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基于力学性能和结晶行为探究不同成核剂对聚乳酸性能影响

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3168-3181页

作者：吕超罗书品郭文静中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

探究杨木纤维作为一种生物基成核剂对聚乳酸(PLA)力学和结晶性能的影响,并与常用的成核剂滑石粉和酰肼化合物对比。分别将杨木纤维(WF)(0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%)、滑石粉(Talc)(1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)和酰肼化合物(TMC-300)(0.3wt%... 详细信息

探究杨木纤维作为一种生物基成核剂对聚乳酸(PLA)力学和结晶性能的影响,并与常用的成核剂滑石粉和酰肼化合物对比。分别将杨木纤维(WF)(0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%)、滑石粉(Talc)(1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)和酰肼化合物(TMC-300)(0.3wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%)在不同含量条件下与PLA进行熔融共混挤出、模压制备复合材料,基于力学性能确定每种成核剂在PLA中的较优添加量,并进一步在较优添加量条件下研究3种成核剂对PLA结晶性能的影响,包括结晶行为、晶体形貌和结构。3种成核剂均能提高PLA的缺口冲击强度,与成核剂Talc和TMC-300相比,添加WF对PLA的拉伸性能和弯曲性能改善效果更为显著,在WF较优添加量条件下(1wt%),复合材料的断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度与纯PLA相比分别提高了27%、17%和18%。采用差示扫描量热法比较3种成核剂对PLA的结晶行为影响,结果表明添加1wt%WF提高了PLA非等温结晶的结晶度,但低于添加1wt%Talc和0.5wt%TMC-300的复合材料结晶度。根据等温结晶动力学分析,WF可以缩短PLA在等温结晶过程的半结晶时间,加快PLA的结晶速率,添加1wt%WF、1wt%Talc和0.5wt%TMC-300后PLA在110℃等温结晶的半结晶时间从23.6 min分别降低至7.2、2.7和1.4 min。热台-偏光显微镜观察结果表明,不同成核剂诱导PLA在110℃等温结晶时的晶体形貌不同,WF、Talc为PLA结晶提供了大量成核位点,促进PLA晶粒微细化,而TMC-300诱导PLA产生纤维束状晶体且结晶速率明显加快,这与等温结晶动力学分析结果一致。蚀刻后的冲击断面形貌也表明,不同形貌的晶体堆积是复合材料的力学性能存在差异的原因之一。X射线衍射结果表明,3种成核剂均能促进PLA产生有序的α晶,其中添加WF时α(110)/(200)晶的衍射峰强度最高,同时WF能显著降低PLA的晶粒尺寸。杨木纤维可以作为PLA的一种生物基成核剂,具有增强和成核的双重作用。本文为进一步优化WF对PLA的成核作用提供基础,也为促进木塑复合材料的绿色发展提供借鉴。

关键词：生物质纤维聚乳酸成核剂生物基复合材料力学性能结晶行为

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木竹产品碳足迹评价研究进展

林业科学 2024年第1期60卷 142-150页

作者：劳万里李晓玲段新芳中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹... 详细信息

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹作为温室气体排放测度指标,其重要性日益凸显。开展木竹产品碳足迹评价是我国木竹加工企业落实国家“双碳”目标的核心工作,对木竹产业低碳高质量发展亦具有重要意义。本文全面分析锯材、改性材、人造板及其制品、结构用集成材和胶合木等主要木竹产品碳足迹评价的研究现状,以及碳足迹评价方法的研究进展。目前,生命周期评价法是国际主流的碳足迹评价方法,依据的标准主要为ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050;在木竹产品中储存的生物碳及其延迟碳排放效应的评估方法,以及计入产品碳足迹评价结果的形式等方面尚未形成国际共识;因不同国家木竹加工技术水平和能源结构有所不同,同一类别产品碳足迹差异显著。此外,不同科研人员采用的评价标准和研究假设等各异,导致同一产品碳足迹评价结果可比性不强。未来应:1)研制木竹产品延迟碳排放效应的评估方法,科学量化木竹产品对应对气候变化的积极贡献;2)制定适于木竹产品碳足迹评价国际统一的产品种类规则,进一步增强碳足迹核算结果的可比性,推动木竹产品碳足迹评价结果国际互认;3)建立木竹产品全生命周期回溯跟踪体系,助力木竹产品全生命周期碳足迹评价工作的顺利开展;4)构建契合我国木竹产业特点全国统一的碳排放因子数据库,为准确计量木竹产品碳足迹提供数据支撑。

