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2025年, 第47卷, 第01期 
刊出日期:2025-01-25
  

  • 全选
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  • 罗光成, 雷相东, 史景宁, 何潇, 向玮, 李玉堂
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 1-10.
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    【目的】为验证基于林分潜在生长量的立地质量评价方法的可行性,并优化此方法,采用潜在生长量法估算林分断面积和蓄积潜在生产力,为长白落叶松人工林立地质量评价和抚育经营提供科学依据。【方法】基于吉林省一类调查和二类调查局级固定样地数据,采用广义代数差分法建立长白落叶松人工林优势高生长模型,根据地位指数划分立地等级。建立含立地等级哑变量的断面积和蓄积生长模型,利用黄金分割法搜索最优密度,求解潜在生产力,并通过自然稀疏线进行验证;以现实林分年龄和林分密度指数计算现实生产力;结合现实生产力和潜在生产力两者差异综合评估生产力提升空间。【结果】(1)长白落叶松人工林的优势高、断面积、蓄积生长模型拟合效果良好,调整决定系数为0.877、0.985、0.966;均方根误差为1.037 m、0.886 m2/(hm2·a)、9.756 m3/(hm2·a);相对均方根误差为7.353%、6.588%、11.890%。5个立地等级的地位指数平均值大小为19.8、17.8、15.7、13.5和11.6 m。(2)同一林龄,断面积和蓄积潜在生产力对应的最优林分密度指数不同。基准年龄30年时断面积潜在生产力为0.861~0.941 m2/(hm2·a),蓄积潜在生产力为5.319~8.775 m3/(hm2·a)。与近熟林、成熟林、过熟林相比,中龄林和幼龄林现实生产力与潜在生产力差异较大,表明它们具有较大的生产力提升空间。(3)在林分生长过程中,潜在生产力对应的最优密度始终不大于林分自然稀疏的最大密度。【结论】约束林分初始株数后计算的潜在生产力更符合实际,进一步验证了基于潜在生长量的立地质量评价方法的可行性。在中幼龄阶段,长白落叶松的现实生产力与潜在生产力差异显著,该差异随立地质量的下降而增大。研究结果给出了潜在生产力对应的最优林分密度,可为长白落叶松人工林的抚育经营提供依据。
  • 周雨飞, 罗超, 李生, 陈子熙, 邵慰忠
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 11-21.
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    【目的】分析马尾松纯林改造对林分结构的影响,旨在明确最适宜的改造方式,为马尾松林结构的优化和稳定性提供参考。【方法】以建德市马尾松次生林轻度间伐无补植(LTNP)、中度间伐无补植(MTNP)、重度间伐无补植(HTNP)、中度间伐补阔(MTP)、重度间伐补阔(HTP)、皆伐补阔(CCP)后的林分为对象,探究间伐和补植两类措施对林分空间和非空间结构的影响,并对不同改造模式的林分结构进行综合评价。【结果】(1)间伐和补阔改变了林分内树种组成。随着间伐强度的增加,树种多样性呈先增后降的趋势,林分胸径结构由“单峰”向“多峰”结构转变。林分中小径阶林木占比提高,在同等间伐强度下,补阔林分内大径阶林木占比高于无补植林分。(2)CCP的角尺度显著低于其他改造林分,LTNP的混交度显著低于其他改造林分。随着间伐强度增加,开敞度逐渐增加,林层指数先增加后降低,大小比数和竞争指数逐渐减小,且在重度间伐强度下,补阔林分的大小比数和竞争指数均低于未补植林分。(3)不同改造模式的林分结构综合评价值排序为MTP> HTNP> CCP> HTP> MTNP> LTNP。【结论】马尾松中度间伐补阔(浙江樟、浙江楠)后,整体林分结构得到显著优化,对促进马尾松纯林向针阔混交和阔叶混交林演替具有重要作用。本研究为马尾松林的可持续经营提供理论参考。
  • 刘子洋, 强波, 张浩, 符利勇, 郭晋平
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 22-28.
