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林业科学
中国林学会
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中国林学会

沈国舫

月刊

1001-7488

linykx@forestry.ac.cn

010-62889820

100091

北京万寿山后中国林学会

林业科学/Journal Scientia Silvae SinicaeCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国林学会主办的、代表中国林业科技最高水平的学术刊物，创刊于1955年。主要刊登林业领域的最新科学研究成果，反映我国林业科技水平及进展，评述学术动向，开展学术讨论。内容包括森林培育、森林生态、林木遗传育种、森林保护、森林经理、野生动物保护与利用、园林植物与观赏园艺、经济林、水土保持与荒漠化治理、林业可持续发展、森林工程、木材科学与技术、林产化学加工工程、林业经济及林业宏观决策研究等方面，以学术论文、研究报告、综合述评为主，还有学术问题讨论、研究简报、科技动态、新书评介等栏目。从1999年起，开始刊登附中文摘要的英文论文。 从2009-01-01起，作者需登录投稿。
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    晋西黄土区油松和刺槐2种人工林内乔灌优势种的土壤水分利用及水分生态位特征

    杨菲林毅雁陈立欣韩璐...
    1-12页
    查看更多>>摘要：[目的]分析晋西黄土区刺槐人工林和油松人工林内上层乔木优势种与下层灌木优势种在不同降雨事件下对土壤水分的利用和水分生态位变化特征,探究不同量级降雨事件下同一林分内上层乔木与下层灌木的水分利用策略及对水分的竞争/互补关系,为黄土高原植被恢复和管理提供理论依据.[方法]降雨前后分别采集上层乔木(油松、刺槐)和下层灌木(黄刺玫、六道木)的木质部,以及0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80和80～120 cm土层土壤和大气降雨样品,分析稳定同位素特征及其动态变化,采用MixSIAR模型计算各层土壤水对植物木质部水的贡献率,应用Levins指数和Levins重叠指数计算水分生态位宽度和生态位重叠度.[结果]土壤含水量、土壤水 δ18 O、乔灌木吸水深度和水分生态位特征均受降雨影响,影响程度和持续时间随降雨量大小而变化.12.7和33.4 mm降雨前后,油松及其林下灌木黄刺玫均主要吸收0～80 cm土壤水,雨后二者对0～40 cm土壤水的利用比例远远高于雨前.3.1 mm降雨并未对刺槐和六道木的水分利用产生明显影响.106.6 mm降雨后,刺槐增加对0～40 cm土壤水的利用比例但存在时间滞后,六道木对降雨响应迅速,雨后对0～40 cm土壤水的利用比例增至49.3％～62.5％.上层乔木的水分生态位宽度较稳定,在一定范围内上下波动,下层灌木的水分生态位宽度随降雨量及雨后土壤含水量变化,发生降雨入渗后可引起油松和黄刺玫以及刺槐和六道木之间生态位重叠度的变化.[结论]除次降3.1 mm事件外,同一林分内上层乔木(油松、刺槐)和下层灌木(黄刺玫、六道木)在不同量级降雨下的水分利用来源及水分生态位特征均存在差异.下层灌木生态位宽度受降雨的影响大于上层乔木,且生态位重叠度与生态位宽度存在一定联系.油松及其林下灌木黄刺玫具有相似的水分利用策略,刺槐及其林下灌木六道木具有不同的水分利用策略.在植被恢复过程中,可将深根植物与浅根植物结合栽植,以减少对土壤水分的竞争.

    水分利用策略水分生态位特征油松刺槐黄土高原MixSIAR

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    青海高寒区4种人工林细根生物量及其养分储量变化特征

