摘要：本文分析了100个杉木家系在广东省6个试验点造林的生长表现情况,试验按照数理统计的要求设计,采用性状水平分析法(performace Lerel Analysis),对各试验林中各个家系的生长量作出标准得分估算,并应用最小湿著差异检验法和对照对比法,从各个水平进行综合分析。初步选择出20个优良家系,并提出了各个家系在广东省的特别适生区域,为建立优树无性系第1代种子园提供了依据。

摘要：以杉木(Cunninghamia lanceolata)木材为研究对象,将木材裁切为20 mm×20 mm×12 mm(径向×弦向×纵向)的样品;以有机聚硅氮烷(OPSZ)、正己烷为试剂,按照质量比m(有机聚硅氮烷)∶m(正己烷)分别为1∶3、1∶5、1∶7、1∶9、1∶11的比例配制改性液;采用浸渍法将木材样品分别浸入不同比例的改性液中,常温(25℃)常压放置2 h后,将样品转移至烘箱中120℃热处理5 h,木材表面有机聚硅氮烷涂层固化,制得有机聚硅氮烷改性木材样品;应用相关仪器、参照国家相关标准及试验设计的方法,测定改性前后木材表面形貌与结构、木材表面化学成分与官能团变化、木材疏水性能与防水性能、涂层硬度、涂层机械稳定性、木材抗污性能、木材热稳定性,分析有机聚硅氮烷涂层的性能及其对木材保护的作用。结果表明:(1)采用扫描电镜观察改性前后木材的表面形貌,与未改性木材相比,经过有机聚硅氮烷改性的木材表面覆盖了一层较为致密的涂层。(2)采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪对改性前后木材表面官能团和木材表面元素的变化分析表明,改性后木材表面引入了稳定性好的有机硅骨架以及疏水的甲基;有机聚硅氮烷显著提高了木材的疏水性和防水性能,木材的水接触角从72.0°增大至119.3°,24 h吸水率从79.00%显著下降至25.38%。(3)改性后木材对牛奶、咖啡、橙汁、可乐等常见污染物,具有良好的抗污性。(4)改性后,木材表面有机聚硅氮烷涂层的铅笔硬度达到6 H,并且能够经受长时间的机械摩擦,表明其具有优异的机械稳定性。(5)热质量分析表明,有机聚硅氮烷显著提升了木材的热稳定性。(6)综合试验结果,有机聚硅氮烷涂层具有良好的防水性、耐机械摩擦、热稳定性,可在严苛环境时的木材保护中应用。

摘要：在浙江省开化县林场,以1991年营建的杉木(Cunninghamia lanceolata)大径材培育林分为研究对象,1997年夏季,在杉木林分中选择立地条件(坡向和坡度等)基本一致的样地,分别在上、中、下坡位建立3个区组,每个区组设计3种间伐处理(未间伐(对照)、中度间伐、强度间伐),每个处理各建立3块20 m×20 m固定样地;间伐前林分平均密度为2565株·hm^(-2)、平均树高为7.9 m、平均胸径为11.3 cm、立地指数18(基准年龄为20 a)。在林分生长至7、14 a时开展2次间伐,第一次间伐(1997年夏季),强度、中度间伐处理分别间伐33%和20%的林木(以株密度计),对照不间伐;第二次间伐(2004年秋季),强度间伐、中度间伐、对照,分别间伐18%、16%、15%的林木;2022年12月份强度间伐、中度间伐、对照处理的保留密度,分别为1227、1552、1906株·hm^(-2)。分别在1997年(第一次间伐当年)、1999年(第一次间伐后2 a)、2004年(第一次间伐后7 a)、2004年(第二次间伐当年)、2006年(第二次间伐后2 a)、2012年(第二次间伐后8 a)、2022年(第二次间伐后18 a)冬季,测量树高和胸径,应用相关算法估算林分断面积、蓄积量、碳储量;采用单因素方差分析法(one-way ANOVA)、邓肯(Duncan)多重比较法,分析间伐对杉木大径材培育林分的生长和乔木碳储量的影响。结果表明:不同间伐处理,对平均树高没有显著影响。2次间伐后25 a(32年生林分),强度间伐处理的林木平均胸径,比对照林分增加了11.5%,但保留木断面积、活立木蓄积量、乔木碳储量,分别比对照林分减少了18.7%、22.3%、25.2%;中度间伐处理的保留木断面积、活立木蓄积量、乔木碳储量,略低于对照林分,但这些指标在中度间伐和对照处理之间没有显著差异。2次间伐后25 a,强度间伐处理的林分大径木林分密度和蓄积量,显著低于对照处理的林分;中度间伐处理的林分大径木林分株密度和蓄积量,与对照处理的林分接近;但强度间伐处理的林分大径木平均胸径和单株材积,高于对照处理的林分。第一次间伐后7 a内、第二次间伐后8 a内,强度间伐处理的林分林木平均胸径生长量均显著高于对照处理的林分;第二次间伐8 a(22年生林分)以后,间伐对林木胸径的影响逐渐减弱。综合大径材高效培育和固碳能力协同提升的培育目标,18指数立地,杉木大径材培育林分以中度间伐为宜,适宜的保留密度约为1500株·hm^(-2)。

