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2016年 第52卷 第10期 刊出日期:2016-10-25
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林业科学. 2016, 52(10):  0-0. 
摘要 ( 101 )   PDF (8034KB) ( 279 )  
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论文与研究报告
1996-2012天目山常绿落叶阔叶混交林乔木层群落动态
游诗雪, 张超, 库伟鹏, 朱弘, 赵明水, 余树全
林业科学. 2016, 52(10):  1-9.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161001
摘要 ( 245 )   HTML   PDF (492KB) ( 692 )  
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[目的] 开展群落动态变化长期研究,为森林保护、管理与经营提供科学依据。[方法] 1996年在浙江天目山国家级自然保护区建立1块1 hm2常绿落叶阔叶混交林监测样地,对每木进行编号、挂牌,调查记录其种名、树高、胸径及位置坐标等信息。2012年进行复测,比较分析16年来乔木层胸径≥10 cm树种的群落动态变化。[结果] 群落中常绿和落叶树种株数所占比例,从1996年54.97%和45.03%变为2012年的62.81%和37.19%;群落科、属、种组成从1996年24科34属40种变为2012年29科40属48种,16年来,树种退出3科5属6种,新增8科11属14种,其中,退出的偶见种(总株数1~3)占66.67%,新增的偶见种占92.86%;群落总株数从553株增加至597株,累计死亡191株,累计更新235株;群落多样性指数中,丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分别从1996年的40,0.72,3.98和1.03变为2012年的48,0.88,3.88和1.05;群落中1996年和2012年小径级(DBH<20 cm)的个体数量分别占49.55%和55.11%,死亡率25.73%,中径级(20 cm≤DBH < 60 cm)分别占47.92%和42.88%,死亡率22.89%,大径级(DBH≥60 cm)分别占2.53%和2.01%,死亡率7.69%,径级结构总体变化不大,均呈倒“J”型;群落平均树高由1996年11.47 m下降为2012年9.47m,树高>10 m个体比例由50.27%降为36.01%,总体树高频度呈正态分布。[结论] 16年来该群落仍保持常绿落叶阔叶混交林基本外貌,但常绿树种株数占比有明显增加趋势,落叶树种株数占比有明显减少趋势;群落优势种除交让木株数和重要值显著增加,其他树种变化不明显;但群落中偶见种进入和退出变化很剧烈,达原群落树种总数50%,偶见种是引起群落乔木层物种变化的主要原因,也是造成群落丰富度指数和Simpson多样性指数增加明显的主要原因;中小径级个体间竞争剧烈,死亡率高。
亚热带4种林分类型枯落物层和土壤层的碳氮磷化学计量特征
喻林华, 方晰, 项文化, 石俊, 刘兆丹, 李雷达
林业科学. 2016, 52(10):  10-21.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161002
摘要 ( 237 )   HTML   PDF (669KB) ( 802 )  
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[目的] 探讨亚热带森林恢复过程中枯落物层和土壤层的C,N,P含量及其化学计量比的变化规律,为阐明亚热带次生林恢复对土壤养分的影响及森林恢复提供科学依据。[方法] 采用空间代替时间的方法,以湘中丘陵区杉木人工纯林、马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林和石栎+青冈常绿阔叶林作为1个恢复系列,分别在其1 hm2的长期定位观测样地内,沿着坡面选择6块10 m×10 m小样地,每块小样地随机设置2个1.0 m×1.0 m样方,采集地表未分解层、半分解层、已分解层枯落物和0~10,10~20和20~30 cm土层土壤样品,测定C,N,P含量并计算C,N,P的化学计量比。[结果] 随着森林恢复和阔叶树比例增大,同一分解层枯落物C含量呈下降趋势,而N和P(除已分解层外)含量大体呈增加趋势;C含量随枯落物分解而下降;马尾松+石栎针阔混交林N含量表现为半分解层 > 已分解层 > 未分解层,杉木人工林、南酸枣落叶阔叶林、石栎+青冈常绿阔叶林表现为半分解层 > 未分解层 > 已分解层;南酸枣落叶阔叶林P含量表现为未分解层 > 半分解层 > 已分解层,杉木人工林、马尾松+石栎针阔混交林和石栎+青冈常绿阔叶林均表现为半分解层最高,已分解层最低(除马尾松+石栎针阔混交林外);同一分解层枯落物C:N、C:P和N:P比值随森林恢复而下降;C:N、C:P比值随枯落物分解而下降,N:P比值无明显变化规律;同一土层C,N,P含量随森林恢复而增加;4种林分0~30 cm土壤层C:N和C:P平均比值变化趋势基本一致,石栎+青冈常绿阔叶林最高,其次是马尾松+石栎针阔混交林,杉木人工林最低;4种林分0~30 cm土壤层N:P平均比值无显著差异;未分解层枯落物C含量与0~10和0~30 cm土层C,N,P含量显著负相关,而N,P含量与0~10和0~30 cm土壤层C,N(除N外),P含量显著正相关;未分解层枯落物C:N、C:P和N:P比值与0~10和0~30 cm土壤层C(除N:P比值外),N,P含量显著负相关;枯落物层C:N、C:P和N:P比值与土壤层C:N、C:P和N:P比值相关性不显著。[结论] 随着森林恢复,阔叶树比例增大,枯落物层C:N、C:P和N:P比值逐渐下降,土壤层C,N,P含量增加,未分解层枯落物C,N,P含量及其化学计量比对土壤层C,N,P含量影响显著。在森林恢复和森林经营过程中,如何调整林分树种组成,改变枯落物层的质量显得十分关键。
供水量对花榈木苗期耗水、生长和生理的影响及灌溉制度优化
姜顺邦, 韦小丽