关键词：碳足迹生命周期碳储量木制品竹产品

无甲醛浸渍胶膜纸用涂布型装饰原纸的制备及性能

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林业科学 2024年第6期60卷 120-127页

作者：梁敏徐建峰刘如龙玲中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

【目的】针对现有无醛胶黏剂在纸张内部渗透性较差以及一定程度上遮盖原纸色泽和纹理的问题,从装饰原纸性能着手,采用浆内填料加填结合表面颜料化涂布对装饰原纸进行处理,在保证纸张对胶液的渗透性、吸收性前提下,提高纸张的印刷适性和... 详细信息

【目的】针对现有无醛胶黏剂在纸张内部渗透性较差以及一定程度上遮盖原纸色泽和纹理的问题,从装饰原纸性能着手,采用浆内填料加填结合表面颜料化涂布对装饰原纸进行处理,在保证纸张对胶液的渗透性、吸收性前提下,提高纸张的印刷适性和遮盖力,降低无醛胶黏剂对装饰纸饰面效果的影响,为制备适用的无醛装饰纸提供方法。【方法】选用优质阔叶木浆和针叶木浆进行原纸抄造,浆内填料(TiO_(2))含量设为20%、30%和40%,利用二氧化硅(SiO_(2))和聚乙烯醇(PVA)混合液对3种不同加填量的原纸进行涂布、压光整饰得涂布型装饰原纸。采用聚氨酯类无醛胶黏剂对涂布型装饰原纸进行浸渍处理,继而固化和热压贴面。使用扫描电子显微镜(SEM)和动态渗透性测定仪对装饰原纸的表面状态和动态渗透性进行表征测试,应用喷墨打印机对装饰原纸进行印刷打样,通过分光密度计结合相对反差的计算分析装饰原纸的印刷性能,测试分析装饰原纸的抗张强度、平滑度、透气度、吸水性、白度等物理性能以及装饰纸贴面板的表面耐磨性、表面硬度和表面胶合强度等性能。【结果】浆内填料加填量增加会使填料更多填充到原纸结构空隙中,影响胶液在纸张内部的渗透性,致密的表面涂层也会一定程度上降低胶液在纸张内部的渗透性。未涂布原纸的色密度随浆内填料加填量增加而下降,涂布原纸的青、品红、黄、黑色实地密度较未涂布原纸分别提高69.0%、96.2%、45.6%、86.5%,品红、黄、黑3种色别的相对反差均达到标准要求。涂布对装饰原纸的印刷适性起积极作用,填料加填量变化对涂布后装饰原纸印刷适性的影响并不显著;填料加填量增加致使装饰原纸的抗张强度、吸水性下降,平滑度、紧度、白度提高,涂布后装饰原纸较未涂布原纸抗张强度提高52.8%,平滑度提高97.56%,白度变化不明显,不透明度稍有提高;热压后涂布型无醛浸渍胶膜纸的表面耐磨性、硬度和表面胶合强度均达到标准要求。【结论】减少装饰原纸浆内填料加填量,辅以表面涂布方式,能够提高装饰原纸的物理性能以及印刷适性,该方式生产的装饰原纸适用于无醛胶黏剂浸渍,有利于装饰纸无醛化发展。

关键词：无醛胶黏剂装饰原纸颜料化涂布印刷适性动态渗透性

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浙江省香椿溃疡病病原菌的分离和鉴定

林业科学 2024年第5期60卷 151-157页

作者：耿显胜舒金平刘莹刘军中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400

[目的]分离和鉴定引起浙江省香椿溃疡病的病原菌,揭示香椿溃疡病的病因,为该病害的科学防控提供理论依据。[方法]观察香椿溃疡病的田间症状,使用常规组织分离法分离病原菌,利用形态学结合分子生物学方法对病原菌进行物种鉴定,采用柯赫... 详细信息

