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2023年 第59卷 第4期 刊出日期:2023-04-25
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林业科学. 2023, 59(4):  0-0. 
摘要 ( 74 )   PDF (2406KB) ( 165 )  
相关文章 | 多维度评价
黄河流域林业高质量发展
黄土高原和六盘山区的林水协调多功能管理
王彦辉,于澎涛,田奥,韩新生,郝佳,刘泽彬,王晓
林业科学. 2023, 59(4):  1-17.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220859
摘要 ( 242 )   HTML ( 23 )   PDF (982KB) ( 480 )  
数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

目的: 面对实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略、推进“山水林田湖草”系统治理的国家要求,黄土高原等旱区的林业发展和植被恢复必须改变传统方式,增加考虑水资源的限制和对水资源的影响,关注森林的多种功能优化,探索如何克服长期存在的忽视水资源承载力、造林成活率低和生长不良、减少河川径流危及区域供水安全、整体功能低下等问题,实现森林多功能性的整体提升。方法: 针对深入理解林水关系和进行森林多功能管理的科技需求,自2000年以来在黄土高原的泾河流域和作为黄土高原区域重要水源地的六盘山土石山区,围绕“结构”、“格局”、“过程”、“耦合”、“尺度”等关键内容,在从单株到区域的多个空间尺度上,采用观测对比、统计分析、模型模拟等多种手段,长期开展旱区森林生态水文和多功能管理研究。结果: 1)林业高质量发展的本质是森林多功能优化的定量精准管理,为此需深入理解和准确量化立地环境与林分结构对多种功能形成的影响,在考虑多种功能的相互作用和供需关系基础上明确各功能的重要性差异,通过科学设计和合理调控森林的数量、质量(结构)和空间格局而权衡优化相互竞争的多种功能,在保证森林本身稳定的前提下尽可能同时满足对主导功能及其他功能的需求。2)提出了旱区林水协调多功能管理的实现途径,即在管理决策时除继续考虑可造林土地面积、立地质量、可用造林苗木等限制外,增加水资源管理及多功能管理的决策内容,并嵌入到传统的森林单功能经营决策过程中,这涉及流域森林覆盖率(造多少?)、森林空间分布(在哪造?)、植被类型和树种组成(造什么?)、林分结构(怎么管?)4个决策层。3)按决策层梳理总结了相关技术成果,在确定黄土区流域合理森林覆盖率方面,将仅考虑年降水量限制的潜在森林覆盖率提升为同时考虑降水量与产流要求限制的合理森林覆盖率,这可藉助于有关统计关系及率定过的流域水文模型模拟;在确定流域内的森林合理空间分布方面,提出相关决策需增加考虑立地类型的产流差别及其造林响应,这可借助于分布式流域水文模型模拟结果或研发的区域植被承载力计算系统;在林分尺度的森林多功能管理方面,提出了5个决策步骤,即进行立地质量分类、确定各地类的主要功能及优先性、调查现有林分结构特征、诊断现有林分的结构与功能、编制面向结构与功能的管理计划;为给森林多功能管理提供参照和目标,提出了不同详细程度的多功能水源林理想结构,包括表示为“3×0.7+X”的一般化理想结构(郁闭度0.7左右,0.6~0.8;地表覆盖度0.7以上;林木高径比0.7 m/cm以下,至少不超过0.9;X表示其他要求)、通过权衡多种功能和林分稳定的需求而确定的华北落叶松中龄林多功能合理密度、基于主要功能的变化规律和重要性排序而确定的不同海拔和林龄时的华北落叶松林多功能合理密度。结论: 本文证实了林水协调多功能管理的理论先进性和技术可行性,是旱区林业高质量发展的可行途径。通过深入认识和定量分析森林多种功能的变化规律,结合应用本文提出的管理技术,就可以科学设计和合理调节森林的数量(覆盖率)、质量(结构)和分布格局,整体提升森林的多种功能,更好地满足社会发展需求。但是,现有成果还有局限性,仍需针对各地情况开展更多理论与技术研究,助力“山水林田湖草”生命共同体治理及黄河流域生态保护和高质量发展。

