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2022年 第58卷 第8期 刊出日期:2022-08-25
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林业科学. 2022, 58(8):  0-0. 
摘要 ( 106 )   PDF (3486KB) ( 152 )  
相关文章 | 多维度评价
前沿与重点:松材线虫病
广东省与江苏省松材线虫种群遗传结构差异分析
丁晓磊,汪青桐,林司曦,赵瑞文,张悦,叶建仁
林业科学. 2022, 58(8):  1-9.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220801
摘要 ( 229 )   HTML ( 67 )   PDF (2011KB) ( 182 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 研究广东省和江苏省松材线虫的遗传变异, 为我国松材线虫病的疫源追溯研究奠定基础, 并为松材线虫病防控工作提供有力支持。方法: 使用Illumina全基因组重测序的方法, 对所有松材线虫样本进行测序深度>40×的高通量测序。测序结果经过FastQC质量检测后, 利用Cutaadpt软件去除接头序列。利用BWA软件将重测序结果与松材线虫基因组进行比对, 使用Samtools和Picard将比对结果进行排序和去冗余, 利用Freebayes进行SNP位点挖掘。而后使用VCFtools筛选统计松材线虫SNP位点信息以及突变基因型种类, 并用SNPRelate构建所有虫株的系统发育树, 最后进行焦磷酸测序验证。结果: 在广东省和江苏省疫木中共分离得到24株松材线虫, 两省各12株。在所有松材线虫样本中共发现15 100 281个SNP位点, 其中广东省虫株共发现12 990 503个SNP位点, 江苏省虫株共发现2 109 778个SNP位点。对所有SNP位点统计分析后发现, 广东省虫株的SNP数量和纯合子数量比江苏省虫株多, 且差异性显著。此外, 广东省大部分虫株出现频率最高的突变基因型为A→G、C→T、G→A、T→C, 而所有江苏省虫株与2株广东省虫株GD09和GD12的高频基因型则为A→G、C→G、G→C、T→C。通过聚类分析发现, 江苏省虫株和广东省大部分虫株之间遗传分化明显, 除GD09和GD12与江苏省虫株聚为一类之外, 其他虫株按省份不同分别聚为两类, 推测其可能是从江苏有通过人为活动远距离传播至广东省。后续焦磷酸测序试验也验证了测序分析结果的准确性, 支持了上述研究结果。结论: 广东省虫株之间存在明显的遗传分化现象, 结合我国各地松材线虫病发生时间, 推测广东省大部分地区和江苏省的松材线虫具有不同的传播来源, 而广东省韶关市和汕头市松材线虫虫株和江苏省虫株具相同的传播来源。

不同致病力松材线虫对红松早期防御酶活性影响
曹业凡,王曦茁,汪来发,汪祥,徐明,苏胜荣,郭伟
林业科学. 2022, 58(8):  10-17.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220802
摘要 ( 254 )   HTML ( 61 )   PDF (4911KB) ( 196 )  
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目的: 研究不同株系松材线虫对红松致病力的差异, 探究感病红松早期防御酶活性变化与致病力之间的关系, 为红松松材线虫病防治提供参考。方法: 以4年生红松幼苗为研究对象, 人工接种辽宁清原株系(QH-1)、江苏南京株系(NM-1)与重庆株系(CM-1)松材线虫, 每株接种2000条, 并在接种1~7天分别对幼苗进行叶片取样, 测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)与过氧化物酶(POD)。在完成早期防御酶活性统计后, 持续对接种红松幼苗进行病害(针叶变色、嫩枝变化)观察, 分析各株系松材线虫致病力差异。结果: QH-1、NM-1和CM-1接种红松幼苗后, 上述4种防御酶活性变化趋势存在明显差异, 且接种QH-1处理组防御酶活性变化幅度大于其他线虫处理组。致病力统计结果表明, QH-1、NM-1与CM-1对红松均有致病力, 其中QH-1致病力最强, NM-1与CM-1无明显差异。防御酶活性变化幅度与致病力统计结果表明, 强致病力松材线虫导致红松幼苗防御酶活性变化幅度最大。结论: 4年生红松接种不同致病力松材线虫后, 发病早期防御酶活性变化存在差异, 且强致病力松材线虫株系导致接种红松防御酶活性变化幅度大于弱致病力松材线虫株系。

