基于种子活力和苗期生长的枫桦半同胞家系初选

枫桦(Betula costata)为东北林区重要的用材和观赏树种,通过系统比较枫桦不同半同胞家系的种子活力和生长性状,为枫桦优良家系选择提供参考。以枫桦30个半同胞家系为材料,对家系间种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和地径等6个性状进行方差分析和相关分析,并采用主成分分析法对参试家系进行综合评价。结果表明:种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和地径在不同家系间差异均达到极显著水平;各性状的家系遗传力均高于0.88;不同性状间均呈极显著正相关;利用主成分分析法选择JL6、JL18、JL22、JL7、JL25和JL4为优良家系,优良家系的种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和地径的平均值分别比总平均值高19.62%、15.97%、15.31%、26.81%、32.15%和14.49%,遗传增益分别为19.46%、22.67%、22.79%、24.07%、32.07%和14.44%,上述家系的母本可以初步确定为枫桦采种的首选母树。

枫桦嫩枝扦插生根特性研究

【目的】枫桦作为理想的用材和园林绿化树种,具有较高的生态和经济价值。当前枫桦资源紧缺,需加强人工培育来满足资源储备。因枫桦种子短寿命休眠、成熟度不高且采集困难的缺点,不适于播种繁殖,扦插成为枫桦适宜的繁殖手段之一。研究不同处理下的枫桦嫩枝扦插的生根效果,为其快速繁殖和推广应用提供理论支撑和技术支持。【方法】以2~3年生枫桦嫩枝为扦插材料,按照L18(37)正交实验设计开展扦插试验,对不同基质种类、取材部位、激素种类、激素质量浓度、处理时间等因素下的插穗生根率、最大根长、不定根数和根系效果指数等生根指标进行测定分析。【结果】扦插基质对生根率、最大根长具有极显著影响,对不定根数和根系效果指数有显著影响。取材部位对生根率、不定根数和最大根长呈极显著影响,对根系效果指数影响显著。激素种类对生根率、平均根长具有极显著影响,对其他指标无显著影响。激素质量浓度、处理时间对各指标影响不显著。【结论】处理16[基质3(蛭石+细河沙+泥炭土)+梢部插穗+500 mg·L-1 ABT+处理30 min]的扦插效果最好且生根率达38.89%,是本研究中枫桦嫩枝扦插的最优处理。

腐胺对枫桦和欧洲白桦嫩枝扦插生根及根茎养分含量的影响

【目的】枫桦和欧洲白桦作为用材林、土壤修复和城市绿化的优良树种,具有重要的经济和生态价值,优树嫩枝扦插是加快枫桦和欧洲白桦良种快速扩繁的重要途径,腐胺作为一类具有高生物活性的含氮碱与插穗生根关系密切,近年来受到诸多学者关注。研究腐胺对2个树种嫩枝扦插生根过程中的根系性状和根茎非结构化碳水化合物含量变化的影响,探讨其对2个树种嫩枝扦插生根作用效果的最佳浓度。【方法】以同家系枫桦和欧洲白桦2年生嫩枝为试验材料,设置不同浓度梯度T1、T2、T3(500、1000、1500 mg·L^(-1))的腐胺溶液浸泡组和对照组(CK1和CK2)处理,测定插穗不定根生根率、生根数、根长、根质量和根茎非结构化碳水化合物含量,通过方差分析、相关性分析和隶属函数分析揭示腐胺对2个树种插穗生根和养分含量的影响。【结果】腐胺对枫桦扦插生根促进效果最适浓度为500 mg·L^(-1),生根率达26.7%,生根数达5.3个,平均根长达9.4 cm;对欧洲白桦的最佳浓度为1000 mg·L^(-1),生根率达42.7%,生根数达6.7个,平均根长达6.5 cm。而对于根茎非结构化碳水化合物含量,1000 mg·L^(-1)浓度腐胺对枫桦根茎非结构化碳水化合物含量提升整体效果最佳,500 mg·L^(-1)浓度腐胺对欧洲白桦根茎非结构化碳水化合物含量的促进效果更好。【结论】腐胺浓度是影响2个树种扦插生根特性的关键因素,与传统处理方法ABT(生根粉)或IBA(吲哚丁酸)相比,腐胺不仅显著促进了2个树种插穗生根率、根长、根质量等性质,还对根茎非结构化碳水化合物含量具有提升作用,但通过隶属函数分析显示,腐胺+ABT(或IBA)整体指标促进效果虽然最优,但较仅使用ABT(或IBA)处理组该优势并不明显。

