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林业科学 2020年第7期56卷 1-11页

作者：陈欢欢许格希马凡强刘顺张淼淼曹向文陈健赵广东杨洪国史作民中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 四川米亚罗森林生态系统定位观测研究站阿坝623100 中国林业科学研究院湿地研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

【目的】研究川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程,为川西林区森林生物多样性保护与生态系统修复提供理论依据。【方法】利用川西亚高山原始暗针叶林(以下简称原始林)及其在1950—1969年和1... 详细信息

【目的】研究川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程,为川西林区森林生物多样性保护与生态系统修复提供理论依据。【方法】利用川西亚高山原始暗针叶林(以下简称原始林)及其在1950—1969年和1970—1989年采伐后形成的天然次生林(以下简称次生林)的林下(不包括主林层,因其树种组成相对单一)乔灌草群落生态学调查资料,基于APGⅢ谱系框架,构建不同演替阶段森林群落的乔灌草系统发育树,选用广泛使用的谱系多样性指数——净亲缘指数(NRI)和最近类群指数(NTI),量化和评估不同演替阶段林型的乔灌草分层谱系结构及对其驱动的生态学过程。【结果】原始林亚林层物种组成谱系离散(NRI<0;NTI<0),即共存物种亲缘相疏,而原始林其他层次(草本层、灌木层与小乔木层)物种组成倾向于谱系聚集(NRI>0;NTI>0),即共存物种亲缘相近;2个不同采伐年代形成的次生林的草本层和亚林层的谱系结构呈现出林型间相似但层次间相反的模式(草本层:谱系离散;亚林层:谱系聚集),灌木层和小乔木层则表现为层间相似但林型间相反的模式(1950—1969年:谱系聚集;1970—1989年代:谱系离散);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草NRI与NTI均极显著正相关(0.698≤R2≤0.769,P<0.001);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草分层谱系结构(NRI与NTI)与物种多样性(香侬多样性指数H′)的关联分析绝大部分未通过显著性检验,但林下乔灌草谱系结构与H′的局部多项式回归分析发现,原始林和1970—1989年采伐后次生林中的H′与NRI、H′与NTI的相关变化趋势表现出相似的波峰-波谷变化模式。【结论】川西亚高山原始暗针叶林及其采伐次生林的林下乔灌草层次谱系结构在层次间和林型间存在差异性。环境过滤是驱动原始林中草本层、灌木层和小乔木层物种谱系组成的主要生态学过程,竞争互斥则塑造亚林层中的物种谱系组成。次生林的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程大致与原始林相反,表现为环境过滤主导亚林层的谱系结构,竞争互斥主导草本层的谱系结构。川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系多样性与物种多样性相互独立。

关键词：净亲缘指数与最近类群指数生态位理论乔灌草层次谱系结构暗针叶林

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南亚热带混交人工林树种丰富度与土壤微生物多样性和群落组成的关系

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生态学报 2020年第22期40卷 8265-8273页

作者：宋战超王晖刘世荣胡佳佳明安刚陈海李朝英伍俊廷史作民卢立华蔡道雄中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站凭祥532600

森林植被与土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分,它们之间的相互作用对维持森林生态系统功能和稳定性起着重要作用。以往多在天然草地和森林生态系统开展植物多样性与土壤微生物多样性关系的研究,但人工构建的多树种混交林生态系... 详细信息

森林植被与土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分,它们之间的相互作用对维持森林生态系统功能和稳定性起着重要作用。以往多在天然草地和森林生态系统开展植物多样性与土壤微生物多样性关系的研究,但人工构建的多树种混交林生态系统中树种多样性对土壤微生物群落组成的影响及其机制尚不完全清楚。因此,以南亚热带人工块状造林后自然恢复形成的多树种混交森林生态系统为研究对象,利用高通量测序技术研究了随树种丰富度(1—10种)变化土壤细菌和真菌多样性的变化规律及主要影响因子。结果表明,随树种丰富度增加,土壤真菌α多样性显著提高,但土壤细菌α多样性差异不显著;不同树种丰富度梯度间土壤细菌和真菌的群落结构组成均差异显著;Pearson相关分析表明土壤细菌α多样性主要受土壤pH和土壤铵态氮影响,而土壤pH和有效磷是土壤真菌α多样性的主要影响因子。距离冗余分析(db-RDA)表明,对土壤细菌群落组成产生显著影响的环境因子分别为土壤pH、硝态氮和芳香碳组分,而土壤有机碳、硝态氮、细根生物量和氧烷基碳组分是影响土壤真菌群落组成的主要因子。本研究的结果说明了南亚热带人工林不同树种混交后形成多树种混交林生态系统的过程中,树种组成和多样性的变化通过改变土壤理化性状和根系生物量对土壤微生物群落组成有显著影响,为制定该区域人工林通过树种丰富度合理组配调控提升地下生物多样性及生态系统功能的经营策略提供了科学依据。

