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2016年 第52卷 第7期 刊出日期:2016-07-25
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林业科学. 2016, 52(7):  0-0. 
摘要 ( 85 )   PDF (11091KB) ( 896 )  
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论文与研究报告
山核桃中心产区林地土壤肥力的时空变化特征
沈一凡, 钱进芳, 郑小平, 袁紫倩, 黄坚钦, 温国胜, 吴家森
林业科学. 2016, 52(7):  1-12.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160701
摘要 ( 246 )   HTML   PDF (2155KB) ( 615 )  
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[目的] 研究山核桃产区林地土壤肥力质量的时空演变规律及影响因素,为山核桃林地的土壤管理提供决策依据。[方法] 基于地统计学方法和GIS技术,采用系统抽样法,在浙江省临安市对比研究2008年(317个样本)和2013年(239个样本)山核桃林地表层(0~30 cm)土壤的pH值、有机碳含量、水解性氮含量、有效磷含量和速效钾含量共5个肥力指标的时空变异特征及影响因素。[结果] 2008-2013年,山核桃林地土壤水解性氮和速效钾含量显著降低,分别下降19.4和55.6 mg·kg-1,pH值从5.5下降到5.3,有机碳含量下降0.2 g·kg-1,有效磷含量升高0.5 mg·kg-1;5个土壤肥力质量指标的标准差变小,变异程度降低;土壤pH值、水解性氮和有效磷含量的空间自相关性减弱,自相关距离减小,而有机碳和速效钾含量的空间分布连续性增强,自相关距离增加;海拔、母岩类型、不同乡镇的人为经营对土壤pH值、水解性氮含量和速效钾含量影响显著(P<0.1),海拔和人为经营显著影响着土壤有机碳含量(P<0.1),土壤有效磷含量受人为经营的影响显著(P<0.1);岛石镇土壤有机碳、水解性氮、有效磷和速效钾含量降幅最大,pH值则以清凉峰镇和岛石镇降低最多。[结论] 2008-2013年,临安市山核桃林地的土壤肥力水平总体有所下降;今后在山核桃林生产经营中需推广测土配方施肥,并通过施用一定量的石灰、林地生草管理和生态化采收等经营管理技术,提高山核桃林地的土壤肥力。
大兴安岭东部天然落叶松林可加性林分生物量估算模型
董利虎, 李凤日
林业科学. 2016, 52(7):  13-21.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160702
摘要 ( 240 )   HTML   PDF (723KB) ( 585 )  
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[目的] 探讨林分乔木层生物量的估算方法,为大区域、大尺度森林生物量的估算提供理论依据。[方法] 利用1990-2010年5期大兴安岭东部天然落叶松林固定样地数据,选择基于林分变量的林分生物量模型和基于林分蓄积量的林分生物量模型作为林分乔木层生物量估算的方法,利用似然分析法去判断2种模型的误差结构(相加型和相乘型),并采用聚合型可加性生物量模型建立其林分生物量模型,模型参数估计采用非线性似乎不相关回归模型方法。采用“刀切法”评价所建立的林分生物量模型。[结果] 经似然分析法判断,2种模型的误差结构是相乘型的,对数转换的线性回归更适合用来拟合林分生物量数据;2种模型的调整后确定系数Ra2>0.94,平均相对误差ME为0%~5%,平均相对误差绝对值MAE<15%;所建立的2种可加性林分生物量模型的预测精度在98%以上。[结论] 虽然基于林分蓄积量的林分生物量和基于林分变量的林分生物量模型形式不同,但二者都具有较好的预测精度;就本研究而言,2种估算林分生物量的方法都能对大兴安岭东部天然落叶松林林分生物量进行很好地估算。
2种农药胁迫对油桐幼苗叶绿素荧光特性及生长的影响
万盼, 熊兴政, 黄小辉, 邬静淳, 欧阳, 邓雪梅, 刘芸
林业科学. 2016, 52(7):  22-29.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160703
摘要 ( 231 )   HTML   PDF (1301KB) ( 484 )  
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[目的] 探讨农药胁迫对油桐幼苗叶绿素荧光特性及生长的影响,为科学指导三峡库区油桐种植、减少库区面源污染提供理论参考。[方法] 以盆栽油桐幼苗为材料,在其土壤中喷施不同浓度百草枯(原药/水=1/50,1/100,1/200,1/400和1/800)和氰戊·乐果(原药/水=1/125,1/250,1/500,1/1000和1/2000),以喷施清水(放置6 h的自来水)为对照,并分别在处理后第30天测定幼苗叶绿素含量和荧光特性,第60天测定其生长指标。[结果] 百草枯和氰戊·乐果处理均可降低油桐幼苗叶绿素含量,其浓度越高叶绿素含量越低,且高浓度(百草枯≥1/200,氰戊·乐果≥1/500)处理下差异均达到显著水平(P<0.05)。高浓度百草枯(≥1/200)和氰戊·乐果(≥1/500)处理下,油桐幼苗的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)均显著低于对照(P<0.05),而非光化学淬灭系数(NPQ)则显著高于对照(P<0.05);商品规定施用浓度(百草枯=1/400,氰戊·乐果=1/1 000)处理下,油桐幼苗的Fv/FmqP,ETR和NPQ均低于对照(CK),但差异未达显著水平(P>0.05)(氰戊·乐果处理下油桐幼苗的ETR显著低于对照除外)。高浓度百草枯(≥1/200)和氰戊·乐果(≥1/500)处理对油桐幼苗株高、地径和单株生物量的生长均有显著抑制作用(P<0.05),且浓度越高抑制作用越强;商品规定施用浓度处理下,百草枯(1/400)可促进油桐幼苗株高、地径和单株生物量的生长,氰戊·乐果(1/1000)则抑制油桐幼苗株高和单株生物量的生长,却可促进幼苗地径的生长,但这些差异均未达显著水平(P>0.05)。高浓度百草枯(≥1/200)和氰戊·乐果(≥1/500)处理均显著抑制油桐幼苗的根冠比生长(P<0.05);商品规定施用浓度百草枯(1/400)和氰戊·乐果(1/1000)分别促进和抑制油桐幼苗根冠比的生长,但差异均未达到显著水平(P>0.05)。[结论] 高浓度百草枯和氰戊·乐果能够显著降低油桐幼苗叶绿素含量和光合速率,从而抑制油桐幼苗株高、地径和单株生物量的生长,降低油桐幼苗根冠比,进而导致根系吸收面积减少,影响幼苗后期的生长。在商品规定施用浓度下,百草枯和氰戊·乐果的施用对油桐幼苗光合速率和生长影响均较小。