    张雪王冬梅温文杰刘若莎...
    13-22页
    查看更多>>摘要：[目的]研究青海高寒区4种人工林的细根生物量及其养分储量时空变化特征,为该地区植被恢复和人工林经营提供理论依据.[方法]在青海高寒区选择白桦、青杨、华北落叶松和青海云杉4种典型人工纯林,2019年5—10月采集0～60 cm土层细根样品,测定细根生物量及其C、N、P含量,通过方差分析探究季节、树种和土层对细根生物量及其养分储量的影响.[结果]白桦、青杨、华北落叶松和青海云杉4种人工林0～60 cm土层的细根生物量分别为7.63、6.89、6.11和19.31 t·hm-2,青海云杉林细根生物量显著高于其他林分(P<0.05).各林分细根生物量季节差异显著(P<0.05),均表现为秋季>夏季>春季.细根生物量主要分布在表层土壤,0～20 cm土层占比超过68％,随土层加深呈指数型降低.阔叶林细根的养分含量高于针叶林,阔叶林生长表现出较高的养分需求.各林分细根C含量表现为秋季>夏季>春季,N、P含量总体表现为夏季显著低于春季和秋季(P<0.05).细根C、N和P含量总体上随土层加深而减小.青海云杉林细根C、N、P储量在各季节均显著高于其他树种;秋季细根C、N和P储量显著高于春季和夏季(P<0.05).[结论]青海高寒区4种人工林细根生物量和C、N、P含量及储量存在明显的季节变化和垂直分布特征,秋季细根生物量最高,细根主要分布在表层土壤并随土层加深呈指数型减少趋势;细根的C、N、P储量时空变化规律与细根生物量一致,在4种人工林中以青海云杉林最高.青海高寒区人工林经营应结合季节特征,在生长季初期通过合理经营措施促进细根生长发育,并注重保护表层细根资源以提高植被恢复力.

    人工林细根细根生物量细根养分储量青海高寒区

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    连续2年氮添加对中金杨幼苗叶光合特性与碳氮分配的影响

    尚佳州高钿惠王卫锋周新军...
    23-32页
    查看更多>>摘要：[目的]研究不同强度氮添加对杨树叶片光合特性、各器官生物量、非结构性碳水化合物积累和分配的影响,探讨过量氮添加下杨树的生理生态过程响应机制,为未来氮沉降条件下杨树人工林精准施肥提供理论依据.[方法]以盆栽黑青杂交杨中'金杨7号'扦插苗为材料,以NH4NO3为氮源,设置CK(0 g·plant-1 a-1)、N3(3 g·plant-1 a-1)、N6(6 g·plant-1 a-1)、N9(9 g·plant-1 a-1)4个氮添加梯度,连续2年测定氮添加后其功能叶光合特性、器官间生物量、碳同化物和氮分配的变化,并分析叶片光合特性和同化物分配的调控过程.[结果]1)连续2年氮添加后,中金杨幼苗叶氮和叶绿素含量增加,气孔变小变密,瞬时水分利用效率显著提高,光合氮利用效率显著降低.2)中低剂量氮添加下顶梢叶片光合作用显著受到库限制,侧枝叶净光合速率明显高于对照;高氮处理下叶净光合速率和淀粉含量显著减小,荧光量子产量和电子传递速率显著增加,表明叶片中光呼吸等过程为硝酸还原过程提供大量能量.3)氮添加持续促进侧枝生长,顶端优势弱化,但高氮处理下因叶片光合作用的源限制,主茎淀粉含量和生物量积累显著降低,根干质量和生物量分配比例与中低氮处理无显著差异;高氮处理下各器官生长和碳氮分配结果表明,生长素合成和运输减弱可能在碳氮关系协调过程中起到重要作用.[结论]中低剂量氮添加下中金杨侧枝叶片光合能力显著增强并促进植株生长,叶片光合作用处于库限制;高氮下叶片光合作用可能受到氮同化过程抑制,顶端优势减弱,植株生物量积累处于源限制.

