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中南林业科技大学学报
中南林业科技大学学报

吴晓芙

月刊

1673-923X

xb-csfu@163.com

0731-85623395，85623278

410004

湖南长沙市韶山南路498号中南林业科技大学期刊社

中南林业科技大学学报/Journal Journal of Central South University of Forestry & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中南林学院主办的自然科学学术期刊，中国林业核心期刊，全国优秀高校学报，湖南省一级期刊。是中国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊，中国学术期刊综合评价数据来源期刊，万方数据——数字化期刊群，中国学术期刊（光盘版）入编期刊。其文摘和文章被《中国林业文摘》、《中国生物文摘》、《竹类文摘》、《中国林业科技文献数据库》、《中国生物学文献数据库》等收录。
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    植被控制对人工更新紫椴幼树叶片性状和生长量的影响

    杨立学崔伟康付瀚萱刘会锋...
    1-10,32页
    查看更多>>摘要：[目的]紫椴是我国北方地区特有树种,具有重要的生态和经济价值,全光条件下紫椴更新困难,植被控制通过改变光照条件和土壤质量能够促进目的树种生长,研究植被控制强度对紫椴叶片性状和幼树生长量的影响,探讨最适宜于其更新的植被控制强度.[方法]以株行距为1.5 m×1.5 m的紫椴人工林(5年生)为对象,设置不同植被控制强度T30、T50、T75(清除幼树周围半径30、50、75 cm的所有植被)的处理组和对照组(CK),测定叶片的形态、气体交换参数、光合色素和养分含量及幼树生长量等指标,通过方差分析揭示植被控制强度对叶片形态、光合和生理性质及幼树生长量的影响.[结果]光照强度与植被控制强度呈线性正相关(P＜0.05),光照强度在T75 组最大(84.43±7.30×103 lx).紫椴叶片形态指标(叶长、叶宽、单叶面积和比叶面积)均在CK组最大,随着植被控制强度的增加而减小,在T75 组达到最小.叶片净光合速率在T30 组最大(12.12±1.28 μmol·m-2·s-1),胞间CO2 浓度在CK组最大(263.14±8.77 μmol·mol-1),均随植被控制强度增大而减小.叶片气孔导度和蒸腾速率则随植被控制强度的增大而增加,分别在T75 组达到最大(0.17±0.02 mol·m-2·s-1 和7.02±1.21 mmol·m-2·s-1).植被控制对紫椴幼树叶片的全碳、全氮和全磷含量具有显著影响(P＜0.05),但对叶碳氮磷化学计量比没有显著影响.植被控制提高了叶片中可溶性糖和淀粉的含量,降低了叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量,促进了地径生长量,抑制了树高生长量.[结论]随着植被控制强度的变化,紫椴叶片形态、化学计量和生理特征均发生适应性变化,低光条件下,紫椴幼树增加叶片面积、比叶面积、光合色素及营养元素的吸收来提高对光能的捕获能力,增强其光合作用,促进幼树生长.紫椴幼树在T30 处理下,净光合速率和地径生长量最大,生存竞争力最强,因此,以幼树为中心对半径 30 cm范围的植被控制,是促进紫椴幼树人工恢复的最佳方式.

