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2016年 第52卷 第11期 刊出日期:2016-11-25
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林业科学. 2016, 52(11):  0-0. 
摘要 ( 73 )   PDF (520KB) ( 182 )  
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论文与研究报告
塔里木河下游荒漠植被地上生物量空间分布与地下水埋深关系
白玉锋, 陈超群, 徐海量, 张广朋, 张沛, 凌红波
林业科学. 2016, 52(11):  1-10.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161101
摘要 ( 157 )   HTML   PDF (607KB) ( 469 )  
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[目的] 研究荒漠植被地上生物量随距河道距离的空间分布特征,并结合地下水埋深数据分析地上生物量与地下水埋深之间的关系,以期为干旱荒漠区生态环境恢复和重建提供理论依据。[方法] 以塔里木河下游英苏断面荒漠河岸林植被为对象,于2014年9月下旬在英苏断面布设垂直河道、100 m×100 m的标准地20块,形成长2 000 m的连续样带,记录标准地内乔木、灌木的物种数、总个体数及冠幅、株高、胸径等形态因子,根据胡杨生物量模型和获取的灌木标准枝鲜质量,分别计算胡杨和灌木的地上生物量;将标准地进一步分割为4块50 m×50 m的样地,在每个样地对角线两侧随机布设6~8个1 m×1 m的样方,记录草本种类、个体总数等因子,并将样方内草本齐地面刈割,获取地上生物量数据。结合样带植被群落地上生物量数据和地下水埋深数据,拟合二者之间的方程,并进行显著性检验。[结果] 塔里木河下游荒漠植被地上生物量与距河道垂直距离和地下水埋深均显著负相关(P<0.05),总地上生物量、乔木层和灌木层地上生物量均随距河距离增大而减少,草本地上生物量则呈“先小幅度增加后持续减少”的单峰型变化趋势;样带内乔灌草总地上生物量主要分布在地下水埋深<4 m(距河0~300 m)范围内,地上生物量可达855.06 g·m-2;当地下水埋深在4~5.5 m(距河道300~1 000 m)时,地上生物量为321.08 g·m-2,减少62.45%;当地下水持续降到>5.5 m(距河道1 000~2 000 m)时,地上生物量只有110.19 g·m-2,比河道附近减少了87.11%。[结论] 塔里木河下游荒漠植被群落组成和地上生物量随距河道距离和地下水埋深变化呈现显著的空间异质性,表明地下水埋深是影响荒漠植被群落组成和地上生物量的一个重要因子,同时也反映出河道作为荒漠河岸林的主要水源控制荒漠植被的空间分布和结构,体现出极端干旱区生态系统空间分布和结构特征的特殊控制机制。
凋落物对中亚热带米槠天然林和人工林土壤呼吸的影响
李伟, 刘小飞, 陈光水, 赵本嘉, 邱曦, 杨玉盛
林业科学. 2016, 52(11):  11-18.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161102
摘要 ( 186 )   HTML   PDF (656KB) ( 482 )  
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[目的] 研究凋落物对米槠天然林和人工林土壤呼吸的影响,为未来气候变化条件下评估森林土壤CO2排放提供科学依据。[方法] 以福建省三明市格氏栲自然保护区内林龄约200年的米槠天然林和林龄50余年的米槠人工林为对象,在每种林分内设置3块20 m×20 m样地,每块样地内随机布设9个1 m×1 m的试验小区,设置对照(CK),枯落物、凋落物去除(no Litter,NL)和枯落物保留、凋落物加倍(double litter,DL)3种处理。于2013年1月至2014年12月,每月月中及月末在9:00—12:00采用LI-8100A测定不同处理的土壤呼吸,并测定5 cm土深土壤温度及0~10 cm土层土壤体积含水率。[结果] 研究期内NL、DL、CT处理的土壤温度在米槠天然林分别为18.2,18.0和17.98℃,在米槠人工林分别为18.68,18.70和18.76℃,均无显著差异,但人工林土壤温度显著高于天然林;凋落物对土壤呼吸的贡献率在米槠天然林中为11.8%,在米槠人工林中为29.7%;米槠天然林DL处理比CK处理土壤呼吸年通量增加了25.2%(P<0.05),表现出激发效应,而米槠人工林DL处理土壤呼吸年通量与CK无显著差异;2种林分土壤呼吸速率与5 cm土深土壤温度均呈极显著的指数关系(P<0.001),与0~10 cm土层土壤体积含水量均显著正相关(P<0.05)。[结论] 凋落物添加对米槠天然林土壤呼吸产生激发效应,而对人工林土壤呼吸无显著影响。
温带典型森林树种的萜烯类化合物排放及其与环境要素的相关性
花圣卓, 陈俊刚, 余新晓, 毕华兴, 付妍琳, 陈静, 孙丰宾
林业科学. 2016, 52(11):  19-28.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161103
摘要 ( 180 )   HTML   PDF (1162KB) ( 343 )  
