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大叶黄杨窄吉丁的鉴定及生物学特性研究

应用昆虫学报 2024年第2期61卷 442-455页

作者：张旭东任利利宋海天葛思勋付宁宁骆有庆北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室北京100083 福建省林业科学研究院、国家林业和草原局南方山地用材林培育重点实验室福州350012

【目的】本文研究并描述危害大叶黄杨(冬青卫矛)Euonymus japonicus Thunb的钻蛀性害虫大叶黄杨窄吉丁Agrilus euonymi T?yama,1985各虫态的形态特征及危害特性,并观察其虫道三维结构,以期为大叶黄杨窄吉丁的发生监测及防控提供依据。... 详细信息

【目的】本文研究并描述危害大叶黄杨(冬青卫矛)Euonymus japonicus Thunb的钻蛀性害虫大叶黄杨窄吉丁Agrilus euonymi T?yama,1985各虫态的形态特征及危害特性,并观察其虫道三维结构,以期为大叶黄杨窄吉丁的发生监测及防控提供依据。【方法】查阅国内外相关文献,将大叶黄杨窄吉丁学名的变化过程进行记述整理,详细描述幼虫、蛹、成虫的形态特征;观察大叶黄杨窄吉丁危害的各个指标特征,包括虫口密度、坑道特征、羽化孔特征和蛹室特征等,明确了完整虫道的发生规律。利用分子生物学方法对大叶黄杨窄吉丁进行鉴定,提取其基因组DNA,使用鞘翅目通用引物扩增线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列并测序,在NCBI数据库进行序列比对,并构建系统发育树。基于对受害木段进行多角度,全方位的拍摄,首次在虫害木解析中使用Image-based-Rendering(IBR)技术对吉丁虫道三维模型进行重建。【结果】成虫形态特征完全符合大叶黄杨窄吉丁的描述,基于COⅠ基因序列构建系统发育树(Mrbayes树)显示,采集到的吉丁与2个俄罗斯远东样本序列聚为一支,结合文献,进一步明确其为大叶黄杨窄吉丁。大叶黄杨窄吉丁主要危害树干韧皮部及木质部,具向阳性;在树皮下钻蛀坑道,无明显侵入孔;蛹室米粒状,位于木质部;羽化孔“D”型;坑道形状有一定规律,可分为S型及其变型2种,密集纵向迂回型。【结论】详细的形态特征描述、正确的学名厘定、基因序列分析信息,有利于大叶黄杨窄吉丁的鉴定及学名的正确使用;复原完整虫道信息便于在非成虫期结合寄主种类鉴定害虫种类、评估虫口密度和危害程度,为大叶黄杨窄吉丁的监测提供了具体的判别方法,为化学防治、生物防治等提供参考与技术支持。

关键词：大叶黄杨窄吉丁形态特征危害特性学名厘定钻蛀性昆虫坑道重建

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杉木无性系圃地测定性状遗传变异分析及超早期选择

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 63-70页

作者：肖晖林泽忠苏顺德江晓丽陈海强吴炜罗水金潘隆应郑仁华福建省林业科学研究院国家林业和草原局南方山地用材林培育重点实验室福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室福建福州350012 福建省将乐国有林场福建将乐353300 福建金硕生物科技有限公司福建将乐353300 福建金森林业股份有限公司福建将乐353300

【目的】利用立地条件相对均一的圃地建立短期测定林,通过分析67个参试杉木无性系苗期生长性状的遗传变异情况及遗传-环境互作效应对各性状选择的影响程度,探讨无性系苗期超早期选择策略,进一步对大量候选无性系开展快速初筛和超早期选... 详细信息

