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2019年 第55卷 第9期 刊出日期:2019-09-25
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林业科学. 2019, 55(9):  0-0. 
摘要 ( 100 )   PDF (6122KB) ( 175 )  
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论文与研究报告
松材线虫病在中国的流行现状、防治技术与对策分析
叶建仁
林业科学. 2019, 55(9):  1-10.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190901
摘要 ( 480 )   HTML ( 94 )   PDF (2092KB) ( 493 )  
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松材线虫病是一种重大的检疫性森林病害。北美洲被认为是松材线虫病的原发地,亚洲是松材线虫病流行危害最严重的地区,其中中国是目前遭受松材线虫病威胁最严重的国家,病害已经在我国十多个省区造成了大面积松树死亡,现有6 000万hm2松林正面临着松材线虫病大流行的威胁。目前在我国采取的防控技术主要是围绕3个关键环节,即病害检疫和疫情监测、疫木除治、媒介昆虫防治,此外还有一个主动防病措施,即树干注射。本文在对现有各项防控技术进行综合分析的基础上,提出无论是在病害尚未发生的区域还是在已经发生的区域,在防控对策上都应该把病害检疫、疫情监测、疫木除治作为病害防治的核心措施,其他如媒介昆虫化学防治、引诱剂防治和生物防治等防治措施作为防控松材线虫病的辅助方法,有选择性的、有针对性地加以应用。树干注射剂可在古树名木保护或重要生态区的松树上采用。尽快培育出抗松材线虫病的乡土松种品种,是松材线虫病防控的重要长期战略。
六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散特征及其影响因子
韩新生, 王彦辉, 李振华, 王艳兵, 于澎涛, 熊伟
林业科学. 2019, 55(9):  11-21.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190902
摘要 ( 192 )   HTML ( 37 )   PDF (1969KB) ( 318 )  
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[目的]在半干旱的六盘山北侧叠叠沟小流域研究华北落叶松人工林的林下日蒸散变化特征,分析其对环境变化的响应规律,以期为准确计算和预测森林蒸散、实现森林精细化管理和缓解林水矛盾提供科学依据。[方法]选择华北落叶松人工林典型样地,在2013年8-10月,监测林内外气象条件,并选取能代表多种气象因子综合作用的潜在蒸散作为影响林下蒸散的气象指标;在样地内代表性地点布设11个微型蒸渗仪,其中5个保持自然状态,6个进行防雨处理,以加大土壤湿度变化范围和利于分析土壤湿度对林下蒸散的影响;逐日监测林下蒸散量和蒸渗仪内土壤湿度;分析林下蒸散对土壤湿度和气象因子的响应规律,在此基础上建立考虑二者综合影响的林下日蒸散模型。[结果]研究期间的林下日蒸散波动幅度较大,但随气温、太阳辐射、降雨量逐渐降低而逐渐减小;林下蒸散明显受到诸多气象因子影响,但主要气象因子存在月份和天气类型差异,从8月份的饱和水汽压差变为9月份的太阳辐射和10月份的日最高气温,多云天为潜在蒸散和太阳辐射,晴天为温度,阴雨天为潜在蒸散;除潜在蒸散这个体现多个气象因子综合影响的气象指标外,土壤湿度也是影响林下蒸散的重要因素,且其影响在防雨和自然处理下表现一致;林下日蒸散随潜在蒸散和土壤湿度增加均呈先快速升高、后缓慢升高、在达某个阈值(日潜在蒸散4.5 mm·d-1,土壤体积含水量35%或相对含水量0.56)后趋于平稳的变化趋势;建立了耦合日潜在蒸散(PET,mm·d-1)和土壤体积含水量(VSM,%)影响的林下日蒸散(ETU,mm·d-1)模型,并基于实测数据拟合了模型参数:ETU=(-0.045PET2+1.392PET)[1-EXP(-1.292VSM)],精度较高(R2=0.80)。[结论]六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散量随潜在蒸散和土壤湿度增加而升高,后增速渐缓并在超过阈值后趋于平稳,综合考虑这二者影响的林下蒸散模型能准确计算和预测林地蒸散。
小兴安岭8种阔叶树在不同叶生长期的叶面积经验模型
施月园, 王彦君, 金光泽, 刘志理
林业科学. 2019, 55(9):  22-30.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190903
摘要 ( 142 )   HTML ( 20 )   PDF (1944KB) ( 131 )  
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[目的]构建小兴安岭8种阔叶树在不同叶生长期的叶面积经验模型,以期为快捷、准确地测定不同叶形阔叶植物的叶面积及其动态变化提供技术支持。[方法]以小兴安岭地区阔叶红松林内的白桦、紫椴、色木槭、青楷槭、枫桦、水曲柳、春榆和裂叶榆8种阔叶树种为对象,在叶生长期(5月底)、叶稳定期(7月中旬)和叶凋落初期(9月初),分别测定叶长L、叶宽W及叶面积LA,并以叶长与叶宽之比(叶长宽比)的中位数为基准,将8种树种分为2组,构建适于预测不同树种在不同叶生长期的通用LA经验模型,并评估模型预测精度;最后以2种灌木为例检验了经验模型预测其他阔叶植物LA的适用性。[结果]8种阔叶树种在不同叶生长期的LA最优模型均为幂函数;对叶长宽比小于1.5(中位数)的树种组,5和7月的LA经验模型为LA=0.618×L1.197W0.806,预测精度为81%~96%,9月的经验模型为LA=0.581×L1.332W0.671,预测精度为83%~94%;对叶长宽比大于1.5的树种组,5月的LA经验模型为LA=0.627×L0.975W1.063,预测精度为91%~95%,7月的经验模型为LA=0.705×L0.876W1.146,预测精度为92%~96%,9月的经验模型为LA=0.607×L0.970W1.076,预测精度为92%~95%;利用这些模型预测毛榛(叶长宽比小于1.5)和暴马丁香(叶长宽比大于1.5)不同叶生长期LA的精度为88%~94%。[结论]对不同叶生长期需构建不同经验模型来预测LA,以叶长宽比为分类标准对多种阔叶树进行分类是可行的,且基于乔木树种构建的经验模型能有效预测灌木的LA,研究结果可为快捷、高效地预测其他阔叶植物的LA提供技术支持。
