整合生物量及碳汇的帽儿山地区兴安落叶松31年生种源选择

林木遗传改良的主要目的是选育生产力大的良种,但是随着木材市场和全球气候变化,林业生产更加关注生物量和碳汇功能。对帽儿山31年生兴安落叶松生物量和碳储量的分配模式,以及同生长性状相关性、异俗生长模型和遗传力进行分析,并初步选择了生物量和碳储量大的优良种源。兴安落叶松树干(含树皮)生物量、碳储量分别占地上部分总体的74.17%、62.50%,伐倒木、立木材积同生物量呈极显著相关,碳质量分数从大到小依次为:树叶、树皮、树枝、树干,胸径处碳质量分数与总体平均碳质量分数相关系数为0.615,显著水平为0.058。对于生物量估算各类异速生长模型中,Y=aDbHc和Y=aDb两种模型较适宜兴安落叶松的生物量估算。两个模型对树干生物量和地上部分生物量预测误差小于5%,预测准确性较好。将实验林数据带入Y=aDb模型中,生物量与碳储量种源遗传力约为0.36,最优种源为友好林业局,生物量和碳储量分别比整体平均值高40.38%、43.92%,比最差中央站种源高130.66%和130.44%。

大兴安岭不同坡向兴安落叶松径向生长对气候变化的响应

为比较不同坡向兴安落叶松径向生长对于气候变暖响应是否存在差别,在内蒙古大兴安岭地区中部和南部采集不同坡向兴安落叶松年轮样品,建立年表。结果表明:中部地区南坡、南部地区南坡和北坡在近几十年里随着温度升高树木年轮宽度指数变化不大;中部地区北坡年轮宽度指数近几十年总体呈现显著上升趋势,但是在不同时间段内显示出不同的变化规律,1960—1980年树木年轮指数显著上升,年轮平均宽度指数增加3.57%,1980—2008年年轮宽度指数显著下降,年轮平均宽度指数减少0.89%。研究证实,大兴安岭中部地区南坡和北坡兴安落叶松径向生长规律存在差异,而大兴安岭南部地区南坡和北坡兴安落叶松径向生长规律相同。

落叶松树皮栲胶废渣木质素磺酸钠的制备及其物化性能研究

对兴安落叶松(LarixgmeliniiRupr.)树皮栲胶废渣进行了分析及磺化处理,结果表明:在碱质量用量13%(NaOH计)、亚硫酸化度60%～70%、反应温度140～150℃、时间为2h的条件下,可以获得性能优良的木质素磺酸盐产品。该产品可用于混凝土添加剂和油田驱油剂的复配剂,为树皮废渣的高效利用提供了依据。

声-超声技术评价兴安落叶松规格材的抗弯性质

测量落叶松规格材的波速、峰值电压、时间形心和频率形心等声-超声参数,以及气干密度、抗弯弹性模量和抗弯强度等物理力学性质,研究声-超声参数、气干密度、动态弹性模量等与抗弯性质之间的相关性。为了探索利用声-超声技术预测落叶松抗弯性质的可行性,分别以动态弹性模量和声-超声参数及气干密度为自变量,建立预测其规格材抗弯性质的回归模型。结果表明:所有的声-超声参数、气干密度与抗弯弹性模量均在0.01水平显著相关,峰值电压、频率形心、气干密度与抗弯强度在0.01水平显著相关。利用气干密度、峰值电压和波速3个参数为自变量建立的抗弯弹性模量和抗弯强度的预测模型的相关性(决定系数r2分别为0.83和0.66)与传统的超声波方法(以动态弹性模量为自变量建立的抗弯弹性模量和抗弯强度预测模型,r2分别为0.80和0.34)相比,模型的预测能力显著提高。利用声-超声技术能够较好地预测落叶松规格材的抗弯力学性质,特别是抗弯强度。

