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2010年  32卷  第3期

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论文
杨树14--3--3基因家族的分子进化及表达模式研究
刘妍婧, 王彩玲, 陆海, 杨海灵
2010, 32(3): 1-7.
摘要:
14-3-3蛋白在植物细胞信号传导中发挥重要的作用,探索木本植物14-3-3蛋白家族的进化模式对深入理解该基因家族的功能有重要的指导意义。本文采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了12个杨树14-3-3蛋白基因,其中ε类有7个,非ε类有5个。通过对杨树14-3-3基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构和染色体位置分析,发现杨树14-3-3基因的扩张主要是通过最近的一次全基因组加倍事件产生的。在全基因组加倍事件中共产生5对重复基因对,Ka/Ks分析显示这5对重复基因对处于较强的净化选择压力。RT-PCR分析显示在杨树12个14-3-3基因中有8个在不同组织中均表达,另外4个基因的表达部位发生了变异。因此,杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式的研究结果预示着基因重复后其功能发生了分化。
基于Hyperion植被指数的干旱地区稀疏植被覆盖度估测
李晓松, 李增元, 高志海, 白黎娜, 王琫瑜, 李世明
2010, 32(3): 95-100.
摘要:
受稀疏植被与明亮土壤背景影响,干旱地区植被覆盖精确遥感估测难度较大。以Hyperion影像为数据源,选取甘肃省民勤绿洲--荒漠过渡带为研究区,系统比较了利用不同类型高光谱及多光谱植被指数估测干旱地区稀疏植被覆盖度的能力,以期确定干旱地区稀疏植被覆盖度估测的最佳植被指数。不同植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力利用线性回归R2及留一交叉验证的均方根误差进行比较,结果表明:高光谱植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力显著优于相应的多光谱植被指数,抗大气植被指数(ARVI)及抗土壤和大气植被指数(SARVI)表现明显优于归一化植被指数(NDVI)与土壤调节植被指数(SAVI),其中以基于833.3 nm/640.5 nm波段组合的ARVI表现最佳,R2可达0.729 4,均方根误差(RMSE)仅为5.548 8。
空间条件对高羊茅SP1代形态及光合生理特性的诱变效应
王菲, 尹伟伦, 夏新莉, 谢乾瑾
2010, 32(3): 106-111.
摘要:
利用我国首颗航天育种卫星“实践八号”搭载高羊茅干种子,返地后研究了诱变当代种子萌发、外观形态和光合生理特性的变化。结果表明:经过太空诱变后,处理种子的发芽率及出苗率与对照相比无明显变化。处理植株的高度及叶片宽度显著增加,但分蘖数与叶片数无明显变化。同时筛选出2株具有矮秆、多分蘖、细叶等特点的突变体;对突变体进行的光合生理特性研究表明,突变体叶片单位面积的净光合速率、整株光合能力及蒸腾速率均高于对照,高光合速率、高蒸腾速率可能是导致突变体保持分蘖快速增加的原因之一。
荧光假单胞菌GcM5--1A胞外木质素过氧化物酶的初步纯化及性质研究
孔令营, 郭道森, 赵博光, 李荣贵
2010, 32(3): 112-116.
摘要:
本文研究了松材线虫携带的荧光假单胞菌GcM5--1A的培养液经硫酸铵分级沉淀后,各组分中木质素过氧化物酶(LiP)的活性及各组分对黑松悬浮细胞的毒性;还对GcM5--1A菌株胞外LiP进行了初步纯化,并对纯化后的酶学性质进行了研究。结果表明: LiP活性主要出现在50%~70%沉淀组分中;0~20%沉淀组分和50%~70%沉淀组分对黑松悬浮细胞的毒性很强;GcM5--1A菌株培养液经硫酸铵分级沉淀以及DEAE--Sepharose FF两步纯化后, 其LiP的比活力从0.81 U/mg提高到21.30 U/mg;其最适温度为35℃,最适pH为4.0;在15~35℃、pH6.0~9.0范围内,酶活力保持相对稳定;NH2OH·HCl和KCN对酶活力的抑制作用分别达到88%和57%,而NaN3对酶活力的抑制作用只有15%左右;吸收光谱显示该酶在406 nm处有一个Soret峰,加入1 mmol/L Na2S2O4后,吸光度出现了明显的下降,但Soret峰没有显著移动。
黑龙江完达山地区狍子冬季生境选择
周绍春, 张明海, 尹远新, 任梦非
2010, 32(3): 122-127.