氮沉降对干旱胁迫下毛竹实生苗生物量和保护酶活性的影响
陶晨悦, 邵珊璐, 史文辉, 林琳, 汤祎磊, 应叶青
林业科学. 2019, 55(9):  31-40.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190904
摘要 ( 127 )   HTML ( 12 )   PDF (1957KB) ( 114 )  
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[目的]研究干旱胁迫下氮沉降对毛竹实生苗生长的影响,揭示不同氮沉降水平下毛竹实生苗对干旱胁迫的生理响应机制,为在大气氮沉降背景下的毛竹经营培育提供理论依据和技术参考。[方法]采用双因素完全随机试验设计,设置2种水分条件(正常供水W、干旱胁迫D)和4个氮沉降水平(无氮CK、低氮LN、中氮MN和高氮HN),分析不同处理条件下毛竹实生苗生物量、叶片相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质含量以及保护酶活性的差异。[结果]干旱胁迫导致毛竹实生苗叶片相对电导率和丙二醛含量比正常水分条件下分别增加16.8%和35.1%,进而抑制苗木生长,显著降低苗木生物量;但同时,苗木脯氨酸含量显著增加49.5%,且保护酶活性显著提高,一定程度上缓解干旱胁迫对苗木的损害。不同氮沉降水平对上述指标的影响规律因水分条件而异。正常水分条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量显著增大,叶片脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量呈先降后增的趋势,且随着时间的延长趋势愈加明显;氮沉降对过氧化氢酶(CAT)活性无显著影响,但提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。干旱胁迫条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量逐渐增大,但当氮沉降浓度大于60 kg·hm-2a-1时,生物量不再增大甚至有减小的趋势;脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量的变化趋势与正常水分处理相同,而3种保护酶活性呈现先升后降的趋势,其中D-HN处理组最小。[结论]干旱胁迫抑制毛竹实生苗的生长,LN(30 kg·hm-2a-2)和MN(60 kg·hm-2a-1)氮沉降水平提高了保护酶活性,降低膜脂过氧化程度,减轻了干旱对其生长的抑制,毛竹实生苗抗旱能力提高。而HN(90 kg·hm-2a-1)氮沉降水平不能缓解干旱胁迫对毛竹实生苗的膜脂过氧化,反而有加剧干旱胁迫伤害的趋势。
侧柏古树实生树和嫁接树的扦插生理和解剖特性比较
杜常健, 孙佳成, 陈炜, 纪敬, 江泽平, 史胜青
林业科学. 2019, 55(9):  41-49.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190905
摘要 ( 152 )   HTML ( 14 )   PDF (6529KB) ( 141 )  
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[目的]比较侧柏古树实生树和嫁接树的插穗内源激素、非结构碳水化合物、木质化程度和形态解剖学的区别,为侧柏古树扦插生根过程中取材和机制研究提供参考。[方法]以来源于2000年和5000年生侧柏的实生树(S5-2000、S5-5000)和嫁接树(G2-S3-2000、G2-S3-5000)的插穗为材料,扦插前取插穗基部韧皮部,利用HPLC法测定激素IAA、GA3、ABA含量,蒽酮比色法测定可溶性糖和淀粉含量,切片观察基部木质化程度;并在扦插4个月后观察其根原基发生情况。[结果]扦插前IAA含量在2种实生树中显著高于相应的嫁接树,GA3含量则未见明显差异,但ABA含量仅在S5-5000中明显高于G2-S3-5000;可溶性糖和淀粉含量均未见明显差异;实生树和嫁接树插穗木质化程度未存在差异,也均未见潜伏根原基。扦插4个月后,生根率统计发现实生的S5-2000和S5-5000的分别为10.0%和8.3%,而G2-S3-2000和G2-S3-5000的则均未见生根;嫁接树插穗基部未见不定根原基,而实生树中则有不定根原基形成,起源于形成层和木质部。[结论]通过侧柏古树嫁接的方法可以为古树扦插研究提供充足的材料。其嫁接一代保留了其难生根的特点。侧柏不定根发生属于诱导根原基生根类型,千年以上侧柏插穗基部未见根原基形成。古树高龄遗传背景可能导致嫁接树内源IAA含量较低,影响根原基的诱导,而可溶性糖和淀粉等非结构碳水化合物不是古树扦插较难生根的原因。
印楝素A无细胞合成体系构建及其合成前体
谢婷婷, 汤锋, 高全, 王煜炜, 王越
林业科学. 2019, 55(9):  50-60.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190906
摘要 ( 86 )   HTML ( 5 )   PDF (2692KB) ( 61 )  
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[目的]印楝素是一种植物源杀虫剂,印楝素A是印楝素的主要活性成分。本研究通过对印楝素A无细胞合成体系制备条件和反应条件的优化,以及印楝素A合成前体的筛选,探讨印楝素A的离体生物合成途径,以为指导构建印楝素异源生物合成平台,实现印楝素的异源生物合成奠定基础。[方法]通过对缓冲液类型、浓度、起始pH、提取时间及料液比进行单因素试验及正交试验优化,构建印楝素A无细胞合成体系;从反应终止试剂及稳定剂、反应温度、反应时间、底物浓度以及辅助因子5个方面优化无细胞合成体系的反应条件。利用印楝素A无细胞合成体系分别以2,3-环氧鲨烯、羊毛甾醇、大戟二烯醇、丁酰鲸鱼醇、nimbin、茄碱苷和脱乙酰茄碱苷为底物,以印楝素A相对产量为评价标准,探讨印楝素A合成前体。[结果]印楝素A无细胞合成体系的构建:以pH7.0的200 mmol·L-1 Tris-HCl缓冲液,按1:20(g·mL-1)料液比加入印楝叶片,提取1 h。优化的印楝素A无细胞合成条件为:反应总体积800 μL,其中含印楝无细胞提取物300 μL(相当于印楝叶0.015 g),100 μL 250 μmol·L-1的底物(鲨烯)和400 μL含有1 mmol·L-1 Mg2+、1 mmol·L-1 Mn2+、0.1 mmol·L-1 ATP、0.1 mmol·L-1 NADPH+和5 mmol·L-1抗坏血酸的缓冲液,在30℃下反应60 min,迅速加入200 μL乙酸终止反应。分别以2,3-环氧鲨烯、丁酰鲸鱼醇、大戟二烯醇、nimbin、茄碱苷和脱乙酰茄碱苷为底物,反应完成后,印楝素A含量均有不同程度的增加;羊毛甾醇抑制体系中印楝素A的合成。[结论]羊毛甾醇不是印楝素A的合成前体,2,3-环氧鲨烯和丁酰鲸鱼醇是印楝素A的前体,nimbin、大戟二烯醇、脱乙酰茄碱苷和茄碱苷极可能是印楝素A的合成前体,且茄碱苷位于合成途径较下游的位置。
