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2018年  第35卷  第5期

研究论文
双穗雀稗等5种水草对汞的富集能力
许双燕, 胡琪悦, 董慧芸, 汪泉, 丁文, 张素, 吴胜春, 梁鹏
2018, 35(5): 785-793. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.001
[摘要](1459) [HTML] (146) [PDF](1047)
摘要:
为研究不同水草对汞的生物富集作用和硒元素对汞在水草中的富集之影响,选取杭州市临安区高虹镇典型节能灯生产集聚区2条河道内5种主要水生植物为研究对象,测定其不同部位的无机汞、甲基汞及硒质量分数。结果表明:水草对甲基汞的富集能力强于无机汞,且不同水草对无机汞或者甲基汞的富集能力也有较大差异。双穗雀稗Paspalum paspaloides在汞污染地区对无机汞的富集能力分别是稗草Echinochloa crusgalli,石菖蒲Acorus tatarinowii,一点红Emilia sonchifolia和空心莲子草Alternanthera philoxeroides的18.9,37.4,72.1和14.8倍;对甲基汞的富集能力分别是稗草、石菖蒲、一点红和空心莲子草的3.2,4.2,40.2和3.5倍,对汞的富集能力明显强于其他水草。环境汞质量分数对植物富集能力也有一定影响,双穗雀稗在汞污染地区对无机汞的富集能力是未污染地的11.1倍,对甲基汞的富集能力是未污染地的3.3倍,是可用来作为污染地汞富集植物的潜在品种。水草根中硒和汞质量分数之间呈负相关关系,说明硒对汞的吸收有抑制作用。
北京山地4种阔叶林土壤酶活性及动力学特征
刘肖肖, 戴伟, 戴奥娜
2018, 35(5): 794-801. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.002
[摘要](1713) [HTML] (120) [PDF](963)
摘要:
为研究北京山地阔叶林土壤酶特征及其与土壤理化性质的关系,探讨土壤酶活性与动力学参数作为评价土壤肥力指标的可行性,选取刺槐Robinia psedoacacia,山杨Populus davidiana-白桦Betula platyphylla,槲树Quercus dentata和板栗Castanea mollissima等4种阔叶林林型,利用方差分析、相关分析和主成分分析方法对0~20,20~40,40~60 cm土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性和动力学特征及与土壤理化性质的关系进行了研究。结果表明:脲酶和过氧化氢酶活性,酶促反应的最大速度(Vmax),酶促反应速度反映指标(Vmax/Km)都随土壤深度的增加而减小(P < 0.05),米氏常数(Km)变化无规律;土壤酶促反应效率不仅取决于土壤酶活性,动力学特征对其也有重要影响;评价土壤肥力的指标,除了有机质、全氮、速效钾、速效磷和有效铁外,土壤脲酶活性,VmaxVmax/Km,过氧化物酶活性与Km也可作为北京山地阔叶林土壤肥力的评价指标。
山核桃林闭合区内径流氮磷流失特征
王莺, 陆荣杰, 吴家森, 姜培坤, 童志鹏
2018, 35(5): 802-809. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.003
[摘要](1492) [HTML] (160) [PDF](961)
摘要:
为研究自然降雨条件下整个水文年中山核桃Carya cathayensis林闭合区内径流-土壤-泥沙氮磷流失特征,以杭州市临安区山核桃林闭合区作为研究对象,测定总氮、总磷和水解氮等指标。结果表明:降雨是影响径流的重要因子,径流量和降雨量存在显著正相关(P < 0.05);在2016年6月至2017年5月的观测期间,山核桃林径流水中氮素平均质量浓度较高(2.86 mg·L-1),水解氮是氮素流失的主要形式,占总氮的60.7%;径流水中磷素平均质量浓度较低(0.01 mg·L-1)。径流氮质量浓度与土壤碱解氮之间不存在显著的相关性(P>0.05),而径流磷质量浓度与土壤有效磷质量分数之间呈显著相关(P < 0.05);径流中总氮和总磷的年累积流失量分别为11.01 kg·hm-2·a-1和133.70 g·hm-2·a-1,泥沙中全氮和全磷的年累积流失量分别为11.49和1.12 g·hm-2·a-1,山核桃林氮磷流失严重。
