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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