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抚育间伐强度对针阔混交林碳动态变化的影响

中南林业科技大学学报 2024年第2期44卷 118-128页

作者：高彤宋鑫彧任允泽毛亮亮高然董希斌东北林业大学森林持续经营与环境微生物工程黑龙江省重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】为探讨抚育间伐对枯落物分解过程的影响,研究枯落物与土壤碳动态变化过程,深入解析不同抚育间伐强度下枯落物分解对温度循环次数的响应,探究抚育间伐强度对针阔混交林碳动态变化的影响。【方法】以小兴安岭地区天然针阔混交林... 详细信息

【目的】为探讨抚育间伐对枯落物分解过程的影响,研究枯落物与土壤碳动态变化过程,深入解析不同抚育间伐强度下枯落物分解对温度循环次数的响应,探究抚育间伐强度对针阔混交林碳动态变化的影响。【方法】以小兴安岭地区天然针阔混交林为研究对象,设置1块未抚育间伐对照样地和6块抚育间伐强度分别为10%、15%、20%、25%、30%、35%样地,采用外业与内业相结合的方法,通过控制温度循环次数,分别选取夏季3个月的平均气温作为代表温度进行试验,2个温度交替培养12 h为1个循环,共循环90次,分别在温度循环的第0、3、7、15、30、60、90次取出培养盒。研究夏季不同抚育间伐强度下,2种分解程度包括未分解层和半分解层枯落物的质量残留率、质量损失速率和枯落物与土壤有机碳对温度的响应过程,研究不同间伐强度林地中的枯落物在温度循环中的分解程度及有机碳释放动态。【结果】半分解枯落物比未分解枯落物更易分解。夏季末期半分解枯落物质量损失显著,35%间伐强度时,未分解枯落物质量残留率最低;半分解枯落物分解程度随间伐强度增大先上升再下降,20%间伐强度时,枯落物质量残留率最低。0%~15%和35%间伐强度下,夏季结束后枯落物有机碳上升;25%、30%间伐强度时,枯落物和土壤有机碳均下降;间伐强度为20%时,未分解枯落物有机碳下降,半分解上升。15%间伐强度下,未分解枯落物土壤有机碳下降,半分解上升,其他间伐强度下土壤有机碳上升。20%间伐强度时,枯落物分解程度最高,未分解枯落物中有机碳释放到半分解枯落物和土壤中。25%、30%间伐强度下,枯落物分解使其中的碳元素释放到周边环境中,枯落物和土壤有机碳均下降。【结论】夏季结束后半分解枯落物比未分解枯落物分解程度更高。凋落物一般在分解初期分解较快(易分解物质较多)而在后期分解较慢(易分解物质的消耗和难分解物质的积累)。抚育间伐不仅有利于枯落物分解,也有助于枯落物和土壤固碳。研究表明,在夏季,35%间伐强度林地枯落物分解程度高,枯落物和土壤固碳能力强。

关键词：间伐强度枯落物土壤分解有机碳夏季

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蒙古栎低质林改造后2010—2023年林地土壤质量的综合评价及未来6a土壤质量变化趋势预测——以2009年改造的蒙古栎低质林为例

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东北林业大学学报 2024年第6期52卷 106-113,128页

作者：刘慧董希斌张佳旺郭奔滕弛宋梓恺张雨晨森林持续经营与环境微生物工程黑龙江省重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150000

在黑龙江省大兴安岭林区的加格达奇林业局翠峰林场174林班,以蒙古栎(Quercus mongolica)低质林为例,2009年进行不同采伐带宽度的顺山皆伐,每条采伐带设置在近似相同海拔高度,皆伐带带长均为300 m,带宽分别为6、10、14、18 m,采伐后在每... 详细信息