【目的】利用立地条件相对均一的圃地建立短期测定林,通过分析67个参试杉木无性系苗期生长性状的遗传变异情况及遗传-环境互作效应对各性状选择的影响程度,探讨无性系苗期超早期选择策略,进一步对大量候选无性系开展快速初筛和超早期选择,以降低长期测定成本,提高无性系选育效率。【方法】利用杉木第3代种子园子代实生群体选择优良单株,扦插繁育成无性系,于圃地做性状短期测定。参试无性系67个,重复10次,12株小区,完全随机区组设计。造林1 a后,测定苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度共4个生长性状指标,通过构建表型方差分析模型,估算遗传方差分量,以及遗传与环境互作效应方差分量的值,并利用ASReml软件分别估算遗传力和重复力。【结果】在圃地栽植1 a后,参试无性系的苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度均值分别为0.640 m、1.010 cm、10.30条和0.28 m,4个观察性状的表型变异系数分别为12.86%、14.88%、21.34%和14.89%;参试67个无性系在苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度性状上存在显著遗传差异,测定性状的重复力均达0.74左右,遗传力估值均稳定在0.48左右;所测4个性状的遗传与环境互作方差分量占总遗传方差的35%左右;地径与苗高、侧枝数和最长侧枝长度存在显著相关,遗传相关系数均达0.9以上;以地径性状为指标进行选择,苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度的遗传增益估值随着入选率的降低逐渐增高,但苗高、侧枝数和最长侧枝长度重复力、遗传力以及遗传-环境互作方差比例均保持在较为稳定的范围内,呈现出一定程度的波状变化;而地径则随着入选率的降低,重复力和遗传力估值下降,遗传-环境互作方差比例增大。当入选率降低到40%以下时,杉木无性系的苗高、侧枝数和最长侧枝长度3个性状的遗传-环境互作方差比例分别达到41.18%~48.61%、37.82%~40.13%和39.61%~54.37%,但地径的遗传-环境互作方差比例由45.91%快速上升至94.33%,当入选无性系数量由19个降至16个时,地径遗传力和遗传-环境互作方差比例发生显著变化,地径遗传力由0.2263降至0.0914,遗传-环境互作方差比例由63.09%迅速增加到83.26%;取30%左右入选率,筛选出19个无性系用于山地造林长期测定,初选材料的苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度的均值分别为0.73 m、1.20 cm、12.4条和0.33 m,遗传增益均值分别为10.81%、15.45%、16.66%和13.88%,分别比群体均值高出14.06%、18.81%、20.39%和17.86%。【结论】遗传-环境互作效应对杉木无性系表型性状的影响不可忽视,其互作方差在总遗传方差中具有较大的占比;杉木无性系苗高生长和侧枝生长受遗传与环境互作作用影响相对较小,地径可能对圃地微环境变化等因素更为敏感,因而将苗高和地径性状综合起来进行杉木无性系超早期选择能够取得较为理想的结果;降低入选率并不能剔除遗传-环境互作效应对地径和最长侧枝长度的影响,高强度的选择反而会增加遗传-环境互作的影响,但适当的入选强度既能保留无性系间目标性状遗传变异的丰富度,又能固定大部分的遗传-环境互作效应;短期圃地测定,能对大量待测杉木无性系进行快速初筛,缩小长期测定林面积,降低测定成本;对参试无性系性状遗传与环境互作效应特征进行早期解析,可为充分利用遗传与环境的有益互作效应提供重要依据。

关键词：杉木无性系短期测定遗传和环境互作分量重复力早期选择

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原始森林的概念、生态功能及研究进展

林业科学 2024年第4期60卷 173-182页

作者：龚金玉马致远胡琛李田雷静品中国林业科学研究院林业研究所、国家林业局和草原局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

原始森林是指由乡土树种自然演替而成,没有明显人为干扰痕迹,生态过程没有受到明显影响的森林,其具有复杂的结构和生态功能,是自然界最稳定的碳储库和资源库,对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森... 详细信息

原始森林是指由乡土树种自然演替而成,没有明显人为干扰痕迹,生态过程没有受到明显影响的森林,其具有复杂的结构和生态功能,是自然界最稳定的碳储库和资源库,对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森林的概念和监测方法,有利于世界原始森林资源的清查、保护及监测。本研究在梳理国内外原始森林概念的基础上,归纳总结了原始森林特征,分析了国内外原始森林资源清查和监测的现状,综述了原始森林的重要生态功能:1)原始森林固碳能力存在的碳中性、碳源及碳库假说;2)原始森林具有优于其他森林的水文调节功能;3)原始森林是物种基因库,具有突出的生物多样性保护功能。基于目前对原始森林概念和监测中存在的问题,提出未来研究建议:在森林资源清查中将原始森林单独分类;加大对原始森林生态功能研究,开展原始森林固碳潜力、土壤呼吸的研究;增加原始森林水文调节能力研究,探索原始森林在缓解全球气候变化中的作用;探究原始森林生物多样性保护功能,减少全球生物多样性丧失。