黄土高原刺槐人工林立地指数变化及评价
李平平,王彦辉,段文标,王依瑞,于澎涛,甄理,李志鑫,尚会军,史再军,于艺鹏
林业科学. 2023, 59(4):  18-31.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220621
摘要 ( 181 )   HTML ( 17 )   PDF (1245KB) ( 389 )  
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目的: 在黄土高原研究刺槐人工林优势木平均高及立地指数(基准林龄15年时优势木平均高)对气候和立地因子的响应,建立模型评价立地质量。方法: 对样地调查及文献搜集数据,用外包线法确定优势木平均高的单因子响应规律和适宜函数形式,然后建立多因子耦合模型并用实测数据率定,籍此评价立地指数空间差异。结果: 地形部位对优势木平均高的影响差异较大,相对得分表现为沟底1.000>塬面0.906>梁坡下部0.837>梁坡中部0.438>沟坡0.210>梁坡上部0.176>梁峁顶0.000。当年均降水量小于550 mm时,优势木平均高随年均降水量升高快速增加,之后渐趋平缓;优势木平均高随年均气温升高呈先增后减,最适范围是7.5~11.0 ℃。建立了耦合气候和立地因子影响的优势木平均高模型,拟合度较好(R2=0.72)。依据对优势木平均高的影响,将年均气温和降水量都分为4级(<6.0 ℃,太冷,不能生长;6.0~7.5 ℃,冷,不宜或较宜生长;7.5~11.0 ℃,温,最宜生长;>11.0 ℃,暖,较宜或不宜生长。<400 mm,太旱,不能生长;400~450 mm,旱,不宜生长;450~550 mm,润,较宜生长;>550 mm,湿,最宜生长),据此确定了黄土高原不能刺槐造林的区域,提出了可刺槐造林区域的气候分区,其中温湿区、温润区、暖湿区和温旱区的平均立地指数均为中等或以上(>7.5 m),宜于刺槐生长;但冷旱/润区和暖润区立地较差,整体不宜刺槐生长。对各气候分区,计算了各立地类型(地形部位与坡向的组合)的立地指数,评价了立地质量。结论: 黄土高原刺槐人工林的立地指数同时受气候和立地因子影响。综合考虑这些影响的气候分区和立地评价可以指导精细的刺槐造林立地选择和林分科学经营。

宁夏六盘山华北落叶松人工林植被碳密度时空特征及其环境响应
张紫优,王彦辉,田奥,刘泽彬,郭建斌,于澎涛,王晓,于艺鹏
林业科学. 2023, 59(4):  32-45.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20230037
摘要 ( 175 )   HTML ( 17 )   PDF (2227KB) ( 390 )  
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目的: 调查分析宁夏南部六盘山区华北落叶松人工林乔木层、灌木层和草本层碳密度大小及其时空变化规律,建立考虑立地环境和林分结构等主要因子影响的碳密度模型,为我国西北山区复杂地形条件下人工林碳密度估算和可持续经营提供理论基础和决策工具。方法: 采用样地清查与数学模型相结合的方法确定研究区华北落叶松人工林乔木层和林下灌草层碳密度;应用外包线法确定各植被层碳密度对各主要因子(林龄、林分密度、年均降水量、年均气温和坡向)的响应规律及其函数形式,通过连乘耦合构建反映多因子综合影响的植被碳密度模型,并基于实测数据进行模型率定和检验。结果: 1) 六盘山区华北落叶松人工林植被碳密度平均为46.82 t·hm?2,其中乔木层占94.92%,灌木层和草本层分别占4.76%和0.32%。2) 乔木层碳密度随林龄、林分密度、年均降水量增大先快速增加、超过阈值后缓慢增加并渐趋最大值,相应阈值为林龄30年、林分密度1 500 株·hm?2、年均降水量525 mm;随年均气温增加先增后减,6 ℃时达到峰值;随坡向增大(正北为0o,随向两侧偏离正北方向的角度而增大)呈近线性降低。3) 林下灌草层碳密度随乔木层碳密度增加近线性减少,随年均气温、年均降水量和坡向的变化规律与乔木层相同,相应阈值同样为年均气温6 ℃、年均降水量525 mm。