葛藤纤维的形态和化学组成及其与产地和生长时间的相关性

对来源于浙江省不同产地及生长时间不同的葛[Pueraria lobata (Willd. ) Ohwi]藤纤维的形态指标和化学组成进行了测定,并对地理因素和生长时间与葛藤纤维的形态指标和化学组成的相关性进行了分析.测定结果显示,不同产地葛藤纤维的平均长度和平均宽度分别为3.25 mm和13.66 μm,平均长宽比为237.98,不同产地间葛藤纤维长度和长宽比差异不显著(P>0.05);不同产地葛藤纤维的水分、灰分、冷水抽出物、热水抽出物、1%氢氧化钠抽出物、有机溶剂抽出物、酸不溶木素、综纤维素及多戊糖含量分别为12.09%～13.53%、 4.72%～5.40%、 5.74%～6.13%、7.74%～10.74%、30.96%～33.26%、4.23%～4.56%、18.76%～21.40%、65.16%～69.20%和22.69%～24.01%,其中仅冷水抽出物含量在不同产地间差异不显著.随生长时间的延长,葛藤纤维的长度、宽度及长宽比逐渐增加,差异达显著水平(P<0.05);水分和灰分含量逐渐降低,各种抽出物和酸不溶木素及综纤维素含量随生长时间的延长逐渐提高,差异达显著水平(P<0.05).相关分析结果表明,葛藤纤维的形态指标与经度和纬度的相关性较小,但海拔与纤维长度和长宽比分别有极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)的正相关关系;除1%氢氧化钠抽出物与纬度存在显著的负相关关系(P<0.05)外,葛藤纤维各化学组成与经度、纬度及海拔的相关性均不显著.葛藤纤维的长度、宽度和长宽比与葛藤的生长时间均呈极显著的正相关性(P<0.01);葛藤的生长时间与水分和灰分含量分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)的负相关性,与多戊糖含量呈不显著的负相关性(P>0.05);各种抽出物含量及酸不溶木素和综纤维素含量与葛藤的生长时间分别具有显著或极显著的相关性.研究结果表明,生长时间适宜的葛藤纤维可开发成为优质造纸原料.     

野生玫瑰种群表型变异

在野生玫瑰(Rosa rugosa)自然分布区内选取5个代表种群,选择24个表型性状作为研究对象,运用方差分析、多重比较、主成分分析、相关分析、聚类分析等方法,得出野生玫瑰种群表型变异程度和变异规律。结果显示:(1)24个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异,变异非常丰富;种群内变异(0.2718)大于种群间变异(0.1679),种群内变异是表型变异的主要来源,种群间平均表型分化系数(VST)为0.2952,分化水平相对较大;表型性状平均变异系数(CV)为18.48%(6.67—26.79%),叶片、果实、花、种子的变异系数依次为21.40%、17.42%、12.54%、6.67%;主成分分析表明叶片、果实的表型变异对种群变异起主要的贡献作用。(2)托叶长与年平均气温、7月平均气温呈显著正相关,与经、纬度呈显著负相关;果实横径与年降水量呈显著正相关;千粒重与经、纬度呈显著正相关,与7月平均气温呈显著负相关。(3)利用欧氏距离进行系统聚类分析,可以将5个种群划分为3类,表型性状主要依地理位置聚类。     