关键词：原始森林天然林概念生态功能可持续经营

西藏“一江两河”中部流域人工造林对土壤养分和肥力的影响

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林业科学 2024年第4期60卷 71-78页

作者：罗红普布顿珠刘宏伟嘎玛群宗吴建普韦红莉贵州省林业科学研究院、西南喀斯特山地生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室贵阳550005 西藏自治区林业调查规划研究院拉萨850000

【目的】研究西藏“一江两河”中部流域造林地和邻近未造林地土壤理化性质差异性及其变化趋势,旨在为西藏重点区域人工造林及其林分经营提供理论参考,提高对该区人工造林地土壤肥力的系统性认识。【方法】以人工林(造林地)及其对照地(... 详细信息

【目的】研究西藏“一江两河”中部流域造林地和邻近未造林地土壤理化性质差异性及其变化趋势,旨在为西藏重点区域人工造林及其林分经营提供理论参考,提高对该区人工造林地土壤肥力的系统性认识。【方法】以人工林(造林地)及其对照地(和造林地邻近的具有相同初始条件的非林地)土壤为研究对象,采用配对样地法,于2016年7—11月对54对样地0~80 cm土层分4层(0~20,20~40,40~60,60~80 cm)进行土壤调查取样,测定各土层土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、水解性氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、土壤密度(BD)、土壤质量含水量(MWC)、pH值、土壤粒径分布(PSD)等理化性质,通过两个关联样本检验方法、养分分级、主成分分析方法分析比较人工造林对土壤理化性质的影响。【结果】人工林较对照地0~80 cm土层剖面土壤BD、TP和AP分别显著降低了6.0%、10.5%和36.5%,MWC、TN和SOM分别显著增加了22.4%、28.6%和16.8%,AP变幅最大,TN增幅最高,pH、AK、TK、AN和PSD变化不显著。未造林地氮、磷、钾、有机质养分等级属于“稍缺”或更差水平的样地占比均在63.1%以上,TN养分等级最差;人工林氮、磷、钾、有机质养分等级属于“稍缺”或更差水平的样地占比均在73%以上,AP养分等级最差,AP由“不缺水平”转为“缺”水平的样地比例最高。对照地土壤养分含量的分级排序为TP>AK>TK>AP>SOM>AN>TN(“>”左侧养分状况优于右侧,下同),人工林的排序为TP>AK>TK>TN>SOM>AN>AP。土壤肥力主要受有机质、全氮、土壤砂粒含量的综合影响,人工林和对照地差异不显著。【结论】“一江两河”中部流域作为西藏人工造林的重点区域,人工造林对土壤BD、MWC、TN、TP、AP、SOM影响显著,造林后人工林土壤密度、土壤质量含水量、有机质、氮素理化性质趋好,而磷素养分条件变差。人工林土壤最缺AP,土壤养分由未造林地的N限制最强烈转变为了人工林的P限制最强烈,土壤肥力的提升受AP限制,但无论造林与否,土壤养分均表现为普遍缺乏。西藏人工造林应加强土肥管理,注重土壤养分的整体提升,造林前可加强有机肥的使用,后期管护注重磷肥的使用,以提高造林成效、改善土壤肥力。

关键词：人工造林土壤养分养分分级土壤肥力因子得分

基于人体健康的3种城市森林夏季林内紫外线辐射环境特征比较研究

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生态学报 2024年第4期44卷 1491-1500页

作者：孙睿霖王成张昶殷鲁秦中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 国家林业和草原局城市森林研究中心北京100091

以中波紫外线为主的紫外辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了解林下紫外线辐射环境特征是否存在树种间差异,对北京市3种常见遮荫树种的夏季林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值... 详细信息

以中波紫外线为主的紫外辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了解林下紫外线辐射环境特征是否存在树种间差异,对北京市3种常见遮荫树种的夏季林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值(SR)、UV-B在总UV辐射中占比(UV-B/UV),以及VD合成和红斑效应两种人体作用有效辐射强度(UV_(VD)、UV_(er))进行了测算。结果表明:(1)三种林分林内紫外辐射总量是林外的3%-10%,不同林分的林内UV强度具有显著差异,元宝枫林对UV屏蔽能力最强,其次是栾树林和国槐林;(2)三种林分林冠对不同波长上紫外辐射能量的屏蔽能力具有明显的一致性,林冠对UV-B的屏蔽能力没有在UVA波段强和稳定,林内UV-B/UV普遍高于林外,其中元宝枫林最高,其次为栾树林,国槐林最低;(3)林冠明显改变了日光UV_(VD)和UV_(er)两种人体作用光谱曲线的形态,三种林分内的人体作用光谱曲线形态相似,强度上,林内外UV_(VD)/UV_(er)值均接近1,不同林分间没有显著差异;(4)胸径、无截取散射、平均叶倾角、叶面积指数和叶片透光性等树种特性或林冠结构特征会影响林内UV的强度,但不同林分内的紫外辐射光谱曲线变化趋势和波峰、波谷的位置基本一致,说明林内UV光质特征的树种间差异不明显。

