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2023年 第59卷 第6期 刊出日期:2023-06-25
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林业科学. 2023, 59(6):  0-0. 
摘要 ( 61 )   PDF (2377KB) ( 239 )  
相关文章 | 多维度评价
适度间伐对日本落叶松人工林生物多样性和土壤多功能性影响
王宏星,孙晓梅,陈东升,吴春燕,张守攻
林业科学. 2023, 59(6):  1-11.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220508
摘要 ( 310 )   HTML ( 35 )   PDF (1861KB) ( 372 )  
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目的: 探讨间伐强度对日本落叶松人工林林下植被、土壤微生物群落结构和土壤多功能性的影响,为其合理经营提供科学依据。方法: 以辽宁省东部山区16年生日本落叶松人工林为研究对象,于2019年4月设置对照组(2 000株·hm?2,郁闭度0.89)、间伐强度30%(保留1 404株·hm?2,郁闭度0.78)、间伐强度45%(保留1 106株·hm?2,郁闭度0.69)3种间伐强度,2020年7月生长旺季调查林下植被特征,并在春、夏和秋季进行土壤取样,测定土壤理化性质、酶活性、土壤真菌和细菌多样性与群落组成,以及基于15个与碳、氮、磷循环相关的土壤理化性质和酶活性指标计算土壤多功能性。结果: 与对照组相比,45%间伐强度可显著提高林下植物被多样性、土壤有效养分含量、酶活性、真菌多样性,增加土壤多功能性,且对土壤性质的影响在夏季表现尤为明显;30%间伐强度显著降低春、夏、季的土壤多功能性,对林下植被生物量和多样性影响不显著;2) 间伐显著影响土壤真菌优势门和纲的相对丰度,对细菌优势门和纲的相对丰度影响不显著;45%间伐强度显著增加夏季子囊菌门的相对丰度,显著降低夏、秋季担子菌门的相对丰度;3) 相关分析显示,林下植被生物量和多样性、真菌丰富度与土壤多功能性显著正相关;结构方程模型结果表明,45%间伐强度对土壤多功能性具有显著而直接的正效应,并通过改变真菌群落组成产生间接的正效应。结论: 日本落叶松人工林土壤真菌群落更易受间伐影响,细菌群落主要受季节影响;45%间伐强度(郁闭度0.69)较30%间伐强度(郁闭度0.78)更有利于维持16年生日本落叶松人工林林下植被生长发育、真菌多样性和土壤多功能性。

银杏无性系种实的无胚现象及其主要成分比较分析
于钊妍,刘甘萍,李芳弟,曹福亮,郭起荣
林业科学. 2023, 59(6):  12-18.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220486
摘要 ( 146 )   HTML ( 6 )   PDF (587KB) ( 161 )  
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目的: 全面测定银杏无性系种实的无胚率以及有胚、无胚种实的主要成分,筛选出无胚率高的银杏无性系种质资源,深入研究种实无胚现象出现的原因与机制,为银杏产业资源的进一步开发利用提供参考。方法: 于江苏省徐州市邳州国家银杏良种基地随机采集47个无性系雌株种实,抽样后逐一剥开,开展无胚现象调查,计算无胚率。根据国家和行业相关标准,区分银杏无胚种实、有胚种实,并分析其主要成分。结果: 47个银杏无性系的无胚率在17.16%~100%之间,平均59.74%,中位数59.02%,方差分析发现无性系之间的无胚率差异显著。银杏无性系的果形指数在1.19~1.81之间,果形指数与无胚率存在显著性相关,相关系数为?0.285。选择12个无性系测定发现,无胚银杏种实的脂肪、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氨基酸、总黄酮、萜内酯含量与有胚银杏种实差异不显著,银杏毒、Ca、Fe含量显著低于有胚种实。无胚率与淀粉、萜内酯含量均有较强相关性,相关系数分别为0.698、?0.599。结论: 从胚性有无角度深化对银杏种实加工利用的科学认识,发现银杏主要无性系胚性关系,找到无胚率90%以上或完全无心的银杏种质资源,区分无胚、有胚种实,分析其主要营养成分、矿物质和主要次生代谢产物的成分差异及其与胚性的关系,证实银杏无胚率与其淀粉含量呈极显著正相关,与其萜内酯含量呈显著负相关等,为银杏果业开发提供更精准的科技支撑。