[目的]分离和鉴定引起浙江省香椿溃疡病的病原菌,揭示香椿溃疡病的病因,为该病害的科学防控提供理论依据。[方法]观察香椿溃疡病的田间症状,使用常规组织分离法分离病原菌,利用形态学结合分子生物学方法对病原菌进行物种鉴定,采用柯赫氏法则验证分离菌株的致病性。[结果]1)从感病香椿样品中分离到2株病原菌;病原菌的培养性状、有性世代和无性世代的形态特征与假毛丛赤壳菌一致。2) LSU rDNA、ITS rDNA和tef1-α基因序列分析以及多基因系统发育分析表明,XCKY2菌株的LSU rDNA、ITS rDNA和tef1-α基因片段与假毛丛赤壳菌的同源性均为100.00%;XCKY1和XCKY2菌株与11株假毛丛赤壳菌聚为一支,贝叶斯后验概率为0.94。3)致病性测定结果表明,假毛丛赤壳菌的菌饼和分生孢子悬浮液均能引起健康香椿苗发病,从发病香椿苗组织中也能再分离到假毛丛赤壳菌,由此确定假毛丛赤壳菌为香椿溃疡病的病原菌。[结论]从浙江省感病香椿样品上分离到2株假毛丛赤壳菌,经鉴定为引起香椿溃疡病的病原菌。本研究首次报道假毛丛赤壳菌是香椿溃疡病病原菌。

关键词：香椿溃疡病病原真菌致病性系统发育分析柯赫氏法则

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环唑醇及氟环唑处理材的野外耐久性能评价

林业科学 2024年第6期60卷 148-152页

作者：蒋明亮张卿硕张景朋马星霞中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

【目的】探究氟环唑(EPO)、环唑醇(Cy)、铜胺(氨)环唑醇(CuCy)等制剂处理材的野外耐久性能,确定各制剂在户外与土壤接触(C4.1)时的推荐使用或标准载药量,为该类防腐剂处理质量标准的制定及其实际应用提供依据。【方法】制备稳定的Cy和EP... 详细信息

【目的】探究氟环唑(EPO)、环唑醇(Cy)、铜胺(氨)环唑醇(CuCy)等制剂处理材的野外耐久性能,确定各制剂在户外与土壤接触(C4.1)时的推荐使用或标准载药量,为该类防腐剂处理质量标准的制定及其实际应用提供依据。【方法】制备稳定的Cy和EPO水溶性微乳液,以马尾松和辐射松为试验材料,采用真空加压处理工艺,依据《木材防腐剂性能评估的野外埋地试验方法》(GB/T 27655—2011),将Cy、EPO和CuCy制剂处理试样进行埋地测试,每年记录并计算处理材的耐腐朽和抗白蚁蛀蚀完好指数,确定其耐腐朽和防白蚁性能。【结果】在木材腐朽中等危害区域(Z2)北京试验场,载药量≥0.049 kg·m^(-3)Cy和载药量≥0.047 kg·m^(-3)EPO处理材7年后耐腐朽完好指数≥9.0,耐腐朽性能良好;载药量1.60~3.20 kg·m^(-3)CuCy处理的马尾松和载药量1.40~3.04 kg·m^(-3)CuCy处理的辐射松11年后耐腐朽完好指数全部为10,耐腐朽性能较好,CuCy处理材耐腐朽性能与铜/戊唑醇/丙环唑(CuPT)相当。在木材腐朽白蚁严重危害区域(Z4)广州试验场,载药量1.97~2.80 kg·m^(-3)CuCy处理的马尾松11年后耐腐朽完好指数≥9.78,其中载药量2.80 kg·m^(-3)CuCy处理材11年后抗白蚁蛀蚀完好指数为7.15。【结论】在Z2区域C4.1使用时,CuCy处理材载药量≥1.60 kg·m^(-3)可确保耐腐朽性能;在Z4区域C4.1使用时,CuCy处理材载药量≥2.80 kg·m^(-3)可确保耐腐朽和防白蚁性能。在Z2区域C4.1使用环境,不含铜Cy和EPO处理材的耐腐性能较戊唑醇/丙环唑高效;在Z2及Z4区域C4.1使用环境,当载药量等量时,CuCy处理材的耐久性能与CuPT相当。