InVEST模型水源涵养模块实地应用的可行性验证
邱问心, 张勇, 俞佳骏, 张超, 郑超超, 余树全
2018, 35(5): 810-817. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.004
[摘要](2409) [HTML] (377) [PDF](1000)
摘要:
以浙江省杭州市临安区水涛庄水库集水区为研究对象,在研究区2015年森林类型勘测分析的基础上,基于水量平衡法、综合蓄水法和InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs)模型对研究区水源涵养功能进行评价,并分别用总量数据和样点数据对InVEST模型水源涵养模块在研究区的可行性进行验证。结果表明:根据森林主林层优势树种可将研究区的森林可分为11个类型。基于出入库水量监测数据计算可知研究区2015年总水源涵养量为2 738.31×104 m3,基于综合蓄水法计算可知研究区2015年森林水源涵养量为3 498.86×104 m3。基于InVEST模型计算可知研究区2015年总水源涵养量为3 193.90×104 m3,模拟值精度达83.36%;森林水源涵养量为3 189.73×104 m3,模拟精度为91.27%;各林型水源涵养量精度为89.86%。以基于综合蓄水法计算的样点水源涵养量为基准,对InVEST模型的各样点模拟值进行回归验证,R2为0.635 4,模型精度为74.15%。由此可知,利用InVEST模型对研究区水源涵养进行测算是可行的,具有较高的推广价值。
烟台市生态红线划定研究
彭琛琛, 蔡玉梅, 边振兴
2018, 35(5): 818-828. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.005
[摘要](3419) [HTML] (305) [PDF](961)
摘要:
生态红线是中国生态环境保护制度的一项创新,它不仅与中国的生态文明制度建设密切相关,更关系到经济社会的可持续发展。以山东省烟台市为例,就其沿海低山丘陵区的特点从生态功能重要性和生态敏感性2个方面构建评价体系,进行生态保护重要性评价。在遥感影像处理平台与Arc GIS的支持下,采用专家打分法确定权重,运用空间叠置分析法对评价结果进行分析,最终将烟台市划为生态红线与3个级别管控区,其中生态功能重要性评价主要从水源涵养、土壤保持、洪水调蓄、碳固定与维持生物多样性等5个方面进行,生态敏感性评价包括水土流失、土地沙化和海岸线侵蚀等3个方面。最终划定的生态红线面积为3 432.49 km2,占全市总面积的24.97%,主要包括中部山地区域、南部地区与沿海地带。
杭州花港观鱼公园森林固碳效益评估
施健健, 蔡建国, 刘朋朋, 魏云龙
2018, 35(5): 829-835. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.006
[摘要](1589) [HTML] (149) [PDF](957)
摘要:
为构建固碳高效的城市森林,以杭州花港观鱼公园为研究对象,对公园的植物种类以及植物群落结构进行详细的实地调研,运用i-Tree模型Eco V 6.0模块对公园的固碳效益进行评估研究。结果表明:①花港观鱼公园内有树木5 726株,隶属43科79属119种;5类优势种桂花Osmanthus fragrans,山茶Camellia japonica,鸡爪槭Acer palmatum,水杉Metasequoia glyptostroboides和广玉兰Magnolia grandiflora共计2 386株,占总数的41.70%;园内常绿树种占52.17%,落叶树种占47.83%;阔叶树种占86.74%,针叶树种占13.26%;树木胸径在7.60~ < 15.20 cm最多,分布呈现"中间多,两边少"的趋势。花港观鱼公园Margalef丰富度指数为13.64,Simpson指数为0.95。②2016年花港观鱼公园固碳量约54.95 t·a-1,效益约6.59万元·a-1;公园总碳储量约806.90 t,效益约968.28万元;大树(胸径≥ 30.00 cm的树木)数量占全园树木24.54%,其固碳量约占全园总量的58.51%;公园内固碳能力较强的树种包括樟树Cinnamomum camphora,枫杨Pterocarya stenoptera,广玉兰等。与12个北美城市相比,花港观鱼公园的树木固碳量较高。
光强对盆栽芒萁光响应过程与抗氧化酶系统的影响