基于SSR分子标记的山地刺槐克隆生长空间格局分析
蔡天润,郭佳,王紫怡,宋亚欣,张淑敏,杨敏生,张军
林业科学. 2023, 59(6):  19-27.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220483
摘要 ( 125 )   HTML ( 14 )   PDF (998KB) ( 207 )  
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目的: 以河北省平泉市黄土梁子林场刺槐林为研究对象,验证已开发刺槐SSR引物的多态性,探究刺槐萌蘖分布格局,为人工促进刺槐林萌蘖更新提供理论依据。方法: 在河北省平泉市黄土梁子林场选取3块刺槐萌蘖现象明显的样地,利用9对SSR引物对125株刺槐进行亲缘关系鉴定,采用传统样地调查法和可变尺度的相邻格子法划分5个取样尺度(5 m×5 m、5 m×10 m、10 m×10 m、10 m×15 m、20 m×30 m),计算偏离指数(C)以及其t检验、Cassie指标(CA)、平均拥挤度(m*)、负二项指数(K)、Green指数(GI)和聚块性指标(PAI)6个格局判定参数,判断山地刺槐格局和规模。结果: 9对引物对样地内刺槐表现出良好多态性,平均多态信息含量为0.76。3块样地内,共有73个基因型,鉴定出76个克隆分株。刺槐萌蘖分布格局随取样尺度增大聚集格局逐渐减弱,尺度由小到大分布格局由集群分布到随机分布,在5 m×5 m尺度下具有最强聚集格局规模。结论: 基于SSR分子标记与生态学调查相结合,探索萌蘖扩散格局研究新方法,阐明山地刺槐萌蘖分布格局,对刺槐萌蘖更新理论有了进一步理解。无干扰状态下,刺槐林经历采伐后萌蘖分布格局为聚集分布。萌蘖植株在小范围聚集分布会造成基因型单一,不利于种群多样性,建议对距离过近影响正常生长发育的个体进行疏伐,缓解竞争关系,提高林分质量。

天然樟子松和兴安落叶松树干削度方程4种建模方法比较
何培,王君杰,辛士冬,张兹鹏,姜立春
林业科学. 2023, 59(6):  28-35.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20200889
摘要 ( 144 )   HTML ( 3 )   PDF (848KB) ( 123 )  
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目的: 基于樟子松和兴安落叶松干形数据,比较分析最小二乘法(ONLS)、分位数回归(QR)、混合效应模型的固定效应法(FIXED)以及广义加性模型(GAM)对树干不同位置直径和树干总材积的预测精度,为树木干形和材积精准预测提供参考。方法: 以大兴安岭漠河林业局不同林分条件下的187株樟子松和283株兴安落叶松为研究对象,拟合林业上常用的33个削度方程,选出精度较高的削度方程作为ONLS、QR和FIXED的基础模型。基于描述干形的常用变量,同时考虑变量转换,如平方和开根号等变量转换构建GAM。应用R软件对4种建模方法进行拟合,选取平均误差(ME)、均方根误差(RMSE)、百分比均方根误差(RMSE%)和确定系数(R2)对比分析4种建模方法,采用留一交叉检验法对不同建模方法进行检验,比较各方法预测树干不同位置直径和树干总材积的精度。为更直观展示各建模方法效果,分别从2种树种中随机抽取2株不同大小树木进行树干模拟。结果: 1) 基于Kozak(2004)模型的ONLS、QR和FIXED以及构建的GAM拟合结果表明,4种建模方法均能较好拟合樟子松和兴安落叶松干形数据;2) 留一交叉检验结果显示,GAM对樟子松和兴安落叶松树干直径的预测精度优于ONLS、QR和FIXED;3) GAM预测2种树种材积时与估计直径一致,即GAM预测精度优于其他建模方法;相较ONLS,樟子松和兴安落叶松GAM材积预测的RMSE分别下降5.6%和11.3%;4) 2种树种不同大小树木树干模拟发现,对于大树树干,ONLS、QR、FIXED和GAM模拟效果相似,且均能较好模拟樟子松和兴安落叶松树干干形;对于小树树干,ONLS、QR、FIXED和GAM模拟效果差异较大,其中GAM能较好模拟樟子松和兴安落叶松树干干形。结论: GAM预测树干不同位置直径和树干总材积时精度最高。当以预测为主要目的时,GAM通过简单编程能够实现对樟子松和兴安落叶松树干直径和材积的估计,可作为一种精度较高的树干干形预测方法。