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[目的] 确定植物源萜烯类化合物的排放种类、相对含量和速率,为建立植物源挥发性有机物(VOCs)成分谱库和优化城市森林配置提供理论依据。[方法] 采用便携式光合仪Li-6400、Tenax吸附管和采样泵相结合的半闭合循环采气方式,在北京鹫峰国家森林公园进行植物源VOCs采集,探究温带5种典型森林树种(针叶:油松、侧柏;阔叶:毛白杨、栓皮栎、色木槭)VOCs的排放差异,分析植物源VOCs排放与环境因素和植物生理特征因素的关系。[结果] 5种典型森林树种均排放烯烃类、烷烃类、多环芳烃类、酸酯类等化合物。油松和侧柏2种针叶树种主要排放单萜类物质,其中α-蒎烯分别占到总挥发性物质的34.16%和25.05%;毛白杨、栓皮栎和色木槭3种阔叶树种主要排放异戊二烯,分别占排放总量的76.47%,55.25%和32.61%。在萜烯类物质排放日变化上,5种树种排放异戊二烯呈现单峰分布,在11:00—12:00排放量最大,峰值出现在10:00—13:00,在17:00—18:00出现谷值。毛白杨单位叶面积挥发性有机物排放速率最大,高达52.81 nmol·m-2s-1,其次为油松。侧柏排放α-蒎烯和柠檬烯速率较高,分别为4.16,3.82 nmol·m-2s-1;油松的α-蒎烯和月桂烯释放速率较大,分别为22.14,10.3 nmol·m-2s-1。阔叶树种单位叶面积排放异戊二烯速率较高,而针叶树种排放单萜烯速率较高。监测期间不同树种排放的萜烯类物质相对含量与温度和光照成正相关,与相对湿度呈负相关;与净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关。[结论] 阔叶树种排放异戊二烯较多,针叶树种排放单萜烯类物质较多。植物排放萜烯类物质相对含量随温度、光照的升高而增加,随着相对湿度增加而降低。净光合速率、气孔导度和蒸腾速率等植物生理特征因素的变化与萜烯类物质相对含量的变化规律一致性较强。
无患子树体合理光环境及高光效调控
高媛, 贾黎明, 高世轮, 苏淑钗, 段劼, 翁震
林业科学. 2016, 52(11):  29-38.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161104
摘要 ( 195 )   HTML   PDF (1148KB) ( 293 )  
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[目的] 在揭示无患子冠层合理光环境的基础上进行树体调控技术主要参数的研究,为解决无患子生物质原料林低产问题提供理论和技术支撑。[方法] 通过2年无患子自然树体冠层光环境的分区系统测定,设置骨干枝数目、骨干枝开张角度、结果枝数量及交互等试验,以花枝数量和果实产量为指标开展研究。[结果]1)自然树体树冠光环境不合理,内膛光照度仅为空地光照的10%~15%;经过树体结构调整后年均内膛光照度与产量的关系模型为y=-0.011 9x2+5.926 3x-565.37(R2=0.738 38),最佳光照度的范围(200~270)×100 lx。2)根据自然树体光照度双峰变化幅度可佐证无患子的主要物候期,5月份为生殖生长前期,急需大量营养,形成第1个光照度高峰;6月份展叶完成,进入果期,光照度形成第1个低谷;8月份逐渐开始落叶,光照度形成第2个高峰即为生理落果期,之后下降并进入平稳阶段。3)依靠不同部位光照度分布比例进行修剪,一般修剪后外围光照度占空地光照度的40%~54%,中部为32%~35%,内膛光照率为27%~31%,可比不处理的光照度提高2~3倍,使得树体内光照利用效果最佳,促进产量提高。4)设置不同的骨干枝数目(留3,4,5骨干枝)、开张角度(30°,45°,60°及90°)以及单位投影面积留枝量(1 m2保留8~20个结果枝)处理,发现:3骨干枝及5骨干枝的辐射状分布可有效提高光照度,为对照的2~3倍;4骨干枝的光照度及产量均处于最低;5骨干枝产量以25%的速率逐年下降,而3骨干枝产量呈现连年稳定的趋势。开张角度90°处理后当年产量最高,但以50%的速率呈现连年下降的趋势,易出现早衰现象;45°处理3年产量一直最低;60°处理后产量及连年光照度稳定变化趋势优于其他处理。单位投影面积保留16~18个结果枝时以347 g·m-2的产量显著高于其余处理。[结论] 3骨干枝、60°开张角度和每m2投影面积留16~18结果枝可比其他处理有效提高无患子冠层全年光照度,使之符合最佳光照度范围,并提高无患子结果树产量2~3倍,结论用双因素交互作用试验进行了验证。在形成一套树体管理综合技术的基础上,无患子生物质原料林采取优良品种与高效集约栽培技术为一体的标准化、园艺化、集约化栽培技术体系,可大幅度提高原料林产量。

铝胁迫对常绿杨生长及叶肉细胞超微结构的影响
钱莲文, 吴文杰, 孙境蔚, 冯莹
林业科学. 2016, 52(11):  39-46.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161105
摘要 ( 146 )   HTML   PDF (3250KB) ( 357 )  
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[目的] 对酸性条件下铝在常绿杨‘A-61/186’体内积累和分布的规律以及铝胁迫下叶片超微结构与生长生理指标的响应变化进行初步研究,以揭示常绿杨对酸性土壤铝胁迫的响应机制,从而对常绿杨在亚热带地区的推广提供理论依据。[方法] 以常绿杨‘A-61/186’为试验材料,在水培溶液中进行铝胁迫试验,对铝胁迫下‘A-61/186’杨的生长量及生物量、植株各组织中的铝含量、叶片叶绿素荧光指标进行测定,并利用透射电镜对叶肉细胞超微结构做系统研究。[结果] 酸铝胁迫对常绿杨‘A-61/186’生长状况产生影响,根、茎、叶各组织生长量及生物量均显著下降,生物量分配结构上表现出铝对‘A-61/186’地下部分的影响大于地上;铝胁迫下‘A-61/186’根系较茎、叶组织积累更大量的铝。铝胁迫下‘A-61/186’叶绿素荧光参数显示出叶片通过非光化学的途径将过多的光能进行耗散,因而可降低植物的光合效率,影响生长量和生物量,叶肉细胞超微结构损伤程度的变化与生长量及叶绿素荧光参数的变化相一致,说明铝胁迫下‘A-61/186’生长量和生物量的降低与铝对光合系统的直接损伤有关。[结论] 从常绿杨‘A-61/186’体内铝含量及初始生长受抑制的铝浓度来看,相比喜酸性树种茶树、龙眼、桉树等,‘A-61/186’对铝胁迫更为敏感,在酸性富铝化土壤上种植要采用一定的铝毒害防治措施。