一种新型复配药剂2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺对松材线虫毒力药效
倪安顺,王永春,杨丹,孙学书,叶建仁
林业科学. 2022, 58(8):  18-25.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220803
摘要 ( 297 )   HTML ( 60 )   PDF (4259KB) ( 158 )  
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目的: 研究新型复配药剂2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺在防治松材线虫病方面的潜力, 旨在探索一种可能替代阿维菌素和甲维盐的新药剂新配方。方法: 将复配药剂2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺与5%阿维菌素和5%氟吡菌酰胺进行毒力药效对比。通过浸虫法进行室内杀线效果试验, 分析3种药剂对松材线虫的致死效果。分别用3种药剂LC20(亚致死浓度)的药量均匀喷雾在灰葡萄孢上, 观察在不同药剂处理下松材线虫在灰葡萄孢上的取食情况及松材线虫生长繁殖数量, 计算亚致死浓度下松材线虫的繁殖速率。收集松材线虫卵于皿底, 加入不同浓度药剂于培养皿, 24 h后观察卵孵化情况, 计算卵孵化率, 并用蔡司荧光显微镜观察卵形态。将松材线虫与药剂混合置于梯度温度培养箱, 分析不同温度条件下复配药剂2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺对松材线虫杀线效果。结果: 1) 3种药剂处理松材线虫24 h后, 2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺、5%阿维菌素、5%氟吡菌酰胺的LC50(致死中浓度)分别为2.020 8、51.153 6和21.607 1 mg·L-1, LC20分别为0.447 9、12.031 8和8.558 2 mg·L-1, 杀线效果2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺>5%氟吡菌酰胺>5%阿维菌素。2) 3种药剂LC20浓度喷雾处理6天后, 2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺和5%氟吡菌酰胺处理组松材线虫量仅有(1 425± 250)、(1 675 ± 377)头, 远低于5%阿维菌素处理组(10 925± 504)头和对照组(>20 000)。3) 卵孵化率试验表明, 3种药剂均能显著抑制松材线虫卵的孵化, 且随着药剂浓度的升高, 松材线虫卵孵化率下降, 24 h后, 在浓度3 mg·L-1时, 对卵孵化抑制效果2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺>5%阿维菌素>5%氟吡菌酰胺, 孵化率分别为20.32%、21.36%、22.89%; 2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺在浓度10 mg·L-1处理24 h后, 松材线虫卵内产生液泡, 卵死亡。4) 在温度梯度试验中, 15~35℃条件范围内, 每增加5℃, 复配药剂2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺杀线效果上升。结论: 新型复配药剂2%阿维菌素·6%氟吡菌酰胺杀对松株材线虫具有显著的毒力加性作用, 比2种药剂单独作用时毒力明显提高, 该复配药剂有潜力成为一种新的预防松材线虫病树干注射剂。

研究论文
发展有群落结构混交林是维护、恢复和提高森林土壤功能实现人工林可持续经营的关键技术
杨承栋
林业科学. 2022, 58(8):  26-40.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220804
摘要 ( 161 )   HTML ( 17 )   PDF (1194KB) ( 157 )  
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目的: 揭示国内外单树种纯林经营, 特别是单树种针叶纯林经营和连作经营, 所引起的土壤质量退化和林木生长量下降的状况及其作用机制, 阐明发展有群落结构混交林是维护、恢复和提高森林土壤功能的机制及其经营技术途径。方法: 依据多年来研究我国主要造林树种人工林土壤质量退化的状况与机制, 及其防治技术的实践, 广泛查阅国内外有关资料, 深入研究国内外单树种纯林经营、特别是针叶纯林经营、连作经营引起土壤质量下降及其防治措施的进展。通过对比的方法, 即比较单树种纯林与相似立地条件、不同林分类型混交林土壤的理化性质及生物学活性变化的差异, 揭示单树种纯林、特别是针叶纯林经营和连作经营引起土壤质量下降的机制, 阐明混交林维护、恢复和提高土壤功能的机制及其技术途径。结果: 相似立地条件下, 单树种纯林、特别是单树种针叶纯林经营和连作经营, 与不同林分类型的混交林比较, 其凋落物量下降, 土壤有机质的量和质下降、有效磷含量下降、交换性阳离子含量下降、pH值下降、土壤生物化学活性下降、土壤肥力下降, 病虫害严重, 林木生长量下降。研究也阐明了发展我国主要造林树种混交林可选择的混交树种、混交比例和混交模式, 指出了改造现有的单树种纯林、特别是长势差的单树种针叶人工林, 使之成为不同林分类型有群落结构的混交林的经营技术途径。结论: 发展有群落结构混交林是维护、恢复和提高森林土壤功能, 提高森林土壤生产力, 实现可持续经营的关键技术。

马尾松非结构性碳库大小及分配的纬向变化
倪妍妍,简尊吉,徐瑾,曾立雄,阮宏华,雷蕾,肖文发,李迈和
林业科学. 2022, 58(8):  41-52.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220805
摘要 ( 233 )   HTML ( 13 )   PDF (1632KB) ( 148 )  
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目的: 研究马尾松非结构性碳水化合物(NSC)存储及分配的纬向变化规律,探讨生长环境对其影响作用,为准确理解和模拟气候变化背景下树木生长和碳存储提供机制依据。方法: 以马尾松成熟林为对象,在其分布区内沿纬向梯度(23.0°~33.5°N)选择9个典型人工林,测定林分标准木不同器官的NSC含量并估算其生物量,计算NSC库大小。结果: 马尾松整株的NSC库及其组分库(可溶性糖和淀粉)的大小均随纬度增加而降低; 枝、干和根中NSC库和淀粉库以及枝和根中可溶性糖库的大小均随纬度增加而降低。NSC库以淀粉为主,且淀粉所占比例随纬度增加而增加; NSC库、可溶性糖库和淀粉库在各器官中的分配比例存在差异,但均主要存储在干和根中。NSC库、可溶性糖库和淀粉库在枝中的存储比例随纬度增加而降低,而可溶性糖库和淀粉库在叶中的存储比例随纬度增加而增加。整株马尾松的NSC库、可溶性糖库和淀粉库与气候因子(年平均温度、年降雨总量、年均最冷月最低温和年均最热月最高温)和土壤因子(全氮含量和氮磷比)正相关; 气候因子和土壤因子对NSC及其组分库大小变化的解释率分别为26.2%和7.6%,共同作用的解释率为36.7%。结论: 马尾松NSC库以淀粉储存为主,NSC及其组分库在根和干中分配比例最高; 马尾松整株和各器官中的NSC及其组分库的大小均呈现出显著的纬向趋势; 气候对马尾松NSC储存的影响高于土壤。

