[目的]研究鄂西南天然次生林的群落结构与多样性特征,以期为进一步了解亚热带常绿落叶阔叶混交林的动态变化规律、群落构建机制和植被恢复技术奠定基础。[方法]以鄂西南湖北星斗山国家级自然保护区的天然次生林为对象,建立48个20 m×20 m的森林动态监测样地(FDP),运用聚类分析进行群落类型划分并通过指示种分析辨识不同群落类型指示种,然后比较不同群落类型的群落组成、物种多样性和群落结构。[结果]星斗山森林样地分为3种群落类型:亮叶水青冈群落(分布在海拔1460~1670 m处)、灯台群落(分布在海拔1230~1500 m处)和川陕鹅耳枥群落(分布在海拔1360~1450 m处);非维度多尺度标定排序结果表明灯台群落的物种组成与亮叶水青冈群落的差异最大,而川陕鹅耳枥群落的物种组成则与其他2个群落类型的相似性更为接近;川陕鹅耳枥群落的树木个体密度高于灯台树群落,但与亮叶水青冈群落之间并无显著差异;灯台群落的胸高断面积显著低于其他群落类型,但亮叶水青冈群落和川陕鹅耳枥群落的胸高断面积无显著差异,灯台群落的物种丰富度显著高于亮叶水青冈群落,但与川陕鹅耳枥群落并没有显著的差异;落叶树种在3个群落中均占有较大比例,灯台群落中的落叶树种比例最高;在3个群落类型中,亮叶水青冈群落中分布更多胸径大于10 cm和高度超过10 m的树木,而灯台群落和川陕鹅耳枥群落中的小径级个体比例较高。[结论]星斗山3种群落在物种组成和群落结构上均存在一定的差异,亮叶水青冈群落更加接近该地区的原生群落,灯台群落是强烈人为干扰后自然恢复的次生林,川陕鹅耳枥群落是介于灯台群落和亮叶水青冈群落之间的群落类型,具有较好的恢复潜力。

[目的]土壤水分含量是内陆荒漠区湿地生态系统中重要的限制因子,对植被生态特征起着至关重要的作用,研究土壤水分含量和植被特征的关系,揭示土壤水分含量对植物多样性分布的影响规律,以期为该区域生态系统植物多样性保育、恢复和管理提供理论依据。[方法]基于甘肃敦煌西湖国家级自然保护区土壤水分含量、植被高度、植物种类和盖度等的调查,对植被特征与土壤特性等资料进行分析,开展该生态系统土壤水分含量对植物多样性分布格局影响的研究。[结果]研究区植物群落物种多样性指数均相对较小,Margalef物种丰富度指数(Ma)、Simpson多样性指数(D)和Shannon-Wiener多样性指数(H')的最大值分别为0.72,0.72和1.38;植被平均盖度、多度、高度和密度分别为39.26%~70.19%、15.50~180.11株·m^-2、49.65~124.63 cm和0.039~7.204株·m^-2;垂直方向上,各群落各样点土壤水分含量均随土层加深而增大,同一样点相邻土层土壤水分含量变化不大,变幅为3.87%~41.23%,浅层(0~60 cm)含水量、深层(60~200 cm)含水量与0~2 m土层贮水量平均值分别为4.67%~14.59%,6.45%~25.33%和65.6~248.2 mm;深层土壤水分含量对乔(灌)木物种多样性的影响显著高于对草本植物种的影响,对乔(灌)木物种丰富度和多度均有一定影响,但对多度影响远大于对物种丰富度的影响,且与物种的多度显著正相关,而草本物种多样性更多地依赖于浅层土壤水分含量,且正相关;各层土壤水分含量之间及各层土壤水分含量与0~2 m土层贮水量、植被盖度之间均正相关,0~80 cm内各土层水分含量与植被高度和植被密度之间均负相关,80~200 cm内各土层土壤水分含量与植被高度之间均正相关,0~2 m土层贮水量与植被盖度、植被高度和植被密度之间均显著正相关,植被盖度与植被高度和植被密度之间均极显著正相关(P<0.01),而植被高度与植被密度之间负相关。[结论]研究区植物群落物种多样性指数均相对较小,土壤水分含量相对较低;乔(灌)木物种多样性依赖于深层土壤水分含量,而草本物种多样性更多地依赖于浅层土壤水分含量;深层土壤水分含量和0~2 m土层贮水量是影响研究区植被特征的主要因子;植被各种属性之间既相互制约、密切联系,又存在一定的独立性。

