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2021年  43卷  第4期

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林学
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  目的  探究1年生樟子松苗木根系构型和养分吸收对氮添加及接种外生菌根真菌的响应机制。  方法  以1年生樟子松菌根苗(8种外生菌根真菌混合接种,HJ)和非菌根苗(未接种,WJ)为研究材料,设置4个氮添加处理试验,分别为:不施氮(CK,0 kg/(hm2·a))、低氮(LN,15 kg/(hm2·a))、中氮(MN,30 kg/(hm2·a))和高氮(HN,60 kg/(hm2·a)),对比分析氮添加和接种处理对苗木根系形态(总根长、总表面积、总体积、分叉数、根尖数、平均直径等)和养分含量的影响。  结果  (1)在CK、MN、HN处理下,接种处理间苗木生物量存在显著差异;CK处理下,菌根苗生物量较非菌根苗提高了54.3%;而MN和HN处理下,菌根苗生物量较非菌根苗分别下降17.8%、23.7%。(2)氮添加和接种处理显著影响1年生樟子松苗木直径0 ~ 0.5 mm根系的总根长、总表面积、根尖数;在WJ处理下,随着氮添加量递增,樟子松苗木根系形态指标均呈先上升后下降的趋势;而在HJ处理下,随着氮添加量递增,其根系形态指标均呈下降的趋势。(3)与CK相比,氮添加显著增加非菌根苗氮、磷养分含量;而对菌根苗氮、磷养分含量的影响表现为LN处理促进,HN处理抑制。  结论  低氮添加和接种处理对苗木根系形态和养分含量表现为协同效应,而高氮添加处理削弱接种处理对苗木根系形态和养分含量的影响。
摘要:
  目的  果胶是植物细胞壁的主要成分和结构多糖。果胶甲酯酶(PME)是一种重要的果胶修饰酶,具有调节细胞壁弹性和通透性的作用,在植物的生长发育过程中发挥作用。本研究探讨枣果胶甲酯酶基因家族的基本信息和特点,为进一步阐明ZjPMEs基因的功能、筛选果实质地密切相关基因奠定基础。  方法  本研究基于‘冬枣’基因组,鉴定枣基因组中的果胶甲酯酶基因;基于RNA-Seq数据,分析枣果胶甲酯酶基因家族的特征以及表达模式。  结果  共鉴定出46个枣果胶甲酯酶基因,不均匀分布在10条染色体上。系统演化分析表明这些基因包含29个Type- Ⅰ型和17个Type- Ⅱ型成员,进一步可以划分为4个亚家族。在每个亚家族中,基因共享保守的基因结构和基序组成。基因表达分析显示该家族基因在花中表达丰度较高,可能在枣的生殖发育过程起重要作用。通过分析该家族基因在不同质地的‘冬枣’(酥脆)和‘P15’(硬质)以及在不同用途的‘冬枣’(鲜食)和‘骏枣’(制干)果实发育过程中的表达模式,筛选出与枣果实质地关系密切的基因ZjPME 18,该基因在‘P15’和‘骏枣’果实中表达量较高。  结论  枣果胶甲酯酶基因家族具有特定的结构特征及表达模式,ZjPME 18的表达与调控可能与枣果实质地密切相关。
摘要:
  目的  通过对青海云杉半同胞家系生长性状遗传变异规律的研究,筛选出优良家系,为青海云杉高世代遗传改良奠定基础。  方法  以100个青海云杉半同胞家系为研究对象,调查其15年生和20年生时子代的树高、当年高生长量、地径和冠幅等4个生长指标,对其进行方差分析、遗传参数和亲本一般配合力的估算,在亲本多性状综合评价基础上,筛选优良家系。  结果  15年生和20年生时各家系半同胞子代在4个生长指标上均存在极显著差异;不同树龄子代各性状的家系遗传力变化范围在0.554 ~ 0.855之间,家系各生长指标的表型变异系数在8.33% ~ 19.49%之间;树高、地径、当年高生长量和冠幅的一般配合力(20年生)范围分别是−39.22 ~ 47.56、−1.19 ~ 1.05、−5.91 ~ 6.34和−21.49 ~ 25.40;相关性分析表明青海云杉各生长性状之间均达到了极显著的正相关水平(0.308 ~ 0.817);利用生长性状数据对15和20年生的半同胞家系进行综合评价,筛选出7个优良家系,入选家系20年生时树高、当年高生长量、地径和冠幅平均值分别为209.40、20.71、6.33和141.87 cm,平均遗传增益分别达到14.12%、2.07%、8.01%和10.42%。  结论  青海云杉家系间具有丰富的遗传变异,筛选出了49号、51号、60号、64号、108号、123号、132号等7个生长性状优良的家系,筛选的优良家系可为高世代种子园提供高质量的建园材料。