4) 多因子耦合模型可较好估算乔木层和林下灌草层碳密度变化,其R2分别为0.8和0.7。5) 根据模型模拟结果,华北落叶松人工林植被碳密度随海拔升高先增后降,垂直差异较大,最高分布范围在海拔2 200~2 400 m之间;受地形和气候影响表现出一定的水平差异,西高东低、南高北低;阴坡植被碳密度高于阳坡,其中乔木层相差约20%,灌草层相差可达1倍。结论: 宁夏六盘山华北落叶松人工林植被碳密度平均为46.82 t·hm?2,以乔木层为主,受立地环境(年均降水量、年均气温、坡向)和林分结构(林龄、林分密度)的多因子综合影响,林下灌草层碳密度受乔木层生物量影响,应用多因子耦合模型可较好解释并预测其时空变化;合理选择造林立地类型和林分密度有利于维持较好的华北落叶松林植被碳密度和层次组成。

西宁市油松人工林生长季水量平衡特征
刘文浩,王晓,段文标,于澎涛,王彦辉,于艺鹏
林业科学. 2023, 59(4):  46-56.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220890
摘要 ( 142 )   HTML ( 4 )   PDF (914KB) ( 343 )  
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目的: 深入理解和定量评价西宁市重要造林树种油松人工林的水文影响,为其林水协调的多功能管理提供科学依据。方法: 在西宁市湟水林场选择中龄、郁闭的油松人工林典型样地,于2021年生长季(6—10月)同步监测林外降水、林冠截持、干流、穿透雨、树木蒸腾、林下蒸散和土壤含水量变化,并基于水量平衡计算林地产流。结果: 1) 生长季降水量为396.5 mm,林冠截留量、林木蒸腾量和林下蒸散量分别为117.6、109.4和187.5 mm,各占同期降水量的29.66%、27.59%和47.29%,存在先增后减的月份变化。2) 0~100 cm土层储水量在生长季净增130.2 mm,接受高达189.3 mm的外来输入水分(来自深层土壤及上坡);土壤体积含水量6—8月为消耗期,整体走势一直减少,均在10%以下,存在明显的土壤干旱胁迫;9—10月为恢复期,呈波动上升趋势,均在9.3%以上。3) 生长季总蒸散量为414.5 mm,超过同期降水量 18.0 mm;基于0~100 cm土层水量平衡,考虑外来输水和土壤储水变化影响后,林地净产流?18.0 mm,即林地可降低坡面或流域产流。结论: 在西宁市半干旱气候条件下,即使在丰水的2021年生长季,自然降水也难以满足郁闭的油松人工林蒸散耗水需求,需通过降低密度(郁闭度)减少蒸散或适当灌溉补水来维持林分的抗旱稳定性,以保障其发挥好城市景观林的主导功能。

研究论文
杜仲叶胶颗粒形态、脂肪酸组成及胶分子量季节变化
刘萍,谢宇峰,袁婷,贡献,秦利军
林业科学. 2023, 59(4):  57-67.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210692
摘要 ( 132 )   HTML ( 4 )   PDF (1567KB) ( 40 )  
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目的: 解析杜仲胶颗粒形态、膜脂肪酸组成及杜仲胶分子量的季节变化规律,分析胶颗粒形态差异和脂肪酸组成与杜仲胶分子量的相关性,为进一步阐明杜仲胶颗粒生物学功能、揭示杜仲胶合成机制提供参考。方法: 以10年树龄杜仲成株新枝上6—11月叶片胶颗粒为材料,利用光镜和电镜观察不同生育期叶片杜仲胶颗粒形态差异,结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析胶颗粒脂肪酸组成与含量变化以及利用分子排阻色谱(SEC)测定杜仲胶特征参数,探讨杜仲胶颗粒形态与胶颗粒脂肪酸组成以及杜仲胶分子量和分子量分布间的相互联系。结果: 1)叶片胶颗粒粒径总体表现为随月份推移而逐渐增大。6月份平均直径为3.99 μm,到11月份时增加到6.7 μm。