在黑龙江省大兴安岭林区的加格达奇林业局翠峰林场174林班,以蒙古栎(Quercus mongolica)低质林为例,2009年进行不同采伐带宽度的顺山皆伐,每条采伐带设置在近似相同海拔高度,皆伐带带长均为300 m,带宽分别为6、10、14、18 m,采伐后在每种采伐带分别补植了西伯利亚红松(Pinus sibirica)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、樟子松(Pinus sylvestris),共设置12个不同改造样地;2010—2023年,测定12个不同改造样地的7个土壤养分指标(有机质质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、全钾质量分数、速效氮质量分数、速效磷质量分数、速效钾质量分数),应用模糊综合评价法、主成分分析法对土壤质量进行综合评价;结合2010—2023年对样地土壤养分质量评价结果,采用非线性自回归外部输入(NARX)神经网络模型预测2024—2029年各样地的土壤养分质量状况,分析未来6 a土壤养分质量变化趋势。结果表明:2023年测定的改造样地的土壤养分质量,91.67%的改造样地满足功能标准。补植樟子松样地中,只有采伐宽度为14 m的样地土壤养分质量相对稳定,其他采伐宽度的样地土壤养分质量状态不稳定。在2024—2029年,除了采伐宽度为10、18 m宽带中补植樟子松的样地以及采伐宽度为14 m宽带中补植西伯利亚红松的样地土壤养分不稳定外,其他样地未来6 a总体看土壤养分质量均较好,为Ⅰ级。构建的评价模型框架,可为低质林改造样地土壤养分质量综合评价及预测提供技术支持,弥补了土壤观测的数据盲区。

关键词：蒙古栎低质林改造土壤养分

解淀粉芽孢杆菌AW3诱导发病红松的抗病机制

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吉林农业大学学报 2024年第1期46卷 40-48页

作者：张平刁健王立海东北林业大学森林持续经营与环境微生物工程黑龙江省重点实验室哈尔滨150040

为探究植物根际促生菌(PGPR)解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacien)AW3对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染下红松(Pinus koraiensis)抗病的影响,在温室条件下,使用解淀粉芽孢杆菌AW3发酵液诱导发病红松幼苗,测定红松根腐病相对... 详细信息

为探究植物根际促生菌(PGPR)解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacien)AW3对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染下红松(Pinus koraiensis)抗病的影响,在温室条件下,使用解淀粉芽孢杆菌AW3发酵液诱导发病红松幼苗,测定红松根腐病相对防治效果及可溶性蛋白、可溶性糖、苯丙氨酸氨解酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗病相关基因等指标。结果表明:菌株AW3对红松根腐病的温室防效为79.3%,接种红松后,能诱导红松更迅速地产生细胞防卫反应,活性氧和细胞膜透性相对染色强度分别为对照组的2.57倍和2.98倍,差异显著(P<0.05);红松幼苗体内可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著增加,SOD、POD以及CAT酶的活力显著提高,并且诱导了茉莉酸、水杨酸和与生长素信号转导相关基因的转录。总之,在尖孢镰刀菌的侵染下,菌株AW3诱发了发病红松的抗病机制,在防御相关酶和抗病基因的综合作用下减缓了红松病害的发生。可见,菌株AW3是一种非常有效的细菌,可用于控制红松根腐病。

关键词：生物防治芽孢杆菌诱导抗病红松根腐病

天然落叶松林不同演替阶段空间结构参数的多元分布

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东北林业大学学报 2024年第3期52卷 1-9页

作者：张佳旺董希斌郭奔刘慧张莹任允泽滕弛宋梓恺张雨晨森林持续经营与环境微生物工程黑龙江省重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

2023年5月15—30日,在黑龙江省伊春市丰林县汤林林场建立不同演替阶段(中龄林、近熟林)固定监测样地,在森林群落中分别设立15块30 m×30 m的方形样地,将各样地划分为4个15 m×15 m的小样方,对胸径在5.0 cm及以上的乔木进行每木调查、每... 详细信息