林业科学. 2016, 52(10):  22-30.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161003
摘要 ( 143 )   HTML   PDF (1031KB) ( 398 )  
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[目的] 研究不同供水条件下,花榈木苗期不同生长阶段水分消耗规律及其对花榈木苗木生长及生理影响,以期节约利用水资源、减少养分流失、提高苗木质量,为花榈木容器育苗分阶段按需定量供水提供理论依据。[方法] 采用盆栽试验法,人工设置90%,80%,70%,60%,50%和40% 6个相对含水量,采用称重补水法控制基质含水量,测定1年生花榈木幼苗单株耗水量动态变化,并对6种不同含水量条件下的花榈木幼苗生长及生理特性。[结果] 在6种基质含水量条件下,花榈木幼苗日耗水量变化和月耗水量均表现为生长初期(15~76天)和生长后期(185~231天)耗水量较小,速生期(77~184天)耗水量较大。日耗水量出现2个耗水高峰期,分别为苗龄92~107天和139~169天,最大日耗水量变化范围为10.12~18.84 mL;月耗水量最大值出现在出苗后的第5个月(136~169天),变化范围为307.62~565.26 mL;土壤相对含水量为40%~80%,苗期总耗水量随供水量的增加而增加,当基质相对含水量为80%时苗期总耗水量最大,达3 870.99 mL。花榈木幼苗的生长和生理指标在不同水分梯度下均差异显著(P<0.05),其中基质相对含水量为80%时,花榈木苗高、地径、生物量及根系指标均优于其他水分处理,其叶绿素总量最高,丙二醛含量、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量均处于低水平,说明相对含水量过高或过低均能抑制苗木的生长。综合考虑苗木生长生理状况及耗水特性认为:在基质相对含水量为80%时,能够培育出花榈木壮苗,同时又能实现水分的高效利用。[结论] 不同供水量对花榈木苗不同生长阶段耗水、生长及生理均有显著影响。在基质相对含水量为80%时最有利于花榈木苗木生长,其苗高、地径、生物量及根系指标均最优,苗木生理质量处于最佳水平。从提高苗木综合质量考虑,以80%相对含水量处理下花榈木水分消耗规律为依据,制定不同阶段的优化灌溉制度,苗龄15~45,46~76,77~107,108~138,139~169,170~200和201~231天的单株月灌水量分别为178.35,232.47,469.98,436.59,565.26,367.35和329.55 mL。
4种锦鸡儿属植物幼苗叶绿素荧光参数对重复低温胁迫的响应
李清雪, 兰岚, 贾志清, 刘涛, 冯莉莉, 何凌仙子, 李虹
林业科学. 2016, 52(10):  31-37.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161004
摘要 ( 191 )   HTML   PDF (796KB) ( 507 )  
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[目的] 通过研究4种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制,探讨重复低温胁迫对4种锦鸡儿幼苗光合特性的影响,分析4种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制,筛选耐寒性极强的锦鸡儿植物,为高寒沙区植被恢复提供科学依据。[方法] 以盆栽的4种锦鸡儿为材料,分别测定不同锦鸡儿在室温(白天:30℃,夜间:20℃)、第1次低温(0℃胁迫12 h)和第2次低温(0℃胁迫24 h)后的叶绿素荧光参数,分析重复低温胁迫对4种锦鸡儿叶绿素荧光参数的影响。[结果] 在重复低温胁迫后,不同锦鸡儿初始荧光(Fo)呈现增加的趋势,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)呈现降低的趋势。川青锦鸡儿的Fo显著增加(P<0.05);4种锦鸡儿的FmFv/Fm均显著降低(P<0.05);小叶锦鸡儿和川青锦鸡儿的ETR显著降低(P<0.05);柠条锦鸡儿、川青锦鸡儿和小叶锦鸡儿的qP显著降低(P<0.05);柠条锦鸡儿的非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加(P<0.05),小叶锦鸡儿的NPQ显著降低(P<0.05)。[结论] 重复低温胁迫对4种锦鸡儿幼苗叶片的光合机构均产生不同程度影响,在低温胁迫过程中,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿和川青锦鸡通过增加热耗散以消耗过剩的激发能,减少低温胁迫对光合机构损害的能力。综合分析表明,中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿对重复低温胁迫具有较强的适应性,小叶锦鸡儿和川青锦鸡儿对重复低温胁迫的适应性稍差。
光皮桦应拉木的显微特征及其形成早期内源激素分布
何辉, 楼雄珍, 林二培, 俞友明, 童再康, 黄华宏
林业科学. 2016, 52(10):  38-44.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161005
摘要 ( 149 )   HTML   PDF (1296KB) ( 351 )  
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[目的] 分析光皮桦应拉木的显微结构、理化特性及其形成早期的内源激素分布,以期为揭示应拉木形成机制提供理论依据。[方法] 以无性系1V25-2为材料,通过人工拉弯诱导形成应拉木,测定其主要显微特征和物理化学特性,并应用ELISA分析其形成早期阶段主要内源激素的分布规律。[结果] 经12个月的拉弯处理,应拉区木质部的细胞壁明显增厚,纤维平均双壁厚是对应木的1.8倍,形成明显的胶质纤维层。应拉木的平均纤维长度、纤维素含量均明显大于对应木,而木质素含量则相反。拉弯处理的早期阶段,不同木质部类型中的4种激素含量呈现不同的分布特征。应拉区木质部中IAA含量均小于对应区,但仅处理7天的木质部样品两区块间差异达到显著水平。GAs(GA1+GA3)也表现出与IAA类似的变化规律。除拉弯处理6 h的样品外,应拉区木质部BR含量均显著小于对应区和对照,且随着处理时间延长对应区木质部BR含量呈递增趋势。ZR含量在应拉区和对应区木质部间皆无明显差异,但表现出随处理时间延长而增加的趋势,处理7天时2区块的ZR含量均显著高于对照。[结论] 经12个月的拉弯处理,光皮桦应拉区木质部的细胞壁明显增厚,出现明显的胶质纤维层;平均纤维长度、纤维素含量增加,表现出特有的理化特征。在拉弯处理早期阶段,4种内源激素在木质部中的含量呈现出不同的分布变化,推测这些激素的重新分布可能与光皮桦应拉木的形成有一定关系。
