第八届中国林业学术大会

基本信息

第八届中国林业学术大会

The 8th Chinese Forestry Academic Annual Meeting

8

黑龙江省哈尔滨市

2023-07-28

2023-07-31

中国林学会;东北林业大学

中国林学会秘书处;黑龙江省林业和草原局;黑龙江省林学会

会议论文集/摘要集

  • 1. Comparative transcriptome analysis reveals the late-acting self-incompatibility and identification of RNase T2 family members in Camellia oleifera

    摘要: Background:The Camellia oil tree(Camellia oleifera Abel.)is an important nonwood forest species in southern China,and most Camellia oil tree cultivars are late-acting self-incompatibility(LSI)types.Although several studies examined the mechanism of LSI,the process is quite complicated and unclear. Result:The present study investigated pollen tube growth and fruit setting of two Camellia oil tree cultivars Huashuo(HS)and Huajin(HJ)after non-and self-pollination,and transcriptomic analysis of the ovaries was performed 48 h after self-pollination to identify the candidate genes involved in the LSI of Camellia oil tree.The results showed that the fruit set of HS after self-pollination was significantly higher than that of HJ.Transcriptomic analysis revealed that plant hormone signal transduction,ATP-binding cassette(ABC)transporters,the phosphatidylinositol signaling system,reactive oxygen species(ROS)metabolism,and Ca2+ signaling were mainly involved in the LSI of Camellia oil tree.Moreover,nine RNase T2 genes were identified from the transcriptome analysis,which also showed that CoRNase7 participated in the self-incompatibility reaction in HS.Based on phylogenetic analysis,Co RNase6 was closely related to S-RNase from coffee,and Co RNase7 and Co RNase8 were closely related to S-RNase from Camellia sinensis.The 9 RNase T2 genes successfully produced proteins in prokaryotes.Subcellular localization indicated that CoRNase1 and CoRNase5 were cytoplasmic proteins,while Co RNase7 was a plasma membrane protein. Conclusions:These results preliminarily revealed the molecular mechanism of LSI in Camellia oil tree,and SI signal transduction might be regulated by a large molecular regulatory network.The discovery of T2 RNases provided evidence that Camellia oil tree might be under RNase-based gametophytic self-incompatibility.

    Chang Li;Mengqi Lu;Junqin Zhou;Yi Long;Fuhao Zhang;Yan Xu;Nan Jiang;Xiaofeng Tan;

    发布时间:2024-06-13

  • 2. 油茶CoRALFs的结构特征及表达分析

    摘要: Rapid alkalinization factors(RALFs)are small peptides rich in cysteine,playing an important role in plant reproductive growth.It is known that some of them are involved in pollen tube growth,micropyle guidance and gamete fusion,but it is not clear whether they are involved in self-incompatibility(SI).Here,22 RALF peptides were identified from Camellia oleifera that is self-incompatible.Like most RALFs,17 RALF peptides included the RRXL cleavage site and the YISY motif,which were important for RALF activity.The phylogenetic tree analysis showed that there were five RALF peptides belonging to the same clade as some RALFs from Brassicaceae,and they lacked these sites,while their mature peptides had the same motif at the C-terminal.Their expression levels in various vegetative and reproductive tissues detected by the real-time fluorescence quantitative PCR,suggested that 14 of them were expressed in pollen tubes,while the expression levels of nine peptides were significantly increased in pollen tubes treated with MAPK inhibitor,indicating they may be involved in pollen tube growth.Some of them were differentially expressed in self-and cross-pollinated pistils,suggesting they may be involved in SI.

    作者:

    卢梦琪;谭晓风;周俊琴;

    发布时间:2024-06-13

  • 3. 普通油茶开花与授粉期转录组测序及相关基因差异表达分析

    摘要: 为了解普通油茶开花与授粉期转录组特征,并寻找普通油茶该时期生殖过程相关差异表达基因,为普通油茶生殖分子机制提供研究基础。以普通油茶湘林 210#4个时期(花未开、授粉 2-3 d,授粉 7 d和 20 d)的花为材料,采用高通量转录组测序。结果表明:除去低质量数据后共得到 21.57Gb的Clean reads,在阈值为 log2(倍数变化)>1或log2(倍变化)<-1时,共检测到 85 134个Unigene(46 872个上调和 38 262 个下调)差异基因表达。基于GO、KEGG、Pfram、SwissProt、eggNOG和NR等 6个数据库进行相似性比对,依次分别有 33290、26896、29515、26821、38129和 40433个基因被注释。差异基因GO功能分化分析表明:基因大量富集在生物学过程,有 71367种不同的GO功能,主要有生物过程、DNA转录调控、DNA转录、蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化、氧化还原过程、防御反应;在KEGG分析中,植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢富集的差异基因数最多,分别有 404 个和 313 个。差异基因在油茶柱头FR1时表达量最高,两条通路差异注释基因分别为SPL8、AHP1、SERK2、SAUR67、CXE16、SAUR21、EIN3、TGAL4、ARR6和BGLU40、SBEI、TRE1、Os10g0521000、exgA。

    作者:

    龙雪燕;古龙;谭玉姗;李万春;胡玉玲;

    发布时间:2024-06-13

  • 4. 不同产地和不同成熟期油茶果壳木质素结构解译

    摘要: [目的]对不同产地(永州、常宁、祁东和小果油茶、湘林 1 号、湘林 210)和不同成熟期(2022年 10 月 1 日至 30 日,每隔七天采集一次湘林 53 号)油茶果壳木质素结构进行解译,为油茶果壳的高值化利用奠定基础。[方法]采用磨木木素(MWL)和双酶解木质素(DEL)为研究样品,利用FT-IR、高效液相、热裂解气质、热重分析、核磁分析等手段对其进行全面的结构表征。[结果]从不同产地油茶果壳中提取木质素组分,结果表明油茶果壳的酸溶木质素含量较高(7.78-9.91%),六种酸溶木质素的衍生物占总木质素的 2.96-4.15%。分离的六个DEL样品得率较高,为 68.48-72.40%。并且具有较高纯度和均匀的化学结构,多分散性为 2.00-2.06.2D-HSQC NMR表明,DEL为富含愈创木酚的木质素(S/G<0.9),具有高含量的β-O-4′芳基醚键(41.89~48.26/100 Ar)和一定数量的C-C键,即β-β连接键和β-5 连接键。其中湘林210 油茶壳木质素具有最高的热稳定性。从不同成熟阶段的油茶果壳中提取木质素组分,发现在油茶成熟过程中,Klason木质素含量从 19.5%增加到 25.5%,酸溶性木质素含量由 7.4%减少到 5.9%。MWL和DEL组分的分子量逐渐增加,并且DEL组份的多分散性随着成熟度从 2.25 逐渐降低到 1.88.CFS木质素是SG型木质素,具有低S/G比(S/G<0.6),并含有丰富的 β-O-4′键(DEL-2 中的最大量为 58.6/100Ar)。此外,在生长过程中,MWL和DEL组分中的β-O-4′键的数量先增加后减少。五个DEL样品的酚类OH含量随着分子量的增加而从 2.05 mmol/g逐渐降低到 1.78 mmol/g。[结论]油茶壳木质素的低S/G比和高C-C键含量表明,在通过催化解聚生产芳香族化学品方面,油茶壳木质素不是一种有竞争力的材料;然而另一方面,油茶壳木质素是开发木质素基碳材料的一种很有前途的原料。此外,油茶壳木质素优异的热稳定性表明了其在耐高温材料中的潜在应用。油茶壳木质素-碳水化合物复合物表现优异的抗氧化活性,有望升级为天然抗氧化剂。可视化结构示意图对木质纤维素材料原始木质素的结构和组成的认知极其重要,不仅有助于将生物质分解为化学成分,而且有助于了解木质素大分子在植物生长过程中的变化。因此,根据本研究确定的定量结果(如分子量、单元间键、C9 单元、S/G比和LC键),提出了来自不同品种和不同成熟阶段油茶壳的原始木质素大分子的潜在结构图。

    作者:

    程习闯;宁如霞;李鹏飞;王堃;蒋建新;

    发布时间:2024-06-13

  • 5. 干旱及复水对油茶土壤养分及微生物的影响

    摘要: [目的]为探究土壤不同干旱程度对根际土壤养分与微生物的影响,指导油茶科学灌水。[方法]采用棚内盆栽试验,对 3 年生'华金'进行不同土壤体积含水量处理(5%~10、10%~15%、15%~20%、20%~25%),处理 30 天后均复水到体积含水量 20%~25%,测定油茶生长量、土壤养分含量和土壤微生物多样性。[结果]1)试验表明当土壤体积含水量降至较低水平(5%~15%)时,会导致油茶植株生长变缓。2)不同处理下根际土壤土壤水分含量(SM)与pH、速效钾(AK)存在显著正相关关系,与全氮(TN)、硝态氮(NO-3-N)、有效磷(AP)和全钾(TK)存在极显著负相关关系;复水处理后各处理全磷(TP)、全钾(TK)及速效养分有所下降,pH提高。3)高通量测序表明干旱复水能够改善油茶根际环境,提高微生物群落的丰富度和多样性;但复水降低了细菌酸杆菌纲(Acidobacteria)、嗜热油菌纲(Thermoleophilia)的相对丰度,提高了纤线杆菌纲(Ktedonobacteria)、Saccharimonadia 和芽孢杆菌(Bacilli)的相对丰度。4)冗余分析表明,油茶根际土壤理化因子SM、NO-3-N、TP对微生物群落结构存在显著影响。综合田间和盆栽试验结果,土壤含水量变化显著影响的细菌种类有 Patescibacteria、Cyanobacteria、拟杆菌属(Bacteroidetes),真菌种类有圆环菌纲(Orbiliomycetes)、Leotioycetes、绿藻纲(Chlorophyceae)、根囊壶菌纲(Rhizophydiomycetes)和散囊菌纲(Eurotiomycetes)。[结论]控制土壤体积含水量在 20%~25%时对土壤微生物群落多样性和丰富度最有利。

    作者:

    卢凯政;陈铭;周俊琴;袁军;谭晓风;

    发布时间:2024-06-13

  • 6. 赤霉素影响油茶春梢木质化的机制研究

    摘要: [目的]本研究旨在探究外源赤霉素(GA3)对油茶春梢木质化的影响,为研究外源激素调控油茶 油茶春梢木质化的作用机制提供数据支持,以期寻求改善油茶穗条质量的途径。[方法]本研究以 6 年生 油茶品种'华鑫'为试验材料,采用完全随机区组设计,在油茶春梢萌发前采用叶面喷施的方法对油茶进行 处理,设置 4 个赤霉素处理梯度:600、1200、2400、4800 mg·L-1,以及 4 个烯效唑处理梯度:200、400、800、1600 mg·L-1,以清水处理作为对照(CK)。通过对新梢抽梢期进行动态观测,利用生物化学、组织 解剖学、生物信息学和分子生物学等手段,研究 GA3 对油茶新梢木质化的影响,筛选油茶穗条中木质素 生物合成的关键调控基因并对其调控木质素生物合成的机理进行研究,从而明确油茶穗条中木质素关键调 控的基因的功能,为油茶的育种及推广工作奠定基础。[结果]在 GA3 处理 20天对油茶春梢木质化的影 响显著(P<0.05),最佳的 GA3 浓度为 2400 mg·L-1,可有效促进油茶春梢的木质化,使得木质素及木质 素单体含量提高,梢长增加。同时,GA3 处理使得油茶木质部薄壁组织细胞壁明显增厚,促进初生木质部 发育。与木质素合成相关的酶(PAL、4CL、TAL、CCR、CAD)的活性显著提高,内源 CTK、JA、ABA 含量上调。通过 PCR 定量分析发现 GA 影响了 CoGA20ox1、CoGA2ox1 和 CoGA3ox1 的表达,尤其是代谢 基因 CoGA2ox1 的表达量显著提高,利用酵母单杂技术筛选,发现 CoMYC2 能够与 CoGA2ox1 启动子结合,且赤霉素能够诱导 CoMYC2 基因的表达,抑制内源 GA 含量,调控油茶木质素含量,调控油茶新梢的木质 化。[结论]外源 GA3 可有效调控油茶春梢的生长发育,其不仅可以促进油茶春梢的伸长,还能通过调节木质素的生物合成来提高木质素的积累,促进木质部的发育和维管木质化。

    作者:

    张乐;李建安;

    发布时间:2024-06-13

  • 7. 微生物单宁酶对山核桃仁涩味和营养成分的影响及潜在的脱涩机理

    摘要: 山核桃(Carya cathayensis Sarg。)是中国特有的经济树种,其种仁营养丰富,深受消费者喜爱,有较高的经济价值。然而,与山核桃胚紧密粘合的种皮中富含多种涩味物质,如酚类化合物、类黄酮、单宁等。因此,山核桃必须经过脱涩后方可食用。高温水煮和高压蒸煮是目前普遍采用的山核桃仁脱涩方式,但是在处理过程中部分高营养的化合物溶于水而流失,同时产生高浓度的有机废水,造成环境极大污染,加工企业的成本显著提高。如何对山核桃脱涩进行技术改进,是一个亟待解决的问题。基于此,本研究利用感官评价、蛋白质沉淀、广泛靶向代谢组学、电子鼻分析等技术手段揭示微生物单宁酶对山核桃仁涩味和营养成分的影响及潜在的脱涩机理。本研究利用微生物单宁酶对山核桃仁处理后发现,山核桃仁涩味明显降低;总酚和缩合单宁显著减少,而糖类、脂类的变化不显著;提取液与蛋白质结合的能力也显著下降,表明处理后的山核桃仁中的致涩物质明显减少。广泛靶向代谢组学分析进一步发现山核桃仁中大部分的含有没食子酰酯键的酚类,黄酮和单宁等被降解,表明微生物单宁酶主要通过水解这些潜在的涩味成分而达到脱涩效果。电子鼻分析显示经处理后的山核桃仁风味也有显著的变化。这些结果表明微生物单宁酶能够有效的降低山核桃种皮的涩味和改善山核桃的风味,为开发新型绿色的山核桃脱涩工艺提供理论依据。

    作者:

    何腾捷;黄坚钦;李岩;

    发布时间:2024-06-13

  • 8. 核桃JrGA20ox1基因表达砧木对野生型接穗的功效性状调控

    摘要: 目的:本研究建立了基于核桃赤霉素氧化酶基因JrGA20ox1 表达砧木的微型嫁接体系,探究了JrGA20ox1 基因表达砧木对野生型接穗的调控机理,为果树砧穗信号调控机理研究提供技术平台。方法:本研究建立了基于核桃赤霉素氧化酶基因 JrGA20ox1 表达砧木的微型嫁接体系,分别以核桃 JrGA20ox1-OE、JrGA20ox1-RNAi和野生型植株为砧木,核桃野生型植株为接穗进行嫁接,待嫁接单元愈合完全后对接穗进行株高、节间长、气孔形态等表型观察和转录组测序,并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)测定差异基因的表达量,同时结合转录组信息进行验证。结果:1)砧木 JrGA20ox1 基因表达调控野生型接穗的气孔开度。WT/OE野生型接穗气孔开度显著高于WT/WT,WT/RNAi野生型接穗气孔开度显著低于WT/WT.2)砧木JrGA20ox1 基因表达调控野生型接穗的生长。在嫁接单元愈合后继续培养 90d,WT/OE野生型接穗顶芽萌发时间、野生型接穗高度及节间长均显著高于WT/WT,WT/RNAi野生型接穗顶芽萌发时间、野生型接穗高度及节间长均显著低于 WT/WT.3)砧木 JrGA20ox1 基因表达调控野生型接穗的基因表达。WT/WT、WT/OE、WT/RNAi三种砧木野生型接穗转录组测序,采用DESeq2 对基因表达进行差异分析,筛选出WT/OE与WT/WT显著差异表达基因共 2818 个,其中显著上调基因 1285 个,显著下调基因 1533个;WT/RNAi与WT/WT显著差异表达基因共 7012 个,其中显著上调基因 4408 个,显著下调基因 2604;KEGG富集分析显示,WT/OE vs WT/WT和WT/RNAi vs WT/WT均在苯丙烷生物合成、α-亚麻酸代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢和淀粉和蔗糖代谢等途径显著富集;进一步分析发现在 WT/OE 野生型接穗下调,而在WT/RNAi野生型接穗上调的基因共鉴定出 325 个;在WT/OE野生型接穗上调,而在WT/RNAi野生型接穗下调的基因共鉴定出 286 个。qRT-PCR与转录组测序结果在基因表达量差异倍数上存在偏差,但整体趋势一致,可以证明转录组结果的可靠准确。结论:砧木JrGA20ox1 基因表达调控野生型接穗多条通路的基因表达,进而影响野生型接穗的生长。

    作者:

    王凤敏;

    发布时间:2024-06-13

  • 9. 代谢组与转录组联合分析揭示山核桃中褪黑素合成调控新机制

    摘要: [目的]解析山核桃中褪黑素合成通路,探究其合成调控分子机制。[方法]以山核桃三个不同发育时期的种仁为实验材料进行转录组与代谢组测定。生信分析挖掘山核桃中褪黑素合成代谢通路。通过进化树分析,蛋白同源性比对以及烟草亚细胞定位实验验证候选基因功能。进一步相关性分析挖掘褪黑素合成基因调控因子,使用双荧光素酶系统以及酵母单杂交系统对转录因子进行功能验证。[结果]代谢组数据表明山核桃中存在褪黑素及其合成代谢中间产物:色氨酸,色胺,5-羟色氨酸,血清,N-乙酰血清以及褪黑素;从转录组中筛选到褪黑素合成通路基因,最终确定CcTDC1,CcASMT1,CcCOMT1,CcSNAT1以及CcT5H1 五个候选基因,烟草亚细胞定位发现CcTDC1,CcASMT1,CcCOMT1 定位于细胞质和细胞核,CcSNAT1 定位于叶绿体,CcT5H1 定位于内质网;全转录组转录因子与褪黑素合成基因共表达分析发现,多数转录因子为激素响应因子;双荧光素酶实验结果显示CcEIN3 可以调控CcTDC1 的表达,CcAZF2可以调控CcASMT1的表达,酵母单杂交实验进一步验证CcEIN3与CcAZF2可以结合CcTDC1和CcASMT1的启动子片段;对山核桃进行激素处理,通过qRT-PCR发现CcEIN3 与CcAZF2 能够响应乙烯和 ABA。[结论]本研究鉴定了山核桃中褪黑素合成通路基因CcTDC1,CcASMT1,CcCOMT1,CcSNAT1以及CcT5H1,首次发现激素调控褪黑素合成的新机制,验证乙烯响应因子 CcEIN3 与 ABA 响应因子 CcAZF2 可以分别调控褪黑素合成基因 CcTDC1 和CcASMT1 的表达从而影响褪黑素的合成,丰富了我们对褪黑素和其他植物激素之间相互作用的理解。

    作者:

    陈文超;张佳琦;郑杉;王占旗;徐川梅;张启香;吴家胜;娄和强;

    发布时间:2024-06-13

  • 10. 香榧种仁油脂合成遗传结构和分子机制解析

    摘要: [目的]香榧(Torreya grandis cv.Merrillii。)属于裸子植物门红豆杉科榧属植物。香榧是我国特产的经济树种,其种仁可食用,并且富含不饱和脂肪酸。然而,在不同地方品种的香榧种仁中,脂肪酸和油含量存在差异。作为裸子植物,香榧是否具有特殊的油脂代谢机制?本研究旨在解析脂肪酸和油脂含量的遗传结构及其潜在分子调控机制。[方法]我们构建了一个高质量的香榧参考基因组,并对 170 个不同香榧地方品种的种仁的 10 个脂肪酸和油脂性状进行了转录组参考关联分析(TRAS)。为了验证TRAS结果,我们对与油脂显著相关的基因进行了功能验证和分子生物学实验。[结果]我们通过TRAS(-log10(P)>6.0)鉴定了与 7 个性状显著相关的 34 个转录本中的 41 个 SNP 位点。结果表明,LOB domain-containing protein 40(LBD40)和surfeit locus protein 1(SURF1)可能分别间接参与了植物油脂和金松酸的生物合成调控。过表达TgLBD40 能显著提高种子含油量。TRAS结果显示,TgLBD40 编码区的非同义变异可以改变其含油量。皮尔逊相关性分析和双荧光素酶瞬时调控实验分析表明,TgLBD40 通过影响油脂合成途径基因(如TgDGAT1)的表达来促进油脂积累。[结论]我们的研究为香榧油脂合成的遗传基础提供了新的见解,并表明了整合转录组测序和TRAS作为一个强大的关联分析手段,可以有效地独立于参考基因组解析香榧的重要性状。

    作者:

    娄和强;郑杉;陈文超;喻卫武;江会锋;Mohamed A. Farag;萧建波;吴家胜;宋丽丽;

    发布时间:2024-06-13

  • 11. 转录组和代谢组联合解析香榧中榧黄素生物合成通路

    摘要: [目的]明确香榧中特有双黄酮类物质榧黄素的生物合成途径及其组织特异性积累的分子机制。[方法]以不同组织根、茎、叶、种仁、假种皮为对象,分别进行转录组测序和代谢物质检测。通过各个组织中差异基因表达量与榧黄素含量的相关性分析,筛选到榧黄素生物合成中关键候选基因,并结合酿酒酵母实验进行功能验证。[结果]榧黄素含量具有明显的组织特异性分布,在假种皮、叶和茎中含量最高,而在根和种仁中几乎检测不到。通过转录组和榧黄素含量的相关性分析,筛选到榧黄素生物合成中关键的氧甲基转移酶,进一步的酿酒酵母实验鉴定出TgOMT1.此外,通过共表达分析对参与TgOMT1 基因调控的转录因子进行了筛选,提示它们可能调控榧黄素的生物合成。[结论]以芹菜素为底物的 4'氧甲基转移酶可能作为关键步骤在榧黄素的积累中发挥重要作用,为后续榧黄素提取和生物合成提供理论基础。

    作者:

    高雅迪;陈文超;张祖瑛;宋丽丽;

    发布时间:2024-06-13

  • 12. 真菌多糖激发子(FPE)介导灵芝三萜生物合成的作用机制研究

    摘要: [目的]利用代谢调控技术提高灵芝三萜的生物合成,揭示FPE(Fungal Polysaccharide Elicitor)介导灵芝三萜生物合成的调控机制。[方法]以FPE诱导三萜形成的条件优化为切入点,研究了FPE诱导下的灵芝初生代谢、三萜生物合成途径及活性氧(reactive oxygen species,ROS)信号传导途径的响应情况。[结果]1.FPE诱导灵芝三萜合成的浓度效应为最适浓度型,其最适添加浓度为 75 mg/L.从指数生长期向平台期转变的灵芝菌丝体对FPE最为敏感。第 4 d添加 75 mg/L FPE为该激发子的最佳诱导条件,该处理下灵芝生物量和三萜含量分别为 14.20 g/L和 75.01 mg/g,是对照组的 1.50 倍和 2.07 倍。2.FPE处理 24 h 后,发现灵芝菌丝消耗了更多还原糖和游离氨基酸,并激活了三萜合成途径,导致灵芝三萜合成关键酶基因表达上调,鲨烯、羊毛甾醇等中间代谢产物显著增加,灵芝三萜含量明显提高。然而,胞内多糖和蛋白质含量未有明显提升。3.FPE促使灵芝细胞内ROS积累,导致细胞膜脂过氧化损伤加重,抗氧化酶基因表达上调,抗氧化酶活性增强。[结论]FPE对深层发酵灵芝的生长和三萜合成有促进作用,且FPE促进了灵芝初生代谢向三萜合成代谢转变。FPE通过ROS信号传导途径调控灵芝三萜合成,说明FPE激活了灵芝的ROS信号通路。同时发现,添加ROS清除剂(NAC、VC)可以降低FPE对ROS信号传导途径的影响,但也会抑制对灵芝三萜合成途径的激活。可见,ROS信号传导途径在FPE诱导下的灵芝三萜生物合成过程中发挥了重要作用。

    作者:

    陈哲名;吴学谦;

    发布时间:2024-06-13

  • 13. 山核桃种仁黄酮类物质抗动脉粥样硬化的机理

    摘要: 氧化三甲胺(TMAO)是肠道微生物群通过代谢饮食中的磷脂酰胆碱、胆碱、L-肉碱和甜菜碱而产生的,与动脉粥样硬化进程密切相关。膳食多酚可以通过调节肠道微生物结构来预防和改善肥胖、糖尿病和动脉粥样硬化。山核桃是一种深受消费者喜爱的坚果,含有丰富的多酚。然而,这些多酚是否调节动脉粥样硬化仍不清楚。本研究发现,山核桃总多酚提取物改善了 C57BL/6J 小鼠高脂高胆碱饮食后的肥胖和炎症指数,减轻了动脉粥样硬化的病理变化。值得注意的是,这些多酚提取物改变了小鼠肠道微生物群的组成和功能,并增加了微生物的丰度。多酚提取物还降低了肝脏中FMO3 的表达,有助于血清中TMAO水平的降低。此外,山核桃仁多酚的代谢组学分析鉴定了 647 种多酚。分子对接预测进一步表明,木麻黄苷、槟榔碱B1、原花青素 C1 等几种多酚可能对催化三甲胺生成的 CutC酶的活性具有较高的抑制作用。这些结果表明,山核桃仁多酚提取物可以通过改善肠道微生物结构和降低 TMAO 水平来减轻高脂肪和高胆碱饮食诱导的动脉粥样硬化风险。本实验为多酚类物质的抗动脉粥样硬化作用机制提供了新的见解,并有助于鉴定山核桃仁中的天然产物,为山核桃在营养保健方向的发展提供重要参考。

    作者:

    蒋辰宇;李岩;黄坚钦;

    发布时间:2024-06-13

  • 14. 榧树小孢子叶球快速伸长和开裂的分子调控

    摘要: [目的]挖掘榧树小孢子叶球发育过程中的快速伸长以及最终开裂的分子机制。[方法]在 2月-4 月每 7 天采集一次样品直至开裂,共采集 8 个时期的样品。对 8 个时期的小孢子叶球样品分别进行形态测量和转录组测序。通过WGCNA分解将转录组数据与形态特征相结合挖掘关键的模块和基因,接着通过榧树小孢子叶球的瞬时表达验证关键基因的功能,然后基于WGCNA相关性分析,并结合双荧光素酶试验、酵母单杂交试验等验证关键基因的调控。[结果](1)通过对榧树小孢子叶球形态测量显示,小孢子叶球在XBZ1-XBZ5 期间处于缓慢增长期,在XBZ5-XBZ8 时期处于快速伸长期,并在XBZ8 时期开始开裂。(2)转录组数据和形态数据的WGCNA分析结果显示与快速伸长相关的有 6 个模块,其中turquoise模块具有最多的关联基因,这其中包括了WOX,PIF4 等转录因子,并构建了转录因子调控网络。(3)在小孢子叶球内瞬时表达 TgPIF4 能显著促进小孢子叶球伸长。基于 WGCNA的关联性分析挖掘TgPIF4 潜在的靶基因,并结合双荧光素酶试验、酵母单杂交试验和荧光定量PCR发现TgPIF4 能结合TgTIR2 和TgNADP-ME 的启动子调控它们的表达参与榧树小孢子球的快速伸长。(4)在小孢子叶球的开裂期,茉莉酸、茉莉酸甲酯、木质素和木质素单体显著上升,通过 WGCNA 分析关联到 red 模块最相关,模块内的phenylpropanoid pathway和linolenic acid metabolism分别有 17 和 15 个基因在开裂期显著上升。(5)通过双荧光素酶试验筛选到TgWRKY1 和TgWRKY2 能分别激活 TgPAL和TgJMT启动子驱动的LUC活性,并且酵母单杂交试验结果显示TgWRKY1 和TgWRKY2 能分别和TgPAL启动子的P1 段和TgJMT启动子的P2 段直接结合。在小孢子叶球内分别瞬时表达TgWRKY1 和TgWRKY2,能分别提高TgPAL和TgJMT的表达量,进而提高木质素和茉莉酸甲酯的含量,促进小孢子叶球提早开裂。[结论]本研究发现在快速伸长期TgPIF4 能调控TgTIR2和TgNADP-ME的表达,促进榧树小孢子叶球的快速伸长。在开裂期TgWRKY1和TgWRKY2 能分别调控TgPAL和TgJMT的表达,提高木质素和茉莉酸甲酯的含量,促进小孢子叶球的开裂。

    作者:

    陈伟杰;蒋宝凤;曾浩;刘智慧;陈文超;郑杉;娄和强;吴家胜;

    发布时间:2024-06-13

  • 15. 山核桃胚脂质健康成分挖掘

    摘要: 脂质是生物体必需的代谢物,具有许多关键的细胞功能,前人初步得知山核桃胚脂溶性提取物质具有神经营养活性及润肺、滋补和降低血脂的功效,但山核桃胚的脂质组成在很大程度上仍处于未知阶段,在山核桃胚油脂合成过程中脂质代谢如何变化更是知之甚少。基于此,本研究以油脂合成过程中五个关键时期(油脂积累初期S1、油脂积累增速启动期S2、油脂积累快速增长期S3、油脂积累平缓期S4、油脂积累平衡期S5)的山核桃胚为试材,采用超高效液相色谱串联质谱的方式进行代谢物的分离和检测,应用非靶向脂质组学方法,对山核桃胚发育过程中脂质的动态变化进行了全面的表征。本研究在山核桃胚中共鉴定到 544 种脂质分子,包括甘油酯、甘油磷脂、鞘脂、糖脂及脂肪酰类 5 个类别,其中甘油酯和甘油磷脂的占比最高,并且随着胚发育逐渐积累。甘油酯主要以甘油三酯(TG)和甘油二酯(DG)的形式存在,随着胚发育,TG发生脂质重塑,以富含单不饱和脂肪酸(MUFAs)的TG分子形式积累,DG随着胚发育快速合成,在成熟时期积累到最高水平。甘油磷脂主要以磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰胆碱(PC)的形式存在,随着胚发育,PE 和 PC 相对含量呈先下降后上升趋势,在成熟时期积累。TG、DG、PE和PC脂质分子主要由油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸组成,且这些不饱和脂肪酸主要分布在甘油骨架的sn-2 位置。本研究结果加深了我们对山核桃胚脂质分子的认识,为今后阐明脂质营养提供新的视角,为山核桃保健品的开发和健康功能因子的挖掘提供理论依据。

    作者:

    黄坚钦;黄春颖;李岩;王克涛;

    发布时间:2024-06-13

  • 16. 香榧种实发育与其源库碳水化合物积累的关系

    摘要: [目的]香榧为我国南方特有的经济树种,严重的落果现象制约了产业的健康发展。然而,香榧的落果机制尚不清楚。[方法]以 3 年生结果枝组(花簇和种实同时存在)为研究对象,通过测定香榧主要源(1 年生和 2 年生枝条)的净光合速率、非结构性碳水化合物(NSC)及主要库(种子、花簇和叶稍)的干重和NSC的周年变化,分析关键落果期内各库中蔗糖-淀粉代谢相关基因表达量的差异,并估算各源库的碳平衡变化趋势。[结果]1)从当年 100-172 d,香榧的累积落果率显著增至 91.5%。2)从当年 100-172 d,主要源(1 年生和 2 年生枝条)中NSC浓度显著降低,而其净光合速率则显著增强;同时主要库(种子、花簇和叶稍)中的 NSC 快速积累,且细胞壁蔗糖转化酶 TgCWIN 与其库中的蔗糖、果糖和葡萄糖含量均呈显著正相关性。3)碳平衡估算结果显示,从 100 d-172 d,主要源的净光合能力持续稳定,其储藏碳源供应能力显著降低(从 8.72 降至 3.02 mM C d-1);而主要库的碳需求则呈持续增加趋势(从 3.14 增至 7.71 mM C d-1)。4)落果关键期内,外源注射蔗糖处理可显著降低香榧的落果率。[结论]香榧种实发育过程中,存在多库发育竞争碳水化合物及储藏碳源不足是导致香榧落果的关键原因。

    作者:

    刘涛;胡渊渊;吴家胜;

    发布时间:2024-06-13

  • 17. 高氮条件下香榧假种皮开裂的生理机制初探

    摘要: [目的]香榧是我国南方特有的珍稀坚果,具有较高的营养价值和经济效益。香榧假种皮开裂是种子成熟采摘的重要标志,与种子品质密切相关。生产上,常因氮肥施用过多,导致香榧假种皮开裂率降低,严重影响坚果品质。然而,高氮条件下香榧假种皮开裂的生理机制尚不清楚。[方法]通过测定种实发育时期内各处理香榧假种皮开裂率、硬度、解剖结构等生理指标的变化,利用转录组和RT-qPCR验证筛选出高氮下参与假种皮开裂过程的关键结构基因和转录因子,并通过双荧光素酶和酵母单杂试验初步明确它们之间的调控效应。[结果]1)与对照处理相比,高氮处理下假种皮开裂率显著降低了 8.3-24.2%,其腐胺显著增多,乙烯合成则明显受阻,且腐胺与乙烯释放量与其开裂率分别呈显著负相关和显著正相关;高氮处理下假种皮的中间薄壁细胞层厚度显著减小了 6.7-22.8%,其水溶性果胶显著降低了 4.9-17.8%,而半纤维素含量显著增加了 6.6-14.2%,且水溶性果胶和半纤维素含量与其开裂率分别呈显著正相关和显著负相关。2)通过转录组分析和RT-qPCR结果,发现细胞壁修饰相关基因(TgEXP、Tgβ-Glu、TgPME和Tgβ-Gal)与其开裂率均呈显著正相关,且TgbHLH1 与TgSAMS、TgACO、TgEXP、TgPME和Tg PL均呈显著正相性关。3)双荧光素酶结果显示,TgbHLH1 能激活TgPME、TgEXP和Tgβ-Glu的启动子;酵母单杂结果显示,TgbHLH1 能与Tgβ-Glu直接结合,但与TgPME、TgEXP不直接结合。[结论]高氮条件下TgbHLH1可能还需要通过结合其他转录因子协同调控香榧假种皮的开裂。

    作者:

    胡渊渊;吴翠萍;吴家胜;

    发布时间:2024-06-13

  • 18. 山苍精油别样香

    摘要: [目的]山苍子等樟科樟科植物具有特殊的香味特征,花序结构形态多变、系统进化位置尚不明确,对上述问题的研究有利于山苍子等樟科植物开发利用。[方法]我们提供了樟科的重要代表种山苍子的染色体图谱,以及樟科各代表属种的基因组和转录组数据,并用分子生物学手段研究香味形成的分子机制。[结果]樟科在被子植物中的系统进化分析结果表明,不完全谱系分选对木兰类与单双子叶植物分化起重要作用,将其系统发育问题提升为其起源与进化的问题;基因组复制事件(WGD)表明,山苍子发生了两次WGD 事件,古老的一次发生在樟目和木兰目分化之前不久,近一次发生在樟科内部分化之时。其次,明确了樟科内部各种属的系统进化关系,并通过一个高度保守的花序形态结构调控基因 FUWA 的系统进化分析,发现樟科花序演化与种属进化相一致。最后,功能验证鉴定了山苍子等樟科特殊香味的主要化合物生物合成的关键基因,揭示在樟科发生了显著扩张的单萜合成酶基因家族对樟科单萜化合物的多样性和特异性的重要作用。[结论]研究结果阐明了山苍子等樟科植物的进化、花序结构以及特殊香味的遗传基础。

    作者:

    陈益存;赵耘霄;高暝;汪阳东;

    发布时间:2024-06-13

  • 19. 摘 要

    摘要: 杉木人工林是南方集体林区的主要森林类型之一,在全球气候变暖的背景下,研究不同气象因子对杉木人工林碳通量的影响作用,对于碳中和研究具有重大意义。本研究以安徽金寨马鬃岭杉木次生林为研究对象,利用观测塔连续观测 2020 年 8 月~2022 年 7 月的气象观测数据和碳通量数据。分别对该区域不同时间尺度上气象因子与碳通量的变化特征进行分析,并利用通径分析研究不同气象因子对碳通量的影响程度和途径。最终,分析了气象因子对杉木次生林碳变化的影响。研究结果表明:(1)杉木次生林气温(Ta)与 10cm土温(Ts)的逐日变化具有一致的季节性变化规律,Ta与Ts均为夏季>秋季>春季>冬季;饱和水汽压差(VPD)、水汽通量和土壤体积含水率(SWC)与降水量变化趋势较为一致,感热与潜热通量变化均为春季缓慢增长,夏季达到峰值,之后缓慢降低,冬季降低到波谷。(2)杉木次生林CO2通量具有显著的日变化和季节性变化特征,日累计CO2 通量变化范围为-20.08~12.11g∙m-2∙d-1;CO2 的各季节变化均呈现吸收状态,吸收峰值为夏季>秋季≈春季>冬季,各季节CO2 吸收累计时间大小为夏季>春季≈秋季>冬季。(3)基于 Michaelis-Menten 模型拟合得出昼间 CO2 通量随着光和有效辐射(PAR)的增大而减小;昼间CO2 通量会随着 Ta 升高而降低;在季节时间尺度上,当Ta≥25.0℃时,Ta 对于昼间CO2 通量影响逐渐减小,最后趋于平稳;VPD影响Ta与昼间CO2 通量间的相关性;SWC影响昼间 CO2 通量变化;夜间 CO2通量的最主要影响因子为Ts与Ta。

    发布时间:2024-06-13

  • 20. 基于结构方程模型的森林生态系统中空气负离子影响机制和贡献潜力研究

    摘要: [目的]分析森林中的植被光合和环境要素与NAI的不确定性关系,揭示森林生态系统中植被光合和环境要素对NAI的影响机制,为评估森林生态系统对NAI的贡献潜力提供理论依据。[方法]以栓皮栎为研究对象,基于长期定位同步观测平台获取植被光合、环境要素和NAI等数据,利用结构方程模型的方法,分析森林生态系统中气象要素、土壤性质、空气洁净度以及植被光合对NAI的影响[结果]森林生态系统中饱和水汽压差、PM2.5 对NAI具有显著负效应,植被光合、光合有效辐射、紫外辐射和土壤湿度对NAI存在显著正效应;植被光合和环境要素中PM2.5 直接作用影响NAI,土壤温度主要通过影响光合作用而间接影响NAI,而饱和水汽压差、光合有效辐射、紫外辐射和土壤湿度既可以直接影响NAI,也可以通过影响光合作用而间接影响 NAI;间接影响 NAI 的环境要素中重要性程度从高到低分别为太阳辐射(68.94%)、空气干燥程度(16.55%)和空气质量(14.51%);环境因素和森林植被对NAI的贡献率差异显著,森林植被对NAI的贡献潜力为 62.65%,环境因素对NAI的贡献率为 37.35%。[结论]利用结构方程模型可以阐明植被光合与环境要素对NAI的影响机制,植被光合和PM2.5主要通过直接效应影响NAI,而光合有效辐射、紫外辐射、土壤温湿度和饱和水汽压差主要通过间接效应影响NAI。

    作者:

    施光耀;宁夏大学;

    发布时间:2024-06-13

  • 21. 基于结构方程模型的银川城市森林公园臭氧影响机制和贡献潜力研究

    摘要: [目的]研究干旱半干旱区不同季节间影响臭氧(O3)的关键因子、直接因素和间接因素,探讨气象和大气污染物因子对O3的贡献潜力,阐明干旱半干旱区城市公园O3的影响机制。[方法]基于宁夏银川城市森林生态系统国家定位观测研究站开展长期定位研究,同步观测获取银川市城市公园气象因子和大气污染物因子等数据,分析不同季节 O3 的时空变化特征。[结果]银川市城市公园 O3 呈现显著的季节差异,夏季O3浓度达到峰值(0.065ppm),冬季O3浓度最低(0.033ppm);气象因子中风速、温度、湿度对O3 浓度的影响最大,大气污染物因子中 NOx、SO2 和PM2.5 是影响O3 浓度的关键因子,不同季节间影响O3的关键因子差异显著,春季O3主要受PM2.5的影响,夏季O3主要受SO2 的影响,秋季O3主要受CO的影响,冬季O3主要受NO2的影响。[结论]不同季节间的影响机制存在显著差异,合理的减排措施有利于调控O3的污染,本研究结果将为干旱半干旱区的防治提供科学有效地理论依据和技术支撑。

    作者:

    王聪慧;宁夏大学;

    发布时间:2024-06-13

  • 22. Waterbird species use artificial wetlands as an alternate habitat

    摘要: [Objective]Wetlands are highly dynamic habitats for waterbird species due to floristic characteristics,mosaic microclimate,and occurrence of variety of food resources.Despite this,human involvement has put overwhelming pressure on wetlands thus making them less attractive for wide range of waterbird species.The current study aims to investigate that whether or not an artificial wetland serves as an alternative habitat for waterbird conservation and protection.[Method]For this purpose,two wetlands are selected from same province and species richness,abundance and waterbird community composition between natural and artificial were compared.From 2017 to 2022,field surveys were conducted at the mentioned two wetlands,from September to March of each year.Birds were surveyed from one to 15 vantage points using point count methods in each study area with binoculars and monocular.The birds were photographed with Nikon D7200(150-600 lens)for five consecutive winter seasons.Observation sites were randomly selected along the shoreline within each wetland,with high points being preferred.[Result]The results showed that,Total,23382 water bird species grouped into 9 orders and 14 families were observed in the conducted study sites.The richness of the species varied from 39 to 47 at different study sites.Natural wetlands harbored 14,671 individuals representing 47 waterbirds species and 14 families,while artificial wetlands hosted 8711 individuals representing 39 species and 13 families.In total,39 species were identified as least concerned,5 were near threatened,and one species was endangered,one vulnerable,and one data was found deficient.According to national status 25 of 47 and 21 of 39 water bird's species were migratory which just pass through the region in winter season.The overall results of the study are H'(Shannon diversity index)3.611,Lembda(Simpsons diversity index)0.0314,and Evenness(H/ln S0.938.Anas platyrhynchos(mean±s.e,33.66±3.38)and Anas crecca(mean±s.e,26.51±1.38)were the foremost abundant species in natural wetlands.Anas clypeata(mean±s.e,15.09±1.69)and Anas crecca(mean±s.e,15.51±1.03)were the foremost prevailing species of artificial wetlands.Porphyrio porphyrio,Alcedo atthis,Anser indicus,Aythya nyroca,Charadrius leschenaultia,Gallicrex cinerea,Gallinago media Platalea leucorodia and Vanellus leucurus did not utilize artificial wetlands.[Conclusion]According to diversity indexes,natural wetlands draw a wider variety of waterbirds than man-made wetlands.The findings showed that natural wetlands had drawn more migratory birds than did manmade wetlands.Artificial wetlands,on the other hand,were home to a greater variety of resident waterbird species than natural wetlands.Therefore,we agree with the idea that a variety of waterbird groups may use manmade wetlands as an alternate habitat.Therefore,it is strongly advised that artificial wetlands be built to house a larger variety of waterbird species in order to stop the loss of wetland ecosystems and biodiversity across the nation.

    Inam Ullah;Xu Zhuo;Wu Qing-Ming;Sun Xueying;Deng Wenyou;Lv Hongxue;Muhammad Nawaz Rajpar;Tauheed Ullah Khan;

    发布时间:2024-06-13

  • 23. Forest Carbon Sinks:Exploring Nature's Climate Change Warriors for Effective Mitigation

    摘要: [Objective]Climate change is an urgent global challenge with wide-ranging environmental and socio-economic consequences.The objective of this study is to examine the importance of maintaining and expanding forest carbon sinks for achieving climate change mitigation targets.[Methodology]Our methodology involved analyzing peer-reviewed research articles,scientific reports,and climate change policy documents related to forest carbon sinks and climate change mitigation.We synthesized the findings from these sources to understand the current state of forest carbon sinks,their potential for mitigating climate change,and the challenges they face.[Results]The results of our analysis highlight the critical role of forest carbon sinks in climate change mitigation efforts.Sustainable land-use practices,including agroforestry and mixed land-use systems,demonstrate the potential to enhance carbon sequestration while meeting multiple societal objectives.However,forests remain vulnerable to climate change-induced disturbances,such as wildfires,insect outbreaks,and diseases,which can compromise carbon storage and release stored carbon back into the atmosphere.[Conclusion]Forest carbon sinks serve as valuable natural assets in combatting climate change.Their capacity to sequester and store carbon provides an effective means of reducing greenhouse gas emissions and mitigating the impacts of climate change.By recognizing forests as essential components of climate change mitigation strategies,we can lay the foundation for a more sustainable and resilient future.

    Mahmood Ul Hassan;Quanzhen Wang;

    发布时间:2024-06-13

  • 24. Estimating Forest Cover and Carbon Stock Loss in Ethiopia(2000-2020)Using Geospatial Analysis and Remote Sensing Data

    摘要: The loss of forest cover and the associated carbon stock depletion have become critical environmental concerns globally.In Ethiopia,a country known for its rich biodiversity and significant forest resources,understanding the extent of forest loss and carbon emissions is crucial for effective conservation and sustainable land management.This study aims to estimate forest cover and carbon stock loss in Ethiopia between 2000 and 2020 using a combination of data sources and methods.Material and Methods:In this study,we utilized multiple data sources and implemented various analysis techniques to estimate forest cover loss and carbon emissions in Ethiopia between 2000 and 2020.To begin,we acquired the treecover2000 dataset,which provided information on tree canopy cover percentages for the year 2000(GLAD,2013).Additionally,we obtained the lossyear layer,which indicated the annual forest losses from 2001 to 2020,and the forestGHG layer,which provided estimates of greenhouse gas emissions resulting from forest disturbances(Hansen et al.,2013;Harris et al.,2021).To calculate the annual forest losses,we subtracted the lossyear values from the treecover2000 dataset,effectively determining the changes in forest cover over time.Concurrently,the forestGHG layer was overlaid with the lossyear layer to estimate the corresponding carbon emissions associated with the forest losses.Furthermore,we conducted a ranking analysis of the provinces based on total annual forest loss and total annual forest emissions.This allowed us to identify the regions experiencing the most significant deforestation and carbon emissions within Ethiopia.Additionally,we examined the proportional annual forest loss to assess the relative impact of deforestation across different provinces.To evaluate the temporal trends in forest loss and carbon emissions,we performed a Pearson correlation analysis.This analysis helped us determine the statistical significance of the linear trends observed during the 2000-2020 timeframe(Austin et al.,2017;Hansen et al.,2013;Pereira et al.,2018;Zarin et al.,2016).To ensure data compatibility and facilitate the analysis,we carried out pre-processing steps using GDAL and QGIS software.These steps included data formatting and geospatial operations to prepare the input layers for analysis.The main analysis was conducted using the Google Earth Engine platform,which provided efficient computational capabilities and enabled us to visualize the results effectively.Results:The analysis reveals an overall increasing trend in deforestation over the study period.Several years stand out as having particularly high levels of forest cover loss,indicating critical periods of degradation for Ethiopia's forests.Among the highest years of forest cover loss,2014 stands out with a significant loss of 565,149,992.52 square meters.This indicates a substantial decline in forested areas during that year,highlighting the urgency of addressing deforestation and implementing conservation measures.Another notable year is 2017,which recorded a forest cover loss of 554,944,697.42 square meters.This high level of deforestation emphasizes the need for immediate action to halt the loss of valuable forest ecosystems and protect the biodiversity and ecological services they provide.Oromia Region emerges as the most affected region,exhibiting substantial forest cover and carbon stock loss over the study period.The extensive agricultural expansion,population growth,and infrastructure development in Oromia have contributed to significant deforestation.Large-scale land conversions for agriculture,including commercial farming and subsistence cultivation,have led to the clearing of vast forest areas.Consequently,the carbon stored in the vegetation and soil within these forests has been released into the atmosphere as greenhouse gas emissions.The Southern Nations Nationalities and Peoples Region follows closely behind Oromia in terms of forest cover and carbon stock loss.This region also experiences high levels of deforestation due to agricultural expansion,particularly for cash crops such as coffee and tea.Additionally,the Southern Nations Nationalities and Peoples Region is characterized by significant forest-based economic activities,including logging and fuelwood collection,which contribute to further forest degradation and carbon emissions.Benishangul Gumuz Region ranks as the third most affected region in terms of deforestation and carbon emissions.This region is known for its extensive forest resources,including the dense forests along the Sudanese border.However,large-scale infrastructure projects,such as the construction of dams and roads,have led to significant forest clearance and degradation in Benishangul Gumuz.The establishment of agricultural plantations,particularly for cash crops like oil palm,has also contributed to the loss of forest cover and associated carbon emissions in this region.Discussion:These three regions-Oromia,Southern Nations Nationalities and Peoples,and Benishangul Gumuz-face complex challenges related to forest conservation and sustainable land management.The high population density,expanding agricultural activities,and economic development pressures exert significant pressure on the remaining forest areas.It is crucial for policymakers,local communities,and conservation organizations to prioritize efforts to mitigate deforestation,promote sustainable farming practices,and implement effective land-use planning strategies in these regions.Addressing the drivers of deforestation,such as agricultural expansion and infrastructure development,is essential for preserving the remaining forest ecosystems and their associated carbon stocks.Promoting alternative livelihood options,such as agroforestry and sustainable land management practices,can help alleviate the pressure on forests while providing economic opportunities for local communities.Furthermore,strengthening law enforcement and monitoring systems is crucial to curb illegal logging and unsustainable resource extraction in these regions.Community-based forest management initiatives,involving local communities in decision-making processes and benefiting from forest resources sustainably,can also contribute to forest conservation and carbon stock preservation.Conclusion:The findings emphasize the urgent need to address the drivers of deforestation in these regions and develop targeted conservation strategies.Understanding the specific dynamics and factors contributing to deforestation is crucial for implementing effective sustainable land management practices and mitigating further forest degradation and associated carbon emissions.In light of these results,it is recommended to shift away from traditional charcoal-based energy sources towards electric cooking and other sustainable alternatives.Promoting the adoption of clean energy solutions can help reduce the reliance on forest resources for cooking purposes,thereby contributing to forest conservation efforts.Furthermore,the implementation of sustainable land management practices,such as agroforestry and reforestation initiatives,can help restore and protect the remaining forest ecosystems.Engaging local communities,policymakers,and conservation organizations in collaborative efforts is vital for achieving successful conservation outcomes and preserving Ethiopia's valuable forests.

    Saad Muse;Weifeng Wang;

    发布时间:2024-06-13

  • 25. From Forest to Facade:Transparent Wood Fabrication and Characterization for Next Generation Green Building Application

    摘要: Thermal insulation materials are growing in demand as global temperatures continue to rise as a result of climate change.Renewable,environmentally friendly,affordable,and highly effective thermal insulation substances are needed as one solution to this issue.Compared to other building materials like plastic,concrete,and glass,transparent wood has the potential to be a non-hazardous material.Transparent wood is a new and alluring substance that interests researchers and developers globally.Currently,considering engineering projects that requires green and energy-efficient construction,transparent wood has been acknowledged as a viable architectural and light-management promising sustainable material.Typically,materials have one of two properties i.e.,structural or functional,but wood has the potential to be both structural and functional as a natural material.However,wood is an opaque material and due to the brown colored lignin content,it is not possible to see through it.Once,lignin is removed or modified then it can be applied to the functional transparent materials.Transparent wood has so many advantages over the traditional building materials.It is a good contender for use in energy-efficient buildings due to its efficiency,advantages,and scalable fabrication.Additionally,transparent wood has its aesthetic appeal,which has the potential to increase the relevance of a structure and improve the living conditions of its people.This innovative product has the potential to completely transform the engineering industry by providing an appealing and environmentally sustainable alternative to conventional building materials.Furthermore,transparent wood,an emerging technology in the field of wood science,is advantageous for purposes such as thermal insulation and energy savings in residential or commercial structures,since it ensures thermal comfort in the interior and is simpler to dispose after its service life.Currently,there are few ways for preparing transparent wood,including chemical process,which follows the delignification by using a lot of reagents and energy,and on another hand the physical process where lignin molecules can be broken down into smaller molecules.[Objectives]Thus,in this study a new green method for fabricating transparent wood was developed and efforts were attempted to modify the lignin chromophores wood veneer using solar-assisted UV rays and chemical brushing techniques.[Method]Wood veneers were brushed by chemicals namely NaOH(10 wt.%),followed by H2O2(30 wt.%)and left the samples in the sunlight for UV illumination until the samples became completely white.In this process,a trace amount of NaOH was coated on the wood surface before brushing H2O2 to improve the oxidation efficiency of the H2O2.This procedure dramatically reduces the amount of energy and chemicals needed during processing,while preserving the majority of the lignin that acts as a binding agent and creating a sturdy wood scaffold for polymer infiltration.[Results]The physical and surface morphologies of wood specimens were assessed.To clarify the effects of chemical treatment,the optical characteristics,particularly transparency,were tracked.In comparison to simply H2O2 brushed transparent wood,the produced NaOH and H2O2 chemically brushed transparent wood(0.6 mm in thickness)exhibits a high transmittance(65.31%).This is significantly higher than the transmittance of traditional wood,which is typically around 10%.Besides this,the weight percent gain for the prepared transparent wood sample was 300%,which ensures that it is much stronger than traditional wood.Additionally,the density of the prepared sample was 0.8 g/cm3,however,this is a little bit lower while comparing with the traditional wood density,but within the range of the other conventional building materials.[Conclusion]Transparent wood manufacturing is a cutting-edge innovation with an opportunity to completely transform the building sector.It is a desirable replacement for conventional building materials due to its sustainability,aesthetic appeal,and prospective usage.It has the potential to be a key component in the upcoming wave of green building projects owing to its numerous advantages.Considering the technical point of view,the transparent wood can be fabricated and applied with big dimensions by following this simple modification technique.Moreover,the prospective applications of these types of substances might be found as a smart advanced building component in the upcoming decades with controllable illumination and possibly light-emitting competence when combined with relatively basic green production techniques.

    Afroza Akter Liza;Jiaqi Guo;Md Nazrul Islam;

    发布时间:2024-06-13

  • 26. 通過撒哈拉以南非洲的資源可用性可持續利用竹藤創新材料——回顧

    摘要: [目的]本文探讨了竹藤在撒哈拉以南非洲(SSA)绿色经济转型中的作用,重点关注西非(WA)农林业部门和市场表现。它旨在向政策制定者提供将林产品与绿色经济规划和投资联系起来的强有力的理由。由于森林砍伐和过度开发,资源现在受到严重威胁。由于对国民经济和生计的依赖程度较高,这对经济发展和就业前景造成了严重危害。未来的增长和满足更广泛发展需求的能力将越来越依赖于自然资源基础的维护和生产力。[方法]采用定量和定性研究的混合方法,在该地区增加了六个焦点小组。本研究以生物多样性保护格言为基础,探索重要文献在撒哈拉以南非洲和东南亚次区域可持续生产力和森林资源等领域的贡献,并以中华民国选定的省份为案例学习。[结果]对焦点小组评估的数据进行分析,并将 2015 年至 2023 年期间出版的平均 150 份同行评审出版物与相应的林产品目标和指标进行比较。一般来说,一系列资源可用性和用户满意度干预措施可以保证林产品的未来,同时满足对竹藤新型材料不断增长的需求,并对生态系统服务做出额外贡献,支持非洲广泛的生态环境转型。[结论]报告进一步得出结论,利益相关者更多地参与林地统治程序和政策,包括森林资源的非正式使用者,将改善森林治理。努力建立与民众和森林社区部落互动的地方管理和创新方式。通过增强经济前景并赞助支持能力和供应链管理的举措和项目,以促进市场发展、生态效益和金融包容性。

    Xiao-lan Tang;John Adekunle Adesina;

    发布时间:2024-06-13

  • 27. Seasonal Freeze-thaw Processes and Water and Salt Transport of Farmland Soil Protected by Shelterbelt in Hetao Irrigation Area

    摘要: Soil salinity,temperature,moisture,and related metrological data were measured quantitatively in farmland surrounded by a shelterbelt in the Hetao Irrigation area of Inner Mongolia from October 2020 to April 2021 to gain a better understanding of the status of soil water and salt transport from the seasonal freezing and thawing cycle.Findings indicate that the surface temperature of the soil varies significantly and that the change in soil temperature becomes more gradual as the depth of the soil increases.The rate of temperature decline during the freezing period is greater than the rate of temperature rise during the ablation phase,and when combined with the hysteresis of soil temperature fluctuations,the freezing period is approximately 10 days shorter than the ablation period.Seasonal freezing and thawing promote soil water migration due to phase shifts,and freezing causes the water content of the topsoil to rise while decreasing the soil water content of the subsurface layer.The soil water content steadily drops throughout the ablation and thawing phase.The content of the agricultural margins(0.3H,4H)on both sides of the forest belts is less than the water content of the farmland(1H,2H,3H).At the same time,the close forest belt's decreasing time of soil surface water content is roughly 10 days later than that of the distant forest belt.With the deepening of the soil layer,the phenomenon of low soil water content in forest belts fades over time.When measured at various distances from the shelterbelt,there is essentially no difference in soil water content in the 100 cm soil layer.During the freezing and thawing period,the surface soil had two salt accumulations:one during the freezing phase and one during the ablation period,and the salt content of the soil body increased after the freezing and thawing process.Salt accumulates in various soil layers as a result of soil freezing,and this process continues.The salt in the melting layer converges to the surface during ablation,causing some salt loss in the deep soil.Soil salt buildup is relatively high in agriculture near the forest belt than in the remote shelterbelt.The movement of water and salt in soil reflects important features and salt variability is greater than that of water,implying that the salt transport mechanism is more difficult.The study's results contribute to the rule of soil water and salt transport in farmland within the protective shelterbelt network during freezing and thawing periods,and a fundamental theoretical foundation for agriculture in irrigation.

    Sanaullah Magsi;

    发布时间:2024-06-13

  • 28. A unique two round multiplex PCR based SNP data utilized for parental reconstruction in half-sib family of Ziziphus j uj uba Mill.

    摘要: Next-generation sequencing technologies(NGS)have empowered resequencing of genome for investigating genome wide polymorphism between plants,as well as resequencing of targeted parts of genome has enabled for rapid and concomitant spotting of polymorphism in genes related with different biological functions.So,easy and robust way for sequencing of targeted genome parts should facilitate genotyping in broad biological fields.Single Nucleotide Polymorphism(SNP)genotyping is the measurement of genetic variations of single nucleotide between members of a species.It is most commonly used genetic markers for varietal genotyping.For SNP based genotyping,we developed a new method of multiplex PCR amplification in combines with targeted SNP high throughput sequencing and utilized it for genotyping of 334 half-sib plants of Ziziphus jujuba Mill that were generated through open pollination.Jujube flowers are small hermaphrodite containing both male and female sex organs on the same flowers.The flowers are protandrous dichogamous having overlap of time of anthesis and stigma receptivity.These characteristics of jujube flowers make self-pollination quite difficult.Artificial pollination in Ziziphus jujuba Mill is very hard and percentage of development successful crosses are very low so development of a method for parental identification is very important.For multiplex PCR,10 different SNP of Jing39 male parents surrounding the mother tree are utilized for parental identification.These 10 different SNPs are distributed on 10 different chromosomes of Jing39 variety.This cost-effective method of multiplex PCR makes as much as possible to utilize the same amount of each pair of various targeted loci primers.In first round of PCR targeted SNP loci are amplified while in second round of PCR specific barcodes are added to differentiate DNA of each half-sib plants during data analysis.After PCR amplification of various targeted genome parts,the mixed products can be directly used in next generation sequencing platform.We concomitantly amplified 10 specific SNP loci of male Jing39 in 334 half-sib plants and sequenced on Illumina Novaseq 6000 platform.Analysis of SNP genotyping accuracy of 334 half-sib plants showed that all 10 SNPs in all 334 plants were correctly called in this multiplex PCR method.Sequencing depth of each SNP for each sample was calculated and sequencing depth of 93.13%reads of SNPs were more than 800X.Average sequencing depth of each SNP for all samples were 2300x. Based on mendelian inheritance of 10 male Jing39 SNPs,we identified 78 full sib plants that have these SNPs DNA in their genomes.These results were further confirmed by whole genome resequencing of 20 randomly selected half sib plants,sequenced were analyzed by Plink software and identity-by-descent values of all full sib plants were between 0.4399 to 0.5652.This study displayed cost effective multiplex PCR method of targeted loci amplification and proper identification of parental reconstruction in Ziziphus j uj uba Mill.half sib progenies generated through open pollination.This method of parental study is very easy and cost effective for those plants whose flowers are small and artificial pollination is difficult.These finding will be helpful for future parental reconstruction and plants selection in Ziziphus j uj uba Mill.breeding program through open polycross mating design.

    Muhammad Tahir;Bo Wu;Wenhao Bo;Xiaoming Pang;Sanaullah Magsi;

    发布时间:2024-06-13

  • 29. Estimating Forest Cover and Carbon Stock Loss in Ethiopia(2000-2020)Using Geospatial Analysis and Remote Sensing Data

    摘要: The loss of forest cover and the associated carbon stock depletion have become critical environmental concerns globally.In Ethiopia,a country known for its rich biodiversity and significant forest resources,understanding the extent of forest loss and carbon emissions is crucial for effective conservation and sustainable land management.This study aims to estimate forest cover and carbon stock loss in Ethiopia between 2000 and 2020 using a combination of data sources and methods.Material and Methods:In this study,we utilized multiple data sources and implemented various analysis techniques to estimate forest cover loss and carbon emissions in Ethiopia between 2000 and 2020.To begin,we acquired the treecover2000 dataset,which provided information on tree canopy cover percentages for the year 2000(GLAD,2013).Additionally,we obtained the lossyear layer,which indicated the annual forest losses from 2001 to 2020,and the forestGHG layer,which provided estimates of greenhouse gas emissions resulting from forest disturbances(Hansen et al.,2013;Harris et al.,2021).To calculate the annual forest losses,we subtracted the lossyear values from the treecover2000 dataset,effectively determining the changes in forest cover over time.Concurrently,the forestGHG layer was overlaid with the lossyear layer to estimate the corresponding carbon emissions associated with the forest losses.Furthermore,we conducted a ranking analysis of the provinces based on total annual forest loss and total annual forest emissions.This allowed us to identify the regions experiencing the most significant deforestation and carbon emissions within Ethiopia.Additionally,we examined the proportional annual forest loss to assess the relative impact of deforestation across different provinces.To evaluate the temporal trends in forest loss and carbon emissions,we performed a Pearson correlation analysis.This analysis helped us determine the statistical significance of the linear trends observed during the 2000-2020 timeframe(Austin et al.,2017;Hansen et al.,2013;Pereira et al.,2018;Zarin et al.,2016).To ensure data compatibility and facilitate the analysis,we carried out pre-processing steps using GDAL and QGIS software.These steps included data formatting and geospatial operations to prepare the input layers for analysis.The main analysis was conducted using the Google Earth Engine platform,which provided efficient computational capabilities and enabled us to visualize the results effectively.Results:The analysis reveals an overall increasing trend in deforestation over the study period.Several years stand out as having particularly high levels of forest cover loss,indicating critical periods of degradation for Ethiopia's forests.Among the highest years of forest cover loss,2014 stands out with a significant loss of 565,149,992.52 square meters.This indicates a substantial decline in forested areas during that year,highlighting the urgency of addressing deforestation and implementing conservation measures.Another notable year is 2017,which recorded a forest cover loss of 554,944,697.42 square meters.This high level of deforestation emphasizes the need for immediate action to halt the loss of valuable forest ecosystems and protect the biodiversity and ecological services they provide.Oromia Region emerges as the most affected region,exhibiting substantial forest cover and carbon stock loss over the study period.The extensive agricultural expansion,population growth,and infrastructure development in Oromia have contributed to significant deforestation.Large-scale land conversions for agriculture,including commercial farming and subsistence cultivation,have led to the clearing of vast forest areas.Consequently,the carbon stored in the vegetation and soil within these forests has been released into the atmosphere as greenhouse gas emissions.The Southern Nations Nationalities and Peoples Region follows closely behind Oromia in terms of forest cover and carbon stock loss.This region also experiences high levels of deforestation due to agricultural expansion,particularly for cash crops such as coffee and tea.Additionally,the Southern Nations Nationalities and Peoples Region is characterized by significant forest-based economic activities,including logging and fuelwood collection,which contribute to further forest degradation and carbon emissions.Benishangul Gumuz Region ranks as the third most affected region in terms of deforestation and carbon emissions.This region is known for its extensive forest resources,including the dense forests along the Sudanese border.However,large-scale infrastructure projects,such as the construction of dams and roads,have led to significant forest clearance and degradation in Benishangul Gumuz.The establishment of agricultural plantations,particularly for cash crops like oil palm,has also contributed to the loss of forest cover and associated carbon emissions in this region.Discussion:These three regions-Oromia,Southern Nations Nationalities and Peoples,and Benishangul Gumuz-face complex challenges related to forest conservation and sustainable land management.The high population density,expanding agricultural activities,and economic development pressures exert significant pressure on the remaining forest areas.It is crucial for policymakers,local communities,and conservation organizations to prioritize efforts to mitigate deforestation,promote sustainable farming practices,and implement effective land-use planning strategies in these regions.Addressing the drivers of deforestation,such as agricultural expansion and infrastructure development,is essential for preserving the remaining forest ecosystems and their associated carbon stocks.Promoting alternative livelihood options,such as agroforestry and sustainable land management practices,can help alleviate the pressure on forests while providing economic opportunities for local communities.Furthermore,strengthening law enforcement and monitoring systems is crucial to curb illegal logging and unsustainable resource extraction in these regions.Community-based forest management initiatives,involving local communities in decision-making processes and benefiting from forest resources sustainably,can also contribute to forest conservation and carbon stock preservation.Conclusion:The findings emphasize the urgent need to address the drivers of deforestation in these regions and develop targeted conservation strategies.Understanding the specific dynamics and factors contributing to deforestation is crucial for implementing effective sustainable land management practices and mitigating further forest degradation and associated carbon emissions.In light of these results,it is recommended to shift away from traditional charcoal-based energy sources towards electric cooking and other sustainable alternatives.Promoting the adoption of clean energy solutions can help reduce the reliance on forest resources for cooking purposes,thereby contributing to forest conservation efforts.Furthermore,the implementation of sustainable land management practices,such as agroforestry and reforestation initiatives,can help restore and protect the remaining forest ecosystems.Engaging local communities,policymakers,and conservation organizations in collaborative efforts is vital for achieving successful conservation outcomes and preserving Ethiopia's valuable forests.

    Saad Muse;Weifeng Wang;Muhammad Tahir;Bo Wu;Wenhao Bo;⁎,and Xiaoming Pang;⁎Sanaullah Magsi;

    发布时间:2024-06-13

  • 30. Analysis on the distribution of avian ecological groups from different water levels habitats during autumn migration provide way forward to preserve the diversity of birds in reserve

    摘要: [Objective]The study was conducted to understand the relationship between ecological groups of birds,habitat water level in wetlands,and the spatial distribution of avian ecological groups in different habitat gradients.[Method]The study was carried out from August 2005 to October 2009,during autumn migration in the Zhalong Nature Reserve,China.The data were collected from sampling areas using line-transect sampling,square sampling,circle sampling,grand point sampling methods and analyzed by cluster analysis and Chi-Square test.[Result]The results showed that during autumn migration(1)a total 79 bird species from 32 families and 13 orders including six avian ecological groups were observed,namely Grallatores,Passeres,Natatores,Raptatores,Scansores and Terrestores(2)The Passeres,Grallatores and Natatores were the three dominant avian ecological groups during autumn migration.The reed marsh,with more than 30cm water depth(WL4)and the lake,with more than 30cm water depth(WL4),were the most preferred habitats.It was concluded that the dominant avian ecological groups preferred the reed marsh and lake with deep waters.(3)Different avian ecological groups had different preference for water levels(P<0.01)and habitat types(P<0.01).[Conclusion]The dominant wetland vegetation's and unique geographical regions were the key factors influencing the spatial distribution of the avian ecological groups.Based on this research,the red marsh and water bodies need more attention during autumn migration in order to preserve the diversity of birds in the reserve.

    Ayesha Zulfiqar;Sun Xue-ying;Wu Qingming;Xu Zhouo;Wu Ming-hui;Zhang Qi;Li Xiao-qin;Zou Hongfei;

    发布时间:2024-06-13

  • 31. Promoting Sustainable Forest Products:Assessing Residents'Willingness to purchase sustainable furniture in Ghana

    摘要: Following the various gaps left in green products literature,this study aims at establishing the role of beliefs and norms in the choice of sustainable furniture purchase in Kumasi,Ghana.Sustainable furniture research is limited in general even though furniture production and usage keep increasing around the world.In the African and Ghanaian context,it is non-existent,and this study closes the gap.The development and consumption of sustainable products are essential for the achievement of the Sustainable Development Goals(SDGs).Better environmental performance during manufacture,usage,and disposal characterizes sustainable products.Sustainable products have less of an impact on the environment during their life cycles than standard products,and customers can stop or lessen environmental damage by buying sustainable items.With time consumers around the globe have started showing ethical behavior by choosing sustainable products including furniture.As a result,the green campaign must be emphasized in that area to improve sustainability and have the people live with it as they live with their furniture.In this study,critical variables have been selected to determine their impact on residents'willingness to purchase sustainable furniture.Most research in the area has focused on the processing,manufacturing,and technological aspects of green furniture whilst paying less attention to consumers'acceptance.In that regard,it is imperative to examine the psychological and behavioral aspects of this prominent topic to determine the influence of these factors on their willingness to purchase.The study used the theory of reasoned action(TRA).In this theory,an individual's willingness to participate in a specific action is evident by their intention,which is the immediate antecedent of behavior.The theory comprises two fundamental antecedents responsible for predicting intention.These constructs are attitude and subjective norms. However,other studies have argued that other constructs can be added to TRA to improve its predictability and this study took advantage of that.The study believes that factors such as motivation,perceived benefits,and environmental concerns are critical factors that will have a great influence on residents'willingness to purchase sustainable furniture.Various studies have used these constructs in other pro-environmental research and this study believes they will be relevant in predicting residents willingness in this field.Various literature regarding the TRA and these added variables have been discussed thoroughly and the gaps and hypotheses identified and drawn.A comprehensive model is drawn,using all the variables to establish the various relationships and moderating effects the study intends to find. From March to April 2023,the research team engaged some respondents to obtain their opinions regarding sustainable furniture purchases.Questionnaire items were developed and distributed through WhatsApp for these potential green furniture buyers.Face-to-face interviews with some of the respondents to meet the study's objectives were conducted.Respondents'consent was sought,and they were promised that their anonymity would be kept.A total of 500 respondents were targeted but only 408 responses were received and used.This data obtained has been assessed and analyzed using the partial least squares structural equation modeling.Before the analysis,various validity measurements were undertaken to ensure data validity.The Cronbach alpha,factor loadings,Composite reliability test,and Average variance extracted are all constructs validity tests adopted for the study.When the validity tests proved sufficient,the study went ahead to apply the structural equation modeling in its analysis.The study adopted partial least squares structural equation modeling(PLS-SEM).PLS-SEM relaxes the limitations on the normal distributional assumptions of data and can be used to analyze non-normally distributed data in addition to complex predictive modeling and confirming the causal relationship between variables.This model has been used widely to examine sustainable behaviors. The results provide new findings in the sustainable furniture industry and help move a step closer to achieving SDGs.The study found that attitude strongly influences willingness to purchase sustainable furniture purchases.Subjective norms were also identified to influence willingness to purchase sustainable furniture.Personal norms and motivation had positive influences on sustainable furniture purchase willingness.It was also found that motivation positively influences residents'willingness to purchase sustainable furniture in Ghana.Perceived benefits positively influence personal norms and attitudes toward sustainable furniture purchases.Residents'concern for the environment triggered their attitudes and personal norms to influence their willingness to purchase green furniture.The mediation roles of attitude and personal norms were established as they mediated motivation,perceived benefits and environmental concerns,and willingness to purchase sustainable furniture.These findings provide great insights into the quest towards sustainable economies and SDGs.They also lay a strong theoretical foundation for future studies.Policy implications have been outlined for authorities and policymakers to help regulate and improve the adoption of sustainable furniture and green economies.Encouraging residents to appreciate the benefits of sustainable products is very key.Also,intensive education is needed to help residents understand the need to substitute sustainable products with traditional ones.

    Bright Obuobi;Obed Persie Appiah-Kubi;Ying Zhang;Emmanuel Nketiah;

    发布时间:2024-06-13

  • 32. 越南鸟栈国家公园赤颈鹤(Grus antigone sharpii)种群增长模型及景观特征分析

    摘要: [目的]越南鸟栈国家公园是赤颈鹤东方亚种(Grus antigone sharpii)在越南区域的主要分布地,也是中国赤颈鹤种群重引入前的野化地。但该区域的赤颈鹤种群自1986年被发现后整体呈下降趋势,很不乐观。[方法]为了探究鸟栈公园赤颈鹤种群下降原因,本研究从种群内在增长和外在景观环境两方面着手,利用逻辑斯蒂方程、马尔萨斯方程、周限增长率分别拟合了世代重叠种群有限环境中、世代重叠种群无限环境中、世代不重叠种群无限环境中赤颈鹤种群增长模型,并进而利用ENVI5.3、ArcGIS10.5软件和1988-2022年Landsat遥感影像从土地利用类型和景观特征水平分析了其对赤颈鹤种群增长的环境阻力。[结果]结果表明:(1)赤颈种群大小在1988-2022年间呈种群衰退状态,直至数量为零。(2)用三种方法拟合了赤颈鹤种群增长模型。世代重叠前提下,在有限环境中,逻辑斯蒂方程显示出赤颈鹤种群拟合曲线总体较平缓,与观察种群曲线不重叠,在2000年,两曲线发生交叉。世代重叠前提下,在无限环境中,马尔萨斯方程显示出赤颈鹤种群拟合曲线与观察种群曲线在1988-2000年具有一定的同步性,但其波动不如观察种群明显;在2000年后,拟合种群曲线稳定,拟合种群大小显著高于观察种群大小。世代不重叠前提下,在无限环境中,赤颈鹤种群周限增长率平均值为0.89,拟合种群曲线中,1992年和1996年观察种群数量明显偏离拟合种群数量,其余年份间观察种群数量均围绕着拟合种群曲线波动,总体呈现出一定的同步性。(3)鸟栈公园植物群落包括白千层、莲花、铺地黍草-野生稻、荸荠属草、混合植物、水道(特指人工水渠)和水域(属于季节性地表积水);其中,铺地黍草-野生稻和白千层是优势植物群落,白千层植物群落面积与赤颈鹤种群的数量呈显著负相关;而荸荠属草植物群落面积波动较大,与赤颈鹤种群的数量呈显著正相关。(4)斑块类型水平和景观水平均影响着赤颈鹤种群。其中,斑块类型水平上,赤颈鹤种群数量与荸荠属草面积、莲花的周长面积分维数以及混合植物的最大斑块指数呈显著或极显著正相关;与白千层面积及铺地黍草-野生稻的散布与并列指数呈显著或极显著负相关。景观水平上,赤颈鹤种群数量只与周长面积分维数呈显著正相关。[结论]进一步分析表明,1988-2000年间,赤颈鹤观察种群在鸟栈公园受到环境资源有限性的阻力,并且环境阻力存在时滞效应;环境中的荸荠属草植物群落显著下降和白千层植物群落面积显著增加对赤颈鹤种群下降有影响。基于此,建议越南鸟栈国家公园根据需要对荸荠属草植物群落和白千层植物群落进行适当管理。

    作者:

    NGO THI KIEU TRANG;孙雪莹;邓文攸;孙雪颖;吴庆明;邹红菲;

    发布时间:2024-06-13

  • 33. The status of Demoiselle crane(Grus virgo)and Common crane(Grus grus)in District Lakki Marwat and Bannu,khyber Pakhtunkhwa province Pakistan

    摘要: [Objective]This research aimed to evaluate the current situation of demoiselle cranes and common cranes in the districts of Bannu and Lakki Marwat,located in the province of Khyber Pakhtunkhwa,Pakistan.[Method]The study employed a comprehensive approach,involving field visits,interviews with crane hunters and breeders,and the collection of relevant data through questionnaires.Furthermore,blood and stool samples were obtained from deceased cranes for parasitic analysis.[Result]During the Fall 2021 and Spring 2022 hunting seasons,a total of 31 cranes were captured,including 24 demoiselle cranes and 7 common cranes in Lakki Marwat,and 42 cranes(27 demoiselle cranes and 15 common cranes)in Bannu.Subsequently,in the Fall 2022 and Spring 2023 seasons,52 cranes were captured,comprising 39 demoiselle cranes and 13 common cranes in Lakki Marwat,and 66 cranes(45 demoiselle cranes and 21 common cranes)in Bannu.The study also documented the number of cranes killed during these hunting seasons,with 17 cranes killed in the 2021-2022 season and 25 in the 2022-2023 seasons in Lakki Marwat.In Bannu,the corresponding numbers were 20 and 29 for the respective years.Throughout the survey,cranes were also studied in captivity.Breeders in both districts successfully increased egg numbers through multiple clutching,resulting in 6-8 eggs per clutch.In Lakki Marwat,the hatching success rate was 51%for demoiselle crane eggs and 50.8%for common crane eggs.The chick survival rate for demoiselle and common cranes in this district was 62.3%and 54.2%,respectively.In Bannu,the hatching success rate was 54.8%for demoiselle crane eggs and 56.8%for common crane eggs,with a chick survival rate of 54.8%for demoiselle cranes and 63%for common cranes.Notably,both adult and chick mortality rates were higher among demoiselle cranes compared to common cranes.[Conclusion]The primary causes of mortality observed in captive cranes were climate-related factors,predation,stomach blockage,influenza,head tumors,and coccidiosis caused by E.gruis and E.recheinowi in both districts.Additionally,leg breaking during growth,climate conditions,predation,mud trapping,unknown diseases,and endoparasites(E.gruis and E.reichenowi)were identified as factors contributing to chick mortality in both crane species.The decline in the number of migratory cranes in the southern districts of Bannu and Lakki Marwat was attributed to excessive hunting pressure over the years.

    Muhammad Suliman;Wu Qing-Ming;

    发布时间:2024-06-13

  • 34. Monetary valuation of protected wild animal species as a contingent valuation study in North Sulawesi

    摘要: Background:Virtually every country has a problem with preserving protected wild animals,and some countries have their way of protecting animals through legal measures.Animals are a nation's wealth,just as are forest timber and non-timber forest products.This asset has an economic value that is worth quantifying.The economic valuation of ecosystem services,specifically the monetary value of protected wild animal species.Raise awareness about the economic value of wild animals and the need to measure their value to support policy efforts to protect them from extinction.The willingness to pay(WTP)measure is used to estimate the value of losses resulting from environmental degradation caused by disasters,hunting,or epidemics.The study highlights the importance of ecosystem valuation and its integration into accounting and reporting systems.The WTP approach is a common method used to measure the economic value of natural resources. Objective:The study aimed to determine the monetary value of protected wild animal species as a proxy for the ecosystem services they provide in forest ecosystems,using the contingent valuation method.The objective was to raise awareness among the public that wild animals can have economic value,beyond esthetics and tourist value.Ecosystem assessment is becoming an increasingly crucial factor in determining how much the environment contributes to economic value. Methods:Such studies require additional monetary modeling and evaluation of non-market services.This research presents a willingness to pay(WTP)approach to calculate the value of protecting wild animal species.The study area was in North Sulawesi,one of Indonesia's provinces located at the northern tip of Sulawesi Island.The questionnaire format for collecting data was the dichotomous choice contingency assessment method(DCCVM),and the sample size was 428 respondents.Based on willingness to pay,we assessed the contingency of single bounded dichotomous choice(SBDC)by estimating each protected animal's average(mean)value in three classes,namely mammals,birds,and reptiles. Results:The results of the study showed that the majority of respondents were willing to pay to protect wild animal species,indicating their recognition of the importance of these animals in providing ecosystem services.The study estimated the economic value of protected wild animal species in North Sulawesi to be mean result of the monetary assessment of protected mammal species was IDR 1,801,870(USD 124.27),IDR 836,670(USD 57.70)for protected bird species,and IDR 819,700(USD 56.53)for protected reptiles. That respondents'willingness to pay was influenced by their income level,education level,and awareness of the importance of wild animal species.Respondents with higher income and education levels were found to be willing to pay more than those with lower income and education levels.Moreover,respondents who were more aware of the importance of wild animal species were found to be willing to pay more than those who were less aware. That respondents'willingness to pay was influenced by the type of animal species being protected.Respondents were willing to pay more for charismatic and endangered animal species such as orangutans,tarsiers,and macaques compared to common or less-known species such as snakes and lizards. The implications of the results for policy and conservation efforts.The estimated economic value of protected wild animal species in North Sulawesi provides important information for decision-makers in designing and implementing conservation policies.The study also highlights the need for awareness-raising campaigns to increase public knowledge of the importance of wild animal species and their contribution to ecosystem services. That protected wild animal species have significant economic value and should be considered as important assets in natural resource accounting.The study recommends that future research should focus on estimating the economic value of other ecosystem services provided by wild animal species and exploring the potential for sustainable financing mechanisms for conservation efforts. Conclusion:Any loss in wild animals incurs a natural resource debt burden for future generations to repay,just as does forest loss.If we do not want to leave the forest empty for our future generations,we must continue implementing nature conservation measures,including the protection and restoration of wild animals.

    Jerry Mauri;Yingli Huang;Jun Harbi;Nathan James Roberts;

    发布时间:2024-06-13

  • 35. Synthesis of waste shrimp-derived hard filler cross-linker hydroxyapatite for incorporation with cellulose tethered to cuprous silica propyl amino ethoxy ethyl amine as a novel hybrid nano-catalyst for highly efficient synthesis of new 1,2,3-triazolyl N-alkyl benzimidazole hybrid analogues as antifungal

    摘要: The preparation characterization and application of shrimp derived hard filler cross-linker hydroxyapatite(HA)for incorporation with cellulose(CE)tethered to cuprous silica propyl 2-aminophenol(Cu-(CE,HA)TSPAPH)as a novel hybrid nano catalyst for synthesis of new 1,2,3-triazolyl N-alkyl benzimidazole hybrid analogues as potential antifungal agents have been described.Cu-(CE,HA)TSPAPH is fully characterized by different microscopic,spectroscopic and physical techniques,including scanning electron microscopy(SEM),transmission,X-ray diffraction(XRD),Energy-dispersive X-ray spectroscopy(EDS),thermogravimetric analysis(TGA)and FT-IR.This catalyst is utilized to produce the new 1,2,3-triazolyl N-alkyl benzimidazole hybrid analogues.The ̒Click̕huisgen cycloaddition reaction of benzimidazole with some azidoalkyls in a THF-water media at R.T.prepare the products in better to outstanding yields applied Cu-(CE,HA)TSPAPH.Cu-(CE,HA)TSPAPH is proved to be a stable,low cost,reusable and environmentally benign hybrid catalyst.[Method]Shrimp skin waste(SHW)is abundantly available and freshly collected from local Shrimp markets in Karaj/Alborz province in north of Iran.It was completely washed and soaked in hot deionized water to eliminate flesh,salts,gelatinous and other mucky substances.Then the SHW for 48 hours was left to anhydrous air in the laboratory.In the next step,the SHW were floured by a ball mill.Then,the SHW flour was deproteinized through the external washing with 0.1 M HCl and washed multiple times with distilled water.The residual proteins of SHW were treated with 10%(w/v)NaOH,stirred and heated moderately for two days at 75°C filtered and rinsed with distilled water and dried at 75°C.For the next step,the remaining white powder were heated at alkaline conditions(50%(w/v)NaOH).Subsequently the white precipitate was calcined at 110°C and stirred for 4h.The acquired white powder(HA)was washed thoroughly with deionized water until became neutral and then dried at 70°C.In short,after incorporation CE powder with by a ball mill with HA,the mixture was suspended in 200 mL toluene solution,then,were added to solutions.In the next step,3-(chloropropyl)trimethoxysilane(SP)was incorporate under a dry nitrogen atmosphere.The mixture was refluxed for 48 h and the resulting solid was separated with a sintered glass,and washed with dry toluene to eliminate the unreacted residue of SP reagent.The remained white precipitates were dried in vaccu at 135°C.In the next step white precipitates was suspended in 150 mL of the toluene solution,then 2-aminophenol(APH)was added.The mixture was refluxed for 48 h and the resulted solid was separated with a sintered glass,and washed with dry toluene to remove the unreacted residue of APH reagent.The obtained compound was vacuum dried at 120°C.Afterward,the CuI salt was first dissolved in 50 mL acetonitrile solution under refluxed for 48h and then the obtained mixture from the previous step was gradually added to this mixture.Then the resulted solid was separated with a sintered glass,and washed with anhydrous acetonitrile(4×150 mL)to remove the unreacted residue of CuI reagent and then The obtained Cu-(CE,HA)TSPAPH were vacuum dried at 100°C.[Result]Shrimp skin waste is abundantly available and freshly collected from local Shrimp markets in Karaj/Alborz province in north of Iran.It was highly washed and soaked in hot deionized water to clean of flesh,salts,gelatinous and dirty substances.The Shrimp skin waste were left to dry air in the laboratory for 48 h and then were powdered by a ball mill.Afterward,the Shrimp skin waste powder(SHWP)was deproteinized through the external washing with HCl and rinsed several times with distilled water.The remaining proteins of SHWP were treated with NaOH stirred and heated moderately for two days at 100 °C,filtered and washed with distilled water and dried at 75 °C.In the next step,the acquired white SHWP was washed thoroughly with deionized water until became neutral and then dried at 75 °C.Microcrystalline cellulose(CE)were incorporated by a ball mill with HA and then suspended in 150 mL toluene solution,then,3-(chloropropyl)trimethoxysilane(SP)was added under a dry nitrogen atmosphere.The mixture was refluxed for 48 h and the resulting solid was incorporated with 2-aminophenol(APH).The mixture was refluxed for 48 h and the resulted solid was separated with a sintered glass,and washed with dry toluene to remove the unreacted residue of APH reagent.The obtained compound was vacuum dried at 120°C.Afterward,the CuI salt was first dissolved in 50 mL acetonitrile solution under refluxed for 48h and then the obtained mixture from the previous step was gradually added to this mixture.[Conclusion]In conclusion,the general mechanism explaining the application of Shrimp skin waste to obtain the hydroxyapatite for synthesis,characterization and application of for incorporation with cellulose tethered to cuprous silica propyl 2-aminophenol(Cu-(CE,HA)TSPAPH)as a novel hybrid nano catalyst.This catalyst has been used in synthesis of new 1,2,3-triazolyl N-alkyl benzimidazole hybrid analogues.

    发布时间:2024-06-13

  • 36. 外来有害生物监测与绿色防控

    摘要: 不断增长的贸易和旅游业导致更多的非本地或入侵物种进入全球生态系统。外来物种的监测和控制对于维持 生物多样性、经济和人类健康至关重要。本文旨在利用绿色管控和监测工具对外来物种进行管控,分析外来物种监 测现状,为提高监测效果提出建议。

    发布时间:2024-06-13

  • 37. Analysis of Land Cover Change Using Landsat Imagery in Thapangthong District,Savannakhet Province,Lao PDR

    摘要: The study aimed to quantify the change inland cover between the years 2005 and 2016;using remote sensing and Geographic Information Systems(GIS).The study is based on data collected from the satellite images-Landsat-5Thematic Mapper(TM)2005 and Landsat-8 Operational Land Imager(OLI)2016.Also,did an imagination process.There are five classes of land cover as the following numbers;1)mixed deciduous forest,2)dry dipterocarp forest,3)agricultural land,4)built-up land,and 5)water discrimination.The study found that during this 11-years period,dry dipterocarp forest decreased by 8.72%of the total area whereas agricultural land increased by 7.13%of the total area,followed by built-up land(0.85%),and water(0.62%).In addition,mixed deciduous has slightly increased by 0.85%,especially the agricultural land expanded to a mixed deciduous forest.Besides that,the overall classification accuracy of the map was 84.25%,and Kapa Coefficient was about 0.70%.In addition,the study found out the relative information due to land cover has been changing in Thapangthong district.This information is not currently known.The study is recommending that future research should study the possibility of sustainable forest management in the district.

    Souvanthone Douangphachanh;Yuanchun Yu;Bounyore Koulavong;Maliphone Douangphachanh;Candle Sidthisone;

    发布时间:2024-06-13

  • 38. Species Diversity,Biomass and Carbon Stock Assessment of Kanhlyashay Natural Mangrove Forest

    摘要: Mangrove ecosystems sequester and store large amounts of carbon in both biomass and soil.In this study,species diversity,the above-and below-ground biomass as well as carbon stock by the mangroves in Kanhlyashay natural mangrove forest were estimated.Six true mangrove species from four families were recorded in the sample plots of the study area.Amon them,Avicennia officinalis L.from the Acanthaceae family was the abundant of species with an importance value of 218.69%.Shannon-Wiener's diversity index value(Hˈ=0.71)of the mangrove community was very low compared to other natural mangrove forests since the mangrove stands in the study site possessed a low number of mangrove species and were dominated by a few species.Estimated mean biomass was 333.55±181.41 Mgha-1(AGB = 241.37±132.73 Mg ha-1,BGB = 94.17±48.73 Mgha-1).The mean overall C-stock of the mangrove stand was 150.25±81.35 Mg C ha-1 and is equivalent to 551.10±298.64 Mg CO2-eq.The role of forests in climate change is two-fold as a cause and a solution for greenhouse gas emissions.The result of the study demonstrated that the mangroves in LetKhutKon village have high carbon storage potential,therefore it is necessary to be sustainably managed to maintain and increase carbon storage.Climate change mitigation may be achieved not only by reducing the carbon emission levels but also by maintaining the mangrove ecosystem services as carbon sinks and sequestration.

    Wai Nyein Aye;Xiaojuan Tong;Aung Wunna Tun;

    发布时间:2024-06-13

  • 39. Pest Risk Assessment of Aeolesthes sarta in Pakistan under Climate change scenario.

    摘要: [Background]Aeolesthes sarta(Solsky 1871)(Coleoptera:Cerambycidae)is a polyphagous longhorned beetle species that primarily damages broadleaved tree species.This pest is distributed in the western and northern regions of Pakistan,where it caused serious damage to Populus spp.plantations.However,the growth and dispersal patterns of insects and pests are changing due to climate change.[Objective]Modeling the range expansion or contraction of A.sarta development regions in Pakistan was the goal of the current study,assuming climate change might influence the geographical distribution of A.sa rt a in Pakistan.[Methodology]Under historical and future climatic conditions,A.sarta distribution areas were estimated using the CLIMEX model.Three time periods,2030(early century),2070(late century),and 2100(end century),were forecasted for habitat suitability using the two climate change scenarios(CCSs)A1B and A2.[Results]Under the historic climatic condition(HCC),A.sarta was distributed in most areas of Pakistan,and its optimum habitat accounted for 71.67%of its total potential distribution.In the early-century period,optimum habitat dropped to 50.60%and 52.22%under A1B and A2 scenarios in the suitable condition.In the late-century period,optimum habitat further reduced to 31.76%and 30.60%under A1B and A2 scenarios.Moreover,at the end-century period,severe range shrinkage was predicted in the optimum habitat(19.99%under both CSSs).The model predicted a shift in the suitable habitat areas for A.sarta to the west and north.Furthermore,most climatically suitable areas under historic conditions became unsuitable during the end-century period.[Conclusion]These projected results will assist in identifying the impacts of global warming on the possible distribution of A.sarta,thereby offering vital information for developing early forecasting and pest-prevention techniques to prevent further loss of forest and woodland trees.

    Umer Hayat;Muhammad Akram;Summet Kour;Tahreem Arif;Juan Shi;

    发布时间:2024-06-13

  • 40. 农林业是迈向可持续生态系统的主要步骤:回顾

    摘要: Agroforestry,the intentional integration of agricultural and forestry-based land use systems,provides multiple benefits that collectively contribute to agroecosystem sustainability.Agroforestry addresses the nation's land stewardship needs by converting degraded land,protecting sensitive land,and diversifying farm production systems.As part of an ecologically based land management system,agroforestry practices can maintain ecosystem diversity and processes that contribute to long-term sustainability and environmental quality.Many different sustainable management systems have been proposed as viable solutions to take pressure off tropical forests.Different agroforestry practices such as alley cropping,windbreaks,riparian forest buffers,silvopasture,and forestry farming are used,which have their own benefits as well as sustainable ecosystems.In addition,they contribute to the mitigation of climate change.These agroforestry practices provide a land-management system that increases production and ecological stability as well as supports sustainable development.Agroforestry practices encourage the sustainable development of degraded lands by maintaining human activity while conserving natural resources.Complex agroforestry can significantly contribute to sustainable development through its combined economic,environmental,and social functions.

    作者:

    哈比巴河;

    发布时间:2024-06-13

  • 41. The functional analysis of ABCG transporters in the adaptation of pigeon pea(Cajanus cajan)to abiotic stresses

    摘要: ATP-binding cassette(ABC)transporters are a class of proteins that widely present in living organisms and mediate transmembrane transport of substances by hydrolyzing ATP,play a vital role in the physiological process of growth and development in plants.The ABCG is the largest subclass of ABC transporters family,which has the most complex functions in plant's response to abiotic stress.This study focused on the effect of ABCG transporters in pigeon pea adaptation to the adverse environments(such as drought,salt,temperature,etc.).Based on this,the functional analysis of ABCG transporters in pigeon pea to abiotic stresses was conducted.In this study,a total of 51 ABCG genes(CcABCGs)were identified,further,their phylogenetic analysis and physicochemical properties of the encoded proteins,subcellular localization prediction,and conserved domains were performed.Expression analysis showed that ABCG genes have different expression profiles under tissues and abiotic stresses.Results showed that CcABCG28 was up-regulated at low temperature,however,CcABCG7 was up-regulated by drought and aluminum stress.Initial results revealed that ABCG transporters is more effective in the abiotic stresses resistance of pigeon peas,which broaden its research direction in abiotic stress resistance.

    Hanghang Li;Zhihua Song;Rohul Amin;Qing Yang;Lili Niu;Litao Wang;Dong Meng;Yujie Fu;

    发布时间:2024-06-13

  • 42. EVALUATION OF GROWING STOCK,BIOMASS AND SOIL CARBONS AND THEIR ASSOCIATION WITH A DIAMETER:A CASE STUDY FROM A PLANTED CHIR PINE(PINUS ROXBURGHII)FOREST

    摘要: The statistical association between the capacity for carbon sequestration and planted Pinus roxburghii tree diameter classes are not recorded in Pakistan.Through the forest inventory approach,a comprehensive study was conducted in planted P.roxburghii forest in Pakistan's Swat Hindu Kush area to determine the carbon stock(CS)of a live tree,forest floor and soil(SOC)and their association with three diameter classes(6-22,23-40,41-60 cm).The results specified that stem density had a polynomial relation with the diameter(R2 =-0.54),while tree height had a linear relationship with the diameter(R2 = 0.73).Association of tree volume,stem biomass,total tree biomass with basal area against diameter classes were positively linear[(R2 = 0.86,0.80,0.80)for DBH(41-60 cm)].As the diameter increases,grass CS reduced while litter and deadwood CS increased significantly.Association of diameter classes with(SOC)at various depths was negatively linearly correlated[R2 =-0.99;for DBH(41-60 cm)],while the topsoil layer(0-20 cm)SOC rose significantly with increase in diameter class.With the increase in tree diameter,the tree age increased definitively(R2 = 0.99).An increase in diameter class ultimately increased CS amount,and the trend was as follows:live tree>soil>forest floor.This study significantly demonstrated the diameter relationship with the tree,forest floor and soil CS of planted P.roxburghii forest.

    KHAN;I.;HAYAT;U.;MUJAHID;A.;MAJID;A.;CHAUDHARY;A.;BADSHAH;M.T.;HUANG;J.;

    发布时间:2024-06-13

  • 43. Forest Watcher:Employing citizen science in forest management of Nepal

    摘要: Nepal's deforestation rate is one of the highest in the world,at 25 percent over the past 20 years.In Nepal,community forest user groups(CFUGs)take care of natural resources and promote social inclusion.The success of a conservation program depends on the involvement of local people. Forest Watcher is a mobile application that helps collect critical baseline data about forest status and strengthens community participation in forest conservation.It provides dynamic online forest monitoring and alert systems.Data can be stored in the mobile device when it is not connected to the internet.Hence,regardless of connectivity,frontline forest guardians and citizen scientists can quickly access Global Forest Watch(GFW)satellite-derived forest datasets to collect near-real-time tree cover loss,deforestation and fire alerts information in the field. In collaboration with the relevant Divisional Forest Offices and Local Councils,we trained 68 elected CFUG members from 34 community forests across seven districts of western Nepal to use Forest Watcher.In total,6,657 hectares of community forest were monitored and 2,983 Global Land Analysis and Discovery(GLAD)deforestation alerts were reported from March 2020 to December 2020.CO2 emissions were the highest in Jumla as the district experienced the greatest tree cover loss(1,160 ha from 2001 to 2020).With Forest Watcher,even during the COVID-19 pandemic,local communities were able to patrol the forests at a safe distance and receive alerts at their fingertips.With mobile applications,data collection will become more efficient and accurate and delivered in real time,thereby reducing the risk of error.It will also be possible to authenticate data.Such data will facilitate the development of long-term effective conservation plans for forests and boost current conservation efforts.

    Sony Lama;Saroj Shrestha;Ang Phuri Sherpa;

    发布时间:2024-06-13

  • 44. Overview of Forest Economics,Management,and Valuation of Ecosystem Services Provided by Modern Urban Forests in Iraq specifically Kurdistan Region of Iraq.

    摘要: This paper provides an overview of forest economics,management,and the valuation of ecosystem services offered by modern urban forests in the Kurdistan Region of Iraq.Urban forests play a vital role in enhancing the quality of life in urban areas by providing a wide range of ecosystem services,such as air purification,carbon sequestration,temperature regulation,and recreational opportunities.Understanding the economic aspects of forest management and valuing the ecosystem services they provide is crucial for sustainable urban development and effective policy-making.This study explores the economic dimensions of urban forest management,including cost-benefit analysis,market-based valuation techniques,and the integration of ecosystem services into decision-making processes.Additionally,it investigates the specific context of modern urban forests in the Kurdistan Region of Iraq,highlighting the unique challenges and opportunities for sustainable forest management.The findings of this study contribute to a better understanding of the economic and environmental significance of urban forests,assisting policymakers,urban planners,and stakeholders in promoting sustainable urban development and the conservation of valuable ecosystem services in the Kurdistan Region of Iraq.

    Bizhar Safart;Qin Guangyuan;Liu Xiaofei;

    发布时间:2024-06-13

  • 45. Future Roadmap for Forest Landscape Restoration

    摘要: Forests provide chances to provide ecosystem services that are essential to biodiversity and human well-being as urban populations grow.Our goal is to deliberately increase urban forests so that everyone in our global communities—especially the most vulnerable—can have happier,healthier,and richer lives.Urban tree cover delivers an array of ecosystem services,including air pollutant reduction stormwater runoff reduction,building energy savings from reduced heating and cooling costs,and the associated avoided carbon emissions from reduced energy use and carbon dioxide sequestration.A benefit of providing these services with trees is the low energy cost due to solar radiation,via the process of photosynthesis,powering tree structure and function.The additional energy inputs needed for tree management are a real cost,but something that can be incorporated into green jobs,education,and outreach programs.Because of the negative consequences of ecosystem degradation,forest landscape restoration(FLR)should be incorporated into international sustainability agendas.Because FLR operates within complex socio-ecological systems,the path to successful FLR implementation faces various biophysical,socioeconomic,and governance hurdles.Globally,forest landscape restoration(FLR)is crucial to reducing a variety of social and environmental issues brought on by deforestation and landscape degradation.Although the urgent need to restore biodiversity and ecological functioning is widely acknowledged throughout many forest landscapes,there appears to be a disconnect between political promises and practical ground-level activities.Global trade and consumption trends continue to be significant contributors to land degradation.As an alternative,market dynamics might be changed to have a net positive impact on land use change as opposed to a negative one,providing creative methods to encourage and fund FLR.To develop best practices and efficient policies,it is crucial to comprehend the present market processes that fund FLR.We review and explore FLR problems in this paper's context of global environmental change.The roadmap provides an iterative and adaptive framework for evaluating and improving FLR techniques and outcomes over time.

    Zoha Malik;Muhammad Atif;Lixin CHEN;

    发布时间:2024-06-13

  • 46. Sustainable Forest Management-Forest Policies Change in Pakistan to Increase Carbon Sequestration and Mitigate Climate Change

    摘要: Currently,the forestry sector in Pakistan is confronted with many challenges,including deforestation,massive degradation of forests,a decline in their productivity,loss of biodiversity,soil erosion,desertification,and a reduction in environmental and recreational values,making the country one of the most vulnerable to climate change effects.The Global Climate Risk Index has placed Pakistan as the 8th most vulnerable country to climate change impacts,in spite of the fact that Pakistan's contribution to global greenhouse gas(GHG)emissions is less than 1%.The underlying causes for this situation include population pressure,dependence of local communities on forests and a lack of economic incentives for them,lack of modern&SFM approach,weak enforcement or non-compliance with laws and policies,ambiguous land tenure systems,prolonged droughts,forest fires,and floods;transfer of forest lands for non-forestry purposes;forest land encroachment;lack of intra-and inter-sectoral coordination;a lack of technologies and alternatives for wood;and lack of awareness of the benefits of forests beyond wood and non-wood products.Currently,efforts are being made for the revival of forestry through mega tree plantation programs and the strengthening of regulatory mechanisms.But still,future emissions of GHG are expected to increase due to rapid deforestation,land-use changes,and planned development in the infrastructure sector.Hence,to sustainably maintain the existing natural forests,increase carbon sequestration,and decrease GHG emissions,the adoption of modern forest management practices and various policy measures in the forestry sector are recommended.This includes strategies to increase green cover,i.e.,afforestation;modern forest management practices in their true spirit;promoting ecotourism;strengthening and implementing relevant policies and laws;strengthening concerned institutions;paying incentives and providing ecosystem services to dependable communities;and encouraging energy from renewable sources.

    Kishwar Sakin;

    发布时间:2024-06-13

  • 47. 尼泊尔奇旺地区土地利用覆被与地表温度的时空关系

    摘要: Land use land cover change(LULCC)and land surface temperature(LST)are two important indicators of global environmental change that have significant impacts on both natural and human systems.Urban growth coupled with a rising population is resulting in increased demand for natural resources,causing land use changes into megacities.In the context of climate change,the world is striving to find an effective way to be"carbon neutral".By the end of 2021,136 countries in the world have put forward their"carbon neutral"commitments,among which Nepal has advanced its"carbon neutral"date to 2045,which is a very challenging task.Therefore,it is particularly important to study LULCC and its relationship with LST in Nepal in recent decades,so as to provide scientific and empirical basis for relevant construction departments to make corresponding plans. The main aim of this research was to assess the LULCC and its impact on LST using remote sensing and GIS techniques for 2002,2012 and 2022 in Chitwan District,Nepal,in order to understand LULCC and their influencing factors in the past 20 years,to rationally evaluate environmental changes in this area.Firstly,Landsat images covering the study area were downloaded from USGS Earth Explorer,and normalized difference vegetation index(NDVI),normalized difference water index(NDWI)and normalized difference built-up index(NDBI)were calculated based on the corresponding bands of the images.After image pre-processing,a supervised approach with a maximum likelihood classifier was employed for the classification and generation of LULC maps for the mentioned time periods.Seven land use classes were identified as barren land,built-up area,cropland,forest,grassland,shrub and water bodies. The results showed that almost all the land cover components have changed(gains or losses)in the time period.Change detection analyses showed that built-up areas increased,especially in the last 10 years.The built-up area increased from 152 km2 to 412.48 km2 in the total study area between 2002 and 2022.The rate of urbanization was dramatic between 2012 and 2022.Cropland area decreased by 11.24%,grassland area decreased by 4.14%,and shrub area increased from 2.15%to 6.08%from 2002 to 2022.In terms of the forest area,it increased from 1393.51 km2 to 1492.31 km2(2002-2012),later in 2022,the area decreased 67.54 km2.It was observed that there has been a rapid change from cropland to built-up areas.The LST also dramatically changed over the time period.The highest LST in the study area was observed in 2022(40.96◦C)and it increased by 5.3◦C from that of 2002(35.66◦C).Therefore,it is crucial to enhance the urban planning,including adopting green city technology,to mitigate the rising LST. Nepal,as one of the least developed agricultural countries in the world,has been seriously affected by urbanization in recent years.The area of vegetation in Chitwan(including cultivated land,grassland,shrub and forest)has been reduced to varying degrees,and the LST has also increased significantly,which needs to attract the attention of some concerned authorities.This study provides scientific support and empirical evidence for the concerned authorities to promptly act upon the issue and formulate plans accordingly.

    Amrita Darjeea;Ling Chena;

    发布时间:2024-06-13

  • 48. 北京城区树种多样性及其空间差异研究

    摘要: 城市森林被认为是城市绿色基础设施中最重要的组成部分,树种多样性无论对城市森林美学等文化服务、稳定性和韧性等支撑服务,还是对公众身心健康、热岛效应缓解等调节服务功能均有重要影响。了解城市森林的物种组成和多样性是提高城市生物多样性的关键。论文以北京市城区为研究地区,比较了二环以内(R2)、二环到三环间(R3)、三环到四环间(R4)、四环到五环间(R5)以及以郊野公园为主的城郊森林(S-U)片林中树种多样性及其差异,旨在揭示城市化过程对城市树种多样性的 影响规律。 结果表明,北京环路沿线城市森林树种有 55 属 36 科 83 种,其中,乡土树种使用量占到 86.8%,归化种使用数量占 7.0%。北京城区片林绿化树种组成有较高的同质性,毛白杨(Populus tomentoza)、国槐(Sophora japonica)、白蜡(Fraxinus spp。)、悬铃木(Platanus spp。)、白皮松(Pinus bungeana)、油松(Pinus tabuliformis)、圆柏(Juniperus chinensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)和栾树(Koelreuteria paniculata)是重要值和使用频率较高的树种,重要值普遍大于 10,每个树种的使用率在 4.0%以上。在观赏功能多样性上,北京城区以观叶为主,观花树种仅占 44.6%,常绿树种只有 11 种。城市森林树种多样性在空间上有显著差异,综合 7 个生物多样性指数,R5 最高、R3其次、S-U 最低;综合 2 个均匀度指数,R2 和 R5 较低,R3、R4 和 S-U 普遍较高,这与 R3 的城市森林建设时间长、R5 的城市森林建设采用树种较丰富密切相关。

    Parsa Mushtaqa;Xu Chengyanga;Xina Zhanga;

    发布时间:2024-06-13

  • 49. Spatiotemporal precipitation trends and associated large-scale teleconnections in northern Pakistan

    摘要: The effects of climate change are unparalleled in magnitude,ranging from changing weather patterns that endanger food production to increasing sea levels that increase the likelihood of catastrophic flooding.Therefore,the extent of such variations on regional and local is imperative.We used monthly precipitation data from 25 meteorological stations in northern Pakistan(NP)to document the observed changes in seasonal and annual precipitation.The station density in the NP is small and unevenly distributed;therefore,ERA-5 reanalysis data are used to supplement the observed dataset to assess the spatial trends in NP.The non-parametric Mann-Kendall(MK),Sen's Slope estimator(SSE),and Sequential Mann-Kendall(SQMK)tests were performed to assess the trends.In addition,the wavelet analysis technique was used to determine the association of precipitation with various oceanic indices from 1960 to 2016.Results indicate that maximum precipitation was shown in the annual and summer seasons.In NP,annual,winter,spring,and summer precipitation declined,while an increase in autumn was observed at a rate of 0.43 mm/decade between 1989 and 2016.The spatial trends for observed and ERA-5 reanalysis datasets are almost similar in winter,spring,and autumn;however,some disagreement is observed in both datasets in the summer and annual precipitation trends in NP during 1960-2016.Between 1989 and 2016,summer and annual precipitation increased significantly in Region III.However,seasonal and annual precipitation decreased in NP between 1960 and 2016.Moreover no prominent trends in annual precipitation until the mid-1980s,but an apparent increase from 1985 onwards.Annual precipitation has increased in all elevations except at the 500 m-1000 m zone.ENSO(El Niño-Southern Oscillation)shared notable interannual coherences among all indices above 16-64 months.Inter-decadal coherence with ENSO,AO(Arctic Oscillation),and PDO(Pacific Decadal Oscillation)in NP for 128 months and above.Generally,AO,AMO(Atlantic Multidecadal Oscillation),and NAO(North Atlantic Oscillation)exhibit less coherence with precipitation in NP.The regression of seasonal and annual precipitation reveals that winter and spring precipitation have higher linear regression with AO and ENSO,respectively,while both AO and ENSO are also dominated at the annual scale.Similarly,the IOD,and PDO indices have a higher influence in summer precipitation.The findings could help water resource managers and climate researchers develop a contingency plan for better water resource management policies in the face of changing climate change in Pakistan,particularly in the NP.

    Ansa Rebi;Azfar Hussain;Ishtiaq Hussain;Jianhua Cao;Waheed Ullah;Haider Abbas;Safi Ullah;Jinxing Zhou;

    发布时间:2024-06-13

  • 50. Three-dimensional structure of preferential flow and its influencing factors in Agricultural area of Sheikhupura,Pakistan

    摘要: 优先流是水通过土壤中特定路径的运动,而不是通过土壤结构的更均匀的流动。由于土壤的异质性,例如裂缝、根通道或虫洞,这些优先流动路径经常形成。特别是在土壤深度处,这种分形图案使得理解和描述首选流动路线的行为变得具有挑战性。为了准确地进行地下水和溶质输运建模和预测,需要花费大量时间来理解和描述优先流动路线的增长和演变。在本研究中,使用了各种方法,包括现场观察、土壤样本和成像技术(包括 Origin Lab Pro 和 Sketchup)来检查首选流动的三维结构。我们构建了首选流动路径的三维地图,并使用来自不同农业用地区域的数据检查了它们的分布模式。这项研究是在巴基斯坦谢胡普拉的一个适应性研究农场进行的。在本研究中,结果以 3D 表示形式表示,以便更好地理解优先流。选择了四块 120*120cm的样地,在四块样地上进行了染料示踪实验,以确认溶质和水的首选流动模式。数据已在 Origin Lab 中进行分析以创建 3D 图形和表格,并使用 Sketchup-2021 Pro 创建 3D 图像。根据本研究发现的水流模式,在没有压实作用的较高位置,首选水流最强,那里大孔隙的连续性得以保留。由于压实作用,微孔隙度降低,且下侧逐渐变弱。结果表明,优先流在压实度最小且大孔隙连续性保持的区域最为突出。相反,压实的影响导致压实区域微孔隙率降低和优先流模式减弱。此外,这项研究揭示了压实和随后的恢复过程如何影响土壤对水流和地表径流的敏感性。通过呈现全面的 3D 表示,这项研究提供了对水流通道的形成和演化的深入理解。总体而言,这项研究增强了对优先流及其在自然和农业生态系统中养分和水循环中的作用的了解。从这项研究中获得的见解可以为制定改进的农业用地管理策略提供信息,促进可持续和高效的水资源管理

    MUHAMMAD Atif;NIU Jianzhi;MUHAMMAD Haris;MALIK Zoha;

    发布时间:2024-06-13

  • 51. Evaluate the susceptibility of some store rice varieties to the infestation of red flour beetle Tribolium castaneum

    摘要: Study susceptibility of four rice varieties IRRI-06,IRRI-09,Kernel Basmati and Super Basmati by the infestation of red flour beetle and egg fecundity of red flour beetle carried out in laboratory from March 2016 to December 2016 at 15-35±1°C temperature and relative humidly 20-65±5%.Maximum fecundity of eggs 70.45%and weight loss 71.00gm were recorded on IRRI-6 variety.The minimum fecundity 28.84%and weight loss 34gm were observed on IRRI-09 Varity.Highest weight loss and egg fecundity was observed in the month of October while lowest during December and June.IRRI-6 variety was found susceptible while IRRI-09 found resistant.The other two varieties Super basmati and kernel basmati found less susceptible.Temperature below 25°C and humidity below 40%were negatively correlated while temperature between 30-35°C and Humidity 50-65%positively correlated with fecundity and weight loss.

    Sindhu Wagan;Mansoor Ali Shah;Aneeta Muzafar and Abdul Manan Shaikh;

    发布时间:2024-06-13

  • 52. Assessment of carbon stocks in Sal forests(Shorea robusta)under core and buffer zones of Shuklaphanta National Park,Nepal

    摘要: Forests play a significant role in sequestrating carbon and regulating the global carbon and energy cycles.Estimation of total biomass and soil carbon sequestered in any forest is very important as it gives ecological and economic benefits to the local people.The study was carried out to quantify and compare the carbon stocks in the Sal(S.robusta)forest in the core and buffer zones of Shuklaphanta National Park in Kanchanpur district of Nepal.A total of 50 sample plots with 25 in each core and buffer zone were laid in the field.Circular nested plots with an area of 500 m2,100m2,and 25m2 were established in the field to measure trees,poles,and saplings respectively.The soil samples were collected from 0-10 cm,10-20 cm,and 20-30 cm depth.The above ground and below ground biomass of forests was estimated using Chave et al.and soil carbon was analysed using Walkley and Black method.The total carbon stock in the core zone was estimated to be 258.56 t/ha with 75.64%in biomass and 24.36%in the soil.In the buffer zone,the total carbon stock was almost 25%lower than that at the core zone but a slightly higher composition of biomass(i.e,80.41%of 193.3 t/ha).These differences are likely due to the effect of the differences in management practice in the core and buffer zones.These estimates suggest that national parks have the great potentiality to sequester more carbon than the buffer zones.Findings from this study provide useful information on how different management practices could alter forest carbon stocks in Nepal.

    Sushila Bhatta;Yam Bahadur KC;Animesh Poudel;

    发布时间:2024-06-13

  • 53. The Benefits of Vegetative Barriers on Erosion and Environment Pollution

    摘要: Vegetative barriers are a simple and cost-effective way to reduce the dangers associated with erosion.They perform a variety of functions,including reducing and delaying surface runoff through the encouragement of retention and infiltration.Vegetative barriers inhibit the formation of ephemeral gullies by effectively dispersing concentrated flow.These barriers are also important in retaining sediment-borne and soluble pollutants,promoting their transformation and reducing their environmental impact.They also provide great habitat for wildlife.The purpose of this research is to delve into the mechanics of this technology,investigating the numerous modes of action used by vegetative barriers and their tremendous impact on erosion management and pollution reduction.Extensive study has shown that vegetative barriers are adaptable,making them suited for use in eroding areas such as cropland,pastureland,feedlots,mined land,gullies,and ditches.The success of these barriers can be ascribed to four distinct sorts of behaviour.For starters,sedimentation and filtration occur as water passes through vegetative barriers,settling suspended materials and decreasing downstream movement.This method contributes to the preservation of water bodies'ecological equilibrium by minimising excessive silt buildup.Second,chemicals are retained on the grassy surfaces of vegetative barriers.When runoff comes into contact with these barriers,the plant functions as a physical filter,collecting and retaining pollutants and inhibiting their further movement.This retention mechanism considerably minimises the chance of pollutants reaching water bodies,hence protecting water quality overall. Furthermore,vegetative barriers allow chemicals located above the grass layer to be absorbed.The vegetation's extensive root system improves soil permeability,allowing water and related pollutants to penetrate into the soil.This infiltration process prevents pollutants from being transferred to deeper waters,conserving the quality and integrity of groundwater supplies.Finally,vegetal barriers aid in degrading processes.Certain pollutants undergo changes due to the activity of soil microorganisms,resulting in their breakdown or conversion into less hazardous compounds.Aside from these methods,the creation of an edge along cultivated plots is critical in controlling element escape from the plots,successfully lowering edge impacts and erosion.Furthermore,vegetal barriers absorb water that flows into the fields like a sponge.This capacity for absorption aids in the prevention of soil particle displacement,the spread of diverse contaminants,and eventual contamination.The advantages of vegetative barriers go beyond erosion management and pollutant reduction.They provide a variety of benefits,including great wildlife habitat.The existence of vegetative barriers promotes biodiversity and ecological balance by creating a favourable environment for numerous species.Finally,vegetative barriers are a realistic and cost-effective way to mitigate erosion threats.Because of their abilities to slow and minimise surface runoff,distribute concentrated flow,entrap toxins,and provide wildlife habitat,they are a diverse erosion control and pollution mitigation option.These barriers successfully minimise erosion and inhibit the spread of pollutants through sedimentation,filtration,retention,infiltration,degradation,and edge development.Furthermore,the use of vegetative barriers in a variety of environments demonstrates their versatility and broad-scale usefulness

    Bariami Wafae;

    发布时间:2024-06-13

  • 54. WRKY transcription factors(TFs):Molecular switches to regulate drought,temperature,and salinity stresses in plants

    摘要: The WRKY transcription factor(TF)belongs to one of the major plant protein superfamilies.The WRKY TF gene family plays an important role in the regulation of transcriptional reprogramming associated with plant stress responses.Change in the expression patterns of WRKY genes or the modifications in their action;participate in the elaboration of numerous signaling pathways and regulatory networks.WRKY proteins contribute to plant growth,for example,gamete formation,seed germination,post-germination growth,stem elongation,root hair growth,leaf senescence,flowering time,and plant height.Moreover,they play a key role in many types of environmental signals,including drought,temperature,salinity,cold,and biotic stresses.This review summarizes the current progress made in unraveling the functions of numerous WRKY TFs under drought,salinity,temperature,and cold stresses as well as their role in plant growth and development.

    Muneer Ahmed Khoso;Amjad Hussain;Faujiah Nurhasanah Ritonga;Qurban Ali;Muhammed Malook Channa;Rana M.Alshegaihi;Qinglin Meng;Musrat Ali;Wajid Zaman;Rahim Dad Brohi;Fen Liu;Hakim Manghwar;

    发布时间:2024-06-13

  • 55. Intangible Cultural Heritage and Biodiversity Conservation in Northwest Yunnan

    摘要: Intangible Cultural Heritage(ICH)has been a topic of scientific inquiry for quite some time.Previous studies have mostly been focusing on the documentation,conservation and intellectual property rights issues,as well as its cultural significance.Areas where ICH is most abundant usually coincide with rich biodiversity,a hot topic in the current global village.However,very little attention has been paid to the roles and functions ICH plays on biodiversity conservation.This paper presents a case study of Northwest Yunnan,China,a culturally and ecologically diverse area.This area has been regarded as one of the 25 hotspots of global biodiversity.Based on preliminary cultural and biodiversity inventory data collected from two pilot sites in Northwest Yunnan,this research integrates the techniques in sociology,linguistic anthropology,ethno-semantics and conservation biology to explore the interaction mechanisms between ICH and biodiversity conservation.Rules governing ICH and biodiversity conservation will be analysed in detail,and potentials of ICH in relation to biodiversity conservation addressed.The relationship between cultural assets(including ethnic languages)and biodiversity conservation will also be explored,its implications for government policies suggested.It is hoped that this study will shed light on the issue of how to better protect our environment through implementing UNESCO's Convention for Safeguarding Intangible Cultural Heritage,and to help maintain ethnic culture and biodiversity conservation.

    Aleksandra,ROMANOVA;Xinyuan,HE;

    发布时间:2024-06-13

  • 56. An Insight into Abiotic Stress and Influx Tolerance Mechanisms in Plants to Cope in Saline Environments

    摘要: Salinity is significant abiotic stress that affects the majority of agricultural,irrigated,and cultivated land.It is an issue of global importance,causing many socio-economic problems.Salt stress mainly occurs due to two factors:(1)soil type and(2)irrigation water.It is a major environmental constraint,limiting crop growth,plant productivity,and agricultural yield.Soil salinity is a major problem that considerably distorts ecological habitats in arid and semi-arid regions.Excess salts in the soil affect plant nutrient uptake and osmotic balance,leading to osmotic and ionic stress.Plant adaptation or tolerance to salinity stress involves complex physiological traits,metabolic pathways,the production of enzymes,compatible solutes,metabolites,and molecular or genetic networks.Different plant species have different salt overly sensitive pathways and high-affinity K+ channel transporters that maintain ion homeostasis.However,little progress has been made in developing salt-tolerant crop varieties using different breeding approaches.This review highlights the interlinking of plant morpho-physiological,molecular,biochemical,and genetic approaches to produce salt-tolerant plant species.Most of the research emphasizes the significance of plant growth-promoting rhizobacteria in protecting plants from biotic and abiotic stressors.Plant growth,survival,and yield can be stabilized by utilizing this knowledge using different breeding and agronomical techniques.This information marks existing research areas and future gaps that require more attention to reveal new salt tolerance determinants in plants—in the future,creating genetically modified plants could help increase crop growth and the toleration of saline environments.

    Zarmina Gul;Zhong-Hua Tang;Muhammad Arif;Zhang Te;

    发布时间:2024-06-13

  • 57. 碳市场应用区块链技术的文献综述研究1

    摘要: [目的]碳市场,尤其是碳排放交易系统(ETS)和碳补偿项目,都是减缓气候变化的重要机制。区块链作为"3D概念"的核心(包括分散化、脱碳和数字化)可以被视为碳市场进一步改进的候选解决方案。[方法]通过对相关研究内容的分析和讨论,将研究结果分类探讨,对区块链在 ETS 和碳补偿项目中的作用、关键特征、实施挑战和拟议应用进行系统性的文献综述。[结果]通过大量文献的研究结果表明,区块链在碳市场中具有巨大的应用潜力。然而,区块链在能源效率、化学过程和工业制造、废物处理和农业方面的研究应用案例数量匮乏。通过能源贸易活动将基于区块链的家计和交通碳补偿项目与可再生能源紧密联系在一起。考虑到碳补偿项目的各种质量标准,可再生能源和林业是应用区块链技术最合适的领域。[结论]除了现有关于区块链在碳市场中可能采用的研究外,本文系统地综述了基于区块链的符合规定的碳市场排放各种交易方案的设想和研究方向,还综合考虑了自愿碳市场的各种区块链主导的碳补偿项目。我们的研究还基于相关领域的研究现状,强调了应用区块链技术功能的更加具体特征与方式。由于区块链技术自身的缺陷和挑战,区块链技术目前在碳市场上应用还不是特别成熟。本文通过文献综述,还强调了该项研究的差距,并提供了今后的研究方向,以鼓励相关的研究人员进行相关进一步的调查与研究。

    作者:

    VilkovArsenii;田刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 58. 基于WSR方法论的林业企业组织韧性影响因素研究

    摘要: [目的]揭示林业企业组织韧性的影响因素,是林业企业抵御外部突发冲击,塑造企业组织韧性的有效途径。对于科学引导林业企业在绿色环境发展目标下实现生态保护和经济发展具有重要现实意义。[方法]本文基于物理—事理—人理(WSR)系统方法论,采用 2010-2022 年 38 家林业上市公司的非平衡面板数据,通过定量指标分析其组织韧性的影响因素。[结果]物理、事理和人理层面的因素都会对林业企业组织韧性产生影响,其中物理层面的创新能力、事理层面的机构投资者以及人理层面的管理者能力和企业社会责任均有助于提高企业绩效的长期增长,并降低企业的财务波动,即对林业企业组织韧性有提升作用;而物理层面的冗余资源和事理层面的股权制衡度对组织韧性的增长性维度都有负向影响,即不利于林业企业绩效的长期增长,但均有助于降低林业企业的财务波动,增强企业稳定性。[结论]从物理、事理和人理三个维度为分析组织韧性影响因素提供了一个新的理论框架,拓宽了企业层面的异质性分析,为林业企业塑造组织韧性提供理论参考和管理启示。

    作者:

    黄美慧;戴永务;何世祯;马紫媛;肖添;

    发布时间:2024-06-13

  • 59. 科技示范助力乡村振兴的实践--丈河森林康养与康养农业科技示范村建设

    摘要: [目的]2019 年,在巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的历史性转移进程中,山西农业大学制定了"乡村振兴示范村建设行动"实施方案,以农业科技成果转化和推广示范项目为支撑,以"产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕"为目标,按照"对标要求、校地共建、产业引领、全面推进、久久为功"的思路,在全省选择 5 个村,计划两个 5 年努力,建设成可推广、可复制、具有示范带动作用的"乡村振兴示范村",探索不同类型的乡村振兴路径,促进山西省乡村振兴。[方法]山西省晋城市陵川县附城镇丈河村为 5 个示范村之一,山西农业大学与晋城市农业农村局、陵川县人民政府签订了共建丈河乡村振兴示范村协议,山西农业大学林学院作为丈河示范村建设项目牵头学院,组建了由林学、园艺、农学、植物保护、中药资源与开发、动物科学、资源与环境、休闲体育运动、公共管理等方面的专家构成的丈河科技服务团队,5 年来,以森林康养与康养农业科技示范为突破口,探索主导产业方向,助力乡村振兴。[结果]1)摸清了丈河村森林植物、野生动物和昆虫资源,筛选了适宜的康养植物并示范种植,监测森林康养环境因子动态,为发展森林康养产业提供了基础依据,设计与指导实施了康养景观项目。2)通过休闲农业、健康蔬菜种植、康养生态果园、老核桃树高接换优、生态养殖等科技示范,引导村民围绕康养产业方向发展康养农业。3)监测土壤环境指标 20 项、空气环境质量指标 4 项、水环境质量指标 100项,为发展康养产业提供科学支撑数据。4)监测有害生物种群发生动态,综合应用灯诱、性诱、板诱、生物监测、定期网捕、陷阱法,开展农林有害生物综合防控科技示范。5)对果园修剪枝条和农田秸秆进行快速堆肥试验及肥效验证,开展农业废弃物资源化利用科技示范。6)设计了森林康养项目,进行了康养产品推介设计。7)建立乡村广播站,建立乡规民约,倡导新风尚。设计制作康养文化宣传标识,宣传生态文明理念。8)成立数字乡村小组,搭建智慧森林康养和智慧康养农业平台。[结论]通过森林康养与康养农业科技示范,促进农林文旅康产业融合发展,在以康养为特色的乡村振兴路径探索中取得明显成效,对太行山区的乡村振兴起到了示范带动作用。

    作者:

    韩有志;周孝;杨秀云;王升级;王志玲;闫冬佳;贠剑;李晓庆;李涛;崔绍;朋;邓彩萍;李灵芝;张建成;李森;刘群龙;董琦;李锐;乔永刚;姜玉锁;李建慧;李步高;刘文忠;秦俊梅;刘月花;崔晓芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 60. 我国酸枣种质资源收集保存、鉴定评价及筛选利用进展

    摘要: 酸枣(Ziziphus acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)是鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mill。)落叶乔木或灌木,为栽培枣(Ziziphus jujuba Mill。)原生种,是我国特有的野生果树,距今已有 1200~1400万年历史。酸枣是药食同源食品,其种仁作为现代中医治疗失眠症状的首选药材之一,开发利用潜力大,是近年来的新兴产业和研究热点。为促进酸枣资源的高效开发及创新利用,本文对我国酸枣种质资源的收集保存、果实经济性状评价和遗传多样性及优异种质的筛选利用等方面的研究进展进行了综述,分析酸枣产业发展现状,提出发展建议,为酸枣种质的开发利用提供参考。在种质资源收集保存方面,河北、山西、辽宁等地分别建立了酸枣资源圃,收集保存了不同类型的酸枣资源上百份,为酸枣种质资源开展鉴定评价、遗传研究及良种选育等提供资源保障。在资源鉴定评价方面,从果实的形态特征、营养成分、酸枣仁功能成分等性状指标对不同地域的酸枣种质进行鉴定评价,分析不同地域间种质资源存在的变异程度,从表型特征方面说明了酸枣种质资源丰富的遗传变异。利用 DNA 分子标记技术分析不同地域酸枣种质的遗传多样性和群体结构,反映了遗传多样性较为丰富。在资源创新利用方面,采用灰色关联度分析或相关性分析等方法,从鲜食、药用、加工或高黄酮、高皂苷、高维生素C含量、高酸、高糖等不同方面筛选出了一批优特异种质资源。据不完全统计,迄今通过审(认)定、鉴定优良酸枣品种 19 个,除 1 个通过秋水仙素诱变获得外,其他均从野生资源中优选而出。存在的主要问题包括:市场上多为野生种质,驯化栽培的资源较少,且不同用途的酸枣资源尚未有系统的鉴定评价体系;在基因测序、建立核心种质等分子生物方面研究还有一定的差距。建议今后从种质资源的收集保存、规范描述、评价体系、遗传结构等方面开展系统性工作,为持续开发利用酸枣资源打好基础,对我国酸枣种质资源开发利用具有重要意义。

    作者:

    刘丽;石美娟;王永康;赵爱玲;任海燕;薛晓芳;苏万龙;李登科;

    发布时间:2024-06-13

  • 61. 不同枣园生草模式下土壤细菌网络组成与生态功能

    摘要: 果园生草能够增加物种之间对土壤养分的竞争作用,可能对土壤微生物类群施加选择压力,造成土壤微生物结构和功能改变。微生物功能预测能够明确果园生草土壤细菌群落结构功能的变化特征,是揭示土壤细菌群落结构对果园种植模式响应的必要环节。本研究以 5 年生枣树('金丝 4 号')研究对象,旨在分析枣园不同生草处理(清耕、自然生草、长柔毛野豌豆)对土壤细菌群落结构与功能的影响。结果表明,枣园自然生草与种植长柔毛野豌豆明显增加枣树根际土壤水分、全氮和有机质含量,比清耕组高出 2.66%、0.87 g∙kg-1和 5.55 mg∙kg-1.自然生草与长柔毛野豌豆组明显增加枣树根际土壤细菌的特有物种数量,分别比清耕组高出 7.33%和 21.44%。PICRUSt与FAPROTAX功能预测分析发现,枣园自然生草对土壤生态功能的影响最为明显,促进枣园土壤Chemoheterotrophy、Aerobic chemoheterotrophy、Nitrogen respiration和Nitrate reduction相关生物化学循环过程,以及Carbohydrate metabolism、Xenobiotics Biodegradation相关基因丰富度。通过共线性网络分析,发现枣园自然生草与长柔毛野豌豆模式土壤细菌之间关联性明显高出清耕组。本研究利用土壤微生物功能分析评估了枣园生草土壤生态效益,为果园生草栽培技术的推广和应用提供科学依据。

    作者:

    王守乐;王中堂;李盼;张琼;

    发布时间:2024-06-13

  • 62. 小叶栎体细胞胚胎发生研究

    摘要: [目的]小叶栎(Quercus chenii)属壳斗科(Fagaceae)栎属(Quercus)落叶高大乔木,其心材为黄红色,为目前发现的红橡木优质硬木乡土珍贵树种,广泛分布于我国南方亚热带地区丘陵山地,作为珍贵用材造林树种开发利用,前景广阔。当前,小叶栎材质优良,但因资源分布比较分散,苗木短缺,因此,研究建立小叶栎体细胞胚胎发生无性快繁技术体系,生产小叶栎优质种苗,对满足南方丘陵山地珍贵用材造林对小叶栎种苗的迫切需求,意义重大。[方法]本研究以小叶栎成年母树枝条促萌新稍嫩叶为外植体,针对小叶栎叶片体细胞胚胎发生的过程,采用采用完全随机设计试验,研究不同影响因子在小叶栎愈伤组织诱导、增殖、胚性愈伤组织发生、胚状体分化与萌发进程中的影响及作用。[结果]结果表明:小叶栎叶片发育程度,影响小叶栎无菌材料的正常获得;以半革质化叶片为外植体,添加 1.0 mg·L-1 2,4-D + 1.0mg·L-1 6-BA,并添加 0.5g/L 水解酪蛋白的 MS 培养基,暗培养,获得叶片愈伤组织诱导率最高为34.17%;所获得的愈伤组织在不同浓度 NAA和 6-BA的MS培养基上增殖培养时,可获得良好的胚性愈伤组织发生和增殖;MS培养基含低浓度 0.1 mg·L-1 NAA + 0.1mg·L-1 6-BA的处理,获得了小叶栎胚状体的直接分化与间接分化形态建成;经培养基成分、激素与培养环境的调控,观察获得了从小叶栎叶片愈伤组织诱导、胚性愈伤组织发生,到球形胚、鱼雷胚、早期子叶胚和子叶胚后期等胚状体成熟分化阶段发育进程表现,并有少部分胚状体生根、抽叶萌发。[结论]本研究首次完整获得了小叶栎叶片体细胞胚胎发生过程,为小叶栎珍贵用材树种资源保存、成熟母树优良基因型的无性系化扩繁利用、苗木生产,奠定了关键技术支撑。

    作者:

    何睿玉;王伟;颜丙虎;杨模华;

    发布时间:2024-06-13

  • 63. 福建青冈种苗繁育与栽培利用研究进展

    摘要: [目的]福建青冈(Quercus chungii F.P.Metcalf)属壳斗科(Fagaceae)青冈属(Cyclobalanopsis)常绿高大乔木,是我国南方亚热带地区红椆类优质硬木乡土树种,因其木材密度大、心材和边材均为红褐色,耐磨耐腐,是传统上等家具用珍贵用材,值得开发利用。[方法]自 2016 年以来,中南林业科技大学中亚热带优质硬木珍贵用材树种研究团队,对福建青冈种质资源分布、种群遗传结构与基因组结构特征、种子播种容器育苗、菌根化育苗、扦插、组织培养和种苗水肥需求特性等,进行了较为系统的研究。[结果]当前,已调查收集福建、广东、湖南等种质资源种源家系 16 个,分别在湖南平江中南林业科技大学芦头实验林场、湖南汨罗市国有林场和湖南桂阳县马尾松种子园建立福建青冈种质资源收集圃 100 多亩;已在湖南浏阳建立中亚热带优质硬木树种育苗合作基地 30 亩,已出圃福建青冈容器苗约 3.0 万株;对福建青冈种子播种育苗的实践表明,福建青冈种子尽管胚根早出,但其种子播种成苗率最高仅为 20%左右,这成为福建青冈种苗繁育的重要限制因子;此外,已在湖南省汨罗市国有林场建立福建青冈珍贵用材栽培示范基地 1000 多亩;对湖南省通道县杉木与福建青冈混交林一年后随访的结果表明,点状混交的福建青冈,其苗高生长量最高可达到 2.6m/年,且苗木年度内多次抽稍,且节间间隔距离长、干形发育良好,有利于培育无节良材;福建青冈扦插育苗生根率最高可达 37%;建立福建青冈器官发生组织培养再生体系,经叶片为外植体经体细胞胚胎发生途径已获得福建青冈体细胞胚胎萌发苗;对福建青冈水肥特性、抗旱耐逆生理指标和叶片解剖结构的研究表明,干旱复水处理下,福建青冈苗木适应水分亏缺后的生理修复能力较强,表现出较强的生态耐逆性;配方施肥能极大地促进福建青冈苗木生长和生物量的积累;福建青冈根系外生菌根真菌的共生体形成对提升其生态耐逆适应性具有积极作用。[结论]福建青冈材色优异,且具有速生、丰产、生态耐逆强等特点,作为南方优质硬木珍贵用材树种开发利用,前景广阔,值得研究。

    作者:

    杨模华;曾思棋;陈有;殷慧敏;颜丙虎;潘艳菲;何睿玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 64. 配方施肥对福建青冈苗木生长和苗木质量的影响

    摘要: [目的]苗木培育过程中苗期合理施肥能促进苗木地上和地下部分生长,促进苗高生长和根系发育,增强苗木抗性,从而提高苗木造林成活率,因此,探讨福建青冈苗木生长与其苗期各个配方施肥处理之间的关系可为福建青冈壮苗培育的施肥管理提供科学依据。[方法]针对N、P、K 这 3个因子的用量,分别设置 5 个梯度水平,并采用二次回归通用旋转组合设计试验处理,在湖南长沙中南林业科技大学苗圃地温室福建青冈两年生苗培育过程中开展配方施肥处理对福建青冈苗木生长的影响研究,测定不同配方施肥处理下福建青冈苗高、地径、根系生长点、根长、生物量,分析福建青冈 2 年生壮苗培育对肥料水平的需求,筛选出最佳的配方施肥方案。[结果]在试验用量范围内,适量的N、P、K以及NPK配施均不同程度地促进了福建青冈幼苗的苗高、地径、总根长、根平均直径、根尖数生长及幼苗生物量的积累,施肥处理的各项指标均高于CK对照处理;适量施用N、K对苗高、地径生长和生物量的积累均具有明显地促进作用,而P的效应不明显;N、P对总根长、根尖数的影响显著,而根平均直径仅N肥响应显著;在N、P、K的耦合效应中,NK互作对苗高和根尖数的影响显著,NP互作对地径和总根长的影响显著;各项生长指标均随着N、P、K施肥量的增加呈现出先上升后下降的趋势,符合"报酬递减"规律。[结论]当以N、P、K 这 3 个因子均为变量时,以苗高、地径和总生物量接近最大值为目标优化出的配方施肥方案为:全年每株福建青冈增施有效养分为纯氮 1.48g、纯磷 0.81 g、纯钾 1.42 g。

    作者:

    潘艳菲;夏洋;曾思棋;杨模华;刘卫东;

    发布时间:2024-06-13

  • 65. 缓释肥对江南油杉容器苗生长的影响

    摘要: [目的]研究缓释肥用量对江南油杉幼苗生长,根系发育以及养分状况的影响,为江南油杉优质苗木繁育提供依据。[方法]以 1 年生江南油杉容器苗为材料,采用单因素随机区组设计方法,设置 7 个缓释肥用量处理:即对照(0 kg/m3,CK)、M1(1.00 kg/m3)、M2(2.0 kg/m3)、M3(3.0 kg/m3)、M4(4.0 kg/m3)、M5(6.0 kg/m3)和M6(9.0 kg/m3),分析各处理江南油杉生长发育指标以及植株N、P、K养分含量。[结果](1)与对照相比。施用缓释肥的江南油杉地径、苗高显著增加,叶、茎、根及全株生物量明显提高,且均以M3(3.0 kg/m3)处理幼苗生长效果最佳。(2)施用缓释肥处理的江南油杉平均根直径、根表面积、根体积以及各根径等级的细根长度增幅明显,均高于对照,且M3 处理幼苗根系更为发达。(3)随着缓释肥用量的增加,江南油杉叶、茎、根的N、P和K含量均呈现先增加后下降趋势,M3处理植株N、P和K含量整体较高。(4)江南油杉容器苗生长、生物量与缓释肥用量的二次项方程拟合效果最优,R2均大于 0.950,最佳缓释肥用量为 2.75~3.28 kg/m3,与M3处理生长最优的实测结果相吻合。[结论]适量缓释肥能促进江南油杉幼苗生长、生物量积累和根系发育,建议缓释肥用量以 3.0 kg/m3为宜。

    作者:

    张培;庞圣江;刘士玲;杨保国;劳庆祥;段润梅;蔡道雄;谌红辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 66. 广西红椎树干径向生长研究

    摘要: [目的]评估红椎 Castanopsis hystrix 树干径向生长日变化和季节变化特征,探讨其径向生长的影响因子及作用机制,丰富南亚热带树木径向生长动态的观测数据,提高全球气候变化下红椎生长的可预测性。[方法]利用树干径向变化记录仪,连续记录不同分化等级红椎树干径向生长变化过程,同步监测气象环境因子,分析树干径向生长与各因子之间的相关关系。[结果]年尺度上的红椎树干径向生长月均日变化循环模式均为夏季模式,优势木的径向变化峰值、谷值和振幅明显大于一般木和被压木。红椎树干径向累积生长表现为"S"型曲线。树干径向累积生长量表现为优势木最大(7 138μm),一般木次之(2 466μm),被压木最小(267μm)。径向最大生长速度及其出现时间在不同样树间均存在较大差异,优势木、一般木和被压木树干径向生长的最大速度分别为 46.14、12.21 和 1.70 μm·d-1,分别出现在一年中的第 146、163 和 190 天。优势木主要生长时期为一年中的第 59~331 天,一般木为第 73~317 天,被压木不存在主要生长时期。Pearson 相关系数、主成分分析和偏相关分析表明,影响优势木树干径向生长的气象环境因子主要有日均相对空气湿度(RH)、日降雨量(P)和深度为 20 cm 土壤的日均含水率(φs20);影响一般木树干径向生长的气象环境因子主要有日均相对空气湿度、日降雨量、深度为 20 cm 土壤的日均含水率和日均辐射(SR);得出优势木和一般木的树干径向日生长量(SRI)模型分别为 SRI=0.955RH+1.909P-418.406φs20 和SRI=-0.002SR+1.101RH+1.139P-579.751φs20,R2 分别为 0.525 和 0.342。[结论]不同分化等级红椎树干径向生长月均日变化循环模式一致,但径向累积生长量、径向最大生长速度及其出现时间、对气象环境因子的响应在不同样树间均存在较大差异。

    作者:

    刘士玲;杨保国;姚建峰;郑路;张培;庞圣江;廖树寿;邹位锡;

    发布时间:2024-06-13

  • 67. 格木混交林对荔枝异形小卷蛾趋性选择和危害影响

    摘要: [目的]荔枝异形小卷蛾是格木的主要蛀梢害虫,但格木纯林及其混交林的受害情况差别较大,掌握格木纯林及混交林叶片和枝条挥发性物质的气相指纹图谱,对荔枝异形小卷蛾成虫取食、产卵趋性和幼虫选择性取食习性的研究具有重要意义。[方法]采集格木纯林及混交林(格木×桉树、格木×米老排、格木×杉木)等的健康叶片和枝条,利用四臂嗅觉仪测定幼虫对格木、桉树、米老排、杉木叶片和枝条的选择趋性,通过正己烷溶剂浸提法提取叶片和枝条的挥发性成分,采用气相色谱法确定挥发物种类和含量。[结果]结果表明:荔枝异形小卷蛾幼虫对格木叶片(选择率 63.33%)和枝条(46.67%)具有明显的选择趋性;对桉树、米老排和杉木的趋性选择率(1.67%~8.33%)较格木低;格木纯林受害级别 2 级,其他混交模式1 级。格木纯林中,格木叶片 9 种挥发性成分;格木枝条 7 种挥发性成分,共计 16 种物质,总峰面积 3.09%。格木×桉树混交林中,格木叶片 11 种挥发性成分;格木枝条 11 种挥发性成分;桉树叶片 11 种挥发性成分;桉树枝条 20 种挥发性成分%,共计 53 种物质,总峰面积 8.10%。格木×米老排混交林中,格木叶片 11 种挥发性成分;格木枝条 11 种挥发性成分;米老排叶片 20 种挥发性成分;米老排枝条 8 种挥发性成分,共计 47 种物质,总峰面积 6.93%。格木×杉木混交林中,格木叶片 12 种挥发性成分;格木枝条 7 种挥发性成分;杉木叶片 25 种挥发性成分;杉木枝条 15 种挥发性成分,共计 59 种物质,总峰面积 9.66%。受害级别与物质数量呈负相关(-0.97),受害级别与总峰面积呈负相关(-0.92),而物质数量与总峰面积呈正相关(0.99)。[结论]格木纯林及混交林中的格木在挥发物种类数量上变化不大,但是其他非寄主树种挥发物数量较多,影响荔枝异形小卷蛾种群数量的可能是混交林中桉树、米老排和杉木叶片和枝条中共有的某种物质,或者是桉树枝条、米老排叶片和杉木叶片中多出的几种挥发性物质。

    作者:

    郝建;常明山;杨保国;文娟;黄旭光;邹海龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 68. 不同林龄柚木人工林心边材生长变异特征

    摘要: [目的]探明广西大青山林区不同林龄柚木人工林心、边材量及心材年轮数和心材高度的生长变异特征,以期为了解该区域柚木心边材发育特征、心边材量预测及高质量、大径级柚木目标树的高效培育提供基础数据和科学依据。[方法]以广西大青山 10、18、31 和 41 年生柚木人工林平均木的解析木为研究对象。对心、边材的方位变异和心、边材量的株间差异进行方差分析,并采用曲线估计法拟合心、边材量与横截面直径、总年轮数之间的回归模型,研究柚木心、边材生长变异特征。[结果]各林龄柚木树干心材半径主要为北向最大,边材宽度则主要为北向和东向最大,各林龄内,树于 4 个方位的心材半径、边材宽度均无显著差异(P>0.05)。各林龄柚木心材半径、心材面积和边材面积均表现为随树高增加持续减小,边材宽度在树干基部(0~1m)明显偏大,且在树干一定区域内保持相对稳定。林分心、边材量总体表现为随林龄增加而增大,不同林龄林分间除边材宽度差异不显著外(P>0.05),心材半径、心材面积和边材面积均存在极显著差异(P<0.01)。横截面心、边材量随横截面直径和总年轮数的增加面增加。其中与横截面直径的相关性高于总年轮数。而总年轮数对小材发育早期影响较大。各林龄内,柚木个体的心边材量、心材消失最大高度存在较大的株间变异,其中,心材面积和边材面积的变异程度相近,心材半径边材宽度和心材消失最大高度的变异程度相近。柚木最早在 4 年生时开始有心材形成,不同林龄的心材年轮数均表现为随总年轮数增加而增加,总年轮数可解释心材年轮数 80%以上的变化,10、18、31 和 41 年生柚木心材年轮数年均增长速率分别为 0.9 轮、0.7 轮、1.0 轮和 1.0 轮。柚木心材消失最大高度、心材消失的相对高度均与林龄呈正相关关系。即随着林龄的增大,心材在树干更高处消失。[结论]柚木小材形成初始年龄最早为 4 年生,属心材开成较早的树种。各林龄内,方位对柚木心、边材影响较小。柚木的心材半径、心材面积、边材面积和心材消失最大高度,均表现随林龄增加而显著增加,而边材宽度无显著变化。柚木横截面直径可以更好地解释横截面心、边材量的变化,总年轮数仅能解释柚木前期(<31 年生)心材量的变化。研究认为41 年生柚木心材仍有很大增长潜力,若要达到高质量、大径级的培育目标,还需要更长时间的培育。

    作者:

    杨保国;贾宏炎;郝建;李运兴;庞圣江;刘士玲;张培;牛长海;蔡道雄;

    发布时间:2024-06-13

  • 69. 楸树叶片高光谱表型下的含水率反演

    摘要: [目的]实时监测的叶片含水率是研究植物抗旱的重要指标,本研究利用高光谱反射率及其衍生数据构建楸树叶片含水率反演模型,以期实现对楸树叶片含水率的快速、无损、实时监测,从而为楸树种质抗旱性评价提供高通量的方法。[方法]以 2023 年春季嫁接的不同种源楸树 187 个无性系为材料,分别于 2022 年 8 月中旬和 2022 年 9 月中旬采集叶片的高光谱(350nm-2500nm)反射率,利用差值法计算叶片含水率。参试样本使用 K-S 方法划分为训练集、验证集与测试集,训练集:验证集:测试集比例为 6:2:2.使用训练集和验证集进行变量筛选与模型训练,测试集用于评价模型精度。分别使用相关系数法、特征投影法(LPG)、蒙特卡洛-无性系变量消除法(MC-UVE)、随机检验法(RT)进行模型的变量筛选。进而分别构建多元线性回归(MLR)模型、偏最小二乘回归(PLSR)模型、BP神经网络(BPNN)模型与支持向量机(SVM)模型。[结果]在构建的所有模型中,使用MC-UVE法筛选变量效果最佳。使用MC-UVE法筛选变量构建出的MLR模型测试集回归系数(R2)最大(0.7840),均方根误差(RMSE)最小(0.0176);对于PLSR模型,测试集反演R2最大,为 0.7880,RMSE最小,为 0.0174;构建的BPNN回归模型测试集R2最大(0.7843),RMSE最小(0.0176);以及构建的SVM回归模型测试集R2最大(0.7879),RMSE最小(0.0175)。[结论]使用 MC-UVE 作为变量筛选方法,采用偏最小二乘回归模型构建了楸树叶片含水率反演模型,模型精度最高,为楸树叶片含水率的高通量实时监测提供了技术支撑。

    作者:

    吕思毓;王军辉;曲冠证;麻文俊;

    发布时间:2024-06-13

  • 70. 不同施肥方式对牛樟苗期生长及生根的影响

    摘要: [目的]在苗木造林推广中,苗木质量是影响其成功与否的关键。牛樟(Cinnamomum kanehirae)为樟科樟属阔叶乔木,是我国台湾地区特有珍贵用材树种,其椴木可用于"森林中的红宝石"牛樟芝(Antrodiacamphorata)的培养,近年来大陆地区开展了引种研究工作。目前关于牛樟的研究多集中于扦插繁殖、组织培养、材性等方面,针对施肥的苗木生长响应研究较少。本研究分析了常规施肥与指数施肥下不同施氮量对牛樟幼苗生长及根系形态的影响,揭示牛樟对氮素营养的需求与利用规律,为培育优质牛樟苗木提供技术参考。[方法]在中国林科院热林所苗圃以 1 年生牛樟组培苗为试验对象,于 2021 年 5 月配置基质(黄心土和泥炭土 2∶1,体积比)后缓苗一个月后开始施肥试验,试验分为常规施肥(单次施氮200 mg·株-1、平均施氮 200 mg·株-1)、指数施肥(200、400、600 和 800 mg·株-1)以及对照(CK,0 mg·株-1)。每次施肥间隔 10 天,试验共施肥 10 次。试验结束后测定牛樟生长(苗高、地径),生物量(根、茎和叶),根系形态(根系长度、体积和表面积),氮含量(叶、茎和根),分析其生长、根系和养分吸收利用的差异。[结果]常规施肥和指数施肥方式对牛樟幼苗的生长影响有着显著的差异,施肥显著提升了幼苗的生长发育,在相同施氮水平下,指数施肥比常规施肥在幼苗生长、生物量、根系形态、氮浓度和含氮量指标上都有所提升。指数施肥下,幼苗生物量分配以叶最大,茎其次,根最小,其中叶的生物量达全株一半左右;根茎叶器官氮浓度大小同样叶含量最高,根次之,茎氮浓度最小,而氮含量上也以叶最高,但茎要大于根,这也与各自生物量有着密切关系。研究发现随施氮量的提升生长等各项指标都表现出先增加后降低的趋势,在施氮量为 400 mg·株-1时指标达到最大。[结论]施氮对牛樟幼苗生长及生根具有显著影响,指数施氮模式优于常规施氮,指数施氮量 400 mg·株-1是培育牛樟壮苗的适宜施氮量。

    作者:

    王先棒;周再知;韩强;黄桂华;

    发布时间:2024-06-13

  • 71. CO2与液态物质耦合对沉香形成及成分的影响

    摘要: [目的]探明CO2与液态物质耦合方式对诱导土沉香结香的效果,寻求有效的诱导土沉香结香的新方法,为人工促进结香提供依据。[方法]以 13 年生土沉香为对象,采用 CO2 与 3 种液态物质耦合的方法,诱导处理结束 1 年后,取样观察沉香树体结香部位切片组织结构和内含物变化,并检测醇溶性挥发油含量及其化学成分。[结果](1)不同诱导处理对土沉香木质部中的淀粉颗粒均有不同程度消耗。木薄壁细胞内侵填物质通过导管-薄壁细胞间半具缘纹孔进入相邻导管内积累至完全堵塞;(2)CO2 与 3 种液态物质诱导处理中射线薄壁细胞、轴向薄壁细胞和导管内油脂类物质积累存在差异,CK-1 仅存有少量油脂类物质,CK-2 并未观察到油脂类物质;(3)诱导变色范围受诱导方法影响较大,且诱导变色距离随处理孔位置越远越短,其 CO2 与无机盐耦合诱导处理变色范围最大;(4)不同诱导处理醇溶性挥发油含量差异显著,黑褐色树脂越多其含量越高。GC-MS结果显示,5 种诱导处理后共鉴定出 75 种化合物,其中共有成分达 8 种,且部分成分的相对含量不同处理之间差异较大。[结论]通过比较 5 种诱导方式所产沉香醇溶性浸出物含量、特征性成分和含量差异,发现CO2与无机盐耦合诱导土沉香诱导所产沉香品质最好,其次为 CO2与真菌耦合诱导所产沉香。

    作者:

    赵威威;周再知;刘高峰;张青青;黄桂华;庞圣江;

    发布时间:2024-06-13

  • 72. 基于生长与材性性状的灰楸优良无性系初选

    摘要: [目的]为筛选速生,材质优良的灰楸无性系。[方法]本研究测定了来自不同生态区(4个省份)的 200个灰楸无性系 1年,9年,11年和 13年生的生长性状(树高和胸径),13年生的材性性状(Pilodyn值和弹性模量),并进行了遗传变异分析和重复力估算,分析了性状间,及性状与地理气候因子的相关性;利用综合评价法结合育种值选择优良无性系。[结果]灰楸各性状在无性系间差异极显著,变异系数介于 12.12%-26.17%,重复力介于 0.79-0.97.9年生,11年生和 13年生间的生长性状显著相关;11年生和 13年生生长和材性性状呈极显著负相关;9年生,11年生和 13年生的生长性状和 13年生的Pilodyn值与海拔呈正相关,与经度呈负相关。[结论]早期选择生长和材性优良无性系的的适宜树龄为 11年生,选择出 9个生长优良无性系,6个优质木材无性系,3个生长与材性性状均较优的无性系,为灰楸无性系进一步优选奠定基础。此外,西部高海拔地区的灰楸生长快,而东部低海拔地区的灰楸材性较好,可为不同生态区灰楸无性系的选择提供参考。

    作者:

    于晓池;张鹏;王军辉;易飞;麻文俊;

    发布时间:2024-06-13

  • 73. 施肥与修枝对闽楠幼林生长及叶养分含量的影响

    摘要: [目的]分析探讨养分和树体控制对其幼林生长和叶营养元素含量的影响。[方法]采用L9(34)正交试验设计,对 3年生闽楠幼林开展不同肥料种类、肥料用量和修枝强度试验。[结果]施肥与修枝管理对闽楠幼林有明显的促进作用,7年生林分平均地径、胸径、树高分别比对照提高 33.12%、23.03%和 23.53%。且不同肥种、肥料用量以及修枝强度对幼林生长的影响效应存在显著或极显著的差异水平,以施用复合肥芭田高塔 100~125g·株-1,修剪全树高 1/4的模式的促生效应最好,实施后,7年生幼林平均地径、胸径、树高分别达 4.67cm、3.87cm和 4.66m,比对照提高了 40.91%、68.12%和 36.91%;不同施肥与修枝对闽楠幼林叶片氮、钾、钙、镁养分含量的影响达显著或极显著,而对磷含量的影响差异不显著;影响闽楠幼林生长的主要营养元素为N、K、ca,且N-Ca、P-K、K-C存在正相关效应。[结论]通过人工合理施肥、修枝可以补充或改善树体营养结构,从而提高林分产量和质量。

    作者:

    黄宇;林智勇;张娟;张天宇;范辉华;廖鹏辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 74. 花榈木不同萌发阶段下种子际细菌群落动态及其与萌发的关系

    摘要: 种子际微生物在种子萌发过程中扮演着重要的角色,尤其是在驱动自然条件下种子萌发中的作用显著。野外调查发现珍贵用材树种花榈木硬实种子在没有高温和酸蚀处理的条件下能够萌发更新,这是否与种子际微生物的贡献有关?为了探究花榈木种子萌发的种子际微生物驱动因素,必须了解种子际微生物在花榈木种子萌发不同阶段的时间序列变化。本研究中,我们以三个地方(关岭GL、晴隆QL、石阡SQ)花榈木母树下的土壤作为种子萌发介质,检测了三种土壤中花榈木种子五个萌发阶段(萌发种子变色阶段、种皮吸胀阶段、胚根突出阶段、胚根伸长阶段、子叶出现阶段)的种子际细菌样本。采用生物信息学策略分析物种多样性及其与土壤养分和发芽率之间的关系、功能预测和不同阶段微生物网络特征。结果表明:三种土壤之间的花榈木种子各萌发时期的种子际细菌群落结构相对稳定,相关性较高。种子发芽率同时受到土壤养分和种子际细菌多样性的影响,其中新鞘氨醇单胞菌(Novosphingobium)、中慢生根瘤菌(Mesorhizobium)、伯克氏霍尔德菌(Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia)等菌属与发芽率呈显著正相关。Minicystis、Alkanindiges、Telmatospirillum对种子萌发阶段的贡献最大。功能预测分析表明,花榈木种子际细菌在种子萌发过程中,萌发前期呼吸代谢功能、结瘤功能、多糖降解功能以及能量增强,萌发后期脂肪降解功能增强。通过网络分析结果表明,花榈木种子在种皮吸胀破裂阶段的正相关网络最高,该阶段中,变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门丰度较高,而放线菌门等丰度最低。本研究揭示了种子际细菌对花榈木种子发芽率和发芽阶段的贡献,为种子际细菌促进种子萌发机制提供理论基础。

    作者:

    葛萌;韦小丽;

    发布时间:2024-06-13

  • 75. 西南桦配比施肥试验

    摘要: [目的]为探索西南桦人工纯林最佳生长量,于福建省华安县金山林场万世清工区开展西南桦人工纯林施肥试验。[结果]氮肥试验各种处理对无性系 1、2、3的树高、胸径、材积均无显著差异或极显著差异;但氮肥试验对无性系 4的树高、胸径、材积有显著差异或极显著差异:处理 5为最优选择。不同氮肥处理,在有机质、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K、活性Al的变化方面,各处理之间均没有显著差异或极显著差异。在pH值、有效Mg方面,仅第 4处理与其它处理有显著差异,处理 4优于第 7处理,其中第 4处理与第 7处理有显著差异或极显著差异。磷肥试验各种处理对 4个无性系的树高、胸径、材积的各种处理之间均没有显著差异或极显著差异。在磷肥作为基肥,施用 500g/穴和 1000g/穴,早期对西南桦苗造成伤害,叶片变黄,后期逐渐恢复。不同磷肥处理,在pH值、有机质、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K、有效Mg、活性Al的变化方面,各处理之间,pH值有显著差异,处理 1>处理 7;有机质有显著差异,处理 7>处理5;速效K有显著差异,处理 7>处理 6.各处理之间没有极显著差异。氮肥试验以处理 5为佳,每穴施500g过磷酸钙作为基肥,即第一年第一次以 50g尿素、30g氯化钾为追肥;第二次以 100g尿素、60g氯化钾作为追肥。第二年第一次以 100g尿素、60g氯化钾为追肥、第二次以 150g尿素、90g氯化钾作为追肥。第三年第一次以 0g尿素、90g氯化钾为追肥、第二次以 0g尿素、0g氯化钾作为追肥。磷肥以处理 5为佳:基肥过磷酸钙 250g,追肥即第一年第一次以 50g尿素、30g氯化钾为追肥;第二次以 100g尿素、60g氯化钾作为追肥。第二年第一次以 100g尿素、60g氯化钾为追肥、第二次以 150g尿素、90g氯化钾作为追肥。第三年第一次以 150g尿素、90g氯化钾为追肥、第二次以 0g尿素、0g氯化钾作为追肥。[结论]基肥过磷酸钙 250g/株为佳,以尿素和氯化钾作为追肥,即第一年第一次以尿素 50g/株、氯化钾 30g/株为追肥;第二次以尿素100g/株、氯化钾 60g/株作为追肥。第二年第一次以尿素 100g/株、氯化钾 60g/株为追肥、第二次以尿素 150g/株、氯化钾 90g/株作为追肥。第三年第一次以尿素 0g/株、氯化钾 90g/株为追肥、第二次以尿素 0g/株、氯化钾 0g/株作为追肥。造林后 38个月调查,平均单株树高达到 6.76 m,胸径达到 10.02 cm,材积达到 25.63 dm3。

    作者:

    陈碧华;方碧江;张娟;廖银珍;陈彩玲;林玉清;陈清根;郭俊杰;曾杰;

    发布时间:2024-06-13

  • 76. 氮胁迫下不同黑木相思基因型综合评价

    摘要: [目的]探究不同黑木相思基因型对缺氮胁迫的生长、生理生化响应,为黑木相思优良抗逆早期选育提供理论依据[方法]本研究以 4个黑木相思基因型(F1、SR3、SR14和SR17)幼苗为对象,以改良霍格兰营养液为基础,利用沙培盆栽试验方法,设置CK(16mmol·L-1 N素)和-N(0 mmol·L-1 N素)两个氮水平,探究氮缺乏对4个黑木相思基因型幼苗的生长和生理生化特性的影响,并用主成分分析结合隶属函数进行耐低氮能力综合评价。[结果]缺氮下,4个黑木相思基因型幼苗的苗高、地径、地上部干重和全株干重均被抑制,地上部分干重和全株干重降幅最小的基因型是F1,最大的是SR17;根干重除F1提升外其余基因型均呈下降趋势;全株的氮素积累量均显著降低,其中F1基因型的降幅最小,降低了39%,SR17降幅最大,降低了 58.2%。缺氮下 4个基因型的根冠比均显著升高,根系中氮素积累量占全株比均较CK升高;而叶绿素a(Chla)含量、叶绿素b(Chlb)含量、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿素a+b(Chla+b)含量均显著降低;4个基因型的净光合速率(Pn)均显著降低,气孔导度(Gs)均呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)均显著上升,气孔限制值(LS)下降,这主要是非气孔因素,其中SR17的Pn降幅最大,降低了 76.8%;缺氮下SR17的Fv/Fm显著降低,并且低于 0.8,而其它基因型无影响,Fv'/Fm'在F1、SR3和SR17均显著降低,而SR14无显著差异。缺氮下 4个基因型的POD、CAT和SOD活性均显著提高,MDA含量也显著升高;通过对 20个生长、生理生化指标进行主成分分析并结合隶属函数进行综合评价,得到综合评价值D可知,4个基因型对缺氮胁迫的适应能力排序为F1>SR3>SR14>SR17。[结论]缺氮胁迫下,4个黑木相思基因型幼苗的生长发育受到抑制,全株氮素积累量显著降低,光合色素含量降低、光合作用受到抑制;缺氮会提高抗氧化相关酶,但过量的活性氧仍给膜脂带来损害;F1耐低氮能力最强,胁迫对其影响较小,而SR17耐低氮能力最弱,表现在光合速率和全株氮素积累量降幅最大,幼苗PSII中心受损程度较大。

    作者:

    陈天笑;白小刚;何茜;胡冰;曾炳山;陆钊华;

    发布时间:2024-06-13

  • 77. 广西珍贵树种发展现状与对策

    摘要: 根据作者 40余年工作经验,结合长期的野外调查、定位试验和珍贵树种推广,分析了广西 40余年珍贵树种发展历程,发现广西珍贵树种栽植与市场严重脱节,珍贵树种不珍贵、木材价值高的树种少有研究和推广;不深究树种,不讲求种源,乱采种;不论采种林分,常采收近亲交配种子;不讲究采种母树,形成负向选择;低龄小苗,甚至裸根苗造林;低标准整地,低标准抚育,幼林生长不佳,造林不成林问题严重。为此,提出了解决问题的方法。

    作者:

    梁瑞龙;董利军;梁绍煜;

    发布时间:2024-06-13

  • 78. 银川典型城市森林中污染物浓度对人体舒适度的影响

    摘要: [目的]城市化进程加快导致空气污染问题愈发严重,空气污染会影响人体健康,而城市森林的存在可以吸收空气中的污染气体。研究城市森林中的污染物浓度会对户外舒适度造成怎样的影响可以为城市未来的城市森林改造调整提供理论依据。[方法]本文以银川市的银川植物园和花博园为研究地点,监测气温、相对空气湿度、平均风速、SO2 浓度、NO2 浓度和 PM2.5 浓度O3 浓度等指标,分别计算综合舒适度指数以及气象与环境舒适度指数,研究两种舒适度指数之间的区别以及两种舒适度指数和污染气体浓度的相关性。[结果]1)2019 年两种舒适度指数计算得出一天中户外最舒适的时间均为 15:00-17:00,综合舒适度指数显示的最舒适的季节是夏季,而气象与环境舒适度计算结果为春季。2021 年两种舒适度指数计算得出一天中户外最舒适的时间与 2019 年相同,为 15:00-17:00,且两种舒适度达到舒适等级的小时数同样在夏季最多。 2)2019 年与 2021 年SO2 浓度日变化显示SO2 浓度在 11:00-13:00 最高,两年的季节变化显示SO2 浓度于秋冬季最高,夏季最少。2019 年植物园浓度高于花博园但 2021 年间花博园浓度高于植物园。 3)2019 和 2020 年间的PM2.5 浓度日变化均显示 17:00-19:00 时PM2.5 浓度最低,PM2.5 浓度季变化显示在冬季与春季浓度高于夏秋。2019年PM2.5浓度植物园高于花博园,但2021 年浓度植物园则小于花博园。 4)两年的O3 浓度日变化均显示O3 浓度在 15:00-17:00 达到最高,O3 浓度季变化则表明O3 浓度在春夏季高。春季花博园浓度高于植物园,而夏季花博园浓度则小于植物园。 5)NO2 浓度日变化显示,一天中,15:00-17:00 间NO2 浓度最低,21:00 时NO2 浓度最高。NO2 浓度在秋冬季最高,但季节之间相差不大。植物园NO2 浓度显著高于花博园。 6)根据相关性分析可得,花博园监测点的综合舒适度指数与SO2 和PM2.5 浓度显著正相关,气象与环境舒适度则与 SO2 和 PM2.5 浓度显著负相关。植物园监测点的综合舒适度指数与 O3 浓度显著负相关,与PM2.5 浓度显著正相关,气象与环境舒适度则与NO2 和PM2.5 浓度呈显著负相关,与O3 浓度呈显著正相关。

    作者:

    李佳;倪细炉;

    发布时间:2024-06-13

  • 79. 北京石质山区主要景观树种根系功能性状对干瘠环境的适应

    摘要: [目的]以北京石质山区主要观赏树种(黄栌、山桃、山杏、元宝枫、栓皮栎)为研究对象,采用挖掘法获取树木细根,测定细根参数。分析干瘠立地中不同树种根系功能性状的变化及差异,研究不同树种在干瘠环境中的适应对策。[方法]根据田间持水量和石砾含量分别设置 4个干瘠梯度(轻度、中度、重度、极度),探讨干瘠环境下5种树种根系功能性状的差异及其对干瘠胁迫的适应途径。[结果](1)干旱、瘠薄均对树木根系功能性状产生影响,其中根系性状对干旱的敏感度比瘠薄及交互作用大。5种树种根系功能性状在不同干瘠环境下均发生显著变化,树木主动调节根系构型适应干瘠立地。此外,不同树种同一性状的变化也各不相同,植物根系在适应极端干瘠环境中,通过改变根系性状,表现出显著的差异。(2)随着干瘠胁迫的加剧,5种树种根系形态、根系化学计量学性状发生不同的变化,不同树种根系分枝模式存在差异。随着干旱的加剧,黄栌根系构型为鲱鱼骨分枝模式,而元宝枫、山桃、山杏、栓皮栎根系由鲱鱼骨分枝模式转变为叉状分枝模式,趋向于构建紧缩型的根系构型。随瘠薄胁迫的加剧,黄栌、元宝枫、山桃根系分枝结构变化不明显,介于鲱鱼骨分枝模式和叉状分枝模式之间;山杏、栓皮栎利用鲱鱼骨分枝模式拓展营养空间。(3)调整根系功能性状的协同或权衡关系、实现对资源利用的高效性,是树木适应不同土壤干瘠环境的重要方面,并且 5种树种根系性状的协同或权衡关系差异较大。黄栌、元宝枫、山桃、山杏、栓皮栎利用不同性状之间的权衡和协同提高对土壤资源的吸收和利用效率,提高抗干瘠能力。(4)树木对干瘠胁迫都有一定的适应能力和适应策略,能够通过自身根系的结构、形态的变化来适应不同程度的干瘠胁迫。通过权衡碳分配、碳消耗,不同树种对干瘠环境适采取了不同的生态适应策略,具有明显的差异。

    作者:

    韦柳端;徐程扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 80. 小微绿地景观格局对春季鸟类物种多样性和群落组成的影响

    摘要: [目的]小微绿地虽然规模小,但是在城市中布局灵活,可成为鸟类提供停息的"中转站",对城市鸟类多样性的发展和保护具有重要意义。为了更好的了解如何从景观格局角度营造鸟类友好型小微绿地,研究春季小微绿地鸟类群落组成、特点及与景观格局指数的关系。[方法]采用样线法,在 2023 年春季,对合肥 18 个小微绿地进行鸟类调查,并对小微绿地进行目视解译和格局分析。[结果]1)小微绿地共记录到鸟类物种 41 种,隶属 4 目 19 科。鸟类区系组成呈现明显东洋界(17 种)和古北界(15 种)特征,优势种主要为麻雀、白头鹎、灰喜鹊、珠颈斑鸠。2)鸟类群落组成上,居留型以留鸟为主,记录到 21 种,占51.2%,其次是旅鸟(7 种)、夏候鸟(7 种)、冬候鸟(6 种)。生态类群以鸣禽为主,累计 37 种,占 90.2%。食性类群以虫食性、杂食性为主,分别记录到 19 种、17 种,占比 46.3%、41.5%。3)春季小微绿地的鸟类物种丰度与小微绿地面积、形状指数呈正相关;物种均匀度与小微绿地内乔木覆盖度呈正相关。4)通过冗余分析,得出春季小微绿地鸟类群落组成主要受两类环境因子驱动,一类为乔草绿地、硬质空间等不同斑块的面积,另一类为乔灌草最大斑块占比。[结论]小微绿地可以为鸟类提供食物资源和隐蔽场所,景观格局驱动着鸟类群落组成。未来小微绿地建设中,可通过优化景观结构改造鸟类栖息地,提升小微绿地为鸟类多样性提供生境的潜力。

    作者:

    吴楠;方平;董磊;丁宇鑫;王嘉楠;赵德先;

    发布时间:2024-06-13

  • 81. Insectivorous birds prefer highly connected and holistic habitat patches across diverse urban parks in the core city of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area,China

    摘要: [Objective]Urbanization as a major cause of the decline in natural habitats and species richness brings great challenges for biodiversity conservation.Functional groups were defined by species'use of a large number of habitat features.Bird species diversity and functional groups were related to land use type.This study is focusing on dietary traits.[Method]We use feeding groups to assess better how functional avian biodiversity is related to heterogeneous landscapes to explain urbanization's effect on bird communities.Analyzes were of 199 species present in Guangzhou,and divided into four feeding groups,including Insectivorous,Carnivorous,Omnivorous,Florisugent&Carpophagous.Landscape-scale habitat features were generated based on the analysis of land use types in 20 urban parks.[Result]The results showed that insectivorous birds preferred highly connected and holistic habitat patches.The omnivorous birds were adapted to the complex landscape structure and are less affected by fragmentation.Carnivorous birds tend to prefer urban green spaces with good integrity and are positively influenced by edge effects.[Conclusion]Our findings suggested that structural heterogeneity in the landscape was an important determinant of bird biodiversity and also clarified spatial patterns and underlying drivers of different feeding groups.

    Wu Ruichen;Hao Zezhou;Li Le;Liu Xiaotian;Zhang Qiang;Pei Nancai;

    发布时间:2024-06-13

  • 82. 珠三角城市间生态缓冲区森林的空间识别与生态功能评价

    摘要: [目的]识别珠三角城市间具有生态缓冲功能的森林并建立分类方法。从多元生态系统系统服务功能出发,分析缓冲区森林建设现状与存在问题,解析影响缓冲区森林提供生态系统服务功能的影响因子。结合区域发展与社会需求,提出珠三角城市间生态缓冲区森林的提升方向,促进缓冲区森林可持续发展,满足人民对美好生态环境的需求。[方法]①基于森林资源一张图数据,利用ARIGIS平台生成珠三角城市群森林斑块的空间分布图。结合遥感影像解译与实地踏查,识别并筛选出坐落于珠三角城市间边界的森林斑块并定义为城市间生态缓冲区森林,建立以面积为核心参数的缓冲区森林分类办法。②选择不同类型的典型缓冲区森林,借助遥感与激光雷达技术获取林分覆盖度、增强植被指数、叶面积指数等指标;利用多光谱与红外无人机、CI-110 冠层分析仪、负氧离子监测仪、空气颗粒度探测器等仪器设备,量化分析林分提供多元生态系统服务功能,构建基于林分生长、生态服务、景观游憩的质量评价体系。③结合区域发展与社会需求,明确质量偏低的缓冲区森林需要加强的功能。以影响该功能的主要指标为切入点,提出树种搭配合理、配置模式优化、空间布局调控的解决方案,研发人为适度干预和自然恢复相结合的珠三角城市间生态缓冲区森林质量精准提升技术。[结果]识别出珠三角城市间生态缓冲区 54 块,建立了基于面积的五级分类体系。研究表明,珠三角城市群城间生态缓冲区主要分布在东莞、深圳、惠州三城的城间交界处以及中山、江门、珠海三城的城间交界处,在广州与东莞、中山、惠州的城市交界处分布最少。其中,面积最小的为 131.89 公顷,最大的为 7711.26 公顷,城间生态缓冲区面积多为 1000 公顷以下,占比达到了61.1%。缓冲区森林具有降低温度、消减颗粒物、净化空气等生态服务功能,其中中山-珠海,江门-佛山的缓冲区森林降温作用明显,比起市区温度分别降低了 6.70℃和 6.11℃,东莞-深圳的缓冲区森林使得PM2.5浓度下降了 160.00 μg·m-³;江门-佛山缓冲区森林具有最高的负氧离子浓度。研究分析表明,缓冲区森林的降温效应与林分的平均胸径、平均树高存在显著的正相关(P<0.05),PM2.5 消减效应与林分叶面积指数紧密正相关;净化空气能力与平均胸径、平均树高极显著正相关(P<0.01),与林分郁闭度显著正相关(P<0.05)。[结论]珠三角城市间生态缓冲区总量丰富,生态系统功能总体良好,但仍存在分布不均、连片面积偏小等特点。部分生态缓冲区森林的生态系统服务功能较弱,尚未充分发挥缓冲功能。因此,应结合缓冲区森林所在区域的产业发展与社会需求,研发针对性的森林质量精准提升措施,改善缓冲区森林生态系统服务功能,构建林相稳固的景观斑块,助力建设城市间森林生态屏障,推动城乡绿化均衡发展。

    作者:

    赵庆;章驰;

    发布时间:2024-06-13

  • 83. 城市森林生态系统服务公众认知对亲环境行为的影响机制

    摘要: [目的]人类活动影响区域生态系统服务的供给质量。探究城市森林生态系统服务的构成维度与公众认知水平,并深入研究其对亲环境行为的影响机制,可为维持和提高城市森林生态系统服务价值、促进公众积极践行亲环境行为提供理论依据。[方法]基于自我调节态度理论与"知-信-行"理论模型,引入环境情感和环境承诺作为中介变量,尝试构建城市森林生态系统服务公众认知对其亲环境行为的影响机制模型。以福州市为研究案例,通过问卷调查所获得的数据,首先构建了城市森林生态系统服务公众认知量表并进行相关验证,接着针对提出的假设模型进行验证分析。[结果]实证结果表明:城市森林生态系统服务公众认知共有调节服务、供给服务与文化服务 3 个维度。其中,供给与调节服务认知对亲环境行为的直接影响不显著,但可以通过环境情感与环境承诺对亲环境行为产生间接影响;文化服务认知既可以直接正向影响亲环境行为,也可以通过环境情感与环境承诺间接影响亲环境行为,且环境承诺的中介作用更强,更有效地引导公众的亲环境行为。此外,环境情感能显著正向影响环境承诺,揭示了"城市森林生态系统服务公众认知→环境情感→环境承诺→亲环境行为"的复杂影响路径。[结论]城市森林生态系统服务公众认知能够直接或通过环境情感与环境承诺间接影响亲环境行为。因此,从引导公众亲环境行为角度考虑,城市管理者应注重普及不同类型与维度的森林生态系统服务知识,激发与引导公众的环境情感,培养和提高公众的环境承诺,促使公众从被动参与者转变为主动自律者,促进城市森林生态保护和可持续发展。

    作者:

    周卫;范少贞;潘明慧;刘悦;兰思仁;

    发布时间:2024-06-13

  • 84. 基于人体健康的 3种城市森林夏季林内紫外线照射环境特征比较研究

    摘要: 紫外线辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了了解林下紫外线环境特征是否存在树种间差异,对北京市夏季 3 种常见遮荫树种的林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值(SR)、UVB在总UV辐射中占比(UVB/UV),以及VD合成和红斑效应两种人体作用有效辐射强度(UVVD、UVer)进行了测算。结果表明:(1)三种林分林内紫外辐射总量是林外的 3%—10%,不同林分的林内UV强度具有显著差异,元宝枫林对UV屏蔽能力最强,其次是栾树林和国槐林;(2)三种林分林冠对不同波长上紫外辐射能量的屏蔽能力具有明显的一致性,林冠对UVB的屏蔽能力没有在UVA波段强和稳定,林内UVB/UV普遍高于林外,其中元宝枫林最高,其次为栾树林,国槐林最低;(3)林冠明显改变了日光UVVD和UVer两种人体作用光谱曲线的形态,三种林分内的人体作用光谱曲线形态相似,强度上,林内外UVVD/UVer值均接近 1,不同林分间没有显著差异;(4)胸径、无截取散射、平均叶倾角、叶面积指数和叶片透光性等树种特性或林冠结构特征会影响林内 UV 的强度,但林内UV光质和光谱分布的树种间差异不明显。

    作者:

    孙睿霖;王成;张昶;殷鲁秦;

    发布时间:2024-06-13

  • 85. 校园绿地对疫情期间短期视疲劳的干预效应:一项试点研究

    摘要: [目的]新冠疫情期间实行的一些政策延长了学生使用电子设备的时间,这增加了视疲劳发生的风险。为确定不同校园绿地对视觉疲劳的恢复作用,本团队实施了此项试点研究。[方法]本研究招募了 20名在校生(10 名男性和 10 名女性),依据量表结果探讨了他们在校园内不同类型的绿地(道路绿地、运动场、广场绿地和林地)中视疲劳的恢复效果。[结果]与室内环境相比,学生经过 15 分钟的在线学习积累的视疲劳在 10 分钟的绿地暴露后得到了明显的缓解,并且恢复效果因绿地类型的不同而不同。研究发现,视疲劳的缓解效果与温度、风速、天空比例、郁闭度、树木密度和太阳辐射强度呈正相关,而与相对湿度呈负相关。[结论]这些发现丰富了关于绿地健康效益的研究,并为预测不同环境对缓解视疲劳的作用提供了基础。

    作者:

    陆逸豪;王嘉楠;陈健华;闫与凡;曾海聪;张保卫;马号号;胡婷丽;

    发布时间:2024-06-13

  • 86. 城市树木健康评价模型的构建及应用——以北京市居住区为例

    摘要: 健康的城市树木不仅提供赏心悦目的自然景观,而且可促进城市居民身心健康。城市的居住环境和居民的生活品质依赖城市树木功能的发挥,城市树木的健康生长与树木本身特性、周围生长环境和经营管护状况密切相关。论文针对北京市 85 个居住小区树木健康状况的实地调查及影响因子分析,结合树木本身生长因子和影响健康的潜在环境因子等指标,选取光污染程度、地表覆盖程度、树干倾斜度、生长空间、偏冠度、冠形、树势、枝叶病害、干形、枝叶虫害、枯枝比例 11 个指标作为树木健康评价的指标体系,建立树木个体评价模型,评估不同来源、不同区域、不同时期和不同绿地树木个体的健康状态。结果表明:北京市居住区树木健康指数在 0.54~0.77 之间,健康等级呈似正态分布特点,健康林木比例为 2.38%,亚健康林木比例为 39.00%,中等健康林木(50.25%)最多,不健康林木有 7.97%,濒死林木仅占 0.40%。居住区树木健康指数在不同区域、不同时期和不同绿 地间差异显著(P0.05),健康指数大小分别为:4-5环>3-4 环>5-6 环>2-3 环>2 环内;商品房>福利房>保障房;2009-2013 年>2003-2008 年>1998-2002 年=1991-1997 年>1956-1990 年;游园绿地>宅旁绿地>道路绿地。对城市居住小区树木健康状况进行评价并就影响树木健康的原因给提出相应的健康经营措施,为预测居住小区树木健康状况以及后期的科学管护提供依据。

    作者:

    詹晓红;黄帅帅;邱尔发;

    发布时间:2024-06-13

  • 87. 合肥市公园绿地野花多样性及其成因研究

    摘要: [目的]深入探究城市公园绿地中野花群落结构来揭示城市公园绿地中野花的生长和分布规律,探索城市绿地中影响野花种群的主要环境因子,旨在促进城市生物多样性的保护和恢复。[方法]以合肥市公园绿地野花植物为研究对象,选取 10 处城市公园分层随机抽样,对 65 条样段、325 个标准样方内野花植物开展调查,探究分析野花植物的组成、分布情况、多样性特征及其影响因素,利用Spearman相关性分析、PCA主成分分析,明确城市公园绿地野花Patrick物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数与公园绿地生态因素间的潜在关系。[结果]①观测记录野花植物 31 科 77 属 93 种。入侵野花植物 12 科 25 属 27 种。以多年生草本为主,以菊科和豆科为优势科,野花植物区系包含 9 种地理成分,以亚热带和温带分布为主。②野花植物丰富度在 10-54 之间,多样性在 2.14-3.72 之间,Simpson 指数在0.87-0.97 之间,均匀度在 0.51-0.67 之间;植物群落Jaccard指数在 0.07-0.42 之间,野花植物群落相似度较低。③公园环境因子的影响高于公园特征因子。野花植物丰富度、多样性和均匀度分别与土壤温度、湿度、pH值、光照强度、坡度呈正相关,与人为干扰程度呈负相关。[结论]城市公园绿地生态因素中多个因子对城市野花群落产生了影响,土壤温度、土壤湿度、土壤 pH 值、光照强度、人为干扰强度、坡度是影响野花植物群落的主要驱动因子。在景观应用上应当尊重野花植物的客观生长规律,考虑实际生境条件,采取有针对性的控制和栽培措施,使其能够在有限的土地上发挥出最大的作用。

    作者:

    朱紫睿;王嘉楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 88. 植被结构和环境特征对城市绿地传粉昆虫多样性的影响

    摘要: [目的]随着城市化进程的加速,城市生态系统中的昆虫传粉者面临着诸如花粉来源减少、栖息地碎片化和筑巢环境破坏等挑战。城市绿地空间(UGS)对传粉者群落的稳定至关重要。然而,关于UGS中垂直层异质性和水平层复杂性的植被结构与传粉者群落之间的关系知之甚少。本研究旨在评估植被结构和环境特征如何塑造UGS中的昆虫传粉者群落。[方法]为达此目的,本研究在中国安徽省合肥市的环城公园中,根据生态单元制图分类系统(BMCS)选择了 7 种典型植被类型进行研究。[结果]在为期 8 个月的调查中,共鉴定出 6 目 34 科的 11,401 个传粉者。7 种生境中,主要是半开敞矮灌,半闭合多双层阔叶林,以及以无修剪草为主的半开敞植被空间被确定为城市绿地中高质量的传粉昆虫栖息地。根据广义线性回归的结果,4 个最佳拟合广义线性模型的解释能力相对较高(超过 77%)。在四个最佳模型中,植被结构对传粉者群落的影响大于环境特征的影响。冗余判别分析显示,蜜源植物的开花丰度、草本植物的丰富度和灌木覆盖率是影响城市绿地中传粉昆虫群落的 3 个最重要因素,累计解释能力高达 78.8%。传粉者数量受自然草本植物和低强度管理的积极影响。然而,高强度管理、植物多样性较低、花蜜植物丰富度较低、忽视季节性花蜜植物配置以及树木分布密集可能限制传粉者的繁殖和种群增长。这些结果反映了合肥市城市绿地空间中昆虫传粉者群落的现状,并提出了改善城市绿地栖息地和植物配置的可能方向。

    作者:

    曾海聪;王嘉楠;管明珠;陆逸豪;刘慧;赵德先;

    发布时间:2024-06-13

  • 89. 城市绿地中蝴蝶物种多样性和功能多样性差异研究

    摘要: [目的]城市绿地空间是重要的野生动物栖息地和迁徙通道。现有研究主要关注物种多样性,很少有研究考虑功能多样性。本研究旨在调查公园绿地、居住区绿地和街头绿地中蝴蝶物种多样性和功能多样性的现状。此外,本研究旨在探讨蝴蝶物种多样性与功能多样性之间的关系,进一步解释蝴蝶群落与城市绿地之间的关系,剖析城市绿地所存在的问题,进而为城市绿地建设和提升城市绿地生物多样性提供相关建议。[方法]基于此,本研究选取安徽省合肥市 80 处绿地作为研究对象,蝴蝶作为指示物种,对 187 条样段进行了为期一年,每月一次的实地调查。[结果]不同城市绿地中的蝴蝶物种多样性和功能多样性指数存在差异。公园绿地中的蝴蝶丰富度、Shannon指数、Simpson指数、功能丰富度和Rao's二次熵(RaoQ)指数的平均值显著高于居住区和街头绿地(P<0.05)。城市绿地中小型体型、多食性、一年多代、飞行时间较长的蝴蝶占主导地位。具有最高RaoQ指数和功能分散度(FDis)指数的 3 个样地中不包括公园绿地,而前 2 个位置是居住区绿地。蝴蝶的FDis均值在街头绿地中最高。[结论]城市绿地空间中的蝴蝶物种多样性和功能多样性指数之间存在强烈的正相关关系。相比功能多样性,物种多样性在不同绿地中表现出更高的敏感性。部分居住区和街头绿地样地具有较高的功能多样性,这表明在实际的城市绿地规划中不应忽视居住区绿地和街头绿地的重要潜力。

    作者:

    曾海聪;王嘉楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 90. 基于Chapman-Richards生长模型的城市人工林碳积累特点和影响因素研究——以上海外环绿带为例

    摘要: 在碳中和以及城市化的背景下,准确量化城市森林的碳汇效益以及确定合适的树种和管理方法以实现可持续的碳汇潜力,是亟待解决的科学问题。本研究探讨了中国城市化程度最高的城市之一——上海的城市森林碳汇的动态和驱动因素。基于上海外环绿带 5821 个林地小班数据,通过空间替代时间的方法,构建非线性混合效应模型,对 8 个典型林分类型(包括混交林和纯林)的碳积累总量和生长速率进行了量化和比较。在此基础上,通过单变量条件因子分析,定量化区分了自然和人为因素对碳积累和生长速率的相对影响。结果表明,不同的林分类型表现出不同的地上碳积累模式,其中一些纯林(如杨树)在固碳方面表现出早期优势,但阔叶混交林有着更大的长期碳汇潜力。Chapman-Richards生长模型可以很好地反映森林碳储量随林龄的动态变化。此外,对林地进行封闭管理,减少人为干扰,有助于提高城市人工林固碳水平。在双碳目标下,碳汇窗口期较短,而在城市化进程中,城市管理者面临着越来越稀缺的适宜种植树木和造林的土地问题。因此,在有限的空间中需要选择合适的树种并采取适当的抚育管理措施以最大化树木和森林所提供的生态系统服务。本研究为针对固碳效益的城市森林树种选择和管理方式提供了科学依据,有利于维持长期可持续的碳汇。

    作者:

    马芳舟;郑吉;颜景理;殷杉;

    发布时间:2024-06-13

  • 91. 基于空间分析的森林公园对游憩者健康的影响研究

    摘要: [目的]森林公园对于改善游憩者综合健康状况具有积极的影响作用,景观元素评价与空间特征分析对于研究森林公园健康效益评价机制具有重要意义,目前较少研究关注空间特征在公园景观元素与游憩者健康效益影响关系中的潜在调节作用。[方法]本研究以福州国家森林公园为例,尝试探讨景观元素、空间特征与健康效益评估的直接效应与调节效应,通过 AHP 法与问卷调查分析森林公园景观元素与健康效益评估状况,运用 GIS 空间分析法量化评估空间特征指标因子,最终利用相关性分析与 Johnson-Neyman技术解析森林公园景观元素、空间特征与健康效益评估之间的影响关系,并对空间特征的调节效应与调节阈值进行评估,揭示其作用逻辑和影响边界。[结果](1)森林公园景观元素对健康效益评估具有显著影响,植被(0.1213)、自然互动体验(0.0962)、动物(0.0914)是重要指标;(2)绿视率、植被覆盖度、归一化植被指数、空间可达性、空间围合度与健康效益评估存在显著相关性,但不同要素之间的影响关系具有差异性;(3)森林公园景观元素对健康效益评估产生影响的过程中,空间特征对于局部路径存在显著调节作用,绿视率、植被覆盖度、归一化植被指数和空间围合度的调节阈值下限分别为 34.489、0.2316、0.1911、0.664.在进行森林公园开发建设时,如能把以上空间特征指标设置在阈值区间内,将更有利于发挥公园景观对游憩者健康恢复的促进作用。[结论]结合森林公园评价和空间特征分析,通过相关性分析与调节效应检验,解析了森林公园景观元素、空间特征与健康效益评估的影响关系,为健康导向的森林公园景观规划设计提供参考。

    作者:

    朱晋立;陈千山;吴舒扬;王婉青;郑燊玥;董建文;郑宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 92. 城市不同绿地类型鸟类物种多样性和群落组成特征

    摘要: [目的]城市绿色空间可以为许多鸟类提供庇护场所、筑巢地点和觅食机会,对保护城市鸟类多样性有重要潜力。不同城市绿地类型鸟类物种多样性是否相似,以及鸟类群落组成的相似性如何,值得探讨。[方法]采用样线法,在 2021 年 7 月至 2022 年 6 月分别对合肥地区公园绿地、居住区绿地和街头绿地进行鸟类调查。[结果]1)共记录鸟类 70 种,隶属于 19 目 35 科,其中公园、居住区和街头绿地分别有 58种、29 种和 47 种,特有鸟类分别有 20 种、3 种和 9 种;2)样线水平物种多样性,公园绿地鸟类物种丰富度和丰度显著高于居住区绿地,与街头绿地无显著差异;3)居留型上,公园、居住区和街头绿地分别支持留鸟 25 种、19 种和 25 种,分别支持 33 种、10 种和 22种鸟类的迁徙;4)群落组成,通过NMDS分析显示,公园、居住区和街头绿地鸟类群落组成有一定的差异性(应力值为 0.19);Anosim分析也显示,总体绿地组间鸟类群落差异大于组内差异,但组间差异不大(R=0.05,p<0.05);5)停息植物,三类绿地中鸟类主要行为均依次为停息、飞行、觅食,三类绿地支持较多鸟类停息植物相似,主要停息植物依次为樟、桂花、女贞、水杉、垂柳、紫叶李、栾树、雪松、朴树、广玉兰。[结论]不同绿地类型可为鸟类多样性提供不同潜力,公园绿地有助于为特殊生境鸟类和迁徙鸟类提供栖息地,街头绿地表现出意外的鸟类栖息地潜力,居住区绿地为鸟类多样性提供栖息地存在一定的局限性,未来可以通过丰富城市绿地的规划与设计,营造更加多元化的鸟类栖息地,尤其是植被空间,增加城市地区的鸟类多样性。

    作者:

    赵德先;吴楠;方平;董磊;丁宇鑫;王嘉楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 93. 森林色谱的构建及色彩斑块指数对人眼识别准确度的影响

    摘要: [目的]构建符合森林实际情况的色谱,探讨不同森林颜色及其空间分布对人眼识别能力的影响,以指导森林景观中色彩的选择及配置。[方法]首先,通过对 40 个国家森林公园的 986 张森林图像的色彩信息进行K-Means聚类,绘制了森林色谱。然后,采用Kruskal-Wallis检验分析了林内和远林景观色彩识别准确度和敏感度在不同人群、不同颜色间差异。最后,采用多元逻辑回归模型,探讨了林内和远林景观中森林色彩斑块指数对色彩识别准确度的影响。[结果]森林色彩划分为 8 个色系,包括橙色系、黄色系、黄绿色系、绿色系、蓝绿色系、蓝色系、紫色系和红色系。色彩识别准确度在不同颜色间存在显著差异,绿色识别准确度最高,蓝绿色识别准确度最低。在林内景观中,色彩斑块平均面积指数(ARP)、色彩斑块平均分维度指数(FRAC)对色彩识别准确度呈显著积极影响,而色彩斑块数量(NP)、色彩斑块密度(PD)对其呈显著消极影响。在远林景观中,色彩斑块密度(PD)、色彩斑块多样性指数(SHDI)对色彩识别准确度呈显著积极影响,色彩斑块数量(NP)、色彩斑块边缘密度(ED)、色彩斑块分割度指数(DIV)、色彩斑块结合度指数(COH)对其呈显著消极影响。[结论]我们建议在林内景观营造时,增加色彩斑块形状的复杂度,适当降低林分密度及灌草盖度。在远林景观营造时,适当增加植物种类多样性,注重色彩搭配的多样性和均衡性。未来研究可进一步扩大森林图像的收集途径,增加图像样本数量,使用更合适的算法处理色彩信息,为森林色彩量化研究提供更有力的数据支持,构建更准确的森林色谱。

    作者:

    韩文静;张昶;王成;殷鲁秦;

    发布时间:2024-06-13

  • 94. 邻体竞争对城市森林视觉观赏性状影响机制研究

    摘要: ##城市森林作为城市生态系统中不可替代的组成部分,在美化城市、提升城市形象和竞争力中扮演重要角色。自党的十八大明确提出大力推进生态文明建设地总体要求以来,不断推进"美丽中国"、"美丽乡村"的建设,人们对城市森林的需求不再局限于城市森林数量的增加,转向追求"高质量"的城市森林,"高质量"既是生态质量,也对美学质量提出要求。城市树木具有造景稳定、树形高大、生态效益高是城市森林主体和视觉焦点,其个体视觉观赏性状极大地影响着城市森林景观的美学质量。现有的研究已表明,城市森林有助于人们精神压力、心理压力得以释放和缓解,人们对视觉美学质量高的城市森林满意程度高,也更乐意前往。由此可见,营建高质量、观赏效果佳的城市森林十分有必要。然而,树木个体的视觉观赏性状很大程度受到所处环境的影响,尤其是邻体竞争环境的影响。邻体竞争是影响城市森林树木生长、健康和形态的重要因素之一。邻体竞争即对树木生长的环境资源的竞争,这一关系的存在使得植物生长过程中的资源分配发生改变。然而实际研究中很难直接得到资源分配关系,因而人们大多从竞争作用的效果建立竞争关系,其实质是度量林分结构的特征,利用数学关系描述目标树种周围结构,研究邻体竞争关系可以分析树木个体生长过程和生长情况与邻体干扰的相互关系,进一步可以发现在人为干扰的情况下,城市森林群落中邻体竞争效应。

    作者:

    马冰倩;

    发布时间:2024-06-13

  • 95. 中国城市绿地冷岛及其降温服务研究

    摘要: 城市绿色空间(UGS)降低了其周围环境的温度,为城市居民创造了凉爽的生活空间,帮助城市居民应对气候变化及高温热浪的威胁。然而,当前对于能够享受到城市绿色空间降温服务的居民数量及其公平性如何尚不明确,也使得城市决策者无法制定出合适的城市绿化方案以应对城市极端气候。本研究基于全国 315 个城市主城区的Landsat遥感数据与Google Earth Engine遥感处理云平台,通过城市绿色空间及其降温范围的年动态研究,定量刻画了 2003-2015 年享受城市绿色空间降温服务的城市居民时空格局。研究表明:从 2003 年到 2015 年,中国主城区的UGS面积从 375.78×103 ha减少到 275.31×103 ha,覆盖度从 12.23±0.32%下降到 7.69±0.22%。在 315 个主城区里,有 294 个显示出显著的UGS下降趋势,普遍下降速度范围为每年 10-50 ha.UGS损失较快的城市集中在华东、中南、华北地区,特别是在长三角、珠三角、京津冀等社会经济中心地区尤为明显。通过对比发现,主城区的UGS流失速度要比不透水密度和城市人口的增长速度快得多。并且,UGS的流失在人均GDP小于 15000 元、人口少于 100 万的欠发达城市更快。持续性流失是中国主城区 UGS变化的特征,约 80%的主城区 UGS持续损失超过 10 年。在持续流失的时间里,UGS流失 120.90×104 ha,其程度相当于每天损失 46.40 个足球场的面积。由于人口增长与UGS流失呈相反的趋势,中国城市人均UGS面积从 18.93 m2 下降到 11.09 m2,并且在欠发达城市减少的速度更快。然而,UGS的降温程度从 1.20 度上升至 1.70 度,并且在多年里维持着约 100m的冷却距离。与此对应的是,UGS的减少直接导致了UGS在夏季的降温空间收缩。主城区的UGS降温空间覆盖度从 32.55%下降到 24.39%,并且这种减少在欠发达城市同样较快。通过采用基尼系数的方法表明,随着UGS降温空间覆盖度的下降,越来越多的城市居民失去了在夏季接触UGS降温的机会。享受UGS降温的居民比例从29.79%下降到 21.17%,这个下降速度快于UGS覆盖率的下降速度。在 2015 年,有 263.89×106 名城市居民不能接触UGS的降温服务,接近于世界第三人口大国的人口数量。造成这种情况的原因一方面是 UGS的快速减少,另一方面是因为城市居民的增长区域缺少UGS的降温空间的覆盖。因此,为了缓解城市热挑战、实现城市可持续发展,制定有针对性的城市绿化方案势在必行,并且应该特别关注那些经济实力较弱、人口较少的欠发达城市。

    作者:

    任志彬;董禹麟;何兴元;

    发布时间:2024-06-13

  • 96. 疗愈的仰望——基于SLT ratio的冠层景观压力降低和注意力恢复研究

    摘要: 森林冠层的下方是人们放松身心的区域,冠层景观具有重要的康养潜力。以往的研究更多关注水平视角下的绿色环境,而关于垂直仰望视角下,冠层景观的恢复效益鲜有探讨。本研究针对冠层景观的特点,提出利用SLT ratio(Sky-Leaf-Trunk ratio,天空-树叶-树干比率)对冠层景观的视觉要素进行量级分类研究。实验设置了 7 个不同SLT ratio的仿真冠层景观视频(用于压力和注意力测量),以及 36 张不同SLT ratio的冠层景观图片(用于偏好评估)。140 名受试者被随机分配到 7 个组(N=20),他们压力相关指标(脑电波β/α 指数、收缩压、舒张压、心率)、注意力相关指标(脑电波 θ/β指数、Stroop 测评得分)被测量,并通过 36 张冠层景观图片进行偏好评估。与此同时,通过三元相图模拟出基于SLT ratio的全局效应分布。结果表明冠层景观的 SLT ratio 特征在影响身心健康恢复过程中呈现相对性规律:1)当冠层景观中 Trunk占比相对低,Sky或 Leaf占比中等或偏高时,利于生理心理压力降低;2)当冠层景观中任意两个要素占比均衡、另一要素占比较低时,利于注意力恢复;3)具有中等偏高的 Leaf占比或偏低的Trunk占比的冠层景观更受人群偏好。此外,多个指标基于三元相图进行叠加,得到了综合疗愈效应最佳的冠层景观SLT ratio.研究结果对于林下疗愈空间的规划设计提供指导,并对推动绿色空间的视觉评价方法具有潜在价值。

    作者:

    林葳;曾程程;

    发布时间:2024-06-13

  • 97. 城市森林生态系统服务功能评价指标与方法

    摘要: [目的]城市森林是以改善城市生态环境为主,促进人与自然协调,满足社会发展需求的森林生态系统。但是目前城市森林生态系统服务评估研究与实践大多数是基于传统森林生态系统服务功能评估方法,未能体现出城市森林生态系统特点。因此,需要研究提出具有中国城市发展特色及符合社会发展需求的城市森林生态系统服务功能评价指标体系,制定科学的评估方法。使得评估结果能够为各个城市森林利益相关者感知,能够提升政府及公众对城市森林建设的重视程度,能够反补促进城市森林可持续建设和发展。[方法]城市森林生态系统服务,是指人类从城市森林生态系统中获得的各种惠益。而城市森林生态系统服务评估,是利用城市森林生态系统地面调查和观测数据、遥感数据、基础地理信息数据、文献资料和公共数据,对城市森林生态系统提供的各种服务进行数值或功能量的评估。本研究围绕城市森林生态系统发挥的主要作用、公众服务的主要需求和政府关注的主要问题,根据《城市生态系统定位观测指标体系》(LY/T 2990-2018)、《国家森林城市评价指标》(GB/T 37342-2019)、《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T 38582-2020)、《中国森林城市建设综合成效监测评估指标体系及方法》、《森林资源资产价值评估技术规范》(DB11T 659-2018)等文件以及公众需求调查问卷、城市生态系统服务评估文献等资料分析,制定城市森林生态系统服务功能指标体系和评估方法。[结果]指标体系共设置了 8 个一级指标、31 个二级指标。一级指标分别是生态安全服务、生物多样服务、净化环境服务、降温节能服务、居民健康服务、绿视景观服务、生态文化服务、经济就业服务。二级指标均明确了彰显城市森林生态系统特色的服务含义。在评估方法部分,对每个二级指标均设定了可量化的数值或功能量变量,提高可操作性,比如二级服务指标生态系统稳定性提升,设定了乡土树种比重、单一树种使用量两个变量。[结论]城市森林生态系统服务功能评估是一个重要而又没有框架限定的命题研究,本文依据城市森林规划、建设、管理及公众感知等研究和实践基础,提出了城市森林生态系统服务评估指标与方法,以期凸显中国城市森林建设特色成效,形成城市森林建设久久为功的社会共识。

    作者:

    孙振凯;王成;金佳莉;张昶;古琳;殷鲁秦;姜莎莎;

    发布时间:2024-06-13

  • 98. 大气颗粒物在植物叶片表面沉降吸附机制的研究进展

    摘要: 大气颗粒物(PM)作为雾霾的主要原因,对城市居民健康构成了重大威胁。很多研究关注了城市植被对大气颗粒物的吸附和净化的效应,对比了不同植物对颗粒物的吸纳能力,提出了一些影响PM吸纳和再悬浮的影响因素。但是,颗粒物在大气——叶片界面的沉降过程中,PM 的粒径大小、化学组成到底发生了怎样的变化?在叶片的什么部位发生了沉降?这些都是PM沉降至叶片上被吸附捕获的关键机制问题。本研究针对上述提出的三个问题,介绍三个不同的相关试验,逐一回答这个界面尺度的变化问题,为城市植被有效控制PM污染提供了一些潜在的策略。

    作者:

    殷杉;

    发布时间:2024-06-13

  • 99. 再野化与城市植物多样性保育

    摘要: ##再野化(Rewilding)坚持生态是生长出来的理念,以自然力量为主导,降低人为干扰与控制程度,努力恢复自然原有的结构和功能,逐步形成以地带性植被为特征的城市生物多样性结构,促进生态系统演变到自我维持的状态,营造和培育城市野境,创造野生动植物栖息地,增加物种潜在的共存性,恢复和重建城市本土动植物种群,实现自然向好(nature positive)的趋势,是基于自然解决方案在城市生态保护与城市修复的积极探索和有效实践。

    作者:

    张庆费;

    发布时间:2024-06-13

  • 100. 城市森林视觉质量研究现状、问题与展望

    摘要: [目的]城市森林视觉质量一直是国内外研究的热点,但是,我国的相关研究普遍存在着研究方法、数据处理不规范的现象,科学开展城市森林视觉质量研究的方法已经成为目前研究的重要瓶颈。因此,论文提出了针对性的问题和有效的研究方法,旨在为推动城市森林质量研究提供借鉴与参考。[方法]以CNKI和Web of Science搜索的国内外美学文献为材料,采用文献计量学进行分析,并详细梳理核心文献中的内容。[结果]通过研究近十年来国内外城市森林视觉质量研究的进展,分析了科技文献变化动态,提出了城市森林视觉质量形成的主要机制,分析了视觉质量研究手段、评价方法和技术的变化动态,梳理了视觉质量与其它生态系统服务功能间的关系,指出了现有视觉质量研究中存在的主要问题,提出了确定视觉质量研究客观因变量的可能途径,并提出了科学开展城市森林视觉质量的技术框架体系。[结论]许多学者对视觉质量的内涵仍不够清晰,使用美景度评价普遍存在量化计算问题和尺度不一致性问题,确定城市森林景观视觉质量的因变量仍局限于陈旧的方法。方法创新、视觉质量因变量指标创新是目前研究的主要瓶颈。

    作者:

    徐程扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 101. 城市大气颗粒物的空间分布研究2

    摘要: 本论文的研究目的是为今后相关科研提供基础数据,为大气环境污染控制的管理决策提供参考依据,为本地区大气环境污染控制方向及方法的选择提供一定的数据支持,同时在一定程度上了解目前广州市PM2.5、PM10等中等颗粒物相应的污染水平和污染特点。以珠江新城周边地点为研究对象,运用实地调研检测、数据分析的研究方法对珠江新城及周边其他 10个监测点的空气中大气颗粒物浓度进行测定分析,了解测试区域在不同时段的空气质量以及污染状况。(1)研究发现,相比于广东东站与小北等地区,在靠近市中心的珠江新城中心区域的大气环境质量更好,PM2.5、PM1.0和PM10的浓度在全天中主要时段及污染程度最大的时段均较低。(2)通过对 11个监测点的分析与研究发现广东东站、岗顶、潭村、客村和区庄这 5个测试点的测试时段的空气质量较差,PM2.5、PM1.0和PM10的浓度均较高。(3)在这 11个测试点中,小北、大塘和科韵路等测试点测试场地较为空旷,人流量及车流量较少,区域绿化较为丰富,建筑工地和商业街区也较少,因此在测试时段中空气质量较为良好,PM2.5、PM1.0和PM10的浓度较低。(4)从测试地点的环境以及所测得的数据可以得出,正午时段的各大气颗粒物浓度高于当天内其他时间段的浓度。大气环境中的各大气颗粒物浓度受到了气候温度、湿度和风速的影响,同时测试环境内车流量、人流量、建筑群落等污染源都会对其产生影响。笔者建议,对燃油车采取限行等措施,提倡大力发展新能源汽车;优化产业结构,淘汰落后产业,减少电力,钢铁建材,石化、煤油等产业对空气质量的影响和破坏;相关部门提高大气排放标准,同时制定合适的市民反馈机制,与市民一同监督社会各行各业;加快PM2.5等大气颗粒物的监测体系,加大检测网布控密度,定时反馈PM2.5等大气颗粒物含量状况,搭建便捷的空气质量信息反馈平台;最后,在城市建设和园林配置中可以增加一些综合净化能力较强的植物,如扁桃及小叶榕等。

    作者:

    郑晓明;王沉;张宏博;魏龙;巩怡文;王靖娴;聂斯思;郭镜赟;殷祚云;

    发布时间:2024-06-13

  • 102. 城市快速路侧有无绿化路段土壤重金属污染风险对比研究

    摘要: 城市土壤重金属污染来源繁杂,对城市居民的健康及植物的生长均带来不良影响。本研究以新疆首府乌鲁木齐市典型城市道路——河滩快速路侧有无绿化带土壤为研究对象,分析了乌鲁木齐市快速路侧有无绿化带土壤土壤重金属浓度分布特征,初步评价了土壤污染状况,为城市绿化带的合理建设与营造提供理论依据。其主要结论如下,(1)本文研究区内有绿化带与无绿化带路侧土壤重金属含量均值随着离道路的增加而显著降低的,说明城市道路对土壤重金属浓度均值有一定的干扰、增加作用。(2)有绿化带各类重金属平均值(39.61mg·kg-1)小于无绿化带各类重金属平均值(42.47mg·kg-1)。对快速路有无绿化路段各种金属平均值配对样本检验中,得出差异已达到统计学上的显著水平,t=2.614,p=0.013<0.05.说明快速路侧面绿化带起到了有效的降低了重金属污染。(3)对研究区个采样的土壤重金属浓度进行了内梅罗污染指数的计算,得出所有的样点的土壤均属于清洁土壤;无绿化带路侧土壤重金属浓度地质累计指数已达到中度污染水平,包括 Cd、5-70m之间,Pb、50m处已超出中度污染水平值;无绿化带土壤潜在风险指数中,Cd、在离道路 5、10、30m处已达到潜在风险第二等级水平。

    作者:

    阿丽亚·拜都热拉;彭小东;杨公新;蔡凯旭;

    发布时间:2024-06-13

  • 103. 功能性状和立地条件决定树木根系NO3--N吸收能力

    摘要: [目的]养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素,树木对干旱瘠薄立地养分吸收利用方式决定其生态适应对策。论文通过野外原位测定根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系研究,为揭示林木对干旱、瘠薄环境的适应机制奠定基础。[方法]以北京浅山区三种生长速度差异较大的观赏树种山桃、栓皮栎和元宝枫为对象,采用 NO3--N浓度梯度为 0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol·L-1 的改良霍格兰营养液,对生长在百望山森林公园两种立地中的树木开展了野外原位测定根系吸收动力学研究,并通过线性模型研究了根系养分吸收动力学参数与根系形态性状间的关系。[结果]树种生长特性、立地条件及两者的交互效应对 NO3--N吸收速率及动力学参数 Vmax、Km、Cmin、α均有显著或极显著的影响。三个树种对氮的亲和性均较高,元宝枫的Vmax仅为山桃的 1/10、栓皮栎的 1/5,生长在更加干旱、瘠薄立地中的速生树种对NO3--N的吸收具有补偿性。根系功能性状与NO3--N的吸收速率有很好的耦合关系,其中RD和SRL、RTD可分别解释吸收速率变化的 12.29%和 30.38%(p<0.001)、2.9%(p<0.05),SRA和BI、SRL和Forks、SRA和NL、RTD和NL的交互作用可显著解释吸收速率变化的 2.19%~4.1%(p<0.05)。当考虑单一功能性状与 NO3--N 吸收速率的关系时,仅有RD、log10SRL、log10RTD与根系NO3--N吸收速率达到极显著水平(p<0.05)。[结论]生长速度较快的山桃和栓皮栎根系NO3-吸收速率在极端干旱瘠薄立地胁迫下显著降低,元宝枫则相反。采取提高最大吸收速率(高Vmax)和降低氮亲和力(高Km)的"速度策略"保障了速生树种根系对NO3--N的补偿性吸收。高比根长、高比根表面积、低根直径和低根组织密度的形态性状组合,可有效提高根系在干旱瘠薄立地中对NO3--N的吸收速率。

    作者:

    于淼;徐程扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 104. 环境过滤还是生物竞争对亚热带常绿阔叶次生林群落的影响更显著?

