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2015年 第51卷 第12期 刊出日期:2015-12-25
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林业科学. 2015, 51(12):  0-0. 
摘要 ( 93 )   PDF (633KB) ( 299 )  
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论文与研究报告
基于物种分布模型的新疆野生果树物种丰富度分布格局
刘会良, 张玲卫, 张宏祥, 布海丽且姆·阿卜杜热合曼, 张道远, 管开云
林业科学. 2015, 51(12):  1-8.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151201
摘要 ( 315 )   HTML   PDF (628KB) ( 871 )  
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[目的]选取新疆56种野生果树为研究对象,利用物种分布区模型模拟其潜在分布区,并分析其与环境因子的关系,为有效保护和管理新疆野生果树资源提供基础资料。[方法]基于物种分布点数据,最终选取13个环境因子确定物种的生态位信息,使用Maxent软件构建分布区模型,获得新疆野生果树物种丰富度分布格局图,并分析其与环境因子的关系。[结果]野生果树在新疆具有广泛的潜在分布区,其面积占全区面积的54.5%;物种丰富度可划分为1~4,5~14,15~24和25~38这4个等级,但物种丰富度大的区域面积比较狭窄,主要分布于伊犁河谷周边的天山山脉、巴尔鲁克山-塔尔巴哈台山和阿尔泰山西部;通过计算物种丰富度格局与13个环境因子之间的相关系数,发现2个降水因子(最湿季降水和最干季降水)、1个气温因子(平均日较差)和1个土壤因子(土壤碳含量)与新疆野生果树分布格局相关性高(R2>0.35),说明最湿季降水、最干季降水、平均日较差气温和土壤碳含量显著影响新疆野生果树的物种丰富度和分布格局。[结论]从物种丰富度水平和物种保护的角度上说,具有高水平野生果树物种丰富度的天山西部的伊犁河谷、巴尔鲁克山-塔尔巴哈台山和阿尔泰山西部山地应该受到优先保护。
新疆杨不同成熟度叶片在碱胁迫下的生理响应
张选, 肖薪龙, 李鹏勃, 孙玉芳, 郭琬莹, 姚银安
林业科学. 2015, 51(12):  9-16.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151202
摘要 ( 213 )   HTML   PDF (1482KB) ( 602 )  
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[目的]了解碱胁迫下不同成熟度杨树叶片的生理响应差异,为揭示干旱地区木本植物耐碱机制提供理论依据。[方法]以新疆地区分布面积较大的树种银白杨变种新疆杨为材料,进行碱处理(土壤pH8.5~9.0,100 mmol·L-1 Na+),分析碱胁迫下新疆杨不同成熟度叶片的离子含量(Na+,K+,Na+/K+,Mg2+,Ca2+)变化及分配规律、光和色素[叶绿素和类胡萝卜素(Car)]响应和抗氧化生理指标[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)]的变化。[结果]与未成熟幼叶相比,对照条件下新疆杨老叶含有较高的Na+含量和较低的K+含量,有较高的Na+/K+;碱胁迫下新疆杨的Na+含量和Na+/K+在成熟老叶中进一步大幅度升高,而在幼叶中无明显变化,K+含量在老叶和幼叶中受碱胁迫均无明显变化;相反,二价离子(Ca2+和Mg2+)含量在对照条件下主要在老叶中积累,碱胁迫下Ca2+和Mg2+在成熟老叶中下降,而在幼叶中升高。新疆杨老叶的光合色素含量(叶绿素a,叶绿素b和类胡萝卜素)在对照条件下显著高于幼叶,但是碱胁迫下老叶的光合色素含量大幅度下降并低于幼叶含量;而幼叶的叶绿素(a,b及总叶绿素)维持不变,类胡萝卜素甚至显著升高。同时,老叶膜脂过氧化水平(丙二醛含量)显著升高,在幼叶中仍然维持了较低水平。老叶内抗氧化酶活性如CAT、SOD、POD碱胁迫下均大幅度升高,幼叶中上述抗氧化酶除SOD酶稍微下降外均没有显著变化,保持较低水平。[结论]碱胁迫下新疆杨叶片多余的Na+几乎完全进入了老叶,这种离子分配策略使老叶受到严重氧化胁迫;面对盐碱敏感的幼叶可避免离子危害且受到良好的保护。这种有利于幼叶的离子分配方式是新疆杨抵抗碱胁迫的重要生存策略,对其在荒漠地区的生存具有重要意义。
甬台温高速公路绿化林带内不同距离多树种枝叶重金属含量分析
李效文, 夏海涛, 魏红旭, 魏馨, 王金旺, 卢翔, 陈秋夏
林业科学. 2015, 51(12):  17-25.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151203
摘要 ( 303 )   HTML   PDF (1178KB) ( 445 )  
