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2024年, 第46卷, 第01期　
刊出日期：2024-01-25
  

  • 全选
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  • 八达岭林场黄栌枯萎病防效研究
    郭瑞峰, 沈冲, 李必萌, 杜辰明, 李奇岩, 王奥, 崔轻舟, 王永林
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 1-9. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20220411
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    【目的】研究不同药剂组合和施药技术对八达岭林场黄栌枯萎病林间控制效果，探讨黄栌枯萎病有效防控措施，旨在保障北京地区黄栌健康和红叶景观安全。【方法】选择枯草芽孢杆菌、50%嘧菌酯、156 g/L丙环唑、50%多菌灵和45%咪鲜胺等5种药剂，采用灌根、树干注射和两者相结合的施药方式，共设置12个处理，对八达岭林场黄栌枯萎病开展林间防治试验。【结果】通过比较各处理在2021—2022年间黄栌枯萎病病情指数，得出当年防治效果最好的施药组合是灌根丙环唑结合树干注射多菌灵与嘧菌酯复配，校正病情指数为5，防治效果达到88%。并且，该组合中有26.67%植株保持健康，健康植株数量最多。第2年5月病情指数最低的施药组合是灌根枯草芽孢杆菌结合树干注射多菌灵与嘧菌酯复配，表现出较好的治疗效果，健康植株数量最多，且往年重度发病样树均转为无病或轻度发病，病情指数仅有3.33。其他施药方式和药剂组合均在不同程度上缓解黄栌枯萎病的发生，但是不同处理的防治效果统计学上存在显著差异（P <0.05）。【结论】本研究结果表明灌根丙环唑和树干注射多菌灵与嘧菌酯复配组合防治效果最佳，灌根枯草芽孢杆菌结合树干注射多菌灵与嘧菌酯复配组合在感病治疗及防治效果方面均表现良好，两者均可作为黄栌枯萎病的防治方案。
  • 珍贵阔叶树种胡桃楸幼苗光合生理特性对模拟氮沉降的响应
    张翼, 叶尔江·拜克吐尔汉, 王宣璎, 张新娜, 程艳霞
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 10-18. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20220225
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    【目的】研究模拟氮沉降对采伐迹地上生长季胡桃楸幼苗光合参数与叶性状的影响。【方法】在吉林省舒兰市开原林场以人工更新胡桃楸幼苗为试验材料，以尿素溶液为氮源供体进行叶面喷施，设置对照(CK,0 kg/（a·hm2）)、低氮(LN,50 kg/（a·hm2）)和高氮(HN,100 kg/（a·hm2）)3种氮处理水平，测定胡桃楸幼苗的光合、荧光及叶性状参数，并分析各光合参数之间的相关性。【结果】（1）氮添加处理有效增强了胡桃楸幼苗的光合能力，低氮和高氮水平下幼苗的叶绿素含量、最大羧化速率、瞬时羧化速率、最大电子传递速率都显著增大，高氮水平下幼苗的最大净光合速率、净光合速率、单株光合碳同化、光补偿点以及光饱和点也同时增大；（2）氮添加改变了胡桃楸叶片的气孔行为，低氮水平下叶片的气孔导度、蒸腾速率显著降低，水分利用效率显著增加；（3）氮添加改变了胡桃楸的叶面积，高氮水平下小叶数量、小叶面积和单株叶面积都表现出正向响应；（4）叶片的荧光参数随氮添加水平的上升呈先升高后降低的趋势；（5）单株光合碳同化与单株叶面积之间的相关系数大于其与单位面积上的净光合速率的相关系数。【结论】氮添加对胡桃楸幼苗的光合作用具有积极的正向作用，但不同的光合过程对不同氮添加水平的响应存在差异。相较于单位面积上净光合速率的增加，氮刺激下单株尺度上光合碳同化的增长可能与氮刺激下叶面积的扩展存在更紧密的关系。
  • 栓皮栎种子贮藏物质和内源激素对萌发成苗的影响
    江文杰, 杨钦淞, 李国雷, 姚飞, 邵占海, 刘文
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 19-26. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20220207
