油松人工林土壤微生物对结构调整的响应研究

[目的]为评估结构调整对油松人工林生态系统的影响,探索土壤微生物群落结构动态对结构调整干扰的响应机制。[方法]利用高通量测序技术,对结构调整后山西省中条山油松人工林林下土壤微生物的类群组成及多样性进行探究,分析土壤微生物群落的组成结构、多样性及其与环境因素的相互关系。[结果]油松人工林结构调整能够降低土壤的pH值,土壤养分含量显著低于对照样地。土壤微生物的优势菌群未发生较大的变化,土壤的优势细菌类群是变形菌门、放线菌门、酸杆菌门,而优势真菌类群为子囊菌门、担子菌门和被孢菌门。结构调整后油松人工林土壤微生物的丰富度显著增加,多样性较对照样地略有增加,但差异不显著。对结构调整前后的油松人工林微生物类群与土壤理化性质进行RDA分析,pH、总氮、土壤有机质和速效氮是驱动土壤微生物类群变化的主要因子。[结论]结构调整后的油松人工林样地仍处于恢复期,微生物类群结构与未调整样地相比具有相似性,但调整后的土壤微生物类群更为丰富,变形菌门和担子菌门的增加使得土壤中固氮菌的比例提高,土壤微生物类群向有助于有机质分解的方向转换。

林业生态修复与环境保护的措施探究

林业生态修复是对国土进行绿化,改善其环境质量的一种方式。林业生态修复需要从国家政策和社会经济发展趋势来进行规划,并从长远利益出发进行综合考虑,同时,要在社会经济和生态环境保护之间做好平衡。林业是国家经济发展的基础产业,其不仅是保护自然环境和恢复植被的重要手段,同时还承担着调节气候、提供物质循环等重要作用,在我国林业行业发展过程中起着至关重要的作用。首先阐释了林业生态修复与环境保护的定义及意义,然后分析了林业生态环境的发展现状以及急需解决的问题,最后讲述了林业生态修复与环境保护的具体措施。

科尔沁沙地不同种源元宝枫功能性状变异及其环境驱动因子研究

【目的】研究不同种源地木本油料植物功能性状变异及其环境驱动因子,对其核心育种群体构建和良种选育具有重要的意义。【方法】以分布于科尔沁沙地周围的乌旦塔拉、松树山、代钦塔拉3个中国现存最大的元宝枫天然林为研究对象,测定其叶片和种子功能性状、土壤理化性质,同时结合气候数据,采用方差分析、相关性分析、RDA排序分析以及构建PLS-SEM模型等方法,研究科尔沁地区不同种源地元宝枫功能性状的变异程度以及性状与环境之间的相关性,探究元宝枫功能性状与环境因子之间的关系。【结果】(1)3地元宝枫各个功能性状的差异性明显,各性状的变异系数表现为比叶面积(SLA)>油酸含量(OA)>种子长宽比(ZC∶ZK)>碳氮比(C∶N)>神经酸含量(NA)>种子油脂含量(OC)>亚油酸含量(LOA)>叶片碳含量(LCC),种源间变异系数范围为3.81%~19.51%,种源内变异系数范围为3.60%~14.64%,种源间变异大于种源内变异;(2)3个种源地中,代钦塔拉地区油脂、亚油酸含量最高,乌旦塔拉地区的神经酸含量最高;(3)相关性结果显示,元宝枫功能性状与环境因子间存在显著的相关关系;(4)RDA分析结果显示,环境因子可以解释24.1%的元宝枫功能性状变异,土壤有机质(SOM)和气温季节性变异系数(BIO-4)为主导生态因子,气象和土壤共同决定元宝枫功能性状的变异,且气象因子起主导作用;(5)PLS-SEM模型显示,元宝枫叶片及种子性状与油脂指标之间的路径系数较小,协同作用不显著,年均温是元宝枫油脂相关指标的主要影响因子,且与其油脂相关性表现出负相关,即较低的温度有利于元宝枫种子油脂的积累。【结论】气象是驱动元宝枫功能性状变异的主导环境因子,且气温是决定元宝枫种子油脂含量的关键因子,该研究结果可为油用元宝枫定向培育提供理论基础。

