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2024年, 第46卷, 第06期　
刊出日期：2024-06-25
  

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  • 关于理想森林及其经营的遗传学思考
    康向阳
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 1-9.
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    我国是当今全球森林资源增长最多的国家。如何在此基础上科学、生态、节俭地提高森林生态系统稳定性和林地生产力，充分发挥森林的多功能作用，是我国林业界今后相当长的时间内必须面对的问题。本文首先基于森林永续利用思想理论的回顾，提出遗传学层面的理想森林概念，即拥有与分布区自然地理相适应的树种组成及群体遗传结构，优势树种持续保持丰富的群体遗传多样性，以及自然稀疏和自然更新能力，且生长等目标性状相关基因的正向等位变异高度聚合，可在更短时间内形成与立地环境相匹配的生态适应性和最高生产力的森林。通过不同森林类型的遗传特点分析，进一步提出基于遗传学和生态学原理，充分利用自然选择和竞争等生物间及其与环境间的互作机制等自然力，并采取一定的人工辅助措施促进森林群体遗传进展和稳定性，培育生产力高的健康森林的理想森林经营概念。认为遗传基础窄化的商品林适合采取法正林类模式集约经营，而遗传基础宽泛的商品林则适合采取理想森林经营。并针对我国森林遗传品质劣化的问题，提出从良种抓起，铸牢森林遗传基础，推动森林遗传进展，重塑森林遗传品质的理想森林经营基本路径。建议在今后的森林质量提升工作中，应以理想森林为目标，建立森林经营国家机制，重构国家公益林和商品林比重，严格森林分类管理和分类经营，加强森林基础科学研究，按种子区划育种、制种和用种，通过专业化的理想森林经营，实现国家森林越采越多、越采越好。
  • 东北胡桃楸次生林生长随林龄和林分密度的变化规律
    罗也, 王君, 杨雨春, 何怀江, 刘婷
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 10-19.
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    【目的】通过研究胡桃楸次生林生长随林龄和林分密度的变化规律，探讨胡桃楸不同龄组生长的适宜林分密度，以期为胡桃楸次生林经营提供数据支持。【方法】本研究在东北三省东部张广才岭（ZGCL）、老爷岭（LYL）、长白山（CBS）和哈达岭（HDL）4个调查地区，设置不同的胡桃楸林龄、林分密度调查样地，分析其胸径（DBH）、树高、蓄积等指标与林龄和林分密度的关系。【结果】（1）长白山地区胡桃楸平均胸径、平均树高和蓄积量值均最大，显著大于其他地区（P <0.05），各指标大小关系为CBS> LYL> ZGCL> HDL。（2）通过模型拟合，林龄与胡桃楸胸径、树高、蓄积以Logistic模型拟合效果最优（R2值分别达到0.983、0.962和0.973），林分密度与胡桃楸胸径、树高、蓄积以二次项模型拟合最优（R2值分别达到0.834、0.666和0.859）。（3）各地区胡桃楸胸径、树高和蓄积大小均随着林龄的增加呈现出逐渐增大的趋势，且前期增速较大，当达到50年之后，增速变缓。（4）各地区胡桃楸胸径、树高和蓄积大小均随着林分密度的增加呈现出逐渐降低的趋势，低密度下降低趋势较小，超过一定密度后，降低速度较快。（5）4个地区胡桃楸胸径、树高和蓄积生长情况表现为：<40年时，在450～550株/hm2的中等林分密度下生长最好；> 40年时，在350～450株/hm2的低林分密度下生长最好，即胡桃楸林龄越大，对于林分密度的要求越高。【结论】初步探明了不同地区胡桃楸不同林龄的适宜控制密度，即可通过人工抚育和疏伐等方式控制不同林龄段林分密度，满足胡桃楸的生长空间。该结果可为胡桃楸次生林经营提供一定支撑。
  • 晋西黄土区沟谷不同部位植物多样性
    江姗, 魏天兴, 范德卉, 于欢, 叶小曼, 谢宇, 李世杰
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 20-27.