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    【目的】分析栓皮栎大、中、小粒种子的萌发出苗特性，解析种子贮藏物质和内源激素影响其萌发出苗特性的生理机制，从种子规格角度阐明栓皮栎的更新策略。【方法】称量采集的5 000粒种子的单粒质量，聚类分成大粒（Ⅰ）、中粒（Ⅱ）和小粒（Ⅲ）共3个规格等级，后于人工气候培养箱育种并观测萌发出苗动态。采用酶解法测定种子可溶性糖与淀粉含量，考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白含量，高效液相色谱法测定赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）含量，并利用主成分分析法探究影响种子萌发与出苗的主要因素。【结果】（1）栓皮栎Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级种子数量所占比例分别为23.82%、42.78%、33.40%。不同规格种子的淀粉、可溶性蛋白、ABA含量均值存在显著差异，Ⅰ级种子的淀粉含量均值分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的2.02、2.37倍；Ⅰ级种子的可溶性蛋白含量均值分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的1.05、1.87倍，Ⅰ级种子ABA的含量分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的0.86、0.60倍。（2）种子萌发出苗试验结果显示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级种子累计萌发率分别为91%、84%、77%，累计出苗率分别为90%、81%、70%，萌发未出苗的种子比例分别占1%、3%、9%，萌发至出苗结束所需天数分别为17、18、23 d。（3）主成分分析结果显示：贮藏物质与植物激素对种子萌发出苗均具有一定影响，以ABA与可溶性蛋白含量影响最为显著。【结论】栓皮栎规格大的种子所占比例小，萌发和出苗速度快，萌发和出苗率高，规格小的种子则相反，资源分配与萌发特性存在权衡；不同规格大小的种子萌发出苗之间的差异受到贮藏物质以及植物激素的影响。因此，人工培育苗木时，先将种子分级后再播种可提高苗木整齐性，降低挑苗、分级育苗的人工成本。
  • 青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体长枝叶性状变异研究
    马鸿文, 任宇昕, 龙羿辛, 王楠, 冯祥元, 俞天泉, 华晓琴, 王君
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 27-34. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20220339
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    【目的】探明青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体植株的扦插苗长枝叶叶片和气孔性状的遗传变异规律，解析基因型效应和倍性效应对长枝叶性状的影响。【方法】以‘哲引3号杨’ב北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体扦插苗为材料，对其长枝叶叶片和气孔性状的变异情况进行分析。【结果】长枝叶叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比、叶面积、叶柄长度、叶绿素含量、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状在不同基因型间存在极显著差异，各性状的变异系数范围为8.54%～36.20%，重复力介于0.645～0.916之间，表明叶片及气孔性状受到较强的遗传控制。三倍体群体叶片的叶绿素含量极显著高于二倍体，气孔长度、气孔宽度极显著大于二倍体，气孔密度极显著小于二倍体，而不同倍性群体间其他叶片各性状间未发现显著性差异。尽管如此，并非所有的三倍体基因型均显示出更优的性状表现。相关性分析显示，叶片长度与叶片宽度、叶面积和叶柄长度间相互均呈极显著正相关；叶绿素含量、气孔长度和气孔宽度间相互呈极显著正相关，均与气孔密度呈极显著负相关。进一步分析发现，叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶柄长度等叶片性状主要受基因型效应影响，其基因型方差贡献率在59.5%～76.8%之间，叶绿素含量和气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状主要受倍性效应所影响，其倍性效应方差贡献率在46.0%～78.0%之间。【结论】青黑杨杂种全同胞二倍体及三倍体5月龄扦插苗长枝叶叶片和气孔性状受到不同程度的基因型效应和倍性效应的共同影响，基因型间存在丰富的性状变异，三倍体也并非株株皆优，杨树异源三倍体育种需秉持“大群体，强选择”理念。
  • 功能性状和立地条件与树木根系NO3-吸收能力的关系
    于淼, 张碧嘉, 王泽锦, 于凤珍, 赵新航, 杨佳绒, 李品, 樊大勇, 徐程扬