    摘要: [目的]种内变异不仅是群落功能性状多样性的主要来源,具有与种间变异相似的生态效应,可以深刻地理解群落构建和生态系统功能的内在机制。[方法]本研究选取了浙江省亚热带常绿阔叶次生林 30块固定监测样地中 79个物种,3546个DBH≥10cm个体的 9种性状(比叶面积、叶干物质含量、木材密度、叶面积、叶绿素含量、叶片氮含量、叶片磷含量、叶片钾含量和氮磷比)数据和群落数据。利用性状梯度法将物种功能性状分解成alpha(群落内)和beta(群落间)组分,来量化环境梯度和共存物种对性状变异的作用大小。[结果]研究发现,1)常绿阔叶次生林群落中 9种功能性状均存在一定程度的分异。各性状的 alpha值变化范围均大于beta值。2)常绿阔叶次生林群落各功能性状分异间关联性存在显著差异性。各性状 alpha与其他组分间的相关性显著性较高;beta与其他组分间呈现弱显著相关性;各性状的物种性状平均值(Ti)与Rs间不存在显著相关性。3)浙江午潮山常绿阔叶次生林影响种内性状变异的因素相对复杂。Alpha组分对种内性状变异的影响相比于beta组分更为显著和强烈。非生物因素(如土壤养分含量、氮磷含量等)对beta组分具有直接影响,生物因素(如树木树高变异等)对alpha组分具有直接且更为强烈的影响。[结论]我们的研究结果表明了alpha和beta组分作为共存物种间的独立的分化轴,在不同空间尺度的生态策略的维度上的偏移,不同性状对生境差异等存在不同的灵敏性。性状梯度分析法将物种性状分解成alpha和beta组分更加能够清楚地展现了物种性状在群落中的变化规律,将有助于理解性状关系的尺度效应和潜在机制。

    作者:

    姚良锦;吴初平;王志高;江波;

    发布时间:2024-06-13

  • 105. 北京市昌平区乡村居民休闲空间植物景观特征研究

    摘要: [目的]随着"三农"问题的发展,建设"美丽乡村"的重要性日益凸显,引起众多关注。在美丽乡村建设等一系列的政策倡导下,乡村休闲空间也逐渐在全国广泛发展建设。[方法]本文在总结国内外乡村休闲空间类型的基础上,通过对北京市昌平区村庄实地抽样调查研究,分析乡村休闲空间的植物景观特征(树种多样性、观赏结构、植物配置),树冠覆盖、绿化覆盖和三维绿量,对比不同类型之间的异同,以期为建立具有地域特色的乡村景观风貌提供数据支撑。[结果]主要研究结果为:研究区域内乡村休闲空间植物种类较丰富,共有植物 78 种,隶属 32 科 52 属,数量前五的树种分别为国槐、油松、槭、银杏、栾树。具有观赏特性植物共计 47 种,以观花为主要观赏特性;主要植物配置方式为两层乔-草型。整体绿化水平较好。不同乡村分类下地貌对乡村休闲空间植物景观特征影响最明显。树冠覆盖与绿化覆盖分别为 41.5%和76.08%;三维绿量共计 247459.46m3,其中乔木层三维绿量的贡献最大,提供 194598.44m3,占总三维绿量的 78.64%。[讨论与结论]虽然乡村休闲空间植物景观丰富,但是在植物树种应用上与城镇绿化树种较为重叠,建议增加同乡村生产生活生态相关树种,比如香椿、水果坚果类树种等。目前乡村休闲空间的树冠覆盖率偏低,考虑到居民的活动需求以及当地夏季炎热的气候条件,建议在道路、广场等集中活动区域培育高大的落叶乔木树种,既能提供林下活动空间,又能起到遮阴的效果。

    作者:

    王慧超;邱尔发;姜莎莎;马宁泽;

    发布时间:2024-06-13

  • 106. 热带滨海城市道路绿化"植-境"健康共生研究

    摘要: [目的]通过对湛江市建成区道路绿化树种生长情况和生境模式的调查和分析,本文旨在探讨热带城市树种与城市生境之间的影响关系,明确不同城市绿化树种所需的生境条件和不同城市生境适合的绿化模式,以期为推动热带滨海城市科学绿化的发展提供依据。[方法]通过实地调查建立一个包含 11440 棵树木的数据库,借助SPSS和ArcGIS软件分析湛江市建成区的道路绿化形式和树种特征。运用多元线性回归模型量化分析,确定常见城市树种的树高、冠幅、胸径等生长状况与树池或种植带大小、树池覆盖物、树木距离建筑物距离、树木株行距、人行道铺装等生境条件之间的相互影响关系。[结果]总体而言,不同城市树木健康生长对生境的需求具有显著性差异,树木健康状况与树池大小、树池覆盖物种类、建筑阻碍情况、人行道宽度显著相关。种植年限长的榕树、非洲楝、人面子等大乔木会破坏紧凑的城市道路生境,而种植在铺有混凝土路面的树池中的树木相较于生长在宽度大于 2 米的种植带中的树木,表现出较差的生长状况。[结论]城市道路绿化中树木生长情况充分反映了城市生境与城市树木之间的相互作用,了解不同城市绿化树种健康生长对生境的需求是城市科学绿化的必要前提。本文从科学绿化、适地适树的角度出发,系统地研究了不同热带城市道路绿化树种最适合的城市生境,为热带滨海城市的城市树木规划和管理提供了重要参考,并为进一步探讨城市生境与城市树木之间的共生机制提供了数据支撑。

    作者:

    朱艺;吴刘萍;黄艳娜;

    发布时间:2024-06-13

  • 107. 宜昌市森林城市建设成效与展望

    摘要: 着力开展森林城市建设,是推动绿色发展,促进人与自然和谐共生的重要手段之一,本文概述了宜昌森林城市的发展过程,建设前后各项指标的变化,森林城市建设以来,生态廊道、生态安全、城市绿地、生态文化和制度体系等方面取得的成效。剖析宜昌森林城市建设过程中出现的问题,以及在巩固前期国家森林城市建设成果的基础上,如何进一步推动森林城市建设,开展"宜荆荆恩"国家森林城市建设等方面的展望,以期为全国森林城市及森林城市群建设提供借鉴和启示。

    作者:

    赵莉;徐慎东;

    发布时间:2024-06-13

  • 108. 森林城市高质量建设探索--以邯郸市为例

    摘要: 为探索森林城市高标准建设成效,邯郸市在创森过程中,以习近平生态文明理念为指导,遵循"让森林走进城市,让城市拥抱森林"的宗旨,以改善城乡生态环境、增进人民福祉为目标,从森林网络、生态福利、森林健康、生态文化四个方面开展建设,针对建设过程中存在的问题,提出了打造环城绿化带、构建"整体成片"城市森林、绿化美化相结合、加快城郊生态改造、突出本土特色、创建特色环城绿化品牌、创新机制、多方筹措资金的建议。

    作者:

    张健强;张晓婕;杜萌;史佳杰;

    发布时间:2024-06-13

  • 109. 广州市石门国家森林公园彩叶林树种组成及色相变化

    摘要: [目的]探究广州市彩叶林树种组成以及色相变化,并持续观测不同彩叶林的季相变化,为彩叶林营建提供理论依据。[方法]本文通过对石门国家森林公园内 5块彩叶林进行样地调查,并且应用无人机对彩叶林进行跟踪拍摄,量化图像色彩,以定性和定量相结合的方法研究其彩叶林树种组成、色相变化特征。[结果]石门国家森林公园的彩叶林乔木树种比较丰富,共 24科 35属 51种,以樟科、大戟科、漆树科、蔷薇科乔木为主;按色系分类,有红叶乔木、黄叶乔木、常绿乔木、白色叶乔木;按叶色呈现时期分类,有常绿乔木、春色叶乔木、秋色叶乔木、新叶有色叶乔木、双色叶乔木。彩叶林的色彩季相变化较明显,春夏季为绿叶期,秋冬季为彩叶期,彩叶期从 11月上旬开始至第二年的 3月中旬结束;彩叶林的最佳观赏期在 12月下旬,前后持续 30d,游客在此期间出行可以观赏到色彩丰富、层次明显的多彩森林景观。[结论]石门国家森林公园的彩叶林乔木树种比较丰富,色彩季相变化较明显,春夏季为绿叶期,秋冬季为彩叶期,彩叶林的最佳观赏期在12月下旬,本研究可以为彩叶林的经营提供一些理论参考。

    作者:

    陈勇;李嘉杰;赵志刚;孟诗原;陈婉颖;刘兴跃;

    发布时间:2024-06-13

  • 110. 刺槐基于根萌繁殖复幼的表观遗传调控基础

    摘要: [目的]植物复幼是指从成熟期到幼龄期的发育逆转和发育潜力的恢复。根萌繁殖是刺槐无性繁殖复幼的重要繁殖方式,在刺槐良种繁殖和良种生产中有着重要的地位和作用。此外在林木的年龄效应和位置效应研究中,普遍认为根系具有胚胎干细胞特征,不存在年龄效应的积累,具有重新分化的能力,而树木的地上部分距离根系越远,年龄的积累越明显。根萌复幼是一个复杂的调控过程,包括重置基因表达模式、表观遗传修饰的建立、维持和去除。尽管人们对该现象非常感兴趣,但这一过程背后的表观遗传学机制仍然是不清楚的。[方法]以 15 株成年刺槐母树(MT)为材料,进行断根(RC)、原位促萌(RS)、扦插繁殖幼(SC)苗为无性繁殖幼龄材料,同龄种子繁殖苗(SS)为对照材料,进行叶片超微结构、叶片形态变化和叶片生理指标分析不同繁殖方式间差异,另以 3 株成年树刺槐及根系繁殖幼龄个体为材料,同龄种子繁殖苗为对照材料,检测 DNA 甲基化变化和转录水平响应。[结果]1)通过对不同繁殖方式幼龄苗对比分析,基于RC、RS和SS间形态和生理变化差异不显著,SC与MT呈现较为相似状态。叶片超微结构显示SS叶肉、叶绿体和线粒体体积较大,RC和RS间没有差异,SC呈现出叶肉、叶绿体和线粒体的体积比显著降低。2)基于根系繁殖在成熟个体和幼年个体的叶片中,平均 53%的CG、34%的CHG和 5%的CHH模式被甲基化。对不同基因组区域的CG、CHG和CHH平均甲基化水平的分析表明,CHH甲基化水平在样本之间差异最大,而 CG和CHG甲基化程度差异不大。CHH甲基化水平最高的是MT,其次是SS,RC和RS的甲基化水平相似且较低。3)在本研究中,在MT和RS、MT和RC以及MT和SS之间分别鉴定出 5002,17575 和 11418 个DMR.并富集催化活性、代谢过程和细胞过程。[结论]刺槐基于根系繁殖幼苗与种子繁殖幼苗呈现相似特性,与枝条再生相比,基于根系繁殖幼苗在生理、生长和发育方面具有优势。全基因组甲基化测定分析发现,尽管刺槐CG甲基化模式表现出高甲基化水平,但在CHH甲基化模式中观察到大多数甲基胞嘧啶,并且成年树和再生幼苗之间甲基化水平的差异主要发生在 CHH 甲基化模式。此外,DMRs主要分布于次级代谢产物的生物合成、MAPK信号和RNA转运通路。我们的研究结果为刺槐的繁殖策略和根系复壮的 DNA 甲基化的变化提供了一个新的视角,有助于未来研究植物复壮的表观遗传重置。

    作者:

    刘杰;张子杰;李亚鹏;孙宇涵;李云;

    发布时间:2024-06-13

  • 111. 红松无性系遗传多样性分析及资源评价

    摘要: [目的]为规范红松种子园的管理,促进优良无性系的推广与使用,实现红松经济效益;加快红松育种进程并为高世代种子园营建以及多世代改良提供理论依据和选育材料。[方法]基于我国东北地区 7 个种群的红松无性系,利用 SSR分子标记技术进行遗传多样性、遗传结构分析并通过 UPGMA进行聚类,解析各无性系种群间和种群内分化特征。[结果]11 个标记共检测到 77 个等位基因,平均每个标记可识别出 18 个基因型;不同位点的多态性信息含量(PIC)的范围为 0.155-0.855,11 个标记组合的PI和PIsibs分别为 3.1×10-8、1.14×10-3;遗传分析表明红松无性系的遗传变异主要存在于种群内,占总变异的98%;各群体间遗传分化水平较低,种群间平均基因流为 11.036;各种群遗传多样性水平存在差异,其中苇河种群遗传多样性较低,铁力种群较高;遗传结构分析中 161 个红松无性系被划分为 4 个或 7 个类群,7 个种群间没有明显的分化,仅LSH种群出现部分分化,红松种群遗传距离与其优树来源间的地理距离无明显相关性。[结论]11 个SSR引物对 7 个红松种群的进行的遗传分析揭示了各种群间以及种群内遗传多样性水平和遗传分化现状;聚类结果与种群多样性分析以及主坐标分析结果相吻合,表明各种群间遗传关系相近的同时,反映出不同种群内部的遗传分化程度。针对红松无性系种群的遗传特点,制定相应的育种策略,最大限度地提高红松种子园的育种潜力,为后续红松种质的开发及利用提供了科学依据。

    作者:

    闫平玉;张磊;张含国;

    发布时间:2024-06-13

  • 112. 栓皮栎种内和种间杂交中花粉萌发规律的对比研究

    摘要: [目的]被子植物的双受精是一个非常微妙且精确调控的过程,涉及雌雄配子(体)之间一系列的相互作用。栎属(Quercus)是北半球占主导地位的树种,其种类多,分布广,且在栎树的各种间普遍存在着基因渐渗现象,这在其他植物中是少有的,因此栎树也被称为"进化上最成功的树种"。但是,栎树的有性生殖过程是否或如何为栎树的"进化最成功"做出了贡献,目前尚不完全清楚。[方法]本研究以栓皮栎为母本,栓皮栎和蒙古栎分别作为父本进行野外杂交试验,采集授粉后不同时间点的栓皮栎雌花序,借助荧光显微观察、扫描电镜和石蜡切片等技术,对比研究栓皮栎种内和种间杂交中花粉萌发规律和受精过程差异。[结果]观察发现,蒙古栎和栓皮栎花粉均能在栓皮栎柱头上萌发。扫面电镜结果显示,在种内杂交中,授粉后 6 h栓皮栎花粉开始萌发,12 h花粉管明显伸长并在 24 h进入柱头感受细胞,而在种间杂交中,蒙古栎花粉在授粉后 15 h才开始萌发,27 h花粉管才进入柱头内部。除以上结果外,荧光显微镜还观察到,在 96 h栓皮栎部分花粉管开始汇集到花柱基部,与此不同的是,蒙古栎的花粉管在授粉后 144 h才到达花柱连接处。显微切片还发现,栓皮栎子房的发育在授粉当年并没有完全开始,而是经过休眠后,次年 4 月份才重新启动整个发育过程。[结论]蒙古栎和栓皮栎花粉均能在栓皮栎柱头上大量萌发,并穿过花柱汇集到花柱连接处,但即使如此,蒙古栎花粉比栓皮栎花粉在栓皮栎柱头上的萌发时间仍晚了约 9 h,到达花柱连接处的时间迟了近 48 h.本研究为了解栎树,特别是橡子两年熟栎树的有性生殖过程奠定了基础,并为探索栎树"杂交广泛存在"的原因提供了生殖发育上的参考。

    作者:

    柯梦;孙宇涵;李世安;刘克林;岳涵;郑为军;张淑敏;于立新;任俊;杰;欧国范;李云;

    发布时间:2024-06-13

  • 113. 花楸属植物研究进展与DUS测试指南研制

    摘要: 花楸属(Sorbus)植物是集观赏、材用和药用等用途的多用途树种,且具有文化价值。我国是花楸属植物的现代分布中心之一,《中国植物志》收录有 55 种 10 变种,英文版《中国植物志》又新增了陆续发现的 22 个新种。花楸属植物频繁的种间杂交和多倍化现象,产生了大量杂交集群和新的杂交物种,且新物种种间杂交频繁,导致物种演化仍在持续进行之中,因此,花楸属系统分类问题一直是学术界研究热点和争论焦点。利用花楸属植物的种间杂交特点,国内外学者育种开展较早,通过杂交培育了许多花楸品种,尤其是原产欧洲、西亚及西伯利亚地区的欧亚花楸,于二十世纪初就开始了品种选育活动,目前已有约 40 个品种;除此之外,国外育种者利用中国的花楸植物资源也培育出一些观赏价值高的品种;中国的花楸属植物大部分处于野生状态,国内栽培品种较少,仅利用欧亚花楸和西伯利亚花楸等培育出少量品种。花楸属植物一般采用播种繁殖,但采种母树不足(林内散生),果实收集困难,种子质量差,且种子有生理休眠。花楸属植物无性繁殖技术主要有扦插、嫁接和组织培养。由于其皮部生根,扦插时以青壮龄树一年生枝条最佳;嫁接成活较扦插容易,不同砧木树种嫁接对成活率和长势不同,本砧嫁接成活率较高;组织培养目前主要通过诱导芽、带节茎段及体细胞胚胎获得再生植株。本研究组基于 72 个国内外已知品种信息,初步构建了狭义花楸属已知品种数据库,筛选出 31 个测试性状,包括植株性状 4 个、芽性状 4个、叶性状 15 个、花性状 3 个和果实性状 4 个;采用"植株:主干"、"叶:类型"、"复叶:小叶对数"和"果实:颜色"4 个性状作为分组性状。在此基础上完成了花楸属新品种特异性(Distinctness)、一致性(Uniformity)和稳定性(Stability)(简称DUS)测试指南的草稿。本文总结了近年来国内外学者对花楸属植物的研究成果,对中国花楸属植物品种测试、保护育种者权利、鼓励品种自主创新具有重要意义。

    作者:

    于雪丹;武宇霞;张川红;郑勇奇;

    发布时间:2024-06-13

  • 114. 国外松多目标育种群体构建关键技术及应用

    摘要: 以提升我国湿地松、火炬松等国外松的良种选育水平和多区域多目标良种种苗生产能力、保障国外松产业高效发展为目标,构建了两树种江西、浙江、皖南、豫南等中北亚热带地区的多世代育种群体和种子园高效繁育及应用技术体系:(1)基于近红外光谱、阻力和应力等物理光学设备以及无人机遥感信息,创建了国外松松脂、材性无损检测模型和树高、冠幅和胸径等生长性状和冠层针叶叶绿素和营养性状的高通量评测技术,创新了相关性状精准遗传评价方法,形成了基于表型性状的国外松多目标育种群体构建关键技术体系,精准高效评价了浙北等 7 处国外松育种资源群体的生长、材性等性状遗传变异特征;(2)创建了以转录组、靶点测序分型(GBTS)探针为基础的湿地松、火炬松基因分型技术体系;鉴定了一批湿地松TPS-d亚家族基因并验证了其在提高烯萜产量和抗旱等方面的功能,首次筛选了一批高松节油含量湿地松品系,形成了基于分子遗传性状的国外松多目标育种群体构建关键技术体系,用于生长和材性等性状的早期评价缩短了评价周期 1/3 以上;(3)建立了不同区域、不同育种目标的育种群体,选育了不同类型国外松良种,构建了国外松组培微繁和种子园早实丰产的良种产业繁育体系、精选(多世代)无性系种子园营建技术体系以及针叶、嫩枝快速生根成苗的微繁技术,建成暖温带火炬松精选无性系种子园、中北亚热带速生优质湿地松、火炬松 2 代无性系种子园和高产脂湿地松无性系种子园。

    作者:

    栾启福;姜景民;李彦杰;刁姝;孙洪刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 115. 南方红豆杉种质资源保护与创新利用—山西省陵川县南方红豆杉国家林木种质资源库建设

    摘要: [目的]南方红豆杉为国家Ⅰ级重点保护植物,山西南方红豆杉省级自然保护区位于山西省陵川县,是我国南方红豆杉分布区的最北界,同时也是种质资源库分布区,在此开展南方红豆杉种质资源保护及遗传多样性的研究,构建南方红豆杉种质资源的保护和利用体系,可为南方红豆杉种质资源的保护、开发及创新利用提供技术支撑。[方法]依托山西省陵川县南方红豆杉国家林木种质资源库建设项目,开展南方红豆杉林木种质资源调查、收集与保存,逐步建成就地保存、异地保存、设施保存相结合的种质资源保存利用体系。[结果]1)南方红豆杉在山西省内集中分布于比邻河南省的陵川县和阳城县,在晋东南的垣曲县、沁水县、壶关县、平顺县等地也有零星分布。2)南方红豆杉在山西省集中分布区内通常与栓皮栎、鹅耳枥、荆条和海州常山等混交存在,株数占比为乔木层树种的 15-25%,其种群竞争能力弱,受种间竞争压力,长期处于被压状态和被动适应的地位,导致其天然更新能力差。3)集中分布区内南方红豆杉植株个体矮小,胸径>16 cm的个体较少,多数是小径级个体,林下幼苗缺乏。4)南方红豆杉独特的药用价值受到人们青睐,当地对其进行了大量的扩繁与栽植,使南方红豆杉成为自然教育、公众科普宣传和庭院美化的重要树种,但也致使集中分布区内出现南方红豆杉幼苗盗挖现象,进一步限制了南方红豆杉的天然更新。5)山西省陵川县南方红豆杉国家林木种质资源库建设项目的实施,将在厘清南方红豆杉种质资源现状的基础上,全面、系统、科学的收集国内外资源,综合评价其形态、经济性状特征,挖掘优异种质、关键基因,选育优良品种、无性系,助力林木种业振兴。

    作者:

    王升级;韩有志;王慧;高润梅;白艳林;武红柱;王志刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 116. 基于刺槐转录组测序的SSR引物开发及不同来源无性系种质的遗传多样性分析

    摘要: 刺槐(Robinia pseudoacacia L。)为豆科(Leguminosae)刺槐属(Robinia)阔叶乔木,耐干旱、耐瘠薄、耐轻度盐碱、抗污染能力强、自然更新能力强,是荒山造林和水土保持先锋树种,且具有观赏、材用、蜜源和饲用价值。刺槐作为外来物种,在我国已经栽培了 140 年,栽培范围自南京、青岛逐渐扩大至 27 个省(市、自治区)。目前国内外关于刺槐生态特性、适应性、无性繁殖和有性生殖方面的研究较多,而遗传信息相对匮乏,遗传学基础研究比较薄弱。中国各地区栽培的刺槐无性系来源记载不清,遗传关系不明,遗传多样性状况信息甚少,同物异名现象时有发生,急需系统开展刺槐无性系遗传多样性分析和指纹图谱构建,为下一步开展新品种选育、遗传改良和品种鉴定打好基础。本研究得到的结果如下: (1)开展了刺槐转录组测序和基因功能注释工作,获得 12.2 Gb 刺槐花序和叶片转录组数据,得到141 948 个unigenes,平均长度 1 209 bp,N50 为 1 997 bp.将这些Unigenes注释到Nt、Swiss-Prot、KOG和KO这 4 个数据库,分别有 104 239(73.43%)、67 194(47.34%)、60 814(43.15%)和 81 439(57.37%)个Unigenes获得功能注释。挖掘SSR位点 35 423 个,平均每 4.84 kb出现一个SSR位点,SSR检出率为24.95%。分析了刺槐SSR的分布规律,起始位点主要集中于unigene的 0~2 000 bp之间,SSR序列长度主要集中在 12~20 bp之间,平均 16.5 bp.二核苷酸、三核苷酸和五核苷酸为优势重复类型,二、三核苷酸重复基元的主要类型分别为GA/CT和GGC/CCG.刺槐只有二、三核苷酸重复微卫星丰度和重复基元长度呈显著负相关,相关系数为-0.5003186。 (2)开发了 25 882 个EST-SSR分子标记,引物设计成功率为 73.07%。随机挑选 30 对进行了引物有效性和通用性研究,扩增成功率为 80%,其中有 9 对引物多态性较高,都位于UTR区域,对 385 个无性系的分子鉴定率为 95.32%。9 对引物能够在 3 个刺槐属物种中通用,并且具有明显的多态性。 (3)8 对SSR引物在 383 个刺槐无性系中共扩增出 68 个等位变异,每个位点的等位变异数为 4~16个,平均每对引物扩增出 8.5 个等位变异;不同位点的多态性信息量PIC(polymorphism informative content)值变化范围很大,在 0.146~0.898 之间,平均PIC值为 0.528。 (4)8 对 SSR引物在 9 个地域共 318 个样本中扩增出 66 条多态性条带,每个位点的等位变异数为4~16 个,平均每对引物扩增出 8.25 个等位变异;9 个地域的平均等位基因数是 5.617,其中国内 8 个地域的平均值是 5.597,山东 6.00;实际观察杂合度Ho在 0.479(辽宁)~0.555(山东)之间,平均值为 0.519,其中山东的Ho值略高于国内 8 个地域的平均值 0.514;平均期望杂合度 He 在 0.509(辽宁)~0.553(美国)之间,平均He值为 0.533,其中山东的He值为 0.548,略高于国内 8 个地域的平均值 0.533.9 个地域的He值均大于 0.5,表明遗传多样性均比较丰富。其中山东和山西Ho/He大于 1,表明这两个地域的无性系杂合度较高。以上数据表明山东的刺槐无性系遗传多样性水平略高于国内遗传多样性水平,拥有比较丰富的遗传多样性。山东、甘肃等有私有等位基因,杂交育种时可以选择作为亲本;国内不同省份之间可以进行适当引种,以增加地域内的遗传多样性。9 个地域 318 个无性系之间的遗传变异分析表明只有 2%来源于地域间,8%来自于无性系间,90%来自于无性系内。不同地域主坐标分析和亲缘关系分析结果基本一致。山东、美国、辽宁、河南和山西无性系亲缘关系比较近,聚为一大类群;甘肃和河北亲缘关系较近,聚为一大类群;陕西和北京亲缘关系较近,聚为一大类群。山东和美国的无性系遗传距离最小为 0.011,说明这两个地域的无性系遗传分化差异较小。 (5)8 对SSR引物在山东省 49 个无性系中共扩增出 51 个等位变异,每个位点的等位变异数为 2~15个,平均每个位点扩增出 6.375 个;不同位点的PIC值变化范围很大,在 0.092~0.879 之间,平均为 0.5098.聚类分析结果表明无性系分组与现有栽培区没有明显的规律。引物Rply109 和rops16 对 49 份无性系的分子鉴定率为 91.84%,可作为指纹图谱构建、分子鉴定的高效分子标记。 (6)建立了以SSR标记为技术基础的刺槐无性系分子鉴定体系。利用 18 对引物可以区分 378 份刺槐属植物无性系,分子鉴定率为 96.36%。利用 18 对引物对收集到的国内外 383 份刺槐种质资源进行NJ分析,结果表明所有无性系并没有严格按照不同来源地区聚集到一起,但是又有一定的规律,大部分来源相同或相近的种质聚到一起。相同种源无性系没有聚到一起主要是由于互相引种和遗传变异造成的。 (7)研究结果表明荧光SSR毛细管电泳检测技术是一种简便、快速、高效的初步鉴定植物是否是多倍体的方法。利用引物RP13 检测出 293 个无性系有三至六个等位变异,占 76.1%,确定该引物为刺槐指纹图谱构建、分子鉴定、尤其是多倍体初步鉴定的高效分子标记。 (8)本研究在利用 18 对荧光SSR引物构建指纹图谱时,发现 385 个无性系中有 343 个在 1 个位点或者多个位点(最多 7 个位点)出现了 3~6 个等位变异,占 89.09%。

    作者:

    毛秀红;

    发布时间:2024-06-13

  • 117. 木兰科引种和新品种选育

    摘要: ##木兰科为世界著名观赏、药用、香料、材用植物。中国拥有全球一半以上的野生资源,是著名"木兰王国"。但我国育种工作起步晚,自主培育的新品种少。

    作者:

    王亚玲;

    发布时间:2024-06-13

  • 118. 青檀种质资源收集保存与评价

    摘要: 青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim。)作为中国特有的单种属,零星或成片分布于中国 19 个省区,已列入《中国稀有濒危植物名录》稀有类 3 级保护植物,因其寿命长、耐瘠薄、萌芽力强、根系发达,是石灰岩山区的造林先锋树种。国内主要应用于生态造林和檀皮生产,是制造驰名国内外的书画宣纸的优质原料。课题研究前,在青檀种质资源收集评价等方面开展的工作相对较少,未有育成的新品种。本课题组历经 20 年的持续研究及育种创新,在青檀古树种质资源收集保存、种质资源栽培评价、育种亲本评价、新种质评价等方面取得阶段性成果:课题组调查了国内 15 个省或直辖市的青檀种质资源,调查范围北起北京昌平,西至甘肃天水,南到广西柳州,东达沿海,汇集保存了 115 份青檀种源或古树种质,筛选了适宜北方自然越冬的优质种源作为育种亲本;通过常规育种试验创制了新种质,选育出适合行道树、彩叶树及盆景制作的专用新品种,授权的 8 个新品种填补了青檀属新品种的空白;制定了国家行业标准《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 青檀属》;研发青檀枝干再生及附石桩景制作的实用技术,制订青檀培优及高效栽培的技术规程,解决制约绿化苗木、盆景生产、荒山造林及檀皮产业发展的共性核心难题,以培育具有市场竞争力的青檀产品。课题的研究,完善了青檀种质资源保存体系、品种选育体系、高效生产栽培体系,促进青檀苗木产业从挖掘野生资源向创新苗圃培育的动能转换,推动乡土树种逐渐向新品种、专业化、新技术、特异化的提质增效及转型升级。

    作者:

    张林;

    发布时间:2024-06-13

  • 119. 树木引种与植物新品种保护

    摘要: 在植物新品种保护的实施过程中,人们经常会遇到引进的林木资源或品种是否可以申报新品种。对于这个问题的理解,首先要明确什么是植物新品种,即新品种的概念。第二就是引进的资源或者品种是否符合植物新品种申请的要求。根据《国际植物新品种保护公约》(1991 年文本)规定:植物新品种,需要满足五个条件,新颖性,特异性,一致性和稳定性,还要有一个合适的命名。除此之外,在中国申请植物新品种还必须是植物新品种保护名录内的物种。《公约》规定,一个品种可以通过人工选育或者发现后开发而培育一个新品种。那么,对于引进的林木资源,包括品种是否能申报新品种?首先,要明确引进的资源是哪种类型。如果引进的材料是林木品种,经过驯化后种植成功,如果未经过品种原育种者同意引种人不能申报新品种。因为引种人不是品种的选育人,引进驯化的过程不属于人工选育,是区域适应性实验,品种权归属原育种者。如果品种原育种者委托或授权引种人,则可以申报新品种。如果引进的是实生来源的材料,即林木种子,包括野生或人工群体采集的种子,进行育苗种植,通过一段时间的引种驯化,成功进行引种。对于此类材料,可以通过人工选择(育种)筛选有变异的植株进行无性繁殖,将其特异性状固定,达到要求测试植株的数量之后,可以考虑进行申请新品种。

    作者:

    张川红;于雪丹;郑勇奇;

    发布时间:2024-06-13

  • 120. 中科院北京植物园裸子植物引种驯化 70年

    摘要: 本文通过对中国科学院植物研究所北京植物园建园 70 余年裸子植物引种驯化历史、现况等迁地保育数据的整理和分析,指出随着社会发展和技术进步,裸子植物的引种目标、方法、驯化技术和保育条件发生很大变化;引种目标从物种保存和研究、转向面向市场和国家战略需求;截止 2022 年底保育裸子植物 12 科、43 属、270 余种(含品种),露地保存以松科、柏科、红豆杉科为主,占保存种数 21.3%;展览温室以保育和科普展示珍稀濒危针叶树种为目的,保存种数占 25%,一半以上物种仍处于露地小环境或冷室的栽培驯化中。通过应用前人关于裸子植物引种驯化理论,分析雪松、水杉、北美圆柏等成功引种范例,及技术实践探索,建议裸子植物的引种应综合借鉴植物区系生态历史分析法和优势种法,利用植物园、树木园等的资源富集平台,发掘松柏类植物在历史进化演替和人为选育下的更强的、潜在的可能性,实现在可持续应用中保育物种多样性的目标。并指出由于野生针叶树采集方式和国外交换引种途径的中断,导致裸子植物迁地保育多样性程度、保育物种覆盖度等收到严重制约,期望得到政府有关部门的重视和解决。

    作者:

    唐宇丹;

    发布时间:2024-06-13

  • 121. 复杂环境下经济林果识别与采摘技术研究——以苹果为例

    摘要: 针对复杂环境下林果识别精度低、速度慢,且未对果实遮挡及重叠状态进行分类,错误识别导致末端执行器抓取失败,容易造成果实损伤以及末端执行器的损坏,而且仅能确定果实的中心位置,未识别出果实的姿态,无法使采摘机器人末端执行器能够以合适的方式采摘果实,从而实现林果的高效采摘等问题,提出了一种基于深度学习的林果生长形态分类及果实姿态的融合识别模型。此外,由于苹果外皮较为脆弱,生长环境较为复杂,在采摘过程中容易受到损伤,通过分析果实生物特性,从末端执行器柔顺方式、固定果实以及分离果实方式等方面进行考虑,开发了减少苹果损伤率的末端执行器,并进行试验。本项目通过对复杂环境下经济林果识别与采摘技术进行研究,从而实现采摘机器人实时准确的无损采摘,对促进林果产业的发展具有重要意义。

    作者:

    殷程凯;郭自良;胡皓若;吴玄博;陈青;周宏平;王金鹏;

    发布时间:2024-06-13

  • 122. 关于液滴蒸发过程中稳态假设适用性的研究

    摘要: 为了提高农药利用率,预测和控制农药液滴蒸发后,农药成分在叶片上的沉积形状,并使其均匀沉积,我们必须对液滴蒸发过程中溶质颗粒的沉积进行了解与探究。此外,对蒸发液滴中颗粒沉积的研究,还有助于指导自组装过程的工艺制定。 液滴蒸发是温度场和蒸汽浓度场的双向作用,因此本文首先将组合场方法扩展到包括基板和液体中的瞬态传热和周围空气中的瞬态蒸汽扩散,以及它们在液体表面的耦合。为研究液滴的瞬态变化,(包括初始瞬态和过程瞬态),对温度场和蒸汽浓度场进行稳态近似。液滴蒸发中的初始瞬变(即将液滴放置在基板上后立即发生的瞬态过程)已通过数值和实验进行了研究。结果表明,在液滴蒸发的初始阶段,当接近稳态时,蒸汽浓度变化呈单调性,但温度变化是非单调性的。蒸汽浓度和温度从初始值变为稳态值所需的初始瞬态时间几乎相同,并且初始瞬态时间与液滴干燥时间之比主要由液滴的性质决定,而不是由底层基底或周围大气的压力决定。初始瞬变的持续时间通常比过程瞬变的持续时间长,过程瞬变表示随着蒸发的进行,蒸汽浓度和温度随着液滴形状的变化而调整。此外,还得到了评估稳态近似在液滴蒸发中的适用性的定量准则,表明该近似值对于饱和蒸汽浓度较低的液体更为合理。该标准得到了实验证实,可能有助于液滴蒸发的知识体系。

    作者:

    孔惠;徐学锋;

    发布时间:2024-06-13

  • 123. 基于改进YOLOv7的油茶果采收机器人树干检测方法

    摘要: 树干检测与识别是油茶果采收机器人的关键技术之一。传统的油茶果采收机树干检测方法主要依赖采收操作员的视觉判断,然而这样存在较大的识别误差和采收振动点错误定位的问题。基于视觉感知的树干检测与识别能够帮助油茶果采收机器人在非结构化环境中准确高效地检测和定位振动或采摘点。本文提出了一种基于改进 YOLO v7 网络的油茶果树干检测与识别方法。首先,在 YOLOv7 的主干层中添加了注意机制模块,以增强识别算法对树干的特征提取,从而使识别网络更专注于目标物体的检测。其次,设计了一种基于 Facol-EIoU的加权置信度损失函数,用于替换YOLOv7 网络中的原始损失函数,从而增强了油茶树干检测与识别的性能。最后,研究团队对YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5、YOLOv7 和改进的YOLOv7模型进行了树干检测对比实验。实验结果表明,本文提出的方法在油茶树干识别上取得了显著的成绩。平均精度达到了 89.2%,召回率达到了 0.94,F1 值为 0.87,平均检测速度为 0.018 秒/张,超过了YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5 和YOLOv7 模型的表现。改进的YOLOv7 模型表现出色,能够使油茶果采摘机器人在无结构的果园中有效地检测树干。这一方法能够为油茶果采收机器人的发展提供了有力的技术支持。

    作者:

    刘洋;

    发布时间:2024-06-13

  • 124. 紫外纳秒激光制造高深宽比且高一致性微槽研究

    摘要: 超痕量检测在林业领域都发挥着重要作用,例如病害虫监测、污染物监测、营养元素分析以及土壤质量评估等,为林业管理和环境保护提供科学依据,促进森林生态系统的健康和可持续发展。表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)技术作为一种高通量"指纹图谱"检测手段,因其具有快速、无损且灵敏度高等优点,被广泛应用于超痕量检测中。最近的一些研究表明,具有超疏水性的SERS基底能够浓缩富集目标分子,打破扩散极限,实现超低浓度甚至是单分子级检测。然而,现有的SERS 基底制备手段大多成本高昂,工艺流程复杂,均匀性和稳定性都有待提高,这些亟待解决的问题限制了SERS基底的大规模制备及应用。 本论文提出一种可以制造拥有高深宽比和高一致性微槽的方法。对激光脉冲能量、激光离焦量和扫描次数的研究表明,略微提高激光的负离焦和脉冲能量可以有效地提高微槽的深宽比,但是过大的脉冲能量会对材料产生破坏,从而使微槽的一致性减小。本文提出了一种多次扫描技术,通过在每次扫描的过程中改变激光的脉冲能量和离焦量,制造出了一组拥有高深宽比和高一致性的微槽。微槽的平均深宽比可以达到 6.84,同时其深度和宽度的RSD可以低至 4.8%和 4.4%。该制作方法成本低廉,技术简单,所得微槽可以用于制备较高质量的超疏水表面,从提高SERS基底的均匀性和稳定性,对于SERS在超痕量检测中的实际应用具有重大意义。

    作者:

    祝邵康;史雪松;

    发布时间:2024-06-13

  • 125. 中药饮片智能分选系统

    摘要: 近年来,国家对中药市场的重视及监管力度逐年增加。中药饮片作为最常用的中医药配方用药,有庞大的市场。因食用安全需求,在中药饮片进入市场进行售卖之前,需要对其进行严格的外观品质分选。然而目前,中药饮片仍然依靠人工进行目检分选,存在效率低下、标准不一、主观性分级等问题。并且在国内,通过机器视觉对中药饮片分选的技术还并不完善。本次报告介绍一种基于机器视觉的综合利用图像处理、深度学习等算法的中药饮片外观品质检测与分选系统。

    作者:

    李云阳;闫磊;

    发布时间:2024-06-13

  • 126. 智能双孢菇采收机器人

    摘要: 双孢菇是一种常见的食用菌,在国内已实现工厂化、规模化种植。目前,双孢菇采摘的自动化程度较低,主要依靠人工完成。采摘过程中工人需要蜷曲身体探入到菇床夹层中,效率低、采摘标准不统一,且采摘环境对人体具有一定的患病风险,如蘑菇肺、风湿性疾病等。本次报告介绍一种基于机器视觉的智能双孢菇采收机器人,实现对工厂菇床种植的双孢菇的自动采收。

    作者:

    刘世栋;闫磊;

    发布时间:2024-06-13

  • 127. 蒸发制冷对液滴表面温度分布规律及其"相图"的影响

    摘要: 液滴蒸发是自然界中常见的现象,其不仅与我们的日常生活密切相关,还在近年来被广泛的应用在了林业、工业等领域中,如林木保护涂层制备、木材纤维增强材料制备等。在蒸干后,含颗粒的液滴通常会在其蒸发基底表面留下不同形状的沉积,控制干燥液滴的沉积模式对延长林木寿命、提高木材强度有至关重要的作用。 液滴的表面温度是影响其内部流场与沉积形状的重要因素,尽管在此前的研究中,液滴的表面温度分布模式能够被通过数值计算得到的"相图"表征,但该"相图"的数值计算结果还缺少实验验证。本研究利用红外热成像技术对基底上蒸发液滴的表面温度进行了实验观测,并通过组合场方法进行了液滴表面温度的数值计算。实验观测结果表明,随着液滴蒸发过程中接触角的变化,液滴表面将呈现出三种不同的温度分布规律,这与此前表面温度分布"相图"的理论预测一致。液滴的表面温度分布模式的变化可以通过固液界面热传导路径和蒸发制冷效应的协同作用来解释。此外,本研究还讨论了蒸发制冷效应对该"相图"的影响:实验发现,蒸发制冷效应强弱的变化可以改变液滴表面温度的分布规律,数值结果进一步表明,蒸发制冷会改变"相图"中三个相区的大小。由于本研究忽略了液体内部的对流,目前的结论只适用于缓慢蒸发的液滴,但它可以作为一个框架来解决更复杂的强对流发生的情况。本研究提出的结果重现了沿液滴表面温度分布的基本特征,这有助于更好的理解附着液滴的蒸发过程,为控制蒸发液滴中颗粒的沉积模式,进而延长林木寿命、提高木材强度提供了理论基础。

    作者:

    于承志;徐学峰;

    发布时间:2024-06-13

  • 128. 液滴在饱和环境下的蒸发及颗粒自组装机理的研究

    摘要: 近年来,为了顺应绿色环保与可持续发展的国际化发展潮流,作为病害防治关键的化学防治正在向更高农药利用率和更少环境污染方向发展。为了提高农药利用率,使能沉降固着在叶片上的农药喷雾沉积出均匀构型的问题值得研究并解决。由此,我们需要对液滴蒸发过程中,液滴内部的液体流动状态,以及溶质微纳米颗粒的沉积构型与产生某一沉积构型的原因,进行深入的探讨与研究。 本文设计了一个密封的腔体,用于观察在周围水蒸气浓度饱和的条件下液滴的蒸发过程。实验结果表明,在饱和环境中,液滴和周围水蒸气不会达到平衡状态,并且液滴的蒸发速率远高于理论值。进一步研究发现,液滴的蒸发可以分为快速蒸发阶段和缓慢蒸发阶段。通过分析饱和腔中初始液滴蒸发过程中基底的贡献,发现液滴的快速蒸发阶段是由于开尔文效应使得弯曲页面上的饱和蒸汽浓度升高,并破坏了腔体内的饱和环境,导致在基底上凝结了大量的卫星液滴。而卫星液滴的凝结会降低局部水蒸气浓度,进一步促使液滴的蒸发。当卫星液滴的凝结停止后,由于开尔文效应,卫星液滴也会蒸发。并且将初始液滴内的水分传递到蓄水池的水平液面上。进一步研究表明,由于在饱和环境下的蒸发速率较慢,所以液滴内部流场的流动非常缓慢,纳米颗粒在液滴中的沉积也较为缓慢,所以能够得到更加均匀的自组装模式。

    作者:

    徐龙飞;徐学锋;

    发布时间:2024-06-13

  • 129. 摩擦起电过程中由摩擦诱导的表面电子结构变化引起的双向电子转移

    摘要: [目的]近年来,摩擦纳米发电机作为一种获取能源的环保方式被广泛研究。木质纤维因其独特的光学和机械性能以及化学改性和重建的潜力,经常被用作摩擦纳米发电机结构中的基底或摩擦起电材料,这对于绿色、大规模的自供电能源设备具有重要意义。然而,在绝缘体之间的摩擦起电过程中,电荷传输的机制仍然难以下定论。人们普遍认为,在摩擦起电中,两个均匀表面之间的电子传输应该始终是单向的。[结果](1)在本文研究中,摩擦过程中的电子传输方向会随着摩擦表面接触点的位置变化而改变,这说明接触表面之间发生双向电子转移。(2)实验结果表明,如果相对滑动方向保持不变,在摩擦表面的任何给定接触位置的电子传输方向在整个摩擦过程中不会随着时间的推移而改变。(3)同时,如果摩擦面是晶态,当逆转摩擦方向时,给定接触位置上的电子传递方向也将被逆转。[方法]为了解释上述实验中所观察到的非单向电子传输现象,我们在摩擦起电中提出了一种电子转移的理论模型,其中我们假设电子转移方向的变化可以归因于摩擦力诱导的摩擦表面晶格变形引起的表面功函数的变化。[结论]该理论利用第一性原理计算进一步验证了摩擦起电过程中摩擦表面切向变形对表面电子结构的影响,目前的工作可以为理解电荷转移机制提供了新的视角,因此,本文为涉及摩擦起电的诸多领域如摩擦纳米发电机、石油化学工业、电子电路和纺织工业提供理论支持。

    作者:

    李薇;徐学锋;

    发布时间:2024-06-13

  • 130. 林用双下肢无源负重外骨骼设计及实验研究

    摘要: [目的]为解决林业消防人员长时间负重灭火身体负荷大劳动强度高的问题,开展林用双下肢无源负重外骨骼设计实验及其关键技术研究。[方法]提出了一种林用双下肢无源负重外骨骼,建立了攀爬情景下人体运动步态模型,完成外骨骼机械结构设计并利用有限元仿真软件开展了整体静态结构校核,结合人体攀爬步态开展基于Opensim的攀爬过程中人体下肢肌肉动力学特性研究,构建了外骨骼人机交互力信息、人体代谢信息、下肢运动信息实时采集系统并通过样机穿戴实验验证外骨骼减负助力性能。[结果]前期研究及穿戴实验结果表明,穿戴者穿戴外骨骼负重相对正常负重行走在平均心率和耗氧量方面分别减少了 5%和 7.62%,穿戴外骨骼负重足压相对未穿戴外骨骼降低了 7.25%。[结论]林用外骨骼机器人可有效减轻穿戴者负重感,节省人体能量支出,为解决林业消防人员森林防灭火工作中长时间、长距离背负灭火器械身体负荷大劳动强度高的问题提供了技术基础。

    作者:

    张佳林;闫磊;于春战;席攀峰郝喆;

    发布时间:2024-06-13

  • 131. 绝缘体表面价带能级结构测量与分析方法研究

    摘要: 木材作为地球上最具有可再生性的材料之一,可以通过结构工程策略及化学和热改性对木材进行再设计以改变其机械、流体、离子、光学和热力学性能。这些改性手段为木材创造了各种各样的应用,包括高性能结构材料、能量存储与转换、环境修复、纳米离子、纳流体,以及光与热管理的发展。而在这个过程中离不开有效的表面分析手段,对材料表面形貌,成分,价态,结构,电子态进行精准的表征。其中,材料的价带能级结构是材料最基本的性质之一,直接反映了材料的介电性质。 材料价带能级结构的实验测量方法目前主要是基于光电效应的紫外光电子能谱(UPS)。但对于木材这类导电性差的绝缘体样品,在测量过程中表面会发生荷电效应,这使得逸出电子的动能降低,谱图产生偏移与变形。如何消除荷电效应,得到绝缘材料真实可靠的电子结构,一直是一个棘手问题。在高真空环境下,研究发现经过溅射处理的表面上预先用紫外光源进行一段时间的辐照后,可以得到很稳定的UPS光谱图。我们在实验中确定了表面荷电在 1s内就可以达到稳定状态,也因此后续的 UPS测量没有产生明显的图谱畸变,得到的 UPS谱图几乎完全重合。针对绝缘体的能级结构特征,结合 UPS测量原理,考虑了绝缘体与谱仪的接触电势差以及表面荷电电势之后,通过谱图分析得到了块状绝缘体材料的价带顶及电离能等能级结构特征,并在禁带区间内发现了表面态的存在与分布。我们希望这项工作能够为木材及其改性材料表面的价电子能带结构测量提供了新的实验方法与思路。

    作者:

    朱磊;徐学锋;

    发布时间:2024-06-13

  • 132. 基于深度学习的森林火灾蔓延预测网络模型

    摘要: 野火蔓延预测是管理和扑灭森林火灾的必要环节。传统模型对输入参数的精度要求较高,这在真实的森林火灾场景中是难以实现的。本文提出了一种基于火场动态数据的火灾蔓延模型,以提高其适用性。该模型采用具有混合输入和注意力机制的卷积神经网络(MI-AM-CNN)进行设计。它通过包含地形变量和当前燃烧图像的多通道图像,以及包含气候变量的标量,来预测一段时间后的燃烧图像。通道和空间注意模块被集成到模型中,以处理包含重要火灾变量信息的高级特征,并加强这些重要特征对预测的影响。基于FARSITE,本文生成了大量的数据集,用于模型的训练、验证和测试。本文将所提出的模型MI-AM-CNN与目前最先进的神经网络模型进行了比较。定量结果表明,MI-AM-CNN在预测效果和效率方面均具有最佳性能,并且可以通过递归应用得到连续的预测结果。此外,MI-AM-CNN对历史火灾数据的预测结果证明了其在真实火灾案例中的应用能力。MI-AM-CNN可以作为消防作业中的一种预测方法,其预测结果可以为基于人工智能的森林火灾蔓延预测方法提供理论支持。

    作者:

    王欣宇;李兴东;

    发布时间:2024-06-13

  • 133. 基于人因工程学的枸杞采摘作业疲劳特性评价

    摘要: 近年来枸杞产业快速发展,如何高效采收的问题已成为制约枸杞行业持续发展的主要瓶颈。由于农机与农艺不能有效结合,人工枸杞采收作业仍是枸杞生产全过程中最重要的环节。课题利用Jack人因工程软件,主要分析杞农常用的人工采收方式,分析杞农采收过程中的疲劳特性,进行评判分析。结合枸杞采摘特点,以人因工程为研究原理,枸杞采摘过程为研究内容,Jack模拟仿真软件为研究工具,探究不同作业姿势对人体的影响,对不同作业姿势给予影响评分,建立枸杞采摘作业疲劳评价体系,根据不同环境、不同姿势、不同状态的综合评分实现劳动疲劳判断,以提高杞农个体采摘效率,为后续枸杞采摘装置的设计奠定理论基础,并指导人们安全作业。 基于人因工程学的枸杞采摘作业疲劳特性评价

    作者:

    潘林;赵东;赵健;

    发布时间:2024-06-13

  • 134. 基于开尔文探针力显微镜的绝缘体表面电荷测量

    摘要: 摩擦起电是日常生活中很普遍的一个物理现象,指两种材料发生接触分离或者相对滑动时电荷在材料之间的转移。多数情况下,摩擦起电是电子在材料间功函数差驱动下发生转移导致的。这种现象通常会对生产生活产生有害影响,每年由于摩擦起电导致的经济损失高达几十亿美元。但摩擦起电在静电复印、静电分选等领域也得到了广泛应用。近年来,人们基于摩擦起电原理和静电感应研制出摩擦纳米发电机,从而将机械能转化为电能。相较于导体材料,绝缘体在摩擦起电时更容易积聚电荷,会引起更大的经济损失,但也会带来更大的利用价值。同时,作为一种常见的微观观测手段,通过AFM和KPFM可以获得木材纳米和亚纳米尺度的高分辨图谱,有助于木材微观结构的理解。因此,对绝缘体间摩擦起电规律及机制的研究就显得尤为重要,而绝缘体表面电荷密度的精确测量技术也成为摩擦起电研究的必要手段。 KPFM是通过测量探针在接触电势差作用下的振动来测量表面电势的,通常用于测量导体、半导体的功函数。当KPFM被用于测量绝缘体表面电势时,由于接触电势差存在于探针与金属样品盘之间且绝缘体样品表面也会积聚电荷,会造成测量结果的偏移。 为了深入研究KPFM测量中,绝缘体表面电荷密度与表面电势测量值之间的关系,本文将基于KPFM测量原理,建立带有电介质的平行板电容器模型,通过分析上极板受到的电场力及在电场力作用下发生的振动,得到绝缘体表面电荷密度与表面电势测量值之间的理论关系式。并使用 COMSOL 建立关于振动探针-绝缘体-导电基底的机电耦合模型,通过仿真探针在不同偏压下的振动,得到表面电势测量值,并分析了绝缘体表面电荷密度与表面电势测量值的关系。最后,对测量过程中起电区域、探针高度等因素对测量结果的影响进行研究,仿真并拟合带有摩擦区域时绝缘体表面电势的测量值。

    作者:

    蔡建华;徐学峰;

    发布时间:2024-06-13

  • 135. 基于阿克曼小车和ROS实验平台的主流激光SLAM算法比较分析及优化

    摘要: 目前,激光雷达SLAM算法的对比分析多停留在仿真层面,实验层面较少。为遴选出最优秀的激光SLAM算法并促进其实际应用,本文基于Ackermann汽车和Ros实验平台,对Gapping、Karto SLAM、Hector SLAM、Cartographer四种主流LiDAR SLAM算法进行了对比分析,从实验层面证实了Cartographer在复杂室内场景下建图的优越性。接着,以复杂室内场景下移动机器人的自主导航定位为应用背景,对Cartographer算法进行进一步优化。在解决Cartographer算法测绘定位误差偏大问题的基础上,建立出高质量的导航地图。随后,基于建立的地图,结合全局A*算法和局部TEB算法进行路径规划,对不同复杂室内场景下的导航效果进行了验证。实验结果表明,优化后的Cartographer算法大大提高了导航精度和稳定性。

    作者:

    陈海飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 136. Helmholtz型脉动燃烧器启动声热耦合关系

    摘要: 脉动燃烧器具有燃烧强度、燃烧效率及传热效率高、排放污染小等特点,但存在启动难度大。本文构建燃烧室内压力测试系统,通过设定不同的进气流量与不同的油门开度,研究不同启动工况下的启动效果。结果表明:具有特定结构参数的脉冲发动机所构成的声学条件只与泵气流量和油门开度组合的局部区域范围形成的加热条件才能产生最佳的启动耦合效应与正常工作耦合效应,距离该区域范围越远,耦合效应越差,直至完全无法耦合。停止泵气前后的加热条件会发生变化,不仅使脉动频率发生变化,不同工况下的启动效果也会发生变化。研究成果对开发智能化及自动化脉动燃烧装置具有工程应用价值。

    作者:

    许林云;

    发布时间:2024-06-13

  • 137. 基于新概念多模式移动机器人的林业信息采集系统

    摘要: 地面测量在森林资源清查工作中扮演着重要的角色。然而,由于地面测量技术和设备的不足,每木检尺工作仍然耗时费力。同时,复杂的林间环境对地面测量调查员的行动灵活性和安全性提出了挑战。本研究提出了一种林间作业系统,其中包括多模式移动机器人、视觉传感器以及样地规模树木实时定位和胸径测量算法。我们将新概念的多模式移动机器人与RGB-D相机集成,并将其应用于林间每木检尺任务。其中,多模式机器人能够顺利穿越森林中崎岖的地形,并在此过程中使用不同的移动模式来应对不同的路况,模式之间的切换是通过机器人与地面接触位置的变化而实现的。在图像信息采集方面,建立了一个基于无线局域网的图像传输服务器。可通过无线模块,将相机采集到的树木图像信息实时传输到上位机进行处理。提出了一个实时多木测量算法,该算法能够准确定位视野内的树木,并精确测量机器人前方四米范围内树木的胸径值。最后,研制系统的原型,并在多种不同的林地环境中进行了测试。实验结果表明,本文提出的系统可以顺利到达任务场地,并精确地对林区中的树木进行测量。

    作者:

    姚舜;张家铭;阚江明;董蕊芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 138. 基于高光谱成像技术的红枣无损检测及智能分选

    摘要: [目的]探究不同成熟期原料枣热风加工后品质差异,并利用高光谱成像技术实现对干制枣无损检测和品质分选。[方法]以Kimri(Ⅰ)和Rutab(Ⅱ)成熟阶段经热风干制的中阳木枣和圆领枣干制枣为研究对象,通过对采集的光谱图像获取其平均光谱数据,利用 PCA 技术实现品质分选的初步探究并集合不同预处理方法对光谱信号进行变换和增强,建立基于PLSR的回归定量分析模型和基于PLS-DA的分类模型。[结果]总共探究了 304 个样本的可溶性固形物和硬度统计数据,实验结果表明不同成熟阶段的原料枣在相同干制条件下,其指标分布差异显著,通过构建的PLSR模型,实现了对SSC和硬度的定量预测分析,测试集R2 分别为 0.91 和 0.85,通过构建的PLS-DA实现了对不同成熟度原料枣的分类,测试集分类准确度达到 91.25%。[结论]基于高光谱成像技术可以有效实现对干制枣的 SSC和硬度的回归建模,实现定量分析;并且可以有效追踪原料枣成熟度,为进一步研究利用光谱技术快速无损检测果蔬类干制处理后检测研究奠定了基础。

    作者:

    刘全程;闫磊;

    发布时间:2024-06-13

  • 139. DCANet:Dense channel attention network based on SimCLR for fault diagnosis of aviation transmission magazine

    摘要: Aero engines and their accessory subsystems operate under complex operating conditions in a production environment,and usually,the equipment will experience variable acceleration and deceleration.The existing models and methods are limited by many problems,such as network structure and poor feature extraction ability,resulting in low diagnostic accuracy under variable working condition datasets.A Dense channel attention network(DCANet)based on SimCLR is proposed to address the above problems.This method combines the advantages of DenseNet and SENet.It can enhance feature reuse,integrate the feature information of high,middle,and low layers,and realize recalibration in the feature extraction process.It effectively enhances the feature extraction ability of single-channel time-frequency images,recognizes the attention weighting of features,and extracts effective features.At the same time,SimCLR's twin network small-sample learning method is introduced to solve the problem of low accuracy due to the small amount of data.Many experiments show that the recognition rate of the proposed method is better than the existing methods under the variable working condition dataset.The highest accuracy rate is 97.12%,which has been obtained on the Dongan dataset.

    Xie Yining;Shi Jiangtao;Guo Jinrun;Yang Kaihua;Guan Guohui;Zhao Zhichao;Ma Shantao;Zhao Jing;

    发布时间:2024-06-13

  • 140. 截顶与磷肥施用对马尾松结实能力和养分吸收与分配的影响

    摘要: [目的]研究截顶配合施用磷肥对马尾松雌球花密度、枝梢发育与碳(C)、氮(N)、磷(P)元素吸收与分配的影响,为提高种子园产量和管理水平提供理论依据。[方法]以马尾松高产 209 和低产 2 25 号无性系为材料,采用 15N标记的盆栽控制实验,分别在未截顶(N-TP)和截顶(TP)小区内,设计施钙镁磷肥量 0g/plant(P0)、200 g/plant(P2)和 400g/plant(P4)处理,在花原基形成期分析了树体自下而上的第一层轮枝(H1)、第二层轮枝(H2)和顶梢(H3)处的针叶C、N、P含量和 15N贡献率(Ndff),在盛花期,分析了各器官的N、P分配率。[结果]与N-TP相比,TP小区 209 无性系H1 处的平均枝长、枝粗和雌球花密度分别增加 8.84%、55.55%和 9.18%,H2 处增加 7.75%、65.81%和 65.27%,225 无性系H 1 处的枝长和枝粗分别增加 21.94%和 28.99%,H2 处增加了 17.03%和 41.01%,225 无性系H1 处标准枝无雌球产生,H2 处标准枝的雌球花密度平均增加 307.69%。无论截顶与否,雌球花密度、枝长和枝粗增长量在磷肥处理间差异不显著,在无性系间差异显著;雌球花密度存在显著地无性系与磷肥互作效应。与N-T P相比,TP小区的两无性系C、N、P含量和Ndff值均增加,其中,TP小区下 209 无性系H1 处的氮、磷含量和Ndff值分别增加 9.15%、4.12%和 37.72%,225 无性系分别增加 19.87%、8.84%和 30.09%;209 无性系H2 处的氮、磷含量和Ndff值分别增加 8.37%、3.96%和 17.09%,225 无性系分别增加 12.40%、4.39%和 19.85%。与N-TP相比,TP小区两个无性系H1 和H2 处的C:N、N:P、C:P也增加,尤其 209 无性系,H1 处的C:N增加了 7.91%。在N-TP小区,针叶的C、N、P含量在磷肥处理间差异显著,均P4 处理下最高,在TP小区,针叶C和P含量在磷肥处理间差异显著,同样在P4 处理下最高,而N含量差异不显著;无性系与磷肥互作效应对针叶的 C、N、P 含量存在显著影响。无论截顶与否,P2 和P4 处理的针叶 Ndff值均高于P0 处理,说明施磷肥提高了对 15N的征调能力。截顶配合施用磷肥提高了针叶的C:N和C:P比值,209 无性系的增幅较大。在盛花期,N、P主要分配在老叶和主干,截顶后各器官的 N和P分配比例发生变化;与 225 无性系相比,209 无性系老叶的N、P 分配率并未随截顶降低,增加了雌球花的氮磷分配比例。[结论]截顶促使马尾松下层枝的针叶C、N、P素含量及N贡献率增加,影响了不同器官的养分分配特征,配合施磷肥通过改变针叶C、N、P素的吸收能力及比值,促进了下层枝梢的生长发育和高产无性系的雌球花形成,促进结实层下移;无论截顶与施磷肥处理,均对低产无性系的雌球花形成影响较小。因此,在马尾松种子园管理中可利用截顶与施肥技术调控高产无性系的树体生长与结实,重视园内低产母树的选留。

    作者:

    王文月;张振;周志春;

    发布时间:2024-06-13

  • 141. 基于高空云台的松材线虫病疫木AI监测关键技术研究(及应用)

    摘要: [目的]建立基于高空云台来检测林区松材线虫病疫木的AI算法模型,明确该方法相较于无人机和卫星遥感的监测手段的优势。[方法]松材线虫病,是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的具有毁灭性的森林病害,属我国重大外来入侵种。松材线虫病的防治成为林业保护中重要职能之一,而如何快速、方便、成本最小的检测成为防治的关键。《松材线虫普查监测技术规程》定义了一般松材线虫监测手段。然后,不同于卫星和无人机的正交投影,高空云台视频检测有着自身的特点,需要采用不同的技术路线来进行检测。通过本文的研究,可以将其流程定义如下六个阶段。阶段一:云台相机效准。由于使用单目高空云台进行位置定位和检测,所以需要进行必要的云台相机进行效准和标定,以确定准确的位置参数和必要的相机内参。首先,进行云台相机的经纬校准和正北校准;接下来,进行相机标定,可以使用张正友标定法和OpenCV来实现此功能;如无条件进行标定,也需通过厂商的相机参数生成近似矩阵。一旦效准相机后,后续定位计算可提供较准确的范围。阶段二:环境感知。高空云台视频一般都有相对较大的光学放大能力,可支持 3 公里以上的视野感知。在大视野下所有区域都进行视觉识别是非常耗时且没有必要的。针对森林的相对不变性,文章提出了专用的环境感知方案。使用 AI 算法,通过一次性的初始化环境探测,去掉所有的不必要的识别过程,可提高 50%的效率。阶段三:一阶段 AI 检测。使用改进型的YOLOV7 算法进行目标检测,融合了图像质量评价来解决图像模糊引起的检测精度问题。从而将变色松树与一般树林区分开来。阶段四:二阶段AI检测。使用上一阶段AI检测的结果重新定位和检测,提供了单株变色松树的检测能力。阶段五:定位落图。利用阶段四取得的单株图像的PTZ值和阶段一的坐标及云台相机参数进行经纬度坐标计算,并将其落到地图上。阶段六:合并结果。按国家标准,生成团状、簇状结果并上报。[结果]建立了基于高空云台来检测林区松材线虫病疫木的AI算法模型,能够对疫木进行单株级的精准检测识别定位,能够有效区别针叶林和阔叶林,有效区别彩叶树和疫木。[结论]该方法能够替代传统的人工踏查,有效避免了卫星无法检测单株或零星疫木的问题,克服了无人机飞行成本高、飞行高度高、难以复核的缺点。随着我国防火工作的不断推进,遍布林区的高空云台正在成为一支及时有效的监测力量,该方法可以成为更加有效、更加实时、更加精确的监测手段,可以进行推广应用。

    作者:

    封强;

    发布时间:2024-06-13

  • 142. PaMYB11 促进欧洲云杉胚性愈伤组织渗透胁迫过程木栓质的沉积

    摘要: [目的]研究针叶树未分化组织细胞在超低温保存预处理过程(Cryopreservation pretreatment,CPT)诱导的渗透胁迫下木栓质形成机制,为裸子植物渗透胁迫响应研究提供参考。[方法]以欧洲云杉(P icea abies(L。)Karst。)Pa VIII 系野生型(U-control)胚性愈伤组织(Embryogenic tissue,ET)为材料,创制关键调控因子——PaMYB11 过表达(PaMYB11-OE)、显性抑制(PaMYB11-SRDX)稳定转化细胞系,GUS转化细胞系用作转化对照细胞系(T-control)。统计转基因系超低温保存复性生长量,明确PaMYB11在CPT过程起决定性作用。使用 RNA-seq对转基因系基因表达进行分析,组织化学、显微观测法分析转基因系CPT前后木栓质主要单体(长链脂肪酸)含量变化、木栓质沉积,最后结合DAP-seq,筛选与PaM YB11 结合的下游靶基因,以解析欧洲云杉木栓质的形成机制。[结果]U-control、T-control、PaMYB11-O E系超低温保存后可正常复性生长,复性 2 周生长量为 2.4~3.2;而PaMYB11-SRDX系基本无法恢复生长,复性生长量仅为 0.7~0.8.RNA-seq分析显示PaMYB11-OE系上调和在PaM YB11-SRDX系下调的差异基因显著富集的KEGG通路主要涉及脂肪酸(特别是长链脂肪酸)合成、降解。组化分析及透射电镜观测显示,U-control系CPT 后、T-control系CPT 后以及 PaMYB11-OE系CPT 前后ET样品的细胞壁超长链脂肪酸(碳链长度大于 20)含量均显著升高且具有明显的木栓质层;相反,PaMYB11-SRDX系CPT前后超长链脂肪酸含量均较小且未观测到木栓质层的存在。结合RNA-seq、DAP-seq,PaMYB11 下游潜在靶基因为P aPOP、PaTET8L、PaADH1。[结论]综上,CPT可诱导渗透胁迫下欧洲云杉ET细胞壁形成木栓质层,P aMYB11 通过直接调控超长链脂肪酸相关基因(PaPOP、PaTET8L和PaADH1)的表达促进木栓质单体的合成,进而达到调控木栓质层沉积的作用,为针叶树耐渗透胁迫性研究提供新的视角。

    作者:

    胡继文;朱天擎;郝春卉;凌娟娟;姚程程;卢楠;孔立生;张含国;王军辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 143. 果用红松多性状综合评价与促进开花结实技术研究

    摘要: [目的]针对东北林区转型并大量营造红松果林的情况,基于上世纪八十年代营建无性系种子园结实数据,筛选高产稳产、优质材料以及促花技术显得尤为迫切和重要。[方法]利用差异显著性分析、稳定性分析、主成分分析等方法对种子园无性系球果数量、出种率、出仁率、千粒重,以及脂肪含量、脂肪酸含量、氨基酸含量等进行分析。[结果]球果数量等性状无性系间存在丰富变异,选出几十个高产稳产优质无性系良种,种子产量较对照增产较大:林口 4 个良种平均球果数量较无性系均值增加 18.6%。苇河 5 个、宁安 5 个、鹤岗 4 个、铁力 5 个和孟家岗 4 个良种平均球果数量较无性系均值分别增加 34.04%、59.29%、92.39%、175.7%和 294.2%。苇河 28 号无性系脂肪酸总含量、亚油酸含量、氨基酸含量、必需氨基酸含量分别超过均值 5.8%、2.8%、42.8%、39.7%。铁力 1024 号脂肪含量达到 62.65%,高于平均值 10.8%。鹤岗6 号脂肪含量高出平均值 7.72%;蛋白质含量超出 74.11%。林口 28 号脂肪含量比平均值高出 21.28%,蛋白质含量高出 48.40%。建立红松SSR-PCR反应体系、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管电泳检测等分子鉴别技术体系,构建了无性系指纹图谱,并对 7 个地点近 200 个无性系以及审定良种进行了高效、准确鉴别。利用新选无性系定植 9 年坚果园结实株率 1/3,已结实单株平均球果数量 2.8 个,成活株数平均单株结实量 0.9 个,已接近成年种子园水平。结实较好 1/3 系号结实株率平均 48.8%,球果数量 4.2 个,采用良种营建坚果园产量可提高 3-5 倍。6 月中旬至 7 月初施N肥有利于主枝芽的数量增加,K、N单一肥以及NP K 复合肥能提高新生顶芽数量,但无性系间有差异。赤霉素 4/7、吲哚乙酸等外源激素于每年 6 月中下旬树干注射的方式能显著提升 60%的雌花芽数。[结论]无性系间结实量存在丰富变异,选育出几十个优质高产无性系,并通过分子技术精准鉴别,施肥与激素处理能显著提高雌花芽的数量。

    作者:

    张含国;侯单;闫平玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 144. 汽车内饰用热塑性植物纤维预浸料及构件研发

    摘要: 为研发轻量化热塑性植物纤维汽车内饰构件,本报告首先利用响应面模型优化热塑性植物纤维预浸料的制备工艺,然后以植物纤维复合毡为控制样,探究热塑性植物纤维复合板的层积结构设计及应用特性,最后基于主机厂的关键性能指标要求,利用夹层设计研发能应用于汽车内饰构件的热塑性植物纤维复合材料。通过薄膜层积和熔融浸渍两种成型工艺可制备密度和树脂分布均匀的热塑性植物纤维预浸料,前者更为均匀;KH550 和MAPP可改善植物纤维-聚丙烯(PP)的界面剪切强度,二者交互作用对两种工艺制得预浸料的界面增强具有显著影响,KH550-竹纤维(BF)/MAPP-PP(KBF/MPP)预浸料较BF/PP预浸料拉伸强度分别提高了 32.79%(薄膜层积工艺)和 24.92%(熔融浸渍工艺);KBF/MPP 预浸料(薄膜层积和熔融浸渍工艺)拉伸强度约是KH550-JF/MAPP-PP(KJF/MPP)的 1.34 倍和 1.16 倍,分别占KH550-玻璃纤维(GF)/MAPP-PP(KGF/MPP)预浸料拉伸强度的 67.13%和 67.82%,表明间歇式生产的薄膜层积工艺可为连续生产的熔融浸渍工艺提供理论依据。聚氨酯(PU)夹层结构BF/PP复合材料的剥离强度为13.58(N∙mm)/mm,较PU夹层结构JF/PP复合材料提高 38.15%。4 次循环试验后,PU夹层结构植物纤维/PP复合材料并未出现显著变形、变色现象,PU夹层结构BF/PP复合材料在比弯曲性能保留率方面具有优势,其分别约为PU夹层结构JF/PP复合材料的 1.17 倍(比弯曲模量)和 1.14 倍(比弯曲强度)。BF/PP汽车内饰构件的生产能耗和CO2 排量最低,较聚丙烯、玻璃纤维/聚丙烯、麻纤维/聚丙烯汽车内饰构件分别降低了 10.82%和 6.65kg、44.49%和 43.94kg、16.80%和 11.07kg。(PU夹层结构)BF/PP汽车内饰构件的弯曲性能均能符合不同主机厂的使用要求,且其在孔隙率、尺寸稳定性、材色变化、吸湿霉变、隔热保温、吸声、气味性(80℃)、挥发性有机物和醛酮类物质方面也可满足主机厂的特定需求。

    作者:

    李明鹏;王戈;王翠翠;程海涛;

    发布时间:2024-06-13

  • 145. 胶后竹丝的热泵干燥工艺

    摘要: [目的]基于闭环除湿热泵干燥技术研究浸胶竹束在不同温度下的干燥速度和干燥能耗,分析了干燥工艺对酚醛树脂固化活性以及重组竹物理力学性能的影响,为浸胶竹束的干燥工艺优化提供技术支持和理论依据,从而助力重组竹产业的发展。[方法]以浸胶后的湿竹束作为试验材料,采用热泵干燥技术比较浸胶竹束在干燥温度分别为 40℃、45℃、50℃、55℃和 60℃时的干燥速度和能耗,得到最优的干燥工艺,并将其与重组竹企业现有的工艺进行对比;分析不同温度干燥后酚醛树脂的非等温固化行为,探究温度及时间对酚醛树脂固化活性的影响;由浸胶竹束制备成重组竹后,分析干燥温度对重组竹物理力学性能的影响。[结果]1)当干燥温度由 50℃升为 60℃时,浸胶竹束的干燥速率显著增加,干燥能耗主要与干燥时间有关。与企业现有工艺相比,当采用热泵干燥技术时,60℃条件下的干燥时间和能耗分别减少了 33-67%和 51-63%,为最佳的干燥工艺;2)分别经过 40℃、45℃、50℃、55℃和 60℃处理不同时间后,酚醛树脂可保持较好的固化活性。此外,重组竹的物理力学性能符合GB/T 30364-2013 和GB/T 20241-2021 的相关应用要求。[结论]热泵干燥是一种高效节能的浸胶竹束干燥技术,所提出的最佳浸胶后干燥工艺(60℃)对重组竹的性能没有负面影响。

    作者:

    梁尔珊;林秀仪;贺嘉琪;周桥芳;王先菊;胡传双;涂登云;

    发布时间:2024-06-13

  • 146. 超声-镀蜡处理对竹牙刷柄防霉和疏水性能的影响

    摘要: [目的]为了响应"以竹代塑"的号召,迫切需要提高代塑竹制品的防霉性和疏水性。竹材是替代塑料牙刷柄的最佳材料,但竹牙刷柄使用时与水直接接触,也与口腔直接接触,其防水和防霉性都要求食品级的卫生级别。常用的防霉防水方法难以应用在竹牙刷柄的功能化处理。[方法]以竹牙刷柄为研究对象,通过对其超声预处理以及不同种类食品级蜡的表面镀蜡处理,提高竹牙刷柄的防霉性和疏水性。通过测试超声和蜡处理后竹牙刷的增重率,表征竹牙刷柄蜡质层的微观形貌、测试了蜡质化处理后竹牙刷柄的防霉性能和疏水性能。[结果]结果表明超声预处理能提升了镀蜡处理后竹牙刷柄的增重率。三种蜡-石蜡(P)、巴西棕榈蜡(C)和两种混合蜡(P/C)处理的竹牙刷柄中,混合蜡处理的竹牙刷柄防霉性最好,在 28 天内的霉变率均为零;在疏水性能方面三种蜡的处理都能提升竹牙刷柄的疏水性,而且三者的差别并不大。微观形貌表面混合蜡形成的界面表面有微观突起,可以形成更好疏水界面层,提高表面疏水性。[结论]混合蜡对竹牙刷柄表面的镀蜡处理不但可提高其防水性,还可以提高防霉性。这为竹牙刷替代塑料牙刷提供了基础技术保障。

    作者:

    关明杰;朱燕;李瑜佳;查天予;

    发布时间:2024-06-13

  • 147. 竹节组织构造对薄型竹束纤维复合层积材力学性能的影响机制研究

    摘要: [目的]由于竹材生长速度快、具有优异的力学强度和柔韧性,因此可作为理想的建筑材料、家居用品材料和造纸材料等。以竹材为原料的工程竹近年来发展迅速,被广泛应用于交通运输、建筑装修等行业。其中,竹束纤维复合层积材(bamboo bundle laminated veneer lumber)是一种新型工程材料,具有巨大的发展潜力。然而,传统的竹束纤维复合材料厚度大、密度高,限制了其大幅面的应用。因此有研究研制得到厚度小于 8mm的薄型化竹束纤维复合材料,提高生产效率、降低能耗,为产品提供了尺寸多样性。然而,薄型化竹束纤维复合材料在尺寸效应的影响下容易发生翘曲变形及开裂等行为,降低了材料的机械强度。目前已有研究从温湿度、胶黏剂作用等方面研究了这些因素对材料机械强度的影响机制,但竹材自身特征-竹节对材料力学性能的影响作用并不明确。因此,本研究针对竹节这一影响因素,探究了其对薄型化竹束纤维复合材料力学性能的影响机制。[方法]本研究以竹束纤维为主要单元,主要探究了竹节在材料中的分布位置对其力学性能的影响,并从组坯方式及胶黏剂渗透作用等角度确定了其作用机理。[结果]研究结果表明,竹节的存在提高了薄型BLVL的抗弯强度(150.78±29.24 MPa)和断裂韧性(2.58 J/cm2),但由于断续纤维的影响,竹节仍然是拉伸过程中潜在的薄弱环节。[结论]考虑到薄型竹束纤维复合材料的抗拉强度在应用中过剩,我们建议在生产加工过程中保留竹节点,并且在组坯成形过程中竹节也应尽可能均匀分布,以最大限度地利用竹材。

    作者:

    李心璞;

    发布时间:2024-06-13

  • 148. 中国FSC竹林认证综合效益分析

    摘要: 竹林认证是一种国际上普遍认可的、通过市场机制促进竹林可持续经营的重要手段。本文依据所构建的评价指标体系制定调查问卷,选取 4 家认证企业和 2 家经营情况相似但未通过认证企业开展问卷调查。调查结果显示,(1)我国FSC竹林认证企业在认证前后的企业经营管理水平、竹林经营管理水平、林区内设施水平、环境保护意识、劳动者权益与福利等方面都有所提升和完善。(2)FSC认证企业与利益相关方的合作更为紧密,保持了良好的沟通,形成了多方参与、共同获益的良好发展态势。(3)FSC竹林认证企业与非FSC竹林认证企业的主要差异在竹林认证的动力、对竹林认证的了解程度和社会责任感等 3个方面。基于以上分析,本文对于促进我国竹林认证发展提出具体对策建议。

    作者:

    夏恩龙;朱霖;

    发布时间:2024-06-13

  • 149. Physiological integration improves nitrogen use efficiency of moso bamboo:an isotopic(15N)assessment

    摘要: [Objective]Physiological integration is a means of adapting to the natural selection of moso bamboo.Connected ramets can translocate and share nitrogen(N).This phenomenon may affect the nitrogen use efficiency(NUE)of moso bamboo.The aims of this study were to investigate the characteristics of N physiological integration and its relationship with NUE of moso bamboo.[Method]We established an in-situ experiment to trace the movement of 15N between connected ramets(parent and offspring ramets)of moso bamboo in both homogeneous and heterogeneous N conditions.[Results]Results showed that 15N sharing within the clonal systems of moso bamboo was detected in both homogeneous and heterogeneous environments,and 15N translocation was bidirectional between the connected ramets.The intensity of physiological integration(IPI)was relatively low in homogeneous environments,and the connected ramets of moso bamboo were selfish.15N translocation between the connected ramtes of moso bamboo was determined by the demand-driven source-sink relationship in heterogeneous environments,and the fertilized ramets of moso bamboo were selfish.The NUE of the connected treatment was significantly higher than that of the severed treatment,illustrating that physiological integration significantly improved the NUE of moso bamboo.Additionally,the NUE in heterogeneous environments was significantly higher than that in homogeneous environments.[Conclusion]Our results clearly demonstrate that N is readily translocated between the connected ramets of moso bamboo,particularly in heterogeneous environments,which provides reference for precision fertilization management in moso bamboo forests.

    Jiancheng Zhao;Chunju Cai;

    发布时间:2024-06-13

  • 150. 添加竹屑对香菇产量及形态特征异速生长关系的影响

    摘要: 为分析添加竹屑对香菇(Lentinus edodes)产量及子实体形态特征的影响,以'庆科 212'(菌龄:80-90 d)和'L808'(菌龄:90-120 d)为研究对象,添加竹屑 0%(纯木屑)、31.6%、39.5%、47.4%、79%(纯竹屑)为实验组,测定产量、子实体农艺性状等指标。结果表明:与纯木屑处理相比,添加部分竹屑处理下'庆科 212'总产量无显著差异,'L808'则在纯竹屑处理下分别显著下降 12.51%和 23.51%;添加竹屑提高初盛期产量所占的比例,对长菌龄菌株影响更明显,'L808'提高量达 20.39%,'庆科 212'仅 4.96%;添加竹屑的基质失重率、呼吸消耗和绝对生物学效率呈现不同程度降低。从形态特征看,菌柄直径、重量和菌盖直径、重量这 4 个指标间均呈显著的异速生长关系(p<0.01),异速生长指数为 0.63-3.19;与纯木屑处理相比,添加竹屑不改变指标间的异速生长指数(p>0.05),但异速生长关系的标准主轴沿斜率或y轴方向发生显著移动,表现为纯竹屑处理下初盛期子实体整体较小,且同等直径下的菌柄或菌盖在添加竹屑处理下的重量更小,末期则相反。因此,添加部分竹屑(不超过 1:1)不会显著降低香菇产量和外观品质,同时形态特征对不同基质表现出一定的可塑性响应。

    作者:

    周慧;蒋俊;徐倩;邓先俊;柯宇鑫;朱强根;

    发布时间:2024-06-13

  • 151. 西加省藤(Calamus caesius)的解剖特性及微观特征

    摘要: [目的]本研究系统地研究了西加省藤(Calamus caesius)2m处节间的解剖学和微观结构特征,包括内、外维管束的分布密度、径向直径、弦向直径和形态因子,后生木质部大导管的分布密度、组织比量、长度、直径和长径比,以及纤维的尺寸、双壁厚、腔径和超微结构,期望为其在实际应用中的有效利用奠定基础。[方法]采用光学显微镜测量离析后的藤茎纤维和大导管的尺寸;采用高分辨率扫描仪获得藤茎的横截面图像,使用ImageJ软件从图像中测量维管束和导管的分布密度以及纤维、导管、筛管和薄壁细胞的组织比量;采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察节间横截面内外的解剖结构和内外纤维细胞壁的超微结构。[结果]西加省藤的解剖研究表明,外部和内部维管束、后生木质部大导管的分布密度分别为 5.91个/mm2 和 3.60 个/mm2、6.05 个/mm2 和 3.71 个/mm2;而外部维管束和内部维管束的径向、弦向直径和形态因子分别为 0.37mm和 0.59mm、0.32mm和 0.60mm、0.88 和 1.01;外部和内部的后生木质部大导管长度、宽度和长径比分别为 2.69mm和 2.97mm、0.18mm和 0.33mm、14.51 和 8.83;内部和外部的木质部、纤维、韧皮部、薄壁细胞的组织比量分别为 27.7%和 27.0%、25.8%和 28.0%、4.92%和 3.00%、41.5%和42.0%;外部和内部得纤维长度、直径、长径比、双壁厚、腔径、壁腔比分别为 1.78mm和 1.64mm、11.87μm和 11.67μm、150.07 和 141.79、5.05μm和 5.01μm、7.26μm和 6.65μm、0.74 和 088;内外层的大多数纤维壁层的次生壁均呈现出厚薄交替的四层结构。总体看来,内外纤维的特征非常相似。[结论]西加省藤 2m处的节间在径向上,内外维管束和导管的尺寸以及分布密度相差较大,这会导致内部的水分疏导效率要远远高于外部。外部和内部的各个组织比量以及纤维特性均相差不大,这使得西加省藤的材质从内到外过渡均匀,藤茎适合直接用于生产捆绑物、手工艺品、家具、农具等。

    作者:

    余林鹏;田根林;张康健;汪佑宏;江泽慧;

    发布时间:2024-06-13

  • 152. 少穗竹节间节隔及去鞭纤维形态及差异研究

    摘要: [目的]中国的木材和森林资源较为匮乏,是木材进口大国,但是竹类资源却很丰富。因此,本文选择少穗竹为研究对象,为构建竹种质资源基础数据库、合理开发利用竹材提供理论依据。[方法]应用显微成像技术和 F 检验双样本方差分析对少穗竹节间节隔及去鞭三个部位的纤维形态特征进行对比分析。[结果]少穗竹节间、节隔和去鞭的平均纤维长度分别是 2055.737μm、413.685μm、1055.934μm;平均纤维宽度分别为 12.980μm、18.847μm、18.929μm;平均纤维腔径分别为 4.885μm、10.261μm、8.585μm;平均纤维双壁厚分别为 8.095μm、8.586μm、10.344μm;平均纤维壁腔比值分别为 1.686、1.087、1.401;平均纤维腔径比值分别为 0.383、0.522、0.447;平均纤维长宽比值分别为 167.367、23.265、81.386.三个部位之间纤维长度、纤维腔径和纤维长宽比差异均极其显著,此外,节间与节隔、节间与去鞭间的纤维宽度、壁腔比和腔径比,以及节隔与去鞭间的纤维双壁厚差异均极其显著;节隔与去鞭间纤维腔径比的差异显著;而节隔与去鞭间的纤维宽度和纤维壁腔比,节间与节隔、节间与去鞭间的纤维双壁厚差异均不显著。[结论]平均纤维长度从大到小为节间>去鞭>节隔,从微观角度分析,三个部位的力学性能强弱可能为节间>去鞭>节隔,并且根据现有的对纤维长宽比、壁腔比等研究可知,少穗竹三个部位的纤维壁腔比均未达到标准,可见,少穗竹并不是优质的造纸原料。

    作者:

    张康健;赵鹏;汪佑宏;江泽慧;周亮;魏金光;

    发布时间:2024-06-13

  • 153. 少穗竹不同部位维管束形态特征对比研究

    摘要: [目的]竹材是自然界中最重要的一种生物质资源之一,它集高延展性、高韧性、高强度和刚性于一体。而且竹材生长速度较快,同时可以代替木材在造纸、建筑、家具等领域有着日新月异的作用。所以为了更好的指导和合理利用竹材,缓解日益紧张的木材供应需求,[方法]本篇论文以少穗竹为研究对象,通过对比研究少穗竹不同部位的维管束形态特征,揭示其不同部位力学强度的差异,采用显微自动成像技术和Z-检验,对少穗竹的来鞭、去鞭、节间、节隔和枝五个部位的维管束形态特征进行差异分析。[结果]结果显示:少穗竹维管束弦向直径平均值为 382.475μm,从小到大依次是枝部<来鞭<去鞭<节隔<节间;少穗竹维管束径向直径平均值为 438.270μm,从小到达依次是枝部<节隔<来鞭<去鞭<节间;少穗竹维管束分布密度平均值为 4.105N/mm2,从小到大依次是节隔<去鞭<来鞭<节间<枝。Z-检验分析表明:对于少穗竹维管束弦向直径,节隔与来鞭、去鞭的差异不显著,节隔与节间的差异显著,其余不同部位之间的对比差异都极其显著;对于少穗竹维管束径向直径,节隔与来鞭、节间与去鞭差异不显著,节隔与去鞭、节隔与节间差异显著,其余不同部位之间的对比差异极其显著;对于少穗竹维管束分布密度,不同部位之间的差异均极其显著。[结论]进一步分析可得出:力学强度从小到大依次是节隔<去鞭<来鞭<节间<枝。

    作者:

    赵鹏;张康健;汪佑宏;江泽慧;周亮;魏金光;

    发布时间:2024-06-13

  • 154. 外源生长素调控毛竹株高的整合分析

    摘要: [目的]株高是农林生产中的重要农艺性状,对于毛竹而言有着重要的生态和经济意义。株高的变化涉及以 AUX/IAA为核心的多个信号通路在不同水平上的分子调控,探索外源生长素影响毛竹株高改变的分子机理,目的是实现毛竹林工业应用材料的定向培育。[方法]通过靶向代谢组和转录组联合分析,确定施加外源生长素后,毛竹节间的各种激素和基因表达的变化规律;利用构建的基因调控网络,酵母双杂交和水稻异源转化试验,预测并确定毛竹中介导生长素信号转导通路的关键基因。[结果]对于毛竹的单节间而言,生长素主要通过促进细胞伸长来调控节间伸长。利用靶向代谢组学对毛竹节间的内源激素分析发现,外源生长素处理会打破内源性激素的动态平衡,导致赤霉素和细胞分裂素水平升高。转录组测序表明,外源生长素通过调控植物激素信号通路、氨基酸合成和蛋白质加工通路以及能量代谢通路上的多个基因来影响节间长度。这些基因包括乙烯反应因子、WRKY和MYB转录因子、NAC结构域蛋白和碱性亮氨酸拉链蛋白。通过构建基因调控预测网络,我们发现生长素可能与多种植物激素发生相互作用。Y2H和转基因实验表明,生长素信号因子PheIAA34 和茉莉酸信号因子PheTIFY28 确实相互作用并调节生长以响应植物激素。[结论]总体而言,我们施加外源生长素获得了优质的工业用竹节间材料,并对其机理进行了初步探讨,这将为竹子株高调控提供参考,同时为毛竹的定向育种提供新思路。

    作者:

    徐郡儡;白羽聪;蔡苗苗;郑慧芳;程占超;谢亚丽;高健;

    发布时间:2024-06-13

  • 155. 毛竹快速生长时期生长素生物合成研究

    摘要: [目的]生长素在高等植物中起着至关重要的调控作用,但在竹子等禾本科植物中对生长素局部生物合成位置的研究较少。毛竹(Phyllostachys edulis)是禾本科竹亚科刚竹属的散生竹,被吉尼斯记录为世界上生长最快的植物之一,日生长量可达 1m/d,生长素在快速生长过程中发挥了重要作用。为了探明毛竹局部生长素生物合成位点,明确毛竹生长所需的生长素来源,我们进行了系统的分析。[方法]选取自然生长条件较好的春笋,分别在株高 50±2 cm和 300±2 cm时采集其根尖、笋尖、幼嫩的笋箨、箨片和节间等幼嫩组织,通过高效液相色谱-质谱法测定内源生长素含量,利用免疫荧光定位法定位生长素合成部位,分析生长素生物合成YUCCA家族基因并进行定量实验,通过原位杂交实验进行基因表达模式分析,从而判断毛竹局部生长素生物合成位点和调控基因。[结果]IAA免疫荧光定位发现,生长素在 50cm和 300cm竹笋中分布相似。茎尖生长素含量最高,在快速生长初期可能是生长素生物合成的主要位点。通过全基因组鉴定,共鉴定到生长素生物合成 YUCCA家族的 22 个关键基因,这些基因具有明显的组织特异性和时空表达模式。原位杂交分析表明,YUCCA基因的定位与生长素的分布位置高度一致。6 个主要的生长素合成基因PheYUC3-1、PheYUC6-1、PheYUC6-3、PheYUC9-1、PheYUC9-2 和PheYUC7-3 可能对毛竹生长过程中生长素的积累具有调控作用。[结论]笋箨是生长素生物合成的主要位点,节间伸长所需的生长素可能主要是通过生长素运输实现的。了解生长素的局部生物合成和调控为毛竹竹材的研究提供了理论基础,为禾本科植物生长素合成位点的系统研究提供了一定的参考价值。

    作者:

    谢亚丽;白羽聪;蔡苗苗;吴崇洋;程文龙;郑慧芳;程占超;李娟;牟少华;高健;

    发布时间:2024-06-13

  • 156. 带状采伐下孕笋期土壤温湿度变化及发笋的影响因子分析

    摘要: [目的]带状采伐被用来解决传统经营中择伐费时费力的问题,而采伐对土壤扰动较大,带状采伐后孕笋期的土壤温湿度变化规律以及其对出笋数的影响尚不明确。[方法]本文监测 3 个带状采伐样地(采伐带宽分别为 3m、8m、15m)与未采伐样地(ck)各个土层(0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm)六月至十二月的土壤温湿度变化情况,探究温湿度变化规律。在采伐样地和参考样地采集 0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm土壤,风干并制样。测定土壤中总氮含量、碱解氮含量、总钾含量、速效钾含量、总磷含量和有效磷含量。采用PCA分析孕笋期温湿度和土壤养分对发笋的影响。[结果]①温度变化特征:土壤表层与深层温度随采伐带宽增加而升高,采伐样地表层土壤温度均高于对照样地,深层温度均低于对照样地。温较差日变化:表层土壤温度变化差异显著,3m、8m带宽采伐样地呈现昼升夜降,15m带宽采伐样地呈现 10:00 至 14:00 下降。温较差月变化:采伐样地均呈现先降后升趋势,随着采伐带宽增加,表层土壤日较差最低值出现时间提前。②湿度变化特征:未呈现明显规律性,15m带宽采伐样地湿度始终最低。③全氮、碱解氮、全磷、有效磷和速效钾呈现随土层深度加深而降低的趋势,全钾呈现随土层深度加深而升高的趋势。与ck对比,全氮含量里 15m带宽的差异显著,各个土层深度中 15m带宽含量均高于ck;碱解氮含量里 8m带宽和 15m带宽差异显著,各个土层深度中 3m带宽含量低于ck,15m带宽高于ck;全磷含量里 3m带宽和 15m带宽差异显著,各个土层深度中 3m带宽含量低于ck,15m带宽含量高于ck;有效磷含量里 8m带宽差异显著,各个土层深度中 8m带宽含量均高于ck;全钾含量里,3m带宽差异显著,各个土层深度中 3m带宽含量均高于ck;速效钾含量均无显著差异。④发笋的影响因子分析:出笋量与最大温度、全磷、有效磷、碱解氮、速效钾、全磷和全氮成正相关关系。[结论]15m带宽采伐样地出笋量最高,高温低湿、养分充足的环境更适合孕笋。

    作者:

    刘立洋;

    发布时间:2024-06-13

  • 157. 基于探地雷达的毛竹笋与竹鞭地下成像实验研究

    摘要: 目前对毛竹笋的探测几乎完全依靠人工完成。为提高竹农探寻毛竹笋的效率和准确率,同时降低竹农对毛竹笋探寻的门槛,本文开展了基于探地雷达的毛竹笋与竹鞭地下成像实验,目的是探索一种毛竹笋自动探测方法。用探地雷达设备在浙江省湖州市安吉县灵峰寺林场港口林区开展实验,采用单一变量原则和相关性分析比较单一毛竹笋、单一毛竹鞭以及毛竹笋与竹鞭组合体与测线在不同角度、不同水平面倾斜角度的成像相关性。实验结果显示:(1)单一毛竹笋在水平方向且与测线在不同角度时,图像呈双曲线或双曲线的一半;单一毛竹笋与地平线呈不同角度时,倾斜角度越大图像由双曲线逐渐变为点或只在A-scan上有回波反应。(2)单一竹鞭在水平方向且与测线平行时,呈双曲线图像占 70%,呈点图像占 30%;单一竹鞭在水平方向且与测线垂直时,呈双曲线 60%,呈点图像占 40%。(3)毛竹笋与竹鞭组合体在水平方向且与测线平行时,呈双曲线图像占 71%,呈点图像占 29%;毛竹笋与竹鞭组合体在水平方向且与测线垂直时,呈双曲线图像占 90%,呈点图像占 10%。结果表明,当毛竹笋或毛竹鞭在水平方向生长并和测线方向垂直时,探地雷达生成的图像呈双曲线最为显著;毛竹笋与竹鞭组合体相对于地平线的倾斜角度越大,探地雷达越不容易探测到目标形成图像;在探测过程中天线和地面的距离越大,得到的图像效果越差。本研究可为探测毛竹笋与竹鞭提供图像分析理论参考和提高探寻毛竹笋效率。

    作者:

    王灯;杜小强;贺磊盈;马锃宏;蒋卫明;肖占春;

    发布时间:2024-06-13

  • 158. 竹材初加工连续化智能化关键设备研制现状与发展趋势

    摘要: 介绍了毛竹初加工产业的发展现状,分别对毛竹的锯切设备、剖竹设备以及分选设备进行阐述,归纳分析了当前竹材初加工机械存在的诸如自动化水平低、原料利用率低、安全隐患大以及生产效率低下等问题,并阐述了竹节自动识别与规避、竹段自动定长截断、竹段自动卸料与分选等技术,旨在为后续建立一条连续化、智能化的竹材初加工生产线提供理论依据。

    作者:

    李胜巍;张建;朱玲琴;吴安琪;张文福;王进;袁少飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 159. 竹勺连续化自动成型装置的设计与试验

    摘要: 针对传统竹勺热压成型工序中存在的连续性差、效率低、人工强度大等问题,在已有的成型技术基础上,对竹勺热压工艺、上下料方式、单次成型个数等关键结构和运动参数进行改进设计,提出了一种多吸盘连续上料整体热压成型的工艺方法,并设计了竹勺热压成型样机。通过对竹勺压板热传递条件的理论分析,在压板尺寸为(713×537×56)mm的条件下,确定竹勺模具排列方式为 16×3,即单次可成型竹勺 48 个,对比传统竹勺热压机将加工效率提高了 128%。运用 ANSYS Workbench 有限元方法模拟吸盘吸附时的变形状态并对吸附底面的受力情况的进行分析,确定吸盘吸附直径为 5mm、吸盘吸力为 4.75N,验证了在该吸力下对竹勺无变形。通过对传统头部热压和整体热压两种工艺加工出来的竹勺进行弯曲性能分析试验,结果表明整体热压加工后的竹勺含水率为 4.8%、弯曲强度 99.46MPa、弯曲模量为 5809.2MPa,对比传统头部热压加工后的竹勺含水率降低了 1.2%、弯曲强度增加了 17.0%、弯曲模量增加了 14.5%,并对断裂特征使用电子显微镜观察分析,表明本文提出的整体热压装置成型后的竹勺具备更好的使用硬度和弯曲强度。

    作者:

    雷军;张文福;张建;袁少飞;吴安琪;王进;

    发布时间:2024-06-13

  • 160. WAK106-E2Fa-DPb1-UGT74E2模块的等位基因变异调控毛白杨的纤维品质

    摘要: 木材的形成与碳水化合物代谢途径错综复杂,支撑了树木生产可再生资源的能力,并提供重要的生态系统服务,目前为止,控制木本植物纤维品质的遗传调控机制仍然报道甚少。在本研究中,我们利用 22 个杨树样本的基因表达谱,确定了一个关键模块,其中包括 158 个与木材形成有关的高优先级核心基因。首先,我们在 435 个毛杨自然群体中进行了关键模块的关联研究分析,确定PtoDPb1 是通过碳水化合物代谢途径促进二次级生长的关键基因。而后,过表达 PtoDPb1 导致转基因杨树的纤维素含量增加了 13.47%,纤维长度减少了 73.69μm,纤维宽度增加了 3.81μm.此外,通过共表达模式、转录组和表达数量性状核苷酸(eQTN)定位分析,我们鉴定了PtoDPb1 介导的PtoWAK106-PtoDPb1-PtoE2Fa-PtoUGT74E2 遗传模块,该模块与杨树纤维特性有关。最后,我们还发现了两种PtoDPb1 单倍型,它们分别影响了PtoE2Fa-PtoDPb1和PtoDPb1-PtoWAK106 之间的蛋白相互作用效率。并且PtoE2Fa-PtoDPbHap1复合物对PtoUGT74E2 启动子的转录激活活性显著高于 PtoE2Fa-PtoDPb1Hap2 复合物。综上所述,我们的研究结果为 PtoDPb1 介导的杨树纤维品质的调控机制提供了新的见解,并为通过分子设计加快木本植物的遗传育种提供了一个实用的模块。

    发布时间:2024-06-13

  • 161. 杨树PagVND转录因子对维管组织发育的影响

    摘要: [目的]木材是最为重要的可再生能源,是需求快速增长的全球性工业原材料。VND(Vascular-related NAC Domain)基因家族是次生壁生物合成的关键调控因子,参与植物的维管组织发育、分化和再生等过程,其在韧皮部和木质部的细胞分化、导管的形成和次生壁生物合成等方面起着重要作用。探究杨树 VND 基因在维管组织生长发育中的发挥的功能可以为定向培育良种木材奠定基础。[方法]在银腺杨(Populus alba×P.glandulosa)'84K'中鉴定出了 8 个PagVND基因,选取在形成层和木质部中高表达的PagVNDs基因创制过表达植株,并对PagVNDs基因进行组合创制了不同的多基因编辑'84K'杨转基因植株。通过对转基因植株及野生型'84K'杨茎段横切染色观察,分析PagVNDs对杨树木质部形成的影响,通过纤维离析,进一步探索PagVNDs在杨树维管组织发育中的作用。[结果]对PagVND6的过表达植株(oxPagVND6)、PagVND4和PagVND6 双缺突变体转基因植株(vnd4 vnd6)和野生型'84K'杨的切片结果显示,oxPagVND6 植株的木质部宽度较野生型窄,染色较浅,vnd4 vnd6 植株木质部比野生型宽,染色更深。纤维离析结果统计发现,oxPagVND6 植株的木质部纤维比野生型短,vnd4 vnd6 突变体植株的木质部纤维细胞相较野生型更长。oxPagVND6 植株和vnd4 vnd6 植株相较于野生型,导管数量无显著差异,而oxPagVND6 导管孔径小于野生型,vnd4 vnd6 导管孔径显著大于野生型'84K'杨。后续我们将继续探索其它PagVNDs基因在'84K'杨维管组织发育中发挥的功能和作用。[结论]PagVND6 可能参与调控木质素、纤维素生物合成,影响杨树维管组织的生长发育。

    作者:

    王玉全;卢泳全;卢孟柱;安轶;

    发布时间:2024-06-13

  • 162. 谷氨酸受体蛋白GLR3.3:钙介导杨树根系发育的桥梁

    摘要: [目的]根对树木的生长发育至关重要,利用潜力巨大。根系受不同环境刺激来感知和传递信号,从而调控根系生长。钙(Ca)作为一种信号分子,参与植物根系发育的调控。在植物细胞中,胞质Ca2+浓度([Ca2+]cyt)的变化协调了对发育和环境信号的反应。[Ca2+]cyt增加Ca2+通过离子通道流过质膜。GLRs作为细胞外氨基酸传感器,也是必需的钙通道。探究杨树GLR3.3对根系生长发育过程的影响及其分子机制可以为杨树新品种选育提供指导。[方法]通过不同浓度的钙处理分析钙离子对杨树根系的影响,利用转录组数据找到调控的GLR基因家族,创制ProPagGLR3.3::GUS转基因杨树后,通过GUS染色分析PagGLR3.3在不同组织中的表达模式。通过创制CRISPR/Cas9 基因编辑转基因杨树,对其根系表型观察。通过切片显微观察,分析PagGLR3.3对杨树根系发育的影响。通过钙离子抑制剂(LaCl3)处理,验证钙离子及PagGLR3.3对杨树根系发育的影响。并通过转录组学分析下游的相关蛋白。[结果]本研究分析了 84K杨树(Populus alba×P.glandulosa)在不同钙浓度下的形态和转录组学变化,发现低钙(1 mM)促进侧根生长,低钙(0.1 mM)抑制侧根生长。共表达分析表明,Ca2+通道谷氨酸受体(Glutamate Receptor)存在于各个模块中,对根系发育具有重要意义。GLR的两个同源基因PagGLR3.3a和PagGLR3.3b主要在根中表达,在Ca2+缺乏下表达显著上调。CRISPR/Cas9 介导的突变体侧根更多、更长。解剖分析表明,PagGLR3.3基因敲除植株木质部细胞增多,促进了次生维管组织的发育。进一步的转录组学分析表明,敲除PagGLR3.3a和PagGLR3.3b后,与蛋白质磷酸化、生长素外排、木质素和半纤维素生物合成相关的几个基因以及转录调控上调。[结论]该研究为钙离子介导的根系生长发育提供了新的认识,也为钙肥在树木中的精确施用提供了指导。此外,GLR3.3可能是选育生物量增加和抗逆性提高的杨树的靶基因,可为生物燃料和生物能源生产杨树新品种的选育提供了指导。

    作者:

    耿娅;卢孟柱;安轶;

    发布时间:2024-06-13

  • 163. 基于QTL和eQTL分析揭示丹红杨×通辽 1号杨生长和材性性状的遗传调控机制

    摘要: [目的]杨树是重要的经济、能源和生态树种,生长速度和木材品质是影响杨树推广 应用的重要限制因素,解析生长和材性等重要经济性状的变异规律并挖掘候选功能基因具有重要意义。[方法]以丹红杨×小叶杨F1 杂交群体为实验材料,测定了株高、地径、基本密度、纤维长、纤维宽、微纤丝角、纤维素含量及木质素含量等生长和木材性状,进行QTL定位分析,并对该群体的发育木质部进行了转录组测序,探索了基因变异的特征及其与基因表达量的关系。[结果]杂交群体各性状呈正态分布,存在较大差异。为进一步揭示杂交子代各性状的遗传变异规律,通过QTL定位共识别到 237 个QTL位点并挖掘到 571 个候选基因,发现木材基本密度相关主效QTL位点lm2089,表型变异解释率最高为 10.5%(LOD=7.41)。对杂交群体发育中的木质部进行转录组测序,eQTL分析鉴定了 48019 个顺式eQTL和 2184889 个反式eQTL,它们影响着杨树全基因组基因表达水平变异;基因组中检测到38个eQTL热点,其中热点12654的PdCam247的 3'UTR区 A/T碱基突变引起杂交群体基本密度呈显著差异,同时该位点调节许多与次生细胞壁发育相关转录因子(PtrMYB3、PtrMYB20 和PtrMYB156 等)的表达。PdCam247 过表达转基因植株表现出株高降低、地径增粗等表型,木质部变宽而木质部导管和纤维细胞长度均增加,酵母双杂交表明PdCam247 可以与PtrMYB156 互作。[结论]对丹红杨×通辽 1 号杨F1 杂交群体的生长和材性性状研究,识别到了木材基本密度的关键 SNP 位点和次生细胞壁相关的等候选基因,并通过杨树转基因验证了PdCaM247 在杨树木质部发育中的调控作用。本研究为研究木质部发育提供了大量组学数据,并为影响次生细胞壁形成调控网络提供了新见解。

    作者:

    张磊;路东晔;葛晓兰;杜久军;文爽爽;项晓冬;杜常健;周星鲁;胡建军;

    发布时间:2024-06-13

  • 164. 景观基因组学和群体基因组学为青杨叶片适应性进化提供新见解

    摘要: [目的]叶片形态是植物鉴定和生产力的重要预测因子,对于生长发育的所有阶段都是至关重要。解析叶片环境适应性进化的遗传基础一直是林木研究中的一个关键问题,目前对林木叶片形态的适应性进化和叶片发育的分子调控的知识仍然有限。[方法]青杨自然种群具有较高的环境适应性以及丰富的叶片形态变异,为加深对叶片性状遗传变异的认知。本研究对课题组前期收集的青杨天然群体(416 个基因型)进行基因组-环境关联、选择性扫描和全基因组关联分析。[结果]9 个叶性状的层次聚类结果将青杨叶片分为 4 类,性状广义遗传力范围为 0.38~0.74.大部分叶片性状与气候因子显著相关,其中受气候因子影响最大的叶片性状是叶片周长。通过基因组环境关联分析和选择性扫描,我们鉴定出多个可能与叶片大小相关的适应性基因。多性状GWAS比单性状GWAS鉴定出更多的显著性关联位点。整合单性状GWAS和多性状GWAS结果共检测到 67 个与叶片性状相关的候选基因。其中,有 3 个基因在基因组环境关联分析、选择性扫频和 GWAS 之间存在重叠。通过单倍型分析进一步确定了位于 7 号染色体上的 CBSCBSBB3(Pca07G009100)的重要作用,该基因参与光刺激响应并在叶片适应性进化中发挥潜在作用。[结论]本研究初步认为青杨叶片可划分为四种类型;在明确叶片性状是一个复杂的全基因组性状的基础上,证实了多形状GWAS在林木研究中的挖掘能力。本研究加深了对叶片形态变异遗传机制的认识,为研究杨树叶片的环境适应提供参考。

    作者:

    周星鲁;项晓冬;张敏;魏涵天;白永霞;张磊;胡建军;

    发布时间:2024-06-13

  • 165. 华雄1号等4个黑杨派新品种选育报告

    摘要: [目的]通过黑杨派种间和种内杂交育种,选育出具有速生、干直、优质等特性的胶合板材、纸浆材新品种。[方法]选择黑杨派的 3 个美洲黑杨优良无性系为母本,2 个欧洲黑杨和 2 个美洲黑杨优良无性系为父本,于 2014 年春天开展切枝水培人工控制授粉试验,共获得 12 个杂交组合的实生苗 2400 株。于 2015年、2016 年和 2017 年底分别进行 3 次苗期选择,选择苗木生长量排在前 24 位的无性系营造无性系测定林和区域试验林,采用完全随机区组试验设计,4 次重复,4 株小区。在山东省单县、莘县和沂水县 3 个地点营造试验林,以生产中推广应用的良种 I-107 欧美杨和中菏 1 号美洲黑杨为对照。调查 5 年生试验林的树高、胸径、材积、冠幅、树干通直度等指标,对调查数据进行统计分析,选育出 4 个优良品种。[结果](1)胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度等性状的遗传变异分析表明,各性状无性系间存在广泛变异,各个性状的重复力在 0.845-0.959 之间,因此这些变异受较强遗传控制。进一步对各个性状进行多重比较,发现华雄 1 号、华雄 2 号、华雄 3 号和华丰 1 号为生长快、干形直的优良无性系。(2)用胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度等 5 个性状进行主成分分析和聚类分析,二者分析结果相近,均表明华雄 1 号、华雄 2号、华雄 3 号、华丰 1 号为综合性状表现优良的无性系。(3)在单县试验点,与对照 I-107 杨相比,华雄1 号、华雄 2 号、华雄 3 号、华丰 1 号的遗传增益分别是 9.7%、89.8%、83.6%、47.0%。(4)3 地点材积联合方差分析显示,地点内区组间、地点间、无性系间、无性系×地点的材积差异极显著(P<0.01)。(5)3 个地点区域化试验分析证明,华雄 1 号、华雄 2 号均为高产、稳定、适应性较好的无性系,华雄 3 号、华丰 1 号在好的环境条件下表现优良,这 4 个无性系均适合在山东省杨树栽培区种植。(6)材性测试结果表明,华雄 1 号、华雄 2 号、华雄 3 号和华丰 1 号为优良的造纸材和胶合板材无性系。[结论]对 5 年生试验林的树高、胸径、材积、冠幅、树干通直度等指标进行单性状分析和多性状综合评价,选出华雄 1 号、华雄 2 号、华雄 3 号和华丰 1 号 4 个优良的造纸材和胶合板材新品种,这 4 个新品种均适合在山东省杨树栽培区种植。华雄 1 号、华雄 2 号、华雄 3 号等 3 个无性系为雄株,不飞絮;华丰 1 号为雌株。华雄 2 号和华雄 3 号为美洲黑杨无性系,华雄 1 号和华丰 1 号为欧美杨无性系。

    作者:

    李善文;董玉峰;李双云;乔艳辉;韩友吉;仲伟国;张晓艳;任飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 166. PagKNAT3/4/5a参与杨树木质部发育的调控机制研究

    摘要: [目的]木本植物维管木质部生长发育的研究对于解决木材安全问题具有重要的意义。植物KNOX转录因子家族成员被报道参与木质部形成过程中维管形成层细胞向木质部一侧的分化以及后期次生细胞壁的加厚过程。杨树I类KNOX亚家族成员在维管木质部形成过程中主要表现为负调控作用,但Ⅱ类KNOX亚家族成员在木本植物木质部生长发育过程中的作用仍待了解。本研究以 84K 杨(Populus alba×P.glandulosa)为材料,聚焦于Ⅱ类KNOX转录因子家族成员 PagKNAT3/4/5a转录因子在木质部生长发育过程中的作用。[方法]以拟南芥、杨树KNOX家族氨基酸序列构建系统进化树,并绘制基因结构图谱;通过qPCR分析PagKNAT3/4/5a在 84K杨发育木质部、成熟木质部、顶芽、叶、根中的相对表达量;构建proKNAT3/4/5a::GUS 载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化 84K 杨,获得稳定遗传 GUS 植株;构建35S::PagKNAT3/4/5a-GFP融合表达蛋白载体,通过农杆菌介导瞬时转化烟草,观察目标基因编码蛋白亚细胞定位情况;构建 35S::KNAT3/4/5a载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化 84K杨,获得稳定遗传过表达植株,分析其表型;通过酵母双杂交、双分子荧光互补试验筛选、验证KNAT3/4/5a的互作蛋白[结果]GUS报告基因检测和不同组织部位 qRT-PCR 分析结果显示目标基因在维管木质部表达。得到 PagKNAT3/4/5a过表达转基因植株结合植物生理指标分析和维管组织形态结构观察探究目标基因的生物学功能。结果显示,PagKNAT3/4/5a过表达转植株较野生型植株表现为株高增加和地径增粗。组织化学染色结果显示过表达株系木质部宽度较野生型增加且木质部导管和纤维细胞增长,进一步扫描电镜和透射电镜超微结构观察结果表明过表达植株细胞壁增厚速度明显快于野生型。对细胞壁组分进行分析发现过表达植株木质素含量增加。酵母双杂试验和双分子荧光互补试验结果显示,PagKNAT3/4/5a 与木质素合成相关转录因子 MYB46、MYB61、KNAT7、BLH6 互作。[结论]由此推测,PagKNAT3/4/5a可能通过与木质部发育相关转录因子互作从而调控木质素合成,最终促进木质部发育。

    作者:

    赖建新;卢孟柱;黄李超;

    发布时间:2024-06-13

  • 167. 杨树 14-3-3ɩ对木质部PCD的影响及应用

    摘要: [目的]木材形成过程要经历形成层细胞增殖分化、木质部细胞扩张、次生细胞壁沉积、细胞程序化死亡(PCD)等多个生物学过程,其中 PCD 这一生物学过程需要核酸酶参与。前期研究发现杨树中 CaN(Ca2+-dependent DNase)参与木质部 PCD 过程,并且鉴定到 14-3-3ɩ 与 CaN1 互作。[方法]本研究以银腺杨(Populus alba×P.glandulosa)'84K'为研究对象,通过构建系统发育进化树对 14-3-3ɩ基因家族成员展开分析。利用GUS染色分析 14-3-3ɩ在不同组织中的表达模式,创制过表达和CRISPR-Cas9 基因编辑转基因杨树,对其进行生长表型株高、地径、节间数等测定,通过组织切片进行解剖结构分析 14-3-3ɩ对杨树次生生长的影响。[结果]对 Pag14-3-3ɩ::GUS 植株进行染色,发现 14-3-3ɩ在形成层和木质部附近均有表达。过表达 14-3-3ɩ 后,与 WT 相比,植株木质部加宽、株高变矮、总叶面积增加、地径和节间数目无明显变化,表明过表达 14-3-3ɩ对木质部发育有促进作用。将含有 14-3-3ɩ和CaN1 表达载体的菌液共注射烟草叶片探索其潜在关系,发现表达 14-3-3ɩ能延缓 CaN1 引发的 PCD 过程。对 14-3-3ɩ和CaN1 进行亚细胞定位,发现其亚细胞定位具有一致性。BiFC检测到二者存在互作关系,其酵母双杂中没有检测到信号,推测其互作关系可能是间接的,还需要进一步验证。后续我们将通过对创制的CRISPR-Cas9 基因编辑转基因杨树来进一步解析 Pag14-3-3ɩ影响木质部PCD 的分子机制,通过Pull-Down,Co-IP 进一步验证 14-3-3ɩ和CaN1 的互作关系,明确其互作在木质部 PCD 中的作用。[结论]综上,Pag14-3-3ɩ 在杨树生长发育过程中发挥着重要的作用,后续可通过定向调控该基因来改善杨树木材品质。

    作者:

    郭美美;卢孟柱;张进;

    发布时间:2024-06-13

  • 168. 杨树PtCDPK10对木质部发育的影响

    摘要: [目的]钙离子(Ca2+)是植物体内重要的第二信使,参与众多信号转导途径,包括参与木材的形成过程。钙依赖性蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinase,CDPK)是一类丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶,作为Ca2+传感器在植物的生长发育以及逆境响应过程中发挥重要作用。探究杨树CDPK10 对生长发育过程的影响及其分子机制可以为杨树木材品质改良奠定基础。[方法]在AspWood表达谱数据中分析CDPK基因家族在木质部发育过程中的表达模式,选取在发育中木质部表达量较高的 PtCDPK10 进行研究。创制pPtCDPK10::GUS转基因杨树后,通过GUS染色分析PtCDPK10 在不同组织中的表达模式。通过创制过表达和CRISPR-Cas9 基因编辑转基因杨树,对其进行生长表型观察。通过切片显微观察,分析PtCDPK10对杨树木质部发育的影响。通过与木质部发育相关转录因子库进行酵母双杂,筛选出可能与其互作的蛋白。[结果]对pPtCDPK10::GUS转基因杨树进行GUS染色后的切片结果显示PtCDPK10 主要在发育中木质部表达,与AspWood表达谱数据一致。培养 7 周的PtCDPK10 过表达植株与野生型植株相比,株高显著增加,地径明显增粗。切片结果显示,过表达植株木质部宽度增加。此外,通过酵母双杂筛库,初步筛选出了 4 个可能与PtCDPK10 互作的蛋白(MYB4、ZFP11a、ZFP11b和C2H2 ZFP),为进一步探究PtCDPK10的作用机制提供了思路。后续我们将通过CRISPR-Cas9 基因编辑植株来进一步探究PtCDPK10 的功能,通过BiFC、Co-IP进一步验证候选蛋白的互作关系。[结论]PtCDPK10 主要在杨树的发育中木质部表达,可能通过与木质部发育相关转录因子互作参与木质部发育调控。

    作者:

    袁文雅;卢孟柱;张进;

    发布时间:2024-06-13

  • 169. 杨树PagXND1-PagMAN共同参与木质部发育

    摘要: [目的]木材形成是木本植物木质部分化过程,其调控机制研究一直是热点。XND1(XYLEM NAC DOMAIN1)是 NAC 转录因子中对木质部分化重要的负调控因子,其作为转录激活因子却对木质部分化具有抑制作用。为揭示 XND1 作用机制,通过酵母双杂筛选其互作蛋白,检测关键候选蛋白转录活性,筛选出一个互作的转录抑制因子 MAN,并利用双分子荧光互补验证 PagMAN 与 PagXND1 的互作关系。研究 PagMAN 与 PagXND1 结合在木质部发育过程的作用机制,为后续研究木材形成的分子调控提供基础。[方法]通过农杆菌遗传转化创制PPagMAN::GUS转基因杨树,通过GUS染色分析 PagMAN 在不同组织中的表达模式;创制 PagMAN 超表达杨树后,对其进行生长表型观察;通过切片显微镜观察,分析PagMAN 对杨树木质部发育的影响。[结果]通过 GUS 染色技术原位验证 PagMAN 与 PagXND1 有类似的表达模式,主要在杨树木质部中表达,两者共同参与木质部的发育。表型观察发现,超表达 PagMAN的植株表现出与超表达 XND1 相似的表型,植株矮小;维管木质部结构分析,超表达 PagMAN 能够抑制木质部的发育;木质部纤维细胞、导管细胞变短;同时,细胞壁成分测定与细胞壁厚度统计分析显示,超表达 PagMAN 杨树中木质素含量减少,但纤维素含量增加,且导管细胞和纤维细胞的细胞壁加厚,表明PagMAN 影响杨树木质部分化与次生壁形成。[结论]PagMAN 与 PagXND1 共同参与木质部的发育,PagMAN 作为转录抑制因子与 PagXND1 相结合共同参与调控木质部的分化。

    作者:

    赵春艳;江成;卢泳全;卢孟柱;

    发布时间:2024-06-13

  • 170. 热激转录因子PagHsfB4a参与杨树木质部发育调控

    摘要: [目的]热激转录因子(Heat Shock transcription Factor,Hsf)是一类转录调节基因,能促使细胞中热激蛋白(Hsp)的表达,并在植物受到高温胁迫信号转导和耐热性方面产生重要作用。同时Hsf不仅参与植物胁迫响应,也在植物生长发育中起关键作用。[方法]本研究以银腺杨(Populus alba×P.glandulosa)'84K'为研究对象,通过构建系统发育进化树对 Hsf 基因家族成员展开分析。选择在 AspWood 表达谱数据中形成层区域表达量较高的PagHsfB4a基因,通过GUS染色分析PagHsfB4a在不同组织中的表达模式,通过创制过表达和CRISPR-Cas9 基因编辑转基因杨树,对其进行生长表型株高、地径、节间数等测定,通过组织切片进行解剖结构分析PagHsfB4a对杨树次生生长的影响。[结果]对pPagHsfB4a::GUS转基因杨树的GUS染色切片表明PagHsfB4a主要在形成层附近的韧皮部以及初生木质部等初生组织中表达水平较高。初步分析发现,过表达 PagHsfB4a 的植株株高降低、叶片发黄皱缩、木质部宽度较野生型变宽、导管数量减少。此外,通过酵母双杂筛库,初步鉴定到MYB61、SMOS1、GATA12、CRF10 4 个可能与PagHsfB4a互作的蛋白,通过BiFC进一步验证了SMOS1、GATA12 与PagHsfB4a互作,为进一步探究PagHsfB4a的作用机制提供思路。后续我们将通过创制 CRISPR-Cas9 基因编辑转基因杨树来进一步解析 PagHsfB4a 的分子机制,通过Pull-Down,Co-IP进一步验证蛋白的互作关系。[结论]PagHsfB4a参与调控杨树木材形成过程,在杨树生长发育过程中发挥重要作用,后续可通过定向调控该基因来实现木材品质改良。

    作者:

    吴逵;卢孟柱;张进;

    发布时间:2024-06-13

  • 171. PuHox52响应低氮胁迫的分子机制

    摘要: 氮素营养对于植物的生长发育至关重要,植物主要通过根系吸收土壤中的氮素营养。贫瘠的土壤环境是影响林木产量的重要因素之一,因此了解林木适应低氮环境的分子机制,培育具有低氮抗性的新品种对于林业的发展具有重要的意义。本研究以大青杨为研究对象,开展了HD-Zip家族Ⅰ亚族中γ分支转录因子PuHox52响应低氮环境的分子机制研究。 我们发现PuHox52 在根系中受低氮胁迫诱导,过表达 PuHox52 能够促进杨树在氮素吸收、植株生长和根系发育上的作用。对正常培养条件和低氮胁迫下的WT和PuHox52-OE株系的进行转录组测序,通过酵母单杂交、LUC报告实验、ChIP-qPCR等实验验证了受PuHox52 靶向调控的硝酸盐反应基因(PuNRT1.1,PuNRT2.4,PuCLC-b,PuNIA2,PuNIR1 和PuNLP1),磷酸盐响应基因(PuPHL1A和 PuPHL1B)和铁转运蛋白基因(PuIRT1),其中,PuNRT1.1、PuPHL1A/B 和 PuIRT1 在PuHox52 响应低氮胁迫时,其在PuHox52-OE 株系中的表达量上调至较高水平。我们的研究揭示了杨树根部在适应低氮环境下的新调节机制,即 PuHox52 通过"PuHox52-PuNRT1.1"、"PuHox52-PuPHL1A/PuPHL1B"和'PuHox52-PuIRT1'调节关系协调低氮环境下杨树根部对硝酸盐、磷酸盐和铁的协调摄取。本研究为阐明杨树根系适应氮素匮乏土壤环境的分子机制提供了新的思路,同时为培育低氮胁迫抗性林木新品种提供了宝贵的基因资源和理论基础。

    作者:

    魏明;张孟秋;赵滢;杨静莉;卫海荣;李玉花;李成浩;

    发布时间:2024-06-13

  • 172. 杨树转录因子PdbCRF5调控盐胁迫的分子机理研究

    摘要: [目的]明确PdbCRF5 基因在参与山新杨盐胁迫过程中发挥的功能及其调控机制,为通过林木基因工程育种改善植物的耐盐能力提供了理论依据和基因资源。[方法]前期对山新杨盐胁迫转录组分析发现,山新杨PdbCR F5 基因的表达受盐胁迫诱导明显,表明其可能参与山新杨盐胁迫调控。通过培育过表达和抑制表达 PdbCRF5 基因的转基因山新杨植株,我们发现 PdbCRF5 基因负调控植物对盐胁迫的耐受性。随后我们对PdbCRF5 调控的下游基因及其互作蛋白进行了进一步的分析和鉴定。[结果]1)PdbCRF5 蛋白定位在细胞核中。其表达受到高盐、干旱以及 ABA胁迫的诱导。2)盐胁迫下过表达 PdbCRF5 基因负调控植物的耐盐性。进一步研究发现,抑制 PdbCR F5 基因的表达可以通过减少盐胁迫下植物细胞内活性氧及钠离子的积累来提高植物的耐盐性。3)通过酵母单杂交以及农杆菌瞬时转化烟草实验证明了PdbCRF5转录因子能结合GCC(GCCGCC)和DRE(ACCGAC)元件。4)对过表达及野生型山新杨进行RNA-Seq分析。与对照组比,过表达中有 166 个上调表达基因,41 个下调表达基因;对差异基因启动子进行分析查找,发现启动子中包含GCC元件的差异基因有 11 个,包含DRE元件的差异基因有 27 个,且这些基因大部分被报导参与了植物的非生物胁迫响应。ChIP实验结果表明PdbCRF5 转录因子可以与 PdbHSP90-6 等13 个基因的启动子片段中含有GCC或DRE的序列结合,qRT-PCR结果显示在盐胁迫后PdbHSP90-6 的表达在转基因植株中被明显诱导,表明其在PdbCRF5 调控盐胁迫的过程中可能发挥了更重要的作用。5)以前期山新杨盐胁迫转录组数据为基础,通过GGM算法构建了PdbCRF5 基因可能参与的盐胁迫调控网络,结果表明PdbCR F5 基因可能直接调控的靶基因有 18 个。进一步通过ChIP-PCR对PdbCRF5 可能参与的盐胁迫调控网络进行验证,我们随机选择了 8 个可能的下游靶基因进行验证,结果表明 PdbCRF5 均能不同程度的结合这 8 个下游靶基因的启动子片段,表明该调控网络是基本准确的,可以用于后续的研究。6)转录激活试验发现PdbCRF5 转录因子具有转录激活活性。酵母双杂交试验证明山新杨PdbCRF5 转录因子可以与同源蛋白PdbCRF1、2 和 6 相互作用形成同源二聚体。此外过表达PdbCRF6 基因同样降低了转基因植株的耐盐能力。 [结论]PdbCRF5转录因子能够参与调控植物的耐盐性,过表达PdbCRF5转基因植株的耐盐性降低,而抑制表达转基因植株的耐盐性增强。PdbCRF5能够通过直接结合PdbHSP90-6等抗逆基因的启动子来参与植物的盐胁迫响应。此外,PdbCRF5能够与PdbCRF6互作,且PdbCRF6同样负调控植物对盐胁迫的耐受性,表明PdbCRF5也能通过与其他转录因子互作共同调控植物耐盐性。

    作者:

    雷晓锦;房家茹;李正阳;张紫谦;刘中原;高彩球;

    发布时间:2024-06-13

  • 173. 钙离子通道蛋白PagGLR3.3介导的钙信号参与杨树应力木早期诱导的研究

    摘要: [目的]应力木是树干或树枝受外力作用出现偏心生长后恢复原有生长方向,在受力部位产生的特殊构造木材。虽然已有研究表明植物激素和一些转录因子参与了应力木的形成,但应力木形成的最初信号仍不清楚。[方法]本研究以银腺杨(Populus alba×P.glandulosa)'84K'为材料,通过药理学和遗传学方法对杨树细胞质Ca2+水平进行调控,探讨钙信号在杨树应力木诱导早期反应中的作用。[结果]在重力诱导早期(0-4 h),杨树茎上、下部靠近形成层的韧皮部细胞的细胞质中Ca2+密度出现显著差异:上部韧皮部细胞Ca2+密度减少,下部增多。钙离子抑制剂(LaCl3)处理和钙离子通道蛋白基因PagGLR3.3敲除植株与对照植株相比,韧皮部细胞的细胞质中Ca2+密度显著降低、木质部宽度增加,且木质部细胞中可产生凝胶层(G层)这一典型应力木特征,这表明细胞质中Ca2+密度降低可能与应力木的形成有关。此外,与对照相比,PagGLR3.3 敲除植株对重力诱导的敏感性降低,且韧皮部细胞的细胞质中Ca2+密度在重力诱导下的上下分布改变延迟且幅度变小。进一步转录组学分析表明,敲除 PagGLR3.3 导致磷酸化、G层形成以及纤维素生物合成相关的基因上调。[结论]上述结果表明,细胞质中 Ca2+密度降低与应力木的形成有关,离子通道蛋白PagGLR3.3 介导了杨树重力响应的早期反应,这为应力木形成的机制提供了新的见解。

    作者:

    安轶;耿娅;卢孟柱;

    发布时间:2024-06-13

  • 174. 外源施加茉莉酸甲酯提高杨树抗虫性机制研究

    摘要: [目的]研究杨树抗虫性的"防御警备"机制,为其育种栽培提供理论依据。[方法]采用欧美杨(Populus×euramericana)作为研究对象,黄翅缀叶野螟(Botyodes diniasalis)为供试虫源,茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)作为诱发防御警备的化合物,在虫害胁迫前喷施茉莉酸甲酯以诱发植物产生防御警备,测定虫害取食的抗性表型以及取食后不同时间点(0h、4h、24h)的生理、转录和代谢层面的防御警备响应。[结果](1)MeJA成功诱发杨树防御警备并对幼苗的生长无明显影响。黄翅缀叶野螟取食杨树喷施MeJA预处理的系统叶片 24 h后的结果发现昆虫体重增长率显著低于取食未喷施MeJA的对照组;(2)MeJA预处理显著影响了虫害胁迫对杨树幼苗的抗虫生理响应。未受到取食胁迫时(0 h),MeJA预处理的系统叶片其生理指标与对照处理植株叶片相比无显著差异。取食 4 h和 24 h后的结果表明MeJA预处理对光合作用没有显著影响,但植株的MDA、SP和SS含量显著降低,而SOD、POD、CAT活性和抗O2∙̅能力显著增加。(3)MeJA预处理显著影响了虫害胁迫下杨树幼苗基因表达。未受到虫害胁迫时,DEGs未富集到任何通路。取食 4 h,DEGs主要富集在苯丙素生物合成通路以及对非生物刺激的响应过程。取食 24 h,DEGs主要富集在对外界刺激响应等条目并与多条代谢通路相关。同时,与茉莉酸(Jasmonic acid,JA)合成以及信号转导相关的PLA、OPR、β-oxidation以及EIN3 基因上调表达,而COI1 基因下调表达。(4)MeJA预处理使杨树幼苗应对虫害胁迫的代谢物含量产生了显著差异。未受到虫害胁迫的MeJA处理组与对照组相比,大部分代谢物质表现为上调;取食 4 h后,黄酮类表现下调,而次生代谢物质表现上调;取食 24 h后,黄酮类代谢物持续下调,其他次级代谢物持续上调。随后对差异代谢物进行KEGG富集分析发现,差异代谢物主要富集到代谢途径、苯丙氨酸代谢、次生代谢物生物合成和α-亚麻酸代谢通路。[结论]MeJA预处理诱发了杨树的抗虫防御警备。提升抗虫害能力主要是通过降低虫害下杨树营养物质含量,增强抗氧化能力,增强抗虫性相关的基因,特别是激活 JA 合成以及信号转导通路基因,和提高苯丙氨酸类和萜类等代谢物含量来实现。研究结果不仅为MeJA引发杨树抗虫防御警备的研究提供了理论基础,也为杨树虫害的防治提供了实践参考。

    作者:

    牛珍洁;石韦瑾;罗志力;龚利梅;陈刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 175. 杨树AFP蛋白在盐胁迫响应过程的功能研究

    摘要: 盐胁迫是主要的非生物逆境胁迫之一,严重限制植物的分布及生长发育。功能鉴定盐胁迫响应过程中发挥重要调控作用的基因将对构建杨树响应盐胁迫的分子调控网络具有重要意义,并为选育速生耐盐的杨树新品种提供重要的靶点基因。我们前期的转录组分析,发现 84K杨中盐胁迫可显著诱导AFP基因的表达,暗示AFP基因可能在杨树响应盐胁迫过程具有重要调控功能。本研究将通过详细分析AFP2a基因的表达模式、在盐胁迫响应过程的功能及其调控的基因、调控AFP2a基因表达的转录因子及AFP2a的互作蛋白,解析AFP2a在杨树响应盐胁迫过程的分子作用机制。初步研究结果表明:(1)PagAFP2a基因可被ABA、盐和干旱处理显著诱导表达。(2)PagAFP2a基因启动子序列包含多个脱落酸(ABA)响应元件ABRE;酵母单杂交试验表明,转录因子PagAREB1-3 可与PagAFP2a启动子片段结合。酵母双杂交试验显示,PagAFP2a蛋白可以与ABA信号途径相关的AREBs蛋白相互作用。(4)与 84K对照相比,PagAFP2a过表达植株对盐胁迫更加敏感,而PagAFP2a敲除植株对盐胁迫敏感性降低;生理参数分析显示,与 84K对照相比,盐胁迫下过PagAFP2a表达植株叶片的丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量显著升高,过氧化物酶(POD)活性显著降低,而PagAFP2a敲除植株MDA和H2O2 含量显著低于对照、POD活性高于对照。以上结果表明PagAFP2a是杨树响应盐胁迫过程的负调控因子。

    作者:

    王林婧;周勃雯;刘丽君;

    发布时间:2024-06-13

  • 176. 杨树抗叶枯病生理机制及转录组和代谢组学研究

    摘要: ##杨树(Populus spp。),是世界上分布最广、适应性最强的树种,在保障国家木材安全战略储备及生态文明建设中占据着重要地位。杨树叶枯病是杨树常见的叶部病害,可以危害黑杨派、青杨派以及白杨派中的很多种,给林业生产带来极大损失。为进一步深入阐述杨树对叶枯病的抗性机制,加快杨树抗病基因挖掘及品种选育,通过转录组和代谢组数据分析,从生理水平、转录水平及代谢水平深入阐述了杨树对叶枯病的抗性机制。

    作者:

    冯连荣;矫丽曼;王诗琦;张妍;王乃锐;

    发布时间:2024-06-13

  • 177. PtrbZIP3 transcription factor regulates drought tolerance of Populus trichocarpa

    摘要: Plant basic leucine zipper(bZIP)proteins participate in plant development and a variety of abiotic stress responses.However,their roles in response to abiotic stress in Populus are still unclear.In this study,we characterized a bZIP protein,PtrbZIP3,in Populus trichocarpa which belongs to the sub-family A.PtrbZIP3 expression was highly induced by treatment with NaCl,PEG6000,or abscisic acid(ABA).PtrbZIP3 is a nuclear protein with transcriptional activation activity.Yeast one hybrid and electrophoretic mobility shift analysis showed that PtrbZIP3 can specifically bind to abscisic acid-responsive element(ABRE)to regulate the expression of ABA-dependent genes and increase the amount of ABA in P.trichocarpa overexpressing PtrbZIP3.Under PEG-simulated drought conditions,overexpression of PtrbZIP3 increases the activities of antioxidant enzymes,scavenging of reactive oxygen species,maintains cell membrane integrity,reduces stomatal apertures and water loss,and increases proline accumulation.Thus PtrbZIP3 is a transcriptional activator that plays a role in an ABA-dependent pathway to improve osmotic tolerance in P.trichocarpa.

    Meiqi Zhou;Hao Cheng;Vincent L.Chiang;Wei Li;Chuanping Yang;Chao Wang;

    发布时间:2024-06-13

  • 178. m6A RNA 甲基化调控杨树响应盐胁迫的机制

    摘要: [目的]探究 m6A 甲基化在杨树对盐胁迫响应中的调节作用,验证 m6A 甲基化在盐胁迫响应中的功能。[方法]以 84K杨为实验材料,通过重亚硫酸盐测序(MeRIP-seq)揭示m6A 甲基化在杨树中的分布特征及盐胁迫下的动态变化,并与RNA-seq进行联合分析,探究m6A 甲基化富集水平与表达水平的潜在关联。进一步通过添加 m6A甲基抑制剂 3-去氮腺嘌呤 A验证m6A修饰水平对杨树耐盐能力的影响。此外,筛选了甲基转移酶PagFIP37 进行了基因特征分析,并通过转基因实验验证了PagFIP37 在杨树响应盐胁迫中的功能。[结果]MeRIP-seq 显示,m6A 甲基化通过识别保守的 motif,AGACT,GGACA 和UGUAG 在 CDS 和 3'-UTR 区域显著富集。识别到盐胁迫下大量差异的 m6A 修饰的转录本,涉及盐胁迫响应的多种生物学过程。MeRIP-seq 和 RNA-seq 联合分析显示 CDS 区域的 m6A 甲基化与 mRNA 丰度之间存在正相关,进一步证实了 m6A 富集于 CDS 区的高甲基化转录本有更高的表达丰度。3-去氮腺嘌呤A 处理通过降低 m6A 富集的盐胁迫相关转录本的 mRNA 稳定性和翻译效率,增加杨树对盐胁迫的敏感性。甲基转移酶 PagFIP37 在杨树对盐胁迫的响应中起着积极的作用,过表达株有更强的耐盐性,而RNAi株系对盐胁迫敏感性增加,且通过介导m6A甲基化调节m6A 富集的盐胁迫相关转录本的mRNA稳定性和翻译效率。[结论]短期盐胁迫会诱导 84K 杨中 m6A 甲基化修饰增加,并诱导盐胁迫响应相关转录本的 m6A 富集水平发生改变。m6A 富集水平会正向调控盐胁迫相关基因的表达水平正向调控杨树的盐胁迫抗性。

    作者:

    赵烨;韩昆瑾;孙宇涵;李云;

    发布时间:2024-06-13

  • 179. 杨树抗虫育种研究进展及育种策略

    摘要: 杨树是我国主要造林树种之一,在防护林和保障木材安全发挥着重要作用。我国杨树人工林面积世界第一,但杨树虫害危害十分严重,每年危害面积达 40%以上,被称为不冒烟的森林火灾。生产中抗虫杨树品种严重短缺主要原因是杨树抗虫种质资源挖掘利用不足,分子育种缺乏高毒力抗虫基因及高效表达体系,与常规育种技术未紧密结合,没有形成完善的抗虫杂交育种技术体系。 杨树抗虫育种策略涉及研究思路包括:杨树抗虫育种资源的持续系统收集、保存和评价,建立杨树抗虫育种资源保存库,从形态解剖、生理及分子水平解析了杨树优异种质抗虫机制。创建杨树抗虫多世代遗传改良程序,按不同生态区域培育抗虫、速生、优质杨树新品种,突破抗虫良种繁育与高效栽培关键技术。克隆内外源杀虫基因,构建高效多基因植物表达载体,突破杨树高效遗传转化关键技术,创制抗虫转基因杨树新种质,培育抗虫转基因杨树良种,建立示范推广配套技术体系,最终实现转基因杨树产业化应用。杂交育种与转基因技术相结合,利用杂种优势和基因组稳定重组遗传机制,创制抗虫转基因杨树杂交新品种。历经二十多年突破选择和抗虫鉴定技术瓶颈,创制并示范推广了系列抗虫杨树新品种和高效栽培技术,有力促进了杨树抗虫育种和产业的发展,全面提升了我国杨树良种化利用水平和栽培技术水平。全基因组选择、智能育种等技术的快速发展将有力促进杨树抗虫育种进程和抗虫高产新品种精准培育。

    作者:

    胡建军;

    发布时间:2024-06-13

  • 180. 种间植物相互作用通过构建杨树-土壤界面微生物群改变了养分循环和利用

    摘要: [目的]陆生植物可以通过种间相互作用影响相邻植物的生长和健康。在这里,我们揭示了种间植物相互作用操纵微生物群落进而改变土壤养分循环和植物养分吸收,为精确植物微生物组操作开辟了新的研究途径。[方法]本研究使用大豆-杨树和马铃薯-杨树间作系统,通过宏基因组测序、微生物共现网络、养分含量等技术手段,研究了植物-土壤界面不同生态位微生物群落影响相邻植物微生物组功能和养分利用的机制。[结果]首先,通过宏基因组分析发现间作系统会操纵杨树-土壤界面(非根际土壤、根际土壤和根)微生物群落的组成和共现网络。大豆间作增加微生物组网络的稳定性。其次,大豆间作系统增加了杨树-土壤界面不同生态位微生物的碳代谢、氮代谢、硫代谢、能量代谢和转运相关途径的关键酶基因,在养分代谢及运输方面表现出更高的代谢潜力。马铃薯间作降低或不影响养分代谢和运输。此外,大豆间作增加了土壤养分含量和生长性状的多性状综合评价(Qi),证明该模式可能促进土壤地力维持和植物利用养分。第三,发现了不同间作系统中操纵养分循环和运输功能的微生物,分别为 p_Acidobacteria、g_Sphingomonas、f_Gemmatimonadaceae、c_Alphaproteobacteria、g_Bradyrhizobium等操纵。[结论]本研究结果表明,不同农林间作系统可以通过构建微生物群落改变代谢功能,从而提高土壤养分循环和植物的养分吸收速率。这项研究证明大豆-杨树间作的经营模式更有利于维持土壤地力和促进树木生长。

    作者:

    由义敏;赵曦阳;

    发布时间:2024-06-13

  • 181. Effect of a suitable treatment period on the genetic transformation efficiency of the plant leaf disc method

    摘要: Background Agrobacterium tumefaciens-mediated leaf disc genetic transformation is an important way to achieve transgenics or gene editing.Ensuring stable and efficient genetic transformation is still an important problem in modern biology.It is assumed that the difference in the development status of genetic transformation cells of receptor materials is the main reason for the difference and instability of genetic transformation efficiency;the stable and efficient genetic transformation rate can be obtained by defining the appropriate treatment period of the receptor material and applying genetic transformation in a timely manner. Results Based on these assumptions,we studied and established an efficient and stable Agrobacterium-mediated plant transformation system with hybrid poplar(Populus alba×Populus glandulosa,84K)leaves,stem segments and tobacco leaves as the research objects.There were differences in the development process of leaf bud primordial cells from different explants,and the genetic transformation efficiency was significantly related to the cell development stage of the in vitro cultured materials.Among them,the genetic transformation rate of poplar and tobacco leaves was the highest on the 3rd and 2nd day of culture,reaching 86.6%and 57.3%,respectively.The genetic transformation rate of poplar stem segments was the highest on the 4th day of culture,reaching 77.8%.The best treatment period was from the development of leaf bud primordial cells to the S phase of the cell cycle.The number of cells detected using flow cytometry and 5-ethynyl-2'-deoxyuridine(EdU)staining,the expression of cell cycle-related protein CDKB1;2,CDKD1;1,CYCA3;4,CYCD1;1,CYCD3;2,CYCD6;1,and CYCH;1 of explants,and morphological changes of explants can be used as indicators to determine the appropriate treatment period for genetic transformation. Conclusions Our study provides a new and universal set of methods and characteristics to identify the S phase of the cell cycle and apply genetic transformation treatments at the appropriate time.Our results are of great significance for improving the efficiency and stability of plant leaf disc genetic transformation.

    Yufei Xia;Yuan Cao;Yongyu Ren;Aoyu Ling;Kang Du;Yun Li;Jun Yang;Xiangyang Kang;

    发布时间:2024-06-13

  • 182. 网纹马勃对中辽 1号杨生长及抗旱性影响研究

    摘要: [目的]为了丰富促进杨树的外生菌根真菌资源,促进杨树生长并提高抗旱性,本文对采集到的马勃属大型真菌进行了ITS序列分子鉴定,并以其与中辽1 号杨(Populus×canadensis cv。'Zhongliao 1')组培苗共培养法,观察菌根形成情况及对杨树生长及根系发育的影响;对其与中辽 1 号杨盆栽扦插苗共生后,用控水法,依据干旱胁迫后的生理指标变化,分析该菌对杨树抗旱性的影响。[结果](1)该真菌为网纹马勃(Lycoperdon perlatum Pers。);(2)中辽1 号杨可以与网纹马勃形成外生菌根,共培养后整株苗生物量比对照提高96.43%、根系生物量比对照提高162.07%、根系总长度比对照提高75.71%、根表面积比对照提高108.33%、根体积比对照提高178.34%、根尖数比对照提高 88.81%;(3)干旱胁迫后,接种网纹马勃的苗木渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量均高于对照,过氧化产物丙二醛、过氧化氢含量均低于对照,超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性均高于对照。[结论]网纹马勃可以与杨树形成外生菌根,丰富了杨树外生菌根真菌资源;接种网纹马勃可以显著促进杨树生长、提高杨树抗旱能力,对解决干旱地区杨树生长出现的问题具有重要意义。

    作者:

    张妍;彭龙;王诗琦;姚佳佳;杨成超;冯连荣;王乃锐;林阳;矫丽曼;杨志岩;彭儒胜;

    发布时间:2024-06-13

  • 183. 压缩率对杨木重组木表面硬度的影响

    摘要: [目的]以人工速生林杨木为研究材料,采用定向重组技术开发高硬度重组木,揭示压缩率对杨木重组木表面硬度的影响规律,以期为杨木的表面改性和重组木制备工艺的优化提供可靠的方法和科学依据。[方法]采用定向重组技术制备压缩率为 1.00、1.22 和 1.44 的三种杨木重组木,并以杨木、红榉和俄罗斯柞木作为对照样,采用万能力学试验机测定三种木材和三种不同压缩率杨木重组木样品表面的金氏硬度值;采用超景深三维显微镜、场发射扫描电镜观察样品表面的宏观和微观形貌,以及样品测试金氏硬度过程中破坏面的宏观和微观形貌;采用压汞法(MIP)测试样品孔隙率;采用激光共聚焦显微镜(LSCM)和透射电子显微镜(TEM)表征酚醛树脂在重组木内的分布情况。[结果]实验结果表明:杨木重组木的金氏硬度值随着压缩率的增大而增大。与杨木相比,压缩率为 1.44的重组木的金氏硬度值增加了 12.63倍,其硬度高于俄罗斯柞木和红榉的硬度。通过分析金氏硬度的应力应变曲线表明:压缩率越大,重组木的比例极限应力越大。通过扫描电镜和超景深显微镜观察可知:杨木原木的破坏面呈韧性断裂,而制备的重组木随着压缩率的增大其破坏模式逐渐变成脆性断裂。通过压汞法(MIP)测试样品孔隙率可知:定向重组显著降低了杨木的孔隙率,压缩率越大,重组木的孔隙率越低。通过激光共聚焦显微镜和透射电镜观察可知:随着压缩率的增加,树脂沿胶层带分布的宽度和深度逐渐增加,并且渗透到导管、木射线和纤维细胞的细胞腔中。重组木表面硬度的增大,主要是因为:杨木经过定向重组后,其导管和木纤维细胞被压缩密实,孔隙率降低,单位体积内的细胞实质密度增加,细胞之间的结合面积增大,连接更为紧密。同时,引入的PF树脂不仅将压缩的细胞结构固定,而且通过形成的胶钉,提高了细胞之间的连接强度,从而赋予重组木表面较高的硬度。[结论]定向重组技术可以有效解决速生人工林杨木材材质软、表面硬度低的问题,并且可通过控制压缩率调控重组木硬度,以满足不同应用场景对材料硬度的需求。

    作者:

    贺颖奇;卢勤;张亚梅;余养伦;于文吉;

    发布时间:2024-06-13

  • 184. 千年桐根木质部阻断枯萎病菌侵染的防御作用研究

    摘要: 油桐枯萎病是由尖孢镰刀菌油桐专化型(Fusarium oxysporum f.sp.fordii)(Fof-1)引起的一种土传植物病害,严重危害油桐主栽品种三年桐,极大地限制了其规模化栽培,而同属的千年桐具有抗枯萎病能力,但目前关于千年桐高抗枯萎病的机制还未完全解析清楚。我们推测千年桐根的木质部细胞可能作为物理屏障来阻止镰刀菌病原体的入侵。为了验证这一点,我们研究了千年桐和三年桐对病原菌潜在不同的根木质部细胞表型和生理行为。结果表明,病原菌可以侵入三年桐的根木质部,但不能进入千年桐的根木质部。病原菌侵染后,千年桐根木质部细胞壁厚度显著增加,木质素在侵染前期显著升高,木质素与半纤维素的比值在侵染后期显著升高。进一步的比较代谢组学分析表明,Fof-1 侵染后,木质素途径中的一些中间代谢物,包括肉桂酸、东莨菪碱和香豆素,在千年桐根木质部细胞中富集。与此一致的是,在千年桐中,病原菌侵染不同时期的转录组结果中,KEGG富集结果也支持了上调基因富集于该通路的证据。利用qRT-PCR进一步筛选千年桐木质素生物合成途径枢纽基因,并对其进行验证。综上所述,我们的数据表明,千年桐木质部细胞壁的重塑是降低病原菌Fof-1 侵染的主要原因,这一发现为油桐枯萎病防治和抗性育种提供思路。

    作者:

    王嘉;高暝;吴立文;赵耘霄;陈益存;汪阳东;

    发布时间:2024-06-13

  • 185. 山苍子精油TPS-P450基因簇功能分析及调控研究

    摘要: 樟科植物是我国重要的经济和生态树种,许多种类不仅是重要的经济用材树种,也是香料、芳香精油以及药用植物的主要来源,其香精香料树种山苍子盛产精油,由多种化合物组合而成,主要是萜类化合物,包括柠檬烯、芳樟醇、月桂烯等,这些单萜化合物赋予樟科植物多样的生物活性,前期研究发现,在进化过程中山苍子发生了两次全基因组复制事件,对樟科和山苍子特有的基因家族进行KEGG富集发现,萜类合酶(TPS)基因家族在樟科中显著扩张,这些都为樟科及山苍子中丰富的单萜化合物合成提供了遗传基础。通过山苍子TPS系统发育分析鉴定到一基因簇(520,753 bp,79096077-79616829)由 6个基因组成,定位于 4号染色体,包括LcuTPS27、LcuTPS28和CYP可能参与单萜的合成,它们具有催化、修饰以及转运等功能。解析樟科萜类化合物生物合成的关键基因及调控机制,对阐释樟科包括山苍子在内的萜类化合物合成机制,培育高精油含量树种具有重要意义。

    作者:

    杨佳慧;陈益存;高瞑;吴立文;赵耘霄;汪阳东;

    发布时间:2024-06-13

  • 186. 自防霉耐水型淀粉基胶黏剂的制备及性能研究

    摘要: 淀粉是一种理想的生物质胶黏剂原料,经过简单的糊化处理就可以作为木材胶黏剂使用。它可以有效缓解由石油基胶黏剂引发的诸多环境问题,如甲醛释放、石油制品污染。但是耐水性差,易凝胶和易霉变仍是淀粉胶黏剂应用过程中亟待解决的难题。我们以柠檬酸和淀粉为原料,不同于以往研究中室温下简单混合后直接作为胶黏剂使用,此处通过酸解-酯化的方式制备自防霉耐水型淀粉基胶黏剂。柠檬酸的引入促进淀粉的水解,通过削弱淀粉的分子间作用力暴露出大量的-OH,促进淀粉与柠檬酸之间的酯化反应。随着酯化反应进行,淀粉结构中的部分-OH逐渐被柠檬酸取代,其凝胶化作用减弱,使淀粉胶黏剂的储存稳定性得到改善。在固化过程中,柠檬酸中残留-COOH 继续与淀粉和木材表面的羟基进行酯化反应,形成稳定的交联结构,改善了淀粉胶黏剂的耐水性和粘接强度。由于柠檬酸具有抗菌性,通过破坏霉菌细胞壁中的多糖结构使霉菌失活,达到淀粉基胶黏剂自防霉的目的。当柠檬酸和淀粉质量比为 1:1,反应时间为 1 h时,制得的淀粉胶黏剂即使在室温下储存 5 个月后,不仅没有发生霉变,还具有良好的流动性和粘接强度,其热水强度为1.05±0.22 MPa,仍能满足GB/T 17657-2013中Ⅱ类板的强度要求(≥0.7 MPa)。

    作者:

    李春吟;雷洪;

    发布时间:2024-06-13

  • 187. 芦苇基光催化材料的制备及其性能研究

    摘要: 水热碳化碳(HTCC)作为一种经济环保的材料,在吸附和催化领域得到了广泛的应用。以往的研究主要以葡萄糖(glu)为原料制备HTCC,然而,从生物质中直接制备HTCC的报道很少,其合成机理也不清楚。芦苇含有大量的纤维素,若采用适当的方法将芦苇秸秆转化为半导体材料,并将其应用于环境污染物降解领域,将对缓解废芦苇污染环境问题,响应国家高价值农业废弃物战略发挥重要作用。基于生物质中的纤维素可以进一步水解成碳水化合物,本研究首次以芦苇秸秆为原料,在水热条件下采用稀酸蚀刻法制备了具有高效光催化性能的酸改性芦苇水热炭(acid/HTCC-reed)。制备的acid/HTCC-reed比以往报道的葡萄糖制备的 HTCC 表现出更负的传导带边,从而具有更强的还原能力。DFT 理论计算表明,acid/HTCC-reed 中含氧官能团数量增加,聚呋喃由线性结构变为链式结构,与芦苇水热炭(HTCC-reed)和HTCC-glu相比,acid/HTCC-reed的带隙态间隙更小,更容易从价带激发电子到导带。以四环素(TC)为例,HTCC-glu对TC几乎没有降解作用,HTCC-reed对TC的降解率仅为 45%,相反 1M acid/HTCC-reed、2M acid/HTCC-reed、3M acid/HTCC-reed和 4M acid/HTCC-reed对TC的降解效果分别达到 66%、95%、86%和 80%左右。光电化学表征得到了acid/HTCC-reed具有更快的电荷分离和转移,猝灭实验和ESR自旋捕获表明在降解过程中·O2-起主导作用acid/HTCC-reed成功地将TC降解为一系列小分子和无机物。本研究为绿色光催化剂的制备提供了新的视角,并展示了其在环境修复中的应用前景。

    作者:

    许浩;李新功;

    发布时间:2024-06-13

  • 188. 仓储湿度对毛竹材性能的视觉评价

    摘要: 毛竹(Phyllostachys pubescens)资源被认为李是经济建设和生态建材最重要的战略资源之一。仓储湿度是导致毛竹发霉变质的客观因素之一。[目的]明确研究环境湿度对竹材使用价值的影响。[方法]分别在湿度为 45%、60%、75%和 95%的模拟环境下测试了竹材仓储期间(1、7、14、28、56、180d)的品质变化,并定期监测竹材在仓储过程中的质量变化。[结果]在 180 天的储存期间,随着仓储环境湿度的增加,竹青侧的尺寸膨胀率大于竹黄侧的尺寸膨胀率,竹材的腔径比逐渐减小。总色差值和质量密度损失率逐渐减小。位移载荷峰值应力逐渐增大。95%的相对湿度有利于霉菌的繁殖,但只对表面有影响。傅立叶变换红外光谱分析结果表明,贮藏过程中的质量变化更多的是与材料本身的半纤维素官能团信号峰的降低有关,同时伴随着各种单糖的降解,木质素官能团对应着L*和总色差的降低,而热解耐受程度则与材料本身的半纤维素官能团信号峰的降低有关。热解耐受程度纤维素信号强度成反比。冗余分析表明,仓储环境湿度对竹材物理性状的贡献率依次为竹青线性尺寸>宽度尺寸>竹黄线性尺寸>含水率>失重率>长度尺寸>a*,仓储时间与L*值和压缩强度密切相关。[结论]综上所述,60%RH-75%RH相对湿度仓储条件较好的保持原态工程材的固有属性,45%RH仓储条件作为生物能源储备的优选条件,而 95%RH仓储条件应及时避免。

    作者:

    贾浩;

    发布时间:2024-06-13

  • 189. 氨基化木材气凝胶对锌离子的吸附治理及高值转化为性能优异的ZnO/ZnS光催化剂

    摘要: 近年来,重金属离子造成的水体污染已成为全球性问题。传统生物质基吸附材料由于其制备工艺复杂、吸附容量低、吸附分离困难等缺点,其应用受到很大限制。特别是吸附重金属后的吸附材料对环境污染的危害长期存在。以往对重金属吸附材料的研究多集中在吸附材料的制备工艺以及提高吸附容量上,而忽视了一个非常严重的问题,即吸附重金属后的吸附剂就像一颗"定时炸弹"一样,随时可能会对生态环境和人体健康造成二次污染。因此,探索危险废物吸附材料绿色转化利用的新策略,设计高吸附能力和易于回收的块状吸附材料至关重要。在本研究中,利用速生材杨木为原料,采用自上而下的改性方法,设计了一种易于回收并对重金属Zn(II)有高吸附容量(400 mg/L,297.03 mg/g)的块状吸附材料氨基化木材气凝胶(AWA)。同时提出了一种新的危险废物吸附剂的高值化转化利用策略,即采用原位化学沉积法将吸附在AWA上的Zn(II)原位转化为ZnO/ZnS异质结光催化剂(ZnO/ZnS@AWA),并将其进一步用于光催化降解偶氮染料刚果红。AWA表面的吸附中心(-OH、-COOH、-NH2)保证了ZnO/ZnS能够均匀地覆盖在AWA表面,具有较强的界面结合强度。通过吸附和光催化的协同降解机理,成功地实现了ZnO/ZnS@AWA对刚果红(40 mg/L,98.84%)的光催化降解。这项工作提出了一种创新的木基块状吸附材料制备方案,并为解决危险废物吸附剂的潜在污染提供了一种高值化转化利用策略。

    作者:

    张万奇;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 190. 纤维素基复合吸附材料对水体砷的治理研究

    摘要: 近年来,随着内蒙古自治区工业化进程的加速和人口的增长,产生了大量的工业废水,尤其是矿区周边排放的工业废水中均含有大量砷,对当地的生态环境和人体健康造成了严重威胁,去除工业废水中的砷意义重大。重金属废水治理技术多种多样,其中的吸附法因其高效和低成本的优势已被广泛用作于从水体中吸附砷的有效方法之一。纤维素作为一种天然的可再生资源,具有丰富的官能化学基团和巨大的比表面积,是制备重金属污染物吸附材料的理想原料之一。纤维素基复合吸附材料对重金属的吸附能力主要与其表面化学官能基团相关,如羟基、酚羟基和羧基等官能基团可以与重金属形成氢键、配位键或电荷转移作用等强相互作用,使其吸附能力增强。纤维素基复合材料对砷的吸附机制通常以配位作用为主,如水体中砷酸根离子与纤维素基材料表面的官能基团易形成化学键合物,从而实现对砷的吸附去除。 实验研究将以纤维素为原材料,对其进行化学改性制备一系列纤维素基复合材料(如纤维素复合凝胶、纤维素基复合材料、纤维素复合膜材料、功能化纤维素气凝胶等),采用先进的测试手段对其结构形貌、孔径大小、比表面积及孔径分布等进行表征分析,详细探究纤维素基复合材料对砷的吸附去除机理,研究该复合吸附材料的循环再生利用性能,最后,对不同种类纤维素基复合吸附材料的优缺点进行归纳总结。本研究中开发的一系列新型纤维素基复合吸附材料可作为对水体砷的优良吸附剂,具有制备方法简单、可降解、环境友好、高效吸附及可再生利用等优势,在未来的重金属废水治理领域将有着广阔的应用前景。

    作者:

    陈龙;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 191. 杨木单板/桑葚花青素高精度pH智能指示标签的制备及在猪肉新鲜度监测中的应用

    摘要: 随着消费者对食品安全重视程度的提高,能够迅速监测食物新鲜度的智能膜材料高速发展。pH智能指示膜是可以根据周围环境pH值的改变而诱导自身颜色发生变化从而进行感知、响应的功能化材料。目前,智能膜领域的发展潜力巨大,是保障食品安全简便且先进的手段。但其存在制备过程繁琐、原料成本高、能耗大、遮光性差等问题。本研究采用杨木单板代替多糖、蛋白质等聚合物作为智能膜基材,通过碱性 H2O2 处理同时实现了对木材的漂白和羧基化改性,进而将羧基化单板吸附桑葚花青素,构建一种新型的pH智能标签(ALV)。FTIR和 13C NMR结果证明羧基化改性对木材的官能团和碳骨架结构没有影响。XRD显示漂白前后单板的晶型结构始终为纤维素Ⅰ型。从SEM图像看出漂白前后单板表面形态相似。当H2O2和NaOH的浓度分别增加到 6%和 0.1 mol/L时,单板的羧基含量和花青素吸附量分别达到 1.04 mmol/g和 4.057 mg/g,证明羧基含量与花青素吸附量呈正相关关系。并且,ALV具有良好的pH敏感性,在酸性条件下呈现紫红色,碱性条件下呈现绿色。将ALV放置不同湿度环境中 24 h后,单板表面的花青素没有发生迁移,说明花青素被牢固地锚定在单板上。当 ALV作为pH指示标签应用于监测猪肉新鲜度,在TVB-N含量达到 14.78 mg/100 g时,接近国家标准规定的阈值(GB 2707-2016),此时ALV由紫红色变为灰蓝色。本研究为食品安全监测领域提供了一种安全绿色的新材料。实现了低质木材的高值化利用,并开辟了木材功能化利用的新领域。

    作者:

    云雅璐;徐锦;迟文锐;刘若婷;刘文华;王立娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 192. 木材的疏水改性及其性能研究

    摘要: 在天然木材表面构建超疏水涂层,可以有效地改善木材的吸水性和吸湿膨胀性,防止木材变形影响其尺寸稳定性;另外可以赋予木材防水耐污和自清洁性能,大大提高天然木材的使用范围。使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)等改性剂在木材表面构建,探究不同改性方法对木材表面疏水性能的影响。其中,经过PDMS和TEOS溶胶凝胶法改性处理的木材的表面接触角高达 150°~160°,可视为超疏水表面;另外,经过改性处理的木材具有优异的自清洁性能,可在灰尘较多的地方实现自清洁,同时也避免在潮湿的环境中发生变形和腐烂。对改性后的木材进行热稳定性分析(20℃~100℃)和耐酸碱稳定性分析(pH=1~12),发现木材均能保持较大的表面接触角(150°以上),表现出了较好的稳定性;为了提高木材的油水分离效率,将天然木材经过脱木素处理增加其孔隙率之后再进行疏水改性,获得的脱木质素超疏水木材的吸油率从 115%显著提高到 196%,表明脱木质素处理的木材具有更高的油水分离效率。研究结果表明天然木材经过三种改性剂PDMS、TEOS、MTES的处理均能在表面形成微纳结构,并且覆盖有低表面能物质(PDMS@SiO2结构)从而形成超疏水表面。

    作者:

    刘晨;吕闪闪;

    发布时间:2024-06-13

  • 193. MOFs材料对木材干燥释放VOCs的吸附及其对丙酮荧光猝灭性能的研究

    摘要: 木材加工干燥过程中会释放大量挥发性有机化合物(VOCs),而室内空气污染的主要来源是家庭装修常用的人造板及木制品等在其使用过程中释放的VOCs,会引发头痛、睡眠障碍等疾病,浓度超过标准时有致癌的风险。因此,对 VOCs 的治理研究具有重要意义。本研究制备了Mg-MOFs-IMA-1、Mg-MOFs-IMA-2、La-MOFs、Ce-MOFs、Nd-MOFs、Tb-Mg-MOFs和Eu-Mg-MOFs材料,对国产樟子松在干燥过程中所释放的四种具有代表性的 VOCs 苯、α-蒎烯、β-蒎烯和四氯化碳的吸附性能及其对丙酮荧光探针环境监测性能进行研究。以碱土金属镁作为金属中心,分别以异烟酸和 2,2'-联吡啶-4,4'二羧酸作为有机配体,成功构筑出首例新型微米级的三维单晶吸附材料Mg-MOFs-IMA-1和Mg-MOFs-IMA-2,两种材料均表现出对苯、α-蒎烯、β-蒎烯和四氯化碳具有良好的吸附效果。尤其是Mg-MOFs-IMA-2 对苯和β-蒎烯效果最好,吸附量分别为 182.26 mg/g和 144.42 mg/g.以稀土金属La3+、Ce3+、Nd3+为离子中心,甲基-α-D-吡喃半乳糖苷和邻苯二甲酸酐为配体进行分子重排和配位自组装,合成了一系列吸附容量大、吸附效果好、无毒无害、回收成本低、可多次回收、操作简单、结构稳定、无二次环境污染的 La-MOFs、Ce-MOFs、Nd-MOFs智能吸附材料。完全满足智能吸附α-蒎烯、β-蒎烯、苯、四氯化碳的设计要求,La-MOFs对α-蒎烯气体的最大吸附量为 178.7220mg/g,Ce-MOFs和Nd-MOFs对苯的最大吸附量为 128.98mg/g和 132.22mg/g.稀土元素修饰的MOF 材料兼具了 MOF 孔隙率高、比表面积大和光致发光的优点,在荧光传感方面易于诱导发光,在荧光检测 VOC 的领域表现出良好的应用前景。以异烟酸为有机配体,镁离子为金属中心,加入Eu3+和 Tb3+制备了 Tb-Mg-MOFs 和 Eu-Mg-MOFs,丙酮环境下在紫外光 254nm 具有荧光焠灭效果,Eu-Mg-MOFs加入丙酮后发光强度减弱或局部淬灭,当丙酮挥发后,由于两者间存在相互作用而并非简单的物理吸附,Eu-Mg-MOFs无法完全恢复荧光性。Tb-Mg-MOFs加入丙酮后发光强度显著减弱。当丙酮挥发后,Tb-Mg-MOFs在 7min后完全恢复荧光性,具有良好的重现性,在荧光探针领域具有优秀的应用的潜力。本研究对吸附木材干燥过程释放的 VOCs 和丙酮荧光探针提供了新的制备方案,并为解决室内空气污染的潜在污危害提供了新策略。

    作者:

    胡子雏;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 194. 苯胺原位聚合制备电磁屏蔽阻燃木材

    摘要: 随着通讯技术的发展,在生活空间中存在着大量不同频段的电磁波,而长期生活在电磁波中会对人体健康造成危害。木材常被用作室内的装饰建材,如家具、地板、墙板等。因此,对木材进行化学改性赋予其电磁波屏蔽的效果,同时降低木材的燃烧风险,是十分必要的。本文将木材浸渍到盐酸掺杂的苯胺溶液中通过原位聚合的方法对其进行改性,从而赋予其电磁屏蔽和阻燃性能。通过扫描电镜观察聚苯胺颗粒沉积在木材细胞壁表面,并填充部分细胞腔。电磁屏蔽测试结果表明,电磁屏蔽效率随着木材密度的降低和孔隙率的增加而提高,同时相比于径切面和弦切面,改性木材横截面具有更优异的屏蔽性能,其比电磁屏蔽效率可达 65.8 dB cm-3 g-1,这是因为孔道结构会促进电磁波的多次反射衰减,因此孔隙率越高,表面分布的孔道越多,越有利于吸收电磁波。另外,锥形量热仪结果表明,改性木材的总热释放量和总烟释放量分别下降了 43.6%和 64.2%,残炭率增加了 53.9%。这是由于聚苯胺本身结构中含有氮元素,在高温下会分解产生不可燃气体,稀释木材周围的氧气浓度;结构中的苯环,在高温下有利于形成碳层,覆盖在木材表面,减弱火焰对木材内部结构的破坏,同时掺杂改性的酸会促进木材脱水,协同加固木材表面的碳层。上述结果表明,聚苯胺处理的木材可以作为一种安全的室内电磁屏蔽材料,为木材高附加值利用提供方向。

    作者:

    巴智晨;梁大鑫;谢延军;

    发布时间:2024-06-13

  • 195. 沙柳纳米纤维素基复合材料的制备及吸附性能研究

    摘要: 筑牢我国北方重要生态安全屏障,是内蒙古必须牢记的"国之大者"。加强荒漠化综合防治,深入推进"三北"等重点生态工程建设,事关我国生态安全、事关强国建设、事关中华民族永续发展。荒漠化防治应坚持"近自然恢复"的科学理念,保存乡土植物种质资源,深入开展沙生植物新资源、新品种、新技术的研发及其高附加值的科研实践。内蒙古自治区西部干旱半干旱地区的沙生灌木材具有产量高,地域广的特点,但沿黄流域(如鄂尔多斯、巴彦淖尔、锡林浩特等地)每年产生的废弃沙生灌木农林作物资源却仍存在处理难,直接利用率低、重复回收率差等一系列经济和生态环境问题。基于此,本课题首先以沙生灌木的特色植物沙柳作为原材料,依次通过酸预处理、漂白、碱处理等工艺获得了一种产率为 32.95%,结晶度为 59.32%的沙柳微晶纤维素;随后,又利用硫酸水解-TEMPO 氧化和TEMPO 氧化联合高强超声分别获得了两种沙柳纳米纤维素,结果表明,两种纳米纤维素的平均直径分别为 21.84 nm与 23.39 nm.为了进一步考察沙柳纳米纤维素基复合材料在治理水体污染物领域中的应用潜力,本研究采用悬滴法制备出了一种新型的高性能重金属吸附材料-沙柳微晶纤维素/沙柳纳米纤维素气凝胶球,实验数据显示,沙柳微晶纤维素/沙柳纳米纤维素气凝胶球对重金属Zn(II)、Mn(II)、Cu(II)的最大吸附量分别为 143.00 mg/L、253.25 mg/L与 272.69 mg/L;同时,本研究又以沙柳微晶纤维素为原料,经NaOH/尿素溶解,环氧氯丙烷为交联剂,碳酸钙为造孔剂,通过热引发形成第一层网络结构,采用盐酸溶液去除碳酸钙获得大孔沙柳纤维素水凝胶,然后,经丙烯酰胺浸渍并二次引发成功制备了沙柳微晶纤维素/丙烯酰胺互穿网络结构水凝胶,该复合水凝胶具有极高压缩应变性能。本研究不仅为内蒙古沙生灌木资源的深度开发与利用提供了充实的基础性实验数据,也为沿黄流域大量废弃农林生物质资源在推进荒漠化治理,发展节水林草、提高水资源利用效率的实践中提供了一定的理论借鉴。

    作者:

    钟源;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 196. 响应面优化盐析法提取构树叶蛋白提取工艺

    摘要: [目的]为提高构树叶蛋白的提取率与蛋白含量,采用盐析法探索构树叶蛋白的提取工艺条件,为后续制备构树叶蛋白胶黏剂提供数据支撑。[方法]以野生构树叶为原料,采用盐析法提取叶蛋白,首先设计单因素实验研究料液比、pH值、反应时间及氯化钠浓度对蛋白提取率以及蛋白含量的影响,根据其结果采用Box-Benhnken试验设计进行三因素三水平响应面分析实验,优化并得到盐析法提取构树叶蛋白的最佳提取工艺。[结果]在单因素实验中,随着料液比由 1:2 降低至 1:4,叶蛋白提取率呈下降趋势,由于叶片含水率较低(31%~35%),当液料比高于 1:2 时无法完成打浆,因此选择 1:2 为后续优化反应料液比。随着pH值由 3 升高至 11,反应时间由 14 升高至 34,氯化钠浓度由 0%升高至 1%,叶蛋白提取率均呈现先升高后下降的趋势,三个因子对应的峰值分别为pH值 7,反应时间 24min,氯化钠浓度 0.2%。这是因为pH值会改变溶液的离子强度和电荷状态,从而影响蛋白质的结构和溶解性,;反应时间过短无法使得叶蛋白析出,反应时间过长则絮状蛋白质会再次分解;氯化钠的加入使得蛋白质表面电荷增加,从而使得蛋白质溶解度上升,随着电荷数量达到饱和状态,更高浓度的氯化钠则会打破蛋白分子和水分子之间的作用,使得蛋白溶解性下降。以pH值(A)、反应时间(B)及氯化钠浓度(C)为自变量,叶蛋白提取率(Y1)和蛋白含量(Y2)为响应值进行响应面分析实验,对响应面模型进行多元回归拟合分析。以叶蛋白提取率为响应值的回归方程Y1=14.627-0.932A+0.049B+0.078C-0.557AB+0.341AC-0.803BC-1.090A2-1.391B2-0.501C2,影响极显著性的因素有A、A2、B2,其中B与C的交互作用显著;以蛋白含量为响应值的回归方程Y2=43.421-2.503A+0.758B-0.271C-0.909AB+0.276AC+1.248BC-1.352A2-1.119B2-1.887C2,影响极显著性的因素有A、A2、C2,影响显著的因素为B,其中B与C的交互作用极显著,A与B的交互作用显著。两组模型的决定系数 R2分别为0.9197 与 0.9683,调整系数 R2(adj)为 0.8166 与 0.9274,拟合度和可信度较好。变量因子对实验结果的影响顺序依次为pH值>反应时间>氯化钠浓度。综合考虑叶蛋白提取率和蛋白含量,响应面优化的最佳提取工艺为pH值 6.2,提取时间 25min,氯化钠浓度 0.168%。经验证,在该条件下,使用叶蛋白含量为20.9%的构树叶进行实验,构树叶蛋白提取率和蛋白含量分别为 14.092%和 41.78%,略低于模拟的理论值14.787%和 44.83%。[结论]构树叶片中富含蛋白质,是一种具有开发潜力的原料。本实验使用盐析法在适当条件下可以使其蛋白质变为絮状物沉淀,经过离心烘干后检测其粗蛋白含量为 44.83%,可满足作为蛋白胶黏剂原料的使用条件,未来可用于开发绿色环保胶黏剂。

    作者:

    陈皓钢;王泽;杨章旗;秦理哲;

    发布时间:2024-06-13

  • 197. 黑格心材提取物的抑菌性能及成分分析

    摘要: [目的]对比研究黑格心材无水乙醇提取物对木材腐朽菌、霉菌、变色菌的抑菌活性,分析提取物化学成分,为后续开发植物源防腐剂提供参考依据。[方法]以木腐菌(彩绒革盖菌、绵皮卧孔菌)、霉菌(黑曲霉、木霉)和变色菌(可可球二孢、链格孢菌)三类六种菌为供试菌种,二甲基亚砜(DMSO)溶剂溶解提取物,含药培养基浓度为 6.67mg/ml.采用菌丝生长速率之含毒介质法测定黑格心材无水乙醇提取物对六种菌的抑菌效力,以空白培养基长满为时间节点,计算提取物对六种菌的抑菌率。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)和液相-质谱(LC-MS)联用仪表征无水乙醇提取物的官能团、热稳定性和成分组成。[结果]1)黑格心材提取物对六种菌有不同的抑制效果,提取物对木腐菌的抑制效力较好,抑菌率在 90%以上,其对绵皮卧孔菌的抑菌率高达 100%;其次为变色菌,提取物对链格孢菌和可可球二孢的抑制率分别为 36.92%和 47.10%;而提取物对霉菌的抑制效力较差,其对黑曲霉的抑菌率只有 2.96%。2)提取物在 3418cm-1 处出现宽而强的吸收峰,该吸收带主要是分子间氢键O-H伸缩振动引起的,表明醇类和酚类物质的存在。1605cm-1 处存在 C=C的伸缩振动吸收峰,1351cm-1 处为C-H键面内的弯曲振动。较提取前木粉,提取后木粉的红外光谱图吸收峰强度下降,表明其中的物质成分得到有效提取。3)提取物热重变化曲线分为 3 个阶段:第一阶段在 90℃左右完成,在该阶段中,提取物的质量损失率为2.47%,可能是提取物粉末表面的水分及内部的残留溶剂析出;第二阶段的温度范围为 90~175℃,质量损失率为 5.73%,可能是提取物中的挥发性成分析出;第三阶段的温度范围为 175~297℃,质量损失率明显增加,高达 13.88%,可能是在此阶段提取物内含成分发生热解生成大量的焦炭,在表面会发生燃烧反应。4)LC-MS共鉴定出 19 个物质,黄酮类化合物的相对峰面积占比均较大:5-(3-乙氧基-5,7-二羟基色烷-2-基)苯-1,2,3-三酚(26.18%)、槲皮素(12.91%)、圣草酚(10.5%)、花旗松素(9.25%)等,发现新化合物 2-(3,4-二羟基苯基)-4-(2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基色烷-8-基)-4H-色烯-3,5,7-三醇(2.47%)。据文献报道,黄酮类化合物及其衍生物已被证明有抗真菌作用。[结论]黑格心材无水乙醇提取物具有抑菌活性,对木腐菌的抑制作用最强。经过化学成分分析,鉴定出 19 个化合物并发现新化合物,单一化合物作用或多种化合物协同作用有待探究,可作为植物源防腐剂进一步开发利用。

    作者:

    张玉静;于洋;杨章旗;秦理哲;

    发布时间:2024-06-13

  • 198. ZIF-8@TiO2 光催化降解有机污染物及生物质碳点在光催化研究中的应用

    摘要: [目的]采用ZIF-8@TiO2 复合光催化剂通过吸附-光催化技术来降解刚果红、中性红和碱性品红染料。[方法]TiO2 掺杂不同量的碘化钾(KI)采用溶胶-凝胶法制得TiO2(KI),在 300oC下煅烧生成锐钛矿型TiO2,采用溶剂热合成法制得 ZIF-8@TiO2(KI)用于光催化降解刚果红;TiO2 掺杂不同量的稀土Gd,采用溶胶-凝胶法制得TiO2(Gd),在 400oC下煅烧生成锐钛矿型TiO2,采用溶剂热合成法制得ZIF-8@TiO2(Gd)用于光催化降解中性红;采用溶胶-凝胶法制得TiO2,在 700oC下煅烧生成锐钛矿型和金红石型混合的TiO2,添加稀土金属Eu通过溶剂热合成法制备ZIF-8(Eu)@TiO2用于光催化降解碱性品红。[结果]紫外光下,TiO2(5%KI)催化效率最高,刚果红染料降解效率为 95.21%,TiO2(5%KI)与ZIF-8 复合后极大的提高了其降解效率,循环使用四次后催化效率为 76.42%。TiO2(0.3%Gd)催化效率最高,紫外光下催化反应 1 h后,中性红降解效率为 94.53%。TiO2(0.3%Gd)与ZIF-8 复合后提高了光催化效率,循环使用四次后催化效率为 69.14%。ZIF-8(5%Eu)@TiO2 的催化效率最高,在紫外光下,催化反应 1 h后,碱性品红的降解效率为 99%。循环使用四次后催化效率为 90.84%。[结论]在ZIF-8@TiO2 体系中掺杂适量的非金属元素I和稀土元素Gd、Eu都可提高ZIF-8@TiO2 光催化降解染料的性能,ZIF-8 的高比表面积为光催化反应提供了足够的反应位点,有效抑制了光生电子和空穴的复合并扩大了材料的光响应范围,提高了复合材料的光降解效率。 对生物质碳点在光催化中的应用进行了展望,讲述了碳点在光催化中的作用机理,结合文献分析碳点对光催化材料结构和性能的影响规律,并从化学改性的角度阐述碳点在未来光催化领域中的发展方向。

    作者:

    刘哲辰;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 199. 碳量子点@纤维素复合凝胶对水体重金属离子的吸附协同荧光检测性能研究

    摘要: 近年来,随着内蒙古自治区经济及工业技术的快速发展,生态资源和环境污染问题日益突出,工业过程中产生的重金属污染广泛存在于水、气、土壤等多种环境,其中,重金属废水被认为是对草原生态环境及对人类身体健康危害极大的工业污染物之一,因此,开发一种快速、简单、选择性、可靠和低成本鉴定重金属离子的新技术至关重要。量子点是一种新型的零维纳米晶体,其荧光性质和光稳定性备受关注。与传统的荧光探针相比,量子点因具有高亮度、高清晰度、大位移、宽的吸收光谱、量子产率高等优点而被应用于化学分析、生物传感和生物成像分析领域检测重金属离子。此外,量子点易于修饰的特性不仅使得它们具有亲水性,而且增加了它们的生物相容性。但是单一的量子点在实际应用中却较难实现其荧光探针的性能,只有与其他材料复合后才能使其性能得以优化。本实验研究是以纤维素作为原材料,经过化学改性后首先制备新型的纤维素基吸附材料,再以上述吸附材料作为载体,负载不同种类碳量子点作为荧光指示探针,合成新型的碳量子点@纤维素复合凝胶,根据复合凝胶对不同重金属离子荧光强度变化来检测其吸附饱和程度,以期实现吸附-检测为一体的智能型荧光复合凝胶材料在内蒙古自治区工业废水治理领域中的深度应用。综上,构建新型的量子点@纤维素复合凝胶体系,探究量子点与纤维素结构之间的相互作用,阐述其吸附性能及荧光性能二者间的构效关系、协同作用,探讨量子点@纤维素复合凝胶对重金属离子的荧光变色指示机理,将有助于拓展我区生物质资源在工业水体重金属治理及其可视化检测等领域中的广泛应用。

    作者:

    王博赟;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 200. 万寿菊状ZnxCd1-xS同质结光精炼单糖的双功能性能研究

    摘要: 双碳政策的实施将有助于推动社会和经济可持续性发展,面对当前能源危机和环境问题,光精炼生物质成为潜在的解决策略。本研究设计万寿菊状ZnxCd1-xS同质结催化剂,并应用于光精炼单糖生产太阳燃料氢气和平台化合物。ZnxCd1-xS展现出良好的双功能性能,产氢速率达 13.64 mmol·g-1·h-1,葡萄糖转化率为 96.40%,乳酸乳酸产率达 76.80%。特殊的万寿菊状形貌提供了大量活性位点,同时也增加了对底物分子的可及性。实验和理论计算(DFT)证明同质结中的六方纤锌矿相(WZ)和立方闪锌矿相(ZB)在光生载流子分离及光催化氧化还原反应中起到决定性作用。WZ 相上的超氧自由基将单糖分子转化为乳酸,ZB相迁移的光生电子将水中质子还原为氢气。这项工作为光精炼生物质催化剂设计提供了新思路,同时也为相关研究提供了理论基础。

    作者:

    康富彦;石彩;朱晔凌;额其马林;史俊铭;滕敏;黄占华;司传领;姜峰;胡劲光;

    发布时间:2024-06-13

  • 201. 钯基催化剂的制备及其催化降解落叶松树皮提取的缩合单宁的研究

    摘要: 落叶松树皮是我国林业重要的副产物,价格低廉、来源广泛、资源丰足且绿色天然无污染,树皮中的缩合单宁是植物的重要代谢产物之一,将缩合单宁加工成精细化学品极具发展价值。但缩合单宁中 70%以上为大分子量的高聚体,由于空间位阻大、经济价值低等缺点,发展一直受到限制。因此,本文制备了 8 种催化剂对落叶松树皮缩合单宁进行降解。

    作者:

    刘念赐;李特;姜贵全;

    发布时间:2024-06-13

  • 202. 高雾度及紫外屏蔽的橡仁粉/卡拉胶基可胶&热封的油脂包装膜的制备及性能研究

    摘要: 塑料的大量使用造成了白色污染,使生态环境被严重破坏。治理和消除白色污染已成为全球的共同目标。因此,研制出可生物降解的包装薄膜材料迫在眉睫。天然聚合物,如多糖和蛋白质,可用来生产包装膜并具有代替合成聚合物的潜力。目前,已有很多比传统塑料包装膜具有更好的阻隔性、抗菌性或抗氧化性的多糖基薄膜被研制出来。但由于多糖的熔融温度高于热解温度导致其无法通过热封形成有效地包装袋,难于实际应用。淀粉和蛋白质衍生的薄膜可热封并用作塑料的替代品。然而,这种利用方式可能会加剧全球粮食短缺。本研究中,我们利用废弃的橡子与卡拉胶制备了可胶&热封的复合包装膜。测试了橡仁粉/κ-卡拉胶(AKM/κC)复合膜的机械强度,热稳定性,透光率,雾度和抗菌性能。结果表明,当甘油从 30%增加到 50%时,雾度和透光率分别从 96.74%和 3.50%下降到 94.50%和 2.25%。AKM/κC薄膜具有优异的紫外线屏蔽性能(380-200 nm处的透过率为 0)。使用 15g/L的壳聚糖季铵盐(CQAS)作为生物胶水对 45g-AKM/κC 薄膜进行胶&热封。在 115 oC,0.3MPa 下热封 1s 的密封强度最大,为5.09±0.29N/15mm.用 45g-AKM/κC包装的牛油在 25 oC贮存 75 天后,过氧化值(POV)从 0.0187 g/100g增加到 0.0336 g/100g,低于暴露在空气中的牛油的POV(0.5209 g/100g,已变质)。我们制备的薄膜具有较高的雾度和紫外线屏蔽性能,可用作富含脂肪食品的塑料包装替代品。

    作者:

    迟文锐;宁语苹;刘文华;刘若婷;李坚;王立娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 203. 多功能秸秆纤维基可视化智能标签的构筑和性能表征

    摘要: 智能标签可以实时提供食品新鲜度信息。然而,现有研究的智能标签pH响应范围窄,只能监控单一食品的质量,阻碍了其实际应用。为了突破这个瓶颈问题,本研究设计了一种响应范围宽、指示精度高、高效抑菌的纤维素基智能标签用于监控猪肉、牛奶、菠菜的新鲜度。利用草酸改性秸秆纤维素纤维引入羧基基团(-COO-),通过静电作用键合带正电荷的壳聚糖季胺盐,进一步吸附阴离子复合染料-甲基红和溴百里香酚蓝,最后自组装成智能标签。壳聚糖季胺盐的引入有效地改善了标签的拉伸强度和断裂伸长率,两者分别增加了 282%和 16.2%;同时赋予了其优良的抑菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率高达100%。在pH范围为 3~9 时,该标签呈现了截然不同的高饱和度颜色;遇乙酸蒸汽由绿色转变为粉色,遇氨气又迅速地变回绿色,表明了该智能标签具有快速的酸-碱气体响应性及可逆性。将标签应用于监测猪肉、牛奶以及菠菜的新鲜度,标签从绿色逐渐转变为橘黄色,表明牛奶/菠菜质量状态由新鲜转变为濒临腐败;由绿色转变为黄色,再继续变为浅绿色表明了猪肉质量状态由新鲜到可接受再到濒临腐败的过程。本研究提供了一种可有效地将废弃稻草秸秆纤维高值化转变为多应用范围智能标签的途径,符合节约型社会及国家经济可持续发展理念。

    作者:

    刘若婷;宁语苹;任子豪;许士玉;程倩;杨冬梅;王立娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 204. 联合GEDI激光雷达和Landsat 9光学遥感数据反演香格里拉栎类碳储量

    摘要: 快速准确的估测森林碳储量是森林管理和生态系统动态调查的基础,对评价森林质量、资源、碳循环和管理具有重要意义。GEDI 可以穿透森林树冠获取大范围的森林垂直结构参数。但是其沿轨道光斑点足迹分布不均匀且不连续,不能获得全区域的碳储量空间分布。本研究通过联合GEDI和Landsat 9 数据反演香格里拉栎类生物量,在前期进行光斑点预处理基础上,通过克里格插值将GEDI L2B光斑点参数插值得到面状信息,同时提取 Landsat 9 植被指数和波段反射率与栎类样地碳储量进行相关性分析,再利用SVM支持向量机、袋装回归法和随机森林三种方法建立香格里拉碳储量估测模型。研究结果表明:(1)通过半变异函数对 GEDI光斑点各参数选择的最优模型中,GEDI提供的高程信息(dem_)的最优模型为球状模型,Modis数据的数目覆盖率(modis_treecover)和叶高多样性指数(fhd_normal)的最优模型为指数模型。(2)分析提取的 33 个自变量因子与栎类碳储量相关性可知,相关性最高的前 5 个变量是GEDI提供的高程信息(dem_)、Modis数据的数目覆盖率(modis_treecover)、DEM提取的高程(dem)、叶高多样性指数(fhd_normal)和波段 1 的反射率(B1);(3)变量优选后,通过随机森林建立的栎类碳储量估测模型的R2=0.82,RMSE=11.92 t/hm2,估算精度优于SVM支持向量机方法和袋装回归。研究区栎类碳储量主要分布在 8.22~94.63t/hm2 之间,平均值为 42.44 t/hm2,总的碳储量约为 5,374,137.62 t/hm2.本研究通过联合 GEDI 激光雷达数据和 Landsat 9 数据证明了在县域尺度上获取碳储量的可行性,为后续使用 GEDI与其他遥感影像进行联合反演其它森林结构参数的研究提供了新的方向。

    作者:

    胥丽;赖虹燕;余金格;罗绍龙;高应群;国朝胜;周文武;杨正道;肖劲楠;王书伟;舒清态;

    发布时间:2024-06-13

  • 205. 髓环和皮层的天然智能:对竹材加工利用中水份散失和干燥变形的影响

    摘要: [目的]作为竹子的最内层和最外层,髓环和竹皮具有重要的生物功能,明确髓环和竹皮对竹材水份散失和变形的影响,为竹材快速、科学干燥和加工利用提供研究基础。[方法]采用对比研究法分别研究去掉髓环、去掉竹皮、髓环和竹皮均被去除、完整保留髓环和竹皮的弧形竹片在 75℃干燥环境下水份散失和尺寸变化特点。使用了多尺度成像技术(如扫描电子显微镜、共聚焦激光扫描显微镜、微 CT和超高清扫描仪),结合视频摄像和力学测试设备,在宏观、组织和细胞水平上研究了髓环和竹皮与竹材水份解吸、变形和开裂的关系。[结果]研究表明,由于多种天然屏障(竹皮表明的蜡质和二氧化硅层)和结构因素(竹皮侧密度高且孔隙率低),竹皮层可以显著降低竹子的干燥速率。然而,由于存在大量的纹孔,髓环对干燥速率没有明显影响。源自髓环的三种变形机制导致了干燥过程中保留髓环的弧形竹片的半径变化更大,包括髓环细胞结构和取向、干燥过程中髓环的自展平趋势以及在弦向上髓环优异的弯曲性能。由于髓环石细胞形态、排列方式、微纤丝角和化学成分等因素,竹材干燥时髓环表面出行了很多平行小裂纹,这为髓环的纵向收缩提供了有利的证据。此外,在早期干燥阶段,竹材细胞中还有大量的自由水时,导管细胞会发生明显的变形。[结论]在竹材干燥过程中仅需去掉竹皮即可明显提高干燥效率,无需去掉髓环。去掉竹皮保留髓环的弧形竹片尺寸稳定性最差。这些发现将髓环和皮层在流体交换中的自然智能与竹子加工联系起来,为竹子的干燥、变形、开裂、复合材料制造以及生物仿生材料制造提供了重要见解。

    作者:

    黄彬;

    发布时间:2024-06-13

  • 206. 干旱胁迫下氮素对杉木和青冈幼苗生长和根系形态的影响

    摘要: [目的]探究干旱条件下亚热带不同树种物质分配及根系形态对氮素添加的响应特征,为季节性干旱下植物幼苗的水肥管理和抗旱能力的提升提供理论依据。[方法]试验采用双因素(施氮和水分)完全随机区组设计,选取亚热带地区典型树种杉木(Cunninghamia lanceolata)和青冈(Cyclobalanopsis glauca)为研究对象,设置未施氮(N0,0 mg N kg-1)和施氮(N1,100 mg N kg-1)2 个氮处理及 80%-85%FC(CK,正常水分)、50%-55%FC(MD,中度干旱)和 30%-35%FC(SD,重度干旱)3 个土壤水分梯度,干旱 60 d后进行破坏性采样,测定并分析不同处理下两树种生物量及根系形态特征的差异。[结果]水分和氮素对杉木和青冈幼苗生物量具有耦合效应,并显著影响着两树种幼苗期地上干物质和总生物量的累积(P<0.05)。施氮促进了同一干旱水平下杉木和青冈地上部干物质的积累,并显著增加了重度干旱下青冈的根干重(31.7%)和总生物量(17.5%)(P<0.05),但对N1MD和N1SD组杉木根干重和总生物量的影响表现为抑制作用;施氮改变了干旱下青冈和杉木的物质分配格局,其中,水氮交互作用显著影响青冈干物质的分配,不同干旱程度下青冈物质分配格局对氮素的响应有所不同,且中度干旱下氮肥作用效果更强,氮添加促使相同干旱组杉木的茎生物量比、叶生物量比及茎叶比增加,而中度和重度干旱下根生物量比(19.4%和 30.0%)、比根长(39.8%和 28.5%)和根冠比(28.3%和 38.1%)均显著降低(P<0.05);施氮显著抑制了干旱组杉木各径级根长、根表面积和根体积(P<0.05),这种抑制作用在中度干旱组更为强烈,而氮素对重度干旱下青冈根系生长及形态的影响较大且表现为正效应。[结论]干旱下杉木和青冈在物质积累与分配和根系形态方面对氮素添加表现出不同的利用策略,适宜的氮素在一定程度上能够促使青冈幼苗抵御重度干旱的威胁,尽管氮素对干旱胁迫下杉木幼苗的生长无促进效果,但幼苗期的杉木亦能通过权衡地上及地下的物质分配以减缓干旱对自身的伤害。

    作者:

    高歌;葛晓改;李正才;周本智;

    发布时间:2024-06-13

  • 207. 广西百色天坑地下森林樟科植物系统发育关系及其对环境的响应研究

    摘要: [目的]喀斯特天坑为植物的生长繁殖提供了"避难所",坑内形成的独特地下森林,是一座天然的物种保护库。樟科植物起源古老,广泛分布在热带与亚热带地区,具有重要的经济与生态价值,是山地森林的重要组成成分。我们在天坑地下森林的前期调查中发现了许多樟科植物,是地下森林的重要组成树种。因此,通过研究天坑内外樟科植物的系统发育关系、历史分布与性状差异,将有助于进一步了解天坑植物的系统发育结构及其可能的环境影响,为天坑植物保护提供科学的参考,以及南方地区植物的生物地理历史提供了一个重要的范例。[方法]研究通过对比百色天坑内外樟科植物叶绿体DNA,采用最大似然法构建系统发育树,探究天坑内外樟科植物的系统发育与亲缘关系;利用 BEAST 软件计算樟科植物物种分化的时间点,使用RASP软件进行祖先重建区构建,探究天坑内外樟科植物祖先分布地区和进化过程;基于三个不同的历史时期(末次盛冰期,全新世中期,现代)气候环境因子,利用Maxent模拟出天坑樟科植物在全国范围内不同时期分布概率,适生区面积,探讨影响天坑植物分布的主要气候因子。通过比较天坑林内外樟科植物,植物叶片和果实的表型性状,讨论天坑樟科植物对环境的响应。[结果]本研究调查的天坑樟科种数占已知天坑内部樟科植物总种数 41.9%,百色境内天坑外部的樟科植物占已知百色樟科植物 41.2%,总计建树物种占全国已知樟科植物的 53.3%。对比于天坑外樟科植物,天坑中的樟科植物在系统发育中是较晚分化出来的,分化时间大约在 14 百万年(mya)到 6 百万年前之间(mya);研究调查发现樟科植物祖先曾广泛存在于中国南部,天坑内部的樟科植物相较于冰期的分布面积有明显缩小且向广西北部,贵州南部集中;在性状差异方面,研究发现天坑内外的樟科植物叶与果的表型性状具有明显系统发育信号,去除系统发育信号对其表型性状进行比较,发现二者的最小叶形,最大叶面积以及最小果型有差异,天坑内樟科植物叶形与叶面积略小于其他地区的樟科植物的叶,表明天坑樟科植物叶性状受天坑环境的影响,反映植物对天坑环境的光照、水分等因素的影响所采取的生态策略。而天坑樟科植物的果型则大于坑外其它地区樟科植物的果型,可能由于樟科植物的果实大多属于浆果,含糖量高,对于鸟类和其他动物具有吸引力,推测鸟类往往选择更大的果实进食,随后种子随粪便落入天坑内部。[结论]研究揭示了百色天坑樟科植物的系统发育关系和分化时间节点,模拟百色天坑樟科植物的扩散方向和分布概率,比较了天坑内外樟科植物性状的差异及其对环境的响应,反映了植物对适应天坑环境所采取的生态策略。

    作者:

    戴雨昕;马姜明;宋钰;杨皓;

    发布时间:2024-06-13

  • 208. 漓江流域毛竹扩张对土壤代谢物与微生物群落的影响

    摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis(Carrière)J.Houz。)是典型的速生竹种,广泛分布于亚热带地区。由于其根系具有强大的克隆繁殖能力,极易入侵邻近群落。有关毛竹扩张的研究较多集中于天然林,而对人工林的影响研究较少,漓江流域目前多片马尾松林已被毛竹扩张,将影响流域生态安全。[方法]因此,我们选择漓江流域国家森林公园的三种典型林分类型(马尾松林、毛竹与马尾松混交林、毛竹林)为研究对象,在不同坡位(底、中、上坡)和坡向(阴坡和阳坡)条件下采用高通量测序和代谢组学的方法分别对土壤微生物群落及代谢物进行分析,探究坡位和坡向是如何影响土壤代谢物与微生物群落以及它们与环境因子之间的关系。[结果]表明,不同扩张阶段下,底坡与上坡的比较组中的土壤差异代谢物最多(907),中坡与上坡的比较组中的土壤差异代谢物最少(475);阳坡的特有土壤代谢物多于阴坡;代谢物的多样性受坡位影响较大,其中上坡的代谢物多样性显著高于中坡与底坡(p﹤0.05);在物种水平上,四种微生物(酸杆菌、γ-变形菌、α-变形菌和β-变形菌)主导着毛竹扩张;微生物丰度(p=0.029)和组成(p=0.046)受坡位的影响显著;pH值、有机质(OM)和总磷(TP)是土壤环境中的关键因子,显著影响着土壤代谢物与微生物群落的丰度与组成,其中土壤代谢物多样性和有机质(OM)呈正相关(p<0.001),与总磷(TP)呈负相关(p<0.05);而大多数微生物与pH值呈正相关(p=0.001),与有机质(OM)和总磷(TP)呈负相关(p=0.001)。[结论]在毛竹扩张的过程中,土壤代谢物与微生物群落特征的变化可能与不同扩张阶段下的土壤环境条件有关,研究揭示了坡位与坡向条件下的土壤代谢物和微生物群落的响应机制及其与土壤环境的关系,可为漓江流域制定可持续的森林管理策略提供科学支持。

    作者:

    艾林;马姜明;杨皓;

    发布时间:2024-06-13

  • 209. 东北地区两种常见树种凋落物制备生物炭燃烧性研究

    摘要: [目的]选择东北地区人工林凋落物通过热解技术制备成生物炭以降低森林火灾风险、促进林业资源再利用。[方法]选取东北林业大学帽儿山实验林场樟子松、蒙古栎新鲜凋落物制备生物炭,研究生物炭燃烧性质(灰分含量、抽提物含量、高位热值)和元素含量(C、H、O、N)2 类指标,以生物炭的热解时间、热解温度作为探究变量。采用单因素方差分析和最小显著性差异法比较不同温度时间下生物炭燃烧性的差异显著性。采用皮尔森相关性分析生物炭燃烧性和温度时间的线性相关关系。采用配对样本 t检验比较两种生物炭燃烧性。采用一元回归方程拟合抽提物、灰分含量、高位热值与去灰分热值线性模型。[结果](1)生物炭的产率随着热解温度升高而降低,灰分含量、高位热值、去灰分热值与温度成正比,抽提物含量与热解温度无明显线性规律;(2)加热时间对生物炭燃烧性不显著,热解温度与抽提物含量成极显著负相关;热解温度与灰分含量、高位热值、去灰分热值成极显著正相关(P<0.01)。(3)樟子松、蒙古栎生物炭去灰分热值随着温度的上升成先升后降的趋势,生物炭高位热值在 600℃左右达到峰值。(4)樟子松生物炭的燃烧性要优于蒙古栎生物炭。[结论]温度是影响生物炭燃烧性的重要因子,热解时间对生物炭的燃烧性无显著影响。600℃是制备生物质燃料的最佳温度燃烧性,更优的原材料制备的生物炭燃烧性也会更理想。

    作者:

    李保中;杨光;

    发布时间:2024-06-13

  • 210. 降水季节性分配变化对亚热带森林土壤氮矿化的影响

    摘要: [目的]探究"干季更干,湿季更湿"的降水季节性分配变化对亚热带森林土壤氮矿化的潜在影响机制,以期为未来准确评估未来全球变化情景下亚热带森林生态系统养分循环提供理论依据。[方法]2020 年—2022 年采用野外树脂芯原位培养法,设置对照(CK),干季更干、湿季极端降水增加(DD)和干季更干、湿季降水等比例增加(EW)三种降水季节性分配变化处理研究降水季节分配变化对亚热带森林土壤氮矿化的影响。[结果](1)"干季更干,湿季更湿"的降水季节分配变化显著降低了干季SWC、MBC和MBN 含量,提高了土壤 C/N;增加了湿季 SWC、MBC和MBN 含量,降低了土壤 C/N.2)"干季更干,湿季更湿"的降水季节性分配变化降低了干季土壤净氮矿化速率和净硝化速率,提高了湿季土壤净氮矿化速率和净硝化速率,但在湿季,EW处理下土壤净氮矿化速率和净硝化速率均高于DD。(3)相关性分析结果表明,土壤净氮矿化速率与降水量、土壤含水量和土壤微生物生物量呈显著正相关,与土壤C/N呈负相关;冗余分析结果表明,干季和湿季土壤净氮矿化速率的影响因素并不完全相同,在干季,降水量对土壤净氮矿化速率贡献更高,解释度为 11.1%,在湿季,TN含量对土壤净氮矿化速率贡献更高,解释度为12.8%。(4)SEM结果表明,土壤含水量、土壤微生物生物量和土壤C/N共同影响了亚热带森林土壤净氮矿化速率,其中土壤含水量对土壤净氮矿化速率的影响最为显著。[结论]"干季更干,湿季更湿"的降水季节性分配变化对亚热带森林土壤氮矿化产生显著的影响,其能够通过土壤含水量改变土壤微生物生物量和土壤C/N间接对土壤氮矿化速率产生影响,但不同的降水添加方式(DD和EW)对其影响有所差异,未来还需更为长期的观测以全面的探究亚热带森林土壤氮矿化对降水季节性分配变化的响应。

    作者:

    纪永康;马楠;张慧;李翠环;武启骞;李彦;

    发布时间:2024-06-13

  • 211. 降水季节性分配格局对亚热带灌木凋落物分解及相关微生物活性的影响

    摘要: [目的]为讨论降水季节性分配格局变化影响亚热带森林中早竹(Phyllostachys violascens)和八角枫(Alangium chinense)两种灌木凋落叶分解及相关微生物生物量和酶活性的动态特征。[方法]本研究在浙江省天目山国家级自然保护区模拟"干季更干,湿季极端降水增加"(DD)和"干季更干,湿季降水等比例增加"(EW)的野外降水控制实验,采用为期 360 d的凋落物袋野外原位分解法,研究了不同处理下凋落叶分解过程中微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)的含量变化以及四种酶活性的动态变化特征。[结果](1)降水季节性分配格局变化显著影响凋落物分解速率,且呈现EW>DD>CK的动态规律。(2)360d的分解过程中,与CK相比,EW和DD均显著提高湿季内凋落物的MBC、MBN、MBP含量(p<0.05),且以湿季等比例增加最为显著(EW>DD)。(3)与CK相比,EW和DD处理均显著降低了干季的四种酶活性,进入湿季后,四种酶活性呈EW-DD-CK的顺序依次降低。[结论]亚热带森林中,降水季节性分配格局显著影响凋落物分解,并以湿季降水等比例增加为主。"干季更干,湿季更湿"导致凋落叶微生物生物量、酶活性的变化是解释凋落叶分解规律变化的关键。这些结果为清晰地认识亚热带森林凋落物分解过程及微生物机理奠定了基础。

    作者:

    马楠;纪永康;张慧;马元丹;武启骞;李彦;

    发布时间:2024-06-13

  • 212. 沙地云杉胚性和非胚性愈伤组织的转录组分析

    摘要: [目的]沙地云杉(Picea mongolica)是中国的珍稀树种,对防治土地荒漠化和改善恶劣的生态环境有着重要的意义。由于沙地云杉天然更新出苗率低,死亡率高,且种子生产易受虫害、倒春寒等影响,使得沙地云杉已逐渐趋于灭绝。目前体细胞胚胎发生是针叶树最有效的微繁方法,但其胚性愈伤组织诱导率低,胚性愈伤组织难以从非胚性愈伤组织中分化出来,且分化时间长。因此本研究分别从形态学、细胞水平与转录水平来对沙地云杉胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织进行研究。[方法]以沙地云杉成熟胚为外植体,观察由胚发育成愈伤组织过程中的形态变化;对沙地云杉胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织进行组织学观察,测定其CAT、APX、PPO、SOD及POD酶活含量,并进行转录组测序;利用实时荧光定量 RT-PCR(qRT-PCR)对 9 个与沙地云杉胚性愈伤组织有关的基因进行验证;[结果]形态观察发现胚性愈伤组织呈白色透明丝状,而非胚性愈伤组织呈现坚硬的棕褐色块状;组织学结果表明非胚性愈伤组织细胞较大,排列疏松,细胞核较小附着在细胞边缘甚至没有,细胞质不浓,核质比较低,细胞间间隙很大而且也不规则;胚性愈伤组织细胞较小,排列紧密,细胞核及核仁大。生理研究表明,EC和NEC在ROS清除酶方面存在显著差异。转录组在胚性和非胚性愈伤组织中共鉴定出 13267 个显著性表达的DEGs,其中上调表达的差异基因有 3682 个,下调表达的差异基因有 9585 个。63 个GO terms被显著富集,492 个差异表达基因在 98 个KEGG代谢通路上富集,鉴定出 502 个差异转录因子分布在 38 个转录因子家族。同时,我们分别揭示了在植物激素(AUX/IAA、YUCCA、LEA等)、胁迫反应(GST、HSP、GLP等)、苯丙氨酸代谢(4CL、HCT、PAL等)和转录因子(AP2/ERF、MYB、WOX等)中与体细胞胚发育相关基因的表达趋势。另外,选择了 9 个基因进行RT-qPCR验证,结果与RNA-Seq数据一致。[结论]本研究揭示了NEC分化成EC过程中形态、组织、生理和基因表达的变化,为挖掘促进EC形成的关键基因奠定了基础。

    作者:

    王亚萍;白玉娥;

    发布时间:2024-06-13

  • 213. Effects of 6'-O-caffeoylarbutin on the activity and conformations of mushroom tyrosinase

    摘要: Based on a well understanding of the strongly anti-melanin activity of 6'-O-Caffeoylarbutin(CA),high performance liquid chromatography(HPLC)was performed initially to determinate the inhibitory effects of CA against the oxidation of diphenolase substrate L-dihydroxyphenlyalanine(L-DOPA)catalyzed by mushroom tyrosinase(mTyr),then the inhibition of CA on the mTyr were assayed.CA exhibited potently inhibitory effects both monophenolase activity with an IC50 value of 1.114±0.035 μM and diphenolase activity with 95.198±1.117 μM,respectively.Conformations changes of enzyme were further studied by ultraviolet-visible(UV-vis),fluorescence,and computational stimulation,results indicated that CA could be used as an inhibitor by inhibiting the release of the oxidation products and the access of L-DOPA.These results will be contributed to design and screen for mTyr inhibitors from the most abundant naturally occurring arbutin derivates.

    Xiaoqin Yang;Wengan Fu;Dong Xie;Qi Wang;Kangjia Han;Sida Xie;Dong Xie;Wengan Fu;Tiantian Yuan;Guolei Zhu;Qian Jiang;Ping Zhao;

    发布时间:2024-06-13

  • 214. Assessment for the virtual water of agricultural crops from 2000 to 2021 in Taiyuan City

    摘要: Water resources are dramatically important in maintaining the balance of ecosystem services and promoting the sustainable development of the country.Shanxi province which is located in the area of the Yellow River basin suffers from serious issues of water quantity and quality.In general,urbanization has led to increasing human demand for water resources and also increasing agricultural crops to satisfy the requirements of urban population.However,there are no detail reports on the assessment of virtual water for agricultural crops in the areas with severe water shortages,which could better understand the development of water footprint.In our study,based on the water footprint theory,the spatial and temporal changes of virtual green water and blue water of agricultural crops in Taiyuan City were calculated from 2000 to 2021.The results showed that Taiyuan City crop yield per unit area level is low,and the proportion of sown area and total production is gradually decreasing.For both sown area and total production,maize performed best overall.From the 10 districts and counties in Taiyuan City,Qingxu County crop sowing area and total production is the largest,Yingze District crop sowing area and total production is the smallest;from the county unit,Taiyuan City,the east of maize production advantage is higher,the western potato production advantage is higher.The overall share of grain yield of Taiyuan city also has an obvious decreasing trend,from 3.45%to 1.65%.In general,the crop yield in the north and south regions was significantly higher than that in the central region.Both integrated crop production water and virtual blue water in Taiyuan showed fluctuating decreasing trends from 2005 to 2021,while virtual green water showed varying trends over time.The trends of virtual blue water and virtual green water for the crop are overall more consistent,but there are opposite variations in some years.For example,in 2014-2015 and 2018-2019,the virtual blue water volume is increasing while the virtual green water volume is decreasing,and in 2015-2016 and 2019-2020 it is the opposite,so that two completely opposite peaks are formed.The integrated crop production water footprint shows a fluctuating decreasing trend.It reached a maximum value of 11183.29 m3/kg in 2009 and decreased to a minimum value of 6009.84 m3/kg in 2015.The virtual blue water in all districts and counties of Taiyuan showed a fluctuating downward trend over time.Among them,there are more obvious peaks in individual years.For example,in 2006,the virtual blue water volume in Xinghualing District was 98,439.11 m3/kg,and then dropped sharply to 13,605.26 m3/kg.There was a significant upward trend in 2009 in Wanbailin district and reached a peak of 58,584.19 m3/kg in 2010.in 2017,there was a significant rise in the virtual blue water volume in several regions.Among them,four regions,namely Qingxu County,Jiancaoping District,Xinghualing District and Yangqu County,had more obvious waves.The virtual blue water in Xiaodian District was always stable within 1100 m3/kg.The trend of virtual green water over time varies among districts and counties in Taiyuan City.Some regions have more obvious peaks in individual years.In 2006,the virtual green volume was 67,839.14 m3/kg in Xinghualing district,and then dropped sharply to 9685.80 m3/kg,and there was a significant increase in green volume in other regions in 2016.In 2009,there was a clear upward trend and reached a peak of 20938.25 m3/kg in Wanbailin district,and the amount of green water decreased year by year from 2010 to 2015 and finally fell to 1696.34 m3/kg.Coinciding with the blue water data:in 2017,several regions also had significantly higher virtual green volume.Among them,four regions,namely Qingxu County,Jiancaoping District,Xinghualing District and Yangqu County,had more pronounced waves.In contrast,the virtual green water in Xiaodian District was always stable within 600 m3/kg.This study aims to provide a scientific policy recommendation for urban planning,water resources management and agricultural development in order to promote sustainable urbanization and effective water resources utilization.

    Lu Wang;Cunjie Yan;Yinghu Zhang;

    发布时间:2024-06-13

  • 215. 基于遥感图像和二调数据的油茶林识别与提取

    摘要: [目的]油茶作为世界四大木本油料之一,发展油茶产业对维护国家粮油安全具有重大战略意义。然而,目前得到的油茶林面积仅为统计数据,油茶林的分布需要进一步准确定位,从而获取更为精准的地理位置分布和面积信息。[方法]以江西省宜春市辽市镇为研究区,结合 2022 年北京二号遥感影像、2021 年国土三调数据、2009 年和 2019 年两期二类调查小班数据进行研究。首先,利用去除了水体、建筑、农田等非林地类型的辽市镇国土三调数据对北京二号影像进行掩膜,得到不包含非林地地类的北京二号影像;对掩膜后的北京二号影像采用随机森林分类法,识别油茶纯林;然后,以两期二调数据为基础,提取辽市镇 2009 年至 2019 年十年间油茶林分布不变、减少、增加三种变化类型的空间分布,在此基础上,将提取的三种油茶林变化图层叠加至北京二号影像,利用解译标志,判读小班为油茶纯林还是油茶混交林。最后,将判读得到的油茶纯林、油茶混交林结果与北京二号分类得到的油茶纯林结果合并,得到最终的油茶林空间分布图。利用实测的 175 个样点进行精度验证,并对提取得到的油茶林面积进行统计分析。[结果]1)提取得到的油茶纯林的面积为 23.79 平方千米,占辽市镇总面积的 30.45%,主要分布在辽市镇的北部与西部,呈现块状分布;油茶混交林的面积为 23.51 平方千米,占辽市镇总面积的 30.10%,主要分布在辽市镇的东南部和南部,呈现连续片状分布。2)利用实测样点进行精度验证,总体精度为 88.67%,Kappa系数为 0.83。[结论]以辽市镇为例,验证了该研究思路的可行性,具有推广至全国范围内与研究区油茶情况相似地区的应用潜力,从而为油茶林的精细化管理提供科学指导。

    作者:

    黄逸飞;谭炳香;贺晨瑞;

    发布时间:2024-06-13

  • 216. 林长制政策对城市土地绿色利用效率的影响研究

    摘要: [目的]林长制政策是中国新发展理念下的创新性举措,也是促进土地集约用和推动生态文明建设的重要支撑,探究林长制政策与城市土地绿色利用效率的关系对于完善党政领导负责制具有重要意义。[方法]该研究基于 2017 年合肥市、安庆市与宣城市设立林长制政策这一准自然实验,选取 2006-2020 年中国 232 个地级市的面板数据为样本。首先基于"经济-社会-生态"和非期望产出维度构建了土地绿色利用的指标体系,并采用数据包络分析方法测算了城市层面的土地绿色利用效率。其次基于动态视角,采用合成控制法构建反事实框架,检验了林长制政策对城市土地绿色利用效率的长期效应。最后在机制分析的基础上,运用渐进双重差分模型识别了林长制政策对城市土地绿色利用效率的作用路径。[结果]研究发现:(1)整体来看,样本期内合肥市、安庆市、宣城市的城市土地绿色利用效率的年均增长率分别为 12.103%、16.090%、7.505%,表明林长制政策显著提高了城市土地绿色利用效率,而且促进效应在政策未实施前效率低的地区表现得更加明显。(2)分年份来看,合成控制法的政策效应与城市土地绿色利用效率的年增长率都表明林长制政策的促进作用具有长期性和滞后性,随着时间发展促进作用越强。(3)经过排序检验、时间安慰剂检验、混合安慰剂检验和剔除迭代权重检验等一系列稳健性检验后,上述研究结论是成立且显著的。(4)机制检验结果表明,林长制政策主要通过提高政府环境注意力、经济集聚水平和公众环境关注度来提高城市土地绿色利用效率,表现为规制效应、集聚效应和联动效应。[结论]文章建议政府积极建设林长制政策体系。首先,林长制政策能够压实领导干部生态责任,提高了政府环境注意力,破解了城市扩张与土地绿色利用效率低之间的两难困境;其次,领导干部应摒弃生态保护与经济发展无法共促的思想,林长制政策可以通过提高经济集聚水平,产生规模效应、知识溢出效应,进而提高城市土地绿色利用效率;最后,应积极带动多元主体参与林长制环境治理,将社会公众纳入林长制提高城市土地绿色利用效率的框架内。

    作者:

    王智林;尚航标;

    发布时间:2024-06-13

  • 217. 桑天牛气味结合蛋白的鉴定及功能研究

    摘要: [目的]桑天牛Apriona germari(Hope)是一种严重危害林木的钻蛀性害虫,其生活隐蔽,防控难度大。传统的防治方法无法满足现有的防治需求,化学生态学防治技术已经成为防治天牛的重要途径。目前对桑天牛的嗅觉分子研究仅仅停留在基因的鉴定和表达谱的研究,对桑天牛感受信息化合物的功能研究机制还不清楚。[方法]本研究测序和比较了桑天牛成虫触角、前足跗节、口器(下颚须及下唇须)以及腹部末端转录组,鉴定相关气味结合蛋白(Odorant binding protein,OBP)基因并分析其表达水平。之后进一步利用荧光竞争结合技术研究触角高表达的OBP与天牛信息素和寄主挥发物的结合能力,并通过分子对接验证蛋白的结合特性。[结果]表达谱分析表明 7 个OBP基因(AgerOBP5/19/23/27/61/67/70)是在桑天牛雌虫和雄虫触角中特异表达的,但表达量的差异各有不同,其中AgerOBP23、AgerOBP27 和AgerOBP67 在雌虫触角的表达量明显高于雄虫触角;竞争结合实验表明AgerOBP29 和AgerOBP63 与所测物质均无明显的结合反应,AgerOBP23 与天牛信息素(E)-6,10-二甲基十一烷-5,9-二烯-2-乙酸酯以及 8 种植物挥发物金合欢醇、顺-3-己烯醛、橙花叔醇、肉豆蔻醇乙酸酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、(-)-α-柏木烯和 3-乙基苯乙酮及癸烷有很强的结合能力;同源建模与分子对接明确AgerOBP23 与不同配体结合的过程中的关键氨基酸位点,且一定程度上验证荧光竞争结合性实验的结果。[结论]本研究基于桑天牛转录组数据对相关OBP基因进行挖掘,同时通过研究桑天牛成虫OBP响应信息化合物的特性,筛选了 1 种天牛信息素以及 8 种植物挥发物,根据反向化学生态学原理为后续的引诱剂开发研究提供参考。

    作者:

    袁婷婷;张龙娃;

    发布时间:2024-06-13

  • 218. 中国林业劳动生产率的时空演化特征及影响因素解析——基于动态空间面板模型

    摘要: [目的]研究中国林业劳动生产率的时空关联特征,分析其影响因素和时空溢出效应,并提出促进中国林业劳动生产率增长的对策建议。[方法]利用 2010-2020 年中国大陆 31 个省的林业劳动生产率面板数据,通过单变量和双变量Moran指数检验区域林业劳动生产率的时空关联特征,在此基础上,分别建立无时空效应、时间效应、空间效应和时空效应 4 个模型进行对比,最终选择建立动态空间面板模型分析林业劳动生产率的影响因素及时空效应分解。[结果]1)中国区域林业劳动生产率存在循环累积时间效应和正向时空交互效应;2)本地林地劳动比、产业集聚水平、产业结构优化、劳动者报酬、技术进步、纯技术效率和规模效率的提升对当地林业劳动生产率有促进作用,其中林地劳动比和劳动者报酬的贡献率最高;3)资本劳动比和劳动者报酬的提升对邻近地区林业劳动生产率有负向溢出效应,而技术进步和规模效率的提升对邻近地区林业劳动生产率有正向溢出效应;4)除资本劳动比的长期效应不显著外,其他因素的长期效应与短期效应方向一致,平均影响程度是短期效应的 2.368 倍。[结论]提高林业劳动生产率,应充分考虑各因素的本地效应和空间溢出效应,同时考虑政策措施的长期影响,谨慎权衡各种因素的作用。

    作者:

    孙喆;吕洁华;

    发布时间:2024-06-13

  • 219. 超声水处理过程中木材内部抽提物迁移规律探究

    摘要: [目的]观察未处理臭椿材中抽提物的分布,探究超声水处理对臭椿材苯醇抽提物和热水抽提物含量的影响,并分析超声水处理过程中臭椿材内部抽提物在超声传播方向上的迁移。[方法]通过体式显微镜、光学显微镜、扫描电镜观察未处理臭椿材抽提物的分布;以时间为变量(间隔 30min)对臭椿材进行超声水处理(320 W,25 kHz),并进行热水和苯醇抽提实验,探究超声水处理对热水抽提物和苯醇抽提物含量的影响;在比色皿路径为 1 cm,波长为 350 nm条件下,用紫外/可见分光光度计对臭椿材抽提物的吸光度进行测定;采用重量法和吸光度法联合阐明超声水处理过程对臭椿材抽提物迁移规律,具体对臭椿木块分层抽提物浓度值和各层之间的排序大小变化进行探究。[结果]抽提物含量丰富,主要分布在早晚材导管中,且会堵塞导管纹孔;臭椿热水抽提物含量高于苯醇抽提物含量,抽提物含量随着超声时间(0~5 h)的延长逐渐降低,超声水处理 2 h内的抽提物含量下降趋势较快;抽提物浓度和吸光度值成正比,关系公式为:A=0.79829C,R2 为 0.99755;超声水处理臭椿材剩余平均抽提物浓度呈现随着超声时间的延长先增加(0~90 min)后降低(90~180 min)后隔 30 min上下波动的趋势。[结论]初步得出了超声对木材内部抽提物迁移模型,即超声处理材的抽提物变化是"可抽提区域抽提物"增多、木材内移动和移出木材的动态过程的复合。

    作者:

    卢满满;韩陶玉;何正斌;伊松林;钱京;

    发布时间:2024-06-13

  • 220. 超声水/NaOH协同DMDHEU处理对臭椿材吸湿尺寸稳定性的影响机制研究

    摘要: [目的]探究超声/NaOH协同DMDHEU处理对臭椿材尺寸稳定性的影响及作用机制。[方法]选用约 20 年树龄臭椿木材,制成 2 cm×2 cm×2 cm(弦向×径向×轴向)臭椿木块,进行NaOH(质量浓度 1%、4%)、超声(320 W,25 kHz,2 h)预处理,再用氮羟甲基树脂(DMDHEU)浸渍处理。测试DMDHEU浸渍前后样品的绝干密度、增重率和吸湿尺寸稳定性(11.3%RH,25℃)变化。采用扫描电子显微镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱探究样品的微观结构、树脂分布和化学基团变化。[结果]DMDHEU浸渍处理材的增重率和绝干密度均高于DMDHEU浸渍未处理材。DMDHEU树脂浸渍材的游离羟基峰强度下降明显,且 1710 cm-1 和 1230 cm-1 处代表 C=O 和 C-N 的峰强度增加。DMDHEU树脂进入木材内部,浸渍材的C价态发生变化,DMDHEU树脂与细胞壁发生化学键结合,使具有亲水性的游离羟基转化为疏水的酯键和醚键。树脂固化后,DMDHEU 浸渍超声水预处理材的导管内壁出现均匀的树脂膜。超声 1%NaOH处理材导管壁纹孔内有树脂沉积,超声 4%NaOH处理材导管内壁出现隆起膜状树脂沉淀。与未处理材相比,DMDHEU 浸渍材的弦向和径向吸湿尺寸稳定性均有不同程度的提高。未处理材的弦向和径向湿胀率分别约为 2.01%和 1.22%,其中DMDHEU浸渍超声 4%NaOH处理材的弦向和径向湿胀率分别降至约 0.55%和 0.38%。[结论]超声水预处理和超声碱预处理均可改善DMDHEU树脂的浸渍效果。超声预处理有利于DMDHEU树脂与细胞壁游离羟基发生结合,降低游离羟基的含量。DMDHEU浸渍超声NaOH处理材的导管内部出现隆起状树脂分布,形成结构致密的树脂膜,能在一定程度上阻断木材吸湿水分通道。本研究中DMDHEU浸渍超声 4%NaOH处理臭椿材的吸湿尺寸稳定性得到了最大程度的提升。

    作者:

    韩陶玉;卢满满;何正斌;伊松林;钱京;

    发布时间:2024-06-13

  • 221. 氨基多糖/稀土金属复合光功能材料的制备及应用

    摘要: [目的]在氨基多糖中羧甲基壳聚糖(CMCh)是一种既不含芳香结构也不含共轭结构的非传统发光材料,它可以通过丰富的官能团与稀土离子进行配位,作为一种生物质大分子配体将自身所吸收的能量传递给稀土离子从而使其发出强烈特征荧光。本文探究了以羧甲基壳聚糖作为配体与以铕、铽、铕/铽作为中心离子的配位情况及其发光性能研究,通过表征探究了生物质大分子作配体向镧系中心离子进行能量传递的机理,并拓展多方面的应用。[方法]以绿色的方式制备了CMCh-Eu3+荧光气凝胶,CMCh-Tb3+荧光探针以及CMCh-Eu3+/Tb3+多色荧光粉末,分别进行表征并应用于酸性气体的吸附和检测、Cu2+的灵敏响应以及光致发光多色 LED 灯的制备。[结果]CMCh-Eu3+对HCl气体和HAc 气体表现出相反的荧光响应特性,HCl使其荧光猝灭而HAc使其荧光增强。CMCh-Tb3+能够在不受干扰的情况下实现水溶液中Cu2+的灵敏性检测,探针在 553 nm 处的荧光强度与Cu2+浓度呈现良好的线性关系,同时具有较短的响应时间以及良好的抗干扰性。CMCh-Eu3+/Tb3+是通过调控两种镧系离子的比例从而实现对荧光粉末的颜色控制,将不同比例的CMCh-Eu3+/Tb3+粉末在紫外芯片上进行固化后,制备成了不同发光颜色的光致发光 LED 小灯以及近似白光LED灯。[结论]HCl气体的荧光猝灭效果来源于HCl对CMCh-Eu3+配位环境的破坏,切断了配体对中心离子的敏化路径,而HAc的荧光增强效果则由于其替代了配位中的水分子。Cu2+对探针的猝灭效果一部分来源于 Cu2+破坏了CMCh与Tb3+之间的协同作用而导致的静态猝灭,另一部分来源于 Cu2+与探针发生碰撞使部分处于激发态的电子发生非辐射跃迁和体系内转换而造成的动态猝灭。CMCh 对 Eu3+、Tb3+的能量传递是基于配体的三重态能级与镧系离子的激发态能级之间发生的荧光共振,同时能量差较小,传递到Tb3+上的能量一部分回传到配体 CMCh上去,另一部分还会有一部分转移到 Eu3+上去,从而实现CMCh-Eu3+/Tb3+的多色发光。

    作者:

    王佳琪;李远航;潘江波;王砥;韦双颖;王成毓;李坚;

    发布时间:2024-06-13

  • 222. Delayed autumnal leaf senescence following nutrient fertilization results in altered nitrogen resorption.

    摘要: Increased atmospheric nitrogen(N)deposition could create an imbalance between N and phosphorus(P),which may substantially impact ecosystem functioning.Changes in autumnal phenology(i.e.,leaf senescence)and associated leaf nutrient resorption,which is an important nutrient conservation mechanism in plants,may profoundly impact plant fitness and productivity.However,we know surprisingly little about how and to what extent nutrient addition affects autumnal leaf senescence in tree species,or how changes in senescence may influence leaf nutrient resorption.We thus investigated the impacts of N and P addition on autumnal leaf senescence and leaf N resorption in 2-year-old larch(Larix principis-rupprechtii)seedlings in a field experiment in northern China.The results indicated that nutrient addition(i.e.,addition of N,P,or N + P)significantly delayed autumnal leaf senescence(based on a 50%change in leaf color from green to yellow),and decreased leaf N resorption efficiency(NRE)and proficiency(NRP),particularly in the N and N + P treatments.Improved leaf N concentrations were correlated with delayed leaf senescence,as indicated by the positive relationship between N concentrations in mature leaves and the timing of leaf senescence.On nutrient addition,larch seedlings shifted toward delayed-onset,but more rapid,leaf senescence.In addition,we observed an initial negative correlation between the timing of leaf senescence and NRE and NRP,followed by a positive correlation,indicating delayed and less efficient remobilization during the early stages of senescence,followed by accelerated resorption in the later stages.However,the latter effect was offset by the increased risk of early autumn frost damage,and thus failed to fully compensate for the negative effects observed during the early stages of senescence.Improved soil P availability increased leaf N resorption and thus weakened the negative impact of delayed leaf senescence on leaf N resorption,as such,P addition had no significant impact on leaf N resorption.Overall,our findings clarify the relationship between nutrient addition-resorption that linked with leaf senescence,which may have important implications for plant nutrient conservation strategies.In this study,we clarified the effects of atmospheric N deposition on plant nutrient cycling and productivity.

    Peilin Wang;Chen Fu;Liying Wang;Tao Yan;

    发布时间:2024-06-13

  • 223. 杨树性别决定基因对生长和耐旱性的次生二态性的多效性研究

    摘要: [目的]本研究旨在通过分子水平上操纵性别决定基因,探究其对植物的次生性状是否受到性别的影响。[方法]本研究以雄性杨树"84K"和雌性杨树"Nanlin895"为受体材料,通过农杆菌介导的方法,分别将过表达载体 35S::FERR-OE转化到 84K的叶片组织,将CRISPR/Cas9 敲除载体ferr-DR转化到"Nanlin895"的叶片组织中,经过筛选和验证,获得了过表达和基因敲除的转基因杨树。定期测量其株高、地径、分枝数、根生物量等生长性状,评估其干旱性,测量了一些列生理指标,进一步观察了表皮毛密度、气孔运动状态以及叶片组织结构特征。结合生理指标和转录组数据,详细分析在干旱胁迫下,过表达转基因植株中受影响的基因。[结果]本研究通过在雄性杨树中过表达促雌基因 FERR 和在雌性杨树中敲除ferr,发现性别决定基因对杨树的生长产生了显著影响。过表达 FERR 导致雄性杨树的植株高度和地径降低,分枝数增加,根系生物量增加,而敲除ferr则导致雌性杨树的植株高度和地径增加,不产生分枝,根系生物量变化不显著;杨树性别决定基因对抗旱能力也产生了影响。此外,过表达株系在干旱胁迫下表现出较低的叶片卷曲和枯萎现象,RWC含量损失少,SOD、POD和PRO含量升高,ROS含量降低,气孔大多闭合,表皮毛多,栅栏组织排列紧密,显示出较强的抗旱能力。相比之下,基因敲除株系在干旱处理下与野生型植株表现出相似的枯萎程度,RWC 含量损失与野生型植株相似,说明基因敲除对抗旱能力没有影响。转录水平分析还揭示了一个type-B RR基因显著下调,负调控杨树性别决定基因FERR进而影响次生二态性。[结论]杨树性别决定基因对生长和耐旱性具有次生二态性的多效性。

    作者:

    陆静;尹佟明;

    发布时间:2024-06-13

  • 224. 盐胁迫下野菊离子的吸收转运情况及相关基因的表达分析

    摘要: [目的]明确抗盐能力不同的野菊(Chrysanthemum indicum)株系在盐胁迫情况下的离子分布运输情况及相关基因的变化规律,从更深层次上认识野菊的抗盐机理,为后续研发和培育新的抗盐品种提供参考。[方法]以前期筛选的 2 个高抗株系(H1、H2)、2 个中抗株系(M1、M2)和 2 个低抗株系(L1、L2)的扦插苗为实验材料,置于 NaCl 浓度为 150mmol/L 的霍格兰营养液中进行盐胁迫处理。测定 6 个离子指标:根、茎、叶的 Na+、K+ 离子的含量;并计算各株系中根、茎、叶 K+/Na+ 的值和不同部位离子选择性运输能力(SK+,Na+)。分析盐胁迫对抗盐能力不同的野菊株系各部位离子含量、比例及运输情况的影响。采用生物信息学方法对野菊进行 NHX 家族成员、HKT 基因鉴定。并利用qRT-PCR技术,测定盐胁迫下抗盐能力不同的野菊株系在根、茎、叶中 NHX、HKT 基因不同时间点的表达水平。[结果]与对照组相比,野菊各株系根、茎、叶的 Na+ 含量显著增加,K+ 含量及 K+/Na+ 值均显著降低;多数情况下,野菊高、中抗株系各部位间的 SK+,Na+ 高于对照组。随着株系抗盐能力的降低,根、茎和叶中的 Na+ 含量呈持续上升趋势,而 K+ 含量及 K+/Na+ 值则呈持续下降趋势,各部位间的 SK+,Na+值均呈现先升高后下降的趋势。共鉴定出 6 个野菊 NHX 家族成员(CiNHX1-6),1 个野菊 HKT 基因(CiHKT1)。在盐胁迫后,野菊 CiNHX2 基因在高抗株系根部的表达上调幅度明显高于低抗株系,而该基因在 H1、H2 株系根、茎部中有着相同的表达模式。同样,CiNHX4 基因在高抗株系根、叶部的相对表达量也大幅上调,该基因在 H1、H2 株系根、叶部中有着相同的表达模式。CiNHX1、CiNHX3、CiNHX5、CiNHX6 在各株系的根、茎、叶中的表达水平并无显著变化,且总体上表达水平较低,其中 CiNHX3 在根部的表达量略高,CiNHX1、CiNHX6 在叶部的表达量略高。野菊 CiHKT1 基因在根、叶部的表达受盐胁迫的影响较为明显,高抗株系的相对表达量上调幅度明显。[结论]野菊抗盐能力越强,其离子吸收、转运、分布情况受盐胁迫影响越小;盐胁迫下高抗株系能有效地外排 Na+ 并选择性地吸收 K+,稳定体内的离子含量与分布;中抗株系受胁迫影响相对较大,但可以通过选择性运输 K+ 来防止 Na+ 的过量对地上部分造成毒害。CiNHX2、CiNHX4、CiHKT1 与野菊株系抗盐能力强弱密切相关,是野菊抵御盐胁迫的关键基因。

    作者:

    罗玢晔;

    发布时间:2024-06-13

  • 225. 北陵鸢尾花部特征及繁育习性研究

    摘要: 目前各地越来越重视本土植物资源的保护和利用,人们也在不断关注本土植物的观赏及经济价值。我国长白山是欧亚大陆北半部最具有代表性的典型自然综合体,是世界少有的"物种基因库"和"天然博物馆"。野生观赏植物资源丰富,特色鲜明,其中北陵鸢尾(Iris typhifolia)是鸢尾科鸢尾属多年生草本植物,其抗逆性强,是世界著名的宿根花卉也是我国特有品种,开发利用野生花境植物资源对建设富有地域特色的园林景观具有重要意义。[目的]了解北陵鸢尾生长发育节律、花期控制、杂交育种,为鸢尾属的育种提供优良材料,进而为开发长白山区鸢尾属植物资源提供理论依据与实践指导。[方法]本研究借助当地地理优势以北陵鸢尾为试材,采用定点观察与人工授粉等方法,对其开花物候、花部形态特征、繁育系统、花粉生活力及柱头可授性等方面进行了研究。[结论](1)北陵鸢尾 5 月中下旬进入现蕾期,5 月下旬进入始花期,6 月上旬进入盛花期,持续 18 天,6 月中下旬进入末花期。单花花期 3~5d.单株花期 12~16d 花药外向,紧贴花柱分支外侧,花药与柱头相距约 1mm,雄蕊先熟,在花朵开放的整个过程中花药、柱头的相对位置不变。低温多雨、浓雾等天气对花蕾开放时间影响较大。(2)晴朗天气大部分花蕾于 5:00~7:00AM 开放,花粉生活力随时间的延续逐渐下降。在开花当天花粉活力最高;花粉寿命较短,至开花第一天即已下降。花开放前一天柱头就具有可授性,在花药幵裂后的左右最强,并可持续至开花第二天。(3)北陵鸢尾杂交指数为 4,花粉胚珠比为 322.15,雌雄异位,表明北陵的有性繁育系统为兼性自交或兼性异交。结合座果率、种子数以及结籽率判断北陵鸢尾繁育系统属于部分自交亲和,异交,需要传粉者;人工异花授粉结籽率高于自然授粉。

    作者:

    钟佩含;张曦月;陈丽飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 226. 基于转录组和代谢组的尖萼耧斗菜花色变异机制研究

    摘要: 耧斗菜属植物是我国东北地区重要的乡土植物资源,其中尖萼耧斗菜(Aquilegia oxysepala)萼片深红色,株型优美,覆盖效果好,适应性强,在北方地区作为景观绿化材料应用前景广阔。黄花尖萼耧斗菜(A.oxysepala f.pallidiflora)萼片白色,是适应环境而产生的进化结果。花色直接影响植物传粉、结实及后代的数量和质量,花色变异反映了植物对环境变化的适应,因此两种耧斗菜是研究花色进化和花青素生物合成的理想材料。[目的]揭示尖萼耧斗菜和黄花尖萼耧斗菜出现花色变异的物质基础和分子机制,为耧斗菜属资源的繁育和保护奠定基础。[方法]以尖萼耧斗菜和黄花尖萼耧斗菜为研究对象,利用英国皇家园艺比色卡进行色彩评价,采用盐酸乙醇法、硝酸铝显色法和丙酮提取法分别测定总花青素、总黄酮、总叶绿素和类胡萝卜素含量;利用第二代Illumina测序平台构建转录组数据库;通过超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)进行广靶代谢物质检测;通过联合分析和WGCNA挖掘调控花青素的转录因子。[结果]花青素和总黄酮是两种尖萼耧斗菜萼片色素的主要类别;本试验共获得 14120 个差异基因,1159种代谢物,KEGG富集表明苯丙氨酸合成途径(ath00940)和类黄酮合成途径(ath00941)均有基因和代谢物被显著富集;根据KEGG注释锚定 15 个花青素合成功能基因和 17 种代谢物;尖萼耧斗菜萼片主要色素物质为Cyanidin-3-O-(6''-O-malonyl)glucoside,Delphinidin-3-O-(3'',6''-O-dimalonyl)glucoside和Cyanidin-3-O-(3'',6''-O-dimalonyl)glucoside;黄花尖萼耧斗菜主要的色素物质为:Apigenin-8-C-Glucoside,Apigenin-6-C-glucoside和Kaempferol-3-O-galactoside;与尖萼耧斗菜相比,黄花尖萼耧斗菜的花青素合成功能基因表达量整体下调,加之F3'5'H和FLS的竞争,促进底物流向黄酮和黄酮醇合成分支,是两种耧斗菜花色出现变异的原因;通过联合分析和WGCNA,确定调控功能基因的WRKY(gene-AQUCO_02700161v1),C2H2(gene-AQUCO_01000437v1)和bHLH(gene-AQUCO_05400130v1)3 个转录因子,在尖萼耧斗菜花发育过程中显著上调,而在黄花尖萼耧斗菜中表达量无明显变化,推测它们在两种耧斗菜的花色变异过程中发挥重要作用。[结论]本研究阐述了尖萼耧斗菜花色变异的分子机理,为尖萼耧斗菜花色生态适应性进化研究提供新思路,同时为尖萼耧斗菜资源的深入研究和利用奠定基础。

    作者:

    孟缘;司文;钱英;张冬洋;于海航;白云;

    发布时间:2024-06-13

  • 227. 山鸢尾花部特征及繁育习性研究

    摘要: 随着人居环境科学的发展,其美化和生态功能日益受到重视,乡土植物是城市绿化的重要部分,有些乡土植物因环境的人为改变以及缺乏科学的保护和管理措施致使资源破坏严重,因此充分了解和利用长白山珍贵的野生花卉种质资源,并在此基础上进行种质创新,才能更好的利用资源进行育种及种质创新工作。中国鸢尾属植物野生资源丰富,将野生鸢尾资源应用到园林中的前提是了解其生物学特性,了解它们的生长发育规律和繁殖方式。山鸢尾分布在我国长白山海拔 1500-2500 米的亚高山湿草甸或沼泽地上,有一定的耐旱性,具有较高的观赏价值,是难得的育种和绿化材料。[目的]目前对山鸢尾花部特征及繁育习性等方面的研究还鲜有报道,因此了解山鸢尾生殖生物学相关基本特征对利用遗传育种进行花色改良以 进一步丰富山鸢尾的花色和提高应用价值具有重要的意义,为其扩繁和园林应用提供理论指导与技术支持,亦为以后开发利用该属的其它野生种类提供借鉴。[方法]本文选取从长白山引种的山鸢尾(Iris setosa)为研究对象,采用定点观察与人工授粉等方法,对引种两年的山鸢尾的花器官特征、开花动态、花粉形态及活力、柱头可授性、繁育习性与访花昆虫进行了观察与研究。[结论]山鸢尾在吉林省长春市地区为 5 月下旬—6 月中旬开花,整体花期约为 23d,单花花期 2~4d,单株花期 10~14d.雄蕊先熟,雌蕊后熟;山鸢尾花粉在开花前一天花粉未散出时就具有很强的活力,此时柱头还没有可授性,花粉生活力最高时间点在开花当天 8 点左右;花粉活力与柱头可授性均为开花当天最强,随后下降;雌雄异位,开花过程中柱头向下弯曲,雄蕊始终短于柱头;花粉/胚珠比 386.9,杂交指数为 5.山鸢尾的繁育习性为异交为主,部分自交亲和,需要传粉者,自然状态下存在花粉限制,不存在无融合生殖现象,食蚜蝇、中华蜜蜂、熊蜂为潜在传粉者。

    作者:

    张曦月;钟佩含;卢曦;

    发布时间:2024-06-13

  • 228. 喀斯特次生林优势种群竞争关系研究

    摘要: [意义]林木竞争普遍存在于喀斯特次生林中,林木竞争的结果会导致参与竞争一方或者另一方生长衰弱甚至死亡。因此,需要采取人为辅助措施调节次生林种群受到竞争压力,优化喀斯特次生林结构。[方法]为探明喀斯特地区次生林优势种群竞争关系,本研究以贵州省紫云自治县撂荒 30 余年的典型喀斯特地区作为研究区,通过设置 140 m×120 m 固定样地并对其进行实地调查的基础上,采用Hegyi竞争指数对研究区内优势种群种内种间竞争关系进行定量分析。[结果](1)基于株数统计显示,共计调查胸径≥1 cm的林木 2805 株,其中光皮桦(Betula luminifera)、化香(Platycarya strobilacea)、马尾松(Pinus massoniana)、枫香(Liquidambar formosana)和山杨(Populus davidiana)共 2455 株,占总株数 87.52%,为优势种群;(2)5 个优势种群的总体竞争指数依次为化香(6311.87)>光皮桦(5824.52)>马尾松(1628.07)>山杨(1008.93)>枫香(897.83);种间竞争指数依次为光皮桦(3809.8)>化香(2891.58)>马尾松(303.25)>枫香(208.56)>山杨(199.98);种内竞争顺序依次为化香(3420.29)>光皮桦(2014.72)>马尾松(1324.82)>山杨(689.27)>枫香(808.95);5 个种优势种群种内总竞争(8258.05)大于种间总竞争(7413.16),竞争压力主要来自种内竞争;(3)优势种群的胸径与竞争强度的关系均符合幂函数关系,表明随着胸径的增大,优势种群的竞争强度逐渐减小。Ⅱ龄级时 5 个优势种群受到的竞争压力最大,当优势种群胸径达到10 cm之后,竞争强度的变化很小,因此,在优势种群胸径小于 10 cm时,应对其进行抚育管理,以维持喀斯特次生林的稳定。

    作者:

    徐铭;

    发布时间:2024-06-13

  • 229. 基于高分二号的亚热带常绿林多特征组合识别及方法比较

    摘要: [目的]掌握森林内树木种类及其分布情况对研究森林生态系统变化和森林管理策略制定具有重要意义。亚热带森林景观冠层结构复杂、林分密度高,不同分类算法对树种遥感识别的效果如何鲜有报道。不同特征因子作用下不同分类算法在亚热带树种识别中的能力有待探究。[方法]本研究以中国南方亚热带常绿阔叶林区 3 种代表性林型(马尾松、杉木、阔叶)为研究对象,基于GF-2 PMS遥感影像和野外调查数据,定量比较 5 种机器学习算法(BP 神经网络、K-邻近法、逻辑斯蒂、随机森林、支持向量机)和 4 种特征变量组合(植被指数、波段反射率、纹理特征、地形因子)识别树种效果的差异性。[结果]1)五种分类算法都能有效地识别亚热带林区的主要树种(总体准确率[OA]>87.40%,Kappa系数>81.08%)。支持向量机模型识别能力最好(OA>90.27%,Kappa系数>85.37%),其次是随机森林;2)特征组合的识别性能高于单一特征的识别性能。特别是地形因素的加入显著提高了树种识别率。波段反射率、植被指数和地形因子的组合表现最好,其次是波段反射率、植物指数和地形因素的组合;3)变量重要性评估结果表明,归一化差异绿色指数、海拔高度和改良土壤调整植被指数是关键变量。结论:本研究基于GF-2 影像构建的 SVM 分类模型,其分类结果满足了复杂冠层结构和高林分密度条件下亚热带天然常绿林树种鉴定和提取的应用要求。在识别模型中多种特征因子的结合往往会更高的分类精度,地形因子的加入可以有效地提高树种识别的准确性。

    作者:

    袁佳玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 230. 基于准自然实验的国家公园建立对居民生计的影响研究——以东北虎豹国家公园为例

    摘要: [目的]国家公园建设是生态文明建设的重要内容,国家公园范围内居民生计问题是国家公园体制试点与建设中的热点问题。本文识别国家公园建立对林区职工家庭生计的影响,并探讨在国家公园新型自然保护地制度管控下,居民如何改善传统生计方式,以期为国家公园内居民实现可持续生计以及促进生态保护与产业发展相协调的规划和政策的制定提供科学依据。[方法]以东北虎豹国家公园为例,基于2017-2022 年"重点国有林区民生监测跟踪调查"项目数据,通过倾向得分匹配双重差分模型(PSM-DID模型)有效识别东北虎豹国家公园建立对林区职工家庭生计的影响。[结果]1)目前东北虎豹国家公园的建立对林区职工家庭生计具有显著的负向影响,该结论具有一定的稳健性。2)东北虎豹国家公园的建立对林区职工家庭生计的削弱具有一定的滞后性,且随着《总体规划》的逐步推进实施,东北虎豹国家公园的建立对林区职工家庭生计呈现的抑制作用逐渐强化。但在 2021 年,东北虎豹国家公园的建立对林区职工家庭生计的抑制作用有所降低。3)东北虎豹国家公园的建立对林区职工家庭不同收入的影响具有较大异质性。对经营性收入和转移性收入具有显著的负向影响,对工资性收入和财产性收入的影响并不明显。[结论]东北虎豹国家公园的建立林区职工家庭生计产生了负向影响,其中经营性收入和转移性收入受到的冲击更加强烈。东北虎豹国家公园应注意推动国家公园保护政策与当地居民生计发展的结合力度,设立社区产业发展基金并实现特许经营制度的民生导向,通过可持续的资源利用与价值实现推动国家公园内居民形成公平和可持续的生计。

    作者:

    赵梦涵;朱洪革;

    发布时间:2024-06-13

  • 231. 黑木耳木质纤维素降解通路解析及关键基因功能研究

    摘要: [目的]研究不同培养基质条件下黑木耳对木质素和纤维素的降解,解析其降解通路,筛选关键降解基因并验证其功能,获得黑木耳木质素和纤维素高降解菌株。[方法]分别以葡萄糖(CK)、微晶纤维素(MCC)、玉米芯(CC)和木屑(WD)作为唯一碳源培养黑木耳菌丝体,每组 3 个重复,收集发酵液测定木质素和纤维素酶活,收集菌丝体进行转录组测序,筛选木质素和纤维素降解关键基因,构建黑木耳遗传转化体系,验证关键基因功能。[结果]1)对纤维素酶活测定发现内切葡聚糖酶活性在 MCC中达到最大,对木质素降解酶活测定发现漆酶酶活在WD中达到最大。2)对转录组中差异表达基因进行KEGG富集分析,纤维素降解基因主要富集在淀粉蔗糖代谢途径,木质素降解基因主要富集在碳代谢途径,通过碳水化合物活性酶数据库(CAZy)的注释与筛选,最终获得 8 条参与纤维素降解的候选基因以及在 4 条CC 和 WD 中均高表达、2 条只在 WD 中高表达的木质素代谢通路候选基因。3)采用农杆菌遗传转化体系,过表达在木屑中高表达的内切葡聚糖酶Aa-eg,最终得到 4 个阳性转化子,经液体培养后,7 号转化子的内切葡聚糖酶活性及转录水平均显著高于野生型,经栽培出耳 7 号转化子生物学效率相较野生型提高了8.26%。[结论]黑木耳在不同基质中的木质纤维素酶活性差异显著,在微晶纤维素中内切葡聚糖酶高表达,而在木屑中,漆酶处于高表达水平。基于RNA-Seq分析筛选木质素和纤维素降解关键基因,通过农杆菌遗传转化法过表达关键基因内切葡聚糖酶 Aa-eg,获得阳性转化子高表达菌株,经出菇实验证明转化子生物学效率显著提高,为黑木耳基因功能研究奠定了基础,也为黑木耳菌种的选育提供了新思路。

    作者:

    耿楠楠;孙健;邹莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 232. 宜昌市滨江公园自生植物生境构成与保护价值研究

    摘要: 生境丧失是城市生物多样性降低的主要原因,对城市开展生境制图和生境质量评价能够揭示现状生境空间分布格局特征、提供必要的生态数据以及准确呈现研究区域现状生境存在的问题,是有效开展生物多样性保护的基础。本文以宜昌市滨江公园为例,选择植被郁闭度因子、植被优势种年龄因子和植被垂直结构因子将研究区域划分为 4 种生境类型、13 种生境亚类,选择生境类型重要性、自生植物物种丰富度和自生植物物种特有性 3 个评价指标对各生境类型的生境质量进行综合评价,以期为我国其他城市开展生物多样性保护和提升工作提供依据。研究结果表明:(1)闭合绿地中龄单层林(C-M+L1)、闭合绿地中龄复层林(C-M+L2)和半闭合绿地中龄单层林(PC-M+L1)是滨江公园的主要生境类型,自生植物在这些生境类型中存在明显分布偏好。(2)闭合绿地中龄单层林(C-M+L1)和闭合绿地中龄复层林(C-M+L2)的评价总分同为最高,生境质量最高,其次是以多年生修剪草坪为主的半开敞绿地(PO-S);半开敞绿地中龄单层林(PC-M+L1)和半开敞绿地中龄复层林(PC-M+L2)因其生境类型相对重要性和自生植物物种丰富度的分值较高,这两种生境类型的生境质量也相对较高。可以通过规划设计引导和控制人的活动范围,降低对这些生境类型的人为干扰,以维持该区域内生物多样性水平。(3)以修剪灌木为主的开敞绿地(O-SH)、以一二年生自然草地为主半开敞绿地(PO-TA)、半闭合绿地幼龄单层林(PC-Y+L1)、半闭合绿地幼龄复层林(PC-Y+L2)、半闭合绿地老龄复层林(PC-OA+L2)和闭合绿地幼龄单层林(C-Y+L1)的生境质量评价总分最低。这些生境类型应在未来滨江公园改造和提升中作为首选生境恢复的对象,通过生态修复手段,改善生境质量,以恢复动植物的生存空间,进而提升生物多样性水平。

    作者:

    赵聪聪;胡远东;

    发布时间:2024-06-13

  • 233. 吉林省豚草果实形态及超微结构的比较研究

    摘要: [目的]研究吉林省不同地区豚草果实形态及超微结构特征,为豚草的识别提供依据。[方法]以吉林省的吉林市磨盘山、吉林市龙潭山、桦甸市、蛟河市、长春市、四平市、公主岭市、通化市、白山市、白城市、松原市和乾安县 12 个地区不同豚草种群的果实为材料,通过扫描电镜观察豚草果实形态及超微结构特征并拍照,描述形态特征并编制检索表,分析豚草果实表型性状与地理—气候因子的相关性,并对果实形态及超微结构特征进行聚类分析。[结果]豚草果皮纹饰有条状纹饰、网状纹饰和穴状纹饰;果实的喙长度随年均降水量增加而增加、随纬度升高而减少;果形系数随经度升高及年均降水量的增加而增加。根据形态和微结构性状聚类分析结果,将豚草果实分为 3 类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。其中,Ⅰ类果实的果皮纹饰网状、中果形、短喙类,种源主要来自蛟河市、通化市、公主岭市、松原市和乾安县;Ⅱ类果实的果皮纹饰条状、小果形、中长喙类,种源主要来自吉林市磨盘山、吉林市龙潭山、桦甸市、长春市和四平市;Ⅲ类果实的果皮纹饰穴状、大果形、长喙类,种源主要来自白山市和白城市。[结论]吉林省豚草果实形态及微结构存在差异,低纬度、高降水量有利于豚草果实生长发育。

    作者:

    王玉莹;于忠亮;吴生海;兰雪涵;杨春波;杜凤国;

    发布时间:2024-06-13

  • 234. 人工林杨木和杉木的加速老化行为研究

    摘要: 速生人工林木材被广泛用作中国木材工业的原料。木材的耐候性能对于室外应用至关重要。将两种最重要的人工林木材,杨木和杉木,制备成薄切片后比较研究其在单独暴露于紫外线 504 小时和紫外线/水 168 小时期间的老化行为。随着老化时间的延长,两种木材切片都表现出色差增加、质量损失和拉伸强度损失。扫描电镜显示,最初的结构退化源于胞间层角隅和纹孔,随后发生了细胞分离、细胞壁变薄和变形。傅立叶透射红外光谱、电子顺磁共振光谱和X射线光电子能谱显示,老化后木质素基特征峰红外吸收强度降低,自由基信号强度增强,O/C含量比增加。水喷淋过程通过冲走降解产生的木材碎片,使下层的新鲜基质得以暴露,大大加速了降解。与杨木相比,杉木表现出更持久的结构完整性,但在老化过程中颜色变化更明显。这些发现揭示了两种人工林木材在风化过程中的解剖结构弱相和光降解行为,为其在户外的正确使用和进一步的光稳定处理提供了理论基础。

    作者:

    于洋;肖泽芳;梁大鑫;王永贵;谢延军;

    发布时间:2024-06-13

  • 235. 苯胺原位聚合制备电磁屏蔽阻燃木材

    摘要: 随着通讯技术的发展,在生活空间中存在着大量不同频段的电磁波,而长期生活在电磁波中会对人体健康造成危害。木材常被用作室内的装饰建材,如家具、地板、墙板等。因此,对木材进行化学改性赋予其电磁波屏蔽的效果,同时降低木材的燃烧风险,是十分必要的。本文将木材浸渍到盐酸掺杂的苯胺溶液中通过原位聚合的方法对其进行改性,从而赋予其电磁屏蔽和阻燃性能。通过扫描电镜观察聚苯胺颗粒沉积在木材细胞壁表面,并填充部分细胞腔。电磁屏蔽测试结果表明,电磁屏蔽效率随着木材密度的降低和孔隙率的增加而提高,同时相比于径切面和弦切面,改性木材横截面具有更优异的屏蔽性能,其比电磁屏蔽效率可达 65.8 dB cm-3 g-1,造成上述结果是由于孔道结构会促进电磁波的多次反射衰减,因此孔隙率越高,表面分布的孔道越多,越有利于吸收电磁波。另外,锥形量热仪结果表明,改性木材的总热释放量和总烟释放量分别下降了 43.6%和 64.2%,残炭率增加了 53.9%。这是由于聚苯胺本身结构中含有氮元素,在高温下会分解产生不可燃气体,稀释木材周围的氧气浓度;结构中的苯环,在高温下有利于形成碳层,覆盖在木材表面,减弱火焰对木材内部结构的破坏,同时掺杂改性的酸会促进木材脱水,协同加固木材表面的碳层。上述结果表明,聚苯胺处理的木材可以作为一种安全的室内电磁屏蔽材料,为木材高附加值利用提供借鉴。

    作者:

    巴智晨;梁大鑫;谢延军;

    发布时间:2024-06-13

  • 236. 阔叶红松林 3种典型蕨类叶功能性状的垂直变异

    摘要: [目的]研究蕨类在不同垂直高度下叶功能性状及其相关关系的差异,可为揭示大型蕨类叶片的资源利用策略提供科学依据。[方法]以阔叶红松(Pinus koraiensis)林内的粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)、东北蹄盖蕨(Athyrium brevifrons)和荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)3 种蕨类为研究对象,将个体按叶片垂直高度分为上、中、下 3 层,分别测定其比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、净光合速率(A)、瞬时水分利用效率(WUEi)、叶氮含量(LNC)和叶磷含量(LPC),并测定每株个体的光环境和土壤因子,重点揭示叶功能性状的垂直变异规律及相关关系。[结果](1)3 种蕨类叶干物质含量随叶片垂直高度增加均呈递增趋势,比叶面积无显著差异;东北蹄盖蕨和荚果蕨净光合速率随叶片垂直高度增加呈递增趋势;荚果蕨瞬时水分利用效率随叶片垂直高度增加先增后减,叶氮含量逐渐减少;粗茎鳞毛蕨叶磷含量表现为先增后减。(2)叶氮含量与比叶面积,瞬时水分利用效率与净光合速率显著正相关;叶氮含量与叶干物质含量,叶干物质含量与比叶面积则显著负相关;上述叶功能性状间的相关关系在不同垂直高度间均无显著差异。(3)土壤有效磷含量和土壤 pH 是不同垂直高度叶功能性状变异的主要影响因子,土壤有效磷含量对叶功能性状变异的解释度最高。[结论]阔叶红松林内大型蕨类的叶功能性状存在一定的垂直差异,然而个体内部性状间的变化速率基本恒定,光环境和土壤因子对不同垂直高度叶功能性状变异的影响程度不同,为进一步探究林下层蕨类不同垂直高度叶功能性状变异的影响机制提供参考。

    作者:

    赵孟娟;金光泽;刘志理;

    发布时间:2024-06-13

  • 237. 温带阔叶树种枝叶非结构性碳水化合物生活史动态变化

    摘要: [目的]非结构性碳水化合物(NSC)作为植物的光合产物之一,可表征植物的不同生存策略。然而,在木本植物NSC含量随时间尺度变化的研究中,对连续生活史NSC动态变化的研究尚少,因此本研究旨在揭示本木植物不同生活史阶段的NSC影响因素及其变化。[方法]本研究选取了七个温带阔叶树种(散孔材,白桦Betula platyphylla、硕桦Betula costata、紫椴Tilia amurensis、五角枫Acer pictum subsp.mono;环孔材,春榆Ulmus davidiana var.japonica、裂叶榆Ulmus laciniata、水曲柳Fraxinus mandshurica)三个生活史阶段(幼苗、幼树、成年树)的叶、新枝、老枝为研究对象,探讨连续生活史下叶和枝(新枝、老枝)中NSC的动态变化及其影响因素。[结果]1)生活史、材性、环境因子(土壤氮、磷含量、土壤pH)均会对叶和枝中NSC含量产生显著影响。2)随着植株的生长,叶和枝中的NSC含量一般呈递增趋势,总非结构性碳水化合物(TNC)含量和可溶性糖(SS)含量增幅较大,淀粉(ST)含量较为稳定。3)叶和枝中的NSC含量存在差异,SS、TNC含量大多表现为枝高于叶,而ST含量大多表现为叶高于枝,且散孔材树种叶中的NSC含量高于环孔材树种,而散孔材枝中的NSC含量低于环孔材。4)成年树各冠层间的NSC含量无显著差异,表明生活史对于植物叶和枝中 NSC 含量的影响受光因子的调控作用较小,可能由自身的遗传特性所主导。[结论]生活史、材性、土壤氮、磷含量及土壤pH均会对叶和枝中NSC含量产生显著影响,且随着植株的生长,叶和枝中的NSC含量一般呈递增趋势。此外,成年树各冠层间的NSC含量无显著差异。

    作者:

    王凯波;金光泽;刘志理;

    发布时间:2024-06-13

  • 238. 毛榛枝、叶柄和叶脉的生长动态及影响因素

    摘要: [目的]探究环境对植物枝叶器官解剖性状的影响以及解剖性状变异和权衡关系有助于进一步认识植物个体水平不同器官的协作关系以及植物的生存策略和机制。[方法]本研究以阔叶红松林中灌木优势种——毛榛为研究对象%2C%2B 分别在春季(5 月)、夏季(7 月)和秋季(9 月)采集毛榛地上部分当年生小枝和叶%2C%2B 测量了枝、叶柄下部、叶柄上部和叶脉的解剖性状%2C%2B 包括非维管柱组织占比(NVP%2C%2BThe%2Bproportion%2Bof%2Bnonvacular%2Bcolumn)、维 管 柱 占 比(VP%2C%2BThe%2Bproportion%2Bof%2Bvacular%2Bcolumn)、韧 皮 部 占 比(PP%2C%2BThe%2Bproportion%2Bof%2Bphloem)和 木 质 部 占 比(XP%2C%2BThe%2Bproportion%2Bof%2Bxylem)%2C%2B 旨为揭示毛榛当年生枝叶解剖性状在不同季节和 器 官 间 的 资 源 利 用 策 略。[结 果]1)器 官 对 性 状 变 异 解 释 率 为(NVP%2B%3D%2B96%%2C%2BVP%2B%3D%2B87%%2C%2BPP%2B%3D%2B81%%2C%2BXP%2B%3D%2B76%)%3B%2B 季 节 为(NVP%2B%3D%2B2%%2C%2BVP%2B%3D%2B11%%2C%2BPP%2B%3D%2B17%%2C%2BXP%2B%3D%2B22%)%2C%2B 器官的解释率大于季节。在器官之间%2C%2B 随着枝-叶柄下部-叶柄上部-叶脉的顺序%2C%2BNVP整体上呈现出先上升后下降的趋势%3B%2BVP、PP和XP整体上呈现出先下降后上升的趋势。2)毛榛在春季(5 月)养分储存组织占比(NVP)更大而营养运输组织(PP和VP)占比更小%2C%2B在夏季(7 月)和秋季(9 月)与之相反。在不同的器官之间%2C%2B枝呈现出较低的NVP%2C%2B但具有较高的 VP 和 XP%3B%2B 而叶柄和叶脉与枝相反。%2B3)水热条件(降水和温度)和光照(冠层开放度和总入射辐 射)对 枝、叶 柄 下 部、叶 柄 上 部 和 叶 脉 的 VP、NVP 和 营 养 运 输 组 织(NT%2C%2BNutrient%2Btranport%2Btiue%3A%2BXP和PP)均具有显著的直接影响。对于枝而言%2C%2B水热条件和光照与VP为显著的负相关关系%2C%2B与NT和NVP为显著的正相关关系%2C%2B而叶柄下部、叶柄上部和叶脉的结果恰好与枝相反。[结论]随着生长季节的变化%2C%2B 毛榛当年生小枝在春季(5 月)%2B倾向于保障"快速生长"策略%2C%2B在夏季(7 月)到秋季(9 月)%2B更倾向于保障"资源获取"策略。在不同器官之间%2C%2B枝、叶柄上部和叶脉倾向于保障"运输优先"的策略%3B%2B叶柄下部倾向于保障"支持优先"的策略。揭示了影响毛榛当年生枝叶解剖性状变异的主要环境因素为降水、温度和光照%2C%2B并且表明在不同季节%2C%2B毛榛当年生枝叶器官对环境变化的响应存在分异特征。

    作者:

    李新貌;

    发布时间:2024-06-13

  • 239. Carbon dots:building a robust optical shield for wood preservation

    摘要: Wood is a sustainable building material that can help to achieve carbon neutralization but,because wood is easily damaged by ultraviolet(UV)light,it is important to protect wood from this harmful radiation.Here,we synthesized sustainable biomass-based carbon dots(Bio-CDs)using only microcrystalline cellulose,which was concentration-dependent and capable of absorbing short wavelength and converting it to long-wavelength light emission.Further,the Bio-CDs were mixed with poly(vinyl alcohol)(PVA)to produce robust optical shielding films(OSFs).The results showed that OSFs had good optical properties,which could effectively block UV and high-energy blue photons radiation by absorbing short wavelength light and converting it into longer wavelength(>450 nm)light.The extent of UV and high-energy blue photons blocking can be easily adjusted by varying the proportion of Bio-CDs in the film.The OSFs have good optical properties and have been successfully used to protect the wood from UV damage.This study,which uses an environmentally friendly and simple methodology,provides an example of sustainable research.