长白落叶松胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生
宋跃, 甄成, 张含国, 李淑娟
林业科学. 2016, 52(10):  45-54.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161006
摘要 ( 200 )   HTML   PDF (1146KB) ( 425 )  
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[目的] 以长白落叶松的未成熟合子胚为外植体,进行胚性愈伤组织的诱导、增殖培养及体细胞胚胎发生的相关研究,揭示影响长白落叶松胚性愈伤组织诱导的关键因素,并探讨继代培养过程中添加不同种类、浓度的生长调节剂对胚性愈伤组织增殖及体胚发生的影响。[方法] 采集长白落叶松3个家系优良单株的种子,诱导胚性愈伤组织,比较外植体采集时间、家系、2,4-D浓度及基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。诱导出的胚性愈伤组织继代于含不同种类、浓度生长调节剂的增殖培养基,通过体胚发生途径获得体细胞胚。选取发育正常的体胚进行萌发,待体胚生根后移栽。[结果] 不同时间采集的未成熟合子胚,其胚性愈伤组织诱导率存在较大差别,授粉后63天的合子胚诱导率为5.61%,授粉后70天诱导率为22.35%,而授粉后80天未诱导出胚性愈伤组织;‘长77-22’、‘长77-37’和‘长73-50’3个家系胚性愈伤组织的平均诱导率分别为6.69%,11.17%和3.11%;2,4-D浓度对长白落叶松胚性愈伤组织诱导具有一定影响,在一定范围内胚性愈伤组织的诱导率会随2,4-D浓度升高而升高,当其浓度为1.5 mg·L-1时胚性愈伤组织的诱导率最高,达到11.11%,而当2,4-D浓度超过1.5 mg·L-1时,胚性愈伤组织的诱导率则开始下降;BM,MS,S培养基均能诱导出胚性愈伤组织,其中,BM培养基的诱导率最高,S培养基的诱导率次之,MS培养基的诱导率最低。胚性愈伤组织在含2,4-D 0.3 mg·L-1、6-BA 0.1 mg·L-1及KT 0.1 mg·L-1的BM培养基上增殖15天可获得相对较多的胚性愈伤组织,增殖率为345.93%;在含2,4-D 1.5 mg·L-1、6-BA 0.5 mg·L-1及KT 0.5 mg·L-1的BM培养基上培养14天,再经诱导可获得较多的体细胞胚胎,每克愈伤组织平均诱导179.87个体胚,并且这些体胚的萌发率及植株再生率相对较高,分别为75.00%,66.67%;再生植株移栽成活率为27.08%。[结论] 不同长白落叶松家系的胚性愈伤组织诱导率不同,散粉后70天的合子胚适合诱导胚性愈伤组织,基本培养基为BM,添加2,4-D 1.5 mg·L-1。胚性愈伤组织长期继代在含高浓度生长调节剂的培养基上易丧失胚性,且增殖速度慢,但体胚的发生量及萌发率相对较高;适当降低生长调节剂浓度利于愈伤组织保持胚性及增殖,但体胚的发生量及体胚的萌发率有所下降;当培养基中生长调节剂浓度较低时,不利于愈伤组织的增殖,但仍能使其胚性长期保持;采用浓度为0.5 mg·L-1的NAA代替0.15 mg·L-1的2,4-D有助于胚性愈伤组织的增殖,并能在一定程度上提高体胚的萌发率。因此,可根据不同阶段的培养目的,选择添加不同种类和浓度生长调节剂的增殖培养基进行继代。
青藏铁路南山口段沙害防治措施的效果
姜鑫贵, 周金星, 刘玉国, 董林水, 崔明
林业科学. 2016, 52(10):  55-63.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161007
摘要 ( 165 )   HTML   PDF (1628KB) ( 329 )  
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[目的] 青藏铁路沙害段约占铁路全长的22.5%,是铁路安全运营的主要威胁。本研究通过实地调查不同沙害防护措施下的积沙量,分析其防护效益及空间布局影响,为合理布设防沙措施、有效降低铁路沙害、保障铁路安全运营提供科学依据。[方法] 选择已部分布设沙害防治措施的青藏铁路南山口段,根据不同区段沙障的组合方式,设置无防护措施的对照区和4个不同措施组合防护区(Ⅰ区:无防护措施区;Ⅱ区:低立式聚乙烯(PE)网格沙障防护区;Ⅲ区:高立式栅栏沙障与低立式PE网格沙障共同防护区;Ⅳ区:高立式栅栏沙障防护区;Ⅴ区:高立式栅栏沙障与高立式PE阻沙网防护区),通过测定积沙体断面要素和平均深度,计算不同防护措施组合的年均单宽阻沙量,用于评价不同措施或措施组合的阻沙效果及空间布局的影响。[结果] 1)在无防护措施的对照区对应铁路轨道没有积沙现象,同时目前也没有观察到明显磨损,可见,南山口地区沙害程度较轻,在此处布设沙障必要性不大,积沙较多的沙障甚至还可能发展成为沙源地,将沙引向铁路路基;2)在4个不同措施组合防护区中,Ⅲ区沙障内年均单宽阻沙量最大,为1.125 m3·m-1,由此可推断,南山口段的年均单宽风沙流至少为1.125 m3·m-1;3)Ⅳ区沙障内年均单宽阻沙量为0.978 m3·m-1,约为Ⅲ区的87%,说明单个高立式栅栏沙障的拦沙效果也很好;4)Ⅴ区沙障内年均单宽阻沙量为0.782 m3·m-1,仅为Ⅲ区的70%,说明高立式PE阻沙网的布设不仅没增强Ⅴ区沙障内的拦沙量,反而降低了同区内栅栏沙障的拦沙效益,分析认为主要是由于PE阻沙网的布设间距过小。5)结合阻沙效果与建设成本,本研究认为南山口段PE网格沙障的最优宽度为13 m,另外,在南山口设置一道栅栏沙障便可达到很好的防沙效果,还能使建设成本降低。[结论] 南山口地区设置的沙障中:PE网格沙障宽度过大造成材料的浪费,布设宽度应以13 m为宜;PE阻沙网布设间距过小,使得拦沙作用很弱,且降低了同区内高立式栅栏沙障的拦沙效益;单个栅栏沙障在防护区中表现出很强的阻沙作用。研究认为南山口地区的沙害程度较轻,设置沙障必要性不大,如果设置沙障,可只设置1道栅栏沙障,既能达到很好的防沙效果,又能使建设成本降低。研究结果可为铁路轻度沙害地段科学、合理的布设防护措施提供依据。