关键词：南亚热带混交人工林土壤微生物树种丰富度近自然恢复

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响应面法优化森吉木霉M75菌株发酵培养条件

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林业科学研究 2022年第5期35卷 196-205页

作者：张铭宁少华高茜谢宪程元梁军中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091 北京市西山试验林场北京100093

[目的]利用响应面法优化森吉木霉M75菌株的液体发酵培养条件,使其无菌滤液拮抗松枯梢病病原菌松球壳孢菌的抑菌活性得到有效提高,获得森吉木霉M75高效抑菌的发酵培养基配方。[方法]采用Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验,结合响应... 详细信息

[目的]利用响应面法优化森吉木霉M75菌株的液体发酵培养条件,使其无菌滤液拮抗松枯梢病病原菌松球壳孢菌的抑菌活性得到有效提高,获得森吉木霉M75高效抑菌的发酵培养基配方。[方法]采用Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验,结合响应面设计法优化森吉木霉M75的发酵培养基,采用Design Expert 11.0软件对试验数据进行处理分析。[结果]得到了培养基配方中对森吉木霉M75发酵滤液抑菌活性影响最显著的3个主要因素:葡萄糖、温度和转速,同时得到了最佳发酵培养浓度为:葡萄糖2.75%,胰蛋白胨1.2%,硫酸锌0.2%,马铃薯浸汁1000 mL,温度31.0℃、转速195 r·min^(-1),接种量5%,装液量180mL,发酵培养5 d。[结论]获得了在实验室条件下森吉木霉M75菌株高效抑菌的发酵培养基配方和培养条件,为森吉木霉菌株后续的研究提供了有效依据。

关键词：森吉木霉发酵培养响应面法

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ENSO对黑龙江省森林火灾的影响

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林业科学研究 2010年第5期23卷 644-648页

作者：王明玉舒立福田晓瑞赵凤君中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点开放性实验室北京100091

利用黑龙江省1980—1999年森林火灾数据,以及NINO3.4指数和SOI指数,分别对其进行谱分析,得出其波动周期分别为:火灾次数的周期为10.00年;火灾面积的周期为6.67年;La Nin^a和El Nin^o在这20年中的基本周期为5.00年。进而对其进行相关性分... 详细信息

利用黑龙江省1980—1999年森林火灾数据,以及NINO3.4指数和SOI指数,分别对其进行谱分析,得出其波动周期分别为:火灾次数的周期为10.00年;火灾面积的周期为6.67年;La Nin^a和El Nin^o在这20年中的基本周期为5.00年。进而对其进行相关性分析,结果表明,La Nin^a和El Ni^no与森林火灾面积和次数的相关性极为显著,NI-NO3.4指数与森林火灾年发生面积与次数呈负相关,相关系数分别为-0.523 1和-0.659 4,SOI指数与森林火灾年发生次数与面积呈正相关,相关系数分别为0.525 4和0.536 3。La Ni^na对森林火灾的影响较El Nin^o的影响要小。由于受遥相关二次效应的影响,森林火灾的发生相对于El Nin^o事件的高峰有一定的滞后。在ENSO暖事件间期,通常火灾面积、次数会异常增高。

关键词： ENSO 森林火灾谱分析

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北京西山防火林带空间布局与规划

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林业科学研究 2010年第3期23卷 399-404页

作者：王明玉任云卯赵凤君舒立福王奇峰李涛田晓瑞中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091 北京市西山试验林场北京100029

以北京市西山试验林场分场魏家村林场为研究区域,系统地研究了火发生历史、可燃物分布、主风向、坡度、山脊、防火公路、居民区分布等,确定了网络适宜的最小控制面积,通过面向对象的分类方法对林中空地和防火公路进行分类,筛选适宜建山... 详细信息

以北京市西山试验林场分场魏家村林场为研究区域,系统地研究了火发生历史、可燃物分布、主风向、坡度、山脊、防火公路、居民区分布等,确定了网络适宜的最小控制面积,通过面向对象的分类方法对林中空地和防火公路进行分类,筛选适宜建山脊防火林带的坡度和山脊线,进而确定防火林带的空间格局。共规划三类防火林带:山脊防火林带、防火公路防火林带和林缘防火林带,整个防火林带网络将整个区域分割成不等大小的独立单元,平均面积为41.24 hm2,防火公路总长36 816 m,防火网络总面积占研究区域面积的7.35%。

关键词：生物防火林带可燃物空间布局

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红皮云杉主要单萜烯对云杉八齿小蠹的毒力及行为调控作用

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林业科学 2023年第4期59卷 132-138页

作者：方加兴王越邓梅于春梅刘福张苏芳张真孔祥波中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所、国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091 国家林业和草原局生物灾害防控中心沈阳110034 青海省森林病虫害防治检疫总站西宁810007

