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2017年 第53卷 第1期 刊出日期:2017-01-25
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林业科学. 2017, 53(1):  0-0. 
摘要 ( 86 )   PDF (560KB) ( 206 )  
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论文与研究报告
麻竹的花器官与繁育系统
钟远标, 岳晋军, 楼崇, 袁金玲, 顾小平
林业科学. 2017, 53(1):  1-10.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170101
摘要 ( 171 )   HTML   PDF (781KB) ( 463 )  
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[目的] 以我国南方重要经济竹种——麻竹为材料开展繁育系统的系统研究,以阐明竹类植物的开花特性及结实规律,为有效地开展杂交育种提供技术指导。[方法] 对麻竹假小穗的解剖结构进行观察,野外定位观测假小穗的开花动态过程,通过花粉离体发芽试验测定花粉的活力及其寿命,采用联苯胺-过氧化氢法测定柱头的可授性,利用估算杂交指数(OCI)和花粉-胚珠比(P/O)的方法测定麻竹繁育系统的类型。[结果] 麻竹假小穗可不固定地着生在不同级次的营养轴上,且其基部的2~3个潜伏芽可继续发育形成新小穗,故其花期较长,整个生长季均有续次开花现象;麻竹每一假小穗具7~10朵花,其在假小穗上的开放自上而下依次进行,单一假小穗从第1朵小花开放至全部小花完成开放需5~7天;而且雌雄异熟,同一小花雌蕊先于雄蕊1~4天成熟,通常假小穗只有上部3~4朵小花的柱头能伸出稃片外,而中、下部柱头不伸出,故只有假小穗上部的1~4朵小花可以授粉结实;麻竹柱头伸出的第1天便具可授性,第3~4天可授性最强,6天后萎缩;新鲜花粉萌发率差异较大,平均约为27%,高的可达54.6%;离体花粉不易保存,室温保存36 h萌发率降为3%左右;低温及干燥处理均不能延长花粉寿命,若将即将散粉的花药在4℃低温下保存,虽可适当延长储藏时间,但效果十分有限。[结论] 杂交试验中,若将麻竹作为父本,应在花药散粉的当天完成授粉;若作为母本,应在柱头伸出的第1天就开展授粉。利用杂交指数和花粉-胚珠比综合判断,麻竹的繁育系统为“异交为主,部分自交亲和”,但考虑到竹子为无性繁殖群体,同期零星开花最有可能发生在遗传背景一致的同一无性系,因此异株间的授粉也极有可能是具相同基因型个体间的交配,故竹子的有性繁殖应充分关注"近交衰退"现象。
宣威市退耕还林柳杉林地土壤有机碳含量及活性组分的林龄变化
李鑫, 陈先刚, 白明锐, 李风格
林业科学. 2017, 53(1):  11-19.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170102
摘要 ( 169 )   HTML   PDF (923KB) ( 377 )  
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[目的] 探讨云贵高原地区土壤有机碳含量及其活性组分在退耕还林后的变化,为退耕还林后的土壤碳储量变化评价和碳汇管理提供科学依据。[方法] 在云南省宣威市选择耕地对照和不同退耕还林年数(4,8,12年生)的柳杉人工林地,在不同土层(0~20,20~40和40~60 cm)采集土壤并收集枯落物和细根样品,测定土壤有机碳及其活性组分含量、土壤密度、土壤全氮含量、枯落物现存量和细根生物量。[结果] 与耕地相比,退耕还林4,8和12 年生时林地0~60 cm土层土壤有机碳含量分别下降20.07%,19.29%和11.52%,即退耕还林初期土壤有机碳含量显著下降,在退耕还林4年后开始逐渐回升,但在12年后仍未恢复到耕地水平;土壤高活性有机碳含量以造林前的耕地最高(4.46 g·kg-1),4年生时最低(2.67 g·kg-1);土壤次高活性有机碳含量以8年生时最高(12.03 g·kg-1),4年生时最低(4.61 g·kg-1);土壤活性有机碳含量以8年生时最高(20.94 g·kg-1),12年生时最低(9.12 g·kg-1);土壤有机碳含量及其活性组分含量均随土层加深而减小,且存在显著的土层差异(P<0.05),有机碳含量的最小值(11.14 g·kg-1)出现在8年生40~60 cm土层;各林龄柳杉林地0~60 cm土层有机碳含量及其高活性有机碳、次高活性有机碳与土壤全氮含量的相关系数分别为0.894,0.756和0.755,均极显著正相关,与土壤密度的相关系数为-0.664,显著负相关。[结论] 退耕还林柳杉林地0~60 cm土层有机碳含量及其活性组分含量随林龄增加先降后升,造林年数和林下枯落物量是影响土壤有机碳含量及其活性组分含量的重要因子,今后在森林碳汇管理中需大力推行封山育林,延长林分林龄,尽量保留林下枯落物。