基于1stOpt软件的二元立木材积方程的研究

选取旺业甸实验林场201株落叶松样木胸径、树高、材积精测数据,利用1stOpt优化分析计算软件平台的Levenberg-Marquarat+通用全局优化算法(LM-UGO)拟合二元材积方程,并与前人研究得到较好结果的遗传算法(GA)和加权最小二乘法(WLS)进行比较。结果表明,LM-UGO、GA和WLS均可得到较高精度的二元材积方程,LM-UGO方法能够比GA和WLS法更好地拟合二元材积方程,且具有操作方便、拟合快速而准确、收敛速度快等优点,是拟合二元立木材积方程的有力工具。经F检验,三种方法的F值LM-UGO<GA<WLS<F0.05(2,19),且TRB和MSB值均小于±3%,满足林业调查技术的要求。

真空绝热板芯材木粉原料的隔热性能分析

以杉木和落叶松的木粉为研究对象,测定其三大化学组分的含量,利用瞬态平面热源法(TPS)导热系数仪测定植物纤维素、半纤维素和木素以及不同粒径木粉的导热系数,全自动压汞仪测定不同粒径木粉内部的孔隙结构,通过场发射电子显微镜观察两种木粉表面的形貌,并与多种常用真空绝热板(VIP)芯材原料的导热系数和成本进行对比。结果表明:纤维素、半纤维素和木素的导热系数分别为86.1、55.7和50.7 m W·(m·K)-1;杉木木粉的木素含量相对较高,纤维素和半纤维含量相对较低;杉木木粉开孔较多,孔径较小;在粒径为106～150μm时,杉木木粉的孔隙率为88.2%,总孔体积为7.876 cm3·g-1,平均孔径为18.1μm,导热系数较低,为48.4 m W·(m·K)-1,并且芯材成本较其他材料低,制备所得VIP导热系数为10.6 m W·(m·K)-1。

基于实物期权的碳汇造林项目碳汇价值评估模型及应用

【目的】从项目业主投资角度科学揭示造林碳汇项目碳汇价值的结构、水平及关键影响因子,为促进林业碳汇项目发展的市场机制设计与激励政策制定提供更全面的参考。【方法】基于实物期权理论,构建了碳汇造林项目碳汇价值评估模型,并以落叶松为例,应用该模型和各参数数据对碳汇造林项目碳汇价值进行了定量评估与数值模拟分析。【结果】1)在当前市场条件下,落叶松单位面积年均和20 a累计碳汇价值量为148.73元/hm^(2)和2974.55元/hm^(2),这一结果较贴现现金流法评估结果高79.11元/hm^(2)和1582.27元/hm^(2),这表明该模型较贴现现金流法更能体现碳汇所有者的权益;2)固碳减排强度、碳汇价格以及标的资产的当前价值变化对碳汇期权价值以及碳汇总价值均具有正向影响,而碳汇交易成本、无风险利率以及标的资产的执行价格变化对碳汇期权价值和碳汇总价值均具有一定的负向影响。【结论】为促进林业碳汇项目发展以发挥其在应对和适应气候变化中的作用,相关部门在构建和完善碳交易市场时,应该适时推进期权、期货交易,并尽快出台碳汇收益权的立法与保护、多措并举降低林业碳汇交易成本。此外,项目业主在关注碳汇造林技术的同时,还需要根据碳市场环境的变化适时采取灵活的投资开发策略。

抚育间伐对落叶松人工林林分小环境的影响

本文对不同间伐强度林分环境因子的季节变化进行调查分析后认为,林分光照强度、林内温度及土层含水量随间伐强度的增加而有所提高,间伐强度对林分湿度的影响不大。间伐处理对林分环境因子的影响主要体现在生长旺盛的夏季,对休眠期林分影响不大。研究结论可以为落叶松人工林间伐调控理论提供参考。

落叶松人工林材积-年龄Logistic曲线方程的拟合与分析

本文采用Logistic曲线方程对落叶松人工林单株材积-年龄进行模型拟合,对曲线方程求一阶导数、二阶导数,分别令其为0,求得落叶松单株材积生长的速生期出现在19-36年,高峰期出现在林龄28年。研究结果对于完善落叶松单木生长模型、制定合理的经营采伐措施具有一定的指导借鉴意义。

兴安落叶松削度方程的研究

本文对兴安落叶松削度方程进行研究,通过引入两个拐点,将树干区分为不同的几何体,符合树干曲线的变化规律,建立的方程具有较高的拟合精度。通过削度方程推导的单株材积模型,其计算精度明显高于现行的二元材积表,可以为现行兴安落叶松二元材积表的修订提高参考。

