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2021年  43卷  第7期

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摘要:
林学
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  目的  白皮松作为我国濒危的乡土树种,具有重要的经济和园林观赏价值,为进一步开发和利用白皮松种质资源,本研究基于EST-SSR标记对北京地区3个不同种源地的白皮松群体遗传多样性开展评价。  方法  以白皮松转录组数据为依据,对其微卫星位点进行筛选并设计合成了96对引物,并对北京温泉苗圃栽培收集的3个不同种源地(北京、山东、山西)的白皮松群体,共60个植株开展遗传多样性分析,对其群体内与群体间的遗传结构进行评价。  结果  96对引物中共筛选获得了5对多态性引物,其观察杂合度、期望杂合度、多态性信息含量和等位基因位点个数变化范围分别为0.203 ~ 0.433、0.211 ~ 0.530、0.187 ~ 0.484和2 ~ 5。3个白皮松样本群体中等位基因数量、有效等位基因数量、香农信息指数、观察杂合度和固定指数变化范围为2.400 ~ 3.000、1.516 ~ 1.761、0.484 ~ 0.606、0.295 ~ 0.362和−0.075 ~ 0.081,平均值分别为2.677、1.632、0.560、0.333和−0.007。遗传分化系数和基因流变化范围分别为0.021 6 ~ 0.115 3和1.399 6 ~ 11.340 0,平均值分别为0.090 2和2.521 2。AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内,群体间差异较小,仅占据11%。  结论  本研究共获得了5对多态性的白皮松EST-SSR引物,可用于后续白皮松群体遗传多样性分析和分子标记辅助育种工作;北京温泉苗圃栽培收集的3个不同种源地的白皮松群体分析结果表明,当地现有收集的白皮松种源群体遗传相似度较高,在未来种质资源保存和苗木繁育工作中应考虑增加其他种源地的白皮松群体。
摘要:
  目的  通过转录组测序和分析,发掘美洲黑杨无性系‘中菏1号’耐镉关键功能基因,揭示美洲黑杨在镉胁迫下的响应机制。  方法  以‘中菏1号’为试验材料,通过沙培试验法对处在不同质量浓度(0 mg/L(ZH1C0),10 mg/L(ZH1C1),20 mg/L(ZH1C2))Cd2+ 环境下的无性系进行胁迫处理,而后采集叶片,提取RNA,并使用Illumina HiSeqTM2500系统对转录组进行高通量测序。  结果  主成分分析确定PC1作为区分不同Cd2+ 浓度样本的标准;经过差异表达分析,在ZH1C0和ZH1C2之间共检测到4 109条差异基因,其中2 741条基因显著上调表达,1 368条基因显著下调表达;在ZH1C1和ZH1C2之间检测到3 710条差异基因,其中1 969条基因显著上调表达,1 741条基因显著下调表达;不同数据库之间的注释表明Cd2+ 不仅会影响叶绿体、线粒体等细胞器的微结构,而且会干扰光合作用和呼吸作用中的电子传递。转录因子分析发现,WRKY、MYB、ZIP、ERF、bHLH在镉胁迫响应和耐受中具有重要作用。  结论  在‘中菏1号’中,异戊二烯化植物蛋白在阻止Cd2+ 进入细胞内部发挥了重要作用;谷胱甘肽不仅可以促进细胞内Cd2+ 的螯合,还可以缓解细胞内的氧化胁迫;ABC家族蛋白和MATE家族蛋白是‘中菏1号’体内转移Cd2+ 螯合蛋白的关键载体。
摘要:
  目的  研究植物遭受不同程度干旱胁迫时,其水力学特性的变化及响应,以及复水后植物栓塞修复能力,为植物应对干旱环境的能力提供水力学依据。  方法  以84K杨扦插苗为研究对象,进行渐进的控水处理,根据植株形态特征的变化,分别控水至植株叶面积停止生长、整株萎蔫、50%的叶片死亡及全部叶片死亡4个阶段,而后各阶段植株均进行复水至新生叶片长出。分别在控水和复水处理完成后,测定各阶段植株的木质部水势、叶水势、栓塞脆弱性、枝条导水率及栓塞程度(PLC)等水力学特征,同时测定导管直径、导管连接度及导管抗垮塌能力等木质部解剖结构特征。  结果  随着干旱胁迫程度加剧,84K杨叶水势及木质部水势均降低,栓塞加剧,栓塞脆弱性减小,木质部导管直径较对照组显著减小,导管连接度及导管抗垮塌能力显著增大。当植株有50%的叶片死亡时,茎的PLC为44%,当叶片全部死亡时,茎的PLC达65%。复水10 ~ 24 d后,各干旱阶段植株木质部水势及叶水势均恢复至对照组水平,茎的导水率均有所增加,栓塞程度均降低,当茎的PLC恢复至28% ~ 37%时,植株顶端重新展开了3片新叶。叶片全部死亡的植株复水至长出新叶时,茎的PLC显著减少,但植株直径并未增大,即复水阶段没有新生导管参与导水过程,表明茎导水率的恢复是由于发生了栓塞修复。  结论  干旱胁迫会对植物水力特性造成不利影响,但植物也会通过改变木质部结构特征来适应环境。植物在维持叶片存活与茎导水能力之间存在一定的权衡,干旱胁迫下会牺牲叶片来维持茎的导水率。但当干旱胁迫解除后,植物的水力学特性也能得到恢复,即使整株叶片死亡的植物,复水后仍能恢复生长,叶片死亡并不能作为判断植物死亡的指标。植物恢复生长与茎导水率恢复之间存在很强的相关性,栓塞能否修复是植物经历干旱后能否存活的主要因素。
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  目的  探究温度胁迫对白桦丛生苗三萜、黄酮及抗逆酶积累的影响,为提高白桦次生代谢产物积累以及工厂化生产奠定基础。  方法  利用不同浓度(0.5、1.0、2.0和5.0 mg/L)的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA),诱导产生白桦丛生苗及建立悬浮培养体系,同时对丛生苗进行温度胁迫诱导次生产物合成。  结果  附加2.0 mg/L 6-BA的NT固体培养基可诱导白桦愈伤组织获得白桦丛生苗。2种温度(45和4 ℃)胁迫下,白桦丛生苗中总三萜含量均比对照(25 ℃)有所提高,其中45 ℃处理4 h,恢复培养6 h后,总三萜含量比对照提高5.03倍。4 ℃处理白桦丛生苗1 h,并在24 h时取样,齐墩果酸含量比对照提高了14.52倍,最高含量达2.33 mg/g。4 ℃处理白桦丛生苗4 h,在恢复培养48 h时,黄酮含量比对照提高38.37%。同时明确温度胁迫下,4 ℃胁迫4 h,恢复培养72 h,超氧化物歧化酶(SOD)活性最高,比对照提高69.77%。经4 ℃处理1 h的丛生苗在96 h 时,过氧化氢酶(CAT)活性达到最高峰,是对照的1.81倍。4 ℃处理1 h的丛生苗在恢复培养6 h时抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性比对照提高55.29%。当胁迫时间延长至4 h,在45 ℃处理下,黄酮含量与APX酶,SOD与齐墩果酸含量均呈显著负相关(P < 0.05);经4 ℃处理,总三萜与APX(P < 0.01)、CAT(P < 0.05)分别呈极显著正相关和显著正相关;黄酮与SOD含量呈显著负相关(P < 0.05);CAT与APX(P < 0.01)、SOD(P < 0.05)相关性达极显著和显著水平,3种抗逆酶协调发挥作用共同参与次生产物合成。  结论  2.0 mg/L的6-BA能成功诱导白桦愈伤组织产生丛生苗,并建立悬浮培养系。短时间高温或低温胁迫均可以刺激3种防御酶发生显著变化,3种酶相互协调共同参与并促进白桦丛生苗总三萜和黄酮物质的合成与积累。
