麻栎木热解过程的热质变化行为及其动力学

为了解麻栎木热解特性,采用TGA/DSC同步热分析仪对其热解过程的失重机制和热行为进行了研究,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算了该过程的表观活化能,通过Malek方法得到了麻栎木热解最概然机理函数。研究结果表明:麻栎木的热解过程分为干燥、预热、挥发分析出和炭化4个阶段,在挥发分析出阶段质量损失最大,达71.24%。麻栎木热解过程既包括吸热反应也包括放热反应,随着升温速率的增加,其TG曲线和DTG曲线均向高温方向移动。FWO法和KAS法计算得到的表观活化能(E)范围分别为226.79~258.17 kJ/mol和229.22~260.8 kJ/mol,相关系数(R^(2))均在0.94以上,E随转化率变化趋势一致。Malek法计算结果表明:麻栎木热解机理在转化率小于0.5时符合三维扩散机理(Jander方程);在转化率大于0.5时符合成核生长机理(Avrami-Erofeev方程,n=3/2)。

黔中山地麻栎天然林外生菌根真菌多样性研究

为揭示亚热带山地麻栎外生菌根真菌多样性特征,选取黔中山地麻栎天然林群落为研究对象,采用形态学与分子生物学技术结合的鉴定方法分析其多样性。结果表明:共鉴定27个EMF OTUs,隶属2门4纲8目9科10属,其中担子菌门和子囊菌门的OTUs丰富度占比分别为86.05%和13.95%,显示了担子菌丰富度明显高于子囊菌。红菇科和革菌科为优势EMF类群,红菇属和棉革菌属为优势属类群,绒盖牛肝菌属、黏滑菇属、革菌属、蜡蘑属和块菌属5个类群OTU种类最少。

河南栾川老君山麻栎林群落结构与多样性动态研究

在河南老君山国家级自然保护区的麻栎林设置样地,分别于2018年、2023年进行了群落结构特征及其多样性调查.结果表明:5 a间,麻栎林的乔木密度下降,种类组成由52科86属110种减少至41科72属102种,常见种数量由70增加至79,物种丰富度指数增加,但各层次优势种、建群种相对稳定,群落具有一定相似性;胸径级与树高级的个体分布均表现出倒“J”形;多样性指数以灌木层的最大,灌木层与草本层均表现为增加,而乔木层表现为下降.研究表明,5 a间,群落结构特征与多样性发生了一定程度的变化,但总体上表现出较好的稳定性.

黄土高原南部麻栎不同群落类型乔木种群结构及演替模拟

由于对黄土高原南部麻栎天然次生林的群落稳定机制缺乏了解,以不同群落类型麻栎天然次生林为研究对象,通过样地监测及时间序列模型预测的方法,重点研究了不同群落类型中重要乔木的种群结构动态,并根据不同群落类型重要乔木种群的年龄结构数据,用时间序列模型预测未来20、30、40和50年的种群发展趋势。结果表明:(1)不同群落类型中各重要乔木种群生存能力均较好,但松栎混交林中的槲栎种群及麻栎纯林中的茶条槭种群生存能力欠佳;(2)除麻栎纯林中杜梨种群及栎阔混交林中槲栎种群,其余乔木种群的存活曲线皆呈Deevey-Ⅲ型;(3)不同麻栎群落类型中各个重要值较高的乔木种群幼龄级个体数量相对丰富,时间序列分析表明,在未来20、30、40和50年中,不同群落类型中各重要乔木种群均可持续发育,并未出现衰退迹象。同时麻栎纯林具有向混交林演替的趋势,说明未来对不同类型麻栎林经营均应以顺应自然演替规律的近自然经营方式为主。研究结果可为促进次生林持续经营及恢复提供理论依据。

栎属麻栎亚组与冬青栎组的质体捕获历史研究

栎属(Quercus)麻栎亚组(subsect.Campylolepides)包括麻栎(Q.acutissima)、栓皮栎(Q.variabilis)及小叶栎(Q.chenii)3个物种,是栎属土耳其栎组(section Cerris)的东亚分支,前人已经对麻栎亚组或组内物种的物种形成和谱系地理做过深入研究,也发现了土耳其栎组(section Cerris)曾与冬青栎组(section Ilex)发生过古基因渐渗并导致质体捕获,但目前麻栎亚组与冬青栎组质体的具体进化历史仍不清楚。该研究对15个冬青栎组的样品进行了基因组浅层测序,并整合先前发表的麻栎亚组及其近缘类群共计325个重测序数据,其中麻栎亚组3物种19居群276个体,利用这些数据进行质体基因组组装和分析。结果表明:(1)麻栎亚组3个物种间存在共享单倍型,但整个麻栎亚组的质体单倍型基本构成一个单系分支,嵌套在华中至四川凉山州一带冬青栎组物种组成的分支中。(2)麻栎亚组物种中一个来自辽东半岛的孑遗麻栎单倍型与冬青栎组物种万山栎(Q.pseudosetulosa)聚为一个进化枝。(3)两次质体捕获事件均发生在中新世中期,在此之后麻栎亚组与冬青栎组未发生过质体捕获,推测麻栎亚组跟冬青栎组物种目前已经形成近乎完全的生殖隔离。该研究表明冬青栎组和麻栎亚组在质体基因组的演化历史中经历了古老的质体捕获事件,并最终逐步形成了相对独立的演化路径。