    紫椴幼树叶片植被控制形态特征生理特征

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    不同杨树品种苗期对镉胁迫的差异性分析

    李晓宇杨成超李文颖张蕾...
    11-21页
    查看更多>>摘要：[目的]通过模拟Cd胁迫的方法,研究不同杨树品种在Cd胁迫方面的差异,筛选出对重金属Cd具有高耐受性的品种,为杨树修复重金属污染土壤提供理论基础.[方法]采用模拟Cd胁迫的方法对6 个杨树品种进行盆栽试验,分别测定其生长量、不同器官生物量及Cd2+含量等10 个指标,利用各指标的隶属度值及权重计算综合指数以评价不同品种抗Cd胁迫的能力.[结果]苗高和地径随着Cd2+处理浓度增加呈下降趋势,与地径相比,苗高性状对Cd胁迫更为敏感.通过对比不同品种根生物量均值发现,辽宁杨、中辽 1 号杨、渤丰 1号杨排在前 3 位.不同品种茎生物量、叶生物量及总生物量均随着Cd2+浓度的增加呈先增加后减少的趋势,分析发现中辽 1 号杨、新林 1 号杨、渤丰 1 号杨的茎生物量排在前 3 位,中辽 1 号杨、辽宁杨、渤丰 1 号杨的叶生物量排在前 3 位,中辽 1 号杨、辽宁杨、新林 1 号的总生物量排在前 3 位.各品种根中、茎中、叶片中Cd2+含量及总Cd2+含量均是随着Cd2+处理浓度增加而增加,在最高Cd2+处理浓度下,中绥 12 杨、渤丰 1 号杨、新林 1 号杨中根中Cd2+含量、茎中Cd2+含量较对照增长率排在前 3 位;中绥 12 杨、新林 1 号杨、中辽 1 号杨叶片中Cd2+含量较对照增长率排在前 3 位;中绥 12 杨、新林 1 号杨、渤丰 1 号杨中总Cd2+含量较对照增长率排在前 3 位.[结论]根据综合指数的大小得出抗Cd能力强弱排序为中辽 1 号杨、辽宁杨、渤丰 1 号杨、新林 1号杨、中绥 12 杨和银中杨,中辽 1 号杨、辽宁杨、渤丰 1 号杨、新林 1 号杨表现出较好的抗Cd胁迫能力,其中中辽1号杨更是达到0.955 2,因此在其适生区域可用于修复重金属镉污染的土壤.

    镉胁迫杨树品种筛选苗期

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    基于无人机多光谱遥感的林火监测模型

    贾志成段棋峰汪东
    22-32页
    查看更多>>摘要：[目的]森林火灾监测多采用卫星和低空热红外遥感对林火进行识别,准确率高,但受限于硬件性能和成本,对基于无人机的多光谱遥感及不同图像传感器比较的林火监测研究较少.[方法]选定山地树林作为试验对象,根据起火点的明火和阴燃两种状态,结合树冠状态,分为明火有遮挡、明火无遮挡、阴燃有遮挡、阴燃无遮挡等 4 种林火状态,以无火场景作为对照,开展森林火灾监测试验,利用无人机分别搭载热红外、多光谱、可见光等图像传感器采集林火图像,分别基于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BP)3种机器学习算法建立林火监测模型,通过准确率(Accuracy)、精度(Precision)、召回率(Recall)和F1-score进行监测模型性能评估.[结果]综合分析,热红外相机和可见光相机基于支持向量机(SVM)的监测模型准确率最高,多光谱相机基于随机森林(RF)的监测模型准确率最高.热红外相机监测准确率高达100%,多光谱相机接近100%,可见光相机达到85%.综合分析,热红外相机监测准确率最高,多光谱相机次之,可见光相机监测性能最差.多光谱相机可在不同林火状态下较好地替代热红外相机进行监测,可见光相机在不同林火状态下均表现出较差的监测效果.[结论]通过使用机器学习算法进行优化,多光谱相机可在林火监测中有效替代热红外相机,可以显著降低监测成本和丰富林火监测技术手段.

    林火监测多光谱无人机机器学习

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    基于ALS和TLS融合数据的枝条属性因子构建木材材积模型

    虞晨音温小荣汪求来叶金盛...
    33-43页
    查看更多>>摘要：[目的]立木材积作为森林蓄积量估算的重要单元,具有重要的森林资源调查意义,研究基于多源激光雷达手段获取立木枝条属性因子的方法,探究树木点云构建更优立木材积预测模型的能力.[方法]本文基于地基激光雷达(TLS)与机载激光雷达(ALS)融合的点云数据,运用几何特征树木骨架和提取不完全模拟水分和养分传输算法(ISTTWN),建立三维树木模型,并获取杨树单木的枝条属性因子.通过构建以枝条属性因子为自变量的立木材积预测模型,探索构建林分蓄积量最优估测模型.[结果]融合后的枝条属性因子较融合前精度有所提高,提取精度依次为着枝高度＞枝长＞弦长＞着枝角度＞分枝角度＞弓高,其中枝长拟合度最高,R2 达 0.989.在利用特征参数与枝条属性因子构建材积预测模型中,基于枝条属性因子构建的模型较由特征参数建立的线性与非线性材积模型R2 分别提高 0.088 与 0.110,RMSE则分别降低 0.012 与 0.009 m3.而将二者结合共同构建立木材积模型后,其线性与非线性模型拟合度分别达0.729 与 0.759,为六组材积预测模型中最佳.[结论]TLS与ALS融合点云数据后,由于数据之间的相互弥补,有效提高点云密度,在三维树木模型研建中能够显著的提高枝条属性因子的提取精度,同时在材积预测模型中加入枝条属性因子这一自变量能够有效提高模型预测的准确性.

