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基于Voronoi图的阔叶红松林空间结构特征分析
宋语涵, 张晨, 蔡体久, 琚存勇
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200056
[摘要](48) [HTML全文](21) [PDF 977KB](16)
摘要:
  目的  森林空间结构是森林生物物理过程和动态演替的结果,又决定着森林的生长过程和生态服务功能的发挥。小兴安岭地区作为多样性保护与水源涵养的重要生态功能区,森林退化已经非常严重,有必要对现存的地带性顶极群落的结构特征进行分析,为退化森林的结构优化与调整提供理论支撑,促进其发挥应有的森林生态服务功能。  方法  本文以细鳞河国家级自然保护区内阔叶红松林为研究对象,根据野外调查数据,利用ArcGIS软件建立Voronoi多边形,确定空间结构单元,计算聚集指数、大小比数、竞争指数、多样性混交度等空间结构参数,分析阔叶红松林的空间结构特征。  结果  阔叶红松林林分水平格局为聚集分布,聚集指数与Voronoi多边形边数标准差的判定结果一致;针叶树比阔叶树有更大的竞争优势,阔叶树的种内竞争更激烈,但Hegyi竞争指数与大小比数二者结果并不完全一致;树种多样性混交度表明林分处于中度混交的水平,但每一树种的多样性混交度并不相同,针叶树的树种隔离程度比阔叶树的要高,并且这种隔离程度的强弱与树种在林分中的丰度没有直接关系。  结论  小兴安岭地区阔叶红松林以聚集分布、混交程度中等、竞争程度中等为其特征。红松与冷杉所在的结构单元混交度高、二者在各自结构单元内有明显的竞争优势;而枫桦、青楷槭、暴马丁香所在的结构单元混交度低,他们受到的竞争压力大,更多表现为种内竞争,尤以暴马丁香最具代表性。这些特征与文献报道的长白山区阔叶红松林的不尽相同,这即有选用参数不同的原因,也可能是地形气候差异的自然选择结果,还需要进一步调查研究。
亚热带人工林高分影像GLCM纹理的应用策略研究
李蓉辉, 陈玲, 吴明晶, 余小龙, 赵秀海
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200139
[摘要](77) [HTML全文](24) [PDF 21757KB](6)
摘要:
  目的  探讨纹理变量及其相应参数配置范围,阐明各纹理量随输入参数的变化规律,以便指导高分光学影像纹理在林业上的应用。  方法  以福建省将乐国有林场不同坡向不同龄组的杉木人工林为例,基于QuickBird影像的全色波段进行灰度共生矩阵(GLCM)纹理的计算与分析。  结果  结果表明:(1)除GLCM均值外的所有纹理量对阴坡的3个龄组的区分能力均强于阳坡,且纹理变量优选需同时考虑衡量指标和纹理量之间的相关程度。(2)窗口大小是统计组和有序组纹理最关键的输入参数,合适的窗口大小与影像的分辨率以及研究对象的空间尺度有关,对比度组纹理与窗口大小无关,可随意设置。(3)应用统计组和有序组纹理,无需关注像元间距,而应用对比度组纹理,不可忽视像元间距。(4)应用统计组纹理,像元间距越大越需关注计算方向;而对比度组和有序组纹理则相反,即像元间距越小越需关注计算方向。(5)作为最不受研究人员重视的灰度量化等级,推荐采用32或者64。  结论  高分光学影像的纹理信息对光谱重叠度较高的地物具有一定的区分能力,能部分“弥补”阴影导致的光谱信号损失,但在应用中需对纹理变量及其输入参数进行优化选择和配置。该文的研究结论能够为高分光学影像纹理信息的优化应用提供实用的参考借鉴。
北京城市森林生态系统能量分配的季节动态研究
崔万晶, 侯巍, 杨睿智, 赵云杰
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20190392
[摘要](56) [HTML全文](19) [PDF 1322KB](14)
摘要:
  目的  森林是陆地生态系统的主要组成部分,对全球碳水循环和能量交换过程有重大影响,然而对城市森林生态系统能量交换过程的了解仍很有限,本文在北方城市森林开展生态系统水热通量的机理研究,对制定科学合理的人工林水分管理策略具有重要意义。  方法  本研究利用涡度协方差观测法,探讨了2018年北京奥林匹克森林公园各表面能量组分的日变化和季节变化,以及控制能量分配的主要生物物理因子。  结果  全年日均净辐射通量(Rn)为133 W/m2,日均感热通量(H)为23.6 W/m2,日均潜热通量(LE)为26.9 W/m2。波文比(β = H/LE)为0.88。在非生长季,感热通量大于潜热通量,在生长季开始,潜热通量逐渐超过感热通量,占据主导地位。α系数、冠层导度(gs)和解耦系数(Ω)都与土壤含水量(VWC)和归一化植被指数(NDVI)呈正相关的关系,与饱和水汽压差(VPD)则呈现先上升后下降的关系。波文比(β)与VWC、VPD和NDVI都呈现负相关的关系。VWC和VPD通过影响冠层导度,控制潜热通量及能量分配。  结论  本研究结果表明:干旱条件能显著降低生态系统冠层导度,从而降低潜热通量,影响能量分配。此外,为提高潜热通量比例,最大化城市绿地的降温功能及其价值,在冠层构建期和生长季干旱期进行一定程度的灌溉是一项合理的用水管理措施。
间伐强度对马尾松人工林冠下套种树种生长的影响
陈贝贝, 姜俊, 陆元昌, 刘宪钊, 贾宏炎, 明安刚, 张显强
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200086
[摘要](57) [HTML全文](13) [PDF 814KB](20)
摘要:
  目的  研究间伐强度对马尾松人工林冠下套种阔叶树生长的影响,为马尾松人工纯林向针阔混交林转化和阔叶树种潜在价值的开发提供科学依据。  方法  以广西凭祥马尾松人工林为研究对象,设置3种不同间伐强度(80%、50%和30%)的试验样地,间伐后冠下套种大叶栎、红锥、灰木莲、格木4种阔叶树,分析间伐强度对阔叶树胸径、树高和冠幅生长的影响,并利用相关分析检验影响套种树生长的关键因子。  结果  不同强度间伐9 a后阔叶树的结构特征和生长状况存在显著差异,大叶栎和灰木莲的生长量随间伐强度的增大而增加,格木受采伐强度影响不显著。不同强度间伐后大叶栎的胸径、树高生长速度均为最快,且伐后3 a就出现快速生长;红椎的冠幅生长在80%和50%强度增加较快,间伐5 a后生长加快;格木在间伐后9年间生长最慢。相关性分析表明,马尾松林分密度、林下灌木盖度、土壤厚度和土壤有机质对套种阔叶树的生长均有显著影响。  结论  间伐后林分的生长空间和环境条件得到有效的改善,林下套种的阔叶树都出现了不同程度的快速生长,但也因间伐强度和树种特性的不同而产生差异,不同树种在中高强度的间伐下,生长速度更佳。在制定“间伐 + 套种”的经营措施时,应该考虑适当延长间伐间隔时间和树种生态学特性,马尾松人工林中高强度间伐(80%或50%)后,建议选用大叶栎、灰木莲进行冠下套种,发挥适应性强和生长迅速的优势,提升人工林的生态功能;低强度(30%)间伐后宜套种红椎和格木以培育长周期、高价值的大径材。
基于地理加权回归的天然次生林进界木空间分布模拟
陈科屹, 张会儒, 张博, 何友均
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200157
[摘要](8) [HTML全文](4) [PDF 948KB](1)
摘要:
  目的  研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。  方法  以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型(PR)、地理加权泊松回归模型(GWPR)、半参数地理加权泊松回归模型(SGWPR)对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。  结果  (1)在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系;(2)采用地理加权后的泊松回归模型在拟合效果方面要明显优于常规泊松回归模型,其中半参数地理加权泊松回归模型具有最佳的拟合效果;对于存在偏离期望值较远的强影响点的拟合,该模型表现出极好的效果;(3)采用地理加权后的泊松回归模型具有较好的稳定性,能够大幅度降低模型残差的空间自相关性。相比之下,半参数地理加权泊松回归模型能够最大限度地减少残差呈现相似聚集的空间分布情况;(4)10年后塔子沟林场83%以上的区域,其进界木株数在0 ~ 683株/hm2之间,北部区域的林分进界情况整体要好于南部区域,局部范围出现的极大值主要位于林场东北部的边缘山坡地带。  结论  采取地理加权后的泊松模型能更好地揭示进界木株数与各个变量之间的空间异质性;采用半参数地理加权回归泊松模型能够得到最优的进界木株数模型;在构建进界木株数模型时,并非所有的变量都需要考虑地理加权,应该视具体的研究内容和数据特征而定。
广东省森林土壤养分异质性析因
刘晓彤, 李海奎, 曹磊, 张逸如
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200164
[摘要](17) [HTML全文](4) [PDF 1057KB](3)
摘要:
  目的  分析不同环境因子对森林土壤养分的影响,探讨造成森林土壤养分异质性的原因,为森林经营和森林立地质量评价提供依据。  方法  基于广东省全国森林资源清查土壤调查数据,以有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)为因变量,以地理因子、地形因子、土壤因子和林分因子四大类20个变量(10个定性因子,10个定量因子)为自变量,基于一般线性模型,采用向后剔除法筛选主效应因子,引入定性和定量因子交互,分析森林土壤养分的影响因子及影响程度。定量因子进行多元线性回归分析,定性因子通过多重比较分析水平间的差异。  结果  (1)对土壤养分影响较大的环境因子包括3个地理因子(经度、纬度和流域)、3个地形因子(海拔、坡位和坡度级)、4个林分因子(林下植被盖度、平均胸进、平均年龄、优势树种)。(2)影响因子对不同土壤养分的解释程度不一,AN的解释程度较高,均在0.30以上,OM和AK的解释程度在0.25以上,AP的解释程度较低,在0.20以上。交互作用显著提高了土壤养分的解释程度,平均增加0.141,其中AN提高到接近0.50,OM和AK分别超过0.45和0.40,最低的AK超过0.30。(3)通过多重比较分析,优势树种、流域、坡位不同土壤养分的不同水平间存在显著性差异。  结论  影响广东省森林土壤异质性的因素包括地理因子、地形因子和林分因子;不同土壤养分的影响因子并不完全相同,纬度、流域、海拔、坡位、成土母岩、平均胸径、平均年龄和优势树种8个因子对大多数土壤养分因子有影响;土壤养分中,OM和AN的解释程度较高,AP和AK的解释程度较低;交互作用显著提高了影响因子对土壤养分的解释程度。本研究提出的含定性因子的主效应筛选方法和引入一阶定性因子和定量因子交互,可以显著提高土壤养分的解释程度,对类似问题的解决有参考价值。
基于视频区域动态特征的林火烟雾检测技术研究
刘长春, 刘鹏举, 季烨云
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200049
[摘要](406) [HTML全文](185) [PDF 1051KB](25)
摘要:
  目的  视频监控越来越多地应用到森林火灾烟雾的早期检测中。现有的视频林火烟雾检测方法大多是基于像素提取烟雾特征进行分析检测,烟雾发生早期或烟雾距离摄像头较远时,在视频图像上烟雾仅呈现较小区域,且烟雾的扩散具有无规则性,背景环境复杂多变,导致基于像素的特征不明显,因此使基于像素的烟雾自动化检测难度增大。本文根据可见光视频图像处理原理,提出一种基于局部区域图像动态特征的林火视频烟雾检测方法,以提高林火视频烟雾检测准确度和灵敏度。  方法  以视频图像为研究对象,每秒取一帧生成图像序列,对图像序列进行多层次不同尺度分区;利用图像信噪比原理,计算分区后的连续图像序列的信噪比;根据背景图像信噪比得到自适应阈值,确定待检测图像序列发生亮度变化的图像块,即为疑似烟雾块;提取疑似烟雾块的LBP纹理特征,采用支持向量机区分出烟雾区域。  结果  利用HSV颜色空间的亮度分量,可以有效提取烟雾区域。选择有林火烟雾的视频,对提出的烟雾变化检测方法进行验证,分析结果表明该方法能确定烟雾发生所在的图像块,且能排除部分非烟雾干扰因素。  结论  本文提出了基于局部区域亮度特征和LBP纹理特征的视频林火烟雾检测技术,能准确定位烟雾发生区域,排除部分干扰因素,检测识别率平均达到92%以上,有助于实时林火烟雾自动检测,提高林火烟雾检测率,具有很强的实用性。
晋西黄土残塬沟壑区刺槐林土壤入渗特征及影响因素分析
崔艳红, 毕华兴, 侯贵荣, 王宁, 王珊珊, 赵丹阳, 马晓至, 云慧雅
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200122
[摘要](50) [HTML全文](15) [PDF 839KB](16)
摘要:
  目的  研究晋西黄土残塬沟壑区刺槐林在不同林龄和密度条件下土壤入渗特征及其影响因素,为林分结构精准提升提供功能导向的调控依据。  方法  在野外采用双环法测定不同林龄(15、25和35年)以及不同密度(800、1 200、1 600、1 800和2 200株/hm2)刺槐林的土壤入渗过程,并测定了土壤理化性质,分析了土壤孔隙度、土壤密度、有机质含量等土壤理化性质与土壤渗透速率的相关性。  结果  (1)在一定程度上,稳渗速率在同一密度条件下随林龄的增大而增大;在同一林龄条件下,随着密度的增大而增大;初始入渗速率和平均入渗速率随林龄增大而增大;(2)对不同林龄及不同密度刺槐林的土壤入渗过程模拟发现常用的4种模型(Horton模型、Kostiakov模型、Philip模型和通用经验模型)对该研究区刺槐人工林的模拟效果均较好,其中通用经验模型的平均回归系数(0.977)> Horton模型的平均回归系数(0.958)> Kostiakov模型的回归系数(0.953)> Philip模型的回归系数(0.945),即认为通用经验模型拟合效果更好;(3)通过主成分和相关性分析可知,土壤入渗性能与土壤密度、有机质含量和水稳性团聚体呈极显著相关性;土壤初始含水量是影响初始入渗速率的主要因子;1 ~ 2 mm水稳性团聚体、土壤密度和毛管孔隙度是影响稳渗速率的主要因子;影响平均入渗速率主要因子是土壤初始含水量和0.5 ~ 1 mm水稳性团聚体。  结论  在一定林分密度范围内(800 ~ 2 200株/hm2),随着刺槐林林龄和林分密度的增加土壤结构不断改善,土壤入渗性能逐渐提升,且在相同林分密度条件下35年刺槐人工林土壤入渗性能更好。
东京都23区综合公园周边商业设施的分布特征研究
胡盛劼, 陈泓宇, 李雄
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200043
[摘要](43) [HTML全文](27) [PDF 23707KB](6)
摘要:
  目的  在城市发展进程中,综合公园的使用与功能不再局限于其实际形态边界,而是逐渐与外部商业设施建立联系并共同成为城市更新与发展的推动力。分析外部商业设施分布特征并识别其与综合公园之间的潜在规律和联系,可为未来公园与商业设施规划建设提供重要依据。  方法  以东京都23区19座综合公园为研究对象,基于大数据获取,使用核密度估算、空间插值方法,定量分析综合公园周边商业设施的分布特征,结合综合公园自身特点、相关政策和本土文化等进行定性考察,总结商业设施分布特征与公园的联系。  结果  (1)城市发展早期阶段,宏观政策侧重于建立城市形象、防灾体系,促使综合公园周边商业用地规模大且与公园结合紧密,至中、后期转向解决城市问题、更新城市环境,促使综合公园周边商业用地规模小且与公园结合松散。(2)突出主题的综合公园促进周边商业设施集聚,在以历史为主题的公园周边表现为高集聚规模与程度、单集聚中心,在以功能和景观为主题的综合公园周边表现为集聚规模与程度低、多中心集聚。(3)综合公园功能设置与业态的集聚需求相匹配时,促使周边集聚需求强的商业设施集聚规模与程度高、集聚中心相对集中,促使集聚需求弱或不具备集聚需求的业态呈相反情况。(4)综合公园周边商业地价表现为中心区高于非中心区、非中心区内西高东低,89.48%的综合公园周边商业地价低于所在区平均地价,功能配置丰富的综合公园周边通常伴有地价高值产生。  结论  在规划层面,建议基于城市发展阶段及核心问题,制定与实际情况契合、与后续建设连贯的规划方案。在建设层面,建议公园配置回应城市及周边环境的使用需求,引导适宜类型的商业设施向综合公园周边集聚,实现二者作为整体促进城市有机更新和可持续平衡发展。
沙棘果实中活性成分质量分布综述
吕兆林, 袁玮琼, 张柏林, 邢国良
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200236
[摘要](60) [HTML全文](21) [PDF 674KB](14)
摘要:
沙棘作为一种抗逆性、适应性、萌蘖性较强的植物资源,被广泛应用于黄土丘陵地区荒山绿化、土壤改良、水土保持和砒砂岩治理。沙棘不仅具有良好的生态价值,其果实中富含多种生物活性物质。本文凝练了沙棘果实中活性化合物的构成、分布及活性特征,并对沙棘果实活性物质的研究进行展望。基于相关文献,针对黄酮、花青素、酚酸、有机酸、肌醇、维生素、类胡萝卜素、不饱和脂肪酸、甾醇等广泛存在于沙棘果实中的化学成分进行总结分析,提供沙棘果实中上述活性物质分布情况的综合信息。研究表明,针对沙棘果实中活性物质的构成、分布和活性特征的研究较为丰富,但在部分领域仍缺乏研究,如栽培技术条件对活性物质的影响、活性物质与沙棘果实加工中异味的关联性等。本文为沙棘果实在食品、药品及保健品行业中的综合利用提供了理论支撑,为促进沙棘资源在经济中的全面发展提供参考。
复合硅改性热处理杨木的制备及性能
刘强强, 吕文华, 石媛, 杜浩佳
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200266
[摘要](70) [HTML全文](30) [PDF 912KB](6)
摘要:
  目的  针对木材树脂改性剂释放甲醛不环保,无机改性材吸湿性高等问题,将廉价易得的硅石粉溶液化,再有机杂化,制得高渗透、环保、防火的水溶性木材复合硅改性剂,通过真空加压浸渍处理和热处理联合改性,可以有效提高木材的物理力学和阻燃等性能。  方法  分别制备硅油复合硅改性剂(SC2)和偶联剂杂化硅改性剂(HS2),对人工林杨木进行浸渍处理,再将浸渍材进行高温热处理,测试分析复合硅改性材及其热处理材的物理力学性能和阻燃性能。  结果  热处理使未处理材和改性材的质量与绝干密度均下降,硅油复合硅改性材(W-SC2)热处理后的质量损失率与绝干密度损失率最大。与W-SC2相比,硅油复合硅改性热处理材(TW-SC2)的吸湿率增大;偶联剂杂化硅改性热处理材(TW-HS2)的吸湿率较偶联剂杂化硅改性材(W-HS2)明显降低,抗吸湿性改善明显。与杨木未处理材(W)相比,各组改性材的力学性能均显著提高,且明显优于TW-SC2。W-HS2的点燃时间比W延迟8 s,火灾指数由0.043 m2s/kW增大至0.140 m2s/kW,TW-HS2的点燃时间比W延后9 s,火灾指数比W-HS2提高了64.3%。与W相比,TW-HS2的总热释放量减小29.4%,热释放速率峰值下降,且第二热释放速率峰值出现时间延后;W-HS2和TW-HS2的总生烟量比W大;HS2浸渍改性联合热处理,可以提升木材阻燃性能。改性材的热降解速率较未处理材降低明显,热稳定性提高,说明HS2改性剂具有明显的促进成炭作用。  结论  以硅石资源为主要原料,有机杂化制得环保、高效的木材复合硅改性剂HS2,通过真空加压浸渍−热处理联合改性工艺,可有效改善人工林杨木的物理力学和阻燃等性能,实现其绿色改性,应用前景广阔。
濒危植物黄檗的生存压力研究
王泳腾, 黄治昊, 王俊, 张童, 郎立华, 孙国明, 崔国发
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200130
[摘要](198) [HTML全文](48) [PDF 724KB](17)
摘要:
  目的  从不同径级、地区和植被类型等3个方面探讨燕山地区野生黄檗个体的生存压力强度,为珍稀濒危物种的保护提供理论依据。  方法  采用典型抽样法设置25个面积为20 m × 20 m的样地,利用“一种珍稀濒危树种个体生存压力计算方法”分析野生黄檗个体所受的生存压力强度。  结果  研究结果表明:(1)本次调查到的黄檗共计140株并散生于8个自然保护区,其中在北京百花山国家级自然保护区密度最大,在河北大海陀国家级自然保护区最小,分别为5.63株/m2和1.25株/m2;(2)燕山地区小树阶段(第Ⅰ ~ Ⅲ径级)的黄檗数量最多,并且受到的种内及种间生存压力最大,分别为13.897和48.135,随着胸径的增大,生存压力变小;(3)黄檗种群在河北雾灵山国家级自然保护区受到的生存压力最大,在河北茅荆坝国家级自然保护区最小,分别为30.363和1.763;(4)黄檗种群在紫椴林、胡桃楸林和黄檗油松混交林中受到的生存压力较大,在大果榆林和大果榆−蒙古栎−花曲柳混交林中较小。  结论  燕山地区黄檗的生存压力主要来自于种间,因此需要对一些距离较近的以及具有较强竞争力的高大乔木,如油松和胡桃楸进行修枝或者择伐,减缓黄檗的竞争压力,促进黄檗天然林的更新。
太行山南麓栓皮栎人工林光合作用对土壤呼吸的影响
王鑫, 同小娟, 张劲松, 孟平, 解晗, 胡海洋, 李俊
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200010
[摘要](82) [HTML全文](32) [PDF 1403KB](12)
摘要:
  目的  探究光合作用对土壤呼吸的影响并构建新的土壤呼吸模型,可以提高对研究区域土壤呼吸变化的解释程度,为准确估算太行山南麓土壤呼吸强度与碳收支平衡提供理论依据。  方法  以太行山南麓栓皮栎人工林为研究对象,采用野外控制实验,通过断根与非断根处理对照,分析光合产物对土壤呼吸的贡献比例。并通过土壤呼吸与土壤温湿度及光合数据进行模型拟合,探究加入光合因子是否能对传统土壤呼吸模型进行优化。  结果  在小时尺度上,土壤温度是影响栓皮栎林土壤呼吸的主要因子,两者呈显著指数相关关系(R2 = 0.74,P < 0.01);在日间尺度上,土壤呼吸与温度的变化曲线并不一致,各个月份土壤温度在10:00—18:00均呈现持续增加的状态,但土壤呼吸速率并未呈现相同的规律,其日变化呈现单峰或双峰曲线,一般在14:00—16:00之间出现最高点。不同处理下土壤呼吸温度敏感性Q10值存在差异,断根处理组分(1.90) > 非断根组分(1.78),表明除温度外存在其他因子对土壤呼吸速率产生影响。研究显示,林木光合作用对土壤呼吸影响占比最高可达到36.5%,光合作用与土壤呼吸存在显著线性相关关系(R2 = 0.39,P < 0.01),将光合速率加入土壤呼吸模型能显著提高土壤呼吸拟合的R2值。  结论  土壤呼吸是一个受多因素共同影响的复杂过程,仅根据单因素的作用规律来分析和预估土壤呼吸是不全面的,土壤温度只能单独解释土壤呼吸74%的变异,而不同模型中土壤温度和光合两个因子共同决定了土壤呼吸80%以上的变异,其模型拟合度最高可达到0.81。
不同提取方法对红松籽油提取效果及功能性质的影响
潘晓丽, 王凤娟, 张娜, 郭庆启