【目的】通过分析健康和衰弱红皮云杉树干单萜烯释放量的差异,评价单萜烯对云杉八齿小蠹的熏蒸毒性,测试单萜烯对其聚集信息素的行为增效和抑制作用,在此基础上研发用于云杉八齿小蠹种群调控的高效信息化学物质。【方法】利用动态顶空... 详细信息

【目的】通过分析健康和衰弱红皮云杉树干单萜烯释放量的差异,评价单萜烯对云杉八齿小蠹的熏蒸毒性,测试单萜烯对其聚集信息素的行为增效和抑制作用,在此基础上研发用于云杉八齿小蠹种群调控的高效信息化学物质。【方法】利用动态顶空采样法收集健康和衰弱红皮云杉树干挥发物,利用气相色谱仪对其进行定性和定量分析,进一步利用熏蒸法测定主要单萜烯对云杉八齿小蠹成虫的熏蒸毒力,野外行为测定单萜烯对云杉八齿小蠹及其天敌红胸郭公甲的行为影响。【结果】红皮云杉树干释放的单萜烯主要是S-(–)-α-蒎烯、R-(+)-α-蒎烯、月桂烯、S-(–)-β-蒎烯、3-蒈烯、(–)-柠檬烯和(+)-柠檬烯;健康红皮云杉单萜烯释放总量显著高于衰弱木,但R-(+)-α-蒎烯和(+)-柠檬烯的释放量差异不显著。7种单萜烯对云杉八齿小蠹成虫的致死中浓度LC50值介于3.10~4.50μL·mL^(-1)之间,(+)-柠檬烯的熏蒸毒性最强;7种单萜烯间的熏蒸毒性差异显著,但在雌雄成虫间未表现出显著差异。行为测试发现3-蒈烯、(–)-柠檬烯和(+)-柠檬烯能显著降低聚集信息素对云杉八齿小蠹的诱捕量,S-(–)-β-蒎烯对诱捕量没有显著影响。与(–)-柠檬烯和(+)-柠檬烯相比,3-蒈烯能显著提高聚集信息素对红胸郭公甲的引诱作用。【结论】红皮云杉树干可释放7种主要单萜烯,在适合云杉八齿小蠹定殖的衰弱木上单萜烯释放量低于健康云杉。单萜烯对云杉八齿小蠹具有熏蒸毒性,参与调控红皮云杉―云杉八齿小蠹―红胸郭公甲三级营养关系。柠檬烯可作为驱避剂用于云杉八齿小蠹的生态防控中。

关键词：云杉八齿小蠹红皮云杉单萜烯熏蒸毒性行为调控

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伊氏线虫真菌碳氮条件下的表型和毒力基因表达差异

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林业科学 2021年第4期57卷 107-115页

作者：贺然王瑞珍应玥曲良建张永安中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091 北京市植物园北京市花卉园艺工程技术研究中心北京100093

【目的】研究松材线虫生防真菌伊氏线虫菌(EV)碳氮条件下表型和毒力基因表达差异,为培养高毒力菌株提供依据。【方法】分别选取碳、氮培养基培养EV,测定生长速度及产孢量。收获菌丝体并提取RNA进行建库和差异分析。结合经FDR法校正后的... 详细信息

【目的】研究松材线虫生防真菌伊氏线虫菌(EV)碳氮条件下表型和毒力基因表达差异,为培养高毒力菌株提供依据。【方法】分别选取碳、氮培养基培养EV,测定生长速度及产孢量。收获菌丝体并提取RNA进行建库和差异分析。结合经FDR法校正后的P值及以2为底的倍数变化的对数的绝对值(|log_(2)FoldChange|)判断差异表达的显著性。【结果】EV在氮培养条件下生长速度更快,且基因表达的总量和特异表达的数量均高于碳培养条件下表达的数量。氮组相对碳组显著差异表达的基因共有7138个,其中3571个显著上调,3567个显著下调;474个基因在氮组中特异表达,295个基因在碳组中特异表达,且氮组特异表达的基因涉及杀线虫基因的数量高于碳组。经过聚类分析,差异基因表达水平变化趋势分为4个类群,其中,在氮组表达远高于碳组表达的基因数量为165个;在碳组表达远高于氮组表达的基因数量仅有65个。枯草杆菌蛋白酶及毒素合成相关基因在氮组中显著上调表达,其中枯草杆菌蛋白酶在氮组中表达量为相对于碳组表达的2.29~363.52倍。【结论】碳、氮培养基对EV生防真菌的转录具有显著影响,氮培养条件下表达的总基因数量和特异表达的基因数量高于碳培养条件下的基因表达。具有杀灭和侵染线虫作用的枯草杆菌蛋白酶、毒素合成相关基因在氮培养下显著上调。可为高毒力EV菌株的培养、基因功能研究和菌株改良提供重要依据。