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  目的  为揭示天然红松居群的表型分化程度及变异模式,以吉林省的6个天然红松居群为研究对象,  方法  采用方差分析、主成分分析、聚类分析及多性状综合评价等方法对红松居群的13个表型性状(针叶性状和种实性状)进行系统分析和综合评价。  结果  (1)除针叶束粗/针叶厚在居群间差异未达显著水平外,其余性状在居群内和居群间均达极显著差异水平( P < 0.01)。(2)在居群间红松的平均表型分化系数为59.33%,其变异大于群体内(40.67%)。(3)6个居群的平均表型变异系数为11.30%,针叶性状和种实性状的表型变异系数依次为针叶性状(14.56%) > 球果性状(10.48%) > 种子性状(5.87%)。(4)主成分分析结果表明,红松居群表型多样性基本来源为针叶性状 > 种子性状 > 球果性状。(5)利用欧氏距离对红松居群进行聚类分析,将红松6个居群划分为3大类群,分别为P1与P6、P3与P5、P2与P4。(6)利用多性状综合评价法,分别以种实性状(种长、种宽、百粒质量和球果质量)和针叶性状(针叶长、针叶宽、针叶厚、针叶束粗)对天然红松居群进行评价,分别筛选出1个居群。  结论  红松居群具有中等的表型多样性,居群间和居群内均存在丰富的表型变异,研究结果为今后红松种质资源的保护和利用提供基础,为红松优良居群的构建提供材料。
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  目的  生态位及种间关系是研究群落结构的主要方法,为研究太行山南段油松林火烧迹地不同恢复期草本植物群落的结构特征,探索其动态变化规律。  方法  本文以恢复13年(S1)、7年(S2)、6年(S3)和1年(S4)的4个火烧迹地草本植物优势种为研究对象,着重研究不同恢复阶段优势种的生态位和种间关联特征,计测其生态位宽度、生态位重叠值,同时通过总体相关性检验、χ2检验和Spearman秩相关性检验研究其种间关系,并划分生态种组。  结果  大披针薹草、小红菊和白莲蒿在各个恢复期的优势度、生态位宽度与生态位重叠值均较大。总体相关性检验表明,S1为显著正关联,S2和S4为显著负关联,S3为不显著正关联。χ2检验表明,S1、S2、S3和S4的正负关联比分别为2.33、0.69、0.84和0.63。Spearman秩相关性检验表明,S1的正关联种对数大于负关联种对数,而S2、S3和S4的正关联种对数小于负关联种对数。生态种组划分表明S1、S2、S3的优势种基本可以划分为以大披针薹草 + 小红菊、白莲蒿以及其他优势种为代表的3个生态种组,S4的10个优势种所划分的3个生态种组则主要以大披针薹草、小红菊和白莲蒿为代表。  结论  生态位与种间关系研究表明,太行山南段火烧迹地草本植物群落在恢复13年时稳定性最大,有助于更好地理解火烧迹地物种间的相互作用、共存、分布等相关机制,同时可为火烧迹地规划管理与植被恢复过程中植物配置提供理论支撑。
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  目的  本研究探讨油松叶功能性状沿海拔梯度的变化规律,量化地形因子和土壤因子在驱动植物种内性状变异方面的贡献,为预测未来气候变化背景下植物叶片性状时空变异及其机制提供科学依据。  方法  以北京松山南坡油松为研究对象,通过相关性分析和冗余分析等方法,研究其8种叶功能性状沿海拔梯度的变化规律及其与地形和土壤因子的关系。  