不同坡位对糠椴次生林结构和生长的影响

糠椴次生林是东北地区典型的森林类型之一,其结构和生长受到多种环境因素尤其是坡位差异的显著影响。基于样地数据,探讨了不同坡位对糠椴次生林结构和生长的影响,分析了上坡、中坡和下坡的林分结构特征、胸径和树高分布,以及单木材积和林分蓄积的变化规律。结果表明,不同坡位糠椴占比均不超过50%,处于混交状态,伴生树种主要为蒙古栎、山杨和胡桃楸。不同坡位糠椴胸径与树高均呈极显著正相关。坡位显著影响糠椴生长,下坡糠椴胸径、树高和单木材积和林分蓄积均显著高于上坡和中坡。

不同气候情景下小兴安岭3个珍稀易危树种的潜在分布预测

【目的】水曲柳、黄菠萝和紫椴为小兴安岭地区亚顶极群落主要建群树种,分析水曲柳、黄菠萝和紫椴在全球气候变化的背景下的潜在分布区,揭示气候变化对植物分布格局影响,进而为森林质量精准提升和国家储备林建设提供依据。【方法】基于19个气候因子、土壤以及海拔数据,运用MaxEnt模型预测了小兴安岭地区3个珍稀易危树种当前、未来(2021—2040年、2041—2060年、2061—2080年和2081—2100年)4种气候变化情景(ssp126、ssp245、ssp370和ssp585)下潜在分布情况。【结果】1)MaxEnt模型拟合效果良好,AUC值均大于0.7;2)水曲柳重要环境因子依次为年降水量、最热季度的平均温度、最湿月份降水;黄菠萝重要环境因子依次为年降水量、最冷季度的平均温度、最冷季降水;紫椴重要环境因子依次为年平均温度、年降水量、最冷季度的平均温度;3)未来气候变化条件下,水曲柳适生区面积波动较大;黄菠萝在ssp370气候情景下,适生区面积缩减程度最大,其他情况适生区面积趋于平稳;紫椴适生区面积为21 769.87~25 579.46 km^(2),变化范围小,适生区面积有减小趋势。4种气候变化下3个树种核心区中心海拔升高31~222 m。【结论】为使小兴安岭地区森林质量提升,以适地适树为原则,可在伊春市大力种植黄菠萝,在黑河市南部和伊春市北部大力种植紫椴。气候变化对水曲柳影响较大,适生区存在面积小,并且适生区等级降低面积大,建议加大对水曲柳保护力度。

糠椴木聚糖提取及纳米木聚糖制备工艺优化

采用碱提法从糠椴中提取木聚糖,通过二次碱液处理制备纳米木聚糖,采用响应面法优化纳米木聚糖制备工艺。结果显示:木聚糖提取最优工艺为碱液质量分数10%,处理温度90℃,处理时间3 h,固液比(g/mL)为1∶15,在此条件下,糠椴可有效提取木聚糖;制备纳米木聚糖的最佳工艺为处理温度59℃,处理时间2 h,碱液质量分数5%,在此条件下制备的纳米木聚糖粒径为9.36 nm,通过透射电子显微镜进一步确定纳米木聚糖粒径为20~40 nm,且形态规则,与纳米激光粒度仪Winner802的测试结果相吻合。本项研究提供了一种有效提取糠椴木聚糖和制备纳米木聚糖的方法,证明了响应面法在工艺参数优化中的可行性。

IBA和发根农杆菌对糠椴嫩枝扦插的影响

研究了IBA和发根农杆菌处理对糠椴嫩枝扦插生根的影响,并对其影响生根的机理进行了初步探讨。结果表明:IBA和发根农杆菌处理显著(P<0.01)提高了插条生根率,增加了成活苗的生根数和根长,明显缩短了生根时间。IBA和发根农杆菌处理还显著(P<0.01)提高了插条生根期内源GA3和IAA、可溶性总糖和全氮的含量及IAA/ABA比值,降低了ABA含量,对糠椴嫩枝扦插生根有明显的促进作用,其中以500mg.kg-1IBA+发根农杆菌处理的生根效果最好,插条的生根率、成活苗的生根数、成活苗的根长分别比对照增加了122.08%、65.75%和23.63%,生根时间比对照缩短了14d。

