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2015年 第51卷 第6期 刊出日期:2015-06-25
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林业科学. 2015, 51(6):  0-0. 
摘要 ( 78 )   PDF (307KB) ( 290 )  
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论文与研究报告
甘肃黄土丘陵区侧柏人工幼林的碳密度及分配特征
李彦华, 张文辉, 申家朋, 周建云, 郭有燕
林业科学. 2015, 51(6):  1-8. 
摘要 ( 217 )   HTML   PDF (523KB) ( 519 )  
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[目的] 以甘肃黄土丘陵区宁县人工林地为研究区,探讨侧柏人工林碳密度及其分配特征,为黄土丘陵区人工林生态效益评估提供理论依据。[方法] 以不同林龄侧柏人工林(7,10,12和14年生)为研究对象,每个林龄分别设置3块样地,分乔木层、灌木层、草本层和枯落物层进行调查取样,然后在每块样地采集0~100 cm土层的土样,用元素分析仪LiquiTOCⅡ测定植物和土壤碳含量,研究甘肃黄土丘陵区侧柏人工幼林的碳含量、碳密度及其分配特征。[结果] 侧柏不同器官碳含量为447.51~513.93 g·kg-1,表现为果实>树叶>树干>粗枝>细枝>细根>根桩>树皮>粗根>大根>中根>小根; 灌木层和草本层均以根的碳含量最低,枯落物层未分解层碳含量高于半分解层,且各组分碳含量差异显著; 土壤层(0~100 cm)碳含量为23.31~96.08 g·kg-1,且随林龄增加而增大,随土壤深度增加而下降; 侧柏人工林生态系统中,乔木层碳密度占植被层碳密度比例最大,高于灌木层、草本层和枯落物层; 0~100 cm土层土壤碳密度占整个生态系统碳密度比例最大,且随着林龄增加而增大,且差异显著; 7,10,12和14年生侧柏人工幼林生态系统碳密度分别为37.56,44.67,50.87和56.34 t·hm-2,乔木层、林下植被层、枯落物层和土壤层的碳密度均随林龄增加而增大。[结论] 黄土丘陵区7,10,12和14年生侧柏人工幼林的乔木层不同器官碳含量差异显著(P<0.05),相同器官碳含量差异不显著(P>0.05); 侧柏人工林生态系统碳库表现为土壤层>乔木层>草本层>枯落物层>灌木层; 侧柏人工林各层的碳密度都随林龄增加而增大; 乔木层、灌木层、草本层和枯落物层碳密度分配比例随林龄增加而增大,而土壤层碳密度比例随林龄增加而减少。
北京妙峰山森林文化条件价值评估
朱霖, 李智勇, 樊宝敏, 张德成, 苏立娟
林业科学. 2015, 51(6):  9-16. 
摘要 ( 156 )   HTML   PDF (749KB) ( 512 )  
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[目的] 评价妙峰山森林文化价值,对我国其他地区的森林文化价值评估亦有一定的借鉴意义,为全面开展中国森林文化价值量化评估探索路径。[方法] 采用条件价值评估法,调研受访者对森林文化的认同程度,评估妙峰山森林文化价值,继而采用逐步回归法分析受访者支付意愿的影响因素。[结果] 古树名木、寓言典故和神山传说是受访者接触程度最高的文化符号; 受访者了解森林文化的方式呈现多元化,互联网和书籍是最主要的途径; 森林采摘是受访者最乐于接受的森林实践活动; 94%以上的受访者认同森林具有文化价值,认可程度较高; 舒缓心情是受访者最为认同的福利(占比为82.32%),其次为锻炼身体(占比为62.20%)和休闲娱乐(占比为45.12%); 妙峰山森林文化的人均支付意愿为100元人民币,最重要的影响因素是个人年收入,其次是对森林文化价值的认同程度和学历; 对所支付费用的使用透明度不放心是部分受访者拒绝支付的最主要原因; 大部分受访者(占比为53.05%)愿意将所支付的费用使用在妙峰山森林文化艺术创作方面,捐款(占比为33.77%)是受访者最愿意接受的支付方式。[结论] 理解偏差、心理账户偏差、支付方式偏差、投标起点偏差等多种偏差都会造成条件价值评估结果的误差。即使本研究只是初步估值,本研究的方法与结论仍然可以为建设与保护森林文化的相关管理决策提供依据。另外,如何提升国民对森林文化的认知和参与程度以及对森林文化所带来福利的感受,是提升国民对森林文化的认可程度,乃至提升森林文化价值的关键。森林文化的内涵随着人类对森林功能认识的不断深入、人类与森林相互作用关系的变化而不断拓展,如何正确认识森林文化并科学计量森林文化的价值仍然是一个有活力的课题,值得继续深入研究。
遮荫处理对铁尾矿基质臭柏实生苗快速叶绿素荧光特性的影响
黄秋娴, 赵顺, 刘春梅, 李玉灵
林业科学. 2015, 51(6):  17-26. 