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[目的]高速公路旁绿化植物可吸收汽车排放的重金属污染,研究不同距离、不同树种对重金属的生物积累差异,可为高速公路绿化林带的营建提供理论证据。[方法]分别选取甬台温高速路旁0~5 m和10~60 m处长势一致的桉树、夹竹桃、女贞和香樟作为研究对象,采集叶片和枝条样品测定其中铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)元素含量,对结果进行盒状散点呈列和主成分分析。[结果]距离和树种二因素间不存在交互作用,但高速路旁0~5 m内树木枝叶内Pb和Cr含量显著高于10~60 m处结果,平均增量高达160%以上;桉树和香樟叶片中的Pb含量高于夹竹桃和女贞(P=0.0007),桉树枝条中Pb含量比女贞高92%(P=0.0004),但是桉树枝条中Cd含量比夹竹桃枝条低80%(P=0.0371);距离因素的前3个主成分对方差的累积贡献率在71%~75%,树种因素在92%~96%;距离因素中第1主成分主要以枝条中Cd和Cr的积累量为特征,而第2,3主成分主要以枝条中Pb的积累为特征,并且第4主成分特征值与Cd含量呈负相关关系(R=-0.954; P=0.046);树种因素的第1主成分主要以枝叶中Pb的累积为特征,并且其特征值和Cr含量呈正相关关系(R=0.682; P=0.039),当同时考虑第1,2主成分时,桉树和香樟的Pb含量特征值的绝对值较大,而当同时考虑第1,3主成分时,各树种的Cr和Pb含量呈现无规律的均匀分布。[结论]结合高速路旁不同距离处的结果差异及树种间离散性结果的比较,推荐桉树和夹竹桃作为研究区内高速路旁绿化林带营建树种,可更好地吸收高速车辆排放的重金属。
农林废弃物育苗基质的保水保肥效应
卫星, 李贵雨, 吕琳
林业科学. 2015, 51(12):  26-34.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151204
摘要 ( 216 )   HTML   PDF (961KB) ( 529 )  
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[目的]农林废弃物具有种类多、易获取且含有一定养分等优点,开发其作为林木育苗基质,以替代不可再生的草炭基质。本文通过对不同基质组成的保水保肥效应研究,寻找出最适宜的育苗基质。[方法]以木耳废弃菌棒、玉米腐熟秸秆、玉米腐熟穗芯为主要组分,配以落叶松松针腐殖质、蛭石,再添加不同比例的保水剂组成不同配比的育苗基质,分析其理化性质和保水保肥性及实际育苗效果。[结果] 1)以农林废弃物为主要成分的基质pH值、容重、总孔隙度均达到了理想栽培基质的要求,与以草炭土为主要组成的基质没有显著差异。2)不添加保水剂的木耳废弃菌棒混合基质(T1)、玉米腐熟秸秆混合基质(T2)、玉米腐熟穗芯混合基质(T3)与对照草炭土混合基质(CK2)的保水性无显著差异。添加1%保水剂的基质保水性优于含0.5%保水剂的基质。同时含1%保水剂的木耳废弃菌棒混合基质(T4)、玉米腐熟穗芯混合基质(T8)的基质保水性显著优于以草炭为主要组成的基质(CK2)(P<0.05)。3)添加保水剂的基质保肥性增强,氮、磷、钾流失量显著小于不含保水剂的基质。添加1%保水剂的基质平均养分流失量最少,基质氮、磷、钾养分流失量显著小于以草炭土为主的混合基质(CK2)(P<0.05),仅占草炭土基质养分流失量的50%~77%,比添加0.5%保水剂的基质养分平均流失减少20%~40%。4)未添加保水剂的农林废弃物混合基质所培育的白桦,苗高和地径生长量与常规营养土(CK1)无显著差异(P>0.05),其高茎比优于草炭土基质(CK2);添加1%保水剂的基质平均苗木质量指数优于添加量为0.5%的基质。[结论]农林废弃物混合基质在理化性质及保水保肥性与草炭土基质理化性质和保水保肥性相似。添加1%保水剂的农林废弃物混合基质,其保水保肥及育苗效果更佳。
野生高山杜鹃群落林内自然挥发的化感成分
李朝婵, 乙引, 全文选, 田红红
林业科学. 2015, 51(12):  35-44.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151205
摘要 ( 265 )   HTML   PDF (1390KB) ( 619 )  
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[目的]森林群落中化感物质挥发途径对其天然更新存在重要影响。马缨杜鹃、迷人杜鹃和露珠杜鹃是贵州百里杜鹃国家森林公园内的先锋种与建群种,收集3个高山杜鹃纯林群落林内空气来探讨化感物质成分,为百里杜鹃林区林下天然更新提供科学依据。[方法]采用典型样方法对自然状态下马缨杜鹃、迷人杜鹃和露珠杜鹃三大主要杜鹃群落做野外调查,计算各样地的Berger-Parker优势度指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数,对生物多样性特征进行分析。采用采样气袋法对3个群落林内气体挥发物进行收集,运用固相微萃取气相色谱质谱联用技术分析3个高山杜鹃群落林内气体的化感成分。[结果] 3个群落的优势度从高到低为迷人杜鹃、露珠杜鹃、马缨杜鹃,多样性指数从高到低为露珠杜鹃、迷人杜鹃、马缨杜鹃,均匀度指数从高到低为露珠杜鹃、马缨杜鹃、迷人杜鹃。SPME-GC/MS结果显示露珠杜鹃、迷人杜鹃和马缨杜鹃林内气体中分别检出17、13和11种挥发性化感物质成分,其中烷烃类物质是其主要挥发性化感成分; 3个杜鹃群落中还有萜烯类、有机酸、酯类、酮类、酚类,这些物质均属于化感物质或具有抑制作用。露珠杜鹃林内气体成分主要包括烷烃类、萜烯类、酮类和酚类等,其中相对含量最高的成分是2,2,4,6,6-五甲基庚烷(30.81%),较高的成分是5-乙基-2,2,3-三甲基庚烷(19.87%)、癸烷(11.71%)、十二烷(10.00%)。