国内外森林康养研究进展

随着城市环境恶化及城市工作者压力增大,森林环境的保健作用逐渐受到重视,森林康养已成为国际流行的一种健康体验模式,也是森林可持续发展的一种重要方式。文章回顾了国内外森林疗法的起源及发展、森林疗养基地建设与评定状况、森林康养实证研究进展,最后进行了总结与展望,以期为我国森林康养研究及产业健康发展提供支撑。

渭北旱塬老藤酿酒葡萄资源的品种特性研究

为了保护与开发我国渭北旱塬地区的老藤酿酒葡萄种质资源,本研究以白玫瑰和红玫瑰两份老藤酿酒葡萄资源为材料,对其植物学特性、生长结果习性、枝条直立性、抗寒性、果实性状以及酿酒特性等进行了系统比较。结果表明,白玫瑰和红玫瑰葡萄枝条粗壮直立,与赤霞珠葡萄相比,其新梢木质部宽度明显增加,木质素分布区域更大,枝条机械性能与负荷能力更强,适合无架栽培。白玫瑰和红玫瑰葡萄萌芽率、结果枝率、结果系数、平均株产量均较高,两者丰产性均较好。白玫瑰和红玫瑰葡萄枝条均具有较强的抗低温能力,在渭北旱塬地区无需埋土防寒越冬。白玫瑰葡萄果皮淡绿色带有浅红晕,成熟果实还原糖和可滴定酸含量分别为195.17和5.97 g·L^(-1),果皮酚类物质含量较低,适合酿造清爽的干白葡萄酒;红玫瑰葡萄果皮紫红色,成熟果实还原糖和可滴定酸含量分别为208.33和3.64 g·L^(-1),果皮富含花色苷等酚类物质,可酿造清新的桃红葡萄酒。采用小容器酿造的干白葡萄酒酒度为11.12%(V/V),总酸含量为5.06 g·L^(-1),总糖含量为2.70 g·L^(-1);桃红葡萄酒酒度为12.97%(V/V),总酸含量为4.69 g·L^(-1),总糖含量为2.87 g·L^(-1)。两份老藤酿酒葡萄资源果实及其酿造的葡萄酒均具有玫瑰香味。本研究为酿酒葡萄新品种选育提供了一定的参考。

元宝槭幼苗光合生理的水氮耦合效应研究

研究元宝槭幼苗光合生理的水氮耦合效应可以为元宝槭苗木水肥管理提供科学依据,有利于元宝槭产业发展。以1 a生元宝槭实生苗为材料,设置田间持水量(FC)的10%~20%(W1)、40%~50%(W2)、70%~80%(W3)3个水分梯度,施氮0 g/株(N0)、2 g/株(N1)、4 g/株(N2)和6 g/株(N3)4个氮肥梯度的二因素完全随机盆栽实验,通过测定不同水氮处理下元宝槭幼苗的光合参数、叶绿素含量、叶绿素荧光参数,分析其变化规律,揭示水氮耦合对元宝槭苗期光合生理的影响机制。结果表明,水氮耦合对元宝槭的光合生理有显著影响:(1)元宝槭幼苗的Pn、Gs、Ci、Tr等4个光合参数总体变化趋势表现为随着土壤含水量的增加而增加,而iWUE、LS则与之相反;施氮对元宝槭光合参数的影响较复杂,W2N2处理Pn最高,为8.84μmol/(m^(2)·s)。(2)水氮对元宝槭幼苗的光系统II的实际光化学效率(ΦPSII)、非光化学猝灭系数(qN)影响较大,而对光系统II的最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)无明显影响。(3)水分是元宝槭叶绿素含量的主要影响因素,随土壤水分含量升高,元宝槭总叶绿素含量提高,叶绿素a/b值下降,叶绿素b的比例显著增大。(4)元宝槭Pn与Ci、Gs、Tr、Fv/Fm、Chl显著正相关,与iWUE、LS则呈现出显著负相关性。综上所述,提高土壤含水量能显著提高元宝槭幼苗的光合作用,土壤含水量较低时,水分是影响元宝槭光合生理的主导因素,土壤含水量为中、高水平时,其光合生理由水氮共同决定,该结论可为元宝槭苗期水肥管理体系建立提供理论参考。

