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油松抗性相关激素与代谢物对油松毛虫取食与剪叶刺激的响应

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 219-226页

作者：赵亚楠孙天骅王利峰许强刘军侠高宝嘉周国娜河北农业大学林学院河北保定071000

【目的】通过对油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis)取食刺激后的油松(Pinus tabuliformis)针叶进行分析,明确针叶树响应昆虫取食后树体内化合物的代谢途径变化,为油松的生长与保护提供参考。【方法】在河北省承德市平泉市黄土梁子林... 详细信息

【目的】通过对油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis)取食刺激后的油松(Pinus tabuliformis)针叶进行分析,明确针叶树响应昆虫取食后树体内化合物的代谢途径变化,为油松的生长与保护提供参考。【方法】在河北省承德市平泉市黄土梁子林场选取生长状况良好的油松纯林,对距地面高度一致的4个方向针叶进行10头油松毛虫取食(feeding stimulation,FS)与剪叶刺激(leaf clipping control,LCC)处理,摘取取食点或剪叶点下方3 cm的油松针叶,对照组不做任何处理(记为处理0 h,CK),取完整松针,对不同处理后0、2与8 h的松针进行代谢组分析和总类黄酮的验证,对0、0.5、1.0、1.5、2.0、4.0、6.0和8.0 h的松针进行茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、生长素(IAA)与脱落酸(ABA)相关植物激素含量的测定。【结果】通过代谢组学分析,FS处理后2.0 h与LCC处理后2.0 h的差异积累代谢物(different accumulated metabolites,DAMs)主要注释和富集的前3条通路为类黄酮生物合成、氨基酸合成代谢、精氨酸和脯氨酸代谢;FS处理后8.0 h与LCC处理后8.0 h的DAMs主要注释和富集的前3条通路为类黄酮生物合成、亚油酸生物合成、黄酮和黄酮醇的生物合成。因此,与LCC处理相比,FS处理可以显著诱导油松针叶取食点处类黄酮类物质的表达上调。植物激素JA、IAA表现出与代谢组中相应物质一致的表达趋势。相关性分析显示,JA与SA、JA与IAA、IAA与ABA之间呈显著正相关关系(P<0.05),SA与IAA和ABA之间呈负相关关系。【结论】类黄酮途径是参与油松抗性形成的主要代谢途径之一,单纯的机械损伤不会引起JA、IAA与ABA的显著差异,且JA、IAA、ABA参与油松抗性形成与生长发育过程。

关键词：油松油松毛虫取食刺激诱导抗性植物激素类黄酮途径代谢组学

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河北省野生红树莓果实品质差异分析及评价

果树学报 2024年第4期41卷 712-724页

作者：张禹黄洁帆乔沈启王亚童赵雯昊张明辉刘炳响河北农业大学林学院河北保定071000

【目的】探究野生红树莓(Rubus idaeus L.)的果实品质差异,为红树莓高效栽培和品种选育提供理论依据。【方法】以河北省冀东区(秦皇岛市)、冀北区(承德市)、冀西北区(张家口市)以及冀西太行山区(保定市)4个野生红树莓种质资源主要分布... 详细信息

【目的】探究野生红树莓(Rubus idaeus L.)的果实品质差异,为红树莓高效栽培和品种选育提供理论依据。【方法】以河北省冀东区(秦皇岛市)、冀北区(承德市)、冀西北区(张家口市)以及冀西太行山区(保定市)4个野生红树莓种质资源主要分布区域的13个县域野生红树莓为研究对象,通过对果实外在表型性状和内在营养成分等指标的测定,对比分析不同区域野生红树莓的果实特性差异,运用相关性分析、主成分分析和聚类分析法,对野生红树莓的果实品质进行综合评价。【结果】冀北区野生红树莓的果实大小显著大于冀东区、冀西太行山区和冀西北区,纵径与横径分别在9.64~14.41 mm、9.48~16.30 mm之间,且该区的单果质量和单株产量更高,最高单株产量为306.70 g,各区域果形无显著差异;冀西太行山区的红树莓可溶性蛋白含量(w,后同)高于其他地区,在1.78~1.84 mg·g^(-1)之间;冀西北区的红树莓具有较高的维生素C含量(22.83~29.79 mg·100 g^(-1))和较高的氨基酸含量(12.47~12.96 mg·g^(-1));冀东区的红树莓花青素含量较为突出,在587.82~599.19 mg·kg^(-1)之间;经主成分分析,将18个指标经简化为4个相对独立的综合指标,累积方差贡献率为88.530%,综合得分排名前三位的地区为宽城、兴隆和围场;通过聚类分析,将13个样地的野生红树莓果实分为3类。【结论】结合河北省分区综合评价果实品质,得出冀北区的野生红树莓产量大、风味佳,适合鲜食生产,而冀西北区、冀西太行山区和冀东区的野生红树莓果实有机物含量突出,适合不同需求的加工生产。

