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English 2020年40卷3期
2020, 40(3): 1-8.
doi: 10.11929/j.swfu.202003080
摘要:
通过对西南地区干热河谷的形成过程及其相关的气候、土壤、植被和微生物共生系统进行分析，探讨进一步实现森林重建的相关问题。笔者认为：干热河谷现有植被是植物与当地环境经历数百万年的协同进化形成的，地质历史上和人类历史上记载的植被类型不能作为当前植被恢复的终极目标。干热河谷植被恢复目标树种和生态效果的确定，应与当地的生态容量相适应，采取宜林则林、宜灌则灌、宜草则草的策略，对于极端困难地段不应盲目追求恢复森林。植被恢复区所处的生物气候条件和土壤地质条件决定了该区域的生态容量，对于不同树种有所差异，一旦超出了该树种相对应的生态承载力，不管造林成活率和造林保存率有多高，随着林分郁闭度的提高，树木个体的竞争不断加剧，有些树木会逐渐死亡，树种特性和生态容量将决定最终形成的森林生物量和林分密度。适地适树是植被工作的基本原则，抗旱保水技术只能帮助树木避免短期的气候波动所造成的土壤干旱对苗木的胁迫，是适地适树基础上的辅助措施，并不能保证在不适宜造林的地区实现森林恢复。因此，植被恢复的验收标准应该根据不同树种和不同地区的实际情况有所调整。
通过对西南地区干热河谷的形成过程及其相关的气候、土壤、植被和微生物共生系统进行分析，探讨进一步实现森林重建的相关问题。笔者认为：干热河谷现有植被是植物与当地环境经历数百万年的协同进化形成的，地质历史上和人类历史上记载的植被类型不能作为当前植被恢复的终极目标。干热河谷植被恢复目标树种和生态效果的确定，应与当地的生态容量相适应，采取宜林则林、宜灌则灌、宜草则草的策略，对于极端困难地段不应盲目追求恢复森林。植被恢复区所处的生物气候条件和土壤地质条件决定了该区域的生态容量，对于不同树种有所差异，一旦超出了该树种相对应的生态承载力，不管造林成活率和造林保存率有多高，随着林分郁闭度的提高，树木个体的竞争不断加剧，有些树木会逐渐死亡，树种特性和生态容量将决定最终形成的森林生物量和林分密度。适地适树是植被工作的基本原则，抗旱保水技术只能帮助树木避免短期的气候波动所造成的土壤干旱对苗木的胁迫，是适地适树基础上的辅助措施，并不能保证在不适宜造林的地区实现森林恢复。因此，植被恢复的验收标准应该根据不同树种和不同地区的实际情况有所调整。
2020, 40(3): 9-18.
doi: 10.11929/j.swfu.201909001
摘要:
在木麻黄海防林下分别采用单种乡土树种和多种乡土树种与木麻黄混交2类方式进行种植，对乡土树种的存活率、生长情况以及环境因子等进行了持续性的观测，并对2类种植方式样地中的乡土树种的生长情况进行比较分析。结果表明：在木麻黄海岸防护林中混交种植的乡土树种大都能够成林。经过5 a的生长，7种乡土种树木中草海桐和露兜的存活率最高（48.89%），水黄皮次之（42.22%），海棠果的最低（13.33%）。多种混交样地植物平均株高、基径分别从75.2、1.3 cm增长至185.4、5.1 cm。4种乔木树种中水黄皮的生长量增量最大，其次为海棠果和黄槿，小叶榕的生长量增量相对较小；3种灌木中草海桐的生长量增量较大，苦郎树、露兜次之。水黄皮和小叶榕的平均相对生长量增量和光合作用强度均表现为多种混交样地大于单种混交样地，且2种类型样地中水黄皮的各类生长指标均大于小叶榕。多种混交样地和单种混交样地的土壤含水量与土壤pH值均有显著提高。乡土树种在混交林中生长良好，且显著地改善了混交林的土壤环境，可用乡土树种构建混交林型的海防林。
在木麻黄海防林下分别采用单种乡土树种和多种乡土树种与木麻黄混交2类方式进行种植，对乡土树种的存活率、生长情况以及环境因子等进行了持续性的观测，并对2类种植方式样地中的乡土树种的生长情况进行比较分析。结果表明：在木麻黄海岸防护林中混交种植的乡土树种大都能够成林。经过5 a的生长，7种乡土种树木中草海桐和露兜的存活率最高（48.89%），水黄皮次之（42.22%），海棠果的最低（13.33%）。多种混交样地植物平均株高、基径分别从75.2、1.3 cm增长至185.4、5.1 cm。4种乔木树种中水黄皮的生长量增量最大，其次为海棠果和黄槿，小叶榕的生长量增量相对较小；3种灌木中草海桐的生长量增量较大，苦郎树、露兜次之。水黄皮和小叶榕的平均相对生长量增量和光合作用强度均表现为多种混交样地大于单种混交样地，且2种类型样地中水黄皮的各类生长指标均大于小叶榕。多种混交样地和单种混交样地的土壤含水量与土壤pH值均有显著提高。乡土树种在混交林中生长良好，且显著地改善了混交林的土壤环境，可用乡土树种构建混交林型的海防林。
2020, 40(3): 19-27.