大贵寺国家森林公园野生青檀檀皮纤维成分分析

分析了湖北大贵寺国家森林公园野生青檀种群64份2～3年生青檀枝条檀皮的纤维成分.结果表明,该野生青檀枝条檀皮纤维的水分、灰分、冷水抽出物、热水抽出物等指标的平均值分别为8.267％、6.273％、24.025％、26.594％;1％NaOH抽出物、苯-醇抽出物、综纤维素、酸不溶木素等指标的平均值分别为60.904％、11.011％、56.759％、9.698％;纤维素吸光值为0.373.酸不溶木素、灰分、纤维素吸光值以及1％ NaOH抽出物4个指标呈现近正态分布,其它指标的分布偏斜度较大;水分与1％ NaOH抽出物、灰分与酸不溶木素、综纤维素与酸不溶木素之间具有显著的相关性(p＜0.05);水分与灰分、水分与热水抽出物、水分与综纤维素、苯-醇抽出物与综纤维素、苯-醇抽出物与酸不溶木素之间具有极显著的相关性(p＜0.01).平均连锁值取5.627时,可以把64个样品分为23类,说明大贵寺国家森林公园野生青檀群体檀皮纤维成分存在着较高的表型多样性,具有广阔的遗传改良前景.     

毛竹人工林的林学因子对毛竹材化学组成的影响

对海拔、立地级、坡向、林分结构和立竹度等林学因子不同的毛竹[Phyllostachys edulis (Carr.)H. de Lehaie]人工林中毛竹材的化学组成进行了比较分析.结果表明:随海拔的升高(300、600和900 m),毛竹材中热水抽出物、苯-醇抽出物、Klason木素和灰分含量提高,1%氢氧化钠抽出物和纤维素含量减少,其中,1%氢氧化钠抽出物、苯-醇抽出物及灰分含量差异极显著,而海拔300和600 m林地中毛竹材的热水抽出物和纤维素含量与海拔900 m林地有极显著差异;海拔600 m林地中毛竹材的戊聚糖含量最低,且3种林地间戊聚糖含量有极显著差异.立地级Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级的毛竹人工林中毛竹材的热水抽出物、1%氢氧化钠抽出物、Klason木素和灰分含量均依次增高,戊聚糖含量依次减少;Ⅱ级林地中毛竹材的苯-醇抽出物和纤维素含量最高;立地级对毛竹材的热水抽出物、1%氢氧化钠抽出物和纤维素含量均有极显著影响.阴坡的毛竹材中热水抽出物、1%氢氧化钠抽出物、苯-醇抽出物、纤维素和灰分含量均高于阳坡,而戊聚糖和Klason木素含量均低于阳坡;坡向对毛竹材中热水抽出物、1%氢氧化钠抽出物和苯-醇抽出物含量有极显著影响,对纤维素、戊聚糖、Klason木素和灰分含量的影响不显著.毛竹纯林中毛竹材的1%氢氧化钠抽出物、苯-醇抽出物和纤维素含量均高于毛竹-杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb.)Hook.]混交林和竹-阔混交林,戊聚糖、Klason木素和灰分的含量介于后二者之间;林分结构对毛竹材中戊聚糖、Klason木素和灰分含量的影响不显著.随立竹度的提高(1 500、3 000和4 500株·hm-2),毛竹材中1%氢氧化钠抽出物含量提高,戊聚糖和Klason木素的含量减少;立竹度3 000株·hm-2的林地中毛竹材的苯-醇抽出物、纤维素和灰分含量最高,热水抽出物含量最低;立竹度对毛竹材中热水抽出物和苯-醇抽出物含量有极显著影响.综合分析结果显示,定向培育毛竹纸浆材应选择海拔300 m的阴坡Ⅱ级林地营造毛竹纯林,立竹度应控制在3 000株·hm-2左右.     

赤松毛虫地理种群的遗传变异与生态因子的相关性

采用ISSR技术分析了泰安徂徕山、青岛胶南、朝阳凌源和葫芦岛绥中4个赤松毛虫地理种群的分子遗传变异.结果表明:葫芦岛地区赤松毛虫遗传多样性相对较高,种群间有了一定程度的遗传分化;相关性分析表明,种群的遗传多样性与海拔呈显著的负相关,与年均温度、年均湿度呈一定的正相关,而与所处纬度相关关系不显著;各种群两两之间的遗传距离与海拔梯度呈正相关趋势.     

