林业与生态科学

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  • 2021年, 36卷, 第3期
    刊出日期：2021-07-25
      
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  • 农田防护林系统植物水分利用效率研究
    连亚妮 杨可伟 牟洪香 李春友
    2021, 36(3): 229-235. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0033
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    为探究杨树-农作物复合生态系统内水分利用关系,基于稳定碳同位素技术,分析了农田防护林内杨树、冬小麦以及夏玉米水分利用效率（WUE）。结果表明:杨树WUE为5.33～14.88 mmol/mol,不同时期杨树WUE差异显著。小麦WUE为5.79～26.72 mmol/mol,成熟期WUE与同时期杨树间差异显著（P<0.05）,但拔节期2者差异不显著;不同时期小麦WUE间差异显著（P<0.01）,从大到小为返青期、拔节期、成熟期,但同一时期内不同距离处小麦WUE间差异不显著。玉米WUE为14.56～27.63 mmol/mol,显著高于同时期杨树的该值（P<0.01）。不同时期玉米WUE间差异显著（P<0.01）,成熟期玉米WUE显著高于出苗期与拔节期。杨树、小麦和玉米WUE与温度均呈极显著负相关;空气相对湿度与杨树WUE呈显著性正相关,与小麦WUE呈极显著负相关,与玉米WUE相关性不显著。各植物WUE和δ13C值相关密切。杨树对玉米没有明显的水分竞争,对小麦的水分竞争较大,但随着与杨树距离的增大,杨树对小麦的水分竞争变小,小麦的WUE也随之降低。
  • 阜平县低山丘陵区耕地多功能评价及利用研究
    刘绍雄 张小栋 陈亚恒
    2021, 36(3): 236-244. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0034
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    为了研究耕地多功能农业利用方式,以阜平县低山丘陵区为研究对象,运用GIS软件解析阜平县耕地现状,通过分析影响耕地功能因素,选取指标体系对耕地生产功能、生态功能、景观功能、人文功能进行评价,根据不同区域的资源特点和土地功能的倾向,给予农业、植物等要素调整和组合。具体结果为:（1）研究区耕地生产功能潜力居中等水平;生态功能潜力偏高;景观功能及人文功能水平相对偏低。（2）从空间分布上看,研究区西部耕地整体多功能性偏高。（3）结合耕地地块各功能潜力等级,提出各项功能利用模式,兼顾各项功能发挥作用,匹配生物组合。对于研究区耕地多功能水平弱的应以生态保护和提升耕地产能为重点,耕地多功能水平高的则应强化耕地保护力度,借助自然力来更好的发挥耕地综合功能。
  • 低山丘陵地区资源环境承载力评价研究 ———以河北省卢龙县为例
    刘育博 朱永明 杨尧
    2021, 36(3): 245-253. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0035
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    开展资源环境承载力评价,可为协调资源利用与生态环境保护之间的关系,促进经济社会可持续发展提供重要依据。以卢龙县作为研究对象,建立涵盖自然条件、自然资源、生态环境和社会经济4个层次共20个评价指标的县域资源环境承载力评价指标体系,采用层次分析法与GIS技术相结合进行卢龙县资源环境承载力评价与分析。结果表明:卢龙县整体资源环境承载力处于中等水平,承载力水平有较大的提升空间。其中中等级承载力面积占全县面积的87.39%,较低等级承载力面积占比为12.61%。卢龙县各乡镇自然条件承载力以中等级别为主,自然资源承载力呈现北部高、南部低的分布,生态环境承载力高的地区主要出现在东北、东南部低山区,社会经济承载力共有9个乡镇评价等级为较低,仅有石门镇、卢龙镇和刘田各庄镇评价等级为中等及以上。研究结果对于丰富较小尺度资源环境承载力评价研究具有理论意义,可为县级国土空间规划提供有效借鉴。