2023年5月15—30日,在黑龙江省伊春市丰林县汤林林场建立不同演替阶段(中龄林、近熟林)固定监测样地,在森林群落中分别设立15块30 m×30 m的方形样地,将各样地划分为4个15 m×15 m的小样方,对胸径在5.0 cm及以上的乔木进行每木调查、每木检尺,记录样地内林木的树种、胸径、树高;应用RStudio计算中龄林和近熟林的天然落叶松(Larix gmelinii)林分空间结构参数(混交度、大小比数、密集度、角尺度)、统计林分空间结构参数的5种多元分布频率(零元分布、一元分布、二元分布、三元分布、四元分布),系统分析各林分的林分空间结构特征与功能。结果表明:(1)落叶松林的零元分布,两种不同演替程度的林分,整体呈随机分布、混交较好的中庸生长状态,但近熟林比中龄林较密集。(2)落叶松林的一元分布,林分内多数林木处于混交程度、密集程度良好,各大小比数等级占比处于比较相近的随机分布状态。(3)落叶松林的二元分布,两种林分在同一大小比数时的林木多数处于中度混交,同一密集度时的中龄林的密集程度分布相近,近熟林的密集度较集中。(4)落叶松林的三元分布,两种林分中,同一密集度和大小比数的林木,多数处于随机分布。(5)落叶松林的四元分布,两种林分在同一分布格局和生长状态时,相同密集度的林木多数处于中度混交或者混交状态较良好。(6)与比较传统的零元分布、一元分布对林分空间结构进行分析相比,使用多元分布能更加全面、清晰地分析不同演替阶段天然落叶松林的林分内部空间结构特征。

关键词：天然落叶松林林分空间结构多元分布不同演替阶段

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超声协同低共熔溶剂提取紫丁香花多酚工艺优化及抗氧化活性分析

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食品工业科技 2024年第4期45卷 171-179页

作者：刘佳怡黄磊磊王天怡张庆芬杨逢建东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林业生物制剂教育部工程中心黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生物资源生态利用国家地方联合工程实验室黑龙江哈尔滨150040

为建立一种环保高效的紫丁香花多酚提取方法并研究丁香花多酚的抗氧化活性,本研究采用了超声协同低共熔溶剂法(Deep Eutectic Solvents,DESs)对紫丁香花多酚进行提取。首先,筛选出氯化胆碱-苹果酸(摩尔比1:1.5)作为提取溶剂,以单因素实... 详细信息

为建立一种环保高效的紫丁香花多酚提取方法并研究丁香花多酚的抗氧化活性,本研究采用了超声协同低共熔溶剂法(Deep Eutectic Solvents,DESs)对紫丁香花多酚进行提取。首先,筛选出氯化胆碱-苹果酸(摩尔比1:1.5)作为提取溶剂,以单因素实验结果的基础上,选取提取温度、超声时间、料液比、超声功率为优化关键因素,多酚提取量为响应值,采用Box-Behnken响应面法进行优化,并研究紫丁香多酚对DPPH自由基和羟基自由基的清除能力。结果表明,在提取温度60℃,超声时间60 min,料液比1:30 g/mL,超声功率300 W时,紫丁香多酚提取量可达52.19±0.13 mg/g,显著高于传统水提法和有机溶剂(60%乙醇、甲醇)提取法(P实验表明,当紫丁香花多酚浓度为2.0 mg/mL时,对DPPH和羟基自由基清除率分别为93.28%和52.57%。综上,超声协同低共熔溶剂提取法能够绿色、高效地提取紫丁香多酚物质,为紫丁香提取和深度开发提供理论依据。

关键词：紫丁香花总多酚超声低共熔溶剂(DESs) 响应面法抗氧化活性

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纤维素酶辅助超声提取丁香叶黄酮工艺优化及抗氧化性分析

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食品工业科技 2024年第4期45卷 161-170页

作者：黄磊磊刘佳怡王天怡张庆芬杨逢建东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林业生物制剂教育部工程中心黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生物资源生态利用国家地方联合工程实验室黑龙江哈尔滨150040