关键词：野生红树莓果实品质主成分分析聚类分析评价

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不同土地利用方式土壤微生物磷脂脂肪酸在土壤剖面上的变化

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应用生态学报 2024年

作者：马旭满于小萌王伟鹏孟亚馨徐学华河北农业大学林学院

为阐明不同土地利用方式下土壤微生物生物量及群落结构在土壤剖面上的变化规律，以冀北山地农田、草地、白桦次生林和华北落叶松人工林4种典型土地利用方式0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm土层为研究对象，运用磷脂脂肪酸法（... 详细信息

为阐明不同土地利用方式下土壤微生物生物量及群落结构在土壤剖面上的变化规律，以冀北山地农田、草地、白桦次生林和华北落叶松人工林4种典型土地利用方式0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm土层为研究对象，运用磷脂脂肪酸法（PLFA）测定土壤微生物生物量，使用方差分析、相关性分析和冗余分析探究土地利用方式及土层深度对土壤微生物生物量和群落结构的影响。结果表明：农田土壤自然含水率、容重及有机碳含量与其余各土地利用方式普遍存在显著性差异。农田磷脂脂肪酸含量均显著低于草地、白桦次生林和华北落叶松人工林；农田的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)较高，受到的养分胁迫较大。随土层深度增加，4种土地利用方式的土壤自然含水率、有机碳、全氮、全磷及微生物生物量均呈现减少趋势；草地、次生林和人工林G+/G-表现为深层土壤大于表层土壤；除草地外，其余土地利用方式细菌/真菌（B/F）表现为深层土壤小于表层土壤。相关性和冗余分析表明，土壤容重、有机碳、自然含水率是影响不同土地利用方式微生物群落的主要环境因子。本研究揭示了冀北山地4种土地利用方式土壤磷脂脂肪酸含量的分布及其影响因子，可为该地区土地利用结构优化提供理论依据。

关键词：土地利用方式土层深度土壤微生物群落结构 PLFA

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冀北山地不同坡向白桦枝叶异速生长关系研究

西北林学院学报 2024年第1期39卷 52-58,66页

作者：许竹锐王世虎高青青于小萌徐学华河北农业大学林学院河北保定071000

当年生小枝作为植物生长的独立构件单元,研究其大小关系对于理解植物生存适应策略具有重要意义。以冀北山地不同坡向白桦枝叶为研究对象,测定小枝的茎干质量、叶片干质量、叶片面积、叶柄干质量以及小枝干质量,分析不同坡向白桦枝叶生... 详细信息

当年生小枝作为植物生长的独立构件单元,研究其大小关系对于理解植物生存适应策略具有重要意义。以冀北山地不同坡向白桦枝叶为研究对象,测定小枝的茎干质量、叶片干质量、叶片面积、叶柄干质量以及小枝干质量,分析不同坡向白桦枝叶生长关系,揭示白桦枝叶生长对坡向的生态策略和适应性。结果表明:(1)除茎干质量外,其余干质量皆显示为半阳坡显著大于阴坡,叶片面积在坡向间无显著差异。(2)标准化主轴回归分析(SMA)表明,在小枝水平上,不同坡向间茎干质量与小枝干质量、总叶片干质量与小枝干质量、总叶片面积与小枝干质量均为等速关系,而总叶柄干质量与小枝干质量为异速关系;且茎干质量与小枝干质量、总叶柄干质量与小枝干质量的共同斜率1.12和1.22大于总叶片干质量与小枝干质量的共同斜率1.04。(3)在叶水平上,阴坡和半阳坡总叶片干质量与总叶柄干质量为异速关系,在半阴坡为等速关系;总叶片面积与总叶柄干质量在阴坡为等速关系,其余坡向为异速关系。(4)每个坡向叶大小与出叶强度呈负等速关系;叶大小以叶干质量表示时,阴坡异速生长常数-0.18为最小;叶大小以叶面积表示时,半阳坡异速生长常数2.01为最小。结果表明,白桦为适应坡向的变化,会优先将资源分配给茎和叶柄,且阴坡白桦小枝上会着生更多面积大而干质量小的叶片,以扩展其生长空间,获得更多的光照,利于白桦的生长。