迷人杜鹃林内气体成分主要包括烷烃类、萜烯类、酯类和有机酸类,其中相对含量最高的成分是2,5-二甲基-2,5-过氧化二氢己烷(20.23%),较高的成分是5-乙基-2,2,3-三甲基正庚烷(18.13%)、十二烷(14.30%)、2,2,7,7-四甲基辛烷(10.20%)。马缨杜鹃林内气体成分主要包括烷烃类、酚类、酯类和有机酸,其中相对含量最高的成分是癸烷(22.92%),较高的成分是2,2,4,6,6-五甲基庚烷(18.11%)、γ-丁内酯(16.82%)、棕榈酸(11.65%)。[结论] 3个高山杜鹃群落具有较高的优势度和均匀度,但是多样性指数较低。高山杜鹃群落层次结构简单,在郁闭度达到90%以上的条件下,高山杜鹃的种子天然更新过程很难完成。3个高山杜鹃群落林内气体含有丰富的化感物质,以烷烃类及其衍生物为主,化感物质的种类与群落生物多样性存在正相关性。高山杜鹃群落植物产生的化感物质如何协同生境条件发挥作用还需作进一步的研究。
转双抗虫基因欧美杨107杨中外源基因的表达
张益文, 任亚超, 刘娇娇, 梁海永, 杨敏生
林业科学. 2015, 51(12):  45-52.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151206
摘要 ( 174 )   HTML   PDF (1318KB) ( 470 )  
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[目的]鉴定并分析转双抗虫基因(BtCry1AcAPI基因)欧美杨107杨(简称:转基因107杨)中外源基因的表达情况,并且筛选出对鳞翅目害虫美国白蛾和杨扇舟蛾具有高抗虫性的转基因107杨株系。[方法]以10个转基因107杨株系2年生田间苗为试验材料,未转基因107杨为对照(CK),进行外源基因表达测定,包括PCR检测、绝对荧光定量PCR检测和毒蛋白检测以及鳞翅目害虫抗虫性对比试验。[结果] PCR检测结果表明,10个转基因株系均检测到外源基因BtCry1AcAPI,而对照未检测到,证明BtCry1AcAPI基因已稳定插入转基因植株基因组中。荧光定量PCR检测表明,8月份PB1,PB2,PB6,PB9和PB10这5个株系BtCry1Ac基因的转录丰度较高,为1.72×108~7.91×109,PB1最高; PB3,PB7和PB8次之,为1.03×107~2.35×107; PB4和PB5与对照一样未检测到BtCry1Ac基因的转录表达。ELISA毒蛋白检测表明,Cry1Ac毒蛋白的表达量与转录丰度大小变化趋势一致,PB1最高,为665.11 ng·g-1,PB4和PB5与对照一样未检测到毒蛋白。室内饲虫试验证明,转基因107杨对美国白蛾幼虫的杀虫效果高于杨扇舟蛾幼虫。8个表达毒蛋白的转基因株系对1~6龄美国白蛾幼虫的致死率均为100%,但致死时间存在一定差异,PB1和PB2对各龄幼虫的致死时间均较短; PB1,PB2,PB6,PB9和PB10对1~4龄杨扇舟蛾幼虫的致死率均为100%,其中PB1和PB2的致死时间较短,PB3,PB7和PB8对1~2龄杨扇舟蛾幼虫的致死率为100%,对3龄和4龄的致死率最高为22.22%。综合抗虫对比试验结果,可以将8个转基因株系划分为2个抗性水平:PB1,PB2,PB6,PB9和PB10为高抗株系,对美国白蛾和杨扇舟蛾均表现高抗性; PB3,PB7和PB8为中抗株系,对杨扇舟蛾表现出中等抗性,但对美国白蛾表现出高抗性。[结论]通过对转基因107杨进行一系列分子检测及室内抗虫对比试验,证明外源基因已成功导入杨树基因组并稳定存在,并且有8个株系高效表达;抗虫试验证明转基因107杨对美国白蛾和杨扇舟蛾具有明显的抗性,筛选出的5个株系对2种害虫都具有高抗性,另外3个株系PB3,PB7和PB8对美国白蛾具有很高的抗性,而对杨扇舟蛾则表现出中低抗性。
大兴安岭典型森林沼泽类型地表土壤动物群落与生态位分析
林英华, 贾旭东, 徐演鹏, 李慧仁, 刘学爽, 徐永波, 韦昌雷, 刘三章, 王立中
林业科学. 2015, 51(12):  53-62.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151207
摘要 ( 239 )   HTML   PDF (1246KB) ( 557 )  
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土壤动物是土壤生态系统的关键组成部分和生态系统演化的重要驱动因子,研究自然因素与人为活动干扰对大兴安岭典型森林沼泽地表土壤动物群落多样性与生态位的影响,可为进一步揭示土壤生物多样性在森林沼泽生态系统保护与恢复中的作用提供依据。[方法] 2012年8月下旬与2013年8月下旬,采用陷阱法对大兴安岭南瓮河国家级自然保护区内5种典型的森林沼泽类型,即兴安落叶松-狭叶杜香-藓类沼泽(落叶松-杜香)、兴安落叶松-兴安杜鹃-藓类沼泽(落叶松-杜鹃)、兴安落叶松+白桦-苔草沼泽(落叶松+白桦),以及研究区域内2006年经过重度火烧的落叶松-杜鹃和中度火烧的落叶松+白桦2种典型干扰类型的地表土壤动物群落进行调查。[结果]在150个陷阱中,共采集到地表土壤动物67类11079只,未鉴定16只,隶属8纲18目3亚目62科,其中:大型土壤动物6纲16目52类,优势类群为蚁科,占采集到的大型土壤动物总数的40.82%;中小型土壤动物3纲2目3亚目15类,优势类为疣跳科,占采集到的中小型土壤动物总数的85.03%。地表土壤动物营养功能团以植食性和捕食性为主。