金属纳米颗粒CCCSNs在植物体内的积累和分布
王安可, 毕毓芳, 王玉魁, 蔡函江, 翟志忠, 钟浩, 杜旭华, 丁兴萃, 田新立
林业科学. 2016, 52(11):  47-54.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161106
摘要 ( 141 )   HTML   PDF (2220KB) ( 225 )  
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[目的] 通过对铜/碳-核/壳纳米颗粒(CCCSNs)在毛竹、富贵竹和陆地棉3种植物中积累分散效果的研究,以期为利用CCCSNs提高植物材料防腐能力提供依据。[方法] 试验用0,0.1和0.5 g·L-1 CCCSNs水培毛竹和富贵竹,以每盆0,0.1和0.5 g CCCSNs土培陆地棉。自来水浇灌、常规管理,50天后一次性破坏性取样,用原子吸收光谱分段测量3种植株体内铜含量,并对根系细胞进行透射电镜和能谱扫描观测。[结果] CCCSNs可以从根系进入植物体向地上部传输,但植物积累CCCSNs的量与物种有关。0.1和0.5 g·L-1处理的毛竹地上部铜含量分别为13.19和11.79 μg·g-1,比对照提高263%和225%;富贵竹地上部铜含量分别为29.31和27.95 μg·g-1,比对照提高104%和90%;陆地棉地上部铜含量分别为5.22和6.53 μg·g-1,比对照提高了24%和52%。地上部最高铜含量毛竹为21.65 μg·g-1,富贵竹为44.88 μg·g-1,陆地棉为9.19 μg·g-1。3种植物中地上部平均绝对铜含量和最高铜含量均为富贵竹最高;但与对照相比提高的百分率以毛竹为最高。透射电镜和能谱扫描发现,经过CCCSNs处理的植株,CCCSNs可以积聚在其根细胞的细胞质内、细胞膜内侧、细胞壁和细胞间隙中;3种植物之间根细胞积累CCCSNs的方式没有明显差别。[结论] 将CCCSNs施用毛竹、富贵竹和陆地棉根部时,CCCSNs可以通过根系吸收并向地上部(茎和叶)运输,运输能力与植物种类有关。植物积累CCCSNs的量在低浓度时与施用量正相关,高浓度时与施用量没有稳定的关系。此外,CCCSNs可以积聚在3种植物根细胞的细胞质内、细胞膜内侧、细胞壁和细胞间隙内。虽然该试验已经证明CCCSNs可以从根系进入植物体内,但是CCCSNs如何从细胞间隙进入细胞和以何种方式运送至地上部等问题仍需要进一步研究。
肥培毛竹林土壤氨挥发特征
赵建诚, 苏文会, 范少辉, 蔡春菊, 朱晓武, 刘广路
林业科学. 2016, 52(11):  55-62.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161107
摘要 ( 131 )   HTML   PDF (956KB) ( 299 )  
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[目的] 通过田间试验研究不同施肥深度毛竹林土壤氨挥发特征,为毛竹林合理施肥提高养分利用率、降低损失提供理论依据。[方法] 以安徽省黄山区毛竹林为对象,设置0,5,10,15,20,25和30 cm 7个施肥深度,分别施入尿素、过磷酸钙和氯化钾,以不施肥作为空白对照。氨挥发的收集采用通气法,用2%硼酸作为氨的吸收液。采用单因素分析(ANOVA)进行显著性检验和最小显著性差异法(LSD)进行多重比较。[结果] 毛竹林施肥后土壤铵态氮含量先升高后降低,最后趋于稳定;氨挥发进程随施肥时间呈现明显的规律性变化,并与施肥深度关系密切。在施肥后第2天即被检测到挥发氨,施肥后毛竹林土壤的氨挥发速率先升高后降低,呈单峰曲线变化;0,5和10 cm深度施肥处理的氨挥发速率在第3天达到最大值,而15,20,25和30 cm深度施肥处理在第6天达到峰值;随后氨挥发速率逐日降低,至第12天时降至未施肥处理水平。氨挥发过程可分为快速和慢速2个阶段:施肥后1~8天为快速上升阶段,8天内挥发量占试验期间氨挥发总量的81.93%~92.38%;第8天后氨挥发速率明显降低,各施肥深度氨挥发累积量(y)与时间(t)符合Elovish动力学方程(y=a+blnt);试验结束后,各施肥处理毛竹林土壤氨挥发损失量为10.12~27.17 kg·h-1。施肥深度对氨挥发影响明显,平均氨挥发速率和挥发损失量随深度增加而逐渐降低,以0和5 cm施肥深度处损失量最大,分别达27.17和25.66 kg·h-1,相当于施氮量的21.05%和19.88%,在施肥深度超过15 cm时,损失率降幅明显减缓。[结论] 集约经营毛竹林,施肥后8天内氨挥发速度快,建议通过环境条件调控降低氮素流失;施肥深度超过15 cm氨挥发损失率较低,但深层施肥可能导致淋溶损失,同时也增加生产成本。综合考虑毛竹根系分布及氮素损失、利用情况,施肥深度应为15~20 cm土层。
银杏果用林复合经营模式下种仁品质综合评价
陈雷, 孙冰, 汪贵斌, 曹福亮, 封超年
林业科学. 2016, 52(11):  63-70.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161108
摘要 ( 162 )   HTML   PDF (1356KB) ( 280 )  