转多基因欧美杨Bt基因表达特征
张超, 王进茂, 赵洁, 庞丁玮, 张德健, 杨敏生
林业科学. 2019, 55(9):  61-70.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190907
摘要 ( 104 )   HTML ( 4 )   PDF (3080KB) ( 55 )  
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[目的]探究转多基因欧美杨107杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索转基因107杨不同时间、不同部位Bt毒蛋白表达规律,研究多基因转化的载体结构及基因互作对外源基因表达稳定性和高效性的影响。[方法]选取1年生转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨3个株系(A1、A2、A3)和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨3个株系(B1、B2、B3),通过PCR技术对转基因107杨中外源基因进行检测和验证,通过实时荧光定量PCR对Bt基因的转录丰度进行检测,利用ELISA技术对转基因107杨不同时间、不同部位毒蛋白含量进行检测。[结果]PCR检测结果显示,转基因107杨均能扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,阴性对照未扩增出特异性条带,证明外源基因在转基因107杨中稳定存在;实时荧光定量PCR检测结果表明,2种Bt基因在转基因107杨中均能稳定表达,Cry1Ac基因的转录丰度在2.1×104~5.1×104之间,Cry3A基因的转录丰度在2.8×106~5.6×107之间,Cry1Ac基因和Cry3A基因转录丰度无相关性;ELISA技术检测结果显示,转基因107杨中均检测到Cry1Ac和Cry3A毒蛋白存在。2种Bt基因转录丰度和毒蛋白含量无相关性,但2种Bt毒蛋白含量之间呈现出正相关关系。转2种不同载体的107杨6、7月份2种Bt毒蛋白的含量较低,8月份急剧上升,Cry1Ac毒蛋白的含量均在9月份达到峰值,Cry3A毒蛋白含量均在8月份达到峰值,10月急剧下降。8月份不同部位(上、中、下)的叶片Bt毒蛋白含量未表现出一致性规律,不同部位(上、中、下)木质部的Bt毒蛋白含量也未呈现出一致性规律。[结论]转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨不同株系间2种Bt基因的转录丰度存在显著差异,Cry3A基因的转录丰度显著高于Cry1Ac基因;2种Bt毒蛋白在各株系间存在显著差异,Cry1Ac毒蛋白含量极低,Cry3A毒蛋白含量极显著高于Cry1Ac,与转录水平检测结果一致。2种不同载体之间Cry1Ac基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量无明显差异,Cry3A基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量也无明显差异。在转基因107杨整个生长季中,Cry1Ac和Cry3A平均毒蛋白含量变化趋势基本一致,呈单峰模式。
濒危植物新疆野扁桃的遗传多样性
马松梅, 王春成, 孙芳芳, 魏博, 聂迎彬
林业科学. 2019, 55(9):  71-80.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190908
摘要 ( 158 )   HTML ( 6 )   PDF (3777KB) ( 92 )  
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[目的]基于cpDNA序列,对孑遗濒危植物新疆野扁桃的遗传多样性、遗传结构和显著进化单元等进行分析,为居群的保护提供依据。[方法]基于叶绿体序列trnL-trnF和psbK-psbI,对新疆野扁桃自然分布区内的8个居群共102个个体进行序列分析;利用分子方差分析和景观遗传插值分析居群间的遗传分化;利用最大似然树和贝叶斯系统树分析单倍型间的分子系统关系。[结果]1)叶绿体序列trnL-trnF和psbK-psbI拼接后的总长度为584 bp,鉴别了14个核苷酸变异位点,共定义了9个单倍型。居群间总的遗传多样(hT)和居群内平均遗传多样性(hS)分别为0.755和0.487。2)AMOVA分析结果表明,65.71%的遗传变异来源于居群间。物种分布范围内存在显著的遗传结构(NST>GSTP<0.05)。3)单倍型的最大似然树和贝叶斯系统树均表明新疆野扁桃自然分布区内9个叶绿体单倍型共聚为2支:阿勒泰和塔城地区的居群各为一支。单倍型网络图和主坐标分析结果也表明阿勒泰和塔城地区的居群各聚为一支。所有居群的遗传景观分析表明,阿勒泰地区和塔城地区的居群之间表现出明显的遗传分化。4)哈巴河孔墩林山麓居群和裕民保护区居群2拥有较高的遗传多样性,可以作为该濒危植物遗传多样性保护的重点。[结论]基于cpDNA序列,新疆野扁桃居群的遗传变异主要来源于居群间,阿勒泰地区和塔城地区的居群组间存在显著的遗传分化。阿勒泰居群组和塔城居群组可以作为2个显著进化单元,哈巴河孔墩林山麓居群和裕民保护区居群2应该作为新疆野扁桃遗传多样性保护的重点。研究结果可以为深入研究新疆野扁桃居群的分布、进化和保护提供科学依据。
磁化处理对镉胁迫下欧美杨I-107AsA-GSH循环和内源激素水平的影响
刘秀梅, 张志浩, 王倩, 凌春辉, 韦业, 颜攀, 孟诗原, 朱红, 王华田
林业科学. 2019, 55(9):  81-91.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190909
摘要 ( 75 )   HTML ( 1 )   PDF (3529KB) ( 44 )  