面向3DS Max三维模型的坐标转换方法研究

针对在实景三维城市建设中,传统的三维模型坐标转换方法无法直接应用于3DS Max工程文件的问题,提出了面向3DS Max三维模型的坐标转换方法。采用3DS Max插件与坐标转换软件通信的方式实现了3DS Max三维模型的坐标转换,有效保留了3DS Max文件的模型与场景信息,提高了三维模型数据的生产效率,满足了3DS Max模型在不同展示平台和不同坐标系下的应用。实例验证表明,该方法可以满足实景三维城市建设中三维模型坐标转换的需求,可为三维模型数据生产中的坐标转换工作提供参考。

林木抗旱相关基因研究进展

干旱是一种严重影响农、林业优质、高产的重要环境因子。本文综述了植物抗旱的分子及生理机制,以及林木抗旱基因的研究现状,讨论和分析了林木耐旱性研究的前景和当前存在的问题,并提出了利用分子生物学技术挖掘抗旱相关基因的策略。现阶段主要的抗旱基因为转录因子,从林木中克隆后在杨树、拟南芥或其它林木中进行遗传转化并验证抗旱基因的功能,阐明林木抗旱的分子机制。另外,从育种应用上,从林木中克隆耐旱基因,通过转基因、基因编辑等手段创制抗旱能力强的林木新种质,进而开展中间试验、环境释放等培育抗旱性能力强的林木新品种,增加其在干旱条件下的生物量并提高逆境环境下的抗性和适应性。总之,通过基因工程技术获得耐旱的林木新种质可以进一步改良其耐旱能力,为干旱和半干旱地区提供更多的林木新材料,进而推广抗旱高产林木新品种,促进林业可持续发展,为我国建设绿水青山提供新优林木品种。

华北石质山地侧柏人工林C、N、P生态化学计量特征的季节变化

以北京九龙山自然保护区幼龄侧柏人工林为研究对象,对其不同生长季节叶、枝、根(0—10 cm、10—20 cm土层)的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量学特征进行了分析,深入探讨了生长季节与器官以及两因素交互作用对以上特征的影响,研究有助于理解植物各性状之间的相互作用以及植物生长过程中资源的利用和分配状况。结果表明:1)不同器官间C含量为414.97—461.58 g/kg,枝最大,根(0—10 cm)最小;N含量为6.57—14.28 g/kg,叶最大,枝最小;P含量为0.39—1.28 g/kg,叶最大,根(10—20 cm)最小;C∶N为31.76—70.98,枝最大,叶最小;C∶P为369.93—1099.20,根(10—20 cm)最大,叶最小;N∶P为9.21—23.81,根(0—10 cm)最大,枝最小。整个生长季节中侧柏各器官C含量最稳定,变异系数均小于7%;P含量变异性最大,变异系数均超过15%,N含量变异性介于两者之间;各器官中C∶N和N∶P较C∶P更为稳定,C、N与P具有较好的耦合协同性,C∶P和N∶P的变化主要取决于P的变化。2)器官对C、N、P含量及其化学计量关系均存在显著影响,生长季节对N和P含量存在显著影响,两者交互作用只对P含量存在显著影响,器官对侧柏C、N、P含量及其化学计量变异的贡献大于生长季节。3)侧柏各器官间C、N、P含量及其化学计量比相关性多数未达到显著性水平,仅有叶与枝中的P及C∶P显著相关,说明侧柏器官分化过程中各器官对元素的吸收利用具有特异性。侧柏叶片N∶P<14,说明生长季节里幼龄侧柏人工林更多受到N限制。

