• ISSN 2096-4900
  • CN 23-1603/S
  • 主管 国家林业局
  • 主办 国家林业局哈尔滨林业机械研究所
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2019年 2卷 1期 出版日期:2019-03-28
综述
惠刚盈,胡艳波,刘瑞红

分析森林结构可以帮助我们了解森林的发展历史、现状和生态系统将来的发展方向。森林结构在很大程度上是由相邻木之间的空间关系决定的,许多描述森林结构的指标或多或少都与相邻木的关系有关。提出以林分空间结构单元为基础构筑的林分空间结构参数体系应包括描述林木个体在水平地面上分布格局的角尺度,体现树种空间隔离程度的树种混交度,反映林木个体竞争状态的大小比数,以及体现林木密集程度的密集度。这些结构参数已在森林群落结构分析中得到了非常广泛的应用。同时着重论述了林分结构参数大小比数在森林观察研究中的重要性,指出大小比数不仅可以表达天然混交林中树种优势度 、框定林木竞争微环境,还可以筑构林分优势度 和构造林分空间结构优化目标函数 FSI= (M-1)2+(U-0.25)2+(W-0.5)2+(C- 0.7)2 。最后还对林分空间结构参数的二元分布和二阶特征研究进行了展望。

2019 Vol. 2 (1): 1-6 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1443 KB)  ( 8 )

胡继文,凌娟娟,朱天擎,张一凡,欧阳芳群,王军辉

云杉属树种是重要经济和用材树种。随体细胞胚胎发生技术的不断发展,多个云杉属树种胚性愈伤组织(ETs)已经可以大量诱导生产,为维持其胚性、防止遗传变异、避免长期增殖,云杉属多数种实现了 ETs 超低温保存技术。超低温保存细胞时,细胞停止代谢和生长,不会发生遗传变异,其遗传特性可以长期保存下来。本文首先,简述了超低温保存植物细胞的基本原理;介绍了超低温保存植物材料的一般程序,包括材料选取、预处理、超低温冷冻、解冻复性培养的方法,重点介绍了两种常用超低温冷冻方法——程序降温冻存法和玻璃化法的操作步骤。其次,阐述了影响云杉属超低温保存的主要因素,包括:基因型、细胞年龄及生长状态,冷冻保护剂和各种预处理方法,不同超低温冷冻方法及降温速率。得出:推荐使用年轻、体积小、胞质密度大、含水量低的分生组织或细胞进行低温保存;不同类型保护剂配合使用,效果更佳;较低的降温速率有利于超低温保存,且玻璃化法逐渐成为超低温保存的首选方法。本文还简述了外源添加物(酶促和非酶促抗氧化反应物、新型碳纳米材料)在植物超低温保存中的应用,以期为改良云杉属 ETs 超低温保存提供参考。最后,总结了云杉属 ETs 超低温保存技术存在的问题,并提出思考。

2019 Vol. 2 (1): 7-12 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1195 KB)  ( 14 )

蔡 茜,殷红梅,夏国威

经济基础决定上层建筑,经济是人们生存、生活的基础,是社会发展的必要条件。然而,经济快速发展的同时,必然对生态环境产生一定的影响,反之,生态环境对经济发展也会产生一定的制约。在党和国家的政策扶持下,贵州近几年 GDP 增长率稳居全国前列,贵州省省会贵阳,其经济发展与生态环境极具代表性。据此,通过收集 2006年到 2016 年贵阳市各项产业的产值,进而对比分析;再结合贵阳地区 2016 年相对于 2006 年的影像图变化情况,从中提取植被覆盖信息,进而探讨贵阳市的经济发展与生态环境之间的关系。研究表明,在这十年间,贵阳市的城市建设扩大显著,以观山湖区(金阳新区)—白云区、龙洞堡机场区域、清镇市区以及花溪大学城为主要建设区域。在以“创新”、“协调”、“绿色”、“开放”、“共享”为发展理念的指导下,贵阳市的经济生产总值增长迅速,其中,第一产业和工业不明显,第三产业发展极为明显。此外,贵阳地区的森林覆盖面积基本没有减少,表明在经济快速发展的同时,贵阳地区的生态环境保持良好。据此认为,贵阳地区经济与生态发展协调,“绿色发展”使得经济发展与生态环境协调统一。进而提出科学的发展理念,健全法制管理,提高人民素质,对促进经济与环境可持续发展有着决定性的作用。