落叶松+白桦中地表土壤动物个体数与类群数最多,地表土壤动物个体数与类群数最少的分别是落叶松-杜鹃和落叶松-杜香。与未受干扰的同一类型沼泽相比,中强度火干扰增加了地表土壤动物类群总数与个体总数,但火干扰强度增强导致地表土壤动物群落多样性与均匀性下降。研究时段、地表土壤动物个体数与类群数与群落多样性指数年际间均存在显著差异(P=0.05);大型土壤动物群落相似性低于地表中小型土壤动物群落的相似性。地表土壤动物对研究区域资源的利用差异性显著(P<0.01),其中,落叶松-杜鹃地表土壤动物可共同利用资源最多,中度火烧的落叶松+白桦因地表土壤动物可共同利用资源最少而类群优势现象明显。火干扰后,同一沼泽类型地表土壤动物群落相似性较低,地表主要土壤动物类群因可利用资源减少而导致生态位普遍重叠值指数下降。[结论]地表土壤动物群落多样性与沼泽类型火干扰相关,其群落变化主要受研究区域环境因子的影响。
4类昆虫信息化学物质在不同缓释载体上的释放速率
李学琳, 孔祥波, 张苏芳, 王鸿斌, 张真, 杨茂发
林业科学. 2015, 51(12):  63-70.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151208
摘要 ( 229 )   HTML   PDF (997KB) ( 512 )  
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[目的]研究目前常用的4种缓释载体对信息化学物质的释放速率,为研发对昆虫信息素和寄主挥发物释放速率稳定、持效期长的仿生诱芯提供依据。[方法]在室内条件下(温度24~26℃,相对湿度50%~80%,气体流速300 mL·min-1),采用动态顶空吸附法(吸附剂Porapak Q)在不同时间收集小蠹虫4种聚集信息素成分、松毛虫2种性信息素成分和寄主挥发物2种萜烯成分在4种缓释载体上的释放量,用正己烷洗脱采样管后进行气相色谱定量分析。[结果]在分析测试时间内,聚氯乙烯塑料膜缓释载体(Bubble cap)对小蠹烯醇(ipsenol)的释放速率高于小蠹二烯醇(ipsdienol),其4种异构体成分在第2,22,29天释放速率差异显著。第2天初次测试时聚集信息素成分具有较高的释放量,然后释放速率持续下降到第15天,第15~36天释放速率又迅速上升并在第36天达到最大释放量,然后又逐渐下降到低释放速率状态。封口的聚乙烯管缓释载体(PE tube,#730)不释放松毛虫性信息素成分顺5,反7-十二碳二烯醛和顺5,反7-十二碳二烯醇,而未封口的聚乙烯管缓释载体释放这2种成分,说明这2种松毛虫性信息素成分不能穿透聚乙烯管缓释载体1mm厚的管壁而释放。寄主挥发性成分α-蒎烯[S-(-)-α-蒎烯和R-(+)-α-蒎烯)在聚乙烯塑料瓶缓释载体(PE bottle)中的释放速率前期不稳定,43天后处于平稳低释放状态,释放高峰期内2种成分的释放速率在第15天和29天差异显著;但S-(-)-α-蒎烯与R-(+)-α-蒎烯平均释放速率差异不显著。反式马鞭草烯醇和顺式马鞭草烯醇在聚乙烯塑料纸缓释载体(PE pouch)中的释放模式相似,第2~15天是平稳低释放状态;第16天释放速率迅速上升,第36天(反式马鞭草烯醇)或第43天(顺式马鞭草烯醇)达到最大释放量,然后释放速率逐渐下降到低释放状态。在释放高峰期,2种成分的释放速率只有第43天差异不显著,其余时间段均差异显著。[结论]明确了昆虫信息化学物质在4种常用缓释载体上的释放模式及其诱芯在林间的释放动态特征,对评价仿生诱芯在害虫种群监测和防控中的使用效果具有指导意义,可为生产上针对不同信息化学物质选用最适宜的缓释载体提供技术支持。
欧美杨细菌性溃疡病菌hrcJ基因的功能分析
李宾, 李爱宁, 魏强, 王海明, 贺伟
林业科学. 2015, 51(12):  71-78.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151209
摘要 ( 226 )   HTML   PDF (1450KB) ( 540 )  
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[目的]为了明确欧美杨细菌性溃疡病病原菌hrcJ基因在致病过程中的作用,解析病原菌Ⅲ型分泌系统各基因的功能,为阐明病原菌的致病机制提供理论依据。[方法]利用同源重组原理,构建携带菌株N-5-1hrcJ基因的自杀载体pEX18Km-hrcJ,运用两亲结合方法把自杀载体导入野生型N-5-1菌株中,在含有相应浓度的卡纳霉素和利福平抗生素的LB平板上筛选得到hrcJ基因的插入突变体,并通过PCR和Southern杂交验证。为进一步验证pEX18Km-hrcJ是否定点整合入hrcJ基因,设计了2对引物组合进行PCR扩增。在室内生化培养箱内,分别以野生型菌株N-5-1、插入突变体菌株ΔhrcJ和互补载体菌株HBhrcJ接种1年生107杨苗干,进行致病性测定。[结果]扩增出来的PCR片段大小均与预期一致,Southern杂交信号带大小与预期相同,表明自杀载体pEX18Km-hrcJ正确地整合入目的基因,即hrcJ基因由于发生同源交换而实现了插入突变。生物学特性测试表明:hrcJ基因的插入突变体在1年生107杨苗干上的致病能力显著下降,野生型菌株N-5-1、插入突变体菌株ΔhrcJ和互补载体菌株HBhrcJ的病情指数分别为84.4,31.1和66.7,并且丧失了在本氏烟草上的HR激发能力,功能互补突变体部分恢复至野生表型;生长能力测定显示,野生型菌株N-5-1、插入突变体ΔhrcJ和互补载体HBhrcJ生长曲线无明显差异,在液体LB培养基中均可正常生长;通过结晶紫染色后,在培养ΔhrcJ、HBhrcJ、野生菌株N-5-1的试管壁上均可以观察到紫色环状的生物膜形成,3种菌株的OD570值相近;游动性测试表明,hrcJ基因突变体的运动能力比野生菌株下降了21%。[结论]利用自杀载体pEX18Km可成功构建欧美杨细菌性溃疡病病原菌基因插入突变载体,为欧美杨细菌性溃疡病病菌的致病基因研究提供一种可选择的方法。欧美杨细菌性溃疡病菌hrcJ基因与其对107杨的致病性有关,能够激发非寄主植物烟草的过敏性反应;欧美杨细菌性溃疡病菌hrcJ基因突变并未影响病原菌的生长和生物膜的形成,但其游动性减弱。