[目的]以准噶尔盆地南缘洪积扇浅层(<2.5 m)、中度(2.5~4.5 m)和深度(>4.5 m)3个地下水埋深典型地段上的盐穗木种群为研究对象,研究不同地下水埋深、不同发育阶段种群的空间分布格局及其空间关联性,探讨地下水埋深对盐穗木种群空间格局形成及种群维持机制的影响。[方法]在准噶尔盆地南缘盐穗木分布区建立3块1 hm²的固定样地,采用网格法调查盐穗木种群分布数据;利用空间点格局分析中常用的Ripley's K函数对盐穗木种群的空间格局、种内关联性以及与地下水埋深的关系进行研究。[结果]随着地下水位加深,盐穗木种群的幼苗补充数量减少十分严重,而枯立木急剧增多,种群结构变化明显;在3个地下水埋深生境中,盐穗木种群各发育阶段在小尺度上均表现出聚集分布,随尺度增加各发育阶段的聚集强度减弱,其中浅层和中度地下水埋深地段在50 m的范围内聚集,而深度地下水埋深地段均趋于随机分布;随着地下水埋深的增加,种群聚集强度增加;盐穗木幼苗具有明显的聚集分布和最大的聚集强度,从幼苗到成年植株则表现出聚集强度和聚集尺度均降低;在浅层和中度地下水埋深地段,盐穗木各发育阶段之间在小尺度上均强烈正关联,而在大尺度上浅层地下水埋深地段表现出较强的负关联,中度地下水埋深地段在大尺度上为无关联或弱的负关联;深度地下水埋深地段盐穗木种群各发育阶段之间在整体上均趋于无关联。[结论]准噶尔盆地南缘地下水埋深对盐穗木种群空间格局和种内关联影响较大,尤其是深度地下水埋深严重制约种群空间格局的形成,而中度地下水埋深地段的盐穗木种群可以通过人工措施进行恢复,维持种群稳定的空间格局。

[目的]通过比较分析水杨酸对不同水分处理毛竹幼苗的生长和生理生化指标的影响,初步揭示水杨酸对不同水分处理毛竹生长的作用机制。[方法]采用随机区组设计,设置正常供水(CK)、干旱(D)、干旱+0.5 mmol·L^-1 SA(DS1)、干旱+1.0 mmol·L^-1 SA(DS2)和干旱+2.0 mmol·L^-1 SA(DS3)5个处理,通过测定、分析毛竹实生苗的保护酶活性、渗透调节物质含量、叶片含水量、叶片叶绿素含量和叶片电解质外渗率等指标,探究干旱胁迫下外源水杨酸(SA)处理对1年生毛竹实生苗生理生化特性的影响。[结果]干旱胁迫下,毛竹叶片中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量和叶片含水量显著下降(P<0.05),电解质外渗率显著增加(P<0.05),全株生物量显著减少(P<0.05)。而根际施加SA处理后,在0.5~2.0 mmol·L^-1范围内,随着SA浓度的增加,毛竹实生苗叶片中可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性显著升高(P<0.05),叶片含水量、叶绿素含量、全株生物量显著增加(P<0.05),电解质外渗率显著下降(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性出现短暂下降;干旱胁迫下,0.5 mmol·L^-1 SA处理,毛竹实生苗电解质外渗率显著下降(P<0.05),而其他指标没有显著变化。以上结果说明,在中度干旱胁迫下,外源SA处理提高了毛竹实生苗叶片保护酶的活性,特别是POD的活性,清除氧自由基,减少了干旱对毛竹实生苗的伤害;通过保持毛竹实生苗叶片较高的水分含量和叶绿素水平,增强其生理活性,增加干旱胁迫下的生物量积累,毛竹实生苗抗旱性增强。根际施加SA处理,在0.5~2.0 mmol·L^-1范围内,随着浓度的增加,外源SA处理提高毛竹实生苗抗旱能力的效应增强;而在相同浓度下,随着干旱时间的持续,其提高毛竹实生苗抗旱能力的效果呈现先增强后减弱的趋势。[结论]在干旱条件下,外源SA(2.0mmol·L^-1)根施处理,能在一定时间内(14天)有效提高毛竹1年生实生苗的抗旱能力,减少干旱对毛竹实生苗的生长的不良影响;同时,也可能对提高毛竹实生苗造林成活率,以及后期在毛竹林抵御干旱灾害上具有积极的作用。

[目的]研究油橄榄成花诱导与花芽分化期间侧芽内源激素含量变化,探讨内源激素对油橄榄花芽形成及大小年结果的调控作用。[方法]以16年生油橄榄'鄂植8号'和'莱星'为试材,在划分成花诱导期与花芽分化期的基础上,分析花芽形成中侧芽玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA₃)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量变化及大、小年树间含量差异。[结果] '鄂植8号'成花诱导期从9月23日开始,至次年2月18日结束,约持续150天; '莱星'成花诱导期从8月21日开始,至次年2月18日结束,约持续180天。尽管2个品种成花诱导期起始时间存在一定差异,但其成花诱导关键期(11月18日至次年1月15日)和成花诱导结束期(开花当年2月15日)却基本一致。成花诱导与花芽分化期间,2个品种侧芽ABA含量大年树基本维持稳定,小年树在成花诱导关键期出现高峰;成花诱导关键期小年树ABA含量显著高于大年树。2个品种侧芽ZR含量在成花诱导期总体呈下降趋势,在花芽分化期大年树略有上升,小年树呈逐渐上升趋势('鄂植8号')和在较高水平上略有下降趋势('莱星');成花诱导初期和花芽分化期小年树ZR含量显著高于大年树。2个品种侧芽GA₃含量在成花诱导期呈下降趋势,在花芽分化期大年树先快速升高后略有下降,小年树略有升高;成花诱导初期和花芽分化期,大年树侧芽GA₃含量显著高于小年树。成花诱导期侧芽IAA含量'鄂植8号'基本维持稳定趋势,'莱星'先升高后下降,峰值出现在成花诱导关键期;花芽分化期,2个品种大年树呈上升趋势,小年树'鄂植8号'基本维持稳定,'莱星'略有上升;小年树侧芽IAA含量在成花诱导期显著高于大年树,在花芽分化期显著低于大年树。成花诱导关键期,2个品种小年树侧芽ABA/GA₃,IAA/GA₃和(ABA+IAA)/GA₃明显高于大年树;花芽分化期,2个品种小年树ZR/GA₃,ZR/ABA和ZR/IAA明显高于大年树。[结论]高水平的ABA,IAA,ABA/GA₃,IAA/GA₃和(ABA+IAA)/GA₃有利于油橄榄成花诱导;高水平的ZR,ZR/GA₃,ZR/ABA和ZR/IAA有利于油橄榄花芽分化。