小胶颗粒(d<5 μm)数量占比从6月份的65.91%降至11月份的19.09%,而大胶颗粒(d≥5 μm)数量占比从6月份的34.09%增至11月份的80.91%;2)脂肪酸测定表明,8、10、11月份叶片杜仲胶颗粒中分别检测到26、30和26种脂肪酸,且有15种饱和脂肪酸相同,以棕榈酸(C16:0)含量最高,二十四碳酸(C24:0)次之。同时,发现有7种不饱和脂肪酸为10月份特有,而3种不饱和脂肪酸(肉豆蔻油酸(C14:1)、反式亚油酸(C18:2n6t)和α-亚麻酸(C18:3n3))为8和10月份特有;3)杜仲胶特征参数测定表明,叶片中杜仲胶分子量的分布峰在6、7、8、9、10、11月份分别有3、6、6、3、5、3个。另外,6—11月份的杜仲胶分子量分布值变化在2.18~6.00,说明叶片中杜仲胶分子量在6月份差异小、分布集中,而在11月份差异大、分布零散。结论: 杜仲胶颗粒的粒径随月份推移逐渐增大,且大粒径占比逐渐升高。不同月份杜仲胶颗粒中除含有少数对生育期有依赖的特有脂肪酸。杜仲胶分子量随月份推移而增加并趋于稳定,且早期(6—8月)以分子量差异不大的胶分子居多,而后期(9—11月)以分子量差异较大的胶分子居多。

刺槐离体叶片高效再生体系的优化
韩娟,李亚鹏,田彦挺,郭琪,李云,孙宇涵,邓永平,牛东升,苏立琢,李秀宇,彭祚登
林业科学. 2023, 59(4):  68-78.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210980
摘要 ( 148 )   HTML ( 6 )   PDF (7633KB) ( 88 )  
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目的: 通过优化再生过程中的重要影响因素,建立刺槐离体叶片高效的再生体系,这将为刺槐苗木繁殖、诱变育种、遗传转化以及进一步开展刺槐分子育种等奠定良好的基础。方法: 以刺槐组培苗离体的叶片为外植体,观察叶片再生不定芽的整个过程,探究基因型、取材时期、黑暗处理时长以及植物生长调节剂对刺槐叶片再生不定芽的影响,同时筛选适合不定芽生根的IBA浓度。结果: 1)二倍体基因型普18-22再生能力最佳;2)组培苗继代45天为最佳外植体取材时期;3)黑暗处理14天为最佳黑暗处理时长;4)最佳的叶片再生不定芽的培养基为:MS+6-BA 3.0 mg·L?1+KT 1.0 mg·L?1+2,4-D 0.1 mg·L?1+蔗糖30 g·L?1+琼脂6.5 g·L?1;普18-22不定芽诱导率达96.67%,平均每个叶片再生7.4个不定芽;5)不定芽生根最佳培养基为:1/2MS+蔗糖30 g·L?1+琼脂6.5 g·L?1+IBA 0.3 mg·L?1;生根率达100%。结论: 以继代培养45天的二倍体刺槐组培苗普18-22叶片为外植体,接种至MS+6-BA 3.0 mg·L?1+KT 1.0 mg·L?1+2,4-D 0.1 mg·L?1+蔗糖30 g·L?1+琼脂6.5 g·L?1的再生培养基中,黑暗处理14 天后转移至正常光照培养,45天后将再生的不定芽转移至生根培养基1/2MS+蔗糖30 g·L?1+琼脂6.5 g·L?1+IBA 0.3 mg·L?1中,待不定芽生根后进行炼苗移栽,得到完整的再生植株。

带状采伐宽度对毛竹林地下竹鞭结构特征的影响
蔡宗明,邓智文,李秉钧,李士坤,温伟庆,荣俊冬,郑郁善,陈礼光
林业科学. 2023, 59(4):  79-87.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210803
摘要 ( 119 )   HTML ( 3 )   PDF (754KB) ( 340 )  
