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1 绪论1

1.1 树木越冬伤害1

1.2 冬季逆境的多样性2

1.2.1 低温2

1.2.2 干旱2

1.2.3 强日照3

1.2.4 其他物理因子4

1.2.5 生物因子4

1.3 学科归属和研究方法4

1.3.1 野外观察5

1.3.2 野外实验5

1.3.3 实验室实验6

1.3.4 实验室分析6

主要参考文献6

2 冻害8

2.1 冻害的表现症状8

2.1.1 冻拔害8

2.1.2 树干冻裂9

2.1.3 树干中下部的冻害9

2.1.4 霜轮10

2.1.5 黑心10

2.1.6 花芽冻害10

2.1.7 花、叶器官的冻害11

2.2 冻害的发展过程13

2.2.1 冰点下降和过冷13

2.2.2 结冰过程和变温速度效应14

2.2.3 确定的冰冻致死温度15

2.3 适应和锻炼18

2.4 年龄效应20

2.5 抗寒锻炼过程20

2.5.1 生长的停止和休眠20

2.5.2 与抗寒锻炼过程有关的变化23

2.6 冻害和抗冻性的测定27

2.7 关于冻害伤害机制的假说28

2.7.1 机械应力假说28

2.7.2 膜脂相变理论31

2.7.3 质膜ATP酶失活理论33

2.7.4 最新进展34

2.7.5 -SH基理论34

2.7.6 自由基理论34

主要参考文献35

3 与弱寄生菌侵染有关的越冬伤害39

3.1 杨树39

3.1.1 现象观察39

3.1.2 初步探究39

3.1.3 现场观察的发现——树皮腐烂病41

3.1.4 实验室模拟实验42

3.2 冻伤引起的油松落针病44

主要参考文献45

4 虫害和杨树越冬伤害47

4.1 案例47

4.2 野外观察47

4.3 初步判断48

4.4 实验验证48

4.4.1 枝条含水量的分段对比48

4.4.2 受虫害枝条的分段水培发芽实验49

4.4.3 离体枝段输水实验50

4.4.4 盆栽苗活体输水实验50

4.5 结论51

主要参考文献52

5 其他树木越冬伤害机制案例研究53

5.1 美国金钟柏的越冬伤害——快速降温导致细胞内结冰53

5.1.1 现象观察53

5.1.2 树木材料的处理方法53

5.1.3 伤害率的评估55

5.1.4 研究结果和讨论55

5.1.5 结论56

5.1.6 评论57

5.2 关于北京地区苹果幼树“抽条”问题的研究——冻旱57

5.3 关于梅花在北京的越冬问题的研究——生理干旱58

5.4 沈阳板栗越冬伤害的研究——冻害和生理干旱58

5.4.1 现象观察58

5.4.2 枝条含水量是否降到临界值59

5.4.3 冻害的可能性60

5.4.4 枝条、枝梢和芽60

5.4.5 小结60

5.5 形成层冻害导致的苹果幼树越冬后抽条61

5.5.1 现象观察61

5.5.2 树干注水实验61

5.5.3 树枝同位素示踪输水实验61

5.5.4 幼树树皮活性与水分输送效率的关系62

5.5.5 形成层冻害的观察62

5.5.6 小结62

5.6 防止生理干旱的造林技术——20世纪90年代再现的生理干旱论63

主要参考文献64

6 常绿针叶树的越冬光氧化伤害65

6.1 起因65

6.2 国内有关红松苗越冬伤害原因的研究结果66

6.3 国外有关研究的启示67

6.4 野外实验67

6.4.1 野外遮荫实验67

6.4.2 生理干旱伤害可能性的排除69

6.4.3 冻害可能性的排除70

6.4.4 现场观察到的伤害发生过程71

6.4.5 针叶叶绿素的漂白过程73

6.4.6 针叶越冬期间呼吸与光合能力的变化及“负”光合的发现74

6.4.7 冬季光合能力抑制的生理机制77

6.5 伤害机制79

6.5.1 导致伤害的环境因子79

6.5.2 伤害机制——光氧化79

6.5.3 光氧化和光合光抑制80

6.5.4 锻炼82

6.6 其他常绿针叶树种83

6.7 针叶树冬季的气孔行为87

6.8 针叶经冬变色研究的历史回顾89

主要参考文献91

7 对树木冬季生理干旱伤害可能性的再检验93

7.1 研究地点概况93

7.2 研究方法93

7.2.1 定期观察93

7.2.2 针叶致死临界含水量的测定93

7.2.3 针叶含水量和饱和亏缺在冬季的变化94

7.2.4 离体针叶及枝条蒸腾强度的测定94

7.2.5 生理干旱伤害症状的模拟94

7.3 实验结果95

7.3.1 苗木越冬表现的现场观察95

7.3.2 针叶的临界致死含水量95

7.3.3 野外现场针叶含水量和蒸腾强度95

7.3.4 裸根苗针叶的失水过程99

7.3.5 生理干旱伤害症状的实验模拟100

7.4 小结101

7.4.1 生理干旱和移植休克101

7.4.2 无言假定101

主要参考文献102

8 生理干旱研究简史103

8.1 定义103

8.2 国际研究概况104

8.2.1 Shimper的生理干旱定义104

8.2.2 Иванов的早期研究经历104

8.2.3 德、奥学者的研究105

8.2.4 Sakai观点的介绍和讨论107

8.2.5 非冰冻条件下的生理干旱109

8.2.6 Kozlowski和Parker关于“红带”现象的观点109

8.2.7 落基山树线的有关研究110

8.2.8 关于容器育苗中温度梯度和水分运动关系的研究111

8.2.9 对冬季干化伤害论的不同意见112

8.2.10 木质部输水系统的栓塞和生理干旱116

8.3 国内研究情况118

8.4 小结119

主要参考文献121

9 树木越冬伤害和自由基123

9.1 针叶树越冬伤害和有机自由基123

9.2 针叶树越冬光氧化伤害和超氧阴离子自由基125

9.3 叶绿体中O2-·产生机制127

9.4 针叶单线态氧的产生130

9.5 小结131

主要参考文献132

10 树木越冬和自由基清除能力134

10.1 红松大树不受光氧化伤害的原因134

10.2 SOD活性和针叶树抗冻性135

10.3 抗坏血酸含量和树木越冬135

10.4 抗坏血酸的代谢和活性氧的清除137

10.5 冰冻逆境对抗坏血酸及有关酶活性的影响142

10.6 回顾和小结144

主要参考文献144

11 树木冬害和森林衰亡146

主要参考文献148

12 树木冬害防治原理149

12.1 “防寒”和防越冬伤害150

12.2 树种引种栽培区的划定150

12.3 立地的选择150

12.4 抗寒品种的选育151

12.5 幼苗需要更多照顾151

12.6 越冬伤害针对性防止措施152

12.6.1 冻拔害152

12.6.2 与树皮腐烂病有关的越冬伤害的防治152

12.6.3 与树干虫害有关的越冬伤害153

12.6.4 防止越冬光氧化伤害153

主要参考文献153