中国东部森林样带典型森林水源涵养功能

通过对我国东部森林样带4个森林生态系统定位研究站(长白山站、北京站、会同站和鼎湖山站)的9种森林类型水源涵养监测数据的分析,研究了水热梯度下不同森林生态系统水源涵养功能。结果表明:在生长季的5—10月份,各森林类型的水源涵养特性表现出较大差异。林冠截留率的大小依次为:阔叶红松林>杉木林>常绿阔叶林>针阔混交林>季风常绿阔叶林>落叶阔叶混交林>马尾松林>落叶松林>油松林,最高的长白山站阔叶红松林的截留率是最低的北京站油松林的2.2倍。森林降雨截留量与林外降雨量呈显著的正相关,林冠截留率与降雨量呈显著负相关。枯落物最大持水深(5—10月份)以北京站落叶阔叶林最大,为6.0 mm;鼎湖山站的季风常绿阔叶林最小,为1.0 mm。0—60 cm土层蓄水量最大的是会同站的人工杉木林,为247 mm;最小的是北京站的落叶松林,仅为45.5 mm;林分总持水量依次为:杉木林>阔叶红松林>常绿阔叶林>针阔混交林>季风常绿阔叶林>落叶阔叶混交林>马尾松林>落叶松林>油松林。各林分总持水量主要集中在土壤层,占总比例的90%以上。

浑善达克沙地沙漠化成因、过程及其防治对策研究——以内蒙古正蓝旗为例

浑善达克沙地是内蒙古自治区四大沙地之一 ,2 0世纪 6 0年代以后 ,该沙地发生了严重的沙漠化 ,不仅恶化了当地的生态环境 ,制约了区域经济的发展 ,而且成为京津地区最主要的沙尘源之一 ,对京津、华北等周边地区人民的生产、生活和生态安全构成了愈来愈严重的威胁 .该文着重以浑善达克沙地腹地的内蒙古正蓝旗为例 ,从自然因素和人为因素两个方面对沙漠化成因和过程进行分析 ,确定该区沙漠化发生发展变化的主要驱动力 .并结合当地实际提出沙漠化防治的基本对策和措施 。

浑善达克沙地草场资源评价与载畜量研究——以内蒙古正蓝旗沙地区为例

浑善达克沙地是我国的四大沙地之一,也是气候变化及人类活动影响较为敏感的地区之一。20世纪60年代以后,由于人为不合理的活动,特别是过度放牧,使该沙地草场发生严重的退化、沙化,其荒漠化发展速度成为全国少数几个超过4%的地区之一。不仅造成草场生产力的显著下降,制约牲畜业的健康发展,而且成为京津地区最主要的沙尘源之一。本文以内蒙古正蓝旗的浑善达克沙地区为例,通过收集资料、进行野外实地考察和调查,分析沙地草场植被类型及其分布特征,测算各类型草场典型群落的生产能力并进行草场资源评价,在此基础上探讨其沙地草场的理论载畜能力,为科学、合理利用草场提出理论依据。

三峡水库巫山-秭归段典型消落带植被空间分异研究

消落带植被是三峡水库生态系统的重要组成部分,对于确保水库安全和库岸社会经济发展起着重要作用。消落带植被的空间分布及优势植物组成是消落带治理植物材料选择的重要依据。本研究基于三峡水库干流巫山—秭归段典型消落带的植被调查,研究消落带植被的物种多样性、植物生活型、优势植物的空间分布特征及其变化规律。结果表明:随着海拔的下降,消落带植被的物种多样性减少;1年生草本植物在群落中所占比例增加,多年生草本植物所占比例因地而异(巫山消落带为增加,秭归消落带为减少),木本植物所占比例减少。淹水较深区段消落带植被的优势植物主要是莎草科的莎草和禾本科的狗牙根、毛马唐、狗尾草及菊科的鬼针草等;淹水较浅区段的优势植物种类有所增加,但处于优势的仍然是莎草科、禾本科和菊科植物。能够在淹水区段存活的植物大多具有发达的通气组织、特殊的繁殖特性及对淹水和干旱环境有较强的适应能力。