香椿人工林和天然林木材纤维形态和化学成分比较研究

通过对香椿人工林和天然林木材纤维形态和化学成分的比较分析,揭示了香椿人工林木材纤维形态的特征及径向变化规律,以及人工林和天然林木材纤维形态和化学成分的差异。结果表明,香椿人工林的工艺成熟期为10年左右,其木材纤维长度和长宽比小于天然林,宽度大于天然林;纤维素、戊聚糖和木素含量均稍高于天然林;灰分和抽出物含量均低于天然林。香椿木材可作为林产工业纤维材料使用。     

不同纬度产地纽荷尔脐橙果实品质状况初步研究

以纽荷尔脐橙为试材,分析了我国甜橙优势区域内不同纬度地区纽荷尔脐橙果实主要的品质指标。结果表明,纽荷尔脐橙果实的多数品质指标随纬度的变化呈现有规律的变化;线性回归分析结果显示,纽荷尔脐橙果实几项品质指标与纬度的相关性为:可溶性固形物含量呈显著线性正相关,可滴定酸含量呈极显著线性正相关,固酸比呈极显著线性负相关,果皮黄色度和着色强度呈极显著线性负相关,色调角呈显著线性负相关,VitC含量与纬度的线性关系接近显著程度。     

不同种源秋茄胚轴和幼苗生长性状的地理变异

胚轴是显胎生红树植物秋茄的特殊繁殖体。分析不同种源胚轴和幼苗的表型性状变异规律,以及胚轴营养元素差异,对秋茄种质资源保护利用和遗传育种具有重要意义。本研究收集了5个省11个种源秋茄的胚轴,测定了形态参数和营养元素含量,在浙江省温州市景山试验基地开展种源生长试验,测定幼苗生长指标,并利用方差分析、相关性分析和聚类分析等方法探讨了地理变异特性。结果表明:不同秋茄种源间胚轴表型性状和营养元素含量均存在极显著差异,除碳含量和基径外,各性状种源间变异系数大于种源内,且重复力均在85%以上;胚轴长度、生长高、生物量与纬度、经度呈显著负相关,而与年平均气温呈显著正相关,但胚轴氮、磷含量与纬度、经度呈显著正相关,与年平均气温呈显著负相关;年平均气温与顶径、基径呈显著正相关,年平均降雨量仅与长度显著正相关;通过聚类分析可将11个秋茄种源分为3类:海南海口(HK)和广东湛江(ZJ)为1类,浙江乐清(YQ)、浙江苍南(CN)和福建福鼎(FD)聚为1类,广西北海(BH)、广西防城港(FCG)、广东深圳(SZ)、福建云霄(YX)、福建龙海(LH)和福建泉州(QZ) 6个种源聚为1类。因此,不同种源秋茄胚轴表型性状存在丰富的变异,各性状受较高水平的遗传力控制,并且11个种源划分成3个类群,具有明显的地理区域性,但胚轴大小、幼苗生长与胚轴氮、磷含量呈显著负相关,其机制值得进一步探索。     

中国东部3个地带性森林的叶片功能属性及其关联

以中国东部纬度梯度上3种典型森林(神农架、塞罕坝、呼中)为对象,分析不同生活型植物的叶厚、叶面积、比叶面积和叶干物质含量4个主要叶属性随纬度的变化规律及各属性间的关联,以此研究植物主要叶片属性对环境的适应机制。结果显示,随着纬度的增加,叶厚度先降后增,叶面积显著降低,神农架的叶面积值是塞罕坝的2.3倍,是呼中的5.8倍,叶干物质含量无显著变化,比叶面积先增后降。叶厚度与比叶面积呈极显著负相关,与叶干物质含量呈极显著正相关,比叶面积与叶干物质含量呈极显著负相关。林型对叶厚度、叶面积、比叶面积变异的解释率最大,分别为75.99%、80.23%、59.96%,生活型对叶干物质含量变异的解释率最大(86.79%),不同生活型植物比叶面积与叶干物质含量间的关联随纬度增加无明显变化,且保持负相关关系不变。研究结果表明不同林型和生活型对叶属性的变异起着重要的调控作用,而叶片对外界环境的适应性差异,导致了不同气候带上森林叶片功能属性的差异。     

