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当期目录

2020年 第37卷  第4期

针阔混交林中兴安落叶松比例对土壤化学性质和酶化学计量比的影响
王博, 周志勇, 张欢, 朱雍, 曹雨松, 赵洪涛
2020, 37(4): 611-622.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190525
[摘要](391) [HTML](58) [PDF](156)
摘要:
  目的  研究不同比例兴安落叶松Larix gmelinii的针阔混交林土壤的化学性质和酶化学计量比。  方法  按照群落中兴安落叶松材积所占的不同比例(70%、75%、80%、85%、90%、95%),把调查的森林群落分为6种类型,分别监测了各类型群落0~5和5~20 cm土层的养分和生物化学性状等。  结果  分析的5种酶中酸性磷酸酶的活性最高,0~5与5~20 cm土层均值分别为463.74 nmol·g−1·h−1和312.91 nmol·g−1·h−1。在0~5 cm土层中,群落中兴安落叶松比例的增加对亮氨酸氨肽酶的活性有明显的促进作用,兴安落叶松比例为95%的群落亮氨酸氨肽酶活性比兴安落叶松比例为75%和85%的群落显著提高了 57.44%和59.40%。群落中兴安落叶松的比例也影响了土壤中酶的化学计量特征,当兴安落叶松比例达95%时,5~20 cm土层与氮、磷矿化相关的酶计量比显著高于兴安落叶松比例为80%和85%的群落(P95%-80%=0.020, P95%-85%=0.020)。与碳、氮矿化相关的酶计量比在兴安落叶松为95%的群落中最低。土壤的酶活性与土壤养分质量分数间呈现复杂的相关性,并随着土壤深度的增加而改变。在0~5 cm土层,土壤pH与葡萄糖苷酶(BG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性间存在显著的负相关(PpH-BG=0.010, PpH-NAG=0.030);在5~20 cm土层,亮氨酸氨肽酶(LAP)和乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性与土壤全氮(TN)质量分数存在显著的正相关(PLAP-TN=0.020, PNAG-TN=2×10−4),酸性磷酸酶(AP)与土壤全磷(TP)质量分数间存在显著的负相关(PAP-TP=0.020)。通过对上述变量进行冗余分析,发现土壤酶的化学计量比在0~5 cm土层主要受到土壤酸碱度的影响,在5~20 cm土层则主要受到土壤全氮和有效氮质量分数的影响。  结论  暖温带针阔混交林中兴安落叶松所占比例是调控土壤养分动态的一个重要生物因子,其调控作用的发挥则主要依赖于土壤中酶的活性及其化学计量特征。图4表4参41
江苏滨海湿地不同演替阶段土壤微生物生物量碳质量分数特征及其影响因素
何冬梅, 江浩, 祝亚云, 鲁小珍, 王磊
2020, 37(4): 623-630.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190565
摘要:
  目的  研究江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳(MBC)质量分数在不同演替阶段的分布特征和季节动态,揭示其主要影响因素。  方法  选择江苏滨海湿地典型演替序列的不同阶段,光滩、大米草Spartina anglica群落、碱蓬Suaeda glauca群落、芦苇Phragmites australis群落和刺槐Robinia pseucdoacacia群落为研究对象,分析植被演替、土层和季节因素对土壤微生物生物量碳质量分数的影响,以及土壤微生物生物量碳质量分数与土壤理化性质的关系,探讨影响滨海湿地土壤微生物生物量碳质量分数的关键因素。  结果  土壤微生物生物量碳质量分数范围为116.91~326.18 mg·kg−1,不同演替阶段之间差异显著,但分布趋势与演替方向不一致,从高到低依次为大米草群落、芦苇群落、光滩、碱蓬群落、刺槐群落。在0~10 cm土层,大米草群落土壤微生物生物量碳质量分数在4个季节均显著大于其他演替阶段。不同演替阶段的土壤微生物生物量碳质量分数在3个土层均表现出随季节先增加再下降的季节变化趋势,在秋季达到峰值,而在春季或冬季则较低。滨海湿地土壤微生物生物量碳受季节和演替阶段影响较显著,其中季节因素的影响力比例最大,占32.29%。土壤微生物生物量碳质量分数与土壤总有机碳、总氮和土壤含水率之间呈显著正相关关系,而与土壤pH呈极显著的负相关关系。  结论  植被演替和季节是影响江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳分布和动态特征的主要因素,其中季节因素的影响力最大,土壤有机质、含水率和pH是直接影响土壤微生物活性的关键性因子。图1表2参35
灵武长枣果实品质与土壤肥力、叶片养分的相关性
严亮亮, 岳坤, 宋丽华
2020, 37(4): 631-638.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190462
摘要:
  目的  研究土壤、叶片、果实养分与灵武长枣Zizyphus jujuba ‘Lingwuchangzao’品质的关系,用于建立灵武长枣的科学施肥体系。  方法  以宁夏灵武市5个灵武长枣栽植基地的果实、果树叶片及土壤为试材,通过多重线性逐步回归分析,研究了灵武长枣果实品质与土壤肥力、叶片养分的相关性。  结果  不同栽植基地土壤肥力差异较大,栽植基地普遍缺锰;灵武长枣果实纵径与土壤全钾、果实硬度与果实氮呈负相关;果实滴定酸与土壤速效钾、叶片磷、果实氮呈正相关,与果实铁呈负相关;果实氮与土壤有机质、叶片铁、果实锌呈正相关,与土壤硒呈负相关;果实钾与土壤有效铁呈负相关,与土壤全磷呈正相关;果实锌与土壤速效钾、叶片锌、果实氮呈正相关。  结论  灵武长枣栽植基地应增加有机肥和微量元素的施用量,特别是锰,而应减少铁的施用量。表11参24
河岸人工林缓冲带对径流水磷素的截留效果
査晶晶, 吴永波, 茆安敏, 朱颖, 李文霞, 杨静
2020, 37(4): 639-645.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190509
摘要:
  目的  含磷等农业面源污染物的大量排放,已成为太湖水体富营养化的主要原因之一。河岸植被缓冲带能通过吸收、截留,减少面源污染物进入水体。在平缓坡地上构建适宜的河岸植被缓冲带,研究河岸植被缓冲带对磷的截留效率,为减缓太湖农业面源污染提供科学依据。  方法  以太湖河岸人工林缓冲带为研究对象,分析缓冲带在不同宽度(15、30、40 m)、不同林分密度(400、1 000、1 600株·hm−2)、不同植物组成(‘南林95’杨Populus × euramericana‘Nanlin 95’林、中山杉Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan’林、‘南林95’杨-中山杉混交林)以及不同林龄(3、4、5、6 a)方面对径流水中总磷和可溶性磷截留效果的差异,确定适宜的人工林缓冲带结构。  结果  30 m宽的河岸缓冲带可很好地截留径流水中磷素,总磷截留率在30 m处最高,为77.30%,缓冲带对可溶性磷的截留率随宽度增加而提高,截留率在不同宽度间差异不显著(P>0.05);对径流水中总磷和可溶性磷截留效果较好的河岸缓冲带的林分密度为1 000株·hm−2,截留率分别为84.29%和93.25%;杨树林缓冲带对径流水中总磷的截留率较高,达82.37%,中山杉林缓冲带对可溶性磷截留率略高于杨树林,不同植物组成缓冲带对可溶性磷的截留效果差异不显著(P>0.05),河岸缓冲带对径流水中可溶性磷的截留效果较总磷好;随林龄增加,缓冲带对径流水中磷的截留率呈上升趋势(P<0.01),5年生时截留率最高。  结论  30 m宽的河岸缓冲带基本能满足截污需求,且杨树林缓冲带截留污染物效果较好。缓冲带在林龄较小时截留磷能力较强。图5表1参40
雷州半岛尾叶桉人工林夜间耗水特征及驱动因素
王志超, 许宇星, 竹万宽, 杜阿朋
2020, 37(4): 646-653.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190531
摘要:
  目的  研究尾叶桉Eucalyptus urophylla夜间耗水特征及其驱动因素,为提高大尺度尾叶桉林分耗水估算精度提供数据支持。  方法  应用Granier热扩散探针技术(TDP),以雷州半岛常见尾叶桉为研究对象,对其夜间液流持续观测,并同步测定大气温度、湿度、降雨量及光合有效辐射等主要环境因子。  结果  观测期间尾叶桉平均夜间耗水贡献率为6.62%,前半夜耗水量显著大于后半夜(P<0.05);夜间液流速率雨季显著大于旱季(P<0.05),晴天平均夜间液流速率极显著(P<0.01)大于雨天;旱季夜间耗水贡献率是雨季的1.4倍。旱、雨季夜间液流速率与夜间饱和水汽压差等气象要素呈极显著正相关(P<0.01),且拟合方程具有高度统计学意义,但决定系数旱雨季分别仅为0.37和0.35;同时夜间耗水量与当天白天蒸腾量也呈极显著正相关(P<0.01),并存在幂函数关系,决定系数为0.33。  结论  尾叶桉夜间耗水贡献率虽较小,但如不考虑夜间液流,根据日间液流通过尺度扩展推算的尾叶桉人工林生态系统年蒸腾量可能偏低;夜间蒸腾和树干补水共同驱动尾叶桉的夜间耗水。图4表2参27
3种常绿树挥发物成分对空气负离子及微生物的影响
赵亚红, 徐翠霞, 马玲, 王彬, 韦赛君, 吕嘉欣, 高岩, 张汝民
2020, 37(4): 654-663.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190521
摘要:
  目的  研究3种常绿植物挥发性有机化合物(VOCs)抑制空气微生物和净化空气的作用。  方法  采用热脱附/气相色谱/质谱技术,对杨梅Myrica rubra、青梅Vatica mangachapoi、茶Camellia sinensis单株以及空旷地VOCs组成和含量进行了分析,采用自然沉降法研究了VOCs对空气微生物的影响,同时测定了空气负离子数。  结果  杨梅VOCs主要成分有α-草烯、香芹醇、罗勒烯、柠檬烯、壬醛等,萜烯类化合物占总量的78.5%;青梅VOCs主要成分有乙酸叶醇酯、丁酸辛酯、顺式-3-己烯醇、松香芹酮、壬醛、癸醛、辛醛,酯类化合物占总量的54.1%;茶VOCs主要成分有乙酸叶醇酯、丁酸辛酯、水杨酸甲酯、壬醛、癸醛、柠檬烯等,酯类化合物占总量的40.8%。空旷地主要成分为苯类物质,占总量的74.2%;杨梅园内苯类占总量的54.8%,萜烯类占总量的35.6%;青梅园内苯类占总量的35.4%,萜烯类占总量的52.2%;茶园内苯类占总量的50.1%,萜烯类占总量的36.5%。杨梅园、青梅园、茶园、空旷地空气负离子日平均数分别为2 559.2、2 660.0、1 878.4、1 078.8个·cm−3。杨梅园、青梅园和茶园细菌日平均抑制率分别为45.5%、48.7%和39.3%;真菌日平均抑制率分别为39.0%、35.8%和34.6%;放线菌日平均抑制率分别为42.3%、42.2%和39.7%。  结论  植物VOCs对空气微生物的生长有抑制作用,同时具有促进空气负离子形成和改善空气质量的作用。图5表2参38
毛竹茎秆快速生长期类囊体膜蛋白复合物BN-PAGE分析
傅卢成, 卜柯丽, 王灵杰, 栗青丽, 高培军, 高岩, 张汝民
2020, 37(4): 664-672.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190398
摘要:
  目的  探讨毛竹Phyllostachys edulis笋竹茎秆的光合特性和光系统的发育情况。  方法  以当年生毛竹叶片和笋竹茎秆为材料,采用蓝绿温和胶电泳(BN-PAGE)分析茎秆和叶片类囊体膜蛋白,同时测定了光合色素含量和77 K低温荧光发射光谱。  结果  茎秆叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著低于叶片(P<0.01),随着茎秆发育,叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著升高。茎秆和叶片类囊体膜PSⅡ核心复合物较完整,捕光色素较多;叶片和茎秆基部PSⅠ核心复合物分离主要得到PsaA/B和PsaD亚基,茎秆中部得到PsaA/B,茎秆顶部未发现PsaA/B。叶片和茎秆77 K低温荧光发射光谱在685和745 nm处有2个明显主峰,四阶导数光谱出现6个极大值,主要是PSⅡ和PSⅠ核心复合物的荧光发射峰以及由PSⅡ外周捕光天线(LHCⅡ)、PSⅡ内周捕光天线(CP47)、PSⅡ内周捕光天线(CP43)、PSⅠ反应中心复合体(RCI)、PSⅠ捕光天线(LHCⅠ)的发射荧光峰引起的肩峰,其中茎秆顶部LHCⅡ和PSⅡ核心复合体的特征发射峰与叶片相比有明显蓝移现象。  结论  毛竹茎秆中PSⅡ核心复合体已形成,随着茎秆发育,笋衣逐渐脱落,色素大量合成,内周天线蛋白CP47和CP43以及外周捕光天线蛋白逐渐形成;同时,茎秆受到光照后PSⅠ核心蛋白PsaA和PsaB开始形成,逐渐组装合成PSⅠ核心复合体。图4表2参45
水肥耦合效应对栓皮栎苗木生长的影响
句娇, 李迎超, 王利兵, 李东兴, 陈梦园, 何三军, 郑磊, 于海燕
2020, 37(4): 673-682.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190456
摘要:
  目的  探讨栓皮栎Quercus variabilis当年生苗木的苗高、地径、单株叶面积、根干质量、生物量积累对水肥耦合的响应规律,并确立最佳的灌溉施肥组合。  方法  采用4因素5水平二次回归通用旋转组合设计(RCCD),建立各指标与土壤含水率、施氮量、施磷量和施钾量回归模型,分析各因子的主效应、单因素和耦合效应对生长的影响。  结果  ①对苗高、地径、单株叶面积、根干质量、生物量的方差分析表明,各指标的不同处理间存在显著差异(P<0.05),处理8、处理16、处理18苗木生长情况较好。②模型检验结果表明:土壤含水率和施氮量对5个指标均有显著正效应,施磷量对地径无显著效应,施钾量对各指标均无显著效应,主效应从大到小依次为土壤含水率、施氮量、施磷量和施钾量。③单因素效应表明:各指标随着施肥量的增加均呈现出类似“抛物线”的变化趋势,生长速率随着土壤含水率的增加而增加,到一定程度时速率减缓。④耦合效应表明:土壤含水率×施氮量对苗高、生物量、叶面积、根干质量有显著正效应,土壤含水率×施磷量对苗高、地径、根干质量、生物量有显著正效应,土壤含水率×施钾量对生物量有显著正效应,施氮量×施磷量对叶面积、根干质量、生物量有显著正效应,施氮量×施钾量对地径有显著负效应,水肥间的耦合效应大于肥料间的耦合效应。  结论  栓皮栎苗期水肥需求量从大到小依次为土壤含水率、施氮量、施磷量和施钾量,适宜的水分和施肥配比可促进苗木生长。高水、高氮、高磷、低钾条件下苗木生长情况更好。水肥调控的最佳组合为:土壤含水率为田间最大持水量的79%,氮、磷、钾用量分别为215.3、46.0、18.1 mg·株−1,苗木的苗高可达到45.14 cm,地径达到4.40 mm,根干质量达到6.30 g,生物量达到11.70 g,单株叶面积可达460.83 cm2。图3表2参30
水禾对镉胁迫的生理响应
谢德志, 魏子璐, 朱峻熠, 杜莹, 金水虎, 岳春雷