结果  (1)油松叶面积(LA)、比叶面积(SLA)及单位质量的磷含量(MP)随海拔梯度升高呈降低趋势,而叶干物质含量(LDMC)、单位质量的氮含量(MN)、单位面积的氮含量(AN)及叶氮磷比(LN:P)沿海拔梯度升高呈增加趋势,单位面积的磷含量(AP)沿着海拔梯度没有明显的变化趋势。其各叶性状存在较大的种内变异(10.33% ~ 27.59%),大小顺序为LA > AN > AP > SLA > LN:P > MN > MP > LDMC。(2)部分叶功能性状之间沿海拔梯度表现出显著的协同或权衡变化趋势,油松SLA与LDMC呈显著负相关(P < 0.05),与ANAP呈极显著负相关(P < 0.001)。(3)控制油松各叶性状变异的主要环境因子各不相同,油松LA、SLA及LN:P主要受到海拔高度和土壤全磷的影响,LDMC主要受到土壤氮磷比和土壤含水率的影响,MNAN主要受到土壤pH和土壤全磷影响,MP主要受到海拔和坡度的影响。(4)海拔与土壤因子两组变量只能解释油松叶功能性状6.28% ~ 41.10%的变异。  结论  研究区域内,油松叶片功能性状通过一定的性状变异和性状组合适应海拔梯度的变化,其中控制油松各叶性状变异的主要环境因子和程度各不相同。
摘要:
  目的  太阳辐射是森林生态系统最主要的能量来源,同时是影响森林生态系统区域气候与环境的最重要因素之一。探讨森林辐射长期变化特征,以期为气候变化、热带地区森林生产力、辐射能量平衡的研究以及辐射模型的建立和验证等建立研究基础。  方法  利用西双版纳热带季节雨林14年(2003—2016)辐射实测数据,对不同时间尺度的辐射各分量变化特征及其占总辐射的比率进行了比较分析。  结果  西双版纳热带季节雨林的总辐射、净辐射、反射辐射、大气逆辐射和林冠向上长波辐射的年平均值分别为:5 268.8、3 151.5、513.8、12 468.6、13 299.3 MJ/m2。总辐射的年际变化呈波动上升趋势,相反,净辐射的年际变化呈显著下降趋势;受大气状况的影响,大气逆辐射的年际变率较大,导致有效辐射的年际变率较大,而林冠向上的长波辐射年际变率较小;受研究区域特殊天气、季节性雾的影响,大气逆辐射日变化曲线在干季呈双峰型,雨季呈单峰型;在不同时间尺度上,林冠向上的长波辐射高于大气逆辐射,表明热带季节雨林林冠是大气的一个热源。净辐射占年总辐射的比率在60%左右,年际变化呈显著下降趋势,反射辐射和有效辐射占年总辐射的比率变化不大;净辐射占总辐射比率在昼间高,清晨和傍晚低,日变化曲线呈倒U型,反射辐射和有效辐射占总辐射的比率在昼间低,清晨和傍晚高,日变化曲线呈U型。  结论  西双版纳热带季节雨林辐射除受到太阳活动、云量和水汽等因子的影响外,还受区域小气候的影响,如季节性落叶和季节性雾。研究森林辐射特征的长期变化,对于气候变化研究、气候模型验证和森林生产力研究等具有重要意义。
摘要:
  目的  以小兴安岭林区兴安落叶松人工林为研究对象,基于林分空间结构参数和经营密度表确定采伐强度及采伐木,对林分空间结构进行优化,分析优化效果,为人工林空间结构优化提供理论依据。  方法  在黑龙江省伊春市南岔县设置4块面积为0.2 hm2的兴安落叶松人工林固定样地,选择常用林分空间结构参数角尺度、大小比数、竞争指数和开阔比,并构建空间结构评价指数,结合兴安落叶松经营密度表确定采伐强度和采伐木,并分析间伐前后林分空分间结构变化。  结果  样地中的林木分别属于聚集分布、随机分布和均匀分布,中小径级林木较多,处于劣势状态,林木的生长空间处于严重不足状态和不足状态,林木竞争压力较大,各样地评价等级都为2级。根据经营密度表对监测样地2和监测样地4进行采伐,采伐株数强度分别为20.7%和12.7%,采伐之后角尺度分别降低3.9%和增加3.8%,大小比数分别降低0.5%和0.4%,竞争指数分别降低16.8%和5.2%,开阔比分别增加24.5%和4.2%,空间结构评价指数分别增加27.8%和7.2%。  结论  采用林分空间结构参数结合经营密度表进行林分抚育间伐可以有效改善林分空间结构,提升林木生长空间和优势程度,并减小了竞争压力。
摘要:
  目的  获取森林单木参数的信息是经营、管理森林过程中的一项重要内容。倾斜摄影测量技术以其多角度拍摄方法,成为目前高效获得单木信息的研究方法之一。  方法  本研究以内蒙古旺业甸油松林为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术获取油松单木的树高、冠幅和材积,探究了4种不同的相片分辨率(1、0.5、0.25、0.1 m)对单木信息提取能力的影响。采用基于点云数据的均值漂移算法和基于冠层高度模型(CHM)的分水岭算法分割单木树冠,以样地实测单木参数和激光雷达提取的单木数据作为验证数据,探索了相片分辨率与单木提取能力的关系,比较了两种分割方法的准确度及最优分辨率。建立了基于CHM提取树高与单木材积的异速生长模型(y = 0.000 1x2.717R2 = 0.571 7), 并绘制了测区油松单木材积分布图。  结果  (1)摄影测量提取单木油松冠幅,分水岭算法和均值漂移分割算法均在0.5 m相片分辨率的分割准确度最好,且分水岭算法提取的冠幅较均值漂移算法有较少的漏分、过度分割,其F得分分别为0.87和0.82;而在0.5 m分辨率下均值漂移算法提取的冠幅数值准确度较好,分水岭算法和均值漂移算法得到的参考树冠与分割树冠的相关系数分别为0.850和0.892,且在P < 0.01水平上极显著。(2)分水岭分割算法和均值漂移算法提取油松树高的能力相近,0.5 m相片分辨率得到的单木树高平均误差最小且相差不大,分别为0.42和0.66 m。  结论  研究明确了倾斜摄影测量技术提取油松单木的关键方法和最佳相片分辨率参数,提高了调查效率,为设置合理无人机数据获取的参数提供了科学依据。
摘要:
  目的  健康评价是实施森林资源健康经营的前提和基础,但现有研究多从单一尺度开展,未充分考虑森林生态系统的层级结构。为此,该文以林木冠层特征为基础,结合Landsat TM数据和统计学方法实现森林健康评价的多尺度转换,为我国森林健康经营提供理论依据和技术支撑。  方法  以大兴安岭盘古林场50块固定样地单木健康调查数据为基础,采用熵值−AHP综合指数法构建单木健康评价模型,并汇总得到样地尺度健康得分的平均值(Hm)、标准差(Hstd)、变异系数(Hcv)、偏度(Hpd)和峰度(Hfd)共5项统计指标,结合Landsat TM和地形数据并采用非线性度量误差联立方程组模型构造区域尺度森林健康评价综合反演模型,实现了森林健康从单木−林分−区域的多尺度综合评估。  结果  样地调查结果表明:盘古林场单木健康得分均值为0.663 8 ± 0.091 2,整体处于亚健康水平,其中亚健康树木所占比例最高(79.43%);区域内不同树种健康等级间差异显著,主要表现为云杉 > 白桦 > 兴安落叶松 > 山杨 > 樟子松;林分尺度健康得分的HmHstdHcvHpdHfd值分别为0.663 3、0.084 1、12.84%、−0.607 6和0.846 0,表明该地区约78.43%的林分中单木健康得分呈明显左偏尖削状正态分布;遥感反演结果表明:区域内森林健康得分Hm均值约为0.619 4 ± 0.054 3,其主要受地形(DEM)、植被指数(RVI、DVI、EVI和Green)和原始波段(B1、B3)等多种因素的综合影响,所建模型的预估精度可达到75%以上,能够满足森林健康评价的需求;林场范围内林木健康得分整体呈现南低北高的格局,且Hm较高区域主要集中在居民点、道路沿线等交通便利地区。  结论  盘古林场森林整体以亚健康为主,亟待开展科学的健康经营;同时,该文提出的以林木冠层特征为基础并充分结合遥感数据和统计学方法,能够有效实现森林健康的多尺度评价。
摘要:
  目的  分析南亚热带典型人工林土壤饱和导水率的变化特征及其影响因素,了解水分在土壤中的运动规律,为进一步研究人工林土壤水分运动规律提供基础科学理论支持。  方法  以广西国有高峰林场内的马尾松、杉木、尾巨桉、米老排、红锥等人工林土壤为研究对象,采用恒定水头法测定5种人工林地的土壤饱和导水率,利用相关性分析和灰色关联分析法等数学分析方法,探讨南亚热带人工林土壤饱和导水率的变化特征及其影响因素。  结果  (1)杉木和马尾松2种人工林土壤的平均饱和导水率相对较高,尾巨桉人工林土壤的平均饱和导水率最低。