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[目的] 对不同银杏果用林复合经营模式下银杏种仁品质展开研究,探讨银杏种子产量和性状、种仁营养物质和次生代谢产物含量在不同模式间的变异,为不同银杏复合经营方式在果用林中推广应用提供参考。[方法] 选择江苏泰兴5种传统的银杏复合经营模式为研究对象,即:银杏-油菜-花生、银杏-小麦-花生、银杏-蚕豆-花生、银杏-桑树、银杏-油菜-玉米,以银杏纯林为对照,对不同模式下银杏种子产量和质量、种核质量、种仁质量,种仁的淀粉、蛋白质、脂肪、可溶性糖、总黄酮、萜内酯、银杏酸和氢氰酸含量进行测定分析,并采用改良的层次分析法对不同模式下银杏种仁品质进行综合评价。[结果] 银杏复合经营显著影响银杏种子产量、种核质量及种仁的淀粉、蛋白质、可溶性糖、总黄酮、萜内酯、银杏酸及氢氰酸含量(P<0.05)。复合经营模式下银杏种子产量、种核质量、种仁的蛋白质和可溶性糖含量高于纯林模式,其中,银杏-桑树模式中单株银杏种子产量最高,平均达到31.07 kg,银杏-蚕豆-花生模式下种核质量、种仁的蛋白质和可溶性糖含量最高,分别达到2.34 g,101.73 mg·g-1,88.11 mg·g-1;纯林模式银杏种仁中淀粉、总黄酮、萜内酯、银杏酸及氢氰酸含量高于复合模式,分别达到了0.55 g·g-1,2.69 mg·g-1,7.32 mg·g-1,47.54 μg·g-1和0.44 μg·g-1;银杏-油菜-花生模式中种仁的总黄酮、银杏酸和氢氰酸含量均最低,分别仅为1.84 mg·g-1,28.52 μg·g-1和0.27 μg·g-1,银杏-蚕豆-花生模式中种仁的萜内酯含量最低,仅为4.82 mg·g-1。改良层次分析法表明:种仁中氢氰酸含量对其品质影响最大,其权重达到了0.210 3,其次为蛋白质、可溶性糖、总黄酮、银杏酸、仁质量、淀粉、萜内酯、脂肪、种子质量、种核质量;进一步计算获得的银杏种仁品质指数表明:银杏复合经营模式下种仁品质指数高于纯林,复合模式中种仁品质最高的模式为银杏-蚕豆-花生,达到了0.414 8,其次为银杏-小麦-花生、银杏-桑树、银杏-油菜-花生和银杏-油菜-玉米模式,而银杏纯林模式中种仁品质指标仅为-0.008 8。[结论] 银杏复合经营能够提升银杏种仁品质,因而银杏果用林适于采用复合经营模式,尤以银杏-蚕豆-花生模式最优,适宜推广应用。
基于转录组序列的楠木SSR分子标记开发
时小东, 朱学慧, 盛玉珍, 庄国庆, 陈放
林业科学. 2016, 52(11):  71-78.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161109
摘要 ( 206 )   HTML   PDF (1189KB) ( 418 )  
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[目的] 通过对楠木转录组数据的分析,开发楠木SSR分子标记技术,为楠木遗传多样性分析和资源保护提供保障。[方法] 将楠木高通量转录组测序获得的67 331条Unigene进行简单重复序列(SSR)位点挖掘和分析,并结合引物验证,初步证明其可行性。[结果] 通过软件分析,共获得9 405个SSR位点,出现频率为13.97%,涉及序列数量为6 667条,发生频率为9.90%。SSR序列中包括166种重复基元类型,其中,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸为优势重复类型,SSR位点数分别为3 890(41.36%),2 885(30.68%),2 489(26.46%)。SSR位点重复次数差别较大,其中重复10次比例最高,SSR位点数为1 621(17.24%),其次是5次(1 549,16.47%)和6次(1 495,15.90%)。主导重复基元类型为A/T(40.67%),AG/CT(27.59%),AAG/CTT(11.29%)。运用多态性分析的方式初步验证了SSR位点在楠木标记中的可行性。同时,利用Primer 3.0 进行引物设计,随机筛选18对进行验证,9对引物可以扩增出预期大小的条带。[结论] 通过对楠木高通量转录组序列的SSR信息的研究,获得6 667条SSR序列,主导重复类型为A/T,AG/CT和AAG/CTT。同时随机挑选18对引物对SSR分子标记方法进行验证。本文对楠木SSR标记的研究将有助于楠木基因挖掘、分子标记育种和资源保护。
毛竹PeIRX10基因在木聚糖合成中的功能
王杰, 李军, 仝婷婷, 邵香君, 宋丽丽, 吴蔼民
林业科学. 2016, 52(11):  79-87.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161110
摘要 ( 190 )   HTML   PDF (2288KB) ( 256 )  
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[目的] 克隆毛竹木聚糖合成关键酶基因PeIRX10,并对其进行表达分析和功能初探,为毛竹中木聚糖合成分子机制的探究提供理论依据。[方法] 以毛竹为研究对象,根据毛竹基因组数据库中序列信息设计引物,通过RT-PCR克隆得到1个在模式植物拟南芥木聚糖合成中起关键作用的同源基因,命名为PeIRX10;运用生物信息学的方法对其核苷酸序列及其编码的氨基酸序列进行分析;通过qRT-PCR对毛竹的根、茎、叶、花和笋5个部位进行组织表达特异性分析。利用Gateway克隆技术构建PeIRX10 的植物表达载体,通过蘸花法转化拟南芥irx10l(-/-)irx10(+/-)双突植株,经BASTA筛选及PCR植株表型鉴定获得具有irx10l(-/-)irx10(-/-)双突背景的转基因植株;通过表型观察、茎部切片甲苯胺蓝染色观察、细胞壁单糖成分分析以及木聚糖免疫定位观察探讨该植株中PeIRX10基因的功能。[结果] 从毛竹中克隆得到PeIRX10(PH01004923G0080,http://www.bamboogdb.org/)基因的ORF序列,长度为1 251 bp,编码416个氨基酸,蛋白质的理论分子质量为46 821 Da,等电点为6.26;其氨基酸序列与其他植物的IRX10基因具有很高的相似性(>80%),属于GT47家族;qRT-PCR结果表明,PeIRX10基因在毛竹笋和茎中高度表达。