金桂宏, 张明如, 王立竹, 夏侯佐英, 许焱, 何云核
2018, 35(5): 836-844. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.007
[摘要](3872) [HTML] (176) [PDF](937)
摘要:
为研究不同光强处理下盆栽芒萁Dicranopteris dichotoma光合生理参数与抗氧化酶系统的响应特征,以盆栽芒萁为研究材料,通过覆盖不同层数遮阳网模拟3种光环境,并以全光处理为对照,测定光合-光响应进程中的气体交换参数、抗氧化酶活性以及可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)等参数。结果表明:①随遮阳程度减弱,盆栽芒萁的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率和表观量子效率均呈先增加后下降的变化特征;净光合速率以13.00%全光处理下最大,除对照外,4.75%全光处理下的光饱和点升高,光补偿点和表观量子效率最低。②4个光梯度中,35.96%全光处理是气孔因素向非气孔限制因素转变的转折点,而盆栽芒萁的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均在13.00%全光处理时达最大值。③盆栽芒萁的可溶性蛋白质为722.27 μg·g-1,MDA为7.74 mmol·g-1,均在全光下达最大值,并与抗氧化酶协同作用以维持盆栽芒萁幼苗的正常生长。因此,盆栽芒萁对光的适应可通过光合生理参数、抗氧化酶活性、可溶性蛋白质和MDA的变化获得调节。
利用隶属函数法综合评价8个大白菜品种性状
徐义康, 高飞, 施柳, 孙夏莉, 王方, 许双双, 臧运祥
2018, 35(5): 845-852. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.008
[摘要](1569) [HTML] (154) [PDF](927)
摘要:
以8个大白菜Brassica rapa ssp.pekinensis品种为试材,比较它们在浙江地区气候条件下株高、叶长、叶宽、叶片数量、开展度、包心情况、冻害情况等生物学性状及可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C(VC)、纤维素、硫代葡萄糖苷等5个营养品质指标差异。结果表明:‘橘红心’ ‘Juhongxin’叶片开展度最大(45.2 cm),蛋白质质量分数最高(2.21 mg·g-1);‘沂丰橘红心’‘Yifeng Juhongxin’叶片数量最多(21.2片),株高最高(23.2 cm);‘红圣白2号’ ‘Hongshengbai 2’叶片最长(27.2 cm),VC(208.1 mg·kg-1)和纤维素质量分数(122.1 mg·g-1)均最高,冻害发生较严重(87.18%);‘夏抗王’ ‘Xiakangwang’叶片最宽(22.2 cm),包心率最高(86.67%),且包心紧实;‘菊锦’ ‘Jujin’可溶性糖质量分数(225.9 mg·g-1),总硫苷(13.211 μmol·g-1),吲哚族硫苷(1.843 μmol·g-1)和脂肪硫苷质量摩尔浓度(6.751 μmol·g-1)均最高;‘春小黄娃娃菜’ ‘Chunxiaohuang Wawacai’的芳香族硫苷质量摩尔浓度最高(0.750 μmol·g-1)。利用隶属函数法对8个品种大白菜生物学性状和营养品质进行综合评价,‘夏抗王’的隶属函数值最高(0.067),‘改良新夏阳’ ‘Gailiang Xinxiayang’的隶属函数值次之(0.062),‘春小黄娃娃菜’的隶属函数值最低(0.036)。因此,8个品种中最适宜在浙江进行引种栽培的品种为‘夏抗王’,其次是‘改良新夏阳’。
石榴耐盐性研究与指标筛选
刘翠玉, 闫明, 黄贤斌, 苑兆和
2018, 35(5): 853-860. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.009
[摘要](1621) [HTML] (164) [PDF](993)
摘要:
以3个石榴Punica granatum品种的扦插苗为材料,研究不同浓度(0,150,300,450 mmol·L-1)氯化钠胁迫对各品种生长和生理生化指标的影响,并筛选适合评价石榴耐盐性的指标。结果表明:与对照相比,‘红珍珠’ ‘Hongzhenzhu’的生物量随氯化钠浓度升高而降低,而低盐胁迫(150 mmol·L-1)下,‘泰山红’ ‘Taishanhong’和‘超大籽’ ‘Chaodazi’的生物量增加。随着盐浓度增大,各石榴品种盐害加重;单位质量新鲜叶片中叶绿素质量分数降低;脯氨酸质量分数、丙二醛质量摩尔浓度、钠离子质量分数升高;可溶性蛋白质质量分数先降低后升高;超氧化歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)酶活性和钾离子质量分数先升高后降低,300 mmol·L-1处达到最大值;氯化钠浓度不超过300 mmol·L-1时,钾钠离子比均大于1。研究说明:石榴能够抵抗中度盐胁迫(≤ 300 mmol·L-1),主要通过增加脯氨酸、钾离子等渗调物质质量分数和提高抗氧化酶活性来缓解盐害。灰色关联分析筛选出单株生物量、SOD酶活性、盐害指数、钾钠离子比值和丙二醛质量摩尔浓度作为评价石榴耐盐性的主要指标。
香榧幼胚发育与胚性感受态之间的相关性
龚丽, 胡恒康, 胡渊渊, 喻卫武, 吴家胜, 黄坚钦, 张启香
2018, 35(5): 861-867. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.010
[摘要](1654) [HTML] (100) [PDF](959)
摘要:
以突破种鳞第8周至第15周种子的香榧Torreya grandis ‘Merrillii’幼胚为外植体,研究了香榧幼胚胚龄、生长素等对香榧胚性愈伤组织以及体细胞胚直接发生的影响,筛选出高胚性感受态的香榧幼胚胚龄,并根据幼胚内源吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)质量分数检测结果,初步确定了高胚性感受态的香榧幼胚生理特点。结果表明:在SH附加0.1 mg·L-1 NAA培养基中培养,第9周幼胚的胚性愈伤组织发生率最高,为48.3%,第10周幼胚的体胚直接发生率最高,为42.7%;而培养于SH基本培养基中的第14周幼胚直接萌发率最高,为65.1%。香榧不同胚龄幼胚内源ABA及IAA质量分数检测结果表明:不同发育时期香榧幼胚的内源IAA及ABA质量分数具显著差异(P < 0.05)。其中香榧第8周幼胚内源IAA的质量分数最高,为53.90 ng·g-1,随着胚龄的逐渐增加,内源IAA质量分数呈下降趋势,第15周内源IAA质量分数最低,为35.60 ng·g-1。内源ABA质量分数随着胚龄的增加呈先缓慢下降,再快速上升,后下降,其中第15周达到最大值,为160.20 ng·g-1。通过对香榧幼胚离体培养及内源激素的测定,发现香榧第8~12周幼胚具有较高的胚性感受态。该研究结果对维持香榧幼胚高胚性感受态,开展香榧胚性愈伤组织及体胚发生培养条件的优化提供了技术指导。
量子粒子群优化最小二乘支持向量机的立木材积估算
杨立岩, 冯仲科, 刘迎春, 刘金成
2018, 35(5): 868-876. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.011
[摘要](1872) [HTML] (79) [PDF](911)
摘要:
基于材积方程建立的材积表是森林资源调查工作中重要的工具,估算立木材积的精度是编制材积表的关键。为了解决已有立木材积方程复杂多样、测算准确率低等不足,以北京地区侧柏Platycladus orientalis和落叶松Larix principis-rupprechtii为研究对象,提出利用量子粒子群优化最小二乘支持向量机(QPSO-LSSVM)算法建立材积方程的方法。通过伐倒解析法结合电子经纬仪无损立木材积精测法获取建模样本,对250株侧柏与300株落叶松数据分别建立一元与二元材积方程,计算得到侧柏与落叶松的一元材积方程测试集的决定系数(R2)为0.978 6和0.946 1,二元材积方程测试集决定系数(R2)为0.987 0和0.990 1,均在0.940 0以上,总体相对误差(TRE)依次为0.75%,-0.16%,0.64%,-0.50%,均满足国家规程小于±3%的要求,表明QPSO-LSSVM模型估算效果良好。最后引用传统一、二元材积方程、BP神经网络和粒子群优化最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法建立材积方程并与之进行对比分析。结果表明:QPSO-LSSVM材积方程在估测精度、收敛速度和稳健性等综合性能指标上优于其他材积方程。该方法在高精度材积估测中具有较好的应用前景。
利用Voronoi图评价油松人工林空间结构