不同人工林土壤饱和导水率随土壤深度均具有先减小后增加的变化规律,且土壤表层(0 ~ 10 cm)的饱和导水率均显著高于土壤下层(10 ~ 50 cm)。(2)相关性分析结果表明,有机质含量、大于0.2 mm的水稳性团聚体含量、总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、饱和含水量和黏粒含量均与饱和导水率呈正相关关系,土壤密度与饱和导水率呈显著的负相关关系。(3)灰色关联分析结果表明,有机质含量、大于0.2 mm的水稳性团聚体含量、土壤密度、总孔隙度、饱和含水量、非毛管孔隙度和毛管孔隙度是土壤饱和导水率的重要影响因素,砂粒含量、粉粒含量和黏粒含量是次重要因素。  结论  相比红锥、尾巨桉和米老排,杉木和马尾松可以显著提高土壤饱和导水率,延缓地表径流产生,减少土壤侵蚀。应注重科学的人工林经营措施,以便有效提高土壤的导水与贮水能力。
摘要:
  目的  研究库布齐沙漠地区生态系统格局演变及其驱动力,厘清不同驱动因子对生态系统格局变化的影响程度,进而提出针对性的改进措施,为库布齐沙漠地区生态保护和高质量发展提供科学依据和决策支持。  方法  采用生态系统变化幅度、年变化率、动态度及景观格局指数分析了库布齐沙漠地区2000—2018年生态系统格局和演变特征,及主要驱动力对生态系统变化的贡献。  结果  (1)库布齐沙漠地区生态系统以草地、裸地和农田为主,三者共占91.46%,水域、建设用地和林地占比都很小。(2)研究期内,库布齐沙漠地区生态系统农田、草地和建设用地面积增加,林地、水域和裸地面积减少,生态系统演变以裸地转换为草地为主,同时草地转换为裸地也较为明显。(3)研究期内生态系统景观破碎化程度和景观多样性指数均上升。(4)生态保护与修复是生态系统格局演变的首要驱动力,贡献率为44.53%;土地退化是引发生态系统变化的第二驱动力,贡献率为23.87%;农田扩张、城镇化建设和水资源开发的贡献率分别为17.72%、8.51%和5.37%。  结论  为实现库布齐沙漠地区生态系统可持续发展,应科学实施生态保护修复工程,统筹推进山水林田湖草沙综合治理、系统治理、源头治理,重点防止土地退化,合理开发利用耕地,促进生态系统良性循环,维护区域生态安全。
风景园林
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;绿荫覆盖率高于90%的街道,其绿化对风速削减效率比覆盖率为50% ~ 70%时高出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1∶1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致影响正常通风;(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的50%以上。
林业工程
摘要:
  目的   探究大花序桉心材与边材在树龄、横截面去皮直径和树高,即径向和轴向的变异规律,明确大花序桉心材发育过程中心、边材量的变化趋势,继而为培育大径级大花序桉以及木材高效利用提供科学依据。   方法   以广西东门林场5年、17年、29年、35年生的大花序桉为研究对象,测定其东、西、南、北4个方向的横截面去皮直径、去皮半径、心材半径、边材宽度,并拟合心、边材量与树龄、横截面去皮直径、树高之间的回归方程,研究大花序桉心、边材量轴向和径向的变异规律。   结果   心材半径和心材面积随着树龄的增加而增大,而边材宽度仅在5 ~ 29年之间变化较大,边材面积随树龄的变化不明显。在不同树龄间边材面积差异不显著(P > 0.05),心材半径、心材面积和边材宽度均存在显著差异(P < 0.05)。横截面心材量随着横截面去皮直径的增加而增加,但横截面边材量与横截面去皮直径相关性较弱。当横截面去皮直径约为4.66 cm时,大花序桉开始形成心材,之后树干横截面去皮直径每生长1 cm,心材半径就增加约0.52 cm。各树龄大花序桉心材半径、心材面积和边材面积都随着树高的增加而减小,在树木基部最大,接近树梢处明显减小,边材宽度在树高为1.0 ~ 5.3 m时有一定的波动,在树高5.3 m以上相对恒定。   结论   心材量与树龄、横截面去皮直径呈显著的正相关关系,与树高呈负相关关系。研究认为35年生大花序桉仍具有较大的生长潜力,可进一步培育大径级大花序桉。