    Youqi Han;Yuning Wang;Bin Zhao;Yibing Bai;Shiyan Han;Yahui Zhang;Shujun Li;Zhijun Chen;Chuanling Si;Haipeng Yu;Chunlei Zhang;Wenji Yu;

    发布时间:2024-06-13

  • 240. 多目标下丹寨龙泉山森林公园经营策略研究

    摘要: 森林多目标经营作为实现森林资源可持续利用,林业产业布局的重要策略,它可以最大化利用森林资源,在保护生态功能的同时满足人类多方面的需求,从而在实现生态系统可持续发展的同时促进经济发展和资源保护的平衡。本研究从实践角度出发,以贵州省丹寨县龙泉山省级森林公园为研究对象,通过ArcGIS对丹寨县林地资源数据进行分析,得出丹寨县龙泉山省级森林公园主要面对三方面的问题:(1)林地结构单一,生态多样性不足。(2)林龄结构不合理,林地活力不足。(3)经营方式不合理,现行旅游开发方案对森林公园生态保护带来了负面影响。并以以上问题为导向,提出森林多目标经营背景下,丹寨县龙泉山省级森林公园的经营策略建议。研究提出生态多样性目标、高碳汇目标、高经济效益目标三个经营目标,针对以上三个目标,分别提出以下三个经营方案:(1)近自然化改造,通过人为干预的方式加速森林自然演替进程。(2)采用高碳汇树种增强碳汇能力,同时通过抚育间伐调整森林龄组。(3)将原本以开发盈利为主的旅游方式调整为生态旅游。从带动周边经济的角度提供间接经济效益。

    作者:

    米继洋;叶昌东;

    发布时间:2024-06-13

  • 241. Steroid hormone 20-hydroxyecdysone disturbs fat body lipid metabolism and negatively regulates gluconeogenesis in Hyphantria cunea larvae

    摘要: The steroid hormone 20-hydroxyecdysone(20E)has been described to regu-late fat body lipid metabolism in insects,but its accurate regulatory mechanism,especially the crosstalk between 20E-induced lipid metabolism and gluconeogenesis remains largely unclear.Here,we specially investigated the effect of 20E on lipid metabolism and glu-coneogenesis in the fat body of Hyphantria cunea larvae,a notorious pest in forestry.Lipidomics analysis showed that a total of 1 907 lipid species were identified in the fat body of H.cunea larvae assigned to 6 groups and 48 lipid classes.The differentially abun-dant lipids analysis showed a significant difference between 20E-treated and control sam-ples,indicating that 20E caused a remarkable alteration of lipidomics profiles in the fat body of H.cunea larvae.Further studies demonstrated that 20E accelerated fatty acid β-oxidation,inhibited lipid synthesis,and promoted lipolysis.Meanwhile,the activities of pyruvate carboxylase,phosphoenolpyruvate carboxykinase,fructose-1,6-bisphosphatase,and glucose-6-phosphatase were dramatically suppressed by 20E in the fat body of H.cunea larvae.As well,the transcriptions of genes encoding these 4 rate-limiting gluco-neogenic enzymes were significantly downregulated in the fat body of H.cunea larvae after treatment with 20E.Taken together,our results revealed that 20E disturbed fat body lipid homeostasis,accelerated fatty acid β-oxidation and promoted lipolysis,but nega-tively regulated gluconeogenesis in H.cunea larvae.The findings might provide a new insight into hormonal regulation of glucose and lipid metabolism in insect fat body.

    Sheng-Yu Zhang;Han Gao;Ankarjan Askar;Xing-Peng Li;Guo-Cai Zhang;Tian-Zhong Jing;Hang Zou;Hao Guan;Yun-He Zhao;Chuan-Shan Zou;

    发布时间:2024-06-13

  • 242. 兴安杜鹃在我国东北地区适生区预测

    摘要: [目的]研究兴安杜鹃在我国东北地区的适生区,为兴安杜鹃保育提供依据。[方法]基于兴安杜鹃 54 个自然地理分布信息和气候、地形、土壤三类 28 个环境变量,利用MaxEnt生态位模型和地理信息系统,对兴安杜鹃在我国黑龙江、吉林、辽宁三省的适生区进行预测,通过ROC曲线检验模型精度,采用刀切法筛选主导环境变量及其适宜值。[结果]基于主导环境变量,MaxEnt模型构建的受训者工作曲线的AUC值为 0.963,表明预测结果与兴安杜鹃实际分布地拟合度很高。兴安杜鹃高、中、低适生区的面积分别是 22.3009×104km2、37.3498×104km2、34.3596×104km2,中适生区和低适生区以高适生区为中心向四周扩散。温度季节性变化标准差(bio4)、最暖季节降水量(bio18)、最干季节降水量(bio17)及土壤pH(t-pH)是影响兴安杜鹃潜在分布区的主要环境变量,贡献率分别为 43.7%、24.4%、15.6%、4.3%。[结论]兴安杜鹃的适生兴安杜鹃的高适生区主要位于辽宁省东部、吉林省中部及南部、黑龙江省东南部及大兴安岭、小兴安岭地区,中适生区和低适生区以高适生区为中心扩散。

    作者:

    吴生海;兰雪涵;王玉莹;马玉;于忠亮;李黎明;杜凤国;

    发布时间:2024-06-13

  • 243. 新西兰贝壳杉阴沉木材色形成与光稳定性研究

    摘要: [目的]阴沉木是远古乔木因地壳运动或自然灾害埋藏于地下,在长期的高压、缺氧、微生物共同作用下缓慢碳化形成的自然老化木材。颜色是阴沉木的一个显著宏观特征,很大程度上决定了它的美学和商业价值,对阴沉木材色形成机理与稳定性的研究对其妥善保存和高值化利用具有重要价值。[方法]对新西兰贝壳杉阴沉木进行湿化学分析,并以铁杉和欧洲云杉作为对照材测试其UV-vis漫反射差异,之后使用人工紫外老化试验箱,选用UVA-351nm灯管进行加速光老化试验,对比老化前后试材表面颜色变化,同时通过FTIR-ATR分析老化前后表面化学成分变化规律。[结果]湿化学与红外光谱分析表明阴沉木半纤维含量显著低于现代材,木质素中的发色基团松柏醇和松柏醛分解,上述变化使贝壳杉阴沉木材色加深,显现出和热带阔叶材相似的颜色外观。经过人工紫外光老化后铁杉与欧洲云杉现代材的 a*(绿红)和 b*(蓝黄)色度值均先快速上升后趋于平缓,L*(明度)值快速下降后趋于不变,宏观上两种木材表面颜色变黄变暗;而贝壳杉阴沉木的三个指标在老化前后均基本不变,表现出极佳的材色稳定性。使用FTIR-ATR分析发现三种木材木质素中芳香骨架与愈创木基的特征峰在光老化前后均明显降低,表明在紫外光辐照过程中木质素分解,非共轭羰基的特征峰明显上升,表明木材中活性基团被氧化形成了醛、羧酸等非共轭羰基,而且贝壳杉阴沉木老化前后该吸收峰的强度上升幅度高于铁杉和欧洲云杉,表明紫外光辐照过程中产生的自由基团更多的被氧化成了不显颜色的非共轭羰基,因此最终贝壳杉阴沉木表现出了较好的颜色稳定性,而造成该现象的原因可能是阴沉木内含物成份较高,其中的某些成分能够促进木材光老化过程中非共轭羰基的生成,对材色起到稳定作用。[结论]新西兰贝壳杉阴沉木是一种具有较高观赏价值的珍贵木材,同时具有极佳的颜色稳定性,其材色稳定的机理具有深入研究价值,可为木材的颜色保护提供启发。

    作者:

    徐鸿钢;丁涛;

    发布时间:2024-06-13

  • 244. 基于AHP的广东东莞湿生乡土植物在湿地修复中的应用潜力评价

    摘要: [目的]以广东东莞市为例,探究乡土植物在湿地生态修复中的应用潜力。[方法]基于实地调查和文献分析,通过层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)构建评价指标体系,对东莞地区 24种湿生乡土植物(包括 15 种木本植物和 9 种草本植物)在湿地修复中的应用潜力进行综合评价。[结果]净化潜力、景观效应、生长适应性、栽培繁殖特性 4 个准则层权重分别为 0.282、0.109、0.414、0.195,14个指标层的权重范围为 0.032~0.131,权重排名前五的分别为:耐水湿能力(0.131)、富营养化水体净化潜力(0.122)、重金属污染水体修复潜力(0.112)、耐重金属能力(0.100)、抗病虫害能力(0.085)。综合评价结果显示,应用潜力最大的5种木本植物依次为水翁蒲桃Syzygium nervosum、玉蕊Barringtonia racemosa、银叶树Heritiera littoralis、小叶榕Ficus microcarpa、铁冬青Ilex rotunda,应用潜力最大的 5 种草本植物依次为荷花Nelumbo nucifera,黄菖蒲Iris pseudacorus,美人蕉Canna indica,菖蒲Acorus gramineus,金鱼藻Ceratophyllum demersum。[结论]水翁蒲桃、玉蕊、银叶树、荷花、美人蕉、黄菖蒲等可作为湿地污染修复的优选植物,同时还有助于维持湿地功能。本研究对于湿地修复植物筛选具有一定参考意义。

    作者:

    朱洁怡;阮可瑾;陆洁;黎炜彬;曾焕忱;吴道铭;曾曙才;

    发布时间:2024-06-13

  • 245. 生物炭基肥对桉树养分吸收及土壤温室气体排放的影响

    摘要: [目的]研究桉树养分吸收及其土壤温室气体排放通量对生物炭基肥和普通林用化肥的响应,探讨在不同肥料施用下桉树的生长生理响应机制和土壤温室气体排放特征,以期为我国华南地区桉树人工林经营中生物炭基肥林用对生产力和生态效益的提升提供理论依据。[方法]以盆栽尾巨桉DH32-29 当年生组培苗为试验材料,设定所有施肥处理的养分等量,研究在不施肥(CK)、普通化肥(NPK)、掺混型生物炭基肥(MBF)和包膜型生物炭基肥(CBF)处理下桉树生长指标、叶片光合特性、非结构性碳水化合物(NSC)含量的差异,并分析了植物各器官及土壤全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)分配的响应,探讨桉树幼苗对不同肥料类型的生理生态响应,以及测定了不同处理下桉树土壤温室气体的排放通量。[结果]1)施肥显著提高了桉树的株高、地径、各器官NSC含量和生物量,而两种生物炭基肥处理下植物各器官和土壤的TN、TP、TK显著高于普通化肥处理,表明生物炭与化肥的结合不仅使肥料的养分利用效率提高,还促进了桉树的生长;2)在施肥条件下,桉树叶片的净光合速率显著提高,但 NPK、MBF、CBF处理间的净光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度及水分利用效率差异不大,总体上CBF处理的光合潜力和氮利用效率最佳;3)3 种施肥处理均显著提高了桉树土壤温室气体N2O、CO2 的排放通量,但CH4 排放通量对施肥响应变化不明显;所有施肥处理土壤的 N2O 排放均呈现随时间推移先升高后降低、继而维持相对平稳的规律,其中NPK处理的N2O和CO2 排放通量显著高于CK、CBF,也高于MBF,CBF处理下肥料的利用效率最高,抑制土壤温室气体排放效果最佳。[结论]施肥有效促进了桉树的生长和叶片光合作用效率,但各施肥处理间的差异不明显;包膜型生物炭基肥对提高化肥养分利用效率,降低林地土壤温室气体排放通量的效果最佳,可有效避免普通化肥林用过程的养分流失问题,提升桉树人工林的生态效益。

    作者:

    苏立城;罗志忠;陈煜佳;胡英;吴道铭;曾曙才;

    发布时间:2024-06-13

  • 246. Insectivorous birds prefer highly connected and holistic habitat patches across diverse urban parks in the core city of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area,China

    摘要: ##

    Wu Ruichen;Hao Zezhou;Li Le;Liu Xiaotian;Zhang Qiang;Pei Nancai;

    发布时间:2024-06-13

  • 247. 中国木材加工业发展的驱动因素演化研究

    摘要: [目的]在木材加工业转型、制度和要素红利改变之际,全面解析中国木材加工业各类驱动因素在不同时间、不同区域的演变情况,为相关政府部门找准产业发展痛点、精准施策、合理分配有限资源提供参考,找寻提升产业竞争力的路径,助力实现新时期下木材加工业的转型升级。[方法]基于中国 24个省(区、市)木材加工业、1995-2020 年的面板数据,采用面板向量自回归模型和多元逐步线性回归分析法。[结果]资源禀赋与木材加工业发展水平呈负相关,对中国木材加工业长期发展的促进作用有限;劳动力禀赋短期内会促进木材加工业的发展,但其积极作用会逐渐减弱。技术创新禀赋引致短期内木材加工业发展水平下降,但长期看会有显著的积极影响;依据创新禀赋的影响系数和发展趋势,中国木材加工业的创新驱动潜力未得到充分发挥;资本禀赋一直是中国木材加工业发展的坚实动力,但其影响力具有明显的地区异质性,对中国东部的相对影响弱于中西部地区。[结论]中国木材加工业发展的驱动要素已实现了由"低级要素(资源和劳动力)"向"高级要素(资本和创新)"的转变,资本禀赋在推动木材加工业发展方面具有明显主导作用;创新禀赋短期内引致产业发展受损,其促进作用在长期中逐渐显现,且对东部地区的驱动作用更为明显。为促进中国木材加工业动能转换高质量发展,需要探索资源要素的协同效应,寻求产业发展的新思路;发挥资本的保障作用,为产业发展引入新的资本;理清创新成果滞后问题,增强科技创新核心驱动力;根据区域因素异质性,因地制宜地制定发展战略。最终实现东中西部地区产业有序承接,促进木材加工业转型升级,形成主动支撑的内部循环。

    作者:

    刘瑞瑞;钟玉芬;林伟明;

    发布时间:2024-06-13

  • 248. 基于文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge.)基因组SSR标记的开发及初步验证

    摘要: [目的]基于文冠果全基因组信息开发文冠果 SSR 标记,为文冠果种质资源鉴定和遗传图谱的构建奠定基础。[方 法]以文冠果基因组为分析材料,分别利用 Krait、Primer 软件查找 SSR 位点和设计 SSR 引物,并利用 1%琼脂糖凝胶和聚乙丙烯凝胶进行初步筛选和多态性筛选。[结果]结果可知,文冠果全基因组全长 477 586 502 bp,共存在 253 336 个 SSR位点,平均每 1 870 bp 出现一个SSR 位点,GC 含量为 34.96%;不同染色体上的 SSR 位点数量不同,其中,SSR 位点数量最多的是 1号染色体,SSR 位点数量最少的是 15 号染色体。SSR 位点的平均长度为 18.92 bp,且重复单元中单核苷酸到六核苷酸的数量呈下降趋势。SSR 位点的重复次数主要集中在 4~13 次重复范围内,且同一重复类型,重复次数越多,SSR 位点出现的频率越低。文冠果基因组中共存在 268 种 SSR 重复类别,重复基元种类随重复次数增加而增加。单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸的重复单元中,出现最多的分别是 A/T,AT/AT,AAG/TTC,AAAT/TTTA,AAAAT/TTTTA 和AAAACG/TTTTCG,显示出明显的 A/T 偏好性。虽然不同的 SSR 重复单元的序列长度有所不同,但其均显示出 SSR 重复单元的序列长度的增加,而 SSR 位点数减少的趋势。进一步利用 6 份不同种源的文冠果对待测引物进行多样性分析,得到 30 对条带清晰、多态性好的 SSR 引物。[结论]文冠果基因组 SSR 位点具有较高的出现频率和分布密度,基元类型和重复次数相对较高,具有高多态性的潜能,可以进行有目的的引物设计和开发。

    作者:

    乐琳琳;曹福亮;杨晓明;郁万文;蔡金峰;汪贵斌;李守科;赵祥树;

    发布时间:2024-06-13

  • 249. 智能化升级对木材加工业出口边际的影响研究

    摘要: [目的]智能制造是加快新一代信息技术与制造技术深度融合,研究智能化升级对于木材加工业出口二元边际的影响具有一定的现实意义。[方法]文章基于中国等 34个国家、2010-2019年的平衡面板数据,利用系统GMM模型检验智能化升级对木材加工业出口集约边际和扩展边际的影响,[结果]结果表明:木材加工业智能化升级显著提升该产业出口集约边际,但对出口扩展边际呈现显著负向影响,影响系数分别为 0.013、-0.022;经更换国家样本、数据缩尾处理、剔除样本国家互联网环境异质干扰,智能化升级的影响效应保持稳定;异质性检验发现,智能化升级对发达国家木材加工业出口集约和扩展边际均呈现显著正面影响,但仅能提升发展中国家的出口集约边际;影响机制方面,智能化升级通过提高劳动生产率和技术创新对木材加工业出口集约边际产生正面作用,而无法通过上述机制对木材加工业出口扩展边际产生影响。[结论]基于以上实证分析结果提出 3点政策启示:政府应当鼓励运用新一代信息技术与制造技术深度融合实现生产的智能化,从而引导木材加工企业实现转型升级;不同国家要制定适合自身经济发展的智能制造政策;要加强多领域智能制造的国际合作,强化创新发展驱动战略。

    作者:

    陈家瑜;魏忠捷;林伟明;

    发布时间:2024-06-13

  • 250. 毛竹GLP基因家族全基因组鉴定及其表达调控研究

    摘要: [目的]毛竹是重要的笋材两用竹种,研究其速生过程中细胞壁交联相关基因的功能对毛竹开发利用有重要价值。萌发素蛋白和类萌发素蛋白(Germin-like Proteins,GLP)具有与细胞壁交联作用,因此探究毛竹 GLP 基因家族成员的分子特征及其在细胞壁交联中的功能,对于揭示其在竹笋品质和竹材质量形成中的作用机制具有重要的理论价值和现实意义。[方法]本研究以毛竹为研究对象,利用生物信息学与分子生物学等方法对毛竹GLP基因家族成员进行了鉴定和系统分析,基于毛竹快速生长相关的RNA-Seq 数据和实时荧光定量 PCR(qPCR)技术分析 GLPs 的表达模式,借助酵母单杂交试验验证转录因子MYB与GLPs的调控关系,并对关键PeGLP8 进行了初步功能研究。[结果]在毛竹中共鉴定到 103 个GLP家族成员,依次命名为PeGLP1-PeGLP103,大多数PeGLPs编码的蛋白结构域具有较高的保守性,包括三个Box结构域。启动子顺式作用元件预测结果显示PeGLPs基因存在多种激素和逆境响应元件,如茉莉酸甲酯响应元件、低温响应元件等,共 101 个成员的启动子序列中包含MYB结合位点GAMYB,推测PeGLPs可能参与毛竹笋的速生过程中次生细胞壁合成。共线性分析显示 Ka/Ks 值大部分小于 1.0,说明在进化过程中经历了纯化选择。基于对毛竹、水稻和拟南芥中 GLP 家族成员的系统发育树分析发现,不同物种的GLP家族成员在进化上存在一定的差异,它们被分成六个亚家族,Group1 亚家族中PeGLPs成员最多。基于RNA-Seq数据分析显示,PeGLPs在毛竹不同组织和不同高度笋中表达存在这一定的差异,其中PeGLP8显著表达,推测PeGLP8 在毛竹不同组织和不同发育时期发挥着重要的作用。酵母单杂交试验结果证实,PeMYB103.1 能够与PeGLP8 启动子结合;实时荧光定量PCR结果显示PeGLP8 和PeMYB103.1 具有相似的表达模式,同时酵母单杂交试验结果验证了PeMYB103.1 能够与PeGLP8 启动子中GAMYB元件结合,推测PeMYB103.1 可能参与PeGLP8 的表达调控。此外,以PeGLP8 为诱饵,通过酵母双杂筛库获得 17 种蛋白质,其中包括细胞骨架蛋白和泛素化连接酶E3,推测PeGLPs参与调控细胞壁的交联是一个复杂的调控网络。[结论]本研究共鉴定出 103 个PeGLPs,PeGLP8 在毛竹笋的不同发育时期表达差异显著,推测PeGLP8 通过表达影响细胞壁的交联,进而影响毛竹竹笋品质和竹材质量。

    作者:

    狄小琳;孙化雨;朱成磊;杨克彬;高志民;

    发布时间:2024-06-13

  • 251. Forest structure characteristics on soil carbon and nitrogen storage of Pinus massoniana plantations in southern subtropic region

    摘要: [Objective]Forest carbon and nitrogen storage significantly affect forest ecosystems and global carbon and nitrogen cycles.Forest management can achieve sustainable development by regulating stand structure.Therefore,the relationship between stand structure and soil carbon(SOCD)and nitrogen storage(SOND)needs in depth study.[Method]In this study,experiments were carried out in mixed and pure Pinus massoniana forests to analyze the effects of stand density,stand age,and their interaction on the change trends in SOCD and SOND in different soil layers[Result]The results showed that,in upper(0-20 cm),middle(20-40 cm),and lower(40-60 cm)soil layers,with increased stand density,the SOCD of pure P.massoniana stands first increased and then decreased,while SOND increased monotonically;in mixed P.massoniana stands,SOCD and SOND both increased monotonically.In different development stages(young,middle-aged,and near-mature),the average SOCD of pure P.massoniana stands were 91.31 t/ha,88.56 t/ha,and 85.98 t/ha,respectively,while the average SOCD of mixed P.massoniana stands were 55.92 t/ha,48.61 t/ha and 55.05 t/ha.The SOCD of pure P.massoniana stands was significantly higher than mixed P.massoniana stands at all growth and development stages.In pure P.massoniana stands,with increasing stand density,the SOCD of young,middle-aged,and near-mature stands first increased and then decreased,while the SOND increased monotonically.In the mixed P.massoniana stands,with increasing stand density,the SOCD of young,middle-aged,and near-mature stands increased monotonically,while the SOND of young stands increased initially and then decreased,while those of middle-aged and near-mature stands increased monotonically.[Conclusion]These results emphasized that the artificial regulation of stand density at the appropriate development stage can maximize the carbon and nitrogen fixation potential of forest soil.

    Kexin Zhang;Dongli Gao;Hong Guo;Ji Zeng;Xianzhao Liu;

    发布时间:2024-06-13

  • 252. 土地利用转型下的西安市景观格局演变特征及驱动力分析

    摘要: [目的]随着城市化建设的快速发展以及人口数量的持续增长,造成土地利用急剧变化,致使城市生态系统和居民生活质量受到了巨大的挑战,而景观格局时空演变是土地利用变化最直接的体现,也是景观生态学研究的重点和热点,因此对景观格局演变及其驱动分析的研究显得尤为迫切。[方法]本文以陕西省西安市为研究区域,借助地理学、景观生态学、规划学等相关学科的理论,在ArcGIS、Fragstats和SPSS等软件的支持下,对该研究区 1990 年、2000 年、2010 年和 2020 年时间跨度为 30 年的 4 期数据按照国家标准 GB/T 21010-2017《土地利用现状分类》进行土地利用分类并制作出土地利用类型图,获取土地利用信息并计算土地利用转移矩阵、土地利用动态度等指标。其次使用斑块类型、板块类型水平以及景观水平上的景观指数分析陕西省西安市景观格局数量变化特征且采用移动窗口法得到多种景观指数的空间分布,深入分析西安市 30 年间景观格局空间特征的动态变化。进而使用 SPSS的主成份分析探究土地利用景观格局变化的影响因素,并结合现有的研究成果给出可持续发展意见。[结论](1)草地、耕地和林地是优势景观类型,三者面积占比超过85%,具有重要生态功能的景观类型(林地、草地、水域)占比达52.38%,建设用地达到 13%。(2)1990-2020 年,土地利用变化显著,耕地面积持续减少,草地面积先减少后增加但整体呈现减少趋势,林地、水域、建设用地、未利用地面积增加,耕地向草地、建设用地、林地,草地向耕地和林地、建设用地,以及林地和耕地向草地为主要的转化类型,由于城市不断发展进步,建设用地对农田耕地的占用,导致耕地逐渐减少,其他土地类型均开始向建设用地转移。土地利用变化过程总体上呈现人地矛盾日益突出、区域土地资源利用压力大等主要问题(3)不同景观类型之间转移特征明显,空间聚集程度降低,破碎化加强,形状更为复杂,景观优势度降低,异质性增加。(4)社会经济发展、农业生产和政策导向是景观格局演变的主要驱动因素。其中,社会经济发展是耕地向建设用地转化的主要驱动力,政策因素是引起林地和耕地发生转移的根本原因。

    作者:

    诸葛名名;胡远东;

    发布时间:2024-06-13

  • 253. 苦水玫瑰花渣类黄酮提取工艺优化及抗氧化活性评价

    摘要: 为提高苦水玫瑰花渣资源再利用,本研究采用超声波辅助乙醇提取苦水玫瑰花渣中的类黄酮,通过响应面法优化了类黄酮提取工艺,并评价类黄酮醇提物体外抗氧化活性。结果表明:(1)采用 Box Behnken法确定料液比 1:35,提取时间 60 min,提取温度为 66℃,乙醇体积分数为 54%为苦水玫瑰花渣类黄酮最佳提取工艺,在此条件先类黄酮提取量实际值 43.98 mg/g与预测值 45.91 mg/g基本相符。(2)当类黄酮浓度为 0.05 mg/mL时,苦水玫瑰花渣醇提物总抗氧化能力为 105.24 mmol/L,约为抗坏血酸总抗氧化能力的2倍,苦水玫瑰花渣醇提物对羟自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基的清除率分别为91.10%、75.02%、24.50%,均极显著高于同浓度抗坏血酸(P<0.01),其中对羟自由基的清除率高达抗坏血酸清除率 15 倍以上。综上,优化后的苦水玫瑰花渣类黄酮提取工艺显著提高其类黄酮提取量,且花渣类黄酮具有较强的抗氧化能力和自由基清除能力,可作为一种天然的抗氧化剂。为苦水玫瑰花渣中类黄酮广泛应用于抗氧化类食品、保健品和化妆品提供理论依据。

    作者:

    包新光;魏丽琴;种培芳;凌建祥;甘瑞;

    发布时间:2024-06-13

  • 254. ARFs 通过调控木质素生物合成响应竹子机械弯曲

    摘要: 木质素有助于增强抵抗弯曲压力的机械性能。植物生长素几乎参与整个生命过程的调控。然而,在响应机械弯曲时,生长素参与木质素生物合成调控的分子机制还不清楚。在本研究中,我们展示了弯曲条件下,生长素和木质素的不对称分布模式,并且证明生长素可以促进木质素的生物合成。通过转录组共表达分析,我们发现生长素途径基因,尤其是生长素响应因子 ARF3 和 ARF6,与木质素生物合成基因有强烈的相关性。ARF3 和ARF6 作为转录激活剂,在弯曲处理的木质素生物合成中发挥重要作用。ARF3和ARF6 可以直接结合至 4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL3、4CL7 和 4CL9)和咖啡酰-辅酶A O-甲基转移酶(CCoAOMT2)基因的启动子区域,并激活其表达。此外,这些结合能力取决于生长素水平。在转基因竹子中,ARF3 和 ARF6 表达的改变显著改变了木质素的积累。综上所述,本研究揭示了竹子木质化的遗传调控,揭示了生长素信号通路可以直接调节木质素生物合成途径基因来调节植物木质素含量。

    作者:

    王文佳;朱强;

    发布时间:2024-06-13

  • 255. 湖南省林地变更利用的产业结构分析

    摘要: [目的/意义]通过研究湖南省林地变更利用的产业结构,为提高林地变更利用效率提供对策建议。[方法/过程]以林业局所提供的湖南省 2015-2018 年林地定额的台账数据为基础,统计分析了湖南省林地定额的产业利用去向,采用灰色关联模型(GRA)对林业变更总面积与林地变更产业结构关系进行研究分析。[结果/结论]研究发现:影响湖南省林业变更面积的产业主要有现代服务业及非高新技术产业等,从而提出湖南在林地变更利用的过程中需要进一步调整产业结构,优化林地变更利用结构,提升林地变更利用效率。并加强林地变更利用的后续考核与监管等相关建议。

    作者:

    张观香;

    发布时间:2024-06-13

  • 256. 杜仲叶表型可塑性研究

    摘要: 表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,对植物体在异质性环境和可变条件下的生存至关重要,是植物适应环境的一种重要方式。杜仲(Eucommia ulmoides)为杜仲科杜仲属植物,是我国特有的珍贵孑遗树种,还是特有的贵重中药材、经济林树种和工业提胶原料树种,有"中华神树"之美称,已被列为国家二级重点保护树种。杜仲分布广泛、适应性强,其形态上的变异是其适应复杂多样的生境的表现。本研究以我国特有珍贵孑遗树种杜仲的叶为研究对象,对 134 份杜仲种质资源进行叶表型可塑性分析,利用表型可塑性指数和变异系数以及主成分分析(PCA)评价杜仲叶表型可塑性,并分析叶表型性状与环境因子的相关性。结果显示:杜仲叶表型性状在居群间的变异大于居群内,叶长、叶宽、叶厚、叶柄长、叶周长 5 个叶表型性状均具有可塑性,其中叶片大小和叶厚的可塑性最大,叶柄长的可塑性最小;环境因素中,7 月平均温度对叶表型可塑性影响最大,5 个叶表型性状与 1 月最低温度呈正相关,与海拔均呈负相关。结果显示杜仲的叶表型性状受遗传和环境的影响都较大,居群内的表型变异可能主要源于遗传变异,居群间的形态变异则可能主要源于环境的差异,准确的结果仍需对居群进行遗传多样性研究。杜仲叶表型的可塑性有助于其适应复杂多样的生境,而研究环境因子对其叶表型的影响并找到最适环境因子,对于杜仲适应性进化研究及开发利用具有重要意义。

    作者:

    冯淼;王超纯;凌伟红;田春莲;

    发布时间:2024-06-13

  • 257. 珍稀濒危植物象鼻兰繁育系统与传粉生物学研究

    摘要: [目的]象鼻兰Nothodoritis zhejiangensis属兰科象鼻兰属。由于栖息地破坏、人为影响,种群数量急剧减小。根据IUCN物种红色濒危等级和标准评价属于"濒危(EN)"种,被列入《中国物种红色名录》。目前国内外对其报道仅涉及分类学、资源分布和无菌播种方面。本文开展了象鼻兰繁育系统与传粉生物学研究,探讨象鼻兰的致濒机制。[结果]象鼻兰花期为 5 月下旬至 6 月上旬,群体、花序和单花花期分别为 292±3.21 h、283±11.53 h 和 260±15.11 h.花部形态特征中,变异系数以唇瓣上部宽最高(CV=25.64%),每花序小花数次之(CV=24.72%),唇瓣下部长最小(CV=6.89%)。不同年份不同居群间,花梗长、花瓣宽和唇瓣下部长存在极显著性差异(P<0.01),上萼片长、上萼片宽、侧萼片长、花瓣长、唇瓣上部宽和合蕊柱宽存在显著性差异(P<0.05);象鼻兰自花授粉与居群内异花授粉结实率较高,分别为97.78±1.92%和 96.67±5.77%,与居群间异花授粉(86.67±5.77%)存在显著性差异(P<0.05);自然授粉结实率最低,为 1.11%~10.00%,与群体大小和受干扰程度影响较大。象鼻兰访花昆虫有蜂类、蝇类和蚂蚁等,其中以蜂类为主,访花时间集中在 10 时~12 时。观测到熊蜂为有效传粉昆虫,其访花过程中,头部粘附带有花粉块的粘盘柄,带出花粉块,在访问下一朵花时将花粉块送入柱头,完成传粉过程。[结论]象鼻兰具有集中开花特性,有利于吸引传粉昆虫,提高授粉结实率;具有高度自交亲和能力,但不存在无融合生殖和主动自交现象;其结实依赖传粉者,花色、花部结构以及传粉者的访花频率是影响结实的重要因素。

    作者:

    王江铭;周鑫洋;孙未鸣;陈涛梅;夏国华;

    发布时间:2024-06-13

  • 258. 砂生槐蓝紫色花呈色物质基础及种质资源的遗传分化

    摘要: 砂生槐(Sophora moorcroftiana Benth Baker)属于豆科槐属多年生矮灌木,蓝紫色花,是青藏高原特有种,具有很强的高原适应性。[目的]为揭示砂生槐在青藏高原独特环境下蓝紫色花呈色的物质基础,阐明砂生槐的遗传分化趋势和遗传结构,以及预测全球气候变暖背景下砂生槐未来潜在的适生区,为种质资源保护奠定基础,[方法]本研究采用代谢组学法对 5 个开花时期(初蕾期、现蕾期、初花期、盛花期、末花期)的砂生槐花朵花青素相关化合物的种类和含量进行测定;采用 20 个微卫星标记对来自青藏高原的 15 个砂生槐自然居群代表样本(共计 300 个)的遗传多样性进行研究;采用生态位模型对砂生槐在青藏高原特殊气候条件下的潜在适生区分布进行预测。[结果]砂生槐的着色期共检测到 27 种花青苷衍生物,含量最高的为飞燕草苷衍生物;在砂生槐的 15 个自然居群中,米瑞居群(He=0.437)和才纳居群(He=0.445)的遗传多样性较低,贡嘎居群(He=0.534)和萨迦居群(He=0.539)的遗传多样性较高,居群间既有高频率的基因交流,也有低频率的基因交流;此外,比较当前时期和未来四个时期砂生槐适生区,中度适生区面积分别增加 13.14%、36.24%、49.66%、54.59%,高度适生区面积分别增加 48.35%、84.44%、101.98%、107.30%。[结论]砂生槐蓝紫色花的呈色物质主要为飞燕草素;砂生槐不同居群间基因交流广泛,且不同居群遗传多样性有差异,其中分布在沿雅鲁藏布江流域上、下游地区的居群遗传多样性较低,中游地区的居群遗传多样性较高,较高的遗传多样性对环境适应能力强,在未来气候变暖的背景下,对于砂生槐的生存是有利的,且砂生槐整体分布有向青藏高原东南部的横断山脉移动的趋势,中度适生区和高度适生区面积增长幅度高。[意义]本研究结果不仅丰富了青藏高原独特气候条件下蓝紫色花中花青素化合物的多样性,也为砂生槐种质资源的保护和利用策略的制定提供宝贵理论依据。

    作者:

    杨兰;李慧娥;李倩;郭其强;李江荣;

    发布时间:2024-06-13

  • 259. 翅果油树种质资源表型性状变异规律研究

    摘要: [目的]分析翅果油树表型性状的多样性,掌握翅果油树种质资源性状变异规律,从中挖掘优异种质资源,为后续林木良种和新品种选育奠定基础。[方法]从山西省翼城县翅果油树省级自然保护区内选择 100 棵十年生翅果油树实生苗,根据数量分类法编制翅果油树性状调查表,选取其果实、叶片等表型性状共 24 个进行测定。采用单因素方差分析,相关性分析,主成分分析法(PCA)、非加权配对算数平均法(UPGMA)等揭示翅果油树种质资源表型性状变异规律。[结果]翅果油树表型性状的变异系数范围为9.72%~37.66%,平均变异系数为 22.26%,果实湿重的平均变异系数最高(37.66%),果形指数的平均变异系数最小(9.72%)。,数量性状的多样性指数(H')在 1.056-2.213 之间。相关性分析发现,单一器官不同性状的相关性均较高,不同器官间性状普遍没有相关性,但是叶长与 5 个果实性状均具有显著相关性。主成分分析发现前 7 个主成分的累积贡献率达到 79.053%,各性状贡献率较为分散,性状变异具有多向性。果实性状聚类分析表明在距离系数为 10 时,可聚为 3 大类,其中个体 48、54、68、72-73、77-78、81-82为第Ⅰ类,其果实横径较大,果形丰满,果实质量较高,可作为未来翅果油树林木良种或新品种选育的首选材料。本研究的开展为翅果油树优异林木良种和新品种选育工作的开展奠定了坚实的基础。

    作者:

    杨玉洁;胡晓艳;黄尧;杜淑辉;王兆山;

    发布时间:2024-06-13

  • 260. 林业技术研究与创新在现代林业发展的探究

    摘要: 技术进步是推动产业创新与经济增长的核心力量,而基础研究和应用研究的积累则是实现技术进步的主要途径。随着我国社会经济的不断改革和发展,各行各业都积极地进行创新和改革,进入了一个快速发展的阶段。因此,现代林业的发展,也需要进行技术前沿研究及创新。本文指出林业技术研究创新的作用,阐述了林业技术创新的重要性,分析了林业技术创新存在的问题,并提出了技术创新改革的建议,以期为有效地促进我国林业的发展提供参考。 林业技术创新在现代林业发展中起到不可或缺的作用,加强林业技术的创新,能够实现林业技术的实际成果应用,使理论变成真正的现实价值。进入 21 世纪以后,提倡绿色经济、循环经济、低碳经济,开发林业资源能够推动林业革新及结构优化,林业技术创新可以促进现代化产业体系的构建。林业产业会对生态环境构建产生很大影响,林业发展对社会进步和经济发展都有一定的推动作用,林业技术创新可以完善林业生态系统。通过林业技术的创新变革,还可以在一定程度上实现林业的可持续发展。 林业技术创新在现代林业发展中也存在一些问题。林业体系不完善,技术创新没有有效的激励机制,从而无法调用社会资源投入林业技术创新,这对现代林业的发展极为不利;林业技术创新缺乏专业人员,林业技术创新依靠林业科研人员结合当地林业生态情况,借助现代技术,创新应用新技术,而许多工作人员习惯了传统的工作模式,最终因现代林业技术创新不足,阻碍了林业发展,相关林业单位可以通过专业的培训来提升林业技术创新人员的素质;现代林业技术创新的过程复杂、科学、精准,这些都需要大量的科研经费,而目前林业技术创新资金投入还不足,因此政府部门要增加在林业技术上的资金投入,改变传统的发展观念,提高林业发展的技术创新意识。在林业建设过程中应用前沿的技术,不但能提高林业经济的发展速度,还可以对林业资源进行科学、合理的规划与实施,最终为我国林业建设的全面、持续、健康发展提供有力保障。

    作者:

    康梦轶;宋丽文;左彤彤;

    发布时间:2024-06-13

  • 261. 蓖麻油基可逆交联高强聚酰胺弹性体的制备及其性能研究

    摘要: 弹性体的改性与增强一直是弹性体材料领域的研究重点和难点。传统的聚酰胺弹性体是由结晶性聚酰胺硬段和聚酯或聚醚型软段组成的线性聚合物,从结构的基础上难以进行修饰改性。传统交联改性是一种简单有效提高材料性能的一种方法。然而,一般的交联聚合物一旦成型加工,使用后材料很难达到高效的回收利用,这将造成严重的环境负担与大量的资源浪费。针对聚酰胺弹性体交联改性问题,本课题组根据前期工作,利用蓖麻油基 10-一烯酸甲酯与 1,3-二氨基-2-丙醇反应生成酰胺单体UDA、AUDA.然后,将单体进行改性成含有乙酰乙酰基的功能性单体。利用三种单体与氧杂己二硫醇通过巯基烯烃点击反应生成聚酰胺弹性体,制备了不同DUDA含量的线性共聚物P(UDA-co-AUDA-co-DUDA),定义为PD5、PD10、PD15 和PD20.进一步地,我们课题组选择性能最优的PD15 共聚物,分别与 1eq,1.2eq,1.4eq,1.6eq 的己二胺交联形成乙烯基脲动态共价键,制备了一系列交联聚合物 cPD-1,cPD-2,cPD-3,cPD-4,定义为cPDs.为了更好地理解交联程度对蓖麻油基聚酰胺弹性体性能的影响,通过核磁共振氢谱(1H NMR)、红外光谱(FT-IR)和动态热力学分析(DMA)等测试,结果表明交联聚合物 cPDs成功制备。应力松弛试验结果显示聚合物聚合程度越高应力松弛时间越长。拉伸试验结果表明,交联后聚酰胺弹性体的力学性能显著提高,从 20MPa提升至 34MPa,断裂应变是交联前的 170%。并且,随着交联程度增加,cPDs表现出更强的力学性能。再回收试验结果表明cPDs在回收 3 次后还维持良好的力学性能,薄膜回收断裂应力任保持原始拉伸测试的90%以上。机械训练试验结果显示cPDs具有超强的机械强度,断裂应力能够达到152MPa。

    作者:

    马储情;吴茫;汪钟凯;

    发布时间:2024-06-13

  • 262. 基于多变量混合聚类的立地分类和优势高生长模型

    摘要: [目的]分析立地因子对林分优势高生长的影响,结合地形、气候和土壤因子的混合变量划分立地类型,构建含立地类型混合效应的优势高生长模型,为森林立地质量评价提供一种新方法。[方法]本研究分别基于吉林省固定样地数据和五种典型森林类型建立了基于非线性混合效应的优势高生长模型。对16,164 个样地的立地因子数据进行混合聚类,以划分立地类型。通过地形因子聚类划分了 29 个立地类型,通过气候、土壤和地形的多因子聚类分类了 28 个立地类型。为每个森林类型选择了最佳的优势高生长基础模型,并将两个立地类型分别作为随机效应代入模型,得到了含立地类型的林分优势高生长模型。[结果]划分立地类型的立地因子包括海拔、坡度、坡位、坡向、腐殖层厚度、5℃以上的天数、年平均降水量、最暖月份的平均温度和最冷月份的平均温度之差、有机碳、总磷和阳离子交换量;并结合优势高生长混合效应模型将不同森林类型的立地类型进行分级。[结论]本文提出了一种混合聚类方法来划分立地类型,并将立地类型作为随机效应建立了优势高生长混合效应模型;考虑气候、土壤和地形的多因子聚类能更好地划分立地类型并提高优势高生长模型的精度,纯林的模型表现提高程度高于混交林。提出的基于多变量混合聚类的立地分类和优势高生长模型,为立地分类和评价提供了新方法。

    作者:

    吴璧芸;雷相东;

    发布时间:2024-06-13

  • 263. The optimization of replanting trees based on basal area increment models and competition thresholds of saplings in northeastern China

    摘要: [Objective]The mixed-broadleaved Korean pine forests have been transformed into various types of secondary forests due to excessive timber extraction.In contrast to virgin forests,these secondary forests,are distinguished by inadequate natural regeneration of preferred tree species,and worse production.Consequently,New methods based on forest management theories should be developed to accelerate the restoration of secondary forests.The main aims of the manuscript were to identify the impacts of competition on sapling growth and establish an optimal replanting method that can promote the growth of saplings.[Method]Three nonlinear mixed-effects models(total model,layers model and species model)were developed in this study to compare the competition effect on sapling growth.And the replanting optimization model based on simulations was developed with competition acting as the limiting factor and maximal sapling growth serving as the objective function.[Result]The effect of intraspecific competition on sapling growth was greater than that of interspecific competition.The competition for the growth of saplings mainly came from the regeneration layer,followed by the lower layer,and finally the upper layer.Korean pine saplings were optimal replanted based on simulations for the following rules:for the total model,39,270,and 6 saplings,respectively;for the layers model,28,238,and 5 saplings,respectively;and for the species model,30,160,and 1 sapling,respectively.As compared to saplings that were randomly replanted,the mean growth of the optimally replanted saplings was considerably higher.[Conclusion]Our study highlighted the importance of competition in sapling growth modeling and provided a useful approach for replanting saplings based on the competition thresholds in mixed forests.

    Di Liu;Xiao He;Chaofan Zhou;Dawei Luo;Qigang Xu;Yangping Qin;Guangshuang Duan;Linyan Feng;Jiejie Sun;Xiangdong Lei;Huiru Zhang;

    发布时间:2024-06-13

  • 264. 黑松下胚轴和针叶胚性愈伤组织的诱导

    摘要: [目的]以黑松下胚轴为外植体,进行体细胞胚性愈伤组织的诱导研究。找出影响愈伤组织诱导的关键因素,并探讨诱导过程中培养基种类、生长素 2,4-D和细胞分裂素 6-BA浓度对愈伤组织的影响,为黑松营养器官体细胞胚胎发生体系的建立奠定基础。[方法]采用三因素四水平正交试验设计,分别以MS、WPM、B5、DCR作为基本培养基,添加不同浓度的 2,4-D(0.5 mg·L-1,1.5 mg·L-1,2.0 mg·L-1,2.5 mg·L-1)和 6-BA(0.5 mg·L-1,1.0 mg·L-1,1.5 mg·L-1,2.0 mg·L-1),附加 0.2mg·L-1 PVP、6 g·L-1 琼脂和 20g·L-1 蔗糖,诱导愈伤组织。以统计学方法探索各因素间的互作作用、最佳因素组合及最适激素浓度比。挑取愈伤组织在体视显微镜下进行形态学观察,采用醋酸洋红与伊文思蓝双染色法在光学显微镜下进行细胞学观察,辨别是否为胚性愈伤组织。通过测定不同增殖培养的愈伤组织中多酚氧化酶(PPO)的含量,来检验诱导的愈伤组织能否维持胚性。[结果]在试验设定的因素和水平范围内,最优组合为DCR + 2.5 mg·L-1 2,4-D + 1.0 mg·L-1 6-BA,该方案的愈伤组织诱导率可达 98.7%(±1.9%)。采用该方法,也能成功诱导出针叶外植体的愈伤组织,但诱导速度较慢。显微观察可以看到明显的胚性愈伤组织结构,以及长条形细胞组成的胚性胚柄团。由方差分析可知,2,4-D 浓度会对愈伤组织的诱导率产生显著性影响(p<0.05),而培养基的种类与 6-BA的浓度对于实验的结果没有显著影响。尽管如此,交互作用分析显示,2,4-D与 6-BA结合使用时存在显著互作作用(p<0.05)。愈伤组织生长 3 周后PPO活力显著提高,第一次和第二次增殖培养后愈伤组织PPO活力下降。[结论]2,4-D在黑松下胚轴胚性愈伤组织诱导的过程中起重要作用,虽然 6-BA浓度本身对愈伤组织诱导率没有显著影响,但 6-BA与 2,4-D在信号传导途径中可能存在复杂的联系。

    作者:

    代静;郭辰昊;刘静;孟鹏;

    发布时间:2024-06-13

  • 265. 直接器官发生途径的樟子松植株再生技术研究

    摘要: [目的]以樟子松带子叶茎段为外植体,通过直接器官发生技术建立樟子松植株再生体系。[方法]实验分为无菌体系建立、初代培养、继代培养、生根培养以及生理指标测定五个步骤,通过单因素方差分析方法进行结果分析。[结果]以 3%CuSO4 进行种子消毒,配合 2%NaClO或 10%H2O2 进行茎段消毒,外植体污染率最低。初代培养最佳培养基为MS+2.0mg·L-1 6-BA + 1.0 mg·L-1 NAA +6 g·L-1 琼脂+20 g·L-1 蔗糖,继代培养最佳培养基为 1/4MS+WPM+1.0 mg·L-1 IBA+6 g·L-1 琼脂+20 g·L-1 蔗糖,生根培养最佳培养基为 1 g·L-1 活性炭+2 mg·L-1 NAA+20 g·L-1 糖+6 g·L-1 琼脂。外植体在初代培养后POD活性升至最高,随着继代培养后逐渐降低。可溶性糖含量随着整个生长过程逐步升高,继代培养后达到最高。[结论]6-BA和NAA的组合可以诱导樟子松茎段形成芽原基,随着 6-BA浓度的升高,繁殖系数与枯黄比率都随之增加,芽原基生长部位逐步由顶端生长转变为侧枝部位生长。IBA促进樟子松外植体芽的伸长和针叶的形成,使芽原基生长为幼枝和针叶。本研究以直接器官发生为途径成功建立了樟子松植株再生体系,实现了一粒种子在较短时间内形成多棵植株的目的。

    作者:

    郭辰昊;代静;孟鹏;

    发布时间:2024-06-13

  • 266. 基于多重氢键构筑可再生纤维素/液态金属复合弹性体

    摘要: [目的]利用生物质资源制备一种可持续的具有优异机械性能、可回收性以及光热转换能力的液态金属复合弹性体。[方法]将液态金属掺杂到含有氨基纤维素(AC)、羧基化环氧大豆油(ESOPA)以及天然橡胶(NR)的弹性体基质中设计一种氢键交联的生物基液态金属复合弹性体,通过拉伸试验、模拟日光照射等实验方法测试液态金属复合弹性体的机械性能、可回收性及光热转换能力。[结果]1)氨基纤维素、羧基化环氧大豆油及天然橡胶组成的弹性体基质中丰富的羟基、氨基和羧基等活性基团有助于液态金属在弹性体基质中稳定的分散以及形成稳定的多重氢键网络;2)多重氢键网络赋予复合弹性体优异的机械性能,拉伸强度和断裂伸长率分别可以达到 1.51 MPa和 515.3%;3)可逆多重氢键网络的存在使复合弹性体具有优异的自修复能力,自修复 3h后断裂伸长率的修复效率达到 97.28%;4)多重氢键网络还赋予复合弹性体良好的可回收和可再生能力,并且在回收过程能够分离提取液态金属,液态金属的回收效率可达 85%;5)液态金属的存在赋予复合弹性体优异的光热转换能力,并且成功应用于斯特林发动机及电动马达等领域,实现了清洁能源的收集与转换。[结论]丰富的活性基团有利于液态金属的稳定分散以及构筑多重氢键网络;利用由纤维素、油脂、天然橡胶等生物质资源组成的多重氢键网络制备的可持续的液态金属复合弹性体具有优异的机械性能、可回收性及光热转换能力。

    作者:

    沈熠;卢传巍;

    发布时间:2024-06-13

  • 267. A multivariate consecutive extraction process of Pectin and Hesperidin from Citrus aurantium L.:Process optimization,Extract mechanism and Bio-activity Analysis

    摘要: [Objective]With the proposal of the Paris Climate Agreement and double carbon policy,production enterprise is now facing green and low-carbon transformation.To promote green and low-carbon development,optimizing the production process and improving utilization rate of raw materials for the reduction of production cost is an significant technological path for the food processing and manufacturing industry.Thus,the aim of this work was to develop a multivariate consecutive extraction process of pectin and hesperidin.[Method]The process parameters will be put forward through single-factor experiments,Plackett-Burman design and Box-Behnken design.At the same time,the multivariate consecutive extraction process mechanism was revealed with the plant tissue structure microscopic analysis and mathematical models.[Result]The experimental results showed that the multivariate consecutive extraction process was effective and feasible.Pectin with excellent properties was obtained,and the solid-liquid ratio of extraction process parameters of hesperidin was reduced to 1:8(g:mL).The problems of environmental pollution and high energy consumption in traditional extraction could be solved.[Conclusion]The multivariate consecutive extraction process,an innovative,economic and environmental-friendly process,may be realized easily in industrial application.The preferential extraction of pectin was helpful for the destruction of cell structure and the exposure of hesperidin crystals,which can effectively reduce the internal resistance of the mass transfer and the activation energy of extraction process,therefore accelerating the penetration and wetting of the extractant into the raw material internally,improving the transfer of hesperidin from the inside to the surface of the raw material as well and thus can improve extraction efficiency of hesperidin.The purity of the obtained hesperidin was up to 91.7%,which can be further purified depending on application requirements.A large amount of pectin was obtained(23.3±0.5%yield),and the pectin has superior gel-property,strong antioxidant activity and certain antibacterial activity.The pectin and hesperidin obtained will have better application prospects in food because of their unique characteristics.This work will provide a new way for industrial multivariate consecutive extraction process of pectin and hesperidin,and a promotion of green and efficient extraction of plants rich in hesperidin and pectin components may be realized.

    Peng Zhou;Xiangzhou Li;Jun Zhou;Limin Qu;

    发布时间:2024-06-13

  • 268. miRNA在麻竹从头芽再生过程中的作用机制

    摘要: 竹子作为我国非常重要的一种非木制森林资源。竹子的克隆和繁殖一直是其研究的难点与热点。近期,高效稳定的麻竹遗传再生体系虽然已经建立,但是其再生过程中分子机制尚未明确。本课题组前期对麻竹从头芽再生过程中的转录组测序数据揭示了 microRNAs(miRNAs)可能在此过程中发挥潜在作用。然而,miRNAs如何调节竹子的再生仍不为人所知。于是,本研究结合小RNA组学、降解组学以及转录组学技术对麻竹从头芽再生过程的 4 个阶段的样本进行综合分析,揭示了竹子再生的核心"miRNA-mRNA"介导的调节网络。结果显示,共鉴定出 667 个在竹子再生过程中差异性表达的 miRNAs.通过降解组分析鉴定出涉及167个miRNAs和376个靶基因的miRNA-mRNA配对,并以此构建了核心的"miRNA-mRNA"转录调控网络。通过进一步细致的分析发现miR156 的显著表达,因此miR156 被选择用于进一步分析其在竹子器官发生中的潜在作用。我们构建了表达miRNA156 基因的转基因竹子,并发现它们的再生效率有所提高。与此相反,降低竹子中miRNA156 的水平则导致其再生效率下降。总的来说,本研究揭示了 miRNA 介导的调控途径对竹子再生过程非常重要。这些调节网络将有助于我们更全面地了解植物器官发生的分子机制,并为竹子的遗传改良提供了基础。该研究对于竹子的再生和利用提供了新的思路和方法,有望促进竹子产业的发展。

    作者:

    王楠楠;朱强;

    发布时间:2024-06-13

  • 269. 基于调控影响的预应力胶合木连续梁受弯性能研究

    摘要: 在传统的胶合木梁中,其连接方式传递弯矩的能力较弱,导致连接刚度不足,故多为简支梁形式。为充分利用材料强度,项目组前期提出一种新型的高效组合构件—可调控预应力胶合木连续梁,在此基础上,本文提出了通过预应力调控来进一步提高梁的受力性能的新思路,根据梁的预估极限荷载制定6 种不同的调控幅度,并对 12 根连续梁进行受弯性能试验,分析预应力调控对胶合木连续梁的破坏模式、极限荷载、荷载-挠度关系曲线与荷载-应变关系曲线等力学指标的影响。研究结果表明,与未进行预应力调控的梁相比,调控梁的受弯性能有显著提高,极限荷载提高幅度可达 13.60%~45.11%,破坏时钢丝应力平均值从未调控时抗拉强度设计值的 70%提升到 94%。随后,结合有限元分析得出预应力调控连续梁合理调控范围为预估极限荷载的 18%~30%之间,本文所进行的研究可为同类结构的理论分析和工程应用提供参考。

    作者:

    梅力丹;郭楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 270. ERF194转录因子促进杨树矮化生长及抗旱性研究

    摘要: [目的]AP2/ERF转录因子家族是植物中最大的转录因子家族之一,其在植物生长发育和胁迫抗性方面发挥着重要的调控作用。干旱已经成为世界范围内抑制植物生长,限制森林生产力的主要环境因子之一。本研究旨在揭示ERF194 转录因子在杨树生长及干旱胁迫响应过程中的功能。[方法]本研究构建了PtaERF194 过量表达和 RNAi抑制表达载体,以 717 杨为材料进行遗传转化获得 PtaERF194 过量表达(PtaERF194-OX)和RNAi抑制表达(PtaERF194-RNAi)转基因杨树株系。结合表型分析、生理指标测定和分子生物学实验方法,对转基因株系的生长指标、茎组织导管形态、水分利用效率(WUE)、叶绿素含量和PtaERF194 共表达基因进行系统分析。[结果]与非转基因株系(WT)相比,PtaERF194-OX株型变得矮小,导管管腔变小但是数量更多。生理指标分析表明,PtaERF194-OX 具有较低的蒸腾速率、气孔导度和水分散失效率,但其水分利用效率和水势等干旱适应能力相关指标较高。此外,我们鉴定出 11 个与PtaERF194 共同表达的差异表达基因,它们通过 ABA 信号转导和活性氧清除过程共同调控杨树耐旱性。然而,RNAi植物表现出与WT相似的形态和生理特征,表明PtaERF194 的功能与其他ERF转录因子存在冗余现象。[结论]PtaERF194 转录因子能够通过牺牲杨树的生长来提高其抗旱性,为揭示ERF转录因子在植物抗旱性中的积极作用提供了新的思路。

    作者:

    樊艳;王星淇;徐梓欣;郇旭辉;邹圣强;韩有志;王升级;

    发布时间:2024-06-13

  • 271. 一种用于多模式传感器和柔性微型超级电容器的多组分互联式复合纸

    摘要: [目的]以石墨烯(RGO)、MXene为导电碳材料,从毛竹中提取的纳米纤维素(CNFs)作为亲水剂和间隔剂,制备RGO/CNFs/MXene复合纸基柔性微型超级电容器(MSC)和多功能传感器。[方法]采用超声分散处理制备的悬浮液,并通过真空抽滤、水热处理构建插层结构的石墨烯/纳米纤维素/MXene杂化电极和传感单元;最后,将其组装成自供电式可穿戴集成器件。[结果]设计的多组分互联结构为RGO/CNFs/MXene复合纸提供了高电导率和比电容以及稳定可靠的刺激响应能力。除了对压力、温度和光照有良好的响应外,以该复合纸为电极制备的 MSC 可以达到 148.25 F cm3 的总体积电容(相对于整个器件),20.5 mW cm3的体积能量密度并具有良好的循环稳定性。因此,同时将复合纸用作可以感知压力/温度/光变化的多功能传感单位和微型超级电容器的电极,组装了具有良好的机械强度、可靠的刺激响应和优异的电化学电容的柔性集成设备,通过检测不同的人体信号刺激(动作、脉搏、声音和签名),揭示了其在人体动作监测和防伪识别方面的潜力。[结论]本研究论证了利用单一功能材料制备多功能传感器和高性能微型超级电容器的可行性,为新一代便携式智能集成器件提供了重要参考。

    作者:

    魏婧;李大纲;

    发布时间:2024-06-13

  • 272. 基于针刺阻力法的树木年轮微损检测系统研制

    摘要: 年轮分析是确定树木生长和年龄的主要方法。在树木年轮微损检测系统中,用微型钻针以恒定转速对被测树进行钻探,检测早、晚木材的密度差异,从而实现对年轮的微损检测。测量系统由直径 3mm的微型钻头、传动机构、直流(DC)伺服电机、步进电机、控制检测电路组成。直流伺服电机和步进电机通过传动机构分别实现微型钻针的旋转和平移。当微型钻针旋转钻入树木时,控制检测电路采样获取直流伺服电机的电枢电流,它与钻头遇到的阻力成正比,反映了树木密度的变化。可以通过使用有限脉冲响应(FIR)滤波算法对电枢电流的采样原始信号进行滤波来获得树轮数。使用设计的系统测量和测试了落叶松和冷杉圆盘的年轮。经观察,落叶松圆盘的平均年轮测量精度达到 95.28%,而冷杉圆盘的平均年轮测量精度为 84.16%。测量活立木后,在树干上钻孔的直径小于 3 毫米,从而实现了对树木年轮的微损检测。

    作者:

    胡雪杨;郑一力;邢达;李鑫宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 273. 红松林下生物多样性对计划火烧的响应机制

    摘要: 明确计划火烧后红松林下生物多样的变化趋势,阐明林下生物多样性对计划火烧的响应机制。以黑龙江省鹤岗市红旗林场红松林为研究对象,于 2018 年 11 月 3 日执行计划火烧,并于火后 1-至 3 年 8 月监测土壤理化性质、微生物生物量以及酶活性,并进行林下植被调查。通过生物多样性指数和物种重要值计算、建立物种组成谱系,明确生物多样性变化趋势。构建土壤-生物多样性结构方程模型,明确土壤与生物多样性间的影响机制,表征林下生物多样性对计划火烧的响应机制。计划火烧后红松林下生物多样性不仅并未表现为显著升高,而且在较长的时间范围(3 年)内表现为显著下降。灌木重要值在火后一年迅速升高至50%,但随着火后恢复时间的增加逐年下降,草本植物则呈相反的趋势。固氮豆科植物胡枝子在火后 1 至2 年成为林下唯一优势种。火后林下植物组成最丰富的为菊科,有 9 属 12 种,占总数的 25%。土壤-植物生物多样性间的影响机制在计划火烧作用下发生变化,即使化学性质始终是唯一具有显著作用的土壤性质,但其显著驱动因子由硝态氮(NO3--N)转变为(SOC)和NO3--N,火后β-N-乙酰基葡萄糖苷酶与生物多样性也存在显著相关。酸性磷酸酶(AP)在火后成为SOC的最大解释因子。计划火烧使红松林下生物多样性显著下降,优势种组成发生变化。与生物多样性存在显著相关的土壤因子由NO3--N转变为SOC、NO3--N和NAG,表明了林下生物多样性对土壤碳、氮元素的需求。同时AP与SOC存在高度相关,因此林下生物多样性仍对磷元素具有一定需求。

    作者:

    韩宇;孙龙;胡同欣;

    发布时间:2024-06-13

  • 274. 帽儿山地区四种典型树种凋落叶片生物炭碳组分与理化性质探究

    摘要: 森林火灾对东北林区乃至整个北方森林碳汇功能产生严重威胁,使用地表可燃物制备生物炭是从森林角度积极响应我国碳中和战略的重要途径。将兴安落叶松(Larix gmelini)、樟子松(Pinus sylvestris)、蒙古栎(Quercus mongolica)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)的新鲜凋落物通过慢速热解法制得 60 种生物炭。表征不同制备条件下四类生物炭理化性质和碳组分的变化情况,阐述其化学组成、有机结构和碳组分分布特征等对制备条件的响应,探寻生物炭性质的形成机制。结果表明:1)热解温度是改变生物炭理化性质的主导因素,保留时间对各理化性质影响不明显。随热解温度升高,四类生物炭纤维素、半纤维素和木质素等植源大分子结构依次热解,向芳香化稳定结构转变,导致生物碳产率、H/C、N/C、O/C 原子比、表面官能团丰富度和数量、易氧化碳含量和溶解性有机碳含量下降;其灰分、半衰期和稳定性碳含量增加,导致高温制得生物炭碱性和环境稳定性增强。在生物炭活性结构消弭过程中,伴随N、P 等元素转化为无机形态并在较高温度下损失、芳香溶解性有机质生成并在高温下热解、更多孔隙生成并在高温下坍塌等热力学进程,故 400℃左右获得的生物炭具备较高速效氮磷含量、可溶性总盐含量、阳离子交换量以及可溶性有机质芳香程度、聚合程度占比。2)四类生物炭产率、灰分含量、主要元素含量、官能团种类和相对含量、阳离子交换量、碳组分及其随热解温度的变化趋势大体相似。兴安落叶松和樟子松生物炭具备较高碳含量和稳定性碳含量;蒙古栎和水曲柳生物炭具备较高灰分含量、速效磷含量、可溶性有机碳含量。樟子松生物炭阳离子交换量较低;兴安落叶松可溶性有机质组分光谱特征与其他三类生物炭存在明显差异。3)400℃热解制得四类凋落叶片生物炭尤其是蒙古栎具备最高速效氮磷含量和阳离子交换量(0.1450 Cmol·kg-1),其具备一定养分提供能力和良好的污染物阳离子吸附潜力,具备土壤生物炭肥料和土壤改良剂的应用前景。300-400℃制得的水曲柳生物炭具有较高可溶性有机碳含量(30.44-95.93 mg·kg-1),具备较好的生物可利用性以及与环境中有机质交互的能力。针叶凋落物生物炭中稳定性碳含量较高,600℃制得兴安落叶松生物炭具备较强固碳能力(160-180 kg·t-1),具备良好固碳材料应用前景。热解温度和生物质类别是生物炭碳组分、理化性质和应用前景的主导因素。使用凋落物制备生物炭是降低森林地表可燃物载量,提升森林固碳能力和经济、生态价值的重要新型途径。

    作者:

    王立轩;杨光;

    发布时间:2024-06-13

  • 275. 地面激光雷达在亚热带森林可燃物三维结构估算与管理中的应用

    摘要: 由于高温和极端干旱天气的影响,森林火灾已成为中国亚热带森林最突出的自然灾害之一。森林火灾行为和风险评估在很大程度上取决于可燃物特性。然而,目前更大范围的森林火险评估往往缺乏树冠下精细尺度的可燃物垂直结构数据,这限制了林火行为的预测和可燃物管理计划的实施。本研究利用地面激光雷达数据,对亚热带森林 5 种典型可燃物类型的林分结构参数、植被面积指数(VAI)和冠层盖度等进行了估算与比较。结果表明:1)马尾松的冠层高度和枝下高远低于其他林分类型;2)与冠层覆盖相比,VAI 能够更好的表征不同冠层的可燃物密度变化;3)马尾松林和针阔混交林在冠层下层和中层的 VAI 显著高于其他林分类型,具有更高的梯形可燃物密度,表明其冠层火灾风险高于其他类型。因此,我们建议根据VAI的变化,在梯形可燃物密度较高的冠层中制定具体的可燃物清除计划。地面激光雷达提供的高分辨率数据能够清晰地表征可燃物在精细尺度上的垂直结构特征,能为林火行为和风险评估提供新的视角和参数,提取的精细尺度数据可以与其他遥感数据相结合,进一步改进和完善多尺度森林可燃物管理计划。

    作者:

    康平;

    发布时间:2024-06-13

  • 276. 中国亚热带森林地表可燃物含水率动态建模分析

    摘要: 地表细小可燃物含水率(SFFMC)是森林火灾发生和蔓延的关键驱动因素。过去对SFFMC与气象要素之间关系的认识主要集中在寒温带针叶林和地中海气候森林中,而对亚热带森林中的 SFFMC 动态分析和驱动因素的研究较少。我们利用亚热带地区马尾松林的连续监测数据,探索了 SFFMC及其驱动因素的小时和季节变异性。广义加性模型(GAM)用于评估气象要素(温度、湿度、风速和光照)和坡度对SFFMC的影响,寻找最佳建模时间点。结构方程模型(SEM)用于评估这些因素的直接和间接影响。结果表明:1)SFFMC在白天(10:00-16:00)最高,在夜间(04:00-06:00)最低。在季节尺度上,SFFMC均值在秋季相对较低,在夏季达到峰值。在每小时和季节尺度上,阴坡的SFFMC都显著较高;2)对SFFMC影响最大的气象因素是温度和相对湿度,而风速和光照的影响相对较弱。SFFMC-气象关系的强度可能会因坡向而改变,具体表现在阴坡上更强,在阳坡上较弱。鉴于此,强调了坡向对 SFFMC和气象关系的重要性,这可能使消防管理人员能够更准确地预测SFFMC,并更好地了解潜在的火灾风险和危害。

    作者:

    朱诗豪;

    发布时间:2024-06-13

  • 277. 杨树非整倍体创制及其染色体组成分析

    摘要: 创制基因组不平衡的杨树群体,解析基因组不平衡对基因表达的影响。本研究结果为非整倍体育种提供理论依据,为杨树新品种创制提供新途径。以东北地区广泛种植的三倍体银中杨雄花絮为研究对象,通过花枝水培,DAPI染色等方法系统研究了三倍体花粉发育和减数分裂规律。通过花粉体外萌发技术证明三倍体花粉在体外和雌株柱头上均能够正常萌发。将银中杨与其亲缘关系相近的二倍体中美山杨杂交获得基因组不平衡的子一代群体。采用优化的扦插繁殖和外植体脱毒技术对植物材料进行扩繁。利用流式细胞仪和荧光原位杂交(FISH)对后代群体进行倍性检测和核型分析。为了对非整倍体材料染色体组成进一步分析,开发了重测序技术能够快速鉴定不同染色体拷贝数量。1)三倍体银中杨花粉能够进行正常的减数分裂,但是在末期 II时会形成由 3 个子细胞组成的三分体。2)三倍体银中杨花粉体外萌发的最适培养基为20 g 糖 + 0.1mg/L硼酸 + 0.1 mg/L氯化钙,25°C,暗培养,萌发效率为 5.6%。当授粉到雌株柱头上 72 h,萌发率达到 62.5%,花粉管长度达到 825.2 μm.3)银中杨×中美山杨杂交组合共获得 169 颗种子,播种后成活 111 棵苗。4)倍性检测和荧光原位杂交显示子一代群体均为染色体剂量增减的非整倍体。5)杨树不同染色体在非整倍体中出现的概率无明显差距,8 号染色体增加的概率最高,为 62.5%。非整倍体群体中增加 6,11 和 12 条均有 8 个植株。6)重测序和荧光原位杂交的结果显示 63A和 68-1A为三体(2n+1)。本研究为杨树育种开辟了新途径,能够规避杨树在常规育种和分子育种过程中的弊端。通过非整倍体研究,我们可以更快地、有系统地弄清植物的各种性状之间的遗传规律,并确定其染色体与其近缘植物间的关系,从而更有计划地选育出各种特殊优良的新品种。

    作者:

    于越;陈嵩;王鑫宇;何蕊含;周妍;刘智杰;李康磊;陈肃;

    发布时间:2024-06-13

  • 278. 利用eQTL联合分析挖掘杨树维管组织发育关键调控模块

    摘要: 植物维管系统是一种复杂而精密的系统,在过去几亿年里对陆地植物的进化做出了重大贡献。维管组织的发育贯穿树木生长发育的整个过程,同时也是对环境变化做出灵活响应的重要部分。维管组织发育受到各种激素及转录因子的复杂调控。然而,对维管发育调控模块的挖掘仍较为缺乏。表达数量性状位点eQTL(expression quantitative trait loci)是将基因表达水平的变化和基因型连接起来,研究遗传突变与基因表达的相关性的研究方法,能有效发掘潜在的基因调控模块,揭示基因型对基因表达调控的影响。本研究中利用毛果杨 917 个基因型的基因组重测序数据,以及包含 390 个基因型叶片和 444 个基因型木质部的转录组数据,进行基于叶片基因表达和木质部基因表达的eQTL分析,并明确杨树维管组织发育的关键调控模块。在eQTL hotspot中,发现PtrXB38 作为trans-eQTL hotspot,与多个转录因子的表达相关。在杨树中过表达PtrXB38,导致愈伤组织和不定根的形成显著增加。通过组学研究发现,控制生长素运输和信号传导的基因和蛋白质参与 PtrXB38 介导的不定根形成。利用免疫共沉淀-质谱测定PtrXB38 可能的互作蛋白,发现PtrXB38 与内体蛋白分选转运装置ESCRT复合物相互作用,这意味着 PtrXB38 调节根发育可能是通过调节内吞途径介导的。此外,对次生维管系统中次生细胞壁中木聚糖乙酰化关键基因 RWA-C 研究发现,毛果杨PtRWA-C基因的过度表达会增加木聚糖乙酰化水平,增加木质素含量和 S/G比,最终导致其生物质能转化中糖化效率降低。通过 eQTL 分析发现 PtRWA-C 不仅受到次生细胞壁分级调控网络的调控,而且还受到AP2 家族转录因子HARDY(HRD)的调控。了解林木维管组织发育转录调控机制,有助于深入理解林木的发育机制,为提高木材品质、增强林木的抗逆性以及改良林木品种等方面提供科学依据。

    作者:

    张进;卢孟柱;Wellington Muchero;Jin-Gui Chen;

    发布时间:2024-06-13

  • 279. 干旱削弱了大兴安岭火后兴安落叶松种群的恢复力

    摘要: 气候变暖加剧了野火发生的频率,并潜在的加速了植被群落的变化。在东亚北方森林,兴安落叶松影响着森林的可燃性,并依赖火干扰进行更新,这种关系使得兴安落叶松保持在这个地区的优势地位。然而,已有现象表明,随着气候变暖加剧,针叶林向针阔混交林的转变日益明显,这反映出火后的兴安落叶松更新出现障碍导致恢复力丧失,这也会对碳固存、能量通量等生态系统功能产生影响。我们预测火后兴安落叶松更新能力的减弱是由于火后 1-5 年的干旱气候导致的。为了验证猜想,我们综合了发生在大兴安岭的 8 场野火的 73 个兴安落叶松林过火样地的幼苗更新数据,评估与水分亏缺相关的气候要素在时空上的差异是否会驱动幼苗更新,并影响森林火后的恢复力。我们使用增强回归树分析(BRT)来量化气候与环境影响火后幼苗更新过程中的相对重要性和边际效应,并用线性混合模型来解释局域尺度地形对幼苗更新能力变异的影响。7%的兴安落叶林过火样地更新完全失败,这主要与火烧强度及火后的气候条件相关。在景观尺度上,土壤含水率与饱和水气压差在时空上的差异显著影响了火后幼苗的更新;而对于同一场林火事件不同样地的局域尺度而言,坡度、土壤厚度等间接控制苗床含水率的因素也会影响兴安落叶松火后更新。总之,气候变暖在驱动大兴安岭野火活动的同时,火后干旱气候也导致了兴安落叶松生境的干旱化以及局域苗床的水分分布不均匀,阻碍幼苗的更新,削弱兴安落叶松种群的恢复力。

    作者:

    朱强;刘艳红;武英达;

    发布时间:2024-06-13

  • 280. 红松人工林地表火蔓延三种预测模型的对比与分析

    摘要: 针对东北地区典型红松人工林地表细小死可燃物开展室内火行为模拟实验,建立适用于红松人工林地表火蔓延的预测模型,为东北地区典型红松人工林的火灾预防与扑救工作提供科学依据和理论支撑。本研究以黑龙江省帽儿山地区红松人工林地表可燃物为研究对象,设置不同的可燃物含水率(5%、15%、25%)、载量(0.5、0.7、0.9、1.1 kg∙m-2)和坡度(0°、10°、20°、30°、40°),模拟野外可燃物床层特征进行室内点烧试验,使用热电偶法测定蔓延速率,根据实测蔓延速率构建Rothermel模型、修正Rothermel模型和随机森林模型,分别评估各预测模型的预测精度,并从中选取红松人工林地表火蔓延速率预测的最适模型。Rothermel 原模型对于预测高坡度、高含水率条件下的红松人工林地表火蔓延速率效果较不理想;修正Rothermel模型与随机森林模型预测效果较优,且预测精度相近,但随机森林模型因其本身特性,还需进一步进行评估和验证。综合 Rothermel原模型、修正 Rothermel模型和随机森林模型的数据获取和拟合精度等方面,随机森林模型预测效果与前者相近,但对于深入理解火蔓延过程无法提供可靠依据;修正Rothermel模型则能够在较少数据量的条件下实现较好的预测效果,更适用于高坡度条件下的红松人工林地表火蔓延速率。

    作者:

    郭妍;

    发布时间:2024-06-13

  • 281. 红松人工林地表可燃物燃烧释放颗粒物研究

    摘要: 森林燃烧产生的大量烟雾被排放到大气之中,严重影响生态环境安全和人民生命安全。PM2.5颗粒物是森林火灾的主要产物之一,研究 PM2.5 排放的空间分布、影响因子及其与林火行为之间的关系,对我国未来制定 PM2.5 职业暴露标准、森林火灾烟雾管理以及林火管理具有重要意义。本研究在帽儿山地区选取东北典型针叶树种红松人工林为研究对象,以林内地表可燃物为实验材料。构造不同含水率和载量的可燃物床层,利用风洞装置,在不同风速下进行 144 次燃烧实验,收集不同空间点位的PM2.5 颗粒物并计算其浓度。同时,建立最高PM2.5浓度点位PM2.5浓度与林火行为特征之间的关系,基于随机森林算法,确定对PM2.5浓度影响最显著的林火行为特征,建立基于显著易估测火行为特征的PM2.5浓度预测模型。结果表明:(1)在实验室布设空间点位范围内,从水平方向和垂直方向各点收集PM2.5浓度来看,整体趋势PM2.5浓度沿水平顺风方向和垂直向上方向增加,浓度最高的点位为C点;(2)在实验设计范围内,燃烧释放PM2.5浓度与风速正相关;燃烧释放 PM2.5 浓度与可燃物含水率单变量条件下正相关,但极易受到风速和载量综合作用的影响;燃烧释放 PM2.5 浓度与可燃物载量正相关;(3)基于随机森林算法重要性排序,研究发现火线强度和火焰深度与PM2.5浓度的关系最为密切。以火焰深度为自变量,建立的两个回归模型对PM2.5浓度和火线强度进行预测,模型预测PM2.5的精度较高,R2=0.92;预测火线强度的精度较高,R2=0.97.本研究提出一种基于林火行为的地表可燃物燃烧烟雾排放估算方法,对我国扑火人员 PM2.5 职业暴露提供初步设想,可为林火烟雾排放提供重要的基础数据和理论支撑。对保障扑火人员的生命安全、降低森林火灾扑救伤亡、提高森林火灾扑救效率具有指导意义。

    作者:

    宁吉彬;耿道通;杨光;

    发布时间:2024-06-13

  • 282. 不同结构凋落物床层失水系数对风速响应的室内模拟研究

    摘要: 半物理法是目前应用最广的凋落物含水率预测方法,但仍存在一定的误差,主要是由于简化失水过程和没有考虑床层结构,对准确预报凋落物含水率和基于凋落物含水率的火险预报和火行为预报等林火管理手段造成严重影响。本研究以中国南方典型阔叶和针叶为研究对象,室内构造饱和的不同密实度的凋落物床层,得到不同风速条件下凋落物床层的失水情况,并以纤维饱和点为分界,计算区分失水过程和不区分失水过程时凋落物床层失水系数和影响因子,并建立基于密实度和风速的失水系数预测模型。结果表明:(1)两种凋落物类型的失水系数𝑙2和𝑙有显著差异,白栎阔叶床层的𝑙2显著低于𝑙,最大变异差高达57.10%,马尾松针叶床层的𝑙2显著高于𝑙,最大变异差为 72.76%;(2)风速和密实度对两种凋落物类型所有的失水系数均有极显著影响,但随着影响因子的改变,𝑙2的变化弱于其它失水系数;(3)区分失水过程得到的失水系数预测模型的预测精度要优于不区分失水过程,白栎和马尾松失水系数预测模型的 MRE 相较于不区分失水过程分别下降了 27.39%和 2.35%。本研究为室内模拟实验,得到中国南方阔叶和针叶区分失水过程时水分变化机理,并建立基于床层密实度和风速的失水系数预测模型,对于进一步野外验证,提高基于半物理法的含水率预测精度具有重要意义,也将显著提高火险预报和火行为预报精度。

    作者:

    张运林;田玲玲;

    发布时间:2024-06-13

  • 283. 一种分析型火烧迹地遥感光谱指数的构建及其应用效果评估

    摘要: 精确快速地提取森林过火面积对评估火灾环境影响和制定有效的火后森林管理策略至关重要。现有遥感指数提取火烧迹地信息时容易与山地阴影和浅水等特定的地物相混淆,严重降低在地形复杂区火烧迹地信息的提取精度。这限制了我们对其火烧面积及其严重程度空间分布格局和驱动因素的理解。利用优化技术构建能够较好区分山地阴影等地物的遥感火烧迹地指数模型,并评估该指数在火烧迹地信息提取的性能具有重要的理论与实践意义。本研究在分析现有火烧迹地遥感指数所选用波段的基础上,通过对不同地物与火烧迹地光谱可线性分离和光谱稀疏性约束的建模,利用多目标优化分析技术构建了一种哨兵 2 号(Sentinel-2)影像的分析型火烧迹地遥感光谱指数(ABAI),实现火烧迹地与其它地物的有效分离。此外,通过对ABAI指数选择的最佳光谱波段,并给出所构建指数能够区分火烧迹地与山地阴影和浅水的物理解释。通过国内外 5 处不同场景研究区的实验进行分析,结果表明:1)相对于NBR、BAI与 MIRBI等遥感指数,ABAI 在火烧迹地信息提取的准确度方面具有较大优势,特别在林火灾害区具有较多的地形阴影和浅水;2)在仅利用单时相遥感数据,ABAI指数在地区森林火烧严重程度的性能评估方面也具有一定的优势,特别是重度火烧区的优势明显,但多时相检测结果稍低于dNBR;3)ABAI指数在陆地卫星 8 号陆地成像仪(OLI)的数据中同样具有较好的表现性能,在大多数情况下取得了最高精度的火烧迹地提取效果,表明所构建的ABAI指数具有较好的普适性,能够应用到多种传感器影像数据。鉴于对国内外不同场景以及多种传感器的火烧迹地信息提取结果,我们认为ABAI是一种较为有效的火烧迹地遥感指数,能够替代或补充现有的遥感火烧迹地指数。当然,尽管该模型得到了较多的验证,但作为一种新近发展的新型遥感指数,其应用效果和应用范围尚需得到更加严格和大范围的验证。

    作者:

    吴波;郭壬涛;吴志伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 284. 基于Landsat 8的中国南方亚热带森林火烧烈度的空间格局和驱动因素评估

    摘要: 火烧严重程度(林火烈度)评估对制定有效的火后森林管理策略至关重要。中国南方亚热带地区拥有丰富的森林资源,但该地区森林植被受到了频繁的火灾干扰。当前,缺乏对该地区森林火烧严重程度的定量评估模型,这限制了我们对其火烧严重程度空间分布格局和驱动因素的理解。构建亚热带地区森林火烧严重程度的遥感评估模型是急需开展的一项研究工作。在这项研究中,我们比较了陆地卫星 8 号陆地成像仪(OLI)不同光谱指数在评估火烧严重程度方面的准确性。此外,通过使用随机森林模型,选择最佳光谱指数来绘制火烧严重程度分布图,并分析其空间格局和驱动因素。结果表明:1)dNBR、RdNBR和RBR指数在拟合火烧严重程度的准确度方面优于其他三种方法,其中 dNBR 指数在准确度分类方面略高;2)植被(火灾前 NDVI)和人类活动(距最近道路或居民点的距离)是影响火烧严重程度空间格局的最重要因素;3)中度和低度火烧的比例较高,其大多数火烧区域集中在居民点和道路附近。但火烧严重程度较高的区域往往分布在上坡、阳坡和高海拔地区。鉴于此,我们建议根据该地区火烧严重程度的分布格局和驱动因素,有针对性地进行森林火灾管理,包括在居民区和道路附近设置防火带,并在燃烧严重程度较高的地区优先实施可燃物清除处理。

    作者:

    吴志伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 285. 东北地区典型细小死可燃物含水率预测及 5种模型比较

    摘要: [目的]细小可燃物含水率(FFMC)是火灾风险评估中的一个关键因素,它对林火的蔓延和发展有着重要的影响。目前,基于机器学习对其进行预测的方法很多,但很少有人关注它们与传统模型的比较,这导致了机器学习模型在 FFMC 预测中的应用存在一定的局限性。[方法]以半小时为步长,对中国东北地区 4种典型森林的FFMC进行长期野外观测,分析FFMC的动态变化及其驱动因素,建立5种不同的预测模型,并对其性能进行了比较。[结果]总体来看,半物理模型(Nelson法,MAE为 0.566~1.332;Simard法,MAE为 0.457~1.250)表现最好,机器学习模型(随机森林模型,MAE为 1.666~1.933;广义加性模型,MAE为 2.534~4.485)表现稍差,线性回归模型(MAE为 2.798~5.048)表现最差。[结论]Simard法、Nelson法和随机森林模型表现出较好的性能,它们的MAE和RMSE几乎都小于 2%。此外,它还表明机器学习模型也可以准确地预测FFMC,它们具有很大的潜力,因为它们可以在未来通过引入新的变量和数据的方法来不断发展模型,提高准确度和适应性。本研究为今后FFMC预测的选择和发展提供了依据。

    作者:

    范佳乐;胡同欣;任劲松;刘祺;孙龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 286. 降雨条件下蒙古栎和樟子松林地表死可燃物含水率预测方法的修正与比较

    摘要: [目的]分析降雨条件对地表细小死可燃物含水率(FFMC)的影响,分别建立机器学习模型和传统模型对降雨条件下的可燃物含水率进行预测,并对所建立的预测模型进行评价和比较。[方法]选择东北地区典型阔叶树种蒙古栎和针叶树种樟子松,以其地表细小死可燃物作为研究对象,通过进行室内模拟降雨实验探究降雨对地表可燃物含水率的影响,分别采用直接估计法和卷积神经网络(CNN)构建预测模型,并结合野外实验数据对直接估计法所得模型进行修正,最终进行比较分析。[结果]与未经修正的直接估计法相比,修正后直接估计法的预测精度显著提高,R2由 0.85-0.94提高到 0.94-0.96;MAE由 9.18%~18.33%下降到 6.86%~10.74%,MRE由 3.97%~17.18%下降到 3.53%~14.48%。相比于卷积神经网络模型的R2在 0.90 以上,MAE在 8.11%以下,MRE在 8.87%以下,修正后直接估计法的预测精度较高。[结论]降雨条件下的预测结果表明,室内可燃物含水率呈对数增长的趋势;降雨和上一时刻可燃物含水率对预测模型具有显著影响,关系模型和非线性模型均能较好地预测室内降雨条件下的可燃物含水率。其中,修正后的直接估计法预测效果最好。

    作者:

    胡同欣;马灵感;高源廷;范佳乐;孙龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 287. 越橘与根际微生物互作影响中国北方森林火干扰后的自然演替过程的机制研究

    摘要: [目的]火干扰通过直接和间接的方式改变森林结构,对森林生态系统构成严重的威胁。火干扰后自然演替过程的调控机理在很大程度上是未知的,了解这一点对于受火干扰影响的植被恢复尤为重要。[方法]本研究使用野外调查和实验操作相结合,通过构建根际土壤微生物群落结构,室内栽培越橘无菌苗,筛选特定的菌根真菌和根际细菌,测定植物根系分泌物等手段。[结果]越橘生长发育在火干扰后演替初期影响较大。火灾改变了越橘根际微生物群落结构,但通过与菌根真菌相互作用利用纤维素和木质素的能力没有改变。种子萌发结果表明,越橘和白桦根系分泌物影响了森林演替初期种子的萌发。[结论]火干扰对越橘根际微生物结构产生了影响。越橘根际土壤微生物的改变不会影响越橘与根际微生物相互作用分解利用纤维素和木质素的能力。但越橘分泌物能够影响白桦和兴安落叶松的种子萌发。越橘与根际微生物相互作用可能是北方森林火干扰后自然恢复的模式之一。

    作者:

    娄虎;张杰;蔡慧颖;范宝珍;郭超;付饶;胡海清;孙龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 288. 堇花槐与苦豆子叶绿体基因组特征及其序列比较分析

    摘要: [目的]基于叶绿体基因组序列比较分析加快槐属植物特异种质资源的开发利用。[方法]以槐属花色特异种质堇花槐和苦豆子为研究对象,利用Illumina Hiseq 高通量测序,然后进行叶绿体基因组组装、结构特征与基因组注释。[结果]堇花槐和苦豆子的叶绿体基因组均为典型的由四部分组成的环状结构,其中堇花槐的cpDNA长度较长,为 158837bp,其反向重复序列IRa和IRb长为 25398bp,将 88983bp大单拷贝区(LSC)和 19058bp小单拷贝区(SSC)分开。苦豆子的cpDNA长度相对较短,为 154108bp,其反向重复序列IRa和IRb长为 25874bp,将 84221bp大单拷贝区(LSC)和 18139bp小单拷贝区(SSC)分开。堇花槐和苦豆子二者发生碱基替换的数量较多(17464bp),插入缺失相对较少(1688bp)。堇花槐的总GC含量36.13%,比苦豆子的GC总含量低(36.57%)。其中,在反向重复区中,堇花槐的GC含量为43.17%,高于苦豆子的GC含量(42.79%);在大单拷贝区中,堇花槐的 GC含量为 33.51%,低于苦豆子的 GC含量(34.17%);在小单拷贝区中,堇花槐的GC含量 29.61%,低于苦豆子的GC含量(30%)。AT总含量与GC 总含量不同,其均以小单拷贝区的含量高,大单拷贝区的含量中等,反向重复区的含量最低。其中,堇花槐的总 AT 含量 63.87%,比苦豆子的 AT 总含量高(63.43%)。在小单拷贝区中,堇花槐的 AT 含量70.39%,高于苦豆子的 AT含量(70%)。在大单拷贝区中,堇花槐的 AT含量 66.49%,高于苦豆子的 AT含量(65.83%)。在反向重复区中,堇花槐的AT含量 56.83%,高于苦豆子的AT含量(57.21%)。堇花槐和苦豆子的叶绿体基因组共编码基因的数量分别为 130 和 129 个,在IR及IRa、IRb区中,其叶绿体基因组共编码基因的数量分别为 38(19、19)和 35(18、17)个;在LSC区中,其叶绿体基因组共编码基因的数量分别为 80 个、82 个;SSC区中,二者叶绿体基因组共编码基因的数量均为 12 个。堇花槐较苦豆子多一个自我复制的功能的rps19 基因、1 个保守阅读框架基因ycf1 基因和 1 个转运RNA 基因trnfM-CAU基因;苦豆子独有 1 个转运RNA基因trnT-CGU基因。堇花槐使用的 65 个密码子中,不同氨基酸中所使用的密码子的数量及其所占比例均不相同。其中,Ala(A)中 GCT 使用 634 个密码子,占 1.85%;超过3%以上的密码子也有 8 个,分别为ATT(4.22%)、AAA(4.21%)、GAA(3.89%)、TTT(3.79%)、AAT(3.82%)、GAT(3.32%)、TTA(3.18%)和TAT(3.02%),除ATT和TTA密码子较苦豆子使用较少外,其余 6 个密码子均较苦豆子多。使用最少的密码子为TAG和TGA,均占 0.07%,不同于苦豆子。在堇花槐和苦豆子cpDNA中,单核苷酸重复基序SSR的数量分别为 110 和 79 个,分别占 SSR总量的 64.33%和69.91%;二核苷酸重复基序SSR的数量分别为 43 和 14 个,分别占SSR总量的 25.15%和 12.39%;单核苷酸重复基序与二核苷酸重复基序之和分别占所有叶绿体核基因组SSR的 89.47%(153 个)和 82.30%(93个)。三核苷酸、四核苷酸及五核苷酸重复基序的SSR在堇花槐较少,均为 1 个;三核苷酸、四核苷酸重复基序的SSR在苦豆子中却相对较多,三核苷酸重复基序的SSR占总SSR数量的 6.19%(7 个),四核苷酸重复基序的SSR占总SSR数量的 11.50%(13 个),缺少五核苷酸重复基序的SSR。[结论]探明了槐属植物堇花槐和苦豆子的叶绿体基因组同源性及其二者叶绿体基因组在序列特征、编码基因分布、密码子使用频率及SSR分布等方面的差异,为其叶绿体基因挖掘及开发利用奠定了基础。

    作者:

    鲁仪增;

    发布时间:2024-06-13

  • 289. 板栗线粒体基因组的组装与比较分析

    摘要: [目的]板栗(Castanea mollissima Blume),壳斗科,是原产于中国和朝鲜的一种坚果树种,也是食用栗属品种改良的重要遗传资源,在了解栗属物种起源和进化方面具有重要地位。板栗叶绿体基因组已被测序,而线粒体基因组迄今尚未被探索。[方法]使用BGI的二代测序数据和Nanopore 的三代测序数据,采用混合组装的策略组装板栗线粒体基因组,并与其相关物种的线粒体基因组进行比较分析。[结果]板栗线粒体基因组是一个多环结构,有两个长度分别为 363,232 bp和 24,806 bp的环状分子。该基因组包括 35个蛋白质编码基因、19个tRNA基因和3个rRNA基因。在整个板栗线粒体基因组中共鉴定了139个SSRs.叶绿体和线粒体基因组之间同源片段的总长度为 5,766 bp,占线粒体基因组的 1.49%。共预测到 484 个RNA编辑位点,均为出C-U的编辑。[结论]系统发育分析发现,板栗与木姜叶柯(Lithocarpus litseifolius)和麻栎(Quercus acutissima)的亲缘关系较近。板栗、麻栎、木姜叶柯、欧洲水青冈(Fagus sylvatica)和胡桃楸(Juglans mandshurica)的线粒体基因组序列在排列顺序上极度不保守,经历了极其频繁的基因组重组。本研究首次报道了板栗的线粒体基因组,作为栗属重要经济植物的参考基因组,为分子育种研究提供一定的信息。

    作者:

    刘丹;

    发布时间:2024-06-13

  • 290. 森林康养产业推进现代林业转型升级的几点建议

    摘要: 森林康养是指以森林生态环境为基础,利用森林生态资源及相关资源,结合中医、营养、运动、理疗等方法,为广大人民群众提供身心修养、健康养生的服务活动。以"森林"为基础的"康养"是一种全新的生活方式,其最大特征是以森林环境为主要养生手段。在推进生态文明建设进程中,随着人民群众对健康生活需求的不断提升,森林康养产业正在成为促进经济增长、调整产业结构、增加就业机会的重要途径。基于此,文章针对森林康养产业推进现代林业转型升级展开分析,提出几点意见,以供参考。

    作者:

    王迎春;

    发布时间:2024-06-13

  • 291. 黄河下游林业文化遗产活态保护研究

    摘要: 党的十八大以来,习近平总书记多次强调文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源。党的十九大报告再次强调了文化遗产对国家和民族、对中华民族复兴的重要意义。我国拥有悠久的林业历史,造就了类型多样的林业文化遗产,具有宝贵的传承和利用价值。黄河作为中华民族的母亲河,是中国甚至也是世界上十分重要的大河流域,其在中华民族光辉灿烂的发展历程中发挥着重要作用,勤劳智慧的中华人民因地制宜,为我们留下了许多可以借鉴研究,并亟待挖掘与保护的林业文化遗产。本研究通过对黄河下游地区(河南与山东省内的黄河河段区域)的林业文化遗产进行摸底调查,归纳整理出夏津古桑树、平阴白皮松、神农山白皮松-猕猴等生态类,沾化冬枣、冠县梨园、新郑大枣等生产类,平阴玫瑰、泰山(板栗)、嵩山等生活类,王象晋《群芳谱》、朱橚《救荒本草》、嵇含《南方草木状》等记忆类林业文化遗产共计 60余处。通过对这些林业文化遗产的资源现状和发展态势进行搜集整理,总结出促进林业文化遗产可持续发展的经验和措施,在此基础上尝试性提出具有实际建设意义的活态保护模式,以便促进遗产地经济、文化、社会和生态的可持续协调发展,为黄河下游典型林业文化遗产的规划策划、开发建设、管理经营等提供对策和建议,推动林业文化遗产步入可持续的良性循环发展道路。

    作者:

    杨文娟;樊宝敏;张德成;张志永;

    发布时间:2024-06-13

  • 292. 论人与自然的两种关系

    摘要: 生命共同体最终是要落到人与自然的关系上。但人与自然究竟是什么关系,生态文明需要构建何种人与自然的关系。人与自然的关系有两重关系,对应着两种结构的认识,首先是一种"母子关系",而这时的自然除了是一个庞大的主体,是一个生存环境和资源库,还是一种生存方式,一种结构化的生存方式。简单来说,表现为模仿自然,将自然的意象或形式应用在生活之中。人类的生活没有脱离自然的语境,就像孩子总在母亲所创造好的生存环境与建立好的规则中成长。这时,人与自然的共同体是以自然主导的共同体,自然所流露的温情与粗鲁由不得人类选择,随机出现,人类只能被动接受。同理,人类自身的发展也受到自身在自然中的局限性的束缚,要进一步发展就要跳出自然;二是自然的不确定性,人类时常面对自然界的危险,"天灾"的不确定性与巨大的破坏性让人类势必会走向以灾害为主体的自然的对立面。三是思维对自然结构的跳脱。由原始神话而来,在自然主导的共同体之中,人类极大地受到自然思维的影响——弱肉强食以及弱肉强食所构成的等级链条,可以看到,人类社会的结构其实极大程度上模仿了"自然界"的结构。这样的"等级"思维是对人性深深的压抑,是给人的自由带上了枷锁,因此,当自然的结构思维不能推动人类进步反而压抑人类时,跳脱出自然结构的新的思维就诞生了。跳出自然结构,就有了主客体之分,人与自然对立的形成就难以避免。

    作者:

    熊子豪;

    发布时间:2024-06-13

  • 293. 乡村振兴背景下畅通城乡要素流动实施路径——基于东方市大田镇乐妹村调研

    摘要: [目的]以党的二十大报告指出的健全城乡融合发展体制机制和政策体系,畅通城乡要素流动为主题,从机制、体制、政策体系视角研究乐妹村如何畅通城乡要素流动。[方法]通过实地和问卷调查,深入乐妹村通过对村委会干部及村民的走访调查,了解到,海南大学和政府作为重要的媒介,在畅通城乡要素流动中发挥了至关重要的作用,不仅为乐妹村带来了资金与技术等要素,还通过举办乡村振兴大讲堂,提升村民配置要素的能力。[结果]本文基于乐妹村调研数据,通过探究乐妹村成功实现城乡要素流动的路径,发现乐妹村在配置城乡要素流动过程中,正确运用了已有的体制、机制和政策体系,通过发展兰花产业,带动乐妹村经济的发展,吸引了社会资本流入乐妹村,盘活了村里的闲置土地,多方面提高村民的收入,并成功把村民组织了起来,改变村民以往的观念,激发村民们的内生动力,有意识地改善自己的生活。大力发展村集体经济,培养致富领头人,通过产业支撑为抓手,以兰花产业畅通城乡要素的着力点,扩大现有的兰花产业规模,为后续吸引社会资本入驻,为乡村振兴奠定了有利的基础。[结论]基于此,本研究有以下两层的贡献。一、从体制机制和政策体系视角拓展畅通城乡要素流通的理论;二、乐妹村翻天覆地般的变化,是畅通城乡要素流动的一个典型范例,具有应用推广的意义。因此,调研的结果可以为城乡要素流动仍然存在阻塞的村庄提供案例指导。

    作者:

    曾慧芬;

    发布时间:2024-06-13

  • 294. 中国林木种苗史研究概述

    摘要: 林木种苗是植树造林的重要物质基础,在林业发展和生态建设方面都有着不可替代的作用,同时也是都市型现代林业产业系统的重要组成部分,在促进农民就业增收、农村地区经济发展、促进城乡统筹和乡村振兴战略的实施等方面发挥着不可或缺的作用。国家对林业和生态建设的高度重视为我国现代林木种苗的发展提供了无数的机遇和广阔的空间。我国林木种苗的培育与研究经历了漫长的发展历程,据古籍记载,黄帝轩辕就曾致力于利用种苗培养作物和树木,引导人们"时播百谷草木";到商代甲骨卜辞中"艺木"一词的出现表明当时可能已经出现了植苗造林法,百姓已经开始通过播种育出苗木再进行移栽;近年来,在中国传统的林业思想和国外发展林业思潮的影响下,我国逐步形成了"多元化造林"的势态,作为造林基础的林木种苗也在这种势态的影响下呈现出了多元化,这期间的发展离不开每一位林木种苗人的努力和国家相应政策的颁布与实施。目前我国林木种苗的培育与研究已经取得了阶段性的胜利,同时随着我国生态文明建设的逐步深入,人工林的建造与天然林的恢复导致良种壮苗的需求量不断增大,但在林木种苗的研究过程中还存在诸多问题。面对这些亟待解决的问题,有必要以历史的方式总结经验,记录当今的发展成就,了解种苗行业历史的发展历程,从而对林木种苗专业形成正确的认知。林木种苗史的研究能够为解决我国林木种苗发展中遇到的问题提供历史经验,为确定我国未来林木种苗发展方向提供理论依据。千百年来,林业所承载的文化与历史见证了我国的发展进步,林业史的研究也取得了阶段性的成果。作为林业优质化发展基础的林木种苗同样拥有悠久的历史,我国的文史资料中包含了浩如烟海的种苗史资料,但却没有林木种苗史研究的专著。我国林木种苗的发展从兴起到衰落再到现在稳步走上兴盛之路,良种壮苗方面的研究不断深入,在引进国外先进种苗技术的同时也不断增强自主研发能力。在面临生态危机的今天,中国林木种苗史的研究有极其迫切的必要性和广阔的发展空间。

    作者:

    王文霄;

    发布时间:2024-06-13

  • 295. 中国传统树种栀子的产业发展史及其综合价值评价

    摘要: [目的]通过中国传统栀子产业的发展史、栀子的综合价值的分析、明确中国传统栀子产业的制约因素、传统栀子产业的优势与价值、为中国传统栀子产业的可持续发展方案提供科学依据。[方法]为此利用SWOT分析法对中国传统栀子产业进行分析。在此基础上,提出提高中国传统树种栀子花品牌竞争力的措施,为实现中国传统栀子产业可持续发展提供借鉴。[方法]构建 4 个维度的综合价值评价指标:栀子的经济价值(获取收入功能)、社会价值(药用功能)、文化价值(美学功能、景观功能)、生态价值(水土修复功能)对中国栀子价值进行评价分析。中国传统栀子产业的发展史:围绕核心栀子产区福建与其他产区如湖南栀子产区,从生产供给、消费者需求、政府政策支持等 3 个维度进行比较分析制约中国传统栀子产业发展的制约因素。[结果]栀子的经济价值:由于种植面积的不断增加、供过于求导致价格下降、经济价值波动比较大。社会价值(药用功能):栀子的药用价值虽然得到了普遍的认可,由于技术的制约,在高端医疗药用价值利用方面还有很大的提升空间。文化价值(美学功能、景观功能):栀子作为古代贵族用布料染色用、以及栀子花在国画中的美学含义还没有被大众认知、景观功能也因此没有被发挥其应有的贡献度。生产供给:缺乏总体布局、导致供给波动比较大、同时栽培技术、加工技术、管理技术等方面都存在提升空间。消费者需求:由于产品单一、以及对栀子的文化与社会价值的认识不足,消费潜力有待挖掘。政府政策:为促进中国栀子产业的可持续发展,需要制定系统性、前瞻性的中长期的栀子产业的发展规划、培育消费者对栀子产业综合价值的肯定评价、形成良性的生产消费循环、增进社会整体福址水平。

    作者:

    谢静雯;谢新梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 296. 太行革命根据地林业建设研究(1941-1949)

    摘要: ##选题的目的:中国共产党在根据地时期的各项施政措施历来是学界关注的重点问题。林业建设工作的开展是根据地生产建设、生态治理和防治灾害等方面的重要内容。目前学界关于近代中国共产党所领导的林业建设相关方面的研究,多以地理范围较大的根据地进行分析研究。专门以林业建设为中心,针对地理范围较小的根据地进行深入分析的研究成果相对较少。通过太行革命根据地林业建设这一视角,以史为鉴,希望本文研究能有助于深化相关方面的研究,并以此论证中国共产党在根据地时期林业建设的先进性。

    作者:

    胡介纬;

    发布时间:2024-06-13

  • 297. 资源、开发与利用:中国共产党领导下的林业事业发展

    摘要: 文章将以公开出版的档案史料、报刊杂志为主要史料,系统论述中国共产党所领导的林业事业。中国共产党自成立以来,一直关心林业事业的发展,在新民主主义革命时期,革命根据地政权与民众将森林种植与保护发展紧密结合,为严峻的军事斗争创造良好的栖息、隐蔽条件。在新中国成立初期,林业的经济价值得到国家的重视,国家林业建设的管理思想发生重要变化,森林部门职能调整专业化,人民群众深入林区,积极垦荒开拓、植树造林,为新中国工业建设提供木材,也为保护环境做出巨大贡献。改革开放后,新中国初期林业整合的弊端逐渐暴露,同时也产生诸如林业产业基础走向衰败、林业产业结构亟需调整等发展问题。确认林权、改革林业制度成为时代发展的需要。进入新时代,要让贫困群众早日实现共同富裕,就是要实现林业建设带来的生态红利,提高人民福祉。中国共产党领导下的林业事业发展实践充分表明,重视林业是生态治理体系的全球需要,也是推动生态文明建设必由之路。

    作者:

    杨启明;

    发布时间:2024-06-13

  • 298. 慈利杜仲产业发展现状及其影响因素分析

    摘要: [目的]通过对"中国杜仲之乡"湖南省张家界市慈利县杜仲产业发展现状及其影响因素的分析,明确慈利杜仲优势与制约因素,为慈利杜仲产业的可持续发展提供具有借鉴意义的决策建议。[方法]构建SWOT分析模型,借助Stata软件,采用实地调查与访谈调查相结合的方式,相继走访慈利县林业局、慈利杜仲国有江娅林场、杜仲个人生产基地、杜仲茶生产与加工企业、杜仲中药材生产与加工企业、相关镇、村政府部门,多维度地了解慈利县杜仲产业的发展历史以及目前的现状。重点分析了 1953 年—2022年期间慈利杜仲的资源分布情况、资源利用情况、现有产业基础及慈利杜仲产业的优势条件等,并从杜仲的生产(个人及生产基地、杜仲生产与加工企业)、消费者接受度、政府(国家及湖南省、县林业局、国有林场)三个角度探究了慈利杜仲产业发展的限制性因素。[结果]慈利杜仲生产天然富硒,具有一定的自然地理属性优势,但慈利杜仲产业目前存市场价值不高导致种植面积减少、科技技术水平有限导致杜仲资源浪费、管理技术水平不高缺乏品牌竞争力、也导致了消费者的认可度不高,市场开拓困难等问题。[结论]为提高慈利杜仲产业的高质量发展,慈利杜仲需要提升科技技术开发的投入数量和质量、在市场开拓方面,需要运用数字化营销方式培育和提升慈利杜仲的品牌竞争力、政府各相关部门需要具有长远性、前瞻性的战略意识来培育本地的支持产业、制定慈利杜仲产业 5 年、10 年、100 年可持续发展的规划、合理配置生产要素、培育和保护杜仲产业链的完善、积极推广与提升慈利杜仲区域公共品牌的竞争力。同时主动与高校考研院所、企业多方协同推进慈利杜仲的高质量发展、在助推过程中培育高质量的生产者、消费者、实现慈利千年杜仲产业的文化传承的美好生活风景。

    作者:

    祝友梦;吴雨函;焦晨曦;张名扬;龚礼;冯萍;谢新梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 299. 基于CiteSpace图谱分析的习近平生态文明思想研究述评

    摘要: 习近平生态文明思想是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分,是推动生态文明建设和美丽中国建设的根本指导思想。近年来,学术界关于习近平生态文明思想的研究成果丰富。借助 Cite Space 可视化软件,对 2013-2022 年间 CNKI 数据库中关于"习近平生态文明思想"的相关文献进行研究趋势及研究热点的分析,以图文结合的形式梳理结果予以呈现,旨在更好地掌握目前关于习近平生态文明思想的整体研究情况,为后续研究提供参考。经过分析可知,近十年,关于习近平生态文明思想的研究经历了三个发展阶段;对习近平生态文明思想的研究者主要分为高校马克思主义理论研究者、科研机构马克主义研究者以及生态环保部门的研究者;对习近平生态文明思想的研究主要集中在学理研究、实践应用研究、制度建设研究以及国家话语权研究。但是目前对于习近平生态文明思想的研究仍存在系统性不足、研究方法单一、缺少跨学科交流等问题。

    作者:

    李茜茜;

    发布时间:2024-06-13

  • 300. 明清时期茶油作为发油原料原因探析

    摘要: 发油是古代最重要的美容化妆品之一,地位不低于胭脂和香粉。在战国时代,发油已是最基本的美容品。茶油润发不会产生头发垢粘成团、梳解不开的情况,因此广受喜爱。茶油在唐代就有明确的历史文献记载,然而直到明代才被推广为发油的首选材料。本文探究了明清时期茶油在女子发油中兴起的原因,包括茶油作为发油的优势和特性、油茶种植面积的扩大和榨油效率的提升,油茶种植人口的增加以及种植技术的系统化促使种植面积扩大,榨油工具和技术的成熟及制油业的繁荣使茶油产量大增,并且总结分析了茶油兴起对古代女子头油使用习惯和认知的影响。

    作者:

    尹薇;

    发布时间:2024-06-13

  • 301. 吉福德·平肖的林业思想及实践研究

    摘要: 吉福德·平肖是美国第一个职业森林管理者、美国林务总局第一任局长、美国国家森林体系的倡导者、美国林学会和耶鲁大学林学院的创办者,在林业中获得了突出的成就。他在学习与实践中逐渐丰富的林业思想也为后世留下了熠熠生辉的思想遗产,对当今的林业建设仍有极高的参考价值。平肖的林业思想是通过国家主导,对林业进行基于林业科学知识的有计划地经营与管理,以此减少对林业资源的浪费,以获得经济效益(林产品)与人民公共利益为目的。本文尝试以平肖的相关著述为基础,考察平肖的林业思想与其相关的实践,从而更为全面而深入地展现平肖林业思想的发展脉络,探讨其在林业规划、国有林地、林业政策、林业生态等方面的贡献,并思考其对当今林业建设的启示作用。

    作者:

    沈远哲;

    发布时间:2024-06-13

  • 302. 陕甘宁边区植树造林历程探析

    摘要: 抗日战争爆发以来,作为大后方的陕甘宁边区因其独特的区域环境和政治空间,在边区建设中逐步重视起林业建设。植树造林成为陕甘宁边区政府工作的要政,主要从三个层面进行考量,其一是作为防灾备荒的重要举措,稳定生态环境;其二是为边区工农业建设提供原材料,保障经济发展;其三是林木作为战备资源发挥其军事功用。植树造林是边区政府一以贯之的一项群众性运动,历经三个发展阶段,通过政策保障、广泛宣传、奖惩并举与树立模范等措施提高了植树的科学性与积极性。囿于当时社会政治环境,植树造林成效并不理想,但边区民众造林护林意识普遍提升,并为新中国成立后的林业工作积累宝贵经验。边区政府针对植树造林工作做出的应对与反思,是理解中国共产党生态治理思想不可或缺的重要拼图。

    作者:

    马健怡;

    发布时间:2024-06-13

  • 303. 从资源到资本:林业文化遗产类型、价值及转变——以清水江流域为考察中心

    摘要: 林业文化遗产作为特殊的遗产类型,在生态文明时代展现着突出和普遍的价值。本文界定了林业文化遗产的概念,并以清水江流域为考察中心,分析了物种类、技术类、景观类、记忆类以及工具类遗产作为特殊资源的类型及形成,探讨了遗产在经济、社会以及生态文化方面的价值内涵,总结了在制度化保护、产业链延伸、旅游业发展以及生态理念传承四个方面保障和促进遗产资源角色转变的实践做法及效果。最终说明了林业文化遗产在保护理念框架下进行发掘和利用,是由资源转化为资本以实现价值增值的理论逻辑,可为文化遗产保护和研究提供新的视角和参考。

    作者:

    张鸿;李莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 304. 山林之乐与林中空地:思想中的森林二例

    摘要: 古今中外文学中的森林意象十分丰富,"文学中的森林"也得到了许多研究,但"思想中的森林"还很少引起人们的关注。在中西思想史上,庄子提及的"山林之乐"与海德格尔提出的"林中空地"可以算是"思想中的森林"的著名的两个例子。但与后世流行的理解不同,庄子其实并非要提倡山林之乐,而是要借此说明不避哀乐、无言无为、与物无伤的境界。海德格尔则用"林中空地"概念来形容人对万物的解蔽和澄明作用,并且将这种解蔽和澄明视为最本真的真理。一般认为,海德格尔与道家思想有相通之处,但是在庄子和海德格尔对森林的理解中,一者与人生的境界,一者是存在的真理关联起来,这在某种程度上反映了两者思想的取向差异,也说明"思想中的森林"大有可挖掘之处。

    作者:

    王瑞雄;

    发布时间:2024-06-13

  • 305. 中国森林史研究的回顾与展望

    摘要: 中国森林史研究距今已有百年的发展历程,从 20 世纪初到现在可划分为四个阶段。从 20 世纪20 年代开始,造林意识的兴起引发了森林史研究的萌发;20 世纪 50 年代之后,历史地理学的发展促进了人们关注森林的破坏对地形地貌和环境气候的影响;改革开放之后,各学科的繁荣促使森林史吸纳不同学科的研究视角以及研究方法;21 世纪以来,随着环境史学科的发展,森林史研究更加关注生态、环境、经济之间的互动关系,研究领域的扩大使得森林史研究的专题性更加明显。森林史研究不同阶段都有各自关注的问题与内容,代表成果也比较突出。根据研究进路划分,森林史研究可分为林业史、历史地理学以及环境史三种研究路径,各路径关注问题的核心点略有不同,林业史注重人类对森林利用的历史,对历史上森林利用、森林贸易等问题关注颇多;历史地理学更为关注森林变迁对地形地貌的影响;而环境史突出森林的变化对整个生态环境的影响作用,各学科交叉融合,互相吸收共同促进森林史研究的发展。但森林史研究还有较多的不足之处,应更好地运用丰富的史料发现问题,开拓更广泛的国际视野,学习不同学科、不同国家的新技术以及新的研究方法,以促进森林史的进一步发展。

    作者:

    李晗;

    发布时间:2024-06-13

  • 306. 中日全球重要农业文化遗产地茶企业的综合价值评价——基于中国紫鹊界CM与日本宫崎JH茶企业的比较分析

    摘要: [目的]通过对中国湖南新化紫鹊界梯田的"CM"茶企业(2018 年申请为全球重要农业文化遗产)与日本宫崎高千穗乡与椎叶山地区"JH"茶企业(高千穂郷・椎葉山地域の山間地農林業複合システム,2015 年申请为全球重要农业文化遗产)的综合价值进行比较分析、并探讨其影响因素与对策,为全球重要农业文化遗产地及其茶企业的可持续发展方案提供科学依据。[方法]本研究从 5 个维度构建了综合价值评价指标:经济价值(企业的投入、产出、对地方经济的贡献度)、文化价值(企业数字化传播力度、对地域文化的贡献度、消费者受众)、生态价值(有机茶种植面积、对地域生态功能的贡献度)、社会价值(就业岗位的提供数量、对本地就业的贡献度)、传承价值(传承的技艺、及其传承过程与时间、对本地传承的贡献度)、通过实地调研与互联网采集数据进行统计分析。[结果]经济价值:投入产出方面,日本"JH"茶企业略高于中国"CM"茶企业、"JH"企业的投入主要依赖比较成熟的机械化生产、节约了人工成本。而对地方经济的贡献度两者差异不大。文化价值:日本"JH"茶企业略高于中国"CM"茶企业;"JH"拥有自己的数字化传播网站、同时所属的省级、村级政府也有传播的网址,传播内容的质方面也比较高、网站的语言是中英日韩四国语言、传播的范围广、具体系统性、连续性,能更好地展示地域文化。从消费者受众的维度来观察,"JH"的价格更亲民、受众会更广,通过饮食文化传播的范围会更广。生态价值:"JH"有机茶种植面积占比及对地域生态功能的贡献度与"CM"相差不大,但是,从产品包装的生态性来观察,中国"CM"茶企业的地域生态功能的贡献度会被拉低一些。社会价值:中国"CM"茶企业在就业岗位的提供数量、对本地就业的贡献度要高于日本"JH"茶企业。无论是茶的种植环节、采摘环节、还是加工阶段、中国"CM"茶企业需要的劳动力数量都要高于"JH"。传承价值:中国"CM"茶企业负责人的制茶技艺是第 14 代传承人、传承的技艺也是当地的传统技艺、现在第 15 代传承人虽然不是农学及名校毕业、但是具有大学本科学历。日本"JH"的传承历史也比较久、目前父辈传承人快 80 岁、年青辈的传承人 40 岁左右,日本名校农学专业毕业,之后去国外深造在回来继承祖业。总体来看、两者差异不明显。[结论]中国"CM"茶企业和日本"JH"茶企业都处于全球重要农业文化遗产地、在传承价值维度、生态价值维度表现的差异性不大;在经济价值、社会价值、文化价值方面由于各自的人力资源投入、技术投入、制定环境的差异而存在一定的差异性。中国"CM"茶企业在产品的亲民性、数字化营销方面可以做更加积极的提升、从而提升企业的文化价值。

    作者:

    谢新梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 307. 近代中国森林书写的历史嬗递与生态思想演进

    摘要: [目的]重新审视近代中国森林书写的历史嬗递与生态思想演进。[方法]森林书写是一种呈现人与森林及自然互动历程的写作,主要以散文和诗歌的形式为主。与前朝不同,近代中国的森林书写的内核逐渐从歌颂山水田园的心灵慰藉向探索生态环保的思想演变,这一时期森林书写屡屡展现出独特的生态表达和环保思想,本文尝试以俞森、陶模、梅曾亮、梁希等人的作品为例,运用多学科的研究方法,从历史和文学两个维度交叉梳理森林书写的脉络,重点从效益导向、关照现实和家园建构三个层面展开深层探讨。[结果]呈现人与森林及自然互动的历程。次第揭示出近代中国森林书写背后的演进与缘由。[结论]确定以上作品在森林书写中的重要价值与应有位置,揭示作品背后所蕴含的生态思想与文明演进。

    作者:

    胡文亮;

    发布时间:2024-06-13

  • 308. 物种本土化的悖论:20世纪50至80年代西双版纳橡胶引种成功的偶然与必然

    摘要: 20 世纪 50 至 80 年代,西双版纳橡胶大规模引种成功既是一种偶然也是一种必然。这一阶段西双版纳并非是大规模种植橡胶的最佳区域选择,其成功引种的首要前提是适宜的自然环境,其决定性因素是大规模政策移民及技术加持。但即使橡胶引种成功,就物种本土化而言,"橡胶本土化"充满悖论,橡胶这一物种尚未实现完全本土化,而是本土化"进行式"。橡胶从一个"外来物种"转化成"新本土物种",具有外来物种的某些属性,仍具有生态破坏性;橡胶作为一个"现代性"物种具有工业属性、经济属性、资本属性,其大规模、无节制的扩张,导致生态环境破坏、经济风险加剧、社会畸形化发展等诸多问题。橡胶的引种及本土化虽形塑了一个新的地方性文化逻辑体系,却隐含着"传统社会"向"现代社会"急剧转型的高风险性,这种急速转化而形成的"现代社会"增加了边疆民族地区的不可控性。因此,应当高度警惕外来物种的风险性,注意控制得当、培育恰当,维护边疆生态安全。

    作者:

    杜香玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 309. 双林镇名门:梁希家世考略

    摘要: 梁希祖上本是福建人,大约在清中期,先祖梁天申迁至湖州乌程县南浔镇,梁天申孙辈中有一位梁企廉,再由南浔镇迁至临近之双林镇,是为梁希家族在双林镇的开始。梁希高祖名梁友龙,幼年家贫,靠经商起家。梁希祖辈梁湘、梁沅一代,在咸丰年间,通过科举取得功名,家族由此在双林镇有一定社会地位。梁希父亲梁枚在光绪年间高中进士,大大提升梁家在双林镇的影响力。在梁希之前,梁枚已经生有二子:梁煐、梁炘,又有嫡侄煜、炜、熿、燿、鎣 5 人,堂侄煊、烺、熙、炳、煃、煌、焯、爛、国兴、国珍、国柱、应贵、顺贵、爱贵等 14 人,这些均是梁希的兄长辈;其中,梁煐、梁炘是梁希的亲兄,其余则是堂兄或族兄,目前很多关于梁希简介的论著中"梁希的长兄是梁煜"的提法不准确。

    作者:

    胡运宏;

    发布时间:2024-06-13

  • 310. 秦汉时期林木种植与采伐述论

    摘要: 先秦两汉时期生产技术较快发展。林木的生产技术涵盖了栽培、采伐与运输等方面。这一时期,人们总结了各类树种的物候与生长习性,并在此基础之上进一步提高林木的栽培技术。此时人们已能够依据不同树种的自身特性确定合理的种植时间及栽种地点。除播种种植林木外,已开始使用扦插、嫁接等无性繁殖技术培育树木。在定植之后,时人对保熵、霜冻害、病虫害的防治以及整枝等护林工作亦提出了严格细致的要求。在林木种植技术趋于成熟的前提下,当时民居周边、私人园林、皇家苑囿、道路旁以及军事区均植有大量的人工林。而不同区域树种的选择,则受当时政治、经济与文化等多种因素的影响。此外,秦汉时期,随着铁器的普遍使用,采伐林木的效率也得以提高。在林木采伐的时机的选择上,则需要考虑木材质量、国家政策以及民俗禁忌等多种因素。至于采伐后林木的运输,则主要以水运为主。另外,这一时期,官方与私人中的林木买卖现象亦较为普遍。

    作者:

    罗启龙;彭杨;

    发布时间:2024-06-13

  • 311. 基诺族森林用护融通及实践

    摘要: 1949 年中国森林覆盖率仅为 8.6%,云南森林覆盖率为 40%,贵州森林覆盖率为 9%,四川森林覆盖率为 20%。云南森林覆盖率高于同一时期的全国及西南其他省份。西南少数民族聚居区域的森林覆盖率普遍较高,1949 年西双版纳森林覆盖率在 60%以上,1958 年基诺山森林覆盖面积仍占 70%。基诺族聚居地区高森林覆盖率(其间有大量原生林)固然与亚热带气候及人口密度小有关,但 1958 年以前基诺族生计对森林依赖程度较高。通常森林利用越多对森林的破坏程度就越严重,而基诺山则是森林高利用与森林高覆盖并存,于是有必要探究其间的枢机。目前的研究成果主要从刀耕火种、生物多样性管理的角度对其展开论述,在前人研究的基础上,本文结合田野调查7、地方文献资料从传统森林文化的角度试图对基诺族森林利用与保护融通的思想及实践具体进行系统梳理总结,诠释基诺族历史时期森林用而不衰的因由。 基诺山乡至今依然是中国及云南省基诺族集中分布的区域,截止 2021 年,基诺山基诺族乡有基诺族12772 人,占全乡总人口 85.11%。2021 年森林覆盖 94.01%,依然保持较高的森林覆盖率,除以橡胶树为主的经济林外,其重要原因还在于基诺族用林与护林融通的优秀传统文化发挥功效。 诚然,大自然不需要人类,人类需要大自然。然而在有人类的情况下,需要理性思考人与自然如何相处来达到二者长期共生并永续发展的问题,而不是纠结于以自然为中心抑或以人类为中心的单边性思考。对于长期在山区生存发展的基诺族而言,其面临的自然环境主要是森林。在基诺山这片森林中,显然没有自然中心主义,当然也没有人类中心主义,而是在长期生产生活实践中,探索出一套平衡森林环境与人类生存发展的文化体系,其内核就是森林利用与保护的融通契合,从而铸就了林人共生的典型案例。 基诺族森林利用与保护融通的整体性。首先是用林与护林的整体性。用林是起点,也是终点,护林是保证森林持续利用的轴心,表现出用林——护林——用林的运行逻辑。森林在基诺族生态安全、物质、精神层面都有较大程度的利用,在森林有用的基础上构筑起庞大缜密的保护体系,主要包括技术、精神、制度三个层面。技术上主要包括错位、适时、适用、火灾防范四个方面,精神上主要是敬先用后,制度上则是规约制衡。保护森林的终极目标在于持续用林,其中贯穿尽可能保持生态平衡的理念,说白了就是不要留有过多使用森林的痕迹,即便用了也要在森林生态系统能够自我恢复的范围内。错位、适时、适用构建在基诺山生物多样性自然禀赋基础上,同时也是保护生物多样性的重要技术,错位利用直接保护了生物多样性,适时、适用因节材保护了生物多样性。刀耕火种和建筑用材属于基诺族森林利用的大宗,在实施过程中很容易引发火灾,然而强烈的防火意识及一系列具体的防火措施降低了火灾发生的机率。刀耕火种层面的防火避免了不在火种之列森林的损毁,使火烧面积精准局限在所需农作之域。居住层面的防火尽可能避免了因火灾带来房屋损毁的建材更新,从而减少了砍伐树木的频率,于是起到间接保护森林的作用。只有保住了大量森林,才能为将来的刀耕火种及木材利用提供基础条件。敬先用后及制度规约分别从道德伦理及制度层面遏制人摄取森林资源的贪欲,把森林利用控制在适度范围内,共同构成森林可持续利用的重要保障。用林——护林——用林不是单向的终结式的运转,而是双向循环的运转,之所以把护林说成轴心,是因为护林保证了森林的持续利用。用林与护林融通共进,用中有护,护林为用,护林载用,用林与护林是基诺族生态智慧的一体两面,而不是截然分开的个体。其次是森林与人的整体性,或者说是林人共生,具体表现在林养人及人护林两个层面。林养人体现在森林给基诺族的生存发展提供生态安全及一定的物质基础,聚焦于用林层面。人护林则体现在森林保护层面,其保护不是把林视为弱势地位,而是构建在森林决定着基诺族生存发展重要性基础上的保护,这从敬先后用可以看出,是把森林放在高于人的位置加以保护。林人共生正所谓生态与生计的耦合,也就是"生计既要满足人类生存和发展的需要,又要满足维护生态系统安全稳定的需要。" 在此探讨基诺族森林利用与保护的问题,并不是要倡导森林利用而不重视保护。而是要从基诺族森林利用与保护中得到启发,结合生态学、生物学、林学、地理学等从科学层面对一定区域的森林是否适合利用及可利用的程度等做出科学判断,如果可利用,在挖掘当地保护生态、保护森林传统文化的基础上结合现代法治进行保护。总之,要使森林利用构筑在科学和理性的基础上,在利用与保护融合的体系下运行。从而避免只利用不保护、或者不适合利用而利用带来的生态问题。

    作者:

    刘荣昆;

    发布时间:2024-06-13

  • 312. 梁希林业宣传观产生的历史背景、核心要义和实践启示

    摘要: 作为我国近代林学的杰出开拓者和新中国林业的奠基人,梁希一生非常重视林业宣传工作,在丰富的林业科普实践中形成了蕴含丰富哲理和具有鲜明时代特色的林业宣传观。梁希的林业宣传工作始终服务林业发展的现实所需,着眼于林业发展的未来。他面向群众进行林业科普动员,将知识传播与科学普及相融合,构建了林业宣传主渠道主阵地,注重林业宣传形式和手段创新,以人民性理念、系统性布局,时代性担当和前瞻性目光,极大推动了我国林业宣传事业的发展。这也启示了当下我国林业宣传事业需要坚持以人民为中心,站稳宣传思想的人民立场;坚持以问题为导向,破解时代难题;坚持走好群众路线,努力构建大宣传格局;坚持与时俱进,推动林业宣传高质量发展。

    作者:

    陈相雨;李雨洁;

    发布时间:2024-06-13

  • 313. 民族林业的自然生态史研究

    摘要: ##民族地区近现代林业、林业文化及林业生态文明建设研究成果取得了不菲的成果,但较少从历史视角对民族林业生态变迁史进行长视角研究的成果。民族林业有两个内容,一是民族地区的林业,二是专属于少数民族村寨及家庭的林业,前者的范围及内涵大于后者,但本文所指是后者,既对产权属于少数民族村寨和家庭所有的林业生态变迁史进行梳理及研究。

    作者:

    周琼;

    发布时间:2024-06-13

  • 314. 国家森林乡村与地方社会经济发展——以国家森林乡村古村落萝村为例

    摘要: 国家森林乡村是指自然生态风貌保存完好、乡土田园特色突出、森林氛围浓郁、涉林产业发展良好、人居环境、生态宜居的乡村。古村落萝村有幸成为了国家林草局、民政部、国家卫生健康委、国家中医药局颁布的第一批国家森林乡村。本文从广西壮族自治区北流市民乐镇萝村古村落森林林乡场景入手,围绕国家森林乡村给出条件与对应功能,从地区社会稳定,少数民族发展,国家森林乡村优势如何与地方禀赋对接,探索国家森林乡村在少数民族地区的区域经济、民族文化及社会发展互动中的现实意义。

    作者:

    乔柏;

    发布时间:2024-06-13

  • 315. 华东院院史编纂出版的启示

    摘要: ##报告会简要介绍了国家林草局华东院的基本情况,包括主要职能、发展历程、主要成就,告诉大家华东院是我们国家最早成立的国家级林业调查规划队伍,七十多年来为国家林业建设和生态文明建设作出了重要贡献。

    作者:

    毛行元;

    发布时间:2024-06-13

  • 316. 当代林业史研究的价值与方法

    摘要: ##林业是助力经济社会协调发展的一项重要公益事业和基础产业。新中国成立以来,特别是改革开放以来,中国林业走过了极不平凡的发展历程,取得了举世瞩目的伟大成就,构成了一部波澜壮阔的中国当代林业发展史。迄今为止,我国没有出版一部《中国当代林业史》。这种状况与中国当代林业走过的非凡历程和林业对中国国民经济和社会发展作出的重大贡献是不相称的。当代林业史是中国当代历史应有的内容,是把我国林业和草原事业继续推向前进的必修课。加强中国当代林业史研究是摆在全国林业和草原人面前的一项重要任务。我国当代林业史的研究滞后于林业发展的实践。加强中国当代林业史研究是新时代应有的新担当新作为,是贯彻落实党中央学习"四史"要求的具体行动,是全国林业和草原工作的一项重要任务。

    作者:

    邵权熙;

    发布时间:2024-06-13

  • 317. 山楂叶药用资源研究及品质评价

    摘要: 对不同产地的山楂叶中化合物进行分析,发现产地间差异较大,筛选出来的 化合物主要包括黄酮类化合物和萜类化合物。对不同品种的山楂叶中化合物进行 分析,发现品种间差异较大,比较黄酮氧苷类和萜类化合物的相对含量,CP 中 含量最高;比较黄酮碳苷类化合物的相对含量,CS 中含量最高;比较黄酮苷元 类化合物的相对含量,CA 和 CK 中含量最高。通过测定 8 种黄酮类化合物的含 量,确定了 CS、CA 和 CK 的最佳采收期。通过测定不同产地的 CP 叶和不同剂 型益心酮中 8 种黄酮类化合物的含量,发现山楂叶和益心酮质量参差不齐,其质 量标准有待规范。近红外光谱法对山楂叶中总黄酮、表儿茶素、异槲皮素和金丝 桃苷含量测定的模型可用于后续的定量分析。对山楂的入血、粪便和尿液中代谢物的分析发现,在代谢的过程中,发生的二相代谢主要为醛酸化和硫酸酯化,差 异化合物主要为黄酮类和三萜类化合物;上述工作为山楂叶的进一步开发利用和 后续的质量控制研究提供了理论依据。

    作者:

    杨璐;郭亚萍;王金辉;李宏;

    发布时间:2024-06-13

  • 318. 岭南地区林药复合系统土壤微生物多样性和群落构建特征研究

    摘要: [目的]研究适宜岭南地区林药复合经营模式下土壤微生物群落结构及功能多样性特征,揭示土壤微生物群落结构和功能多样性的变化规律,从微生物角度来解析土壤地力修复与增益的问题,为岭南地区高效林药培育体系的建立及林下经济的发展提供技术支撑。[方法]本研究以一年生药用植物草珊瑚(Sarcandra glabra)、益智(Alpinia oxyphylla)和一叶兰(Aspidistra elatior)在红椎林下进行林药复合经营,在已经建立的固定样地采集土壤样品,采用Illumina Miseq高通量测序方法研究林药复合系统内土壤土壤微生物群落结构及功能多样性,获取整地与林药复合经营措施对土壤微生物群落结构的影响以及在各分类学水平的响应特征。[结果]由细菌和真菌物种 Alpha 多样性分析可知,土壤细菌在门水平相对丰度超 10%的是酸杆菌门 Acidobacteria、变形菌门 Proteobacteria;土壤真菌在门水平相对丰度超 10%的是子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota;通过spearman相关分析和 RDA分析,在门水平酸杆菌门与全钾、脲酶有机质、全氮、全磷、有效磷、酸性磷酸酶显著相关;放线菌门Actinobacteria与全钾、脲酶显著相关;芽单胞菌门Gemmatimonadetes与全钾、脲酶、pH、有效磷、酸性磷酸酶显著相关;变形菌门与除pH以外的所有用土壤环境因子均呈极显著相关性;奇古菌门Thaumarchaeot与土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷、有机质、全氮、速效钾、酸性磷酸酶显著相关;疣微菌门Verrucomicrobia与全磷、速效钾、酸性磷酸酶显著相关,厚壁菌门Firmicutes与pH显著相关;担子菌门与碱解氮、与全钾、有效磷、脲酶显著相关;通过lefse判别分析的较大判别系数的类群所属的门水平的种类,林药复合林地及整理林地细菌和真菌分别表现出一定的差异;林药复合经营林地土壤细菌与真菌群落因土壤养分的增加而聚集。[结论]林药复合种植、整地活动等经营措施会通过改变土地利用方式、地上植被组成和凋落物数量,从而影响微生物多样性及群落结构,不同经营方式的土壤细菌和真菌的多样性和群落结构都存在显著差异,土壤细菌和真菌具有不同的群落构建特征。整地及林药复合对土壤微生物多样性产生了影响,相较于整地林地,林药复合经营提高了土壤细菌及真菌多样性,且土壤养分、酶活性与土壤微生物多样性显示了显著的相关性。林药复合经营林地土壤养分含量及土壤酶活性显著高于人工整地林地,该林地细菌群落因土壤养分的增加而聚集。土壤 pH值是影响不同气候带森林土壤微生物多样性的重要因素。

    作者:

    王冉;来芳;何茜;

    发布时间:2024-06-13

  • 319. 槟榔林下养鹅模式对植物多样性和土壤养分的影响

    摘要: [目的]明确槟榔林下不同鹅的养殖密度对林下生态系统植物多样性、土壤养分的影响。[方法]以林龄为 12 年的槟榔林为试验对象,于 2021 年开始进行试验,以养殖密度为试验处理,通过调查研究并结合以往的养殖经验,设置了 4 个处理水平,分为 3 个处理组和 1 个对照组(CK)共 12 个小区,每个小区 64m2,处理组分别为CK(套养鹅 0 只/64m2)F1(套养 2 只/64m2),F2(套养鹅 4 只/64m2),F3(套养鹅 6 只/64m2);运用对比方法,研究槟榔林下养鹅处理和对照的土壤养分含量、植物多样性的异同,旨在通过林间状态的描述和中间状态的研究,为以后优化槟榔林下养殖调控措施提供依据。[结果]1)调查F1 处理组有 8 种杂草,F2 处理组有 5 种杂草,F3 处理组有 3 种杂草,CK对照组有 12 种。F处理组的杂草群落Shannon-Wiener和Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数和 Margalef物种丰富度指数都有所降低;2)随着养殖密度的增加,鹅养殖活动区土壤的PH值、有机质含量以及土壤全氮、全磷、全钾含量均有不同程度的提高:其中F3 有机质含量为 12.23g/kg,是CK对照(8.731g/kg)的 1.4 倍;土壤全氮含量F3(0.604g/kg),是CK对照(0.439g/kg)的 1.38 倍;土壤全磷含量为F3(0.323g/kg)是CK对照(0.192g/kg)的 1.68 倍;土壤全钾含量为F3(14.007g/kg)是CK对照(10.254g/kg)的 1.37 倍;F2 土壤碱解氮含量为153.88mg/kg 高于 CK 对照(77.28mg/kg)(p>0.05),F1 土壤有效磷含量为 56.50mg/kg 高于 CK 对照(31.18mg/kg)(p>0.05);F1 土壤速效钾含量为 77.114mg/kg高于CK对照(43.24mg/kg)(p>0.05)。[结论]随着槟榔林下鹅的养殖密度的增加,槟榔林下的植物数量、种类和生物多样性均有不同程度的降低,说明槟榔林下鹅群活动对生物多样性和土壤养分含量都有显著的影响,能够控制杂草数量组成并提高土壤养分含量。

    作者:

    余慧霖;余雪标;

    发布时间:2024-06-13

  • 320. 毛竹林下套种竹荪不同时期对土壤养分及微生物的影响

    摘要: [目的]:探究不同时期毛竹林下套种竹荪对土壤养分、微生物生物量和群落特征的影响,分析不同时期土壤养分、微生物生物量和群落特征之间相关性。[方法]选取 4 个时期(T1.竹荪种植结束、T2.竹荪采收结束、T3.竹荪采收结束 4 个月、T4 竹荪采收结束 8 个月)套种竹荪的毛竹林土壤为研究对象,测定土壤养分含量、土壤PLFA含量。[结果](1)土壤碱解氮含量在T1 时期显著高于其他时期,有效磷含量在T2 时期显著高于其他时期,其他土壤养分含量在不同时期无显著差异;%2B(2)T1、T2 革兰氏阳性%2F革兰氏阴性菌比值显著低于T3、T4%3B(3)T3 土壤微生物、真菌、细菌PLFA含量显著高于T1、T2、T4;(4)不同时期土壤碱解氮、有效磷含量显著影响土壤微生物PLFA含量和群落组成。[结论]套种竹荪在种植、采收结束对土壤碱解氮、有效磷含量及养分有效性具有积极影响,在采收结束 4 个月土壤微生物生长繁殖增加,套种竹荪影响土壤微生物群落组成。

    作者:

    李树光;刘淼;范少辉;蔡春菊;

    发布时间:2024-06-13

  • 321. 暴马桑黄三萜合成相关基因挖掘及关键基因功能研究

    摘要: [目的]暴马桑黄(Sanghuangporus baumii)是一种珍贵的药用真菌,具有多种药用功效,其中三萜是衡量暴马桑黄药用价值高低的关键指标。自然条件下三萜产量较低,限制了其在医疗保健行业的应用。因此,如何解决暴马桑黄三萜产量低的问题成为研究的目标。[方法]基于不同发育阶段暴马桑黄三萜含量存在显著差异,采用组学联合分析挖掘三萜合成关键基因,通过茉莉酸甲酯(MeJA)诱导方式对关键基因进一步精确筛选。利用PCR技术克隆关键基因全长,采取农杆菌介导转化方法获取关键基因过表达菌株,分光光度计法测定过表达菌株总三萜含量和药理活性。[结果]组学联合分析发现了一个三萜合成显著关联区,共涉及 22 个三萜代谢物和 8 个相关基因。MeJA诱导三萜差异表达显示,8 个相关基因中异戊二烯焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,IDI)基因和鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SE)与总三萜含量呈显著正相关。选取三萜合成上游IDI基因进行PCR克隆,获得 792 bp开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)。将IDI基因在暴马桑黄中过表达后,得到总三萜含量比野生菌株提高 11.42 mg/g的转基因菌株。药理活性分析表明,IDI基因过表达的三萜高产菌株在抗氧化和降血脂方面更具优势。[结论]通过对暴马桑黄三萜合成相关基因挖掘及关键基因功能研究,证实了IDI基因在暴马桑黄三萜合成途径中的正向调控作用,为培育暴马桑黄高价值菌株提供理论依据。

    作者:

    刘增才;邹莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 322. 林下仿野生栽培桑黄多糖结构表征及其生物活性研究

    摘要: [目的]桑黄是名贵的食药真菌资源,是目前公认的抗癌效果较高的一种药用大型真菌,有"森林黄金"的美称,目前已经在浙江、吉林、安徽、山东等地实现人工规模化栽培。传统的道地药材深植于山区、林区,培育仿野生栽培的林下道地中药材基地,为健康与医药事业发展提供大量优质药材,已成为中药材振兴发展的必然途径。林下仿野生栽培桑黄,不与粮争田,不与果争地,生长条件源于自然,利用山林优势,林间温差大、桑黄生长发育周期长。相比较在大棚里种植的桑黄,林下栽培出来的桑黄子实体的品质更好。桑黄多糖是桑黄中的主要有效成分之一,具有增强免疫力、抗肿瘤、保肝等多种生物活性。目前对于桑黄多糖的研究多来源于大棚人工栽培的桑黄,对于林下仿野生栽培的桑黄多糖的高级结构及其生物活性构象关系研究较少。不同栽培方式下的桑黄多糖的结构及其功能活性机理尚不明确。本项目在已有研究基础上从林下仿野生栽培的桑黄中分离纯化多糖,并对其进行一级结构表征和生物活性研究,探究林下仿野生栽培方式下的桑黄多糖的构效关系。[方法]本研究以林下仿野生栽培的桑黄子实体为原料,经酶-Sevage法去蛋白、DEAE Sepharose FF纤维素离子交换层析和Sephacryl S-100 凝胶过滤层析纯化后得到桑黄均一多糖,然后通过HPLC、IR、NMR光谱、尺寸排阻色谱-激光光散射(SEC-LLS)、原子力显微镜等对其结构进行解析。进而对桑黄多糖开展体外增强免疫力和抗肿瘤功能实验。[结果]首次从林下仿野生栽培的桑黄子实体中分离获得了一种新型β-呋喃型半乳葡聚糖(SVPS2),其主要由葡萄糖、半乳糖和岩藻糖组成,以(1→5)连接的β-D-呋喃型葡萄糖(β-D-Glcf)为主链,在主链上相邻的两个(1→5)连接的β-D-呋喃型葡萄糖残基的 C-6 位上分别被一个β-D-呋喃型葡萄糖端基和一个α-L-吡喃型岩藻糖(α-L-Fucp)端基取代。其重均分子量(MW)为 23.4 KDa,在溶液中单链链高为 0.72nm.体外细胞实验表明,SVPS2可以显著促进 TNF-α、IL-6、IL-1β等因子的分泌,从而发挥增强免疫力的作用。体外抗肿瘤实验表明,SVPS2 对人结肠癌细胞(HT-29)具有明显的抑制作用。[结论]从林下仿野生栽培的桑黄子实体中分离获得的新型β-呋喃型半乳葡聚糖(SVPS2),其一级结构有别于传统的大棚人工栽培的桑黄多糖结构。该研究有助于推动林下中药材等特色林下经济的发展,为林下特色食药用菌资源的高品质控制、功能评价和产品开发奠定了理论基础。

    作者:

    程俊文;贺亮;魏海龙;胡传久;王衍彬;

    发布时间:2024-06-13

  • 323. 基于挠力河流域的寒地沼泽湿地经济植物资源利用

    摘要: 选择黑龙江省东部挠力河流域挠力河、大佳河、七星河等湿地类型自然保护区和富锦国家湿地公园,调查了挠力河流域的沼泽湿地植被类型、分析了湿地经济植物利用现状及面临的问题、提出相关对策建议,探索以湿地经济植物资源利用途径为代表的湿地生态产品价值实现机制,挖掘"生物经济"发展潜力,对于推动林草事业高质量发展有重要意义。

    作者:

    满东斌;王金武;魏振宏;李楠;王广鑫;

    发布时间:2024-06-13

  • 324. 不同种源华重楼农艺性状及药用成分研究

    摘要: 选取来自湖南、贵州、重庆等 20 个供试华重楼种源对各种源农艺性状及药用成分进行测定,结果表明,除叶宽和块茎宽以外的农艺性状及药用成分均在种源间存在着不同程度的变异,并且地下部分的块茎长、块茎宽与地上部分的叶长、叶面积四个性状与其他性状间存在着较多的显著相关性或极显著正相关性,块茎长与块茎总皂苷含量呈极显著正相关;华重楼不同种源间没有明显地理变异模式;基于 5 个药用成分的研究结果显示,重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷Ⅵ、重楼皂苷Ⅶ和总皂苷等药用成分指标均在种源间存在不同程度的差异;基于农艺性状和药用成分进行聚类分析,供试种源可分为 1、2、3 两个类群,第 2 类群种源和第 3 类群种源整体生长势较强,并且产量和块茎总皂苷含量都较为突出;基于隶属函数评价法筛选出的优良种源分别是湖南桃源、湖南永定、贵州黎平、重庆秀山和湖南沅陵等 5 个种源,为华重楼品质控制和优良种源的评价提供参考。

    作者:

    刘佳;曹基武;梁其东;王靖涵;彭翠英;王旭军;

    发布时间:2024-06-13

  • 325. 青牛胆光合特性对遮阴的响应研究

    摘要: [目的]研究青牛胆的光合特性对遮阴的响应,找到适宜青牛胆生长的光照强度,指导实践。[方法]选取 2 年生青牛胆幼苗为材料,在林下进行 70%-90%、50%-70%、30%-50%、10%-30%四个不同透光处理,对青牛胆的光合特性进行研究和试验。[结果]结果表明,青牛胆在 50%-70%的透光率下生长最优,且没有"光合午休"现象,同时水分利用率、表观量子效率较高,蒸腾速率较低。[结论]说明适度的遮阴能增强青牛胆的光合作用。青牛胆的叶绿素含量也随遮阴度的加深而提高,表明其对光照的适应性较强。

    作者:

    杨欣霖;谢乔颖;曹基武;彭翠英;王旭军;

    发布时间:2024-06-13

  • 326. 遮阴对箭叶淫羊藿叶片生理生化影响研究

    摘要: 以盆栽箭叶淫羊藿为材料,设置遮光率(L1)70%、(L2)85%和(L3)90%3 个梯度,研究遮阴对箭叶淫羊藿的叶片的生理生化特性。结果表明:箭叶淫羊藿叶片的叶绿素与MDA含量、OD与POD活性在不同遮光率间均存在明显的差异。其中,箭叶淫羊藿叶片的叶绿素含量随遮光网层数的增加而降低,L1>L2>L3;随遮光胁迫时间的延长,箭叶淫羊藿L1、L2 与L3 处理的OD酶活性的变化趋势较为一致,均为先升后降再上升,且L3 的POD酶活性分别显著高于L1 和L2 的POD酶活性;L1 的POD活性先增后减,L2 和L3 的则为先下降后小幅度上升;L1、L2 与L3 处理的MDA含量为L1>L3>L2。

    作者:

    伍辰皓;曹基武;王旭军;杨欣霖;彭翠英;戴龙东;吴传容;

    发布时间:2024-06-13

  • 327. 贺兰山三种植被类型根际球囊霉素相关土壤蛋白分布特征及影响因素

    摘要: 为揭示贺兰山耐旱灌丛不同植被类型下球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的分布特征及其影响因素,本研究以短花针茅(草地,G)、蒙古扁桃(灌木,S)和短花针茅-蒙古扁桃(草地-灌木,G×S)3 种植被类型为研究对象,以裸地为对照(CK)。测定了根际土壤中易提取的球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)和球囊霉素相关土壤总蛋白(T-GRSP)的含量、土壤理化性质、根系侵染率、根际土壤孢子密度和物种丰度。结果表明,EE-GRSP和T-GRSP在不同植被类型间差异显著(p<0.05),其中G×S处理下GRSP含量最高(分别为 5.68 和 6.27 mg·g-1),CK处理下GRSP含量最低(分别为 3.84 和 4.48 mg·g-1)。EE-GRSP/土壤有机碳(SOC)和T-GRSP/土壤有机碳(SOC)差异不显著(p>0.05)。根系侵染率、根际土壤孢子密度和物种丰度的变化趋势与GRSP含量的变化趋势相同,差异显著(p<0.05),最大值分别为 75.6%、20.7×10 g-1和 29.7,最小值分别为 55.6%、13.0×10 g-1和 12.7.Pearson相关分析显示,EE-GRSP与土壤有机碳、总磷、速效磷、根系侵染率呈极显著正相关(p<0.05),与速效钾、孢子密度、物种丰度呈极显著正相关(p<0.01)。T-GRSP与土壤全磷、速效磷呈极显著正相关(p<0.05),与土壤有机碳、速效钾、孢子密度、根系侵染率、物种丰度呈极显著正相关(p<0.01)。冗余分析(RDA)显示了类似的结果。因此,贺兰山低海拔地区不同植被类型下GRSP的分布特征及其影响因素受植被类型、根际土壤理化性质和丛枝菌根真菌(AMF)定殖的影响,从而为土壤质量改善和植被恢复提供科学依据。

    作者:

    张海英;侯晖;颜培宣;谢沁宓;赵宏亮;倪细炉;

    发布时间:2024-06-13

  • 328. 基于环境变量的黄栌叶色变化估计

    摘要: 了解植物叶片颜色的空间变异对诊断植物营养状况、确定植物健康状况、估算植物水分可利用性以及提高植物观赏和旅游价值具有重要意义。采用广义弹性网(GELnet)和支持向量机(SVM)算法,基于地理和气候变量,对地理环境复杂、不受人类活动影响的灌丛黄杨(Cotinus coggygria)叶片颜色方差进行估算。结果表明,黄杨叶片颜色在空间上存在差异,其差异主要受地理因素的影响,主要是由于其对灌丛生长环境的太阳辐射、温度、光照和水分的影响,而气候因素的影响不明显。支持向量机(SVM)和GELnet模型在基于地理变量的叶色指数估计方面表现出相似的性能,表明这两种方法在地理环境复杂、不受人类活动影响的灌丛区黄杨叶色方差估计方面具有潜力。

    作者:

    谭星;吴焦焦;刘芸;黄诗夏;高岚;张文;

    发布时间:2024-06-13

  • 329. 丁香属全基因组演化、地理起源、物种分化及花香形成机制解析

    摘要: [目的]丁香属为温带起源的木本芳香植物,是木犀科(Oleaceae)中较为古老的类群。全属30 余种(变种),除 3 种在巴尔干半岛和北海道分布以外,其余在中国均有野生分布。丁香属全基因组演化历史及花香形成机制的研究旨在解析染色体水平的时空演化格局、阐述谱系演化关系、揭示花香形成机制,为有着 1400 年的栽培历史、东亚、欧洲和北美经典的观赏植物种质创新和功能挖掘提供详实依据,成为国家丁香种质资源库科学研究价值的重要体现。[方法]通过基因组测序组装获得了广布种华北紫丁香全基因组序列;基于覆盖全属的 26 个野生种(变种)的重测序及地理分布数据集进行植物区系演化分析,并形成了至今最为完整的丁香属种间系统演化图谱;通过对广布种华北紫丁香从花蕾到凋谢的开花进程花香转录组分析,以及对包括其在内的 14 种具有花香或果香的物种进行了比较基因组分析获得了差异表达基因。[结果]研究发现丁香基因组为 1.2G,杂合度为 1.9%。木犀科的祖先具有 20 条染色体,在渐新世中期前经历了一次二倍化事件,随后加倍的部分染色体发生了断裂重组,最终形成了木犀科植物的 46 条染色体。华北紫丁香的祖先分化于渐新世后期,早于木犀科中桂花和油橄榄的分化;丁香属内五个组(系)的祖先在中新世后期开始分化。丁香属在中新世中期起源于以中国北方为核心的东亚北部,此后分别向欧洲、中亚,以及中国中部及西南扩散,在秦巴山区和横断山区之间曾存在复杂的基因渐渗,由此形成了丁香属的物种多样性。比较基因组分析发现华北紫丁香TPS和 MYB基因家族呈现显著扩张;在花开进程中芳樟醇、β-罗勒烯和α-法尼烯等是构成华北紫丁香盛花期花香的主要单萜和倍半萜成分。基因共表达网络预测显示,33 个TPS-a和 34 个TPS-b,以及 195 个MYB家族基因参与了丁香萜类的合成与调控。[结论]丁香属的远古祖先分化于 27Mya;丁香属起源于中国北方,秦巴山区与横断山区存在基因渐渗;广布种的花香由于TPS-a和TPS-b以及个MYB家族基因调控形成。

    作者:

    王毅;鲁丽敏;李靖锐;李华阳;尤奕晨;臧淑英;张永清;叶建飞;吕泽;民;张照宇;秦永生;张鸿翎;夏菲;李慧;张会金;范培格;石雷;梁振昌;崔洪霞;

    发布时间:2024-06-13

  • 330. 干热河谷稀树灌草丛生物多样性研究

    摘要: [目的]以干热河谷稀树灌草丛为研究对象,探讨干热河谷稀树灌草丛植被群落特征,为干热河谷地区植物多样性保护与恢复提供参考与依据。[方法]基于样方法调查干热河谷 1 hm2 大样地灌草丛植被种类、胸径、树高和冠幅等,分析群落Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和 Pielou 均匀度指数,研究灌草丛植被群落的物种组成、群落结构和物种多样性特征。[结果](1)调查结果显示,干热河谷稀树灌草丛植物群落共 21 科 33 属 33 种;其中乔木层 4 科 4 属 4 种,灌木层 11 科 13 属 13 种,草本层 9 科 16 属 16 种。(2)乔木层以滇榄仁(Terminalia franchetii)和余甘子(Phyllanthus emblica)为优势种;灌木层以华西小石积(Osteomeles schwerinae)、沙针(Osyris lanceolata)、西南杭子梢(Campylotropis delavayi)和车桑子(Dodonaea viscosa)占优;草本层则以拟金茅(Eulaliopsis binata)、扭黄茅(Heteropogoncontortus)和四脉金茅(Eulalia quadrinervis)为优势物种。(3)在干热河谷稀树灌草丛中,乔木层、灌木层和草本层Margalef丰富度指数分别为 0.40、1.50 和 1.76,Simpson优势度指数为 0.48、0.78 和 0.81,Shannon-Wiener多样性指数 0.77、1.66 和 1.95,Pielou均匀度指数 0.55、0.69 和 0.78。(4)干热河谷稀树灌草丛植被种类组成较为简单,生物多样性指数在乔木层、灌木层、草本层中呈现递增趋势。乔木种类相对较少,多呈小乔木或大灌木状,在群落结构中起不到乔木层的作用;灌木层盖度小,分布广、数量多、优势明显,且生物多样性指数较乔木层高;草本层生物多样性指数最高,表明草本层在干热河谷植被中具有极强的竞争力,即使立地环境发生较大变化,其优势地位仍然明显。[结论]干热河谷稀树灌草植被灌草层较乔木层物种多样性丰富,应根据不同层次植被提出合理可行的保护和恢复策略,加强全球气候变化和人为干扰等对干热河谷稀树灌草丛植被的研究,切实保护和维护该生态系统的生物多样性。

    作者:

    孙泽;孙永玉;高中腾;张春华;欧朝蓉;

    发布时间:2024-06-13

  • 331. 西北干旱区典型灌木的水分利用过程

    摘要: 灌木是我国西北干旱区植被的主要生活型。在半干旱区和干旱区分别选择典型灌木,通过稳定同位素技术研究它们的水分利用过程。研究结果有助于我们理解灌木对干旱和半干旱气候的适应对策,并为植物多样性保育、水土保持和荒漠化防治提供理论依据。(1)在鄂尔多斯高原东部的丘陵区,沙棘、油松和山杏是水土保持林的主栽树种。降雨及其补充的土壤水是三种水保林利用的主要水源。它们根据不同水源的可利用性,在不同季节利用不同深度的土壤水或雨水。5 月和 7 月沙棘的水分利用效率较高,可能更适应当地的半干旱气候。(2)在毛乌素沙地,沙地柏、沙柳和黑沙蒿是三种主要固沙灌木。降雨补充的土壤水是三种灌木群落利用的主要水源。三种灌木及伴生的杨柴根据不同深度土壤水的可利用性,在不同季节利用不同深度的土壤水。杨柴与黑沙蒿或沙柳伴生时均存在水分竞争。常绿灌木沙地柏的水分利用效率较高,可能具有竞争优势。干旱时三种落叶灌木能够提高水分利用效率来适应环境。(3)沙冬青群落是乌兰布和沙漠的优势植被之一。地下水是干旱年份沙冬青群落的主要水源。它对沙冬青水源的贡献达到一半左右,对旱蒿水源的贡献为 30%—60%,春季对黑沙蒿水源的贡献也达到 45%。深层土壤水是沙冬青群落的次要水源。夏秋黑沙蒿利用浅层土壤水。沙冬青和两种蒿属灌木竞争深层土壤水和地下水。总之,灌木采取资源依赖型水分利用策略适应干旱和半干旱气候。它们根据不同水源的可利用性,选择利用地下水、不同深度的土壤水或雨水。共存的灌木和半灌木之间存在水分竞争。因此,在鄂尔多斯高原东部和毛乌素沙地等半干旱区,今后应注意灌木的合理配置,采取适宜的造林密度,避免过度水分竞争导致的植被衰退。易危植物沙冬青异地保育时应与其他深根系灌木分开栽植以避免水分竞争。

    作者:

    朱雅娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 332. 贺兰山西坡不同海拔土壤AMF群落多样性特征研究

    摘要: 丛状菌根真菌(AMF)在陆地生态系统中发挥着至关重要的作用。为探明贺兰山西坡AMF群落在不同海拔多样性及其影响因素,以贺兰山西坡不同海拔土壤为研究对象,利用高通量测序方法研究不同环境下土壤AMF群落结构与多样性差异及其与环境因子间的相互关系。结果发现:不同海拔的土壤理化性质存在显著性差异(P<0.05)。高通量测序共获得 1145个OTU,分属于 1门、4纲、6目、13科、18属、135种,样本中优势属为Glomus,平均占比为 75.27%。土壤AMF群落α多样性在不同海拔也有显著性差异(P<0.05),总体上随海拔的升高而增加。根据NMDS分析显示,土壤AMF群落结构在属水平上呈差异性。相关性分析结果表明,土壤pH、含水量(WC)、有机质(OM)和速效钾、磷、氮等与AMF群落α多样性和物种丰度显著相关(P<0.05,P<0.01)。根据RDA分析和蒙特卡洛检验结果表明,土壤pH、WC和OM对AMF群落α多样性和物种丰度有极显著影响(P<0.01)。本研究探明了贺兰山西坡不同海拔的 AMF 群落结构与多样性和土壤理化性质的关系,对贺兰山山地生态系统研究具有重要意义。

    作者:

    颜培轩;侯晖;吕英泽;张海英;谢沁宓;倪细炉;

    发布时间:2024-06-13

  • 333. 价格不确定性和风险偏好下碳汇管理的最优采伐决策

    摘要: Forestry carbon sequestration represents a critical way to achieve the goal of mitigating climate change and carbon neutrality in China.However,fluctuations in timber and carbon prices pose greater risks for forest farmers in their management decisions.Thus,risk preferences play an important role in forestry production decisions.This study develops a dynamic Faustmann model to evaluate the impact of market uncertainty and risk preferences for the harvesting decisions on Chinese fir plantations in southeastern China.The model is solved by employing a dynamic programming algorithm with the Monte Carlo simulation method.Specifically,we use a linearization function to describe the land expectation value of the future rotation period,simplifying the model's solution.The regression results of the linearized function are significant and can fully represent the future land expectation value of different optimal risk tolerance levels with different discount rates and timber and carbon prices.The results indicate that risk-seeking forest farmers generate more revenue than risk-aversers to maximize the land expectation value.The results of the dynamic Faustmann model generally show a shorter optimal rotation period and a higher land expectation value when compared with the static Faustmann model.Sensitivity analysis shows that timber price is a key parameter affecting the management decisions on the carbon sequestration forests,and forest farmers can obtain additional revenue from the increased timber price volatility.In contrast,the impact of carbon price fluctuations is relatively small,but higher carbon price can help forest farmers generate more revenue from the projects.Our results demonstrate that the Chinese government should improve the long-term equilibrium level of the carbon price,which fully reflects the carbon sequestration benefits of forest stands,and motivates forest farmers to participate in carbon sequestration projects.In addition,advising forest farmers to select the appropriate rotation period for forest carbon projects based on their risk preferences enables them to maximize the benefits of carbon sequestration and timber harvesting.

    作者:

    余智涵;

    发布时间:2024-06-13

  • 334. 东北、内蒙古重点国有林区生态产品价值实现效率与时空演变特征

    摘要: [目的]东北、内蒙古重点国有林区(重点国有林区)是国家重要的生态功能区具有丰富的国有生态资产,本研究通过评估重点国有林区生态产品价值实现效率与时空演变特征,为提升重点国有林区"两山"理念转换效率,优化生态产品价值实现路径提供科学依据。[方法]优化东北国有林区生态产品价值实现效率的投入产出指标体系,运用价值当量法,Super-SBM模型和Malmquist指数,测算重点国有林区 87 个森工企业 2000-2020 年生态产品价值实现效率及其时空变化特征。[结果]2000-2020 年,重点国有林区整体生态系统服务价值呈现波动上升趋势,生态调节服务和支持服务提供了主要的生态系统服务价值,空间上龙江森工集团生态系统服务价值总量最大,吉林森工集团生态系统服务价值总量最小;2000-2020 年,国有林区总产值不断提升,按照生态产品的分类,国有林区提供的生态产品的类型和数量不断发生变化,生态供给型产品的产值整体呈现下降趋势,调节支持型生态产品的产值不断上升,文化型生态产品产值占比最小;2020 年东北国有林区生态系统服务价值是国有森工企业总产值的 7 倍,生态产品价值实现潜力较高;重点国有林区生态产品价值实现效率整体较高,但是生态产品价值实现效率趋势不断波动,受到天保工程等森林保护性政策的影响,重点国有林区的生态供给型产品的实现效率不断下降,调节支持型的生态产品价值实现效率较稳定,虽然生态系统服务价值量与产值不断上升,但仍有较多的生态系统服务价值未能得到充分转化。2000-2020 年技术进步效率波动是由纯技术效率指数的变动引起的,而技术进步指数未发生变化,国有林区生态产品价值的实现过程中的技术没有得到相应的改进。同时重点国有林区生态产品价值实现效率损失的主要原因是投入过量和产出不足,并且各森工集团实现效率损失的具体原因不同。[结论]东北重点国有林区生态系统服务价值随着天保工程等保护性政策的实施不断提升,主要体现在调节服务和支持服务上。生态产品价值的实现效率仍然有较大提升空间,要想更好的提高生态产品价值实现效率,应该大力提高科学技术的研发,促进绿色技术的创新。同时应根据区域的不同,探索不同价值转换形式的生态产品价值实现和优化路径。

    作者:

    黄显乔;

    发布时间:2024-06-13

  • 335. 绿色创新生态系统对林业绿色发展的影响——基于Heckman两阶段的经验数据

    摘要: 基于 2019 年中国 27 个省、自治区、直辖市林业绿色发展的相关数据,以绿色创新生态系统为核心解释变量,以林业绿色发展为被解释变量,并将绿色创新生态系统具体细分为林业研发创新、林业政策驱动、林业产业运营、林业社会参与、自然环境五个解释变量。先后构建林业绿色发展耦合度模型、Heckman两阶段林业绿色发展影响因素模型。主要有两点研究发现:一是中国各省份林业绿色发展水平呈异质性,二是绿色创新生态系统未能有效促进中国林业绿色发展。因此从积极引导非林资本参与林业绿色发展,推动林业产业结构优化升级、加强林业基础设施建设,优先推进林业机械化、强化政府环境规制力度,激活林业绿色发展内生力量、推动林业产业制度创新,完善林业科技成果转化政策完善四个层面入手,提出对应政策建议。

    作者:

    叶遄;

    发布时间:2024-06-13

  • 336. 森林生态产品价值实现的理论与路径选择

    摘要: [目的]明确森林生态产品价值实现的理论内涵以及具体可行路径,为推动完善生态产品价值实现机制提供方案,从而促进实现"双碳"战略目标,全面推进乡村振兴战略,加快实现共同富裕。[方法]通过深入剖析森林生态产品的概念、分类及基本属性,从供给、需求角度阐述森林生态产品价值实现的内涵,选取福建南平、湖北鄂州、江西崇义为典型案例,分析森林生态产品价值实现的具体做法和主要成效,同时运用生态经济学理论诠释3种不同主体方式的森林生态产品价值实现的机理,并在此基础上提出以市场、政府、政府+市场为主体的森林生态产品的价值实现路径。[结果]森林生态产品价值实现的内涵——供给角度:应当通过何种方式方法,使生产者付出的成本得到回报,即有效促使生产者愿意且有能力为市场提供更多的森林生态产品,从而实现森林资源的最优配置;需求角度:通过生态、物质和人力等资本要素的投入,使消费者的福利得到改善,从而得到消费者的认可,消费者愿意并且有能力为此按一定价格进行消费支付,从而实现生态产品的生态价值向经济价值转化。[结论]通过分析国内森林生态产品价值实现的实践做法,针对森林生态物质产品、调节产品和服务产品,提出我国森林生态产品价值实现的可行路径主要分为 3 种:以市场为主体,构建森林物质产品的交易机制;以政府为主体,构建森林调节产品的管理机制;以政府、市场相结合,构建森林文化产品的服务机制。

    作者:

    窦亚权;

    发布时间:2024-06-13

  • 337. 基于土地利用视角的中国森林碳汇潜力评估

    摘要: 森林具有的生态净化能力使其能够有效吸收空气中的二氧化碳,故森林碳汇将在中国实现碳中和进程中发挥重要的作用。碳中和背景下中国发展森林碳汇供给潜力将如何?本文基于土地利用视角,根据 1988-2020 年中国 27 个省份的面板数据,利用土地利用份额模型估算各土地类型集体面积与其租金的数量关系,并讨论了当赋予森林碳汇价格使得林地收益增加时,基于实证结果测算森林面积的变化量及与之对应森林碳汇量的变动,进而拟合出森林碳汇供给曲线,以评估中国森林碳汇供给潜力。结果表明:依据林业租金增加即碳汇价格的提高以及城镇化率、经济发展等在不同条件下,共设定了 5 种模拟情景,各情景均满足随着碳汇价格的提高即林地租金的增加,森林面积的增量越大;森林碳汇价格与碳汇供给量呈显著的二次正相关关系,符合供给曲线的条件下价格与数量的关系;并在基于供给曲线及各省林地经营情况计算其愿意不采伐而获取碳汇收益的最低碳汇价格的范围为 47.61-1026.03 元/吨,并表明各省森林碳汇交易价格需差异化定价,以促进森林碳汇在市场化的同时,可以获得更多碳汇提升在实现碳中和过程中的贡献度。

    作者:

    朱雪敏;

    发布时间:2024-06-13

  • 338. Evaluating Household Welfare in Participation of China's Natural Forest Protection Program:A Dual Perspective of Income Welfare and Material Welfare

    摘要: This paper presents novel empirical evidence on the welfare impacts of forest protection programs,focusing on both income and material welfare at the household level.Specifically,we conduct a household survey of 1,271 households in forestry communities that participate in the Natural Forest Protection Program(NFPP)in China.The survey data are collected from 56 state forest enterprises(SFEs)across three provinces in China.We employ the Alkire-Foster method to calculate and decompose the material deprivation index based on household income levels.Our analysis reveals that forestry communities exhibit a significant proportion of households in low-income welfare states,comprising nearly one-fourth(25.41%)of the sample.Furthermore,we observe that the percentage of households in a low-material welfare state is nearly one-fifth(21.70%),with 7.79%of households experiencing both low-income and low-material welfare.Importantly,we find that welfare disparities persist across population subgroups based on occupation and geography.In addition,we assess the impact of the NFPP on household welfare outcomes and identify an elite group of technicians residing in urban communities down the hill who experience positive welfare effects from the program.These findings provide critical insights beyond a single welfare dimension and contribute to the growing literature on evaluating forest protection policies.Furthermore,the results offer valuable lessons for designing and implementing forest protection programs in other developing countries.

    作者:

    曹博;

    发布时间:2024-06-13

  • 339. 基于"景观-生态-福祉"的特大城市绿色空间优化仿真模拟研究

    摘要: [目的]仿真模拟城市绿色空间发展演变状况,探寻实现城市绿色空间最优发展的情景模式,可以为制定合理有效的城市绿色空间优化策略提供科学依据。[方法]构建"景观-生态-福祉"城市绿色空间优化发展分析框架,运用Fragstats软件测算北京市绿色空间景观格局水平;采用InVEST模型、土壤流失方程等评估绿色空间生态服务水平;构建包含环境、精神和安全福祉子系统的指标评级体系,测度绿色空间居民生态福祉水平。在此基础上,采用系统动力学方法,仿真模拟现状发展、规划发展、协调发展和生态优先 4 类情境下城市绿色空间发展演变状况,并进行分析与评价。[结果](1)2000-2020 年,北京市城市快速扩张导绿色空间面积明显下降,绿色空间的破碎化程度加剧,景观趋向于不规则和分散化,景观水平总体呈恶化趋势;(2)研究期内,北京市城市绿色空间固碳、水源涵养和土壤保持服务供给量均呈持续下降趋势,维持生物多样性和美学景观文化服务呈先降后升趋势但小幅下降,生态服务水平总体呈下降趋势,绿色空间生态系统服务与景观格局二者密切相关;(3)居民生态福祉中,安全福祉权重最高为 0.423,环境福祉权重次之为 0.380,精神福祉权重最低 0.197,表明安全福祉和环境福祉对居民生态福祉综合指数影响最大,经计算居民生态福祉综合指数为 3.506,总体处于较好水平,相关性分析表明绿色空间生态服务与生态福祉显著正相关;(4)系统动力学模型中,各类社会经济因素与绿色空间景观、生态和福祉相互影响和相互作用,协调发展情景在兼顾北京市经济社会发展需求的前提下,实现了北京市城市绿色空间景观、生态和福祉水平的综合优化提升。[结论]本研究成功构建了一个能够对城市绿色空间发展演变状况进行仿真模拟的系统动力学模型,并通过了实证检验。城市绿色空间景观格局、生态服务和生态福祉关系紧密并相互影响,在城市绿色空间优化管理中需综合关注景观格局合理配置、生态服务质量提升和人地关系协调,大力实施和进一步推进城市园林绿化改造工程。

    作者:

    陈天宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 340. 中国林业劳动生产率的时空演化特征及影响因素解析

    摘要: [目的]研究中国林业劳动生产率的时空关联特征,分析其影响因素和时空溢出效应,并提出促进中国林业劳动生产率增长的对策建议。[方法]利用 2010-2020 年中国大陆 31 个省的林业劳动生产率面板数据,通过单变量和双变量Moran指数检验区域林业劳动生产率的时空关联特征,在此基础上,分别建立无时空效应、时间效应、空间效应和时空效应 4 个模型进行对比,最终选择建立动态空间面板模型分析林业劳动生产率的影响因素及时空效应分解。[结果]1)中国区域林业劳动生产率存在循环累积时间效应和正向时空交互效应;2)本地林地劳动比、产业集聚水平、产业结构优化、劳动者报酬、技术进步、纯技术效率和规模效率的提升对当地林业劳动生产率有促进作用,其中林地劳动比和劳动者报酬的贡献率最高;3)资本劳动比和劳动者报酬的提升对邻近地区林业劳动生产率有负向溢出效应,而技术进步和规模效率的提升对邻近地区林业劳动生产率有正向溢出效应;4)除资本劳动比的长期效应不显著外,其他因素的长期效应与短期效应方向一致,平均影响程度是短期效应的 2.368 倍。[结论]提高林业劳动生产率,应充分考虑各因素的本地效应和空间溢出效应,同时考虑政策措施的长期影响,谨慎权衡各种因素的作用。

    作者:

    孙喆;

    发布时间:2024-06-13

  • 341. 森林疗愈促进林业振兴与地方创生发展路径研究—以台湾地区私有林地为例

    摘要: [目的]我国台湾地区的"森林康养"被称为"森林疗愈",是指运用当地的森林资源,通过森林疗愈师带领森林浴活动,以促进人们的身心健康为目的,达到预防性医学的效果的一种森林体验活动。我国台湾地区林地总面积约 200 万ha,其中有 13.6 万ha是私有林地,占约森林总面积 6.8%且多位于交通便利可达处,因此私有林地如何通过森林疗愈促进林业振兴及地方创生发展,近期成为我国台湾地区林业经营的热点议题。[方法]本研究于我国台湾地区北、中、南部,选取典型私有林地作为森林疗愈示范基地,首先梳理各基地的自然环境、管理组织、人文条件、地理区位等数据,通过专家进行模糊德尔菲法选取私有林地森林疗愈指标,以层级分析法取得指标权重并计算其内部一致性;梳理台湾地区的地方创生"五支箭"方案及《台湾地方创生战略计划》,整合当地产、官、学、研、社等单位职能,提出可行方案并通过森林疗愈促进私有林地的林业振兴工作。[结果]最终选取 5 个私有林地森林疗愈示范基地,通过 17 位专家学者以模糊德尔菲法,提出:自然人文环境、森林疗愈人员、森林疗愈活动、可持续经营管理等 4 个维度,以及 16 个私有林地森林疗愈指标;在内部一致性部分,专家计算权重最大特征值λ max=4.130,一致性指标CI=0.043,一致性比率CR=0.048,已达一致性程度。在地方创生部分,本研究参考日本相对成熟的经验,另提出:企业投资故乡、科技导入、整合部门创生资源、社会大众参与创生,以及相关品牌建立等"五支箭"振兴方案,为私有林地进行林业振兴与地方创生做出指导意见。[结论]本研究以我国台湾地区私有林地森林疗愈示范基地为对象,借鉴并整合日本地方创生发展路径,提出台湾地区私有林地森林疗愈场域规划标准,协助私有林地进行林业振兴工作,为我国台湾地区森林的可持续发展道路,提供一帖"振兴"的良药。

    作者:

    张玮尹;

    发布时间:2024-06-13

  • 342. 经济增长与草原恢复:倒置的EKC案例

    摘要: 随着经济发展,草原资源在发生不断变化。以前的研究已经确定了经济发展会对草原资源产生影响。但是,几乎没有研究探索草原EKC曲线有效的证据。本文以EKC理论为基础,提出经济发展影响草地资源的影响路径,使用中国牧区、半牧区的县级数据,分析了经济发展对草地资源的影响。结果表明,随着经济发展,中国草原面积先下降后减少呈现正U型;同时,草原退化先增加后降低呈现倒U型。此外,具有良好经济基础的东部地区,以及具有良好政策背景的温带大陆性气候地区,EKC 曲线拐点会更快到来。进一步调查显示,EKC拐点的左移取决于农民生计转型、草原稀缺、土地集约利用以及草原治理。这些发现为经济发展在自然资源管理中发挥的积极作用提供了新的见解,拓展了 EKC 曲线的研究对象,并将有助于现有的草原保护政策策略。

    作者:

    徐畅;

    发布时间:2024-06-13

  • 343. 土地改革前夕山林权属的研究——基于南方六省的分析

    摘要: 中国南方森林资源丰富,但因为分布、民族以及社会经济的差异,各地的山林占有关系较为复杂。本文利用地方志、土地改革时期文献资料以及相关法律法规对南方三个行政大区六个省份的山林权属进行分析。研究发现六个省份土改前夕均以私有林为主,公有林次之,国有林最少;六省各阶层山林占有关系存在较大差异,福建省山林占有较为分散,浙江省、江西省、湖南省山林占有较为集中,而四川省与云南省的山林占有呈两极分化的格局;各省因为资源禀赋、产品市场发育程度等因素存在着多样化的山林经营方式。整体而言,土地改革前夕南方六省山林占有差异较大,但各地多样化的山林经营方式与优化生产要素组合的目标密切关联,有很强的资源配置效率属性。

    作者:

    陈思莹;

    发布时间:2024-06-13

  • 344. 国际核证碳标准林业碳汇项目运行机理、开发现状、经验、不足与启示

    摘要: 林业具有多重效益,兼具减缓和适应气候变化的双重功能,是实现碳中和的经济可行的重要措施。国际核证碳标准(VCS)以其严格的项目开发规则和适时更新迭代的标准体系,成为世界各国开发林业碳汇项目的主要标准。文中介绍了 VCS 林业碳汇项目的运行架构、开发流程以及项目登记交易规则等运行机理,分析 VCS 林业碳汇项目的方法学使用情况、项目开发情况以及项目价格变动情况,指出林业碳汇项目为发展中国家获得持续融资机会、实现可持续发展目标发挥了重要作用;总结了 VCS 标准在长期实践中在更新规则、注重协同效益、实现公开透明、侧重提升碳信用质量、采用数字化技术等方面积累的经验,对我国制定自愿减排市场制度规则、国内学者研究 VCS 标准、项目开发方掌握 VCS 林业碳汇项目开发程序等具有理论参考和经验借鉴价值。

    作者:

    盛春光;

    发布时间:2024-06-13

  • 345. 国内补贴vs出口关税:俄勒冈州原木和锯材市场的位移均衡模型

    摘要: Governments have used policies such as taxes on the exports of unprocessed wood products and subsidies to domestic manufacturers to improve the competitiveness of domestic industries with the goal of supporting economic activities especially in rural areas.Newer motivations for policy interventions come in the form of climate change mitigation targets whereby improved forest management and increased use of wood products provides a long-term solution to enhance carbon sequestration.We compare three different policies in terms of their welfare incidence,impacts on economic activity and carbon storage.To analyze the policy scenarios,we extend an equilibrium displacement model to include subsidies and calibrate it to represent Oregon's harvesting and lumber manufacturing sectors.The three hypothetical policies we study are an ad valorem log export tax,an ad valorem input subsidy received by Oregon mills,and an ad valorem subsidy received by Oregon lumber consumers.Our results show that the three alternative policies differ in terms of their impacts on economic returns,employment,and carbon storage,and none of the policy alternatives is superior along all these dimensions.

    作者:

    翟郡;

    发布时间:2024-06-13

  • 346. 多重依附视域下国有企业深化改革的困境与破解

    摘要: 东北重点国有林区是在特殊历史和地理环境下所形成的以森林资源为主体性的特殊区域,在新中国成立初期为经济恢复与发展做出重要贡献。作为政企合一体制贯彻时间最长且最为彻底的区域,在计划经济体制下曾受惠于单位制的同时,却在市场经济体制下受限于历史形成的多重依附关系而出现改革路径锁定的困境。本研究从多重依附视域下对国有林区内的国有企业进行了深入剖析,以案例证实在单位制下所存续的政治依附、经济依附和身份依附多重依附关系。并认为多重依附关系的存在制约单位社会空间格局打破,成为阻碍社会职能彻底剥离和国有企业深化改革的因素,因此要平衡多利益主体间利益关系基础上破除依附,加快推进林区管理体制的重构,产业体系的重建和文化认知的重塑。

    作者:

    乔丹;

    发布时间:2024-06-13

  • 347. 造林增汇是实现碳中和的有效途径吗?-以西北地区为例

    摘要: [目的]造林增汇是减缓气候变化的重要方式,但其碳中和效果背后的成本有效性不可忽视,这对西北干旱半干旱地区尤为重要,亟需评价西北地区造林增汇的成本有效性。[方法]该研究构建了地理-经济-生态三维整合分析框架,基于地理信息系统的方法,采用环境因子叠加模型和土地利用动态优化模型,从自然可行性和经济可行性两个角度识别了西北地区边际可造林区域,采用Richards生长方程预测了造林碳汇潜力,以此为基础拟合了碳汇供给曲线,并对西北地区造林增汇的成本有效性进行了评价。[结果]①西北地区满足自然可行性的造林面积为 499.58 万公顷,但其中仅有 102.71 万公顷满足自然和经济双重可行性,占比约为 20.56%。其中以草地和未利用地为主,主要分布在青海和甘肃两省。②西北地区造林的碳汇潜力为 9.37MtCO2/年,到 2060 年,西北地区通过造林将会增汇 374.88MtCO2,能够为该地区碳中和目标提供约 9.70%~15.06%的贡献。③西北地区造林增汇的边际成本区间为 153.72~1499.67 元/tCO2,平均成本为 948.81 元/tCO2,相比于 680 元/t的二氧化碳边际减排成本,整体上不具有成本有效性。在碳实物贴现率为 5%的情景下,西北地区造林增汇的成本有效性更弱。[结论]西北地区造林增汇潜力有限,且在考虑生态环境机会成本后,与产经减排相比,不具有成本有效性,据此,提出强化造林增汇对碳中和贡献的政策建议。

    作者:

    张寒;

    发布时间:2024-06-13

  • 348. 基于眼动追踪的杉木人工林景观质量研究

    摘要: [目的]杉木是我国南方(秦岭以南)特有的用材树种,是我国最重要的乡土针叶用材树种。第九次全国森林资源清查表明,杉木人工林面积达到 1.48 亿亩,蓄积量达 7.55 亿m³,分占全国人工乔木林总面积、总蓄积量的 1/4 和 1/3,均排名第 1,杉木人工林景观是我国南方(秦岭以南)森林景观的主要组成部分。目前关于杉木人工林的研究主要集中于杉木遗传育种、森林培育、计测等方向,从森林旅游的角度看,杉木人工林景观作为南方森林景观的主体部分,对南方森林旅游的发展具有重要影响,但目前关于杉木人工林景观与旅游相结合的相关研究较少。故此次借助眼动追踪技术对于杉木人工林的景观质量进行研究。[方法]本文在对国内外森林景观质量相关概念和研究、眼动追踪应用研究进展、森林景观质量研究情况进行梳理、综述的基础上,采用眼动追踪的视觉科学技术,借助Tobii Pro Glasses 2 可穿戴式眼动仪,以我国杉木中心产区湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站的 34 块杉木人工林为实验样地,以湖南省中南林业科技大学在校生为实验对象,以学生专业为林学或非林学为实验控制变量,使其自由观看杉木人工林景观的图片,以此获取相关的数据,利用 SPSSPRO 分析人们对树种及其器官特征的偏好。[结论](1)对比八个不同龄级,人们更加喜欢龄级更高的杉木人工林,而对于同一龄级不同样地的杉木林景观,人们的喜好程度没有区别;对比三种不同视角的杉木人工林景观,人们最喜爱的是 45°倾斜摄影得到的林冠照片,其次是林内 165cm 眼高拍摄的林内景观,对于林冠层上方 90°垂直俯视的景观人们的兴趣不高;对比林学与非林学的学生,对于景观的关注点并无很大差异。(2)通过SBE法结果得出,各龄级不同指标之间趋势大致相同,人们普遍杉木人工林景观的色彩丰富度、种类丰富度、构成元素丰富度三类指标数值较低;杉木林龄级越高,其景观层次丰富度、空间开敞度与吸引程度会提升;景观的特色鲜明度、视觉占有率、景观和谐度数值较为稳定,受杉木林龄级影响的程度不大。(3)通过分析调查问卷结果得出,认为杉木人工林景观质量很高的占 12.6%、较高的占 55.5%、一般的占 28.8%、较低的占 3.1%。总体来看,认为杉木人工林景观质量较高及以上的占 68.1%,杉木人工林的景观是具有一定的开发价值的。

    作者:

    熊熠轲;钟永德;

    发布时间:2024-06-13

  • 349. 基于多源数据的粤港澳大湾区森林暗夜公园选址研究

    摘要: [目的]构建粤港澳大湾区森林暗夜公园选址模型。[方法]参考国内外暗夜公园选址标准及选址方法,基于夜间灯光遥感数据(AVG)、无云覆盖天数数据(CVG)、PM2.5 数据、NDVI数据、土地覆盖数据等多源数据,运用ArcGis 10.8 及ArcGis Pro 3.0.2 软件构建粤港澳大湾区森林暗夜公园选址模型。[结果]森林暗夜公园建设选址高适宜区多零星分布在肇庆市、江门市、香港特别行政区、惠州市、广州市东北部与惠州市交汇处:中适宜区集中分布在肇庆市、江门市、惠州市、以及广州市东北部与惠州市交汇处:低适宜区及不适宜区集中分布在粤港澳大湾区中部地区,包括佛山市、中山市、东莞市、深圳市、珠海市、澳门特别行政区、广州中南部。[结论](1)总体来看,粤港澳大湾区森林暗夜公园高适宜建设区域零散分布,较为集中区域为肇庆市东南部、江门市西部、惠州市北部及东南部、广州市东北部、香港特别行政区东北部:中度适宜区基本环绕零散分布的高度适宜区大片连续分布:低适宜及不适宜区则主要集中分布在粤港澳边缘可达性较低与各个城市主城区城市化程度较高的区域。(2)通过对单个因素的分析以及层次分析法确定的权重比值来看,粤港澳大湾区的森林暗夜公园选址影响要素中暗夜灯光指数、人口密度以及NDVI指数是影响较大的指标,即需要好的暗夜星空资源、森林资源的同时,也需要市场即大多数人可以进入森林、体验星空之美。(3)中度适宜建设区多环绕在零星分散度的高度适宜建设区周边,两者多邻近连片分布。这有利于森林暗夜公园建设,而且沿着粤港澳大湾区外围肇庆市、江门市、广州市北部、惠州市北部及东部、香港特别行政区分布,分布范围较广,有利于结合不同的区位地域、不同的特色文化、不同的发展程度,建设不同类型具有特色的森林暗夜公园。

    作者:

    刘泽杰;钟永德;魏娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 350. 大熊猫国家公园步道景观游憩体验的健康效益研究

    摘要: [目的]城市化带来了诸多环境、人口问题,引发了广泛的公众健康需求。研究表明,接触自然能提高体力活动频率,增强身体免疫力,缓解压力,降低患病风险。步道景观是国家公园的重要基础设施,是开展自然接触的重要场所,提升公众健康的支撑载体。然而,步道景观游憩体验对于公众健康的作用效益仍然不明确、不突出,使得以健康为导向的国家公园步道景观设计在科学研究和实践运用层面都难以聚焦。[方法]研究以森林环境为主的大熊猫国家公园步道景观为对象,选择植被密度作为变量因子之一。国家公园步道环境中不同的要素组合成不同的景观环境和生物多样性,最为核心的是植被结构带来的影响,植被密度通常被认为是一种重要的因素。设置三种步道景观植被密度水平,即植被密度(WA段)、中等植被密度(WB段)、高植被密度(WC段),开展不同植被密度水平的步道景观游憩体验研究。运用可穿戴设备(运动手表、脑电波EEG)和偏好问卷等生理心理测量方法探讨步行实景游憩体验中步道景观环境因子、植被密度与公众(N=32)生理心理健康响应的关系。[结果](1)较高植被密度的步道景观环境因子健康效益更高;(2)不同植被结构的步道景观中步行心率和步行速度相对稳定;(3)较高植被密度的步道景观能提高神经情绪的兴趣感以及带来更多的放松感;(4)较高植被密度带来更多正面生理的价值。即抑制步行过程中脑电波EEG产生的负面价值(Theta(θ))和提升步行获得的正面价值(Gamma(γ));(5)较高的植被密度获得更好的心理评价。步道环境景观感知调查中,步行体验整体负面情绪较少。[结论]研究证明了森林环境较高植被密度的步道景观环境因子健康效益更高,具体表现为较高的植被密度环境带来更高的空气负氧离子浓度,中等植被密度中人体小气候舒适度较高。生理心理指标结果也表明步道景观游憩体验中,较高的植被密度带来更多的正面生理心理效益以及获得更好的心理评价。

    作者:

    曾程程;林葳;

    发布时间:2024-06-13

  • 351. 广东省森林康养基地客群时空行为特征研究

    摘要: [目的]随着社会大众对优质森林康养产品需求的不断增加,森林康养基地已成为最受欢迎的森林体验目的地之一。归纳现阶段广东森林康养客群的时空行为特征,为研究森林康养市场偏好与需求提供新方法,同时为森林康养基地的高质量建设提供科学依据。[方法]以广东省首批康养基地为研究对象,收集康养基地访谈数据和康养客群UGC(user generated content)数据,通过栅格化、网格化统计与空间分布可视化方式,分析现阶段康养客群行为及其兴趣点时空分布特征。[结果]珠三角地区康养基地接待康养客群总量大,但其单位面积接待量不如粤北。大规模、中等规模康养基地单位面积的康养客群数量、兴趣点数量并无显著差异,且低于小规模康养基地,反映出现阶段康养基地规模>1000 ha时,对吸引更多康养客群并无明显促进作用。受节假日、森林景观变化和气候舒适度的影响,康养基地兴趣点呈"秋冬旺、春夏淡"的时间特征。康养客群以半日活动为主,平均停留时长为 4.96 h,其中 9:00~11:00 间,人们活动频率更高。基于兴趣点空间分布结果,大部分基地的兴趣点呈"一核多点"的空间分布特征,且多集中于气候舒适的季节和季相景观丰富春季和秋冬季。康养客群目前更偏爱参与游乐型、运动型和文化型的康养活动,食宿型和疗养型活动参与度较低。[结论]广东森林康养基地的建设应着眼于:1)巩固森林康养优势、营造特色森林景观;2)破解季节性困境、丰富各类康养活动;3)完善康养基础设施、延长康养停留时间。协调森林资源保护与森林康养开发关系,吸引人们进行深度体验以提高森林康养的功效,真正将森林资源转化为"健康福利"。

    作者:

    钱万惠;胡熙滢;陈星澄;胡柔璇;罗皓;赵庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 352. 城市森林步道环境感知对游人恢复性效应研究

    摘要: [目的]城市森林步道是游人接触自然以寻求恢复体验的重要休闲游憩场地之一,本研究运用恢复性环境的概念及相关理论基础,建立城市森林步道环境感知评价体系,旨在探究城市森林步道环境感知对游人恢复性效应的影响,并提出城市森林步道建设优化建议,具有一定的理论意义和现实意义。[方法]本研究采用了归纳与推理、定性与定量、理论与实证相结合的方法,以福州市主城区具有代表性的 2 个城市森林步道为研究对象,开展了 2 个方面的实证研究:第一,通过实地访谈,提取游人对城市森林步道环境感知的常见评价关键词汇。再通过问卷调查、因子分析法相结合,建立步道环境感知评价体系,对城市森林步道环境感知进行了定量化评价。第二,通过问卷调查搜集基础数据,运用Excel、SPSS和AMOS软件分析处理所得数据,并运用结构方程模型分析,探究了城市森林步道对游人恢复性效应影响的作用机制。[结果]结果表明,从城市森林步道环境感知中提取出 5 个公因子中,步道设施感知因子在总方差中的贡献率最大,步道通行感知因子、步道景观感知因子、步道品质感知和步道整体感知因子的贡献率依次减少。城市森林步道环境感知对游人恢复性效应影响机制模型证实了总体上,城市森林步道环境感知对游人恢复性效应有显著的正向影响,其中影响最大的为步道品质感知,步道通行感知、步道景观感知、步道设施感知对游人恢复性效应影响依次减少。[结论]城市森林步道环境感知中的步道品质感知,步道通行感知、步道景观感知、步道设施感知对游人恢复性效应均有显著的正向影响。本研究的结果对城市森林步道景观规划设计具有一定的指导意义。

    作者:

    吴元晶;李倩云;罗诗婕;黄启堂;兰思仁;

    发布时间:2024-06-13

  • 353. 行道树对城市快速路交通颗粒物三维分布的影响机制研究

    摘要: 道路交通已成为城市空气污染的主要源头之一,而客货两用的快速路因其交通流量大、柴油车比例高等原因,更是城市空气污染的重灾区。随着道路沿线出行、休闲和居住人群的逐渐增加,城市快速路周边的交通污染暴露风险急剧上升。因此如何改善快速路沿线的污染环境,越来越引起社会的关注,也为交通管理和城市规划与建设等部门提出了难题。以现行道路环境配置而言,行道树等绿色设施最为常见,无疑为缓解道路交通污染提供了最为可能的方案。行道树往往可通过吸附沉降和改变扩散等机制调节交通污染,尤其是颗粒物污染,因此探究绿地的环境净化效益逐渐成为研究和实践的热点。同时,由于道路结构和交通状况的差异性以及路边微气候的多变性,交通排放和污染物扩散本身就比较复杂。行道树等绿色设施的出现以及组合结构的变化,势必会改变道路沿线空气污染的分布格局。因此,评估行道树几何结构变化对道路污染物分布的影响,不仅有助于客观真实地认识城市干道空气污染的动态分布规律,而且对于探索能够改善交通污染的道路绿化设计方案具有积极重要的现实意义。为此,本文选取福州三环快速路洪塘大桥至浦上大桥路段,开展道路交通颗粒物排放与污染的实地监测与模拟研究。首先,通过搭建定点和移动测量平台,收集覆盖多情景的道路交通、空气颗粒物浓度、气象及路边建设环境等高时空分辨率样本数据;其次,利用空间统计分析方法,识别道路沿线交通颗粒物的污染热点及其变化特征,特别探究道路下风向行道路周围颗粒物的水平和垂直分布情况;再者,构建污染热点区颗粒物与道路交通和环境参数的统计学关系,解析行道树附近颗粒物分布变化的关键影响因素;最后,建立微观交通仿真、移动排放模型和流体力学理论的集成模型,模拟评估行道树结构对典型路段交通颗粒物三维分布的影响规律,从绿地降污视角为城市快速路交通污染的防控提供理论依据和实践参考。

    作者:

    陈昕;陈舒婷;罗斌儒;马范;胡喜生;王占永;

    发布时间:2024-06-13

  • 354. 室内森林的疗愈之力:以模拟自然的室内环境提升人的身心健康

    摘要: [目的]随着城市化进程日益加剧,人们面临的压力不断增加,这也导致越来越多的人面临一系列的身心健康问题。因此,森林疗愈的重要性愈发凸显。在环境健康领域,森林康养作为一种有效的疗愈和保健方法已受到广泛认可。然而,在实际生活中,人们常常难以获得真正接触自然环境的机会。本研究的目标在于设计出模拟户外森林疗愈效果的室内自然环境,以弥补这一缺口。我们的目标是在诸如办公室、学校、豪华酒店、老年公寓以及社区中心等多种场所,引入模拟"室内森林"的疗愈室内设计以达到提高人们身心健康的目的,我们也希望通过对自然环境的模拟,让森林对于城市中的人来说变得触手可及。[方法]在本研究中,我们进行了室内森林康养与户外森林康养的全面对比研究,主要采用两种方法:一是创建模拟自然的室内环境,二是在真实的户外森林中接受疗愈。为了量化评估两种不同环境的治愈效力(室内和森林),我们会对参与者进行实验前后的生理(如心率、血压、脑电图等)和心理(如情绪状态Profile of Mood State问卷)数据评估。[结果]本研究致力于设计和测试这些创新的、多元素的室内自然环境。我们预期,相比与纯室外的森林康养,室内模拟自然环境的森林康养效果略逊一筹,但是其功效也显著提升了参与者个人的生理和心理健康。此发现将指导如何设计和布置室内空间,从而能大程度的复制森林的疗愈效果,为城市居民及那些难以轻松接触到自然环境的人群提供一个具有前景的解决方案。[结论]本研究具有广泛的影响,通过在人造环境中利用自然的疗愈力量,我们能提升个人乃至社会的整体健康水平。这不仅凸显了森林康养的效力,也强化了"触手可及的自然"的概念,从而让更广大的人群受益于森林康养的便利性和益处。

    作者:

    韦雅玮;王光玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 355. 植物挥发性化合物的生态服务多功能性和康养效益研究——以马家溪国家森林公园为例

    摘要: [目的]为探寻植物BVOCs的生态服务多功能性和康养效益,以安徽省马家溪国家森林公园的亚热带与竹类植物为研究对象。[方法]采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用分析(HS-SPME-GC-MS)对植物叶片 BVOCs进行测定。[结果]12 种亚热带常见植物叶片归一化分析鉴定出 306 种化合物,共有BVOCs有 61 种,优势基团为萜类。柳杉(Cryptomeria japonica(Thunb.ex L.f。)D.Don)(74.38%)和柏木(Cupressus funebris Endl。)(70.64%)具有强烈的单萜排放特征。豹皮樟(Litsea coreana var.sinensis(C.K.Allen)Yen C.Yang&P.H.Huang)(81.61%)、薄叶润楠(Machilus leptophylla Hand。-Mazz。)(68.19%)、山核桃(Carya cathayensis Sarg。)(60.78%)和紫楠(Phoebe sheareri(Hemsl。)Gamble in C.S.Sargent)(60.01%)释放出大量的倍半萜,红豆杉(Taxus wallichiana var.chinensis(Pilg。)Florin)(72.92%)主要排放烷烃类。8 种竹叶共鉴定出 96 种化合物,共有BVOCs有 36 种,主要共有化合物集中在烷烃、醇、醛类。其中粉酸竹(Acidosasa chienouensis(T.H.Wen)C.S.Chao&T.H.Wen)中的烷烃(30.36%)和酮类(9.70%)含量相对其他树种最多;毛环水竹(Phyllostachys rubromarginata McClure)(48.52%)、衢县苦竹(Pleioblastus juxianensis T.H.Wen,C.Y.Yao&S.Y.Chen)(48.42%)释放大量醇类化合物,斑苦竹(Pleioblastus maculatus(McClure)C.D.Chu&C.S.Chao)(41.93%)的醛类最丰富;苦竹(Pleioblastus amarus(Keng)P.C.Keng)(9.74%)排放的脂类多于其他树种。利用Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分别分析得出亚热带植物叶片BVOCs多样性和均匀度显著高于竹类叶片。[结论]以人体健康的尺度鉴定分析得出马家溪国家森林公园的亚热带与竹类植物 BVOCs 具有潜在的神经传递、抗炎和抗肿瘤等生理活性以及能够调节酶活性、神经递质和免疫功能,具有较高的精油、香氛等开发价值和潜力,为康养型森林公园规划和树种配置供理论依据。

    发布时间:2024-06-13

  • 356. 城市森林步道植被特征健康效益研究—以福州市森林步道为例

    摘要: [目的]从健康效益的视角开展城市森林游憩研究,了解福州市森林步道(福道)的植被特征概况,探讨城市森林步道植被特征对环境健康因子以及游人心理健康的影响,为城市森林步道的规划与建设提供参考。[方法]选取福道为研究样地,借助相关仪器设备采集环境健康因子(空气颗粒物、负离子、气候舒适度与声环境)的客观数据,通过问卷调查方法采集游人心理健康的主观评价数据;在野外调查的基础上,利用方差分析、多元逐步回归分析等方法探讨植被特征的影响与作用。[结果]调结果显示主要乔木共有 26 种,分别属于 17 科 24 属,其中,常绿乔木 15 种,落叶乔木 9 种。树种组成上主要以无患子科以及柏科、松科为主;从数量上,台湾相思的数量最多,其次为樟树;不同月份以及不同植被特征样地对于环境健康因子以及游人心理健康的影响存在显著性差异;胸径、常绿占比、郁闭度、叶面积指数以及树种多样性显著影响了环境健康因子,而常绿树种占比以及树种多样性显著影响了游人心理健康。[结论]城市森林步道植被特征对不同的环境健康因子以及游人心理健康存在显著影响,但影响机制存在一定的差异;植被特征对于健康效能的影响并非取决于单一因素,它是由不同的植被特征之间相互协同,共同影响;这些结果反映了影响健康效益的关键植被特征,为未来城市森林步道的路线规划与建设、步道周边的树种配置以及植被景观营造提供科学指导与借鉴。

    作者:

    刘凡;张艳钦;刘静;洪邵平;王敏华;董建文;

    发布时间:2024-06-13

  • 357. 基于使用者眼动行为下的森林景观空间心理感知评价及其影响

    摘要: [目的]明晰使用者在观赏不同类型的森林景观空间时的眼动行为特点及心理感知评价差异,并探讨二者之间的关系,旨在找出影响眼动行为和满意偏好的空间感知评价要因。 [方法]在本项研究中,利用眼动追踪技术和使用者感知调查问卷,并使用SPPS 23.0 中的单因素方差分析和Spearman's rho相关分析对数据进行了统计分析。 [结果](1)使用者在欣赏不同类型的森林景观空间时,视觉行为存在差异,尤在视觉跨度上呈现出显著差异,其中森林水景空间的视觉跨度较小,而林内景观空间的视觉跨度较大; (2)使用者对不同类型的森林景观空间,存在心理感知评价差异,森林水景空间在多个指标上得到较高的评价,尤其是森林动态水景空间,而林内景观空间中,使用者除了对色彩和植物有关注,还会关注一些空间内特有的景观或富有趣味的景观要素; (3)不同类型的森林景观空间中使用者的平均视觉跨度,平均瞳孔直径和心理感知评价存在相关性。人们在欣赏植物种类多样、景观内容丰富、景观纵深感和通透性好、色彩丰富且明亮、空间开阔且整齐、景观通透性好且富有层次感的场景时,其平均瞳孔直径、横向和纵向视觉跨度较小。 (4)在森林景观空间中,影响使用者眼动行为和满意偏好的空间感知指标有所差异,且森林景观空间的类型也会显著影响使用者的眼动行为和满意偏好。但整体上来说,主要是景观变化和景观层面的空间感知要素影响使用者在不同类型森林景观空间中的眼动行为;而影响使用者满意偏好的还有场景中色彩方面的空间感知要因。 另外,我们发现不同类型的景观空间中即使其元素类似,影响人们对其的视觉行为特点和整体感知评估的因素也呈现出不同的情况。 [结论]通过以上分析,我们建议在森林景观空间的规划设计中,要考虑各类型的景观空间的特点及其给使用者带来的视觉和心理感知的影响,注意一些标志元素体或者富有趣味的景观要素在森林景观空间中的搭配。 [Method]In this study,using eye-tracking technology,perception questionnaires for participants,and ANOVA and Spearman's rho correlation analysis in SPPS 23.0 to statistically analyze the data。 [Result]1)There are differences in participants'visual behavior,especially in visual spans,when participants appreciate different types of forest landscape spaces.The visual span of forest waterscape space is small,while the visual span of in-forest landscape space is large。 2)There are differences in participants'psychological cognitive evaluations of different types of forest landscape spaces.The forest waterscape space is evaluated highly on multiple indicators,especially for dynamic water space,whereas for in-forest landscape space,participants also pay attention to unique or interesting landscape elements,with the exception of color and plants。 3)There are correlations between the mean visual span,mean pupil diameter and psychological cognitive evaluation of participants in different types of forest landscape spaces.When people admire scenes with diverse plant species,rich landscape content,good landscape depth and permeability,rich and bright color,open and tidy spaces,and good landscape permeability and layering,their mean pupil diameter and lateral and portrait visual span are small。 4)In forest landscape space,the spatial perception indicators that affect participants'eye movement behavior and satisfaction preference were different,and the type of forest landscape space will also significantly affect participants'eye movement behavior and satisfaction preference.But on the whole,mainly affect participants'eye movement behaviors were landscape changes and spatial perception elements at the landscape level in different types of forest landscape spaces;however,the spatial perception factors of color in the scene also affects participants'satisfaction preference。 In addition,we found that even if the elements in different types of landscape spaces were similar,the factors that affect people's visual behavior characteristics and overall perception evaluation also present different situations。[Conclusion]Based on the above analysis,we recommend that when planning and designing forest landscape space,we should consider not only the characteristics of different types of landscape spaces and their visual and cognitive effects for participants but also the combination of some iconic elements or interesting landscape elements。

    作者:

    高宇;王亚琳;张桐;

    发布时间:2024-06-13

  • 358. 福州城市公园休憩空间的 4种下垫面及遮阴情况对人体舒适度的影响

    摘要: [目的]观测并比较福州市城市公园休憩空间的 4 类下垫面及遮阴情况对人体舒适度的影响,为南方城市公园休憩空间下垫面的选择提供科学依据。[方法]于福州市牛岗山公园、鹤林生态公园以及晋安湖公园之中,选取城市公园休憩空间常用的 4 类下垫面材料作为研究对象,即草地、硬质铺装、植草砖、防腐木。4 类下垫面均选取遮阴与无遮阴的 2 处休憩空间,共计 8 组试验地。每 2 小时记录各试验点的温度、湿度与风速,并计算人体舒适度。[结果]在采用不同下垫面材质的 8 组休憩空间中,最高舒适度均出现在 8:00-10:00,其中下垫面为草地的试验组舒适度最高,而最低的人体舒适度则集中出现在 12:00-14:00、14:00-16:00 两个时间段,且数值相近。在 4 种不同下垫面构成的休憩空间中,人体舒适度日变化程度最大的是草地,日变化程度最小的是硬质铺装,采用植草砖与防腐木材质的休憩空间人体舒适度变化相近。遮阴对下垫面为草地、硬质铺装、植草砖的休憩空间的人体舒适度提升起正向作用,其中对草地空间的人体舒适度影响最大,而在铺设防腐木的休憩空间中,遮阴与否对人体舒适度近乎没有变化。[结论]休憩空间的下垫面材质与人体舒适度的变化有一定的关联,不仅影响了日最佳舒适度,也间接影响人体舒适度在各休憩空间中的变化程度。此外,遮阴能够有效提升以草地、硬质铺装以及植草砖为下垫面的空间的人体舒适度。

    作者:

    魏昕怡;朱玉洁;林舒檬;李明哲;王敏华;董建文;

    发布时间:2024-06-13

  • 359. 森林公园声景感知会影响健康效益吗?——以恢复性感知为中介2

    摘要: [目的]探讨森林公园声景、恢复性感知、健康效益之间的关系。[方法]选取福州国家森林公园的 10 个森林公园环境进行声漫步,通过问卷评估声源感知、声景感知、恢复性感知和健康效益,利用相关分析、结构方程模型和中介效应分析声景、恢复性感知、健康效益之间的关系。[结果](1)鸟鸣声等大多数自然声与愉悦的、和谐的、丰富的、起伏的声景感知有积极的关系;人为声和交通声与愉悦的、和谐的声景感知呈负相关,与粗糙的的声景感知呈正相关。(2)流水声和风吹树叶声与情感、认知和行为维度的恢复性感知有显著正相关性,鸟鸣声与情感维度的恢复性感知有显著正相关性,风声与情感和认知维度的恢复性感知有显著正相关性;自然声除蝉鸣声外与健康效益呈正相关关系,鸟鸣声、流水声、风吹树叶声和风水在不同程度上达到显著性水平;人为声和机械声与恢复性感知和健康效益的相关性都未达到统计学意义。(3)声景愉悦度对恢复性感知有显著的积极影响,恢复性感知对健康效益有显著的积极影响,声景愉悦度对健康效益的影响完全通过恢复性感知进行传导。声景烦恼度对恢复性感知和健康效益无显著影响。[结论]不同的声源对声景感知、恢复性感知和健康效益的影响不同。鸟鸣声、流水声为代表的自然声对恢复性感知和健康效益有积极的影响。声景愉悦度可以提高恢复性感知和健康效益。未来可以通过合理利用自然声景资源开展以听觉感知的森林康养活动,以促进健康疗愈效果。

    作者:

    朱玉洁;陈佳欣;魏昕怡;翁羽西;董建文;王敏华;

    发布时间:2024-06-13

  • 360. 数字足迹支持下森林公园多维康养景观构成和恢复性机制研究

    摘要: [目的]森林公园依托丰富的自然资源体系形成了独特的疗愈价值,森林的健康效益是当前康养产业向森林旅游转向下风景园林学的关注焦点。在森林康养基地与旅游业深度融合的背景下,森林康养研究正由单一维度的视觉景观向多维康养景观发展。论文以康养景观为理论基础,在数字足迹支持下,打破传统森林康养研究中调查样地单一、样本量小的局限性,以福州市国家森林公园、乌山国家森林公园、石牛山国家森林公园等五座国家级森林公园为案例地,深入探究森林公园康养景观的构成要素,揭示不同维度康养景观间的内在联系和作用机制。[方法]论文利用聚类分析法、扎根理论法、多重应对分析法分析游客社交媒体评论文本,将游客的知觉体验纳入康养景观框架。[结果]研究共获得 70 个高频景观要素,通过扎根分析可将其总结为 3 大感知维度下 19 个要素类型。结果表明,森林公园康养景观构成要素具有不同的表现形式,在视觉、听觉、嗅觉 3 个优势感知维度共同产生健康效益,且各要素类型在不同维度上区分度不同。同时,各感知维度下不同景观要素组合之间存在关联性,论文将其总结为"唤醒"、"舒展"、"宁静"三种聚合方式。[结论]论文在一定程度上揭示了森林公园健康效益的内涵,体现了人地互动视角下的康养景观作用机制。论文通过分析不同时空尺度森林公园中游客的切身体验,能更好的帮助理解景观要素与游客之间的互动程度,完善森林康养产业的理论基础,从而实现资源要素的合理配置,推动森林旅游和康养产业发展相结合。

    作者:

    何松骏;刘畅;

    发布时间:2024-06-13

  • 361. 差异化森林体验活动对大学生压力恢复的影响研究——以福建农林大学学生为例

    摘要: [目的]森林康养被认为是一种具有恢复作用的辅助替代疗法。在我国,森林康养师在森林中开展森林康养活动已成为一种流行形式,并且 2022 年《中华人民共和国职业分类大典》正式将森林康养师纳入其中。然而,人类在森林中活动得到的恢复效果是来源于森林康养师的带领,还是其本身的结果,这是一个值得探究的问题。为此,本研究的目的是探讨森林康养师主导的森林体验活动和自由的森林漫步在生理和心理上的恢复效果是否具有差异,以及森林康养产生恢复效果的可能机制。[方法]本研究采用前后测试验设计,基于 2 种森林康养方案测量受测者的生理和心理指标,247 名大学生作为受测者被随机分到活动组和自由组中,两组的受测者均需在一条约 1.5 公里长的森林步道中度过 1.5 小时。其中,活动组由森林康养师带领在森林步道沿途开展基于五感的体验活动,而自由组则在森林步道中自由行走。[结果]在开展森林康养方案后两组受测者的收缩压和焦虑状态均显著降低,交感神经活动、自然联结程度和积极情绪均显著增加。并且,两组受测者在各项生理和心理指标上均无显著差异。此外,中介分析显示,自然联结程度能够显著预测状态焦虑,并且这种预测受到感知恢复性和积极情绪的中介。[结论]在森林中进行康养活动,无论是否由森林康养师带领都具有恢复效果。而森林康养师能够通过定向设计森林体验活动,开展以增加体验者的自然联结程度和积极情绪为目的森林康养服务活动。同时,对于不喜欢或由于各种原因无法参加由森林康养师带领的森林康养活动的人,独自在森林中行走也同样具有恢复作用。

    作者:

    郭德生;罗静;王勤博;张玮尹;

    发布时间:2024-06-13

  • 362. 西南林区2004~2016年林火释放PM2.5水溶性离子动态变化研究

    摘要: 基于中国林业统计年鉴和MODIS卫星火点数据,以中国西南林区为研究区,运用自主研发的可控密闭森林生物质燃烧烟气分析系统,并结合离子色谱仪对中国西南林区 6 种优势树种燃烧产生PM2.5中水溶性离子的排放因子进行分析测定,估算 2004~2016 年间PM2.5中十二种主要水溶性离子排放量,揭示林火释放烟气中水溶性离子的时空分布。结果表明,西南方林区森林火灾总体呈下降的趋势,林火空间分布较为分散。2004~2016 年西南林区森林生物质燃烧释放总量 60.94kt.其中,亚热带常绿针叶林、亚热带常绿阔叶林和亚热带针阔混交林的燃烧比例分别为 4.05%、18.40%和 6.61%。西南林区 2004~2016 年森林火灾共释放PM2.5水溶性离子 57.96t,li+,Na+,NH4+,K+,Mg2+,Ca2+,F-,Cl-,Br-,NO3-,PO43-和SO42-的排放量依次为0.48t,10.92t,2.38t,18.40t,2.0t,2.76t,1.82t,12.02t,1.07t,1.12t,1.11t 和 3.86t.云南是西南林区PM2.5水溶性离子排放量最高的省份,K+是PM2.5中排放量最高的离子。此外,各类污染物的时空分布差异性明显:云南全省以及贵州南部是各类污染物网格排放高值区;西藏、重庆和贵州PM2.5水溶性离子均呈显著下降趋势,云南和四川整体下降但不显著。森林火灾PM2.5水溶性离子排放峰值出现在春季和冬季,PM2.5水溶性离子的排放占比为 91.66%。

    作者:

    詹笑宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 363. 含水率对福建森林草本植物燃烧碳排放的影响

    摘要: 为探究草本可燃物在不同含水率下的碳排放特性,本文采用自主设计的生物质燃烧和分析系统模拟不同含水率下福建省林下常见草本(福建观音座莲、芒萁、五节芒、莠竹)的燃烧过程,实时监测并计算烟气中含碳气体(CO2、CO、CxHy)和PM2.5 中碳质组分(TC、OC、EC)的排放因子,分析OC和EC之间的比值及相关性,比较不同碳排放物质的碳转化效率差异,揭示森林地面可燃物含水率变化对燃烧碳排放的影响。结果表明:①草本含水率对碳排放物质排放因子具有显著影响,随着含水率的增加,CO2 的排放受到抑制,促进了CO、CxHy、PM2.5碳质组分的排放;②草本含水率对OC与EC之间的比值具有较显著的影响,随草本含水率的增加会造成KOC/EC增加,但不会改变OC和EC之间的强相关性;③草本含水率的变化会影响碳排放物质与碳元素的质量比和碳转化率,本研究所有碳排放物质与碳元素的质量比同这些物质的排放因子变化趋势相似,随着草本含水率的增加,ηCO2降低,ηCO升高,ηOther先略微升高后大幅降低。

    作者:

    林海川;

    发布时间:2024-06-13

  • 364. 森林草原火险预测预警关键技术研究

    摘要: 森林草原火灾,是指失去人为控制,在森林内和草原上自由蔓延和扩展,对森林草原、生态系统和人类带来一定危害和损失的林草火燃烧现象。森林草原火灾三个必备因素,即可燃物(包括树木、草灌等植物)、火险天气、火源。大量的事实说明森林草原火灾是可以预测预警的,可燃物、火源以及火险天气可基于林业人工调查数据、物联监测数据、地理分布数据,利用AI人工智能、3DGIS、数字孪生,建立预测算法模型进行预测预警。 近年来,通过在重庆市重点林区建成的 22 处火险因子微气候观测站,持续获得各类林区样地的不同坡位、不同坡向的微气候监测时空大数据,结合实验区的细小可燃物含水率实验测定,初步完成细小可燃物含水率反演算法研究和高强度极端火灾行为预测算法模型研究,初步验证反演算法的技术可行性及精度。通过对重庆市 3000 余套林下火情监测物联传感和林上烟火 200 余套高空双光谱视频监控的火情数据研究,对林内外分布的 3700 余处防火检查站、200 余套无人值守智能卡口、500 余套电子界桩获取的入林人类活动强度数据研究,对重庆市各级政府、部门和经营主体关于森林草原防火人防履职管控强度大数据和各区县风险普查数据开展研究,验证了火灾发生概率预测的可行性和准确性,初步建立算法模型,实现短期、中期、远期的火险预测预警。未来,将结合林业调查数据和数字孪生技术,建立1km*1km泛化算法模型,并在全国推广应用,切实解决森林草原火灾预测难问题。

    发布时间:2024-06-13

  • 365. 无人机在森林火灾中的应用及发展探讨

    摘要: ##众所周知,森林火灾是一种突发性强、破坏性大、损害速度快、处置救助较为困难的自然灾害。随着我国生态环境保护力度的不断加大,森林可燃物日益积累增加,森林防灭火难度增大,而传统的森林防灭火技术手段单一,导致森林防灭火效率不高。森林航空消防作为扑救森林火灾的空中力量顺势而生、乘势而起,成为一支不可替代的力量。

    作者:

    湖南省森林消防航空护林站;

    发布时间:2024-06-13

  • 366. 云南八种主要乔木燃烧释放烟气及颗粒物特性分析

    摘要: 为探究乔木燃烧释放烟气及颗粒物特性,运用自主研发的可燃物燃烧烟气分析系统,对云南主要乔木树种滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides)、光叶石栎(Lithocarpus mairei)、旱冬瓜(Alnus nepalensis)、华山松(Pinus armandii)、金合欢(Acacia farnesiana)、麻栎(Quercus acutissima)、栓皮栎(Quercus variabilis)、云南油杉(Keteleeria evelyniana)的不同器官(枝、叶、皮)分别进行模拟燃烧,实测其在不同燃烧状态(阴/明燃)下释放的主要烟气(CO、CO2、CxHy、NOx)及PM2.5的排放因子。结果表明:①乔木树种不同器官燃烧释放烟气颗粒物的排放因子存在差异,其中,在不同燃烧状态下CO、PM2.5、CxHy、NOx排放因子表现为叶>枝>皮,CO2排放因子表现为叶>皮>枝。②8 种乔木树种明燃下CO、CO2、CxHy、NOx、PM2.5排放因子平均值分别为(176.52±25.40)(1 250.32±168.04)(32.82±8.68)(2.53±0.71)(15.59±5.36)g/kg,阴燃下分别为(250.44±37.43)(1 062.11±145.95)(44.82±9.97)(1.92±0.57)(22.56±7.28)g/kg.CO、CxHy、PM2.5排放因子呈阴燃>明燃的排放特征,且大部分树种的CO、CxHy、PM2.5排放因子在不同燃烧状态之间差异显著。③不同乔木树种燃烧烟气的颗粒物排放因子存在差异,其中CO、CO2、CxHy、PM2.5排放因子均表现为针叶树种>阔叶树种,NOx排放因子表现为阔叶树种>针叶树种,但针、阔叶树种之间差异不显著。④不同燃烧状态下,叶燃烧产生的污染物浓度与其元素含量呈显著正相关,且阴燃状态下 3 种器官的CO排放因子均与自身碳元素含量呈显著正相关。研究显示,不同可燃物类型和燃烧状态(阴/明燃)对乔木燃烧释放烟气及颗粒物均有影响,不同器官间燃烧排放特性存在一定差异,且乔木元素含量对其燃烧释放烟气的排放因子具有一定影响。

    发布时间:2024-06-13

  • 367. 基于混合效应和气象因子的福建省林火预测模型研究

    摘要: [目的]在当前气候变化背景下,研究气象因子与林火发生的关系对于林火预防管理工作极为重要。本研究以不同气象因子为主要预测变量,基于Logistic回归和广义线性混合效应模型建立福建省林火发生预测模型,分析不同水平随机效应对林火发生预测的影响,并应用模型对福建省各地区火险等级进行预报。[方法]基于福建省 2000-2016 年的林火数据和每日气象数据,利用Logistic回归方程和逐步回归技术构建林火发生预测的基础模型。在此基础上,分别从水平方向(行政区划效应)和垂直方向(观测点与气象站的海拔差异效应)两个维度研究随机效应对林火发生预测的影响,构建行政区划水平混合效应模型、海拔差水平混合效应模型以及两水平的混合效应模型。不同模型的评价指标为赤池信息准则(Akaike information criterion,AIC)、贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion,BIC)和-2*对数似然函数(-2*Log-likelihood,-2LogL)。模型检验指标包括ROC(Receiver Operating Characteristic)曲线下面积(AUC)以及模型验证准确率(Accuracy)。[结果]Logistic基础模型中包含当日降水、当日最高气温和当日相对湿度三个气象变量。与基础模型相比,添加随机效应后,模型的拟合精度均获得了提升。其中,基础模型的AUC值为 0.664,验证准确率为 60.38%,而基于行政区划和海拔差两水平的混合效应模型取得的预测效果最好,其AUC值和验证准确率分别为 0.721 和 66.40%。该两水平混合效应模型中行政区划效应主要作用于当日相对湿度,而海拔差效应主要作用于当日最高气温。应用此混合效应模型对福建省各地区的火险等级预测发现,福建省西北部和南部为中高火险区域,西南部与东部为低火险区域,此结果与实际数据分布情况相符。[结论]当日降水、当日最高气温和当日相对湿度是影响林火发生的主要气象因子。混合效应模型不仅能处理观测数据序列相关性问题,而且在林火预测的有效性和变量分析方面都有明显的优势,可以作为林火预测和管理的重要工具。

    作者:

    张珍;孙帅超;郭福涛;

    发布时间:2024-06-13

  • 368. 吉林省东部高危森林火险区综合治理的必要性

    摘要: ##森林火灾是世界八大自然灾害之一,突发性强、破坏性大、危险性高、处置极其困难,严重危害人民生命财产和森林资源安全,甚至引发生态灾难。森林是陆地生态系统的主体和重要资源,是人类生存发展的重要生态保障,森林防火是建设生态文明的基础保障,是森林资源保护的首要任务,是国家应急管理的重要内容,事关国土生态安全,事关人民生命财产和森林资源安全,事关"山水林田湖生命共同体"建设。

    作者:

    白巍;白晓光;

    发布时间:2024-06-13

  • 369. 杉木对林火烟气颗粒物的吸附能力及生理响应

    摘要: 森林生态系统是陆地上最大的空气过滤系统,而林火会向外释放大量污染性气体和颗粒物,对大气质量和气候产生深远影响。森林生态系统对林火污染物的净化几乎全靠自身。因此,研究林火烟气颗粒物对生态系统内部植被的影响,探究植物对林火烟气胁迫的耐受性和适应性反应,评价森林植被对烟气颗粒物的净化能力,可以为合理配置林分,最大限度地提高林分内部对林火污染物的自我净化、减少大气污染提供理论依据。本研究以福建省主要造林树种杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,运用自主设计的可控"植物-烟气"作用机理模拟试验装置研究杉木对林火烟气胁迫的生理响应和对林火颗粒物的捕获能力。以模拟森林火灾的方式产烟,对杉木进行不同浓度和时长的林火烟气胁迫培养,测定杉木在不同胁迫时间和烟气浓度下的叶面及蜡质层颗粒物质量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白(Soluble protein,SP)含量、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及杉木体内 8 种必需营养元素(Mg、P、K、Ca、Mn、Fe、Fu、Zn)含量变化。测定方法:叶片表面颗粒物质量测定采用超声波清洗法;叶片蜡质层颗粒物质量测定采用氯仿溶解法;生理指标测定采用苏州科铭生物技术有限公司提供的试剂盒;元素含量测定采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)。研究结论如下: (1)杉木叶片表面和蜡质层单位面积颗粒物质量均随着烟气处理时间和浓度的增加,显著增加;0~7d增长速度较快;蜡质层颗粒物滞纳量大于叶片表面。 (2)低浓度林火烟气对杉木的生长有一定的促进作用;浓度过高时,杉木幼苗机体损伤,自我调节功能下降。 (3)杉木体内Mg、P、Ca、Mn、Fe和Zn含量随烟气浓度的升高而降低;低浓度短时间的烟气处理,使P、Fe、Cu、Zn元素含量有不同程度的升高;K元素含量升高。 (4)杉木体内大部分营养元素含量与生理指标具有显著正相关关系,表明杉木幼苗体内元素含量变化主要受生理变化影响,受叶片滞纳颗粒物影响较小。

    发布时间:2024-06-13

  • 370. 基于时空精细化及栅格测度的林火蔓延模拟研究

    摘要: [目的]根据火场参数及自然地理环境条件,精确模拟林火蔓延趋势,为火灾扑救指挥决策提供科基础。[方法]以云南省 2006 年安宁"3.29"火场为对象,分析影响林火蔓延的驱动因子并作GIS时空精细化和栅格模拟,基于元胞自动机理论,结合王正非和毛贤敏修正的林火蔓延模型,借助MATLAB计算机模拟,实现对林火蔓延时空动态可视化,并比对历史真实火场档案,进行精度评估。[结果](1)以机理分析风速驱动因子表明风速与海拔成正相关,而与坡度、地形起伏度、地表粗糙度及地表温度呈负相关。构建的 30m尺度的风速场与 1km尺度相比,宏观格局一致,但细节更丰富,火灾当日平均最大风速为 1.91 m/s,最小为 0.53 m/s。(2)采用辐射传输模型反演的 30m尺度地表温度,平均绝对误差MAE为 2.91℃,较MODIS温度产品小 0.35℃,而均方误MSE差值为 4.63℃,较MODIS温度产品小 5.24℃。火灾当日平均最高地表温度为 69.87℃,最低为 0.03℃。(3)根据当日最高气温,平均风速及最小湿度,确定初始蔓延速度为 0.64(m/min),结合地理条件、气象因子及可燃物分布模拟火场蔓延态势,火势向上坡方向蔓延速度较快,过火面积为 21.57 km2,周长为 20.32 km,精度达 84.34%。[结论]综合宏观气象条件及微观地表特征,借助GIS空间建模及遥感反演,可进行林火蔓延驱动因子的时空精细化刻划,实现更为精准的林火蔓延模拟。研究对于火灾科学防控,减少林火损失具有重要理论及实践意义。

    作者:

    叶江霞;万兴永;赵凤君;

    发布时间:2024-06-13

  • 371. 计划烧除对滇中云南松林植物群落结构的影响

    摘要: [目的]通过对云南新平县照壁山未火烧区和计划烧除区植物群落结构的调查,探讨周期性计划烧除对云南松林植物多样性和植被演替的影响。[方法]以新平照壁山云南松林火烧迹地为研究对象,在 2022 年 1 月,我们在未火烧区和计划烧除区进行了野外调查。每个区域设立了 14 个样地,每个样地包括 3 个 20m×20m的样方,共计 84 个样方。在每个 20m×20m的样方,测量和记录了胸径大于2cm的个体植物的胸径、树高和林冠下高度。在每个 20m×20m样方中按"梅花型"设置 5 个 5m×5m的灌木样方,测量并计录每株灌木层植物的高度和冠幅。在每个灌木样方中心点设置了 1 个 1m×1m的小样方,调查草本层植物的高度和覆盖度。在每个小样方中心分层采集 0~10cm和 10~20cm土层土壤,风干后测定土壤碳、氮、磷和钾养分含量。采用Wilcoxon秩和检验分析计划烧除对云南松林植物多度、高度和物种多样性指数的影响,并利用非度量多维标度分析(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)衡量计划烧除样地和未火烧样地植物群落结构的差异;使用Spearman相关系数和冗余分析(The Redundant analysis,RDA)来探索云南松林植物群落多样性与海拔、土壤性质等因素之间的关系,并借助结构方程模型(SEM)来量化各环境因素对云南松林植物群落多样性的影响以找到其关键影响因子。[结果](1)计划烧除对乔木层植物的物种丰富度无影响,对乔木层树种的多度、胸径和树高几乎无影响;(2)计划烧除使灌木层植物数量从 26 种减少至 20 种,降低了大部分灌木层植物的高度,灌木层优势植物由光叶柯(Lithocarpus mairei)和云南松(Pinus yunnanensis)幼苗转变为羊耳菊(Duhaldea cappa)和金叶子(Craibiodendron stellatum),烧除样地灌木层Shannon's、Simpson's和Margalef's指数均显著降低。(3)计划烧除增加了草本植物的物种丰富度,草本层植物由未烧除样地的 27 种增加至烧除样地的 40 种,草本层优势物种由刺芒野古草(Arundinella setosa)变为野拔子(Elsholtzia rugulosa),但烧除对大多数草本植物的多度、高度以及物种多样性指数影响微弱。(4)SEM分析表明烧除是影响灌木层物种多样性指数的主要因素,烧除导致的土壤pH值对草本层物种多样性指数的影响较大。[结论]计划烧除对研究区乔木层树种无影响,对草本层植物的影响较小,显著改变了灌木层植物的物种组成和平均高度。因此,制定科学合理的计划烧除方案可以有效降低森林火灾风险,并且可以控制烧除对林地植物的影响。

    作者:

    潘慧萍;李晓娜;王秋华;王劲;

    发布时间:2024-06-13

  • 372. 降解剂对森林凋落物可溶性有机碳含量的影响及凋落物降解模式比较研究

    摘要: [目的]将纤维素高效降解真菌制成降解剂,探究降解剂对不同森林类型凋落物DOC含量的影响并比较不同降解剂处理后各凋落物基质的降解模式异同,以期利用降解剂促进森林凋落物分解,从而降低森林火灾风险,同时为碳管理提供科学依据。[方法]选取前期分离出的 2 株纤维素高效降解真菌Peniophora intranata与Sarocladium strictum,通过液体发酵培养制成单一(A菌剂、B菌剂)及混合菌剂(C菌剂),将 3 种降解菌剂喷洒到东北林业大学帽儿山实验林场不同样地中装有胡桃楸、兴安落叶松以及胡桃楸-兴安落叶松凋落物的样袋内,每月采集样袋测定DOC含量,分析降解剂对不同森林类型凋落物DOC动态变化的影响,并比较各凋落物基质降解模式异同。[结果]凋落物基质DOC含量在降解剂处理后均随降解时间增加呈下降趋势,且下降幅度大小表现为混合基质>胡桃楸基质>落叶松基质,在最初的 1 个月,各凋落物基质DOC含量均显著高于其他降解时期DOC含量;经混合菌剂处理后的胡桃楸基质DOC含量相较于 2 种单一菌剂处理后的胡桃楸基质DOC含量低,而经混合菌剂处理后的兴安落叶松基质与胡桃楸-兴安落叶松基质的DOC含量未表现出相同的显著性;经 3 种菌剂处理后的胡桃楸基质降解模式均相同,经B菌剂与C菌剂处理的落叶松基质降解模式相同,经A菌剂与C菌剂处理的混合基质降解模式相同。[结论]森林凋落物类型影响DOC的释放能力,具协同效应的两菌种制得的混合菌剂较单一菌种制得菌剂降解凋落物能力强,从而促进DOC的释放,同时也受凋落物基质成分组成的影响,可在后续研究中摸索混合凋落物降解机制及其DOC释放的生物生态机理与驱动因素,以实现森林凋落物更大程度的降解。

    作者:

    孙思琦;裴晓娜;韩锐;杨光;邸雪颖;赵曦阳;

    发布时间:2024-06-13

  • 373. 周期性火烧对滇中云南松林土壤化学计量的影响

    摘要: [目的]计划烧除是一种常见的行之有效的林火管理手段,土壤是地球上最有价值的自然资源之一,分析计划烧除对土壤化学计量特征的影响是评价计划烧除对森林土壤影响的关键。[方法]本文以新平照壁山云南松(Pinus yunnanensis)林为研究对象,测定了计划烧除区域和非计划烧除区域土壤碳、氮、磷和钾等养分元素含量,分析了频繁烧除 1 年(a)和 3 年(a)后土壤表层(0~10cm和 10~20cm)总碳(TC)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、水解性氮(A-N)、有效磷(A-P)、速效钾(A-K)、pH值和C/N的变化,并将其与未烧除样地进行了对比分析。[结果]仅在火后 1a的 0~10cm土层,土壤TC、SOC含量略有减少,其它在 10~20cm土层和火烧 3a都呈现减少(p>0.05)。pH值在火后呈现先减少后增加的变化。火后3a,在 0~10cm土层,pH值由 4.89±0.21 增加到 5.35±0.22(p<0.01);在 10~20cm土层,pH值由4.74±0.22 增加到 5.05±0.22(p<0.01)。土壤TN、A-N含量仅在火后 1a的 10~20cm土层增加,其它在0~10cm土层和火烧 3a都呈现减少,且随土壤剖面深度的增加而逐渐减小。其中在火后 1a的 0~10cm土层,土壤TN、A-N含量减少 4.93%、3.50%;在火后 3a的 10~20cm土层,土壤TN,A-N显著减少9.67%、13.88%(p<0.05)。在 0~10cm土层,火烧引起土壤A-P含量减少、A-K含量增加。且在火后 3a,与未火烧样地(0.83±0.24)相比,土壤A-K含量显著增加 82.23%(p<0.01);在 10~20cm土层,火后 1a,火烧引起土壤A-K含量的增加,土壤A-P含量基本恢复到未火烧状态。但在火后 3a,与未火烧样地(0.63±0.19)相比,土壤A-P减少 1.16%(p>0.05)。土壤C/N同样受土层深度和火烧等多因素的影响。火烧引起土壤C/N的增加。在 0~10cm土层,火后 1a,土壤C/N由 21.81±2.09 增加到 21.97±1.16;火后 3a,土壤C/N由 27.28±3.54 增加到 29.12±4.37(p>0.05)。将土壤化学因子与土层深度、火后恢复时间和海拔做PCA分析,结果表明:前两个轴分别占总方差的 52.8%和 16.9%。第一轴清楚的将火后 1a与火后 3a分开,仅有土层深度与第一轴存在负相关关系。土壤SOC、TC、TN、A-N、土层深度和A-K解释了它们的大部分方差。火后恢复时间、海拔、C/N和TN主要解释了第二轴的变化。[结论]计划烧除对土壤养分元素的影响是显著的,并持续了一段时间,且随着土壤深度的增加,影响逐渐减少。

    作者:

    潘慧萍;李晓娜;王秋华;王劲;

    发布时间:2024-06-13

  • 374. 气候条件通过影响非火灾易发生境的燃烧性相关功能性状来影响枝条燃烧性

    摘要: ##植物的燃烧性是野火的重要驱动因素,而植物燃烧性本身又由多种的植物功能性状综合驱动。以往研究表明,许多植物性状受到气候条件的影响,例如在高纬度地区,叶片面积往往较小,但在更潮湿或更温暖的地区叶片面积更大,植物性状和气候条件之间的关联可以深入了解植物性状的演变,有助于了解植物如何应对不断变化的气候条件,并预测气候变化下植物分布的可能变化。然而气候条件对植物燃烧性的驱动作用却鲜为人知,为了探究这一科学问题,本研究对来自火灾易发生境和非火灾易发生境的186 种植物进行了研究,探究了气候条件与枝条燃烧性和燃烧性相关功能性状之间的关系。

    作者:

    代大川;

    发布时间:2024-06-13

  • 375. 地表火灾排放PM2.5中无机元素与森林地表可燃物含水率的关系

    摘要: 森林地面可燃物含水率由于环境因素而不断变化,直接影响火灾过程中释放的颗粒物的成分和排放强度。在本研究中,使用室内生物质燃烧分析装置分析了不同含水量(0%、15%和 30%)的草本可燃材料燃烧产生的细颗粒物(PM2.5)的排放特性。采用电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)测定了PM2.5中无机元素(Zn、K、Mg、Ca等 13 种可测元素)的组成。结果表明,PM2.5排放因子随着可燃物含水率的增加而显著增加,范围为(11.63±0.55)~(36.71±1.21)g/kg.PM2.5的主要元素成分为K、Zn、Ca、Mg和Na,K、Ca、Mg和Na的排放因子随着可燃物含水率的增加而增加。随着含水率的升高各草本燃烧释放PM2.5中常量元素占比增加,但微量元素占比逐步降低。含水率与草本可燃物燃烧颗粒物元素释放存在相关性。研究结果表明,可燃物含水率对颗粒物中无机元素的排放有显著影响,因此在减少可燃物处理过程中应注意,例如计划火烧。

    作者:

    黄紫颜;

    发布时间:2024-06-13

  • 376. 林火释放烟气颗粒物排放特性及影响因素分析

    摘要: 随着气候变暖,林火的发生频率、过火面积和火烧强度将增加,林火已成为温室气体和污染物的重要排放源。每年林火排放出大量烟气,这些烟气中包含了大量污染性气体和细小颗粒物,引发一系列环境问题了,对森林生态系统、大气的化学成分和全球气候造成重要影响,已成为国内外学者关注的热点研究方向。本研究成果针对中国森林可燃物释放的烟气化学成分、排放因子的测定,以及影响因素的探究,得到以下两点重要成果。(1)烟气的组成成分及排放量:本研究成果是基于自主设计的生物质燃烧模拟分析系统,模拟林火燃烧,并对排放污染物的进行实时检测,发现林火烟气主要成分为CO2(70%~75%),CO、硫化物(XS)、碳氢化合物(CxHy)、氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs)以及各种粒径的微粒物质(PM)等,占总污染物排放量的 99%以上;(2)烟气排放的影响因素:林火燃烧排放的物质成分及排放量受到各类环境和可燃物自身因素影响。本成果以室内燃烧室模拟研究,对单一环境因素的影响进行解析。测定了中国南北方重点林区主要乔木树种枝叶在阴燃和明燃时排放的主要气态(CO、CO2、NMHCs和OVOC)和颗粒物(PM2.5)污染物成分、含量和排放因子进行测定。发现了燃烧状态、可燃物类型、可燃物含水率、林分类型和地域差异是林火烟气排放的重要影响因素,其中阴燃状态下污染物(除CO2)排放量相对明燃高;叶燃烧排放的含碳、氮类化学物高于枝;针叶树种排放量显著高于阔叶树种;北方林火污染物排放量相对较高;研究还发现可燃物含水率变化直接影响烟气排放因子和化学组成。高含水的森林可燃物会释放更多的CO、NOx和VOCs。

    作者:

    马远帆;

    发布时间:2024-06-13

  • 377. 油松林地表可燃物类型和径级对平衡含水率和时滞的影响

    摘要: [目的]对不同类型、不同径级的地表可燃物的平衡含水率和时滞变化特征进行分析,从而为地表可燃物的科学管理提供理论依据。[方法]在油松林中采集不同径级的枯枝、半腐殖质和松针等地表可燃物,在恒定温湿度的条件下测定各可燃物的平衡含水率和时滞,并通过多重比较法分析可燃物种类和径级大小分别对平衡含水率和时滞的影响。[结果]地表可燃物平衡含水率和时滞受到可燃物种类的强烈影响,半腐殖质的平衡含水率和时滞均为最高,并显著高于松针和枯枝。此外,平衡含水率和时滞均随着枯枝径级的增加而增大,但这种影响却不是很显著。[结论]本研究首次发现油松林地表可燃物平衡含水率和时滞在不同可燃物类型和径级间的变化规律,这有助于提高地表可燃物含水率的预测和管理能力。

    作者:

    孙永明;贺洪鑫;

    发布时间:2024-06-13

  • 378. 森林防火基础数据库研建及应用

    摘要: [目的]构建黑龙江省森林防火基础设施设备数据库系统,实现典型防火模式高效管理和有效结构分析,增强防火数据的实用性和防火环境数据的多源性。[方法]采用数据库技术、计算机技术和基础数据处理分析技术,基于C/S模式架构在ASP sever平台下,基于Oracle关系型数据库,利用Java语言与IDL混合编程开发数据库系统。设计并完成了基础设施设备数据库和系统功能开发,实现了人员结构、设施结构、设备结构等防火基础数据的入库存储、管理和数据汇总。[应用]在对车载台、对讲机、中继台设备调查分析的基础上,测算出林场平均水平配置的比例关系应为 1.74:8.70:2.30;通过均衡配置水平分析出:流动人口较多的地区,标牌宣传需求较高;而林区的居民相对稳定,标牌宣传需求较低,更多是用标牌落实防火责任区域。在对瞭望塔、瞭望设备、定位设备的调查数据分析的基础上,测算并分析瞭望和定位比例均衡性为 1:1;从功效合理性瞭望设备和定位设备应为大于瞭望塔数。对工程防火阻隔带现状及发展趋势进行分析;国有重点林区工程防火阻隔带占比达到 65.53%;地方林业远远低于国有林区,平均密度为 0.1002 m/ha;说明工程防火阻隔带是国有林区重要的预防林火蔓延措施。[结论]为省森林防火资源合理利用提供有效的数据服务和技术支持,为林业单位精准防火工作稳步发展奠定了良好基础。

    作者:

    杜嘉林;

    发布时间:2024-06-13

  • 379. 盐碱地生态修复与绿化技术的应用实践

    摘要: 天津绿茵景观生态建设股份有限公司在盐碱地生态修复技术方面,主要围绕着排盐抑盐、改土沃土和抗性植物的筛选利用三个方面开展工作,目前已具有原位立体隔盐绿化技术、多维暗管快速排盐技术、光伏竖井快速排盐技术、植物根际微域改良技术、植物组合配置技术等多项技术,并依托内蒙古"改盐增草(饲)兴牧"农田示范项目、津南区八里台造林绿化工程、天津市滨海新区"双城之间"绿色森林屏障EPC 项目、黄骅市黄北排干河道绿化项目等工程实践中综合利用这些技术,对盐碱地进行针对性的治理,取得良好的效果。公司目前的研究主要集中在三个方向:第一个方向是新型合成隔盐材料的应用与实践。针对盐碱地改良和治理,与高校合作开发新型的隔盐、排水材料,利用具有微纳米结构的无纺布,能够引导水定向流动,实现隔盐、排水的功能,效果非常明显。新材料的研发和应用,可以大量降低农田或者是盐碱地工程的建设成本;第二个方向是盐碱土滴灌精准洗盐技术的研究,在滨海盐碱土的场景下,应用滴灌洗盐技术,减少原土洗盐的用水量;通过滴灌洗盐,可以对植物根生区盐分进行精确淋洗和抑制,相比大水漫灌,更加集约化,可节省超过 30%的用水成本;第三个方向是新型盐碱土结构改良剂配方研究,通过新型土壤结构改良剂,可以解决滨海盐碱土黏重、通气性差等结构问题,为土壤改良提供一种简便可行的技术解决方案。

    作者:

    王家啟;张蒙;刘荣乐;

    发布时间:2024-06-13

  • 380. 海涂泥质盐碱地不同果桑品种生长适应性分析

    摘要: [目的]研究海涂盐碱地不同品种果桑的生长适应性指标,确定各品种的相对耐盐力。为适用于浙江滨海盐碱地经济资源开发与利用提供参考。[方法]以河北红、强桑 3 号、红果 2 号、红果 3 号、72c002、果选 3 号、果选 2 号、大 10、琼 46、A18、金蔷 63 和桂花蜜,共 12 个果桑品种为研究对象,采用随机取样的方法,在温州海涂泥质盐碱地和浙江省农业科学院果桑资源圃两处样地,对其植株成活率、果实农艺性状(果长、果径、单果重和可溶性固形物含量)和土壤理化性质等几个耐盐性适应性指标上进行比较分析[结果]1)不同果桑品种的成活率差异大,其中河北红、果选 3 号和 72C002 的成活率最高,超过 80%,而琼 46 和金蔷 63 成活率偏低,低于 30%;2)A18 果实中的可溶性固形物含量显著高于其他品种,在盐碱地和资源圃中分别达到31.26%和30.18%,而其他品种的可溶性固形物含量为7.50%~17.33%;3)与种植前相比,12 种果桑品种均可明显改善滨海盐碱地的理化性质,主要表现为土壤pH值下降、含盐量减小,并且随着改良时间的增加,各土层土壤含盐量明显降低,但短期内深层土壤改良效果不显著;4)河北红、强桑 3 号和果选 3 号的生长表现和土壤脱盐能力一致,即成活率较高的树种,受盐害程度小。[结论]通过滨海盐碱地不同果桑品种的农艺指标及耐盐适应性指标的评价,适宜海涂围垦区种植的果桑品种为河北红、强桑 3 号和果选 3 号。

    作者:

    杨升;王明睿;刘培刚;刘双双;刘星;朱燕;魏佳;陈秋夏;潘飞翔;王金旺;

    发布时间:2024-06-13

  • 381. 盐胁迫下红砂根系形态和功能特征对外源H2S的响应

    摘要: H2S作为气体信号分子在植物根系的调控中起着重要的作用,根系特征能够反映植物对逆境胁迫的响应策略。因此,研究逆境胁迫下植物根系形态结构及其功能特征对外源物质的响应具有重要意义。本实验以荒漠耐盐碱植物红砂(Reaumuria soongorica)的一年生幼苗为实验材料,采取浇灌法进行 300 和400 mmol·L-1NaCI的两组盐胁迫处理,在此基础上,研究叶面喷施CK、0、0.01、0.025、0.05、0.1、0.25、0.5、1 mmol·L-1的NaHS溶液对红砂根系形态和功能特征的影响。结果表明,盐胁迫下粗、细根长,根系C、N、P含量显著降低。经NaHS处理后,300 mmol·L-1NaCl胁迫组中,细根生物量变化不显著(P>0.05),0.25 mmol∙L-1NaHS作用下粗根生物量显著增加(P<0.05),与单盐胁迫相比 0.025~0.5 mmol∙L-1NaHS处理下细根长变化显著(P<0.05),粗根长、粗根比表面积显著增加(P<0.05);300 mmol·L-1NaCl胁迫组中,红砂细根生物量、粗根比表面积无显著影响(P>0.05)。两组盐胁迫中随着NaHS浓度的增加,红砂幼苗根系C、N和P含量先升高后降低。综上,盐胁迫下红砂对外源H2S的响应是一个综合的过程,外源H2S对红砂根系具有明显的形态可塑性。0.025~0.25 mmol∙L-1NaHS促进红砂根系生长,0.5 和 1 mmol∙L-1NaHS处理下促进效果不明显。此外,外源H2S也可通过调节红砂根系C、N和P含量的变化来实现盐胁迫下红砂根系对养分的吸收,从而缓解盐胁迫下红砂根系的生长。研究结果可以为促进红砂在盐碱地良好地生长提供理论依据,以及为盐碱地的改良提供新途径。

    作者:

    谭兵兵;

    发布时间:2024-06-13

  • 382. 基于机器学习的植物抗盐碱基因挖掘模型研究

    摘要: 土壤盐碱化会导致植物死亡并降低全球作物产量。挖掘新的抗盐碱基因、培育抗盐碱品系是应对盐碱胁迫、保障食物安全以及物种保护的关键。湿实验是挖掘目标功能基因的主要方法,但成本高、耗时长。相比之下,机器学习可以利用大数据进行学习来加速基因挖掘的过程,使其更加高效,降低人力和物力成本。但是,目前利用机器学习挖掘植物功能基因的研究很少。因此,能够用于抗逆基因挖掘的智能工具还很匮乏。针对这一问题,我们开发了第一个已知的机器学习模型SaGP用于挖掘新的植物抗盐碱基因。利用独立验证集对SaGP进行评估后发现,它对抗盐碱基因的挖掘能力要高于传统的计算工具BLAST和HMMER.此外,SaGP正确识别了 3 个最新发表的抗盐碱基因。最后,我们利用SaGP在白桦中发现了一个新的抗盐碱基因——BpHKT1.这一结果得到了湿实验的验证。这些结果表明SaGP可用于大规模地挖掘植物抗盐碱基因,从而促进作物育种和植物保护。

    作者:

    孙善文;庞韶姿;解莉楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 383. 过表达MnERF7基因对桑树耐盐性的影响

    摘要: [目的]AP2/ERF 类转录因子是植物所特有的一类转录因子家族,在植物的生长发育及非生物胁迫中发挥着重要作用。目前人类已经完成了对拟南芥、水稻、番茄和小麦以及川桑等物种的全基因组测序,在不同植物中,AP2/ERF 转录因子及其各个亚家族成员数量也存在差异。目前在桑树中共鉴定到了 116 个AP2/ERF 转录因子家族成员,其中ERF 58 个,AP2 33 个,DREB 21 个,RAV 3 个,Solost1 个。桑树根深叶茂,耐盐能力强,不仅可以发挥其绿化、美化环境的功能,而且可以对石漠化、荒漠化等生态破坏严重的地区进行生态治理和修复,适于盐碱地栽植。通过对AP2/ERF 类转录因子成员及其功能研究,以期为桑树抗盐遗传改良提供优良资源及理论基础。[方法]基于川桑基因组数据库和转录组数据获得 1条AP2/ERF 转录因子序列MnERF7,利用生物信息学工具对其进行生物信息学分析;构建MnERF7 过表达载体,利用瞬时转化技术获得过表达 MnERF7 转基因桑树植株,盐胁迫下对其进行抗逆生理指标测定;利用沾花法侵染拟南芥获得MnERF7 转基因拟南芥植株,对其耐盐性进一步验证。[结果]MnERF7 开放阅读框为 963 bp,编码 320 个氨基酸,编码蛋白质分子量为 35.12 kD,理论等电点为 8.9,具有一个典型的AP2/ERF 保守结构域。瞬时表达转基因桑树生理指标分析结果显示,不同时间盐胁迫下瞬时过表达MnERF7 植株中的ROS(O2·-、H2O2、·OH)和丙二醛(MDA)含量明显低于对照株,过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性以及抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸(Pro)含量高于对照。转基因拟南芥生理指标分析结果与上述桑树耐盐性结果一致。[结论]过表达MnERF7 基因响应桑树的盐胁迫,通过提高植株的保护酶活性和抗氧化物质含量、降低活性氧氧化及细胞损伤程度提高桑树的耐盐能力。

    作者:

    董亚茹;孙景诗;王照红;

    发布时间:2024-06-13

  • 384. 盐胁迫响应的植物关键转录因子NAC

    摘要: 在世界范围内,超过 6%的土地面积日益受到盐积累的影响,这对植物生长、作物栽培和生态系统平衡十分不利。盐胁迫在拟南芥、小麦、杨树等多种植物中被广泛研究,这些植物进化出多种抵抗盐胁迫的方式,其耐盐的分子机制主要包括渗透调节机制、活性氧清除机制、离子稳态与区域化机制、植物激素调节机制等。NAC转录因子作为植物特异的转录因子,是植物胁迫响应中研究最广泛的转录因子之一,该转录因子家族成员众多,结构复杂多样,并参与盐胁迫响应的多种调节方式和控制多个盐胁迫响应物质的合成,其中包括渗透调节物质脯氨酸的合成,活性氧清除通路中活性氧清除器和相关蛋白酶的调控,及钾离子外流通道的调控,在激素调节中主要涉及ABA通路的调控。然而,对于NAC转录因子响应盐胁迫模块缺乏全面的归类与总结。在此,我们总结报告了 NAC 转录因子在盐胁迫中的功能和基因家族中的分类,探讨了 NAC 转录因子通过生物技术干预在植物改良策略中的预期作用,以及 NAC转录因子的上游调控因子、协同组分及作用靶点,对于多个研究的总结发现 NAC 转录因子调控盐胁迫的通路多集中于ROS调节通路和激素 ABA 调节通路,最后对 NAC转录因子在盐胁迫研究领域的发展方向进行了展望,以期为植物耐盐育种以及NAC转录因子的分子调控机制解析提供新的思路和方向,进而拓宽NAC转录因子在植物抗逆育种中的研究范围。

    作者:

    韩昆瑾;赵烨;孙宇涵;李云;

    发布时间:2024-06-13

  • 385. 东南沿海滩涂互花米草生态系统形成及自然可控性分析

    摘要: 本文为探究东南沿海滩涂的互花米草生态群落形成过程和时空变化,从植被、土壤、鸟类以及底栖动物等环境要素分析出发,东南沿海互花米草对生态系统的利弊及自然对策机制,明确了互花米草在温州围垦滩涂的可行可控性,为互花米草在其他沿海城市围垦滩涂治理或扩展提供参考。

    作者:

    潘飞翔;周芬芬;姚雨;林禹滔;李建清;

    发布时间:2024-06-13

  • 386. 青钱柳bHLH基因家族的鉴定及盐胁迫响应分析

    摘要: [目的]在青钱柳全基因组范围内鉴定 bHLH 家族成员,分析基因和蛋白序列结构特点及在盐胁迫下的表达特征,筛选响应盐胁迫的 bHLH 基因,为进一步研究它们在盐胁迫响应分子途径中的功能提供参考,以期推动青钱柳耐盐性遗传育种的进展,为在东南沿海盐碱区发展青钱柳人工林提供理论依据。[方法]利用 bHLH 蛋白序列的隐马尔科夫模型(pfam00010)鉴定具有特定保守结构域的bHLH基因,对获得的青钱柳bHLH基因利用 MEGA X、ClustalX、TBtools、GSDS2.0、MEGA、MEME、CD-Search等软件进行基因结构、定位分析、蛋白理化性质、序列特征分析以及进化树构建,及蛋白互作网络分析。采用一年生青钱柳幼苗进行盐胁迫水培实验,并提取叶RNA进行转录组测序分析青钱柳bHLH基因在盐胁迫下的表达特征,筛选重点基因。随后对两年生青钱柳幼苗进行土培盐胁迫实验,采取叶片对筛选出的差异表达基因进行qPCR分析。[结果]共鉴定到 159个bHLH基因,根据其在染色体上的位置将其命名为CpbHLH1~159.159 个bHLH基因个在各染色体上均有分布,内含子数目在 1~28之间,蛋白分子质量在 10.45~175.49 kDa 之间。所有CpbHLH均含有保守的bHLH结构域。根据进化树分析将 159 个bHLH基因分为 26 个亚类,根据命名法命名为Ia~XV亚类。基于对保守基序和内含子/外显子的分析,结果显示系统发育进化树相同亚家族中的CpbHLHs在遗传和基序结构上相似,进一步证实了系统进化树分类的准确性。GO分析和启动子结构分析表明CpbHLH蛋白可能具有多种生物学功能,并鉴定出大量响应胁迫的顺式作用元件。根据转录组分析筛选 12个高度响应盐胁迫的基因。通过qRT-PCR分析及蛋白互作网络预测最终筛选出 3个响应盐胁迫的候选基因。[结论]基于青钱柳的全基因组,本研究系统地鉴定了 159个青钱柳bHLH基因,将其分为26个亚家族。除了研究它们的结构和DNA结合能力外,还进行了盐处理下盆栽和水培实验的基因表达和调控网络分析,以筛选出高度响应青钱柳盐胁迫的基因。通过盆栽实验PCR实验和蛋白质相互作用网络分析,共筛选出 12个候选基因,进一步证实其中 3个基因(CpbHLH36/68/146)参与调控青钱柳的耐盐性。我们的研究结果不仅为进一步了解bHLH转录因子的调控机制提供了基础,而且为青钱柳耐盐性的遗传改良提供理论依据。

    作者:

    张子洁;

    发布时间:2024-06-13

  • 387. 盐碱地生态修复技术与模式

    摘要: ##1 简介 1.1 随着全球气候恶化,导致了湖泊干涸,盐湖流域荒漠化趋势加剧,生态环境极度恶劣,对人民生活、生产和经济发展带来巨大威胁。过去,盐渍土改良的技术路线是"改善生态以适应生物",所采取的工程、农艺、化学、生物等传统改良措施大都有投资大、周期长、效益低的缺点。本项目变革了传统思路,采用了"改良耐盐生物适应盐碱生态"的新路径,即以恢复植被为中心的改良利用模式,提升生态恢复进程,充分挖掘盐生植物潜力,并通过对盐生植物的开发利用,推动地方经济发展。

    作者:

    张春银;

    发布时间:2024-06-13

  • 388. 宁夏河东沙区典型人工林树种水分利用策略

    摘要: [目的]探究沙区防护林树种的水分利用策略、混交林中树种之间的水分利用关系以及防护林树种的水分利用对林地土壤水分环境的影响,为旱区防护林林分结构优化与调控提供理论指导。[方法]以宁夏河东沙区刺槐×丝绵木混交林、柠条纯林、沙枣纯林和柠条×沙枣混交林为研究对象,于 2018 年生长季(5~10 月)利用热扩散式茎流计以及氢氧稳定同位素技术,结合MixSIAR以及IsoSource混合模型分析植物水分来源,采用相似性比例指数(PS指数)量化混交林树种的水分利用关系;同步监测土壤含水量和根系生物量,以期阐明植物用水策略以及不同植物混交种植对林地土壤水分环境的影响。[结果]1)在刺槐和丝绵木林地,蒸腾耗水较高时,刺槐主要吸收利用中层土壤水,丝绵木主要吸收利用浅层土壤水,蒸腾耗水较低时,刺槐主要吸收利用浅层土壤水,丝绵木主要吸收利用中层土壤水。2)在土壤水分含量较小的月份,刺槐和丝棉木主要通过水分利用空间上的差异来应对干旱,维持自身的蒸腾耗水;土壤水分含量较高的月份,刺槐和丝绵木的相似性比例指数最大,存在较强的水分竞争关系。3)在柠条和沙枣林地,蒸腾耗水较高时,沙枣和柠条均主要利用中深层土壤水分,蒸腾耗水较低时,沙枣和柠条均主要利用浅层土壤水分。4)在大多数情况下,沙枣和柠条在共享水资源的同时存在水分竞争关系;在极少数情况下,沙枣和柠条通过水分利用空间上的差异来应对干旱。[结论]刺槐和丝绵木的水分利用存在季节差异,通过水分利用空间上的差异来应对干旱;柠条和沙枣在整个生长季的水分利用策略相同,存在较强的水源竞争关系。刺槐和丝绵木混交林地浅层土壤水分含量的增加可能反映了沙区植物根系对土壤水分再分配作用下植物在水分和养分需求之间的平衡。柠条和沙枣混交林地深层土壤水分亏缺和土壤水消耗率较高,两树种混交导致林地深层土壤水分呈现干旱趋势。

    作者:

    柳利利;

    发布时间:2024-06-13

  • 389. Evaluation of soil quality index in forest ecosystems and its response to water flow connectivity

    摘要: The soil quality index can effectively indicate the functions of ecosystems,which also reveal the vegetation and soil production.This index can directly reflect the conditions of water flow conditions within the soils.The strength of water flow connectivity in the soil profiles indicates the convenience of material and energy transportation,which can help us understand the spatial distribution patterns of nutrients or other solutes within the soils.However,few studies have linked soil quality index to water flow connectivity.In order to better reflect the changes in soil quality index,water flow connectivity was assessed in subtropical forest ecosystems.In our study,three forest stands(oak,pine,and bamboo forest)were studied in Jurong Xiashu Forest Research Base,China.Soil physical and chemical properties measurement each soil depth(0-10,10-20,20-30,30-40,and 40-50 cm)and 9 dye-tracing experiments were conducted.The minimum data set(MDS),component analysis,and Pearson analysis were used to construct the soil quality indes(SQI)of different soil depths.We obtained the water flow connectivity index(WFCI)of different soil depths based on the dye coverage and fractal dimension of the dye-staining images.The results showed that:Soil quality index decreased gradually with increasing soil depth.For the topsoil(0-10 cm),the soil quality index was the decreasing order pine forest>oak forest>bamboo forest.However,with respect to 10-30 and 40-50 cm,the soil quality index was the decreasing order pine forest>bamboo forest>oak forest.In final,for 30-40 cm,the soil quality index in the bamboo forest was the highest,followed by pine forest,while it was the smallest in the oak forest.Soil profile scale water flow connectivity index decreased with increasing soil depth.For the soils(0-20 cm),the bamboo forest had the best water flow connectivity,followed by the pine forest,while the oak forest has the worst connectivity.For the soils(20-40 cm),the water flow connectivity index was the decreasing order bamboo forest>oak forest>bamboo forest.For 40-50 cm,water flow connectivity index was the decreasing order oak forest>bamboo forest>pine forest.The soil quality index and water flow connectivity index showed significantly positive correlations,with Pearson's correlation coefficients of 0.977,0.928,and 0.913,respectively.The study provides new insights for the assessment of soil quality.In particular,the water flow connectivity index could effectively indicate the changes of soil quality to some degree.