基于叶片和果实性状的糠椴天然居群表型变异及多样性分析

探究糠椴(Tilia mandshurica)天然居群的表型变异及多样性,为糠椴种质资源的选择、保护和利用提供参考。对糠椴8个天然居群叶片和果实的11个表型性状进行测定,比较各居群表型性状的差异、多样性水平和变异程度,并据此进行主成分分析和聚类分析。糠椴叶片和果实性状在居群间和居群内的差异均达到极显著水平,各性状居群间的方差分量百分比均大于居群内,表型分化系数介于0.83~0.95,居群间是糠椴表型性状差异的主要来源。糠椴各性状的变异系数介于20.0%~39.9%,变异程度较大;Shannon-Wiener指数介于1.262~1.443,具有丰富的表型多样性。糠椴11个表型性状可以分为4个主成分,累计方差贡献率高达到88.46%。根据主成分综合模型,8个居群的综合排序由高到低依次为:珲春、龙潭、辉南、蛟河、东丰、敦化、桦甸、萝北。根据叶片和果实性状,糠椴8个居群分为三类,其中东丰和萝北为叶片较大的类群,敦化、珲春、桦甸和蛟河为果柄和苞叶较大的类群,龙潭和辉南为果实较大的类群。糠椴天然居群表型性状具有较大的变异和丰富的多样性,居群间变异是表型性状变异的主要来源,通过选择可获得较大的增益。

紫椴、水曲柳人工幼林霜冻发生与控制研究

采用垂直梯度观测与样地调查相结合的方法 ,对紫椴和水曲柳人工幼林最低温度变化、物候及霜冻程度进行了系统研究和分析 ,同时进行了防止紫椴晚霜冻田间试验 .结果表明 ,紫椴的物候较水曲柳晚 ;受逆温现象的影响 ,不同坡向和坡位的紫椴和水曲柳物候变化表现出特殊的规律性 ,西坡芽苞开放时间较东坡早 ,芽苞开放随坡位的上升而提前 ,并以坡上最早 ;晚霜的发生是早春季节降温过程与该阶段林木物候变化动态吻合的结果 ;通过立地选择可以有效地控制霜冻 ,该地区坡下特别是东坡的坡下不适合营造紫椴和水曲柳人工林 ;化学物质和生物遮荫可以推迟紫椴萌动 ,进而防止霜冻 ;混交林对防止霜冻具有明显效果 ,无论是霜冻指数还是各受害等级的株数比例均低于纯林 .

糠椴全树木材密度和纤维形态的研究

木材密度和纤维尺寸是造纸的重要参考指标。为了给糠椴全树造纸提供理论依据,以东北地区常见的阔叶树种糠椴(Tiliamandshurica)为对象,对树干、树枝和树根之间的密度、纤维尺寸进行比较。结果表明:糠椴的基本密度、绝干密度和气干密度大小均为树根>树干>树枝,全树的纤维占比达到50%以上。树干平均纤维长度、宽度、壁腔比和长宽比分别为834.13μm、31.05μm、1.04和28.13。树根和树枝的平均纤维长度、宽度、壁腔比、长宽比分别为978.57μm、32.91μm、0.89、30.90和729.26μm、25.47μm、0.72和30.87。对造纸而言,糠椴树干和树根的密度指标优于树枝,树根和树枝的纤维质量优于树干,树根和树枝属于优质纤维原料,树干属于中等纤维原料。

东北几个树种苗木的休眠深度

温带树木通常在秋季停止生长,形成顶芽、落叶,进入冬季休眠状态,翌春再恢复生长,这样周而复始。一般认为这是它们对温带气候季节性节律的一种适应。休眠状态一方面有利于树木度过寒冷而干燥的冬天,同时也为第二年的生长做好准备。但温带树木的休眠实际上存在着几个阶段或几种状态。例如顶芽多在7—8月形成。形成之初如摘去叶片或给以长日照,则顶芽将在当年重新萌动。侧芽形成得更早。在侧芽形成之初如摘去枝顶将刺激侧芽在当年萌动。这时的休眠可称之为相关抑制。芽形成后再过一个时期。

黑龙江椴树属植物叶表皮形态学观察

利用扫描电子显微镜对紫椴(Tilia amurensis Rupr.)及糠椴(T.mandshurica Rupr.et Maxim.)叶片的微观形态结构特征进行观察,并进行微观形态结构的比较研究。研究结果表明紫椴与糠椴叶片上表皮微观形态相同,而下表皮气孔器的形态类型、蜡质纹饰和角质膜的形态特征、单位面积上星状毛的数量均表现出很大的差异。这些微观形态差异可作为区分紫椴和糠椴的分类学依据。

2种类型阔叶红松林优势种群空间分布格局及其关联性

以吉林蛟河2块1 hm2阔叶红松林样地全林每木定位数据为基础,运用基于RipleyK(d)函数和Mark相关函数的O-ring统计分析方法,分析了2块样地中红松种群与主要优势种群林分中层与林分上层空间分布格局及树种的空间关联性,结果表明:水曲柳红松林中的红松种群和水曲柳种群在小尺度上为聚集分布的趋势,林分中层的红松种群尤为明显,椴树红松林中的红松和椴树种群在多个尺度上呈聚集分布。2个类型阔叶红松林中相同林层中红松种群与水曲柳种群、椴树种群总体上呈现不相关的空间关系,但不同林层的种群间存在着一定的相关关系。水曲柳红松林中,林分上层中的红松与林分中层的红松在0 19 m的尺度内存在显著地负相关,在椴树红松林中不明显;林分上层水曲柳与林分中层水曲柳、林分上层椴树与林分中层椴树在小尺度上存在明显地负相关关系;林分上层的红松与林分中层的水曲柳及椴树都在较大尺度上存在显著负相关的空间关系,而林分中层的红松与林分上层的水曲柳、椴树的空间相关关系为不相关。