摘要:
2007和2008年11—12月在黑龙江省完达山东部林区的五泡林场和河口林场对狍子冬季生境选择进行了研究。通过在野外布设110条样线,每条样线长5 km,样线间间距2 km的方法收集生境数据,利用资源选择指数(RSI)和资源选择函数(RSF)分析狍子冬季生境选择。结果表明:狍子偏向于选择针阔混交林(资源选择指数Si=0.37)和阔叶林(Si=0.19)、隐蔽度在35%~70%(Si=0.46)、郁闭度在35%~70%(Si=0.61)、盖度为10%~20%(Si=0.27)、坡度25°(Si=0.18)、乔木密度0.06株/m 2(Si=0.59)、乔木胸径15 cm(Si=0.66)、人为干扰距离500 m(Si=0.12,Si=0.30)、中坡位(Si=0.14)、阳坡(Si=0.44)的生境;狍子对灌丛(Si=-0.05)、郁闭度35%(Si=-0.03)、盖度10%(Si=0.04)的生境表现出随机选择;不喜欢选择针叶混交林(Si=-0.56),不选择农田生境(Si=-1.00)。狍子在完达山东部林区的生境资源选择函数为logit(P)=-11.17+0.71×隐蔽度+3.24×坡向+0.59×食物丰富度-0.62×干扰距离-0.25×乔木胸径+0.01×灌木密度+0.07×坡位,狍子对生境的选择概率为P=elogit(P)/(1+elogit(P))。
黄土丘陵区典型树木抵抗空穴化能力及与木质部结构的关系
李秧秧, 石辉, 邵明安
2010, 32(3): 8-13.
摘要:
以黄土丘陵区7种典型落叶乔灌木(山杨、辽东栎及刺槐,狼牙刺、黄刺玫、山桃和荆条)为对象,研究了其抵抗空穴化形成的能力与木质部解剖结构和木材密度的关系。结果表明:1)7种乔灌木中,狼牙刺和黄刺玫抵抗空穴化形成的能力最强;其次为山桃、荆条和山杨;而刺槐和辽东栎抵抗空穴化形成的能力最弱。2)7种植物中,黄刺玫、山杨和山桃的导管密度明显高于其他物种,而辽东栎、刺槐和荆条的导管密度相对较小,最大值(黄刺玫)为最小值(刺槐)的近10倍;导管腔平均直径以刺槐为最大,而黄刺玫和狼牙刺的导管直径最小,最大值为最小值(黄刺玫)的3倍左右;导管密度和导管腔平均直径之间呈显著负相关关系。7种植物的木材密度介于0.43~0.70 g/cm3之间,其中以狼牙刺的为最大,以山杨的为最小,比值为1.6倍。4种灌木的平均木材密度显著高于3种乔木。3)不同植物抵抗空穴化形成的能力与导管腔平均直径呈显著负相关,而与木材密度之间也存在一定的正相关关系,因而二者可用作黄土丘陵区不同植物抵抗空穴化形成能力的评价指标。
杏树蒸腾与降水和冠层微气象因子的关系
高峻, 吴斌, 孟平
2010, 32(3): 14-20.
摘要:
利用热扩散植物液流技术(TDP)测定时间步长10 min的杏树蒸腾数据,结合同步观测到的降水量和果树冠层微气象因子值,分析华北低山丘陵区杏树蒸腾耗水规律及其与降水、微气象因子关系。结果表明:1)杏树蒸腾速率具有明显昼夜变化特征,在夜晚杏树蒸腾速率很低,白天随着太阳辐射强度的逐渐增加,气温逐渐升高,蒸腾速率逐渐增强;而后,太阳辐射强度减弱,温度降低,蒸腾速度减小。且在同一生长期内晴、多云天气日的蒸腾速率高于阴天天气日。2)杏树在生长季(4—9月)、非生长季(1—3月、10—12月)蒸腾耗水量分别为294.4、68.4 mm,分别占全年的81.1%、18.9%。从4月起,杏树的蒸腾耗水量迅速增加,5月和6月达到全年的峰值,此后杏树耗水量逐渐减小。3)年际总降水与杏树蒸腾量的比值为1.6,大于1.0,周年降水可以满足杏树蒸腾耗水的需要,但供(降水量)求(蒸腾量)比各月间差异很大。4)回归分析表明:杏树在主要生长期内蒸腾速率与冠层净辐射、空气温度、湿度、风速等气象因子有很好的相关性(R2=0.833),各气象因子与杏树蒸腾速率的相关程度为冠层净辐射相对湿度空气温度风速。
基于人工神经网络的林分直径分布预测
黄家荣, 高光芹, 孟宪宇, 关毓秀
2010, 32(3): 21-26.
摘要:
以马尾松人工林为研究对象,用人工神经网络建模技术构建了林分直径分布预测模型。经训练和优选,得到的理想模型结构为3∶6∶6∶1,训练误差指标为0.000 281,总体拟合准确度为98%。模型对82块训练标准地的累积频率拟合准确度最大为100%,最小为95%,平均为98%;频率拟合准确度最大为96%,最小为75%,平均为87%。模型对18块检验标准地的累积频率预测准确度最大为99%,最小为97%,平均为98%;频率预测准确度最大为96%,最小为76%,平均为88%。所建模型具有很好的拟合效果和很强的预测能力,可用于10~30年生马尾松人工林。研究结果证明,人工神经网络技术可以作为有效的林分直径分布预测技术。
基于GIS的云南栽培型普洱茶树大规模种植适宜性评价
杨洋, 何春阳, 李晓兵
2010, 32(3): 33-40.