摘要 ( 466 )   HTML   PDF (797KB) ( 22948 )  
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[目的] 通过比较分析铁尾矿基质下不同遮荫处理间臭柏实生苗叶片原初光化学反应的差异,揭示臭柏在不同光照条件下的光保护机制,从理论上解释其天然更新过程,为臭柏光胁迫的研究提供理论依据,也为臭柏在铁尾矿废弃地造林提供技术依据。[方法] 以唐山迁安铁尾矿为基质,通过盆栽遮荫试验,利用快速叶绿荧光诱导动力学测定与JIP-test数据分析方法,分别测定0,25%,50%,75%和90% 5个遮荫处理下臭柏叶绿素8项荧光参数。[结果] 1) 全光照条件下Fo增大,Fm减小,而叶片光合系统量子产额和能量分配比率(φPo,ΨoφEo)、单位面积光合机构的比活性参数(Fm,ETo/CSm和TRo/CSm)和单位面积内反应中心的数量(RC/CSm)均最小,且各个遮荫处理组间差异均达到显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01),表明全光照条件下臭柏实生苗反应中心失活,受到光抑制,而全光照下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中K点与J点明显高于其他遮荫处理,而且光抑制对臭柏叶片PSⅡ的供体侧(OEC)有伤害,造成PSⅡ受体侧(QA-)的大量积累,阻碍电子传递链向QA-下游传递。2) 全光照条件下叶片热耗散的量子比率(φDo)和单位面积光合机构的比活性参数(DIo/CSm)均最大,且与其他遮荫处理组间差异也均达到显著(P<0.05)或极显著水平(<0.01),表明全光照条件下臭柏在遭受光抑制后,通过增加天线色素的热耗散,增加非辐射能量耗散等一系列机制来保护光合机构免受过量光能的危害。3) 随着遮荫率增加,φPo,ΨoφEo,Fm(ABS/CSm),ETo/CSm和TRo/CSm,RC/CSm随之上升,而φDoFo(ABS/CSo),DIo/CSm随之下降,90%遮荫处理表现出明显的光捕捉特征, 50%遮荫处理Fm,PIABS的平均值最大,说明该遮荫条件下臭柏叶片光抑制最小,光合能力最强,其他参数在不同遮荫处理组间无明显差异(P<0.05)。[结论] 臭柏幼苗若无遮荫措施,受到光胁迫,而其通过增加非辐射能量耗散途径达到光抑制防御的机制。因此臭柏天然更新从乌柳灌丛下开始,逐渐脱离乌柳灌丛的保护,完全暴露在全光照条件下,进而实现自身的不断生长、壮大,但在废弃地上植苗造林初期尚需采取一定的遮荫措施,以提高造林成活率。
荒漠植物白刺对模拟增雨的光合响应机制
何季, 吴波, 鲍芳, 李嘉竹, 姚斌, 高君亮, 刘明虎
林业科学. 2015, 51(6):  27-35. 
摘要 ( 179 )   HTML   PDF (1268KB) ( 516 )  
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[目的] 研究不同增雨条件下白刺叶片的光合作用和叶绿素荧光特性,从光合生理角度探讨白刺对增雨的响应机制。[方法] 以乌兰布和沙漠东缘地区典型荒漠植物白刺为研究对象,设置不同的增雨梯度(增加年均降水量的0,25%,50%,75%和100%),对自然生长的白刺沙包进行人工模拟增雨,利用Li-6400xt便携式光合测定系统分析仪(USA,LI-COR)测定不同增雨条件下白刺叶片净光合速率(Pn)日动态变化、光响应曲线、CO2响应曲线以及叶绿素荧光参数,并根据Pn日变化曲线和响应曲线计算叶片日光合总量(∑Pn)以及各光合生理参数。[结果] 1)75%和100%增雨对日均Pn和∑Pn影响显著,日均Pn比CK分别高32.74%和37.64%,∑Pn比CK分别高32.01%和38.43%,说明增雨使白刺光合能力增强,日光合产物的积累增加。2)增雨使白刺表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)升高,25%,50%,75%和100%增雨的AQY比CK分别高17.24%,31.03%,37.93%和24.14%,LSP比CK分别高14.6%,6.0%,3.0%,26.1%,说明白刺叶片利用弱光的能力增强,对强光的利用范围增加,光能转化效率提高,有利于光合作用的高效进行。3)随着增雨量的增加,羧化效率(CE)呈现出逐渐增加的趋势,其中,100%增雨的CE比CK高5.73%; 增雨使CO2饱和点(CSP)升高,50%,75%和100%增雨的CSP显著高于CK,分别比CK高23.67%,28.35%和29.13%,说明白刺叶片RuBP羧化酶和光合碳循环酶的活性增强,对高CO2浓度的利用范围增加。4)增雨使白刺叶片的原初光化学量子效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ФPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)提高,说明增雨有利于白刺叶片PSⅡ反应中心活性增强、开放比例提高,有利于叶片把所捕获的光能转化为生物化学能,并将更多的光能用于推动光合电子传递。[结论] 白刺能够调节光合机构的功能、改变自身生理特性、增强对环境资源的利用能力来适应增雨的变化。
底部渗灌条件下水肥对华北落叶松容器苗生长及基质pH值、电导率的影响
奚旺, 刘勇, 马履一, 李国雷, 贾忠奎, 娄军山, 胡家伟, 王琰
林业科学. 2015, 51(6):  36-43. 
摘要 ( 350 )   HTML   PDF (985KB) ( 20811 )  
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[目的] 探索底部渗灌条件下华北落叶松容器育苗的最佳水肥组合,完善华北落叶松容器育苗技术,为规范底部渗灌技术下容器育苗提供科学参考。[方法] 以华北落叶松播种容器苗为研究对象,采用完全随机区组设计,设5个灌水梯度、3个施肥浓度,共15个水肥处理,对华北落叶松容器苗培育1年,通过对苗木生物量及根系形态结构、基质化学性质等指标进行测定并与对照相比较,研究容器苗底部渗灌条件下不同水肥处理对华北落叶松苗木生长、根系形态结构及基质化学性质的影响,探讨水肥效应与苗木质量之间的关系,从而找出华北落叶松容器苗底部渗灌的最佳灌水量和缓释肥量。[结果] 苗木生物量及根系形态指标均随灌水梯度及施肥量的增大呈先逐渐增大再减小的趋势; 根冠比随水分梯度的增大逐渐减小,随施肥量的增加呈先增后减的趋势; 底部渗灌条件下,华北落叶松当年生容器苗最佳水肥组合为75%灌水梯度和100 mg·株-1施氮量,此处理下的苗木生物量达到0.64 g·株-1,根系细根(0.0-1,均在苗木生长的适宜范围内。[结论] 与上方灌溉相比,底部渗灌下适宜的水肥配比利于苗木根系的生长,细根更发达,利于苗木吸收营养,苗木质量明显提高; 而且底部渗灌条件下育苗基质的pH值、EC值均在植物生长安全范围内,这为底部渗灌技术在我国造林树种容器育苗中的应用提供理论依据。
脱水和高氧压过程中单叶蔓荆叶片细胞膜透性分析
解卫海, 刘丹, 孙金利, 张萍, 朱建军
林业科学. 2015, 51(6):  44-49. 