[目的]为解决杉木SSR标记数量不足、已开发的位点多态性较差等问题,以杉木转录组测序数据为基础,结合多重PCR技术批量挖掘SSR,规模化开发EST-SSR位点,为杉木分子遗传学研究奠定良好基础。[方法]杉木转录组序列数据(Accession:SRX151872)从NCBI的SRA数据库下载。利用CLC和CMiB软件批量挖掘SSR位点;利用四色荧光标记通用引物多重PCR(multiplex-PCR)技术实现SSR标记的规模化开发。[结果]杉木转录组de novo assembly序列拼接共得到35633个contigs,总长度31.5 Mb,其中最小拼接长度155 bp,最大23794 bp,平均长度884 bp。得到2156个SSR位点,分布于1822个contigs中,其中256个contigs中包含1个以上SSR位点,复合型SSR数量为118个, SSR平均分布密度为68.4个/Mb。不同SSR重复单元(motif)中,三核苷酸SSR重复单元数量最多,占总数的41.7%。批量引物设计得到1582个有效位点的引物对,占SSR位点总数的73.4%。利用四色荧光标记通用引物多重PCR检测技术,对35个候选标记位点进行多态性检测,其中28个位点具有多态性,多态性位点比例达到80%,检测位点多态信息含量(PIC)平均值为0.573,表明所开发的EST-SSR位点具有很高的多态性。PCA分析结果表明, 28个EST-SSR多态性位点具有很强的鉴别杉木不同地理种源,甚至同一种源不同单株的能力。[结论]将转录组SSRs挖掘和四色荧光标记通用引物多重PCR技术相结合,成功建立杉木EST-SSR高效开发流程和方法,得到较多高质量的EST-SSR标记位点,这些位点已用于后续杉木遗传多样性保护研究。与传统SSR标记位点开发技术相比较,转录组海量序列为高质量多态性位点的选择可提供充足的数据保证。四色荧光标记通用引物基因分型结果清晰、稳定可靠,不但试验成本仅为原来的10%~15%,而且结合多重PCR扩增技术,可使试验效率提高5~6倍。新方法的建立和应用不仅能促进杉木分子遗传学相关研究,而且对其他非模式生物或新物种SSR标记开发也具有重要的参考作用。

[目的]我国南方山地地形复杂,林木遗传试验林大多建立在丘陵地带,环境一致性相对较差,相邻的单株间在空间上存在相互作用关系,空间分析能够减少试验误差,提高遗传效应估算的准确性。[方法]利用不同的空间分析模型对火炬松第1代种子园控制授粉子代和第1代种子园自由授粉子代进行AIC值和方差分量比较,利用最佳的空间模型(AR1η+Rep·Fam)对火炬松2个子代类群10年生树高、胸径、通直度和枝下高进行遗传参数估算。[结果]不同空间分析模型显示所有性状的最佳空间模型为AR1η模型。空间分析可增加家系方差,减少环境误差方差,从而增加遗传增益的估计值,这使得BLUP预测各亲本的育种值更加准确;所有性状的相邻行间的相关和相邻列间的相关基本一致且均为极强相关,但相邻列间的相关要大于行间的相关。对于第1代种子园控制授粉子代类群,树高的加性方差提高9.1%,残差方差减少7.3%;胸径的加性方差提高0.7%,残差方差减少1.6%;枝下高的加性方差未有变化,残差方差减少18.2%;通直度的加性方差提高50.0%,残差方差减少1.9%。除通直度的单株狭义遗传力提高30.7%外,树高、胸径和枝下高的单株狭义遗传力分别降低24.4%,38.7%和18.7%。对于自由授粉子代,树高的加性方差未有变化,残差方差减少4.9%;胸径的加性方差提高3.2%,残差方差减少2.9%;枝下高的加性方差增加100.0%,残差方差减少20.8%;通直度的加性方差提高33.3%,残差方差减少2.5%。枝下高和通直度的单株狭义遗传力分别提高61.5%,5.8%,树高和胸径的单株狭义遗传力分别降低42.1%,34.2%。若将家系入选率定为15%,对于第1代种子园控制授粉子代,前6名家系与没有使用空间分析模型时的家系号完全相同,其胸径遗传增益比没有使用空间分析模型时提高7.2%;对于第1代种子园自由授粉子代类群,前6名家系中有5个与没有使用空间分析模型时相同,占83%,其胸径遗传增益比没有使用空间分析模型时提高24.5%。[结论]与混合线性模型相比,空间分析可降低残差方差,增加各性状的遗传增益,但不可以忽略试验设计,合理的田间试验设计和空间分析的联合分析能降低环境方差,准确地估算遗传参数,提高林木遗传试验的效率。