2020, 37(4): 683-692.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190407
摘要:
  目的  研究镉(Cd)胁迫下水禾Hygroryza aristata的生理响应,以利于水禾的保护利用。  方法  采用水培试验,设置2(T1)、4(T2)和6 (T3) mg·L−1 3个质量浓度镉胁迫处理,以不添加镉为对照(ck),分别在处理0、4、8和12 d时,研究了不同镉胁迫处理对水禾的生长、光合生理和抗氧化酶活性的影响。  结果  随着镉质量浓度的增加,水禾株高呈逐渐降低的趋势,到处理12 d时,T1、T2和T3的株高分别比对照降低了16.35%、21.27%和27.29%;根系总长度和根尖数均显著降低(P<0.05)。水禾叶片的总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b的质量分数呈降低趋势,叶绿素a/b也随之降低。水禾叶片的净光合速率(Pn)显著降低(P<0.05),到处理12 d时,T1、T2和T3Pn分别比对照降低了55.44%、58.77%和96.47%;处理8 d后,T1、T2和T3Pn、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著降低(P<0.05),胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)则显著升高(P<0.05)。水禾叶片的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)的质量摩尔浓度随着镉质量浓度的增加逐渐升高,随着处理时间的延长,各处理H2O2和MDA质量摩尔浓度升高速率均呈下降趋势,最大升高速率均在0~4 d;T3的脯氨酸(Pro)质量分数呈先升高后降低的趋势,在处理8 d时达到峰值,到处理12 d时,T3的Pro质量分数比对照降低了53.85%。水禾叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随着镉质量浓度的增加逐渐升高。  结论  镉胁迫下,水禾植株的生长和叶片的光合作用受到了明显的抑制。镉对水禾可产生严重的毒害作用,长期镉胁迫下,抗氧化酶在清除活性氧(ROS)、防御氧化伤害上发挥的作用有限,水禾抵御逆境胁迫的能力较弱。图4表2参47
浙江松阳县生态公益林群落分类排序及优势种种间关联分析
叶森土, 金超, 吴初平, 杨堂亮, 江波, 袁位高, 黄玉洁, 焦洁洁, 孙杰杰
2020, 37(4): 693-701.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190514
摘要:
  目的  对浙江松阳县生态公益林群落进行分类和排序,探讨多样性变化规律及种间关系,有助于揭示植物群落和多样性在复杂环境梯度上的分布规律。  方法  以松阳县重点公益林128个固定监测样地为研究对象,利用双向指示种分析(TWINSPAN)、典范对应分析(CCA)、物种多样性指数及种间联结分析等对该县公益林群落特征展开研究。  结果  TWINSPAN结果显示:松阳公益林群落可分为6种群丛类型。CCA结果显示:松阳县公益林群落分布和类型在环境梯度上呈现明显的分异规律,其主要受到海拔、土壤类型和坡向的影响。物种多样性结果表明:针阔混交林和阔叶林为主导的群丛Shannon-Wiener指数和Simpson指数显著高于其他群丛,以毛竹Phyllostachys edulis为主导的群丛多样性显著低于其他群丛。种间联结分析显示:样地内大多数乔木树种呈现不显著联结,正负关联比为1.9,说明群落整体稳定。  结论  松阳县公益林应进行差别化管理,积极推广针叶林混交化和阔叶化。可考虑对不同立地条件不同林分的公益林进行不同的补植措施,对毛竹林进行边缘控制,对一些能适应各类环境的群落组合进行适当推广。图4表3参37
湖北省远安县野生楠木群落特征
胡胜科, 刘畅, 魏普杰, 李梦希, 胡蝶
2020, 37(4): 702-709.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190428
摘要:
  目的  探索湖省北远安县野生楠木群落的物种组成、结构和特征,完善宜昌地区野生楠木资源分布记录。  方法  采用样方法对湖北省远安县的鸣凤镇、花林寺镇、嫘祖镇的野生楠木群落进行实地考察,记录野生楠木的种类分布和生境条件,并运用群落生态学的方法进行统计分析。  结果  ①调查区内野生楠木类植物有5种,包括楠属Phoebe植物2种,分别为白楠 Ph. neurantha和竹叶楠 Ph. faberi;润楠属Machilus 植物3种,分别是宜昌润楠 M. ichangensis、刨花润楠 M. pauhoi和多脉润楠 M. multinervia,其中多脉润楠和刨花润楠被初步确定为远安县新分布记录种。②调查区楠木类植物群落的维管束植物共有73种,隶属于35科61属,其中21科为单属单种。群落中的高位芽植物分布最多,地下芽和地面芽植物较少;物种胸径级主要为Ⅲ级(5.0 cm ≤ DBH<7.5 cm)或Ⅳ级(7.5 cm ≤ DBH<22.5 cm),有少量Ⅴ级(DBH≥22.5 cm)树种。Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson优势度指数(Ds)和均匀度指数(Jsw)在3个乡镇之间均无显著性差异(P>0.05),只有Margalef丰富度指数(R)存在显著差异(P<0.05)。  结论  湖北省远安县野生楠木资源丰富,物种多样性指数高,群落结构合理,区域内野生楠木资源现状较好,但应进一步加强保护。图3表3参28
