插入偏好性序列((C/T)T(C/A)T(T/A)A(G/T)A(A/C))与已报道的Tourist-like MITE的特点吻合。通过对PhTourist 1的插入时间与分布分析了解到PhTourist 1在毛竹基因组中的插入时间相对集中,且PhTourist 1偏好插在基因附近。对毛竹基因组中30个PhTourist 1的验证确认了每个位置的正确性,并发现PhTourist 1-3存在插入多态性。且PhToutist 1-3的切除为完整切除,与mPing的特性一致。利用RTFQ PCR对PhTourist 1-3下游基因PH01000402G0860表达量的分析结果表明PhTourist 1-3转座后PH01000402G0860的表达量比其转座前增加了8.04倍。【结论】 本研究鉴定到的与mPing高度同源的转座子PhTourist 1,其中PhTourist 1-3在毛竹基因组中可以发生转座,是首次在毛竹基因组中发现的有活性的Tourist-like MITE,且PhTourist 1-3的转座对宿主基因表达产生显著的影响。这些结果表明,作为毛竹基因组重要组成部分的转座子可以通过自身转座参与宿主基因组多态性的形成,调节宿主基因表达,进而参与毛竹生长发育的调控。

牛奶子实时定量PCR分析中内参基因的评价与验证
成龙平, 胡海涛, 郭卫东, 杨莉, 王长春, 杨玲
林业科学. 2015, 51(5):  135-144.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150516
摘要 ( 167 )   HTML   PDF (1428KB) ( 478 )  
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【目的】 实时定量PCR结果的精确性在很大程度上取决于选择的内参基因的稳定性。通过评估候选管家基因的表达稳定性,筛选出用于牛奶子研究的最佳内参基因。【方法】 设计简并引物从牛奶子中克隆12个潜在的内参基因片段,包括14-3-3、18S核糖体RNA(18 SrRNA)、β-actin (Actin)、延长因子1-α(EF 1-α)、真核起始因子4A (eIF 4 A)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、RNA聚合酶-Ⅱ (RP Ⅱ)、60S核糖体蛋白(RPL 7)翻译延长因子2(TEF 2)、泛素连接酶E2 (UBCE)、泛素(UBQ)和泛素延伸蛋白5(UBQ 5)。采集牛奶子5个不同器官(根、茎、叶、花和红果)、4个成熟期的果实(绿果、黄果、深粉果和完全成熟的红果)、2种激素(脱落酸、赤霉素)处理4个时间点的绿果、热处理4个时间点的离体叶片、幼苗盐胁迫2个时间点的根茎叶,应用实时荧光定量PCR技术检测12个内参基因在各样品中的表达情况,采用基于CT值的geNorm、Normfinder和BestKeeper及CT比较4种算法评价这些内参基因的稳定性,最终的排名则由RefFinder算法产生。【结果】 器官组稳定性好的前2位内参基因为UBCE和RP L7,果实成熟期组排名前2的为eIF 4 A和UBCE,激素处理组排名前2的为eIF 4 A和UBCE,非生物胁迫组排名前2的则为Actin和EF 1-α,综合分析所有样品排名前3位的是eIF 4ARPL7 和UBCE。分别用筛选出的稳定的eIF 4ARPL7、UBCE和不稳定的RP Ⅱ作为内参基因评价目的基因八氢番茄红素合成酶基因EutPsy在果实成熟过程中的表达,结果显示分别以3个稳定的内参基因为单内参基因与以eIF 4 AUBCE组合做内参基因所得到的结论一致,而RP Ⅱ给出的则不同。【结论】 在应用荧光实时定量PCR技术研究牛奶子基因转录表达时,通常情况下eIF 4ARPL7 和UBCE相对于其他9个候选内参基因更为可靠。研究结果为牛奶子及胡颓子属其他物种的基因表达分析奠定基础。

板栗雄花序萃取物抗氧化及抑菌效果
柏宏伟, 成军, 杨柳, 姜奕晨, 曹庆芹, 张卿, 秦岭
林业科学. 2015, 51(5):  145-152.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150517