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 35-43. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20220497
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    【目的】养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素，树木对干旱瘠薄立地中养分的吸收利用方式决定其生态适应对策。本研究通过野外原位测定，探究根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系，为揭示林木根系在干旱瘠薄环境中的生理功能奠定基础。【方法】以北京市百望山森林公园内的山桃、栓皮栎和元宝枫为对象，采用以硝态氮（NO3-）为唯一氮源的改良型梯度霍格兰营养液，在一般程度的干旱瘠薄立地和极端程度的干旱瘠薄立地中分别开展野外原位测定根系NO3-吸收动力学研究，并通过Pearson相关性分析和通径分析研究根系NO3-吸收速率与根系功能性状间的关系。【结果】树种、立地条件和两者的交互效应对NO3-吸收速率和动力学参数均有显著或极显著的影响。3个树种对氮的亲和性均较高，元宝枫根系对NO3-的吸收速率偏低，在2种立地条件中均显著低于山桃和栓皮栎。生长在更加干旱瘠薄立地中的速生树种对NO3-的吸收具有补偿性。根系功能性状与NO3-的吸收速率有很好的耦合关系，比根长和比根表面积对根系NO3-吸收速率有显著正效应，根直径和根组织密度则相反。分支结构性状中，分支强度和链接数对根系NO3-吸收速率的作用较弱。【结论】生长速度较快的山桃和栓皮栎根系的NO3-吸收速率在极端干旱瘠薄立地胁迫下显著降低，元宝枫则相反。采取提高最大吸收速率和降低氮亲和力的“速度策略”可保障速生树种根系对NO3-的补偿性吸收。高比根长、高比根表面积、低根直径和低根组织密度的形态性状组合，可有效提高根系在干旱瘠薄立地中对NO3-的吸收速率。
  • 天然油松叶-枝-根氮磷含量随降水和温度的变化规律
    周航宇, 付琪瑶, 梁婉婷, 宋沼鹏, 侯继华
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 44-54. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20210275
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    【目的】对油松叶、枝、根的氮、磷含量随水热变化的响应规律进行研究，有助于加深对我国暖温带地区森林植物应对气候变化策略的认识。【方法】本文基于生态化学计量学理论，在我国天然油松林主要分布区选择7个代表性样点，对优势种油松叶、枝、根的氮、磷含量进行定量分析。【结果】（1）油松叶、枝、根器官间氮、磷含量存在显著差异，叶的氮、磷含量均高于枝和根的氮、磷含量，其中当年生叶、当年生枝的氮、磷含量高于多年生叶、多年生枝的氮、磷含量。吸收根氮、磷含量高于次生根氮、磷含量。当年生叶、当年生枝的氮磷比低于多年生叶、多年生枝的氮磷比，次生根氮磷比高于吸收根氮磷比。（2）油松叶、枝、根的氮、磷含量的变异程度存在差异，整体变异系数范围为12.3%～44.4%，其中吸收根磷含量的变异系数最大，多年生叶氮含量的变异系数最小。（3）油松不同器官的氮磷化学计量特征随环境变化的响应存在差异，油松多年生叶氮含量、多年生及当年生枝氮、磷含量随降水量的增加呈显著下降的趋势。多年生及当年生叶磷含量、枝磷含量均随温度的升高呈显著上升的趋势。多年生及当年生叶氮磷比、枝氮磷比随温度的升高呈显著下降的趋势。次生根磷含量随温度的升高呈显著上升的趋势，次生根氮磷比随温度升高呈显著下降的趋势。【结论】降水、温度对我国天然油松林优势物种油松叶、枝、根的氮磷化学计量特征有显著影响，不同器官应对这两个环境因子的响应趋势及适应机制不同。
  • 不同密度和水分管理下毛白杨林分土壤水分特征
    周欧, 古丽米热·依力哈木, 祝维, 王亚飞, 曲冠博, 李少然, 贾黎明, 席本野
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 55-67. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230092