    Zhiying Tang;Wenqi Zhang;Jinhong Chen;Yinghu Zhang;

    发布时间:2024-06-13

  • 390. 中条山油松天然林碳氮磷生态化学计量对短期氮添加的适应性响应

    摘要: [目的]通过短期氮添加,研究油松天然林对氮磷养分的利用和内在关系,深化森林生态系统养分循环生物学机制的认识,为油松天然林精准经营提供科学依据。[方法]以中条山林区同一立地条件下的 3 个龄级(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)油松天然林为研究对象,采用 5 个氮添加梯度(CK=0 g·m-2·a-1、N1=5 g·m-2·a-1、N2=10 g·m-2·a-1、N3=15 g·m-2·a-1、N4=20 g·m-2·a-1)进行短期施氮,通过对土壤、针叶和凋落叶的定点取样和碳氮磷生态化学计量指标测定,分析比较其变化。[结果]1)林地短期施氮显著影响(p<0.05)油松天然林土壤氮磷养分和生态化学计量,氮磷养分和全碳、全氮、全磷含量随施氮量增加均呈现先增加后减少的趋势,而化学计量比在整体上未表现出明显的变化规律。2)林地短期施氮显著影响(p<0.05)油松天然林针叶生态化学计量,针叶全碳、全氮、全磷含量均随施氮量增加而呈现先增加后减少的趋势;针叶C:N和C:P随施氮量增加而呈现先减少后增加的趋势;针叶N:P在Ⅲ龄级和Ⅳ龄级时呈现先增加后减少的趋势,但在Ⅴ龄级时呈现先减少再增加再减少的趋势。3)林地短期施氮显著影响(p<0.05)油松天然林凋落叶生态化学计量,各龄级凋落叶全氮、全磷、N:P 均随施氮量增加而呈现先增加后减少的趋势;凋落叶全碳、C:N和C:P随施氮量增加呈现先降低后升高的趋势。4)对施氮量为 0 g·m-2·a-1(CK)和 10 g·m-2·a-1(N2)的油松天然林碳氮磷生态化学计量进行对比,在短期施氮后针叶和凋落叶的N:P与土壤-凋落叶-针叶碳氮磷生态化学计量指标之间的相关系数均发生变化,而且短期施氮改变了土壤生态化学计量对针叶和凋落叶生态化学计量直接作用和间接作用的因子。[结论]林地短期施氮显著影响油松天然林土壤氮磷养分和生态化学计量、针叶生态化学计量、凋落叶生态化学计量,且呈现规律变化,同时林地短期施氮对土壤-凋落叶-针叶的碳氮磷生态化学计量之间的关系影响明显。

    作者:

    刘洪柳;

    发布时间:2024-06-13

  • 391. 鼎湖山森林流域地表水与地下水水质的长期特征

    摘要: [目的]探究森林流域地表水、地下水的水质特征及其动态变化,为区域环境变化应对及生态环境建设与管理提供参考依据。[方法]本研究以鼎湖山国家级保护区东沟完整流域为对象,依照中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)森林水环境监测规范,对鼎湖山森林流域流动地表水、浅层地下水水质开展长期定位观测。[结果]研究期间(2005-2018 年),鼎湖山流域大气降水整体呈现为弱酸性(pH:5.85±1.10)。相较于同期大气降水,森林流域流动地表水呈现显著酸化(4.76±0.58,P<0.01),而流域下游浅层地下水则有一定程度的酸度改善。整体上,大气降水的总溶解性固体(TDS)含量较低(50.2±30.5 mg·L-1),且无论干、湿季,浅层地下水中 TDS 均极显著高于大气降水和流动地表水(P<0.01)。对溶解氧和化学需氧量指标的长期测定均表明了鼎湖山森林流域地表水、地下水受人为污染的程度低,水质优。通过对水体中主要离子含量的比较分析发现,流域下游浅层地下水水体阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+和阴离子 SO42-、Cl-含量均极显著高于流动地表水相应离子含量(尤其是 Ca2+、K+增幅剧烈),而NO3-在地下水中含量却显著低于流动地表水(P<0.05)。此外,研究也发现除浅层地下水中SO42-含量存在干、湿季间的显著性差异(P=0.03)外,其余离子的季节间差异均未达到显著水平。[结论]严格保护下的鼎湖山森林流域地表水、地下水水质均较优,可以作为该区域水环境治理的本底参考。

    作者:

    刘效东;褚国伟;焦正利;张卫强;张倩媚;刘菊秀;

    发布时间:2024-06-13

  • 392. 林内穿透雨收集器与雨量计的选配分析与模拟验证

    摘要: [目的]林内穿透水量主要指雨滴透过森林树木间的空隙或经过枝叶溅击到达地面的水量,是野外生态站森林水文要素中重要的观测指标,对分析森林生态系统不同层次水量空间分配格局和水量平衡,揭示森林生态系统水文要素的时空规律等具有重要意义。目前国标方法是采用槽式收集器和自记翻斗雨量计进行观测,但是该方法如果雨量计分辨力规格和收集器承雨口面积匹配不当,在雨强较大时会出现翻斗翻动过快使记录器漏记或雨量计溢流现象,影响观测的准确性。[方法]本研究利用智能蠕动泵和电子天平对林内穿透雨观测装置开展穿透雨量模拟实验,确定雨量计和槽式穿透雨收集器的适宜配置,为穿透水量的准确观测提供技术支撑。通过选取 0.5 mm和 1.0 mm两种分辨力的翻斗雨量计,换算槽式穿透雨收集器三种规格承雨口尺寸,设定五级穿透雨雨强,建立蠕动泵转速-流量回归方程,对不同穿透雨雨强的穿透雨量模拟。[结果]392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置 0.5 mm和 1.0 mm两种分辨力雨量计,均可达到单点准确观测,但承雨口面积较小,单点代表性较差。785 mm×200 mm尺寸配置 0.5 mm分辨力雨量计,仅能单点准确观测 1.0 mm/min 穿透雨强以下的穿透雨量;配置 1.0 mm 分辨力雨量计,在 0.0 mm/min~3.0 mm/min穿透雨强范围内可以单点观测,但需要对穿透雨强大于 2.0 mm/min部分的穿透雨量进行误差修正。1570 mm×200 mm尺寸配置 1.0 mm分辨力雨量计,在 0.0 mm/min~2.0 mm/min穿透雨强下可正常观测,对于 1.0 mm/min~3.0 mm/min穿透雨强部分的穿透雨量需进行误差修正。[结论]综合分析,大暴雨发生较少的地区,收集器承雨口尺寸 1570 mm×200 mm配置 1.0 mm分辨力雨量计,穿透雨量分辨力 0.1 mm,具有单点最大代表性,基本满足观测精度要求,兼顾仪器购置经济性,为最适宜配置。条件许可,定制翻斗容量更大的流量计,观测稳定性和准确性会进一步提高。

    作者:

    郑路;尤业明;李朝英;李华;刘士玲;闵惠玲;

    发布时间:2024-06-13

  • 393. 创新森林多功能生态补偿,促进森林多功能优化管理

    摘要: 随着经济快速发展和气候变化影响加剧,社会对森林的水文调节及其它多种功能的多样化需求正迅速增加。由于可用于造林扩大森林覆盖率和增加森林功能的土地和水资源有限,而且造林后普遍出现流域年径流量显著减少,特别是在干旱缺水地区,使森林多种功能存在激烈竞争,非常需要走向多功能林业和实施森林多功能管理。然而,传统的森林生态补偿多是为了促进单一林业指标(如增加森林覆盖率和木材蓄积量,常被视为森林多种功能的代用指标)或单一森林功能的(如木材生产、保持土壤、生物多样性保护),其弊端越来越凸显,不能满足当今多功能林业发展和森林多功能管理的时代需求。因此,必须创新森林多功能生态补偿。为应对这一巨大挑战,本研究首先阐述了在多种森林功能之间存在的竞争关系,讨论了森林多功能精细管理的发展趋势和基本框架,通过一些案例证明了森林多功能管理的科学性和可行性。然后,分析了森林单功能生态补偿的局限性和多功能生态补偿的迫切性及发展框架,明确了需要发展完善的相关知识、技术和决策工具,特别是需要尽快开展的专门研究,包括建立能准确预测森林功能随立地环境和林分结构变化的数量关系或模型、确定森林功能的社会需求时空变化和重要性排序、提出考虑利益相关者需求和约束条件的森林多功能优化管理决策程序、发展森林多功能补偿理论与技术,开发森林多功能管理和多功能生态补偿的决策工具等,从而提高森林多功能管理-多功能补偿方法的治理能力,更好地满足社会经济发展对森林多种功能的多样化需求。

    作者:

    王彦辉;于澎涛;田奥;王晓;韦小茶;于艺鹏;

    发布时间:2024-06-13

  • 394. 城市不同生境下园林树木异速生长关系研究

    摘要: [目的]基于树木异速生长模型的城市绿地碳储量测算是低碳城市建设的重要参考依据。然而,因土地利用方式、管理目标等差异,城市内部生境存在异质性,城市中不同类型的生境对树木异速生长关系的影响尚不明确。因此,本研究旨在探索城市不同类型生境对树木异速生长关系的影响。 [方法]按照植物地上、地下部分是否受限分为四种生境类型:地上地下均不受限(H1,无限制性生境)、地上受限地下不受限(H2)、地上不受限地下受限(H3)、地上地下均受限(H4)。在广州市采集了广泛种植的木兰科、樟科、桃金娘科、豆科、山茶科植物共 1255 株,采用激光测距仪、胸径尺等工具测量了树高、胸径、树冠半径、树冠深度等变量,探索城市生境对树木形态学异速生长关系(y=a×xb)的影响。 [结果](1)仅考虑城市不同生境对异速生长关系的影响时,在 4 种城市生境下,树木总体胸径vs.树冠半径的异速生长关系无显著性差异,其余形态学变量之间的异速生长关系均存在限制性生境(H2-H4)与无限制性生境(H1)间的显著差异,H4 中异速生长指数相对H1 的偏离程度最大。(2)在考虑不同树种时,结果显示不同树种对生境的响应也存在差异。以树高 vs.树冠半径异速生长关系为例,桃金娘科和山茶科拟合程度较低(R2<0.5),木兰科和樟科的拟合结果在 4 种生境中无显著性差异,异速生长指数分别为1.00-1.28,0.97-1.06,而豆科在H1(1.50(95%CIs:1.37-1.65))和H3(1.09(95%CIs:0.90-1.33))两种生境间则存在显著性差异。 [结论]基于生长空间受限划分的城市生境类型与树种类型均会对树木的异速生长关系产生影响。对于城市绿地碳储量测算,在综合考虑经济成本与模型准确率的情况下,建议不区分树种,采用较为稳定的胸径与树冠半径间的异速生长模型。而对于城市生境中不同树种生长的精确评估,建议区分生境类型与树种分别建立模型。

    作者:

    赖灿;林维欣;

    发布时间:2024-06-13

  • 395. 森林康养步道研究综述

    摘要: 随着现代社会生活节奏的加快、城镇化进程带来的环境问题和人口老龄化加剧、国家公共卫生安全以及公众身心健康问题日益突出,使得人们对于健康的需求更加迫切。森林康养步道作为国家生态基础设施建设的重要组成部分,对于开展森林康养活动具有不可或缺的作用。如今,森林康养步道作为作为国家生态基础设施建设的重要组成部分,其建设已成为大健康产业的重要落脚点之一,是森林环境促进人群健康的基石,是发展"休闲经济"的需要,具有重要的时代意义和建设价值。 论文首先对本文研究与文献综述进行了梳理、归纳以及总结,阐析了森林康养、森林步道的概念、缘起与发展以及研究进展,对森林康养步道的相关概念进行了界定。其次,针对森林康养步道的研究,对其功能、审美、规划目标、规划原则、规划的影响因素、整体布局策略、产品规划思路、设计目标、设计原则、设计元素和设计要点进行了总结与思考,系统性地提出了森林康养步道的规划布局和详细设计建议,对森林康养步道的研究体系进行了补充和完善。最后,在对前文研究的基础上对相关案例进行解读,结合森林康养步道的设计方法、原则等在不同项目中进行的实践探索。为缓解城市病现象,创新性地引入城市康养步道,将森林康养理念与相关理论的运用过渡到城市康养步道中,为城市居民健康出行提供了机会,也为健康城市的发展与建设提供了新的思路。

    作者:

    蒋宸明阳;

    发布时间:2024-06-13

  • 396. 基于碳储存变化背景下的海岸带生态系统修复研究

    摘要: [目的]通过进行微观尺度海岸带碳储存研究,分析海岸带土地利用类型演化,划分出海岸带生态修复单元,提出精准的生态修复措施,为湛江市海岸带生态修复借鉴参考。[方法]本文以面积为 9.4km²湛江市南三岛北头寮海岸带为典型单元。基于InVEST模型的碳储存模块,并结合研究区域 2000、2 010、2020 年土地利用数据,分析研究区内土地利用时空演化,对研究区的碳储量进行估算。划分出"碳储存热点区及冷点区",识别 2000-2020 年间研究区的碳损失及增加状况,明确碳损失严重区域,并针对性提出生态修复措施。[结果]在 2000-2020 年,研究区建设用地及虾塘养殖用地扩张明显,红树林及林草地面积削减,生态系统受到不同程度的破坏,碳储存总体呈下降趋势,土地利用变化是引起碳储存变化的重要原因。其中,红树林被虾塘养殖活动所破坏是碳汇减少的主要原因。研究区碳储存呈现明显的空间分异,研究区北部的红树林湿地始终是碳储存较高的区域,西部的耕地及东部的沙滩碳储存较为稳定,研究区碳汇区面积始终大于碳源区面积。[结论]基于碳储存现状将修复区域细分为红树林修复单元、养殖塘修复单元及自然修复单元。并针对性提出包括退塘还湿、退塘还林、海岸修复、红树林湿地重建、加强监督管理等修复措施。

    作者:

    雷鸣;吴刘萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 397. 碳中和背景下风景园林多元建设途径探索——以城市风景林对青少年情绪健康影响为例

    摘要: [目的]基于碳中和背景下风景园林多元发展途径,以公共健康视角出发,探讨城市风景林两种不同行为模式对青少年的神经情绪指标影响与差异,为城市绿地建设中的行为诱导与健康基础提供参考。[方法]实验共招募了 80 名青少年志愿者,在男女数量平衡前提下分为静坐观赏组与步行观赏组,随机分配到银杏景观林下的自然路径进行 15 分钟的指定活动,使用生理与心理指标进行监测分析,生理指标采用血压、心率与脑电图(EEG),心理指标使用POMS问卷。采用配对t检验与单因素方差分析两实验组的生理参数,采用配对Wilcoxon符号秩和检验分析两行为组心理指标的差异。[结果]季节性落叶林下静坐观赏组舒张压极显著下降,脉搏显著下降,步行组能够获得更高的"参与","兴奋""放松",静坐有利于"兴趣"情绪产生。在绝对α与绝对β波中,静坐组与步行组的顶叶P8 通道表现出显著差异性,在R AB指标中AF3,F7,P7,FC5、FC6、F3、T7 通道显示了显著差异性。静坐与行走观赏组均能有效改善消极心理状态,行走观赏组的"活力"情绪显著增加,在减少消极情绪方面显著优于坐姿观赏组。[结论]研究进一步获得了关于绿色环境中不同行为如何促进青少年情绪健康的深刻信息,为提高城市风景林的精神文化服务提供策略与参考,在实现碳中和目标的同时,强调了风景园林对青少年身心健康的共同促进作用。

    作者:

    吴林家;毛美琴;陈其兵;

    发布时间:2024-06-13

  • 398. 道路绿地调控大气颗粒物污染的研究进展

    摘要: ##机动车减排是道路交通污染防控最直接有效的方式,但是快速大幅减排甚至创建零排放区,对于加速发展中的城市来说,并非一朝一夕或需数十载的漫长实践。即使未来尾气减排成效显著,机动车轮胎磨损与老化、刹车磨损等产生的道路粉尘并不会因此减少,甚至会因更沉重电动汽车的上路导致车路磨损颗粒物的增加。在持续减排但难以短期奏效之时,寻求减轻道路污染的防范之策也因此显得同样重要且紧迫。而现实中处处可见的道路绿地,被视为污染消减的一种经济实用性方案愈受青睐,但其改善空气质量尤其是消减大气颗粒物的能力至今是学界争论的焦点。一部分学者认为栽种对颗粒物有强吸附能力的植物能降低污染,但也有学者强调绿地会抑制污染物的扩散,从而加重微环境污染。矛盾观点的出现,究其原因就是目前对道路绿地调控微环境空气污染的机理缺乏足够的认识。

    作者:

    王占永;陈昕;胡喜生;

    发布时间:2024-06-13

  • 399. 上海典型绿地乔木林生物量与碳储量20年变化研究

    摘要: ##城市绿地具有较强固碳能力和增汇潜力,是实现城市碳中和的有效途径之一。了解城市绿地的碳汇能力及其影响因素是实现低碳风景园林建设的重要依据。在 2000 年和 2020 年分别定点调查上海 65 个 200m 2典型绿地群落样方基础上,利用绿化树种生物量异速生长方程法,估算各样地的总生物量和碳储量变化,分析城市绿地碳汇变化特征。

    作者:

    张庆费;陈颖;

    发布时间:2024-06-13

  • 400. 南京老山森林公园风景林碳储量变化分析

    摘要: 森林是陆地生态系统最大的碳库,在调节全球碳平衡、缓解大气中CO2 等温室气体浓度上升以及维护全球气候等方面具有不可替代的作用。因此,森林碳储量及其分布变化已成为国内外研究热点。本研究是以江苏省南京老山国家森林公园风景林为研究对象,以 2007 年、2017 年南京市森林资源规划设计调查数据为主要数据源,采用生物量转换因子连续函数法,对老山森林公园风景林碳储量、碳密度及其动态变化进行了分析研究。结果表明:2007-2017 年,研究区森林碳储量高的林分主要分布在老山森林公园的中东部以及中北部地区,而西南部地区的森林碳储量较低。2007 年-2017 年,老山森林公园风景林的碳储量从 20536.09t增长到 24970.48t,年均增长 443.44t,平均碳密度由 28.92t/ha2 增长到 36.24 t/ha2.2007年-2017 年,老山森林公园中东部地区碳储量增长最快,东南部地区有小范围下降趋势,其余地区呈现稳步增长趋势。南京老山森林公园风景林碳储量整体呈现稳步增长趋势。

    作者:

    任芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 401. 华北风沙源区植被恢复改善区域土壤水分及径流分配

    摘要: [目的]京津冀风沙源区生态环境脆弱,区域长期遭受水资源短缺等问题困扰。随着三北防护林工程等植被恢复措施的推进,区域生态系统逐渐演进变化,并对下游水文水资源产生不同程度影响。正确评价并解析气候-植被-水资源的协同演进变化机制对区域植被建设与修复有效推进具有重要意义,并对促进提高区域生态意义的战略地位具有重要战略意义。[方法]以京津冀风沙源区典型小流域—小滦河流域为对象,依据流域 2006-2021 年植被动态遥感监测,流域测站水文观测,以及流域气象观测,基于数字滤波法、基流指数法、时间步长法等集群方法进行基流分割后,分析探讨流域径流组成趋势变化;结合多元线性回归以及交叉小波变化等互补应用方法,量化探讨植被/土地利用变化和气候变化对年尺度、生长季等不同尺度流域径流组成(径流Q、基流b、地表径流S)的影响。[结果](1)从年尺度或生长季来看,流域植被建设的推进并未显著影响改变各径流组分演进变化趋势,主要源于生长季前期土壤蓄水能力整体有所改善,部分缓和了植被水分利用增大等问题;(2)从非生长季来看,植被修复使枯水期基流退水时间显著延长,非生长季土壤湿度得到明显改善,霍顿指数显著下降,因此,流域"削峰补枯"、"涵养水源"现象明显。[结论]研究区植被恢复对区域水文水资源分配起到了一定程度的积极调节作用。

    作者:

    周帆;王盛萍;曲思仪;李一帆;

    发布时间:2024-06-13

  • 402. 流域管理公众参与的决定因素:制度分析与发展框架的应用

    摘要: [目的与方法]适应性过程和分权化日益成为流域治理的重要方面。然而,我们对于促进中国公众参与流域治理的因素的理解存在显著的空白。在本研究中,我们将制度分析和发展(IAD)框架与多个模型和有序Probit回归结合起来,以实证方式探讨了公众在流域综合治理(IWM)规划和实施活动中参与意愿(WTP)和实际参与的决定因素。问卷数据用于定义利益相关者对 IWM的认知。地区保护计划的可持续性主要基于公民对管理成效的认同度和满意度。鉴于陆地-水域界面对于流域完整性的重要性,闽江河岸森林管理的效果和适当性也被纳入调查范围内。[结果]个体的环境意图和行为受到自然物理条件、应用规制、社会经济特征和互动能力的影响,其程度各不相同。本研究还显示,政府与公众间的信息共享显著提高了IWM中公众的参与意愿和实际参与度。互动能力中的人际间信息交流和跨游支持也与WTP显著相关,而治理的整体表现和不适当的森林管理做法则影响意图和行为。如果参与者之前观察到了较差的森林管理行为(例如,炼山、大面积砍伐、砍伐护岸林、使用除草剂和农药),他们会更倾向于参与流域活动。流域的自然物理条件和社会经济特征并未明显影响WTP,但会影响实际的参与行为。[结论]个体参与意愿与行为与多项因素的联系强调了整体的综合方法对流域资源管理的必要性。这些发现为理解影响个体参与流域治理的社会和制度因素提供了实用的洞察,为流域治理向分权化和可持续的未来转变提供了方向。

    作者:

    曾黛乐;陈博雅;Jingxin Wang;John L. Innes;Juliet Lu;严演存;王光玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 403. 森林恢复现状与预测评价系统实现及应用

    摘要: [目的]明晰区域尺度下森林恢复措施布局及森林生态系统服务功能及价值的时间动态变化特征,为相关林业部门进行退化森林恢复措施布局与措施选择提供技术支持和决策参考。[方法]本研究以具有重要生态战略地位的岷江上游杂谷脑流域为研究对象,选取涵养水源、固碳释氧以及物种保育作为森林生态系统服务功能评价指标,基于多源数据(地形,气象,土地覆盖,1996 年杂谷脑流域林相图等),分别采用等量恢复面积、生物量、生物多样性模型来预测水源涵养、固碳释氧、物种保育功能及价值的动态变化,收集针对该流域不同退化森林类型的恢复措施,并建立森林恢复措施库,最后动态预测不同恢复措施下研究区流域森林生态服务价值的动态变化。[结果]1)对高山灌丛(海拔小于 3100m且降水量大于550mm)、云杉人工针叶林、地震滑坡区(海拔小于 3900m且降水量大于 550mm)、干旱河谷灌丛(海拔在 1400-2800m 且降水量大于 550mm)分别采用 BS-TGGC(高山峡谷严重退化灌丛地生态重建与功能提升技术)、YL-RZY(云杉人工林结构调整与水源涵养功能提升技术)、CFH-DZNS(地震灾区泥沙堆积型滑坡植被恢复技术)、BSH-GHGC(植被恢复重建与功能提升技术)的生态服务功能恢复效果最佳。2)恢复措施实施 10 年后,2020 年杂谷脑流域总水源涵养量为 826.65×106m3,较 2010 年增加了 2.34%;单位面积水源涵养量达到 2521.59m3/hm2,涵养水源能力较 2010 年提升了 1.92%。3)恢复措施实施 10 年后,2020年杂谷脑流域固碳总量为 73.19×106tC,较 2010 年提升了约 2.89%,整个流域固碳能力提升了 2.47%。4)恢复措施实施 10 年后,相应区域的森林结构变得单一,杂谷脑流域物种保育价值为 27.58 亿元,较 2010年降低 2.27%。[结论]针对退化林地类型采取不同恢复措施,杂谷脑流域整体涵养水源、固碳释氧能力到2020 年均有不同程度增加,针对流域退化森林采取的技术措施能有效提高森林碳汇能力,该系统可以为区域森林管理提供科学技术支撑和决策参考。

    作者:

    田洲;张明芳;张晟;邓诗宇;刘子佩;徐亚莉;连晖;胡嘉毅;

    发布时间:2024-06-13

  • 404. 基于流域异质性的洪水特征与洪水过程流量预测模型构建

    摘要: [目的]基于筛选出的异质性因子对我国不同洪水类型流域研建洪水特征与洪水过程流量预测模型,为提高无水文观测数据地区洪水预测精度提供新思路和科学依据。[方法]以中国 354 个流域划分出的 3 类洪水作为研究对象,基于偏相关分析和因子分析筛选出各类型流域洪水的异质性因子,使用随机森林和XGBoost分别建立了洪水特征预测模型和洪水过程流量预测模型。[结果]各类型流域洪水特征因子数量及影响较大因子如下:第 1 类流域共 10 个,主要包括前期湿度条件、NDVI与砂土含量等;第 2类流域共 5 个,主要包括香浓多样性指数、前 15 天总降水与NDVI等;第 3 类流域共 12 个,主要包括周长、坡度与不透水面占比等。对于洪水特征预测模型而言,各类型和所有流域的洪水特征预测模型测试集R2分别为 0.88、0.84、0.89、0.86,均超过 0.8,模型拟合程度较好,第 1 类和第 3 类洪水特征预测模型效果好于所有流域洪水特征预测模型。对于洪水过程流量预测模型而言,各类型和所有流域的洪水过程流量预测模型测试集 R2 分别为 0.84、0.86、0.89、0.83,即对各类型流域洪水分别建模比对所有流域建模效果好。[结论]在洪水预测模型中加入对流域空间异质性的考虑,作为提高洪水预报精度的一种新尝试,对以后进行洪水预测研究提供一定参考价值。

    作者:

    胡嘉毅;张明芳;杨晨;刘子佩;邓诗宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 405. 基于土地利用变化的乐安河流域生态系统服务价值演变及多情景模拟

    摘要: 研究未来不同情景下土地利用变化对流域ESV(生态系统服务价值)的影响,可以为流域决策者制定未来发展政策提供多种参考,为生态保护和可持续发展目标下的土地利用规划提供理论依据。本研究以鄱阳湖乐安河流域为例,分析其 2010~2020 年的土地利用变化情况,并设定三种发展情景(基准情景、耕地保护情景和生态保护情景),使用土地利用模型预测了三种情景下 2030 年流域的土地利用格局,通过修正的当量因子法分别计算其ESV,分析不同情景下流域ESV的演变过程。结果表明:(1)2010~2020年,乐安河流域土地利用变化的特征主要表现为建设用地和草地面积增加,林地、耕地水域和未利用地面积减少;2020~2030 年,基准情景下各用地变化趋势与历史(2010~2020 年)相同,耕地保护情景下耕地出现唯一增长,生态保护情景下林地出现唯一增长。(2)流域生态系统的主体功能是调节服务和支持服务,各地类对总体ESV的贡献顺序为:林地>水域>耕地>耕地>草地>未利用地>建设用地。(3)2010~2020年,流域ESV呈减少趋势,2020~2030 年,流域在耕地保护情景下所提供的ESV最低,在生态保护情景所下提供的ESV最高,较 2020 年增加了 0.34 亿元,从生态服务价值的方面来考虑,生态保护情景应作为本流域发展的优先选择方向。此外,流域生态系统服务价值总体上游高下游低,高值区主要集中在水域所在位置,在后期开发时需注重对水域地区加以保护。

    作者:

    刘文飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 406. 森林变化的水文响应异质性:气候和流域特征的作用

    摘要: 近期综合研究表明,森林减少主要以增加年径流为主。不同于森林减少,森林增加对年径流的影响趋势缺乏一致性。森林增加既可能造成年径流减少,也可能增加年径流。森林变化可能增加枯水径流,也可能减少枯水径流,甚至是无影响。气候、流域特点(地形地貌、土壤、地质、植被等)、森林特征以及三者间的相互作用是森林水文响应变异的主要驱动因素。受上述因素作用,各流域表现出不同的生态水文敏感性,使得森林与水的关系呈现高度的空间变异性。本研究以我国 14 个不同环境梯度带典型流域为研究对象,采用修正双累积曲线定量了各流域生态水文敏感度,运用相关分析和因子分析辨识生态水文敏感度关键影响因子,并构建基于流域关键特征因子的流域生态水文敏感度预测模型。结果表明:(1)干旱环境下生态水文敏感度高于湿润环境,1%LAI 变化引起旱季径流和湿季径流分别变化 5.05%和 1.96%;(2)旱季径流的生态水文敏感度主要取决于地形(坡度、坡长、河谷深、下坡距离梯度)、土壤(表层土有机碳含量和表层土湿密度)和植被(叶面积);湿季径流的生态水文敏感度主要取决于土壤(表层土田间持水量)、景观(边缘密度)和植被(叶面积)。本模型可用于基于流域地形、土壤、植被、气候、景观数据的流域生态生态水文敏感度预测,尤其对无径流观测资料区域森林变化的水文影响研究具有重要价值。

    作者:

    张明芳;侯怡萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 407. 论水土保持措施的碳汇效应若干问题

    摘要: 全球CO2 浓度的持续升高是引起全球气候变暖的重要因素,在这种大背景下,局部地区的水资源短缺也将成为新常态。水土保持改变地表覆被和结构、土地利用方式和陆地生态系统的经营措施等,可以增加植被和土壤碳库的碳储存能力。本文综述了林草措施恢复对植被碳库的影响,并探讨了植被恢复、梯田、淤地坝和免耕等措施与土壤碳库的关系,认为水土保持措施具有明显的碳汇效应,可以缓解气候变化的不利影响。研究可为区域高质量发展和实现"碳中和"提供有效支撑。

    作者:

    张永娥;赵阳;殷晓琳;余新晓;张晓明;王昭艳;刘冰;成晨;

    发布时间:2024-06-13

  • 408. 以碳中和为目标的公园城市构建研究

    摘要: 为响应国家生态文明政策,推动公园城市建设成为城市绿色转型的重要环节。随着"碳中和"、"碳达峰"目标的提出,绿色低碳成为城市发展首要遵循的原则,将双碳目标和公园城市建设结合具有重要意义。目前,关于公园城市建设的探索已有很多,但以碳中和为目标的公园城市构建路径尚不明晰,还需要进一步探索。基于此,以主题为"碳中和"和"公园城市"在中国知网进行检索,结合研究综述及实践成果,探讨碳中和目标下的公园城市评价体系及构建路径。研究表明:关于"碳中和"和"公园城市"结合的研究主要集中在实践方向,亟须进一步的基础理论建立二者的联系;相较于其他城市指数指标,公园城市指数更加聚焦城市绿色转型发展,公园城市评价应聚焦于绿色发展,公园建设应以碳中和为重要目标。同时研究提出碳中和目标下的公园城市构建的六大路径:1)推进上位规划,实现城市绿色转型;2)打造低碳生活圈,引领居民绿色生活;3)践行低碳理念,促进绿色建筑建设;4)融入科技元素,建设绿色低碳智慧城市;5)创新生态补偿机制,推动公园生态价值转化;6)打造互动空间,普及绿色低碳教育。通过探索以碳中和为目标的公园城市构建路径,为公园城市构建提供重要理论基础,助推实现双碳目标。

    作者:

    党敏;鱼晓惠;

    发布时间:2024-06-13

  • 409. 森林城市的竹林景观与康养效益体系研究

    摘要: 本文通过分析竹林景观,和潜在森林资源的康养效益,探讨了竹林康养产业在森林城市建设的可能性。研究发现,以创建竹林景观为主的森林城市发展战略,能维护城市竹林生态安全、增进绿色惠民的自然森林城市生态系统、增强城市竞争力、彰显地域文化、促进竹产业融合发展、规范城市景观规划,和传播生态文明理念。这些发现对研究竹林景观在城市康养效益中的具体表现具有重大意义。

    作者:

    李好;陈其兵;

    发布时间:2024-06-13

  • 410. 柿和美洲柿种间杂交亲和性研究

    摘要: 柿(Diospyros kaki Thunb。)是我国重要的木本粮食树种,习总书记提出"向森林要食物",但当前一线主栽柿良种抗寒性和抗盐碱性不强,导致柿在寒冷地区和盐碱地适生性差,栽培面积扩展受限。前期预实验表明美洲柿(D.virginiana)抗寒和抗盐碱性优于其他近缘种。基于此,我们认为通过柿良种与美洲柿的种间杂交来提高子代抗性,培育柿优质高产高抗新种质,从而扩大适生区的思路具有可行性。在中国林科院经济林研究所试验基地(位于河南省原阳县),柿雌、雄花均比美洲柿雌、雄花开花早,美洲柿开雄花时柿雌花的柱头已失去可授性。因此只能以美洲柿作为母本、柿作为父本开展种间杂交试验。我们在原阳试验基地采集湖北罗田、黄陂起源的携带甜柿显性基因的雄性种质的花粉,同时采集'太秋'、'中柿 4 号'等完全甜柿的花粉,发现各种质的花粉在 4℃保存 14 天后,平均活力可达 10%以上,能够满足种间杂交的需要。利用扫描电镜观察美洲柿的柱头可授性,结果表明美洲柿的柱头在雌花将开未开和开花当天可授性最好,开花后 3 天柱头形态松散、干燥,可授性差,开花后 4 天已失去可授性。此外,发现自然状态下雌花在开花当天柱头上已粘有花粉。因此,种间杂交应在美洲柿雌花将开未开时开展,此时人工剥除花冠,授粉后套袋,至开花后 4 天摘袋。花粉体内萌发观察发现,柿花粉与美洲柿柱头授粉亲和,授粉后 24h花粉管已生长到花柱基部。2023 年春季共开展了 8 个柿种内杂交组合,授粉 828 朵雌花;开展了 2个美洲柿种内杂交组合,授粉 168 朵雌花;开展了 3 个美洲柿与柿种间杂交组合,授粉 197 朵雌花。授粉后第一个月落果较为严重,柿种内杂交平均落果率为 60.27%,美洲柿种内杂交平均落果率为 63.69%,美洲柿与柿种间杂交平均落果率为 75.63%,种内和种间差异不显著。授粉后第二个月统计的落果率与第一次统计值接近,表明第二个月内落果很少。下一步将于 8 月中旬对种间杂交的种胚进行胚培养,获得子代苗后通过SSR分子标记验证父本的准确性,进一步探索提高种间杂交效率的方法。

    作者:

    张腾岳;张路;袁稼营;索玉静;白璐;胡银凤;王凌峰;孙鹏;傅建敏;

    发布时间:2024-06-13

  • 411. 柠檬醛型香樟叶片发育过程中精油及油细胞动态特征

    摘要: [目的]明确柠檬醛型香樟叶片发育过程中叶精油、柠檬醛、油细胞的形成和积累动态特征。[方法]采用超临界二氧化碳萃取法提取不同发育阶段叶片的精油,气相色谱-质谱联用法检测叶精油化学成分,采用组织透明法观察油细胞,通过叶面积仪测定叶形指标。[结果]在柠檬醛型香樟叶片发育过程中,叶长、叶宽、叶面积随着叶片发育逐渐增大,其中叶片形状在第 1~4 周变化迅速;叶精油得率总体呈现增加趋势,各发育阶段精油得率差异显著(P<0.05),12 周叶片精油得率最高,达到 2.82±0.20%;叶精油的化学成分主要属于醛类、醇类、烃类等,各发育阶段叶精油化学成分的个数较为稳定,但相对含量的变化较大,叶片发育初期以醇类物质的相对含量最高,随着叶片发育,醛类物质逐渐积累,叶片发育 3~6 周是柠檬醛快速积累期,6 周时柠檬醛相对含量最高达 74.33%,其次为 12 周达 72.3%;叶片发育过程中,油细胞逐渐变大,精油得率与油细胞所处的发育阶段紧密相关,精油得率较低的 1~2 周以处于未形成精油期和精油形成期的油细胞为主,精油得率较高的 12~24 周以饱和期油细胞为主。[结论]本柠檬醛型香樟叶片发育、油细胞、精油数量(精油得率)和质量(精油组成成分)的存在密切关系。

    作者:

    张北红;肖祖飞;王颜波;侯杰希;张海燕;李凤;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 412. 雌雄异株山桐子根际土壤微生物群落特征及功能预测分析3

    摘要: [目的]明确雌雄异株山桐子根际土壤微生物群落多样性、结构及功能群的特征。[方法]以7 年生雌雄株山桐子为材料,在山桐子花期(5 月)、果实成熟期(10 月)取样,分析根际养分含量特征同时采用Illumina高通量测序技术,对不同时期雌雄株根际多样性进行分析。[结果](1)。不同时期雌雄株山桐子根系中全氮及全钾含量存在差异。(2)根际真菌的α多样性指数在果实成熟期显著高于花期,花期雌雄株Shannon、Simpson和Chao1 无显著差异,果实成熟期雄株土壤的Chao1 和Shannon指数显著高于和雌株(3)山桐子土壤细菌优势菌门主要为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门,果实成熟期土壤部分优势菌门的相对丰度显著减少,花期到果实成熟期,雌雄株土壤优势菌属从以放线菌门为主的菌群变为以变形菌门为主的菌群。(4)RDA冗余分析表示,pH与AK与山桐子根际细菌结构有显著相关(P<0.05)。(5)PICR USt功能预测表明,不同时期雌雄株共有 6 种一级子功能,47 种二级子功能,显著差异的二级子功能有 8种。[结论]山桐子土壤在花期优势菌门为放线菌门,在果实成熟期则为变形菌门。山桐子雌株土壤优势细菌属的数量多于雄株。功能预测表明雌雄株山桐子在不同时期的土壤细菌生态功能较为丰富,果实成熟期和花期的土壤代谢功能有明显差异。

    作者:

    李志;王艳梅;蔡齐飞;耿晓东;薛晓焱;冯建;张涛;周慧娜;王莎莎;刘震;

    发布时间:2024-06-13

  • 413. 外源赤霉素和AVG对香榧坐果和果实品质的影响

    摘要: 香榧(Torreya grandis'Merrillii')是红豆杉科榧属的一种重要经济树种,其坚果含有丰富的营养成分,深受消费者喜爱。早期过度落果是香榧产业面临的重大问题,不同于一般经济作物在某一阶段只存在花内竞争或果内竞争,香榧在四月时,花,一代果,二代果共生,存在特殊的花果竞争。目前已经清楚脱落是植物激素,生理代谢与外部环境高度协调的结果,植物器官脱落机制主要倾向于碳素营养的供求平衡和激素作用,乙烯作为一种气态植物激素能够在植物生长发育直至成熟衰老过程中参与一系列的生理生化反应,如促进发芽、调控幼苗生长、和果实软化等。氨氧乙基乙烯基甘氨(aminoethoxyvinylglycine,A VG)被证实能够竞争抑制乙烯的合成。以浙江省杭州市临安区淤潜镇的'Merrillii'品种为实验试材,通过在授粉前进行外施植物生长调节剂处理,分别为清水对照(CK)、200mg·L-1GA3(T1)、180mg·L-1AVG(T 2)、200mg·L-1GA3+180mg·L-1AVG(T3)探究其如何在授粉前对果实内部营养物质和内源激素进行分配与调控,以此期望通过植物生长调剂对香榧在生长发育的关键时期进行合理的养分补充,以期为外源植物生长调节剂在香榧的生产上提供理论依据,也为建立香榧高产高效栽培体系提供技术支持。

    作者:

    刘畅;吴家胜;张瑞;

    发布时间:2024-06-13

  • 414. 红壤中光皮树的根际溶磷菌的分离、鉴定及功能注释

    摘要: [目的]解析光皮树根际微生物的群落组成,究阐明中国特有木本油料树种光皮树的根际微生物的组成与功能特点,并分离出具有菌肥潜力的高效解磷菌。[方法]以湘林 G1 号光皮树为研究材料,通过测定光皮树的表型差异结合土壤理化性质,采用微生物多样性与宏基因组分析方法,探究红壤中不同长势光皮树根际微生物群落组成与功能差异。通过解磷培养基进行分离高效解磷菌,并测定其解磷能力。通过盆栽实验检验 SwB16 的促生效果。[结果]在本研究中,对选取的具有代表性的光皮树优株(DTs)的树高、地径、冠幅和产量等农艺性状均低于非优株(RTs)。土壤理化性质结果表明,DTs根际土的有效磷含量显著(p≤0.001)高于RTs.根际微生物多样性测定表明,光皮树根际土壤中的优势门有 3 个,分别为Proteobacteria,Actinobacteria和Acidobacteria.在根际微生物差异分析中,检测到细菌生物标志物丰度的显著差异。21 个生物标志物在DTs根际土壤中富集,9 个在RTs根际土壤中富集。根际微生物宏基因组测定表明,光皮树根际微生物的主要代谢途径有 14 种,其中Metabolic pathways的丰度最高,Biosynth esis of secondary metabolites次之。DTs根际微生物在代谢,合成,氧化磷酸化等多种生命活动高于RTs.在环境因子关联分析中,涉及到 23 种代谢途径的 9 个微生物菌群与有效磷相关。通过解磷菌的分离纯化及鉴定,分离出 55 种具有解磷效果的菌,分布于 3 个门。其中,分离得到的高效解磷菌为放线菌,解磷效果为:347.23 mg·L-1.并通过盆栽实验进行验证该放线菌的促生能力。实验结果表明,该放线菌促进了光皮树苗子的生长发育。处理组的形态学参数和生物量均高于对照组。[结论]在本研究中,环境差异导致DTs与RTs根际微生物群落不同。DTs根际土中的微生物多样性和物种总数都高于RTs.在DTs富集的微生物中多种优势菌具有解磷功能,使土壤条件更适合光皮树的栽培。通过分离纯化,获得了 55 株解磷菌,其中,B16 具有较高的解磷效果,并且可以促进光皮树苗子的生长发育,所以具有成为光皮树林地生物肥料的潜力。

    作者:

    高壮壮;陈韵竹;

    发布时间:2024-06-13

  • 415. 中条山区野生三叶木通果实性状研究

    摘要: [目的]通过对山西中条山区野生三叶木通果实性状进行调查分析,明确中条山区野生三叶木通种质资源状况,拓宽我省特色经济林种质资源多样性,为山西三叶木通良种选育和野生资源的保护利用提供理论参考。[方法]选择中条山区 5 个三叶木通集中分布区为研究地,每个研究地随机选择 5 个树势良好的单株进行编号和GPS定位,每个单株采集 5 个无病虫害及机械损伤的果实,共 125 个样本。采用热干燥法、高效液相色谱法、铜还原碘量法、凯氏定氮法、火焰原子吸收光谱法等方法对其果实性状、种子性状及营养成分进行了测定和分析。[结果]中条山区野生三叶木通果实单果纵径为 88.0mm-119.3mm,横径为 50.8mm-66.3mm,单果重为 116.9g-226.9g,可食率在 25.8%-40.9%,种子千粒重为 55.4g-96.7g.果实含水量、维生素C含量、总糖含量低,全氮含量及矿质微量元素铁、镁、铜、钾含量较高。[结论]不同研究地果实性状存在显著或极显著差异,其中,皋落林场、同善林场、南樊林场果肉可食率较高,种子饱满度较低;祁家河林场、太宽河保护区果实较大,果皮较厚,可食率低,种子饱满度较高。整体而言,中条山区野生三叶木通果实微量元素含量较高,综合性状较好,可直接食用、药用或作为产品加工原料。

    作者:

    顾思思;

    发布时间:2024-06-13

  • 416. 1-MCP复合抽真空包装对脱青皮鲜食核桃贮藏生理的影响

    摘要: [目的]鲜食核桃果仁营养丰富,口感脆嫩,然而极易褐变和腐烂,贮藏期短。为延长脱青皮鲜食核桃贮藏期。[方法]以"清香"核桃为试材,比较了经 1-MCP熏蒸处理后抽真空加干燥剂、抽真空、不抽真空三种贮藏方式下,核仁含水量、酸价、过氧化值及内种皮总酚、黄酮等生理指标的变化。[结果](1)随贮藏时间增加,鲜食核桃核仁含水率呈下降趋势,核仁酸价、过氧化值呈上升趋势,内种皮黄酮、内种皮总酚含量呈下降趋势,各生理指标呈显著相关,核仁含水率可作为鲜食核桃贮藏期生理指标变化的重要指示参数;(2)经 3 µL/L的 1-MCP熏蒸和加干燥剂后进行真空包装处理的脱青皮鲜食核桃,在低温(1±0.5)℃贮藏 15d,能在维持核仁含水率的同时,减缓贮藏过程中核仁酸价、过氧化值的上升。[结论]1-MCP复合抽真空包装处理可保持鲜食核桃核仁含水率,减缓核仁酸价、过氧化值上升速度,延缓核仁品质下降,对脱青皮鲜食核桃贮藏保鲜具有重要意义。

    作者:

    姜德志;王其竹;徐永杰;

    发布时间:2024-06-13

  • 417. 枣体外培养研究进展

    摘要: 枣是我国重要的经济树种,体外培养可以在无菌环境中获得大量离体植株,是优良品种苗木快繁、种质资源保存和创制、遗传转化和基因功能验证研究的基础,发展成熟、高效的体外培养体系是枣种质资源创新的前提。体外培养主要包括离体快繁、植株再生及细胞培养等途径。现在已有冬枣、骏枣、赞皇大枣等 20 多个品种成功建立离体快繁体系,有 20 多个品种建立植株再生体系。其中通过非愈伤途径建立体外植株再生体系的枣品种有酸枣、冬枣、骏枣等 9 个;愈伤途径中冬枣、灰枣、临泽小枣等 7 个品种分别以胚、子叶等为外植体诱导产生胚性愈伤组织获得再生植株;木枣、无核枣、金昌枣等 11 个品种以叶片、茎段为外植体诱导非胚性愈伤组织获得再生植株。目前有灰枣、酸枣、毛叶枣等 5 种枣成功建立原生质体培养体系。植物生长调节剂是影响植株再生率的重要因素,在体外培养过程中不同的品种和生长阶段使用的植物生长调节剂也有所不同,对外植体进行愈伤诱导时,常使用 0.25~1.0mg/L 细胞分裂素(6-B A、TDZ、BA等)与 0.5~2.0mg/L生长素(NAA、IAA、IBA等)组合,在诱导不定芽时则采用 0.5~3.0m g/L细胞分裂素与 0.1~0.5mg/L生长素组合;而在生根培养阶段则经常仅使用 1.0~2.5mg/L生长素。体外培养还应用在通过体细胞无性系变异及人工诱导获得枣单倍体、多倍体从而实现种质创制,利用愈伤组织等材料进行枣遗传转化,对枣基因功能验证及获得转基因枣植株。本文综述了枣体外培养的研究进展,探讨了该过程中常出现的问题,提出未来要继续建立成熟、高效、稳定的离体再生体系;结合基因组技术,针对深度测序的枣基因型材料构建遗传转化体系,开展重要基因功能原位验证,并为枣种质创新提供材料;利用超低温冷冻保存技术脱毒,进行种质保存也是未来枣体外培养的应用方向。

    作者:

    姚佳;王梦丽;李萌;黄玉静;郭思成;乔泽森;曹懂懂;李君毅;李继东;冯建灿;

    发布时间:2024-06-13

  • 418. 杏仁发育进程及增产策略

    摘要: [目的]为探明杏在生长发育过程中生理生化指标及内含物变化规律和生长阶段的划分。[方法]本研究以两个品种的杏果实、杏仁为试验材料,观察其外部形态变化,测定生长指标及内含物的变化,通过建立logistic回归方程,构建两个品种的发育模型,并以此为依据,划分杏的生长发育阶段,按照不同的生产需求,提出增产策略。[结果]通过测定发现,一:两个品种的果肉和杏仁的发育存在差异。"山苦-1"的生长周期较短,成熟时期果肉绵软呈亮黄色,离核,落果;"围选-1"生长周期较长,进入成熟期,果实变软,表面有剥裂纹。两个品种杏仁与果实同时分化形成,后期生长指标增长缓慢,主要积累内含物。二:两个品种杏仁油脂含量均呈现"S"型增长曲线;可溶性糖呈现双"S"上升趋势;果肉的可溶性蛋白变化幅度不大,杏仁有快速增长期,成熟时达到最大;开花后 0-66 天"山苦-1"杏仁中淀粉含量始终高于"围选-1",66 天以后快速下降且低于"围选-1"。三:构建果实和杏仁生长的 Logistic 模型发现:"山苦-1"果实呈现持续增长,杏仁的发育呈典型的"S"型曲线;"围选-1"果实和杏仁生长均呈现先快后慢的"S"型曲线,Logistic拟合系数均超过 0.85,与实测数据相关性均达到极显著水平。四:在生产中,进入快速积累期前可通过增施氮肥、钾肥和有机肥提高果实糖分积累,从而提高杏的口感及经济价值;开花前,以无机氮、磷、钾肥配合作基肥施用,核硬化期,增施其他微量元素有利于杏仁油脂积累;核硬化期增施氮肥和磷肥,有利于杏仁蛋白积累。[结论]两个品种的果实和杏仁的生长指标和内含物变化存在明显差异,根据Logistic模型中果实、杏仁生长速率和内含物积累的转折点,结合外部形态变化,将杏果实发育划分为:幼果期、快速膨大期、核硬化期、快速积累期、和成熟期 5 个阶段。在不同发育阶段,进行不同的栽培管理措施,能够实现果实和杏仁的增产,推进杏的高值深加工产业的发展。

    作者:

    张丹;赵忠;

    发布时间:2024-06-13

  • 419. 煤污病胁迫下薄壳山核桃光合特性研究

    摘要: [目的]分析煤污病对薄壳山核桃光合特性的影响,了解煤污病的危害程度以及为该病害的防治提供理论依据。[方法]以'Stuart'、'Wichita'、'Pawnee'三种受煤污病危害程度不同的品种为对象,采用LI-68 00 光合-荧光测量系统测定染病叶片及健康叶片的光合参数、光响应曲线以及叶绿素荧光参数。[结果]煤污病可显著影响薄壳山核桃叶片的光合气体交换,三个品种染病叶片气体交换参数(Pn、Ci、Gs、Tr)较健康叶片均出现显著下降(P<0.05),其下降程度从大到小依次为'Stuart'>'Wichita'>'Pawnee'。就净光合速率Pn而言,'Stuart'染病叶片下降 61.07%,'Wichita'下降 51.26%,'Pawnee'下降 40.62%。染病叶片的气孔限制值Ls均出现显著上升,'Stuart'染病叶片的Ls增加了 30.97%,'Wichita'及'Pawnee'的染病叶片的 Ls分别增加了 18.01%与 17.13%。光响应曲线显示,三个品种染病叶片的最大净光合速率(Pn,max)均显著低于健康叶片,暗呼吸速率(Rd)与健康叶片无显著差异,表观量子效率(AQY)均显著低于健康叶片,光补偿点(LCP)均显著高于健康叶片。三个品种染病叶片的叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、qP)相比于健康叶片,整体而言均出现了下降,未达到显著水平。[结论]煤污病可造成薄壳山核桃叶片光合速率下降,限制因子为气孔因素。根据受煤污病危害程度的不同,染病叶片的净光合速率下降程度可在 40.6 2%~61.07%。此外,染病叶片利用弱光能力下降,合成的光合产物减少,而实际光合效率并未显著降低,其光合机构仍较为稳定。

    作者:

    陈雅琦;莫正海;娄文睿;翟敏;宣继萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 420. 高垄与覆膜栽培对灵武长枣生长与果实品质的影响

    摘要: [目的]灵武长枣是宁夏地方特色优良鲜食枣品种,适应性较强,营养丰富,效益显著。但随着种植面积的增加和近年来用工成本上升,对枣园管理提出了更高的要求。[方法]为探索适宜的轻简化生态栽培管理技术,本文采用平作覆膜(PDM)、高垄(GL)和高垄覆膜(GLM)三种栽培模式,以平作栽培为对照,分析比较四种栽培模式下枣树营养生长、产量和果实品质间的差异,进一步选择基础提高果实品质与产量、效益的轻简栽培方式。试验在宁夏大学实验农场灵武长枣种植园(北纬 38°47′07″,东经 1 06°04′00″,海拔高度 1116.8 m;为灌淤土壤,全园铺设滴灌管采用滴灌的灌溉方式)进行,以 8 年生灵武长枣嫁接植株为试验对象(植园株行距为 2×3 m,平均树高 2.24 m、冠幅 2.15 m*1.86 m、地径 75.5 0 mm),采用单因素试验设计,共四种栽培模式(四个处理):平作栽培(对照)、平作覆膜栽培、高垄栽培和高垄覆膜栽培。每种模式三次重复(小区),每重复 5 株枣树,共 60 棵枣树。高垄栽培的垄高 40 cm,上垄宽 1.2 m,下垄宽 1.5 m;平作覆膜栽培与高垄覆膜栽培是分别在地表与垄面铺设黑色地膜,铺设时间与起垄时间为 2019 年 4 月初;平作栽培(对照)树盘 1.2 m范围内清耕。所有枣树都进行一致的管理,三月下旬进行修剪,四月初进行施有机肥与试验处理,水肥管理采用滴灌(覆膜栽培采用膜下滴灌)水肥一体化。[结果]研究结果表明:(1)平作覆膜栽培和高垄覆膜栽培较对照都可以增加灵武长枣枣吊粗、叶面积、叶片鲜重和叶片干重的净生长量,其中叶面积的净增长量分别较对照增加了 31.01%和 19.78%,高垄栽培模式下灵武长枣的营养生长量相比其它处理较低。(2)平作覆膜、高垄和高垄覆膜三种处理较对照均能增加灵武长枣单株产量,增加果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量。其中高垄栽培模式下灵武长枣单株产量、果实单果重、体积、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和Vc含量分别比对照增加了 28.29%、12.31%、2.84%、8.30%、25.40%和 11.43%,均高于其它处理。[结论]对四种栽培模式下灵武长枣产量与果实品质进行综合评价表明高垄栽培效果最好。总之,宁夏引黄罐区灵武长枣幼龄种植园覆膜、高垄和高垄覆膜栽培均可以提高产量,其中高垄栽培增增产增效作用最为显著,更适宜在灵武长枣生产上推广应用。

    作者:

    曹兵;贾昊;宋丽华;

    发布时间:2024-06-13

  • 421. 无患子种仁脂肪酸生物合成关键酶基因筛选

    摘要: [目的]基于无患子种仁油脂累积及其组分的动态变化,阐明种仁油脂合成关键酶基因的生物信息学特点,明确油脂合成调控机制,为提高种仁含油率和改良脂肪酸组成的定向育种研究提供理论依据。[方法]通过对无患子开花后 0-150 d果实及种仁形态观测,测定了其种仁 9 个时期的含油率及脂肪酸组成。基于此,测定了无患子 70、100、130 DAF 的种仁转录组,以无患子全基因组注释文件作参考,对其进行GO、KEGG、string等功能基因注释,并采用DESeq2 软件对差异基因表达进行筛选,最终筛选出无患子种仁油脂积累关键酶基因,揭示其油脂积累的分子机制。[结果]1)通过形态观测,可将发育中的无患子果实分为发育缓慢期(0-40 DAF)、发育快速期(40-90 DAF)以及发育稳定期(90-160 DAF)。2)依据种仁形态、含油率及脂肪酸变化,将无患子种仁油脂积累分为油脂积累缓慢期(60-90 DAF)、油脂积累快速期(90-130DAF)、油脂积累稳定期(130-160DAF)。3)基于无患子全基因组注释文件,种仁转录组共有 28221 个单基因被注释,注释率为 84.35%。4)通过对转录组的差异基因表达进行分析,共鉴定出了 5911 个差异表达基因,且差异表达基因数量S1-vs-S3>S1-vs-S2>S2-vs-S3.5)通过基因注释和差异基因表达分析,鉴定了与其脂肪酸生物合成、脂质生物合成、油体生物合成、脂类合成TFs相关的DEG分别有 159、142、4、1205 个。6)基于种仁脂肪酸生物合成中的DEG,鉴定了一些脂肪酸生物合成的关键基因,包括ACACA、FATB、MCH、FAB2、ACSL、FabD、FabF、FabH、FabI,FabG和Fab Z。[结论]1)无患子果实发育关键时期分为:增长缓慢期(0-40 DAF)、增长快速期(40-90 DAF)、增长稳定期(90-160 DAF)。2)无患子种仁油脂积累分为:油脂积累缓慢期(57-87 DAF)、油脂积累快速期(87-127 DAF)、油脂积累稳定期(127-157 DAF)。3)无患子种仁转录组差异表达基因数量S1-vs-S 3>S1-vs-S2>S2-vs-S3.4)与无患子种仁脂肪酸生物合成、脂质生物合成、油体生物合成、脂类合成TFs相关的DEG分别有 159、142、4、1205 个。5)无患子种仁脂肪酸生物合成过程关键基因有:ACAC A、FATB、MCH、FAB2、ACSL、FabD、FabF、FabH、FabI,FabG和FabZ。

    作者:

    周宵;蒋丽娟;李昌珠;刘强;陈韵竹;陈景震;李培旺;杨艳;张路红;熊雨晴;肖志红;盛克寨;

    发布时间:2024-06-13

  • 422. 蓝莓根系微生物群落在不同根系空间生态位上的互作特征

    摘要: [目的]植物根系微生物群落在促进植物健康、提高植物生产力和耐受生物/非生物胁迫方面发挥着关键作用。蓝莓(Vaccinium spp。)适应酸性土壤,探明特殊适应性生境下不同根系空间生态位微生物群落的相互作用尤为关键。[方法]以兔眼蓝莓、北高丛蓝莓和南高丛蓝莓为研究对象,采集根际、非根际土壤样品以及根系样品,利用Illumina高通量测序技术,分析细菌和真菌的微生物多样性及群落结构特征。[结果]与宿主栽培品种相比,蓝莓不同根系空间生态位显著影响根系微生物组的多样性和群落结构。在细菌和真菌群落中,确定性过程沿着土壤-根际-根内的连续体逐渐增加。共现网络拓扑特征表明,细菌和真菌群落的复杂性和紧密度沿着土壤-根际-根内的连续体逐渐降低。不同根系空间生态位显著影响了细菌和真菌的互作关系,根际的互作关系明显较高。此外,细菌和真菌的相互作用沿着土壤-根际-根内的连续体逐渐转变为以正向相互作用为主。功能预测表明,根际细菌群落具有较高的纤维素分解能力,根际真菌群落主要以腐食营养型为主。[结论]蓝莓不同根系空间生态位不仅影响蓝莓根系微生物组的多样性和群落结构,还增强了土壤-根际-根内连续体中细菌和真菌群落间的积极正向相互作用,这为利用人工合成微生物群落以实现可持续农业发展提供了重要基础。

    作者:

    车继鲁;吴雅琼;杨浩;吴文龙;闾连飞;李维林;

    发布时间:2024-06-13

  • 423. 柿及其近缘种高效遗传转化体系的建立

    摘要: 柿(Diospyros kaki Thunb。)是我国重要的木本粮食树种,综合利用价值高。柿优良雄性资源缺乏严重限制了杂交育种和多倍体育种效率。柿属植物(Diospyros)转录因子MeGI具有促雌抑雄的作用。沉默柿雌性良种的MeGI,理论上可诱导其开雄花,用作优良授粉父本。目前已在油柿中建立了高效遗传转化体系,获得了油柿MeGI基因的RNAi沉默突变体植株,转化效率达到了 5%,但该高效转化体系尚未在柿及其它近缘种中建立。因此,本研究主要通过优化转化过程中各步骤的培养条件,以期建立起由根瘤农杆菌介导,并以柿、美洲柿、君迁子的幼嫩胚根为侵染对象的高效稳定遗传转化体系。首先将'次郎'柿、'磨盘'柿、美洲柿和君迁子各约 60 个幼嫩胚根(8 月中旬采样)在含有玉米素的MS(1/2N)培养基上预培养 1 天,然后用添加了L-脯氨酸和乙酰丁香酮的农杆菌重悬液(OD600=0.5)侵染 10分钟;侵染后进入胚根和农杆菌共培养阶段,培养条件是:将无菌滤纸铺于固体培养基上,然后用MS液体培养基(添加了L-脯氨酸和乙酰丁香酮)浸润滤纸,再将胚根置于滤纸上,暗培养 3 天;然后转接到含有 50 mg/L美罗培南的农杆菌抑制培养基中(暗培养 7 天),农杆菌受到完全抑制后,对侵染材料进行阳性筛选并诱导不定芽产生,其中筛选培养基为含有 50 mg/L 卡纳霉素+50 mg/L美罗培南及适宜浓度的细胞分裂素和生长素的MS(1/2N)培养基,筛选过程需暗培养约 30 天;不定芽诱导培养基与筛选培养基类似,不同之处在于降低了生长素浓度,诱导过程需光照培养约 50~80 天。当不定芽长到 1cm后转接到不定芽增殖培养基,最大增殖系数达到了 15.侵染后的组培苗经载体序列克隆和 GUS染色阳性验证,目前已获得'次郎'柿胚根培养的MeGI基因RNAi沉默阳性苗 10 株,转化率达到 16.7%;而'磨盘'柿胚根侵染的转化效率为 1.8%,美洲柿转化效率为 2.3%,君迁子转化效率为 1.9%。现已现已将阳性苗进行了扩繁,用于后续研究。本研究建立的柿及其近缘种的高效遗传转化体系为基因功能验证和基因编辑育种奠定了基础。

    作者:

    袁稼营;白璐;张腾岳;张路;胡银凤;韩卫娟;李华威;索玉静;孙鹏;傅建敏;

    发布时间:2024-06-13

  • 424. 耐高土壤pH值蓝莓的生长评价与种质筛选

    摘要: [目的]"浆果之王"蓝莓适生于酸性土壤(pH 4.5-5.5)环境,而我国大部分农用土壤pH值均高于蓝莓生长需求,故土壤 pH 值是限制栽培蓝莓生长的关键因素。通过探究高土壤 pH 环境下不同蓝莓品种幼苗的生长和生理变化特征,筛选出具有耐高土壤pH值生长潜力的蓝莓种质,为培育耐高土壤pH值蓝莓品种与蓝莓栽培生产提供理论参考和技术服务。[方法]以课题组自主选育优良蓝莓品系及在江苏地区推广种植的兔眼(粉蓝、园蓝、灿烂、巴尔德温、布蓝特蓝、巨蓝)、南高丛(寨选 7、寨选 9、天后、安娜、夏普蓝)和北高丛(莱克西、绿宝石、蓝金、钱德勒)共计 15 个蓝莓品种/品系的 1 年生幼苗为试验材料,通过外施CaCO3设置 5 个土壤pH环境[5.0(CK)、6.0、6.5、7.0 和 7.5]来进行盆栽比较试验,通过观察和测定各处理下不同蓝莓品种/品系生长和生理指标变化情况,评价其耐高土壤pH值能力,并筛选出关键评价和鉴定指标。[结果]研究发现,高土壤pH值会抑制蓝莓植株的表型生长,大部分蓝莓品种/品系在土壤pH值高于 6.5 时,叶片会出现"缺绿症",且在土壤pH 7.5 处理下,15 个蓝莓品种/品系叶片叶绿素相对含量(SPAD 值)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)和气孔导度(Gs)相较于 CK 处理均显著降低;同时,15 个蓝莓品种/品系的株高和冠幅随土壤pH的升高而降低,且其变化受土壤pH值影响较大,而地茎和生枝数在不同土壤pH处理下的变化较小;此外,高土壤pH处理下,不同蓝莓品种/品系叶片中MDA、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量显著升高,抗氧化酶CAT活性增强,SOD活性降低,且相关酶基因S OD和CAT的相对表达量也呈现出相似的变化。[结论]15 个蓝莓品种/品系中"布蓝特蓝"、"寨选 9"、"寨选 7"和"绿宝石"表现出较好的耐高土壤pH值生长适应性;株高、SS、叶长、SPAD值、E和SOD可作为筛选蓝莓耐高土壤pH值能力的鉴定指标。

    作者:

    杨浩;吴文龙;闾连飞;李维林;吴雅琼;

    发布时间:2024-06-13

  • 425. 平欧杂种榛在山西不同地区的适应性分析

    摘要: [目的]解决山西杂种榛子的示范园因为选种不合适而造成抽梢、结果迟、结果少等问题,为大果榛子栽培管理提供技术支持。[方法]选用在山西大同天镇和运城夏县进行区域栽培的辽宁经济林研究所培育的'达维'和'辽榛 3 号',及授粉品种'玉坠'三个优良品种,2021-2022 年在两个试验点,分别对3 年生主栽品种'达维'和'辽榛 3 号'进行调查测量,每个品种选 20 株,共 40 株。至榛子新梢停止生长后,测量'达维'和'辽榛 3 号'的树高/cm、地径/cm、分枝数/个、分枝长/cm、分枝粗/mm等,分别计算平均值。调查抗逆性,指标包括保存率、抽条率、病虫害等,分析平欧杂种榛的适应性。[结果]从生长量可以看出主栽的'辽榛 3 号'和'达维'两个大果榛子基本能适应山西南北的生长条件,树高、地径等均显著增加。其中'达维'在山西南北表现优于'辽榛 3 号'。山西南部条件更适宜大果榛子生长。从结果表现可以看出同是 2020 年栽植定植苗,但是到 2022 年'辽榛 3 号'和'达维'在天镇没有结果,在夏县结果较好,说明山西南部的气候条件更适宜大果榛子结果。'辽榛 3 号'和'达维'在山西已经驯化多年,已成为部分地区的主要栽植品种,但任然存在由于选种不合适而造成抽梢、结果少的现象。[结论]本次试验在天镇虽然生长状况良好,但还没有结果,需要长期观察其结果情况。夏县虽然位于山区,但栽植的大果榛子生长状况好于天镇,而且栽植第二年就开始结果了,说明山西南部的气候条件适宜大果榛子的生长。

    作者:

    张彩红;武静;

    发布时间:2024-06-13

  • 426. 两种珍贵化学型樟树精油及其抗氧化研究

    摘要: 本研究以按叶油素型和柠檬醛樟树为实验材料,探究两种珍贵化学型樟树精油化学成分及其体外抗氧化性。利用气相-质谱分析仪对两种化学型樟树精油进行化学成分分析,以 DPPH 和ABTS 自由基为检测对象,以叔丁基对羟基茴香醚(BHA)为对照,探究不同浓度梯度的桉叶油素型和柠檬醛型樟树精油体外抗氧化活性。结果表明:桉叶油素型樟树叶精油中含有 8 种主要化学成分,其中相对含量最高的是桉叶油(56.13%)。柠檬醛型樟树中含 18 种主要化学成分,含量最高的是柠檬醛(35.76%)。不同浓度的两种化学型樟树精油对DPPH 和ABTS自由基均有一定的清除效果,在精油浓度为 128g/L时,桉叶油素型樟树精油对DPPH自由基平均清除率为 82.33±0.19%,清除效果高于阳性对照(77.85±0.32%),对ABTS自由基平均清除率为 61.89±0.21%;柠檬醛型樟树精油对DPPH自由基平均清除率为 74.96±0.24%,ABTS自由基平均清除率为 57.73±0.53%。实验结果为不同化学型樟树精油的开发利用提供参考。

    作者:

    杨伟;张北红;另青艳;余佳敏;肖祖飞;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 427. 不同类型防冻剂对平欧杂种榛抽梢的影响试验

    摘要: 项目实施地位于山西省杨树局林木良种繁育实验基地,该基地位于山西省北部怀仁县金沙滩镇。该地区年平均温度为 6.8℃,极端最低气温-31℃,极端最高气温 37.9℃,平均无霜期 125d~130d左右,年均降水量 350mm~400mm,土壤类型为沙壤土,海拔 1200m.以生长状况良好、树势一致的平欧杂种榛 4 年生树为试材,每个处理参试树各 5~10 株。通过设置不同类型、不同剂量、不同喷施时间的防冻剂处理,研究防冻剂对大果榛子抽梢的影响。在平均抽梢枝粗上,数值最大的是对照(7.54mm),最小的为处理 6(3.62mm),二者差异显著;喷施聚乙烯醇(5.02mm)效果最好,液态膜(5.27mm)次之,A BA最差(5.42mm),三种处理间差异不显著,三种处理与对照差异显著。在平均抽梢长度上,数值最大的为对照(71.60cm),最小的为处理 6(33.89cm),二者差异显著;喷施液态膜(42.01cm)效果最好,聚乙烯醇(42.28cm)次之,ABA(44.21cm)最差,三种处理间差异不显著,但都明显优于对照。在平均抽梢比例上,数值最大的为对照(62.50%),最小的为处理 18(20.97%),二者差异显著。整体效果上来说,喷施 2 次的处理要比喷施一次的抽梢比例低。平均抽梢比例最小的三个处理为处理 18(20.97%)<处理 8(2 2.22%)<处理 16(22.39%)。整体效果上来说,喷施 2 次(11 月底、3 月初各一次)的处理要比喷施 1 次(11 月底)的抽梢比例低。从不同药剂喷施效果来说,喷施 3 种不同的防冻剂都可以有效降低大果榛子的抽梢程度,喷施 ABA 在平均抽梢比例上要好于其他两种药剂,喷施聚乙烯醇在平均抽梢枝粗上好于其他两种药剂。从相同药剂不同浓度上来说,在平均抽梢比例上聚乙烯醇采用 10%浓度效果好于其他处理,液态膜采用 20%效果最好,ABA采用 4000 倍液效果最好。

    作者:

    贺奇;

    发布时间:2024-06-13

  • 428. In vitro culture of Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja through direc t adventitious shoot regeneration

    摘要: Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja is a special species widely used in medicinal health,native to China.In this study,an efficient tissue culture system for C.paliurus has been established from nodal stem segments as explants.For adventitious shoot bud induction,MS medium combined with 6.0 6-benz ylaminopurine(BAP)mg·L-1 was the best treatment,showing maximum response for induction frequency of 96.67±3.85.Different concentrations and combinations of plant growth regulators(IBA and TIBA)t ested for shoot multiplication,maximum number of shoots(2.13±0.50)regenerated on MS medium con taining 1.5 mg·L-1 indole-3-butyric acid(IBA)and 0.02 mg·L-1triiodobenzoic acid(TIBA).The regenerate d shoot buds were elongated on MS medium supplemented with 1.5 mg·L-1 IBA(4.82±0.09).Microsh oots were rooted successfully with highest rooting response(67.59%)on WPM medium containing 2.0 m g·L-1 IBA.The present in vitro regeneration protocol could be used for large-scale propagation and conse rvation of C.paliurus.

    Yuan Cheng;Yang Zhang;Jinping Cheng;Xiangxiang Fu;

    发布时间:2024-06-13

  • 429. 组织学、生理生化和转录组学分析揭示薄壳山核桃嫁接成活的潜在限制因素

    摘要: [目的]芽接是薄壳山核桃无性繁殖的重要嫁接技术。为了确定可能阻碍薄壳山核桃芽接成活的因素。[方法]本研究选取芽接成活率高代表性品种'波尼'和芽接成活率很低的代表性品种"金华",在 2 021 年 8 月,将两个品种当年生的生长健壮的枝条为接穗芽接砧木(在二年生的'绍兴'的实生苗)上,并对其形态学、生理生化及转录组学等进行了综合分析。[结果]形态学观察表明,'金华'在嫁接愈合过程中,分泌细胞或筛管周围的细胞发生了塌陷,而'波尼'则没有;"金华"在嫁接过程中具有较高的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH)活性,并且在嫁接后 12 天含有较高水平的过氧化氢(DAG),因此"金华"可能比"波尼"遭受更大的缺氧胁迫。PDC和 ADH 的转录在'金华'中也显著上调,而在'波尼'中则不受显著影响;'金华'的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性一直较低;芽接后,两个品种的酚类物质含量刚开始都差不多,到 12d 时,'金华'中的可溶性糖、可溶性蛋白和赤霉素(GA)等含量未完全恢复,而'波尼'则完全恢复;芽接后 3d,'金华'中tZR的活性增加远小于'波尼',IAA吲哚-3-乙酸的含量变化在两个品种中比较相似,AB(脱落酸)的动态变化在两个品种之间相同;对'波尼'、'金华'接穗嫁接后进行转录组学分析,差异分析结果显示'波尼'在嫁接后 3 d、7 d、12 d 的差异基因分别为 643 1、6378、4221 个;'金华'的分别为 7179、6238、7719 个。差异结果进行 GO 富集分析,表 2~7 显示了不同时间点前 15 个显著富集的生物学过程。结果显示 response to hydrogen peroxide、hydrogen peroxid e、catabolic process、defense response、chitin catabolic process、response to heat 显著富集,说明接穗受到的胁迫主要有高温胁迫和病菌侵染胁迫。[结论]由以上结果可推测,缺氧应激和愈合过程中糖、蛋白质、GA 和细胞分裂素的缺乏可能是限制薄壳山核桃桃芽接成活的关键因素,而接穗与砧木的相容性程度和酚类物质的含量可能被排除在外。

    作者:

    莫正海;杨旭风;张计育;贾展慧;宣继萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 430. 浙江红花油茶花叶型新品种'叠翠流金'叶色变异的细胞学、多组学分析

    摘要: [目的]'叠翠流金'是江西省林业科学院培育的浙江红花油茶新品种,该品种同时具有正常叶片以及突变叶片,其中突变叶片自叶脉发散黄化突变,从而形成"花叶",是研究色素合成及光合作用机制的理想材料。[方法]从细胞结构、色素含量、转录水平的变化系统阐述了浙江红花油茶叶片黄化无性系'叠翠流金'的形成机制及叶色变异对于光合作用的影响。[结果]研究表明,黄化叶片的细胞结构、色素含量和光合作用均发生明显变化,其中叶绿体类囊体结构不明显,表现出退化的现象;叶绿素a和类胡萝卜素含量明显低于正常叶而叶绿素b则相反;光合测定发现黄化叶片的光合效率明显低于正常叶片。利用代谢组和转录组测序技术,我们从 18 个浙江红花油茶样本的有参转录组测序共获得 123.74 G的Clean re ads以及 2756 种代谢物,通过比较分析发现在 3 个时期的两种叶片中均表现出显著性差异的基因 251 个和代谢物 113 种。[结论]综合分析,我们得出蓝绿色叶绿素a的降低伴随黄绿色叶绿素b的上升是黄化叶片形成的主要原因,其中催化叶绿素a降解(PAO,RCCR)以及向叶绿素b转化的基因(CAO)发挥了重要作用;同时光合作用PSII的PsaB基因、参与光合作用PSI中电子传递的PsbB以及Cytochrome b复合体的亚基 PetB 均在黄化部分表现出下调,可能是黄化叶片光合作用下降的内在原因。本研究发现花叶的形成原因主要是叶绿素a下降伴随叶绿素b的上升,并系统阐明了叶绿素a向叶绿素b转化导致色素变化并造成光合作用下降的分子机制,本研究将为叶色变异及调控研究提供依据。

    作者:

    黄彬;彭奕萱;黄建建;周文才;汪雁楠;王波;查康;龚春;温强;

    发布时间:2024-06-13

  • 431. 红壤中光皮树的根际溶磷菌的分离、鉴定及功能注释

    摘要: [目的]解析光皮树根际微生物的群落组成,究阐明中国特有木本油料树种光皮树的根际微生物的组成与功能特点,并分离出具有菌肥潜力的高效解磷菌。[方法]以湘林G1 号光皮树为研究材料,通过测定光皮树的表型差异结合土壤理化性质,采用微生物多样性与宏基因组分析方法,探究红壤中不同长势光皮树根际微生物群落组成与功能差异。通过解磷培养基进行分离高效解磷菌,并测定其解磷能力。通过盆栽实验检验 SwB16 的促生效果。[结果]在本研究中,对选取的具有代表性的光皮树优株(DTs)的树高、地径、冠幅和产量等农艺性状均低于非优株(RTs)。土壤理化性质结果表明,DTs根际土的有效磷含量显著(p≤0.001)高于RTs.根际微生物多样性测定表明,光皮树根际土壤中的优势门有 3 个,分别为Proteobacteria,Actinobacteria和Acidobacteria.在根际微生物差异分析中,检测到细菌生物标志物丰度的显著差异。21 个生物标志物在DTs根际土壤中富集,9 个在RTs根际土壤中富集。根际微生物宏基因组测定表明,光皮树根际微生物的主要代谢途径有 14 种,其中Metabolic pathways的丰度最高,Biosynthesis of secondary metabolites次之。DTs根际微生物在代谢,合成,氧化磷酸化等多种生命活动高于RTs.在环境因子关联分析中,涉及到 23 种代谢途径的 9 个微生物菌群与有效磷相关。通过解磷菌的分离纯化及鉴定,分离出 55 种具有解磷效果的菌,分布于 3 个门。其中,分离得到的高效解磷菌为放线菌,解磷效果为:347.23 mg·L-1.并通过盆栽实验进行验证该放线菌的促生能力。实验结果表明,该放线菌促进了光皮树苗子的生长发育。处理组的形态学参数和生物量均高于对照组。[结论]在本研究中,环境差异导致D Ts与RTs根际微生物群落不同。DTs根际土中的微生物多样性和物种总数都高于RTs.在DTs富集的微生物中多种优势菌具有解磷功能,使土壤条件更适合光皮树的栽培。通过分离纯化,获得了 55 株解磷菌,其中,B16 具有较高的解磷效果,并且可以促进光皮树苗子的生长发育,所以具有成为光皮树林地生物肥料的潜力。

    作者:

    高壮壮;陈韵竹;

    发布时间:2024-06-13

  • 432. 中国油茶主要栽培品系果实油脂特性对比研究1

    摘要: 本研究选取在中国南方各省区广泛栽植、具有代表性的 10个油茶品系,对其成熟期果实形态、油脂含量和脂肪酸组成进行了对比研究。采用索氏法法提取油茶籽油,采用气相色谱法测定脂肪酸组成。不同品系油茶果实中油脂的含油率变化范围为 28.45%~61.91%,以广宁红花油茶含油率最佳。脂肪酸主要由油酸(73.22%~84.63%)、棕榈酸(7.46%~13.99%)、亚油酸(2.92%~13.19%)、硬脂酸(1.68%~3.01%)和亚麻酸(0.08%~0.64%)组成,其中不饱和脂肪酸占比高达 90.29%。进一步运用主成分分析的方法,采用多维综合评价不同品系茶油含油率及品质的差异。本研究可为油茶品种的选育、推广种植以及油脂加工推广提供依据。

    作者:

    张路红;陈韵竹;李培旺;李昌珠;

    发布时间:2024-06-13

  • 433. 连翘资源培育与利用

    摘要: 本文论述了连翘的生物学特性、经济价值、丰产栽培、天然林改造、整形修剪、有害生物防治、采收加工等系列配套技术的研发和应用,以期支撑和提升连翘产业的发展,把小连翘做成大产业,做成偏远山区生态发展、乡村振兴的支柱产业。

    作者:

    刘鑫;

    发布时间:2024-06-13

  • 434. 薄壳山核桃不同优良无性系花期物候特征比较

    摘要: [目地]通过对长汀楼子坝国有林场测试的 16个无性系的开花物候进行观察,以期为筛选出薄壳山核桃优良无性系组合配置提供参考依据。[方法]以 16个不同薄壳山核桃无性系为供试材料,开展花期物候、雄花散粉期与雌花可授期观察,比较不同无性系花期物候特征。[结果]供试的 16个薄壳山核桃不同无性系雄、雌花期存在差异,其中雄花的盛花天数为 5-12d,开放总天数为 12-23d;雌花的盛花天数为 3-9d,开放总天数为 9-19d.雄花散粉期天数为 5-20d,雌花可授期天数为 9-23d,相同无性系的可授期与散粉期相遇天数为 5-12d,不同无性系的可授期与散粉期相遇天数为20d.通过本次花期观测,初步了确定较优的无性系组合配置。

    作者:

    黄勇;丁珌;

    发布时间:2024-06-13

  • 435. 红松优树半同胞家系生长变异分析及优良家系选择

    摘要: [目的]分析红松(Pinus koraiensis)半同胞家系生长性状遗传变异,筛选优良遗传材料,为红松高世代种子园营建及林业推广应用提供材料。[方法]以吉林森工露水河林业有限公司红松种子园中初级园无性系子代为材料,对 19年生 218个红松半同胞家系的树高、胸径、材积进行方差分析、遗传参数估算、一般配合力分析、相关分析和综合评价,筛选优良家系,并在优良家系中筛选优良单株。[结果]各性状在不同家系间、不同区组间、不同家系*区组间均达到极显著差异水平(P<0.01);全部红松家系树高的平均值为 3.22 m,胸径平均值为 4.79 cm,材积的平均值为 0.00508 m3,各性状表型变异系数变化范围为 25.42%~82.48%,家系遗传力变化范围为 0.86~0.89,单株遗传力变化范围为 0.23~0.38;家系PK20的树高、胸径、材积的平均值均最大,且家系PK20的树高、胸径和材积的一般配合力也均最大,除PK20外,PK33、PK6和PK46各性状的一般配合力也均较大;各性状之间呈极显著正相关关系,利用综合评价法按 5%的入选率筛选出 10个优良家系,入选家系的树高、胸径和材积均值分别为 3.85 m、6.50 cm和 0.00892 m3,遗传增益分别为 17.30%、31.02%和 65.0 8%,分别高出当地对照均值 16.31%、31.59%和 67.73%;以 2%的入选率在优良家系中选择优良单株,入选的 10 个优良单株树高、胸径和材积的均值分别为 5.06 m、10.72 cm和 0.02414 m3,遗传增益分别为 11.86%、17.31%和 38.68%,分别高出当地对照均值 52.87%、117.00%和 353.76%。[结论]所选的优良家系和优良单株可为红松高世代遗传改良提供材料,为国储林建设和林业双增提供良种。

    作者:

    王芳;王玉彬;王君;张玉东;吴琳;李奎全;刘丽菲;王元兴;

    发布时间:2024-06-13

  • 436. 红松球果发育的光合产物分配研究

    摘要: [目的]果实的生长发育是植物有性繁殖的重要前提条件。为了进一步了解在分支层面上碳素的库-源关系,改变碳素资源在营养生长和生殖间的再分配,特别是评价生殖枝和营养枝之间的碳关系有助于检验在球果发育过程中生殖枝是否能碳自给以及碳素在营养枝和生殖枝间的分配策略。[方法]我们将环剥和去叶处理相结合,并采用原位13C稳定同位素脉冲标记技术,在球果发育阶段来评估结实红松生殖枝的碳素运输分配规律。[结果]研究结果表明,环剥是限制球果发育和枝条生长的主要因素,环剥处理显著减少了针叶、枝条和球果等组织的生长以及生物量和非结构性碳水化合物浓度的积累,同时也显著影响了球果的发育。去叶处理对生长、生物量以及非结构性碳水化合物浓度的影响随着去叶强度的增加而增大,但相对比环剥处理,其对枝条生长和球果发育的影响是有限的。无论是否去叶,环剥处理导致球果败育、枝条停止生长或者死亡,这说明生殖枝自身的光合产物不能满足枝条和球果的生长发育,需要外来光合产物的输入。此外,在 13C稳定同位素标记 4h和 24h后,在未标记的生殖枝针叶、枝和球果中均检测到较高的δ13C,且显著高于对照处理。同位素标记4h和 24h后,在生殖枝中分别检测到 4.5%和 45.4%的 13C同化物的富集。这表明营养枝的 13C同化物转移到生殖枝中。[结论]红松生殖枝不是C自给的,球果的发育很大程度上需要邻近营养枝的大量的外源光合产物的输入。然而,C素易位在很大程度上取决于库-源平衡的改变,进而表明分支的C自给的程度的广泛可塑性。

    作者:

    吴海波;殷东生;张鹏;沈海龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 437. 银杏褐化与非褐化愈伤组织的转录组分析

    摘要: [目的]本研究利用环境扫描电子显微镜和高通量测序技术对银杏愈伤组织进行细胞结构观察与转录组测序,以探索愈伤组织的褐化机理。[方法]利用环境扫描电子显微镜对银杏褐化和非褐化的愈伤组织进行细胞结构观察,并对银杏褐化和非褐化的愈伤组织进行转录组测序,利用DESeq2筛选差异表达基因,借助GO、KEGG等生物信息学分析手段探索基因功能。[结果]扫描电镜显示非褐变的愈伤组织细胞排列均匀,褐变愈伤组织的细胞表现出紊乱,排列松散无序。转录组测序共发现有 275和 153个基因上调和下调表达;GO分析结果显示这些基因在细胞过程、代谢过程、定位、薄膜部分、细胞部分、细胞器、催化活性、结合和转运蛋白活性等分类中显著富集;KEGG分析结果显示这些基因在苯丙烷生物合成、角质、软木质和蜡的生物合成、类黄酮生物合成以及植物-病原菌相互作用通路中显著富集,苯丙烷代谢途径中PAL和CCR基因上调表达;转录因子分析发现相较于非褐化愈伤组织,褐化愈伤组织中MYB、AP2和NAC等转录因子表达量上调,H D-ZIP下调。[结论]褐变愈伤组织的细胞排列松散甚至破裂,不能继续生长。差异表达基因显著富集在苯丙烷代谢途径,P AL 和 CCR 基因上调表达增加了酚酸的合成与代谢,推测苯丙烷生物代谢途径部分基因表达量上调导致酚酸类化合物的积累,可能是银杏愈伤组织褐化的主要原因。本研究通过扫描电镜观察和转录组测序,为解析银杏愈伤组织褐化的分子机制奠定基础。

    作者:

    徐奇;杨晓明;汪贵斌;曹福亮;

    发布时间:2024-06-13

  • 438. 文冠果种仁营养物质和脂肪酸组成与氨基酸的评价

    摘要: 以不同产地文冠果种仁为材料,对文冠果种仁营养物质、脂肪酸、活性成分、氨基酸等组成与含量成进行了测定与分析。应用氨基酸比值系数法,以WHO/FAO氨基酸参考模式为评价标准,对其必需氨基酸的组成进行了评价。结果表明:文冠果种仁中粗脂肪的含量为56.2%,蛋白质的含量为25.9%,粗纤维含量为10.4%,灰分含量为2.4%。文冠果种仁含有丰富的P、Ca、K、Mg、Na、Cu等多种微量元素。文冠果种仁中含有13种脂肪酸,不饱和脂肪酸约为91.74%。文冠果种仁中含有维生素C、维生素E、多酚、黄酮、甾醇等活性物质。文冠果种仁中含有17种氨基酸,氨基酸总含量为24.27%,其中8种人体必需氨基酸的总含量为8.44%,亮氨酸含量最高,为1.84%。其必需氨基酸的构成比例基本符合食品法典委员会(WHO/FAO)的标准,其氨基酸的比值系数评分(SRC)为77.55.文冠果种仁营养物质、活性成分丰富,所含人体必需氨基酸的种类齐全,并且含有独特的功能性脂肪酸—神经酸,是有利于人体健康的优质食品原料。

    作者:

    陆昕;李显玉;杨素芝;冯昭辉;芦特;阿拉坦图雅;关岛;白玉茹;乌志颜;

    发布时间:2024-06-13

  • 439. 基于文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge.)基因组SSR标记的开发及初步验证

    摘要: [目的]基于文冠果全基因组信息开发文冠果SSR标记,为文冠果种质资源鉴定和遗传图谱的构建奠定基础。[方法]以文冠果基因组为分析材料,分别利用Krait、Primer软件查找SSR位点和设计SSR引物,并利用 1%琼脂糖凝胶和聚乙丙烯凝胶进行初步筛选和多态性筛选。[结果]结果可知,文冠果全基因组全长 477 586 502 bp,共存在 253 336个SSR位点,平均每 1 870 bp出现一个SSR位点,GC含量为 34.96%;不同染色体上的SSR位点数量不同,其中,SSR位点数量最多的是 1 号染色体,SSR位点数量最少的是 15 号染色体。SSR位点的平均长度为 18.92 bp,且重复单元中单核苷酸到六核苷酸的数量呈下降趋势。SSR位点的重复次数主要集中在 4~13次重复范围内,且同一重复类型,重复次数越多,SSR位点出现的频率越低。文冠果基因组中共存在 268种SSR重复类别,重复基元种类随重复次数增加而增加。单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸的重复单元中,出现最多的分别是A/T,AT/AT,AAG/TTC,AAAT/TTTA,AAAAT/TTTTA和AAAACG/TTTTCG,显示出明显的 A/T偏好性。虽然不同的SSR重复单元的序列长度有所不同,但其均显示出SSR重复单元的序列长度的增加,而SSR位点数减少的趋势。进一步利用 6份不同种源的文冠果对待测引物进行多样性分析,得到 30对条带清晰、多态性好的 SSR引物。[结论]文冠果基因组SSR位点具有较高的出现频率和分布密度,基元类型和重复次数相对较高,具有高多态性的潜能,可以进行有目的的引物设计和开发。

    作者:

    乐琳琳;曹福亮;杨晓明;郁万文;蔡金峰;汪贵斌;李守科;赵祥树;

    发布时间:2024-06-13

  • 440. 一氧化氮通过整合多种信号通路调节种子萌发

    摘要: 种子萌发对于植物发育和作物产量具有重要意义。最近,一氧化氮(NO)已被证明不仅是种子发育过程中重要的氮源,而且还参与植物对高盐、干旱和高温的多种胁迫反应。此外,NO还可以通过整合多种信号通路影响种子萌发过程。然而,由于NO气体活性的不稳定性,其精细调控种子萌发的网络机制仍不清楚。因此,本文旨在总结植物中NO复杂的合成代谢过程,分析NO触发的信号通路与脱落酸(ABA)、赤霉酸(GA)、乙烯(ET)和不同植物激素之间的相互作用机制。探讨NO参与非生物胁迫时种子的生理反应和分子机制,为解决种子休眠解除、提高植物抗逆性问题提供参考。

    作者:

    张悦;杨玲;

    发布时间:2024-06-13

  • 441. 不同品种枣树叶片面积和叶形指数分析

    摘要: 本试验以5年生的 16个不同品种枣树为试材,研究了枣叶片的叶面积和叶形指数的差异,并进行聚类分析,了解枣树叶片的特征,为分析枣树种质资源特点提供支持。试验结果表明:临县试验地不同品种枣树叶面积存在极显著或显著的差异,平均叶面积为 9.72±3.41cm2;16个品种枣树叶片的面积聚类分析表明,临县的 16个品种枣树叶片的面积聚类分析表明,当距离为 5时,可将枣树叶片分为五类,其中木枣面积最大,为 16.8cm2左右;雨珠面积最小,为 3.6cm2左右。当距离为 10时,可将枣树叶片分为大(16cm2左右)、中(6~14cm2左右)、小(3cm2左右)三类。

    作者:

    杨建华;

    发布时间:2024-06-13

  • 442. 不同品种枣树叶片特性分析

    摘要: 通过对不同品种枣树树冠上中下三个冠层、东西南北四个方位枣吊上着生叶片的数量、长宽进行统计分析,从总体平均值来看,树冠中层枣吊叶片数显著大于上、下层。四个方位枣吊着生叶片数量平均值之间差异不显著。树冠三层叶片之间长度、宽度平均值差异不显著。不同品种之间叶片平均长度、宽度差异显著。不同品种四个方位枣吊着生叶片长宽大部分存在显著或极显著差异。根据叶片面积聚类分析,可将枣树叶片分为大、中、小三类。

    作者:

    杨飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 443. 陇南市花椒产业发展现状及对策研究

    摘要: 陇南地处甘肃东南部,是我国花椒最佳适生区和主产区之一。所产"陇南大红袍"花椒以果皮丹红、粒大饱满、芳香浓郁、麻味醇绵享誉业界。[目的]为了摸清陇南花椒产业发展现状,并针对存在的问题提出有效的对策,推动陇南花椒产业持续发展。[方法]陇南市经济林研究院花椒研究所邀请国内行业知名专家组成联合调研组深入文县任和农副产品有限公司、礼县成盛种植农民专业合作社、陇南利和萃取科技有限公司、武都区郭河乡营寨万亩花椒基地、陇南花椒种质资源圃、武都花椒大市场,通过实地走访、座谈交流,了解陇南花椒在生产、加工、营销等方面情况。[结果]近年来,陇南花椒产业发展迅速,在规模、品质上居全国前列,具有较强的竞争力。但由于受现代化程度低、产业体系不健全等因素制约,陇南花椒产业存在"二难三不足"的问题,即采收难、销售难,技术普及不足、品牌保护不足、采后处理不足,使花椒原产地优势未能最大化发挥。[结论]因此,要在整合产、学、研、农、工、贸优势生产要素上下功夫,形成"生产有基地、研发有机构、加工有企业、包装有团队、营销有市场、售后有服务、仓储有场地、运输有物流"的产业链,加快一二三产业融合发展,真正把产品做成精品,做到"人无我有,人有我优",做到"数量上有供给、质量上有保障、产品上能多元、行业上能引领"。力争将陇南市打造成全国花椒产业"交易中心、信息发布中心、价格形成中心"。

    作者:

    王勃;武衡;杨建雷;曹永红;张春回;宫盱彤;

    发布时间:2024-06-13

  • 444. 东北地区栎类淀粉原料林资源现状及良种选育

    摘要: [目的]}本文以东北地区丰富的栎类资源为基础,以淀粉原料林培育产业为目标,分析东北地区栎类资源面积、种类、现状,并以黑龙江省森工为具体研究对象,依托前期良种选育结果,对我国东北地区栎类淀粉原料资源培育产业发展进行探讨。[结果]东北地区栎林面积约在 600万hm2左右。栎属植物有 7种、5变种、2杂交种、1变型。主要用于地板、桩柱等用材;也是食用菌产业的重要原料。开展栎类淀粉原料林良种选育林分应在海拔≤600m、坡向为阳坡或半阳坡、坡度≤25°以下、土壤有效土层厚度≥15cm,土壤A层厚度≥7cm以上。对一些结实良好的、处于极端立地条件或孤立木要予以高度重视收集种质资源。林分起源应为天然实生林,林龄 30-50年,栎树树种组成在 50%以上,结实量高于周边对比树 1 5%以上,林分比较一致,植株树体健壮,无病虫危害,果实虫蛀率低。郁闭度 0.2-0.6之间。以园果型、薄壳、早熟型为主。冠形应以杯状形、开心形和圆头形为主,树体为矮株形,树姿要选择开张或半开张的。通过对蒙古栎乙醇原料林种源橡实形质指标、主要成分指标地理变异规律的研究,各种源橡实大小、重量、淀粉含量由纬度北向南、由海拔高到低呈现逐步增大的趋势;而橡壳厚度、单宁和脂肪含量则与橡实大小、重量和淀粉含量呈负相关的状态,随着纬度和海拔的降低橡壳厚度逐步下降。[结论]东北地区栎类资源丰富,发展栎类淀粉原料林具有明显优势。发展方式应在做到充分的资源普查的前提下,做好产业布局规划,做好以高产、稳产、高淀粉含量、高抗性、耐储为选育目标的栎类淀粉原料林良种选育,采用集约化的果园经营模式。同时,注意解决栎类淀粉原料林产业发展面临的生态、政策、虫害防治、集约经营技术等相关问题。

    作者:

    孙岳胤;陶双勇;卢泰羽;吴迪;

    发布时间:2024-06-13

  • 445. 新疆特色林果大数据管理平台设计与建设实践*

    摘要: 研究以新疆特色林果资源大数据管理理念为主线,以计算机科学、林学、土壤学、气象学等多学科为基础,结合新疆林果资源监测技术研究成果,发布《新疆林果资源调查技术规程》等地方标准,建立新疆林果资源数据库,基于大数据、云计算、地理信息系统设计新疆特色林果大数据管理平台,平台由基础支撑层、数据资源层、服务资源层、资源应用层和用户层构成,建设七大数据库管理新疆主要林果资源,构建了集综合展示、统计分析、气象与病虫害分析、产业分析和技木服务功能为一体的现代化林果资源管理平台,进而形成新疆林果资源数字监测标准体系。本研究首次应用林果资源大数据管理手段,统一了新疆林果资源监测方法及数据标准,构建了监测技术及软件体系,实现了新疆林果资源数据协同共享、智能决策等功能,提高了信息化和数字化管理水平,推进了新疆林果产业高质量发展。

    作者:

    高健;王蕾;罗磊;张绘芳;李曦光;张山清;

    发布时间:2024-06-13

  • 446. 基于注意力机制的原型网络的少样本野生动物识别方法

    摘要: [目的]针对野生动物监测图像样本量单一、种类相近的动物辨识困难等问题,提出一种基于注意力机制的原型网络的少样本野生动物识别方法,以提高少样本条件下野生动物监测图像自动识别的准确率。[方法]以内蒙古地区的国家级自然保护区陆生野生动物监测图像为主要研究对象,包括马鹿、狍、猞猁、斑羚、狗獾、野猪等。在专业的野生动物保护专家的指导下人工标定监测图像并构建数据集。设计少样本野生动物识别框架,首先构建特征提取模块,采用基于改进的原型网络自动提取野生动物图像的高阶特征;然后,在改进原型网络的基础上,增加卷积三重注意力模块以达到关注目标物体的重要特征的目的;最后,利用度量学习模块辨别类原型及查询图像的重要特征以区分相近野生动物种类。[结果]基于注意力机制的原型网络的少样本野生动物识别方法可实现野生动物的远程监测,在少样本的条件下,能够较准确的识别野生动物并降低识别的误报率。以准确率(DR)、误报率(FAR)、召回率(F F)和F1 值(F1-score)作为评价指标,使用野生动物数据集和miniImageNet分别对本文提出的识别网络、匹配网络、原型网络和LSTM进行训练和测试,实验证明本文提出的识别网络性能优于其他三种网络,在保证高准确率的情况下降低了动物种类相近的误报率。[结论]基于注意力机制的原型网络的野生动物识别方法可实现少样本条件下的野生动物监测图像高准确率的自动识别。

    作者:

    李婷婷;李潇;张军国;

    发布时间:2024-06-13

  • 447. 中国草地植被碳储量的时空变异研究

    摘要: 草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在维持全球碳平衡和调节气候变化中发挥着不可或缺的作用,准确估算草地生态系统碳储量是理解陆地碳循环的基础。虽然学者们围绕草地生态系统碳储量开展了大量研究工作,但由于数据来源及研究方法不同,不同研究对草地植被碳储量估算仍存在较大差异。因此,基于我国草地植被地上、地下碳储量观测数据,结合MODIS数据、气象数据和土壤数据,运用机器学习算法——随机森林,估算了我国地上、地下植被碳储量的时空变异特征及其驱动因子。结果显示:随机森林能够较好预测草地地上、地下碳储量,分别解释 60%和 66%的变异。空间上,我国草地地上、地下植被碳储量呈现明显的空间分布特征,地上碳储量总体上呈东南向西北递减的趋势,地下碳储量在青藏高原东部最高,并向东西两侧逐渐降低。时间上,2000-2017 年,地上植被碳储量呈现显著增加趋势,地下碳储量无显著变量,但不同草地类型存在较大差异。我国草地平均地上、地下碳储量分别为 394,5469 Tg C(1 Tg C = 1012 g C)。2000-2017 年中国草地根冠比值介于 1.14~84.64 之间,平均为 15.69,总体上呈现东南向西北递增的趋势,其中处于温暖和湿润地区的草丛根冠比值较低,而处于干旱和寒冷的高寒草甸根冠比值较高。中国草地根冠比值时间变化趋势不显著。降水是我国草地地上碳储量时空变异的主要驱动因子,占我国陆地面积的 62%;,而温度是地下碳储量的主要驱动因子,分别占我国陆地面积的 55%;温度与降水均是我国草地根冠比重要驱动因子,分别占比 52%和 4 8%。综上,本研究结果为准确评估我国草地生态系统碳循环及其对全球气候变化的适应性提供了重要数据参考。

    作者:

    唐晓鹿;赖云森;周涛;杨知涵;李少达;

    发布时间:2024-06-13

  • 448. Combination strategies of variables with various spatial resolutions deri ved from GF-2 images for mapping forest stock volume.

    摘要: Combining remote sensing data with few grounds measured samples is a common method for mapping forest stock volume(FSV)in various regions.Recently,various optical remote sensing images have been widely used for estimating forest FSV by capturing canopy structure compositions and growth information of forest.And spectral features(SFs)and texture features(TFs)derived from these optical images with difference spatial resolution are commonly employed to construct various models.However,the accuracy of mapping FSV using optical images with high spatial resolution(one meter or sub-meters)is often lower than medium resolutions(larger than 10 m)using the same type of features and approaches.To overcome the limitation of high spatial resolution images in mapping FSV,meter-resolution images(GF-2)and medium resolution images(Landsat 8 OLI and Sentinel 2)were acquired in this study.And down-scaled images with spatial resolutions ranged from 2 m to 30 m were obtained to interpret the relationships between spatial resolutions of features and accuracy of mapping FSV.Finally,combination strategies of variables with various spatial resolutions were proposed to improve the accuracy of mapping forest FSV using high spatial resolution of images(GF-2).The results show that the spatial resolution of features significantly affects the performance of employed models in estimating FSV,and the sensitivity between spectral features and FSV gradually increases with the decreasing of spatial resolutions.Moreover,the highest correlation between texture features and FSV was obtained from the images with spatial resolutions of 1 m and 2 m.The results also illustrate that the optimal spatial resolutions of two types of features are not synchronized in mapping forest FSV using GF-2 images.After using combination strategies of variables with various spatial resolutions,the rRMSE and R2 ranged from 24.66%to 28.55%,and from 0.55 to 0.67,respectively.And the optimal result was obtained from variable set(GF-2(SF(30m)+ TF(1m)))using SVM model.The results demonstrate that the accuracy of mapped FSV using proposed combination strategies is significantly higher than these results derived from GF-2,Sentinel-2 and Landsat-8 images with the same spatial resolutions of variable sets.It is proved that texture features derived from GF-2 images have great potential to improve the accuracy of mapping FSV,and the contribution of features depend on the approaches of extracting and combination strategies.

    Zhaohua Liu;Jiangping Long;Hui Lin;Xiaodong Xu;Hao Liu;Tingchen Zhang;Zilin Ye;Peisong Yang;

    发布时间:2024-06-13

  • 449. 多模态深度学习树种分类方法

    摘要: [目的]避免多源数据进行树种分类时对激光雷达(LiDAR)数据进行栅格转换而导致分类特征减弱的不足,提高深度学习网络的特征提取与分类性能,进一步拓展点云深度学习模型在树种分类研究中的应用能力。[方法]以广西高峰林场的无人机正射影像和激光雷达数据为数据源,以点云深度学习模型为基础,融入图像特征提取模块,构建基于原始影像和LiDAR数据的多模态树种分类(TSCMD L)模型。使用从无人机激光雷达数据和RGB正射影像提取得到的单木树冠影像和单木点云数据对该方法进行了实验。[结果]使用多模态深度学习模型的树种分类准确率为 98.52%,比仅基于点云特征的分类准确率高出 4.02%。当使用相同的超参数进行模型训练时,模型训练的效率并没有明显低于仅基于点云特征的模型。[结论]所提出的多模态深度学习模型直接从原始数据中提取特征并进行有效整合,从而避免了人工特征筛选,实现了更准确的分类。TSCMDL模型中使用的特征提取网络可以被其他合适的网络替代,具有很强的应用潜力。

    作者:

    刘炳杰;黄华国;田昕;

    发布时间:2024-06-13

  • 450. 采用双极化SAR影像解译北方人工针叶林蓄积量响应

    摘要: [目的]合成孔径雷达具有很强的穿透性和不受天气影响的特点,在森林蓄积量制图中具有很大的优势。然而,在结构复杂的森林生态系统中,双极化SAR数据的散射信息难以得到明确的解译。为了探索不同波长和极化模式下的双极化SAR数据在森林中的散射机理。[方法]研究以内蒙古旺业甸林场为研究区,3 月份的 C波段的GF-3、Sentinel-1 和L波段的ALOS2 双极化SAR数据为遥感数据源,结合少量地面调查数据,分析了GF-3、Sentinel-1 和ALOS2 数据在油松和落叶松中的后向散射能量变化。提取了双极化SAR数据的后向散射系数、衍生特征和纹理特征,并分析了特征对油松和落叶松的蓄积量的敏感性。同时根据Person相关系数对特征进行排序,采用前向特征筛选方法获得最佳特征集,并且构建了 3 种机器学习算法(RF、KNN和SVR)和多元线性回归模型对油松和落叶松的蓄积量进行估测。[结果]1)在油松林分中,ALOS2 的后向散射能量高于GF-3 和Sentinel-1,而Sentinel-1 的后向散射能量高于GF-3;在落叶松中,ALOS2 和Sentinel-1 的散射能量相似且高于GF-3,同极化的后向散射能量高于交叉极化。2)单一数据源中,ALOS2 估算油松蓄积量的精度最高,rRMSE为 29.33%~33.07%,R2为0.44~0.56,Sentinel-1 对落叶松蓄积量的估计精度最高,rRMSE为 24.47%~28.49%,R2为 0.35~0.5 2.3)与GF-3 估测蓄积量精度比较,联合SAR估测油松蓄积量的平均rRMSE分别降低了 3.68%、4.3 9%和 7.01%,估测落叶松的平均rRMSE分别降低了 2.32%、3.08%和 3.82%。与Sentinel-1 估测蓄积量精度比较,联合SAR估测油松蓄积量的平均rRMSE分别降低了 5.67%、7.01%和 9.63%,估测落叶松的平均rRMSE与Sentinel-1 单独估测结果是相似的。与ALOS2 估测蓄积量精度比较,联合SAR估测油松蓄积量的平均rRMSE分别降低了 2.28%、1.65%和 5.61%,估测落叶松蓄积量的平均rRMSE分别降低了 3.38%、4.55%和 4.88%。[结论]这表明不同来源的SAR数据对油松、落叶松蓄积量的作用机理不同。A LOS2 适合油松蓄积量估测,Sentinel-1 适合落叶松蓄积量估测。不同波段和极化方式的SAR数据之间的极化信息之间可能存在着互补现象。整体来说,联合SAR数据估测蓄积量的精度高于单一SAR数据估测精度。此外需要充分挖掘不同波段和极化模式的SAR数据在不同森林类型的蓄积量估测中的潜力,以实现高效、准确的森林参数制图。

    作者:

    郑欢娜;

    发布时间:2024-06-13

  • 451. 基于GF-1和GF-6影像的STANet方法对三江国家级自然保护区湿地恢复的变化检测

    摘要: [目的]湿地是重要的生态系统,检测湿地的变化在湿地资源的管理中起到很重要的作用,因此我们选择了三江国家自然保护区最为研究区,基于GF-1 和GF-6 遥感影像数据,提出了一个高分数据结合空间-时间注意力神经网络(STANet)的方法,以获取适用于退耕还湿变化检测的模型和最佳特征组合变量。[方法]首先应用三种波段选择方法,即 Relief F、PCA和RGB方法,分别提取GF-1 和GF-6 最佳波段集。然后,应用 STANet方法对湿地恢复区域进行变化检测。最后基于最优的变化检测方法对退耕还湿区域进行区位分析,评价退耕还湿区域分布合理性以及三江国家自然保护区实现退耕还湿的潜力。[结果]结果表明,湿地恢复变化检测的准确性与不同的波段组合和时空注意力模块有关。基于BAM模型的Relief F特征组合精度最高,其中准确率为 71.16%,召回率为 72.29%,F1-Score为 71.72%,以及平均交并比(MIoU)为 76.92%。通过统计变化检测的矢量结果,三江国家自然保护区退耕还湿的面积为 46.05km2。[结论]结合退耕还湿结果,STANet对检测复杂的湿地恢复具有一定的优势,且退耕还湿区域分布在水系附近,能够保证湿地恢复有充足的水源,并且将研究结果作为参照对退耕还湿进行合理规划,寻求耕地和湿地间的平衡,对湿地的恢复和可持续发展有重要意义。

    作者:

    潘煜琳;许晓东;龙江平;林辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 452. 区块链技术在林业的应用、案例解析与展望

    摘要: [目的]区块链技术在提升林业智能化水平、拓宽生态保护渠道、促进农民增收等方面具有广阔的应用前景,是林业现代化和美丽中国建设的必然要求。当前,林业发展已逐步由统一管理模式向分区施策、控制消耗向生态保护与林业产业发展并重、低价值消耗向高价值利用转变,但森林资源监测体系不完善、森林数字化程度较低、森林生态产品价值变现难度较高等诸多挑战仍然制约着林业高质量发展。区块链因其去中心化、不可篡改、安全可靠等优势特性,已广泛应用于众多实体经济领域。[方法]为探明林业区块链应用前景,本研究以国内外文献为基础,综合运用文献计量、词频统计、共现网络分析、聚类知识图谱等方法,全面总结了区块链技术发展进程,深入挖掘了区块链研究热点,系统概述了区块链在林业领域的应用现状及问题。[结果]研究结果显示,全球视角下"区块链+"模式已广泛应用于金融、人工智能物联网、供应链、共享经济、数据管理等领域,林业区块链视角下,"区块链+"在森林经营管理、森林产品追溯和森林火灾探测领域进行了尝试和探索,并取得了初步成效,展示了林业区块链广阔发展空间。[结论]未来,在生态优先、绿色发展的可持续发展理念指引下,林业与区块链技术融合的新形态,将进一步提高林业综合效益,极大地促进林业资源共享、利用和产业的绿色发展。林业区块链的广泛应用,亟待从加强顶层设计、统筹发展规划,推进试点研究、完善标准体系,加强理论研究、促进技术研发,协同科技创新、强化科技支撑,注重人才培养、提供智力保障等六个方面全盘布局,才能为林业高质量发展提供全方位支持。

    作者:

    刘江;赵荣;陈绍志;

    发布时间:2024-06-13

  • 453. 疫情封锁措施对中国植被NPP产生积极影响

    摘要: [目的]2019 年底COVID-19 爆发对全球造成了严重打击,为了防止疫情传播我国实施了大规模封锁限制措施,人类活动在短时间内显著减少,对森林植被造成了一定影响。先前的研究对于疫情封锁导致的中国植被变化及其与人类活动、空气质量和辐射水平之间相关性的研究还存在一定空白。[方法]在本研究中,我们基于谷歌地球引擎平台的净初级生产力(NPP)以及三类影响因子:夜间灯光指数(NTL)、气溶胶光学厚度(AOD)以及光合有效辐射(PAR)数据来评估 2020 年封锁造成的植被变化。首先,将研究时间划分为四段:二月、春季、夏季和秋季,对NPP和影响因子进预处理,分别从不同地理区划和不同生态系统类型角度分析NPP和影响因子在 2020 年较前三年(2017-2019)四个时期的时空变化。之后,利用皮尔逊相关系数,分析了NPP与三类影响因子的相关性以及滞后相关性。[结果]2020 年:1)全国植被NPP升高(+4.67E-04),显著表现在华中、华东和华南地区,森林生态系统正变化显著(高达+2.14E-03)。2)全国整体NTL降低(-0.53),二月NTL在东北和华中地区显著降低。3)全国整体AOD降低(-2.67E-03),显著表现在华北、华东、华中以及华南地区,农田生态系统在二月和夏季负变化显著(高达-3.20E-02)。4)全国整体PAR升高(+0.91),显著表现在华东和华中地区,农田生态系统和森林生态系统在春季正变化显著(分别高达 2.46、1.05)。5)大体上NPP与NTL、AOD呈负相关,与PAR呈正相关,其中相关性最高的是PAR.NPP对PAR响应最迅速,NPP与NTL的相关性在滞后两个季节达到最大,与AOD的相关性在滞后一个季节达到最大。[结论]综上,该研究结果及时且准确地评估了 2020 年封锁导致的中国植被的积极响应以及与人类活动、空气质量和辐射水平之间的相关程度,对我国环境及林业政策的制订具有借鉴意义。

    作者:

    历钰洁;王佳;

    发布时间:2024-06-13

  • 454. 中国森林物候开始期南北差异显著

    摘要: [目的]探究针对中国不同气候带森林区域不同林型物候开始(Start of season,SOS)的时空演变规律及其对气候变化的响应。[方法]基于谷歌地球云平台(Google earth engine,GEE),将 30m(Global Land Cover Facility,GLCF)森林数据采样为 1km,通过叠置分析筛选近 31 年稳定的森林像元。再利用双逻辑斯蒂模型(Double logistic model)结合GIMMs 3g NDVI数据集,探究了中国森林区域自1985-2015 稳定森林(Stable Forest,SF)像元的SOS的时空演变特征。此外,本研究分析了不同气候带(中国区域内中热带和北热带由于森林较少未进行研究)SOS对不同时间尺度(月度、季度及年度)降水和气温响应。[结果]越往中国北部的森林SOS越早,且针叶林(Needle-leaved forest,NF)和阔叶林(Br oad-leaved forest,BF)的SOS也同样因气候带存在显著差异。中国南部南亚热带SOS在 200d左右(N F:209.68d;BF:207d);中国最北的北温带SOS最早(NF:126.68;BF:126.16),北亚热带和南亚热带物候差异分别为(NF:83d;BF:80.84d)。高原气候带SOS最晚(NF:201.35;BF:236.10d),且NF和BF差异显著(34.75d)。此外,通过Sen+Mann-Kenda趋势分析,中国森林近 31 年SOS均值表现为显著提前,尤其南亚热带的BF和NF的SOS分别为-5.522d/decade和-7.634d/decade;而中温带变化较为轻微(BF:+ 0.21d/decade;NF:-0.686d/decade),但是不同气候带森林SOS存在阶段性的提前或延后。[结论]本研究通过将高分辨率森林像元聚类为低分辨率森林像元,通过筛选稳定森林像元提高了森林精度的同时克服了传统物候研究尚未考虑常绿植被类型转换的弊端。另外,不同气候带不同森林类型的SOS物候差异揭示了不同气候带的气候存在显著差异,且不同气候带森林对不同程度的降水和气温的响应存在时滞效应。

    作者:

    黄邵东;王佳;

    发布时间:2024-06-13

  • 455. 基因改进多表达式编程的木材染色配方预测

    摘要: 我们用活性染料对大量木材进行染色,并获取它们的光谱反射率,并选取多表达式编程作为预测模型。我们详细描述了MEP算法的实施过程。首先,我们定义了基因表达式的编码方式,包括染料配比和光谱反射率的参数。然后,我们设计了适应性改进的遗传算子,通过自适应调整交叉、变异和选择的概率,以提高算法的收敛性和搜索效率。此外,我们采用并行程序设计,利用多线程技术加速函数挖掘的过程,进一步提高了算法的效率和可扩展性。在实验中,我们使用了多样化的染料样本,并对其进行了光谱分析通过特征提取将数据进行简化。通过将这些数据输入MEP算法,我们得到了染料配比和光谱反射率之间的函数关系式。通过与实际染色样本进行比对和验证,我们证明了MEP算法能够准确地预测染料配比,从而实现高精度的染色效果。此外,我们与传统的神经网络和遗传算法进行了比较。结果显示,MEP算法在染料配比预测方面表现出色,相对于其他方法具有更高的准确性和预测性能。这表明MEP算法在木材染色领域具有重要的应用潜力,并且可以成为一种有效的工具,用于制造视觉上与珍贵木材无法区分的替代品。总的来说,本研究通过使用计算机配色技术和MEP算法实现了对普通木材的高精度染色,并展示了其在预测染料配比方面的优异性能。这项研究为减少对珍贵木材的需求提供了一种可行的替代方案,并为木材染色领域的进一步研究和发展提供了有价值的参考。

    作者:

    管雪梅;杨渠三;吴言;

    发布时间:2024-06-13

  • 456. 基于无人机遥感图像的野外烟火快速检测方法研究

    摘要: [目的]野火检测是保护森林生态系统的关键,可为森林早期火灾判断与预防提供重要依据。目前,无人机遥感技术已被广泛用于森林野火检测,显著提升了对早期火灾的检测效能。然而,基于无人机影像的火灾检测依然存在背景环境干扰、小目标识别漏检等挑战。[方法]基于此,本文面向无人机遥感场景下的烟火检测任务,在已有目标检测模型YOLOv5 的基础上,充分考虑野外烟火场景特性,提出了一种基于特征多尺度加强的视觉注意力目标检测模型。该模型采取了一种新型的单阶段ancho r-free结构ObjectBox,平等对待不同级别尺度的目标,提升模型识别正确样本的能力;并且采用SimAM注意力机制,加强关注网络感兴趣区域,提高模型识别小目标的准确率;同时引入新的模块Bot,它可以有效地减少模型的训练参数,提高训练效率。[结果]实验结果表明,改进后的YOLOv5 模型在无人机遥感图像数据上的查准率和平均精度均值分别达到了 63.2%和 62.4%,相较于原YOLOv5 模型提升了 1.5%和 8.5%,在型号为 1080 Ti的GPU上图片识别速率也达到了每秒 12 帧。[结论]本文模型在应对森林这种复杂场景下能够快速且有效地识别出野火和烟雾,为森林火灾快速预防提供了重要依据。

    作者:

    杨堃;范习健;杨绪兵;业巧林;

    发布时间:2024-06-13

  • 457. 基于多源遥感数据联合的西南山地森林郁闭度估测

    摘要: [目的]森林郁闭度(Foret Canopy Cloure,FCC)是评价森林资源和生物多样性重要的生物参数,利用多源遥感协同手段以较小成本实现高精度区域森林郁闭度反演是当前研究热点。[方法]本研究以星载激光雷达ICEat-2%2FATLA数据为主要信息源提取建模参数,在前期结合 54 块实测样地数据,采用贝叶斯优化(Bayeian optimization,BO)算法改进后的随机森林(random foret%2C+RF)、K-最近邻值法(K-Nearet Neighbor,K-NN)、梯度回归(Gradient Booting Regreion Tree,GBRT)模型获取光斑尺度ATLA光斑内的FCC,联合多源遥感影像entinel-1%2F2 及地形因子基于地理加权回归模型(Geographically Weighted Regreion,GWR)进行区域尺度的西南山地香格里拉市FCC遥感估测。采用决定系数(R2)、均方根误差(RME)、绝对残差均值(R)和预测精度(P%)综合评价模型拟合优度。[结果]结果表明,(1)在提取的 50 个ATLA激光雷达光斑参数指标中,经RF特征变量优选后,其中6 个特征参数(Landat_perc、h_dif_canopy、ar、h_min_canopy、toc_roughne、n_touc_photon)贡献率较大,可作为光斑尺度遥感估测模型变量;(2)在光斑尺度研建的BO-RF、BO-KNN和BO-GBRT模型中,以BO-GBRT模型估测的FCC结果最优,留一交叉验证(Leave One Out Cro Validation,LOOCV)的R2%3D 0.65、RME%3D 0.10、R%3D 0.079,P%3D 79.2%,可作为研究区有林地 74808 个ATL A光斑的FCC估测模型;(3)以有林地ATLA光斑尺度的FCC值作为区域尺度GWR模型的训练样本数据,模型精度为R2%3D 0.70,RME%3D 0.06,P%3D 88.27%;(4)FCC遥感估测值与实测值的R2为 0.7,相关系数为 0.784,具有较高的一致性;研究区FCC均值为 0.50,主要分布在 0.3-0.6 之间,占比68.43%;FCC高值区域由西北向东南贯穿分布,北部地区和东南部分别为FCC高值、低值主要分布区。[结论]基于ICEat-2%2FATLA高密集、高精度光斑进行山地FCC估测具有一定优势,以光斑尺度的小样本数据估测结果可作为区域尺度GWR模型的训练样本数据,能为光斑尺度外推至区域尺度低成本、高精度估测FCC提供一种参考。关键词:ICEat-2%2FATLA;贝叶斯优化算法;机器学习;地理加权回归;多源遥感数据

    作者:

    周文武;舒清态;王书伟;杨正道;余金格;胥丽;高应群;国朝胜;罗绍龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 458. 黄土高原刺槐林地上净初级生产力时空动态特征及其影响因素

    摘要: [目的]开展区域尺度人工林生产力的精准评估,揭示人工林结构、立地因子与人工林生态系统功能间的关系,为提高黄土高原刺槐林碳汇服务功能,打破区域发展的生态限制和保障生态安全提供科学依据。[方法]以黄土高原五个县的刺槐人工林为研究对象,采用 1990~2020 年Landsat遥感影像数据,结合野外样地调查实测数据,基于机器学习法建立刺槐林地上净初级生产力反演方法,揭示刺槐林地上净初级生产力空间变化特征及林分结构因子对其的影响;基于地上净初级生产力的时间变化特征,探究其对气候和林龄变化的响应。[结果]研究区内刺槐林地上净初级生产力空间异质性显著,阳坡最低,半阴坡最高,随地理位置从南到北呈递减趋势;林分密度对刺槐林地上净初级生产力的影响最大,研究区各县刺槐林地上净初级生产力达到最大值时对应的密度分别为永寿 1245 株/hm2、正宁 1316株/hm2、白水 1457 株/hm2、长武 1503 株/hm2 和安塞 1604 株/hm2.1990~2020 年间,研究区刺槐林年平均地上净初级生产力整体呈增加趋势,增加幅度为 7.12%~15.63%,降雨量和林龄对地上净初级生产力的时间变化均有显著影响,林龄为最主要的因素;刺槐林中龄林阶段固碳能力最强,从中龄林最后阶段(19~20 年)开始,到近熟林、成熟林和过熟林前期持续下降,过熟林后期固碳能力仅为中龄林的 34.21%~39.47%。[结论]研究区内刺槐林地上净初级生产力空间异质性显著,主要受林分密度的影响;黄土高原在造林密度设置及后续森林经营管理过程中,林分密度的调整应充分考虑区域立地因子差异,从而保障区域人工林固碳能力的发挥。研究区刺槐林在中龄林阶段碳汇能力最强,到过熟林阶段生产力下降,固碳能力低,随着成熟林、过熟林比例增加,研究区刺槐林碳汇服务功能发挥受限。

    作者:

    叶权平;赵忠;

    发布时间:2024-06-13

  • 459. 基于序贯高斯条件模拟的典型森林生物量抽样估测和优化

    摘要: [目的]气候变化条件下的森林生物量监测是当前研究热点。传统的经典抽样统计方法忽略了监测样本空间位置关系,导致样本冗余、布局不合理、抽样效率低等问题,为解决上述问题,本研究采用地统计学抽样方法进行样点布设和优化,以提升抽样效率和精度。[方法]以云南省香格里拉高寒山区为研究区,以四种典型森林类型高山松、云南松、云冷杉、栎类为研究对象,基于序贯高斯条件模拟,结合地面 323 块生物量调查样地,在前期进行四种典型森林生物量空间变异分析和条件模拟基础上,对比分析了空间抽样与传统等距抽样及分层抽样的抽样精度和抽样效率。主要结果表明:[结果](1)4 种典型森林生物量空间变异函数以指数模型模拟效果最佳,其决定系数R2=0.571,残差平方和RSS=0.01 9,变程为 8700m,块金值与基台值的比值(C0/C)为 11.67%。表明森林生物量内部存在显著的空间自相关性,指数模型可用于森林生物量变异函数分析;(2)以地面 323 块生物量调查样地为插值数据,基于序贯高斯条件模拟,获取 4 种典型森林类型生物量空间分布,总体估计值的一致性为 0.871,可用来进行传统抽样和空间抽样比较分析;(3)基于序贯高斯条件模拟结果,按林业生产实践调查 95%的可靠性和 9 0%的精度要求进行森林生物量等距抽样布点,传统等距抽样样本量为 191,抽样精度为 95.16%,而基于变异尺度的空间抽样方法所需样本数量为 92,抽样精度为 93.12%。在满足抽样精度的前提下,空间抽样效率优于传统等距抽样;(4)传统基于 191 个样本量的 4 种典型森林面积分层抽样精度为 97.46%;而基于序贯高斯条件模拟生物量方差分层空间抽样精度为 93.89%,样本量为 52,在满足抽样精度的前提下,抽样效率明显优于传统分层抽样。[结论]基于地统计学变异函数的空间抽样方法考虑了样本空间位置和空间自相关性,样点布设更加科学合理,不仅能有效解决传统抽样中样本冗余问题,而且提高效率,减少成本,提升抽样精度。

    作者:

    罗绍龙;舒清态;胥丽;余金格;周文武;

    发布时间:2024-06-13

  • 460. 分类策略对基于遥感影像的树种分类结果的影响

    摘要: [目的]针对基于遥感影像的森林树种分类研究中普遍存在的数量分布不均衡的现象,探究分类策略对基于无人机可见光影像的森林树种分类结果的影响,为树种数量分布不均衡地区的树种分类相关研究提供经验参考。[方法]以永寿县马莲滩为研究区,使用大疆 Phantom 4 Multispectral多光谱相机收集RGB影像及归一化植被指数(NDVI)数据,将研究区主要树种—刺槐(树种占比 70%以上)按照NDVI值划分为三个子类,生成策略 1(刺槐 1(NDVI>0.8)、刺槐 2(0.6

    作者:

    李珍;赵忠;

    发布时间:2024-06-13

  • 461. 南靖土楼景区空气负离子浓度时间动态分析

    摘要: [目的]空气负离子(Negative Air Ions,NAIs)是空气质量的重要指标之一,对人体身心健康和疗养具有重要意义。[方法]以福建省南靖土楼景区为研究对象,通过 2020 年 4 月至 2022 年 4 月长期监测空气负离子浓度、空气温度和相对湿度等因子,探讨空气负离子时间动态变化及其影响因素。[结果]1)NAIs浓度的日动态呈U峰曲线,浓度峰值通常出现在早晨(4:30-8:00)和晚上(19:10-22:0 0),最低浓度通常出现在中午(12:50-14:45);2)月尺度上,NAIs浓度在 2 月、8 月和 9 月较高,1月、6 月和 12 月NAIs浓度较低;季节尺度上,冬季NAIs浓度显著低于其他季节,夏秋两季NAIs浓度较高;3)相对湿度、空气温度以及空气质量指数是影响NAIs浓度的主要要因素,相对湿度与NAIs浓度呈显著正相关,空气温度和空气质量指数与NAIs浓度都呈显著负相关关系,空气质量越好NAIs浓度越高。[结论]研究揭示了NAIs浓度的时间动态及其驱动因素,有助于为未来南靖土楼旅游和康养活动提供理论依据。

    作者:

    李志辉;江蓝;陈博;何中声;刘金福;李长顺;

    发布时间:2024-06-13

  • 462. 热消散探针(TDP)监测树干液流的误差分析及精度提高

    摘要: [目的]热消散探针(TDP)广泛应用于树干液流测量,但其精度受木材结构和环境影响较大,且原始Granier经验公式需要基于种的校准。[方法]为系统全面地总结分析TDP精度影响因子,本研究收集整理了 36 篇相关研究论文、包含 70 个树种的TDP校准公式,分析液流密度误差及其影响因子,并利用ANSYS仿真模拟进行对比研究,探讨主要影响因子对误差的贡献。[结果]结果表明,TDP探针平均低估了 27.53%液流密度。Meta分析显示探针长度、校准材料和木材孔隙类型对TDP精度有显著影响(P<0.05),随探针长度的减小、校准材料完整性增大和木材孔隙的增大而低估程度越严重。ANS YS模拟数据显示液流速度,探针长度和木材导热系数对TDP精度有显著影响(P<0.05),影响程度为液流速度,探针长度和木材导热系数依次减弱,TDP精度随液流速度增大、探针长度的减小和木材导热系数的增大而减小。木材干密度、校准时参考方法和非导水木质部对精度无显著影响。[结论]基于热传导理论和主要误差影响因子,本研究提出一种新的液流计算方法。在低液流密度(<30 g·m-2·s-1),新算法的精度比Granier原始公式提高了 23.31%,整体上(0-150 g·m-2·s-1)提高 4.33%。本研究为TDP测量精度的提高提供了新的思路。

    作者:

    孙子荟;刘子懿;方东明;梅婷婷;

    发布时间:2024-06-13

  • 463. 退耕还林工程对中国黄土高原森林景观破碎化的影响

    摘要: [目的]探究退耕还林工程(GGP)对中国黄土高原森林破碎化的影响,为有效评估黄土高原植被恢复提供科学依据,为森林覆盖变化与破碎化的研究提供了新思路。[方法]以陕西安塞县为研究区,首先,基于 1998 年、2010 年和 2022 年的土地利用/覆被(LULC)数据,分析其演变特征。然后,耦合随机森林模型和小区域范围土地利用转换及其影响(CLUE-S)模型,以预测 2030 年的LULC.采用森林面积密度(FAD)指标量化森林破碎化(稀缺类、分散类、过渡类、优势类、内部类和完整类),建立非线性模型,筛选多尺度窗口阈值。运用最小二乘法模型、地理加权回归模型、空间滞后模型和空间误差模型,分析并比较其性能,以选择最优空间回归模型量化森林破碎化和森林覆盖变化的关系。[结果]1)耦合随机森林模型和CLUE-S模型预测的 2030 年的LULC类型的AUC值均大于 0.75.1998-202 2 年期间,LULC发生了显著变化,主要由农田向阔叶林和草地转变。2)随着窗口大小的增加,FAD值呈现稳定趋势,1998 年、2010 年和 2022 年窗口阈值分别为 43×43,43×43,29×29,为便于比较不同时期的森林破碎化,选择了 43×43 作为FAD分析的窗口阈值。3)森林破碎化在空间上呈聚集趋势,随着时间的推移呈下降趋势。总体上,完整类、内部类和优势类主要分布在研究区南部。到 2030 年,优势类和过渡类成为研究区的主要类型,分别占 50.71%和 41.67%,其次是内部类和分散类,分别为 4.97%和2.65%。不同类型的森林的破碎程度不同,阔叶林以分散类和优势类为主,针叶林以优势类和内部类为主。4)空间误差模型的AIC值均低于其余回归模型,R2 值也最高。空间误差模型的回归系数分别为 0.2和 0.19,FAD与森林覆盖变化呈显著正相关(P<0.01)。[结论]在本研究中,发现机器学习可以有效提升CLUE-S模型对LULC的模拟和预测能力,并提出了具有明确空间意义的FAD窗口阈值(43×43)以明确森林景观和破碎化的时空演变规律。同时也证实了GGP有效地减缓了森林破碎化。此外,确定了空间误差模型是分析森林破碎化与森林覆盖变化的空间关系最优模型。

    作者:

    张梅;赵忠;

    发布时间:2024-06-13

  • 464. 运用数据同化和空间自相关强化小光斑机载LIDAR辅助的森林碳汇清查

    摘要: 精确预测森林地上生物量对于掌握森林碳存量的变化至关重要,然而,对残差的空间自相关性和空间异质性的长期忽略导致森林生物量的预测方差被低估,亟需融合森林生物量空间结构的方法,以期全面估计且有效降低生物量预测的不确定性。本文有三个研究目标,一是测试一个集小光斑机载LiDAR、最佳线性无偏预测(BLUP)和生物量空间结构于一体的空间数据同化方法,验证其降低生物量预测方差的效果和能力;二是推导一个以组分分解为特征的方差估计量,其组分对应生物量估计的各个误差来源;三是将新方法即基于BLUP的空间数据同化和常规方法即OLS和GLS进行比较,这三个方法不仅在基于树高的生物量模型拟合方面存在差异,在如何运用LiDAR获取的单木坐标和结构属性预测生物量方面也不相同。结果表明,第一,由于新方法降低了残差的方差和协方差,单木生物量和生物量密度的预测方差均有显著降低。第二,忽略森林生物量的空间结构导致LiDAR极其乐观地估计了生物量密度。第三,从模型预测的准确性视角,新方法降低了单木生物量RMSE至少 11%,降低了生物量密度RMSE至少 28%。最后,LiDAR漏识误识模型发挥了校正森林生物量密度系统预测误差的作用。综合以上结论,在BLUP的数学框架下融合基于LiDAR的森林生物量空间结构信息将显著降低森林生物量预测的不确定性,有助于更加高效的森林碳汇清查。

    作者:

    徐晴;侯正阳;

    发布时间:2024-06-13

  • 465. 面向遥感样本数据的森林资源统计监测方法

    摘要: 如期实现"双碳"目标,根据中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,重点在于提升统计监测能力(第 29 条)。如何在样本量有限条件下,提升统计监测精度是森林资源遥感调查迫切需要解决的科学问题。传统基于遥感模型的单阶段估计量要求遥感辅助数据完全覆盖总体即每个调查总体单元必须有遥感模型自变量的观测值,条件苛刻,与森林资源调查目标总体尺度大、监测频相悖。因此,本研究旨在介绍并对照一种支持非全覆盖遥感辅助数据的双阶段估计量。调查总体为布基纳法索东南局地(量级为 12 万个总体单元),调查因子是蓄积量。双阶段估计量使用两种遥感辅助数据源,一种优质但非全覆盖的遥感样本数据,如高分卫星或无人机影像、机载或地基激光雷达等局部覆盖有余,大尺度覆盖不足的数据类型;另一种质量普通但满足大尺度全覆盖,如免费的光学卫星影像。双阶段估计量的第一阶模型利用样地上的实测蓄积量和优质遥感辅助数据建模(量级上百),进而利用该辅助数据的遥感样本(量级上千)预测更多总体单元的蓄积量,作为扩增后的因变量用于第二阶段与全覆盖遥感辅助数据建模。双阶段估计量的总方差考虑到并量化了阶段间的误差传播,但由于遥感样本量决定扩增规模,显见其大小与双阶段估计量的精度存在权衡关系。 实验与解析表明:(1)双阶段估计量是单阶段估计量的一种变体,是通过加入第二阶段模型的方差来支持使用遥感样本数据估计调查因子的总体参数;(2)增加一阶实测样本量以提升第一阶段模型的拟合优度比扩增遥感样本量以提升第二阶段模型的拟合优度在降低双阶段估计量不确定性上更有效,原因在于该估计量的总方差由归因于第一阶段模型的方差分量主导;(3)采用高质量第一阶段模型是发挥双阶段估计量相对于单阶段估计量优势的关键。 综上,本研究验证了遥感样本数据在基于遥感模型的统计推断中的实用性和优化方向,展示了双阶段估计量在大尺度森林资源遥感监测的应用前景。

    作者:

    侯正阳;陈芳婷;徐晴;

    发布时间:2024-06-13

  • 466. 近自然经营对马尾松林乔木树种组成及多样性的中长期影响

    摘要: [意义]近自然经营是一种结合了多种森林功能、强调森林生态系统保护的接近自然生长的森林经营方式,在此经营方式下,森林通常被维持具有多个更新物种阶段的林分,且近自然经营后,植物多样性和群落结构有显著的改变。[方法]为探讨近自然经营对马尾松林乔木树种组成及多样性的影响,本研究以实施近自然经营 10 余年和自然恢复的马尾松林分为研究对象,分别以幼苗、幼树和成树三个生长阶段,探讨近自然经营对马尾松林乔木树种组成及多样性的中长期影响。[结果](1)调查的 48个样地中有乔木树种 28 科 33 属 36 种,马尾松在成树(胸径≥5cm)中占据绝对优势地位,但在幼树(1 cm≤胸径<5 cm)和幼苗(胸径<1 cm)中占比不高;近自然经营能够减弱马尾松在成树和幼树中的优势度,并能有效提升幼苗数量。(2)近自然经营显著提升了马尾松林乔木树种多样性,成树、幼苗阶段Chao指数增加了 1.09 倍和 1.64 倍,幼树阶段的物种丰富度指数和Chao指数增加了 1.02 倍和 1.11 倍,其中通过ANCOVA结果得出林分年龄对幼树物种多样性的影响显著,经营对幼苗物种多样性影响尤为显著。(3)共生网络分析表明,近自然经营能够使马尾松林乔木树种种间关系更加和谐稳健,抗干扰能力增强。综上,近自然经营能够丰富马尾松林乔木树种组成,改善乔木树种多样性和种间关系,进而提升群落稳定性。

    作者:

    陈晶晶;

    发布时间:2024-06-13

  • 467. 结合LandTrendr的大兴安岭森林植被分布时空变化的研究

    摘要: [目的]针对大兴安岭森林干扰频繁、干扰类型复杂等特点,采用时间序列轨迹分析(LandTrendr)算法深入研究大兴安岭地区的干扰模式和植被变化,为制定相应的保护和管理策略以及促进该地区的可持续发展和生态保护提供参考。[方法]:以黑龙江省大兴安岭地区为研究区域,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine)提供的 1986-2022 年的Landsat数据,采用随机森林(Random Forest,RF)算法获得森林植被区域;结合全球森林变化数据集(Global Forest Change,GFC)和谷歌高清影像(Google Earth Pro),对两种指数(归一化燃烧指数(Normalized Burn Ratio,NBR)和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的LandTrendr算法下的干扰、恢复和稳定像元的识别精度进行评价;以精度高的指数进行干扰/恢复发生年份、持续年份和指数变化绝对值的提取,并根据指数变化值将干扰/恢复划分为三个等级(轻度、中度和高度)进行分析。[结果]以NBR作为LandTrendr算法监测指数的识别精度高于NDVI(OA:0.87 vs.0.81;Kappa系数:0.8 vs.0.72)。1986-2022 年森林干扰总面积为 15282km2,其中 1987 年较为严重(面积为 6406.8km2),其次为 2003 年(2485km2)、2006 年(1034km2)和 2000 年(752km2),其余年份均小于 400km2.森林恢复总面积为 15190km2,其中 1987年恢复面积最大(10332km2),其次为 2004 年(1633km2)、2019 年(540km2)、1988 年(449km2)和2007 年(437km2),其余年份均小于 200km2.森林干扰持续时间主要为 1~5 年,占比例为 87.3%,森林恢复时间主要以 35 年以上为主,占比为 46.3%,其次为 15~20 年(15.2%)和 5~10 年(13.6%)。干扰以中度干扰为主(面积为 7744km2,占比 50.67%),其次为轻度(4718km2,30.87%),高度(2818km2,18.44%)。植被恢复则以轻度恢复为主(面积为 9953km2,占比 65.52%),其次为中度(5235km2,34.46%),高度(2km2,0.01%)。[结论]1986-2022 年间黑龙江省大兴安岭森林扰动主要以火灾为主,NBR指数在LandTrendr算法中对林火检测更为敏感,LandTrendr算法可准确地识别和监测森林的扰动情况,有效地提取出与森林干扰相关的信息,包括火灾等干扰事件的发生和恢复过程。该研究可为生态保护和森林管理决策提供更具针对性的建议,推动生态系统的可持续发展,并为碳储量估计等方面的研究做出贡献。

    作者:

    郁壮;

    发布时间:2024-06-13

  • 468. 基于星载ICESat-2/ATLAS数据的天然林郁闭度空间异质性研究

    摘要: [目的]星载激光雷达能够提供全球尺度的采样观测,借此机会,本研究基于高密度的ICESat-2/ATLAS采样足迹,探讨香格里拉市天然林郁闭度的空间异质性及其与地形因子的关系,为科学经营管理天然林提供参考。[方法]本研究以香格里拉天然林为研究对象,基于ICESat-2/ATLAS数据,结合 51 块实测样地,采用四种机器学习算法(k-NN、SVM、RF、GBRT)构建光斑尺度的郁闭度估测模型,选择性能最优的模型预测天然林地内的 1100 个光斑足迹郁闭度,通过采用空间自相关分析、变异函数分析、相关性分析、方差分析、地理加权回归等方法,对光斑足迹内的郁闭度空间异质性及其与地形因子的关系进行研究。[结果]四种机器学习(KNN、SVM、GBRT、RF)算法中,GBRT模型具有最好的预测精度(R2 = 0.94,RMSE = 0.041);研究区天然林郁闭度的空间变异最适合用指数模型来描述,郁闭度在 0~10200 m范围内存在强烈的空间自相关;基于Co-Kriging的光斑郁闭度空间插值具有良好的精度(R2 = 0.59,RMSE = 0.07);地形在一定程度上解释了天然林郁闭度的空间变异,海拔对空间变异的影响较大。[结论]天然林郁闭度在一定的空间尺度上显示出较强的异质性,且会由于地形因子的变化产生差异,在影响程度方面,海拔最大,坡度次之,坡向最小。

    作者:

    余金格;舒清态;胥丽;罗绍龙;国朝盛;王书伟;周文武;

    发布时间:2024-06-13

  • 469. 硅肥施用对土壤和陆地植物碳储量及碳通量影响的Meta分析

    摘要: 硅肥作为重要的元素肥料在农林业生产中得到了广泛应用,且生态系统中硅循环与碳循环密切相关,然而陆地生态系统碳循环如何对硅添加进行响应仍不清楚。本研究使用Meta分析研究了全球范围内陆地生态系统中碳库及碳通量对硅添加的响应,并探究了对该响应存在影响的因素。结果表明,硅添加显著增加植物地上碳储量 19.7%、地下碳储量 17.36%、植物总碳储量 26.7%、凋落物碳储量 8.26%及植硅体碳储量 21.75%,同时使土壤有机碳库增加 7.22%。此外,硅肥施用显著增加了植物净初级生产力29.14%和生态系统净初级生产力 43.26%,同时使土壤甲烷净排放下降了 29.59%,而凋落物分解速率及土壤二氧化碳净排放量对硅添加的响应并不显著。当施肥对象及实验期间气候不同,或采用不同施肥技术施用硅肥时,碳储量及碳通量对硅添加的响应存在差异。总体而言,硅添加可通过对植物净光合速率,植物及土壤有机碳储量产生正向刺激以及抑制土壤甲烷排放等方式,增强陆地生态系统碳汇功能,但在硅肥施用时应根据施肥对象及环境因子选择适宜的施肥技术,以达到最佳的施肥效果。

    作者:

    陈逸飞;郑德祥;靳少非;

    发布时间:2024-06-13

  • 470. 关于加强建立经营单位级森林经营方案制度的思考

    摘要: [目的]阐明经营单位级森林经营方案制度的建立原则以及具体措施,为进一步提升森林经营水平、促进森林资源保护管理科学化、精准提升森林质量、助力双碳战略目标实现、加快推进生态文明和美丽中国建设提供理论支撑。[方法]通过定性分析,探讨全球森林经营方案编制的历史发展,比较研究德国、美国、加拿大三个典型发达国家森林经营方案的编制结构、管理体系以及应用经验,并结合我国现行做法,指出当前中国森林经营方案编制所面临的问题与挑战,并提出来了建立高效、可持续的森林经营方案编制制度的有效建议。[结果]德国、美国和加拿大制定了全面的森林经营方案编制制度,具有完备的法律框架,赋予经营单位充分的自主权并鼓励各级经营单位积极主动开展森林经营方案编制。相比之下,中国森林经营方案编制面临四个主要挑战:森林经营方案定位不清、编制方案过程中各级单位职责模糊、自主编制森林经营方案受限、森林经营方案编制数据准确性不足。[结论]经营单位是我国森林经营的基本单元,在经营单位层面构建有效的森林经营方案编制制度应遵循强制性、整体性、科学性和系统性原则。可通过借鉴德国、美国和加拿大的成功战略,在经营单位层面建立有效的森林经营方案编制体系。从以下几方面进行改进:(1)进一步明确森林经营方案的法律地位;(2)落实经营单位方案编制的主体地位;(3)加强对行业部门的指导和监督;(4)强化编案全过程科技支撑服务;(5)有效开展森林经营方案编制试点工作。

    作者:

    韩东阳;赵荣;陈绍志;

    发布时间:2024-06-13

  • 471. 基于机载激光雷达数据和航空正射影像森林类型图绘制广西全区乔木林森林地上生物量分布图

    摘要: [目的]绘制中国广西地区乔木林地上生物量(AGB)空间分布图。[方法]首先,利用2017-2019 年收集的分布在广西的 1086 个样地数据和相应的机载激光扫描(ALS)数据做为模型训练数据,为其他阔叶林、杉木林、桉树林和松树林构建特定物种地上生物量(AGB)估计模型。其次,从分辨率为 0.2 米*0.2 米的航空正射影像中得到分辨率为 50 米*50 米的森林类型分布图,用于验证和确定全区的激光雷达栅格数据种每个网格单元的森林类型。最后,通过将全区的栅格化ALS数据中每个网格单元的森林类型和相应的ALS指标输入到特定物种的估计模型中,得到栅格化ALS数据中每个网格单元对应的AGB值。[结果]生成了一张分辨率为 20m*20m的地上生物量空间分布图。[结论]2018 年广西其他阔叶林、杉木林、桉树林和松树林的总AGB值分别为 24433.07*104t、15291.22*104t、10993.97*104t和 18535.51*104t。

    作者:

    张晓芳;符利勇;张会儒;李骁尧;

    发布时间:2024-06-13

  • 472. 立地、竞争和气候条件对杉木树高-胸径关系的影响

    摘要: [目的]构建包含立地、竞争和气候条件的杉木树高-胸径模型,分析不同因素对杉木树高-胸径生长关系的影响差异,为气候变化背景下的杉木人工林经营决策提供依据。[方法]利用我国南方 19个林场的 282 块杉木人工林样地调查数据,以Richards方程作为基础模型,选取合适的立地、竞争和气候变量建立杉木树高-胸径模型。在此基础上,加入林场和样地两水平的随机效应构建非线性混合效应模型,并对不同变量的重要程度进行分析。[结果]在基础模型中加入立地、竞争和气候变量均能更好地描述杉木树高-胸径生长关系,立地条件对杉木树高-胸径关系的影响最大,其次分别为竞争和气候因素。其中,立地条件主要影响杉木树高曲线的最大值,竞争和气候因素则主要影响树高曲线的变化速率。年平均气温(MAT)、年平均降水量(MAP)和最热月平均气温(MWMT)是影响杉木树高-胸径关系的主要气候因子,其重要性排序为MAT>MAP>MWMT.非线性混合效应模型能够准确描述杉木树高-胸径生长与影响因素之间的复杂关系,在拟合优度、误差水平等方面相比传统回归模型更具优势。[结论]考虑立地、竞争和气候变量能够有效提高杉木树高-胸径模型的精度,研究构建的杉木树高-胸径混合效应模型具有气候敏感、统计可靠和适用性广等优点,研究结果有助于应对未来气候变化给杉木人工林经营所带来的挑战。

    作者:

    孙帅超;夏洪涛;郭福涛;马祥庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 473. 基于不同立地质量评价指标的杉木大径材林分树高-胸径模型

    摘要: [目的]基于不同立地质量评价指标,构建杉木大径材林分的树高-胸径模型,评价包含不同立地质量评价指标模 型的拟合及预测效果,为大径材林分下的杉木生长预测和经营措施制定提供参考。[方法]以福建省上杭白砂国有林场的大 径材杉木人工林为研究对象,选取 7个具有代表性的树高-胸径模型,从中筛选出拟合效果最优的模型作为树高-胸径基础模 型,在基础模型中分别加入优势高、地位级、地位指数和立地形 4个不同立地质量评价指标,并引入样地效应构建非线性混 合效应模型,通过交叉检验对不同模型的预测效果进行评价。[结果]在 7个树高-胸径候选模型中,选定 Richards模型作 为杉木大径材林分的树高-胸径基础模型,在基础模型中引入不同立地质量评价指标均可有效提高模型的拟合及检验精度,其中加入优势高的模型表现效果最好。添加样地随机效应后,所有模型的拟合和检验精度均获得了提升,且包含不同立地质 量评价指标模型的排序没有变化。其中,以优势高为立地质量评价指标的混合效应模型预测精度最高。最优模型各径级的残 差比基础模型更小、更稳定,无偏性更好。[结论]与传统回归方法建立的基础模型相比,加入立地变量和随机效应的树高-胸径模型能更好地描述大径材杉木树高与胸径之间的关系。优势高的表现优于其他立地质量评价指标,立地形与地位指数 的效果接近,二者均可以作为杉木大径材林分中地位指数的替代指标。

    作者:

    夏洪涛;郭晓斌;张珍;田相林;郭福涛;孙帅超;

    发布时间:2024-06-13

  • 474. 林分密度对兴安落叶松径向生长-气候关系的影响

    摘要: [目的]研究不同密度下兴安落叶松径向生长与气候因子动态关系,以期为全球变暖背景下兴安落叶松林可持续经营提出合理的林分密度依据。[方法]本文根据林分密度指数(SDI)选取大兴安岭中北部地区低、中和高三种林分密度梯度兴安落叶松纯林(Larix gmelinii)为研究对象,采用Mann-Kendall检验确定研究区气温突变点,基于野外调查和树轮数据,分析气温突变点后各林分密度下兴安落叶松径向生长趋势,并利用皮尔森相关和滑动相关分析其与各气候因子的关系及稳定性。[结果]在气温突变点后,研究区域兴安落叶松生长出现增强(EG)和衰退(DG)趋势,且随着林分密度增加,树木生长衰退比例增高。高林分密度下兴安落叶松生长受抑制程度最高,平均生长变化率在 1988-1991 年间达到-25%,处于衰退状态。林分密度改变了兴安落叶松生长对气候的响应关系,高密度下DG组树木生长与 8月SPEI正相关关系最强(P<0.05),与夏季温度呈稳定的显著负相关关系(P<0.05)。研究区气候呈现明显暖干化趋势,而低林分密度兴安落叶松保持 54%的生长增强比例,树木与温度由低密度下的正相关关系向高密度的负相关关系转变。[结论]气温发生显著改变后,随着林分密度增加,树木生长衰退比例增高。低密度林分弱化水分的影响,而高密度增强了树木生长对气候因子的敏感性。因此,较低林分密度可以减缓气候变暖对兴安落叶松生长带来的负面影响,调整林分密度成为减缓兴安落叶松林树木生长衰退趋势的必要经营措施。

    作者:

    韩新宇;高露双;秦莉;庞荣荣;刘鸣谦;朱一泓;

    发布时间:2024-06-13

  • 475. 优化林业产业结构推动广东林业高质量发展

    摘要: [目的]为贯彻落实习近平生态文明思想,践行绿水青山就是金山银山的发展理念,充分发挥森林作为水库、钱库、粮库、碳库的作用,推动广东林业高质量发展,亟需对优化广东林业产业结构进行深入研究。[方法]通过实地调研法、调查问卷法、专家访谈法、统计分析法等对广东省优化林业产业结构的做法成效和广东省面临的主要挑战和发展机遇进行研究,对广东省优化林业产业结构,推动林业高质量发展提出政策建议。[结果]2021 年,全省林业产业总产值 8607 亿元,约占全国的 1/10,连续 13年居全国第一。广东林业产业具有较为完整的产业体系优势,已经形成了涵盖林业一、二、三产业的现代化林业产业体系,以培育森林资源为主的林业第一产业不断走稳走实,以林产品精深加工为主的林业第二产业继续保持着传统优势产业的领先水平,以森林生态旅游、森林康养为主体的林业第三产业蓬勃发展形成了新的经济增长点。通过发展"以二促一"发展林业加工型产业、"以一带三"开发林旅融合型新模式及打造平台"接二连三"推动一二三产融合,广东着力推动林业一二三产业融合发展。但广东还面临着林业三次产业联结机制尚未健全、林业产业优化缺乏多元化的资金支持、林业产业科技支撑不足等挑战。同时,深入推进绿美广东生态建设,实施乡村振兴发展战略,实现碳达峰、碳中和及人民对美好生活的需求为广东优化林业产业结构提供了重要机遇。[政策建议]因此,下一阶段广东要着力深化林业改革,加强森林资源培育,推动产业转型升级,强化科技创新驱动等方面举措,推动林业高质量发展,助力绿美广东生态建设。

    作者:

    邓鉴锋;李义良;梁东成;唐皓;张亚男;

    发布时间:2024-06-13

  • 476. 基于无人机激光雷达数据的杉木人工林碳储量估测方法研究

    摘要: [目的]森林碳储量是衡量森林生态系统基本特征的重要指标,传统碳储量估测方式需要耗费大量的时间、人力、物力等,本研究利用无人机搭载激光雷达获取机载激光数据并建立森林碳储量估测模型,为获取区域内森林碳储量提供参考,从而更好地对森林资源进行监测。[方法]本研究以杉木人工林为研究对象,利用机载激光雷达点云数据获取点云特征变量,以此作为建模变量进行模型研建。通过不同筛选变量方式选择建模变量,分别建立非线性回归模型、线性回归模型和随机森林模型并进行模型评价,通过对比模型的R2、RMSE和MAE选出最优模型,用于后续研究。[结果](1)三种模型拟合效果最佳的为随机森林模型,其R2为 0.94,RMSE为 0.53 t/hm2,MAE为 0.44 t/hm2.非线性回归模型R2为 0.71,RMSE为 0.66 t/hm2,MAE为 0.56 t/hm2;线性回归模型R2为 0.67,RMSE为 0.88 t/hm2,MAE为 0.80 t/hm2。(2)本研究共计提取 101 个点云特征变量,通过变量筛选发现高度变量、密度变量无论是相关性还是重要性,均大于强度变量。(3)对比是否加入优选变量对随机森林模型预测精度的影响,加入优选变量后模型R2没有变化,但RMSE与MAE小于未加入优选变量,精度有所提高。[结论]利用机载激光雷达点云数据获取的点云特征变量建立模型,对比非线性回归和线性回归模型,随机森林模型精度最高,用其估算得到研究区内碳储量为 480.65t,与实测值最相近。因此随机森林模型更适合于区域森林碳储量的估测。

    作者:

    于艺;温小荣;汪求来;叶金盛;

    发布时间:2024-06-13

  • 477. A quantile regression approach to model stand survival in Chinese fir plantations

    摘要: The development of stand survival models can provide an important basis for the sustainable management of forest re-sources.In a new approach developed in this study,parameters of four survival quantile regression models were predicted from a quantile associated with a current stand density.The curves from these quantile regression models were then used to project future stand density for that stand.A three-fold cross-validation revealed that the quantile regression approach outper-formed the least squares method based on three evaluation statistics,especially for longer projection lengths.These results were consistent for all four survival models evaluated.The best survival model is Clutter-Jones model,without constraints,but its ln(N)-ln(Dq)trajectories(N = stand density and Dq = quadratic mean diameter)from the quantile regression showed the linear self-thinning trend.

    Hanyue Chen;Quang V.Cao;Yihang Jiang;Jianguo Zhang;Xiongqing Zhang;

    发布时间:2024-06-13

  • 478. 基于几何特征枝干点云骨架提取最短路径算法

    摘要: 树木建模广泛应用于林业信息化等领域,点云各项优良特性使其也称为树木建模主要方法。基于几何特征的树木枝干点云骨架提取中以根节点距离相似归类的方法在枝条分叉处更加合理,而该方法的实际应用受制于传统使用的最短路径求解算法的 Dijkstra 算法因而较少。本研究主要针对树木枝干点云,将现有典型最短路径算法进行相应的改进以应用于基于几何特征的树木枝干点云骨架提取中。通过实际数据验证可知,利用邻接表能够大幅度降低内存需求,相较于以往采用的 Dijkstra 算法,SPFA 的执行速度是理想的,更加快速,能够对精细化点云树木建模提供帮助。

    作者:

    杨杰;温小荣;叶金盛;汪求来;

    发布时间:2024-06-13

  • 479. 吉林省"十三五"期间林地定额执行情况分析研究

    摘要: 通过分年度、下达定额、使用定额、项目类型统计了吉林省"十三五"期间的林地消耗量,分析了吉林省"十三五"期间林地定额执行情况,指出了吉林省"十三五"期间林地定额方面的管理措施及存在的主要问题,并对"十四五"期间林地定额的管理提出了意见和建议。

    作者:

    郭尔庆;张博;李兴东;慕天琪;咸坤;

    发布时间:2024-06-13

  • 480. The effects of crop tree thinning intensity on the ability of dominant tree species to sequester carbon in a temperate deciduous mixed forest,northeastern China

    摘要: Forest management is one of the important nature-based solutions for climate mitigation.Thinning can indirectly influence tree physiology by changing the microclimate and directly change the stand biomass,which can impact forest carbon sequestration.However,previous results about how thinning might influence carbon stocks remain inconsistent regarding post-thinning carbon accretion.In this study,crop tree release(CTR)thinning in four intensities(CK:0%of basal area removal,LT:17.25%,MT:34.73%,and HT:51.87%)were conducted in a temperate deciduous forest in Jiaohe,northeastern China in 2011.Plot inventories in 2011,2013,2015,2018 and 2021 and tree cores collected in 2017 and 2018 offered the opportunity to examine how are the interannual carbon sequestration ability of Korean pine and Manchurian ash responded to CTR thinning in four intensities.We quantify the carbon sequestration ability of trees by calculating individual stem carbon stock and annual carbon stock rate to examine whether the previous inconsistency was attributed to different responses of species,and the ignorance of frozen carbon content.The results show:(1)after thinning,the underestimation of carbon stocks of Manchurian ash decreased with the increasing thinning intensity.The greatest underestimation of Manchurian ash reaches 2922kg ha-1,while that of Korean pine only reaches 283kg ha-1.Compared with Manchurian ash,the conventional carbon fraction of 0.5 for Korean pine is more appropriate,and the misestimation of Korean pine didn't show an obvious pattern with the intensity of thinning.(2)Under light thinning,both species maintained a stable carbon stock growth,and the frozen carbon content of Korean pine was significantly increased.During the 10 years after light thinning,the individual stem carbon of Korean pine increased from 57 kg to 81 kg,and Manchurian ash increased from 201 kg to 268 kg.The average rate of increase of individual stem carbon is positively related to tree size.Removing such large-diameter trees from the stand is likely to decrease carbon stock rate.Therefore,it is essential to design carbon-friendly silviculture prescriptions worldwide under the consideration of species,sizes,and intensities.

    Yihong Zhu;Bingqian Zhao;Zhaoting Zhu;Bo Jia;Wanzhong Xu;Mingqian Liu;Lushuang Gao;Timothy G.Gregoire;

    发布时间:2024-06-13

  • 481. A Bayesian network model to disentangle the effects of stand and climate factors on tree mortality of Chinese fir plantation

    摘要: ##Introduction Tree mortality refers to the process in which the vitality of trees gradually weakens and eventually dies under the combined effects of environmental interference and stand characteristics,affecting tree regeneration,stand structure,stand productivity,and carbon storage.Stand and climate factors are the main driving factors determining the spatiotemporal patterns of tree mortality.Tree mortality is a complex process that not only needs to consider the impact of various factors,but also consider the uncertainty and link the various long-term effects of the factors on each other.Previous studies mainly focused on the factors of mortality or simple linear relationship between the factors,while ignoring the uncertain relationship between factors。

    Yihang Jiang;Zhen Wang;Hanyue Chen;Yuxin Hu;Yancheng Qu;Sophan Chhin;Jianguo Zhang;Xiongqing Zhang;

    发布时间:2024-06-13

  • 482. 基于航空点云的落叶松林分蓄积量建模和应用测试初探

    摘要: 以东北虎豹国家公园内"星机地"综合试验获取的激光雷达点云和地面样地调查成果为基础数据,以落叶 松为重点案例,探索了激光雷达调查方式下落叶松林分蓄积量建模方法,并结合东北内蒙古重点国有林区二类 调查成果,运用模型初步估算了该地区部分落叶松二 类小班的公顷蓄积,实现了激光雷达科研模型成果在业务 化应用方向上的一次有效尝试。从模型结果和小范围应用测试结果来看,落叶松林分蓄积量模型预估精度达到《森林资源规划设计调查技术规程》的要求,可以在实践中推广应用,但要想真正规模化业务生产和应用,还需 要在模型精度、普适性和规模化应用效率上深耕细耘。

    作者:

    高金萍;孙忠秋;于慧娜;高显连;吴发云;刘迎春;

    发布时间:2024-06-13

  • 483. A Novel Scheme about Skeleton Optimization Designed for ISTTWN Algorithm

    摘要: The ISTTWN algorithm overcame the defect of separating the production process of skeleton points and skeleton lines in tree branch point cloud skeleton extraction and improved the accuracy of the extracted initial skeletons,but the skeletons need further optimization.In the existing skeleton optimization,it is difficult to see the stump adjustment,and most of the bifurcation optimization and skeleton smoothness adopt fitting.Based on the characteristics of the initial skeletons extracted by the ISTTWN algorithm,this research optimizes the skeleton from four aspects.An algorithm for the stump adjustment for reconstructing the stump based on the layer and hierarchical relationship and an algorithm for the bifurcation optimization based on the local branch point cloud and cosine correlation are proposed,and an existing pruning method and a skeleton smoothing method are used.The results show that the skeleton optimization method proposed or used in this research has a high computational efficiency in general and can ultimately retain the necessary skeleton lines.In a visual analysis,the optimized skeleton is obviously much more natural and more inline with the actual topology of trees.In the quantitative analysis,the completeness,accuracy and effectiveness reached 97.82%,95.72%and 89.47%,respectively.In this study,in addition to the existing tree parameters extracted by the skeleton or generalized cylinder model,the generated skeleton is used to extract the branch attributes.The R2 of the deflection angle of the branch tip,distance from branch tip and branch length are about 0.897,0.986 and 0.988,respectively,which illustrates that their models are very good.This research can further expand the application of the skeleton.

    Jie Yang;Xiaorong Wen;Qiulai Wang;Jin-sheng Ye;Yanli Zhang;Yuan sun;

    发布时间:2024-06-13

  • 484. 森林资源调查监测中各级储量数据的一体化方法研究

    摘要: 开展国家和地方森林资源一体化调查监测,将各省森林储量数据分解落实到市、县、乡各级乃至每一个森林图斑,是推进各级林长制督查考核的必然要求。基于近年北京市森林资源调查监测的数据资料,以全市森林储量为总体控制数,利用蓄积量估测模型及三储量(蓄积量、生物量、碳储量)联立模型,将储量数据落实到图斑;在有森林资源规划设计调查数据可参考的前提下,可统筹考虑不同数据的误差,采用联合估计的方法,对市、县级数据进行适当调整。通过建立北京市的森林蓄积量估测模型和三储量联立模型,将2021 年全市的森林蓄积量、生物量和碳储量全部分解落实到区级、乡级和每一个森林图斑,实现了市、区、乡3 级储量数据的一体化。研究表明:本文提出的应用模型技术将森林三储量分解落实到图斑的做法,在实践中是可行的。

    作者:

    曾伟生;杨学云;孙乡楠;刘樯漪;张宇超;

    发布时间:2024-06-13

  • 485. 我国5种主要人工林乔木层碳储量生长模型及其气候驱动分析1

    摘要: [目的]研建我国 5 种主要人工林(杉木林、杨树林、桉树林、落叶松林、马尾松林)的乔木层碳储量生长模型,确定碳储量平均生长量最大时的林龄,分析固碳能力差异及其受气候因子的影响,为提升人工林碳汇能力和森林可持续经营决策提供科学依据。[方法]基于第九次全国森林资源清查8 520 块样地的碳储量数据,采用非线性加权回归方法和可变参数模型,建立 5 种主要人工林的乔木层碳储量生长模型,分析年均气温、年均降水量对模型参数的影响,并比较 5 种人工林乔木层固碳能力的差异。[结果]所建立的 5 种主要人工林的乔木层碳储量生长模型,其平均预估误差MPE在 5%以内,模型自检和独立交叉检验的总体相对误差TRE都在 3%以内。落叶松林、马尾松林、杉木林、杨树林和桉树林的乔木层碳储量年均生长量最大时的林龄分别为 24、16、12、6 和 2 a,对应的年均生长量分别为1.50、1.85、2.10、2.96 和 6.97 t·hm-2;马尾松、杉木、杨树和桉树人工林的碳储量最大平均生长量分别是落叶松人工林的 1.23、1.40、1.97 和 4.65 倍。利用建立的模型分析了乔木层碳储量受气候因子的影响:年均气温每下降 1℃,杨树林、马尾松林、桉树林和落叶松林的碳储量年均生长量分别降低 7.6%、4.5%、4.4%和 3.0%;年均降水量每减少 100 mm,落叶松林的碳储量年均生长量平均降低 5.8%,但杨树林和桉树林的碳储量年均生长量反而略呈增加趋势。[结论]我国 5 种主要人工林的乔木层固碳能力从高到低依次为桉树林、杨树林、杉木林、马尾松林、落叶松林,它们均不同程度地受到年均气温和年均降水量的影响,其中受影响最大的是杨树林,其次是落叶松林、马尾松林和桉树林,而杉木林受到的影响不显著。为发挥我国人工林的固碳潜力,应参考其碳储量生长过程合理确定经营周期,并在统筹区域发展基础上努力发展桉树和杨树人工林。

    作者:

    曾伟生;蒲莹;杨学云;易善军;

    发布时间:2024-06-13

  • 486. 松材线虫效应子BxLip-3与黑松中的I类几丁质酶互作抑制松树免疫

    摘要: 脂肪酶参与脂质水解,与线虫的能量储备和抗逆性有关。然而,脂肪酶在对松林生态系统造成毁灭性破坏的植物寄生线虫——松材线虫中的作用尚未清晰。本研究筛选了一个 III 类脂肪酶作为候选效应子,并将其命名为 BxLip-3.该基因在松材线虫侵染松树阶段上调表达,并在线虫食道腺和肠道中特异性表达。此外,BxLip-3 抑制了病原相关分子模式PsXEG1 和BxCDP1 触发的烟草细胞死亡,其Lipase-3 结构域对其免疫抑制能力至关重要。沉默 BxLip-3 基因导致松材线虫病发病延迟,并且抗氧化酶活性和致病相关(PR)基因的表达增加。植物几丁质酶被认为是一种 PR 蛋白,参与植物防御反应。利用酵母双杂和免疫共沉淀法,我们在黑松中鉴定到两个I类几丁质酶PtChia1-3 和PtChia1-4 作为BxLip-3 的靶点。这两种几丁质酶在黑松被松材线虫侵染阶段上调表达,并且能被 BxLip-3 抑制。综上所述,本研究表明 BxLip-3是一个至关重要的毒力因子,在松材线虫与寄主松树的互作中起着关键作用。

    作者:

    邱依君;

    发布时间:2024-06-13

  • 487. 松材线虫效应子Bx-FAR-1作为潜在防控靶标介导黑松茉莉酸通路

    摘要: 松材线虫病是一种毁灭性的森林病害,其致病机理尚不清楚。病原线虫分泌的酶和蛋白质是重要的致病性决定因素,Bx-FAR-1 是参与松材线虫与松材线虫相互作用的重要致病蛋白。然而,Bx-FAR-1 的功能及蛋白质在监测和预防 PWD 中的作用仍然未知。我们发现松材线虫效应子 Bx-FAR-1 的小肽足以在烟草中发挥免疫抑制功能。Bx-FAR-1 在本氏烟中的瞬时表达表明其功能需要核定位。配体结合试验结果表明,Bx-FAR-1 蛋白具有结合脂肪酸和视黄醇的能力。我们用免疫方法用多克隆抗体证明Bx-FAR-1 靶向黑松的细胞核。当Bx-FAR-1 被沉默时,感染松材线虫的黑松中茉莉酸(JA)的含量显著增加。通过酵母双杂交和共免疫沉淀鉴定了一种F-box蛋白作为 Bx-FAR-1 的宿主靶标。此外,我们发现Pt-F-box-1 在松材线虫感染期间上调,并且Pt-F-box-1 在双链RNA(dsRNA)Bx-FAR-1 中处理的寄主松树的表达增加。Bx-FAR-1 可能介导 JA 通路破坏黑松的免疫系统,这可以更好地揭示松材线虫的发病机制,并利于松材线虫病的防控。

    作者:

    温彤玥;吴小芹;叶建仁;

    发布时间:2024-06-13

  • 488. 油茶专用抗病促生拮抗生物有机肥对油茶病害防效研究

    摘要: [目的]从油茶根际土壤筛选出对油茶具有抗病促生的拮抗细菌是实现油茶病害绿色可持续性控制的一种有效措施,通过对油茶根际土壤细菌的筛选得到具有良好拮抗效果的拮抗菌,探究其制备成的抗病促生拮抗生物有机肥对油茶病害的防治效果,以期为研制抗病促生有机肥提供新的菌种资源。[方法]本研究以一年生油茶新造林和多年生的油茶苗木为研究对象,从油茶根际土壤中分离筛选出具有抗病促生作用的拮抗菌并制备成生物有机肥后用于林间进行其对油茶病害的防效研究。[结果]筛选出三株拮抗菌 HN-N27、HN-P01 和 HN-K12,分别具有固氮、解磷、解钾功能,且三株拮抗菌均具有产IAA功能,其分子鉴定分别与 Enterobacter chengduensis、Burkholderia contaminans、Burkholderia cepacian 亲缘关系最近;通过实验发现三株拮抗菌之间无拮抗作用,HN-P01 和HN-K12 对炭疽病病原菌-果生刺盘孢菌有良好的抑制作用,且HN-P01 对油茶软腐病病原菌-层生镰刀菌有抑制作用。三株菌株复合菌液与 C 种有机肥混配且加入谷胱甘肽成分的组合效果较好,且复配指标符合《微生物肥料》标准;林间实验结果证明该拮抗型微生物有机肥对油茶具有促生长作用,并且能够有效抑制油茶多年生苗木和新造林病害的发生,该生物有机肥可使油茶叶片PAL和POD活性增加,从而提高油茶对病害的抗性。[结论]本研究的根际土壤拮抗菌的筛选扩充了拮抗菌种资源,同时也为油茶抗病促生拮抗生物有机肥的制备及其他生物菌剂的制备提供了菌种资源。加入谷胱甘肽成分后在促进油茶生长方面效果较好,可为后续的油茶肥料制备提供一定的理论依据。制备成的有机肥能够促进油茶生长、提高叶片防御酶活性、抑制油茶病害的发生,具有一定的应用前景。

    作者:

    薛镒;尚笑男;周国英;刘君昂;

    发布时间:2024-06-13

  • 489. 果生炭疽菌侵染油茶叶片的组织病理及其免疫生化特性研究

    摘要: [目的]对果生刺盘孢菌侵染油茶叶片的营养方式转变点进行分析,并进行果生刺盘孢菌侵染油茶叶片的组织病理学研究及果生刺盘孢菌侵染油茶叶片的免疫生化特性研究,为研究炭疽病菌致病机制提供基础,为油茶炭疽病的绿色防控提供科学、可靠的依据。[方法]从组织细胞学入手,对 C.fructicola侵入油茶叶片时的营养方式转变过程进行研究;并且使用透射电子显微镜以及荧光染色等方法对病菌侵染油茶叶片不同阶段时的定殖、扩展以及寄主组织进行显微观察;最后从油茶抗炭疽病机制入手,测定病原菌侵入油茶时油茶生理生化方面等指标的变化,找出油茶炭疽病与其防御酶、可溶性糖及可溶性蛋白之间的联系。[结果](1)油茶叶片被侵染 2 h 后萌发分生孢子,4 h 后形成幼嫩且不具有黑色素沉积的附着胞。侵染 24 h 后侵染泡囊产生初生菌丝,到 40 h 时初生菌丝产生次生菌丝并向邻近细胞中扩展,次生菌丝的出现标志着病原菌的侵染进入了死体营养阶段。(2)病菌侵入油茶叶片的方式有两种,即直接穿透寄主角质层侵入寄主以及由分生孢子产生的芽管或是由菌丝从寄主气孔侵入。病原菌使寄主细胞出现质壁分离、细胞器解体破裂等病理反应,并表现出防卫反应以抵抗病原菌的侵入。(3)测定被侵染油茶叶片生理生化指标可知:POD、CAT 及 PPO 三种酶在抵抗病菌侵入都做出了相应反应,随着侵染进程的推移,三种酶的活性都呈上升趋势。被侵染油茶叶片可溶性糖含量与对照组含量相差不大。可溶性蛋白含量在侵染过程中呈先上升后稳定再下降的趋势,且其含量始终高于对照组含量。[结论]C.fructicola 在侵染油茶叶片时不同营养阶段的转换时间相对较短。C.fructicola 在侵染油茶叶片时除了会形成侵染泡囊、初生菌丝及次生菌丝外,还会有角质层下细胞壁内菌丝的存在,次生菌丝的出现标志着病原菌的侵染进入了死体营养阶段;油茶植株为了抵抗炭疽菌的侵入做出了相应的反应,随着侵染进程的推移,POD、CAT 及 PPO 三种酶在抵抗病原菌的过程中都发挥了作用。

    作者:

    廖灵;李敏;刘君昂;周国英;

    发布时间:2024-06-13

  • 490. A Set of Complementary Technical Systems(CTS)for Comprehensive Control of Pine Wilt Disease in South China

    摘要: This article condenses the practical technical system and its output for controlling pine wilt disease(PWD)in China.PWD caused by Bursaphelenchus xylophilus is responsible for huge pine tree mortality in confers forest.'Vector beetle-pathogenic nematode-pine tree'are the key factors in the disease epidemic system of PWD.Therefore,a set of a set of Complementary Technical Systems(CTS)for comprehensive control of PWD has been used for more than 20 years in south China.The key points are to employ technical qualified companies to remove the weak and dead trees in the infected forest.Use fumigants to kill the vector longicorn beetle in the deadwood,spray chemical or biological insecticides and/or use traps to kill live beetles in the forest,and use lure wood to centralize the eggs deposit of longicorn beetles.Based on the biological and ecological characteristics of beetle and mode of disease dissemination,the killing of Monochamus alternatus is the necessary functional way to stop the disease spread.The complementary control measures have the potential in reducing the population density of M.alternatus,and play the cumulative effect of reducing the population density in different biological periods with a continuous,effective,and coordinated manner.Within three consecutive years of performance-based contracting projects,the incidence rate of pine wood nematode disease has been reduced to less than one in 10,000,reaching the level of no disaster,and the control cost has been reduced to an average of less than1000 RMB per hectare.To our knowledge,it is the first report of the complementary technical system for comprehensive control of pine wilt disease in south China.