紫椴与糠椴枝叶解剖构造比较分析

利用常规石蜡切片法,光学显微镜观察,对带岭地区紫椴与糠椴枝叶解剖构造进行比较分析,结果表明:它们的初生构造极为相似,说明它们的起缘关系很近,1年生枝条紫椴比糠椴耐低温干旱和大风,初生生长比糠椴快,但生长情况没有糠椴好;2年生枝条紫椴不如糠椴耐低温干旱和大风,次生生生长比糠椴慢,但生长情况比糠椴好;紫椴与糠椴的叶片为典型的异面叶,在带岭地区紫椴的抗旱能力强于糠椴。

紫椴和糠椴种子解剖构造的研究

本文借助于立体解剖镜和显微镜对紫椴和糠椴种子形态、解剖构造进行了观察、描述和绘图，同时利用摄影显微镜和摄影体视镜对种子的部分性状进行摄影，为打破紫椴和糠椴种子的休眠，促进种子发芽，培育速生优质苗木提供理论依据．

椴属资源的现状与发展对策研究

黑龙江省的椴属(Tilia Linn)植物有2个种,即紫椴(T.anurensis Rupr.)和糠椴(T.mandshurica Rupr.),是东北著名的阔叶树种,不仅是重要的用材林树种,同样也是重要的蜜源植物。探讨了椴属植物在森工林区资源现状,以及作为蜜源植物在未来发展方向与对策,为今后的椴属植物生产提供指导。

蒙古栎-糠椴天然混交林空间格局研究

【目的】天然林的可持续经营是我国乃至世界林业研究的重点。本文以北京市怀柔区渤海镇三岔村蒙古栎-糠椴天然混交林为研究对象,以探究该地区蒙古栎和糠椴天然混交林的空间分布格局及其关联性为目的,为天然林的保护、管理以及抚育间伐等提供科学依据和理论参考。【方法】根据北京市怀柔区渤海镇三岔村蒙古栎-糠椴天然混交林1 hm2样地数据,采用单变量O-ring函数分析方法研究蒙古栎和糠椴的空间分布格局,采用双变量O-ring函数分析方法研究蒙古栎和糠椴的空间关联性,并统计分析其径级结构。【结果】(1)蒙古栎和糠椴的径级结构均呈倒J型分布。(2)林分整体水平、蒙古栎以及糠椴在小尺度上均呈聚集分布;随着尺度增加,聚集强度减弱,逐渐趋于随机分布。(3)蒙古栎与糠椴在小树和中树阶段小尺度上主要表现为聚集分布;随着树木的生长发育,聚集强度减弱,到大树阶段主要表现为随机分布。(4)蒙古栎和糠椴种间空间关联性主要表现为小尺度上负相关为主,随着尺度增加,逐渐趋于不相关。(5)蒙古栎不同生长阶段之间种内关联性主要表现为小尺度负相关为主,其他尺度不相关。(6)糠椴不同生长阶段之间种内关联性主要表现为小尺度正相关为主,大尺度不相关。【结论】该地区蒙古栎和糠椴天然混交林林分结构比较稳定,属于增长型种群;从天然林可持续性经营角度出发,可以进行适当的人为干扰,采用抚育间伐,使林分结构更加合理稳定。

主要伴生树种树叶对红松生长的影响

在培育森林的实践中,早在19世纪就发现有一些树种对于另一些树种具有选择性的影响,这方面大量的工作是通过叶子、树皮或凋落物等浸出液来进行,而我国则研究甚少,尤其树木间相互影响的研究更少。但是,这种现象却是常见的。如在东北的阔叶红松林中,红松(Pinus koraiensis)常与其他伴生的阔叶树混生一起,不仅生长很好,而且还可以在这些阔叶树林冠下更新成长。相反地,在红松纯林下红松幼苗一般很难维持到10年以上。为了了解这些现象,我们选取我国东北分布最广。

主要伴生树种对云杉幼苗生长影响的研究

以椴树,水曲柳、云杉和红松等树叶浸出液或土壤中混拌其叶粉等不同处理方法来培育云杉幼苗,研究这些树种对云杉生长的影响。实验表明,椴树和水曲柳等阔叶树对云杉幼苗具有明显的促进生长作用,而以云杉等针叶树的叶浸出液和叶粉培育的云杉,其生长较差。研究认为,橡树和水曲柳可作为培养人工云杉针阔混交林的重要搭配树种。