藏东南川滇高山栎天然林的种内与种间竞争指数的海拔差异
姚慧芳,卢杰,曾加芹,罗大庆,张新生,王超,于德水
林业科学. 2022, 58(8):  53-62.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220806
摘要 ( 136 )   HTML ( 7 )   PDF (1331KB) ( 102 )  
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目的: 通过定量分析藏东南地区不同海拔的川滇高山栎天然林的种内与种间竞争指数, 揭示海拔对林木竞争指数的影响, 为川滇高山栎天然林的经营和保护提供理论参考。方法: 在西藏林芝市巴宜区鲁朗镇, 根据海拔梯度设置4块川滇高山栎天然林样地, 土壤类型为山地暗棕壤, 林分特征为针阔混交林。对样地内的竞争木和对象木进行调查, 采用Hegyi单木竞争模型分析各样地内林木的种内与种间竞争; 用幂函数、对数函数、指数函数、多项式、Logistic这5种模型拟合川滇高山栎对象木胸径与其竞争指数变化的回归关系, 并选择最优函数。结果: 1) 不同海拔的川滇高山栎天然林内的竞争指数不同, 海拔3 740 m(样地a)、3 640 m(样地b)、3 540 m(样地c)和3 440 m(样地d)样地的种内竞争指数分别占总竞争指数的17.11%、22.26%、30.79%和70.13%, 表明样地a、b、c以种间竞争为主, 样地d以种内竞争为主。2)在川滇高山栎的伴生树种中, 以急尖长苞冷杉的竞争力最强, 其次是白桦, 竞争力最弱的是糙皮桦。3)在所有样地中, 川滇高山栎的竞争指数随对象木胸径增加而不断减小, 呈显著负相关。在样地a中对象木胸径与其竞争指数关系的最优模型为幂函数模型, 样地b、c的最优模型为三次多项式模型, 样地d的最优模型则为指数函数。结论: 藏东南的川滇高山栎林天然林在海拔3 440 m以种内竞争为主, 在海拔3 540~3 740 m以种间竞争为主。川滇高山栎的竞争指数随林木胸径增加而下降, 在胸径到达25cm时趋于平稳, 采用拟合的模型能有效预测川滇高山栎林的竞争指数。

森林计划烧除的PM2.5排放时空过程模拟及其对空气质量的影响
曹国军,李嘉昕,赵凤君,舒立福,叶江霞
林业科学. 2022, 58(8):  63-75.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220807
摘要 ( 131 )   HTML ( 4 )   PDF (15004KB) ( 77 )  
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目的: 以云南省玉溪市云南松计划烧除林分为研究对象, 通过样地调查、载量评估、烟尘排放计算及时空扩散过程模拟, 分析下风口城市PM2.5模拟扩散值与地面监测值的定量关系, 揭示计划烧除烟尘对空气质量的影响, 为指导科学合理的计划烧除、烟尘管理实践提供理论依据。方法: 以滇中计划烧除云南松林分为对象, 通过10 m×10 m样地调查并取样, 实验室烘干评估可燃物载量, 以BlueSky计算烟尘中PM2.5排放量, 并借助HYSPLIT前向轨迹模型定量分析扩散时空格局, 再以高分四号卫星影像验证结果, 最后对比分析烟尘传输通道下风方向昆明市的PM2.5模拟扩散值与地面监测值。结果: HYSPLIT模拟的计划烧除烟尘扩散格局与高分四号影像目视的烟尘区一致; PM2.5排放量与可燃物载量及计划烧除面积呈正相关, 且腐殖质越厚、可燃物载量越大、烟尘排放越多; 位于烟尘传输下风区域的城市, 其PM2.5质量浓度随后呈显著增加趋势, 地面监测值与扩散模拟值格局较一致且正相关(R2=0.78743), 空气质量由通常的"优"降低为"良", 甚至达"轻度污染"。结论: 计划烧除烟尘排放量与林分可燃物载量、烧除面积及腐殖质厚度相关; 计划烧除产生烟尘对扩散通道下风向的城市空气质量有明显影响, 但具有滞后性; 进行计划烧除前的烟尘污染定量评估与预警可有效减缓计划烧除的烟尘危害。