关键词：白桦枝叶性状生长策略异速生长

不同间伐强度对华北落叶松人工林天然更新的影响

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 39-45,260页

作者：姜雨白宇吕宝磊李丹阳马莉薇河北农业大学林学院河北保定071000

研究塞罕坝30年生华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林抚育间伐强度对天然更新空间点格局及种间关联性的影响规律,对于塞罕坝人工林空间结构调整和天然更新保护具有重要意义。以塞罕坝地区华北落叶松人工纯林为研究对象,设置... 详细信息

研究塞罕坝30年生华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林抚育间伐强度对天然更新空间点格局及种间关联性的影响规律,对于塞罕坝人工林空间结构调整和天然更新保护具有重要意义。以塞罕坝地区华北落叶松人工纯林为研究对象,设置高(60%~65%)、中(45%~50%)、低(35%~40%)3种间伐强度及对照固定样地各3块,每块样地面积均为900 m^(2),间伐前平均密度为2611株/hm^(2)。运用g(r)和g_(12)(r)函数,研究不同间伐强度下天然更新个体特征变化、主林层大树与天然更新格局及种间关联性变化。其中,林下乔木更新物种数在不同间伐强度之间没有显著差异,中度间伐强度的平均高度、平均基径和平均冠幅均为最大值,分别达到了52.68、5.18 cm和34.49 cm,只有平均密度在中间伐强度下为最小值,为93株/hm^(2)。主林层空间点格局以随机分布为主;天然更新空间点格局以聚集分布为主;天然更新和主林层种间关联性以不相关为主。研究结果表明,中等间伐强度(45%~50%)有利于调整塞罕坝地区华北落叶松人工纯林空间结构和保护天然更新。

关键词：华北落叶松抚育间伐天然更新空间点格局种间关联性

植物功能性状对环境的响应及在森林经营中的应用

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中南林业科技大学学报 2024年第6期44卷 1-10页

作者：李永宁宗鹏河北农业大学林学院河北保定071000

植物功能性状被概括为能够影响生态系统功能并且能够反映植物对环境响应的核心植物性状,是植物因为遗传特性或基于可塑性与环境耦合,形成特定的生理、形态方面的性状,更强调植物与生态系统和环境的关系,植物功能性状能够反映植物对环境... 详细信息

植物功能性状被概括为能够影响生态系统功能并且能够反映植物对环境响应的核心植物性状,是植物因为遗传特性或基于可塑性与环境耦合,形成特定的生理、形态方面的性状,更强调植物与生态系统和环境的关系,植物功能性状能够反映植物对环境变化的响应,在环境与植物间以核心植物属性发挥着中介作用。植物功能性状研究在生态学领域取得了丰硕成果,其对环境响应的规律逐渐明晰,但目前研究主要集中于生态学基础理论上,其应用研究较少且分散,缺少系统的梳理与总结。本研究对植物功能性状的发展与分类进行回顾与整理,在剖析植物功能性状定义的基础上,总结出常见的分类依据包含植物的器官或部位、功能性状获得的难易程度、植物的生存策略、性状与环境的关系、形态和生理特征5大类,并指出植物功能性状的分类系统有待补充与调整;进而结合森林经营的需要,考虑到直观性与可操作性的要求,采取器官分类的方式,对研究较为集中的功能性状进行论述,包括叶功能性状、枝干功能性状、根功能性状与繁殖性状对环境的响应;最后探讨植物功能性状在森林经营中具有为森林更新的树种选择提供依据、为森林采伐的结构调整提供指导、为森林防火与生态保护提供预警、为森林生产力提供有效预测4方面的应用,并从森林经营角度对植物功能性状的应用进行思考与展望。以期为植物功能性状对环境的响应研究以及其在森林经营中的应用提供一定的理论指导。

关键词：植物功能性状环境响应规律生存策略森林经营

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氮添加对华北落叶松根际与非养分的影响

林业科学研究 2024年第5期37卷 195-204页

作者：李汝振李雯杨柳卢金平马娇娇许中旗贾彦龙河北农业大学林学院河北保定071000 河北省木兰围场国有林场河北围场068450

[目的]大气氮沉降对森林根际与非根际土壤养分有重要影响。华北地区是我国氮沉降高值区之一,然而目前关于氮沉降对该地区森林土壤养分影响的阈值及其是否引起其它养分限制还不清楚。[方法]本研究以河北省木兰林场国有林场的华北落叶松... 详细信息