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    【目的】构建包含立地等级与气候因子的落叶松生物量模型,分析环境与气候共同作用对生物量估算的影响,为森林经营和决策提供理论依据。【方法】基于吉林省2004、2009及2014年落叶松人工林固定样地数据,结合World Clim提供的1950—2000年平均气候因子,选用Richards模型作为基础模型。通过地形因子合并立地单元划分立地等级,并将立地等级作为哑变量,建立含立地等级和气候因子的落叶松林分生物量模型,分析气候和立地等级对林分生物量的影响。【结果】(1)建立的含立地等级和气候因子的模型的拟合精度可达0.961,与训练集得出的各项评价指标差异均小于5%,表现出较好的泛化能力。(2)林分因子对林分生物量的独立解释率为93.7%,立地等级为2.4%,而气候因子仅为0.3%。(3)温度和降水共同影响林分生物量,最干旱季温度升高会降低林分生物量最大值,而最冷季降水增加则可促进林分生物量的增长。【结论】立地等级对落叶松林分生物量估算的影响大于气候因子。建立的含立地等级和气候因子的落叶松生长收获预估模型,揭示了气候和立地等级对落叶松生物量生长的综合作用,为林分适宜性经营和森林精准增汇提供科学依据。
  • 吴菲, 高章伟, 张睿博, 时蓉喜, 刘梦洁, 胡健, 汪辉, 周青平
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 29-38.
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    【目的】本文旨在探究青藏高原高寒草甸生态系统中不同土壤微生物类群的多样性及其功能潜力对气候变暖的响应特征及机理。【方法】基于为期6年的野外增温控制试验,利用不同功率红外加热设置对照、增低温(+1.5℃)和增高温(+2.5℃) 3个温度处理。增温6年后于2020年8月采集土壤表层样品,利用微生物高通量测序,分析土壤细菌和真菌群落对增温的响应。【结果】(1)增低温和增高温处理分别使土壤表层温度升高了1.4℃和2.4℃(P <0.05),土壤湿度分别下降了11%和17%(P <0.05)。相比对照,土壤硝态氮含量在增低温和增高温处理下分别降低了66%和72%(P <0.05),而土壤有效磷含量仅在增高温处理下显著增加36%(P <0.05)。(2)增温处理显著降低了土壤细菌α多样性及谱系多样性,并改变了细菌群落结构(P <0.05);相比之下,土壤真菌以上指标均未表现出显著变化。(3)土壤细菌群落中,碳水化合物代谢及全局概览图等功能分类在增高温处理下明显增强,而土壤真菌共生营养型、病理营养型以及腐生营养型的功能丰度并未受显著影响。(4)土壤细菌功能潜力与土壤总氮含量和土壤有效磷含量呈显著正相关(P <0.05),真菌功能潜力仅与谱系多样性呈显著正相关(P <0.05),且与土壤理化性质无显著相关性。【结论】增温显著降低了土壤细菌α多样性和谱系多样性,改变了细菌群落结构;增温通过调控土壤有效磷含量进而促进细菌群落在碳水化合物代谢等功能潜力的表达;相比之下,增温并未显著影响土壤真菌多样性、群落结构和功能潜力。研究结果表明土壤细菌群落与真菌群落对气候变暖响应的敏感性存在差异,可能对生态系统功能产生不同影响。
  • 刘仟仟, 贺康宁, 左亚凡, 程唱, 邹星晨, 刘婧雯, 石正阳, 李睿, 彭小静
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 39-50.