摘要 ( 151 )   HTML   PDF (903KB) ( 423 )  
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[目的] 分析植物细胞在组织脱水过程中电解质外渗量增加的原因以及细胞膜透性变化与细胞脱水胁迫和高氧压胁迫关系,并从非平衡态热力学角度对细胞脱水程度与细胞电解质外渗量增加的比例关系进行描述,以辨明细胞膜在组织脱水过程中对离子透性的变化是否与组织脱水胁迫的伤害有关。[方法] 采用植物P-V曲线测定技术测定单叶蔓荆叶片的水分关系并收集不同压力区间的组织压出液,用原子吸收分光光度计测定压出溶液中的钠、钾离子含量,并据此分析细胞脱水过程中细胞膜透性的变化情况。[结果] 在用压力室测定植物细胞水分关系的P-V曲线时,随着细胞失水程度和氧分压的增大,组织压出液中钠、钾离子的总量不断增加,但组织压出液中钠、钾离子的浓度随着压力升高反而下降,同时,组织压出液中钠、钾离子的总量与压力呈接近线性的正相关关系,表明细胞连续脱水和高氧分压没有导致细胞膜透性的增大。另外,组织压出液中离子累积量与压出液体积累积量的关系呈现出2个具有不同斜率的双相线性关系,首先是离子累积量快速上升的阶段,然后是离子累积量缓慢上升、累积速度大大下降的阶段。离子累积量快速上升的阶段可能表明细胞间隙溶液压出阶段,钠、钾离子含量较高;随后的压出液离子累积速度大幅下降阶段可能代表了细胞内溶液经过细胞膜超滤作用压出阶段,这一阶段压出液中钠、钾离子含量较低,说明细胞膜对钠、钾离子的透性很低,未受到脱水和高氧压胁迫的明显伤害而透性增大。[结论] 在本试验的压力区间内,无论是细胞脱水程度的增大,还是压力室氧分压的大幅度升高(最高达大气氧分压的24倍),都没有引起细胞膜对钠、钾离子透性的增大。这些结果表明植物细胞膜的透性相当稳定。因此,在没有其他证据的条件下,仅仅通过组织相对电导率的增大做出脱水导致细胞膜透性增大的结论时应该更加谨慎。
极度濒危植物水松大孢子发生、雌配子体发育及胚形成
徐刚标, 刘雄盛, 梁文斌
林业科学. 2015, 51(6):  50-62. 
摘要 ( 184 )   HTML   PDF (2101KB) ( 603 )  
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[目的] 通过对水松生殖发育解剖结构的研究,探讨水松属分类地位,分析水松种子严重败育的原因,进一步为水松繁殖和保护提供丰富、完善的胚胎学研究资料。[方法] 2011年9月至2013年9月,采用石蜡切片技术对水松大孢子发生、雌配子体发育和胚形成过程进行系统地显微观察,详细观测水松雌球果发育过程中外部形态变化。[结果] 9—11月为水松雌球果芽分化期,12月至翌年5月为大孢子发生和雌配子体发育期,6月为受精期,6月下旬至7月为原胚发育期,8月为早期胚发育期,9月为后期胚发育期。大孢子母细胞减数分裂形成直线型四分体,其中3个大孢子逐渐退化,仅靠近合点端的大孢子发育成为功能大孢子; 复合颈卵器由6~17个颈卵器构成,外层有双核套层细胞。套层细胞具有明显的极性分布; 复合颈卵器大多数着生于雌配子体顶端,少数侧生; 中央细胞不形成卵核和腹沟细胞,直接发育为成熟的卵细胞; 精细胞进入颈卵器时,不损伤颈细胞; 受精作用主要发生在颈卵器中部,偶尔发生在颈卵器两端。精核与卵核融合过程中,精核的核仁发生解聚和复聚; 合子转移到合点端后,进行有丝分裂形成原胚自由核; 受精作用属于有丝分裂前配子融合类型。原胚发育属松杉类标准型,为简单多胚类型; 原胚发育形成原胚柄,但不形成初生胚柄。受精作用过程中,存在严重授粉不足现象。[结论] 基于雌配子游离核、颈卵器和颈细胞数目,颈卵器类型和着生位置,中央细胞及原胚发育等特征综合分析表明,水松属与台湾杉属、水杉属、柳杉属、落羽杉属亲缘关系密切,与杉木属亲缘关系较近。授粉不足可能是水松大量瘪粒种子形成的主要原因。
毛竹miR397和miR1432的克隆及其逆境胁迫响应表达分析
王丽丽, 赵韩生, 孙化雨, 董丽莉, 娄永峰, 高志民
林业科学. 2015, 51(6):  63-70. 