[目的]大气氮沉降对森林根际与非根际土壤养分有重要影响。华北地区是我国氮沉降高值区之一,然而目前关于氮沉降对该地区森林土壤养分影响的阈值及其是否引起其它养分限制还不清楚。[方法]本研究以河北省木兰林场国有林场的华北落叶松人工林为研究对象,通过多水平氮添加实验(0、5、10、20、40、80、160 kg N·ha^(-1)·yr^(-1)),分析氮添加对根际和非根际土壤在全量养分、速效养分及其生态化学计量的差异影响,旨在揭示氮添加对华北落叶松人工林根际效应的影响。[结果]研究表明:1)根际土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和有效氮(AN)含量随氮添加水平呈上升趋势,且都在氮添加为80 kg N·ha^(-1)·yr^(-1)时达到最高值,与对照组相比增加了39.55%、36.27%、56.69%、44.02%。2)非根际土壤NO_(3)^(-)-N在氮添加为160 kg N·ha^(-1)·yr^(-1)时达到最大,与对照组存在显著性差异,不同氮添加水平下SOC、TN、TP含量等均无显著变化。3)随着氮添加水平的增加,根际土壤的C∶P、N∶P呈上升趋势,非根际土壤的C∶P、N∶P呈下降趋势。4)相对于对照组,氮添加后土壤SOC、TN、NO_(3)^(-)-N、AN、AP、C∶P、N∶P的根际效应呈增加趋势。[结论]本研究表明,氮添加会增强根际效应,提高华北落叶松人工林根际土壤SOC、TN、NO_(3)^(-)-N、AN的含量,且阈值均在80 kg N·ha^(-1)·yr^(-1),而且氮添加会改变土壤磷元素平衡,华北落叶松人工林生长未来可能会面临土壤磷限制。本研究可为大气氮沉降或施肥措施下华北落叶松人工林的养分调控提供理论和科学依据。

关键词：氮添加土壤养分化学计量学根际效应华北落叶松人工林

生物炭对苹果园地土壤理化性质及果实品质的影响

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北方园艺 2024年第13期 82-91页

作者：张宝轩王月铭陈思涵王浩彤刘志鑫齐国辉河北农业大学林学院河北保定063504

以1984年栽植的‘长富2’苹果树为试材,采用田间小区试验,研究了不同生物炭施加量对果园土壤理化性质及果实品质的影响,以期为生物炭在苹果生产中的应用提供参考依据。结果表明:生物炭对土壤理化性质及果实品质均有一定的影响。施加生... 详细信息

以1984年栽植的‘长富2’苹果树为试材,采用田间小区试验,研究了不同生物炭施加量对果园土壤理化性质及果实品质的影响,以期为生物炭在苹果生产中的应用提供参考依据。结果表明:生物炭对土壤理化性质及果实品质均有一定的影响。施加生物炭可以改善土壤物理性质,4 kg·株^(-1)生物炭施加量对20~40 cm深度土层的影响最为显著,土壤容重较CK显著降低10.8%,土壤田间持水量、饱和含水量、毛管持水量和土壤孔隙度分别增加21.6%、19.0%、19.6%和13.5%。4 kg·株^(-1)生物炭施加量使土壤pH在20~40 cm和40~60 cm土层中分别提高8.8%和12.2%,土壤有机质在20~40 cm和40~60 cm土层中分别提高65.4%和47.4%。施加生物炭提高了土壤中全N和有效P的含量,降低了碱解N的含量。施加生物炭可以提高果实品质,随着施炭量的增加,苹果果实的糖酸比和维生素C含量明显升高,4 kg·株^(-1)的增加量最多,较CK分别提高27.3%和37.2%。

关键词：苹果老果园生物炭土壤理化性质果实品质

甲基三甲氧基硅烷修饰对SiO_(2)增透膜耐候性能的影响研究

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无机盐工业 2024年第5期56卷 64-69页

作者：张宇赵志超赵翠莲孙楠楠河北水利电力学院基础部河北沧州061000

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂,利用酸催化的方法制备了SiO_(2)增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理,所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂,利用酸催化的方法制备了SiO_(2)增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理,所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测试,从而研究了MTMS的加入量对SiO_(2)增透膜透过性能及耐候性能的影响。结果表明:适量MTMS的加入可提高SiO_(2)增透膜的透过性能,当n(MTMS)/n(TEOS)=0.5时,其增透性能由未加MTMS时的5.2%增加到5.8%,增长了11.5%,而随着MTMS加入量的增多,增透性能又会呈现下降的趋势;MTMS的加入还在很大程度上改善了SiO_(2)增透膜的耐水性能,当n(MTMS)/n(TEOS)≥1时,500 h的冷凝水实验对膜层表面及透过性能几乎无影响;随着MTMS加入量的逐步增加,膜层耐磨性能也会逐步地提升,当n(MTMS)/n(TEOS)=2时,膜层经100次循环摩擦后透过率增加量仅降低10%,相比未加MTMS的膜层而言,其耐磨性能有了大幅提升。

关键词： MTMS SiO_(2)增透膜透过性耐水性耐磨性