国有林场林区道路建设的实践与思考——以漳平五一林场为例

随着社会经济水平的不断提升,我国各行各业进入了新的发展阶段,在可持续发展战略的带动作用下,国有林场林区发展呈现出了新的特点。林场林区道路作为基础性设施,在林业资源开发利用以及生态保护等方面起到了重要的影响,以福建省漳平五一国有林场为例,在深入调查研究基础上,分析国有林场林区道路建设存在的主要问题并提出对策与建议。

基于多源遥感数据的福建省海岸带县域森林生态质量评价

【目的】森林生态质量是从生态角度反映森林质量的内涵,对森林的生态功能和生态服务、生长状况以及自我调节功能进行综合测度,以期提高森林改善生态环境、维护生态平衡的能力。【方法】利用中、高分辨率多源遥感数据,获取大范围尺度下能表征森林生态质量的关键指标信息,在此基础上,分析福建省海岸带40个县域的森林生态质量状况。首先,基于2016年2 m分辨率多源遥感数据为主要数据源,利用双层尺度集模型选定最佳分割尺度,多分类器集成算法集,自动选择最优分类算法进行森林类型提取,并结合2020年Sentinel遥感数据及森林分类产品,更新2020年福建省海岸带森林类型精细分布图;其次,利用LandTrendr算法衍生的干扰开始时间特征推算现存森林年龄,通过GEDI冠层高度产品获取海岸带森林冠层高度分布图;在以上关键森林质量指标提取基础上,对遥感手段获取的8项森林生态质量评价指标进行主成分分析,获得福建省海岸带县域森林生态质量综合评价结果。【结果】2020年福建海岸带40个县域约50%的县域森林生态质量处于优良水平,其中仙游县、闽侯县、南安市、霞浦县、柘荣县及厦门海沧区、思明区、集美区、同安区等森林生态质量为优;森林生态质量较差的县域有惠安县、秀屿区、石狮市、福安市、平潭实验区、诏安县。【结论】结合中、高分辨率多源遥感数据,能够发挥遥感大范围监测优点,客观评价福建省海岸带40个县域的森林生态质量;研究结果表明2020年福建沿海县域森林生态质量还存在较大的提升空间,需要针对存在的问题采取相应森林管理措施提升森林生态质量。

新形势下加强国有林场工程建设管理的思考

针对当前国有林场工程建设管理存在的主要问题,结合工作经验,对如何加强国有林场工程建设管理进行分析、探讨。

基于UNet-ResNet14^(*)半监督学习的无人机影像森林树种分类

无人机遥感在森林树种精细和高效分类制图中具有巨大的潜力。为了快速准确获取森林的优势树种分布信息,该研究探讨了半监督学习方法在树种分类方面的有效性。以福建省福州市、龙岩市和三明市的4个试验区为例,构建精简的ResNet18为主干的UNet树种分类模型(UNet-ResNet14^(*)),使用交叉熵和Dice系数的联合损失函数来优化模型参数,对比分析Self-training和Mean Teacher两种不同的半监督学习方法在无人机影像森林树种分类模型的泛化能力。结果表明,以ResNet14^(*)作为主干的分类模型与其他模型相比精度更高且预测速度更快,当联合损失函数权重值为0.5的情况下模型预测效果最好,总体精度达到了91.15%。经过Self-training的模型在木荷、马尾松、杉木3个样本充足的类别中精度均有所提升,总精度为91.08%,比原始模型略低,但在独立验证区的精度为88.50%,比原始模型高;Mean Teacher方法的总精度为88.56%,在独立验证区的精度为73.56%。因此,研究认为可以采用Self-trainin半监督方法结合UNet-ResNet14^(*)的方案快速得到试验区的树种组成信息。