油松和侧柏人工林适宜灌溉定额的研究

采用人工灌水的方法 ,研究 2 0年生油松和侧柏人工林的耗水特性及水分利用效率 ,确定其适宜的灌溉定额。结果表明 ,油松和侧柏的耗水量与其灌水水平呈正相关 :平水年 ,1 5、1 0、0 5倍降水量的灌水水平和对照条件下 ,5— 10月份 ,油松的耗水量分别为 10 35 8.5、82 90 .5、6 4 5 5 .5、4 337 0m3·hm- 2 ,侧柏为 95 4 7 5、7980 0、6 4 71 0、4 195 0m3·hm- 2 。灌水促进了树木的生长 ,油松在 1 0倍灌水处理时 ,树高、胸径、材积增加最大 ,侧柏在1 0～ 1 5倍处理时 ,分别对树高和胸径影响最大 ,材积在 1 5倍处理时效果最显著 ;油松在 1 0倍处理时 ,水分利用效率最高 ,而侧柏则在 1 0～ 1 5倍处理为宜 ;生长季中 ,油松和侧柏的适宜灌溉定额分别为 5 2 5 0～ 6 0 0 0m3·hm- 2和 5 330～ 9330m3·hm- 2 ,分 3次进行灌溉。

榆林沙区人工固沙林土壤微生物生态分布特征及酶活性研究

【目的】探讨固沙林土壤的生物性质，为制订合理可行的保持沙地森林持续经营的管理措施提供参考。【方法】以流沙地为对照，对毛乌素沙地榆林沙区6种主要人：工固沙林（花棒×踏郎混交林、沙柳林、踏郎林、沙棘林、樟子松林、河北杨林）林地0～5，5～20，20～40cm土层的土壤细菌、放线菌、真菌数量及4种酶（过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶）活性进行了研究，并对土壤微生物数量及酶活性相关性进行了分析。【结果】不同固沙林林地土壤微生物生态分布特征和酶活性表现出一定的差异。在0～5cm土层中，花棒×踏郎混交林林地土壤细菌数量最多，樟子松和沙棘林林地0～20cm土层放线菌、真菌数量均较多。在0～5cm土层，花棒×踏郎混交林林地土壤碱性磷酸酶活性最强，沙柳林林地土壤过氧化氢酶活性最强，河北杨林林地土壤蔗糖酶和脲酶活性均最高。各种人工固沙林林地土壤细菌数量和酶活性总体上均随着土层深度的增加而递减；土壤细菌和放线菌的数量与过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性具有显著或极显著的相关性。【结论】人工植被建立后，土壤微生物数量增加，酶活性增强，土壤的生物性质得到改善，流沙开始朝着土壤肥力水平较高的方向发展。

乌兰布和沙漠绿洲3种杨树比叶面积和叶干物质含量研究

比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)综合反映了植物利用自然资源的能力,也体现了植物对环境的适应性。以乌兰布和沙漠绿洲防护林体系3种杨树(新疆杨、二白杨和小叶杨)为研究对象,通过测定叶面积、叶饱和鲜重及干重,计算了SLA和LDMC,探讨了3种杨树的生态适应性。结果表明:3种杨树叶面积和叶重之间均为极显著线性相关关系(p<0.000 1),可用叶面积与叶重的关系式来推算叶面积。其中,用叶面积与叶饱和鲜重的关系式推算的叶面积数据准确度更高。3种杨树的SLA、LDMC均存在极显著差异(p<0.0001),新疆杨、二白杨、小叶杨的SLA和LDMC分别为(9.955±2.574)m^2·kg^(-1)和(420.38±68.046)mg·g^(-1),(12.964±2.465)m^2·kg^(-1)和(301.017±32.647)mg·g^(-1),(16.462±6.286)m^2·kg^(-1)和(287.678±72.055)mg·g^(-1)。SLA和LDMC之间呈极显著负相关关系(p<0.0001),可用幂函数y=ax^(-b)来表述。SLA和LDMC较好地反映了3种杨树对乌兰布和沙漠贫瘠与干旱环境的适应能力,新疆杨的适应性优于二白杨和小叶杨,建议今后该区域防护林更新与重建过程中应适当加大新疆杨的数量比例。