    Md Kamaruzzaman;Xinrong Wang;

    发布时间:2024-06-13

  • 491. 中国松材线虫种群遗传分析和疫源追溯研究

    摘要: [目的]由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松材线虫病(pine wilt disease)是一种国际性重大森林病害,中国是松材线虫病流行危害最严重的地区,至 2023 年初我国已有 19 个省(自治区、直辖市)的 701 个县级行政区沦为松材线虫病疫区。本文研究中国松材线虫的遗传多样性,并进一步在此基础上进行松材线虫病疫源追溯研究。[方法]本研究使用Illumina全基因组重测序的方法,对松材线虫样本进行测序深度>40×的高通量测序。测序结果经过FastQC质检后用BWA软件将测序结果对比参考基因组,后用Freebayes进行SNP位点挖掘。进一步使用SNPRelate等软件分析我国不同疫区松材线虫的种群遗传多样性,探究我国各个疫区松材线虫的种群遗传结构,并搭建松材线虫SNP数据库网站,建立松材线虫的遗传追溯体系。[结果]本研究统计 442 株松材线虫的遗传多样性,共获得 11,214,807SNPs.并且日本,美国虫株的遗传多样性明显高于国内虫株,广东虫株的遗传多样性明显高于国内其他地区虫株。对所有虫株的SNP位点进行主成分分析,可将其归为 7 个类群。其中广东省虫株与日本美国虫株的遗传距离较近,浙江虫株在类群 3、5 和 7 中均有分布。根据PCA结果及系统发育树分析,吉林虫株在类群 3,与广东或广西种群较近。甘肃虫株在类群 5,与江苏或安徽种群较近。本研究构建了具有数据存储、检索、浏览、系统发育树构建、序列比对以及引物设计等功能的松材线虫疫源追溯数据库(PWNSD)。[结论]中国松材线虫种群存在明显的遗传分化现象且交叉侵染严重,广东的虫株可能由国外传入,浙江虫株可能是由于经济贸易频繁导致其传播范围较广,吉林虫株可能由广东或广西种群传入。甘肃虫株可能由江苏或安徽种群传入。PWNSD的构建具有重要意义,为松材线虫病疫源追溯工作提供基础。

    作者:

    冯源;

    发布时间:2024-06-13

  • 492. 基于细胞代谢和全基因组数据解析巨大芽孢杆菌ZS-3的促生抗逆机制

    摘要: [目的]全球约三分之一的农业用地受到盐碱化的影响,限制了种植生态系统的生产力和可持续性。促进植物生长的根际细菌(PGPR)已成为该问题的潜在解决方案。PGPR可以通过提高土壤肥力和植物抗逆性而提高作物产量。先前的研究表明,本团队筛选获得的一株巨大芽孢杆菌 ZS-3 能够有效帮助植物耐受盐胁迫。然而,对于在盐碱环境中菌株 ZS-3 是如何调控自身的代谢适应性来实现植物耐盐性的提高尚不清楚。[方法]在本研究中,通过监测菌株ZS-3 相容性物质的代谢变化,并结合基因组数据来分析巨大芽孢杆菌ZS-3 如何在压力环境中生存并促进植物生长。[结果]结果表明,菌株ZS-3 可耐受高达 9%的盐胁迫。在低浓度NaCl胁迫下,ZS-3 通过合成谷氨酸和海藻糖来适应渗透胁迫。此步骤之后,K+和相容溶质脯氨酸又参与了其中调控应激反应。在此期间,菌株ZS-3 还产生大量的EPS,以增加渗透胁迫耐受性。此外,菌株ZS-3 不仅可内生于植物叶片中,而且还可定殖于樟树根表,从而改善土壤的酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性,以提高土壤肥力。基因组数据表明菌株ZS-3 具有多胺合成、GABA合成、分泌IAA、产嗜铁素、磷增溶和合成挥发性气体等有益于植物生长、耐受生物和非生物胁迫的特征。[结论]研究结果表明菌株ZS-3 是一株具有多种有益特征的耐盐PGPR菌株。该结果为菌株ZS-3 在盐胁迫下促进植物生长的潜力提供了进一步的支持证据,揭示菌株ZS-3 在盐碱地区的潜在应用价值。

    作者:

    史丽娜;祝晓霞;钱婷;叶建仁;

    发布时间:2024-06-13

  • 493. 基于转录组和代谢组揭示Coniochaeta velutina对胶孢炭疽菌的生防机制

    摘要: [目的]胶孢炭疽菌可以侵染多种植物引起炭疽病,给农林业生产造成巨大的经济损失。本研究发现Coniochaeta velutina与胶孢炭疽菌在PDA培养基上对峙培养后,前者对后者有显著的抑制生长现象。[方法]为了探究C.velutina 对胶孢炭疽菌的作用机制,本研究用 PDA培养基上纯培养的胶孢炭疽菌作为对照(CK),与C.velutina对峙培养的胶孢炭疽菌作为处理(T),用转录组学和代谢组学联合分析的方法揭示被抑制生长的胶孢炭疽菌与正常生长的胶孢炭疽菌在基因表达量和代谢物含量方面的差异。[结果]转录组学结果显示每个样品平均产出 6.46 Gb数据。样品比对基因组的平均比对率为 91.00%,预测的新基因109 个;共检测到表达的基因数为 15310.两组样品检测到的显著差异表达基因 3938 个(p<0.05),其中上调基因 2093 个,下调基因 1845 个。所有显著差异表达基因主要富集在MAPK信号通路、抗生素生物合成通路、氨基酸代谢通路、碳代谢通路和过氧化物酶通路。两组样品共鉴定到 452 种代谢物,其中差异代谢物有 138 种。差异代谢物主要富集在次级代谢物生物合成、氨基酸生物合成和 α 亚麻酸代谢等通路。[结论]转录组和代谢组关联分析以及qPCR结果证明胶孢炭疽菌与C.velutina对峙培养过程中,前者细胞内MAPK信号发生异常,并且维持细胞正常生长的氨基酸生物合成减少,特别是萜类化合物的减少是生防真菌C.velutina抑制胶孢炭疽菌生长的主要原因。

    作者:

    李卓琪;杨春玲;郑伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 494. 甲维盐微乳剂在黑松体内输导残留及其对松材线虫病的防效

    摘要: [目的]松材线虫病(Pine Wilt Disease)是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的一种松林的毁灭性病害。因树干注射剂存在高毒性、高成本、缺乏输导分布和残留动态系统分析等问题,旨在研制能对松材线虫病进行有效防控且具有高效、低毒、低成本的树干注射剂。[方法]采用转相法进行甲维盐微乳剂的配制,根据微乳剂质量稳定性的指标测试,筛选出最佳稳定的配方。进一步对筛选出的最佳稳定的配方进行杀线活性、注干后在松树体内的输导残留情况及预防松材线虫病的效果试验。[结果]1)根据微乳剂质量稳定性的指标测试,从配制的 14 种甲维盐微乳剂中选出最佳稳定的配方,即配方 13.2)配方 13 处理松材线虫 48 h后的致死中浓度(LC50)为 31.45g/mL.3)配方 13 注干后 30 d,在注射点以上 30 cm和 60 cm处甲维盐浓度分别为 8.52 g/g和 5.81 g/g,顶梢未检测到甲维盐的存在。注干后 90 d,在注射点以上 30 cm、60 cm和顶梢处甲维盐浓度分别为 48.23 mg/g,28.24 mg/g和 15.34 mg/g.说明配方 13 注干后具有良好的输导性。4)配方 13 注干 100 d后接种松材线虫,发现接种线虫 450 d内配方 13 处理的黑松都没有出现感病症状,说明配方 13 对松材线虫病的发生起到了实质性的控制作用。5)配方 13 注干后 540 d,注射点以上 30 cm、60 cm和顶梢处甲维盐浓度分别为 6.10 mg/g,5.55 mg/g和 7.15 mg/g,说明配方 13可以在松树体内长时间的存在,具有良好的稳定性。[结论]注干后配方 13 具有良好的输导性和在松树中长期存在的优点,使得它对松材线虫病有明显的预防作用。因此,配方 13 具有预防松材线虫病的潜力。

    作者:

    张婉君;

    发布时间:2024-06-13

  • 495. 3种外生菌根菌对落叶松生长和抗枯梢病的影响研究

    摘要: [目的]落叶松枯梢病[Neofusicoccum laricinum(Sawada)Y.Hattori&C.Nakash]是一种危害落叶松的重大真菌病害,同时也是寄主主导性病害,本文通过温室盆栽试验探究彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius)、厚环粘盖牛肝菌(Suillus grevillei)和粘盖牛肝菌(Suillus bovinus)3 种外生菌根真菌对落叶松生长和抗枯梢病的影响。[方法]以 3 年生盆栽日本落叶松幼苗为研究对象,采用蘸根接菌法每株蘸取 50 mL 菌浆后移栽到灭菌基质中,每隔 1 个月在每株苗木根部灌入 50 mL菌液,4 个月后选择长势平均水平的 3 株幼苗测定生长指标,同时对剩余幼苗每株喷洒 50 mL枯梢病菌丝组织所制的菌液,幼苗发病后统计发病率、病情指数和防治效果,在菌液喷洒前以及幼苗发病后,分别采摘当年生新鲜针叶测量相关抗病指标的前后变化,结合日本落叶松幼苗的生长情况,统计分析 3 种外生菌根真菌对落叶松生长和抗枯梢病的影响。[结果]3 种菌株均与落叶松形成了共生关系,Pt菌株侵染率为 30.00%,Sg菌株为 28.89%,Sb菌株为 11.11%。通过与菌根菌共生,植株生物量增加,各项生长指标都有所提升,Pt 菌株处理的落叶松幼苗株高、地径、根长、叶长、根表面积、叶表面积、根重密度分别增加了 17.45%、9.81%、45.26%、40.83%、71.82%、25.75%和 20.44%,Sg菌株为 15.22%、8.79%、41.94%、37.86%、60.39%、33.29%和 32.43%,而Sb菌株处理的各项指标变化不大。此外,3 株外生菌根真菌提高了宿主落叶松的防御酶活性,主要表现在施菌处理的落叶松幼苗防治效果均超过 20.00%,其中,Sg菌株处理防效达 40.00%。施菌处理与对照组相比针叶丙二醛含量下降,以Pt菌株和 Sg菌株下降最大,分别下降了 40.41%和 36.09%。经 Sg菌株处理的幼苗针叶中CAT活性增加 25.17%,POD和SOD活性与对照处理的变化不大。Pt和Sb菌株的 3 种防御酶活性均与对照处理的变化不大。[结论]菌株彩色豆马勃和厚环粘盖牛肝菌能与日本落叶松形成良好共生关系,促进落叶松生长发育,在一定程度上增强落叶松抗枯梢病的能力,其中Pt的促生效果较好,而Sg的抗病效果较佳。

    作者:

    王道涵;谈家金;

    发布时间:2024-06-13

  • 496. 黄山松感染松材线虫病后的早期诊断研究

    摘要: [目的]松材线虫病又称为松树萎蔫病(Pine Wilt Disease,PWD),是一种由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的毁灭性森林病害。松材线虫病发病速度极快,目前尚不清楚该病的致病机理。目前在生产上该病仍以预防为主,因此探究其早期诊断方法意义重大。[方法]本研究以 7 年生黄山松为研究对象,通过叶绿素荧光技术和液质联用技术,研究了感病 7 年生黄山松在针叶变色前,针叶的叶绿素荧光动力诱导曲线参数(OJIP参数)、非光化学淬灭参数(NPQ参数)和有机酸含量的变化。[结果]研究发现,在叶绿素荧光动力诱导曲线参数中,接种松材线虫的黄山松Fm/Fo、Fv/Fo、Fm、Psi_o和Pi_Abs整体呈现出显著下降趋势,Phi_Do、ABS/RC、TRO/RC和DIO/RC则整体呈现出显著上升趋势。在非光化学淬灭中,接种松材线虫的黄山松Fm整体呈现出下降趋势,Qp_L1、Qp_L2、QY_L1、QY_L2 和QY_Lss 整体呈现出显著上升趋势。对黄山松针叶的有机酸含量进行检测,结果发现接种松材线虫的黄山松阿魏酸、丁香酸、没食子酸和茉莉酸整体呈现显著上升趋势,苯甲酸和水杨酸整体呈现出先上升后下降的趋势。研究结果表明,在感病松树未表现出感病症状前,松材线虫对黄山松的光合作用及体内有机酸含量就已经产生了显著影响。[结论]通过对实验结果的综合分析后认为,OJIP参数Fm、Psi_o和Pi_Abs,NPQ参数Qp_L1、QY_L1 和QY_L2,以及有机酸中阿魏酸、丁香酸和苯甲酸含量有望成为松材线虫病早期诊断的指标。

    作者:

    沈璐阳;谈家金;

    发布时间:2024-06-13

  • 497. 落叶松抗枯梢病菌内生细菌筛选鉴定及其防效

    摘要: [目的]落叶松枯梢病[Neofusicoccum laricinum(Sawada)Y.Hattori&C.Nakash]是一种分布广、危害大、传播快的林木真菌病害,对落叶松人工林造成严重的威胁。本文通过筛选具有抗枯梢病菌功能的内生细菌,首次探究落叶松内生细菌对枯梢病的生防作用,以期为落叶松枯梢病的防治提供一条可行性高的研究途径。[方法]本试验从中国 8 个省份(云南、湖南、河北、吉林、辽宁、黑龙江、内蒙古、山东)的13 个采样点采集健康落叶松枝条和叶片,运用组织分离法进行内生细菌分离,通过平板对峙法对分离纯化到的菌株对枯梢病菌的拮抗性进行初筛和复筛,对筛选获得的优良拮抗内生细菌在落叶松盆栽苗上进行病害防治试验,并通过形态和分子的方法对防效较好的菌株进行鉴定。[结果]本试验在健康的落叶松枝条和叶片中共分离获得 391 株内生细菌。通过初筛获得 78 株拮抗效果较好的落叶松内生细菌,通过复筛进一步获得 10 株拮抗效果较好的内生细菌,其抑菌率均在 57%以上。其中菌株YN 2,JL 6,NMG 31 和JL 54的抑菌率最高,为 63.16%~65.08%。盆栽试验结果表明,接种病原菌 14 d后,菌株YN 2 和JL 54 对落叶松枯梢病的防治效果较好,防效分别达到 57.7%和 50.0%。选定这两株细菌进行鉴定,通过形态学观察、16s rDNA序列及gyrB基因序列结果分析,将YN 2 菌株鉴定为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis,将JL 54 菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens。[结论]贝莱斯芽孢杆菌YN 2 的防效最好,对落叶松枯梢病具有较好的生防前景,后期可继续开展相关研究。由于本试验仅对 4 株内生细开展了温室内的盆栽苗防效试验,今后还需要进一步研究 4 株菌的林间防治效果,当然,该 4 株内生细菌的定殖能力及对落叶松枯梢病菌的抑菌机制等诸多问题也是今后的重点研究方向。

    作者:

    刘宇茜;谈家金;

    发布时间:2024-06-13

  • 498. 贵州樱花根腐病病原鉴定及生防菌的筛选

    摘要: [目的]对贵州省贵阳市樱花根腐病进行病原菌的鉴定,从樱花根际土筛选对樱花根腐病病原菌具有抑菌效果的生防细菌;并对生防菌的防治效果和生防机制进行研究,进而明确樱花根腐病病原,为该病生物防治提供理论依据。[方法]采用组织分离法从樱花腐根中分离病原菌,将其接种到健康寄主,检测其致病性。通过病原菌的形态学和ITS和ß-tubulin基因序列的扩增和比对等对病原菌进行鉴定。通过稀释涂布法从樱花根际土筛选对樱花根腐病病原菌具有拮抗作用的细菌,并将生防细菌作用于樱花苗以检测其对根腐病的防治效果。[结果]由换病樱花根中获得 4 个菌株(YH5,YH15,YH19,YH26)可以引起樱花苗产生根腐病症状。其中菌株YH15 的致病性最强,其发病率达到 100%。通过形态学观察,初步确定以上4 个病原菌株为镰刀菌属(Fusarium spp。)。通过病原菌ITS和ß-tubulin基因序列的比对将菌株YH5、YH15以及YH19 鉴定为尖孢镰刀菌(F.oxysporum),菌株YH26 鉴定为茄病镰刀菌(F.solani)。在生防菌的筛选中,获得 5 个抑菌效果较好的菌株,对应抑菌率如下:SF1-2(76%)、SF1-15(43.72%)、SF1-16(41.09%)、SF2-3(44.19%)、SF3-16(46.82%);通过形态学和分子鉴定 5 株生防细菌结果为:SF1-2 为绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis),SF2-3 为假单胞菌(Pseudomonas spp。),SF1-15 和SF1-16 为粘着剑菌(Ensifer adhaerens),SF3-16 为贪铜菌(Cupriavidus spp。)。通过盆栽试验检测 SF1-2 对樱花根腐病防治效果达到85%。菌株SF1-2 防治樱花根腐病的机制如下:菌株SF1-2 可使病原菌YH15 菌丝发生溶解和断裂;菌株SF1-2 可产生吡咯等代谢产物抑制YH15 的生长;且菌株SF1-2 可通过提高樱花保护性酶活性、降低细胞膜损伤和调控根际有益微生物等方式提高樱花对根腐病的抗病性。[结论]樱花根腐病的病原为尖孢镰刀菌和病镰刀菌;生防菌株SF1-2 可有效控制樱花根腐病的发生。

    作者:

    雷娇娇;于存;

    发布时间:2024-06-13

  • 499. 拟康宁木霉驱动根际生防微生物群落提高马尾松抗立枯病的作用机制

    摘要: [目的]挖掘有效控制马尾松立枯病的生防菌并探究其生防机制,为马尾松立枯病的生物防控奠定理论和实践基础。[方法]通过对峙培养法筛选对马尾立枯病病原具有抑菌效果的生防菌,通过盆栽实验检测生防菌株对马尾松立枯病的防治效果;通过检测生防菌与病原菌作用、生防菌对马尾松苗生理生化影响、生防菌对根际微生物群落影响等明确生防菌提高马尾松抗立枯病的机制;通过扩增子测序、宏基因组测序和 GC-MS 技术检测生防木霉作用下马尾松根际有益微生物的群落和根系分泌物的组分,通过检测人工合成根际生防微生物群落和特异性根系分泌物对马尾松立枯病的防病效果,明确生防木霉调控根际有益微生物提高马尾松抗立枯病的作用机制。[结果]由对峙培养法筛选到一株内生拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)对马尾松立枯病的防治效果达到 83%;该木霉可以通过抑制病原菌生长、提高马尾松抗性、改变土壤理化性质和调控根际有益微生物群落等提高马尾松对立枯病的抗性;生防木霉调控根际有益微生物群落的机制研究表明,木霉作用马尾松后富集了根际芽孢杆菌属(Bacillus)等生防菌株,这些菌株组合可以有效降低立枯病对马尾松的害;木霉作用后马尾松根系通过显著富集正癸酸、月桂酸和壬酸等根系分泌物富集根际有益的微生物群落提高马尾松对立枯病的抗性。[结论]。拟康宁木霉可以通过抑制病原菌、提高植物抗病生理、调控根际有益微生物群落等提高马尾松对立枯病的抗性,木霉通过影响根系分泌物富集根际有益微生物群落形成进而提高马尾松对立枯病的抗性。通过本研究对进一步探究马尾松与根际微生物群落的互作具有重要的科学意义。

    作者:

    于存;

    发布时间:2024-06-13

  • 500. 马尾松根系分泌物介导拟康宁木霉驱动根际生防微生物群落形成的调控机制

    摘要: [目的]探究拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)调控根际有益微生物提高马尾松抗立枯病的作用机制,为马尾松立枯病的生物防治提供新的思路。[方法]通过扩增子测序和GC-MS技术比较单接拟康宁木霉(Tk)、尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)、混合接种(Tk+Fo)和清水处理(CK)马尾松苗根际微生物群落和根系代谢产物的组成和多样性;通过相关性分析,明确影响 Tk 作用下马尾松根际生防微生物群落形成的重要根系分泌物组分;通过检测特异性代谢产物与根际优势生防菌株(CK5 和TK2)、病原菌Fo 菌丝生长和生理的影响,从代谢产物与微生物互作的角度初步揭示根系代谢产物对根际微生物群落形成的调控机制;[结果]扩增子测序和 GC-MS 分析结果表明,Tk 处理显著上调了马尾松根际木霉属和青霉属等生防菌的丰度;Tk处理显著上调了 24 种马尾松根系分泌物;相关性分析表明,20 种关键上调的根系分泌物与根际优势菌群显著相关;其中 3 种脂类代谢产物正癸酸、月桂酸和壬酸对根际生防菌具有促进作用,生物量和抗氧化酶活均有提高,对根际生防菌CK5 和TK2 的菌丝生长速率分别提高了1.08~12.25%和 1.42~9.09%以上;以上 3 种代谢产物对病原菌Fo生长具有抑制作用,生物量和抗氧化酶活降低,对病原菌Fo的菌丝生长速率分别减少了 1.88、1.44 和 1.94 mm/d。[结论]拟康宁木霉处理可以通过刺激马尾松根系产生正癸酸、月桂酸和壬酸等代谢产物增加根际有益菌的丰度、抑制病原菌的生长等作用调控马尾松根际生防微生物群落的形成。通过本研究对进一步探究马尾松与根际微生物群落的互作具有重要的科学意义。

    作者:

    王学文;于存;

    发布时间:2024-06-13

  • 501. 贵州油茶间座壳叶枯病病原种类鉴定与生物学特性研究

    摘要: [目的]研究引起贵州油茶叶枯病病原菌种类及其主要生物学特性,筛选最佳防治药剂,为探明其发生传播规律和防治叶枯病奠定基础。[方法]采用组织分离法获得病原菌菌株GZU-Y2,通过形态学分析、分子生物学鉴定以及柯赫氏法则对菌株进行鉴定,并采用十字交叉法来对不同环境条件下的病原菌菌丝生长直径进行测量,以观察病原菌生物学特性,用生长速率法测定了 5 种市售杀菌剂对该病原菌菌丝生长的抑制作用。[结果]结果表明,油茶叶枯病致病菌分离株 GZU-Y2 的培养物菌落奶油状,气生菌丝生长旺盛,α型分生孢子为单细胞、椭圆形或梭形,大小为 6.1 μm(4.1-8.0)×2.6 μm(1.9-3.6)(n=50);该菌株ITS 序列、TEF-1α及 TUB2 基因的部分序列系统发育进化分析结果表明,与Phomopsis mahothocarpus 聚为一枝,结合形态学特征及分子生物学技术手段,将病害组织中分离纯化得到的菌株 GZU-Y2 确定为Diaporthe mahothocarpus.该病原菌在 5-30℃内均能生长,最适温度为 28℃;不同光照对病原菌生长的影响有差异,持续的光照培养促进菌丝生长;最适碳源为蔗糖,最适氮源为蛋白胨,最适培养基是查氏培养基;供试的 5 种市售杀菌剂中,多菌灵对 GZU-Y2 菌丝生长的的抑制效果最好,10 倍稀释液抑菌率可达100%,EC50值最小,为 4.5362 μg/mL。[结论]综上所述,通过对贵州油茶叶枯病病原菌的生物学特性研究,筛选出最佳防治药剂,为进一步明确油茶叶枯病的发生规律,以及控制油茶叶枯病的发生和提高防治效果提供科学依据。

    作者:

    史旭龙;张玙;覃飘;黎能松;杨璟;

    发布时间:2024-06-13

  • 502. 脱镁叶绿酸钠靶向结合忽视拟盘多毛孢PnCHS1的作用方式研究

    摘要: [目的]研究脱镁叶绿酸钠(sodium pheophorbide a,SPA)对忽视拟盘多毛孢(Pestalotiopsis neglecta,Pn)菌丝细胞壁几丁质合成的影响,探讨脱镁叶绿酸钠与忽视拟盘多毛孢PnCHS1 的分子对接模式,明确脱镁叶绿酸钠靶向结合PnCHS1/2 的作用方式。[方法]利用Ekm-Morgari法测单氨基糖含量间接测量未经光活化的SPA处理对Pn细胞壁中几丁质含量的影响,对几丁质合成酶编码基因PnCHS1 进行原核表达,荧光定量PCR分析SPA处理对PnCHS1/2 基因相对表达的影响,通过AutoDock Vina 1.1.2 对受体蛋白与配体小分子进行分子对接,给亲和能打分,最后采用分子动力学模拟分析PnCHS1/2 蛋白与SPA分子间相互作用。[结果]不同浓度SPA处理均显著降低了Pn细胞壁中几丁质含量(P<0.05),且呈现浓度依赖型;通过基因克隆与原核表达,获得PnCHS1 基因CDS全长 2745 bp,编码 914 个氨基酸,蛋白质相对含量为101.8 kDa;基于AMBER力场的结合能预测算法,预测得配体与受体间的结合能为-10.0 kcal/mol,PnCHS1蛋白的Arg543 残基的侧链胍基N-H与小分子的羧羟基形成了两根氢键,键长分别为 3.2 Å和 3.0Å,Thr528残基的侧链羟基与小分子的酮基O形成了键长为 3.2 Å的氢键,配体结合于蛋白质的内部空腔,且自由能较低,表明配体和受体形成了较稳定的复合物;在分子动力学模拟的 100 ns过程中,SPA分子与PnCHS1蛋白之间的结合较为紧密,始终未出现脱离蛋白的现象,保持于蛋白的结合空腔内振动,与蛋白质间形成至少 1 根的氢键,结合比较紧密。[结论]SPA以细胞壁生物合成关键酶几丁质合酶蛋白PnCHS1/2 为潜在靶标,表明SPA可能存在对Pn细胞壁合成的非光依赖性抑菌作用机制。研究结果可为SPA的进一步开发应用提供新的理论依据。

    作者:

    杨璟;张玙;罗念;

    发布时间:2024-06-13

  • 503. 甘肃祁连山国家级自然保护区杨属林木病害发生现状及防治对策

    摘要: 015-2018 年,通过林业有害生物普查和监测调查,采集记录到祁连山国家级自然保护区杨属林木林木病原 63 种,其中,真菌界 51 种、原生生物界 9 种、植物界 1 种、动物界 2 种。近年来,呈块状或大片分布,造成灾害的杨属林木病害主要为杨树污黑腐皮壳腐烂病、杨树马格纳斯栅锈菌锈病、杨树杨绒毛瘿螨毛毡病 3 种。提出了杨属林木病害防治对策。

    作者:

    王茂;朱有明;马秉锦;袁虹;王零;汪有奎;

    发布时间:2024-06-13

  • 504. 疮痂病菌-Elsinoë australis在中国导致杨树斑点炭疽病

    摘要: 杨树生长性能优异,生产力水平高,在世界范围内广泛种植。在中国,杨树种植园提供了重要的工业原料。但杨树在自然界中对多种病原体敏感,尤其是在单克隆培养遗传基础狭窄的种植园中。在中国东南部的毛白杨和美洲黑杨的叶片上观察到了红色斑点症状。基于形态和分子系统发育分析,从病斑上分离的病原真菌被鉴定为Elsinoë australis.E.australis是多腔菌目痂囊腔菌属的一种代表性真菌,通常感染甜橙的果实,在病害流行区域造成显著的质量和产量损失。近年来,新的E.australis 致病型被不断报道,表明该病原菌流行区域,宿主范围和影响器官的扩大。迄今为止,E.australis的宿主被限制在柑橘属和霍霍巴木,分布范围限制在几个国家,我国尚无E.australis侵染杨树的报道。致病性测试发现,来自两种杨树的分离物在不同杨树品种中造成相似的红色斑点症状,也在一种杂交柑橘属物种的果实导致疮痂形成,但在橙子、柠檬或葡萄柚的果实上没有形成疮痂。本研究产生了一个 E.australis 分离株的基因组草图。通通过基因组序列和长片段PCR分析揭示了MAT1-1 和MAT1-2 基因座的遗传结构。通过idiomorph特异性PCR证实一个分离株只携带两种不同交配类型中的一种,表明存在异宗交配系统。我们的结果不仅揭示了存在于中国导致斑点炭疽的一种新的E.australis病原菌的致病型,还提供了它的基因组和交配系统信息。E.australis是异宗配合,能侵染多个寄主,可能对我国杨树人工林以及柑橘种植造成潜在的威胁。

    作者:

    赵丽娟;肖红菊;马旭杰;程强;

    发布时间:2024-06-13

  • 505. 云杉花墨天牛幼虫龄数和龄期的测定

    摘要: [目的]云杉花墨天牛(Monochamus saltuarius)为中国中温带疫区新确定的松材线虫传播媒介,而之前对该天牛的研究报道较少,其发生情况尚不明确。因此明确其生活史周期,特别是幼虫的发育历程,如龄期是十分必要的,为有效控制松材线虫病在北方地区进一步传播和扩散提供理论研究的基础。[方法]本研究连续两年在辽宁省抚顺市大伙房实验林场红松林内进行调查取样,采集并测量不同发育阶段天牛幼虫上颚长、触角间距、头壳宽、前胸背板宽、中胸气门宽、体长、体宽等 7 项形态指标。数据用SPSS 22.0 进行统计分析,计算各龄幼虫上述指标的均值、标准误差、变异系数、生长率指数、Crosby指数。利用频次分析统计了 5 项指标可用于分龄,并用种群众数法计算幼虫龄期和越冬幼虫龄期所占比列。[结果]结果表明云杉花墨天牛幼虫在辽宁抚顺市大伙房林区共有 5 个龄期,分别为 7.4d,14.3d,49.8d,83.6d,124.5d,共 279.6d天。构建了幼虫发育各个龄期的回归方程,并发现云杉花墨天牛越冬虫态中 78.4%为 4 龄幼虫越冬,21.6%为 5 龄老熟幼虫。[结论]本研究明确了云杉花墨天牛的龄期组成,为该天牛发育生活史的研究提供依据,也为林间监测成虫羽化时期和羽化高峰期的工作提供参考。

    作者:

    范立淳;郑雅楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 506. 云杉花墨天牛雌成虫卵巢发育程度的分级研究

    摘要: [目的]松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)病被称为松树癌症,2018 年辽宁省正式被确定为松材线虫疫区。辽宁省松材线虫传播媒介主要为云杉花墨天牛(Monochamus saltuarius)。本实验以云杉花墨天牛为研究对象,解剖云杉花墨天牛的生殖器官,了解云杉花墨天牛雌成虫卵巢结构及卵巢发育动态、补充营养和交配对云杉花墨天牛雌成虫卵巢发育的影响,进而为云杉花墨天牛的后续研究提供理论基础。[方法]本试验对辽宁省抚顺市大伙房实验林场的疫木进行调查,解剖疫木将云杉花墨天牛幼虫带回实验室中进行人工饲养,并将供试的云杉花墨天牛分为 4 个处理,然后每天从各处理的养虫笼中随机选取 3 头云杉花墨天牛雌成虫进行解剖。观察云杉花墨天牛雌成虫卵黄沉积状况、卵巢管发育情况、卵巢萼内是否有卵粒等,然后对卵巢发育程度进行分级。[结果]云杉花墨天牛雌性生殖器由一对卵巢、一对侧输卵管、中输卵管、交配囊、受精囊、受精囊腺以及阴道组成。云杉花墨天牛雌成虫在补充营养的情况下达到卵巢成熟阶段需要 14 天。根据卵黄沉积状况、卵巢管发育情况、卵巢萼内是否有卵粒等将云杉花墨天牛雌成虫的卵巢发育过程分为 4 个阶段。成虫在羽化后第 4 天开始活动并取食。[结论]本研究证实雌成虫从初羽化到性成熟必须经过补充营养,交配对雌成虫的卵巢发育具有明显的促进作用,同时明确了补充营养对云杉花墨天牛雌成虫的卵巢发育起到决定性作用,使雌成虫保持生命活力。研究结果对云杉花墨天牛的虫情预测预报有指导作用,对其携带松材线虫在林间传播规律的研究提供参考,对通过防治媒介天牛阻止松材线虫病的发生和扩散具有重要的意义。

    作者:

    王伟韬;范立淳;郑雅楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 507. 杨小舟蛾性信息素结合蛋白基因鉴定及功能研究

    摘要: [目的]鉴定杨小舟蛾性信息素结合蛋白基因PBPs,明确杨小舟蛾PBPs对其性信息素活性成分的结合特性,为杨小舟蛾性信息素识别机制研究奠定基础,也可为利用化学生态学手段进行杨小舟蛾综合防控提供分子靶标。[方法]基于触角转录组测序,挖掘杨小舟蛾嗅觉相关基因;通过生物信息学和分子生物学手段对各类嗅觉相关基因进行序列分析和构建系统发育树,探究杨小舟蛾与其他鳞翅目昆虫化感基因的进化关系;采用原核表达和荧光竞争结合法研究PBPs重组蛋白与杨小舟蛾信息素活性成分的结合特性。[结果](1)共挖掘到 156 个候选嗅觉基因:37 个OBP、23 个CSP、2 个SNM P、41 个OR、5 个GR、13 个IR、35 个CXE.其中包括 3 个PBP基因,其氨基酸序列均具有 6 个保守半胱氨酸结构位点,且与其他鳞翅目昆虫的PBP基因聚为一支。杨小舟蛾的嗅觉基因通常与其他舟蛾科昆虫的嗅觉基因以极高的支持率聚为同一分支。(2)PBP组织表达谱显示PB P1,2,3 均在成虫触角中显著高表达,且雄虫触角中的表达量显著高于雌虫。(3)通过原核表达和蛋白质纯化获得PBP1,2,3 重组蛋白,荧光竞争结合实验结果表明,三者与荧光探针 1-NPN的解离常数分别为:PBP1 K1-NPN=8.73uM,PBP2 K1-NPN=8.19uM,PBP3 K1-NPN=9.40uM,且 3 种PBP都能结合杨小舟蛾性信息素活性成分Z13,E15-18:Ald(PBP1 Ki= 0.68uM,PBP2 Ki=0.54uM,PBP3 Ki= 0.70uM)。[结论](1)本研究共挖掘出 156 个杨小舟蛾嗅觉基因,鉴定出 3 个杨小舟蛾信息素结合蛋白PBP1,2,3.系统发育分析结果表明昆虫的嗅觉基因在相近物种间高度保守;(2)杨小舟蛾PBP1,2,3 与其信息素活性成分Z13,E15-18:Ald具有极强的结合力,表明该昆虫识别性信息素过程有多种结合蛋白共同参与。

    作者:

    宋靖康;陈鑫雯;顾天滋;

    发布时间:2024-06-13

  • 508. 舞毒蛾不同地理种群的遗传多样性分析及其快速鉴定

    摘要: [目的]以国际重大检疫性害虫为对象,结合多种分子标记全面探索了不同地理范围内舞毒蛾的遗传结构以及亚种分化情况。进一步的,开发舞毒蛾和其近缘种的特异性引物进行快速鉴定,从而为舞毒蛾的综合防治,监测预警提供科学依据。[方法]广泛采集舞毒蛾三个亚种分布区内的样本,采用线粒体基因COI,ND2、ND6、ATP6 和ATP8,SSR和SNP等多种分子标记对不同地理种群的舞毒蛾遗传多样性进行了研究。以舞毒蛾及其近缘种木毒蛾和模毒蛾为研究对象,采用SS-COI技术,针对特异性区域开发分子快速检测技术。[结果]1)线粒体基因COI揭示了中国两个种群(贵州和辽宁)的舞毒蛾的基因型与俄罗斯西伯利亚的舞毒蛾相似却不完全一致。2)其他线粒体基因揭示了中国的舞毒蛾种群分布在了四个不同的群体中:中国Ⅰ和韩国、俄罗斯远东的种群聚集在一起;中国中部和西南部的舞毒蛾构成了中国Ⅱ分支,形成亚洲型舞毒蛾的姐妹群;中国Ⅲ代表来自贵州息烽及内蒙古库都尔地区的舞毒蛾种群;中国Ⅳ代表贵州遵义舞毒蛾种群。中国Ⅲ和Ⅳ进化支嵌套在了来自欧洲和北美的舞毒蛾里。3)基于SSR标记的遗传结构显示,舞毒蛾被划分为中国北方与俄罗斯远东群体、中国南方群体、日本群体、欧洲群体、北美与俄罗斯希拉群体这五个群簇。4)基于SNP标记的主成分分析和遗传结构均将舞毒蛾种群分为了欧洲型舞毒蛾群簇、亚洲型舞毒蛾群簇以及中国南方种群三个群簇。5)开发了针对舞毒蛾,模毒蛾,木毒蛾的特异性引物分别为 4 对,4 对,3 对,最低检测浓度分别为 30pg,50pg,500pg。[结论]乌拉尔山脉并不是亚洲型舞毒蛾与欧洲型舞毒蛾的自然屏障,且中国存在欧洲型舞毒蛾的入侵现象。除此之外,分子和形态的联合分析揭示了中国南方种群形成了一个独立的亚种。遗传距离和地理距离矩阵的相关性检验呈显著正相关,地理隔离是导致舞毒蛾产生遗传分化的重要原因之一。舞毒蛾和近缘种的特异性引物均能特异性的识别目标物种。

    作者:

    季文拽;邬颖;赵捷;左伊凡;石娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 509. 松材线虫病疫木熏蒸技术及其媒介昆虫对松材线虫响应的研究

    摘要: [目的]本研究旨在探究出从松材线虫病疫木杀线虫处理及媒介昆虫传播角度来控制松材线虫病扩散的方法。[方法]首先对疫木熏蒸处理方法进行研究,通过比较磷化氢、硫酰氟、异硫氰酸甲酯与溴甲烷熏杀病原线虫松材线虫的毒力效果,探讨溴甲烷熏蒸减量技术与新型复合熏蒸带线虫寄主松树木段的毒力效果。再对媒介昆虫进行研究,以松墨天牛(不同性别)的头、胸、腹为实验材料,通过Illumina Novaseq 6000 高通量测序平台进行转录组测序,对差异表达基因进行GO、COG及KEGG分析,找出松墨天牛应对松材线虫胁迫响应的主要基因,并通过实时荧光定量PCR技术对部分差异表达基因进行表达水平验证。[结果]1)磷化氢、硫酰氟、异硫氰酸甲酯与溴甲烷熏杀松材线虫相比均有较强的毒力效果,能减少对臭氧的破坏具有良好的溴甲烷替代性。2)溴甲烷与磷化氢、硫酰氟、异硫氰酸甲酯各自的复配组合均产生增效作用,可减少溴甲烷的使用量。3)三种替代熏蒸剂两两复配组合种除磷化氢与硫酰氟组合增效作用不明显以外,其余两组具有较强的增效作用,具有溴甲烷复合熏蒸替代性。4)磷化氢与异硫氰酸甲酯组合、溴甲烷与异硫氰酸甲酯组合、硫酰氟与异硫氰酸甲酯组合对松材线虫幼虫以及感病木块具有较高且相对一致的增效作用,可减少溴甲烷实际熏蒸用量并且可用作其熏蒸替代新技术。5)在松墨天牛雌雄虫上下调差异基因数量相差大,表明松墨天牛对松材线虫的响应机制存在一定的性别差异。6)媒介昆虫松墨天牛腹部基因相较头部和胸部对线虫的压力反应更强烈,且雌虫的差异基因较雄虫的差异基因变化更加明显。7)不同性别携带线虫天牛的差异基因功能都主要归类为信号识别转导、能量代谢和胁迫抵抗等方面。[结论]松材线虫的远距离传播主要是通过不规范处理的人为运输疫木,再通过昆虫媒介携带其中松材线虫而转移。本研究创新性地从溴甲烷、磷化氢、硫酰氟与异硫氰酸甲酯四种熏蒸剂单独处理松材线虫出发,到溴甲烷与三种新型熏蒸剂复合熏蒸探讨溴甲烷减量技术,再到三种新型替代熏蒸剂两两组合熏蒸松材线虫毒力效果判断并探究了每种复配类型最佳熏蒸效果浓度比例,最后利用四种熏蒸剂构成六种定量熏蒸组合复合熏蒸接种松材线虫木块验证前期实验结论是否具有实践可行性。此外,还初步挖掘了松墨天牛对体内松材线虫的响应情况,为进一步研究两者之间的平衡机制以及对未来松材线虫病的靶向干扰防治奠定了基础。

    作者:

    方思茗;华雨琦;石娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 510. 农林生态系统Cd污染:一种影响美国白蛾生防效率的潜在非生物环境因素

    摘要: [目的]探明重金属胁迫对农林害虫生物防治效率的影响,为优化重金属污染地区害虫的防控策略提供理论依据。[方法]通过构建Cd污染的水曲柳(Fraxinus mandshurica)-美国白蛾幼虫(Hyphantria cunea)-球孢白僵菌(Beauveria bassiana)食物链和水曲柳-美国白蛾蛹-周氏啮小蜂(Chouioia cunea)食物链,分析Cd暴露下,美国白蛾幼虫对球孢白僵菌的敏感性及其作用机制,以及Cd暴露对寄生性天敌昆虫适合度的影响及其作用机制。[结果]1)球孢白僵菌的敏感性:Cd暴露以协同效应的方式增强了美国白蛾幼虫对球孢白僵菌的敏感性;Cd暴露对美国白蛾幼虫产生了显著的免疫毒性作用,表现为Cd处理组细胞免疫和体液免疫显著低于对照组;Cd处理下,美国白蛾幼虫的营养贮存水平显著下降、能量代谢发生紊乱;相关性分析发现,美国白蛾幼虫先天免疫和能量代谢紊乱是导致Cd暴露下美国白蛾幼虫对球孢白僵菌敏感性增强的主要原因。2)寄生蜂适合度:寄生Cd积累的美国白蛾蛹后,周氏啮小蜂的寄生适合度显著降低,表现为子代蜂幼虫数量、子代蜂成虫数量、个体大小(体重、体长、腹长)和成虫寿命显著减少,以及胚胎发育时间显著增加;Cd暴露下子代蜂的丙二醛和H2O2含量显著升高,且伴随着抗氧化能力的显著降低;Cd积累美国白蛾蛹的细胞免疫和体液免疫参数均显著降低,涉及血细胞数量、血淋巴黑化活性、细胞免疫基因和体液免疫基因表达量;Cd暴露降低了美国白蛾蛹葡萄糖、海藻糖、氨基酸和游离脂肪酸的含量,并紊乱了三羧酸循环和糖酵解通路的正常生理功能;相关性分析发,Cd对子代蜂造成的氧化损伤,以及Cd积累美国白蛾蛹能量贮存水平的降低和能量代谢的紊乱是Cd暴露下周氏啮小蜂寄生适合度降低的主要原因,而不是美国白蛾蛹的先天免疫水平。[结论]Cd暴露增加了球孢白僵菌对美国白蛾的防治效率,但降低了周氏啮小蜂对美国白蛾蛹的总体控制效果。这些发现扩展了我们对Cd污染的生态毒性效应的理解,并表明重金属污染是影响害虫生物防治效率的一个重要非生物环境因素。

    作者:

    姜礅;

    发布时间:2024-06-13

  • 511. 美国白蛾识别β-罗勒烯的嗅觉分子机制及应用

    摘要: [目的]解析并应用美国白蛾识别其幼虫取食桑树诱导桑树释放的虫害诱导挥发物β-罗勒烯的嗅觉分子机制,为监测美国白蛾幼虫的早期发生提供新的策略。[方法]通过"Y"管行为选择、单感器记录技术测试美国白蛾对β-罗勒烯的电验证生理、行为选择响应。利用转基因果蝇异源表达系统、荧光定量PCR等技术筛选美国白蛾识别β-罗勒烯的气味受体。利用同源建模、分子对接、生物传感器技术制备监测β-罗勒烯的气味受体衍生肽传感器。[结果]10 μg的β-罗勒烯对美国白蛾雌、雄虫有显著的引诱作用(P<0.01),雌虫对低剂量的β-罗勒烯更敏感。美国白蛾雌虫主要通过短毛形感器识别β-罗勒烯,雌成虫可以对剂量低至 10 ng的β-罗勒烯产生单感器响应。通过进化树分析了美国白蛾气味受体基因,根据受体蛋白相似则配体相似的原理筛选出美国白蛾识别β-罗勒烯的候选目的气味受体基因HcunOR31.通过荧光定量PCR技术分析了目的基因在美国白蛾成虫触角、头、足、翅、胸、腹 6 个组织中的相对表达量,HcunOR31 主要在成虫触角中表达。通过果蝇空神经元异源表达系统结合单感器记录技术验证了HcunOR31 的功能,HcunOR31 特异性识别β-罗勒烯并可以识别剂量低至 1 μg的β-罗勒烯。利用同源建模、分子对接技术预测出HcunOR31 识别β-罗勒烯的配体结合位点为Ala79、Ile82、Ile83、Ala209、Ile310、Ile313、Ala314、Phe317.根据结合位点设计了 3 段包含结合位点的多肽片段(odorant receptor-derived peptide,ORP)并合成。将气味受体衍生肽作为敏感物质制备气味受体衍生肽传感器即ORP-sensor,成功制备出 2 个可以识别气态β-罗勒烯的ORP-sensor,ORP3-sensor可以感受浓度低至 1 ppb的气态β-罗勒烯,并具有良好的特异性。同时ORP3-sensor可以识别出低至一头 3 龄美国白蛾幼虫取食桑树时桑树释放的β-罗勒烯。[结论]美国白蛾可以敏感地识别β-罗勒烯,HcunOR31 是美国白蛾识别β-罗勒烯的特异性普通气味受体,所开发的气味受体衍生肽传感器可以实时、敏感地监测到美国白蛾幼虫取食桑树,本研究为监测美国白蛾幼虫的早期发生提供了新的策略。

    作者:

    马维超;严善春;

    发布时间:2024-06-13

  • 512. 局部配偶竞争理论预测的性比规律在一种准-聚寄生蜂中的研究

    摘要: 性别分配理论(Sex allocation theory)作为进化生态学的一个重要领域,能够很好地解释机体在雌、雄子代间进行资源分配投资策略的进化机制。局部配偶竞争(Local mate competition,LMC)理论是性别分配理论的重要组成部分,受到了广泛关注和研究。该理论认为偏雌性比是众多群居型物种的进化稳定策略,而当建群者数量(Foundress number)增加时,偏雌性比会被打破并趋于雌雄均等。寄生蜂独特的单双倍型的性别决定方式,能够根据环境变化操纵其后代的性别,是研究局部配偶竞争理论的重要实验材料。目前,许多寄生蜂物种尤其是聚寄生蜂和准-聚寄生蜂的婚配制度(雌性在交配后扩散)满足LMC的基本假设,性别分配规律也符合LMC理论的预测结果。但是,本研究结果发现,一种准-聚寄生蜂舞毒蛾卵平腹小蜂,随着卵块中产卵雌蜂数量(即:建群种)的增加,其羽化性比(0.156±0.018~0.185±0.016)会呈现出高度的偏雌性。解剖结果显示,过寄生现象在该小蜂中极为普遍,即一个寄主内产下多个小蜂卵,但其幼虫间存在着极端致死打斗,最终导致仅有一个小蜂能够成功羽化。实验进一步利用微卫星技术探究了产卵性比,结果表明性比规律符合LMC理论的预测。本研究结果暗示了,在发育过程中由过寄生引起的偏雄性子代死亡率可能是导致了LMC预测的产卵性别比例向观察到的偏雌性羽化性比变换的重要因素。因此,与聚寄生蜂不同,在研究准-聚寄生蜂LMC理论预测性比时,过寄生现象需要被重视,可能对性比结果产生重要影响。

    作者:

    王子吟;刘鹏程;

    发布时间:2024-06-13

  • 513. 金雀花碱对美国白蛾幼虫的生物毒性:一种候选植物源杀虫剂

    摘要: [目的]解析金雀花碱对美国白蛾幼虫的毒性效应,为开发植物源杀虫剂提供理论基础。[方法]1)通过饲喂添加金雀花碱的人工饲料测定金雀花碱对美国白蛾幼虫生长及生存的影响。2)测定金雀花碱处理后美国白蛾幼虫解毒酶和抗氧化酶活性、非酶抗氧化剂含量、总抗氧化能力、活性氧水平参数(H2O2、MDA含量)、解毒酶和抗氧化酶基因表达水平的变化。3)测定金雀花碱处理后美国白蛾幼虫营养物质含量和能量代谢通路关键基因表达水平的变化。4)测定在模拟野外环境下,向树枝喷施金雀花碱水溶液后美国白蛾幼虫的死亡率。[结果]1)金雀花碱处理对美国白蛾幼虫有着显著的生长抑制和致死效果;2)金雀花碱处理组中,美国白蛾幼虫的CarE和GST酶活性受到抑制,除HcGST18 表达量提升外,其余CarE和GST解毒酶家族基因表达均显著下调。3)金雀花碱处理组中,美国白蛾幼虫的H2O2和MDA含量显著升高;抗氧化酶中CAT和SOD活性显著升高,POD活性无显著差异;抗氧化酶基因HcCAT2、HcSOD1 显著上调,HcSOD2、HcCAT1、HcPOD1 及HcPOD2 表达量显著下调;非酶类抗氧化剂中GSH含量显著降低,ASA含量显著升高,同时总抗氧化能力显著提高。4)金雀花碱处理组中,美国白蛾幼虫的营养物质含量中葡萄糖含量显著下降,游离脂肪酸含量升高,但总氨基酸和总蛋白含量无显著变化;能量代谢的糖酵解通路中,HcHK1、HcPFK和HcPK基因表达量显著降低;三羧酸循环通路中的HcCS和HcIDH2 基因表达量显著降低。5)模拟野外的喷施实验中,与对照相比,预先喷施金雀花碱水溶液并自然晾干后将幼虫放到树叶上,幼虫死亡率为 53.75%,向带有幼虫的树枝上直接喷施金雀花碱水溶液后幼虫死亡率为 100%。[结论]金雀花碱对美国白蛾幼虫有明显的毒性作用,能够对美国白蛾幼虫的解毒代谢系统、抗氧化防御系统和能量代谢造成不利影响。金雀花碱具有被开发为植物源杀虫剂的潜力。

    作者:

    李涛;

    发布时间:2024-06-13

  • 514. 黄球白蚁和台湾乳白蚁肠道微生物组成及功能分析

    摘要: 木质纤维素是自然界中最丰富的碳资源之一,但是其利用率很低。食木白蚁具有高效的木质纤维素降解系统,但高等食木白蚁与低等食木白蚁的取食特性存在显著差异。这种取食差异是否与白蚁体内降解木质纤维素的能力有关尚不清楚。本研究以取食腐烂竹木的高等白蚁黄球白蚁(Globitermes sulphureus)和取食松木的低等白蚁台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus)为研究对象,采用 16S rRNA基因测序技术和宏基因组测序技术,对比分析了两种白蚁肠道微生物群落的多样性和基因功能的差异,并测定了黄球白蚁和台湾乳白蚁肠道微生物中纤维素酶和半纤维素酶活性,以及松木和竹木中的营养含量,主要结果如下: (1)α多样性分析显示,黄球白蚁肠道微生物的物种数量和物种丰富度均显著高于台湾乳白蚁。β多样性分析显示,黄球白蚁和台湾乳白蚁肠道微生物的群落结构具有显著差异。 (2)KEGG信号通路分析结果显示:在台湾乳白蚁中,与氨基酸生物合成相关通路的基因和与固氮有关的基因的相对丰度显著高于黄球白蚁。在黄球白蚁中,与寡糖降解有关的通路,与固定的氮的利用有关的通路和与氨基酸转运有关的通路的基因的相对丰度显著高于台湾乳白蚁。基于CAZy信号通路分析发现,在黄球白蚁中,寡糖降解酶(GH3,GH42 和GH43)的相对丰度显著高于(u 检验,P<0.05)台湾乳白蚁,它们主要催化α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶。同时,攻击阿拉伯糖侧链的脱支酶的GH51 的相对丰度在黄球白蚁中同样显著高于(u 检验,P<0.05)台湾乳白蚁。进一步对注释的碳水化合物活性酶进行分类发现,相比于台湾乳白蚁,黄球白蚁由更丰富的GHs编码内切纤维素酶和内切半纤维素酶。 (3)两种白蚁肠道微生物的内切-1,4-β-D-葡萄糖水解酶和酸性木聚糖酶的活性测定的结果显示黄球白蚁肠道微生物的内切-1,4-β-D-葡萄糖水解酶活性显著高于(t检验,P<0.05)台湾乳白蚁。黄球白蚁肠道微生物的酸性木聚糖酶活性显著低于(t检验,P<0.05)台湾乳白蚁。 以上结果表明,黄球白蚁和台湾乳白蚁食性不同导致其肠道微生物结构和功能存在差异。基于 CAZy注释发现,黄球白蚁中编码纤维素酶和半纤维素酶的GHs的种类显著高于台湾乳白蚁。CAZymes的分类分布结果表明,黄球白蚁和台湾乳白蚁编码碳水化合物活性酶的细菌不同。本研究对食木高等白蚁和食木低等白蚁肠道微生物群落多样性以及基因功能进行了系统分析,其结果为木质纤维素降解基因的挖掘奠定了基础。

    作者:

    张治东;王凯;赵停;王祉娅;邹传山;华彦;

    发布时间:2024-06-13

  • 515. 分布区重叠的同属两个物种是否存在杂交?——光肩星天牛、星天牛与两者假定杂交种之间的亲缘关系

    摘要: [目的]明确分布区重叠的假定杂交种与光肩星天牛Anoplophora glabripennis和星天牛A.chinensis之间的亲缘关系,验证光肩星天牛与星天牛是否存在杂交。[方法]以光肩星天牛、星天牛和假定杂交种为研究对象,依据陈世骧等(1959)和Lingafelter&Hoebeke(2002)分类系统对假定杂交种成虫的外部形态特征进行鉴定;使用基因分型测序(Genotyping-by-sequencing,GBS)识别全基因组的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs),以揭示光肩星天牛、星天牛种群和假定杂交种的基因图谱;并研究光肩星天牛、星天牛和假定杂交种个体交配和产生杂交后代的能力。[结果]1)根据形态特征确定假定杂交种属于星天牛属,该种与检索表中的已知种都有差别,与光肩星天牛和星天牛形态学主要差别是在体式显微镜观察下,假定杂交种的鞘翅肩部末端有不明显的数个瘤状突起。2)分析了 35 个样本的GBS序列,在去除基因组重复区域的SNPs后,检测到 876,636 个SNPs,剔除缺失 5%以上SNPs和样本个数,最终得到 30 个样本(14 个光肩星天牛,、8 个星天牛和 8 个假定杂交种)的 163 个SNPs用于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),前 3 轴占总方差的 79.25%,轴 1、轴 2、轴 3 分别代表71.51%、4.25%、3.48%。PCA第一轴明确地划分了两组,一组包括所有光肩星天牛个体和假定杂交种个体,第二组包括星天牛个体。轴 2 和轴 3 显示星天牛个体的分离,而光肩星天牛和假定杂交种在所有三个轴上紧密聚集在一起。3)在 2017 年、2018 年、2020 年和 2021 年,光肩星天牛、星天牛和假定杂交种的交配实验都取得了成功,种内交配率、光肩星天牛与假定杂交种的交配率均在 65%以上,假定杂交种个体之间与星天牛的交配率小于 62%,且雄性光肩星天牛的交配率高于雄性星天牛;所有交配试验组均观察到产卵行为,但光肩星天牛和星天牛、假定杂交种和星天牛的交配组的卵没有孵化,而光肩星天牛和假定杂交种的后代孵化率约为 56%、羽化率约 50%,种内交配组的后代羽化率均高于 60%。[结论]分布区重叠的光肩星天牛和星天牛之间不存在杂交;假定杂交种在形态上不同于先前关于光肩星天牛和星天牛种群的描述,它是光肩星天牛的一个形态变异种,应该在区别光肩星天牛和星天牛成虫时,将光肩星天牛在鞘翅肩部末端有不明显的数个瘤状突起的可能性包括在内。

    作者:

    覃海文;徐华潮;Arnaud Capron;Ilga Porth;崔明明;Melody A. Keena;邓小芳;石娟;Richard C. Hamelin;

    发布时间:2024-06-13

  • 516. 低喜食性寄主植物杀虫代谢物的鉴定:防治美国白蛾植物源杀虫剂的快速开发途径

    摘要: [目的]从美国白蛾低喜食性寄主植物上调积累的次生代谢物中开发用于美国白蛾防治的植物源农药,为美国白蛾绿色、高效防治提供新选择。[方法]1)通过UPLC-MS/MS分析、鉴定美国白蛾高喜食性寄主植物榆树和低喜食性寄主植物紫椴中的差异次生代谢物。2)利用TOPSIS分析筛选差异次生代谢物中可能对美国白蛾具有杀虫活性的物质,并通过饲喂试验明确该物质的杀虫活性。3)测定关键物质处理后美国白蛾幼虫营养物质含量、解毒酶活性、抗氧化酶活性、非酶抗氧化剂含量、总抗氧化能力、解毒酶基因、抗氧化酶基因及能量代谢途径限速酶基因表达量,并观察幼虫体内活性氧水平相关参数(MDA、H2O2含量)和中肠的超微结构变化。4)将该关键物质制备为微胶囊制剂,并借助喷叶法测定微胶囊制剂对美国白蛾幼虫的杀虫活性。[结果]1)共鉴定出 585 种差异积累次生代谢物,紫椴中上调的次生代谢物 271 种。2)利用TOPSIS分析在紫椴上调次生代谢物中筛选出 5 种潜在关键抗虫代谢物。通过饲喂试验,确定香豆素对美国白蛾具有杀虫活性。3)香豆素处理下,美国白蛾葡萄糖及总蛋白含量显著下降。糖酵解途径限速酶基因PK及三羧酸循环限速酶基因CS、IDH1、IDH2 的表达也被显著抑制。4)香豆素处理下,美国白蛾CarE、GST酶活性显著升高,解毒酶基因CarE6、CarE14、CarE24、GST18、GST24 表达量也显著上调。5)香豆素处理下,美国白蛾CAT、SOD酶活性、GSH含量及总抗氧化能力显著升高,而POD酶活性和ASA含量显著下降。抗氧化酶基因CAT2、SOD1 显著上调,SOD2、POD1 及POD2 表达量显著下调。6)香豆素处理下,美国白蛾MDA、H2O2含量显著升高。然而,美国白蛾中肠组织的超微结构未发生明显变化。7)模拟田间的喷施实验中,香豆素对美国白蛾杀虫活性呈剂量依赖性增加。高浓度的香豆素溶液(1%)及香豆素微胶囊悬浮制剂(2%)在 24h内对美国白蛾致死率达到 95%以上。[结论]1)从低喜食性寄主植物上调积累的次生代谢物中筛选具有植物源农药应用潜力的物质是一条快速便捷的途径。2)香豆素对美国白蛾有强杀虫活性,并能够影响美国白蛾营养代谢系统、解毒代谢系统及抗氧化系统。

    作者:

    袁莉莎;

    发布时间:2024-06-13

  • 517. 美国白蛾滞育与非滞育蛹能量贮备模式差异

    摘要: [目的]昆虫滞育通常会持续数月或更长时间,昆虫滞育期间通常很少或不取食补充营养,因此长时间滞育给昆虫带来了巨大的能量消耗挑战。美国白蛾Hyphantria cunea为我国重大外来入侵性害虫,以滞育蛹越冬;由于成虫口器退化,导致其越冬后无法取食补充营养,因此滞育前的能量贮备决定了滞育期间的成活率及滞育后的种群适合度。为明确美国白蛾为应对滞育期间的能量消耗压力,滞育蛹是否会增加其滞育准备期的能量贮备,我们检测了滞育蛹与非滞育蛹的脂肪、糖原及蛋白质的贮备差异及滞育准备期的取食效率。[方法]我们分别应用蒽酮比色法、硫代磷酸香草醛法、考马斯亮蓝染液对化蛹后1、3、5 d的滞育蛹与非滞育蛹的糖原、脂肪及蛋白质含量进行了定量分析;采用重量营养指数测定了注定滞育与注定非滞育幼虫的取食量、相对增长率、取食量、食物利用率和食物转化率;采用专用底物测定了注定滞育与注定非滞育幼虫中肠内脂肪酶、淀粉酶及蛋白酶的活性。[结果]结果表明,美国白蛾滞育蛹的体型显著大于非滞育蛹,滞育蛹的脂肪、糖原含量显著高于非滞育蛹,而蛋白质含量则显著低于非滞育蛹;注定滞育幼虫的食物利用率和食物转率显著高于注定非滞育幼虫,但取食量无显著性差异。进一步的研究结果表明,注定滞育幼虫中肠内脂肪酶与淀粉酶活性显著高于注定非滞育幼虫中肠内脂肪酶与淀粉酶活性,而注定非滞育幼虫中肠内蛋白酶活性则显著高于注定滞育幼虫中肠内蛋白酶活性。[结论]上述结果表明,美国白蛾注定滞育幼虫通过提高取食效率的方式增加其滞育准备期的能量贮备,而这种效率的提高是由中肠内较高的脂肪酶和淀粉酶活性所驱动的;与注定滞育幼虫贮备更多脂肪与糖原相反,注定非滞育幼虫贮备更多的蛋白质,这一现象可能与非滞育蛹维持其繁殖功能有关。

    作者:

    王玮;邱莹;赵吕权;

    发布时间:2024-06-13

  • 518. 6种药剂对黄野螟不同龄期幼虫的毒力测定及林间药效试验

    摘要: [目的]黄野螟Heortia vitessoides是白木香Aquilaria sinensis危害最严重的食叶害虫,为筛选适宜黄野螟防治的理想药剂,选择了 6 种商品药剂进行黄野螟不同龄期幼虫室内毒力测定和林间药效试验。[方法]采用浸叶法和喷雾法,分别比较研究了高效氯氰菊酯、棉铃虫核型多角体病毒、氯虫苯甲酰胺、杀虫双、苦参碱及敌百虫对黄野螟 2 龄、4 龄幼虫的毒力和林间药效。[结果]除 0.3%苦参碱,其他药剂对黄野螟幼虫的毒力均随龄期增大而降低,其中 0.3%苦参碱对 2 龄和 4 龄幼虫毒力均最大,LC50分别为 0.485、0.388mg·L-1;4.5%高效氯氰菊酯对不同龄期幼虫的毒力相差较大,2 龄是 4 龄的 7.34 倍,LC50分别为 7.032、51.640mg·L-1,其次是 5%氯虫苯甲酰胺,2 龄是 4 龄的 4.46 倍,LC50分别为19.362、86.278mg·L-1;20 亿PIB/毫升棉铃虫核型多角体病毒、18%杀虫双和 30%敌百虫三种药剂对不同龄期幼虫的毒力相差较小,2 龄与 4 龄分别相差 1.16、1.35、1.31 倍,其对 2 龄幼虫的LC50分别为15.651、74.236、107.915mg·L-1,对 4 龄幼虫的LC50 分别为 18.173、100.375、141.871mg·L-1.林间药效试验结果显示,几种药剂对黄野螟幼虫药效均随药剂浓度增加而增大,除 5%氯虫苯甲酰胺,其他药剂对 2 龄幼虫致死率均可达平均 80.00%以上,其中 20 亿PIB/毫升棉铃虫核型多角体病毒药效最佳,致死率为 90.37~100.00%;对于 4 龄幼虫,0.3%苦参碱药效最佳,致死率为 95.56~100.00%,其次是棉铃虫 20亿PIB/毫升核型多角体病毒,致死率为 70.00~100.00%,5%氯虫苯甲酰胺药效最弱,5 个浓度致死率均为0.00%,4.5%高效氯氰菊酯药效也相对较弱,致死率为 10.00~58.89%。[结论]6 种药剂用于防治黄野螟时在低龄幼虫期施药效果要优于高龄幼虫期,建议于黄野螟低龄幼虫期选用 0.3%苦参碱或 20 亿PIB/毫升棉铃虫核型多角体病毒进行防治。

    作者:

    黄海;郑伟;陈海辉;田乐宇;余雪标;

    发布时间:2024-06-13

  • 519. 基于深度学习的松材线虫病传播扩散大数据预测

    摘要: [目的]松材线虫病是世界范围内对松属植物危害最严重的针叶树病害之一。自 1982 年松材线虫病传入我国,导致我国超过十亿株松树感染,累计造成直接和间接损失高达上千亿元。对松材线虫病传播扩散的大数据预测研究能够为其精准防控提供理论和技术基础。[方法]首先构建松材线虫病疫情本底及环境因子时空数据库,并进行探索性可视化分析,识别高发生风险区域;基于深度学习图卷积神经网络研建松材线虫病发生风险预测模型,并对模型预测性能进行精度检验,得到全国区县尺度的松材线虫病发生风险预测结果;最后考虑到松材线虫病时空传播的动态特征,在风险预测模型基础上融合了演化图卷积神经网络技术,进行松材线虫病时空预测模型性能提升。[结果]基于上述松材线虫病时空风险预测模型发现我国松材线虫病风险预测共有 790 个风险区,分布在 25 个省份,其中高风险区 109 个。松材线虫病的发生存在"北扩西进"的趋势,中国东南部、京津冀和东三省存在松材线虫病风险区聚集。共有 15 个省级行政区的 25 个未发生松材线虫病地市包含松材线虫病高风险地区。[结论]深度学习图卷积神经网络技术能够有效地用于松材线虫病时空预测研究,对于预测出的高风险等级区县,应提高重视,严加防范。

    作者:

    黄季夏;方国飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 520. 周氏啮小蜂的20日实用繁育技术

    摘要: 美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是世界性的检疫害虫,有生存能力强、食性杂,扩散速度快等特点,幼虫期形成网幕,3龄后破网而出,能够对周围大量树种造成严重危害。由于地形、防治资金和环保等因素,很多地方无法进行化学防治,生物防治便成为控制白蛾种群与数量的最优方案。白蛾周氏啮小蜂Chouioia cuneaYang是美国白蛾的重要天敌,它是将野生白蛾周氏啮小蜂接种到柞蚕蛹体内,通过人工培育而成,在美国白蛾老熟幼虫期和蛹期于林间释放,从而达到以虫治虫的目的。利用它,不仅防治成本低,操作方便,而且对防止农药污染,维持生态平衡,实现生物防治和可持续发展具有重要意义。2019年的盐城市射阳县林场建立的林业生物天敌繁育基地,已经拥有完整的生产工艺及繁育流程,经过三年来的培育,已经取得成功的经验。累计生产周氏啮小蜂90亿头。截止2022年,周氏啮小蜂最高繁育率达95%以上,平均在75%~85%之间。

    作者:

    李建平;周晓宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 521. 碳量子点@纤维素复合凝胶对水体重金属离子的吸附协同荧光检测性能研究

    摘要: 近年来,随着内蒙古自治区经济及工业技术的快速发展,生态资源和环境污染问题日益突出,工业过程中产生的重金属污染广泛存在于水、气、土壤等多种环境,其中,重金属废水被认为是对草原生态环境及对人类身体健康危害极大的工业污染物之一,因此,开发一种快速、简单、选择性、可靠和低成本鉴定重金属离子的新技术至关重要。量子点是一种新型的零维纳米晶体,其荧光性质和光稳定性备受关注。与传统的荧光探针相比,量子点因具有高亮度、高清晰度、大位移、宽的吸收光谱、量子产率高等优点而被应用于化学分析、生物传感和生物成像分析领域检测重金属离子。此外,量子点易于修饰的特性不仅使得它们具有亲水性,而且增加了它们的生物相容性。但是单一的量子点在实际应用中却较难实现其荧光探针的性能,只有与其他材料复合后才能使其性能得以优化。本实验研究是以纤维素作为原材料,经过化学改性后首先制备新型的纤维素基吸附材料,再以上述吸附材料作为载体,负载不同种类碳量子点作为荧光指示探针,合成新型的碳量子点@纤维素复合凝胶,根据复合凝胶对不同重金属离子荧光强度变化来检测其吸附饱和程度,以期实现吸附-检测为一体的智能型荧光复合凝胶材料在内蒙古自治区工业废水治理领域中的深度应用。综上,构建新型的量子点@纤维素复合凝胶体系,探究量子点与纤维素结构之间的相互作用,阐述其吸附性能及荧光性能二者间的构效关系、协同作用,探讨量子点@纤维素复合凝胶对重金属离子的荧光变色指示机理,将有助于拓展我区生物质资源在工业水体重金属治理及其可视化检测等领域中的广泛应用。

    作者:

    王博赟;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 522. 在电极上原位聚合水凝胶电解质,实现具有低温适应性的柔性全水凝胶超级电容器

    摘要: 可穿戴电子设备的快速发展对柔性储能器件提出了新的挑战,要求其能够适应各种机械变形。目前,柔性超级电容器因其良好的机械柔性、高功率密度、快速充放电和长循环寿命等优点而成为一种有前途的候选器件。全水凝胶超级电容器由于其内在的机械灵活性、环保性和增强的安全性,正在成为下一代可穿戴电子产品的有前途的电源。然而,在零下温度下,电极与电解质之间的界面粘附不足以及冻结的水凝胶基质在很大程度上限制了全水凝胶超级电容器的实际应用。因此,如何设计和构建一种兼具电极/电解质界面稳定性和抗冻性的全水凝胶超级电容器是非常需要的。 我们报告了一种新型的全水凝胶柔性超级电容器,它通过原位聚合水凝胶电解质到水凝胶电极上,从而获得了具有坚韧的界面接触和抗冻性能的全水凝胶柔性超级电容器。水凝胶基体通过银-木质素纳米颗粒(Ag-Lignin NPs)和过硫酸铵(APS)引发聚合,其中聚丙烯酰胺(PAAm)和纳米羟基磷灰石(HAp)的有机-无机结合体系实现基体的增韧效果,界面相互作用主要来自于渗透到水凝胶电解质和电极中PAAm网络的拓扑缠结,除此以外,Ag-Lignin NPs与PAAm聚合物之间的分子间相互作用也增强了界面相互作用。在韧性水凝胶基体和拓扑缠结的协同作用下,界面稳定,界面韧性高达 639 J m-2.同时,氯化锌(ZnCl2)的引入赋予了水凝胶电解质低温机械柔韧性,使得所制备的全水凝胶超级电容器在 20~60℃的温度范围内具有良好的抗疲劳性能。在水凝胶电解质中引入适量的氯化锌,使全水凝胶超级电容器在 20~-60℃的宽温度范围内保持机械柔性,即使在-60℃的条件下,经过 1000 次拉伸循环后,弹性恢复率也高达 86%。该全水凝胶超级电容器具有令人满意的低温电化学性能,在-40 °C下可提供 15.8 Wh kg-1的高能量密度和优异的循环稳定性(5000 次循环的平均库仑效率为 98.1%,容量保持率为 99.1%)。更重要的是,该器件可在20 至-40 °C的温度范围内承受动态变形,并在 2000 次拉伸循环后保持高电容保持率,而不会出现分层和电化学失效。我们期待这种全水凝胶超级电容器为实现低温柔性储能系统的稳定运行提供一条可行的途径。

    作者:

    张一静;刘玉鹏;南静娅;王春鹏;储富祥;

    发布时间:2024-06-13

  • 523. 䓝烷二胺基环氧vitrimer的制备及其性能研究

    摘要: [目的]热固性材料具有质量轻、力学性能强、耐腐蚀性好等优点,广泛应用于航空航天、交通运输、医疗等领域,但是,以化石资源为原料制备的热固性环氧树脂具有永久三维交联结构,一旦加工成型便难以降解、回收以及再加工,造成了资源浪费及环境污染等问题。本研究利用松节油衍生物䓝烷二胺为原料,制备了生物基可回收环氧vitrimer。[方法]以樟脑酸为原料制备了环氧化樟脑酸(EDCA),并与䓝烷二胺(MDA)固化制备了具有无催化、自修复性能的EDCA-MDA vitrimer 材料。通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振仪、差示扫描量热仪、动态热机械分析仪、万能试验机、热重分析仪、光学显微镜及平板热压硫化仪等对材料的结构与性能进行了研究。[结果]由于刚性松节油萜环的引入,EDCA-MDA vitrimer 材料具有优异的机械性能(61 MPa)、高储存模量(2266 MPa)和玻璃化转变温度(141℃)。EDCA-MDA vitrimer 材料交联密度高,具有稳定的 3D vitrimer 网络,材料失重 10%的温度为 318℃,800℃的碳残留率为 4.4%。在不添加外部催化剂的情况下,EDCA-MDA vitrimer 材料在叔胺的催化下可实现快速的应力松弛,活化能为 182.908 kJ/mol-1.EDCA-MDA vitrimer材料涂层的自修复率为 91.03%,表现出良好的自修复性能,且 EDCA-MDA vitrimer 具有热压重塑性能。[结论]该研究结果对热固性树脂的回收问题提供了解决思路,对松节油的综合利用具有重要的理论意义。

    作者:

    马慧茹;张海波;陈玉湘;赵振东;毕良武;

    发布时间:2024-06-13

  • 524. 羧甲基壳聚糖自愈合水凝胶敷料的制备及性能研究

    摘要: [目的]针对运动皮肤伤口的细菌感染、伤口形状不匹配和低愈合效率等问题,人们对伤口敷料的自愈性、智能响应性、抗菌活性和促组织愈合能力的提出了更高的要求。[方法]本文以羧甲基壳聚糖(CMCS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,以多巴胺(DA)为光热剂,以环丙沙星为药物模型,采用原位合成和氧化自聚的方法,制备了具有快速自愈、高粘附性和光热响应的智能型CMCS/PVA/PDA(CPDB)水凝胶敷料。采用SEM、流变仪和拉伸试样机等对其物化结构和理化性质进行表征。以大鼠为动物模型,通过创建全层缺损模型来评价其伤口的愈合能力。[结果]CPDB水凝胶敷料内部呈现三维多孔网状结构,在去离子水中的溶胀率为 4215.00%,有利于细胞的生长增殖。CPDB水凝胶敷料具有快速自愈(5 次循环断裂-拉伸的自愈合效率~80%)、高的粘附性、优异的光热特性和良好的生物相容性(细胞毒性>100%和溶血率<1.75%)。采用近红外光(NIR)和药物协同治疗,CPDB水凝胶敷料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率大于 99.99%,优于对照组的杀菌率。同时,在NIR的照射下,CPDB治疗组的大鼠伤口表现出更好的愈合效果(14 天,伤口愈合速率达 98.45%),其组织处具有更多的成纤维细胞和胶原蛋白沉积、新生血管和毛囊。[结论]CPDB水凝胶敷料具有快速自愈、优异的光热性能、高的粘附性和良好的生物相容性,有利于促进全皮层缺损伤口快速愈合,在智能型医用敷料领域具有巨大的应用潜能。

    作者:

    戚后娟;项聿双;黄占华;

    发布时间:2024-06-13

  • 525. 松香基超疏水涂层制备及其油水分离应用

    摘要: [目的]海上溢油、溢油污染频发,工业生产排放油水混合物增多,不仅对生态环境和社会经济造成严重影响,也严重威胁人类健康。这些肆意排放的油水混合物污染了水资源,同时也侵占了其他生态资源,使绿色家园面临风险。随着各种有机溶液的混合,油水混合物的分离变得越来越困难。目前,氟化物和长链脂肪族化合物是制备超疏水涂料中最常用的低表面能化学物质,但相关的环境风险和不稳定性限制了它们在油水分离中的潜在应用。本研究描述了一种基于松香酸和 SiO2 改性棉织物的超疏水涂层来克服这一挑战。[方法]通过喷雾浸渍和紫外光辅助点击反应,将巯基改性松香酸(RA)、八乙烯基POSS和二氧化硅接枝到棉织物表面,获得具有荷叶状粗糙表面和低表面能的 RA-SiO2 超疏水涂层。八乙烯基POSS能使SiO2均匀分散在超疏水涂层中,还能有效降低材料表面的表面能。在紫外辅助下制备了RA-SiO2超疏水涂层。RA-SiO2超疏水涂层具有优异的防污性能、自清洁能力、耐久性和化学稳定性。[结果]RA-SiO2超疏水涂层可有效分离各种油水混合物,即使经过反复循环试验,仍保持较强的油水分离效率和渗透通量。此外,RA-SiO2 超疏水涂层可有效分离 W/O乳剂和O/W乳剂,并描述了油水乳剂的分离机理。分离效果重复 10 次后,效率为 96.3%,渗透通量为 6110.84(L⋅m-2⋅h-1)。[结论]RA-SiO2 超疏水涂层具有良好的自清洁能力,能吸附各种轻重油,实现油水混合物的高效分离。无氟环保的基于松香酸的低成本超疏水涂层由于其优异的分离性能,有望在油水分离应用中发挥巨大的潜力。

    作者:

    陈超奇;李兆双;胡尹春;黄钦;李湘洲;卿彦;吴义强;

    发布时间:2024-06-13

  • 526. 一种通过皮肤启发的仿生策略构筑纤维素增强的抗菌水凝胶作为应变传感器

    摘要: 水凝胶被广泛应用于组织工程、软机器人和可穿戴设备等领域,因而受到越来越多的关注。随着可穿戴设备的发展,为传感器应用制造坚固、坚韧、抗菌和导电的水凝胶是必要的,但仍然具有一定挑战性。本文提出一种结合原位还原的皮肤仿生策略合成强韧、抗菌且导电的水凝胶。纤维素自组装生成纤维素骨架是实现仿生结构设计的关键,其中纤维素链和聚丙烯酰胺分别模拟皮肤中的胶原纤维和弹性聚合物。此外,通过加热过程可以很容易地在纤维素骨架上原位生成银纳米颗粒。且纤维素骨架上原位负载银纳米粒子消除了银纳米粒子聚集的负面影响,从而实现强韧、抗菌和导电水凝胶的制备。因此,仿生水凝胶中的纤维素既可以作为银纳米粒子分散体的骨架,也可以作为水凝胶的增强填料。该设计不仅为水凝胶提供了优异的抗菌性能,而且由于消除了银纳米粒子聚集的负面影响,水凝胶的力学性能也得到提高,其抗拉强度和韧性最高可分别达 2.0 MPa和 11.95 MJ/m3.此外,该水凝胶应变传感器具有较高的电导率(~1.0 S/m)、应变检测范围(可达 1300%)和灵敏度(GF = 4.4)。该研究为利用天然高分子制备高强度、高韧性、多功能性的水凝胶提供了新的思路。

    作者:

    谢宜彤;张代晖;王春鹏;许凤;储富祥;

    发布时间:2024-06-13

  • 527. Novel porous CaO-MgO promoting γ-Al2O3-catalyzed selective hydrogenation of oleic acid to green bio-gasoline range hydrocarbon fuels with methanol as internal hydrogen source

    摘要: An efficient and highly selective CaO-MgO promoting γ-Al2O3 decarboxylation catalyst has been fabricated with different CaO to MgO mixed ratios via boll-milling method for the regulation product distribution and production of gasoline-kerosene-diesel range hydrocarbons through catalytic conversion of oleic acid(OA)and methanol under self-hydrogen supply conditions.In addition,influencing factors,reaction mechanism,possible reaction pathway and deactivation mechanism were also probed.The results showed that combination of Ca,Mg and AlOx was very important to boost oleic acid conversion,and synergy between metal and acid active sites via strong metal-support interactions enhanced deoxygenation-cracking activity.Higher alkalinity CaO boosted C-C/C=C bonds cleavage,MgO offered medium Lewis acid sites;BET and mesopore volume suppressed the excessive hydrocracking reactions,improving bio-gasoline yield.Methanol addition provided active hydrogen atoms to enhance bio-gasoline selectivity at the expense of diesel and heavy oil via olefinic cycles and aromatic cycle mechanisms and reduced coke deposition.The maximum hydrocarbon and bio-gasoline yields of 94.53%and 57.59%were achieved at OA/methanol=5:1,pyrolysis/catalytic temperature=450/500°C using 1 g catalyst at a feedstock input rate of 0.1 ml/min

    Feng Shi;Yifei Chen;Meihua Fu;Yunwu Zheng;

    发布时间:2024-06-13

  • 528. Copyrolysis of KOH and a Fe-Zn bimetallic oxide to produce functionalized magnetic biochar for effective phenol removal from water

    摘要: In this study,impregnation combined with KOH activation with different mixing methods was used to prepare magnetic porous biochar.The effects of the synthetic method on the biochar physicochemical properties and adsorption performance were extensively explored.The results showed that treatment of a Fe-Zn oxide with KOH activation provided excellent adsorption properties with adsorption capacity of 458.90 mg/g due to well-developed microporous structure and rich-in O-containing functional groups as well as exposed oxidizing functional groups(Fe2O3 and FeOOH).The Langmuir-Freundlich and PSO models accurately fit the phenol adsorption.Neutral conditions(pH=6)and lower ionic strengths were beneficial,but high valent cations(e.g.,Mg2+)at high concentrations inhibited phenol removal.In addition,the predominant adsorption processes were physisorption and chemisorption.Correlation analyses and characterization data confirmed that pore filling,π-π interactions and surface complexation were the dominant driving forces and mechanisms for phenol adsorption.

    Tao Pei;Hongyuan Wang;Yunwu Zheng;

    发布时间:2024-06-13

  • 529. 棕榈油基功能高分子材料创制与应用

    摘要: ##以天然可再生产物及其衍生物为基础合成水性聚氨酯具有节约能源和保护环境的多重功效,是实现高分子材料可持续发展的一个重要方向。植物油由于来源广泛且价格低廉已经作为一种重要原料被广泛应用于高分子材料的合成。但是典型木本油脂(如棕榈油)存在碳碳双键反应活性低、官能度有限、分子刚性弱等问题,导致其衍生物制备的高分子材料难以聚合或聚合后性能有限等问题。本研究以棕榈油与碳水化合物分子进行化学接枝改性,开发一系列脂肪酸链可控的新型油脂基单体;进而根据合成的单体结构差异,分别通过本体预聚和溶液分步聚合或亲疏水分子自组装构建含有非极性长脂肪酸链和高交联密度的超支化水性聚氨酯体系或者载体体系,最终制备耐水性和力学性能媲美石油基的高分子材料。

    作者:

    张超群;

    发布时间:2024-06-13

  • 530. 印度黄檀木化学成分及其生物活性研究

    摘要: ##印度黄檀 DalbergiasissooRoxb.为豆科黄檀属(Dalbergia)落叶半落叶大乔木,原产于印度、尼泊尔、巴基斯坦、孟加拉国、巴西、马达加斯加等国。中国福建、广东、海南等地有栽培。伊朗东部至印度及世界各热带地区有栽培。印度黄檀为中药降香原植物降香檀D.odorifera同属植物,其心材曾进口作为降香药材使用,即《本草纲目》木部·降真香所载"俗呼舶上来者为番降"中的番降,具有化瘀止血、理气止痛之功效。该植物生长迅速,种植 5 年生就能形成心材,10~15 年基本成材,有望缓解降香檀资源紧张的局势。

    作者:

    解思达;朱国磊;李春凤;

    发布时间:2024-06-13

  • 531. 儿茶酚木质素研究进展

    摘要: 木质素是自然界唯一可再生的芳香碳氢资源,是制备可持续能源、化学品和材料的理想原料之一。然而,由于木质素结构具有复杂性及不均一性等特点,在一定程度上限制了其大规模应用。2012 年,科研人员在香荚兰种皮中发现了一种天然存在的儿茶酚木质素(称为 C-木质素),该木质素是由单一咖啡醇结构单元通过苯并二恶烷连接形成的生物大分子。与普通木质素相比,C-木质素具有线性、均一性、耐酸性等优点,被认为是一种"理想型"的木质素高值化原料。在过去十年间,科研工作者一直致力于C-木质素生物合成、分离表征、催化降解以及高值化利用等方面研究,并取得了丰硕的研究成果,主要包括:1)生物合成方面:通过体内外实验,分析了咖啡醇单体合成以及聚合的可能路径,阐述了与 C-木质素合成可能相关的酶种类;2)原料筛选及分离表征方面:通过大量原料筛查研究,发现了部分大戟科植物种皮可以作为获取C-木质素的来源,发展了C-木质素定量的方法;3)催化降解方面:采用不同类型的催化剂,可以实现高得率、高选择性地得到不同取代基的儿茶酚单体;4)高值化利用方面:以降解的儿茶酚单体为原料,通过设计合成路线,制备了高附加值的天然产物和抗癌药物分子。作为一个新的研究方向,厘清C-木质素的研究进展可以推动该领域的快速发展,从而助力"双碳目标"的实现。

    作者:

    王水众;

    发布时间:2024-06-13

  • 532. Increase and Enrichment of Active Electrons by Carbon Dots Induced to Improve TiO2 Photocatalytic Hydrogen Production Activity

    摘要: Recombination of photogenerated carriers severely reduces the efficiency of photocatalytic reactions.Herein,Bio-CDs/TiO2 were produced using the hydrothermal method to tightly load biomass-based carbon dots(Bio-CDs)onto the surface of TiO2 via Ti-O-C bonds.Finite-difference time-domain(FDTD)simulations showed that the Bio-CDs act as electron storage pools in the Bio-CDs/TiO2,enhancing optical absorption and promoting the transfer and storage of photogenerated electrons from TiO2 to the Bio-CDs,and thus effectively inhibiting the recombination of electron-hole pairs.Photocatalytic hydrogen production by the Bio-CDs/TiO2 was significantly improved compared with that by pristine TiO2(603.92 μmol h-1 g-1 vs 94.18 μmol h-1 g-1)and,importantly,the Bio-CDs/TiO2 performed well over several cycles.Surprisingly,Bio-CDs/TiO2 also exhibits nice catalytic performance for hydrogen production under the combined action of photoelectricity,and its Tafel slope was significantly lower than that of pristine TiO2,which confirmed that the same research potential of Bio-CDs/TiO2 in the field of photoelectrocatalysis.This work introduces new ways to study the synergistic effects of multiple mechanisms(enhanced optical absorption,increased separation of photogenerated carriers and promotion of transfer and storage of photogenerated electrons)in the enhancement of photocatalytic and photoelectrocatalysis activity of semiconductors by carbon dots.

    Xiaolin Huang;Shiyan Han;

    发布时间:2024-06-13

  • 533. 万寿菊状ZnxCd1-xS同质结光精炼单糖的双功能性能研究

    摘要: 双碳政策的实施将有助于推动社会和经济可持续性发展,面对当前能源危机和环境问题,光精炼生物质成为潜在的解决策略。本研究设计万寿菊状 ZnxCd1-xS 同质结催化剂,并应用于光精炼单糖生产太阳燃料氢气和平台化合物。ZnxCd1-xS展现出良好的双功能性能,产氢速率达 13.64 mmol·g-1·h-1,葡萄糖转化率为 96.40%,乳酸乳酸产率达 76.80%。特殊的万寿菊状形貌提供了大量活性位点,同时也增加了对底物分子的可及性。实验和理论计算(DFT)证明同质结中的六方纤锌矿相(WZ)和立方闪锌矿相(ZB)在光生载流子分离及光催化氧化还原反应中起到决定性作用。WZ相上的超氧自由基将单糖分子转化为乳酸,ZB 相迁移的光生电子将水中质子还原为氢气。这项工作为光精炼生物质催化剂设计提供了新思路,同时也为相关研究提供了理论基础。

    作者:

    康富彦;石彩;朱晔凌;额其马林;史俊铭;滕敏;黄占华;司传领;姜峰;胡劲光;

    发布时间:2024-06-13

  • 534. 中国北方地区生物质气化清洁供暖技术与应用

    摘要: 中国北方地区以燃煤为主的供暖方式带来了严重的能源浪费和环境污染。2016 年 12 月 21 日,习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上强调指出,推进北方地区冬季清洁取暖是重大的民生工程、民心工程,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容,要尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。2017 年,国家十多个部委共同印发了《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021 年)》,其中明确了生物质能清洁供暖发展路线及适用条件。2021 年中央一号文件也指出,实施乡村清洁能源建设工程,发展农村生物质能源。针对我国清洁供暖的重大需求,南京林业大学项目组开展了农林生物质分布式清洁供暖研究,明确了生物质热解气化制备热燃气机理,突破了生物质气化热燃气直燃供暖联产活性炭的技术瓶颈,研发了包括新型气化炉、清洁燃烧器、热水锅炉和活性炭生产在内的成套装备,实现了生物质替代燃煤的分布式清洁供暖生产与应用。在河北、吉林等省推广建成 20 多条生产线,供暖面积超过 1000万平方米,年利用农林生物质近 200 万吨,取得了良好的经济、社会和环境效益。本文概述了北方地区城镇供暖的主要模式,分析了南京林业大学生物质气化清洁供暖的技术路线、碳平衡和应用工程,以期为北方地区清洁供暖技术与产业的发展提供参考。

    作者:

    陈登宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 535. 大豆蛋白基抗冻凝胶电解质的制备及性能研究

    摘要: 随着经济和社会的可持续发展,人们对于储能设备的需求不断提升,对储能设备的温度使用区间要求更高,尤其是低温环境的使用性能。水系储能器件(电池、电化学电容器等)因具有高安全性、低成本、环境友好等特点而成为重要的发展方向。虽然目前在耐低温器件取得部分进展,但仍存在两大缺陷:盐类或有机物质浓度过高会显著降低水系电解质的离子电导率,常见的液态水系电解质无法适应器件的各种形变要求,同时存在液体泄漏和电极错位等安全隐患。因此,本研究借助大豆蛋白-聚丙烯酰胺的三维网络框架将液态水锁住,通过调整 ZnCl2 浓度制备出具有优异抗冻性能的凝胶材料,形成准固态的凝胶电解质,并以此作为水系电解质组装成电化学电容器,以期能为水系储能器件的抗冻研究提供新思路。以大豆蛋白(SPI)、丙烯酰胺(AAm)和ZnCl2 为原料,热引发聚合制备了一种具备抗冻特性的大豆蛋白基凝胶电解质材料,探究了温度对材料离子电导率和力学性能的影响,并分析了其作用机制。研究结果表明:该凝胶电解质具有优异的抗冻性能,其中ZnCl2 的引入形成了大量Zn2+的溶剂化结构,破坏了水分子间的氢键,降低了凝胶电解质的凝固点;凝胶基体和盐离子的协同作用赋予了凝胶电解质高压缩回弹性和耐疲劳强度。对水凝胶电解质的低温离子电导率分析表明:ZnCl2≥5 mol kg-1,凝胶电解质在-30℃的低温下离子电导率仍有 3.65⊆10-3 S cm-1.对凝胶电解质的低温力学性能分析发现:凝胶电解质在-30℃下经历应变为 80%的100 次压缩循环后仍能保持结构完整,应力保持率>85%,塑性变形率为 15%。同时,利用凝胶电解质组装的电化学电容器表现出良好的耐低温性能,电流密度 5 A g-1下,器件在-30℃下仍能够正常工作,其电容保持率达 83.2%,在-30℃下经历 10 000 次循环充放电电容保持率达 92%。

    作者:

    孙月;南静娅;王春鹏;储富祥;

    发布时间:2024-06-13

  • 536. 棕榈油基高分子材料的高效制备与应用

    摘要: 油棕(Elaeis guineensis)是世界上种植面积最大的热带人工林树种,其果实含油量丰富,享有"世界油王"之称。棕榈油是由棕榈果压榨而成,是产量最大且价格最低的植物油,因此具有替代石油基原料的巨大潜力。然而,与其他植物油相比,棕榈油的不饱和度最低,其脂肪酸链上可利用官能团数目少,因此在合成高分子材料领域受到极大限制。基于此,本文采用酯交换法、胺解法合成了多种具有高反应活性的功能单体,并结合光固化 3D 打印研发了系列棕榈油基热塑性或热固性树脂及其复合材料,极大的拓展了低不饱和度木本棕榈油的高效利用途径。具体内容为:1)以二乙醇胺、甲基丙烯酸酐为原料,利用酰胺化和酯化反应,合成了具有高反应活性双键的甲基丙烯酸棕榈油基脂肪酸酯;2)采用同时含有双键和羟基的双功能团单体——N-羟乙基丙烯酰胺与棕榈油进行酯交换反应,合成了带活性不饱和双键的脂肪酸酯单体;3)以甘油、异山梨醇、天然多酚等生物多元醇为原料,在无溶剂超声波辅助下合成了多种生物基反应性溶剂,可完全替代传统工艺使用的一类致癌物——苯乙烯,创制了系列高性能棕榈油基热固性树脂及其植物纤维复合材料;4)通过设计热塑性树脂分子间的氢键、离子键等非共价键作用,揭示了非共价键辅助实现快速固液分离的作用机制,首次提出一种广泛适用的光固化 3D 打印生物基热塑性聚合物策略,成功突破了以生物质棕榈油为原料打印热塑性弹性体的关键技术;5)设计了一种基于链-环交错结构的水下胶黏剂疏水保护策略,通过光固化技术制备了一种以植物油为原料的生物基水下胶黏剂;合成的热塑性聚合物侧链同时存在脂肪酸链和异冰片烯结构,制备的水下胶黏剂耗散能力强、粘结强度高,能与各类基材如金属、木材、塑料等形成牢固的粘结;与金属粘结后保持在水中 15 天而强度不受影响,可重复粘结次数达 50 次。

    作者:

    刘文地;邱仁辉;吴宇超;曾雍;张沥元;陈义桢;李影;

    发布时间:2024-06-13

  • 537. 核壳结构Cu2O基催化剂将CO2高选择性还原为CH4的研究

    摘要: ##二氧化碳(CO2)的大量排放已造成了严重的环境污染与生态失衡等问题,如温室效应、全球变暖、气候异常等。在"碳中和"的背景下,如何减少CO2 排放、有效利用现有CO2 已经成为研究人员重点关注的问题。研究发现,将CO2转化为有价值的小分子化学品具有无二次污染、可持续且经济效益高的特点,被认为是目前缓解环境危机的最佳方法。本研究使用简单地浸渍-煅烧法,制备得到无贵金属的Cu2O@MgO八面体核壳结构光催化剂,该材料具有较高的CO2吸附量和丰富的反应活性位点,且核壳结构的设计可以有效避免Cu2O被光腐蚀的缺点。在光照 4 h的条件下,Cu2O@MgO对CO2的转化率为 97.5%,CH4生成速率高达 46.1 μmol g-1 h-1,选择性为 86.8%。此外,使用DFT计算对Cu2O@MgO还原CO2的反应路径进行解析,证明了 CO*中间体的质子化在选择性光催化 CO2 还原为 CH4 中起着重要作用。本工作为制备用于CO2还原和利用的光催化材料提供了新思路。

    作者:

    史峻铭;Aiguo Wang;黄占华;戚后娟;胡劲光;

    发布时间:2024-06-13

  • 538. 黑格心材提取物的抑菌性能及成分分析

    摘要: [目的]对比研究黑格心材无水乙醇提取物对木材腐朽菌、霉菌、变色菌的抑菌活性,分析提取物化学成分,为后续开发植物源防腐剂提供参考依据。[方法]以木腐菌(彩绒革盖菌、绵皮卧孔菌)、霉菌(黑曲霉、木霉)和变色菌(可可球二孢、链格孢菌)三类六种菌为供试菌种,二甲基亚砜(DMSO)溶剂溶解提取物,含药培养基浓度为 6.67mg/ml.采用菌丝生长速率之含毒介质法测定黑格心材无水乙醇提取物对六种菌的抑菌效力,以空白培养基长满为时间节点,计算提取物对六种菌的抑菌率。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)和液相-质谱(LC-MS)联用仪表征无水乙醇提取物的官能团、热稳定性和成分组成。[结果]1)黑格心材提取物对六种菌有不同的抑制效果,提取物对木腐菌的抑制效力较好,抑菌率在 90%以上,其对绵皮卧孔菌的抑菌率高达 100%;其次为变色菌,提取物对链格孢菌和可可球二孢的抑制率分别为 36.92%和 47.10%;而提取物对霉菌的抑制效力较差,其对黑曲霉的抑菌率只有 2.96%。2)提取物在 3418cm-1 处出现宽而强的吸收峰,该吸收带主要是分子间氢键O-H伸缩振动引起的,表明醇类和酚类物质的存在。1605cm-1 处存在 C=C的伸缩振动吸收峰,1351cm-1 处为C-H键面内的弯曲振动。较提取前木粉,提取后木粉的红外光谱图吸收峰强度下降,表明其中的物质成分得到有效提取。3)提取物热重变化曲线分为 3 个阶段:第一阶段在 90℃左右完成,在该阶段中,提取物的质量损失率为2.47%,可能是提取物粉末表面的水分及内部的残留溶剂析出;第二阶段的温度范围为 90~175℃,质量损失率为 5.73%,可能是提取物中的挥发性成分析出;第三阶段的温度范围为 175~297℃,质量损失率明显增加,高达 13.88%,可能是在此阶段提取物内含成分发生热解生成大量的焦炭,在表面会发生燃烧反应。4)LC-MS共鉴定出 19 个物质,黄酮类化合物的相对峰面积占比均较大:5-(3-乙氧基-5,7-二羟基色烷-2-基)苯-1,2,3-三酚(26.18%)、槲皮素(12.91%)、圣草酚(10.5%)、花旗松素(9.25%)等,发现新化合物 2-(3,4-二羟基苯基)-4-(2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基色烷-8-基)-4H-色烯-3,5,7-三醇(2.47%)。据文献报道,黄酮类化合物及其衍生物已被证明有抗真菌作用。[结论]黑格心材无水乙醇提取物具有抑菌活性,对木腐菌的抑制作用最强。经过化学成分分析,鉴定出 19 个化合物并发现新化合物,单一化合物作用或多种化合物协同作用有待探究,可作为植物源防腐剂进一步开发利用。

    作者:

    张玉静;于洋;杨章旗;秦理哲;

    发布时间:2024-06-13

  • 539. 生物质碳点促进微生物产能

    摘要: 微生物燃料电池利用电活性菌氧化代谢有机底物,将化学能转化为电能,是近年来绿色能源生产和环境污染修复的新兴技术。木质素是自然界蕴藏最丰富的芳香生物质,具有极大的经济竞争性,其在微生物燃料电池中主要是解聚生产平台化合物,然而,利用木质素促进微生物产能(例如产电、产氢、污染物降解等)的工作相对较少。本报告围绕"构筑高电子传递特性的木质素基碳点,强化微生物发电,并对其相关机制进行揭示"展开。通过水热法,以精制的木质素磺酸盐和邻苯二胺为原料,制备木质素基碳点,该碳点与功能菌属协同作用强化产能。研究木质素基碳点的结构、组成,并揭示其成炭机制发现,木质素本身具有芳环共轭结构,其水热炭化形成的碳点具有较大 π 共轭结构;解析该碳点的 π 共轭结构与其电子传递特性的构效关系,即,π 共轭结构越大,电子传递加快。研究该碳点的 π 共轭结构对微生物产电的调控规律发现,碳点与微生物协同作用构筑电子传递通道,加快微生物的电子传递,并加速微生物新陈代谢,进而促进微生物发电,同时,碳点的光生电子转导给细菌蛋白也会加速其新陈代谢。该碳点修饰的微生物燃料电池的最大电流较空白对照组提升~10倍。该工作的意义在于利用经济价值高的木质素资源制备大 π 共轭结构碳点,强化微生物高效发电,并对其相关机制进行诠释,为拓展并推进木质素促进微生物发电奠定基础。

    作者:

    杨晨辉;李淑君;

    发布时间:2024-06-13

  • 540. 响应面优化盐析法提取构树叶蛋白提取工艺

    摘要: [目的]为提高构树叶蛋白的提取率与蛋白含量,采用盐析法探索构树叶蛋白的提取工艺条件,为后续制备构树叶蛋白胶黏剂提供数据支撑。[方法]以野生构树叶为原料,采用盐析法提取叶蛋白,首先设计单因素实验研究料液比、pH值、反应时间及氯化钠浓度对蛋白提取率以及蛋白含量的影响,根据其结果采用 Box-Benhnken 试验设计进行三因素三水平响应面分析实验,优化并得到盐析法提取构树叶蛋白的最佳提取工艺。[结果]在单因素实验中,随着料液比由 1:2 降低至 1:4,叶蛋白提取率呈下降趋势,由于叶片含水率较低(31%~35%),当液料比高于 1:2 时无法完成打浆,因此选择 1:2 为后续优化反应料液比。随着pH值由 3 升高至 11,反应时间由 14 升高至 34,氯化钠浓度由 0%升高至 1%,叶蛋白提取率均呈现先升高后下降的趋势,三个因子对应的峰值分别为pH 值 7,反应时间 24min,氯化钠浓度 0.2%。这是因为pH值会改变溶液的离子强度和电荷状态,从而影响蛋白质的结构和溶解性,;反应时间过短无法使得叶蛋白析出,反应时间过长则絮状蛋白质会再次分解;氯化钠的加入使得蛋白质表面电荷增加,从而使得蛋白质溶解度上升,随着电荷数量达到饱和状态,更高浓度的氯化钠则会打破蛋白分子和水分子之间的作用,使得蛋白溶解性下降。以pH值(A)、反应时间(B)及氯化钠浓度(C)为自变量,叶蛋白提取率(Y1)和蛋白含量(Y2)为响应值进行响应面分析实验,对响应面模型进行多元回归拟合分析。以叶蛋白提取率为响应值的回归方程 Y1=14.627-0.932A+0.049B+0.078C-0.557AB+0.341AC-0.803BC-1.090A2-1.391B2-0.501C2,影响极显著性的因素有A、A2、B2,其中B与C的交互作用显著;以蛋白含量为响应值的回归方程 Y2=43.421-2.503A+0.758B-0.271C-0.909AB+0.276AC+1.248BC-1.352A2-1.119B2-1.887C2,影响极显著性的因素有A、A2、C2,影响显著的因素为B,其中B与C的交互作用极显著,A与B的交互作用显著。两组模型的决定系数 R2分别为 0.9197 与 0.9683,调整系数 R2(adj)为 0.8166 与 0.9274,拟合度和可信度较好。变量因子对实验结果的影响顺序依次为pH值>反应时间>氯化钠浓度。综合考虑叶蛋白提取率和蛋白含量,响应面优化的最佳提取工艺为 pH 值 6.2,提取时间 25min,氯化钠浓度 0.168%。经验证,在该条件下,使用叶蛋白含量为 20.9%的构树叶进行实验,构树叶蛋白提取率和蛋白含量分别为 14.092%和 41.78%,略低于模拟的理论值 14.787%和 44.83%。[结论]构树叶片中富含蛋白质,是一种具有开发潜力的原料。本实验使用盐析法在适当条件下可以使其蛋白质变为絮状物沉淀,经过离心烘干后检测其粗蛋白含量为 44.83%,可满足作为蛋白胶黏剂原料的使用条件,未来可用于开发绿色环保胶黏剂。

    作者:

    陈皓钢;王泽;杨章旗;秦理哲;

    发布时间:2024-06-13

  • 541. MOFs衍生多孔碳嵌入纤维素纸强化光热水蒸发研究

    摘要: ##近年来,由于人口爆炸式增长、工业快速发展和严重的环境污染等几个问题的综合作用,全球淡水短缺已成为可持续发展的障碍。利用非饮用水生产清洁水被认为是解决淡水短缺危机的主要方法。传统的废水处理技术虽然已经很成熟,但由于高能耗和高投资要求,在欠发达地区和偏远村庄仍然不可行。太阳能光热水蒸发技术利用可再生的太阳能和光热材料产生蒸汽,成本低、适应性强、便携性好、能耗低,是一种可再生的、环境友好的清洁水生产方法。碳基纳米材料作为一种代表性的光热材料在光热水蒸发领域被广泛研究,这些材料通常通过真空辅助过滤或浸渍涂层的方法沉积在浮膜表面。然而,这种器件结构的显著缺陷在于支撑膜与光热材料之间的固有相互作用较弱,一旦它们的内部空隙被水填满,它们就会沉入大量的水中,沉积的材料容易溶解在水中或从承载基板上脱落,导致光热系统的耐久性和稳定性较差。而且,薄膜表面的高密度光热材料容易堵塞水通道,进一步减少供水量,导致薄膜的破坏和蒸发速率的降低。

    作者:

    姜子颖;朱凯若;

    发布时间:2024-06-13

  • 542. ZIF-8@TiO2光催化降解有机污染物及生物质碳点在光催化研究中的应用

    摘要: [目的]采用ZIF-8@TiO2 复合光催化剂通过吸附-光催化技术来降解刚果红、中性红和碱性品红染料。[方法]TiO2 掺杂不同量的碘化钾(KI)采用溶胶-凝胶法制得TiO2(KI),在 300oC下煅烧生成锐钛矿型TiO2,采用溶剂热合成法制得 ZIF-8@TiO2(KI)用于光催化降解刚果红;TiO2 掺杂不同量的稀土Gd,采用溶胶-凝胶法制得TiO2(Gd),在 400oC下煅烧生成锐钛矿型TiO2,采用溶剂热合成法制得ZIF-8@TiO2(Gd)用于光催化降解中性红;采用溶胶-凝胶法制得TiO2,在 700oC下煅烧生成锐钛矿型和金红石型混合的TiO2,添加稀土金属Eu通过溶剂热合成法制备ZIF-8(Eu)@TiO2用于光催化降解碱性品红。[结果]紫外光下,TiO2(5%KI)催化效率最高,刚果红染料降解效率为 95.21%,TiO2(5%KI)与ZIF-8 复合后极大的提高了其降解效率,循环使用四次后催化效率为 76.42%。TiO2(0.3%Gd)催化效率最高,紫外光下催化反应 1 h后,中性红降解效率为 94.53%。TiO2(0.3%Gd)与ZIF-8 复合后提高了光催化效率,循环使用四次后催化效率为 69.14%。ZIF-8(5%Eu)@TiO2 的催化效率最高,在紫外光下,催化反应 1 h后,碱性品红的降解效率为 99%。循环使用四次后催化效率为 90.84%。[结论]在ZIF-8@TiO2 体系中掺杂适量的非金属元素I和稀土元素Gd、Eu都可提高ZIF-8@TiO2 光催化降解染料的性能,ZIF-8 的高比表面积为光催化反应提供了足够的反应位点,有效抑制了光生电子和空穴的复合并扩大了材料的光响应范围,提高了复合材料的光降解效率。 对生物质碳点在光催化中的应用进行了展望,讲述了碳点在光催化中的作用机理,结合文献分析碳点对光催化材料结构和性能的影响规律,并从化学改性的角度阐述碳点在未来光催化领域中的发展方向。

    作者:

    刘哲辰;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 543. 脱氢枞酸键合二氧化硅微球固定相的制备及其分离性能研究

    摘要: [目的]松香基色谱柱已经得到了广泛的创制和应用,但其相比仍然未得到准确的测量,而且松香结构与其形状选择性之间的构效关系仍是未知的。[方法]以绿色可再生资源脱氢枞酸为原料,通过 3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷将其键合在二氧化硅微球表面,制备了单分子层脱氢枞酸固定相(Si-DO);通过FT-IR、NMR、TGA等手段对其进行了理化表征;采用脱氢枞酸甲酯-流动相替代模型,计算Si-DO色谱柱的相比,并分析相比对色谱热力学参数的影响;使用SRM870、SRM869b、Engelhardt和Tanaka标准以及类胡萝卜素等分析物,评价了Si-DO色谱柱的分离性能及形状选择性。[结果]1)Si-DO色谱柱具有反相液相色谱特性的,流动相组成和柱温均会影响Si-DO色谱柱的相比,相比Φ在 0.039-0.122(甲醇/水体系)和 0.051-0.116(乙腈/水体系)范围内;2)替代模型比较研究表明脱氢枞酸甲酯-流动相分配系数(Kdm)替代模型比Kow和Kom更接近Si-DO色谱柱的平衡常数(K);3)烷基苯在Si-DO色谱柱上的热力学参数ΔG,ΔH,ΔS均小于零,分离过程是自发的焓驱动的;4)Si-DO固定相具有较低的硅烷醇活性(αB/P(pH=7.6)=-0.440)、金属活性以及较好的疏水性(kPB = 1.177)和形状选择性(ɑT/O = 2.475、ɑTBN/BaP = 3.641),番茄红素与叶黄素、辣椒红素在Si-DOM色谱柱上的分离度分别为 1.361、1.597,表明该固定相具有良好的形状选择性;5)重复性实验表明固定相及色谱柱的制备工艺具有良好的稳定性;6)密度泛函理论研究表明键合相 DO 与分析物之间的结合自由能与分析物在色谱柱上的保留顺序一致,揭示了固定相具有多重保留机制(包括疏水相互作用、π-π、氢键和空间相互作用)。[结论]色谱柱相比不仅会影响色谱柱热力学参数的正确计算,而且会影响对分离机理的正确判断;脱氢枞酸甲酯-流动相替代模型为松香基色谱柱相比的准确测量提供了一种有效的方法;脱氢枞酸固定相的形状选择性来源于脱氢枞酸的三元环菲结构,且其规整度越高则固定相的形状选择性越高。

    作者:

    凌加明;王婷;谢周鉴;蓝艳姣;李鹏飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 544. 木质素原位组装制备具有仿生多相结构离子导电弹性体

    摘要: [目的]利用木质素通过仿生结构设计制备基于低共熔溶剂的具有优异机械性能、自修复性能、良好导电性及环境适应性的木质素基离子导电弹性体(ICs)。[方法]将改性的木质磺酸钠大分子单体(LSM)作为交联剂与氯化胆碱(ChCl)、丙烯酸(AA)及香草醛衍生单体(VAM)组成的可聚合低共熔溶剂通过一步自由基聚合制备具有仿生多相结构的木质素基离子导电弹性体,通过拉伸试验、电导率测试及传感性能测试等实验方法测试木质素基离子导电弹性体的机械性能、导电性、环境适应性及可穿戴传感性能。[结果]1)利用LSM、ChCl、AA和VAM组分中存在的多重非共价相互作用成功制备了具有仿生多相结构的木质素基离子导电弹性体;2)多重非共价相互作用及软-硬相结构赋予离子导电弹性体优异的机械性能,拉伸强度和韧性分别可以达到 7.14 MPa和 23.3 MJ/m3,同时离子导电弹性体还具有优异的弹性;3)离子导电弹性体具有良好的导电性及耐候性,在-20℃和 25℃下的电导率分别为 0.25×10-4 S/cm及 0.33×10-4 S/cm;4)基于离子导电弹性体制备的应变传感器具有高的灵敏度(0.358-0.653)、快速响应特性(386 ms)以及优异出色的传感稳定性(1300 次循环),并且该应变传感器可用于实时监测人体不同部位的运动。[结论]利用木质素制备了基于可聚合低共熔溶剂的具有仿生多相结构的离子导电弹性体,并实现了其在多功能可穿戴传感器领域的应用。

    作者:

    卢传巍;王欣语;

    发布时间:2024-06-13

  • 545. A multivariate consecutive extraction process of Pectin and Hesperidin from Citrus aurantium L.:Process optimization,Extract mechanism and Bio-activity Analysis

    摘要: [Objective]With the proposal of the Paris Climate Agreement and double carbon policy,production enterprise is now facing green and low-carbon transformation.To promote green and low-carbon development,optimizing the production process and improving utilization rate of raw materials for the reduction of production cost is an significant technological path for the food processing and manufacturing industry.Thus,the aim of this work was to develop a multivariate consecutive extraction process of pectin and hesperidin.[Method]The process parameters will be put forward through single-factor experiments,Plackett-Burman design and Box-Behnken design.At the same time,the multivariate consecutive extraction process mechanism was revealed with the plant tissue structure microscopic analysis and mathematical models.[Result]The experimental results showed that the multivariate consecutive extraction process was effective and feasible.Pectin with excellent properties was obtained,and the solid-liquid ratio of extraction process parameters of hesperidin was reduced to 1:8(g:mL).The problems of environmental pollution and high energy consumption in traditional extraction could be solved.[Conclusion]The multivariate consecutive extraction process,an innovative,economic and environmental-friendly process,may be realized easily in industrial application.The preferential extraction of pectin was helpful for the destruction of cell structure and the exposure of hesperidin crystals,which can effectively reduce the internal resistance of the mass transfer and the activation energy of extraction process,therefore accelerating the penetration and wetting of the extractant into the raw material internally,improving the transfer of hesperidin from the inside to the surface of the raw material as well and thus can improve extraction efficiency of hesperidin.The purity of the obtained hesperidin was up to 91.7%,which can be further purified depending on application requirements.A large amount of pectin was obtained(23.3±0.5%yield),and the pectin has superior gel-property,strong antioxidant activity and certain antibacterial activity.The pectin and hesperidin obtained will have better application prospects in food because of their unique characteristics.This work will provide a new way for industrial multivariate consecutive extraction process of pectin and hesperidin,and a promotion of green and efficient extraction of plants rich in hesperidin and pectin components may be realized.

    Peng Zhou;Xiangzhou Li;Jun Zhou;Limin Qu;

    发布时间:2024-06-13

  • 546. 氢化松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯键合硅胶(HRE@SiO2)固定相的制备、评价及其分离紫杉醇类似物1

    摘要: [目的]紫杉醇类似物包括紫杉醇(PTX)、巴卡亭Ⅲ(BCT)、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)、10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)和三尖杉宁碱(CEP)等,主要来自于红豆杉的树皮和枝叶,其中紫杉醇是优良的二萜类抗癌药物。为解决红豆杉提取物中紫杉醇类似物分离困难的问题,采用高效液相色谱技术,建立一种高效分离紫杉醇类似物的方法。[方法]采用"硫醇-烯"点击化学方法,以 3-巯基丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,氢化松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯(HRE)为键合单体,制备了氢化松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯键合硅胶(HRE@SiO2)固定相。采用红外光谱仪、热重分析仪、元素分析仪、扫描电镜、比表面积及孔径分析仪和激光粒度仪等对 HRE@SiO2 固定相进行了表征。采用湿法装柱制备了 HRE@SiO2 色谱柱,对其结构特性、背景压力分别进行了测试,并对其色谱性能进行了评价。采用计量置换保留理论、色谱热力学和色谱动力学对所制备的色谱柱分离紫杉醇类似物的机制进行了研究。[结果]HRE@SiO2 固定相被成功制备,它的平均粒径为 5.0 μm,比表面积为 228.56 m2/g,孔容为 0.57 cm3/g,孔径为 7.16 nm,并具有较好的热稳定性。HRE@SiO2 色谱柱的总孔率为 0.81,阻抗因子为 945.37,渗透率为 0.26*10-9 cm2,色谱柱填充较好,柱床稳定。HRE@SiO2 色谱柱表现出良好的重现性和反相色谱行为。紫杉醇类似物在HRE@SiO2 色谱柱上进行分离,连续洗脱样品的分离度均超过 7.4.采用HRE@SiO2 柱对红豆杉树皮粗提物进行分离纯化,紫杉醇纯度从 6%提高到 82%。[结论]由于键合单体HRE不含有羧基基团,HRE@SiO2色谱柱的疏水性更好;HRE@SiO2 色谱柱的立体选择性比 C18 更强,归因于其键合单体具有类菲环骨架。计量置换保留理论可用于定量评价紫杉醇类似物在 HRE@SiO2 色谱柱上分离时的反相色谱模式相互作用。紫杉醇类似物与改性松香键合硅胶色谱柱之间较强的疏水作用以及紫杉醇类似物的多环结构与改性松香的类菲环骨架的良好匹配性,更有利于紫杉醇类似物在色谱柱上的保留。热力学研究表明,紫杉醇类似物与色谱柱相互作用的大小与焓值呈正相关,紫杉醇类似物在色谱柱上的分离是一个焓驱动放热过程。色谱动力学表明,在紫杉醇类似物分离过程中传质阻力对色谱峰形扩展起主要作用。HRE@SiO2固定相在紫杉醇类似物的分离方面具有潜在应用价值。本研究为开发松香基固定相用于天然产物的分离提供了思路。

    作者:

    李浩;姜利娟;曾磊;覃丽婷;李文;雷福厚;

    发布时间:2024-06-13

  • 547. 面向绿色高效催化纤维素乙酰化的固体酸反应界面调控研究

    摘要: [目的]生物质资源的开发与利用从物质原料上实现了碳循环,但生物质的功能化及高值化生产过程仍然碳排放严重。以醋酸纤维素为例,其工业生产是以浓硫酸为催化剂催化纤维素与乙酸酐发生反应而制得,在纺织、过滤、包装等多个领域中已展现出极大潜力替代以化石资源为原料的同类产品,由于液体浓硫酸无法与反应体系分离,导致整体工艺冗长、生产能耗高、废水量多等问题。业界希望开发固体酸催化工艺,实现减碳生产的目的,但反应效率低阻碍了固体酸催化纤维素乙酰化的进一步发展。[方法]不同于以往关注固体酸反应能力及固体酸与纤维素间几何受限效应,本文从纤维素与固体酸相互作用对乙酰化性能影响这一新思路入手,以硫酸促进型固体酸(SO42-/TiO2)为研究对象,采用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)接枝改性 SO42-/TiO2 表面性质,旨在增强固体酸反应界面与纤维素分子间相互作用强度,进而提升固体酸催化纤维素乙酰化反应效率。[结果]结构表征结果显示,VTMS改性剂能够均匀地接枝到SO42-/TiO2表面,显著增加其疏水性,接触角从 0°升至 138°,同时VTMS-SO42-/TiO2的酸类型、酸含量、酸强度等性质仍与 SO42-/TiO2 一致。性能评价结果显示,在相同反应条件下,SO42-/TiO2 催化合成的醋酸纤维素取代度和收率分别为 2.45 和 83.5%,而VTMS-SO42-/TiO2催化所得产品的取代度和收率增至 2.72 和90.5%,优于等量的液体硫酸催化结果。低取代度醋酸纤维素的乙酰化反应行为结果显示,当反应处于起始阶段时,SO42-/TiO2 与 VTMS-SO42-/TiO2 表现相近的催化性能,而随着反应进行,两者催化结果差距愈发明显;此外,制备了不同改性幅度的原子力显微镜胶体探针,考察结果显示改性探针与醋酸纤维素的粘附力随着醋酸纤维素取代度值先升高后降低,而未改性探针则与醋酸纤维素间的粘附力更弱。[结论]通过VTMS接枝改性的固体酸能够展现出优异的纤维素乙酰化催化性能,这主要归因于未反应完全的醋酸纤维素分子链与改性固体酸反应界面间相互作用更强,有效促进醋酸纤维素分子链停留在固体酸表面进一步发生乙酰化反应,最终获得高取代度的醋酸纤维素产品。

    作者:

    李力成;李倩倩;张陈航;

    发布时间:2024-06-13

  • 548. 蜘蛛丝启发的耐低温超韧荧光弹性体胶黏剂

    摘要: 高耐候型胶黏剂对于从工业制造、建筑、航空航天、海洋工程到日常生活的应用有着不可或缺的作用。与常规热固性胶黏剂相比,弹性体材料的主要问题即它们的本体力学性能在低温下迅速衰减,同时伴随着明显的相分离甚至发生脆性断裂,导致其在严苛的极冷环境下难以提供持久且强健的粘合力。我们基于长期对蜘蛛丝微结构和性能调控的认识,通过分子设计实现了在植物油基聚酰胺中构筑具有多层级氢键网络和β-折叠纳米微晶结构的仿蜘蛛丝蛋白弹性体,得到了一种新型耐极寒的超分子粘合剂[1]-[2]。其表现出可靠的持久粘接性能,即使在液氮(-196℃)中,其剪切强度仍然可达 17.4 MPa,且维持极高的延展性(4052.4 N m-1)。基于醚/酰胺单元丰富的可逆氢键网络以及诱导形成结合水的潜在特性,确保了聚合物分子链段在极低温环境下的受限运动,有效避免了粘接接头发生应力集中和脆性开裂。此外,较高比例的疏水长链脂肪酸骨架和可逆超分子氢键基元的协同合作,有利于获得具有较高的水下粘附和良好的可重复使用性[3]-[4]。更值得关注的是,体系中高密度的酰胺单元通过氢键聚集效应诱导弹性体产生强烈的蓝色荧光,使其有望满足超低温工况下对防伪识别、标签等的使用要求。

    作者:

    李浩男;汪钟凯;王钟;

    发布时间:2024-06-13

  • 549. 植物提取物复配缓蚀剂的性能及机制

    摘要: 随着环保意识和可持续发展战略的不断加强,许多有毒、有害、污染环境的缓蚀剂将被限制或禁止使用,因此寻求无毒、使用安全、环境友好的缓蚀剂为全世界所关注。从植物中提取制备出的植物缓蚀剂具有原料易得、提取操作简便、成本低廉、环境友好、可生物降解等优势,是开发环境友好"绿色"缓蚀剂的重要途径,已成为当前缓蚀剂领域的研究热点之一。然而,植物缓蚀剂单独使用时也存在缓蚀性能不够稳定、用量大等局限性,尤其是温度和酸浓度增加后缓蚀率会急剧下降,严重制约了其应用开发。为此,有必要将植物缓蚀剂进行复配,利用缓蚀协同效应研发出用量更少、缓蚀效果更好、缓蚀性能更加稳定、适用范围更广的植物提取物复配缓蚀剂。缓蚀协同效应是当今乃至将来缓蚀剂研究领域的热点、重点和难点。作者课题组近年来一直开展植物提取物复配缓蚀剂的研究工作。本报告主要综述了当今国内外植物提取物复配缓蚀剂的研究现状,并在此基础上重点介绍了竹叶提取物/卤素离子、核桃青皮提取物/稀土盐、核桃青皮提取物/阴离子表面活性剂等复配缓蚀剂钢、铝在酸中的缓蚀协同效应及作用机理的新研究成果。

    作者:

    李向红;邓书端;杜官本;邵丹丹;徐娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 550. "双硬相结构"诱导机械坚韧和室温自愈的聚氨酯弹性体

    摘要: 具有机械强韧性的自愈弹性体在前沿领域具有广阔的应用前景[1],如何在弹性体中高效集成机械坚韧和优异自愈是领域内共同面临的重大挑战[2]-[3]。化学交联或有序晶体域可以提供高机械强度,但往往会以失去自主愈合为代价。这些来自不同分子机制的愈合效率和机械鲁棒性的组合通常是相悖的[4]。基于此,我们开发了一种涉及"双硬相结构"的策略,通过在硬段中引入植物油衍生的脂肪酸长链来增强自愈合聚氨酯弹性体。悬垂的脂肪酸链段不仅允许硬段结构域的节段运动,而且能有效抑制聚氨酯结晶行为,使大尺度晶体(微米级)域向小尺度(纳米级)转化,从而作为聚氨酯弹性体的第二硬相。定制化的"双硬相结构"和动态链运动使其具有优异的力学性能(抗拉强度达 21.8 MPa,韧性达 131.6 MJ m-3)和室温自修复能力(修复效率约 100%)。弹性体断裂界面在室温下重组后 3 秒内即可愈合,24 小时完全愈合。此外,该方法还简便地构建了具有环境条件下自动修复能力的多功能机械坚固柔性导体。这项工作代表了一种新的油脂基分子设计策略,同时整合了弹性体的机械强度、耐久性、高弹性和自愈合能力,可应用于皮肤启发的可穿戴设备,进而拓宽了植物油脂的应用领域,为调和材料高力学强度和高愈合效率之间的固有矛盾提供了一种新的解决思路,促进了木本油脂的高值化利用。

    作者:

    吴先坤;王钟;汪钟凯;

    发布时间:2024-06-13

  • 551. 植物油基聚酯酰胺的合成及其胶黏剂应用

    摘要: 以植物油来源的长链二酸 C21 为原料,利用熔融缩聚法制备多种交联型聚酯酰胺,对其热力学性质及胶结性能进行表征分析。结果表明:聚酯酰胺内部的羟基和酯基是可再加工的。酯基、酰胺基和游离二羧酸之间的氢键具有很强的内聚性和界面附着力。因此,聚酯酰胺在热熔胶应用方面显示出巨大的潜力。其中,PEA1.3的最佳抗剪强度为 11.0 MPa,更重要的是在低温条件下,即使在液氮(-196℃)中,也能保持较高的粘附性能,为生物质制备可重复使用和耐低温粘合剂提供了理论依据。

    作者:

    何娟;丁永良;汪钟凯;

    发布时间:2024-06-13

  • 552. 低纯度植物油单体衍生的环保塑料及其可持续回收

    摘要: 生物基环保塑料是一类新兴的可持续材料。合成性能优异的聚合物材料通常需要高纯度的生物质单体,然而高纯度单体的生产过程中并不"绿色"。另一方面,为了环境保护,人们迫切的希望塑料可以被回收再利用。在这里,我们提出了一种简单而有效的策略,从低纯度植物油单体设计和制备具有优异性能的聚酯酰胺(PEA),可以作为的生态塑料。选用植物油低纯度的C21 二酸(C21)为主要单体,采用一锅缩聚法合成高性能PEA.所得到的PEA可以像热塑性塑料一样进行重复加工。更重要的是,PEA可以在不牺牲其原有力学性能的情况下进行可持续回收,包括物理回收、化学回收和复合材料回收。低纯度单体、可再加工和可持续回收的结合可以为开发新型环保塑料与传统塑料的竞争提供重要机会。

    作者:

    丁永良;蒋峰;汪钟凯;

    发布时间:2024-06-13

  • 553. 蓖麻油基多功能单体及其聚酰胺设计

    摘要: 植物油作为一种可再生生物质能源,由于其来源可再生广泛,价格低廉,且本身具有长链烃片段,在长链功能单体及其功能高分子材料设计上越来越受到人们的关注。目前现有合成长链二元单体的化学方法大多存在多步合成、催化剂昂贵、反应条件苛刻和产物分离困难等问题,并且大多缺乏功能性侧基。在这里,我们提出了一种合成长链多功能单体的简单、高效的方法,以蓖麻油衍生物十一烯酸甲酯(MU)为起始原料,通过双键环氧化得到十一烯酸甲酯环氧单体(EMU),再将其在常温常压下通过氨水进行开环反应得到含有羟基和仲胺基团的多功能长链二酯单体(DHMUA)。此单体可直接通过重结晶进行纯化,纯度可达到 98%。将所制备的单体通过熔融缩聚法应用于功能聚合物的制备。对于多功能单体的自缩聚,羟基和仲胺基团可以与酯基反应形成交联聚酰胺,通过调节不同聚合温度,可以得到一系列聚酰胺弹性体,经过 5 次循环拉伸后,其弹性恢复率高达 97%。对于多功能单体的共缩聚,将该多功能单体与 1,6-己二胺进行共聚,通过改变不同投料比,可以得到一系列热学性能可控、且具有优异机械性能的聚酰胺,拉伸强度最高为 43 MPa、断裂伸长率可达 265%。这种环氧-胺开环方法为生物质资源合成多功能单体和功能聚酰胺提供了新的思路。

    作者:

    范静静;江桃山;汪钟凯;

    发布时间:2024-06-13

  • 554. 木本油基E-十八碳-9-烯二酸的合成及其聚酰胺性能研究

    摘要: 尽管人们做出了巨大的努力将木本油转化为有价值的化学品,但大多数已知的实验方案仍然需要繁琐的步骤和严苛的条件。本工作发展了一种将木本油脂转化为长链不饱和二羧酸的简单且高效的方法。这一策略有望开辟木本油脂高值化利用的新途径。由于木本油脂通常含量复杂且含有大量多不饱和脂肪酸,这些特点使其难以通过自复分解合成高纯度二羧酸单体。本研究首次以橡胶籽油(RSO)、乌桕梓油(SSO)等木本油为原料,通过烯烃自复分解反应合成了E-十八碳-9-烯二酸(C18)功能聚酰胺单体,并用核磁共振波谱(NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对其结构进行表征。作为比较,高油菜籽油(HOCO)也被转化为C18.通过对反应条件进行优化得到最优条件为:在无溶剂条件下,以 1 mol%G Ⅱ进行烯烃自复分解,木本油脂肪酸转化率较高,C18 得率也较高。以不同植物油为原料得到的纯E-十八碳-9-烯二酸单体,与 1,6-己二胺直接溶液缩聚得到不饱和聚酰胺。根据原料的不同,将制备的聚酰胺定义为RSO-PA、SSO-PA和HOCO-PA,并通过FTIR和固态碳核磁共振谱(13C CP/MAS NMR)对其结构进行了表征。值得注意的是,通过多种测试方法,例如热力学分析方法(DSC)、热重分析(TGA)、动态力学分析(DMA)和拉伸测试,证实了该长链不饱和聚酰胺具有良好的热力学性能,具有取代石油基聚酰胺成为工程塑料的潜力。有趣的是,由于较宽熔融峰和玻璃化转变的存在,制备得到的长链聚酰胺具有多重形状记忆性能,在航空航天、自动控制系统、火灾传感装置等领域具有广阔的应用前景。

    作者:

    高惠惠;汪钟凯;

    发布时间:2024-06-13

  • 555. 松香基聚集诱导发光材料的研究

    摘要: ##随着合成化学的大力发展,具有明亮发光性能的有机发光材料得到充分探索。然而,传统的合成有机发光材料大多是基于常用的分子结构骨架进行设计,结构新颖性存在缺憾。同时,合成发光材料不可避免的存在原料不可再生、不可持续发展和生物相容性较差等问题,一定程度上限制其大力发展和应用。而来自于自然界的发光物质可以解决可再生和可持续发展的问题,更重要的是可以提供独特的分子结构,这对拓展新的发光体系,研究新的发光机理和应用具有重要意义。然而,多数天然产物存在含量低、提取困难的问题,同时确定的分子结构使其发光性能不可调控。基于此,我们认为综合合成和天然的优势,利用具有特殊结构的天然产物合理衍生设计兼具可再生、结构新颖及性能可调控等综合优势的发光材料,是一个十分合理的生物基发光材料的研究思路(图 1)。

    作者:

    蔡旭敏;唐本忠;

    发布时间:2024-06-13

  • 556. 沉香多级提取物化学成分及释香行为研究

    摘要: [目的]提取物是沉香最主要的应用方式之一,然而熏香、日化、医药等不同领域的应用对沉香成分的需求存在显著差异,如何在提取过程中实现沉香主要成分的粗犷分离,将有助于实现沉香在特定领域的定向、高值、高效利用。[方法]以传统沉香和新种质奇楠沉香为研究对象,通过水蒸气-溶剂多级提取和醇沉等方式,获得具有显著成分差异的精油、纯露、浸膏和醇沉四部分提取物,利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)和高效液相色谱技术(HPLC)研究不同品种沉香多级提取产物的倍半萜类、色酮类等主要化学成分;采用顶空-气相色谱联用技术(HS-GC-MS)分析传统沉香和奇楠沉香多级提取产物在 40-160℃下的香气释放规律。[结果]通过多级提取方式实现了传统沉香和奇楠沉香倍半萜类和色酮类为主要成分的粗犷分离;水煮蒸馏和隔水蒸馏获得的精油成分差异较小,两种沉香精油中均主含倍半萜和芳香族小分子物质,在低温下具有较好的香气释放能力,两种沉香的主要成分及释香主要成分均存在显著差异;沉香纯露挥发性物质数量和强度均高于奇楠,其中 20min前出峰的小分子物质显著多于奇楠纯露;浸膏中主含色酮类成分,160℃后色酮裂解形成大量小分子挥发性物质,适合在高温下应用,沉香中色酮种类较为丰富,经高温裂解后出峰数量和强度明显高于奇楠;醇沉方法能将沉香提取物中的杂质进行有效分离,但不适合奇楠浸膏。[结论]多级提取方式可以实现传统沉香和奇楠沉香主成分的粗犷分离,为沉香的全成分的高效利用,以及提取物产物在香水、香料、燃香、日化等领域的功能性产品开发和差异化合理利用提供科学依据。

    作者:

    陈媛;李改云;

    发布时间:2024-06-13

  • 557. 牺牲键增韧环氧树脂

    摘要: 双酚A型环氧树脂因其具有优异的力学、热力学、耐高温、耐腐蚀等性能而被广泛应用于电子、电气、机械制造、航空航天、交通运输等领域中。然而环氧树脂固化后交联度高,导致其韧性不足、易断裂,脆性较大,限制了其更为广泛的应用。因此,对环氧树脂进行增韧改性显得尤为重要。目前主要通过添加橡胶弹性体、热塑性树脂、超支化聚合物等增韧剂对环氧树脂进行改性是提高其柔韧性的一种有效手段。具有刚性结构的增韧剂可以提高环氧树脂的柔韧性,但柔韧性改善程度较小。具有柔性结构的增韧剂可以显著提高环氧树脂的柔韧性,但其他机械性能(如强度和模量)会显著降低。因此,如何在保持良好的强度和模量下显著提高环氧树脂的柔韧性是一个挑战。 自然界中,珍珠质、骨骼、牙等天然生物材料因其同时具有非凡的韧性和强度而受到广泛关注。研究发现,牺牲键是这些天然生物材料集高韧性、高强度为一体的主要原因。受此启发,本研究工作通过引入牺牲键来增韧环氧树脂。对于具有柔性结构的增韧剂(桐油衍生物),发现牺牲键可以显著提高环氧树脂的韧性,同时保持良好的强度和模量。例如,添加 7.5%桐油双甘油酯酸(TODGA,TODGA与环氧树脂形成牺牲π-π相互作用)时,环氧树脂断裂伸长率、韧性和冲击强度分别从 5.9%提高到 86.6%,从 2.1 MJ m-3提高至 19.0 MJ m-3,从 4.3 kJ·m-2到 5.9 kJ·m-2,改性树脂拉伸强度保持在 34.8 MPa.对于刚性结构的环氧增韧剂,发现牺牲键可以同时提高材料的韧性、强度和模量。例如,添加 0.01 wt%的单宁修饰的碳杂化材料(单宁修饰碳杂化材料可与环氧树脂形成多重牺牲π-π相互作用)时,环氧树脂的拉伸强度、杨氏模量、断裂伸长率、I 型断裂韧性(KIC)和应变能释放率(GIC)分别提高了 23.3%、44.6%、41.2%、114.6%和219.3%。

    作者:

    黄金瑞;何周与;张坤;

    发布时间:2024-06-13

  • 558. 试论生态科技对材料学研究方向的启示

    摘要: 在社会发展进程中,自然与人类的关系不断的改变,随着科技的发展,人类对自然形成的破坏逐渐加剧,进而导致自然做出了相应的反击。对此,我们在推动科学技术发展的过程中,需给予生态环境保护更多的关注。生态科技是现阶段破解生态恶化和科技发展矛盾关系的唯一路径,其本质是依靠生态人性引导和推动科学技术发展模式的生态化转型。本文探讨了生态化科技的形成原因、科学内涵、影响因素、发展现状,以及对材料学研究方向的启示。

    作者:

    高婕;谢桂军;张茜;

    发布时间:2024-06-13

  • 559. 胶粘剂结构与性能概述

    摘要: 胶粘剂是一类单组分或多组分的,具有一定粘接性能的,在特定条件下能使被胶接材料紧密胶合在一起的物质,其分类和组成多样,是支撑国民经济发展的重要材料。该文结合了高分子物理关于高分子三个结构层次和三种力学状态的相关知识,概述了胶粘剂的结构,并尝试探讨了胶粘剂的结构与其化学、力学及加工性能的一些相关性。

    作者:

    高婕;戚阳艳;张茜;李万菊;

    发布时间:2024-06-13

  • 560. 酿酒酵母细胞表面展示技术在农林废弃物生物炼制中的最新进展

    摘要: 随着对化石燃料需求的增加以及环境问题的日益严重,生物质已成为地球上燃料来源和可持续能源中最具吸引力的替代品。农业和林业残留物或工业废料中的纤维素等生物质被认为是生产生物燃料和生物化学物质的理想可持续糖源。农林废弃物在世界范围内大量产生,造成了一定的资源浪费和环境问题。从循环经济的角度来看,核心任务是将农林废弃物提炼为有价值的能源和化学品。相较于化学转化法,微生物转化法具有安全性,环境友好性,微生物转化可以迅速而有效地生产目标蛋白,也可以获得更高的产量,更低的成本,更少的废物。微生物细胞表面显示技术是一种新颖、经济的技术,为工程蛋白提供了一个强大的平台,与经典的细胞内和细胞外表达(分泌)系统相比,该技术避免了酶纯化和底物运输过程,是解决酶不稳定性的有效方法。酿酒酵母作为生产各种燃料和化学品的常见细胞工厂,具有细胞较大、通常被认为是安全的(GRAS)生物和可以进行分泌蛋白翻译后加工的优点,非常适合细胞表面展示。纤维素酶、半纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶、环糊精葡聚糖转化酶、淀粉酶等多种酶已在酵母细胞表面成功表达,并具有生物活性。成功构建的工程菌株不仅能有效降解富含木质纤维素和淀粉的农林业废弃物,而且为同时糖化发酵(SSF)/固结生物处理(CBP)工艺奠定了基础。细胞表面显示技术可用于从富含糖、甘油三酯和废弃蛋白质的廉价来源的生物质生产生物燃料和各种化学品。此外,它还广泛应用于生物吸附剂和口服疫苗。结合代谢工程和合成生物学方法,可以构建具有所需功能的工程酵母细胞。在这篇综述中,我们首先描述了利用细胞表面显示技术构建修饰酿酒酵母的各种策略,包括直接细胞表面展示和支架介导的细胞表面展示策略。同时,本文重点介绍了国内外利用细胞表面展示技术在农林废弃物的生物冶炼上的应用。细胞表面展示效率的提高取决于靶蛋白的有效表达和分泌以及所展示的靶蛋白的活性。本文总结了提高酿酒酵母细胞表面展示效率的策略,包括锚定结构域的选择以及定位效应,提高蛋白的分泌表达,增强细胞表面的空间利用率等。最后对于细胞表面展示技术现在面临的困难进行了探讨并展望了未来的发展前景。

    作者:

    张晨梦;张瑜;李迅;王飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 561. 丝瓜络固定化米根霉催化光皮树油制备生物柴油的研究

    摘要: [目的]生物柴油作为一种新型可再生能源,是化石燃料的理想替代品。它具有低硫、低碳和高十六烷含量的特点。与传统化学方法相比,生物酶法制备生物柴油不需要额外去除催化剂和盐,纯化费用低,具有很大的应用潜力,然而目前生物法中催化剂的高成本一直被认为是影响其产业化的一个重要因素,利用固定化全细胞作为生物催化剂可以避免脂肪酶的复杂纯化过程,有效降低生物催化剂的制备成本。[方法]本研究对一株高产脂肪酶的米根霉进行了固定化研究,并将其应用于生物柴油的制备。首先通过比较固载率和甲酯化效果,在生物基固定化材料丝瓜络、纳米纤维、水凝胶和椰壳活性炭中筛选出米根霉的最适固定化材料,探索其适宜的固定化条件,以获得的固定化米根霉作为全细胞催化剂催化光皮树油制备生物柴油。并进一步探讨了转酯化条件对生物柴油得率的影响。[方法]研究结果表明,绿色环保、价格低廉的丝瓜络为米根霉的最适宜固定化材料,其固载率达到 162+6%。丝瓜络是一种天然高分子材料,不但具有高孔隙率(79%-93%)和低密度(0.02-0.04 g/cm3)的纤维血管网状结构利于米根霉菌丝的粘附,而且具有优良的力学性能和坚韧的质地可以在后期应用过程中承受较大的剪切力。在 100 ml米根霉发酵培养基中加入 2.25 g丝瓜络作为固定化载体,培养 72 h即可收获效果最佳的固定化米根霉全细胞催化剂。为了提高丝瓜络固定化米根霉的催化效率,研究了培养基成分对其影响。橄榄油含有较多的不饱和脂肪酸,作为碳源具有一定的诱导作用,可有效提高米根霉中的脂肪酶表达量,以此获得的固定化米根霉催化光皮树油的甲酯得率达到 93%以上。通过评价固载率和甲酯得率,选择多聚蛋白胨为有机氮源,NaNO3 为无机氮源的复合氮源来培养及固定化米根霉细胞。同时为了提高固定化细胞的使用寿命和重复使用次数,研究了用浓度为 0.1%的戊二醛、双醛淀粉、京尼平溶液进行交联处理的可行性。结果发现,在戊二醛处理的固定化细胞中脂肪酶活性损失较少,在重复使用 6次后,转酯化效果依然保持在 80%以上。[结论]本研究获得的全细胞催化剂具有制备简单、稳定性良好、可重复利用等优点,通过优化的培养基组成也具有价格较低廉的特点,有效控制了全细胞催化剂的制备成本。

    作者:

    纪淑兰;李迅;王飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 562. 南极假丝酵母脂肪酶B在毕赤酵母中的高效表达及其在生物柴油生产中的应用

    摘要: [目的]本研究以毕赤酵母为宿主,构建高效表达CALB毕赤酵母工程菌,实现CALB的大量有效分泌表达,并用其催化地沟油生产生物柴油。[方法]首先,体外构建了表达CALB的质粒,该质粒为进行了CALB密码子优化后的质粒,随即选取不同的毕赤酵母为宿主,将质粒线性化后,电转化导入毕赤酵母中进行分泌表达。然后,通过查阅文献选择了7个不同类型的启动子,并在原质粒的基础上进行启动子元件的更换得到新的质粒,线性化,电转化导入毕赤酵母中进行分泌表达。在摇瓶培养后,离心收集上清液并比较上清液中 CALB 的脂肪酶活性和蛋白质浓度,得出最强的启动子元件。然后,在最强启动子的基础上比较了 5 个信号肽的分泌性能,同样通过比较摇瓶培养后上清液中 CALB的脂肪酶活性和蛋白质浓度,得出最佳的启动子和信号肽组合。通过提升抗生素的浓度,筛选出了含有 3 个calb基因拷贝数的阳性转化子,并将该转化子进行发酵罐发酵培养。然后,对一些培养条件进行优化,包括温度、初始pH和接种量等。最后,将表达出的脂肪酶CALB用作催化剂催化地沟油生产生物柴油,优化了催化剂用量、水含量、温度和醇油摩尔比等因素。[结果]毕赤酵母GS115对CALB的表达效果略高于毕赤酵母X-33对CALB的表达效果,在后续实验中以毕赤酵母GS115为表达CALB的宿主。对CALB的表达最佳的启动子和信号肽组合为启动子PGCW14 和Mα信号肽,脂肪酶活性相对于表达元件优化前提升了约 88%,分泌到胞外的蛋白质含量也提升了近 80%。在BSM培养基中进行发酵培养,在十天的发酵过程中,发酵后的脂肪酶活性和蛋白质含量分别较最初的原始工程菌株提升了约 34 倍和 20 倍。此外,所获得的CALB上清液被直接用于催化地沟油生产生物柴油,游离脂肪酸被有效转化。[结论]本研究通过基因元件优化和培养条件优化实现了CALB的高效表达。此外,所获得的CALB还用于催化酸化地沟油与甲醇的酯交换反应,这为利用重组CALB作为生物催化剂将含有大量游离脂肪酸的废弃或低质量原料油转化为生物柴油提供了一条很有前景的途径。研究结果可为酵母中 CALB 的高效表达和提高脂肪酶产量提供参考,这将为其他有价值蛋白质的生物生产带来新的可能性。

    作者:

    肖敦驰;李迅;张瑜;王飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 563. 组合策略提高疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶在毕赤酵母中的分泌表达及其催化制备生物柴油的应用

    摘要: [目的]构建高效分泌表达疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)脂肪酶TLL的毕赤酵母(Pichia pastoris)工程菌,实现脂肪酶的高水平表达,以降低生物催化剂的制备成本。将获得的脂肪酶TLL用于催化制备生物柴油,考察其催化活性,为生物酶法生产生物柴油提供参考。[方法]采用多种策略来提高毕赤酵母中脂肪酶TLL的表达水平。首先对基因表达元件进行了筛选,比较了不同信号肽的分泌效率、不同启动子的启动强度和不同基因剂量对脂肪酶分泌表达的影响。然后对重组菌的发酵参数进行调控,包括培养基初始pH、诱导温度、诱导OD600、甲醇浓度和表面活性剂等。为了降低发酵成本,采用生物柴油生产过程中产生的副产物粗甘油作为碳源。此外,为了减轻甲醇对细胞生长的抑制作用,在所构建的重组菌中额外引入一个由组成型启动子 PGCW14 控制的表达盒,并采用了甲酯缓释甲醇一步诱导策略。由于毕赤酵母自身分泌的背景蛋白较少,可将获得的发酵上清液直接用于催化制备生物柴油。[结果]通过基因工程方法获得了一株含有AOX1启动子、MF∆信号肽、4拷贝tll基因和共表达透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白VHb的毕赤酵母重组菌,在诱导表达 96 h后,获得 1530 U/mL 的脂肪酶酶活。对发酵参数进行进一步调控,获得的重组菌在最优发酵条件下,即培养基中以粗甘油作为碳源,初始pH为 6.0,并添加 0.1%(w/v)Tween 80表面活性剂,在OD600为 3.0时,于 25℃的诱导温度下,每 24 h添加1%(v/v)的甲醇进行诱导。发酵 192 h后,发酵上清液中的总蛋白含量为 1.2 g/mL,发酵酶活达到 7700 U/mL.采用甲酯缓释甲醇一步诱导策略时,比较了甲醇、油酸甲酯、生物柴油分别作诱导物时,对脂肪酶 TLL 表达水平的影响。发现以 1%(v/v)生物柴油为诱导物时,脂肪酶表达水平最高,发酵 192 h后,总蛋白含量为 1.4 g/mL,酶活达到 8700 U/mL,较原始菌株提高了 29 倍。以发酵上清液在无溶剂体系中催化麻风树籽油制备生物柴油,在粗酶液用量为 30 U/g,含水量为 20%(w/w),甲醇/油的摩尔比为 4:1,甲醇分3步添加的条件下,在 35℃下反应 60 h,生物柴油得率达到 96%。[结论]采用粗甘油作为碳源,通过基因工程和发酵调控实现了脂肪酶 TLL在毕赤酵母中的高效表达,提出的甲酯缓释甲醇一步诱导策略能够缓解高浓度甲醇诱导带来的菌体生长抑制问题,所获得的发酵上清液可直接用于催化制备生物柴油,为生物酶法制备生物柴油提供了高效廉价的生物催化剂。

    作者:

    许蕊;张瑜;李迅;王飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 564. 高雾度及紫外屏蔽的橡仁粉/卡拉胶基可胶&热封的油脂包装膜的制备及性能研究

    摘要: 塑料的大量使用造成了白色污染,使生态环境被严重破坏。治理和消除白色污染已成为全球的共同目标。因此,研制出可生物降解的包装薄膜材料迫在眉睫。天然聚合物,如多糖和蛋白质,可用来生产包装膜并具有代替合成聚合物的潜力。目前,已有很多比传统塑料包装膜具有更好的阻隔性、抗菌性或抗氧化性的多糖基薄膜被研制出来。但由于多糖的熔融温度高于热解温度导致其无法通过热封形成有效地包装袋,难于实际应用。淀粉和蛋白质衍生的薄膜可热封并用作塑料的替代品。然而,这种利用方式可能会加剧全球粮食短缺。本研究中,我们利用废弃的橡子与卡拉胶制备了可胶&热封的复合包装膜。测试了橡仁粉/κ-卡拉胶(AKM/κC)复合膜的机械强度,热稳定性,透光率,雾度和抗菌性能。结果表明,当甘油从30%增加到 50%时,雾度和透光率分别从 96.74%和 3.50%下降到 94.50%和 2.25%。AKM/κC薄膜具有优异的紫外线屏蔽性能(380-200 nm处的透过率为 0)。使用 15g/L的壳聚糖季铵盐(CQAS)作为生物胶水对 45g-AKM/κC薄膜进行胶&热封。在 115 oC,0.3MPa下热封 1s的密封强度最大,为 5.09±0.29N/15mm.用 45g-AKM/κC包装的牛油在 25 oC贮存 75天后,过氧化值(POV)从 0.0187 g/100g增加到 0.0336 g/100g,低于暴露在空气中的牛油的POV(0.5209 g/100g,已变质)。我们制备的薄膜具有较高的雾度和紫外线屏蔽性能,可用作富含脂肪食品的塑料包装替代品。

    作者:

    迟文锐;宁语苹;刘文华;刘若婷;李坚;王立娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 565. 多功能秸秆纤维基可视化智能标签的构筑和性能表征

    摘要: 智能标签可以实时提供食品新鲜度信息。然而,现有研究的智能标签pH响应范围窄,只能监控单一食品的质量,阻碍了其实际应用。为了突破这个瓶颈问题,本研究设计了一种响应范围宽、指示精度高、高效抑菌的纤维素基智能标签用于监控猪肉、牛奶、菠菜的新鲜度。利用草酸改性秸秆纤维素纤维引入羧基基团(-COO-),通过静电作用键合带正电荷的壳聚糖季胺盐,进一步吸附阴离子复合染料-甲基红和溴百里香酚蓝,最后自组装成智能标签。壳聚糖季胺盐的引入有效地改善了标签的拉伸强度和断裂伸长率,两者分别增加了 282%和 16.2%;同时赋予了其优良的抑菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率高达 100%。在pH范围为 3~9 时,该标签呈现了截然不同的高饱和度颜色;遇乙酸蒸汽由绿色转变为粉色,遇氨气又迅速地变回绿色,表明了该智能标签具有快速的酸-碱气体响应性及可逆性。将标签应用于监测猪肉、牛奶以及菠菜的新鲜度,标签从绿色逐渐转变为橘黄色,表明牛奶/菠菜质量状态由新鲜转变为濒临腐败;由绿色转变为黄色,再继续变为浅绿色表明了猪肉质量状态由新鲜到可接受再到濒临腐败的过程。本研究提供了一种可有效地将废弃稻草秸秆纤维高值化转变为多应用范围智能标签的途径,符合节约型社会及国家经济可持续发展理念。

    作者:

    刘若婷;宁语苹;任子豪;许士玉;程倩;杨冬梅;王立娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 566. α-羟基羧酸与硼酸的络合反应对其旋光的影响研究

    摘要: 本论文从筛选和设计催化剂的角度,测量硼酸加入后α-羟基羧酸的旋光度的变化,分析络合反应产物种类与配合物构型变化的关系。采用多项式拟合,得到了旋光度与硼酸用量之间的函数。通过对拟合的旋光度函数进行微分求导,得到了旋光度变化率函数。结果表明,当形成配合物时,由于反应成环,电子可极化性增加,配合物的旋光度增加;当形成双配体的配合物时,形成了新的手性中心,但左旋体和右旋体的量相同,新形成的手性中心对旋光度增加贡献率为 0.即:对于旋光度为 0的α-羟基羧酸,加入硼酸后,测得的旋光度仍为 0;对于手性α-羟基羧酸,加入硼酸后旋光度增加,增加值的贡献来自于形成的单配体配合物。按照旋光度的相对变化率排序为:L(+)-酒石酸(267%)≈D(-)-酒石酸(261%)>L-(-)-苹果酸(88%)>D-葡萄糖酸(66%)>(R)-(-)-扁桃酸(13%)>D-(-)-乳酸(-13%),其中D-(-)-乳酸的旋光度的绝对值先减小后增加。旋光度变化率的最小处对应的硼酸与α-羟基羧酸的摩尔比约为 3,此时单配体络合物的相对含量达到最大。继续增加硼酸用量,旋光度变化不大。旋光度变化与pH的变化具有相关性,加入硼酸后形成的配合物种类越多,消耗掉的阴离子就越多,就更容易促进电离平衡向正方向移动。从热力学上来说,配合物的种类越多,熵值增加越大,络合反应越容易进行。

    作者:

    孟中磊;秦荣秀;黎贵卿;陈海燕;

    发布时间:2024-06-13

  • 567. 钯基催化剂的制备及其催化降解落叶松树皮提取的缩合单宁的研究

    摘要: 落叶松树皮是我国林业重要的副产物,价格低廉、来源广泛、资源丰足且绿色天然无污染,树皮中的缩合单宁是植物的重要代谢产物之一,将缩合单宁加工成精细化学品极具发展价值。但缩合单宁中 70%以上为大分子量的高聚体,由于空间位阻大、经济价值低等缺点,发展一直受到限制。因此,本文制备了 8种催化剂对落叶松树皮缩合单宁进行降解。

    作者:

    刘念赐;李特;姜贵全;

    发布时间:2024-06-13

  • 568. 浅析中式婚俗文化视域下销声匿迹的婚嫁家具

    摘要: 本文通过对中国古代婚姻观念下对婚嫁家具的概念和种类进行梳理,以及逐渐消失的婚嫁家具这种现象,对传统婚嫁家具所涉及物质功能意义和传统精神功能意义两个方面进行分析。从而引出近代以来,现代国人对婚姻观念在外来思想的影响下发生很大变化,这种崇洋媚外的婚姻观念不仅对良好的传统婚俗习惯有很大的冲击,同时也迅速的使一代又一代年轻人对婚姻的认知度降低,对人情浓度变得薄弱,久而久之不利于对中式婚俗文化的传承,对社会发展有较大的负面影响。

    作者:

    张刘涛;王诗榆;何楠;

    发布时间:2024-06-13

  • 569. 传统婚姻观念下柜类家具文化艺术研究——以明式闷户橱为例

    摘要: 本文从古代女子出嫁时的橱柜类嫁妆联系到中国古代婚姻观念,进一步探索中国古人的婚嫁礼制,从生活方式、风俗习惯、宗教传统、价值观念和社会文化的角度出发,主要包含物质功能和社会功能两大方面的意义。从婚嫁箱柜的造物文化内蕴,闷户橱的出现及演变,装饰纹样的寓意三个方面探讨中国古代箱柜类嫁妆的造物之道。阐述了中国传统文化精神下的婚嫁观念,审视了造物文化、精神文化和功能需求三者之间的关系,深入剖析传统文化内涵以及在婚嫁家具中的体现,从而推进中国传统家具文化艺术的传承与发展。

    作者:

    张刘涛;钟周芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 570. 20世纪中叶李巷村民俗家具研究

    摘要: [目的]通过对南京江宁区李巷村遗存老家具的调研和记录,以个案的形式分析和总结我国20世纪江南地区民俗家具的时代特点。[方法]采用艺术人类学田野调查的方法,用影像的方式记录李巷村红色文化教育基地建立过程中,村民所捐献的93 件上世纪的民俗家具,同时进行尺寸测绘和村民访谈。,运用多重证据法和对比研究法讨论李巷村民俗家具的时代特点。[结果]1、就地取材。李巷村民俗家具未见传统的红木用料,而多为当地的榉木、榆木等柴木。2、特殊款式。李巷村的民俗家具出现了一些现有资料上少见的款式,如带镂空层的高腿碗柜。3、相比传统红木家具,民俗家具在结构形制上少有改良,但表面处理如打磨和雕花工艺的水平下降了。4、功能性的抽屉越来越多。5、桌椅上均出现以木仿竹的做法。6、在小椅子上出现了类似现代座椅的结构。7、大型柜体多见方角柜,少见圆角柜。8、大部分家具脚部离地都很高,因是受环境气候潮湿的影响。[结论]20 世纪江南地区民俗家具延续了明清家具的造型手法,保持了朴素实用的特点,随着社会的发展,自有自己缓慢发展的步伐。与同时期的海派家具不同,它较少受到外来文化的影响。

    作者:

    王华;殷钰涵;周雅洁;

    发布时间:2024-06-13

  • 571. 乡镇政府监管下绿色家居企业与消费者行为策略演化博弈分析

    摘要: [目的]在绿色发展政策和市场效益的推动下,绿色家居在乡镇具有极大的市场发展前景。为了探究乡镇绿色家居市场中各方主体在市场演变中的行为策略,[方法]构建了家居企业、乡镇政府和乡镇消费者的三方演化博弈及其动态方程,通过分析均衡点的稳定性和Matlab数值仿真,分析各主要参数变化对系统演化结果的影响。[结果]乡镇政府收取的各项税务的值越大,家居企业推行绿色家居的概率就越小;政府给予家居企业的补贴越多,随着乡镇政府投入成本的增长,对乡镇消费者实施的补贴越多,该行为的概率趋势将逐渐降低;绿色家居产品价格越高,乡镇消费者购买行为的趋势逐渐降低。[结论]研究结果表明,乡镇政府对家居企业收取的各项税收等费用必须高于其监管与投入的成本与补贴的总费用,才能保障演化稳定市场环境下的可持续性发展;过于加大企业和消费补贴将不利于乡镇政府履行持续性监管与调控;绿色家居产品的售价过高将会降低乡镇消费者的购买行为。

    作者:

    朱龄;吕九芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 572. 乡村振兴战略下生态文明意识构建——以绿色家居文化传播研究为例

    摘要: [目的]党的十九大首次提出乡村振兴战略以来,多次强调了乡村人居环境对生态文明建设的重要性,并随着"双碳"战略的提出,进一步明确乡村绿色发展道路。其中绿色家居作为行业发展趋势对乡村生态文明建设具有重要推动作用。对乡村绿色家居文化传播的研究,是以生态文明意识建设的重要引领作用为前提,有助于推动和构建乡村振兴战略下的生态文明意识。[方法]分别通过绿色家居文化的切入契机与价值景图的乡村主流意识导,绿色家居知识匮乏与认知不足的乡村主体意识特征,以及对绿色家居信息传播内容与媒介类型的乡村意识的载体模式进行分析的基础之上,对乡村绿色家居文化的发展优势、存在的问题、传播模式以及传播策略进行探讨分析,最终提出了乡村绿色家居文化多元化内容与精准化渠道的多维度意识构建策略,通过分析乡村绿色家居的意识状态,探讨了绿色家居文化的传播、普及和发展,为乡村生态文明的意识建设提供参考思路。[结论]乡村传播过程是乡村意识形成的关键,通过相关参与主体、传播渠道和传播方式提高绿色家居文化是当前急需得到重视的问题。

    作者:

    朱龄;吕九芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 573. 实木家具的减量化设计原则探讨

    摘要: [目的]绿色设计是实现可持续发展的重要途径,减量化在绿色设计的"4R原则"中处于首要地位,本文探讨在保证安全性、人机关系协调和满足家具所需功能性的前提下,实现以减量化设计为核心的家具产品"绿色设计"优化的可实现原则。[方法]本文以实木家具为研究对象,结合具体的设计案例,使用文献研究法、案例分析法、学科交叉法、实地调查法,通过列举、对比、实例分析,从家具的设计理念和设计语言入手,通过实例探讨实木家具的外观造型减量化、材料减量化、结构与工艺减量化、包装与运输等方面蕴涵的减量化设计思维。[结果]总结了适用于实木家具减量化设计的五个核心原则:分别是以控制进入家具生产环节能量流和物质流为目标的"少量化",以综合考虑家具审美、安全、尺度后删减多余内容的"简单化",实现家具和包装轻简、缩减占用空间的"轻量化"和"小型化"以及实现接轨高新技术的"标准化"。具体而言,对家具外观造型进行减量设计的方法主要是:装饰方法的简洁化、外观尺寸的合理缩减、由设计带来视觉感受的减化;实木家具材料进行减量化的途径有:使用轻质材料生产轻量化家具、优选加工性能好的木质材料、实现劣材小材优用及减少材料用量与种类等;对实木家具工艺减量化的手段是:使用现代榫卯结构和现代连接件简化家具结构、优化家具涂饰工艺、对家具的零部件进行减化设计等内容;实木家具包装与运输环节减量化可以通过对家具包装设计、运输环节简化并结合家具结构接合方式的优化等方式进行。最后,指出减量化设计应该是在满足家具的功能、审美、安全性等前提下对实木家具进行包括外形、装饰、结构、工艺、包装和运输等方面的优化设计,同时,减量化设计应该作为家具产品市场化前设计评审中不可或缺的一环。

    作者:

    詹秀丽;戴向东;

    发布时间:2024-06-13

  • 574. 基于对抗迁移学习和近红外光谱预测不同物理形态和树种的纸浆原料组分含量

    摘要: [目的]探索对抗迁移学习策略结合近红外光谱(NIRS)分析技术在纸浆原料组分(抽提物,Klason木质素和综纤维素)含量快速检测中应用的可行性。[方法]本研究选取代表性的 4 种常用制浆材为研究对象,包括 2 种针叶木制浆材(云杉,樟子松)和 2 种阔叶木制浆材(加杨,毛白杨)。对 4 种制浆材 2 种物理形态(木块,木粉)下的 3 种化学组分共 423 个样品组成的NIRS数据集进行波段分析、光谱预处理和样本集划分,分别建立各数据集的优化偏最小二乘回归(PLSR)校正模型和一维残差网络(1D-Resnet)模型。将各NIRS数据集按不同物理形态和树种进行成对排列组合,共组成 24 个数据集分组。令各分组中的数据集互为源域和目标域,分别采用斜率/截距校正算法(SBC)、分段直接校正算法(PDS)、迁移成分分析(TCA)、测地线流式核法(GFK)、微调(Fine-tuning)域对抗神经网络(DANN),域分离网络(DSN)和动态分布适配网络(DAAN)共 8 种方法进行模型迁移并对比了预测效果。[结果]对抗迁移学习方法(DANN,DSN,DAAN)不仅消除了木块和木粉光谱数据源(即域)之间的差异,还在跨树种域适配方面获得了理想的预测结果,而且迁移后模型的鲁棒性和稳定性在 24 个实验分组中均远超传统的模型传递(SBC,PDS)和迁移学习(TCA,GFK,Fine-tuning)方法。[结论]本研究引入的对抗迁移学习NIR模型可以有效适应多形态,多物种的纸浆原料光谱数据,能最大限度地降低生产成本,提高制浆效率,并具有扩展到其他原料属性光谱检测和反演的潜力。

    作者:

    张哲宇;李耀翔;陈雅;彭润东;刘晓利;钟浩;齐源达;王子纯;

    发布时间:2024-06-13

  • 575. 联合GF-7立体影像与GEDI波形数据的森林地上生物量估测

    摘要: [目的]:联合星载激光雷达和光学立体卫星数据提取的森林高度参数,结合分层地面样地调查数据,采用机器学习算法构建森林地上生物量反演模型,分析星载激光雷达与光学立体卫星联合在森林地上生物量反演方面的潜力,为森林地上生物量高效准确估测提供方法依据。[方法]:以内蒙古根河为研究示范区,首先使用高分七号光学立体影像(GF-7)和星载激光雷达GEDI数据,再结合数字高程模型(ALOS-DEM),获取到示范区内连续型树高产品;其次,基于GF-7 号影像获取传统遥感影像特征,并通过递归特征消除算法对三种森林类型进行特征优选;在此基础上,利用三种森林类型的优选特征集分别构建XGBoost、LightGBM以及RF三种森林地上生物量估测模型,对比有无树高特征因子的森林地上生物量估算精度,进一步验证树高因子对提高森林地上生物量估算精度的重要性。[结果]:通过对比分析发现,三种森林地上生物量估测模型,XGBoost 估测模型整体精度最高,且模型最稳定;在仅用传统遥感特征因子估算森林地上生物量时,XGBoost 模型决定系数 R2 为 0.590,均方根误差 RMSE 值为 32.574MG/ha,相对均方根误差rRMSE 为 18.54%;在添加树高特征因子后,XGBoost 模型决定系数 R2 为 0.778,均方根误差 RMSE 值为29.815MG/ha,且相对均方根误差rRMSE为 13.26%,森林地上生物量估算平均总体精度约提高 10.4%。[结论]:相比仅采用常规遥感因子估算森林地上生物量,应用 XGBoost 算法建立包含树高特征因子生物量估算模型,其估算精度更接近森林资源调查相关规定要求,同时也表明联合星载激光雷达和光学立体卫星可以有效减弱数据信号饱和带来的影响,可为大范围森林资源快速调查评估提供重要技术支持。

    作者:

    王德军;邢艳秋;杨红;杨书航;常晓晴;

    发布时间:2024-06-13

  • 576. 中高纬度地区春季植被物候对冻土退化的响应及其对净初级生产力的影响

    摘要: 东北地区位于北半球中高纬度永久冻土区的南缘,是中国唯一的高纬度永久冻土区,对气候变化高度敏感。然而,增温引起的冻土退化如何影响中高纬度地区植被动态尚不清楚。本研究利用多年冻土顶部温度(TTOP)模型确定冻土类型分区,并采用近二十年来最新的植被、气候和土壤冻融数据集,探讨不同冻土区域土壤冻融变化对植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)和春季植被物候的可能影响。研究结果表明,东北地区在 2001-2020 年期间植被年均NPP呈线性增加趋势,其中在不稳定永久冻土区增长速率最快,达到 5.36 g c m-2a-1.通过多元线性回归和偏相关分析发现,在永久冻土区,冻土融化对森林春季物候延迟起主导作用,较早的解冻开始时间和较长的解冻时间可能会加剧生长季节的水分压力并限制植被的生长。在不稳定冻土区,较早的土壤解冻开始时间一般有利于春季物候,较长的土壤解冻持续时间倾向于增加生长季土壤含水量,进而提高植被 NPP.而在相对温暖的季节性冻土区,温度和降水是影响植被春季物候的主导因素。研究结果强调了植被春季物候对永久冻土退化比直接气候变化更敏感,定量分析了冻土退化对植被NPP的影响。随着永久冻土持续退化,这对在未来气候变暖中解释东北森林碳汇/源变化具有重要意义。

    作者:

    杨红;

    发布时间:2024-06-13

  • 577. 面向林地建图的激光惯导融合SLAM算法

    摘要: 激光惯导融合的同步定位与建图算法可以构建高精度的三维点云地图,为森林关键林木参数信息的获取提供可靠数据。为了解决现有基于平滑和建图的激光惯导里程计(Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping,LIO-SAM)难以提取树干特征和滤除地面点的问题,本文提出了基于平滑和建图的林业激光惯导里程计(Forestry Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping,F-LIO-SAM)。该方法包含两个创新点,一是根据圆弧半径特征树干提取,二是利用惯导姿态信息滤除地面点。最后对比研究了改进前后两种算法的特征提取方法和去地面点方法的实际效果,并分析了不同林木密度对建图和定位精度的影响。实验结果显示,F-LIO-SAM提取到的树干特征点数量相比LIO-SAM提升明显,最终的单木定位精度平均绝对误差和均方根误差相比LIO-SAM更少。研究表明,本文提出的F-LIO-SAM是一种适合用于林下环境单木定位的同步定位与建图算法,为森林调查中的林木参数获取提供了技术支撑。

    作者:

    杨书航;邢艳秋;徐保伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 578. 基于机液联合仿真的跨式油茶果收获机液压系统研究

    摘要: 为了提高跨式油茶果收获机的工作性能和可靠性,需要设计一套适用于跨式油茶果收获机,且稳定性较好的液压系统。本文基于RecurDyn与AMESim软件分别建立跨式油茶果收获机的机械系统模型与液压系统模型,并创建信息传递接口,实现整机机液联合仿真。通过机液联合仿真分析底盘直线行走、越障、爬坡及转向工况下,执行元件内液压油压力及流量变化情况,并对采打机构空载及负载工况下执行元件内液压油压力及流量变化情况进行仿真。仿真结果表明本文设计的跨式油茶果收获机液压系统具有良好的稳定性:底盘直线行走工况下,4 个行走马达内流量稳定在 30L/min,压力稳定在 15bar;越障工况下,马达内压力发生波动,压力波动范围为 15~25bar,随后压力恢复稳定;爬坡工况下,当底盘完全位于坡面时,行走马达内压力最大,稳定在 90bar;单边制动转向与双边差速转向工况下,马达内压力波动范围分别为 60~100bar和 20~100bar.采打机构空载工况与负载工况下,采打马达内流量及压力均呈正弦曲线周期性变化,负载工况下压力变化范围为 10~40bar,影响采打液压系统流量及压力变化的主要原因是采打机构自身的运动特性。

    作者:

    宁晨;杜小强;马锃宏;贺磊盈;姚小华;韩鑫涛;刘吉顺;

    发布时间:2024-06-13

  • 579. 基于多传感器融合的林区非结构化道路检测

    摘要: [目的]林业工程车辆的智能化研究是进一步提高林业工程装备工作效率的有效途径和必然趋势。而林区无人作业车辆在林区复杂环境下的动态感知是实现林区无人驾驶的最大瓶颈。林区道路缺乏参照物和地图标识,受自然环境(地面障碍、地表条件、气候条件)的影响较大,这对实现林区无人车辆的自主作业提出了极大挑战。这项研究为解决林区复杂路况下无人驾驶车辆环境感知的科学问题提供了依据。[方法]本文提出了一种基于二维激光雷达和单目相机的多传感器融合检测方法用于实现林区非结构化道路识别。首先,基于单目视觉相机采集的图像信息,本研究采用了"改进SEEDS+支持向量机(SVM)"的策略用于对道路区域的快速识别。在图像实施超像素分割的基础上,结合支持向量机对每个子区域进行分类与合并得到可行驶区域。然后,将二维激光雷达采集的点云信息,通过重投影的方式实现与图像信息的匹配与融合。通过坐标变换与B样条曲线拟合得到机器人坐标系下的道路模型。[结果]实验中,我们搭建了林区自主智能导航平台,并通过"公开数据集+自采集数据集"的形式构建了数据库。对本研究提出的基于多传感器环境识别策略进行了训练与测试。在北京林业大学聊城林场与鹫峰国家森林公园选取了多段林区道路进行野外实验。实验结果显示,系统处理单帧图像的平均时间可以达到 89.3ms.这表示系统能够达到 10帧/秒的信息处理速度。同时,人工标定与程序运行结果对比也表明,图像道路区域的召回率和精确度都达到 90%以上。[结论]本研究能够满足在林区环境下自主导航平台在低速条件下的实时性需求与精度需求。为林区无人作业车辆的环境动态感知与实时监测提供了重要依据。并且,该技术对林区无人作业车辆在自主巡检,自主喷药、无人集材和运输等方面具有重要的应用价值。

    作者:

    雷冠南;赵燕东;郑一力;么汝亭;

    发布时间:2024-06-13

  • 580. 双系统中小粒林木种子精量播种机的设计

    摘要: 为实现对种壳脆硬、球度低、形状不规则的中小粒林木种子的精量播种,设计了基于气吹-振动双重作用供种的精量穴盘播种机。具体以樟子松种子为例,应用压痕法、反相分析运算法则、EDEM中的Hertz-Mindlin模型等方法,探究其力学特性和建立种子的种群空间形态模型,据此应用SolidWorks进行播种机结构设计。该播种机主要由气动系统、电控系统、穴盘、播种机构、供种机构、压穴机构、穴盘输送机构等组成。其供种系统设有气吹-振动组合式种子流化装置,通过气吹和振动的双重作用使种子颗粒群有效分离,在气流的连续作用下种子持续保持"沸腾"的运动状态,确保吸附取种过程中,种子能相对稳定的处于有效吸种位置以提高设备的吸附成功率。经播种试验,当种盘振动频率 20 Hz,振幅为 5 mm,穴盘输送速度 0.045 m/s时,其空穴率最低,为 1.74%,重播率 0.26%,播种合格率 98%,穴播速度可达到 300盘/h.通用性强,可匹配硬质常规穴盘和纸质蜂窝穴盘。

    作者:

    李芝茹;苗振坤;魏明;吴立国;毕宏伟;李艳娜;何山;南方;

    发布时间:2024-06-13

  • 581. A New Approach to Investigate the Spatially Heterogeneous in the Cooling Effects of Landscape Pattern

    摘要: Although many prior studies have found that landscape pattern significantly affects urban heat environment globally,the spatially heterogeneous in the cooling effects of landscape pattern remains poorly understood.In addition,most previous studies have only employed a single landscape metric separately,without holistic consideration of the composition and con-figuration of different landscapes.Taking one of the new"stove"cities in China-Fuzhou City,Fujian Province,as an example,we employed the principal component analysis(PCA)to syn-thesize a landscape pattern comprehensive index(LPCI)composed of the four common land-scape metrics(i.e.,aggregation index,AI;mean patch area,Area mn;largest patch index,LPI;and percentage of landscape,PLAND)of the three major land surfaces(i.e.,water,vegetation,and impervious surface).Then,the local model(geographically weighted regression,GWR)was proposed to explore the spatially heterogeneous in the cooling effects of urban landscape.The results revealed that:(1)from 2000 to 2016,the land surface temperature(LST)increased by 4.262 °C,and the proportion of the urban heat island region showed an upward trend,while the urban-heat-island ratio index(URI)increased from 0.328 to 0.457;(2)the cooling effect of different land surfaces ranked from high to low was:water(29.69 °C),vegetation(38.56 °C),and imper-vious surface(41.82 °C);(3)compared with vegetation patches,water patches had a more obvious cooling effect on the surrounding environment,with the cooling distance within 60-90 m for the vegetation,while reaching 120-150 m for water body;(4)the proposed LPCI could explain more than 80%of the information for all of the landscape metrics for all of the landscape types,and presented a patchy distribution in the study area;(5)the GWR results revealed that the cooling effect of the landscape pattern varied spatially across the study area,indicating that the config-uration of landscapes is more important in an urban center in alleviating urban heat environment than in an urban fringe area.The proposed approach provides a new understanding of the in-teraction between the landscape patterns and urban heat environments,providing a strong basis for landscape planning strategies for specific local sites.

    Shuang Liu;Xuefei Li;Long Chen;Qing Zhao;Chaohui Zhao;Xisheng Hu;Jian Li;

    发布时间:2024-06-13

  • 582. 国内林果采摘设备研究现状分析

    摘要: 林果机械化采摘是实现林果快速收获的途径。本文简述了国内林果采摘设备的发展现状,综述了振动式、拍打式、气吸式、齿梳式和采摘机器人几种结构型式的林果采摘设备的结构、工作原理、适用范围和工作效率,分析了林果采摘设备的发展趋势,以期为林果采摘设备的发展提供一定借鉴。

    作者:

    寇欣;王东;向文博;曲振兴;范志远;薛晨阳;汤晶宇;

    发布时间:2024-06-13

  • 583. 基于多源数据并顾及森林类型的森林冠层高度反演

    摘要: [目的]基于随机森林方法,通过ICESat-2的LiDAR数据与Sentinel-1的SAR数据、Sentinel-2的光学影像以及地形数据的协同构建针、阔、混三种不同森林类型对应的森林冠层高度估计模型,并对不同森林类型对应模型的精度进行验证和比较;同时,利用随机森林方法获取不同模型对应建模最优变量集及集合中各变量重要性得分,并对各变量在模型建立过程中发挥的作用进行定量地比较和分析。[方法]首先,在不同空间分辨率下,通过机载lidar反演得到的冠层高度验证ICESat-2 卫星的ATL08 产品提供的高度指标(RH95)的精度;随后,获取SRTM数据提供的高程和坡度数据、提取Sentinel-1 卫星的SAR数据提供的VV和VH变量、Sentinel-2卫星的光学影像提供的纹理特征、植被指数和生物物理特征、通过地理国情监测获取的研究区域内的针/阔/混森林覆盖信息,基于随机森林方法并利用以上参数构建出不区分森林类型和针/阔/混森林类型对应的冠层高度估计模型,并对模型的精度进行验证和比较;最后,利用随机森林方法获取不同森林类型对应的最优变量集,并对集合中各变量在模型构建过程中发挥的作用进行定量地比较和分析。[结果]在 250 m空间分辨率下,ATL08提供的RH95高度指数与机载lidar反演的冠层高度具有最好的一致性,对应的R和RMSE分别为 0.80和 1.98 m;不区分森林类型建立的冠层高度估计模型的反演精度低于按照针/阔/混森林类型分别建立的冠层高度估计模型的精度,以上四个模型对应的两个精度指标R和RMSE分别为:0.59、0.72、0.59、0.62和 3.68 m、3.15 m、3.37 m、3.26 m;在模型构建过程中,不同模型对应的最优变量集中包含变量种类及个数均不相同,且同一变量在不同集合中对应的重要性得分也存在明显差异。[结论]本研究通过多源数据的协同建立的森林冠层高度估计模型可以准确地获取大区域内空间连续的森林冠层高度信息,且根据不同森林类型分别建立的估计模型的精度明显高于未区分森林类型所建立估计模型的精度,证明了区分森林类型建立估计模型的必要性。不同森林类型对应的最优变量存在差异,但是基于光学数据提取的植被指数在每个集合中的重要得分之和均高于其他类型变量对应的重要性得分,证明了通过多源数据联合反演森林冠层高度时植被指数的重要性。

    作者:

    席志龙;邢艳秋;陈贵珍;徐华东;

    发布时间:2024-06-13

  • 584. Influence of Different Precipitation Periods on Dendrolimus superans Occurrence:A biostatistical Analysis

    摘要: Precipitation is one of the most important abiotic factors that affect Dendrolimus superans occurrence.In this study,a grey slope-correlation model was used,and a simplified grey slope-correlation model was constructed to uncover the most crucial periods of precipitation that pest occurrence.Results revealed that the two models are very similar;however,the simplified grey slope-correlation model required less calculative steps and was easier to operate.The calculation results revealed that the most crucial period occurred during the first 10 days of July(γ13 = 0.67,γ`13 = 0.69).The other precipitation periods associated with pest occurrence included the first 10 days of August(γ16 = 0.62,γ`16 = 0.61),the third 10 days of May(γ09 = 0.59,γ`09 = 0.62),the second 10 days of May(γ08 = 0.58,γ`08 = 0.60),and the third 10 days of August(γ18 = 0.58,γ`18 = 0.60).The less associated precipitation periods included the first 10 days of March(γ01 = 0.54,γ`01 = 0.47),the second 10 days of March(γ02 = 0.50,γ`02 = 0.49),the third 10 days of April(γ06 = 0.47,γ`06 = 0.48),the second 10 days of June(γ11 = 0.51,γ`11 = 0.48),and the third 10 days of June(γ12 = 0.51,γ`12 = 0.51).Precipitation in May(γ07 + γ08 + γ09 = 1.74,γ`07 + γ`08 + γ`09 = 1.79)and July(γ13 + γ14 + γ15 = 1.74,γ`13 + γ`14 + γ`15 = 1.79)was mostly associated with D.superans occurrence.The findings of this study provided a simple operative model for determining the most crucial precipitation periods of pest occurrence,and these analyticalmethods can serve as a theoretical reference for pest forecasting and early warning,which is contribute to ecological protection.

    Zhiru Li;Zhenkun Miao;Xiaofeng Wu;Beihang Zhang;Quangang Li;Lizhi Han;Jun Wang;

    发布时间:2024-06-13

  • 585. 林业复杂地形动力底盘性能主要影响因素分析

    摘要: 对影响林业复杂地形动力底盘性能的几种因素进行介绍,从林地坡度与地面环境、动力底盘的稳定性、通过性及爬坡度进行分析,得出三个主要影响因素,分别是:动力底盘重心位置的布置、前后轮轴心位置的布置与轮胎的选取(包括半径及花纹等),为动力底盘的设计提供一定参考。

    作者:

    曲振兴;向文博;胡景阳;王凡雨;周建波;

    发布时间:2024-06-13

  • 586. 1.8t全自动油茶青果脱壳机设计与试验

    摘要: 针对油茶青果机械脱壳中存在的处理量低、脱净率低和茶籽破碎率高等问题,设计了一种四通道油茶青果脱壳机,该机通过对油茶果进行四通道分级,使一定大小范围内的油茶果进入相应的脱壳滚筒内,通过油茶果与脱壳套筒、滚筒壁之间的相互撞击,油茶果之间的碰撞、挤压和搓擦脱壳。为验证该机是否达到预期脱壳效果,以茶果脱净率、茶籽破损率为评价指标,以脱壳盘扭转角、喂入量、脱壳杆直径为试验因素,设计三因素三水平正交旋转组合试验,试验结果表明:脱壳盘扭转角为 24.84°、喂入量为 1845.47kg/h、脱壳杆直径为 25.02mm时,脱壳效果最优。调整脱壳盘扭转角为 25°、喂入量为1845kg/h、脱壳杆直径为 25mm,对脱壳机进行 3次参数组合试验,试验结果取 3次试验平均值,经计算,脱净率为 98.32%,茶籽破损率为 2.33%。

    作者:

    王东;寇欣;曲振兴;范志远;向文博;薛晨阳;汤晶;

    发布时间:2024-06-13

  • 587. DH32-29尾巨桉机械化施肥生长效应分析

    摘要: 本试验通过采用机械开林耕带造林模式和传统造林模式,设置3 种不同的处理:林耕带外沿种植(T1)、林耕带内侧种植(T2)和传统造林(CK),探究不同的造林模式对DH32-29尾巨桉纯林的生长效应和土壤理化性质的影响。分析发现,T1、T2 胸径和树高生长优于CK,分别高出16.35%、12.5%和9.53%、6.89%;采用机械开林耕带造林模式能有效降低土壤的容重,有利于疏松土壤,并且可以显著改善林地的毛管孔隙度和总孔隙度,在各层的田间持水量上,均表现出T1>T2>CK,并且差异性显著,T1各层的田间持水量于CK相比差异显著,A层T1比CK高 16.88%、B层T1比CK高15.46%和C层T1比CK高 15.86%;开林耕带整地与传统造林的土壤养分分布存在显著差异,各养分含量之间的比率不同。开林耕带整地的松土力度大于人工扒带,说明在一定程度上增大了土壤的孔隙度和田间持水量,提高了土壤透水性和保水性,从而有效地改善林地的土壤物理性质并且促进林木对于养分的吸收,有利于提高DH32-29 尾巨桉人工林的木材产量。

    作者:

    朱原立;庞伟灿;李书玲;张超;林波;袁滔;陈观武;周启华;

    发布时间:2024-06-13

  • 588. 团体标准《园林机械用18V锂离子电池包的通用接口及通讯协议》(T/CNFMA B024-2022)解读

    摘要: 为了实现园林机械用 18V锂离子电池包及与其整机接口的标准化生产,实现诸多以 18V锂电为动力的园林机械产品及其他类电动工具电池包的互换,促进绿色生产、节约能源、实现可持续发展,中国林业机械协会户外林业机械标准化技术委员会于 2022年 8月 31日发布了团体标准《园林机械用 18V锂离子电池包的通用接口及通讯协议》(T/CNFMA B024-2022)。本文对该团体标准进行了解读,阐述了该标准制定的背景、介绍了标准的主要技术内容,并对标准的应用进行了展望。

    作者:

    李应珍;杨雪峰;樊冬温;

    发布时间:2024-06-13

  • 589. 我国中草药产业机械化发展现状及探索

    摘要: 中国是中草药的发源地,中国大约有 12000种药用植物,这是其他国家所不具备的,在中药资源上我们占据垄断优势。古代先贤对中草药和中医药学的深入探索、研究和总结,使得中草药得到了最广泛的认同与应用。现阶段中草药种植己成为我国农村农民增加收入的重要途径之一,但目前在中草药生产方面,普遍存在效率低、劳动强度大等一系列问题,严重影响和制约农民种植药材的积极性。本文从中草药耕整、播种、移栽、中保、采收、清洗、直到机械化烘干技术逐一进行了探究。探讨了我国中草药产业机械化发展中存在的问题,提出了我国中草药产业机械化发展的未来趋势,以期为我国中草药产业机械化发展战略研究提供参考。

    作者:

    吴立国;苗振坤;魏娜;满大为;李艳娜;徐克生;

    发布时间:2024-06-13

  • 590. 链锯锯链切齿链片硬度测量不确定度分析

    摘要: 链锯锯链是以汽油机为动力源的油锯和以电机为动力源的电链锯的重要工作部件,锯链硬度的大小直接影响着油锯锯切的效率,本文结合检测工作实践对链锯锯链切齿链片硬度测量进行不确定度分析并得出其不确定度值,以更加严谨和科学的表述链锯锯链切齿链片硬度测量结果。

    作者:

    佘光宇;王振东;魏娜;曲航峰;何山;

    发布时间:2024-06-13

  • 591. 适应苹果苗木机械化嫁接的工艺研究

    摘要: 当前的苹果树培育,主要依靠嫁接苗实现苹果树的苗木更新,常用的贴接法、V型接法、舌接法多用塑料薄膜缠绕固定和密封,培育 1年后还需将缠绕的薄膜取下避免其影响苗木生长。本文介绍一种全新的嫁接工艺:选择了舌接铁钉固定沾生长固定蜡(即:SDRG)的方法,并确定了苹果机械化嫁接的工艺方案,解决了苗木嫁接结合部位的密封、固定问题。该种嫁接工艺快捷、高效,可提高了苗木成活率,节约劳动成本,对促进果树的工厂化育苗、适应机械化生产意义重大。

    作者:

    韩立志;吴晓峰;李芝茹;李全罡;张北航;曹曦明;

    发布时间:2024-06-13

  • 592. 人工速生丰产林活立木攀爬修枝机器人设计与试验

    摘要: [目的]速生林活立木整枝是优质速生林定向抚育的重要环节。针对传统人工整枝方法危险系数高、效率低的现状,对冲击切削式速生林活立木整枝机进行优化设计与相关试验研究,以提高速生林整枝抚育工作的机械化、自动化程度。[方法]本文描述了整枝机的设计方案及其工作原理,使用 SolidWorks 构建三维模型,设计确定抱合夹紧机构、行走机构相关参数。保证良好修枝效果前提下,使用ANSYS Workbench Explicit Dynamics进行切削仿真试验,试验采用三因素三水平正交试验法探究降低枝条所受应力时的最佳设计参数组合。使用最佳参数组合设计的样机进行林间测试,验证整枝机的攀爬整枝性能。[结果]理论分析及运动学仿真验证说明了设计的可行性和合理性。切削仿真试验结果表明:当整机质量为 50.84 kg,刀具刃角为 21.00°,切削速度为 2.52 m/s时,枝条所受最大等效应力最低为 4.5586 MPa.林间测试结果表明:整枝机修剪单棵树平均作业用时不超过 30 s,最大攀爬高度可达 6.03 m,最大修枝直径可达 3.12 cm。[结论]本研究设计的整枝机可进行速生林的攀爬整枝作业,作业过程对树木损伤程度小,极大地提高速生林整枝效率,能为我国速生林活立木整枝抚育技术研究提供装备支持。

    作者:

    班以琛;刘洋;坝仕宏;吕坤;文剑;李文彬;

    发布时间:2024-06-13

  • 593. 基于PLUS-InVEST模型的江苏省苏南地区生态系统服务功能时空演变及预测分析

    摘要: [目的]分析土地利用变化对区域生态系统服务功能的时空变化的影响。[方法]本研究以江苏省南部为研究对象,基于土地利用数据,使用InVEST模型对 2000-2020 年碳储量和生境质量进行研究;利用PLUS模型模拟研究区 2030 年自然发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下的土地利用变化,分析不同土地利用政策对生态系统服务功能的影响。[结果]2000-2020 年苏南地区地利用变化以建设用地侵占耕地和其它用地类型为主还造成生境质量的退化和总碳储量的减少,其中,高碳储量和高生境质量区域都处于人类活动不密集的山林地,低生境质量和低碳储量从各市中心向外辐射分布;基于 PLUS 模型结果显示,耕地保护情景和生态保护情景对比自然发展情景,可以遏制建设用地扩张,减少土壤碳储量的损失和控制低生境质量面积的扩张。[结论]为规划者提供决策依据,在苏南地区国土空间规划时,可参照耕地保护和生态保护情景,加强耕地保护和森林保护,科学合理进行城市建设从而推动城市高质量可持续发展。

    作者:

    赵柄婷;王维枫;阮宏华;闫珂;徐璇;宁卓;

    发布时间:2024-06-13

  • 594. '泓森槐'幼苗生理生态特性对模拟氮沉降的响应研究

    摘要: [目的]城市大气氮沉降与植物的响应及共存机制在一定程度上反映出城市植物提供生态系统服务的能力。'泓森槐'刺槐良种是适于城市园林绿化的新品种,具有的无刺、速生、抗性强等特征,探究其应对氮沉降的生理生态特征变化具有一定的现实意义。[方法]通过模拟氮沉降控制试验,以NH4NO3作为氮源,'泓森槐'作为氮添加对象,设置了低氮(LN,5 g·m-2·a-1)、中氮(MN,10 g·m-2·a-1)和高氮(HN,15 g·m-2·a-1)3 个模拟氮沉降水平,将每种氮处理的应施氮量平均分成六份,每月月初将不同氮处理所需氮肥制成溶液进行喷施,以清水喷施最为对照。分别于施氮后的 30 d、58 d、89 d、119 d、152 d和 180 d测定根系和土壤TC、TN和TP含量,以及土壤酶活性。[结果]结果表明:(1)模拟氮沉降在一定程度上促进了'泓森槐'根系的生长,随着施氮时间的延长,促进作用逐渐减弱,甚至抑制生长;(2)氮沉降提高了'泓森槐'幼苗茎、叶、根的氮(N)、磷(P)含量,降低叶碳(C)含量,LN处理下茎、根的C含量显著增加(P<0.05),HN处理下降低;氮沉降降低了叶与根的C:N、C:P、N:P比以及茎的C:N、C:P;(3)氮沉降提高了根系-土壤养分系统间的协调度,中氮处理不利于根系-土壤养分系统耦合度的提升,根系养分综合评价指数在低氮处理下达到最大值,比对照高出 496.68%,更有利于根系-土壤养分间的协调发展;(4)氮沉降导致土壤酸化,HN处理下土壤酸度最大;随着氮浓度增加,土壤中的C、N、P、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量以及土壤脲酶(Ure)、酸性磷酸酶(Acp)、过氧化氢酶(Cat)活性均先升高后降低;土壤C、N、P含量以MN处理最高,MBC、MBN、Ure、Acp、Cat均以LN处理下最高;土壤蔗糖酶(Suc)活性持续升高,且HN处理下的活性高于LN和MN;氮沉降提高了土壤C:N、C:P、N:P,降低了MBC:MBN;土壤C、N、P、MBC、MBN含量以及Ure、Acp、Cat、Suc活性随着土壤深度的加深而降低;随着施氮时间的延长,土壤C、P、MBC、MBN含量分别在 152d、119d、89d、89d达到最大值。[结论]因此外源氮素输入有利于苗木根系的生长,对'泓森槐'生产力提高具有促进作用,低氮输入能够更好的维持生态系统的稳定性。此外,在本研究中耦合协调度综合评价指数结果表明根部养分的综合评价指数高于土壤养分,表明在模拟氮沉降环境下'泓森槐'根系的养分发展要优于土壤养分的发展。

    作者:

    刘华;张嫚茹;黄铖;冯嘉鑫;

    发布时间:2024-06-13

  • 595. 稳定同位素在中国亚热带人工林生态系统水文过程研究中的应用

    摘要: [目的]稳定同位素具有示踪、整合和指示三大功能及结果准确、检测快速等特点。运用氢氧同位素定量阐明我国亚热带人工林生态系统水文过程与机制对于气候变化背景下人工林科学经营管理措施的制定至关重要。[方法]本研究运用氢氧稳定同位素技术,系统和定量研究我国亚热带地区杉木、马尾松、杨树人工林(纯林、针阔混交林)生态系统关键水文过程。进一步基于偏相关分析、方差分解及随机森林等方法综合分析,揭示影响杉木、马尾松、杨树人工林水文过程的主要因素。[结果]我国亚热带针阔混交人工林土壤对中、强降水的截留能力显著高于纯林土壤,土壤对降水截留能力主要受土壤属性调控。另外,杉木、马尾松、杨树与阔叶树种混交种植后,水分利用格局发生改变,影响杉木、马尾松、杨树水分利用格局的主要因子是植物属性。[结论]杉木、马尾松、杨树针阔混交林的水土保持能力更强,故未来在中国亚热带地区营造或修复杉木、马尾松、杨树人工林时,应重视多物种配置,以提高杉木、马尾松、杨树等人工林的蓄洪防旱能力。

    作者:

    徐庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 596. 油松木质部解剖特征对气候变化的响应与适应

    摘要: 中国北方油松(Pinus tabuliformis)林在水土保持、防风固沙和维系区域生态安全方面具有重要意义。近年来气候暖干化可能会威胁油松林健康,严重影响生产力和生态系统服务功能。为探究油松如何响应气候暖干化,本研究油松典型分布区,沿水分梯度设置 18 个采样点,利用木材解剖学、VS模型等方法,分析水分梯度下、不同年龄、油松纯林、混交林内不同树种木质部解剖结构以及油松纯林冠层特征与树干木质部解剖结构的关系,从而揭示油松生长对气候变化的响应与适应策略。结果表明:油松径向生长受细胞壁厚度和细胞数量控制,但木质部解剖特征在干旱和湿润地区存在差异。较干旱地区低龄油松的轮宽显著高于高龄油松,但湿润地区正好相反,表明湿润时低龄油松生长可能受到限制。低龄油松的茎水力结构比高龄更安全,平均管胞面积和导水率更低,径向厚度跨度比(rTSR)更高,湿润地区油松木质部解剖参数在龄级间的差异较大。混交林中油松、白桦(Betula platyphylla)和辽东栎(Quercus liaotungensis)轮宽和木质部导水率均受生长季相对湿度限制。油松的水分敏感性低于白桦(rmax油 = 0.38,rmax白 = 0.43,p<0.05),高于辽东栎(p>0.05)。在极端干旱时,油松抵抗力最高(Rt油松 = 2.31,Rt白桦 = 1.64,Rt辽东栎 = 1.31,p<0.05),辽东栎恢复力最强(Rc辽东栎 = 0.94,Rc白桦 = 0.73,Rc油松 = 0.57,p<0.05)。在干旱地区,油松表现为较低的细胞壁厚度;在湿润地区,随油松冠层绿度增加(NDVI)木质部平均细胞壁厚度增加、总细胞壁厚度和细胞数量降低。湿润地区油松木质部细胞壁增厚活动开始之前的冠层变绿通过加速土壤水分蒸发、降低土壤水分,抑制木质部在生长季内快速生长阶段的生长。因此,我们认为升温和 CO2 施肥效应诱导的生长季提前和植被变绿不能显著促进中国北方温带油松林内油松地上茎生物量的积累。我们的结果表明干旱地区油松纯林可能存在向更年轻更矮小林分发展的趋势,湿润地区低龄油松生长存在衰退的趋势。未来对于干旱地区高龄油松和湿润地区低龄油松的重点保护可能是维持油松纯林干旱弹性和生产力的重要措施。未来继续气候暖干化可能导致白桦生长衰退,极端干旱事件会导致油松生长下降,针阔混交林内辽东栎可能代替油松成为优势树种,甚至变为辽东栎纯林。上述结果可为油松生长-气候关系的机理解释、预测气候变化下油松混交林的发展趋势及油松天然林如何保护提供理论基础和科学依据。

    作者:

    宋文琦;王晓春;

    发布时间:2024-06-13

  • 597. 广西百色天坑地下森林樟科植物系统发育关系及其对环境的响应研究

    摘要: [目的]喀斯特天坑为植物的生长繁殖提供了"避难所",坑内形成的独特地下森林,是一座天然的物种保护库。樟科植物起源古老,广泛分布在热带与亚热带地区,具有重要的经济与生态价值,是山地森林的重要组成成分。我们在天坑地下森林的前期调查中发现了许多樟科植物,是地下森林的重要组成树种。因此,通过研究天坑内外樟科植物的系统发育关系、历史分布与性状差异,将有助于进一步了解天坑植物的系统发育结构及其可能的环境影响,为天坑植物保护提供科学的参考,以及南方地区植物的生物地理历史提供了一个重要的范例。[方法]研究通过对比百色天坑内外樟科植物叶绿体DNA,采用最大似然法构建系统发育树,探究天坑内外樟科植物的系统发育与亲缘关系;利用BEAST软件计算樟科植物物种分化的时间点,使用RASP软件进行祖先重建区构建,探究天坑内外樟科植物祖先分布地区和进化过程;基于三个不同的历史时期(末次盛冰期,全新世中期,现代)气候环境因子,利用Maxent模拟出天坑樟科植物在全国范围内不同时期分布概率,适生区面积,探讨影响天坑植物分布的主要气候因子。通过比较天坑林内外樟科植物,植物叶片和果实的表型性状,讨论天坑樟科植物对环境的响应。[结果]本研究调查的天坑樟科种数占已知天坑内部樟科植物总种数 41.9%,百色境内天坑外部的樟科植物占已知百色樟科植物 41.2%,总计建树物种占全国已知樟科植物的 53.3%。对比于天坑外樟科植物,天坑中的樟科植物在系统发育中是较晚;研究调查发现樟科植物祖先曾广泛存在于中国南部,天坑内部的樟科植物相较于冰期的分布面积有明显缩小且向广西北部,贵州南部集中;在性状差异方面,研究发现天坑内外的樟科植物叶与果的表型性状具有明显系统发育信号,去除系统发育信号对其表型性状进行比较,发现二者的最小叶形,最大叶面积以及最小果型有差异,天坑内樟科植物叶形与叶面积略小于其他地区的樟科植物的叶,表明天坑樟科植物叶性状受天坑环境的影响,反映植物对天坑环境的光照、水分等因素的影响所采取的生态策略。而天坑樟科植物的果型则大于坑外其它地区樟科植物的果型,可能由于樟科植物的果实大多属于浆果,含糖量高,对于鸟类和其他动物具有吸引力,推测鸟类往往选择更大的果实进食,随后种子随粪便落入天坑内部。[结论]研究揭示了百色天坑樟科植物的系统发育关系和分化时间节点,模拟百色天坑樟科植物的扩散方向和分布概率,比较了天坑内外樟科植物性状的差异及其对环境的响应,反映了植物对适应天坑环境所采取的生态策略。

    作者:

    戴雨昕;马姜明;宋钰;杨皓;

    发布时间:2024-06-13

  • 598. 漓江流域毛竹扩张对土壤代谢物与微生物群落的影响

    摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis(Carrière)J.Houz。)是典型的速生竹种,广泛分布于亚热带地区。由于其根系具有强大的克隆繁殖能力,极易入侵邻近群落。有关毛竹扩张的研究较多集中于天然林,而对人工林的影响研究较少,漓江流域目前多片马尾松林已被毛竹扩张,将影响流域生态安全。[方法]因此,我们选择漓江流域国家森林公园的三种典型林分类型(马尾松林、毛竹与马尾松混交林、毛竹林)为研究对象,在不同坡位(底、中、上坡)和坡向(阴坡和阳坡)条件下采用高通量测序和代谢组学的方法分别对土壤微生物群落及代谢物进行分析,探究坡位和坡向是如何影响土壤代谢物与微生物群落以及它们与环境因子之间的关系。[结果]表明,不同扩张阶段下,底坡与上坡的比较组中的土壤差异代谢物最多(907),中坡与上坡的比较组中的土壤差异代谢物最少(475);阳坡的特有土壤代谢物多于阴坡;代谢物的多样性受坡位影响较大,其中上坡的代谢物多样性显著高于中坡与底坡(p﹤0.05);在物种水平上,四种微生物(酸杆菌、γ-变形菌、α-变形菌和β-变形菌)主导着毛竹扩张;微生物丰度(p=0.029)和组成(p=0.046)受坡位的影响显著;pH值、有机质(OM)和总磷(TP)是土壤环境中的关键因子,显著影响着土壤代谢物与微生物群落的丰度与组成,其中土壤代谢物多样性和有机质(OM)呈正相关(p<0.001),与总磷(TP)呈负相关(p<0.05);而大多数微生物与pH值呈正相关(p=0.001),与有机质(OM)和总磷(TP)呈负相关(p=0.001)。[结论]在毛竹扩张的过程中,土壤代谢物与微生物群落特征的变化可能与不同扩张阶段下的土壤环境条件有关,研究揭示了坡位与坡向条件下的土壤代谢物和微生物群落的响应机制及其与土壤环境的关系,可为漓江流域制定可持续的森林管理策略提供科学支持。

    作者:

    艾林;马姜明;杨皓;

    发布时间:2024-06-13

  • 599. 森林群落全層物種多樣性指數估算法

    摘要: 森林群落研究中,通常採用樣方法分多層取樣調查每個物種的多度(株數、個體數),再計算各層的物種多樣性指數,鮮見對整個群落全部層次(全層)的多樣性指數進行估算。本文基於類似Hubbell中性理論的假設即群落中每個物種的多度與取樣面積成正比,估算群落全層的物種多樣性指數(以Shannon-Wiener信息論指數和Simpson概率論指數為例)。分3層(如在喬木層樣方中再設置多個灌木層亞樣方和多個草本層小樣方)進行群落調查時,取樣面積分別設為AQ、AG、AC且有AQ>AG>AC(如1999年廣東肇慶鼎湖山森林生態系統定位站所設1 ha樣方中AQ=10,000 m2,AG=625 m2,AC=25 m2)。各層物種多度進行尺度轉換,即統一換算成取樣面積為三層中最小AC時的多度,再分種類彙總為群落全層各物種的多度,則群落全層的Shannon-Wiener物種多樣性指數為DSW=-∑pilog2pi;Simpson物種多樣性指數為DSim=1-∑pi2,兩式中:i =1,2,…,S,S為包含全部灌木層亞樣方和草本層小樣方的喬木層樣方中物種總數即S=SQ+SG+SC-S∩,其中SQ、SG、SC和S∩分別為喬灌草三層中物種數及各層間共有種數;pi是指群落全層中第i個物種多度Ni佔所有物種總多度N的比例,即:pi=Ni/N=(NQiAC/AQ+NGiAC/AG+NCi)/(NQAC/AQ+NGAC/AG+NC),其中NQi、NGi和NCi分別為喬木層樣方、灌木層亞樣方和草本層小樣方中第i個物種多度,NQ、NG和NC分別是上述3層樣方中所有物種的總多度。同理,若以1.5 m高為界劃分為相互獨立的林上層(喬木層)和林下層(灌木草本層)2層進行調查,則有:pi=Ni/N=(NQiAGC/AQ+NGCi)/(NQAGC/AQ+NGC),式中GC指灌草層。統一面積尺度彙總後的群落全層物種多度數據{Ni}可用來擬合對數正態分佈、對數柯西分佈、廣義泊松分佈等各種物種多度分佈(Species Abundance Distribution,SAD)模型,從而進行不同群落整體之間內在數量特徵的比較。除多度外,分層調查所得的各物種垂直投影面積(蓋度)、佔有空間體積、重要值、生物量、碳匯量、淨初級生產力等指標也可進行同樣的尺度轉換,再分物種(或以上分類單元)彙總以估算群落整體的相應指標;這種估算法照樣適用於分生活型調查所得數據。

    作者:

    殷祚雲;

    发布时间:2024-06-13

  • 600. 塔城地区野果林生态位与种间关联

    摘要: [目的]塔城地区野果林作为新疆野果林重要的组成部分,在维护当地物种资源上起到了重要的作用,为了解当前塔城地区野果林种间关系现状。[方法]采用样地调查的方式对塔城地区额敏县、托里县、裕民县野果林进行 80 个样地的调查,记录样地的海拔、坡度、坡向、土壤含水量、pH值等参数,通过Mantel检验分析生境因子对物种分布的影响,并使用生态位宽度、生态位重叠及种间关联性等方法进行研究。[结果](1)海拔、样地距离、土壤含水量的mantel指数为 0.261 5、0.248 1、0.206 2。(2)在 4 个海拔梯度下,新疆野苹果的频度分别为 0.73、0.91、0.98、1.00,生态位宽度分别为 6.69、10.81、25.80、2.38;在塔城地区 3 个县野果林中新疆野苹果频度分别为 1.00、1.00、0.75,生态位宽度分别为 18.79、6.03、8.26;其余树种则表现出较大的差异性,树种的频度的大小与生态位宽度的大小总体呈现出同步的水平。(3)在 4 个海拔梯度下,具有生态位重叠(0<Oik)分别为 83.33%、65.38%、60.44%、76.19%;在塔城地区 3 个县野果林中,具有生态位重叠(0<Oik)的分别为 79.49%、97.22%、46.43%;在 4 个土壤含水量梯度下,具有生态位重叠(0<Oik)的分别为 73.33%、74.36%、68.18%、90.48%。(4)在 4 个海拔梯度下,表现出正相关以上(0≤rik)分别为 66.67%、58.97%、35.16%、38.10%;在塔城地区 3 个县野果林中,表现出正相关以上(0≤rik)分别为 43.59%、61.11%、35.71%;在 4 个土壤含水量梯度下,表现出正相关以上(0≤rik)分别为 68.89%、51.11%、45.45%、33.33%。[结论]塔城地区野果林影响最重要的生境因子是海拔,其次是样地距离和土壤含水量;在 4 个海拔梯度下,随着海拔的增加,树种数量、频度、生态位宽度、种间关联中正关联性、多样性指数呈现先增长后减少的趋势,在 1100-1300 m时各项参数有着较高的水平;新疆野苹果为塔城地区野果林优势树种;托里县野果林当前状况较为良好,群落各树种之间表现出较高的正相关性,但额敏县、托里县野果林则为较强的负相关,树种之间彼此排斥,群落随时有消亡的可能。4 个土壤含水量梯度下,随着土壤含水量的增加,树种数量、频度、生态位宽度、种间关联中正关联性、多样性指数呈现减少的趋势。

    作者:

    陆鑫;乌兰·吾尚;刘雪冰;巴音达拉;

    发布时间:2024-06-13

  • 601. 同属不同种桦树径向生长对气候变化响应的异同

    摘要: [目的]白桦(Betula platyphylla)和枫桦(Betula costata)是东北森林中重要的两种阔叶树种,但二者的生长对气候变暖和干旱的反应尚不完全清楚。探讨小兴安岭地区阔叶红松(Pinus koraiensis)林内白桦和伴生种枫桦生长对气候变化响应异同具有重要意义。[方法]选取伊春市五营林场中海拔高度相近且长势良好的白桦和枫桦,采用树木年轮学的方法研究了两种桦树径向生长与气候的关系。[结果]2 个树种径向生长与气候关系既存在相似性,又存在差异。前一年 5 月-前一年 11 月的水分条件(月降水、相对湿度、SPEI)对白桦和枫桦当年的径向生长具有"滞后效应"。枫桦生长与前一年 9-10 月降水和SPEI、前一年 10 月相对湿度显著正相关,体现了枫桦径向生长主要受 9-10 月干旱的限制。白桦径向生长与前一年 6月、当年 5-6 月及夏季最低温度显著正相关,因此白桦生长主要受前一年和当年 5-6 月最低温度的限制。干旱后(annualSPEI-12)白桦恢复生长的速度较枫桦快。1980 年以来,随着气温升高和干旱加剧,白桦与SPEI呈显著正相关关系,且随时间的推移相关性增强。但在 1980 年前后,枫桦生长与SPEI的相关关系未发生明显改变。[结论]我们的发现表明若未来气候变暖持续或加剧,白桦生长可能率先发生衰退,随后枫桦的健康状况也将下降。研究结果对于理解气候变化下同属桦树种间的动态变化具有重要的参考意义。

    作者:

    柳荻;安杨;李钊;赵慧颖;王晓春;

    发布时间:2024-06-13

  • 602. 东北两种桦木导管和纤维细胞特征及其与气候关系

    摘要: [目的]明确桦木属树种在气候影响下,树干导管及木纤维细胞对气候的响应与适应策略,从而更好地理解宏观生长-气候关系,为预测东北地区温带森林生产力与植被生产力提供理论基础与科学依据。[方法]本研究主要以黑龙江凤凰山国家森林公园内的白桦(Betula platyphylla)和枫桦(Betula costata)为研究对象,运用树木年代学和木材解剖学方法,测量并比较了 2 种桦木年轮宽度(RW)、导管数量(VN)、平均导管面积(MVA)、导管总面积(TVA)、导管密度(VD)、特异性导水率(Ks)、理论导水率(Kh)、导管占比(RVTA);木纤维细胞数量(FN)、木纤维细胞总面积(TFA)、平均木纤维面积(MFA)、纤维细胞密度(FD)、木纤维细胞厚度(CWTall)和木纤维细胞占比(RFTA)等指标,分析二者导管和木纤维细胞特征与主要气候因子关系、时间稳定性及各参数对极端气候的抵抗力与恢复力。[结果]白桦和枫桦同属散孔材,分布范围广,适应能力强,木质部解剖结构相似,但仍存在显著差异。白桦与枫桦年轮宽度与导管数量为显著的正相关(p<0.05)。枫桦导管大而少,木纤维细胞小,且木纤维细胞壁较厚;白桦导管小但数量多,木纤维细胞较大且多。白桦和枫桦径向生长主要受到气温和水分因子的限制,且相对于导管解剖特征而言,气候因素对木纤维细胞特征的影响较弱。随着气候变暖,白桦受到降水的影响增强,导管数量更多但导管更小。而枫桦则采取减少导管数量,增加导管大小来适应环境;白桦木纤维细胞的数量为增加的趋势,但枫桦木纤维细胞的数量变化与其相反。白桦和枫桦径向生长对生长季干旱和非生长季高温的抵抗力和恢复力趋势基本相同,无显著差异,且两者对非生长季高温的抵抗力和恢复力均较低。[结论]本研究发现不同桦木木质部导管和木纤维细胞应对气候变暖的策略不同,不能单纯用科属来整体探究树种生长机制与适应策略。白桦主要产生较多较小的导管来维持水力安全,并增多木纤维细胞来保证正常的径向生长量。枫桦则采取大导管来提高水分运输效率,但同时,枫桦发生栓塞的概率更大,从而可能导致其率先死亡。

    作者:

    白雨鑫;刘昌鑫;王晓春;

    发布时间:2024-06-13

  • 603. 青海省祁连圆柏林林下植物的物种多样性沿海拔梯度对土壤性质的响应

    摘要: [目的]青藏高原森林生态系统植物物种多样性正遭受严重下降。祁连圆柏(Juniperus przewalskii)广泛分布于青藏高原,在保护生物多样性和维持陆地生态系统土壤稳定性方面发挥着重要作用。目前尚不清楚土壤性质如何影响不同海拔梯度的植物物种多样性。深入研究土壤性质对林下植物物种多样性的影响,分析物种多样性变化的驱动因素,为物种多样性保护以及经济作物的培育提供参考。[方法]本研究以青海省祁连圆柏林为研究对象,在青海省泽库县、同德县、玛沁县和兴海县展开调查,沿海拔 2900-4100 米(低海拔 2900-3300 米;中海拔 3300-3700 米;高海拔 3700-4100 米)设置 53 块标准样地,记录了植物群落的特征,并采集了土壤样品,分析土壤含水率、容重、pH、全氮、全磷、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量。我们通过经典排序和空间回归分析了不同海拔地区土壤性质对植物物种组成和多样性的影响。[结果](1)祁连圆柏群落有 132 种种子植物,隶属于 34 科 83 属,可食用植物有 19 种,药用植物有 105 种,饲用植物有 17 种,观赏植物有 32 种,可用于工业原料的植物有 14 种。药用植物在低海拔地区有 48 种,中海拔地区有 87 种,高海拔地区有 22 种。(2)群落中灌木层的物种丰富度随着海拔的升高而降低,草本层的物种丰富度随着海拔的升高呈现出单峰趋势,中海拔地区的物种丰富度最高,不同类型群落物种丰富度变化趋势相同;Sørenson相异性指数(β sor)在中高海拔(3300-4100 米)之间最大,灌木层为 0.87,草本层为 0.58。(3)土壤速效氮(SAN)和土壤含水率(SMC)是影响灌木层植物物种组成和多样性的主要土壤指标,而草本层主要受 SAN、土壤pH 值(SpH)和土壤容重(SBD)的影响。(4)在低海拔地区,SAN与草本层的物种丰富度显著负相关;在中海拔地区,SAN与灌木层的物种丰富度显著负相关。[结论]SAN对物种丰富度的限制性影响更为明显。建议在中低海拔地区加强管护,利用无人机定时巡逻,控制放牧等人为干扰强度,采集资源植物的种子、根茎和鳞茎用于繁殖和种群恢复,并鼓励当地农牧民加大经济植物资源培育与利用,以增加收益。

    作者:

    董振洁;侯琳;魏琨;王霜;候晓雯;

    发布时间:2024-06-13

  • 604. 宁南山区干化土壤真菌群落结构与多样性

    摘要: [目的]明确宁夏南部山区干化土壤对土壤真菌群落结构及多样性的影响。[方法]以宁夏南部山区三种干化土壤为对象,于 2022 年,对三种不同干化程度土壤进行采样,对所采样品进行土壤理化性质测定以及土壤真菌高通量测序,研究土壤真菌与干化土壤之间的响应关系,即干化环境下对土壤真菌群落建成的影响。[结果]调查共得不同土层样品 72 个,经测序后通过Barcode识别后获得 935865 条CCS序列,每个样品至少产生 8995 条CCS系列,平均产生 12,990 条CCS序列,经过过滤和优化后得到 921,947 个高质量序列。经分析不同样品间多样性指数,及土壤样品群落构成发现,干化土壤对不同海拔土壤真菌群落构成具有不同程度的影响。[结论]结果表明宁夏南部山区土壤优势真菌的分布特征为,Ascomycota,Basidiomycota在三种干化样地中相对丰度最大,Agaricomycetes,Dothideomycetes在三种干化样地中相对丰度最大。T1,T3样地中Pseudoarthrographis,Hygrocybe相对丰度最大,而在T2样地中Pseudoarthrographis,Mortierella相对丰度最大。而干化程度较低的样地 Ace指数Chao1 指数水平较高。最后,根据RDA分析表明,土壤水分,土壤有机质,土壤全氮含量和土壤全磷含量是影响宁南山区干化土壤真菌群落结构及其丰度的主要理化因子。

    作者:

    李昱星;徐雪蕾;

    发布时间:2024-06-13

  • 605. 自然恢复下马占相思人工林的群落特征

    摘要: [目的]分析海南中部地区马占相思人工林自然恢复下植被优势种组成、物种多样性、空间分布格局等群落特征的变化,为海南中部地区及海南热带雨林国家公园区马占相思人工林向天然林转化提供参考。[方法]基于对海南省枫木实验林场不同自然恢复时间(10 年、15 年、20 年)的马占相思人工林的野外调查,对其物种组成、木本植物密度、物种多样性和空间分布格局进行比较分析。[结果]调查结果表明,自然恢复时间为 10 年和 15 年的马占相思人工林物种数量接近,分别为 84 种和 82 种,自然恢复时间为 20年物种数量最多,有 101 种。随着马占相思人工林恢复时间的增加,群落中乔木层木本植物密度上升,灌木层木本植物密度减少。各林层的优势种组成也随着恢复时间的变化而变化,其中草本层植物优势种组成的变化最大,其次是灌木层,乔木层的变化最小。乔木层和草本层物种丰富度及物种多样性均以恢复时间为 20 年的最高,灌木层则表现为 15 年的最高,各林层物种丰富度及物种多样性随时间变化不一致,乔木层表现为 20 年>15 年>10 年,灌木层表现为 15 年>20 年>10 年,草本层表现为 20 年>10 年>15 年。3 个不同恢复阶段的马占相思林优势种群空间分布格局类型主要为聚集分布,随着恢复时间的增加,马占相思从10 年、15 年的均匀分布到 20 年转变为聚集分布,银柴等喜阳先锋种由 10 年的聚集分布转变为 15 年的均匀分布,20 年时在群落中数量逐渐减少转变为非优势种。[结论]本研究调查的 3 个不同恢复时间的马占相思人工林均尚处在演替前期,随着自然恢复时间的增加群落中乔木层的物种组成、木本植物密度和多样性会逐渐增加,而群落中马占相思的数量和优势度会逐渐降低,各层次的优势种组成变化较大,目前群落仍处于演替前期喜阳先锋种逐渐向中性物种和耐阴种演替的阶段。

    作者:

    陈海辉;韦建杏;黄海;田乐宇;余雪标;

    发布时间:2024-06-13

  • 606. 罗山不同森林群落叶功能性状及其环境响应机制

    摘要: [目的]探讨罗山不同森林群落叶功能性状特征,探明植物功能性状与环境之间的关系,基于功能性状-环境相互关系揭示荒漠草原过渡带山地森林群落植物的生长对策和资源利用能力,以期为罗山自然保护区的生态恢复和重建提供科学依据和理论基础。[方法]以罗山自然保护区内主要的森林群落类型(青海云杉纯林、油松纯林、青海云杉×油松混交林、油松×山杨混交林、山杨纯林)为研究对象,测定叶面积(LS)、叶干物质量(LDMC)、比叶重(SLW)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)和叶磷含量(LPC)等 6 种功能性状在海拔的变化规律和变异特征,分析叶功能性状间相互关系。[结果](1)叶功能性状间存在极显著的相关性;(2)叶功能性状在不同森林类型中可能有不同的表现,青海云杉纯林中叶面积、比叶重、叶干物质含量相较与其他 3 个林分是最高的,且叶片氮、磷含量是最低的;(3)随着海拔的上升和坡度的增加,比叶重(SLW)、叶干物质含量(LDMC)和叶片碳含量(LCC)都有所增加;相反叶面积(LA)、叶片氮含量(LNC)和叶片磷含量(LPC)有所减少。[结论]本研究表明叶功能性状间的相互作用强烈,植物采用不同的叶性策略来适应生境。

    作者:

    刘清;徐雪蕾;

    发布时间:2024-06-13

  • 607. 夏季干旱期新老毛竹水分传输和水分竞争研究

    摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys heterocycla)作为一种分布广泛的高大散生木本竹种,具有重要的生态和经济价值。近年来夏季极端高温干旱事件频发,常导致当年生毛竹大量死亡,为毛竹林生产力恢复和灾后演替埋下重大隐患。为深入理解毛竹在新老龄级上的死亡差异机理,本研究聚焦于两个主要研究内容:1)夏季极端干旱进程中毛竹新老竹的水分利用和水力性状响应差异;2)以及新老竹因生理整合而对竹鞭系统的水分共享与竞争。[方法]在 2020 年夏季 7-9 月,通过林下接近 100%截雨处理实现夏季干旱。在实验前,为提高热消散探针(TDP)的测量准确性,对TDP进行了不同年龄毛竹的室内校正。实验期间,使用TDP连续监测竹鞭相连的新老竹茎秆和竹鞭液流,并定期测量叶片光响应曲线和茎秆、枝条和叶片导水损失率。[结果]研究结果表明:(1)TDP在不同年龄竹秆上构建的经验公式有显著差异,野外观测之前需要建立因年龄而异的校正公式。(2)基于TDP对毛竹液流的观测,野外干旱处理下新竹茎秆液流高于老竹,且新竹始终保持显著高于老竹的蒸腾作用;但总体上,干旱持续时长和强度的增加显著降低了新老竹的耗水。(3)光合有效辐射和土壤湿度是毛竹液流的两个主要限制因子。干旱使老竹液流的限制因子发生了改变,从光合有效辐射变为土壤湿度。但是新竹液流的限制因子始终是土壤湿度。同时土壤湿度也是干旱下毛竹生理指标的主要限制因子,它显著降低了新老竹的光合能力且增大了导水损失率。(4)在干旱环境下,竹鞭为对新竹维持蒸腾需求提供了水分支持,并通过夜间液流对毛竹茎秆储存水进行补充,但这一机制缓解干旱的能力有限。[结论]综合结果表明,新竹在干旱环境下虽然拥有强于老竹的水分竞争能力,但高蒸腾需求特点使其在干旱下水力结构更容易受到损伤。持续的干旱致使新竹木质部栓塞无法及时恢复,最终引发水力失效可能是导致其更早遭受死亡的原因。本研究将为经营和管理气候变化下的竹林提供水分生理生态上的理论支持。

    作者:

    方东明;

    发布时间:2024-06-13

  • 608. 凋落物量对帽儿山4种森林土壤表面碳通量的影响

    摘要: [目的]量化凋落物量变化对森林土壤表面碳通量的贡献,揭示其影响路径。[方法]本研究以帽儿山地区 4 种典型森林为研究对象,于 2020 和 2021 年的生长季设置 6 个不同的凋落物量的梯度,测定减少和增加不同枯落物量后的土壤表面碳通量、凋落物呼吸及主要环境因子。[结果]研究结果表明:随枯落物量的增加,土壤表面碳通量呈线性增长,4 种林型下 6 个凋落物处理凋落物处理对土壤表面碳通量的影响值的范围分别为:红松人工林 0.59~7.07μmol·m-2·s-1、落叶松人工林-0.87~4.78μmol·m-2·s-1、蒙古栎人工林-0.85~24.44μmol·m-2·s-1、硬阔叶次生林-0.98~2.49μmol·m-2·s-1;单位质量的凋落物呼吸的范围分别为:红松人工林 0.012~0.034μmol·g-1·s-1、落叶松人工林 0.010~0.014μmol·g-1·s-1、蒙古栎林 0.017~0.043μmol·g-1·s-1、硬阔叶次生林 0.016~0.050μmol·g-1·s-1,阔叶林内单位质量的凋落物呼吸远高于针叶林,低凋落物下更高;针叶林凋落物对土壤呼吸均产生了一定的抑制,在八月生长季旺期的红松人工林和落叶松人工林中,相比于完全去除凋落物,保留凋落物最高使得土壤呼吸下降了 1.23 和 1.39;凋落物普遍降低了土壤 5cm温度的波动性;在蒙古栎人工林内,凋落物量的增多显著促进了土壤表面碳通量和土壤呼吸 Q10 值的提升,在2020 年和 2021 年分别从 2.21 和 2.12 增长到了 7.16 和 3.71,其他林型中则未表现出显著规律。[结论]本研究证明了短期处理下凋落物对土壤表面碳通量的贡献主要来自凋落物自身分解呼吸,透气性差的针叶林凋落物甚至会抑制土壤呼吸;而只在阳坡的蒙古栎人工林中,凋落物才能通过改变土壤表面碳通量对温度敏感性,促进高温时土壤内部的大量碳释放。

    作者:

    黄河;张全智;

    发布时间:2024-06-13

  • 609. 东北东部年龄序列次生林碳通量格局

    摘要: [目的]本文旨在量化温带森林恢复进程中土壤呼吸及其分配,比较干扰后碳汇年龄效应。[方法]本研究以东北帽儿山干扰后形成的年龄系列次生林为研究对象,包括林木采伐一次近熟林(NS,林龄 64年)、采伐两次中龄林(MS,林龄 32 年)、采伐两次幼龄林(YS,林龄 9 年),采用森林清查和异速生长方程结合的方法,得到生态系统及各组分净初级生产力(NPP),利用LI-8100A CO2/H2O分析仪于 2021年 5 月开始至生长季结束每半个月测定土壤呼吸,利用二者差值得到净生态系统生产力(NEP)。[结果]温带次生林不同恢复年限温带次生林土壤呼吸同土壤 5 cm温度存在显著的正相关关系,2021 年、2022 年土壤表面年碳通量波动范围在:754.87~934.64、664.59~865.41 g·m-2·a-1,随着演替时间出现下降再上升的趋势,异养呼吸逐年降低但差异并不显著。不同阶段次生演替森林净生态系统生产力各组分中除了草本生产力外,其他均没有显著差异(P>0.05)。帽儿山年龄系列次生林NEP在森林类型之间并不存在显著差异(P = 0.38),随恢复呈现出先升后降的趋势。[结论]土壤呼吸随着土壤 5 cm温度增加呈现指数上升的趋势,在次生林的净初级生产力中,木质组织和细根生产力是主要贡献者。干扰后在短期内促进森林生态系统碳汇,本研究为东北温带森林生态系统固碳及其经营的评价和估测提供数据支持和理论依据。

    作者:

    刘霁广;蔺佳玮;张全智;

    发布时间:2024-06-13

  • 610. 甘南高原树木生长对气候变化的响应与适应

    摘要: [目的]森林是陆地生态系统的主体,气候变化将对森林生态系统产生深刻的影响。甘南高原是黄河和长江流域重要的水源涵养区,具有重要的生态保护价值。然而,气候变化将如何影响区域的森林生态系统还不清楚。因此,研究树木生长对气候变化的响应与适应,对甘南高原未来的森林资源管理和保护至关重要。[方法]本文首先利用 40 个样点的树木年轮宽度数据,研究了青藏高原东部甘南高原五种主要树种对气候变化的响应;其次,研究了油松(Pinus tabulaeformis)和青杄(Picea wilsonii)对极端干旱事件的生长弹性成分(抵抗力、恢复力和复原力);另外利用土壤含水量、细根分布、稳定同位素(δ18O、δ2H)等数据,研究了油松和青杄在 2022 年的水分来源的季节变化。同时,利用树轮宽度数据计算了两个树种对 2022 年干旱的生长抗旱性。[结果]甘南高原树木生长对气候变化的响应存在差异,这主要是由海拔差异引起的;油松对干旱的抵抗力低于青杄,而对干旱的恢复力高于青杄,表明油松和青杄的可能采取了不同的抗旱策略;水分来源研究结果表明,虽然深根性的油松在干旱期能增加深层土壤的吸水量,但由于深层土壤含水量有限,其径向生长对干旱的抵抗力低于青杄。相比之下,青杄浓密的细根增加了土壤的储水能力,并且依靠对水资源的快速获取,具有更高的干旱抵抗力和适应性。[结论]甘南高原树木生长对气候变化的响应由海拔决定,高海拔树木生长受温度限制,低海拔树木生长受干旱限制;油松和青杄对干旱的生态弹性存在物种差异,油松对干旱的抵抗力较青杄低,恢复力较青杄高;深根性树种在干旱期将水源转移到深层土壤并不总是能有效缓解干旱胁迫,根系结构和深层土壤水分的有效性才是影响树木抗旱性的关键因素。该研究结果对未来气候变化条件下人工林项目的物种选择具有重要意义。

    作者:

    尹定财;勾晓华;

    发布时间:2024-06-13

  • 611. 恢复方式对东北东部森林土壤生态化学计量特征的影响

    摘要: [目的]土壤生态化学计量(C:N:P)是土壤肥力和植物养分状况的重要指示指标,探索森林的恢复方式对土壤生态化学计量特征的影响,为准确评价森林碳汇以及干扰和恢复对生态系统物质循环过程的影响提供重要的理论依据和数据支撑。[方法]本研究以东北东部山区人工恢复的 3 种针叶林(红松林、落叶松林和针阔混交林)和自然恢复的 4 种天然阔叶次生林(硬阔叶林、杨桦林、杂木林和蒙古栎林)为研究对象,通过野外采集和室内分析测定了土壤、枯落物、凋落物等各组分的C、N和P元素含量和储量,以及土壤的速效元素、容重等理化性质。[结果]表层(O层)土壤的C、N和P含量的波动范围依次分别为 53.78~90.59 g·kg-1、5.02~7.83 g·kg-1和 0.75~0.91 g·kg-1.总体而言,人工恢复林分的土壤C和N含量在O层显著低于天然林(P<0.001)。人工恢复林分深层(发生层A层和B层)土壤的C和N含量高于天然林,但差异显著性因处理和层次而异。而人工恢复途径的土壤各层 P 含量均高于天然林。土壤 C:N的波动范围为 10.08~12.53;除A层在人工林和天然林间存在显著差异外,其余层次的均无显著差异。土壤C:P和N:P的波动范围依次分别为 43.97~135.52 和 4.56~11.64;人工林土壤的O层和A层的C:P和N:P显著低于天然林的。土壤C含量和N含量存在显著的正相关关系(R2范围 0.40~0.76,P<0.05);而土壤C含量、N含量与P含量的相关关系显著性因层次和恢复类型而异。土壤容重、毛管总孔隙度等物理性质显著影响土壤 C、N 和P 含量。[结论]人工恢复针叶林降低了表层土壤 C、N 含量和储量,但对C、N计量关系无显著影响。而土壤P含量主要受控于原土壤母质特性,人工恢复针叶林降低了C、N与P 的计量比。这表明,森林的恢复方式通过改变微环境和向土壤中归还的凋落物质量,进而影响土壤的生态化学计量特征,但是各元素的计量关系表现出不一致性。本研究可为东北森林生态系统的可持续经营和管理、提升生态系统碳汇功能等提供数据支持和理论依据。

    作者:

    王燕;张全智;王传宽;

    发布时间:2024-06-13

  • 612. 带状改造对柳杉树干、土壤CO2通量的影响

    摘要: [目的]土壤和树干碳排放是森林生态系统碳源效应的主要组成部分,研究低效林带状改造对树干、土壤 CO2 通量的影响及其机理,对建立森林生态系统增汇减排技术具有重要的意义。[方法]本研究以洪雅国有林场带状改造柳杉人工林为研究对象,2022 年 8 月至 2023 年 5 月,监测不同带状改造强度(宽度分别为 10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)和未改造(CK))以及不同坡位(上坡位、中坡位和下坡位)对树干和土壤CO2通量的影响。[结果]11 月份至 4 月份期间,柳杉人工林树干CO2通量随着带状改造强度增加表现为先降低后增加;在 9 月份至 10 月份和 5 月份期间,柳杉人工林树干CO2 通量随着带状改造强度增加而降低。树干CO2 通量随着坡位降低基本呈现先上升后下降的趋势。柳杉树干CO2通量的Q10值随着坡位的下降而逐渐增加,即下坡位(1.80)>中坡位(1.75)>上坡位(1.71),下坡位的柳杉人工林树干CO2 通量的温度敏感系数是上坡位的 1.06 倍。柳杉树干 CO2 通量的Q10 值随着带宽的增加而逐渐增加,即CK(1.79)>L30(1.78)>L20(1.75)>L10(1.67)。树干CO2 通量随着树干高度增加而增加。柳杉树干CO2通量的Q10值随着树干位置高度的增加而逐渐增加,即 180 cm(1.84)>130 cm(1.76)>20 cm(1.73)。柳杉人工林的树干CO2通量与坡位、气温、大气压强和大气CO2 浓度均在 0.01 水平上极显著相关。9 月份至 10 月份和 1 月份至 5 月份期间,柳杉人工林土壤CO2 通量随着带状改造强度增加表现为降低—增加—降低的波动趋势;8 月份和 11 月份至 12 月份期间,柳杉人工林土壤CO2 通量基本随着带状改造强度增加而降低。土壤 CO2 通量随着坡位高度降低而降低。柳杉人工林土壤 CO2 通量与带宽、坡位、气温、大气压强、大气CO2浓度和相对湿度均在 0.01 水平上极显著相关。[结论]随带状改造强度的增加,树干 CO2 通量逐渐增加。随着坡位的降低,树干 CO2 通量呈增加趋势,而土壤 CO2 通量呈降低趋势。带状改造和坡位对树干、土壤CO2通量具有显著地影响作用,空气温度为调控树干、土壤CO2通量变化的主要环境因子之一。本研究对于深入理解森林生态系统的碳循环以及建立森林生态系统增汇减排技术有重要理论意义。

    作者:

    何仕龙;赵匡记;

    发布时间:2024-06-13

  • 613. 毛竹细根对干旱胁迫的生长策略

    摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis)是我国南方地区重要的经济和生态竹种。由全球气候变化引起的干旱事件对我国毛竹林造成了巨大损失。深入探究干旱胁迫下毛竹细根的生长策略,为提升毛竹林抗旱能力,使其具有更强的应对复杂气候变化能力研究提供基础。[方法]本研究以不同年龄毛竹(新生竹、成龄竹和老龄竹)为研究对象,研究干旱前期、干旱中期和干旱后期毛竹根系功能性状,探究毛竹细根形态性状、氮磷含量及AM真菌与根系共生等性状的变异规律。[结果](1)毛竹通过改变根系形态性状和氮磷含量,适应干旱胁迫。从干旱前期到干旱后期,不同年龄毛竹根系形态性状的差异性越来越小。对照组老龄竹根总表面积、根平均直径显著高于成龄竹;干旱胁迫下不同年龄毛竹根系形态无显著差异,且成龄竹根系氮磷元素受到的抑制作用高于新生竹和老龄竹。(2)AM真菌通过改变侵染率、群落结构等,提高毛竹在干旱胁迫下的适应性。成龄竹根系与AM真菌的共生关系更稳定,在不同干旱时期表现出更强的耐受性,其侵染率降低幅度为 16.86%,而新生竹AM真菌侵染率降低幅度为 32.92%,老龄竹根系AM真菌侵染率降低幅度为 24.53%;在干旱胁迫下毛竹林AM真菌的物种丰富度和多样性显著降低,干旱中期尤其明显,但球囊霉属(Glomus)作为优势属,其相对丰度未受影响。(3)毛竹林AM真菌与根系形态性状之间存在协同效应。根总长、根总表面积、根总体积、根尖数和根分枝数的增长,有利于AM真菌侵染根系,根系氮磷含量、含水量等生理指标的提升同样有助于侵染关系的稳定。[结论]干旱胁迫下毛竹与 AM 真菌共生体系通过菌丝侵染,扩大根系对氮磷养分和水分的吸收,增强其抗旱能力。毛竹根系氮磷养分和水分资源在干旱胁迫分布更加均匀,成龄竹的耐受性更强,其根系氮磷养分的吸收也受到了更强的抑制作用。本研究探明了AM真菌与毛竹共生的关系及其对干旱胁迫响应策略,为指导毛竹林抗旱经营提供参考。

    作者:

    封焕英;曾强发;梅婷婷;方东明;杜满义;刘广路;

    发布时间:2024-06-13

  • 614. 杉木(Cunninghamia lanceolata)吸收根和丛枝菌根对不同环境因子的响应

    摘要: [目的]为了解树木细根分枝与从枝菌根共生之间的关系,以及它们对环境条件的响应。[方法]本研究以分布在中国亚热带不同环境条件下的 11 个杉木人工林为研究对象,研究与杉木 1 级根资源获取策略有关的性状(1 级根/2 级根分枝比、丛枝菌根(AM)侵染率)与环境因子包括年平均降水量(MAP)、年均温(MAT)、土壤C、土壤N、土壤P、土壤pH的关系。[结果]1 级根/2 级根分枝比对环境条件更为敏感。1 级根/2 级根分枝比与MAT呈正相关,但与土壤C、土壤N和土壤pH呈负相关(P<0.05),表明恶劣环境条件下,杉木生长出更多的 1 级根以促进对土壤资源的吸收。而 1 级根的丛枝菌根(AM)侵染率对环境因素的敏感性相对较低,只与土壤pH呈正相关(P<0.1),这表明土壤酸度抑制丛枝菌根共生体的生长。然而,1 级根/2 级根分枝比与丛枝菌根(AM)侵染率两者呈显著负相关(P<0.05)。[结论]环境因子是控制细根分析和丛枝菌根产生的重要因子,但不同的环境因子的影响作用不一样。1 级根/2 级根分枝比与丛枝菌根(AM)侵染率两者呈显著负相关正好说明了在环境因子影响下,这两个性状的变化方向相反。

    作者:

    廖迎春;樊后保;沈芳芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 615. 南北气候梯度导致树木休眠解除的适应性变化

    摘要: [目的]全球变暖正在对全球植物物候和活力产生前所未有的影响,可能导致食物网、碳、水循环和生态系统功能发生重大变化。前期对温带树木中的广泛研究表明,主要是秋末和冬季的低温(chilling)、冬末和春季的高温(forcing)和光周期驱动植物的春季物候,但这些因素很少在亚热带森林中得到研究,因此它们的潜在影响相对未知,并且亚热带树种和温带树种的具体差异也尚不明确。同时,目前对于相关内容在地理和气候梯度上的种间变异了解甚少。[方法]本研究通过分析中国长期的温度数据记录,研究了中国 20°至 55°经度范围内,植物休眠解除的低温效应的差异。主要是通过对中国 5968 个地点 1951-2019 年的网格温度数据(0.25°×0.25°)进行气候生态计算。并基于计算结果我们提出了相关假设:植物的低温累积上限随着纬度的升高在不断下降,即低纬度地区树种的低温累积上限阈值是高于高纬度地区的。随后,我们通过 1)4 个气候带总计 14 个树种的低温转移试验,2)6 个中国树种的物候观测历史记录以及 3)NDVI数据来检验我们的假设。[结果]上述的三块内容均验证了我们基于历史温度数据分析提出的假设:南北气候梯度导致树木休眠解除的适应性变化。[结论]我们的研究结果表明,在不同气候梯度的物种间的差异是理解植物生理休眠和低温需求的适应意义,可以为评估树木对气候变化响应提供参考依据。

    作者:

    王富城;张瑞;郑锦彬;Heikki Hänninen;吴家胜;

    发布时间:2024-06-13

  • 616. 1990-2020年北方农牧交错区生态系统服务价值时空变化特征分析

    摘要: [目的]农牧交错区是我国最典型的生态脆弱区,通过估算该区域土地的生态系统服务价值来监测土地对人类贡献福利的数量和质量,并进行ESV时空变化特征分析,这对于土地利用与决策具有重要价值,正确掌握农牧交错区生态系统服务价值的演化规律变得越来越迫切和重要。[方法]基于 1990-2020年七期土地利用数据,并采用当量法估算出北方农牧交错区的生态系统服务价值,在GEE云平台与ArcGIS的支撑下,分析其时空变化特征。[结论](1)1990-2020 年北方农牧交错区土地利用类型中草地变化最为剧烈,增加了 4.94%。建设用地呈逐年增长的趋势,增加了 0.48%。林地、耕地和荒地面积呈下降趋势,其中林地下降了 2.46%,耕地下降了 2.04%,荒地下降了 0.63%;水域面积变化幅度最小,仅下降了 0.28%。(2)1990-2020 年间,研究区六种土地利用类型之间均有不同程度的转化,其中林地变化幅度最大,草地变化幅度仅次于林地,水域、荒地及建设用地的土地转化程度较小。(3)1990-2020 年研究区年均ESV总量为 18635.87 亿元,总体呈降低趋势,累计降低 609.06 亿元。在功能结构上,研究区生态系统以调节服务为主,约占 ESV 总量的 75.65%,其次为支持服务(13.41%)和供给服务(7.99%),文化服务仅占2.94%;在土地利用类型上,林地和水域提供的ESV较多,其贡献率总共达到 75%以上;耕地、林地和水域提供的ESV有所下降,草地提供的ESV有所增加。(4)北方农牧交错区年平均单位面积ESV空间差异显著。从ESV总量上看,高值区零散分布于中部与东北部地区,中值区所占区域较大,整个研究区均有分布,而低值区主要出现于东部。四种功能价值呈现出不同的空间分布,供给服务价值自西部向东部增加,其高值集中于东北部,中部及西部多数为低值区;调节服务价值整体上西部及中部地区略高于东部地区;支持服务价值的高值区主要在中南部及东部,西部的支持服务价值差异较小;文化服务价值表现为西部及中部地区略高于东部地区的特征。在未来经济发展中,北方农牧交错区应合理优化土地利用格局,加强对林地、草地、水域及耕地的保护。

    作者:

    李佳仪;卞莹莹;

    发布时间:2024-06-13

  • 617. 东北两种乔木树干径向变化及影响因素

    摘要: [目的]探索乔木树干径向变化规律的差异性及其影响因子,是量化和评价森林碳汇及其形成的基础,为水曲柳和落叶松两树种的生理和生长状态研究提供参考依据。[方法]本研究以东北地区 2 种常见的速生造林树种(水曲柳和落叶松)为研究对象,在生长季期间采用Dendrometer于胸径位置处连续监测树干的径向变化,探索两种乔木径向变化在不同时间尺度(日动态、季节动态和年际动态)上的规律,分析其差异性,结合相关环境因子数据,探索两种环境因子对树干径向变化的影响。[结果](1)水曲柳和落叶松两树种的径向变化均呈Gompertz模型的"S"型生长曲线,两树种的径向变化重要时间节点和高峰生长时间长度等指标受年际间的环境因子影响变幅较大。(2)两树种树干径向变化在季节尺度上并不完全同步,水曲柳的径向变化起始时间和DOY25比落叶松提前,落叶松高峰生长时间长度要比水曲柳短,两树种径向变化终止时间较为一致。两树种年半径累积变化量和年平均断面积日变化速率种间差异显著,而年份间皆无明显差异。(3)两树种径向日变化速率均表现出先增加后减小的单峰曲线趋势,径向日变化速率在生长季前期快速增加,在初夏(第 147 天-157 天)达到峰值。(4)生长季两树种树干径向日变化受天气状况影响呈现出不同的变化趋势,其中晴天表现出明显的正弦函数型的日变化昼夜模式,阴天呈不明显类似正弦函数型波动,降雨天呈单一上升或平缓趋势。(5)秋季前两树种树干半径日动态振幅与土壤水分呈显著负相关,而与光合有效辐射呈显著正相关,秋季后与两种环境因子的相关性都不显著。[结论]水曲柳和落叶松两树种的径向变化季节动态总体趋势具有相似的规律特点,符合 Gompertz 模型曲线,但受年际间水分等环境因子的影响,且由于树种特性不同,两树种树干径向变化动态具有种间差异,天气状况影响了两树种树干径向日变化格局,年内主要生长时期两树种树干半径日变化动态振幅受部分环境因子驱动。将不同因素对树干径向变化的影响进行复杂的比较,并联系树木生命周期中的生理动态,才能更好地探索混交林提升林分生产力的机制,揭示树木径向变化格局及其对环境因素的响应机理。

    作者:

    于普;张全智;

    发布时间:2024-06-13

  • 618. 混交增强了黄土高原刺槐对干旱事件的抵抗力

    摘要: [目的]混交作为一种优化的种植策略,不仅可以增加生物量,改善生态系统服务功能,还可以缓解气候变化。然而,在半干旱地区,混交对树木生长和抵抗干旱能力的影响仍不清楚。[方法]因此,我们在中国典型的半干旱地区黄土高原建立了刺槐纯林(RP)、刺槐与沙棘 8:2 和 5:5 混交林(RH 8:2,RH 5:5)、刺槐与杨树 8:2 和 5:5 混交林(RC 8:2,RC 5:5)中的刺槐(R.pseudoacia L。)树轮年表,采用树木年轮学方法分析了不同林分中刺槐的年平均生长量、气候-生长关系;量化了树木对干旱事件的适应性,包括对干旱事件的恢复弹性(Rs)、抵抗力(Rt)和恢复力(Rc)。[结果]结果表明,当帕尔默干旱强度指数(PDSI)>0时,混交林中刺槐的生长速率较低,但在干旱胁迫下(PDSI<0 或干旱事件后),其比纯林中刺槐的生长速率高。同时,PDSI与纯林中的刺槐生长显著正相关,但这种正相关在混交林中减弱,表明了混交在一定程度上缓解了刺槐生长受到的干旱胁迫。恢复弹性的结果表明,尽管干旱事件发生后纯林中刺槐的Rc较高,但混交可以提高刺槐的Rt,缓解干旱事件发生时刺槐的生长下降。此外,Rt随着不同的混交树种和比例显著变化,同时也受到了干旱强度和发生时间的影响。RC 5:5 和RH 8:2 中的刺槐对中度和重度的干旱胁迫有较高的抵抗力,而RC 8:2 和RH 5:5 中的刺槐可以更好地应对轻度干旱的胁迫。这些结果表明,混交可以减轻刺槐受到的干旱胁迫,提高其抗旱能力。因此,有必要扩大人工林的混交种植,最大限度地发挥人工林的功能,减少气候变暖和频发的干旱事件对半干旱地区的潜在影响。

    作者:

    陈萌;张旭;李明;曹扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 619. 冬季异常高温对亚热带地区树木休眠解除的影响

    摘要: [目的]冬季积冷是影响树木休眠解除的主导因子,受全球气候变暖影响,冬季异常高温的发生频率增加,尤其是亚热带地区冬季常出现 20℃及以上异常高温。然而,现有积冷模型是基于温带气候特征建立,温带地区冬季气温偏低,无法真实准确地识别和处理这种异常高温,导致模型不能完全适用于亚热带树种。在气候变暖背景下,冬季异常高温对亚热带树种休眠解除的作用究竟如何,积冷模型如何处理这种异常值,亟待研究解决。[方法]为了探究亚热带地区树种对冬季异常高温的响应规律,本研究以香榧(Torreya grandis),檫木(Sassafras tzumu),浙江樟(Cinnamomum camphora),浙江楠(Phoebe chekiangensis),苦槠(Castanopsis sclerophylla),银杏(Ginkgo biloba L),薄壳山核桃(Carya illinoinensis),金钱松(Pseudolarix Kaempferi(Lindl)Gord)等亚热带地区树种为试材,采用五种不同积冷处理(积冷时间均为 66d):4℃恒定低温、冬季自然低温、以及在 4℃恒定低温累积不同阶段(1w、4w、7w)进行高温(20℃,模拟气候变暖引起的冬季异常高温)处理一段时间,随后将苗木转移至积温气候室(20℃)观察萌芽展叶情况。[结果]1)各树种萌芽时间与其本身的低温需求量相关,低温需求量(Ccrit)高的树种,恒温积冷萌芽更快;低温需求量低的树种,自然积冷萌芽更快。2)与现有研究假设(冬季高温对积冷无作用或起抵消作用)不同,本研究发现冬季异常高温对亚热带地区树木萌芽整体起促进作用,表明异常高温可能起到微弱积冷作用,促进树木休眠解除从而促进萌芽;或者起积温作用,促进个体发育,进而促进树木萌芽。3)经进一步分析发现,异常高温在亚热带树木休眠解除过程中起到积温作用,并且其对萌芽的作用与各树种所处的休眠解除状态相关:当积冷越多,休眠解除越充分,异常高温对萌芽的促进效果越明显。[结论]异常高温实际在积冷过程中起到积温作用,并且这种积温作用和积冷交互同步进行。本研究揭示出冬季异常高温对亚热带树木休眠的影响及其在休眠解除不同阶段的作用规律,可为优化现有积冷模型提供科学依据。

    作者:

    常雯雯;Heikki Hänninen;吴家胜;张瑞;

    发布时间:2024-06-13

  • 620. Impact of simulated acid rain on soil base cations dissolution between Eucalyptus pure plantations and Eucalyptus-Castanopsis fissa mixed plantations

    摘要: [Objective]To comprehend how soil base ions react to acid deposition and how well they can protect the soil from becoming too acidic[Method]This study used acid solution soil column leaching experiments to study the soil of pure eucalyptus plantation and artificial forest.[Result]The results showed that acid rain leaching increased the leaching loss,desorption,and desorption rate of soil base ions,while decreasing the soil pH value,adsorption,and adsorption rate of soil base ions.The soil pH value and the leaching loss ranges of K+,Na+,and Mg2+ were all greater in the pure plantations than in the mixed plantations,while the leaching range of Ca2+ in the mixed plantations was larger than that in the pure plantation.In the two types of plantations,the adsorption rates of Ca2+ and Na+ in the mixed plantations were higher than those in the pure plantations,while K+ and Mg2+ showed higher adsorption rates in the pure plantations than in the mixed plantations.Among the four ions,the adsorption rate of Ca2+ was the highest at 17.9%.The desorption rate of the pure plantations was significantly higher than that of the mixed plantations.Therefore,soil pH and base ions were greatly affected by the pH value of acid rain.Compared with the pure plantation,the establishment of Eucalyptus-Castanopsis fissa mixed plantations can slow soil acidification and leaching of K+,Na+,and Mg2+,and contribute to the adsorption of Ca2+ and Na+ which is beneficial to the soil nutrient fixation of Eucalyptus plantations.[Conclusion]Therefore,as a mixed species of Eucalyptus,Castanopsis fissa can slow down the impact of acid rain on soil acidification of artificial plantations land to a certain extent,and play an important role in optimizing the structure of Eucalyptus plantation stand and maintaining the productivity of the stand.

    作者:

    Wu Tong;Saif Ullah;Zhong Lianxiang;Xu Yuanyuan;Yang Mei;

    发布时间:2024-06-13

  • 621. 毛竹碳素生理整合及其对干旱胁迫的响应

    摘要: [目的]在干旱频发的气候变化背景下,开展毛竹碳素分配、运输和利用及其对干旱胁迫的响应,对探讨干旱胁迫下"碳饥饿"树木死亡机制具有重要意义。[方法]研究用 13C同位素原位标记 1 年生毛竹,从标记毛竹分株、母株和母母竹 3 个结构水平、2 个干旱梯度与年龄(大小年)、2 个时间尺度上,开展碳素(13C、C、糖、淀粉)在毛竹分株不同组织的时空分配和母竹间碳素供给源汇关系,分析干旱处理下标记毛竹分株碳素运输和利用、标记毛竹分株、母竹和母母竹间碳素的运输与利用。[结果]对照和干旱 2 个处理均是竹叶片δ13C值最高,其次是枝、根、土(因试验的长期性,秆未取样)。干旱显著降低叶片、枝和根系 13C原子浓度,但没有改变输送峰值时间。干旱和对照均是标记 3h后到达峰值,干旱降低峰值时 13C原子浓度的 39.27%;枝标记 1d后达到峰值,干旱降低峰值时 13C原子浓度的 53.35%;根系标记 5d后达到峰值,干旱降低峰值时 13C原子浓度 30.98%,标记 7d和 15d时干旱处理下根系 13C原子高于对照。对照和干旱处理中 0-15cm、15-30cm土壤 13C原子浓度均在标记后 15d达到峰值,且干旱处理高于对照处理。干旱和对照处理土壤呼吸 13C原子浓度先升高后降低,标记 5d后达到峰值,与根系13C原子峰值到达时间一致,且对照高于干旱。研究证实毛竹分株间光合产物通过根系和鞭根系统在母竹和祖母竹间资源共享,母竹根系从标记 30d略微增加,90d和 180d时含量最高;母竹 15d和 30d略微增加。[结论]本研究阐明干旱对毛竹母竹与分株间碳素整合、生态系统碳素平衡在水平和垂直方式上的响应及恢复机制;对深入了解毛竹生理整合机制具有重要科学意义,对全球变化背景下毛竹生产经营具有重要实践意义。

    作者:

    葛晓改;周本智;

    发布时间:2024-06-13

  • 622. Mixing Pinus thunbergii and Robinia pseudoacacia does not enhance the understory vegetation biomass and diversity

    摘要: Understory vegetation is an indispensable part of forest ecosystem.Based on the field data of 36 sample plots of Japanese black pine(Pinus thunbergii)-black locust(Robinia pseudoacacia)mixtures and their respective Japanese black pine and black locust monocultures in temperate forest plantations in Laoshan Mountain of eastern China,this study analyzed the effects of mixing black pine and black locust on the understory biomass and its diversity(e.g.,Shannon-Wiener index)and soil carbon(C)and nitrogen(N),and we assessed the associations between understory biomass and species diversity,the C and N content in soil at the plot level(20 m×30 m).We also used correlation analysis to explore the underlying mechanism by which tree diversity drives the understory diversity and the C and N content in soil.The results showed that species mixture had no significant effect on the understory biomass,and there was a large gap between the biomass of shrub,herb and seedling with the greater biomass of herb than those of shrub and seedling.The diversity of shrub in the black locust pure forests was significantly higher than black pine pure forests and their mixed forests;no significant difference was detected in herb and seedling diversity among the mixed stands and their respective monocultures except for significantly higher evenness in mixtures.It was found that the diversity of shrub and herb of all three stands was generally negatively correlated with stand age and stand density and diversity of herb in black pine pure stands and mixtures showed positive correlations with stand basal area while negative correlations in black locust monocultures,indicating the decrease of diversity as the stands developed.The biomass of shrub was significantly positively correlated with the content of carbon and nitrogen in shallow soil(0-5cm),while the correlation between herb diversity and biomass and stand structure and soil physical and chemical properties was weak.This study demonstrats that establishing Japanese black pine and black locust mixed-species plantations does not necessarily enhance the biomass and diversity of understory vegetation,but increase the low soil nutrient of black pine monocultures which occupy a large proportion of forest areas in Laoshan and Shandong Pennisula.

    Jinming Yang;Huicui Lu;

    发布时间:2024-06-13

  • 623. 氮沉降对亚热带森林倒木分解主场效应的影响

    摘要: [目的]氮(N)可以通过改变微生物和动物群落的丰度和活性来影响森林生态系统的功能。氮沉降对倒木分解的主场优势(HFA)效应的影响尚不清楚。[方法]在本研究中,在氮沉积量位居世界前列的中国亚热带地区,设置三个不同水平的氮沉降处理(对照(N0)、60(N1)和 120(N2)kg N ha-1 yr-1),进行了为期 24 个月的野外倒木木材交互迁移实验。使用不同尺寸的网袋划分土壤生物群对倒木分解HFA效应的影响。[结果]我们发现N1 处理通过提高倒木木材动物和微生物群落的丰度以及土壤胞外酶活性来促进倒木分解。然而,N2 在粗网袋中通过吸引更多动物来促进倒木分解,在细网袋中则通过增加真菌生长来促进倒木降解。在对照(CK)处理中,我们发现细网袋中的HFA效应是粗网袋的 4.55 倍。平均而言,N1 处理的HFA效应分别是N2 和对照处理的 6.6 倍和 4.8 倍,这些差异与主场和客场之间微生物和动物群落的更大差异有关。[结论]总之,我们的结果表明,低水平的人为氮添加可以通过改变倒木分解过程中的微生物和动物群落来增加 HFA 效应对倒木分解的影响,从而影响亚热带地区的森林在未来几十年碳的固存,进而影响我国森林在双碳中的功能发挥。

    作者:

    吴春生;王颜波;侯杰希;刘苑秋;

    发布时间:2024-06-13

  • 624. 南靖土楼景区空气负离子浓度时间动态分析

    摘要: [目的]空气负离子(Negative Air Ions,NAIs)是空气质量的重要指标之一,对人体身心健康和疗养具有重要意义。[方法]以福建省南靖土楼景区为研究对象,通过 2020 年 4 月至 2022 年 4 月长期监测空气负离子浓度、空气温度和相对湿度等因子,探讨空气负离子时间动态变化及其影响因素。[结果]1)NAIs浓度的日动态呈U峰曲线,浓度峰值通常出现在早晨(4:30-8:00)和晚上(19:10-22:00),最低浓度通常出现在中午(12:50-14:45);2)月尺度上,NAIs浓度在 2 月、8 月和 9 月较高,1 月、6 月和 12 月NAIs浓度较低;季节尺度上,冬季NAIs浓度显著低于其他季节,夏秋两季NAIs浓度较高;3)相对湿度、空气温度以及空气质量指数是影响NAIs浓度的主要要因素,相对湿度与NAIs浓度呈显著正相关,空气温度和空气质量指数与NAIs浓度都呈显著负相关关系,空气质量越好NAIs浓度越高。[结论]研究揭示了NAIs浓度的时间动态及其驱动因素,有助于为未来南靖土楼旅游和康养活动提供理论依据。

    作者:

    李志辉;江蓝;陈博;何中声;刘金福;李长顺;

    发布时间:2024-06-13

  • 625. 模拟酸雨对镉胁迫下北京杨幼苗根际微生物的影响

    摘要: [目的]探究酸雨对镉胁迫下北京杨(Populus×beijingensis W.Y.Hsu)幼苗根际微生物的影响,以期为利用北京杨对酸镉复合污染区进行生态修复提供理论依据。[方法]以北京杨扦插苗为供试材料,通过人工模拟酸雨(pH=4.5、pH=3.0)和土壤镉胁迫处理(CdCl2·2.5H2O=60 mg·kg-1)进行盆栽试验,采集根际土壤,借助高通量测序平台分析单一酸雨胁迫及酸镉复合胁迫对微生物群落组成结构和多样性的影响,并采用相关性分析研究驱动根际微生物群落变化的关键环境因子。[结果]1)模拟酸雨显著影响了根际土壤过氧化氢酶活性、pH 值、全钾(TK)含量、有机碳(TOC)含量和碳磷比(C:P),镉胁迫则对根际土壤硝态氮含量(N-NO3-)含量和土壤碳氮比(C:N)影响显著,但模拟酸雨和镉处理的交互效应对所有土壤化学性质和土壤酶活性的影响均不显著。2)变形菌门(28.19%)、酸杆菌门(23.11%)和放线菌门(15.30%)是所有处理下细菌群落相对丰度最高的优势门,相对丰度超过 10%。单一酸雨处理会提高变形菌门的丰度而降低酸杆菌门的丰度,镉处理则会导致放线菌门丰度的降低。对于真菌群落而言,子囊菌门(74.90%),担子菌门(8.02%)和结合菌门(8.51%)是仅有的 3 个相对丰度超过了 1%的门,平均占据所有真菌丰度的 91.43%。镉胁迫明显降低了处理间子囊菌门的丰度,但单一镉胁迫会提高担子菌门的丰度水平。3)单一酸雨胁迫会显著降低根际细菌的赵氏指数(Chao1)、香农指数(Shannon)和辛普森指数(Simpson),而单一镉胁迫会降低细菌群落的多样性但会提高真菌群落的多样性。酸镉复合胁迫的交互效应会显著影响细菌群落的多样性,但对真菌群落影响不显著。4)与环境因子的相关性分析结果表明,土壤无机氮组分含量(N-NO3-和N-NH4+)、土壤过氧化氢酶活性显著影响了根际细菌群落的组成,而土壤pH 值则是驱动根际真菌群落组成变化的关键环境因子。[结论]镉污染可能在酸镉复合污染对根际微生物群落的影响中占据主导因素,且在短期时间内具备缓解土壤酸化的效应。相比与酸雨或镉的单一污染,酸镉复合污染下的根际微生物群落具有较高的多样性水平且群落结构也相对稳定,因此,利用北京杨在酸镉复合污染区生态修复具有实践价值。

    作者:

    罗志力;

    发布时间:2024-06-13

  • 626. 格氏栲幼苗根系性状的生长权衡对氮磷添加的响应

    摘要: [目的]由于我国亚热带地区长期受氮沉降影响,导致植物生长主要受到磷限制。为理解格氏栲幼苗在磷限制严重的亚热带地区的地下生长权衡策略,探究格氏幼苗根系性状对氮磷添加的响应,以期为格氏栲种群的可持续发展提供理论参考。[方法]以格氏栲(Castanopsis kawakamii)幼苗为研究对象,依据当地氮磷水平设置氮(低氮(N1)、中氮(N2)、高氮(N3))、磷(低磷(P1)、中磷(P2)、高磷(P3)),并依据氮磷比设置交互试验,即N0P0、N1P1、N1P2、N1P3、N2P1、N2P2、N2P3、N3P1、N3P2 和N3P3 共 16个处理,其中以N0P0(无氮磷添加处理)作为对照,测定幼苗总根长、根表面积、根生物量、比根长、根体积、根系平均直径等根系性状指标对不同氮磷浓度的响应策略,分析氮磷添加对格氏栲幼苗根系性状的影响。[结果]1)氮磷养分添加显著促进了格氏栲幼苗根系总根长、根系平均直径和根系表面积等形态指标的生长,且各根系指标对不同氮磷浓度的响应不同。2)总根长、比根长、根尖数、分支数以及根表面积之间具有极显著正相关关系(p<0.001);根生物量和根体积具有显著正相关根系(p<0.001),与根比表面积具有极显著负相关(p<0.001)。3)主成分结果表明根系形态指标基本分布在两条正交轴上,总累积方差解释率为 55.1%,第一主成分轴与根表面积、根尖数、分支数、总根长、比根长、根比表面积和根体积之间具有显著相关性。第二主成分轴与根系平均直径、根生物量和根氮含量具有较强的相关性。4)层次聚类分析将 16 个处理划分为 3 个类群,其中N0P3、N1P3 和N2P1 划分为同一类群,N1P0、N1P2、N2P3、N0P1、N1P1 划分为同一类群,其他处理单独划分为同一个类群。[结论]氮磷养分添加显著促进了格氏栲幼苗根系的生长,其中,N0P3、N1P3和N2P1处理下格氏栲幼苗的各根系指标生长的综合效果最佳。在未来森林经营过程中,可通过氮磷交互添加的方式促进格氏栲幼苗根系快速生长发育。

    作者:

    金星;肖倩茹;朱静;肖敬禹;黄庆荣;何中声;刘金福;沈彩霞;

    发布时间:2024-06-13

  • 627. 浙江金华北山不同植被类型的植物性状差异及其适应策略

    摘要: [目的]浙江省金华北山原始的亚热带常绿阔叶林在长期的人类砍伐干扰后经自然恢复和人工造林共同作用下,形成了多种植被类型。探究不同植被类型下植物性状所反映的不同生活策略,可为亚热带地区退化植被的生态恢复以及森林管理、保护提供理论依据。[方法]该研究以金华北山的针叶林、针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林和原生灌丛五种植被类型共 24 个样地的优势物种为研究对象,分析叶片、小枝的 16 个功能性状在五种植被类型下的差异以及小枝与叶片性状的相关性分析。[结果]1)针叶林、常绿阔叶林具有较小的比叶面积(SLA)、叶组织密度(LTD),资源获取将受到限制,但针叶林较小的小枝组织密度(TTD)和较大的小枝横截面直径(TD),叶片仍含有较高的氮磷钾元素;而常绿阔叶林的TD较小、TTD较大,且植物体内碳氮比、氮磷比值较大,明显氮磷受限制。针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林具有较大的SLA、LTD,能快速获取资源,植物体内养分含量较高。原生灌丛虽然SLA、LTD也较大,但TTD也较大、TD较小,因此养分吸收受限。2)以SLA与TTD为例,SLA与TTD在针叶林中呈极显著的正相关关系,在常绿阔叶林、原生灌丛则是极显著的负相关(P<0.01)。SLA与植物体内的氮含量密切相关,较大的SLA显著增加了植物体内的氮含量;而TTD的增大则会限制叶片吸收磷、钾元素。3)五种类型中常绿树种与落叶树种的性状对比发现,所有类型落叶树种的SLA、叶氮含量皆大于其常绿树种,而叶碳氮比皆是常绿>落叶。[结论]针叶林、常绿阔叶林、原生灌丛三个类型属于资源保守型策略,针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林则属于资源获取型策略。不同植被类型下同一对小枝、叶片性状相互间可能是协同或拮抗作用,也可能是互不干扰的。不同的叶片、小枝性状间的相关性体现了植物体在形态构建、资源获取和体内运输上的权衡。在所有类型中,落叶树种普遍都采取资源获取型策略,常绿树种则采取资源保守策略。

    作者:

    胡楚婷;刘立斌;倪健;

    发布时间:2024-06-13

  • 628. Analysis of the Relative Importance of Stand Structure and Site Conditions for the Productivity,Species Diversity,and Carbon Sequestration of Cunninghamia lanceolata and Phoebe bournei Mixed Forest

    摘要: Forest stand structure(the characteristics and interrelationships of live trees)and site conditions(the physical and environmental characteristics of a specific location)have been linked to forest regeneration,nutrient cycling,wildlife habitat,and climate regulation.While the effects of stand structure(i.e.spatial and non-spatial)and site conditions on the single function of Cunninghamia lanceolata and Phoebe bournei(CLPB)mixed forest have been studied in previous studies,the relative importance of stand structure and site conditions in terms of productivity,species diversity,and carbon sequestration remains unresolved.In this study,a structural equation model(SEM)was adopted to analyze the relative importance of stand structure and site conditions for the forest productivity,species diversity,and carbon sequestration of CLPB mixed forest in Jindong Forestry in Hunan Province.Our research demonstrates that site conditions have a greater influence on forest functions than stand structure,and that non-spatial structures have a greater overall impact on forest functions than spatial structures.Specifically,the intensity of the influence of site conditions and non-spatial structure on functions,in descending order,is productivity,carbon sequestration,and species diversity.In contrast,the intensity of the influence of spatial structure on functions,in descending order,is carbon sequestration,species diversity,and productivity.These findings provide valuable insights for the management of CLPB mixed forest in Jindong Forestry and have significant reference value for the close-to-natural forest management(CTNFM)of pure Cunninghamia lanceolata forests.