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    【目的】为了对黄土丘陵沟壑区小流域沟谷进行更精准的保护和修复，从植物多样性和生态位宽度等方面，对沟谷不同地貌部位（沟底、沟阳坡和沟阴坡）的自然恢复能力进行了研究。【方法】通过在山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站进行野外实地调查，分析不同部位植物的群落生长特征及其多样性，比较不同地貌部位植物群落间的相似性。【结果】（1）研究区灌草植物共有40科76属98种，其中灌木17科27属34种，草本29科51属64种。灌木层科属种总数表现为沟阳坡>沟阴坡>沟底，草本层为沟底>沟阴坡>沟阳坡。（2）灌木层优势种为：黄刺玫、荆条、木蓝。草本层优势种为：芦苇、黄花蒿、披针薹草。在灌木层，沟底黄刺玫和杠柳的生态位宽度较大，沟阳坡和沟阴坡中荆条和木蓝的生态位宽度较大。在草本层，沟底芦苇和白莲蒿的生态位宽度较大，沟阳坡和沟阴坡中披针薹草的生态位宽度较大。（3）在沟底、沟阳坡和沟阴坡间Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数并未表现出显著差异（P> 0.05）。各群落间Jaccard系数0.50≤q <0.75。Jaccard系数在沟阳坡和沟阴坡间达到最大，为0.630。【结论】整体来看，沟谷的自然恢复能力强，地貌部位中沟阳坡和沟阴坡自然植被恢复能力比沟底强。不同地貌部位的群落组成复杂度表现为沟阳坡>沟阴坡>沟底。沟谷不同地貌部位优势种不同，从沟阳坡到沟阴坡再到沟底，随着光照的减少和水分的增加，优势种由耐旱喜阳植物发展为耐阴植物。
  • 青海省东北部森林林下物种多样性的驱动因素
    胡彦雯, 林森炫, 陈贝贝, 赵秀海, 张春雨, 匡文浓
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 28-37.
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    【目的】青藏高原是对全球气候变化响应最敏感的区域之一，青海省东北部是整个青藏高原乔木林的重要分布区域，探讨青海省东北部森林林下物种多样性的驱动机制，可以为气候变化条件下的物种多样性保护和森林经营管理提供科学依据。【方法】以青海省东北部森林为研究对象，基于29个乔木样方、116个灌木样方和116个草本样方林下物种多样性的野外调查数据，利用广义最小二乘法（GLS）分析林下物种多样性和生物（林分结构）、非生物因素（包括气候、地形和土壤等）之间的关系。【结果】（1）青海省东北部森林群落树种组成单一，多以纯林为主，物种多样性主要由林下植被贡献。29个乔木样方共调查到维管植物108种，隶属44科89属，物种组成以蔷薇科、忍冬科和小檗科植物为主。林下层中，草本物种多样性显著高于灌木物种多样性（P <0.001）。（2）气候和林分结构是影响林下物种多样性最重要的驱动因素，相对影响分别占34.9%和26.2%。（3）灌木层和草本层物种多样性的关键驱动因素不同，灌木层物种多样性主要受林分结构影响（44.0%），而草本层物种多样性主要受到土壤（28.8%）和气候（28.2%）等非生物因素的影响。【结论】青海省东北部森林群落林下灌木层植被和草本层植被物种多样性的驱动机制存在差异，因此，在生物多样性保护和森林经营管理过程中应当充分考虑不同层次物种的反馈机制。
  • 不同火烈度下山西太岳山油松林灌木层物种多样性和叶功能性状
    冯浩育, 陈思帆, 索奥丽, 龚俊伟, 陈锋, 刘晓东
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 38-47.