摘要:
  目的  针对木材加工行业带来的加工剩余物浪费问题,本研究以杉木为模板,通过浸渍–煅烧的方法,制备具有木材分级多孔结构的Zn2+掺杂TiO2复合光催化剂,利用木材加工剩余物的高值化利用的方式提高光催化材料的性能。  方法  以亚甲基蓝溶液为降解对象,探讨了不同的Zn2+掺杂对木材模板TiO2的光催化活性的影响,并结合XRD、SEM、XPS、BET、TEM和UV-vis等表征分析探讨模板二氧化钛的光催化降解机制。  结果  以杉木为模板的Zn-TiO2具有良好的孔隙结构,其晶型为锐钛矿型和少量的金红石型的混晶结构,平均晶粒尺寸为22.0 nm。掺杂的Zn2+取代了Ti4+的晶格的位置,使TiO2吸收波长在可见光区发生红移。在紫外光照射条件下,杉木模板1.0%Zn-TiO2对亚甲基蓝的降解效率最高,达到了99.31%,相比无模板TiO2提升了27%,同时其禁带宽度相比于无模板TiO2从3.08 eV减小至2.41 eV。在循环降解亚甲基蓝的实验中,5次降解效率均达到90%以上。  结论  采用木材模板法制备的Zn-TiO2光催化降解有机污染物性能优异,具有良好的稳定性。木材独特的孔隙结构有利于光的吸收和传质,较高的比表面积为光催化提供了更多的活性位点。Zn2+与被替代的Ti4+由于半径和价态差异使晶格内产生晶格缺陷,抑制了光生电子–空穴的复合,增加了载流子的运输,从而提高光催化性能。将木材剩余物的加工与多孔无机材料领域相结合,对木材加工剩余物的功能化转变具有潜在的应用前景。
综合述评
摘要:
G蛋白信号调控因子(RGS)作为G蛋白信号途径中发挥重要的负调控作用的蛋白,其功能主要表现影响真菌菌丝生长、产孢等发育阶段,以及次生代谢产物、色素合成等致病性方面。近些年,随着学术界对于植物病原丝状真菌RGS蛋白研究的不断深入,产生了大量的学术报道,然而,尚缺乏对模式真菌与植物病原丝状真菌中RGS蛋白系统性对比分析的研究报道。该文对模式真菌与植物病原丝状真菌RGS蛋白的结构、分类进行综述,并通过SMART保守结构域、二级结构组成情况以及遗传关系分析,明确了植物病原丝状真菌与模式真菌中的RGS蛋白均具有保守的RGS结构域以及相似的二级结构组成情况,以及根据RGS蛋白的序列同源性,明确真菌中RGS蛋白可分为6大类,具有不同结构域的RGS蛋白分别聚类。同时,对不同真菌中RGS蛋白功能进行综述,明确植物病原丝状真菌中RGS的数量和类型均多于模式真菌,RGS蛋白功能具有保守性和独特性特征。为今后学术界进一步开展植物病原丝状真菌中RGS蛋白的作用机制解析,以及植物病原丝状真菌与其他模式真菌中RGS蛋白之间的关系解析提供理论基础。
摘要:
作为自然界中最丰富的天然可再生芳香类化合物,木质素被认为是生产生物基燃料和化学品的重要原料。工业木质素主要包括碱木质素和木质素磺酸盐,来源于制浆过程。制浆过程中不仅存在操作条件苛刻、能耗大、废水负荷高等问题,而且分离到的工业木质素纯度低、化学结构变化大,影响其后续高值转化利用。为此,需发展温和、清洁、高效的木质素分离技术以降低能耗及减轻污染问题。低共熔溶剂(DES)是一种新兴的绿色溶剂,由氢键供体和氢键受体以一定的摩尔比混合,并通过氢键作用形成的熔点低于其原组分的共晶混合物,具有易合成、稳定性强、生物相容性好、选择性强、可回收利用等优点。近年来DES被广泛应用于木质素的清洁高效分离研究,不同种类的DES对木质素的分离能力有较大差距。一般来说,羧酸类DES对木质素的分离能力较强,而酰胺类DES则相对较差。DES分离的木质素具有纯度高、分子量小、多分散性小的特点,与工业木质素相比具有一定的应用潜力。本文以DES对木质素的分离效率为主线,总结了常见的DES种类,分别阐述了DES组成、反应温度、时间、固液比对木质素分离效率及其结构性质的影响,介绍了DES的回收利用。并针对DES分离木质素过程中存在的问题,从DES筛选、辅助手段及反应条件优化、DES回收利用等研究方面提出了展望,以期为木质素清洁高效分离及其高值化利用提供有益参考。