摘要:
本文选取普洱茶树的起源地云南作为研究区,综合考虑普洱茶树的自然立地条件与大规模种植的便利条件,基于GIS空间分析技术,建立栽培型普洱茶树大规模种植用地适宜性评价模型,进而划分适宜性等级、分析统计适宜地区的土地数量和空间分布规律,为大面积推广种植普洱茶树提供科学决策依据。结果表明: 1)建立的适宜性评价模型能定量、直观地获取适宜地区的土地数量与空间信息,可操作性较强,具有一定的推广应用价值; 2)云南省内,共有面积约为6 400 km2、占全省土地总面积1.68%的土地比较适宜大规模种植栽培型普洱茶树,还具有较大的规模化种植潜力; 3)自然立地条件是决定普洱茶品质及其价值的至关重要因素,普洱茶是云南特有的地理标志产品。
基于DEM的视频可视域提取算法
方陆明, 柴红玲, 唐丽华, 徐爱俊
2010, 32(3): 27-32.
摘要:
为充分发挥森林防火GIS和视频监控系统各自优势,实现优势互补。根据数字高程模型(DEM)的特点,以视频视线的可视域分析为基础,基于视频监控系统中摄像机和镜头等参数,提出了基于DEM的视频可视域提取算法,实现了视频可视域的提取及在DEM上的同步跟踪,以及防火GIS和视频监控系统间的联动。利用浙江省临安市森林防火GIS和锦城街道的DEM,分别对摄像机和镜头等在不同参数下进行实验与验证。结果表明:基于DEM的视频可视域提取算法与视频监控设备的参数有密切的联系,跟踪效果基本能满足实际工作需要。
遥感影像正立体化研究
章皖秋, 袁华, 徐天蜀
2010, 32(3): 41-46.
摘要:
山脊与沟谷视觉效果相反的反立体现象,是遥感影像目视判读中的常见问题。消除反立体现象,使影像地物显示正立体化,对加强遥感影像的使用,特别是对非专业人员具有重要意义。本文提出了阴影模型(SRM)条件参与的IHS融合法、SRM乘法融合法和纯地形纠正法3种遥感影像正立体化方法,并与5种已有的方法进行QuickBird影像实验。通过比对证明:在实现影像正立体化的同时,这3种方法的整体视觉效果和地物光谱保留方面要优于其他方法。其中,相比已有的SRM参与的IHS融合法,SRM条件参与的IHS融合法是一种改进,能获得色调与原始影像相似的正立体影像;SRM乘法融合法算法简单、正立体影像视觉效果较好,适用于影像效果制图;纯地形纠正方法通过改变光源位置实现正立体化,从原理上保留了地物光谱信息,可用于定量研究。
樟树人工林土壤氮矿化对改变凋落物输入的响应
邓华平, 王光军, 耿赓
2010, 32(3): 47-51.
摘要:
2007年7月至8月,在长沙天际岭林场,用树脂芯原位法测定去除凋落物、添加凋落物对樟树人工林土壤无机氮含量及氮矿化速率的影响。结果表明:樟树林凋落物处理7个月后,去除、添加凋落物和对照处理土壤中无机氮含量之间差异显著(P﹤0.05),表现为添加凋落物(18.96 mg/kg)对照(16.36 mg/kg)去除凋落物(10.99 mg/kg)。经过28 d的培养,3种处理土壤中NO-3 - N含量培养前后之间的差异均显著(P﹤0.05),NO-3-N含量从培养前的0.67、0.51和0.39 mg/kg分别上升到3.10、7.11和6.67 mg/kg;NH+4 -N含量培养前后之间的差异不显著(P﹥0.05)。3种处理土壤的净氮矿化量均为正值,分别增加了4.83、1.45 和1.26 mg/kg,净氮矿化速率依次为去除凋落物(0.173 mg/(kg·d))对照(0.052 mg/(kg·d))添加凋落物(0.045 mg/(kg·d))。这一研究结果有助于更好地认识亚热带森林生态系统土壤氮循环过程。
亚热带几种林分类型的土壤肥力评价研究
李萍, 王兵, 戴伟, 王丹, 邓宗付, 赵超
2010, 32(3): 52-58.
摘要:
以江西省大岗山地区的天然次生林及其更新后的杉木林、马尾松林、马褂木林和马褂木--桤木混交林为研究对象,分析和比较了不同林分下土壤理化性质以及土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶的活性及其动力学参数,通过主成分分析法对5种林型下土壤肥力的整体水平进行了评价。结果表明:天然次生林更新后土壤理化性质、酶活性以及土壤酶促反应动力学参数都表现出不同程度的变化;除多酚氧化酶和过氧化物酶的Km值外,其他各项酶指标都具有一定的土壤肥力评价意义;天然次生林的更新会导致土壤肥力降低,各林型土壤肥力由高到低依次表现为:天然次生林>马尾松林>马褂木--桤木混交林>杉木林>马褂木林。
杉木人工林不同发育阶段土壤性质变化的研究
王丹, 戴伟, 王兵, 李萍, 邓宗付, 赵超
2010, 32(3): 59-63.