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    【目的】明确黄土高原–青藏高原过渡带植被净初级生产力(NPP)的时空变化及其驱动因素,为区域生态保护和可持续发展提供数据支撑。【方法】以青海省大通县为研究对象,利用MOD17A3、地形、气象和人为活动数据,通过趋势分析、偏相关分析、土地利用转移矩阵和最优地理探测器等方法,对该区域植被NPP进行分析。【结果】(1)2000—2019年,大通县NPP多年平均值为331.77 g/m2(以C计,下同),并以2.29 g/(m2·a)的速度上升,呈东南高、西北低的分布格局,其中,草原植被对NPP的贡献率最高。NPP显著增加的区域占70.10%,显著减少区域仅占0.51%。(2)植被NPP上升受气候变化和人类活动共同驱动,且不同驱动因子对植被NPP的影响具有空间异质性。降水、日照时数、气温分别在大通县东南部、西北部和全部区域与植被NPP呈正相关关系。人口密度和GDP分别在高海拔草原和低海拔可造林区域对植被NPP有促进作用。(3)在大通县,气温、降水、高程是影响植被NPP空间变化的主导因子,驱动因子间的交互作用为双因子增强和非线性增强。高程、坡度、年均降水量、年均气温和人口密度分别为2 840~3 150 m、4.18°~10.80°、441~677 mm、1.18~3.56℃、126~413人/km2时,能有效促进植被NPP增长。【结论】大通县大部分区域植被NPP呈显著增加趋势,该区域的气候变化和人类活动有利于植被生长。研究结果有助于进一步了解黄土高原-青藏高原过渡带NPP变化的潜在驱动机制。
  • 车海伦, 李华林, 张帆, 吴凤月, 谢晨新, 刘晔
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 51-62.
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    【目的】为明晰极端暴雨下洪峰流量形成的驱动要素,对北京“23·7”极端暴雨洪峰进行调查,从而揭示洪峰流量的变化规律,为区域灾后重建规划与防灾减灾工作提供科学依据。【方法】在2023年北京“23·7”极端暴雨发生后,对位于暴雨中心的门头沟区56条沟道140个洪痕点位开展调查,在明晰沟道洪峰流量空间变化基础上,使用随机森林模型定量分析各要素对沟道洪峰流量的驱动规律。【结果】(1)门头沟区沟道洪峰流量大小分布与降雨中心分布有较强一致性,整体由北向南递增,洪峰流量范围在27.5~1 072.0 m3/s之间,超过10、20、50年一遇洪峰流量水平的沟道分别占总数的82%、71%、41%。(2)本次降雨条件下,影响门头沟区沟道洪峰流量差异的前5个因素依次为流域面积、沟道长度、平均起伏度、径流系数和淤积量,其相对重要值依次为1.000、0.524、0.471、0.382、0.346,表明地形因素对此次暴雨条件下门头沟区沟道洪峰流量影响最大。(3)各要素与洪峰流量存在复杂的非线性关系。【结论】根据最重要的5个驱动因素,建议灾后恢复重建工作中,以沟道为基本单位,实施“一沟一策”管理策略。合理布设防洪措施,提高工程防洪标准,重点关注淤积量、径流系数等关键可控因素。同时完善应急预案,整治侵占沟道行洪空间等问题,以提升区域的抗洪能力。未来研究需扩展至土地使用模式、水利设施建设等人为因素,因地制宜地分析洪峰流量影响机制,为不同地区的防灾减灾工作提供精准的指导。
  • 郝玄瑞, 姜妍, 王宇倩, 盖颖
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 63-71.
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    【目的】探究杨树木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PtoXTH34在植物响应干旱胁迫过程中发挥的功能。【方法】将杨树PtoXTH34基因在烟草中异源表达,并进行干旱胁迫,分析过表达烟草表型以及光合作用、抗逆等指标的变化。【结果】(1)过表达PtoXTH34基因能够显著降低离体烟草叶片的失水率。(2)干旱处理14 d后,对照植株出现明显的枯萎现象,而过表达PtoXTH34烟草叶片生长良好,仍为绿色,且过表达PtoXTH34植株的株高和茎直径均显著高于对照植株。(3)干旱处理14 d后,对照植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均趋近于0,而过表达PtoXTH34烟草的各项光合指标均极其显著高于对照植株,且高于干旱处理前。(4)干旱处理14 d后,对照植株体内的H2O2和MDA含量均出现大幅上升,且显著高于过表达PtoXTH34植株,对照植株出现活性氧积累现象,且叶片损伤程度较大,而过表达PtoXTH34植株并未出现此现象。【结论】过表达PtoXTH34烟草通过降低叶片失水率,提升光合作用,清除活性氧积累,进而提高植株的抗旱性。本研究为揭示杨树PtoXTH34的基因功能奠定了基础,丰富了林木分子育种的基因资源。
  • 张波, 卢凯燕, 张晓宇, 邬荣领
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 72-84.
