Please wait a minute...
欢迎访问林业科学,今天是

当期目录

2021年 第57卷 第4期 刊出日期:2021-04-25
目次
本期目次和封面
请点击下方pdf查看或下载
林业科学. 2021, 57(4):  0-0. 
摘要 ( 177 )   PDF (16485KB) ( 401 )  
相关文章 | 多维度评价
论文与研究报告
喀纳斯泰加林群落火成演替中草本层与林冠层物种的连锁关系
郭珂,潘存德,余戈壁,李贵华,张帆,邹卓颖,刘博
林业科学. 2021, 57(4):  1-13.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210401
摘要 ( 523 )   HTML ( 53 )   PDF (1488KB) ( 413 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 检验喀纳斯泰加林群落火成演替中草本层与林冠层物种的连锁关系,并探索其形成机制。方法: 以新疆喀纳斯国家级自然保护区内未受人为干扰的可识别的泰加林火成演替群落为对象,基于369个森林样地及其历史火干扰时间和火烈度调查,以环境、火干扰和林分因子为解释变量,草本层和林冠层物种多样性指数为响应变量,分别进行典范对应分析(CCA),并对草本层和林冠层的CCA排序第一轴得分值进行相关分析,探讨不同烈度火干扰后草本层与林冠层物种的连锁关系和随演替阶段的变化及其原因。结果: 1)火成演替群落的草本层与林冠层CCA排序第一轴得分值之间的相关性,在弱烈度和中烈度火干扰后达到显著水平(P=0.017 < 0.05,P=0.043 < 0.05),在强烈度火干扰后未达到显著水平(P=0.093>0.05);2)在强烈度火干扰后,火成演替群落的草本层与林冠层CCA排序第一轴得分值之间的相关性在演替前期达到显著水平(P=0.044 < 0.05),在演替中期和后期达到极显著水平(P=0.008 < 0.01,P=0.006 < 0.01);中烈度火干扰后,相应得分值的相关性在演替前期达到显著水平(P=0.043 < 0.05),在演替中期和后期达到极显著水平(P=0.006 < 0.01,P=0.004 < 0.01);弱烈度火干扰后,相应得分值的相关性在不同演替阶段均达到极显著水平(P=0.006 < 0.01,P=0.005 < 0.01,P=0.002 < 0.01);3)草本层和林冠层具有一致性响应且达到显著水平的因子,在强烈度火干扰后的演替前期、中期和后期分别有1、2和4个,在中烈度和弱烈度则均为3、4和5个。结论: 火干扰后,泰加林群落演替过程中的草本层与林冠层物种之间存在连锁关系,其原因可能是草本层和林冠层物种多样性格局对相同环境梯度的响应具有一致性。该连锁关系随火烈度增强而从强到弱,且随演替向前发展变得更加紧密。

火烧迹地植被恢复对生长季林内小气候的调节作用
王丽红,高鸿坤,赵雨森,付强,何传源,孙鑫,梁建鑫,张啸鹏
林业科学. 2021, 57(4):  14-23.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210402
摘要 ( 400 )   HTML ( 33 )   PDF (1417KB) ( 309 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 研究大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限兴安落叶松人工林生长季的空气温湿度和土壤温度变化特征,深入认识火烧迹地植被恢复对林内小气候的调节作用。方法: 采用空间代时间的方法,对重度火烧迹地后不同恢复年限(3~24年)的兴安落叶松人工林原位观测生长季(6—9月)内空气温湿度和土壤温度,利用HOBO Prov2温湿度记录仪监测距地表 1.5 m高处空气温湿度,利用WatchDog B101型按钮温度记录仪监测5和10 cm深处土壤温度,每隔1 h自动记录数据,比较不同恢复年限兴安落叶松人工林空气温湿度、土壤温度日变化及生长季变化。结果: 空气温度日变化呈现早晚低、日间高的倒"U"字型变化趋势,空气相对湿度日变化呈现"U"字型变化趋势,土壤温度日变化呈现不同相位的正弦曲线,5 cm深处土壤温度日较差比10 cm深处大,5 cm深处土壤最高温和最低温出现时间比10 cm深处早;各恢复年限兴安落叶松人工林生长季空气温度日较差高于土壤温度日较差,空气最低温和最高温出现时间早于土壤;随着恢复年限增加,空气温湿度和土壤温度的最高值及最低值的出现时间均表现出延迟效应,日较差也逐渐减小;恢复24年时,空气和土壤的最高温、最低温出现时间比对照样地晚1~2 h,空气相对湿度的最高值、最低值出现时间比对照样地晚1~3 h;随恢复年限增加,林内空气温度逐渐降低,恢复24年时6、7、8、9月空气温度比对照样地显著降低3.5、2.96、3.46和3.84 ℃;植被恢复过程中6—9月空气相对湿度为58.69%~85.79%,恢复24年时最高,对照样地最低,恢复24年时6、7、8、9月空气相对湿度比对照样地显著提高14.19%、12.89%、13.16%和13.67%;随恢复年限增加,5和10 cm深处土壤温度均逐渐降低,恢复24年时6、7、8、9月5 cm深处土壤温度分别比对照样地低9.71、6.85、6.17和4.76 ℃,10 cm深处土壤温度比对照样地低10.96、7.82、7.13和5.03 ℃;小气候因子(M)与恢复年限(t)可用M=kt+pk为方程回归系数;p为方程常数项)方程拟合,且拟合效果显著(P < 0.05)。结论: 重度火烧迹地种植兴安落叶松人工林后,随恢复年限增加,林内空气温度和土壤温度逐渐降低,空气相对湿度逐渐升高,森林小气候向更加荫凉潮湿的方向发展,且波动性减弱,稳定性增强。