摘要:
通过对杉木幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林5个发育阶段下土壤主要理化性质和生物学性质的分析,探讨了杉木不同发育阶段对土壤性质的影响。结果表明:土壤密度、孔隙度、饱和持水量和田间持水量均受到林木生长的显著影响,这种影响在表层最强烈;土壤有机质含量、全氮量、碱解氮含量和速效钾含量以及土壤细菌、放线菌和真菌数量都表现出幼龄林阶段较高、其后开始明显下降且多数指标在近熟林阶段达到最低、成熟林阶段显著提高、至过熟林阶段达到整个生长发育最高水平的规律性变化。相关分析表明:土壤理化性质表现出的规律性变化与不同阶段下土壤微生物状况的改变密切相关。土壤有效磷含量仅在近熟林—成熟林阶段有显著增加,其他阶段变化不显著。在中龄林和近熟林阶段土壤出现明显的负向极化变化趋势,在该阶段进行整地、施肥等营林措施可能会对林木生长有良好的促进作用。
土壤入渗性能线源测量方法的近似算法研究
毛丽丽, 雷廷武, 赵军, BraltsFVincent
2010, 32(3): 70-74.
摘要:
土壤入渗性能的确定对于水文过程模拟,如地表产流、土壤侵蚀以及降雨向土壤水和地下水的转换等均具有十分重要的意义。本文提出了一种土壤入渗性能线源入流测量方法的快速近似算法。该方法在水量平衡原理的基础上,将各时刻的土壤入渗率在湿润地表的空间范围内进行平均,确定土壤入渗性能随时间的变化过程;所提出的新的计算模型可以简单地计算土壤入渗性能。文中利用3组土壤入渗性能线源入流测量方法得到的试验数据,将该近似算法得到的结果与之前提出的数值解法计算得到的结果进行比较,并基于水量平衡原理估计了数值方法和该近似算法的误差。结果表明,该近似算法得到的结果比数值解法得到的结果偏大,比实际供水量偏大25.3%;该近似算法的计算结果稳定,可以作为试验过程中数值计算得到的土壤入渗性能的参照值。
平茬对柠条林地根系数量和分布的影响
郑士光, 贾黎明, 庞琪伟, 李锐
2010, 32(3): 64-69.
摘要:
以典型黄土丘陵区山西省偏关县柠条林为研究对象,采用土柱法对平茬区与未平茬区柠条根系生长特点进行了对比研究。结果表明:平茬后经过4个月生长的林地内0~160 cm土层、﹤10 mm根系的根量大幅度增加,总根量达(5 635.3±386.6)kg/ hm2,平茬区比对照区增加了71.11%;特别是0~60 cm土层范围内细根(﹤2 mm)和粗根(2~10 mm)的增加量较大,分别比对照区增加了93.29%和282.43%;在水平方向上,平茬区与对照区根系都在距丛较近范围内大量生长,平茬区在行间0.25 m和株间0.5 m处增加最多,分别比对照区增加了100%和133.84%。可见,平茬可大幅度提高柠条根系的生长,这也是平茬林地地上部分加速生长的重要原因之一。因此,有必要通过对衰老和成熟柠条林进行合理平茬以促进林分复壮和生长,提高林地生物产量,同时使林地提供更多更好的能源及饲料用材。
天山云杉林不同发育阶段种群分布格局研究
张震, 刘萍, 丁易, 刘黎明
2010, 32(3): 75-79.
摘要:
以新疆西部天山云杉林6 hm2永久样地调查数据为基础,采用点格局分析方法,对不同发育阶段的天山云杉种群空间分布格局和种群之间相关性进行统计分析。结果表明:1)调查样地内天山云杉群落物种组成简单,仅7个物种,区系成分均为温带成分,是以天山云杉为主的单优植物群落。2)样地内天山云杉大树个体数较多,小树和中树个体数较少,不同发育阶段其个体密度大小顺序为:大树>中树>小树,表现为衰退型种群。3)天山云杉不同发育阶段种群分布格局与研究尺度紧密相关,各发育阶段均以聚集型分布为主;不同尺度下均表现为小树的聚集强度最大,中树次之,大树最小。4)天山云杉种群不同发育阶段之间存在着相关性,大树和小树表现为显著的负相关;中树和小树在中小尺度上呈现显著的正相关,大尺度上相关性不显著;中树和大树相关性不显著。
塞罕坝机械林场不同林分类型空间结构的比较
田国恒, 王德强, 谷建才, 谭绪泉, 陆贵巧
2010, 32(3): 80-83.
摘要:
用大小比数、角尺度和混交度3个指标对塞罕坝地区不同林分类型内的样地进行比较。结果表明:在林分分化方面,各林分存在一定程度的竞争,但不影响林木的生长,其中2、3、5和7号样地所在林分的分化趋势较严重,应当考虑进行适当的营林抚育措施;9个样地所在林分的林分平均角尺度均为0.50~0.60,林木分布为聚集分布;混交林分平均混交度均不高,为弱度混交。可见,在资源经营中应根据林分空间结构的分析结果和各林分不同的经营目的,进行适当营林活动。
北京地区主要乔木树种的抗火性分析
郭文霞, 牛树奎, 康东伟, 康文, 王晓丽
2010, 32(3): 84-89.