基于结构方程模型的杉木公益林林分空间结构评价
赵文菲,曹小玉,谢政锠,庞一凡,孙亚萍,李际平,莫永俊,袁达
林业科学. 2022, 58(8):  76-88.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220808
摘要 ( 178 )   HTML ( 11 )   PDF (1554KB) ( 176 )  
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目的: 综合评价杉木公益林林分空间结构,确定不同龄组林分空间结构现状,为制定精准可行的林分空间结构优化和经营措施提供理论依据。方法: 以湖南省平江县芦头实验林场杉木公益林为研究对象,基于30块样地实测数据,采用4株木法确定林分空间结构单元,选取全混交度、角尺度和空间密度指数作为内生潜变量水平空间结构的观测变量,林层指数、开敞度和交角竞争指数作为内生潜变量垂直空间结构的观测变量,以林分空间结构为外生潜变量,构建林分空间结构评价结构方程模型,模型输出的路径系数通过归一化处理确定各指标权重,在此基础上对林分空间结构进行综合评价。结果: 1) 林分空间结构评价结构方程模型的卡方自由度比值(χ2/df)为1.708,介于1~3之间,比较拟合指数(CFI)、非正规化拟合指数(NNFI)和递增拟合指数(IFI)分别为0.944、0.924和0.946,均大于0.90,各拟合指数均符合适配参考值,模型整体适配度良好;2) 内生潜变量水平空间结构、垂直空间结构的权重分别为0.5229、0.4771,对外生潜变量林分空间结构的影响大致相同,空间密度指数所占权重最高,是影响林分水平空间结构的关键因素,开敞度和交角竞争指数所占权重相等,是影响林分垂直空间结构的关键因素;3) 杉木幼龄林、中龄林和近熟林的综合得分分别为0.3781、0.4526和0.3775,3个龄组的林分空间结构等级处于Ⅱ、Ⅲ等级。总体来看,研究区杉木公益林林分空间结构未达到理想状态,林分空间结构较差,树种混交程度低,接近零度混交至弱度混交状态,林分拥挤程度中等,林木透光条件一般,林层结构单一,但林木间竞争强度较弱,且空间分布格局较好,处于均匀至近似随机分布状态。结论: 林分水平空间结构和垂直空间结构均是影响林分空间结构的关键因素,空间密度指数是影响林分水平空间结构的最重要因素,开敞度和交角竞争指数是影响林分垂直空间结构的最重要因素,为改善研究区整体林分空间结构,应采取多树种补植和单株抚育间伐的综合经营措施。研究区3个龄组杉木生态公益林林分空结构评价结果较客观地反映了林分空间结构现状,采用结构方程模型对林分空间结构进行评价是科学合理的,可为林分空间结构评价提供一个全新的思路。

基于最粗优势木胸径生长的湖南栎类天然林立地质量评价模型
何静,李新建,朱晋梅,朱光玉
林业科学. 2022, 58(8):  89-98.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220809
摘要 ( 182 )   HTML ( 9 )   PDF (1579KB) ( 238 )  
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目的: 分析立地因子对林分最粗优势木胸径生长的影响, 构建含立地类型混合效应的栎类天然林优势木胸径生长模型, 导出以最粗优势木胸径为指标的基于立地分级的立地质量评价模型, 为栎类天然林立地质量评价提供一种新方法。方法: 以湖南栎类天然林为研究对象, 基于51块样地实测数据, 采用数量化方法Ⅰ筛选对优势木胸径生长影响显著的立地因子, 将立地因子按照标准分级、组合, 构成初始立地类型; 通过R语言拟合栎类天然林优势木胸径与年龄的相关关系, 筛选最优基础模型, 将初始立地类型作为随机效应加入基础模型构建混合效应模型; 应用k-means聚类将影响效果相近或相同的初始立地类型聚类成立地类型组, 并将其作为随机效应加入最优基础模型构建含立地类型组的混合效应模型; 通过导算, 得到立地质量评价模型, 采用方差分析验证林分断面积与立地指数的显著关系。结果: 对优势木胸径生长影响显著的立地因子包括海拔、坡度、坡位和坡向, 显著性顺序为海拔>坡度>坡向>坡位; 选取4种常见的树木理论生长方程进行拟合, 模型确定系数(R2)均在0.7左右, 其中Richards模型的拟合效果最好, R2为0.731 8, 平均绝对误差(MAE)为5.442 6, 均方根误差(RMSE)为6.879 1, 表达式为D=a×[(1-exp(-c×AGE)]^b; 将筛选的4种显著性立地因子按照标准分级、组合构成初始立地类型, 加入基础模型构建含立地类型的混合效应模型, R2升至0.901 6; 应用k-means聚类将初始立地类型聚类成6个立地类型组, 作为随机效应加入基础模型, 最优模型表达式为Dj=aj×[1-exp(-c×AGE)]^b+ε, R2为0.926 9, 相比基础模型提高26.7%, 赤池信息量(AIC)和贝叶斯信息量(BIC)均有所减小。采用含立地类型组的混合效应模型导出最粗优势木胸径为指标的基于立地分级的湖南栎类天然林立地质量评价模型为SQEIM-DBH=aj×[1-exp(-0.03×AGE0])^$\left\{\frac{\ln D_j}{\ln a_j \times[1-\exp (-0.03 \times \mathrm{AGE})]}\right\}$+ε, 经林分断面积验证, 立地指数SQEIM-DBH与林分断面积显著相关。结论: 立地因子对湖南栎类天然林优势木胸径生长影响显著, 以最粗优势木胸径为指标评价栎类天然林立地质量、预估林地生产力在理论上具有可行性。

