摘要:【目的】为探讨白花泡桐幼苗对铅胁迫的耐受机制和铅积累特性,深入探究泡桐耐受重金属的内在机制,使其在重金属污染土地的开发利用上提供理论支撑与科学依据。【方法】以60d白花泡桐幼苗为试验材料,设置5组不同质量浓度的铅处理模拟铅胁迫环境,测定幼苗生长指标、根系参数、抗氧化酶活性、MDA含量、光合气体参数、叶绿素、铅积累、富集系数和转运系数等指标。【结果】随着铅质量浓度的升高,各处理组泡桐幼苗的生物量、根系参数、光合参数及叶绿素均显著降低 (P<0.05), ),气孔限制值 (Ls) )则显著上升;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性同步减弱,过氧化物酶(POD)活性保持平稳。而丙二醛(MDA)含量显著增加。在 800mg/L (P4)质量浓度下,地上生物量、叶面积、株高、地径及叶绿素含量有所增加。泡桐幼苗的铅含量和富集系数逐渐增大,幼苗各部位重金属含量表现为根 > 叶 > 茎。转运系数随铅质量浓度的升高后曲折降低。【结论】在铅胁迫下,白花泡桐幼苗的根系吸收功能减弱,生长受到限制,且多项生理指标出现显著降低的情况。但在 800mg/L (P4)处理下对白花泡桐幼苗生长及生理有不同程度的促进作用,且幼苗将大部分铅积累在植株根系,以减轻重金属胁迫引起的膜脂质过氧化水平,从而对不同质量浓度的铅引起的胁迫表现出一定程度的耐受性。
摘要:【目的】凋落物载量主要影响林火发生和蔓延成灾的概率,分析云南顶瓶梗霉对不同含水率的地表凋落物的降解效果,对于通过生物防火实现预防火灾具有重要意义。【方法】以针叶和阔叶凋落物为研究对象,采用云南顶瓶梗霉发酵液、纯化粗酶和活菌分别处理凋落物,测定其失重率,分析3种处理对不同含水率凋落物的降解效果。【结果】云南顶瓶梗霉的纯化粗酶对阔叶和针叶凋落物都有降解效果,处理10d后凋落物的失重率分别为 10.52% 和 6.27% 。对于阔叶凋落物,发酵液和纯化粗酶对含水率为 50%~150% 的凋落物降解效果明显,而活菌对含水率为 25%~150% 的凋落物降解效果均明显;对于针叶凋落物,凋落物的降解效果随凋落物含水率的增加而增加,发酵液和纯化粗酶的降解效果在凋落物含水率达到 150% 后不再增加,而活菌的降解效果在凋落物含水率达到 100% 后就不再增加。【结论】云南顶瓶梗霉的纯化粗酶对阔叶和针叶凋落物都具有明显的降解作用且对阔叶凋落物的降解效果更好。凋落物的含水率影响凋落物的降解,一定的含水率有利于凋落物的降解,且针叶凋落物降解受含水率影响比阔叶凋落物相对更大,同时活菌降解时受凋落物含水率影响相对比较小。这些结果可为森林可燃物载量调控研究提供一定的参考。
摘要:【目的】旨在探讨油茶插皮接改良技术对低产林进行高接换冠后的砧穗愈合情况及嫁接后树体生长与结果的影响,以期为油茶低产林品种改造提供技术支撑。【方法】以‘华金’‘华鑫’‘华硕’‘湘林210’油茶良种为接穗,采用插皮接改良技术对低产林油茶树体进行高接换冠,观察、比较嫁接芽萌发情况和伤口愈合情况,对嫁接后第1年、第2年和第3年的树体冠幅、新梢长度和基部粗度进行测量,并连续测定嫁接后第2年和第3年的单株产量。【结果】1)与5月中旬相比,在6月中旬对油茶低产林进行高接换冠能缩短嫁接芽的解袋时间,且去遮阳网时的嫁接芽生长高度更高,分枝数也更多。2)于6月中旬嫁接后第60天,以‘华金”和‘华硕’作为接穗的树体砧穗之间形成明显的愈伤组织,并在砧木顶部形成一圈密实的隆起结构。嫁接后第75 天,以‘湘林210’‘华金’和‘华硕’作为接穗的树体砧穗之间均形成隔离层,嫁接伤口基本愈合。3)嫁接后第75天,以‘华金’作为接穗的树体大量分枝,叶片变大、变厚,其次为‘湘林210’和‘华鑫’,利用‘华金’油茶作为穗条进行高接换冠的当年嫁接芽生长情况最佳。4)嫁接2年后,4个油茶品种砧穗之间结合更为紧密,愈伤组织面积不断扩增,嫁接芽开始抽出新芽,基部直径明显增粗,‘华金’和‘华鑫’嫁接伤口愈合较好。5)不同油茶品种接穗嫁接后的油茶生长量有所差异,其中‘华金’的3年生新梢基部粗度和树高均最大。【结论】采用插皮接改良技术对油茶低产林进行高接换冠的最佳时间是6月中旬。以‘华金’和‘华鑫”作为接穗嫁接后在砧穗愈合方面效果好,‘华金’在新梢基部粗度和树高生长方面优势明显;以‘华鑫’和‘华硕’为接穗嫁接后在前3年提高油茶产果量数值上相对较高,整体增产效果明显;4个品种嫁接后3年平均单株产果量达 8.2kg ,其中‘湘林 210’‘华鑫’‘华硕’单株产果量均在 7.5kg 以上,‘华金’接近 7.5kg 0