岭南地区滨水绿地植物景观质量评价
翁殊斐, 朱锦心, 苏志尧, 袁喆, 郜春丽
林业科学. 2017, 53(1):  20-27.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170103
摘要 ( 165 )   HTML   PDF (1106KB) ( 384 )  
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[目的] 评价岭南地区滨水绿地植物景观质量,揭示其营建规律,为植物造景和景观质量评价提供理论依据。[方法] 以64个滨水绿地植物景观单元(100 m2)为研究对象,采用美景度评价法(SBE法)和层次分析法(AHP法)对岭南地区滨水绿地植物景观单元的景观质量进行评价,探寻2种景观评价方法的适用性和相关性,并引入聚类分析法和回归分析法,分析植物景观单元的植物物种丰富度、多度和岭南特色滨水植物景观特征。[结果] 基于美景度评价法的景观美景度值(YSBE)和基于层次分析法的景观质量值(YAHP)的排序差值在20位以内的景观单元数量占总数的75%,显示2种方法的评价结果一致性较高;聚类分析将64个植物景观单元分为5类,第1类景观单元2种方法评价结果均为优秀(景观美景度值大于0.50,景观质量值大于6.00),且大多数排序差值小于20位,第4和5类景观单元的美景度值排序均为最后7位,其中5个景观单元的2种评价方法排序差值小于12位,显示评价者有普遍一致的审美观,通过科学方法揭示植物景观营造的内在规律是可行的;景观单元的美景度主要受植物艺术配置多样性(x6)和群落结构稳定性(x9)2个指标影响,其回归方程为YSBE=-4.234 3+0.300 4 x6+0.357 7 x9;优秀景观单元中各生长型植物的物种丰富度配置为2种常绿乔木、1种落叶乔木、3种灌木、2种水生植物、4种地被植物,个体多度配置则为4株常绿乔木、1株落叶乔木、12株灌木,水生植物和地被植物的覆盖面积分别为18和74 m2[结论] 美景度评价法具有简单、可靠、易操作、便于推广的特点;层次分析法评价则较好地兼顾植物景观的美学功能和生态功能,评价结果客观全面。岭南特色滨水植物景观应以简洁、自然为主,常以高大乔木作为背景,选择耐湿、枝条柔软、树形优美的观花(叶)乔灌木,前景植物宜配置具鲜艳颜色(红、黄)的灌木或草本,具有合适的物种丰富度和多度,植物生长繁茂,植物群落林冠线、植物外缘线(岸线)宜起伏、有变化,应留空位置供游人亲近水体。此外,由清澈的水体、开阔的水面、自然土质驳岸、山石等构成的滨水绿地植物景观,辅以高的绿化养护质量,有助于形成高的景观质量和良好的生态效益。
森林空间结构分析中基于Voronoi图的样地边缘校正
刘帅, 张江, 李建军, 周国雄, 吴舒辞
林业科学. 2017, 53(1):  28-37.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170104
摘要 ( 195 )   HTML   PDF (1179KB) ( 269 )  
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[目的] 提出一种新的样地边缘校正方法——Voronoi图结点距离判定,为森林空间结构分析和调控提供技术支撑。[方法] 为评估Voronoi图结点距离判定的性能,引入量化评估指标RMSE,采用角尺度、聚集指数和大小比数等空间结构指数构造RMSE,并通过设置不同场景的模拟样地和调查样地,将Voronoi图结点距离判定与其他校正方法进行比较和分析。[结果] 缓冲区法、最近邻体校正、Voronoi图结点距离判定虽同属减少样本类校正方法,但各校正方法的性能及效果受到林木样本量、林木空间格局、空间结构指数、样地情况等因素影响,差异很大。缓冲区法虽简单易行,但样本浪费严重,且同时存在漏判和误判2种误差,其校正样地的RMSE曲线通常维持在较高水平。Voronoi图结点距离判定可视为缓冲距离随边界林木实际分布自适应变化的校正方法,具备更强的校正能力,能最大限度地排除样地外林木的边缘干扰,在角尺度、大小比数以及样本量充足的聚集指数计算中均优于其他校正方法,但也存在误判及样本利用率偏低等不足。最近邻体校正的性能介于缓冲区法和Voronoi图结点距离判定之间,其RMSE曲线的整体水平要高于Voronoi图结点距离判定。[结论] 林木样本量与样地边缘校正密切相关,对于样地大小和林分密度的任何改变最终都体现在林木样本量的增减上,维持充足的林木样本对于样地校正尤为重要。林木空间分布是影响样地边缘校正的另一重要因素,当林木呈随机分布或均匀分布时,样地边缘校正的重要作用能得到更好体现。此外,样地经过校正后,各类空间结构指数的计算精度均能获得显著提高,且聚集指数的计算需要样地提供充足的林木样本量。