    机载激光雷达地基激光雷达融合点云数据枝条属性因子材积预测模型

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    不同激素处理和扦插时间对幼化乌桕嫩枝扦插生根的影响

    王涛黄涛孙李勇彭大庆...
    44-55,99页
    查看更多>>摘要：[目的]优化乌桕扦插育苗试验,为乌桕的无性繁殖提供实践参考;观察生根过程的形态、解剖学结构及营养物质变化,为乌桕生根机理提供理论依据.[方法]以6年生乌桕为材料,分析幼化处理后在外源激素(200、500、800 mg·L-1 的NAA和800、1 000、1 200 mg·L-1 的IBA)和扦插时期(6、9月)对乌桕嫩枝扦插生根的影响;定期拍照进行形态观察以确定采样周期,利用石蜡切片技术观察插穗的解剖学结构,并采用蒽酮比色法和考马斯亮蓝法测定可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量.[结果]幼化处理可以明显提高乌桕扦插生根效果;IBA处理组的生根效果明显优于NAA,当IBA浓度为1 200 mg·L-1 时生根率最高,可达100%.6月乌桕扦插的各生根指标均高于9月.解剖学观察未发现潜伏根原基,因此乌桕嫩枝扦插不定根源于诱生根原基,存在皮部及愈伤两种生根类型;在乌桕扦插生根过程中,处理组淀粉含量变化呈"下降—上升"趋势,可溶性糖、可溶性蛋白含量呈"上升—下降—上升"的变化趋势,对照组变化趋势与激素处理组相似,但峰值出现时间比处理组推迟7 d左右.[结论]乌桕不定根发生属于混合生根类型,幼化处理可有效提高乌桕扦插生根效果,6月扦插,1 200 mg·L-1 的IBA激素处理生根效果最好,且生长调节剂能提高营养物质积累与代谢速度,促进插穗生根.

    乌桕嫩枝扦插解剖结构生长调节剂营养物质

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    山苍子嫁接愈合过程的组织解剖和生理特性

    王习政陈霞苏文娟张运煜...
    56-64页
    查看更多>>摘要：[目的]通过分析山苍子嫁接愈合过程中嫁接口的组织结构和生理特性变化过程,明确山苍子芽接愈合过程的机制,对山苍子良种嫁接苗木的生产具有重要的指导意义.[方法]以山苍子 1 年生实生苗为砧木,以采穗圃优树 1 年生枝为穗条,采用嵌芽接嫁接技术,于芽接后不同时期取嫁接结合部位组织进行解剖结构的显微镜观察和分析,并测定可溶性淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)等生理酶指标活性.[结果]山苍子嫁接愈合过程可分为4 个时期:隔离层形成期(嫁接后0～5 d)、愈伤组织形成与连接期(嫁接后6～16 d)、形成层连接期(嫁接后 17～25 d)和维管组织分化形成期(嫁接后 26～35 d).在嫁接后初期,嫁接口的砧木切口面先后出现隔离层和愈伤组织,嫁接后 17～25 d,砧穗间形成愈伤组织桥,且形成层相互连接,构成形成层环带;嫁接后26～35 d嫁接口处分化出维管组织,且砧穗紧密连接.各生理指标变化存在显著差异,在嫁接后第 15 天,可溶性淀粉、可溶性蛋白、POD、CAT均上升到峰值水平,随后 5 d,可溶性糖和SOD出现峰值,此时PPO活性显著降低.[结论]山苍子在嫁接后第 35 天基本完成愈合,且愈伤组织形成与连接末期、形成层连接初期(嫁接后第 15～20 天)是山苍子嫁接成活的关键时期.在隔离层形成期,3 种抗氧化酶(SOD、POD、CAT)即时调控活性氧水平;在嫁接愈合后期(嫁接后 30～35 d),POD、CAT与PAL共同参与砧穗切口部位愈伤组织形成与木质化过程.