不同火烈度条件下油松枝功能性状的响应
顾泽,刘晓东,陈锋
林业科学. 2022, 58(8):  99-108.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220810
摘要 ( 132 )   HTML ( 21 )   PDF (9592KB) ( 104 )  
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目的: 研究油松枝功能性状在不同火烈度条件下的适应性变化, 揭示油松在不同火环境下的生态权衡策略与适应机制, 为火后油松的生态恢复提供理论基础。方法: 以山西省沁源县火烧迹地内(未过火、轻度火烧、中度火烧)的油松为研究对象, 根据单因素方差分析与Pearson相关分析研究枝功能性状(枝组织密度、枝氮含量、枝磷含量、枝有机碳含量、枝氮磷比、枝碳磷比、枝碳氮比)在不同火烈度条件下的差异性及相关性, 并利用主成分分析探究不同火烈度条件下的油松枝经济谱变化趋势。结果: 1) 在3种火烈度下, 枝碳磷比的变异系数最大, 枝有机碳含量的变异系数最小。随火烈度增加, 枝组织密度先降低后升高, 对照枝组织密度显著高于轻度火烧(11.8%), 显著高于中度火烧(5.6%); 枝磷含量升高, 在中度火烧显著高于对照(27.8%); 枝氮磷比降低, 在中度火烧显著低于对照(19.1%)。其余枝功能性状不随火烈度变化产生显著差异。2)不同火烈度条件下, 枝功能性状的相关性存在共性结果: 枝氮含量与枝碳氮比呈极显著负相关、枝磷含量与枝氮磷比和枝碳磷比呈极显著负相关、枝氮磷比与枝碳磷比呈极显著正相关。因此, 上述性状间的耦合关系在油松枝功能性状中最为稳定。然而, 火烈度的增加减弱了部分性状间的关联: 相比于对照和轻度火烧, 在中度火烧下, 枝氮含量与枝磷含量和枝碳磷比、枝磷含量与枝碳氮比、枝碳磷比与枝碳氮比均无显著相关性。3)火烧迹地内生长的油松存在枝经济谱, 沿着"未过火—轻度火烧—中度火烧"的火烈度, 枝条的资源权衡策略向"快速投资—收益型"移动, 枝条的生长速率会加快。结论: 火烈度对油松枝功能性状产生了显著影响, 改变了养分元素的分配策略, 油松枝条的生长恢复在轻度和中度火烧条件下会加快。

覆盖雷竹笋箨叶碳氮代谢特征及其与竹笋食味品质的关系
徐森,董亚文,陈双林,郭子武,杨丽婷,谢燕燕
林业科学. 2022, 58(8):  109-116.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220811
摘要 ( 120 )   HTML ( 2 )   PDF (1891KB) ( 103 )  
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目的: 探究雷竹林地覆盖对竹笋箨叶碳氮代谢的影响,以及箨叶的变化是否会影响竹笋食味品质,以此揭示竹笋食味品质形成机制,为高品质竹笋培育提供参考。方法: 以立地条件一致的自然经营雷竹林和覆盖雷竹林为研究对象,对自然笋和覆盖笋箨叶养分含量、碳氮代谢酶活性和竹笋食味品质指标进行测定分析。结果: 1) 雷竹覆盖笋箨叶可溶性糖、淀粉、非结构性碳水化合物(NSC)含量和蔗糖合成酶、谷氨酸合酶、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性较自然笋均显著升高,而箨叶N含量则相反。2)覆盖雷竹笋可溶性糖含量、糖酸比和甜味氨基酸含量及其比例较自然笋均显著升高,而酸味、苦味、粗糙类及鲜味物质含量及比例降低。3)冗余分析结果显示,雷竹笋箨叶可溶性糖、淀粉、NSC含量以及蔗糖合成酶、硝酸还原酶、谷氨酸合酶、谷氨酰胺合成酶活性与竹笋甜味物质含量呈显著的正相关关系,与竹笋苦涩味、酸味和纤维类物质含量呈负相关关系,而箨叶N含量则相反。结论: 覆盖对雷竹笋箨叶碳氮代谢有重要影响,雷竹笋箨叶可以通过适应性调节来应对覆盖条件下的环境剧烈变化,从而改善竹笋食味品质。

冰温状态下蓝莓质量损失率与质构参数变化规律及相关分析
李庆鹏,李洋,霍若冰,徐曈晖,李馨男
林业科学. 2022, 58(8):  117-125.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220812
摘要 ( 187 )   HTML ( 9 )   PDF (10320KB) ( 42 )  
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目的: 研究冰温状态下蓝莓鲜果质量损失率与质构参数随时间的变化规律及其相关性,为蓝莓鲜果采后品质预测及感官评价提供理论依据。方法: 以‘北村’蓝莓为试验材料,(-1±0.5)℃为冰温组,(4±0.5)℃为对照组,分别对2种温度状态下蓝莓鲜果质量损失率及硬度、脆性、弹性、咀嚼性、内聚性和黏附性等6项质构参数进行测定,通过数据拟合与线性回归反映出蓝莓鲜果质量损失率与质构参数随时间的变化规律,进行相关性分析确定与蓝莓鲜果质量损失率呈显著相关的质构参数。结果: 冰温状态下,蓝莓鲜果质量损失率Y与时间X0的拟合模型为Y=0.197 36exp(X0/5.850 47)-0.184 5,呈指数式增长,增长趋势明显小于对照组;蓝莓鲜果各项质构参数在试验期间随时间呈不同程度的下降趋势,且均优于对照组。蓝莓鲜果冰温下质量损失率Y与硬度X1、脆性X2、咀嚼性X3等3项质构参数呈显著负相关(P<0.05),构建回归方程为Y=4.772-0.011X1-0.017X2-0.306X3结论: 冰温贮藏更有助于蓝莓鲜果品质的保持。冰温状态下,蓝莓鲜果质量损失率及各质构参数与时间构建的回归模型拟合精度较高。确定了冰温状态下蓝莓鲜果的硬度、脆性和咀嚼性是与蓝莓鲜果质量损失率变化相关的主要质构参数。