蒙古栎林分直径Weibull分布参数估计和预测方法比较
国红, 雷渊才
林业科学. 2016, 52(10):  64-71.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161008
摘要 ( 202 )   HTML   PDF (1005KB) ( 547 )  
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[目的] 比较Weibull直径分布参数估计和预测的不同方法在蒙古栎次生林经营中的适用性和精确性,为更好开展蒙古栎林经营提供理论依据和技术参数。[方法] 以吉林省157块蒙古栎纯林为研究对象,运用Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验和误差指数比较最大似然法、矩法和百分位法估计和预测蒙古栎纯林分Weibull三参数的优劣。首先分析评价最大似然法、矩法和百分位法3种参数估计方法;然后为预测林分分布变化,建立参数预测法、参数回收法和参数百分位法的估计参数与林分年龄、平均高、优势高和林分密度等林分因子之间的回归模型;最后将回归方程计算得出的各参数代入Weibull分布,以预测直径分布变化趋势。[结果] 最大似然法、矩法和百分位法均较好地估计了蒙古栎纯林的直径分布,K-S检验的接受率在82.80%~96.18%之间,其中最大似然法的接受率最高;通过配对t检验比较3种估计方法,最大似然法的误差指数平均数在显著水平为0.05时显著性地小于其他2种方法。在预测蒙古栎林分直径分布时,通过K-S检验可知,百分位法的接受率为64.45%,均高于其他2种方法;通过配对t检验比较3种预测方法,参数百分位法在显著水平为0.1时比参数预测法和参数回收法更加精确。[结论] 在估计蒙古栎林分直径分布时,最大似然法较矩法和百分位法效果好;在预测蒙古栎林分直径分布时,参数百分位法较参数预测法和参数回收法效果好。
非线性混合效应生长模型的拟合、随机效应预测和应变量预测间对应关系
祖笑锋, 李秋实, 倪成才, 覃先林, Nigh Gorden
林业科学. 2016, 52(10):  72-79.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161009
摘要 ( 214 )   HTML   PDF (1071KB) ( 641 )  
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[目的] 在非线性混合效应模型的拟合、随机效应预测和应变量预测3个环节上,常用一阶泰勒近似法将非线性模型线性化,泰勒近似的基点一般为随机效应参数的数学期望或迭代终值。在林业中,3个环节的基点常常并不完全一致,并可能影响预测精度。本研究以树高生长过程为例,分析了不一致的基点对预测精度的影响程度。[方法] 以加拿大哥伦比亚省美国黄松解析木数据为基础,以三参数Logistic为基本模型,随机抽取49株用于拟合,30株用于验证。采用R语言的nlme函数和SAS的nlmixed过程拟合模型。nlme函数以随机效应的数学期望为基点,而nlmixed过程则以迭代终值为基点。利用SAS的IML过程预测随机效应与应变量,并计算预测精度。以预测误差均方(MSPE)、平均相对误差(MPE)、平均相对误差绝对值(MAPE)作为评价预测精度的指标。[结果] 预测随机效应与预测应变量的基点不同,预测精度将大幅度下降。[结论] 预测随机效应和预测应变量的基点必须一致,且仅需二者一致,与模型拟合的基点基本无关。如果二者一致,以数学期望或迭代终值为基点对预测精度基本上无显著影响;如果预测随机效应和预测应变量的基点不同,将显著降低预测精度。
海南省油茶及其他寄主植物果生刺盘孢菌群体遗传结构分析
李河, 李杨, 徐建平, 周国英
林业科学. 2016, 52(10):  80-88.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161010
摘要 ( 169 )   HTML   PDF (1385KB) ( 460 )  
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[目的] 研究海南省油茶树及其他寄主植物炭疽病菌果生刺盘孢菌群体遗传结构、群体遗传多样性及单倍型地理分布,探索海南地区不同寄主植物炭疽病菌的分子遗传变异规律。[方法] 利用单孢分离法对采集自海南省南圣镇、通什镇、枫木林场和澄迈林场4个地区9种不同寄主植物的炭疽病病叶进行炭疽菌分离,并对每个菌株ITS,CAL和GAPDH 3个基因进行PCR扩增和测序,按顺序对3个基因的序列进行拼接,然后采用GenALEx6,DnaSP 5.0,TCS1.21和MEGA6.0软件分别对数据进行分析。[结果] 分离、鉴定共获得12个病菌种群的108个果生刺盘孢菌病菌样品,可推导出18种单倍体型(haplotype),其中单倍型Haplotype11共70个菌株,为优势单倍型,在每个病菌种群中均有分布;单倍型网络结构分析表明,病原菌以单倍型Haplotype11为辐射中心,呈现出1个比较典型星状发散图,推测Haplotype11为原始单倍型;108株病菌表现出丰富的遗传多样性;AMOVA分析显示,种群间和种群内的遗传变异分别占总变异的3%和97%,变异主要存在种群内,而种群间的差异小,说明不同的寄主植物未对病菌交流造成隔离障碍;遗传分化和基因流分析发现,12个病菌种群间遗传分化小,种群间基因交流频繁;另外,油茶种群之间以及油茶与鲫鱼胆、葛根和山矾等植物种群之间的果生刺盘孢菌存在遗传重组现象;系统发育分析表明,来自同一个果生刺盘孢菌种群的单倍型未能聚在一起,而是散乱的分布在系统树中,没有显示出明显的寄主植物分布族群;核苷酸不配对分析表明病菌种群历史上并没有发生显著的种群扩张。[结论] 海南省果生刺盘孢菌遗传多样性丰富,不同地区和不同寄主植物病菌种群之间存在有效基因流,揭示该病菌可以在油茶树及其他寄主植物之间迁移,这为整体考虑海南省油茶及其他寄主植物制定可持续控制油茶炭疽病策略提供重要的理论依据。