摘要 ( 226 )   HTML   PDF (1759KB) ( 729 )  
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[目的] miRNA作为一种非编码基因在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。通过分析毛竹miR397和miR1432前体序列的结构特点,研究其组织表达特异性,分析其经光照、温度、干旱、NaCl等非生物胁迫以及激素处理后的表达变化,以期为进一步揭示其功能以及未来竹子抗逆育种的分子设计提供参考。[方法] 通过茎环引物法和RT-PCR技术,以毛竹为材料分离miR397和miR1432的前体序列,利用在线平台Web LOGO分析miRNA成熟序列的碱基保守性,用MEGA 6.0软件构建基于miRNA前体的系统进化树。借助在线平台RNAfold WebServer预测二者前体二级结构。直接从BambooGDB下载phe-miR397和phe-miR1432前体上游的1 500 bp序列,利用在线平台Plant CARE分析其所含作用元件。采用实时定量PCR方法分析phe-miR397和phe-miR1432在毛竹根、茎、叶和鞘中的表达情况,以及检测经黑暗、强光(1 500 μmol·m-2s-1)、高温(42 ℃)、低温(4 ℃)、NaCl(250 mmol·L-1)、GA3溶液(100 μmol·L-1)、ABA溶液(100 μmol·L-1)处理2 h后毛竹叶片中phe-miR397和phe-miR1432的表达变化。[结果] 从毛竹中分别克隆出miR397和miR1432的前体序列,均为88 bp,且分别包含其成熟序列,均为21 bp。前体序列均能形成稳定的茎环结构,且成熟序列均产生于前体茎环结构5'端臂上。miR1432家族成熟序列的碱基保守性整体高于miR397家族。毛竹二者前体上游调控区均含有启动子基本作用元件,如TATA-box,CAAT-box; 同时存在很多逆境(光、干旱、温度等)胁迫相关响应元件以及激素响应元件等,意味着phe-miR397和phe-miR1432可能受到逆境胁迫和激素的调节。phe-miR397和phe-miR1432均在叶鞘中表达丰度最高,最低丰度phe-miR397出现在幼茎中,而phe-miR1432则在叶片中。经强光、黑暗、高温、低温、NaCl等胁迫处理后,叶片中phe-miR397和phe-miR1432的表达均下调; 干旱和ABA处理后,phe-miR397的表达下调,而phe-miR1432则上调; GA3处理后,phe-miR397 的表达上调,phe-miR1432则下调。[结论] phe-miR397和phe-miR1432作为毛竹中2个保守型miRNA,在受光照、温度、干旱和NaCl的胁迫以及ABA和GA3的处理时,其表达均呈现了不同程度的下调或上调,这暗示着它们可能在毛竹应对非生物胁迫的抗逆过程中起重要的调控作用,且与内源激素的调节相关联。
河南省柿种质资源的遗传多样性
梁玉琴, 张嘉嘉, 梁晋军, 李芳东, 韩卫娟, 傅建敏
林业科学. 2015, 51(6):  71-80. 
摘要 ( 213 )   HTML  
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[目的] 对河南省柿种质资源的遗传多样性进行分析,揭示河南省柿种质资源的遗传多样性程度,分析不同资源之间的亲缘关系,并进行种质资源鉴定,判断同名异物和同物异名品种。[方法] 以柿近缘种君迁子、油柿、浙江柿、美洲柿、金枣柿及柿变种野柿共计9份材料作为对照,从已发表的柿属植物SSR引物中,筛选出多态性较高的,对来自河南省不同地区的柿主栽品种(18份)、农家品种(55份)及野生资源(20份),共计93份资源进行遗传多样性分析。[结果] 利用17对SSR引物对102份材料进行PCR扩增,共得到159个不同的DNA片段(即条带),平均每对引物9.35个,范围为5~14个,扩增条带最多的引物有2对,分别来自位点ssrDK11/DQ097479和ssrDK14/DQ097482,最少的来自位点8125/DC592401; 所得到的所有条带均具有多态性; 共得到508个谱带类型(即带型),平均每对引物29.88个,范围为8~53个,最多的引物对来自位点ssrDK11/DQ097479,而最少的则来自位点5553/DC585710; 特异带型总数为267个,平均每对引物15.71个,范围为2~37个,最多的依然来自位点ssrDK11/DQ097479,最少的同样是5553/DC585710; 特异带型比率73.68%~25.00%; 种质鉴定率1.96%~36.27%; 多态性信息含量(PIC)平均为0.839 7,范围是0.466 7~0.964 7; Shannon信息指数(I)平均为2.658 6,范围为1.112 1~3.596 7; 平均观察杂合度(Ho)为0.777 4,范围是0.147 1~0.960 8。综合对比,ssrDK11/DQ097479、ssrDK14/DQ097482和mDp17/EF567410这3个位点遗传变异程度最高。主坐标分析与聚类分析结果基本一致:柿及其近缘种彼此之间具有明显的遗传差异; 柿种下所有资源单独聚为一大类,能够与近缘种区别开; 与其他近缘种相比,美洲柿与柿的亲缘关系相对较远。扩增的位点可鉴别所有供试资源,并可判断部分同名异物或同物异名品种。[结论] 河南省柿种质资源遗传变异程度较大,杂合程度高,具有较高水平的遗传多样性; 本研究所用方法可有效应用于柿种质资源鉴定。
基于机载小光斑全波形LiDAR的亚热带林分特征反演
曹林, 佘光辉
林业科学. 2015, 51(6):  81-92. 
摘要 ( 141 )   HTML   PDF (2221KB) ( 467 )  
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[目的] 研究通过集成波形信号处理、空间解析和重构建模以及综合波形信息提取方法,探索基于小光斑全波形LIDAR特征变量高精度反演林分特征的新方法。[方法] 以江苏南部丘陵地区的亚热带天然次生林为研究对象,在预处理和分析小光斑全波形LIDAR数据的基础上,首先基于体元空间框架分解和提取波形的振幅能量信息,并构建伪垂直波形模型; 然后,从中提取空间位置信息(即点云)及几何辐射变量,计算LiDAR点云和波形特征变量,并通过相关性分析筛选特征变量; 最后,结合地面实测林分特征参数构建反演模型并验证精度。[结果] 1) 各LiDAR特征变量对Lorey's树高的敏感性最高,对蓄积量和地上生物量次之,对胸高断面积最低,而返回脉冲总能量和返回脉冲峰值点数对胸高断面积的敏感性却高于其他林分特征因子; 在点云特征变量组中,平均高、高度百分位数及冠层上部的返回点云密度与各林分特征之间的相关性较高,而在波形特征变量组中,能量中值高度的均值、返回脉冲长度的标准差和冠层粗糙度的标准差与各林分特征之间的相关性较高; 2) Lorey's树高的模型估算精度最高(RMSE为实测均值的7.26%),而蓄积量、地上生物量和胸高断面积的模型估算精度略低且较相近(RMSE为实测均值的15.91%~19.82%); 模型自变量的数量都在3个以内,选中的自变量为高度百分位数、冠层返回点云密度、返回脉冲长度和冠层粗糙度的标准差; 3) 各林分特征实测值与交叉验证估算值的拟合结果表明,Lorey's树高的拟合效果最好(R2=0.85),地上生物量(R2=0.68)和蓄积量(R2=0.59)次之,而胸高断面积(R2=0.45)最低; 4) Lorey's 树高、蓄积量和地上生物量的空间分布状况基本一致,源于它们内在的相关性; 相比其他3个特征变量,胸高断面积的空间分布不够连续,这可能是由于其预测模型精度较低所致。[结论] 各林分特征综合回归模型的拟合效果和精度都高于仅使用点云特征变量拟合模型的精度,表明了波形特征变量提取森林中下层信息的潜力。点云特征变量描述了森林冠层及上部的三维结构及密度信息,而波形特征变量则获得了森林冠层及以下部分完整的垂直分布和能量信息,二者互补可提升林分特征反演的精度。
黑翅土白蚁对松木粉及密黏褶菌腐木粉的觅食行为
丁芳, 嵇保中, 刘曙雯, 杨锦锦, 张新慰, 王丽平, 赵正萍, 王亚召
林业科学. 2015, 51(6):  93-99. 