7种果壳的热解特性及与主要组分相关性分析
蒋新元, 廖媛媛, 郭忠, 孟安, 黄泽才, 杨素文
林业科学. 2015, 51(12):  79-86.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151210
摘要 ( 362 )   HTML   PDF (1066KB) ( 628 )  
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[目的]分析果壳的热解特性及与果壳中纤维素、木质素及半纤维素的相关性,为果壳类生物质的热化学转化利用提供基础数据。[方法]分析油茶壳、椰子壳、油桐壳、核桃壳、板栗壳、开心果壳和腰果壳的纤维素、木质素和半纤维素含量,并进行热重分析,同时分析7种果壳的热解失重峰值温度与果壳中纤维素、木质素和半纤维素含量的相关性。[结果]除腰果壳外,其他6种果壳的主要成分为纤维素、酸不溶木质素和半纤维素,三者总含量均在73%以上,腰果壳中纤维素、半纤维素和酸不溶木质素三者总含量仅为47.41%。除油桐壳以外,其他6种果壳在200~410℃温度范围均出现多个热解失重峰,椰子壳、油茶壳、开心果壳与腰果壳最高温热解失重峰的左侧出现明显的尖状热解失重峰,核桃壳和板栗壳则在最高温热解失重峰的左侧出现肩状热解失重峰。7种果壳的热解动力学模型符合一级动力学方程,热解活化能在40~85 kJ·mol-1之间。果壳的最高温热解峰峰值温度与果壳中木质素含量呈明显的正相关性(R=0.800,P=0.03 < 0.05),与纤维素含量的正相关性较弱(R=0.446,P=0.32 > 0.05),与半纤维素含量呈较弱的正相关性(R=0.509,P=0.24 > 0.05),与果壳中木质素和纤维素总含量的正相关性更显著(R=0.899,P=0.005 < 0.05)。7种果壳(除油桐壳外)左侧热解峰的峰值温度与半纤维素含量呈明显的正相关性(R=0.836,P=0.04 < 0.05),与木质素含量呈弱的正相关性(R=0.484,P=0.33 > 0.05),而与纤维素含量的正相关性更弱(R=0.295,P=0.57 > 0.05)。[结论] 7种果壳中纤维素、木质素与半纤维素含量不同,各具有不同的热解特性,其最高温热解峰峰值温度主要受果壳中木质素含量的影响,而其左侧热解峰峰值温度主要受果壳中半纤维素含量的影响。
问题讨论
劳动力转移程度对农户林地投入产出水平的影响——基于江西省1178户农户数据的实证分析
廖文梅, 孔凡斌, 林颖
林业科学. 2015, 51(12):  87-95.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151211
摘要 ( 190 )   HTML   PDF (1106KB) ( 460 )  
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[目的]劳动力是林业经济增长的主要生产要素。本文试图回答大量的农村劳动力转移对农户林业投入和产出水平带来的具体影响,这对于提升林地投入产出效率具有重要意义。[方法]基于江西省1178户农户调查数据,利用定量分析模型分析劳动力转移、劳动力就地与异地转移程度对农户林地投入产出的影响。[结果]劳动力转移程度对农户林地投入产出水平存在显著的负向影响,其影响系数为-0.099;劳动力就地和异地转移程度对农户林地投入产出水平的影响存在差异,劳动力就地转移的负向影响程度高于异地转移,尤其在农村经济发展水平、通达程度、人口聚集度低的区域负向影响更为明显。[结论]农村剩余劳动力基本转移完毕,刘易斯拐点已经到来,中国的人口红利优势正在消失;农村劳动力就地转移将成为今后一定阶段内的主要转移趋势和转移方向,这将不利于林地经营效率的提升,也将使林地经营面临再次被粗放化的风险。因此,必须进一步健全林业专业合作社制度,以克服单个家庭劳动力转移后带来的林业生产劳动力供给不足问题;同时,要加快林业经营专业化、规模化的建设步伐,以有效缓解林地经营兼业化进一步加剧的趋势。
综合评述
龙牙楤木繁育技术与药理活性成分的研究进展
齐明明, 李紫薇, 阎秀峰, 王洋, 蔺吉祥
林业科学. 2015, 51(12):  96-102.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151212
摘要 ( 268 )   HTML   PDF (1128KB) ( 565 )  