doi: 10.11929/j.swfu.201909070
摘要:
探究不同连栽代数杉木人工林土壤细菌群落结构的多样性变化与土壤物理化学性质的相关性。在测定不同连栽代数杉木人工林土壤理化性质的基础上，利用高通量测序技术，测定土壤细菌数量与群落结构的多样性，并分析土壤细菌数量、群落结构的多样性与土壤理化性质间的相关性。结果表明：随着连栽代数的增加，杉木人工林土壤容重呈上升趋势，而土壤pH、全碳、全氮、总孔隙度体积等理化性质均呈下降趋势。不同连栽代数杉木人工林土壤细菌的优势门类为酸杆菌门、变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门；主要纲类有DA052、酸杆菌纲、α-变形菌纲、浮霉菌纲；优势目类为DA052 uncultured bacterium、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目、浮霉菌目。随着连栽代数增加，酸杆菌门、DA052纲相对丰度逐渐降低，而变形菌门、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目相对丰度则随连栽代数增加呈上升趋势。土壤细菌群落的群落指数Ace和群落指数Chao1均以1代杉木人工林为最高；土壤TK、TC、TN、TP、pH、毛管孔隙体积、含水量、土壤容重对主要细菌门、纲、目类相对丰度作用较大。群落指数Ace、群落指数Chao1、群落指数Simpson、群落指数Shannon分别与土壤容重、TP、TN、TC、含水量、非毛管孔隙体积、总孔隙度体积呈显著的相关性。
探究不同连栽代数杉木人工林土壤细菌群落结构的多样性变化与土壤物理化学性质的相关性。在测定不同连栽代数杉木人工林土壤理化性质的基础上，利用高通量测序技术，测定土壤细菌数量与群落结构的多样性，并分析土壤细菌数量、群落结构的多样性与土壤理化性质间的相关性。结果表明：随着连栽代数的增加，杉木人工林土壤容重呈上升趋势，而土壤pH、全碳、全氮、总孔隙度体积等理化性质均呈下降趋势。不同连栽代数杉木人工林土壤细菌的优势门类为酸杆菌门、变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门；主要纲类有DA052、酸杆菌纲、α-变形菌纲、浮霉菌纲；优势目类为DA052 uncultured bacterium、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目、浮霉菌目。随着连栽代数增加，酸杆菌门、DA052纲相对丰度逐渐降低，而变形菌门、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目相对丰度则随连栽代数增加呈上升趋势。土壤细菌群落的群落指数Ace和群落指数Chao1均以1代杉木人工林为最高；土壤TK、TC、TN、TP、pH、毛管孔隙体积、含水量、土壤容重对主要细菌门、纲、目类相对丰度作用较大。群落指数Ace、群落指数Chao1、群落指数Simpson、群落指数Shannon分别与土壤容重、TP、TN、TC、含水量、非毛管孔隙体积、总孔隙度体积呈显著的相关性。
2020, 40(3): 28-36.
doi: 10.11929/j.swfu.201909082
摘要:
以滇中高原森林生态站辅站点昆明树木园的麻栎+栓皮栎混交林与云南松林为研究对象，采用定位观测对林外和林内小气候，通过分析林内外空气温度及湿度、光照强度、土壤温度、风速5个气象因子，探讨区域内典型林分的小气候特征。结果表明：麻栎+栓皮栎混交林与云南松林对气象因子的影响是显著的，林内光照强度、土壤温度、风速明显低于林外；林内空气湿度显著高于林外；林内的月均气温、最低气温均高于林外，最高气温低于林外。林内外空气温度变化呈现早晚低、日间高的变化趋势；空气湿度变化规律呈现早晚高、中午低的变化趋势；太阳辐射强度日变化均呈现倒“U”型曲线；土壤温度随着土壤深度的增加，差值逐渐减小；风速变化呈现早晚低、日间高的趋势。无论是麻栎+栓皮栎混交林还是云南松林，空气温度与空气湿度的相关性最高。
以滇中高原森林生态站辅站点昆明树木园的麻栎+栓皮栎混交林与云南松林为研究对象，采用定位观测对林外和林内小气候，通过分析林内外空气温度及湿度、光照强度、土壤温度、风速5个气象因子，探讨区域内典型林分的小气候特征。结果表明：麻栎+栓皮栎混交林与云南松林对气象因子的影响是显著的，林内光照强度、土壤温度、风速明显低于林外；林内空气湿度显著高于林外；林内的月均气温、最低气温均高于林外，最高气温低于林外。林内外空气温度变化呈现早晚低、日间高的变化趋势；空气湿度变化规律呈现早晚高、中午低的变化趋势；太阳辐射强度日变化均呈现倒“U”型曲线；土壤温度随着土壤深度的增加，差值逐渐减小；风速变化呈现早晚低、日间高的趋势。无论是麻栎+栓皮栎混交林还是云南松林，空气温度与空气湿度的相关性最高。
2020, 40(3): 37-45.
doi: 10.11929/j.swfu.201907014
摘要:
采用U15*（158）均匀设计的变形U15*（58）进行苗木培育试验，研究了解基质、缓释肥、GA3和IAA因素水平及其组合对云南松苗木生物量积累和含水率的影响。结果表明：苗龄165 d时，苗木的平均生物量和含水率分别为0.100 2～0.196 3 g/株、69.8%～76.3%，不同处理组合间此2指标均呈现极显著的差异，CK的生物量和含水率极显著低于其他处理组合或为最小的；缓释肥种类是影响此2指标的主导因子，且生物量最高和含水率较高的处理组合所追施的缓释肥均为奥绿颗粒缓释肥5#；影响针叶、茎和根生物量以及含水率的主导因子不完全相同，缓释肥和GA3分别是影响针叶及根生物量积累和提高含水率的主导因子，基质和缓释肥则是影响茎生物量和含水率的主导因子；综合最优处理组合为0.15 g/L的IAA浸种后播种于V（森林土）∶V（腐殖土）=3∶1的混合基质中，并施1.0 g/容器（2株/容器）缓释肥5#，即生产中可采用此处理组合的方式进行壮苗培育。苗木全株生物量和含水率与因素水平间呈现Y=0.160+0.003x1+0.007x2−0.008x3−0.004x4和Y=72.742+0.158x1+0.135x2+0.331x3−0.705x4的线性关系。针叶、茎、根的生物量与含水率分别占全株的69.2%、19.4%和11.4%与74.6%、19.4%和6.0%。云南松苗木生物量对根系生长发育的响应较生长量敏感，苗木生物量积累对肥料种类具有选择性，肥效相对较长而缓慢释放的缓释肥有利于其生物量积累和提高器官含水率。
采用U15*（158）均匀设计的变形U15*（58）进行苗木培育试验，研究了解基质、缓释肥、GA3和IAA因素水平及其组合对云南松苗木生物量积累和含水率的影响。结果表明：苗龄165 d时，苗木的平均生物量和含水率分别为0.100 2～0.196 3 g/株、69.8%～76.3%，不同处理组合间此2指标均呈现极显著的差异，CK的生物量和含水率极显著低于其他处理组合或为最小的；缓释肥种类是影响此2指标的主导因子，且生物量最高和含水率较高的处理组合所追施的缓释肥均为奥绿颗粒缓释肥5#；影响针叶、茎和根生物量以及含水率的主导因子不完全相同，缓释肥和GA3分别是影响针叶及根生物量积累和提高含水率的主导因子，基质和缓释肥则是影响茎生物量和含水率的主导因子；综合最优处理组合为0.15 g/L的IAA浸种后播种于V（森林土）∶V（腐殖土）=3∶1的混合基质中，并施1.0 g/容器（2株/容器）缓释肥5#，即生产中可采用此处理组合的方式进行壮苗培育。苗木全株生物量和含水率与因素水平间呈现Y=0.160+0.003x1+0.007x2−0.008x3−0.004x4和Y=72.742+0.158x1+0.135x2+0.331x3−0.705x4的线性关系。针叶、茎、根的生物量与含水率分别占全株的69.2%、19.4%和11.4%与74.6%、19.4%和6.0%。云南松苗木生物量对根系生长发育的响应较生长量敏感，苗木生物量积累对肥料种类具有选择性，肥效相对较长而缓慢释放的缓释肥有利于其生物量积累和提高器官含水率。
2020, 40(3): 46-51.