[目的]杨生褐盘二孢菌在杨属的不同寄主上存在2个专化型,根据形态特征和现有的一些核酸分子序列标记上不易区分;本文在利用盘二孢属核糖体转录间隔区(ITS)序列构建的系统发育树基础上,结合ITS2区分2个专化型的特异性。[方法]对23株杨生褐盘二孢菌孢子形态特征观察。以基因组DNA为模板进行PCR扩增,得到ITS序列。对从NCBI数据库中下载的盘二孢属的参考ITS序列,分别利用最大似然法、最大简约法和贝叶斯法构建3种系统发育树。同时,结合应用The ITS2 database预测ITS2二级结构模型,从分子进化角度分析杨生褐盘二孢菌2个专化型的特性。[结果]在寄主叶片上挑取的病原菌孢子形态比较典型,而在培养基上培养的孢子形态差异较大,不能依据传统的芽管萌发数有效区分2个专化型。3种ITS序列系统发育树可区分盘二孢属的3个种,但无法将参考ITS序列准确定位到专化型中。通过比较盘二孢属ITS2二级结构发现:蔷薇盘二孢菌和苹果盘二孢菌种内的菌株以及包括参考ITS序列在内的杨生褐盘二孢菌同一专化型的ITS2二级结构模型完全相同,但3个种之间及杨生褐盘二孢菌2专化型之间,ITS2二级结构上有多个位点的碱基差异。其中,杨生褐盘二孢菌白杨专化型的ITS2二级结构中螺旋Ⅰ上第17位碱基为A,螺旋Ⅱ上第43和44位碱基为AC,螺旋Ⅲ的CBC位点上配对碱基是第76和114位碱基C和G,hemi-CBC位点上是第75位碱基U;黑杨专化型的ITS2二级结构中螺旋Ⅰ上第17位碱基为U,螺旋Ⅱ上第43和44位碱基分别为G和U,螺旋Ⅲ上CBC位点上配对碱基分别是第76和114位的碱基U和A,hemi-CBC位点上是第75位碱基C。杨生褐盘二孢菌2个专化型在这些结构上存在碱基变异。[结论]基于ITS序列构建的3种系统发育树能将盘二孢属真菌在种间水平上进行区分,但不能在种内区分;通过ITS2二级结构的比较可发现,盘二孢属内不同种和专化型的碱基存在明显差异,且种内专化型存在CBCs配对碱基差异。因此,ITS2二级结构和系统发育树是更有效地区分杨生褐盘二孢菌2个专化型的分子依据。

[目的]研究转基因库安托杨和非转基因库安托杨根际土壤微生物的碳源利用水平,为揭示转多基因库安托杨对土壤微生物系统的影响提供科学依据。[方法]在北京市房山区韩村河东营苗圃,取转基因库安托杨5个无性系(D5-9,D5-19,D5-20,D5-21和D5-24)、非转基因库安托杨(CK)根际土壤以及无植物种植土壤(NP)。通过Biolog生态板培养土壤微生物,用多功能酶标仪读数,计算碳源利用能力、丰富度指数、优势度指数和均匀度指数。[结果]温育24 h后,土壤微生物逐渐适应了Biolog微平板基质环境,随后进入对数增长期,平均颜色变化率(AWCD)快速增加直至96 h,此时微生物活性旺盛,碳源开始被明显利用,随后缓慢增长,直至趋于稳定。各培养阶段的AWCD均为D5-24的根际土最高,表明其微生物群落碳源利用量最多,代谢活性最强,CK根际土次之,而NP土微生物代谢最慢,活性最弱。说明栽植杨树的根际土壤丰富了碳源,从而促进微生物的代谢活性。土壤微生物对胺类、酚酸类、羧酸类、多聚物、氨基酸和碳水化合物的利用强度存在差异,微生物对碳水化合物和氨基酸的代谢比较旺盛而对酚酸类和胺类的代谢较弱。对72 h的数据进行主成分(PCA)分析,31个主成分因子中前20个的方差贡献率达100%,其中主成分1的方差贡献率为42.31%,主成分2为13.57%,第3~20主成分贡献率较小,为1.32%~11.64%。PC1和PC2的累积贡献率高达55.88%,相关性分析表明,与PC1正相关程度最高的碳源为D-纤维二糖(0.900),负相关的碳源为衣康酸(-0.266);与PC2正相关程度最高的碳源为苯乙胺(0.668),负相关的碳源为α-丁酮酸(-0.631)。NP和CK分别分布在最小和最大两端。在PC2轴上NP和D5-9分布在正向,D5-20和D5-24分布在负向,CK、D5-19和D5-21两边均有分布,NP与其他无性系之间的分布区域有明显差异。[结论]转多基因库安托杨对土壤微生物系统没有明显的影响。不同转基因无性系之间的差别可能是由于外源基因插入位置、拷贝数等差异导致植株的生理生化及代谢特性发生变化,而非基因表达产物本身的影响。不论栽植非转基因杨树还是转基因杨树都会增加根际土壤微生物的代谢活性。