摘要 ( 230 )   HTML   PDF (1343KB) ( 385 )  
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[目的] 研究黑翅土白蚁工蚁对松木粉及密黏褶菌腐木粉的觅食行为及腐木粉对工蚁的引诱活性,为进一步研究黑翅土白蚁工蚁取食习性和开发毒饵诱杀技术提供参考。[方法] 以Y形嗅觉仪为主要部件,构建了黑翅土白蚁采食场,观察工蚁的觅食行为。同时,利用Y形嗅觉仪观察黑翅土白蚁工蚁对松木粉和腐木粉的趋性反应。[结果] 黑翅土白蚁工蚁觅食行为主要包括嗅觉感受、食物探索与确认以及采食个体召募等环节,采食工蚁对松木粉和腐木粉的觅食行为相似,但各环节的行为出现时间不同,工蚁在松木粉侧臂首次出现、到达松木粉、泥被出现的时间皆晚于腐木粉侧臂; 不同树种来源的工蚁对腐木粉觅食行为反应依次是杂交鹅掌楸工蚁>香樟工蚁>水杉工蚁; 在腐木粉侧壁中不同树种来源工蚁的采食个体数量变化有2个高峰期,但出现时间有差异,杂交鹅掌楸工蚁取食活动最高峰在0.5~1.5 h和11.5 h,香樟工蚁取食高峰为3.5~5.5 h和12.5 h,水杉工蚁仅在0.5~5.5 h和10.5~13.5 h期间取食腐木粉。而对松木粉觅食过程中高峰时段不明显,采食松木粉的工蚁数量显著少于腐木粉; 比较工蚁对松木粉和腐木粉的趋性反应,来自不同树种的工蚁均对腐木粉有较强的嗜好性。[结论] 黑翅土白蚁工蚁觅食行为研究表明:嗅觉感受在隐蔽采食白蚁的觅食活动中具有重要作用,取食不同树种的工蚁,取食记忆影响觅食行为的主要环节,表现程度因食物种类而异。工蚁趋性反应试验结果表明:腐木粉对采食工蚁有明显引诱活性,即腐木粉中存在引诱活性物质,引诱活性物质的化学成分及工蚁的感受机制有待进一步研究。
一种适于PCR和LAMP检测的松木中松材线虫DNA快速提取方法
苟大平, 王曦茁, 汪来发, 田国忠, 朱天辉, 郭民伟
林业科学. 2015, 51(6):  100-110. 
摘要 ( 219 )   HTML   PDF (1522KB) ( 553 )  
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[目的] 本研究旨在探索快速、简便地直接从病木中提取松材线虫DNA的方法。[方法] 运用Chelex-100结合异硫氰酸胍蛋白变性缓冲液建立新的高效快速提取微量木块中线虫DNA的方法,并通过普通PCR与环介导等温扩增(LAMP)对提取的DNA进行检测验证。[结果] 建立了提取线虫DNA的新方法Chelex-100法,并对影响提取效率的Chelex-100浓度、冻融时间和煮沸时间进行了优化。Chelex-100法最适Chelex-100终浓度为 1.5%(W/V),最适冻融时间为5 min,最适煮沸时间为8 min。与传统的CTAB法和蛋白酶K法比较,Chelex-100法提取的DNA得率高,相同条件下,该方法提取的DNA浓度远远大于常规方法。3种方法的OD260/280比值从大到小依次为CTAB法 > 蛋白酶K法≥Chelex-100法,Chelex-100法的OD260/280值显著低于CTAB法,而略低于或等同于蛋白酶K法,但这并不影响对提取的DNA进行PCR扩增。采用Chelex-100法提取松木中松材线虫的DNA,结合常规的PCR和LAMP检测,检测灵敏度高,特异性强,稳定性好;提取的松材线虫DNA 的75倍稀释液再稀释32倍后进行PCR扩增,扩增产物电泳依然有清晰的条带。用新方法提取病木中线虫的DNA后进行检测,所有带病松木样品的检测结果均呈阳性,而健康黑松、马尾松、油松木屑及盘多毛孢样品的检测结果均呈阴性。此外,该提取方法简便快速, 20 min内即可完成整个DNA的提取; 经济方便,试剂保藏无特殊要求,单个样品提取耗费低于3.5元。[结论] Chelex-100法是一种快速有效的提取松木中松材线虫DNA的方法,此方法结合PCR和LAMP检测技术将进一步提高松材线虫的检测效率、灵敏度和准确性,可为松材线虫的野外检测提供可靠的技术依据。
3种白腐菌木质纤维素酶活性及酶相关基因的TRAP标记遗传多态性
訾晓雪, 曹宇, 闫绍鹏, 王秋玉
林业科学. 2015, 51(6):  111-118. 