白桦不同轻基质容器苗生长及养分分析
李贵雨, 卫星, 汤园园, 吕琳, 杜欣竹
林业科学. 2016, 52(7):  30-37.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160704
摘要 ( 220 )   HTML   PDF (1202KB) ( 522 )  
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[目的] 对白桦不同轻基质容器苗地上及地下生长动态、生物量变化以及各营养器官养分含量差异进行综合评价,寻找适宜白桦轻基质容器苗生长的基质组成,为白桦轻基质容器苗培育提供理论与技术支持。[方法] 以木耳废弃菌棒、玉米腐熟秸秆、玉米腐熟穗芯和草炭土为主要成分,加入适量的落叶松松针腐殖质和蛭石,按体积比配制成4种育苗基质,即木耳废弃菌棒+落叶松松针腐殖质+蛭石(T1)、玉米腐熟秸秆+落叶松松针腐殖质+蛭石(T2)、玉米腐熟穗芯+落叶松松针腐殖质+蛭石(T3)、草炭土+落叶松松针腐殖质+蛭石(T4),以常规营养土为对照(CK),在无纺布袋内进行白桦容器苗培育试验。[结果] 1)经过70天的连续观察,各轻基质容器苗苗高、地径、高径比和叶面积与对照具有相同的生长节律,苗木在这些新型轻基质内均可正常生长。2)当苗木生长到70天时,T4处理的平均苗高和叶面积最大,分别是CK的1.32,1.38倍。各容器苗地径生长情况为T4 >T3 >T1 >T2 >CK;T2处理的的高径比最小。各基质比根长及总根尖数均表现为T1 >T2 >T3 >T4,总根尖数均显著高于CK (P<0.05)。T4处理的苗木整株生物量最高,T1次之,均显著高于CK,分别是CK的2.24,1.42倍。T4处理的苗木质量指数最大。各轻基质容器苗整株全氮含量由高到低依次为T3 >T4 >T2 >T1。T4处理的苗木全磷含量显著高于其他处理,各轻基质苗木全钾含量无显著差异(P>0.05)。[结论] 白桦在草炭土轻基质中生长最优,在其他3种轻基质中的生长也优于常规营养土。木耳废弃菌棒混合基质中苗木根系发育最好。因草炭土资源的不可再生性及开采限制性,考虑到木耳废弃菌棒混合基质易获取、质量轻及促进根系发育的特点,建议推广以木耳废弃菌棒为主要组成的混合基质作为白桦容器苗育苗基质。
不同产脂量马尾松无性系木质部树脂道结构差异
魏永成, 刘青华, 周志春, 丰忠平
林业科学. 2016, 52(7):  38-45.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160705
摘要 ( 199 )   HTML   PDF (1265KB) ( 469 )  
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[目的] 研究不同产脂量马尾松无性系嫩枝、未创伤与创伤树干木质部树脂道结构的差异,为高产脂量无性系的早期选择提供理论依据。[方法] 以6个不同产脂量马尾松无性系为材料,采用石蜡切片技术,研究和比较其嫩茎、树干木质部树脂道结构和创伤后树脂道结构的差异性,并分析嫩茎、创伤与未创伤树脂道结构的相关性。[结果] 在当年生嫩茎中,高、低产脂量马尾松无性系之间单位面积内树脂道总面积、单个树脂道平均面积差异显著,高产脂量无性系单位面积内轴向树脂道总面积和单个轴向树脂道平均面积分别为63433 μm2·mm-2和4832 μm2,为低产脂量的2.69和3.03倍,同时高产脂量无性系单位面积内径向树脂道总面积和单个径向树脂道平均面积分别为42 105 μm2·mm-2和3858 μm2,为低产脂量的3.19和3.44倍,但高、低产脂量无性系单位面积树脂道数目差异不显著;未受创伤树干木质部中,高、低产脂量马尾松无性系之间的差异性与嫩茎中的相似,高产脂量无性系单位面积内轴向树脂道总面积和单个轴向树脂道平均面积分别为96 229 μm2·mm-2和17 656 μm2,比低产脂量的高12.15%和14.54%,同时高、低产脂量无性系单位面积树脂道数目差异也不显著;受到创伤树干木质部中,高产脂量无性系的单位面积内树脂道总面积和单位面积内树脂道数目分别为118 635 μm2·mm-2和7.8个,比低产脂量的分别高23.96%和27.87%,而创伤后高、低产脂量无性系之间单个树脂道平均面积差异不显著。未受到创伤时,树脂道主要集中于晚材或早晚材过渡区域中,高产脂量无性系晚材宽度平均值为312 μm,比低产脂量的高15.56%。受创伤影响,早材中出现诱导型树脂道,使木质部中单位面积内树脂道总面积和数目均增加,但高产脂量无性系中增幅比低产脂量的高,使高产脂量无性系在受到损伤时能够分泌并输送较多的松脂。嫩茎的单位面积树脂道总面积与未创伤树干木质部、损伤后树干木质部的相关性均达到显著程度,相关系数分别为0.533和0.444。[结论] 高、低产脂量马尾松无性系解剖结构中单位面积内树脂道总面积差异均显著,由嫩茎的解剖特征可以推测不同产脂量无性系树干木质部树脂道的差异性,使高产脂量马尾松无性系的早期选择成为可能。
8年生嫁接转基因杨树Bt毒蛋白的表达与运输
陈盼飞, 任亚超, 张军, 王进茂, 杨敏生
林业科学. 2016, 52(7):  46-52.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160706