鱼藤、枫桦和石上柏的细胞毒及抗氧化活性初步研究

对中草药鱼藤、枫桦和石上柏的细胞毒及抗氧化活性进行了初步研究。用人乳腺癌细胞MCF-7、人肺癌细胞A549和大鼠嗜铬瘤细胞PC12检测了鱼藤、枫桦和石上柏提取物的抗细胞毒作用;并用1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)检测了提取物的抗氧化活性。结果发现,鱼藤、枫桦和石上柏的甲醇提取物均有细胞毒活性,其中鱼藤甲醇提取物具有很强的细胞毒活性;枫桦甲醇提取物有较强的清除自由基和抗氧化活性。鱼藤植物值得进行抗肿瘤药物应用研究。

天然枫桦红松林凋落量动态及养分归还量

三年定位研究表明小兴安岭天然枫桦红松林年均凋落量有5.8t/ha(干重)。凋落量的季节变化格局是随着气候变冷有一明显秋季调落高峰期(9-10月)。凋落物每年养分的归还量:Ca、N、K、Mg、P,相应为67.0、56.9、14.8、9.5、和6.6kg/ha,总计155.0kg/ha。据测定阔叶树落叶养分含量明显高于所有针叶的含量。尽管阔叶树的年凋落量仅占该混交林的年总凋落量的三分之一,阔叶树落叶仍有相当高的养分比例(43.4%)归还土壤。因此,红松林分的经营管理中,保留适当比重的阔叶树有利于土壤改良和促进林分生长。

枫桦红松林凋落物分解真菌生态群的研究

小兴安岭枫桦红松林凋落物分解真菌生态群共签定出99属种,其中树上活体分解寄生菌10种、兼性菌5种,微型腐生菌36个属、腐生担子菌47种。根据凋落物分解真菌在分解过程中所处的生态位不同,分为四个生态群:叶面寄生分解真菌(以Melampsora, Uncinula等为代表)、叶面兼性分解真菌(以Mycosphaerella,Lophodermium为代表)、叶栖初生腐生分解真菌(以Lophodermium nitens为典型代表)、叶栖习居次生腐生分解真菌(微型真菌以Alternaria,Trichoderme等为代表,腐生担子菌以Clitocybe,Russula等为代表)。在凋落物分解真菌方面,为枫桦红松林生态系统研究,提供了重要科学资料。

金沟岭林场枫桦的生长过程分析

用金沟岭林场29棵枫桦解析木数据,研究了枫桦的生长过程。结果表明Richards方程能较好地拟合胸径、树高、材积生长过程,最优方程分别为:D=21.79780(1-e-0.03442A)1.85426;H=19.12484(1-e-0.04184A)1.48722;V=0.78503(1-e-0.01956A)3.67191。胸径、树高连年生长量分别在20 a和10 a达到最大,最大值分别为0.39 cm、0.45 m;材积连年生长量处于上升阶段,50 a内未达到最大。通过对东北地区重要的硬阔树种之一枫桦生长过程的研究,旨在进一步掌握枫桦的生长动态,为该地区森林资源管理提供依据。

PEG400预处理枫桦圆盘干燥特性研究

将木材加工成圆盘是扩大木材、尤其是低质材应用范围,提高其经济价值的一条有效途径。为解决圆盘干燥过程中易于出现的开裂问题,以人工林枫桦圆盘为研究对象,采用PEG400溶液进行预处理,研究了处理对圆盘干燥特性的影响,并对PEG400抑制圆盘开裂的机理进行了分析。结果表明:该处理方法可使圆盘在40mm厚枫桦锯材干燥基准条件下获得良好的干燥质量,提高了对干燥条件的适应性,很好地解决了圆盘的干燥问题;对径向心表层终含水率梯度产生明显影响;指出处理后弦径向干缩系数间差值的变小是PEG400抑制圆盘开裂的主要机制。