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龙牙楤木是五加科楤木属多年生木本植物,在我国东北地区分布广泛,是一种药食兼用价值很高的经济植物。近年来,以林菜种植模式为代表的林下经济已经成为当代林业发展的一种重要形式,由于龙牙楤木具有较高的营养价值、药理活性等诸多优点,受到了广泛的重视,但对于其化学成分与药理活性等诸多问题还并不明确。与此同时,人们的过度采摘也严重破坏了龙牙楤木资源,高效的繁育栽培技术也显得尤为重要。为此,本研究综述龙牙楤木的繁育与栽培技术、化学成分和药理活性的相关研究进展,以期为龙牙楤木资源的开发与利用提供科学依据。龙牙楤木的繁殖方式可分为种子繁殖与无性繁殖2种;由于种子休眠程度较深,播种前一般需进行层积处理,赤霉素浸种与高低变温催芽会一定程度上提高龙牙楤木种子的发芽率;根段繁殖是龙牙楤木的主要繁殖方式,根段长度对发芽率与出苗率有显著影响,但根段儿粗细则与出苗无显著影响;龙牙楤木幼苗需在半荫蔽条件下生长,而成熟植株则需要全光照条件;龙牙楤木含有大量对人体有益的化学成分,研究最多的是皂苷类化合物与多糖,自首次从龙牙楤木根皮中分离得到皂苷以来,人们不断地从龙牙楤木各器官中分离得到新的皂苷,并发现根皮中皂苷含量最高;而对于其他化学成分如挥发油、维生素以及微量元素等关注较少,有待于深入研究;对于龙牙楤木药理活性的研究多以皂苷抗肿瘤活性为主,其抗肿瘤的主要作用机制是抑制肿瘤细胞分裂,增殖或诱导肿瘤细胞凋亡,不同类型的肿瘤,皂苷抗肿瘤机理也有所差异;此外,龙牙楤木植株内多糖以及蛋白等也具有一定的抗肿瘤活性,对于除皂苷外其他化学成分抗肿瘤机理的报道还相对较少,今后需要进一步研究。针对现有研究不足,今后研究中应关注如何利用分子生物学手段阐述龙牙楤木种子的休眠机理、龙牙楤木重要活性物质合成途径以及抗癌机制。另外,还需进一步利用代谢组学与指纹图谱技术更全面地对龙牙楤木资源进行评价与鉴定。
研究简报
广东韩江三角洲地区红树林群落现状及立地条件
彭逸生, 李皓宇, 曾瑛, 彭盛华, 肖寒
林业科学. 2015, 51(12):  103-112.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151213
摘要 ( 179 )   HTML   PDF (1415KB) ( 517 )  
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[目的]韩江三角洲是我国沿海6大河口区域之一,在湿地生物多样性保护、生态安全保障方面具有重要意义。因此,对韩江三角洲现存红树林群落及立地条件进行全面研究,可以为当地的红树林保护与恢复工作提供依据。[方法]以样线调查、样方设置的方式采集韩江三角洲红树林群落现状和立地因子原始数据,使用多元统计方法进行群落综合评价。[结果]共记录真红树和半红树植物10科13种,其中4种为人工引种;与1964年的记录相比,本区域红树林种类变化不大,但天然植物种群普遍萎缩,木榄野外种群灭绝,天然林分布范围狭窄且呈破碎斑块状,约3/4面积的红树林已消失;本地区天然红树林植物区系与广东福田、福建漳江口和九龙江口的相似度高于与我国南部其他红树林区的相似度;红树林群落Shannon-Wiener多样性指数(H')为0.168~1.318,Pielou均匀度指数(J)为0.242~0.896,多数人工林群落H'和J值较高,反映了人工造林树种搭配多样、均匀的特点;而天然林H'和J值均较低,群落内桐花树占绝对优势,降低了其他物种的重要性;韩江三角洲红树林现存群落生物量最高值为莲下六合围人工林的106233 kg·hm-2,是生物量最低的濠江澳头天然林的14.9倍;各群落立地环境因子差异显著,沉积物盐度、土壤盐度与土壤电位指标的相关性较高,pH值则和各营养盐水平相关;土壤盐度、孔隙水盐度、土壤电位与红树林群落所处的地理位置有关,地处河口区域不同水平距离会影响立地盐分和滩涂高程;主成分分析结果显示,韩江三角洲的红树林群落立地条件差异较大,总体上盐分低、透气性好、养分充足的立地条件较好,其中位于淡水感潮河段的巷口村立地条件最优,其盐分较低,沉积物通气性较好且肥力充足,适合无瓣海桑和海桑等耐低盐生境的物种生长。[结论]建议实施和加强对濠江澳头天然林的重点保护;韩江三角洲红树植物种群规模小、种源单一,为了较快地恢复此地区红树林的生物多样性,应当加强乡土半红树、伴生植物的引种和复种,监测外来红树植物扩散动态,改造现有人工林,使人工林立地具有较大的连片面积;根据立地条件的综合评价,韩江三角洲区域红树林发展划分为优先、适宜和不适宜区域,需要因地制宜地实施群落恢复。
不同氮素形态对枳橙幼苗根系生长及氮素吸收动力学特性的影响
孙敏红, 卢晓鹏, 曹雄军, 李静, 熊江, 谢深喜
林业科学. 2015, 51(12):  113-120.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151214
摘要 ( 251 )   HTML   PDF (1308KB) ( 640 )  
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[目的]枳橙是柑橘的主要砧木,因其具有抗柑橘衰退病等特性而被大力推广应用。本研究探讨枳橙对氮素吸收利用机理,为柑橘生产上提高氮素利用效率和科学施肥提供科学依据。[方法]以枳橙为材料,采用水培方法,在Hoagland配方的基础上进行调节,研究不同形态氮素配比对枳橙幼苗根系生长特性的影响及对硝态氮、铵态氮溶液的吸收动力学特性。[结果]不同处理的枳橙幼苗根系生长特性表现为随着培养液中铵态氮比例的增加,幼苗根系的主根长度、侧根数及根系活力都呈先增加后降低的趋势,其中混合氮素培养对主根长度的促进作用好于单一氮素;而一定比例的铵态氮可促进根系侧根的发生,全硝、全铵及4号处理(NO3-:NH4+=3:7)萌发的侧根数之间无显著差异;根系活力则表现为2号处理(NO3-:NH4+=7:3)最佳,其次是1号处理(NO3-:NH4+=10:0)和3号处理(NO3-:NH4+=5:5),而全铵处理的根系活力则最小。