摘要 ( 190 )   HTML   PDF (1235KB) ( 318 )  
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[目的] 研究经历多年生长和对复杂自然环境适应后,嫁接的8年生转基因741杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索成年树木Bt毒蛋白的运输部位、运输量、运输的方向性和积累等规律。[方法] 利用转BtCry1Ac基因741杨与未转基因741杨互为砧木和接穗进行嫁接,在自然条件下生长8年后,对2种不同嫁接方式杨树砧木和接穗的BtCry1Ac基因进行PCR检测和验证,利用ELISA技术对成年嫁接杨树的不同部位、不同组织进行毒蛋白含量检测。[结果] BtCry1Ac基因的PCR检测结果表明,Pb29/741嫁接杨中接穗部分和741/Pb29嫁接杨中砧木部分均扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,其余非转基因部分和阴性对照未扩增出特异性条带,证明Bt基因在嫁接杨树的转基因部分稳定存在,未发现外源基因丢失现象。ELISA检测表明,2种不同嫁接方式处理的741杨砧木和接穗的叶片、韧皮部、木质部和髓中均检测到Bt毒蛋白存在,证明Bt基因在8年生转基因嫁接741杨中稳定表达,且Bt毒蛋白可以在成年嫁接741杨的砧木和接穗间运输。Pb29/741成年株中,根部为非转基因部分,地上枝干部分为转基因组织,地上转基因组织能够表达Bt毒蛋白,其含量呈现出树冠外侧向内侧逐渐升高,树干部分向下又逐渐降低的趋势,且可以向根和树干基部非转基因组织运输和积累,以韧皮部运输为主。741/Pb29成年株中,根部为转基因部分,地上枝干为非转基因组织,根和树干基部组织也可以表达Bt毒蛋白,且可以由根部和干基部由枝干向树冠外侧运输并积累,以韧皮部运输为主;非转基因枝干部分呈现出树干向上逐渐降低,树冠内侧向外侧逐渐升高的趋势。[结论] 尽管嫁接方式不同,嫁接的转基因杨树经历8年生长和复杂自然环境的影响和适应后,Bt毒蛋白的运输都呈现出由转基因组织向非转基因组织运输现象,毒蛋白含量呈现出类似由源向库运输和积累的趋势。转基因杨树可以通过传统嫁接方式在生产上应用,以提高转基因林木的生态安全性。
枣缩果病初侵染链格孢菌的抗硫酸铜标记及稳定性
赵乐, 邢艺林, 李正楠, 郭金堂, 冉隆贤
林业科学. 2016, 52(7):  53-58.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160707
摘要 ( 149 )   HTML   PDF (960KB) ( 338 )  
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[目的] 建立枣缩果病菌链格孢菌的抗硫酸铜标记,为揭示链格孢菌在枣树上的侵染规律与深入掌握枣缩果病菌的致病机制和有效控制该病奠定基础。[方法] 采用平板抑菌圈法,从硫酸铜、氯化钴、硝酸银和放线菌酮4种药剂中筛选出硫酸铜可以作为标记链格孢菌CN193菌株的药剂。应用孢子萌发抑制法,在凹玻片中按1:1的比例放入1.0,1.5,2.0 mg·mL-1硫酸铜与链格孢菌孢子悬浮液的混合液,培养12 h后通过孢子萌发抑制率确定硫酸铜的起始浓度。将培养基中硫酸铜的浓度由1.5 mg·mL-1逐渐提高至4.5 mg·mL-1,以培养菌株对硫酸铜的抗性;选取单孢培养,得到稳定的抗硫酸铜突变体CN193Cur。通过喷雾和刺伤接种2种方法进行CN193Cur的田间致病性测定,并结合BOX-PCR指纹图谱分析技术,检测抗硫酸铜突变体CN193Cur菌株的稳定性及链格孢菌在枣树上的初侵染时期。[结果] 硫酸铜对链格孢菌具有较好的抑制作用,氯化钴、硝酸银的抑制效果较弱,放线菌酮没有明显的抑制效果。硫酸铜初始浓度为1.5 mg·mL-1时链格孢菌的突变率为12%,试验达到最高浓度为4.5 mg·mL-1;突变体CN193Cur与野生型菌株CN193具有相同的致病力;经致病性测定后的CN193Curp能够在含高浓度硫酸铜(4.5 mg·mL-1)的培养基上生长,野生型菌株则无法生长;突变体菌株CN193Cur在不含硫酸铜的PDA培养基上表现出比野生型菌株较快的生长速度;CN193Curp与室内筛选得到的突变体CN193Cur一样,都是链格孢菌CN193且其突变特征稳定。枣树花期接种链格孢菌能够发病,并再次在病果中分离到突变体菌株CN193Curp,说明链格孢菌在花期即能侵入枣树,致使枣果发病。[结论] 硫酸铜抗性可以作为链格孢菌的稳定标记,为真菌和细菌抗药性标记的建立提供了理论依据;采用抗生素或化学药剂浓度递增的方法,可以有效地获得真菌和细菌的突变体,这为其他植物病原真菌或细菌侵染机制的研究提供技术支持;BOX-PCR指纹图谱分析技术可快速检测出真菌的多样性,能够较为有效地提供菌株的种内差异信息;CN193Cur具有稳定的突变特征及致病性,可以应用于对枣缩果病菌的侵染机制及致病机制的研究。
土壤动物在长白山臭冷杉凋落物分解中的作用
王振海, 殷秀琴, 张成蒙
林业科学. 2016, 52(7):  59-67.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160708
摘要 ( 220 )   HTML   PDF (1082KB) ( 465 )  