    山苍子嫁接愈合显微结构生理特性

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    腐殖质对干旱胁迫下多花黄精叶片生理生化特性的影响

    韩贝贝曾文斌杨媛媛邹辉...
    65-74页
    查看更多>>摘要：[目的]通过研究干旱胁迫下多花黄精生理生化指标的变化,综合评价腐殖质对其抵御干旱胁迫的影响,为多花黄精节水栽培提供理论依据.[方法]采用盆栽实验,分别以腐殖质土和黄土(对照基质)为培养基质,设置正常供水(土壤含水量 80%～85%)、轻度干旱(土壤含水量 60%～65%)、中度干旱(土壤含水量 40%～45%)、重度干旱(土壤含水量 20%～25%)4 个控水梯度,测定多花黄精叶片相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性等生理生化指标的变化.[结果]轻度干旱胁迫不会导致多花黄精叶片生理生化抗旱指标发生明显变化;中度干旱胁迫对多花黄精叶片生理生化产生较明显影响,腐殖质土基质中多花黄精叶片相对含水量、叶绿素含量、SOD活性、POD活性比对照基质分别少下降 0.34%、4.99%、18.37%、2.90%,相对电导率、MDA含量分别少增加 10.30%、9.12%,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量分别多增加 3.60%、1.79%;重度干旱胁迫对多花黄精叶片生理生化产生明显影响,腐殖质土基质下多花黄精叶片的相对含水量、叶绿素含量、SOD活性、POD活性比对照基质分别少降低2.16%、5.14%、19.92%、8.56%,相对电导率、MDA含量分别少增加 14.16%、16.86%,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量分别多增加 4.06%、2.35%.隶属函数法综合评判得出腐殖质土基质栽培下多花黄精抗旱隶属函数值比对照基质提高了 151%.[结论]腐殖质作为多花黄精促生长的栽培基质,在干旱胁迫下可提高多花黄精生理生化抗旱指标的稳定性,并通过增加渗透调节物质含量的方式在一定程度上抵御干旱胁迫.

    腐殖质多花黄精叶片干旱胁迫生理生化特性

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    林龄和造林密度对塞罕坝华北落叶松纸浆林材性影响效应

    于嘉俐李帆崔靖亭李岩...
    75-89页
    查看更多>>摘要：[目的]探究林龄和造林密度对华北落叶松纸浆林材性的影响,为塞罕坝地区定向培育华北落叶松纸浆人工林提供理论和实践依据.[方法]以 3 种林龄(15、20、25 a)、3 种造林密度(低密度 2 500 株·hm-2、中密度 3 300 株·hm-2、高密度 4 400 株·hm-2)的华北落叶松人工林为研究对象,采用双因素完全随机区组法研究造林密度对于林木材性的影响.[结果]1)木材基本密度仅在高密度水平下 20 a(0.439 g·cm-3)和 25 a(0.387 g·cm-3)林分间差异显著(P＜0.05),而不同林龄水平下造林密度对其无显著影响.2)晚材率在高密度时,随着林龄的增加先显著增大后显著减小(P＜0.05),与木材基本密度的变化规律相似;15 a时,低密度(19%)林分显著小于其他两个林分(P＜0.05).3)年轮宽度在 15 和 20 a时,随着造林密度的增大显著减小,且峰值及其出现峰值的轮龄逐渐变小;而在 25 a不同造林密度间无明显差异,且峰值(5.9、6.1、6.2 mm)及其出现的轮龄(7、6、8 a)都相近,认为林分可能由25 a进入生长稳定期.4)年轮宽度在不同密度水平下,随着林龄的增长,林木形成层分蘖活动逐渐减弱,细胞间间隙变小,木材材质更加致密,不断变小.5)当林龄和造林密度较小时,林木生长速度较快,纤维细胞在横向和纵向方向上迅速且均匀生长、细胞壁较厚,纤维长宽比小、壁腔比大;待林龄和林分密度逐渐增大,纤维细胞横向生长减缓、细胞壁逐渐变薄,纤维长宽比增大(56.40～77.15)、壁腔比变小(0.48～0.25)、综纤维素含量不断减小(73.18%～53.09%),说明此时纤维细胞已经充分伸长.6)酸不溶木素含量在各林分间浮动范围不大(20.98%～29.74%),随着林龄的增长略有增高.1%NaOH抽出物、苯醇抽出物和灰分含量在林龄和造林密度水平上都无明显一致的变化规律.7)单位公顷纸浆产量在各林龄水平下仅在 15 a不同造林密度间差异显著,且随着造林密度的增加都呈现出上升的趋势,所有林分中含量最高的为 15 a高密度林分(68.47 t·hm-2).低、中密度水平下的林分,林龄越大单位公顷纸浆产量显著增大,而高密度林分在不同林龄间差异不显著.[结论]根据主成分分析法和综合排名初步认为,15 a林分的2 500株·hm-2 材性最好,可作为塞罕坝地区纸浆材定向培育的选择方向.