  • 山区土地类型景观格局特征——以河北省阜平县为例
    李智 张美丽 张益琛 林常威 郑建乐 王树涛 周亚鹏
    2021, 36(3): 254-261. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0036
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    为了解山区土地系统与各环境因素的相互作用及土地景观格局特征,选取具有明显垂直地带特征的阜平县为研究区域,采用参数法及景观法对阜平县土地进行分类,并运用景观生态学方法对阜平县的土地类型景观格局特征进行研究。研究结果表明:（1）阜平县土地类型划分一级土地类型4种,二级土地类型11种,一级土地类型中低山地面积最大,二级土地类型中灌草丛褐土性土低山地面积最大。（2）阜平县土地类型丰富,整体异质性较高,景观结构复杂且分布散乱,稳定性低,易被外界环境干扰。（3）低山地区域土地开发难度较大,需进行合理开发利用;中山地区域植被丰富且森林覆盖率大,注重对中山地区域生态保护;河川沟谷地应注重对农用地的保护;丘陵地区域应注重土地利用的方式和环境保护。因此,根据土地类型分布特点及其景观格局特征,为阜平县土地开发利用管理和环境保护提供参考意见。
  • 冀东矿区不同植被恢复类型尾矿基质粒径组成和养分特征研究
    赵佳琪 陈晓琳 李玉灵
    2021, 36(3): 262-268. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0037
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    为探究植被恢复对尾矿基质结构的影响,以河北唐山迁安马兰庄矿区直接在裸尾矿上营造的沙棘林、火炬—沙柳混交林和柽柳—杨树混交林为研究对象,裸尾矿样地为对照,研究不同植被恢复林对尾矿基质粒径组成、分形维数和养分状况等指标的影响。结果表明:植被恢复改变了尾矿基质粒径组成,促进了尾矿基质颗粒的细化,其中沙棘林对尾矿基质粒径组成的改良效果最好,其黏粒、粉粒和极细砂粒含量在0～30 cm土层均值分别0.14%、32.32%和34.14%,显著大于裸尾矿样地（P<0.05）,分形维数为1.92,显著大于裸尾矿样地（P<0.05）;植被恢复有效提高了尾矿基质的养分含量,3种植被恢复林尾矿基质的碱解氮、全氮和有机质含量显著大于裸尾矿样地（P<0.05）,沙棘林的pH显著小于裸尾矿样地（P<0.05）;相关性分析表明:粒径分形维数与黏粒、粉粒、极细砂粒、碱解氮、全氮和有机质含量呈极显著正相关（P<0.01）,与细砂粒、中砂粒含量和pH呈极显著负相关（P<0.01）。综上可知,植被恢复可有效提高尾矿基质的细粒物质含量,改善养分状况,粒径分形维数可以表征尾矿基质的粒径组成和养分特征。
  • 太行山区不同海拔梯度土壤有机碳库及组分变化特征
    加鹏华 李春雨 尹海魁 许皞
    2021, 36(3): 269-276. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0038
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    以太行山区阜平县主条带大沙河-北流河流域且海拔跨度在219～2 000 m区间的自然土壤为研究对象,通过分析在不同海拔和不同层次的各土层土壤TOC、MBC、DOC、ROC含量及其土壤碳库的变化特征,揭示了在太行山区不同海拔下土壤活性有机碳库变化规律。结果表明:土壤有机碳及各组分含量（TOC、DOC、ROC、MBC）和土壤碳库质量（碳库指数CPI、碳库管理指数CMI、碳库活度指数LI、碳库活度L、有机碳储量TOCs）均表现出随海拔升高而递增的趋势,并随土层的加深而逐渐降低。在0～40 cm土层内,其中TOC、ROC、MBC和DOC的含量变化区间分别在5.02～37.931 g/kg、0.27～3.551 g/kg、9.24～64.51 mg/kg和75.46～413.78 mg/kg,均为亚高山草甸最高,荒草地最低;土壤活性有机碳组分占总有机碳的比率随着海拔升高并没有明显的规律,各活性有机碳占土壤总有机碳的比率趋势是ROC/TOC>MBC/TOC>DOC/TOC,比率值分别介于2.52%～13.90%、0.23%～1.38%、0.14%～0.32%之间。并整体上随土层深度的增加而减小;由上可知,太行山区高海拔地区比低海拔地土壤碳库质量更高,在太行山区,应加强高海拔地区植被保护,以稳定碳库。