doi: 10.11929/j.swfu.201905023
摘要:
为研究不同苗木年龄云南松苗木生物量分配的变化规律，对云南松苗木各器官生长性状和生物量积累状况进行2～4 a的跟踪调查，分析各器官的生长量、生物量及分配特征。结果表明：随着苗木年龄的增加，云南松苗木的根、茎、叶各器官所积累的生物量均呈上升趋势。云南松不同苗木年龄之间各器官生物分配存在显著差异；其中2年生云南松苗木分配给叶的生物量较多，而分配给根的较少；随着苗龄的增加，生物量分配的优先选择次序发生了变化，4年生云南松苗木选择优先于茎的生长。
为研究不同苗木年龄云南松苗木生物量分配的变化规律，对云南松苗木各器官生长性状和生物量积累状况进行2～4 a的跟踪调查，分析各器官的生长量、生物量及分配特征。结果表明：随着苗木年龄的增加，云南松苗木的根、茎、叶各器官所积累的生物量均呈上升趋势。云南松不同苗木年龄之间各器官生物分配存在显著差异；其中2年生云南松苗木分配给叶的生物量较多，而分配给根的较少；随着苗龄的增加，生物量分配的优先选择次序发生了变化，4年生云南松苗木选择优先于茎的生长。
2020, 40(3): 52-58.
doi: 10.11929/j.swfu.201904057
摘要:
利用福建省引种地的16个峦大杉优树自由授粉种子和1个对照为材料，在福建南平开展优树家系苗期试验，研究1年生苗高、地径、生物量、高径比、苗木质量指数、根幅与最粗枝径等7苗期性状遗传变异状况，分析7个苗期性状相关性并计算遗传参数，并进行家系选择。结果表明：引种地峦大杉种内有着丰富的遗传变异，优树子代间差异显著，这些变异主要由遗传物质控制，系列苗期性状的家系广义遗传力介于0.616 3～0.961 1之间；峦大杉苗高与地径性间无显著性相关，根幅、最粗枝径与其他性状间均无显著性相关；以苗木质量指数为选择指标，初步选择3个峦大杉优良家系；3个优良家系的平均苗高、地径、生物量、苗木质量指数和根幅分别为33.62 cm、7.19 mm、9.19 g、0.202、11.95 cm；优良家系的苗高、地径、生物量、苗木质量指数和根幅平均遗传增益达5.83%～44.57%，选择效果明显。
利用福建省引种地的16个峦大杉优树自由授粉种子和1个对照为材料，在福建南平开展优树家系苗期试验，研究1年生苗高、地径、生物量、高径比、苗木质量指数、根幅与最粗枝径等7苗期性状遗传变异状况，分析7个苗期性状相关性并计算遗传参数，并进行家系选择。结果表明：引种地峦大杉种内有着丰富的遗传变异，优树子代间差异显著，这些变异主要由遗传物质控制，系列苗期性状的家系广义遗传力介于0.616 3～0.961 1之间；峦大杉苗高与地径性间无显著性相关，根幅、最粗枝径与其他性状间均无显著性相关；以苗木质量指数为选择指标，初步选择3个峦大杉优良家系；3个优良家系的平均苗高、地径、生物量、苗木质量指数和根幅分别为33.62 cm、7.19 mm、9.19 g、0.202、11.95 cm；优良家系的苗高、地径、生物量、苗木质量指数和根幅平均遗传增益达5.83%～44.57%，选择效果明显。
2020, 40(3): 59-67.
doi: 10.11929/j.swfu.201907047
摘要:
采用盆栽试验，分析毛竹林（根系、新鲜枝叶、凋落物、0～20 cm土壤）各浸提液在0、0.005、0.01、0.02、0.1 g/mL不同浓度处理下，对延胡索的生长指标、叶绿素和光合特征参数的影响。结果表明：4种浸提液对延胡索的株高、鲜质量、干质量和叶绿素含量均呈现低浓度促进，高浓度抑制的现象，化感作用敏感指数（RI）值与其变化一致，但各处理组的株高与对照组比均无显著变化；4种浸提液对延胡索净光合速率（Pn）的影响总体上是随浸提液浓度的升高而降低。延胡索最大净光合速率和光饱和点均随浓度的升高而呈先升高后降低的趋势，而表观量子效率随浸提液浓度的升高而增加。延胡索对4种浸提液化感综合抑制作用的敏感程度不同，由大到小依次为凋落物、新鲜枝叶、0～20 cm土壤和根系。毛竹林下各浸提液对延胡索的生长指标及光合特性基本表现为低促高抑的现象，均在0.1 g/mL浓度抑制作用明显，其中凋落物浸提液的抑制作用最大。因此，发展毛竹林下立体经营延胡索时应注意毛竹凋落物的清理。
采用盆栽试验，分析毛竹林（根系、新鲜枝叶、凋落物、0～20 cm土壤）各浸提液在0、0.005、0.01、0.02、0.1 g/mL不同浓度处理下，对延胡索的生长指标、叶绿素和光合特征参数的影响。结果表明：4种浸提液对延胡索的株高、鲜质量、干质量和叶绿素含量均呈现低浓度促进，高浓度抑制的现象，化感作用敏感指数（RI）值与其变化一致，但各处理组的株高与对照组比均无显著变化；4种浸提液对延胡索净光合速率（Pn）的影响总体上是随浸提液浓度的升高而降低。延胡索最大净光合速率和光饱和点均随浓度的升高而呈先升高后降低的趋势，而表观量子效率随浸提液浓度的升高而增加。延胡索对4种浸提液化感综合抑制作用的敏感程度不同，由大到小依次为凋落物、新鲜枝叶、0～20 cm土壤和根系。毛竹林下各浸提液对延胡索的生长指标及光合特性基本表现为低促高抑的现象，均在0.1 g/mL浓度抑制作用明显，其中凋落物浸提液的抑制作用最大。因此，发展毛竹林下立体经营延胡索时应注意毛竹凋落物的清理。
2020, 40(3): 68-75.