天目山皆伐毛竹林自然更新群落类型与多样性分析
王铮屹, 戴其林, 柏宬, 陈涵, 库伟鹏, 赵明水, 余树全
2020, 37(4): 710-719.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190472
[摘要](534) [HTML](200) [PDF](32)
摘要:
  目的  毛竹Phyllostachys edulis林是中国亚热带区域近30 a来不断扩展的森林群落类型之一,物种多样性单一、生态功能不强。近年来,毛竹林蔓延和入侵越来越严重,已威胁到竹林周边植被,势必要进行更新改造。本研究旨在探讨毛竹纯林皆伐后自然更新形成群落类型、生物多样性特点和影响因素。  方法  基于天目山毛竹林皆伐自然更新后形成的次生群落的监测数据,利用TWINSPAN分析方法对自然更新群落进行了分类,比较了不同群落之间α多样性之间的差异性,用冗余分析法分析环境因素的影响。  结果  毛竹林皆伐后自然更新群落物种和类型多样,可分成11个不同的群落,不同群落之间α多样性存在显著差异。冗余分析发现:在海拔、坡向、坡度3个地形因子中海拔是决定自然更新群落木本层以及草本层α多样性大小的主要因子,且与其呈显著负相关关系(P<0.05)。  结论  揭示了毛竹林皆伐后演替初期群落与环境因子的分布格局,为天目山自然保护区内植被恢复提供理论依据。图3表3参38
河南省淅川县岩溶区不同恢复年限天然次生林植物群落特征
王磊, 崔明, 周梦玲, 赵晓东, 闫伟鹏, 武建宏, 刘玉国
2020, 37(4): 720-728.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190498
摘要:
  目的  研究南水北调中线渠首岩溶区不同恢复年限天然次生林群落物种组成、生物多样性与结构特征,了解岩溶区植被现状,为区域植被保护与修复、生物多样性保护和石漠化综合治理与评估提供科学依据。  方法  采用“空间代替时间”的研究方法,以河南省淅川县岩溶区6种林龄(20、28、35、40、53、70 a)天然次生林为研究对象,按照森林群落调查方法调查乔木层、灌木层及草本层,计算群落物种重要值、多样性指数、群落结构和群落相似系数。  结果  在18个固定样地10 800 m2区域内,共调查到维管束植物63种,隶属40科58属;随着恢复年限增加,物种丰富度不断增加,增加的物种多为单科单属单种。各个层物种多样性指数随着恢复年限增加表现出不同的特点,但总体表现为缓慢上升;乔木层Shannon多样性指数、Simpson多样性指数及Pielou均匀度指数均以P5样地(恢复时间53 a)最大,P1样地(恢复时间20 a)最小;灌木层和草本层的Shannon多样性指数、Simpson多样性指数缓慢上升。Jaccard相似性系数结果表明:不同恢复年限的样地间为极不相似水平,物种组成差异性较高;除密度外,群落平均高度、盖度、胸径等结构在恢复20 和70 a以上存在显著差异(P<0.05),其余恢复年限样地之间差异不显著。  结论  相对于西南岩溶区,南水北调中线渠首岩溶区物种丰富度较低,群落均以栓皮栎Quercus variflora为建群种,单科单属单种居多,群落间差异性较大,岩溶区植被恢复后期植被生长缓慢,树高和胸径主要集中在Ⅱ和Ⅲ级。图2表5参34
临安钱王陵公园植物群落结构及生态效益分析
王颖, 蔡建国, 张哲琪, 刘艳伟, 王怡
2020, 37(4): 729-736.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190464
[摘要](403) [HTML](162) [PDF](112)
摘要:
  目的  分析浙江省杭州市临安区钱王陵公园植物群落结构,并对其生态效益进行定量评估。  方法  以临安钱王陵公园为研究对象,对公园内32个植物群落资源结构进行实地调查,运用i-Tree模型评估群落节能、吸收二氧化碳(CO2)、改善空气质量、截留雨水等生态效益。  结果  ①所调查群落树木共计1 613株,分属39科62属74种;群落结构以复层型为主,呈现出以针阔混交林为主的景观风貌。②群落年生态效益为208 588.16元·a−1,单株树木平均效益为129.25元·株−1·a−1,其中节约能源、吸收CO2、改善空气质量和截留雨水生态效益分别为48 188.80、98 447.36、4 019.84和57 932.16元·a−1,分别占为23.10%、47.20%、1.93%和27.77%;生态效益总价值最高的是樟树Cinnamomum camphora+广玉兰Magnolia grandiflora-山茶Camellia japonica群落(样地L21),为12 777.60元·a−1,占6.13%,且该群落在节约能源、吸收CO2、截留雨水3个方面生态效益均为最高;针阔混交型群落生态效益占35.47%,对生态效益价值贡献最大。③落叶阔叶及针叶树种单株平均生态效益较高,落叶阔叶树在节能、吸收CO2、改善空气质量及截留雨水效益方面更具优势。  结论  钱王陵公园植物群落生态效益的高低主要取决于群落内树种的株数、生长类型和平均胸径,针阔混交型群落在生态效益价值方面具有明显优势。图2表4参23
