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2020年  42卷  第8期

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202008目录
2020, 42(8): 1-2.
摘要:
林学
大兴安岭盘古林场森林碳汇木材复合经营规划
董灵波, 蔺雪莹, 刘兆刚
2020, 42(8): 1-11. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190331
摘要:
  目的  长期以来,我国森林经营研究主要集中在林分(或样地)尺度上,以期总结出适用于各种林型的最优经营模式,而忽略了不同经营选项的时空配置问题。因此,本文将在传统木材收获规划模型的基础上引入碳增量目标建立能够兼顾不同择伐强度时空配置的多目标空间经营规划模型,以期为我国森林资源的多目标经营管理提供理论依据和技术支撑。  方法  本研究在森林分类经营思想指导下,以大兴安岭塔河林业局盘古林场为研究对象,以规划周期内木材生产和地上乔木层碳增量的经济收益为经营目标,以规划期内木材均衡收获、期末碳储量及择伐措施时空分布为主要约束,最后采用模拟退火算法建立经营单位尺度森林多目标空间经营规划模型;基于该模型,在我国当前碳贸易和木材市场的双重约束下,确定盘古林场50年规划期内最优森林经营方案,分析最优森林经营方案内各分期木材收获量、碳增量以及择伐措施的时空分布特征。  结果  当碳价格为120元/t时,盘古林场50年规划周期内碳汇木材复合经营的经济收益可达1.54 × 108元,其中木材收益1.37 × 108元,碳收益0.17 × 108元;规划期内木材产量累计达1.78 × 106 m3,碳增量达1.68 × 106 t,期末碳储量达5.99 × 106 t,单位面积平均碳储量较规划期初增加了约38.98%;规划期内受保护面积44.36%,总择伐面积48.01%,未经营面积7.63%,其中重度择伐面积约占研究区域总面积的41.78%;同时,各分期内不同择伐作业方式的配置存在显著差异,其中重度择伐作业的收获蓄积、择伐面积以及择伐小班数量均占各自总体的90%以上;最优森林经营方案具有显著的空间分布特征,但均符合规划模型的各项约束条件。  结论  森林碳汇木材复合经营规划结果具有多方面优势:(1)均衡收获能够保证整个经营单位在规划期内始终获得相对稳定的经济收入,从而保障林区经济社会的可持续发展;(2)期末碳储量约束能够有效避免森林资源的过度采伐,进而确保森林碳汇效益的持续发挥;(3)规划模型能够在兼顾森林木材生产和碳汇功能的同时合理安排经营措施的时空分布,这些均对我国森林资源的多目标经营管理具有重要借鉴意义,但进一步研究和确定恰当的约束参数是构建切实可行的森林多目标经营规划的关键。
采伐方式对米老排人工林天然更新的影响
唐继新, 贾宏炎, 曾冀, 安宁, 李洪果, 雷渊才
2020, 42(8): 12-21. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190281
摘要:
  目的  基于米老排树种生物学特性,探索采伐方式对米老排人工林天然更新的影响,为其天然更新利用和可持续经营提供科学依据。  方法  以南亚热带米老排人工林为对象,按单因素完全随机试验设计方法,设计3种采伐处理(TA:带状皆伐作业,皆伐迹地带宽约为100 m,顺坡长度大于100 m,两侧不采伐保留带宽度均不少于30 m;TB:沿顺坡方向带式渐伐,渐伐带宽约50 m,渐伐后林分保留密度120 ~ 150株/hm2;TC:皆伐,作业面积4.0 hm2)和1种对照CK处理(沿顺坡方向,保留宽度为50 ~ 100 m的不采伐保留带),每个处理布设3块样地。基于数据处理系统(DPS14.5),采用单因素方差分析和最小显著差异法(LSD),对米老排人工林不同采伐作业后天然更新幼树的更新密度、更新频度、生长等进行分析。  结果  (1)在采伐与抚育作业2年后,所有采伐处理迹地天然更新幼树(树高 > 1.3 m)的更新效果均可达到天然更新的良级标准(更新密度大于3 000株/hm2,更新频度大于60%),但仅有TC处理种子更新幼树的更新效果达到采伐迹地天然更新的良级标准。