摘要:【目的】利用罗田垂枝杉Cunninghamia lanceolata var.Luotian(简称垂枝杉,下同)树冠窄小的特性,探讨一种与油茶Camellaoleifera 共生互补的混交栽培模式,以推进油茶林地的高效利用及其多目标经营。
摘要:【目的】分析杉木不同世代育种群体的遗传多样性和遗传结构,重建各世代育种亲本的遗传谱系图,用于指导育种亲本的选配,同时构建杉木核心种质。【方法】选取388份不同世代杉木育种无性系亲本(初代74份、1代70份、2代107份、3代137份),通过EST-SSR分析16个位点的遗传数据。采用分析遗传多样性参数、遗传变异及遗传分化系数评估杉木不同世代育种群体遗传多样性水平,结合聚类分析和群体结构分析确定育种群体分组情况和育种群体遗传谱系,基于等位基因最大化原则抽取核心种质。【结果】1)共扩增出640个多态位点,每个位点平均有40个等位基因。有效等位基因均值为16.25,香农指数达到2.942,多态性信息指数均值为0.942,固定指数均值为0.97,表明群体间具有高度多态性。整体而言,杉木育种群体整体遗传多样性从初代到高世代呈逐步提升的趋势;2)通过聚类分析,将4个育种群体划分为3个不同的类群,每个类群按照材料特性和亲缘关系进行分类;3)筛选出127份核心种质,构建的核心种质库保留了 100% 等位基因数,经遗传参数T验证其有效性。【结论】杉木不同世代育种群体表现出较高的遗传多样性且群体间遗传分化较小,高世代育种阶段有效维持了群体的多样性水平。重建的育种亲本遗传谱系图为优良亲本科学选配提供了指导依据,筛选出的核心种质完整保留了原始种质的等位基因多样性,代表性强,可为后续杉木优良品种选育、种质资源高效利用和种群持续性繁荣奠定坚实的遗传基础。
摘要:【目的】研究不同坡位低效松林的土壤理化性质和酶活性差异及对林窗补植赤皮青冈Cyclobalanopsisgilva 幼树早期生长的影响,为低效松林珍贵化改培和经营提供理论依据。【方法】以不同坡位低效松林的土壤及林窗补植赤皮青冈幼树为研究对象,分析不同坡位低效松林的土壤理化性质、酶活性和赤皮青冈幼树早期生长的差异,并探讨三者间的相互关联。【结果】不同坡位低效松林的土壤理化性质和酶活性表现出一定差异,中下坡的土壤养分状况及脲酶和过氧化氢酶活性明显优于上坡。不同坡位林窗补植的赤皮青冈幼树树高和地径差异显著,中下坡幼树的生长表现明显好于上坡。同一坡位随着土层的增加,土壤容重逐渐增加,土壤含水率、养分含量和酶活性逐渐降低。Manteltest分析表明,树高与土壤有机碳呈显著相关关系,地径与土壤容重、有机碳和纤维素酶呈显著相关关系。冗余分析表明,土壤氮、磷和含水率是影响土壤酶活性的主要因素,其中全氮、速效磷对酶活性的解释率最高。【结论】中下坡的土壤理化性质和酶活性等立地条件更有利于低效松林林窗补植赤皮青冈幼树的生长,立地条件相对较差的上坡可通过施肥改善其土壤养分状况,以更好地促进林下补植树种的生长。
摘要:【目的】探究油茶杂交子代叶片光合特性与形态结构,为选育高光效油茶种质提供理论依据。【方法】从‘攸杂2’与‘华鑫’的子代群体中筛选出35株子代为试材,对其叶片光合特性和形态结构进行测定,并采用方差分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法对叶片光合特性与形态结构进行比较分析与评价。【结果】1)子代个体的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率差异较大,4个指标的变异系数均高于 20% ;子代个体的叶绿素含量、类胡萝卜素含量存在明显差异,变异系数均高于 10% 。2)叶片面积、角质层厚度、上表皮厚度、栅海比等指标变异较大,变异系数为 15.36%~19.66% ,其中栅海比的变异系数最大,为19.66% 。