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    【目的】林火是森林生态系统重要的干扰因子，灌木作为森林群落重要的组成部分，研究火后灌木物种多样性以及叶功能性状的变化，可为火后林下灌木层植被的恢复提供科学依据。【方法】以山西太岳山油松林灌木优势种为研究对象，对不同火烈度（对照、轻、中、重度火烧）样地进行物种多样性调查及样品采集。计算4种多样性指数（Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数、Margalef指数），测定优势灌木叶片的8个叶功能性状指标（叶磷含量、氮磷比、叶钾含量、叶氮含量、叶有机碳含量、叶干物质含量、叶厚度、比叶面积）。运用方差分析、多元回归分析研究物种多样性与叶功能性状在不同火烈度之间的差异显著性、变化及变异情况，采用相关性分析探究物种多样性间、叶功能性状间及其两者间的关系。【结果】（1）Pielou指数在重度火烧时具有最大值0.90，其大小按顺序为重度>中度>对照>轻度，而Shannon指数、Simpson指数、Margalef指数均在中度火烧时出现最大值1.65、0.74、1.43，且均有中度>重度>对照>轻度的规律。不同火烈度间的物种多样性指数具有不同的差异显著性（P <0.05）。（2）叶有机碳含量（5.00%）变异系数最小，比叶面积（20.30%）变异系数最大。（3）除叶钾含量之外，其余叶功能性状在不同火烈度间均差异显著。随着火烈度的增加，叶干物质含量、叶磷含量、叶厚度逐渐增大，而叶有机碳含量先减小后增大。（4）叶功能性状之间、物种多样性指数之间、叶功能性状与物种多样性指数间均具有较强的相关性。【结论】火烈度对灌木层物种多样性、叶功能性状均具有显著影响，叶功能性状与物种多样性间存在较强的耦合关系。
  • 林窗对华北落叶松天然次生林林下物种多样性的影响
    周来, 程小芳, 张梦弢
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 48-56.
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    【目的】研究华北落叶松天然次生林林窗大小和光因子对林下植被多样性的影响，为森林物种多样性的保护和可持续经营提供科学依据。【方法】以关帝山华北落叶松天然次生林为研究对象，按面积等级选取12个林窗，于各林窗内设置3个5 m×5 m样方，以调查样方中的灌木。同时，在每个5 m×5 m样方内设置1个1 m×1 m的草本调查样方。设置12个面积相同的林内对照样方（CK），并采用同样的方法调查植被。应用Simpson优势度指数（H′）、ShannonWiener指数（H）、Pielou均匀度指数（Jsw）、Margalef丰富度指数（D）4种多样性指标，分析华北落叶松天然次生林不同面积等级林窗中物种组成及物种多样性的差异。调查不同面积林窗的光因子指标，并分析华北落叶松天然次生林不同面积林窗中光因子与物种多样性的关系。【结果】在调查的12个林窗中，共记录到灌木植物8种，草本植物32种。林窗草本层的物种多样性指数均大于林内，而灌木层的物种多样性指数仅有Ⅲ级林窗和Ⅳ级林窗大于林内；对于灌木层，随着林窗面积的增大，H值呈现先增高后降低趋势，其中Ⅲ级林窗内的H值最大，Ⅰ级林窗内的H值最小，均大于CK，但草本层的H′指数与林窗面积存在显著相关性（P <0.05）。对于草本层，H、H′、Jsw、D在小林窗最大，随林窗面积增大而逐渐减小，但均大于CK。草本层的D值较灌木层高，其随林窗面积增加的变化趋势比灌木层更加明显。林窗内的直射辐射量、散射辐射量和总辐射量随着林窗面积的增大而显著变化（P <0.05）。随着林窗面积的增大散射辐射量和总辐射量也随之增大，而直接辐射量是随着林窗的面积增大先减小后增大，在林窗面积为50～100 m2时，直接辐射量最小。【结论】林窗面积在100～150 m2时有利于提升灌木层的物种多样性水平，在0～50 m2时有利于提升草本层的物种多样性水平，而在50～100 m2林下群落物种丰富度最高；林窗内适宜的光因子有利于增加林下植被物种多样性，而过高的光因子反而不利于林下植被多样性的形成。华北落叶松天然次生林林下物种多样性保护过程中，应以中小面积的林窗为主。
  • 吉林省林地林木资源核算研究
    张宁, 张志涛, 王月华, 文彩云
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 57-69.