(2)在带状皆伐迹地内,米老排天然更新效果随林缘距离的增加而递减,仅能在距林缘18 m范围内(单侧林缘距离范围)达到天然更新良级标准。(3)采伐处理与对照处理相比,前者米老排天然更新的效果远高于后者。(4)在0 ~ 10 m尺度内,米老排人工林及其采伐迹地种子更新幼树的空间分布多为非单一的分布类型,并呈规律性变化(先呈聚集分布,随后再呈随机分布或均匀分布)。  结论  (1)在采伐处理与对照处理样地之间,采伐与抚育措施对米老排种子更新幼树的空间分布类型影响不明显,对促进种子更新幼树更新密度和更新频度的影响极显著(P < 0.01),对改变种子更新幼树的径级分布作用明显。(2)在米老排人工林落种高峰期(其落种高峰期在10月下旬至12月中旬)外的带状皆伐作业,其作业的带宽宜控制在36 m内。(3)光照是影响米老排人工林天然更新幼树建成的关键因子,利用米老排人工林的落种期和天然更新特性(落种在空旷地易萌发),采用皆伐、渐伐与带状皆伐均可有效实现其采伐迹地的天然更新。
青岛崂山次生植物群落物种分布及多样性特征
姜小蕾, 郝青, 李伟, 孙振元
2020, 42(8): 22-33. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190414
摘要:
  目的  为明确山东崂山地区森林群落的组成结构和多样性特征及其与环境因子的关系,为生物多样性保护和森林管理提供理论依据。  方法  用物种累计曲线验证抽样是否充分,根据物种重要值矩阵将崂山森林群落划分为不同的群落类型,用典范对应分析法(CCA)研究不同群落类型、不同层次植被的分布与地形及土壤条件的关系,并通过局部加权回归散点平滑法(LOWESS)拟合植被物种多样性与地形及土壤条件的相关性回归曲线。  结果  50个标准样地抽样较为充分;通过WARD聚类法可将调查样地划分为10种群落类型;排序结果显示海拔、坡位、坡向和土壤pH值均与群落的分布具有显著相关性,从物种分布来看,只有海拔因子是显著的影响因子。在11个地形和土壤因子中,海拔和土壤速效磷含量与群落总体物种多样性具有显著相关性;随着海拔的升高,乔木、灌木、草本植物的Shannon-Wiener指数均表现为先增加后减小的趋势;乔木、灌木的Pielou指数随海拔的升高略微增加;当速效磷含量达到30 mg/kg时,Shannon-Wiener指数和Pielou指数均显著下降,随后基本保持平稳。  结论  地形和土壤条件对崂山群落类型的分布具有一定的影响,证明了生境过滤的作用。土壤速效磷含量和海拔是崂山森林群落物种多样性的重要限制因子。
东北红豆杉种群的回归成效及影响因素
徐超, 龙婷, 吴鑫磊, 陈杰, 梁艳君, 李景文
2020, 42(8): 34-42. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190423
摘要:
  目的  回归是一种濒危物种保护与种群恢复的重要方法。本研究以极小种群物种东北红豆杉为研究对象,选择3种不同的林型以及两组不同苗龄的东北红豆杉幼苗开展野外回归试验,研究适宜东北红豆杉回归林型以及回归过程中幼苗生长及存活的主要影响因素,以期为东北红豆杉回归保护提供科学依据。  方法  选择杨桦林、红松云冷杉林和红松紫椴林3种林型作为回归试验地,以1 ~ 2年生和4 ~ 5年生东北红豆杉实生幼苗作为试验材料,移栽后调查土壤因子、地形因子等指标,逐月调查幼苗存活率、苗高、地径、冠幅等指标。对幼苗各生长指标进行差异性显著分析和多重比较,通过灰色关联分析等方法研究回归幼苗生长过程中的影响因子。  结果  东北红豆杉回归幼苗当年存活率达86%以上,地径、苗高、冠幅均有所增长,除1 ~ 2年生东北红豆杉幼苗苗高生长量外,各林型中东北红豆杉幼苗生长指标生长量均无显著差异,红松紫椴林的1 ~ 2年生东北红豆杉幼苗苗高生长量显著高于杨桦林和红松云冷杉林。由于越冬期间,4 ~ 5年生东北红豆杉幼苗受到狍啃食,存活率显著下降且长势极差;1 ~ 2年生幼苗受长时间的低温胁迫生长状况也受到一定影响。东北红豆杉回归幼苗的存活和生长受到多种环境因子的影响,关联度最大的是林型,其次是坡向、坡度和郁闭度,土壤化学性质指标的关联度较小。  结论  4 ~ 5年生幼苗因受动物啃食而回归效果不良;1 ~ 2年生幼苗适应杨桦林、红松云冷杉林和红松紫椴林下这3种生境,回归最适宜的林型是红松紫椴林;林型、坡向、坡度、光照是影响东北红豆杉回归的主要环境因子。