[目的]林火引起的辐射增量是林火遥感监测技术中非常重要的物理量,开展人工火场地面与卫星同步观测试验,计算人工火场在EOS/MODIS第20,21,22,31和32波段上产生的辐射增量,为林火监测与研究提供参考。[方法]通过地面人工火场观测试验与卫星同步获取火场辐射参数,并收集同步的EOS/MODIS卫星数据。以30 m分辨率TM数据提取地表背景数据,将火场周围分为植被、裸地和水体3个覆盖类型,并将其作为1 km分辨率EOS/MODIS像元的端元。根据线性混合理论,构建无火场影响情况下EOS/MODIS第20,21,22,31和32波段的辐射估算模型,实现人工火场影响上述波段辐射增量的计算,获得辐射增量值。[结果] 1)根据线性混合理论建立的EOS/MODIS像元地物辐亮度估算模型,其样本相关系数均大于0.99; 2) EOS/MODIS第20,21和22波段对地表热辐射反应非常明感,经模型估算,亮温增量在第20波段为9.35 K,第21波段为7.49 K,第22波段为8.00 K;第31和32波段对高温热源不敏感,增量分别仅为1.13和0.83 K。[结论] 1)卫星能观测到地面 ≥200 m²(即火场面积与像元面积比为1/5000)的火场。研究结果对于误码识别和深入研究林火识别与面积估算模型具有重要意义; 2)卫星观测存在目标物的像元分割现象,本次试验中主火场在13号像元,但14号像元第20波段亮温增量也达4.08 K,表明火场很可能落在2个像元之间,14号像元也受火场影响。这种现象往往造成火点多判,高估火场面积,应在研究和应用中引起重视; 3)本文研究方法和结论适用于国产FY-3等中分辨率遥感数据。

[目的]通过研究近10年来Scheffer气象指数发生的变化,估测气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域划分的影响。[方法]以中国194个基准地面气象观测站及自动站2004-2013年10年的月平均气温和每月日降水量 ≥0.1 mm的天数2组数据计算Scheffer气象指数,与原以1996-2005年10年数据计算的Scheffer气象指数进行比较,并根据新的Scheffer气象指数绘制新的木材腐朽区域划分地图;根据白蚁最新发现分布区域的报道修订原白蚁危害区域分布界限。[结果]最近10年气象数据计算出的Scheffer气象指数显示:全国194个观测站中除了9个地点的值没有变化、36个地点的值降低外,149个观测站的腐朽指数值都上升了。根据新的Scheffer气象指数值绘制的中国木材腐朽危害区域地图显示:中危害区域与高危害区域界限沿中东部北移,低危害区域与中危害区域界限东部北移,而东北角的原界限南移,形成了一条完整的弧线。吉林省公主岭市的白蚁危害改写了我国白蚁危害区域分布的北界。根据白蚁的分布及种类,将中国木材白蚁危害分为木材白蚁低、中和高危害3个区域(T1,T2和T3)。整合新的中国木材腐朽危害等级区域划分图和中国木材白蚁危害等级区域划分图,将中国划分为木材腐朽及白蚁低、中、高和严重危害区4个木材腐朽及白蚁危害区域(Z1,Z2,Z3和Z4)。[结论]中国木材腐朽危害区域地图显示:低危害区域与中危害区域界限和中危害区域与高危害区域界限的中东部向北移动,木材白蚁危害的低危害区域与中危害区域的界限东部地区也向北移动。木材腐朽和白蚁危害区域划分界限向北移动,说明气候变暖加剧木材腐朽和白蚁蛀蚀的危害,户外木材使用应采取更严格的保护措施。