故利于幼苗根系生长和根系活力增加的是2号处理,其次是3号处理;不同处理的幼苗对硝态氮溶液吸收动力学特征表现为:随着铵态氮比例的增加,动力学最大速率(Vm),米氏常数(Km)值和α值均为先增加后降低的趋势,其中2号处理对硝态氮溶液的Vm,Km和α值均显著高于其他处理;对铵态氮溶液吸收动力学特征则表现为:随着铵态氮比例的增加,Vm,Km均表现为先增加后降低的趋势,α值变化较为复杂,其中2号处理的Vm值显著高于其他处理,Km值则低于3号处理但显著高于4号和全铵处理,而α值虽与全铵处理间无差异但都显著高于其他处理。说明2号处理对外界的硝态氮和铵态氮均有较强的喜好性和竞争能力。[结论]所有处理均表现出VmNO3- > VmNH4+,KmNO3- > KmNH4+,这表明枳橙喜混合态氮,对硝态氮的需求大于对铵态氮的需求。
基于核微卫星的短柄枹栎居群遗传多样性和遗传结构
王雁红, 俞琦, 杨佳, 赵鹏, 李忠虎, 赵桂仿
林业科学. 2015, 51(12):  121-131.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151215
摘要 ( 212 )   HTML   PDF (1887KB) ( 480 )  
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[目的]短柄枹栎作为中国南方重要的森林树种之一,近年来受人为活动影响物种退缩严重,对该物种居群的遗传多样性、遗传结构以及遗传结构与地理分布的相关性进行研究,以对短柄枹栎提出相关的保护策略。[方法]共采集到24个短柄枹栎居群共计398个个体,样本覆盖短柄枹栎现今的分布范围。采用8对变异丰富的核微卫星(nSSR)分子标记统计短柄枹栎各个居群的遗传多样性,使用分子方差分析(AMOVA)计算物种的遗传差异,并采用STRUCTURE和Alleles In Space软件分析物种整体的遗传结构,探讨短柄枹栎遗传结构与其地理环境的关系。[结果]短柄枹栎居群具有丰富的遗传多样性,平均期望杂合度He=0.43,平均观测杂合度Ho=0.28,平均等位基因数Na=3.67,平均有效等位基因数Ne=1.96,平均Shannon指数I=0.66,多态位点百分率PPL=82.81%;短柄枹栎的遗传差异主要存在于居群内部(FST=0.22,P< 0.001),不同居群的遗传多样性存在差异。基于贝叶斯的聚类分析(STRUCTURE)将短柄枹栎居群划分为东部和西部2组,居群之间存在基因交流(Nm=1.88)。东部群组和西部群组之间存在较大的遗传分化(FST=0.25,P < 0.001),而东、西群组内部居群之间的遗传差异则相对较小。居群景观遗传分析(AIS)显示东部与西部群组之间较大的遗传差异,这一结果与聚类分析(STRUCTURE)的结果一致;居群间遗传距离和地理距离没有显著的相关性(R2=0.011,P=0.07)。[结论]基于核SSR标记的遗传多样性研究显示短柄枹栎具有丰富的遗传多样性,这一特性与其复杂的种群动态历史、风媒传粉的生物学特性及所处的生活环境相关,短柄枹栎东部和西部分布的居群之间存在较大的遗传分化,西部居群之间也有较大的遗传差异。短柄枹栎现今的遗传结构可能源于该物种自然生境的异质性(如:西部地区山脉较多;东部地区海拔较低,地势较为平缓;中部地区平缓的地势所产生的地理隔离)以及近期人类活动引起的生境片段化。本研究从整体水平上揭示了短柄枹栎的遗传多样性及遗传结构特征,为该物种的遗传保护提供理论依据。
赞皇枣黑腐病菌拮抗链霉菌的室内多重筛选及发酵条件优化
高芬, 李静虹, 王俊宏, 王梦亮
林业科学. 2015, 51(12):  132-140.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151216
摘要 ( 155 )   HTML   PDF (1704KB) ( 417 )  
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[目的]本研究旨在获得对赞皇枣黑腐病菌具有良好抑制作用的拮抗链霉菌,并对其发酵培养基配方和条件进行优化,以期为进行田间试验和开发生防制剂奠定基础。[方法]以赞皇枣黑腐病优势病原真菌——细极链格孢菌为靶标,采用琼脂块法、牛津杯法和含药平板法对从特殊生境分离获得的10株抗真菌链霉菌进行室内多重筛选,并采用二次回归正交旋转设计和单因素试验对筛选获得的拮抗链霉菌分别进行发酵培养基优化和最佳发酵条件确立。[结果]活体筛选试验中,菌株AC03、AC04和AC07表现出了明显的拮抗效果,抑菌圈直径分别为(32.09±1.45),(15.75±1.34),(18.33±0.78)mm;上述3株菌的无菌发酵滤液活性测定表明:菌株AC03、AC07的抑菌圈直径分别为(20.94±0.92)和(23.44±1.63)mm,而菌株AC04仅为(14.5±0.71)mm;对菌株AC03和AC07进行无菌发酵滤液的菌丝生长抑制试验,结果表明:菌株AC07代谢产生的拮抗物质抑菌效果、持效性均优于AC03。综上可知,菌株AC07对赞皇枣黑腐病菌的抑菌效果最优。AC07的最优发酵培养基配方为:麦芽糖5.7%,大豆粉2.7%,(NH4)2SO4 0.17%,CaCO3 0.22%,NaCl 0.17%,酵母粉0.2%;最佳发酵条件为:种子液浓度1.5×107~2×108 cfu·mL-1时,接种量2%(V/V),装液量40 mL/250 mL三角瓶,原始pH7.0,发酵温度28℃,发酵时间108 h。[结论]筛选获得的目标拮抗菌AC07可为开发针对赞皇枣黑腐病的生物农药提供新的原材料,且发酵培养基和条件的优化,提高了目标代谢物的产量,为后续的研究和开发奠定基础。