基于智能手机单目视觉的多株立木高度提取方法
陈相武, 徐爱俊
2020, 42(8): 43-52. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190345
摘要:
  目的  提出一种智能手机单目视觉下的多株立木高度提取方法。  方法  该方法以智能手机为采集设备,利用Graph Cut 算法对输入的立木图像进行分割定位,实现单幅图像中多株立木轮廓的自动获取;再通过智能手机相机对摄像头进行标定,从而基于几何相似法获取智能手机相机图像的深度信息。在不同角度下拍摄标靶,进行深度提取模型的精度优化,进而确定信息提取的最优方位。同时,结合高精度陀螺仪获取相机俯视角,根据提取的深度信息和相机俯视角实现非接触条件下的多株立木高度测量。  结果  使用型号为MI 2S的小米智能手机为试验设备,在本方法中的立木高度测量模型具有良好的稳定性,并且试验中最高相对误差为2.45%,树高测量精度可达97.55%。  结论  基于智能手机单目视觉下的立木高度提取方法精确度高、操作简便,能够有效满足国家森林资源二类调查中对于树高测量精度的要求。
水曲柳节子时空分布特征与变色规律研究
关追追, 张彦东
2020, 42(8): 53-60. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200004
摘要:
  目的  为了解水曲柳节子时空分布特征和变色规律,并建立节子变色长度的预测模型。  方法  在49年生的水曲柳和长白落叶松人工混交林中,选取16株水曲柳样木,采用油锯对节子进行解剖,并在实验室内利用20倍放大镜测量节子的属性。  结果  (1)水曲柳节子径向生长的第1 ~ 5年形成的节子数量最多,占98.1%;第6 ~ 15年形成的死节数量较多,占94.1%;第11 ~ 20年完全愈合的节子数量较多,占73.6%;(2)在垂直分布上,89.5%的节子分布在树干高度10.0 m以下,10.5%的节子分布在树干10.1 ~ 14.0 m的范围;(3)节子变色长度随着节子直径的增加而逐渐增大,当节子直径大于15.00 mm时,变色长度明显增大;(4)节子变色长度随着生角度的增加而显著减小(P < 0.05),但会随着死节半径和节子愈合时间的增加而显著增大(P < 0.05);(5)通过逐步回归分析,筛选出节子直径(KD)、节子总半径(TRK)和节子愈合时间(OT)3个影响节子变色的关键因子,建立了节子变色长度多元回归模型:YDL = 1.557XKD + 0.382XTRK + 1.140XOT - 7.523,相关性达到极显著水平。  结论  自然整枝条件下,水曲柳节子易发生变色,节子直径、节子总半径以及节子愈合时间是决定节子变色长度的关键因子。在节子直径超过15.00 mm时,变色长度明显增大,因此,当水曲柳枝条直径超过15.00 mm时应及时修枝。
基于Budyko理论定量分析窟野河流域植被变化对径流的影响
毕早莹, 李艳忠, 林依雪, 卜添荟, 黄蓉
2020, 42(8): 61-71. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190330
摘要:
  目的  植被变化可影响流域下垫面条件,改变水文过程和水资源可持续利用量。揭示植被时空变化格局,明确其对径流变化的贡献是流域水资源管理规划的前提,也是植被恢复工程实施效果评价的依据。  方法  本研究以植被恢复的典型半干旱区窟野河流域为研究区,基于遥感植被指数NDVI和水文、气象数据,通过基于Budyko假设的弹性系数法,分析了1982—2015年植被变化对径流变化的影响。  结果  (1)径流突变点在1998年左右,突变点前后,径流和人类取耗水变化率分别达到−55.5%和92.3%,存在显著性差异(P < 0.05);降水、干燥指数分别增加2.6%和1.9%,前后两个时段差异不显著(P > 0.05)。(2)流域植被指数NDVI在突变点前后差异显著,88.7%以上区域呈显著增加趋势(P < 0.001),尤以下游明显,表明植被得到了极大恢复。Budyko弹性模型中表征流域属性信息的参数最优值为2.37,拟合出来的参数系数和常数项分别为20.407和−1.868(P < 0.05),表明拟合效果较好,适用性较强。(3)植被变化对径流的贡献率达到84.9%,气候变化和人类活动影响分别为9.3%和5.8%。  结论  窟野河流域内植被得到了极大的恢复;植被变化成为决定径流变化的主导因素,其次为气候变化和人类活动。植被变化的长期生态水文效应有待进一步加强研究,本研究结果可为生态恢复工程实施和政策制定提供参考依据。
干旱环境3种荒漠灌木叶绿素荧光参数动态
靳川, 查天山, 贾昕, 田赟, 周文君, 杨双宝, 郭子繁
2020, 42(8): 72-80. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190316
摘要:
  目的  研究荒漠植物生理特征对自然环境波动下的响应过程可以更好地认识和预测气候变化对荒漠生态系统的影响。  方法  本文研究了宁夏盐池油蒿、沙柳和杨柴3种荒漠灌木优势物种在春季干旱环境下光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)和非光化学淬灭(NPQ)对环境因子的响应,旨在探讨荒漠灌木在干旱环境下PSII的光合生理状态以及其保护调节机制。  结果  结果表明:在水分胁迫下(土壤含水量 < 0.08 m3/m3),3种荒漠灌木Fv/FmΦPSII显著降低,NPQ显著增加(P < 0.01),沙柳Fv/Fm显著低于油蒿并且显著高于杨柴(P < 0.01),杨柴ΦPSII显著低于油蒿和沙柳(P < 0.01)。3种荒漠灌木ΦPSII和NPQ受光合有效辐射(PAR)的影响呈现出明显的日变化,且PAR、空气温度(Ta)、相对湿度 (RH)和饱和水汽压差(VPD)对ΦPSII和NPQ均有影响。研究发现3种荒漠灌木PSII表现出不同受胁程度,其通过自身调节机制增加热耗散比例来抵御干旱下的环境胁迫。油蒿Fv/Fm能通过自身调节恢复到适宜状态值(约0.75),认为其反应中心损伤具有可恢复性。杨柴热耗散的光保护响应机制的敏感性较高,认为其受环境波动的影响较大。  结论  综上得出油蒿可以作为干旱区植被恢复的首选物种,沙柳其次,杨柴不建议考虑。可见由叶绿素荧光参数变化表征PSII反应中心的活性,可以充分体现荒漠灌木对环境波动的响应策略,可以作为探究干旱半干旱区荒漠植物对环境变化响应的重要手段。
晋西黄土区油松和刺槐人工林土壤养分及其化学计量比对林分密度的响应
王岩松, 马保明, 高海平, 王百田, 李莎, 董秀群
2020, 42(8): 81-93. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190287
摘要:
  目的  研究对比油松和刺槐林在不同密度下土壤养分及其化学计量比的变化规律及差异性,以加强黄土区人工林的林分管理和生态恢复建设。  方法  以油松和刺槐人工林为研究对象,分别将其划分为高(2 000 ~ 2 700株/hm2)、中(1 100 ~ 1 600株/hm2)、低(800 ~ 1 100株/hm2)3组林分密度类型,每组挑选4个不同林分密度的林地,分别分层采取土样,测定土壤理化性质。  结果  (1)双因素方差分析显示,林分类型对全磷含量(TP)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)均有显著影响,林分密度仅对TP有显著影响,林分类型与林分密度的交互作用对有机碳含量(SOC)、全氮含量(TN)、TP、C∶P、N∶P均有显著影响。