麻栎在郴州石漠化地区的栽培试验

研究了不同造林树种在石漠化地区的生长情况和不同海拔高度及土壤母质类型下麻栎的生长情况,结果表明:在郴州石漠化地区,麻栎-柏木混交林中麻栎的树高生长量(210.87~216.87 cm)及地径生长量(22.57~28.80 mm)大于柏木的树高生长量(148.60~188.60 cm)及地径生长量(20.00~22.24 mm);同样,麻栎-光皮树混交林中麻栎的树高生长量(244.83~250.47 cm)及地径生长量(30.34~34.40 mm)也大于光皮树的树高生长量(180.80~235.60 cm)及地径生长量(20.49~29.10 mm),从总体上看麻栎的生长情况表现显著优于柏木及光皮树,而后二者是郴州石漠化地区复绿造林的常用树种,这也表明麻栎适合于郴州石漠化地区的造林推广。另外,栎的树高和地径生长量受到海拔高度和土壤母质类型等立地条件的显著影响,表现为海拔高度越高生长量越小、石灰岩优于砂砾岩优于花岗岩,而对地径生长量的影响会弱于对树高生长量的影响。

水分胁迫对麻栎苗木生长和生理的影响

为探究不同程度水分胁迫对麻栎苗木各项生长指标和叶片色素含量及其净光合速率的影响。以山东省临沂市为试验地点,设置轻度(加水使水面位于盆土1/2的高度)、中度(加水使水面与盆土表面相平)、重度(加水使水面高于盆土表面15 cm)3个不同程度的水分胁迫处理,对不同程度水分胁迫下麻栎苗木的各项生长和生理指标进行评估,比较不同程度水分胁迫对麻栎苗木梢高生长量、梢粗生长量、叶片含水量,及其叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,及净光合速率的影响。结果表明:3个不同程度水分胁迫下麻栎苗木的梢高生长量、梢粗生长量、叶片含水量,及其叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,及净光合速率存在显著差异;除空白对照外,各处理组梢高生长量和叶片含水量比较为:轻度>中度>重度,各处理组梢粗生长量比较为:重度>中度>轻度;各处理组叶片叶绿素含量及净光合速率比较均为:轻度>中度>重度。随着水分胁迫程度的不断加重,麻栎苗木的生长状况逐渐变差。研究可为麻栎苗木的科学培育提供参考。

崂山麻栎树干液流变化特征及其对环境因子的响应

以崂山自然保护区麻栎Quercus acutissima为研究对象,利用TDP插针式热扩散探针技术,在不同生长季节进行树干液流监测,并同步记录样地内空气温度、湿度、气压、风速、光合辐射和土壤温度等环境因子,分析树干液流对不同环境因子的响应特征。结果表明:树干液流日变化呈昼高夜低的单峰曲线,8月份是树干液流速率峰值和均值最高的时间段;树干液流受光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度和相对湿度因子的影响,检验水平为极显著(P<0.01),其中光合有效辐射是最显著的影响因子;通过多元回归分析建立了以上因子与树干液流的回归方程,决定系数为R^(2)=0.824。

麻栎和栓皮栎种质资源苗期形态测定

本试验以麻栎和栓皮栎为材料,采用单因素方差分析方法对麻栎和栓皮栎苗期形态及麻栎和栓皮栎种子的千粒重、表型特征数据进行分析比较。结果表明:不同种源的麻栎和栓皮栎苗期生长性状存在显著差异,存在较大变异系数,为筛选麻栎和栓皮栎优良种质资源提供数据参考。同一种源的种子,千粒重和表型特征上存在差异,为进一步保护和开发利用麻栎和栓皮栎种质资源奠定了基础。

不同更新方式对麻栎生长及生物量分配的影响

研究纯林更新、混交更新和林下更新等3种不同造林更新方式对麻栎生长量及生物量的影响,并分析土壤物理性质与麻栎生长量、生物量之间的相关性。研究表明,不同林分更新方式对麻栎生长量及生物量影响显著;纯林更新的麻栎树高、地径、冠幅的生长量及生物量均最大,其次为混交更新方式,林下更新方式最低;林下更新的麻栎的根生物量占比最高,而纯林更新及混交更新的麻栎的干与枝生物量占比均最高。相关分析表明,麻栎枝生物量与土壤非毛管孔隙呈极显著正相关(P<0.01);树高与非毛管孔隙呈显著正相关(P<0.05);地径与土壤总孔隙度呈极显著正相关关系(P<0.01)。