摘要：为揭示杉木土壤微生物对不同养分水平的响应规律,给杉木的施肥及管护提供理论依据。以2年生杉木幼苗为试验对象,采用L9正交试验设计,控制盆栽土壤的氮磷钾养分水平梯度。通过稀释平板涂布法,探讨了不同土壤养分水平对杉木土壤微生物量和群落多样性的影响。结果表明,细菌、放线菌和真菌是杉木土壤中的主要微生物类群,其中细菌占总数量的80%以上。土壤微生物数量和活性受到养分添加的影响存在差异,主要受到N添加量的影响。高氮添加量降低了土壤放线菌的数量和土壤微生物的Shannon指数,提高了土壤微生物的Simpson指数和Mc Intosh指数。综上所述,氮添加是影响杉木土壤微生物群落及其多样性的主要因素。在杉木的培育过程中,应注意适当添加氮肥,以促进杉木的生长及其可持续培育。本研究结果对指导农业生产中合理施用氮肥具有重要意义,并为杉木的培育提供了有力的理论依据和实践指导。

摘要：锯材力学性能指标的确定方法包括清材小试件和足尺试件两种测试方法。我国传统原木方木结构体系中木材的设计指标主要是基于清材小试件获得,而基于足尺试件确定设计指标的差异性相关研究有待深入。因此,选取774根目测分级杉木锯材,开展足尺试件和清材小试件抗弯性能的力学测试、数理统计、可靠度分析和相互关系研究。研究结果表明:目测等级对足尺试件抗弯性能的影响大于其对清材小试件抗弯性能的影响;采用Lognormal分布能够较好地拟合抗弯强度尾部概率分布;清材小试件、足尺试件目测等级为Ⅰ_(c)、Ⅱ_(c)/Ⅲ_(c)、Ⅳ_(c)满足目标可靠度要求的抗弯承载力抗力分项系数分别为1.34、1.11、1.15、1.42;足尺试件目测等级为Ⅰ_(c)、Ⅱ_(c)/Ⅲ_(c)、Ⅳ_(c)的抗弯弹性模量平均值分别为清材小试件抗弯弹性模量平均值的1.16、1.13、1.08倍,抗弯强度设计值分别为清材小试件抗弯强度设计值的1.37、1.12、0.76倍。

摘要：【目的】探究杉木人工林枯落物在不同燃烧状态时的气态及颗粒态污染物排放特征,并提取、测定细颗粒物(PM 2.5 )污染物的化学成分,揭示林火及林地清理等对杉木枯落物分解、养分循环和大气环境的影响。【方法】分别以杉木人工林枯落物中的叶、枝、皮、干4种主要组分为研究对象,运用自主设计的生物质模拟燃烧系统,采用室内模拟燃烧试验,分析阴燃和明燃2种不同燃烧状态不同枯落物组分释放的气态污染物和PM 2.5 特征及差异。采用德国Elementar元素分析仪,测定PM 2.5 中的碳质成分;采用超声提取-离子色谱和ICP/MS技术,测定PM 2.5 中的水溶性离子和水溶性无机元素。【结果】基于杉木枯落物燃烧时的实时测定,CO 2、CO、NO x 、C x H y 、PM 2.5 的排放因子(EF,单位质量燃料在燃烧后产生的污染物质量)变化范围在阴燃条件下分别是1 001.4~1 364.5、202.3~358.8、0.53~3.09、23.17~53.07、5.11~38.37 g ·kg -1 ,而明燃时分别为1 092.4~1 520.7、115.1~242.6、0.16~1.96、1.21~41.50、2.58~21.07 g ·kg -1 。此外,提取测定PM 2.5 成分的结果表明,颗粒物主要由碳质组分、水溶性离子及少量水溶性无机元素等组成。其中碳质组分含量最大,占50%以上,有机碳(OC)和元素碳(EC)平均质量分数分别为43.29%和12.91%;PM 2.5 中测定出6种阳离子(Li +、Na +、NH + 4、K +、Mg 2+、Ca 2+)和5种阴离子(F -、Cl -、NO 2 -、SO 4 2-、NO - 3),总水溶性离子占10%~33%,阴燃以Cl -、K +、Ca 2+、SO 4 2-为主要组分,明燃以K +、Cl -、SO 4 2-、Na +为主;PM 2.5 中提取测定出16种无机元素,分别为K、Ca、Na、Mg、P、Zn、Al、Cu、As、Ba、Cr、Fe、Mn、Cd、Li、Pb,含量极少,仅占PM 2.5 的0.04%~0.58%,其中K、Ca、Na、Mg、P、Zn为主要元素成分,占总无机元素的96.8%~98.8%。【结论】在不同燃烧状态下,杉木枯落物释放各污染物的排放因子存在显著差异,除CO 2外的其他污染物排放因子在阴燃时显著高于明燃;在同一燃烧状态时,杉木枯落物不同组分的CO、CO 2、NO x 、C x H y 和PM 2.5 等污染物的排放因子也存在显著差异。杉木枯落物燃烧排放的PM 2.5 主要由碳质组分、水溶性离子及少量无机元素等成分组成,阴燃时的各成分排放因子整体表现为高于明燃时。