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  目的  通过遥感数据分析长白山阔叶红松林不同演替阶段冠层光谱变化特征,为揭示长白山群落内部种间变化以及植被生产力对气候因子的响应机制提供理论依据。  方法  通过Google Earth Engine平台提取1984—2019年长白山原始阔叶红松林与次生白桦林Landsat和Sentinel多年冠层光谱数据并计算植被绿度参数,分析二者冠层光谱特征季节变化、植被绿度的季节与年际变化,计算植被年际绿度变化与同期月均温的Pearson相关系数。  结果  (1)原始林与次生林冠层可见光反射率在非生长季较高,生长季下降,而近红外光变化趋势则与此相反。在生长旺盛季节(5—10月底)原始林与次生林可见光波段冠层反射率相近,近红外波段差异明显,次生林冠层反射率更高。二者都具有明显的“红谷”、 “绿峰”、 “蓝谷”和“红边”现象,原始林冠层光谱反射率年变化幅度小于次生林。(2)原始林与次生林的绿度表现为相同的变化趋势,即春季展叶期间增长、秋季落叶期衰减。非生长季,原始林植被指数变化较为稳定且大于次生林,次生林林下透光度高。生长季,次生林增强植被指数(EVI)和哨兵二号红边位置(S2REP)均大于原始林,植被冠层生理活动更为旺盛,不同的卫星影像数据表现一致,且次生林的EVI峰值比原始林出现得略早。(3)1985—2019年的35年期间,长白山气温呈上升趋势,植被绿度也随之变化,即:二者EVI在增加,且夏季(生长季)增长幅度大于其他季节,春、秋季的年际差异较大。(4)与原始林相比,次生林EVI年际变化受春季气温影响较大,在生长季初期,二者的EVI与气温呈显著正相关;在整个生长季期间,当气温增加达到一定阈值后,EVI增长显著。  结论  长时间的连续冠层光谱变化监测与分析,可有效反映原始林与次生林植被物候变化差异。气温上升可能是引起长白山阔叶红松林绿度变化的重要因素之一。
摘要:
  目的  林隙在森林更新循环中起着重要作用,对林隙内冠层结构和光因子及其与幼苗幼树的数量和生长指标之间的关系进行分析,以探究林隙冠层特征对幼苗幼树的影响,提出促进云冷杉林天然更新的措施,为云冷杉林可持续经营和资源可持续利用提供科学依据。  方法  本研究于2019年8月对吉林省金沟岭林场长白山云冷杉异龄针阔混交林林分内48个林隙的冠层结构、光因子及幼苗幼树进行调查,采用Pearson相关性分析对不同大小林隙内冠层结构和光因子及其与幼苗幼树的关系进行分析。  结果  (1)林隙冠层开度(CO)、叶面积指数(LAI)和总辐射(Tot)主要分布区间分别为12% ~ 20%、2 ~ 3和11% ~ 21%。(2)CO、LAI及光因子在不同大小林隙内差异显著(P < 0.05),CO、散射辐射(TDF)随林隙增大而增大,Tot和直接辐射随林隙增大先减小后增加。(3)各树种幼苗幼树株数随CO和Tot的增大先增加后减少,最适合幼苗幼树存活的CO和Tot区间分别为12% ~ 20%和11% ~ 21%。(4)林隙面积小于120 m2时最适合冷杉幼苗幼树的生长;小于90 m2时最适合色木槭幼苗幼树的生长;云杉幼苗幼树在小于30 m2及60 ~ 90 m2的林隙中生长最好;最适宜红松幼苗幼树生长的林隙面积为60 ~ 90 m2  结论  该林分主要冠层分布区间比较适宜4个树种更新幼苗幼树的生长,当CO和Tot超过一定范围后,幼苗幼树数量反而下降。因此,可以根据林分经营需要减少林隙内更新幼苗幼树的数量,或对林隙面积进行适当调节,为目的树种释放生长空间,促进其更新。