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    【目的】对吉林省林地林木资源实物量和价值量进行核算，摸清吉林省森林资源家底，反映吉林省林地林木资源静态状况、动态状况及其经济贡献，为吉林省科学提高森林经营管理水平，合理制定林业发展规划提供依据，也为我国开展森林资源核算研究提供实践参考。【方法】以吉林省第8次、第9次全国森林资源清查数据为实物量数据源，计算吉林省林地面积、林木蓄积存量及两次全国森林资源清查期间的变动量；结合2018年调查获得的相关成本价格数据，采用年金资本化法、重置成本法、收益净现值法、市场倒算法计算吉林省林地林木资源价值存量；采用不同核算账户分别对吉林省林地林木实物存量及其变动量以及价值存量进行列示。【结果】（1）两次全国森林资源清查期间，吉林省林地面积由856.19×10～4 hm2增加至904.79×10～4 hm2，林木蓄积量由96 534.93×10～4 m3增加至105 368.45×10～4 m3，分别增加了5.68%、9.15%，增幅明显。第9次全国森林资源清查期间，吉林省天然林总面积和蓄积量达616.64×10～4 hm2、89 582.59×10～4 m3，同第8次全国森林资源清查期末相比，分别增加了3.90×10～4 hm2和7 673.03×10～4 m3，增加了0.64%和9.37%；人工林总面积和蓄积量达177.84×10～4 hm2、11 757.47×10～4 m3，同第8次全国森林资源清查期末相比，分别增加了14.11×10～4 hm2和1 309.60×10～4 m3，增加了8.62%和12.53%。（2）第9次全国森林资源清查期间，吉林省林地资源资产价值为1 903.28×10～8元，林木资源资产价值为1 037.64×10～8元，共计2 940.92×10～8元。【结论】两次全国森林资源清查期间，吉林省林地林木资源总量不断增加，森林资源资产不断积累，不仅为当地居民带来了巨大的生态福祉，也为“绿水青山”转化为“金山银山”奠定了一定的物质基础。
  • 黄河流域生态系统服务价值时空异质性及驱动因素分析
    张初蕊, 陈立欣, 王丽群, 宋午椰, 阎祉祎
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 70-81.
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    【目的】在黄河流域生态恢复背景下，研究生态系统服务价值（ESV）的时空动态演变特征及其驱动因素，为可持续发展提供理论参考。【方法】基于2001—2020年20期的黄河流域土地利用数据，计算黄河流域ESV，利用空间自相关和探索性时空数据分析，揭示黄河流域ESV的时空分异动态特征，并引入时空地理加权回归模型探究黄河流域ESV时空分异的驱动因素。【结果】（1）2001—2020年黄河流域ESV整体呈上升趋势，生态系统服务中调节服务价值所占比重最大。不同土地利用类型中，草地和林地所提供的生态服务价值最高。（2）黄河流域ESV空间上存在显著正相关。大多数地区，局部空间自相关指标时间路径的相对长度和弯曲度较小，结构比较稳定，但空间依赖效应较弱。ESV移动方向中负向协同增长占比最大，呈低速增长特征。2001—2020年ESV时空凝聚概率超过80%，说明黄河流域ESV局部空间格局呈现相对锁定状态。（3）流域ESV驱动因素中，年降雨量主要起负向作用，年均气温和植被覆盖则主要起正向作用，而人口密度与夜间灯光指数的影响作用相对较弱。【结论】黄河流域ESV增长现状相对稳定，短期内较难改变，在影响ESV变化的因素中自然因素起主导作用。
  • 气候变化对我国油松人工林适生区分布的影响
    刘阳, 王鹤松
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 82-92.