摘要:
以北京地区的17种主要乔木树种为研究对象,利用主成分分析法对影响树种抗火性的4项理化性质指标(绝对含水率、热值、灰分含量、抽提物含量)和9项生物学及生态学指标(物候期、树冠浓密度、叶子特征、树皮状况、萌芽力、幼年生长速度、自然整枝度、地被物结构和林分卫生状况)进行了分析,并对各树种抗火性进行了综合评价。结果表明:17种乔木的抗火性能由强到弱依次是榆树、栾树、暴马丁香、柳树、核桃楸、刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴、山杏、元宝枫、辽东栎、白梨、华山松、华北落叶松、油松。其中,榆树、栾树、暴马丁香、柳树和核桃楸的抗火性较强;油松、华北落叶松、华山松、白梨、辽东栎和元宝枫的抗火性较弱;而刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴和山杏的抗火性居中。
基于侵蚀针和近景摄影测量的侵蚀速率测定方法试验研究
杨建英, 祁有祥, 赵廷宁, 赵方莹
2010, 32(3): 90-94.
摘要:
为探究一种精度高、操作简便,成本低、易便携的土壤侵蚀速率测量方法和设备,采用近景摄影测量的直接线性变换处理技术,实现了侵蚀针土壤侵蚀速率测量法的非接触性快速测量。2008年10月在人工模拟降雨条件下对该方法的测量精度进行了检验,并对该方法的推广应用进行了讨论。结果表明:该方法的测量侵蚀针出露高度的精度可达到96.73%以上。土壤侵蚀量趋于稳定后,其解算值与实测值间的误差率将稳定在4%~5%之间,该方法测量土壤侵蚀量的精度可达到92.77%以上。
基于DEM导出的水文地形参数对比研究——在ArcGIS和Rivertools环境下
周晖子, 毕华兴, 林靓靓
2010, 32(3): 101-105.
摘要:
对比分析了在Rivertools和ArcGIS 2种软件环境下基于DEM提取水文地形参数的差别。结果表明: Rivertools在计算DEM填洼时较ArcGIS软件好,并可自动生成多项其他的水文地形参数,使用也更为方便,但Rivertools的河网分级方法单一,河道的裁剪只能在同一河流级别下进行;而ArcGIS的河网分级方法不唯一,且河道的裁剪不受河流级别的限制,但是要求用户对研究区域的河网有相当的了解,否则在河网的自动提取中容易与实际产生较大的偏差。鉴于2种软件各自的特点,在实际应用中应将两者结合起来,充分发挥每个软件的优点。同时,本文对基于不同精度(5 m×5 m、10 m×10 m、25 m×25 m、50 m×50 m和100 m×100 m)DEM导出的水文地形参数(河网长度、河网密度、高程、流域面积)进行了对比分析。结果表明:在一定的DEM精度范围内,用Rivertools软件基于DEM导出的河网总长、流域面积等水文地形特征参数与实际情况吻合得更好,但DEM精度对以此导出的水文地形特征参数更为敏感,而ArcGIS环境下DEM精度对地形特征参数的影响较小。
一株分离自含羞草的β--根瘤菌的生物学特性研究
彭玉红, 焦如珍, 牟新涛
2010, 32(3): 117-121.
摘要:
从海南尖峰岭自然保护区巴西含羞草的根瘤中分离到一株根瘤菌,编号为caf324,经过16S rDNA全序列测定和系统发育分析,发现caf324与β--根瘤菌含羞草伯克霍尔德菌PAS44 (AY752958)的亲缘关系很近,相似度达到99.7%。通过部分生理生化测定发现,caf324接触酶、氧化酶和硝酸盐还原试验均为阳性,不能利用明胶和淀粉,不能利用葡萄糖发酵产酸,不能水解酪素,不能产生吲哚和3--酮基乳糖;抗逆性研究表明,caf324的生长范围广,可耐2%的NaCl,耐酸碱(pH4~11),最高生长温度45℃。
大菊品种表型性状的分类学价值
雒新艳, 戴思兰
2010, 32(3): 135-140.
摘要:
菊花拥有非常丰富的品种变异,其分类体系众多,所依据的标准不一,对品种分类最具价值的性状尚不清楚。作者在多年大量实地调查的基础上,依据统计学采样方法,选取了400个独本菊品种,对其57个形态学性状进行数据采集和统计分析;通过计算变异系数和R聚类分析,筛选出22个相对稳定的性状。主成分分析发现:影响品种分类的第1主成分主要包含舌状小花数、花瓣长、总苞片基部到花顶部的高度、花瓣形状等花部性状;第2主成分主要为2个花色性状(花瓣表面色彩和花瓣背面色彩);第3主成分主要是筒状花部直径和筒状花长度;第4主成分主要是托叶相关性状。这些结果显示菊花花部性状相对稳定,对品种分类影响较大;其托叶部分也具有一定程度的稳定性,可以作为品种分类的合理补充;而叶部性状稳定性较差,在品种分类中可以作为更次一级的分类依据。
蓝色瓜叶菊花青苷在花发育过程中的积累和变化规律
孙卫, 李崇晖, 王亮生, 戴思兰
2010, 32(3): 128-134.