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[目的]以欧美杨I-107为试材,探讨磁化处理后镉毒害作用的生理机制以及磁化作用缓解镉毒害的作用方式。[方法]通过施入外源Cd(NO32,共形成4个处理,并对AsA-GSH循环中的非酶抗氧化物质和关键酶活性、H2O2、MDA以及内源激素水平进行了测定。[结果]1)100 μmol·L-1 Cd(NO32添加后,磁化作用诱导根系大量富集Cd,且随S/R的提高,Cd被转运到地上部分器官(叶片),并刺激产生大量的H2O2和MDA。磁化作用刺激ATPase酶总活性的提高,这有利于维持细胞膜的完整性以减轻膜脂过氧化。2)镉胁迫后,磁化作用提高了AsA-GSH抗氧化系统对过氧化物的清除效率,且GSH在AsA-GSH循环中起主要作用。3)镉胁迫下,磁化作用诱导IAA、GA3、ABA和ZR 4种内源激素水平在叶片中降低而于根系中升高,且根系中激素水平的表达在杨树抗氧化系统调控中占主导地位;另外,磁化作用有效调节了内源激素的比值。由此可见,Cd胁迫下,经磁化处理后杨树体内AsA大量消耗,GSH和GSSG在AsA-GSH抗氧化循环系统中发挥着重要作用,根系则通过调控不同种类抗氧化酶活性和内源激素含量及其比值在清除H2O2和MDA等过程中占主导地位;磁化作用通过维持根系较高的ATPase活性,可在一定程度上可减轻Cd毒害造成的膜脂过氧化程度。[结论]磁化作用下AsA-GSH循环能力的提高增强了杨树对镉胁迫环境的适应能力,缓解了镉离子浓度的升高对叶片和根系组织造成的伤害,以此维持植株正常生长和代谢。
高空间分辨率影像与SAR数据协同特征面向对象林分类型识别
毛学刚, 竹亮, 刘怡彤, 姚瑶, 范文义
林业科学. 2019, 55(9):  92-102.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190910
摘要 ( 134 )   HTML ( 12 )   PDF (2726KB) ( 87 )  
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[目的]研究对象特征对高空间分辨率遥感影像与星载全极化SAR数据协同面向对象林分类型识别的影响,评价2种数据协同林分类型识别的适宜性,为多源遥感影像结合面向对象分类技术提供科学依据。[方法]以QuickBird遥感影像和Radarsat-2数据为试验数据,选取福建省三明市将乐县将乐国有林场为试验区进行杉木、马尾松和阔叶林面向对象分类。在面向对象分类过程中,采用基于QuickBird多光谱波段分割、基于Radarsat-2数据分割和QuickBird & Radarsat-2协同分割3种分割方案,每种分割方案采用10种尺度(25~250,步长为25),应用QuickBird遥感影像和Radarsat-2数据提取的光谱、地形、高度和强度4方面32个特征指标,进行4种不同特征组合,运用支持向量机分类器进行面向对象林分类型分类,利用混淆矩阵计算的生产者精度、用户精度、总精度和Kappa系数4个指标对分类结果进行精度评价。[结果]所有组合的分类精度(Kappa系数)均随着尺度增大表现出先增加后降低的趋势,且以只使用单一光谱特征的分类精度最低,依次低于光谱+地形两特征和光谱+地形+高度三特征的分类精度,引入强度后的四特征组合分类与三特征组合无明显差异。QuickBird&Radarsat-2协同且在最优尺度参数为100时,结合对象光谱、地形、高度和强度四特征组合进行面向对象林分类型分类精度最高(OA=86%,Kappa=0.86)。[结论]高空间分辨率遥感影像(QuickBird)与SAR数据(Radarsat-2)协同最优尺度多特征组合进行面向对象林分类型分类优势明显,在光谱和地形特征中引入高度特征可进一步提高分类精度。本研究结果可提高面向对象分类中的特征选择效率和科学性,能够为其他影像的面向对象分类技术提供较好的参考依据。
基于节子分析技术构建落叶松人工林树冠基部高动态模型
陈东升, 李凤日, 孙晓梅, 张守攻
林业科学. 2019, 55(9):  103-110.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190911
摘要 ( 122 )   HTML ( 9 )   PDF (2006KB) ( 80 )  
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[目的]基于节子分析技术构建落叶松人工林树冠基部高动态预测模型,分析落叶松树冠衰退规律及其影响因素,为制定合理的经营措施提供理论依据。[方法]以2007年设立的8块落叶松人工林标准地获取的40株解析木数据为基础数据,采用节子分析技术,得到树冠基部高随年龄的动态变化数据,应用传统线性模型、理查德和逻辑斯蒂非线性模型构建落叶松树冠基部高动态模型。[结果]传统线性模型、理查德和逻辑斯蒂非线性模型可较好拟合树冠基部高动态变化过程,模型参数均具有统计意义(P<0.01),以理查德方程为基础模型构建的树冠基部高模型拟合效果最好,加入权重因子可消除异方差,降低估计参数标准误,提高预测精度,模型的确定系数(R2)为0.904,绝对误差(Bias)和均方根误差(RMSE)分别为0.002和1.251,最优落叶松树冠基部高模型形式为HCB=(3.146+0.036CCF+0.225Bas+0.788HT-0.481CL)(1-e-0.086 t4.278。[结论]树冠基部高动态变化过程与林分发育规律一致,符合"S"形生长曲线,可通过树冠竞争因子(CCF)、林分断面积(Bas)、调查当年的树高(HT)和冠长(CL)解释,解释率达90.4%。树高、树冠竞争因子和林分断面积增大会导致树冠基部高上升,加速落叶松树冠衰退。竞争对树冠的影响较敏感,落叶松人工林10~41年间,树冠竞争因子大(187.33)的林分冠长率从75%下降到36%,而树冠竞争因子小(105.82)的林分冠长率从75%下降到40%;落叶松人工林树冠基部高平均每年上升0.66 m。本研究构建的树冠基部高动态模型可较好模拟落叶松人工林树冠基部高动态变化过程,利用单木和林分变量能够解释落叶松人工林树冠衰退趋势。通过检验验证,基于节子分析技术获取的树冠基部高数据构建的动态模型精度较高,可作为一种获取长期树冠动态变化数据的有效手段。
美国白蛾内参基因的鉴定及筛选
陶蓉, 李慧, 孙宇航, 于晓航, 朱晗, 郝德君
林业科学. 2019, 55(9):  111-120.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190912
摘要 ( 127 )   HTML ( 6 )   PDF (1702KB) ( 64 )  