遮光对糠椴幼苗光合特性的研究

为阐明糠椴(Tilia mandshurica Rup et Maxim.)对不同光环境的光合特性,以2 a生糠椴实生苗为试验材料,设定4个遮光度,分别为透光率100%(CK)、透光率70%(轻度遮光,LS)、透光率40%(中度遮光,MS)、透光率10%(重度遮光,SS)。研究处理后叶片净光合速率日变化、光响应参数、叶绿素含量等的变化。结果表明:(1)随着遮光度的增加,幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率先升高后降低,胞间CO2浓度先降低后升高;(2)轻度遮光处理下,幼苗光响应参数表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(Pmax)显著提升,光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)降低;(3)轻度遮光处理下的最大光化学效率(Fv/Fm)、能量分配比例参数中吸收的光能被反应中心捕获的量子产量(φPo)、激子被反应中心捕获后促进电子传递到电子传递链中超过QA的电子受体的激子与促进QA还原激子的比值(Ψo)、单位反应中心所捕获的应用到电子传递的能量(ETo/RC)的值显著增加。(4)糠椴叶绿素b和叶绿素总量随遮光度的升高而增加。叶绿素a/b随遮光度的增加而降低。综合各指标分析认为:轻度遮光环境有利于提升糠椴幼苗的光合特性,促进幼苗生长。

糠椴核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因生物信息学分析

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是植物光合作用的关键酶.利用生物信息学对糠椴Rubisco基因进行开放阅读框、氨基酸组成、跨膜结构域、亚细胞定位和结合区分析,预测糠椴Rubisco的亲/疏水性和二级结构,通过同源建模构建糠椴Rubisco的三维结构.结果表明:糠椴Rubisco基因共有5个开放阅读框,其中最长的开放阅读框为1454 bp;糠椴Rubisco为亲水蛋白,共有12个蛋白结合区,含有20种氨基酸,由34.92%的α螺旋、11.36%的β折叠和53.72%的无规则卷曲组成.该结果可为研究糠椴Rubisco基因结构和功能提供参考.

椴树蜜中多酚类成分的鉴定

椴树蜜是蜜蜂采集椴树科中的紫椴(Tilia amurensis Rupr.)和糠椴(Tilia mandshurica Rup et Maxim.)植物花蜜,经充分酿造后形成的天然甜物质,根据蜜源植物不同可分为紫椴蜜和糠椴蜜。对采集自中国不同地区的15份椴树蜜样品,通过高效液相色谱串联质谱(High performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)和气相色谱串联质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对其中的多酚类成分进行分析,共鉴定出13种多酚类化合物,其中顺,反-脱落酸的平均含量最高,达250.17μg/100 g,p-香豆酸、反,反-脱落酸、肉桂酸、柯因和4-异丙基-1,3-环己二烯酸含量也相对较高且稳定存在。通过比较发现,紫椴蜜中椴树素与顺,反-脱落酸之间的峰高比值为1.6～6.8,糠椴蜜样品中椴树素与顺,反-脱落酸之间的峰高比值为0.24～0.50。此外,还采用中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版(2004)软件,分别构建出紫椴蜜与糠椴蜜中多酚类化合物的高效液相指纹图谱,首次成功地将紫椴蜜与糠椴蜜进行了明显区分。

糠椴ATP合酶基因生物信息学分析

ATP合酶是光合作用中光合磷酸化和呼吸作用氧化磷酸化的关键酶,可以催化合成ATP.利用生物信息学分析糠椴ATP合酶基因的同源性、开放阅读框、氨基酸组成、蛋白质亲/疏水性、蛋白质跨膜结构域、氨基酸二级结构,利用同源建模构建糠椴ATP合酶三维结构,MEGA7构建糠椴ATP合酶不同亚基基因系统进化树.结果表明:糠椴ATP合酶由atpA、atpB、atpE、atpF、atpH和atpI等6个亚基组成,每个亚基基因序列相似度达到100%的物种各不相同,且不同亚基的基因序列长度和氨基酸组成差异较大.其中,atpA、atpB、atpE和atpF为亲水性蛋白,atpH和atpI为疏水性蛋白.atpI的跨膜区最多,atpA、atpB和atpE不存在跨膜结构.糠椴ATP合酶由51.40%的α螺旋、13.10%的β折叠和35.50%的无规则卷曲组成,其中,atpF和atpH仅由α螺旋和无规则卷曲组成,无β折叠.糠椴atpA、atpB、atpE、atpF和atpI亚基基因与粉椴、少脉椴和紫椴亲缘关系较近.研究结果可为糠椴ATP合酶的基因克隆提供参考.