糖蜜发酵酒精废液生产生化黄腐酸的高产工艺参数优化
焦如珍, 董玉红, 丁之铨, 刘侠
林业科学. 2016, 52(10):  89-95.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161011
摘要 ( 138 )   HTML   PDF (1150KB) ( 389 )  
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[目的] 以糖蜜发酵酒精废液为原料,探讨生化黄腐酸的高产发酵工艺技术参数,为生化黄腐酸高效生产提供理论依据。[方法] 以白地霉、黑曲霉和短小芽孢杆菌的接种量、接种比例、培养基组成和发酵周期等因素进行单项和正交试验研究,采用硫酸铝絮凝质量法测定发酵液中生化黄腐酸的含量,探索发酵液中生化黄腐酸的含量最高的发酵条件及培养基。[结果] 在总接种量为5%的条件下,白地霉、黑曲霉和短小芽孢杆菌的不同接种比例的生化黄腐酸含量为221.2~236.5 g·L-1,其中以1:1:2最佳;添加葡萄糖量在低于50.0 g·L-1时,随着葡萄糖添加量的增加其生化黄腐酸含量也显著增加,但大于50.0 g·L-1后,生化黄腐酸含量增加不显著;添加尿素含量在低于15.0 g·L-1时,随着尿素添加量的增加其生化黄腐酸含量也显著增加。[结论] 白地霉:黑曲霉:短小芽孢杆菌为1:1:2的比例下,接种量为6%的条件下,葡萄糖、尿素和硫酸铵含量分别为50.0,15.0,2.0 g·L-1;发酵周期为72 h的条件下,生化黄腐酸产量达到最高水平,为278.9 g·L-1。几个因素对生化黄腐酸产量的影响程度大小顺序依次为:葡萄糖加量 > 发酵周期 > 尿素加量 > 接种量 > 硫酸铵加量。
茉莉酸诱导青杨抗性及核型多角体病毒对舞毒蛾幼虫食物利用的影响
王晓丽, 李海平, 贾程宇, 段立清
林业科学. 2016, 52(10):  96-101.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161012
摘要 ( 167 )   HTML   PDF (1026KB) ( 344 )  
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[目的] 在室内研究茉莉酸(JA)诱导青杨抗性对感染舞毒蛾核型多角体病毒(LdNPV)舞毒蛾幼虫生长发育及食物利用的影响,揭示舞毒蛾种群动态与核型多角体病毒病及寄主植物诱导抗性的关系。[方法] 人工食料饲养到2龄的舞毒蛾幼虫,采用食料给毒法每头接LdNPV 92 OBs·μL-1,然后分别接到茉莉酸诱导1,5,10天后的青杨苗木及未诱导过的青杨苗木上继续饲养,以不接病毒及未诱导的青杨苗木为对照组,待幼虫脱皮到3龄时称体质量、测量食叶量、排粪量,计算食物利用率等指标,记录发育历期。[结果] 感染LdNPV舞毒蛾幼虫生长发育及食物利用受到其取食寄主植物诱导抗性的影响,幼虫感染LdNPV并取食JA诱导的青杨叶片(即JA+V组),其发育历期、体质量、相对生长率及食物利用指标均比单独病毒感染的(即V组)及对照CK组显著降低,幼虫感染病毒并取食诱导1,5,10天青杨叶片的发育历期分别比CK组的延长1.0,1.2,1.7天;体质量分别比CK组降低27.8%,37.9%,34.3%,比V组降低11.8%,18.2%和14.4%;相对生长率比CK组分别降低46.3%,58.1%和58.8%,比V组分别降低20.7%,28.5%,26.6%;消化率、利用率、转化率均降低,3种处理从大到小的顺序为CK组 > V组 > JA+V组;病毒感染的舞毒蛾幼虫取食量与对照差异不显著,病毒感染且取食JA诱导5天青杨组的幼虫取食量与对照差异显著,可能与诱导5天青杨组叶片酚类等次生物质含量较高有关。[结论] JA诱导青杨抗性增强了LdNPV对舞毒蛾幼虫生长发育和食物利用的抑制作用。
危害桦树的重要害虫——高山毛顶蛾(鳞翅目:毛顶蛾科)生物学特性及寄生性天敌昆虫
李涛, 曾汉青, 盛茂领, 才让旦周, 周卫芬, 孙淑萍
林业科学. 2016, 52(10):  102-108.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161013
摘要 ( 292 )   HTML   PDF (1511KB) ( 418 )  
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[目的] 高山毛顶蛾(鳞翅目:毛顶蛾科)是我国青海海东地区严重危害桦树的潜叶类害虫,阐明其生物学特性及寄生性天敌种类,为该害虫的综合防治提供依据。[方法] 生物学特性观察在互助县北山林场,采用室外和室内相结合的方法进行,越冬茧在体式显微镜下解剖,并统计寄生性天敌寄生率,采用单因素方差分析(α=0.05)进行Q测验。[结果] 高山毛顶蛾1年1代,以老熟幼虫下树在腐殖质层下0~12 cm土层结茧越冬,翌年4月中旬开始化蛹;4月下旬为化蛹高峰期,并始见成虫,5月上、中旬为成虫羽化高峰期,5月下旬成虫羽化结束;产卵期从5月上旬持续到6月上旬;卵期7~10天;幼虫共4龄;6月下旬老熟幼虫陆续下树入土或落叶层结茧,6月末为下树高峰期;每天12:00-15:00为下树高峰;老熟幼虫主要在树冠周围表土3~6 cm处结茧。经笔者调查,高山毛顶蛾越冬茧寄生性天敌有2种:基镰尾姬蜂、邻凹姬蜂;幼虫期体外寄生性姬小蜂1种。基镰尾姬蜂在毛顶蛾越冬茧中的平均寄生率为28.0%~30.3%。2011-2014年,毛顶蛾幼虫百叶虫口密度(206,145,101,29头)差异显著,虫口密度依次递减。[结论] 高山毛顶蛾在青海1年1代,其详细生物学特性见结果部分。3种寄生性天敌在自然状态下对高山毛顶蛾种群起到显著的控制作用,是值得利用的天敌资源。
多气候情景下大兴安岭森林燃烧性评估
苗庆林, 田晓瑞
林业科学. 2016, 52(10):  109-116.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161014
摘要 ( 211 )   HTML   PDF (1471KB) ( 369 )  