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[目的]为筛选美国白蛾在不同温度处理、不同发育阶段、幼虫不同组织中稳定的内参基因,为美国白蛾相关的基因定量研究奠定基础。[方法]在美国白蛾转录组测序结果中筛选出8个候选内参基因GAPDH、ACT、RPL12、RPL18a、RPS16、EF1α、EF1β、18S rRNA,获得碱基序列。将以上序列进行克隆、测序、比对最终证明其为美国白蛾的基因且碱基序列正确,之后将其上传到NCBI获得登录号。设计以上8个候选内参基因的实时荧光定量PCR(qRT-PCR)引物,利用qRT-PCR技术测定8个候选内参基因在美国白蛾不同发育阶段(幼虫1~6龄)、不同温度处理下(-10、-5、0、25、35、40、45℃处理2 h)、幼虫的不同组织(头、肠道、脂肪体、马氏管、表皮)中的表达量,记录Ct值;然后通过ΔCt法、GeNorm、NormFinder和BestKeeper共4种方法对8个候选内参基因在不同条件下的Ct值进行统计分析,最后综合RelFinder选出最稳定的内参基因。通过GeNorm计算Vn/(n+1)最合适内参基因的数目。[结果]Ct分析表明,在不同发育阶段和在不同温度处理下表达最稳定的是RPL12;在幼虫不同组织中,最稳定的是RPS16。GeNorm分析结果与ΔCt分析结果相同。NormFinder分析表明,在不同的发育阶段和不同温度处理下最稳定的候选内参基因分别是RPL18aEF1α;在幼虫组织中,最稳定的是ACT。BestKeeper分析认为,不同发育阶段,ACT、GAPDH不适合作为内参基因;不同温度处理下,ACT、RPL18a、RPL12、RPS16、EF1β不适合作为内参基因;在不同幼虫组织中,RPL18a、EF1α、EF1β、18S rRNA不适合作为内参基因。最后RelFinder综合评价显示,在不同的发育阶段最稳定的内参基因组合是RPL12EF1β,最不稳定的是ACT;在不同的温度处理下,最稳定的内参基因组合是EF1αGAPDH,最不稳定的是ACT;在不同组织中,最稳定的组合是ACTRPS16,最不稳定的是RPL18a。经GeNorm软件计算,最合适的内参基因数目应该是2个。[结论]在美国白蛾不同发育阶段的基因定量研究中,建议以RPL12EF1β作为内参基因;在不同温度处理的基因定量研究中,建议以EF1αGAPDH作为内参基因;在幼虫不同组织的基因定量研究中,建议以ACTRPS16作为内参基因。此外,亦初步说明了昆虫内参基因在不同试验条件下的不稳定性。
吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007吲哚-3-乙酰胺IAA合成功能及其依赖途径鉴定
刘婉慧, 陈飞飞, 叶建仁, 王朝恩, 康熠, 付欢欢
林业科学. 2019, 55(9):  121-129.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190913
摘要 ( 94 )   HTML ( 3 )   PDF (3327KB) ( 30 )  
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[目的]探索吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007(Burkholderia pyrrocinia JK-SH007)合成生长素吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)的能力,并阐明B.pyrrocinia JK-SH007存在色氨酸依赖型的吲哚-3-乙酰胺(indole-3-acetamide,IAM)IAA合成途径。[方法]使用Salkowski比色法和酶联免疫吸附法(ELISA)进行L-色氨酸对B.pyrrocinia JK-SH007合成IAA能力影响的检测;以B.pyrrocinia JK-SH007全基因组为模板,设计特异性引物克隆iaaMiaaH基因,并使用生物信息学方法对其蛋白质和亲缘关系进行分析;通过实时荧光定量PCR方法分析B.pyrrocinia JK-SH007中的iaaMiaaH基因在L-色氨酸处理下的差异表达。[结果]B.pyrrocinia JK-SH007菌株能够合成15.663 μg·mL-1的IAA,在以L-色氨酸为前体的条件下其合成IAA的量显著增加,达到了44.404 μg·mL-1iaaMiaaH基因均含有一个完整的开放阅读框,其中iaaM基因全长1 782 bp,编码593个氨基酸,属于Amino_oxidase super family家族;iaaH基因全长1 368 bp,编码455个氨基酸,属于Amidase super family家族。在L-色氨酸的处理下,B.pyrrocinia JK-SH007中的iaaMiaaH基因的表达量均显著增加。[结论]B.pyrrocinia JK-SH007具有合成IAA的能力,L-色氨酸对其合成IAA具有显著促进作用,且克隆得到了iaaMiaaH基因,其在进化上具有一定的保守性,证明B.pyrrocinia JK-SH007中存在吲哚-3-乙酰胺IAA合成途径。
冀北山区不同植被恢复类型根际土壤细菌群落结构及多样性
王安宁, 黄秋娴, 李晓刚, 徐学华, 李玉灵
林业科学. 2019, 55(9):  130-141.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190914
摘要 ( 141 )   HTML ( 15 )   PDF (6557KB) ( 129 )  
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[目的]研究冀北山区不同植被恢复类型对根际土壤细菌群落结构特征和多样性影响,探索自然和人工恢复对土壤微生物的作用机制,为该区域植被恢复与管理提供理论依据。[方法]以自然恢复的灌草丛、灌木林、次生林以及人工恢复的人工林根面、根际和非根际土为研究对象,通过Illumina Miseq平台对细菌16S rRNA的V3-V4片段进行高通量测序,分析土壤细菌α、β和功能多样性、群落结构组成以及与环境因子的关系。[结果]1)各恢复类型细菌α多样性差异显著(P<0.05),次生林土壤细菌丰度和多样性均高于人工林,灌草丛多样性高,丰度最低;灌木林丰度高,多样性最低。不同根际范围土壤细菌α多样性差异不显著(P>0.05),整体表现为根面和根际土高于非根际土。2)次生林和人工林土壤细菌群落结构有一定相似性;次生林与灌草丛、灌木林土壤细菌群落结构差异较大。根际土与非根际土细菌群落结构有一定相似性,根面土与根际、非根际土细菌结构差异较大。