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    【目的】油松是我国北方地区重要的针叶树种，根系发达，具有较强的水土保持和水源涵养能力，发挥着重要的生态防护功能。研究油松的生态特征及分布边界，探索油松的最佳造林区，了解油松人工林适生区分布在气候变化下的变迁，为气候变化背景下合理规划油松的造林和经营方案提供支持。【方法】基于油松人工林在中国地区221条有效分布记录和22个环境因子变量，结合ArcGIS，运用MaxEnt模型模拟气候变化情景下油松人工林的潜在分布，确定制约油松人工林分布的关键环境因子和适宜区间，预测油松人工林适生区在未来不同气候情景下的地理分布及面积的变化。【结果】（1）MaxEnt模型的AUC值达到0.955，说明模拟的结果可靠。（2）当前油松人工林在我国的适生区面积为98.90×10～4 km2，集中分布在秦岭以北的地区，包括太行山、黄土高原、燕山和辽西等山地。影响油松人工林分布的主要环境变量为最暖季度降水量、最干季度平均温度、最冷月最低温度和海拔。其中，最暖季度降水量是影响油松人工林分布的首要因子，适宜范围为223～389 mm。最干季度平均温度的范围为-5～5℃，最冷月最低温度的范围为-14.5～-3.5℃，适合油松生长的海拔高度在100～2 100 m之间。（3）从1931—2020年的变化趋势来看，油松适生区的南界基本没发生变化，一直是岷山—秦岭—大巴山一线，向西到达祁连山南端和贺兰山东南侧，并没有向西北扩张。而油松适生区的北界却一直向北延伸，纬度大概向北扩张3.5°，高适生区重心同样也向北迁移。因此油松适生区面积一直呈增加的趋势。（4）从未来气候变化情景来看，在2041—2060年和2061—2080年两个时期，油松的潜在适生区继续呈现向北迁移的趋势，高适生区面积呈现先增加再减少的趋势。【结论】气候变化会导致油松适生区向北扩张，同时在黄土高原和秦岭地区高适生区呈现破碎化，引种栽培油松时需谨慎。在燕山北部和辽宁西部的高适生区范围比较稳定，适合继续扩大种植。
  • 气候变化下中国油茶毒蛾潜在分布区模拟预测
    杨柳, 刘君昂, 周国英, 何苑皞, 段翔, 周洁尘
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 93-105.
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    【目的】油茶是国家重点发展的木本油料作物，具有较高的经济价值和生态价值。油茶毒蛾是油茶的主要病虫害之一，严重制约了油茶的产量和质量。本研究针对油茶毒蛾的潜在分布开展模拟预测，以期为油茶毒蛾的预警和具体防控行动提供科学依据。【方法】基于油茶毒蛾在中国的有效地理分布数据和生物气候数据，利用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件，模拟预测油茶毒蛾在当前气候条件的潜在分布，以及SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5 3种气候情景下2050年和2070年油茶毒蛾在中国潜在适生区分布范围，并分析了制约其适生区分布的主导环境因子。【结果】（1）影响油茶毒蛾适生区分布的主导环境因子为最干月降水量、年降水量、最冷月最低温度和温度日较差月均值。当最干月降水量28～148 mm、年降水量1 290～2 080 mm、最冷月最低温度1.0～10.1℃、温度日较差月均值7.2～8.5℃时最适宜油茶毒蛾的生存。（2）当前气候条件下，油茶毒蛾总适生区面积约占我国国土面积的20.0%，主要分布在我国南方的长江中下游地区和华南地区，高度适生区面积为64.2×10～4 km2，中度适生区面积为61.8×10～4 km2，低度适生区面积为66.0×10～4 km2。（3）在未来两个时期和3种气候情景下，油茶毒蛾适生区面积出现不同程度的扩大，新增适生区面积在9.3×10～4～33.0×10～4 km2之间，地理分布中心迁移距离在24.4～125.1 km之间。气候变暖越明显，油茶毒蛾的潜在分布区面积增加越多，地理分布中心点的迁移距离越远。【结论】油茶毒蛾在中国的适生区范围较广，几乎囊括了中国南部所有的省份。在未来气候情景下，油茶毒蛾的适生区将向北、向西等高纬度的内陆地区扩张。为此，建议相关部门应提前制定预案和政策，加强对油茶毒蛾的观测和防控，减少其对油茶产业造成的损失。
  • 胡杨PeMAX2调控拟南芥耐旱性
    马思圆, 尧俊, 李静, 安珂悦, 赵瑞, 赵楠, 周晓阳, 陈少良
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 106-117.