摘要:
蓝色瓜叶菊开花从初现蕾到花被片完全展开分为6个阶段,用高效液相色谱--光电二极管阵列检测技术(HPLC-PAD)和高效液相色谱--电喷雾离子化--质谱联用技术(HPLC-ESI-MS)分析不同开花阶段花瓣中花青苷组成及含量。结果表明:在瓜叶菊蓝色品种中含有3种以上的飞燕草苷;蓝色瓜叶菊总花青苷和主要的花青苷开花前4个阶段表现为线性上升,其后3个阶段表现为线性下降。通过分析,认为瓜叶菊花青苷积累与变化规律是植物提高传粉效率的一种适应机制,同时这种机制也符合多年生植物充分利用营养物质的原则。
生物腐朽对湿地松木材力学性质影响的研究
杨忠, 任海青, 江泽慧
2010, 32(3): 146-149.
摘要:
由于生物腐朽可以引起木材结构的严重破坏,采用不同菌种和不同生物腐朽时间对湿地松木材的最大工作荷载(WML)、抗弯弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)等力学性质的影响进行了研究。结果表明:白腐菌、褐腐菌2个菌种和腐朽时间都对木材力学性质的影响显著(α=0.05),其中白腐菌处理对木材力学性质的影响很小,而褐腐菌处理木材对木材力学性质的影响很大。腐朽木材失重率与各项力学性质之间的相关性分析表明:木材失重率与WML、MOE和MOR之间都呈显著负相关。褐腐试验的相关性均在α=0.01水平时显著(双尾检验),皮尔森相关系数达到-0.937以上;而白腐试验的相关性均在α=0.05水平时显著(双尾检验),皮尔森相关系数达到-0.788以上。
古建筑木构件缺陷及评价残余弹性模量的初步研究
王天龙, 陈永平, 刘秀英, 姜恩来, 余如龙
2010, 32(3): 141-145.
摘要:
以现场检测古建筑木构件的缺陷和评价残余弹性模量为目的,采用三维应力波的方法对保国寺大殿C1柱进行了现场勘查。结果表明:三维应力波无损检测技术可较好地进行现场古建筑木构件内部缺陷的检测,不仅可以现场检测同一高度截面内的缺陷状况,而且还可以现场检测不同高度的截面之间的缺陷状况;通过波速在不同截面之间的变化状况,说明柱子的缺陷主要存在于近地面区域;三维应力波无损检测技术还可较好地进行现场古建筑木构件平均残余弹性模量评价,传感器之间的距离对柱子的平均残余弹性模量的测定影响相对较小。
植物短纤维专用力学性能测试仪的开发和应用
余雁, 王戈, 费本华, 曹双平, 黄艳辉, 陈鲁鉄
2010, 32(3): 150-154.
摘要:
木纤维、竹纤维等植物短纤维由于长度短,力学性能难以测量。本文详细介绍了一种最新开发的用于木纤维、竹纤维等植物短纤维力学性能测试设备的结构、性能、技术优势,并使用该设备对毛竹纤维、杉木管胞纵向力学性能进行了初步测试。测试结果与已有研究得到的数据吻合得较好。该设备成功地解决了植物短纤维力学性能测试中纤维夹持、纤维取向调节这2个技术难题。
竹材表面超疏水改性的初步研究田根
田根林, 余雁, 王戈, 程海涛, 陆方
2010, 32(3): 166-169.
摘要:
基于超疏水表面的制备原理,以低表面能的三氯甲基硅烷为原料,利用常温、常压化学气相沉积法在竹材表面自组装形成直径30~80 nm的纳米棒阵列或纳米线网状结构,使竹材横切面对液态水接触角最大达到157°,滚动角接近0,具备了超疏水表面特性。本研究证实了赋予竹、木等亲水性木质纤维素材料以超强疏水性能的技术是可行性的。
高温热处理对毛白杨木材化学成分含量的影响
黄荣凤, 吕建雄, 曹永建, 赵秀, 赵有科, 周永东, 吴玉章
2010, 32(3): 155-160.
摘要:
以毛白杨人工林木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法,在氧气含量低于2%的密闭干燥箱内进行木材热处理,研究了处理温度170~230℃、处理时间1~5 h的热处理条件下,木材的化学成分含量及成分变化。结果表明:随着处理温度的提高和处理时间的延长,综纤维素和α--纤维素含量降低,而木质素含量表现出增加的趋势;处理温度比处理时间对毛白杨化学成分含量的影响更显著;综纤维素和α--纤维素含量发生显著变化的临界温度为200℃,处理时间为2 h。另外,采用傅立叶红外变换光谱分析木材主要组分变化的原因,发现表征木材纤维素和半纤维素的官能团特征吸收峰强度减弱,而表征木质素的官能团特征吸收峰强度增强。采用多元回归分析方法,建立了毛白杨木材综纤维素、α--纤维素、木素含量损失率与处理温度、处理时间之间的数学回归模型,其决定系数均在0.9以上,在0.01水平上显著相关。可见,该模型可以预测出不同处理条件下热处理材化学成分含量的变化。
预处理对废纸纤维素酶水解的影响
邓立红, 肖领平, 唐勇, 宋先亮
2010, 32(3): 170-175.