截顶和施肥对亚美马褂木采穗圃产量和质量的影响

为探究截顶及施肥措施对亚美马褂木采穗圃母株产量与质量的影响,筛选可供生产上推广的亚美马褂木采穗圃经营措施,于2022年在福建省漳平五一国有林场后福采穗圃开展亚美马褂木采穗圃母株不同截顶和施肥(截顶+施肥、未截顶+施肥、截顶+未施肥、未截顶+未施肥)试验。结果表明:不同截顶和施肥处理母株的生长、萌条产量和质量均存在极显著差异,其中以截顶+施肥处理效果最好,其母株地径生长和有效萌条量分别比未截顶+施肥、截顶+未施肥、未截顶+未施肥处理提高23.08%和70.83%、18.52%和74.47%、88.24%和110.26%,总萌条量分别比未截顶+施肥、未截顶+未施肥处理母株提高56.06%、53.73%,有效萌条率、有效萌条枝长、有效萌条枝径分别比截顶+未施肥、未截顶+未施肥处理提高72.80%和36.76%、80.77%和46.88%、100.00%和60.00%。亚美马褂木母株地径与萌条产量、质量指标之间存在显著或极显著正相关关系,截顶处理萌条数量与质量指标之间相关性不显著,截顶+施肥处理的总萌条量和萌条质量指标之间呈极显著正相关关系。综合结果表明,单独采取截顶或施肥不能兼顾母株萌条产量和质量,截顶+施肥组合处理可作为亚美马褂木采穗圃经营的有效措施。

杉木第3代种子园无性系种实性状及冠幅性状变异研究

为评估第3代杉木种子园的建园成效,对漳平五一国有林场第3代杉木种子园的90个无性系的种实性状开展变异规律分析。结果表明,不同建园材料的表型性状间变异明显,变异幅度呈现以下趋势:出籽量>出籽率>单株球果鲜重>千粒重>冠幅,且各性状间存在显著相关性;冠幅及单株球果鲜重在不同无性系间也存在极显著差异。初选20个优良无性系平均单株球果鲜重、出籽量、出籽率、千粒重和冠幅比群体均值分别提高了24.33%、38.13%、26.15%、10.47%和9.88%。初步评估结果表明,杉木3代不同建园材料的种实性状遗传变异丰富,为后续育种工作提供材料基础;后续可实施育种精细选育并加强建园经营管理;此外,应对筛选出的优良无性系进一步开展测定评估,以此为下一代种子园建设提供建园材料。

福建龙岩米老排林分生长效果分析及优树选择

应用随机抽样法对福建省龙岩不同林龄米老排现有林分进行调查,结果表明:影响米老排生长的关键因子是立地类型;不同林龄米老排树高年均生长量为0.8~1.2 m,胸径年均生长量为0.7~1.6 cm,其树高、胸径、单株材积总生长量随着年龄增加而增加,年均生长量均超过米老排人工林自然生长量,呈现生长迅速、适应性广、抗性强、萌芽力强、树干通直、成材早等特性;米老排是马尾松近自然改培针阔混交首选阔叶树种;以生长性状为指标精选出米老排优树20株。

毛竹干枯病在福建的发病规律

通过调查及试验研究,明确了毛竹干枯病病害发生的规律性,其病原菌从梢部伤口侵入,越冬病原菌的分生孢子为侵染源。每年的5-6月及9-10月为毛竹干枯病的发病期。病害发生与主要气象因子(气温、相对湿度)和山坡地理位置直接相关。

亚美马褂木人工速生丰产林造林关键技术

为深入研究亚美马褂木人工速生丰产林最佳经营模式,开展了造林季节、苗龄、无性系及白蚁防治等对亚美马褂木造林成活率、生长量、危害率等影响的对比试验,结果表明:采用0.5年生和1年生的亚美马褂木无性系扦插苗在休眠期的冬季或叶芽尚未萌动的早春栽植,成活率较高,均超过90%;采用1年生的亚美马褂木扦插苗栽植,与0.5年生相比较,其3年生的平均树高、平均胸径、平均单株立木材积分别提高了15.38%、25.00%、103.09%;8个亚美马褂木优良无性系苗与未经改良的扦插苗相比,栽植3 a后的平均树高、平均胸径、平均单株立木材积分别超过了12.85%、10.37%、36.03%,且无性系内分株间生长表现出较强稳定性,其树高、胸径、单株立木材积的表型变异系数分别为2.23%、3.04%、8.70%,与未经改良的扦插苗相比较,分别下降了30.12%、73.59%、50.55%;白蚁幼虫活动期在植株根颈处撒施灭蚁灵成效极其显著。

亚美马褂木扦插繁殖原株表型选择

为了丰富亚美马褂木无性繁殖材料,采用5株优势木对比法,以树高、胸径、单株立木材积为生长指标,结合树冠形质指标开展亚美马褂木扦插繁育原株表型选择。通过对3个地点30株候选优株和150株优势木进行统计分析,确定了亚美马褂木扦插繁殖原株表型选择的标准:扦插繁殖原株树高≥优势木树高均值的1.13倍,扦插繁殖原株胸径≥优势木胸径均值的1.34倍,扦插繁殖原株单株立木材积≥优势木单株立木材积均值的1.84倍,且冠高比小于0.5000。最终筛选亚美马褂木扦插繁殖原株15株,为开展亚美马褂木无性系选育提供了繁育材料。