    中金杨氮添加光合特性非结构性碳水化合物碳氮分配

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    毛竹笋采后呼吸途径变化及高氧处理效应

    马瑞乡黄满昌张佳佳赵澳舜...
    33-46页
    查看更多>>摘要：[目的]探究毛竹笋采后呼吸途径变化以及高浓度氧气处理对其呼吸作用的影响,揭示毛竹笋采后呼吸作用和老化机制,为竹笋保鲜提供理论依据.[方法]将未出土毛竹笋置于空气(21％O2+79％N2)和高浓度氧气(90％O2+10％N2)环境下,通过观察竹笋腐烂情况和超微切片,分析呼吸速率和丙酮酸激酶(PK)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-PGDH)等关键呼吸代谢酶活性以及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)等关键呼吸代谢底物和产物含量变化,探究毛竹笋呼吸作用变化以及高浓度氧气处理对其呼吸作用的影响.[结果]在竹笋慢速生长阶段,下部线粒体结构较致密,内嵴数量较多;在竹笋快速生长阶段,中部线粒体空泡肿胀,内嵴数量较少;空气处理下,竹笋线粒体数量随储存时间增加而减少,第4天出现空泡和肿胀,但高浓度氧气处理下,线粒体数量显著高于空气处理.笋体氧含量在空气和高浓度氧气处理的前4天均处于较低水平且无显著差异,第4～6天显著增加,6天时高浓度氧气处理笋体氧含量是空气处理的1.5倍,氧气变化趋势与其腐烂速度相吻合.3)空气和高浓度氧气处理竹笋体乙醇含量均呈慢—快—慢的增加趋势,二者含量均无显著差异,高浓度氧气处理笋体乙醇含量未显著降低.空气处理笋体的呼吸速率逐渐降低,SDH、PK、G-6-PDH和6-PGDH酶活性均呈升高趋势,糖酵解和三羧酸循环的关键底物NAD含量呈先增后减趋势,关键产物NADH含量逐渐增加,戊糖磷酸途径关键底物NADP含量减少,而产物NADPH含量增加;高浓度氧气处理笋体的呼吸速率和呼吸关键酶活性显著增加(P<0.05),但NADH和产物NADPH含量显著降低(P<0.05).[结论]毛竹笋采后呼吸作用方式和途径取决于其环境氧含量,符合竹笋生长发育特点:在空气处理下,竹笋以无氧呼吸为主、有氧呼吸为辅,有氧呼吸代谢以EMP-TCA循环和PPP交替变化进行,0～2天以PPP为主,2～4天以EMP和TCA循环代谢为主,4～6天3种途径几乎停止;在高浓度氧气处理下,毛竹笋以有氧呼吸为主、无氧呼吸为辅,TCA循环和PPP代谢受到促进,无氧呼吸受到抑制,高浓度氧气处理通过提高呼吸速率和PPP、TCA途径比例以及降低笋体乙醇含量延缓竹笋腐烂速率.

    高浓度氧气毛竹笋呼吸速率三羧酸循环糖酵解戊糖磷酸途径

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    濒危植物血皮槭花部特征和交配系统

    孙佳伟郑勇奇于雪丹夏新合...
    47-55页
    查看更多>>摘要：[目的]探究我国特有濒危植物血皮槭花部特征和交配系统类型对有性生殖过程的影响,寻找可能导致其结实率低的原因,为缓解当前苗木供需矛盾、制定有效措施奠定理论基础.[方法]以血皮槭植人工栽培植株为材料,通过物候观测、花形态特征测量、异交指数和花粉-胚珠比估算、花粉生活力和柱头可授性检测和人工授粉研究对象套袋试验等方法,对血皮槭的开花动态、花部特征和交配系统进行研究.[结果]1)血皮槭花性别表达复杂,花基于功能可分为雄花和雌花2类;其中雄花根据雌蕊退化程度又分为雄花Ⅰ型和雄花Ⅱ型.雄花Ⅰ型仅具有雄蕊,雄花Ⅱ型具有雄蕊和退化雌蕊,雄蕊长于雌蕊,二者皆不具子房,功能均表现为雄性.雄花Ⅰ型和Ⅱ型大小无差别,Ⅰ型较常见,Ⅱ型较少见.雌花为假两性花,柱头高于花药,花柱具卷曲现象,花开放过程中花药始终不开裂散粉,为功能雌性.2)血皮槭单花经历花蕾期、萌动期、露白期、开放期、凋零期5个阶段,雄花从开放到脱落平均耗时7.6天,雌花从开放到坐果(花期结束)平均耗时11.6天.常3小花组成1个聚伞花序,由雄花和雌花组成的混合类型花序中,通常表现为雌花先熟.3)血皮槭每年开花1次,花期4月,开花历时19.5天左右.单株树表现为雌花先熟或雄花先熟,时间有所交叉.单株树雌花数量多于雄花,二者比例平均约为3.71:1.4)花粉生活力的持续时间较短,花粉在室温干燥条件下保存,24 h内生活力最高为63.86％±5.35％,24 h后降至1.03％±0.13％,近乎完全丧失生活力;雌花柱头在露白期伸出花冠外且具有可授性,雌花完全盛开时可授性最强,可授性贯穿整个开放进程.柱头可授期内雄花花粉具有生活力.5)雄花单花花粉量为45900～58900个,雌花单花胚珠为4,按照单株雌雄花比例计算花粉胚珠比为3093～3969,异交指数为4,结合人工授粉和套袋试验结果判断,血皮槭交配系统属兼性异交,部分自交亲和,需要传粉者,存在强烈单性结实现象.[结论]血皮槭花功能单性,雌雄异花同株,不完全雌雄异熟,交配系统兼性异交,传粉效率低下,单性结实倾向强烈,这些是导致其结实率低的重要原因.