摘要 ( 154 )   HTML   PDF (2118KB) ( 516 )  
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[目的] 木质纤维素是重要的可再生资源,白腐菌对降解木质纤维素具有特殊的优势。研究3种白腐菌的生物学特性、酶学活性以及菌种间的遗传多样性,系统分析3种白腐菌木质纤维素酶的表达与相关基因多态性的关系,为高产木质纤维素酶菌种选育提供理论基础,为白腐菌木材降解分子机制的研究提供科学依据。[方法] 以云芝栓孔菌、火木层孔菌和松杉灵芝3种白腐菌为研究材料,测定在不同培养温度下固体培养基中菌落的生长速度和液体培养基中的生物量变化,利用比色法测量白腐菌5种木质纤维素酶活性,运用目标区域扩增多态性(TRAP)分子标记分析3种白腐菌的木质纤维素降解相关酶基因的多态性。[结果] 在不同温度下(23,28 ℃),3种白腐菌在PDA固体培养基上的生长速度均为云芝栓孔菌>火木层孔菌>松杉灵芝,云芝栓孔菌和火木层孔菌在28 ℃的生长速度高于23 ℃,而松杉灵芝在23 ℃培养生长更快; 液体培养基中云芝栓孔菌的生物量高于火木层孔菌和松杉灵芝。3种白腐菌木质素相关酶活性受木屑诱导显著提高,木质素酶活性最高的是漆酶,其次是木质素过氧化物酶,最低的是锰过氧化物酶; 纤维素酶的表达在3种白腐菌中无显著差异,但外切纤维素酶活性明显高于内切纤维素酶活性,玉米秸秆为碳源诱导产生的纤维素酶活性明显高于木屑碳源样品。云芝栓孔菌更偏好于木质素酶的表达,而火木层孔菌和松杉灵芝则更偏好于纤维素酶的表达。TRAP分子标记扩增结果显示,木质素酶相关基因的6对引物共产生109条条带,多态性条带为79条,多态性百分比为72.47%; 纤维素酶相关基因的11对引物共产生198条条带,多态性条带为140条,多态性百分率为70.70%。[结论] 通过生长速度、生物量、木质纤维素酶活性的检测以及TRAP分子标记结果表明3种白腐菌在种间具有较高的遗传差异。3种白腐菌木质素酶活性的大小与其酶基因多态性之间没有明显的对应关系; 3种白腐菌纤维素酶活性大致相同,其基因多态性也比较一致。
气候变化背景下松材线虫在中国分布的时空变化预测
程功, 吕全, 冯益明, 理永霞, 王艳丽, 张星耀
林业科学. 2015, 51(6):  119-126. 
摘要 ( 248 )   HTML   PDF (1428KB) ( 785 )  
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[目的] 松材线虫病严重破坏我国松林资源,经济损失巨大,松材线虫病的传播与蔓延气候变化密切相关。本研究借助气候模拟和地理信息系统,分析预测松材线虫在我国的适生范围,研究松材线虫不同地区流行灾变的可能性,准确评估松材线虫在中国的危害风险,为松材线虫病的检疫及防治决策的制定提供理论依据。[方法] 采用全球气候模式MIROC3.2_hiers 的初始场和侧边界值驱动区域气候模式RegCM3(简称MIROC_RegCM),模拟得到SRES A1B情景下 1971—2100年中国区域气候情景的130年逐年气象数据资料,部分验证和模拟了松材线虫分布的生态地理格局。依据制约松材线虫发生和扩散蔓延的6个关键气象及自然地理指标的适生阈值,应用模糊综合评判、地理信息系统和地统计学的理论与方法进行研究。[结果] 随着气候变化, 1971—2100年极适宜松材线虫的生活环境的分布面积逐渐扩大,原来不适于其分布的地区由于气候环境的变化而成为适宜分布地区,潜在极适宜分布面积由148.17万km2增加到243.08万km2,增加64%; 潜在适宜分布面积由72.16万km2增加到189.00万km2,增加162%; 而不适宜、极不适宜的分布面积显著减小,分别由165.14,498.89万km2减少到110.13,287.33万km2[结论] 从地理分布来看,适合松材线虫分布地区的变化趋势: 松材线虫的潜在适生区主要集中在37°N以南地区,随着大尺度的气候的变化,松材线虫潜在适宜区呈现向北部、西部地区扩张的趋势; 次适宜区延伸到43°N上下,如内蒙古中部、辽宁、河北等; 边缘分布区延伸到46°N上下,如新疆北部、内蒙古东北部、吉林南部; 而吉林北部、黑龙江北部、西藏大部分地区等由于过于寒冷和干旱为松材线虫不适宜区。
木材抗剪强度与分形维数的关系及断口特征
张绍群, 花军, 许威, 陈光伟, 刘阳君, 宋炜, 颜家雄
林业科学. 2015, 51(6):  127-134. 
摘要 ( 165 )   HTML   PDF (1617KB) ( 466 )  
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[目的] 研究木材剪切断口的断裂特征、断裂方向和分形曲线特征,计算剪切断口的分形维数; 测量木材抗剪强度,利用线性回归探讨木材横向、纵向抗剪强度与分形维数的关系。[方法] 以生长在黑龙江的杉松、银白杨、樟子松、白桦和紫椴为试验树种,根据纤维板生产和《造纸木片》(GB/T 7909—1999)对木片原料的尺寸要求,按照《木材物理力学试材锯解及试样截取方法》(GB/T 1929—2009),制作5种树种的剪切试验试件。通过剪切试验,采集木材断口形貌特征,获得断口分形曲线,测量木材断裂时所需的力。[结果] 横向剪切试件时,无论试件是否软化,都沿剪切方向呈曲线断裂,断裂面高低不平; 未软化的针叶材以弯曲较大的曲线断裂,阔叶材以弯曲不大、稍平直的曲线断裂,断裂表面相对平滑一点; 软化后的针叶材以弯曲不大的曲线断裂,阔叶材以弯曲稍大的曲线断裂,个别伴有撕裂痕迹。软化后纵向剪切试件时,试件沿剪切方向呈直线断裂; 针叶材、阔叶材的断裂特征差异不明显。横向剪切试件断口分形曲线呈细小的锯齿状或"Z字状",软化后试件剪切断口分形曲线比未软化的略显复杂; 软化后试件纵向剪切断口的分形曲线没有软化前、后横向剪切断口的分形曲线复杂。5种试验试件剪切断口的分形维数在2.047~2.133之间。 软化后试件横向抗剪强度最低,纵向抗剪强度大于未软化试件横向剪切强度。[结论] 各树种试件软化后的纵向抗剪强度与其断口分形维数之间存在着正相关关系,但相关性并不显著; 横向抗剪强度与断口分形维数之间线性正相关。软化后试件横向抗剪强度最低,此情况下剪切木材最易断裂,因此建议在研磨解离木片时,应使原料软化,沿着横向剪切,这样消耗能量较小。
乙酰化处理对樟子松木材耐光性和热稳定性的影响
郭洪武, 刘毅, 付展, 胡极航, 张帆
林业科学. 2015, 51(6):  135-140. 