doi: 10.11929/j.swfu.201906024
摘要:
以2年生块茎生长而成的多花黄精植株为试验材料，以全光照为对照，测定轻度、中度、重度遮阴处理对其生长及部分生理生化指标的影响，分析了多花黄精对遮阴处理的生理响应特征。结果表明：随着遮阴强度的增大即减少透光率，多花黄精的块、根、叶生物量呈减少的趋势，茎生物量呈增加的趋势，重度遮阴时，其块、叶、根、茎鲜质量分别比CK减少了42.90%、44.67%和81.82%和增加了36.36%。遮阴能够显著改变多花黄精叶片叶绿素a、叶绿素b含量，但对其叶片类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值的影响不显著；叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势，且均以中度遮阴处理最高，重度遮阴处理最低，最大值是最小值的1.63和1.21倍；叶片游离脯氨酸、丙二醛、相对电导率、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先降低后升高的变化趋势，且中度遮阴处理时，分别比对照减少了24.13%、57.00%、6.69%、32.94%、44.94%和47.49%。因此，多花黄精在中度遮阴处理下会通过调节丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质等进行适应性生长。
以2年生块茎生长而成的多花黄精植株为试验材料，以全光照为对照，测定轻度、中度、重度遮阴处理对其生长及部分生理生化指标的影响，分析了多花黄精对遮阴处理的生理响应特征。结果表明：随着遮阴强度的增大即减少透光率，多花黄精的块、根、叶生物量呈减少的趋势，茎生物量呈增加的趋势，重度遮阴时，其块、叶、根、茎鲜质量分别比CK减少了42.90%、44.67%和81.82%和增加了36.36%。遮阴能够显著改变多花黄精叶片叶绿素a、叶绿素b含量，但对其叶片类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值的影响不显著；叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势，且均以中度遮阴处理最高，重度遮阴处理最低，最大值是最小值的1.63和1.21倍；叶片游离脯氨酸、丙二醛、相对电导率、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先降低后升高的变化趋势，且中度遮阴处理时，分别比对照减少了24.13%、57.00%、6.69%、32.94%、44.94%和47.49%。因此，多花黄精在中度遮阴处理下会通过调节丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质等进行适应性生长。
2020, 40(3): 76-81.
doi: 10.11929/j.swfu.201905067
摘要:
以马齿苋为试验材料，通过水培法研究马齿苋在铅、镉单一胁迫下种子萌发及幼苗生理指标的影响。结果表明：低浓度的铅胁迫对马齿苋种子萌发影响不大，但高浓度则显著抑制其种子萌发，2 000 mg/L铅处理下失去萌发能力；镉胁迫下则表现为低浓度促进高浓度抑制。随着铅胁迫浓度的升高，马齿苋体内可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性下降；而随着镉胁迫浓度的升高，渗透调节物质含量和抗氧化酶活性则呈先升高后降低的趋势。
以马齿苋为试验材料，通过水培法研究马齿苋在铅、镉单一胁迫下种子萌发及幼苗生理指标的影响。结果表明：低浓度的铅胁迫对马齿苋种子萌发影响不大，但高浓度则显著抑制其种子萌发，2 000 mg/L铅处理下失去萌发能力；镉胁迫下则表现为低浓度促进高浓度抑制。随着铅胁迫浓度的升高，马齿苋体内可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性下降；而随着镉胁迫浓度的升高，渗透调节物质含量和抗氧化酶活性则呈先升高后降低的趋势。
2020, 40(3): 82-87.
doi: 10.11929/j.swfu.201912043
摘要:
为探讨中国沙棘平茬后萌蘖能力对内源激素的响应机制，采用单因素回归设计，平茬梯度分为0、10、20 cm，观测萌蘖发生及生长动态，分析内源激素含量、比值与萌蘖数量、生长量的时空动态关系。结果表明：萌蘖数量及生长量与ABA含量呈负相关，与IAA、ZR、GA3含量及IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA比值呈正相关，但激素比值的相关显著水平更高。因此，ABA对萌蘖发生、生长具有抑制作用，IAA、ZR、GA3具有促进作用，但IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA比值的调节作用更加重要。
为探讨中国沙棘平茬后萌蘖能力对内源激素的响应机制，采用单因素回归设计，平茬梯度分为0、10、20 cm，观测萌蘖发生及生长动态，分析内源激素含量、比值与萌蘖数量、生长量的时空动态关系。结果表明：萌蘖数量及生长量与ABA含量呈负相关，与IAA、ZR、GA3含量及IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA比值呈正相关，但激素比值的相关显著水平更高。因此，ABA对萌蘖发生、生长具有抑制作用，IAA、ZR、GA3具有促进作用，但IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA比值的调节作用更加重要。
2020, 40(3): 88-94.
