甘肃产不同品种松针的抗氧化活性研究

以甘肃产白皮松、雪松、油松、落叶松、樟子松和华山松6个树种的松针为研究对象,采用DPPH法、ABTS法和铜离子还原能力测定其不同浓度乙醇提取物的体外抗氧化活性,并采用熵值法综合评价遴选出抗氧化活性强的松针资源,为松针的进一步开发利用提供参考。研究表明:采用不同浓度乙醇提取时,40%乙醇提取物的抗氧化活性最好;不同品种松针中,雪松松针的抗氧化活性最好,其中天水产雪松松针40%乙醇提取物的评分最高达99.52%,表明其可以作为进一步研究松针抗衰老研究的资源。

北美黄杉和云杉-松木-冷杉平行弦木桁架承载性能比较

【目的】对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉(SPF)华伦式平行弦木桁架的承载性能,探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律,为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。【方法】以承载力和稳定性为验算指标,利用Smsolver结构力学求解器对平行弦木桁架各杆件的内力变化及其变形情况进行定量分析,得到平行弦木桁架腹杆角度的上、下临界角度和最优腹杆角度;采用ABAQUS有限元软件对3种腹杆角度的北美黄杉和SPF平行弦木桁架进行有限元模型分析与验证,获得不同基材平行弦木桁架在不同腹杆角度情况下的内力变化规律,判断其可能的破坏形式和受力机理;以SPF和北美黄杉为基材分别制作3种腹杆角度的平行弦木桁架,进行抗弯承载性能静力试验,探究平行弦木桁架的极限荷载、应力分布及主要破坏形式,并与有限元模拟结果进行对比,验证平行弦木桁架有限元模型分析的准确性和适用性。【结果】1)华伦式平行弦木桁架的最优腹杆角度为47°,下临界角度为34°,上临界角度为60°;2)北美黄杉平行弦木桁架的极限荷载范围为26.53~40.83 kN,跨中挠度范围为30.57~31.01 mm,SPF平行弦木桁架的极限荷载范围为23.48~34.16 kN,跨中挠度范围为31.85~32.05 mm;3)腹杆角度34°、47°、60°的北美黄杉和SPF平行弦木桁架极限荷载分别为26.53和23.48 kN、35.10和30.06 kN、40.83和34.16 kN,对应跨中挠度分别为31.85和31.01 mm、30.72和32.05 mm、30.57和31.97 mm;4)北美黄杉平行弦木桁架的破坏形式主要表现为靠近桁架支座处的腹杆出现裂纹以及桁架端部或荷载施加点处齿板拔出,SPF平行弦木桁架的破坏形式主要表现为桁架端部和荷载施加点处齿板拔出;5)ABAQUS有限元模拟和试验验证发现,2种平行弦木桁架跨中处弦杆轴力最大,往两边逐次递减,桁架跨中处腹杆轴力最小,往两边逐次递增,且弦杆轴力大于腹杆。【结论】北美黄杉平行弦木桁架承载性能优于SPF平行弦木桁架;平行弦木桁架的承载性能随腹杆角度增加而增加;2种平行弦木桁架的薄弱点均为桁架端部和荷载施加点处的齿板连接节点;ABAQUS有限元模型能有效反映出平行弦木桁架受力分布和整体结构变形趋势。

HPLC-DPPH法评价雪松松针抗氧化活性成分

目的评价雪松松针抗氧化活性成分。方法以维生素C(VC)和没食子酸为阳性对照,采用高效液相色谱(HPLC)法测定1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)溶液加入雪松松针抗氧化活性成分后DPPH峰面积的衰减情况,并通过计算DPPH自由基的清除率和半数抑制浓度(IC_(50)),来评价雪松松针3种有效部位及8个单体成分的抗氧化活性。采用Agilent Eclipse Plus-C_(18)(250 mm×4.6 mm,5μm)为色谱柱,乙腈-水(62∶38,V/V)为流动相;检测波长为517 nm;流速为1.0 mL/min;柱温为25℃;进样量为20μL。结果雪松松针各有效部位清除DPPH自由基活性的能力大小依次为总黄酮>总多酚>总木脂素,IC_(50)分别为76.10、100.50、115.40μg/mL。与阳性对照比较,除山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷外,7个单体化合物清除DPPH自由基活性的能力大小依次为二氢杨梅素>金丝桃苷>原儿茶酸>没食子酸>阿魏酸>杨梅素>山柰酚-3-O-(6″-O-E-阿魏酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷>VC>异鼠李素,IC50分别为16.50、19.40、23.73、27.24、32.10、32.20、47.60、93.20、297.20μg/mL。结论建立了HPLC-DPPH法用于评价雪松松针抗氧化活性;雪松松针具有较强的抗氧化活性,其中有效部位总黄酮、总多酚及单体成分二氢杨梅素、金丝桃苷等是具有开发前景的纯天然抗氧化剂。