    Yiru Wang;Yong Lv;Jiping Li;Tao Tang;

    发布时间:2024-06-13

  • 629. 面向森林生态系统服务权衡与协同的森林可持续管理

    摘要: 森林是水库、钱库、粮库、碳库,提供多种生态系统服务,对缓解全球气候变化、维护国土生态安全和促进经济社会可持续发展具有基础性、战略性作用。科学认识不同森林生态系统服务间的权衡与协同对实现森林多重效益和开展森林可持续管理至关重要,但森林生态系统服务间的协同或权衡关系存在较大不确定性、因不同研究而异,如何通过森林经营实现森林生态系统多种服务成为关键挑战。本文全面梳理森林生态系统多种服务之间协调与权衡研究现状后发现:(1)研究聚焦森林碳汇、木材供应、生物多样性、森林游憩等多种服务之间的关系与影响因子;天然林的协同效应高于人工林,林龄、林分密度、树种组成、气温、海拔、社会偏好、管理政策等是主要驱动因素;(2)对比不同森林经营模式或管理措施对森林生态系统多种服务的影响,可持续经营是协同实现森林多种效益的有效途径;(3)气候变化与森林生态系统多种服务之间的相互作用取决于气候因子种类与变化程度、森林类型、森林管理方式、区域环境等,当前重点围绕IPCC发布的未来气候变化情景开展研究;(4)借助InVEST、FSOS、CASA等工具,模拟优化森林管理情景,探索兼顾森林多目标的管理方案。同时,系统总结现有研究和森林可持续管理面临的突出问题:①森林生态系统多种服务间权衡协同的形成机理和驱动机制仍不清晰;②未考虑全部的森林生态系统服务、森林类型、影响因素、森林管理方式和气候因子等;③缺乏跨多种时间、空间、尺度的数据融合,也未融入森林生长动态过程、不确定性和风险分析;④模拟空间精度较低、运行机制简单和情景不完善导致优化森林生态系统多种服务的模型无法推广;⑤森林管理设备和理念落后、资金投入和科技支持能力不足、森林质量不高、森林更新滞后等;⑥森林资源管理一体化的技术体系不完善。在此基础上,提出协同实现森林生态系统多种服务的森林可持续管理发展趋势与建议:树立人与自然和谐共生的中国式现代化森林经营理念,倡导基于自然的森林可持续经营,推行增强气候韧性的森林可持续经营,坚持系统观念精准提升森林质量,完善森林经营的技术规程、标准和政策体系。

    作者:

    徐来仙;何友均;艾训儒;何江;

    发布时间:2024-06-13

  • 630. 毛竹新竹爆发式生长期的碳输入及其水驱动机制研究

    摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis)是我国分布面积最广、人工栽植面积最大的竹种,具有生长快、用途广泛等特点,其生态和经济效益突出。毛竹高速生长(即"爆发式生长")的特点是这些效益的保障。然而新竹在完成高生长前几乎没有叶片,缺少叶片意味着此时的新竹为非自养型,其生长所需的非结构性碳(Non-structural Carbohydrate,NSC)可能依赖外部提供。前人研究认为母竹储存碳是新竹生长的碳来源,然而并未明确母竹叶片在"爆发式生长"期间新产生碳的贡献及外部碳源进入新竹的驱动力问题。[方法](1)利用高清摄像头连续动态监测"爆发式生长"期竹笋高度,获取小时尺度的高生长数据;(2)在"母竹-竹鞭-新竹"实验体上,通过断鞭、去叶处理,检测母竹茎秆非结构性碳含量在新竹生长期的动态,探索母竹茎秆储存碳以及母竹叶片光合固定的新碳向新竹的转移;(3)使用TDP+技术监测竹鞭液流,研究新竹高生长期间的水分利用特点;(4)综合分析新竹高生长特点、同步监测的竹鞭液流特点、以及新竹非结构性碳含量动态,探索碳水协同运输及碳水对新竹高生长的影响机制。[结果](1)新竹在"爆发式生长"期,其日平均高生长量呈现慢-快-慢格型,到 4 月 25 日左右达到高生长的最大值(约 70 cm),高生长量在夜间(30.13±8.21 cm)明显高于白天(20.64±5.97 cm),夜间平均高生长量比白天多 9.5 cm。(2)在母竹转移给新竹的碳中,储存的老碳约占 50%-55%,叶片光合产生的新碳约占 45%-50%,表明母竹叶片光合产生的新碳对新竹生长的重要意义,且母竹的新、老碳可能存在交替供应新竹生长的现象。研究发现在新竹展业前期,母竹供应新竹生长碳的类型存在大小年现象,小年以淀粉为主(57%),大年以可溶性糖为主(64%)。伴随高生长,新竹茎秆NSC含量下降,其中可溶性糖约占下降NSC总量的 90%,淀粉约占 10%,新竹在"爆发式生长"期间以消耗可溶性糖为主。(3)母竹液流日动态格型呈现典型的单峰格型,新竹展叶前呈现"昼低夜高"的相反格型,展叶后与母竹液流格型相同。竹鞭液流在新竹展叶前呈现与新竹相同的日格型,白天液流从新竹流向母竹,夜间液流从母竹流向新竹("昼出夜入")。表明在新竹爆发式生长期间,竹林水分资源白天更多的分配给母竹,夜间分配给新竹。(4)母竹在爆发式生长期向新竹转移碳,但新竹在此期间所需的碳高于母竹转移给新竹的量(137.63 mg.g-1 vs.30.21 mg.g-1),研究表明母竹并不是新竹唯一的碳来源,可能还包括新竹地下根鞭系统储存的碳、新竹茎秆和笋箨光合产生的碳。研究发现竹鞭正向液流日累积量(母竹流向新竹)和新竹NSC含量呈现显著正相关,暗示了新竹获取碳的过程可能存在水的协同。[结论]毛竹新竹爆发式生长期的研究结果表明,新竹的碳来源不仅仅是母竹的储存碳,还包括母竹叶片光合作用产生的新碳。同时,研究结果还揭示了碳进入新竹与水分存在协同作用的机制。研究为理解毛竹爆发式生长的生理机制提供了重要线索。

    作者:

    梅婷婷;叶崇宇;李雪;方东明;周国模;

    发布时间:2024-06-13

  • 631. 黄土高原刺槐和油松人工林干旱适应性的互补策略

    摘要: [目的]阐明黄土高原主要人工林树种刺槐(Robinia pseudoacacia)和油松(Robinia pseudoacacia)的干旱适应策略及其调控因素。[方法]本研究以黄土高原 8 个样点的刺槐和油松人工林为研究对象;基于帕默尔干旱指数(self-calibrating Palmer Drought Severity Indices,scPDSI)选择 2005 至 2009 年(scPDSI =-2.45)和 2015 年(scPDSI =-2.04)两个极端干旱事件,使用树轮宽度指数计算了树木的干旱适应能力,抵抗力(resistance,Rt)、恢复力(recovery,Rc)、弹性(resilience,Rs)、生长恢复时间(recovery period,RecP)、生长下降总量(total growth reduction,TGR)、年均生长下降量(average growth reduction,AGR)、年均生长恢复速率(average recovery rate,ARR)。采用线性混合模型分析气候对刺槐和油松径向生长的影响;结合线性混合模型、变差分解以及偏最小二乘路径模型确定刺槐和油松干旱适应策略的调控因素(气候、树木和土壤因素)。[结果]本研究表明黄土高原刺槐和油松人工林径向生长主要受干旱胁迫限制;在极端干旱事件时,刺槐的抵抗力(n = 365,p<0.001)显著低于油松,年均生长下降量(n = 399,p<0.01)显著高于油松;但刺槐的恢复力(n = 485,p<0.001)显著高于油松,年均生长恢复速率(n = 399,p<0.001)显著高于油松,且生长恢复时间更短(n = 399,p<0.001)。研究表明刺槐的干旱适应策略倾向于干旱后的迅速恢复,而油松的干旱适应策略表现为对干旱的抵抗能力,证明了刺槐和油松具有互补的干旱适应策略。气候和土壤是调控刺槐和油松干旱适应性的主要因素。降水增强了干旱后刺槐的恢复能力以及干旱发生时油松的抵抗能力;土壤容重虽然限制了刺槐和油松对干旱的抵抗能力,但增强了其在干旱后的恢复能力;土壤氮元素含量也促进了刺槐和油松的恢复能力。此外,干旱后油松的恢复能力也受到气候和土壤因素的交互作用影响。[结论]刺槐和油松是黄土高原植被恢复过程的主要人工林树种,本研究证明了刺槐和油松具备互补的干旱适应策略,在黄土高原发展刺槐和油松的混交林可以提升人工林生态系统的干旱适应性。

    作者:

    张旭;曹扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 632. 经营管理方式对东北森林土壤呼吸的影响

    摘要: [目的]在碳中和背景下,探究经营管理方式对森林生态系统土壤碳释放的动态及其影响机制,为区域森林碳汇评价和生态系统碳汇形成提供重要的理论依据和数据支撑。[方法]本研究以东北东部山区,经不同的管理方式下形成的 4 种森林类型为研究对象,即次生林(PB)、"栽针保阔"混交林(PP)、"栽针保阔"透光抚育间伐林(TT)和"栽针保阔"透光抚育林(TN)。在生长季,基于原位观测法测定土壤表面通量,采用壕沟法测定异养呼吸,同时测定相关的环境因子和细根生物量。旨在量化森林经营管理方式对土壤表面通量的影响,揭示生物和非生物对土壤呼吸的影响机制。[结果]经营管理下各森林类型的土壤呼吸与土壤温度之间存在显著的指数相关关系。此外,土壤温度和湿度的相互作用对土壤呼吸的波动也有影响。根系生物量和有机碳与土壤呼吸呈显著正相关,且分别显著影响土壤自养呼吸和异养呼吸。各处理的土壤呼吸温度敏感系数(Q10)波动范围为 2.20~2.75,存在显著差异性。Q10随湿度的增加而增加,达到一定阈值后下降,与有机碳呈显著正相关。PB、PP、TT和TN的年土壤呼吸通量分别为 687.53、751.10、412.48 和 840.23 且四个林型间存在显著差异性。[结论]这些结果表明,通过森林经营管理改变了地下根系生物量以及土壤的物理化学性质,进而影响土壤呼吸、土壤自养呼吸和异养呼吸,但各呼吸组分的生物和非生物调控因子有所不同,其中,土壤自养呼吸受根系生物量、土壤水分和土壤温度共同作用;而异养呼吸受土壤有机碳含量、土壤温度影响。为全球森林生态系统碳汇做出了基础贡献。

    作者:

    郭万桂;张全智;王传宽;

    发布时间:2024-06-13

  • 633. 1季节变化对喀斯特石山不同恢复阶段檵木群落土壤微生物群落的影响

    摘要: [目的]探究季节变化对喀斯特石山不同恢复阶段檵木群落土壤微生物群落的影响,以期为深入解析喀斯特石山植被恢复过程中土壤生态环境对未来气候变化的反馈和响应机制提供科学依据。[方法]以雨季灌木林土壤(RS)、旱季灌木林土壤(DS)、雨季乔木林土壤(RA)和旱季乔木林土壤(DA)为研究对象,应用高通量测序技术测定土壤微生物群落结构,生理生化方法测定土壤化学性质和酶活性。研究不同季节和不同恢复阶段下土壤微生物群落结构特征、多样性变化及其与环境因子的关系。[结果](1)RS、DS、RA 和 DA 的优势真菌群为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和未被定义菌门(unclassified_k__Fungi);优势细菌群为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)。LEfSe分析表明RS、DS、RA和DA共有 41 个真菌和26个细菌相对丰度存在显著差异(LDA>2.0,P<0.05),季节变化对不同恢复阶段土壤真菌群落的物种差异影响更显著。(2)Shannon指数表明,无论旱雨季,真菌和细菌的多样性均为灌木林<乔木林。同一恢复阶段下,从雨季到旱季,真菌多样性显著降低,细菌多样性显著增加。PCoA和NMDS分析表明季节变化对不同恢复阶段土壤细菌群落的组间差异影响更显著。(3)微生物网络分析表明,土壤真菌群落的微生物网络复杂性为DS>RS和DA>RA;土壤细菌群落的微生物网络复杂性为DS>RS和DA<RA.无论灌木林还是乔木林,从雨季到旱季过程中真菌和细菌各群落间的正相互作用增强,表明逐渐以共生关系为主导,竞争关系减弱来响应干旱胁迫。(4)CCA分析和相关性分析表明,驱动RS、DS、RA和DA的真菌群落发生变化的主要影响因子差异明显,分别对应为AK、URE,CEL,SUC、URE,pH、SWC;影响RS、DS、RA和DA的细菌群落发生变化的关键因子差异也明显,分别对应为CAT、SUC和SWC,AK、TN,pH、CAT,CAT、URE.从雨季到旱季,土壤微生物群落与环境因子的相互作用增强,表现为灌木林土壤真菌 Basidiomycota与CEL、TC、SOM都呈显著负相关;乔木林土壤真菌Calcarisporiellomyceyes与TN呈显著正相关。灌木林土壤细菌Acidimicrobiia与SOM、TC、CEL和TN呈显著正相关。[结论]不同恢复阶段土壤真菌群落对季节变化的敏感性强于细菌群落,但细菌群落的网络复杂性要强于真菌群落,群落结构更加稳定。

    作者:

    王雅楠;马姜明;梁月明;杨皓;

    发布时间:2024-06-13

  • 634. 新生毛竹茎秆呼吸CO2的分配

    摘要: [目的]树干呼吸(Rs)在生态系统碳循环中起着至关重要的作用。然而在实际野外实验中所测得的树干表面气体交换通量(Es)通常并不等同于原位呼吸,而只是其中的一部分。有研究提出质量平衡框架(MBF)试图探索Rs的多种分配途径,包括溶解了CO2的树干液流运输和内部储存,以及Es.本研究提出树干光合可作为MBF的额外分配途径。[方法]相应地,设计了一种双室装置,并将其应用于毛竹(Phyllostachys edulis)新生竹展叶前后的相应研究。并同步监测了相对空气湿度、气温、林下光照及茎秆液流。[结果]本文研究发现新竹展叶前(7.41±2.66 μmol ∙ m-2 ∙ s-1)的Rs是展叶后(3.47±2.43 μmol ∙ m-2 ∙ s-1)的两倍。Es约占Rs的 80%,而在展叶前后,液流可能带走约 2%的Rs.新竹茎秆光合分别占Rs的~9%和 13%。在展叶前,新竹茎秆光合的固碳约占地上生物量的 2%。在展叶前毛竹新竹有更强的茎秆光合作用,有更少的茎秆液流量低,而在展叶后却恰恰相反。[结论]本研究将为竹林内部碳循环模型构建提供理论基础。

    作者:

    叶崇宇;方东明;梅婷婷;周国模;

    发布时间:2024-06-13

  • 635. 不同密度对杉木林根际土壤丛枝菌根真菌群落结构及共生格局的影响特征1

    摘要: [目的]杉木是我国栽植面积最广的用材树种,阐明杉木根际土壤微生物特征,对通过密度调控科学间伐抚育经营杉木人工林有指导意义。为了明确根际土壤丛枝菌根真菌(AMF)对杉木林种植密度变化的响应特征。[方法]基于高通量测序,评估不同密度杉木根际土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)群落的多样性、结构和共生模式。[结果]从 1950株/hm2、2250株/hm2、2700株/hm2、3300株/hm2密度杉木林根际土壤中共得到 163个AMF-OTUs,分属于 1门1纲 5目 6科 8属,28个种。α多样性指数表明,丛枝菌根真菌群落Chao1、Shannon指数随着杉木林分密度增大而减小。但不同密度间差异不明显。β多样性指数表明,不同密度杉木间AMF群落组成差异明显。Brays-Curtis相异性分析显示,20个AMF群落样本被聚为 2个组,与高密度和中低密度对应。共线性网络分析揭示了AMF真菌组成的非随机模式。Glomus-MO-G23-VTX00222、Glomus-viscosum-VTX00063、Glomus-Glo7-VTX00214 被确定为共生网络中的关键分子种。林下植被Shannon 多样性指数与根际土壤 AMF 群落多样性 Shannon 指数呈显著正相关。冗余分析表明,土壤碱解氮 AN(铵态氮(NH4+-N)共同影响AMF群落结构。[结论]杉木林分密度显著影响根际土壤AMF群落结构。碱解氮和铵态氮是影响AMF特性的主要土壤环境因子,在共线性网络中铵态氮NH4+-N和碱解氮AN网络中心系数为 0.9434.在林分密度变化过程中,林下植被辛普森指数Shannon 与根际土壤AMF群落多样性Shannon 指数呈显著正相关(r=0.494)。土壤理化性质和分类群之间潜在的相互作用可能共同影响杉木林地AMF真菌群落结构。林分密度影响土壤微生物群落,变化后的土壤微生物群落又会影响地上植被,最终土壤群落与地上植被协同响应密度变化。这一结果为AMF介导植物地上地下协同作用的生态网络构建研究提供新的见解。

    作者:

    王丽艳;刘春江;李虹茹;黄文超;杨桦;吴巧花;罗坤水;

    发布时间:2024-06-13

  • 636. 盐胁迫对芦苇与碱蓬叶绿素荧光特性的影响

    摘要: [目的]阐明盐胁迫下芦苇(Phragmites australis)与碱蓬(Suaeda glauca)的荧光特性与光保护机制。[方法]采用盆栽实验,设置盐浓度分别为 0%(对照)、0.5%(C1)、1%(C2)、1.5%(C3)、2%(C4)、2.5%(C5)和 3.5%(C6),测定芦苇与碱蓬幼苗的光合色素含量与叶片叶绿素荧光参数,分析其变化规律。[结果]在盐胁迫下芦苇与碱蓬光合色素含量与叶绿素荧光参数表现出不同的变化规律。芦苇叶片光合色素含量、实际光合效率[Y(II)]和电子传递速率(ETR)均随土壤含盐量增加呈下降趋势。相同光照强度下对照中芦苇的电子传递效率潜在最大值(ETRmax)高于各处理;而C1、C2和C3处理下碱蓬的ETRmax值相比对照有所增加。碱蓬的最大光化学效率(Fv/Fm)在C5 和C6 处理下显著低于对照;随盐浓度增加,其Y(II)和 ETR值呈先增加后减小的趋势,且均在C3处理中有最大值。芦苇光化学淬灭系数(qP)随盐浓度增加逐渐下降,非光化学淬灭系数(NPQ)随土壤含盐量增加呈先升后降的趋势。碱蓬qP和NPQ值随土壤含盐量增加均呈先降后升的趋势。在各浓度盐胁迫下,芦苇的NPQ值均达到 0.6 以上,高于碱蓬。综上所述,盐胁迫抑制了芦苇体内光合色素的合成,同时影响了光合电子传递,降低光能转换效率。对碱蓬来说,低浓度盐胁迫能促进光合色素的合成,促进对光能的吸收,增强电子传递速率;而高浓度盐胁迫会抑制光合电子传递。芦苇通过热的形式耗散过剩光能以保护光合结构不受破坏的能力更强。

    作者:

    张钰荣;吴永波;

    发布时间:2024-06-13

  • 637. 大花序桉叶片器官发生与不定芽起源研究

    摘要: 建立大花序桉(Eucalyptus cloeziana)叶片不定芽诱导和植株形态建成的组培再生技术体系,并明确不定芽发生位置。以大花序桉良种"川林珍 7523"无性系无菌叶片为外植体,MS为基础培养基,设计以 6-BA、TDZ、CPPU以及IBA不同浓度组合的培养基为叶片愈伤组织诱导培养基;NAA、TDZ、CPPU以及IBA不同浓度组合的培养基为叶片状态转换、愈伤组织增殖、不定芽分化的培养基;探索 0~3000 Lux对大花序桉愈伤组织诱导、分化的影响;并采用石蜡切片来分析不定芽分化来源。(1)大花序桉"川林珍7523"增殖苗顶端往下第 2-4 叶片是最合适诱导愈伤组织的材料。(2)增殖苗叶片在植株形态转化培养基(MS+0.01 mg/L TDZ+0.6mg/L NAA)中培养 30 d,当幼苗顶部或新叶颜色变红,叶片顶端上没有白色颗粒状愈伤组织发生后,把幼苗转接入叶片形态转换培养基(MS+0.1 mg/L NAA+0.05 mg/L TDZ)中 15d,顶部叶片颜色由红色逐渐变为绿色,此时第 2-4 叶片的长度生长至 1cm可切下诱导愈伤组织。(3)大花序桉"川林珍 7523"最佳叶片愈伤组织诱导培养基为MS+0.05 mg/L 6-BA+0.1 mg/L TDZ+0.5 mg/L IBA,平均愈伤组织诱导率可达 81.52%,呈淡绿色,表面光滑有球状凸起,紧质且硬,愈伤组织大小与TDZ激素浓度呈负相关。(4)大花序桉"川林珍 7523"最佳愈伤组织分化培养基为 MS+0.05 mg/L TDZ+0.3 mg/L CPPU,叶片愈伤组织平均不定芽数最高 5.18±0.74 个/片,不定芽高 0.2-1 cm,不定芽在分化培养基中可长出 3-6 片叶,不定芽诱导后 20 d内转移至生根培养基中可诱导出不定根完成形态建成,若培养时间超过30 d后部分叶片出现轻微玻璃化迹象。(5)在 500 Lux光照下培养 20 d诱导愈伤组织效果高于其它组;在1500 Lux光照下培养愈伤组织分化效果较好,不定芽叶片未出现玻璃化。(6)大花序桉"川林珍 7523"叶片愈伤诱导与分化进程中石蜡切片解剖结构分析发现,愈伤组织主要来源于叶柄上半部,不定芽起源于愈伤组织表层第三层细胞,为外起源方式。本研究建立了完整的大花序桉叶片诱导和不定芽高效再生途径,为大花序桉多倍体诱导和转基因研究提供材料基础。

    作者:

    刘欣;黄振;陈炙;陈萍;刘良梦;郭洪英;

    发布时间:2024-06-13

  • 638. 转双Bt基因欧美杨107杨基因表达及抗虫性解析

    摘要: 获得转双Bt基因欧美杨 107 杨高抗株系,明确T-DNA整合对基因表达的影响以及Bt毒素对光肩星天牛幼虫生长发育的调控机制。以欧美杨 107 杨组培苗为受体材料,通过农杆菌介导法将构建在同一植物表达载体上的Cry1Ac和Cry3A基因同时转化107杨,并对转基因株系进行分子检测及抗虫性检测,以鉴定外源基因的整合、表达情况及抗虫效果;对 6 个转基因株系及非转基因对照(CK)饲喂的光肩星天牛幼虫进行转录组测序,鉴定天牛幼虫参与响应 Bt 毒素作用的候选基因及相关途径;以处于中间试验阶段的 6 个转双Bt基因 107 株系为材料,进行生长及生理指标测定,利用NGS测序技术研究T-DNA的整合特征,基于RNA-seq 及WGCNA分析探究T-DNA插入对 107 杨基因表达的影响。经卡那霉素筛选及PCR检测获得 16 个转双Bt基因 107 杨株系;双Bt基因在转录和翻译水平均得到表达,且Cry3A毒蛋白含量远高于 Cry1Ac 毒蛋白,不同株系间存在一定差异;转基因株系对测试昆虫的抗虫性存在一定差异,部分株系对美国白蛾和杨小舟蛾 1 龄幼虫、柳蓝叶甲 1 龄、2 龄幼虫及成虫均具有高抗虫性(校正死亡率达 100%);6 个转基因株系对光肩星天牛幼虫的生长发育具有一定的抑制作用,取食转基因株系的幼虫的平均重量及中肠纤维素酶活性均低于对照,不同处理间存在一定差异;光肩星天牛幼虫取食Bt毒素后,体内与 Bt 原毒素激活、消化酶、结合受体、解毒酶系及保护酶等相关的基因表达发生显著变化;与对照相比,6 个转基因株系生长未表现出显著差异;但是在抗虫性增强的同时,产生了与Bt基因整合位点有关的影响;6 个转基因株系共检测到 15 个插入位点,T-DNA优先插入到杨树基因组富含AT碱基区;受Bt基因影响最大的代谢途径是淀粉和蔗糖代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化;相较于插入位置和拷贝数,外源Bt基因的表达对 107 杨基因表达影响较大,其中Cry1Ac毒蛋白起主要作用。本研究获得了对靶标昆虫具有高抗虫性的转双 Bt 基因 107 杨,确定了光肩星天牛幼虫响应毒素处理的候选基因及潜在途径,明确了外源Bt基因的表达对 107 杨基因表达影响较大。

    作者:

    任亚超;周星鲁;董研;张军;王进茂;杨敏生;

    发布时间:2024-06-13

  • 639. 青藏高原区杨属的系统发生及对分类和育种的启示

    摘要: 分类学是人类认识、研究和利用生物的基础。杨属是世界上分类最困难的生物类群之一。杨属的分类在国内外一直都存在很大的分歧,这对杨树的科学研究、品种选育和栽培利用都带来不利影响。杨属分类的最终目标是建立基于系统发生的统一分类系统。经过 18 年的大量的系统学野外调查,我们在青藏高原区找到了青杨组和大叶杨组的有种群分布的 30 个分类群,其中 8 个是首次发现的新分类群。通过整合形态学、基因组生物信息学、生态学、生物地理学和育种学等多学科的研究,我们证明椅杨、大叶杨、小叶杨、川杨、青杨、卷齿杨是 7 个古老的纯种,而其余 23 个分类群均起源于这 7 个古老种间的杂交,其中包括 3 个大叶杨组和青杨组间的杂交分类群。除了这些分类群外,还存在较多的天然杂交群,它们是正在发生的杂交物种形成事件。该区杨属物种的多样化主要是由反复的种间杂交驱动的,这使得它们的系统发生呈现为极其复杂的进化网,而非进化树。根据这些分类群间的系统发生关系,康定杨、光果西南杨和昌都杨宜合并入青海杨,德钦杨宜合并入冬瓜杨,长叶杨宜并入长序杨,亚东杨宜并入缘毛杨,而藏川杨需重新界定并提升为种。在杂交分类群的分布范围内,都没有或几乎没有它们祖先种的分布。杂交分类群相对于它们的祖先种,都有更强的生态适应能力,能分布于更高、更冷、更干的生境条件下。我们进一步提出一个杂交物种形成模型,它可以很好地解释一些存疑的进化生物学、生物地理学和分类学问题,如系统发生中普遍存在的核质冲突,古老种为什么只残存于青藏高原东缘和南缘的极少湿润山谷,为什么川杨、冬瓜杨、德钦杨、乡城杨和藏川杨在分类上很混乱等。从进化的时空尺度上来看,青杨组和大叶杨组物种间的杂种优势十分显著和重要,反复的种间(或分类群间)杂交是该区杨属物种和遗传多样性的最重要的来源。今后,应特别加强对古老纯种和稀有杂交物种的保护,要限制外来杨树种在青藏高原区的种植,要在进化的大背景下考虑杂交育种的策略,要加强对高寒和干旱有很好适应性的杂交分类群的育种研究和栽培利用。

    作者:

    万雪琴;糜加轩;时羽杰;黄金亮;田非非;钟宇;何方;陈良华;张帆;

    发布时间:2024-06-13

  • 640. PopbZIP2与PopMYB4互作协同调控林木生长与抗性

    摘要: bZIP转录因子参与植物不定根再生和抗逆,因此全面揭示杨树响应胶孢炭疽菌转录调控机制并且鉴定关键基因的分子功能,为杨树炭疽病的防治提供理论依据。采用PCR技术从 84K杨 cDNA中扩增PopbZIP2 基因,对其编码的蛋白序列进行理化性质分析。利用生物信息学分析,对该蛋白的保守结构域、进化关系、亲疏水性、跨膜区域、信号肽、磷酸化位点、二级结构进行分析。采用农杆菌介导的烟草叶片瞬时转化试验分析蛋白亚细胞定位情况;通过酵母转化筛选试验分析蛋白的转录激活活性;通过RT-qPCR分析基因的时空表达模式;借助基因共表达及功能注释与富集分析解析基因集参与到的生物学过程和代谢通路。之后利用生物信息学方法和分子实验验证 PopbZI P2 的分子功能。PopbZIP2 具有典型的 bZIP 结构域和 C 端激活区,PopbZIP2 为核定位蛋白,且在酵母中具有转录激活活性。基因时空表达模式分析结果表明,PopbZIP2 在 84K杨的茎和叶中均有表达,且主要在植物的成熟叶片中进行表达,在 120 h对胶孢炭疽菌的响应最为显著。利用愈伤法构建 PopbZIP2 的过表达株系后,对其生理指标进行一列的测定,发现该基因的过表达植株的根、茎、叶和木质部宽度均显著优于野生型且利用胶孢炭疽菌孢子液侵染野生型和过表达植株发现PopbZIP2 过表达后增强植物抗病性。结合过表达植株的RNA-seq结果和DAP-seq的结果鉴定到PopbZIP2 可以直接靶向两个与抗病相关的基因 PopAPA1 和 PopGRF3 增强植物抗病,靶向两个生长相关基因-PopYUCCA2 和 PopSAUR32 加速植物生长。通过酵母双杂实验筛库发现从蛋白水平上PopbZIP2 可以与 PopMYB4 发生互作,互作后减弱 PopbZIP2 的 DNA 结合活性。最终阐明了PopbZIP2/PopMYB4 的相对丰度决定了植物在应对病原菌胁迫上花费多少能量。当 PopbZIP2 的含量高于PopMYB4 时,植物对病原菌有积极响应,表现出花青素积累、生长素和赤霉素合成和信号转导通路激活等,因此表现抗病和加速生长;当PopMYB4 的含量高于PopbZIP2 时,PopbZIP2 的功能受到抑制,植物表现出生长抑制和易感表型,最终协同植物的生长和抗病过程。84k PopbZIP2 可以通过激活抗病和生长相关途径的关键酶基因和其他转录因子的表达调控植物生长和抗性。

    作者:

    谢剑波;

    发布时间:2024-06-13

  • 641. 尾叶桉组培苗根系发育不同时期转录组分析

    摘要: 研究尾叶桉Eucalyptus urophylla组培苗根系发育过程中不同时期基因的差异表达情况,为挖掘尾叶桉生根相关功能基因提供数据基础。以 1 个尾叶桉组培无性系(E)为材料,根据根系发育过程中基部形态变化选取 0d(E0),1d(E1),4d(E4)和 6d(E6)基部 2 mm材料进行转录组测序分析,运用基因差异表达分析、GO 分析和KEGG分析,获得促进尾叶桉根系发育的候选功能基因。共获得 7944 个差异表达基因(DEGs),其中,E1(根系发育 1d)与对照(E0)相比DEGs数量最多,共 5902 个;其次为E4 vs E1,共 2840 个DEGs;E4 vs E1 差异表达基因最少,仅为 1094 个。GO 分析显示,转移至IBA 培养基上 1d后,DEGs显著富集到代谢过程、细胞过程及生物学调控过程中。KEGG分析显示,E1 vs E0 的DEGs显著富集在核糖体、谷胱甘肽代谢及苯丙烷生物合成途径中;E4 vs E1 的DEGs显著富集在其他次级代谢物的生物合成途径及折叠、分类和降解途径;E6 vs E4 的DEGs显著在苯丙烷类生物合成、次生代谢物的生物合成及角质、木栓素和蜡的生物合成,,具有催化功能和结合功能。进一步对不同时期上调DEGs进行KEGG分析,结果显示,E1vsE0 的上调DEGs主要富集在五个通路里,共有 40 个DEGs显著富集在植物激素信号转导路径(P<0.01,Q<0.05)中,主要包括生长素信号转导路径中的AUX1、AUX/IAA、ARF、SAUR,细胞分裂素信号转导路径中的 CRE1、AHP、A-ARR及赤霉素信号转导路径中GID、DELLA、TF.E4 vs E1 的上调DEGs主要富集在内质网蛋白质加工、苯丙类生物合成以及谷胱甘肽代谢通路中;E6 vs E4 的上调DEGs 主要富集在苯丙类生物合成、次生代谢物的生物合成和内质网蛋白质加工等路径中。E6vsE4 和E4vsE1 中分别有 16 和 25 个DEGs上调并显著富集在苯丙烷生物合成信号转导路径中,这部分基因可能参与根系细胞壁的生物合成过程。E4vsE1 中共有 57 个DEGs上调并显著富集在内质网蛋白质加工过程中,这些基因的高表达可能为根系细胞膜的生物合成提供原料。尾叶桉无性系在转移至生根培养基上之后差异表达基因数量呈逐渐减少的趋势,说明在转移至IBA培养基上1d时是根系启动发育的关键期。生长素、赤霉素、细胞分裂素信号转导路径中的表达模式在启动期呈上升趋势,说明根系的启动受植物激素调控。在根系生长期,苯丙烷生物合成相关基因与内质网蛋白质加工相关基因呈上调趋势,说明这类基因可能参与根系细胞壁及细胞膜的生物合成。

    作者:

    崔雯珺;杨会肖;廖焕琴;徐放;张卫华;潘文;陈新宇;廖柏勇;杨晓慧;

    发布时间:2024-06-13

  • 642. 外源生长素调控毛竹株高的整合分析

    摘要: 株高是农林生产中的重要农艺性状,对于毛竹而言有着重要的生态和经济意义。株高的变化涉及以AUX/IAA为核心的多个信号通路在不同水平上的分子调控,探索外源生长素影响毛竹株高改变的分子机理,目的是实现毛竹林工业应用材料的定向培育。通过靶向代谢组和转录组联合分析,确定施加外源生长素后,毛竹节间的各种激素和基因表达的变化规律;利用构建的基因调控网络,酵母双杂交和水稻异源转化试验,预测并确定毛竹中介导生长素信号转导通路的关键基因。对于毛竹的单节间而言,生长素主要通过促进细胞伸长来调控节间伸长。利用靶向代谢组学对毛竹节间的内源激素分析发现,外源生长素处理会打破内源性激素的动态平衡,导致赤霉素和细胞分裂素水平升高。转录组测序表明,外源生长素通过调控植物激素信号通路、氨基酸合成和蛋白质加工通路以及能量代谢通路上的多个基因来影响节间长度。这些基因包括乙烯反应因子、WRKY和MYB转录因子、NAC结构域蛋白和碱性亮氨酸拉链蛋白。通过构建基因调控预测网络,我们发现生长素可能与多种植物激素发生相互作用。Y2H和转基因实验表明,生长素信号因子PheIAA34 和茉莉酸信号因子PheTIFY28确实相互作用并调节生长以响应植物激素。总体而言,我们施加外源生长素获得了优质的工业用竹节间材料,并对其机理进行了初步探讨,这将为竹子株高调控提供参考,同时为毛竹的定向育种提供新思路。

    作者:

    徐郡儡;白羽聪;蔡苗苗;郑慧芳;程占超;谢亚丽;高健;

    发布时间:2024-06-13

  • 643. 毛竹快速生长时期生长素生物合成研究

    摘要: 生长素在高等植物中起着至关重要的调控作用,但在竹子等禾本科植物中对生长素局部生物合成位置的研究较少。毛竹(Phyllostachys edulis)是禾本科竹亚科刚竹属的散生竹,被吉尼斯记录为世界上生长最快的植物之一,日生长量可达 1m/d,生长素在快速生长过程中发挥了重要作用。为了探明毛竹局部生长素生物合成位点,明确毛竹生长所需的生长素来源,我们进行了系统的分析。选取自然生长条件较好的春笋,分别在株高 50±2 cm和 300±2 cm时采集其根尖、笋尖、幼嫩的笋箨、箨片和节间等幼嫩组织,通过高效液相色谱-质谱法测定内源生长素含量,利用免疫荧光定位法定位生长素合成部位,分析生长素生物合成YUCCA家族基因并进行定量实验,通过原位杂交实验进行基因表达模式分析,从而判断毛竹局部生长素生物合成位点和调控基因。IAA免疫荧光定位发现,生长素在 50cm和 300cm竹笋中分布相似。茎尖生长素含量最高,在快速生长初期可能是生长素生物合成的主要位点。通过全基因组鉴定,共鉴定到生长素生物合成YUCCA家族的 22 个关键基因,这些基因具有明显的组织特异性和时空表达模式。原位杂交分析表明,YUCCA基因的定位与生长素的分布位置高度一致。6 个主要的生长素合成基因PheYUC3-1、PheYUC6-1、PheYUC6-3、PheYUC9-1、PheYUC9-2 和PheYUC7-3 可能对毛竹生长过程中生长素的积累具有调控作用。笋箨是生长素生物合成的主要位点,节间伸长所需的生长素可能主要是通过生长素运输实现的。了解生长素的局部生物合成和调控为毛竹竹材的研究提供了理论基础,为禾本科植物生长素合成位点的系统研究提供了一定的参考价值。

    作者:

    谢亚丽;白羽聪;蔡苗苗;吴崇洋;程文龙;郑慧芳;程占超;李娟;牟少华;高健;

    发布时间:2024-06-13

  • 644. 青藏高原区杨属的系统发生及对分类和育种的启示

    摘要: 分类学是人类认识、研究和利用生物的基础。杨属是世界上分类最困难的生物类群之一。杨属的分类在国内外一直都存在很大的分歧,这对杨树的科学研究、品种选育和栽培利用都带来不利影响。杨属分类的最终目标是建立基于系统发生的统一分类系统。经过 18 年的大量的系统学野外调查,我们在青藏高原区找到了青杨组和大叶杨组的有种群分布的 30 个分类群,其中 8 个是首次发现的新分类群。通过整合形态学、基因组生物信息学、生态学、生物地理学和育种学等多学科的研究,我们证明椅杨、大叶杨、小叶杨、川杨、青杨、卷齿杨是 7 个古老的纯种,而其余 23 个分类群均起源于这 7 个古老种间的杂交,其中包括 3 个大叶杨组和青杨组间的杂交分类群。除了这些分类群外,还存在较多的天然杂交群,它们是正在发生的杂交物种形成事件。该区杨属物种的多样化主要是由反复的种间杂交驱动的,这使得它们的系统发生呈现为极其复杂的进化网,而非进化树。根据这些分类群间的系统发生关系,康定杨、光果西南杨和昌都杨宜合并入青海杨,德钦杨宜合并入冬瓜杨,长叶杨宜并入长序杨,亚东杨宜并入缘毛杨,而藏川杨需重新界定并提升为种。在杂交分类群的分布范围内,都没有或几乎没有它们祖先种的分布。杂交分类群相对于它们的祖先种,都有更强的生态适应能力,能分布于更高、更冷、更干的生境条件下。我们进一步提出一个杂交物种形成模型,它可以很好地解释一些存疑的进化生物学、生物地理学和分类学问题,如系统发生中普遍存在的核质冲突,古老种为什么只残存于青藏高原东缘和南缘的极少湿润山谷,为什么川杨、冬瓜杨、德钦杨、乡城杨和藏川杨在分类上很混乱等。从进化的时空尺度上来看,青杨组和大叶杨组物种间的杂种优势十分显著和重要,反复的种间(或分类群间)杂交是该区杨属物种和遗传多样性的最重要的来源。今后,应特别加强对古老纯种和稀有杂交物种的保护,要限制外来杨树种在青藏高原区的种植,要在进化的大背景下考虑杂交育种的策略,要加强对高寒和干旱有很好适应性的杂交分类群的育种研究和栽培利用。

    作者:

    万雪琴;糜加轩;时羽杰;黄金亮;田非非;钟宇;何方;陈良华;张帆;

    发布时间:2024-06-13

  • 645. 枣Dicer-like蛋白基因家族鉴定与表达分析

    摘要: 枣是重要的经济树种,枣疯病是植原体引起的传染性病害,威胁枣产业健康发展。植物 Dicer-like(DCL)蛋白是核糖核酸酶III(RNase III)家族成员之一,参与RNAi途径,可以将病毒核酸转变为siRNA,在植物RNA的降解、转录后调控以及抗病毒侵染等方面具有关键的作用。植原体能够通过RNA沉默抑制导致寄主植物病症发生。本文旨在通过对枣 DCL 蛋白基因家族的鉴定和在发病过程中的表达分析,探究DCL蛋白在枣疯病发生过程中的作用,并筛选出与病症发生密切相关的基因。利用枣全基因组的测序数据鉴定枣DCL家族成员,并对得到的基因进行生物信息学分析;根据枣ZjDCLs与拟南芥AtDCLs蛋白的序列比对,构建出系统进化树;根据转录本的全长测序数据分析枣感病不同时期的基因表达谱,并通过qRT-PCR分析ZjDCLs的表达模式。鉴定出了 11 个枣DCL(ZjDCLs)蛋白,并根据其在染色体上的位置命名为ZjDCL1-ZjDCL11.枣DCL分为 4 类,分别是DCL1,DCL2,DCL3,DCL4.枣DCL蛋白分子量范围分布于 15217.48~225623.49 Da之间,等电点介于 5.82(ZjDCL11)~(ZjDCL2)9.05 之间。11 个枣DCL基因不均匀分布在 6 条枣染色体上,其中 1 号染色体上的最多。枣DCL蛋白在枣疯病发生过程中表达谱发生明显变化,ZjDCL4 响应植原体侵染时显著上调,ZjDCL3,6,7,9,10 先显著上调再显著下调,ZjDCL5 和 11先显著下调再显著上调。鉴定出了枣 11 个DCL蛋白基因家族成员,在感染枣疯病植原体后,枣DCL基因的表达模式发生变化,ZjDCL6 和ZjDCL10 在枣响应枣疯病植原体的入侵过程中扮演着重要的角色。

    作者:

    黄玉静;郭思成;乔泽森;姚佳;王梦丽;李萌;曹懂懂;李君毅;李继东;冯建灿;

    发布时间:2024-06-13

  • 646. 干旱胁迫下梧桐杨抗旱性的相关基因和途径

    摘要: 吴屯杨在我国三北地区被广泛种植。具有较强的耐盐碱性和耐旱性,然而,吴屯杨抗旱性的分子机制尚不清楚。本研究测定了正常浇水、干旱胁迫和复水条件下吴屯杨的生理指标,并进行了深度转录组测序来分析和比较这些条件下的差异表达基因。通过转录组分析鉴定正常浇水、干旱胁迫和复水条件下的差异基因,对这些差异基因的进一步分析表明,干旱响应基因主要涉及半乳糖代谢、植物激素信号转导、光合作用-天线蛋白和 MAPK 信号通路。干旱后复水时干旱响应的大部分基因发生了相反表达,复水恢复主要涉及光合作用-天线蛋白,类黄酮代谢途径,抗坏血酸和醛酸盐代谢途径,维生素B6 代谢途径。类黄酮代谢,核糖体,氧化磷酸化,碳固定,光合作用-天线蛋白。复水相比正常浇水共有 4 个信号通路显著富集:核糖体,氧化磷酸化,碳固定,光合作用-天线蛋白,说明在复水后吴屯杨可能发生了补偿生长机制。本研究为杨树耐旱分子机制的进一步研究奠定了基础。

    作者:

    李佰晟;金华;邹吉祥;

    发布时间:2024-06-13

  • 647. 吴屯杨WtGL2基因的功能分析

    摘要: 吴屯杨是天然杂交的小钻类杨树,具有较强的耐盐碱、耐旱、耐贫瘠、速生等特性,在我国三北地区和沿海地区有广阔的应用前景。前期研究发现,吴屯杨盐胁迫转录组数据中WtGL2 基因差异表达,该基因是调控植物根毛发育的重要开关。本研究采用过表达的方法将WtG L2 表达载体导入拟南芥和杨树,过表达植株与野生型植株表型无差异。叶绿素含量、抗氧化酶和丙二醛含量等生理指标表明盐胁迫处理后过表达植株耐盐性降低,超微观察发现过表达植株根毛数量明显减少,说明吴屯杨WtGL2 基因与耐盐性是负调控关系。本研究为杨树耐盐分子机制的进一步研究奠定了基础。

    作者:

    邹吉祥;李佰晟;金华;

    发布时间:2024-06-13

  • 648. 倍性、性别和基因型效应对全同胞杂种二倍体和三倍体杨树的木材和纤维性状变异的影响

    摘要: 基于 2n 配子单侧有性多倍化选育杨树三倍体,可以综合基因剂量效应带来的倍性优势和异源配子结合产生的杂种优势,是杨树遗传改良的重要途径。然而,目前对全同胞异源三倍体杨树的表型变异规律研究较少,倍性、性别和基因型效应对表型变异的影响也尚不明确。本研究以'哲引 3 号杨'×'北京杨'全同胞杂种二倍体和三倍体 10a生种质保存林为材料,测定了其木材和纤维性状,包括基本密度(BD)、木质素含量(LC)、纤维长度(FL)、纤维宽度(FW)和纤维长宽比(FL/W),并分别解析了倍性、性别和基因型效应对这些性状变异的影响。本研究发现测定的所有木材性状在无性系之间均存在极显著差异。所有的木材和纤维性状无性系重复力都表现出高重复性(0.55-0.76),基于最佳线性无偏预测因子的皮尔逊相关性分析显示,BD与FL显著正相关(r=0.65,p=0.030),这表明在三倍体育种过程中,BD与FL两个性状可以同时得到改良。杂种三倍体杨树的FL显著大于二倍体(p<0.001),表明倍性效应极显著影响FL性状的变异。雌、雄株间所有材性性状均没有显著差异,说明性别可能不是这些性状变异的主要影响因素。进一步计算各效应的方差分量和贡献率发现,基因型主要影响BD、LC和FW性状的变异(方差贡献率分别为 54%、62%和 53%),倍性极显著影响FL和FL/W的性状变异(方差贡献率分别为 77%和 50%)。杂种三倍体杨树的每个性状的遗传变异系数都很低,这说明有必要选用不同的杨树品种作为亲本来进行三倍体育种。本研究解析了倍性、性别和基因型效应对全同胞杂种杨树的木材和纤维性状变异的影响,为进一步开展杨树杂交多倍体新品种选育工作奠定了基础。

    作者:

    黄旭艳;王君;

    发布时间:2024-06-13

  • 649. 元宝枫全基因组简单重复序列标记的开发及可转移性分析

    摘要: 元宝枫(Acer truncatum Bunge)是一种多用途木本树种,在生物活性物质和不饱和脂肪酸(尤其是神经酸)的生产方面具有较高的经济和药用价值。然而,由于缺乏完善的分子标记系统,元宝枫种质资源的开发和评价受到限制。基于元宝枫全基因组序列开发了一套简单重复序列(SSR)标记。1)在基因组序列中共鉴定出 462331 个SSR位点,其中 99.3%(459193)位于 13 条染色体上。染色体长度与染色体上的SSR位点数目呈正相关(r=0.997,P<0.001)。(A/T)n、(AT/TA)n和(AAT/ATT/TAA/TTA/TTA/TAT/ATA)n分别是最常见的单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复基序,表现出A/T碱基偏倚。2)通过BLASTN和电子聚合酶链式反应(PCR)分析,筛选出 199990 个具有特定物理位置的位点。3)大多数SSR位点位于基因间区,且编码序列(CDSs)中的位点最少。具有三核苷酸和六核苷酸重复基序的位点在CDSs中的频率最高,可能有利于维持基因功能和结构的稳定性。4)在随机选择的 105 个SSR标记中,82 个(78.1%)表现出等位基因多态性,多态性信息含量(PIC)为 0.032~0.926(平均 0.481)。非编码区中SSR的PIC显著高于CDS中的SSR.5)105 个标记在其他 7 种槭属植物中的可转移性为 48.6~59.0%。大量的有效SSR标记为槭属植物的群体遗传学、保护遗传学、连锁图谱、比较基因组学和分子标记辅助育种研究提供了有力工具。

    作者:

    龙羿辛;王君;

    发布时间:2024-06-13

  • 650. 转录组分析为杨树营养生长的杂种优势研究提供了新思路

    摘要: 杂种优势的利用是杨树遗传改良的重要途径。通过分析 2 个杨树杂种(Hyb1 和Hyb2)及其 3 个亲本的转录组数据,并结合表型数据,探讨杨树杂种的基因遗传模式及杂种优势的分子机制。通过对亲本和杂种表型性状测定及中亲本值的计算,发现杂种在株高和地径等方面均具有杂种优势,并且杂种的表型性状与父本有较强的相关性,而与母本无显著的相关性。杂种遗传模式显示,Hyb1 和Hyb2 中非加性基因的比例分别为 83.33%和 93.15%,其中,65%和 73%的非加性基因为显性基因。值得注意的是,杂种中父本显性表达水平(ELD_♂)占显性基因的多数。KEGG富集分析表明,较多非加性表达的差异基因在植物激素信号转导等与植物生长发育相关的途径中富集。进一步分析发现,参与 GA信号转导的BRI1 在杂种中上调表达;JA信号转导通路组成部分COI1 促进次生生长,该基因在杂种及父本中均上调表达。TGMI算法鉴定到一些转录因子,如SCL14、SVP、FCL等,是植物激素信号转导通路基因的调控因子。研究结果可为解释杂种优势分子机制提供理论依据。

    作者:

    任宇昕;王君;

    发布时间:2024-06-13

  • 651. 杨树全同胞家系有性多倍化对生殖发育的影响

    摘要: 杨树是北半球重要的木质生物量来源。有性多倍化在杨树遗传改良中发挥着重要作用,导致表型性状发生巨大变异。大多数研究都集中在异源多倍体杨树营养生长的变异上;然而,不同多倍体基因型后代的生殖发育变化尚不清楚。本研究以北京杨(Populus pseudosimonii×P.nigra'Zheyin3#')×(P。×beijingensis)二倍体和三倍体全同胞家系为材料,对其花序性状、花粉大小和活力、减数分裂发育和生殖能力进行了分析,以了解有性多倍体化对杂交后代生殖发育的影响。全同胞家系的柳絮性状在基因型上存在差异。倍性变化导致雄花序长度和每花序雄花数发生显著变化,而雌花序性状无显著变化,表明在雄株中,杨树花序发育对倍性水平变化的响应可能比在雌株中更敏感。雄性二倍体杂交种的花粉粒显著小于三倍体杂交种,但花粉萌发率显著高于三倍体杂交种。在全雄二倍体和三倍体杂种中均发现直径较大的巨大花粉粒,推测其为未减数配子。在细胞学分析中观察到过早的胞质分裂、纺锤体的定位错误和异常的胞质分裂,这解释了未减数花粉的产生。过早的胞质分裂仅在三倍体杂交种中发现,这可能归因于倍性变化。三倍体杂交种中的减数分裂异常,如早熟染色体迁移、染色体桥和微核的频率高于二倍体杂交种,表明三倍体杂交种中不平衡的染色体导致了更复杂的减数分裂染色体行为。与三倍体杂交种回交导致结实率和种子发芽率低,表明多倍体化降低了花粉活力。本研究结果为杨树有性多倍体化对生殖发育的影响提供了新的认识,可用于指导杨树多倍体育种规划。

    作者:

    张莹;汪江明;于宁;商静;王君;

    发布时间:2024-06-13

  • 652. 杨树四倍体不定根发育缓慢的分子机理研究

    摘要: 多倍体育种引起植物广泛的表型变异,是林木遗传改良的重要推动力。杨树作为模式树种,是研究倍性变异影响性状变异的良好材料。不定根发育是影响扦插繁殖效率的重要性状之一。目前,有关多倍化对杨树不定根发育的影响及其调控机制尚不明晰。以小叶杨×钻天杨杂种二倍体及其通过体细胞染色体加倍获得的四倍体为研究材料,培养于空白 1/2 MS培养基,利用形态观察、石蜡切片、UPLC、RNA-seq及生物信息学分析方法等,对不定根发育过程的表型变异、激素含量变异及基因表达进行了比较分析。1)杨树四倍体不定根的生长速率在不同的根发育阶段均显著低于二倍体,最终表现不定根长明显变短。2)相比二倍体,四倍体不定根根尖分生组织长度明显变短,而且根尖分生组织长度随着发育时期不断变短,直到根发育晚期长度几乎为零。3)在不定根发育过程中,四倍体不定根中的生长素和细胞分裂素含量显著低于二倍体,而水杨酸和乙烯的含量显著高于二倍体。4)四倍体不定根发育过程中共筛选到 981 个差异表达基因,其中有 376 个上调表达,605 个下调表达。分析发现,有 94 个差异基因富集在代谢途径,12 个差异基因富集在植物激素信号转导通路。利用 WGCNA 进行模块-性状相关性分析获得两个与激素含量和根生长速率显著相关模块,并从模块中筛选到 4 个已报道与根发育相关的hub基因,并通过TGMI分析,预测到 3 个根发育中激素信号转导和生物合成通路基因的调控因子。基因组加倍事件使基因表达水平发生改变,从而影响各种植物激素含量发生动态变化,通过不同激素信号间的相互作用影响不定根根尖分生组织大小,从而使四倍体不定根发育缓慢。研究结果为阐释多倍化对林木不定根发育的影响提供了科学依据,为优良多倍体品种的高效繁殖与育种策略的制定提供了指导。

    作者:

    武丽霞;王君;

    发布时间:2024-06-13

  • 653. 基于SSR标记的乌桕群体遗传变异研究

    摘要: 探究现存乌桕(Triadica sebifera(Linnaeus)Small)种质资源遗传多样性和遗传分化情况。以来自中国 7 个省份 8 个乌桕群体的 203 个样本为研究对象,利用 10 对SSR标记进行遗传分析。10 个SSR位点共检测到 43 个等位基因,平均期望杂合度He为 0.491.乌桕遗传多样性水平较低,明显低于部分被子植物,如:银杏(Ginkgo biloba,He=0.808)、栓皮栎(Quercus variabilis,He=0.707)和陈山红心杉(Cunninghamia lanceolata,He=0.557)。乌桕群体间存在较小的遗传分化(Fst = 0.026)。遗传距离与STRUCTURE分析结果进一步证实了 8 个群体总体上遗传信息组成十分相似。然而,UPGMA聚类结果显示 8 个群体仍可分成 3大类,分类情况与其地理位置有关,即分为西南组(ZY)、中部组(HG和XY)和东部组(LS、HS、LX、XZ和 LY)。Mantel检验结果则进一步说明群体间遗传分化与地理距离存在显著正相关关系。此外,中部XY群体和HG群体检测到的稀有等位基因最多,分别为 4 个、3 个;这些个体不仅对维持物种多样性具有重要意义,同时也是宝贵的育种材料,可以加以保护,以保持乌桕群体的遗传多样性水平。由于乌桕经济地位下降后,砍伐现象严重,这可能是造成其遗传多样性水平较低的原因之一。乌桕早期引种栽培现象普遍,群体间基因交流频繁,可能导致了遗传组成十分相似的重要原因之一。

    作者:

    周琦;李因刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 654. 科尔沁沙地元宝枫古树种仁脂肪酸含量特征

    摘要: 元宝枫是我国特有的集生态、观赏和经济效益为一体的木本油料树种,其种仁油脂含量在 48%左右,尤其是元宝枫籽油中含有的神经酸极其稀缺珍贵具有极高的药用价值。目前,有关元宝枫高含油功能基因定位及种质挖掘和定向选育等工作仍属空白,严重影响了该树种的遗传改良和产业化进程。因此,选育高含油优质品种是目前元宝枫产业发展急需解决问题。内蒙古元宝枫自然分布区域主要有:兴安盟代钦塔拉自然保护区、通辽市科左后旗乌旦塔拉自然保护区以及赤峰市翁牛特旗松树山自然保护区。本研究依托上述地区丰富的野生元宝枫资源,采用野外单株采样和室内分析相结合的方法,对 3 个自然保护区的古树群体种仁脂肪酸含量及其组成特征进行测定分析。研究表明,科尔沁沙地 3 个自然保护区内,天然元宝枫古树种仁脂肪酸和神经酸含量存在明显差异,而其它成分含量则无显著差异。其中,松树山、代钦塔拉保护区天然元宝枫古树群种仁脂肪酸平均含量为 47.18%、47.77%,明显高于乌旦塔拉保护区种仁脂肪酸含量 42.86%。神经酸含量方面,代钦塔拉保护区的元宝枫古树群种仁神经酸平均含量最低为 4.77%,而松树山及乌旦塔拉保护区的元宝枫古树群种仁神经酸平均含量分别达到 5.27%和 5.56%。因此,可将代钦塔拉和松树山的元宝枫古树划分为种仁脂肪酸含量极高种群,乌旦塔拉的元宝枫古树划分为种仁脂肪酸含量较高种群。在科尔沁沙地3个自然保护区内,百年以上树龄的元宝枫古树种仁脂肪酸各组成含量变化显示,测定样品中均包含 5 种饱和脂肪酸和 9 种不饱和脂肪酸;就饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸总含量来说,3 个自然保护区内元宝枫种仁含量无显著差异,并且 3 个保护区元宝枫种仁不饱和脂肪酸含量均在 90%以上。以上研究显示,科尔沁沙地分布的元宝枫古树群可以大致化分为两个种群,即高脂肪酸种群(>45%)和高神经酸种群(>5%)。其中,代钦塔拉保护区和松树山保护区的元宝枫古树单株,可以作为选育元宝枫高含油优良品种的筛选材料。

    作者:

    闫婷;鲁敏;孟显悦;

    发布时间:2024-06-13

  • 655. 果用型沙棘良种'晋棘2号'

    摘要: 以丰产、果柄长、功能性成分含量高作为中国沙棘的选育目标。'晋棘 2 号'是 2013 年从山西省朔州市右玉县野生沙棘资源中选育出的良种。2014 年,在山西省朔州市怀仁市进行扦插繁育试验。2015年,分别在山西省朔州市怀仁市、吕梁市文水县和晋中市寿阳县进行区域试验。2015-2020 年在各区试点对其植物学特性、生长习性、结果特性进行研究。研究表明,树体生长旺盛,树姿开张,分枝角度大。叶片互生,披针形,长 4.87~6.12 cm,宽 0.86~0.95 cm,长宽比 5.66~6.44.当年生枝条褐色,老枝灰黑色。果实扁圆形,平均纵径 6.11 mm、横径 5.05 mm,果形指数 0.83,百果质量 11.60 g,果柄长 2.03 mm,种子千粒质量 9.20 g.果实成熟期为 9 月上旬,果色橘黄,果味微甜,平均果枝结果密度为 11.8 个·cm-1.鲜果的总黄酮含量为 0.15%,总酸(以苹果酸计)含量为 2.97%,葡萄糖 5.20%,果糖 1.60%,维生素C含量 0.43%,含水量 73.40%。第 5 年进入盛果期,平均产量 4 500 kg·hm-2,平均单株产量 3.00 kg.2022 年 1 月,该品种通过山西省林业和草原局林木品种审定委员会,审定为林木良种(良种编号:晋S-SC-HR-035-2021)。

    作者:

    张娜;马佳琳;王建义;郭学斌;贺义才;

    发布时间:2024-06-13

  • 656. 日本落叶松木材性状与生长曲线参数的关系及其种源变异对降水的响应

    摘要: 了解木材性状的遗传变异及其与生长性状和环境变量的关系对林木复杂性状的遗传改良至关重要。本研究的目的是调查木材性状的变异及其与生长曲线参数的关系,并确定影响木材性状的主要气候因子。测定了来自 6 个种源 450 株日本落叶松的 15 个木材解剖和木材化学性状及生长性状。采用线性混合模型和 Pearson 相关分析估计这些性状的遗传参数以及木材性状与树高和胸径生长曲线参数的相关性。采用线性回归分析和 Mantel 检验来检验气候变量与木材性状之间的关系及相关强度。大部分木材解剖性状在不同种源间差异显著,其遗传力(ℎ𝑖2=0.07-0.65)普遍高于木材化学和生长性状(ℎ𝑖2=0.01-0.17)。早材解剖性状(ℎ𝑖2=0.09-0.65)的遗传力高于晚材解剖性状(ℎ𝑖2=0.08-0.45)。在种源效应显著的性状中,木材纤维长度与树高极大值呈正相关,木材纤维宽度与胸径的极大值及生长速率呈正相关。降水变量(年平均降雨,春季、夏季、秋季、冬季平均降雨)与大部分性状显著相关,包括早晚材纤维宽、早材纤维长宽比、晚材率和木材基本密度。空间变量(经度,纬度,海拔)与早材纤维长、早材纤维长宽比和晚材率显著相关。温度变量(年平均温度,春季、夏季、秋季、冬季平均温度)与早材纤维长宽比和晚材率显著相关。早材纤维宽度与春季降水、晚材纤维宽度与夏秋季降水均表现出较强的相关性和预测趋势。早材解剖性状表现出较高的遗传力。树高的极大值、生长速率参数与木纤维长度,胸径的极大值参数与木纤维宽度之间存在显著的遗传相关。因此,早材木纤维长度和宽度是日本落叶松育种和选择的重要参考表型。早材纤维的纤维宽度和长宽比以及木材基本密度与降水变量具有较强的预测关系。在长期适应不同环境的过程中,不同种源地的降水强度影响纤维宽度和长度的遗传组成和表型。为不同育种目的的日本落叶松引种提供了降水范围的参考。这些发现为当前气候变化背景下的日本落叶松育种计划提供了更有价值的育种指标和实证支持。

    作者:

    张雅琳;董雷鸣;谢允慧;陈东升;孙晓梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 657. 群体育种若干传统问题再议

    摘要: 以群体为对象的育种是针叶树种遗传改良的主要途径,其涉及的传统科技问题主要有:育种周期与育种世代,育种群体,近交衰退,早期测定,选择策略,遗传参数估算模型,多点试验与良种选择等等,但传统理论与实践多有偏差。现对林木育种周期解读以所谓的"世代轮回"选择为基本理论,片面且不完整;高效林木育种体系必须会聚各种来源的卓异遗传材料,必须打破所谓"世代"局限;育种群体无"世代",充分发掘多来源卓异种质,以卓异亲本组为主体是育种群体的发展方向;近交衰退只对小群体有意义,且可以通过分子亲缘检测来管理,大群体中衰退种质在人工林培育早期将被淘汰,大群体的近交衰退可忽略;基于环境可控原则,个体空间竞争发生前的遗传测定结果更可靠,单位时间遗传增益重于"精确性";"优良家系选择"的实质是对优良亲本的回向选择与利用;用随机模型估算的遗传参数才有选择的指导意义;多点试验的目的是为特定立地选出最适良种,获得环境与遗传型互作的最大聚合增益,并非为多个立地选出平庸的普适种质,现有良种审定标准是牺牲最大遗传增益的木方法,如果维持将继续制约良种的正确选择与效益。

    作者:

    李悦;钮世辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 658. 山苍子性别分化机制研究

    摘要: 山苍子是我国重要的天然香料树种,雌雄异株,因花器官发生退化因而从两性花转变为单性花。明确其性别分化机制将为山苍子早期性别鉴定及人为调控优化性别比例提供有利的分子工具。通过山苍子花芽形态发育和解剖结构特征明确花器官退化关键时期;利用退化关键时期内源激素分析、转录组分析等确定雌蕊退化相关候选基因;通过实时定量PCR和原位杂交、基因过表达、瞬时转化等试验明确候选基因功能,并筛选靶基因。明确了山苍子性别分化关键时期——山苍子雌花中雄蕊的退化早于小孢子母细胞形成、雄花中雌蕊退化早于大孢子母细胞形成;相对于其他激素,水杨酸在退化雄蕊形成时期含量较高且在性别间及不同发育时期中差异显著;通过对山苍子雌雄花花器官退化关键时期转录组测序,获得了山苍子雌花雄蕊退化过程中的差异基因类型和表达变化规律,并筛选到山苍子花器官退化候选调控基因——LcTGA10,过表达LcTGA10 可造成拟南芥雄蕊发育异常。同时,在拟南芥中过表达转入LcTGA10 或者在山苍子雌花中对LcTGA10 进行瞬时转化,均能显著提高PDCD(细胞程序性死亡因子)基因的表达水平。利用两个基因在各组织及雌花不同发育时期的表达模式、酵母单杂以及 EMSA 实验,我们发现 LcTGA10能结合到LcPDCD启动子上,且能正向影响其表达水平,说明LcPDCD是LcTGA10 调控的靶基因。我们的结果解释了 LcTGA10 介导雄蕊退化的转录调控机制,这将为系统阐述山苍子性别分化机制奠定理论基础,为早期性别鉴定及人为调控优化性别比例提供有利的分子工具。

    作者:

    高暝;陈益存;赵耘霄;汪阳东;

    发布时间:2024-06-13

  • 659. 三种不同抗性杨树对欧美杨细菌性溃疡病菌的适应性响应

    摘要: 不同品种的杨树对特定生物胁迫的抗性存在差异,但病菌侵染期间抗性品种的分子调控机制和关键响应组分仍不清楚。为了研究杨树对欧美杨细菌性溃疡病菌(Lonsdalea populi)的适应性响应,以田间试验及室内试验筛选的三种不同抗性的杨树品种包括 Populus deltoides。`Zhonglin 2025',Populus×Euramericana。`74/76'和Populus tomentosa cv `henan'为材料,开展了抗病防御、激素、光合、生长和次生代谢相关基因的系统比较研究。结果发现欧美杨细菌性溃疡病菌侵染下,杨树防御相关基因在转录水平发生了显著变化,从而重塑了PTI和ETI过程。有趣的是,光合作用相关基因在抗病品种中高度表达,在感病品种中则相反。感病杨树保持防御相关基因的激活,从而限制了光合和生长素相关基因的表达。此外,结合三种杨树在溃疡病菌胁迫下代谢组学分析,揭示了苯丙烷和类黄酮生物合成途径中抗菌物质含量的差异和关键差异表达基因如LAR和DFR等。进一步通过不同侵染时期杨树儿茶素的定量及体外抑菌试验发现感病品种中儿茶素的推迟诱导可能是引起杨树抗性差异的重要原因之一,这对林木抗病遗传育种具有一定的参考价值。此外,病菌侵染期间观察到的不同抗性杨树品种之间的生长和防御的平衡,为树木-病原相互作用的多层次调控通路提供了新的见解。

    作者:

    杨晓倩;李奕文;于茹恩;张立春;杨玉璋;肖丹丹;李爱宁;王延伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 660. 非编码RNAs的交叉作用参与林木响应多种非生物胁迫

    摘要: 非编码RNAs(Non-coding RNAs)通过在转录或转录后水平上调节靶标基因的表达在植物中发挥重要作用。近年来,ncRNAs已被广泛认为是林木生长和发育的关键调节因子,对 ncRNAs参与林木响应各种非生物胁迫的研究越来越深入。在这篇综述中,我们总结了调控林木响应非生物胁迫的microRNAs(miRNAs)、长链非编码RNA(lncRNAs)和环状RNA(circRNAs)研究的最新进展。此外,我们分析了miRNAs 和表观遗传学修饰的 ncRNAs 在林木应对非生物胁迫时的交叉作用。最后,总结了非编码 RNAs之间的相互作用,通过lncRNA/circRNA-miRNA-mRNA调控网络来增强林木的非生物抗逆性,可为未来通过基因编辑非编码RNAs在林木中分子育种的应用来提高抗逆性提供重要的见解。

    作者:

    肖丹丹;陈敏;杨晓倩;包海;杨玉璋;王延伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 661. 毛红椿根萌克隆繁殖的miRNA挖掘

    摘要: 毛红椿(Toona ciliata Roem.var.pubescens(Franch。)Hand。-Mazz。)是香椿属珍贵的用材树种,同时也是国家二级保护树种。经过前期的观察发现毛红椿在小群落中主要通过根萌的方式进行克隆繁殖,我们认为这种方式可能是造成其遗传多样性降低进而引发濒危的原因,前期我们已对根萌组织进行了转录组测序。有基于此,我们对毛红椿根萌组织进行 miRNA 建库并测序,试图找到与转录组筛选出的候选基因相对应miRNA进行分析,挖掘发生遗传调控机制。对毛红椿根萌现象进行动态观察,确定根部采集样本;通过建立有根萌实验组和无根萌对照组;构建miRNA测序文库,对测序得到的基因进行注释;使用高通量测序技术获得了毛红椿根部的 miRNA表达谱;通过对比分析,筛选出与根部萌发相关的差异表达 miRNA;进一步通过生物信息学分析,我们预测了差异表达miRNA的候选基因,并进行了功能注释和富集分析。发现毛红椿根萌现象主要发生在裸露在土壤外的根部,我们根据观察结果进行了采样;测序前准备分析得到同组样品间的系数不低于 0.6 且测序质量Q30 均高于 96%,建库数据符合测序要求;测序共得到 3.32G数据,将测序数据比对到参考基因组上,结果基本高于 50%;经分析得到了一系列与根部萌发过程密切相关的miRNA,其中包括 39 个差异表达miRNA,16 个上调的miRNA和 23 个下调的miRNA,其中miRNA156显著上调,分析可能与 SPL基因形成调控通路参与根萌的发生;差异基因富集分析结果显示,miRNA可能参与了多个信号传导途径和生物学过程,如植物次生代谢、细胞分裂以及有机合成过程等。此外,经过比对挖掘我们还得到了一些新的 miRNA,这些未被注释的 miRNA 在毛红椿根萌过程中也可能发挥重要的调控作用。通过本研究,我们进一步挖掘了毛红椿根部萌发现象的调控机制,结果发现miRNA156 类基因可能参与了根萌的发生,结合前人的研究推测其与SPL基因形成了部分调控通路。这些结果为进一步研究植物根部发育和调控提供了重要的参考,并为毛红椿的无性繁殖方式提供了理论依据。此外,我们的研究还为其他植物根部萌发现象的研究提供了思路和方法。

    作者:

    马际凯;张露;

    发布时间:2024-06-13

  • 662. 不同地理唐古特白刺家系花粉形态多样性研究

    摘要: 为了解唐古特白刺种内花粉形态的多样性,对不同地理的 6 个家系花粉形态进行研究。本研究材料来源于 2011 年收集野外种子并种植在同一环境条件下。采集新鲜花粉并进行冷冻干燥处理,通过扫描电镜进行拍照、测量,后对 6 个家系间的测量数据进行方差分析、主成分分析和聚类分析。唐古特白刺花粉为单粒形式存在,中等大小花粉粒,长球形,具三孔沟,萌发沟宽,存在连接,萌发沟脊面为两极小,中间大,呈"凸"形增大,纹饰类型为条状、脑状,并没有构成图案;家系花粉在萌发沟特征、萌发沟脊面形状及纹饰类型等方面存在显著不同,其中武威民勤小坝口的萌发沟变异最复杂;张掖甘州龙渠的萌发沟脊面形状变异最大;张掖甘州老寺庙的纹饰类型最丰富;仅有张掖甘州龙渠与武威民勤小坝口的表面纹饰构成似"指纹"的图案。花粉性状变异系数在 4.33%-40.09%之间,其中花粉质量性状(27.97%)的遗传稳定性高于数量性状(4.91%),主要受遗传因子影响。聚类分析发现,6 个家系聚为 4 类,地理相近的张掖甘州龙渠与张掖甘州老寺庙聚为一类,酒泉瓜州槽沿子与酒泉金塔聚为一类。研究结果为唐古特白刺种质资源遗传多样性及育种研究提供了一定的依据。

    作者:

    李超群;李毅;张咏梅;陈君婵;李蒙;芦倩;

    发布时间:2024-06-13

  • 663. 三倍体白杨'北林雄株1号'小孢子的发生发育及其三体子代的筛选与鉴定

    摘要: 开发一种高效的植物三体筛选鉴定技术。以'北林雄株 1 号'为对象,在研究三倍体白杨小孢子发生发育的基础上,与银腺杨进行回交,建立非整倍体子代群体,再利用分子标记技术,识别非整倍体子代个体的染色体组成,筛选疑似三体植株,进而运用改良卡宝品红压片法进行染色体计数,确认疑似三体植株的染色体数目,选育获得杨树初级三体。在三倍体白杨'北林雄株 1 号'小孢子发生发育过程中,存在染色体提前分离、落后染色体、染色体桥、微核和胞质分裂提前发生等异常现象。但这些异常行为并未导致花粉完全败育。通过银腺杨与'北林雄株 1 号'回交获得 393 个非整倍体后代。并且,三倍体杂交无性系'北林雄株 1 号'花粉直径呈双峰曲线分布,与回交子代染色体数目分布相似。此外,该研究提供了一套测定非整倍体后代染色体数目的方案,并开发了覆盖整个杨树基因组的 19 对不同的SSR引物。利用SSR分子标记和体细胞染色体计数,从2x×3x杂种中检测到11号染色体和17号染色体三体各1株。利用在母本中处于杂合状态且与父本有差异并覆盖杨树全基因组的 19 对SSR多态性引物,根据各样本各位点的MAC-PR相对等位基因剂量,构建了鉴别杨树非整倍体染色体数目的方法,确定 393 个回交子代的染色体组成和染色体数目,筛选获得两个初级三体植株。

    作者:

    桑亚茹;

    发布时间:2024-06-13

  • 664. 高温诱导杨树产生2n花粉的细胞及分子机制

    摘要: 探究高温处理诱导杨树产生 2n花粉的机制。利用 38℃高温,对处于减数分裂双线期的银灰杨花粉母细胞进行 3h、6h持续处理,利用获得的 2n花粉与银白杨单倍性雌配子杂交后,检测子代倍性。对筛选出的三倍体子代进行SSR分子标记,探究其遗传组成。进一步利用高通量测序技术对高温处理后的银灰杨雄花芽进行表达谱分析,鉴定与细胞周期相关的差异表达基因。确定了高温诱导银灰杨产生 2n 花粉的有效时期为终变期附近,且获得高达了 50.0-80.0%的高频率 2n 花粉。经子代倍性检测共获得 42 株三倍体。三倍体子代遗传组成的研究结果证实,在 42 株三倍体子代中,38 株来源于 SDR(second division restitution)型 2n花粉,4 株来源于FDR(first division restitution)型 2n花粉。高通量测序技术对高温处理后的银灰杨雄花芽进行表达谱分析,鉴定出与细胞周期相关的差异表达基因 22 个。其中,银灰杨花粉母细胞细胞周期蛋白 A基因POPTR_0002S08020g(PtCYCA1;2)的显著下调表达,可引起花粉母细胞从第一次减数分裂过渡至第二次减数分裂时发生失败,致使四分体时期产生大量的二分体,形成SDR型 2n花粉。本研究揭示了高温处理诱导银灰杨产生 2n 花粉的细胞及分子机制,对于丰富林木多倍体育种理论,推动林木多倍体育种技术的发展具有重要的理论意义和实践价值。

    作者:

    周晴;

    发布时间:2024-06-13

  • 665. 香樟与猴樟种间杂交花粉萌发及花粉管生长行为观察

    摘要: 香樟的根茎叶中含有芳樟醇、龙脑、柠檬醛等挥发性芳香物质,是盛产芳香油类的经济树种。通过与生长速度更快、抗逆性更强的猴樟进行种间杂交,有望培育出主成分比例、得油率和地上生物量均高的"三高"新品种。然而,樟树的杂交育种进展缓慢,杂交育种技术尚未建立。本研究试图通过观察杂交花粉管萌发情况及花粉管生长行为,判断樟树种间杂交是否存在受精前障碍,为樟树种间杂交育种提供理论依据与技术支撑。以香料用樟树良种"赣芳 1 号"和"赣柠 1 号"为研究对象,观察花的解剖结构与单花开花动态,利用 MTT 法检测花粉活力,联苯胺过氧化氢法测定柱头可授性测定,确定最佳的人工授粉时机。设置香樟与猴樟的正反交授粉实验,授粉后 4、12、24、48h利用荧光显微镜观察柱头花粉萌发与花粉管生长的动态变化。香樟和猴樟都是两性花且为雌性先熟,开花当天花粉活力均在 90%以上,柱头未变色前皆具可授性,且处于F1、F2 状态最适合进行授粉。各杂交组合授粉后 4h均可观察到花粉萌发;授粉后 12h多数花粉能生长到花柱 1/3 处;授粉后 24h,♀猴樟×♂"赣柠 1 号"杂交组合可观察到受精现象,其它授粉组合大部分花粉管还停留在花柱中;授粉后 48h,♀猴樟×♂"赣芳 1 号"杂交组合可完成受精,以猴樟为父本的组合受精较缓慢。虽然不同杂交组合花粉管生长速度不一致,但仍然能观察到少数受精现象,说明香樟与猴樟种间杂交在受精前是具有一定亲和性的,而花粉管在花柱内生长时形成胼胝质是发生受精前障碍的重要因素。

    作者:

    肖昌龙;章一新;邓佳玲;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 666. 新疆野苹果种子MsPYR1-like基因克隆、表达与亚细胞定位分析

    摘要: PYR/PYL/RCAR基因家族作为脱落酸(ABA)受体,是参与早期ABA的感知和信号传递的三个主要成分之一,种子休眠的调控主要是通过调节赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的代谢和信号传导途径实现的。本研究对新疆野苹果种子MsPYR1-like基因进行克隆、亚细胞定位与表达分析,为了揭示其参与新疆野苹果种子解除休眠作用机制提供理论依据。基于前期新疆野苹果种子转录组数据库,分析结果获得新疆野苹果种子PYR1-like家族基因序列,克隆得到PYR1-like基因(暂且命名为MsPYR1-like),并对其进行生物信息学分析,编码蛋白进行序列特征及进化树,构建载体进行亚细胞定位,实时荧光定量(qRT-PCR)分析 MsPYR1-like在新疆野苹果种子不同层积时期中的表达模式。显示获得MsPYR1-like基因开放阅读框全长为 621 bp,编码 206 个氨基酸,编码的蛋白序列具有 PYR/PYL/RACR 蛋白家族的结构域,MsPYR1-like与欧洲野苹果同源蛋白具有较近的亲缘关系,同源率是 98%。为不稳定的、不含跨膜结构的亲水性蛋白。亚细胞定位结果显示该蛋白定位于细胞核和细胞质中。qRT-PCR 结果显示,MsPYR1-like 基因在层积过程中表达量呈下调表达。MsPYR1-like 对新疆野苹果种子休眠解除具有重要的调控作用,为深入了解新疆野苹果种子后续功能分析及研究提供理论基础。

    作者:

    房震;李静;叶春秀;

    发布时间:2024-06-13

  • 667. 柽柳耐盐及耐镉分子机制比较分析

    摘要: 柽柳属(Tamrix)是典型的盐生植物,具有发达根系和分泌盐分的能力,在盐碱土壤的恢复中起着重要作用。研究表明,柽柳也具有较高的镉(Cd)耐受性,并且具有分泌有毒金属的能力,展现出修复重金属和盐碱土复合污染土壤的潜力。一方面,有关柽柳的研究大都与抗旱耐盐相关;另一方面,经过对柽柳耐Cd机制的初步研究,发现其耐盐和耐Cd机制之间既存在交叉适应,又存在特异的抗性机制,这有待进一步研究。通过高通量测序,对Cd胁迫处理不同时间点的刚毛柽柳(Tamarix hispida)根部进行转录组测序,对差异基因进行分析,并通过自上而下的graphic Gaussian model(GGM)算法构建柽柳Cd胁迫应答基因调控网络,以揭示柽柳Cd胁迫响应机制。进一步通过转录组和代谢组学比较分析盐胁迫、Cd胁迫和盐-Cd 复合胁迫下柽柳响应机制。对刚毛柽柳根部的转录组进行分析,结果表明刚毛柽柳可能通过调节细胞壁成分和苯丙烷类物质生物合成响应 Cd 胁迫,并且通过转录因子介导的多层级调控网络(ML-hGRN)调节基因表达,从而调节其对Cd胁迫的耐受性,ML-hGRN中的一些成员,例如DRE1A、MYC1和FEZ可能通过清除活性氧(ROS)在刚毛柽柳Cd胁迫应答过程中起关键作用。代谢组和转录组联合分析表明,在盐胁迫下,大量的酶被激活以维持柽柳的正常生长和发育。而在 Cd 胁迫下柽柳产生更多的次级代谢产物以应对Cd毒性,维持正常的脂质合成和代谢可能是提高柽柳Cd耐受性的重要途径。而黄酮类化合物在柽柳对盐、Cd和盐-Cd复合胁迫的应答中都起着重要的作用。并且发现在盐-Cd复合胁迫下,盐胁迫通过激活或抑制一些离子转运基因的表达,从而影响刚毛柽柳对 Cd 的吸收。刚毛柽柳通过一些转录因子层级调控其靶基因应答Cd胁迫。类黄酮物质的调节属于盐胁迫和Cd胁迫的交叉适应,而调节脂质水平可能是柽柳应对Cd胁迫的重要途径。盐和Cd之间可能存在着复杂的互相作用机制影响柽柳离子吸收。

    作者:

    解庆军;王媛媛;王丹妮;李京航;刘百超;高彩球;

    发布时间:2024-06-13

  • 668. 重测序发掘大花序桉生长性状关联的遗传变异研究

    摘要: [目的]大花序桉(Eucalyptus cloeziana)是优良的实木用材树种,其生长的遗传变异和关联基因组位点的研究对理解重要性状的遗传规律和挖掘分子育种的基因组资源有着重要的作用。根据林木的连锁不平衡开展关联分析,建立树高、胸径等生长表型性状与遗传变异的关联性,找到调控性状的关联基因,鉴别候选的关键调控基因。[方法]通过IlluminaHiSeqTM高通量测序平台对来源于澳大利亚昆土兰州的大花序桉群体,后引种至广西的 391 份大花序桉种质资源进行简化基因组测序,以巨桉为参考基因组进行SNP位点的挖掘,结合 14 和 18 年生树高、胸径生长性展全基因组关联研究,对重要候选位点进行功能注释。[结果]对 391 份大花序桉个体进行重测序,共获得 8359049 个SNP位点,通过基因型过滤获得 167589个高质量SNP位点用于后续分析。通过构建个体间进化树、PCA主成分分析、群体结构分析、亲缘关系分析均表明该大花序桉群体分为两个亚群,分为大花序桉北部群体和南部群体。对比一般线性模型(General Linear Model)、(General Linear Model,Q模型)、混合线性模型(Mix Linear Model,Q模型)以及(Mix Linear Model,Q+K模型)的分析结果,确定最优模型为一般线性模型(General Linear Model,Q模型)。通过Bonferroni矫正阈值(P<5×10-6),共获得与 14 年生胸径显著关联位点 31 个,与 14 年生树高显著关联位点 12 个,与18 年生胸径显著关联位点 8 个,与 18 年生树高显著关联位点 18 个。鉴定了 16 个与 14 年生胸径相关的候选基因,其编码 4-内切葡聚糖酶、钙调磷酸酶B样蛋白、抗病蛋白(TIR-NBS-LRR类)、AP2/ERF-B3 类转录因子等。6 个与 14 年生胸径相关的候选基因,其编码植物转录因子TIFY家族蛋白、转化生长因子受体相关蛋白、ACC氧化酶、环核苷酸门控离子通道等。7 个与 18 年生胸径相关的候选基因,其编码生长素转运蛋白、F-box家族蛋白、N-乙酰基转移酶Ⅱ(NAT2)等。10 个与 18 年生树高相关的候选基因,其编码糖基转移酶(唾液转移酶)家族蛋白、AGL6 亚家族蛋白、抗病蛋白(LRR类)等。[结论]对大花序桉 14 年生和 18 年生树高、胸径开展全基因组关联分析,共鉴定出 69 个SNP位点,挖掘出 39 个候选基因,这些候选基因多参与调节细胞分化,调控植物茎、叶的生长发育,响应各种胁迫、调控植物生理代谢等蛋白质合成有关。

    作者:

    赵婧仪;周长品;

    发布时间:2024-06-13

  • 669. 杂种落叶松花器官发育过程研究

    摘要: 落叶松的良种供应受限于种子园产量的不稳定,通过施肥、激素处理及树体管理等措施种子产量得到一定提高,但未从根本上解决产量低、结实不稳定的情况。因此需要对落叶松的成花机理进行研究,从而提高良种产量和稳定性。以杂种落叶松二代种子园为材料,通过花期花量观测、形态解剖、激素测定、转录测序、外源激素处理等手段,结合生殖芽形成到传粉全过程中形态水平、细胞水平、生理水平、基因表达水平的特征对杂种落叶松开花生物学特性,花器官发育过程和成花诱导机理进行了研究,为种子园高产稳产奠定理论基础。(1)杂种落叶松花期为每年的 4 月 10 日左右到 4 月 30 日左右,传粉期在 4 月 25日前后,传粉时雌配子体处于细胞化的游离核时期。在成熟雌雄球花和营养短枝的转录组中共鉴定出 37 条MIKC型的MADS-box基因。(3)结合形态、解剖、生理和基因表达水平的特征确定了杂种落叶松成花诱导期,并将杂种落叶松新生芽发育划分为 6 个阶段。(4)AP2/EREBP基因家族在成花诱导期显著富集,表明该家族参与了落叶松成花诱导,该时期的主要调控激素为赤霉素,通过茎干注射可以提高枝条上新生芽的赤霉素含量,处理时间越靠近成花诱导期促进结实效果越好。本地区杂种落叶松花芽形成时期在 7 月下旬至 8 月初,在 7 月中下旬施加赤霉素能够调控落叶松开花相关基因的表达并提高结实量。

    作者:

    郝俊飞;王晨;徐黛曦;张磊;张含国;

    发布时间:2024-06-13

  • 670. 闽楠Hsf基因家族的鉴定、进化及其在非生物胁迫下的表达分析

    摘要: 为了探究热激转录因子(Heat shock transcription factor,Hsf)在闽楠生长发育及应对非生物胁迫响应中扮演的角色,以期将来进一步研究闽楠Hsf(PbHsf)基因家族的功能奠定基础。我们首先以获得的闽楠染色体水平基因组及其注释文件,利用生物信息学方法鉴定并分析PbHsf基因的进化关系、保守基序、基因结构、编码蛋白的理化性质、蛋白结构和顺式作用元件,使用RT-qPCR技术探索PbHsf基因在非生物胁迫下(包括干旱、盐、低温和高温胁迫)的表达量。在闽楠基因组中共鉴定出 17 个PbHsf基因家族成员,它们不均匀的分配在 10 条染色体上。系统发育分析表明PbHsf基因可以分为三个典型的亚家族:HsfA、HsfB和HsfC,分别含有 7、7 和 3 个成员。17 个PbHsf基因所编码的蛋白理化性质差异较大,但都定位于细胞核。保守基序和三级结果指出PbHsf基因在功能上具有一定保守性和相似性。二级结构分析表明PbHsf蛋白中无规卷曲和α螺旋是主要组成。基因结构显示PbHsf基因含有不同数量的外显子和内含子。对启动子区域的顺式作用元件预测表明,PbHsf基因可能参与了植物激素反应和胁迫反应。在闽楠PbHsf基因基因家族中发现 1 个串联重复事件和 7 个片段复制事件。共线性分析指出PbHsf基因家族的扩增主要通过片段复制事件,且与双子叶植物基因组有较多共线性关系。PbHsf基因在闽楠 5 个不同组织中的表达量明显不同,B亚族基因在叶中表达较弱。此外,5 个代表性PbHsf基因在干旱、盐、高温或低温胁迫下的表达谱表明它们应对非生物胁迫发挥多种功能,推测PbHsf基因在植物生长发育和响应非生物胁迫中发挥着重要作用。本研究系统分析了PbHsf基因的特征和表达模式,为将来研究闽楠这一濒危独特树种的Hsf基因的功能剖析提供有价值的见解和信息。

    作者:

    廖文海;汤行昊;李婧姝;郑秋棉;王婷;陈世品;曹光球;曹世江;

    发布时间:2024-06-13

  • 671. 槲树雌花和种子生长发育动态研究

    摘要: 槲树在我国地理分布范围广,生态适应幅度大,既是中国重要的生态树种,也是重要的经济树种。为阐明槲树雌花发育的生殖周期和发育时序特征。本研究以人工控制授粉后不同发育时期的槲树雌花为试验材料,通过形态学、生理指标测定及石蜡切片等检测方法,着重对授粉前后不同发育时期的槲树雌花及子房外部形态变化,胚胎发育进程及胚败育动态变化规律等方面进行了系统研究。结果表明:槲树一般子房 3-4 室,每室 2 枚胚珠,为多胚珠结构。在雌花整个生长发育过程,刺苞逐渐变硬,苞片由绿转黄,柱头不断萎缩,花柱不断缩短;子房体积不断膨大,外围壳斗逐渐增厚,于授粉后 140d左右形成棕褐色橡子。授粉后 17d,胚珠发育完成;授粉后 30d,胚囊发育成熟;授粉后 38d,初生胚乳核出现,原胚形成;之后经历了大约 13d休眠后依次经历球型胚、心型胚、鱼雷胚及子叶胚的分化;而胚乳作为滋养组织,一直处于高度分裂状态,在种子成熟期被子叶全部吸收利用,最终收获无胚乳的成熟种子。初步明确了槲树种肧在整个生长周期内共存在 2 次败育高峰期,分别在授粉后 79d和 100d.种子败育的表观形态主要表现为败育胚子房壁褐化,胚珠皱缩,显微结构上则主要表现为珠被发育异常、胚胎畸形或空腔胚囊。本研究初步阐明了槲树子房的生长发育规律,解析了槲树子房内部胚珠发育进程,为建立槲树高效胚挽救辅助育种技术体系及胚败育机制研究提供了参考依据。

    作者:

    祁永梁;柯梦;李世安;任俊杰;佀化玙;李亚鹏;孙宇涵;李云;

    发布时间:2024-06-13

  • 672. 蒙古栎用材林优良种源选择技术研究

    摘要: 研究蒙古栎用材林优良种源选择的关键技术、优良种源的测定指标,探索蒙古栎种源的生长性状与生态环境的关系,为珍贵树种蒙古栎基因资源的挖掘、保存和利用以及构建育种群体和生产群体提供科学依据。以 25 个种源的蒙古栎为对象,以用材林培育为目标,利用 20 年生蒙古栎种源试验林调查数据,采用主成分分析、方差分析、相关分析,研究蒙古栎不同种源生长性状的差异。蒙古栎种源选择的关键技术包括:种源采种点的确定、采种林分和采种母树的选择、采种和种子处理、种源苗培育、整地与造林、幼林抚育与管理等六个环节。对蒙古栎种源有影响的环境因素有两类因素,一类是气候因素,包括年均温、1 月份气温、7 月份气温、有效积温、蒸发量、降水量;第二类为海拔、经度、纬度。不同种源间生长性状表现为,树高的变异幅度在4.08~10.23m,平均值7.51m,超过平均值的有12个种源,占参试种源的48.0%;胸径的变异幅度在 4.9~14.1cm,平均值 8.2cm,超过平均值的有 10 个种源,占参试种源的 40.0%;不同种源活立木材积的变异幅度在 0.0116~0.0498m3,平均值 0.0245m3,超过平均值的有 11 个种源,占参试种源的 44.0%。蒙古栎树高、胸径在种源间、区组间均达到 0.05 显著水平;树高、胸径、立木材积相关性(P<0.01)达到极显著,材积与树高、胸径的相关系数为 0.9085、0.9825,树高与胸径的相关系达到 0.8387.蒙古栎种源间各生长性状存在着显著性差异,各种源间变异幅度较大。蒙古栎树高、胸径、材积与原产地的地理气象因子呈一定相关性。蒙古栎地理变异总趋势,受纬度和经度的双重控制,但以纬度影响略大些。以低于 10%的入选率且木材增益大于对照 100%为最终选择标准,选出宽甸、磐石 2 个优良种源。建议抚顺及周边适宜地区,推广宽甸、磐石种源,采用实生苗营造人工林,在优良种源区宽甸、磐石等地选择优良林分改建母树林,解决当前良种产量少,良种使用率低的问题。

    作者:

    许忠志;张砚辉;张吉喆;

    发布时间:2024-06-13

  • 673. 栓皮栎种内和种间杂交中花粉萌发规律的对比研究

    摘要: 被子植物的双受精是一个非常微妙且精确调控的过程,涉及雌雄配子(体)之间一系列的相互作用。栎属(Quercus)是北半球占主导地位的树种,其种类多,分布广,且在栎树的各种间普遍存在着基因渐渗现象,这在其他植物中是少有的,因此栎树也被称为"进化上最成功的树种"。但是,栎树的有性生殖过程是否或如何为栎树的"进化最成功"做出了贡献,目前尚不完全清楚。本研究以栓皮栎为母本,栓皮栎和蒙古栎分别作为父本进行野外杂交试验,采集授粉后不同时间点的栓皮栎雌花序,借助荧光显微观察、扫描电镜和石蜡切片等技术,对比研究栓皮栎种内和种间杂交中花粉萌发规律和受精过程差异。观察发现,蒙古栎和栓皮栎花粉均能在栓皮栎柱头上萌发。扫面电镜结果显示,在种内杂交中,授粉后 6 h栓皮栎花粉开始萌发,12 h花粉管明显伸长并在 24 h进入柱头感受细胞,而在种间杂交中,蒙古栎花粉在授粉后 15 h才开始萌发,27 h花粉管才进入柱头内部。除以上结果外,荧光显微镜还观察到,在 96 h栓皮栎部分花粉管开始汇集到花柱基部,与此不同的是,蒙古栎的花粉管在授粉后 144 h才到达花柱连接处。显微切片还发现,栓皮栎子房的发育在授粉当年并没有完全开始,而是经过休眠后,次年 4 月份才重新启动整个发育过程。蒙古栎和栓皮栎花粉均能在栓皮栎柱头上大量萌发,并穿过花柱汇集到花柱连接处,但即使如此,蒙古栎花粉比栓皮栎花粉在栓皮栎柱头上的萌发时间仍晚了约 9 h,到达花柱连接处的时间迟了近 48 h.本研究为了解栎树,特别是橡子两年熟栎树的有性生殖过程奠定了基础,并为探索栎树"杂交广泛存在"的原因提供了生殖发育上的参考。

    作者:

    柯梦;孙宇涵;李世安;刘克林;岳涵;郑为军;张淑敏;于立新;任俊杰;欧国范;李云;

    发布时间:2024-06-13

  • 674. 大数据智能时代竹子遗传育种机遇与挑战

    摘要: 竹类植物是一种重要的可再生生物质资源,具有显著的生态效益、经济效益和社会效益,是实现"双碳"目标的有力抓手,竹资源开发利用已受到国际社会的高度关注。尤其是 2022 年中国政府同国际竹藤组织共同发起"以竹代塑"倡议之后,代塑专用竹子品种的培育已成为其工业化利用的关键,因此竹类植物的遗传育种已成为竹学领域的研究热点。竹类植物营养生长期长,花期不确定的特性,阻碍了传统育种技术的应用。随着大数据智能时代的到来,竹类植物也获得了大量的组学(基因组、转录组、降解组、蛋白组和代谢组等)数据,结合长期积累的表型数据为加速育种进程带来了良好的机遇。本研究对竹类植物遗传育种现状进行了系统总结,尤其是对选择育种、杂交育种、分子育种、智能化育种和新品种审定进行重点概述,将竹子育种进程分为 1.0(选择育种)、2.0(杂交育种)、3.0(分子育种)和 4.0(智能育种)四个阶段。针对竹类植物遗传学理论基础薄弱、内在固有遗传障碍和育种技术瓶颈问题,提出了构建遗传学理论、加强种质资源保护与评价和突破育种技术瓶颈的应对策略,组学技术的应用、人工智能和新育种方法的研发将是未来竹类植物育种面临的机遇和挑战。以培育代塑专用品种为目标,开展基因编辑、合成生物学、人工智能和大数据决策等融合发展的智能化育种实践,重点改良竹类植物的竹材质量、产量和对不同环境条件的适应性,特别是优先考虑改善节间长度和竹壁厚度、纤维长度、纤维长径比以及木质素和纤维素的含量和组织比量,以期为替代塑料产品的生产提供良种,助力"双碳"目标实现和"以竹代塑"倡议落实,推动竹产业的可持续发展。

    作者:

    高志民;孙化雨;李雪平;李英;杨克彬;

    发布时间:2024-06-13

  • 675. 菌肥影响阴香根际微生物群落结构和轻基质肥力研究

    摘要: 研究菌肥对龙脑型阴香(Cinnamomum burmannii)根际微生物群落结构、多样性及轻基质肥力的影响,以合理开发利用菌肥资源,推动绿色生态种植。以 2 年生龙脑型阴香轻基质苗为对象,采用枯草芽孢杆菌菌肥分别处理 3 个月、6 个月,收集土壤样本,利用 16S测序技术和qPCR芯片技术研究土壤微生物群落结构和轻基质碳、氮、碳相关功能基因表达量的变化。[结果]研究表明对照样本龙脑型阴香根际轻基质中微生物以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等细菌为主。施用枯草芽孢杆菌菌肥后可显著提升阴香根际土壤微生物中某些细菌群落的丰度,例如变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等,但同时降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)、髌骨细菌门(Patescibacteria)、装甲菌门(Armatimonadetes)等细菌群落的丰度。qPCR芯片分析基因表达量的结果表明,施用菌肥前后碳固定、氮循环和磷循环相关的基因数量极显著提升,而与碳代谢、甲烷代谢和硫循环相关基因的数量显著上升。枯草芽孢杆菌菌肥的施用能改变龙脑型阴香根际轻基质微生物的群落结构与功能,显著提高了龙脑型阴香根际轻基质氮、磷、碳相关功能基因的表达,更好的促进轻基质氮、磷、碳元素的利用以提高轻基质的肥力。本研究为阴香的扩繁和栽培技术的改良提供了理论支持。

    作者:

    江颖超;何波祥;钟泳林;蔡燕灵;侯晨;

    发布时间:2024-06-13

  • 676. 樟树CcBADH基因的克隆与表达

    摘要: 本研究基于前期樟树转录组数据,筛选响应干旱胁迫的基因BADH,对该基因进行克隆与表达分析,命名为CcBADH.生物信息学分析表明,CcBADH基因长 1492 bp,编码 308 个氨基酸。与莲、澳洲坚果、蒂罗花、杧果的同源性达 75%以上,其中与莲的同源性最高(81%)。进化树将CcBADH与椰子、油棕、麻风树等聚为一类。预测CcBADH的氨基酸分子式为C1525H2439N405O427S13,分子量 33696.38,等电点 8.64,不稳定系数 33.44,表现为稳定的带正电的亲水性蛋白。定位在叶绿体基质,无信号肽。其二级结构包含 50.97%的 α-螺旋,14.29%的 β-折叠,6.49%β-转角和 28.25%无规则卷曲,三级结构呈椭球型,具有醛脱氢酶结构域,C末端含有一个跨膜结构域,猜测该结构域与蛋白质的运输机制有关。为检测CcBADH基因在干旱胁迫下的表达情况,对三个来自不同种源的樟树叶片进行荧光定量PCR实验,发现 CcBADH 在干旱胁迫下的表达量明显增加。研究结果为樟树的干旱生理机制研究奠定了基础,对抗旱樟树的种质创制和遗传改良有着重要意义。

    作者:

    雷蕾;

    发布时间:2024-06-13

  • 677. PtrDJ1C,an atypical member of the DJ-1 superfamily,is essential for early chloroplast development and lignin deposition in poplar

    摘要: The nuclear-encoded factors and the photosynthetic apparatus have been studied extensively during chloroplast biogenesis.However,many questions regarding these processes remain unanswered,particularly in perennial woody plants.This study reports the Populus trichocarpa DJ-1C(PtrDJ1C)factor,encoded by a nuclear gene,and a member of the DJ-1 superfamily.PtrDJ1C knock-out with the CRISPR/Cas9 system resulted in different albino phenotypes.Chlorophyll fluorescence and immunoblot analyses showed that the levels of photosynthetic complex proteins decreased significantly.Moreover,the transcript level of plastid-encoded RNA polymerase-dependent genes and the splicing efficiency of several introns were affected in the mutant line.Furthermore,rRNA accumulation was abnormal,leading to developmental defects in chloroplasts and affecting lignin accumulation.We conclude that the PtrDJ1C protein is essential for early chloroplast development and lignin deposition in poplar.

    Xinwei Wanga;Chunxue Shaoa;Libo Liu;Yue Wanga;Yaqi Ana;Hui Li;Yunwei Ding;Yanping Jinga;Xiaojuan Lia;Jianwei Xiao;

    发布时间:2024-06-13

  • 678. 欧美杨WRKY转录因子的抗虫功能研究

    摘要: 明确欧美杨抗虫相关WRKY转录因子的抗虫功能,探索调控抗虫性的分子机制,为杨树抗虫育种提供理论指导。对美国白蛾取食欧美杨叶片进行转录组测序筛选抗虫相关 WRKY 转录因子;构建过表达载体遗传转化烟草或杨树,开展饲虫实验进行表型、生理生化、分子水平等指标测定,明确WRKY基因的抗虫功能;利用酵母双杂交、DNA亲和纯化测序(DAP-seq)、转基因植株的转录组及代谢组测序等技术揭示WRKY参与调控抗虫的分子机制。转录组测序共鉴定到 425 个抗虫相关转录因子,属于WRKY家族的有 34 个,其中PeWRKY31、PeWRKY41 和PeWRKY70 显著上调表达。PeWRKY31 的过表达转基因烟草提高了对棉铃虫的抗性。转录组测序和KEGG富集分析显示,过表达烟草株系中谷胱甘肽代谢、植物激素信号转导和MAPK信号通路相关基因表达升高,这些基因在植物抗虫中起重要作用。PeWRKY41 过表达转基因 84K杨对美国白蛾幼虫产生了抗性。DAP-seq分析PeWRKY41 的结合位点,最显著富集的基序是W-box元件。酵母双杂交显示酪蛋白激酶与PeWRKY41 相互作用。转录组分析表明,抗逆性基因(蛋白激酶、小檗碱桥酶、过氧化物酶、几丁质酶等)显著上调,差异表达基因发生在与生物和非生物胁迫防御相关的途径上,如类黄酮/黄酮和黄酮醇生物合成、萜类化合物合成、苯丙类生物合成等。PeWRKY70 的转基因 84K 杨对美国白蛾幼虫产生趋避作用,且转基因株系中防御性酶(多酚氧化酶和苯丙氨酸解胺酶)活性显著提高。DAP-seq筛选获得27150个PeWRKY70的潜在下游靶基因,其中PeWRKY31和PeWRKY41可能受 PeWRKY70 靶向调控。酵母双杂交证实 PeWRKY70 蛋白与胁迫响应相关的乙烯响应转录因子RAP2-3、F硫氧还原蛋白、SRC2 蛋白和重金属相关异戊二烯化蛋白存在互作关系。利用全转录组测序、DAP-Seq和代谢组测序数据进行联合分析,构建PeWRKY70 抗虫分子调控模型,即PeWRKY70 通过调控LAC2、AS1、BGLU12、PARC、GSVIVT00023967001、MEE23 等基因的表达,直接或间接调控精胺、香豆素、多酚氧化酶、绿原酸、苯甲醛、绿原酸等物质合成抵御害虫取食。欧美杨PeWRKY31、PeWRKY41和PeWRKY70 转录因子均正向调控抗虫性。

    作者:

    顾丽姣;于晓跃;张超;潘钰;杨敏生;

    发布时间:2024-06-13

  • 679. 基于ISSR的油茶品种遗传变异及亲缘关系研究

    摘要: 油茶(Camellia spp。)是我国南方特有的木本食用油料树种,然而,油茶品种的同物异名和同名异物现象对品种分类造成了困扰,对油茶育种和生产造成了巨大损失。本研究基于ISSR标记对来自安徽、江西、湖南、湖北、浙江和广西共 6 个原产地的共 90 个油茶品种(优良单株)的遗传变异和亲缘关系进行了研究,研究结果为油茶品种分类、鉴定、种质资源保护利用策略提供可靠的理论依据和实践指导。采用天根(TIANGEN)植物基因组DNA 提取试剂盒和细胞破碎仪(TissueLyser II,德国)提取油茶品种的叶片DNA.运用筛选出的 16 条ISSR有效引物进行ISSR-PCR实验分析。对全部应试油茶品种 PCR产物的琼脂糖凝胶电泳图谱进行判读,形成(0,1)二元式矩阵。运用软件POPGENE ver.1.32 计算各遗传多样性参数,即多态性位点数N、多态性位点百分率PPL、有效等位基因数ne、期望杂合度He、Shannon多态性信息指数I和品种间遗传相似度。运用软件NTSYS-pc ver.2.0,基于以原产地为组的品种间的Nei's遗传距离和非加权配对算数平均法(UPGMA,unweighted pairgroup method using arithmetic average)构建不同产地油茶品种聚类图。运用软件PAUP,基于Dice's遗传相似性系数和邻接法NJ(Neighbour-Joining)构建油茶品种聚类图。共检测出 410 个多态性位点,多态性位点百分率PPL = 100.00%,有效等位基因数ne = 1.330,期望杂合度He = 0.225,Shannon信息指数I = 0.368,油茶品种表现出较高的遗传多样性。以原产地为组的油茶品种组间Nei's遗传距离变动在 0.008(江西-浙江)-0.067(安徽-湖北)之间,平均遗传距离为 0.034,产地间遗传分化系数Gst = 0.133,基因流Nm = 3.258.基于邻接法NJ(Neighbour-Joining)的油茶品种聚类分析将 90 个油茶品种明显地区分开来,且大部分品种分组情况与产地基本一致,部分品种聚类情况没有规律。

    作者:

    曹翠萍;张华莲;詹文勇;

    发布时间:2024-06-13

  • 680. Identification and Characterization of Pleiotropic Drug Resistance(PDR)transporters in Salix purpurea and their Roles in Response to Various Heavy Metal Stresses

    摘要: Pleiotropic Drug Resistance(PDR)transporters belonging to the ABCG subfamily of ATP-binding cassette(ABC)transporters are identified to involve in heavy metal tolerance.Willow is an ideal candidate for the phytoremediation of heavy metals due to its large biomass,high tolerance,and extraordinary accumulation of heavy metals.However,the definitive phylogeny and heavy metal transport mechanisms of the PDR family in willow remain unknown.Here,21 PDR genes in Salix purpurea were identified and classified into three major clades according to phylogenetic relationships.The SpPDRs usually varied in exon-intron distribution patterns and gene lengths in different clades.The distributions of motif and domain composition were found relatively conservative value in all SpPDRs.The cis-acting elements related to drought induction,low temperature response,defense and stress response were detected in the promoters of SpPDRs.Under heavy metal stress,the transcription levels of different PDR genes varied greatly in different tissues,and most of PDR genes were induced by at least two metal ions.In addition,PDR5 and PDR16 displayed the strongest positive correlation,while PDR3 and PDR9 exhibited the strongest negative correlation.These findings will provide an important foundation to elucidate the biological functions of PDR genes,and especially their role in regulating heavy metal tolerance in willow.

    Shuxin Chena;Juanjuan Chena;Zhuchou Lua;Yuhan Jiaa;Renying Zhuoa;Xiaojiao Hana;

    发布时间:2024-06-13

  • 681. 适应未来气候变化的野生林木种质资源挖掘与利用

    摘要: 随着温室效应的加剧和日益严峻的气候条件,气候变化已对生物多样性和自然生态系统稳定性造成严重威胁。森林作为地球陆地生态系统的主体承载着如水土涵养、气候调节、生物多样性维持等诸多生态功能。习近平总书记在参加首都义务植树活动中也提出"森林和草原对国家生态安全具有基础性、战略性作用,林草兴则生态兴"。此外,如何基于自然的解决方案助力我国实现"碳达峰""碳中和"目标?;如何确定不同地区适应未来气候变化且适宜种植的林木树种或生态型?;又如何达到"宜林则林、适地适树、最优管理"的森林碳汇最优化目的?为了回答和解决以上关键科学问题,系统挖掘和利用适应不同气候条件的野生林木种质资源是实现从源头上保障我国林木种业发展和生态安全的根本途径。野生林木遗传和种质资源不仅是现代林业种业发展的基础,同时也是国家的基础性战略资源,对未来创制和选育适应不同气候条件的林木新种质提供重要支撑。杨树是全世界人工栽培面积最广、木材产量最多的树种之一。同时由于其基因组小、分布广、适应性强等特点,杨属植物是研究林木环境适应性和解析关键性状分子调控机制的模式系统。然而,由于杨属不同物种间自然杂交发生频繁,从而增加了杨属系统分类的难度,同时也阻碍了杨树种质资源评价和良种选育进程。通过系统的野外调查、种质资源收集,并结合生态学、群体遗传学、比较基因组学和分子生物学等研究手段,阐明了杨属白杨组不同物种亲缘关系,物种起源和进化历史;解析了不同纬度杨树休眠芽季节性变化及环境适应性的遗传基础和分子调控机制;揭示和预测了未来全球气候变化背景下杨树不同种群的基因组脆弱性。为深入理解林木群体遗传多样性、重要性状形成及环境适应性基础等方向提供了重要参考,也为拓宽优良种质资源和突破性新品种培育提供了新的视角。

    作者:

    王婧;

    发布时间:2024-06-13

  • 682. 欧洲垂枝桦对PEG诱导干旱胁迫的响应机制

    摘要: 干旱是限制植物生长发育的重要非生物因素之一,欧洲垂枝桦(Betula pendula Roth)原产欧洲,1981 年引种到辽东山区,为探讨欧洲垂枝桦在干旱胁迫下的生理响应机制,明确欧洲垂枝桦幼苗在干旱胁迫下各生长生理参数与光合特性的变化,以综合评价欧洲垂枝桦幼苗对干旱胁迫的响应。本研究采用不同浓度的PEG-6000 处理模拟干旱胁迫,对胁迫后与复水后欧洲垂枝桦幼苗进行生长生理指标的测定和叶片解剖结构、气孔结构以及细胞器超微结构观察,探寻欧洲垂枝桦对PEG浓度的最大阀值和抗旱能力。结果表明:PEG浓度和胁迫时间的增加,对欧洲垂枝桦幼苗的生长特性具有极显著影响(p<0.01);抗氧化酶活性、膜脂过氧化与渗透调节物质浓度随胁迫浓度增加和胁迫时间的延长而增加且具极显著差异(p<0.01);光合参数与光合色素随胁迫浓度增加和胁迫时间的延长而极显著降低(p<0.01);不同PEG浓度处理下幼苗叶片解剖结构变化较为明显,并且幼苗叶片平均气孔长度变化具有显著影响(p<0.05),对气孔平均结构变化具有极显著影响(p<0.01)。通过多项式分析表明:当PEG浓度为 25%时,欧洲垂枝桦幼苗的抗氧化酶仍具有较高活性,说明欧洲垂枝桦抗旱性较强。该研究结果已筛选出欧洲垂枝桦抗旱植株,为欧洲垂枝桦优良品种选育奠定了研究基础。

    发布时间:2024-06-13

  • 683. 雌雄异型异熟胡桃楸性别分化关键miRNA的鉴定和分析

    摘要: 胡桃楸是雌雄同株异型异熟植物,分为雌先型和雄先型两种类型,其在东北地区是良好的经济树种和生态树种。miRNA是一类内源性真核非编码RNA,在植物体内对其靶基因有沉默作用。由 miRNA介导胡桃楸性别分化和雌雄异型异熟机制尚不清楚。本研究利用高通量测序技术对胡桃楸雌雄先型的雌雄花芽进行MicroRNA测序分析,构建了12 个sRNA文库,共鉴定了310个已知的和278个未知的miRNA,对miRNA的长度、家族等信息进行统计。使用Deseq软件包筛选出 129 个显著差异表达的miRNA.对这些差异表达的miRNA层次聚类。使用PSRobots预测了 638 个miRNA靶基因,并对这些靶基因进行 GO和 KEGG 富集分析,这些靶基因在生殖、花发育和植物激素信号传导路径显著富集,推测 miR159c-3p,miR156d-3p,miR172d,miR171b,miR164a,miR167a,miR319a,miR399a、miR396t可能是影响胡桃楸性别分化的关键基因,其中miR164a、miR167c和miR171c-5p可能是胡桃楸雌雄异型异熟分化的关键基因。将这些关键miRNA和其靶基因共同建立了一个预测调控网络。随机选择 9 个差异显著的 miRNA 进行实时荧光定量PCR检测,并结合转录组测序结果进行联合分析,建立了一个差异miRNA-差异mRNA的初级共表达调控网络。进一步发掘了这些miRNA在胡桃楸性别分化中起到了重要的作用,揭示了miRNA与一些成花相关的重要转录因子之间的调控作用。推测 miRNA 主要以调控胡桃楸靶基因的表达水平,进而调控其激素分泌而影响性别分化,并且形成了雌雄异型异熟这种由雌雄同株和雌雄异株之间的中间过度形态。该研究为最终发现胡桃楸性别分化和雌雄异型异熟的分子机制奠定了研究基础。

    作者:

    李京泽;张丽杰;

    发布时间:2024-06-13

  • 684. 杨树细胞分裂素合成基因IPT5应答低温胁迫功能研究

    摘要: 低温制约着植物的生长发育和区域分布。河北杨(Populus hopeiensis)作为我国西北主要栽培的杨树品种,尽管其具有一定的抗逆性,但近年来极端天气频繁出现,对河北杨防护林的生态功能造成严重损失。为减少低温对杨树生长发育的损害,同时拓展其适宜引种区域,利用转基因技术调控植物细胞分裂素含量,在一定程度上可以有效提高耐低温能力。本研究克隆了PtIPT5 基因,构建植物过表达载体,通过农杆菌介导法和叶盘法转化河北杨,并获得转基因株系,运用PCR技术、荧光定量PCR技术、低温胁迫处理以及代谢物定性定量检测,分别从 DNA 水平、生理水平和代谢水平对筛选出的高表达转基因株系进行鉴定与检测。结果显示,PtIPT5 基因转化河北杨可以有效提高其叶片中细胞分裂素含量,进而在一定程度上提高河北杨幼苗对低温的耐受能力。主要结果如下:(1)、克隆PtIPT5 基因,对其进行生物信息学分析,结果表明该基因编码区(Coding sequence,CDS)长度为 984 bp,可编码 327 个氨基酸残基,具有 Cas3_I superfamily 结构域。(2)、构建植物过表达载体 pCAMBIA1302::PtIPT5,利用农杆菌介导法和叶盘法对河北杨进行遗传转化,经潮霉素筛选,共计获得 26 个抗性株系,选取 7 个长势较好的株系,提取DNA,进行PCR检测,结果表明 7 个转基因株系均含有目的基因条带;提取叶片RNA,通过荧光定量PCR检测可知PtIPT5 基因在 7 个转基因株系中均显著差异表达。(3)、对高表达转基因株系及非转基因对照进行低温胁迫处理,测定各株系叶片的相对电导率、叶绿素、光合速率、可溶性蛋白、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、丙二醛等低温相关生理指标,通过隶属函数分析综合评价各株系耐低温能力有显著差异,得出排序为:1 号>2 号>CK。(4)、利用超高效液相色谱和串联质谱定性定量测定细胞分裂素类代谢物,转PtIPT5 基因河北杨叶片中细胞分裂素类代谢物含量显著增加,低温使该类代谢物含量下降,但转基因株系中代谢物含量仍显著高于非转基因对照。PtIPT5 基因主要调控异戊稀基焦磷酸细胞分裂素代谢途径,合成 tZ、iP 和DZ型细胞分裂素。(5)、转PtIPT5 基因河北杨在低温胁迫处理下其细胞分裂素类代谢物含量下降,PtIPT5基因表达量与细胞分裂素含量呈正相关,其表达受低温负调控。过表达PtIPT5 基因能有效提高内源细胞分裂素类代谢物含量进而影响河北杨幼苗的低温耐受性,提高河北杨耐低温胁迫能力。

    作者:

    张骐;

    发布时间:2024-06-13

  • 685. 论林木常规育种与非常规育种及其关系

    摘要: 在新技术育种迅猛发展的今天,厘清常规育种、非常规育种的内涵、作用及其相互关系,借鉴林业发达国家林木育种乃至作物、畜禽育种的经验,有助于针对树种特点及其育种现状科学选择育种技术,更高效率地推动我国林木良种化进程,早日迎接林木智能设计育种的到来。本文首先简要综述了自古代育种到现代育种乃至新技术育种的生物育种技术发展历程、特点及其作用,并对常规育种、非常规育种进行了界定,其中,常规育种为选择利用通过有性过程自然实现基因重组及其利用的育种方法,包括选择育种和杂交育种。而非常规育种则是通过一些强制性措施保证通过有性过程创制变异,或通过非有性过程创制变异并实现利用的育种方法,包括诱变育种、多倍体育种、远缘杂交育种以及转基因和基因编辑等分子设计育种等。进而基于林木群体遗传变异特点解析了常规育种技术与非常规育种技术对于林木育种的作用及其关系,强调林木多处于野生状态,育种目标性状未经历选择或属于随机选择,众多的目标性状相关有利基因分散保存于不同的基因型内,只有通过多轮的群体选择和基因重组,可以促进育种群体目标性状基因聚集,显著提高加性基因频率以及优良基因型比率,争取在短期内获取最大遗传增益的同时,保持一定的群体遗传多样性以及可持续遗传改良潜力等。因此常规育种是林木育种的核心和基石,而非常规育种尤其是新技术育种则是林木育种的创新与发展。最后提出了我国林木育种乃至种业创新发展需要重视的问题,包括重视林木育种可持续研究机制以及配套的种业技术体系构建;重视符合树种特点的科学合理且可持续的林木育种策略制定;重视林木育种计划的初代选择群体和初代育种群体建设;重视在长期育种计划执行中通过技术创新提升当前世代育种效益等。

    作者:

    康向阳;

    发布时间:2024-06-13

  • 686. 柽柳2-Cys基因提高了植物的盐胁迫耐受性

    摘要: 刚毛柽柳是典型的木本盐生植物,在含盐量为 1%的盐碱土中可形成天然林。此外,它还可以耐受干旱胁迫,是克隆耐旱耐盐相关基因和研究木本盐生植物耐盐机制的理想材料。过氧化物酶(Prxs)是一大类抗氧化酶,通过分解活性氧(ROS)来应对生物和非生物胁迫。本研究进一步分析了Th2CysPrx 基因的胁迫耐受功能。为进一步深入研究刚毛柽柳耐盐分子机制及通过转基因植物提高耐盐性奠定基础。在本研究中,对转基因烟草在盐胁迫下种子生长及生理生化指标进行测定,同时测定转基因刚毛柽柳生长及生理生化指标,并利用qRT-PCR分析四种抗氧化基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD 和 ThPOD)的表达水平,分析Th2CysPrx基因的抗逆功能。本研究进一步分析了 Th2CysPrx 基因的胁迫耐受功能。结果表明,转基因烟草在盐胁迫下的种子发芽率、根长和鲜重均高于野生型烟草。同时,转基因烟草和刚毛柽柳的生理指标表明,Th2CysPrx 提高了抗氧化酶的活性,增强了 ROS 去除能力,减少了盐胁迫下的细胞损伤。此外,Th2CysPrx 提高了四种抗氧化基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD 和 ThPOD)的表达水平。总之,这些结果表明 Th2CysPrx 增强了转基因植物的耐盐性。这些发现为进一步研究刚毛柽柳的耐盐分子机制和通过转基因植物提高耐盐性奠定了基础。

    作者:

    王媛媛;刘中原;王培龙;姜波;雷晓锦;吴静;董文芳;高彩球;

    发布时间:2024-06-13

  • 687. 小美旱杨(Populus popular's)蛋白激酶PpCIPK27基因的克隆及功能分析

    摘要: 蛋白激酶(CIPK)是由 Ca2+ 介导的植物信号通路中的关键基因,在植物胁迫响应和生长发育中起关键作用。本研究从'小美旱杨'中克隆PpCIPK27 基因,分析其序列特征和抗盐功能,为杨树抗逆育种提供理论基础。依据毛果杨全基因组数据库(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html),利用同源序列比对结果设计引物,克隆获得'小美旱杨'PpCIPK27 基因的DNA和cDNA序列,分析其序列特征;利用实时荧光定量 RT-PCR(qRT-PCR)分析盐胁迫下 PpCIPK27 基因在小美旱杨地上部和根中的表达模式;通过亚细胞定位和酵母单杂交方法验证其核定位功能和转录激活活性;构建过表达载体,进行异源转化拟南芥,测定野生型及PpCIPK27 过表达植株在 200mM盐胁迫下的萌发率、根长及MDA、H2O2、SOD、POD含量。序列分析结果表明PpCIPK27 基因DNA全长 2907 bp,其中含有 3 个外显子和 2 个内含子;该基因的完整开放阅读框序列全长 1137 bp,编码 379 个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为 50.49 kDa,理论等电点为 7.64,具有典型 NAF 结构域;盐胁迫处理下,PpCIPK27 表达水平在根及地上部均出现显著上调,且在根中响应盐胁迫更强烈;亚细胞定位和转录活性分析表明,该基因可以定位到核里且具有转录激活活性;构建过量表达载体将PpCIPK27 转化拟南芥后发现,转基因株系在盐胁迫培养基上的萌发率,根长显著均高于野生对照;NaCl 胁迫处理下,过表达 PpCIPK27 植株 H2O2 含量、MDA 含量明显低于野生对照,SOD 活性和 POD 活性明显高于野生对照。PpCIPK27 基因是一个能够定位到核里且具有转录激活活性的转录因子,该转录因子在小美旱杨中受盐胁迫诱导表达量显著升高,超表达 PpCIPK27 显著增强拟南芥的耐盐能力。研究结果表明 PpCIPK27 基因在耐盐胁迫中发挥重要作用。

    作者:

    王亚萍;白玉娥;

    发布时间:2024-06-13

  • 688. BpPIN1的可遗传表观修饰与裂叶桦的叶形相关联

    摘要: [目的]欧洲白桦(Betula pendula)的变种裂叶桦(B.pendula'Dalecarlica')叶缘呈掌状开裂,因此具有很高的观赏价值。本研究旨在鉴定裂叶形成的遗传基因及作用机理。[方法]我们进行了混池分离群体分析(BSA-Seq)、基于分子标记的精细定位和SNP等位性检测,以鉴定控制裂叶桦叶形的基因。随后,展开了实时荧光定量PCR,染色质免疫共沉淀测序,全基因组重亚硫酸盐测序,小RNA测序,McrBC-PCR等工作,探究目的基因的表观遗传学变异。[结果]裂叶桦叶形由BpPIN1基因控制,该基因编码一个作为生长素外排载体的PIN-FORMED蛋白。在裂叶桦中,BpPIN1的表达水平升高,但不存在基因序列的变异,且位于BpPIN1启动子区的 SNP变异不能与裂叶性状相关联。多组学测序联合分析表明,欧洲白桦BpPIN1启动子上存在RdDM甲基化位点,维持着高度CHH型甲基化,在裂叶桦中有两个CHH型甲基化位点的甲基化水平显著下降,且伴随着小RNA的减少。进一步的McrBC-PCR检测证实了BpPIN1启动子区域的低甲基化与裂叶性状紧密关联。[结论]BpPIN1启动子区域的DNA甲基化程度与裂叶桦的叶形有关,降低的甲基化水平导致裂叶桦BpPIN1表水平的上升,促进了叶脉的生长,从而形成裂片。本研究结果揭示了BpPIN1调控裂叶桦叶片形状的表观遗传机制,有助于观赏性状的分子育种。

    作者:

    顾宸瑞;韩锐;刘超逸;方功桂;袁启航;郑志民;于启滨;姜静;刘三震;解莉楠;卫海荣;张庆祝;刘桂丰;

    发布时间:2024-06-13

  • 689. AFEchidna is a R package for genetic evaluation of plant and animal breeding datasets

    摘要: Progeny tests play important roles in plant and animal breeding programs,and mixed linear models are usually performed to estimate variance components of random effects,estimate the fixed effects(Best Linear Unbiased Estimates,BLUEs)and predict the random effects(Best Linear Unbiased Predictions,BLUPs)via restricted maximum likehood(REML)methods in progeny test datasets.The current pioneer software for genetic assessment is ASReml,but it is commercial and expensive.Although there is free software such as Echidna or the R package sommer,the Echidna syntax is complex and the R package functionality is limited.Therefore,this study aims to develop a R package named AFEchidna based on Echidna software.The mixed linear models are conveniently implemented for users through the AFEchidna package to solve variance components,genetic parameters and the BLUP values of random effects,and the batch analysis of multiple traits,multiple variance structures and multiple genetic parameters can be also performed,as well as comparison between different models and genomic BLUP analysis.The AFEchidna package is free,please email us(yzhlinscau@163.com)to get a copy if one is interested for it.The AFEchidna package is developed to expand free genetic assessment software with the expectation that its efficiency could be close to the commercial software.

    Weihua Zhang;Ruiyan Wei;Yan Liu;Yuanzhen Lin;

    发布时间:2024-06-13

  • 690. 黄樟素型沉水樟茎段组织培养研究

    摘要: 建立黄樟素型沉水樟茎段组织培养技术,为其苗木快繁提供参考。以黄樟素型沉水樟枝条为材料,通过植物组织培养技术,研究外植体采集时间、消毒时间和生长调节剂对黄樟素型沉水樟茎段组织培养的影响。5 月份采集黄樟素型沉水樟一年生半木质化枝,修剪成带 1~2 个芽茎段,用HgCl2 消毒 5 min,萌芽率最高,为 51.80%,污染率和褐化率最低,分别为 18.95%和 9.62%,其次是 7 月份,9 月份采集外植体污染率和褐化率分别达到 61.67%和 20.17%,萌芽率最低,为 15.26%。茎段污染率随消毒时间的增加而降低,褐化率随消毒时间的增加而逐渐升高,萌芽率随消毒时间的增加而先升后降,茎段消毒 5min,萌芽率最高,为 52.59%,污染率和褐化率较低,分别为 21.35%、15.33%。诱导黄樟素型沉水樟茎段萌芽最适培养基为MS + 0.8 mg/L 6-BA + 0.15 mg/L IBA,萌芽率为 66.67%。组培苗最适增殖培养基为MS + 1.0 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L IBA,增殖系数为 3.94.组培苗生根培养 11 d时,组培苗基部出现不定根,生根适宜培养基为 1/2 MS + 1.0 mg/L IBA,生根率 81.60%、根数 3.17、根长 5.36cm、根粗 0.48mm.生根培养 11~15天,将组培生根苗移至透光率 20~35%,温度 25~30℃的大棚内炼苗 7~10 d,之后移栽到营养钵,采用红壤土+草木灰(v/v,5:1),移栽成活率可达 90%以上。筛选出黄樟素型沉水樟茎段萌芽、组培苗增殖和生根最适培养基,为黄樟素型沉水樟苗木快繁提供技术支撑。

    作者:

    肖祖飞;姜睿;彭艺;李凤;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 691. 芳樟茎段扦插生根过程生理变化研究

    摘要: 樟树枝叶繁茂、树形优美,是重要的园林绿化树种。樟树枝叶富含芳樟醇、柠檬醛、龙脑、桉叶油素等,具有极其重要的经济价值。扦插和组织培养是樟树无性繁殖的重要方式,樟树的无性繁殖研究较多,但关于樟树生根机理研究未见报道。本文以芳樟成年树一年生半木质化枝条为材料,修剪成一叶一芽茎段,研究芳樟茎段扦插生根过程超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、可溶性糖和淀粉的变化趋势。IBA处理对插穗生根具有显著促进作用,其中IBA浓度为3000mg·L-1时效果最佳,生根率为67.67%。插穗扦插生根过程和SOD、POD、PPO、IAAO酶活性密切相关。扦插 0~21d,SOD、POD、PPO活性升高,IAAO活性下降至谷底,有利于芳樟茎段愈伤组织的形成;21~28d,SOD、POD活性继续上升至峰值,PPO活性开始下降,IAAO活性升高,有利于芳樟茎段基部愈伤组织增大和根原基诱导;扦插 28d后,SOD、POD、PPO活性缓慢下降后趋于稳定,IAAO活性缓慢上升后趋于稳定,有利于芳樟茎段不定根的形成。可溶性糖和淀粉含量对插穗生根起着重要作用。扦插0~14d,淀粉含量迅速下降,之后淀粉含量逐渐升高;而可溶性糖在扦插 0~28d 迅速上升,之后基本保持不变。

    作者:

    彭艺;肖祖飞;姜睿;郑宝健;张北红;李凤;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 692. Overexpression of an AP2/ERF family gene,BpERF13,in birch enhances cold tolerance through upregulating CBF genes and mitigating reactive oxygen species

    摘要: The AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsive factor)family of transcription factors(TF)is involved in regulating biotic and abiotic stress responses in plants.To explore the role of AP2/ERFs in cold tolerance in woody plants,BpERF13 was cloned and characterized in Betula platyphylla(white birch),a species primarily found in Asia in temperate and boreal climates.Based on phylogenetic analysis,BpERF13 is a member of the IXb subfamily of ERFs.Using qRT-PCR,we found that BpERF13 was difffferentially expressed in difffferent tissues,and its expression could be induced by cold treatment(4 °C).BpERF13 protein,fused with GFP,was exclusively localized to nuclei.To further assess the role of BpERF13 in cold tolerance,BpERF13 overexpression(OE)transgenic lines were generated in B.platyphylla and used for cold stress treatment and biochemical/physiological studies.BpERF13 overexpression lines had signifificantly increased tolerance to subfreezing treatment and reduced reactive oxygen species.Using a TF-centered yeast one-hybrid(Y1H)experimental system,we showed that BpERF13 could bind to LTRECOREATCOR15 and MYBCORE cis-elements to activate a reporter gene.ChIP-seq and ChIP-PCR experiments further demonstrated that BpERF13 bound to these cis-elements when present in the 5′proximal regions of superoxide dismutase(SOD),peroxidase(POD),and C-repeat-binding factor(CBF)genes.qRT-PCR was employed to examine the expression levels of these genes in response to cold stress;SOD,POD,and CBF genes were signifificantly upregulated in BpERF13 transgenic lines compared to wild-type plants in response to cold stress.These results indicate that the transcription factor BpERF13 regulates physiological processes underlying cold tolerance in woody plants.

    Kaiwen Lv;Jiang Li;Kai Zhao;Su Chen;Jeffff Nie;Wenli Zhang;Guifeng Liu;Hairong Wei;

    发布时间:2024-06-13

  • 693. Growth adaptability and foreign gene stability of TaLEA transgenic Populus simonii×nigra

    摘要: Improving survival rate of afforested species is essential for forest production in saline-alkali areas.Transgenic hybrid poplars could provide potential genetic materials for adaptation to the semi-arid areas.We investigated the growth stability and adaptability of 9-year-old TaLEA transgenic lines of Populus simonii×nigra,as well as position of T-DNA insertion and stability of exogenous genes.Transgenic poplar field trials were carried out using a multi-site joint analysis.Molecular characteristics and the T-DNA insertion sites were identified by genome resequencing.The XL-9,XL-7 and XL-13 preferred lines consistently showed the highest and most stable growth across three testing sites.The exogenous gene was integrated into the genome chromosome and was expressed normally in XL-1,XL-7 and XL-9 lines after 9 years.XL-9,XL-7 and XL-13 are the preferred lines for subsequent production tests.Transgenic hybrid poplar lines can be selected for adaptability in 2 years after field experiments.The results of this study will provide further guidance for testing of transgenic trees for future forest production.

    Yang Wang;Yunli Yang;Fusen Wang;Guangyu Wang;Chu Wang Wei Wang;Kun Chen;Chenrui Gu;Qibin Yu;Jing Jiang;

    发布时间:2024-06-13

  • 694. 顽拗性种子板栗脱水过程中蛋白质组分析

    摘要: [目的]研究顽拗性种子板栗脱水过程中蛋白质组和发芽能力的变化。[方法]以中国山东济南采集的成熟板栗种子为研究对象,测定不同含水量胚轴的蛋白质组变化和萌发情况。[结果]基于相对和绝对定量的蛋白质组(iTRAQ)分析鉴定了 5201 个可信蛋白,20%含水量(MC)组具有最多的差异蛋白(DAP)和下调的差异蛋白,而10%MC组具有最多的上调差异蛋白。生物信息学分析表明,在30%含水量时,与抗氧化系统和代谢系统相关的差异蛋白显着增加。在20%MC时,显著的差异蛋白主要与内质网中的核糖体和 RNA 相关。当胚胎轴脱水至 10%MC 时,"结构分子活性"的差异蛋白显著积累。[结论]板栗种子属于顽拗性种子,快速脱水过程对胚轴萌发产生严重影响。912 个差异蛋白的产生复杂的相互作用,特别是563个独特的差异,需要进一步的研究和功能验证。板栗种子DAPs可用于筛选不同脱水耐性的种质资源群体。

    作者:

    韩彪;张铭佳;崔程程;仝伯强;解孝满;

    发布时间:2024-06-13

  • 695. 杨树性别决定基因对杨树叶片叶绿素含量的影响及相关差异表达基因分析

    摘要: [目的]在植物界中,雌雄异株植物除了生殖器官表现出的二态性,在一些非生殖器官上也会观察到明显的次生性别二态性。这种次生性别二态性在植物的生长发育、形态特征和代谢物质积累等方面都可能产生重要的影响,尤其在种群水平上。本研究旨在通过在分子水平上调控杨树性别决定基因的表达,探究植物性别决定基因是否对植物非生殖器官的次生性别二态性产生影响。[方法]通过在杨树雄株无性系"84K"(Populus.Alba×P.tremula var.glandulosa)中过表达和在杨树雌株无性系"南林895"(P.deltoides×P.euramericana)中敲除杨树性别决定基因,对抗性植株进行分子检测之后,分别获得杨树性别决定基因的过表达株系和基因敲除系。对获得的阳性转基因株系进行了表型观察和相关指标测定,并对过表达植株开展了基因差异表达分析。[结果]本研究共获得了91 个"南林895"过表达株系和139 个"84K"基因敲除系。在过表达株系中,普遍观察到了植株叶片黄化的现象。对叶色差异显著株系的叶绿素a、b、(a+b)的含量测定显示,过表达株系叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素(a+b)的含量显著低于野生型,其中叶绿素b含量下降最为显著。相比之下,基因编辑植株没有出现黄化的现象,其叶色与野生型没有差异。对过表达株系开展的基因差异表达分析结果显示,过表达系与野生型植株叶片共有 899 个差异表达基因。将这 899 个差异表达基因进行了GO分类与KEGG通路分析显示,类黄酮生物合成途径显著富集,也是差异表达基因数量最多的通路。[结论]杨树性别决定基因过表达可能影响了类黄酮生物合成途径基因的表达,从而影响了过表达株系叶片叶绿素含量,最终导致叶片黄化现象。这一发现对植物性别决定基因影响植物非生殖器官的次生性别二态性提供了直接证据。同时,这项研究也为植物育种和遗传改良提供了新的思路和理论基础。

    作者:

    陆静;尹佟明;

    发布时间:2024-06-13

  • 696. 雌雄异型异熟胡桃楸性别分化关键miRNA的鉴定和分析

    摘要: [背景]雌雄异型异熟是雌雄同株向雌雄异株转变的中间过渡形态。珍稀树种胡桃楸是雌雄同株异型异熟植物,分为雌先型和雄先型两种类型,其在东北地区是良好的经济树种和生态树种。MicroRNA(miRNA)是一类内源性真核非编码RNA,其长度为18-24nt左右。在植物中主要通过靶向互补序列,调控靶基因表达,从而控制许多生物学功能。但由 miRNA介导的胡桃楸性别分化和雌雄异型异熟机制的形成尚不清楚。[结果]本研究利用高通量测序技术对胡桃楸雌雄先型的雌雄花芽进行MicroRNA测序分析,构建了12 个sRNA文库,并与参考基因组进行对比,共鉴定了310 个已知的和278个未知的miRNA,对miRNA的长度、家族等信息进行统计。使用DEG软件包筛选出 129 个显著差异表达的miRNA.对这些差异表达的miRNA层次聚类。使用PSRobots软件包预测了 638个miRNA靶基因,并对这些靶基因进行GO(基因本体论)和KEGG(京都基因和基因组百科全书)富集分析,这些靶基因主要在代谢途径上富集,并且在生殖、花发育和植物激素信号传导路径等成花相关途径中显著富集。推测miR159c-3p,miR156d-3p,miR172d,miR171b,miR164a,miR167a,miR319a,miR399a、miR396t可能是影响胡桃楸性别分化的关键基因,其中miR164a、miR167c和miR171c-5p可能是胡桃楸雌雄异型异熟分化的关键基因。这些关键基因分别调控生长素、赤霉素等植物激素,并靶向许多成花关键基因和转录因子。将这些关键miRNA和其靶基因共同建立了一个预测调控网络。随机选择 9 个差异显著的miRNA 进行实时荧光定量PCR 检测,并结合转录组测序结果进行联合分析,建立了一个差异miRNA-差异mRNA的初级共表达调控网络。[结论]进一步发掘了这些miRNA在胡桃楸性别分化中起到了重要的作用,揭示了miRNA与一些成花相关的重要转录因子之间的调控作用。与转录组数据联合分析为多组学揭示胡桃楸性别分化调控网络奠定基础。推测这些关键miRNA主要以调控胡桃楸靶基因的表达水平,进而调控其激素分泌而影响性别分化,如miR159 家族调控GAMYB基因家族控制赤霉素的分泌,通过赤霉素途径诱导性别分化等。并且形成了雌雄异型异熟这种由雌雄同株和雌雄异株之间的中间过度形态。该研究为最终发现胡桃楸性别分化和雌雄异型异熟的分子机制奠定了研究基础。

    作者:

    李京泽;张丽杰;

    发布时间:2024-06-13

  • 697. 日本落叶松木材性状与生长曲线参数的关系及其种源变异对降水的响应

    摘要: [目的]了解木材性状的遗传变异及其与生长性状和环境变量的关系对林木复杂性状的遗传改良至关重要。本研究的目的是调查木材性状的变异及其与生长曲线参数的关系,并确定影响木材性状的主要气候因子。[方法]测定了来自6 个种源 450 株日本落叶松的 15 个木材解剖和木材化学性状及生长性状。采用线性混合模型和Pearson相关分析估计这些性状的遗传参数以及木材性状与树高和胸径生长曲线参数的相关性。采用线性回归分析和 Mantel检验来检验气候变量与木材性状之间的关系及相关强度。[结果]大部分木材解剖性状在不同种源间差异显著,其遗传力(ℎ̂𝑖2=0.07-0.65)普遍高于木材化学和生长性状(ℎ̂𝑖2=0.01-0.17)。早材解剖性状(ℎ̂𝑖2=0.09-0.65)的遗传力高于晚材解剖性状(ℎ̂𝑖2=0.08-0.45)。在种源效应显著的性状中,木材纤维长度与树高极大值呈正相关,木材纤维宽度与胸径的极大值及生长速率呈正相关。降水类变量(年平均降雨,降雪,春季、夏季、秋季、冬季平均降雨)与大部分性状显著相关,包括早晚材纤维宽、早材纤维长宽比、晚材率和木材基本密度。空间类变量(经度,纬度,海拔)与早材纤维长、早材纤维长宽比和晚材率显著相关。温度类变量(年平均温度,年热,无霜期,春季、夏季、秋季、冬季的平均温度,最高温度及最低温度)与早材纤维长宽比和晚材率显著相关。早材纤维宽度与春季降水、晚材纤维宽度与夏秋季降水均表现出较强的相关性和预测趋势。[结论]相较于晚材解剖性状、木材化学性状及生长性状,早材解剖性状表现出较高的遗传力。树高的极大值、生长速率参数与木纤维长度,胸径的极大值参数与木纤维宽度之间存在显著的遗传相关。因此,早材木纤维长度和宽度是日本落叶松育种和选择的重要参考表型。早材纤维的纤维宽度和长宽比以及木材基本密度与降水变量具有较强的预测关系。在长期适应不同环境的过程中,不同种源地的降水强度影响木材纤维宽度和长度的遗传组成和表型。本研究为不同育种目的的日本落叶松引种提供了降水范围的参考,为当前气候变化背景下的日本落叶松育种计划提供了更有价值的育种指标和实证支持。

    作者:

    张雅琳;董雷鸣;谢允慧;陈东升;孙晓梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 698. 欧洲垂枝桦对PEG诱导干旱胁迫的响应机制

    摘要: [目的]干旱是限制植物生长发育的重要非生物因素之一,欧洲垂枝桦(Betula pendula Roth)原产欧洲,1981年引种到辽东山区,为探讨欧洲垂枝桦在干旱胁迫下的生理响应机制,明确欧洲垂枝桦幼苗在干旱胁迫下各生长生理参数与光合特性的变化,以综合评价欧洲垂枝桦幼苗对干旱胁迫的响应。[方法]本研究采用不同浓度的PEG-6000处理模拟干旱胁迫,对胁迫后与复水后欧洲垂枝桦幼苗进行生长生理指标的测定和叶片解剖结构、气孔结构以及细胞器超微结构观察,探寻欧洲垂枝桦对PEG浓度的最大阀值和抗旱能力。[结果]PEG浓度和胁迫时间的增加,对欧洲垂枝桦幼苗的生长特性具有极显著影响(p<0.01);抗氧化酶活性、膜脂过氧化与渗透调节物质浓度随胁迫浓度增加和胁迫时间的延长而增加且具极显著差异(p<0.01);光合参数与光合色素随胁迫浓度增加和胁迫时间的延长而极显著降低(p<0.01);不同PEG浓度处理下幼苗叶片解剖结构变化较为明显,并且幼苗叶片平均气孔长度变化具有显著影响(p<0.05),对气孔平均结构变化具有极显著影响(p<0.01)。[结论]欧洲垂枝桦从生长生理响应到解剖结构,气孔结构以及细胞器超微结构的变化中不难体现其对干旱环境做出的积极响应,具有极高的可塑性,也预示着欧洲垂枝桦在干旱环境下具有良好的训化能力,未来对于欧洲垂枝桦的抗性研究与造林技术推广,都可以使其更好的适应极大部分地区,为当地带来更大的经济价值和发展可持续林业奠定基础。

    发布时间:2024-06-13

  • 699. Heterozygosity analysis of spontaneous 2n female gametes and centromere mapping of the diploid Hevea brasiliensis based on full-sib triploid populations

    摘要: [Objective]The evaluation of maternal heterozygosity restitution(MHR)is vital in identifying the mechanism of 2n gametogenesis and assessing the utilization value of 2n gametes.[Method]In this study,three different full-sib triploid populations were employed to evaluate the MHR of 2n female gametes of rubber clone GT1 and confirm their genetic derivation.[Result]The results indicated that the 2n female gametes of GT1 are derived from second division restitution(SDR)and transmit more than half of the parental heterozygosity.In addition,low recombination frequency markers were developed,and four candidate physical centromeres of rubber were located for the first time.[Conclusion]The confirmation of 2n female gametes of rubber clone GT1 are derived from SDR provides insights into the molecular mechanisms of 2n gametogenesis.Additionally,the identified centromere location will aid in the development of centromeric markers for the rapid identification of 2n gametogenesis mechanism.

    Yuan-yuan Zhang;Hong-kun Li;Xiao Huang;Yu-jiao Yuan;Xiao-fei Zhang;Xin-sheng Gao;Xiang-jun Wang;Ming-ming Wei;Hua-sun Huang;Weiguo Li;

    发布时间:2024-06-13

  • 700. 基于CRISPR/Cas9介导抗旱耐盐PagHyPRP1基因编辑杨树获得及抗性评价1

    摘要: [目的]由于干旱、半干旱和盐碱地区生态环境恶劣,植树造林和植被恢复困难,因此迫切需要创造抗逆林木新品种实现困难立地的栽培利用。[方法]本研究利用CRISPR/Cas9系统对模式树种 84K杨(Populus alba×P.glandulosa)根部主要表达的盐和干旱胁迫响应负调控因子富含脯氨酸蛋白等位基因PagHyPRP1(PagHyPRP1A和PagHyPRP1B)进行多位点基因组精准编辑。利用PCR产物测序和单克测序技术对编辑植株靶点进行编辑类型分析。通过氧化损伤水平、抗氧化和渗透调节能力对 4 种不同基因型编辑株系进行抗逆性评价,通过根系离子流速测定及根系离子转运相关基因表达分析解析编辑株系干旱和盐胁迫下ROS信号变化机制。[结果]共获得 9株(5种基因型)PagHyPRP1编辑植株,编辑效率高达60%,包括2个纯合、2个等位基因突变和 5个嵌合突变系。编辑位点编辑类型分析结果显示,靶点 1 bp的插入或 1-4 bp 有效导致PagHyPRP1A和PagHyPRP1B蛋白质编码序列的移码突变。对4个靶点突变率 1000%的编辑植株(等位突变:prp-1;纯合突变体:prp-2,prp-4;嵌合突变体:prp-6)进行组培无性扩繁后检测发现,缺失结构稳定,无性繁殖并没有发生新的突变,因此选用这 4个株系进行后续抗逆性评价。与野生 84K相比,编辑株系的PagHyPRP1的表达水平无论在正常生长条件下还是盐和干旱胁迫下均显著低于,过表达OE株系的PagHyPRP1 表达水平则相反,证实杨树PagHyPRP1 基因在干旱和盐碱胁迫下的负调控作用。在干旱和盐胁迫下,paghprp1 突变株系株高、茎径、茎重、根干重和根冠比显著增加,耐盐性和抗旱性显著增强。此外,与WT对照相比,paghyprp1 突变株系表现出更高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及脯氨酸含量,更低的过氧化氢(H2O2)、超氧根离子(O2-)以及活性氧(ROS)的积累;较高的Na+外排(盐胁迫下)、Ca2+内流量(干旱胁迫下)和H+内流量,更少的K+外排,而OE株系表现出相反的结果。说明paghyprp1 突变株系可以通过提高POD、SOD等抗氧化酶活性、降低ROS、H2O2等活性氧的积累、减少细胞的膜质氧化程度、促进根系生长,同时维持根系Na+、K+、H+和Ca2+离子平衡,稳定根系渗透平衡,来提高编辑植物抗旱耐盐能力。[结论]本研究首次证实了杨树富含脯氨酸蛋白等位基因PagHyPRP1 为盐和干旱胁迫响应负调控因子基因,paghypp1 突变株系通过减少ROS积累、促进根系生长和维持根系离子稳态来提高耐旱性和耐盐性。本研究为林木抗逆性基因编辑提供了具有重要育种价值的候选基因,为应用CRISPR/Cas9系统创造林木突破性抗逆性新种质提供了经验证据和技术参考。

    作者:

    张伟溪;张腾倩;丁昌俊;胡赞民;范成明;张静;李政宏;沈乐;张冰玉;刘桂丰;苏晓华;

    发布时间:2024-06-13

  • 701. LEA家族基因参与仁用杏花期调控的分子机制

    摘要: [目的]仁用杏具有很高的经济价值和生态价值,是我国"三北地区"重要的生态经济型干果树种、木本油料树种和植物蛋白饮料树种。由于仁用杏休眠期短、花期早,易遭受晚霜为害,造成减产甚至绝产,因此了解低温条件下仁用杏花期调控的响应机制,实现花期的人为调控是解决仁用杏低产和不稳产的有效途径之一。[方法]该研究以拟南芥AtLEAs和杨树PtLEAs 序列为种子序列,通过 blast在仁用杏"龙王帽"基因组中鉴定胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embryogenesis abundant,LEA蛋白)家族成员,并对仁用杏、拟南芥和杨树基因组内的LEA家族成员开展了系统发育分析和共线性分析,对PasLEAs家族基因的染色体分布、基因复制事件、保守Motif、顺式作用元件进行分析。在对PasLEAs家族基因在不同组织(花芽和茎段)和不同休眠、萌发时期(生理休眠、生态休眠、发芽期和萌发期)进行表达模式分析的基础上,开展了具有代表性的家族成员的亚细胞定位和基因共表达网络分析,并进行了低温胁迫下 PasLEA3-2 和 Pasdehydrin-3 转酵母和拟南芥的表型和基因表达研究,以及通过酵母单、双杂交、BiFC等技术挖掘PasLEA3-2 和 Pasdehydrin-3 的互作信息和调控机制。[结果]在仁用杏"龙王帽"基因组中共鉴定到 54 个PasLEAs成员,发现 14 个LEA共线性模块存在于拟南芥和拟南芥,9个共线性模块在拟南芥和杨树之间被鉴定到。全基因组复制(WGD)、片段复制和串联复制可能在LEA家族的基因复制和加倍中起重要作用。PasLEAs可与参与低温胁迫或休眠、休眠解除相关的PasEREBP、PasSer/Thr、PasWRKY等基因协同作用,调控仁用杏抗寒性、芽休眠和芽萌发。酵母双杂交和BiFC研究发现,PasLEA1-2 与PasERD4,PasLEA3-1 与PasXTH9,PasSMP-3 与PasEXPA22,PasDehydrin-3 与 PasCBF1 之间有蛋白相互作用。PasLEA3-2 和 Pasdehydrin-3 转化的酵母菌在低温条件(-20 °C)下能正常生长。在低温胁迫下,PasLEA3-2 和 Pasdehydrin-3 转基因拟南芥的存活率、根长、叶长、叶宽、果荚长度、种子结实率相比对照均提高,开花时间和抽薹时间相比对照均提前,SOD活性和脯氨酸含量显著高于对照,MDA含量明显比对照低,并且花发育相关基因 AtAP1,AtBTF3L,AtEBF1-1,AtLFY,AtPUB26,AtGl和AtRAV1 的表达相比对照明显提高。酵母单杂交研究表明,PasGBF4 和PasDOF3.5能转录调控PasLEA3-2的表达,PtoBLH8和PtoWRKY40能转录调控Pasdehydrin-3 的表达。[结论]上述研究表明,PasLEA3-2 和 Pasdehydrin-3 过表达的转基因拟南芥抗寒性明显提高,并且PasLEA3-2 和 Pasdehydrin-3的过表达促进了转基因拟南芥提前开花、提高了转基因植株的种子结实率,有利于低温下优异种质资源的保存和后代的繁衍。这些研究为了解仁用杏花期调控的低温响应机制、获得抗寒育种的基因资源以及花期的精准调控奠定良好基础。

    作者:

    李少锋;乌云塔娜;王琳;朱高浦;夏永秀;王少丽;王飞;张耀丹;

    发布时间:2024-06-13

  • 702. 欧美杨幼苗对不同光照时长的响应

    摘要: [目的]为了明确不同光照时长在杨树早期育苗过程中对其幼苗生长的影响。[方法]本文以16个欧美杨无性系幼苗为研究对象,利用全光谱LED灯设计11 h、12 h、13 h、14 h、15 h和自然光(CK)六个光照处理。进行了150 d的光照处理实验,每隔15 d对幼苗的苗高(H),地径(GD),节数(NN),叶片数(NL)和叶片相对叶绿素含量(SPAD值)进行调查和测量。通过建立并筛选生长模型的方式展示欧美杨幼苗对不同光照时长的响应,同时对其生长节律和SPAD值进行统计学分析。[结果]结果表明:光照时长对欧美杨幼苗的苗高和地径存在显著影响,它们的生长与光照时长存在正相关关系。短的全光谱LED光照时长会影响节律进而使高生长提前停止,地径的生长则不会因光照时长的减少而停止。对比不同的生长曲线拟合模型发现,对于LED灯下的欧美杨幼苗生长,Gomperz模型的拟合效果最好,R2 均在 0.89 以上,表明该拟合模型对不同光照时长下的欧美杨幼苗生长的解释度较高。长光照时长处理下的欧美杨生长潜力更大,速生持续时间也变的更长。节数增加的停止时间随光照时间的延长而延后。与自然光相比,LED光会致使欧美杨幼苗的叶片数量减少。14 h及以上的光照时长会降低欧美杨幼苗的SPAD值。[结论]光照质量和光照时间都是温室育苗过程中应该注意的环境因素。在实际生产时,自然光条件下适当的增加和补充人工光可以更好的提高欧美杨的早期育苗效率。

    作者:

    刘成功;刘宁;丁昌俊;刘粉粉;苏晓华;黄秦军;

    发布时间:2024-06-13

  • 703. 美洲黑杨无性系苗木对不同光周期处理的生长与生理响应1

    摘要: [目的]研究不同光周期处理下美洲黑杨无性系苗木生长性状表现,筛选高效评价美洲黑杨光周期敏感性的性状指标,明确光周期对不同敏感度美洲黑杨生理状态的影响。[方法]以26个美洲黑杨无性系为研究材料,利用人工气候室设置两种光周期处理(光照16h/暗期8h,光照8h/暗期 16h),通过对不同光周期处理下美洲黑杨12个生长性状多时间点连续观测分析,利用隶属函数法和主成分分析,获取美洲黑杨生长性状光周期敏感性综合评价 D值。采用回归分析和通径分析,筛选适合美洲黑杨光周期敏感性评价的直接效应指标,选择不同光周期敏感度美洲黑杨无性系进行与生长监测同步的生理指标测定分析。[结果]1)方差分析结果表明,美洲黑杨 12个生长性状在不同光周期处理下存在显著差异(p<0.05),短日照下美洲黑杨的叶长、叶宽、叶面积和比叶面积均显著大于长日照下的观测值,而苗高生长净值、地径生长净值、叶片干重、茎段鲜重、根系鲜重、茎段干重、根系干重和节间数观测值均显著小于长日照处理。2)美洲黑杨光周期敏感性综合评价D值分析结果表明,茎段鲜重、节间数、地径生长净值、苗高生长净值等指标对光周期敏感度综合评价值的直接效应较大(0.113-0.338),可以作为评价美洲黑杨光周期敏感性的性状指标,其中苗高生长净值更适合生产实际应用。3)12 个性状的光周期敏感度综合比较发现,相同种源内不同无性系光周期敏感度不同,26 个美洲黑杨无性系中光周期综合敏感度最高的为LS8、TN3、WA1,最低的为QB7、LS5、TN6,结合苗高生长表现评选出三个高生长高光周期敏感度无性系LS9、LS4、TN4,3 个低生长低敏感度无性系QB7、QB2、QB4.4)高生长高敏感度无性系在长日照处理下的Rubisco活性、TPI活性、FBA活性均随处理时间增加而增强,总叶绿素含量呈先下降后上升的变化趋势,GS活性随处理时间增加而逐渐降低,在短日照处理下其Rubisco活性先增强后降低,总叶绿素含量逐渐降低;低生长低敏感度无性系的Rubisco活性和总叶绿素含量随处理时间增加而逐渐降低,在短日照处理下,其FBA活性先降低后增强,Rubisco活性总体随时间增加逐渐降低;不同美洲黑杨无性系在不同光周期处理下的生理酶活性和总叶绿素含量变化趋势不同。[结论]美洲黑杨生长性状表现受光周期显著影响,其中苗高生长净值、地径生长净值、茎段鲜重和节间数都表现较强光周期敏感性,可作为美洲黑杨光周期敏感性评价的性状指标,结合苗高生长净值划分出高生长高敏感度和低生长低敏感度类型无性系。不同光周期敏感度的美洲黑杨对光周期变化的生理响应有明显差异,高敏感度无性系的FBA活性、GS活性对长日照更敏感,不同敏感度美洲黑杨的Rubisco活性在长日照下表现相反的变化趋势,可能导致不同光周期敏感度美洲黑杨的生长差异。筛选出的两类光周期敏感度美洲黑杨可为培育跨气候区广适性美洲黑杨新品种以及美洲黑杨光周期敏感性分子机理研究奠定基础。

    作者:

    李政宏;丁昌俊;张伟溪;张静;沈乐;张腾倩;丁密;苏晓华;吴钟亲;方发之;

    发布时间:2024-06-13

  • 704. Genomes of Complete Chloroplast of Valuable Toona Species:Basic Features,Comparative Analysis and Phylogenetic Evolution in Meliaceae

    摘要: [Objective]Toona is a highly economically valuable genus which has an extensive range of genetic resources.Effective identification of germplasm resources is crucial for carrying out breeding work because of the underexploitation of its resources and the high degree of similarity of its physical traits.Chloroplast genome(cp)genome is typified by evolutionary slowness and structural conservation.Toona ciliata(TC)and Toona sinensis(TS)were chosen from qualitied germplasm resources for high-throughput sequencing,plus publically available data of Toona ciliata var.Pubescens(TCv)to enable researchers to examine the properties of the various cp genomes of Toona essential species.[Method]With the tools of Cp-omics,we conducted genome mapping,repetitive sequence,codon preference,and snp/indel in 3 highly valuable species,combined with NCBI downloads of the complete genomes of Toona species to conduct IR/SC boundary and high marginal region analysis,maff sequence alignment,and phylogenetic research.[Result]Consequently,the cp genome was 159139-159618 bp in length,with a typical cp tetrad structure,all with a genomic GC content of nearly 37%,and encoding a total of 125-138 functional genes.The number of long repeat sequences are not equivalent,mostly distributed in Intergenic Space,and in simple sequence repeats at 54-60bp,dominated by single and dinucleotide repeats.Codon Usage bias has A/T preference,whilst 31 codons had RSCU values greater than 1,MILC and SCUO were nearby 0.565151-0.573785 and 0.300127-0.303655 and were corroborative.In reference to T.sinensis,T.ciliata var.pubescen and T.ciliata were excavated to 113 and 115 snp,151 and 127 indel,respectively.Within the IR/SC border,despite a certain consistency between T.ciliata and several variants,there are still more variants due to the expansion and contraction of single copy regions.The variant intervals were focused on non-coding regions,mutation hotspots such as petB-petD,trnC-petN-psbM,trnT-trnF-ndhJ,ndhC-trnM,trnS-trnR,trnC-petN-trnD and ndhF-rpl32-trnL were found,nucleotide diversity analysis screened for highly variable interspecies intervals such as ccsA-ndhD,7 SNP loci were selected in variant fragments as markers that could be applied for species identification,the phylogenetic tree of the Toona showed close affinities.[Conclusion]This work is of great significance for the development and identification of germplasm resources,breeding of superior species,systematic classification and evolutionary relationships of Toona.

    李诱理;刘轩哲;蒋慧儿;罗贞;杨昊;陈晓阳;周玮;

    发布时间:2024-06-13

  • 705. Combined Multi-omics and GLK Gene Editing Offer Insights into Coloration in Golden-leaf Tree

    摘要: Koelreuteria paniculata is an important tree species with ornamental,medicinal,and ecological values,it is widely distributed in East Asia and introduced to Europe and North America.K.paniculata'Jinye'is a mutant variety that has a golden-color leaf phenotype.Although similar leaf color variants occur in plants,little is known of the underlying mechanism.We performed physiological,anatomical,microRNA sequencing,transcriptomic and metabolomic analyses of the golden leaf variation in the mutant,and used gene editing technology verify the function of candidate genes.Compared with wild type,the golden leaf mutant exhibited 76.05%and 44.32%decreased chlorophyll a(Chl a)and chlorophyll b(Chl b)contents,respectively,and significantly increased carotenoid content.Analysis of leaf ultrastructure revealed an abnormal chloroplast morphology and fewer lamellae in the mutant.Fifty-nine differentially expressed genes(DEGs),forty transcription factors(TFs)and forty-nine differentially expressed miRNAs(DEmiRs)involved in pigment metabolism,chloroplast development and photosynthesis,were identified.GLK and petC genes were downregulated and are involved in chloroplast development and chlorophyll synthesis,respectively.Further,the function of candidate gene GLK was validated or identified through gene editing technology in Populus tomentosa.The upregulation of PSY and PDS genes,and the downregulation of NCED gene lead to accumulation of carotenoid in mutant leaf.Varieties of chalcones and flavonols were upregulated in the mutant.Consequently,the carotenoid to chlorophyll ratio increased by more than 75%,and the accumulation of chalcones and flavonols all together lead to the golden leaf phenotype in the mutant of K.paniculata.

    Ruqian Wu;Ting Guo;Xiong Yang;Sai Huang;Deyu Miao;Tingting Chen;Yinxuan Xue;Juan Li;Kai Gao;Xiaoyu Yang;Bin Guo;Xinmin An;

    发布时间:2024-06-13

  • 706. 樟树根际和内生细菌群落结构差异研究

    摘要: 以芳樟醇型樟树根际土壤、根、茎、叶和果为材料,通过16S rRNA 扩增子测序评估根际土壤细菌及不同组织器官内生细菌群落的多样性。结果表明,樟树根际土壤细菌群落结构主要由 γ-变形菌纲、α形变形菌纲、放线菌纲、嗜热油菌纲、芽孢杆菌纲、酸杆菌纲等组成,而γ形变形菌纲是樟树主要的内生细菌。细菌多样性表现出依赖于植物器官的现象,证实了樟树根际土壤及不同组织器官内生细菌群落的生态位分化。确定了樟树根际土壤和不同组织器官的核心细菌。研究结果对园林绿化用樟树的新品种创制、栽培养护和樟树相关微生物的开发利用具有重要意义。

    作者:

    王颜波;柳俊华;邓梦颖;邓凌帆;张建强;刘苗苗;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 707. 油茶NAC基因鉴定及对干旱胁迫响应分析

    摘要: [目的]NAC是参与调控植物逆境胁迫反应的的一类特异转录因子,在植物应对干旱胁迫中具有重要的调控作用。油茶是南方丘陵山地重要的经济树种,主产区夏季干旱严重影响了油茶生产。研究油茶应对干旱胁迫的响应机制具有重要意义。[方法]为明确油茶NAC基因家族成员并探究其对干旱胁迫响应的表达特征,本研究以油茶全长转录组为参考,通过蛋白序列比对和保守功能域,鉴定了 67个CoNAC 基因家族成员,进一步明确了各基因的结构、理化性质、系统进化关系、亚细胞定位,基于油茶干旱转录组数据,明确各CoNAC在油茶不同干旱程度和复水下的表达水平,并采用qPCR对CoNAC在不同油茶品种和不同干旱胁迫程度下的表达特征进行验证。[结果]根据系统发育关系,67 个 CoNAC 可分为 17 个亚类,ANAC2 亚类最多,有 13个成员。亚细胞定位预测表明,大部分 CoNAC 蛋白都定位在细胞核,少数定位在细胞质、线粒体、叶绿体或细胞外。基于不同干旱程度和复水的干旱转录组数据,CoNAC 基因间的表达模式存在一定差异,且发现在中度干旱、重度干旱胁迫时期,CoNAC28、CoNAC51、CoNAC52、CoNAC56、CoNAC60 和 CoNAC61 等基因随着干旱胁迫程度加强,其表达量持续增加。在复水后,CoNAC28、CoNAC51、CoNAC52、CoNAC56、CoNAC60、和CoNAC61等基因均无表达或表达呈明显下降趋势。qPCR验证结果显示,长林53油茶品种中,6 个 CoNAC 基因在干旱处理时表达量均呈显著上调趋势,其表达量都表现出先上升后下降的趋势。长林18 油茶中,CoNAC28、CoNAC56、CoNAC60 和 CoNAC61 基因在干旱胁迫下的表达量均呈显著上调趋势。[结论]CoNAC 基因表达受不同程度干旱胁迫的调控,且其表达模式和表达水平在不同油茶品种间存在差异,表明油茶不同品种的耐旱性不同。本研究为油茶 NAC 转录因子进一步功能分析奠定了理论基础,为油茶耐旱性的遗传改良提供参考依据。

    作者:

    曹瑞兰;李知青;欧阳雯婷;胡冬南;周增亮;苏文娟;陈霞;刘娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 708. 杉木大径材-闽楠复层林经营对林分生长和材种结构的影响

    摘要: 通过研究杉木大径材-闽楠复层林经营对杉木林林分生长的影响与大径材的培育效果,为实现大径材高效培育提供科学依据。本研究以24年生杉木林为研究对象,采用完全随机区组设计方法,本研究以福建省邵武卫闽国有林场27年生杉木人工林为研究,进行不同间伐保留密度下杉木大径材-闽楠复层林研究,设置套种闽楠,杉木保留密度40 株/亩与套种闽楠,杉木保留密度60 株/亩两种间伐保留密度,同时以不间伐不套种措施作为对照。通过在杉木纯林择伐林地开展林下闽楠珍贵树种的种植,优化了林分结构和功能,构建更加健康、稳定、优质、高效的复层林,既有利于杉木大径材培育,又拓展了珍贵树种的发展空间,为缓解杉木连栽地力衰退、推广杉木复层次经营模式、培育杉木大径材提供科学依据。结果表明:杉木大径材-闽楠复层林经营的中低保留密度均能提高林分平均生长量,且能显著提高林分的中间收益,径级分布均呈现正态分布,大径级株数占比高于对照和高保留密度模式,且中低保留密度径级分布最为集中。通过材种结构分析表明,杉木大径材-闽楠复层林低密度经营能显著提高林分大径材的出材量与出材率,林分总出材量也大于对照和高保留密度林分。综上所述,杉木大径材-闽楠复层林低密度经营能促进林分的生长,且较有利杉木大径材的生长,但两者差异并不显著。

    作者:

    侯政杰;邹显花;刘爱琴;

    发布时间:2024-06-13

  • 709. 杨树茎高-直径多阶段生长的QTL定位分析

    摘要: [目的]探究杨树生长过程中在不同阶段之间过渡的发育遗传程序,结合树木生长过程中性状间的相互作用关系,对茎高-直径复合性状进行QTL定位,深入解析控制复合性状阶段生长及过渡的遗传结构,对森林培育以及改善林木生产具有重要意义。[方法]本研究以64个全同胞杨树群体及其父母本为实验材料,获取茎高和直径1-24年的动态生长数据,利用Lotka-Volterra(LV)微分方程组描述幼年期两个性状的相互作用,2个logistic函数分别描述成年期生长发育,建立复合的多阶段生长模型(CMG)。并与单阶段和两阶段logistic模型进行比较。基于茎高和直径生长的二元正态分布通过系统作图方法对控制茎高-直径阶段生长过渡的关联QTL进行定位。[结果]相比于传统的logistic单阶段和两阶段生长模型,CMG模型拟合杨树茎高和直径生长数据精度较高。应用系统作图方法分别筛选出 64 个显著测交QTL和 117 个显著杂交QTL对茎高-直径多阶段生长具有重要调控作用,其中显著的QTL在 1、2、5、8、9、11、12、13、14、16、17、18 及 19号染色体上均有分布。这些QTL控制茎高和直径阶段开始和结束的时间,阶段所持续的时间,阶段转变的时间,以及每个阶段生长所达到的表型值和最大生长速率。[结论]CMG 模型有助于树木多性状多阶段生长分析,定位的显著位点为林木分子标记育种提高培育质量提供重要借鉴。

    作者:

    龚慧莹;张晓宇;方青;邬荣岭;

    发布时间:2024-06-13

  • 710. 榧树不同优良自然变异类型对香榧种实品质的影响

    摘要: [目的]明确榧树不同优良自然变异类型对香榧种实品质的影响。[方法]以浙江省安吉县刘家塘香榧基地内立地、管理条件相对一致的早缘榧、小籽象牙榧、立勤细榧、东白珠、象牙榧、龙凤细榧、东榧 1 号、东榧 2 号、磐安长榧、长籽象牙榧、圆酥榧、安圆榧的种实为对象,于 2022 年 9 月中旬香榧种实开裂后,对 12 个香榧品种(优株)进行样品采集,每个香榧品种(优株)10 株样树,每株样树东南西北四个方向共采集 20 颗开裂的种实,随即放入携带的干冰盒中带回实验室。用电子游标卡尺测定种实、种核、种仁横径和纵径,千分之一电子天平测定种实、种核、种仁质量;参照国标 GB/T 14772-2008 索氏抽提法测定油脂含量,参考国标GB 5009.168-2016 中的酯交换法测定脂肪酸组分。[结果]共测量 2400 颗种实的 11 个指标,种实果形指数在 1.174~2.129 之间,核形指数在 1.395~3.173 之间,仁形指数在 1.179~3.728 之间,单果质量在 5.177g~8.675g之间,单核质量在 1.592g~2.840g之间,单仁质量在 0.936g~1.916g之间,种实出核率在 26.443%~39.596%之间,出仁率在 55.731%~79.478%之间,油脂含量在 40.702%~54.284%之间,不饱和脂肪酸在 83.355%~90.540%之间,饱和脂肪酸在 8.890%~15.515%之间。[结论]榧树的不同优良自然变异类型由于基因型因素,导致种实的 11 个指标均存在显著差异,小籽象牙榧的果形指数和核形指数最大,外形最细长;安圆榧的果形指数、核形指数、仁形指数最小,外形最接近圆球形;安圆榧的种核最重,东白珠的种核最轻;圆酥榧的种仁最重,东榧 1 号的种仁最轻;安圆榧种实出核率显著高于其他品种(优株),而东榧 2 号种实出核率最低;象牙榧出仁率最高,安圆榧出仁率最低;早缘榧油脂含量显著高于其他品种(优株),而安圆榧油脂含量最低;东榧 1 号不饱和脂肪酸最高,东白珠不饱和脂肪酸最低;安圆榧饱和脂肪酸最高,东榧 1 号饱和脂肪酸最低。

    作者:

    毛有为;

    发布时间:2024-06-13

  • 711. 不同树龄间香榧种实品质的差异性

    摘要: [目的]通过比较不同树龄香榧(Torreya grandis'Merrillii')种实外观性状、营养品质及抗氧化指标的变化,探究香榧树龄变化对其种实品质的影响。[方法]以香榧种实为实验材料,采集同一产地内不同树龄(20~50,300~500,1000 年以上)充分成熟的香榧种实,通过对香榧种蒲形指数、种形指数、种蒲质量、种核质量等 10 个外观性状指标,及油脂含量、脂肪酸组分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉、矿物质元素(钾,钙,镁,铜,铁,锰,锌)、单宁、总酚含量等方面香榧种实中各类营养物质的含量进行测定,分析树龄对香榧种实营养品质的影响。[结果]随着香榧树龄的增加,其种核长、种核质量、种仁质量有增加的趋势,说明随树龄的增加,香榧种核和种仁变重,种核变长。不同树龄阶段香榧种实可溶性蛋白质、淀粉含量在 300~500 年香榧树龄阶段显著低于 20~50 年及 1000 年以上树龄香榧。树龄增加,种实可溶性糖含量增加。但不同树龄阶段香榧种实油脂含量差异不显著。香榧树龄的增加能显著提高棕榈酸、硬脂酸、油酸含量,显著降低亚油酸含量。单宁含量随树龄的增加呈先升高后降低的趋势;总酚含量随香榧树龄的增加有所降低。钾、钙、铁、锰元素随树龄的增加呈上升的趋势,在 1000 年以上树龄香榧中含量最高;镁元素随树龄的增加呈先升高后降低的趋势;铜、锌元素随树龄增加呈下降的趋势,在 20~50 年树龄香榧种实中含量最高。[结论]树龄的变化综合影响了香榧种实的外观性状、营养成分及抗氧化指标,其中树龄的增加对种实可溶性糖、淀粉、单宁含量影响最显著。综合来看,树龄高的香榧可溶性蛋白含量高,可溶性糖含量高,钾、钙、铁、锰元素含量高;树龄低的香榧种蒲质量高,总酚含量高,亚油酸含量高,铜、锌元素含量高。

    作者:

    刘笑妍;

    发布时间:2024-06-13

  • 712. 福建青冈体细胞胚胎发生研究

    摘要: [目的]福建青冈(Quercus chungii F.P.Metcalf)属壳斗科(Fagaceae)青冈属(Cyclobalanopsis)常绿高大乔木,是我国亚热带地区优质硬木类珍贵用材造林树种,当前,福建青冈资源存量较少,种子因其特殊的"树发芽"特性,种子育苗成苗率低,福建青冈苗木短缺,因此,研究建立福建青冈体细胞胚胎发生无性快繁技术体系,生产福建青冈优质种苗,对满足珍贵用材造林对福建青冈种苗的迫切需求,意义重大。[方法]本研究以福建青冈两年生苗木新稍嫩叶为外植体,采用正交试验设计和单因素试验,研究不同影响因子在福建青冈叶片愈伤组织诱导、胚性愈伤组织发生、胚状体分化与萌发进程中的作用及影响。[结果]结果表明:使用 1%的抗坏血酸预处理接种叶片外植体,并将叶片呈"拱桥状"接种插入添加 3.0 g/L活性炭MS培养基中,减少外植体与培养基的接触面,能有效降低外植体褐化率至 5.5%以下;添加 1.0 mg·L-1 2,4-D + 1.0mg·L-1 6-BA,并添加 0.5g/L水解酪蛋白的MS培养基,暗培养,获得最高叶片愈伤组织诱导率为 52.2%;使用 1.0 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-16-BA 植物生长调剂剂用于愈伤组织增殖培养,获得良好的胚性愈伤组织增殖培养,随后去除生长素使用降低的 6-BA至 0.5 mg·L-1 6-BA的MS培养基,促进了胚状体的分化和形态建成,逐步获得从福建青冈叶片愈伤组织诱导、胚性愈伤组织发生,到球形胚、鱼雷胚、早期子叶胚和子叶胚后期的胚状体成熟分化阶段发育,在无激素的 1/2 MS培养基上,胚状体生根萌发率达到 18%。[结论]本研究首次构建了福建青冈叶片体细胞胚胎发生体系,为福建青冈珍贵用材树种资源保存、优良材料的无性系化苗木扩繁利用,奠定了关键技术支撑。

    作者:

    颜丙虎;曾思棋;何睿玉;杨模华;

    发布时间:2024-06-13

  • 713. 根系损伤强度对不同大小毛白杨生长及光合特性的影响

    摘要: [目的]探究不同形态大小与断根起苗移栽强度对毛白杨生长情况和生物量分配及光合特性的影响,为形态差异毛白杨响应根系损伤及应对措施提供理论依据和指导。[方法]采用双因素试验设计,季末在20加仑桶种植的一年生"北林雄株一号"毛白杨中筛选大苗(高317.44cm、胸径14.3mm、地径29.95mm)和小苗(高 154.18cm、胸径 4.43mm、地径 12.44mm))2 种形态苗木,次年 3 月初以低强度损伤(T1-10倍地径)、高强度损伤(T2-4 倍地径),模拟不同断根起苗强度,同时设置不损伤对照组(CK)模拟未断根苗木。测定植株形态、生物量动态及光合特征,分析苗木形态大小对根系损伤强度的响应情况。[结果]根系损伤强度和毛白杨不同形态大小对生物量分配和光合影响显著。根系损伤显著抑制了毛白杨树高和胸径的增长,大树对于损伤的响应更大,高强度损伤降低树高 39.36%、胸径 23.68%,而小树的影响更小,相同比例损伤下仅降低树高 11.4%、胸径 19.6%,更低损伤强度对小树的高生长几乎无影响(P>0.05),仅对地径的影响差异显著,树高生长动态呈现显著差异,损伤后的小树任然成近似"s"形生长曲线,更大树则几乎无出现生长高峰;损伤后各形态毛白杨生物量显著降低,大树在高强度损伤时减少了 59.62%的生物量,小树损伤苗木则减少了 42.65%,损伤植株更倾向于增加地上部分生长的比例,根系干重及根茎比显著小于对照组;根系损伤后 6 月、7 月、8 月各形态树木光合指标均显著低于未损伤处理,8 月相对较小的树木光合指标对比与未损伤树木差距显著减小,但仍存在显著差异。[结论]树木根系损伤对不同形态大小的植物响应情况相似,大苗在损伤初期的响应更明显,也需要更长的恢复期,相对小的苗木与未损伤处理的差异更小。在起苗标准范围内选择更小的苗木移栽有利于减缓苗木缓苗带来的不利影响,更快的恢复生长,提高造林效果。因此,应充分考虑苗木形态大小和起苗强度的叠加效应,对于揭示毛白杨造林当年缓苗机理具有重要意义。

    作者:

    常笑超;刘勇;

    发布时间:2024-06-13

  • 714. 南方型黑杨湿心材特征及形成原因初探

    摘要: [目的]杨树(Populus L。)是世界中纬度平原地区栽培面积最大、木材产量最高的速生阔叶用材树种之一,也是我国重要的优质大径材培育用树种。但是,在我国南方地区,以黑杨派为主的杨树人工林在生长过程中普遍出现"湿心材"问题。湿心材总体表现出心材含水量高,颜色深,干燥困难等特征,且胶黏性能和加工性能差,木材利用率和商品率下降,是限制黑杨作为大径级工业资源材培育的重要因素。因此,作为南方型黑杨的一种重要的木材缺陷,亟需探明其湿心材的形成机理和关键性影响因素。[方法]以15 年生南林895杨(P。×euramericana'Nanlin-895')为研究对象,采集其树高 0.5m和 2.5m处的圆盘,调查湿心材的发生情况,并取样测定不同年轮的木材含水量、pH值以及金属离子含量等特征,同时区分湿心材、过渡材和边材进行木材微观结构观察,测定与木材成分降解相关的酶活性等指标,初步探究南林895杨湿心材的特征及其形成原因。[结果]两个高度的圆盘由髓心向外逐年年轮的木材含水量、pH值以及金属离子含量的特征显示,第 1~6 年轮具有最高的木材含水量,平均达 61.21%,同时具有最高的pH值(6.52~7.40)和最高的 Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子含量;与此相反,第 9~15年轮的木材含水量最低,平均为45.11%,同时pH值(5.24~5.95)和离子含量也最低;而第 7~8 年轮的木材的各指标均处于两者之间。根据上述特征将 1~6 年轮、7~8 年轮和 9~15 年轮的木材区分为湿心材、过渡材和边材。对湿心材、过渡材和边材的进一步显微结构观察结果显示,湿心材部分导管的纹孔膜几乎完全缺失,破损率接近 100%,导管内及木材组分中稀疏分布着一定的微生物;过渡材部分导管的纹孔膜有较大程度的降解,纹孔破损率达 90.10%,破损面积整体达55.20%,并且在导管内存在高密度的微生物;而边材部分导管纹孔膜清晰完整,未发现有破损或降解现象,也未观察到明显的微生物存在。对木材成分降解相关的酶活性测定结果显示,过渡材中具有最高的果胶酶活性,达1.84 mg/(g·h),而湿心材和边材中均较低,分别为(0.12mg/(g·h)和 0.33mg/(g·h))。[结论]根据湿心材和边材的木材显微结构以及相关微生物聚集和酶活性特征比较,推测杨树湿心材的形成与心材中微生物活动以及相关酶的作用导致导管纹孔破损有关。微生物的活动和酶的降解效果导致杨树心材的木质部导管纹孔膜降解,导管破损,由根压向上运输的水分从导管破损处外渗并在一定范围内长期累积,进而形成湿心材。黑杨湿心材的形成速率和程度可能与不同基因型的导管纹孔膜的形态结构和物质组成以及心材中微生物的区系组成和功能特征等因素有关,需要对其形成机理开展进一步的研究与验证。

    作者:

    叶培雷;田野;

    发布时间:2024-06-13

  • 715. 黄龙山林区油松人工林更新限制机制研究

    摘要: [目的]分析陕西省延安市黄龙山林区成熟油松人工林中油松更新苗的种群结构、数量动态及空间分布格局,探究油松人工林天然更新的限制因素,为后续油松人工林经营提供依据。[方法]以黄龙山蔡家川林场成熟油松人工纯林为研究对象,对 3 块 0.25hm2 成熟油松人工林样地进行植被调查。对现存油松更新苗年龄结构进行研究,并采用种群动态数量化指数、时间序列预测模型分析油松更新苗数量动态;运用成对相关函数g(r)分析油松更新苗的空间分布格局及空间关联性。[结果]油松更新苗年龄主要集中在 10-15 年,1-5 年的油松幼苗较为缺乏;种群数量动态变化指数Vpi=4.63,种群为增长型,结合种群动态数量化指数和时间序列预测模型结果,未来 2-10 年内油松种群数量表现为小龄幼苗数量将会减少,而大龄更新苗将会逐渐增多;3 个样地的油松更新苗都表现出较强的聚集分布,1 号样地在较大尺度上表现出均匀分布,说明在较大尺度上可能存在其他种群带来的竞争压力;油松更新苗和林下乔木的空间关联性主要为正相关或不相关,和林下灌木间的空间关联性较为复杂,在 1 号、2 号样地中的多数尺度上表现出无关联,但某些尺度上呈负关联,3 号样地中在小尺度上无关联,在一定范围尺度内表现出正关联,后表现为无关联和负关联。[结论]黄龙山林区成熟油松人工林具有一定的天然更新能力且呈聚集生长,但油松小龄幼苗数量不足、林下灌木的竞争抑制作用限制了油松的天然更新。在未来人工林经营过程中可以适当清除林下灌木,减少林下灌木对油松的竞争作用,同时让油松更新幼苗获得较好的生长空间。

    作者:

    卿仕琦;赵忠;王智斌;

    发布时间:2024-06-13

  • 716. 城市有机废弃物堆肥对苗圃土壤团聚体组成及稳定性的影响

    摘要: [目的]利用园林废弃物好氧堆肥(G)和厨余垃圾及城市污泥协同厌氧堆肥(K)按照不同配比在杨树苗圃表层土壤施用,研究其对杨树苗圃地土壤团聚体的组成及稳定性的影响,并探讨其施用配比的效应,以期为城市有机废弃物在林业育苗中的资源化再利用提供参考。[方法]设计园林废弃物好氧堆肥和厨余垃圾及城市污泥协同厌氧堆肥的 5 种施用配比(质量比 4∶0、3∶1、2∶2、1∶3、0∶4),并以不施肥(CK)和常规复合肥料施用(CF)作为对照,于春季杨树扦插前以基肥方式施入苗圃地表层 10cm的土壤,并于施用半年后采集 0-10cm和 10-20cm土层土壤,测定土壤团聚体组成和稳定性特征,分析城市有机废弃物堆肥配合施用对苗圃地土壤团聚体形成和稳定性的影响。[结果]不同城市有机废弃物堆肥配合施用主要影响了杨树苗圃 0-10cm土层土壤的水稳性团聚体组成。与常规复合肥施用的CF处理相比,施用有机堆肥的各种处理土壤的>0.25mm 径级水稳性团聚体的组成比例均有不同程度的增加,其中 5-3mm径级水稳性土壤团聚体增加了 26.5%-308.4%、3-2mm增加了 5.4%-135.7%、2-1mm增加了 3.9%-141.7%、1-0.25mm增加了 7.5%-67.2%。而相较于 CK处理,单施园林废弃物好氧堆肥的G4K0 处理和单施厨余垃圾及城市污泥协同厌氧堆肥的 G0K4 处理的水稳性团聚体组成发生了一定改变,其中 G4K0 处理下 5-3、3-2、2-1 和 1-0.25mm径级水稳性土壤团聚体分别增加了 75.6%、57.1%、71.9%和 33.3%,而G0K4 处理的5-3mm径级水稳性土壤团聚体降低了 45.6%,其他 3 种配施处理的各径级水稳性土壤团聚体的组成比例与CK处理相比差异均不显著。5 种堆肥配施处理中,G4K0 处理的>0.25mm径级的各级水稳性团聚体的组成比例均显著高于其他 4 种处理,而其他 4 种处理的各级水稳性团聚体的组成比例基本一致。从表征团聚程度的水稳性土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GWD)来看,单施园林废弃物堆肥的G4K0 处理均达到最大,且显著高于CK和CF处理,而单施厨余垃圾及城市污泥协同厌氧堆肥的G0K4 处理与CK和CF处理均无差异,其他 3 种配施处理的MWD值和GWD值与CK基本一致,但均高于CF处理。在力稳性团聚体组成方面,5 种堆肥施用处理 0-10cm土层除>5mm的团聚体组成比例较CK和CF处理有10.7%-19.4%的下降以外,<5mm的各级组成与CK和CF处理均无显著差异。土壤结构破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(ELT)均显著低于CF处理,而与CK相比,单施园林废弃物堆肥的G4K0 处理的PAD和ELT均显著低于CK处理,其他 4 种处理与CK差异不大。总体上PAD和ELT与土壤团聚体的稳定性之间呈负相关。[结论]单施园林废弃物好氧堆肥(G4K0)可以有效改善杨树苗圃表层土壤的团聚体结构,并提高其稳定性,有助于苗圃地的可持续利用。与施用传统复合肥相比,单施厨余垃圾及城市污泥协同厌氧堆肥或利用园林废弃物好氧堆肥和厨余垃圾及城市污泥协同厌氧堆肥配施也可以有效维持苗圃地土壤的团聚体结构和稳定性,具有一定的应用价值。

    作者:

    周源昊;田野;

    发布时间:2024-06-13

  • 717. 不同黑杨无性系对土壤氮素形态的吸收选择性

    摘要: [目的]杨树(Populus L。)是我国平原地区栽培面积最大、木材产量最高的速生用材树种之一。氮是杨树生长发育所必需的大量元素,也是杨树人工林生产力提升的最主要限制性因子。传统的杨树纯林多代经营导致土壤氮素养分的大量消耗,进而引起地力下降,而树种混交的方式在一定程度上虽然可以缓解地力下降问题,但是因为操作管理困难,并且目标产量低,其接受度受到一定限制。不同杨树基因型在氮素形态的利用方面可能存在一定的吸收偏好,从充分而有效利用土壤养分的角度,在一定程度上可以采用基因型混交的方式取代传统的树种混交。因此,把握不同杨树无性系对氮素形态的吸收选择性,有助于从混交基因型选择和配置层面解决杨树人工林地力衰退问题,促进林分的可持续发展。[方法]以江苏省宿迁市半城马浪湖林场 7 个目前主要推广的黑杨无性系为研究对象,采用野外原位培养—稳定性同位素示踪法,测定不同无性系对铵态氮、硝态氮、以及低分子量有机氮的吸收偏好和吸收速率,同时采集各无性系的细根进行形态特征分析,探讨细根形态与氮素形态吸收偏好之间的关系。[结果]不同黑杨无性系对 3 种氮素形态的吸收速率存在显著差异,其中NL-797 杨和NL-447 杨对铵态氮的吸收速率是NL-3244 杨和NL-3412 杨的两倍以上,其对铵态氮的吸收比例平均为 3 种氮素形态总吸收量的 56.9%,表现出明显的铵态氮吸收偏好。NL-3244 杨和NL-3804 杨对硝态氮的吸收速率是其他无性系的 10 倍以上,对硝态的吸收比例为 3 种氮素形态总吸收量的 42.4%,表现出明显的硝态氮吸收偏好。各无性系对低分子量有机氮均表现出相对较高的吸收速率,其吸收比例为 24%~58%。总体来看,4种雌性欧美杨无性系(NL-95 杨、NL-447 杨、NL-895 杨、和NL-797 杨)对不同氮素形态的吸收偏好表现比较一致,整体上为铵态氮>低分子量有机氮>硝态氮,其中硝态氮的吸收仅占 1.9%~4.2%。除NL-3412 杨略有差异以外,雄性美洲黑杨无性系(包括NL-3244 杨和NL-3804 杨)的吸收偏好也较为一致,对硝态氮的偏好性显著高于对铵态氮的偏好。与细根形态的相关分析结果表明,各无性系的细根形态并不存在显著的差异,一定范围内,细根平均直径越大,其对铵态氮、低分子量有机氮和有效氮的总吸收速率越快。[结论]不同的黑杨无性系存在明显的氮素形态吸收偏好,雄性美洲黑杨无性系倾向于优先吸收硝态氮,而雌性欧美杨无性系倾向于优先吸收铵态氮,各种黑杨无性系均能够吸收利用一定数量的低分子量有机氮,这种吸收偏好性与细根形态无关。不同无性系对氮素形态的吸收偏好可能与其根系分泌特征以及相应的根际微生物区系和功能特征等因素有关,需要开展进一步的研究加以分析和验证。

    作者:

    李彤;田野;

    发布时间:2024-06-13

  • 718. 中国辽西半干旱地区油松径向生长对气候变化和干旱事件的响应

    摘要: 目的:全球范围内的气候观测表明,干旱事件的频率和严重程度都在增加,但不同龄级的树木生长对长期气候变化和极端干旱事件的反应尚不清楚。方法:我们通过比较中国辽西半干旱地区的油松人工防护林的幼龄林(20~30a)和中龄林(30~50a)的径向生长、抵抗力、恢复力和复原力来比较不同林龄油松对气候变化的响应和对干旱事件的适应性。我们进行了树芯取样调查,用树木径向生长量G来量化抵抗力、恢复力和复原力这三个指标。实验采用的气温降水数据来自彰武县气象局,并将 SPEI 等级为中等干旱的年份筛选为干旱事件。结果:(1)幼龄和中龄油松径向生长均与 7 月份最高温呈显著负相关,幼龄油松还与6、7 月份降水呈显著正相关。(2)幼龄和中龄的油松都能在干旱后恢复一定的生长速度,但在经受连续干旱事件后所有树木径向生长均显著下降。(3)干旱期间幼龄油松抗性显著低于中龄油松、径向生长减少更大。但干旱事件后幼龄树木的复原力显著高于中龄油松。结论:总体而言,幼龄油松对降水更敏感,两个龄组的油松径向生长都受到夏季高温的抑制。面对干旱事件时幼龄油松的抵抗力更差,但复原力比中龄油松好。这项研究的发现可以提高我们对树木不同龄级应对干旱的了解,为预测森林动态和改善森林管理提供理论依据。

    作者:

    胡诗玉;刘平;何文婷;

    发布时间:2024-06-13

  • 719. 林下植被物种丰富度对杨树人工林土壤碳稳定性的影响

    摘要: [目的]森林生态系统的土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,充分发挥着巨大的减排增汇效益,提高森林生态系统土壤碳汇效应是解决全球气候变化危机的重要途径。我国杨树人工林占人工林总面积的 13%,其碳汇效益是我国森林生态系统碳汇功能的重要支撑。以往的研究多关注人工林生态系统的碳储量和碳汇效应,但对土壤碳库的稳定性问题缺少必要的认识,特别是林下植被管理以及多样性对人工林土壤碳库稳定性方面的影响的研究极为缺乏,无法正确评价人工林生态系统的碳汇效应。[方法]以江苏省泗洪县半城马浪湖林场的美洲黑杨人工林为对象,在幼林阶段设置清除林下植被(UR)、保留一种主要植物(RS)、种植固氮植物(PN)和保留多样化的自然林下植被(RD)4 种不同的林下植被物种丰富度的长期处理,于 2022 年(持续处理 7 年)取样调查研究林下植被的物种种类和丰富度对杨树人工林的生长以及林地土壤有机碳组分、转化和稳定性的影响。[结果]经过持续 7 年的林下植被管理,不同处理对 0-10cm土层的土壤有机碳(SOC)含量产生了显著影响,其中保留林下植被的 3 种处理(RS、PN和RD)之间SOC含量无显著差异,但显著高于UR处理 18.31%-22.63%。与UR相比,土壤微生物生物量碳(MBC)含量以及和碳转化相关酶的活性在单一物种的林下植被处理(RS和PN)下显著提高,并且随着林下植被物种丰富度的增大(RD处理)进一步提高;而与 RS相比,PN的土壤MBC含量和碳转化相关酶活性有所下降。单一物种的林下植被处理(RS和PN)的土壤木质素总含量、各类单体含量及木质素对土壤有机碳的贡献率均高于清除林下植被处理,而随着林下植被物种丰富度的提高,土壤木质素含量进一步提高,RD处理 0-10cm土层 1 月的土壤木质素总含量达到UR处理的 3.13 倍;而与RS相比,PN的土壤木质素含量有所下降,但差异不显著。与UR相比,单一物种林下植被处理(RS和PN)同样也提高了土壤氨基糖总含量和各类单体的含量,并且随着林下植被物种丰富度的提高,土壤氨基糖含量进一步提高,RD 处理 0-10cm土层的土壤氨基糖总含量是UR处理的 1.12-1.81 倍,而 10-20cm土层则达到 1.73-2.98 倍。两种单一林下植被处理的土壤氨基糖含量差异不显著,但RS处理略高于PN处理。从杨树生长来看,与UR相比,虽然US、UD和PN处理杨树胸径比UR处理降低了 7.28%、8.02%和 1.29%,但是UD和PN处理第 7 年的杨树胸径年生长量分别比UR处理提高了 6.07%和 24.67%。[结论]保留林下植被,尤其是保留物种丰富度高的林下植被,提高了土壤有机质含量、土壤生化活性及土壤稳定性碳组分含量,有利于土壤碳固持。虽然在杨树生长前期,林下植被对林木生长存在一定的竞争和抑制效应,但在存在物种丰富度高的林下植被的情况下,林分后期的生长和土壤养分供应在一定程度上得到改善和提升,因此,保留物种丰富的林下植被可以有助于实现杨树人工林地上固碳和土壤固碳双赢。

    作者:

    李文昊;田野;

    发布时间:2024-06-13

  • 720. 天山云杉林土壤种子库特征研究6

    摘要: [目的]土壤种子库对植被更新恢复影响显著,对保护物种多样性具有重要意义。通过研究天山云杉林土壤种子库为植被恢复与更新提供理论依据。[方法]本文以天山云杉(Picea schrenkiana var.tianshanica)林土壤种子库为研究对象,通过土壤种子库采样,土壤种子库萌发,地上植被调查,探讨土壤种子库与地上植被的物种相似性。[结果]结果表明:天山云杉林海拔(1600-2700 m)的范围内,地上植被与土壤种子库的Jaccard系数在 0.216-0.469 的范围内,Sorensen系数在 0.356-0.639 的范围内,地上植被与土壤种子库的相似性较低,为中等不相似。在海拔 1800 m处Jaccard系数和Sorensen系数最大,共有物种数最多,在海拔 2700 m处共有物种数最少。Pearson相关系数在 0.015-0.543 之间,海拔 1800 m处Pearson系数为 0.015,为极弱相关,在海拔 2500 m处为 0.543 为中等相关。总体Pearson系数在 0-1 之间,土壤种子库与地上植被Pearson相关性呈正相关。在海拔 1 600-2700 m的范围内,地上植被的Margalef指数分布在 1.998-3.226 的范围内;土壤种子库则在 1.56-3.198 范围内。地上植被的Simpson指数分布在 0.800-0.900的范围内;土壤种子库的 Simpson 指数表现为 0.673

    作者:

    李振瑜;耿召坤;赵善超;高玉德;王褚;王世伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 721. 太行山与燕山交界处 4种落叶栎树的种群研究揭示了栎树遗传变异和遗传渗透

    摘要: [目的]栎属植物(Quercus spp。)被认为是研究植物进化和自然基因渗入的模式植物。然而,在同一区域同一物种中经常发生种间杂交,导致种间界限模糊,阻碍了育种的发展。北京地区是我国乡土落叶栎树的主要分布区域,也是几种栎树的重叠区。因此,亟需对 4 种落叶栎树的遗传多样性和种群结构进行评价。[方法]本研究在太行山与燕山交界采集了 4 种栎(栓皮栎Q.variabilis、蒙古栎Q.mongolica、槲树Q.dentata和槲栎Q.aliena)11 个居群。利用多态SSR标记对收集到的 400 个个体进行遗传变异分析。[结果]研究群体结构,发现基因渐渗事件。与其他三个物种相比,栓皮栎具有更清晰的遗传背景。蒙古栎和槲栎槲树之间具有更频繁的基因渐渗现象。此外,我们的结果还根据 9 个SSR标记提供了 40 个样本的DNA指纹图谱。[结论]北京地区乡土落叶栎树基因渐渗丰富,本研究为分析我国乡土栎树的遗传变异、进行全基因组测序和建立具有明确遗传背景的栎树种质资源圃奠定了基础。

    发布时间:2024-06-13

  • 722. 长期水氮添加处理对毛白杨不同冠层枝条木质部解剖结构和水力功能的影响

    摘要: [目的]明确长期的灌溉和水肥耦合处理对毛白杨冠层枝条水力结构和水力功能的影响,并探究其与林木生长间的关系。[方法]以 6 年生三倍体毛白杨无性系人工林为研究对象,在大田环境下设置了高水高肥(WhN)、低水高肥(WlN)、高水灌溉(Wh)和天然雨养(CK)四类长期水氮添加处理,将林木树冠均分为上、中、下三个冠层,探究林木生长、枝条木质部解剖结构和水力功能对水氮添加的响应。[结果]研究发现仅高水灌溉处理显著提升了毛白杨人工林的生长,两类水肥耦合处理对生长均无显著促进作用。长期的水氮添加处理对冠层枝条的木质部结构和水力功能影响较小,枝条的导管水力直径、导管密度、导管腔占比、导管双壁厚、纤维壁腔比、边材理论比导率、导管壁加固系数和木材密度在各处理间均无显著差异。相比之下,木质部性状在冠层间的轴向变异则更显著,随着冠层高度上升,导管水力直径下降,导管密度、导管壁加固系数、纤维壁腔比和木材密度上升,结构的变化在保障各冠层导水效率稳定的同时,有效提升了毛白杨上冠层枝条的水力安全性。[结论]在当前的林分环境下,水分是限制毛白杨人工林生长的关键环境因子,灌溉导致的土壤可获得性水分提升可以有效促进毛白杨人工林的生长。枝条尺度的木质部性状对林木生长的解释能力有限,但其在冠层间的轴向变异对保障全树冠安全、高效的水分运输和利用具有重要意义。

    发布时间:2024-06-13

  • 723. 灌木种植模式和接种丛枝菌根真菌对土壤酶化学计量特征和微生物养分限制的影响

    摘要: [目的]丛枝菌根真菌(AMF)调控灌木生长,对脆弱生态系统的稳定性和可持续性有重要作用。在半干旱生态系统中,灌木从单栽到混栽过程中,土壤微生物代谢特征会发生怎样的变化?在这个过程中,AMF又发挥怎样的调控作用?[方法]本研究对内蒙古大青山 3 种乡土灌木进行单栽和混栽,同时设置了接菌(+AMF)和不接菌(-AMF)的处理,测定了土壤化学性质、微生物生物量、胞外酶活性和AMF丰富度和多样性等指标,分析生态酶化学计量学和微生物营养限制的差异性及其调控因素。[结果]与单栽相比,混栽处理显著降低了土壤微生物生物量碳氮比,显著提高了碳氮相关酶活性,提高了碳和磷获取相关酶比值与氮和磷获取相关酶的比值,提高了土壤微生物碳限制。微生物养分限制有单栽处理的微生物磷限制转变为混栽处理的微生物氮限制。单栽处理中,+AMF 和-AMF处理的生态酶化学计量值和微生物营养限制差异显著,而在混栽处理中差异不显著。在单栽和混栽处理下,影响微生物碳限制的主要因素分别是灌木种类和AMF丰富度。土壤速效养分是单栽处理中微生物磷限制的主要影响因素,而AMF丰富度和多样性是混栽处理中微生物氮限制的主要影响因素。[结论]接种 AMF 主要调控单栽处理的土壤生态酶化学计量比和微生物营养限制,对混栽处理影响较小。影响微生物养分限制的主导因素由单一栽培处理的灌木种类和土壤速效养分转变为混栽处理的 AMF 丰富度和多样性。通过合理的灌木混栽可以有效促进土壤养分循环,结合新造林中菌根调控技术,对实现干旱半干旱植被恢复具有重要意义。

    作者:

    刘婷岩;郝龙飞;张盛晰;

    发布时间:2024-06-13

  • 724. 山桐子雌雄及两性花分化的形态学研究

    摘要: [目的]对山桐子雌、雄及两性花发育过程进行外部形态和内部微观构造进行观察和分析,为丰富山桐子成花基础理论和人工调控山桐子的开花结实等提供依据。[方法]在山桐子雌、雄及两性花发育过程期间,观察并拍照记录雌、雄花芽和雌、雄以及两性花的花序和小花的外部形态变化;采用普通石蜡切片技术对雌、雄以及两性花的内部组织进行观察分析。[结果]1)山桐子 3 种不同性别的花在花器官发育初期都有雌蕊和雄蕊,三者发育初期都处于"两性花"时期,但是在"两性花"时期之后,雄花和雌花中的异性性器官(雌蕊或雄蕊)会发生败育,并最终形成单性的雄花和雌花,两性花的雌、雄蕊均能正常生长发育。2)雌、雄花属于℃型单性花,雄花的子房在发育形成胚珠原基后开始停止发育并退化,属于℃型单性花不育的阶段 1;雌花的雄蕊在四分体阶段前停止发育,即℃型单性花不育的阶段 2.3)雌花和雄花的萼片绝大多数为 4-6 片,3 者总和在雌、雄花中的比例分别为 98%、97%,雌、雄花的萼片均以 5 片最多,其在雌、雄花中的比例分别为 54%、53%。4)雌、雄株的 4 个不同开花位置:长枝顶芽、长枝侧芽、短枝顶芽、短枝侧芽的开花比例均以短枝顶芽最多,雌、雄株中短枝顶芽开花比例分别为 68.6%、76.3%。[结论]山桐子花芽分化始于 7 月下旬,3 种不同性别的花在分化初期内部组织结构相同,在雌、雄蕊分化期开始出现差异,两性花和雄花的外部形态较为相似,其雌、雄蕊正常分化发育并能结实。

    作者:

    王慧敏;刘震;

    发布时间:2024-06-13

  • 725. 广元市实施国家储备林项目的问题与对策

    摘要: 分析国家储备林项目政策、规划,调查广元市实施进展及问题,提出措施建议。2022 年广元市项目启动、策划、包装、勘察设计、启动实施。广元市国家储备林(一期)项目 13 个获省林草局备案,总投资 217 亿元,获授信 35.2 亿元,意向授信 13.76 亿元,朝天区已实现提款 1 亿元。朝天区纳入省级国家储备林建设试点。2023 年国家林草局《"十四五"国家储备林建设实施方案》、《国家储备林建设管理办法(试行)》引导金融资本建设储备林。笔者建议:1.针对投入不足,拓宽投融资渠道,用材林培育结合森林防火专项整治、城乡绿化美化彩化香化、主城区及三江新区、黑石坡至曾家山、环白龙湖与亭子湖、嘉陵江流域等建设项目。储备林+城市森林(湿地)、森林康养、林业产业、碳汇,探索林业碳汇、碳票。2.针对用材林经营效益低、树种单一、林分低质低效、平均蓄积量低、火灾和病虫隐患。"十四五"规划培育楠木、樟树、榉树、水青冈、水杉、核桃等长周期大径级用材林,培育杉木、马尾松,油茶等中短期工业原料林。实施集约人工林栽培、现有林改培、中幼林抚育等。研究广元市国家储备林建设项目现有林改培和中幼林抚育技术模型。对现有林分特征,设计林改培及中幼林抚育模型,从适用林分、改培树种、适用区域、主导功能、培育周期、目标林相、经营措施等精准提升森林质量。3.实施森林抚育 60 万亩,优化林分密度和树种组成,增强生态系统稳定性,培育多功能森林。加强蜀道古柏为主的古树名木保护。开展外来入侵物种普查和病虫害监测,开展松材线虫病等重大有害生物防控。提高处置森林火灾能力。到 2025年,森林火灾受害率稳定控制在 0.9‰以内。助力构建嘉陵江生态廊道和绿色屏障。充分发挥森林在应对灾害性天气的生态系统功能。4.调查研究制定广元市及区县国家储备林项目林权流转实施意见方案。搭建好林权交易服务平台。5.调查分析促进林下经济及森林康养,绿色家居产业,生态产品价值实现机制。6.全面深入地推行林长制。加强林木种质资源保护管理。弘扬森林文化。努力建设人与自然和谐共生的现代化美丽广元。

    作者:

    吴志文;

    发布时间:2024-06-13

  • 726. 基于转录组学和代谢组学解析柠檬醛型猴樟单萜合成关键基因表达分析

    摘要: 目的 通过分析柠檬醛型和非柠檬醛型的猴樟成熟叶中差异代谢物和差异表达基因,同时测定叶片精油主成分,综合比对三者差异,探究柠檬醛型猴樟单萜合成机理,为提高猴樟中柠檬醛含量提供分子依据。方法 在6 月猴樟出油率最高,柠檬醛含量最高时,以三个柠檬醛型猴樟无性系(B1、B2、B3)和一个樟脑型猴樟无性系(B0)为试验材料,通过水蒸气法提取精油后采用气象色谱质谱联用仪(GC-MS)测定叶片精油成分,同时对叶片进行有参转录组测序和挥发性代谢组测定,从差异表达基因中寻找柠檬醛型猴樟单萜合成关键基因,最后通过 qRT-PCR 进行验证。结果 从精油中鉴定了 43 种化学成分(含量高于0.1%),主要是单萜类化合物(75.8%-91.84%),在柠檬醛型猴樟中最主要的是橙花醛(32.57-37.13%)和香叶醛(48.06-49.15%),在樟脑型猴樟中最多的是樟脑(46.12%)。叶片挥发性代谢组学鉴定了 897 种代谢物,发现猴樟叶片挥发性成分最丰富的是萜类化合物,占比 19.51%,主要是单萜类和倍半萜类。结合转录组和代谢组分析,萜类骨架生物合成(ko00900)、单萜类生物合成(ko00902)以及蒎烯、樟脑和香叶醇降解(ko00907)单萜类合成途径被显著富集。通过差异基因的表达谱与差异代谢物关联分析,鉴定了15 个萜类合成酶(TPS)基因,其中香叶醇合酶(CbGES)、醇脱氢酶(CbADH)、香叶醇-8-羟化酶(CbCYP76B6-like)、8-羟基香叶醇脱氢酶(Cb10HGO)和α-松油醇合成酶(CbATS)在柠檬醛化学类型中被上调,薄荷醇脱氢酶(CbNDS)和龙脑合成酶(CbBDH)在樟脑型中被上调。结论 不同化学型猴樟在外形上没有明显区别,但其出油率和主成分有显著差异,柠檬醛型猴樟主要化合物为香叶醛和橙花醛,樟脑型猴樟主要化合物为樟脑。转录组和代谢组联合分析发现香叶醇合酶(CbGES)、醇脱氢酶(CbADH)、香叶醇-8-羟化酶(CbCYP76B6-like)、8-羟基香叶醇脱氢酶(Cb10HGO)和α-松油醇合成酶(CbATS)与柠檬醛形成相关,薄荷醇脱氢酶(CbNDS)和龙脑合成酶(CbBDH)与樟脑形成密切有关,且相关基因表达量与代谢成分相互印证。

    作者:

    另青艳;张北红;王颜波;肖祖飞;侯杰希;刘青青;金志农;刘苑秋;

    发布时间:2024-06-13

  • 727. 辽东山区不同坡向长白落叶松人工林树冠特征与林木生长关系

    摘要: [目的]树冠是林木形成碳水化合物和生产力的重要场所,摸清林木与树冠生长的特征及其对环境的响应对理解植物环境适应性具有重要意义。[方法]该研究以辽东地区 60 块长白落叶松(Larix olgensis var.changbaiensis)人工林样地为研究对象,对阴坡、阳坡两个坡向和 3 个林龄阶段(15-16a、23-26a、49-56a)林木和树冠生长进行了研究,其中树冠生长指标包含了客观指标、主观指标和复合指标 3 种类型。[结果](1)各林龄阶段不同坡向林分平均胸径、平均树高、平均材积、平均相对优势木高无显著差异,达成熟林时阳坡林分胸径分化程度显著高于阴坡。(2)综合分析 3 类树冠指标可得到树冠受坡向影响,表现出不同的生长适应策略。阳坡林木平均冠长、平均冠幅小,林内冠层均一,树冠体量小,树冠生产效率较高;阴坡林木平均冠长和平均冠幅较大,林内超出主林层优势木多,树冠体量大,树冠生产效率较低。(3)除林分平均高径比外,树冠客观指标均与生长指标呈正相关关系,阳坡林木树冠随林龄增大对材积的贡献率减小,体现在冠长、树冠率与生长指标呈极显著负相关关系,阴坡林木树冠位置和圆满度是促进林木生长的主要因素。(4)树冠客观指标与各器官生物量均呈极显著正相关关系,受光率、树冠表面积、树冠体积在各坡向均与林木生物量呈显著正相关关系,顶梢枯死率均与各坡向林木生物量呈负相关关系,阳坡林木树冠透光度、冠径比和树冠率增加,则林木生物量下降,阴坡林木树冠位置升高、圆满度增加会促进生物量积累。(5)相比所有生长指标和树冠指标,树冠表面积对各器官生物量积累的解释效果最好。[结论]长白落叶松人工用材林树冠生长会显著促进林木生长,但树冠生长与林木生长存在权衡关系,并会随坡向发生改变。

    作者:

    和璐璐;张萱;章毓文;王晓霞;刘岩;范子莹;何远洋;席本野;段劼;

    发布时间:2024-06-13

  • 728. 转录组分析为无患子雄性不育的机理研究提供新思路

    摘要: [目的]通过对无患子雄性不育系雄花的形态学和细胞学分析,研究其花粉发育异常的主要时期及原因,利用RNA-seq技术探究影响雄花育性异常的分子调控机制,为进一步了解无患子花药及花粉发育的分子调控机制、加速选种育种工作提供了科学依据。 [方法]对无患子雄性不育系雄花和野生型雄花进行形态学和细胞学观察(形态特点和生理染色观察),确定不育系花粉发育异常时期及原因,测定异常时期内源激素水平,利用第二代测序技术对发育差异阶段转录组进行分析,利用基因功能分析、基因表达模式分析、层次聚类、蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络构建以及weighted gene coexpression network analysis(WGCNA)分析,探究雄性不育系育性异常的分子机制,鉴定了几个雄性不育系的关键候选基因,构建过表达载体异源转导拟南芥验证基因功能。 鉴定出表型特异性的网络模块。我们分析过表达株系的花粉形态、花粉育性、结实率。 [结果]1)雄性不育系花药干瘪不开裂,亚历山大染色显示其中无成熟花粉粒形成;减数分裂期间绒毡层异常增殖及延迟退化是不育系花粉发育异常的主要原因。2)不育系花苞 JA 含量显著低于野生型。3)通过RNA-seq技术构建的 3 个时期共 18 个不育系和野生型基因文库中共鉴定到 5309 个差异表达基因,其中 1157 个DEGs在三个阶段均明显差异表达。GO 和KEGG富集分析表明,这些基因显著富集在细胞分裂、细胞壁合成与次生化、ROS合成与代谢平衡、JA合成、花粉发育等相关通路,共鉴定到 39 个细胞壁发育相关基因、46 个ROS产生与清除基因、37 个JA合成运输或响应基因、53 个花粉发育相关基因,其中包括 MS1、MS2、MYB58、DYT1、MYB35 等绒毡层发育关键基因。构建 PPI 网络鉴定到 FKF1、GI、ATSMC3 等 17 个关键基因,FKF1 与GI协调互作精确控制开花,并调控拟南芥次生细胞壁的合成。WGCNA分析获得SmMMD1、SmCYCD6;1、SmCDC2 等 8 个连通度最高的hub基因,其中SmMMD1、SmCYCD6;1、SmCDKA;1 已被证明是细胞分裂的调控者。异源转导拟南芥,构建的 cycd6;1 过表达株系花粉育性下降,结实率显著降低。 [结论]无患子雄性不育系花粉发育异常主要是绒毡层活动异常导致的,具体表现为减数分裂时期不育系花粉发育出现异常,表现为绒毡层异常增殖挤压小孢子,SmCYCD6;1 在这一过程发挥重要作用。;此外,不育系中绒毡层延迟退化是导致其雄性不育的另一重要因素,ROS作为绒毡层退化信号,大量 ROS 基因与应激反应相关的茉莉酸基因下调与绒毡层延迟退化相对应。

    作者:

    廖杨梅;赵国春;王立宪;陈仲;

    发布时间:2024-06-13

  • 729. 内蒙古自治区不同退化程度元宝枫天然林的根系适应策略

    摘要: [目的]元宝枫是一种集生态、观赏、食用油、医疗保健等功能为一体的优良树种,具有很高的开发价值。在全球气候变暖及不合理人为干扰下,我国最大的元宝枫天然种群聚集地——内蒙古自治区的元宝枫天然资源退化严重,大量优良种质资源分布区域萎缩,天然更新难以保存。根系性状能反映植物对不同条件的适应策略及生态系统功能的维持机制。通过研究元宝枫根系生长策略,为深入认识不同退化程度元宝枫的生存机制,保护优良种质资源和提高元宝枫培育质量提供理论依据。[方法]在全面调查内蒙古地区元宝枫天然种群生长状况的基础上,选择轻度退化、中度退化和重度退化的代表性元宝枫天然林,研究其根系的形态性状、生理性状及丛枝菌根共生性状的变异规律。[结果]随元宝枫天然林退化程度增大,元宝枫的根系形态性状、生理性状及丛枝菌根真菌共生性状均发生显著变化。其中根组织密度随退化程度增大而降低,比根面积随退化程度增加而增加;碳氮含量随退化程度增大无显著差异,但磷含量则随退化程度增大而显著升高,土壤和根系具有一致的规律;丛枝菌根真菌侵染率随退化程度增大而降低,但丛枝菌根真菌多样性和群落组成则随退化程度增大更加丰富。[结论]不同退化成都下的元宝枫的根系总体趋于向扩大吸收面积,提高吸收能力及降低能量消耗方向发展,且元宝枫的根系形态性状、生理性状及丛枝菌根真菌共生性状间可能存在一定的协同效应。

    作者:

    封焕英;杜满义;张连金;裴顺祥;辛学兵;

    发布时间:2024-06-13

  • 730. 贮藏条件对解除休眠水曲柳种子生理特性的影响

    摘要: [目的]探究贮藏期间水曲柳种子生理指标的变化规律,为水曲柳种子短期干燥贮藏提供理论依据。[方法]以贮藏在-20℃和室温(25℃±2℃)下的含水量 14%水曲柳种子为材料,分别测定种子的电导率、丙二醛、抗氧化酶活性和内源激素含量,选择萌发表现最稳定的含水量 7%种子在-20℃贮藏处理作为对照。[结果]含水量 14%种子在室温下的电导率始终高于其他处理,0 d~180 d 时MDA 含量持续升至4.60 mmol/L,SOD活性呈"S"型变化,GA3/ABA和AsA含量在 30 d~180 d逐渐升高;含水量 14%种子在-20℃下贮藏 90 d~180 d时MDA含量显著下降 19%,SOD活性和GA3/ABA缓慢降低。在-20℃条件下,含水量 7%和 14%种子的电导率、POD活性、CAT活性、IAA/ABA和AsA含量变化规律一致,ZT/ABA呈相反的变化规律。各贮藏阶段,种子的SOD活性与ZT/ABA之间呈显著正相关,POD活性差值与发芽率差值呈显著正相关,ZT/ABA和GA3/ABA之间呈正相关。[结论]含水量 14%水曲柳种子在室温下的活力减弱不会引起 GA3/ABA下降,可能与种子细胞膜透性增加和MDA积累有关,含水量 14%种子在低温下保持高活力可能通过ZT与SOD之间协同作用。

    作者:

    朱美如;李明月;张鹏;沈海龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 731. 施肥对红松人工林生长、结实和光合生理的影响

    摘要: 全球气候变化给植物带来了巨大的压力,会引起林分生产力下降、轮伐期延长和森林衰退等问题。合理的集约化管理能够提高森林生产力、促进树木生长、结实以及缩短轮伐期。施肥是森林集约化管理的重要措施之一。过去,人们仅对速生树种(获取木材)进行集约化管理,对长寿命树种特别是具有双重商业价值(如红松收获种子和木材)的树种集约化管理鲜见报道,确定集约化管理对其生长和繁殖的影响还需进一步研究。本研究以吉林省寒葱岭林场 25 年生红松人工林为研究对象,探讨不同施肥处理对红松光合生理指标、生长以及繁殖的影响有助于理解和量化集约化管理对树木生长和繁殖的促进模式。结果表明:红松光合生理特性和养分浓度对施肥产生正向响应,其生长量和结实量得到显著提高。无论是单施N、P、K 肥,还是NP、NPK 配施均显著促进了红松的胸径、冠幅生长,显著提高了结实率和林木单株球果产量,对红松生长和结实的影响效果依次为NPK>NP≥N>P>K>CK.NPK 处理的胸径、结实率和单株球果产量分别比对照提高了 27.7%、121.2%和 158.3%。施肥显著提高了红松的Pn、Gs、Tr、Wue和叶绿素含量以及可溶性糖、淀粉、非结构性碳水化合物和养分浓度。施肥均显著提高了针叶、枝和树干中相应的营养元素浓度,说明红松对施肥的响应是敏感的。

    作者:

    吴海波;张鹏;沈海龙;殷东生;

    发布时间:2024-06-13

  • 732. 闽西无患子高产施肥阈值与作用机理研究

    摘要: [目的]合理施肥是提高作物产量的主要措施,但同一作物品种在不同地区、土壤条件下氮、磷、钾配比所表现出的最佳效应存在差异。为了确定闽西地区无患子'媛华'高产的施肥配方,开展本研究。[方法]按照"3414"田间试验方法,进行氮、磷、钾不同配比实验设计,对无患子'媛华'产量、土壤因子及叶片生理特性的影响;采用因子分析筛选最佳的氮磷钾施肥方式,采用通径分析、冗余分析筛选影响产量的主要因素。[结果]1)不同氮磷钾施肥处理显著影响无患子'媛华'林地的土壤养分因子特征和叶片生理指标以及产量,提高土壤有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳和氮含量,促进叶片生理特征,进而提高无患子产量。2)不同施肥对产量具有很大的差异,N2P2K2 施肥处理下的无患子产量最高,该处理下的土壤和叶片生理因子综合得分最高,施肥有效改善了土壤养分和叶片生理指标。3)土壤碱解氮、有机碳、微生物碳和叶片的叶面积指数、钾含量、淀粉含量是影响产量的关键主要因素;土壤碱解氮和有效磷是影响叶片生理特性的最重要因素。[结论]无患子'媛华'的最佳施肥配比为氮 600、磷 500、钾 400kg/hm2,合理施肥还可改善土壤养分和叶片生理特征,过量施肥对土壤肥力、叶片生理和产量有负面影响。

    作者:

    刘俊涛;贾黎明;

    发布时间:2024-06-13

  • 733. 多功能树种山桐子在多功能森林培育中的应用

    摘要: [目的]为适应新时代多功能森林培育的要求,介绍了多功能树种山桐子的特点,以期为多功能森林培育提供参考。[方法]在综合分析研究成果的基础上,提出了山桐子在新时代主要类型多功能森林培育中应用的可能性和价值[结果]山桐子(Idesia polycarpa)多功能林,可以充分发挥山桐子的涵养水源、保持水土、净化空气、固碳等特性的同时,为林下植被提供一定的光热资源,也为鸟类提供食物来源,利于生物多样的森林生态系统,具有重要的生态价值;山桐子树干通直,枝条近轮生,树冠呈层状,冠形优美,秋季红果累累,也是重要的景观树种,适于风景林的营造和乡村绿化、美化;山桐子木材介于软硬材之间,其材质优良,木材黄褐色或黄白色,切面光滑,抗腐蚀,是良好的家具、建筑、器具用材,用途广泛,已经纳入国家林草局国储林树种目录;山桐子果实含油率平均 30%左右,不饱和脂肪酸高达 90%,其中亚油酸含量 65%~80%,富含维生素E和角鲨烯等,是重要的木本食用油料树种,也是生物质能源树种和工业原料树种;山桐子为森林康养提供了有益生态环境、美景、健康食品和保健品等,是森林康养的重要树种之一。山桐子的开发将产生巨大的生态、经济和社会效益。[结论]山桐子是多功能树种,适于多功能森林的营造和低效残次林的改造。

    作者:

    刘震;

    发布时间:2024-06-13

  • 734. 水氮耦合对轮伐末期毛白杨纸浆材生长及土壤水养特征的影响

    摘要: [目的]水肥耦合被普遍认为是提高林地生产力最有效的措施之一,但目前国内研究多为短期水氮效应研究,缺乏轮伐期末对毛白杨纸浆材水氮耦合的探讨,本文旨在明确轮伐期末毛白杨最佳灌溉施肥策略。[方法]本文以栽植于鲁西北平原的三倍体毛白杨为研究对象,采取大田滴灌水氮耦合试验,研究灌溉施肥后的第四个生长季内(4 月~10 月)各水氮处理的叶面积指数(LAI)、土壤体积含水率(SVWC)的时空动态变化和生长季末林木生长和林地土壤养分规律,从而确定轮伐末期最佳的施肥策略。[结果](1)毛白杨纸浆材轮伐末期林分充分郁闭,对水、养资源的竞争转变为对空间和光资源的竞争,从而导致不同水氮条件下林木生长、林地蓄积(V)和林地生产力(AFP)无显著差异;(2)水氮耦合不能改变叶面积指数(LAI)在生长季内的变化趋势,在整个生长季LAI呈递减趋势,但因风灾(6 月 1 日发生)呈双峰状,5 月 30 日和 7 月 15 日前后达到峰值;(3)灌溉量、土壤深度和月份是影响土壤体积含水率的主要因子;春季(5 月)灌溉处理能够增加 0~200 cm土壤深度的SVWC,其中充分灌溉水平(W20)主要增加根区土壤表层水分,控制(W33)及亏却灌溉(W45)主要增加 100~150 cm 深度水分;夏季(7 月),灌溉能够增加0~200 cm深度SVWC,充分灌溉(W20)对土壤水分的补充优于W33 和W45 水平。秋季停止灌溉后(10 月),W20 和W33 水平的深层土壤含水率较高,深层土壤水分得到补充,而秋季的表层土壤相比春、夏季变得更为干燥;(4)各处理毛白杨林分中土壤养分主要积累在的浅土层(0~40 cm土层),浅土层土壤有机质和全氮含量对水氮耦合的响应弱于有效磷,其中灌溉对有效磷的积累作用大于施肥;(5)5 年生毛白杨林木胸径(DBH)和树高(H)与林地蓄积量(V)成极其显著正相关,林木树高和叶面积指数呈显著负相关土壤速效磷含量与林木胸径之间具有显著的正相关关系,施氮可通过促进土壤磷含量的积累从而促进林木生长。[结论]连续四年水氮耦合对五年生毛白杨纸浆材生长无明显促进作用,且对土壤养分改善效果有限,建议应在相近立地条件下,短轮伐期毛白杨纸浆材培育末期停止施肥,保持充分灌溉(灌溉阈值为-20 kPa),从而实现地力可持续。

    作者:

    王亚飞;祝维;周欧;古丽米热·依力哈木;赵婉凝;贾黎明;席本野;

    发布时间:2024-06-13

  • 735. 马尾松造林密度对林分生长后期的效应研究

    摘要: (1)不同初植密度的林分密度均随林龄增长呈下降并且有趋向一致的趋势,林分 6~11 年与16~25 年为自然稀疏高峰期,然后各处理稀疏速度相近且平缓,这一规律说明初植密度差异并不能改变马尾松人工林最终的林分密度。密度对马尾松林分的平均高生长无显著影响;(2)21 年生前不同密度间胸径与单株材积一直表现出显著的负相关性,但是 21 年生后随着林分密度逐步趋同,胸径值与单株材积也逐步趋同,如果培养长周期的大径材林,可以降低造林密度或减少间伐强度与次数,节约营林成本。林分蓄积 21 年生前表现出与密度的正相关性,然后因林分密度的趋同,蓄积也逐步趋同。这种林木蓄积对密度的反应规律说明前期高密度林分并不能提升后期的木材蓄积量;(3)各处理 30 年生前林木以中小径材为主,30 年生后林木密度与林木规格出现趋同的规律,同时林分的产值增长量极小。因此,30 年生后马尾松人工林密度保存在 600~650 株·hm-2 后期经济效益较好,这说明增加初植密度度并不能提高后期的经济效益。具体造林密度还应考虑培育目标与工艺成熟龄;(4)综合林分生长状况与效益评价,高密度造林后期很难提高出材量与经济效益。因此,在营林生产中应根据培育目标选择科学的造林密度。从发展的观点来看,培养短周期工业用材(如纸浆材、纤维原料林)造林密度可选取 2200~2500 株·hm-2,有利于缩短轮伐期,培育大、中径材造林密度宜选择 1800~2200 株·hm-2。

    作者:

    谌红辉;丁贵杰;安宁;

    发布时间:2024-06-13

  • 736. 常绿针叶树越冬期间非光化学持续猝灭生理机制研究进展

    摘要: 常绿针叶树为了应对越冬期间的零下低温与强光照等冬季逆境导致的光氧化伤害,进化出了一种可以使其在夜晚也保持热耗散的状态的非光化学"持续猝灭"的保护机制,这一假说被学者们广泛认可。针叶树持续猝灭并不是一种独立于以往非光化学荧光猝灭模式的新机制,但其背后的分子机制是复杂的,其发生规律、调控模式等问题仍有待进一步明晰。本文从持续猝灭的测量方法和光合机构构象与色素含量变化等生理机制调控两个角度综述了持续猝灭的研究现状:1)已有的根据夏季叶绿素荧光猝灭参数代入计算越冬期间持续猝灭的数值方法具有局限性,仅可用于表示同一树种或者同一株树在季节尺度上的相对变化,并不能准确地得出越冬期间持续猝灭程度的绝对数值。但超快时间分辨荧光和DAS衰败相关图谱相结合的应用有助于明晰持续猝灭的发生机制。2)持续猝灭的发生常伴随着植物光合能力的下降,以及玉米黄质与花药黄质的持久保留,还与类囊体结构重排、类囊体蛋白磷酸化、天线蛋白与核心蛋白丰度的调整以及电子传递方式的改变等变化相关。但现有常绿针叶树持续猝灭发生机制的解析多以拟南芥或其他阔叶树中验证的理论为基础进行合理推导,仍有一部分未在针叶树中得到验证。此外,本综述建立了针叶树持续猝灭可能的发生模型,并指出有待进一步验证的环节,为今后在光抑制等领域研究的学者提供了参考。同时,阐明针叶树持续猝灭机制对于解决温带地区营林生产实践中,冬季逆境下针叶树苗木死亡以及成年树遭受越冬伤害等问题具有重要意义,对该问题的系统总结可以为应对气候变化下针叶树的适应性发展与人工林培育效益的提升提供理论支撑。

    作者:

    刘名昱;张鹏;

    发布时间:2024-06-13

  • 737. 无患子MADS-box基因家族全基因组鉴定及SmAP1基因功能研究

    摘要: [目的]研究无患子的MADS-box基因家族的成员及其分类,阐明在其生长发育过程中表达规律及功能,并选取关键基因SmAP1进行功能验证,以期为无患子开花调控分子机制研究奠定基础。[方法]本研究基于无患子的全基因组数据,鉴定出MADS-box基因家族并进行综合分析,包括基因结构、保守基序、系统进化、顺式作用元件和蛋白理化性质等。同时,分析MADS-box在各个营养器官和生殖器官的表达模式,并利用RT-qPCR技术进行关键基因表达量的验证。利用Pearson相关系数构建开花过程中SmMADS基因的共表达网络,筛选出关键基因SmAP1,并克隆、构建表达载体,进一步在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中遗传转化,观察表型差异,初步阐述SmAP1 基因在调控开花时间和花器官发育等方面的功能。[结果]在无患子全基因组数据中共鉴定出 106 个MADS-box基因成员,基于拟南芥(Arabidopsis thaliana)、葡萄(Vitis vinifera)、大豆(Glycine max)、桃子(Prunus persica)、苹果(Malus pumila)、毛果杨(Populus trichocarpa)和无患子(Sapindus mukorossi)等物种的MADS蛋白,构建系统发育进化树,并将其划分为Type I类和Type II类两大亚家族。Type I可分为Mα、Mβ和Mγ三大亚类,而Type II则分为 18 个亚类。顺式作用元件分析其能够响应光周期,激素和环境压力等,在响应非生物胁迫方面具有一定功能。不同亚类的 SmMADS 蛋白具有不同的调控功能。MADS-box 基因成员在营养器官(如根、茎和叶)和生殖器官(果皮、种子和雌雄小花),特别是雌雄花器官(如花瓣、雄蕊和子房)等 26 个组织部位的表达差异显著。Type I型MADS成员主要在根茎叶营养器官表达,在果实的发育过程的子叶生长期表达显著。Type II型MADS成员主要参与调控雌雄花和花器官的发育。RT-qPCR数据表明,SmSEP4、SmPI、SmAP3和SmSOC2基因的表达水平在花序分化起始过程中增加。此外,SmPI和SmAP1 基因在雄蕊、雌蕊和花瓣发育中高度表达。值得注意的是,SmAP3 基因在不同性别花雄蕊的小孢子形成过程中发挥着至关重要的作用。本研究成功克隆出SmAP1 基因的编码区全长 726 bp.与野生型相比,35S::SmAP1 拟南芥植株的 9 个T2 代株系,其抽薹和开花时间均呈现出不同程度的显著提前,且其子房发育更粗壮。RT-qPCR 实验的结果表明,35S::SmAP1 拟南芥的花组织中,开花时间相关整合因子(AtFT和AtSOC1)、花器官发育相关(AtAP1、AtAP3 和 AtPI)和开花分生组织调节因子(AtLFY 和 AtCAL)等表达上调,而开花抑制因子(AtTFL1、AtAGL24 和AtSVP)的表达下调。[结论]MADS-box基因在雄花和雌花的 8 个生长阶段以及花器官发育过程中表现出不同的表达模式。拟南芥中 SmAP1 基因的过度表达导致开花整合子和花分生组织调节子的上调。与野生型植物相比,35S::SmAP1 转基因拟南芥表现出不同程度的提早抽苔和开花。该结果为进一步研究无患子开花调控的分子机制奠定了基础。

    作者:

    高钰涵;赵国春;赵田芸;杨雄;陈仲;贾黎明;

    发布时间:2024-06-13

  • 738. Initial Effects of Different Thinning Patterns on Carbon Storage of Cunninghamia lanceolata Plantation

    摘要: Reasonable management mode can ensure the stability of carbon in forest ecosystem,and serve as a sustainable carbon sink to store atmospheric CO2.In this study,Chinese fir(Cunninghamia lanceolata)was selected as the research object,the short-term effects of target tree management and traditional thinning measures on tree growth,stand structure and carbon storage of Chinese fir plantation were analyzed and compared by using target tree management(TM),traditional thinning mode[retention density 900 trees/hm2(T-60),600 trees/hm2(T-40)],and no thinning(CK).The results showed that after three years of different thinning measures,TM treatment had the best growth,in which the average annual increment of DBH,height and volume per plant was significantly higher than that of traditional thinning treatments and CK treatment,which were 62.5%,61.3%and 74.1%higher than that of CK respectively.Except for undergrowth vegetation,the carbon storage of tree layer,litter layer,and soil layer showed significantly higher CK than that of thinning treatments.The comparison of different thinning patterns showed that the total carbon storage of tree layer was mainly affected by thinning intensity,decreased with the increase of thinning intensity,and was not affected by thinning mode.The carbon storage of litter treated with TM and T-40 was significantly higher than that of T-60.Soil carbon storage also showed that TM was higher than that of traditional thinning treatments,and this difference decreased with the increase of soil depth.The undergrowth vegetation was significantly affected by different thinning patterns,among which the carbon storage of herb and shrub layer of TM was significantly higher than that of traditional thinning treatments and CK.It mainly because the canopy opening and leaf inclination angle of TM increased by 23.8%and 17.7%respectively compared with CK,while the leaf area index decreased by 4.7%,which effectively improved the environment and canopy structure of the forest,thus promoting the growth of vegetation under the forest.In summary,in the short term,the carbon storage of Chinese fir plantations with different thinning modes was lower than that of non thinning treatment,but the promotion effect on the growth of individual trees and undergrowth vegetation were significant.Among them,target tree management was better than traditional thinning treatments.How different thinning measures affect the carbon storage of Chinese fir plantation ecosystem on a long-term scale needs long-term monitoring and in-depth study.