黄土地表藻类结皮分布影响因素研究

以仅见于黄土高原半干旱区局部地段的黄土藻类群落为对象,分别从植被类型、坡向、坡度、地貌部位、干扰程度等方面对其分布规律进行系统地研究。通过调查,测定了藻类结皮在不同立地条件下的结皮厚度、植被分布、结皮盖度等指标。结果表明:①不同植被类型对藻类结皮盖度和厚度的影响呈现出不同的规律性。植被类型不同,藻类结皮盖度不同,荒坡>樟子松林>油松林。但结皮厚度表现出相反的特点,即油松林>樟子松林>荒坡地。②坡向对藻类结皮分布有明显影响。阴坡藻类结皮盖度和厚度均大于阳坡。③坡度对藻类结皮分布的影响是在多种因素的共同作用下形成的,不同坡度对藻类结皮盖度的影响差异不显著;但影响结皮厚度,即平缓坡>缓坡>陡坡>极陡坡。④地貌部位对藻类结皮分布有明显影响,在林地里,结皮盖度表现为坡上部>坡中部>坡下部。结皮厚度无显著差异。⑤干扰程度对藻类结皮分布具有明显影响,干扰程度弱,藻类结皮盖度和厚度均大,反之则小。

马尾松人工林首次间伐年龄的研究

借助11年生马尾松造林密度试验林的逐年观测资料,分析不同造林密度林分的平均冠幅与林木间平均距离的比值与年龄之间的关系,并用Richards方程进行拟合。结果表明:马尾松人工林的起始间伐年龄可通过林木树冠刚好完全重叠时间点(A1)和冠幅与林木平均距离的比值与该比值的极限值近似相等的时间点(A2)的平均值(A0)来确定;马尾松人工林4种不同造林密度(1 667(A)、3 333(B)、5 000(C)和6 667株.hm-2(D))林分的首次间伐时间分别约为9 a、7 a、5 a和5 a。并建立了马尾松的首次间伐年龄与造林密度的关系模型,其决定系数达0.98。与传统的方法相比,首次间伐时间基本一致,表明提出的确定人工林首次间伐时间的方法有效、可行。由于此方法是一种定量化方法,且计算简便,因此具有重要的理论和实际意义,可为人工林的间伐技术体系提供参考。

嫁接植物体中RNA分子长距离传递研究进展

嫁接诱导植物变异是一种普遍存在的现象,已被广泛应用于物质运输、花期调节和信号的长距离传导机制等方面的研究。本文分析嫁接诱导变异的原因,并重点总结嫁接植物体内长距离传递的3类RNA(外源类病毒或RNA病毒、非编码的小RNA、植物内源mRNA);系统综述RNA在嫁接植物体中传递机制方面的国内外最新研究进展,对今后利用嫁接技术开展育种研究及存在的问题进行探讨。

不同林分密度指标的比较研究

用28年生杉木造林密度试验林的逐年观测数据,对林分密度指数、相对植距和优势高—营养面积比3个林分密度指标进行比较分析。结果表明:(1)不同造林密度林分达到一定年龄后,相对植距几乎相等,无法体现不同密度之间的区别,不是一个理想的密度指标;(2)利用Statistica统计软件,通过牛顿迭代法,基于Richards方程分别不同造林密度建立了年龄与林分密度指数和优势高—营养面积比的关系模型,并计算其特征参数,结果表明该模型能对这2种密度指数进行正确预估,且方程极限参数a都随着造林密度的增加而增大,体现了不同密度之间的差别;(3)与林分密度指数相比,优势高—营养面积比由于具有不含参数、适用年龄范围较大和速率参数b较稳定等特点而更加理想。