3)相关性分析结果显示,叶片光合特性的10个指标均具有相关性,其中,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率相关性较强,气孔导度与蒸腾速率相关性较强,蒸腾速率与水分利用效率相关性较强;栅栏组织厚度与净光合速率、叶绿素含量、蒸腾速率呈正相关。4)K-means聚类分析结果显示,第I类群水分利用率高,但光能利用效率与光合潜力低;第Ⅱ类群叶片厚度最大,叶片各类组织结构排名较高,水分保持能力和抗病性较强;第II类群叶片单位面积气孔数量多,气体交换能力强;第IV类群光能利用效率和光合潜力高。5)光合特性主成分分析结果显示,35株油茶杂交子代中综合得分排名前3的油茶杂交子代单株为YX-63、YX-47、YX-115,YX-63的综合得分最高,光合性能最优。【结论】油茶杂交子代之间叶片光合特性与形态结构变异丰富。YX-63、YX-47、YX-115的光能利用效率和光合潜力高。
摘要:【目的】分析林木竞争与马尾松冠幅的相关关系,构建含竞争指数的马尾松冠幅广义模型、广义可加模型和非线性混合效应模型,对比分析不同模型的拟合效果,选出最优的马尾松冠幅预测模型,为更全面地表达马尾松树冠特征以及科学经营和管理马尾松人工林提供理论依据。【方法】以贵州省开阳县楠木渡镇的2259株马尾松为研究对象,利用八邻域平移法消除边缘效应,采用Voronoi图确定竞争单元。采用Pearson相关性分析法,结合Hegyi竞争指数(CI1)、以大小比数为权重的交角竞争指数(CI2)、综合竞争指数(CI3),分析竞争与马尾松冠幅的相关关系。对冠幅基础模型进行扩展,构建含上述3种竞争指数的广义模型、广义可加模型和非线性混合效应模型,对比模型的拟合精度,分析竞争指数对模型的影响,同时采用十折交叉验证对模型的预测能力进行检验。【结果】1)3种竞争指数均与马尾松冠幅呈极显著的负相关关系( P<0.001) ;3种竞争指数之间都呈极显著的正相关关系( ?P<0.001 ),其中CI1与CI3的相关性更强。2)在基础模型的拟合中,Logistic模型拟合精度最高 (R2 为 0.610 5 ,RMSE为 0.7429m ,MAE为 0.585lm ,AIC为5075.895),选定其为最优基础模型。3)不管是加入竞争指数之前还是之后,模型的拟合精度从高到低都依次为非线性混合效应模型、广义可加模型、广义模型。4)添加竞争指数能提高3种模型的精度,广义模型和广义可加模型中都是添加CI3时模型效果最佳,非线性混合效应模型中则是添加CI1时模型效果最佳且优于其他模型。【结论】竞争效应对冠幅的生长具有明显的抑制作用。协变量、随机效应以及竞争指数的加入能提高马尾松冠幅模型的预测精度,但不同竞争指数在不同模型中表现能力不同。包含CI1的非线性混合效应模型相较于其余3种模型具有更好的预测能力,是最优的马尾松冠幅预测模型。
摘要:【目的】探究地基激光雷达(Terrestrial laser scamning,TLS)对长白落叶松各相对高度处直径的提取精度,分析黑龙江省南部不同林分条件下长白落叶松的根径、材积之间的关系,验证不同建模方法在材积预测中的效果,为当林木仅剩伐根时预测单木材积提供科学依据。【方法】以黑龙江省孟家岗林场的8块长白落叶松Larixolgensis人工林样地为研究对象,利用地基激光雷达提取的根径! (dst) 与胸径(DBH)数据代入一元立木材积公式,计算单木材积(V)。在此基础上,采用非线性最小二乘法构建根径-材积基础回归模型;进一步引入林分密度(株数密度 N) 和林木年龄(AGE)作为协变量,构建广义线性模型(GLM);随后以样地为随机效应因子,构建线性混合效应模型(LME)。通过比较各模型的拟合精度与预测性能,并优选最优模型,最后采用分径阶检验法对模型的稳定性与适用性进行验证。