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[目的] 研究长白山臭冷杉凋落物分解率和C、N、P元素释放量的变化规律,探讨土壤动物在凋落物分解过程中对臭冷杉凋落物分解和养分元素释放的影响,进一步完善土壤动物生态学研究,为长白山地区森林保护与管理提供科学依据。[方法] 2011年10月-2012年10月,利用凋落物袋法对长白山北坡暗针叶林和明亮针叶林2个亚带(2类生境)优势种——臭冷杉凋落物的分解率、养分动态及土壤动物的作用进行研究。采用手捡和Tullgren法相结合来分离凋落物中的土壤动物,凋落物中有机碳(TOC)的测定先采用过量的K2CrO7-H2SO4经高温消煮分解后,再用FeSO4滴定法滴定,全氮(TN)和全磷(TP)相对含量的测定采用Smartchem 140全自动化学分析仪完成。采用SPSS 18.0软件分析生境、网孔及其相互作用对凋落物分解率及养分含量的综合影响,并运用Pearson相关系数分析土壤动物个体数和类群数与凋落物分解率以及养分绝对含量间的关系。利用Canono for Windows 4.5对各土壤动物类群与凋落物分解率和养分元素绝对含量进行冗余分析。[结果] 2类生境中臭冷杉凋落物经过1年的分解,在1 mm网袋内的分解率显著高于0.01 mm网袋(P<0.05)。2种网袋内凋落物分解表现出季节性变化,夏秋季分解率高于冬春季。明亮针叶林2种网袋内凋落物的分解率高于暗针叶林。2类生境中2种网袋内的凋落物TN、TP相对含量经过1年的分解均有上升,且暗针叶林显著高于明亮针叶林,尤其是1 mm网袋内TP相对含量显著高于明亮针叶林(P<0.05);在明亮针叶林1 mm网袋内凋落物TOC相对含量低于暗针叶林,而0.01 mm网袋内相反。分解1年后2种生境1 mm网袋内凋落物TP相对含量显著低于0.01 mm网袋(P=0.001),而TN和TOC含量没有显著差异。暗针叶林凋落物分解过程中在网袋内共捕获21个类群905只土壤动物,明亮针叶林共捕获19个类群1 227只土壤动物。2类生境中参与臭冷杉凋落物分解的土壤动物主要有节跳虫科、甲螨亚目、山跳虫科、球角跳虫科、辐螨亚目、革螨亚目、线蚓科和鳞跳虫科。Pearson相关系数及RDA分析显示,土壤动物个体数、类群数和主要土壤动物类群与针叶林臭冷杉凋落物分解率呈正相关,而与TN、TP和TOC绝对含量呈负相关。[结论] 土壤动物对臭冷杉凋落物的分解有显著的促进作用,因而对养分元素的释放有显著促进作用。
东北天然次生林不同经营模式下土壤微生物碳源利用与功能多样性
范垚城, 覃林, 王雅菲, 邹慧, 谭玲, 何友均
林业科学. 2016, 52(7):  68-77.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160709
摘要 ( 207 )   HTML   PDF (1139KB) ( 535 )  
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[目的] 研究不同经营模式对东北天然次生林土壤微生物碳源利用与功能多样性的影响,为合理确定东北天然次生林的经营模式提供科学参考。[方法] 以哈尔滨市丹青河林场的传统森林经营(FM1)、目标树森林经营(FM2)、调整育林法森林经营(FM3)和无干扰森林经营(FM4)4种经营模式的东北天然次生林为研究对象,在每个经营模式林分中设置3块(上、中、下坡各1块)50 m×50 m样地,并将每块样地划分为25个10 m×10 m样方,在每个样方中心采集0~20 cm土层样品,采用Biolog-Eco微平板法分析4种经营模式林地土壤微生物的碳源利用差异,并探讨土壤化学性质对土壤微生物碳源种类利用的影响,以及4种经营模式土壤微生物功能多样性的差异。[结果] FM1土壤微生物碳源利用最弱且与其他3种经营模式差异显著,FM4土壤微生物碳源利用最强,FM2和FM3 2种经营模式土壤微生物碳源利用处于FM1和FM4之间,且二者之间没有显著差异;土壤化学性质对不同经营模式林分土壤微生物的碳源利用有重要影响,其中碱解氮、速效钾、速效磷、有机碳和碳氮比是主要影响因子;4种经营模式林分土壤微生物功能多样性指数的分析结果表明,FM1土壤微生物功能多样性最小,FM2和FM3次之,FM4最大,这可能与4种经营模式不同的采伐抚育措施有关。[结论] 从仅考虑土壤微生物碳源利用及功能多样性角度出发时,无干扰经营是东北天然次生林最佳的经营模式;但综合考虑森林经营的生态效益和经济效益以及林地的更新状况,调整育林法是东北天然次生林最优的经营模式。
杜仲梦尼夜蛾危害的风险分级
孙志强, 赵阳, 马志刚, 杜红岩, 朱景乐, 王浩, 陈军华, 傅建敏
林业科学. 2016, 52(7):  78-86.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160710
摘要 ( 190 )   HTML   PDF (1022KB) ( 378 )  
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[目的] 对杜仲主要食叶害虫——杜仲梦尼夜蛾危害风险进行分级,为构建杜仲梦尼夜蛾预警技术提供依据,也为其他农林业食叶害虫危害等级划分及预警技术构建提供参考。[方法] 借鉴我国民政行业推荐性标准《自然灾害风险分级方法》,以灵宝市的杜仲梦尼夜蛾-杜仲系统为研究对象,通过不同虫口密度导致的叶面积损失率和落果率为主要依据,以预期百叶虫口密度作为种群发生的可能性指标(P),以预期叶面积损失率范围、落果率范围以及预期发生面积率和管理成本增加率范围为依据,制定相应的风险等级分值(C)。运用归一化原理对量化估算的结果进行赋值,建立杜仲梦尼夜蛾危害的风险(R)分级矩阵。同时,通过对成虫数量进行监测并结合设立标准地进行卵期、幼虫期调查,对种群数量及发生面积的预期大小对其危害等级进行预测,以危害后期实际叶面积损失率和落果率为依据对分级效果的实用性和可操作性进行评估。[结果] 不同虫口密度导致的叶面积损失率和落果率差异均达到极显著水平。百叶虫口密度16头以上时可造成叶面积损失率60%以上,平均每头虫取食造成的叶面积损失率为2.8%。百叶虫口密度24头以上时落果率达到17%以上,平均每头虫取食造成的落果率为0.8%。根据2015年5月调查的卵块密度、虫口密度和有虫株率等数据,按照发生面积占总面积的权重对各项数据进行加权平均,得到预期百叶虫口密度范围在11~35头之间,P=2。在该虫口密度下的危害风险等级包括:预期发生面积率75%,C=2;预期叶面积损失率范围16%~49%,C=2;预期落果率范围6%~10%,C=3;管理成本增加率为0,C=4。根据等级C取指标分值中的最小者,即C=2。对应风险分级矩阵计算风险等级分值R=P×C=2×2=4,属高风险,发布当年第2代杜仲梦尼夜蛾发生风险的橙色预警,且不排除个别区域的极高风险。7月实测的平均叶面积损失率和平均落果率分别为17.2%和9.4%,均在预期损失范围内,其中占总面积17%的区域受害极严重,表明这种风险分级是实用的和可操作的。[结论] 杜仲梦尼夜蛾危害的风险分值R可划分为4个等级并赋以4种颜色,表示杜仲梦尼夜蛾发生风险的4个等级:极高风险(R为1~2),红色;高风险(R为3~4),橙色;中风险(R为6~9),黄色;低风险(R为12~16),绿色。本分级方法适宜于短期预警,即杜仲梦尼夜蛾种群某一个世代的危害预期。下一步研究重点是将各项指标进一步细化,使之能够应用于中长期的预测。