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    【目的】探究胡杨主根分别在正常和盐胁迫条件下的生长适应性模式,有效定位影响胡杨根系表型性状的显著数量性状座位(QTL),将遗传调控网络可视化,进一步探究胡杨根系表型性状在盐胁迫下的遗传调控机制。【方法】基于胡杨在正常和盐胁迫条件下的表型与基因型数据,运用主成分分析、方差分析和动态模型拟合等统计方法分析表型变化规律,采用功能作图方法定位显著QTL,将根系在盐胁迫下表型性状的遗传调控网络可视化。【结果】(1)相关性分析表明,胡杨根系性状在正常条件下表现出高度协同作用,而在盐胁迫下通过减少根数量来增加平均根长;基于主成分分析确定了主根长、主根表面积和主根数量作为研究的主要表型性状;与正常条件相比,盐胁迫对主根长、主根表面积和主根数量3种表型性状产生了抑制作用。比较拟合优度R2发现,相较于Logistic、Richards和Weibull生长方程,Gompertz模型表现最优。(2)在正常条件下,分别定位到100、89、85个调控主根长、主根表面积、主根数量的显著QTLs,主要分布于连锁群1、4、5、14和15;在盐胁迫下,分别定位到91、85、87个调控以上3个性状的显著QTLs,集中分布于2、3、5、13和18连锁群。(3)遗传效应分析显示,两种条件下影响主根长度的显著QTLs遗传效应均随时间持续上升;影响主根数量的显著QTLs主要表现为持续上升,部分位点表现为先升后降或先降后升的趋势;影响主根表面积的显著QTLs在正常条件下呈现3种模式—先升后降、持续波动上升和先升后降再升,而在盐胁迫下大多持续上升。(4)正常条件下,分别注释到影响主根长、主根表面积、主根数量表型性状的21、14、14个候选基因,主要集中于基本的代谢过程、生长素转运、染色体分离等;盐胁迫下分别注释到19、17、15个候选基因,主要富集于胁迫响应、氧化还原平衡、铁离子运输和t RNA修饰等。(5)可视化遗传网络发现,枢纽基因(LOC105114908)和(LOC105120566)可能参与胡杨盐胁迫响应。【结论】盐胁迫显著影响了胡杨根系的生长发育。运用多种统计模型,本研究定位到影响根系生长的显著QTLs,揭示了其遗传效应随环境变化的动态特征。研究结果为理解胡杨适应盐胁迫的遗传调控基础提供了新见解,并为林木遗传改良研究提供了方法支持。
  • 刘淑玟, 郭素娟
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 85-94.