    血皮槭花部特征交配系统性别表达单性结实

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    84K杨PagMSBP1/2a基因对木质素合成的影响

    胥雅静王佳伟赵岩秋江成...
    56-65页
    查看更多>>摘要：[目的]膜类固醇结合蛋白(MSBP)是一类定位在细胞质膜上的类固醇受体蛋白,通过响应激素调节信号、参与类固醇代谢影响植物生长发育过程.研究杨树MSBP对生长发育过程的影响,尤其是对木材形成过程的作用,为杨树木材品质改良提供支撑.[方法]以拟南芥MSBP1蛋白序列在毛果杨、银腺杨84K基因组中进行同源序列比对,获取杨树MSBP的核苷酸和氨基酸序列,构建系统进化树并绘制基因结构图谱;利用qPCR分析杨树MSBP基因在84K杨顶芽、根、茎、叶中的相对表达量;在AspWood表达谱数据中分析同源基因在木材形成中的表达模式;构建35 S∷GFP-PagMSBP1/2a植物表达载体,通过农杆菌介导瞬时转化烟草叶片,激光共聚焦显微镜观察其亚细胞定位情况;构建35 S∷PagMSBP1/2a植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化84K杨,通过震荡切片观察转基因和对照植株茎段木质部差异;采用乙酰溴法和间苯三酚染色法,分析转基因和对照植株的木质素含量以及木质素在杨树茎段维管组织中的分布.[结果]同源比对鉴定出杨树7个MSBP成员,根据进化关系和基因结构对杨树基因进行命名,其中与AtMSBP1、AtMSBP2同源基因分别命名为PtMSBP1/2a、PtMSBP1/2b和PtMSBP1/2c,PtMSBP1/2a与AtMSBP1同源性最高;qPCR结果显示,在根、茎和叶中3个基因均有表达,PagMSBP1/2c的表达量显著低于其他2个基因,PagMSBP1/2a在木质化程度高的老茎(6～8节间)中表达量最高,均为木质化低的幼茎(1～3节间)的6倍,与AspWood数据库所显示的PtMSBP1/2a在木材形成过程中表达量较高且在木质部高表达一致.克隆84K杨的MSBP1/2a(PagMSBP1/2a),其编码的蛋白在N端含有跨膜结构域,亚细胞定位分析表明PagMSBP1/2a定位于内质网膜.构建PagMSBP1/2a超表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化84K杨树获得转基因植株,转基因植株生长变缓,株高矮于对照;PagMSBP1/2a过表达的植株木质素含量显著低于未转基因对照,乙酰溴可溶性木质素含量降低高达34.6％.[结论]杨树PagMSBP1/2a是定位在内质网膜上的类固醇受体蛋白,参与调控杨树木材形成过程中木质素的生物合成过程,可作为靶基因进行木质素含量调控.