孙宇晗, 王士博, 王润涵, 郑小雨, 闫飞
2018, 35(5): 877-884. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.012
[摘要](1452) [HTML] (191) [PDF](950)
摘要:
为量化分析北京市八达岭油松Pinus tabulaeformis人工林森林空间布局特征,优化其生态系统结构,利用Delaunay三角网、Voronoi图的地埋信息系统(GIS)方法确立各中心木的邻近木株数,并以此为基础划分森林空间结构单元,计算各单元的聚集指数、混交度、大小比数和开敞度,实现森林空间结构信息化调查和研究。结果表明:由Voronoi图创建空间结构单元的方法,是一种区别于传统固定邻近木株数为4的合理的方法;研究区中邻近木株数范围为3~11株,在9种边长个数不同的空间结构单元中,最常见的邻近木株数为6;经统计分析可得,研究区的空间结构参数均不符合正态分布;聚集指数为1,表明整体为一般聚集状态;全林分平均开敞度为0.52,林木生存空间充足;树种的平均大小比数为0.53,整体呈中庸态势,竞争程度一般,但林分间处于优势的油松个体占比较大,竞争能力较强。由于研究区所在林分并非人工纯林,树种混交度水平参差不齐,油松的平均混交度最弱为0.25,其余树种混交程度较强。总体上树种间隔离度较差,全林稳定性较弱。
环境库兹涅茨曲线模型假设下的森林资源与林业产业关系
张姝婧, 唐丽华, 赵凯
2018, 35(5): 885-891. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.013
[摘要](1367) [HTML] (188) [PDF](902)
摘要:
为更好发展林业产业,同时合理利用森林资源,对森林资源与林业产业的关系进行了研究。基于环境库兹涅茨曲线(environmental Kuznets curve,EKC)模型假设,使用2001-2015年浙江省相关时间序列数据,以林地面积、森林蓄积测度森林资源,林业总产值测度林业产业,在EKC基础计量模型的基础上,对数据进行平稳性检验和协整检验,检验发现变量存在协整关系。在此基础上,分别对林地面积、森林蓄积与林业总产值进行拟合和回归分析,拟合效果良好。结果显示:林地面积与林业总产值、森林蓄积与林业总产值的曲线均呈"N"型,趋势上略有不同,林地面积与林业总产值呈"增-减-增"的发展态势,而森林蓄积与林业总产值呈"增-缓-增"的发展态势。总体上来看,目前森林资源与林业产业趋于良性互动,即将进入"共赢"阶段。
基于智能手机与机器视觉技术的立木胸径测量方法
管昉立, 徐爱俊
2018, 35(5): 892-899. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.014
[摘要](2109) [HTML] (157) [PDF](964)
摘要:
针对现有森林资源调查中立木胸径测量工作劳动强度大、效率低,先进设备操作复杂、成本高等问题,结合相机标定、三维重建、机器视觉和近景摄影测量等技术,探索基于智能手机与机器视觉技术的立木胸径测量方法。通过智能手机获取待测立木的图像信息,运用Lab颜色空间模型(Lab color model)和3×3算子对图像进行卷积运算,得到立木图像的视觉显著图; 结合HSV颜色模型(色调H,饱和度S,明度V)中的H分量增强图像中立木树干部分的颜色对比度,通过图像分割算法识别并获取自然环境下的目标立木轮廓区域; 通过一种改进的带有非线性畸变项的相机标定模型标定智能手机的相机内、外参数,并借助相机参数和二维图像信息进行三维世界坐标重建,从而实现树干1.3 m处胸径的测量。经验证,一定距离内胸径测量结果的相对误差小于2.50%。该方法测量精度较高,符合森林资源调查对胸径测量的精度要求,可应用于森林资源调查。
基于iOS系统的观赏植物识别
王礼, 洪祖兵, 方陆明, 陈珣, 吴超
2018, 35(5): 900-907. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.015
[摘要](1856) [HTML] (213) [PDF](972)
摘要:
为了解决公众识别校园内观赏植物的问题,基于iOS操作系统设计了一款利用叶片识别观赏植物的应用程序(APP)。建立了本地SQLite数据库,存储叶片的特征数据及与校园文化相关的植物属性信息。系统运行流程:通过iPhone拍照获取植物的叶片图像,转化为灰度图后,运用OTSU法分割出叶片区域,再提取叶片的颜色、形状、纹理等10种特征,运用支持向量机(SVM)分类器识别叶片并在iPhone上展示相应的图片和文字信息。结果显示:所选8种实验观赏植物叶片的平均识别率为92%,平均用时2.6 s。该系统简单便捷,为校园观赏植物基于叶片的手机自动识别提供了实现方法,有助于发挥观赏植物在大学校园的科学价值和独特人文价值。
天目山和佛坪国家级自然保护区居民对旅游影响感知和态度的比较
徐荣林, 张志坚, 卢春天
2018, 35(5): 908-918. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.016
[摘要](3020) [HTML] (173) [PDF](962)
摘要:
旅游地生命周期理论是旅游学中最重要的基础理论之一。根据旅游地生命周期理论,选择浙江天目山和陕西佛坪2个国家级自然保护区为案例地,运用实地调查、数据分析等方法进行研究,发现不同旅游生命周期阶段居民对旅游影响的感知及态度存在显著差异。与处于发展阶段的天目山国家级自然保护区居民相比,处于参与阶段的佛坪国家级自然保护区居民对旅游的支持度更加强烈。佛坪国家级自然保护区居民对旅游社会效益的感知显著高于天目山国家级自然保护区居民,但是环境冲击和社区人际关系冲击方面的感知则正好相反。这反映了两地居民由于不同的发展阶段,对旅游带来的消极影响有着不同的忍耐度。最后,还探讨了影响保护区居民旅游支持度的机制,发现在佛坪国家级自然保护区,社会效益和经济效益感知显著提高了居民的旅游支持度,环境冲击感知和社区人际关系冲击的感知则是显著负向的;而在天目山国家级自然保护区,居民的社会效益感知和环境冲击感知并没有产生显著的影响。
疗养院康复景观环境评价指标体系的构建
郑洁, 俞益武, 包亚芳
2018, 35(5): 919-926. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.017
[摘要](2902) [HTML] (108) [PDF](984)
摘要:
以浙江省杭州市4家疗养院为研究对象,基于层次分析法(AHP法)从康复景观空间多样化、康体设施人性化、道路交通便捷性、软质康复景观丰富度、人体感知舒适性5个评价目标和24个评价因子,构建疗养院康复景观环境评价指标体系; 结合语义分析法(SD法)对康复景观环境的主观评价结果进行调查分析。结果表明:杭州4家疗养院康复景观综合评分从大到小排序为陆军杭州疗养院(0.737),空军疗养院(0.712),望江山疗养院(0.622),中国兵器装备集团杭州疗养院(0.601),并针对评价目标分别提出康复景观优化建议。
黑壳楠木材构造特征及挥发性有机物成分
杨建飞, 宁莉萍, 杨了, 王杰, 钱钰滢, 陈颐萱
2018, 35(5): 927-934. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.018
[摘要](1766) [HTML] (178) [PDF](939)
摘要:
以四川省雅安市黑壳楠Lindera megaphylla活立木为研究对象,通过观察黑壳楠木材的宏微观构造特征,测量和分析导管、木纤维、木射线、轴向薄壁细胞的形态参数及其组织比量,同时采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析黑壳楠木材挥发性有机物成分的主要组分,探究其木材构造特征并分析挥发性化学成分。结果表明:黑壳楠木材构造特征为散孔材,管孔数少,导管长度属于中级别,木纤维长度中,多列射线宽度细至中,轴向薄壁组织量少。木纤维、木射线、导管、轴向薄壁组织的组织比量分别为52.7%,24.6%,13.2%,9.5%。共分离出黑壳楠木材挥发性有机物成分39个峰,鉴定出23种化合物,占总成分的87.11%,主要为烃类化合物及其含氧衍生物。黑壳楠木材挥发性有机物成分中相对含量超过1%的成分共有13种,占总峰面积的80.22%。黑壳楠木材挥发性有机物成分含18种萜类化合物,均为倍半萜化合物,累计相对含量高达58.63%。得出以下结论:实验所得黑壳楠木材构造特征可作为其区分于其他木种的重要理论依据之一; 黑壳楠木材具有较高的医药利用价值,同时在芳香理疗产品的应用方面具有极大的潜力。
预热温度对层状压缩木材力学性能的影响
李任, 黄荣凤, 常建民, 高志强, 伍艳梅
2018, 35(5): 935-941. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.019