摘要:
为了促进废纸类生物质资源的回收利用,采用蒸汽爆破、NaClO2处理、NaClO2结合NaOH处理、NaOH处理和氨水浸泡这5种方法对废鞋盒碎片进行预处理,以改善废纸的纤维素酶水解。分析了预处理后废纸中木素和半纤维素含量、纤维的表面结构和结晶度的变化,并探讨了这些变化对纤维素酶水解效果的影响。结果表明:蒸汽爆破预处理对木素和半纤维素的去除效果最好,碱处理对半纤维素的去除效果不好。预处理使原料的表面变得粗糙,尤其是NaOH处理导致的变化最大。预处理后,原料的结晶度有升有降。酶解试验表明木素和半纤维素的含量、原料表面粗糙程度与纤维素酶水解速率之间均不存在明显的相关性。但是结晶度与纤维素酶水解速率关系明显,结晶度越低,酶水解速率越快。NaOH预处理的原料结晶度最低,纤维素酶水解率最高,为45.4%。
慈竹、毛竹木质素的化学官能团和化学键特征研究
秦特夫, 黄洛华, 李改云
2010, 32(3): 161-165.
摘要:
用有机元素分析、红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(1H--NMR)研究了从慈竹和毛竹的竹青、竹黄中提取的4种磨木木质素的结构特征。结果表明:4种磨木木质素具有不同的C9经验式,但均主要由愈创木基、紫丁香基和对羟苯基3种芳香环结构组成,符合禾本植物木质素的结构特征。在毛竹的磨木木质素中未发现归属愈创木基环加CO伸缩振动的特征峰。在2种竹材的竹黄磨木木质素中未发现在仲醇中的C—O变形和脂肪醚特征峰。慈竹竹青与竹黄磨木木质素中脂肪族羟基(OHaliph)和游离酚羟基(OHph)占总羟基数的比例存在较大的差异;慈竹竹黄的磨木木质素中OHaliph含量较高,而OHph含量较低。毛竹竹青与竹黄磨木木质素中OHaliph和OHph占总羟基数的比例基本相同。慈竹的2种磨木木质素结构单元主要由β--O--4键和β--1键2种化学键构成,毛竹磨木木质素结构单元主要由β--O--4键、β--5键和β--1键3种化学键构成,未检测出β--β键型结构。
森林灭火作业中水囊背负的脊柱生物力学研究
陈净莲, 李文彬, 赵晓晓
2010, 32(3): 176-179.
摘要:
为了评价森林灭火作业水囊背负时操作人员的脊柱受力,优化水囊背负的参数,建立了背负水囊与脊柱一体的生物力学模型,分析了背负水囊的质量、重心位置及人体背负姿势对第五腰椎与骶椎椎间盘L5/S受力的影响,并提出了有效减轻脊柱受力的水囊背负措施。结果表明:水囊的质量、重心位置和人体背负姿势均对L5/S内压有较大影响;为了保证脊柱受力安全,水囊背负质量应小于29 kg;前屈姿势背负状态下,当人体上半身轴线与水平面夹角θ小于71°背负时,L5/S内压比直立姿势和θ大于71°的稍微前屈姿势背负时急剧增大,因此应尽量避免过度弯腰背负。
轴流式灭火风机气动设计和有效风速理论分析
褚双磊, 俞国胜, 秦瑞鸿
2010, 32(3): 180-185.
摘要:
分析了轴流式风力灭火机采用高速轴流风机的设计特点,结合流体力学中的叶型设计理论对高速轴流风机进行了气动反向设计,得出叶型截面的翼型参数和变截面扭曲叶片的实体模型;并结合气体圆形自由射流原理对轴流式风力灭火机的有效风速进行了理论分析,探讨了提高轴流式风力灭火机有效风速的具体途径。
不同植被和水文条件下苏北盐沼土壤TN、TP和OM剖面特征
仲崇庆, 王进欣, 邢伟, 张维康
2010, 32(3): 186-190.
摘要:
以盐城国家珍禽自然保护区盐沼湿地为例,分析了不同植被带土壤中全氮(TN)、全磷(TP)和有机质(OM)的剖面变化特征,探讨了盐沼植被和水文条件对TN、TP和OM剖面变化的影响。结果表明:不同植被带土壤中TN、TP和OM含量变化显著,其中,互花米草带中的TN和OM含量最高,分别为(0.96±0.09)g/kg和(17.26±0.80)g/kg;光滩中TN和OM含量最低,分别为(0.07±0.01)g/kg和(0.98±0.13)g/kg,而光滩中TP含量最高,为(0.98±0.03)g/kg。不同植被对土壤TN、TP和OM等养分的转化、吸收、累积过程具有不同程度的影响;另外,由人工围堰和淡水补给引起的水文条件变化通过影响土壤的盐分,进而影响植被的分布,最终对整个盐沼生态系统土壤中TN、TP和OM的剖面变化产生重要的影响。
城市湿地热环境调节功能的定量研究
侯鹏, 蒋卫国, 曹广真
2010, 32(3): 191-196.