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目的: 研究不同宽度带状采伐下毛竹地下竹鞭结构和数量特征的差异,旨在探究毛竹鞭根生长对带状采伐的适应机制,为毛竹林经营提供理论参考。方法: 选择立地条件和竹龄结构一致、坡向相同的毛竹纯林,在2016年11月进行带状采伐,采伐带宽分别为6、8、10 m,设置3种采伐带宽的长度为30 m的采伐带样地,并在采伐带样地之间设置同样标准的保留带;在2019年10月对不同宽度采伐带和保留带样地的竹鞭生长指标进行调查分析,测定不同土层、不同鞭龄的竹鞭的总鞭长、鞭节数、平均鞭径、平均节间长、鞭干质量等指标,分析其对不同采伐带宽的响应差异。结果: 1)在8 m采伐带的竹鞭的总鞭长和鞭干质量显著高于6 m采伐带(P<0.05),但与10 m采伐带差异不显著;8 m采伐带的平均鞭径显著低于10 m采伐带(P<0.05),但与6 m采伐带的差异不显著;8 m采伐带的鞭节数显著高于6 m和10 m采伐带(P<0.05);3种宽度采伐带之间的竹鞭平均节间长无显著差异,但随带宽增加表现出降低趋势。相比于保留带,3种宽度采伐带的竹鞭总鞭长、鞭节数和鞭干质量均呈增加趋势。2)与保留带相比,各竹鞭年龄阶段的结构特征在不同宽度采伐带间表现出变幅差异。在幼龄鞭段,8 m带宽采伐带的总鞭长、平均节间长和鞭干质量的增幅分别达到49.20%、45.48%、58.38%;在壮龄鞭段,6 m和8 m采伐带的总鞭长、鞭节数和鞭干质量显著增加(P<0.05);在老龄鞭段,6 、8 m采伐带的竹鞭总鞭长、鞭节数和鞭干质量均出现降低,10 m采伐带则相反。3)在0 ~ 20和20 ~ 40 cm土层,8 m和10 m采伐带的鞭节数和鞭干质量较保留带均显著增加(P<0.05),其中0~20 cm 土层中8 m带宽的总鞭长、鞭节数和鞭干质量较保留带的增幅达80.83%、87.50%和45.27%,10 m带宽的平均鞭径和平均节间长较保留带减少了7.25%和5.34%。在20 ~ 40 cm土层中,8 m采伐带中竹鞭的5项指标相较于保留带均有所增加,尤其是总鞭长、鞭节数和鞭干质量的增量达显著性水平。4)采伐带的总鞭芽数量特征总体优于保留带,其中8 m采伐带的总鞭芽数显著高于6 m和10 m采伐带(P<0.05),3种带宽之间的保留带总鞭芽数无显著差异;不同宽度带状采伐的竹鞭的弱芽比例均高于壮芽比例,8 m采伐带的壮芽比例最高(33.75%),6 m采伐带的空芽节比例最高(18.26%)。结论: 在本研究中,8 m带宽处理的毛竹林的竹鞭各指标总体优于6 m和10 m带宽,因此建议毛竹林的机械化经营可考虑采用8 m采伐带宽。合理的采伐带宽能够促进毛竹林竹鞭的延伸和扩展,并可能会进一步地改善毛竹林的笋、材产量和质量以及经营效益,也能为将来的机械化经营提供采伐带宽参考。

结合遥感林龄因子的亚热带森林蓄积量估算方法
周小成, 黄婷婷, 李媛, 肖祥希, 朱洪如, 陈芸芝, 冯芝淸
林业科学. 2023, 59(4):  88-99.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210712
摘要 ( 186 )   HTML ( 21 )   PDF (2409KB) ( 410 )  
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目的: 应用XGBoost算法建立包含林龄的遥感因子-蓄积量模型,评价遥感估算的林龄因子与遥感因子相结合提高森林蓄积量估算精度的有效性,为实现高效、快速、精准的大范围森林蓄积量估算提供一种新的思路和方法。方法: 以福建省将乐县为研究示范区,首先,基于1987—2016年时序Landsat影像,采用LandTrendr森林干扰与恢复监测算法监测年度林分更替干扰并估算干扰区林龄;然后,基于GF-1号影像光谱、纹理、地形等特征,采用递归特征消除的随机森林算法(RFE-RF)估算非干扰区林龄;在此基础上,结合GF-1影像光谱、纹理因子和森林资源二类调查小班实测蓄积量数据,采用极端梯度提升算法估算研究区森林蓄积量。对比有无林龄因子的森林蓄积量估算精度,进一步验证遥感林龄因子对提高森林蓄积量估算精度的重要性。结果: 采用LandTrendr森林干扰与恢复监测算法获得的干扰区林分林龄误差仅1~2年,林龄估算精度明显优于传统利用遥感因子估算的林龄精度(误差4~12年)。仅采用常规遥感因子估算森林蓄积量时,XGBoost模型决定系数(R2)为0.59,平均均方根误差(RMSE)为30.72 m3·hm?2,相对均方根误差(rRMSE)为16.46%;加入林龄因子后,模型R2提高至0.73,平均RMSE减少至23.73 m3·hm?2,rRMSE为13.26%,森林蓄积量估算平均总体精度约提高10.4%,达84.4%。结论: 相比仅采用常规遥感因子估算森林蓄积量,应用XGBoost算法建立包含林龄的遥感因子-蓄积量模型,其估算精度接近森林资源调查相关规定要求,可为大范围亚热带森林资源快速调查评估提供重要技术支持。