2种花粉授粉山核桃果皮光合特性的差异比较
徐沁怡, 王标, 赵建文, 吴建峰, 曹亦润, 杨先有, 夏国华, 王正加, 黄坚钦, 胡渊渊
林业科学. 2017, 53(1):  38-46.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170105
摘要 ( 140 )   HTML   PDF (1441KB) ( 313 )  
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[目的] 研究授不同花粉的山核桃果实发育期间外果皮光合速率、光合色素及叶绿素荧光特性的变化,探讨花粉授粉对山核桃外果皮光合特性的影响,以及其与果实干物质形成的关系,初步揭示花粉直感使山核桃果实增大的光合生理机制,为探寻进一步提高山核桃产量的技术路径提供参考依据。[方法] 设置2种授粉组合,于授粉后不同天数测定2种花粉授粉山核桃果实的光合面积、干质量、光合速率、光合色素及叶绿素荧光特性的变化。[结果] 1)薄壳山核桃花粉(pp)授粉的山核桃果实显著大于山核桃花粉(hp)授粉的果实,且外果皮颜色更绿。果实发育前期(授粉后50~73天)和后期(授粉后103~120天),pp授粉果实表面积和干质量的日增量均显著高于hp授粉果实。授粉后50~85天,pp授粉果实的光合速率显著高于hp果实。2种花粉授粉山核桃果实的干质量日均增量与其单果的光合速率日均增量之间呈显著相关。2)果实发育过程中,pp授粉果实的叶绿素含量显著高于hp果实,且果实的叶绿素含量与其外果皮的光合速率呈显著相关。3)在一定光强(1 265 μmol·m-2s-1)下,pp授粉果实的实际光化学效率(Y)、表观电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)均显著高于hp授粉果实。果实发育过程中,hp授粉果实外果皮ETR达到峰值的光强强度显著低于pp授粉果实外果皮ETR达到峰值的光强强度,且在果实发育后期(授粉后103~120天),hp授粉果实外果皮ETR达到峰值的光强强度显著降低,下降幅度约为50%。在果实发育后期(授粉后103~120天),hp授粉果实外果皮的Y(NO)显著增加,pp授粉果实外果皮的Y(NO)无明显变化;且在授粉后120天,与hp授粉果实外果皮相比,pp授粉果实外果皮具有较高的Y(Ⅱ)和较低的Y(NO)。[结论] 授粉后50~73天,pp授粉的山核桃果实干质量快速增加主要是由于其较大的光合面积和较高的光合速率;授粉后103~120天,pp授粉果实干质量快速增加主要是由于其较大的光合面积。果实发育后期(授粉后103~120天),hp授粉的果实较易受到光损伤,而pp授粉的果实具有较强的抗光抑制能力,这可能是pp授粉果实生物量增加的重要原因。
平茬更新代次及生长年限对厚朴生长和药用有效成分含量的影响
杨旭, 杨志玲, 汪丽娜
林业科学. 2017, 53(1):  47-53.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170106
摘要 ( 129 )   HTML   PDF (1016KB) ( 328 )  
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[目的] 探讨平茬更新不同代次及生长年限对厚朴生长和药用有效成分的积累动态,为其可持续速生丰产栽培技术提供理论依据。[方法] 以湖南省安化县不同平茬代次及生长时间的厚朴林分为研究对象,采用单因素方差分析方法研究其树高、胸径、树皮产量、树皮厚度及厚朴酚类成分的含量差异。[结果] 平茬能显著提高厚朴树高、胸径、树皮产量的年平均增长率,1~2代厚朴生长6年后,其树高、胸径及树皮产量分别与生长8年的对照厚朴相似;生长8年的1~2代厚朴,则分别与生长10~12年的对照厚朴相似。树皮厚度与平茬代次呈显著负相关,平茬后树皮厚度的年增加率显著低于未平茬厚朴。平茬后萌生植株药用有效成分含量得以迅速积累,生长6~8年的1代厚朴酚类成分含量分别接近生长8~12年的对照厚朴;2代厚朴酚类成分积累的速度显著低于1代厚朴,但生长6~8年植株的厚朴酚类成分含量仍符合《中国药典》要求。平茬3次后厚朴树皮薄且脆,有效成分含量极低,失去利用的价值。[结论] 平茬技术有利于厚朴林地生产力的恢复与重建,平茬后厚朴植株生长及药用有效成分含量均能迅速恢复,使厚朴收益期提前3~4年,具有很高的经济和社会效益。