灰葡萄孢寄生菌Clpse01的杀线活性研究

在用灰葡萄孢菌Botrytis cinerea培养松材线虫的过程中,发掘了一株具有杀线活性的灰葡萄孢寄生菌Clpse01。本文在光学显微镜下对菌株Clpse01的形态和其对灰葡萄孢菌的生长影响进行了观察;采用ITS4/ITS5、LR5/LR0R、Bt2a/Bt2b和EF1-688F/EF1-1251R引物进行了分子生物学鉴定;同时测试了菌株Clpse01对松材线虫的杀线活性及对松材线虫卵孵化能力和繁殖能力的影响;最后测试了菌株Clpse01的胞外蛋白浓度,胞外β-葡萄糖苷酶活性和胞外几丁质酶活性。根据形态学和分子生物学结果,将菌株Clpse01鉴定为假卡鲁卡枝惠霉Clonostachyspseudochroleuca。菌株Clpse01可以缠绕、侵入灰葡萄孢菌的菌丝以获得营养来源,使灰葡萄孢菌的菌丝生长受到抑制。将2000条松材线虫接种到长满菌株Clpse01的培养基上,8 d后仅分离出6条/皿活线虫,而对照灰葡萄孢菌培养基上分离的线虫数为33066条/皿活线虫;菌株Clpse01发酵液处理松材线虫48 h后的校正死亡率为88%,浓度为1×108孢子/mL的孢子悬液处理松材线虫24 h后的校正死亡率为88.33%;菌株Clpse01 2×稀释发酵液24 h对卵的孵化抑制率为100%。发酵培养6 h后,菌株Clpse01胞外蛋白浓度为1782.917μg/mL,胞外β-葡萄糖苷酶为9.99 U/mL,胞外几丁质酶含量为0.8792U/mL,并随发酵时间推移而升高。菌株Clpse01通过寄生松材线虫的食物来源灰葡萄孢菌和影响松材线虫的繁殖、存活和卵的孵化起作用,胞外β-葡萄糖苷酶、几丁质酶是毒杀松材线虫的两个重要生理因子。

UPLC-MS/MS法检测3种食品中松仁过敏原

基于食品基质中松仁过敏原Pin k 2建立了一种超高效液相色谱-串联质谱法。将松仁经过研磨、脱脂、浸提、酶解后经Easy-nLC 1000-QExactive高分辨质谱仪进行分离分析,结合Uniprot蛋白数据库以及ProteinPilotTM软件对质谱图进行数据处理,经BLAST验证特异性,最终筛选3条松仁特异性肽段。方法学验证结果表明,方法在0.001~50mg/mL范围内线性关系良好,定量限为1mg/kg;在饼干、巧克力和饮料3种空白基质中的平均回收率为88.50%~107.57%,相对标准偏差不高于6.08%,基质效应为89.77%~96.13%。该方法具有灵敏度高、特异性好的优势,可应用于饼干、巧克力、饮料等食品样品中松仁过敏原的检测,为我国食品标签真实性检验及食品中隐性过敏原的检测提供技术支持。

抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建

【目的】对来自安徽省林业科学研究院和异地保存在浙江省临海市林业技术推广和场圃旅游服务总站的114份抗松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病马尾松Pinus massoniana种质进行遗传多样性与群体结构分析,构建抗性马尾松核心种质库。【方法】对114份抗性马尾松种质进行检测,使用分子生物学软件计算遗传多样性参数,并进行主坐标(PCoA)和群体结构分析。利用M策略和随机取样策略分别构建核心种质,分析不同核心种质的的遗传多样性参数,确定最适合的构建方法。【结果】114份抗性马尾松种质共检测到115个等位基因,平均有效等位基因数(N_(e))为5.54,平均Shannon’s多样性指数(I)为1.51,平均多态信息含量(P_(IC))为0.90,结果表明其具有较高的遗传多样性水平。群体结构分析将114份抗性马尾松种质分为4个亚群,主坐标分析结果与上述基本一致。根据遗传多样性参数和抽样数量综合考虑,M策略构建的核心种质能以最小的种质数保留原有种质最大的遗传多样性,为最佳的取样策略。利用该策略得到了72份核心种质,其保留了原有种质100%的等位基因数,N_(e)、I、期望杂合度(H_(e))、PIC等遗传参数的保留率分别为95.67%、94.96%、98.12%和100.00%,将构建的核心种质与原有种质进行t检验、PCoA分析和UPGMA聚类分析,结果表明两者间的遗传多样性无显著差异。【结论】114份抗性马尾松种质遗传多样性水平较高,构建的72份抗性马尾松核心种质,去除了遗传冗余,有利于抗性马尾松种质资源的有效保护和科学利用,可为优异基因发掘和新品种选育提供参考。

不同海拔梯度对黄山松林土壤磷组分的影响

分析不同海拔梯度对黄山松林土壤磷(P)组分的影响。将亚热带黄松山林作为研究的分析对象,选取海拔1300m和海拔1600m黄山松林,对比不同海拔梯度黄山松林淋溶层和淀积层的土壤基本理化性质和土壤磷组分情况。研究表明:土壤基本理化性质:海拔1300m黄山松林地淋溶层土壤温度、总氮(TN)、有机碳(SOC)、硝态氮(NO_(3)^(-))含量高于海拔1600m(P<0.05);海拔1300m黄山松林淀积层pH值、含水率(M)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、TN、SOC、NO_(3)^(-)含量高于海拔1600m林地;土壤磷组分:除淋溶层土壤Resin-P外,海拔1300m林地淋溶层、淀积层易分解态磷(NaHCO_(3)-Pi、Na HCO_(3)-Po)、中等易分解态磷(NaOH-Pi、NaOH-Po)、难分解态磷(Residual-P)、总磷(TP)所占比例均高于海拔1600m林地(P<0.05)。亚热带地区黄山松林土壤基本理化性质及土壤磷组分受海拔影响比较大,为黄山松林地土壤磷调控提供一定依据。

阔叶红松林林木与林分生长对采伐干扰的响应

提升森林质量、修复生态功能是东北阔叶红松林生态修复的核心,而阐明林木与林分生长对采伐干扰的响应机理是其中的关键。森林对采伐干扰的响应会受到空间尺度、时间尺度以及干扰程度等因素的综合影响。以往的研究侧重于比较不同采伐处理下林木生长的相对大小,而忽视了不同恢复时间下,林木和林分生长随干扰程度的变化。以吉林蛟河阔叶红松林采伐样地为对象,基于连续四次样地调查数据(2011、2013、2015、2018年),分别探讨了林木和林分生长在不同恢复阶段对不同程度采伐干扰的响应,并通过构建分段模型确定采伐干扰阈值。结果显示:林木和林分生长对采伐干扰的响应并不一致,采伐促进了林木生长,并且林木生长量随采伐强度的升高而升高;采伐降低了林分生产力,林分生产力随采伐强度的升高而降低。林木和林分生长对采伐干扰的响应存在时滞效应:林木和林分生长在采伐后两年内并无显著变化,而在采伐三年后才发生明显变化。此外,分段模型的结果显示:当保留木断面积为21.6 m^(2)/hm^(2)时,林分生产力最高,表明通过密度调整使阔叶红松林胸高断面积维持在21.6 m^(2)/hm^(2)附近,可使林分处于较高的生产力水平、促进森林恢复。研究结果能够为制定科学的阔叶红松林生态修复策略提供技术支撑。