【结果】TLS在根径处的提取精度为 93.42% ,对比胸径的提取精度 P=98.98% )下降了 5.56% ,40株解析木材积( $\dot { \langle V _ { ☉ } \rangle }$ )与一元材积式求算材积的相关性较高( (R2=0.9887) ,相对误差(RE)的平均值为 9.19% ;基础模型中,Berkhart模型的均方根误差最小(RMSE为0.1949),拟合效果最好( scriptstyle?R2=0.8452 7Ra 2=0.844 8) ;相关性分析中,林木材积与根径、林木年龄呈显著正相关,与株数密度呈显著负相关,林木年龄对林木材积的影响略大于株数密度;广义模型的 Ra2 相比基础模型提高了 7.98% ,RMSE从0.1955下降到0.1949;混合效应模型中,随机效应在 b1 和 b2 位置表现最优,相比广义模型 Ra2 提高了 1.66% ,RMSE从0.1955下降到0.1942;分径阶检验中,当 11cm?dst<43cm 时,Berkhart模型、广义模型和混合效应模型的平均绝对误差(MAE)随着根径的增大而增大,且MAE的增长速率由大到小依次为基础模型 > 广义模型 > 混合效应模型。
摘要:【目的】细叶桢楠Phoebe hui为我国特有珍贵用材树种,属国家二级保护物种。模拟全新世中期以来细叶桢楠适生地理区域变化,探讨其对历史气候变化的响应,预测未来地理分布格局,可为细叶桢楠的资源保护与培育提供参考依据。【方法】基于细叶桢楠现存地理分布数据和气候因子,调用R语言Kuenm程序包,调整、优化MaxEnt预测模型的特征组合(FC)与正则化乘数(RM)进行建模;使用气候因子贡献率和刀切法检验评估影响细叶桢楠分布的主导气候因子;模型结果的可靠性及精确性采用模型输出的受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)评估,结合MaxEnt输出结果和ArcGIS软件获取细叶桢楠全新世中期到未来(2050s、2070s、2090s)不同气候情景(SSP2-4.5、SSP5-8.5)下适生区的地理分布,分析其未来分布中心的迁移趋势。【结果】模型优化结果显示,当RM为0.7、FC等于QH时,MaxEnt模型复杂度和过拟合程度低,模型预测准确性高。受试者工作特征曲线的AUC为 (0.984±0.005) ,表明预测结果较好。基于气候因子贡献率和刀切法的评估结果,年降水量(贡献率为 42.1% )、最冷季度的降水量(贡献率为 15.7% )、最热季度的降水量(贡献率为 9.9% )、最热季度的平均温度(贡献率为 7.9% )、气温季节变动系数(贡献率为 7.6% )、最冷月份的最低温度(贡献率为 7.3% )和昼夜温差月均值(贡献率为 6.1% )为细叶桢楠地理分布的主导限制因子。模型的预测结果显示,全新世中期至今细叶桢楠主要分布于我国西南地区及华中、华南少部分地区,整体适生区面积呈现下降的趋势;未来,细叶桢楠适生区面积仍不断缩减,分布中心有逐渐向北迁移的趋势,仅在重庆的武隆区、南川区,以及重庆与湖北西南部、云南与贵州西南部的交界区域有小面积的高适生区存在。【结论】优化后的MaxEnt模型可准确预测细叶桢楠的潜在地理分布区,其主要受降水和温度气候因子制约,降水因子起主导作用。全新世中期以来,细叶桢楠适宜分布区面积不断减少、破碎化,尤其在未来温室气体高排放浓度下更加明显。分布中心有从低纬度到高纬度迁移的趋势,种群灭绝风险较高,研究结果可为探究细叶桢楠响应气候变化机制提供理论参考,并根据其分布变化及迁移趋势探寻未来适宜生长地区,以降低灭绝风险。
摘要:【目的】研究兴隆山退耕还林区华北落叶松人工林生长发育过程中土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)养分含量及其化学计量特征,揭示耕地向林地转变过程中土壤营养元素相互作用与制约的变化规律,为该区域退耕还林地人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以兴隆山退耕还林区10年生、18年生和27年生华北落叶松人工林为研究对象,以农田(耕地)和草地(弃耕地)为对照,分析 0~100cm 土壤pH值、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、水解氮(HN)、速效钾(AK)和有效磷(AP)含量的分布特征,探讨耕地向林地演变过程中土壤养分含量和SOC:TN:TP化学计量比的变化规律及其相互影响关系。【结果】1)随着土壤深度的增加,10年生、18年生、27年生华北落叶松人工林的SOC、TN、HN、SOC:TN、SOC:TP和TN:TP有不断减少的趋势;5种植被的AP和AK含量在变小,TP、TK含量及pH值无明显规律。