摘要 ( 159 )   HTML   PDF (1933KB) ( 451 )  
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[目的] 探讨乙酰化处理对人工林木材耐光性和热稳定性的影响,为木材颜色调控技术及高耐光染色木材的研发提供理论依据。[方法] 以樟子松木粉为试样,加入乙酸酐和二甲苯溶液,在120 ℃条件下分别反应5,10,20,40,60 min,测试乙酰化处理时间对木粉增重率的影响;分别称取1 g经不同时间乙酰化处理的木粉和未处理木粉,置于UV老化试验箱内辐射100 h,利用红外光谱分析UV辐射前后乙酰化木粉化学官能团的变化,通过热重和扫描电镜分析乙酰化木粉的热稳定性及其形貌变化。[结果] 随着乙酰化处理时间的延长,樟子松木粉的增重率呈现先增加后降低的趋势,在处理40 min时木粉增重率最大;乙酰化木粉在1 741 cm-1和1 385 cm-1处的C O,C—H特征吸收峰强度均大于原木粉,处理时间40 min时木粉的吸收峰强度最大;UV辐射后,乙酰化木粉在1 508 cm-1处木质素苯环特征吸收峰强度明显大于原木粉,处理时间40 min时木粉的吸收峰强度最大,表明木粉经乙酰化处理后光稳定性得到提升;热重分析显示,经乙酰化处理后,木粉热分解所需的温度明显提高,表明乙酰化木粉的热稳定性好于原木粉;扫描电镜分析表明,乙酰化处理可增强木粉微观构造抵抗光劣化的能力。[结论] 乙酰化处理能有效抑制樟子松木材的光降解反应并提升其热稳定性。
林权流转中参与主体权责
邹丽梅
林业科学. 2015, 51(6):  141-146. 
摘要 ( 139 )   HTML   PDF (1160KB) ( 562 )  
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[目的] 林权流转使林地等林业生产要素进入市场,提高了林地利用率,推动了林业持续快速健康发展,满足了国民经济和社会对林业的多种需求。林权流转的有序运行离不开林权流转参与主体权利和职责的确定。现行立法缺乏相关规定,已经制约了林权流转进一步发展。对各参与主体进行权责划分与制约,可使当事人、林业主管部门与服务部门紧密协作、相互配合,形成整体性力量,共同推动我国林权流转的顺利进行,保障林业生态功能作用的发挥。[方法] 林权流转将森林、林木所有权或林地使用权转让给公民、法人及其他组织,是平等主体之间关于具有财产属性的林权的交易,遵循意思自治、诚实信用和公平交易原则,因而林权流转双方当事人是民事主体,分别为出让主体和受让主体,其权利界定宜从民事法律的角度进行。林权的公益性决定了政府在林权流转过程中必不可少的作用,因而林业主管部门是林权流转的管理主体,其职责界定宜从公法角度进行。林权交易中心是服务主体,暂时以政府引导为主,将来可以转向为具有民事性质的市场中介,提供全面的交易服务平台。[结果] 林权流转出让方享有出让自主权、收益权、监督受让方依法经营的权利以及在流转期限届满时恢复对林权经营的权利;受让方享有经营自主权、依约处分经营权的权利、合同终止时的投入补偿权等。林权流转部门在流转行为管理方面,承担制定林权流转市场规则、维护市场秩序、促进公平竞争的任务,还承担引导林权流转、约束林权流转违法行为、提供林权流转配套服务、确权发证及调解林权纠纷的职能。林权交易中心承担为林权流转提供居间交易平台、为林业金融提供服务平台、为林权抵押贷款或森林保险等林地流转提供后续服务、为森林资源进行资产评估并为交易当事人提供林权登记服务的职能。[结论] 实现林权的顺利流转,需要协调当事人、林业主管部门和服务部门之间的权责关系,调动林权流转当事人的积极性,放活经营权、落实处置权、保障收益权;发挥林业主管部门的主导作用,使其监督、引导、管理、保障、维护市场交易秩序,保护当事人的合法利益;发挥林权交易中心的服务作用,为林权流转搭建居间交易、金融服务、资产评估和登记服务平台。
综合评述
气候变化对树木木质部生长影响的研究进展
程瑞梅, 刘泽彬, 封晓辉, 肖文发
林业科学. 2015, 51(6):  147-154. 