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[目的] 利用燃烧概率模型BURN-P3描述未来不同气候情景下大兴安岭地区的林火动态变化,提高对气候变化影响的认知,为开展林火管理适应技术提供科学依据。[方法] 基于RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景的气候模式数据,利用历史地面观测气象数据对气候模式数据的气温和降水量分别进行了校正。根据火险天气指数系统(FWI)分别计算研究区各格点的森林火险天气指数,结合研究区可燃物类型、火发生和地形等数据,利用BURN-P3软件逐日模拟1971-2050年黑龙江大兴安岭地区的火发生与蔓延状况,分析不同气候情景下的森林燃烧概率和火行为变化。[结果] 1991-2010年研究区模拟平均燃烧概率为0.010 8,过火区(除2003年)燃烧概率为0.011 3,火发生位置的平均燃烧概率为0.012 45,t检验表明差异显著。2003年研究区平均燃烧概率为0.014 2,比1991-2010年平均值高31.5%。通过对过去时段的模拟结果与实际过火区比较分析,表明BURN-P3模型能较好地模拟大兴安岭地区的林火动态。与基准时段相比,2021-2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景下燃烧概率平均增幅分别为-6.21%,7.71%,7.80%和19.48%,燃烧概率增幅较大的区域主要分布在中南部;火烧强度将分别增加-13.0%,4.4%,1.5%和8.0%;树冠火比例分别增加-12.7%,4.2%,5.0%和4.7%,中部和西部树冠火增多显著。[结论] BURN-P3模型可用于模拟大兴安岭的林火动态,模拟结果可反映森林燃烧概率状况。与基准时段相比,2021-2050时段RCP2.6气候情景下平均燃烧概率有所降低,RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景下燃烧概率将增加,火烧强度、蔓延速度和树冠火比率都呈现小幅增加。中南部的火活动明显增强,不同气候情景之间有所差异。
木材密度和含水率对其轴向超声波传播速度的影响
彭辉, 蒋佳荔, 詹天翼, 吕建雄
林业科学. 2016, 52(10):  117-124.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161015
摘要 ( 221 )   HTML   PDF (1474KB) ( 440 )  
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[目的] 研究木材密度和含水率对其轴向超声波传播速度的影响及其规律,为木材超声波无损检测技术的应用提供理论依据。[方法] 采用超声波探伤仪Epoch XT对6个树种木材(3种针叶材:杉木、红松和樟子松,3种阔叶材:核桃楸、白桦和蒙古栎)在不同相对湿度环境(20℃,50% RH,65% RH,85% RH和95% RH)达平衡含水率的木材试样轴向声速进行测定,分析木材密度和含水率对其轴向声速的影响,探讨含水率的增加在不同树种木材间引起轴向声速降低量的差异及其原因。[结果] 6个树种木材在同一相对湿度下的平衡含水率存在差异,随着相对湿度增加,不同树种木材之间平衡含水率的差异增大。3种阔叶材的绝干密度均高于3种针叶材,但阔叶材与针叶材之间轴向声速的比较没有发现规律性;对于单一树种木材而言,其绝干密度与轴向声速之间的相关性不显著,决定系数R2均低于0.24;对6个树种木材的绝干密度与轴向声速之间的关系进行统一分析,结果发现木材轴向声速随绝干密度的增加总体上呈降低的变化趋势,但二者之间无显著相关性,决定系数R2仅为0.42。6个树种木材的轴向声速均随含水率的增加呈线性减小的变化趋势,线性回归的决定系数R2均大于0.91;与3种阔叶材相比,3种针叶材之间“单位含水率的轴向声速降低量”的差异程度较小:针叶材中红松与樟子松单位含水率的轴向声速降低量几乎相等,分别为42.6 m·m-1%-1和42.4 m·m-1%-1,杉木单位含水率的轴向声速降低量最小,为38.1 m·m-1%-1;阔叶材中蒙古栎单位含水率的轴向声速降低量最大,为55.4 m·m-1%-1,约为白桦(23.1 m·m-1%-1)的2.4倍。[结论] 无论是对单一树种木材还是6个树种木材的综合分析,结果均表明,木材绝干密度与其轴向声速之间无显著相关性。超声波沿木材轴向的传播速度不能仅用密度单一因子来预测,其在很大程度上还取决于木材的组织构造特点,如管胞、导管和木纤维的长度以及木射线比率等。在纤维饱和点以下,6个树种木材的轴向声速均随含水率的增加呈线性减小的变化趋势。吸着水增多使得木材细胞壁实质的声阻增加是引起木材轴向声速与含水率呈负相关的原因。此外,木材组织构造与细胞类型的差异、抽提物含量的高低、侵填体的有无以及木射线比率等均可能是引起不同树种木材之间“单位含水率的轴向声速降低量”存在差异的原因。
京冀合作造林工程效益立方体评估模型
王金龙, 杨伶, 张大红, 邵权熙
林业科学. 2016, 52(10):  125-133.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161016
摘要 ( 147 )   HTML   PDF (1495KB) ( 378 )  
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[目的] 建立林业生态工程多目标效益评估框架,评估京冀合作造林工程的综合效益,以期推动区域生态、经济与社会的协同发展。[方法] 基于利益相关者理论,采用Mitchell评分法界定京冀合作造林工程涉及的利益相关者。根据目前京冀合作造林工程建设的推动者、工程执行者及受益者等因素,重点研究京冀合作造林工程中的核心利益相关者,即作为政策设计者和推动者的北京市政府、作为政策执行者的河北省市县级地方政府以及作为政策最终作用对象的工程覆盖区农户3方利益主体。在此基础上,对3方利益群体在京冀合作造林工程的价值取向和目标进行分析,指出基于多目标的造林工程是各利益群体缔结的多元共生体,应追求经济、社会和生态效益的协同发展,并从评估主体、评估目标及评估阶段3个视角阐述京冀合作造林工程综合效益评估框架。[结果] 在京冀合作造林工程效益评估框架的基础上,将造林工程效益评估的时间、空间及目标3个维度相结合,任意3个维度的组合构成京冀合作造林工程的一个效益评估模块,共计27个模块即效益立方体模型;并根据各效益评估模块的重要程度,将27个效益模块分成关键模块、重要模块及一般模块。[结论] 将评估主体、评价目标和评估阶段3个方面有机结合起来构建的京冀合作造林工程效益立方体模型能够从不同角度综合反映特定的对象、内容及环节的效益水平,使林业生态工程综合效益评估更具科学性、系统性和决策相关性。京冀合作造林工程建设必须基于“三重底线”,即经济财富、社会福祉与生态平衡的协同发展。针对京冀合作造林后续工程建设,从造林目标的制定、流域合作机制及参与式林业政策过程提出优化建议,最终实现京冀合作造林工程生态、社会与经济效益的三赢目标。