摘要：【目的】探讨整合空间与竞争效应的模型对不同林龄阶段杉木生长性状遗传参数评估的影响,为提高育种值预测和优良单株选择的准确性提供理论依据。【方法】以40年生杉木自由授粉子代测定林为研究对象,以幼林龄阶段、中林龄阶段和过成熟林阶段的胸径和树高为目标性状,基于最佳线性无偏估计的混合线性模型方法,分别拟合试验设计效应、空间效应、竞争效应、空间-竞争效应,利用赤池信息准则评价模型,对比不同模型估计的遗传参数和育种值。【结果】1)拟合空间-竞争效应平均提高生长性状狭义遗传力估计值的39.72%。针对不同林龄阶段胸径性状的遗传参数,拟合空间-竞争混合模型的加性遗传方差相比标准混合线性模型、空间模型和竞争模型分别提高4.46%、26.95%和35.87%,残差分别降低21.95%、26.81%和20.19%;树高性状空间-竞争模型的加性遗传方差1991和2020年相比基本模型提高10.73%和1.22%,残差降低12.75%和33.83%。2)竞争强度与林分个体间的距离有关,杉木生长性状受到相同行列个体的竞争效应要显著高于对角线方向个体。3)生长性状存在竞争效应,且径生长大于高生长。同一性状的加性-竞争效应相关表明,杉木生长性状在不同林龄均表现出竞争效应,幼林龄阶段径生长受到的竞争效应大于高生长;中林龄阶段生长性状表现出强烈的竞争相关,结合残差相关结果发现,杉木在中林龄表现出强烈的竞争效应。个体间胸径的竞争影响大于树高间的竞争影响,胸径比树高更能感受到竞争的敏感程度。4)在5%入选率下,育种值平均预测准确性为0.559。4种模型分别选出23个个体,其中78.3%的入选单株重复。基本模型、空间模型、竞争模型和空间-竞争模型的入选单株胸径均值分别为37.3、37.2、37.3和37.3 cm,遗传增益分别为12.73%、13.86%和13.32%、14.37%。【结论】采用竞争-空间模型拟合参数可增加加性遗传方差并降低残差方差的估计值;林分内目标单株受对角线方向的竞争性弱于行、列方向单株的竞争。中林龄阶段生长性状所受竞争效应最大,径生长对竞争的敏感性大于高生长。