广西马尾松第2代育种群体的组建
冯源恒, 李火根, 杨章旗, 黄永利, 罗群凤, 张远
林业科学. 2017, 53(1):  54-61.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170107
摘要 ( 139 )   HTML   PDF (1007KB) ( 342 )  
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[目的] 基于广西马尾松第1代育种群体的8片20年生及以上的子代测定林测定试验,在综合评价育种目标性状与遗传多样性的基础上,选择建立马尾松第2代育种群体,为马尾松高世代育种研究提供重要材料。[方法] 采用SAS分析软件依据线性模型对子代生长量数据进行统计分析,并据此进行第2代优树选择。采用SSR分子标记对第2代优树进行遗传多样性分析、亲本分析及遗传距离估算,根据优树间遗传距离对第2代育种群体进行结构划分。[结果] 在参试的子代测定林中,参试家系间在生长性状上均达到极显著差异;多数子代林的材积指标家系遗传力处于中等以上水平(h2≥0.2),适于开展优良家系选择。基于此,采用配合选择与单株选择相结合的方法选择出第2代育种群体材料163株,平均遗传增益为21.95%。采用16对SSR引物对该第2代育种材料进行遗传多样性研究,16个位点共检测到45个等位变异。每个位点平均观察等位基因数(NA)为2.7,多态率为100%;平均有效等位基因数(Ne)为1.54;Shannon多样性指数(I)平均为0.49;平均观测杂合度(Ho)为0.32。采用Coancestry Version 1.0软件计算出第2代育种群体的平均共祖系数为0.042,育种群体状态数为11.9;根据16对SSR引物的扩增结果,采用CERVUS2.0软件对构建的第2代育种群体材料进行父本分析,发现在包含163个优树的第2代群体中,有57个个体在置信度95%的情况下可以确定父本,另有102个个体在置信度80%的情况下能够确定父本。为了有效避免高世代杂交育种过程中发生近交,以遗传距离为指标对第2代育种群体材料进行聚类,根据距离聚类结果将163个体划分为10个亚系,编号为桂GC2-A—桂GC2-J。在建立马尾松第2代种子园时,拟采用以下策略:从每个亚系中选择一定数量的最佳无性系作为精选群体建园;在进行下一代杂交育种时,进行亚系间的交配,使育种群体整体的近交程度保持在一个相对较低的水平。[结论] 根据研究结果初步建立了由163株优树组成的广西马尾松第2代育种群体。该群体具有较高的遗传多样性,个体间的近交程度较低。根据遗传距离对第2代育种群体进行亚系划分,设计出“系间杂交、系内慎交”的高世代杂交育种策略,可有效避免近交,为有计划地开展马尾松高世代杂交育种奠定基础。
超表达牛奶子EutPDS提高番茄果实番茄红素含量
程珍霞, 胡海涛, 杨莉, 王长春, 郭卫东, 杨玲
林业科学. 2017, 53(1):  62-69.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170108
摘要 ( 129 )   HTML   PDF (1823KB) ( 258 )  
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[目的] 牛奶子果实中富含番茄红素,八氢番茄红素脱氢酶(PDS)是番茄红素生物合成上游的重要酶。特异性超表达牛奶子EutPDS基因(GenBank登录号:GQ254067),以期提高番茄果实中的番茄红素含量。[方法] 通过RT-PCR方法从牛奶子果实中分离EutPDS基因cDNA及基因组全长,Southern杂交分析基因的拷贝数,专用软件分析此基因及蛋白结构。采用番茄2A11启动子构建果实特异性超表达载体,转化根瘤农杆菌GV3101后,借助农杆菌介导的叶盘法转化至'中蔬四号'番茄。半定量RT-PCR检测转基因植株果实EutPDS基因的表达,高效液相色谱仪、实时定量PCR分别用于分析转基因番茄果实主要类胡萝卜素组分含量和内源类胡萝卜素代谢相关基因表达的变化。[结果] 从牛奶子中克隆的EutPDS基因长度为1 920 bp,含有1 749 bp ORF。其基因组序列无内含子,单拷贝。EutPDS编码1个582个氨基酸的蛋白,该蛋白与其他植物PDS有很高的同源性,具有典型的二核苷酸结合域、类胡萝卜素结合域。采用农杆菌介导方法转化番茄叶盘,PCR检测,潮霉素筛选,成功获得了2个EutPDS转基因番茄株系,其果实颜色较对照更红。半定量分析显示外源EutPDS基因在转基因番茄果实中超表达,实时定量PCR分析表明番茄红素生物合成上游2个内源基因SlPSY和SlZDS受影响显著上调,同时1个下游基因SlLCY-e的表达则显著下调,使得转基因番茄果实中番茄红素含量为野生型的2倍,但β-胡萝卜素含量无显著变化。[结论] 在番茄果实中特异性超表达牛奶子EutPDS基因可有效促进番茄果实中番茄红素的合成和积累。