过量表达PeIRX10 基因的转基因拟南芥植株可以互补于拟南芥IRX10双突植株irx10l(-/-)irx10(-/-),表现出正常的株高、茎粗以及叶片大小和数量;转基因拟南芥植株的茎部切片甲苯胺蓝染色观察发现,其维管束间纤维和木质部导管细胞的细胞壁厚度与野生型拟南芥相近;细胞壁单糖分析发现,互补植株木糖含量以及其他单糖(例如阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖等)的含量与野生型相近;木聚糖免疫定位分析表明,PeIRX10基因的过表达可以使irx10l(-/-)irx10(-/-)双突植株中木质部和束间纤维中LM10信号几乎完全恢复。[结论]irx10l(-/-)irx10(-/-)双突拟南芥植株中过量表达PeIRX10基因可以使植株的表型和次生细胞壁缺陷恢复,表明毛竹PeIRX10基因与拟南芥IRX10基因具有相似的功能,都在木聚糖的合成过程中发挥重要作用。
藏东南嘎隆拉山及墨脱河谷蚂蚁物种的分布格局
刘霞, 徐正会, 于娜娜, 张成林
林业科学. 2016, 52(11):  88-95.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161111
摘要 ( 175 )   HTML   PDF (1027KB) ( 228 )  
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[目的] 调查研究藏东南地区蚂蚁物种分布格局,为当地生物多样性保护提供参考。[方法] 采用样地调查法和搜索法研究嘎隆拉山和墨脱河谷蚂蚁物种分布格局。沿山体海拔每上升250 m选取1块样地,在每块选定的样地内设置5个1 m ×1 m样方,样方间距10 m。每个样方由地表样、土壤样和树冠样组成。样地调查完成后由5人在样地内用搜索法进行1 h蚂蚁调查,包括地表、石下、朽木下、朽木内、植物上等各种场所。[结果] 在藏东南嘎隆拉山和墨脱河谷共采集蚂蚁20 371头,隶属于8亚科45属96种,其中切叶蚁亚科18属44种,猛蚁亚科10属24种,伪切叶蚁亚科、行军蚁亚科和细蚁亚科仅1属1种,大头蚁属种类最丰富,有10种;在该地区采集的大多数蚂蚁物种仅分布于海拔2 000 m以下的低海拔区域,塞奇大头蚁的垂直分布范围最宽,高差达1 510 m;在10类生境中,沟谷雨林的物种最丰富,在所有筑巢和觅食场所中,以地表筑巢和觅食的物种最丰富,有部分蚂蚁还可以上树觅食;嘎隆拉山和墨脱河谷南坡分布有95种蚂蚁,北坡仅分布有5种;棒结红蚁是该地区占据生境类型、觅食与筑巢场所最多的物种。[结论] 嘎隆拉山和墨脱河谷蚂蚁物种的分布受海拔和植物丰富度制约,同时还受坡向影响;筑巢与觅食场所的选择,首先保证蚁巢的相对干燥和食物的资源,对不同生境和栖息与觅食场所的选择分化可避免种内和种间的竞争,有利于蚁群的建立和发展。
苹小吉丁成虫补充营养的偏好性及相关植物挥发物分析
崔晓宁, 伊志豪, 王明, 刘德广, 廖书江, 许正
林业科学. 2016, 52(11):  96-106.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161112
摘要 ( 173 )   HTML   PDF (1606KB) ( 254 )  
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[目的] 初步确定苹小吉丁成虫补充营养时的植物选择性和偏好,并分析相关植物叶片挥发物的组成和含量,为指导经济林树种合理间作、开发植物源诱捕或驱避剂、科学有效防控害虫提供依据。[方法] 以垂丝海棠、秦冠苹果、杜梨和秦王桃为供试植物,测试苹小吉丁成虫对4种植物的选择趋性和取食量,利用顶空吸附法测定供试植物叶片挥发物组分及含量。[结果] 苹小吉丁成虫对垂丝海棠、秦冠苹果、杜梨和秦王桃4种植物叶片的选择性和取食量均存在显著差异。成虫对海棠的选择性高于苹果,对梨和桃的选择性较低。对海棠的取食量显著大于苹果,对梨和桃则表现出不取食现象。4种植物叶片挥发物组分及含量存在明显差异,共测得71种挥发物,其中烷烃类5种、醚类2种、醇类8种、酮类2种、醛类9种、酯类22种、烯烃类3种、萜类20种。通过因子分析提取的3个复合因子1,2,3分别能解释总方差的41.98%,31.82%和19.83%,累计解释总方差的93.63%。对复合因子1,2,3来说,贡献最大的分别是苹果、桃和海棠的挥发物组分。[结论] 海棠和苹果是可用于苹小吉丁成虫补充营养的寄主植物,成虫补充营养时并不取食梨和桃。不同植物叶片中各自特有的挥发物组分有顺-3-己烯醇、乙酸己酯、反-β-罗勒烯、(EE)-α-法尼烯、反-橙花叔醇、β-石竹烯、顺-3-己烯乙酸酯和芳樟醇等,这些挥发物可能在成虫定位寄主植物的过程中扮演重要角色。
异种化感物对落叶松八齿小蠹聚集行为的影响
李叶静, 孔祥波, 张苏芳, 王鸿斌, 张真, 李成喜, 焦相杰, 霍天
林业科学. 2016, 52(11):  107-114.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161113
摘要 ( 141 )   HTML   PDF (1477KB) ( 331 )  