山苍子植株再生体系的优化
王阳,张付豪,窦敏,许婷,陈昊
林业科学. 2022, 58(8):  126-135.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220813
摘要 ( 256 )   HTML ( 6 )   PDF (9220KB) ( 108 )  
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目的: 研究优化山苍子茎段愈伤组织诱导和植株再生体系的方法,提高不定芽的分化率和生根率,为山苍子良种的工厂化繁育及遗传转化体系的建立提供技术支撑。方法: 本研究以山苍子茎段节间(不带芽)为外植体,通过比较不同植物生长调节剂对其愈伤组织的诱导、增殖以及不定芽的分化、生根的影响,确定山苍子愈伤组织诱导和植株再生的最适培养基。在此基础上,对获得的再生植株进行移栽试验,比较不同基质对移栽成活率的影响。结果: 山苍子茎段愈伤组织诱导的最适培养基为1/2 MS + 0.2 mg·L-1 6-BA + 0.3 mg·L-1 NAA + 30 g·L-1蔗糖+ 7 g·L-1琼脂,其诱导率为100%;愈伤组织增殖的最适培养基为1/2 MS + 0.5 mg·L-1 6-BA + 1.0 mg·L-1 NAA + 30 g·L-1蔗糖+7 g·L-1琼脂,愈伤组织增殖系数达3.43;诱导不定芽分化的最适培养基为1/2 MS + 0.5 mg·L-1 6-BA + 0.1 mg·L-1 IBA + 30 g·L-1蔗糖+7 g·L-1琼脂,不定芽分化率为45.59%,平均不定芽数为8.14;生根阶段最适培养基为1/2 MS + 0.5 mg·L-1 IBA + 20 g·L-1蔗糖+ 7 g·L-1琼脂,不定芽生根率高达93.33%,平均根数为6.74;将生长良好的再生植株进行驯化后,移栽至营养土∶珍珠岩=3 ∶1(V/V)的混合基质中,其成活率达到83.33%。结论: 本研究优化了山苍子离体再生体系,显著提高了山苍子不定芽的分化率和生根率以及再生植株的移栽成活率,可为山苍子良种的工厂化繁育提供技术支撑。

山桐子健康和感病植株不同器官区细菌群落结构、多样性与功能预测分析
李志,薛晓焱,刘震,蔡齐飞,耿晓东,冯建,周慧娜,张涛,李明婉,王艳梅
林业科学. 2022, 58(8):  136-148.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220814
摘要 ( 214 )   HTML ( 16 )   PDF (16300KB) ( 96 )  
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目的: 探明健康和感病山桐子植株土壤、树皮及叶片细菌群落结构、多样性和功能特征,为致病菌验证及山桐子病害生物防控提供参考。方法: 基于高通量测序技术,通过OTU数量、鉴定类群、多样性指数及功能预测等方法,分析健康和感病山桐子不同器官区细菌组成、多样性和功能的差异。结果: 测序结果表明,山桐子的不同器官区都有其各自特有的菌群,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)是土壤主要的细菌类群,蓝细菌门(Cyanobacteria)、变形菌门是树皮和叶片主要的细菌类群;健康和感病山桐子相同器官区的优势菌属也存在差异,感病山桐子树皮中肠杆菌科的BrenneriaHafnia-Obesumbacterium相对丰度显著高于健康山桐子;多样性分析结果显示,山桐子各器官区细菌群落多样性和丰富度由高到低均表现为土壤>树皮>叶片,土壤和叶片细菌群落Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数在健康植株和病株间无显著差异,感病树皮细菌群落Simpson指数显著高于健康树皮;PICRUSt功能预测表明,感病山桐子根际土壤相关生物合成功能基因富集,感病山桐子树皮金黄色葡萄球菌感染及相关氨基酸代谢功能基因富集。结论: 山桐子植株感病后,各器官区细菌群落结构和多样性均受到影响,叶片区域细菌群落结构受影响较小,根际土壤、树皮区域细菌的群落结构和功能存在显著差异,感病植株树皮区域细菌群落多样性升高,感病树皮样本中存在丰度较高的林木病原细菌,说明山桐子主要发病区域为植株树皮区域。