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    【目的】土壤水分是影响我国北方水分亏缺地区植被生长的重要因素，探究不同造林密度和水分管理下毛白杨林分的土壤水分状况，能为华北黄泛平原地区人工林土壤水分维持提供参考。【方法】以不同造林密度（Ⅲ3 m×3 m、Ⅱ3 m×6 m、Ⅰ6 m×6 m）和水分管理（滴灌FI、雨养NI）下的5种（FIⅢ、FIⅠ、NIⅢ、NIⅡ、NIⅠ）毛白杨林分为研究对象，在2021年生长季内（5、6、8和10月），采用烘干称重法测定各处理6 m剖面内的土壤含水量（SWC），研究不同处理土壤水分状况及土壤干层现象。【结果】（1）各处理毛白杨林分浅土层（0～30 cm和30～100 cm）的SWC（5.62%～15.53%）显著低于深土层（100～200 cm、200～400 cm和400～600 cm）(16.50%～27.00%)；林分SWC在0～240 cm垂直剖面内随深度增加而增加，并在240～260 cm（26.37%～30.56%）和360～400 cm（22.79%～33.00%）出现两个峰值，而400～600 cm变化平缓；（2）5种林分土壤均在10月最为湿润，平均SWC为20.16%～23.16%；雨养条件下，不同密度毛白杨林分在6月最干燥，平均SWC为13.11%～14.96%，滴灌减轻了30 cm以下土层SWC的季节变异程度；（3）不同水分管理下，高密度林分中深土层土壤水分状况最好（FIⅢ和NIⅢ深土层平均SWC分别为23.18%和21.13%），但雨季末（10月），NIⅡ土壤水分补偿量最高，达403.12 mm。在高密度和低密度林分中滴灌显著提高了林分0～30 cm土层的SWC，且增加了深土层土壤水分补偿量（FIⅢ较NIⅢ和FIⅠ较NIⅠ的储水量变化量分别提高了84.40%和173.99%），滴灌仅显著提高了高密度林分土壤储水量（P <0.05）;（4）滴灌和降雨均能缓解或消除不同密度林分在2 m深度内出现的可恢复性土壤干层现象。【结论】根据本研究结果，建议在华北黄泛平原毛白杨大径材林培育过程中，以3 m×3 m密度造林且于旱季（4—6月）辅以多频率滴灌充分灌溉，促进杨树人工林在快速生长期（2～4年）的林木生长并改善其深层土壤水分状况。待林分出现密度效应及深层土壤水消耗后，可通过间伐等措施在实现土壤水分维持的同时提高杨树人工林林地生产力。
  • 耦合时序特征的林分类型遥感识别
    高雨珊, 彭道黎, 张楠, 杨鹏辉, 杨灿灿, 陈铭捷, 陈健
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 68-81. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230093
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    【目的】结合多源遥感数据进行特征提取，获取最优分类策略并探究时间序列特征在林分类型识别中的重要性，为遥感林分类型识别提供技术途径。【方法】结合Sentinel-2光谱特征和时间序列特征、Sentinel-1雷达后向散射特征和SRTM DEM地形特征在Google Earth Engine中进行各特征变量的提取，构建不同特征组合使用随机森林分类器进行分类并对不同分类结果进行制图输出和精度评价。【结果】（1）使用Sentinel-2时间序列光谱特征、Sentinel-1雷达后向散射特征和SRTM DEM地形特征的方案分类效果最好，总体精度为84.62%,Kappa系数为0.82;(2)在构建的5个不同特征组合方案中，多特征组合的方案分类效果优于单一特征；（3）地形特征、后向散射特征和时间序列特征对于分类结果非常重要，尤其是时间序列特征的加入能大大提升林分类型识别精度。光谱特征中短红外波段B11和B12最重要，时间序列特征中4月份和10月份为最重要的时间节点。【结论】基于多源遥感数据提取的多特征分类方案能够有效进行研究区林分类型识别，地形特征、后向散射特征和Sentinel-2时间序列特征可以作为光谱特征的有效辅助特征变量提高分类精度，使林分类型识别更为准确，尤其是时间序列特征在提高林分类型识别精度上有突出作用。
  • 1951—2020年黄河上中游径流变化特征及归因分析
    孙莉茹, 毕华兴, 马志瑾, 赵丹阳, 王宁, 刘泽晖, 王鑫
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 82-92. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230077
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    【目的】河川径流是地表重要的水资源，对其变化特征和原因进行解析，是流域水资源科学管理规划的前提。【方法】本文采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、Budyko弹性系数法等方法分析了黄河上游和中游近70年（1951—2020年）径流变化的趋势和成因。