    华北落叶松纸浆林造林密度材性林龄

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    川黄檗不同树龄矿质元素含量及其与根际土壤因子的相关性分析

    孙志鹏罗建勋王刚
    90-99页
    查看更多>>摘要：[目的]探究川黄檗不同树龄各部位和根际土壤中矿质元素含量变化规律,以及矿质元素和土壤因子相关性,以期为川黄檗幼龄林营养诊断、科学施肥提供依据.[方法]以川黄檗 1～3 年生苗木为试材,对不同部位(叶、当年生枝和根)和根际土壤中矿质元素含量及其变化规律进行研究,并分析了根际土壤与不同部位间以及各部位中矿质元素间的相关性,进而评价不同部位对土壤中矿质营养元素的富集能力.[结果]1)不同树龄和不同部位矿质元素含量具有一定的差异,且随着树龄的增加,叶中N、Ca、Cu和Zn,当年生枝中P和Cu以及根中Mg含量显著下降(P＜0.05).2)不同树龄根际土壤矿质元素含量差异显著(P＜0.05),随着树龄增加,Ca、Mn和Zn含量显著增加(P＜0.05),Fe含量显著下降(P＜0.05);元素含量大小为:N＞K＞Ca＞Fe＞P＞Mn＞Mg＞Cu＞Zn.3)川黄檗对根际土壤中矿质元素的富集能力不同,对Ca、Mg的富集能力较强,对N、P和K的富集能力居中,对Fe、Mn和Cu的富集能力较低.4)叶中K与P,当年生枝及根中的N与K间均存在显著正相关(P＜0.05),各部位N与多种元素相关性显著(P＜0.05);土壤中元素与叶、根中多种元素显著相关(P＜0.05).[结论]川黄檗幼龄林不同生长年限各部位及土壤中矿质元素含量呈现不同的变化规律,各部位元素之间及与土壤中矿质元素既有协同作用又有拮抗作用,不同部位对矿质营养元素具有不同的富集能力.依据研究结果,川黄檗幼龄林施肥时应该注意补充叶中N、Ca、Cu和Zn,同时合理搭配P和Mg等元素,注意用量的协调,保证植株营养均衡.

    川黄檗不同部位根际土壤矿质元素相关性分析富集特征

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    尾巨桉萌芽林与混交改造林径流水质变化特征

    伍琪任世奇韦振道韦俏娜...
    100-107页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨桉树纯林及桉树混交林坡面径流水质变化特征,揭示水质变化的客观规律,为正确回答和解决桉树人工林水质问题,实现桉树人工林可持续发展提供重要科学依据.[方法]以桉树纯林、桉树×灰木莲混交林(带状混交、行间混交、株间混交)、灰木莲纯林为研究对象,选取对森林水质有关键影响作用的因子,采用连续监测与实验室分析相结合的方法,对比不同栽培模式条件下径流水质变化差异.[结果]1)试验样地坡面径流水pH值、COD、BOD5 均达到我国农田灌溉水质标准(GB 5084-2021)对pH值(5.5～8.5)、COD(＜150.00 mg·L-1)、BOD5(＜60.00 mg·L-1)浓度的要求;2)桉树纯林坡面径流水中单宁含量(7.77 mg·L-1)显著高于其他样地,达到空白对照样地(1.22 mg·L-1)的 6.4 倍,桉树×灰木莲混交后可以有效降低坡面径流水中单宁含量,其中桉树×灰木莲行间混交模式效果最明显;3)桉树和灰木莲纯林坡面径流水中腐殖酸含量均高于混交林,其中桉树×灰木莲带状混交模式更有利于其坡面径流水中腐殖酸含量的降低.[结论]桉树混交模式的营建在保证坡面径流水质主要指标达标的同时能有效降低坡面径流水中单宁及腐殖酸含量,桉树混交栽培模式进一步缓解了桉树纯林对土壤酸碱性及微生物的影响.

    桉树水质混交林坡面径流混交模式

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