doi: 10.11929/j.swfu.201908022
摘要:
利用FieldSpec Pro野外光谱仪和电子分析天平对北京玉渊潭公园周边不同环境下的大叶黄杨叶片滞尘量、叶片除尘前后的光谱反射特征进行了测定与分析，通过微分变换，引入多组变量，研究了滞尘对大叶黄杨叶片光谱特征的影响，并建立了光谱特征参数与园林植物滞尘量的关系模型。结果表明：不同环境下大叶黄杨单位叶面积滞尘量表现为公园周边主干道>公园外围防护绿带>公园园内。叶片除尘前后光谱反射率存在明显差异，除尘后的光谱反射率值整体大于除尘前，其中在750～1 350 nm和1 500～1 850 nm波段差异显著。除尘前后三边位置没有发生明显改变，而三边幅值和三边面积均表现出除尘后大于除尘前，叶片滞尘对黄边、蓝边幅值以及黄边、蓝边面积影响不明显，但对红边幅值与红边面积影响较大。叶片滞尘对光谱特征参数均有影响且表现出一定规律性，其中利用红边面积构建的滞尘抛物线模型最优，估算精度及验证系数均相对较高，为基于高光谱技术估测植物叶片滞尘量提供了重要参考。
利用FieldSpec Pro野外光谱仪和电子分析天平对北京玉渊潭公园周边不同环境下的大叶黄杨叶片滞尘量、叶片除尘前后的光谱反射特征进行了测定与分析，通过微分变换，引入多组变量，研究了滞尘对大叶黄杨叶片光谱特征的影响，并建立了光谱特征参数与园林植物滞尘量的关系模型。结果表明：不同环境下大叶黄杨单位叶面积滞尘量表现为公园周边主干道>公园外围防护绿带>公园园内。叶片除尘前后光谱反射率存在明显差异，除尘后的光谱反射率值整体大于除尘前，其中在750～1 350 nm和1 500～1 850 nm波段差异显著。除尘前后三边位置没有发生明显改变，而三边幅值和三边面积均表现出除尘后大于除尘前，叶片滞尘对黄边、蓝边幅值以及黄边、蓝边面积影响不明显，但对红边幅值与红边面积影响较大。叶片滞尘对光谱特征参数均有影响且表现出一定规律性，其中利用红边面积构建的滞尘抛物线模型最优，估算精度及验证系数均相对较高，为基于高光谱技术估测植物叶片滞尘量提供了重要参考。
2020, 40(3): 95-103.
doi: 10.11929/j.swfu.201909031
摘要:
为准确观测林木叶片形态的表型数据，采用R语言以及一些图像处理软件包编写1个新的软件包名为LeafShape，将叶片的扫描图像文件作为输入对象，提取叶片长、宽和面积以及其边缘点的数值。利用该软件包获取美洲黑杨和小叶杨杂交F1代无性系随机区组试验林中181个家系共2 496个单株叶片数据，根据描述性统计量、相关分析和混合线性模型方法分析叶片的表型和遗传变异，同时根据叶片高密度边缘点的遗传效应值对叶片的形态进行聚类分析。结果表明：叶片的长、宽变异系数为20%～25%，而叶片的面积变异系数却高达42%；叶片的长、宽和面积两两之间高度相关，大部分相关系数大于0.90。叶片的长、宽和面积的表型变异主要归因于遗传变异，其无性系的重复力均在60%以上，其中2/3叶宽的重复力最大为72%。根据叶片360个边缘点极径的遗传效应值，181个家系的叶片形态被分成9个类，而这9个类又明显地分为2类：一类叶片形态偏向于母本美洲黑杨，而另一类则偏向于父本小叶杨。
为准确观测林木叶片形态的表型数据，采用R语言以及一些图像处理软件包编写1个新的软件包名为LeafShape，将叶片的扫描图像文件作为输入对象，提取叶片长、宽和面积以及其边缘点的数值。利用该软件包获取美洲黑杨和小叶杨杂交F1代无性系随机区组试验林中181个家系共2 496个单株叶片数据，根据描述性统计量、相关分析和混合线性模型方法分析叶片的表型和遗传变异，同时根据叶片高密度边缘点的遗传效应值对叶片的形态进行聚类分析。结果表明：叶片的长、宽变异系数为20%～25%，而叶片的面积变异系数却高达42%；叶片的长、宽和面积两两之间高度相关，大部分相关系数大于0.90。叶片的长、宽和面积的表型变异主要归因于遗传变异，其无性系的重复力均在60%以上，其中2/3叶宽的重复力最大为72%。根据叶片360个边缘点极径的遗传效应值，181个家系的叶片形态被分成9个类，而这9个类又明显地分为2类：一类叶片形态偏向于母本美洲黑杨，而另一类则偏向于父本小叶杨。
2020, 40(3): 104-115.
doi: 10.11929/j.swfu.201904047
摘要:
采用样地调查法研究四川大凉山西部的蚂蚁物种多样性，揭示我国西南山地的蚂蚁多样性规律。结果表明：该地区海拔垂直高差达2 711 m，栖息着丰富的蚂蚁物种，合计8亚科、37属、95种；蚂蚁群落中发现优势种2个（尼特纳大头蚁Pheidole nietneri Emery和樱花帕拉蚁Paraparatrechina sakurae Ito，占2.10%），常见种4个（占4.21%），较常见种17个（占17.89%），较稀有种34个（占35.79%），稀有种38个（占40.00%）。蚂蚁群落物种数目、个体密度、多样性指数总体随海拔升高而降低，海拔和气温对蚂蚁群落主要指标起决定作用；蚂蚁群落主要指标普遍表现出多域效应现象，由气候因素和人为因素共同促成，北部主要受气候因素影响，南部主要受人为干扰影响；虽然大凉山西部8个垂直带已经受到人类不同程度的干扰，但是以木里县为主的北部地区和以盐边县为主的中部地区依然保存了大面积天然林，加之该地区多山、海拔相对较低特点，其蚂蚁区系和多样性处于四川省的较高水平，不同垂直带蚂蚁群落间差异明显，具有不同的生态功能和保护价值。
采用样地调查法研究四川大凉山西部的蚂蚁物种多样性，揭示我国西南山地的蚂蚁多样性规律。结果表明：该地区海拔垂直高差达2 711 m，栖息着丰富的蚂蚁物种，合计8亚科、37属、95种；蚂蚁群落中发现优势种2个（尼特纳大头蚁Pheidole nietneri Emery和樱花帕拉蚁Paraparatrechina sakurae Ito，占2.10%），常见种4个（占4.21%），较常见种17个（占17.89%），较稀有种34个（占35.79%），稀有种38个（占40.00%）。蚂蚁群落物种数目、个体密度、多样性指数总体随海拔升高而降低，海拔和气温对蚂蚁群落主要指标起决定作用；蚂蚁群落主要指标普遍表现出多域效应现象，由气候因素和人为因素共同促成，北部主要受气候因素影响，南部主要受人为干扰影响；虽然大凉山西部8个垂直带已经受到人类不同程度的干扰，但是以木里县为主的北部地区和以盐边县为主的中部地区依然保存了大面积天然林，加之该地区多山、海拔相对较低特点，其蚂蚁区系和多样性处于四川省的较高水平，不同垂直带蚂蚁群落间差异明显，具有不同的生态功能和保护价值。
2020, 40(3): 116-121.