2)随着退耕年限的增加, 0~20cm 土层的SOC、TN、HN含量先减小后增加,累积效应明显;SOC:TP、TN:TP在 0~60cm 土层呈先减小后增加的趋势, 60~100cm 土层有逐渐降低的趋势;TP、TK含量和 soc:TN 无明显规律;退耕还林27a后, 0~100cm 土壤SOC、TN、HN均值还远低于农田。3)SOC、TN和HN与SOC:TP、 TN:TP 呈显著正相关,其影响程度随土壤深度变深而增强;与 soc:TN 的相关性较弱。【结论】林龄和林分密度是影响植被对土壤化学性质改善效果的主要因子;植被对土壤化学性质的改善是一个漫长的过程;在华北落叶松人工林经营管理过程中,应不断降低林分密度,通过天然更新增加阔叶树种比例,加速凋落物的分解速度,提高土壤N含量,解除土壤N限制问题。
摘要:【目的】使用分段模型方法建立林分碳储量模型,估计山西省中条山国有林管理局油松林碳储量,为油松碳汇经营提供量化工具与经营建议。【方法】利用山西省第九次全国森林资源清查中的218个油松林固定样地数据,基于线性模型、异速生长模型,分别采用独立拟合、2组分段拟合方法,为油松林建立了6种林分碳储量模型。使用确定系数 (R2) )、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(rRMSE)评价模型,选择最优模型,结合小班调查数据,测算油松的碳储量与碳密度,并分析不同起源、龄组的油松林碳密度和碳储量特征。【结果】林分碳储量模型的 R2 为 0.963 5~0.964 2 ,RMSE为 5.102 8~5.153 4thm2 ,rRMSE为12.5945%~12.7195% ,模型性能较好。采用异速生长模型和分段拟合的方法能够提升模型的精度,交叉验证的rRMSE为 12.5364±0.6281)% ,与不分段相比,rRMSE降低了 0.17% 。山西省中条山国有林管理局的油松林碳密度为 31.02t/hm2 ,碳储量为164.80万t,人工林和中幼龄林碳储量占比分别为 84.68% 和 70.41% ,天然林碳密度高但碳储量小,中幼龄林碳密度低但碳储量大,全局油松林碳储量结构不合理。【结论】林分碳储量与蓄积量呈异速非线性关系,建立分段模型时应当首先建立自变量范围较大区间的模型,再根据约束条件建立变量范围较小区间的模型,能够得到较好的林分碳储量模型。全局油松人工林和中幼龄林比重较大,碳储量结构不合理,因此通过加快现有油松人工林向复杂林分演替、加强油松中幼龄林的抚育经营,可以有效提高全局油松林的质量,增强全局油松林的固碳增汇潜力。
摘要:【目的】基于多尺度地理加权回归模型,结合遥感数据,估算辽宁省森林地上碳储量,并通过不同特征变量的筛选,评估空间异质性对碳储量估算的影响。【方法】以2015年辽宁省1068块森林资源清查样地数据、数字高程模型数据和Landsat8OLI影像为数据源,提取63个特征变量(地形特征2个、波段特征6个、植被指数7个、纹理特征48个),分别采用逐步回归和随机森林(RF)算法筛选特征变量,构建普通最小二乘回归模型、地理加权回归模型、MGWR模型和随机森林回归模型估算森林地上碳储量(AGC),比较不同模型的预测精度,实现对研究区AGC的精准反演。【结果】1)采用逐步回归法筛选特征变量下的各个模型预测精度均高于采用RF法筛选的特征变量,MGWR模型的精度最高 (R2 为0.74,RMSE为 11.66t/hm2) ,GWR模型次之 (R2 为0.72,RMSE为 12.30t/hm2. ),RFR模型随后 ?R2 为0.37,RMSE为 16.32t/hm2) ,OLS模型最低0 ?R2 为0.26,RMSE为 16.41t/hm2 )。2)采用逐步回归法筛选特征变量时,MGWR模型与OLS、GWR和RFR模型相比, R2 分别提升了0.48、0.02和0.37,RMSE分别降低了4.75、0.64和 4.66t/hm2 ;采用RF法筛选特征变量时,MGWR模型的 R2 分别比OLS、GWR和RFR模型提升了0.46、0.05和0.33,RMSE则降低了6.95、1.23和 5.36t/hm2 。3)研究区森林地上碳储量预测范围为 37.25~190.22t/hm2 ,总量为 135.165Tg ;从空间上看,森林地上碳储量高值主要分布在西部和东部小范围地区,东部大部分区域有所降低,而中部平原区域最低。