枫桦树枝和树根木质部非结构性碳水化合物的地区差异

以中国伏牛山脉木札岭和小兴安岭帽儿山2个区域的散孔材树种枫桦(Betula costata)为对象,研究落叶后树枝和树根木质部中非结构性碳水化合物(NSC)含量的地域差异。结果表明,帽儿山枫桦树根和树枝的可溶性糖与淀粉含量均>木札岭;2个区域枫桦树根的可溶性糖与淀粉含量均>树枝。枫桦非结构性碳水化合物的地区差异以及组织差异是树木在休眠期应对环境变化特别是温度变化的结果。

高温水蒸气预处理对枫桦诱发变色的影响

枫桦在加工过程中极易变色,为使其颜色均匀,该文采用不同处理时间和压力条件下的高温水蒸气对枫桦木材进行预处理。通过视觉物理参数的对比,分析了枫桦诱发变色的颜色变化趋势,用FTIR图谱分析了内部基团的变化情况。结果表明:①枫桦心、边材在高温水蒸气处理条件下,心、边材变色情况不尽相同,但颜色变化的总趋势是逐渐加深的;处理时应综合考虑处理压力与处理时间对诱发变色的交互作用。②诱发变色后,枫桦木材颜色的加深是由于羟基等助色基团氧化为羰基等发色基团所致。

饱和水蒸气条件下抽提物对枫桦诱发变色的影响

饱和水蒸气处理诱发枫桦变色的主要因子是饱和水蒸气的温度和抽提物。为了研究抽提物对枫桦诱发变色的作用,该文采用饱和水蒸气对原木粉和10种溶剂抽提过的枫桦心、边材木粉进行处理,测量其颜色变化,并用紫外光谱仪(UV-VIS)和气质联用仪(GC-MS)对饱和水蒸气处理前后木粉的甲醇抽提物的主要成分进行分析。结果表明:①经过抽提的枫桦木粉在经过饱和水蒸气处理后,颜色加深,但抽提溶剂不同,加深的程度也不同。②甲醇抽提物、苯-醇抽提物和热水抽提物中的部分成份对枫桦的诱发变色发挥了重要作用。③根据UV-VIS的检测结果可知,n→π*和π→π*跃迁引起的吸收带红移导致枫桦颜色变红。④通过GC-MS的分析可知,在饱和水蒸气处理过程中,部分物质发生反应使抽提物中的助色基团浓度降低,发色基团的浓度升高,从而使枫桦颜色加深。

氯化钠溶液预处理枫桦原木圆盘的干燥特性研究

将难于利用的原木加工成圆盘是高效利用原木材、提高其木材经济价值的一条有效途径。为解决圆盘干燥过程中易于出现开裂的问题,以枫桦原木圆盘为对象,研究了采用氯化钠溶液浸泡其圆盘的预处理方式,对枫桦原木圆盘干燥特性的影响,并对氯化钠抑制圆盘开裂的机理进行了分析。结果表明,该项预处理方法可使枫桦原木圆盘在40 mm厚枫桦锯材干燥基准条件下获得良好的干燥质量,提高了其干燥效率,很好地解决了圆盘的干燥问题。该预处理对枫桦原木圆盘的径向含水率分布及心表层含水率梯度产生明显影响。指出经此预处理后,其圆盘材弦径向干缩系数间差值的变小,是氯化钠抑制圆盘开裂的主要机制。

小兴安岭地区枫桦次生林与原始阔叶红松林土壤呼吸和地下碳分配

森林土壤呼吸速率和地下碳分配是森林碳平衡的两个重要分量。本研究选择枫桦次生林和原始阔叶红松林为研究对象,测定其土壤呼吸速率和地下碳分配以及相关的环境因子。研究结果表明,生长季内枫桦次生林的土壤呼吸速率的平均值略高于原始阔叶红松林,分别为5.52和5.43μmol·m-2·s-1。土壤温度是造成土壤呼吸速率季节性变化的主要影响因子,可以分别解释两种林型土壤呼吸速率的77%和81%变异。枫桦次生林和原始阔叶红松林的Q10值分别为2.74和2.23。枫桦次生林的土壤呼吸年通量为9.66 t C·hm-2·a-1,略高于原始阔叶红松林的9.37 t C·hm-2·a-1。枫桦次生林和原始阔叶红松林的地下碳分配量分别为7.73和7.56 t·hm-2·a-1。