冀北山地华北落叶松人工林与白桦混交改造模式对土壤动物群落的影响
高敏, 马香丽, 杨晋宇, 黄选瑞, 吴亚楠
林业科学. 2017, 53(1):  70-81.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170109
摘要 ( 122 )   HTML   PDF (1660KB) ( 267 )  
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[目的] 研究冀北山地华北落叶松人工林与白桦的不同混交经营模式对土壤动物群落结构及功能群的影响,为落叶松人工林混交经营及可持续管理提供理论依据。[方法] 以冀北山地落叶松人工纯林(CK)及其与白桦的幼龄同龄株间混交林(M1)和异龄带状混交林(M2)为对象,于2013年5,7,9月用手拣法和Tullgren漏斗分离法调查土壤动物群落,并依据食性将其划分为腐食性、肉食性、植食性与杂食性4个功能群;分析2种混交模式对土壤动物群落结构、多样性及功能群组成的影响差异。[结果] 共获得土壤动物70类49 106头,其中大型土壤动物50类2 802头,蚁科、象甲科幼虫和长角亚目幼虫为优势类群;中小型土壤动物33类46 304头,蜱螨目与弹尾目占绝对优势。混交经营6年后,M2对土壤动物群落影响显著,其中大型土壤动物类群数与平均密度均显著高于CK(P< 0.05),中小型土壤动物类群数显著高于M1P< 0.05);混交改造模式、时间和土层对土壤动物类群数的影响显著(P< 0.05),对平均密度的影响较小。混交经营后,土壤动物群落的各多样性指数提高,其中M1中Shannon-Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀性指数(J)均显著高于CK(P< 0.05);密度-类群指数(DG)在不同混交模式间表现出极显著差异(P< 0.01)。腐食性土壤动物平均密度在4个功能群中所占比例最高;M2内的腐食性、肉食性与植食性土壤动物类群数均显著高于CK(P< 0.05)。冗余度分析(RDA)显示,凋落物层土壤动物分布受凋落物有机碳含量影响显著(P= 0.048);土壤层土壤动物分布则受土壤有机碳含量(P= 0.006)、全氮含量(P= 0.02)和土壤密度(P= 0.044)影响显著。[结论] 冀北山地华北落叶松人工林与白桦混交经营后,通过改变凋落物的组成、数量及土壤理化性质,可改善土壤动物群落的组成、结构及多样性,6年的短期异龄混交改造使林内土壤动物显示出较高的多样性水平。
人工林杨木增强-染色复合改性材的性能
许茂松, 吕文华, 王雪玉
林业科学. 2017, 53(1):  82-87.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170110
摘要 ( 107 )   HTML   PDF (1096KB) ( 267 )  
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[目的] 探讨人工林杨木增强-染色复合改性方法及改性材性能,为人工林杨木资源的高效开发利用提供技术支持。[方法] 将相同质量分数的酸性大红G水溶液、酸性湖蓝A水溶液、酸性大红G和酸性湖蓝A与水溶性树脂型增强改性剂MUF复配得到的增强-染色复合改性剂,分别对人工林杨木进行真空加压浸渍处理,得到DG、DA、MUF-DG和MUF-DA 4种染色改性材,测试其强度、颜色、耐水色牢度等性能。[结果] 1)DA和DG染色材的质量增加率分别为-1.69%和-0.65%,密度分别为0.352和0.365 g·cm-3;MUF-DA和MUF-DG增强-染色复合改性材的质量增加率分别为42.64%和54.27%,密度分别为0.445和0.510 g·cm-3。与DA染色材相比,MUF-DA增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量、抗弯强度和抗压强度分别提高26.42%,6.76%,17.63%和54.32%;与DG染色材相比,MUF-DG增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量、抗弯强度和抗压强度分别提高39.73%,8.58%,18.82%和57.18%。