木醋液对4种蔬菜种子萌发的影响

目的:探究松木屑木醋液对蔬菜作物的化感效应,以期为松木屑木醋液合理种植蔬菜作物提供理论依据。方法:研究不同浓度木醋液对萝卜、韭菜、小白菜和芥菜种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果:木醋液对4种蔬菜种子萌发和幼苗生长的最佳浓度及化感促进作用不同,2 000倍稀释木醋液处理下,与对照组相比萝卜种子的发芽率、发芽指数和根长及小白菜种子的根长分别提高了20.00%、22.60%、5.90%、19.50%(P <0.05);500倍稀释木醋液处理下,与对照组相比韭菜种子的发芽率和茎长分别提高了8.89%、30.60%(P <0.05);1 000倍稀释木醋液处理下,与对照组相比芥菜种子的发芽率、活力指数和茎长分别提高了8.00%、31.33%、46.70%(P <0.05)。结论:低浓度松木屑木醋液具有促进4种蔬菜作物种子生长的化感作用。

湿地松无性系松脂组分分析及评价

为从湿地松种子园现有的速生材用无性系中选择产脂力强、松脂品质高的优良无性系,并高效利用湿地松良种资源。该研究以湿地松第一代种子园内36个无性系为材料,测定其树脂质量流速以及胸径生长量,进一步采用GC-MS分析其松脂组分,并基于上述指标利用相关性分析、聚类分析对参试的36个无性系进行综合评价。结果表明:(1)共鉴别出了21种松脂成分,包括8种单萜成分和13种二萜成分。(2)相关性分析显示,树脂质量流速(RMR)与单萜含量显著正相关,与枞酸型树脂酸呈弱的负相关,与海松酸型树脂酸无明显关联。(3)从松节油含量、树脂质量流速、枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸4个维度对参试无性系进行聚类分析,可将36个无性系分为三大类,并且各类型间差异显著,第1类的表现要远好于其他两类。(4)在产脂力高的基础上,6-44、4-11-1、1-38、3-64四个无性系单萜含量高,4-11-1、3-64、2-0420、3-468四个无性系海松酸型树脂酸含量高,而无性系2-173枞酸型树脂酸含量较高。该研究定性分析了湿地松的松脂组分,定量评估了36个无性系的产脂力与组分含量,为湿地松脂用无性系的选择奠定了基础。

氯化锌浸渍处理对樟子松热处理材尺寸稳定性和处理能耗的影响

【目的】本研究旨在探究弱酸性氯化锌溶液浸渍对热处理材的尺寸稳定性以及处理能耗的影响。【方法】采用质量分数5%的氯化锌溶液浸渍樟子松试样,并进行不同温度的热处理,通过试样吸湿后的尺寸和质量变化分析,评价浸渍–热处理樟子松试样的尺寸稳定性和吸湿性,并结合红外光谱分析、X射线衍射分析以及能耗计算,阐明浸渍–热处理对试样尺寸稳定性的影响机制和能量消耗情况。【结果】氯化锌浸渍–热处理组的性能提升效果比热处理组更明显;随着热处理温度的升高,木材的吸湿性降低,尺寸稳定性提高,热处理组和浸渍–热处理组的体积湿胀率分别从3.5%、3.4%下降到2.6%、2.1%;两种处理方式下的处理材红外吸收光谱图中均没有产生新的官能团特征峰,但羟基数量均随着温度升高而明显降低;处理材的相对结晶度呈上升趋势,热处理组和浸渍–热处理组分别由36.05%、38.77%提升到48.51%、53.04%;浸渍–热处理组试材在160℃达到的处理效果比仅进行180℃热处理达到的处理效果更好,同时因为前者的处理温度更低,所以能够减少处理过程中的能耗,在所研究的温度范围内最高可减少10%的能耗。【结论】相比樟子松热处理改性,氯化锌浸渍–热处理联合改性可以通过更低的热处理温度使樟子松达到相同的尺寸稳定性,有助于热处理工序的节能减排,对于力学性能方面的影响则需要进一步深入研究。