[摘要](1452) [HTML] (149) [PDF](942)
摘要:
不同预热温度下形成的层状压缩木材,因压缩层位置差异形成的不同结构及预热温度本身的变化均会引起力学性能变化。以毛白杨Populus tomentosa弦向板为材料,采用水热控制方法,通过改变预热温度获得了压缩层位于表层至中心层的不同结构的层状压缩木材。对其表面硬度、木材硬度、抗弯弹性模量与抗弯强度进行对比研究。结果表明:①随着预热温度的升高,木材表面硬度显著升高(P < 0.01),较对照的增加率为3.9%~57.2%,而木材硬度则极显著降低(P < 0.001),较对照的增加率为8.6%~38.5%。这个结果与压缩层随着预热温度升高,逐渐由表层向中心层移动形成的表层下0.32和2.82 mm厚度范围内木材的平均密度变化以及高温的作用密切相关。②随着预热温度的升高,弦向弯曲弹性模量逐渐增大,径向弯曲弹性模量逐渐减小;抗弯强度先增大,150℃后逐渐减小;但抗弯性能无显著差异(P>0.05)。不同预热温度下形成的层状压缩木材的力学性主要受其结构的影响,其次是温度的影响。控制压缩层的位置出现于木材表层,同时提高压缩层的密度,可获得力学性能更好的层状压缩木材。
基于Flexsim的小麦粉生产过程仿真与优化
王姗姗, 吴保国, 钱建平, 陈栋
2018, 35(5): 942-947. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.020
[摘要](1866) [HTML] (157) [PDF](925)
摘要:
为提高小麦粉生产设备的整体利用率和小麦粉加工效率,在对某小麦粉企业单条生产线生产过程研究的基础上,收集生产相关数据,结合应用系统建模与仿真技术,选用Flexsim仿真软件建立了小麦粉单生产线加工流程模型并进行仿真实验。结果发现:在小麦粉加工过程中,小麦清理和研磨设备的利用率较低,设备阻塞率达24.1%和26.9%,是生产过程的瓶颈;经仿真数据分析和多次仿真提出改善方案,对模型进行优化,优化后小麦清理和研磨设备阻塞率下降至13.5%和15.6%;另外,单包小麦粉生产数量由10 645个上升至21 290个,设备的整体利用率得到了明显提高。研究结论能够在一定程度上为此类小麦粉加工企业提供参考。
无患子果皮萃后物滤水分料装置的研制与测试
田成, 徐道春, 肖赛, 李文彬
2018, 35(5): 948-954. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.021
[摘要](1259) [HTML] (96) [PDF](906)
摘要:
为了解决无患子Sapindus mukorossi果皮萃后物人工沥水导致的效率低、车间地面黏滑与皂苷浪费等问题,创新设计了一种双向旋转式无患子果皮萃后物滤水分料装置。提出了以"双向旋转式"为核心工作理念的新装置结构,并对其主要的滤水过程进行了理论与运动学分析,且利用增材制造技术制作了样机,依据功能要求进行了性能测试。结果表明:该装置结构简单可靠,实用性强;采用的轴向偏角α < 90°的搅动叶片设计方式可减小果皮堆积的概率;平均滤水率可达45.83%,平均出料率可达85%以上,均满足设计要求。该装置能够较好地实现无患子果皮萃后物和皂苷混合物的分离、皂苷混合物的再回收利用以及萃后物低湿度分离的功能,提高了无患子果皮皂苷的萃取率,从而便于进行后续烘干和晒干工艺,推动了无患子加工产业机械化。
文献综述
森林自然更新研究进展
程瑞梅, 沈雅飞, 封晓辉, 肖文发, 王娜, 杨邵, 郭燕
2018, 35(5): 955-967. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.022
[摘要](2336) [HTML] (211) [PDF](1054)
摘要:
森林自然更新是一个复杂的生态学过程,它保证了种群的繁衍、维持了群落结构稳定,对森林群落的发展具有重要意义,是森林生态学研究的热点。伴随着森林经营向多目标化和生态系统经营模式的转变,人们逐渐开始强调自然过程所达到稳定的森林生态系统,对自然更新的研究也开始关注在自然状态下的更新过程。综述了森林自然更新的方式以及影响森林自然更新的生物和非生物因子,讨论了火、采伐和林窗等干扰对森林自然更新的影响。对森林自然更新的研究大多从野外调查资料和现象对自然更新过程进行描述性分析,很少从生理生态方面揭示森林自然更新的机制。研究对象多是主要的森林类型,局限于林窗的更新及森林群落的建群种,主要以种群为研究对象。对干扰频发森林中的萌生更新重视不够,促进自然更新困难树种更新的对策研究不足。