3)变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门为优势类群。各样地有机质分解菌群(变形菌门、放线菌门和拟杆菌门)丰度差异显著,灌草丛和次生林显著高于其他样地,根面和根际土显著高于非根际土。固碳和固氮菌群(芽单胞菌门和厚壁菌门)分布较均匀。4)土壤田间持水量、有机质和全磷、植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数是影响土壤细菌群落的主要因素。土壤因子(田间持水量、有机质和全磷)对灌木林和灌草丛非根际土细菌影响极显著,对根面和根际土细菌作用较小;植被因子(植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数)对乔木林(次生林和人工林)不同根际范围土壤细菌群落影响均达到极显著水平。5)新陈代谢功能在KEGG上的编码基因数量最多,是土壤细菌的优势功能。各土样细菌群落KEGG功能基因序列数量和多样性差异显著,说明各植被恢复类型根际土壤中有许多具有各自独特功能的菌种,但土壤和植被不能决定土壤细菌功能多样性。[结论]恢复方式、植被类型和根系对冀北山区土壤细菌群落结构和多样性均有影响,其中恢复方式对土壤细菌多样性作用更明显,植被类型对土壤细菌群落结构影响更显著。距离根系越近,土壤细菌多样性越高,土壤细菌群落结构与非根际土差异越大。此外,环境因子如土壤养分、水分含量及植被分布状况等均与土壤细菌群落结构及多样性有关。
疏解竹单板高温干热处理对竹基纤维复合材料性能的影响
孟凡丹, 王超, 向琴, 余养伦, 于文吉
林业科学. 2019, 55(9):  142-148.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190915
摘要 ( 80 )   HTML ( 6 )   PDF (1300KB) ( 37 )  
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[目的]以高温干热处理疏解竹单板为基本单元,制备竹基纤维复合材料,分析不同热处理温度对疏解竹单板物理化学性能以及竹基纤维复合材料物理力学性能的影响,为高温干热处理竹基纤维复合材料生产工艺优化和新产品开发提供依据。[方法]以毛竹疏解单板为原料,以180和200℃干热空气为介质,在氧气含量2%~2.5%条件下对其进行热处理;以不同温度处理的疏解竹单板为基本单元制备竹基纤维复合材料,对热处理后疏解竹单板以及竹基纤维复合材料的性能进行分析。[结果]200℃处理4 h疏解竹单板的质量损失比180℃大;随着热处理温度升高,疏解竹单板的综纤维素和α-纤维素含量分别降低11.36%、20.15%和21.95%、35.94%,木质素相对含量分别增加16.36%、43.56%,pH和缓冲容量降低;傅里叶变换红外光谱和X-射线光电子能谱分析显示,热处理后疏解竹单板表面羟基数量减少,导致其对水分的再吸收能力降低;热处理后疏解竹单板和竹基纤维复合材料的表面颜色加深;经180和200℃处理后,竹基纤维复合材料的吸水宽度膨胀率、吸水厚度膨胀率和吸水率分别降低11.20%、15.88%、7.03%和21.60%、32.27%、26.60%,静曲强度和剪切强度分别降低39.07%、33.51%和56.14%、42.15%,弹性模量变化不显著。[结论]随着热处理温度升高,疏解竹单板的抽提物挥发和化学组分降解,其质量损失率增加,pH和缓冲容量降低;半纤维素优先降解,导致其对水分的再吸收能力降低,而降解生成的可溶性小分子物质增加,导致其抽提物和木质素相对含量增加;热处理疏解竹单板和竹基纤维复合材料的表面颜色加深;竹基纤维复合材料的吸水宽度膨胀率、吸水厚度膨胀率和吸水率降低,耐水性能增加,静曲强度和剪切强度大幅降低。
综合评述
枝节木材结构与性能研究进展
邓丽萍, 周贤武, 吕建雄, 王玉荣, 任海青, 赵荣军
林业科学. 2019, 55(9):  149-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190916
摘要 ( 114 )   HTML ( 15 )   PDF (2404KB) ( 81 )  
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枝节是指枝条、在树干肥大生长过程中枝条基部被卷入树干木质部的节以及树干上枝条去掉后形成的节疤,是树木结构与功能的重要组成部分;但由于枝节木材对产品性能产生的不利影响,其研究与利用受到限制。随着仿生学的发展,枝节木材以其复杂而有序的组织构造、连接方式及高强韧、耐腐朽等特性,作为一种特殊结构材料逐渐引起国内外学者的关注。众多研究表明,枝节木材天然形成的组织构造和连接方式具有许多人工材料无法企及的优势,加强枝节木材结构与性能研究,既有望打破其以往利用受限的境地而开拓全新的应用领域,又可为研发高性能的新型仿生材料提供有益启发和科学依据。本研究从枝节木材的构造、化学抽提物、物理性质和力学性质4方面概述枝节木材结构与性能的研究现状。首先分别阐述枝节木材在宏观观测水平下的构造特征以及枝节木材构造随外界环境变化做出自适应性调整的智能性表现;其次围绕节疤中化学抽提物对树木的保护功效,重点从节疤化学抽提物对树木防腐和树木自然整枝2方面的影响效果进行归纳;然后总结枝节木材与树木干材在密度、干缩性等物理性质及变化规律方面的比较研究;最后阐述枝节木材的力学性质与材料基质、构造排布和功能特性间的相关关系及其应力均布特性的相关研究。同时,本研究还阐述与枝节木材相关的工程材料及结构的仿生实例,以及枝节木材相关研究对仿生设计的一些启示。鉴于枝节部位木材的特殊性及其研究的复杂性,目前人们对枝节木材结构与性能的认识相对薄弱,关于枝节木材细胞水平的精细构造、主要化学成分及各项物理和力学性质等方面的研究报道相对较少且未深入全面。基于此,本研究在前人对枝节木材结构与性能研究现状的基础上提出几点建议:加强对枝节木材宏观和微观各层次构造特性及其在不同生长状态下的调节变化机制研究;探究纤维素、半纤维素、木质素及抽提物等化学成分在枝节木材中的含量和微区分布并探明化学成分配置情况与枝节木材韧性、连接强度等性质的相关关系;开展枝节部位木材密度、水分等物理量的变化规律及其内因的研究;阐明枝节木材精细结构参数对其物理力学性质的影响机制,构建枝节木材精细构造、化学组成等结构参数与物理力学性质的数学模型。
问题讨论
木材加工产业集聚对劳动生产率影响的空间效应分解——基于1998—2016年省际空间面板数据的实证研究
夏永红, 沈文星, 李存芳
林业科学. 2019, 55(9):  157-165.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190917