林分和景观水平因子对松材线虫病发生的影响——以山东威海地区松林为例

松材线虫病(Pine wilt disease)传入我国以来,造成了大面积松林枯死,严重威胁我国的林业和生态建设的发展,但目前分析林分和景观水平因子对松材线虫病综合影响的研究较少。本文基于松材线虫病危害后期的山东威海地区的松林,利用野外调查数据、森林资源二类调查数据和高分辨率遥感影像,获取了影响松材线虫病危害的林分水平和景观水平的各种因子,通过逐步回归分析、线性回归分析和建立广义线性模型(GLM),探讨了景观分析的最适尺度,分析不同因子在解释松材线虫病危害程度方面的作用和相对重要性,以期为松材线虫病的防控技术及宏观管理政策制定提供科学依据。结果显示,750 m尺度下景观格局指数对松材线虫病发病率的解释效果最好。景观因子中,距疫源地距离、景观分离度与距人为活动区域距离对发病率影响最显著(相对重要性值为1.00),其中景观分离度和距疫源地距离与发病率呈负相关,距人为活动区域距离与发病率呈正相关;松林斑块连接度的相对重要性次之(相对重要性值为0.69),与发病率呈正相关;斑块丰富度密度、相关外接圆指数的相对重要性值较低(0.33)。林分因子中,林分密度的相对重要性值最低(0.23)。综合分析林分因子和景观因子的作用发现,在威海地区松材线虫病暴发后期的林分中,相较于林分因子,景观因子起主导作用。研究结果有助于提高对松材线虫病发生的驱动机制的了解。

不同松花粉提取物对环磷酰胺诱导大鼠卵巢损伤的保护作用

通过制备松花粉水提物、水提大分子化合物(>5 kDa)、乙醇提物和乙醇提小分子化合物(<5 kDa),测定各组提取物中的总糖、粗多糖、总酚和总黄酮含量,并考察其对摄入环磷酰胺SD大鼠卵巢的保护作用。结果表明,相对于模型组,松花粉乙醇提物及乙醇提小分子化合物组有效提升了卵巢指数、成熟卵泡数量、卵巢抗氧化酶活力(总抗氧化能力、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活力分别提升了16.03%、25.81%,138.42%、237.09%,104.31%、109.90%和91.62%、120.63%)和抗细胞凋亡蛋白表达,抑制闭锁卵泡和卵巢脂质氧化(丙二醛分别降低了53.42%和48.43%)等,效果优于松花粉水提物及水提大分子化合物组,但松花粉水提物及水提大分子化合物可以通过降低促炎因子肿瘤坏死因子-α活性保护卵巢。本研究可为进一步探明松花粉的卵巢保护作用机制提供理论基础,为开发基于松花粉提取物的新产品提供技术指导。

松材线虫入侵对湖北三峡地区马尾松林水源涵养能力的影响

[目的]为了探讨松材线虫入侵后松林枯落物层和土壤层水源涵养能力的变化趋势。[方法]以湖北三峡地区松材线虫入侵不同年限(0 a(未入侵)、6 a、10 a和16 a)的马尾松林为对象,采用环刀法、烘干法与室内浸泡法对林分地表枯落物和土壤层水源涵养能力进行了测定,并结合枯落物有效拦蓄量和土壤有效蓄水量定量比较林分枯落物层和土壤层的水源涵养能力在松材线虫入侵不同年限间的变化趋势。[结果]表明:(1)松材线虫入侵不同年限间马尾松林枯落物蓄积量、有效拦蓄量和最大持水量均无显著差异(P>0.05),枯落物总厚度为3.47~5.34 cm,总蓄积量为6.11~9.62 t·hm^(−2),枯落物有效拦蓄量为9.71~14.77 t·hm^(−2)。(2)松材线虫入侵不同年限间马尾松林土壤含水量、土壤密度、非毛管孔隙度存在显著差异(P<0.05),毛管持水量为333.42~378.33 t·hm^(−2),饱和蓄水量为386.27~461.20 t·hm^(−2),入侵6 a的马尾松林0~10 cm和10~20 cm土层土壤有效蓄水量(62.08 t·hm^(−2)和50.08 t·hm^(−2))、10~20 cm土层土壤饱和蓄水量(386.27 t·hm^(−2))均最小。(3)综合林分枯落物和土壤层蓄水能力,由大到小依次为入侵10 a(219.72 t·hm^(−2))>未入侵(191.85 t·hm^(−2))>入侵16 a(182.64 t·hm^(−2))>入侵6 a(121.86 t·hm^(−2)),入侵6 a林分综合蓄水量显著低于其他林分。[结论]湖北三峡地区马尾松林受松材线虫入侵的持续危害后,短期内枯落物层和土壤层持水能力下降,随年限增加林分水源涵养能力逐渐恢复。因此,今后应加强松材线虫入侵的防控力度,以维持和尽快恢复三峡地区马尾松林水源涵养功能。