不同更新方式对亚热带常绿阔叶林土壤氮矿化的影响
高艳丽,杨智杰,张丽,熊德成
林业科学. 2021, 57(4):  24-31.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210403
摘要 ( 385 )   HTML ( 31 )   PDF (1037KB) ( 456 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 探索亚热带米槠常绿阔叶林转换为人促更新林和人工林后的土壤氮矿化作用的变化,为评价和选择森林经营方式提供参考。方法: 以亚热带米槠常绿阔叶天然林、人促更新常绿阔叶林和米槠人工林为研究对象,比较不同森林类型表层(0~10和10~20 cm)土壤的铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)含量,并采用室内氮矿化培养方法测定土壤氮矿化速率,研究不同经营方式对森林土壤氮矿化作用的影响。结果: 天然林转换为人促更新林和人工林后,0~10和10~20 cm土层土壤NH4+-N含量分别下降5%~13%和16%~25%,NO3--N含量分别增加1.4%~241%和68%~871%,且人促更新林NH4+-N含量比人工林高3%~27%,人促更新林NO3--N含量比人工林低40%~65%;天然林转换后,人促更新林和人工林土壤净氮矿化速率分别下降11%~12%和27%~50%,人促更新林土壤净氮矿化速率显著高于人工林,净硝化速率显著低于人工林。结论: 与人工林相比,人促更新营林方式的干扰活动程度低,林地凋落物养分归还量大,同时土壤净氮矿化速率高且硝化速率低,向土壤输入更多的有效性氮源。因此,人促更新方式有利于土壤氮保存和提高氮素有效性,在氮素养分循环方面比人工林经营方式更具有优越性。

城市森林林木斑块特征与降温效应的关系——以北京市城区为例
李晓婷,李彤,仇宽彪,姜莎莎,贾宝全
林业科学. 2021, 57(4):  32-42.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210404
摘要 ( 428 )   HTML ( 24 )   PDF (4256KB) ( 387 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 城市绿地对城市热岛有显著的缓解作用,但是城市生态用地空间不断被挤压,可用于增加绿地的土地面积非常有限,如何通过合理的景观和群落结构配置来缓解城市热岛效应成为重中之重。本研究在更精细的影像分辨率尺度上探究林木斑块的斑块水平特征、景观配置特征以及群落组成特征对斑块降温效应的影响,以期为城市绿地的规划和管理提供依据。方法: 以北京市六环外1 km以内的城区为研究区,利用2013年9月Landsat-8 TIRS遥感影像的第10波段反演地表亮温,利用2013年8—9月0.5 m分辨率的World-view-2遥感影像提取城市森林斑块信息,基于城市森林斑块地表亮温与城区整体地表亮温的温差量化研究区域内城市森林的降温效应。然后,选取斑块面积、周长、周长面积比和形状指数4个斑块水平的景观指数,以及树冠覆盖度、平均斑块面积、斑块密度和聚集度4个景观水平的指标,探究城市森林斑块个体特征与空间配置对其降温效应的影响。同时还采取分层随机抽样法抽取398个林木斑块,进行城市森林结构抽样调查,分析城市森林群落结构与降温效应之间的关系。结果: 北京城区地表亮温平均值为29.86 ℃,不透水地表区域的地表亮温平均值为30.64 ℃,树冠覆盖面积超过1 000 m2的林木斑块地表亮温平均值为28.68 ℃,比城区低1.18 ℃,比不透水地表低1.98 ℃。在斑块水平的4个指数中,斑块面积和周长与斑块内部地表亮温最低值显著负相关(R2值分别为0.43和0.33),斑块周长面积比以及形状指数与斑块内部地表亮温的相关性较弱,且分别为正相关(R2=0.25)和负相关(R2=0.10)。在景观水平的4个指数中,作用最强的为树冠覆盖度(R2=0.312),其次为平均斑块面积(R2=0.309),二者与林木斑块的降温效应均为正相关;斑块密度与降温效应呈非线性关系,一开始地表亮温最低值随着斑块密度的增加而升高,当斑块密度的对数值达到-4.85时,地表亮温最低值随着斑块密度的增加开始下降;聚集度与降温效应呈正相关(R2=0.15);群落结构指标与林木斑块内部地表亮温相关性整体较弱,树高与乔木株数占比与斑块内部地表亮温负相关(P < 0.05),物种多样性指数Shannon-Wiener与斑块内部地表亮温正相关(P < 0.05)。结论: 在北京,面积超过1 000 m2的林木斑块可在一定程度上缓解城市热岛效应,树冠覆盖度和斑块面积是影响林木斑块降温效应强弱的核心因素,未来城市森林建设除直接规划大尺度城市森林外,还可优先在紧靠现有绿地区域的潜在绿地区种植树木,以此来增加现有林木斑块面积,同时建议优先选择生物量较大的植物,合理进行树种配置,全力提高城市绿地降温能力。