摘要:【目的】探讨宁南山区不同人工林土壤、叶片以及凋落物的碳(C)、氮(N)和磷(P)化学计量特征及其差异,为该地区土壤干燥化后人工林再造与区域生态建设提供参考。【方法】以宁夏回族自治区固原市彭阳县王洼镇典型小流域区的5种人工林(山桃纯林、柠条 + 山桃 + 刺槐混交林、杨树纯林、沙棘纯林、杨树 + 沙棘混交林)为研究对象,采用野外样地调查与室内测定相结合的方法测定不同人工林土壤-叶片-凋落物碳(C)、氮(N)和磷(P)含量,并计算其化学计量比。【结果】柠条 + 山桃 + 刺槐混交林和杨树纯林的土壤-叶片-凋落物C、N、P含量之间均呈显著相关关系;混交林土壤C含量、C:P值显著高于纯林,柠条 + 山桃 + 刺槐混交林土壤N和P含量以及 N:P 值最高;山桃纯林叶片与凋落物的 C:P 值和 N:P 值均最高,5种人工林叶片和凋落物的 N:P 值均显著高于土壤。土壤干化条件下人工林的 N:P 值为4.89,比正常水分状况下 N:P 值高 34.3% 。【结论】土壤干燥化后该区域人工林生长受到磷限制,氮的相对可用性降低,杨树 + 沙棘的混交造林模式可能更适宜区域人工造林。建议在宁南山区通过有机物料添加等措施改善土壤结构和肥力。
摘要:【目的】通过研究近自然化改造对马尾松人工林土壤有机碳化学组成和稳定性的影响,探明近自然化改造对马尾松人工林土壤有机碳的影响机制,为马尾松人工林可持续经营与提质增效提供科学依据。【方法】以南亚热带马尾松近自然化改造林(CN)及未实施近自然化改造的马尾松纯林(CK)为研究对象,采用固态 13C 核磁共振波谱技术分析土壤有机碳化学组分,同时测定土壤理化性质、微生物生物量碳、氮及微生物群落多样性。【结果】1)近自然化改造显著降低了土壤有效磷(AP)和土壤全磷(TP)含量,对其他土壤理化性质无显著影响;2)近自然改造显著增加了土壤微生物生物量碳(MBC)及微生物生物量碳/氮(MBC/MBN),显著降低了真菌Shannon指数,对土壤微生物生物量氮(MBN)及其他微生物 a 多样性指数无显著影响;3)近自然化改造林和对照林土壤有机碳均以氧烷基碳占比最大! (46%~49% ),基碳占比最小 (9%~12% ),近自然化改造显著增加了土壤烷基碳比例和烷基碳/氧烷基碳,显著降低了芳香碳/烷基碳,对其他有机碳化学组分无显著影响;4)TP、MBC/MBN,以及真菌 Shannon指数是影响土壤有机碳化学组成及其稳定性的主要因素。
摘要:【目的】海拔梯度是影响山地森林碳储量分布的重要环境因子,但其非线性效应机制及最优海拔区间尚不明确。揭示华北落叶松森林碳储量沿海拔梯度的分布规律,比较不同建模方法的预测性能,并探讨激光雷达技术在森林碳储量评估中的应用潜力。【方法】基于35个样地的野外调查数据和激光雷达数据,分别采用线性回归、多项式回归、混合效应模型和广义可加模型(GAM)对碳储量与海拔关系进行建模与比较,采用留一法交叉验证评估模型的预测性能,并计算标准评价决定系数 (R2) )、标准估计误差(SEE)、平均百分比误差(MPE)等指标。【结果】华北落叶松森林碳储量沿海拔梯度 (1900~2500m) )呈现显著的倒“U”形分布模式,最优海拔区间为 2000~2200m ,理论最优海拔为 2165m 。海拔是森林碳储量变异的主导因子,解释了89.5% 的碳储量变异( η2=0.895 , P<0.001 )。4种建模方法中,GAM模型表现最优(拟合 R2=0.907 ,交叉验证 R2=0.888 ,预测标准误差为 10.15t/hm2 )。【结论】研究证实了海拔梯度对森林碳储量的非线性效应,GAM模型在复杂生态关系建模方面具有明显优势。激光雷达技术在森林碳储量评估中展现出巨大潜力,为构建山地森林碳汇监测体系提供了技术支撑。研究成果为气候变化背景下的森林适应性管理和基于海拔梯度的精准森林经营提供了科学依据。