摘要 ( 245 )   HTML   PDF (1197KB) ( 921 )  
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[目的] 树木生长受多种气候因子的影响,与年轮宽度相比,树木木质部细胞的生长变化记录了更为详尽的气候信息,可以丰富当前从传统树轮气候学或树轮生态学研究中所得到的认识。本研究以期为利用树轮木质部细胞特征研究全球变化提供参考。[方法] 综述了树木木质部形成过程、研究木质部细胞生长变化对气候因子响应的常用方法以及气候变化(温度、降水、光照强度、光周期和CO2浓度等)对形成层活动及木质部细胞生长变化的影响。[结果] 目前,在细胞水平上研究树木木质部生长变化对气候因子响应过程的主要方法为:钉针法和微芯取样法,钉针法主要适用于研究形成层对损伤的响应或是记录热带树木木质部生长的增量,而微芯取样法可以清楚地观察到生长季各阶段形成层细胞数量的变化及木质部形成过程; 树木木质部的生长过程一般从形成层恢复活动开始,经过细胞的伸展、次生细胞壁的加厚和木质化后,形成成熟的次生木质部细胞,其中的每一个阶段都会受到气候因子变化的影响; 树木木质部细胞生长的变化与温度、降水、光照强度、光周期和CO2浓度等气候因子有着复杂的相关关系; 温度主要影响树木生长季前期形成层的活动,改变形成层恢复活动的时间、细胞的分裂速率及活动周期,但并不会改变木质部细胞分化的序列和季节生长模式; 降水主要影响形成层细胞分裂的速率、在生长季的持续时间以及管胞的直径等,降水不足会降低树木细胞分裂的速率,缩短细胞分化的时间,导致生长季的持续时间减少,同时抑制细胞伸展,管腔直径较小; 光照强度主要影响树木的光合速率来间接影响形成层细胞的活动; 光周期主要控制木质部细胞的最大生长速率和生长结束期; 有关CO2浓度升高对树木木质部细胞的影响,研究结果并不一致,一些研究认为,CO2浓度升高影响细胞的分裂速率和细胞的扩张而不是次生细胞壁的加厚,从而造成早材生长轮宽度明显增加,但也有研究表明,CO2浓度升高并没有引起早材细胞结构较大的变化,相反晚材生长环的宽度却明显增加。[结论] 随着研究理论和技术手段的不断成熟,极端灾害下树木木质部细胞的生长特征、不同树种木质部细胞的生长对气候变化的响应以及多种气候因子对树木木质部生长的综合影响将成为今后研究的主要方向。
研究简报
应用PLFA方法分析氮沉降对土壤微生物群落结构的影响
刘彩霞, 焦如珍, 董玉红, 孙启武, 刘少文
林业科学. 2015, 51(6):  155-162. 
摘要 ( 245 )   HTML   PDF (1325KB) ( 964 )  
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[目的] 土壤微生物是土壤生态系统变化的敏感指标。本研究选择磷脂脂肪酸法(PLFA)分析微生物群落结构的变化,可以更准确地了解短期氮沉降对土壤生态系统的影响,从而预测氮沉降后土壤性质及植物生长的变化趋势,为氮饱和条件下人工林的可持续经营提供微生物参数和指标,对氮沉降的即时调控和实时治理具有指导意义。[方法] 2013年5月,在江西省分宜县山下林场约1 hm2的杉木幼龄林中建立30个1 m×1 m的样方,在30个样方中进行5种氮沉降量·hm-2a-1)、N2(40 kg·hm-2a-1)、N3(60 kg·hm-2a-1)、N4(80 kg·hm-2a-1)]和2种氮形态(NH4+-N, I和NO3--N, II)的模拟沉降试验,沉降1年后用土钻进行土壤样品采集。磷脂脂肪酸提取方法为氢氧化钾-甲醇溶液甲酯化法,以十九烷酸为内标,采用Agilent 6850N 测定,用Sherlock MIS4.5系统分析PLFA图谱,脂肪酸含量换算成每克干土中的含量(nmol)后进行分析。[结果] 本研究共检测到PLFAs 72种,其中特征脂肪酸36种。分析特征脂肪酸种类和含量可知:各处理中土壤微生物群落均以原核微生物为主,不同氮处理样地中以磷脂脂肪酸总量表征的土壤微生物生物量范围20~44 nmol·g-1。沉降铵态氮时,土壤中PLFA总量、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌脂肪酸含量均高于对照样地,细菌、真菌、放线菌和原生动物的脂肪酸含量变化趋势相同,均为随着氮沉降量的增加先升高再降低最后再升高,NH4+-N N4处理土壤微生物PLFAs的数量最多,NH4+-N N2处理土壤微生物PLFAs的丰度值和多样性值最高; 沉降硝态氮时,土壤中PLFA总量、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌PLFAs量随着硝态氮浓度的增加呈现出先增加后减少的趋势,在NO3--N N2处理达到最大值。细菌和放线菌的标记脂肪酸含量变化趋势相同。NO3--N N2处理微生物脂肪酸量最多,NO3--N N4浓度下微生物PLFAs多样性值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮对土壤中细菌和放线菌含量影响较为显著,土壤中硝态氮和含水量对细菌含量影响较为显著。[结论] 当氮沉降量小于80 kg·hm-2a-1时,铵氮和硝态氮处理均促进了微生物的生长,但增长幅度不同。铵态氮的最高氮处理和硝态氮的中氮处理,更有利于土壤微生物总量的增长,铵态氮的中氮处理和硝态氮的最高氮处理,更有利于土壤微生物多样性的增加。铵态氮对土壤中细菌和放线菌含量影响较为显著,土壤中硝态氮和含水量对细菌含量影响较为显著。
植物新品种与良种
香樟新品种‘霞光'
王建军
林业科学. 2015, 51(6):  163-163. 
摘要 ( 192 )   HTML   PDF (1093KB) ( 432 )  
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‘霞光'系香樟新品种‘涌金'种子变异种。新叶呈红色,花呈金黄色;初生新枝为红色,半木质化后为粉红色,后转鲜红色;幼果果皮呈淡黄色,果柄果梗呈黄色。由于该品种叶、花艳丽,枝干夺目,并有季相的色彩变化,具有较高的观赏价值与园林应用前景,适宜作园林景观树、庭院树、行道树和四旁树。
沙棘无刺大果良种‘棕丘'
段爱国, 张建国, 罗红梅, 李健雄, 何彩云
林业科学. 2015, 51(6):  164-164. 
摘要 ( 141 )   HTML   PDF (1094KB) ( 421 )  
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‘棕丘'是基于蒙古沙棘亚种中优良引进品种‘楚伊'实生子代选优,经无性系区域化测定而选育出的沙棘良种,无刺或少刺,盛果期平均单株产量2~4 kg,单位面积果实产量可达6 000 kg·hm-2