兴安落叶松半同胞家系生长性状遗传参数测试研究

本文以兴安落叶松子代测试林15年的生长调查数据为研究对象,初步选择出3个优良家系。发现生长性状遗传力研究结果表明:兴安落叶松胸径指标受遗传控制较强,是开展家系及个体选择的最优指标,家系早期选择的适宜时间为林龄6年时,而林龄8年是开展家系内个体选择的适宜时间。

优良落叶松种苗繁殖技术探讨

对优良落叶松种苗繁殖技术进行了详细阐述,包括有性繁殖与无性繁殖2个方面,并对优良落叶松利用前景和经济效益进行了分析,为优良落叶松生产提供了技术参考。

兴安落叶松自由授粉家系遗传变异研究

对30a生兴安落叶松子代测定林的研究结果表明,兴安落叶松半同胞家系子代测定林的胸径、树高、材积等生长性状在家系间存在极显著差异,开展生长性状的家系选择能够取得较好的效果。从3个子代测定林中的48个家系中共选出优良家系23个,选出最优家系4个。通过子代测定,探讨生长性状的遗传变异规律,为初级种子园改良性疏伐提供了科学依据,为第二代优树选择以及建立第二代种子园奠定了良好的基础。

施肥对幼林落叶松养分含量及光合特性的影响

本文对不同施肥处理条件下,落叶松叶片及根系含N量及光合特性、叶绿素含量进行测定分析,结果表明:少量施入肥料时,N元素从根部向叶片转移的速度加快,对植株光合和呼吸效率的促进作用最大。但随着施肥量的增加,促进作用降低;施肥量1.30kg/100m2是较为适合落叶松幼林的施肥方案。

兴安落叶松自由授粉家系方差分析及遗传参数估算

通过对30年生兴安落叶松子代测定林进行研究,结果表明:兴安落叶松半同胞家系子代测定林的胸径、树高、材积等生长性状在家系间存在极显著差异。采用遗传力和遗传增益估算等方法,对兴安落叶松子代测定林Ⅰ组16个家系的树高、胸径、材积进行分析,共选出优良家系8个,选出最优家系3个。为初级种子园改良性疏伐提供了科学依据,为第二代优树选择以及建立第二代种子园奠定了良好的基础。

UPLC-QQQ MS/MS法同时测定松针中的14个成分

目的:建立超高效液相色谱串联质谱(UPLC-QQQ MS/MS)同时测定不同品种和产地的松针中14个成分的含量测定方法。方法:运用UPLC-QQQ MS/MS技术,采用Waters ACQUITY UPLC BEH HILIC(100 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱,柱温35℃,以0.1%的甲酸-乙腈溶液(A)和0.1%的甲酸-水溶液(B)为流动相,梯度洗脱,流速0.2 mL·min^(-1);电喷雾离子源,多反应监测模式。各成分的监测离子对分别为m/z 125.0/79.1(没食子酸)、m/z 105.1/77.2(对羟基苯甲醇)、m/z 109.1/91.1(原儿茶酸)、m/z 93.1/65.2(对羟基苯甲酸)、m/z 190.9/85.2(绿原酸)、m/z 151.8/108.2(香草酸)、m/z 135.1/89.2(咖啡酸)、m/z 167.0/122.9(丁香酸)、m/z 119.2/93.2(对香豆酸)、m/z 208.1/193.0(芥子酸)、m/z 82.0/77.2(苯甲酸)、m/z 91.3/65.3(苯乙酸)、m/z 93.1/65.2(水杨酸)、m/z 103.2/77.2(肉桂酸)。结果:所测定的12份松针样品中各成分含量范围分别为没食子酸0.34~3.42 mg·g^(-1)、对羟基苯甲醇1.32~9.76 mg·g^(-1)、原儿茶酸0~6.32 mg·g^(-1)、对羟基苯甲酸0~19.06 mg·g^(-1)、绿原酸0~18.78 mg·g^(-1)、香草酸0.16~3.81 mg·g^(-1)、咖啡酸0~6.68 mg·g^(-1)、丁香酸0.09~4.64 mg·g^(-1)、对香豆酸0.10~9.90 mg·g^(-1)、芥子酸0.98~19.01 mg·g^(-1)、苯甲酸1.28~18.21 mg·g^(-1)、苯乙酸0.95~20.72 mg·g^(-1)、水杨酸0~3.25 mg·g^(-1)、肉桂酸0~0.27 mg·g^(-1),各成分在测试范围内线性关系良好,平均加样回收率均在98.0%~101.7%,14个成分定量限介于0.01~0.4 ng。结论:本方法适用于常见松针中酚酸类成分的含量测定,其中对羟基苯甲醇、绿原酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、芥子酸、苯甲酸、苯乙酸、水杨酸9个成分为首次在松针中发现和测定,可为松针中多种酚酸类成分含量测定提供参考。