摘要:【目的】通过对比昆虫病原菌、摩泽蒲螨及其联合处理对冷杉梢斑螟的防治效果差异,筛选出有效的防治手段,为安全、绿色地防治冷杉梢斑螟提供科学依据。【方法】通过比较不同菌株、不同浓度和不同摩泽蒲螨密度对冷杉梢斑螟的防治效果,确定最优菌株及其浓度和摩泽蒲螨密度。以 0.05% Tween80为对照,喷施球孢白僵菌最优菌株(B)、饲喂以苏云金杆菌最优菌株浸泡的饲料(T)、释放摩泽蒲螨(M)、球孢白僵菌与苏云金杆菌联合(BT)、球孢白僵菌与摩泽蒲螨联合(BM)、苏云金杆菌与摩泽蒲螨联合(TM)及三者联合(BTM)7种处理方式,测定冷杉稍斑螟的累计死亡率和半致死时间,确定最优防治方式。对侵染后的幼虫表皮进行显微和扫描电镜观察,并分析不同处理下冷杉梢斑螟幼虫体内保护酶 POD、CAT、SOD及其解毒酶GSTs、AChE、CarE和淀粉酶活性的变化规律。【结果】筛选出的最优菌株(最佳处理浓度)分别是球孢白僵菌BNCC122059( 1×108 孢子 /mL )、苏云金杆菌BNCC133210 (1×108cfu/mL) ,摩泽蒲螨最适密度为80头。联合处理的 LT50 为 2.38d ,且第6天时冷杉梢斑螟全部死亡,致死效果最好。处理1d后在显微镜下可观察到幼虫体表附着摩泽蒲螨膨腹体,3d后膨腹体继续增大。扫描电镜发现,球孢白僵菌主要侵染部位在刚毛、气孔、腹足、节间褶皱和体表褶皱凸起处,通过附着、孢子萌发并产生芽管、菌丝向内穿透体壁、菌丝伸出体外、最终虫体被菌丝覆盖的过程侵染幼虫。幼虫在联合处理(BTM)后体内的GSTs和AChE活性在8、16、24、48 h均显著高于对照组 (P<0.05 );POD和CAT活性在 8h 显著高于对照,分别在16、24h后显著低于对照,处于被抑制状态( (P<0.05) ;联合处理下,冷杉梢斑螟体内淀粉酶活性逐渐降低,显著低于其他3种处理。
摘要:【目的】探究生防菌株对樟子松枯梢病的防治效果,为樟子松枯梢病防治提供一种绿色、安全的防控手段。【方法】采用土壤稀释法从土壤中分离、筛选出对松球壳孢菌B2有抑制效果的生防菌株Er7,经形态学和分子生物学鉴定可知,Er7与哈茨木霉亲缘关系最近,相似度高达 99% ,鉴定出Er7为哈茨木霉。利用哈茨木霉Er7制作微胶囊剂,通过显微镜观察、生理指标检测、防御酶活性测定、樟子松苗发病情况调查,评价哈茨木霉Er7对樟子松枯梢病室内防治效果。【结果】哈茨木霉Er7抑菌谱广,对松球壳孢菌B2有显著抑菌效果,抑菌率达 84.50% 。扫描电镜显示,哈茨木霉Er7菌丝能穿透、破坏松球壳孢菌B2菌丝,导致其死亡。哈茨木霉Er7处理樟子松苗28d后,处理组的叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量分别比对照组同时期高出了 18.28% ! 25.10% 和 22.97% 。处理28d后,处理组根部鲜质量比处理组第0天高出 19.07% ,比对照组同时期高出 5.90% ;干质量比处理组第0天高出 16.05% ,比对照组同时期高出 11.77% 。处理组针叶鲜质量比处理组第0天高出 42.37% ,比对照组同时期高出 15.13% ;干质量比处理组第0天高出 28.29% ,比对照组同时期高出11.45% 。哈茨木霉微胶囊对樟子松枯梢病的防治效果达到了 81.01% 。微胶囊Er7处理后,松苗多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性随着时间的推移均出现先上升后下降的趋势,但始终高于对照水平,表明哈茨木霉Er7提高了松苗防御酶水平,削弱了病原菌对苗木的侵染。【结论】哈茨木霉Er7能有效防治樟子松枯梢病,为绿色防治樟子松枯梢病提供理论基础。
摘要:【目的】研究美国白蛾 4~6 龄幼虫取食不同寄主树木后,其体内消化酶、解毒酶活性及其生长发育、营养效应指标的变化,解析美国白蛾对不同寄主树木的适应机制。【方法】以家榆Ulmus pumila、胡桃楸Juglansmandshurica、紫椴Tiliaamurensis、旱柳Salix matsudana、白桦Betulaplatyphylla和山槐Albizia kalkora叶片室内饲养美国白蛾 4~6 龄幼虫,分析取食不同树木叶片后幼虫体内消化酶( a- 淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶)及解毒酶[谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(AchE)、羧酸酯酶(CarE)]活性与其生长发育、营养效应指标的相关性。