doi: 10.11929/j.swfu.201906053
摘要:
采用中国淡水系统中常见的5种微藻为实验对象，通过获取各微藻的生长参数指标，并依据指标大小对其竞争能力进行预测，进而开展微藻竞争实验，记录微藻的种间竞争结果并与预测结果进行对比。结果表明：基于生长参数指标，预测各微藻的竞争能力从大到小依次为羊角月牙藻>集星藻>盘星藻>四尾栅藻>鼓藻。微藻的竞争表现也大多与预测结果相一致，如羊角月牙藻具有最强的竞争力，盘星藻和集星藻的竞争能力居中且较为接近。然而，鼓藻的竞争力并不总是最弱，表明微藻初始密度可能会对种间竞争结果产生一定的影响作用。
采用中国淡水系统中常见的5种微藻为实验对象，通过获取各微藻的生长参数指标，并依据指标大小对其竞争能力进行预测，进而开展微藻竞争实验，记录微藻的种间竞争结果并与预测结果进行对比。结果表明：基于生长参数指标，预测各微藻的竞争能力从大到小依次为羊角月牙藻>集星藻>盘星藻>四尾栅藻>鼓藻。微藻的竞争表现也大多与预测结果相一致，如羊角月牙藻具有最强的竞争力，盘星藻和集星藻的竞争能力居中且较为接近。然而，鼓藻的竞争力并不总是最弱，表明微藻初始密度可能会对种间竞争结果产生一定的影响作用。
2020, 40(3): 122-130.
doi: 10.11929/j.swfu.201910030
摘要:
以普洱市墨江县思茅松天然林为研究对象，在样地数据调查基础上，利用角尺度、混交度和大小比数，建立3个空间结构参数的多元分布，全面分析其空间结构特征。结果表明：思茅松天然林中各树种类型以思茅松为优势树种，伴生一定数量的硬阔类和软阔类树种，且具有丰富的下层木；思茅松天然林林分整体呈均匀分布并趋于随机分布，混交良好介于强度混交和极强度混交之间，为典型的混交林，林分整体趋于中庸，处于亚优势与中庸状态之间；从结构参数多元分布来看，无论3个空间结构参数间如何组合，思茅松天然林内各树种类型林木在不同结构组合下多呈随机分布或混交良好。
以普洱市墨江县思茅松天然林为研究对象，在样地数据调查基础上，利用角尺度、混交度和大小比数，建立3个空间结构参数的多元分布，全面分析其空间结构特征。结果表明：思茅松天然林中各树种类型以思茅松为优势树种，伴生一定数量的硬阔类和软阔类树种，且具有丰富的下层木；思茅松天然林林分整体呈均匀分布并趋于随机分布，混交良好介于强度混交和极强度混交之间，为典型的混交林，林分整体趋于中庸，处于亚优势与中庸状态之间；从结构参数多元分布来看，无论3个空间结构参数间如何组合，思茅松天然林内各树种类型林木在不同结构组合下多呈随机分布或混交良好。
2020, 40(3): 131-138.
doi: 10.11929/j.swfu.201811027
摘要:
以云南抚仙湖流域1974年、1988年、1996年、2001年、2005年、2010年和2015年7期Landsat遥感影像为基础数据，通过目视解译和支持向量机相结合的方法进行土地利用类型分类，并采用土地利用动态度、综合程度指数、转移矩阵等模型，定量分析抚仙湖流域土地利用类型的变化过程，最后基于CA-Markov模型对未来土地利用情况进行预测模拟。结果表明：1974—2015年乔木林、灌草丛和水域面积呈持续下降趋势，主要的转出方向为农田，建设用地面积增加主要来源于农田，湿地和裸地呈逐年增加趋势，上述变化趋势与当地社会经济快速发展有关；总体分类精度为90.29 %，满足精度要求；土地利用预测趋势为乔木林、水域面积保持减少态势，灌草丛、湿地面积呈增加趋势，农田扩张现象依然存在。本研究可为抚仙湖流域土地及水资源的科学规划、保护和合理利用提供参考。
以云南抚仙湖流域1974年、1988年、1996年、2001年、2005年、2010年和2015年7期Landsat遥感影像为基础数据，通过目视解译和支持向量机相结合的方法进行土地利用类型分类，并采用土地利用动态度、综合程度指数、转移矩阵等模型，定量分析抚仙湖流域土地利用类型的变化过程，最后基于CA-Markov模型对未来土地利用情况进行预测模拟。结果表明：1974—2015年乔木林、灌草丛和水域面积呈持续下降趋势，主要的转出方向为农田，建设用地面积增加主要来源于农田，湿地和裸地呈逐年增加趋势，上述变化趋势与当地社会经济快速发展有关；总体分类精度为90.29 %，满足精度要求；土地利用预测趋势为乔木林、水域面积保持减少态势，灌草丛、湿地面积呈增加趋势，农田扩张现象依然存在。本研究可为抚仙湖流域土地及水资源的科学规划、保护和合理利用提供参考。
2020, 40(3): 139-147.