(2)不同林分密度的油松林和刺槐林的SOC和TN表现为:高密度油松林(油H) > 中密度油松林(油M) > 低密度刺槐林(刺L) > 高密度刺槐林(刺H) > 低密度油松林(油L) > 中密度刺槐林(刺M),全P表现为:刺M > 油H > 刺L > 刺H > 油M > 油L;随林分密度增加,油松林各土层SOC和TN逐渐增加,TP变化相对稳定且无显著性差异,刺槐林各土层SOC和TN先减少后略有增加,TP则是先增加后减少;同一密度在不同林分类型下,油松林土壤养分含量在高密度和中密度时均优于刺槐林,低密度时则相反。(3)不同林分密度的油松和刺槐林的C:N比值表现为:油H > 刺H > 刺L > 油M > 刺M > 油L,C∶P和N∶P比值均表现为:油H > 油M > 刺L > 刺H > 油L > 刺M;随林分密度的增加,油松林土壤C∶P和N∶P逐渐增大,磷的有效性逐渐减小,刺槐林土壤C∶P和N∶P先减小后增大,磷的有效性先升高后降低,油松林土壤磷的有效性在高和中密度下低于同等密度的刺槐林,低密度下则相反;土壤SOC和TN分别在很大程度上决定了C∶P和N∶P水平;不同林分密度下土壤C∶N比较稳定,土壤氮含量较缺乏,林分生长过程受氮素的限制。(4)油松和刺槐林在不同林分密度下的土壤各养分含量呈现出“表聚现象”且随土层深度增加土壤SOC、TN、TP、C∶P、N∶P逐渐减小,C∶N无明显规律;随林分密度增加,油松林土壤属性变异强度先降低后升高,刺槐林则是缓慢升高;相比于油松林,林分密度对刺槐林土壤养分及其化学计量比的垂直变异影响较小,垂直变异更趋于平稳。(5)林分密度的变化会不同程度地改变土壤物理性质对土壤养分及其化学计量比的影响力度,不同林分密度下土壤密度对土壤养分含量及化学计量比的影响最大,非毛管孔隙次之。  结论  综合来看,同一林分类型在不同密度下,油松林在中密度时土壤养分含量及其垂直变异、磷的有效性发挥、受氮素的限制等方面上均处于较优水平,而刺槐林则是在低密度时;同一密度在不同林分类型下,油松林在高密度和中密度的综合表现优于同等密度的刺槐林,低密度时则相反。
试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化
张韫, 于悦, 崔晓阳, 王海淇
2020, 42(8): 94-101. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190182
摘要:
  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率,定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异,深入探讨其形成机制;旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力,并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验,根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区,烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:(1)轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降,春旱时段进一步大幅下降,生长季迅速回升;(2)生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区,生长季火烧强度干扰差异消失;(3)生长季前,土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期,春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生,应加强集水保水技术调控。
土壤紧实度和凋落物覆盖对城市森林土壤持水、渗水能力的影响
吕娇, MustaqShah, 崔义, 徐程扬
2020, 42(8): 102-111. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190476
摘要:
  目的  分析人为干扰对土壤密度、孔隙度、紧实度等物理性质的影响,揭示土壤紧实度、凋落物覆盖决定城市森林土壤的持水和渗水能力,以期为科学管理城市森林凋落物及践踏程度提供科学参考。  方法  以北京市典型城市森林公园−奥林匹克森林公园内森林为研究对象,通过测定不同践踏等级(轻度、中度、重度)、不同凋落物累积量(0 ~ 4 t/hm2、4 ~ 8 t/hm2、8 ~ 12 t/hm2)、不同草被植物覆盖度(0、0 ~ 50%、50% ~ 100%)下表层土壤持水、渗水相关特性,分析土壤紧实度、凋落物覆盖对土壤持水和渗水能力的影响。  结果  (1)践踏程度及凋落物累积量不同对土壤持水、渗水能力有显著影响(P < 0.05),草被覆盖度对土壤持水、渗水能力无显著影响(P > 0.05)。土壤通气性、持水能力、渗透能力均随践踏程度减弱显著增加。(2)土壤持水量和土壤渗透速率与土壤孔隙度呈显著正相关,与土壤密度呈显著负相关,表明人为干扰正是通过改变土壤通气紧实程度来影响土壤持水及渗透能力。(3)土壤紧实度增加,城市森林土壤持水和渗水能力显著降低;凋落物累积量增加,土壤持水渗水能力变化不明显。(4)土壤持水能力随着土壤紧实度的减少和凋落物累积量的增加而增强,二者具有协同效应;土壤渗水能力随着土壤紧实度的减少而增加,凋落物覆盖对其影响不大。  结论  土壤紧实度、凋落物覆盖决定城市森林土壤持水和渗水能力,减轻人为践踏,适当保留凋落物可以提高土壤持水、渗水能力,减少地表径流。
洪涝诱发灾害干扰下受损恢复林地土壤颗粒的组成变化特征及多重分形分析
李松阳, 余杭, 罗清虎, 刘颖, 贺静雯, 林勇明, 王道杰, 李键
2020, 42(8): 112-121. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190388
摘要:
  目的  土壤颗粒组成的分形维数可得到更细致的土壤颗粒分布信息,对准确了解洪涝诱发灾害干扰下受损林地恢复过程的土壤颗粒变化规律,加深灾害干扰前后林地自然恢复变化过程的认识等具有重要的理论意义。  方法  采用以时间代空间的研究方法,选取次生阔叶林、杉木林、毛竹林3种林地,采集不同受损状态(未受损、刚受损、受损恢复7年)不同土层的土壤样品进行粒径分析,基于分形理论计算各项多重分形参数。  结果  灾害干扰对林地的土壤颗粒分布存在显著影响;灾害干扰后不同恢复阶段、不同土层深度对3种林地均有影响,不同林地对干扰的响应存在差异。综合分析3种林地不同恢复状态的粒径组成和多重分形参数可知:与未受损林地比较,受损恢复林地的土壤质地较差。3种林地在不同受损状态下不同深度土壤颗粒组成的变化趋势不同。  结论  本研究从土壤颗粒组成变化的角度阐明了洪涝诱发灾害对次生阔叶林、杉木林、毛竹林的影响,可为灾害干扰前后土壤侵蚀的防治和恢复提供理论依据。
基于风速流场分析的乌兰布和沙漠绿洲防护林防风效果研究
包岩峰, 郝玉光, 赵英铭, 辛智鸣, 董雪, 李永华
2020, 42(8): 122-131. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190122
摘要:
  目的  基于风速流场分析方法对比乌兰布和沙漠绿洲5种典型配置结构防护林的防风效果,通过量化不同林网内的风速流场分布特征,分析各林网内的风速统计参数,进一步优化防护林配置结构,以期为干旱区绿洲防护林建设提供理论依据和参考模板。  方法  在乌兰布和沙漠磴口绿洲防护林中,选取5种不同配置结构林带的防护林林网为研究对象(紧密型乔木林网1,疏透度为0.13;疏密型乔木林网2,疏透度为0.24;疏透型乔灌混交林网3,疏透度为0.27;通风型乔木林网4,疏透度为0.39;疏透型乔木林网5,疏透度为0.27),在林网内采集多点同步风速数据信息,结合地学和统计学分析方法,分析不同林网内的风速流场特征、风速分布统计参数和防风效能等。  结果  研究表明5种防护林林网其防风效能范围各不相同,林网1为65% ~ 95%,林网2为67% ~ 85%,林网3为46% ~ 82%,林网4为44% ~ 67%,林网5为56% ~ 72%。其中2行乔木构成的疏密型林网2防风效能在67%以上,具有较高的防风效益和节约水土资源优势;由2行乔木2行灌木混交林带构成的林网3,当防风效能为60%时,其防护面积是2行纯乔木林带(林网4)的2.47倍,具有较好的防护效益和应用推广前景。  结论  乌兰布和沙漠绿洲中由2行乔木构成的疏密型林网和“窄林带,小网格”配置的乔灌混合林网均发挥了较好的防风效果。