2)DA染色材和MUF-DA增强-染色复合改性材染色前后的明度指数差(ΔL*)、红绿指数差(Δa*)和黄蓝指数差(Δb*)均为负值,MUF-DA增强-染色复合改性材的Δa*值更小、ΔL*和Δb*值均更大,蓝色调更明显;DG染色材和MUF-DG增强-染色复合改性材染色前后的Δa*为正值、ΔL*和Δb*为负值,MUF-DG增强-染色复合改性材的Δa*、ΔL*和Δb*值均更大,红色调更明显;MUF-DA和MUF-DG增强-染色复合改性材的色饱和度差(ΔC*)均显著大于相应的DA和DG染色材。3)DA和DG染色材水浸前后的总色差ΔE*分别为12.92和8.30 NBS,MUF-DA和MUF-DG增强-染色复合改性材水浸前后的总色差ΔE*分别为5.94和6.93 NBS,增强-染色复合改性材水浸前后颜色溶蚀程度较小。4)DA和DG染色材与未处理材的红外光谱图形态基本一致,MUF-DA和MUF-DG增强-染色复合改性材与MUF增强改性材的红外光谱图形态基本一致,没有新的吸收峰产生,吸收峰强度也无明显变化。[结论] 1)染料的加入对树脂的增强改性作用影响较小,经增强-染色复合改性处理后人工林杨木的力学性能明显提高;2)与纯染色材相比,增强-染色复合改性材的颜色更鲜明饱满,染色效果更好,且酸性大红G与树脂复配染色效果优于酸性湖蓝A;3)与纯染色材相比,增强-染色复合改性材耐水色牢度较好,其中酸性湖蓝A与树脂复配改性材的耐水色牢度提高明显;4)傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,染料与MUF复配染色过程中没有新的基团生成,随树脂固化沉积于木材内部的染料与MUF和木材之间没有产生新的化学结合。
柳杉锯材过热蒸汽干燥与常规干燥的比较
鲍咏泽, 周永东
林业科学. 2017, 53(1):  88-93.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170111
摘要 ( 108 )   HTML   PDF (1338KB) ( 288 )  
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[目的] 比较柳杉锯材过热蒸汽干燥与常规干燥后锯材的干燥质量、微观构造和力学性能,探讨过热蒸汽干燥柳杉锯材的适用性,为柳杉木材的高附加值利用、降低加工过程能耗、提高生产效率提供依据。[方法] 分别进行过热蒸汽干燥和常规干燥试验,依国家标准对干燥质量和力学性能进行检测,并通过扫描电镜观察分析不同干燥条件下木材微观构造的变化。[结果] 50 mm厚柳杉锯材过热蒸汽干燥的干燥周期为110 h,平均干燥速率为1.18%·h-1;而常规干燥的干燥周期为193 h,平均干燥速率为0.64%·h-1。从含水率和应力方面分析,过热蒸汽干燥锯材在终含水率、厚度上含水率偏差以及残余干燥应力指标上的干燥质量等级为一级,常规干燥锯材在厚度上含水率偏差和残余干燥应力指标上的干燥质量等级为一级,终含水率指标的质量等级为二级,2种干燥方法锯材在含水率分布和残余干燥应力方面无显著差别;从外观干燥缺陷质量方面分析,过热蒸汽干燥锯材在顺弯、横弯和扭曲指标上的干燥质量等级为一级,翘弯指标的质量等级为二级,常规干燥锯材的可见干燥缺陷质量指标等级均达到一级。力学性能方面,过热蒸汽干燥锯材的抗弯弹性模量均值为5 508.37 MPa,略高于常规干燥锯材均值(5 237.52 MPa);过热蒸汽干燥锯材的抗弯强度均值为32.35 MPa,略低于常规干燥锯材均值(34.13 MPa)。对干燥锯材微观构造进行观察发现,过热蒸汽干燥后木材的纹孔膜破裂及脱落的数量和程度大于常规干燥,因此可增加水分的迁移途径,提高木材的渗透性,从而使干燥速率显著提高。[结论] 干燥方法对锯材干燥速率具有极其显著的影响,过热蒸汽干燥比常规干燥的干燥周期缩短43%,干燥速率提高84%;干燥质量和力学性质方面,除终含水率和翘弯翘曲度外,2种干燥方法的干燥质量无显著差别;过热蒸汽干燥锯材的孔隙度大于常规干燥是造成过热蒸汽干燥速率显著提升的原因之一。总体分析,过热蒸汽干燥柳杉锯材质量可满足木制品对于干燥质量的要求。
Paraconiothyium variable GHJ-4木质素降解酶的酶学性质
王凤娟, 李伟庆, 牟志美, 王彦文, 刘庆信, 高绘菊
林业科学. 2017, 53(1):  94-100.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170112