关键词：紫外线城市森林人体健康城市光环境

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牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子活性分析

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林业科学研究 2024年第2期37卷 16-26页

作者：周琳袁梦齐宇张梦杰王雁中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 山东省农业科学研究院山东济南250100

[目的]分析牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子的顺式作用元件及活性,为进一步研究PsDFR启动子的功能及其在牡丹花色形成中的调控机制奠定基础。[方法]以‘黑花魁’牡丹花瓣中提取的基因组DNA为模板,通过染色体步移法克隆PsDFR的启动... 详细信息

[目的]分析牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子的顺式作用元件及活性,为进一步研究PsDFR启动子的功能及其在牡丹花色形成中的调控机制奠定基础。[方法]以‘黑花魁’牡丹花瓣中提取的基因组DNA为模板,通过染色体步移法克隆PsDFR的启动子序列。利用生物信息在线软件预测分析启动子序列的顺式作用元件。构建5个不同长度缺失启动子与GUS基因融合的表达载体,并瞬时转化烟草叶片,通过GUS组织化学染色和酶活性检测分析缺失启动子的活性,及其对脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、光照等不同胁迫处理的响应。[结果]克隆得到PsDFR上游1687 bp的启动子序列。生物信息学分析发现PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件,这暗示PsDFR的表达可能受光信号、激素和胁迫等多种信号的共同调节。GUS组织化学染色和酶活性检测表明,随启动子片段的缩短,启动子活性逐渐下降,-1623至-916区段对于启动子活性具有重要作用。MeJA和黑暗处理对各启动子片段活性均有显著抑制作用,恢复光照可促使启动子活性明显回升,而参与ABA响应的核心调控区域位于-443至-76 bp。[结论]PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件,其活性受光的正调控以及MeJA的负调控;-1623至-916 bp间的区域对于启动子活性具有重要作用,-443至-76 bp是响应ABA处理的核心区域。该研究为进一步揭示PsDFR应答环境信号参与牡丹花色形成的分子调控机制提供参考。

关键词：牡丹花青素苷 PsDFR 启动子顺式作用元件启动子活性

杉木人工林近自然改造对土壤化学性质及酶活性的影响

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生态学报 2024年第10期44卷 4277-4287页

作者：魏书蒙陈详腾赵光宇李仰龙董玉红焦如珍张雄清林木资源高效生产全国重点实验室北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 中国林业科学研究院林业研究所北京100091

研究杉木间伐后补栽闽楠、刨花楠进行近自然改造后对杉木人工林土壤化学性质及水解酶活性变化。在江西省新余市山下林场为研究近自然改造对杉木林的影响而设置3种林分,分别是杉木纯林(CLP)、杉木-闽楠改造林(MPC)、杉木-刨花楠改造林(M... 详细信息

研究杉木间伐后补栽闽楠、刨花楠进行近自然改造后对杉木人工林土壤化学性质及水解酶活性变化。在江西省新余市山下林场为研究近自然改造对杉木林的影响而设置3种林分,分别是杉木纯林(CLP)、杉木-闽楠改造林(MPC)、杉木-刨花楠改造林(MMC)。测定0—20、20—40、40—60 cm土壤化学性质和水解酶活性,分析土壤化学性质与水解酶间的关系。不同林分土壤有机质、有效磷和速效钾均随土层深度增加而降低。0—20 cm土层,改造林pH、有机质和有效磷显著增加,其中有机质分别提高22.52%与21.04%,有效磷分别提高5.9%与9.57%。20—40 cm土层,改造林有机质显著增加,有效磷、速效钾含量无显著差异。不同林分对养分全量的影响不一。40—60 cm土层,改造林与杉木纯林在有机质、全氮、全钾、速效钾含量有显著差异。不同林分土壤N∶P均低于我国亚热带区域土壤N∶P,土壤有效磷元素缺乏;改造林土壤C∶N、C∶P均高于杉木纯林。杉木-闽楠改造林土壤纤维二糖水解酶(CBH)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)酶活性相比杉木纯林显著降低;土壤β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP),杉木-刨花楠改造林较杉木纯林显著增加。相关性分析表明,不同林分土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、土壤酶活性之间存在显著关系。[结论]杉木纯林间伐后近自然改造有助于土壤养分积累,改善杉木人工林土壤质量,提高杉木胸径、材积,减缓单一树种种植带来的土壤肥力下降等问题。