【结果】（1）1951—2020年黄河上游年降水量呈不显著增加趋势（4.04 mm/（10 a）,P> 0.05），中游呈不显著减少趋势（4.90 mm/（10 a）,P> 0.05）；上游、中游年潜在蒸散发均呈不显著增加趋势（1.77、2.23 mm/（10 a）,P> 0.05）;(2)黄河上游和中游1980—2020年土地利用/覆盖变化明显，主要表现在林草面积的增加，上游、中游年NDVI分别以0.025/（10 a）、0.042/（10 a）的速率显著增加（P <0.01）;(3)1951—2020年，上游和中游年径流量分别以3.46、7.46 mm/（10 a）的速率显著减少（P <0.01），并分别在1986年、1990年发生突变；（4）上游和中游径流对降水变化最为敏感，其次是土地利用/覆盖变化、潜在蒸散发变化，且径流对各影响因子的敏感性逐年增强，即气候和土地利用/覆盖的变化将更容易引起径流的变化；（5）土地利用/覆盖变化是导致黄河上游和中游径流减少的主要原因，其次是降水和潜在蒸散，但各影响因子对径流变化的影响性质和程度在上游和中游不同区间存在一定的差异。其中，上游地区降水、潜在蒸散发、土地利用/覆盖变化对径流的影响性质和程度分别为-14.04%、1.30%、112.73%；中游地区分别为21.54%、3.63%、74.83%。【结论】1951—2020年黄河上游和中游径流变化是气候变化和土地利用/覆盖变化共同作用的结果，但主要影响因素为人类活动主导的土地利用/覆盖变化，且各因子对径流的影响在不同区间存在一定的差异。本研究结果可为黄河上游和中游不同区间的水资源管理和综合治理提供理论支持。
  • 高寒草甸植物叶片氮和磷重吸收率对养分添加的响应及机理
    黎鹏宇, 李佳璞, 何奕成, 田大栓, 纪宝明
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 93-103. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230091
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    【目的】本研究旨在揭示植物叶片氮和磷重吸收率对氮磷添加及交互作用的响应和机理，明确高寒草甸植物养分利用策略多样性。【方法】以高寒草甸优势植物（垂穗披碱草、发草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜）为研究对象，基于氮和磷添加两因子交互试验，研究高寒植物叶片养分重吸收率对养分添加的响应。【结果】（1）禾本科叶片氮重吸收率随氮添加而增加，但杂类草叶片不受影响；此外，4种植物叶片磷重吸收率均不受氮添加的影响。（2）磷添加对所有植物叶片氮重吸收率和两种杂类草叶片磷重吸收率没有显著影响，但提高了禾本科叶片的磷重吸收率。（3）氮和磷共同添加降低了垂穗披碱草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜叶片氮重吸收率，但提高了发草叶片的氮重吸收率。此外，氮和磷同时添加对4种植物叶片磷重吸收效率没有显著影响。【结论】综上所述，本研究揭示了养分富集下高寒植物3种不同的养分重吸收策略，即对外源获取的养分全部重吸收（绿叶养分增加但凋落叶不增加）、部分重吸收（绿叶和凋落叶同时增加，但凋落叶增加较慢）和不进行重吸收（绿叶和凋落叶均增加，但凋落叶的幅度大于或等于绿叶；或绿叶和凋落叶不响应）。这些研究结果为理解高寒植物养分内循环策略的多样性和互补性提供了一定的启示。
  • 基于GTWR模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应
    冯一凡, 李翅, 冯君明
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 104-118. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20220489
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    【目的】随着我国城镇化发展进入到以中心城市引领都市圈、城市群的发展阶段，如何促进都市圈城镇化与生态环境协调发展成为高质量城镇发展的重要议题。生态系统服务价值对城市扩张的时空响应研究有助于把脉城市发展与生态系统服务的时空演进特征，推动城市与生态系统的协同发展，助力可持续规划以及建设策略的拟定与实施。【方法】本文以济南都市圈为研究对象，基于城镇扩展指数的计算，定量描述各城市扩张的时空特征。采用生态系统服务当量因子法，从多个角度刻画研究区生态系统服务的时空分异特征，并分析生态系统权衡与协同效应。在此基础上，运用时空地理加权回归（GTWR）模型，探究城市扩张对生态系统服务功能变化的驱动方向与驱动强度。【结果】（1）1980—2020年间济南都市圈内城市扩张显著，具有时序阶段性与区域分异性两方面特征，城市空间扩展速率与强度由高到低依次为小城市、大城市、特大城市、中等城市。（2）都市圈内整体生态服务价值量呈逐年下降趋势，黄河干流、东平湖及周边区域与鲁中山区等地区是重要的生态系统服务价值高值聚集区，都市圈内协同关系占比略低于权衡关系，其中特大城市协同关系占比最高。（3）济南都市圈内城市扩张对生态系统服务价值整体具有负面影响，随着时间的推进，影响强度有所下降。城市扩张对各亚类生态系统服务功能的影响作用具有显著差异，对供给服务与支持服务价值量变化具有负面影响，其中对供给服务变化的驱动强度不断增强，对调节服务价值量变化具有正向作用且影响力整体变化不大，对文化服务价值量变化的影响具有两面性，在不同地区的驱动方向与强度差异性较大。【结论】本研究明确了研究期限内济南都市圈中不同等级城市空间扩展的时空分异规律以及生态系统服务逐渐劣化的发展状态，所构建的GTWR模型在空间层面上量化了城市扩张对生态系统服务总量及各亚类变化量的不同驱动特征与驱动强度，研究成果可为都市圈高质量可持续发展提供决策依据。