盐胁迫对红花玉兰嫁接苗生长和光合特性的影响
赵秀婷,王延双,段劼,马履一,何宝华,贾忠奎,桑子阳,朱仲龙
林业科学. 2021, 57(4):  43-53.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210405
摘要 ( 368 )   HTML ( 37 )   PDF (1225KB) ( 453 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 研究盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合特性的变化,探究其在盐胁迫下的适应机制,为红花玉兰种质资源的保护和盐渍地区引种、推广提供参考。方法: 以'娇红二号’红花玉兰嫁接苗为材料进行盆栽控制试验,设置5个NaCl浓度梯度,盐胁迫20天后观测其生长状况、叶片性状、气体交换参数、叶绿素荧光参数和光合光响应曲线等。结果: 1)盐胁迫对红花玉兰嫁接苗的苗高、地径、茎生物量和根冠比并无显著影响,对叶生物量、根生物量和整株干质量影响显著,T1叶生物量、根生物量和整株干质量高于CK,其余处理均低于CK。2)随着盐浓度的增大苗木叶片厚度呈先升后降的趋势,T1的叶片厚度最大,达0.30 mm;叶片干质量呈减小趋势;叶面积和比叶面积并无显著差异。3)当盐浓度≥0.2%时,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著下降;叶绿素a/b随盐浓度增大呈下降趋势,但类胡萝卜素的变化并无显著规律。4)T1的净光合速率(Pn)高于CK,达8.81 μmol·m-2s-1,随着盐浓度增大Pn呈下降趋势;盐处理的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均小于CK。5)盐胁迫处理的植株叶片叶绿素荧光参数相比对照均有不同程度的下降,其中Fv/FmF'v/F'mΦPSⅡ和ETR的值均随盐浓度升高而下降,但各盐处理间qP并无显著差异。6)除T1大于CK外,其余处理Pnmax均小于CK;盐胁迫显著降低了叶片暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点,且各盐处理间并无显著差异。结论: 盐胁迫显著影响红花玉兰嫁接苗的生长和光合作用,使其叶片细胞光合活性降低,植株生长减缓。综合各指标可知,0.1%盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合与对照并无显著差异。

红松不同生活史阶段的枝叶权衡
尹凤娟,王明琦,金光泽,刘志理
林业科学. 2021, 57(4):  54-62.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210406
摘要 ( 428 )   HTML ( 30 )   PDF (1796KB) ( 301 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 枝叶大小、出叶强度之间的关系反映了植物空间资源利用能力,研究不同生活史阶段及不同枝叶年龄的枝叶性状变异及其权衡对预测种内变异和植物在不同环境条件下的生存策略具有重要意义。方法: 以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松林的建群种红松为研究对象,选取4个不同生活史阶段(幼苗、幼树、成年树、老龄树)的样树,测定其不同枝叶年龄的枝横截面积、单叶面积、总叶面积和出叶强度。采用单因素方差分析法检验枝性状与叶性状在不同生活史阶段、不同枝叶年龄是否存在显著差异。以标准化主轴估计(SMA)检验不同生活史阶段对当年生枝横截面积与单叶面积、总叶面积、出叶强度,以及单叶面积与出叶强度间相关关系是否存在显著影响,以及枝叶年龄对枝横截面积与总叶面积、出叶强度的相关关系是否存在显著影响。结果: 1)随生活史阶段上升,红松枝横截面积、叶面积呈上升趋势,出叶强度呈下降趋势,且枝、叶性状在4个生活史阶段的不同枝叶年龄间存在显著差异,枝叶年龄可解释最多的枝叶性状变异,生活史阶段可分别解释枝横截面积、总叶面积和单叶面积变异的17%、7%和3%;2)红松不同生活史阶段当年生枝-叶性状均呈异速生长;3)幼树、成年树和老龄树阶段的1年生枝横截面积与总叶面积均呈正相关关系;老龄树阶段当年生、1年生和2年生枝横截面积与出叶强度均呈负相关关系。结论: 红松不同生活史阶段植物资源利用策略存在差异,仅幼苗阶段当年生枝-叶性状均存在相关关系;红松不同枝叶年龄枝-叶性状均呈异速生长。

潮汐对秋茄叶表型塑造及叶经济谱的影响
黄贝佳,朱静,何晨阳,李伟煌,陈志为,樊月,洪滔
林业科学. 2021, 57(4):  63-72.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210407
摘要 ( 279 )   HTML ( 10 )   PDF (1153KB) ( 220 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 明确秋茄叶表型及叶经济谱对自然潮汐生境的响应特征,以期掌握秋茄在周期性浸淹下的适应机制。方法: 对福州市罗源湾秋茄成熟林满潮线上及线下叶片进行研究,以上层未受淹叶片为对照,测定上、下层叶表型性状,并对各性状间关系及叶经济谱进行分析。结果: 与满潮线上层叶片相比,满潮线下层叶片干质量、叶柄长及叶干物质含量较小(P < 0.01),叶形指数较小(P < 0.05),比叶面积较大(P < 0.01);在叶片气孔特性中,满潮线下层叶片气孔长度、宽度、面积、周长、开度、开口长度、开口面积、开口周长均大于上层,而气孔密度则小于上层(P < 0.01);满潮线下层叶片的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度较小,而胞间CO2浓度较大(P < 0.01),羧化速率较小(P < 0.01),水分利用效率在满潮线上、下层叶片中差别不显著。满潮线上层秋茄叶片气孔特性与光合功能之间相关性比下层高,而满潮线下层叶气孔特性与叶形态性状相关性高于上层。结论: 秋茄满潮线上、下层的叶表型差异明显,下层叶片气孔功能适应性较强,但光合功能受到一定限制。上层叶气孔特性与光合功能具有协同进化表现,而下层叶气孔特性与叶形态性状存在趋同适应。满潮线上、下层秋茄叶为适应自然潮汐生境,存在明显生存策略选择。叶经济谱表现为:满潮线下层叶片总体上向"缓慢投资-收益型"一端偏移,具有较小的叶干物质含量、气孔密度,较低的净光合速率及较大的比叶面积、气孔面积和气孔开度,以适应周期性低光、缺氧的淹水极端环境;上层叶片则向"快速投资-收益型"一端偏移以应对海岸带大风、海浪拍打等特殊生境。