关键词：杉木近自然改造土壤化学性质生态化学计量比土壤酶活性

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不同肥料种类对毛竹材物理力学性质的影响

福建林业科技 2024年第2期51卷 19-24,48页

作者：温晓芸福建省林业科学研究院、国家林业和草原局南方山地用材林培育重点实验室、福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室福建福州350012

为探讨不同肥料种类对毛竹材物理力学性能的影响,于2021—2022年以福建省建瓯市房道镇埂尾村长期失管状态下的毛竹林为研究对象,以不施肥为对照,探讨施用有机肥、无机复合肥、有机肥+无机复合肥(简称复混肥)后不同年龄毛竹材气干密度、... 详细信息

为探讨不同肥料种类对毛竹材物理力学性能的影响,于2021—2022年以福建省建瓯市房道镇埂尾村长期失管状态下的毛竹林为研究对象,以不施肥为对照,探讨施用有机肥、无机复合肥、有机肥+无机复合肥(简称复混肥)后不同年龄毛竹材气干密度、全干密度、基本密度、体积气干干缩率、体积全干干缩率、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度等8个物理力学性质相关指标的差异。结果表明,施用复混肥和有机肥后毛竹材密度大于施用无机肥的毛竹材密度,施肥的毛竹材密度均高于对照组。施用复混肥和有机肥的毛竹新竹材抗弯强度和抗弯弹性模量均高于施用无机肥和对照组。施用不同肥料类型均一定程度上提高Ⅰ—Ⅲ度毛竹材的顺纹抗压强度,其中施用复混肥和有机肥显著提高毛竹竹材顺纹抗压强度。相关性分析和主成分分析表明,竹材密度和体积干缩率是所调查竹材物理力学性质指标中的典型特征指标。综合分析可知,施用有机肥和含有机肥的复混肥的竹材具有更优良的物理力学性质。

关键词：毛竹材施肥物理性质力学性质

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桉树人工林保留林下粗叶榕培育复层林效果分析

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亚热带农业研究 2024年

作者：许冰李宝福黄龙杰陈水亮福建省林业科学研究院/国家林业局南方山地用材林培育重点实验室福建省平和国有林场

[目的]分析桉树粗叶榕复层林对桉树和林下植被生长情况及土壤养分的影响,为桉树可持续经营提供借鉴。[方法]通过在桉树抚育锄草过程中保留林下野生粗叶榕营造复层林,以常规抚育锄草的桉树人工林为对照,采用方差分析法比较2种林分林木生... 详细信息

[目的]分析桉树粗叶榕复层林对桉树和林下植被生长情况及土壤养分的影响,为桉树可持续经营提供借鉴。[方法]通过在桉树抚育锄草过程中保留林下野生粗叶榕营造复层林,以常规抚育锄草的桉树人工林为对照,采用方差分析法比较2种林分林木生长量和生物量、林下植被多样性及土壤肥力的差异。[结果]桉树粗叶榕复层林中桉树的胸径、树高、单株立木材积、单位面积蓄积量分别比对照林分显著提高8.65%、16.68%、34.15%、32.97%,去皮树干、树干皮、树根生物量及单株总生物量分别比对照林分显著提高32.93%、15.47%、17.26%和24.37%。复层林乔木层、灌木层、地被物层生物量及地上部分总生物量均显著大于对照林分,但林下草木层生物量和植被多样性均有所降低。复层林0～20 cm土层土壤的全氮、水解氮、有效磷和有机质含量分别比对照林分显著提高15.78%、38.35%、17.94%和24.93%,20～40 cm土层土壤的全氮、水解氮和有机质含量分别比对照林分显著提高28.07%、42.99%和28.28%。[结论]通过在桉树人工林抚育锄草过程中保留粗叶榕营造复层林可以有效提升桉树的生长量和生物量,增加林分整体生产力,改善林地土壤肥力。

关键词：桉树粗叶榕复层林生长量生物量植被多样性土壤养分