关键词：环唑醇氟环唑铜唑野外埋地试验耐久性

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极小种群野生植物蕉木分布区土壤养分特征

生态学杂志 2024年

作者：洪文君王炳宇曾德华黄永平刘俊三亚市林业科学研究院

极小种群野生植物蕉木(Oncodostigma hainanense)集中分布在三亚和保亭，在分布区内选取三亚市甘什岭省级自然保护区、亚龙湾热带天堂森林公园和保亭黎族苗族自治县的七仙岭温泉国家森林公园3个区域蕉木所处群落，比较不同生境内的土壤... 详细信息

极小种群野生植物蕉木(Oncodostigma hainanense)集中分布在三亚和保亭，在分布区内选取三亚市甘什岭省级自然保护区、亚龙湾热带天堂森林公园和保亭黎族苗族自治县的七仙岭温泉国家森林公园3个区域蕉木所处群落，比较不同生境内的土壤养分含量的差异性，探讨土壤性质对蕉木分布特征的影响。结果表明：蕉木的种群密度以七仙岭森林公园最高(375株·hm-2)，但3个蕉木的种群结构为不稳定种群，表现为衰退趋势；分布区的土壤呈酸性，pH值为5.54～6.17；土壤有机质、碱解氮和全氮含量较高，全钾、全磷和速效磷含量较低；土壤微生物生物量碳为225.29～318.33 mg·kg-1，微生物生物量氮为137.35～165.25 mg·kg-1，土壤过氧化氢酶活性以甘什岭自然保护区最高(4.53 mL·g-1·h-1)，酸性磷酸酶和脲酶活性均以亚龙湾森林公园最高，分别为9.78 mg·g-1·d-1和0.84 mg·g-1·d-1。PCA分析结果显示，每个分布区的土壤样点均能较好地聚为一类，每个分布区对土壤因子的响应显著，土壤养分与微生物生物量、酶活性具有明显相关性，表明土壤因子对蕉木种群结构及其生长起着关键作用。

关键词：蕉木土壤养分土壤微生物生物量土壤酶活性极小种群

林木体细胞胚胎发生过程表观遗传学调控作用研究进展

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世界林业研究 2024年

作者：王浩冯健于世河郑颖卜鹏图辽宁省林业科学研究院

体细胞胚胎发生是植物体细胞在离体培养条件下经过一系列形态与生理生化变化之后形成体细胞胚胎，最后形成再生植株的过程。目前已被广泛应用于林木品种改良及大规模扩繁等领域。体胚发生过程具有复杂的分子机制，受到多个转录因子、激... 详细信息

体细胞胚胎发生是植物体细胞在离体培养条件下经过一系列形态与生理生化变化之后形成体细胞胚胎，最后形成再生植株的过程。目前已被广泛应用于林木品种改良及大规模扩繁等领域。体胚发生过程具有复杂的分子机制，受到多个转录因子、激素信号途径及表观遗传修饰的调控，其中表观遗传学修饰在体胚发生过程中的作用被愈加重视。文中主要从DNA甲基化、组蛋白修饰以及miRNA调控方面出发，对林木体胚发生过程中的表观遗传学调控作用进行分析和阐述，旨在为林木体胚发生体系建设提供新的见解。