  • 转抗虫基因107杨对主要节肢动物种群的影响
    任敏霞 张子恒 曾月霞 李含笑 王利峰 李会平 刘军侠
    2021, 36(3): 277-284. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0039
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    为研究转基因杨对主要节肢动物种群的影响,对转基因杨生态安全性及进一步推广与应用提供理论依据,以转基因107杨为研究对象,采用随机取样的调查方法,于2019年对转基因107杨树林与未转基因杨树林（对照）内主要节肢种群数量、种类以及动态进行研究。结果表明:调查所获得的节肢动物个体分属于昆虫纲和蛛形纲,共14 299头,分属2纲,11目,105种。主要靶标害虫美国白蛾、杨扇舟蛾、杨银潜叶蛾个体数量显著低于对照组（P<0.05）,杨小舟蛾个体数量少于对照组,但差异不显著（P>0.05）,各株系间主要靶标害虫个体数量不存在显著性差异,#2株系个体数量相对较少,表明转基因107杨可有效抑制靶标害虫种群发展;主要非靶标害虫叶蝉sp.、皱大球蚧、大青叶蝉个体数量与对照无明显差异（P>0.05）,白杨毛蚜个体数量低于对照（P<0.05）,各株系间叶蝉sp.个体数量存在一定差异,#3株系个体数量显著低于#1、#9株系（P<0.05）,各株系间皱大球蚧、白杨毛蚜、大青叶蝉个体数量差异不显著（P>0.05）;转基因107杨对主要天敌及中性昆虫未造成显著不利影响,部分株系异色瓢虫、狼蛛sp.、跳蛛sp.与家蝇个体数量相对于对照表现为一定程度的增多;主要节肢动物种群发生高峰期集中在5-6月、8-9月,杨白潜叶蛾、白杨毛蚜发生高峰期分别在7月与10月。
  • 光肩星天牛几种药剂试验及成本分析
    陈树萍 刘英姿
    2021, 36(3): 285-292+327. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0040
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    为解决成品药剂防治白榆蛀干害虫光肩星天牛成本高的问题,以白榆为试验树体,应用随机区组试验设计分析方法,选择3种不同药剂（Syn1、Syn2、Syn3）,每种药剂包含3种不同浓度,采用树体微创药物植入技术,分别观察试验药剂在白榆上的药效和经济用药量。试验结果表明:Syn1和Syn3药剂的防治效果明显比Syn2药剂防治效果好,因此实践中不建议利用Syn2药剂。进一步从防治成本上考虑,Syn1药剂A2配比浓度比Syn3药剂C3配比浓度的防治成本低,所以实践用药建议使用Syn1药剂A2配比浓度。综上所述,Syn1药剂A2配比浓度既能有效地防治光肩星天牛,又降低了防治成本。
  • 核桃响应低温胁迫转录因子ICE1基因的克隆与分析
    李津津 刘凯 王芳 王红霞 张志华
    2021, 36(3): 293-300. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0041