浙江普陀山外来入侵植物组成及危害现状
朱峻熠, 胡军飞, 欧丹燕, 黄燕, 魏子璐, 吴昊正基, 金水虎
2020, 37(4): 737-744.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190538
[摘要](1984) [HTML](238) [PDF](30)
摘要:
  目的  外来入侵植物对其入侵地的生物多样性和生态安全造成了严重影响。本研究目的是为掌握浙江普陀山外来入侵植物的危害现状,评估其主要危害和防控区域。  方法  对岛屿不同区域进行样方调查,通过分布区域、优势度、浙江省外来植物入侵等级进行加权统计评分的方法,评定各外来入侵植物的危害程度、入侵等级,确定普陀山外来入侵植物的重点危害区域和防控区域。  结果  普陀山外来入侵植物全为草本植物,共计47种,分属于21科36属。来自美洲的入侵植物有38种,占总种数的80.85%。中度危害与严重危害的种类共23种;入侵等级为1级与2级的种类共22种。丘陵山地、郊野荒地以及海岸滩涂是普陀山外来入侵植物的重点危害和防控区域。  结论  普陀山的外来入侵植物危害现状较为严重,建议加大宣传力度,开展海岛联动防控,加强外来物品入岛检验检疫工作,做好外来植物应用前的入侵危害风险评估与防控工作预案。表1参31
松材线虫病疫木卫生伐对马尾松纯林林分结构的影响
张华锋, 陈思宇, 刘刚, 王懿祥
2020, 37(4): 745-751.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190487
摘要:
  目的  探讨松材线虫Bursaphelenchus xylophlius病疫木采伐对马尾松人工纯林林分结构的影响,对松材线虫病入侵后的马尾松林分的经营管理有理论和实践价值。  方法  在浙江省杭州市临安区,分别选择松材线虫病危害及周边未受害的马尾松Pinus massoniana人工纯林设置样地并进行调查。  结果  疫木卫生伐12 a后的结果表明:与马尾松纯林相比较,卫生伐之后马尾松重要值显著下降,从100.00%降至38.41%;胸径结构由正态分布变为反J型曲线;树高结构由单层林变为复层林;林木大小个体差异显著增加,两级分化显著加剧;林木分布从均匀分布变为随机分布;林木竞争压力增加,6 cm径阶林木竞争压力最大。  结论  卫生伐促使受害马尾松纯林向混交林演替的速度加快,多个林分结构指标发生了重大变化,单层马尾松同龄纯林演替为复层马尾松落叶阔叶树混交异龄林。图2表4参18
基于BP神经网络的马尾松人工林胸径-树高模型预测
卯光宪, 谭伟, 柴宗政, 赵杨, 杨深钧
2020, 37(4): 752-760.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190486
摘要:
  目的  马尾松Pinus massoniana是中国南方主要用材树种,建立高效的马尾松人工林胸径-树高预测模型,可为马尾松人工林经营提供理论指导。  方法  以贵州省黔中地区马尾松人工林为研究对象,基于82块样地(25 m×25 m)的4 284株马尾松单木数据,选取6个常用的广义非线性模型进行拟合,从中筛选出拟合效果最好的模型。使用相同的数据确定最佳隐层节点数量后,经过反复训练建立基于BP神经网络的马尾松胸径-树高预测模型。  结果  在6个广义非线性模型中,拟合效果最佳为Korf模型(R2=0.650);马尾松适宜的隐藏层节点数为2,适宜的模型结构(输入层节点数∶隐藏层节点数∶输出层节点数)为1∶2∶1,模型预测精度达0.717。  结论  广义非线性模型能较好地拟合马尾松人工林胸径-树高关系,但与BP神经网络模型相比,BP神经网络不需要依赖经验模型,也不用模型筛选,而且BP神经网络模型具有较高的决定系数和较低的均方根误差,拟合精度优于广义非线性模型。图5表5参35
新型粉煤灰陶粒固定化有效微生物群落对模拟水产养殖废水净化效果
陈爽, 王良恺, 文涛, 毛欣宇, 许明, 邵孝侯
2020, 37(4): 761-768.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190443
[摘要](784) [HTML](297) [PDF](22)
摘要:
  目的  以粉煤灰与池塘底泥为主要原材料,通过固定化有效微生物群落(effective microorganisms,EM)的方式制备具有高效去氮除磷的生物陶粒,用于处理污染的养殖水体。  方法  利用等温吸附试验确定最佳粉煤灰陶粒的配比,将粉煤灰陶粒与EM固定,在氨氮、总氮、总磷质量浓度分别为50、55、20 mg·L−1的模拟水产养殖废水中处理6 d。  结果  在预热温度300 ℃,烧制温度1 100 ℃条件下,当粉煤灰陶粒中质量比为m(粉煤灰)∶m(活性底泥)∶m(石灰石粉末)∶m(铁粉)=50∶40∶5∶5时,改性粉煤灰陶粒固定化EM对模拟水产养殖污水中氮磷的净化效果最好。6 d后,氨氮、总氮和总磷的最大去除率分别为98.67%、93.80%和45.35%。  结论  粉煤灰陶粒本身具有一定氮磷吸附净化能力,EM固定化陶粒可强化净水效果。图5表4参24