doi: 10.11929/j.swfu.201910072
摘要:
基于2000年、2006年、2012年、2018年4个时相的航空遥感影像，采用动态变化、景观指数和偏最小二乘回归分析方法，对上海顾村郊野森林公园景观格局演变特征及其影响因素进行分析。结果表明：顾村郊野森林公园18 a间景观变化属慢速变化型，占优势的景观基质由农田斑块类型变为林地斑块类型，林地呈快速增加趋势，农田和居住用地呈快速减少趋势；顾村郊野森林公园不同研究时段最稳定的景观类型为林地斑块，各种非林地斑块的主要转出类型均为林地，林地的主要来源为农田和居住用地；景观格局指数变化结果表明，顾村郊野森林公园景观呈现破碎化增强的趋势，景观异质性增强；从影响因素分析来看，人口密度和居民可支配收入等社会经济因素是影响研究区景观格局变化的主要因素。研究结果可为城市郊野森林的可持续经营和合理利用提供参考。
基于2000年、2006年、2012年、2018年4个时相的航空遥感影像，采用动态变化、景观指数和偏最小二乘回归分析方法，对上海顾村郊野森林公园景观格局演变特征及其影响因素进行分析。结果表明：顾村郊野森林公园18 a间景观变化属慢速变化型，占优势的景观基质由农田斑块类型变为林地斑块类型，林地呈快速增加趋势，农田和居住用地呈快速减少趋势；顾村郊野森林公园不同研究时段最稳定的景观类型为林地斑块，各种非林地斑块的主要转出类型均为林地，林地的主要来源为农田和居住用地；景观格局指数变化结果表明，顾村郊野森林公园景观呈现破碎化增强的趋势，景观异质性增强；从影响因素分析来看，人口密度和居民可支配收入等社会经济因素是影响研究区景观格局变化的主要因素。研究结果可为城市郊野森林的可持续经营和合理利用提供参考。
2020, 40(3): 148-154.
doi: 10.11929/j.swfu.201905075
摘要:
以2015年南岳森林资源分布图为基础，划分为9类森林景观，筛选出8个景观格局指数，运用主成分分析法对森林景观格局进行分析，进而利用森林景观稳定性评价模型对各类森林景观稳定性进行评价，并基于Kriging插值法分析森林景观稳定性分布特征，对研究区森林景观稳定性进行区划。结果表明：南坡林斑分布零碎，主要由国外松、马尾松等针叶林组成；北坡林斑整体连片，主要由竹林、杉木林、疏林、灌木林向高海拔递变，阔叶树林散布于山体两侧沟壑带。各类森林景观稳定性差异显著，稳定性从大到小依次为竹林、杉木林、其他林、疏林、马尾松林、灌木林、国外松林、阔叶树林。整体上北坡森林景观相较于南坡稳定，且稳定性呈现出较为明显的随衡山山脉主山脊线南北分异的特征。斑块规模大、形状整体、分布聚集度高的景观类型其稳定性亦较好，而斑块规模较小、形状简单、分布零碎的森林景观稳定性则较低。研究成果可为研究区森林管护、生态规划提供参考。
以2015年南岳森林资源分布图为基础，划分为9类森林景观，筛选出8个景观格局指数，运用主成分分析法对森林景观格局进行分析，进而利用森林景观稳定性评价模型对各类森林景观稳定性进行评价，并基于Kriging插值法分析森林景观稳定性分布特征，对研究区森林景观稳定性进行区划。结果表明：南坡林斑分布零碎，主要由国外松、马尾松等针叶林组成；北坡林斑整体连片，主要由竹林、杉木林、疏林、灌木林向高海拔递变，阔叶树林散布于山体两侧沟壑带。各类森林景观稳定性差异显著，稳定性从大到小依次为竹林、杉木林、其他林、疏林、马尾松林、灌木林、国外松林、阔叶树林。整体上北坡森林景观相较于南坡稳定，且稳定性呈现出较为明显的随衡山山脉主山脊线南北分异的特征。斑块规模大、形状整体、分布聚集度高的景观类型其稳定性亦较好，而斑块规模较小、形状简单、分布零碎的森林景观稳定性则较低。研究成果可为研究区森林管护、生态规划提供参考。
2020, 40(3): 155-161.
doi: 10.11929/j.swfu.201904020
摘要:
为研究豹纹木蠹蛾取食诱导核桃枝条和树叶释放的挥发性化合物的变化，利用动态顶空吸附法收集健康和豹纹木蠹蛾取食过的核桃枝条和树叶释放的挥发性物质，通过GC-MS检测其成分和含量。结果表明：健康核桃枝条中检出6类13种挥发性化合物，豹纹木蠹蛾取食危害的核桃枝条检出6类30种挥发性化合物；健康核桃树叶中检出7类25种挥发性化合物，豹纹木蠹蛾危害的核桃树叶检出7类29种挥发性化合物。豹纹木蠹蛾取食危害后诱导寄主植物萜烯类化合物含量变化最大，受害枝条比健康枝条高了27.54%，受害树叶比健康树叶高了20.21%。
为研究豹纹木蠹蛾取食诱导核桃枝条和树叶释放的挥发性化合物的变化，利用动态顶空吸附法收集健康和豹纹木蠹蛾取食过的核桃枝条和树叶释放的挥发性物质，通过GC-MS检测其成分和含量。结果表明：健康核桃枝条中检出6类13种挥发性化合物，豹纹木蠹蛾取食危害的核桃枝条检出6类30种挥发性化合物；健康核桃树叶中检出7类25种挥发性化合物，豹纹木蠹蛾危害的核桃树叶检出7类29种挥发性化合物。豹纹木蠹蛾取食危害后诱导寄主植物萜烯类化合物含量变化最大，受害枝条比健康枝条高了27.54%，受害树叶比健康树叶高了20.21%。
2020, 40(3): 162-166.