[目的]分析腐朽木材吸声性能与腐朽程度之间的关系,为腐朽木材的利用提供新思路。[方法]采用阻抗管法比较不同腐朽程度杨木(横切面)与正常材的法向吸声系数大小,并借助扫描电镜和压汞仪分析不同腐朽程度杨木木材孔隙的变化情况,解释其吸声性能提高的机制。[结果] 3种不同腐朽程度杨木木材的平均吸声系数分别为0.35,0.27和0.24,随着腐朽程度增加,其平均吸声系数提高。不同腐朽程度杨木木材的最大吸声系数分别为0.58(1600 Hz),0.45(3150 Hz)和0.43(4000 Hz),随着腐朽程度增加,吸收峰值增大并向低频方向移动。腐朽杨木木材的微观结构表明:腐朽木材细胞壁上纹孔膜被分解,闭塞纹孔重新打开,木射线等薄壁细胞被分解,甚至厚壁细胞壁也形成细小的裂纹。闭塞纹孔重新打开以及细胞壁上细小的裂纹增加了木材内部孔隙率和孔隙之间的连通性,当声波入射到腐朽木材表面时,大量的声波可以沿着这些细小的孔隙进入木材内部,木材的吸声性能提高。压汞仪测试结果表明:密度为0.23 g·cm^-3的腐朽杨木木材与正常材相比,313~2513 nm范围内的孔隙腐朽木材比正常材多1.25 mL·g^-1,并且9535~45290 nm范围内的孔隙,腐朽木材也比正常材多,但差异不明显,密度为0.23 g·cm^-3的腐朽杨木木材孔隙率提高24%,内部孔隙比表面积是正常材的3倍。腐朽木材与正常材相比,孔隙差距主要集中在几百纳米到几微米范围内,而这些小孔隙的增加导致木材的连通性提高,使更多的声波可以传入木材内部,声波通过木材内部孔隙时,由于黏性阻力声能转换为热能。小孔隙的增加导致木材内表面积增加,木材内部空气与细胞壁的接触增多,导致声波与细胞壁之间的黏性损耗增加,木材吸声性能提高。[结论]由于微生物的分解作用,木材内部形成许多微小孔隙,导致木材的孔隙率提高,木材内部孔隙比表面积增加,使得更多的声波可以进入木材内部,声波与细胞壁之间的黏性损耗增加,木材的吸声性能提高。

[目的]研究纤维素纳米晶须(CNW)与二氧化钛(TiO₂)凝胶形成复合物并改善其电流变液(ERF)的电流变性能和稳定性。[方法]利用酸水解法先制备出CNW,再基于溶胶-凝胶法制备出CNW与TiO₂胶体的复合物,调节原料的添加量使复合物中的CNW比例分别达到10%,20%和30%。将CNW-TiO₂复合物加入二甲基硅油中制成ERF,分析尿素添加量、电场强度、剪切速率和工作温度等对ERF剪切强度的影响,考察其静置抗沉降性和循环使用的影响。[结果]通过透射电镜、X射线衍射、红外光谱进行形貌表征分析,可知无定形的TiO₂包覆在CNW表面,形成直径为10~15 nm的纤维状复合物。CNW的加入使TiO₂的沉降率由46%降低到20%以下,并且复合物中CNW含量越高,复合物沉降率越低,高温工作环境中越稳定。一定量的CNW添加可使ERF的剪切强度提升1~2倍。重复性测试发现,复合CNW后ERF的电流变性能依旧保持稳定,并可有效避免被击穿。[结论] CNW的应用可使Ti-O体系ERF减少极性分子流失,在电场强度和温度等环境变化中的剪切强度以及在ERF的使用寿命上都有很大程度提升,整体电流变效果得到明显改善。

[目的]以福建省主要林业产业集群82家林业企业为研究对象,梳理集群网络结构产生创新绩效的作用机制,并定量识别引起企业创新绩效差异的关键因素,为针对性地制定林业产业集群创新政策、实现林业产业转型升级提供参考。[方法]首先,基于企业社会资本理论,结合林业产业集群特点构建林业产业集群企业创新网络结构框架,分析网络结构、网络关系对企业创新绩效的作用机制,并运用国内外学者广泛采用的社会网络分析研究范式从网络结构和网络关系维度刻画林业产业集群企业创新活动的特征,提出研究假设;其次,使用Likert 5点量表法设计测量量表,确定因变量为创新绩效,自变量为网络规模、网络密度、网络开放度、网络居间性、网络资源丰富度等网络结构特征变量和网络关系强度、网络关系互惠性、网络关系稳定性、网络反馈机制等网络关系特征变量,并对测量量表进行信度和效度检验;然后,基于访谈问卷调查法收集的82家样本林业企业数据,利用SPSS16.0软件对回归模型进行OLS拟合;最后利用R软件进行偏最小二乘回归建模,得出影响林业产业集群企业创新绩效差异的关键因素。[结果] 1)从林业产业集群创新网络结构看,网络居间性(1%显著水平)和网络资源丰富度(1%显著水平)对企业创新绩效有显著的正向影响; 2)从网络关系看,网络反馈机制(5%显著水平)对企业创新绩效有显著的正向影响,网络关系互惠性(5%显著水平)对企业创新绩效有显著的负向影响。[结论]随着林业产业转型升级步伐的加快,林业企业创新越来越依赖于创新网络环境,优势的集群创新网络结构是林业产业集群企业开展创新活动不可或缺的重要条件,尤其是企业在集群网络中所处的居间位置和集群内丰富的知识、信息、人才等创新资源,增强了集群内林业企业支配创新资源的能力;此外,良好的集群创新网络关系是企业创新成功演化的助推剂,网络关系互惠性对企业创新绩效有显著负向影响的结论虽与其他产业的研究结果不符,但与福建林业产业集群发展阶段及林业产业链特点具有一定的契合性。本文分别从企业和政府层面提出提升林业产业集群企业创新绩效的建议。