2019 Vol. 2 (1): 13-17 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1446 KB)  ( 17 )

研究论文
王 慧,王 兵,牛 香,宋庆丰

【目的】吉林省保护经营局天然林保护工程实施以后,由最初的单一采伐经营转变为以保护天然林资源为主,加强森林资源培育与保护的同时积极开发林下资源,适度发展种植业、养殖业和林副产品加工业,量化吉林省保护经营局自天保工程实施以来生态系统服务的动态变化。【方法】基于 2000 年底和 2015 年底,吉林省保护经营局森林资源二类调查数据和森林生态定位站长期监测数据,利用森林生态系统服务的全指标体系连续观测与清查体系(简称森林生态连清),对该区森林生态系统的固碳释氧、涵养水源、保育土壤、林木积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护等 6 项功能服务进行评估,量化揭示了吉林省保护经营局天保工程生态系统服务的动态变化。【结果】在天保工程实施后,研究区天然林生态系统服务价值量增加 79.99× 亿元·a-1,6 项服务的价值量贡献,从大到小的顺序为:生物多样性保护>涵养水源>保育土壤>净化大气环境>固碳释氧>林木积累营养物质,其中,保育土壤功能的生态系统服务价值量增加量最大,占总增加量的 29%;涵养水源次之,占总增加量的 25%。【结论】生物多样性保护和涵养水源 2 项服务的价值量比例超过 50%,为生态系统服务主导功能。该研究为天然林保护工程的后期工作开展提供借鉴和参考,为天然林的经营管理提供更多的科学依据。

2019 Vol. 2 (1): 18-23 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1385 KB)  ( 6 )

顾 刚,李泽凤,李章华

【目的】昭通地处云南省东北部,属金沙江下游右岸乌蒙山腹地,是云南省深纹核桃原生种质资源中心之一,也是中国南方深纹核桃(铁核桃、泡核桃、云南核桃)的重点分布区域。深纹核桃是中国西南以云南为分布中心的特有种。深纹核桃在适生生态环境、抗逆性、丰产性及果实品质等方面与普通核桃都存在显著的差异性。【方法】从昭通深纹核桃中筛选出的鲁甸大麻 1 号、鲁甸大麻 2 号、鲁甸大泡 3 号、乌蒙 16 号、乌蒙 19 号、庆丰 1 号、庆丰 2 号、庆丰 3 号、云晚霜 1 号、云晚霜 2 号核桃等品种。品质优良、抗性强、适宜昭通的主栽品种系列是昭通发展核桃产业的种质资源基础。【结果】昭通大量栽培核桃是 2000 年前后,2017 年全市种植面积达 29.77 万 hm2。由于大部分是新疆核桃的实生苗种植方式,实生苗种质变异性大,品质良莠不齐,抗晚霜力不足,商品率低下,经济效益差。全市良种普及率不足 40%。在昭通特定的立地气候条件,核桃良种必须应有良好的抗晚霜性。【结论】在对昭通核桃良种选育选用取得一定的成果和配套栽培技术有所突破的基础上,以高改换优技术对现有低产果园进行提质增效改造是昭通核桃产业的发展方向。本文针对昭通核桃种植现状提出昭通核桃高改换优技术的要点为良种选育选用、有效的改造技术和精细抚育管理。在改造技术中春季“三斜锯砧接穗留形成层的插皮嫁接方法”是高改换优的技术核心。