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    【目的】MAX2能抑制植物的分枝，且是独角金内酯信号传导途径的关键调控因子。MAX2同时还参与多种激素间的交叉互作，在植物抵御生物和非生物胁迫中发挥至关重要的作用。前期研究发现胡杨PeMAX2能调控拟南芥的离子平衡和耐盐性，但对于PeMAX2的耐旱功能还知之甚少，本文将探索胡杨PeMAX2调控拟南芥耐旱性的作用机制。【方法】将胡杨PeMAX2在拟南芥中异源表达，进行渗透胁迫和干旱胁迫，研究过表达PeMAX2拟南芥的生理和分子响应机制。【结果】（1）在长期干旱胁迫下，胡杨叶片PeMAX2基因表达水平升高。（2）甘露醇处理后，PeMAX2转基因拟南芥的种子萌发率和根长均高于野生型拟南芥（WT）和max2突变体，并且转基因株系细胞膜受损较轻。渗透胁迫后，转基因株系超氧化歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性及其编码基因上调表达的升高幅度均显著高于拟南芥WT和max2突变体，转基因株系调控根细胞H2O2水平的能力更强。（3）土壤干旱处理10 d后，转基因株系叶绿素含量下降幅度低于WT和max2突变体，而且过表达株系在干旱胁迫下能维持较高水平的PSⅡ最大光化学效率、相对电子传递效率和实际光合量子产量；在碳同化和气孔导度方面，转基因拟南芥叶片的净光合速率和气孔导度均高于WT和突变体，说明过表达PeMAX2提高了拟南芥转基因植株在干旱条件下光合作用的能力。土壤复水后WT和突变体叶绿素含量、荧光和光合作用的恢复程度也明显低于转基因株系。【结论】过表达胡杨PeMAX2可以提高拟南芥的耐旱性，主要是由于过表达Pe MAX2提高了转基因拟南芥活性氧平衡的调控能力，减弱了干旱胁迫对生物膜的氧化损伤和光合作用的抑制。
  • ‘京枣39’离体多倍体诱导及其增殖、生根培养体系优化
    赵汗青, 王强, 庞晓明, 薄文浩, 李颖岳
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 118-126.
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    【目的】研究秋水仙素溶液质量浓度、处理时间和预培养时间对‘京枣39’离体多倍体诱导的影响，优化枣树良种‘京枣39’的增殖和生根培养基，建立‘京枣39’的离体多倍体诱导体系，获得多倍体植株。【方法】采用完全随机区组试验设计，探索不同秋水仙素溶液质量浓度和处理时间组合对‘京枣39’不定芽再生的影响，不同预培养时间对‘京枣39’离体多倍体诱导的影响，不同生长调节剂组合对‘京枣39’增殖培养的影响，不同基本培养基和生长调节剂组合对‘京枣39’组培苗生根培养的影响。【结果】（1）当秋水仙素溶液质量浓度为80 mg/L、处理48 h时‘京枣39’刻伤叶片存活率为（50.00±7.07）%，分化系数为（2.06±0.17）。（2）最佳预培养时间为6 d，并施以80 mg/L秋水仙素浓度处理48 h，获得了纯合四倍体‘京枣39’。（3）最佳增殖培养基为MS+0.8 mg/L 6-BA+0.4 mg/L IBA+30 g/L麦芽糖，pH=5.8，平均增殖系数为（4.22±0.22）。（4）最佳生根培养基为改良1/2MS+0.8 mg/L IBA+30 g/L麦芽糖，pH=5.8，平均根长为（5.22±0.19） cm；平均生根数为（3.20±0.22）。【结论】初步建立了‘京枣39’的离体多倍体诱导体系，获得了‘京枣39’的多倍体植株，并优化了其增殖培养及生根培养方法。本研究为优良枣树品种‘京枣39’的种质创新提供了切实可行的技术方法，为多倍体诱导在枣树以及其他果树中的应用奠定了试验基础。
  • 基于微创预处理的重组木防霉防腐性能
    高琪, 黄宇翔, 于文吉
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 127-136.