镉胁迫诱导的杞柳组织离子组变异及其对镉运输的影响
舒婉钦,陈光才,曹基武,王树凤
林业科学. 2023, 59(6):  36-47.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220701
摘要 ( 118 )   HTML ( 0 )   PDF (2470KB) ( 336 )  
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目的: 探究杞柳4个栽培品种在重金属镉(Cd)胁迫下的离子组响应特征,为选育高Cd富集型杞柳、提高杞柳对重金属污染土壤的修复效率提供理论依据。方法: 采用水培试验,分析杞柳4个品种‘大红头’、‘大青皮’、‘黄皮柳’、‘庄坞柳’在0、10、50 μmol·L?1的Cd(NO32处理下根、插条、新枝和叶组织Cd、大量元素(N、P、K、Ca、Mg)、微量元素(Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Se)含量变化,结合主成分分析、相关性分析以及偏最小二乘回归分析,明确Cd胁迫下杞柳不同组织离子组变异的元素贡献以及影响杞柳Cd积累和转运的主要元素。结果: 1) 大量元素特别是N的变异系数明显小于其他元素,叶片Cd变异系数明显高于其他组织;Mn、Zn和Fe等二价阳离子在Cd胁迫下的变异系数均较高。2) 杞柳离子组总变异的78.3%由组织类型的差异导致,其中Zn、Fe、Cu、Mn和Mo是杞柳离子组变异的重要组成部分。 3) Cd胁迫对不同组织离子组干扰程度为:根>叶>新枝>插条。4) 相关性分析发现,叶片Cd含量与Fe和Mg呈显著正相关;新枝和插条Cd含量与N和Se呈显著正相关;根部Cd含量与Ca、Cu和Se呈显著正相关。聚类分析和偏最小二乘回归确定N、P、Ca、K、Mn、Fe、Mg和Mo等元素在杞柳转运Cd的过程中起重要作用。结论: Cd胁迫导致的杞柳离子组变异,主要来源于组织类型的差异;同一组织中,离子组的变异主要来源于Cd胁迫,不同组织中引起离子组变异的主要元素各不相同。Cd在杞柳体内的转运受离子组变异影响,其中的大量元素N、P、K、Ca、Mg,微量元素Mn、Fe和Mo在杞柳转运Cd的过程中起重要作用。

‘华仲8号’杜仲种仁油脂积累及脂肪酸变化规律
钟建,刘辰露,庆军,王琦,刘攀峰,杜庆鑫,杜红岩,杜兰英,王璐
林业科学. 2023, 59(6):  48-56.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220027
摘要 ( 124 )   HTML ( 4 )   PDF (2070KB) ( 297 )  
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目的: 研究杜仲种仁生长发育规律以及油体动态变化与种仁含油率的相关性,探讨种仁中脂肪酸变化特征以及各脂肪酸间的相互作用关系,为油用杜仲果实的适时采收和高油高质新品种的选育提供理论参考。方法: 以不同发育时期‘华仲8号’杜仲种仁为研究对象,采用尼罗红染色技术与共聚焦激光扫描电镜技术相结合的方法观察种仁内油体;应用气相色谱-质谱技术对种仁油脂中脂肪酸组分和相对含量进行分析。结果: 1) 杜仲种仁生长发育过程可划分为快速生长期(5月底—7月初)、缓慢生长期(7月初—8月底)和种仁成熟期(9月初以后);2) 随着种仁发育油体数量逐渐增多,并不断向细胞中央扩散,种仁含油率与含油体率呈正相关关系,其增长速率均表现为“S”形变化趋势;3) 种仁发育过程中共检测出9种脂肪酸,主要包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等;随着种仁发育,不饱和脂肪酸含量逐渐增加,并在9月初达到最大值(91.64%),其中亚麻酸含量高达63.25%;相关性分析表明,棕榈酸与硬脂酸和油酸呈极显著正相关关系,亚麻酸与棕榈酸和油酸呈极显著负相关关系。结论: 杜仲种仁生长发育过程呈先快后慢的变化趋势;种仁内含油体率与含油率呈显著正相关关系;种仁油脂中脂肪酸种类丰富,其中对人体有益的不饱和脂肪酸含量优势显著。