麻栎容器育苗及人工造林技术要点

麻栎是一种优质的防护林树种,观赏性强,经济价值高,种植麻栎能获得较高的经济效益和生态效益。为适应山东海阳市低山丘陵地区造林,探讨了麻栎容器育苗和人工造林技术要点。在容器育苗方面,重点阐述了种子采集与处理、容器选择、基质配制、播种以及管理。在人工造林方面,重点阐述了选地整地、苗木选择、定植以及抚育管理技术要点,以期为麻栎培育及造林提供技术参考。

不同光环境对麻栎和刺槐幼苗生长和光合特征的影响

通过搭建遮阳棚设置3个光照强度,模拟森林幼苗生长的林缘、林窗和林下光环境,研究麻栎和刺槐幼苗形态结构、光合特性、生物量积累及其分配对不同光照强度的响应。结果表明,极度弱光环境限制了幼苗的株高、基径、总叶面积、冠面积、叶面积指数和总叶数等形态指标的增长,与全光环境相比,适度遮荫有利于幼苗的形态生长,光照对麻栎形态的异速生长曲线影响较小,刺槐较麻栎的曲线变化更明显一些,弱光降低了异速生长指数。随遮荫程度的增加,麻栎的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,刺槐的净光合速率则在适度遮荫下最大,两者的光能利用效率均显著增大,水分利用效率先升后降。随光照强度的减弱,麻栎各器官的生物量积累降低,叶面积比率的增加和根冠比的减少有利于增加光能的捕获,而刺槐的生物量积累和分配则在适度遮荫下达到最优;各叶绿素含量均显著上升,而叶绿素a/b则逐渐下降。麻栎和刺槐显示出不同的生存策略和光利用策略,在一定程度上可以揭示它们在阔叶林群落中不同的演替地位。

两种立地条件下麻栎人工林地上部分养分的积累和分配

麻栎(Quercus acutissima)是一种分布广、用途大、耐干旱瘠薄的乔木树种,掌握其生长规律和养分利用特性对麻栎人工林的科学经营十分必要。对安徽省滁州市红琊山林场两种立地条件下的麻栎人工林的生长和养分状况进行了对比研究,结果表明:在土壤含石量较高、养分含量较少的立地条件下,12年生的麻栎人工林地上部分生物量为49180.2kg.hm–2;林木养分总累积量为633.9kg.hm–2,其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为119.9、18.7、88.5、368.6和38.2kg.hm–2。在土壤含石量较少、养分含量较高的立地条件下,12年生麻栎人工林地上部分生物量为90774.8kg.hm–2;林木养分总累积量为993.6kg.hm–2,其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为203.5、23.0、146.9、553.6和66.6kg.hm–2。所以,立地条件对麻栎生长和养分累积具有显著影响。较差立地条件下的麻栎对土壤养分的富集系数较大,但其凋落物的养分含量较低。研究显示,麻栎可以通过养分奢侈吸收、提高养分内循环、减少养分损失等途径来适应低养分环境。

不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析

麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要。研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析。结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异。种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势。2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异。苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义。木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高。3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果。

麻栎种子萌发的抑制机制

栎属（Quercus）广泛分布于亚洲、欧洲、北美洲和非洲大陆,是北半球森林生态系统中的优势种和建群种（周浙昆,1992）。在过去的30多年,亚洲、东北美洲、欧洲及地中海沿岸等均出现栎林的衰退现象（Giertychetal.,2010;Bonneretal.,1987）,自然更新过程中有很多因素导致更新成功率低,种子的自然更新远远抵不上栎林的减少量（Houetal.,2010）。因此,栎类容器苗的需求量越来越多。容器育苗要求种子快速整齐地萌发和生长,因为如果萌发延续时间较长,最先长出的叶片会遮住临近的幼苗,并阻挡水分的运输（Giertychetal.,2011）。

不同地理种源麻栎苗期变异和初步选择

利用13个省(区)的36个种源麻栎种子在安徽省滁州市红琊山林场进行苗期试验,结果表明:不同种源麻栎苗高、根长、地径、高径比、生物量、热值和能量均存在极显著差异。麻栎苗高和地径生长均表现"S"型曲线,7—9月为生长速生期;麻栎不同器官热值大小排序为叶>茎>根,生物量为根>茎>叶,能量为茎>根>叶。主成分分析表明:种源的差异主要是由各器官生物量决定。初步选出安徽太湖、安徽太平、浙江开化、江苏句容、浙江建德、浙江龙泉和贵州榕江种源为优良种源。