杉木人工林碳汇木材复合经济收益分析及最优轮伐期确定——基于时间序列预测模型
林卓, 吴承祯, 洪伟, 洪滔
林业科学. 2016, 52(10):  134-145.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161017
摘要 ( 196 )   HTML   PDF (1512KB) ( 530 )  
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[目的] 探讨不同条件下杉木人工林碳汇木材复合经济收益及最优轮伐期的变化,为杉木经营者在碳汇交易背景下选择最优森林经营决策提供依据。[方法] 以闽西北杉木人工林为研究对象,基于实地调查数据,利用时间序列预测模型(ARIMA)对杉木人工林蓄积量和碳储量进行拟合预测,并以此为基础数据,结合相关经济指标,采用年均净现值法(ANPV)和林地期望价法(LEV)分别计算杉木人工林经济收益和最优轮伐期;同时比较分析最优轮伐期和最大经济收益对立地质量、碳价格、利率3个不确定因素变化的响应。[结果] 1)ARIMA模型对杉木人工林蓄积量和碳储量的拟合结果精度较高(预测模型中最低R2为88.460%),以此获取了有效的林分生长预测数据;2)鉴于木材价格远高于碳价格的现状(取利率5%、理论碳价格173元·t-1的情况),增加碳汇经营目标并未改变以经济成熟为标准的最优轮伐期,但碳汇木材复合经济收益明显提高,对于不同立地质量的林分,其最大经济收益增加6.55%~10.12%(ANPV)和6.60%~10.72%(LEV);3)地位指数增加、碳价格提升及利率提高,都会导致最优轮伐期不同程度地提前,但影响效果存在差异。立地质量越好,碳价格越高,复合收益就越多,当碳价格达到600元·t-1时(取利率5%),不同立地质量的林分经济收益增加25.01%~35.09%(ANPV)和22.90%~37.19%(LEV);但高利率会导致经济收益明显降低,以立地指数14~16 m为例,当碳价格为123元·t-1时,在4%利率水平下林地复合经济收益几乎是7%利率水平下的3倍。[结论] 1)基于现实林分调查数据的时间序列预测模型(ARIMA)对林分生长进行预测值得尝试和推广;2)在现有杉木经营环境下,即使增加碳汇经营目标,经营者在不改变采伐期的情况下也能获取最大复合经济收益,有利于经营者增加收入,增强其从事杉木经营的积极性;3)立地质量越好,碳汇木材复合经济收益越高,因此,选择立地条件较好的林地进行杉木造林,能提高经营者的经济收入;4)碳汇木材复合经营目标下,碳价格提高能有效提升杉木经营者的投资效益;5)利率的增加,碳汇木材复合经济收益明显降低,因此高利率不利于杉木人工林的经营。由此可见,碳汇木材复合经营对增加杉木经营者经济收益和发挥人工林碳汇潜力都具有重大的现实意义。
研究简报
杜仲性别相关EST-SSR标记的开发
林开勤, 赵德刚, 李岩, 何选泽, 王韶敏
林业科学. 2016, 52(10):  146-152.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161018
摘要 ( 176 )   HTML   PDF (1399KB) ( 431 )  
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[目的] 杜仲为雌雄异株多年生木本植物,具有重要的药用价值与经济价值,其利用价值因植株性别而异,尤其是杜仲胶含量及其他次生代谢产物在雌雄植株中都存在差别,但杜仲在开花前采用形态学和细胞学方法很难分辨其性别,且需要7年以上才能开花。因此,本研究应用EST-SSR标记开发杜仲性别相关的分子标记,以期能在早期鉴定出雌雄植株,提高杜仲资源利用率。[方法] 根据杜仲雌雄植株转录组文库中EST-SSR的两翼序列设计引物,利用来源于7个产地的杜仲雌雄植株各6份DNA样品筛选引物,PCR扩增获得具性别差异的扩增产物,将扩增产物进行克隆及序列分析,应用雌雄植株各12份DNA样品检验性别标记的可靠性。[结果] 从140对EST-SSR引物中筛选出1对引物EST-Eu059,在雌、雄植株中产生差异条带,雌、雄植株均有1条约160 bp的序列(分别命名为Eu-f160和Eu-m160),而雄株多1条约120 bp的序列(EuMSM)。序列分析发现,Eu-f160与Eu-m160均为156 bp,具有重复单元(GT)6,且仅有1个碱基不相同,即雌株重复单元内第3个G碱基变成了A,可能发生了突变;EuMSM为112 bp,缺失了(GT)6重复单元。经Blastn比对,EuMSM序列与GenBank数据库中的现有序列没有同源性。用杜仲雌、雄植株基因组DNA各12份进行验证表明,在所有雄株中都有1条雄性特异序列。[结论] 本研究筛选出了1对可以鉴别杜仲雌雄株性别的引物EST-Eu059,该标记在雄株中具有1条特异序列片段EuMSM。该标记可在杜仲生长早期快速、可靠地鉴定其性别。
3种植物源引诱剂对鞘翅目甲虫引诱效果比较
刘璇, 胡春祥, 曹传旺, Troy Kimoto
林业科学. 2016, 52(10):  153-160.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161019
摘要 ( 205 )   HTML   PDF (1551KB) ( 559 )  