美丽箬竹鞭段侧芽偏向性萌发生长的激素和养分作用
谷瑞,徐森,陈双林,郭子武,章超
林业科学. 2021, 57(4):  73-81.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210408
摘要 ( 231 )   HTML ( 4 )   PDF (1324KB) ( 156 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 地被竹广泛应用于园林绿化,鞭段容器育苗是地被竹生产可全年造林、一次成景竹苗的重要手段,鞭段侧芽萌发生长状况与竹苗质量密切相关。本研究通过开展美丽箬竹鞭段容器育苗试验,以明确育苗鞭段的侧芽萌发生长特征,揭示内源激素和养分的协同作用对侧芽萌发生长的影响,旨在为优质地被竹容器苗培育提供参考。方法: 以美丽箬竹1年生鞭段为试材,设置(2.90 ±0.32)mm、(5.42 ±0.63)mm 2种鞭段径级,3、6、9 cm 3种鞭段长度,共计6种处理的鞭段侧芽萌发试验,调查各处理不同鞭段部位的侧芽萌发生长的新竹数量、地径和高度,测定并分析鞭段在埋鞭育苗期、侧芽萌动期和新竹长成期的IAA、GA、ABA、CTK等内源激素和C、N、P等养分的含量和动态变化规律。结果: 各处理美丽箬竹育苗鞭段两端(远端、近端)侧芽萌发生长比例均最高,达85.15%~98.04%,显著高于鞭段中端(24.36%~37.58%),而远端、近端间差异不明显,体现了美丽箬竹育苗鞭段侧芽萌发生长具有明显的位置偏向性特征;但不同鞭段部位的侧芽萌发生长的新竹生长特征无显著差异。同时,埋鞭育苗期和新竹长成期的鞭段内源激素和养分总体上也无明显变化,但侧芽萌动期的鞭段近端和远端GA、N、P含量和GA/ABA、CTK/ABA、(IAA+GA+CTK)/ABA、N/P总体上显著高于中端,ABA含量和C/N、C/P则相反,而IAA、CTK和C含量不同鞭段部位间无明显差异。这说明内源激素对鞭段侧芽萌发位置起决定作用,而养分含量可能控制侧芽萌发数量。结论: 美丽箬竹鞭段侧芽萌发生长存在明显的位置偏向性特征,主要受鞭段侧芽萌动期的内源激素和养分的共同调控影响,鞭段会通过养分化学计量和激素平衡来对侧芽萌发生长进行适应性调节。

银腺杨84K茎段瞬时转化体系的建立
李晓军,安轶,黄李超,曾为,卢孟柱
林业科学. 2021, 57(4):  82-89.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210409
摘要 ( 425 )   HTML ( 25 )   PDF (10705KB) ( 241 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 我国需要大量人工林来满足木材需求,而速生林的木材品质有待改良。研究木材形成的基因调控是材性改良的基础。为加速鉴定木材形成相关基因的研究,建立一种快速、便捷、高效的瞬时转化体系尤为重要。方法: 采用显微切片,观察1年生银腺杨84K休眠茎段水培下的形成层活动规律;以其作为瞬时转化受体,增强型绿色荧光蛋白(eYGFP)作为报告基因,构建表达载体,采用农杆菌介导真空渗透侵染方法进行84K茎段的瞬时转化。并通过L9(34)正交试验对农杆菌GV3101侵染浓度、真空渗透侵染时间、真空渗透侵染次数及侵染后培养时间进行优化。结果: 银腺杨84K 1年生枝条室温水培条件下可以解除休眠,形成层在水培15天左右活动已比较旺盛,并出现新分化的导管。培养约30天,木质部大量积累。这说明枝条经1个月时间可以完成形成层的分化、木质部的形成等木材形成的全过程。从形态上观察,形成层、木质部和韧皮部的生长发育过程与正常树木没有差异。采用农杆菌介导真空渗透侵染方法,茎段及切片在激发光下可在形成层区域观察到绿色荧光,说明茎段转化成功。进一步通过正交试验分析,表明4个转化条件对转化率的影响依次为:侵染后水培天数>真空渗透侵染时间>菌液浓度>真空渗透侵染次数。农杆菌介导真空渗透瞬时转化银腺杨84K茎段的最优组合是农杆菌重悬液浓度OD600为0.9、真空渗透侵染20 min、真空渗透侵染2次、侵染后水培15天。结论: 建立了农杆菌介导的银腺杨84K茎段真空渗透侵染瞬时转化体系。这一体系可快速鉴定参与维管组织分化相关基因的功能,有助于揭示木质部发育的调控机制。同时该方法也可为研究其他木本植物的木材形成相关基因提供借鉴。