关键词：松材线虫生防真菌伊氏线虫真菌转录组学

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昆虫声音信号和应用研究进展

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植物保护 2008年第4期34卷 5-12页

作者：赵丽稳王鸿斌张真孔祥波中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091

昆虫声音信号是昆虫在长期进化过程中形成的种内、种间信息交流方式之一,在昆虫求偶、聚集、攻击、报警等各种行为中起着重要作用。近年随着微电子和计算机信息科学的快速发展,越来越多的昆虫发声机制被揭示。本文简要评述了不同目昆虫... 详细信息

昆虫声音信号是昆虫在长期进化过程中形成的种内、种间信息交流方式之一,在昆虫求偶、聚集、攻击、报警等各种行为中起着重要作用。近年随着微电子和计算机信息科学的快速发展,越来越多的昆虫发声机制被揭示。本文简要评述了不同目昆虫的发声器官和发声机制,及其声音信号特征和信号采集分析方法,并讨论了昆虫声音信号的研究趋势和实际应用问题。

关键词：声音信号发声器官发声机制

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大兴安岭南部春季火行为特征及可燃物消耗

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林业科学 2009年第3期45卷 90-95页

作者：田晓瑞王明玉殷丽舒立福中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091

利用标准地调查分析2007年春季大兴安岭2起森林火灾的火行为及可燃物变化。采用加拿大火险天气指数(FWI)系统分析火险变化,地表可燃物载量调查采用线状相交可燃物调查方法,并利用MODIS遥感数据对火烧程度进行分级。结果表明:FWI系统各... 详细信息

利用标准地调查分析2007年春季大兴安岭2起森林火灾的火行为及可燃物变化。采用加拿大火险天气指数(FWI)系统分析火险变化,地表可燃物载量调查采用线状相交可燃物调查方法,并利用MODIS遥感数据对火烧程度进行分级。结果表明:FWI系统各指标可以很好地指示森林火险变化,2007年4—5月细小可燃物湿度码(FFMC)基本都在90以上,腐殖质湿度码(DMC)和干旱指数(DC)在4月份持续升高,2场大火也发生在火险高的时段。火烧类型以地表火为主,部分林分有冲冠火。火后阔叶林地表径级可燃物增加不明显,针阔混交林主要是5.0～6.99cm径级可燃物增加,而落叶松纯林火烧后除0.50～0.99cm径级可燃物减少外,其他径级可燃物都明显增加。不同火烧程度对地表可燃物载量的影响有差异。中度和重度火烧后草本盖度明显下降,有些林分下木层死亡率较高。罕诺河火场和松岭区壮志林场过火区重度火烧分别占33.2%和46.4%。

关键词：可燃物消耗森林火险火行为大兴安岭

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寄生蜂寻找隐蔽性寄主害虫的行为机制

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生态学报 2008年第3期28卷 1257-1269页

作者：王小艺杨忠岐中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091

林木蛀干类害虫具有高度的隐蔽性,是林业上的一类重要害虫,也是目前世界上最难防治的害虫类群之一。寄生蜂在与寄主长期的协同进化过程中,形成了搜索、发现和攻击寄主害虫的独特机制,能够有效地找到并寄生它们。总结了寄生性天敌寻找、... 详细信息

林木蛀干类害虫具有高度的隐蔽性,是林业上的一类重要害虫,也是目前世界上最难防治的害虫类群之一。寄生蜂在与寄主长期的协同进化过程中,形成了搜索、发现和攻击寄主害虫的独特机制,能够有效地找到并寄生它们。总结了寄生性天敌寻找、发现并成功定位隐蔽性寄主害虫的行为学机制。寄生蜂可以利用来自嗅觉的化学信息物质(如寄主、寄主粪便、虫道共生菌的挥发性气味)、寄主成虫的化学通讯物质、来自视觉的植物表面色差信息、来自触觉的寄主保护物性状特征、来自寄主取食和运动所产生的介质振动信号以及来自寄主活动和代谢的红外辐射等多种途径有效地发现隐蔽性害虫的位置,从而完成寄生行为。有些寄生蜂还能综合利用来源不同的多种信息,从而提高寄主定位的可靠性和准确性。本文还对寄生蜂寻找寄主的这些线索在生物防治上可能的利用途径和前景进行了讨论。这对促进我国在该领域的研究,充分利用天敌昆虫,提高生物防治效率具有参考价值。

关键词：寄生蜂蛀干害虫寄主搜索寄主定位生物防治

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