不同生长时期核桃叶片中挥发性有机物的GC-IMS分析
王茹,罗莎莎,王如月,杨梦思,孙雅丽,虎海防,张萍
林业科学. 2023, 59(6):  57-73.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220209
摘要 ( 125 )   HTML ( 4 )   PDF (8743KB) ( 89 )  
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目的: 探索不同生长时期核桃叶片中挥发性有机物特征,明确核桃叶片的挥发性成分;比较不同时期核桃叶片中挥发性成分差异,构建不同生长时期核桃叶片的挥发性有机物气味指纹图谱,为开展核桃种质资源叶片利用提供参考依据。方法: 采用气相色谱?离子迁移谱法(GC-IMS)对4个不同生长时期(5、6、7和8月)8个核桃品种叶片的挥发性物质成分进行检测;利用GC-IMS二维谱图、指纹图谱结合主成分分析(PCA)比较不同生长时期核桃叶片的挥发性成分差异。结果: GC-IMS对4个生长时期8个核桃品种叶片共检测出102种挥发性成分,包括萜烯类12种、酯类30种、醛类24种、醇类19种、酮类9种、其他类8种,其中32种挥发性物质是4个生长时期核桃叶片共同检测到的组分,包括芳香醇、壬醛、桉叶油醇、桉叶油醇二聚体、正己酸乙酯、正己酸乙酯二聚体、乙酸戊酯、正乙醇、2-已烯醛、正己醛、庚醛、异丁酸乙酯、丙酸乙酯、2-甲基丁醛、异戊醛、乙酸乙酯、乙醇、异戊酸乙酯、3-甲基-1-戊醇、1-戊醇、丁酸己酯、丁酸丙酯。核桃叶片生长程度对其挥发性组分影响很大,‘温185’、‘新新2’、‘纸皮’、‘美国红核桃’、和‘紫金’核桃的挥发性物质总含量5—8月呈先增长后下降的趋势,6月挥发物质含量达到最高;‘山核桃’、‘美国东部黑核桃’和‘小果黑核桃’的挥发性物质总含量5—7月呈上升趋势,7—8月呈下降趋势,7月挥发性物质含量达到最高。不同生长时期核桃叶片挥发性物质种类和含量变化明显,部分挥发性物质随核桃叶片生长逐步减少。结论: 不同生长时期核桃叶片挥发性成分在物质种类上差异较小,但相对含量存在较大差异,其中萜烯类和酯类物质随核桃叶片生长发育先增加后减少,醇类物质随生长时期变化先降低后升高。