摘要 ( 73 )   HTML ( 1 )   PDF (1377KB) ( 30 )  
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[目的]研究木材加工产业集聚对产业劳动生产率影响的直接效应和溢出效应,为促进木材加工产业提质增效提供发展路径,为优化木材加工产业区域布局提供理论依据。[方法]基于1998-2016年省际面板数据,利用全局Moran指数测量木材加工产业劳动生产率的空间依赖性;在控制人力资本、固定资产投资和交通运输条件等变量的基础上,采用空间计量模型实证检验省际木材加工产业集聚对产业劳动生产率影响的直接效应和溢出效应。[结果]1)木材加工产业劳动生产率的全局Moran指数在0.3上下波动,且存在空间依赖性(P<0.05)。2)空间计量模型的系数估计结果显示:木材加工产业劳动生产率存在空间滞后和空间误差自相关性(P<0.01)。3)空间效应分解结果显示:木材加工产业集聚水平对产业劳动生产率影响的直接效应和溢出效应分别为0.260 6和0.029 2(P<0.01);木材加工产业人力资本水平、人均固定资产投资水平和省际交通运输条件3个控制变量对产业劳动生产率影响的直接效应和溢出效应分别为0.089 8(P<0.01)和0.010 1(P<0.05)、0.843 4和0.094 6(P<0.01),以及0.771 8和0.085 1(P<0.01)。木材加工产业集聚水平、人力资本水平、人均固定资产和交通运输条件4个变量对产业劳动生产率影响的溢出效应约占总效应的10%左右,反馈效应相对较小,占模型系数估计结果的1%以下。[结论]木材加工产业劳动生产率具有空间依赖性特征,存在空间自相关性,木材加工产业集聚水平、人力资本水平、人均固定资产和交通运输条件对木材加工产业劳动生产率的影响存在正向的直接效应和溢出效应,其中,直接效应包括较小的反馈效应。基于此,提出建议:优化木材加工产业布局,推进产业集聚化发展;优化产业内部结构调整,加大固定资产投资力度;提高木材加工产业从业人员素养,加强专业人才梯度培养;加大木材、竹材资源丰富区域的基础设施投资力度,改善木材加工产业经营环境。
研究简报
凉水自然保护区3种森林类型的植物组成和林分结构特征
王文杰, 杜红居, 肖路, 张建宇, 仲召亮, 周伟, 张波, 王洪元
林业科学. 2019, 55(9):  166-176.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190918
摘要 ( 131 )   HTML ( 9 )   PDF (2528KB) ( 171 )  
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[目的]探讨凉水自然保护区3类森林的植物组成和林分结构特征,以期为小兴安岭保护区科学管理及经营天然次生林提供基础支撑。[方法]以存在小兴安岭核心区的凉水国家自然保护区及周边的典型针阔混交林、阔叶林和针叶林3类森林为对象,详细调查乔木层(80块30 m×30 m样地)、灌木层(160块5 m×5 m样地)和草本层(160块1 m×1 m样地)的林分结构特征(树高、胸径、枝下高、冠幅、灌高、灌木直径、灌木盖度、草本株高、乔灌草密度等),分析种类组成并计算物种丰富度指数、多样性指数(Shannon-wiener及Simpson指数)和均匀度指数(Pielou和Alatalo指数),并采用方差分析、冗余分析(RDA)探究林分间的差异。[结果]3类森林有乔木28~30种、灌木22~25种、草本78~90种,其乔、灌、草植物种类差异明显,阔叶树种以白桦最多,针叶树种以兴安落叶松最多,灌木最多的是毛榛子,草本以蚊子草和小叶芹最多;针阔混交林的丰富度指数、多样性指数总体上高于针叶林和阔叶林,而阔叶林的均匀度高于其他2个森林类型;同一森林类型的多样性指数和丰富度指数均表现为草本层 > 乔木层 > 灌木层;3种森林类型中灌木层的均匀度高于其他层;从结构特征来看,树高和胸径平均为14和18 cm,树高和枝下高表现为针叶林 > 针阔混交林 > 阔叶林,灌木层冠幅表现为针阔混交林 > 阔叶林 > 针叶林,草本层每个种的平均多度与盖度表现为针叶林显著(P<0.05)高于针阔混交林;冗余排序分析表明,阔叶林和针叶林的多样性特征差异主要由草本层特征解释,而针阔叶混交林则主要受乔木层结构特征影响,其中阔叶林草本植物的多度、密度和株高等可解释48.4%~62.1%的多样性差异,针叶林可解释30.5%~44.3%;针阔混交林中显著影响多样性的林分特征表现为灌木地径 > 乔木枝下高 > 草本株高 > 乔木胸径,合计分析乔木层、灌木层的特征能解释多样性差异的38.8%~40.1%和27.4%~50.7%。[结论]凉水自然保护区乔木优势种以先锋树种白桦和兴安落叶松等为主,个体较小,尚需更长时间保护才能恢复为高质量森林资源;草本层的植物多样性最高,在多样性保护中需关注;植物多样性能在林分结构恢复中得以协同提升,但不同森林类型差异明显,如针阔叶混交林调控乔木枝下高和灌木密度等更有效,而针叶林和阔叶则是调控草本密度或改善草本生长环境才能更有效改善植物多样性。
2001—2016年喀斯特断陷盆地植被变化及其驱动因素
庄义琳, 周金星, 吴秀芹, 曹建华, 章维鑫
林业科学. 2019, 55(9):  177-184.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190919
摘要 ( 92 )   HTML ( 7 )   PDF (2072KB) ( 80 )  
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[目的]探究喀斯特断陷盆地2001-2016年间植被变化的空间趋势特征,并量化关键驱动因子对植被恢复的影响程度和贡献概率,为石漠化地区生态建设提供理论依据。[方法]以Savitzky-Golay(SG)滤波重构后的2001-2016年MODIS NDVI时间序列为数据源,采用Theil-Sen Median(TS)趋势分析和CMK检验获取断陷盆地年均NDVI值的空间趋势特征,利用Netica软件构建贝叶斯网络(BBN)模型,量化植树造林面积、岩性、海拔等驱动因子对断陷盆地年均NDVI变化的影响程度和贡献概率。