doi: 10.11929/j.swfu.201906021
摘要:
以川早2号、惠耀、绵核2号、清香、蜀江2号、硕星、温185和盐源早8个核桃品种为研究对象，于2018年8月调查不同等级复叶数的结果枝个数，分析不同品种间负载特性的差异性。结果表明：8个核桃品种的结果枝直径为7.0～15.0 mm，占调查总数的86.2%；结果枝上的复叶数为5～6片的占调查总数的30.3%。单果和双果的结果枝直径间差异不显著，但均与三果的结果枝直径差异显著；单果、双果和三果的结果枝上的复叶数间差异显著。结果枝留果量为单果时至少需要3～4片以上的复叶，留果量为双果和三果时至少需要5～6片复叶以上才能保持正常的果实发育成熟，故对于难以维持果实正常发育成熟具1～2片复叶的果枝，应该疏除小果。核桃是强枝壮枝结果，单果的结果枝直径需要在7.00 mm以上，双果及三果以上的结果枝直径需要在8.00 mm才果实能正常发育，直径在7.00 mm以下的结果枝几乎坐不住果，应疏除。
以川早2号、惠耀、绵核2号、清香、蜀江2号、硕星、温185和盐源早8个核桃品种为研究对象，于2018年8月调查不同等级复叶数的结果枝个数，分析不同品种间负载特性的差异性。结果表明：8个核桃品种的结果枝直径为7.0～15.0 mm，占调查总数的86.2%；结果枝上的复叶数为5～6片的占调查总数的30.3%。单果和双果的结果枝直径间差异不显著，但均与三果的结果枝直径差异显著；单果、双果和三果的结果枝上的复叶数间差异显著。结果枝留果量为单果时至少需要3～4片以上的复叶，留果量为双果和三果时至少需要5～6片复叶以上才能保持正常的果实发育成熟，故对于难以维持果实正常发育成熟具1～2片复叶的果枝，应该疏除小果。核桃是强枝壮枝结果，单果的结果枝直径需要在7.00 mm以上，双果及三果以上的结果枝直径需要在8.00 mm才果实能正常发育，直径在7.00 mm以下的结果枝几乎坐不住果，应疏除。
2020, 40(3): 167-171.
doi: 10.11929/j.swfu.201910024
摘要:
采用分子量为4 000的聚乙二醇改性MUF树脂，探究MUF树脂的改性方法，分析聚乙二醇添加量对胶合性能、冷沸水剥离性和韧性的影响。结果表明：聚乙二醇的引入对MUF树脂的强度和韧性有较大改善，当添加量小于8%时，聚乙二醇对MUF树脂同时具有增强和增韧的作用；当添加量大于8%时，聚乙二醇增强MUF效果不明显，但增韧MUF效果显著；聚乙二醇添加量为2%～8%时， MUF树脂胶合性能、耐水性能和胶合稳定性有很大改善；未改性的MUF树脂断裂方式为脆性断裂，聚乙二醇改性的MUF树脂断裂方式为韧性断裂。
采用分子量为4 000的聚乙二醇改性MUF树脂，探究MUF树脂的改性方法，分析聚乙二醇添加量对胶合性能、冷沸水剥离性和韧性的影响。结果表明：聚乙二醇的引入对MUF树脂的强度和韧性有较大改善，当添加量小于8%时，聚乙二醇对MUF树脂同时具有增强和增韧的作用；当添加量大于8%时，聚乙二醇增强MUF效果不明显，但增韧MUF效果显著；聚乙二醇添加量为2%～8%时， MUF树脂胶合性能、耐水性能和胶合稳定性有很大改善；未改性的MUF树脂断裂方式为脆性断裂，聚乙二醇改性的MUF树脂断裂方式为韧性断裂。
2020, 40(3): 172-179.
doi: 10.11929/j.swfu.201910060
摘要:
林火是陆地生态系统中的一种主要干扰因子，森林火灾会对森林生态系统造成严重破坏。遥感卫星能够实时对地表信息进行记录与监测，尤其适用于对林火这种地表异变现象强烈的事件进行监测。本研究回顾了航空遥感、航天遥感在林火监测中的应用历史；分别从风险预测、实时监测和灾后评估三个方面论述了遥感在火险等级评测、火点提取、过火面积估测、林火实时监测及灾后植被恢复评价中的应用研究现状，总结了当前的研究重点及不足，并指出了未来的研究方向和趋势。以期为遥感在林火预测预报、林火实时监测及灾后损失评估等方面的研究提供参考。
林火是陆地生态系统中的一种主要干扰因子，森林火灾会对森林生态系统造成严重破坏。遥感卫星能够实时对地表信息进行记录与监测，尤其适用于对林火这种地表异变现象强烈的事件进行监测。本研究回顾了航空遥感、航天遥感在林火监测中的应用历史；分别从风险预测、实时监测和灾后评估三个方面论述了遥感在火险等级评测、火点提取、过火面积估测、林火实时监测及灾后植被恢复评价中的应用研究现状，总结了当前的研究重点及不足，并指出了未来的研究方向和趋势。以期为遥感在林火预测预报、林火实时监测及灾后损失评估等方面的研究提供参考。
2020, 40(3): 180-188.
doi: 10.11929/j.swfu.201908032
摘要:
天然植物纤维具有价格低、来源广、比强度高、可再生、可生物降解的优良特性，是绿色高分子材料聚乳酸理想的增强材料。从天然植物纤维类别角度出发，归纳总结木、竹、麻类、农作物秸秆类、加工副产物类植物纤维特性，系统概述各类植物纤维增强聚乳酸复合材料在界面改性、成型工艺、老化降解以及功能型材料研发等领域的研究现状，针对现有研究中存在的问题，展望天然植物纤维增强聚乳酸复合材料研究的发展趋势。
天然植物纤维具有价格低、来源广、比强度高、可再生、可生物降解的优良特性，是绿色高分子材料聚乳酸理想的增强材料。从天然植物纤维类别角度出发，归纳总结木、竹、麻类、农作物秸秆类、加工副产物类植物纤维特性，系统概述各类植物纤维增强聚乳酸复合材料在界面改性、成型工艺、老化降解以及功能型材料研发等领域的研究现状，针对现有研究中存在的问题，展望天然植物纤维增强聚乳酸复合材料研究的发展趋势。