    Zou Xianhua;Yang chutong;Zheng Ziyang;Yao Bida;Huang Zhijun;Zhu Liqin;Yang Mengjia;Guo Zhijuan;Xu Liqing;Lin Kaimin;

    发布时间:2024-06-13

  • 739. 简单且高效地施加基肥—以蘸根的方式

    摘要: [目的]通过调查蘸根后尾巨桉幼苗综合生长状况,筛选优良的蘸根肥配方,研究蘸根促进根系生长、改善幼苗整体生长质量的机制,探讨用蘸根的方法施基肥的可行性,为尾巨桉科学施基肥提供理论依据。[方法]以尾巨桉幼苗为对象,用 7 种基肥配方进行蘸根,并设 1 组清水对照,2 个月内持续调查幼苗生长、根系、生物量、光合和养分累积的变化,以相关性分析探讨根系性状与其他性状的联系,并用主成分分析分别筛选出 1 个月和 2 个月内幼苗性状综合得分最高的配方,以幼苗质量来评估蘸根施基肥的可行性。[结果]在不同蘸根配方中,传统速效肥F2 配方的幼苗生长与生物量最高,但株高增长速率随时间下降趋势明显,且光合功能和根系形态表现较差。经尿素(2 g/kg N)+过磷酸钙(4 g/kg P)F8 配方和碳酸氢铵(3 g/kg N)+过磷酸钙(8 g/kg P)+氯化钾(4 g/kg K)F4 配方处理后,幼苗均有着比F2 幼苗更优秀的光合功能和更发达的根系。相关性分析显示,根系性状与幼苗地上部性状都有显著的相关性,其中根系K浓度与光合功能呈极显著正相关,根系P浓度和P吸收总量与幼苗生物量均呈极显著正相关,蘸根方式很可能通过促进根系吸收P、K,对幼苗光合和根系产生积极作用,进而改善幼苗的生长和质量。主成分分析得出,蘸根提升了幼苗质量,1 个月内F8 光合功能和根系性状得分分别比F2 高 2.06 和 3.62 倍,2 个月内F4 光合功能和根系性状得分分别比F2 高 5.9%和 126.6%;连续 2 个月的F8 幼苗的综合得分排名由第 1 降至第 3,而F4 则由第 2 升至第 1,累计 2 个月综合得分之和最高的是F4。[结论]F4 是优秀的蘸根肥配方,能通过增强幼苗主动吸收并均衡分配养分的能力来延长肥效,弥补了传统速效肥肥效短的缺点。合理的蘸根肥配方可通过促进根系对土壤P、K的吸收,改善幼苗根系发育和光合功能,提高幼苗质量,且对比传统施基肥能节省大量人力与肥料成本,是大规模人工林幼苗简单且高效的早期抚育措施。该施基肥方式和配方可为尾巨桉的大规模人工林早期培育提供新的理论依据。

    作者:

    张士韬;杨嘉麒;欧阳林男;陈少雄;

    发布时间:2024-06-13

  • 740. 培土对油茶林地土壤物理性状及油茶抗寒性的影响

    摘要: [目的]探讨培土厚度与油茶林地土壤物理性状、油茶叶片生理指标的变化关系,为进一步研究油茶抗寒性和提高抗寒性栽培技术提供技术参考。[方法]以造林 7 年的"大别山 1 号"油茶林为试验材料,在油茶植株根际周围进行培土,研究培土厚度 5cm(T1 处理)、15cm(T2 处理)、25cm(T3 处理)、对照(不培土)四种不同处理对油茶抗寒性的影响。培土 60 天后,比较不同培土厚度下土壤含水量、土壤容重、土壤温度等土壤物理性状,油茶叶片解剖结构、相对含水量、相对电导率等生理指标的差异,并对各因子进行相关分析。[结果]结果表明:土壤含水量和土壤温度均与培土厚度呈正相关,土壤容重与培土厚度呈负相关;CK处理油茶叶片海绵组织厚度别是T1、T2、T3 处理的 1.25 倍、1.20 倍、1.16 倍;油茶叶片海绵组织厚度、叶片厚度与培土厚度大体呈负相关,栅栏组织/海绵组织与培土厚度呈正相关。T1、T2、T3 处理油茶叶片相对含水量分别比CK低 3.30%、9.74%、5.51%。T1、T2、T3 处理油茶叶片相对电导率分别比不培土处理低 25.61%、19.22%、30.01%。油茶叶片各项指标值除角质层厚度、下表皮厚度和栅栏组织/海绵组织与土壤含水量呈现正相关之外,其余均呈现负相关;油茶叶片各项指标值除角质层厚度、下表皮厚度和栅栏组织/海绵组织与土壤容重呈现负相关之外,其余均呈现正相关;油茶叶片各项指标值除下表皮厚度和栅栏组织/海绵组织与土壤温度呈现正相关之外,其余均呈现负相关。[结论]3 种培土处理中培土厚度 25cm处理油茶抗寒性最好,在油茶容易遭遇低温冻害的林地,应在入冬前及时对油茶根际进行培土,以提高油茶的抗寒性,为油茶的稳产提供技术参考。

    作者:

    胡娟娟;蒋年芹;吴炜;曹志华;朱旺生;韩邦兴;束庆龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 741. 香榧树根系病原真菌多重荧光定量PCR检测方法的建立及初步应用

    摘要: 由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)等土传病原菌引起香榧根腐病是香榧(Torreya grandis'Merrillii')的主要病害之一,目前常见的土壤病原菌检测法有平板培养法,但该方法存在检测周期长,无法做到菌株定量等缺点。因此本研究了建立对这三种土壤习居病原菌的快速检测及香榧病害预防的核酸检测体系,本研究基于上述三种病原菌的基因序列保守区设计三组引物和TaqMan探针,建立三重荧光定量PCR检测方法。用三种病原菌基因序列构建的标准品质粒进行灵敏度和重复性检验,并使用其他土壤习居真菌基因组 DNA 进行特异性验证。结果显示,三重实时荧光定量PCR扩增效率均可达到 92.5%以上,特异性和重复性良好,检测的浓度范围在 1.5×103~1.5×109 copies/,且标准曲线均具有良好的线性,相关系数均在 0.99 以上。经过对接种的一年生榧树根际土壤中病原菌检测以及田间健康香榧和患根腐病的香榧根际土壤检测,结果表明该多重实时荧光定量PCR可快速有效检测土壤中的目的病原菌含量。

    作者:

    寿南松;韦国春;曾燕如;戴文圣;

    发布时间:2024-06-13

  • 742. 浸种和播种深度对樟树种子萌发的影响

    摘要: 樟树是我国优质的经济绿化树种,播种育苗是培育樟树幼苗最主要的方式。但是,樟树种子具有硬实现象,表现为种皮的机械障碍、透水透气性差、含有萌发抑制物等,在自然条件下存在萌发率低、发芽迟缓、发芽不整齐等问题。破除种子硬实的方法主要有机械损伤、温水浸泡、干湿交替、辐射和高压处理等物理法,酸碱腐蚀、溶剂浸泡等化学法,以及微生物分解等生物法。其中,温水浸种法具有便捷有效、操作简单、成本低廉、不污染环境等特点,被广泛应用于各种苗木种子的播种前处理。在播种育苗中,掌握适当的播种深度是重要的技术要点。研究表明,种子萌发与播种深度有直接关系,适当埋藏种子可以为种子萌发提供适宜的光照、温度、湿度、含氧量等环境。目前,关于温水浸种和播种深度对樟树种子萌发及幼苗早期生长的影响的影响还未见报道。本试验通过研究不同温度浸种(60℃、20℃)和不同埋藏深度(0、2、5、10、15cm)对香樟种子萌发及幼苗早期生长的影响,筛选出利于香樟种子出苗的浸种方式与播种深度。结果表明:相比于常温水浸种,60℃温水浸种可以显著提高樟树种子的吸水率,在浸泡 10-12H时吸水率达到最高。浸种对樟树种子萌发具有显著的促进作用,浸种后种子萌发率显著升高,在不同播种深度处理下种子萌发率相比于未浸泡种子平均升高 9.2%,且萌发指数和活力指数均显著增大,萌发进程加快。在不同的播种深度下,种子的萌发率随播种深度的增加呈现出先增高后降低的趋势,并在 2-5cm播种深度下达到最大。综上所述,樟树种子播种前用 60℃温水浸种 12h可以有效提高樟树种子萌发率,适宜的播种深度是 2-5 cm,该结果可为樟树规模化播种育苗提供经验与指导。

    作者:

    肖昌龙;张杰;赵姣;张北红;侯杰希;王颜波;金志农;

    发布时间:2024-06-13

  • 743. 不同激素处理对青钱柳嫩枝扦插生根及内源激素含量的影响

    摘要: [目的]青钱柳属胡桃科青钱柳属,是我国特有的单属种植物,属于珍稀树种,主要分布于江西、安徽、福建、广西等省。但是,青钱柳存在扦插难生根的问题,为提高青钱柳的生根质量和生根率,设计了不同的激素处理,对青钱柳插条生根和生长的情况进行分析讨论。[方法]试验采用广西金钟山的优良家系平茬苗的当年生萌条为材料,设置了 6 种激素配方处理(IR1#、IR2#、IR3#、SR2#、SR3#、ABT-1(CK)),于 7 月 13 日(第 0 d)、8 月 3 日(第 20 d)、8 月 23 日(第 40 d),即每隔 20天取样分析,测定内源激素(IAA、IBA、ABA、tZR、GA1、GA3)的含量。每次取 6 根生长情况大致相同的插穗,用蒸馏水洗净,保存在-70℃的冰箱中,于 9 月 13 日(第 60d)统计扦插生根率。[结果]通过观察插穗的生根状况与内源激素含量的动态变化,发现使用外源激素处理青钱柳嫩枝扦插能显著提高插穗的生根质量。SR系列处理能显著增加生根数,其中SR2 处理的生根数最多。IR系列处理对于生根率和根系长度有促进作用,对照组ABT-1 处理的生根率仅 10%;不同激素处理的青钱柳嫩枝扦插插穗内源激素的含量存在显著差异,随扦插时间的延长,插穗内吲哚乙酸(IAA)的含量逐渐减少,赤霉素(GA1)、脱落酸(ABA)的含量逐渐增加,吲哚丁酸(IBA)、赤霉素(GA3)的含量呈现出"先增后降"的规律,反式玉米素核苷(tZR)的含量表现出"先降后升"的趋势。[结论]总体来看,本试验用IR2、IR3、SR3 处理的青钱柳插穗,有效的提高了插穗的生根率及促进了根系长度,激素含量有助于不定根的形成,增加了生根数。多样的激素处理很大程度促进青钱柳的生根率与移栽成活率,加快青钱柳资源的产业化进程。

    作者:

    张文韬;杨万霞;万诗颖;田媛;

    发布时间:2024-06-13

  • 744. 植物生长调节剂对构树外植体快繁体系的影响

    摘要: 构树是重要的生态和经济树种,构树的有性繁殖不仅发芽率低,而且对环境条件要求较高。因此,利用组织培养技术进行无性繁殖可有效提高构树的繁殖效率。本研究将野生构树的叶片和带芽茎段做为外植体,在MS培养基中加入不同浓度的植物生长调节剂,建立了适合构树外植体愈伤组织形成、不定芽分化和生根的体系。此外,通过不同浓度的植物生长调节剂对构树外植体生根数的影响实验,筛选出适宜的生根培养基,将构树苗接种到生根培养基中进行培养,当根长到 4cm时进行炼苗和移栽。结果表明,生长素(NAA)对愈伤组织的形成、根的数量、芽的长度和根的长度有较大的影响。细胞分裂素(6-BA)对外植体分化不定芽和不定叶的数量影响较大。MS + 0.50 mg/L NAA + 0.25 mg/L 6-BA 和 MS + 0.25 mg/L NAA + 0.50 mg/L 6-BA分别为诱导叶片外植体和带芽茎段外植体愈伤组织的最佳培养基。不定芽分化增殖的最佳培养基为:MS + 0.05 mg/L NAA + 0.50 mg/L 6-BA,此浓度下繁殖系数高并且能够促进不定芽生长。构树组织培养最佳的生根培养基为:MS + 0.25 mg/L NAA,在此条件下,叶外植体和茎外植体的平均生根数分别为 1.71 和 13.86 个。此外,最佳移栽基质为土壤:珍珠岩:蛭石(20:1:1)的混合物,成活率为 91.1%。本研究为构树的组织培养提供了一套可提高其繁殖效率、培育优良种质资源的组织培养体系,也为其他木本植物的组织培养提供了一定的参考。

    作者:

    周嘉康;刘洋;吴良;赵运林;张婉;杨桂燕;徐正刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 745. 不同热解温度的生物炭施用对土壤细菌群落结构影响研究

    摘要: 生物炭是一种良好的土壤改良剂,然而不同热解温度制备的生物炭所发挥的性能是否不同目前仍不清楚。本研究以青钱柳盆栽为试验对象,以热解温度为梯度设计 4 种处理(不添加生物炭、添加杨树锯木屑、添加 350℃制备的生物炭、添加 600℃制备的生物炭),探究其对土壤细菌群落结构的影响。研究结果表明,四种处理下微生物的Alpha多样性没有显著差异,说明各处理内细菌微生物的丰富度和均匀度较为一致。微生物Beta多样性结果显示四种处理之间同样没有显著差异,表明各处理之间细菌微生物的种类组成没有明显差别。此外,本研究土壤细菌微生物中丰度较高的 10 个门分别为变形菌门(Proteobacteria)、未明确细菌(Unidentified bacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、拟杆菌属(Bacteroidota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、Verrucomicrobiota、扁平菌门(Planctomycetota)以及蓝藻(Cyanobacteria)。更重要的是,对照处理中绿弯菌门和蓝藻门的比例相近,添加生物炭处理后绿弯菌门与蓝藻菌门的比例变化显著,呈现此消彼长的关系。另外,Tax4Fun 功能预测结果显示,细菌微生物功能信息相对丰度由高到低依次为代谢功能(Metabolism)、基因信息处理(Genetic information processing)、环境信息处理(Environment Information processing)、细胞过程(Cellular Prcessing)、未知(Unclassified)、人类疾病(Human Diseases)、组织系统(Organisimal System)和其他(Others)。综上所述,两种热解温度制备的生物炭在短期几乎没有对细菌微生物群落结构产生不同的影响。因此,从成本的角度考虑,在今后利用生物炭进行土壤改良的过程中,相比较 600℃的生物炭,选择添加 350℃制备的生物炭更为合适。

    发布时间:2024-06-13

  • 746. Responses of Physiology,Photosynthesis and Related genes to Saline Stress in Cornus.hongkongensis subsp.tonkinensis

    摘要: Cornus.hongkongensis subsp.tonkinensis is a native evergreen species with high ornamental values for abundant variations in color of leaf,bract,fruit and the gesture of tree.To broaden its cultivation in coastal saline soil,salt damage and survival rate,physiology responses,photosynthetic performance and related genes were evaluated for annual seedlings exposed to 0.3%salt(ST)concentrations for 60 days.Syndromes of salt damage aggravated and survival rate descend with the prolonged stress duration;all stressed seedlings displayed salt damage,and 58.3%survived finally.Under short-term saline stress(5 d),the marked increase in malondialdehyde(MDA)and relative electrical conductivity(REC),decreases in superoxide dismutase(SOD),photosynthetic rate(Pn),stomatal conductance(gs),and internal carbon dioxide concentration(Ci)were recorded.The stable leaf water use efficiency(WUE)and chlorophyll content were the positive physiological responses to ensure water balance and photosynthetic performance.Meantime,the expression level of genes related to photosystem II(psbA)and photorespiration(SGAT and GGAT)were upregulated,indicating the role of photorespiration in protecting photosynthesis from photoinhibition.After 30 days of stress,the significant increasing tends in malondialdehyde(MDA),relative electrical conductivity(REC),soluble sugar(SS),soluble protein(SP)and Ci,whereas the descending patterns in Pn,gs,WUE,the maximal photochemical efficiency of photosystem II(Fv/Fm),and potential activities of PSII(Fv/F0)occurred in salt-stressed seedlings,when compared with CK.Meanwhile,the expression levels of the genes related to photosynthesis(psbA and LFNR),photorespiratory pathway(GGAT and GLYK),and calvin cycle(PGK)significantly dropped,leading to photoinhibition and worse photosynthetic performance.Hence,these results provide a framework for better understanding the photosynthetic responses C.tonkinensis to salt stress.

    Jia-Qiu Yuan;Qiang Lu;Ling Yang;Da-Wei Sun;Xiang-Xiang Fu;

    发布时间:2024-06-13

  • 747. 不同土壤pH和铵硝态氮配比对杉木和木荷幼苗叶片C、N、P化学计量的影响

    摘要: [目的]研究不同土壤pH和铵硝态氮配比环境下对杉木和木荷幼苗叶片C、N、P化学计量特征的影响,探讨适合杉木和木荷生长的最佳pH和铵硝态氮配比环境,为提高杉木木荷混交林林地生产力提供理论依据。[方法]本研究以一年生杉木和木荷实生苗为研究对象,设置 3个栽培基质pH水平:pH= 4.5、pH= 5.5、pH =6.5,在N素总量相等的条件下设置 5个铵硝配比(NH4+-N∶NO3--N)处理:10:0、7∶3、3∶7、0∶10、5∶5(对照:均一分布组),共计15个处理,由此模拟构建不同pH条件和铵硝配比的养分逆境。[结果](1)不同的铵硝配比和土壤pH条件对杉木和木荷叶片的C、N和P含量产生了显著影响。(2)杉木的C/N整体上随着pH的升高而下降,木荷的C/P整体上在pH=6.5 水平下较低。木荷的N/P整体上在pH=5.5水平下显著高于pH=4.5和pH=6.5水平。(3)pH=4.5水平下,杉木和木荷的C/N随着硝态氮浓度的升高先上升后下降,pH=5.5水平下,杉木的C/N在不同配比处理下没有显著差异,而木荷的C/N在 10:0和 3:7配比下显著高于其他配比。pH=6.5水平下,不同配比处理对两个树种的C/N没有显著影响,但杉木的C/N在 3:7配比下最高,而木荷的C/N在 10:0配比下最高。[结论]杉木在相对较高铵态氮浓度的环境下生长更好,而木荷在相对较高硝态氮浓度的环境下生长更好,在土壤pH值为 4.5~5.5的环境下,为杉木增施铵态氮,为木荷增施铵态氮,最终提高针阔混交林林地生产力。

    作者:

    程聪;王立冬;梁海燕;王燕茹;全小强;李小玉;闫小莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 748. 不同土壤pH和铵硝态氮配比对杉木和木荷幼苗生理特性及各器官氮含量的影响

    摘要: [目的]在土壤酸化和氮(N)亏缺及异质性分布环境加剧的背景下,探究不同土壤pH和铵硝态氮配比的栽培环境对亚热带主要针叶树杉木和阔叶树木荷幼苗生理特性和根茎叶氮含量的影响及差异,可为筛选适宜 2 个树种生长的最佳土壤pH和氮形态配比环境提供科学依据。[方法]本研究以杉木和木荷幼苗为研究对象,设置2个pH水平(pH1=4.5和pH2=6.5)和5 个铵硝态N配比(NH4+-N∶NO3--N分别为10∶0、7∶3、3∶7、0∶10、5∶5),模拟和构建不同pH条件和铵硝态N配比的养分环境,分析和比较2 个树种幼苗的生理特性和N素吸收利用效率的差异。[结果](1)2个pH处理下,杉木叶片的MDA含量、SOD、POD和CAT活性以及木荷幼苗叶片的POD活性均表现为pH=4.5 高于pH=6.5水平。在 5个铵硝N配比处理下,杉木的SOD、POD和CAT活性随着处理中硝态氮浓度的升高而升高,木荷的SOD、POD和CAT活性随着处理中铵态氮浓度的升高而升高。(2)2个pH处理下,pH=4.5较pH=6.5显著抑制了杉木和木荷的氮代谢关键酶GS、GOGAT、NR和NiR活性,抑制了杉木幼苗对铵态氮的同化利用和对硝态氮的吸收,抑制了木荷幼苗对硝态氮和铵态氮的吸收;降低了2个树种幼苗器官的总氮积累量。在铵硝态氮的配比为10∶0、0∶10和5∶5的3个处理下,单一的铵态氮处理较单一的硝态氮处理整体上显著提高了杉木叶片的GS、GOGAT、NR和NiR活性。pH=4.5 水平下,木荷的GS、GOGAT、NR和NiR活性在单一的铵态氮处理下较高,pH=6.5水平下,单一的铵态氮处理提高了木荷的GS活性,单一的硝态氮处理提高了木荷的NiR活性。杉木叶片的铵态氮含量在较高硝态氮浓度的配比下高于较高铵态氮浓度的配比,硝态氮含量在不同配比下无显著差异;木荷叶片的铵态氮和硝态氮含量整体上表现为在较高铵态氮浓度的配比下高于较高硝态氮浓度的配比。(3)杉木幼苗器官的氮素积累量在较高铵态氮浓度的配比下较大,而木荷各器官的氮素积累量在较高硝态氮浓度的配比下较大。[结论]栽培基质的pH=4.5的环境不利于杉木和木荷幼苗的生长,且2 树种幼苗在培育过程中表现出了不同的氮素吸收偏好,即高铵态氮配比适合杉木幼苗生长,高硝态氮配比适合木荷幼苗生长。

    作者:

    余佳翔;王立冬;梁海燕;王燕茹;全小强;李小玉;闫小莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 749. 湘南"常寒 1号"桉树萌芽更新规律研究

    摘要: [目的]以湘南地区"常寒1号"人工林木为研究对象,欲系统地探究其诸多生长指标间的关系。[方法]分析萌芽更新伐桩上芽点数与各芽点平均萌条数的相关性,以及总萌条数、各芽点萌条数与主萌条的部分生长量指标之间的相关性;利用单因素方差分析法探究不同水平的伐桩高度、直径处理对伐桩芽点数、芽点区位、主条萌发点区位的影响,以及萌芽点的不同位置水平对该点萌条数的效应;利用多因素方差分析法探究桩高、桩径 2 种处理对伐桩总萌条数、各阶段主萌条长度、直径生长量等因子的交互影响。[结果](1)伐桩上萌芽点的多寡与各芽点的平均萌条数量无显著相关性;(2)伐桩的总萌条数量与主萌条直径无显著相关性,但与其长度显著负相关;(3)某个芽点的萌条数与该芽点主萌条的直径无显著相关性,但也与其长度显著负相关;(4)伐桩上芽点数量随其高度处理水平的提高而显著增加,但受直径处理的影响不显著;(5)芽点均匀分布在伐桩上,不会受其高度和直径处理的显著影响,上部芽点的萌芽数量显著高于中部和下部的;(6)伐桩高度和直径处理对定杆后的萌芽株高度和直径生长量均无显著影响,但对其上的总萌条数有显著影响。[结论](1)芽点萌发的萌条数量不会因为萌芽点增多而相应减少,芽点和伐桩总萌条在数量变化上是同步的;(2)无论是伐桩还是单个芽点,其上萌条数增加,会抑制主萌条的长度生长,但对直径生长影响不显著;(3)更高的伐桩拥有更多的芽点和萌条,但高度达到30cm以上时,这种趋势被减弱;直径12~18cm的伐桩拥有最多的芽点数和萌条数;(4)相比于中下部,伐桩上部的萌芽点由于拥有更多的生长空间和光照,可以发出更多的萌条;(5)定株后,主萌条受竞解除,其高及直径生长不再受伐桩高度和直径的效应;(6)综合理论与生产实际,保留10~15cm左右高度的伐桩较科学合理,更有利于萌芽更新。

    作者:

    邓翔;马涛;李蔚婷;罗先权;邹建文;陈灵;王萍;李柏海;

    发布时间:2024-06-13

  • 750. 杉木近成熟林林分密度对林下套种闽楠根系生长的影响

    摘要: [目的]为研究杉楠复层林林分密度对林下套种闽楠根系生长的影响。[方法]通过测定不同杉木林分密度下不同土层闽楠根系生物量、细根形态特征及土壤物理性质,分析比较不同杉木密度的杉楠复层林中闽楠的根系分布情况、根系平均直径以及土壤持水性能的变化规律。[结果]在同一杉木林分密度下闽楠根系生物量随着根系在垂直土层分布的深入而增加;在适当的杉木林分密度内,随着杉木林分密度的增加闽楠生物量呈现先下降后上升的趋势;在适当的杉木林分密度内,不同杉木密度对土壤容重、土壤最大持水量、土壤毛管孔隙与土壤非毛管孔隙等林地土壤物理性质的影响不大,但总的来说对土壤的持水供给养分能力有一定程度的提高,对土壤有一定的改善作用。[结论]在合理控制林分密度的前提下,营建杉楠复层林可以增加林地根系的分布,有效提升林地的持水能力,从而为杉楠复层林生态系统的健康发展提供了科学依据。

    作者:

    田云龙;李林鑫;杨贵云;钟兆全;马祥庆;吴鹏飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 751. 繁殖方式对杉木根系不同序级生物量、形态性状及碳氮含量的影响

    摘要: [目的]了解繁殖方式对杉木幼苗根系不同序级生物量分配及生长的影响,有利于认识杉木因繁殖方式影响幼苗个体根系早期发育水平及生长策略的差异。[方法]以种子萌发、组织培养和无性扦插等繁殖方式培育 1年的杉木幼苗为研究对象,测定比较杉木根系不同序级生物量、形态性状与组织碳氮含量的差异,并分析根系生物量不同序级测定指标之间的内在关系,探究杉木幼苗因繁殖方式影响根系早期生长策略的差异性。[结果](1)不同繁殖方式培育的杉木幼苗根冠比差异达显著水平(P<0.05),表现为扦插苗>实生苗>组培苗。从同一序级根系生物量分配情况来看,扦插苗 1 级根生物量(0.68±0.13g)分别是实生苗和组培苗的4.31倍、1.09倍;组培苗2-4级根生物量显著大于实生苗与扦插苗,分别为1.19±0.21g、1.63±0.19g、1.82±0.27g,组培苗与扦插苗根系不同序级生物量积累速率更快。(2)随着根序级别的增加,杉木实生苗、组培苗与扦插苗根的平均直径、组织密度、C含量及C/N逐渐增大,比表面积、比根长与N含量变化与之相反。(3)杉木实生苗通过 4级根生长来支配 1-2级根延伸,其 4级根生物量、1-2级根比表面积显著大于组培苗与扦插苗;但杉木组培苗与扦插苗根系不同序级的功能水平要高于实生苗,主要通过提高 1级根长度来增强对资源的吸收利用,1级根比根长显著大于实生苗。(4)组培苗与扦插苗 1-2级根N含量显著高于实生苗,但 3-4级根N含量显著低于实生苗;组培苗 1-4级根C含量显著低于实生苗与扦插苗;组培苗与扦插苗 1 级根C/N显著小于实生苗。(5)实生苗根系生物量在 1 级根上与组织C、N,2-3级根上与形态性状,4级根上与两者均具有显著关系;组培苗、扦插苗根系生物量在 1-2级根上与形态性状,3-4级根上分别与形态性状,组织C、N具有显著关系。[结论]不同繁殖方式培育的杉木幼苗根系早期发育水平存在差异,实生苗根系具有探索寻觅土壤空间资源的生长策略;组培苗与扦插苗根系功能作用相似,表现出增强对已占据空间资源吸收利用效率的生长策略。充分考虑杉木根系发育水平对全株生长的影响,以选择适宜繁殖方式培育的幼苗进行造林,能更好提高造林质量。

    作者:

    李林鑫;杨贵云;董强;郭昊澜;李明;马祥庆;吴鹏飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 752. 基于"驻留生态位"杉木天然更新研究进展

    摘要: 森林天然更新是利用大自然进行森林恢复重建的生态学过程,是杉木人工林实现自我繁衍的重要途径。目前,我国森林更新仍以人工更新为主,受生境异质性、种源、凋落物、人为干扰以及群落的差异性等多因素影响。随着人工林成熟期的到来,杉木人工林的衰退与天然更新困难的问题逐渐显现,更新问题也逐步成为杉木人工林发挥其生态作用的主要因素,如何保证杉木天然更新尤为关键。本文就森林天然更新方式及杉木人工林更新障碍的研究进展进行综述,着重总结了杉木天然更新的影响因素,如光照、水分、温度、土壤、枯落物、干扰等。在此基础上提出了现有研究中存在的主要问题及不足之处,并指出未来的研究方向,应加强对杉木更新早期过程以及杉木种子更新和萌蘖更新的生理基础研究,开展杉木种子更新与萌蘖更新互相转化的干扰阈值、协调机制与杉木天然更新影响因子及干扰机制的耦合机制研究,且在研究过程中可综合考虑生物因子与非生物因子二者对天然更新的综合作用。以期为杉木管理实践提供一定指导,促进杉木林分健康稳定生长;以期为促进森林天然更新、实现森林可持续发展提供科学支持。

    作者:

    李江飞;江宇;马祥庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 753. 模拟氮沉降对木荷和卷荚相思种子萌发的影响

    摘要: [目的]研究氮沉降对不同林木种子萌发的影响,旨在为南方森林的经营管理提供参考。[方法]以木荷和卷荚相思为试验材料,采用室内试验,选择 2,6和 12 g/L硝态氮(KNO3)、铵态氮((NH4)2SO4)、混合氮(NH4NO3)进行氮沉降模拟试验,以蒸馏水为对照(CK),测定各处理木荷和卷荚相思种子的发芽率、相对发芽率、发芽指数、活力指数和发芽抑制率,在此基础上采用主成分分析对不同处理对种子萌发影响进行综合评价。[结果]随着KNO3、(NH4)2SO4、NH4NO3 3种氮源质量浓度的升高,木荷和卷荚相思种子的发芽率、发芽指数均呈下降趋势,表现为"低促高抑"现象,而发芽抑制率提高。同一氮源下,不同质量浓度对木荷和卷荚相思种子萌发的促进作用均为 2 g/L>6 g/L>12 g/L;同一质量浓度下,当氮源为(NH4)2SO4时,其最能促进木荷和卷荚相思种子萌发。主成分分析结果显示,在木荷中主成分 1以及卷荚相思中主成分 1 和主成分 2 能够反映原始变量 80%以上的信息,因此选择以上主成分对不同处理进行综合排名,结果在木荷和卷荚相思种子各处理中综合排名第一的都为 2 g/L(NH4)2SO4处理。[结论]当质量浓度为 2~12 g/L 时,3种氮源对 2种树种种子萌发影响有差异,但最适宜木荷和卷荚相思种子萌发的处理均为 2 g/L(NH4)2SO4。

    作者:

    李成珺;赖慧捷;范辉华;林智榕;戴渊;刘爱琴;

    发布时间:2024-06-13

  • 754. 氮沉降模拟对杉木和枫香种子萌发的影响

    摘要: [目的]为探讨氮沉降对主要造林树种种子萌发的影响机制。[方法]利用硝态氮(KNO3)、铵态氮((NH4)2SO4)、混合氮(NH4NO3)为三种氮源,通过模拟氮沉降试验,设置 4个不同氮沉降梯度(低氮沉降、中氮沉降、高氮沉降和正常对照),比较不同氮沉降处理对杉木和枫香种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的影响,揭示杉木和枫香种子对不同形态氮沉降的响应机制,为筛选氮沉降适应能力强的造林树种提供科学依据。[结果]越高浓度氮沉降对种子萌发的抑制作用越明显,低浓度的NH4+能够促进枫香种子的萌发,且枫香种子在(NH4)2SO4和NH4NO3氮源的低氮沉降处理下对其发芽势和发芽指数有促进作用。[结论]在不同形态氮源及不同氮沉降处理对杉木和枫香种子的发芽指标有不同程度的影响,随氮沉降浓度的提高,氮沉降对两个树种种子发芽的抑制作用增强;0.2%、0.6%(NH4)2SO4和 0.2%、0.6%NH4NO3处理下枫香对氮沉降的耐受程度大于杉木,0.2%、0.6%、1.2%KNO3,1.2%(NH4)2SO4 和 1.2%NH4NO3处理下杉木对氮沉降的耐受程度大于枫香;0.2%(NH4)2SO4处理有利于枫香种子萌发;氮沉降浓度越高其对杉木和枫香种子萌发的抑制作用越大。

    作者:

    林智榕;赖慧捷;范辉华;李成珺;陈水兰;刘爱琴;

    发布时间:2024-06-13

  • 755. 中龄林修枝对杉木林生长和材种结构的影响研究

    摘要: 为培育杉木大径级无节柱材,探讨修枝对杉木林生长和材种结构的影响规律,2003年以 17年生杉木中龄林为研究对象,设计杉木人工林修枝与不修枝试验,2023 年在中龄林修枝 20 年后进行修枝对杉木人工林生长和材种结构影响的研究。结果表明:中龄林修枝前 2a内显著促进了杉木胸径年生长量,对树高、蓄积量年生长量没有显著影响,随后修枝对杉木胸径、树高、蓄积量年生长量的影响逐渐减弱,修枝 20年后修枝对杉木林胸径、树高、蓄积量的影响均不显著。中龄林修枝20 年后对杉木林分总生物量没有显著影响,但显著增加林分树干生物量分配比例,树干生物量比例比不修枝提高 14.28%,显著减小了叶的生物量分配比例。中龄林修枝 20年后显著提高了杉木林大径材出材率和出材量,有利于杉木大径无节柱材培育。

    作者:

    江宇;黄瑜成;孙麟钧;林华章;林照授;吴鹏飞;李明;林开敏;马祥庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 756. 杉木优良无性系早期生长性状和侧枝发育特征的比较

    摘要: [目的]为探究不同杉木无性系早期生长性状与侧枝发育特征的差异,早期筛选适合杉木大径材和无节材培育的优良无性系。[方法]选取福建省顺昌埔上林场的 12 个 3 年生洋系列无性系为研究对象,并以埔上林场培育 2 代、3 代实生苗为对照,连续两年进行树高、地径、侧枝节间距、侧枝长度、侧枝基径、侧枝角度、侧枝数、冠幅高度和冠幅面积等调查分析。[结果]不同杉木无性系生长性状与侧枝发育特征存在显著差异(p<0.05)。其中,洋058 和洋064的树高和地径均显著大于其它无性系,洋 047 的树高和地径增长量显著高于其它无性系,洋 053 的侧枝基径与枝条年轮宽度显著低于其它无性系,洋023 的侧枝节间距、侧枝长度、冠幅直径、冠幅面积、冠幅体积显著高于其它无性系,且侧枝数显著低于其它无性系。不同杉木无性系生长指标与侧枝发育特征之间存在一定的相关性,其中树高、地径与侧枝长度、侧枝基径和侧枝角度呈极显著正相关,侧枝节间距、侧枝长度和侧枝基径之间两两极显著相关(p<0.01),树高、地径与冠幅高度、冠幅面积和冠幅体积呈正相关。[结论]综合不同杉木无性系早期生长性状与侧枝发育特征,洋058 和洋064 的生长性状优良,可做为大径材选育无性系;洋023 的形态性状优良,可作为无节材选育的优良亲本,洋054可作为无节材选育优良无性系。

    作者:

    周静;于超;程顺丹;胥清利;马祥庆;李明;

    发布时间:2024-06-13

  • 757. 不同外源根系挥发物对杉木响应低磷胁迫的影响机理

    摘要: [目的]为深入探究植物根系挥发性有机化合物对植物响应胁迫的影响,明确不同外源根系挥发物对杉木响应低磷胁迫的影响机理。[方法]本研究以耐低磷M25号杉木无性系为材料,进行不同磷浓度下不同外源挥发物(丁香酸和 1-丁烯)处理,并对处理后杉木幼苗根系总长度、表面积、体积、直径、SOD、POD 等指标进行检测,同时对幼苗地上部分叶绿素、Fv:Fm等光合指标进行检测,并对地上部分和地下部分磷含量、磷累积量以及磷利用效率进行分析,利用蛋白组学方法对不同处理中差异蛋白进行分析。[结果]1)不同外源根系挥发物对杉木根系生长发育具有显著影响,P01和P0S处理下杉木幼苗根系的总长度显著下降,P01显著促进了杉木根系表面积的增加,P0S处理显著提高了MAD,1-丁烯则对不同磷浓度处理下的杉木MAD和Apase具有显著性影响。在对抗氧化酶分析时发现,P01 和P0S能处理显著上调抗氧化酶活性。2)P0S处理显著降低杉木的Fv:Fo和Fv:Fm,P01和P11处理下杉木幼苗Fv:Fm显著高于P1S和P0S处理下的。P1D处理显著促进也叶绿素A、叶绿素B和总叶绿素的含量。3)相较于P11,P1S显著促进整株杉木幼苗的磷素含量;P11处理下整株磷素累积量却显著高于P1S,P01处理下整株的磷素累积量显著低于P11.4)P01vs P11组差异蛋白(22个下调,34个上调)ABC转运体通路和几丁质识别蛋白、几丁质酶I类等功能区域。P0Svs P1S组差异蛋白(112个下调,145个上调)集中在苯丙酸生物合成、丙酮酸代谢等通路。P0SvsP01组差异蛋白集中在RNA转运、光合作用等通路中和蛋白酪氨酸激酶、纤维素酶等功能区域。[结论]在研究中,我们发现不同根系挥发物的外源添加对杉木根系生长发育的调节作用具有差异性。1-丁烯在调节根系生长、提高抗逆性等方面对杉木幼苗缓解低磷胁迫具有重要意义,虽然丁香酸响应低磷胁迫调节杉木抗逆性,但丁香酸对高磷处理具有更强烈的响应。因此,本研究为低磷处理下添加不同外源挥发物对杉木的生长发育调节机制进行深入探索,同时为根系挥发物在营养元素胁迫中的影响机理研究提供理论参考意义。

    作者:

    李亚超;张慧;李林鑫;李明;马祥庆;吴鹏飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 758. 杉木林分密度对套种闽楠树型、光合能力及生物量分配的影响

    摘要: [目的]通过探讨不同杉木林分密度林下套种闽楠树型结构、叶片光合及生物量分配格局的适应性变化规律,为杉木近成熟林林分质量精准改造与提升提供科学依据。[方法]选择 21a生杉木人工林为研究对象,通过设置375株/hm2、570株/hm2、630株/hm2和 810株/hm2等4个间伐保留密度处理,分别进行林下套种 900株/hm2闽楠形成杉阔复层林,测定分析林下套种 5a后闽楠冠型、侧枝长度、分枝角、叶片表型、叶绿素荧光参数、SPAD值,以及根、茎、叶不同器官生物量等主要适应性生长指标的差异,探讨林分密度对林下套种闽楠树冠形态特性、光合能力及生物量分配格局的影响规律。[结果](1)杉木林分密度 570 株/hm2 条件下,套种的闽楠冠高、1 级侧枝长及其与 2 级侧枝的分枝角均显著大于其他杉木林分密度处理;杉木林分密度 375株/hm2套种的闽楠 2级侧枝长、1-2级侧枝密度均显著大于其他杉木林分密度。(2)闽楠叶片的叶面积、比叶面积表现出随着杉木林分密度增加而增加,闽楠下层树冠叶片的叶长、叶宽、叶面积、比叶面积均大于上层树冠叶片;杉木林分密度较低条件下(375 株/hm2 和 570 株/hm2),闽楠叶片的叶绿素荧光参数和SPAD值均低于其他杉木林分密度。(3)在杉木林分密度为 375株/hm2和 570株/hm2,其闽楠下层树冠叶片、侧枝、茎生物量、总叶生物量均显著大于其他杉木林分密度。(4)杉木林分密度较低条件下(375 株/hm2和 570 株/hm2),闽楠冠高与侧枝生物量呈显著正相关;杉木林分密度较高条件下(630 株/hm2 和 810 株/hm2)闽楠冠高和总叶片生物量呈负相关。[结论]当杉木近成熟林林分间伐保留密度较小时,闽楠的生长状况较好,有利于闽楠生物量积累,侧枝生长;但在杉木林分密度较大的林内环境中,闽楠叶片可通过促使叶片长度变长,比叶片面积变小,增加叶片SPAD值等变化,以增强捕获光能力,维持正常生长。

    作者:

    连晓倩;田云龙;黄健;钟兆全;周垂帆;黄伟;吴鹏飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 759. 毛竹林下套种黑皮鸡枞对林分生长及土壤养分的影响

    摘要: [目的]探究毛竹林下套种黑皮鸡枞对林分生长及土壤养分的影响。[方法]在毛竹林下套种黑皮鸡枞(OudemansieIIa raphanipes),设置三种基质(A:25%木屑+75%竹屑、B:50%木屑+50%竹屑、C:75%木屑+25%竹屑),以传统经营毛竹林为对照(CK),研究毛竹林下套种黑皮鸡枞后竹林生长和土壤养分变化规律。[结果]A、B、C三种基质套种黑皮鸡枞后,毛竹林成竹率和新竹胸径均显著高于CK.与对照相比,套种样地土壤pH值显著升高,有效缓解了土壤酸化;土壤全磷、全钾、有效磷、速效钾较对照显著增加,综合评价发现套种样地土壤质量指数均高于对照。[结论]毛竹林下套种黑皮鸡枞显著促进了成竹和新竹生长,提高了土壤养分和土壤综合质量,对竹林生长和土壤养分有积极影响,75%木屑+25%竹屑基质对竹林生长和土壤养分的促进作用最明显。

    作者:

    刘淼;蔡春菊;赵建诚;王一;范少辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 760. 结构调控对人工用材林生长及生理生态过程影响研究进展

    摘要: 结构调控是人工用材林培育过程中的关键技术,主要包括通过间伐进行密度调控以及通过修枝进行树体管理。间伐与修枝作为两项重要的结构调控措施,广泛应用于人工用材林的培育与管理中,能够有效改善林分结构、促进林木生长并提高出材品质,对用材林产量与质量的提升具有重大意义。有关林分结构调控对人工用材林林木生长影响开展的多项研究结果表明,结构调控能够从多方面促进人工用材林林木生长,但这种促进作用受到间伐修枝强度、处理后经历的年限及立地条件等因素的显著影响。人工用材林多项材质指标与种植密度密切相关,通过间伐进行密度调控能够促进林木生长、提高林分出材率;通过修枝对林木进行树体管理则能够改善林木冠层结构、培育优良干形,并减少木材缺陷、提高木材品质。同时,科学的结构调控措施通过改善人工用材林环境条件,在激发林木养分运输、光合作用等生理活动的积极响应上也具有重要意义。文中从冠层结构、生长、干形材质等方面综述目前国内外人工用材林结构调控的研究进展,阐述分析了结构调控在生理生态过程上的作用机理,并从间伐与修枝耦合效果、结构调控作用机理分析、结构调控模型构建等方面对未来开展人工用材林结构调控理论与技术创新进行了展望,以期能够为未来相关领域的研究发展提供参考。

    发布时间:2024-06-13

  • 761. 根蘖与嫁接繁殖灵武长枣不同时期果实差异表达基因分析

    摘要: [目的]研究灵武长枣根蘖繁殖与嫁接繁殖果实品质内在机理差异,为提高其果实品质提供基础研究。[方法]本研究以灵武长枣根蘖繁殖与嫁接繁殖白熟期(NB)、着色期(NZ)、成熟期(NC)和嫁接繁殖白熟期(JB)、着色期(JZ)、成熟期(JC)的果实作为试验材料,采用高通量测序技术进行果实转录组测序,筛选与根蘖和嫁接繁殖的灵武长枣果实品质差异相关的差异基因,初步探究根蘖和嫁接繁殖灵武长枣果实不同时期基因表达差异情况。[结果]结果表明,灵武长枣果实发育各时期组间分析对比中,果实白熟期(JB-vs-NB)、着色期(JZ-vs-NZ)、成熟期(JC-vs-NC)各组间分别筛选出 65、4509和 1534个差异基因。GO功能富集到生物过程、分子功能和细胞组分三大类中的 50个亚类中,KEGG通路注释将差异基因显著富集在次生代谢物生物合成、代谢途径、氨基酸生物合成等通路中,成熟期差异基因富集在糖酸相关通路的显著性较高。[结论]在淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢,乙醛酸和二羧酸代谢、丁酸代谢 5条与果实可溶性糖和总酸含量相关的代谢途径中筛选出了ncbi_107424266、ncbi_107414286、ncbi_107425230、ncbi_107429837等 31个差异基因,分别在果实发育不同时期的糖酸代谢途径中差异表达,调控各时期果实中可溶性糖及总酸含量。

    作者:

    杨荣;刘佳嘉;

    发布时间:2024-06-13

  • 762. 灵武长枣根蘖与嫁接繁殖土壤微生物的差异研究

    摘要: [目的]灵武长枣因其较高的的药用价值和营养价值而备受人们青睐,同时种植面积也不断扩大,但是不同繁殖方式下灵武长枣的土壤微生物群落结构和多样性的差异尚不清楚,[方法]本文以根蘖和嫁接繁殖方式下的灵武长枣为对象,运用高通量测序技术探究这两种繁殖方式的土壤微生物群落结构和多样性以及微生物生物量的差异。[结果]结果表明:根蘖和嫁接两种繁殖方式下土壤微生物群落结构组成相似,均以Ascomycota(子囊菌门)为优势菌门,以Fusarium(镰刀菌属)和 Chaetomium(毛壳菌属)等为优势菌属。虽然 Fusarium(镰刀菌属)均为两者的优势菌属,但其在嫁接繁殖方式下所占的比例远高于根蘖繁殖,而镰刀菌能产生植物刺激素(赤霉素),可使枣树增产。由 alpha多样性分析可知嫁接繁殖下的土壤微生物群落丰富度高于根蘖繁殖,但多样性和均匀度均低于根蘖繁殖,说明嫁接土壤中微生物物种种类相对较丰富,但是物种分布不均匀。此外,土壤微生物量碳、磷含量为根蘖繁殖>嫁接繁殖,微生物量氮含量为嫁接繁殖>根蘖繁殖。[结论]与根蘖繁殖相比,嫁接繁殖可以提高土壤中微生物数量以及丰富度,并有效促进枣树根际微环境中碳和磷的循环,从而促进枣树植株吸收利用土壤碳、磷的能力,可有助于提高灵武长枣产量,研究结果可为科学选择灵武长枣繁殖方式提供理论依据。

    作者:

    马圆;刘佳嘉;

    发布时间:2024-06-13

  • 763. 毛竹林带采伐宽度对土壤碳氮磷含量及计量比的影响

    摘要: 毛竹带状采伐是近年来为了适应机械化作业而提出的新理念,探讨带状采伐宽度对土壤养分含量及计量比的影响,对选择合理的采伐带宽,支撑毛竹林采伐模式的更新具有重要的作用意义。本研究设置 4种采伐带宽(3 m、6 m、9 m、12 m)的试验样地,以传统择伐毛竹林为对照(CK),比较不同处理土壤C、N、P含量及比值的差异性。结果表明:随着采伐宽度的增加,土壤C、N、P呈先增加后降低的趋势,采伐带宽 6 m时含量最高,12 m时含量最低;土壤C/P、N/P随着采伐宽度增加先增加后降低,C/N相对稳定,其中采伐带宽 6 m土壤C/P显著大于采伐带宽 12 m,采伐带宽 3 m和采伐带宽6 m土壤N/P显著大于采伐带宽 12 m.研究区C/N、C/P、N/P的变化范围为 14.52~16.50、159.88~172.54和 9.03~10.70.综上所述,采伐带宽 6 m时对土壤C、N的积累最有利,具有较高的C/N、C/P、N/P,养分比例更趋平衡;同时研究区毛竹林受到氮、磷元素含量的双重制约,且土壤P元素更为缺乏,需通过人工施磷肥保证土壤养分平衡,促进带状采伐毛竹林短期内迅速恢复。

    作者:

    申景昕;范少辉;刘广路;魏松坡;

    发布时间:2024-06-13

  • 764. 不同品系杉木幼苗侧枝生长发育的比较研究

    摘要: 为筛选出株型良好、侧枝条件优良的杉木幼苗,在福建农林大学温室大棚内种植三个不同品系杉木一年生幼苗(洋 020无性系组培苗、洋 061无性系组培苗和湖北罗田垂枝杉)作为研究对象,测量其苗木生长量、侧枝生长指标,比较不同品系杉木侧枝发育的差异,分析杉木侧枝生长的相关性。结果表明:(1)平均苗高、地径、高径比在三种不同品系杉木幼苗间均有显著差异,洋 020以高度生长为主,垂枝杉以地径生长为主;(2)侧枝轮数、数目、长度、角度在三个不同品系杉木间均存在显著差异,而侧枝基径则差异不显著;(3)三个不同品系杉木的侧枝长度均与其苗高之间存在极显著的正相关性,洋 020和罗田垂枝杉的侧枝基径与其地径间存在极显著的正相关性,而洋 061的侧枝基径则与其苗高具有极显著的正相关性。

    作者:

    黄丽娜;江宇;曾雅玲;王小虎;吴小健;马祥庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 765. 青钱柳流式细胞术预测倍性方法的初步建立

    摘要: [目的]本试验以不同保存状态下的青钱柳叶片为材料,探究样品与解离液的差异对流式细胞分析结果的影响,达到对青钱柳流式细胞分析方法的初步建立。试验以不同贮存方式下四倍体青钱柳幼嫩叶片为材料,探究LB01、GPB、mGb、WPB和 Tris-MgCl2解离液对鲜样(4℃)、冻样(-20、-40和-80℃)和硅胶干燥样进行流式细胞分析的适用性和贮存方式和时间的差异。[结果]对于 4℃保鲜和硅胶干燥 7 d的叶片,使用mGb解离液所出峰图效果最佳,对于-80℃冷冻叶片,WPB解离液所处峰图效果最佳,但mGb解离液所得结果也能对样品倍性进行准确判断。对不同贮存方式和时间的样品使用mGb解离液进行流式细胞分析,表明 4℃保鲜叶片 7 d的峰图CV值和质量最佳,但保存 7 d以上会出现叶片褐化的情况。而-40℃和-80℃冷冻叶片保持至少 360 d时仍能通过流式细胞分析得到倍性结果,而硅胶干燥保存 220 d 的叶片无法检测出倍性结果。对青钱柳叶片进行流式细胞分析方法的验证时,会出现判断不准确的情况,此时应加入与疑似倍性相同的标准样品进行检测,即双标法,经过双标法的鉴定结果与染色体计数结果比对后能够达到 100%的准确率。[结论]对青钱柳染色体进行流式细胞分析鉴定倍性时,尽量选择 4℃保存的新鲜幼嫩叶片。若条件不允许,且无法保证低温条件,可使用硅胶干燥的方法进行样品保存,但保存时间不宜过长。使用-40℃和-80℃进行冷冻保存可以保存至少 360d.同时,mGb 解离液可以作为 3种样品的通用解离液,但若进一步对配方进行优化,能够得到更优质的结果。

    作者:

    宋子琪;卞国良;胡清华;尚旭岚;

    发布时间:2024-06-13

  • 766. 两种叶色青钱柳叶片色素、多酚含量及光合特性差异

    摘要: [目的]青钱柳是多功能树种,通过比较分析两种不同叶色青钱柳叶片色素、黄酮和单宁两类多酚含量及其光合特性的差异,为青钱柳良种选育提供理论依据。[方法]按照季节动态分别采集红叶青钱柳和绿叶青钱柳的新叶和成熟叶测定花色素苷、叶绿素、类胡萝卜素、单宁和黄酮含量,并定期测定4种叶型的净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm),并采用单因素方差分析比较不同叶型间的差异。[结果]红叶青钱柳的新叶花色素苷含量显著高于其他3种叶型(P<0.05),但叶绿素和类胡萝卜含量素显著低于红叶青钱柳和绿叶青钱柳的成熟叶片(P<0.05);红叶青钱柳和绿叶青钱柳的成熟叶片中的黄酮和单宁含量在多数采样时间均无显著差异(P>0.05),但在秋季,红叶青钱柳成熟叶片的单宁含量显著高于绿叶青钱柳的成熟叶片(P<0.05);红叶青钱柳的新叶虽然由于积累高花色素苷含量而含有较低总叶绿素含量,但其Pn与绿叶青钱柳的新叶不存在显著差异(P>0.05),且红叶青钱柳和绿叶青钱柳成熟叶片的Pn也无显著差异(P>0.05)。[结论]较高浓度的花色素苷是红叶青钱柳新叶呈现红色的主要原因;红叶青钱柳和绿叶青钱柳叶中单宁与黄酮的含量存在一定差异,但总体上差异不显著;红叶青钱柳新叶阶段叶多酚类物质含量较高,但在成熟叶阶段与绿叶青钱柳成熟叶无显著差异(P>0.05)。因此,红叶这一表型性状仅可为青钱柳药用优良单株的评价筛选提供一定参考,但红叶青钱柳在7-8 月叶片仍保持较高花色素苷含量而呈现红色,比绿叶青钱柳具有更高的观赏价值。

    作者:

    徐展宏;朱莹;金慧颖;孙操稳;方升佐;

    发布时间:2024-06-13

  • 767. 温州 40a生降香黄檀心材率和木材性质研究

    摘要: [目的]为分析降香黄檀在温州引种 40a后的木材特性,最终为降香黄檀在温州推广和可持续发展提供实证引导。[方法]本文以浙江省温州市瓯海区 40a生降香黄檀样株为对象,测试分析其心材率变化和木材的物理力学性质,并与其他地区降香黄檀木材特性进行横向比较。[结果]温州 40a生降香黄檀的心材率最大为根径处 45.36%,6.5m以下的平均心材率为 14.69%;心材的平均气干密度为 0.792g·cm-3,接近香枝木类心材气干密度要求,且大于边材的气干密度;主干的平均抗弯强度、顺纹抗压强度、全部横纹抗压强度(径向)和全部横纹抗压强度(弦向)分别为 101.6MPa、60.2MPa、13.9MPa和 12.7MPa,此 4项力学性质指标与木材密度正相关;主干的抗弯弹性模量为 10620MPa,受密度影响不明显。[结论]温州 40a生降香黄檀中下段心材已符合《红木》标准,其木材的物理力学性质不弱于广西南宁50a生降香黄檀木材。

    作者:

    李效文;唐荣强;王金旺;陈秋夏;方崇荣;

    发布时间:2024-06-13

  • 768. 杉阔混交对土壤团聚体稳定性及其碳氮磷组分的影响

    摘要: [目的]研究南亚热带杉木人工林不同林分、土层、粒径及其交互作用对土壤团聚体组成、稳定性及其碳氮磷组分特征的影响,以期为南亚热带森林土壤修复与地力提升及其土壤碳氮磷循环过程研究提供依据。[方法]通过随机区组设计,于 2020 年 11 月在广西崇左市龙州县大青山实验场选择杉木纯林、杉木-火力楠和杉木-米老排混交林,运用干筛法将采集表层(0-20 cm)和底层(20-40 cm)的原状土分离>2、1-2、0.25-1 和<0.25 mm粒径团聚体,测定土壤平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、各粒径团聚体组成及其有机碳(OC)、活性有机碳(LOC)、中活性有机碳(MLOC)、高活性有机碳(HLOC)、惰性有机碳(ROC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、酸解氮(TAN)、非酸解有机氮(AIN)、酸解氨基酸态氮(AAN)、酸解氨基糖态氮(ASN)、酸解氨态氮(AMN)、未知态氮(HUN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、活性有机磷(LOP)、中度活性有机磷(MLOP)、中稳性有机磷(MSOP)、高稳性有机磷(HSOP)、有机磷(Po)、磷酸铝盐(Al-P)、磷酸铁盐(Fe-P)、闭蓄态磷(O-P)、磷酸钙盐(Ca-P)及无机磷(Pi)含量,采用方差分析、相关分析和冗余分析研究土壤碳氮磷组分和土壤团聚体特征及其耦合关系。[结果]杉木混交林的>2 mm粒径团聚体、MWD和GMD均显著高于纯林(P<0.05),且随土层的加深而显著减小(P<0.05);<0.25和>2 mm粒径团聚体分别是杉木3个林分土壤碳氮磷含量和储量的主要载体;各粒径团聚体OC、LOC、HLOC、TN、AN、ASN、AMN、AAN均以混交林显著高于纯林(P<0.05),尤其是杉木-火力楠混交林,而除了O-P,其他磷组分均以杉木混交林高于纯林;不同林分的土壤碳及养分含量集中分布在表层土,并随粒径减小而增加;>2 和<0.25 mm粒径团聚体与土壤碳氮磷组分含量和储量呈显著正相关(P<0.05);OC、HLOC、ASN和O-P是驱动土壤团聚体稳定性的重要因素;0.25-1 mm团聚体是影响土壤碳氮磷组分含量和储量变化的主控因子。[结论]中国南亚热带杉木人工林引入阔叶树种混交经营管理后,通过有效改善土壤碳及养分质量,影响土壤碳氮磷组分周转与固存及其相互作用,从而提升土壤团聚体稳定性。

    作者:

    何雅琴;张钱春;蒋晨阳;樊容源;崔宇鸿;叶绍明;

    发布时间:2024-06-13

  • 769. Analysis of physiological response and differential protein expression of P.baillonii seedings under low phosphorus stress

    摘要: [Objective]Paramichelia baillonii is a rare and fast-growing tree species in subtropical China.The acidic red soil in southern China severely limits its growth as it lacks sufficient available phosphorus(P),resulting in declining soil fertility and nutrient availability.Previous studies only focused on P.baillonii geographical distribution,growth patterns,afforestation techniques,wood characteristics,and other related aspects.However,its response to low-P stress on growth,root attributes,and physiological response has not yet been reported.[Method]We conducted a pot experiment on 2-year-old seedlings and treated them with 31 mg·L-1(CK),10 mg·L-1,5 mg·L-1,1 mg·L-1,and 0 mg·L-1 phosphorus stress.[Result]It showed that compared to CK,low P stress(0-5 mg·L-1)decreased growth attributes,root morphological traits,and nutrient uptake of P.baillonii seedlings.Similarly,a respective reduction in chlorophyll a,b,total chlorophyll,Net photosynthetic rate(Pn),transpiration rate(Tr),and Gs by 86.23%,17%,64%,62.96%,53%,and 47%,was recorded in low P stress compared to CK.Whereas,SOD,POD,MDA,acid phosphatase activity,and soluble protein content were increased with increasing low P-stress up to 5mg·L,although soluble sugar content increased under low P-stress treatments.Moreover,the proteomics analysis identified 2721 proteins,196 showing differential expression,with 90 up-regulated and 106 down-regulated.Gene ontology and pathways analysis identified that 49.03%of transcripts were involved in molecular function,34.77%in cellular components,and 16.2%in biological processes.The annotation of these genes provides a pathway analysis for their putative functions under P-stress conditions.The analysis focused on determining the subcellular localization of the identified proteins revealed that a significant proportion(32.14%),of the differentially expressed proteins were predicted to be located in the chloroplasts.This suggests that the chloroplast proteome is particularly susceptible to low phosphorus stress.Moreover,the differential expression of these proteins mainly contributed to the potential changes in redox homeostasis,cellular signalling,transport processes,and overall cellular organization.[Conclusion]Our current research provides the basis for further revealing the molecular mechanism of P.baillonii in response to low P-stress.To understand the molecular mechanisms and metabolic processes involved under low p stress warrants further investigations.

    Izhar Ali;Saif Ullah;Wu Tong;Chen Kai;Yang Mei;

    发布时间:2024-06-13

  • 770. 多年生杨树人工林土壤有益与致病菌分布格局及作用机制研究

    摘要: 目的:以冀鲁地区的多年生杨树(毛白杨与欧美杨)人工林为研究对象,重点关注根际土和非根际土的微生物群落。探索多年生杨树人工林土壤微生物的种群特征和功能特征,明确根际和非根际土壤中的主要有害菌和有益菌,并揭示它们之间的相互作用关系。方法:选取山东省冠县苗圃场与河北省威县苗圃场 40年生毛白杨(Populus tomentosa)和 15 年生欧美杨(Populus×euramericana)为研究对象,采集杨树根际土壤和非根际土壤,对其土壤基本理化性质(水分、pH、电导率、有机质、速效氮磷钾与全氮磷钾)进行测定,同时通过高通量测序探究其微生物组成、来源、衰减与富集、群落结构及群落组装,结合理化因子寻找其微生物驱动因子,并根据物种组成及功能预测结果,进一步通过高通量培养技术对土壤中细菌和真菌进行了分离鉴定,通过分析比较及菌株功能验证确定其有益菌与致病菌,最后构建理化因子与微生物功能网络,探究有益菌与致病菌间作用关系。结果:杨树连载多年后,土壤各种速效养分在含量上基本都表现出根际土显著高于非根际土(P<0.05)。对多年生杨树种植园土壤的评估显示存在许多有益微生物,如芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌和链霉菌,以及病原微生物,包括镰刀菌和交替孢菌。这些微生物大多富集在根圈土壤中。研究发现,磷是影响土壤微生物的驱动因素。细菌群落的聚集过程是确定性的(βNTI<-2,同质选择),而真菌的聚集过程是随机的(-2>βNTI>-2,同质分散)。结论:多年生杨树人工林地土壤中具有大量有益微生物和致病微生物,它们大多由非根际至根际土壤迁徙富集,且有益细菌拮抗致病真菌(芽孢杆菌和链霉菌拮抗镰刀菌),这种协同富集可能维持了某种平衡,使寄主植物保持健康。土壤磷分含量是土壤微生物群落的关键影响因子。根圈中的微生物网络比土壤中的微生物网络更稳定。本研究揭示了多年生杨树人工林地土壤有益与致病微生物分布状况,明确主要有害菌与有益菌的类群及作用。该研究有望拓展林地土壤功能微生物种质资源,为杨树人工林土传病害防治与生物修复提供理论依据。

    作者:

    李占彪;乔熔烨;国辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 771. 产铁载体耐镉内生菌筛选及与湿地松联合修复镉污染土壤的研究

    摘要: [目的]从矿区优势木本植物中分离、筛选出兼具产铁载体与耐镉(Cd)能力的多功能内生菌,探讨其植物促生特性以及与湿地松联合修复 Cd 污染土壤的潜力,以期为多功能内生菌在植物修复中的应用提供可靠的数据支撑与理论依据。[方法]利用选择性培养基分离、筛选出产铁载体的多功能 Cd2+耐受内生菌,通过Cd2+最低抑菌浓度、Cd2+去除率与土壤Cd赋存形态等指标评估菌株对Cd污染土壤的修复潜力,采用盆栽试验优选验证内生菌-湿地松联合修复 Cd 污染土壤的可行性。[结果]1)从矿区优势木本植物根中分离获得到 7 株兼具产铁载体(32.40%-91.49%)与Cd2+耐受能力(>30 mg/L)内生菌,16S rRNA序列分析结果表明 7 株内生菌分属于伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、泛菌属(Pantoea)和草螺菌属(Herbaspirillum),这些菌株均具有溶磷、固氮、产IAA、产ACC脱氨酶和产脲酶能力中的多项特性。2)所有菌株的Cd2+最低抑菌浓度在 1.5 mM到 9.0 mM之间,多数菌株对Cd2+的去除率随着Cd2+浓度的提高而下降。对Cd污染土壤接种JLS17、JLS32 和JLS50 可显著增加(p<0.05)土壤弱酸可提取态Cd含量,并降低可还原态、可氧化态及残渣态Cd含量。3)低Cd胁迫(3.673 mg/kg)能显著促进(p<0.05)湿地松幼苗株高增长量、地径增长量、根表面积、根体积、根长的提高,并促进湿地松对P、K、Ca、Mg的吸收,高Cd胁迫(9.511 mg/kg)则显著抑制(p<0.05)湿地松各项生长指标的增长及养分的吸收。JLS17 和YTG72 接种处理可有效缓解Cd对湿地松的毒害效应,显著促进(p<0.05)湿地松各项生长指标的提高与营养元素的吸收,并提高了根系对Cd的吸收效率,使根中总Cd含量分别提高 10.9%-51.5%与 21.3%-55.6%。[结论]1)所筛选产铁载体耐Cd内生菌具有多项植物促生特性,其中菌株JLS17、JLS32 和JLS50 具有活化土壤 Cd的能力。2)对湿地松接种JLS17 和YTG72 能显著促进湿地松的生长,缓解Cd对湿地松的毒害效应,并提高根系对Cd的吸收效率。本研究首次证明了内生菌-湿地松联合修复体系在修复 Cd 污染土壤的可行性,这在未来的尾矿土壤重金属修复中具有较大的应用潜力。

    作者:

    李仰龙;陈详腾;魏书蒙;董玉红;厚凌宇;焦如珍;

    发布时间:2024-06-13

  • 772. 有机肥替代部分化肥对海南岛橡胶园土壤有机碳及其稳定性的影响

    摘要: [目的]有机肥替代部分化肥是实现我国化肥零增长目标的重要措施之一,其可减少因过量使用化肥对环境的负面影响而在不同农田生态系统中普遍推广。然而,在橡胶种植过程中,有机肥部分替代化肥对橡胶园土壤有机碳(SOC)含量、组分及其稳定性的影响尚不清楚。[方法]在等氮量替代条件下,在海南岛中部的一个开割 12 年的橡胶园进行了田间试验。共设置四种处理(CK:不施肥;NPK:单施化肥;NPKM:1/2 化肥加 1/2 未堆肥的有机肥;NPKO:1/2 化肥加 1/2 经堆肥的有机肥))。分 0-10 和 10-20cm土层采集土壤样品,测定其土壤基本理化性质、5 种有机碳组分(微生物生物量碳(MBC)、轻组分有机碳(LFOC)、溶解有机碳(DOC)、热水提取的溶解有机碳(HOC)和颗粒有机碳(POC))以及 4 种碳循环相关的土壤酶(β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、多酚氧化酶(POX)、过氧化氢酶(CAT)和纤维素酶(CEL))活性。同时在 30℃和 60%田间持水量条件下进行为期 46 天的SOC矿化室内培养实验。[结果]结果表明,与NPK相比,NPKM和NPKO显著提高了SOC、TN、、TK和pH的含量,增幅分别为 14.92-68.54%、29.86-63.16%、14.29-110.71%和 0.97-10.29%。两种有机肥处理中,LFOC、DOC、POC、HOC和MBC的含量均显著高于CK和NPK 处理。NPKO显著提高了两个土层土壤中的POX和CEL的活性,但NPKM处理 10-20cm中POX活性显著低于NPK,两种有机肥处理对BG和CAT活性的影响均未达到显著水平。两种有机肥处理均提高了SOC 累积矿化量,NPKO中Cp/SOC值在两个土层中均显著低于NPK和CK,而NPKM处理的Cp/SOC仅在 10-20cm土层中显著低于CK和NPK.NPKO的碳质量指数(CQI)显著高于其他三种施肥处理,表明顽拗性碳在总有机碳重占比较高。RDA结果表明,不同处理中影响土壤有机碳稳定性(Cp/SOC)的主要因素有所差异,CK 中主要影响因子为 pH 和 POX,NPK 中主要为 NH4+-N 和MBC,NPKM中主要为AP、BG和pH,而NPKO中主要为AP、CAT、NH4+-N、MBC和pH。[结论]综上所述,有机肥(NPKO和NPKM)部分替代化学氮肥可显著增加土壤有机碳及其各组分含量、酶活性,CQI值及SOC累积矿化量,但降低了Cp/SOC值,从而促进土壤有机碳稳定性。因此,在橡胶园推广使用有机肥部分替代化肥的施肥方式有利于提高橡胶园土壤有机碳的固存,且经堆肥后的有机肥部分替代化肥施用对土壤养分及其微生物活性更有利。

    作者:

    徐文娴;吴志祥;刘文杰;杨秋;

    发布时间:2024-06-13

  • 773. 林业数字孪生应用

    摘要: [目的]探究数字孪生技术在林草行业的应用[方法]以模型和数据为基础,针对物理世界的森林实体,利用数字化手段构建出一个多维度、多时空尺度、多学科、多物理量的动态虚拟森林模型,能够与物理森林实体保持实时交互反馈,借助历史数据、实时数据以及算法模拟等,通过虚拟森林模型模拟、验证、预测、控制物理森林实体全生命周期过程,从而分析和优化实体,最终实现实体与数字模型的共享智慧与协同发展。[结果]林草行业具有生长环境复杂、数据繁多、应用场景特殊等特点。利用数字孪生技术建设林草数据库、实时反映森林资源状况、监测防治林业有害生物、监测保护珍稀野生动植物、监测林下早期火情并为林火发生时的指挥调度提供最优辅助决策,有利于森林资源整体管护水平的提升。[结论]智慧林业的基础是"数字林业",是利用人工智能、物联网、大数据与云计算等新一代信息技术与林业智能装备跨学科深度融合,进而形成的面向林业生产和管理的林业信息化发展新模式。林业数字孪生应用是智慧林业的具体实现手段,利用实体-数字模型实时交互的模式进行模拟演化、平行管理与分析决策,实现"智能数据采集、智能分析、智能规划、智能监测、智能除治"等功能,促使传统林业经营管理模式向数字化、智慧化转变。在解决部分传统经营管理模式存在的弊端与问题的同时,有效提升了林业管理的效率和水平。

    作者:

    张琰琳;厚凌宇;孙启武;

    发布时间:2024-06-13

  • 774. 不同林龄杨树人工林土壤呼吸特征及其影响机制

    摘要: [目的]探究不同林龄杨树人工林在其培育连续生长周期内土壤呼吸特征及其与生物因子和非生物因子之间的影响机制。[方法]选择 1-15a林龄杨树人工林,测定其生长季内土壤呼吸速率变化,并采集各林分 0-20cm的土壤测定其物理(土壤温度、湿度和密度)、化学(pH、有机碳、有效磷、速效钾、全氮和硝态氮)和生物特性(土壤酶活性和微生物群落结构)。[结果](1)随着林龄的增长,土壤全氮、硝态氮、速效钾、有效磷和有机碳含量有明显变化。有效磷和速效钾均在 2a中达到峰值,硝态氮、全氮和有机碳均在 1a或 10a中达到峰值。(2)碱性蛋白酶活性与土壤细菌Chao1 多样性指数和OTUs总量存在显著正相关关系,与细菌Shannon指数存在显著正相关关系。脲酶活性与土壤细菌Chao1 多样性指数和OTUs总量呈显著正相关关系,与细菌 Shannon指数存在显著正相关关系。但纤维素酶和蔗糖酶活性与细菌、真菌和细菌真菌之比均无显著相关关系;并且四种酶与真菌及细菌真菌之比均无显著相关关系。(3)不同林分土壤中存在不同的真菌和细菌群落,真菌群落在门级多样性低于细菌。主要细菌门以Proteobacteria、Acidobacteriota为主;主要的真菌门以Ascomycota为主。主要影响细菌群落理化性质的是pH、土壤密度、有效磷、有机碳、全氮和硝态氮;影响真菌群落的主要理化性质是土壤密度和全氮。(4)土壤呼吸速率在生长季内中均表现出相似的季节性变化,基本呈单峰曲线规律;1a土壤呼吸速率最大,随着林龄的增长总体呈下降趋势。相关性分析表明:土壤微生物群落组成、土壤密度、土壤温度、速效钾、有机碳、全氮、硝态氮、纤维素酶和蔗糖酶活性是影响土壤CO2外排的主要生物物理化学因素,并且与微生物群落强烈相关。[结论]总的来说,幼林的土壤呼吸速率显著高于老林,这是由于林龄效应改变了土壤特性而影响了土壤呼吸速率,土壤 pH、密度和养分含量变化是解释基于林龄效应引起的土壤微生物群落组成和多样性变化的主要土壤变量。土壤呼吸与相关的土壤非生物和生物特性(土壤微生物群落丰富度和多样性、土壤密度、土壤温度、速效钾、有机碳、全氮、硝态氮、纤维素酶和蔗糖酶活性)呈显著相关,其中,微生物群落结构是一个特别重要的因素。

    作者:

    刘相荣;丁昌俊;厚凌宇;孙启武;

    发布时间:2024-06-13

  • 775. 已退化杉木林中补植刨花润楠通过增加土壤磷限制性提高土壤碳含量

    摘要: [目的]杉木林是受退化困扰的世界主要用材林之一,在已退化杉木林补植阔叶树是提升森林质量、增加植物碳库的重要途径,但是补植对土壤碳库的影响依旧存在争议。[方法]为此,本研究在典型已退化杉木林内补植速生刨花润楠,并检测补植后 0,5,8,12 年土壤的碳含量、养分状况、微生物群落结构和功能变化。[结果]已退化杉木遭受潜在磷限制,而刨花润楠补植显著提高土壤总碳但降低总氮和总磷,导致土壤C:N、C:P和N:P显著增加,进一步增加磷限制性。同时降低微生物量碳、微生物量氮和微生物磷碳,并提高微生物C:P和N:P.酸性转化酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶、反硝化酶和酸性磷酸酶都随刨花润楠补植年限降低。微生物群落多样性得到提升,稀有类群相对丰度得到增加,群落结构显著改变。结构方程模型发现总磷对微生物量、微生物群落组成和活性的影响最大,并是促进总碳增加的最重要贡献因素。网络分析发现Leifsonia,Bradyrhizobium和Mycolicibacterium等类群在土壤养分循环转变与碳积累过程中可能扮演重要角色。[结论]本研究发现在养分限制性退化林内补植速生树种将加剧了土壤养分缺乏,降低土壤微生物量并改变群落结构,抑制土壤微生物养分循环和碳分解活性,继而促进有机碳的积累。研究揭示了养分限制性在促进土壤碳积累中的潜在意义,对于丰富林业土壤碳汇调控策略提供了新的思路。

    作者:

    周汉昌;李婷;李怡;

    发布时间:2024-06-13

  • 776. 近自然改造对杉木人工林土壤碳组分的影响

    摘要: [目的]探究近自然改造对杉木人工林土壤碳组分的影响,为杉木人工林的经营提供科学依据。[方法]采集三种林分(杉木人工林、杉木-闽楠改造林和杉木-刨花楠改造林)0-20、20-40 的土壤,测定有机碳组分(活性有机碳、慢性有机碳和惰性有机碳)及活性有机碳组分(易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳)。[结果]近自然改造后,土壤有机碳组分发生显著变化。相较于杉木人工纯林,杉木-闽楠改造林和杉木-刨花楠改造林 0-20cm、20-40cm的活性有机碳含量均显著提高。此外,0-20cm土层,杉木-闽楠改造林和杉木-刨花楠改造林中慢性有机碳和惰性有机碳含量显著提高。活性有机碳组分结果发现,0-20cm土层,杉木-闽楠改造林和杉木-刨花楠改造林活性有机碳组分中水溶性有机碳、微生物生物量碳和易氧化有机碳含量显著提高。20-40cm土层,杉木-刨花楠改造林中微生物生物量碳含量显著提高。相关性分析表明土壤有机碳各组分间均存在显著相关关系。[结论]近自然改造显著影响活性有机碳组分,且近自然改造更有利于杉木人工林土壤碳的积累和周转。

    作者:

    陈详腾;董玉红;焦如珍;

    发布时间:2024-06-13

  • 777. Analysis of Physiological Response and Differential Protein Expression of P.baillonii Seedings Under Low Phosphorus Stress

    摘要: [Objective]Paramichelia baillonii is a rare and fast-growing tree species in subtropical China.The acidic red soil in southern China severely limits its growth as it lacks sufficient available phosphorus(P),resulting in declining soil fertility and nutrient availability.Previous studies only focused on P.baillonii geographical distribution,growth patterns,afforestation techniques,wood characteristics,and other related aspects.However,its response to low-P stress on growth,root attributes,and physiological response has not yet been reported.[Method]We conducted a pot experiment on 2-year-old seedlings and treated them with 31 mg·L-1(CK),10 mg·L-1,5 mg·L-1,1 mg·L-1,and 0 mg·L-1 phosphorus stress.[Result]It showed that compared to CK,low P stress(0-5 mg·L-1)decreased growth attributes,root morphological traits,and nutrient uptake of P.baillonii seedlings.Similarly,a respective reduction in chlorophyll a,b,total chlorophyll,Net photosynthetic rate(Pn),transpiration rate(Tr),and Gs by 86.23%,17%,64%,62.96%,53%,and 47%,was recorded in low P stress compared to CK.Whereas,SOD,POD,MDA,acid phosphatase activity,and soluble protein content were increased with increasing low P-stress up to 5mg·L,although soluble sugar content increased under low P-stress treatments.Moreover,the proteomics analysis identified 2721 proteins,196 showing differential expression,with 90 up-regulated and 106 down-regulated.Gene ontology and pathways analysis identified that 49.03%of transcripts were involved in molecular function,34.77%in cellular components,and 16.2%in biological processes.The annotation of these genes provides a pathway analysis for their putative functions under P-stress conditions.The analysis focused on determining the subcellular localization of the identified proteins revealed that a significant proportion(32.14%),of the differentially expressed proteins were predicted to be located in the chloroplasts.This suggests that the chloroplast proteome is particularly susceptible to low phosphorus stress.Moreover,the differential expression of these proteins mainly contributed to the potential changes in redox homeostasis,cellular signalling,transport processes,and overall cellular organization.[Conclusion]Our current research provides the basis for further revealing the molecular mechanism of P.baillonii in response to low P-stress.To understand the molecular mechanisms and metabolic processes involved under low p stress warrants further investigations.

    Izhar Ali;Xu Yuanyuan;Chen kai;Wu tong;Yang mei;

    发布时间:2024-06-13

  • 778. 望天树人工林根际土壤微生物群落随林龄变化特征及其对磷限制的影响

    摘要: [目的]本研究旨在分析亚热带龙脑香科濒危树种人工林根际土壤养分现状和微生物群落特征,明确林龄对土壤真菌和细菌群落结构及功能的影响,以及根际微生物在磷素转化过程中发挥的关键作用,并揭示微生物群落与磷素有效性和磷限制的相关关系。[方法]以 6 个林龄的望天树人工纯林为研究对象,采集根际土壤,通过分析微生物群落多样性与磷组分的动态转化特征,揭示它们之间的相互影响及随年龄的变异特征。[结果](1)6 个林龄的林地根际土壤处于强酸性和缺磷状态,Fe3+对磷的强吸附作用和高含量稳定态有机磷严重制约着土壤磷供应;(2)在长时间尺度上,根际土壤酸性磷酸酶活性和微生物量磷是难溶性磷活化的主要驱动因子,pH、有效磷、酸性磷酸酶活性和铵态氮是驱动微生物群落多样性变异的关键因子;(3)随着林龄增加,多数土壤理化和养分指标呈先升后降的趋势;到造林后期,各形态磷向有效磷的转化由易变难,磷有效性下降,土壤肥力开始衰退;但是细菌群落仍能够维持稳定的物种丰度和多样性,真菌群落的均匀度有增加趋势;(4)真菌群落的结构组成和功能多样性变异比细菌更显著,真菌比细菌更能适应低磷环境;优势真菌的生长比细菌更有利、能更好地指示土壤磷有效性和土壤质量。[结论]随林龄增加,根际土壤酸性磷酸酶活性降低减缓了有机磷向生物有效性无机磷矿化的过程,全磷向有效磷的转化能力逐渐减弱,土壤有机质和有效态氮、磷、钾含量降低,导致养分限制。然而,望天树根际可以形成耐酸耐低磷的微生物群落从而保证较高的微生物群落丰度和均匀度,在一定程度上可以维持磷的有效性并缓解磷限制。同时,我们建议在望天树人工造林后,适当延长追肥期将有利于维持土壤磷供应能力,保证有益微生物和树木的正常生长发育。该研究有助于提高人们对酸性低磷红壤区人工林地力维持机制的理解,也可为濒危植物的迁地保护和人工造林等过程中的土壤适配、施肥期限和根际菌群结构维持等工作提供科学参考。

    作者:

    李万年;Saif Ullah;邓福春;韩小美;黄松殿;徐圆圆;杨梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 779. 基于文献计量分析近 10年土壤有机碳的研究进展

    摘要: [目的]土壤有机碳是陆地生态系统中最主要的碳库组成部分,同时也是土壤肥力关键指标的表征,有机碳储量的变化会对全球碳循环产生重大影响,为了了解土壤有机碳的研究现状和前言。[方法]本文基于文献计量分析,在Web of science 核心数据库中以土壤有机碳为主题词进行检索,通过筛选将得到891 篇相关的高被引论文作为研究数据,利用 VOSviewer 软件和 Citespace 软件对以土壤有机碳为主题词的文献进行定量分析。[结果]结果表明:(1)高被引文献 2012-2022 年发文量总体呈比较稳定的波动状态。(2)环境科学、生态学和多学科交叉学等学科是土壤有机碳研究涉及的主要学科领域,多学科科学逐渐成为研究的主要趋势,在该领域占有重要地位。(3)主要发文作者和发文机构分别为 Kuzyakov Yakov和中国科学院,它们是土壤有机碳研究相关领域的主要贡献作者和机构;中国科学院和Ok,Yong Sik分别为该区域间与其他科研机构和作者之间合作最为密切,来自同一个机构的作者间合作关系紧密,且同一个地区内机构间的合作较多,说明地理位置对科研合作也起着重要的影响作用。[结论](4)通过对关键词的分析得出,该领域的主要研究热点和发展趋势主要集中在土壤中二氧化碳含量的变化对大气中温室气体含量与气候变化之间的关系和农业土地利用中土壤有机碳封存与固定的相关研究。

    作者:

    李冰;

    发布时间:2024-06-13

  • 780. 亚热带酸雨区马尾松EM根尖真菌群落多样性分析

    摘要: [目的]揭示亚热带酸雨区不同林型中马尾松外生菌根(EM)根尖的真菌群落多样性、结构和组成的差异,探讨EM根尖真菌群落缓解土壤酸化的机制。[方法]以重庆铁山坪林场的马尾松纯林(Pi)、马尾松-香樟混交林(Pi_Ci)以及马尾松-木荷混交林(Pi_Sc)为研究对象,采用样地调查和分子生物学相结合的方法,对不同林型中马尾松EM根尖的真菌群落进行研究。[结果](1)三种林型的马尾松EM根尖样品中共获得 3737 个真菌OTUs,隶属于 15 门 60 纲 338 科 770 属;(2)Pi纯林EM根尖真菌丰富度显著高于Pi_Sc混交林,三林型的EM根尖真菌群落多样性一致,无显著差异;(3)不同林型中马尾松EM根尖真菌群落结构组间差异显著(P<0.05),RDA分析表明土壤中交换性Ca、Mg含量以及pH值显著影响马尾松 EM 根尖真菌群落结构;(4)Pi 纯林中主要为青霉属 Penicillium,且 Penicillium 和 EM 真菌Thelephoraceae 可能会加剧土壤酸化;Pi_Ci 混交林中有益菌占优势(Mortierella、Tausonia、EM 真菌Scleroderma和Pseudotomentella),可改善土壤养分、缓解土壤酸化;Pi_Sc混交林中的有益菌Glutinomyces可改善土壤环境,但EM真菌Meliniomyces和Tomentella可能会加剧土壤酸化。[结论]Pi_Ci混交林中的马尾松EM根尖真菌群落对缓解土壤酸化更加有益,在亚热带重庆酸雨区种植香樟可缓解土壤酸化。

    作者:

    倪秀雅;冯永霞;陈展;

    发布时间:2024-06-13

  • 781. 黑木相思家系适地适树品种综合评价

    摘要: [目的]杉木、桉树人工林高度集约经营和连载代次的递增导致人工林出现土壤养分周转能力下降等问题,土壤肥力质量逐代降低已成为人工林可持续经营的主要障碍。为选出适宜南方山地此土壤条件下适应性和改土效果优良的黑山相思家系。揭示黑木相思土壤养分的空间分异规律与地形变化的关系。[方法]本文以福清灵石山场杉木采伐迹地上营造的 15 年生 7 个黑木相思家系(M1~M7)为研究对象,采用经典统计学、描述性统计、地统计学方法和GIS技术,通过对林木生长特性、土壤物理结构和养分特征在不同坡位上的研究,分析了不同家系的土壤理化性质的变化规律和土壤养分的空间分布,并通过因子分析法和模糊评价法对 7 个黑木相思家系进行综合评价选优。[结果]7 个黑木相思家系的理化性质在不同坡位的含量大多表现为下坡位>中坡位>上坡位,下坡位显著高于其他坡位;家系间土壤结构和养分含量均表现出M7、M6 和 M5 较好;研究区各养分含量总体呈块状或条带状分布,呈现从东北和西北方向往南方向递增的趋势。[结论]综合评价值在上下坡位黑木相思家系 M7 值最高,其生长对土壤理化性质的改良效果最佳,在中坡位黑木相思家系M6 最佳。研究结果基于适地适品种的用地优化布局理念筛选出在南方山地适宜种植的黑木相思家系,为林分的精准提升提供理论技术支持。

    作者:

    赵玥桥;黄晓霞;张露月;高文晶;

    发布时间:2024-06-13

  • 782. 基于最小数据集不同毛竹-多花黄精经营模式土壤质量评价

    摘要: [目的]农林复合经营是一种有效的土地管理方法,在改善生态环境和提高生态系统生产力方面具有巨大潜力,林分密度是影响森林生产力和土壤质量的重要因素。本研究对毛竹(Phyllostachys pubescens)-多花黄精(Polygonatum cyrtonema)不同经营模式下土壤质量进行综合评价,揭示不同经营模式下土壤质量变化规律及关键影响指标。[方法]2019 年 10 月在安徽省金寨县建立了不同立竹密度毛竹-多花黄精复合经营模式:BP1(1680±50 株·hm-2)、BP2(1475±50 株·hm-2),毛竹纯林B(1550±50 株·hm-2)以及多花黄精单作P(4.1±0.23 株·m-2)四种毛竹-多花黄精经营模式,并于 2022 年 7 月采集不同经营模式下 0-10 cm土层土壤,共测定了 14 个表征土壤物理、化学、生物性质的土壤质量指标。采用单因素方差分析和多重比较(LSD)对土壤质量指标进行比较分析,采用主成分分析法(PCA,Principal Component Analysis)建立最小数据集(MDS,Minimum Data Set),并计算土壤质量指数(SQI,Soil Quality Index)对不同经营模式下土壤质量进行综合评价。[结果]经营模式对土壤理化性质具有显著影响,与单一经营模式相比,复合经营显著提高了土壤含水率(SWC)、降低了土壤容重(BD),其中BP2 模式表现出更高的SWC和较低的BD.BP1 和P模式土壤酸碱度(pH)显著高于B和BP2 模式,与P模式相比,复合经营后土壤电导率(EC)显著增加。BP2 模式下土壤有机碳(SOC)、有机氮(TN)、硝态氮(NO3--N)含量显著最高,速效磷(AP)显著最低。BP1 模式下土壤全钾(AK)、速效钾(AK)含量显著最高,P 模式铵态氮(NH4+-N)含量显著最低,全磷(TP)含量在四种模式之间无显著差异。复合经营显著提高了土壤微生物碳(MBC)和微生物氮(MBN)含量。评价土壤质量的MDS指标包括土壤SWC、MBC、EC、AP.不同经营模式下土壤SQI范围在 0.40~0.64 之间,从大到小排序为BP2>BP1>B>P模式,其中BP2 模式SQI显著高于其它三种模式。BP1、BP2、P和B四种模式下土壤质量主要限制因子分别为EC、AP、MBC、SWC.TDS-SQI 和MDS-SQI之间呈显著的正相关关系,说明本研究中筛选出用于土壤质量评价的 MDS指数能够提供准确的评价。[结论]本研究中不同经营模式下土壤质量差异显著,复合经营可以改善土壤理化性质,提高林地土壤质量,其中BP2 经营模式下(1475±50 株·hm-2)更有利于提高土壤质量,不同经营模式下土壤限制因子各异,在实际经营管理中可针对性的进行养分管理,促进林地的可持续发展。

    发布时间:2024-06-13

  • 783. 基于最小数据集的不同白及复合模式的土壤质量评价

    摘要: [目的]评价不同白及(Bletilla striata)复合经营模式的土壤质量指数,为筛选合适的白及复合模式和促进林下仿生栽培提供理论依据。[方法]在安徽省广德市建立了不同复合模式的试验林,选择了毛竹(Phyllostachys edulis)-白及(BM),悬铃木(Platanus acerifolia)-白及(BX),山核桃(Carya cathayensis)-白及(BS)3 种复合模式为研究对象,以白及单作模式(CK)为对照,对土壤质量进行了评估。在 0-20 cm土层共测定了土壤含水量、有机碳、全氮等 16 个指标作为土壤质量评价的总数据集(TDS),并基于主成分分析和Norm值建立土壤质量评价指标最小数据集(MDS)。[结果]1)与对照相比,复合模式BS的土壤含水量、电导率、铵态氮、可溶性有机碳、全氮、全磷、土壤有机碳、镁、微生物生物量碳和氮含量均显著提高(p<0.05)。复合模式(BM和BX)的可溶性有机碳和氮含量、稳定氮同位素均显著降低(p<0.05)。2)MDS土壤质量选取指标为pH、土壤有机碳、可溶性有机碳、全磷和全钾 5 项指标。3)土壤质量指数(SQI)介于 0.220~0.731,复合模式BS的SQI显著高于对照(p<0.01),复合模式BX的SQI显著低于对照(p<0.01)。通过分析TDS和MDS的SQI线性关系(r = 0.824,p<0.01),说明基于MDS的土壤质量评价方法具有较好的适用性,可以较为准确地对白及复合经营模式的土壤质量进行评价。[结论]不同复合模式效应存在显著差异,其中复合模式 BS 在改善土壤质量方面显著高于其它模式和对照,在白及仿生栽培的生产实践中具有一定的指导意义。

    作者:

    曹小青;王斐;张志丽;戴慧衍;张爱婷;徐小牛;

    发布时间:2024-06-13

  • 784. 益生芽孢杆菌的根际定殖机制

    摘要: [目的]根际微生物是植物的第二基因组,对植物健康生长至关重要。其中根际益生芽孢杆菌由于能够形成耐逆芽孢,具有容易储存、货架期长等优点,是我国微生物肥料的主要生产菌种。前期研究发现贝莱斯芽孢杆菌不仅能促进林木生长还能够协助林木抗逆,而高效的根际定殖是有益微生物发挥其益生功能的前提。本研究旨在解析根际益生芽孢杆菌的根际定殖机制,为生产高效的林用微生物菌剂提供理论支持。[方法]本研究以贝莱斯芽孢杆菌为主要研究对象,通过基因敲除、荧光共定位、ICP-MS等技术研究芽孢杆菌的VII型分泌系统(T7SS)影响根际定殖中的机理;通过代谢组分析、趋化性检测、生物膜定量等实验解析林木根系分泌物中调控贝莱斯芽孢杆菌定殖的关键信号。[结果](1)我们发现芽孢杆菌VII型分泌系统参与根际定殖,进一步研究发现,VII型分泌系统分泌的YukE蛋白会在菌-植互作早期插入根细胞膜,导致短暂的根系铁泄漏,泄漏的铁进而促进了贝莱斯芽孢杆菌的铁营养从而快速占据生态位,定殖后的贝莱斯芽孢杆菌进而高效促进植物营养吸收。(2)我们发现在蔷薇林木根际环境中,益生贝莱斯芽孢杆菌和致病菌根癌农杆菌的定殖都会进一步促进贝莱斯芽孢杆菌的定殖,并抑制致病性根癌农杆菌的定殖。进一步研究发现林木通过提高根系分泌物中的葡萄糖酸和海藻糖-6-磷酸的含量并降低邻苯二甲酸二辛酯的含量来促进益生贝莱斯芽孢杆菌定殖。[结论]益生芽孢杆菌的VII型分泌系统和对根系分泌物的感知作用影响其根际定殖,该发现为益生芽孢杆菌的产业化应用提供理论支持。

    作者:

    陈淋;刘云鹏;舒霞;王兴红;张瑞福;

    发布时间:2024-06-13

  • 785. 中国植胶区土壤质量空间分异及驱动因素

    摘要: 土壤质量是土壤生态系统的重要组成部分,目前我国三大植胶区(海南、云南、广东)土壤质量的空间分异特征及其驱动因素尚不完全清楚。为此,本研究对海南(文昌、琼中、东方)、云南(景洪、瑞丽、河口)、广东(湛江、茂名)植胶区不同林龄土壤样品进行采集与测定,基于 28 个土壤物理、化学、生物性质参数和主成分分析构建土壤质量评价模型,计算中国主要植胶区土壤质量指数(SQI),对不同植胶区的土壤质量进行评价,并探讨不同植胶区土壤质量的空间分异特征及其驱动因素。结果表明,(1)我国主要植胶区土壤质量空间差异显著,不同林龄橡胶林土壤质量差异不显著。植胶区土壤质量指数整体呈随着深度加深而下降的趋势,且表层土壤质量指数显著高于下层土壤。SWC、Mn、TN、EOC、DOC、AN、TK、NN是土壤质量评价的重要土壤性质。(2)对海南岛橡胶林和热带雨林的研究发现,不同土壤类型的SQI表现出明显的差异。在同一土壤类型内,热带雨林的 SQI没有明显差异,而橡胶林的SQI差异显著,主要归因于橡胶林取样点位置比较分散且位于不同气候区。(3)与热带雨林相比,橡胶林的土壤质量指数下降了 26.48%,而土壤pH值、总磷、纤维素分解作用和放线菌数量等增加。橡胶林的土壤理化性质综合评价指标明显低于热带雨林,但与次生林差异不显著;与单作橡胶林相比,间作橡胶林改善了大部分土壤理化性质。(4)热带雨林的SQI在雨季显著高于旱季。相比之下,橡胶林的SQI在两个季节之间没有显著差异,这表明热带雨林的土壤质量比橡胶林的土壤质量对季节变化更敏感。(5)结构方程模型结果表明,除了土地利用和土壤类型外,空间变异和季节变化也对热带岛屿的土壤质量起着重要作用。冗余分析表明,土地利用类型与气候、地理和土壤因素相互作用,共同解释了整个研究区域土壤质量变化的一半。研究结果有望为热带森林的可持续利用提供科学依据。

    作者:

    孙瑞;吴志祥;兰国玉;杨川;陈帮乾;

    发布时间:2024-06-13

  • 786. 不同氮输入速率对亚热带森林丛枝菌根菌丝呼吸的影响

    摘要: 丛枝菌根真菌(AMF)广泛存在于自然界中,在地下碳(C)动态中发挥着至关重要的作用。氮(N)沉积或施肥可能会影响 AMF,从而影响植物衍生的 C 通过 AMF 菌丝返回大气的通量。在前人研究中,主要集中在土壤呼吸和/或自养和异养呼吸如何响应不同生态系统中的生物和/或非生物因素,而AMF 菌丝呼吸通常被视为自养呼吸的一个组成部分。然而,AMF 菌丝呼吸对土壤呼吸的贡献以及 AMF菌丝呼吸对增加土壤 N 有效性的响应仍然未知。我们利用网格排除法进一步将自养呼吸分为根呼吸和AMF 菌丝呼吸,研究了氮肥(0、50、100 和 200 kg N ha-1 yr-1)对亚热带杉木人工林(Cunninghamia lanceolata(Lamb。)Hook)AMF 菌丝呼吸、根呼吸和异养(微生物)呼吸的影响。结果表明短期氮添加不会影响根系、AMF 菌丝和土壤微生物呼吸,因为土壤氮的有效性和根外菌丝不受氮添加的影响。AMF菌丝呼吸占土壤总呼吸的 12%和自养呼吸的 25%。根系、AMF菌丝和土壤微生物呼吸与土壤水分含量呈正相关,但与土壤温度无关,表明土壤湿度是土壤呼吸各组分的驱动因子。AMF 菌丝呼吸是土壤呼吸的重要来源,这一现象可能在高度依赖菌根共生的植物中更加明显,在未来的研究中应考虑将土壤呼吸划分为不同的组分,以更好地了解土壤呼吸对 N 添加的响应。我们的结果可以为实现碳中和,增加森林碳汇提供理论基础,也可以为森林生态系统的科学管理提供参考价值。

    作者:

    郑翔;安正峰;曹敏敏;吴凡;管鑫;Scott X. Chang;姜姜;

    发布时间:2024-06-13

  • 787. 菌根化育苗修复土壤镉污染机制的研究

    摘要: 重金属矿区开采严重破坏了原有的植被生态系统,冶炼过程中也产生大量有毒矿渣,释放出大量的有毒重金属元素,造成严重的土壤污染。植物—菌根联合修复技术,具有绿色、环保和可持续性的特点,被认为是重金属土壤生态修复的最具潜力手段。本研究以马尾松(Pinus massoniana)幼苗为材料,采用培养杯共培养,在温室中人工接种二十种不同基因型 Cd 抗性较强的外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,EMF)菌株—土生空团菌(C.geophilum),培育菌根化马尾松幼苗;通过在土壤中中添加不同浓度的CdCl2.5/2H2O(0 mg/kg、20 mg/kg),对菌根化马尾松幼苗和非菌根化幼苗进行Cd胁迫试验,将菌根化马尾松与非菌根化马尾松放入基质中胁迫五个月,通过测定侵染率、生长指标,组织营养元素含量、Cd分布以及形态、抗氧化系统,并进一步采用菌根组织转录组测序技术,从生理和分子两个层次研究 Cd 胁迫下菌根化马尾松的响应机制,为利用外生菌根—马尾松进行 Cd土壤污染治理提供理论依据和技术支撑。综上所述,本研究阐明了接种 EMF,可以显著提高马尾松幼苗的抗Cd胁迫能力,菌根马尾松可以吸附更多的镉元素;菌根共生可以全面提高马尾松的营养状况,提高保护酶活性等生理过程,提高宿主植物的抗性;此外,镉胁迫下,菌根共生可以保障马尾松幼苗根系基因的正常表达,通过马尾松植株-菌根菌的双方大量基因的共同表达,从而缓解了镉对植株的胁迫。因此,菌根化马尾松具有在镉污染区域土壤进行植物修复的应用潜力。

    作者:

    闫添艺;张桃香;

    发布时间:2024-06-13

  • 788. 中国亚热带地区沿海拔梯度土壤溶解性有机质组成及其与微生物的关系——以武夷山为例

    摘要: [目的]溶解性有机质(DOM)是土壤的动态碳库,在调节土壤养分循环和微生态中起着重要的桥梁作用。深入探讨沿海拔梯度土壤中DOM组分和微生物群落的动态变化,阐明DOM组分在空间中的分布,以期更好理解陆地生态系统对全球变暖的响应。[方法]选取武夷山沿海拔分布的五种植被带(阔叶林EB,针阔混交林CB,针叶林CF,亚高山矮林DF,高山草甸AM),应用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对土壤DOM组分进行表征,结合Illumina MiSeq高通量测序,探究不同海拔梯度DOM与微生物群落间的内在联系。[结果]土壤 DOC、NH4+-N 浓度整体上随海拔升高而增加,pH 值呈现出AM>EB>CB>CF>SD.除CF外,最大丰度对应 C、O原子个数随海拔升高逐渐增大,M/Z增加。针叶林C、O、M/Z三曲线集中分布,结合Shannon指数可知,其DOM分子的多样性较低。高山草甸DOM组分的化学多样性和均匀度最高,细菌丰富度指数显著低于其他植被带;真菌多样性逐渐增加。不同植被带中酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较高。真菌中担子菌门(Basidiomycota)占比最大。土壤养分与微生物群落的冗余分析(RDA)表明:酸杆菌门与C/N呈显著负相关,绿弯菌门与pH呈正相关,放线菌门等与TN、TC、AK浓度呈负相关;担子菌门与NO3--N浓度呈正相关。DOM组分与微生物群落的冗余分析表明:Verrucomicrobia与单宁类物质呈负相关,与木质素、蛋白质/脂质类、脂肪族类物质呈正相关。碳水化合物与绿弯菌门、担子菌门相对丰度呈负相关,与变形菌门呈正相关。细菌的多样性指数与DOM相关性分析表明,单宁类物质和多环芳烃与细菌群落的多样性呈负相关,木质素/富含羧基的脂环分子(CRAM)结构、脂肪族或蛋白质、脂质类物质与真菌多样性指数呈负相关。[结论]真菌在顽固性DOM分子降解过程中发挥着重要作用。高海拔地区DOM化学多样性较高。沿海拔梯度,DOM碳库组分顽固性增强,微生物种群向具有更大碳降解潜力的物种转移。微生物群落通过改变物种组成和代谢,倾向于抵消沿海拔梯度引起的气候条件的变化对土壤养分影响。

    作者:

    王淑真;包明琢;梁晶晶;周垂帆;

    发布时间:2024-06-13

  • 789. 色季拉山急尖长苞冷杉林林线过渡带土壤化学计量特征

    摘要: [目的]土壤作为陆地生态系统最基本的载体,可提供植株生长所需的各种养分元素,其中土壤碳©、氮(N)、磷(P)、钾(K)作为全球元素循环的重点以及探究土壤化学计量特征的核心,是有效表征土壤健康状况和生态质量的重要依据。[方法]以急尖长苞冷杉林林地土壤为研究对象采用单因素方差、化学计量比(C∶N、C∶P、N∶P、C∶K、N∶K、P∶K)及主成分分析等方法,对照全国第二次土壤普查标准,对其 4290、4320、4350、4380 m海拔及 0~10、10~20、20~40 cm土层的pH和 4 种养分(C、N、P、K)含量、比值及土壤肥力限制性因素进行比较分析。[结果](1)急尖长苞冷杉林的土壤pH为 3.56~5.64,为酸性土壤;(2)急尖长苞冷杉林生长季与非生长季土壤养分含量具有差异性,所有指标均表现为非生长季高于生长季;除生长季与非生长季土壤K随土层增加而升高、生长季土壤P随土层增加先降后升外,生长季与非生长季土壤C、N含量和非生长季土壤P含量随土层的增加而降低;除生长季与非生长季土壤K随海拔升高而降低、生长季土壤C、N随海拔升高而升高外,生长季与非生长季土壤P和非生长季土壤 C、N 随海拔升高先降后升;(3)急尖长苞冷杉林的土壤化学计量比除了非生长季土壤 C∶N随土层增加而降低、生长季土壤P∶K随土层增加先降后升外,其余比值均随土层增加而降低;(4)除生长季土壤C∶N随海拔升高先升后降、非生长季土壤C∶P随海拔升高先升后降随后又升高、非生长季土壤 N∶P(与生长季呈相反趋势)随海拔升高而降低外,非生长季土壤 C∶N,生长季土壤 C∶P、N∶P、C∶K、N∶K、P∶K 均随海拔升高而增大;非生长季土壤 C∶K、N∶K、P∶K 均随海拔升高先降后升。[结论]研究区土壤肥力状况良好,但受P、K限制。

    发布时间:2024-06-13

  • 790. 江苏扬州城市森林土壤细菌多样性研究

    摘要: 森林土壤微生物群落作为分解者、共生体或病原体,在调节生物地球化学循环方面起到关键作用。土壤细菌能够释放土壤无机物、矿石或有机质中的营养元素,在森林生态系统的养分循环中起着重要作用。本研究选取扬州市典型城市森林茱萸湾风景区内 6 种不同植被类型的城市森林作为研究对象,对不同植被类型下土壤细菌群落结构及多样性指数进行比较研究,以期为该地区城市森林生态系统服务功能的保护、合理利用土壤、营造最佳生态效益的林分、防止地力衰退提供一定的科学依据。结果表明,水杉林土壤细菌的物种总数、菌群丰度和复杂度最高,其次是竹林和山茱萸林。水杉林的土壤细菌群落的均匀度最高,其次是竹林和杂阔林。山茱萸林独有的土壤细菌的OTUs数目最多,与其他森林群落土壤细菌的OTUs分布差异较大;在门分类水平上,该地区相对丰度平均值大于 1%的优势菌门有 11 个。3 号山茱萸林(S3)和 1 号竹林(S1)土壤细菌物种组成与其他四种林型的土壤细菌的物种组成有明显差异。其他四个林型的土壤细菌的物种组成无明显差异。为深入研究城市森林土壤微生物群落在生态系统过程中的作用,希望在今后的研究中针对土壤微生物多样性、土壤理化指标和大气环境因子进行同步监测,研究大气环境-土壤-微生物之间的相关性,对于预测城市森林对未来环境条件的响应至关重要。

    作者:

    万欣;王磊;江浩;

    发布时间:2024-06-13

  • 791. CO2 and CH4 fluxes from forest soil in the northern Da Xing'anling Mountains in Northeast China during the freezing and thawing periods of near-surface soil in 2018-2019

    摘要: ##Under a warming climate,effects of seasonal freeze-thaw cycles on soil respiration are key to soil carbon cycles and ecosystem responses and resilience at mid-and high latitudes.In this study,effluxes of soil surface CO2 and absorption rates of CH4 were measured in the Xing'an larch(Larix gmelinii)forest in the Da Xing'anling(Khinggan)Mountains,Northeast China using the automatic multichannel soil greenhouse gas measurement system(dynamic gas chamber method)during the periods of October-November 2018 and April-May 2019.The results showed that during the freezing period of near-surface soil(October to November),the fluxes of CO2 and CH4 significantly declined,approaching zero at the end of November.During the thawing period of near-surface soil(April to May 2018),CO2 and CH4 fluxes from surface soil fluctuated markedly at first and then rose rapidly.The respective Q10 values of 3.86 and 4.89 during the freezing and thawing periods of near-surface soil indicate an signicant role of the soil freeze-thaw cycles in the modification of CO2 and CH4 fluxes.Most of these characteristics in methane and CO2 fluxes could largely be explained by variations in soil temperature and soil surface water vapor.Moreover,the accumulative fluxes of CO2 and CH4 during the freezing-thawing periods of near-surface soil contributed more to those totals of the entire winter.This study can help assess the stability of the soil carbon pool and carbon flux strength in taiga-forested permafrost regions in the northern Da Xing'anling Mountains,Northeast China.

    发布时间:2024-06-13

  • 792. Metagenomic insights into nitrification and urease inhibitors promote glyphosate degradations and reduce soil nitrous oxide emissions

    摘要: Organic herbicide pollution and greenhouse gas emission are major concerns in achieving sustainable agriculture and forestry.Nitrification and urease inhibitors have been used to improve fertilizer nitrogen(N)use efficiency,but their interactions with herbicides have rarely been studied.A comprehensive understanding of the impacts of N-cycling inhibitors on pesticide degradation and nitrous oxide(N2O)emission could help minimize the environmental risks of herbicide pollution and global climate change.In this study,we investigated glyphosate residues and N2O emission in camellia plantation soils,as influenced by nitrification inhibitors 3,4-dimethyl pyrazole phosphate(DMPP)and dicyandiamide(DCD)and urease inhibitor thiophosphoric triamide(NBPT),under 60%and 90%water holding capacity(WHC).The soil properties,glyphosate residues,N2O emissions,microbial communities and their comprehensive linkages were also analyzed.Compared with the control treatment,applying DMPP,DCD and NBPT significantly decreased glyphosate residues by 32.9%,60.3%and 35.6%under 90%WHC,respectively.Soil glyphosate residues were negatively correlated to the abundances of Acidobacteria and phnX gene.Contributions of soil moisture to glyphosate degradation were correlated to increases in phnJ,sox A and sox D genes.Relative to the control treatment,NBPT applications decreased cumulative N2O emissions by 56.6%and 91.4%under 60%and 90%WHC,respectively.Soil N2O emissions were regulated by soil water contents partly through affecting changes in soil DOC,DON,NH4+-N and NO3--N contents as well as abundances of functional nos Z,nar G,norB and norH genes.The promotion of glyphosate degradation and suppression of soil N2O emission by the N-cycling inhibitors suggested that applying N-cycling inhibitors might be an effect strategy to simultaneously reduce environmental pollution of pesticides and global climate change.

    Yaohui Liu;

    发布时间:2024-06-13

  • 793. 辽东山区红松人工林间伐恢复过程中土壤化学计量学特征

    摘要: [目的]为了明确辽东红松人工林间伐恢复过程中的土壤化学计量学特征。[方法]以间伐和未间伐(对照)的辽东山区红松人工林为研究对象,于 2012年进行间伐作业,并分别于 2014年和 2019年对两块样地取土壤样品分析碳氮磷钾养分含量和它们之间的化学计量学特征。[结果]在间伐短期恢复过程中,土壤全氮、水解性氮均有明显的提高,其中间伐比对照提高的程度更大;土壤全磷和有效磷含量基本保持不变,有效磷呈略降低趋势;土壤全钾呈显著的下降趋势,而速效钾上升明显;间伐的有机碳呈上升趋势而对照的有机碳则呈下降趋势。土壤C:N和C:K均有显著的提升,而C:P基本保持不变。N:P有一定程度的提升,而N:P增长较高。P:K有一定程度的增加。[结论]在间伐短期恢复过程中,辽东山区红松人工林土壤养分含量均有显著增加,只有磷含量基本保持不变。在此过程中,土壤C:N和C:K均有显著的提升,而C:P基本保持不变。在自然环境良好的条件下,5 年时间辽东山区红松人工林能够从间伐时土壤的破坏状态恢复至自然平衡状态。

    作者:

    潘丕克;丁磊;李淳;徐阳;徐庆祥;刘晴;常婧;

    发布时间:2024-06-13

  • 794. 基于高通量测序分析的土层与间伐强度对辽东山区红松人工林真菌群落的影响

    摘要: [目的]为探究不同土层和间伐强度对辽东山区红松人工林林下土壤真菌的影响,[方法]采用Illumina-Miseq高通量测序技术分别测定不同间伐程度林地表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤进行对比分析。[结果]共获得572932条高质量ITS序列,在 97%序列相似性基础上可划分为 9329个OTUs;优势菌门有担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、罗茨菌门(Rozellomycota)、毛霉门(Mucoromycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和分类不明确的门。排名前 10的优势菌属有蜡壳耳属(Sebacina)、被孢霉菌属(Mortierella)、红菇属(Russula)、乳牛肝菌属(Suillus)、Geminibasidium、白环蘑属(Leucoagaricus)、角孢革菌属(Tylospora)、鹅膏菌属(Amanita)、Delastria、口蘑属(Tricholoma);表层真菌丰富度大于亚表层;不同间伐强度的土壤真菌种群丰富度表现为极强度区>弱度区>对照组>强度区>中度区;方差分析结果显示,不同土层和间伐强度在门水平上相对丰度均无显著差异,在属水平上,不同土层在白环蘑属(Leucoagaricus)和角孢革菌属(Tylospora)的相对丰度间存在显著差异,不同间伐强度在白环蘑属(Leucoagaricus)、鹅膏菌属(Amanita)和口蘑属(Tricholoma)的相对丰度间均存在显著差异;表层与亚表层、极强与弱度区真菌物种组成相近,极强与弱度区和对照组相近程度高于中度和强度区。[结论]在辽东山区红松人工林中,间伐强度及土层可在一定程度上影响林下土壤真菌在丰富度、多样性和物种组成。

    作者:

    刘晴;徐阳;张妍;李虹谕;潘丕克;

    发布时间:2024-06-13

  • 795. 红壤侵蚀区不同植被恢复模式土壤有机碳含量、密度及储量分布特征

    摘要: [目的]为了明确红壤侵蚀区不同植被恢复模式土壤有机碳的分布特征。[方法]以经过 27年植被恢复与重建后的 6种林分为研究对象,以未加人工干扰的自然恢复地为对照,设置 20×20 m的标准样地,采集 0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和 30~40 cm土层的土壤样品,测定其有机碳含量、土壤容重等理化性质,探究红壤侵蚀区土壤有机碳含量及有机碳密度的分布特征。[结果](1)对比自然恢复地,6种人工植被恢复模式的SOC含量均显著增加(p<0.05),在不同人工植被恢复模式之间 0~20 cm 土层的SOC含量也存在显著差异(p<0.05),表现为木荷纯林>湿地松木荷混交林>湿地松补植木荷>马尾松补植木荷>湿地松纯林>马尾松纯林,20~40 cm土层的SOC含量则无显著差异。(2)研究区7种植被恢复模式不同土层的土壤有机碳含量分布规律基本一致,均随着土壤深度的增加SOC含量呈现减少的趋势,但不同植被恢复模式SOC减少的幅度不同,其中木荷纯林减少的幅度最大,自然恢复地减少的幅度最小。(3)土壤有机碳密度变化规律与土壤有机碳含量变化规律基本一致(r=0.978,p<0.01,皮尔逊双尾检验),土壤含水率、容重、孔隙度和全氮对土壤有机碳有显著影响。(4)在研究区 85.85 hm2范围内 0~40 cm土层有机碳储量为 7317.87 Mg C,其中湿地松木荷混交林土壤有机碳储量最大,为 1840.58 Mg C,马尾松补植木荷林土壤有机碳储量最小,为 432.97 Mg C。[结论]对比自然恢复,人工植被恢复与重建在红壤侵蚀区效果显著,在研究区今后的建设中应优先选择木荷等优势树种进而增强土壤固碳能力。

    作者:

    李鹏;刘晓君;刘苑秋;陶凌剑;付小斌;毛梦蕾;李文琴;汪晨;

    发布时间:2024-06-13

  • 796. 杉木凋落物对土壤生物群落结构的影响研究进展

    摘要: 为解决杉木大量连续栽培导致杉木林土壤质量衰退的问题,本文从杉木凋落物对其林下的土壤微生物种群的丰度、土壤微生物群落结构、土壤酶特性、土壤动物方面的相互影响进行探讨,进一步揭示凋落物及其土壤生物对杉木生长的影响作用,为杉木人工林合理经营提供一定的参考。国内外有不少凋落物对杉木人工林长期生产力保持的相关研究,但是多局限于凋落物自身的输入对土壤的影响,杉木凋落物对土壤生物的丰度、群落、活性的影响研究相对还较少,而且受地理位置的影响。而杉木土地质量的恢复取决于各种因素的相互影响,对于人为管理杉木人工林而言,如何避免杉木人工林结构的单一性,增加生物多样性,以及凋落物及林下植被对杉木地力的维护作用,杉木凋落物对杉木林多层群落结构的影响为今后研究的主要方向。

    作者:

    曾雅玲;黄丽娜;王小虎;马祥庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 797. 凋落物浸提液对高山松种子萌发和幼苗生长的影响2

    摘要: [目的]为深入了解凋落物浸提液对高山松种子发芽及幼苗生长的影响,以及高山松种子的质量状况。[对象]选取比日神山、林芝镇林芝桥、东久乡东久桥、卡定沟、丹娘乡五个样地内的高山松林作为研究对象,[方法]在野外采集样品、带回实验室进行试验、得出数据利用SPSS和Excel软件进行分析,探讨凋落物浸取液对高山松种子萌发和幼苗生长的影响。[结果](1)各样点间不同凋落物浓度的发芽率均存在显著差异(P<0.05),其中所有对照组中DD样点的萌发率最大高达 94.67%,其次为LL样点萌发率达到 93.00%,最小的为BK样点的萌发率(71.00%)。(2)BK样点种子在 5%浓度处理下的各发芽指标增加最多,均表现为RI>0.2,且发芽势、发芽指数的化感作用响应指数达到 0.3~0.5之间,说明此处理下对BK样点种子的萌发具有中等强度的促进作用,同时随着浓度的增大发芽指数有减小的趋势。(3)BB样点种子在浸提液处理下发芽率表现为存在微弱的抑制作用(RI=0.2),随着浓度的增大,抑制作用出现变强的趋势但不明显,在 20%处理下抑制强度达到最大;DZ种子各萌发指标在处理下同样表现为轻微抑制的作用,与BB不同的是DZ样点种子在 15%下才开始出现抑制现象,在 25%处理下抑制强度达到最大且还有上升趋势;LL样点种子表现出来的结果与前者不同,在 5%浓度处理下各发芽指数的抑制效果达到最大(RI=-0.32),抑制作用达到中等程度,且随着浓度增大抑制效果逐渐降低,在 25%浓度处理下转变为轻微的促进作用。[结论]总体上根长、茎长、针叶长表现出化感抑制的趋势,随着浸提液浓度的上升而下降,但是样点不同的种子以及种子的各个器官对浸提液的反应是不一样的,根长反应最大,其次是径长,针叶长随水浸液浓度变化较小。

    作者:

    张萌;张铎;卢杰;姚慧芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 798. 藏东南高山松林凋落物特征研究1

    摘要: [目的]通过探究藏东南高山松林凋落物特征,为揭示该区凋落物特征形成原因以及发挥青藏高原生态安全屏障作用提供理论依据。[方法]以藏东南针叶林优势种群高山松林作为研究对象,在藏东南地区选取 5个典型样点,测定凋落物特征变化情况。[结果]五个样点高山松林凋落物平均厚度为 10.98±1.01cm,LL、BK、DZ和BB样点凋落物厚度不同层次排序均为:未分解层>半分解层>腐烂层,而 DD样点凋落物则相反;五个样点凋落物平均鲜重为 7075.73±938.51g,总体上不同层次凋落物鲜重排序为:腐烂层>半分解层>未分解层;五个样点总体上含水率排序是半分解层(64.00±6.12%)>腐烂层(52.65±5.08%)>未分解层(50.81±4.88%);高山松林凋落物各组分所占百分比排序为:叶>果>枝>其他。[结论]藏东南高山松林凋落物主要体现为凋落物层较厚、现存量大、含水率相对较低、针叶所占百分比大的特征;在 5个样点和ZT之间,不同凋落物层在厚度、鲜重以及含水率的差异性较大,但在凋落物组分上差异性特征相似;藏东南高山松林凋落物特征与国内针叶林凋落物特征相似,与全球地区森林凋落物特征有所差异。

    作者:

    张新生;张铎;卢杰;姚慧芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 799. 黄山常绿阔叶林驱动土壤真菌与细菌群落群落构建的生态过程不同

    摘要: 土壤微生物构建机制已在全球和区域尺度上进行了广泛的研究,但在局域尺度上对于土壤微生物,特别是细菌群落的构建及其驱动因素的研究仍有不足。本研究旨在从生物多样性的两个层面(物种多样性和系统发育多样性),在局域尺度上探讨植物多样性、土壤性质与微生物多样性之间的关系。Lefse分析表明,在三种微生境中,细菌从属到门的丰富度差异显著;而只有一个微生境中的某些物种富含真菌。三种微生境的微生物物种多样性和系统发育多样性以及群落结构均存在显著差异。采用零模型分析方法对确定性生态过程和随机生态过程的相对重要性进行了量化。结果表明,细菌群落构建以同质选择为主,真菌群落构建以扩散限制为主。虽然微生物群落结构在局部尺度上趋同,但真菌和细菌群落构建的驱动力不同。线性回归和结构方程模拟的结果表明,与土壤性质相比,植物多样性对微生物物种多样性和系统发育多样性的影响更大。本研究强调了在亚热带森林土壤的局域尺度上,植物多样性在塑造微生物群落及多样性方面的重要性。

    作者:

    赵荣;解雷;方炎明;

    发布时间:2024-06-13

  • 800. 黄山亚热带阔叶林物种多样性对地上生物量和生产力的尺度依赖效应

    摘要: 物种多样性与生物量/生产力之间的关系是生态学中的一个重大科学问题。探索这种关系对于理解维持生物多样性的机制至关重要。在对照实验和观察研究中已经确定了正向、负向和中性关系。然而,越来越多的证据表明,物种多样性对地上生物量和生产力的影响受到生物和非生物因素的影响,但尚不清楚规模依赖效应是否影响地上生物量和生产力。本文利用广义线性回归模型和结构方程模型,探讨了不同尺度下物种多样性与生产力/地上生物量的关系,以及地形因素和物种多样性对物种多样性和生态系统功能的影响。结果表明,基于物种多样性和地上生物量的生物多样性与生态系统功能之间存在正相关关系。不同的采样尺度可能影响物种多样性与生产力的关系。在中、大尺度上,物种丰富度与生产力呈显著正相关;但在生产力和其他物种多样性指标上存在着不明确的关系。海拔是影响生物量和生产力的关键因素。这些结果表明,物种多样性并不是影响生物量和生产力的唯一因素,物种多样性与生态系统功能之间的正相关关系是由非生物因素介导的。

    作者:

    魏来;

    发布时间:2024-06-13

  • 801. 马鞍山市环雨山湖中心绿道植物群落结构与多样性分析

    摘要: 城市绿道是城市生态系统与游憩系统的重要组成部分,研究植物群落结构与多样性对绿道的规划建设具有重要意义。笔者以马鞍山市环雨山湖中心绿道为例,选取其中雨山湖公园、南湖公园、儿童公园、其他绿地 4 片样地中 25 个代表性植物群落,对其物种组成、群落结构、外貌特征及群落多样性进行调查研究。结果表明:①植物种类共计 52 科 83 属 94 种,乔木∶灌木∶草本种类比为 1∶0.69∶0.40,应用频率较高的植物有樟、棕榈、二球悬铃木、木樨、鸡爪槭、卫矛、红花檵木等;②绿道植物群落外貌特征以常绿阔叶和落叶阔叶树种为主,针叶树种类较少;③绿道内乔灌木的径阶和高阶分布范围较广,群落层次丰富,整体来看仍处于生长阶段;④4 片样地中,雨山湖公园段植物群落的Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数最高,其他绿地段的相对较低。因此,采用多色彩、多形态的树种,营造出多种类、多层次的植物群落,具有较高的物种多样性。建议环雨山湖中心绿道增加乡土树种,提高草本层植物的多样性,形成稳定的低维护群落,减少人工成本,营造景观优美、适宜市民游憩的城市绿道空间。

    作者:

    许克福;王雷宏;成佳璇;陈蕾如;

    发布时间:2024-06-13

  • 802. 复合渗水透气井在复壮古侧柏中的定向引根效果评价

    摘要: 近年来古树引起广泛关注,人们也意识到古树作为"活文物"背后承载的重大意义,侧柏(Platycladus orientalis(L。)Franco)是北京市市树之一,同时也是古树数量最多的树种之一。本论文通过研究已经使用复合渗水透气井(简称"复渗井")的"北京第一柏"(3500 年树龄侧柏)和国家植物园一级古侧柏与未使用复渗井的植物园健康侧柏(对照树)的根系数据进行对比,对复渗井的定向引根效果进行评价。通过测量分析复渗井中的根系生长情况及其他辅助实验,判定复渗井的使用效果是否明显,为古树复壮技术提供有力支持数据及更优质的根系材料采集方法,为后续根系研究提供新思路,保证古树的正常生长。分别在"北京第一柏"和一级古侧柏四周取 4-6 根复渗井,将复渗井分为 4 层,每 20cm一层,总长 80cm.采用挖掘法,对对照树的预埋设复渗井的位置进行每 20cm一层的分层根系取材,总深度为 80cm.对比生物量密度、根长密度、比根长、比表面积和根尖数等指标的差异。对一级古侧柏树西侧的引根复渗沟,采取完整挖掘法,观察、记录、分析垂直坑壁上的粗根生长情况。复渗井对细根生物量密度和根长密度影响显著,"北京第一柏"、一级古柏与对照树之间存在明显差异,且随土层深度增加二者之间相差的倍数越大。比表面积和比根长一级古柏和对照树并无明显差异。一级古柏的细根数明显多于对照树。一级古柏西侧的引根复渗沟的 20-40cm土层范围内的根系直径与其他三层之间均存在显著性差异。位于东侧的坑壁上的根系直径与其他三面相比较粗。复渗井对古侧柏定向引根效果明显,可以促进根系生长;在研究过程中取得的相关发明专利,在根系取材方面可保证根系材料的完整性,是植物根系研究的新型有利工具和方法。

    作者:

    宋武;刘明萱;熊德平;

    发布时间:2024-06-13

  • 803. 两种低温胁迫处理下香樟叶肉细胞超微结构研究

    摘要: 为探究人工胁迫和自然降温两种不同低温处理下香樟叶肉细胞超微结构的不同变化,以河南科技学院校园内多年生香樟为试验材料,分别在人工胁迫及自然降温至 5℃、0℃、-10℃时取样制片,于电镜下拍照观察分析其细胞超微结构变化。结果表明:两种低温处理方式均对试验材料细胞结构造成了一定的损害,但具体伤害程度却不同。5℃时,两者之间没有明显差别。0℃时,人工胁迫下可观察到其细胞内叶绿体较常温对比下明显有些肿胀;而自然降温下香樟叶肉细胞内叶绿体较常温仅稍微肿胀。-10℃时,人工胁迫下香樟叶肉细胞已经严重变形,出现较严重的质壁分离,线粒体数量也急剧减少,叶绿体崩溃解体;而自然降温下仍能观察到香樟叶肉细胞完整的细胞结构,叶绿体虽有肿胀,也达解体程度,液泡内含有少量晶体,而线粒体和细胞核结构完整无明显变化。故此,在 0℃及以下时,从香樟叶肉细胞超微结构的变化上来看,人工低温胁迫并不能非常准确真实地还原其耐受低温胁迫的过程。

    作者:

    刘玉凤;任一凡;姬钰;邹若冰;史亚文;尤扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 804. 极小种群野生植物海南假韶子种群恢复的初步研究

    摘要: 野外回归是实现珍稀物种有效保护的方式之一,适宜的生态环境是物种生长的必要条件。海南假韶子(Paranephelium hainanensis)为国家II保护植物和极小种群野生植物,其生存和生长环境有着较高的要求。本研究开展海南假韶子野外回归不同生境下(林缘 20%<郁闭度≤40%、林隙 50%<郁闭度≤70%、林下郁闭度>90%)种植的生长和叶绿素荧光参数等,为该物种野外回归种植提供科学依据。监测 2 年后,海南假韶子在 3 种生境下的成活率和生长量存在一定差异。成活率以林缘生境最高,为 93.75%,林下生境成活率最低(74.07%);苗高、地径净生长量也均以林缘生境最大,分别为 7.12cm/年和 2.15mm/年。叶绿素荧光参数结果显示,在林缘生境下,海南假韶子的初始荧光F0、最大荧光Fm、可变荧光Fv和PSII 最大光化学效率Fv/Fm值较大,表明该生境下海南假韶子有着较强的光能捕获效率能力,光系统℃的潜在活性较大;但在林下生境下的PSII 最大光化学效率Fv/Fm值为 0.58(<0.75),反映了苗木的光合作用受到胁迫影响。PCA结果显示,海南假韶子生长与叶绿素荧光参数具有显著相关性。综上可知,林缘适宜的光照条件适合海南假韶子野外回归。这一结果可为该物种以及其他极小种群野生植物的回归生境适宜性的探索研究提供借鉴。

    作者:

    刘俊;曾德华;王炳宇;黄永平;孙令俊;洪文君;

    发布时间:2024-06-13

  • 805. 极小种群野生植物海南假韶子迁地保护研究

    摘要: 海南假韶子(Paranephelium hainanensis)为我国特有种,先后被列入第 1 批国家重点保护野生植物名录、国家II级重点保护植物名录和全国极小种群野生植物。珍稀濒危植物需在人类的帮助下才能得到有效的保护,迁地保护为最主要的措施之一。2017 年 3 月,建立迁地保护基地,共种植海南假韶子 66 株(2个野外自然分布种群),满足了最小可存活种群 50 株的要求。4 年的生长监测结果显示,海南假韶子成活率高达 97%,苗高净生长量为 73.1cm/年,年地径净生长量为 6.14 mm/年,抽新叶几乎为全年,嫩叶鲜红色,树冠生长较为旺盛。通过物候观察,海南假韶子已在迁地保护基地开花结果,花期 3~4 月,果期 5~8月,其花期果期均比野外植株早一些。基于研究结果得出,海南假韶子的迁地保护有效性应包括其数量、遗传多样性、土壤、水分等生长环境条件方面综合,迁地保护取得了一定的成效。

    作者:

    洪文君;刘俊;王炳宇;曾德华;麦志通;

    发布时间:2024-06-13

  • 806. 甘肃省马先蒿属植物物种多样性与分布

    摘要: 马先蒿属(Pedicularis Linn。)植物种类丰富、花型多样、大多具有较高的观赏价值,是一类以多年生和两年生为主的半寄生植物,传统上被置于玄参科(Scrophulariaceae Juss。),近年来根据分子系统学研究结果又将其归到列当科(Orobanchaceae Vent。)。马先蒿属全世界大约有 600 种,中国有 380 种以上。根据文献报道记载,甘肃产马先蒿属植物共 65 种,8 亚种、7 变种、1 变型,约占全国马先蒿属植物总种数的 21%。马先蒿属植物广泛分布于北半球寒冷的高纬度和高海拔地区,其中有近三分之二的种类集中分布于喜马拉雅至横断山区,同时该地区也是马先蒿属植物物种形态变化的中心。本文以甘肃省马先蒿属植物资源多样性为主要特点概要综述,并叙述甘肃省马先蒿属植物的分布格局。甘肃省马先蒿属种类丰富,甘肃产主模式标本有鹅首马先蒿(P.chenocephala)、黄花鸭首马先蒿(P.anas var.xanthantha)、宽喙马先蒿(P.latirostris)、成县马先蒿(P.chengxianensis)和西倾山马先蒿(P.xlqingshanensis)。甘肃产等模式标本有阿拉善马先蒿(P.alaschanica)、半扭卷马先蒿(P.semitorta)、矽镁马先蒿(P.sima)、刺齿马先蒿(P.armata)、甘肃马先蒿(P.kansuensis)、毛颏马先蒿(P.kansuensis)、毛被毛颏马先蒿(P.lasiophrys var.sinica)、绵穗马先蒿(P.pilostachya)、凸额马先蒿(P.cranolopha)、藓生马先蒿(P.muscicola)、中国马先蒿(P.chinensis)、皱褶马先蒿(P.plicata)等 13种。甘肃省马先蒿属植物集中分布在青藏高原东缘的岷迭山区和祁连山区。岷迭山区地处甘肃省西南部,与四川省相连,南部区域属北亚热带气候区,温暖湿润,降雨充沛;岷迭山区腹地以高山草甸和原始森林群落为主,同时也是甘肃省境内黄河流域与长江流域的分水岭,该地区植物区系组成丰富,马先蒿属植物在该地分布较多,甘肃马先蒿、轮叶马先蒿(P.verticillata)、唐古特轮叶马先蒿(P.verticillata subsp.tangutica)、等裂马先蒿(P.paiana)、美观马先蒿(P.decora)、绒舌马先蒿(P.lachnoglossa)、反曲马先蒿(P.recurva)、穗花马先蒿(P.spicata)、四川马先蒿(P.szetschuanica)、扭旋马先蒿(P.torta)、半扭卷马先蒿(P.semitorta)、琴盔马先蒿(P.lyrata)、长花马先蒿(P.longiflora)、拟鼻花马先蒿(P.rhinanthoides)、欧亚马先蒿(P.oederi)等是该地区的常见马先蒿属植物。祁连山区是甘肃省马先蒿属植物集中分布地区之一,该地是甘肃省与青海省的交界山脉,地处内陆,远离海洋,是青藏高原、蒙新高原、黄土高原三大高原的交汇地带,地理条件组成复杂,该地区常见马先蒿属植物有弯管马先蒿(P.curvituba)、假弯管马先蒿(P.pseudocurvituba)、聚齿马先蒿(P.roborowskii)、祁连马先蒿(P.pheulpinii subsp.chilienensis)、绵穗马先蒿(P.pilostachya)、三叶马先蒿(P.ternata)等,这一地区植物特点具有青藏、中亚和地中海成分。陇南山地和陇中陇东地区分布的马先蒿属植物较少,陇南地处甘肃最南,属亚热带向暖温带过渡区域,该地区分布的有返顾马先蒿(P.resupinata)、毛叶返顾马先蒿(P.resupinata subsp.lasiophylla)、膜叶马先蒿(P.membranacea)、蔊菜叶马先蒿(P.nasturtiifolia)、南川马先蒿(P.nanchuanensis)、成县马先蒿(Pedicularis chengxianensis)等具有亚热带和暖温带性质的种类。陇中和陇东地区为黄土高原区,分布的有藓生马先蒿(P.muscicola)、条纹马先蒿(Pedicularis lineata)、多枝弯管马先蒿(P.curvituba subsp.provoti)、红纹马先蒿(P。"striata")等具有华北成分的植物区系特点。本研究以甘肃省马先蒿属植物为研究对象,通过文献资料考证结合实地调查,对该地区的马先蒿属植物进行物种多样性研究,包括其物种组成,分类学研究和植物区系研究三个方面。该研究为甘肃省马先蒿属植物物种多样性提供一定的基础资料,并为该地区马先蒿属植物的保护与开发利用提供一定的理论参考。

    作者:

    李伟;刘晓娟;孙学刚;

    发布时间:2024-06-13

  • 807. 大叶冬青花挥发性成分及对其访花昆虫影响的初步研究

    摘要: 冬青属植物的传粉生物学相关研究较少,其中有关花香成分的检测方法和条件也未见报道。本实验探索大叶冬青(Ilex latifolia)花挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的萃取条件和仪器分析方法,并初步研究大叶冬青雌株和雄株花香成分的种类及含量差异,以期探究挥发性成分对访花昆虫的影响,为提高大叶冬青授粉效率及其观赏利用价值提供参考。利用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析大叶冬青盛花期的雌花和雄花挥发性成分。比较 65µm PDMS/DVB、50/30µm DVB-CAR-PDMS和 100µmPDMS萃取头以及萃取温度 20℃、30℃和 40℃对花朵挥发性有机化合物的萃取效果,以确定最佳萃取头和最佳萃取温度。采用观测法,记录传粉昆虫的种类、访问频次,分析昆虫的访花行为和归纳访花频率变化规律。①大叶冬青盛花期共检测出 9 种挥发性物质,其中雌花检测出6 种,雄花 7 种。雌雄花有 4 种共有成分,其总含量占比均超过 95%。②大叶冬青花挥发性物质中,α-法呢烯(也称金合欢烯)为最主要的成分,在雌花和雄花中的含量占比均超过 90%,其余共有成分也为萜烯类物质。③大叶冬青的授粉昆虫较为单一,为东方蜜蜂(Apis cerana Fabricius),在雌株雄株花期一致的情况下,东方蜜蜂更倾向于访问雄花。1.作为雌雄异株植物,花香成分的相似性对传粉具有重大影响,大叶冬青在花挥发性成分中保持了高度的一致性,有助于昆虫的同时访问。2.根据前人研究推测,作为倍半萜的α-法呢烯可能是一种信息物质吸引传粉者进行授粉。3.利用东方蜜蜂"集中式"的访花模式,集中且合理搭配栽植大叶冬青雌株雄株,配合花期一致、雄株花量远大且开花集中的规律,可有效提高大叶冬青的授粉成功率。

    作者:

    匡泽宇;彭冶;

    发布时间:2024-06-13

  • 808. 陇南花椒栽培品种资源与分类探讨

    摘要: 为厘清花椒品种的来源,通过实地调查、查阅资料、对比分析陇南花椒品种的资源现状,利用其品种特征和分类特征,采用二元分类法,对陇南境内花椒栽培品种进行了分类整理。结果表明:1)基本明晰了陇南花椒栽培品种数量,做了归类整理。2)确定陇南花椒品种群 2 个,即早熟品种群和晚熟品种群,栽培品种 10 个;3)编制了花椒品种检索表。在调查中发现花椒果实表型指标较为丰富,果实形态特征和果实品质存在高度相关性,其形态特征可以作为植物分类依据。确立第一级分类标准为果实和内果皮特征,第二级分类标准为皮刺,第三级分类标准为皮孔。此分类方法符合《国际栽培植物命名法规》(ICNCP)第八版的规定,且遵循品种演变的进化关系。分类标准可为花椒生产和科研应用识别提供参考。

    作者:

    郭立新;梁芳;王勃;曹永红;宫盱彤;杨建雷;

    发布时间:2024-06-13

  • 809. ZbERF6 and ZbbHLH2:Novel regulators of ZbIDI-mediated monoterpenoid synthesis in Zanthoxylum bungeanum

    摘要: Monoterpenoid compounds give Zanthoxylum bungeanum its unique aroma and affect its sensory quality.These volatile substances not only directly affect the fragrance of the peel,but also impact human health.It is necessary to investigate the metabolic regulatory network underlying monoterpenoid biosynthesis and accumulation to encourage the cultivation of Z.bungeanum germplasm with strong or specific fragrances.This transcriptomics and bioinformatics study identifies two new transcription factors,ZbERF6 and ZbbHLH2,as positive regulators of monoterpenoid biosynthesis in Z.bungeanum peel and elucidates the primary molecular mechanisms.Overexpression of ZbERF6,ZbbHLH2,and ZbIDI(the gene expressing isoprene pyrophosphate isomerase)induced monoterpenoids accumulation in Z.bungeanum peels and callus,and tobacco.Dual-luciferase reporter,yeast one-hybrid,and electrophoretic mobility shift assays all indicated that ZbERF6 and ZbbHLH2 directly interact with the monoterpenoids promoter(isoprene pyrophosphate isomerase:ZbIDI)to activate its expression.This directs secondary metabolism towards the 2-C-methyl-derythritol 4-phosphate pathway,resulting in accumulation of monoterpenoids.The direct interaction between the ZbERF6 and ZbbHLH2 proteins that activates the expression of the isoprene pyrophosphate isomerase ZbIDI was confirmed by bimolecular fluorescence complementarity assay and co-immunoprecipitation with western blotting in Nicotiana benthamiana epidermal cells.This interaction promotes binding to the ZbIDI promoter,which,in turn,elevates expression of monoterpenoid biosynthesis genes.These findings help to elucidate the regulatory mechanisms underlying monoterpenoid accumulation and offer insights for improving the quality of Z.bungeanum peel.

    Jie Zhang;Nuan Han;Aiguo Zhao;Ziyi Wang;Dongmei Wang;

    发布时间:2024-06-13

  • 810. Integrated transcriptome and metabolome analysis reveals the podophyllotoxins accumulation and formation mechanisms in Juniperus sabina L.needles

    摘要: Podophyllotoxin is an important secondary metabolite because of its remarkable anti-cancer and anti-Condyloma acuminatum activities.Juniperus sabina L.(J.sabina)has been proven as a new plant source of podophyllotoxins.However,the mechanism of podophyllotoxins accumulation and synthesis in J.sabina is unclear,which greatly limits their applications.Based on this,transcriptomic and metabolomic analyses were performed on different developmental stages of J.sabina needles to determine the molecular mechanism of the biosynthesis of podophyllotoxins in this study.Firstly,1022 compounds were identified from metabolomic analysis of J.sabina needles at different developmental stages,which contained 8 podophyllotoxins.The total lignans and podophyllotoxin contents were determined by HPLC,clarifying that May to September was the critical period for the accumulation of podophyllotoxins in J.sabina needles.Transcriptome and metabolic analysis showed that 47 DEGs encoded 16 key enzymes involved in podophyllotoxin biosynthesis,among which 8 key enzyme genes PAL,HCT,CCR,C4H,DIR,PLR,OMT and CYP82 were identified.Furthermore,JsPLR was proven as a key rate-limiting enzyme gene,with overexpression significantly increasing matairesinol and podophyllotoxin content.Subcellular localization results indicated that JsPLR is a cytoplasmic localization gene.The results of qRT-PCR study indicated that the differential expression of JsPLR gene might be a key factor leading to the differential accumulation of podophyllotoxin.Overall,the study laid a theoretical foundation for revealing the accumulation and formation mechanisms of podophyllotoxins and the comprehensive development and utilization of J.sabina resources.

    Shengnan Xua;Huizhong Hua;Ziyi Wang;Zhifang Yanga;Xiaocha Weia;Dengwu Li;

    发布时间:2024-06-13

  • 811. 江西水松种群结构及空间分布格局研究

    摘要: 极小种群野生植物水松(Glyptostrobus pensilis)是国家一级重点保护植物,其种群状况一直被国内外学者广泛关注。目前水松处于濒危状态,分布区狭窄,个体稀少。江西是水松当前残存的重要分布区之一,但该地区水松生存和濒危状况尚缺少系统性研究。本研究在江西省全面开展了野生水松种质资源调查;在此基础上,通过编制静态生命表、分析存活曲线及构建时间序列模型等方法对种群数量和结构动态进行了预测;利用点格局法分析了种群结构及空间分布格局。结果表明,在调查发现的 48 个种群共 338 株水松中,幼龄树占总数的 3.55%,种群结构为纺锤型,种群处于衰退状态;江西水松种群存活曲线属于Deevey-Ⅲ型,且种群生命表显示在I-III径级时死亡率为负,说明幼苗、幼树库严重不足,该种群要保证持续发展需补充相应数量的幼苗和幼树;时间序列预测表明,在经过 2~5 个龄级后,种群各龄级的个体数量均呈下降趋势;点格局分析表明江西水松种群主要呈现聚集分布,这与该物种生存的特殊生境密切相关。综上所述,江西水松种群主要呈现聚集分布,种群幼苗和幼树极少,自然更新能力差,种群呈现衰退趋势,亟需人工促进恢复。本研究揭示了江西水松种群现状,也为这一珍稀古老植物的保护和未来的野外回归提供了一定理论依据。

    作者:

    周君原;汪城坤;李永龙;裘利洪;国春策;杨光耀;

    发布时间:2024-06-13

  • 812. 花椒果皮色素形成及其代谢调控网络解析

    摘要: 花椒果皮色泽为花椒(Zanthoxylum bungeanum)最关键的特征,但其色素组成及代谢调控网络尚未明晰,制约着对花椒品质的判定。本研究采用广靶代谢组学与靶向代谢组学相结合,全面揭示了花椒果皮色素组成特征,识别矢车菊素-3-O-芸香糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为关键化合物,12 种类黄酮化合物也显著影响花椒果皮颜色,结论在多品种间具备普适性。进一步基于转录组学注释花青苷代谢途径差异基因,ZbDFR,ZbANS,ZbUFGT被识别为关键差异基因,利用同源瞬时转化和异源稳定转化对关键基因进行功能验证,证实其调控花椒果皮花青苷积累。在蛋白水平上,基于体外酶活和突变位点实验,首次发掘S128、Y163、K167 为ZbDFR关键催化位点,突变关键位点可显著负调控花椒果皮花青苷合成。此外,花椒果皮花青苷积累还受到多种转录因子的协同调控,形成复杂的代谢调控网络。研究证实,自然条件下,ZbMYB111 可直接激活结构基因 ZbUFGT 启动子并促进其表达,正调控花椒果皮花青苷积累,同时ZbbHLH2 与ZbMYB111 存在相互作用,协同调控花青苷合成。进一步研究表明,花椒果皮花青苷的合成还受到多种环境和激素因子的调控,不同转录因子响应调控因素,进而影响花青苷的积累。UV-B 介导条件下,光响应因子 ZbHY5 可正调控花青苷的合成,同时 ZbMYB113 可通过与 ZbHY5 互作参与花青苷调控;乙烯介导条件下,乙烯响应因子ZbERF3 可正调控花青苷的合成,同时ZbMYB17 可直接激活ZbERF3启动子,进而参与调控。综上研究结果阐明了花椒果皮色素组成特征,解析了不同条件下花椒果皮花青苷代谢调控网络机制,为促进花椒果实品质与经济价值提升,深入研发花椒色素资源及优良品种定向选育奠定了坚实的理论基础,有利于花椒产业升级与可持续发展。

    作者:

    韩暖;张杰;孙雷稳;周婧;张双羽;赵爱国;王成;王冬梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 813. 转录组与代谢组联合分析南方红豆杉假种皮颜色多样性调控机制

    摘要: 南方红豆杉(Taxus wallichiana var.mairei)是国家一级重点保护植物,是我国特有的集药用、材用、观赏和食用于一身的珍稀树种。本课题组前期野外调查发现,南方红豆杉假种皮颜色丰富,且不同色系的假种皮颜色差异较为显著。本研究以三种不同颜色南方红豆杉假种皮为材料,综合运用转录组学和代谢组学的分析方法,探讨南方红豆杉不同颜色假种皮中类胡萝卜素和类黄酮的积累差异和分子机制。结果表明,9 种类胡萝卜素和 198 种类黄酮(包括 13 种花青素)在这些假种皮中的积累存在明显差异。类胡萝卜素的积累是导致南方红豆杉假种皮呈黄色或橙色的主要原因。此外,一些结构基因和转录因子是调节南方红豆杉假种皮中类胡萝卜素和类黄酮积累的关键基因。本研究为南方红豆杉假种皮颜色多样性的形成机制提供了新的见解,在类胡萝卜素和类黄酮生物合成中发现的候选关键基因为其未来的育种研究提供宝贵的资源。

    作者:

    曹赣财;吴少东;郭昌庆;张文根;裘利洪;

    发布时间:2024-06-13

  • 814. 自然降温对桂花‘万点金’叶肉细胞超微结构的影响

    摘要: 为研究我国北方冬季自然降温对桂花'万点金'(O.fragrans'Wandian Jin')叶肉细胞超微结构的影响,以河南科技学院 4 年生万点金为试验材料,分别在冬季自然降温至 0℃、-5℃、-10℃时,取叶片样本制片,在电镜下观察其叶肉细胞结构变化。以 22℃叶片样本为对照,结果发现:常温下,细胞结构正常,各细胞器排列整齐沿细胞壁分布。0℃时,细胞壁和细胞核结构完整,核仁清晰可见;叶绿体肿胀,内部出现油体;线粒体数量增多。-5℃时,细胞膜系统仍然完整,叶绿体进一步肿胀,嗜锇体和油滴数量明显增加,淀粉粒体积增大;线粒体数量进一步增加;细胞内出现冰晶。-10℃时,细胞内出现大量冰晶,细胞膜结构破损,核仁不能维持原有形态;叶绿体肿胀加剧,部分叶绿体崩溃解体,且叶绿体上油滴数量进一步增多;溶酶体、线粒体数量也较-5℃增多。由此可知:0℃、-5℃时,细胞结构无明显损伤;-10℃时,细胞受到严重的冻害,影响其正常生长。因此,采取一定的保护措施是保证万点金幼苗在北方安全过冬必要条件。

    作者:

    刘玉凤;邹若冰;任一凡;姬钰;庞长清;尤扬;

    发布时间:2024-06-13

  • 815. 木兰耐涝品种植物组织培养研究进展

    摘要: 木兰属植物是国内园林应用的主要树种,但其耐涝性差,抗逆性较弱,不利于大规模推广种植。因此,西安植物园杂交选育出一耐水淹木兰品种,在受到涝害胁迫时其不定根能够大量发生。为推广该品种的应用,通过植物组织培养技术,研究该品种木兰的无菌快速繁殖体系具有重要意义。该实验通过 75%乙醇、0.1%升汞和吐温的共同处理,获得该种木兰的无菌初代苗;通过多种植物激素调节,得到该木兰品种的最佳继代培养基和生根培养基;根据该木兰耐水淹的特性,通过先水培后埋土的炼苗方式,取得移栽苗;最终建立该种木兰完整的快速繁殖体系。为了建立该种木兰完整的组织培养体系,进行愈伤组织诱导培养。

    作者:

    姜国维;张鑫;

    发布时间:2024-06-13

  • 816. Nonlinear responses of Picea crassifolia needle structures to different elevations in Plateau and soil as the main driver

    摘要: Within towering canopy,structural diversity at the leaf level is easily visible.Altitude is an important factor affecting plant growth and development.Understanding how coniferous plants transcend plateau and survive successfully at different altitudes is of great significance for predicting their response to future climate change.As the dominant tree species in the plateau forest ecosystem,Picea crassifolia needles were gathered to test morphological,anatomical,and phenolic traits at five different altitudes from the northeastern Tibetan Plateau using a combination of paraffin section,freehand section and histochemical localization.The findings revealed typical xerophilous phenotypic characteristics of needles,such as smaller,thicker and larger vascular bundles.The morphological structure,anatomical structure and phenolic content of needles varied with altitude,and most indices demonstrated a trend of"w".Among the five elevations,the needles at 2 923 m showed the strongest forces to dodge the hostile climate by developed primary protective tissues,vascular bundles and phenolic substances.Needle characters markedly differed between geographical groups and most indices revealed a strong positive correlation and a coevolutionary relationship.Total phenols,vascular bundle perimeter,mesophyll cell area,stomatal length,stomatal width,vascular bundle diameter,vascular bundle area,and subcutaneous layer thickness all had significance values greater than 1,making them the key traits of P.crassifolia for long-term monitoring wild populations in response to global change.Environmental variables could account for 73.82%of the structural variations between different elevations,according to research on the influence of these environmental factors on needle structure.The most important impact of soil factors on the needle characters was ascribed to high explanation degree present in the variables of available P,total K,alkali-hydrolyzable N,total N,soil organic C and so on at different elevation.

    Huizhong Hu;Dengwu Li;Xinru Lia;Na Luoa;Duozhen Zhonga;Jinyan Yanga;

    发布时间:2024-06-13

  • 817. 中国木兰科植物物种多样性与空间分布格局

    摘要: 以中国野生木兰科植物为研究对象,系统调查了中国野生木兰科植物的资源多样性与空间分布格局。本研究通过系统检索文献资料,查阅标本及实地调查更新了该科植物物种名录,整合其地理分布、海拔、特有性等信息,建立了中国野生木兰科植物地理分布数据库,探究其空间分布格局。截至 2022 年 3月,共记载野生木兰科植物 165 种,其中特有种 49 种,极小种群植物 19 种,珍稀保护植物 35 种,中国各省级行政区均有木兰科植物分布,其中云南省分布有 74 种,其次为广西省(61 种)和贵州(60 种)。

    作者:

    么伟豪;王曾辉;范豫;刘丹杨;丁泽阳;欧静;

    发布时间:2024-06-13

  • 818. 混生栎树的纯种与杂种的叶功能性状与叶表型性状变异研究

    摘要: 杂交产生与分化相反的作用力,将适应性变异引入到种群中,产生新的表型以适应新的生态位,并在进化过程中发挥着重要的创造性作用。本论文通过对本土四种栎树(麻栎组(麻栎、栓皮栎)、白栎组(白栎、短柄枹栎))的混生林进行研究,将四种栎树共 300 个个体分为 4 种个体类型(纯种个体、渐渗种、杂交一代、杂交二代),分别测量 10 个叶功能性状和 10 个叶表型性状(包含叶对称性指标)并进行差异显著性分析,探讨在自然杂交状态下,纯种和杂交个体对环境的适应性生长。研究结果发现:1)纯种个体与杂种个体的叶功能性状是具有显著差异的;2)麻栎组和白栎组内杂种个体的叶化学元素和化学计量比值较纯种个体高,主要表现为C、N、P元素;3)杂种个体与纯种个体的叶表型在叶面积相关指标具有显著差异;4)在麻栎组内,杂种个体叶波动不对称水平处于中间水平;5)白栎组内,杂种个体的叶波动不对称水平较纯种个体高。通过以上结果,我们认为杂种个体与亲本个体的亲缘关系十分相近,却表现出叶功能性状和叶表型性状的差异,多半由遗传变异造成。种间杂交产生的基因渐渗改变了遗传物质,使杂种个体表现出较亲本个体更高的生长速率和固氮能力。同时遗传变异也导致叶片表型产生较大的变异。杂交个体具有较高水平的叶波动不对称性,这一现象反映了杂种较亲本具有更高的对环境压力的缓冲能力。本研究为今后的林木遗传育种和森林经营提供了基础策略。

    作者:

    李璇;方炎明;

    发布时间:2024-06-13

  • 819. 合肥城市森林物种组成与固碳能力的关系

    摘要: 验证成熟城市森林群落物种组成与固碳能力的关系。对成熟的城市森林群落的净亲缘指数NRI与碳密度、固碳率进行相关和线性回归分析。1)城市森林群落主要表现为系统发育发散和趋向发散,仅少部分群落系统发育趋向聚集。2)成熟城市森林群落的净亲缘指数与碳密度成极显著负相关(R=-0.927***),与固碳率成极显著正相关(R=0.962***)。3)成熟城市森林群落的净亲缘指数与碳密度、平碳率的局部多项式线性回归模型为y碳密度= 27.511-5.682x + 4.053x2(R2 = 0.947,p = 1.814e-6<0.001),残差标准差3.153;y固碳率= 0.362 + 0.235x-0.030x2-0.030x3(R2 = 0.964,p = 4.012e-6<0.001),残差标准差 0.045.成熟的城市森林群落物种组成与固碳能力有显著的性线关系,这一发现可用于城市森林群落的固碳能力和固碳效益的评估。

    作者:

    王雷宏;许克福;王嘉楠;于颖;成佳璇;

    发布时间:2024-06-13

  • 820. New Insights into the Plastome Evolution of Lauraceae Using Herbariomics

    摘要: Background:The family Lauraceae possesses ca.50 genera and 2500-3000 species that are distributed in the pantropics.Only half of the genera of the family were represented in previously published plastome phylogenies because of the difficulty of obtaining research materials.Plastomes of Hypodaphnideae and the Mezilaurus group,two lineages with unusual phylogenetic positions,have not been previously reported and thus limit our full understanding on the plastome evolution of the family.Herbariomics,promoted by next generation sequencing technology,can make full use of herbarium specimens,and provides opportunities to fill the sampling gap. Results:In this study,we sequenced five new plastomes(including four genera which are reported for the first time,viz.Chlorocardium,Hypodaphnis,Licaria and Sextonia)from herbarium specimens using genome skimming to conduct a comprehensive analysis of plastome evolution of Lauraceae,sampling representatives of all major clades of the family.We identified and recognized six types of plastomes and revealed that at least two independent loss events at the IR-LSC boundary and an independent expansion of SSC occurred in the plastome evolution of the family.Hypodaphnis possesses the ancestral type of Lauraceae with trnI-CAU,rpl23 and rpl2 duplicated in the IR regions(Type-℃).The Mezilaurus group shares the same plastome structure with the core Lauraceae group in the loss of trnI-CAU,rpl23 and rpl2 in the IRa region(Type-℃).Two new types were identified in the Ocotea group:1)the insertion of trnI-CAU between trnL-UAG and ccsA in the SSC region of Licaria capitata and Ocotea bracteosa(Type-℃),and 2)trnI-CAU and pseudogenizated rpl23 inserted in the same region of Nectandra angustifolia(Type-℃).Our phylogeny suggests that Lauraceae are divided into nine major clades largely in accordance with the plastome types.The Hypodaphnideae are the earliest diverged lineage supported by both robust phylogeny and the ancestral plastome type.The monophyletic Mezilaurus group is sister to the core Lauraceae. Conclusions:By using herbariomics,we built a more complete picture of plastome evolution and phylogeny of the family,thus providing a convincing case for further use of herbariomics in phylogenetic studies of the Lauraceae.

    Zhi Yang;Yong Yang;

    发布时间:2024-06-13

  • 821. 安息香科叶绿体基因组进化分析

    摘要: 安息香科(Styracaceae)包括 12 个属约 180 种,广泛分布于亚洲东部和南美洲热带地区,只有一小部分分布于地中海沿岸。安息香科植物普遍具有重要的经济价值,可用于药用芳疗、庭院观赏、油料及工业建材。自 1829 年由Dumoritor建立安息香科以来,安息香科内的属间与属内系统关系一直存在争议,如银钟花属Halesia和长果安息香属Changiostyrax等。以上现象主要是基于形态分类造成的误差,因此必须寻求更精准的系统发育研究方法。而叶绿体基因组(Chloroplast genome)具有小体积、单系遗传、低核苷酸替代率以及高度保守性等特点,被广泛应用于植物系统发育关系的研究。在本研究中,完成了安息香科 3属 17 种植物cp DNA的测序,并结合NCBI公开的其余 10 属 33 种安息香科cpDNA进行了比较基因组分析。在 50 个安息香科叶绿体全基因组和 64 个共同编码序列(Coding sequences)的基础上,重建了安息香科植物系统发育树,估算了安息香科的分化时间。并结合安息香科数量分类与系统发育分析结果,明确了安息香科的属间属内系统位置关系,推测其演化历程。本研究的主要内容和结果如下:(1)安息香科叶绿体基因组平均大小为 157,987 bp,平均GC含量为 37.04%。安息香科植物密码子的ENC平均值为 46.47,其密码子的使用偏性较低且主要受到自然选择影响,CUU、GCU、UAU和GAA是 50 个安息香科植物共有的最优密码子。安息香科植物叶绿体基因组具有较高的共线性,是相对高度保守的基因序列。(2)开发了 10 个安息香科叶绿体高变区域。包括位于 LSC区的trnG-trnR、rpoCl-rpoC2、rpoB、petN-psbM、psbD-psbC、psbH-petB基因以及位于IR区的rpl22-rpl2、rn5-rrn23、trnl、trnL基因,可为安息香科物种鉴定、育种方向、系统进化和群体遗传等研究提供科学依据。(3)基于 12 属 50 个安息香科植物叶绿体全基因组和 64 个共有CDS序列,重建安息香科系统发育树并验证了拓扑结构。安息香科主要分为 4 个分支:Styrax分支,Huodendron分支,Alniphylhum-Bruinsmia分支以及Parastyrax-Sinojackia分支。其中,Styrax分支是最早的分化系,并与安息香科其他成员构成姐妹类群。通过分歧时间估算,确定安息香科的起源分化时间为 61 Mya。(4)基于形态数据与叶绿体基因组提出安息香科属间的位置框架。支持安息香属(Styrax)、白辛树属(Pterostyrax)、秤锤树属(Sinojackia)、山茉莉属(Huodendron)与陀螺果属(Melliodendron)为单系支。赤杨叶属(Alniphyllum)与歧序安息香属(Bruinsmia)聚成一个进化支,并与茉莉果属(Parastyrax)系统位置靠近,银钟花属(Perkinsiodendron)与木瓜红属(Rehderodendron)聚成一个进化支,并与长果安息香属(Changiostyrax)系统位置靠近。北美银钟花属(Halesia)的科内位置关系应与陀螺果属靠近。(5)通过对安息香科植物形态特征分析,确定花器官性状可作为安息香科内首要的分类指标,安息香科植物的花器官外在性状特征差异较大,能为安息香科的分类问题提供有力依据,其次是果实性状特征与叶片性状特征。综上所述,安息香科植物在进化历程中受自然选择较强,对环境敏感,研究得到的比较基因组学数据,能为安息香科植物的选育良种或定向培育工作提供有价值的信息和资源。在本研究中,重建了安息香科的系统发育关系,并进一步明确了安息香科各属之间的演化关系,更新了安息香科内的分化时间,将各属的分化时间清晰地整理出来,为安息香科的系统发育研究提供了新见解,亦为安息香科在农业、园艺等领域的应用提供有利用价值的信息。

    作者:

    蒋孝禹;许晓岗;

    发布时间:2024-06-13

  • 822. 上新世和更新世气候对中国两种近缘栎树渐渗格局的影响

    摘要: 物种间的现代渐渗格局同时反映了古代和近代基因流的印迹,提供了关于种间杂交历史与古气候变迁事件之间相互作用的重要信息。本研究通过检验麻栎(Quercus acutissima)和小叶栎(Q.chenii)两种近缘栎树间的渐渗格局与历史气候适宜度之间的关联,以验证中上新世温暖(约 326.4-302.5 万年前)气候促进种间杂交,而更新世寒冷气候则限制种间杂交的假说。利用 7 个核微卫星位点(1111 株个体)和3 个叶绿体基因间隔区(576 个个体)的遗传变异,分析两种栎树间的现代渐渗格局和古代杂交历史;应用信息论模型选择方法探究不同空间尺度下渐渗程度与历史气候适宜度间的关联。贝叶斯聚类分析所确定的70%以上的杂交个体和90%以上的具有局部共享叶绿体单倍型的个体均集中于位于小叶栎现代分布区以北(约在 30°N 至 35°N 范围内)的古老渐渗带内,该渐渗带可能仅存在于中上新世暖期。模型筛选结果表明,中上新世暖期的小叶栎气候适宜度对所有麻栎居群内来自于小叶栎的渐渗比例的解释度最高,而末次盛冰期(2.2 万年前)的小叶栎气候适宜度对古老渐渗带内麻栎居群中的来自于小叶栎的渐渗比例的解释度最高。本研究表明古气候变迁事件可以通过影响物种历史分布区的重叠程度来塑造物种间的现代渐渗格局。具体而言,中上新世温暖气候促使麻栎和小叶栎在中国中部地区二次接触,进而促进其在该地区内广泛杂交。与之相比,更新世寒冷气候导致小叶栎在该渐渗带内局部灭绝,使其与麻栎在大部分地区的杂交可能性降低,但在具有高生态稳定性的地区,种间基因流仍有可能持续。

    作者:

    李垚;张兴旺;王璐;Victoria L. Sork;毛岭峰;方炎明;

    发布时间:2024-06-13

  • 823. 古红果榆修复工程设计探索

    摘要: 本文以工程技术为手段,尝试对南京栖霞山的一株古红果榆(Ulmus szechuanica W.P.Fang)进行环境修复。以不同的施工技术方案多角度切入问题,并在最终确定了路面打孔疏通的施工方案后组织并完成了环境修复。经过八天的施工过程,基本达到预期的修复整治效果。通过设计施工流程,初步探索了栖霞山古红果榆的环境修复工程要领,这包括但不局限于:其一对于人为活动影响占主要因素的古树来说,恢复其历史生存环境是工程设计的基本出发点之一,其二在做工程设计方案时要不断权衡比对、回归检验,结合古树及其周边场景的具体情况选择施工方案。

    作者:

    郑浩志;许晓岗;刘一力;童丽丽;程瑶;田露;徐梦寒;戴韦;夏重立;

    发布时间:2024-06-13

  • 824. 基于Maxent模型对白花龙在中国未来适生区预测

    摘要: 本文基于 235条现代分布记录和多重环境变量,通过Maxent(最大熵模型)、ArcGIS并以刀切法、标准差椭圆计算、多元相似度面和最不相似变量等方法预测了白花龙当前和未来(2050年)在中国的潜在分布。预测结果表明,当前白花龙的高、中度适生区主要集中在我国江西、广东、广西、福建的大部分地区;在未来 2050年的两种气候情境下适宜区面积均将大幅减少,缩减的区域以轻度适宜区为主,预示着白花龙在未来的气候环境下,物种的扩张潜力下降,总体上分布中心有着向西北高纬度地区迁移的趋势。此外,根据结果分析可以推断出降水量和温度制约着白花龙的分布,其中最冷季节降水量(贡献率 56.6%)是影响白花龙未来分布的主导因子。本研究结果可为白花龙的保护及其资源合理利用提供理论指引。

    作者:

    程瑶;许晓岗;童丽丽;王洪超;田露;蒋孝禹;夏重立;

    发布时间:2024-06-13

  • 825. 垂珠花的分布特征分析及潜在适生区预测

    摘要: 为探索垂珠花分布特性及潜在适生区,基于 145条现代分布记录及 18个气候环境因子,利用刀切法,标准差椭圆计算及多元相似度面和最不相似变量分析后发现,其适生区空间分布格局向"正北-正南"方向扩张,质心有由中亚热带往北亚热带迁移的趋势,未来气候条件下温度与降水共同制约垂珠花的分布,温度因子是驱动其适生区迁移的关键因素,但降水因子与垂珠花的潜在分布关联性更强。垂珠花的现代中高度适生区主要集中在我国江苏、安徽、江西、浙江、湖南的大部分地区;未来两种气候情景对垂珠花生存有正向影响,中高度适宜区面积存在增加现象。

    作者:

    童丽丽;田露;王洪超;许晓岗;程瑶;夏重立;

    发布时间:2024-06-13

  • 826. 古红果榆适生区及其再生体系探索

    摘要: 为了明确古红果榆的适宜分布区及其最佳繁殖方法,本文基于全国红果榆分布点和气候环境信息,使用ArcGis10.8 和MaxEnt软件,模拟了当前气候环境下红果榆的适宜分布区,并通过在不同时期采取当年生,1 年生,2 年生枝条,选取合适的生长促进剂浓度和浸泡时间,结果表明:①红果榆适宜分布区在长江流域以南的华中,华东及华西地区。长江流域以北,西藏,云南,华南地区为低适宜分布区,不适宜红果榆的引种。②古红果榆有性繁殖和无性繁殖的再生方法均可行。种子繁殖的成活率不高,不适宜作快速、廉价、大规模培育的手段,但保存其优良的种质资源是可行的。扦插繁殖适宜采用浓度 100mg/L的混合溶液(萘乙酸:吲哚丁酸=9:1)浸泡 2 年生的插穗,处理 25mins为最佳处理组合,生根率可达 44%。这对于红果榆实生苗扦插来说是比较理想的。

    作者:

    徐梦寒;白晨;许晓岗;童丽丽;程瑶;田露;郑浩志;戴伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 827. 古红果榆抢救复壮技术体系探索

    摘要: 本文以栖霞山古红果榆(Ulmus szechuanica)修复工程为载体,通过勘测与诊断、工程修复、后期养护多种技术手段,探索出一套华东地区修复古红果榆及其同类古树的技术体系。其结果如下:(1)通过工程技术、植物保护等手段可以遏制古果榆生长颓势的加重,从表观上使其得到明显改善。(2)通过收集该古红果榆繁殖材料,包括其种子及营养体可以繁育该古树的继代苗以传承其种质资源。(3)使用Maxent技术显示了红果榆在华东地区主要适生区为江苏南部、安徽南部、浙江北部,并且揭示了红果榆可能的分布区域。为在同类地区同类树种的修复提供了理论指引。(4)编制了适用华东地区的《古红果榆抢救复壮技术规范》,为华东地区古红果榆提供保护与复壮措施提供技术支撑。

    作者:

    戴韦;丁佳钰;许晓岗;童丽丽;程瑶;田露;郑浩志;徐梦寒;

    发布时间:2024-06-13

  • 828. 基于氢氧同位素宁夏罗山植被水分来源不同方法比较研究

    摘要: [目的]本研究选取了宁夏罗山国家级自然保护区的典型植物,对其中的模型进行了比较,并对其中的水分来源进行了解析。[方法]采用直接对比法,多元线性混合(IsoSource)模型以及贝叶斯混合(MixSIAR)模型这三种方法确定植物水分来源,并对两种模型的可信度进行评价。[结果]①乔木主要利用的是 0-10 cm土层深度的土壤水;灌木不同土层深度土壤水利用比例最大的是 0-20 cm,柠条主要利用的土壤水为 80-100 cm土层的水分;草本主要利用的水分来源于 0-10 cm土层的土壤水。②基于直接对比法的分析结果,MixSIAR 模型较 IsoSource 的可以更好的区分植物水分来源,且模型性能评价指标 RMSE 值MixSIAR模型小于IsoSource模型。[结论]通过不同方法分析确定了植物水分来源,且MixSIAR模型分析植物水分来源的可靠性更高,误差更小。该研究成果可为在干旱和半干旱地区选用植物水源分析方法提供一些依据。

    作者:

    张变第;陈林;郑松;何亚莉;高锋;卞莹莹;

    发布时间:2024-06-13

  • 829. 基于Web of Science化感作用研究文献计量分析

    摘要: 化感作用是生态系统中普遍存在的一种现象,是指植物通过释放化学物质到环境中而影响自身或其他有机体(包括植物,微生物及动物)的生长发育,是植物的一种适应机制,长久以来,化感作用被认为能够影响生物群落的个体表现、群落结构和物种入侵,在森林生态系统中,入侵植物产生的化感物质通过直接或间接的方式来抑制本土植物的生长,为入侵者提供竞争优势。文献计量分析方法是指通过对某一研究领域进行定量分析,实现该领域内的热点研究并对相关内容进行可视化,有助于研究人员对相关领域的研究热点和发展趋势进行评。本文采用文献计量法,在 Web of Science 核心合集数据库中检索了1999~2022 年主题词为"Allelopathy"的论文,经过筛选得到 4856 篇有效文献,利用 VOSviewer 软件和Excel2022 软件分析了在该时间段的发文量、主要发文机构、高频被引文章、关键词共现分析等。结果显示:对化感作用研究主题的发文量整体上呈现波浪式增长趋势,但高被引文章较少,且被引前十位的文章发表年限均距今 10 年以上,发文质量仍有待提高。由于近年来的多学科交叉的研究,化感作用研究在农业、植物科学,生态环境科学方向、生化与分子生物学、海洋与淡水生物水等热门学科均有涉及,主要以中国和美国为主,占到总发文总量的 40.10%。其中,发文较多的作者是 Kato-noguchi H、Fujii Y和Macias FA,该三人不仅对化感作用研究领域均有卓越的贡献,更是各国家之间合作的强有力推进者。对关键词共现分析可知,目前对该领域的研究主要集中在物种入侵、农业生产、化感物质和作用机理研究等,自然状态下的植物化感作用机理十分复杂,这说明对该邻域的研究仍存在空缺,将化感作用机理与土壤和分子生物学学科结合,培育优质高产的品种,在群落竞争和种群调节中的生态作用不可忽视,同时也可以很好的保护本土物种多样性,维持生态系统的平衡,也包括克服作物的连作障碍、控制杂草生长,新型除草剂的研发以及新品种的培育都是化感作用在农业生态学系统中现在及未来的热点话题。化感作用研究具有十分重要的应用前景,对实现林业和农业生产等的可持续发展也有重要意义。

    作者:

    何亚莉;陈林;李天凯;张变第;刘泽华;

    发布时间:2024-06-13

  • 830. 基于文献计量的土壤遗留效应研究态势与热点分析

    摘要: 土壤遗留效应是介导植物群落和土壤特性之间相互作用的重要机制,不仅影响植物群落动态和物种共存,同时在土地利用和管理方面也发挥着重要作用。为进一步加深对土壤遗留效应相关研究的认知,探索该研究领域在未来的研究重点,本文采用文献计量的方法,以"soil legacy(土壤遗产)"或"soil legacy effect(土壤遗留效应)"为关键词,在Web of Science 数据库中检索了 2000-2022 年发表的相关文章,剔除与主题相关性不强的会议摘要、社论材料、书籍章节等,最终得到 1518 篇文献,其中包括期刊论文 1449 篇,综述论文 69 篇。分析了发文量、文献期刊及被引频次、学科分布、发文国家、机构、作者和关键词热点等主要内容,利用VOSviewer软件构建关键词共现图谱,借助Scimago Graphica软件将不同发文国家的合作关系进行可视化。结果表明,土壤遗留效应研究领域的发文量总体呈现上升趋势,趋势大致可分为起步阶段、稳步增长阶段和快速发展阶段。该研究内容涉及众多学科领域,其中生态学、环境科学、土壤学和植物科学是该领域的主要发文学科。目前美国在土壤遗留效应研究领域处于领先地位,其中美国农业部是发文量最多的机构(646 篇)。中国虽然在该研究领域起步较晚,但发展迅速,且作为发展中国家在该研究领域中有着较为突出的贡献,同时以中国科学院为代表的国内科研机构发文量仅次于美国。《Soil Biology Biochemistry》是该研究领域的主要发文期刊,高被引论文多集中在国外学者发表的顶级期刊,而中国仍缺乏有影响力的国际期刊,因此还需加强该领域高水平、高认可度研究成果的产出。目前,该研究领域显示出全球交流和联系日益密切的趋势,但考虑到地理位置的因素,未来各研究团队仍需加强彼此合作。此外,该领域研究热点主要集中在以下几方面:土壤遗留效应对土壤微生物群落、对农业土地管理及利用、对不同生态系统恢复的影响以及驱动遗留效应的气候因素等,这些方面仍将是未来的研究重点。此外,以后的研究还可结合新兴技术手段,如遥感、GIS和模型模拟等技术,推动土壤遗留效应的定量评估和预测,为实现可持续土地管理和生态系统发展提供支撑。

    作者:

    刘泽华;陈林;李天凯;何亚莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 831. 橡胶树根系分泌有机酸解除铝毒的机制2

    摘要: [目的]明确橡胶树(Hevea brasiliensis)解除铝毒过程中根系分泌有机酸的主要种类及其外排有机酸的分子机制。[方法]将热研 73397 橡胶树组培苗在 200mM AlCl3 胁迫下处理 3-5 天,收集根和根分泌物,并对 8 种常见有机酸(酒石酸、草酸、甲酸、苹果酸、乳酸、醋酸、柠檬酸和琥珀酸)进行HPLC检测。对根系进行代谢组、转录组分析和荧光定量分析,对橡胶树水培苗进行外源添加有机酸试验,并利用酵母遗传转化和拟南芥突变体对相草酸转运体进行功能鉴定。[结果]铝胁迫诱导了橡胶树幼根有机酸的分泌,其中草酸和苹果酸明显高于其他有机酸;铝胁迫处理 2 d后共有 10417 个DEGs和 3821 个差异代谢物,而铝胁迫处理 5 d后共有 11394 个DEGs和 4636 个差异代谢物;差异基因主要集中在转运蛋白、转录因子、细胞壁结构和抗氧化系统等,而差异代谢物则主要是脂类物质和有机酸及其衍生物等,说明橡胶树的解铝机制较为复杂,涉及的基因较多,但主要是与有机酸的分泌和转运相关的基因;外源添加苹果酸和草酸显著提高了铝胁迫下橡胶苗的叶绿素含量、相对含水量和根系活力,同时降低了膜脂过氧化程度、游离脯氨酸含量和抗氧化酶活性显著下降,减轻了根系和叶片的铝积累及橡胶苗铝毒害症状。从橡胶树中鉴定了 17 个苹果酸转运和 2 个草酸转运蛋白基因,证明HbALMT1、HbALMT15 和HbOT1、HbOT2 与橡胶树根系分泌苹果酸和草酸解除铝毒密切相关。[结论]铝诱导的苹果酸转运体(HbALMTs)草酸转运体(HbOTs)基因表达是橡胶树解除酸铝毒害的重要机制。

    作者:

    安锋;马晓伟;杨宗明;刘子凡;谢贵水;

    发布时间:2024-06-13

  • 832. Antagonistic effects of mercury exposure with phosphorus depletion and excess nitrogen supply reveal the provenance-specific phytoremediation potential of black locust-rhizobia symbiosis

    摘要: Plants are subjected to a gradual increase in the concentrations of many man-made contaminants,as well as of different environmental and industrial pollutants.Thus,global climate change and environmental pollution present plants with unique combinations of different abiotic and environmental stresses.These byproducts of human activities include,among others,such as heavy metals and nutrition fertilizers.In this context,interaction of different environmental constrains pose severe threats to plants that cannot be predicted from individual stress exposure.Mercury(Hg)as toxic and dangerous heavy metal poses an enormous threat to living organisms on a global scale and,therefore,has attracted particular attention.In this context,biological nitrogen(N2)-fixing(BNF)leguminous can be used for phytoremediation of Hg contaminated soils,whereas N availability could greatly affect its N2-fixation efficiency.Moreover,N2-fixation of leguminous also highly relies on phosphorus(P)availability for nodule formation and functioning.However,information on the consequences of P deficiency and/or excess N availability combined with Hg exposure of plants,particularly for woody legume species have not been reported yet.Here,we conducted two sets of greenhouse experiments for investigation for the interactions of rhizobia inoculation,Hg exposure(+Hg)with(i):low P(-P),as well as with(ii):excess N(+N)supply,individually and in their combination(-P*Hg and +N*Hg,respectively),on photosynthesis as well as biochemical traits in seedlings of Robinia pseudoacacia L.provenances originating from two contrasting climate and soil background,i.e.,the Gansu Province(GS)in northwest China and the Dongbei region(DB)in northeast China.Our results from greenhouse experiment(i)indicated an antagonistic effect of combined Hg exposure and P depletion.Provenance-specific responses were observed under the combined-P*Hg treatment in inoculated DB plants including significantly increased biomass accumulation,increased root total P content and reduced Hg accumulation.Reduced malondialdehyde(MDA)contents in leaves and roots further indicated less oxidative damage under these conditions.Rhizobia inoculation significantly improved the performance of both Robinia provenances under individual and combined exposure to Hg and low P by promoting photosynthesis,increasing foliar N and P contents,and reducing MDA accumulation despite enhanced Hg uptake.DB plants developed more nodules,had higher biomass,and accumulated higher Hg amounts than GS plants. The results from our greenhouse experiment(ii)showed similar antagonistic effects of combined +N*Hg exposure compared to the individual treatments that were provenance-specific.Compared to individual Hg exposure,combined +N*Hg stress significantly increased foliar gas exchange of inoculated DB seedlings and resulted in more negative δ15N abundance in the roots.Furthermore,combined +N*Hg stress greatly increased amino acid N content and nitrate reductase(NR)activity,and decreased MDA content in roots of inoculated GS seedlings.Inoculation with rhizobia significantly promoted plant Hg uptake,reduced MDA contents,enhanced photosynthesis and maintained the nutrient balance in leaf and root tissues of both investigated Robinia provenances.Among the two Robinia provenances investigated,DB seedlings formed more nodules,had higher biomass and Hg accumulation than GS seedlings.For example,total Hg concentrations in leaves and roots of inoculated DB seedlings were 1.3 and 1.9 times higher than in inoculated GS seedlings under combined +N*Hg stress,respectively.Therefore,from the present results of both sets of experiments,the DB provenance is considered to possess a higher potential for phytoremediation of Hg contamination compared to the GS provenance in environments subjected to P depletion and N deposition condition in future.

    Bin Hu;Rui Liu;Michael Dannenmann;Christoph-Martin Geilfus;Emmanouil Flemetakis;Robert Haensch;Dingyong Wang;Heinz Rennenberg;

    发布时间:2024-06-13

  • 833. Genetic diversity of nuts traits and fatty acids of pecan(Carya illinoinensis)germplasm resources

    摘要: Pecans(Carya illinoinensis)are the most economically valuable nut tree growing in many countries of the world.10 nut quantitative traits and 15 fatty acid component of 112 C.illinoinensis accessions were determined to analyze the morphometric and fatty acids genetic diversity in this study.The measured nuts traits of single nut mass,nut transverse,longitudinal and lateral diameter,nut aspect ratio,single nuts kernel mass,kernel yield and shell thinness were found highly variable.15 fatty acids were detected among 36 tested fat acids in the nuts of C.illinoinensis,and 14 fatty acids were found high variation except for the C12:0.Plenty of these traits are of significant economic importance and could be used as breeding targets to improve the pecan variety.The positive correlations were observed between each pair of single nut mass,nut transverse diameter,nut longitudinal diameter and nut lateral diameter.Single nuts kernel mass is significantly positively correlated with single nut mass,nut transverse diameter,nut longitudinal diameter and nut lateral diameter.The 2D PCA plot successfully grouped the samples according to their phenotypic resemblance and morphological characteristics.112 accessions were grouped into 4 and 3 major clusters according to the nut quantitative traits and fatty acids components and contents,respectively.Based on these results,we suggest multidisciplinary research team should be set for genetic breeding of pecan to promote the conservation of local genetic diversity and improve the nuts production and commercialization in China.

    ZHANG Jiyu;WANG Gang;WANG Tao;JIA Zhanhui;LIU Yongzhi;XUAN Ji-Ping;

    发布时间:2024-06-13

  • 834. 杨树YABBY转录因子家族的全基因组分析及PtoYABBY6 和PtoYABBY7 的功能研究

    摘要: [目的]鉴定杨树YABBY转录因子家族,揭示毛白杨YABBY转录因子成员PtoYABBY6 和PtoYABBY7 在营养生长和生殖生长过程中的功能,为解析毛白杨YABBY转录因子调控杨树开花以及侧生器官生长发育的分子机制奠定前期理论基础。[方法]对杨树YABBY转录因子家族进行系统的全基因组分析。参照课题组前期的研究,毛白杨花芽发育过程分为 8 个时期:时期 1.成花诱导期;时期 2.花原基形成期;时期 3.器官发生期;时期 4.伸长期;时期 5.孢子形成期;时期 6、7.休眠期;时期 8.小孢子发生期。分别取毛白杨成熟叶片、及毛白杨无菌组培苗的根、茎、叶,另外在树冠外围采取八个发育关键时期的雌雄花芽为组织定量材料,进行基因表达模式的分析。并结合公开的RNA-Seq数据探讨了YABBY基因对激素和干旱胁迫响应的表达模式。在分析的基础上我们对"生殖 YABBY 基因"成员 PtoYABBY6 和PtoYABBY7进行了功能探究。[结果]杨树中共鉴定出13个候选YABBY基因,命名为PtrYABBY1-PtrYABBY13,其编码序列长度分布在 498-657 范围内。除 PtrYABBY2 之外,其余 PtrYABBY 蛋白均在 N 端存在完整的 C2C2 锌指结构;所有 PtrYABBY 蛋白的 C 端存在 YABBY 结构域。通过多物种氨基酸序列比对和系统进化分析将其划分为 5 个亚家族,这些亚家族成员具有保守的基因结构和基序。启动子分析发现多种顺式调控元件,结果表明YABBY基因可能参与植物发育以及对各种植物激素和非生物胁迫的响应。公开的RNA-Seq数据和实时定量PCR分析的表达表明,杨树YABBY基因在器官以及对激素和干旱胁迫的响应中具有不同的表达模式。随后,我们对雌花芽发育过程中显著表达的 PtoYABBY6 和 PtoYABBY7 进行了功能探究。过表达 PtoYABBY6 的转基因拟南芥在营养生长阶段叶面积变小,在生殖生长阶段会导致早花表型。RT-qPCR 结果表明细胞分裂素 A 型反应调节因子 ARR5、ARR6 和 ARR7 表达下调,细胞周期基因CYCB1;1 和CYCD3;1 表达下调,TCP4 表达上调,与开花相关的基因FT表达升高,FLC表达降低。而过表达 PtoYABBY7 的转基因拟南芥叶片背面轴极性发生改变,并且会导致晚花的表型。RT-qPCR 结果表明开花途径整合子 FT 极显著下调,与叶片远轴极性相关的 FIL、KAN基因表达上调,与叶片近轴极性相关的 REV、PHV基因表达下调。[结论]在全基因组水平上鉴定了杨树 YABBY 转录因子家族成员,毛白杨PtoYABBY6和PtoYABBY7基因参与营养生长和生殖生长过程,主要表现在叶片发育和开花时间的改变,初步揭示了 PtoYABBY6 和PtoYABBY7 基因功能。

    作者:

    韩开元;郝颖颖;陈仲;

    发布时间:2024-06-13

  • 835. 崩岗修复中不同人工林林下入侵植物和本土植物的生态位特征和种间关系

    摘要: 为筛选出崩岗修复早期抵御林下入侵植物的林分类型,构建和谐稳定的林下植物群落,以2013 年为修复广东三岭山国家森林公园崩岗区而种植的湿地松(Pinus elliottii)、尾叶桉(Eucalyptus urophylla)大叶相思(Acacia auriculaeformis)和樟树(Cinnamomum camphora)4 种林分为研究对象,于2019 年在 4 种林分内分别设置 10 个 20 m×20 m的连续样方并进行林下植物调查,以多样性指数、生态位宽度、生态位重叠度、生态响应指数和种间联结指数来探究抵抗入侵物种能力最佳的树种,并进行林下植物群落配置。结果表明:(1)在 4 种林分中,尾叶桉林的林下入侵物种数目最少,有 4 种,且入侵植物多样性指数和生态位宽度均最小,同时与本土植物的生态位重叠度也最小,说明尾叶桉抵御林下外来入侵植物的能力最好。(2)林下植物群落未来发展趋势最佳的是湿地松林,其次是尾叶桉林,且除大叶相思林外,其他 3 种林分正发展的平均速率大于负发展,林下植物群落处于正向发展。(3)4 种林分的林下植物的种间联结较小(OI≤0.5),且多为负联结,群落均处于不稳定阶段。因此在崩岗修复早期阶段,可以种植尾叶桉来迅速成林,抵抗入侵植物,并选取正联结的植物进行林下植物群落的配置。

    作者:

    杜雨霜;吴刘萍;陈杰;区余端;

    发布时间:2024-06-13

  • 836. Single-cell transcriptome atlas reveals spatiotemporal developmental trajectories in the basal roots of Moso bamboo(Phyllostachys edulis)

    摘要: [Objective]Roots are essential for plant growth and development.Bamboo is a large Poaceae perennial with 1,642 species worldwide.Root system is the basis of bamboo forest growth and development,and plays an important role in the long-term maintenance of bamboo forest ecosystem function and productivity.The anatomical and morphological characteristics of bamboo roots are different from those of model plants such as Arabidopsis and rice.However,little is known about the transcriptional atlas that underpin root cell-type differentiation.[Result]Here,we set up a modified protocol for protoplast preparation and reported single-cell transcriptomes of 14,279 filtered single cells derived from the basal root tips of Moso bamboo.We identified four cell types and defined new cell type-specific marker genes for the basal root.We reconstructed the developmental trajectories of the root cap,epidermis,and ground tissues and elucidated critical factors regulating cell fate determination.According to in situ hybridization and pseudotime trajectory analysis,the root cap and epidermis originated from a common initial cell lineage,revealing the particularity of bamboo basal root development.We further identified key regulatory factors for these cells differentiation and indicated divergent root developmental pathways between Moso bamboo and rice.Additionally,PheWOX13a and PheWOX13b ectopically expressed in Arabidopsis inhibited primary root and lateral root growth by mediating the auxin pathway,which was different from WOX13 orthologs in Arabidopsis.[Conclusion]The first single-cell resolution transcriptome atlas of Moso bamboo root was constructed,the developmental trajectories of root cap,epidermis,and ground tissues were reconstructed,and the important regulatory factors of bamboo root development were mined.Taken together,our results offer an important resource for investigating the mechanism of root cell differentiation and root system architecture in perennial woody species of Bambusoideae.

    Zhanchao Cheng;Changhong Mu;Xiangyu Li;Wenlong Cheng;Miaomiao Cai;Chongyu Wu;Jutang Jiang;Hui Fang;Yucong Bai;Huifang Zheng;Ruiman Geng;Junlei Xu;Yali Xie;Yuping Dou;Juan Li;Shaohua Mu;Jian Gao;

    发布时间:2024-06-13

  • 837. 亚热带常绿阔叶林林下灌木光合荧光特性对长期氮磷添加的响应特征

    摘要: [目的]探究长期氮(N)、磷(P)添加后亚热带常绿阔叶林中林下灌木的光合特性及荧光参数的变化方式及响应特征,为植物光合生理特性应对长期 N 沉降这一全球性气候变化提供基础数据。[方法]本研究基于长达 11 年的N及N+P添加野外试验,通过野外活体测定红楠(Machilus thunbergii)、杜茎山(Maesa japonica)、山矾(Symplocos sumuntia)、朱砂根(Ardisia crenata)4 种林下优势灌木的光合特性、荧光参数,通过分析不同优势树种的叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和水蒸汽压亏缺(VPD)变化特征,利用荧光探针技术测定叶片PSⅡ实际光量子效率(Y(Ⅱ))、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))。结合灌木叶片的光合养分利用效率,对优势灌木树种光合荧光特性对长期 N、P 添加的响应方式进行综合分析。[结果]研究发现:N 及N+P 添加对叶片的 Pn、WUE、qP及Y(NO)有显著影响。光合特性中,朱砂根 Pn显著高于其他树种,与CK相比,N添加后山矾Ci显著升高,红楠Ci显著下降。荧光参数的种间差异较大,山矾Y(Ⅱ)显著高于其他优势种,与CK相比,N添加后山矾、红楠、杜茎山Y(Ⅱ)均呈下降趋势,但N+P添加缓解了下降。与N添加相比,红楠和杜茎山的qP均在N+P添加后显著上升。杜茎山在不同处理下的 Fv/Fm显著高于其他树种,而朱砂根Fv/Fm最低且显著低于其他优势种。除朱砂根外,其余优势种叶片在N添加后Y(NO)显著增加。红楠和朱砂根的PNUE在N+P添加后显著提高。[结论]不同树种响应N及N+P添加的光合特征及荧光参数具有不同特点。其中,除朱砂根外,其余优势种均在 N 添加后启动光保护机制以防止 PSⅡ受到损害。而通过对林下优势树种光合和荧光特性的研究,可以较为准确的观察林下灌木为应对长期N、P添加的生理响应策略。

    作者:

    陈蕾如;尹若勇;温正宇;樊伟;高雨;徐小牛;

    发布时间:2024-06-13

  • 838. 亚热带典型树种根系形态构型及生物量分配对干旱胁迫的响应

    摘要: [目的]明确决定根系耐旱性的关键根系形态构型性状以及不同根系结构植物表现的干旱适应策略。[方法]通过探究杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb。)Hook)、毛竹(Phyllostachys edulis)以及马尾松(Pinus massoniana(Lamb。)3 种亚热带典型植物的 1 年生幼苗在不同干旱条件下(充足供水、中度干旱和重度干旱)的生物量分配、根系形态(根长、根直径、根表面积等)和根系构型(拓扑指数、分形维数和分支角等)等指标揭示不同根系构型植物的对干旱的适应策略,通过研究根长和生物量对干旱的响应率量化不同植物的耐旱性;通过分析耐旱性与根系形态和构型指标的相关性筛选影响植物耐旱性的关键性状。[结果]不同水平的干旱抑制了 3 种植物的生物量积累和根系生长,耐旱性马尾松>杉木>毛竹;干旱显著降低了毛竹根系直径但提高了马尾松的根系直径;在干旱胁迫下,毛竹和杉木根系的分形维数和分支角度均显著降低,而马尾松则相对稳定;3 种植物的根系在干旱条件下均倾向于形成鲱鱼骨型结构,即增加根系拓扑指数;相关性分析显示根系拓扑指数和分形维数与植物耐旱性呈正相关。[结论]植物可以通过调整生物量分配和根系形态、降低根系分支强度和分支角度等不同的策略来适应干旱胁迫。根系分支角度越小、分支复杂性越大、拓扑指数越大、消耗成本越高的植物更加耐旱。

    作者:

    杨振亚;赵建诚;倪惠菁;王晖;周本智;

    发布时间:2024-06-13

  • 839. 木荷响应非生物胁迫的分子机制研究进展

    摘要: 木荷(Schima superba Gardn et Champ)山茶科木荷属高大乔木,是华南地区常绿阔叶林的建群树种,也是华南地区构建生物防火林带的主要树种,除了固碳能力强,生长快,木荷还能适应干旱瘠薄的生长环境,是生态修复的主栽树种。随着气候变化和人类活动的影响,非生物胁迫对森林生态系统的影响越来越明显,木荷响应非生物胁迫的研究主要集中在植物生理生化和分子机制研究方面。在植物生理研究方面,木荷通过改变叶片形态发生、调节蒸腾作用和光合作用、增强APX、SOD、GST等抗氧化酶活性进而缓解干旱、重金属污染等非生物胁迫对木荷生长的毒害和抑制作用,初步解释其应对非生物胁迫的作用机制。另一方面,研究人员还发现木荷在非生物胁迫下,启动Ca2+激发的下游的GORK钾离子通道、缓慢型阴离子通道 SLAC1、质子泵 H+-ATPase 等离子通道蛋白性介导的信号途径、ABA 等激素信号相关的SnRK 磷酸化和去磷酸化途径和抗氧化酶信号途径等多个信号转导通路,筛选出多种响应非生物胁迫的关键基因或蛋白,例如 WYKY75、MYB24、MYB113、HSF4a 等转录因子和 APQ、CAT、POD、GORK、SLAC等功能蛋白,并在模式植物拟南芥中异源表达验证其基因功能,采用酵母杂交文库和DAP-Seq等筛选其互作基因或蛋白,利用萤光素酶实验、酵母杂交等技术进一步验证其调控网络,例如木荷MYB113 转录因子通过结合类黄酮类化合物合成相关基因CHS和ABA合成关键基因NCED的启动子,增强其下游基因表达,进而通过清除植物体内过多的活性氧,降低植物蒸腾作用,提高其对干旱胁迫的耐受性。

    作者:

    尧俊;董笑懿;陈昌娅;蔡燕灵;张谦;

    发布时间:2024-06-13

  • 840. 基于紫薇基因组物理图谱揭示黄酮生物合成通路和LiTTG1抑制花青素合成的功能研究

    摘要: [目的]紫薇是重要的夏季木本观赏植物,也是我国传统的中草药,但目前为止尚未有可供利用的基因组资源,制约了对决定重要观赏性状以及有效的药用成分基因的开发利用。本研究的目的在紫薇进行物理图谱构建的基础上,挖掘参与黄酮类化合物合成的基因并对其中WD40 基因(LiTTG1)的功能进行研究。[方法]本研究采用三代(PacBio和Hi-C)结合二代转录组注释等方法,对紫薇的基因组进行测序,并结合多种生物学方法,对紫薇基因组进行拼接以及注释。通过文献检索的方法,对紫薇中存在的黄酮类化合物的种类进行了总结,通过靶向代谢对三种不同花色的紫薇花瓣中的黄酮类组分进行了鉴定,并在全基因组水平鉴定了参与黄酮类核心骨架以及可能的侧链修饰途径的基因。对其中一个可能调控花青素(一种黄酮类物质)的 WD40 基因—LiTTG1(AtTTG1 的同源基因),通过生信信息学分析,烟草瞬时转化实验等验证该基因的功能。[结论]本研究获得的紫薇基因组大小为 324.01 Mb,拼接了 24 个拟染色体,基因组的重复序列占 29.17%,GC含量占 38.6%,杂合度为 1.65%共获得了 28,812 蛋白编码基因,327 个miRNAs,552 个tRNAs,214 个rRNAs和 607 个snRNAs.已经报道的紫薇中,共检测出 20 种黄酮类物质。靶向代谢组的研究表明,紫色花和深粉色花中紫薇的不同主要是由于飞燕草类的花青素与锦葵色素类的比例不同导致的,同时我们在紫薇的花瓣中,检测到少量的芍药花色素。通过紫薇基因组内以及与相近物种的(石榴、巨桉)共线性比较研究表明,紫薇具有六倍体的特性,但通过参与黄酮类生物合成基因以及MYB基因家族的鉴定研究表明,紫薇基因组的加倍后,进行了重排,丢失了大部分的冗余序列。紫薇中LiTTG1 表达与花青素含量负相关,在烟草中过量表达LiTTG1 抑制菊花CmMYB6 和SlAN1 对花青素的激活,表明了LiTTG1 是花青素合成的抑制因子。

    作者:

    余春梅;刘国元;秦瑾;万熙;郭安芳;魏辉;陈艳红;连博琳;钟非;张健;

    发布时间:2024-06-13

  • 841. BpmiR396c/BpGRF3介导BpGRP1参与白桦耐盐调控机制

    摘要: [目的]富含甘氨酸的RNA结合蛋白(GRPs)与植物抵御逆境环境密切相关。然而,GRP基因在白桦响应盐胁迫中的作用机制尚不清楚。本研究通过对BpmiR396c/BpGRF3 介导BpGRP1 耐盐调控机制的解析,为白桦或者其他林木基因工程育种奠定理论基础。[方法]利用白桦叶盘法稳定转化,实时荧光定量RT-qPCR等手段探究其遗传关系。利用酵母单杂交、双杂交、EMSA、ChIP-PCR等手段解析其分子调控机制。[结果]白桦盐胁迫响应基因BpGRP1 被鉴定和分离。基于获得的BpGRP1 的过表达和抑制表达转基因株系探究了研究了BpGRP1基因的耐盐功能。进一步,BpGRF3(生长调节因子3)被鉴定为BpGRP1上游的调节因子,研究结果证明过表达BpGRF3 能显著提高白桦的耐盐性,而grf3-1 突变体则表现出相反的效果。且,已经证实BpGRF3 与BpSHMT互作,在BpGRP1 的上游起积极调控作用。最后,证明BpmiR396c作为 BpGRF3 的上游调节因子,可以负调控白桦的耐盐能力。[结论]以上研究结果揭示了BpmiR396c/BpGRF3 调节模块通过调节相关分子、生理途径介导盐胁迫响应机制,即,BpmiR396c 通过靶向BpGRF3 调节BpGRP1 的表达进而在盐胁迫响应过程中发挥作用。

    作者:

    刘中原;张腾倩;徐瑞廷;刘百超;韩雅婷;董文芳;解庆军;汤子豪;雷晓锦;王超;付玉杰;高彩球;

    发布时间:2024-06-13

  • 842. 竹子原位基因编辑技术的开发及其在降低木质素含量中的应用

    摘要: [目的]竹子是一种资源丰富、可再生能力极强的生物质森林资源,近年来被广泛用于制浆造纸。木质素是竹浆造纸的副产物,在造纸过程中需要被去除,去除木质素的过程会带来环境污染的风险。因此,培育出木质素含量低的竹子不仅可以降低造纸成本,而且有助于实现更环保的竹浆造纸生产。[方法]本研究借助农杆菌对毛竹实生苗、黄秆金竹和金镶玉竹的幼笋进行原位转化,通过对竹苗和竹笋使用物理伤害及真空等方式辅助农杆菌转化,完成外源基因在竹子叶片和幼笋中原位表达,进而通过在毛竹叶片中原位表达 CRISPR/Cas9 系统,实现对毛竹内源基因的基因编辑。[结果]本研究成功在毛竹的叶片、黄秆金竹和金镶玉竹的幼笋中表达甜菜碱合成基因RUBY,实现甜菜碱在竹子叶片和幼笋中积累。鉴定到农杆菌GV3101 和AGL1 转化效率高于EHA105 和LBA4404 菌株,同时发现通过该方法转化的外源DNA片段无法整合到竹子染色体中。进而,使用该方法在毛竹叶片中表达CRIPSR/Cas9 基因编辑系统,成功对紫黄质脱环氧化酶(PeVDE)基因进行原位基因编辑,编辑后的叶片在强光条件下叶绿素荧光参数NPQ值降低,即光保护能力降低,该现象可以被叶绿素荧光参数仪 Imaging-PAM 准确的检测到,因此将 PeVDE靶点作为基因编辑的本地报告标签基因。此外,通过对木质素合成通路中的关键酶肉桂酰辅酶 A 还原酶(PeCCR)基因进行基因编辑,阻断了木质素的生物合成,降低了竹子叶片中木质素含量。[结论]本研究成功开发了一种无痕的外源基因瞬时表达和原位基因编辑技术,可以在短时间内在竹子中完成基因表达和基因编辑,这为未来竹子定向培养提供了重要的技术指导和基因资源。

    作者:

    孙化雨;王思宁;高志民;

    发布时间:2024-06-13

  • 843. 蒙古莸种群遗传变异及环境适应性研究

    摘要: [目的]揭示蒙古莸不同种群表型性状的遗传多样性和地理变异规律,明确蒙古莸不同地理种群的群体遗传分化特征及影响遗传分化的环境因素,为蒙古莸种质资源保护和可持续利用提供理论参考。[方法]以天然分布的 40 个蒙古莸种群为材料,分析不同种群蒙古莸的株型、叶型及叶功能性状特征,及其与环境因子的关系。设置 7 个蒙古莸种群同质园试验,排除环境梯度的影响,分析蒙古莸不同种群表型结构差异的环境变化响应。借助三代PacBio测序技术以及Hi-C组装技术,获得高质量的完整蒙古莸染色体级别基因组图谱。通过GBS简化基因组测序技术,鉴定了 17 个蒙古莸天然种群的SNP标记,对蒙古莸种质资源开展群体遗传多样性评价,鉴定影响蒙古莸遗传变异的关键气候因子,探索蒙古莸群体的遗传分化与气候因子间的关联。[结果]蒙古莸不同种群表型性状存在显著差异,表型性状变异系数范围在 0.102-0.507 之间,遗传多样性指数范围在 1.625-2.086 之间。各性状之间存在特定的共变模式,株型、叶型和叶经济性状之间有紧密的联系。种源地经纬度、气温、降水等对表型结构指标有显著的影响,对叶表型结构指标的解释程度为 34.09%-81.43%,对株型结构指标的解释程度为 13.83%-59.26%。通过PacBio测序技术以及Hi-C组装技术,获得了 375Mb蒙古莸基因组序列,13 条染色体的挂载率为 97.45%。基于SNP标记的系统发育分析、主成分分析和结构分析显示蒙古莸群体内部存在一定的遗传分化,所有个体可以聚类为两个群体。与种群间(9.03%)相比,大多数遗传变异存在于种群内(90.97%)。[结论]蒙古莸种质资源表型变异丰富,多样性水平高。蒙古莸表型性状与环境因子密切相关,不同种群同质园验证了种源地气候差异驱动的遗传变异是引起不同种源表型结构差异的重要因素。遗传分析表明种群内的变异是蒙古莸表型变异的主要来源。光辐照量(OR)、年最低温(MIT)和年均降水量(MAP)确定为影响遗传变异的三个重要环境因子。

    作者:

    刘超;纪若璇;于笑;马茹暄;夏新莉;尹伟伦;

    发布时间:2024-06-13

  • 844. 红砂幼苗对PEG胁迫下外源NO的生理生化响应

    摘要: [目的]红砂(Reaumuria soongorica)属于超旱生小灌木,具有耐旱、抗逆性强等特点,适于生长在干旱半干旱地区,因其具有防风固沙的能力,常用于维持荒漠生态系统的稳定性,对植被的恢复具有重要意义。但是由于极端气候频发,红砂的荒漠植物群落面临着退化或大面积死亡的风险,因此提高红砂抗旱能力是一项重要举措。外源一氧化氮(NO)可以促进植物生长发育,在植物的抗逆性调节中应用十分广泛。聚乙二醇(PEG)是一种大分子聚合物,能够夺取水分,从而对植物造成渗透胁迫。由于红砂生长的地理环境不同,可能会导致其在 PEG 胁迫下对外源物质的响应也有所差异。[方法]本研究以武威的红砂幼苗为研究对象,用 10%的聚乙二醇 6000(PEG 6000)和3 种浓度外源NO供体硝普钠(SNP)(0.10,0.50,1.00 mmol/L)进行处理,分析外源NO对PEG胁迫下红砂幼苗生长特性、生理生化特征及碳氮磷特征等的调控作用,从而筛选出最适的外源NO浓度,以期为提高不同种源红砂幼苗的抗旱性提供理论依据。[结果]1.PEG 胁迫下,红砂幼苗的株高、根长、基部直径、鲜重和干重均显着降低。外源NO可显著提高 PEG 胁迫下红砂幼苗的各项生长指标(P<0.05),尤其在0.10mmol/L时,红砂的枝高分提高了45.13%,基径提高 38.66%。0.50 mmol/L处理后,红砂地上部生物量增加了 52.43%,表明外源NO作为植物生长调节剂可以减轻 PEG 胁迫对红砂生长的抑制作用。2.SNP 在 0.10-1.0 mmol/L 浓度间均可显著的增加PEG胁迫红砂的可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(PRO)的含量(P<0.05)。其中 0.10mmol/L浓度 SNP 下,红砂SS 比仅 PEG 胁迫下的高3.4倍;在0.10 mmol/L浓度SNP下,红砂SP增加了 48.42%。外源 NO处理使 PEG 胁迫下红砂的丙二醛(MDA)含量有所下降,0.10 mmol/LSNP 降幅最大,分别为 79.72%;表明外源 NO 虽可修复红砂因干旱引起的膜损伤,但种源间有差异。SNP 处理可使红砂在 PEG 胁迫下活性氧清除酶(SOD、POD、CAT)的活性均呈上升趋势。3.在PEG胁迫下,红砂叶和根的碳(C)、氮(N)和磷(P)表现出不同的变化趋 势。外源性 NO可以显著提高 PEG 胁迫下红砂叶和根的 C、N 和 P 含量,其中 0.10mmol 浓度的 SNP 对红砂叶和根的 C含量影响最大,叶片分别增加了 60.86%,根部分别增加了 34.09%;红砂叶和根的N含 量在 1.00 mmol/L 时提高了 93.25 和 44.36;红砂叶和根的 P 含量在 0.10 mmol/L有所增加。红砂的 C:N、C:P 和 N:P 的化学计量在 0.50mmol/L时最大。[结论]综合评价结果表明,缓解红砂幼苗 PEG 胁迫最有效的外源 NO 供体SNP浓度为 0.10 mmol/L,其有助于改善红砂生长,控制其渗透调节物质和膜脂过氧化水平,提高抗氧化酶的活性,并改善红砂叶和根的 C、N、P 水平。

    作者:

    张峰;包新光;王雪莹;谭兵兵;种培芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 845. 不同浓度盐胁迫对红砂渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响

    摘要: [目的]为探究不同浓度盐胁迫下对荒漠灌木红砂(Reaumuria soongorica)渗透调节物质以及抗氧化酶活性的影响,丰富红砂耐盐机理研究,为干旱半干旱荒漠区生态修复工作提供参考依据。[方法]以当年生红砂幼苗作为试验材料,对其进行盆栽试验,该试验设置采用不同浓度梯度的NaCl溶液(0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mol/L)浇灌红砂幼苗。分别于处理的 0、3、6、9d对幼苗进行采样,测定其脯氨酸、可溶性蛋白、Na+、K+含量以及 SOD酶活性等生理指标。[结果]研究结果表明:与无 NaCl溶液的对照处理组相比,不同浓度的盐胁迫均能使红砂渗透调节物质的含量与 SOD 酶活性有不同程度的增加。同一浓度不同时间的NaCl溶液处理下,红砂根系Na+含量呈现出先降低后增大的趋势,而K+含量则相反。在9d 0.5mol/L NaCl处理时,红砂地上部分及根系Na+含量达到最大,而K+含量最小,与对照组相比差异显著。脯氨酸含量在 0.1mol/L NaCl溶液处理下呈递增趋势,在其余浓度下先增大后减小,在 3d 0.4mol/L NaCl处理时,脯氨酸含量达到最大,其余渗透调节物质呈现出递增趋势。9d 0.2mol/L NaCl处理时,可溶性蛋白含量达到最大。当NaCl溶液浓度为 0.1mol/L时,SOD酶活性呈现递增规律。0.2mol/L、0.3mol/L NaCl处理下,SOD酶活性呈现先增后减规律。而当NaCl溶液浓度为 0.4mol/L、0.5mol/L时,SOD酶活性呈现递减规律。同一时间不同浓度NaCl溶液处理下,脯氨酸含量呈现递增趋势。第 9d处理时,可溶性蛋白含量先增大后减小,各处理浓度与对照相比差异显著。随NaCl溶液浓度的增大,SOD酶活性呈现先增大后减小的规律,且在NaCl溶液浓度为 0.2mol/L时SOD最大,与其他浓度相比差异显著,浓度为 0.5mol/L时SOD 最小。[结论]综上分析认为,不同浓度盐胁迫对荒漠灌木红砂的渗透调节物质与抗氧化酶活性会产生不同程度的影响。当该灌木受到低盐浓度(0.1mol/L、0.2mol/L)胁迫时,NaCl能够对红砂幼苗生长产生促进作用,使其渗透调节物质及抗氧化酶活性增加,以此来提高其对盐胁迫环境的适应性;当受到高盐浓度(0.4mol/L、0.5mol/L)胁迫时,NaCl能够对红砂幼苗生长产生抑制效果,使其渗透调节物质及抗氧化酶含量减少,则对盐胁迫环境的适应能力随之弱化。

    作者:

    王雪莹;包新光;谭兵兵;张峰;闫士朋;种培芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 846. 白桦BpPIN3参与调控叶片近轴面卷曲的分子机制

    摘要: [目的]叶片是植物的营养器官之一,对植物的生长发育至关重要。PIN-FORMED(PINs)基因作为IAA运输载体,在叶片发育过程中发挥着关键作用,为了明确BpPIN3基因的功能,揭示白桦BpPIN3在叶片极性建成中的功能。[方法]本实验采用农杆菌介导法开展该基因的遗传转化研究,以BpPIN3 过表达、抑制表达株系为材料,进行叶片解剖观察、叶片栅栏组织细胞密度测定、叶片内源IAA的含量分析以及组织定位,并基于RNA-seq分析进行差异基因挖掘。[结果]研究发现,RE株系表现出叶缘近轴向上卷曲的特征,BpPIN3 表达量较低,卷曲程度较大。IAA在生长素 GUS报告系统中的组织定位证明,RE 中的生长素主要分布在叶缘区域的次生叶脉、栅栏组织和表皮细胞中。叶缘区域的生长素含量显著大于主脉组织。发现RE株系卷曲叶缘的栅栏组织细胞密度和栅栏组织与海绵组织的比值显著降低。RNA-seq分析发现,与OE 和WT 株系相比,RE 激素信号通路基因显著富集;尤其是生长素响应相关基因 SAURs(即SAUR23、SAUR24、SAUR28 和SAUR50)和GH3.10 被发现显著上调。qRT-PCR分析表明,在RE株系中,BpPIN3 在叶缘的表达量显著低于主脉附近。相比之下,SAURs和GH3.10 的表达量显著高于中脉附近。[结论]BpPIN3 参与白桦叶片极性的形成。BpPIN3 表达量的降低影响生长素的极性运输,从而导致叶片中生长素浓度的差异,生长素含量的增加促进了白桦叶片中生长素响应相关基因的表达。叶缘过量的生长素通过影响生长素响应相关基因,改变了栅栏组织细胞的结构,导致叶缘向上卷曲。

    作者:

    陈坤;渠畅;张潇月;王伟;顾宸睿;刘桂丰;于启斌;杨传平;姜静;

    发布时间:2024-06-13

  • 847. 泛素连接酶E3 PtrRZFP1通过调控PtrPP2C蛋白的稳定性增强杨树抗旱性

    摘要: 杨树被广泛种植,并用于造林和再造林。然而,它们的成功建立在很大程度上取决于环境条件以及它们对非生物胁迫和生物胁迫的抵抗力。全球变暖导致的局部缺水将危及整个森林生态系统,导致木材产量和质量下降。ABA信号转导途径主要参与植物应对干旱胁迫的响应。尽管这一途径在模式植物拟南芥中得到了充分的解析,但对其在木本植物中的分子调控机制还知之甚少。在本研究中,在杨树中新发现了一个类似C3H2C3 的环状锌指蛋白 1(PtrRZFP1),它编码一种泛素连接酶E3,并参与蛋白质的泛素化过程。PtrRZFP1 主要在细胞核和内质网中发挥作用,在干旱和ABA作用下被激活表达。此外,OXPtrRZFP1转基因杨树的抗旱性增强,而 KO-PtrRZFP1 转基因杨树对干旱更为敏感。同时,PtrRZFP1 能够正向调控ABA信号通路。在PEG和ABA处理下,PtrRZFP1 通过促进了气孔保卫细胞中NO和H2O2 的产生,最终加速气孔的关闭,提高杨树的抗旱性。此外,PtrRZFP1 与ABA信号的负调控因子PtrPP2C在物理上相互作用,并通过泛素化-26S 蛋白酶体途径介导其泛素化修饰和最终的降解。而 OXPtrPP2C 转基因植物表现出与OXPtrRZFP1 相反的表型,对ABA不敏感,并且不抗旱。总的来说,PtrRZFP1 可以负向调节PtrPP2C的稳定性,进而增强杨树的抗旱性。本研究结果将为多年生木本植物耐旱性状的定向育种提供理论框架。

    作者:

    何方;王婷;李俊琳;

    发布时间:2024-06-13

  • 848. 杨树叶片衰老分子调控机制

    摘要: 地球上温带地区的落叶乔木在叶片发育过程中存在"春生秋落"的生物学现象,每年秋季叶片颜色由绿色变成黄色或者红色就是典型的叶片衰老现象。叶片衰老会发生叶绿素降解、花青素的积累,以及氮元素等营养物质往韧皮部运输的回收再利用,以供第二年春天生长发育。因此,叶片衰老对于多年生木本植物适应寒冷冬季气候,储存营养物质来年重新萌芽,还被广泛的用于表征气候变化尤其是全球气候变暖,因此林木叶片衰老具有重要的生物学意义。但是,对多年生木本植物叶片衰老的调控机制研究较少。 为了探究木本植物叶片衰老调节机制,以毛白杨(Populus tomentosa)为材料,通过高密度时间梯度转录组学分析鉴定到 3459 个秋季叶片衰老相关基因(ASAGs)。通过基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定到 31 个家族 115 个衰老相关核心转录因子(Sen-Hub TFs)。其中,16 Sen-hub TFs(~14%)是NAC家族TF(Sen-NAC TFs),表明NAC TFs在调秋叶叶片衰老中具有重要作用。PtRD26 是所有Sen-hub TFs中表达水平最高,因此对这个基因进行功能分析。在基因克隆时发现随着叶片衰老的进程,PtRD26 基因的第一个内含子发生了滞留事件(IR),分子遗传分析发现该选择性剪切版本的mRNA不被NMD途径降解,产生了截短的多肽PtRD26IR.PtRD26IR只保留了NAC TF的蛋白互作区域,定位于细胞质。生化分析发现,PtRD26IR通过与正常剪切版本的PtRD26 蛋白互作,抑制其结合靶基因。同时,PtRD26IR与其他Sen-Hub NAC TFs互作,从细胞质转移到细胞核,抑制其活性,形成一个多重反馈调控环。功能分析发现,PtRD26通过调控多个 Sen-hub TF 进而促进叶片衰老,而 PtRD26IR抑制叶片衰老。同时表达时,PtRD26IR抑制PtRD26 诱导的叶片衰老过程,起到刹车的作用。因此,PtRD26 通过调控下游靶基因促进叶片衰老,同时产生选择性剪切变体PtRD26IR抑制自身和其他Sen-Hub TF延缓叶片衰老,保障叶片衰老的正常起始和进展,进而保障衰老叶片营养物质的正常回运。研究发现了调控叶片衰老的新机制,为通过精准分子育种培育速生林木提供了理论依据和技术支持。

    作者:

    王厚领;尹伟伦;郭红卫;夏新莉;李中海;

    发布时间:2024-06-13

  • 849. 植物磷素吸收机理研究进展

    摘要: 磷是植物生长发育所必需的营养元素之一,对于植物的新陈代谢及蛋白质、脂肪、碳水化合物和维生素的合成、分解和转化有着重要作用,同时也是构成植物体内ATP、蛋白等大分子物质的重要组分。在农林业生产中,磷是决定土壤肥力和质量的关键指标,磷肥的施用对植物吸收磷的有效性至关重要。然而,磷肥的来源是一种磷酸盐矿石,属于不可再生资源。据世界磷矿储量估计,在未来 50~100 年内磷酸盐矿石将被耗尽,但是在我国许多农业土壤中仍存在过量施用磷肥的现象。磷素缺乏是限制酸性土壤作物生产潜力发挥的主要因子,为了解决土壤中有效磷含量低的问题,在长期的进化过为程中,植物逐渐形成了一系列响应机制以维持体内磷素水平的稳定。植物可以通过改变根系构型、诱导高亲和磷酸盐转运体、形成菌根共生体、诱导根系分泌有机酸和酸性磷酸酶等多种途径,提高植物吸收、转运和磷利用的效率。植物在养分利用效率上普遍存在着基因型差异,因此探究植物磷素吸收特征及其生理分子机制,对于减少肥料施用、保护生态环境和实现农业可持续发展有重要意义。本文综述了磷对植物生长发育、固磷特性及产量品质等影响,阐述了植物磷高效吸收特征、磷素生理与分子机制及其调控途径,提出筛选磷高效基因、选育高效品种及建立磷高效利用技术等是未来需要攻克的难关,以期实现经济林作物的优质高产,对磷肥的高效利用提供一定的参考依据。

    作者:

    段永康;杨海燕;吴文龙;闾连飞;李维林;

    发布时间:2024-06-13

  • 850. 耐高pH土壤蓝莓的生长评价与种质筛选研究

    摘要: [目的]"浆果之王"蓝莓适生于酸性土壤环境,而我国大部分土壤pH均高于蓝莓生长要求,故土壤 pH 是限制其生长的关键因素。通过研究高土壤 pH 条件下不同蓝莓品种幼苗的生长差异,筛选出具有耐高土壤pH生长潜力的品种,为选育耐高pH蓝莓新品种与蓝莓农业生产提供理论参考和技术服务。[方法]以已在江苏地区推广的兔眼(粉蓝、园蓝、灿烂、巴尔德温、布蓝特蓝、巨蓝)、南高丛(寨选 7、寨选 9、天后、安娜、夏普蓝)和北高丛(莱克西、绿宝石、蓝金、钱德勒)共 15 个蓝莓品种的 1 年生幼苗为试验材料,设置 5 个土壤pH环境[5.0(CK)、6.0、6.5、7.0 和 7.5]进行栽培比较试验,通过观察和测定各处理下的生长指标变化情况,评价并筛选出耐高pH土壤的蓝莓种质(品种)。[结果]通过观察发现,本试验大部分蓝莓品种在土壤pH>6.5 时,成熟叶片会出现缺绿小斑块,且在土壤pH 7.5 处理下,不同蓝莓叶片的SPAD值相较于CK处理均显著降低;通过测定各处理下蓝莓生长指标发现,较高土壤pH对蓝莓的生长均有不同程度的影响,其中不同品种蓝莓的株高和冠幅两个生长指标呈现随土壤 pH 的升高而降低的变化趋势,且其变化受土壤pH影响较大,而地茎和生枝数在不同土壤pH处理下的变化较小。[结论]整体比较而言,本次试验中南高丛蓝莓的耐高土壤pH生长表现要优于兔眼蓝莓和北高丛蓝莓。15 个蓝莓品种中:粉蓝、巴尔德温、寨选 7、寨选 9、夏普蓝、莱克西、蓝金表现出较好的耐高土壤pH生长适应性;株高、冠幅和叶片SPAD值可作为筛选蓝莓耐高土壤pH能力的鉴定指标。

    作者:

    杨浩;吴文龙;闾连飞;李维林;吴雅琼;

    发布时间:2024-06-13

  • 851. 元宝枫和杨树栓塞疲劳的季节性变化及发生机制

    摘要: [目的]在全球水资源短缺以及极端气候频繁出现的当今,干旱造成的栓塞已成为影响树木生存、生长的重要因素。目前大部分的研究偏重于干旱所诱发的栓塞程度,但对栓塞疲劳的研究较少,对栓塞疲劳现象的发生机制并不清楚。本研究旨在探究栓塞疲劳的季节性变化规律及发生机制,为干旱半干旱地区造林树种及生态恢复树种的选择提供理论及实践指导。[方法]选用元宝枫和杨树作为研究材料,采集不同季节(1、4、7、10 月)的当年生或一年生枝条,通过人为诱导栓塞-复水循环,利用Cavitron离心机技术建立初始栓塞脆弱曲线(NVC)和栓塞疲劳脆弱曲线(CFVC),通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对栓塞-复水处理前后导管间纹孔膜超微结构进行观察并测定形态特征。[结果]元宝枫的栓塞疲劳现象存在明显季节性变化,其抗栓塞能力在秋冬季最强,夏季最弱,春季为过渡阶段。并且夏季栓塞疲劳脆弱曲线呈现"r"型,其他季节栓塞疲劳脆弱曲线呈现"s"或双"s"型。相反杨树的栓塞疲劳现象无季节性变化,不同季节间栓塞疲劳脆弱曲线均呈现"r"形。元宝枫和杨树导管间纹孔膜直径和厚度在栓塞-复水处理前后均无明显差异;仅纹孔膜厚度呈显著季节性变化,春季最薄,秋冬季增厚。经过栓塞疲劳后的导管间纹孔膜在孔隙度、平均孔隙直径、最大孔隙直径均显著增大。元宝枫栓塞面积与平均孔隙直径和最大孔隙直径呈极显著负相关(P<0.01),杨树栓塞面积与纹孔膜孔隙度和最大孔隙直径呈极显著负相关(P<0.01)。[结论]经过栓塞-复水处理后,不同季节间元宝枫和杨树枝条栓塞疲劳现象存在差异,元宝枫属于"弹性树种";杨树属于"脆弱树种"。栓塞疲劳现象的发生实质上是经过栓塞-复水处理,导管间纹孔膜结构受到不可逆的物理性损伤(即膜上孔隙度和最大孔隙直径的变大)造成导管过早成核并诱导栓塞发生,使植物抗栓塞能力下降。栓塞疲劳的季节性变化可能与纹孔膜厚度的改变引起纹孔膜孔隙发生不同程度的变化有关。

    作者:

    马博龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 852. 外源乙烯及氯化钴对磷胁迫下杉木幼苗根系生长的影响

    摘要: 本文通过研究不同浓度乙烯利对低磷环境下杉木幼苗根系形态以及生理指标的影响,为揭示杉木幼苗适应养分胁迫环境内在机制提供参考依据。采用沙培法,分别在供磷和不供磷环境下添加不同浓度的乙烯利(0g/kg、0.01g/kg、0.1g/kg、02g/kg、0.4g/kg)氯化钴浓度为(0g/kg、0.01g/kg、0.05g/kg、0.1g/kg、0.2g/kg)进行试验。结果表明:1)不同添加剂对杉木幼苗的根长、根表面积和根体积之间达到显著差异(p<0.05)。供磷环境和磷胁迫下添加浓度 0.01g/kg乙烯利对杉木幼苗根系根长、根表面积、根体积达到最大值,且与 0.04g/kg之间达到显著差异;低磷胁迫下,添加浓度 0.01g/kg氯化钴对杉木幼苗根系根长(445.60±87.42cm)、根表面积(109.64±23.54cm2)、根体积(2.17±0.54cm3)达到最大值,且与 0.2g/kg之间达到极显著差异(p<0.01),与不添加抑制剂之间达到显著差异。2)供磷处理下,随着乙烯利浓度的增加,SOD酶的活性被抑制,POD酶的活性增强;而低磷胁迫条件下,添加 0.01g/kg的氯化钴均促进了SOD和POD的增加;不同浓度的氯化钴和乙烯利对MDA含量的变化未达到显著差异(p>0.05)。总的来说,外源乙烯利利可以诱导内源乙烯的产生,但高浓度的外源乙烯利则抑制杉木根系生长;低浓度乙烯拮抗剂氯化钴解除了乙烯对低磷环境下对杉木根系的抑制,促进根系的生长。

    作者:

    张慧;王讷敏;陈敏;马祥庆;吴鹏飞;

    发布时间:2024-06-13

  • 853. 青藏高原柏科植物的进化历史研究

    摘要: 在全球气候变化背景下如何保障森林建群种的健康生存,是关乎区域生态系统安全和可持续发展的重大科学问题。青藏高原是全球气候变化最为敏感的区域之一。柏科物种是青藏高原干旱区域、高寒区域森林的建群种,具有重要的生态、文化和经济价值。开展青藏高原地区柏科植物的进化历史,揭示其响应过去气候变化历史的物种多样化历史、近缘物种(谱系)分化历史、种群动态历史、适应性遗传变异及其分布格局等,对于理解和预测其响应未来气候变化的地理分布变化趋势具有重要意义。

    作者:

    毛康珊;

    发布时间:2024-06-13

  • 854. 马尾松横纹受压力学性能及失效机制研究

    摘要: [目的]目前关于木材横纹受压失效机理认识不统一,有的学者认为木材某层细胞的失效是突然发生的,而有的学者认为细胞变形累积导致,是渐近的。对于失效原因,有细胞壁弯曲(bending)、细胞壁屈曲或失稳(buckle)、细胞壁屈服(yield)和细胞壁压溃(crushing)等多种表述,另外还有塌陷(collapse)、失效(fail)等提法。针对上述问题,开展横纹压缩下木材的受力性能和失效机制研究。[方法]选取典型针叶材马尾松作为研究对象,设计制作专用加载装置,研究马尾松在径向和弦向不同约束条件下的横纹受压力学性能。从应力-应变曲线上选取不同特征点,结合扫描电镜技术研究不同应力水平下的木材微观构造演化规律。获得细胞壁的几何构造统计分布特征,采用基于蒙特卡罗法的随机有限元的方法,研究细胞的几何构造特征对木材横纹受压性能的影响规律。通过皮尔逊相关分析,定量研究各细胞几何构造特征与木材横纹承载力的相关关系。[结果]研究发现不同工况下试件的径向屈服应力均低于弦向;小应变时,不同约束条件下的应力-应变曲线差异较小,说明该阶段变形主要为轴向变形,侧向膨胀和侧向约束作用较小。应变较大时,径向和弦向压缩应力-应变关系曲线趋同,相同应变下单向压缩试件的应力低于侧向约束压缩和环向约束压缩试件的应力;通过扫描电镜观察,建立了马尾松径向和弦向横纹受压微观结构的有序演化序列;对有限元分析结果进行皮尔逊(Pearson)相关性分析发现,马尾松木材横纹屈服应力与晚材细胞壁厚度几乎不相关,但与早材细胞壁厚度的相关性较好。进一步分析发现,径向横纹压缩屈服应力与径向壁厚的相关性较差,但与弦向细胞壁厚的相关显著。[结论]结合扫描电镜观察结果和有限元分析结果可以判定:早材弦向细胞壁的屈曲是导致径向横纹压缩失效的结构,其失效由细胞壁的屈曲导致;而弦向受压时,马尾松晚材中的尺寸较大的树脂道空腔造成材料不连续,从而导致应力集中,是造成弦向横纹压缩失效的结构。

    作者:

    武国芳;傅峰;任海青;

    发布时间:2024-06-13

  • 855. 仓储湿度对毛竹材性能的视觉评价

    摘要: 毛竹(Phyllostachys pubescens)资源被认为是经济建设和生态建材最重要的战略资源之一。仓储湿度是导致毛竹发霉变质的客观因素之一。[目的]明确研究环境湿度对竹材使用价值的影响。[方法]分别在湿度为 45%、60%、75%和 95%的模拟环境下测试了竹材仓储期间(1、7、14、28、56、180d)的品质变化,并定期监测竹材在仓储过程中的质量变化。[结果]在 180 天的储存期间,随着仓储环境湿度的增加,竹青侧的尺寸膨胀率大于竹黄侧的尺寸膨胀率,竹材的腔径比逐渐减小。总色差值和质量密度损失率逐渐减小。位移载荷峰值应力逐渐增大。95%的相对湿度有利于霉菌的繁殖,但只对表面有影响。傅立叶变换红外光谱分析结果表明,贮藏过程中的质量变化更多的是与材料本身的半纤维素官能团信号峰的降低有关,同时伴随着各种单糖的降解,木质素官能团对应着L*和总色差的降低,而热解耐受程度则与材料本身的半纤维素官能团信号峰的降低有关。热解耐受程度纤维素信号强度成反比。冗余分析表明,仓储环境湿度对竹材物理性状的贡献率依次为竹青线性尺寸>宽度尺寸>竹黄线性尺寸>含水率>失重率>长度尺寸>a*,仓储时间与L*值和压缩强度密切相关。[结论]综上所述,60%RH-75%RH相对湿度仓储条件较好的保持原态工程材的固有属性,45%RH仓储条件作为生物能源储备的优选条件,而 95%RH仓储条件应及时避免。

    作者:

    贾浩;

    发布时间:2024-06-13

  • 856. 竹黄在胶合界面中的作用

    摘要: [目的]针对竹质复合材料生产中为保证胶合质量而去除竹黄的加工方式造成材料浪费、生产工序和能耗增加的问题,探索提高竹材利用率和减少竹材加工工序方法,明确竹黄在胶合界面作用,实现竹材高效原态利用。[方法]使用响应面和神经网络模型探究了竹黄胶合的优化工艺,使用 SEM、CLSM和IR-image等手段表征竹黄胶合界面中的物理和化学结合机制,探究竹黄胶合力形成原因;基于竹材尺寸稳定性特性,结合 CLSM原位时间序列技术表征竹黄在胶合界面的作用机制。[结果]在基于响应面和神经网络建立了精细化胶合工艺模型。根据响应面模型优化结果,在 143℃、25 min和 1.75 MPa的温度、时间和压力下,竹黄界面最大胶层剪切强度为 11.08 MPa.胶合界面机制分析表明,在胶合过程中,酚醛树脂可以渗透到竹黄中的石细胞中,形成机械互锁和互穿网络体系,并与石细胞壁层的中纤维素、半纤维素发生化学反应,形成化学力。竹黄和竹肉中的细胞垂直交错排列,在竹质复合材料的胶合界面形成垂直交错层,能够降低材料干缩湿胀中的纵向、径向和弦向形变。[结论]在竹质复合材料的胶合中保留竹黄能够形成优异的界面结合力,同时胶合界面竹黄的存在能够增加材料的尺寸稳定性。保留竹黄进行竹质复合材料加工能够有效提升竹材利用率,减少竹材加工工序和能源消耗,促进低碳清洁生产和竹材高值化利用。

    作者:

    陈林;费本华;

    发布时间:2024-06-13

  • 857. 原位制备ZnO包裹的纳米蒙脱土通过协同作用提高木粉/聚氯乙烯复合材料的阻燃性和力学性能

    摘要: 理想的无机阻燃剂应该平衡 PVC 基复合材料的阻燃性和机械性能。因此,本文成功地制备了一种新型的MMT/ZnO阻燃剂,其中ZnO纳米颗粒通过将MMT与藻酸钠插层,与硝酸锌交联,然后热退火,原位附着在二维 MMT 纳米片的表面上。此时,MMT 作为原位生长 ZnO 纳米粒子的支架,阻碍了 ZnO 纳米粒子的团聚。此外,ZnO纳米颗粒还锚定在其表面,以防止MMT的聚集。将MMT/ZnO加入到WF/PVC基体中,其优异的阻燃性能和力学性能表现出 ZnO 和 MMT 纳米片之间的显著协同作用。其中,相对于WF/PVC来说,包含 6wt%的MMT/ZnO赋予WF/PVC优异的阻燃性,包括其LOI提高到了 47.9%,THR和 TSP 分别降低 30.1%和 32.2%。此外,WF/PVC 的阻燃性显著增强是由以下因素引起的:(i)ZnO 与PVC反应形成的ZnCl2可以在燃烧初期加速WF/PVC基体的降解,催化生成具有更高石墨化程度的致密连续的炭层。(ii)具有物理阻挡效应的二维层状 MMT,其可以扩展基质中的气体和热路径,从而显著提高气体阻挡性能、热稳定性和阻燃性。(iii)层状MMT可以在燃烧过程中加速在表面上形成高质量的碳硅酸盐焦层,最终包裹在焦渣中形成刚性框架。此外,最佳复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别增加了 24.6%和 36.8%。因此,成功地制备了高性能WF/PVCMZ纳米复合材料。

    作者:

    杨若凡;房轶群;

    发布时间:2024-06-13

  • 858. 一种简便的策略用于制备木质素基热固性树脂作为甲醛基木材粘合剂的替代方案

    摘要: 本文介绍了一种无甲醛木材胶黏剂的制备方法及其在制备刨花板中的应用。目前商业上使用的大部分木材胶黏剂主要是非可再生的石油衍生聚合物,如三聚氰胺-甲醛(MF)、脲-甲醛(UF)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚合二苯甲烷二异氰酸酯(pMDI)树脂和酚醛(PF)树脂,但这些树脂存在着释放游离甲醛导致环境和人体健康危害的问题,并且依赖于非可再生的化石资源。因此,开发从生物质资源中制备无甲醛胶黏剂至关重要。目前已经有许多天然聚合物被用作制备基于生物的木材胶黏剂。其中,木质素是一种具有酚醛结构的广泛存在的可再生天然高分子,但由于其反应活性相对较低且结构复杂,对其经济高效利用仍然存在挑战。当前制备木质素基热固性树脂的两种主要策略,即对木质素进行化学修饰和直接将未经改性的木质素与商业树脂混合。然而,这些方法都存在一些限制,如繁琐和能耗高。研究人员提出了一种新的策略,即直接将碱性木质素和聚丙烯醚双(2-氨基丙基)醚(D2000)组合制备无甲醛木质素基热固性树脂胶黏剂,并将其应用于刨花板的粘接。研究结果表明,该方法制备的刨花板具有极高的内结合强度(1.42 MPa)、75%的木质素含量和无甲醛释放的特点。文章还对不同比例的木质素和交联剂以及热压条件对刨花板性能的影响进行了研究,并评估了木质素种类和含量对粘接性能的影响。结果表明,木质素的种类和分子量对刨花板的性能具有显著影响。最后,通过放大刨花板尺寸并进行了长期的水浸和老化测试,证明了所制备的刨花板具有优异的水分稳定性和耐久性。该研究提供了一种简便的方法来制备高木质素含量的无甲醛木质素基胶黏剂和刨花板,为生物基胶黏剂的开发提供了新的思路。

    作者:

    史霄宇;高士帅;张代晖;王春鹏;储富祥;

    发布时间:2024-06-13

  • 859. 光老化作用下木材弱相结构失效及防护机制

    摘要: 围绕"光老化作用下木材细胞壁弱相失效原理"这一科学问题,以人工林杨木和杉木为研究对象,开发了适于加速老化的木材超薄切片制备技术和快速动态评价方法,研究了紫外光/水等老化因子交互作用下木材劣变过程,揭示了老化因子作用下的组织构造弱相和分子结构弱相,构筑木材老化防护体系并阐明木材耐老化增强机制。采用体视显微镜、SEM等从细胞构造层面揭示木材早晚材急变区域、胞间层、纹孔和木射线是木材老化失效的主要组织构造弱相,主要产生宏观开裂、细胞壁裂纹等现象;采用FTIR、拉曼、XPS、ESR和零距抗张测试等从分子层面阐明了细胞壁组分中木质素光降级是木材老化失效的分子结构弱相,主要导致木材表面褪色、细胞变形分离和细胞壁变薄等现象;比较研究显示针叶杉木细胞构造比阔叶杨木更耐老化。根据人工林木材老化弱项,构筑了甲基丙烯酸异氰基乙酯/2,4 二羟基二苯甲酮(HAB)原位聚合的木材老化防护体系,揭示了基于光热转化的紫外线化学防护机制;建立了硅烷偶合TiO2 纳米粒子修饰的异质复合老化防护体系,阐明了基于光散射的紫外线屏蔽物理防护机制。

    作者:

    梁大鑫;于洋;谢延军;

    发布时间:2024-06-13

  • 860. A Novel Strategy Inspired by Steaming Chinese Steamed Bread for Preparation of Tannin-furanic Rigid Bio-foam

    摘要: Tannin-furanic rigid foam material has been receiving extensive attention due to its renewable,easy-preparation,lightweight,thermal insulation,and flame retardancy.The most fashionable approaches for tannin-furanic foam manufacturing,currently,are the self-blowing expansion by helping a blowing agent with/without extra heating and foaming via mechanical stirring in existing of non-environmentally friendly crosslinker.Therefore,a novel and green strategy was proposed for tannin-furanic rigid foam preparation without blowing agent and additional crosslinker by steaming driven foaming.A possible foaming mechanism was suggested.The performance of steam driven tannin-furanic based foam(SDTF)was evaluated systematically,including surface morphology,apparent density,cellular morphological characteristics,mechanical properties,thermal stability and thermal conductivity,and flame retardancy,compared with the foam obtained by standard tannin-furanic-formaldehyde foam(STF).The results indicated that a totally different surface but similar microstructure morphology of SDTF was developed by steaming driven foam,which displayed a larger cell size and thicker cell wall than STF.A much lower pulverization ratio(approximately 4.6%)was reached for SDTF with respect to STF even though its compression strength was only less than half.TGA profiles displayed that the thermal stability of SDTF was slightly higher than STF under a temperature range less than 500℃.An excellent thermal insulation performance was verified by the thermal conductivity of SDTF,only approximately 0.0286 W/m·K,which is considered ultra-low value that the STF cannot reach or seldom reach after STF modification or/and special structure design.The flame retardancy of SDTF was investigated by LOI and ignition experiment,which demonstrated a strong flame resistance and self-extinguishing nature,rendering it superior to STF.This preparation strategy provides a promising sustainable and environmentally friendly method for fabrication of green tannin-furanic foam for industry applications.