[结果]2001-2016年间,断陷盆地年均NDVI显著上升的区域主要分布于云贵高原中部宣威和六盘水及青藏高原东南缘盐源地区,显著下降的区域主要为横断山脉中段木里县、南段米易以及云贵高原中部昆明和玉溪地区;关键驱动因子对年均NDVI变化的影响程度表现为植树造林面积 > 海拔 > 温度 > 人口密度 > 坡度 > 土地利用 > 岩性;植树造林面积越大,植被改善概率越大,植被改善明显的区域主要集中于植树造林面积>150 km2的范围;海拔小于1 845 m区域的植被改善概率明显变大,而高于1 845 m的区域植被改善的概率明显变小;增温显著的区域植被改善概率更低;人口密度和NDVI变化具有一定相关性,105~210人·km-2人口密度范围是植被改善概率变大的重点区域;坡度越低,植被改善越明显,并集中分布于0°~6°坡度较缓地区;从岩性来看,纯喀斯特区和亚喀斯特区植被恢复效果较好。[结论]喀斯特断陷盆地大部分地区(78%)植被变化不明显,但有11.4%的区域植被显著改善,10.6%的区域植被显著退化;人类生态建设中的植树造林面积是引起植被变化的最主要因素,其次为海拔和温度等自然要素;因植树造林等生态项目主要实施在石漠化地区,因此喀斯特地区的植被改善要优于非喀斯特地区;喀斯特石漠化综合治理中,对植被改善概率较低的地区,如高海拔地区和坡度较陡的地区,建议以自然修复模式为主;对于植被恢复的集中分布区,如植树造林面积较大地区和坡度较缓地区,植被改善明显,但后期应加强植被保护力度;由于气候和人工干扰强烈,增温显著和人口较密集地区植被退化的概率大,需格外关注。
渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征
何宝忠, 丁建丽, 刘博华, 王敬哲
林业科学. 2019, 55(9):  185-196.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190920
摘要 ( 116 )   HTML ( 6 )   PDF (8765KB) ( 55 )  
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[目的]探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。[方法]基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数、干旱指数、影像反射率等陆面地表参数和植被物候特征作为Cubist回归树模型的输入因子,预测渭库绿洲2006-2016年土壤含盐量。[结果]渭库绿洲生长季开始时间集中于5-6月,生长季结束时间集中于11-12月;绿洲内部累积生物量值较高,集中于6.08~9.20;绿洲荒漠过渡带的累积生物量值较低,集中于3.64~6.08;仅用物候参数预测土壤含盐量的精度较低,而耦合物候参数和陆面地表参数预测土壤含盐量的精度(均方根误差RMSE=9.02,可决系数R2=0.72)显著高于只用陆面地表参数(RMSE=12.66,R2=0.22)或只用物候参数预测土壤含盐量的精度(RMSE=13.29,R2=0.12);温度干旱植被指数、绿洲内部累积生物量值、盐分指数、修改型土壤调整植被指数和蓝波段反射率等参数在预测土壤含盐量方面具有较高的相对重要性,表明土壤含水量、植被长势情况、植被累积生物量和可见光反射率是监测盐渍化的重要参数;渭库绿洲区域主要分布的是非盐渍化地和轻盐渍化地,土壤含盐量年平均值为7.08 g·kg-1a-1;绿洲农业区内部的土壤含盐量较低,基本上是非盐渍化地;在绿洲东部和南部外围绿洲的土壤含盐量较高,主要是中度盐渍化地;土壤盐渍化主要呈不显著减少趋势,减少幅度集中于0.00~0.764 g·kg-1a-1;少部分区域呈增加趋势,主要分布在绿洲中部区域和靠近塔里木河的南部区域,增加的幅度集中于0.00~0.742 g·kg-1a-1;2007年盐渍化程度最重,土壤含盐量均值为12.68 g·kg-1,2011年盐渍化程度最轻,土壤含盐量均值为4.61 g·kg-1。[结论]运用回归树模型能够建立完备的土壤-环境关系知识,能有效地提取区域土壤盐渍化信息。耦合植被物候参数使预测土壤盐渍化的精度显著提高,不同物候特征与土壤含盐量有明显的对应关系。渭库绿洲区域土壤盐渍化主要呈减少趋势,少部分区域呈增加趋势,盐渍化治理效果显著。主要受人为因素影响,渭库绿洲部分区域的土壤含盐量呈增加趋势,因此需要针对这些区域制定合理的盐渍化治理和生态环境保护措施。
糠醇单体与预聚体混合物改性杨木
沈晓双, 邹献武, 李改云, 王小青, 刘君良
林业科学. 2019, 55(9):  197-204.  doi:10.11707/j.1001-7488.20190921
摘要 ( 93 )   HTML ( 5 )   PDF (1617KB) ( 37 )  
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[目的]研究糠醇单体与预聚体混合物浸渍改性木材的可行性,以提高糠醇预聚体利用率,降低生产成本,促进糠醇树脂改性技术的产业化发展。[方法]以马来酸酐为催化剂、硼砂为稳定剂、水为稀释剂,调控糠醇预聚体与单体比例,配制成均一稳定的水溶性木材改性溶液。采用此溶液浸渍改性杨木,并与糠醇单体改性杨木的增重率、浸出率、尺寸稳定性和力学性能进行比较。[结果]当糠醇单体与预聚体质量比为35:15时,可配制成均一稳定、糠醇质量分数为50%的单体与预聚体混合物改性溶液。采用此溶液浸渍改性杨木的增重率为90.47%,比相同糠醇质量分数的单体改性材提高6.41%;浸出率为5.27%,比单体改性材降低14.17%。混合物改性材径向、弦向和体积抗湿胀率分别为77.76%、62.56%和70.02%,比单体改性材分别提高4.80%、1.00%和2.07%。混合物改性材顺纹抗压强度为69.93 MPa,比单体改性材提高12.55%,弯曲强度和弹性模量分别为75.86 MPa和11.36 GPa,比单体改性材均略有降低。当单体、预聚体混合物改性溶液中糠醇质量分数降低到44%时,该混合物改性溶液浸渍处理杨木的增重率与糠醇质量分数为50%单体改性溶液浸渍处理杨木的增重率相当,且2种改性材的浸出率、抗湿胀率和力学性能均非常接近。红外光谱分析表明,混合物改性材红外光谱吸收峰的变化与单体改性材类似,均在790和735 cm-1附近出现归属呋喃环与支链的碳碳键吸收峰,说明糠醇树脂已进入改性材。同时,混合物改性材和单体改性材在3 352和1 329 cm-1附近归属羟基吸收峰的峰强度均有所降低,而在1 245 cm-1附近归属苯环与酚羟基的碳氧键吸收峰的峰形变宽且向右发生偏移,说明糠醇单体和混合物均与木材中羟基发生化学交联。激光扫描共聚焦显微镜分析表明,混合物改性材与单体改性材一样,在木材细胞腔、细胞壁和胞间层都可见糠醇树脂存在,且细胞腔内糠醇树脂总是存在于细胞壁内壁。[结论]通过调控糠醇单体与预聚体比例,可得到均一稳定的木材改性溶液,改性溶液浸渍处理杨木的性能略优于相同质量分数的单体改性溶液。为获得增重率相近的改性材,混合物的糠醇质量分数应低于单体的糠醇质量分数。