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    【目的】研究不同预处理工艺对重组木防霉和防腐性能的影响，旨在寻求最优处理方法以提升重组木在户外多变环境中的使用性能。【方法】采用传统的水煮法、微波法和创新性提出的微创法对重组木进行预处理，利用有机碘化物3-碘代-2丙炔基甲氨酸丁酯（IPBC）对其进行浸渍并采用异氰酸酯胶黏剂（MDI）饰面。通过防霉、防腐试验分析3种处理工艺重组木的防治效力,通过孔隙率、力学性能和尺寸稳定性研究3种处理工艺对重组木质量的影响。【结果】（1）通过微创预处理工艺，重组木的总孔隙率增加了64.1%，载药量提高了88.0%。（2）防霉试验结果显示重组木对照样对黑曲霉和可可球二孢菌的感染等级均为4级，而经过微创预处理/IPBC浸渍工艺的重组木对两种菌的感染等级均为0级，此外通过MDI饰面的重组木抗流失性提高了63.0%。（3）防腐试验结果显示重组木对照样对白腐菌和褐腐菌仅为Ⅱ耐腐等级，而经过微创预处理/IPBC浸渍工艺的重组木对白腐菌和褐腐菌均为Ⅰ耐腐等级。（4）力学和尺寸稳定性试验的结果表明：经过微创预处理/IPBC浸渍工艺的重组木有效保证了优异的力学性能和尺寸稳定性；相比重组木对照样，其抗弯强度和水平剪切强度相比对照样分别提高了14.9%和17.4%，其吸水宽度膨胀率和吸水厚度膨胀率分别降低了25.0%和49.2%。【结论】采用微创预处理/IPBC浸渍工艺制备的重组木对霉菌、变色菌和腐朽菌都具有优异的防治效力，同时提升了力学性能和尺寸稳定性。此外，该微创工艺绿色简单，可有效解决重组木户外应用难题。
  • 低温脱脂豆粕增强棉籽粕胶黏剂制备与性能
    雷咏睿, 林熙翔, 牛文希, 李祝其, 陈惠, 李建章
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 137-144.
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    【目的】阐明不同豆粕添加量对改性棉籽粕胶黏剂耐水胶合强度和黏度的影响机理，为蛋白基胶黏剂的工业化生产与应用提供依据。【方法】以高温脱酚棉籽粕、低温脱脂豆粕和交联剂三缩水甘油胺为原料，在控制豆粕添加量与原料配比的基础上，合成豆粕改性棉籽粕胶黏剂，并制备杨木胶合板。采用旋转流变仪测试胶黏剂黏度；采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线晶体衍射仪和扫描电子显微镜表征胶黏剂的结构和形貌；采用热重分析仪和万能力学拉伸实验机分析胶黏剂的热稳定性和胶接力学性能；最后，综合解析改性胶黏剂的胶接增强机理。【结果】随着豆粕添加量的提高，体系中赖氨酸数量增多，提供了更多的交联反应活性位点，形成多重交联网络结构的机械互锁作用，提高了胶黏剂的耐水胶接性能和黏度。当豆粕添加量为10%时，胶黏剂TCM/SM10的干状和耐水胶合强度分别为1.24和0.79 MPa。提高豆粕添加量至30%时，胶黏剂的干状和耐水胶合强度相比TCM分别提高了60.4%和27.8%，达1.54和0.92 MPa，胶黏剂黏度提高至20.689 Pa·s，且热稳定性、韧性均有所改善。【结论】采用低温豆粕部分替代棉籽粕交联改性制备棉籽粕胶黏剂，有效提高了胶黏剂的涂布性能和耐水胶接性能。为生产低成本高性能的改性棉籽粕胶黏剂提供新的思路，有助于推动蛋白基胶黏剂的规模化工业应用。
  • 纳米银/介孔氧化硅复合材料的制备及其抗菌性能
    金晶, 杨国超, 张帆
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 145-153.