2019 Vol. 2 (1): 24-30 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF  (0 KB)  ( 6 )

曲杭峰,董希斌,佘光宇,杨 兰,何 山

【目的】为使蒙古栎天然次生林更好地恢复和生长,以大兴安岭地区加格达奇林业局翠峰林场蒙古栎天然次生林作为研究对象,设置调查样地,以期为后续大兴安岭蒙古栎天然次生林的可持续经营提供科学可靠的理论依据。【方法】设置了带宽分别为:6 m(S1)、10 m(S2)、14 m(S3)、18 m(S4),带长皆为 300 m 的带状改培样地和面积分别为:25 m2(G1)、100 m2 (G2)、225 m2(G3)、400 m2(G4)、625 m2(G5)、900 m2(G6)的块状改培样地,以及对照样地(CK)。选取了 11 块改培样地的未分解层和半分解层枯落物自然持水率、最大持水率、最大持水量、总最大持水量、有效拦蓄量、总有效拦蓄量、蓄积量、总蓄积量等 15 项指标。采用了灰色关联分析法建立综合评价体系,对带状改培样地和块状改培样地的枯落物持水性能进行了综合评价。【结果】灰色关联值大小依次为 S2(0.857)、G2(0.856)、S3(0.845)、G1(0.748)、G3(0.731)、G4(0.625)、S4(0.617)、S1(0.606)、 CK(0.530)、G6(0.481)、G5(0.437),其中 6 m(S1)、10 m(S2)、14 m(S3)、18 m(S4)改培样地每条带宽的半分解层枯落物蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量的数值高于未分解层的数值,25 m2(G1)、100 m2(G2)、225 m2(G3)、400 m2(G4)、625 m2(G5)、900 m2(G6)改培样地也基本体现以上规律。【结论】10 m(S2)带 状改培和 100 m2(G2)块状改培时,大兴安岭蒙古栎天然次生林的枯落物持水性能最佳。

2019 Vol. 2 (1): 31-38 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1338 KB)  ( 10 )

王思瑶,丛日征,闫晓娜,于宏影,崔 嵘

【目的】挖掘偃松种子萌发过程关键基因,为揭示偃松种子难于萌发的生理学和遗传学机制提供理论依据,并为进一步进行偃松资源开发利用提供技术保障。【方法】利用偃松种子萌发 RNA-Seq 数据,通过加权基因共表达网络分析的方法构建网络。【结果】进一步将该网络划分为 4 个模块,并寻找到 2 个特异性模块,分别为 brown 模块和 turquoise 模块。对两个模块进行 GO 富集分析和 KEGG 通路分析,发现二者均在代谢过程和细胞过程等生物学过程中发挥主要作用,其主要的细胞组分为细胞、细胞器和膜等,并均在催化反应、连接和运输中起显著作用;相比于 turquoise 模块,brown 模块中基因信息处理过程所占比重有所提升,而相比于 brown 模块,turquoise 模块在代谢过程中所占比重较大。利用 cytoscape 软件绘图,筛选特异性模块中的核心基因,并利用在线 blast 对其功能进行预测,其中 brown 模块的核心基因可能参与了 ABA 信号转导和固氮等过程;turquoise 模块的核心基因可能参与了苯丙氨酸代谢途径、萜烯合成、果胶酶降解以及植物抗逆反应等。【结论】找到 36 个潜在的与偃松种子萌发相关的核心基因,其中 brown 模块基因为 15 个,turquoise 模块基因为 21 个,但基因的具体功能有待于进一步的生物学验证。

2019 Vol. 2 (1): 39-46 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (6156 KB)  ( 8 )

王千雪,韩大校,申方圆,王 烁

【目的】通过分析大兴安岭兴安落叶松天然林结构参数,了解兴安落叶松天然林的结构特征,为兴安落叶松林的经营和保护提供科学依据。【方法】以大兴安岭兴安落叶松天然林为研究对象,设置 50m×50m 固定样地,利用固定样地内每木定位调查数据和分析统计软件,对兴安落叶松林的结构参数角尺度、混交度、大小比数进行一元分布特征分析,同时将 3 个参数进行两两组合,进行二元分布特征分析,了解兴安落叶松林林木的微环境特征。【结果】兴安落叶松林直径分布为多峰山状分布且呈左偏,树高分布为多峰山状分布且呈右边;兴安落叶松林分布格局为随机分布,接近均匀分布;树种隔离程度低,属于弱度混交;林分中落叶松胸径大小分布差异明显,整体表现为中庸状态。不同分布状态的林木优劣性差异较小;随机分布时混交度为零度混交和弱度混交的林木比例最大;当混交度为零度混交(M=0)时,大小比数分布频度在劣态状态下达最大值;当混交度为极强度混交(M=1)时,大小比数分布频度在中庸状态下达最小值。【结论】大兴安岭兴安落叶松天然林结构不合理,需要进行密度调整和结构优化从而提高其林分质量。