浙江楠种群表型变异

以探讨浙江楠(Phoebe chekiangensis)种群间和种群内的表型变异程度和变异规律为目的, 对其分布区9个种群的10个表型性状进行了研究。采用巢式方差分析、变异系数、多重比较和相关分析等多种分析方法, 对种群间和种群内的表型多样性及其与地理生态因子的相关性进行了讨论。研究结果表明: 浙江楠叶片、种子等表型性状在种群间和种群内均存在着丰富的变异, 10个性状在种群间、种群内的差异均达极显著水平; 种群内的变异(21.74%)大于种群间的变异(18.45%), 表型性状的平均分化系数为41.43%, 种群内变异是浙江楠表型变异的主要变异来源。各性状平均变异系数为12.78%, 变化幅度为6.50%-19.38%。种群间叶片的平均变异系数(16.99%)高于种群间种子的平均变异系数(8.58%), 表明种子的稳定性高于叶片。叶宽、叶面积与叶片其他性状间多呈显著或极显著相关, 种子千粒重与种子宽、种子体积显著正相关; 而种子和叶片的各性状间多无显著相关性。种子宽、种子体积和种子千粒重随着海拔的增加出现减小的趋势, 种子体积受纬度控制, 随着纬度的增大表现出增大的趋势。     

不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析

麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要.研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析.结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异.种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势.2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异.苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义.木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高.3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果.     

欧洲黑杨基因资源材性关联基因的SNP分析

以115个欧洲黑杨(Populus nigra L.)无性系为材料, 利用TaqMan技术分析了欧洲黑杨基因资源参与木质素和纤维素合成的酶(4CL、PAL和CesA2)的单核苷酸多态性, 并对分型的SNPs与木材材性性状(物理性状：基本密度、纤维长、纤维宽、微纤丝角; 化学性状: 木质素含量、纤维素含量、a 纤维素含量等)进行了相关分析。结果如下: (1)在对4CL、PAL和CesA2等3个基因进行检测时, 共获得27个SNPs标记, 对其中转换(A-G, C-T)有17个位点, 颠换(A-C, G-C, G-T, A-T等)有10个位点; (2)对其中的3个SNPs进行了分型, 分别记作SNP1、SNP2和SNP3; (2)对已经分型SNPs位点与材性性状进行方差分析, 结果显示, 3个SNPs中只有SNP1与4年生欧洲黑杨综纤维素含量显著相关, 表现为负效应, 贡献率为11.11%; (3)对欧洲黑杨4CL基因的SNP1标记的不同基因型所对应的材性性状进行方差分析, 结果显示基因型为CC和CT的欧洲黑杨相对于基因型为TT的欧洲黑杨有较高的纤维素含量。     

Fractionation of Forest Residues of Douglas-fir for Fermentable Sugar Production by SPORL Pretreatment

Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) forest residues were physically fractionated through sieving. The bark and wood were separated for large-sized fractions (>12.7?mm), and their contents were determined. The chemical compositions of the large fractions were calculated based on the contents and chemical compositions of the bark and wood. The chemical compositions of the fine fractions were analyzed. The bark and wood content in the fine fractions was calculated based on the measured glucan and lignin contents in each fraction. It was found that fractionation by particle/chip size can effectively fractionate bark and wood and therefore lignin from carbohydrates. The large-sized fractions (>12.7?mm) represent approximately 60?% of the collected forest residues but only contain approximately 37?% of the total bark and 35?% of the total ash, or a selectivity over bark and ash of 1.6 and 1.7, respectively. Pretreatment of forest residues by sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of lignocelluloses and subsequent enzymatic hydrolysis revealed the presence of 14.3?% bark can reduce substrate enzymatic digestibilities (SED) 16?% compared with that from a bark-free sample. The SED of a bark is 41?% compared with 73?% for wood when pretreated under the same conditions. Separating pretreatment of bark from wood is beneficial for producing a more enzymatically digestible substrate. The results from the present study could have significant implications for harvesting forest residues.     