摘要:
以Landsat TM和MODIS多源遥感数据反演的城市地表温度和2007年北京湿地普查数据为基础,采用GIS空间分析技术和相关分析方法研究了城市湿地对城市热环境的调节能力并建立了定量模型。结果表明:1) 由于湿地景观与城市其他下垫面的性质具有明显差异,湿地分布与城市低温区在空间分布上呈现出非常好的正相关。2) 湿地调节指数可以较好地反映城市湿地对城市热环境调节能力的大小。分析其与湿地周长、面积、形状指数和内缘比等单元景观特征指数之间的相关性,发现城市湿地对周边区域的热环境调节能力主要取决于湿地的面积,且可以利用三次多项式来定量描述湿地热调节半径与湿地面积之间的关系。
复杂背景下的树木图像提取
王晓松, 黄心渊, 付慧
2010, 32(3): 197-203.
摘要:
树木图像提取是将树木地面摄影图像中的单株树木与其周围景物分离的技术,为计算机技术在林业中的应用提供基础数据和技术支撑。在自然场景中拍摄的背景具有不确定性的树木图像,其提取是一项探索性很强的工作,具有重要的实用价值和现实意义。本文分析了复杂背景下树木图像的特点和提取的难点等问题;把近年来出现的树木图像提取方法按照图像分割和自然图像抠图分成两大类,并分别对每种方法中的典型算法进行了详细阐述。在此基础上,对图像分割与自然图像抠图技术在树木图像提取应用中的优势和局限性进行了分析和比较,提出把图像分割和自然图像抠图技术合理结合,针对树木图像特征,设计出准确、快速、实时的树木图像提取技术是未来研究的重点和难点。
分形理论在木材科学领域中的应用
罗蓓, 赵广杰
2010, 32(3): 204-208.
摘要:
阐述了分形理论的基本概念、分形结构的主要特征以及分维的计算方法,总结了分形理论在木材解剖学、物理学、力学、无损检测及环境学中的应用情况,讨论了利用分形理论对木材细胞壁中纳米纤维的超微构造进行定量表征的可行性。结果表明:木材细胞壁中不同尺寸纤维的结构特征和组合排布关系,符合分形体系所要求的无特征长度和自相似性两大特征,可应用分形的方法对木材细胞壁中纳米纤维的微观构造进行定量表征。
北美柔枝松组织培养研究
李玲莉, 郭素娟, 李吉跃
2010, 32(3): 209-212.
摘要:
以柔枝松的幼嫩顶芽为外植体,对不定芽的诱导、增殖和生根条件进行筛选。结果发现:在附加0.5 mg/L BA和0.1 mg/L NAA的SH培养基中,不定芽的诱导率为86.67%;诱导4周后,将外植体继代于SH基本培养基中,使不定芽伸长生长;然后,将伸长的不定芽转至含有2.0 mg/L BA的SH培养基中进行增殖培养,4周后,增殖系数为3.75;继而在SH基本培养基或含有0.05%活性炭的SH培养基中进行壮苗培养;当不定芽长至1~1.5 cm时,转入无植物生长调节剂的1/2GD培养基中进行生根诱导,培养6周后,在不定芽基部形成1~3条不定根;炼苗后,植株在土壤中(V(草炭土)∶V(蛭石)=1∶1)移栽成活率为64.86%。
5个芍药品种愈伤组织诱导及分化研究
王吉凤, 李青, 孟会
2010, 32(3): 213-216.
摘要:
芍药组织培养是解决其快速繁殖的有效方法,更为其新品种的繁育提供有效途径。本试验分别从5个芍药品种的不同部位取材,研究了影响芍药愈伤组织诱导和再分化的主要因素。结果表明:2,4--D、NAA与TDZ诱导愈伤组织效果较好,KT、IAA和IBA不利于愈伤组织诱导和不定芽分化;在愈伤组织再分化中, NAA效果优于2,4--D,TDZ优于6--BA;在所选外植体中只有胚轴产生的愈伤组织分化出不定芽,平均分化率为7.95%。
鹫峰国家森林公园土壤系统分类研究
王勇, 乔永, 孙向阳
2010, 32(3): 217-220.
摘要:
为填补鹫峰国家森林公园土壤系统分类研究空白,对鹫峰国家森林公园不同海拔下10个土壤剖面的形态特征、理化性质进行分析后,依据《中国土壤系统分类(第三版)》,将样区内土壤剖面划分为简育干润淋溶土、铁质干润淋溶土、简育干润雏形土和铁质干润雏形土4个土类;进一步划分为普通简育干润淋溶土、普通铁质干润淋溶土、普通简育干润雏形土、石质铁质干润雏形土、其他简育干润雏形土5个亚类。并将分类结果与中国土壤发生分类、美国土壤系统分类以及世界土壤资源参比基础进行参比。
论我国自然保护区生态旅游问题
罗菊春, 王灵艳, 343921
2010, 32(3): 221-224.
摘要:
生态旅游是朝阳产业,正在蓬勃发展,它既可使游客亲近自然,有利于身心健康,在旅游中提高生态文明意识,又可为自然保护区提高自养能力。但是,生态旅游给自然保护区也带来了较多的负面影响,本文具体谈及了这些影响的主要方面,并且提出了宜采取的主要防治对策,尤其对生态旅游提出了具体建议,期望我国自然保护区的生态旅游得到良性发展。