松天牛小首螨的研究Ⅱ.雌成螨的移动和趋性
李俊楠,陈润恺,付煜,蔡梦玲,黄炳荣,徐云,吴松青,张飞萍
林业科学. 2022, 58(8):  149-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220815
摘要 ( 119 )   HTML ( 2 )   PDF (1241KB) ( 51 )  
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目的: 研究松天牛小首螨的移动能力和趋性,为科学评价其生物防治潜能,建立野外保护利用方法等提供重要依据。方法: 通过显微摄录、行为测定和控制试验,研究松天牛小首螨雌成螨的平移能力、垂直趋向性、上行能力、对光照和松褐天牛成虫及卵的趋向性。结果: 雌成螨的移动能力较强,在水平方向上,0~8天龄雌成螨的平均移动速度为2.17 cm·min-1,其中以0天龄的移动速度最快,达2.63 cm·min-1,8天龄的移动速度最慢,为1.32 cm·min-1,其移动速度随日龄增长显著下降;在垂直方向上,雌成螨具有显著的上行习性,1~3 h内上行的个体数量是下行的9.7倍;在野外毛竹秆基部放螨1~3天后,上行到5、7、8和9 m及以上高度的雌成螨分别占放螨总量的26.75%~41.75%、18.15%~31.35%、12.00%~26.95%和7.30%~20.75%。同时,雌成螨对光照、松褐天牛卵和雌、雄成虫均表现出显著的趋向性。在400~2 000 lx光照强度范围内其对光照区域的趋向选择率是遮光区域的8.1倍;在松褐天牛诱源和空白对照均光照、均遮光或松褐天牛诱源光照且空白对照遮光等条件下,雌成螨对松褐天牛卵或雌、雄成虫的趋向选择率均显著高于相应的空白对照。结论: 松天牛小首螨雌成螨具有较强的移动能力和显著的上行习性、趋光性与寄主趋向性,这些习性有利于该螨在野外高效搜索寄生松褐天牛卵,或聚集到松褐天牛成虫体表携播,表现出较强的生防应用潜能。在未来生物防治实践中,可以考虑利用黑色容器封装该螨膨腹体,并在松树树干基部释放。

摩泽蒲螨携带杀虫真菌靶向防治光肩星天牛
唐汉尧,郑吉阳,王敦
林业科学. 2022, 58(8):  157-164.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220816
摘要 ( 151 )   HTML ( 7 )   PDF (5468KB) ( 72 )  
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目的: 探寻一种利用蒲螨作为生物媒介,将昆虫病原真菌孢子传播到光肩星天牛虫道中,最终使害虫感染真菌死亡的生物防治光肩星天牛新方法。方法: 通过摩泽蒲螨和杀虫真菌孢子粉联用,利用摩泽蒲螨携带真菌孢子进入天牛蛀道,实现杀虫真菌对天牛的有效感染。室外模拟防治试验,采用光肩星天牛危害的长1.0 m杨树木段插埋基部于室外土壤中,用蚊帐罩住,每个重复10个木桩、每个处理3个重复。设置4个处理组,各组释放装置内分别有摩泽蒲螨和球孢白僵菌、摩泽蒲螨和金龟子绿僵菌、金龟子绿僵菌和球孢白僵菌、摩泽蒲螨、空白对照组无螨无菌。统计防治试验前后排粪孔和羽化孔的数量,并在防治1个月后剖开木段,检查光肩星天牛幼虫是否被真菌感染。林间防治试验,于2021年8月前往酒泉市石河桥道班,选择危害严重的杨树作为中心母树,固定释放装置,1个月后统计防效,确定蒲螨携真菌孢子的传播直径。结果: 室外模拟防治试验结果表明:防治1个月后,摩泽蒲螨和球孢白僵菌处理组、摩泽蒲螨和金龟子绿僵菌处理组的木段排粪孔减少比例分别为77.0%和83.1%,且无新增羽化孔。剖开木段检查天牛蛀道发现,摩泽蒲螨和球孢白僵菌处理组、摩泽蒲螨和金龟子绿僵菌处理组的木段天牛平均死亡率分别为77.5%和85.0%,且木段内有感染真菌死亡的天牛幼虫,经过分子鉴定为试验释放的杀虫真菌。林间防治试验结果表明:距离母树直径10.0 m范围内的受害树,排粪孔减少均在50%以上。结论: 摩泽蒲螨作为媒介生物,能成功将真菌孢子传播到光肩星天牛幼虫蛀道中,病原真菌靶向性感染天牛幼虫并最终死亡,且水平传播直径为10 m。本研究采用的媒介法生物防治光肩星天牛,首次巧妙利用了微小的媒介生物蒲螨将杀虫真菌孢子带入虫道,最终有效地感染天牛幼虫并致死。该方法有望研发为一种防效显著、操作简便、绿色无污染的生物防治天牛新技术。