玉舍国家森林公园康养旅游可持续发展因素分析
张彩红, 薛伟, 辛颖
2020, 37(4): 769-777.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190463
[摘要](523) [HTML](175) [PDF](16)
摘要:
  目的  利用SWOT-AHP模型定量分析贵州省六盘水市玉舍国家森林公园开发康养旅游的优势、劣势、机遇和威胁,提出适合其康养旅游可持续发展战略及对策。  方法  对玉舍国家森林公园发展康养旅游的优势、劣势、机遇和威胁进行定性分析,构建评价指标体系,利用层次分析法对其发展康养旅游的优势、劣势、机遇和威胁进行定量分析,确定指标权重及加权分数,通过计算玉舍国家森林公园康养旅游发展的总优势力度,绘制森林公园康养旅游发展战略四边形,确定战略四边形重心坐标P(xy)、战略类型方位角θ和战略强度系数ρ,选择适合玉舍国家森林公园康养旅游的发展战略和战略强度。  结果  玉舍国家森林公园发展康养旅游的优势>机会>威胁>劣势,战略四边形重心坐标P(xy)=P(0.553 6,0.729 1),战略类型方位角θ为π/4~π/2。确定玉舍国家森林公园发展康养旅游是属于机会型,应采取增长型战略;战略强度系数ρ=0.966 5>0.5,应采取正强度发展战略。  结论  玉舍国家森林公园康养旅游的发展应采取积极的增长型发展战略,生态环境优势(0.247 4)是玉舍国家森林公园发展康养旅游的最大优势条件,基础设施薄弱(0.024 1)是影响森林公园发展康养旅游的主要劣势,贵州旅游业的发展机遇(0.150 7)是玉舍国家森林公园康养旅游发展的重大机遇,但也要应对来自周边康养旅游产品的挑战(0.068 8)。图2表2参20
县域尺度下景观指数的粒度效应
崔杨林, 董斌, 位慧敏, 徐文瑞, 杨斐, 彭亮, 方磊, 王裕婷
2020, 37(4): 778-786.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190477
[摘要](364) [HTML](67) [PDF](108)
摘要:
  目的  尺度的合理确定是景观格局和生态研究过程的关键。研究县域尺度下景观指数的粒度效应,并计算景观指数的适宜粒度范围对分析景观格局变化具有重要意义。  方法  以2017年安徽省宿松县的景观分布图为数据源,从类型和景观水平分析了各个景观指数在20~500 m粒度范围内的粒度效应,并选取适宜的粒度范围;通过拟合函数揭示不同景观格局指数随粒度增大的变化特征;结合景观面积损失精度评价模型确定宿松县景观格局变化的最适宜空间粒度值。  结果  景观指数具有一定的空间粒度效应性,其中大部分景观指数的可预测性强,但景观总面积、平均面积分维数、平均形状指数、Simpson多样性、Simpson均匀度指数对空间粒度响应不敏感;景观指数的粒度效应曲线可分为单调递减、单调递增、无变化、复杂变化4种类型;景观指数的拐点主要集中在70和200 m;在景观水平下景观指数粒度效应曲线拟合后的函数主要为幂函数,且拟合程度高。  结论  宿松县景观格局变化的适宜粒度为100~110 m,最佳粒度为100 m。图3表1参27
中心组合设计响应面法优化毛竹竹筒车削去青工艺
胡守恒, 陈李璨, 邵迎涛, 张水珍, 王新洲, 李延军
2020, 37(4): 787-792.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190510
摘要:
  目的  由于竹筒竹青的存在会对竹材展平加工产生不良影响,为了保证产品质量,亟需研究优化竹筒的去青工艺。  方法  通过单因素试验设计,来确定竹筒车削去青工艺中车削参数的最佳条件。以竹筒的去青度作为因变量,采用中心组合设计(Box-Behnken Design)响应面法对车削参数(竹筒转速、进给速度、气缸压力)进行研究,运用Design Expert 12 软件对数据进行分析,建立去青度与各车削参数的多元二次回归方程,优化竹筒车削去青工艺。  结果  当竹筒转速为60 r·min–1,进给速度为0.25 m·min–1,气缸压力为0.20 MPa时,得最大去青度为66.97%。采用上述的工艺条件进行实际验证,得到的去青度为65.36%,与理论预测值的误差为–2.37%。  结论  本研究所得模型是合理的,可用于实际去青度的预测。图5表6参13
文献综述
热处理木材的材性预测与质量控制研究现状与发展
邢东, 胡建鹏, 姚利宏
2020, 37(4): 793-800.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190449
摘要:
木材热处理技术作为一种绿色、环境友好的木材物理改性方法,不仅能够提高木材尺寸稳定性和生物耐久性,同时能有效改善木材材色,因此被广泛应用于人工林速生材的功能性改良。讨论了基于热处理技术研究的部分代表性成果,总结了当前木材热处理的主要工艺,并对未来研究提出了展望。目前木材热处理的研究主要集中于:①高温热处理对木材尺寸稳定性、材色和结晶性等性能的影响机理;②高温环境对木材主要化学组分的含量及抽提物挥发和裂解过程的影响;③木质素中酚羟基和表面自由基数量变化和反应活性研究;④热处理对木材渗透性、漆膜附着力和耐久性等的影响。在此基础上,进一步分析了热处理前后木材特征性能(质量或表面色度指数)变化与热处理强度的相关关系。其中质量损失率、处理材色差及氧碳元素比等木材本身特征参数是预测处理材材性的重要参数。未来木材热处理研究应集中于细胞水平的微观力学性能变化与宏观力学性能的影响,降低木材热处理工艺能耗水平的催化剂开发。结合热处理木材主元素含量或比例、表面材色等特性快速高精度预测其生物耐久性、环境学特性和力学特性等。另一方面,根据使用环境和要求,利用预测模型确定热处理的主要工艺参数,为后续研究提供借鉴和参考。参48
杉木人工林土壤肥力质量的演变趋势及维持措施的研究进展
郭佳欢, 孙杰杰, 冯会丽, 曹鹏鹤, 俞元春
2020, 37(4): 801-809.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190478
[摘要](939) [HTML](346) [PDF](42)
摘要:
近年来,人工林土壤肥力质量退化与林业生产之间的矛盾日益加剧,严重威胁林业的可持续发展,土壤肥力质量维持变得十分紧迫。针对人工林土壤肥力质量退化与维持这一热点问题,从土壤物理性质、土壤化学性质、土壤微生物、土壤酶活性、化感作用等角度系统阐述了杉木Cunninghamia lanceolata人工林经营过程中土壤肥力质量的演变趋势。众多研究表明,中国杉木人工林主要产区普遍存在土壤肥力质量退化,生产力持续降低等问题,其主要驱动因素是不可持续的营林措施。同时从轮作经营、混交复合造林、林分密度调节、肥力补偿、可持续森林管理等方面对杉木人工林土壤肥力质量维持研究成果进行了综述,并对杉木人工林土壤肥力质量维持研究进行了展望。表1参48
研究简报
柳杉优良无性系组培快繁体系研究
王晨, 张俊红, 张苗, 许雯婷, 楼雄珍, 童再康
2020, 37(4): 810-816.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190484
[摘要](1184) [HTML](420) [PDF](38)
摘要:
  目的  柳杉Cryptomeria fortunei外植体丛芽分化能力强而芽伸长不足。为探索分段培养过程中的柳杉不定芽诱导与增殖、伸长培养及生根诱导的最佳培养基,建立柳杉分段培养的高效组培快繁体系。  方法  以20年生柳杉优良无性系的当年生带芽茎段为外植体,采用正交试验设计分段培养的组培体系。柳杉外植体分段培养再生体系主要包括丛生芽诱导、伸长、生根及移栽等步骤。  结果  ①在3种基本培养基(MS、DCR和WPM)中分别添加不同质量浓度6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、吲哚丁酸(IBA)及水解酪蛋白(CH),3个柳杉无性系均能诱导出不定芽,但诱导率存在显著差异,以WPM+1.00 mg·L−1 6-BA+0.10 mg·L−1 IBA中不定芽诱导率(100%)和增殖系数(9.13)最高。②高质量浓度激素培养基与低质量浓度激素培养基交替分段培养方式对柳杉无性系进行继代增殖培养,效果良好,有效枝条增长率可达到456.87%。③柳杉无性系离体生根的最适宜培养基为DCR+0.10 mg·L−1 IBA,且3个无性系生根率最高可达100%。④生根的无菌苗移栽至V(泥炭)∶V(蛭石)=1∶1的混合基质,经过15~20 d炼苗,成活率高达96.70%,繁殖潜能达3 865株·母株−1·a−1  结论  柳杉分段培养的组培模式极大提高了柳杉组培再生效率,有助于柳杉优良品种的工业化育苗。图1表5参23
榧树半同胞子代幼苗生长性状的遗传参数估算
叶淑媛, 董雷鸣, 董昂, 喻卫武, 戴文圣, 曾燕如
2020, 37(4): 817-822.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190542
摘要:
  目的  研究生产上香榧Torreya grandis ‘Merrillii’嫁接繁殖砧木用榧树T. grandis幼苗生长性状的遗传,选育天然优良榧树种质。  方法  以天然林自由授粉的榧树半同胞子代为材料,连续2 a测定榧树幼苗苗高、地径及分枝数,采用常规线性混合模型(LMM)和广义线性混合模型(GLMM)拟合并估算相关的遗传参数,计算了遗传和表型相关系数。  结果  总体上榧树幼苗苗高的变异系数大于地径的变异系数,且随幼苗年龄的增加而降低。各生长性状指标在家系间均存在极显著差异(P<0.01),且遗传力都较高,1年生幼苗各指标的遗传力均大于2年生幼苗的遗传力,遗传相关大于表型相关。遗传增益方面则表现为幼苗苗高大于地径及分枝数,以1年生枝条的遗传增益最高。生长表型性状相关分析表明:同批榧树幼苗除分枝数外,各指标间的遗传及表型均有极显著的相关性。  结论  天然群体榧树在生长性状上具有较强的选育潜力,可以根据1年生幼苗的苗高来选择培育砧木的采种树。表3参24