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    【目的】探明板栗‘燕山早丰’柱头可授性和杂交花粉活力的有效检测方法及日变化规律,筛选板栗‘燕山早丰’最适授粉时间,为实现其高效杂交育种提供理论依据。【方法】以河北省迁西县主栽板栗品种‘燕山早丰’为母本,选择与其花期相近且具有多粒、矮化等特异性状的‘王钱大栗’‘短枝芽变’‘三屯红栗’为父本,分别于雌雄盛花期不同时段进行人工授粉试验。首先,采用联苯胺–过氧化氢法和MTT染色法测定柱头可授性,TTC、I2-KI、醋酸洋红染色法和离体萌发法测定花粉活力。然后,在此基础上,于盛花期单日08:00—18:00每隔2 h取样,通过分析柱头可授性和花粉活力的日变化规律、坐果率和结实率等指标,探究‘燕山早丰’的最适授粉时间。【结果】(1)采用联苯胺–过氧化氢法与MTT染色法检测‘燕山早丰’柱头可授性,前者反应迅速且柱头出现大量气泡,后者柱头变色用时较长。(2)醋酸洋红染色法对花粉活力检测效果最好,花粉活力均在75%以上,I2-KI染色法次之,其他方法效果不明显。(3)盛花期单日10:00—12:00柱头可授性和花粉活力最好。(4)不同杂交组合中,结实率最高值均出现在08:00—12:00授粉时段,以‘王钱大栗’和‘三屯红栗’为父本结实率最高。【结论】板栗‘燕山早丰’最适杂交授粉时段为盛花期单日10:00—12:00。研究结果将为板栗人工杂交育种的成功提供理论指导,同时对解析板栗生殖生物学特性和繁殖机制具有重要意义。
  • 李豪, 吴明豪, 詹芳芷, 李虹烨, 张翔, 刘志成
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 95-105.
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    【目的】探索适应城市动态发展和政策引导下的城市生态网络评估框架,为生态网络的精准化建设提供发展导向和前瞻布局。【方法】以北京市中心城区为研究对象,基于2005年和2020年两期土地利用数据,使用PLUS模型对3种城市发展情景下2035年的土地利用进行模拟,借助Graphab计算不同情景下生态网络的景观连通性指标,构建生态网络动态评估框架,厘清问题并探讨中心城区的生态建设方向。【结果】(1)在总体规划发展情景下,建设用地的扩张强度得到控制,呈现出分散式发展的趋势,整体绿色空间发展状态向好;城市扩张发展情景下建设用地向周边用地强烈扩张。(2)2005—2020年间,中心城区的连通概率指数(PC)下降了29.1%,城市生态网络有所退化。总体规划发展情景的生态网络状态改善显著,PC涨幅为62.6%;而城市扩张情景加重了生态退化的趋势,PC降幅为38.6%。(3)在个体水平上,连通概率变化指数等级分布呈现西北高,东南低的格局。总体规划发展情景下,整体网络结构趋于完整,较高等级要素数量增加;城市扩张发展情景下整体网络结构愈发支离破碎,要素等级退化显著。(4)动态评估框架上,中心城区倾向低基底特征,各区网络特征差异显著。【结论】研究通过耦合Graphab-PLUS模型,探索了城市生态网络的评估方法,构建了“基底–韧性–潜力”的三维度动态评估框架,为明确区域生态发展导向和支撑国土空间规划提供科学依据。提出了中心城区生态网络的优化建议:整体上补足区域生态短板,加强东南片区生态建设;在分区优化方面,优先提升海淀区生态网络的整体功能,着重保护石景山区的生态资源,并注重东西城区网络要素的系统性建设。
  • 戴睿, 段帅帅, 肖士奎, 卫志鹏, 吕淑芳, 史国安, 吴疆, 范丙友
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 106-115.