    PagMSBP1/2a基因银腺杨84K亚细胞定位过量表达木质素

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    东亚孑遗植物柳杉属的遗传分化及其种群进化历史

    李鑫玉王敏求袁美灵Saneyoshi Ueno...
    66-78页
    查看更多>>摘要：[目的]研究解析东亚地区柳杉属树种的遗传变异格局与种群分化,模拟其种群历史动态,为东亚植物区系演化研究和柳杉遗传资源保护提供科学依据.[方法]基于14个核基因组微卫星标记(nSSR),检测来自中国和日本共18个天然(或古树)种群的遗传变异,分析其遗传分化水平和模式,利用DIY ABC模拟其种群进化历史.[结果]柳杉属表现中等程度的遗传多样性(Ho=0.472,He=0.488),种群间具有较高的遗传分化(FST=0.136).分子方差分析(AMOVA)结果显示,遗传变异主要来自种群内的个体间,种群内遗传变异占总变异的86.37％(P<0.001).与地理来源一致,STRUCTURE与DAPC分析将柳杉属树种分为柳杉和日本柳杉2个地理种群,以及中国东南部、中国庐山、日本海沿岸和太平洋沿岸4个谱系.柳杉的遗传多样性(Na=4.571,Ho=0.442)低于日本柳杉(Na=4.634,Ho=0.510),但种群间存在较高的遗传分化.DIY ABC模拟结果显示,柳杉与日本柳杉的种群和谱系分化发生在11万～34万年前.[结论]受第四纪第三次冰期(庐山亚冰期)影响,柳杉属树种的种群数量迅速减少,退缩至中国东南部和日本西南部避难所,最终分化成柳杉和日本柳杉,分化后的种群有各自独立的进化路线.第四纪气候变化、地理隔离和全新世以来的人为干扰是柳杉属遗传变异格局形成的主要原因.与日本柳杉相比,柳杉资源丰富,但其遗传多样性较低,天然林种群受到严重破坏,亟待有效的科学保护.

    柳杉属遗传分化遗传结构种群历史动态微卫星标记

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    松天牛小首螨的研究Ⅰ.生物学特性

    李俊楠朱禹臻陈润恺付煜...
    79-87页
    查看更多>>摘要：[目的]松天牛小首螨是新发现的对松褐天牛卵具有寄生和致死作用的微型螨类,研究阐明其生物学特性,为利用该螨防治松褐天牛提供基础依据.[方法]通过室内饲养、显微观察和控制性试验,研究松天牛小首螨的行为习性、寄生率、发育历期、繁殖力和寿命等.[结果]松天牛小首螨属携播螨类,成螨附着在松褐天牛成虫胸腹部,在天牛产卵时沿产卵器爬行到刻槽中寄生天牛卵.该螨营两性生殖,雌成螨寄生天牛卵后腹部膨大形成膨腹体,若螨在母体膨腹体内完成发育,成螨自膨腹体胎生,1个膨腹体通常只产1～2头雄螨,其余均为雌螨.雄成螨先自膨腹体爬出并停留在旁,雌成螨自膨腹体爬出后即寻找雄成螨交尾,交尾过程持续3～6s.松天牛小首螨对松褐天牛卵的平均寄生率为80.85％,被寄生的松褐天牛卵均干瘪、死亡.温度对该螨发育历期、雌成螨寿命和膨腹体大小均有显著影响,随着温度升高其发育历期和雌成螨寿命均显著缩短.该螨在17℃下的平均发育历期为6.9天,在33℃下为2.2天,其发育起点温度为(10.44±0.09)℃,有效积温为(46.28±0.28)d·℃;雌成螨在15℃下的平均寿命为70.3天,在30℃下为10.7天;雌螨膨腹体体积在21℃下为1.54 mm3,在17℃下为0.72 mm3.松天牛小首螨在25℃下平均每雌可产71.2头后代,最少14头,最多139头.该螨繁殖力与母体膨腹体大小呈显著正相关,当膨腹体体积小于1.0 mm3时,平均每雌可产后代32.2头,但当膨腹体体积大于3.0 mm3时,则平均每雌可产后代110.9头.[结论]松天牛小首螨对松褐天牛卵的寄生和致死率高,发育速度快、繁殖力强、易于人工扩繁和传播扩散,是极具应用潜能的生物防治因子.