小兴安岭原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤有机碳库比较研究

土壤有机碳含量是全球生态系统碳储量变化的重要指标之一,本研究以空间替代时间序列的方法,分别选取了小兴安岭地区原始阔叶红松林和枫桦次生林并测定土壤有机碳库、土壤全氮含量、土壤微生物量碳及土壤相关理化性质,结果表明,土壤有机碳含量（SOC）、土壤全氮含量（TN）、土壤微生物量碳（MBC）、土壤含水率等指标随着土壤层的深度增加而逐渐减少最后趋于稳定,而土壤容重随着土壤层的加深而增大。在原始林中0~10和10~20 cm层的SOC、TN含量差异不显著,而次生林则差异显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林的土壤有机碳密度（SOCD）分别为21.46和21.3 kg·m-2,差异不显著。原始林和次生林的平均有机碳含量分别为35.79,28.6 g·kg-1,土壤全氮含量分别为2.86,1.83 g·kg-1,枫桦次生林MBC与SOC的线性相关性高于原始林。结果表明原始林土壤肥力高于次生林,在今后次生林的管理中应适当混栽针叶树种,原始林中应适当间伐使地下碳储量增加。

PEG400处理枫桦增重率与影响因素内在关系研究

以低分子量液态PEG400为处理药剂,采用生材试件,研究处理溶液浓度、处理时间对试材增重率、湿增重率的影响。通过方差分析可知,处理溶液浓度和处理时间对WPG均具有高度显著影响,PEG400溶液浓度越大,WPG增大趋势越明显;对GWPG而言,处理时间的影响为高度显著,处理浓度的影响为显著。通过二元回归分析方法,建立增重率预测模型,结果显示,前24 h建立的回归分析模型拟合精度更高,其中浓度对增重率的影响程度要高于处理时间的影响。

枫桦红松混交造林技术初报

通过对枫桦和红松4种混交造林模式的调查分析,对比筛选出枫桦与红松混交造林的最佳模式为:枫桦红松行间混交。解决枫桦单纯造林成活率低、保存率低的问题,从而为实现扩大枫桦人工林的栽培提供技术支撑。

小兴安岭原始阔叶红松林与枫桦次生林土壤呼吸及其各组分特征的比较研究

原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型,枫桦次生林是其典型的次生林类型之一,对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤呼吸(RS),并量化了土壤呼吸的各个组分(异养呼吸RH和自养呼吸RA),与此同时测量了土壤10 cm处温度以及土壤含水率。研究结果表明,土壤呼吸及其各组分有着明显的季节变化特性,其大小的变化主要受温度的影响,土壤10 cm处的温度可以解释RS64%~70%、RH56%~65%、RA77%~79%的变异。对于温度的敏感性,原始阔叶红松林土壤呼吸Q10值>枫桦次生林土壤呼吸Q10值,而在单一林型中的比较,RAQ10值>RSQ10值>RHQ10值。此外,总体Q10值随着季节有着明显的变化,且随着温度的升高有降低的趋势。原始阔叶红松林和枫桦次生林RS年平均速率分别为3.92和4.06μmol·m^(-2)·s^(-1),RH年平均速率分别为2.97和2.85μmol·m^(-2)·s^(-1),RA年平均速率则分别为0.96和1.17μmol·m^(-2)·s^(-1)。原始阔叶红松林土壤呼吸以及土壤土壤自养呼吸要稍低于枫桦次生林,而原始阔叶红松林异养呼吸则高于枫桦次生林异养呼吸,但差异不显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林RS平均年通量分别为942和971 g C·m^(-2)·a^(-1),RH年通量分别为709和677 g C·m^(-2)·a^(-1),RA年通量则分别为215和276 g C·m^(-2)·a^(-1)。原始阔叶红松林RS年通量略高于枫桦次生林RS年通量,但差异不显著。我们的实验结果表明,小兴安岭地区枫桦次生林正向演替的过程中,植被演替变化对土壤呼吸及各组分的影响并不明显,相较于环境因子温度和湿度要小的多。