摘要 ( 126 )   HTML   PDF (1305KB) ( 488 )  
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【目的】 研究板栗雄花序不同萃取物的抗氧化及抑菌效果,为其进一步开发与利用提供基础。【方法】 用不同极性溶剂对板栗雄花序乙醇浸膏进行萃取分离,得到石油醚萃取物、二氯甲烷萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物4个部分; 并采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·)自由基清除和硫代巴比妥酸法测定醇提物及不同萃取物的抗氧化能力,以滤纸片琼脂扩散法和共培养测定抗菌活性。利用高效液相色谱法(HPLC)和核磁共振波谱法(NMR)鉴定出板栗雄花序中的鞣花酸(EA),并对其进行初步定量与结构分析。【结果】 1)通过系统提取法得到板栗雄花序醇提物提取率为16.6%,其他4种萃取物提取率在2.6%~26.2%,其中乙酸乙酯萃取物提取率最高。2)板栗雄花序醇提物及不同萃取物对DPPH·自由基、卵黄脂质过氧化物都有一定的清除能力,其中乙酸乙酯萃取浓度为0.01 mg·mL-1时,对DPPH·清除率达到94.4%,对卵黄脂质过氧化物的清除率为95.69%,与同浓度的抗坏血酸(Vc)和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)清除率相当。3)板栗雄花序醇提物对12种细菌都有一定程度的抑制效果,在不同萃取物中乙酸乙酯萃取物抑菌效果最好,对大肠杆菌的最低抑菌浓度为0.98 mg·mL-1,最低杀菌浓度为1.96 mg·mL-1。板栗雄花序样品中有游离鞣花酸,含量为2.267 mg·g-1。【结论】 板栗雄花序中含有较多抗氧化和抑菌的活性物质,其醇提物及不同极性萃取物的抗氧化能力存在较大差异,乙酸乙酯萃取物抗氧化活性较高,对清除DPPH·自由基和脂质过氧化物都有较好的效果。各个萃取物对G+菌和G-菌都有一定作用,其中乙酸乙酯萃取相的抑菌活性最好。

南洋楹造林密度与施肥均匀设计试验
晏姝, 胡德活, 韦如萍, 王润辉, 郑会全, 曾建雄, 雷松林
林业科学. 2015, 51(5):  153-158.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150518
摘要 ( 174 )   HTML   PDF (1441KB) ( 399 )  
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【目的】 探讨栽植密度和施肥对南洋楹早期生长的影响,在揭示主要栽培因素与单株材积、蓄积量相关关系和回归模型的基础上,建立密度与施肥组合栽培模式,使良种、立地、施肥等技术要素合理配合,为经营南洋楹速生丰产林提供理论依据。【方法】 采用均匀设计和随机完全区组设计试验法,对栽植密度和施肥量等4因素6水平按照均匀设计表U6(64)建立南洋楹高效栽培试验方案; 通过Stepwise分析选择最优回归模型,确定主要栽培因素; 采用Uniform Design Version 3.00拟合林分产量与施肥量回归模型; 通过二次响应面回归Rsreg获得优化施肥量。【结果】 不同试验处理的平均树高、平均胸径、单株材积和每蓄积量差异均达到极显著水平(P< 0.01); 影响南洋楹生长最主要的因素是栽植密度,从单株材积和每蓄积量平衡点考虑,最优栽植密度为3 m×3 m; 单株材积与施肥量的二次回归模型:Y3=6.54E-2+ 5.29E-8X22+3.47E-5X3- 4.27E-5X4,复相关系数R=0.948 0,回归方程显著; 优化拟合施肥量为: 过磷酸钙(作基肥)274 g+尿素(作当年追肥)48 g+复合肥(作次年追肥)250 g,将此优化施肥量代入回归方程求得理论单株材积为0.060 4 m3,比试验设计中单株材积最低值0.044 3 m3提高36.3%; 通过最优栽植密度和优化施肥栽培模式,蓄积量可达47.290 5 m3·hm-2,比试验设计中最低值19.404 0 m3·hm-2提高143.7%。【结论】 南洋楹的速生特性在早期得到显著表达,对不同栽植密度和施肥响应积极,辅以集约栽培技术措施可以较好发掘南洋楹良种和土地的生产潜力。本研究采用均匀设计试验法建立了南洋楹最佳栽植密度与施肥组合模式,从尽可能少的试验次数中揭示出因素对指标的影响大小和规律,并且进行优化拟合设计,缩短了研究周期和提高了试验的准确性。