磷胁迫对不同杉木无性系酸性磷酸酶活性的影响

缺磷是限制目前农林业产量的一个重要因子,传统的农林业生产主要通过施肥和土壤改良来满足植物对 磷的需求,近年来人们开始发掘磷高效利用植物来替代传统方法提高磷的利用效率。杉木(Cunninghamia lanceola- ta)是我国亚热带地区最重要的造林树种之一,生长快、材质好、产量高,在中国人工林经营中占有重要地位。为揭 示磷素胁迫条件下杉木无性系酸性磷酸酶的变化规律和筛选磷高效利用杉木无性系,通过土培试验,设计4种磷 素处理水平(正常供磷16.mg·kg-1、轻度磷胁迫8 mg·kg-1、中度磷胁迫4 mg·kg-1、重度磷胁迫0 mg·kg-1),进行磷 素胁迫条件下不同杉木无性系酸性磷酸酶(APA)活性的比较研究。结果表明:缺磷条件下1年生杉木叶片和根际 的APA活性明显高于正常供磷处理。随缺磷时间的延长、不同杉木无性系酸性磷酸酶的变化规律不同,其中8号、 24号、37号无性系叶片和根际的APA活性明显高于正常供磷处理;5号、9号无性系根际APA活性虽然增幅较大, 但其叶片酶活性变化较小;3号、23号、34号无性系整体而言对磷胁迫不敏感,缺磷条件不对其叶片APA及根系 APA活性造成显著影响。在磷胁迫条件下,杉木无性系可通过叶片及根际酸性磷酸酶活性的增强来适应环境磷缺 乏,但不同杉木无性系对磷缺乏的适应性存在明显差异。

1.5代杉木种子园不同无性系生长和结实性状的评价

为进一步优化1.5代杉木种子园的质量,通过对福建漳平杉木种子园内21个杉木无性系生长和球果特征的调查,分析不同无性系生长和结实性状的差异及其相互关系,采用层次分析法对不同无性系的生长性状和结实性状进行综合评价。结果表明:1.5代杉木种子园不同无性系之间的生长和结实性状存在明显差异;不同无性系的结实量、球果体积、球果鲜重与其种子产量显著相关,生长性状与结实量、结实量与种子发芽率的相关性不显著。根据不同无性系生长性状和结实性状的综合评价结果,有6个无性系具有生长快且结实量高的特性,可作为重建1.5代杉木种子园的材料。

杉木无性系测定林磷素利用效率的比较

对福建漳平五一国有林场17年生不同杉木无性系测定林的生物量及磷含量进行测定,对不同无性系全树磷利用效率及干材磷利用效率进行比较研究,筛选出磷利用效率高的优良杉木无性系.结果表明:不同无性系各器官生物量排序为:干>根>枝>皮>叶>枯枝.M10号无性系干材分配比例最大,M41次之.M41林分总生物量最高,M17次之.从干材生物量看,M41最大,是最小无性系M45的2.01倍.不同杉木无性系中M34的林分磷积累量最大,是参试无性系平均值的1.39倍.M1号杉木无性系全树磷利用效率最高,M10和M17次之,M34最低.M1号杉木无性系干材磷利用效率最高,M10、M9、M17和M41依次递减,而M24、M34和M37较低.M1、M10和M17号无性系为磷利用效率较高的基因型.

马尾松EST-SSR PCR体系的优化

用单因素法研究马尾松EST-SSR PCR体系中各成分及退火温度对扩增结果的影响。结果显示优化后的反应体系为:2μL 10×Buffer(Mg2+Free),30 ng模板DNA,0.187 5 mmol/L-1 dNTPs,3.75 mmol·L-1 Mg2+,8 pmol引物,1.0 U Taq DNA聚合酶,加水至20μL。退火温度为56℃。并用21个马尾松DNA检验这一优化体系。检测试验表明,优化后的EST-SSR PCR反应体系稳定、可靠、可重复性强。

集材绞盘机新型摩擦卷筒试验与仿真分析

针对传统摩擦卷筒牵引力较小的缺点,进行力学和仿真分析及模型试验研究,结果表明:将集材绞盘机牵引卷筒设计成带V型环槽的摩擦卷筒,可以显著提高当量摩擦系数和集材牵引力,从而取代缠绕卷筒,大大减小卷筒结构尺寸,实现绞盘机轻型化;摩擦卷筒牵引力的大小与V型环槽的楔角成反比.通过二次拟合建立摩擦卷筒V型槽楔角与牵引力关系的经验公式.