基于PROSAIL模型和多角度遥感数据的森林叶面积指数反演
潘颖,丁鸣鸣,林杰,代侨,郭赓,崔琳琳
林业科学. 2021, 57(4):  90-106.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210410
摘要 ( 703 )   HTML ( 27 )   PDF (5089KB) ( 426 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 基于多角度PROBA/CHRIS遥感数据和野外实测数据,结合PROSAIL模型和随机森林模型反演森林叶面积指数(LAI),以提高植被LAI遥感反演精度,为区域土壤侵蚀遥感定量监测提供新的方法和模型。方法: 以南京市紫金山和幕府山为研究区,采用野外调查、遥感影像、辐射传输模型与数学模型相结合的方法,构建基于PROSAIL模型和多角度PROBA/CHRIS遥感数据的随机森林LAI反演模型,对PROSAIL模型进行敏感性分析和适用性评价,确定最佳LAI反演模型,并利用地面实测LAI进行精度验证和评价。结果: PROSAIL模型中各输入参数敏感性大小为LAI>叶绿素a、b含量Cab>叶片干物质含量Cm>热点参数SL>叶片内部结构参数N>等效水厚度Cw;模拟的冠层反射率精度大小为0°>36°>-36°>55°>-55°。单角度LAI反演模型中,前向观测角55°精度最高,其决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分误差(MAPE)分别为0.915 7、0.235 7和0.042 6;相比于传统垂直观测,55°模型的R2提高0.75%,RMSE和MAPE分别降低3.76%和5.12%;相比于非线性回归模型,单角度随机森林LAI反演模型的R2提高0.7%,RMSE和MAPE分别降低15.40%和11.98%;单角度LAI反演模型精度由高到低依次为55°、36°、0°、-55°、-36°。多角度LAI反演模型中,3角度组合(0°、36°、55°)LAI反演精度最高,其R2、RMSE和MAPE分别为0.918 4、0.231 9和0.041 5,相比于单角度55°,R2提高0.29%,RMSE和MAPE分别降低1.61%和2.58%;相比于传统垂直观测,3角度组合模型的R2提高1.05%,RMSE和MAPE分别降低5.31%和7.57%;相比于非线性回归模型,多角度随机森林LAI反演模型的R2提高0.79%,RMSE和MAPE分别降低6.72%和9.19%。紫金山西部区域LAI介于0.44~6.70之间,林地LAI均值为3.04;紫金山西部林地LAI整体上呈北部和南部高、中间低的空间分布格局。结论: 最佳LAI反演模型为基于3角度组合(0°、36°、55°)的随机森林LAI反演模型;一方面,增加观测角度可提供更多植被冠层结构信息,LAI反演精度随观测角度增加而增加,但另一方面,观测角度过多会使像元空间重采样、叶片阴影和土壤阴影等问题带来更多不确定性,LAI反演精度反而下降;无论是单角度还是多角度数据,随机森林LAI反演模型精度均高于非线性回归模型,随机森林模型能够明显提高LAI反演精度,适用于区域植被LAI反演;多角度遥感数据能够反映森林立体结构信息和地物多维空间结构特征,显著改善传统垂直观测数据反演LAI精度较低的问题,从而有效提高植被LAI反演精度。

伊氏线虫真菌碳氮条件下的表型和毒力基因表达差异
贺然,王瑞珍,应玥,曲良建,张永安
林业科学. 2021, 57(4):  107-115.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210411
摘要 ( 261 )   HTML ( 5 )   PDF (5744KB) ( 95 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 研究松材线虫生防真菌伊氏线虫菌(EV)碳氮条件下表型和毒力基因表达差异,为培养高毒力菌株提供依据。方法: 分别选取碳、氮培养基培养EV,测定生长速度及产孢量。收获菌丝体并提取RNA进行建库和差异分析。结合经FDR法校正后的P值及以2为底的倍数变化的对数的绝对值(|log2FoldChange|)判断差异表达的显著性。结果: EV在氮培养条件下生长速度更快,且基因表达的总量和特异表达的数量均高于碳培养条件下表达的数量。氮组相对碳组显著差异表达的基因共有7 138个,其中3 571个显著上调,3 567个显著下调;474个基因在氮组中特异表达,295个基因在碳组中特异表达,且氮组特异表达的基因涉及杀线虫基因的数量高于碳组。经过聚类分析,差异基因表达水平变化趋势分为4个类群,其中,在氮组表达远高于碳组表达的基因数量为165个;在碳组表达远高于氮组表达的基因数量仅有65个。枯草杆菌蛋白酶及毒素合成相关基因在氮组中显著上调表达,其中枯草杆菌蛋白酶在氮组中表达量为相对于碳组表达的2.29~363.52倍。结论: 碳、氮培养基对EV生防真菌的转录具有显著影响,氮培养条件下表达的总基因数量和特异表达的基因数量高于碳培养条件下的基因表达。具有杀灭和侵染线虫作用的枯草杆菌蛋白酶、毒素合成相关基因在氮培养下显著上调。可为高毒力EV菌株的培养、基因功能研究和菌株改良提供重要依据。

全国木结构古建筑木蜂危害风险区域划分
马星霞,王麟,朱海燕,刘波,张斌,卢芸,王艳华,蒋明亮,王六如
林业科学. 2021, 57(4):  116-123.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210412
摘要 ( 254 )   HTML ( 13 )   PDF (2930KB) ( 285 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 根据木蜂种类、分布、筑巢特性和危害程度,对全国木结构古建筑木蜂危害风险区域进行初步划分,为木结构古建筑预防性保护方案制定提供依据。方法: 查阅文献和馆藏木蜂标本信息,汇总不同种类木蜂的分布,分析木蜂筑巢特性及对木结构的危害程度;勘查各省木结构古建筑危害发生程度,记载木蜂对木结构古建筑的危害情况,综合比较后进行全国木结构古建筑木蜂危害风险区域划分。结果: 黑龙江地区无木蜂分布,内蒙古、青海、新疆、宁夏和陇东以外的甘肃仅有突眼木蜂分布,这些地区木结构古建筑未发现木蜂危害。西藏、河南、山西、山东、辽宁、吉林和甘肃陇东地区仅发现1种木蜂——黄胸木蜂。湖北、陕西、四川、河北、安徽和江苏发现有2种木蜂分布。实地勘察结果显示,河南、山西、四川、江苏和安徽均发现有木蜂轻度危害(危害程度1级);云南、贵州、湖南、江西、广东、广西、福建、浙江和海南木蜂危害发生比较严重(危害程度2级或2级以上),危害木构件的木蜂往往有3种以上。结论: 将无木蜂分布的黑龙江以及仅有突眼木蜂分布的内蒙古、青海、新疆、宁夏和陇东以外的甘肃划分为木蜂危害低风险区域(代号CB1);木结构古建筑危害发生程度较轻或暂未发现危害,但有1种或2种木蜂分布的地区划分为木蜂危害中风险区域(代号CB2);危害木构件的木蜂有3种以上且危害发生程度较重的云南、贵州、湖南、江西、广东、广西、福建、浙江和海南划分为木蜂危害高风险区域(代号CB3)。