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[目的] 研究寄主、非寄主及近缘种的异种化感物对落叶松八齿小蠹聚集行为的影响,探讨不同信息素成分间的交互作用机制,为落叶松八齿小蠹大面积生物防治提供技术支持。[方法] 从行为学的角度研究落叶松八齿小蠹对聚集信息素异构体、寄主挥发物、非寄主挥发物和近缘种云杉八齿小蠹主要聚集信息素成分的行为响应差异。[结果] 通过野外试验确认落叶松八齿小蠹聚集信息素成分是S-(-)-小蠹烯醇和S-(+)-小蠹二烯醇,这2种成分复合体在林间生物测试时表现出非常高的引诱活性;电生理测试确认落叶松八齿小蠹雌雄虫触角对这2种成分的检测阈值都是0.1 μg,饱和水平是100 μg。进一步对具有触角电位活性的寄主、非寄主及近缘种成分进行行为测试研究。寄主单萜烯成分S-β-蒎烯和3-蒈烯对落叶松八齿小蠹聚集信息素的引诱能力增效达1.45~1.65倍,而S-α-蒎烯和萜品油烯没有显著的增效作用。非寄主成分顺-3-己烯-1-醇表现出显著的行为抑制活性,能降低聚集信息素引诱力71%,里哪醇具有与顺-3-己烯-1-醇相似的抑制效果。其他非寄主成分如桃金娘烯醇、反-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、正己醇、3-辛醇和1-辛烯-3-醇对落叶松八齿小蠹聚集信息素引诱效果没有显著影响。近缘种云杉八齿小蠹主要聚集信息素成分顺式马鞭草烯醇能完全抑制落叶松八齿小蠹聚集信息素的引诱活性,反式马鞭草烯醇也具有相同的作用效果,而马鞭草烯酮成分对落叶松八齿小蠹聚集信息素活性没有抑制或增效作用。[结论] 具有触角电位活性的寄主和非寄主成分对落叶松八齿小蠹聚集信息素行为活性表现出增效、抑制或无显著影响;对近缘种化学信号响应表现出强烈的行为抑制效果。
基于切平面投影的树干三维表面重建算法
尤磊, 唐守正, 宋新宇
林业科学. 2016, 52(11):  115-123.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161114
摘要 ( 150 )   HTML   PDF (1499KB) ( 436 )  
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[目的] 将使用三维激光扫描仪获取的树木点云构建树木三维模型与提取树木参数相结合,构建适用于树干参数提取的树干三维表面模型。[方法] 采用三维表面重建技术,根据树干点云特征改进基于切平面投影的表面重建算法,并将其应用于重建树干的不规则三角网表面模型中。改进内容如下:1)使用半径阈值作为邻域点的选取准则以减少点云分布散乱对邻域点集选择的影响;2)根据点之间距离越近、影响越大的思想,使用距离加权方式计算特定点处切平面的法向量,且当邻域点集投影至切平面上产生重复投影点时,删除距离较远的邻域点;3)根据点集在平行平面间投影的几何拓扑不变性简化投影切平面的构建;4)以点集旋转方式简化三维平面点集到二维平面点集的转换。本研究提出的改进算法将当前点及其邻域点集投影至切平面上得到一个平面点集,将平面点集上构建的Delaunay三角网的连接关系映射到树干点云中以构建当前点与其邻域点的三维表面模型,逐个对树干点云中的点投影重建以实现树干点云整体的三维表面重建。[结果] 对杨树树干的重建试验表明,改进算法能更好地构建树干的表面模型;对粗糙程度不同的多个树种的试验表明,重建的树干表面能清晰地显示外业扫描时标注的色彩信息,局部的表面三角形面片能清晰地反映树干表面凸凹不平的特征及树干表面在三角面片处的朝向信息;从重建表面上提取直径的试验表明,与围尺实测直径相比,从重建表面上提取直径的RMSE为0.18 cm,验证了重建树干表面的精确性。[结论] 本研究从参数提取角度,采用表面重建方法,改进了基于切平面投影重建算法以重建树干的三维不规则三角网表面,重建的树干表面具有较好的视觉效果,能真实反映树干表面的特征。本研究提出的改进算法适用于构建逼真的树干三维可视化表面模型,构建的精确树干表面模型可为后续的树干参数提取提供基础数据。
欧美杨纤维含量构成因素的相关和通径分析
陈存, 丁昌俊, 苏晓华, 黄秦军
林业科学. 2016, 52(11):  124-133.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161115
摘要 ( 145 )   HTML   PDF (2076KB) ( 234 )  
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[目的] 分析杨树超短轮伐林纤维含量构成因素及其贡献率,明确育种目标,为杨树超短轮伐林选育工作提供必要的依据。[方法] 以5个3年生欧美杨无性系(库安托杨、凌丰1号、凌丰3号、凌丰4号和凌丰5号)为材料,利用Excel、SPSS 17.0软件对5个无性系各性状数据进行方差、标准差分析,计算变异系数和重复力,利用最小显著差异法(LSD)进行多重比较;对无性系各性状间进行相关性分析,采用回归分析方法分析并建立单株纤维含量与生长、材性性状间的关系模型;同时,对纤维含量主要构成因素进行偏相关分析和通径分析,计算贡献率,了解其作用模式。[结果] 各生长性状(树高、胸径、单株材积)在5个无性系间变化幅度相对较大,无性系间存在显著差异且在无性系的遗传比重较大,而材性性状中,除单株纤维含量外,木质素、综纤维素、纤维素、基本密度、微纤丝角、纤维平均长度、纤维平均宽度、纤维长宽比、纤维粗度9个性状在无性系间变异较小;各生长性状间相关性显著,生长性状与材性性状间具有相对独立性;利用回归分析方法得到单株纤维含量与其他性状间的关系模型,经过逐步回归分析得到最终模型,结果表明单株材积、纤维素和基本密度对单株纤维含量的影响效果显著;通过偏相关分析得出单株材积、纤维素和基本密度均能很大程度地影响单株纤维含量,同时三因素间存在相互制约关系,与关系模型中表达的结果一致;通径分析表明提高单株材积对提高单株纤维含量作用最大,增加木材基本密度次之,提高纤维素作用最小,其贡献率分别为72.61%,13.55%和13.84%,与偏相关分析结果一致。[结论] 欧美杨纤维含量的主要构成因素为单株材积、纤维素和基本密度;单株材积等生长性状具有很大的提升空间,且与材性性状间具有相对的独立性,应将生长性状(树高、胸径、单株材积)作为选育标准。
载药聚丙烯酸/聚乙二醇半互穿聚合物网络在木材中的原位构建及其性能