广西良凤江国家森林公园植物内生拟盘多毛孢属真菌种类多样性调查
宋利沙, 韦继光, 云朝光, 杨秀好, 罗基同, 黄松殿
林业科学. 2016, 52(7):  87-95.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160711
摘要 ( 223 )   HTML   PDF (1062KB) ( 497 )  
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[目的] 对广西良凤江国家森林公园苏木科、木兰科和桃金娘科共16种植物的内生拟盘多毛孢属真菌种类多样性进行调查,为进一步了解植物内生拟盘多毛孢的组成及开展内生拟盘多毛孢代谢产物提供物质基础。[方法] 采用常规组织块分离法和分子技术分析内生拟盘多毛孢与植物种类、分离部位和分离季节的相关性。[结果] 从苏木科、木兰科和桃金娘科16种植物中共分离得到89株拟盘多毛孢属真菌,经形态学鉴定为11个种。桃金娘科中的白千层、假多瓣蒲桃,苏木科的银珠、中国无忧花分离得到的拟盘多毛孢种数分别为8,6和8,6种,是拟盘多毛孢定殖种类最多的植物;银珠内生拟盘多毛孢定殖率最高,为2.86%。内生拟盘多毛孢在植物枝条的定殖率高于叶片,秋季高于其他季节。3科植物内生拟盘多毛孢属真菌种类多样性指数以苏木科最高(2.235 3),桃金娘科次之(2.163 5),木兰科最低(1.8637)。[结论] 广西良凤江国家森林公园多种植物内拟盘多毛孢属真菌喜好定殖在银珠、中国无忧花、格木和白千层等植物;对植物器官有明显的选择性,定殖率以枝条较高;与季节有一定的关系,以秋季最高。
基于GIS的景观格局对云南省森林火灾的影响
张晨, 牛树奎, 陈锋, 邵潇, 王欢
林业科学. 2016, 52(7):  96-103.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160712
摘要 ( 289 )   HTML   PDF (1367KB) ( 652 )  
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[目的] 研究景观格局对森林火灾的影响,为深入研究森林景观对林火干扰的抗性和控制的机制奠定理论基础。[方法] 以云南省为研究区,依据森林防火条例结合研究区实际情况对森林火灾进行等级分类。对遥感影像进行前期预处理以及重分类,得到云南省土地利用分类图。利用ArcGIS格网法对其格网化,选取7种景观指数(板块数量、平均斑块面积、板块密度指数、蔓延性指数、景观丰度、斑块丰度密度指数和香浓多样性指数)并计算,利用相关性分析及Bootstrap显著性检验方法对云南省森林火灾面积与景观指数的关系进行研究。[结果] 2005-2008年云南省共发生火灾1 457起,其中重大火灾98起。在边长为10 km的格网中,随着针叶林、阔叶林、草地和灌木的平均斑块面积增大,发生高等级森林火灾的概率增大;针阔混交林、河流和水体反之。在100 hm2以上的森林火灾中,斑块丰度密度指数、蔓延性指数、景观丰度、香农多样性指数、斑块密度指数、斑块数量与森林火灾面积的相关系数分别为-0.022,0.300,0.253,-0.333,-0.360,-0.302,其中蔓延性指数、香农多样性指数、斑块密度指数和斑块数量显著相关。根据Bootstrap显著性检验得出,在(0,1]hm2森林火灾中,蔓延性指数与森林火灾面积的相关性在0.01水平上可信;在(50,100]hm2的森林火灾中,蔓延性指数和香农多样性指数的Bootstrap显著性在0.01和0.05水平上可信。随着森林火灾向≥100 hm3以上转变时,香农多样性指数对火面积的负相关达到最大值,负相关系数为-0.333,并在0.01水平上显著。[结论] 1)针叶林、阔叶林、草地和灌木平均斑块面积的增大对森林火灾蔓延有促进作用,针阔混交林、河流和水体平均斑块面积增大则对森林火灾蔓延有抑制作用;2)在(0,1]hm2森林火灾中,香农多样性指数、景观丰度和蔓延性指数对火灾面积的影响程度依次降低;在(50,100]hm2森林火灾中,蔓延性指数、香农多样性指数和斑块数量对火灾面积影响程度依次降低,以上排序可通过Bootstrap显著性检验;3)香农多样性指数、斑块数量和斑块密度的相关系数随着火灾等级(面积扩大)提高向更高的负相关转化,对森林火灾面积的抑制作用逐渐增加。相反,蔓延性指数的相关系数随着火灾等级提高逐渐向正相关发展,对森林火灾面积变化起到促进作用。以上景观指数对100 hm2以上的森林火灾面积变化的影响程度最为明显。
应力波在树木径切面内的传播速度模型
翁翔, 李光辉, 冯海林, 杜晓晨, 陈方翔
林业科学. 2016, 52(7):  104-112.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160713
摘要 ( 206 )   HTML   PDF (1714KB) ( 477 )  