一种马尾松菌根辅助细菌——短芽孢杆菌的筛选及鉴定
李倩, 吴小芹, 叶建仁
林业科学. 2015, 51(5):  159-164.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150519
摘要 ( 158 )   HTML   PDF (1366KB) ( 526 )  
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【目的】 菌根辅助细菌与菌根真菌是林木根际重要的微生物菌群,为探讨二者互作关系,采集马尾松人工林中有外生菌根真菌彩色豆马勃子实体的菌根根际土壤,对分离获得的74株细菌进行菌根辅助细菌的筛选。【方法】 通过干皿对抗法筛选获得1株能高效促进外生菌根真菌彩色豆马勃(Pt2)和红绒盖牛肝菌(Xc)生长的菌根辅助细菌MPt17。【结果】 MPt17菌株对Pt2和Xc菌丝生长的平均增长率分别为48.6%和25.0%,其胞外代谢产物对Pt2和Xc菌丝生长也有明显的促进作用,平均增长率分别为129.6%和29.5%,该菌株的胞外代谢产物对Pt2和Xc的生物量也有相一致的影响,生物量增长率分别为124.2%和34.2%。盆栽试验结果表明,双接种Pt2-MPt17处理、双接种Xc-MPt17处理、单接种Pt2、单接种Xc和单接种MPt17较未接种处理的马尾松苗高分别提高78.0%,68.2%,32.7%,39.2%和53.4%,地径分别提高46.3%,57.5%,17.5%,23.8%和25.0%。由此可以确定MPt17既是菌根辅助细菌又是根际促生细菌。通过对MPt17菌株的菌落形态观察、BIOLOG细菌自动鉴定仪鉴定及16SrDNA序列测定,初步鉴定该菌株为短芽孢杆菌(Brevibacillus reuszeri),在GenBank数据库中的登录号为KF891383。【结论】 MPt17菌株与外生菌根真菌Pt2和Xc双接种马尾松幼苗对苗木的生长都具有明显的促进作用, 而且MPt17菌株单接种马尾松幼苗也能在一定程度上促进苗木的生长。通过外生菌根真菌(EMF)-菌根辅助细菌(MHB)-植物三者互作机制进行植物生长研究的方法,对类似研究具有重要意义。

植物新品种与良种
观赏栾树新品种‘金焰彩栾’
黄利斌, 梁珍海, 窦全琴, 董筱昀, 张敏, 蒋泽平
林业科学. 2015, 51(5):  165-165.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150520
摘要 ( 185 )   HTML   PDF (1105KB) ( 379 )  
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金焰彩栾是从全缘叶栾树(黄山栾树)实生变异中选育的1个观赏新品种。该品种的主要特点为叶色春季呈橘黄色,秋季呈金黄色,1~3年生枝条呈金黄色;其树高、胸径生长量与普通全缘叶栾树接近。主要依靠嫁接繁殖;适合在黄河以南地区园林绿化中推广应用。
板栗良种‘燕宽’
刘庆香, 商贺利, 张树航, 李颖, 王广鹏
林业科学. 2015, 51(5):  166-166.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150521
摘要 ( 146 )   HTML   PDF (1104KB) ( 366 )  
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板栗良种‘燕宽',是通过实生选优获得,属中国栗华北品种群。该品种优质,丰产,早熟,抗寒性强,坚果均质量8.3 g,可溶性糖19.5%,淀粉48.5%,蛋白质6.05%,9月上旬成熟,无大小年现象,是适于中国北方山地、丘陵区栽培的优良品种。