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    为分析ICE(Inducer of CBF Expression)基因在核桃响应低温胁迫中的结构与功能，对低温胁迫下的核桃枝条进行转录组测序并利用RT-PCR技术分析并克隆得到核桃(Juglans regia L.)中ICE同源基因，并进一步对其进行生物信息分析及转录表达分析。结果表明，JrICE1(Genbank:109001301) CDS序列全长为1 659 bp,最大开放阅读框1 659 bp,编码552个氨基酸；JrICE1为不稳定亲水性蛋白，理论等电点5.73。同源比对发现ICE蛋白和其他植物一样具有bHLH基因家族的典型功能区域，包括富S区、NLS区、bHLH结构域，类泛素化(SUMO)结合位点各1个，且在bHLH结构域高度保守，核桃JrICE1与毛果杨(Populus trichocarpa)、甜杨(Populus suaveolens)关系最近。利用转录组分析ICE1在“辽宁8号”(耐低温)和“清香”(不耐低温)低温胁迫48 h后中的表达模式表明，JrICE1在“辽宁8号”和“清香”叶片中表达均显著上升0.53倍和4.5倍。
  • 多效唑对北美豆梨光合作生理指标和荧光参数的影响
    栗浩、王琦、常格、路丙社、路斌
    2021, 36(3): 301-305. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0042
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    采用叶面喷施的方式，研究了不同浓度多效唑对北美豆梨叶片叶绿素含量、净光合速率和荧光参数的影响。结果表明：50 mg/L和100 mg/L多效唑均能提高北美豆梨叶片叶绿素含量、净光合速率和荧光参数(Fv/Fm),降低非光化学猝灭参数(qN);200 mg/L和300 mg/L多效唑则降低了北美豆梨叶片叶绿素含量、净光合速率和荧光参数(Fv/Fm),提高了非光化学猝灭参数(qN),说明叶绿素含量和PsⅡ光能转化效率的高低是Pn升高或降低的内在原因。100 mg/L多效唑处理不仅显著提高了叶绿素a含量和PSⅡ反应中心的光能转化效率(Fv/Fm),而且降低了气孔阻力，加速了北美豆梨光合作用的进行；而300 mg/L多效唑处理显著降低了叶绿素a含量和PSⅡ反应中心的光能转化效率(Fv/Fm),不利于北美豆梨光合作用的进行。因此，园林栽培上可根据不同目的加以选择使用。
  • 氮、钾配施肥对金银花二、三、四茬花产量及药用成分含量的影响
    郑江娜、李雪娇、任士福、杨太新
    2021, 36(3): 306-313. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0043
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    为了探究氮、钾配施追肥对金银花二、三、四茬花产量和品质的影响，并研究其适宜用量及比例，以提高金银花二、三、四茬花的产量和品质、缩小其与一茬花之间的差距。以河北省邢台市巨鹿县纪家寨村田间巨鹿一号3 a生树龄金银花为材料进行氮钾配施追肥试验。结果表明，当每茬花追肥量为尿素32 g/株时，金银花二、三、四茬花总产量最高，绿原酸、咖啡酸的平均含量有所下降，木犀草苷平均含量增加不显著；当每茬花追肥量为尿素63 g/株、硫酸钾25 g/株时，金银花二、三、四茬花平均绿原酸、咖啡酸、木犀草苷含量最高，总产量与对照相比显著增加(P<0.05)。对金银花的产量以及药用成分含量进行综合考虑，结合当地实际施肥情况，推荐金银花二、三、四茬花最佳追肥组合为尿素，硫酸钾=1.0∶0.4,追肥量为每茬花尿素63 g/株，硫酸钾25 g/株时，分别在金银花一、二、三茬花末期施入土壤，能够使得金银花二、三、四茬花花蕾平均药用成分含量达到最佳，同时保证总产量不降低。
  • ４种野生铁线莲种子萌发特性研究
    田琳，王鑫，李明阳，刘冬云
    2021, 36(3): 314-320. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0044