干旱是植物生长与存活最主要的限制因子之一。轻度或中度干旱胁迫会抑制树木的光合作用并降低森林生产力,而严重的干旱胁迫则可能造成森林死亡。全球气候变化背景下,干旱频率和强度的增加将对森林生态系统的碳水过程产生重要影响,甚至威胁森林的存活。极端干旱如何影响树木的碳水平衡存在很大争议,特别是干旱致死的生理机制仍不甚清楚。因此,探讨干旱导致树木死亡的生理机制对准确预测未来气候条件下森林的响应具有重要意义,是全球生态学和植物生理生态学的重要课题。目前备受关注的具有协同性的2个假说——"水力失衡"和"碳饥饿"可分别从水分关系与碳动态两方面解释树木干旱死亡的生理机制。近年来国际上相继有研究试图验证以上假说,但并无一致性结论,特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系,对木质部栓塞以及水力安全范围进行探讨,解释"水力失衡"的基本原理。然后,讨论长期干旱胁迫对树木生长、光合作用和呼吸作用影响的差异,以及由此产生的非结构性碳水化合物动态,探讨"碳饥饿"潜在的基础,并总结干旱致死生理机制的研究进展。目前的研究表明,"水力失衡"是高强度干旱胁迫下树木死亡的主要原因,而"碳饥饿"是否发生有待在更长期的低强度干旱试验中验证。本文还对未来的研究方向提出建议:1)鉴于当前研究的地域和树种限制,以后的研究有待向中国的乡土树种拓展,并通过比较具有系统发生学差异的被子植物和裸子植物树种进一步阐明干旱胁迫对树木碳水关系的影响; 2)探讨干旱胁迫下可溶性糖的组分变化以及植物激素的动态将从代谢方面丰富干旱胁迫影响树木的机制; 3)为了更准确地预测森林对未来气候变化的响应规律,研究大气CO₂浓度与温度协同升高的交互作用如何影响树木干旱死亡应成为新的研究方向。

[目的]为了揭示降香黄檀主要叶部病害的发生机制,本研究从群落结构角度来探讨降香黄檀人工林病害发生情况与各影响因素间的关系,旨在为降香黄檀人工林叶部病害的防治提供理论依据。[方法]基于海南全岛范围内降香黄檀人工林叶部病害发生和人工林分布情况,设置41个人工林样地,采用踏查和标准地调查相结合的方法对病害进行调查。选择树高、地径、林龄、密度、郁闭度、草本盖度、草本高度、冠幅8个群落结构因子作为调查指标,采用逐步回归的方法,筛选出影响降香黄檀叶部病害发病最显著的因子。在此基础上,采用单因素方差分析、双因素方差分析、相关性分析、多重比较等方法进一步分析显著因子与叶部病害之间的关系。[结果]回归分析结果表明:在所选的8个因子中有5个因子为主导因子,分别为林分密度、林龄、郁闭度、草本盖度和冠幅。林分密度是影响降香黄檀人工林叶部病害发生的关键因子(P<0.01),对降香黄檀人工林发病率和病情指数的影响达到极显著正相关水平(R=0.852,P=0.000; R=0.851, P=0.000),林龄极显著地影响降香黄檀人工林发病率和病情指数,林龄(1~12年)与发病率和病情指数呈负相关关系(R=-0.797, P <0.01; R=-0.653, P<0.01),随着林龄的增大,林木的发病率和病情指数也逐渐降低;郁闭度对林木发病率和病情指数的影响达到显著正相关水平(R=0.644, P=0.024; R=0.646, P=0.023),整体上,疏林的发病率和病情指数显著低于中疏林和密林;草本盖度对林木发病率和病情指数的影响达到显著水平,且呈正相关关系(R=0.560, P=0.010; R=0.533, P=0.006),发病率和病情指数在Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级草本盖度间都存在显著差异,林木发病率和病情指数随草本盖度的增大而显著增加;冠幅显著地影响降香黄檀人工林林木发病率和病情指数,冠幅与发病率和病情指数呈负相关关系(R=-0.544, P=0.027; R=-0.621, P=0.012),林木发病率和病情指数随冠幅的增大而显著减小。[结论]以调控林分密度为主导,在造林时合理密植,同时兼顾林龄、郁闭度、草本盖度和冠幅,从而达到降低降香黄檀叶部病害发生的目的。