园林植物嗅景对人体健康的影响
张新果,张启翔
林业科学. 2023, 59(4):  100-116.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220246
摘要 ( 161 )   HTML ( 3 )   PDF (4528KB) ( 127 )  
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目的: 探究园林植物嗅景即植物气味及其引发的园林环境多维度交互感知对人体健康的影响,并深入分析园林植物相关的嗅觉、视觉及嗅视觉交互刺激对人体生理与心理反应的影响差异,为园林植物嗅景设计提供理论依据和新思路。方法: 采用同期随机对照的研究设计,以西北地区常见四类园林植物气味及其对应园景的全景影像为刺激材料,以312名大学生为研究对象,在虚拟仿真实验室内用NeuroSky脑波测试仪、OMRON上臂式电子血压计以及VISHEEW多参数生物反馈仪测定生理指标,采用状态焦虑量表以及嗅景情绪量表评估由嗅景引发的情绪以及对整体环境的感知程度。对于生理指标数据,采用单因素方差分析筛选出具显著差异的指标后,通过Spearman相关性分析检验各试验刺激因素与这些指标之间的相关性,进而运用多元线性回归方法分析各指标与不同刺激因素之间的关系,最后针对筛选出的指标数据两两比对进行单因素方差分析和LSD事后检验。心理指标中,对状态焦虑量表数据进行方差分析和LSD事后检验,针对嗅景情绪量表中各组形容词选项的平均分数据进行Wilcoxon秩和检验。结果: 生理测量结果显示1)在嗅觉刺激组中,青草、油松和月季组在刺激前后的α、β脑波振幅以及皮电(SC)均呈下降趋势,其中嗅闻松树气味使得α、β脑波振幅下降最大(松树气味组Δα =?24%,Δβ=?19.8%),而嗅闻月季气味后皮电值降幅最大(月季气味组ΔSC=?13.3%)。2)大多数试验组的视觉刺激引发α、β脑波振幅以及皮电显著升高,其中观赏月季景象使得α脑波振幅上升最大(月季视景组Δα=76.3%),观赏桂花景象使β脑波振幅和皮电均上升最大(桂花视景组Δβ=92.7%,ΔSC=90.8%)。3)月季和桂花的嗅视交互刺激引发α、β脑波振幅均显著升高,4种植物景观的嗅视交互刺激引发皮电均显著升高,其中边闻边看月季使α、β脑波振幅上升最大(月季嗅视组Δα=29.7%,Δβ=39.6%),边闻边看桂花使皮电升幅最高(桂花嗅视组ΔSC=22.6%)。心理测量结果显示,嗅视交互比单一嗅觉刺激更易增强受访者对环境的正向心理感知,如“吸引力”、“独特感”和“协调感”。结论: 与园林植物嗅景相关的嗅视交互作用可使人在一定程度上得到生理和心理的放松。嗅视交互刺激在中枢神经系统活动中表现出折中效应,在自主神经系统活动中表现出累加效应,并可普遍增强人们对环境的正向心理感知。未来园林植物嗅景设计应从多维度感知交互视角出发,充分发挥其健康效应。

取食洋白蜡和旱柳光肩星天牛幼虫肠道中的细菌多样性差异及关键纤维素降解细菌筛选
贾若峰,谷奇,孙一鸣,陆鹏飞,俱世博,乔海莉
林业科学. 2023, 59(4):  117-131.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210919
摘要 ( 122 )   HTML ( 6 )   PDF (1540KB) ( 87 )  