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[目的] 研究应力波在不同树木径切面内传播速度的变化情况,建立传播速度模型,以期进一步认识应力波在树木径切面内的传播规律及其影响因素,为树木内部缺陷的三维成像技术提供理论依据。[方法] 首先通过理论分析,建立应力波在树木径切面内的传播速度模型;然后以浙江农林大学植物园内8类有代表性的树种(香樟、枫香、乐昌含笑、鹅掌楸、响叶杨、悬铃木、松树、白杨)为试验材料,在样本径切面上,采用Arbotom应力波木材无损检测仪测量与径向成不同角度方向的应力波传播时间,计算不同角度方向上的应力波传播速度,并对健康样本径切面内沿方向角θ的应力波速度vθ和径向应力波速度v0的比值vθ/v0与方向角θ之间的关系进行回归分析。[结果] 应力波在健康香樟样本径切面内的传播速度随方向角的增大而增大,径向传播速度最小,其原因是当应力波在树木内部沿径向传播时,传播方向与树木纤维方向垂直,受到细胞壁边界的阻碍较多,传播速度较慢;而随着方向角的增大,应力波传播方向与树木纤维方向逐渐平行,受到细胞壁边界的阻碍变少,传播速度逐渐增加。枫香、乐昌含笑、鹅掌楸、响叶杨4种树种的健康样本在相同方向角上的应力波传播速度大小不同,但其变化规律与香樟活力木相同。对健康样本试验数据的拟合结果为vθ/v02+1(0≤k≤1),k值取决于被测树木的物理力学参数。在所建立的回归模型中,决定系数R2均大于0.92,表明模型具有较高的拟合优度。在有缺陷的悬铃木样本试验中,径切面上方向角为-20°~-50°的应力波传播路径经过缺陷区域,其余传播路径均位于健康区域内。当应力波传播路径位于径切面的健康区域时,传播速度随方向角的变化趋势满足一元二次函数模型;但当应力波经过径切面的缺陷区域时,传播速度明显降低,不再符合正常情况下的传播速度模型。针对松树和白杨原木试样,人工设计了空洞缺陷,并对产生空洞前后的原木径切面的应力波传播速度进行了对比。最后,基于建立的径切面内应力波传播速度模型,设计了一种树木内部缺陷四向交叉检测方法,该方法能够较准确地检测木材内部缺陷的位置。[结论] 在健康树木的径切面上,方向角θvθ/v0之间满足一元二次函数关系vθ/v02+1(0≤k≤1),对不同树种的检测结果均表明了该模型的有效性;进一步的试验证明了该速度模型对于树木内部缺陷检测具有很好的指导作用。
利用石墨化碳脱除竹材稀酸预处理液中的发酵抑制物
李志强, 费本华, 江泽慧
林业科学. 2016, 52(7):  113-120.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160714
摘要 ( 139 )   HTML   PDF (1330KB) ( 434 )  
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[目的] 利用石墨化碳脱除竹材稀酸预处理液中的发酵抑制物,比较脱除前后的乙醇发酵收率,为高效快速的脱除发酵抑制物工艺提供参考。[方法] 以毛竹粉为原料,经毛竹干质量2%的硫酸用量、固液比1:6、180℃下保持60 min后得到预处理液,采用高效液相色谱仪测定预处理液中5种发酵抑制物的含量。利用装有石墨化碳的柱子常温下洗脱稀酸预处理液,以空气为洗脱剂,调节不同流速和洗脱次数,测定洗脱后预处理液中发酵抑制物的含量,计算石墨化碳的脱毒效果。利用稀酸和乙醇常温下冲洗脱毒后的石墨化碳柱,测定冲洗液中发酵抑制物的含量,观察石墨化碳的再生效果。采用离子色谱仪测定脱毒前后预处理液中的糖含量,计算石墨化碳脱毒对糖类的影响。脱毒后的预处理液经酿酒酵母乙醇发酵后,采用生物传感分析仪测定发酵液中的乙醇含量,计算乙醇发酵收率。[结果] 竹材稀酸预处理液中甲酸、乙酸、乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛5种发酵抑制物的总质量分数为15.87 g·L-1。石墨化碳对发酵抑制物的脱除率随着洗脱流速的升高而降低,在0.2 mL·min-1流速下可以脱除99.7%以上的发酵抑制物,而且石墨化碳可重复多次使用,使用5次后仍可以脱除95.7%以上的发酵抑制物。石墨化碳对糖类损失的影响不大,5种单糖损失率均在9%以内。脱除发酵抑制物后的预处理液可用于乙醇发酵,其中的葡萄糖可完全转化掉,发酵24 h后,乙醇收率可达其理论值的85%以上。稀酸和乙醇对脱毒后石墨化碳的再生效果有限。[结论] 石墨化碳能有效脱除竹材稀酸预处理液中的5种发酵抑制物,其脱除率均在99%以上,对糖类损失的影响不大。脱毒后的预处理液可用于乙醇发酵,乙醇收率可达其理论值的85%以上。
基于扇形X射线束的立木CT成像系统
戚玉涵, 徐佳鹤, 张星梅, 葛浙东, 李早芳, 周玉成
林业科学. 2016, 52(7):  121-128.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160715
摘要 ( 150 )   HTML   PDF (1720KB) ( 735 )  
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[目的] 研制一套基于扇形X射线束的立木CT成像系统,将计算机层析成像技术应用于对立木的扫描,实现立木的高分辨率断层成像,便于科研人员全面、准确了解木材的内部结构与缺陷特征,为木材科学研究提供技术支撑。[方法] 立木CT成像是根据木材不同构造对X射线的吸收程度不同,通过测定X射线在木材内的衰减系数,求解衰减系数值在立木断层上的二维分布矩阵,并将其变换为人眼可见的灰度图像,实现立木断层图像的成像。立木CT成像系统包括X射线源、X射线探测器、电动旋转台和中控计算机等,中控计算机作为控制处理单元对系统进行整体控制。在对立木进行扫描的过程中,X射线源与X射线探测器保持静止,被测立木置于电动旋转台的旋转中心,并随电动旋转台旋转;X射线源向被测立木投射出扇形X射线束,X射线探测器采集立木在不同旋转角度时透过立木的X射线强度;控制计算机通过USB总线向探测器下发数据采集命令,探测器将采集到的X射线强度数据转化为数字电信号上传给控制计算机,保存为数据库文件。为使探测器采集的X射线强度数据满足计算机层析图像重建的要求,需对采集的数据进行预处理,包括探测器的暗场去除、探测器中响应异常坏道的补偿、通道响应一致性的校正以及立木断层线积分投影值的求取。立木CT成像系统采用的图像重建算法是基于扇形束等距离探测器的滤波反投影重建算法。[结果] 立木CT成像系统的空间分辨率为0.4 mm,能够检测立木的最大直径为29.5 cm。采用扇形X射线束分别对崖柏、红松和胶合板立木进行360°扫描试验,试验一验证了立木断层各角度下投影数据的有效性以及CT重建图像的合理性,试验二将立木横断面的实际图像与立木断层的重建图像进行对比,验证了立木断层重建图像的正确性。[结论] 立木断层重建图像可清晰反映出立木断层的形状、内裂、年轮以及髓心等结构特征,图像质量能够满足科研人员对木材内部构造检测的要求。