为研究丁香叶中总黄酮的高效提取方法,本文首次采用纤维素酶辅助超声法对4种丁香叶中的总黄酮进行提取。以总黄酮提取得率为指标,单因素实验分析纤维素酶用量、pH、超声时间、超声功率、液料比、温度、乙醇体积分数对小叶丁香叶总黄酮... 详细信息

为研究丁香叶中总黄酮的高效提取方法,本文首次采用纤维素酶辅助超声法对4种丁香叶中的总黄酮进行提取。以总黄酮提取得率为指标,单因素实验分析纤维素酶用量、pH、超声时间、超声功率、液料比、温度、乙醇体积分数对小叶丁香叶总黄酮提取得率的影响,应用响应面法优化,得到最优提取工艺,并通过体外抗氧化检测丁香叶总黄酮对DPPH自由基和OH自由基的清除能力。结果表明,最优提取工艺为加酶量2%,pH5.5,超声时间40 min,超声功率400 W,乙醇体积分数63%,温度56℃,液料比30:1(mL/g),在该条件下,小叶丁香叶总黄酮提取得率为32.21±0.16 mg/g,与回归模型的预测值32.57 mg/g接近。抗氧化活性结果表明,4种丁香叶总黄酮对DPPH自由基的清除能力为小叶丁香>暴马丁香>白丁香>紫丁香;对OH自由基的清除能力为小叶丁香>暴马丁香>紫丁香>白丁香。纤维素酶辅助超声法能高效提取丁香叶中的总黄酮,且丁香叶总黄酮具有较好的抗氧化性,具有一定的开发潜力。

关键词：丁香叶纤维素酶辅助超声提取总黄酮响应面法抗氧化性

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蓝莓原浆抗氧化及缓解视疲劳功能研究

中国食品学报 2024年第2期24卷 110-119页

作者：蔡轶男王乐兵李德海东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室哈尔滨150040

研究蓝莓原浆体内抗氧化及缓解人体视疲劳的功效,分析蓝莓原浆抗氧化功能与改善视疲劳作用的相关性。灌胃给予小鼠低、中、高剂量的蓝莓原浆30 d后,采用试剂盒测定小鼠体内蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶(CAT)活力及丙... 详细信息

研究蓝莓原浆体内抗氧化及缓解人体视疲劳的功效,分析蓝莓原浆抗氧化功能与改善视疲劳作用的相关性。灌胃给予小鼠低、中、高剂量的蓝莓原浆30 d后,采用试剂盒测定小鼠体内蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶(CAT)活力及丙二醛(MDA)含量。选择18~22岁具有视疲劳症状的志愿者共40名,随机分为对照组与试饮组。试饮组每天饮用2瓶蓝莓原浆,即服用量为100 mL/d,连续服用60 d。试验结果显示:与空白对照组相比,摄入0.53 mL蓝莓原浆后,小鼠体内血清SOD活力显著增加至610.76 U/mg prot,同时小鼠体内血清MDA含量显著降低至4.82 nmol/mg prot(P<0.05);摄入0.21 mL蓝莓原浆可显著增加小鼠体内血清CAT酶活力至8.58 U/mg prot(P<0.05)。人体试饮试验表明饮用本蓝莓原浆60 d后,试饮组视疲劳症状及明视持久度均得到良好改善,其中男性群体具有出显著性(P<0.05)。结论:蓝莓原浆具备较好的抗氧化性及缓解人体视疲劳作用。

关键词：蓝莓原浆花青素抗氧化明视持久度视疲劳

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五味子多糖提取、结构特征及生物活性研究进展

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食品工业科技 2024年第3期45卷 1-9页

作者：司洲陈昊翔樊梓鸾东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

五味子是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill),或华中五味子(Schisandra sphenanchera ***.)的干燥成熟果实,富含多糖、木脂素、挥发油、多酚等多种活性成分。多糖作为其主要的活性成分,提取工艺有双水相萃取、酶解法... 详细信息