刘彬彬, 孙芳利, 吴华平, 杨秀树, 饶瑾, Nayebare Kakwara Prosper, 徐君庭
林业科学. 2016, 52(11):  134-141.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161116
摘要 ( 158 )   HTML   PDF (2243KB) ( 276 )  
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[目的] 在木材中原位构建载药半互穿聚合物网络体系,以提高木材耐腐性,改善木材的尺寸稳定性。[方法] 以丙烯酸为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在聚乙二醇存在下原位反应,一步法合成聚丙烯酸/聚乙二醇半互穿聚合物网络(PAA/PEG SIPN)。研究交联剂含量对聚合物性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对其结构和形貌进行表征。采用真空浸渍法将质量百分比为0.5%的丙环唑纳米制剂和反应物注入木材中,使其在木材内部进行原位反应并交联,测试处理后木材的尺寸稳定性和室内耐腐性。[结果] FTIR分析表明,PAA和PEG除形成氢键外,还能通过交联剂形成相对牢固的化学结合。SEM 和TEM结果发现,聚乙二醇较均匀地分散在聚丙烯酸中,形成相互贯穿的网络结构。在一定范围内,随着交联剂含量的增加,聚合物的溶胀性能减弱,强度增大。相对于未处理材,处理材的干缩湿胀性得到明显改善。室内耐腐性试验表明,处理材的药剂抗流失性和耐腐性得到明显提高。[结论] 本文所及处理方法能够在一定程度上提高木材的尺寸稳定性和防腐性能,虽然对尺寸稳定性的作用尚未达到理想状态,但可为木材的改性处理提供一种新思路。
小径木双面刨切单板的材积计算与效益分析
马岩, 许洪刚, 杨春梅, 许世祥
林业科学. 2016, 52(11):  142-147.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161117
摘要 ( 122 )   HTML   PDF (1196KB) ( 237 )  
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[目的] 提出双面刨切工艺、下刀优化以及合理选材的措施,以期解决传统方法制备单板效率低下、出材率低并且容易出现缺陷的问题。[方法] 提出采用小径木双面刨切加工工艺来提高出材率及生产效率的方法(双面刨切是指从小径木两侧同时进行纵向刨切,直到剩余厚度为20 mm的固定芯板时结束刨切,然后将多次加工后剩余的中间固定芯板再次进行刨切的工艺);通过对理想小径木进行数学建模、实际计算,分别给出刨切单板的短径、长径2个方向的具体材积计算公式,以此作为合理下刀的理论基础;对小径木截面进行数学建模,给出出材率的具体计算公式,并对将要进行刨切的小径木进行实际参数测量,根据所得公式分别计算其出材率。[结果] 通过小径木出材率的实际分析计算得出,随着小径木长短径尺寸的增大(所讨论对象是无节子、径向无弯曲度的理想小径木),刨切出材率逐步增加,所以双面刨切单板时选择尺寸较大的小径木,可以在一定程度上提高小径木出材率。[结论] 制备单板时,采用双面刨切单板工艺,不仅可以节省时间,而且可以减少人力,大大提高加工效率及出材率;将本研究得到的小径木数学模型、长短径方向材积计算公式及出材率公式作为基础,可以进行合理的选材、下刀以及刨切,减少木材资源的浪费,提高经济效益。
农户林业社会化服务需求特征及其影响因素分析——基于我国8省(区)1413户农户的调查
廖文梅, 张广来, 孔凡斌
林业科学. 2016, 52(11):  148-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161118
摘要 ( 127 )   HTML   PDF (1218KB) ( 230 )  
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[目的] 明确农户林业社会化服务需求特征及其关键影响因素的作用机制,为完善集体林权制度改革后我国林业社会化服务体系及支持政策提供科学依据。[方法] 基于我国8省(区)集体林区的1 413户农户调查数据,运用Logistic 模型,实证分析集体林区农户林业社会化服务需求及其影响因素。[结果] 75.26%的农户对林业社会化服务需求意愿十分迫切。在影响农户林业社会化服务需求的因素中,农户是否加入林业合作组织、是否接受服务收费、是否经历相应的困境和当地是否提供相应服务等诱导因素显著影响农户6类林业社会化服务需求。[结论] 农户对林业社会化服务的需求主要发生在生产和销售2个环节;提高林业社会化服务的有效供给水平可以显著激发农户林业社会化服务需求意愿;林业专业合作社在林业社会化服务功能上所起的作用非常有限,服务收费对农户林业社会化服务需求具有明显的抑制作用。基于以上结论,得到相应的政策启示。
研究简报
后斑小瓢虫对竹茎扁蚜的控害潜能
黄翠琴
林业科学. 2016, 52(11):  157-164.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161119
摘要 ( 190 )   HTML   PDF (1489KB) ( 190 )  