  • 北京园林树木秋色盛期的空间异质性及其对热环境差异的响应
    邢小艺, 张梦园, 李晓璐, 范舒欣, 董丽
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 119-130. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20210546
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    【目的】城市化进程影响下，城市内部热环境的空间分布不均导致植物物候的空间异质性突出。秋色盛期作为落叶树种生长季的终点，其空间异质性对于城市植被的年周期固碳量及整个城市生态系统的初级生产力具有重要影响，同时会引起秋季季相景观的空间变化，是监测城市生态及景观动态的一个关键角度，值得深入探究。本研究以此为切入点，旨在揭示北京城市环境中秋色盛期的空间异质性特征及其对下垫面热环境的响应。【方法】本研究以北京主城区西北城郊梯度上9处公园绿地中的5种秋色叶树种为研究对象，基于地面物候观测对2017—2019年的秋色盛期数据进行采集，基于MODIS地温反演对样地热环境数据进行采集，对秋色盛期空间差异及其与秋季热环境的相关性进行分析。【结果】（1）北京主城区各树种的秋色盛期整体发生于10月中旬至12月上旬、集中于11月上中旬，由早到晚依次为洋白蜡、元宝枫、银杏、水杉、旱柳，且银杏雌株的秋色盛期显著早于雄株。（2）各树种秋色盛期整体上由二环—三环—五环—五环外逐渐提前，城郊物候天数差异达（10.1±0.3） d；样地间物候期整体差异显著，尤其四环外样地的秋色盛期显著早于三环内。（3）各树种秋色盛期与样地秋季平均地温（LSTa）呈显著正相关（P <0.01），表明北京主城区内秋季地表热量的大量积累会导致秋色盛期延后；各树种秋色盛期对LSTa空间差异的响应敏感度平均为（4.11±0.83） d/℃，以洋白蜡和水杉响应最为敏感。【结论】北京主城区的秋色盛期表现出对城市秋季热环境空间差异的显著响应，城市热岛效应是未来气候变化的一个缩影，城市环境中物候期对热环境空间差异的响应可反映未来气候变化对植物物候的潜在影响，即具有“空间代替时间”的研究价值。
  • 竹纤维粒径与比例对石竹塑复合材料的性能影响
    詹婷, 任津源, 彭尧, 曹金珍
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 131-140. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230262
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    【目的】阐明不同竹纤维粒径和原料配比对竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料物理力学性能的影响机理，为石竹塑复合材料的工业化生产与应用提供依据。【方法】以碳酸钙、竹纤维和聚丙烯为原料，在控制竹纤维粒径（40目、80目和120目）与原料配比的基础上，制备竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料，考察其物理力学性能，并采用扫描电子显微镜、热重分析仪和熔融指数仪对复合材料的微观结构、热稳定性和流动性进行表征。最后，综合考虑生产成本与相关性能要求，为竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料的生产与应用提出建议。【结果】随着碳酸钙添加量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均逐渐下降，而密度则呈上升趋势。竹纤维粒径对复合材料物理力学性能的影响较为显著。当竹纤维粒径为80目，碳酸钙和竹纤维添加量分别为5%和45%时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量最优，分别为36.09 MPa、62.6 MPa和4.30 GPa。碳酸钙添加量对复合材料冲击强度的影响不大。此外，随着碳酸钙添加量的增加，复合材料的热稳定性与熔体流动性均有所改善。当碳酸钙添加质量占比为20%时，复合材料的熔体流动速率为16.50 g/10 min，比未添加组提高了8.98%，加工性能得到改善。【结论】选用80目竹纤维的复合材料具有较优的物理力学性能，在添加碳酸钙后，复合材料的原料成本可降低1.63%～6.54%，且其相关指标仍远高于行业标准要求。