摘要:
  目的  深入认知树轮−气候要素之间的关系,揭示树木径向生长的主要限制性因素的相对贡献率及边际效应,以提升树轮在树轮生态学、树轮气候学研究中的应用价值。  方法  基于庐山地区日本柳杉树轮宽度资料和庐山气象站气象资料,采用树轮气候学方法研制树轮宽度年表,基于相关分析方法初步识别树木径向生长的主要限制性因素,进而利用增强回归树分析方法揭示了庐山日本柳杉径向生长的主要影响因素相对贡献及边际效应。  结果  正向影响庐山日本柳杉径向生长的因素按重要程度从大到小依次为当年1—3月平均最低气温(20.66%)、上年2—11月相对湿度(15.4%)、当年2—3月平均水汽压(9.47%),负向影响庐山日本柳杉径向生长的因素按重要程度从大到小依次为上年11月日照时数(20.81%)、上年5月最大日降水量(20.54%)、当年7月平均气温(13.11%);树轮−气候之间的关系在阈值范围之内具有较好的线性关系,阈值范围外则不具有线性关系。  结论  庐山日本柳杉径向生长受多种气候要素的综合影响,任一要素的影响均不是简单的线性关系,均存在明显的阈值效应。在分析树木径向生长对气候要素响应及进行树轮气候重建时,对边际效应问题应予以重视,以增强树轮−气候间关系的可信度及气候重建的可靠性。
摘要:
  目的  采用非线性分位数回归法构建不同分位点的杉木可变指数削度方程,与非线性模型进行比较,以提高杉木干形的预测精度。  方法  利用福建省将乐国有林场的73 株(793组)杉木解析木数据,选取4个可变指数削度方程,基于5折交叉验证,分别采用非线性分位数回归与非线性回归构建削度方程。选用调整后决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均误差(ME)、相对误差(RE)和平均绝对误差(MAE)5个模型评价指标,结合图形对各模型的拟合结果和预测结果进行评价。  结果  (1)4个可变指数削度方程在5个分位点(t = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9)处均能收敛,说明分位数回归可以建立不同分位点的估测模型,能更全面地描述杉木干形的变化。(2)4个削度方程在分位点为0.5处的精度最高,R2均在0.97左右。对于削度方程M1和M3,基于中位数回归(t = 0.5)的拟合精度与预测精度均高于非线性回归,且M1的预测值更加集中。(3)在不同分位点下,各模型对树干不同位置的预测精度不同,分位值为0.9和0.3的模型分别对梢头部分和树干基部的预测精度最高。  结论  基于分位数回归的可变指数削度方程不仅能精确预测平均条件下杉木的树干直径,而且能预测任意分位条件下杉木干形的变化趋势。不同分位点模型对树干不同位置的预测精度不同,基于M1削度方程,建立多分位点回归模型能进一步提高研究区杉木干形的预测精度。
摘要:
  目的  植物多样性保护与良好林分结构是天然林保护的重要目标,明确林分个体大小、群落特征及乔灌草垂直结构对其变化的作用,将有助于基于林分结构调整来提升植物多样性。  方法  本文于2016年8—9月对我国最北端寒温带针叶林双河国家级自然保护区的乔灌草更新层个体大小特征、群落特征和植物多样性特征进行详细调查,冗余分析和方差分解分析相结合解析植物多样性与群落结构特征的耦合关系,排序影响多样性变化的最重要个体与群落特征指标。  