[目的]研究杨树幼苗生理生长变化与土壤Pb含量的关系及对Pb吸收分布的特征,为利用杨树修复环境提供依据。[方法]选取加拿大杨树幼苗为试材,按土壤中添加Pb的含量不同分成5个组进行盆栽,测量叶绿素含量、净光合速率、POD、SOD、CAT、丙二醛(MDA)、生物量、株高、Pb含量9个生理生长指标,依据杨树幼苗生理生长指标变化特点,将5个组分成无污染、轻度污染和重度污染3个大类别,采用方差分析法、综合相关分析法、矢量综合相关分析法和判别分析法进行分析。[结果] 1)随着土壤Pb含量的升高,杨树幼苗的生长指标值(生物量和株高)和正生理指标值(叶绿素含量、净光合速率P_n)随之降低,负生理指标值(SOD、POD、CAT和MDA)则随之升高。2)杨树幼苗的生长指标值与正生理指标叶绿素含量、净光合速率P_n值在土壤Pb浓度<1045 mg·kg^-1时,各组间基本无显著差异, ≥1045 mg·kg^-1时,各组间存在显著差异。负生理指标(SOD、POD、CAT和MDA)正好相反。3)杨树幼苗的生长指标组(生物量、株高)、正生理指标组(叶绿素含量、净光合速率P_n)、负生理指标组(SOD、POD、CAT和MDA)分别在无污染、轻度污染和重度污染3大类别的正确判别率都很高,说明土壤Pb污染含量划分的正确性,能很好地反映杨树幼苗生长生理变化特征。4)杨树幼苗的生长指标组(生物量和株高)和正生理指标组(叶绿素含量、净光合速率P_n)无论是直接相关还是综合相关,都存在显著、极显著的正相关。杨树幼苗的生长指标组(生物量、株高)和负生理指标组(SOD、POD、CAT和MDA)无论是直接相关还是综合相关,都呈显著、极显著负相关。正生理指标和负生理指标间呈显著负相关。5)杨树幼苗根、茎、叶中富集的Pb浓度随土壤Pb含量升高而升高,但根是最主要的吸收部位。除无污染情况外,在土壤Pb含量为1045 mg·kg^-1时,杨树幼苗根、茎、叶以及幼苗整株的Pb转移系数最高。[结论]土壤Pb含量为1045 mg·kg^-1具有重要的临界值意义。当土壤Pb含量<1045 mg·kg^-1时,杨树幼苗可通过自身的抗胁迫响应能力基本保持正常生长,并保持较高的转移系数;当土壤Pb含量 ≥1045 mg·kg^-1,杨树幼苗会受到严重胁迫,不能很好生长,同时也不能保持较高的转移系数、最有效地改良土壤。方差分析、综合相关分析,判别分析等多种统计方法的有机结合,能从不同方面,不同层次很好地揭示杨树幼苗生长与生理之间内在的复杂关系,以及生长、生理与土壤Pb含量之间的复杂关系。

[目的]通过测定Bt、灭幼脲及其混剂对美国白蛾4龄幼虫体内中肠有关生化指标的影响,探讨用混剂防治幼虫的增效机制。[方法]分别将Bt、灭幼脲及其混剂设置为5个浓度;采用生化测定法分别测定药剂对美国白蛾4龄幼虫血淋巴蛋白和中肠蛋白酶活力的影响。[结果] 5个浓度的Bt、灭幼脲及其混剂处理4龄幼虫后,混剂对幼虫中肠蛋白酶、血淋巴蛋白的抑制效果均优于单剂。混剂处理6 h后,幼虫体内中肠蛋白酶活力低于对照,各浓度处理间差异显著;24 h后各浓度处理的幼虫中肠蛋白酶的活性较对照明显降低,且与处理浓度呈负相关关系,说明Bt+灭幼脲混剂处理明显抑制白蛾4龄幼虫的中肠蛋白酶活力,进而直接影响到幼虫的取食。混剂处理美国白蛾4龄幼虫6 h后,幼虫的血淋巴蛋白含量分别为11.8,18.0,19.7,23.4和13.9 mg·mL^-1,高于对照的14.0 mg·mL^-1,处理组血淋巴蛋白含量增加,说明美国白蛾4龄幼虫启动防御反应;处理12 h后,血淋巴中部分蛋白质被消耗或破坏,其含量降低明显,且与处理时间呈负相关关系;至72 h后处理组幼虫体内血淋巴蛋白含量分别为6.2,8.9,2.3,3.2和9.0 mg·mL^-1,均明显低于72 h对照的13.3 mg·mL^-1,与对照相比下降显著(P<0.01)。[结论] Bt+灭幼脲混剂对白蛾4龄幼虫体内中肠蛋白酶活力和血淋巴蛋白的抑制作用均大于单剂,混剂有较强的增效作用,可加速白蛾4龄幼虫的死亡,提高死亡率。

明丰2号'是以'燕明'为母本、'燕山早丰'为父本杂交培育而成。该品种丰产性强,栗红蜘蛛危害抗性强,坚果单粒质量9.38 g,可溶性糖18.5%,淀粉51.5%,蛋白质5.05%,9月28日左右成熟,是适宜中国北方山地、丘陵区栽培的优良品种。

日本落叶松'洛阳1号'是从天然林分实生苗中选育出的良种,该品种主要通过扦插进行无性繁殖,造林13年平均树高和胸径达11.33 m和11.67 cm,分别比对照提高69.4%和114.9%,具有生长快、抗性强、适应性强等特点。