亚麻油/混合蜡乳液构建木材内双层疏水体系
陈悰,王望,曹金珍
林业科学. 2021, 57(4):  124-132.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210413
摘要 ( 261 )   HTML ( 9 )   PDF (6164KB) ( 84 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 利用环保、价廉的混合蜡和亚麻油乳液在木材内外表面构建双层疏水屏障,使其同时具备粗糙结构和连续防水层,进而兼具疏水和防水效果。方法: 配制亚麻油乳液、亚麻油/棕榈蜡乳液、亚麻油/混合蜡(蜂蜡/棕榈蜡、石蜡/棕榈蜡)乳液,对乳液性能进行评价。采用两步法和一步法浸渍杨木试件,通过70 ℃(两步法)和90~103 ℃(一步法)后处理温度在木材内外表面构建双层疏水屏障,并对处理材的表面疏水性、吸水性和尺寸稳定性进行测试。结果: 1)亚麻油乳液的平均粒径为195.6 nm,在室温下贮存稳定性良好,60天内粒径变化率仅为2.45%;亚麻油乳液与混合蜡乳液复合后的离心稳定性良好;2)亚麻油乳液在木材横向和纵向输水通道内均有分布,干燥后可在木材内表面形成连续油膜,并与混合蜡乳液构成双层疏水屏障;3)亚麻油/蜡改性方法能够有效提高木材的表面疏水性,两步法和一步法处理材横切面的接触角均在150°左右,且不随时间变化;而一步法处理材弦切面的疏水性好于两步法;4)亚麻油/蜡乳液复合改性材的吸水率降低,一步法的防水效率明显优于两步法,经过196 h泡水后,LB1和LP1处理材的防水效率保持在45%以上;复合改性方法亦能显著降低处理材前期的体积膨胀率,但最终影响差别不大。结论: 利用亚麻油/混合蜡乳液浸渍木材,仅通过后期干燥温度控制即可在木材内外表面形成兼具粗糙结构和连续防水层的双层疏水体系,赋予处理材优良的疏水性和防水性,是一种环保、节能、价廉的木材疏水改性方法。

不同含水率阴香木气味释放分析
曾彬,沈隽,王启繁,董华君
林业科学. 2021, 57(4):  133-141.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210414
摘要 ( 229 )   HTML ( 11 )   PDF (1458KB) ( 143 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 对木材气味进行研究,为解决木材作为室内装饰材料使用时所散发的异味问题提供参考。方法: 以阴香木为研究对象,采用气相色谱-质谱/嗅闻(GC-MS/O)技术对不同含水率下心、边材释放的总挥发性有机化合物(TVOC)和特征气味化合物进行分析,探究含水率对阴香木TVOC和气味释放的影响。结果: 阴香木共释放25种特征气味化合物,其中包括苯(芳香味)、己醛(青草果香)、乙苯(芳香甜味)、苯甲醛(杏仁油味)、辛醛(甜香)、2-乙基-1-己醇(甜花香味)、壬醛(果酸香)和癸醛(柑橘气味)8种关键特征气味化合物。心、边材在初始含水率70%左右释放的气味物质浓度分别占TVOC的64%和72%,以醇、醛气味化合物为主;随着含水率下降,心、边材释放的气味物质和总气味强度呈下降趋势,果香味类化合物的气味强度在整个含水率下降过程中一直大于其他类化合物;含水率降至30%前,心、边材释放的TVOC和气味物质浓度随含水率变化下降最为显著;含水率降至30%时,心、边释放的气味物质浓度分别降低64%和68%,其所呈现的整体气味强度大大减弱;此后,含水率对心材的影响较小,但边材在含水率继续降至10%时气味物质浓度降低26%,随后几乎不受含水率影响。在整个含水率下降过程中,阴香木边材释放的TVOC远大于心材,其中,心材释放的化合物以芳香烃和酯类为主,边材释放的化合物以醇类和芳香烃类为主,烯烃类化合物在不同含水率下心、边材中的释放量保持稳定,受含水率影响较小。结论: 果香味是阴香木的主要特征气味。阴香木散发的气味物质种类和浓度随含水率下降而降低,整体气味强度也相应减弱。任一含水率下,边材的整体气味强度大于心材。心材在含水率降至纤维饱和点后释放的气味物质逐渐趋于稳定,边材在含水率到达平衡含水率后释放的特征气味化合物和整体气味强度趋于稳定。

综合评述
森林地表死可燃物含水率预测模型研究进展
孙龙,刘祺,胡同欣
林业科学. 2021, 57(4):  142-152.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210415
摘要 ( 551 )   HTML ( 21 )   PDF (1054KB) ( 280 )  
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