结果  (1)研究区域共记录9个树种,其中白桦和兴安落叶松的株数占全部树种的80%以上;灌木树种19种,其中越桔数量占灌木总量的93%;草本植物记录了74种,最优势植物小叶樟占全部草本数量15%;更新层以先锋树种白桦数量最多,占比60%。(2)双河自然保护区树木胸径和树高仅相当于20世纪70年代的一半;双河自然保护区的物种丰富度、多样性和均匀度都表现出草本层 > 乔木层 > 灌木层,均匀度指数在0.53 ~ 0.73之间,更新层物种丰富度较低,乔木和草本多样性较大兴安岭核心地区(呼中)高出50%左右。(3)借助冗余和方差分解分析得出,群落特征、草本层对多样性的差异解释功能最大,而且更新层株高对多样性差异具有最大解释功能(P < 0.05)。  结论  双河自然保护区具有本区域较高的乔木和草本植物丰富度,但尚需要更长的保护时间来恢复森林质量,而通过调整林分结构是实现植物物种演替更新以达到植物多样性保护的有效途径。
摘要:
  目的  为了更好地揭示生态系统服务价值时空变化特征及趋势,加强对生态系统服务价值(ESV)空间变化描述。  方法  该研究以博斯腾湖流域为例,结合使用逐像元的追踪分析、趋势分析等方法,试探究土地利用/覆盖变化(LUCC)对生态系统服务价值的影响。  结果  (1)博斯腾湖流域主要的土地利用类型是荒漠,其次是草甸和裸地。研究期内,水田、荒漠、草甸、湿地、水域、旱地、建设用地面积增加;草原、灌木、裸地、针叶、阔叶、冰川积雪面积减少,2005—2010年综合土地利用动态度最大。(2)2000—2018年博斯腾湖流域未发生变化的土地即稳定型占流域总面积的60.43%,中等变化型、回归型和激烈变化型多分布于人类活动较强的绿洲地区。(3)2000—2018年博斯腾湖流域ESV总体上呈现波动增长趋势,流域ESV主要由草甸、水域和湿地构成,水域、旱地、草甸和草原是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子,其中草原为负向贡献因子。(4)博斯腾湖流域ESV呈西北高、东南低,高值(博斯腾湖)点缀在低值区的空间分布特征。有明显增大与明显减少趋势的地区均分布于博斯腾湖周围湿地,流域北部大部分ESV呈轻度增加趋势,绿洲区轨迹等级和ESV变化趋势从城市至绿洲边缘呈:中等变化型(ESV轻度减少)— 渐变型(ESV轻度增加)— 中等变化型(ESV轻度减少)环状相间结构。  结论  该研究发现博斯腾湖流域南部土地利用轨迹等级、ESV变化趋势均高于北部的空间差异,并采用土地利用追踪分析与ESV趋势变化相结合的方式,揭示了绿洲城市的土地利用冲突现状及ESV时空变化,对博斯腾湖流域土地利用调控和生态环境保护提供参考。
摘要:
  目的  丰林国家级自然保护区以北温带原始阔叶红松林生态系统和珍稀野生动植物为保护对象,是我国北方红松林中最具代表性的国家级自然保护区,也是我国首个通过森林认证的自然保护区。对丰林国家级自然保护区生态系统服务价值的估算,有助于提高对自然保护区功能及其重要性的认识,能够为生态功能区划布局,保护区的规划、建设,以及生态保护的货币化补偿政策提供价值评定依据。  方法  根据丰林国家级自然保护区2013年森林资源调查数据,综合运用市场价值法、旅行费用法、影子工程法等定量分析方法,从生态服务、生物多样性保护和社区发展3个维度对丰林国家级自然保护区的生态系统服务价值进行全面重新估算。  结果  丰林国家级自然保护区生态系统服务价值为149 366.42 × 104元/a,平均每公顷价值8.22 × 104元/a,高于已有对丰林国家级自然保护区的价值研究和全国森林的平均水平。按具体项目划分,生物多样性保护(36.80%) > 涵养水源(21.34%) > 保育土壤(19.88%) > 固碳释氧(15.02%) > 净化大气(5.61%) > 累积营养物质(0.80%) > 服务社会(0.39%) > 社区发展(0.14%)。  结论  生物多样性保护价值应是自然保护区生态系统服务的核心价值,生物多样性的保护与延续为生态系统服务提供了可持续的源动力。丰林国家级自然保护区在黑龙江省生物多样性保护、水源涵养及保育土壤等生态功能中占有重要的位置。