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200109
[摘要](34) [HTML全文](16) [PDF 695KB](3)
摘要:
  目的  立足于溶剂法,通过对比超声波、微波、光波单独处理较短时间的红松籽油的得率,以及处理后单独浸提红松籽油得率的增加情况,明确在红松籽油提取过程中处于主导作用的方法,同时确认4种提取方法对红松籽油的理化指标、脂肪酸和抗氧化能力的影响。  方法  按照GB/T 5009.229—2016《食品中酸价的测定》、GB/T 5532—2008《动植物油脂 碘值的测定》和GB/T 5009.227—2016《食品中过氧化值的测定》分别测定4种方法提取的红松籽油的酸值、碘值和过氧化物值,采用气相色谱–质谱联用法测定红松籽油中脂肪酸的种类和质量分数,采用分光光度法测定红松籽油对DPPH·和ABTS+·的清除能力。  结果  正己烷作为最佳提取溶剂,当提取温度25 ℃,液料比18 mL/g,浸提时间5 h红松籽油得率为65.52%。超声波法(300 W,10 min)、微波法(380 W,100 s)、光波法(400 W,11 min)单独处理时的红松籽油得率分别为67.63%、62.26%、58.25%。上述3种方法处理后再单独使用正己烷浸提,使总提取时间达到5 h后的红松籽油得率分别增加了2.18%、4.50%、6.10%。4种方法提取的红松籽油符合GB/T2716—2018《食品安全国家标准 植物油》中酸值(≤ 4 mg/g)、过氧化值(≤ 0.25 g/100 g)的限量标准。溶剂法制备出的红松籽油的酸值和过氧化值均最低(P < 0.05)。脂肪酸质量分数由高到低分别是亚油酸(44.54% ~ 46.32%)、油酸(28.29 % ~ 28.83%)和皮诺敛酸(13.15% ~ 14.51%)。溶剂法、超声波法、微波法、光波法所提取的红松籽油清除DPPH·和ABTS+·的IC50值分别是9.41、8.80、9.43、9.61 g/L和5.10、5.51、6.10、5.43 g/L。  结论  对超声波法、微波法和光波法单独作用及浸提后得率进行比较,发现超声波法、微波法和光波法在提取过程中起主导作用。与溶剂法、微波法和光波法相比,超声波法提取的红松籽油提取率高,不饱和脂肪酸质量分数高,抗氧化能力强,能够达到较好的提取效果,此方法应用于红松籽制油工业中具有一定优势。
DSC法研究水分含量对低分子量MUF树脂固化特性的影响
李中昊, 李贤军, 张晓萌, 吕建雄, 周川玲, 徐康
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200317
[摘要](64) [HTML全文](24) [PDF 847KB](27)
摘要:
  目的  探究水分含量对低分子量三聚氰胺脲醛(MUF)树脂溶液固化特性的影响,为阐明树脂浸渍材在不同干燥阶段、不同空间层位中的树脂固化特性提供数据支撑。  方法  以实验室自制的MUF树脂溶液为研究对象,将其稀释成20%、30%、40%、50%后进行升温差示扫描量热测试(DSC),通过外推法消除升温速率对峰顶温度的影响,拟合求解其最佳固化温度,定性阐述水分含量对MUF树脂固化特性的影响,并运用Kissinger微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算20%、30%、40%、50%树脂溶液固化反应的表观活化能,定量分析水分对树脂固化特性的影响。  结果  随着MUF树脂溶液质量分数的降低,DSC曲线中峰顶温度整体上呈现向高温方向偏移的趋势,但是在升温速率15和20 ℃/min条件下,20%树脂溶液DSC曲线的峰顶温度峰位置向低温区域发生了偏移;通过外推法得到的20%、30%、40%、50% MUF树脂溶液的最佳固化温度分别为93.99、90.71、85.46和79.71 ℃;运用Kissinger微分法计算得到其表观活化能分别为92.94、82.37、65.93和50.68 kJ/mol,其结果与Flynn-Wall-Ozawa积分法验算结果相近。  结论  整体上,消除升温速率的影响后,水分对树脂固化反应起阻碍作用,并且水分越多,阻碍效应越明显;但在较高升温速率(15和20 ℃/min)条件下,20%MUF树脂溶液的DSC测试结果表明水分促进树脂固化反应,这可能是由分子运动加剧造成的。
松材线虫细胞色素cyp-13A11基因RNA干扰载体的构建及其功能分析
盛东萍, 张晓阳, 冯梦婷, 叶建仁, 邱秀文
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200025
[摘要](134) [HTML全文](35) [PDF 871KB](19)
摘要:
  目的  构建松材线虫cyp-13A11基因RNA干扰载体,研究cyp-13A11基因的功能,为松材线虫病的生物防治提供理论依据。  方法  本文通过设计特异性引物,扩增松材线虫cyp-13A11基因片段,构建至pEASY-T1干扰载体上并转入Trans1-T1大肠杆菌菌株。采用浸泡法对松材线虫进行RNA干扰,通过qRT-PCR检测cyp-13A11基因的表达,将干扰后的线虫分别接种至长满灰葡萄孢菌丝的培养皿中和黑松苗上,测定RNA干扰后线虫的取食、繁殖、致病力和干扰效率等指标。  结果  成功构建了带有pEASY-T1干扰载体的Trans1-T1菌株并且能够合成cyp-13A11 dsRNA,通过RNA干扰抑制了松材线虫cyp-13A11基因的表达。松材线虫RNA干扰后接种至灰葡萄孢第3天,cyp-13A11 dsRNA处理松材线虫的取食面积较小,ddH2O处理松材线虫取食面积达到了整体的2/3;接种第6天,cyp-13A11 dsRNA处理松材线虫的取食面积为整体的1/3,而ddH2O处理松材线虫已将灰葡萄孢菌丝取食殆尽。ddH2O处理松材线虫的繁殖数量比cyp-13A11 dsRNA处理高4.28倍。松材线虫接种至黑松苗第10天,ddH2O处理黑松发病率为22.2%,而cyp-13A11 dsRNA处理黑松发病率为5.6%;接种至20天,ddH2O处理的黑松发病率为44.4%,cyp-13A11 dsRNA处理的黑松发病率为33.3%;直至接种30天,ddH2O和cyp-13A11 dsRNA处理的黑松全部枯萎,发病率达到100%。  结论  成功构建了松材线虫cyp-13A11基因RNA干扰载体,cyp-13A11基因表达沉默后影响了松材线虫的取食,降低了松材线虫的繁殖能力和致病力。
土壤大孔隙结构对饱和导水率的影响研究
敖家坤, 牛健植, 谢宝元, 骆紫藤, 蔺星娜, 杨澜
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20190429
[摘要](27) [HTML全文](11) [PDF 1270KB](7)
摘要:
  目的   探究土壤不同孔径大孔隙结构特征及数量对土壤饱和导水率的影响,为研究区域土壤水分—溶质迁移规律、水土流失治理与土壤污染防治提供理论参考。   方法   以京郊密云水库五座山林场水源涵养林为研究点,基于工业CT扫描技术,对土柱中土壤大孔隙三维空间结构重建后,探究不同孔径大孔隙结构特征参数密度及数量密度对土壤饱和导水率的影响。   结果   (1)除当量孔径大于4.30 mm以外的大孔隙,当量孔径越大,其数量密度越小,结构特征参数密度越小;(2)6个样地3个土层内当量孔径为0.31 ~ 2.30 mm的大孔隙占所有孔隙的比例都高于95%;(3)样地1、2、5和6中饱和导水率最大的都为0 ~ 10 cm层,且除样地6外,都随深度增大而减小,样地4的饱和导水率随深度增大而增大;(4)除当量孔径大于4.30 mm的大孔隙体积密度外,5个径级其他所有的大孔隙特征值密度均与饱和导水率呈显著正相关。   结论   (1)在0 ~ 30 cm土层内,大部分样地的饱和导水率随土层深度增加而减小,但也会出现随深度增加而增大的情况;(2)林地土壤的大孔隙当量孔径主要集中在0.31 ~ 2.30 mm,其占有率高达94%;(3)当量孔径越小的大孔隙,除大孔隙体积和表面积外的大孔隙结构特征参数密度越大;(4)除当量孔径 > 4.30 mm的大孔隙体积密度以外的大孔隙特征参数与饱和导水率均呈显著正相关,大孔隙数量对饱和导水率的影响要显著大于大孔隙结构参数。
基于抚育间伐效应的红松人工林枝条密度模型
贾炜玮, 罗天泽, 李凤日
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200057
[摘要](30) [HTML全文](7) [PDF 990KB](9)
摘要:
  目的  为了分析抚育间伐对红松人工林枝条数量的影响,建立基于间伐效应的生物数学模型,为制定更加科学合理的间伐体制提供理论依据。  方法  基于黑龙江省林口林业局和东京城林业局不同林分条件及抚育间伐强度下的红松人工林49株解析木4 370组枝解析数据,利用R语言的nlme包,建立了基于抚育间伐效应的枝条密度单水平非线性混合模型,并利用调整决定系数(\begin{document}$ {R}_{{\rm{a}}}^{2} $\end{document})、赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)、对数似然值(\begin{document}$ -2{\rm{Log}}\;{\rm{likelilood}} $\end{document})以及似然比检验(\begin{document}$ {\rm{LRT}} $\end{document})等评价指标对所收敛的模型进行评价。  结果  当地位指数和树木等级相近时,抚育间伐强度和冠长越大,枝条密度越大;当抚育间伐强度和树木等级相近时,地位指数和冠长越大,枝条密度越大;而抚育间伐强度和地位指数相近时,树木胸径与枝条密度呈负相关。基于样地效应的混合模型模拟精度均高于基础模型和基于样木效应的混合模型,最终选用含有总着枝深度(\begin{document}$ {\rm{DINC}} $\end{document})、相对着枝深度的自然对数(\begin{document}$ {\rm{lnRDINC} }$\end{document})、相对着枝深度的平方(\begin{document}$ {{\rm{RDINC}}}^{2} $\end{document})、胸径(\begin{document}$ {\rm{DBH}} $\end{document})、抚育间伐强度与间伐年龄的比值(\begin{document}$ {\rm{TI}}/{\rm{TA}} $\end{document})这5个随机效应参数的非线性混合模型为枝条密度最优预测模型,其\begin{document}$ {R}_{a}^{2} $\end{document}为0.8257,均方根误差(\begin{document}$ {\rm{RMSE}} $\end{document})为2.171 4。  结论  基于抚育间伐效应的红松枝条密度最优非线性混合效应模型,不但能提高模型精度,还能更加准确地体现抚育间伐对林木枝条产生的影响。
黄栌叶片光合特性对氮磷钾配施的响应
吴焦焦, 田秋玲, 乐佳兴, 谭星, 张文, 高岚, 李林珂, 刘芸
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200199
[摘要](36) [HTML全文](10) [PDF 994KB](6)
摘要:
  目的  通过研究黄栌叶片光合特性对氮、磷、钾配施处理的响应,探讨光合特性与氮、磷、钾肥的关系,为黄栌的养分管理提供科学依据。  方法  以黄栌盆栽苗为试验材料,根据 L9(34)正交设计进行氮肥(N包括0、6、12 g/株)、磷肥(P包括0、10、20 g/株)和钾肥(K包括4、8、12 g/株)试验,设置10个处理,分别为T1(N1P1K1)、T2(N1P2K2)、T3(N1P3K3)、T4(N2P1K2)、T5(N2P2K3)、T6(N2P3K1)、T7(N3P1K3)、T8(N3P2K1)、T9(N3P2K1)和T10(N0P0K0)。测定不同配施下黄栌叶片的光合色素含量、叶面积、光合参数日变化和光响应曲线,分析氮、磷、钾与黄栌叶片光合特征参数的关系。  结果  各处理黄栌叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)呈双峰型曲线变化,蒸腾速率(Tr)呈单峰型曲线变化。T5、T6、T8和T9的叶绿素总量(Chl s)和类胡萝卜素(Car)含量较高;除T2外,其余处理的Pn日平均值显著高于对照(P < 0.05),其中T5、T6和T9较高,另外T9的光合日变化参数值(PnTrGs和光能利用效率(LUE))以及光响应参数值(最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd))日平均值最高。冗余分析结果表明,肥料贡献率大小为磷肥 > 氮肥 > 钾肥。其中磷对光合色素(Chl s和Car)的影响大,与PnPnmax和LSP正相关程度较显著。氮、钾对LUE的影响大,同时LUE与LCP、TrGs正相关程度较显著。  结论  本研究T9(氮肥施用量12 g/株、磷肥施用量20 g/株、钾肥施用量8 g/株)是本试验的最优处理,进一步说明磷肥对提高黄栌叶片光合色素含量起重要作用,从而显著促进黄栌叶片的光合能力。
毛乌素沙地4种典型植物叶片凝结水吸收能力及其水分生理响应
李鹭辰, 桂子洋, 秦树高, 张宇清, 刘靓, 杨凯捷
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200024
[摘要](34) [HTML全文](12) [PDF 1155KB](8)
摘要:
  目的  明确毛乌素沙地4种典型植物沙蓬、软毛虫实、刺藜和苦豆子的叶片凝结水吸收能力,阐明植物叶片对凝结水浸润的水分生理响应。  方法  将受试植物置于用高丰度氘水配置的人工标记凝结水环境中,进行凝结水浸润处理,通过比较处理组和对照组植物叶水、根水及根际土壤水的稳定氢同位素丰度变化,确定受试植物叶片是否具有吸水能力,示踪叶片吸收凝结水后,是否将水分转移到植物根系及根际土壤之中;使用露点水势仪、电子天平及气孔计,测定受试植物处理前后的叶水势、叶片含水量和气孔导度变化,了解受试植物对凝结水浸润的水分生理响应。  结果  (1)高丰度氘标记凝结水浸润后,处理组4种受试植物的叶水δ2H(20‰ ~ 100‰)均显著高于对照组(−25‰ ~ −15‰),而根水(−45‰ ~ −30‰)及根际土壤水(−50‰ ~ −40‰)则与对照组无显著差异;(2)经过凝结水浸润试验处理,沙蓬的叶水势升高23.81%,叶含水量升高2.94%,气孔导度降低57.40%;软毛虫实的叶含水量升高了2.45%,叶水势和气孔导度无显著变化;刺藜的叶水势升高了21.95%,气孔导度和叶含水量无显著变化;苦豆子的叶水势、叶含水量和气孔导度均无显著变化。  结论  毛乌素沙地4种典型植物叶片均具有凝结水吸收能力,叶片吸收的水分未被发现转移至根部或根际土壤。沙蓬、软毛虫实、刺藜通过叶片吸水显著改善了自身水分生理状态,这可能是其适应沙地严酷水分条件的重要水分利用机制,有助于植物存活,而苦豆子叶片对凝结水浸润无明显响应,不能有效利用叶片吸水改变其水分生理状态。
足尺胶合板弹性模量的两对边简支振动检测研究
李焕, 管成, 张厚江, 刘晋浩, 周建徽, 辛振波
当前状态:  doi: 10.13332/j.1000-1522.20200300
[摘要](77) [HTML全文](27) [PDF 1386KB](17)
摘要:
  目的   研究足尺胶合板两个主要方向(即长度和宽度方向)弹性模量的两对边简支振动检测,为足尺胶合板两个主要方向弹性模量的在线无损检测提供一种新方法。   方法   以4种厚度共20块足尺胶合板为研究对象,采用有限元软件COMSOL Multiphysics和PULSE振动测试系统分别对两对边简支的足尺胶合板进行了模态灵敏度分析和试验模态分析;提出了一种两对边简支边界条件下的足尺胶合板弹性模量振动检测试验方法,运用此方法提取出足尺胶合板所需模态的频率,将其带入到编写的弹性模量检测算法中,用以计算足尺胶合板两个主要方向的动态弹性模量值;进行了三点弯曲静态试验检测足尺胶合板两个主要方向的静态弹性模量值,用以验证动态弹性模量检测结果的准确性。   结果   确定了用于计算足尺胶合板两个主要方向弹性模量的频率所对应的模态,分别为其自由振动前9阶模态中的第1阶模态(2, 0)和第7阶模态(2, 2);厚度变化对足尺胶合板的前9阶模态的阶次排序没有影响;足尺胶合板两个主要方向的动态弹性模量均大于静态弹性模量,且同一厚度足尺胶合板的力学性能存在不均匀性;足尺胶合板长度和宽度方向的动态弹性模量与静态弹性模量间均具有显著的线性关系,决定系数分别为0.907和0.655。   结论   基于两对边简支振动和弹性模量振动检测算法检测足尺胶合板两个主要方向的弹性模量具有可行性。
旱柳扩展蛋白基因家族与基因组分化
杨锐霞, 尹鹏, 刘晓, 王艳, 刘家福, 徐吉臣
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200216
[摘要](42) [HTML全文](15) [PDF 683KB](9)
摘要:
  目的  扩展蛋白是植物中重要的基因家族之一,在生长发育和逆境抗性过程中发挥重要的作用。本研究拟探讨旱柳中的扩展蛋白基因组成变化,为理解旱柳AA、BB基因组的分化提供理论依据,也为柳树分子设计育种提供参考。  方法  本研究基于毛果杨扩展蛋白基因氨基酸序列,鉴定旱柳中的扩展蛋白基因;通过生物信息学软件,分析旱柳AA、BB基因组扩展蛋白基因家族的特征和变化。  结果  在异源四倍体旱柳基因组中鉴定了65个扩展蛋白基因,其中AA基因组32个、BB基因组33个,共有的扩展蛋白基因28个,有3个基因产生了重复;AA、BB基因组中各有3个扩展蛋白基因缺失,并分别有2个和1个基因的结构域缺失。基因结构分析表明,部分AA、BB基因组的对应基因在内含子数量和内含子剪切位点等方面存在明显变化。在密码子使用选择上,AA、BB基因组间各含有5个高频密码子,分别含有5个和10个最优密码子,部分密码子如AGG和UAG等的使用频率有很大的差别。比较蛋白理化性质,AA、BB基因组的扩展蛋白在亲疏水性、结构稳定性方面存在不同程度的变化。进化分析显示,两套基因组EXPA23基因经历了正选择,其它同源基因经历了纯化选择,但Ka/Ks值变化较大。  结论  旱柳AA、BB基因组扩展蛋白家族具有各自的组成、结构及表达特征,是基因组分化的基础,体现了扩展蛋白在物种分化和分类中的重要地位。
以生境保护优先的北京市第二道绿化隔离地区郊野公园选址方法
王瑞琦, 仇渊勋, 李雄
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.2020-0135
[摘要](15) [HTML全文](4) [PDF 1109KB](2)
摘要:
  目的  在中国快速城镇化背景下,北京市边缘地区的生态环境断恶化,绿化隔离带成为控制北京市建成区无序扩张、改善城市生态环境的手段,在绿化隔离带范围内建设郊野公园是落实规划的有效途径。郊野公园的核心目标是在生态保育的同时提供少量的游憩活动,因此对于绿化隔离带范围内生境质量高的区域进行保护应该作为郊野公园选址的基础原则。  方法  本文在总结国内外学者相关研究的基础上,以北京市第二道绿化隔离地区为例,构建生境保护优先的郊野公园选址框架,利用InVEST评价模型对研究区域的生境质量进行评价,根据生境质量指数将生境划分为低生境、一般生境、中生境、高生境、极重要生境5个等级。以模型评价结果中极重要生境地区作为郊野公园选址的基础原则选取生境保护优先备选区域的范围,叠加已建和拟建郊野公园、用地规划、基本农田规划、道路可达性和现状用地5个外部建设条件和内部开发条件的指标因子选出适宜建设的区域,再根据植被覆盖类型的空间数据划定所选区域内的生境斑块群类型,最终完成研究区域内生境保护优先型郊野公园的选址和分类。  结果  不同类型的生境空间分布呈现一定差异性,根据不同生境划定混交林、灌丛、阔叶林或针叶林、农田、农田与纯林以及滨水6种类型的郊野公园,在通州区碱厂村、昌平区史家桥村、房山区梨村等村镇划定共41处以生境保护优先的郊野公园用地范围。  结论  以生境优先的郊野公园选址方法具有明显的空间定量化优势,其评价结果可以为北京市第二道绿化隔离地区的郊野公园选址提供科学依据。
管道模型和树木年轮水分输导模式的理论及在落叶松生产力估测中的应用
刘盛, 张友祥, 李想, 田佳歆, 王婉茹
当前状态:  doi: 10.13332/j.1000-1522.20200117
[摘要](40) [HTML全文](10) [PDF 883KB](10)
摘要:
  目的  在管道模型假说和前期提出的树木年轮水分输导模式基础上,从理论和应用两个层面探讨了长白落叶松树冠生产力结构及4种落叶松的叶生物量估测模型,期望为树冠生产力评价和树木年轮水分输导模式研究提供理论与技术支持。  方法  利用不同林龄和不同种落叶松树冠解析、生物量调查及树干染色试验数据,基于管道模型和树木年轮水分输导模式分析树冠生产力结构、构建叶生物量估测模式,并对不同年龄、不同种落叶松筛选出的估测变量及估测效果进行对比分析。  结果  (1) 11年林龄的长白落叶松,胸高处当年生年轮断面积占该处具备水分输导能力的总断面积的19.64%,却供养了整个树冠最外侧29.8%的叶面积(指在当年生枝条上着生的叶面积),说明当年生年轮水分输导的速率显著快于其他年轮。(2)基于管道模型和树木年轮水分输导模式得出树木枝条叶生物量、叶面积的多少受到枝条基部水分的输导能力及机械支撑能力的综合影响,其估测自变量可区分为二类,一类是与枝生物量有关的变量,另一类是与枝条基部水分输导能力有关的变量。(3)基于两类变量构建的4种落叶松叶生物量估测标准回归模型具有极高的估测精度。(4)为了便于应用,提出了简化的叶生物量二元线性估测模型,对于4种落叶松的估测效果达到了极显著相关水平。(5)构建了4种落叶松的叶生物量与枝条基部断面积的一元线性回归模型,对模型的截距和斜率进行差异显著性分析发现,兴安落叶松与其他3种落叶松均差异极显著,日本落叶松与华北落叶松也达到了差异极显著的水平,而华北落叶松与长白落叶松差异不显著。这一结果反映了4种落叶松在树冠形态上的不同。  结论  管道模型和树木年轮水分输导模式理论及其推论在树木生产力结构研究和生产力评价方面具有较高的应用前景。据此可将枝条叶生物量的估测变量区分为两类,即与枝生物量有关的变量和与枝条水分输导能力有关的变量。提出了叶生物量估测的标准回归模型和简化回归模型,该模型对4种落叶松的估测精度均达到了极显著相关水平。
‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析
鲁俊倩, 武舒, 钟姗辰, 张伟溪, 苏晓华, 张冰玉
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200070
[摘要](62) [HTML全文](27) [PDF 881KB](11)
摘要:
  目的  干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶(histidine kinase)在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛(MDA)及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。  方法  以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 μM植物激素处理(ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42 ℃高温、0 ℃低温、200 mmol/L NaCl和5% PEG6000),采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理(6、8、10 d)、200 mmol/L NaCl(2、4、6 d)处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。  结果  qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。  结论  PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。
基于X-ray CT的载荷作用下木材内部形变研究
李万兆, 章正, 彭俊懿, 王新洲, 石江涛, 梅长彤
当前状态:  doi: 10.13332/j.1000-1522.20200290
[摘要](42) [HTML全文](9) [PDF 951KB](5)
摘要:
  目的  木材是重要的室内装饰和建筑用工程材料,具有易加工,强重比高等优点。作为生物质多孔材料,载荷作用下木材内部结构易发生变化,进而对其力学性能产生重要影响。研究载荷作用下木材内部结构变形可为理解其力学行为提供基础理论支撑。  方法  为探索压缩载荷作用下木材内部空间结构的演变规律,使用微型加载设备对实体木材(花旗松)和胶合材(杨木)试件进行横纹压缩,实时记录加压头位移和加载压力,加载过程中使用X射线断层扫描仪周期性扫描试件,对扫描结构进行三维重建实现试件内部空间结构可视化,结合力学性能和内部空间结构演变解析实体木材和胶合材力学失效机制。  结果  实体木材在受载时,早材管胞压溃是木材内部结构变化的主要原因,压溃路径与生长轮平行;晚材结构改变主要体现为树脂道压缩变形及木射线压裂。胶合材在受载时,局部形变集中是杨木内部结构变形的主要原因,尤其是大孔径导管极易压溃;另外,胶黏剂能够明显增加胶层区域杨木刚度。  结论  本研究解析了横纹载荷作用下实体木材和胶合材内部空间结构的演变规律,为优化木材加工工艺和指导木材的科学利用提供了理论基础。新型三维动态检测技术为解析木材力学行为的发生机制提供了新的思路。
海南热带雨林国家公园海南长臂猿夜宿生境选择初步研究
唐玮璐, 金崑
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200185
[摘要](59) [HTML全文](21) [PDF 827KB](6)
摘要:
  目的  探究海南长臂猿与夜宿生境的关系,了解其对夜宿生境的选择和利用,为海南长臂猿的保护与栖息地管理提供科学依据。  方法  于2019年7—9月,在海南热带雨林国家公园原霸王岭国家级自然保护区片区,以海南长臂猿4个家庭群为研究对象,研究其对夜宿树及夜宿地的选择。利用样方调查法共调查了74个夜宿地样方和515棵夜宿树,确定了夜宿树种类及其生态因子特征。利用两独立样本Mann-White U检验和逐步判别分析确定影响海南长臂猿夜宿树选择的关键因子。通过选择指数和选择系数分析海南长臂猿对夜宿地生态因子的选择偏好。  结果  本次研究发现海南长臂猿夜宿树种类有83种,隶属于38科62属,均是乔木。夜宿树中数量最多的树种是公孙锥和杏叶柯,数量最多的科是壳斗科,有3属分别是锥属、青冈属和柯属。与非夜宿树相比,海南长臂猿偏好选择胸径更大,高度更高,冠幅更大,枝下高更高的乔木夜宿。在影响海南长臂猿夜宿树选择的生态因子中按照贡献值的大小依次为乔木胸径、乔木冠幅、乔木高度、乔木枝下高。海南长臂猿对夜宿地的选择上,其喜欢在海拔800 ~ 1 000 m区域、坡度15° ~ 30°之间、半阴半阳坡、山坡夜宿。海南长臂猿喜欢夜宿在山地雨林、乔木密度60 ~ 90株/900 m2、乔木胸径20 ~ 30 cm、乔木高度15 ~ 20 m、乔木枝下高5 ~ 15 m、藤本密度 ≤ 5株/900 m2、藤本胸径5 ~ 10 cm、郁闭度50% ~ 75%的生境。海南长臂猿喜欢夜宿在距道路距离2 ~ 4 km、距居民点距离 ≤ 10 km、距离水源 ≤ 500 m范围内的生境。  结论  因此可以看出海南长臂猿对夜宿树和夜宿地都有一定的选择偏好。其对夜宿生境的选择是多种生态因子综合影响的,对于生态因子的选择可能和环境的稳定、舒适、食物的可获得性、减少捕食风险和体温调节有关。
黄土高寒区不同人工林土壤养分及生态化学计量特征
刘若莎, 王冬梅
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20200149
[摘要](44) [HTML全文](15) [PDF 746KB](10)
摘要:
  目的  通过分析黄土高寒区不同人工林和不同土层的土壤养分和生态化学计量变化,旨在阐明不同人工林土壤养分和化学计量特征,揭示土壤养分和化学计量随土层深度的变化规律。  方法  以青海黄土高寒区退耕的人工林地(包括青海云杉、华北落叶松、青杨、白桦)为研究对象,以自然退耕的草地和农田为对照,测定了6种植被类型在0 ~ 20 cm、20 ~ 40 cm和40 ~ 60 cm土壤层的C、N、P含量及生态化学计量比。  结果  (1)黄土高寒区不同人工林的土壤C、N含量差异显著(P < 0.05),P含量部分差异显著;人工林地各土层的C、N含量显著高于草地和农田,且青杨林在0 ~ 20 cm表土层的有机碳、全氮含量最高,分别为25.82、2.17 g/kg。(2)黄土高寒区不同人工林的土壤生态化学计量有显著差异(P < 0.05);0 ~ 60 cm土层中人工林地的碳氮比显著低于农田,C∶P和N∶P高于草地和农田(P < 0.05);青杨在0 ~ 20 cm表土层的生态化学计量比较其它人工林类型高,C∶N、C∶P和N∶P分别为11.99、43.27和3.64。(3)相关性分析表明,研究区土壤的有机碳与全氮相关性最紧密(P < 0.01),全氮与土壤C∶N和N∶P相关性最紧密(P < 0.01),有机碳与土壤C∶P比相关性最紧密(P < 0.01)。说明研究区土壤C、N对不同人工林的响应具有一致性,土壤的C∶N和N∶P主要受全氮的影响,C∶P主要受有机碳的影响。(4)在0 ~ 60 cm土层中,黄土高寒区不同植被类型的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而降低。研究区土壤的生态化学计量除青杨随土壤深度的增加而下降外,其他退耕植被无显著变化趋势。说明人工林对表层土壤养分的改良效果最好。  结论  不同人工林的土壤养分及生态化学计量有显著差异,且青杨林表层土壤的养分含量和化学计量最高;土壤养分随土壤深度的增加而降低,土壤生态化学计量随土壤深度变化不显著。
上海城市街道小气候要素与绿化布局关系测析
张德顺, 薛凯华, 王振, 曹玮, 马椿栋
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20170359
[摘要](1447) [HTML全文](945) [PDF 1088KB](118)
摘要:
  目的  阐述小气候要素与街道绿化布局的对应关系,指导城市街道绿化空间的适应性设计。  方法  基于街道绿化布局因素分类进行小气候要素的相关分析。对太阳辐射、空气温度和风速等小气候要素进行测析,探索小气候要素与街道绿化垂直结构的关系。  结果  (1)街道绿荫覆盖率与小气候要素的作用关系:绿荫覆盖率越高,对太阳辐射的削减效率越好,当覆盖率达到90%以上时,效果最为显著;绿荫覆盖率越高,降温效应的规律特征越显著,但过高的绿荫覆盖使得街道空间闭塞,导致其降温效应反而有所降低;绿荫覆盖率在90%以上的街道绿化对风速削减效率比覆盖率为50% ~ 70%高出21%以上。(2)街道绿化复层结构与小气候要素的作用关系:复层垂直结构中,结构越复杂,绿化量越大,所能发挥的太阳辐射削减效率越高,其总体对太阳辐射的平均削减效率为88.78%;复层垂直结构的日平均降温效率为8.69%;乔−灌−草在一天的自然周期内,对风速的削弱效率相对最好,乔−灌其次,乔−草再次,灌−草最弱;复层结构的日平均风速削减效率在77.61%左右。(3)垂直绿量比与小气候要素的作用关系:乔灌木所占总绿量的比值与太阳辐射削减效率呈现正相关性;乔灌木所占比例越高,平均降温效率也越高;在一天的自然周期内,当乔灌与草比例越接近时,对风速的削弱效率越好。  结论  基于街道绿化布局与小气候要素的关系,提出了调控街道绿化构成对提升小气候舒适度的技术对策:(1)为营造舒适的街道夏季小气候,宜保持70 ~ 90%的绿荫覆盖率;(2)通过适度的绿化复层结构增加遮荫和通风,但要避免过于复杂以至影响正常通风;(3)科学配比垂直绿量,综合考虑夏季绿荫覆盖率和冬季增温要求,通过种植落叶乔木并保持乔灌木占街道绿化中50%以上。
不同海拔及品种的紫斑牡丹精油成分对比
武艺, 胡建忠, 韩雪, 殷丽强, 袁玮琼, 赵潜龙, 吕兆林
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20190304
[摘要](0)
摘要:
目的研究不同海拔及品种紫斑牡丹精油的成分,探究其精油化合物构成的异同。方法本实验以不同海拔相同品种和相同海拔不同品种的紫斑牡丹花为材料,制备牡丹精油,对紫斑牡丹精油含量及构成进行分析研究。结果不同海拔不同品种的紫斑牡丹精油含量不同,白色紫斑牡丹精油含量最高,达10.94%,紫色紫斑牡丹次之,为10.31%,而3号地粉色紫斑牡丹精油含量最低,为7.47%。3个不同海拔梯度(1、2、3号地)的紫斑牡丹精油共检测出70种化合物,1、2和3号地分别检测出54、53和57种化合物,主要成分均为香叶醇(5.07%、13.87%、13.74%),十四烷(5.99%、9.86%、7.25%),7-十二碳烯-1-醇-乙酸酯(35.16%、29.16%、25.01%),二十二烷(7.26%、6.29%、7.32%)和二十三烷(8.00%、6.36%、8.11%)。3种不同品种(白色、粉色、紫色)的紫斑牡丹精油共检测出75种化合物,白色、粉色和紫色紫斑牡丹分别检测出59、54和62种,主要成分均为香叶醇(3.91%、5.07%、9.52%),十四烷(15.93%、5.99%、8.96%),7-十二碳烯-1-醇-乙酸酯(19.79%、35.16%、22.91%),二十二烷(12.40%、7.26%、6.60%)和二十三烷(7.83%、8.00%、6.37%)。不同海拔不同品种紫斑牡丹精油虽都以上述5种成分为主,但含量差异较大,同时,精油中的其他成分在种类、数量和含量上也有较大的差异。结论本研究可为紫斑牡丹的生长条件选择、类别鉴定及紫斑牡丹精油的广泛应用提供基础理论支持。
福建省将乐县生物防火林带阻隔网空间布局与规划
袁硕, 李超, 陈昊, MuhammadAmir, 刘晓东
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20190365
[摘要](625) [HTML全文](297) [PDF 1031KB](42)
摘要:
目的福建省三明地区为森林火灾多发地区,为了阻隔森林火灾的蔓延、切断火源,降低火灾造成的亏损,以福建省三明市将乐县为研究区域,整体规划生物防火林带阻隔网。方法通过分析森林火灾时空分布规律,计算得出阻隔网密度和最小控制面积,然后利用空间分析、水文分析以及面向对象的空间特征提取等方法确定生物防火林带阻隔网的位置,再结合阻隔网现状,优化选取防火树种与阻隔网宽度,最终计算得出生物防火林带阻隔网密度,对将乐县生物防火林带阻隔网进行综合规划。结果最终确定生物防火林带阻隔网的密度为19.04 m/hm2,最小控制面积为10 hm2,共需营建生物防火林带阻隔网3 591.67 km,山脊防火林带阻隔网1 846.64 km,沟谷防火林带阻隔网384.21 km,林缘防火林带阻隔网1 360.82 km。山脊防火林带阻隔网宽度取均值12 m进行计算,沟谷及林缘防火林带阻隔网宽度取均值9 m,得出规划生物防火林带阻隔网总面积为3 786.49 hm2,通过对比将乐县主要树种的抗火能力,选取以木荷为主,油茶、毛竹等为辅的防火树种 ,既能发挥较好的抗火性能又兼具经济效益。结论依据因地制宜、因害设防、适地适树、重在实效的原则,在总结福建省生物防火林带阻隔网营建技术经验的基础上,综合考虑阻隔网密度、最小控制面积、林带的位置、林带的有效宽度、树种的选择等重要参数之后,对将乐县的生物防火林带阻隔网进行了优化,不仅达到相关规定的生物防火林带阻隔网标准,并且建设成本可控,利用有限的资金发挥较好的防火效果。
氮磷添加和干旱对高寒草甸优势植物叶片化学计量的影响
符义稳, 田大栓, 牛书丽, 赵垦田
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20190469
[摘要](904) [HTML全文](541) [PDF 1004KB](67)
摘要:
目的全球变化背景下,土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化,进而对植物生长和生理过程产生影响。但是,目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少,特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示氮富集、磷富集、干旱及其交互作用对高寒草甸优势植物生长、叶片氮磷含量及其化学计量的影响,为高寒草甸生态系统管理提供科学依据。方法基于川西北高寒草甸氮添加(10 g/(m 2 ·a))、磷添加(10 g/(m 2·a))与干旱(减雨50%)控制实验,通过测定垂穗披碱草、发草和草玉梅地上生物量、叶片氮含量(N)、磷(P)含量以及N:P比例,分析不同处理及其交互作用对3种植物生物量和叶片养分性状的影响。结果对于植物生长,氮添加均显著增加3种植物地上生物量,但是磷添加和干旱及不同处理之间的交互作用对植物生物量没有显著影响。对于叶片养分,氮添加显著增加3种植物叶片氮含量和N:P比例,磷添加也增加植物叶片磷含量但降低叶片N:P比例。干旱增加垂穗披碱草与发草的叶片氮含量,对叶片磷含量和N:P比例影响不显著。氮添加与干旱处理之间的交互作用显著增加垂穗披碱草与发草叶片氮含量和N:P比。氮添加与磷添加之间的交互作用对3种植物叶片养分性状没有影响。结论本研究表明高寒草甸植物生长和养分性状对养分富集、干旱及其交互作的响应格局存在很大差异。氮输入主要影响植物生长,而氮磷养分和干旱及它们之间复杂的交互作用均改变植物养分和化学计量平衡。这些结果指示出未来需要深入研究高寒草甸植物生理过程对全球变化交互作用的响应机理。
六盘山华北落叶松林分蒸腾日内变化及其对环境因子的响应
马菁, 郭建斌, 刘泽彬, 王彦辉, 张紫优
当前状态:  doi: 10.12171/j.1000-1522.20190468
[摘要](1103) [HTML全文](625) [PDF 1799KB](73)
摘要:
目的理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。方法以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季(5—10月)连续监测样树的树干液流变化,并同步观测气象条件和土壤湿度,分析小时尺度的林分蒸腾对环境因子的响应,并建立多因素影响的蒸腾模型。结果(1)在小时尺度上,林分蒸腾量(T)对太阳辐射(Rs)和饱和水汽压差(VPD)的响应均呈二次多项式函数关系;随Rs和VPD的增加,T均先增加,当Rs和VPD分别达到666.7 W/m2和1.86 kPa后达到峰值,然后逐渐减小。(2)T对土壤可利用水分(REW)的响应符合趋于饱和的指数关系,T随REW的增加表现为先增加,当REW > 0.3后,T逐渐趋于稳定。(3)在确定T响应Rs、VPD和REW的类型并耦合形成蒸腾模型后,利用生长季内的奇数天小时观测值进行拟合参数,并用偶数天小时观测值进行验证,得到T响应多因素变化的耦合模型:T = (− 6.347 0 × 10− 5\begin{document}${R_{\rm{s}}^2}$\end{document} − 0.637 0Rs − 208.734 8) × (− 0.003 2VPD2 + 0.013 8VPD + 0.001 7) × (− 0.008 1 − 0.004 6(1 − exp(− 12.469 6REW))),该模型在校准阶段(R2 = 0.74,纳什效率系数(NSE)= 0.82)和验证阶段(R2 = 0.77,NSE = 0.84)均表现出较好的模拟效果。结论在小时尺度上,林分蒸腾量可以由耦合了太阳辐射、饱和水汽压差和土壤可利用水分影响的耦合模型进行较好的预测。本研究结果可为精确预测变化环境下的华北落叶松林分日内蒸腾提供理论基础,同时模型的构建方法可为其他区域和其他树种的林分蒸腾模型的建立提供参考依据。
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2020-12期目录
2020, 42(12): 1-2.  
[摘要](15) [HTML全文](3) [PDF 319KB](2)
摘要:
林学
基于广义加性模型的樟子松树干削度方程研建
何培, 辛士冬, 姜立春
2020, 42(12): 1-8.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200094
[摘要](78) [HTML全文](22) [PDF 3341KB](22)
摘要:
  目的  基于广义加性模型理论,构建樟子松的广义加性树干削度方程,并和林业上精度较高的变指数削度方程曾伟生等(1997)、Bi(2000)以及Kozak(2004)进行预测精度比较。  方法  以大兴安岭樟子松为研究对象,使用胸径、树高和不同部位高度及该部位树干直径及其变形构建广义加性削度方程,利用R软件mgcv软件包gamm函数对广义加性模型进行拟合,拟合过程中采用6种样条函数:B样条函数(BS)、三次回归样条函数(CR)、Duchon样条函数(DS)、高斯过程平滑样条函数(GP)、P样条函数(PS)和薄板回归样条函数(TP)。使用留一交叉检验法对模型进行检验。  结果  (1)将相对直径作为因变量,将胸径的平方、相对树高的算术平方根和树高作为自变量构建了最优的广义加性削度方程结构。(2)拟合结果表明,除CR外,其他光滑样条函数表现了相似的拟合结果,且均优于变指数削度方程的统计指标。(3)交叉检验结果表明,除CR光滑样条函数外,广义加性模型(BS,DS,GP,PS,TP)总体与拟合结果基本一致,即预测精度都优于曾伟生等(1997)、Bi(2000)和Kozak(2004)模型,其中广义加性模型中BS模型的预测精度最高,变指数削度方程中Kozak(2004)预测精度最高。(4)通过对比BS和Kozak(2004)模型的干曲线模拟发现,Kozak(2004)在预测小树树干上部时误差较大,而BS在模拟小树和大树上都具有较高的精度。  结论  广义加性模型是构建削度方程的一种非参数方法,基于BS样条函数的广义加性削度方程预测精度最高,适合大兴安岭地区樟子松的干形预测。
城市森林林内景观质量定量通用判别技术研究
崔义, 刘海轩, 吕娇, 吴鞠, 许丽娟, 韦柳端, 余玉磊, 徐程扬
2020, 42(12): 9-23.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200064
[摘要](76) [HTML全文](29) [PDF 639KB](19)
摘要:
  目的  针对城市森林林内景观质量评价研究中存在的理论研究多、评价指标体系不通用等问题,构建区域性通用的林内景观质量评价指标体系,并提出林内景观分级标准,为城市森林结构优化、经营管理和生产实践提供技术支撑。  方法  以城市公园风景游憩林、郊野公园风景游憩林、居住区城市森林、城郊山地风景林等为研究对象,在林分尺度上筛选评价指标,以因子分析法构建林分结构质量综合指数,采用Topsis法结合聚类分析对城市森林林内景观质量等级进行划分。  结果  (1)4种类型的城市森林筛选出15个评价指标用于城市森林林内景观评价,将林内景观分为优、高、中、低4个等级。(2)城市森林林内景观质量评价,核心指标包括乔木树种丰富度、林下物种丰富度、林型、林分整洁度、胸径分化度、郁闭度、观赏器官多样性、色彩季相多样性、单位面积胸高断面积、冠径比等。(3)不同类型城市森林最优景观的指标特点不完全相同。城市公园风景游憩林:相对枝下高最小,径高比较小,冠径比较大,林分整洁度高;居住区城市森林:单位面积胸高断面积最大,相对枝下高最小,冠径比较小,季相丰富度高。郊野公园风景游憩林:单位面积胸高断面积、树高分化度和径高比最大,乔木树种种类最多,观赏器官较多样,多为混交林。城郊山地风景林:郁闭度适中、灌木相对高度最低、林分垂直层次和林下物种较丰富、林分整洁度高。  结论  总体上看,树种组成丰富、适度混交、林内整洁、胸径分化度和郁闭度都适宜的林分和观赏器官较多样,季相富于变化的景观更受人们的喜爱,不同类型城市森林的林分密度和冠径比的最优范围不同。在城市森林经营管理中,建议适当丰富林木树种种类,注重彩色植物和多季相树种的配置,适当调整林分密度,及时修枝、割灌,清除林下杂乱的枯落物和生活垃圾,保持林分整洁,并根据城市森林类型适时采取不同的经营管理措施,以提高其景观质量。
面向县级森林经营规划编制的辅助程序设计与应用
胡中洋, 刘锐之, 刘萍
2020, 42(12): 24-31.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200078
[摘要](65) [HTML全文](16) [PDF 778KB](16)
摘要:
  目的  为维护国家生态安全,全面提升森林质量,原国家林业局于2018年下发《县级森林经营规划编制规范》,首次要求全国各县市开展县级森林经营规划编制工作,将县级森林经营规划作为未来三十多年县级森林经营的指导文件。由于县级森林经营规划编制专业性强、工作量大、时间要求短,因此,开发辅助程序对优质高效完成县级森林经营规划编制具有重要的实践意义。  方法  基于MATLAB 2014a平台,依据原国家林业局《县级森林经营规划编制规范》,采用MATLAB语言,开发县级森林经营规划编制辅助程序。  结果  县级森林经营规划编制辅助程序包含森林经理调查数据预处理、森林经营类型组织、森林作业法设计、森林经营区划分、森林经营投资估算、森林经营规划数据库导出、文本与绘图编辑等功能模块,并将该辅助程序用于广东省封开县、海丰县、高州市、化州市、信宜市和佛山顺德区6个县级森林经营规划编制中,实现森林经营类型组织、森林作业法设计、森林经营区划分等功能模块高效快速处理技术,满足编制规划基本需求。  结论  辅助程序界面友好,安全稳定,扩展性强,大大提高了县级森林经营规划编制质量和效率。辅助程序部分功能也可用于森林经营方案编制和其他有关林业调查规划设计。
云冷杉针阔混交林枫桦种子雨时空分布及种子萌发特性研究
程福山, 周末, 吴蒙嘉, 姜润华, 关乃千, 王玉文, 王硕, 夏富才
2020, 42(12): 32-39.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200077
[摘要](148) [HTML全文](32) [PDF 720KB](29)
摘要:
  目的  研究东北云冷杉针阔混交林枫桦种子雨时空分布规律和种子萌发状况,为云冷杉针阔混交林物种多样性保护提供理论依据。  方法  基于在吉林省汪清林业局设立的9块1 hm2固定样地,按对角线五点取样法在每块样地布设5个(9块样地共布设45个)种子收集器收集枫桦种子,采用方差/均值(Cx)、负二项指数(K)、聚集度指标(David和Moore丛生指标,I)、Cassie. R. M.指标(CA)等4种空间分布类型评价方法判别种子雨空间分布状态,此外,从9、10月份收集的种子中,每块样地随机抽取300粒枫桦种子进行种子萌发试验,分别测定种子千粒质量、发芽势和发芽率。  结果  从7—11月份,共收集到69 100粒种子;枫桦落种高峰期为10月份;种子分布方差/均值(Cx)达1116.30、负二项指数(K)达4.75、聚集度指标(David和Moore丛生指标,I)达1115.30、Cassie. R. M.指标(CA)达0.41,4个指标均显示种子空间分布呈聚集分布;9月份与10月份收集的平均种子千粒质量分别为(0.398 ± 0.064)g和(0.353 ± 0.040)g,9月份种子千粒质量显著高于10月份(P < 0.01);9月份收集的种子平均发芽率为(29.84 ± 11.68)%,显著高于10月份(23.52 ± 8.23)%(P < 0.05)。  结论  在云冷杉针阔混交林中,枫桦种子小结实量大,且具有明显的时间分布特征,由于在一定程度上种子扩散受到限制,使得枫桦种子呈聚集分布状态。该区域枫桦种源丰富但种子萌发能力差,这些特性将会影响枫桦分布格局,从而影响该地区云冷杉针阔混交林群落结构和物种多样性。
基于SRAP分子标记的流苏树天然群体遗传多样性研究
曲凯, 国浩平, 王宝锐, 周文玲, 侯丽丽, 李琴, 李际红, 程甜甜
2020, 42(12): 40-50.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200212
[摘要](131) [HTML全文](36) [PDF 893KB](9)
摘要:
  目的  揭示我国不同地区流苏树(Chionanthus retusus)天然群体的遗传多样性,更好地为合理保护和开发利用提供科学依据。  方法  采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术对不同地区的7个流苏树天然群体的62份样品进行了遗传多样性和群体遗传结构研究。  结果  (1)7个流苏树天然群体具有较高的遗传多样性,8对SRAP引物共扩增出1 728条清晰条带,其中1 649条具有多态性,PPB(多态性条带比例)为95.43%;群体间的有效等位基因数为 1.213 7,Nei’s基因多样性指数为 0.153 7,Shannon’s信息多样性指数为0.268 0。(2)流苏树天然群体存在较高水平的种群内遗传变异和较低水平的群体间遗传变异(Gst = 0.133 6),7个流苏树天然群体间存在较高水平的基因交流(Nm = 3.243 7)。(3)流苏树群体间的遗传相似系数介于0.898 0 ~ 0.973 6之间,平均值为0.934 4,经Mantel检验(r = 0.288,P = 0.205)及群体间的聚类证明群体间的遗传距离与地理距离之间无明显相关性;62份流苏树初级种质聚类结果表明大部分种质表现为同一群体的多数个体聚在一起,部分种质存在不同群体间的个体聚在一起的现象,表现出群体间遗传变异相对稳定而种群内的遗传变异水平相对较高的特点,与基因多样性分析结果一致。  结论  综合多因素分析推测,太行山地区可能是我国流苏树种质资源的主要产区。
望天树人工幼林土壤微生物量碳氮及养分特征
李万年, 黄则月, 赵春梅, 杨梅
2020, 42(12): 51-62.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200191
[摘要](150) [HTML全文](34) [PDF 893KB](30)
摘要:
  目的  望天树是热带雨林标志种及国家一级濒危树种,人工栽培是扩大其种群数量的重要途径。通过对望天树人工纯林及混交林的土壤理化性质、土壤微生物生物量碳氮及养分含量的分析,为望天树人工幼林混交树种选择及土壤管理提供参考。  方法  在望天树人工纯林、望天树-降香黄檀及望天树-巨尾桉混交林设置标准地,采用对角线法采集不同土层的土样,测定土壤pH值、有机质及养分含量、微生物生物量碳氮含量,利用生态化学计量和主成分分析方法研究不同林分和土层对土壤微生物生物量碳氮含量及土壤质量的影响。  结果  (1)土壤微生物生物量碳氮和土壤养分含量的垂直分布特征表现为随着土层深度的加深而下降,不同林分类型对其垂直分布影响不明显。(2)望天树人工幼林平均土壤C∶N∶P为35∶2∶1,土壤微生物生物量MBC∶MBN为8∶1。不同树种组成显著影响着土壤养分和微生物生物量碳氮及其化学计量比,望天树-巨尾桉混交模式可以明显提高土壤微生物活性,改善土壤质地和微环境。(3)相关性和主成分分析表明,望天树林地土壤微生物可以通过自身调节对土壤养分的变化保持一定的内稳性,土壤微生物生物量碳氮可以作为土壤养分储备库和碳氮源变化的早期生物指示指标。望天树-巨尾桉混交林对土壤微生态功能、质量和肥力状况的影响最显著,是最有利于望天树幼林林地土壤微生物生长、土壤养分发育的一种林分类型。  结论  望天树人工幼林土壤微生物生物量碳氮、养分含量及其化学计量特征表现出明显的表聚效应,且树种组成对其垂直分布影响不明显。望天树混交林相比纯林而言,对土壤微生物环境和土壤质量的促进效果更明显,其中望天树-巨尾桉混交模式更有利于养分活化,提高微生物群落功能及改善林地土壤结构,是望天树幼林时期和桉树纯林改造较合适的混交模式选择。
文山典型亚热带森林土壤氮组分的海拔分布及其影响因子
李聪, 陆梅, 任玉连, 杜凡, 陶海, 杨罗平, 王东旭
2020, 42(12): 63-73.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200252
[摘要](148) [HTML全文](39) [PDF 1081KB](63)
摘要:
  目的  探究文山自然保护区不同海拔典型植被类型土壤氮组分沿海拔梯度的变化特征,及其与环境因子的耦合关系,以期为保护区土壤质量评估提供科学依据和参考资料。  方法  以文山自然保护区不同海拔3种典型亚热带森林为研究对象,采用主成分分析法,解析环境因子沿海拔变化对氮组分的影响。  结果  (1)土壤全氮、水解性氮、铵态氮和硝态氮沿海拔上升呈显著增加趋势(P < 0.05),均在中山湿性常绿阔叶林达到峰值,其中全氮与水解氮增幅较大,分别增加了1.17 g/kg和142.05 mg/kg。(2)土壤氮各组分占比随海拔呈现不同的变化规律。相较于最低海拔亚热带季风常绿阔叶林,高海拔中山湿性常绿阔叶林水解性氮和硝态氮的占氮比分别减小了9.1%和0.26%,铵态氮占氮比则增加了0.61%。(3)环境因子沿海拔梯度呈现显著不同变化。凋落物厚度、土壤水分、养分(总有机碳、速效磷和速效钾)沿海拔上升总体呈增加趋势,而植物群落多样性和土壤温度呈减小趋势。(4)主成分分析表明,凋落物厚度和土壤总有机碳沿海拔梯度增加是决定全氮积累的主要因子,植被多样性和土壤密度的降低是影响全氮的另一个重要因素;土壤水分随海拔的增加是无机氮积累的主控因子,土壤速效磷和速效钾变化是影响水解氮的主要因素。  结论  文山土壤氮各组分能够敏感响应海拔引起的环境梯度变化,海拔通过改变凋落物输入、微气候(水热条件)、土壤坚实度(土壤密度)及土壤养分状况(如总有机碳、速效磷和速效钾)调控土壤微生物的活性和底物利用率,进而影响氮组分的变化。
不同林龄杉木人工林根际土添加对其幼苗菌根侵染及生长的影响
徐小冲, 王新杰, 卢妮妮, 赵芸, 林晨, 董博源, 李佳妮
2020, 42(12): 74-82.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200044
[摘要](165) [HTML全文](38) [PDF 682KB](23)
摘要:
  目的  研究不同林龄杉木人工林根际土添加对杉木无菌幼苗生长的影响,为杉木合理的菌根化育苗提供理论基础。  方法  选取苗龄4个月的杉木无菌幼苗为材料,移栽至无菌基质土中,在幼苗根系附近分别添加(150 ± 2) g的杉木幼龄林根际土(RS1)、中龄林根际土(RS2)、近熟林根际土(RS3)、成熟林根际土 (RS4)、过熟林根际土(RS5),同时设置对照(CK)处理。添加前测定根际土养分含量、酸碱度、丛枝菌根真菌(AMF)孢子密度,并于移栽后1年测定杉木幼苗根系AMF侵染率、基质土养分含量、酸碱度,测量杉木幼苗形态指标、计算生物量。  结果  表明:不同林龄杉木人工林根际土的养分含量、酸碱度、AMF孢子密度有差异,其添加对杉木幼苗根系侵染率提高有显著促进作用,幼苗根系AMF侵染率与所添加林分根际土中AMF孢子密度有极显著正相关关系,侵染率呈现RS5 > RS4 > RS3 > RS1 > RS2 > CK的规律。杉木林分根际土的添加对杉木幼苗地径、苗高、根长、冠幅、基生枝条数、生物量累积等也有促进作用,添加过熟林根际土(RS5)的处理在促进杉木幼苗生长方面优于其他4种根际土。  结论  杉木林分根际土可以作为菌剂添加进行杉木幼苗的菌根化育苗,增加根系菌根侵染率,促进幼苗的高质量生长,这对杉木育苗及菌根真菌在林业上的应用具有重要实践意义。
耐盐锻炼黑果枸杞适应盐胁迫的特征
冯雷, 徐万里, 唐光木, 张云舒, 顾美英
2020, 42(12): 83-90.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200123
[摘要](86) [HTML全文](43) [PDF 893KB](18)
摘要:
  目的  明确耐盐锻炼黑果枸杞适应长期盐渍化胁迫的机理,为其修复极端干旱区盐渍化土壤提供依据。  方法  应用回归分析及主成分分析低盐胁迫(MSS)、中盐胁迫(HSS)和高盐胁迫(SS)土壤黑果枸杞各器官K+、Na+和Ca2+区隔化特征,器官干质量和根系形态对盐胁迫的响应。  结果  (1)NaCl浓度小于183.63 mmol/L,耐盐锻炼黑果枸杞植株成活率随着NaCl浓度增加而增大,NaCl浓度 ≥ 355.88 mmol/L植株全部死亡。随着NaCl浓度升高,花期到初果期果实相对生长速率显著减缓,初果期到果实完全成熟期果实相对生长速率加快。(2)HSS处理的根K+和Na+显著高于MSS和SS,茎中K+、Na+和Ca2+含量均显著低于MSS和SS。HSS处理的根和茎中K+/Na+和Ca2+/Na+差异不显著。SS处理的叶Ca2+分别是MSS和HSS的5和3倍。SS处理的根和茎Na+含量没有显著差异,根和叶Ca2+含量也没有显著差异。胁迫程度从MSS上升到SS,茎中Na+含量平均增加0.78 g/kg。(3)PCA分析表明,主成份1(PCA1)和主成份2(PCA2) 共解释了黑果枸杞适应盐胁迫的73.9%。PCA1可解释黑果枸杞盐胁迫的57.8%信息,其中,地上器官干质量对PCA1贡献最大,按照对PCA1贡献率大小排序为叶干质量、茎干质量、根干质量和主根直径。PCA1与根Na+含量、地上器官Na+含量和侧根直径呈显著负相关。株高、根Ca2+含量、茎粗、地上器官K+/Na+、根干质量、主根直径与PCA1呈正相关。植株K+/Na+、根系K+/Na+、根际土壤K+/Na+、根Ca2+含量和地上器官Ca2+含量可以解释PCA2盐胁迫的16.1%信息,上述指标均与PCA2呈显著负相关。  结论  随着盐胁迫程度增加,叶维持高浓度Ca2+调控植株体K+/Na+,根和茎富集储存Na+能力显著增强,说明经过耐盐锻炼黑果枸杞倾向于不同器官协同分担盐胁迫以适应长期盐胁迫。
立地条件对宁夏中部干旱风沙区柠条生物量分配格局的影响
许昊, 吴宏玥, 王占军, 何建龙, 吴旭东