基于多源数据和机器学习方法的大兴安岭地区雷击火驱动因子及火险预测模型
焦强英,韩宗甫,王炜烨,刘迪,潘鹏旭,李博,张念慈,王萍,陶金花,范萌
林业科学. 2023, 59(6):  74-87.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220553
摘要 ( 145 )   HTML ( 7 )   PDF (2826KB) ( 109 )  
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目的: 基于长时间序列多源数据,开展雷击火驱动因子分析,采用机器学习方法构建动态、高分辨率雷击火火险预测模型,为雷击火防控提供支撑。方法: 分析大兴安岭地区2010—2020年雷击火时空分布规律,基于闪电监测数据、卫星遥感数据、气象再分析资料、DEM等多源数据选取闪电、气象、植被、地形4类18个雷击火潜在驱动因子,研究其特征及与雷击火发生的关系;提取历史雷击火点和随机生成的非雷击火点对应的驱动因子,构建原始样本集,计算各驱动因子的重要性和相关性矩阵进行驱动因子挑选;基于优化后的训练样本集,采用梯度提升决策树(GBDT)、随机森林(RF)和极端随机树(ERT)3种集成学习模型进行雷击火火险预测能力评估,选择表现最优的方法用于构建大兴安岭地区雷击火火险预测模型并应用。结果: 2010―2020年大兴安岭雷击火出现次数最多和最少的年份分别为2015和2012年,主要集中于5―7月,发生时段主要集中于10:00―17:00;雷击火高发区为漠河县、塔河县、新林区和呼中区。闪电与雷击火的空间分布基本一致,但闪电越多雷击火发生次数不一定越多,2011年闪电次数最多,为114 632次,雷击火仅出现11次。在闪电强度为?20~?40 kA、陡度为?4~?8 kA·μs?1、相对湿度小于40%、降水量小于4 mm、气温大于29 ℃、大气压为91~95 kPa且风速为1~3 m·s–1的气象条件下更易发生雷击火。NDVI(归一化植被指数)、GPP(总初级生产力)、Et(蒸散量)、NPP(净初级生产力)大小与雷击火发生呈正相关。雷击火在海拔300~900 m、坡度0~12°范围内出现次数较多,坡向对雷击火发生影响不大。特征选择后剩余13个特征参量分别参与3种集成学习算法模型构建,其中,ERT模型预测能力最好,其AUC达0.97,查准率、查全率和F1 Score均高于GBDT和RF模型。ERT模型预测的高风险区与实际雷击火点分布区的空间一致性很好。结论: 利用多源大数据,尤其是卫星观测数据,获取更多与雷击火发生有关的潜在驱动因子,并依靠机器学习,能够较好体现因子间非线性关系及自行学习参数间复杂关系能力的优势,本研究构建的雷击火火险预测模型具备很好的泛化性、自适应性和较高的空间分辨率。

基于自适应样本均衡与信息融合的林火检测数据增强方法
吴福明,宋智豪,王超,符利勇,业巧林
林业科学. 2023, 59(6):  88-101.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210854
摘要 ( 116 )   HTML ( 2 )   PDF (3946KB) ( 155 )  
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目的: 提出一种基于自适应样本均衡与信息融合的林火检测数据增强(SMA)方法,以解决因林火样本数据难以获取、各类别分布不均衡、场景表达能力不充分等导致林火检测效果不佳的问题。方法: 以河北省张家口市崇礼区采集的无人机林火图像为研究对象:1) 对无人机视频进行预处理,构建原始数据集;2) 采用类别统计、标注框中心化等方法分析数据存在的问题,如小目标居多、类别分布不均衡和标注框尺寸分散等;3) 针对类别分布失衡问题,引入自适应参数,实现样本动态调整;4) 为保证信息跨样本融合的有效性,提出新的参数指标IOA作为判定阈值,并给出合理参考值;5) 设计12组消融试验,以无人机采集数据为样本,根据控制变量原则,对比原始数据、随机数据增强、马赛克数据增强和SMA方法在SSD、YOLOv3、YOLOv4主流算法中的林火检测结果;6) 以MAP(平均查准率)为指标,评估不同数据增强方法在同一算法中的效果。结果: 消融试验结果显示,SMA方法在SSD、YOLOv3、YOLOv4算法中MAP分别为48.16%、82.02%、67.79%,相比原始数据分别提升12.14%、11.50%、36.83%,相比随机数据增强分别提升11.95%、4.86%、16.33%,相比马赛克数据增强分别提升1.06%、18.24%、1.79%。结论: 现有数据增强方法未能充分利用林火数据中蕴涵的信息,SMA方法引入自适应参数可解决样本分布不均衡问题,IOA指标引入能够实现数据跨样本融合。SMA方法在SSD、YOLOv3和YOLOv4算法中MAP相较传统方法均有提升,表现出对林火数据检测的有效性。