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[目的] 研究木质素降解子囊菌Paraconiothyrium variabile GHJ-4分泌的漆酶(laccase)、锰过氧化物酶(MnP)和木质素过氧化物酶(LiP)3种木质素降解酶的酶活性变化规律及其酶学性质,为利用该菌株进行木质素降解酶的工业化生产和应用提供依据。[方法] 分别以愈创木酚、2,6-二甲基苯酚和黎芦醇为底物测定laccase,MnP和LiP的酶活性,研究3种酶的最适反应温度和pH、温度和pH稳定性及金属离子对其活性的影响。[结果] GHJ-4菌株发酵18,15和21天后,分别获得laccase,MnP和LiP最高酶活为1 390.3,30.3和52.5 U·mL-1。laccase的最适反应温度为55℃左右,最适反应pH为5.5左右,在55℃以下、pH 4.0~7.0的范围内较为稳定;MnP的最适反应温度为60℃左右,最适反应pH为5.0左右,在55℃以下、pH 4.0~9.0的范围内较为稳定;LiP的最适反应温度为40℃左右,最适反应pH为3.0左右,在40℃以下、pH 2.0~4.0的范围内较为稳定。Mg2+,Zn2+,Cu2+,K+对laccase起促进作用,Na+和Zn2+对LiP起促进作用,Mn2+对MnP起激活作用,而Fe3+,Ca2+,Pb2+,Co2+,Al3+对3种酶均起抑制作用,其中尤以5 mmol·L-1Fe3+对3种酶的抑制作用最强。[结论] 温度、pH及金属离子对Paraconiothyrium variabile GHJ-4 3种木质素降解酶的酶学特性均有着不同程度的影响。
研究简报
阿克苏市街道绿地主要树种滞尘特征及价值估算
凯丽比努尔·努尔麦麦, 玉米提·哈力克, 阿丽亚·拜都热拉, 娜斯曼·那斯尔丁
林业科学. 2017, 53(1):  101-107.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170113
摘要 ( 128 )   HTML   PDF (1067KB) ( 275 )  
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[目的] 研究新疆南部典型绿洲城市——阿克苏市街道绿地11种主要树种的叶片滞尘特征,估算其滞尘服务价值,为完善干旱区城市绿化树种选配指标体系、优化城市绿化合理配置方案与管理、改善城市生态建设与人居环境提供依据。[方法] 基于2014年5月的叶面尘洗脱法测定结果,估算每一株树木和单位土地面积树种累积滞尘量,分析不同树种滞尘量的差异性,并运用树种滞尘价值换算模型,计算出阿克苏市主干道不同绿化树种滞尘价值。[结果] 不同绿化树种单位叶面积滞尘量差异显著,表现为二球悬铃木>国槐> 桑树> 新疆杨> 圆冠榆> 葡萄> 梨树> 沙枣> 樱桃李> 天山梣> 垂柳,二球悬铃木的单位叶面积滞尘能力最高(9.15 g·m-2),垂柳的单位叶面积滞尘能力最低(3.29 g·m-2),二球悬铃木约为垂柳的3倍;阿克苏市街道主要绿化树种5月的滞尘经济价值平均为3.28 元·hm-2d-1,所选街道绿地树种的滞尘价值表现为新疆杨> 二球悬铃木> 桑树> 圆冠榆> 樱桃李> 国槐> 梨树> 葡萄> 沙枣> 垂柳> 天山梣,新疆杨的滞尘经济价值最高(5.35 元·hm-2d-1),天山梣最低(2.01 元·hm-2d-1)。 [结论] 在外界环境条件基本一致的前提下,植物自身因素即叶片结构特征会导致不同绿化树种滞尘能力及滞尘价值有所差异,多选用能够有效滞尘、治沙防风的乡土树种,是干旱区绿洲城市景观安全与健康发展的有力保障。
华北东部高速公路边坡立地类型划分
骆汉, 赵廷宁, 谢永生
林业科学. 2017, 53(1):  108-118.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170114
摘要 ( 118 )   HTML   PDF (1951KB) ( 249 )  
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[目的] 基于微立地的概念对工路边坡立地类型进行划分,为提高公路边坡植被恢复措施的针对性、更好地选配工程绿化方法、降低工程成本、提高边坡植被的成活率和保存率。[方法] 以华北东部廊涿(廊坊至涿州)高速公路、京石(北京至石家庄)二通道高速公路大苑村至市界段及京承(北京至承德)高速公路沙峪沟至市界段的边坡为研究对象,运用实地边坡调查和室内试验分析相结合的方法,调查分析高速公路边坡各立地因子,通过对标准化后的立地因子数据进行方差分析、主成分分析及分层聚类分析后划分立地类型。[结果] 共划分出6个高速公路边坡立地类型组:平原土质路堤边坡、平原土质路堑边坡、丘陵土质路堤边坡、丘陵土质路堑边坡、平原岩质路堑边坡和丘陵岩质路堑边坡,以及24个高速公路边坡立地类型。[结论] 将华北东部高速公路边坡立地类型与中国森林立地分类相结合,得到华北东部高速公路边坡立地类型系统,提高了边坡绿化的科学性和合理性。