长白山阔叶红松林林层群落结构与生产力的关系

【目的】探究长白山阔叶红松林不同林层群落结构与林分生产力的关系,分析林分生产力的影响因素,为温带森林的恢复与可持续经营提供科学依据。【方法】基于长白山自然保护区阔叶红松林40 hm^(2)固定监测样地2年(2014和2019年)植被调查数据,以样地内胸径(DBH)≥5 cm的木本植物为对象,根据胸径将阔叶红松林群落划分为优势木层、亚优势木层、中等木层和被压木层,运用R4.0.3软件计算各林层物种多样性、结构多样性和林分密度,与生产力进行相关性分析并构建结构方程模型,探讨不同林层物种多样性、结构多样性和林分密度对生产力的影响。【结果】1)林分密度与生产力显著正相关(P<0.05),且相关关系随林层上升而下降。2)Pearson相关性分析结果显示,生产力与代表物种组成α多样性的香农威纳指数显著正相关(P<0.05),且随林层上升相关关系减弱;反之,代表物种组成β多样性的香农熵指数与生产力存在显著负相关(P<0.05),但该相关关系在中等木层和亚优势木层不显著。此外,物种均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),相关系数随林层上升先增大后减小;胸高断面积基尼系数和胸径均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),且该相关关系随林层上移而减弱,在优势木层与生产力无显著相关性。胸径香农威纳指数与生产力呈显著正相关(P<0.05),且随林层上移相关关系降低,相关系数由0.44降至0.31。3)不同林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.001),且随林层上升其作用强度逐渐降低,路径系数由0.59降至0.27;物种多样性在被压木层和中等木层对生产力有显著正向作用(P<0.05),在优势木层和亚优势木层对生产力无显著影响;结构多样性在被压木层和中等木层通过作用于物种多样性和林分密度间接影响林分生产力,在优势木层和亚优势木层则直接作用于林分生产力。【结论】各林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.05),且随林层上升对生产力的作用强度逐渐降低,群落物种多样性和结构多样性对生产力的作用方向和强弱在不同林层表现各异。深入探讨不同林层物种多样性和结构多样性以及其如何影响森林生产力,在现代森林经营管理中尤为重要。

红松籽油的提取方法及生物活性研究进展

红松籽油是一种天然植物油,因富含油酸、亚油酸和皮诺敛酸等多种不饱和脂肪酸而闻名。已证明红松籽油具有降血脂、增强免疫力、抗炎、抗氧化、增强胰岛素敏感性和抗肿瘤等多种生理作用。文章综述了近年来关于红松籽油的提取方法和药理作用,并就其在食用油、工业生产中的应用提出了建议。

美国Spruce Pine与新疆阿尔泰地区高纯石英伟晶岩的对比研究

对美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区白岗岩/伟晶岩和新疆阿尔泰白云母花岗岩/伟晶岩进行了对比研究。这两个地区的伟晶岩可能是过铝质花岗岩浆通过熔体-蒸汽分异作用的产物。美国产高纯石英的伟晶岩发育在片岩、片麻岩的背景之上,主要造岩矿物中富含斜长石,Na大于K,大离子亲石元素Sr和Ba含量高,高场强元素和稀土元素含量低,Eu正异常,石英中杂质元素含量低。这些特征可作为高纯石英伟晶岩的判别标志。我国阿尔泰地区的伟晶岩脉十分发育,所研究的样品中,有些样品已经具有这些特点,阿尔泰伟晶岩区具有产高纯石英的成矿前景。