新疆天山中部蚂蚁物种多样性
杨林,熊忠平,刘霞,钱怡顺,杨蕊,韩秀,房华,徐正会
林业科学. 2023, 59(6):  102-111.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220305
摘要 ( 106 )   HTML ( 5 )   PDF (668KB) ( 183 )  
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目的: 探讨新疆天山中部地区蚂蚁群落结构、物种多样性和群落相似性问题,为天山地区的植被恢复和物种多样性保护提供参考。方法: 采用样地调查法探究新疆天山中部地区蚂蚁物种多样性,利用R4.1.1软件进行抽样充分性检测,计算α多样性指数和Jaccard群落相似性系数,应用SPSS24.0软件进行蚂蚁物种多样性指标与生境因子间的Pearson相关性分析。结果: 在天山中部共调查采集到蚂蚁11 767头,隶属2亚科15属27种。北坡蚂蚁群落物种丰富度、多样性指数、均匀度指数均大于南坡。随海拔升高,南坡和北坡各样地α多样性指数表现为多域效应现象或中域效应现象。南坡和北坡蚂蚁群落间相似性(0.222 2)处于极不相似水平,南坡和北坡各样地蚂蚁群落间相似性水平总体较低,各类植被蚂蚁群落间相似性(0~0.416 7)处于极不相似至中等不相似水平。相关性分析发现,物种数目和多样性指数与海拔呈极显著负相关,与乔木郁闭度呈显著正相关。结论: 天山中部地区蚂蚁群落α多样性在海拔和气温主导下,主要与湿度、植被性质和人为干扰因素有关,物种丰富度和多样性指数与海拔呈显著负相关,与乔木郁闭度呈显著正相关。良好的植被能为蚂蚁群落提供充足的食物和栖息场所,蚂蚁更喜欢生活在植被覆盖率高、气候较湿热的中海拔区域。南北坡垂直带及各类生境间蚂蚁群落分化明显。

汤川瘿蜂寄生性天敌调查及其优势天敌长尾小蜂生物学特性
张元臣,鲍梦楠,薛爽,王璞,王兴云,张坤朋,王景顺
林业科学. 2023, 59(6):  112-117.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220189
摘要 ( 115 )   HTML ( 1 )   PDF (1594KB) ( 307 )  
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目的: 明确汤川瘿蜂虫瘿内寄生性天敌种类,研究其优势天敌的生物学特性,为利用寄生性天敌防治汤川瘿蜂提供科学依据。方法: 对汤川瘿蜂虫瘿进行林间调查、室内解剖和室内试验,明确虫瘿内寄生性天敌种类及其优势天敌长尾小蜂的生物学特性。结果: 汤川瘿蜂无性世代虫瘿内主要有长尾小蜂、金小蜂和啮小蜂3种寄生性天敌,其中长尾小蜂为优势天敌。长尾小蜂1年发生1代,以幼虫在无性虫瘿内越冬,越冬成虫10月下旬开始出瘿,产卵于无性虫瘿内。2019和2020年连续2年虫瘿调查发现,长尾小蜂对汤川瘿蜂无性世代寄生率分别为18.00%和21.86%。寄生蜂羽化期持续81~85天,雌雄虫羽化高峰期分别在11月下旬和11月中旬,羽化时间集中在上午8:00―12:00,雌雄性比为1∶2。长尾小蜂善跳跃,有假死性,雌雄成虫羽化后当天即可交配,有多次交配现象。补充蜂蜜水可显著延长雄性长尾小蜂寿命,对雌性长尾小蜂寿命没有显著影响。结论: 汤川瘿蜂无性世代虫瘿内有长尾小蜂、金小蜂和啮小蜂3种寄生性天敌,长尾小蜂对汤川瘿蜂寄生率最高,为优势寄生蜂种,可作为防治汤川瘿蜂的重要手段。