热处理温度对枫桦材色及内含物的影响

研究不同热处理温度条件下,枫桦锯材心、边材的变色情况,并进行视觉物理参数分析和紫外可见光谱分析。结果表明:随着温度的升高和时间的延长,枫桦综合色差值不断增加,颜色向红色和深色方向发展;其原因在于部分酚羟基被氧化,导致枫桦颜色加深。

云冷杉针阔混交林枫桦种子雨时空分布及种子萌发特性研究

【目的】研究东北云冷杉针阔混交林枫桦种子雨时空分布规律和种子萌发状况,为云冷杉针阔混交林物种多样性保护提供理论依据。【方法】基于在吉林省汪清林业局设立的9块1 hm2固定样地,按对角线五点取样法在每块样地布设5个(9块样地共布设45个)种子收集器收集枫桦种子,采用方差/均值(Cx)、负二项指数(K)、聚集度指标(David和Moore丛生指标,I)、Cassie.R.M.指标(CA)等4种空间分布类型评价方法判别种子雨空间分布状态,此外,从9、10月份收集的种子中,每块样地随机抽取300粒枫桦种子进行种子萌发试验,分别测定种子千粒质量、发芽势和发芽率。【结果】从7−11月份,共收集到69100粒种子;枫桦落种高峰期为10月份;种子分布方差/均值(Cx)达1116.30、负二项指数(K)达4.75、聚集度指标(David和Moore丛生指标,I)达1115.30、Cassie.R.M.指标(CA)达0.41,4个指标均显示种子空间分布呈聚集分布;9月份与10月份收集的平均种子千粒质量分别为(0.398±0.064)g和(0.353±0.040)g,9月份种子千粒质量显著高于10月份(P<0.01);9月份收集的种子平均发芽率为(29.84±11.68)%,显著高于10月份(23.52±8.23)%(P<0.05)。【结论】在云冷杉针阔混交林中,枫桦种子小结实量大,且具有明显的时间分布特征,由于在一定程度上种子扩散受到限制,使得枫桦种子呈聚集分布状态。该区域枫桦种源丰富但种子萌发能力差,这些特性将会影响枫桦分布格局,从而影响该地区云冷杉针阔混交林群落结构和物种多样性。

吉林省东部地区枫桦种子形态结构变异的初步研究

利用超景深显微镜和扫描电镜观察枫桦种子形态与微结构,采用方差分析、多重比较、主成分分析、聚类分析等方法进行数据统计分析.结果表明:1)赤松、红石地区种子表面纹饰为条状纹饰,敦化、珲春、和龙和汪清4个地区的种子纹饰为网状纹饰;种子绒毛密度从大到小依次为和龙(85%)、敦化(83%)、珲春(57%)、赤松(49%)、汪清(43%)、红石(0);绒毛着生部位分为两种,赤松、敦化和汪清地区着生在种子基部,和龙和珲春地区着生从基部到中部.2)经多重比较分析可知,赤松与和龙、汪清、敦化、珲春差异显著,红石与和龙、汪清、敦化、珲春差异显著.3)主成分分析筛选出3个主成分,方差累计贡献率为72.725%;筛选出种翅长、果序长、种子长、种子宽等4个主成分为种子形态的主导因子;聚类分析将6个分布地的枫桦种子分为两大类,第Ⅰ类为长翅长序条纹类,包括红石地区和赤松地区,表现为条状纹饰,种翅长大于2.000 mm,果序长大于20.000 mm,毛被密度0～50%.第Ⅱ类为短翅短序网纹类,包括珲春、汪清、敦化、和龙地区,表现为网状纹饰,种翅长度小于2.000 mm,果序长小于15.000 mm.综上,种子纹饰类型、毛被密度、种子长、种子宽、种翅长、果序长可作为种下分类和探讨枫桦种群间形态变异及亲缘关系的重要特征.