分段削度方程2种估计方法比较
庞丽峰, 贾宏炎, 陆元昌, 牛常海, 符利勇
林业科学. 2015, 51(12):  141-148.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151217
摘要 ( 224 )   HTML   PDF (1343KB) ( 491 )  
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[目的]分段削度方程广泛用于模拟树木干形变化,其通常采用最小二乘回归法估计参数,但是最小二乘回归法估计分段削度方程时,拐点参数a1a2(相对树高,值域在0和1之间)经常不能保证落在(0,1)区间内,从而限制了模型的应用。基于以上问题,本文采用双因素自动优选法和最小二乘回归法进行比较,找出分段削度方程最优拟合方法,为构建树木曲线模型和精细化合理造材提供技术支撑。[方法]以Max等(1976)分段削度方程为基础模型,以热带3个主要珍贵树种红椎、格木、柚木共120株解析木为例,分别采用最小二乘回归法和双因素自动优选法构建各树种干形曲线模型,并以决定系数、残差平方和、平均残差、残差方差和均方误差等统计量指标进行比较分析。[结果]最小二乘回归法和双因素自动优选法的拟合精度都高达95%以上,格木、红椎、柚木都满足决定系数相同、残差平方和相同;对于残差方差和均方误差,格木、红椎、柚木都满足双因素自动优选法最小;对于平均残差,格木满足最小二乘回归法最小,而红椎和柚木则满足双因素自动优选法最小,但是2种方法对应的平均残差差距很小;树干曲线预测效果也很相似;双因素自动优选法可保证所估计出的拐点参数在(0,1)区间内,计算简单,拟合结果稳定。[结论]双因素自动优选法能从理论上说明分段削度方程参数a1a2的最优值,因此建议选择双因素自动优选法拟合分段削度方程。
车用木橡胶减震器动态力学性能及Johnson-Cook型本构方程
齐英杰, 孙奇, 马岩
林业科学. 2015, 51(12):  149-155.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151218
摘要 ( 256 )   HTML   PDF (1871KB) ( 606 )  
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[目的]分析车用木橡胶减震器的力学性能,求得车用木橡胶减震器Johnson-Cook型本构方程,并检验求得的本构方程对车用木橡胶减震器应力与应变关系的描述是否准确。[方法]选用密度0.439 g·cm-3、含水率约12%的小兴安岭红松木块及弹性好、黏接强度高、胶层柔韧、耐冲击、耐震动的氯丁胶作为试验原料,利用微米长木纤维成型机床沿纵向将干燥后的红松木块加工成微米级木纤维,然后将加工好的木纤维放入揉丝机揉搓至宽度为1~2 mm、长度为15~30 mm的微米木丝,再通过备料、称重、拌胶、模压、保压、卸模等工艺制备出车用木橡胶减震器试样。利用分离式霍普金森压杆对车用木橡胶减震器试样进行动态压缩试验,获得应变率为1250,1500,1750 s-1时木橡胶减震器的波形曲线。最后利用试验数据及Origin软件确定车用木橡胶减震器Johnson-Cook型本构方程的参数,从而初步得到车用木橡胶减震器的Johnson-Cook本构方程,并对比试验曲线与Johnson-Cook型本构方程拟合曲线的拟合程度。[结果]模压出φ10 mm×10 mm的车用木橡胶减震器试样,通过对试样进行动态压缩试验得到应变率为1250,1500,1750 s-1时车用木橡胶减震器的应力-应变曲线,利用试验所得数据建立车用木橡胶减震器的Johnson-Cook本构方程:σ=[21+0.329(ε)1.16]×[1+0.148ln(ε·*)]。[结论]车用木橡胶减震器对应变率比较敏感,能够实现较大的变形,并且在3种应变率下,流动应力的最大值均不小于12 MPa,远远超过目前较广泛应用于减震的氯丁橡胶和泡沫橡胶的最大许用应力,并且车用木橡胶的韧性及吸收能量的性能要比氯丁橡胶及泡沫橡胶好。通过对试验后试样的损伤进行观察,发现当应变率为1500 s-1时,车用木橡胶减震器试样上出现45°的表面裂纹,并且车用木橡胶减震器的破坏形式均以胶的破坏为主。在观察试验曲线与Johnson-Cook型本构方程拟合曲线的拟合程度后,可以发现在应变较小时,求得的Johnson-Cook型本构方程对车用木橡胶减震器应力与应变关系的描述比较准确,尤其在应变率为1250 s-1且应变小于0.056时,拟合值与试验值几乎完全吻合。
植物新品种与良种
茶树良种‘金茗1号’
金孝芳, 贾尚智, 闵彩云, 陈勋, 石亚亚, 曹丹, 马林龙
林业科学. 2015, 51(12):  156-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.20151219
摘要 ( 192 )   HTML   PDF (1128KB) ( 454 )  
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金茗1号'是从地方群体种茶园中通过系统选种育成的无性系茶树新品种。中生,高产,优质,抗逆性较强,适制绿茶。制烘青绿茶,外形紧细有毫、墨绿润,汤色绿明亮,香气清香持久,滋味醇厚,叶底绿尚亮。适宜在湖北省及相似绿茶茶区种植。