感染杨干象幼虫的高致病力虫生真菌菌株筛选
曹庆杰, 迟德富
林业科学. 2017, 53(1):  119-127.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170115
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[目的] 筛选对杨干象幼虫具有高致病力的真菌菌株,测定防治效果,为生物防治提供依据。[方法] 选用7株虫生真菌菌株对杨干象幼虫进行室内致病力测定,筛选出高致病力菌株并进行林间生防试验,对受侵染的杨干象幼虫的致病症状进行研究。[结果] 1)用菌株CFCC87323以108 conidia·mL-1 分生孢子悬浮液处理杨干象幼虫,校正死亡率达93.38%,致死中时LT50为3.536天,致死中浓度LC50为7.0×103 conidia·mL-1;林间生防试验采用108 conidia·mL-1孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达77.62%。2)用菌株ACCC30830以108 conidia·mL-1孢子悬浮液处理杨干象幼虫,校正死亡率达81.46%,致死中时LT50为4.248天,致死中浓度LC50为5.43×103 conidia·mL-1;林间生防试验采用108 conidia·mL-1孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达66.06%。3)用菌株ACCC30831以108 conidia·mL-1 孢子悬浮液进行室内生物测定,校正死亡率达73.51%;林间防治试验采用108 conidia·mL-1 孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达58.48%。4)用菌株CFCC87327以108 conidia·mL-1 孢子悬浮液进行室内生物测定,校正死亡率达72.85%;林间防治试验采用108 conidia·mL-1 孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达56.32%。5)观察杨干象幼虫感染的致病症状发现,杨干象幼虫被菌株CFCC87323侵染后,从出现明显症状到死亡变成僵虫需要(74.67±2.31)h,到虫体布满菌丝需要(93.67±3.21)h。[结论] 白僵菌菌株 CFCC87323对杨干象幼虫致病力最高,菌株ACCC30830次之。菌株ACCC30831和CFCC87327对杨干象幼虫也表现出较好的致病效果。
基于木橡胶主簧的新型半主动式液压悬置在汽车上的应用
杨杭旭, 马岩, 孙巍
林业科学. 2017, 53(1):  128-134.  doi:10.11707/j.1001-7488.20170116
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[目的] 针对目前汽车半主动式液压悬置主要隔振元件——橡胶主簧(其材料主要是传统橡胶)存在的隔振效果不理想、易老化、隔音效果不好等缺点,基于木橡胶理论,提出用木橡胶主簧代替液压悬置中的橡胶主簧,并在一款常用的半主动汽车悬置上进行结构建模、软件仿真及样品试验,为木质纤维材料在汽车发动机减振领域的应用提供技术支持。[方法] 选用小兴安岭产密度0.439 g·cm-3、含水率12%~15%的红松作为木橡胶主簧材质,借助东北林业大学林业与机械工程技术中心设计的厚度均在86 μm以下的木纤维,使其平均厚度达到50 μm左右,将其揉丝、加工制作后应用到半主动液压悬置的主簧上。运用键合图理论建立半主动液压悬置的键合图模型和数学模型,在Matlab/Simulink软件中根据推导的状态方程仿真计算悬置的动特性,并将仿真结果与试验数据进行比较。[结果] 在0~30 Hz的低频范围内,液压悬置的动刚度变化在仿真及试验结果中高度一致,参数几乎相同,阻尼滞后角的变化趋势也是如此;在30~200 Hz的高频范围内,液压悬置的动刚度在仿真及试验结果中数值接近,阻尼滞后角的数值变化趋势有一定不同。[结论] 1)通过对木橡胶主簧半主动液压悬置的试验与建模仿真分析,木纤维橡胶材料作为半主动液压悬置的隔振材料完全可行,利用键合图数学模型研究悬置的隔振是合理的,尤其对于低频隔振特性预测十分准确,低频隔振仿真分析是悬置设计的必要环节;2)应用键合图方法对木橡胶主簧半主动液压悬置系统进行建模仿真是可行的,对所建模型的仿真与试验结果很好地证明了这一点;3)在高频段内虽然动刚度在仿真与试验结果中接近,但阻尼滞后角的变化趋势却有一定不同,说明本文所建的基于木橡胶主簧的液压悬置模型对悬置系统高频段范围内的动态特性研究存在一定局限性。