【结果】1)随着虫龄的增加,美国白蛾 4~6 龄幼虫中肠 a- 淀粉酶活性显著降低,而脂肪酶活性显著升高,胰蛋白酶活性呈先降低再升高的趋势;GSTs和AchE活性呈降低的趋势,且AchE 显著降低,CarE活性呈先降低再升高的趋势。2)美国白蛾 4~6 龄幼虫中肠 a- 淀粉酶活性及 5~6 龄幼虫GSTs活性与其生长发育指标均无显著相关性,4龄幼虫GSTs活性与除取食量外的生长发育指标均有显著相关性。3)除a- 淀粉酶和GSTs外, 4~5 龄幼虫其他酶活性与其质量、体长、头壳宽、取食量、食物利用率和转换率均呈显著正相关,而与食物消耗率呈显著负相关。4)6龄幼虫的生长发育指标仅与CarE有显著相关性,体长、食物利用率和食物转换率与CarE呈显著正相关,而食物消耗率与CarE呈显著负相关。【结论】美国白蛾幼虫取食6种寄主树木后,其体内消化酶、解毒酶活性会发生相应变化;通过调节体内消化酶、解毒酶活性,其不仅能控制自身吸收利用寄主树木中不同含量的营养物质,正常生长发育,还能提高对寄主树木的适应性,扩大寄主食谱。关键词:美国白蛾;消化酶;解毒酶;寄主树木;生长发育;营养效应
摘要:【目的】为探究竹集成材-型钢组合梁中受拉区竹材厚度以及螺栓直径对组合梁受弯性能的影响,提出组合梁极限承载力的计算方法。【方法】共设计了6根螺栓连接的竹集成材-型钢组合梁 (L1~L6) ,进行四点弯曲试验,研究组合梁的受弯破坏形态、荷载-挠度曲线,以及交界面滑移和截面高度-应变曲线。【结果】受压区竹集成材-型钢组合梁延性较好,未出现材料破坏,而压区竹材-型钢-拉区竹材组合梁均出现了不同程度的竹材破坏;两种形式的组合梁的荷载-挠度曲线均可分为弹性阶段和塑性阶段,但竹-钢-竹组合梁更接近弹性状态;在受弯过程中,竹梁与钢梁各自符合平截面假定,但组合梁整体并不符合平截面假定,竹-钢界面存在明显滑移,组合梁的组合程度会随受拉区竹梁厚度增加而减弱,随螺栓直径的增加有一定程度的提高;受拉区竹材会明显增加受压区竹梁与钢梁交界面处的相对滑移,同时,随受拉区竹材厚度的增加,受拉区的相对滑移与受压区相对滑移越来越接近;螺栓直径由 12mm 增大至 14mm ,受弯承载力提高了 8.9% ;受拉区竹材厚度为20、40、60、 80mm ,组合梁的极限承载力比受拉区未设置竹材的组合梁分别提升了 33.3% 1 50.1% 、70.9% 、 80.1% ,但受拉区竹材厚度接近受压区时提升的幅度会有所降低;组合梁受弯极限承载力计算公式的理论值与试验值吻合较好。【结论】压区竹材-型钢-拉区竹材组合梁跟压区竹材-型钢组合梁相比,可显著提升组合梁的承载力和刚度;增大螺栓直径可改善界面约束,提高组合梁的组合度。研究成果为竹-钢组合结构的工程应用提供了设计参考与理论支撑。
摘要:【目的】重组木是一种极具发展前景的优良绿色木质材料。通过对银杏重组木展开系统的物理力学性能测试,与重组竹、单板层积材的性能差异进行对比,并进行破坏形貌的机理分析,从而探究银杏重组木在木结构行业的应用潜力。【方法】依据人造板及饰面人造板理化性能试验方法和重组竹标准,对银杏重组木产品开展密度、含水率、吸水厚度膨胀率、弯曲弹性模量和抗弯强度、拉伸弹性模量和拉伸强度、压缩弹性模量和压缩强度及水平强度测定研究,获取其测试值以及评判其性能参数水平;并通过测试结果及其破坏形貌等机理分析,比较银杏重组木与重组竹、单板层积材的力学物理性能差异。【结果】银杏重组木力学测试值均满足GB/T40247—2021《重组竹》合格品的要求,吸水厚度膨胀率值达到W2.0级;银杏重组木的水平剪切强度达到GB/T20241—2021《单板层积材》的65V-55H级;抗弯强度和弹性模量均达到120E。通过有限元软件对重组木与速生杨木LVL进行对比分析,结果显示重组木在2种基础模型中显示出比速生杨木LVL更为优异的力学性能。【结论】重组木作为一种新型木质材料,其优良的力学性能不仅可满足相关标准的性能要求,同时也超越了部分现行的木质结构材料。重组木的力学性能与施胶量和施胶均匀度有密切关系,因此未来研究需着重于其力学性能与施胶工艺的关系。研究结果对提升现有重组木的设计与生产技术水平,促进重组木材料在木结构建筑、室内家居和户外地板等领域的广泛应用具有现实意义。