森林火灾保险纯费率厘定模型及实证分析
张德成, 陈绍志, 白冬艳
林业科学. 2016, 52(7):  129-137.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160716
摘要 ( 165 )   HTML   PDF (1538KB) ( 486 )  
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[目的] 研究适用于我国现行森林保险制度的森林火灾保险纯费率厘定模型,分析森林火灾保险纯费率的区域分布,为科学、合理厘定森林火灾保险费率提供参考。[方法] 改进Holecy等(2003;2006)模型中林火发生概率允许误差的估计方法,以参保率代替参保面积变量,并将费率计量单位由实际值改为千分率,以多年森林火灾发生概率均值为期望纯费率,以期望纯费率的允许误差为风险纯费率,构建森林火灾保险纯费率厘定模型;运用该模型估计2014年我国各地区不同参保率下的森林火灾保险纯费率;通过配对样本T检验,对比分析19个试点地区森林火灾保险估计纯费率和实际纯费率,以检验模型估计结果的准确性。[结果] 我国绝大部分地区的森林火灾期望概率都在1.00‰以下,但地区间的差异明显;各地区森林火灾保险纯费率随着参保率的降低而增加;按照目前的参保率计算,我国19个试点地区的森林火灾保险纯费率为0.05‰~7.20‰;19个试点地区2014年森林火灾保险的实际纯费率与模型估计纯费率无差异。[结论] 模型充分考虑了森林火灾发生的确定因素和不确定性因素,适用于我国现行森林保险制度,符合我国森林火灾风险现状,估计结果准确可靠。由于火灾发生与林区的自然条件和植被类型高度相关,因此模型应用时需根据时空变化对所采用的数据进行动态调整,可基于本模型运用纯保费法厘定森林火灾保险毛费率。
林农森林碳汇项目持续参与意愿及其影响因素
杨帆, 曾维忠, 张维康, 庄天慧
林业科学. 2016, 52(7):  138-147.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160717
摘要 ( 230 )   HTML   PDF (1276KB) ( 467 )  
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[目的] 分析林农森林碳汇项目持续参与意愿及其影响因素,为调动林农持续参与森林碳汇项目建设积极性、实现森林碳汇项目建设既定目标、加快碳汇林业可持续发展以应对全球气候变化提供对策参考。[方法] 基于诺华川西南林业碳汇、社区和生物多样性项目397户参与林农的调查数据,运用有序Probit模型,对林农森林碳汇项目持续参与意愿及其影响因素进行实证分析。[结果] 现阶段林农森林碳汇项目持续参与意愿不高,有待进一步提升。参与土地面积、家庭收入水平、前期收益满意度、后期收益预期、政府扶持力度、林业信息获取难易、道路交通状况等变量对林农森林碳汇项目持续参与意愿具有显著正向影响;年龄、兼业化程度和项目组织模式变量对林农森林碳汇项目持续参与意愿具有显著负向影响。[结论] 就造林实体(企业)而言,应从实行区域、土地和人口多重瞄准,因地制宜遴选优化项目组织模式,兼顾林农项目前期和后期收益均衡等方面完善收益激励机制;就政府而言,应从加大政策扶持力度,建立健全林业信息发布和灾害预警机制,财政扶持林区基础设施建设等方面完善政策保障制度,以促进森林碳汇项目可持续发展,实现气候改善、生态繁荣和农民增收。
综合评述
微胶囊技术在木质功能材料中的应用及展望
胡拉, 吕少一, 傅峰, 黄景达, 王思群
林业科学. 2016, 52(7):  148-157.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160718
摘要 ( 255 )   HTML   PDF (1825KB) ( 531 )  
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随着市场需求对木质材料性能要求的提高以及其他材料竞争的加剧,木质材料的功能化已成为拓宽木质产品使用范围、提高产品社会经济附加值和促进产业转型升级的重要途径。微胶囊技术是一门蓬勃发展的交叉性技术,具有控制释放和高效阻隔的特殊优势,为木质功能材料的发展提供了一个全新平台。通过微胶囊化处理,具备电学、磁学、光学、声学、热学、力学、化学以及生物医学等功能特性的单元被分割成稳定的微小粒子,显著增大了功能单元的比表面积,增强了其功能效应。依据产品对单一或复合功能特性的需求,将这些尺寸很小的功能体均匀地导入木质材料内部或者富集于其表面,可以明显降低功能单元的消耗量,制备出效能持久的木质功能材料。在木材防腐处理中,微胶囊技术能够有效降低防腐剂对环境和人体健康的危害,实现防腐剂的缓慢可控释放。在阻燃木质材料领域,微胶囊技术可以显著降低阻燃剂的吸湿性,减少阻燃剂对复合材料胶合性能和力学性能带来的不利影响,并实现协同阻燃成分之间的高效复合。在木质材料留香处理时,微胶囊技术非常适用于提高香精的稳定性、延长其使用期限,开发具有持久留香特性的木质功能产品。在可逆温致变色木质材料的开发中,利用微胶囊技术包覆多元变色组分形成变色微粒,是提高其变色稳定性及持久性的有效途径。此外,利用微胶囊技术制备的热敏/压敏型多功能微粒,在应用于木质材料时表现出贮存期长、使用方便及用量小等优势。微胶囊技术还被用于合成缓释型甲醛捕捉剂,在木质材料使用过程中发挥长效的降醛作用。尽管微胶囊技术为木质功能材料的发展注入了新的活力,但目前仍处于兴起阶段,今后应重点从以下几方面开展进一步研究:加快开发纳米胶囊技术,深入研究微胶囊与木质材料的结合机制,实现功能体在木质材料中的快速导入和稳定结合;系统研究木质功能材料生产及使用过程中外界条件对微胶囊形态、物理力学性能及功能特性的影响,为微胶囊的应用提供更多理论依据;利用微胶囊技术改善不同类型功能单元的相容性,开发多功能木质材料;加快可逆温致变色等智能微胶囊的应用研究,推动现代家居向智能化方向发展;开展功能微胶囊相关标准化的研究,引领功能微胶囊技术在木质材料领域健康、有序发展。
研究简报
软枣猕猴桃大小孢子发育过程的细胞形态学观察
李志军, 刘国成