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[目的] 比较3种植物源引诱剂对鞘翅目甲虫在2种林型中的引诱效果,以期筛选出高效引诱剂防治甲虫的危害。[方法] 选择天然次生林(老山实验站样地)和人工纯林(林场样地)使用Lindgren漏斗诱捕器进行3种植物源引诱剂的林间诱捕试验,统计2种样地诱捕甲虫的数量、种类,比较不同林型不同样地间诱捕效果,分析环境条件对鞘翅目甲虫引诱和诱捕器释放量的影响。[结果] 1)3种植物源引诱剂UHR,COB和LAP对鞘翅目甲虫均具有引诱作用,捕获的3 215号鞘翅目昆虫隶属于55科120属,其中小蠹科占48.93%,为优势鞘翅目类群。3种引诱剂诱捕效果依次为UHR > COB > LAP,其中UHR引诱剂引诱个体数占74.21%,小蠹科个体数占48.65%,优势种为北方材小蠹和锉小蠹。2)UHR引诱剂对于小蠹科、叩甲科、郭公虫科和埋葬甲科的引诱效果显著高于COB和LAP引诱剂。COB引诱剂在两样地中捕获隐翅虫科数量最高。然而3种引诱剂对象甲科和天牛科的诱捕差异性不显著。防治时,应针对不同种类甲虫选择不同种类引诱剂,能达到更佳引诱效果。3)2种林型诱捕效果综合比较,老山实验站样地>林场样地,表明植被类型及自然条件对昆虫种群多样性具有直接影响。埋葬甲科仅在老山实验站样地捕获,这与该科昆虫的生活习性和样地环境相关。[结论] UHR引诱剂对鞘翅目小蠹科昆虫具有较强的引诱作用,可进一步开发应用于林间小蠹虫的监测和防治,为小蠹虫的无公害防治提供了1种新方法。
等温扩增技术快速检测棕榈疫霉
戴婷婷, 吴小芹
林业科学. 2016, 52(10):  161-166.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161020
摘要 ( 238 )   HTML   PDF (1256KB) ( 376 )  
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[目的] 棕榈疫霉是农林业生产上的一种危害严重的病原菌,建立棕榈疫霉的快速分子检测技术对于预测疫病发生情况、及时采取有效的防治方法控制疫病的传播和流行、减少经济损失具有重要意义。[方法] 采用环介导等温核酸扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),建立了以基因间隔区(intergenic spacer,IGS)为靶标的快速、简单、特异和灵敏的棕榈疫霉菌的检测方法。以IGS基因为靶序列,利用环介导等温核酸扩增技术,设计了多组LAMP引物,同时建立并优化了LAMP反应体系与条件,最终筛选出1组扩增反应结果较好的LAMP引物,采用该组引物进行特异性、灵敏度和实际应用的验证。在扩增前加入染料羟基萘酚蓝(HNB)作为反应指示剂,根据HNB的颜色变化判定反应结果。[结果] 整个检测过程在等温64℃条件下仅需80 min即可通过肉眼直接目测试验结果。在特异性试验中,通过HNB显色只有在棕榈疫霉菌株中能观察到天蓝色的阳性反应,而在其他疫霉、腐霉和真菌的供试菌株仍为紫色的阴性反应;在灵敏度试验中,PpIGS-LAMP技术检测灵敏度达到10 fg.μL-1目标菌纯DNA;在实际应用中,PpIGS-LAMP技术能够快速检测出采自田间的木薯根部土壤中目标菌和人工接种发病木薯组织样品的目标菌。[结论] 本研究在国内外首次采用环介导等温扩增技术检测棕榈疫霉,建立了1种快速、高灵敏度、高特异性、可视化的棕榈疫霉的LAMP检测方法。建立的棕榈疫霉菌的LAMP检测方法在80 min内可完成待检样品的检测过程,显著缩短检测时间,降低基层部门的检测成本,为棕榈疫霉引起疫病的检疫和所致病害的快速诊断提供了新的检测技术。
植物新品种与良种
杨树新品种‘朝霞杨’
李义红, 黄印冉, 闫淑芳
林业科学. 2016, 52(10):  167-167.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161021
摘要 ( 204 )   HTML   PDF (1116KB) ( 343 )  
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‘朝霞杨’是欧美杨107杨的芽变品种。该品种苗干通直,树冠窄。春季叶片为紫红色,生长旺盛期叶色转为紫色,秋季渐转为浅紫色。叶片较‘欧美杨107杨’略小;叶芽为褐色,较欧美杨107杨小;苗木停止生长时间和落叶期较欧美杨107杨晚5~7天。朝霞杨成年树主干红褐色。
修剪省工板栗新品种‘替码明珠’
王广鹏, 张树航, 李颖, 郭燕, 张馨方
林业科学. 2016, 52(10):  168-168.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161022
摘要 ( 144 )   HTML   PDF (1115KB) ( 442 )  
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‘替码明珠’是实生选优获得的板栗新品种。该品种具有树体矮小,枝条自枯,修剪省工等特性。坚果均质量8.41 g,9月中旬成熟。适于中国北方丘陵山地密植栽培。
大果沙棘良种‘浑金’
崔令军, 段爱国, 张建国, 罗红梅, 单金友, 何彩云
林业科学. 2016, 52(10):  169-169.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161023
摘要 ( 168 )   HTML   PDF (1118KB) ( 429 )  
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‘浑金’是从俄罗斯引进的优良沙棘品种,属蒙古沙棘亚种,区域化测定结果表明适宜于我国高纬度推广种植,无刺或少刺,盛果期平均单株产量2 kg以上,单位面积果实产量达5 000 kg·hm-2,种子水解总黄酮含量223.38 mg·(100 g)-1
皂荚良种‘嵩刺1号’
王艳梅, 何山林, 尚铁军, 赵晓斌, 李灵会
林业科学. 2016, 52(10):  170-170.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161024
摘要 ( 144 )   HTML   PDF (1116KB) ( 333 )  
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‘嵩刺1号’是从嵩县实生皂荚优良单株中选育的良种。该良种枝刺粗壮且密集,成熟早,产量高,抗旱、耐瘠薄,抗病虫,适应性广,是生产药用皂刺的优良品种。