2020, 42(12): 91-100.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200162
[摘要](168) [HTML全文](53) [PDF 812KB](23)
摘要:
  目的  理解立地条件对宁夏中部干旱风沙区柠条生物量分配规律的影响,充分认识柠条生物量的分配规律,完善柠条的适应性研究。  方法  基于宁夏灵武市白芨滩防沙治沙林场109丛柠条灌木生物量数据,将坡向、海拔(1 218 ~ 1 476 m)、坡度3个立地因子进行无量纲化处理并分类,分别采用欧氏距离和布雷−柯蒂斯距离的非参数多元方差分析方法,探讨立地因子及其交互作用对灌木生物量分配格局(叶质比、茎质比、根质比和根冠比)及其综合特征的影响。  结果  (1)坡向对叶质比和茎质比的解释度最高,解释度因子R2分别为0.144 5和0.281 0;海拔对根质比和根冠比的解释度均最高,R2分别为0.296 7和0.295 7。(2)在立地因子的交互作用中,海拔与坡度的交互作用对根质比和根冠比的影响显著(P < 0.05),坡向、海拔和坡度的交互作用对茎质比和根冠比的影响显著(P < 0.05)。(3)根据欧氏距离和布雷−柯蒂斯距离进行多元方差分析,得到坡向、海拔、坡度对灌木生物量分配格局的综合影响均呈现显著性(P < 0.05),且坡向的影响最大(R2 = 0.232 2和0.235 7),海拔(R2 = 0.221 3和0.221 1)次之,坡度(R2 = 0.035 8和0.029 2)影响最小;在多因素交互作用的影响中,海拔与坡度的交互作用以及坡向、海拔、坡度3因素交互作用对灌木生物量分配格局影响显著(P < 0.05)。  结论  不同立地因子对柠条灌木生物量分配格局的影响不同,且立地因子的交互作用也会对生物量分配格局产生显著影响。研究结果最终确立了立地因子对柠条灌木生物量分配格局的影响程度,为非参数多元方差分析在生物量分配格局中的应用提供了方法参考,也为进一步研究灌木的碳储量及其生态意义提供科学基础。
风景园林
居住区楼间绿化对建筑采光条件影响的数字模拟研究
刘芳妮, 尹豪, 周旭
2020, 42(12): 101-114.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200039
[摘要](54) [HTML全文](17) [PDF 1807KB](4)
摘要:
  目的  良好的建筑采光条件是保证居室卫生、改善小气候、提高居住环境舒适度的重要因素。研究楼间绿化对建筑采光条件的影响,分析其影响程度和具体影响因素,可以为北京市居住小区楼间绿地植物群落的优化构建、绿地环境与景观的改善提供科学依据。  方法  以北京地区居住小区多层住宅楼间绿地为对象,运用Photoshop、Image-Pro Plus及Rhino软件计算植物树冠疏透度并建立植物及建筑模型;使用Ecotect Analysis软件模拟北京市光照情况,通过分析样本大寒日楼间绿地北侧建筑受光面的日照情况,探究影响建筑采光的多种因素。  结果  (1)研究样本居住区绿化常用木本植物50种,植物组成结构中乔木比例高且生长量均处于较高水平。(2)建筑朝向对采光条件的影响表现为:正南正北朝向的建筑采光条件最佳;当建筑偏斜角度相同时,受北京地区经纬度影响,朝向偏东的建筑采光条件优于偏西的建筑。建筑受光面日照时数随建筑间距的减小、建筑长度的增加而降低。(3)调研样本普遍表现(85%)为绿化严重影响建筑采光,样本建筑受光面普遍受到较大面积的影响,日照时数显著减少,影响范围主要集中在1 ~ 4层;对建筑采光影响明显的楼间绿化,其主要特征表现为常绿树过多、植物体量过大、植物与建筑距离过近等;乔木与建筑的距离小于5 m时对建筑采光有较大影响,大于5 m时依然对建筑低层采光产生影响。  结论  (1)楼间绿化的基本特征表现为乔木种类较多,常绿树较少,而少量常绿树种的高频度应用是造成建筑采光条件受到不良影响的主要原因。(2)建筑布局本身存在影响建筑低层采光的情况。(3)楼间绿化显著影响建筑采光,主要影响因素为植物体量,其次是植物与建筑的距离以及植物树冠疏透度。
基于Envi-met植被与建筑对微气候影响的研究
耿红凯, 卫笑, 张明娟, 李庆卫
2020, 42(12): 115-124.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20190418
[摘要](114) [HTML全文](33) [PDF 715KB](16)
摘要:
  目的  研究夏季热环境下建筑与植被对场地微气候的影响,可为密集型建筑景观及建筑周边绿地设计规划提供依据。  方法  本文以南京农业大学3栋代表性建筑为例,结合样地实测以及Envi-met模拟,引入一致性指数、均方根误差、平均绝对偏差作为定量评价指标以验证软件模拟精度;选用06:00—18:00时间段数据,结合均值比较、相关性检验、一般线性模型等多种分析方法,探究建筑与植被对微气候的影响。  结果  植被和建筑均对微气候存在影响,且两者间存在一定交互作用。在无植被作用下,建筑方位对微气候有显著影响,建筑北侧、西侧降温增湿效果相对较好;距离建筑越近,样点降温增湿效果越好;在无建筑影响下,植被对微气候存在显著影响,具体表现为降温增湿,使环境更为舒适。当综合考虑建筑与植被对温度的影响时,建筑与植被各因子间无显著交互作用;当综合考虑建筑与植被对湿度的影响时,建筑与植被各因子间存在显著交互作用;当综合考虑建筑与植被对热环境综合评价指标(PMV)的影响时,样点与建筑相对方位与乔木覆盖率间有显著交互作用。在建筑和植被的共同作用下,样点与建筑的相对方位与场地湿度、PMV均存在显著相关性;植被三维绿量与PMV间存在显著相关性。  结论  基于建筑北侧、西侧较为舒适的微气候条件,该处绿地更适于用作停留、休憩场所;建筑东侧、南侧在进行功能开发时,应通过配植适当植被,以提升其环境舒适度;建筑外部轮廓与地形、植被共同形成的围合空间内微气候舒适度更高。植被覆盖可有效改善微气候:随着绿量增加,样地人体热舒适度改善,不同植被类型相较于无绿化地面均表现出显著的降温增湿效应。
林业工程
基于自适应遗传优化递归神经网络的木工送料平台补偿控制研究
朱莉, 马婧尧, 孟兆新, 石晋菘, 邢鑫, 姜中金
2020, 42(12): 125-134.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200248
[摘要](88) [HTML全文](33) [PDF 1440KB](19)
摘要:
  目的  针对结构较为复杂的并联式多轴联动的新型木工带锯送料平台加工精度较低,控制参数无法优化,有多种不确定因素影响精度等问题。结合遗传算法寻优速度快和递归神经网络具有抑制不确定性因素的优点,设计一种将递归神经网络和自适应遗传算法结合的全局优化的控制策略。  方法  分析送料平台结构和误差产生来源,从而建立了相应的误差源模型;结合自适应遗传算法优化RNN网络参数进而对PID参数进行优化,通过Matlab和Adams联合仿真的方法对该补偿控制策略进行验证,并与传统PID、遗传算法优化PID参数和RNN网络优化PID参数3种补偿控制算法进行对比;分析不同算法下控制参数、送料平台位移与角度变化曲线,并搭建了实际电路和控制器进行实验。  结果  分析仿真结果可知:该控制策略与其他3种控制策略相比,超调量最小,响应最快,大约在0.6 s达到稳定,且其在外部干扰下,更快达到稳定,大约0.3 s达到稳定。经过该控制策略补偿后,Y方向的偏移误差从补偿前6 mm降低至小于3 mm,X方向的偏移误差从6 mm降低到2 mm,倾斜角误差从5.5°减小至3°,平台轨迹曲线大部分曲线段与目标曲线完全重合;传统PID控制时,Y方向的偏移误差为6 mm,X方向的偏移误差6 mm,倾斜角误差5.5°,平台轨迹曲线与目标曲线偏差较大;遗传算法优化PID参数控制时,Y方向的偏移误差从补偿前6 mm降低至小于4.8 mm,X方向的偏移误差从6 mm降低到5 mm,倾斜角误差从5.5°减小至4.5°,平台轨迹曲线部分曲线段与目标曲线重合;RNN网络优化PID参数控制时,Y方向的偏移误差从补偿前6 mm降低至小于4.5 mm,X方向的偏移误差从6 mm降低到4.8 mm,倾斜角误差从5.5°减小至4°,平台轨迹曲线部分曲线段与目标曲线重合。  结论  该方法与其他3种方法相比,响应速度快,超调量小,具有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性,且可有效补偿误差,提高其运动精度,满足驱动要求。
蒙脱土/聚乙二醇/超支化聚丙烯酸酯乳液改性木材的力学性能
刘如, 徐建峰, 龙玲
2020, 42(12): 135-141.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20200311
[摘要](100) [HTML全文](29) [PDF 1372KB](22)
摘要:
  目的  木材化学改性是提高人工林速生材力学性能,延长其使用寿命,扩大其应用范围的有效途径。使用有机蒙脱土(OMMT)对木材进行改性处理具有较好的前景。但由于有机蒙脱土在水中不易分散,且粒径较大,难以进入到木材细胞壁中而限制了其应用。因此,提高OMMT在水中的分散性,增大其层间距可为其进入木材细胞壁内创造条件,是改性增强木材的有效手段。  方法  本研究采用一种水性的聚乙二醇/超支化聚丙烯酸酯乳液(PEG/HBPA)作为载体使OMMT在水中稳定分散。将改性剂通过浸渍处理改性木材,测试了改性材的力学性能,并探讨了不同层间离子的OMMT对改性效果的影响。  结果  4种OMMT均能够稳定分散进入到PEG/HBPA中,经过24 h静置后无明显的分层和沉淀,乳液粒径和黏度无明显变化。木材经过PEG/HBPA处理后,除端面硬度外,力学性能有所提高,加入OMMT后力学性能进一步提高,并增加了改性材的端面硬度。OMMT层间离子中含有氨基、羟基、羧基等官能团,能使OMMT更好地进入到木材细胞壁中,其中层间离子含有氨基的OMMT改性效果较好,改性后木材顺纹抗压强度为82.2 MPa,抗弯强度为98.2 MPa,端面硬度为8 920 N。  结论  使用PEG/HBPA乳液可以均匀分散OMMT,并使其进入到木材细胞壁,增强木材的力学强度,这对实现人工速生材的环保高效利用具有一定的指导意义。
综合述评
砒砂岩区土壤侵蚀机理与生态修复技术研究进展
秦富仓, 杨振奇, 李龙
2020, 42(12): 142-150.   doi: 10.12171/j.1000-1522.20190430
[摘要](181) [HTML全文](63) [PDF 746KB](18)
摘要:
黄河流域的生态保护和高质量发展,是我国新时代生态文明建设的重要内容。砒砂岩区是黄河流域水土流失最严重的区域之一,也是黄河粗泥沙的集中来源区。砒砂岩区水土流失治理和生态修复工作倍受重视,多年不懈的水土保持工作取得了巨大成就,水土流失防治成效显著,生态环境明显好转,但砒砂岩区的水土流失形式仍旧严峻,生态环境依然脆弱,治理质量还有较大提升空间,大面积的人工林也面临着退化风险和更新难题。砒砂岩区土壤侵蚀机理研究成果丰富,但该区水文下垫面复杂多变,侵蚀类型多样复合,前人的研究仍沿用黄土高原区的理论与方法,极大的限制了砒砂岩区土壤侵蚀机理研究的发展。本文结合前人的研究成果和作者的科研经验,概括了砒砂岩区土壤侵蚀机理与生态修复技术研究的发展历史,从基岩侵蚀内因、土壤侵蚀机理研究、生态修复技术研究、存在问题与发展方向4个角度,对砒砂岩土壤侵蚀机理研究和生态修复技术工作的成果进行系统梳理,剖析现有研究的不足之处,指出未来砒砂岩区土壤侵蚀机理研究和生态修复技术发展发向。

1979年创刊

CN 11-1932/S

ISSN 1000-1522

主管:中华人民共和国教育部

主办:北京林业大学