    松天牛小首螨松褐天牛松材线虫病生物学特性

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    美国白蛾对摩西球囊霉定殖银中杨的适应和生理响应

    谭明涛姜礅武帅张杰...
    88-94页
    查看更多>>摘要：[目的]探明美国白蛾对丛枝菌根真菌(AMF)定殖银中杨的适应和生理响应,为揭示AMF在林木与植物昆虫之间的相互作用奠定基础,为利用AMF诱导增强林木化学防御提供理论依据.[方法]对银中杨扦插苗进行外源接种摩西球囊霉(GM),在GM侵染率达到最高时(90天),采叶饲喂美国白蛾幼虫,观察美国白蛾幼虫的生长发育、食物利用情况,分析其消化酶和解毒酶的活性变化.[结果]与对照相比,取食GM侵染的树叶后,3～6龄幼虫体质量均不同程度的低于CK,但差异不显著;2～5龄幼虫发育历期显著延长,且3龄和5龄幼虫相对生长率显著降低;美国白蛾5龄幼虫食物消耗率无显著差异,食物转化率和利用率被抑制;6龄幼虫食物消耗率、转化率和利用率均无显著差异.5龄幼虫脂肪酶活性显著增加,谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性被抑制,蛋白酶和淀粉酶、羧酸酯酶(CarE)活性与对照无显著差异.6龄幼虫脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶、GSTs和CarE活性均显著高于对照.[结论]接种GM的银中杨对美国白蛾的生长发育和食物利用在短时间内有一定抑制作用,美国白蛾会通过提高消化酶和解毒酶活性来突破这种抑制作用,维持正常生长发育.

    美国白蛾丛枝菌根真菌摩西球囊酶生长发育食物利用消化酶解毒酶

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    基于气候和寄主因素的栗山天牛中国成灾和扩散风险评估

    张宇凡党英侨王小艺
    95-109页
    查看更多>>摘要：[目的]明确不同喜食程度的寄主植物对栗山天牛局部成灾和未分布区扩散定殖的潜在影响,为局部成灾区生态防控和未发生区早期预警提供理论指导.[方法]通过文献整理、数据库检索与实地调查,获得我国137个栗山天牛分布点.利用ArcGIS 10.0从WorldClim下载1970—2000年的19个环境变量,从中筛选出相关系数<∣0.9∣且对栗山天牛潜在分布概率贡献率较大的8个气候变量,将其转换为Maxent需要的ASCII格式数据.通过数据库检索和进一步筛选获得我国2548个栗山天牛寄主分布点,基于该虫对我国各县分布的寄主树种的喜食程度,对栗山天牛在每个县内的适生程度进行赋值,并采用ArcGIS获得寄主树种风险图的ASCⅡ格式数据.在Maxent模型中依次导入栗山天牛分布点和环境变量文件、栗山天牛分布点和寄主树种风险图文件,分别将重复运行10次的平均结果作为仅基于气候因素或寄主分布的栗山天牛潜在适生区.采用ArcGIS将以上2个潜在适生区进行叠加获得同时考虑寄主和气候因素的栗山天牛潜在适生区,并通过实际调查点检验所有预测结果的准确性.3个潜在适生区均根据适宜指数分为4类,即非适生区、低适生区、中适生区和高适生区,计算3个适生区预测结果中的4个适生等级的面积并作图.[结果]在当前气候条件下,栗山天牛的高适生区集中在吉林、辽宁、北京、河北、天津和浙江北部,适生区范围未包含在云南省实际调查中所获得的分布点.在当前寄主分布情况下,栗山天牛对我国南北地区的寄主种类在喜食程度上存在显著差异,北部地区分布易感树种蒙古栎和辽东栎,该虫表现为高度适生性,而在南部地区分布其他次要偏嗜危害的寄主种类,该虫表现为中度适生性和低度适生性.同时考虑气候和寄主因素预测出的适生区更符合栗山天牛现有分布情况,即适生区涵盖了该虫的所有实际调查分布点.除青海、新疆以外的中国大部分区域均为栗山天牛的适生区,适生区总面积相对于气候或寄主单一因素预测的面积有所增加,其中低、中适生区范围扩大,高适生区范围缩小.[结论]寄主种类和分布是影响栗山天牛适生等级的重要生态因素,适宜的寄主植物和气候是栗山天牛在东北林区局部成灾的主要生态原因,同时该虫在我国的未分布地区均存在扩散和定殖风险.

    栗山天牛Maxent模型易感树种局部成灾适生区

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