黑龙江兴凯湖水鸟多样性变化及其影响因素
韦雪蕾,张国钢,贾茹,姬云瑞,徐红英,杨泽玉,刘化金,刘宇霖,杨培宇
林业科学. 2023, 59(6):  118-129.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220437
摘要 ( 109 )   HTML ( 8 )   PDF (1078KB) ( 368 )  
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目的: 分析我国东部水鸟重要迁徙通道——黑龙江兴凯湖保护区不同年度水鸟群落结构特征和多样性变化趋势,为保护区水鸟保护和管理提供基础数据。方法: 对2014—2015年和2021年兴凯湖43个监测点的水鸟调查数据进行对比分析,结合兴凯湖气温和水位等信息,利用Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和TBI指数,比较2次调查期间不同区域和不同栖息地水鸟的丰度变化和群落结构差异,并探讨该差异与气候的相关性。结果: 兴凯湖共记录水鸟7目12科71种665 504只,与2014—2015年相比,种类无明显差异,水鸟个体数量增加近1倍,主要是雁鸭类和鸥类水鸟数量增加,鹤类、鸻类和秧鸡类水鸟数量呈下降趋势。3—4月和9—11月迁徙期水鸟种类、数量较高,5—8月繁殖期则较低。兴凯湖4个区域水鸟群落结构相近但有一定差异:龙王庙水鸟种类和数量最多,物种呈增加趋势;湖岗和东北泡子水鸟均匀度较低,物种呈增加趋势;青山水库水鸟数量最少,但多样性和均匀度均最高,物种呈减少趋势。在7种栖息地类型中,沼泽水鸟种类最多,混合生境水鸟数量最大且多样性也最高,农田水鸟均匀度最低,以上3种栖息地水鸟种类和数量均增多;灌丛、草甸和水域栖息地水鸟种类和数量均下降,其中水域水鸟数量下降最多。结论: 兴凯湖水鸟数量增多与近年来保护区加强管理以及气温、水位升高等因素有关。兴凯湖目前仍面临农田增多、沼泽减少的压力,建议采用标准化方法进行长期水鸟监测,针对不同时期水鸟分布状况对重点区域加强管护。

北京市银杏古树心腐特征及其影响因素
符庆成,邱尔发,张媛,王慧超,黄岚虹
林业科学. 2023, 59(6):  130-140.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220481
摘要 ( 125 )   HTML ( 8 )   PDF (2317KB) ( 162 )  
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目的: 揭示银杏古树心腐特征及其影响因素,针对性提出银杏古树资源管护策略,为银杏古树的健康管护提供科学依据,为城市社会文化传承和城市生态系统稳定提供科学理论。方法: 随机选取北京市100株银杏古树,利用ARBOTOM应力波树干断层扫描仪进行心腐测定和实地调查,探究银杏古树心腐特征;采用线性回归模型分析银杏古树心腐与生长指标、健康指标、形态指标和环境指标的关系,探讨银杏古树心腐的相关影响因素。结果: 北京市银杏古树心腐等级数量占比从大到小依次为3级>2级>1级>4级;树干3个区域心腐始点出现的频率从高到低依次为边材(Y)>髓心(S)>中部(X);心腐频率排序为髓心(48.75%)>中部(41.63%)>边材(37.06%),呈从内到外逐渐降低的趋势;影响因素中胸径(R2=0.376)、树龄(R2=0.237)、树高(R2=0.038)、主干病害(R2=0.268)、主干虫害(R2=0.230)、树皮损伤(R2=0.224)和土壤紧实度(R2=0.024)与心腐指数关系极显著(P<0.01),冠高比、根系生长空间和树冠生长空间与心腐指数具有显著相关性(P<0.05)。结论: 银杏古树心腐最初主要发生在树干的髓心和边材区域,虽然初期心腐主要是因树干边材受到侵害造成的心腐,但髓心出现的心腐危害更严重;银杏古树树干健康随树木生长逐渐衰退,且当树干出现腐烂或空洞时,树干衰退速度加快。银杏古树心腐与生长指标和健康指标具有极显著相关性,环境指标在一定程度上影响银杏古树心腐。管理者应及时评估银杏古树健康状态,加强古树树干健康检测;可以银杏古树生长指标为参考,评估内部健康状态,以高效评估银杏古树群体健康状态;管护时应注意银杏古树病虫害防治和树皮损伤修复,以降低外界环境侵害发生,在可实现范围内应扩大银杏古树生长空间,并及时松土保证其充足的生长空间和养分补给。