林业科学. 2016, 52(7):  158-164.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160719
摘要 ( 174 )   HTML   PDF (2763KB) ( 743 )  
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[目的] 软枣猕猴桃营养丰富,是一种很有发展潜力的经济林木,对其开展大小孢子育性研究有助于更好地了解该物种的繁殖特性,研究结果可为科学合理的栽培管理措施提供理论依据。[方法] 应用光镜、透射电镜和扫描电镜技术对软枣猕猴桃大小孢子发育过程进行观察。[结果] 雄株花粉发育正常,孢子外壁有明显的基粒棒,内部细胞器完整;小孢子进行有丝分裂形成成熟的二核花粉粒。雌株的花粉不育,孢子外壁无基粒棒存在,内部细胞器破坏辨认不清;小孢子不进行核的有丝分裂,停留在单核状态;因有丝分裂过程受阻,雌株花粉内的原生质逐渐浓缩成团状并靠近一侧,直至消失,花粉内形成空腔,导致花粉败育;花粉粒大小不均,极面观为近扁长棒形,皱波状纹饰不明显,萌发沟变窄至一端。雄株雌蕊的花柱和柱头因发育不良形成簇生的白色绒毛状。雌株的雌蕊原基出现后迅速发育,胎座内壁上几层细胞迅速分裂,逐渐突起膨大形成胚珠原基;珠心顶端表皮下层一个细胞的细胞核显著增大成为细胞质高度浓缩的孢原细胞,随后直接发育为大孢子母细胞,随着花的发育形成倒生型胚珠,心室显得宽而圆。雄株雌蕊心室内胎座内壁上几层细胞一直不进行分裂,不能突起膨大形成胚珠原基,胚珠发育停滞,整个心室则显得窄而长。[结论] 软枣猕猴桃雌株小孢子不育是绒毡层代谢异常、四分孢子有丝分裂异常、孢子外壁异常以及细胞程序性死亡这些因素共同作用下造成的。胚珠原基发育停滞是导致软枣猕猴桃雄株大孢子不育的原因。
美国白蛾高毒力白僵菌菌株的紫外线诱变选育
苏筱雨, 王婧, 任晓婧, 李会平
林业科学. 2016, 52(7):  165-169.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160720
摘要 ( 190 )   HTML   PDF (1165KB) ( 409 )  
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[目的] 对分离自美国白蛾幼虫虫尸的1株白僵菌菌株BH01进行紫外线诱变,以获得高毒力突变株,为美国白蛾的生物防治提供新的工程菌株。[方法] 将白僵菌的孢子悬浮液置于紫外灯下进行诱变处理,诱变处理后获得的菌株进行培养后以产孢量超过原始菌株2倍以上作为依据筛选正向突变菌株,测定其对美国白蛾5龄幼虫的致病力,筛选高毒力突变株进行继代培养,研究其产孢量和致病力的稳定性。[结果] 对原始菌株BH01经紫外线诱变处理后获得28个菌落,孢子校正死亡率为85.5%,将获得的菌落重新接种于PDA平板上得到产孢量高于原始菌株2倍以上的正突变株BH01-5、BH01-12、BH01-25。其中诱变菌株BH01-5对美国白蛾5龄幼虫的校正死亡率明显低于原始菌株,BH01-25与原始菌株相当,而BH01-12的校正死亡率和LT50值分别为原始菌株的1.30和0.68倍,具有显著差异。将突变株BH01-25和BH01-12继代培养6次,发现诱变菌株BH01-25菌株在继代过程中产孢量和致病力明显降低,表现出与原始菌株类似的趋势,但其产孢量始终高于原始菌株,另外,原始菌株培养第4代时即开始降低,BH01-25至第6代时才出现明显的降低,表现出了更好的稳定性。诱变菌株BH01-12在试验的6代继代培养过程中,无论产孢量还是对美国白蛾幼虫的致病力方面均未出现下降,且均明显优于原始菌株。[结论] 经过对分离自美国白蛾幼虫的1株球孢白僵菌BH01进行紫外诱变,得到了产孢量和致病力均高于原始菌株的突变株BH01-12,该菌株经过继代培养后,其产孢量和致病力均未出现降低,表现出一定的遗传稳定性,具有很好的生产和应用前景。
植物新品种与良种
刺槐新品种‘北林槐2号’
张国君, 孙宇涵, 李云
林业科学. 2016, 52(7):  170-170.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160721
摘要 ( 162 )   HTML   PDF (1115KB) ( 284 )  
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北林槐2号是刺槐K3的变异品种。该品种具有速生、主干直、茎节长、托叶刺细短(6.59 mm)、小叶枚数少(13-17枚)及叶片薄等特点;易繁殖和造林,是优良的多用途品种。
泡桐良种‘天桐C22’
李康琴, 龚斌, 徐海宁, 戴小英, 彭纪南, 朱培林
林业科学. 2016, 52(7):  171-171.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160722
摘要 ( 170 )   HTML   PDF (1114KB) ( 384 )  
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‘天桐C22’是经优株选择、无性系造林测定和区域化试验选育获得。侧枝少、分枝小、干形通直、接干性能好、适应性强、病虫害少,造林4年时平均胸径24 cm,平均树高13 m。该良种性状稳定,可在白花泡桐分布范围推广应用。
蓝莓耐寒良种‘徽王1号’
叶振风, 樊基胜, 贾兵, 樊胜华, 朱立武
林业科学. 2016, 52(7):  172-172.  doi:10.11707/j.1001-7488.20160723
摘要 ( 189 )   HTML   PDF (1115KB) ( 291 )  
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‘徽王1号’是从蓝莓品种‘奥尼尔’的芽变中选育出的耐寒新品种。果实平均单果质量2.31 g,扁圆形、果形指数0.77,可溶性固形物12.7%,可滴定酸1.82%,维生素C含量37.9 mg·kg-1,花青素含量25.71 mg·kg-1。在安徽省沿江地区,果实5月中下旬成熟,果实发育期50天左右。