摘要:
  目的  建立树种冬季景观质量评价模型,筛选以提升冬季景观质量为主的优良绿化树种,为华北地区冬季景观树种选择提供科学依据。  方法  依据树木观赏器官(姿态、茎杆、果、叶、芽)的生物学特性,以《华北树木志》为主,结合《园林树木1600种》及相关文献,初选华北地区312种乔木、455种灌木树种,并进行分类整理;收集影响树种冬季景观质量的指标,采用主成分分析法建立树种冬季景观质量综合评价模型,并进行综合评价。  结果  筛选出的优良乔木树种,位于第Ⅰ等级的常绿乔木3科7属12种,落叶乔木20科26属43种,其中新疆杨的观赏价值最高,相对综合指数为0.450 3%;第Ⅱ等级的常绿乔木4科10属15种,落叶乔木26科36属94种。优良灌木树种,第Ⅰ等级的常绿灌木8科10属23种,落叶灌木15科23属58种,其中红瑞木的观赏价值最高,相对综合指数为0.362 5%;第Ⅱ等级的常绿灌木5科6属8种,落叶灌木24科49属110种。  结论  筛选出的第Ⅰ等级、第Ⅱ等级的乔木、灌木树种可分别作为冬季景观质量提升的优、良绿化树种,华北各城市可根据立地条件选择适宜树种,提升冬季植物景观。
摘要:
  目的  研究园林绿化废弃物堆肥对土壤有机碳组分影响,为精准提升土壤肥力质量提供一定理论基础。  方法  以北京市副中心林地土壤为研究对象,设置4种施肥方案,即不施肥(NF)、氮磷钾单施(MF)、园林绿化废弃物堆肥单施(GF)、氮磷钾和园林绿化废弃物堆肥混施(MF+GF),每种施肥方案氮磷钾施入量均为N 10 g/kg、P2O5 1.5 g/kg、K2O 5 g/kg,分别在施肥后1、3、6、9、12个月采集土壤样品,进行土壤有机碳组分研究。  结果  不同施肥方案下,土壤富里酸碳、胡敏素碳和球囊霉素碳含量均呈现先增高后降低的趋势,在施肥后1个月达到最高,分别为0.98、5.03 g/kg和215.48 mg/kg。施肥1年后,土壤富里酸碳、胡敏酸碳、可溶性碳、碳水化合物和球囊霉素碳含量均表现为在GF和MF+GF方案下最高,而土壤胡敏素碳含量则表现出在MF方案下最高。施肥对球囊霉素碳的敏感性显著高于其他有机碳组分,敏感性指数4.80% ~ 229.03%。MF方案对土壤有机碳组分最不敏感,GF方案显著提高了土壤胡敏酸碳,胡敏素碳和球囊霉素碳敏感系数,MF+GF方案提高了土壤可溶性碳,富里酸碳和碳水化合物敏感系数。土壤球囊霉素碳与全氮和有效磷含量线性相关系数最高,分别为0.703 8和0.867 6。土壤碳水化合物与硝态氮和速效钾线性相关性系数最高,分别为0.524 6和0.586 9。  结论  不同施肥方案对土壤碳组分均有影响,球囊霉素是有机碳组分最敏感指标,且与土壤全氮、有效磷含量线性相关性较强,可作为苗木施肥管理过程中衡量土壤肥力的指标。
风景园林
摘要:
  目的  自20世纪80年代断流以来,永定河下游河道被侵占、破坏严重,2019年和2020年永定河实施生态补水工作。本文选取永定河宛平湖至黄良铁路间河段,模拟不同生态流量和洪水脉冲流量设定下河流形态特征,目的是将补水流量变化与河流形态变化联系,为河流生态修复提供科学支撑。  方法  (1)运用Tennant法计算永定河下游生态流量,并选取3种不同等级的生态流量作为后续模拟输入;(2)使用CAESAR-Lisflood 模型模拟3种生态流量和4种洪水脉冲流量下的形态特征。  结果  (1)模拟得到3种生态流量下河道内年平均水面面积为439.29 ~ 462.74 hm2,水面高度在40 ~ 52 m之间,最大流速为1.49 ~ 2.24 m/s。河道内侵蚀区域面积为52.18 ~ 77.94 hm2,沉积区域为61.70 ~ 101.39 hm2。4种洪水脉冲流量下,河道内年平均水面面积为637.58 ~ 769.25 hm2,水面高度在42 ~ 55 m之间,最大流速在3.92 ~ 5.85 m/s之间。(2)根据不同河段的形态特征,河道内侵蚀/沉积区域范围和5年一遇洪水淹没范围,提出不同河段修复策略,并确定河道内弹性空间范围。  结论  在生态补水工作的促进下,研究河段以及整个永定河北京段断流河段的修复应以自然修复为主,人工修复为辅。在生态修复过程中需要预留充足的河流空间,允许河道形态变化,发挥河道自我修复能力。通过长期的、不间断的人工监测和策略调整,逐渐恢复断流区河流生态系统功能及自然河流景观。
林业工程
摘要:
  目的  NaCl的存在会改变木材中水分子的扩散行为,使水分子“易进入”或“难扩散”,从而影响了木材的吸湿性和平衡含水率。研究其影响机理对含盐木质文物的保护具有重要意义。  方法  以杉木为研究对象,制作了不同含盐率的杉木试件,开展吸湿与干燥试验,探究盐分对杉木中水分扩散的宏观影响规律;建立了杉木的分子模型,采用分子动力学(MD)模拟方法分别研究了水分子进入含盐与不含盐两种模型的过程,以及水分子在两种模型中的扩散行为。通过平衡构型、相对浓度分布等参数分析水分子进入两种模型结果的差异;通过均方位移、吸附能、径向分布函数、氢键等参数分析两种模型中的水分子与纤维素分子、半纤维素分子、木质素分子等杉木主要组成成分之间的相互作用关系,定性解释了盐分影响杉木中水分扩散的微观机理。  结果  试验结果表明杉木试件的吸湿速率随着含盐率的升高而增大;在含水率低于80%范围内,干燥速率随含盐率的升高而减小。MD模拟结果表明,水分子更容易进入含有NaCl的杉木分子模型中,但NaCl会抑制水分子在杉木分子模型中的扩散。模型中各分子之间的相互作用分析结果显示,NaCl与水分子间有很强的吸附作用,但会降低水分子与杉木之间作用强度。  结论  NaCl使杉木对水分子的束缚作用降低,但其对水分子的强吸附作用导致了水分子“易进入”与“难扩散”现象。
摘要:
  目的  马尾松松针富含多酚、黄酮类化合物,具有多种活性功能。通过对马尾松松针的低共熔溶剂(DES)提取物的制备及其抗氧化活性进行研究,深度开发林下资源,获得与传统提取方式相比更加绿色环保、活性优良并且高效的制备方法。  方法  采用超声波技术辅助低共熔溶剂提取马尾松松针中活性成分,首先通过对比提取效果对3种低共熔溶剂进行了筛选,进一步在选定的低共熔溶剂(氯化胆碱/葡萄糖)基础上,进行液料比、超声温度、超声时间、超声功率对提取效果影响的单因素试验。在单因素试验基础上,以多酚、黄酮得率为指标,响应面法优化主要工艺参数,对比提取物与传统醇提物对DPPH·、ABTS+·的清除能力以及还原能力的差异。  结果  马尾松松针提取物的最佳提取工艺为:液料比为10 mL/g,超声温度为48 ℃,超声时间为60 min,超声功率为300 W。在此条件下,多酚得率为7.387%,黄酮得率为10.377%,回归模型拟合良好,与醇提物相比,低共熔溶剂提取物的抗氧化活性整体优于醇提物。  结论  采用超声波技术辅助低共熔溶剂提取的马尾松松针提取物的得率显著高于普通醇提法,通过显著性分析比较得出DES提取物抗氧化活性显著优于醇提物。该方法绿色环保,可实现高效提取马尾松松针成分,并充分保持其生物活性,在提升马尾松的资源利用方面具有一定的意义。