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    【目的】筛选芍药切花开放至衰老过程中和盛开期不同组织中稳定表达的最适内参基因,深入解析ACS和ACO基因在乙烯介导的芍药切花开放至衰老过程中的功能。【方法】(1)以芍药‘桃花飞雪’为材料,基于qRT-PCR技术分析13个候选内参基因在芍药切花开放至衰老不同时期及盛开期不同组织中表达水平的变化,应用geNorm、NormFinder、BestKeeper等软件和ΔCt法对其表达稳定性进行了评价;通过在线RefFinder网站分析获得候选内参基因表达稳定性的综合排名。(2)利用筛选出的双内参基因,对乙烯生物合成关键基因ACS和ACO在芍药切花开放至衰老不同时期及盛开期不同组织中的表达水平进行定量分析。【结果】(1)在芍药切花开放至衰老的不同时期,geNorm分析表明GAPDH和RAN3表达稳定性最好;NormFinder分析显示RAN3表达最稳定;BestKeeper分析表明18S rRNA表达稳定性最好;RefFinder综合分析表明RAN3和GAPDH为最适内参基因。(2)在盛开期芍药切花花器官不同组织中,geNorm分析表明ARF和PP2A表达稳定性最好;NormFinder分析显示UBQ表达最稳定;BestKeeper分析表明GAPDH表达稳定性最好;RefFinder综合分析表明UBQ和ARF为最适内参基因。(3)在芍药切花开放至衰老过程中,ACS基因表达量显著低于ACO基因表达量,是调控乙烯合成的开关;ACO主要在切花开放前期(瓶插0~12 h)发挥作用;ACS表达量在绽口期和衰败期(瓶插6 h和144 h)均发挥重要作用,并在盛开期对乙烯合成起到限制作用;(4)在芍药切花盛开期不同组织中,ACS基因表达量显著低于ACO,ACS和ACO基因的表达存在组织差异性,且均在茎和花萼中表达较高。【结论】本研究筛选出芍药切花开放至衰老不同时期(RAN3和GAPDH)以及盛开期不同组织中(UBQ和ARF)qPCR定量表达分析的双内参基因组合;乙烯生物合成关键基因ACO主要在芍药切花开放过程发挥作用,ACS基因在芍药切花开放和衰老过程均发挥重要的作用。研究结果将为切花寿命的改良提供参考。
  • 黄鑫, 徐国祺, 马耀辉
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 116-125.
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    【目的】环境友好型木材防腐剂的开发中,示踪功能对于木材防腐效果的评价研究具有重要意义。为充分发挥银杏叶的抗菌性能、硼砂的阻燃性能以及碳量子点的荧光示踪功能,制备一种新型硼掺杂银杏叶碳量子点(B-CQDs)木材防腐剂,以丰富环境友好型木材防腐剂体系,拓宽碳量子点抗菌性和荧光示踪应用。【方法】以绿色生物质银杏叶为碳源,硼砂为硼元素掺杂剂,通过水热法一步合成B-CQDs木材防腐剂,进行单因素实验探究最优制备工艺。采用荧光光谱、紫外可见光光谱、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等测试方法对其性能进行表征。以白腐菌彩绒革盖菌和褐腐菌密黏褶菌作为供试菌种,通过抑菌圈试验对不同质量分数的B-CQDs木材防腐剂抑菌效果进行综合评价。【结果】以荧光强度为参考指标,B-CQDs木材防腐剂最佳制备条件:水热反应时间3.0 h,水热反应温度180℃,银杏叶用量0.5 g,银杏叶与硼砂质量比5∶1。B-CQDs呈类球状,平均粒径为2.41 nm,分散性较好。B-CQDs木材防腐剂具有激发波长依赖性和荧光稳定性,在365 nm紫外光照射下发出明亮蓝色荧光。FTIR与XPS分析的元素组成和官能团信息一致,表明硼元素成功掺入碳量子点。木材腐朽真菌抑菌圈试验结果表明:随着B-CQDs木材防腐剂质量分数的增加,其对2种木材腐朽真菌的抑制效果逐渐增强,B-CQDs木材防腐剂抑制效果优于未掺杂的碳量子点木材防腐剂。当B-CQDs木材防腐剂的质量分数为0.80%时,彩绒革盖菌和密黏褶菌的抑菌圈直径均达到最大值,分别为54.15和63.59 mm。【结论】本研究成功制备了B-CQDs木材防腐剂。该防腐剂具有光致发光特性和荧光示踪功能,且对彩绒革盖菌和密黏褶菌2种常见的木腐真菌均有较好的抑制作用,具备作为环境友好型荧光示踪木材防腐剂的潜力。
  • 马耀辉, 徐国祺, 黄鑫
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 126-134.