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[目的] 通过室内测定后斑小瓢虫[Scymnus (Pullus) posticalis (Coleoptera: Coccinellidae)]对竹茎扁蚜的最佳捕食密度、最大捕食量、干扰系数、瞬时攻击率、处理时间等参数,研究后斑小瓢虫对竹茎扁蚜的控害潜能,通过后斑小瓢虫生命表的测定,探明利用竹茎扁蚜饲养后斑小瓢虫的种群增长趋势,为开发利用后斑小瓢虫防治竹茎扁蚜提供科学依据。[方法] 在温度(23±1)℃,相对湿度70%~73%条件下,采用塑料盒定时定量饲养观察方法测定后斑小瓢虫对竹茎扁蚜的捕食功能,测试后斑小瓢虫自身密度的干扰效应;使用DPS软件,分别用Holling-Ⅱ型、汪世泽Holling-Ⅲ型功能反应新模型和金开正捕食者-猎物功能反应统计模型等昆虫生态学方法进行拟合,分析后斑小瓢虫对竹茎扁蚜的最佳捕食密度、最大捕食量、干扰系数、瞬时攻击率、处理时间等参数,研究后斑小瓢虫对竹茎扁蚜种群的调节作用;通过在林间设置纱网笼罩饲养法测定后斑小瓢虫实验种群生命表,研究后斑小瓢虫内禀增长力等种群数量特征。[结果] 在实验室特定条件下,捕食功能反应测定得出后斑小瓢虫3龄幼虫和成虫对竹茎扁蚜平均日捕食量最大可达75头和81头,表明后斑小瓢虫3龄幼虫和成虫对竹茎扁蚜具有较强的捕食能力;后斑小瓢虫自身密度的干扰效应测定结果反映,后斑小瓢虫释放比例为1∶38.8时可以达到最大的控害效能;生命表参数测定结果表明,室内饲养雌成虫的存活率可以达到63%,经过1个世代种群可以增长85.3638倍,在试验温度范围内种群周限增长率(λ)均大于1,后斑小瓢虫在实验室内饲养的种群成几何级数增长。通过生命表参数比较和功能反应模型分析,表明后斑小瓢虫对竹茎扁蚜具有较强的取食及繁殖能力,对竹茎扁蚜种群具有较强的控制能力。[结论] 用竹茎扁蚜饲养的后斑小瓢虫种群成几何级数增长;后斑小瓢虫对竹茎扁蚜具有较大的控害潜能。
越南黄檀锈病病原菌的鉴定
王姣, 周国英, 苏圣淞, 何苑皞, 董文统, 张茜, 刘君昂
林业科学. 2016, 52(11):  165-169.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161120
摘要 ( 182 )   HTML   PDF (1261KB) ( 277 )  
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[目的] 描述在海南省澄迈县新发现的越南黄檀锈病的症状及其孢子形态特征,并提取DNA进行ITS序列扩增测序,从而鉴定该病的病原。[方法] 实地调查该病害的发生和为害情况,观察并记录病害症状。采集该病新鲜夏孢子,制备浓度为1×105个·mL-1的夏孢子悬浮液,对越南黄檀健康叶片进行涂抹接种,采用单孢子堆分离法获得1株越南黄檀锈病纯培养物HNCM1。利用孢子形态观察结合ITS序列分析的方法对该病原菌进行鉴定。[结果] 越南黄檀锈病为害寄主叶片与枝条,以当年生嫩枝叶为主,每年暴发2次,4月上旬—6月上旬与9月中旬—11月上旬为2个盛发期,重病株发病率可达75%以上。夏孢子堆初期为黄色或橙黄色,粉状,一般长在叶背面圆形或椭圆形小突起上,直径约0.2~2.5 mm,严重时连接成片引起嫩叶卷曲或畸形,后期在叶片上形成锈褐色枯死斑,导致老叶枯死或早落;夏孢子圆形、椭圆形,表面有小刺,萌发孔不明显,大小为(13~21)μm×(10~16)μm,壁厚约1 μm。冬孢子堆苍白色、胶质状,天气转凉时偶见,呈圆形,小于夏孢子堆;冬孢子椭圆形、棍棒形或近纺锤形,大小为(19~28)μm×(13~16)μm,无色,光滑单细胞,具柄,长约7~10 μm,壁厚约1 μm。该病原ITS序列扩增产物长约750 bp,产物经双向测序拼接后得到640 bp,进行Blast比对,结果表明,病原菌ITS序列与GenBank 中已有的序列同源性较低,最高仅为90%。[结论] 引起海南省澄迈县越南黄檀锈病的病原菌为紫檀无眠单胞锈菌,夏孢子ITS序列在GenBank 中尚无同源性较高序列,获取HNCM1菌株的GenBank 登录号为 KU301795。

植物新品种与良种
杉木新品种‘鄂杉1号’
许业洲, 杜超群, 徐向阳, 胡兴宜, 张亚东, 许秀环, 黄国伟, 方联群
林业科学. 2016, 52(11):  170-170.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161121
摘要 ( 139 )   HTML   PDF (1126KB) ( 277 )  
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‘鄂杉1号’是在杉木变异类型罗田垂枝杉中选育出的新品种。该品种具有干形通直圆满、适应性强、耐瘠薄、耐水湿等特点,其区别于其他杉木的主要形态特征是树冠窄小、枝条短细、老枝下垂并自然脱落。可采用根蘖、嫁接、扦插等方式繁殖,能在杉木适生区广泛栽培。
杜仲果药兼用良种‘华仲10号’
王璐, 乌云塔娜, 杜兰英, 刘攀峰, 杜红岩
林业科学. 2016, 52(11):  171-171.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161122
摘要 ( 120 )   HTML   PDF (1131KB) ( 166 )  
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‘华仲10号’为杜仲雌株,经优树选择、无性系造林测定和区域化试验选育而成,具有α-亚麻酸含量高、早实、高产稳产、适应性强等特性。该良种采用嫁接繁殖,适于营建杜仲高产果园和果药兼用丰产林。
大果无刺沙棘良种‘楚伊’
崔令军, 段爱国, 张建国, 罗红梅, 单金友, 李健雄, 何彩云
林业科学. 2016, 52(11):  172-172.  doi:10.11707/j.1001-7488.20161123
摘要 ( 135 )   HTML   PDF (1127KB) ( 221 )  
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‘楚伊’是从俄罗斯引进的优良沙棘品种,属蒙古沙棘亚种,无刺或少刺,盛果期平均单株产量3 kg以上,单位面积果实产量可达6 000 kg·hm-2,区域化测定结果表明适宜于我国高纬度推广种植。