  • 辊压树脂浸胶法对桉木重组木尺寸稳定性影响机理
    吴婕妤, 张亚梅, 于文吉
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 141-151. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230206
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    【目的】为解决重组木制备过程中重组单元施胶不均匀导致的尺寸稳定性差的问题，通过辊压树脂浸胶工艺制备重组木，探究辊压树脂浸胶工艺对桉木重组木尺寸稳定性的影响机理。【方法】分别通过吊笼式浸胶法和辊压树脂浸胶法制备桉木重组木，采用超景深显微镜、扫描电子显微镜、微计算机断层扫描仪和激光共聚焦显微镜观察重组单元和重组木表面形貌、微观结构和胶液分布情况，并采用X射线光电子能谱仪、粗糙度仪、接触角测定仪以及63℃水泡24 h和28 h循环法（沸水煮4 h,63℃烘20 h，沸水煮4 h）研究重组木表面化学成分、表面粗糙度、表面润湿性和耐水性能。【结果】与吊笼式浸胶法制备的重组木（CWS）相比，辊压树脂浸胶法制备的重组木（RWS）表面裂隙减少，粗糙度降低，表面润湿性减弱，耐水性能显著增强。RWS表面粗糙度Ra和Rz相比CWS分别下降了34.38%和72.75%。接触角测试结果表明，第20 s时RWS的表面接触角相对于CWS增大幅度为283.95%。63℃水泡24 h测试结果显示：RWS的吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率分别为5.47%和1.11%，与CWS相比降低幅度分别达到52.16%和50.09%。28 h循环测试结果显示：RWS的吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率分别为6.24%和1.17%，与CWS相比降低幅度分别为51.45%和58.51%。辊压浸胶过程对重组单元产生了二次破坏，增加了胶液进入的通道；同时，辊压使细胞在被压缩到恢复原貌的过程中产生的负压，增加了胶液的渗透深度，形成网状胶合结构，加强了重组木的胶合性能，抑制了木材细胞在吸水后的回弹。【结论】辊压树脂浸胶法提高了重组木内部胶液分布的均匀性，降低了桉木重组木表面的粗糙度和润湿性，显著提高了重组木的耐水性能，改善了重组木的尺寸稳定性，对重组木的工艺优化和连续化生产具有重要的参考和指导意义。
  • MIL-100(Fe)处理杨木的阻燃性能研究
    曹婷, 张晔, 孙子清, 王明枝
    北京林业大学学报. 2024, 46(01): 152-162. https://doi.org/10.12171/j.1000-1522.20230225
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    【目的】为提高木材的阻燃抑烟性能，本研究采用金属有机框架材料（MOF）作为新型阻燃剂，选用MIL-100（Fe）处理木材，制备一种绿色环保的阻燃材料，旨在为木材阻燃提供新思路。【方法】以MIL-100（Fe）为阻燃剂，采用常压浸泡（WJP组）和真空加压浸渍（W-JZ组）两种方法，在木材体内原位合成MIL-100（Fe）。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析处理材形貌结构；采用氮气吸附法对处理材的孔隙结构进行表征；采用极限氧指数、热重测试、锥形量热测试评估处理材的热稳定性和阻燃抑烟性能；最后采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对残炭进行形貌结构表征并进行机理分析。【结果】两种处理方法均可在木材内原位合成MIL-100（Fe），其中W-JZ组有更多的MIL-100（Fe）前驱体溶液进入木材内部并完成结晶，质量增长率达24.36%，形成的晶体结构更完整均匀，尺寸更小。MIL-100（Fe）处理材表现出良好的热稳定性，其中W-JZ组残炭率提升了39.99%，热质量损失速率峰值降低了26.47%。MIL-100（Fe）处理材的总热释放量和总烟释放量降低，阻燃抑烟性能良好。MIL-100（Fe）发挥凝聚相与气相阻燃作用。其分解过程中可释放不可燃气体稀释可燃气体浓度，同时利用多级孔结构吸附烟气。分解后形成的Fe3O4催化木材脱水反应生成致密的炭层，阻止热量和氧气的传递及可燃性挥发产物的释放。【结论】本研究采用MIL-100（Fe）阻燃剂处理木材，有效提高了木材的热稳定性与阻燃抑烟性能，丰富了现有木材阻燃体系。
2025年, 第47卷, 第06期
刊出日期：2025-06-25
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