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目的: 从肠道细菌多样性角度探究光肩星天牛幼虫对传统抗性树种洋白蜡的适应性原因。方法: 基于16S rDNA高通量测序技术,分别对用洋白蜡、旱柳饲喂的光肩星天牛幼虫肠道细菌进行了分子鉴定及多样性分析;然后通过富集培养,从未经饲喂的幼虫中筛选出了31株纤维素降解细菌,以透明水解圈直径(D)/菌落直径(d)为标准初步测定了各菌株纤维素降解能力;对降解能力最强的4个菌株进行了滤纸复筛试验。结果: 使用洋白蜡饲喂后,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、链球菌科、乳球菌属为优势类群;使用旱柳饲喂后,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、肠球菌科、肠球菌属为优势类群;变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、拉乌尔菌属在两者中都为优势类群。两者肠道细菌群落最显著的差异在于,取食洋白蜡幼虫链球菌科、乳球菌属相对丰度显著高于取食旱柳的幼虫,而肠球菌科、肠球菌属相对丰度显著低于取食旱柳的幼虫。直接取食洋白蜡枝干的幼虫肠道纤维素降解细菌种类丰富,隶属于4门、5纲、5目、7科、7属,15种;优势属包括微杆菌属、纤维单胞菌属、假单胞菌属;其中纤维素降解能力最强的4个菌株分别为2株假单胞菌和2株产黄纤维单胞菌;二者在滤纸复筛试验中显著地分解了滤纸,进一步验证了其良好的纤维素降解能力。结论: 在取食洋白蜡光肩星天牛幼虫肠道中,链球菌科、乳球菌属为优势类群,可能发挥重要功能但不直接降解纤维素;放线菌门下的微杆菌属、纤维单胞菌属和变形菌门下的假单胞菌属非优势类群但纤维素降解能力强,可能发挥降解纤维素的功能;上述菌群共存于光肩星天牛肠道,参与其适应洋白蜡的过程。

红皮云杉主要单萜烯对云杉八齿小蠹的毒力及行为调控作用
方加兴,王越,邓梅,于春梅,刘福,张苏芳,张真,孔祥波
林业科学. 2023, 59(4):  132-138.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220054
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目的: 通过分析健康和衰弱红皮云杉树干单萜烯释放量的差异,评价单萜烯对云杉八齿小蠹的熏蒸毒性,测试单萜烯对其聚集信息素的行为增效和抑制作用,在此基础上研发用于云杉八齿小蠹种群调控的高效信息化学物质。方法: 利用动态顶空采样法收集健康和衰弱红皮云杉树干挥发物,利用气相色谱仪对其进行定性和定量分析,进一步利用熏蒸法测定主要单萜烯对云杉八齿小蠹成虫的熏蒸毒力,野外行为测定单萜烯对云杉八齿小蠹及其天敌红胸郭公甲的行为影响。结果: 红皮云杉树干释放的单萜烯主要是S-(–)-α-蒎烯、R-(+)-α-蒎烯、月桂烯、S-(–)-β-蒎烯、3-蒈烯、(–)-柠檬烯和(+)-柠檬烯;健康红皮云杉单萜烯释放总量显著高于衰弱木,但R-(+)-α-蒎烯和(+)-柠檬烯的释放量差异不显著。7种单萜烯对云杉八齿小蠹成虫的致死中浓度LC50值介于3.10~4.50 μL·mL?1之间,(+)-柠檬烯的熏蒸毒性最强;7种单萜烯间的熏蒸毒性差异显著,但在雌雄成虫间未表现出显著差异。行为测试发现3-蒈烯、(–)-柠檬烯和(+)-柠檬烯能显著降低聚集信息素对云杉八齿小蠹的诱捕量,S-(–)-β-蒎烯对诱捕量没有显著影响。与(–)-柠檬烯和(+)-柠檬烯相比,3-蒈烯能显著提高聚集信息素对红胸郭公甲的引诱作用。结论: 红皮云杉树干可释放7种主要单萜烯,在适合云杉八齿小蠹定殖的衰弱木上单萜烯释放量低于健康云杉。单萜烯对云杉八齿小蠹具有熏蒸毒性,参与调控红皮云杉―云杉八齿小蠹―红胸郭公甲三级营养关系。柠檬烯可作为驱避剂用于云杉八齿小蠹的生态防控中。

首轮退耕还林补贴到期对农户内部收入不平等的影响
张婧怡,陈琛,王立群
林业科学. 2023, 59(4):  139-148.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220296