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    【目的】碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC)作为一种广谱有机杀菌剂,较差的水溶性和光稳定性限制了其应用。为提高IPBC的水溶性和光稳定性,拓宽在木竹材防霉领域的应用,研制一种新型IPBC/β-环糊精复合防霉剂。【方法】以β-环糊精(β-CD)为主体,IPBC为客体,采用共沉淀法制备IPBC/β-CD复合防霉剂。选取主客体摩尔比、反应温度、反应时间3个影响因素,通过单因素实验探究不同因素对包合反应的影响并优化制备工艺。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、耐光老化分析等方法对防霉剂进行表征分析。用相溶解度法测试IPBC/β-CD复合防霉剂的增溶特性。以可可球二孢、黑曲霉、桔青霉、绿色木霉4种真菌为研究对象,对不同质量分数的IPBC/β-CD复合防霉剂的抑菌效力进行评价,获得综合防霉性能指标。【结果】(1)IPBC/β-CD复合防霉剂的晶体结构和物理特性发生变化;复合防霉剂具有均匀分布、四边规整的微观形貌特征;以包合率为参考指标,复合防霉剂的最佳制备工艺条件为β-CD与IPBC的摩尔比4∶1,反应温度50℃,反应时间4 h,该条件下制备的防霉剂中IPBC的包合率可达52.02%。(2)复合防霉剂中有效成分IPBC热降解温度由120℃提高到220℃,且在紫外光照射60 min后,表面仅发生轻微黄变;β-CD对IPBC有明显的增溶效果,当β-CD浓度为0.01 mol/L时,IPBC的水溶性可提高1.65倍。(3)随着防霉剂质量分数的增加,其对4种真菌的抑菌效力逐渐提高;质量分数1.00%的复合防霉剂抑菌性能最佳;7天培养后,可可球二孢、黑曲霉、桔青霉和绿色木霉的抑菌圈直径分别为25.47、49.12、52.45和39.93 mm。【结论】本研究制备的IPBC/β-CD复合防霉剂改善了IPBC的水溶性和光热稳定性,并且对4种常见的木竹材真菌表现出较好的防治效力。本研究可以提升IPBC的水溶性和应用稳定性,进而扩展IPBC在木竹材防霉领域的应用范围。
  • 满德强, 余玉珠, 符韵林, 李英健
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 135-146.
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    【目的】本研究旨在获得棋楠沉香钻孔结香适用距离,并探索其结香质量,为棋楠沉香的优质高效生产以及应用提供指导。【方法】采用不同距离钻孔诱导棋楠木结香,即4 cm(FW)、8 cm(EW)和16 cm(SW)。处理12个月后分析棋楠所结沉香的醇溶性提取物含量(质量分数)、精油含量(质量分数)以及显色反应。通过气相色谱–质谱联用仪(GC-MS)分析沉香中的挥发性特征化学成分,即倍半萜类和2-(2-苯乙基)色酮(PECs),并进一步通过高效液相色谱–质谱联用仪(HPLC-MS)分析沉香中非挥发性的PECs。【结果】(1)FW、EW和SW处理的沉香醇溶性提取物含量分别为(42.01±1.86)%、(46.60±0.73)%和(42.54±2.15)%,精油含量分别为(37.47±1.45)%、(40.47±0.91)%和(37.33±1.14)%。(2)棋楠沉香样品的显色反应表现为紫色、樱桃红和紫红色,其理化显色反应均符合《中华人民共和国药典》要求。(3)共鉴定出40种挥发性特征化学成分,其中FW、EW、SW处理下倍半萜与PECs的数量之和分别为36、38和38种,相对含量之和分别达86.63%、91.89%和79.10%。(4)共鉴定出62种非挥发性PECs,其中双环氧2-(2-苯乙基)色酮(DEPECs)、单环氧2-(2-苯乙基)色酮(EPECs)、四氢2-(2-苯乙基)色酮(THPECs)和flidersia类型2-(2-苯乙基)色酮(FTPECs)分别有5、6、3和48种,并详细解析了这4种色酮类型的裂解规律,通过代谢组学分析,成功地将来自不同钻孔距离(EW、FW的处理组合(E-FW组)与SW组)的样品进行了有效区分。【结论】钻孔诱导处理在棋楠结香的诱导中展现出高效性,尤其是EW处理对棋楠树种的适组用性更为突出,这一创新方法不仅显著提升了结香效率,还大幅缩短了所需时间,从而实现了沉香产量和质量的双重提升,具有广阔的应用前景。
  • 王智丰, 周李承
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 147-155.