关键词：体胚发生表观遗传学 DNA甲基化组蛋白修饰 miRNA

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元宝枫幼苗生长及光合特性对水肥耦合的响应

南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第5期48卷 113-122页

作者：李潘亭杜满义王玥裴顺祥辛学兵中国林业科学研究院华北林业实验中心

【目的】探究元宝枫(Acer truncatum)幼苗生长及光合生理特性对水肥耦合的响应，分析比较元宝枫幼苗生长最佳水肥组合。【方法】以1年生元宝枫幼苗为研究对象，采用土壤含水率及氮、磷、钾施肥量4因素4水平正交试验设计，共计16个处理... 详细信息

【目的】探究元宝枫(Acer truncatum)幼苗生长及光合生理特性对水肥耦合的响应，分析比较元宝枫幼苗生长最佳水肥组合。【方法】以1年生元宝枫幼苗为研究对象，采用土壤含水率及氮、磷、钾施肥量4因素4水平正交试验设计，共计16个处理，水肥耦合试验后测定元宝枫幼苗生长指标、叶片相对叶绿素含量SPAD值、光合特性及光响应曲线。【结果】随施肥量的增加，各指标大致呈现先上升后下降的趋势。当土壤含水率为75%,施N、P、K量为1.2、1.8、0 g/株时，元宝枫幼苗地径、总生物量显著高于其他处理。合理的水肥耦合可以显著提高元宝枫幼苗苗高、地径及总生物量。此外，各水肥耦合处理对弱光的利用能力差异不大，氮肥对元宝枫幼苗的最大净光合速率和光饱和点影响显著。各处理间水分利用效率(WUE)无显著性差异，表明元宝枫幼苗在较低土壤含水率下也能正常生长，抗旱能力强。水肥对元宝枫幼苗生长影响由高到低排序为氮肥>土壤含水率>钾肥>磷肥，基于综合评分法可知最佳的水肥组合为T14,即土壤含水率75%、氮肥1.2 g/株、磷肥1.8 g/株和钾肥0 g/株。【结论】水肥耦合效应对地径和生物量影响显著，对苗高影响不显著，土壤含水率、氮肥对各生长指标影响显著，研究结果可为元宝枫水肥合理利用提供理论依据。

关键词：元宝枫水肥耦合光合特性生长指标

基于三方演化博弈模型的林长制横向协作机制研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李源王超梁越颖徐斌宁攸凉中国林业科学研究院林业科技信息研究所中国林业科学研究院

【目的】林长制实施过程中面临纵向联动与横向协作的双重挑战，其中横向协作因涉及多方利益且主体间无严格层级关系，协作难度尤甚，成为阻碍林长制高效运转的关键瓶颈。因此，厘清各横向利益相关主体间的互动关系，推动建立横向协作机... 详细信息

【目的】林长制实施过程中面临纵向联动与横向协作的双重挑战，其中横向协作因涉及多方利益且主体间无严格层级关系，协作难度尤甚，成为阻碍林长制高效运转的关键瓶颈。因此，厘清各横向利益相关主体间的互动关系，推动建立横向协作机制，对于推深做实林长制具有重要现实意义。【方法】本文将林长制横向利益相关者划分为管理型利益相关者、监督型利益相关者和被动型利益相关者；基于利益相关者理论，构建理论分析框架，建立三方非对称动态演化博弈模型，通过对各方策略选择的演化稳定性和演化路径进行仿真分析。【结果】得出在林长制运行中各要素的作用机制，三方主体行为决策的博弈演化规律。【结论】结果表明：（1）推动林长制“有名有实”向“有能有效”转变的根本在于落实各方主体责任，确保各方主体满足参与约束与激励相容原则；（2）生态区位重要性，森林资源丰富度、林业产业发展水平、上级部门和地方政府的重视度是影响三方博弈主体行为决策的主要因素；（3）对管理型利益相关者，监督型利益相关者的林长制绩效考核制度与奖惩制度，以及对被动型利益相关者激励政策，有利于推进利益相关者主体横向协作的内生性集体行动；（4）由于部分被动型利益相关者游离在林长制组织体系外，如何调动他们的内生动力是加强林长制横向协作过程中需要着力解决的重要现实问题。

关键词：利益相关者林长制三方演化博弈模型横向协作机制集体行动