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目的: 探讨首轮退耕补贴到期对农户内部收入不平等的影响,能够为完善后续退耕还林政策以及促进共同富裕提供决策参考。方法: 基于2019年和2021年河北、四川、甘肃、宁夏以及湖南5省(自治区)1 733户农户的实地调研数据,借助再中心化影响函数(RIF)回归模型,实证检验退耕补贴到期对农户内部收入及收入结构不平等的影响,并进一步考察退耕补贴到期对不同受教育程度和退耕规模农户内部收入不平等的异质性影响。结果: 1)退耕补贴到期对农户内部收入不平等的估计结果在5%的水平上显著为正。2)分别选用不同度量指标替换基尼系数,由不同度量指标所构建的RIF模型均通过了稳健性检验,说明研究结果是可靠的。3)从收入结构上看,退耕补贴到期对农户内部工资性和生产经营性收入不平等的估计结果均在10%的水平上显著为正,对农户内部转移性收入不平等的估计结果在10%的水平上显著为负,对农户内部财产性收入不平等的估计结果不显著。4)对于不同受教育程度农户而言,退耕补贴到期对小学及以下和初中农户内部收入不平等的估计结果分别在5%和10%的水平上显著为正,而对高中及以上农户内部收入不平等的估计结果在10%的水平上显著为负;对于不同退耕规模农户而言,退耕补贴到期对中等规模及以上退耕农户内部收入不平等的估计结果在10%的水平上显著为正,但对小规模退耕农户内部收入不平等的估计结果并不显著。结论: 首轮退耕补贴到期在一定程度上会扩大农户内部收入不平等。退耕补贴到期对退耕农户内部工资性和生产经营性收入不平等具有加剧作用,而对内部转移性收入不平等则具有缩小作用。不同类型农户内部收入不平等受退耕补贴到期影响的差异较大,具体表现为退耕补贴到期会加剧中低学历和中等退耕规模及以上农户内部的收入不平等,缓解高学历农户内部收入不平等,而对小退耕规模农户内部收入不平等无显著影响。基于此,本文从拓宽农户就业渠道、促进后续相关产业发展以及进行有针对性的政策帮扶等方面提出相应建议。

研究简报
典型中亚热带天然阔叶林各林层林木高径比分布规律
严铭海,王金池,黄清麟,庄崇洋,郑群瑞,卓鸣秀,官晓辉
林业科学. 2023, 59(4):  149-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210632
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目的: 揭示典型中亚热带天然阔林各林层(包括全林和各亚层)林木高径比分布规律,为中亚热带人工阔叶林、半天然林和天然阔叶林可持续经营提供阔叶林木高径比方面的典型参照。方法: 以建瓯万木林省级自然保护区为研究区,在研究区内5个典型中亚热带天然阔叶林中分别设置50 m×50 m样地,计算典型林分各林层林木高径比平均值和标准差分析其随亚层的变化情况,运用Mann-Whitney U检验分析各亚层之间(包括第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层和第Ⅲ亚层间以及受光层和非受光层间)林木高径比平均值的差异显著性,利用偏度和峰度描述各林层林木高径比分布的偏离程度和离散程度,选择正态分布、Weibull分布函数对各样地各林层林木高径比分布进行拟合,并采用χ2检验法检验拟合效果。结果: 综合5块样地林木高径比平均值,全林为103.1,各亚层平均值随亚层高度升高而减小,排序为第Ⅲ亚层(112.7)>第Ⅱ亚层(89.0)>第Ⅰ亚层(66.9)以及非受光层(112.7)>受光层(78.3);除4号样地第Ⅱ亚层与第Ⅲ亚层间林木高径比平均值为显著差异外,其他样地内各亚层间林木高径比平均值均为极显著差异。偏度结果表明,各林层林木高径比分布为右偏。峰度结果表明,全林、第Ⅰ亚层林木高径比分布相对较为分散;第Ⅱ亚层、第Ⅲ亚层、受光层林木高径比分布相对较为集中。运用正态分布函数拟合各林层林木高径比分布,其结果均通过卡方检验;而运用Weibull分布函数拟合较多未通过卡方检验。结论: 典型中亚热带天然阔叶林各亚层林木高径比平均值间均有极显著差异,且各亚层林木高径比平均值随亚层高度升高而减小;各林层林木高径比分布均为右偏,全林与第Ⅰ亚层林木高径比分布相对较为分散,第Ⅱ亚层与第Ⅲ亚层以及受光层林木高径比分布相对较为集中;正态分布函数对各林层林木高径比分布拟合效果较好,Weibull分布函数拟合效果不理想;典型中亚热带天然阔叶林林木高径比分布与直径分布不同,全林和第Ⅲ亚层林木高径比呈正态分布,而全林和第Ⅲ亚层直径呈反J形分布。本研究所体现的各林层林木高径比平均值和各林层林木高径比分布属于理想结构森林的林木高径比特征。