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    【目的】为了解决传统的木材银离子抗菌剂中的Ag+易氧化导致其抗菌耐久性有限以及新型纳米银抗菌剂的AgNPs易团聚等问题，制备了一种新型纳米银/介孔氧化硅（Ag/MCM-41-NH2）复合抗菌材料。【方法】选取表面氨基改性的介孔氧化硅（MCM-41）作为Ag+的载体，将Ag+负载到改性载体上，并将其原位绿色还原成纳米银（AgNPs）。采用SEM、TEM、N2吸附–脱附、XPS、XRD、FTIR和ICP-MS等手段分析了复合抗菌剂的表面形貌、结构和Ag+的缓释性能。使用抑菌圈法和振荡法测试了复合抗菌剂的抗菌活性，分析了其抗菌性能和抗菌耐久性。【结果】改性后的MCM-41由于表面接枝了大量的氨基，可以与Ag+发生接枝，还原的AgNPs成功负载在MCM-41内部，呈均匀圆球状，分散均匀。抗菌试验和Ag+缓释结果表明，Ag+/MCM-41-NH2和Ag/MCM-41-NH2对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的初始抗菌率均可以达到99.00%以上。但放置90 d后，Ag+/MCM-41-NH2的Ag+流失率为25.00%，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别下降到88.75%和79.10%，而Ag/MCM-41-NH2的Ag+流失率降低到5.10%，且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率仍保持在98.93%和96.93%的较高水平。【结论】AgNPs在载体MCM-41-NH2上均匀分散，制备的Ag/MCM-41-NH2复合抗菌剂具有良好的抗菌性能和抗菌耐久性。
  • 利用异速生长模型和博弈论解析藏川杨主干动态生长的遗传调控机制
    危学达, 王玉, 丁孟东, 吴双, 梁丹, 叶梅霞, 邬荣领
    北京林业大学学报. 2024, 46(06): 154-164.
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    【目的】高度与直径是树木生命历程中的2个重要生长性状，本文通过量化藏川杨主干高度和直径之间的相互作用，探究这2个性状的生长过程和生长模式，揭示藏川杨主干动态生长的遗传调控机制。【方法】基于异速生长模型和博弈论构建藏川杨高度与直径性状的动态生长互作微分方程，利用系统作图构建藏川杨主干生长遗传解析的统计模型。进一步以藏川杨自然群体作为研究材料，调查其在温室内的生长动态数据，结合本群体的高通量分子标记数据，开展藏川杨的全基因组基因定位工作。【结果】藏川杨主干高度和直径的整体生长曲线符合Logistic生长曲线，拆分整体生长曲线发现，藏川杨主干的直径生长对高度生长具有抑制作用，而高度生长对直径生长具有促进作用。所有藏川杨高度和直径的个体拟合优度> 0.90，且2个性状拟合的残差均服从随机分布，说明使用广义Lotka-Volterra微分方程来拟合藏川杨高度和直径效果很好。基于功能作图方法共定位到78个显著位点，可注释到52个候选基因。以2号染色体上最显著的SNP为例，对藏川杨高度和直径进行遗传解析，发现该SNP的3种基因型（AA、AC、CC）具有相似的高度–直径相互作用模式。该SNP对整体生长、独立生长和依赖生长发挥了不同方式的遗传效应。对定位到的显著位点进行功能注释，可将这些位点所在的基因分为：与木质素/细胞壁合成相关基因、与生长发育相关基因、与抗病抗逆性相关基因、与光合作用相关基因这4类。【结论】结合异速生长模型和博弈理论的基因定位模型，可检测基因如何通过合作或竞争策略来调控藏川杨主干的大小，识别树干动态生长的过程和模式，相关模型也可为其他物种重要性状之间的深层次遗传解析提供借鉴。
2025年, 第47卷, 第06期
刊出日期：2025-06-25
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