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    【目的】针对集成竹利用效率不高,使用形式较为单一的问题,探索其轻质、高效特性的先进结构形式,这对推动竹材在工程领域的应用方面具有重要意义。本研究旨在探究不同构型格栅芯体对集成竹格栅夹芯板弯曲性能的影响,选出不同格栅构型中抗弯性能最优的结构,为其在实际工程的应用提供理论依据。【方法】以集成竹为原材料,通过嵌锁法分别设计加工3种具有不同构型(三角形格栅、方形格栅和Kagome形格栅)的集成竹格栅夹芯板。对不同格栅芯体的集成竹格栅夹芯板进行四点弯曲试验,探讨夹芯板结构的受弯性能,分析夹芯板结构在受弯荷载下的破坏机理、跨中挠度、抗弯刚度和极限承载力的变化规律,并对3种不同芯体集成竹格栅夹芯板结构的比强度和比刚度进行对比。同时,采用有限元方法建立集成竹格栅夹芯板四点弯曲试验模型,并进行数值模拟分析。【结果】3种不同构型格栅芯体的集成竹格栅夹芯板结构在受弯加载过程中均表现为剪切破坏。三角形集成竹格栅夹芯板的承载能力最好,三角形和Kagome形格栅极限承载力分别为38.7和27.5 kN,较极限承载力22.5 kN的方形格栅增加了71.9%和22.2%;同时三角形集成竹格栅夹芯板的比强度为133.5 kN·m/kg,较方形(94.6 kN·m/kg)和Kagome形(96.7 kN·m/kg)分别提高了41.2%和38.1%。有限元模型的模拟结果与试验结果较一致,能有效预测集成竹格栅夹芯板的弯曲性能。【结论】3种格栅构型中三角形集成竹夹芯板弯曲性能最优,能够更好地发挥集成竹轻质高强的性能优势。研究结果可为竹材在工程领域的应用提供一种高效的结构形式及理论依据。
  • 郑鑫, 刘晏铭, 司莉青, 舒立福, 陈锋, 王千雪, 王烁, 张吉利
    北京林业大学学报. 2025, 47(01): 156-162.
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    林火是森林生态系统中重要的干扰因素。严重的森林火灾会破坏林分结构,影响生态系统的稳定性,但适度火干扰可以促进植被更新,改变群落的演替动态,并提高物种多样性。本文综述了林火干扰对林分结构和植被更新的影响研究进展,特别是林火干扰对树木存活、林分结构及植被更新的影响。研究表明,林火引起的树木死亡是影响林分结构和树种组成的关键因素;林火干扰后植被群落的变化主要取决于火烧强度,轻度火干扰对乔木层影响较小,而重度火干扰则可能导致生态系统逆向演替。目前,国内外研究主要关注不同林型、火强度、火烈度、季节以及不同过火类型等因素对林分结构和植被更新的影响,尚缺乏林火干扰对树木生长和植被更新机制的长期连续研究。未来研究应重点关注以下几个方面:基于固定样地连续监测,研究不同林火干扰条件下林分结构和植被更新演替的长期动态;完善采样数据集,结合生物物理及生理过程建模,构建更完整的预测体系,以准确预测火后不同树种组成的林分树木生长状况;深入探讨林火与其他扰动因子的交互作用机制,分析其对林分结构的协同影响。研究结果将有助于深入理解林火干扰对林分结构和植被更新的影响,推动该领域的发展。