不同种源麻栎种子形态特征和营养成分含量的差异及聚类分析

以27个种源的麻栎（Quercus acutissima Carr.）种子为实验材料,对不同种源间麻栎种子的形态特征和营养成分含量的差异性进行分析比较。结果表明,不同种源间麻栎种子的长度、宽度和种子百粒重以及可溶性糖含量、淀粉含量和蛋白质含量差异极显著。麻栎种子的长度和宽度的变化幅度分别为1.69-2.26 cm和1.06-2.50 cm;种子百粒重的变化幅度为83.55-637.38 g;种子可溶性糖含量、淀粉含量和蛋白质含量的变化幅度分别为0.051-0.105 mg·g^-1、0.278%-0.471%和21.502-34.696 mg·g^-1。麻栎种子百粒重与种子的长度、宽度及可溶性糖含量间显著正相关,种子的长度与可溶性糖含量也显著正相关。主成分分析结果显示,影响麻栎种子品质的主要性状是种子的长度、宽度及种子百粒重。通过聚类分析,将27个麻栎种源划分为3组,其中第1组包括江苏下蜀、安徽太湖、安徽黄山、安徽休宁、安徽滁州、安徽潜山、浙江开化、浙江富阳和山东蒙阴等9个种源,种子品质较好,为优良种源。

春季麻栎树干边材木质部液流垂直变化及其滞后效应

利用热扩散式边材液流茎流探针(TDP)和微型自动气象站组成的测定系统,对泰山林科院林场麻栎(Quercus acutissima)人工林树干不同高度边材液流及其相关环境因子进行了连续观测,对影响边材液流的主要环境因子进行了相关性和滞后效应分析。结果表明:同一立木,树干上位边材液流流速上升快,高峰期持续时间短,但高峰流速较高,最大流速在0.002cm.s-1以上;树干下位边材液流流速上升、下降慢,液流高峰期持续时间较长,最大流速不超过0.001cm.s-1。太阳净辐射是麻栎边材液流最主要的影响因子,且成正相关,空气温度、空气相对湿度对边材液流的影响较小,空气温度与麻栎边材液流的影响成正相关,相对湿度与边材液流速率成负相关。边材液流与主要环境因子日周期波动在时间上存在延迟效应,延迟效应因树干高度和环境因子而变。树干上、中和下部边材液流与太阳净辐射变化的滞后时间分为80、20和30min,与空气温度的滞后时间分别为60、130和110min,与空气相对湿度的滞后时间分别为170、160和90min。

立地条件及抚育措施对麻栎人工林生长的影响

通过对安徽省滁州市红琊山林场麻栎人工林的调查,初步掌握了立地条件及抚育措施对麻栎人工林生长的影响状况。结果表明,坡位、土壤含石量、土层厚度是影响麻栎人工林生长的重要立地因子,生长在含石量少、土层较厚的下坡的麻栎生物量明显比生长在含石量多、土层较薄的中坡高;在安徽省滁州市低山丘陵区这种相对较差的立地条件下,麻栎和杉木混交林的生物量与麻栎纯林的相比并没有优势;使用尿素或NPK复合肥对麻栎生长的促进效果相似;实行全面整地和林农间作抚育措施能够明显地促进麻栎生长;高度为1 m左右的麻栎超级苗造林2 a后树高增长量和增长率均不及高度为0.6 m左右的普通苗;与植苗造林相比,麻栎萌芽更新林的早期生长比较快,后期生长比较慢。

麻栎在中国的地理分布及潜在分布区预测

基于19个生物气候因子和473个地理分布记录,利用DIVA-GIS软件,分析了麻栎在中国的地理分布与气候的关系及其潜在分布区。结果表明：中国麻栎分布在18°-41°N、91°-123°E之间,其地理分布可划分为6个区,其中横断山脉区、云贵高原区、秦岭巴山区比较集中;分布区跨越7个温度带、3个干湿区、18个气候区,包括9种气候类型;适宜麻栎生长的年均温度为5.1℃-20.7℃,年降雨量为471-1 712.6mm;影响麻栎地理分布的主导因子依次为湿度因子、耐旱能力和温度因子。BIOCLIM模型预测显示,麻栎潜在分布区与实际分布区具有很好的一致性,其最适分布区位于云贵高原中部和秦岭巴山区;在CO2浓度倍增的未来气候情景下,麻栎潜在分布区面积将缩小,且有向北方和高海拔地区扩散的趋势。ROC曲线分析表明,BIOCLIM模型的模拟精度较高（AUC=0.826）。研究结果对于合理经营利用麻栎林具有重要的理论和现实意义。