人工落叶松林近自然转化关键技术与案例

人工落叶松[Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen.]作为引进种和强阳性树种,在完全自然状态下,二代林更新与培育可能出现不可持续的状态,而且单一树种纯林造成的林地生产力衰退,森林结构不稳定的问题也一直存在。因此,对现有落叶松人工纯林,尤其是近成熟落叶松林,应探究如何在收获一代落叶松林的同时,充分利用林地生产力,培育结构稳定的、质量高的多功能二代林。本文基于人工落叶松转化为天然珍贵阔叶林的经营实践,阐述人工落叶松林近自然转化关键技术,主要包括树种选择、更新与种源以及林分密度控制3个方面,以期为其他区域落叶松人工林经营提供技术参考,并推广应用。结果表明,近自然转化经营能够持续维持主林层覆盖,缩短培育周期,实现人工落叶松纯林向针阔混交林或天然阔叶林的自然转变。

不同方向落叶松木材声-超声参数特征及其与密度关系研究

为探索利用声超声技术预测落叶松木材密度的可行性,本研究测试了无疵落叶松木材立方体的密度及轴向(L)、径向(R)、弦向(T)三个方向的五个AU参数:波速(V)、峰值电压(A)、均方根电压(RMS)、上升时间(RT)、频率形心(FC)等,研究了AU参数与气干密度(ρ)的相关性。结果表明:上升时间RT在L方向最小,A、RMS、V等3个参数在L方向最大,FC在3个方向的差异不显著,除FC之外其余4个AU参数轴向和径向、轴向和弦向的差异性在0.01水平都显著;AU参数与ρ的相关性在不同方向也存在差异,在轴向和径向V与ρ的相关性均最高,其决定系数R^2分别为0.86和0.84;在弦向,RMS与ρ的相关性最高,R^2=0.46。

节子对落叶松木材声-超声参数和抗弯性质的影响

为了研究落叶松规格材中节子对等五个声-超声(AU)参数和抗弯性质的影响,本研究测试了有节材和无节材的五个声-超声(AU)参数,包括波速(V)、峰值电压(A)、均方根电压(RMS)、上升时间(RT)、频率形心(FC)以及落叶松木材的抗弯弹性模量和抗弯强度,分析有节材和无节材声-超声参数、抗弯性质以及利用声-超声参数预测抗弯性质模型的差异,结果表明:节子对不同声-超声参数的影响不同;对MOE预测模型,有节材、无节材的显著性较高(R2≥0.80);对MOR预测模型,有节材的显著性较低(R2≤0.32),无节材的显著性较高(R2≥0.79)。

不同混交类型对红松生长和土壤特性的影响

2010年在草河口地区进行了不同混交类型造林试验,通过对9年生试验林生长和土壤理化性质的调查研究,结果表明:红柞(Xylosma racemosum)、红松(Pinus koraiensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)混交林中的红松树高、胸径生长都明显高于红松纯林,红松、落叶松[Larix gmelinii(Rupr.) Kuzen]混交林红松生长于红松纯林相比无显著差异。红柞、红松、水曲柳混交林土壤与红松纯林相比,土壤蓄水能力增强,养分含量增加,红松、落叶松混交林与红松纯林相比土壤理化性质无显著差异。红柞、红松、水曲柳混交林值得推广。