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    为研究激素处理、浸种温度及贮藏方式对铁线莲属植物种子萌发的影响,以黄花铁线莲、灌木铁线莲、短尾铁线莲和粗齿铁线莲4种野生铁线莲种子为材料,设置不同梯度激素水平和浸种温度水平,及不同贮藏方式对供试种子进行处理,观察萌发情况。结果表明:灌木铁线莲在50 mg/L GA3中萌发情况最好,发芽率为64.45%,10 mg/L GA3能显著促进黄花铁线莲、短尾铁线莲和粗齿铁线莲种子萌发,发芽率分别为55.89%、55.56%和22.22%。黄花铁线莲最适浸种温度为25℃、灌木铁线莲最适浸种温度为30℃,短尾铁线莲和粗齿铁线莲分别在20℃和15℃中发芽率最高,发芽率分别为55.55%、45.55%、25.56%和41.11%。黄花铁线莲、短尾铁线莲和粗齿铁线莲的最适贮藏条件为地窖层积沙藏,发芽率分别为51.11%、38.89%和51.11%,灌木铁线莲的最适贮藏条件为冰箱4℃层积沙藏,发芽率分别为78.89%。
  • 月季种质资源综合评价体系分类与比较
    李元鹏、张英杰、张京伟、杨平、郭文姣、孙纪霞
    2021, 36(3): 321-327. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0045
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    月季作为具有突出代表性的观赏植物，观赏性状优良，品种繁多，诸多园艺植物评价方法均曾在月季中尝试运用。为科学、准确的评价分析月季资源，统计检索了百分制计分法、灰度分析法、模糊数学法、层次分析法等在月季种质资源筛选评价中的应用，比较分析了各评价方法的优缺点。最后对比指出，发挥不同评价方法的优点，各种评价方法相互借鉴互补，制定出1个可操作性强、便捷度高、准确性高和更容易被评价者和评价对象所适应的综合标准评价体系，是月季资源评价体系发展的必然要求。
  • 我国常见园林植物叶片滞尘能力分析
    刘维欢、李维维、裴顺祥、李晓刚
    2021, 36(3): 328-336. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0046
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    为探讨我国常见园林植物叶片滞尘能力以及影响植物滞尘能力的因素与机制，收集了国内期刊公开发表文献数据，筛选了具备相同植物叶片滞尘量测定方法且相对独立的61组文献数据(81种阔叶乔木、13种针叶乔木、78灌木、38种草本和2种藤本),采用荟萃分析方法，就植物类型、地域、时间、大气颗粒物含量、叶片特征等因素对植物滞尘能力的影响进行再分析，为我国园林绿化植物的选择与配置提供科学依据。结果表明：(1)不同植物类型叶片滞尘能力表现为针叶乔木>灌木>阔叶乔木、草本及藤本，北方地区针叶乔木滞尘能力较为突出，而南方地区灌木滞尘能力较为突出。(2)植物叶片滞尘量与空气可吸入颗粒物浓度的年际变化趋势不尽相同，二者之间的关系存在明显的不确定性。(3)叶片特征对植物滞尘能力有重要影响，叶面粗糙、分泌黏液和披绒毛都能显著增加植物叶片的滞尘量。建议我国在进行园林绿化时分地区进行植物选择，北方地区宜选择叶面粗糙且分泌粘液的针叶乔木植物，南方地区宜选择叶面粗糙、分泌粘液且有绒毛的灌木植物，西北地区宜选择叶面粗糙、分泌黏液且具绒毛的乔木或灌木植物。
  • 山地公园理水设计研究—以遵化市平山寨山地公园为例
    冯瑞敏、王立君、魏吉祥、牛越、徐萌
    2021, 36(3): 337-342. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2021.0047
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    中国传统园林理水艺术手法有着悠久的历史，是我国传统园林文化的艺术瑰宝。以传统造园理论为基础，对我国传统园林理水理论进行梳理，将传统理水手法运用于山地公园的设计实践中。通过对平山寨山地公园用地进行实地考察，结合场地、区 位、现 状 等 因 素，对其进行总体规划布局。同时，在尊重山地公园中原有地形地貌的前提下，对平山寨山地公园中的理水体系进行梳理，包括水体选址、水的来源去流等方面，并设计了与山地环境相契合的水畔节点，利用水体与周边景观要素的因借关系进行意境表达，打造山青水秀、风景宜人、生态和谐的山地公园。