木质素结构单元对纤维素酶吸附的影响
邹春阳,吴文娟
林业科学. 2023, 59(6):  141-148.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210766
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目的: 以稻草、芦草和竹子中不同结构单元木质素为研究对象,借助耗散型石英晶体微天平(QCM-D)技术,原位、实时探究不同结构单元分离木质素与酶吸附的动态行为,为木质素对生物质酶水解的影响提供理论基础、对木质纤维素的高效利用进行定向调控。方法: 原料化学成分参照标准方法测定,分离木质素结构经红外、凝胶渗透色谱和碱性硝基苯氧化表征,采用原子力显微镜观察木质素薄膜表面形貌,借助QCM-D技术分析纤维素酶在木质素薄膜上的吸附行为。结果: 分离木质素均为GSH型木质素,纯度高,含糖量约10%,分子质量接近,约5 000;硝基苯氧化结果显示,稻草、芦草和竹子中木质素结构单元存在差异,竹子中木质素未缩合单元得率最高,为444.4 g·kg?1,S/G比为1∶0.6,芦草、稻草中木质素S/G比均为1∶1.1;经QCM-D分析,竹子木质素薄膜对纤维素酶吸附速率最快、吸附量最大,芦草和稻草木质素薄膜对纤维素酶的吸附速率和最大吸附量相近;停止通酶后,用缓冲液冲洗,纤维素酶附着在木质素上难以被洗脱。酶吸附过程中3种木质素表面均具有较好的黏弹性,且黏弹性差异不大。结论: 稻草、芦草和竹子中木质素对纤维素酶均有明显吸附作用,来源不同的木质素但结构单元相同,对纤维素酶吸附能力相同;木质素结构单元不同,对纤维素酶吸附能力不同。纤维素酶在木质素薄膜表面上结合紧密,难以脱附,S/G比较高的木质素,其纤维素酶吸附能力较强,在纤维素酶水解中产生更多无效吸附,导致葡聚糖转化效率降低。

综合评述
野外-城市交界域的火管理研究进展
田晓瑞,宗学政,王明玉
林业科学. 2023, 59(6):  149-158.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220265
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城市化进程和居住环境改善导致野外-城市交界域(WUI)在全球范围内不断扩大,且因气候变化,越来越多的WUI存在较高火灾风险。WUI火灾对生态系统和社会具有重大影响,其火管理是当前区域发展面临的一个重要挑战。近年来我国也频繁发生WUI火灾,但针对此类火灾的研究还很少。本文从WUI定义及其火动态研究、火灾风险评估和风险减缓措施3方面系统阐述WUI的火管理研究进展。WUI火灾风险评估特别强调火灾的暴露性和脆弱性以及火烧对环境和社会的影响。火灾风险减缓措施需要基于火险评估结果制定,主要途径包括通过可燃物管理降低WUI的潜在火烧强度和暴露性、改进房屋和其他建筑的材料与设计以提高抗火能力、提高居民的防火意识和防火能力、改善社区的火灾扑救能力和综合抗灾能力。未来应深入探究WUI火蔓延模型、烟雾传输和经济损失模型、WUI可燃物管理技术、WUI规划及相关火管理标准等,开展跨学科和国际合作研究。可靠的火险评估方法和火灾风险减缓技术,将为不同特征的WUI制定相应的火管理对策提供理论和技术支持。我国也面临相关技术需求,应开发WUI火管理技术和标准,提供可靠的火灾风险评估方法和风险减缓技术,提高WUI对火灾的适应能力。

重组竹制造与应用技术研究进展
齐越,吴江源,任丁华,于文吉,张亚慧
林业科学. 2023, 59(6):  159-168.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20210665
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重组竹是以竹材为原料,以竹束或竹纤维化单板为基体单元与树脂增强体胶合而成的复合生物质材料,是实现竹材高效、高值化利用的有效途径之一,已成为竹产业的主流产品。目前,重组竹因物理力学性能优良,实现了竹材应用从室内地板、家具、水泥模板向风电叶片、耐候景观材和户外结构材的拓展,但作为一种新产品,需针对其使用过程中出现的问题和需求进行基础科学问题、关键创新技术与应用工程技术的联合攻关。本研究综合国内外公开报道的相关文献,系统梳理重组竹制造中单元制备、热处理、浸胶干燥与成型过程中技术科学内涵、交叉响应机理和制备调控机制,总结重组竹性能评价与功能化应用中的技术特征,剖析重组竹制造与应用技术过程中的关键科学问题,借鉴复合材料、多孔材料与生物质材料的研究成果,提出重组竹制造与应用技术研究与实践中需要加强和改进的方向,并进一步明确重组竹制造与应用过程中的装备研发和增强量化效应,为重组竹的科学应用提供理论依据和技术支撑。