森林自然更新的范围和深度尚待扩展和加深。对森林自然更新的研究应加强以下几个方面:①综合研究各种因子的作用;②扩展自然更新的研究尺度;③深入研究萌生更新的生理机制和生态作用;④重视加大更新困难树种以及珍惜濒危物种和生态脆弱区的更新研究力度;⑤开展种子幼苗对于二氧化碳浓度升高,水热条件变化的生理响应;⑥加强各种类型不同强度和频度干扰对种子幼苗影响的研究。⑦加强森林群落更新与生物多样性的关系研究,进一步揭示森林群落的更新规律。总结了森林自然更新研究的现状和问题,并为今后的研究提出了建议,旨在为森林经营和生态恢复准备理论,为林业生产应对气候变化以及珍稀濒危植物的保护提供参考,为森林的可持续利用、维护生态系统平衡和保护生物多样性提供依据。
稳定同位素技术在林产品产地溯源和掺假鉴别中的应用研究进展
王鹏飞, 沈娟章, 谭卫红
2018, 35(5): 968-974. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.023
[摘要](1539) [HTML] (158) [PDF](938)
摘要:
稳定同位素技术能够有效应用于林产品的产地溯源和掺假鉴别。利用碳、氢、氧、氮同位素技术,结合线性判别-主成分分析,能够较好地追溯中华猕猴桃Actinidia chinensis,樱桃Cerasus pseudocerasus,橄榄Canarium album油等林产品的产地;采用单一的同位素比例质谱,或者结合高效液相色谱、气相色谱,能够鉴别果汁饮料、保健品、香精香料的掺假;利用氮同位素能认证有机产品。基于国内外学者在林产品溯源、鉴别、有机产品认证等方面的研究工作,总结了稳定同位素技术的基本原理及其在林产品产地溯源和掺假鉴别中的应用研究进展,以期推动稳定同位素技术的更广泛应用,及完善中国林产品的检测技术并构建产品溯源体系。
研究简报
羊角槭愈伤组织诱导、增殖与分化
胡佳卉, 王小德
2018, 35(5): 975-980. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.024
[摘要](1966) [HTML] (147) [PDF](937)
摘要:
以羊角槭Acer yangjuechi幼嫩茎段和叶片为外植体,研究基本培养基和植物生长调节剂6-苄氨基腺嘌呤(6-BA),萘乙酸(NAA),激动素(KT)和N-苯基-N'-1,2,3-噻二唑-5-脲(TDZ)对愈伤组织诱导、增殖与分化的影响。试验通过植物组织培养技术诱导外植体产生愈伤组织,并对愈伤组织进行增殖与分化。结果表明:最适宜愈伤组织诱导的外植体为茎段,基本培养基和适当的植物生长调节剂配比均能促进愈伤组织的诱导增殖与分化;诱导效果最好的基本培养基为木本植物培养基(WPM培养基)。在诱导中,6-BA的效果显著高于NAA和KT。羊角槭愈伤组织诱导最佳培养基为WPM+0.3 mg·L-1 NAA+0.5 mg·L-1 KT+0.5 mg·L-1 6-BA,诱导率达62.9%;愈伤组织增殖最佳培养基为WPM+1.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA,增殖倍数达2.4倍。TDZ对分化有重要作用,WPM+1.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1 NAA+1.5 mg·L-1 TDZ能促进愈伤组织产生最多不定芽芽点。
褪黑素对切花月季‘卡罗拉’保鲜效应的影响
罗彤彤, 庞天虹, 马骥, 李慧, 邱晓婷, 黄放放, 杜长霞
2018, 35(5): 981-986. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.025
[摘要](2067) [HTML] (202) [PDF](953)
摘要:
以切花月季‘卡罗拉’ Rosa hybrida ‘Corolla’为材料,通过在瓶插液中添加褪黑素(melatonin,N-乙酰-5-甲氧基色胺),研究了外源褪黑素对切花月季‘卡罗拉’保鲜效应的影响。结果表明:与对照瓶插液(蒸馏水)相比,20 μmol·L-1褪黑素+基础瓶插液(30 g·kg-1蔗糖+250 mg·L-1 8-羟基喹啉+200 mg·L-1柠檬酸)复合瓶插液显著提高切花月季‘卡罗拉’花径张开度和切花水分平衡值(P < 0.05),减缓切花鲜质量变化率下降速度,且抑制了瓶插液中细菌的增长,对切花月季‘卡罗拉’保鲜效应最佳,其次是20 μmol·L-1的褪黑素瓶插液和基础瓶插液。