摘要：【目的】PHT1基因家族是影响植物吸收磷营养的重要磷转运子之一。从杉木32号磷高效家系c DNA中克隆得到PHT1基因家族的1个杉木磷转运蛋白基因ClPht1;1,并对不同程度磷胁迫下ClPht1;1的时空表达进行研究,为杉木PHT1基因序列特征和功能结构的研究以及磷高效利用杉木基因型的选育奠定基础。【方法】根据PHT1基因家族序列保守性设计简并引物,以32号磷高效杉木基因型根系c DNA为模板进行扩增获得目的基因ClPht1;1的c DNA序列,使用RACE技术对目的基因进行全长克隆,并对其序列特征、同源性和编码磷转运蛋白结构进行分析。实时荧光定量PCR检测ClPht1;1在32号磷高效杉木家系根、茎、叶中的表达,检测中度缺磷胁迫下ClPht1;1在不同磷利用效率杉木4号、15号、25号、27号、28号、32号家系根系中的表达差异,以及在中度、重度缺磷胁迫下ClPht1;1在32号磷高效杉木家系根系中随时间序列的表达量变化。【结果】克隆得到1个杉木磷转运蛋白PHT1基因,命名为ClPht1;1(Gen Bank登录号:KX302006),基因序列编码区长1 638 bp,编码545 aa的蛋白质。ClPht1;1所编码蛋白质由12个疏水的跨膜区域组成,1个疑似跨膜域。每个跨膜结构域基本由17~25个氨基酸残基组成螺旋,同时跨膜蛋白的N端和C端均位于细胞质内,保守序列位于第4个跨膜域。构成蛋白质的主要骨架是α-螺旋,无信号肽序列。ClPht1;1基因编码蛋白与日本柳杉PHT基因编码蛋白的氨基酸序列相似性达到87.0%,与胡杨、油茶、马尾松等PHT家族基因编码蛋白的氨基酸序列相似性均在75%以上。ClPht1;1基因在杉木的根、茎、叶组织中均有表达,其中在根中的表达量最高,在叶中的表达量最低。在中度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因在杉木不同家系根部的表达量为25号>27号>4号>15号>32号>28号。在中度和重度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因在32号杉木家系根部的表达量随胁迫时间的延长而逐渐上升;恢复供磷后,ClPht1;1基因表达量逐渐下降至正常水平;重度缺磷胁迫下,ClPht1;1基因表达量要高于其在中度缺磷胁迫下的表达量。【结论】ClPht1;1基因具有PHT1基因家族的典型结构,其编码蛋白的氨基酸序列与日本柳杉等磷转运蛋白氨基酸序列具有高度相似性,为杉木高亲和磷转运蛋白PHT1基因家族成员。ClPht1;1基因主要在杉木的根部表达,在叶片中的表达量较低;杉木磷利用效率越强,ClPht1;1基因在其根部的表达量越高。在不同磷利用效率的杉木家系中ClPht1;1基因表达量存在较大差异。ClPht1;1基因的表达受低磷胁迫的诱导,缺磷胁迫下ClPht1;1基因表达量明显升高,恢复供磷后ClPht1;1基因表达量明显降低。

摘要：以杉木为例,采用从可视化模拟角度设计的调查参数调查杉木形态结构,根据实际调查数据对杉木形态结构特征进行了分析。结合生长曲线控制下的迭代函数系统方法,采用面向对象的设计方法,根据DIRECTX9.0提供的API及模型渲染技术,在.NET和DIRECTX9.0平台上,使用C#语言建立了杉木单木生长可视化模拟系统,实现了单株杉木静态和动态的三维可视化模拟。

摘要：杉木进行硅酸盐浸渍改性处理后,木材内部的改性剂相关元素含量与分布是衡量浸渍效果的重要指标,对改性杉木的各项物理力学性能有着至关重要的作用。以硅酸盐为浸渍改性剂,采用仿生呼吸法对杉木进行浸渍改性。研究了仿生呼吸法对硅酸盐改性杉木的密度、抗弯强度、抗压强度、三切面硬度和24 h吸水率影响,利用XPS和FTIR分析了杉木素材与改性材的化学成份与化学结构,并对硅酸盐改性剂在改性杉木中的分布深度与分布规律进行了探讨。结果表明:经过硅酸盐浸渍改性后,改性杉木平均密度大于0.721 g·cm^(-3),抗弯强度和抗压强度分别增大了170.19%和286.64%。改性杉木横切面、径切面和弦切面的硬度均有不同程度的提高。硅酸盐改性使杉木的24 h吸水率从91.17%±2.51%降至39.23%±1.62%,表明杉木的尺寸稳定性大幅度提高。相比于杉木素材,改性杉木木材的XPS全谱扫描中出现了Na元素和Si元素的吸收峰,窄扫谱图中出现了Si—O—C和Na—O化学结构。同时,改性杉木木材的FTIR谱图中出现了Si—O—Si的吸收峰,并且游离羟基含量减少,缔合羟基增多。XPS和FTIR分析都表明硅酸盐浸注到了杉木木材的孔隙中,且硅酸钠与杉木木材中羟基形成了化学键结合和氢键结合。这也是改性杉木的力学性能和耐水性能提高的重要原因。另外,通过XPS测试发现改性杉木木材沿横向从表面到30 mm处都出现了C,O,Na和Si元素,并且沿横向从表面到30 mm处,Si—O—C结合结构的吸收峰强度基本相同,说明从表面到中间部位,硅酸钠与杉木木材中的羟基都较均匀地形成了化学键。对各元素进行定量分析发现,改性杉木木材中C,O,Na和Si元素的相对含量从表面到中间部位(30 mm)差异较小,进一步表明改性剂能较好浸入杉木木材中间,并且均匀性较好。研究结果将为杉木浸渍改性效果提供数据支撑,并为优化改性工艺与方法、进一步提高改性杉木的物理力学性能提供依据。