Decay of fossil wood from kimberlite pipes of Lac de Gras in the Canadian sub-Arctic area

Some fossil wooden samples of the Tertiary period, extracted from the crater of the kimberlite BHP-Panda pipe from the Lac de Gras region (in the Canadian sub-Arctic area), and previously identified as Sequioxylon canadense Blokhina, were chemically examined to both assess their state of preservation and discuss about the possible causes of their decay. The chemical composition of fossils (in terms of holocellulose, lignin and ash amounts) was evaluated by means of wet analyses, together with the chromatographic analysis of dichloromethane extracts, and additionally measurements of the cation exchange capacity (CEC) of fossils were also carried out. The analyses revealed the complete loss of holocellulose (except for 2 out of 9 samples), whereas lignin became the predominant component, together with ash (whose amount in one case was as high as 47.5%). Moreover, CEC data showed that all acid carboxyls were transformed into carboxylates. They represented the most important form of residual carboxyl groups in the fossils, and were even more abundant than in the reference (fresh) wood. All these occurrences evidenced a generally high level of decay for the fossils, as a consequence of water leaching during burial, which determined both the hydrolysis of esters groups and the partial depolymerisation of lignin.     

青藏高原垂穗披碱草遗传变异的地理因素分析

采用等位酶标记对我国青藏高原地区垂穗披碱草的9个种群进行遗传变异和系统关系分析.结果表明,不同种群间遗传距离范围在0.010 6-0.377 8,种群间遗传距离和地理环境关系密切.采用聚类分析和二维、三维Mantel检验,对青藏高原垂穗披碱草(Elymusnutans Griseb.)不同种群间遗传距离与环境条件的关系(纬度、经度和海拔)进一步分析发现,海拔和地理位置(纬度和经度)均明显影响垂穗披碱草种群遗传差异.种群间遗传距离和海拔(R=0.476 8)、地理位置(R=0.447 1)均呈现显著正相关,种群间遗传距离随着海拔、地理位置差距的增大而增加,但海拔是影响其遗传结构的最重要因素,其次是经纬度.     

Balancing the effect of pretreatment severity on hemicellulose extraction and pulping performance during auto-hydrolysis prior to kraft pulping of acacia wood

When using a combination of pre-extraction and chemical pulping, a high yield of sugar recovery and minimal negative effect on the subsequent pulping step are expected. In this work, the P factor was utilized to investigate the effect of auto-hydrolysis severity on sugar recovery, removal of the main component, and impact on the kraft pulping of acacia wood chips. Using a P factor of 235, 84.34% of the polysaccharides in 14.05 g L⁻¹ of dissolved sugars could be obtained. In addition, the soluble sugars were easily separated with a recovery yield of 3.54 g ·L⁻¹ and Mw of 4,690 g mol⁻¹ by direct precipitation using organic solvents. However, a maximum of 22.14 g L⁻¹ of dissolved sugars was obtained with approximately 72.53% polysaccharides and Mw of 2,198 g mol⁻¹ for a P factor of 601. Moreover, nearly 50% of the degraded carbohydrates remained in the auto-hydrolyzed wood chips. The decrease in the mass of pentosan, holocellulose, and klason lignin was 62, 30, and 8.76%, respectively. With intensifying severity, the screened yield and viscosity of pulps decreased markedly, whileas the Kappa number increased. No significant differences were observed in the morphology of the resultant fibers. Moreover, there was a decrease in the physical strength of the pulps due to the loss of the intrinsic strength of the pulp fibers, which in turn resulted from the cellulose damage. The combustion performance of the resultant pulping black liquor is improved due to the higher lignin content.