园艺学
光照处理对‘金羽’桧穗条质量影响的研究
赵晓芝, 高丽, 贾桂霞
2020, 42(8): 132-140. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200007
摘要:
  目的  研究不同光照处理对‘金羽’桧穗条质量的影响,探索提高穗条质量、提高扦插生根率、扩大繁殖系数的有效方法。  方法  对‘金羽’桧5年龄采穗母株分别进行了90 d全光照、30%遮阴和50%遮阴的光照处理,统计分析植株在不同处理前后的形态、生长变化以及产穗量的差异,测定了不同处理植株的光合能力、插穗的生理指标以及组织结构;利用不同处理的插穗在全光照喷雾下进行扦插,结合扦插生根率和生根质量,综合评价不同光照处理对插穗质量的影响。  结果  光照对‘金羽’桧采穗母株的形态、叶片及嫩茎的颜色、植株的光合能力以及穗条的生理和解剖结构有较大影响。全光照下母株光合能力较弱,产穗量大,但穗条木质化程度高,扦插生根率为0.00。30%遮阴处理下母株的光合能力在3个处理组中最强,产穗量中等,穗条韧皮部发达,扦插生根率为76.00%。50%遮阴处理下母株光合能力非常弱,产穗量小,虽然穗条的形成层发达,但叶片和茎段皮层含水量高,营养物质含量低,扦插生根率为28.44%。30%遮阴处理组较全光照和50%遮阴处理组相比穗条扦插生根率提高,根系更加茂盛。  结论  光照强度变化对植物的生长发育有重要影响,尤其是对金叶植物而言,遮阴处理能够影响植株的生物量分配,改变新梢的营养积累以及组织结构。不同光照处理对‘金羽’桧采穗母株的生长状态以及穗条的质量有较大影响,遮阴度为30%的光照处理后,采穗母株的光合能力增强,新枝营养物质积累丰富,能够有效提高穗条质量,提升扦插生根率。
研究方法
松壳黄酮提取工艺及其抗氧化活性
符群, 郐滨, 李璐, 刘磊, 王梦丽
2020, 42(8): 141-149. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190452
摘要:
  目的  红松是东北地区重要的经济型树种,其松壳中所含的化学成分具有多种生物活性,特别是黄酮含量极为丰富,是一类天然抗氧化剂,而松壳多被视为废弃物被送至垃圾场填埋或焚烧,导致资源的浪费。因此深入研究松壳黄酮对红松的开发利用具有现实指导意义。  方法  以红松松壳为原料,采用响应面法优化超声波辅助低共熔溶剂提取松壳中黄酮类化合物的工艺,并对提取物的抗氧化活性进行了研究。  结果  松壳黄酮最佳提取工艺参数为:DES含水量40%、超声功率200 W、提取时间30 min、提取温度为60 ℃、固液比(w/v)为1∶55,此条件下黄酮得率为(9.838 ± 0.211)%,较醇提法提高69%。低共熔溶剂黄酮提取物对DPPH•、ABTS+•及•OH清除率的IC50分别为(5.195 ± 0.039)μg/mL、(9.528 ± 0.132)μg/mL、(151.860 ± 0.238)μg/mL,较醇提黄酮分别降低40.98%、52.94%、11.59%。以HepG2细胞建立H2O2氧化损伤模型,黄酮浓度在0.1 ~ 0.5 mg/mL范围内,对HepG2受损细胞具有保护作用,存在显著的剂效关系,且低共熔溶剂所提黄酮的保护作用优于醇提黄酮。  结论  采用绿色环保的低共熔溶剂可高效提取松壳黄酮,且提取物能够保持良好的抗氧化活性。
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
2020, 42(8): 150-160. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190304
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0.109%,紫色紫斑牡丹次之,为0.103%,而粉色紫斑牡丹精油含量最低,为0.075%。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。