林火是影响森林生态系统的重要因子之一,林火蔓延和发展深受森林可燃物含水率的影响,尤其是林火的发生直接受地表死可燃物含水率的影响。因此,准确预测森林地表死可燃物含水率是预报森林火险和火行为的关键,加强森林死可燃物含水率预测模型研究尤为重要。从森林可燃物含水率的研究方法、研究模型及模型精度3方面综述研究现状,并对比评价现有模型。针对目前研究的诸多问题,提出5点展望:1)加强研究重点火险区野外含水率动态。利用已有的森林火险因子采集站和森林火险监测站获取不同环境因子和可燃物含水率及气象因子监测数据,构建重点火险区基于气象参数的森林可燃物含水率预测模型。2)加强森林可燃物的基础数据监测和收集。这可为全面构建森林火险等级系统奠定坚实的数据基础,同时还应建立精准的森林可燃物类型划分体系。3)加强研究可燃物含水率的空间异质性。应考虑不同影响因子下可燃物含水率动态,特别是了解小尺度内森林可燃物含水率的空间异质性,才能更准确进行林火预测预报。4)结合应用增强回归树(BRT)方法来提高模型精度。在可燃物含水率模型精度影响因子的研究中,运用BRT方法多次随机抽取一定量的数据,量化分析不同因子对模型精度的影响程度。5)结合GIS进行大尺度火险预警研究。综合应用RS和GIS技术,建立可燃物含水率的遥感反演模型,在准确模拟森林可燃物含水率空间分布的基础上,建立基于可燃物含水率的不同火险等级的预测模型。

问题讨论
国有林区天然林资源保护工程绩效评价——以黑龙江省重点国有林区为例
李朝洪,韦唯,刘舒欣
林业科学. 2021, 57(4):  153-162.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210416
摘要 ( 228 )   HTML ( 4 )   PDF (1052KB) ( 215 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 以黑龙江省重点国有林区为例,尝试对天然林保护工程绩效进行较为客观的跟踪评价,以期为我国天然林保护工程绩效评价提供参考。方法: 从资源子系统、产业子系统、社会子系统3个方面建立"天保工程"绩效评价指标体系,基于熵权的TOPSIS模型以2000—2018年黑龙江省重点国有林区为例对国有林区"天保工程"绩效进行评价。结果: 2000—2018年"天保工程"资源子系统绩效值、产业子系统绩效值、社会子系统绩效值及"天保工程"系统综合绩效值分别在0.019 0~0.748 0、0.182 7~0.776 4、0.010 0~0.782 2和0.018 8~0.753 2之间,总体上均呈现波动上升态势。结论: 以黑龙江省重点国有林区为例确定的"天保工程"绩效评价指标体系熵权,客观地折射出以天然林保护与生态环境建设为主、兼顾惠及民生、促进社会和谐发展以及助力国有林区产业经济转型发展的"天保工程"主要目标。与"天保工程一期"相比,"天保工程二期"的资源子系统绩效值、产业子系统绩效值、社会子系统绩效值及"天保工程"系统综合绩效值均有较大提升,绩效等级水平都已实现由"变化不大"向"略有好转"再向"变得较好"的转变,截至2018年底,各绩效等级水平都已达到"变得较好",但离"变得很好"的绩效最好水平尚有"一个等级"差距。

研究简报
大气CO2浓度升高对宁夏枸杞根区土壤微生物功能多样性及碳源利用特征的影响
谢云,郭芳芸,陈丽华,曹兵
林业科学. 2021, 57(4):  163-172.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210417
摘要 ( 230 )   HTML ( 10 )   PDF (6260KB) ( 227 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 分析大气CO2浓度升高对宁夏枸杞根区土壤微生物功能多样性及碳源利用特征的影响,为宁夏枸杞适应气候变化进行可持续管理提供理论依据。方法: 以宁夏枸杞扦插苗为材料,采用开顶气室设置自然环境大气CO2浓度[CK,(400±20)μmol·mol-1]、0.5倍增[TR1,(600±20)μmol·mol-1]和1倍增[TR2,(800±20)μmol·mol-1]3个处理宁夏枸杞苗木,分别于处理后的30、60、90、120天采集根区土样,采用BIO-ECO技术分析土壤微生物群落功能多样性及碳源利用特征。结果: 1)CO2浓度升高均显著提高宁夏枸杞根区土壤微生物碳源代谢活性(AWCD),0.5倍增和1倍增大气CO2浓度AWCD分别比对照提高22.56%、36.45%。2)随着CO2浓度升高,土壤微生物Shannon指数、McIntosh指数显著增加,而Simpson指数在处理前期增加,但处理中后期无显著变化。3)宁夏枸杞根区土壤微生物群落利用并转化的主要碳源为氨基酸类、酯类和胺类碳源;CO2浓度升高处理下,土壤微生物利用率较大的碳源主要为酯类和胺类,而糖类和酸类利用率较低。其中1倍增大气CO2浓度下土壤微生物群落对L-精氨酸、L-天冬酰胺酸、吐温-40、苯乙基胺和4-羟基苯甲酸等的利用代谢能力均显著高于对照,但对γ-羟基丁酸的利用代谢能力显著低于对照。4)大气CO2浓度升高显著影响宁夏枸杞根区土壤微生物群落碳源利用率,不同时期将土壤微生物群落划分而起分异作用的主要碳源是糖类和胺类。结论: 大气CO2浓度升高能使微生物群落的活性及碳源利用率明显增加,并且均提高宁夏枸杞根区土壤微生物群落的物种丰富度、物种优势度及群落均匀度,1倍增大气CO2浓度处理土壤微生物群落代谢活性和多样性最高,六大类碳源中,氨基酸类、酯类和胺类碳源是宁夏枸杞根区土壤微生物群落利用并转化的主要碳源。处理60天时(7月份)土壤微生物群落碳源利用率最强。因此,大气CO2浓度升高是造成宁夏枸杞根区土壤微生物群落代谢多样性和碳源利用差异的主要原因。