低磷胁迫下不同杉木家系根系觅磷能力分析

选择杉木种子园9个半同胞家系种子培育的幼苗作为研究对象,通过室内模拟磷胁迫盆栽试验,从根系增生觅磷能力角度比较分析不同家系杉木幼苗在低磷胁迫下根系形态指标生长的差异,结合苗高、地径和根冠比等生长指标,利用隶属函数法并结合权重进行综合评价,旨在筛选出具较强觅磷能力的杉木优良种质材料.结果表明:供磷处理和家系对杉木幼苗根体积、根生物量和根冠比的影响均存在明显的交互作用,而对苗高、地径、根长和根表面积的影响无明显交互作用.从单个因素来看,家系对杉木苗高、地径和根系形态指标的影响均达显著水平;供磷处理对根系指标和地径的影响均达显著水平,而对苗高的影响不显著.轻度与重度磷胁迫下,杉木家系地径增量比正常供磷处理显著降低22.9%和25.4%,且这两种低磷胁迫处理均明显促进根长、根体积、根生物量和根冠比等指标的增加.综合评价结果表明低磷环境中, 25号、20号和41号家系杉木根系觅磷能力较强,有利于对土壤磷斑块的觅食,从而维持地上部的正常生长.

不同马尾松品系对松材线虫的抗性选择初步研究

为了解福建省生产上正在推广的12种马尾松品系对松材线虫Bursaphelonchus xylophilus(Steiner et Buhrer)Nickle的抗病情况,选用厦门岛内分离的松材线虫虫株进行人工皮接法接种试验,并对不同马尾松品系进行生长性状测定。结果表明,G、A、I为抗病品系,且生长性状表现良好,可以进行小面积造林,通过进一步野外测定后再进行大面积推广造林。

不同马尾松无性系测定林生物量及养分积累的比较

选择福建漳平五一国有林场7年生马尾松无性系测定林为研究对象,通过对参试40个马尾松无性系不同器官生物量及N、P、K含量的测定,进行不同无性系生物量及养分积累量的比较,结果表明:参试无性系全株生物积累量平均为15.94 kg.株-1,其中M7号无性系的生物量最大,但养分消耗量也较大。M18号无性系的生物产量较高,而N积累量小于平均值的20%,初步判断为N营养利用效率较高基因型。M4、M5、M7、M9、M13、M14、M18、M22、M23、M26和M30无性系的干材生物量大于平均值20%,但P和K营养积累量均小于平均值的20%,属于对林地养分消耗较小的高产无性系。

马尾松优良家系优株ISSR遗传距离分析

采用ISSR分子标记对福建漳平五一林场28个马尾松优良家系最优单株进行遗传分析,计算两两之间的遗传距离,进行遗传结构分析,结果表明:10条多态性引物共检测到99个位点(从250～2 300 bp),其中93个多态位点,多态位点百分率(P)为93.94%;28个马尾松无性系两两之间的分子遗传距离在0.212 1～0.565 6之间,遗传距离大于0.5的无性系对有11组,遗传距离小于0.25的无性系对有6组;在聚类分析自检举值为48处,可将28份马尾松无性系分为9类,其中7个无性系单独聚类,其他21个无性系聚成2类;遗传距离较大的无性系组分别出现在不同的聚类中,表明这些无性系组两两之间具有相对较远的亲缘关系。本研究为马尾松高世代育种群体的选育提供分子水平上的依据,为分子标记指导马尾松育种奠定了一定的研究基础。

马尾松成熟胚愈伤组织的增长研究

基本培养基和生长调节剂对马尾松成熟胚愈伤组织增长的影响表明:马尾松成熟胚愈伤组织的增长适应范围较广,对DCR、LV、WV5三种基本培养基以及2,4-D和BA试验3种浓度要求不严格,9种试验组合愈伤组织均能保持旺盛增长。采用DCR+2,4-D 0.5 mg/L+BA 0.5 mg/L培养基,马尾松成熟胚愈伤组织经多次继代均能保持旺盛增长。