松针油再生沥青流变性能与再生机理研究

针对废植物油再生沥青存在抗老化性能和抗高温性能较差等问题,以松针油为基础油分复配增塑剂制备一种生物再生剂,并与废植物油再生剂进行了对比。通过沥青三大指标试验分析沥青老化及再生后的物理性能;基于动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)试验分别评价了再生沥青及其二次老化后高温和低温流变性能;并使用傅里叶变换红外光谱试验测定松针油再生剂及沥青官能团结构,分析松针油再生沥青的机理。结果表明:当老化沥青中掺加8%松针油及2%邻苯二甲酸二辛酯时,老化沥青三大指标基本得以恢复至基质沥青水平。相比废植物油再生沥青,松针油再生沥青显示出更好的高低温流变性能,且松针油再生沥青经二次老化后各项性能也都优于基质沥青老化后的性能。松针油具有和沥青相近的官能团,与沥青相融后可以补充老化沥青中缺失的轻质组分,从而改善再生沥青胶体结构,使其恢复良好性能。邻苯二甲酸二辛酯作为增塑剂主要作用是通过润滑沥青分子以降低其低温下运动阻力,从而改善沥青低温性能。松针油基再生剂不仅能够提升老化沥青流变性能,且保证再生沥青具有良好抗二次老化性能的耐久性。

胜山阔叶红松林粗木质残体空间分布格局

为探究胜山阔叶红松(Pinus koraiensis)林粗木质残体(Coarse woody debris,CWD)的形成过程及机制,采用点格局分析法对10.4 hm^(2)大型样地内不同分类的CWD的空间格局、空间关联性进行了研究。结果表明:(1)总CWD在0—7 m尺度聚集分布,7—50 m尺度随机分布。(2)腐烂等级5级CWD、倒木、伐根在所有尺度随机分布;其他CWD随尺度增大由聚集分布转为随机分布,但格局尺度不同(在2—10 m之间)。(3)大、中径级与小径级CWD在0—4 m、0—6 m尺度正相关;高腐烂等级与低腐烂等级CWD在0—5 m尺度以内正相关;枯立木与倒木在0—4 m尺度正相关;落叶松(Larix gmelinii)CWD与小径级、腐烂等级2级的红皮云杉(Picea koraiensis)CWD在0—3 m尺度正相关,与中径级、腐烂等级1、2级在13—16 m尺度负相关。胜山阔叶红松林CWD的形成是由树种特性、小尺度的个体竞争、大尺度的自然衰老、外界干扰、生境异质性等共同决定的;大、中径级对小径级CWD、先形成对后形成CWD、枯立木对倒木具有一定的正向影响,落叶松对红皮云杉CWD在小尺度有正向影响,而在稍大尺度有负面影响;在一定程度上揭示了该林型CWD的形成过程和机制。

采伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征

研究阔叶红松林皆伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征可以更好地理解生态系统的演替规律及其维持生物多样性的作用机制,为林区可持续经营提供理论依据。以分布于小兴安岭地区凉水国家级自然保护区内原始红松林采伐后形成的4个不同演替阶段的次生林为对象,根据全体乔木和红松的种群静态生命表、存活曲线、生存函数和动态指数以及对其时间序列预测,进行种群结构和动态特征分析。1)在次生演替序列中,在先锋群落和中期群落,全体乔木和红松第Ⅰ龄级的株数均较多,分别为1 486 plant·hm^(-2)和467 plant·hm^(-2),占总株数的77.032%和94.341%。2)全体乔木在先锋群落第Ⅳ-Ⅴ龄级死亡率(q_x)最高,达到0.934;而在稳定群落第Ⅲ-Ⅳ龄级的死亡率最低,仅有0.032。红松在先锋群落第Ⅱ-Ⅲ龄级死亡率最高,达到了0.911;而在顶极群落第Ⅲ-Ⅳ龄级死亡率最低,仅有0.065%。3)红松和全体乔木的存活曲线均更接近于Deevey-Ⅱ型。4)从反映红松和全体乔木整体年龄结构动态的V_(pi)和V_(pi′)来看,两者都有缓慢增长的趋势。红松在未来6个龄级时间内,先锋群落第Ⅷ龄级株数一直为0株;稳定群落第Ⅵ和Ⅶ龄级株数增长到11株和7株后会稳定;顶极群落第Ⅶ和Ⅷ龄级的株数有一定的起伏,峰值分别为25株和21株。小兴安岭地区凉水国家级自然保护区中的阔叶红松林是能够自我更新的生态系统,红松的种群动态表现出低龄级个体成活率较低,高龄级成活率较高的特点。建议在小兴安岭地区进行阔叶红松人工林经营时,可以在先锋群落和中期群落时期采取适宜的抚育措施,来调节种群的生长发育以及自我更新。