CO2浓度升高条件下不同氮素供应对闽楠幼苗光合特性及生长的影响
王晓,韦小丽,吴高殷,陈胜群
林业科学. 2021, 57(4):  173-181.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210418
摘要 ( 230 )   HTML ( 5 )   PDF (2290KB) ( 160 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 研究不同CO2浓度、不同氮素形态及供应量条件下闽楠幼苗光合特性及生长的表现,探索氮肥施用调控闽楠幼苗光合下调现象的方式。方法: 以1年生闽楠实生苗为试验材料,采用开顶式气室进行CO2浓度处理[自然浓度(350±70)μmol·mol-1,升高浓度(700±10)μmol·mol-1],施用不同量硝态氮及铵态氮(中等用量每株0.8 g,增加用量每株1.2 g)培育闽楠幼苗。结果: 与自然CO2浓度处理相比,长时间高浓度CO2处理(88天)后施用中等量硝态氮闽楠幼苗净光合速率降低26.93%(P < 0.05),其核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)以及Rubisco活化酶(RCA)活性、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量、苗高、地径净生长量均显著低于自然CO2浓度处理(P < 0.05),说明闽楠幼苗出现光合下调现象并最终影响生长是因为光合关键酶活性降低而非光合产物积累抑制;长时间CO2浓度升高条件下增施硝态氮或施用铵态氮闽楠幼苗净光合速率无显著变化(P>0.05),其Rubisco以及RCA活性、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量以及苗高、地径净生长量均提高或无显著变化,表明增施硝态氮或施用铵态氮可以缓解长期高浓度CO2条件对闽楠幼苗光合及生长产生的不良表现。结论: 长期CO2浓度升高条件下,增施硝态氮或铵态氮可提高闽楠幼苗光合关键酶活性,增加有机物含量,最终促进闽楠幼苗生长以缓解其对闽楠幼苗生长的负面影响。

基于交角和密集度的竞争指数构建及评价
胡雪凡,张会儒,段光爽,卢军
林业科学. 2021, 57(4):  182-190.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210419
摘要 ( 293 )   HTML ( 12 )   PDF (2199KB) ( 259 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 以蒙古栎次生林和云冷杉过伐林为研究对象,构建新的基于交角和密集度的竞争指数,为更好表达蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况提供依据。方法: 在吉林省汪清林业局塔子沟和金沟岭林场分别选择具有代表性的3块1 hm2蒙古栎次生林和3块1 hm2云冷杉过伐林样地,基于2013和2018年2期调查数据,构建基于交角和密集度的竞争指数(caCI),采用优势度分析法确定优势树种,并建立优势树种的单木断面积生长量模型评价竞争指数caCI与Hegyi、aCI和uaCI的优劣。结果: 竞争指数caCI与Hegyi、aCI和uaCI呈显著正相关关系。断面积生长量线性回归模型和混合效应模型表明,林木断面积生长量与初始断面积呈正相关关系,与竞争指数呈负相关关系,暗示影响生长量的主要因素是林木初始大小,而林木竞争也会影响林木生长。优势树种嵌套于样地的2水平线性混合效应模型的拟合精度优于回归模型,反映出不同树种的生长趋势差异显著,而样地影响较小。模型中带竞争指数的拟合效果较不带竞争指数的拟合效果有所提升,与Hegyi、aCI和uaCI相比,caCI在云冷杉过伐林中表现最佳,在蒙古栎次生林中效果次之,说明竞争指数caCI适合空间结构更复杂的林分。结论: 基于交角和密集度的竞争指数caCI能够有效反映蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况,尤其是林木结构更为复杂的天然混交林。

栓皮栎和麻栎抽提物的化学成分分析
陈媛,晏婷婷,杨昇,付宗营,李改云,任海青
林业科学. 2021, 57(4):  191-198.  doi:10.11707/j.1001-7488.20210420
摘要 ( 370 )   HTML ( 10 )   PDF (8097KB) ( 242 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 分析栓皮栎和麻栎不同使用部位抽提物含量及其化学组成特点,为栎类木材加工工艺和实际生产提供应用性指导,为我国林木资源充分、合理、高附加值利用提供新的思路和科学依据。方法: 以河南地区栓皮栎和麻栎为研究对象,采用我国木材化学分析标准,结合傅里叶红外(FTIR)和气相质谱联用(GC-MS)方法,对树干不同高度上树皮、心边材冷/热水抽提物、1%NaOH抽提物、苯醇抽提物含量和组成进行详细分析。结果: 对于树干不同高度上树皮、心边材冷/热水抽提物、1%NaOH抽提物含量,栓皮栎明显高于麻栎;在同一种栎类木材中,树皮抽提物含量最高,边材次之,心材最低;抽提物含量在树干高度上呈两端高、中间低的趋势;对于苯醇抽提物含量,栓皮栎树皮远高于心边材和麻栎树皮,但2种栎类木材心边材差异较小且并未随树高呈特定变化规律。栓皮栎和麻栎树皮、心边材FTIR图谱区别明显,根据图谱吸收峰强度判断,栎类木材树皮中可能含有较多的醇类、脂肪酸、芳香族类和烷烃结构化合物,心边材中应还有较多的酸类、醇类及不饱和烃化物。GC-MS联用分析结果显示,树皮、心边材中均含有少量烷烃醇、酯类及不饱和烯类,其中,树皮中含有软木三萜酮及其同分异构体,心边材中含有γ-谷甾醇等化学物质。结论: 栓皮栎和麻栎树皮、心边材抽提物主要化学成分存在较大的含量差异和一定的成分差异;树干高度对2种栎类木材抽提物含量也有一定影响,中间部分累积较多的冷/热水、1%NaOH抽提物,但并没有发生明显成分差异。在木材实际加工和生产中,应充分考虑2种栎类木材树皮、心边材抽提物含量和性质差异,提供合理、全面、高价值的加工利用方案。