五味子是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill),或华中五味子(Schisandra sphenanchera ***.)的干燥成熟果实,富含多糖、木脂素、挥发油、多酚等多种活性成分。多糖作为其主要的活性成分,提取工艺有双水相萃取、酶解法、超声法、微波法、超声微波协同、微波酶法协同、水提法等,其中双水相萃取效率最高,超声法和水提法应用最广泛。五味子多糖主要由鼠李糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸组成,平均分子量大致范围在10^(3)~10^(5) Da。现代药理学研究表明,五味子多糖具有显著的抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、保肝、降血糖、血脂等功效,在食品、医药领域高值化开发具有重要的意义。因此,本文对近年来国内外五味子多糖提取工艺、结构特征和生物活性及其相关机制进行系统总结,并对其研究方向与应用前景进行展望,以期为五味子深入研究和应用开发提供参考。

关键词：五味子多糖提取工艺结构生物活性

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两种丛枝菌根真菌复合接种对青山杨叶片抗美国白蛾的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 144-154页

作者：方静张书曼严善春武帅赵佳齐孟昭军东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】为研究青山杨叶部害虫生物防控新途径,探索丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌复合接种对青山杨(Populus pseudo-cathayana×***)叶片抗美国白蛾的影响。【方法】于温室盆栽条件下对1年生青山杨扦插苗进行根内根孢囊霉(Rhi... 详细信息

【目的】为研究青山杨叶部害虫生物防控新途径,探索丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌复合接种对青山杨(Populus pseudo-cathayana×***)叶片抗美国白蛾的影响。【方法】于温室盆栽条件下对1年生青山杨扦插苗进行根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,RI)和摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)单一及复合接种(M)处理,以不接种处理为对照(CK),测定对青山杨叶片次生代谢物质、防御酶和蛋白酶抑制剂方面等化学防御能力的影响,并以美国白蛾(Hyphantria cunea)幼虫为生物测定对象判断青山杨的抗虫效果。【结果】在120 d内M组的菌根侵染率、丛枝着生率和根内泡囊数均高于FM和RI组,同时,M组能在一定程度上提高青山杨叶片的化学防御能力,其中叶片总生物碱、纤维素含量和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)、胰蛋白酶抑制剂(TI)活性显著高于RI、FM和CK组(P<0.05)。取食M组叶片的3龄美国白蛾幼虫取食量、排粪量、纤维素酶活性、乙酰胆碱酯酶(AchE)活性和多功能氧化酶(MFO)活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),3龄幼虫体长、食物利用率、胰蛋白酶活性、羧酸酯酶(CarE)活性、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性显著高于取食RI和FM组的(P<0.05),3龄幼虫食物消耗率和α-淀粉酶活性与RI组差异不显著,其体质量与取食FM组的差异不显著;取食M组叶片的4龄幼虫体质量、取食量、食物消耗率、纤维素酶活性、GSTs活性、CarE活性、AchE活性、MFO活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),4龄幼虫排粪量显著低于取食RI和CK组的(P<0.05),4龄幼虫胰蛋白酶活性显著高于其余3组(P<0.05),4龄幼虫的体长和食物利用率与取食RI组的差异不显著,4龄幼虫α-淀粉酶活性与取食FM和RI组的差异均不显著;取食M组叶片的5龄幼虫体长、体质量、取食量、排粪量、食物利用率、α-淀粉酶活性、纤维素酶活性、GSTs活性、CarE活性和MFO活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),5龄幼虫食物消耗率显著低于取食FM和RI组的(P<0.05),5龄幼虫AchE活性显著低于取食FM组的(P<0.05),5龄幼虫胰蛋白酶活性显著高于其余3组(P<0.05)。【结论】将RI与FM复合接种能够诱导青山杨叶片在次生代谢物质、防御酶和蛋白酶抑制剂方面的化学防御性能,RI和FM复合接种对青山杨的抗虫性表现优于RI、FM单一接种和无AM真菌接种,并且对美国白蛾幼虫具有一定的抑制效果,在实际应用时可优先考虑RI和FM复合接种。

关键词：丛枝菌根真菌根内根孢囊霉摩西斗管囊霉复合接种青山杨美国白蛾