2019 Vol. 2 (1): 47-53 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1856 KB)  ( 12 )

田春红,樊志彤,和靖远,杨鸣朝,李子玥,李红姣,王志刚

【目的】果桑在我国种植广泛,其果实桑椹不易储存,利用率低。为了充分利用桑椹果渣,提高桑椹果实利用率,探讨碱液质量分数、浸提温度、液料比和浸提时间四个因素对桑椹不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber of Mulberry,IDFM)提取的影响,优化 IDFM 的提取工艺,增加桑椹的经济效益。【方法】以桑椹果渣为原料,采用碱法提取桑椹不溶性膳食纤维。在考察碱液质量分数、浸提温度、液料比和浸提时间对 IDFM 提取得率影响的单因素试验基础上,确定响应面因素水平。根据 Box-Behnken 设计原理,采用 Design-Expert 软件,用响应面试验的方法优化 IDFM 的提取工艺。以 IDFM 的提取得率为响应值,以碱液质量分数、浸提温度、液料比和浸提时间四个因素为自变量设计四因素三水平响应面试验,分析计算出 IDFM 最佳的提取工艺。【结果】IDFM 的最佳提取工艺条件为,碱液质量分数 3%、浸提温度 50 ℃、液料比 15:1(mL:g)、浸提时间 80 min。在最佳的工艺条件下,IDFM 的提取得率可以达到 43.98%。其中液料比对 IDFM 提取得率的影响显著(P=0.245 < 0.05),其他因素对 IDFM 提取得率的影响均不显著,影响顺序依次为浸提时间、浸提温度、碱液质量分数。对 IDFM 提取得率存在显著影响的还有碱液质量分数与浸提温度的交互作用、浸提温度与液料比的交互作用、浸提温度与浸提时间的交互作用。【结论】经验证和讨论,在响应面方法或单因素及正交试验方法优化出的最优产品提取条件下,响应面法优化出的 IDFM 的提取得率更高,并且该工艺条件具备一定的实用性,可为桑椹的开发利用提供参考。

2019 Vol. 2 (1): 54-58 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1229 KB)  ( 8 )

问题讨论
牟 瑞

【目的】低覆盖度治沙是一项荒漠化治理新模式,在实地应用中取得了良好效果有重要的应用价值。但在沙漠中营造防风固沙林首先需要铺设草沙障,目前沙区基本上还是依靠传统的人工压沙来完成,引入机械化固沙的技术手段很有必要,不仅能保证良好的质量效果,还能提高防治效率;工程与生物治沙模式改变了传统的治沙模式,实现了机械装备防沙治沙,加速了荒漠化治理的进程,但在利用植物治沙这方面还有不足之处。为提高草沙障中种植的沙生植物成活率,将两种模式有机的结合在一起,进行新的尝试,有助于发挥各自优势,相得益彰。【方法】先用固沙设备完成草沙障的铺设,在符合本地土壤水分条件的前提下,再在草沙障内营建低覆盖度行带式固沙林,以最佳的组合配置形成科学的防治体系。【结果】根据实测结果进一步进行不同配置规格与方式的组合探索与应用,探索本区域固沙造林的最佳株行距,为本区域的荒漠化防治提供可行实用的方案。【结论】在机械化固沙的基础上,合理科学应用低覆盖度治沙体系营造防风固沙林,在实地结合应用中坚持生态科学性、试验和推广结合、生态与经济效益并重的原则,发挥两种模式的最大优势,提高荒漠地区植被自然修复能力,做好生态环境治理与生态修复工作,实现示范基地周边经济、社会、生态的协调发展,为防沙治沙以及生态环境建设做出更大的贡献。

2019 Vol. 2 (1): 59-62 [摘要]( 0 HTML (1 KB)  PDF (1186 KB)  ( 8 )