危害白蜡的敛片叶蜂属(膜翅目:叶蜂科)一新种
牛耕耘, 王青华, 闫家河, 付怀军, 刘瑞霞, 姜敏, 魏美才
林业科学. 2022, 58(8):  165-172.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220817
摘要 ( 219 )   HTML ( 17 )   PDF (11452KB) ( 104 )  
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记述在华北和华东地区严重危害白蜡的一种膜翅目叶蜂科食叶新害虫:白蜡敛片叶蜂Tomostethus fraxini Niu & Wei, sp. nov.。其单眼后区强烈隆起,宽长比约等于2;触角第3节微长于第4、5节之和;体和足全部黑色,体毛银色;中胸前侧片下部具宽阔裸带;腹部背板具微细刻纹,锯鞘毛黑褐色,伸向后方等,与本属其他种类明显不同。敛片叶蜂属(Tomostethus Konow)在国内也是第一次确定性报道。比较山东种群与北京种群的线粒体基因组差异,确定两地种群属于同一种类。比较白蜡敛片叶蜂与已报道cox 1数据的2种敛片叶蜂之间的cox 1差异,白蜡敛片叶蜂与黑毛敛片叶蜂和黄肩敛片叶蜂的差异十分显著。为便于本属害虫鉴定,编制了敛片叶蜂属世界已知种类检索表。

Timoshenko自由梁迭代法计算木材弹性模量和剪切模量的适用性
王正,周宇昊,沈肇雨,何宇航
林业科学. 2022, 58(8):  173-181.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220818
摘要 ( 159 )   HTML ( 4 )   PDF (3360KB) ( 233 )  
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目的: 基于试验探究Timoshenko自由梁迭代法计算木材弹性模量和剪切模量的适用性,重点考虑木材弹性模量和剪切模量的测试精度,寻求梁试件合适的长厚比。方法: 通过山毛榉、云杉-松-冷杉(SPF)和单板层积材(LVL)试件截短试验,动态测试不同长厚比试件的频谱,从频谱图上读出自由梁的第一阶和第二阶弯曲频率;应用迭代程序计算木材和木质复合材料的弹性模量和剪切模量;采用自由杆件扭转振动法和自由板扭转振型法验证自由梁迭代法计算剪切模量的有效性。结果: 存在一个与树种有关的试件长厚比下限值,当试件长厚比小于该下限值时, 自由梁迭代法不能计算出正常的弹性模量和剪切模量或根本计算不出弹性模型和剪切模量;自由梁迭代法计算出的弹性模量高于Euler自由梁法计算出的弹性模量,其程度与试件长厚比有关,仅当试件长厚比大于24时其偏高值才在4%以内;自由梁迭代法计算出的剪切模量与矩形截面因子k取值有关,当k取0.833和0.913时,分别高于自由杆件扭转振动法(自由板扭转振型法)剪切模量测试值12.2%和2.3%(19.9%和9.3%)。结论: 为保证自由梁迭代法测试精度,推荐采用长厚比20~24的梁试件动态测试其第一阶和第二阶弯曲频率,并用矩形截面因子取0.913进行迭代计算木材的弹性模量和剪切模量。

综合评述
森林伐后碳减排路径研究动态与前瞻
张小标,逯非,杨红强,欧阳志云
林业科学. 2022, 58(8):  182-196.  doi:10.11707/j.1001-7488.20220819
摘要 ( 261 )   HTML ( 15 )   PDF (16076KB) ( 190 )  
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回顾国内外近30余年关于森林伐后碳减排路径的研究动态与趋势,为我国开展关联研究以及利用伐后碳减排提升林业应对气候变化的能力提供理论基础。本文回顾总结国内外主要伐后碳减排路径类型,并针对其路径实现的核心内容——木质林产品生命周期物质流和替代减排类型,分别分析了24个国家和地区以及15个国家和地区的研究动态,深入归纳各国生命周期物质流研究特征以及各替代类型的替代系数,剖析展望未来需重点关注的研究方向。结果表明:1)国内外学术界近30年先后形成了伐后阶段木质林产品碳储、木质林产品替代减排、综合考虑伐前伐后的森林管理策略优化3类主要减排路径,其中木质林产品替代减排在2015年后成为前沿问题,并引发综合考虑伐前伐后森林管理研究的进一步深化; 2)发达国家对本国内部各生命周期阶段的物质流分析已较为完善,发展中国家则存在较大薄弱,在基于IPCC第三层级方法建模方面极为欠缺,但国内外研究均欠缺对涉及贸易流动的物质流的系统分析,严重限制生命周期上下游国家的整合和全球层面的林业碳减排能力提升; 3)全球替代减排关联研究主要集中在欧洲国家,既有文献中的主要替代减排类型及其平均替代系数包括建筑类用途的替代系数为1.32 t·t-1(n=50),能源用途的替代系数为0.70 t·t-1(n=40),家具的替代系数为1.03 t·t-1(n=21),其他产品的替代系数为1.13 t·t-1(n=8),不区分产品类型的材料替代的平均替代系数为1.13 t·t-1(n=37),但各研究的替代系数差异较大。得到如下主要结论:首先,我国作为全球最主要的发展中国家和最大的木质林产品生产国和消费国,应主动深化木质林产品的生命周期物质流建模分析,实现从IPCC第二层级方法向第三层级方法的跨越,为发展中国家提供可借鉴的高质量研究样本;其次,涉及贸易流动的物质流研究是当前伐后碳减排亟待解决的问题,这给我国这一全球最大的木质林产品贸易国提供了良好的研究契机;最后,替代减排研究仍然具备较强的研究空间,尤其主观性较强的基本假设和情景设置导致数据可靠性受到质疑,存在较大的优化空间。