    Wenbin Yuan;Xuedong Xi;Jun Zhang;Antonio Pizzi;Hisham Essawy;Guanben Du;Xiaojian Zhou;Xinyi Chen;

    发布时间:2024-06-13

  • 861. 自防霉耐水型淀粉基胶黏剂的制备及性能研究

    摘要: ##淀粉是一种理想的生物质胶黏剂原料,经过简单的糊化处理就可以作为木材胶黏剂使用。它可以有效缓解由石油基胶黏剂引发的诸多环境问题,如甲醛释放、石油制品污染。但是耐水性差,易凝胶和易霉变仍是淀粉胶黏剂应用过程中亟待解决的难题。

    作者:

    李春吟;雷洪;

    发布时间:2024-06-13

  • 862. 芦苇基光催化材料的制备及其性能研究

    摘要: 水热碳化碳(HTCC)作为一种经济环保的材料,在吸附和催化领域得到了广泛的应用。以往的研究主要以葡萄糖(glu)为原料制备HTCC,然而,从生物质中直接制备HTCC的报道很少,其合成机理也不清楚。芦苇含有大量的纤维素,若采用适当的方法将芦苇秸秆转化为半导体材料,并将其应用于环境污染物降解领域,将对缓解废芦苇污染环境问题,响应国家高价值农业废弃物战略发挥重要作用。基于生物质中的纤维素可以进一步水解成碳水化合物,本研究首次以芦苇秸秆为原料,在水热条件下采用稀酸蚀刻法制备了具有高效光催化性能的酸改性芦苇水热炭(acid/HTCC-reed)。制备的acid/HTCC-reed比以往报道的葡萄糖制备的HTCC表现出更负的传导带边,从而具有更强的还原能力。DFT理论计算表明,acid/HTCC-reed中含氧官能团数量增加,聚呋喃由线性结构变为链式结构,与芦苇水热炭(HTCC-reed)和HTCC-glu相比,acid/HTCC-reed的带隙态间隙更小,更容易从价带激发电子到导带。以四环素(TC)为例,HTCC-glu对TC几乎没有降解作用,HTCC-reed对TC的降解率仅为45%,相反1M acid/HTCC-reed、2M acid/HTCC-reed、3M acid/HTCC-reed和 4M acid/HTCC-reed对TC的降解效果分别达到 66%、95%、86%和 80%左右。光电化学表征得到了 acid/HTCC-reed具有更快的电荷分离和转移,猝灭实验和ESR 自旋捕获表明在降解过程中·O2-起主导作用acid/HTCC-reed成功地将 TC降解为一系列小分子和无机物。本研究为绿色光催化剂的制备提供了新的视角,并展示了其在环境修复中的应用前景。

    作者:

    许浩;李新功;

    发布时间:2024-06-13

  • 863. 杨木单板阻燃染色工艺研究及优化

    摘要: [目的]磷酸二氢铵(ADP)是一种氮磷型无机阻燃剂,环保无毒。经 ADP 处理的木材可以增强其热稳定性、阻燃性。将ADP与酸性大红 3R复配,在赋予木材优良阻燃性的基础上,进一步提高其装饰效果,从而制备出一种染色兼阻燃多功能化的木材。[方法]本文以杨木单板为试验研究对象,通过常压浸渍法对单板进行阻燃染色同步处理。其中,试验选取阻燃剂质量分数(0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%)、染料质量分数(0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%)、温度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)和时间(0.5h、1h、1.5h、2h、3h、4h)为主要影响因子,通过单因素试验,探讨各因子分别对上染率、色差、氧指数这 3 种评价指标的影响变化规律。在此基础上,利用模糊数学综合评判法对这 3 个评价指标进行综合评判,进而确定单板最佳复合改性工艺参数。[结果]阻燃剂浓度与单板上染率、色差呈现先上升后下降的趋势,与氧指数变化规律成正相关:当阻燃剂浓度为 15%、20%时,上染率与色差别达到最大值 15.27%、69.38NBS;染料浓度与单板上染率、色差呈现先上升后下降的趋势,与氧指数变化规律成负相关,当染料浓度为 1.5%、2%时,上染率与色差分别达到最大值 14.58%和 71.46NBS;温度与上染率、色差和氧指数总体上具有相似的变化规律,均是呈现先上升后下降的趋势,在温度为 80℃时,三者均达到了最大值,此时上染率最大为 13.89%,色差最大值 69.38NBS,氧指数最大为 50.1%;时间与单板上染率、色差呈现先上升后下降的趋势,氧指数先增加后逐渐趋于稳定,在时间为 2h、3h时,上染率与色差分别达到最大值 13.89%和 69.56NBS.通过数学模糊综合评判法得出单板阻燃染色最佳的复合改性工艺参数为阻燃剂 30%,染料浓度 0.5%,温度 80℃,时间 3h,此时单板达到最佳的综合性能。[结论]阻燃剂带正电荷的NH4+能与酸性染料带负电荷的磺酸基(-SO3H)阴离子发生反应形成磺酸盐,产生较强的作用力,大幅提高酸性染料对木材表面的上染率,此外染料浓度增大不利于阻燃剂分子向木材内扩散,导致氧指数下降。

    作者:

    石鑫;秦生磊;刘扬光;储德淼;沈晓双;刘盛全;

    发布时间:2024-06-13

  • 864. 纤维素基复合吸附材料对水体砷的治理研究

    摘要: 近年来,随着内蒙古自治区工业化进程的加速和人口的增长,产生了大量的工业废水,尤其是矿区周边排放的工业废水中均含有大量砷,对当地的生态环境和人体健康造成了严重威胁,去除工业废水中的砷意义重大。重金属废水治理技术多种多样,其中的吸附法因其高效和低成本的优势已被广泛用作于从水体中吸附砷的有效方法之一。纤维素作为一种天然的可再生资源,具有丰富的官能化学基团和巨大的比表面积,是制备重金属污染物吸附材料的理想原料之一。纤维素基复合吸附材料对重金属的吸附能力主要与其表面化学官能基团相关,如羟基、酚羟基和羧基等官能基团可以与重金属形成氢键、配位键或电荷转移作用等强相互作用,使其吸附能力增强。纤维素基复合材料对砷的吸附机制通常以配位作用为主,如水体中砷酸根离子与纤维素基材料表面的官能基团易形成化学键合物,从而实现对砷的吸附去除。实验研究将以纤维素为原材料,对其进行化学改性制备一系列纤维素基复合材料(如纤维素复合凝胶、纤维素基复合材料、纤维素复合膜材料、功能化纤维素气凝胶等),采用先进的测试手段对其结构形貌、孔径大小、比表面积及孔径分布等进行表征分析,详细探究纤维素基复合材料对砷的吸附去除机理,研究该复合吸附材料的循环再生利用性能,最后,对不同种类纤维素基复合吸附材料的优缺点进行归纳总结。本研究中开发的一系列新型纤维素基复合吸附材料可作为对水体砷的优良吸附剂,具有制备方法简单、可降解、环境友好、高效吸附及可再生利用等优势,在未来的重金属废水治理领域将有着广阔的应用前景。

    作者:

    陈龙;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 865. MOFs材料对木材干燥释放VOCs的吸附及其对丙酮荧光猝灭性能的研究

    摘要: 木材加工干燥过程中会释放大量挥发性有机化合物(VOCs),而室内空气污染的主要来源是家庭装修常用的人造板及木制品等在其使用过程中释放的 VOCs,会引发头痛、睡眠障碍等疾病,浓度超过标准时有致癌的风险。因此,对 VOCs 的治理研究具有重要意义。本研究制备了Mg-MOFs-IMA-1、Mg-MOFs-IMA-2、La-MOFs、Ce-MOFs、Nd-MOFs、Tb-Mg-MOFs和Eu-Mg-MOFs材料,对国产樟子松在干燥过程中所释放的四种具有代表性的 VOCs苯、α-蒎烯、β-蒎烯和四氯化碳的吸附性能及其对丙酮荧光探针环境监测性能进行研究。 (1)以碱土金属镁作为金属中心,分别以异烟酸和 2,2'-联吡啶-4,4'二羧酸作为有机配体,成功构筑出首例新型微米级的三维单晶吸附材料 Mg-MOFs-IMA-1 和 Mg-MOFs-IMA-2,两种材料均表现出对苯、α-蒎烯、β-蒎烯和四氯化碳具有良好的吸附效果。尤其是 Mg-MOFs-IMA-2 对苯和 β-蒎烯效果最好,吸附量分别为 182.26 mg/g和 144.42 mg/g。 (2)以稀土金属 La3+、Ce3+、Nd3+为离子中心,甲基-α-D-吡喃半乳糖苷和邻苯二甲酸酐为配体进行分子重排和配位自组装,合成了一系列吸附容量大、吸附效果好、无毒无害、回收成本低、可多次回收、操作简单、结构稳定、无二次环境污染的 La-MOFs、Ce-MOFs、Nd-MOFs 智能吸附材料。完全满足智能吸附 α-蒎烯、β-蒎烯、苯、四氯化碳的设计要求,La-MOFs对α-蒎烯气体的最大吸附量为 178.7220mg/g,Ce-MOFs和Nd-MOFs对苯的最大吸附量为 128.98mg/g和 132.22mg/g。 (3)稀土元素修饰的 MOF 材料兼具了 MOF 孔隙率高、比表面积大和光致发光的优点,在荧光传感方面易于诱导发光,在荧光检测 VOC的领域表现出良好的应用前景。以异烟酸为有机配体,镁离子为金属中心,加入Eu3+和Tb3+制备了Tb-Mg-MOFs和Eu-Mg-MOFs,丙酮环境下在紫外光 254nm具有荧光焠灭效果,Eu-Mg-MOFs加入丙酮后发光强度减弱或局部淬灭,当丙酮挥发后,由于两者间存在相互作用而并非简单的物理吸附,Eu-Mg-MOFs无法完全恢复荧光性。Tb-Mg-MOFs加入丙酮后发光强度显著减弱。当丙酮挥发后,Tb-Mg-MOFs 在 7min 后完全恢复荧光性,具有良好的重现性,在荧光探针领域具有优秀的应用的潜力。本研究对吸附木材干燥过程释放的VOCs和丙酮荧光探针提供了新的制备方案,并为解决室内空气污染的潜在污危害提供了新策略。

    作者:

    胡子雏;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 866. 酸源与气源配比对膨胀阻燃剂炭层形成和阻燃性能的影响

    摘要: [目的]为探究酸源与气源比例与膨胀型阻燃剂阻燃效果之间的关系,并分析其对阻燃处理杨木燃烧特性的影响。[方法]选用植酸和尿素分别作为酸源和气源,制备比例为 1:3、1:6、1:10、1:12 的膨胀型阻燃剂,即PAN-3、PAN-6、PAN-10、PAN-12 膨胀型阻燃剂,并采用全自动元素分析仪验证分析上述 4 种阻燃剂中 N 元素与 P 元素的比例。采用真空浸渍法获得阻燃处理杨木试样,借助热重(TGA)、锥形量热(CONE)分析其化学组分变化以及热降解和燃烧特性,采用扫描电镜观察CONE测试后木材残炭的微观形貌,结合激光拉曼显微镜与X射线衍射仪(XRD)对残炭的石墨化程度进行分析。[结果]随着气源比例的增加(气源:酸源≥3),阻燃处理杨木TG曲线中的最大降解温度向高温方向移动,燃烧时会形成热稳定性较好的膨胀炭层结构,木材残炭的细胞壁厚度呈现先上升后下降的趋势,且残炭的石墨化程度在不断增加,这意味着膨胀结构在燃烧期间对热释放和质量损失的抑制作用更大。当气源比例的增加到一定程度(气源:酸源≥10),过量气源导致膨胀炭层结构破裂,其隔热、隔氧性能下降。CONE结果显示,经过阻燃处理试样的总热释放量与热释放速率峰值相较于未处理组均有所下降,其中PAN-6组的降幅达到63.97%与 64.1%。气源在 103℃-193℃分解产生氨气,酸源在 193℃-291℃分解产生偏磷酸催化木材脱水成炭,随着气源比例增加,两者协同作用下生成的炭层高稳定性和完整性增加,降低了阻燃杨木的热释放,同时增强了炭层对烟气和一氧化碳释放的抑制作用,其中 PAN-6 组烟气释放量下降了 74.31%、热释放量下降了39.79%。当膨胀炭层完整性遭到破坏时,PAN-12 组烟气释放量增加了 17.58%、热释放量增加了 2.53%。[结论]初步得出随着气源添加,会生成高完整性、高稳定性的膨胀炭层,膨胀型阻燃剂的阻燃、抑烟性能得到改善;但当气源:酸源比值大于 10 时,阻燃炭层的完整性遭到破坏促使阻燃处理木材的热释放量与烟气释放量均增加。

    作者:

    秦生磊;沈晓双;储德淼;刘盛全;

    发布时间:2024-06-13

  • 867. 热处理对蓝变杨木性能的影响研究

    摘要: [目的]为探究不同热处理温度对蓝变杨木性能的影响,提高蓝变杨木的利用价值。[方法]采用水蒸气作为传热介质,将蓝变杨木置于 130℃、160℃、180℃、200℃的高温热处理实验箱中处理 2 小时,分析了热处理温度对蓝变杨木密度、热失重率、尺寸稳定性、吸水率以及抗弯、抗压等力学性能的影响,考察了杨木蓝变部位和正常部位表面颜色的变化规律,并利用热重分析热处理后杨木蓝变部位和正常部位木材的热稳定性。[结果]实验结果表明,随着热处理温度的升高,蓝变杨木的密度逐渐降低和热失重率逐渐升高,在 200℃热处理条件下,试样热失重率 4.32%。在本次实验条件下,200℃热处理条件下木材的尺寸稳定性最高,木材弦、径向抗胀缩率分别为 42.20%和 39.82%,热处理杨木的阻湿率随热处理温度的提高逐渐增加,其中 200℃热处理杨木的阻湿率为 28.83%。与未处理材相比,200℃热处理蓝变杨木的吸水率降低了 14.67%,而顺纹抗压强度、顺纹抗弯强度、抗弯弹性模量均有所下降,降幅分别为18.47%、44.47%、45.87%。随着热处理温度的升高,木材蓝变部位和未蓝变部位的明度差值ΔL∗逐渐缩小,由-11.31 减少到-5.18,木材整体明度下降且在 180℃和 200℃之间下降幅度最大,其中蓝变部位明度值下降了 16.35%,杨木的蓝变部位和正常部位颜色差异随着热处理温度的增加而降低,200℃热处理杨木蓝变部位与正常部位的色度差值与未处理材相比降低了 42.71%,木材表面颜色更加均匀。[结论]200℃热处理 2 小时可以显著提高蓝变杨木的尺寸稳定性和降低蓝变杨木表面蓝变部位和正常部位的颜色差异,热处理可以拓展蓝变杨木的应用范围。

    作者:

    朱泳;王健博;任晓川;沈晓双;刘盛全;储德淼;

    发布时间:2024-06-13

  • 868. 氨基化木材气凝胶对锌离子的吸附治理及高值转化为性能优异的ZnO/ZnS光催化剂

    摘要: 近年来,重金属离子造成的水体污染已成为全球性问题。传统生物质基吸附材料由于其制备工艺复杂、吸附容量低、吸附分离困难等缺点,其应用受到很大限制。特别是吸附重金属后的吸附材料对环境污染的危害长期存在。以往对重金属吸附材料的研究多集中在吸附材料的制备工艺以及提高吸附容量上,而忽视了一个非常严重的问题,即吸附重金属后的吸附剂就像一颗"定时炸弹"一样,随时可能会对生态环境和人体健康造成二次污染。因此,探索危险废物吸附材料绿色转化利用的新策略,设计高吸附能力和易于回收的块状吸附材料至关重要。在本研究中,利用速生材杨木为原料,采用自上而下的改性方法,设计了一种易于回收并对重金属Zn(II)有高吸附容量(400 mg/L,297.03 mg/g)的块状吸附材料氨基化木材气凝胶(AWA)。同时提出了一种新的危险废物吸附剂的高值化转化利用策略,即采用原位化学沉积法将吸附在AWA上的Zn(II)原位转化为ZnO/ZnS异质结光催化剂(ZnO/ZnS@AWA),并将其进一步用于光催化降解偶氮染料刚果红。AWA表面的吸附中心(-OH、-COOH、-NH2)保证了ZnO/ZnS能够均匀地覆盖在 AWA 表面,具有较强的界面结合强度。通过吸附和光催化的协同降解机理,成功地实现了ZnO/ZnS@AWA 对刚果红(40 mg/L,98.84%)的光催化降解。这项工作提出了一种创新的木基块状吸附材料制备方案,并为解决危险废物吸附剂的潜在污染提供了一种高值化转化利用策略。

    作者:

    张万奇;张晓涛;王喜明;

    发布时间:2024-06-13

  • 869. 低压电热胶合板制备及防潮性能研究

    摘要: [目的]木质电热复合材料是通过荷载电压使电能转换为热能一类新型木质功能材料,本文研究了低压电热胶合板制备工艺、电热性能、阻燃性能及防潮性能,为电热饰面胶合板用于功能型木质家居制品提供技术参考。[方法]以阻燃胶合板为基材,碳纤维纸为发热元件,SiO2膜为隔热材料,采用冷压工艺制备低压电热胶合板,分析了冷压工艺参数对胶合强度、浸渍剥离的影响,讨论了低压条件下电热胶合板的温升速率以及加入SiO2隔热膜后板面温度的变化规律;采用锥形量热仪分析了电热胶合板的阻燃性能,并通过湿处理方法分析不同电压下板材含水率变化规律。[结果]电热胶合板气干状态的胶合强度为 2.07MPa,胶合强度满足标准GB/T 34722 要求,但经冷水浸泡后胶合强度下降明显,优选冷压工艺参数为压力 1.0MPa,施胶量 220g/m2,冷压时间 3h.添加SiO2 隔热膜后,由于SiO2对胶黏剂的影响致使胶合强度仅为 0.43MPa.荷载电压 12V,24V和 36V时,电热胶合板的表面温度分别为 27.4℃,40.2℃和 57.9℃,SiO2隔热膜对热量传递有阻隔作用,板材正面和背面存在温度差。经阻燃处理后的板材热释放速率峰值 PHRR 为 127.45 kW/m2,与对照样比降低了 47.4%,第二峰值时间延迟 335 s.总烟释放量TSP为 0.99 m2/m2,比对照样降低 60.7%,且CO2 和CO的产量也明显降低。湿处理后,不同电压的发热温度对板材含水率降低起到显著作用,其中电压为 36V,加热 140min,含水率从 26.8%下降至 11.3%,说明板材通电发热后在温度的作用下含水率能快速降低,在潮湿环境使用中起到板材防潮作用。[结论]采用冷压工艺制备了阻燃型低压电热胶合板,荷载低压条件下板面温度满足应用要求,通过阻燃处理使板材具备了阻燃性能,同时通过荷载不同电压可调控板材的含水率起到板材防潮作用,为功能型木质家居制品提供新型木质功能材料。

    作者:

    田东雪;陶鑫;姜鹏;张龙飞;梁善庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 870. 荔枝木修枝材制备高强度空芯刨花板的工艺及其优化

    摘要: [目的]荔枝是广东省重要的经济作物,我国每年大约会产生 780 万吨荔枝树修枝材,周边农户通常将其直接焚烧制作风味烟熏食品,严重污染环境。荔枝木修枝材的纤维素和木质素含量高、密度大,是制作刨花板的优质木质资源,将其进行工业化利用是实现荔枝木修枝材变废为宝的主要途径。[方法]本项目以荔枝木修枝材为原料制备高强度环氧树脂空芯刨花板,采用主成分分析(PCA)法探讨了不同热压温度、热压压力和板材厚度对刨花板的机械强度和尺寸稳定性的影响。[结果]化学成分分析表明,荔枝木木质素含量达 38.51%,TG结果表明荔枝木刨花在高温热压条件下可使木质素软化降解,有利于刨花之间的紧密结合;FTIR分析进一步表明,木质素通过苯环与亚甲基键的缩合形成更稳定的网状结构,降解产物中的醛类可以促进这种反应,因此增强了空芯刨花板的力学性能。当热压温度为 210°C、压力为 3.5 MPa、板厚为 20 mm时,空芯刨花板的静曲强度(MOR)值为 16.71 MPa,弹性模量(MOE)为 1810.25 MPa,内结合强度(IB)为 0.5 MPa,符合EN标准中P2 型刨花板的要求,可用于建筑和家具制造。

    作者:

    李元杰;云虹;涂登云;胡传双;

    发布时间:2024-06-13

  • 871. 基于Inception V3 和改进的K均值聚类算法的木材单板节子缺陷的识别和定位

    摘要: [目的]节子是树木生长过程中自然产生的,也是最常见的缺陷。节子分为死节和活节,节子缺陷破坏了木皮表面的均匀性和完整性,因此在单板的后期加工和使用过程中容易产生裂纹、变形、翘曲、胶合质量、装饰性油漆等问题。单板是胶合板的主要单元,单板节子是胶合板质量等级的一个重要评价指标,咱们国家标准GB/T 9846 的第 4 节中,对胶合板分为三个等级,其中每个等级都涉及了节子的类型和直径的大小。因此,单板节子缺陷的定位和识别对单板的后续利用非常重要。此外,活节与背景颜色接近,且有纹理和噪音等干扰,所以单板节子缺陷定位和识别依旧是研究的热点和难点。现有的单板节子缺陷识别和定位算法中,识别精度较高,基本在 90%以上,除了MASK R-CNN模型可以输出单板节子缺陷的具体定位结果,其他算法定位的结果是单板节子的包围盒。此外,卷积神经网络比较复杂,需要制作大量繁琐的标签,而且没有研究对单板节子的缺陷面积和直径参数进行计算。为了解决现有方法的局限性,本文提出了深度学习和传统机器学习方法融合的算法。[方法]本文利用经典的卷积神经网络Inception V3 对单板的节子进行识别;利用改进的K均值聚类算法实现节子缺陷的定位,最后根据定位结果和采集图像时候的6 cm * 6 cm的空心模板,对缺陷的实际面积进行计算。[结果]Inception V3 对单板的节子进行识别,识别的准确率为 100%;改进K均值聚类,无需制作标签,定位精度达到 98%,同时计算得到缺陷的实际大小的面积和直径参数。[结论]Inception V3 卷积神经网络,修改不同的训练参数的情况下,该网络识别结果基本接近 100%,算法稳定性好,未改进的K均值聚类算法的定位精度达到 84%。同时,本文算法跟目标检测算法和实例分割算法进行比较,本文算法的识别和定位效果都优于这两种方法。故本文提出的算法具有良好的普适性,复杂度低,速度快,精度高,无误差传递现象,使其适合于进一步扩展和应用于其他缺陷的识别和定位。

    作者:

    钟丽辉;戴正权;郭志昌;王雷光;曹涌;

    发布时间:2024-06-13

  • 872. 油热处理对速生材性能的影响

    摘要: 油热处理是世界公认的环境友好型木材改性方法之一,可有效解决速生材易发生的开裂、变形、生物耐久性差等缺陷。本研究以人工林红锥(Castanopsis hystrix)、广 9 桉树(E.grandis×E.urophylla)木材为研究对象,以棕榈油为导热介质,在处理温度 150℃、170℃、190℃、200℃、210℃,处理时长为1.5h、3h、4.5h、6h 等组合条件下对两种木材进行热改性处理。结果表明,热处理材的气干体积抗干缩性能分别提高了 1.88~62.77%和 0.75~62.85%,气干体积抗湿胀性能分别提高了 17.62~60.37%和 3.14~56.24%;绝干体积抗干缩性能分别提高了 1.67~51.39%和 1.70~56.62%,绝干体积抗湿胀性能分别提高了10.28~51.94%和 2.95~61.28%。热处理过程中发生的热裂解反应以及缩聚反应,显著降低了木材中综纤维素的含量,提高了木质素的含量。在 210℃、4.5h处理条件下,综纤维素含量分别降低了19.82%和21.42%,木质素含量分别提高了 6.21%和 13.20%。由于木质素含量的升高,显色官能团数量的增加,导致了木材颜色加深,逐步由原来的浅色过渡至咖啡色。油热处理显著降低了木材的力学强度。在 210℃、6h处理条件下,抗弯强度分别降低了 57.81%和 59.91%,弹性模量分别降低了 13.92%和 18.81%。构建了油热处理温度、处理时间与木材力学强度、尺寸稳定性、颜色变化之间的数学回归预测模量。棕榈油热处理可显著提升人工林红锥木材、桉树木材的尺寸稳定性,加深了木材的材色,使得材色更加均匀。处理温度和时间对处理材的最终性能均有显著影响,且处理温度的影响更为明显。当油热处理温度超过 200℃时,处理时间的延长,会导致木材的力学强度的急剧下降。实际生产中,可根据最终产品的预期性能和成本控制,通过数学回归预测模量,来设置合理的油热处理温度和时间。

    作者:

    曹永建;李兴伟;梁翠婷;李家宁;赖敏婷;

    发布时间:2024-06-13

  • 873. 重组竹材的结构演变历程

    摘要: [目的]明确竹材在重组过程中从宏观到微观再到超微观多层面的结构演变历程。[方法]以慈竹、纤维化单板和不同密度(1.12、1.19、1.29、1.37 g/cm3)的重组竹为研究对象,采用超景深显微镜、扫描电镜(SEM)、压汞法(MIP)、N2 吸附法、X射线衍射法(XRD)等表征手段,研究竹材在重组过程中的宏观形貌、微观构造、孔隙结构、微纤丝取向等结构特征的变化。[结果]如图 1 所示,当慈竹疏解成纤维化竹单板过程中,导管和薄壁细胞等薄弱组织发生撕裂、剥离等破坏现象,而纤维细胞基本保持原状;在纤维化竹单板热压成重组竹过程中,薄壁细胞受压塌陷,细胞壁扭曲,趋于密实化,而厚壁纤维细胞基本保持形态。在竹材细胞密实化过程中,孔隙率从原竹的 52%逐渐降至 5.52%,微纤丝角从 8.44°增大至9.86°,纤维素相对结晶度从 58.60%增加至 62.23%;重组竹密度从 1.12g/cm3 增大至 1.37g/cm3 的过程中,平均孔径从 30.11nm缩小至 12.36nm,表面积从 27.24 m2/g降至 8.95 m2/g,介孔(500~80 nm)占比从 19.39%降至 2.20%,而微孔(80~1.8nm)占比从 39.78%增至 58.20%。[结论]在竹材疏解和热压过程中,导管和薄壁细胞等薄弱组织是结构变化的主体,而纤维细胞基本保持原态;竹材孔隙大小和结构均发生改变,趋于密实化;微纤丝排列方向改变,角度逐渐增大,同时纤维素的相对结晶度也增大。

    作者:

    许杨;魏金光;于文吉;

    发布时间:2024-06-13

  • 874. 木材膨化裂隙中金属填充对其传热性能的影响研究

    摘要: [目的]以高强微波处理后的木材增值利用为研究目标,制备出低密度、高导热、兼具木材与金属纹理的微波膨化木基金属复合材料(Puffed wood-based metal composites,PWMC),探讨金属填充对其传热性能的增强机制,以期为微波处理人工林实木增值利用提供参考。[方法]通过高强微波膨化预处理技术在木材内部产生微观孔隙和宏观膨化裂隙,成为金属新的填充空间。采用真空常压浸渍工艺可使低熔点合金(Low melting-point alloy,LMA)大量填充于膨化裂隙中,而无需施加压力将LMA填充进细胞腔内。[结果]PWMC保留了大量的木质部分,平均密度 1.84 g/cm3,远低于已报道其他金属木的密度。PWMC导热系数随膨化裂隙率上升而增加,当膨化裂隙率为 16%时,LMA增重率为 233%,此时PWMC的导热系数增加率为 335%,导热系数达到 0.313 W/(m·K)。填充于膨化裂隙中的LMA与木质部分相间,形成多个连续且平行的条状传热带。PWMC的传热性能与其表面金属分布的均匀性与所占面积有关。当PWMC表面金属所占面积为 16.8%时,表面平均温度可达 45.7 °C,增加率为 31.7%,这是因为LMA发挥着"导热体"的作用向中间的木质区域散热,从而提高了PWMC整体的表面平均温度。[结论]现有以LMA浸渍填充木材细胞腔制成的金属木,存在着制备成本高、工艺复杂、密度过重等缺陷,并且缺乏木材的质感与天然纹理,呈现出金属的冷硬感。通过简单经济的工艺制备出的 PWMC 在地采暖地板、装饰墙板等室内家居领域具有应用潜力。

    作者:

    陶鑫;田东雪;梁善庆;张羽;李善明;傅峰;

    发布时间:2024-06-13

  • 875. 木材的疏水改性及其性能研究

    摘要: 在天然木材表面构建超疏水涂层,可以有效地改善木材的吸水性和吸湿膨胀性,防止木材变形影响其尺寸稳定性;另外可以赋予木材防水耐污和自清洁性能,大大提高天然木材的使用范围。使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)等改性剂在木材表面构建,探究不同改性方法对木材表面疏水性能的影响。其中,经过PDMS和TEOS溶胶凝胶法改性处理的木材的表面接触角高达 150°~160°,可视为超疏水表面;另外,经过改性处理的木材具有优异的自清洁性能,可在灰尘较多的地方实现自清洁,同时也避免在潮湿的环境中发生变形和腐烂。对改性后的木材进行热稳定性分析(20℃~100℃)和耐酸碱稳定性分析(pH=1~12),发现木材均能保持较大的表面接触角(150°以上),表现出了较好的稳定性;为了提高木材的油水分离效率,将天然木材经过脱木素处理增加其孔隙率之后再进行疏水改性,获得的脱木质素超疏水木材的吸油率从 115%显著提高到 196%,表明脱木质素处理的木材具有更高的油水分离效率。研究结果表明天然木材经过三种改性剂PDMS、TEOS、MTES的处理均能在表面形成微纳结构,并且覆盖有低表面能物质(PDMS@SiO2 结构)从而形成超疏水表面。

    作者:

    刘晨;吕闪闪;

    发布时间:2024-06-13

  • 876. 荔枝修枝木/HDPE复合材料的制备及性能

    摘要: [目的]为了解决荔枝修枝木的利用问题,分析了荔枝木纤维作为木塑复合材料基材的可行性,并制备性能优异的荔枝木塑复合材料,为荔枝修枝木在木塑复合材料领域的应用提供理论指导。[方法]以荔枝修枝木纤维和高密度聚乙烯为主要原料,采用挤出成型的制备荔枝木塑复合材料(LWPC)。采用热重法测定荔枝修枝木的热稳定性,利用电子显微镜及体式显微镜研究荔枝木细胞结构及纤维形态,分析荔枝木纤维粒径对 LWPC性能的影响。得到荔枝木塑复合材料的最佳粒径。[结果]荔枝木纤维初始降解温度为 255℃,其细胞壁较厚,细胞腔较小。随着荔枝木纤维粒径的减小,其长径比先增大后逐渐减小,LWPC熔体的平衡转矩和平衡剪切热先降低后升高,储能模量、损耗模量和复数黏度增加。在动态热机械测试中,LWPC的储能模量、损耗模量随着粒径的减小逐渐增大,而损耗因子没有显著影响。LWPC的密度、吸水率、力学性能逐渐增大,吸水厚度膨胀率减小。综合考虑LWPC的加工流变性能、物理力学性能和尺寸稳定性,宜选用粒径小于 300 μm的荔枝木纤维制备LWPC。[结论]荔枝木纤维可作为制造木塑复合材料的优良原料,制得的荔枝木塑复合材料性能GB/T 24137-2009《木塑装饰板》的要求。

    作者:

    陈世桓;周桥芳;王先菊;云虹;胡传双;涂登云;

    发布时间:2024-06-13

  • 877. 动态交联绿色生物基胶黏剂的构建及应用

    摘要: 聚氨酯热熔胶是一种应用广泛的绿色环保胶黏剂。然而,现有的热塑性和反应型聚氨酯热熔胶存在缺点,例如热塑性聚氨酯热熔胶的线性结构导致其粘接强度和耐溶剂性较差,反应型聚氨酯热熔胶不可重复使用且不可回收,这些特性很大程度上制约了聚氨酯热熔胶的应用。针对以上问题,本研究以化学改性木质素多元醇作为交联剂,引入动态可逆肟氨酯键,结合热塑性和热固性聚氨酯热熔胶的优点,构建了动态交联聚氨酯热熔胶。首先为了增加木质素的反应活性和溶解度,通过氯己醇和木质素反应一步法实现高效化学改性,将木质素中的酚羟基和羧基转化为醇羟基,合成了高反应活性、高溶解度的改性木质素多元醇(MLOH)。随后,受天然蜘蛛丝双相结构的启发,利用合成的MLOH作为交联剂和动态肟-氨基甲酸酯键作为连接,构建了具有木质素增强相分离的高性能动态共价聚氨酯(MLPU)。其中最优组MLPU-2除了具有快速修复(80 ºC常压,3分钟实现100%修复)和出色的形状记忆能力外,在作为聚氨酯热熔胶使用时,还表现出强劲的粘合性能,包括快速固化率和超高的粘合强度(10.50 MPa)。木质素增强的相分离和可调节的动态交联结构的协同作用赋予了MLPU优异的粘接性能,包括优良的耐溶剂性、高低温耐受性、长期耐久性、按需剥离以及出色的重复使用性。本研究为开发绿色、可持续的生物基聚氨酯胶黏剂提供了新途径。

    作者:

    刘涛;刘珍珍;郑碧霞;欧荣贤;王清文;

    发布时间:2024-06-13

  • 878. 单宁酸增强的纤维素水凝胶的构建及其在睡眠呼吸暂停综合症中的诊断应用

    摘要: ##通过解析纤维素分子结构与水凝胶中自由水的捕获机制,利用树木提取物-单宁酸分子结构中富含的酚羟基,与纤维素交联网络结构中的极性基团形成多重物理氢键作用,构建了一种高强韧、耐高低温、保湿的纤维素基导电水凝胶,并通过进一步优化传感器传感通道,使该水凝胶传感器不仅具备力/温度双重响应,而且实现了电容/电阻信号的双模传感。该水凝胶传感器具有响应时间短(20 ms),能够对微小水滴、脉搏和呼吸时的温度差产生高灵敏响应,并且在-40℃或 60℃极端的温度环境中仍然具备高传感灵敏度和使用性。更重要的是,该纤维素水凝胶传感器解决了机械刺激和热刺激难以区分的难题,利用所制备的单一水凝胶传感器即可同时实现睡眠过程中的鼻息气流、胸腹、脉搏的实时监测,可用于阻塞性睡眠呼吸暂停综合症OSAS的检测。与已报道的呼吸监测传感器相比,该方法可以排除因监测单个身体部位或输出单一电信号产生的干扰问题,监测结果具有更高的准确度和可信度。该工作为可穿戴式柔性传感器在呼吸监测和睡眠障碍疾病预防中的实际应用提供了新思路,并为纤维素的高值化利用开拓了新途径。

    作者:

    刘珍珍;刘涛;刘菁;王清文;

    发布时间:2024-06-13

  • 879. 补光处理对大棚栽培下的小浆果果实品质的影响

    摘要: [目的]主要研究大棚基质栽培条件下,补光处理对小浆果果实品质的影响,分析光照对小浆果果实品质的调控机理,为大棚基质栽培条件下的小浆果的光照管理提供科学依据。[方法]本研究以小浆果黑莓'宁植 4 号'、蓝莓'灿烂'为试验材料,在大棚栽培条件下对结果期的蓝莓和黑莓进行补光处理 30 天,并对成熟果实品质相关指标进行测定。[结果]果实的大小是反应果实外观品质的重要指标,在补光条件下,黑莓和蓝莓果实横径、纵径及果实重量均有所提高,但差异不明显,黑莓果实分别比对照提高了 5.57%,7.52%和 12.66%,蓝莓果实分别比对照提高了 1.01%,1.45%和 7.12%。果实的内在品质是反应果实质量的重要因子。果实中的糖、酸及花色苷和多酚在形成过程中受内外诸多因子调控。在补光条件下,黑莓果实的花色苷、多酚含量显著升高,分别比对照增加了 13.54%和 23.04%,可溶性固形物和可滴定酸含量有所升高,但差异不显著,分别比对照增加了 3.49%和 5.22%;与对照相比,补光条件下蓝莓果实可溶性固形物含量、多酚和花色苷含量差异显著,分别比对照增加了 20.14%、15.32%和 46.79%,可滴定酸差异不显著,比对照增加了 6.49%。[结论]综合各项指标可以看出,在大棚基质栽培条件下,进行补光可以促进黑莓蓝莓果实膨大,并显著改善果实品质,其中补光对黑莓蓝莓花色苷和多酚的含量影响效果最显著。推测认为在补光条件下,黑莓蓝莓果实的光合效率进一步提高,促进了蔗糖等能量代谢物的生成,从而进一步促进果实多酚和花色苷的积累。

    作者:

    杨海燕;施杰;吴雅琼;吴文龙;闾连飞;李维林;

    发布时间:2024-06-13

  • 880. 黑莓果实发育过程中黄酮和花色苷积累的作用机制研究

    摘要: [目的]重点研究第三代新兴的小浆果类果树黄酮和花色苷积累的动态变化,明确黑莓果实发育过程中黄酮和花色苷合成相关代谢物的变化规律,探究其果实成熟过程中颜色变化和花色苷积累的作用机制,以期为蔷薇科悬钩子属高效利用花色苷等药用成分提供参考依据。[方法]以黑莓'Chester'品种不同发育阶段的果实为植物材料,对果实发育过程中颜色和代谢物的变化进行观察和测定,同时分析相应时期关键基因和转录因子在转录层面的表达情况。[结果]研究结果表明,在黑莓果实发育过程中,未成熟的黑莓果实颜色亮于成熟黑莓果实颜色,糖类、氨基酸和黄酮类物质不断变化和累积,关于黄酮和花色苷合成代谢物和相关基因通常显著富集,黄酮和花色苷合成通路中存在 18 个差异表达的基因和 25 个差异代谢物质。此外,465 个差异表达的转录因子可进一步分为 47 个家族,3 个差异表达的基因(CHI、LAR 和 SAT)与MYB和bHLH呈高度相关关系。[结论]综合各项指标可知,黑莓'Chester'品种果实在发育过程中,果实颜色呈现出由青色—红色—紫黑色的转变,且不同发育阶段果实的花色苷合成相关基因表达和代谢物质存在显著差异,后期黄酮和花色苷合成通路存在显著富集现象。该研究结果对探索调控黑莓果实成熟过程中黄酮和花色苷合成和积累作用机制奠定基础。

    作者:

    吴雅琼;张春红;杨海燕;闾连飞;吴文龙;李维林;

    发布时间:2024-06-13

  • 881. 木射线与轴向管胞/木纤维间结构差异研究

    摘要: 木射线是几乎所有树种都具有的重要径向组织,为树木的径向及侧向运输提供了保障,同时也显著影响到木材的物理力学性能、加工与利用。但由于射线薄壁细胞组织比量低、细胞尺寸小、细胞分化历程长以及低精度分析技术较难应用等问题,人们对木射线的解剖构造、壁层组分与空间分布等结构特征的认知远不及管胞、导管等细胞类型。为此,本研究开展了木射线与轴向管胞/木纤维间结构差异的对比分析,通过利用研究细胞分化历程的组织化学染色结合光镜观测,研究解剖构造的扫描电镜、透射电镜与X射线μCT技术,研究壁层组分的偏光显微镜、共聚焦荧光显微镜、红外显微成像与受激拉曼散射技术等分析方法,探明了木射线与轴向管胞/木纤维间结构差异主要体现在细胞分化历程异步特点、解剖构造特征显著差异、壁层组分相似但沉积轨迹不同这三点,获取了木射线与轴向管胞间空间交互结构可视化模型,研究结果有望为完善木材三维立体结构特征提供数据依据,也为木材的构效关系研究提供基础信息支撑。

    作者:

    郭娟;

    发布时间:2024-06-13

  • 882. 木材细胞壁干缩湿胀的原位表征

    摘要: [目的]干缩湿胀是木材的固有属性之一。研究木材的干缩湿胀对于深入揭示木材-水分关系、提高木材干燥质量等具有重要意义。[方法]本研究采用光学显微镜和环境扫描电子显微镜,结合数字图像相关技术(DIC),原位表征杉木早材、过渡材和晚材细胞壁在水分解吸和吸着过程中的干缩和湿胀。[结果]研究结果表明,DIC可有效表征木材细胞壁的干缩湿胀,且无需施加人工散斑图案。在水分解吸和吸着过程中,晚材对相邻生长轮早材的干缩湿胀具有带动作用,且具有边际效应。当环境相对湿度由95%降至90%或75%的过程中,在细胞壁干缩的同时,细胞腔发生膨胀,表明木材细胞干缩湿胀的非均匀性与方向性。通过比较吸着和解吸过程中木材的干缩和湿胀差异,建立了木材细胞壁湿胀滞后和水分吸着滞后的对应关系。当含水率在 10%以上时,木材细胞壁存在显著的湿胀滞后行为。[结论]本研究为木材细胞壁干缩湿胀的原位表征提供了新思路;研究结果证实了木材具有精细调控层级结构的能力,从而对湿胀变形具有自适应性。

    作者:

    詹天翼;吕建雄;

    发布时间:2024-06-13

  • 883. 木竹材胶黏剂交联制备与胶合界面重构

    摘要: ##本研究旨在提高木材胶黏剂的耐水性和胶合界面稳定性,同时为开发生物基绿色环保型胶黏剂寻找新思路和解决方案。针对生物质胶黏剂存在的痛点问题(甲醛释放、胶合性能差、耐水性差),聚焦"木竹材胶合界面调控与胶合机理"关键科学问题,开展了超支化结构改造、仿生交联网络构建及胶合界面重构等创新研究。

    作者:

    杨龙;杜官本;

    发布时间:2024-06-13

  • 884. 木质纤维素功能材料分子尺度设计与应用探究

    摘要: 林木资源是地球上最丰富、最宝贵的绿色资源,纤维素在林木资源中储量丰富,但难以直接对其加工利用。因此,如何对林木资源中的木质纤维素高效研发成高附加值产品,制造功能材料已逐渐成为研究热点之一。基于纤维素分子微观体系,我们提出了分子尺度下纤维素分子氢键调控及可控自组装设计,实现新型功能凝胶结构可控构筑及对新颖性能挖掘,如自愈合性、自机械调控性、自我强化性、极端高导电稳定性等。基于此开发的功能凝胶材料在柔性储能、智能医疗、可穿戴设备、智能制造及运动防护等领域展现出优异的应用性[1-5],实现了对林木生物质资源的高品质特性开发及高附加值利用。

    作者:

    赵大伟;于海鹏;

    发布时间:2024-06-13

  • 885. 大豆基木材胶黏剂的低成本化增效改性

    摘要: 大豆基胶黏剂是以可再生榨油豆粕为主要原料制备的、用于无醛人造板生产的一种生物基胶黏剂,其研发与工业化应用对于环境保护、可持续发展和双碳目标落实等都具有积极意义。[目的]针对当前无醛大豆基木材胶黏剂存在成本高、限制其大规模产业化应用的瓶颈问题,明确豆粕粉、交联改性剂及其协同增效改性对大豆基木材胶黏剂胶合性能和成本的影响,以有效降低其成本。[方法]采用热化学活化低成本高温豆粕替代高成本低温豆粉、使用低成本无机填料无机杂化增强、研发低成本交联改性剂、构建高效低成本的 MUG-PAE 双化学交联网络和 DETA@MUG-PAE 多化学交联网络结构、上述方法的协同增效改性等策略。[结果]在确保胶合性能的前提下,相比于常规PAE改性的低温豆粉胶黏剂,活化高温豆粕替代策略、无机杂化增强策略、构建多化学交联网络策略和协同增效改性策略可分别降低大豆基木材胶黏剂的成本为 8.3%、11.1%、6.9%和 26.5%,其中以协同增效的降成本效果最为明显,这归因于固化层状硅酸盐的低成本无机填料和基于低成本增量树脂构建的多化学交联网络不仅从原料上降低胶黏剂成本,还能对胶合性能实现明显增强,从而减少豆粕粉及交联剂用量,进一步降低大豆基木材胶黏剂的成本。[结论]上述不同策略对于大豆基木材胶黏剂的降成本效果不同,基于活化高温豆粕替代、无机杂化增强和多化学交联网络协同增效的策略,能使得大豆基木材胶黏剂的成本明显降低,使其成本与普通脲醛树脂相当、低于E0级脲醛树脂效果。

    作者:

    高振华;阚雨菲;何文诚;

    发布时间:2024-06-13

  • 886. 基于白腐菌预处理和杀菌剂浸渍联合改性的竹材长效防霉技术研究

    摘要: [目的]为了克服竹材易霉变的缺陷,采用白腐菌预处理联合有机杀菌剂浸渍对竹材进行改性处理,揭示了改性处理竹材的防霉效力,为研发绿色长效竹材防霉处理技术提供理论支撑。[方法]采用彩绒革盖菌(T.versicolor)对竹材进行生物预处理,系统研究白腐菌预处理对竹材中药剂渗透性、竹材力学性能和竹材结构与组分的影响,然后联合有机杀菌剂浸渍对竹材进行改性处理,探究联合改性处理竹材的防霉性能。[结果]吸液率结果表明,与未处理竹材相比,彩绒革盖菌预处理过程增强了有机杀菌剂的渗透性,竹材吸液率从未处理材的 73.2%增加到白腐菌预处理材的 114.6%。此外,彩绒革盖菌预处理竹材中淀粉和还原糖含量分别从 1.3%、4.3%降低至 0.2%、0.5%,竹材中淀粉和还原糖含量下降显著,竹材中主成分木质素和纤维素含量则略微降低。同时,力学测试结果表明,白腐菌预处理竹材强度和拉伸性能略微降低,改性竹材仍具有一定的力学性能。在实验室防霉 20周和户外防霉测试 3个月的条件下,联合改性处理竹材表面未观察到霉菌生长,对霉菌的防治效力达 100%,实现了竹材霉变的长效防治。[结论]白腐菌预处理联合有机杀菌剂浸渍改性处理能提高竹材中药剂渗透性,显著提升竹材的防霉性能,为竹材防霉技术的研究提供了参考与借鉴。

    作者:

    徐贺爽;孟德森;李燕;毛亚茹;朱愿;李贤军;

    发布时间:2024-06-13

  • 887. 基于改进多表达式编程算法的木材染色配方预测

    摘要: 本研究通过使用计算机配色技术实现对普通木材的高精度染色,从而制造出视觉上与珍贵材无法区分的替代品,以降低对珍贵木材的依赖。在基因表达式编程的基础上,提出了多表达式编程(MEP)算法来预测染料配比,以优化染色后木板的光谱反射率。MEP 算法能够处理多染料之间复杂的交互关系,得到较为直观的函数关系式,对遗传算子概率进行自适应改进,并采用并行程序设计提高函数挖掘效率,在配色预测中得到结果为 0.313的配方相对偏差结果,此外,我们将MEP算法的预测结果与传统神经网络和遗传算法进行了比较,结果表明MEP算法具有优异的预测性能。

    发布时间:2024-06-13

  • 888. 炭化处理对竹刨花板理化性能的影响

    摘要: 竹刨花板已被广泛应用于家具制造、室内设计及建筑工程等领域,但是其普遍存在着尺寸稳定性和阻燃抑烟性能差、内结合强度低等问题。本研究将炭化处理技术应用在竹刨花板的制备上,探究深炭处理和浅炭处理对竹刨花的结构特性以及竹刨花板相关理化性能的影响。结果表明,两种炭化处理都会引起半纤维素、纤维素不同程度的水解及木质素的降解与缩合重组。较未处理的竹刨花,经深炭处理过的竹材纤维素的结晶度提高了29.3%。随着炭化温度的升高,竹刨花板的静曲强度及握钉力减小,弹性模量先减小后增大,尺寸稳定性和内结合强度显著改善。深炭竹刨花板的24h 吸水厚度膨胀率仅为2.2%,内结合强度达到了1.6MPa,这已远超过普通刨花板的水平。同时,竹刨花板的阻燃抑烟性能随着热处理温度的升高而增强,随着炭化温度的升高,热释放速率曲线整体下移。炭化竹刨花板的热释放总量也明显低于本色竹刨花板。炭化处理可使竹刨花板的烟释放速率和烟生成总量明显降低。炭化竹刨花板的一氧化碳释放速率和二氧化碳释放速率曲线整体低于本色竹刨花板。甲醛释放量测定结果表明,本色、浅炭和深炭竹刨花板的甲醛释放量均低于国家标准中对于可直接用于室内的刨花板的限量值。但随着炭化程度的加深,竹刨花板的甲醛释放量增加。

    发布时间:2024-06-13

  • 889. 多瓣紫玉兰重瓣性状形成的分子调控机制

    摘要: [目的]探究多瓣紫玉兰(Magnolia polytepala)重瓣性状的起源及多瓣花构型形成的潜在分子调控机制。[方法]以多瓣紫玉兰不同发育时期的花芽为试验材料,利用扫描电镜(SEM)观察花部器官发生过程以及花被片表观微形态特征,常规石蜡切片法探究花部器官解剖构造的差异。对多瓣花发生关键时期的组织样本进行转录组测序,并进行后续的分子遗传学实验。[结果](1)多瓣花原基紧随着外侧 3 轮正常花被原基发生,并且在早期花分化阶段即发育为与之类似的扁平舌状,而明显不同于披针形的雄蕊。(2)多瓣紫玉兰内轮重瓣花与外轮正常花被的下表皮细胞均为规则的多边形,而雄蕊则为明显的梭状。进一步的解剖结构观察发现内轮重瓣花与外轮正常花被具有类似的解剖构造(上下表皮、薄壁组织和维管组织),而不具备雄蕊中典型的四花粉囊和药隔结构。(3)多瓣花分化形成过程鉴定到大量差异基因的动态表达,涉及多重信号(转导)调控途径,在早期花分化阶段可能有利于多瓣花原基的发生。特别地,包括MADS-box 家族在内的多种转录因子协同花分生组织调控,在多瓣花形成中发挥重要作用。(4)序列比对与系统发育分析表明多瓣紫玉兰MpMADS16 基因具有典型的MADS和K结构域,是APETALA3/TM6 的同系物;基于semi-quantitative RT-PCR和quantitative real-time PCR的空间表达模式分析显示MpMADS16 在各轮花器官中均有表达。(5)在拟南芥中异位表达 MpMADS16 基因导致了转基因株系的小花额外产生 1~2 枚花瓣,反映了该基因控制花瓣身份鉴定的保守B功能;此外,相较于野生型拟南芥,转基因株系还表现出晚花、更多的莲座叶和初级花序表型。[结论]多瓣紫玉兰的内轮重瓣花起源于早期花被原基引发事件而不是雄蕊瓣化;协同花分生组织调控和花器官特异性有利于多瓣花构型的实现。此外,B类基因MpMADS16 除了在花构型可塑性中发挥其保守功能,还能调控植物营养器官构型,显示 MpMADS16 基因在植物性状构型选育中具有广阔的应用潜力。

    作者:

    孙李勇;尹增芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 890. ERF16转录因子调控杨树侧根生长及对盐胁迫敏感性

    摘要: [目的]近年来土壤盐渍化的加剧严重限制了植物的生长发育,而AP2/ERF转录因子在植物发育和逆境胁迫响应过程中发挥着重要作用。筛选盐胁迫相关 ERF 转录因子基因 PagERF16,探究其在杨树生长及应答盐胁迫过程中的作用,对于林木分子育种研究具有重要意义。[方法]本研究构建PagERF16过量表达和RNAi抑制表达载体,以84K杨为材料进行遗传转化培育PagERF16过量表达(PagERF16-OX)和抑制表达(PagERF16-RNAi)转基因杨树株系。结合生理及分子试验方法对转基因杨树株系生长指标、气孔导度、抗氧化酶活性及 PagERF16 共表达基因进行分析。[结果]与非转基因株系(WT)相比,PagERF16-OX的侧根具有较大的直径和体积。生理指标表明,PagERF16-OX的气孔开度和丙二醛(MDA)含量较WT更大,而气孔密度和过氧化氢酶(CAT)活性较小。PagERF16-OX和PagERF16-RNAi植株的株高和生根率均显著低于WT.除此之外,PagERF16-RNAi植株的形态和生理与WT相似,表明PagERF16的功能可能与其他转录因子存在冗余。我们还发现了一个参与生长素生物合成的下游靶基因NAC45,酵母单杂交实验表明PagERF16 可直接与其启动子结合,调控其表达。[结论]PagERF16转录因子通过促进侧根的生长提高了杨树对盐胁迫的敏感性,且 PagERF16 表达量过高或过低都会对杨树的生长和生根产生不利影响,这些结果为ERF转录因子在植物根系生长和耐盐性中的作用提供了新的思路。

    作者:

    王升级;黄娟娟;王星斗;樊艳;刘强;韩有志;

    发布时间:2024-06-13

  • 891. Overexpression of BplERD15 Enhances Drought Tolerance in Betula platyphylla Suk

    摘要: ##In this study,we report the cloning and functional characterization of an early responsive gene,BplERD15,from Betula platyphylla Suk to dehydration.BplERD15 is located in the same branch as Morus indica Linnaeus ERD15 and Arabidopsis Heynh ERD15 in the phylogenetic tree built with ERD family protein sequences.The tissue-specifific expression patterns of BplERD15 were characterized using qRT-PCR and the results showed that the transcript levels of BplERD15 in six tissues were ranked from the highest to the lowest levels as the following:mature leaves(ML)>young leaves(YL)>roots®>buds(B)>young stems(YS)>mature stems(MS).Multiple drought experiments were simulated by adding various osmotica including polyethylene glycol,mannitol,and NaCl to the growth media to decrease their water potentials,and the results showed that the expression of BplERD15 could be induced to 12,9,and 10 folds,respectively,within a 48 h period.However,the expression level of BplERD15 was inhibited by the plant hormone abscisic acid in the early response and then restored to the level of control.The BplERD15 overexpression(OE)transgenic birch lines were developed and they did not exhibit any phenotypic anomalies and growth defificiency under normal condition.Under drought condition,BplERD15-OE1,3,and 4 all displayed some drought tolerant characteristics and survived from the drought while the wild type(WT)plants withered and then died.Analysis showed that all BplERD15-OE lines had signifificant lower electrolyte leakage levels as compared to WT.Our study suggests that BplERD15 is a drought-responsive gene that can reduce mortality under stress condition.

    Kaiwen Lv;Hairong Wei;Jing Jiang;

    发布时间:2024-06-13

  • 892. 基于木质素基热固性树脂的木质材料功能改性研究

    摘要: 首先,针对工业木质素反应活性低、溶解性差的问题,开发一步法和两步法化学修饰方法,实现对木质素酚羟基的选择性化学修饰,制备高反应活性的木质素多元醇,开发了高性能木质素聚氨酯抗腐蚀涂层和热熔胶。其次,利用木质素衍生物-香草醛和丁香酚的分子结构特点,以富含N、P元素的磷腈作为阻燃核心,合成反应型阻燃生物基单体,制备阻燃动态交联聚亚胺树脂和阻燃透明光固化树脂,通过聚合物网络结构调控实现了阻燃性能和力学性能的兼顾。其中聚亚胺树脂表现出优异的自修复和可降解能力,用于碳纤维增强复合材料,实现了高价值单体和碳纤维的高效回收。合成阻燃香草醛基胺类固化剂,制备了兼具阻燃、可降解、形状记忆等综合性能优异的生物基环氧树脂。进一步地,将以上构建的木质素基热固性树脂应用于胶合板,木材表面涂层和浸渍,提升木质材料的功能性和使用性,也为木质素及其衍生物的化学改性及高值化利用提供了新途径。

    作者:

    刘涛;刘珍珍;欧荣贤;王清文;

    发布时间:2024-06-13

  • 893. 超高填充木塑复合材料界面作用机制

    摘要: 马来酸酐接枝聚烯烃作为木塑复合材料(WPCs)典型常用的界面相容剂之一,其改善 WPCs 界面的机理解释为:酸酐开环与木质纤维表面的羟基发生酯化反应,聚烯烃链段与聚合物基体进行物理缠绕。为了验证酯化反应是否是WPCs界面改善的决定性原因,本文以马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为相容剂或基体,制备了高木质纤维含量木塑复合材料(UH-WPCs)。红外和热重结果证明,MAPE成功接枝到木质纤维表面,MAPE作为基体 UH-WPCs其接枝到木质纤维的绝对含量为 4.5%,而以MAPE作为相容剂接枝到木质纤维的绝对含量仅为 0.9%。MAPE的存在使得UH-WPCs呈现不同的流变行为,且提高了木质纤维的润湿和塑化作用。与未添加MAPE的式样对比,MAPE作为基体或相容剂制备的UH-WPCs呈现良好的力学、抗蠕变及较低的吸水性能。然而,对比以MAPE作为基体或相容剂制备的UH-WPCs,其力学性能相当。上述结果证明,酯化反应不是MAPE改善UH-WPCs界面相容性的决定性原因,可能存在其他重要的因素,有待进一步研究。

    作者:

    郝笑龙;周海洋;徐俊杰;欧荣贤;王清文;

    发布时间:2024-06-13

  • 894. 多功能木质基相变储能复合材料的研究

    摘要: 在当今"碳达峰,碳中和"绿色发展目标的驱动下,实现可持续发展、高效利用可再生绿色资源已成为全球关注的热点。。相变储能材料由于具有通过相态变化而将热能储存的特点,被广泛用于热能储存领域,在建筑控温、电子元件控温、纺织品调温等领域发挥着重要的作用。但有机固-液相变储能材料在实际应用中存在相变过程液体泄漏、低光热转化率、低热导率、吸湿性、功能单一等问题,因此解决以上弊端是将有机固-液相变储能材料更有效应用的关键。利用木材具有独特的分级多孔结构特征,以木材为原料,通过脱木素、炭化等处理,制备木质基材料作为支撑材料,通过真空辅助浸渍方法,将有机固-液相变储能材料浸渍其中,制备木质基相变储能复合材料,可利用木材多孔结构的表面张力和毛细管作用力,可有效解决相变储能材料泄漏的问题。另外,在此基础上,通过赋予木质基相变储能复合材料热致变色、磷光、荧光、磁性、超疏水、高热导率等功能性,制备多功能木质基相变储能复合材料。不但解决木质基相变储能复合材料在实际应用中存在的低光热转化效率、吸湿性、低热导率等问题,也拓宽木质基相变储能复合材料在光、热、磁等领域的应用范围。

    作者:

    杨海月;王成毓;李坚;

    发布时间:2024-06-13

  • 895. 基于天然木材取向互穿骨架的高通量水处理材料设计与性能研究

    摘要: 木材具有精巧和发达的天然三维分级多孔结构,紧密排布、相互连通的细胞腔形成了发达的取向互穿毛细管网络孔道,这种绿色、可再生、廉价的高孔隙率多孔骨架材料,是一种十分理想的高性能微反应器原材料。尤其是对于成本和原材料要求苛刻的水处理技术而言,探索基于天然木材开发高性能水净化材料,对于实现传统高分子聚合物膜等材料的替代或部分替代具有重要意义。本文围绕木材微毛细结构与流体传输特性展开研究,基于木材结构取向互穿特点与流体渗透规律,设计了一系列利用木材纵向和木材横向的高通量膜过滤器,进一步探究了木材细胞孔隙结构微调控与类芬顿催化剂活性组分负载过程和机制,将膜过滤技术与类芬顿催化过程耦合,研究在木材毛细微通道内的类芬顿催化反应过程与流体传输规律,并考察了其对含有机染料废水的处理性能。研究结果表明,木材的这种天然毛细微通道结构拥有超高的界面积,有利于催化剂活性组分负载,从单原子到纳米粒子均可实现其高分散、均匀负载,污染物的催化降解反应在木材的细胞管腔内高效完成,而发达的取向互穿毛细管网络则形成了无数微细串并联反应器通路,进一步强化反应过程。在木材纵向利用方面,丰富的取向互穿细胞管腔提供了快速水传输通道和有效反应接触位点,在水处理过程中展现优异截留性能和高渗透通量;在木材横向利用方面,以旋切薄木为原料,生长方向几乎垂直于膜面形成了大量蜿蜒曲折的流体运输通道,大大提高了反应接触效率,在保证优异水处理性能的同时可将木材使用厚度降到 1/10 以下,此外,还能赋予其柔韧性以及克服木材生长尺寸限制,有利于规模化应用。综上研究证明,以木材为原料可以获得兼具高通量和高截留率的水处理材料,有望在生态环境治理中实现绿色、低成本与规模化应用,而且该研究还能为高性能微反应器的设计提供重要参考,并为木材资源高值化利用提供了一条全新的重要路径。

    作者:

    何召财;孙雅婷;胡进波;柏元娟;苌姗姗;刘贡钢;

    发布时间:2024-06-13

  • 896. 木材衍生碳的孔隙结构基础及二次电池负极性能研究

    摘要: 电化学储能为可再生能源持续利用提供了稳定性、灵活性,为推动能源绿色转型并实现可持续发展战略目标奠定了可靠基础。在电化学储能中电极材料是至关重要的组成部分,而碳负极材料作为其中的一个重要类别,具有独特的优势和应用价值。传统的石墨负极在二次电池中面临比容量有限(锂离子电池中容量为 372 m Ah g-1)、资源短缺、不易再生等问题;天然木材作为一种易再生资源,其物理化学性质可调节、对环境友好、易低碳加工,是一种非常有潜力的碳材料前驱体;然而木材衍生碳的孔隙结构与其电化学性能之间的内在关系一直不清晰。基于此,以易再生的木材为碳前驱体,探究了一系列多维度、孔隙结构独特碳基新材料的孔隙结构特点及其调控途径,并分析测试了其电化学储能特性。通过对木材纤维素、半纤维素和木质素成炭过程中特性变化与孔隙演变进行分析,运用气体吸附法、压汞法、扫描电镜探究生物质材料在干燥阶段、热解阶段和炭化阶段的孔隙结构变化规律,并采用分形理论定量地描述孔隙结构的复杂性程度;通过对木质纤维材料进行电催化功能构筑,获得了高比表面积、丰富孔隙和良好导电性的生物质基负极材料,并利用其独特孔隙结构复合MnO及rGO进一步提升了储能装置的整体电化学性能,在电流密度为 50 mA g-1时复合材料初始放电比容量可达 1192 mAh g-1;基于木材的天然遗态结构制备了高性能自支撑钠离子电池负极材料,其中椴木衍生碳首次库伦效率为 92.4%,电流密度 2 A下容量为 223 mAh g-1,并重点探究了电化学性能与材料的表面化学结构、孔结构之间的构效关系。通过对植物生物质衍生碳孔隙结构和电化学储能性能的系统研究,将为开发高性能的生物质基碳负极材料以及相关电化学储能应用提供了重要的理论和实践指导。

    作者:

    徐来强;冯兵;黄沁媛;刘贡钢;柏元娟;苌姗姗;纪效波;胡进波;

    发布时间:2024-06-13

  • 897. 紫花苜蓿抗寒机制研究进展

    摘要: 紫花苜蓿(Medicago sativa L。)是世界上最重要的豆科牧草之一,在改善生态系统、营养和粮食安全方面做出了巨大贡献。紫花苜蓿常种植在高纬度地区,在传统种植区经常遭遇冷害冻害,低温胁迫影响着紫花苜蓿的生长发育以及生产力的发挥,紫花苜蓿品种抗寒机理的基础性研究对抗寒品种选育及其生产实践指导至关重要。现阶段研究已知低温条件下,所有苜蓿材料种子发芽率、发芽指数、简化活力指数、根长和芽长均呈下降趋势,萌发高峰期随温度降低而后延。紫花苜蓿根系特征是反映紫花苜蓿抗寒性的重要指标。受低温胁迫影响,抗寒性与根系生物量、侧根位置负相关;根颈直径、入土深度、产量与抗寒性正相关。根蘖型苜蓿的抗寒能力优于其他类型。低温胁迫时期根部和根颈中主要抗寒生理生化指标的变化情况为:可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、蔗糖、葡萄糖、果糖、水苏糖含量(活性)随受胁迫程度加深而增强;在低温条件下,紫花苜蓿根部积累大量的保护性糖等物质,防治水分散失,以抵御寒冷,获得抗寒能力。而当温度上升时,其含量(活性)又逐渐下降,与温度呈负相关关系,与抗寒性呈正相关关系;在最低温期丙二醛、淀粉、总糖、还原糖、棉子糖含量最低,之后随温度的上升其含量也上升,与温度呈正相关关系,与抗寒性呈负相关关系。

    作者:

    胡博;刘香萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 898. 紫花苜蓿根腐病生防菌抑菌机理研究进展

    摘要: 紫花苜蓿(Medicago sativa L。)作为多年生优质豆科牧草,在世界范围内被广泛种植。在苜蓿种植过程中会受到非生物胁迫和生物胁迫,植物病原体显著降低了作物生产力和产量。苜蓿根腐病是由镰刀菌属(Fusarium sp。)引起的苜蓿常见病害之一,苜蓿根腐病会导致苜蓿产量下降及品质降低,严重会使其全株死亡,严重影响苜蓿产量。对于苜蓿病害防治主要措施为化学防治,但化学防治对环境的危害极大,长期施用合成农药不仅会导致病原体产生抗性,还会恶化土壤质量,污染生态系统,阻碍农业可持续发展。近年来,土壤微生物在植物病害防控日渐突出,这些微生物对植物病原微生物具有极强拮抗能力且能诱导植物产生抗性,统称为生防菌。生防菌主要为生防细菌和生防真菌,他们通过产生抗菌物质抑制植物病菌的生长和繁殖,也能使植物自身产生诱导抗性,提高对病害的防御能力,还能与土壤中植物病原菌竞争营养,研究发现有些生防菌还对植物有促生作用,而且有些生防菌可以抵御多种植物病害,可见生防菌在植物病害防治中具有潜力。有许多研究报道,生防菌可以防治多种苜蓿病害病原菌,且也有将生防菌应用在苜蓿病害防治的研究,本文主要综述了能够抑制苜蓿病害的生防菌抑菌机理及对植物产生的诱导抗性,从而为今后防治苜蓿病害提供理论支撑。

    作者:

    杨慧杰;刘香萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 899. 非洲哈茨木霉AD-G4固体发酵的响应面优化

    摘要: 前期研究发现从紫花苜蓿根部及根际土壤中分离获到的非洲哈茨木霉(Trichoderma afroharzianum)菌株AD-G4,该菌株在紫花苜蓿镰刀菌根腐病盆栽防效试验中具有较好生物防治效果。所以本研究以非洲哈茨木霉AD-G4 为供试菌株,以产孢量为测定指标,通过单因素试验和Box-Behnken设计的响应曲面法(response surface methodology,RSM),研究固体发酵培养底物基质、pH、含水量、孢子浓度、温度及培养时间等培养条件的组合,筛选非洲哈茨木霉AD-G4 固体发酵最佳条件,在单因素试验基础上,选择含水量、孢子浓度和温度为优化参数,利用响应面法中Box-Behnken设计模块设计优化非洲哈茨木霉AD-G4 固体发酵条件。结果表明,燕麦与小麦秸秆按 1:1 比例混合为非洲哈茨木霉AD-G4 的最佳发酵基质,同时确定含水量、孢子浓度和温度是影响固体发酵产物孢子含量的主要因子,由所得响应曲面方程预测出这 3 个主要因子分别为 50.9%、6.0×106 个/mL和 27.7℃时,在培养时间 7 d、接种量 5 mL、菌龄 8 d、pH为 6 的条件下,固体发酵产物最大预测值为 1.37×1010 个/g.经验证,实际值非洲哈茨木霉AD-G4 分生孢子的固体发酵产物为 1.60×1010 个/g,该实际值略高于最大预测值。通过对固体发酵基质的筛选和发酵条件的优化,可实现非洲哈茨木霉菌株AD-G4 的高密度培养,降低制剂成本,具有规模化生产的潜力。为生防菌剂固体发酵提供理论依据。

    作者:

    包雨微;刘香萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 900. 施肥和混播对退化草地土壤和牧草产量的影响1

    摘要: [目的]研究施肥和混播牧草对松嫩平原黑龙江省西部退化草地土壤养分和牧草产量的影响,探索本地区天然退化草地修复的最佳施肥量和牧草混播比例。[方法]试验以黑龙江省西部天然轻度退化草地为研究对象,设 6个水平氮磷钾施肥组合、2种豆禾牧草(沙打旺Astragalus adsurgens Pall.和披碱草Elymus dahuricus Turcz。)混播比例,探讨施肥和混播对土壤养分变化及对牧草产量的影响。[结果]在确定混播比例的情况下,施肥能显著提高土壤速效养分含量和牧草产量。浅层土壤养分变化受施肥和混播的影响较大,深层土壤受影响小。施肥、混播及二者交互对土壤速效氮含量影响显著(p<0.05),0-10 cm土层速效氮、速效磷含量的变化趋势与氮、磷添加水平的高低基本一致,豆禾 1:2混播的 0-10 cm土层全氮、速效氮、速效磷含量高于同一施肥水平下的豆禾 2:2混播。A6(N300P200K90)处理的电导率显著高于其他处理(p<0.05)。豆禾 2:2混播+N150P0K180、豆禾 1:2混播+N300P200K90的 1 m2样方地上生物量分别为 290.68 g与254.31 g,是各自混播比例下最高的。[结论]综合考虑牧草产量及土壤养分变化情况,豆禾 2:2混播,N施量以 150 kg/hm2较适宜。

    作者:

    方玉凤;曹志伟;孙洪升;韩勤;闫敦梁;温宝阳;任秀彬;

    发布时间:2024-06-13

  • 901. 不同品种紫花苜蓿产量性状分析及其综合评价

    摘要: [目的]对来自国内外的 19 个紫花苜蓿(Medicago sativa L。)品种在初花期与产量性状相关的表型指标进行系统评价,为筛选高产优质适生紫花苜蓿品种提供参考。[方法]以在北京市昌平基地种植的 19个紫花苜蓿品种为材料,测定了每个品种的株高、分枝数、分蘖数、干/鲜重、茎粗、叶长、叶宽、叶面积、茎叶比等 12 个主要产量性状指标,利用相关性分析、主成分分析、隶属函数等方法进行了综合评价。[结果]1)在产量性状上,紫花苜蓿不同品种间存在较大差异,茎粗的变异系数最小为 13.43%,干重变异系数最大为 57.41%;2)相关性分析结果显示,紫花苜蓿的株高与茎粗、茎叶比、干/鲜重之间均呈现出显著性(p<0.05),表明株高与茎粗、茎叶比、干/鲜重之间存在显著正相关;3)主成分分析结果显示,3 个主成分因子对紫花苜蓿产量具有较强代表性,其贡献率分别为 37.404%、30.246%和 15.133%,每个主成分的特征值大于 1,累计贡献率为 82.783%;其中,第 1 主成分中茎粗、株高、鲜重的特征向量占比较大;第 2主成分中三叶面积、单叶面积、单叶长、单叶宽占有较大比重;第 3 主成分中分蘖数、干/鲜重特征向量较大。[结论]结合隶属函数法进行综合分析可知,紫花苜蓿'阿罗拉'、'218TR'、'肇东苜蓿'表现最优,可作为优良品种在进行推广应用。

    作者:

    黄莹;刘希强;徐彩芹;马琳;钱永强;

    发布时间:2024-06-13

  • 902. 10种牧草种子生物学特性和超低温处理对发芽的影响

    摘要: [目的]研究 10 种牧草种子的生物学特性及超低温(液氮)处理后种子的发芽特性,解析超低温处理对牧草种子萌发活力的影响,探究牧草种子超低温处理前后热力学特征变化,为牧草种质资源的超低温保存提供技术参考。[方法]以 10 种牧草种子为材料,测定种子的千粒重,种长、种宽、宽长比、表面积、饱满率及种子发芽率等生物学特性。采用减重法将种子含水量统一降至 5%,测定超低温处理前后种子的发芽率变化。基于差示扫描量热技术,分析牧草种子的热力学特征。[结果]1)10 种牧草种子形态存在差异,由大到小大致为"蒙燕 1 号"燕麦、"湘中"多花黑麦草、"科瑞"苇状羊茅、"吉生 1 号"羊草、"宁稷一号"湖南稷子、"腾格里"蒙古韭、"雅星"假木豆、"公农 2 号紫花苜蓿"、"公农"沙打旺、三叶草原始群体。2)种子的饱满率和发芽率呈正相关关系。3)10 种牧草种子经液氮超低温处理后发芽率没有下降,但生活力会降低、发芽时间更长。4)超低温处理前后差示扫描量热技术分析显示,牧草种子的水分含量和水分状态没有发生变化。[结论]10 种牧草种子的生物学特征存在差异。种子饱满率在一定程度上可以作为衡量种子萌发能力的重要指标,在保存种质资源时应当注意选择饱满率高的种子。将牧草种子含水量降低到 5%时,种子发芽率不会降低,基于差示扫描量热技术可知,种子超低温处理过程中水分状态不变,因此能够实现超低温保存。

    作者:

    崔程程;张铭佳;赵立军;乔婕;孙华;咸洋;解孝满;韩彪;

    发布时间:2024-06-13

  • 903. 特色沙生植物产业发展的水资源承载力研究——以阿拉善为例

    摘要: 积极发展特色沙生植物产业是荒漠化地区实现生态恢复与经济发展有效协同的重要途径。然而,荒漠化地区水资源十分匮乏,发展特色沙生植物产业必须坚持"以水定绿"、"以水定产";如何在量化沙生植物生态需水特征基础上,综合考虑区域生产、生活、生态用水需求及发展目标约束,确定沙生植物产业的水资源承载能力并进行空间优化布局,是荒漠化地区可持续发展亟待解决的重要科学问题。本研究选择阿拉善盟为研究区,以梭梭-肉苁蓉、白刺-锁阳为代表,基于水量平衡原理,将系统动力学和多目标优化方法相结合,模拟不同情景下特色沙生植物适宜发展规模、种植密度,并对其进行空间优化布局。结果表明,阿拉善各旗 2030 年之前可保持水资源供需平衡态势;到 2030 年,梭梭和白刺的适宜种植规模分别为1041 万亩和 471 万亩,肉苁蓉和锁阳的适宜接种面积分别为 214 万亩和 132 万亩;未来不同气候情景下,阿拉善各旗特色沙生植物种植适宜密度展现出明显的区域异质性。适宜高密度发展梭梭-肉苁蓉产业的区域主要分布在阿拉善左旗中北部、腾格里沙漠南缘、巴丹吉林沙漠东南部等,占梭梭总适宜区域的 40%左右;适宜高密度发展白刺-锁阳产业的区域主要分布在腾格里沙漠南北两侧,占白刺总适宜区域的 20%左右;两种沙生植物产业在额济纳旗 90%以上区域内仅适宜低密度种植。本研究可为科学指导荒漠化地区特色沙生植物产业发展与水资源管理提供决策支持。

    作者:

    许端阳;张晓宇;王俊芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 904. 荒漠草原土壤细菌群落对放牧强度变化的响应

    摘要: [目的]由于经济发展模式和历史沿革造成的的粗犷式放牧导致我国北方地区草原生态问题突出,且尚未得到彻底解决。土壤微生物是地下生态系统最重要的结构和功能组份,其群落结构和多样性可以反映区域生态系统稳定性和土壤质量情况。为了明确不同放牧强度对土壤理化性质与细菌群落的影响。[方法]在内蒙古自治区荒漠草原开展放牧强度调控试验,设置了封育对照组、轻度放牧、中度放牧和重度放牧 4 个放牧强度。采用野外调查和 16S rRNA测序的研究方法比较分析不同放牧强度下土壤细菌群落结构特征及其与土壤养分因子之间的相关关系。[结果]共获得 4746 个OTU,被鉴定为 36 门 95 纲 116 目206 科 277 属,(1)轻度放牧组的Shannon、Simpson和Pielou多样性指数显著高于封育对照组(P<0.05),中度和重度放牧组低于封育对照组但差异不显著(P>0.05),四组的Chao1 指数无显著差异(P>0.05);(2)酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)为研究样地的主要优势菌门;(3)除了土壤有机质和有效钾对土壤细菌的Shannon多样性指数具有显著负相关相关系之外(P<0.05),其余土壤因子与细菌多样性无显著相关性。(4)土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷和有效钾含量对目前不同放牧强度土壤细菌群落差异性起到主要的贡献。[结论]放牧会改变土壤理化性质,影响荒漠草原土壤细菌群落组成和结构。轻度放牧能提高土壤细菌群落的多样性,增加土壤速效养分的输入,而中重度放牧则会有所抑制。从土壤微生物表征作用来看,长时间的封育并非荒漠草原生态系统恢复的最佳选择,合理安排放牧调控能有效的促进生态系统物质循环、维护生物多样性和提高生态系统稳定性。

    作者:

    郭米山;李永福;殷小琳;王岳;

    发布时间:2024-06-13

  • 905. 典型固沙灌木林结构和功能对降水和氮沉降的响应

    摘要: 水分和氮素是干旱、半干旱生态系统最重要的限制因素,并受到全球变化的强烈影响。然而,典型固沙灌木林结构和功能对全球变化响应的研究十分不足。研究以毛乌素沙地典型固沙植被——油蒿灌木林为对象,设计了包含 3 个增水梯度(自然降水、增水 20%、增水 40%)、2 个氮素添加处理(0、60 kg N ha-1 yr-1)共 6 个水氮交互处理的控制试验。通过连续 7 年(2015~2021)的研究,分析了灌木-草本-生物土壤结皮组成、群落生产力和稳定性对水氮添加的响应。研究发现,在氮沉降和降水增加下,(1)大个体灌木能与草本植物共存,而小个体灌木由于草本的水分和光竞争而被排除出系统;(2)生物土壤结皮与灌木和一年生草本共存,而与多年生草本不能持续共存,当草本生产力超过 70 g m-2,光竞争导致结皮萎缩;(3)灌草异步性,而非物种丰富度,稳定了降水和氮沉降对生态系统生产力的扰动。研究结果表明,氮沉降增加促进草本生长,导致灌木和生物土壤结皮退出系统,功能互补组分的缺失将损害生态系统功能的稳定性。研究揭示了荒漠草原灌木-草本-生物土壤结皮间互作机理以及生产力稳定性的维持机制,可为全球变化背景下固沙灌木林的管理和调控提供理论依据。

    作者:

    佘维维;秦树高;张宇清;

    发布时间:2024-06-13

  • 906. 基于沙化土地变化指数的中国北方沙化土地年度动态监测分析

    摘要: [目的]土地沙化问题是可持续发展目标 15.3 土地退化零增长关注的重点问题之一。传统实地踏查的土地沙化评估方式时间周期过长,往往不能够反映土地沙漠化真实的情况,目前大尺度高分辨率的土地沙化年度动态监测尚且处于空白阶段,给治沙政策制定带来了很大的困难。本研究旨在基于遥感技术手段与地球大数据云平台,对中国北方区域进行了土地沙化年度变化监测评估,为目标 15.3 做出贡献。[方法]本研究基于Google earth engine云平台对 2019-2020 年Sentinel-2 时间序列的遥感影像进行了筛选、去云、去云影预处理,基于影像集进行年度最大NDVI值合成,并计算了沙化特征指标。基于土地沙化程度采集了沙化样本点,并构建了NDVI-Albedo二维特征空间。分析了不同沙化程度的土地在特征空间中的分布,提出和构建了沙化土地年度变化指数。最后去除了水体、城市、雪体等非沙化土地区域,并基于该指数评估了整个北方区域的年度沙地土地变化情况。[结果]结果表明其中具有明显沙地退化趋势的土地面积为 3.97 万平方公里,占全部沙化土地面积的 10.96%,具有明显沙地恢复的土地面积为 6.97 万平方公里,占全部沙化土地面积的 18.95%。甘肃的沙地恢复面积占比最高,为 27.33%,其次为宁夏 26.91%。青海的沙地退化面积占比最大,为 22.55%。净恢复面积甘肃占比最大,比为 18.74%。[结论]中国沙化土地净恢复面积为 3 万平方公里,表明中国沙地实现了土地退化零增长。从沙化的空间分布来看,恢复趋势主要集中在内蒙古北部,退化趋势主要集中在甘肃、陕西、宁夏等省份。在研究区域中的 11 个省份中,有五个省份在 2019-2020 间实现了土地沙化零增长,其余省份均未实现,土地沙化形式严峻。内蒙古北方发生的沙地恢复主要是由于植被覆盖增加所导致的,宁夏区域发生沙地退化主要是由于植被盖度减少和耕地沙化所导致的,年度沙化特征指数能够提供沙地的变化信息。

    作者:

    崔宇然;李晓松;

    发布时间:2024-06-13

  • 907. 腾格里沙漠南缘脆弱区土地利用变化及其生态环境效应

    摘要: [目的]沙漠边缘区作为环境变化和人类干扰响应的关键地段,是土地利用变化与环境效应研究的关键区域之一。[方法]以腾格里沙漠南缘脆弱区的沙坡头区 2000 年、2011 年和 2020 年遥感影像为基础,借助ERDAS、ENVI、ArcGIS等地理信息与遥感软件,对沙坡头区 2000 年以来的土地利用变化及其生态环境质量开展了定量分析。[结果]2000-2020 年,沙坡头区耕地和未利用地比例呈下降趋势,林草地和建设用地持续增加。土地利用变化以林地、草地、耕地和未利用地之间的转化为主,主要分布在沙坡头区中北部。沙坡头区土地利用系统的有序性和稳定性不断增强,尤其受干扰活动大的区域,其稳定性强于受干扰弱的区域。[结论]沙坡头区生态环境质量整体表现出以好转为主导的发展趋势,退耕还林还草和防沙治沙等保护性政策,使大量未利用地转为生态环境质量指数更高的草地和林地,有效提高了区域生态环境质量。

    作者:

    王友胜;张磊;刘冰;成晨;赵阳;任正龑;刘畅;

    发布时间:2024-06-13

  • 908. 草方格沙障研究进展与展望

    摘要: 作为干旱地区主要的风沙灾害形式之一,风蚀沙埋严重威胁着沙区经济社会生活秩序。作为我国荒漠化地区防沙治沙工程中应用最广泛的固沙技术措施之一,草方格沙障具有布设简单、适应多种环境等优点,对遏制西北内陆绿洲及重要基础设施的风沙危害发挥着关键作用。本文在梳理草方格沙障流场特征、生态效应及铺设技术研究进展的基础上,指出未来需加强不同材料方格沙障固沙的风沙物理学机制研究,注重研发以草方格沙障为载体的综合性固沙新技术,同时应重视智能化草方格铺设机械装备的研发,旨在推动草方格沙障研究理论与实践创新,为我国精准治沙提供技术支撑。

    作者:

    赵鹏;徐先英;纪永福;刘虎俊;姜生秀;

    发布时间:2024-06-13

  • 909. 中国北方农牧交错带典型沙地 2000~2020年土地沙化过程

    摘要: 北方农牧交错带是中国土地沙化最为严重的地区之一,也是中国中东部地区重要的生态安全屏障,开展土地沙化过程研究对于实现社会经济生态可持续发展意义重大。本研究以位于农牧交错带的科尔沁沙地和浑善达克沙地为研究区,基于 2000~2020 年MOD13Q1 NDVI数据、气象数据、社会经济数据等,采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、条带分析和地理探测器等方法,揭示区域近 20 a的沙化空间格局及动态,并探讨了不同因素(气温、日照时数、降雨量、高程、GDP、人口、植被类型、土壤类型)对土地沙化的影响。结果表明,科尔沁沙地和浑善达克沙地 2000~2020 年土地沙化格局在时空分布上均有差异。空间上,土地沙化整体处于较高水平,沙化区域面积占比 66.59%,呈"西高东低"的分布格局。时间上,研究时段内区域整体呈现出显著的沙化逆转趋势,年均增加 0.55 个百分点(P<0.01)。区域沙化逆转趋势面积占比 73.59%,沙化加剧趋势面积占比 11.17%,沙化趋势基本稳定面积占比 15.24%。科尔沁沙地和浑善达克沙地相交处存在沙化现象,沙化面积占比 20.66%,但主要以轻度沙化为主。单因子探测结果显示降雨量和人口是影响区域近 20 a土地沙化空间格局的主导因子,交互探测结果则显示在自然因子和人为因子相互作用下,直接或者间接地影响区域沙化时空格局。科尔沁沙地相较于浑善达克沙地更向绿洲化方向发展,需要加大对浑善达克沙地的保护力度。该研究结果可为未来科尔沁沙地和浑善达克沙地制定更为精确、精准的生态环境恢复模式及管理政策提供参考依据。

    作者:

    刘二燕;赵媛媛;周蝶;武海岩;丁国栋;

    发布时间:2024-06-13

  • 910. 中国北方旱区沙漠化的人口暴露度研究

    摘要: [目的]沙漠化严重威胁着旱区人民的生活福祉,揭示沙漠化的人口暴露度对客观认识沙漠化风险、改善人地关系有着重要意义。[方法]本文以中国北方旱区为研究区,基于 2000-2020 年净初级生产力和人口数据,在全域和沙漠沙地两个尺度上量化了区域沙漠化时空格局,并评估了沙漠化区域的人口暴露度。[结果]2020 年中国北方旱区沙漠化土地面积 54.79 万km2,占中国旱区总面积的 13.88%,主要分布在毛乌素沙地、库布奇沙漠、古尔班通古特沙漠和浑善达克沙地,其沙漠化面积分别占其总面积的55.16%、44.42%、42.15%和 36.37%;经线性趋势分析后得出,2000-2020 年,研究区内沙漠化呈总体逆转、局部恶化趋势,逆转区域面积 174.72 万km2,占比 44.51%,恶化区域面积 0.98 万km2,占比 0.25%;沙漠化发展区域主要分布于古尔班通古特沙漠和塔克拉玛干沙漠西北部,以及东南城市聚集区域;人口暴露度呈东南高西北低的空间分布形式,截至 2020 年,毛乌素沙地总人口暴露度最高(26.22 万人),其次为塔克拉玛干沙漠(12.13 万人),柴达木盆地沙漠和呼伦贝尔沙地最少,均仅有 42 人;人口暴露度于 2005 年、2011 年、2015 年处于人口暴露高值区,但总体来看,人口暴露度在 21 年间呈波浪式下降,由 2000 年的3261.87 万人(暴露比例 20.58%)降低至 2020 年的 970.17 万人(暴露比例 5.50%),且不同受灾率下人口暴露度均降低。[结论]结合数据分析及人类活动和气候条件综合结果,应重点关注新疆中部人口聚集区和内蒙古中东部农牧交错带两个区域,并建议重点区域重点治理,使当地自然环境能在长时期、大范围不发生明显退化,以增强自然系统和社会系统的恢复力,提高区域抗风险能力。

    作者:

    韩乐;赵媛媛;丁国栋;

    发布时间:2024-06-13

  • 911. 青海高寒沙区沙障治沙的综合评价及模式筛选

    摘要: [目的]青海高寒沙区荒漠化问题十分突出,而沙障是荒漠化治理一种行之有效的先期措施。[方法]本研究以青海共和盆地沙珠玉沙区和青海湖东克土沙区为研究区域,选取不同类型坡向设置 3 年的不同典型"沙障+植物"措施为研究对象。选取 4 个固沙植物生长指标(株高、冠幅、根系分布和生物量)、5 个群落特征指标和 12 个土壤理化性质进行定量分析研究,采用层次分析法,选取根系分布、盖度、物种多样性、土壤粒度组成、土壤pH和土壤有机质 6 个因子,构建一套适宜于青海高寒沙区沙障治沙的综合评价体系,拟筛选出适于青海高寒沙区的优化沙障类型,为青海省高寒沙区荒漠化治理提供理论依据和实践对策。[结果](1)固沙植被生长情况及群落特征:沙障治沙后,两地盖度和物种多样性增加。沙珠玉沙区"麦草方格沙障+沙蒿"措施盖度最大,达 73.29%,"麦草方格沙障+花棒"措施物种多样性指数最大。克土沙区"麦草方格沙障+沙棘和沙蒿"措施在背风坡植被盖度最大达 90.98%。(2)土壤理化性质:沙珠玉沙区土壤以砂粒组成为主,其中"麦草方格沙障+柠条"措施土壤有机质含量增加最显著。克土沙区以细砂和中砂为主,其中"麦草方格沙障+沙棘和沙蒿"措施在坡顶土壤有机质、全氮、速效磷和速效含量增加最显著。(3)土壤水分:两地土壤水分均具有明显季节性,沙珠玉沙区所有沙障土壤含水量 1 月份为全年最低,8 月份土壤含水量达到最高。而克土沙区在 9 月份三个坡向土壤含水量均达到峰值。[结论]通过综合评价及模式筛选指数筛选,结果表明在沙珠玉沙区规格为 1.5m×1.5m,高度和厚度为 20cm和 10cm的麦草方格沙障分别与柠条和沙蒿措施的指数最高。克土沙区规格为 1.5m×1.5m,高度和厚度为 20cm和10cm"麦草方格沙障+沙棘和沙蒿"措施的指数在迎风坡最高。

    作者:

    张政;张登山;杨文君;王丽;

    发布时间:2024-06-13

  • 912. 柴达木盆地高产枸杞经济林植被盖度及树型特征研究

    摘要: [目的]研究柴达木盆地枸杞高产田种群盖度和树型结构特征,探索其标准树型,为开展机械采摘奠定研究基础。[方法]农田尺度选择 6 000 kg/hm2 以上产量枸杞生产田为研究区,在枸杞最佳生育期无人机遥感采集植被覆盖率数据;实地测量采集 1050 株高产田单株主干、分枝、冠幅、以及枸杞鲜果百粒长、百粒直径、百粒质量数据进行比较分析。[结果]研究区枸杞株龄 13 年,株龄 10-13 年间平均干果产量 6 151.91 kg/hm2;种植密度 6 666 株/hm2,植被覆盖率 0.824;植株平均株高 165.49 cm,主干平均高度 32.63 cm,为 1 个主干 2 个对向 1 级分枝开心型树型结构;鲜果百粒质量 90.14 g,鲜干比 3.5:1.与玉米比较,枸杞最佳生育期植被覆盖率与玉米最佳生育期植被覆盖率相当;枸杞树型结构不同于宁夏"三层楼"结构,具有株高略低,低主干双分枝特征,该结构是适应当地抗风害同时追求高产的生产选择;参照枸杞国家籽粒分级标准,在这一种群密度和树型结构下柴达木盆地枸杞具有百粒质量高的特点。[结论]研究区枸杞具有生育期植被覆盖率高的种群结构特征和低主干双分枝树型结构特征,基于这两个特征枸杞表现出高产特性。

    作者:

    杨文君;张登山;肖明;

    发布时间:2024-06-13

  • 913. 乌珠穆沁沙地主要风沙环境特征及形成机制研究

    摘要: [目的]厘清区域风沙运动环境和沉积物粒度特征是研究风沙流的关键,对地区风沙灾害的防护与治理具有重要意义。[方法]本文利用乌珠穆沁沙地的风况数据,研究沙地起沙风况和输沙势变化特征,同时结合沉积物粒径数据,揭示该地区风沙环境的空间差异规律。[结果]结果表明:(1)乌珠穆沁沙地年均起沙风频率为 33.8%,平均风速介于 3.34-5.40m/s之间,平均起沙风速介于 6.46-8.49m/s之间,沙地北部起沙风频率和风速大于南部,西部大于东部。(2)沙地整体年内起沙风频率和风速春季最高,起沙风向以西南方向为主,WSW风向频率最高。(3)沙地输沙势 19.2-193.7VU,整体属低风能环境,风况多为锐双峰风况,沙地北部输沙势大于南部,西部大于东部。全年沙物质整体向东、东北方向输移,春季是最主要的风沙活动期。(4)沙地整体以粗沙和中沙组分为主,南部和西部土壤粒径偏粗,东部偏细。沙地北部和东部沉积物分选性较差,粒径组分受外来影响较大。[结论]总体而言,沙地北部风沙活动最强,起沙条件充足,适宜进行人工建植或铺设沙障等人为干预活动。同时,应在沙地东部栽植与输沙势方向垂直的防护林,避免沙物质持续东移。

    作者:

    张昊;党晓宏;蒙仲举;高永;刘阳;秦青船;

    发布时间:2024-06-13

  • 914. 乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖动态变化特征及驱动力

    摘要: 乌兰布和沙漠东靠黄河、西与内蒙古狼山和巴音乌拉山相连,该地区降水稀少,土壤粗化,是我国北方沙尘暴频发的主要源区之一。黄河流域是我国生态安全的重要屏障,长期以来乌兰布和沙漠的风沙运动对黄河有着严重的影响,大量泥沙入黄,导致黄河灾害频发,严重威胁了该区域的生态安全,乌兰布和沙漠风沙入黄段的生态环境保护和修复工作刻不容缓。沙漠地区植被对保持水土、防风固沙和改善生态质量具有关键作用,近年来多项重大生态工程、防沙治沙工作和自然因素变化的强烈作用下,乌兰布和沙漠风沙入黄段的植被状况出现显著变化。基于此,本文以 2001-2021 年Landsat影像为基础数据,结合归一化植被指数(NDVI)和像元二分模型估算植被覆盖度,探究乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖度时空变化趋势及驱动力,以期为乌兰布和沙漠风沙入黄段植被恢复和未来生态建设重点区域的选择提供理论依据。结果表明:(1)在时间变化上,2001-2021 年乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖度整体呈波动上升的趋势,植被恢复状况良好,平均植被覆盖度由 0.294 增加至 0.526,其中 2007-2017 年改善程度最大。在植被覆盖面积变化上,较低植被覆盖区域和低植被覆盖区的面积由 15.3%和 60%减少到 3.8%和 17.4%,而较高植被覆盖区域和高植被覆盖区域的面积由 6.5%和 8.8%增长到 20.8%和 13.9%。(2)在空间变化上,2001-2021 年乌兰布和沙漠风沙入黄段不同等级植被覆盖度间的转移较为频繁,其中低植被覆盖度和较低植被覆盖度大面积转出为中等植被覆盖度和较高植被覆盖度,其转出面积分别为 102.00km2和 128.82km2.除此之外,研究区内有 42.1%的区域呈现显著增加趋势,4.90%的区域趋向于显著减少,多分布于近乌海段,该段仍以流沙和低植被覆盖为主,植被退化显著,风沙活动频繁,是未来生态修复中重点关注区域。(3)乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖度空间分异主要与土地利用类型变化、气候因子和人类活动有关;各驱动因子之间的交互作用以双因子增强为主,其中土地利用类型、年平均气温和年平均降水与其他因子之间的交互作用最显著。由此可见,良好的气候条件和适当的人为干扰能够促进植被生长,改变植被分布。

    作者:

    赵东颖;蒙仲举;罗建国;孟芮冰;马泽;

    发布时间:2024-06-13

  • 915. 我国半干旱荒漠草原典型植被群落对土壤入渗特性的影响

    摘要: 从土壤表面入渗形成土壤水的过程称为土壤入渗,是植物吸收和利用土壤水分的唯一途径,与养分迁移、地表径流和土壤侵蚀密切相关。近年来,全球气候变化和过度放牧等人类干扰破坏了草原生态系统的稳定性。大面积草地退化,斑块暴露,表面压实程度高,易形成地表径流,造成水土流失过程加剧。在水分限制地区,降雨入渗是补充植物生长所需水分的主要途径。水渗入土壤是干旱半干旱区补充根区带土壤水分的关键过程。先前的研究主要集中于土壤性质和植被类型对土壤入渗过程的影响,本文在此基础上进一步探究土壤性质、植被类型以及植被根系特征对土壤入渗速率的影响机理。因此,本文以希拉穆仁草原 6 种典型植物群落(蒙古韭(Allium mongolicum)群落、银灰旋花(Convolvulus ammannii)群落、克氏针茅群落(Stipa grandis)、羊草群落(Leymus chinensis)、洽草群落(Koeleria macrantha)、短花针茅群落(Stipa breviflora))为研究对象,采用野外样方调查与双向指示分析法选择 6 种典型群落类型样地,利用根系分析系统对植被根系各参数进行分析,通过环刀法测定 6 个典型植被群落 0-30 cm土层土壤入渗速率,旨在量化典型植物群落对土壤入渗性能的影响,揭示土壤入渗速率与土壤特性和植物根系之间的相互作用,并确定影响希拉穆仁草地土壤入渗性能的主要因素。结果表明:希拉穆仁草原不同典型植被群落在不同土层上的土壤入渗速率有显著差异,总体上随土层深度的增加逐渐降低,洽草群落在 0-5 cm土层的入渗速率最大,而银灰旋花群落的入渗速率最小,分别为 4.25 mm·min-1 和 0.53 mm·min-1.土壤容重、总孔隙度、有机质、根系特征与土壤入渗速率具有较强的相关性。路径分析表明,土壤容重、初始含水率、毛管孔隙度和黏粒含量是影响该地区土壤入渗的主要因素,其他因素通过改变土壤容重间接影响入渗速率。综上所述,土壤容重是决定研究区土壤入渗速率的重要限制因素,其他因素间接影响。这些结果有助于了解半干旱区草原不同植被群落在土壤入渗,径流量以及土壤侵蚀等方面的差异,为该地区土壤退化的防治管理和草地恢复提供理论和实践帮助。

    作者:

    侍世玲;赵飞燕;任晓萌;蒙仲举;党晓宏;吴小龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 916. 高寒沙地不同林龄柠条锦鸡儿根际和非根际土壤微生物的多样性研究

    摘要: [目的]根际土壤中受植物根系影响的区域,是植物-土壤互作最为重要的界面,对植物生长发育、逆境适应均具有深远影响。锦鸡儿是我国西北地区生态修复应用最广泛的先锋物种,在西北五省区防风固沙和水土流失治理中发挥了重要作用。[方法]本研究以建植 3、10、20 年的柠条锦鸡儿植株为研究对象,研究栽植年限对锦鸡儿土壤根际微生物及根际代谢物多样性的影响。[结果]结果表明建植 20 年后,土壤全氮含量显著增加,其余各处理间差异不显著。柠条锦鸡儿种植显著影响表层土壤速效磷和速效钾含量,特别是对土壤速效钾的影响显著,建植 10 年和 20 年后表层土壤速效钾含量均显著提升。对土壤速效磷的分析发现,建植 3 年后表层土壤速效磷含量略有升高,但较无植被建植的流沙处理无显著差异;随着建植年限的增加,土壤速效磷含量整体呈现下降趋势,建植 20 年后土壤速效磷含量显著低于建植 3 年处理,说明磷是高寒沙区柠条锦鸡儿林地生态恢复的限制性因素。对建植不同年限柠条锦鸡儿根际和非根际土壤细菌16S rRNA扩增子数据进行过滤后,36个样本共计产生clean tags 4,534,725条,去除嵌合体(Chimera)后,保留有效tags 4,015,088 条(各样本有效率保持在 85.03%-89.58%)。基于有效tags进行OUT 丰度统计,共计得到 21,306 个OUT(样本平均 2970±669 个)。不同建植年限的根际和非根际土壤细菌相对丰度在门水平上存在显著差异,相对丰度较高的物种(排名前 10)主要包括:变形菌(Proteobacteria)、放线菌(Actinobacteria)、芽孢杆菌门(Bacteroidetes)、简杆菌门(Patescibacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、原球菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、芽孢菌门(Gemmatimonadetes)、粘球菌门(Verrucomicrobia)。真菌ITS扩增子基于有效tags进行丰度统计共计得到 1370 个OUT,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、蜜环菌门(Mortierellomycota)壶菌门(Chytridiomycota)、球菌门(Glomeromycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)、玫瑰霉菌门(Rozellomycota)的相对丰度较高,其中子囊菌门占相对丰度的 86.14-98.81%,具有显著优势。[结论]对比根际和非根际土壤微生物多样性发现,非根际土壤的细菌和真菌多样性较根际土壤显著高,说明柠条锦鸡儿通过根系分泌物对其影响范围内的微生物表现出了较强的选择效应。

    作者:

    王丽;张登山;王乐;路海玲;

    发布时间:2024-06-13

  • 917. 三种沙源供给下小叶锦鸡儿灌丛地土壤粒径分形特征

    摘要: 研究阴山北麓东段的准平原抬升区土壤粒径结构分形特征,可为该地区土壤质量评价提供科学依据。以阴山北麓东段三类沙源供给地(农耕地、坡积残积地、洪积扇)为研究对象,通过分形理论,分析不同沙源供给对土壤颗粒组成及分形特征的影响。结果表明:(1)三个地区土壤粒径主要为粉粒、极细砂粒和细砂粒。土壤细颗粒物质农耕地>洪积扇>坡积残积地,土壤质地均匀性也依次降低,粒径分布频率曲线异质程度依次增大,同时背风坡土壤粒径小于迎风坡;(2)不同沙源供给类型对分形维数有显著影响,单重分形维数 D 值依次由大到小依次为农耕地>坡积残积地>洪积扇。多重分形维数,包括信息维数D1、信息维数/容量维数比值D1/D0 和关联维数D2 依次为农耕地>坡积残积地>洪积扇。(3)D、D1、D2、D1/D0 同黏粒、粉粒呈正相关,同砂粒呈负相关。综上,土壤分形维数能反映区域土壤结构和变化,可为地区生态治理与巩固提升提供技术指导。

    作者:

    乌浩;张萍;

    发布时间:2024-06-13

  • 918. 毛乌素沙地樟子松根内真菌对林龄和物候的响应

    摘要: [目的]阐明不同物候期樟子松根内真菌群落组成及其功能群的时间动态变化特征及其对气候因子的响应。[方法]该研究以毛乌素沙地不同林龄(24、34 和 45 年)樟子松人工林为对象,采用野外调查取样、Illumina MiSeq 技术和生物信息学分析相结合的方法,比较分析不同物候期根内真菌群落结构和功能群,并探究环境因子对根内真菌群落多样性和功能群结构的影响。[结果]1)毛乌素沙地樟子松根尖样品共获得 2828 个OTUs,物候期对根内真菌α多样性和分布具有显著影响(P<0.05)。2)樟子松根内真菌隶属于11门42纲114目241科487属,优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),优势功能群为腐生-共生营养型、病理-腐生营养型和病理-腐生-共生营养型。3)樟子松人工林根内真菌群落变化的主要驱动因子为年均空气湿度、年均降水量、土壤孔隙度、有效氮、年均日照时数、年均温和土壤含水量。[结论]环境变化塑造了毛乌素沙地樟子松根内真菌群落结构和功能的时间动态特征,而林龄对根内真菌群落的塑造贡献较小。研究结果可为樟子松人工林经营管理提供理论依据。

    作者:

    任悦;高广磊;丁国栋;张英;赵珮杉;

    发布时间:2024-06-13

  • 919. 基于InVEST-PLUS模型的库布齐沙漠沿黄段土地利用与生境质量时空变化及预测

    摘要: [目的]库布齐沙漠作为黄河流域防沙治沙的重点区域,其土地变化过程在维护河流和沙漠生态系统以及促进人类系统生态文明建设方面发挥着重要作用。[方法]本文利用多时相遥感数据分析库布齐沙漠沿黄段 1991-2019 年土地利用变化特征,通过InVEST模型、PLUS模型分析并预测库布齐沙漠土地利用变化情况,以此探究生境质量时空演变特征,并利用地理探测器分析引起生境质量空间变化的因素。[结果](1)1991-2019 年,林草地面积共增加 3572.5km²,对植被覆盖度贡献最大,沙地和水域面积持续减少,耕地和建设用地增加。研究区共有38.01%的土地发生转化,沙地单一动态度减小幅度最大(-12.66%),建筑用地单一动态度增加幅度最大(9.26%),综合土地利用动态度逐段上升,变化速度由缓和转为剧烈。(2)1991-2019 年景观格局指数NP和PD均呈"N"型波动变化,CONTAG和LSI分别从 69.19%上升到70.29%和 36.01%上升到 38.89%,表明景观破碎度增加,景观连通性转好,景观优势性增强,整体景观类型向均匀化、均衡化发展。(3)从区域整体上看,1991 年、2000 年、2010 年、2019 年生境质量平均值分别为 0.3565、0.5108、0.5879、0.6482,总体生境质量逐渐上升。从空间上看,库布齐沙漠沿黄段生境质量具有一定的规律性,呈现南高北低,东西高中部低的分布格局。(4)2019-2030 年的土地利用变化与前期基本一致,但变化率普遍降低,生境质量得到明显改善,中等生境质量和高等生境质量增加。

    作者:

    孟芮冰;蔡佳乐;蒙仲举;党晓宏;

    发布时间:2024-06-13

  • 920. 基于GEE的生态环境质量监测与驱动因子分析——以内蒙古地区为例

    摘要: 内蒙古自治区作为我国北方面积最大、种类最全的生态功能区,具有强大的生态系统服务功能。随着全球气候变化不断加剧,内蒙古部分地区的草地荒漠化、土壤侵蚀、水土流失等一系列生态环境问题也日益凸显。本研究基于 GEE 平台,利用遥感生态指数模型,通过 PCA、空间自相关、地理探测器等方法,对内蒙古自治区近二十年的遥感生态指数及土地利用变化进行了动态监测,对内蒙古自治区生态环境保护与生态文明建设具有参考意义。结果表明:(1)近二十年间,内蒙古自治区遥感生态指数均值呈上升趋势,整体而言,近 20 年来生态环境质量在逐渐变好。但与 2002 年相比,2021 年内蒙古中部地区的北侧,即巴彦淖尔、包头、乌兰察布及锡林郭勒的北部地区生态环境质量略微变差。(2)内蒙古自治区土地利用类型发生变化的面积为 11917278 hm2,占内蒙古自治区总面积的 10.07%,土地利用类型变化较为明显。其中,耕地、灌木、草地、荒地、湿地及水域面积减少,人造地表、林地和雪地面积增加。发生土地利用类型变化的可能原因为建设用地扩张和植树造林等。(3)内蒙古自治区生态环境质量Moran's I指数值年际变化较小,空间分布存在明显的集聚现象。高-高集聚类型主要包括呼伦贝尔、兴安盟等地区,低-低集聚类型主要包括阿拉善、巴彦淖尔、鄂尔多斯、呼和浩特、乌兰察布和锡林郭勒等地区,高-高集聚和低-低集聚的过渡地带局部空间自相关分析不显著。(4)通过地理探测器模型得出,绿度是影响内蒙古自治区生态环境质量主导因子。地表植被覆盖可以有效调节地表水分、能量和生态系统的平衡,从而减少水土流失、荒漠化等环境问题的发生。内蒙古自治区近年来水土流失加剧,可能会对生态环境质量产生潜在威胁,对生态安全造成影响,因此需要重视控制植被覆盖度。此外,干度是次要驱动因子,城镇扩张、土地荒漠化地表等是可能影响生态环境质量的关键因素。

    作者:

    李守伟;曲书锋;张国明;孙煦然;李佳学;

    发布时间:2024-06-13

  • 921. 基于Citespace的防风固沙林领域研究热点与进展趋势

    摘要: [目的]防风固沙林在三北防护林体系建设工程中发挥着重要作用,是现阶段中国防沙治沙工作的重点研究对象,因此有必要探究国内外防风固沙林的发展历程、研究热点和进展趋势。[方法]利用可视化分析软件Citespace,以 1993-2022 年中国知网数据库(CNKI)和Web of ScienceTM核心合集数据库(WOS)为基础数据库进行搜索,对防风固沙林主题相关的中文 340 篇文献、英文 221 篇文献进行可视化分析,绘制出关键词聚类图、年度发文趋势图,并根据可视化结果进一步归纳总结。[结果]1)国内外防风固沙林研究热点有部分重叠,均重视防风效应研究。有所区别的是,国内文献中,防风固沙林研究集中在树种、效益、模式这 3 个方面;而国外文献中,遥感、流场及尺度成为比较重要的研究热点。2)防风固沙林领域国内外文献发文数量总体波动趋势一致,中国防风固沙林领域的研究趋势主要经历了起步、快速发展、稳定 3 个阶段;国外防风固沙林领域分为平稳发展和迅猛发展 2 个阶段。[结论]1)近 30 年来防风固沙林研究集中在研究方法、造林技术、配置模式、防护效益、健康评价这 5 个领域,在机理层面研究较为薄弱,鲜有从多个角度综合起来对防风固沙林防护效益进行研究。2)关于防风固沙林的研究任重而道远,未来应多基于新仪器、新技术、新方法的支撑,开展防风固沙机理、防护效益及老化退化林更新技术等方面的研究,这对于促进防沙治沙工作高质量发展具有重要意义。

    作者:

    柴茵超;左合君;闫敏;刘亚琪;陈雪;

    发布时间:2024-06-13

  • 922. 采煤沉陷生态修复工程近地表特性

    摘要: [目的]采煤沉陷对矿区生态环境问题产生恶劣影响,周边人民生活和生产质量严重下降,资源开发与环境保护问题和建设用地与工矿用地问题成为矿区社会经济发展的突出矛盾之一。为响应国家打造绿色矿山的政策,一系列采煤沉陷生态修复工程相继推出,明确采煤地表塌陷对矿区生态恢复工程的影响,探寻因地适宜的沉陷区生态林退化的更新复壮技术,为风沙采煤沉陷区植被恢复及衰退林的保育提供理论依据和科学手段。[方法]采用对比分析和时空互代法,从植被配置模式(5a小叶杨(Populus simonii)、20a小叶杨、20a沙柳(Salix psammophila)、20a沙蒿(Artemisia desertorum)、20a小叶杨+沙柳、20a沙柳+沙蒿、2a杨柴(Hedysarum laeve))、工程年限(2、5、20a)2 个方面,研究鄂尔多斯市伊金霍洛旗采煤沉陷生态修复工程实施过程中林下植被特性、地表生物结皮、枯落物蓄积量和含水量、土壤温度、湿度和土壤养分等变化特征。[结果]结果表明:工程年限为 20a的乔灌混交型(小叶杨+沙柳)和乔木(小叶杨纯林)、灌木(沙柳纯林)型样地较灌灌混交型(沙柳+沙蒿)和半灌木(沙蒿)、草本(2a杨柴)型样地更有利于提高林下植被多样性,且小叶杨+沙柳乔灌混交型样地的林下植被地上生物量、枯落物量、地下生物量、土壤有机质、全氮与全磷含量均显著高于其他 6 种样地。小叶杨+沙柳样地的生物结皮从盖度和厚度来判断发育程度最佳、20a 小叶杨林地次之,杨柴样地和沙蒿样地无结皮。随年限延长,小叶杨林地林下植被多样性、枯落物量(增加 59.78%)、枯落物自然含水率(增加 56.53%)、土壤温度(增加 3.97%)、有机质(增加 24.81%)及全氮(增加 21.44%)含量呈递增趋势,土壤全磷(减少 13.00%)、含水率(减少3.13%)递减。[结论]不同配置模式中,小叶杨+沙柳乔灌混交型样地各项指标综合表现最佳,随工程年限延长,对促进采煤沉陷区生态修复、植被演替、植被生产力提升、矿区土壤肥力提高等作用愈强。建议该区域采煤沉陷生态修复工程中应推广小叶杨+沙柳乔灌混交型模式为主,以期为采煤沉陷区植被建设取得更好的生态效益。

    作者:

    高琴;党晓宏;蒙仲举;娄佳乐;闫宇;张星;

    发布时间:2024-06-13

  • 923. 西沟孔兑下垫面特征及风沙输移规律研究

    摘要: 黄河上游十大孔兑对黄河生态和周边地区发展存在严重威胁。通过样方调查划分下垫面类型和利用集沙仪和 HOBO 小型数采仪配套三杯风速仪及风向标对各个下垫面的输沙量和风速、风向进行观测,对十大孔兑之一西柳沟风沙区展开研究,探究该地区不同下垫面特征及风沙输移规律,为相似流域保护与治理提供参考依据。结果表明:(1)西柳沟孔兑风沙区下垫面划分为流动沙地、半固定沙地和固定沙地,流动沙地河床面积、长度和宽度均高于固定和半固定沙地。(2)研究区盛行风均为西南风,主害风为西北风;且近地面风速变化随距离地表高度的增加呈现递增趋势。(3)处在相同的下垫面类型中,随着距离地表高度增加,输沙率呈现减少的趋势。处在不同下垫面时,由于地表粗糙度不同,处在相同地表高度的输沙率也不相同,也呈现减少的趋势,表明地表粗糙度对于沙粒的运动有着一定的阻碍作用。

    作者:

    邬秉承;党晓宏;赵宏胜;李浩天;

    发布时间:2024-06-13

  • 924. 1986-2020年黄河流域十大孔兑土地利用变化及驱动动力分析

    摘要: [目的]十大孔兑是黄河几字湾的重要组成部分,生态环境敏感脆弱,开展其土地利用变化与驱动力分析对黄河流域高质量发展具有重要生态意义。[方法]本研究以十大孔兑为研究区,基于 1986、2000、2010、2020 年四期遥感影像,运用ArcGIS空间分析法和主成分分析法系统分析土地利用变化情况及驱动因素。[结果]结果表明:林地、建设用地、耕地逐期扩张,未利用地、草地、水域逐期缩减,截止2020 年林地成为占地面积最大地类。2010-2020 年综合动态度最高达 1.59%,表明土地利用变化在 2010-2020 年变化最为剧烈。林地面积的增长来源于未利用地、草地等向其转入,同时林地在丘陵区东南部还向建设用地小面积转出;未利用地在风沙区东部向林草地转出,中部向建设用地及耕地转出;耕地和建设用地面积在北部平原区扩张十分明显,而水域面积主要在孔兑内部缩减。土地利用变化主要受社会经济、农业生产力因素、地势、政策驱动变化。[结论]近 35 年来,十大孔兑土地利用变化较大,整体生态向好方向发展较为明显。该研究结果可为决策部门制定黄河流域生态保护政策提供科学参考。

    作者:

    娄佳乐;党晓宏;蒙仲举;张昊;宋慧芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 925. 基于GEE的生态环境质量监测与驱动因子分析——以内蒙古地区为例

    摘要: 内蒙古自治区作为我国北方面积最大、种类最全的生态功能区,具有强大的生态系统服务功能。随着全球气候变化不断加剧,内蒙古部分地区的草地荒漠化、土壤侵蚀、水土流失等一系列生态环境问题也日益凸显。本研究基于 GEE 平台,利用遥感生态指数模型,通过 PCA、空间自相关、地理探测器等方法,对内蒙古自治区近二十年的遥感生态指数及土地利用变化进行了动态监测,对内蒙古自治区生态环境保护与生态文明建设具有参考意义。结果表明:(1)近二十年间,内蒙古自治区遥感生态指数均值呈上升趋势,整体而言,近 20 年来生态环境质量在逐渐变好。但与 2002 年相比,2021 年内蒙古中部地区的北侧,即巴彦淖尔、包头、乌兰察布及锡林郭勒的北部地区生态环境质量略微变差。(2)内蒙古自治区土地利用类型发生变化的面积为 11917278 hm2,占内蒙古自治区总面积的 10.07%,土地利用类型变化较为明显。其中,耕地、灌木、草地、荒地、湿地及水域面积减少,人造地表、林地和雪地面积增加。发生土地利用类型变化的可能原因为建设用地扩张和植树造林等。(3)内蒙古自治区生态环境质量Moran's I指数值年际变化较小,空间分布存在明显的集聚现象。高-高集聚类型主要包括呼伦贝尔、兴安盟等地区,低-低集聚类型主要包括阿拉善、巴彦淖尔、鄂尔多斯、呼和浩特、乌兰察布和锡林郭勒等地区,高-高集聚和低-低集聚的过渡地带局部空间自相关分析不显著。(4)通过地理探测器模型得出,绿度是影响内蒙古自治区生态环境质量主导因子。地表植被覆盖可以有效调节地表水分、能量和生态系统的平衡,从而减少水土流失、荒漠化等环境问题的发生。内蒙古自治区近年来水土流失加剧,可能会对生态环境质量产生潜在威胁,对生态安全造成影响,因此需要重视控制植被覆盖度。此外,干度是次要驱动因子,城镇扩张、土地荒漠化地表等是可能影响生态环境质量的关键因素。

    作者:

    李守伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 926. 我国半干旱荒漠草原典型植被群落对土壤入渗特性的影响

    摘要: 从土壤表面入渗形成土壤水的过程称为土壤入渗,是植物吸收和利用土壤水分的唯一途径,与养分迁移、地表径流和土壤侵蚀密切相关。近年来,全球气候变化和过度放牧等人类干扰破坏了草原生态系统的稳定性。大面积草地退化,斑块暴露,表面压实程度高,易形成地表径流,造成水土流失过程加剧。在水分限制地区,降雨入渗是补充植物生长所需水分的主要途径。水渗入土壤是干旱半干旱区补充根区带土壤水分的关键过程。先前的研究主要集中于土壤性质和植被类型对土壤入渗过程的影响,本文在此基础上进一步探究土壤性质、植被类型以及植被根系特征对土壤入渗速率的影响机理。因此,本文以希拉穆仁草原 6 种典型植物群落(蒙古韭(Allium mongolicum)群落、银灰旋花(Convolvulus ammannii)群落、克氏针茅群落(Stipa grandis)、羊草群落(Leymus chinensis)、洽草群落(Koeleria macrantha)、短花针茅群落(Stipa breviflora))为研究对象,采用野外样方调查与双向指示分析法选择 6 种典型群落类型样地,利用根系分析系统对植被根系各参数进行分析,通过环刀法测定 6 个典型植被群落 0-30 cm土层土壤入渗速率,旨在量化典型植物群落对土壤入渗性能的影响,揭示土壤入渗速率与土壤特性和植物根系之间的相互作用,并确定影响希拉穆仁草地土壤入渗性能的主要因素。结果表明:希拉穆仁草原不同典型植被群落在不同土层上的土壤入渗速率有显著差异,总体上随土层深度的增加逐渐降低,洽草群落在 0-5 cm土层的入渗速率最大,而银灰旋花群落的入渗速率最小,分别为 4.25 mm·min-1 和 0.53 mm·min-1.土壤容重、总孔隙度、有机质、根系特征与土壤入渗速率具有较强的相关性。路径分析表明,土壤容重、初始含水率、毛管孔隙度和黏粒含量是影响该地区土壤入渗的主要因素,其他因素通过改变土壤容重间接影响入渗速率。综上所述,土壤容重是决定研究区土壤入渗速率的重要限制因素,其他因素间接影响。这些结果有助于了解半干旱区草原不同植被群落在土壤入渗,径流量以及土壤侵蚀等方面的差异,为该地区土壤退化的防治管理和草地恢复提供理论和实践帮助。

    作者:

    侍世玲;赵飞燕;任晓萌;蒙仲举;党晓宏;吴小龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 927. 菌渣还田对中国北方农牧交错带农田土壤生境的影响

    摘要: [目的]农牧交错带是我国北方重要的生态屏障和粮食安全屏障。由于中国北方地区由于频繁的地表扰动导致土壤肥力较低,因此存在活跃土壤性质的潜力。探究菌渣还田对土壤性质的影响,有助于在生产力较弱的地区减少化肥的使用,最终实现绿色农业。[方法]试验材料为废弃菌渣和经过发酵有机肥料并达到完全分解的状态(鸡粪,牛粪)。在还田之前,发酵后的真菌残留物被装进便于运输的包装袋(每包 30 个)。2019 年春至期间,废弃真菌残留物均匀分布在土壤表面。还使用旋转耕作机将肥料涂在 0-20 厘米之间的层上。连续三年后,这些田地种植了当地适应的裸燕麦选取 6 个浓度的菌渣进行预实验。采用不同浓度的 0-30 cm土层土壤样品(10 cm单位),比较土壤性质的差异。[结果]菌渣还田对土壤容重、孔隙度和含水率有积极影响。不同还田浓度下土壤容重变化范围为 1.12-1.59 g/cm3.向田间添加菌渣对土壤参数(SOM和AP)的增加效果更好,且这种特征效应随着还田浓度的增加而持续。但土壤孔隙度变化不明显。随着还田浓度的增加,细菌和放线菌的数量先增加后减少,真菌表现出持续增加。除放线菌数量外,真菌残留量仅在 0-10 厘米和 10-20 厘米层中显著增加。选择土壤脲酶(SU),土壤蔗糖酶(SS)和土壤碱性磷酸酶(SAP)来表征菌渣还田对土壤酶的影响。土壤脲酶和土壤蔗糖酶的活性随土壤深度的增加而降低,但土壤碱性磷酸酶随深度呈现先降低后升高的趋势。在真菌残留处理的土壤中,土壤酶活性优于CK,SU,SS和SAP活性分别提高到 4%-49%,3%-63%和 3%-77%。[结论]菌渣还田改善了土壤物理结构,提高了通气性和透水性,且这种作用随着菌渣浓度的增加而增强。菌渣还田对孔隙度的影响相对较小,仅增加了12.12%。向田间添加菌渣对提高土壤参数(SOM 和 AP)效果较好,且这种效果随着还田浓度的增加而增强。与CK相比,细菌、真菌和放线菌数量分别增加了 1.94 倍、1.46 倍和 1.71 倍。在R11 条件下,土壤脲酶活性最高。不同土层蔗糖酶活性变化趋势不一致。AK 与其他因子相关性较强,微生物与酶活性相关性较强(P<0.01)。

    作者:

    赵飞燕;侍世玲;孟芮冰;马泽;蒙仲举;

    发布时间:2024-06-13

  • 928. 中国北方典型沙区季节性冻土的物理特性

    摘要: 季节性冻土(SFG)和永久性冻土覆盖了北半球一半以上的陆地面积。气候变化影响季节冻土的发生及最大冻深等物理表征,冻土物理性状的改变反之影响环境、生态、工程灾害、农业及荒漠化。对于冻土的研究热点集中在构建复杂的本构模型和拟合水热耦合关系模型上。本研究通过分析中国北方三个典型沙漠区季节冻土的物理性状及其时空变化,旨在补充沙漠风沙土季节性冻土的物理性状的研究。从而为季节冻土模型的构建和地球冰冻圈的探索,提供更加精细全面的理论数据支撑。

    发布时间:2024-06-13

  • 929. 土壤微生物膜固沙对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响

    摘要: 为揭示土壤微生物膜固沙技术对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响,以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)和沙打旺(Astragalus laxmannii)幼苗为研究对象,设置不同菌剂施用方式(喷施、混施)和施用量(0、1、3、5、7 和 10 g·kg-1)开展盆栽试验,比较分析土壤微生物膜形成后植物气体交换和叶绿素荧光特征。研究结果表明:(1)当菌剂施用量大于 1 g·kg-1 时,固结层硬度和厚度显著高于对照组(P<0.05),当施用量大于 5 g·kg-1时,土壤脲酶和蔗糖酶活性显著高于对照组(P<0.05)。(2)施用菌剂对沙冬青净光合速率无显著影响(P>0.05),3-7 g·kg-1 菌剂处理组沙打旺净光合速率显著高于对照组(P<0.05),且蒸腾速率、净光合速率和胞间CO2浓度均显著高于沙冬青(P<0.05)。(3)1 g·kg-1菌剂处理组沙冬青Fv/Fm较对照组显著降低(P<0.05),菌剂施用量大于 5 g·kg-1处理组沙打旺Fv/Fm显著高于对照组(P<0.05)。除 3 g·kg-1 处理组之外,沙冬青Fv/Fm和QP均高于沙打旺。(4)土壤特性、光合气体交换和叶绿素荧光三者为部分中介模型,土壤特性直接影响叶绿素荧光特性相对效应比为 66.67%,通过影响光合气体交换进而间接影响荧光特性相对效应比为 34.23%。土壤微生物膜固沙技术提高了固结层硬度、厚度和土壤酶活性。土壤微生物膜固沙技术通过改善土壤质量、提高叶片气孔导度及气体交换中介效应增强沙冬青和沙打旺光合效率和能力,其对沙打旺光合速率和沙冬青电子传递影响更大。研究结果可为丰富完善土壤微生物膜固沙技术提供理论依据和科技支撑。

    作者:

    吴玮婷;王雨;高广磊;张英;丁国栋;曹红雨;

    发布时间:2024-06-13

  • 930. 科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌群落结构和功能特征

    摘要: [目的]系统解析科尔沁沙地不同林龄樟子松人工林土壤真菌群落结构和功能特征及其与土壤理化性质的关系,为樟子松人工林可持续经营管理提供理论依据。[方法]以科尔沁沙地幼龄林(13 a)、中龄林(22 a)、近熟林(34 a)、成熟林(41 a)和过熟林(55 a)樟子松人工林为研究对象,采用野外调查和分子生物学相结合的方法,利用Illumina MiSeq高通量测序和FUNGuild 平台鉴定分析樟子松人工林土壤真菌群落。[结果](1)科尔沁沙地樟子松人工林土壤样品中共获得 922 个OTUs,隶属于 14 门 25 纲 67目98科254属。子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota占绝对优势,优势属为美口菌属Calostoma和糙缘腺革菌属Amphinema。(2)随林龄增加,共生营养型真菌及主要功能群外生菌根真菌占比均呈先减小后增大趋势,且成熟林占比最小;腐生营养型真菌及主要功能群未定义腐生真菌占比均呈先增大后减小趋势,且成熟林占比最大;病理营养型真菌分布较为均匀。(3)随林龄增加,土壤真菌网络呈先简单后复杂趋势,近熟林最为简单,过熟林最为复杂,而成熟林次之。(4)土壤真菌群落结构主要受土壤有机质、pH、碱解氮和硝态氮的驱动,腐生营养型真菌相对丰度与土壤全磷、pH分别呈显著正、负相关性(P<0.05),腐生营养型真菌相对丰度与土壤有机质呈极显著正相关(P<0.01)。[结论]林龄和土壤理化性质对科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌群落构建起到关键作用。樟子松幼龄林至近熟林阶段,共生营养型真菌大量富集占据主导地位,有利于林木快速生长;成熟林和过熟林阶段,土壤真菌群落结构相似,腐生营养型真菌发挥主导作用,且真菌网络愈加复杂并趋于稳定,有利于提高林木对外部环境抵抗能力。研究结果有助于深入理解科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌生态功能,并为从土壤真菌视角评价和理解林木和土壤健康提供科学依据。

    作者:

    李丹丹;李佳文;高广磊;张英;任悦;柳叶;赵珮杉;

    发布时间:2024-06-13

  • 931. 悬袋网利用积沙体再利用风沙向上搬运流沙构筑拦沙坝防治沙害

    摘要: 通过在各种积沙体(流动沙丘、沙堤、沙埂)上面设置沙障做拦沙固沙试验,笔者发现,只要在积沙体顶部制高点一线,设置一道高40cm不怕风蚀的立式沙障,就能固定住沙障底下的积沙体,就可把高大的流动沙丘改造成高立式沙障,用来拦截和固定流动沙漠。但,已知的常规高立式沙障,没有一款能设置在积沙体的脊线上经得起大风冲蚀。经过多年努力,笔者于 2013年8月试制成功了设置在流动沙丘脊线上不怕狂风冲蚀的笼式"悬袋形高立式拦沙网",简称"悬袋网",完成了一道高40cm的悬袋网施工在积沙体脊线上,固定住积沙体,利用积沙体再利用沙漠风沙向上搬运沙漠流沙到积沙体脊线上,构筑拦沙坝防治沙害。十年来,悬袋网利用积沙体治沙工程,在中国的沙漠上施工一个,成功一个。

    作者:

    娄志平;

    发布时间:2024-06-13

  • 932. 内蒙古黄河流域生态环境演变研究

    摘要: [目的]内蒙古黄河流域是中国重要的生态区域,深入探究其生境质量变化及其驱动因子对区域荒漠化防治、生物多样性保护以及可持续发展具有重要意义。[方法]基于 1990-2020年土地利用数据,运用GIS技术和InVEST模型评估该区域的生境质量及其变化程度,通过地理探测器分析生境质量空间异质性的驱动因子。[结果](1)该区域土地利用类型以草地为主,其次占比面积较大的是未利用地,建设用地的扩张速率最快,其变化动态度高达 1.58%;(2)生境退化度整体空间分布为北高南低,退化度较高的区域主要集中在研究区北部,未来的生境防护工作应重点关注这些区域;(3)研究区生境质量本底较差,呈现先降低后小幅度回升的变化趋势,库布齐沙漠以及鄂尔多斯市东南部的生境质量等级最低,此处多为沙地,自然环境恶劣。生境质量发生退化的区域面积占比为 11.97%,主要集中在研究区北部和黄河两岸附近;(4)DEM、NDVI和土壤类型等自然因子的q值均大于等于 0.050,是生境质量空间分异特征的主要驱动因子,任意两种进行交互探测的因子对生境质量空间分异的解释力都要大于其单一因子的解释力。[结论]近30年内蒙古黄河流域生境质量先降低后小幅度回升,建设用地扩张迅速,土地沙化严重,未来需加大对该区域的生态建设投入。

    发布时间:2024-06-13

  • 933. 通榆县西南部风蚀荒漠化土地动态变化分析

    摘要: [目的]风蚀是吉林省荒漠化土地主要类型之一,也是吉林省西部地区水土流失的主要原因之一,是造成土壤荒漠化的一种主要形式。通过研究2009-2019年 10年间研究区域风蚀土地面积及程度变化情况,为今后该区域荒漠化治理和生态环境保护提供依据。[方法]利用卫星遥感技术,采用地理信息系统(GIS)技术分析的方法,提取研究区域风蚀土地分布信息,并结合卫星定位系统实地地面调查,确定植被盖度、土壤质地和地表形态等为风蚀荒漠化土地现状程度评价指标,分析风蚀荒漠化土地各程度在面积上的组成比例,分析其转化方向及变化类型等,分析风蚀对荒漠化的影响。[结果]通榆县西南部 2009-2019 年 10 年间无极重度风蚀荒漠化土地。2019 年与 2014 年相比通榆县西南部风蚀荒漠化土地总面积减少了0.28km2,其中:轻度增加了 93.50km2,中度减少了88.58km2,重度减少了 5.20km2;2014年与2009 年相比通榆县西南部风蚀荒漠化土地总面积减少了 29.40km2,其中:轻度增加了 198.54km2,中度减少了 200.75km2,重度减少了 27.19km2。[结论]2009-2019 年 10 年间通榆县西南部风蚀荒漠化土地面积有着微量减少的趋势,中度风蚀土地面积大幅度减少,轻度风蚀土地面积逐年增加,重度风蚀土地面积小幅度减少,说明研究期间研究区风蚀荒漠化状况呈现持续好转的态势,程度稳步减轻,生态状况持续改善。

    作者:

    孙宏刚;李杨;连方宇;贾志斌;孟得干;

    发布时间:2024-06-13

  • 934. 西柳沟孔兑下垫面特征及风沙输移规律研究

    摘要: 黄河上游十大孔兑对黄河生态和周边地区发展存在严重威胁。通过样方调查划分下垫面类型和利用集沙仪和HOBO 小型数采仪配套三杯风速仪及风向标对各个下垫面的输沙量和风速、风向进行观测,对十大孔兑之一西柳沟风沙区展开研究,探究该地区不同下垫面特征及风沙输移规律,为相似流域保护与治理提供参考依据。结果表明:(1)西柳沟孔兑风沙区下垫面划分为流动沙地、半固定沙地和固定沙地,流动沙地河床面积、长度和宽度均高于固定和半固定沙地。(2)研究区盛行风均为西南风,主害风为西北风;且近地面风速变化随距离地表高度的增加呈现递增趋势。(3)处在相同的下垫面类型中,随着距离地表高度增加,输沙率呈现减少的趋势。处在不同下垫面时,由于地表粗糙度不同,处在相同地表高度的输沙率也不相同,也呈现减少的趋势,表明地表粗糙度对于沙粒的运动有着一定的阻碍作用。

    作者:

    邬秉承;党晓宏;赵宏胜;李浩天;

    发布时间:2024-06-13

  • 935. Microbial community structure and function potential of biological soil crusts in the Mu Us Desert,northern China

    摘要: Aims This study assessed microbial community structure and functional potential in different biological soil crusts(BSCs)involved in key biogeochemical processes(C and N cycling)in desert ecosystems. Methods Changes in microbial composition and function gene abundance in three BSCs(algal,lichen,and moss crusts)were assessed using shotgun metagenome sequencing to explore whether different BSCs exhibited different microbial community structures,and C and N metabolic potential. Results The microbial community and functional structure differed significantly among the three BSCs;differences were largely driven by soil organic carbon and total nitrogen.The different relative abundance of genes involved in both C and N cycling promoted different microbial metabolic potential in BSCs.The C and N input process genes in lichen crusts were higher than algal crusts and moss crusts;The C degradation genes(both labile and recalcitrant C)and N loss genes(nitrification and denitrification)were higher in moss crusts.Conclusions Microbial community structure and microbial function structure changed in different BSCs types.In addition,lichen crusts possessed higher C and N fixation potential and moss crusts owed higher C metabolic and N loss potential,which could result in positive soil nutrient feedback and improve BSCs development.

    Wei Feng;Yuqing Zhang;Zhen Liu;Yanfei Sun;Shugao Qin;Henan Mao;

    发布时间:2024-06-13

  • 936. 不同年龄阶段四翅滨藜防护效应研究

    摘要: 本研究以新疆阿拉尔市 11团风沙前沿种植的四翅滨藜 2年生地(2a)、4年生地(4a)及混交林地为研究对象,调查了林内防风效能、土壤含水量、容重、有机质、N、P、K以及空气温湿度等指标。结果表明:(1)2年生地、4年生地及混交林地的整体防风效能分别为 48.8%、43.7%、47.8%。(2)种植四翅滨藜能有效提高土壤含水量,改善深层土壤容重。改良效果以 2年生,其含水量可达 16.74%,并且 40-100 cm范围内的各土层容重较裸地分别降低了 5.03%、8.75%和7.05%。(3)四翅滨藜可以提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量,降低土壤碱解氮含量。(4)种植四翅滨藜可有效降低空气温度、增加空气相对湿度。2年生地、4年生地及混交林地的气温较裸地下降 2.64%、1.64%、1.42%,空气相对湿度较裸地增加 16.70%、6.99%、8.98%。种植四翅滨藜能有效抵御风沙,减小对土壤的侵蚀,改善土壤理化性质,

    作者:

    沈留记;赵亚冲;彭佳乐;杨彦;王之妍;周正立;

    发布时间:2024-06-13

  • 937. 四翅滨藜和多枝柽柳对土壤干旱的响应差异1

    摘要: 在干旱区防护林建设中,选择抗逆性和适应力强的植物树种是关键。通过模拟不同干旱梯度的盆栽控水实验以比较塔里木盆地引种植物四翅滨藜和乡土植物多枝柽柳对干旱胁迫生态适应性差异。结果表明:(1)随着干旱程度增加,四翅滨藜和多枝柽柳叶片含水量均逐渐降低,保水力、脯氨酸含量、相对电导率逐渐增大。四翅滨藜和多枝柽柳的可溶性糖含量、丙二醛含量分别在在轻度、重度干旱下有最大值,多枝柽柳的增幅更大。(2)四翅滨藜和多枝柽柳POD活性逐渐增大,重度干旱下,多枝柽柳较对照增加的百分比约为四翅滨藜的3 倍;在中度干旱下SOD活性最大,多枝柽柳较对照增加的百分比约为四翅滨藜的 5倍。(3)四翅滨藜和多枝柽柳叶绿素含量均为轻度干旱>对照>中度干旱>重度干旱,多枝柽柳的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度均逐渐降低,轻度干旱对四翅滨藜叶绿素和光合能力有略微促进作用。(4)相关性和主成分分析结果显示干旱胁迫下多枝柽柳各性状间的联系更紧密,四翅滨藜不易改变性状和性状之间的联系,相对保守。结论:四翅滨藜受到干旱胁迫的影响较小,其干旱适应性强于多枝柽柳。

    作者:

    胡焕琼;李利;于军;梁海连;吕瑞恒;

    发布时间:2024-06-13

  • 938. 托克逊县不同配置防护林的防风蚀特征研究

    摘要: [目的]对比分析不同配置防护林的防风蚀效能,为干旱区绿洲城市防沙治沙以及改善生态环境提供理论依据。[方法]以托克逊县城郊防护林为研究对象,通过观测风速,起沙风速,近地表粗糙度,输沙量,风沙流结构等指标,对梭梭林、混交林1(胡杨占68%+柽柳占32%)、混交林2(胡杨占35%+柽柳占65%)进行不同配置林地的防风蚀效能对比研究。[结果]结果表明不同配置防护林的地表粗糙度、起沙风速、风速廓线、防风阻沙效能都有差异。粗糙度随高度的增加而降低,地表粗糙度越高,降低地表风速的能力越强;各样地粗糙度从高到底依次为混交林2(0.569cm)>混交林1(0.378cm)>梭梭林(0.123cm)。起沙风速高到低依次为混交林 2(6.17m/s)>梭梭林(6.02m/s)>混交林 1(5.98m/s)。风速随高度的增加而增大,防风效能随高度的增加而降低;防风效能强到弱依次为混交林 2>混交林 1>梭梭林。不同垂直高度集沙量均存在差异,输沙量随高度的增加而减少,其中0-10cm,10-20cm垂直高度上集沙量占比较高,阻沙效能依次为梭梭林(48.2%)>混交林2(45.6%)>混交林1(37.1%)。[结论]混交林2有效降低不同垂直高度的风速及输沙量,混交林2的防风蚀效能较高。

    作者:

    若山古丽·芒力克;阿丽亚·拜都热拉;蔡凯旭;董仲凯;宋敏;

    发布时间:2024-06-13

  • 939. 侵蚀-沉积作用对黄土高原林地土壤中固碳细菌群落分布特征的影响

    摘要: 针对黄土高原土壤固碳细菌对侵蚀-沉积的响应规律尚不清晰这一科学问题,在甘肃省罗峪沟流域的主要分支—桥子沟流域选择包括未开垦坡面的侵蚀点和沉积点、刺槐坡面的侵蚀点和沉积点等 4个具有代表性的采样点,以土壤样品中有固碳功能基因cbbL的自养细菌为研究对象,采用高通量测序技术研究固碳细菌群落的多样性、分布特征和结构差异。结果显示:刺槐坡面固碳细菌多样性和丰富度明显低于未开垦坡面(P<0.01)。测序数据鉴定出 21个拥有cbbL固碳功能基因的自养细菌属,这些属隶属于 3个细菌门,包括芽单胞菌门、变形菌门和放线菌门。主坐标分析和聚类分析表明同一坡面下侵蚀点和沉积点的自养固碳细菌群落构成相似。相关分析表明土壤总钾、全氮和pH值与细菌群落组成的变化有很高的相关性。研究发现,土壤总氮通过影响有机碳和pH值的有效性在一定程度上影响土壤微生物群落,进而影响土壤生物量。cbbL基因主要存在于粉粒和粘粒中,而在不同管理的农业土壤中,沙土中几乎没有cbbL基因。以上研究结果表明,植被覆盖和土壤处理都会影响土壤细菌群落,因为土壤性质控制着生物地球化学过程和生态系统功能。

    作者:

    张燕茹;李辉;黄忠良;邓佳钦;张轩;黄兢;吴子剑;

    发布时间:2024-06-13

  • 940. 不同经营方式马尾松人工林土壤截持降水能力及调控因素

    摘要: [目的]明确区域尺度上不同经营方式人工林的土壤截持降水能力及其驱动因素对人工林管理及水土保持至关重要。[方法]在中国亚热带地区(广东肇庆、湖南会同和湖北秭归),基于氢稳定同位素技术探讨了不同量级降水(小雨、中雨和大雨)对不同经营方式马尾松人工林(纯林、混交林、除灌林、轻度间伐林及重度间伐林)土壤水的贡献率。进一步地,我们基于方差分解和结构方程模型等方法揭示了影响降水对土壤水贡献率(CRSW)的主要因素。[结果]不同降水条件下,各经营方式马尾松人工林的CRSW明显不同。小雨时,重度间伐林CRSW最高(28.70%)。与之相反,大雨时重度间伐林CRSW 显著低于其他四种经营方式(43.29%),而针阔混交林 CRSW 显著高于其他经营方式(67.14%)。进一步研究发现,小雨时,影响马尾松林CRSW的主要因素为植物属性,而中、大雨时影响马尾松林CRSW的主要影响因素是土壤属性。[结论]马尾松针阔混交林的水土保持能力更强,而重度间伐马尾松林的水土保持能力较差,故未来在中国亚热带地区营造或修复马尾松人工林时,应注重混交林营造,同时避免重度砍伐,这有利于提高人工林的截持强降水能力,保持水土。此外,影响马尾松林土壤截持降水能力的主导因素随降水量变化而改变,因此在探讨 CRSW的主导因素时不能简单归因于植物属性或土壤属性,而应考虑降水量大小。

    作者:

    张蓓蓓;徐庆;

    发布时间:2024-06-13

  • 941. 高羊茅根土复合体阻抗红壤、高岭土、河沙水力分离的机制试验

    摘要: [目的]为揭示根土物质之间复杂关系即植物根系一方面提高土壤颗粒粘聚力同时又阻抗或延缓土壤颗粒因水力侵蚀发生分离的双重作用机制;[方法]选择山水林田湖草系统和水土保持生产实际应用广泛的代表性植物高羊茅(Festuca arundinacea)为实验材料,分别播种于以红壤、高岭土和河沙为生长基质的剪切环刀盒内,对其形成根土复合体进行研究包括颗粒组成、根系结构扫描、有机质碳测定,复合体的水力冲刷实验,复合体的抗剪强度实验等。[结果]结果表明: (1)根系因子中的根长密度、根表面积密度、根体积密度相互间极显著正相关,并且与复合体有机质增长量显著正相关;根系因子与分布受土壤种类的影响显著、以在河沙中根系因子表现最好。 (2)与无草空白对比,高羊茅对红壤、高岭土和河沙根土复合体的粘聚力、及抗冲性能都有显著提升;根土复合体河沙粘聚力由0.45提高到1.8(提高382%)、抗冲性指数由1.26提高到2.7(提高117%);红壤根土复合体粘聚力由4.6 提高到6.9(提高50%),抗冲性 1.18提高到6.47(提高449%);高岭土根土复合体粘聚力5.54提高到6.21,抗冲性0.92提高到4.55(提高395%)。三种土壤的抗冲性大小排序为:红壤>高岭土>沙土。 (3)不同深度的土壤抗冲性具有极显著差异,0-2 cm土层深度的抗冲性远远大于其他土层,抗冲性能大小排序为:表层>次底层>次表层>底层。 (4)对抗冲指数、冲刷模数转化为冲刷每克土耗时、冲刷每克土耗水能量表达后发现,根土复合体的根表面积密度与第一分钟冲刷每克土耗能显著负相关,与第二分钟冲刷每克土耗时正相关、耗能显著负相关;第二分钟相似关系还有根长密度、根表面积密度都与第二分钟冲刷每克土耗时正相关、和耗能显著负相关;因此根土复合体形成提高了沙土、红壤、高岭土分离的耗时与耗能,薄层水流剥蚀时间第一分钟延迟了 0.101-0.208秒,第二分钟延迟了 0.36-0.488 秒,增加了能量消耗第一分钟0.186-0.311、第二分钟 0.28-0.429水能量单位。[意义]该研究结果为根系固土机制降低土壤分离研究提供新的科学参考依据。

    作者:

    程洪;江辉;张路;赵建民;詹新武;

    发布时间:2024-06-13

  • 942. 雨强和坡度对红壤坡耕地有机碳迁移规律的影响

    摘要: [目的]土壤侵蚀是土壤有机碳流失的主要驱动力,探究土壤侵蚀对土壤有机碳动态过程的作用机制,对于全球碳循环研究具有重要意义。针对微量可溶性有机碳损失可能引发碳氮生物地球化学循环的连锁反应,这一问题已引起广泛关注也需要深入研究。[方法]本文通过室内模拟降雨试验,以红壤坡地(10˚、15˚)翻耕种植的花生(幼苗期)为研究对象,设置不同雨强 60、90、120mm/h,研究土壤有机碳流失规律及影响因素。[结果]结果表明:(1)小坡度小雨强时壤中初始产流较早,伴随雨强和坡度增加,地表径流产生加快,壤中流出现不同程度的延迟;(2)I60/10˚、I90/10˚、I120/10˚、I60/15˚、I90/15˚、I120/15˚不同降雨条件(下同)地表和壤中径流量的分配比分别为 1.26、57.51、727.98、399.84、324.20、367.37,地表径流是形成坡面径流的主要形式;随雨强增加产沙量波动程度增大,坡度增加促使泥沙量峰值较早出现;(3)不同降雨条件地表径流和壤中流DOC分配比分别为 1.91、20.07、449.87、269.29、245.52、245.82,地表径流是土壤DOC主要流失途径,流失量为 175.40~1714.01 mg/m2,壤中流DOC为 1.61~92.00 mg/m2;泥沙是土壤有机碳流失最主要的途径,不同降雨条件下有机碳流失量为 1120~8520 mg/m2;(4)产流量是径流DOC流失率的显著或主导影响因子,DOC浓度作用不明显,但泥沙量与有机碳浓度之间有着极显著的负相关性(P<0.01);(5)伴随坡度增加,雨强与径流DOC单位面积流失量的相关性减弱,与泥沙有机碳流失量的相关性小幅增加;不同坡度下地表径流 DOC、泥沙中有机碳单位面积流失量与雨强有着较强的线性关系(P<0.05),但这种相关性在壤中流时主要体现在 10˚小区;(6)雨强增大加剧单位面积DOC流失量,但变化趋势对坡度的依赖性不强;DOC流失量与坡度的线性关系也随雨强增加而减弱,I120 时这种线性特征在地表径流、壤中流中不再明显;不同雨强下,坡度均可显著影响泥沙中有机碳流失量,二者间呈显著线性关系(P<0.05)。[结论]坡度和雨强是土壤有机碳流失的显著影响因子(P<0.05),地表径流、壤中流、泥沙中均具有显著线性关系(P<0.05),这种相关程度在地表径流中最大;其中,雨强对地表径流DOC单位面积流失量的影响程度大于坡度,与壤中流的响应效应相反,坡度和雨强对泥沙有机碳单位面积流失量的共同作用程度介于地表径流和壤中流之间。

    作者:

    房焕英;肖胜生;

    发布时间:2024-06-13

  • 943. 稀土矿尾砂地氮添加对樟树幼苗根系生长、生物量分配及非结构性碳水化合物的影响

    摘要: 我国南方地区赣南、粤北、闽西等地拥有大量稀土资源,自 20世纪 70年代产业的大量需求,稀土资源被大量开采,由于开采方式的使周边环境遭受巨大的破环,导致一系列的环境问题。多年来,虽然政府部门经过多年的治理,但受制于系统科学的治理技术支持,稀土尾砂生态修复较为缓慢,缺乏一定的经济效益,限制了植被恢复措施的推广和应用。樟树(Cinnamomum camphora)被证明可以在稀土尾砂上种植,而且其作为江西省的特色香料用经济树种,枝叶富含精油,目前以矮林栽培方式在我国云南、四川、湖北、湖南、贵州、广西等省广泛种植。由于樟树地上部分每年都要被平茬,枝叶的持续生长对养分的需求高,而贫瘠的稀土尾砂生境难以满足猴樟生长所需。因此,为了满足植物枝叶连续生长的需求,每年需要补充大量氮肥,但在氮肥施用过程中存在一定的盲目性,再加上稀土尾砂矿区土壤保肥能力差,多余氮肥流失会造成更为严重的水土流失和面源污染问题。基于此,本研究以樟树幼苗为研究对象,设置 3种氮水平:对照(CK,0g/株)、低氮(N1,1.8g/株)、高氮(N2,3.6g/株),处理 5 个月后,测定不同氮添加水平下樟树幼苗根系生长指标、生物量分配以及非结构性碳水化合物的差异,探讨樟树幼苗对氮添加的响应机制,进而为离子型稀土矿尾砂地生态修复提供有力可靠的参考。结果显示:N1处理下樟树的叶、茎、冠层、粗根、细根、总生物量均显著高于CK与N2(P<0.05),N2处理下叶枝比、叶生物量占比显著高于CK(P<0.05)。N2 条件下茎、细根生物量占比均显著低于CK(P<0.05)。N1 处理下粗、细根长,粗、细根表面积显著高于 CK(P<0.05);N2 处理分别比 CK、N1 显著提高了比根长、比表面积(P<0.05);N1 处理下粗、细根直径均显著低于CK(P<0.05)。N1处理下叶、茎中可溶性糖均显著高于N2(P<0.05);N2处理下茎、粗根、细根的淀粉、非结构性碳水化合物(NSC)含量均显著低于 CK(P<0.05)。综上所述,低氮条件下樟树幼苗主要通过构建根系结构增加养分吸收,高氮条件抑制根长、根表面积的发育,导致根系养分吸收效率降低;N添加驱动的养分缓解使更多的非结构性碳水化合物分配到地上器官,从而使地上部分NSC积累。

    作者:

    张海娜;陈志琪;

    发布时间:2024-06-13

  • 944. 凋落物、根系和菌根输入对木荷恢复林地土壤微生物群落结构的影响

    摘要: [目的]阐明森林生态系统碳输入对土壤微生物群落结构的影响,为红壤退化地植被恢复过程中土壤肥力演变及生态系统恢复的微生物驱动机制提供理论依据。[方法]本文以亚热带红壤侵蚀退化地恢复形成的木荷纯林为研究对象,设置5种输入处理,即对照(CT)、菌根(M)、根系+菌根(RM)、凋落物+根系+菌根(LRM)和凋落物加倍+根系+菌根(DLRM),利用Illumina HiSeq技术研究了不同有机碳输入对木荷纯林土壤微生物群落结构的影响。[结果]各有机碳输入处理均使土壤细菌总数降低了 55~79%;M、RM和DLRM处理使土壤真菌OTUs数目提高了加 25-37%,使ACE指数提高了 25-34%,Chao1指数提高了 28-39%。木荷纯林土壤优势细菌门为 Acidobacteria、Proteobacteria 和 Actinobacteria,LRM 处理使Alphaproteobacteria的相对丰度降低了55%,M处理使Thermoleophilia的相对丰度提高了81%。优势真菌门为 Basidiomycota和Ascomycota,RM、LRM和DLRM处理使sordariomyetes的相对丰度降低了 46~64%,使mortierellomyetes的相对丰度提高了 251~615%;不同有机碳输入对门水平细菌群落组成的影响顺序为LRM>RM>M>DLRM,对真菌群落组成的影响顺序为DLRM>LRM和RM>M.Alphaproteobacteria,Thermoleophilia,Sordariomycetes and Mortierellomycetes是有机碳输入变化影响的主要微生物类群。土壤有机碳、全氮是影响 Mortierellomycetes变化的关键土壤因子。细菌群落主要影响了土壤酸性转化酶活性,而真菌群落影响了多种酶活性,且影响方向有正有负。[结论]有机碳输入改变了木荷森林土壤微生物的种类和数量,并且有机碳输入对真菌群落结构的影响大于细菌。

    作者:

    朱丽琴;黄荣珍;王金平;

    发布时间:2024-06-13

  • 945. 植被毯措施对黑土农田浅沟侵蚀防护效果的研究

    摘要: 为了探究植被毯在植被恢复早期的浅沟侵蚀防护效果,并为黑土农田浅沟治理提供科学依据。以黑土耕作层土壤为研究对象,通过室内模拟汇流冲刷试验,定量分析了植被毯在不同汇流强度下对农田浅沟侵蚀产流产沙的影响。实验结果显示:在小于 30 L/min汇流强度时,植被毯措施可减少 16.23%的径流和 80%以上的产沙。当汇流强度增大到 40 L/min时,植被毯措施减沙效益由 82.19%下降到 26.63%,而减流效益由 15.74%减少到 1.63%,基本无减流效果。继续增加汇流强度达到50 L/min时,植被毯措施的减沙效果进一步下降,并最终失去防护作用。研究表明植被毯措施在一定汇流强度下能够有较好地减流减沙作用,且其减沙作用明显高于减流作用。因此,一定条件下,可以有效防治浅沟的进一步侵蚀,且对于改善草被前期生长及生态环境有一定帮助。

    作者:

    孙义秋;关颖慧;张艳;汪志荣;吴海龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 946. 双荚决明不同弯曲程度单根抗拉变形特性

    摘要: [目的]在西南喀斯特地区,植物根系大多以弯曲形态存在,而以往研究多选取均匀顺直的根系,对于弯曲根抗拉特性还不得而知,弯曲根力学特性的研究有助于揭示根系固土机制。[方法]为探究不同弯曲程度根系固土的力学性能,揭示其固土护坡机理,以五年生边坡绿化树种双荚决明为研究对象,采用单根拉伸试验,探讨弯曲根抗拉变形特性。[结果]1)双荚决明不同弯曲程度根系的抗拉力和抗拉强度均表现为顺直根>微弯曲根>弯曲根,极限延伸率为弯曲根(29.26%)>微弯曲根(21.15%)>顺直根(12.14%)。2)双荚决明弯曲根拉伸变形过程复杂多样,其应力-应变曲线主要分为单峰型和多峰型,单根以前置、弹性变形,塑性变形,屈服及根皮撕裂五个阶段来抵抗变形,较顺直根多一个前置阶段,此阶段应力产生一定值后才会产生应变,应力截距范围为 0.03~5.7MPa.顺直根受力初期,其应力随应变增长较快,在弹性变形阶段呈"上凸型",弯曲根在弹性变形阶段呈"下凹型",应力随应变增长较慢,表现为弯曲根系固土护坡的"缓冲性"。3)双荚决明弯曲根的初始受力位移与弯曲程度呈正相关关系;表现为弯曲根受力变形时比顺直根多分担一部分土压力,这部分力的大小直接受弯曲程度影响。弯曲根的初始受力位移均小于弯曲部分根长,即弯曲根未被拉直就产生了抗拉力;弯曲形态为弯曲根的拉伸储存了部分预应力,当发生浅层滑坡时,由弯曲部分先释放力,表现出弯曲根固土护坡的"前置性"。[结论]双荚决明弯曲根的抗拉变形过程与顺直根有较大差异,且表现出较顺直根更优的护坡特性,本研究结果为弯曲根固土力学性能评价提供参考意义。

    作者:

    廖拉拉;潘露;唐丽霞;吴文丽;阮仕航;

    发布时间:2024-06-13

  • 947. 多花木兰和双荚决明分叉根拔出过程中根土界面摩擦特性

    摘要: [意义]根系的不同分叉形态和分叉角度在拔出过程中释放的力对根系固土起重要作用,是根系固土力学性质的前置阶段。[方法]该研究以边坡绿化常用灌木多花木兰和双荚决明为研究对象,采用拉拔试验方法,研究分叉角度(0°~90°)对根系拉拔摩擦力学性质的影响。[结果]试验结果表明,分叉根有 3种拔出破坏模式:完全拔出、主根断裂和侧根断裂,多花木兰和双荚决明破坏模式以完全拔出为主,分别占总样本的 82.61%和 86.05%。3种破坏模式下的拉拔力与相对位移曲线(F-S曲线)初始阶段相似,在根系相对位移为 0时,拉拔力已经产生,且分叉角度与初始滑移荷载呈显著正相关关系(多花木兰P=0.042,双荚决明P=0.003)。多花木兰和双荚决明分叉角度为60°~90°时,1~2 mm根径峰值位移分别为19.749mm和 17.324 mm;多花木兰和双荚决明分叉角度为 0°~30°时,>4~5mm根径峰值位移分别为 7.253mm和 4.891mm;根径相同时其峰值位移随分叉角度的增加而增加,根系分叉角度相同时,峰值位移随根径的增大而减小,即根径越小,分叉角度越大,峰值位移越大。多花木兰和双荚决明根土界面摩擦系数均随分叉角度的增加而增大,多花木兰平均最大拔出力从大到小的分叉角度依次为>30°~60°、>60°~90°、0°~30°,双荚决明平均最大拔出力从大到小的分叉角度依次为>60°~90°、>30°~60°、0°~30°。分叉根在受拉初始阶段释放的其中一部分力可用土压力来表示,因此可对分叉角度对摩擦力学特性的影响进行定量分析。该研究可为进一步了解根系的固土作用和锚固机理提供依据。

    作者:

    吴文丽;潘露;唐丽霞;廖拉拉;阮仕航;

    发布时间:2024-06-13

  • 948. 黄河流域生态功能区植被NPP时空变化分析及驱动因素

    摘要: 黄河流域在中国经济社会发展和生态安全方面都具有十分重要的地位,基于中国生态系统评估与生态安全数据库将黄河流域划分为 11个生态功能区,以MOD17A3HGF V6植被净初级生产力(NPP)数据为基础,采用Sen+MK趋势分析、变异系数(Cv)、莫兰(Moran's I)指数、Mann-Kendall突变检验方法对黄河流域 2001-2020年NPP时间序列变化和空间分布规律进行分析。结果表明:(1)黄河流域植被净初级生产力(NPP)在 2001-2020年整体呈上升趋势,由北向南增加。黄河流域不同生态功能区植被 NPP 差异显著,秦巴山地落叶与常绿阔叶林生态区年均 NPP 值最高,内蒙古高原中部草原化荒漠生态区 NPP 值最低,黄土高原农业与草原生态区和江河源区-甘南高寒草甸草原生态区区内的NPP值变化差异明显。(2)黄河流域不同时间段植被NPP的空间自相关特征的研究显示,2001、2005、2010、2015、2020年的全局自相关指数均在 0.8以上,11个功能区均表现为高-高聚类和低-低聚类地区呈正相关关系,差异显著,不显著区域集中在黄土高原农业与草原生态区和江河源区-甘南高寒草甸草原生态区内。(3)黄河流域内植被NPP的时空变化总体上相对稳定,江河源区-甘南高寒草甸草原生态区植被NPP波动较大。(4)Mann-Kendall检验NPP的时间变化,I—13华北平原农业生态区有 6个突变点,辽东一山东丘陵落叶阔叶林生态区有 3个突变点,NPP趋势波动较大,但总体上升。根据生态功能区划进行分区评估,为实现黄河流域高质量发展及达到碳中和目标提供参考依据。

    作者:

    王颖轩;

    发布时间:2024-06-13

  • 949. 基于kNDVI的黄河流域植被覆盖时空变化及气候驱动分析(2001-2020)

    摘要: [目的]黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国生态环境相对脆弱的地区之一。研究黄河流域长时间序列植被覆盖时空变化趋势及其驱动因素对于黄河流域生态环境建设及可持续发展具有重要意义。[方法]本研究通过在 GEE 平台(Google Earth Engine)构建植被指数kNDVI(kernel normalized difference vegetation index)来探明黄河流域 2001-2020年间植被覆盖的时空变化趋势及其气候驱动因子分区。使用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验及Hurst指数等方法,探明了黄河流域 2001-2020年植被覆盖的时空变化趋势及植被未来变化趋势;通过分析kNDVI与温度、降雨的偏相关系数与复相关系数,得到黄河流域植被覆盖气候驱动因子的空间分布格局。[结果]黄河流域植被kNDVI呈现出东南高、西北低的空间分布格局;2001-2020年间植被kNDVI以增长率为0.0995/5a波动增长,75.89%的植被覆盖空间变化趋势表现为改善,22.05%表现为保持不变,2.06%表现为退化;95.41%区域的植被覆盖变化趋势表现出可持续性,其中"持续改善"的面积占比为 73.20%。黄河流域植被对气候因子的响应较强,对降水的响应强于温度;在 0.05 显著性水平下,82.60%的植被覆盖驱动因子表现为非气候因子驱动,主要分布在河南、陕西南部、山西、内蒙古西部、宁夏和甘肃东部;气候因子驱动面积占比为 17.40%,主要分布在陕北、山东、青海、甘肃西部、内蒙古东北部、四川等地。[结论]2001-2020年间黄河流域植被整体向好,植被变化趋势以显著改善为主,非气候因素为黄河流域植被覆盖的主要驱动力。本研究结果对黄河流域生态恢复与可持续发展具有重要意义。

    作者:

    冯雪娟;田佳;

    发布时间:2024-06-13

  • 950. 认识生态流量方法应用现状研究

    摘要: 水资源是制约国家经济社会发展的重要因素。长期以来,水资源的过度开发利用直接影响了流域的生态保护和高质量发展。生态流量(Ecological Flow)是保障流域水生态环境可持续发展和管理的重要指标。然而当前研究方法众多,尚未进行系统性梳理。以生态流量为出发点,归纳总结国内生态流量评估的最新进展,系统地对水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法等四大类共 17种方法进行对比总结,评述其优缺点及适用条件,并根据国内流域的生态流量评估现状,建议在我国流域水系庞杂且气候、水文地质、下垫面和水资源开发利用等条件差异较大的情况下,因地制宜地选择生态流量评估方法。未来的生态流量研究和流域水生态管理应综合考虑气候、水文条件变化和人类活动的影响,依据生态流量目标制定、水利水电工程调度、生态流量监测、流域制度法规建设等方面系统性完善生态流量管理与研究,实现流域水资源的高质量发展。

    作者:

    李强;王俏俏;陈红丽;秦艳丽;张明芳;刘世荣;

    发布时间:2024-06-13

  • 951. 气候和下垫面驱动下典型植物措施对径流和侵蚀的水土保持效应

    摘要: [目的]典型植物措施气候(降雨量特征)、下垫面(坡度、前期土壤含水量)等综合对径流、侵蚀的定量分析仍然是半干旱地区具有挑战性的研究,在自然降雨条件下,定位监测了 1987-2019年中国甘肃省的安家沟小流域不同措施(乔木林地、灌木林地、人工草地、天然草地和农地)不同坡度(10°、15°、20°)径流小区的降雨特征、前期土壤含水量、植被覆盖度、径流、侵蚀等。[方法]运用逐步回归模型和路径分析法,建立了主要驱动因子对径流量、土壤侵蚀最优评估模型,其评估结果较满意(r2a>0.55)。[结果]结果表明:研究区降雨类型以中雨(10-25mm)为主,占比高于 60%,植物对径流和土壤侵蚀的影响随措施的不同而不同;在历时 24h内发挥水土保持效益最好的植物措施是灌木林地,但在长历时(72h)降雨量条件下,天然草地是最易防治径流和侵蚀发生发展的地类。与农地(对照区)相比,侵蚀消减率(73%)约为径流消减率(37%)的 2 倍;坡度在控制径流和水土流失变化方面发挥了一定的作用,随坡度变化而变化,与 10°和 20°小区相比 15°小区更易发生水土流失。因土地利用不同影响径流和侵蚀率的主要驱动因子稍有差异,但降雨量、最大 30min雨强都是影响径流率的关键因子,径流和最大 30min雨强均是驱动侵蚀变化的重要因子。[结论]半干旱区不同地形条件下典型植物措施的降雨特征、前期土壤含水量对径流和侵蚀量的耦合效应,有助于用典型植物措施对生态恢复中的径流和土壤侵蚀进行更准确的评估。

    作者:

    胡彦婷;张富;罗珠珠;Nasem Badreldinc;Glenn Benoyd;Zisheng Xing;

    发布时间:2024-06-13

  • 952. 毛乌素沙地典型树种蒸腾耗水特征及其与气象因子的关系

    摘要: [目的]通过对毛乌素沙地人工植被茎流蒸腾速率及其与气象因子的关系进行研究,探究旱柳(Salix matsudana)和小叶杨(Populus simonii)的蒸腾耗水量及影响因子。[方法]采用热扩散式插针茎流计(TDP)测定树干液流与自动气象站监测微气象因子,运用Granier公式计算出旱柳和小叶杨的蒸腾茎流量,研究其与气象因子的关系。[结果]旱柳和小叶杨的茎流日变化呈单峰"几"字型曲线,表现出明显的昼夜变化规律,7:00 左右茎流启动到 12:00 左右达到峰值,随后茎流速率降低,在 20:00左右茎流下降速率逐渐趋于稳定;天气对茎流速率影响显著,晴天条件下旱柳最大茎流速率可达 9265.68ml·h-1,小叶杨最大茎流速率可达 5025.12ml·h-1,雨天情况下旱柳最大茎流速率为 7914.31ml·h-1,小叶杨最大茎流速率为3310.61ml·h-1,整体看来晴天旱柳和小叶杨的最大茎流速率较阴雨天显著增大 30-50%,且旱柳最大茎流速率大于小叶杨;整个生长季旱柳各月的蒸腾耗水量由高到低依次为 8月>9月>7月>6月>10月,小叶杨各月的蒸腾耗水量由高到低依次为 8月>9月>7月>10月>6月;旱柳和小叶杨的各月平均日累计茎流耗水量均呈"S"形增长曲线分布,旱柳日累计茎流耗水量最高为 8月 160328.60ml·d-1,小叶杨日累计茎流耗水量最高为 8月 113911.89ml·d-1;旱柳和小叶杨的茎流速率与光合有效辐射、饱和水汽压差和空气温度呈正相关,与空气相对湿度呈负相关。[结论]毛乌素沙地人工乔木旱柳的蒸腾耗水作用更强列,对水分的消耗更大,空气温度是影响其液流密度的主要原因。

    作者:

    翟巧婷;许丽;张铁钢;杨波;高海波;杨晓东;赵春光;

    发布时间:2024-06-13

  • 953. 辽西北半干旱地区森林的植被多样性及生态系统多样性服务经济价值分析

    摘要: [目的]探究半干旱气候区不同植被恢复类型的植被多样性及生态系统多样性服务经济价值差异,并分析其驱动因素。[方法]对半干旱气候区四种典型的植被恢复类型(灌木林、针阔混交林、杨树-榆树混交林、杨树林)进行样地调查,记录物种、胸径、树高、冠幅、水平结构、郁闭度、密度等信息,同时在样地中采集土壤样品,分析土壤三个深度(20cm、40cm、60cm)的含水量、容重及孔隙度。主林层和林下灌木层的多样性指标包括Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou均匀度指数。对多样性及多样性服务价值与林分信息进行相关性分析,并通过逐步回归探究多样性的驱动因素。[结果]杨-榆混交林的主林层与林下灌木层多样性指数与生态系统多样性服务价值均为最高。林下生物多样性与土壤含水量、孔隙度、林分水平结构及冠幅呈显著正相关;主林层Simpson指数、Shannon-wiener指数与土壤含水量呈显著正相关,与容重及树高呈显著负相关,Pielou均匀度指数与郁闭度、密度呈显著负相关;多样性服务价值与林分密度呈显著正相关。逐步回归结果表明,林分的水平结构和冠幅对林下灌木层的多样性有正贡献;20cm深处土壤含水量对主林层的Simpson指数和Pielou均匀度指数有正贡献,但树高和郁闭度对主林层多样性指标均存在负贡献;林分密度对生态系统的多样性服务价值存在较小的正贡献。[结论]在半干旱地区,拥有相对较高含水量及孔隙度的土壤有助于生物多样性的形成;同时,更为复杂的主林层林分水平结构对林下生物多样性的提高有促进作用,适当增加林分密度能够间接提高生态系统多样性服务经济价值。

    作者:

    周一鸣;刘平;李欣烨;

    发布时间:2024-06-13

  • 954. 东北典型黑土区土壤侵蚀过程顺坡起垄垄沟水力学特征分析

    摘要: [目的]垄沟是垄作长缓坡耕地土壤侵蚀过程的重要汇流路径。本文通过室内人工降雨模拟实验,模拟不同雨强、坡度和垄作方式下垄作长缓坡耕地土壤侵蚀过程,提出作为主要汇流路径的垄沟的主要水力学参数和变量,从而为土壤侵蚀过程模拟提供技术支持。[方法]采用室内模拟降雨的方法,系统分析不同垄作方式、坡度、雨强等条件下垄沟的主要水力学参数和变量。采用正交试验设计,选取 3种典型降雨强度(30、50和 75mm/h)、3种裸地垄作方式(无垄、顺坡宽垄和顺坡窄垄)、2种漫川漫岗区地表坡度(3和 5°)进行全面试验。曼宁糙率系数可反应垄沟的粗糙程度对水流的阻滞作用。[结果]不同垄作方式下,坡面径流量和侵蚀量整体为窄垄>宽垄>无垄,并与坡度和雨强呈现线性正相关。在雨强和坡度较小时,三者坡面侵蚀量差异不显著;而随着雨强的增大,侵蚀量高低呈现窄垄>宽垄>无垄。水力半径随雨强和坡度的变化曲线呈对数关系;宽垄水力半径比窄垄高 8.4~11.6%,平均为 10.0%。在坡度和雨强相同的情况下,宽垄垄沟糙率n1 明显高于窄垄垄沟糙率n2,并且在坡度上升后,n1 相较于n2 在坡度上升后减小幅度更小。宽垄垄作方式相较于窄垄对坡面径流的阻滞作用更大,可降低坡面流速,减少径流对坡面的侵蚀冲刷,更适用于东北典型黑土区。研究测定垄沟糙率n变化于 0.082~0.229之间,平均为 0.145.SWAT模型建议垄作裸露坡面n取值范围为 0.06~0.12,平均为 0.09,明显低于本试验测量值。[结论]东北典型黑土区坡度较缓,汇流过程中垄沟内径流深度较浅,使得垄沟糙率有所增加。在进行本区坡面土壤侵蚀过程模拟时,不宜直接使用国外已有模型参数值,应结合本区自然地理环境和耕作特征,根据试验数据对模型系数进行修订。本文结合实际情况对其重新率定,其结果可为本区水土保持模拟提供依据。[讨论]顺坡垄作的垄沟糙率n主要受降雨强度、雨型、坡度等因素的影响,今后应进一步深入研究垄作方式、雨强、坡度对坡面径流流速的影响和坡面侵蚀的问题,为深入分析和解决东北黑土区土壤侵蚀问题,提供理论依据和数据支撑。

    作者:

    李坤衡;焦剑;秦伟;殷哲;

    发布时间:2024-06-13

  • 955. 黄土高原典型小流域水土流失治理成效分析

    摘要: 科学开展流域水土流失治理工程效益评价既是客观反映工程自身规律必然要求,也是对区域水土流失治理成效评价的前提与基础。以山西木窑沟小流域为研究对象,基于三因子水土流失评价模型、对比分析等方法,对流域水土流失治理工程实施前(2015年)和实施后(2019年)土壤侵蚀状况进行对比研究。结果表明:(1)工程实施 3年以来,流域水土流失综合治理度增加约 1%;流域林草覆盖率提高约 3%,其中,流域低覆盖、中覆盖、高覆盖区分别增加 0.7%、2.78%和 2.4%;(2)流域水土流失状况"减量、降级"特征明显。2019年流域土壤侵蚀面积较 2015年减少 153.19hm2;在侵蚀强度方面,流域强烈侵蚀面积减少 55%,极强烈侵蚀面积减少 22.3%,国家水土保持重点工程实施取得明显成效。

    作者:

    赵阳;张永娥;

    发布时间:2024-06-13

  • 956. 宁夏生产建设项目水土保持监管探索

    摘要: 加强生产建设项目水土保持监督,有效防治人为新增水土流失是水土保持部门的一项重要任务。本研究系统梳理宁夏自治区现状水土保持监管方式,总结水土保持监管成效,评价现阶段水土保持监管中存在的问题,并提出未来宁夏水土保持监管亟需解决的问题。

    作者:

    张永娥;张国军;马文涛;李永福;殷小琳;王立明;魏小燕;张晓明;

    发布时间:2024-06-13

  • 957. 广州市白云区裸地近自然化植被恢复效果研究

    摘要: [目的]本文以恢复生态学为主要理论基础,对裸地进行近自然植被恢复。[方法]用近自然的复绿方法研究仲恺农业工程学院白云校区杨钊杨勋楼后山的一段边坡的复绿效果,完全模拟自然界的环境条件,通过室外播种试验的乔灌草种子混播,同时不采用任何人工管理的方法,不除杂草、不施用任何肥料、农药。以土壤元素测定、小气候测定为研究方法并定期观测植物的多样性变化及其土壤的理化性质。[结果]研究结果发现:(1)植物多样性方面边坡植物物种丰富度相比较之前提升了 5.6%,其中草本植物相较于木本植物物种丰富度提升的要高;(2)土壤的理化性质方面有机质含量和土壤的酸碱度随着植被恢复的效果分别上升了 26.7%和 7.9%,因样地植物快速生长导致氮含量下降了 12.9%;(3)小气候变化方面相比于裸地,试验样地整体上有着更大面积的植被覆盖,于是有着更大的比热容,故温湿度变化幅度相对于裸地较小。[结论]本次试验播种植物中木本的存活情况较好,草本的生长速度较快,近自然的复绿方式同时也能使原有植物有更好的生长,与试验植物共同复绿样地,最终能够形成比较近自然化的生态群落同时对土壤的改良和小气候的形成也有积极作用。

    作者:

    张俊国;聂斯思;郑晓钟;魏龙;殷祚云;

    发布时间:2024-06-13

  • 958. 红砂和珍珠在不同干旱强度下的死亡风险评估和反应策略

    摘要: [目的]干旱引起树木水力失效或碳饥饿而导致死亡,可能与干旱强度相关。然而,有关荒漠树木在遭遇不同干旱胁迫时死亡的风险及其抗旱策略的报道仍然很少。[方法]本试验在遮雨棚中移植了红砂和珍珠进行盆栽试验,并在经过 3种水分处理(即,充分供水,慢速干旱和快速干旱)后测定了与水和碳相关的生理性状。[结果](1)与充分供水处理相比,慢速干旱处理下红砂的边材(KS)和叶比导率(KL)无显著变化,而在快速干旱处理下显著降低,珍珠的KL有一致的变化。红砂和珍珠的导水率损失 50%的水势值(P50)在慢速和快速干旱处理下均显著大于充分供水,但慢速和快速干旱处理间无显著差异。(2)在 3种水分处理下,红砂和珍珠的水力安全阈值(HSM50)之间均存在显著差异,且充分供水处理下的值最大,快速干旱处理下的值最小。(3)在慢速或快速干旱胁迫下,红砂的P50显著大于珍珠,HSM50显著小于珍珠。(4)净光合速率、边材比导率和P50、正午水势、叶片和茎可溶性糖是红砂性状变异的主轴,充分供水处理下的树木有最大的净光合速率和水分运输效率,快速干旱处理下的树木有最大的抗栓塞能力和渗透调节能力,慢速干旱处理下的树木介于两者之间。正午水势、叶片和茎可溶性糖是珍珠性状变异的主轴,3 种水分处理下的个体分布均与耐旱性状相关。[结论]水力失效可能是红砂和珍珠死亡的原因。它们在快速干旱胁迫下更容易发生水力失效,其中红砂比珍珠更容易因过度栓塞而死亡。在抵抗干旱胁迫时,红砂和珍珠的抗旱策略不同,红砂采取出一种避旱策略,珍珠采取出一种耐旱策略。这一研究证明结合水力性状、非结构性碳、光合特性可以很好的预测荒漠树木的死亡。

    作者:

    王红永;解婷婷;牛富荣;何彩;师亚婷;单立山;

    发布时间:2024-06-13

  • 959. 滇西北剑湖双河水库流域不同土地利用类型下土壤理化性质及其对抗剪性能的影响

    摘要: [目的]通过对滇西北剑湖双河水库流域不同土地利用类型下的土壤理化性质和抗剪性能关系的研究,为研究区域及同类型的水土流失地区治理提供一定的依据和思路。[方法]以云南省大理州剑川县双河水库流域为研究区域,将研究区草地、林地、耕地和采矿用地 4种土地利用类型的土壤作为研究对象,根据当地干湿季节的土壤含水率,配置了三种实验含水率,分别对应旱季含水率 15%,雨季含水率 35%,和过渡季节的含水率 25%,并测定土样的理化性质和抗剪性能,分析不同土地利用类型的理化性质及抗剪性能的差异,并分析土壤理化性质对抗剪性能的影响。[结果]结果表明:(1)在 10种实验选定的土壤理化性质指标中,有 7种指标(分别是pH、TP、TN、TOC、氮磷比、粉粒和砂粒)在不同土地利用类型土壤中存在显著性差异,并且差异主要存在于采矿用地、耕地和其他类型的土壤中。(2)4种土地利用类型的抗剪强度均随着土壤含水率的增加而减小,随着垂直压力的增加而增加;粘聚力和内摩擦角随着含水率增大基本呈减小趋势。(3)土壤理化性质和抗剪性能的相关性分析表明,在 15%含水率下pH、粉粒、砂粒与抗剪强度具有显著相关性;在 25%和 25%含水率下,pH与粘聚力、内摩擦角具有显著相关性。[结论](1)人为扰动会对土壤理化性质造成一定的影响。(2)土壤粒径、含水率、pH等是与土壤抗剪性能密切相关的理化性质,其中土壤粒径和含水率对抗剪性能的影响是直接的,而pH会通过影响土壤生物和微生物的生长和生活环境,从而间接影响土壤的抗剪性能。(3)在 15%含水率下,黏粒和砂粒含量对抗剪性能有显著影响,而在 25%和 35%含水率条件下该影响逐渐减弱,说明研究区域在干旱条件下,土壤的物理性能对抗剪性能会产生影响,含水率增大后,该影响减弱。

    作者:

    王金蕾;陈晨;杨苑君;

    发布时间:2024-06-13

  • 960. 四种不同厚度的绿化废弃物对土石质边坡植被生长高度和土壤保墒的影响

    摘要: 为实现修剪产生的绿化废弃物分类再利用,研究其处理后作为覆盖物对覆盖下植被生长高度和土壤保墒的影响,本研究以华北地区 4种典型绿化树种枝叶为试验材料,选取种植常用绿化植物(紫花苜蓿、冰草、披碱草、狗尾巴草、紫穗槐、胡枝子),并用无覆盖作为对照,分析不同种类绿化废弃物覆盖和不同绿化废弃物覆盖厚度对植株高度的影响。结果表明,为了解决绿化废弃物和灌草竞争的问题,可以把紫穗槐和冰草或紫穗槐和狗尾草进行配合撒播,灌木植物紫穗槐适合在 25°阴坡覆盖紫穗槐枝叶 5-6cm下播种,草本植物冰草和狗尾草适合在阳坡覆盖 3-4cm或阴坡覆盖 1-2cm下播种。同时,火炬树枝叶不适合覆盖。

    作者:

    黄庆丽;

    发布时间:2024-06-13

  • 961. 内蒙草原区植被覆盖度时空演变及其驱动力分析

    摘要: [目的]内蒙草原具有丰富的自然植被和矿产资源。以内蒙草原区为参考确定适宜的植被覆盖度并了解其分布特征和驱动因素,可为其矿山生态修复工作提供有益的思路和建议。[方法]本研究基于Landsat5/7/8 NDVI数据,采用像元二分模型反演植被覆盖度。通过Sen+MK和Hurst指数对该地区植物覆盖度的稳定性、空间分布和未来演变趋势进行了全面的研究。并且使用最优参数地理探测器(OPGD)来探究植被覆盖度空间分异的驱动因素。[结果]1)2006-2020 年内蒙草原区植被覆盖度呈增长趋势,整体呈现东高西低的空间格局,以高波动为主;2)从变化趋势分析,植被具有轻微或明显改善的区域(64.8%)远多于轻微或严重退化区域(23.2%),12%的区域无明显变化。与过去 15年相比,未来植被改善区域的面积将会减少至 36.6%,中部草原区的锡林郭勒盟市和乌兰察布市中部,东部草原区呼伦贝尔市的西部和鄂尔多斯市的西部以及西部草原区乌海市都有退化风险,应重点关注;3)降水q平均值为 0.35,是内蒙草原区空间分异性的主导因素,其与土壤类型、土地利用和气温 3个因子的q值介于 0.40~0.63之间,协同作用最显著。

    作者:

    奎国娴;史常青;杨建英;李瑞鹏;魏广阔;刘佳琪;

    发布时间:2024-06-13

  • 962. 杉木纯林转化为杉楠复层林后的凋落物水文效应

    摘要: [目的]探究杉木纯林转为杉楠复层林后凋落物水文效应,为阐明杉木复层林生态功能和杉木近自然经营提供理论依据。[方法]选取顺昌县杉木纯林 4种不同间伐保留密度套种闽楠转化为杉楠复层林的林分,以杉木纯林为对照,调查收集林地上凋落物,测定凋落物层凋落物蓄积量、持水率、拦蓄量、持水量等水文特性,分析不同杉木保留密度的杉楠复层林凋落物水分效应。[结果]结果表明,1)凋落物的总蓄积量表现为D65>D55>CK>D35>D23.在套种相同楠木密度的情况下,杉木保留密度对杉楠复层林凋落物量影响显著,随着杉木保留密度增加,复层林凋落物的蓄积量也在随之增加,半分解层蓄积量占总蓄积量的比例高于未分解层;2)在不同浸水时间下,半分解层凋落物持水量表现为D65>D55>Ck>D35>D23,未分解层表现为D65>D55>Ck>D35>D23.不同保留密度杉楠复层林下凋落物 0~4h内吸水速率均为最快,最大持水量与最大持水率表现为半分解层大于未分解层,且均随着杉木密度的增加而增加;3)不同保留密度杉楠复层林下最大拦蓄率变化范围为 188.12%~233.54%,有效拦蓄量为 24.39 t·hm-2~48.54 t·hm-2,均为杉木密度最大的复层林值最大。55株杉木/亩与 65株杉木/亩密度下凋落物蓄积量比杉木纯林分别高了 1.37倍和 1.38倍,其凋落物持水率增加,最大拦蓄量和有效拦蓄量均显著提高,说明与杉木纯林相比,杉楠复层林凋落物层拦蓄降水的能力更强。[结论]杉木纯林转为杉楠复层林后初期水文效应存在一定差异,杉木保留密度大的杉楠复层林水文功能优于杉木纯林。与杉木纯林相比,D55与D65密度下凋落物蓄积量比杉木纯林分别高了 1.37倍和 1.38倍,凋落物持水率增加,最大拦蓄量和有效拦蓄量均显著提高,说明与杉木纯林相比,针阔混交林凋落物层拦蓄降水的能力更强。D65密度下的蓄积量,持水性能和持水能力为五种密度下最为优势的一种。在今后的造林管理中,建议通过营造合适密度复层林,配合相应的营林措施,实现其生态水文功能的提升,同时在今后的人工林经营管理过程中,尽量避免营造纯林,多考虑多树种之间套种带来的效益。

    作者:

    汤隆兴;杨芬露;唐璐泓;熊梓睿;卢俊汝;范美婷;吴鹏飞;蔡丽平;

    发布时间:2024-06-13

  • 963. 基于FLUS InVEST模型的大庆市碳储量及热点区域分析

    摘要: [目的]以资源枯竭型城市大庆市域为研究区,探讨未来不同情景下土地覆盖变化对碳储量的影响并识别固碳能力热点区域,为未来城市转型提供政策建议。[方法]以 2010、2020年大庆市土地覆盖数据为基础,运用FLUS模型模拟 2030年自然演替情景、生态保护情景和城市发展情景土地覆盖格局,分析不同情景土地覆盖变化特征,结合InVEST模型中碳储模块估算 2010、2020和 2030年 3种情景碳储量及其分布,最后通过ArcGIS中热点分析工具,以 500设为阈值,根据Z值进行冷热区划分,识别固碳能力冷热点区域。[结果]2010-2020年,大庆市耕地、水体和人造地表面积增加,其余土地覆盖类型面积均减少,碳储量分别为 566.10×106t和 565.24×106t,10a间总碳储量减少了 0.86×106t,草地碳储量减少最多,占碳储总损失量的 79.03%;2030 年自然演替情景和城市发展情景土地覆盖变化与 2010-2020 年间相似,碳储量分别为564.08×106t、564.04×106t,相比 2020年分别减少了 1.16×106t、1.20×106t,均是草地减少的最多,分别占总损失量的 74.47%和 77.69%;生态保护情景下水体和人造地表处于减少状态,其余土地覆盖类型面积增加,总碳储量为 567.77×106t,10a间增加了 2.53×106t;草地和湿地向耕地面积转化,是导致碳储量损失的主要原因,生态保护情景碳储量主要贡献者是湿地,占总贡献量的 74.26%;自然演替情景二级热点区域主要分布在市域西北边界处,冷点区域分布面积是生态保护情景和城市发展情景的 2.93倍和 3.79倍,城市发展情景固碳能力热点区域与自然演替情景相似,但是冷点区域极少,生态保护情景一级热点区域主要分布在杜尔伯特蒙古族自治县,冷点区域主要分布在大庆市主城区中心部分。[结论]大庆市在生态保护情景下碳储量最高,固碳能力热点区域主要位于湿地分布地区,冷点区域主要分布在大庆市主城区中心部分,耕地的固碳能力不显著。实现大庆市城市转型应坚持退耕还林还草,加大还湿力度,具体可在杜尔伯特蒙古族自治县的连环湖地区开展湿地营建和保护工作,在主城区各分区交汇处增加绿色基础设施,并减少城市用地扩张。

    作者:

    李雪;李文;

    发布时间:2024-06-13

  • 964. 准格尔旗矿山生态修复技术问题分析与对策研究

    摘要: 内蒙古准格尔旗是我国重要的煤炭基地,推动高标准、高质量的矿山生态修复治理工作是落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的要求。目前准格尔旗矿山生态修复与治理工作在防洪排水、坡体稳定、土壤改良、植被选配等方面存在着诸多误区和不足,基于旗内矿区生态环境广泛调研分析,针对矿区生态修复中的小流域综合治理、防洪排水、坡面防护、土壤改良、植被选配、限制性因子修复、产业发展等方面,提出了相关对策,以期为矿山科学生态修复与治理提供支撑,推动社会经济的可持续发展。

    作者:

    赵蕾;赵方莹;袁志琼;叶振魁;苏光瑞;

    发布时间:2024-06-13

  • 965. 首次系统繁殖出穿山甲子二代、子三代

    摘要: [目的]穿山甲人工繁殖是一个极具挑战性的世界性难题,由于不能系统性繁殖出子二代、子三代,导致各穿山甲物种的繁殖生物学参数未知或不确定。本研究通过对极度濒危马来穿山甲的繁殖生物学、生长模式及育幼等的研究,系统揭示马来穿山甲的生物学特性,从而科学指导马来穿山甲人工饲养繁育,同时为其它穿山甲物种繁殖提供参考。[方法]通过长期的、大规模的 360 度红外监控录像,统计及分析该物种的重要繁殖学参数;跟踪幼崽从哺乳期到成熟期的体重变化,绘制幼崽增长曲线,总结育幼关键技术。[结果]首次系统性繁育出马来穿山甲子二代、子三代,建立了可自我维持的马来穿山甲人工种群。育出子代 49 只(其中子一代 30 只、子二代 15 只、子三代 4 只),存活 20 只,繁殖成活率 40.8%;首次系统性研究并揭示了马来穿山甲的繁殖生物学特性,阐明马来穿山甲的成熟周期、发情周期、产后发情规律、怀孕期、生产周期、胎产数、出生性比、泌乳期、哺乳期、性成熟与体成熟年龄等重要繁殖生理参数,并且发现雌性随机第一次合笼交配怀孕的比例为 78%~81%;总结育幼关键技术,依据幼崽纯母乳喂养体重峰值出现在 130 天左右,确定适宜开始诱食时间(日龄 90-130 天),适宜断奶期(日龄 130-160 天)。[结论]马来穿山甲具有高效的繁殖方式,即马来穿山甲的繁殖无季节性,无明显的发情特征、发情期和性周期等,雌雄第一次随机合笼交配怀孕的比例为 78~81%;母兽的泌乳期约为分娩后 0~5 个月,幼崽的断奶期为出生后 4~5 个月,如果幼崽出生后 3 个月不跟随母兽吃人工饲料,可以开始用添加白蚁的人工饲料诱导,时间点不能晚于 130 天,否则不利于幼崽的生存。以上研究为马来穿山甲饲养繁育奠定了理论基础,同时也为其它穿山甲物种繁殖提供参考。

    作者:

    闫鼎羽;郭小兵;徐尚华;贾苗苗;

    发布时间:2024-06-13

  • 966. 基于MaxEnt模型和ArcGIS预测南京市人与野猪冲突的空间分布

    摘要: [目的]预测南京市人与野猪冲突的空间分布,划分不同风险等级,建立野猪应急防范机制,同时,为野生动物致害补偿、致害险及差额保费政策提供数据支撑。[方法]通过布设红外相机、问卷调查和资料收集等方法获取了 86 个野猪冲突有效分布位点,综合运用MaxEnt模型和ArcGIS分析和预测南京市人与野猪冲突的潜在分布区。[结果]南京市人与野猪冲突的高风险地区集中在溧水无想山、江宁汤山和浦口老山等周边区域,高风险区面积 266.69km2,占全市总面积的 4.05%,林地及周边居民所面临的野猪致害风险较大;中风险区面积为 982.78 km2,主要分布在林地外围,占市域面积的 14.92%;低风险区面积为5337.50km2,主要为远离山区及林地的区域,占市域面积的 81.03%。[结论]距林地距离、海拔和最干季度降水等环境因子对预测模型的贡献率较高,表明人与野猪冲突风险区的分布与林地、海拔和降水等环境因子有关。南京市人与野猪冲突分布区的区域性特点明显。

    作者:

    王玄;常青;王磊;翟飞飞;孙立峰;丁晶晶;

    发布时间:2024-06-13

  • 967. 朱鹮大肠杆菌分离鉴定及耐药性与喹诺酮类耐药基因分子特征分析

    摘要: [目的]掌握浙江省德清县驯养朱鹮大肠杆菌的耐药性、耐药基因与分子特征,为治疗朱鹮大肠杆菌感染提供基础数据。[方法]采集该地驯养朱鹮新鲜粪便样本,采用分离培养、形态观察、生化鉴定及 16S rDNA序列分析鉴定大肠杆菌;进而采用肉汤稀释法检测环丙沙星、庆大霉素、丁胺卡那等 7 种抗菌药对源自不同朱鹮的大肠杆菌分离株菌株的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC);选择代表性菌株,通过PCR和测序鉴定其携带qnrS1、gyrA、gyrB等 9 种喹诺酮类耐药基因的情况,并分析其蛋白关键氨基酸位点突变与耐药性的关系,采用接合转移分析耐药质粒水平转移情况及其与耐药性的关系,应用卡方检验(Chi-square test)和费歇尔精确检验(Fisher exact test)分析分离株耐药表型与朱鹮年龄、耐药基因的相关性。[结果]本研究共采集了 98 只朱鹮粪便,经分离鉴定均获得了大肠杆菌;源自不同朱鹮的 98 株大肠杆菌对喹诺酮类环丙沙星呈现高度耐药(耐药率为 65.3%,64/98),对其余 6 种药物高度敏感(敏感率均>90%),朱鹮年龄与环丙沙星耐药性极显著相关(P<0.01);选取的 31 株分离株喹诺酮类耐药基因marR、gyrA、parC和gyrB的突变株占比在 3.2%~80.6%之间、携带质粒耐药基因qnrS1 的菌株占比 22.6%(7/31);耐药基因阳性菌株占比 93.5%(29/31)并分布于 6 个耐药基因型,其中,marR/gyrA/parC 10 株、marR/qnrS1 6 株、marR 6 株、gyrA/parC 3 株、marR/gyrA 3 株、marR/gyrB/qnrS1 1 株;环丙沙星耐药表型与耐药基因显著相关(P=0.026),gyrA和parC单基因或联合突变均与喹诺酮耐药显著相关(P= 0.038);大肠杆菌分离株 qnrS1 一次接合成功率为 28.6%(2/7),并可导致受体菌对喹诺酮类药物的耐药性增加。[结论]本研究鉴定了朱鹮群体大肠杆菌耐药性,并明确了朱鹮源大肠杆菌对喹诺酮类耐药的主要原因是gyrA和parC单基因或联合突变并携带可水平转移的耐药基因qnrS1,本研究结果为人工驯养朱鹮救护和耐药性监测提供参考依据,提示应重视朱鹮大肠杆菌对喹诺酮类药物的耐药性。

    作者:

    张辉;邵乐乐;季艺;马武林;翟祎梦;白洪青;周莹珊;雷蕾;郑亚东;宋厚辉;杨永春;邱国强;

    发布时间:2024-06-13

  • 968. 人工繁育朱鹮肠道微生物宏基因组学分析

    摘要: [目的]以德清县下渚湖人工繁育朱鹮种群为研究对象,采用宏基因组分析技术,系统分析朱鹮(Nipponia nippon)肠道微生物在不同季节的菌群结构和抗生素耐药基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)携带状况,为朱鹮疾病防治提供了相关的基础数据。[方法]于 2020 年 7 月至 2022 年 7 月期间,采集湖州市下渚湖国家湿地公园朱鹮种群及其相关环境(泥鳅和排污口污泥)样本。共计采集了 270 份朱鹮新鲜粪便。提取样本总DNA,进而用于宏基因组测序,并对测序数据进行了生物信息学和统计学分析。[结果]朱鹮粪便样本经MetaPhlAn4 注释,结果发现存在 525 种细菌,分属 8 门,23 纲,53 目,112 科和 235 属。其中,61 种被定义为条件致病菌,可能成为朱鹮肠道中的潜在致病菌。不同样本间肠道菌群组成差异很大,经围绕中心点划分(Partitioning Around Medoids,PAM)聚类方法可以被聚类为两簇,并且它们的微生物组代谢和功能差异显著。基于eggNOG和KEGG数据库的注释,本研究对细菌的基因进行了功能分析。在代谢功能方面,从eggNOG数据库的注释结果看,除大量功能未知基因簇存在外,细菌的基因簇主要富集于复制,重组和修复、氨基酸的运输和代谢、转录、信号转导机制等相关功能基因。KEGG的注释结果表明,朱鹮肠道微生物功能基因主要分布在新陈代谢、全球和概述图、碳水化合物代谢通路和氨基酸代谢通路。这两部分研究都支持肠道对宿主生理代谢具有重要调节作用。朱鹮粪便样本中共检测到367 种ARGs,这些ARGs主要与fluoroquinolone、peptide、aminoglycoside 和 tetracycline 耐药相关。[结论]本研究初步概述了朱鹮肠道微生物群落结构和抗生素耐药基因携带情况,这对于有效评估朱鹮健康和控制抗生素耐药性具有重要意义。研究结果拓宽了我们对濒危鸟类朱鹮抗微生物耐药性(Anti-microbial Resistance,AMR)的理解,并对评估ARGs污染风险提供参考。

    作者:

    马武林;季艺;邱国强;白洪青;张辉;宋厚辉;杨永春;

    发布时间:2024-06-13

  • 969. 气候变化和土地利用威胁东南亚对鸡形目保护的有效性

    摘要: [:目的]气候和土地利用变化及其相互作用对生物多样性产生深远影响,尤其是在东南亚(SEA)等生物多样性丰富地区。为了提高生物多样性保护的效果,了解气候和土地利用变化对生物多样性的影响至关重要。[方法]本研究基于细胞自动机马尔可夫链模型(CA MARKOV)预测了未来的土地利用变化,并以鸡形目物种为例,评估了气候和土地利用变化对SEA保护区的效果的影响。此外,使用一组物种分布模型(SDMs)来评估目前和 2070 年 62 种鸡形目物种的潜在栖息地及其动态。[结果]本研究结果显示,气候和土地利用变化将减少这些鸡形目物种的适宜栖息地。其中,有 22 种或 31 种物种将因气候和土地利用变化导致较低海拔地区的栖息地适宜性下降而向上迁移,而其他 40 种或 30 种物种则预计因土地利用变化而向下迁移,这两种迁移情景下的变化将扩大低多样性和高多样性的区域,但目前的保护区(PAs)与未来高多样性适宜栖息地之间将存在不匹配。[结论]为了有效确保生物多样性保护,并在 2030 年之前保护地球 30%,本研究研究结果表明应当基于气候和土地利用变化的影响建立新的保护区或调整保护区范围。

    作者:

    刘正霄;田姗;陆帅;朱自强;彭于杨;李新宇;李建强;徐基良;王勇;

    发布时间:2024-06-13

  • 970. 白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)的窝卵数、孵卵节律及其对环境温度和降水的响应

    摘要: 窝卵数和孵卵节律是鸟类生活史的重要方面,亲鸟在孵卵期间需要权衡自身的能量需求与胚胎的热需求。白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)是一种中国特有的生活在山地森林中的单亲鸟类,面临寒冷环境和能量压力,亲鸟可能会调整孵卵行为以应对这些限制。于 2020 至 2022 年 3-7 月在湖北省广水市平靖关村和湖北中华山鸟类省级自然保护区跟踪了 21 只野生雌性白冠长尾雉,对白冠长尾雉的窝卵数、孵卵节律及其对环境温度和降水的响应进行了研究。结果显示,窝卵数为 7.72±1.51,并表现出明显的季节性下降,且窝卵数与产卵期平均温度呈显著的负相关关系(P<0.05)。在孵卵期,亲鸟每天离巢 0.74±0.46 次,离巢时长为 99.23±72.93min,坐巢率为 93.11±5.06%,离巢高峰在 13:00 左右,且离巢时长与日均温和日降雨量均呈显著的负相关关系(P<0.05)。本研究表明雌性白冠长尾雉会根据环境温度和降水调整孵卵行为,其集中在下午的单峰活动模式可能主要是由胚胎温度需求而不是生理需求驱动的。

    作者:

    靳亭;陆帅;汪蕴琪;华俊钦;刘正霄;胡骞;刘亚婷;徐基良;

    发布时间:2024-06-13

  • 971. 两种长尾山雀的不同孵卵模式及其适应性的比较研究

    摘要: [目的]探究气温对单亲孵卵和双亲孵卵鸟类的孵卵行为、巢温及胚胎发育影响的差异。[方法]以仅雌性孵卵的银喉长尾山雀(Aegithalos glaucogularis)和双亲轮流孵卵的红头长尾山雀(A.concinnus)为研究对象,利用 2008-2020 年及 2022 年在河南董寨国家级自然保护区收集的监测数据,分析气温与其孵卵行为、巢温、孵化成功率及雏鸟发育情况的关系。[结果](1)两种长尾山雀的单次孵卵时长随气温升高皆显著减短;(2)银喉长尾山雀的单次离巢时长随气温升高显著延长,红头长尾山雀的尽管有延长的趋势但未达到统计显著性;(3)两种长尾山雀的孵卵期长度皆随气温升高而显著减短,但银喉长尾山雀孵卵期长度减短的趋势显著强于红头长尾山雀;(4)两种长尾山雀日间巢内积温皆随气温升高而显著增加;(5)孵卵期气温对两种长尾山雀的孵化成功率、雏鸟体重和雏鸟body condition皆无显著影响。[结论]气温对银喉长尾山雀孵卵行为的影响比对红头长尾山雀的大;两种长尾山雀的孵卵行为对日间巢温的调节作用有限;孵卵期气温对两种长尾山雀胚胎发育的影响没有滞后效应。

    作者:

    胡骞;王悦;余高阳;吕磊;王鹏程;文野;徐基良;王勇;张正旺;李建强;

    发布时间:2024-06-13

  • 972. 人为干扰对白冠长尾雉的活动区面积和栖息地利用的影响

    摘要: [目的]人类活动会改变地区原始的生态环境,对当地动物种群的空间利用产生影响。因此,掌握人为干扰条件下濒危物种对空间的利用情况有助于更好地进行保护。活动区(home range)和栖息地利用(habitat utilization)是对动物空间需求最好的度量,掌握这些信息对有效保护鸟类具有重要意义。[方法]2020-2021 年对湖北省平靖关村周边的白冠长尾雉(Syrmaticus Reevesii)进行追踪,收集到 47 组白冠长尾雉的活动区面积和栖息地利用信息并采用广义线性混合模型进行分析。[结果]研究发现平靖关地区白冠长尾雉主要利用针阔混交林、落叶阔叶林和灌木林,但按照干扰强度划分后,低干扰区的白冠长尾雉只倾向于利用针阔混交林。雄性个体的落叶阔叶林利用率会受到人为干扰源距离的影响,雌性个体的栖息地利用率受干扰强度和干扰源距离的交互作用更为明显;活动区面积方面,雌性个体的活动区面积要显著大于雄性,并且在高干扰区活动区面积与居民点距离呈负相关。[结论]平靖关地区的野生白冠长尾雉种群在活动区面积和栖息地利用方面较容易受到当地人类活动的影响,因此在不打扰当地农民正常农业活动的前提下,对当地的森林植被进行有效的保护、控制人为干扰强度以及加强对当地群众的宣传工作将有助于更好地保护该地区的野生白冠长尾雉种群。

    作者:

    汪蕴琪;陆帅;刘正霄;靳亭;李建强;曾娅杰;徐基良;

    发布时间:2024-06-13

  • 973. 基于弱监督空间组注意力的细粒度鸟类识别方法

    摘要: 细粒度图像识别是对属于同一大类别的多个子类别进行分类,这具有很大的挑战性,因为同一子类别的差异可能很大,而不同子类别的差异可能很小。以前的方法一般是先定位整体目标或部位,然后判断图像属于哪个子类别,这些方法依赖于耗费大量人力物力的目标或部位标注,是走向实际应用的巨大障碍。还有一些方法从高层特征图中间接提取可识别的区域,但是它们忽略了目标及其部位之间的空间关系,这可能会导致识别不准确。在本文中,我们提出了一个基于弱监督的空间组注意力网络用于细粒度的鸟类图像识别。根据目标及其部位之间的空间关系,我们将空间组注意力模块嵌入到识别网络中,通过建立语义特征空间增强机制来突出正确的语义特征区域。此外,我们应用了矩交换数据增强模块,通过交换两张输入图像特征图的矩(方差和均值)来生成新的特征图(包含两张输入图像的特征)从而达到数据增强的作用。结合实验表明,我们的方法在自建鸟类图像数据集 Bird-65、公开鸟类图像数据集 CUB200-2011 和细粒度图像数据集Stanford Cars上的分类效果都明显优于现有的细粒度鸟类识别方法。

    发布时间:2024-06-13

  • 974. 东北地区水獭时空分布格局及其保护规划

    摘要: 水獭(Lutra lutra)是一种半水栖哺乳动物,隶属于食肉目(Carnivora)鼬科(Mustelidae),因其对水质具有高度敏感性且处于食物链顶端,被认为是水生生态系统的重要指示种和旗舰种。中国分布有三种,即欧亚水獭(Lutra lutra)、小爪水獭(Aonyx cinereus)和江獭(Lutrogale perspicillata)。IUCN濒危物种红色名录将欧亚水獭列为近危(NT),小爪水獭和江獭列为易危(VU)。在我国,2021 年调整后的《国家重点保护野生动物名录》将水獭列为国家二级重点保护野生动物。近年来,由于大规模人类活动,全球水獭种群受到了严重破坏,而国内对水獭的调查和研究相当有限。东北地区水獭种群作为我国水獭分布最北的种群,对我国淡水生态系统的健康维持具有重要的生态学意义。本研究在基于新方志、文献资料和电话访谈的基础上,于 2016 年至 2022 年期间,通过访谈调查、问卷调查、野外实地调查、粪便收集等方式对水獭的分布信息进行收集和校正,最终获得东北地区水獭近七十年的历史分布基线数据库。通过物种分布集合建模重现其近 70 年的分布格局,从时间和空间两个维度揭示其动态变化规律,分析其时空变化的自然和人为驱动因素。同时,评估了不同时期水獭的潜在适宜分布区,利用地理信息系统和系统保护规划软件分析了水獭的保护优先区并计算了各省级行政区内水獭潜在分布区和保护优先区面临的人类压力;结合国家级自然保护区的空间布局分析了水獭的保护现状。找出基于自然地理单元的保护空缺,提出系统保护规划方案。本项研究成果填补了水獭本底信息,掌握其种群时空动态变化规律并为其保护提出有效的保护方案。同时国淡水生态系统保护、半水栖哺乳动物保护及保护区网络建设提供范式和理论依据。

    作者:

    栾晓峰;

    发布时间:2024-06-13

  • 975. Over-Wintering Waterbirds Species Diversity Pattern and Its Habitat Suitability Evaluation of Poyang Lake Basin,China

    摘要: Poyang Lake in Jiangxi Province is the largest freshwater lake in China and is the most important wintering site for the East Asian and Australian Flyway.This area is a biodiversity hotspot hosting various types of waterbirds,mainly endangered Cranes,Storks,and Shorebirds.At a wider landscape scale,the Poyang Lake basin is located in the middle and lower reaches of the Yangtze River and regionally is an essential economic belt ecological pillar for Jiangxi Province to build an ecologically more robust province.Despite Jiangxi Province carrying out a series of management and protection works,such as Bird Award Lake,International Bird Watching Festival,community co-management and so on,the population number and spatial-temporal distribution of some waterbirds still has large fluctuations,as seen elsewhere around the world.In this case,the research results on bird community diversity,spatial-temporal pattern,landscape effect and habitat suitability can provide targeted scientific reference for scientific monitoring,ecological protection and economic development of bird resources and their habitats in Jiangxi Province,and will provide the most significant ecological suggestions for the harmony between human and nature. From 2016-2020,a survey of wintering waterbirds was carried out in 42 sub-lakes located in two national nature reserves(Poyang Lake National Nature Reserve and Nanji National Nature Reserve,PNNR and NNNR respectively)and one provincial nature reserve(Duchang provincial nature reserve,DPNR)in the Poyang Lake Basin.The wintering waterbird survey was conducted for five winter seasons,Jan 17-31 in 2016,Jan 09-26 in 2017,Jan 19-31 in 2018,Jan 09-26,2019 and Jan 05-15 in 2020 in each sub lakes of the study area when the population of birds was relatively stable.We used binoculars,monocular and a spotting scope to observe and count the birds,recording species number and location.The survey routes and observation points were located with GPS receiver in all the vantage points in each sub lake.Then,Hill numbers(species richness index,exponential of Shannon's diversity index,inverse Simpson's diversity index)was computed using the iNEXT package to quantify biodiversity measures of bird communities in the Poyang Lake.In addition to field survey data,Remote Sensing and Geographic information system was used to evaluate the habitat suitability of bird communities through Analytical Hierarchical Process method,using various indicators namely land cover type,Normalized Difference Moisture Index(NDMI),Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)slope and road density.The land cover type was obtained through a multi-date classification of Landsat OLIR TIRS satellite images in 2016 to 2020.All the data analysis was operated in various software.The Environment for Visualizing Images was used to preprocess and classify Landsat image.Vegetation indices(NDVI and NDMI)were computed from spectral bands of Landsat images,Red and near infra-red band for NDVI and infra-red bands for NDMI.The slope was calculated from Digital Elevation Model.Google Earth Engine(GEE)cloud platform were used to calculate(NDVI)and(NDMI)from Landsat 8 image.Geographic Information System were used to overlay indicators for the evaluation of habitat suitability.Methods of Land Use Change Evaluation(MOLUSCE)were used to analysis the habitat suitability change during the study period.Spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure were used to calculate landscape metrics.The data analysis and graphing software were used to analysis the correlation between landscape metrics and waterbird abundance. The overall research content of this study includes community structure(including basic community composition,community similarity,spatial-temporal difference),spatial-temporal patterns of large-size wintering waterbirds,effects of landscape characteristics on species abundance(taking large-size wintering waterbirds as the research object)and habitat suitability(taking wild geese as the research object),lake-island effect.Accordingly,the research results showed that: (1)Community structure of wintering waterbirds During the study period,58 wintering waterbirds species of 9 orders and 13 families were observed,and most of them were ANSERIFORMES(29.31%)and CHARADRIIFORMES(22.41%).The documented avifauna were dominated by Palearctic species(72.41%),followed by Oriental species(17.24%).The residency type was dominated by winter migratory birds(81.03%),followed by resident birds(18.97).Critically Endangered and Vulnerable species account about 1.72%and 8.62%,respectively.The similarity of avian communities in NNNR and PNNR was high(88%),Similarly,species composition of NNNR and PNNR was more similar.Hence,the study showed that among the recorded orders,ANSERIFORMES and CHARADRIFORMES(~86%),CORACIIFORMES and PODICIPEDFORMES(~85.00%)formed a small cluster,which suggests that they were more similar in species composition numbers. Secondly,temporal difference of wintering waterbirds species diversity was observed in the entire study area and period.Accordingly,the highest and lowest species diversity was observed in 2019 and 2018,respectively.Spatial differences in species richness and species diversity were also observed,whereby in NNNR had the highest diversity and DPNR had the lowest diversity.In different research years,there were also spatial differences on species diversity in the three different nature reserves.Spatial differences of species diversity were also observed among the sub lakes during the survey years.For example,the highest species diversity was observed in Da Hu Chi lake of PNNR,followed by Bai Sha lake of NNNR. (2)Spatial-temporal pattern and landscape impacts on large-size wintering waterbirds Large-size waterbirds are the flagship species of avian communities and their habitats.Consequently,the dominant large-size wintering waterbirds in the study area were chosen as the research objects to study their respective spatial-temporal patterns and the effects of landscape metrics on wintering waterbird abundances.The large-size wintering waterbirds in this study include Geese(Tundra Swan,Swan Goose,Greater White-fronted Goose,Bean Goose,Greylag Goose and Lesser White-fronted Goose),Cranes(Siberian Crane,White-naped Crane,Common Crane and Hooded Crane),Storks(Oriental Stork and Black Stork)and Eurasian Spoonbill.According to the results of this study,these large-size wintering waterbirds show differences in temporal and spatial distribution.Temporally,there were annual differences in the entire study area scale,nature reserve,sub-lake.Similarly,there were spatial differences in large-size wintering waterbirds at the nature reserve and sub-lake scales.Focusing on these spatial-temporal differences,this study conducted landscape impact analysis through landscape metrics,such as the landscape habitat connectivity index(DIVISION,COHESION),Contagion index(CONTAG),Shannon Diversity index(SHDI),and Simpson Diversity index(SIDI)in order to analyses the correlation of landscape metrics with the large-size wintering waterbirds abundances.The results of the study showed that COHESION,CONTAG,SHDI,and SIDI index were positively correlated with the spatial-temporal distribution of large-size wintering waterbirds.DIVISION index was negatively correlated with the spatial-temporal distribution of large-size wintering waterbirds.These landscape characteristics evidently can promote spatial-temporal distribution of large-size wintering waterbirds and needs further investigation. (3)Habitat suitability analysis of wintering waterbirds(specifically,common geese) Sympatric species have similar niche selection,and knowledge of habitat suitability is essential to design a good conservation strategy for wintering waterbirds in Poyang Lake.Therefore,in this study,common geese,which are both the large-sized flagship wintering waterbirds and may well represent the wider waterbird communities,were chosen as the focus of habitat suitability analysis in the study area.Landsat images with a resolution of 30 m downloaded from the United States Geological Survey,and other ancillary data were used for the study,and different software was used for preprocessing,classifying the satellite imagery,and mapping habitat suitability.Consequently,land cover types were divided into vegetation,mudflats,water,and sand.Common geese surveyed from the forty-two sub lakes in three nature reserves were chosen as training areas for wintering habitat of common geese to validate the results of the study on habitat suitability of wintering waterbirds in the whole Poyang Lake basin.The level of habitat suitability was divided into four classes:best suitable habitat,suitable habitat,fair habitat and unsuitable habitat. Among the four levels of habitat suitability classes,the best suitable(optimum)habitat had little change among different research years,showed a slight annual increase trend,ranging from 1589-1607 km2,and accounted for about 42.00%of the entire Poyang Lake basin,mainly distributed in the middle and south of the basin.The suitable habitat showed slight annual decreasing,ranging between 580-600 km2,accounting for about 15.00%of the entire Poyang Lake basin,mainly mosaic distributed among the best suitable habitat.The fair habitat area was relatively stable,between 1110-1120 km2,accounting for about 30.00%of the entire Poyang Lake basin,mainly distributed in the northern edge area and eastern area of Poyang Lake basin.The area of unsuitable habitat was less,about 490 km2,less than 13.00%of the entire Poyang Lake basin. (4)Lake-island effect of wintering waterbirds in Poyang Lake Wintering waterbirds in Poyang lake had obvious lake-island effect.The bird species richness was significantly correlated with the sub lake area(r = 67.55,P<0.01),and the sub lake area was significantly correlated with the habitat types richness(r = 64.25,P<0.01).Similarly,there is a significant nesting pattern distribution of waterbirds in Poyang Lake.The diversity turnover components of waterbirds in Poyang Lake(βsim = 0.464)greater than nested components(βnes = 0.364),and the bird species composition in each sub lake is different.Sub lake area,the habitat types richness was significantly correlated with nesting rank(r =-0.644,P<0.01 and r =-0.646,P<0.01),and conformed to the selective extinction hypothesis and habitat nestedness hypothesis.Maying lake has the highest local beta diversity contribution(0.062)whereas Dacha lake has the lowest local beta diversity contribution(0.007).Based on the research results,collectively,suggestions for the management and conservation of wintering waterbirds and their habitat in Poyang Lake basin are put forward as follows:(1)Geese(Tundra Swan,Swan Goose,Greater White-fronted Goose,Bean Goose,Grey Goose and Lesser White-fronted Goose),Cranes(Siberian Crane,White-naped Crane,Common Crane and Hooded Crane)and Storks should be routinely monitored;(2)Many sub lakes need to pay more attention,for example the Da hu chi,Bai Sha Hu lake and Xin Miao.These sub lakes were the most winter sites that harbor many species of birds species including endangered birds;(3)DPNR needs more attention to improve the level of protection status;(4)The vegetation and water environment of the middle and south should be the priority of management,and public awareness and education should be enhanced;(5)The northern edge area and eastern area of Poyang Lake Basin can carry out more wetland restoration projects for wintering waterbirds. These research results provide information on the community structure characteristics of wintering waterbirds in Poyang Lake,spatial-temporal patterns of large size wintering waterbirds and their relationships with landscape metrics,and an assessment of habitat suitability and spatial distribution of common geese,lake-island effect which can provide the latest scientific reference for the species management and conservation of large-size waterbirds in Poyang Lake.This work will be helpful to formulate more specific management actions and long-term plans in the future management and conservation of Poyang Lake basin and other nature reserves,and will provide theoretical support for the protection of waterbirds around the world,especially large-size endangered birds.Similarly,following the research results it is suggested that in the future,more research is needed in the following areas:(1)the relationship between the water level of all sub lakes and wintering waterbirds;(2)investigation on the distribution of various wintering waterbirds over long time scales;(3)build a distribution and population number change model of wintering waterbirds in order to predict the future situation of wintering waterbirds.

    作者:

    Debela Megersa Tsegaye;吴庆明;邹红菲;

    发布时间:2024-06-13

  • 976. 松嫩平原常见鹤类足迹特征及足迹信息学分析

    摘要: 由于环境质量的波动,我国鹤类种群数量呈现出不同的波动趋势。松嫩平原作为东北三⼤平原之⼀,是我国湿地分布的主要地区和鹤类迁徙的重要停歇地,⼀直备受关注。鹤类⾜迹是受关注的内容之⼀,直接关系着鹤种的识别、种群数量、栖息地利⽤等⽣物学信息。伴随着后基因组时代来临,使⽤机器学习对⽣物数据进⾏挖掘,已经成为⽣物学研究的热点。本研究假设鹤⾜迹可以作为鹤类种间判别的依据,在此前提下,将传统形态测量学和⽀持向量机(SVM)相结合,探讨了该判别的可⾏性和准确性。以松嫩平原分布的五种鹤类作为研究对象(丹顶鹤、⽩鹤、⽩枕鹤、⽩头鹤、灰鹤),采⽤样线法、定点观察法、同步观察法、实地测量法对五种常⻅鹤类的⾜迹特征、种间差异、成幼差异、季节差异、承痕体影响等进⾏了分析,结果如下。 (1)松嫩平原五种常⻅鹤类⾜迹种间差异显著。⽩枕鹤、丹顶鹤成体、⽩鹤成体在⾜迹⻅度特征⽅⾯⾼度相似;⽩鹤幼体、丹顶鹤幼体、⽩头鹤与灰鹤混合种群在⾜迹⻅度特征⽅⾯相似度较⼩。丹顶鹤成体与⽩鹤成体趾间⻆偏⼤,⽩枕鹤⾜趾间⻆偏⼩。 (2)鹤类⾜迹季节差异极显著,秋迁期⾜迹的⻅度和⻆度特征值均显著低于春迁期。 (3)鹤类⾜迹存在明显的成幼差异。丹顶鹤、⽩鹤成体的⾜迹⻅度显著⼤于幼体,且⾜迹⻅度波动⼤。⽩鹤趾间⻆成幼差异不明显,⽽丹顶鹤趾间⻆成体显著⼤于幼体。 (4)不同承痕体下的⾜迹特征差异显著。草甸、盐碱地、⽟⽶地三类承痕体中⾜迹特征差异极显著,⾜迹⻅、⾜迹宽、Ⅱ趾⻅、Ⅲ趾⻅、Ⅳ趾⻅为盐碱地>⽟⽶地>草甸,趾间⻆为草甸>盐碱地>⽟⽶地。泥路与⽔稻⽥中⾜迹特征值仅与部分承痕体差异显著。 进⼀步分析表明,基于主成分分析的⽀持向量机的鹤类⾜迹判别算法可以⽤于鹤种判别;松软或湿润地区⾜迹会出现I趾、⽟⽶地中⾜迹⻆度多不对称,⽟⽶地根茎、草甸⽔源、草甸植物旁的⾜迹单步与复步⻅偏⼩且较为深陷;⾜迹可以⽤于初步预测⽩头鹤灰鹤混群的种群数量、空间分布模式以及种群动态变化。本研究深⼊探究了鹤类⾜迹的多元差异及和承痕体对⾜迹的影响,并建⽴了基于主成分分析的⽀持向量机判别的鹤种判别算法,为鹤类种群监测提供了新的解决思路。

    作者:

    邓文攸;武明慧;吴庆明;邹红菲;

    发布时间:2024-06-13

  • 977. ERs-UPR介导自噬调控化脓隐秘杆菌胞内感染的分子机制

    摘要: [目的]化脓隐秘杆菌是一种革兰氏阳性、无孢子、不运动、兼性厌氧的条件性致病菌,能够感染野生动物和家畜皮肤、呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道等多组织和器官,导致动物患乳腺炎、子宫内膜炎、肺炎以及皮肤囊肿等疾病,对野生动物繁殖效率和健康造成严重影响。研究表明在羚羊、白尾鹿等野生动物宿主中,化脓隐秘杆菌感染能够引起皮肤和生殖道等组织化脓性感染,且圈养和野外生存的野生动物均有化脓隐秘杆菌感染发生。因此,深入探究化脓隐秘杆菌感染机制将为野生动物化脓隐秘杆菌感染性疾病防治提供理论依据。[方法和结果]本研究绘制了化脓隐秘杆菌感染子宫内膜上皮细胞胞内生存曲线,发现化脓隐秘杆菌能够感染并入侵山羊子宫内膜上皮细胞,且在感染早期胞内载菌量呈逐渐下降趋势。在化脓隐秘杆菌感染后,内质网应激(ERs)标志蛋白GRP78 以及未折叠蛋白反应(UPR)信号通路蛋白均呈现显著高表达;使用化脓隐秘杆菌感染ERs激活剂Tm以及抑制剂 4-PBA分别预处理的细胞,Tm显著抑制化脓隐秘杆菌胞内生存,4-PBA 显著促进其胞内生存;同时通过构建慢病毒干扰细胞系阻断 UPR 信号通路能够显著提升化脓隐秘杆菌胞内生存能力。为进一步探究化脓隐秘杆菌胞内感染调控机制,本研究通过细胞免疫荧光实验发现自噬标志蛋白 LC3 以及选择性自噬受体SQSTM1 被胞内化脓隐秘杆菌募集,通过透射电子显微镜观察到胞内感染的化脓隐秘杆菌被自噬体吞噬;通过干扰ATG5 阻断自噬后,化脓隐秘杆菌胞内载菌量显著提升,Tm失去抑制化脓隐秘杆菌胞内生存能力,ERs和UPR标志蛋白表达量显著上调。最后,本研究发现阻断 UPR 信号通路导致化脓隐秘杆菌诱导的炎症相关蛋白和炎症细胞因子表达显著上调。[结论]综上所述,本研究通过多途径探究发现ERs-UPR介导的自噬抑制化脓隐秘杆菌胞内生存是宿主细胞调控化脓隐秘杆菌胞内感染的重要机制。研究结果对野生动物化脓隐秘杆菌感染性疾病防控提供理论依据,助力珍稀野生动物救护繁育工作。

    作者:

    齐茂振;

    发布时间:2024-06-13

  • 978. 东北虎 β、γ 和 β-γ 干扰素蛋白的制备及生物学活性研究

    摘要: 东北虎是我国乃至全球稀有动物之一。调查结果显示,我国东北圈养东北虎中有较高比例的体内存在犬瘟热病毒和 H5、H9 亚型禽流感的阳性抗体。保护野生动物对生态环境的平衡维护与改善,保护人与自然之间的和谐关系,乃至经济社会的稳定发展都具有相当深远的意义。干扰素作为一组细胞因子,是抗病毒免疫的第一道防线。本研究成功扩增了东北虎IFN-β(PtIFN-β)和IFN-γ(PtIFNγ),并通过重叠延伸聚合酶链反应(SOE-PCR)将两者融合。生物信息学分析表明,PtIFN-β和PtIFN-γ在进化过程中具有物种特异性和保守性。在原核生物中表达后,分析了PtIFN-β、PtIFN-γ和PtIFNβ-γ的抗病毒活性和理化性质。在猫肾细胞(F81)中,PtIFNβ-γ表现出比PtIFN-β和PtIFN-γ更活跃的抗病毒活性,具有更稳定的理化性质(耐酸碱、耐高温)。此外,PtIFN-β、PtIFN-γ和PtIFN-α激活JAK-STAT通路,并诱导干扰素刺激基因(ISG)的转录和表达。Janus激酶(JAK)1 抑制剂抑制PtIFN-β、PtIFN-γ和PtIFN-α诱导的ISGs表达。总体而言,本研究阐明了PtIFN-β、PtIFN-γ和PtIFNβ-γ具有抑制病毒复制并通过JAK-STAT途径发送信号的能力。这些发现可能有助于进一步研究PtIFN在抗病毒免疫反应中的作用,并有助于开发基于融合干扰素的病毒性疾病预防和治疗方法。

    发布时间:2024-06-13

  • 979. 基于迁移学习的野生动物图像识别方法

    摘要: [目的]探究迁移学习模型在复杂环境下的野生动物图像识别中的有效网络构建方式,以提高野生动物图像识别准确率。[方法]以野生动物图像为研究对象并构建迁移学习数据集,提出一种基于复合对抗网络的迁移学习模型用于野生动物图像识别。[结果]相较于常规的深度学习识别方法(ResNet50)、三种常见的迁移学习识别方法[深度相关对齐(DCORAL)、深度领域混淆(DDC)、深度对抗神经网络(DANN)],本研究提出的基于复合对抗学习的迁移学习方法对野生动物识别的平均准确率为 54.6%。与ResNet50 识别结果相比,本研究构建的迁移学习模型平均识别准确率提高 6.2%;与 DCORAL、DDC 和DANN 识别结果相比,平均识别准确率分别提高 5.0%、3.0%、9.4%,但应用于野外真实采集的图像场景有待进一步深入研究。[结论]本研究提出的基于复合对抗网络的迁移学习模型能够高效对野生动物图像进行识别,可有效提高野生动物识别的准确率。

    作者:

    张长春;张军国;

    发布时间:2024-06-13

  • 980. 甘肃祁连山国家级自然保护区野生动物红外相机监测分析

    摘要: 本研究于 2019 年 4 月至 2020 年 4 月在甘肃祁连山国家级自然保护区的 6 个管理片区利用红外相机对野生动物资源开展本底调查。本次调查共设置128个5km×5km的有效网格和209个有效相机位点,累计工作23399个有效相机日,获得 5294张独立有效照片。调查共记录到 40个物种,其中鸟类 5目 8科 19种,兽类 4目 10科 21种,包括国家℃级重点保护动物 6种,国家℃级重点保护动物 16种;IUCN红色名录濒危(EN)物种 2种,易危(VU)物种 3种,近危(NT)物种3种;《中国脊椎动物红色名录》极危(CR)物种2种,濒危(EN)物种 6种,易危(VU)物种 2种,近危(NT)物种11种。本次调查新增了藏狐(Vulpes ferrilata)1个保护区新记录物种,并绘制了物种多样性分布图。网格占有率最高的三种兽类为雪豹(Panthera uncia)、赤狐(Vulpes vulpes)和岩羊(Pseudois nayau),而相对多度指数最高的依次为岩羊、赤狐和雪豹。鸟类中,蓝马鸡(Crossoptilon auritum)和喜鹊(Pica pica)的网格占有率和相对多度指数较大。保护区内家牦牛和家羊等放牧现象较严重。建议加强重要物种的种群监测,在繁殖育幼季或重要栖息地内限制或禁止放牧。本研究完善了甘肃祁连山国家级自然保护区野生动物资源本底,为生物多样性管理保护提供参考资料。

    作者:

    胡大志;徐恺;张俊涛;马堆芳;倪兆睿;肖治术;

    发布时间:2024-06-13

  • 981. 基于定量食物网确定伞护种的新方法

    摘要: 面对人、财、物资源约束趋紧,亟需寻求效益最大化的生物多样性保护思路与方法。由于伞护种的保护及管理可以有效聚焦保护重点,同时使得其他共生物种受益,因此其已成为提高生物多样性保护效率的重要工具。本研究从食物网视角出发,以综合了湖泊、沼泽生态系统的中国东北部兴凯湖地区为例开展案例研究。研究在利用碳、氮稳定同位素构建定量食物网结构模型的基础上,将捕食关系相连接的各物种视为同享生境的共生物种,基于"顶级脊椎动物捕食者"往往被视作伞护种的传统保护概念,首次提出了综合物种间联系数量、联系强度、营养级三方面的"伞护强度"(Umbrella species strength)指数。一方面,我们评估了候选伞护种东方白鹳(Ciconia boyciana)能否作为兴凯湖地区有效的伞护种;另一方面,我们深入探究了哪种生态系统更适合利用伞护种进行保护管理。研究结果指出,与食物网中其他物种相比,东方白鹳的伞护强度(1.00)和度中心性(1.00)指数最高,表明食物网视角下东方白鹳可作为我国兴凯湖地区伞护种。此外,沼泽生态系统中东方白鹳摄食率及食物网平均聚类系数(82.10%;0.65)均显著高于湖泊生态系统(18.00%;0.57),说明相比于湖泊生态系统,沼泽生态系统更适合将东方白鹳作为伞护种进行生物多样性保护管理。研究成果从根本上打破了伞护种传统选择方法的局限性,方法量化、操作性强,将大大有助于发挥物种"伞护"效应进而提升食物网乃至生态系统的整体保护效益。

    作者:

    周学红;李星醇;王强;

    发布时间:2024-06-13

  • 982. 2005-2021年沉湖湿地水鸟群落动态及其对景观格局变化的尺度响应

    摘要: [目的]水鸟作为湿地生态系统中的关键类群与湿地生态系统环境的指示物种,对于维持湿地生态系统的健康具有重要作用。沉湖湿地作为长江中下游与东亚—澳大利西亚水鸟迁徙路线上的重要湖泊之一,是多种濒危珍稀水鸟的越冬地、繁殖地或停歇点。沉湖湿地小流域的土地利用变化可能对水鸟群落的结构产生了深远的影响。[结果]本研究结合沉湖湿地 2005-2021 年水鸟观测数据和遥感影像,分析沉湖湿地 2005-2021 年水鸟群落动态及其与景观格局变化之间关系,得到的主要结果如下:沉湖湿地水鸟的物种数与个体数在 2005-2021 年间大幅度增加。冬候鸟是组成水鸟群落的主体;涉禽总体上为生态型物种组成的优势类群,游禽为个体数组成的优势类群;杂食性水鸟为食性物种组成的优势类群,个体数组成由无明显优势食性转变植食性优势;雁形目和鸻形目为水鸟群落组成的优势目;水鸟群落优势物种的物种数在2015 年后逐渐减少。水鸟群落的物种多样性指数波动上升。水鸟群落经历了物种组成变化剧烈和物种组成变化较小两个阶段。(2)沉湖湿地冬候鸟的物种数与个体数在 2005-2021 年间大幅度增加。游禽总体上为冬候鸟群落生态型组成的主体;杂食性为食性物种组成的优势类群,植食性为个体数组成的优势类群;雁形目和鸻形目为冬候鸟群落的优势目;冬候鸟群落雁鸭类水鸟种群的优势度越来越高。冬候鸟群落的物种多样性指数波动上升。群落物种组成变化越来越小,物种组成较为稳定。(3)在 2005-2021 年沉湖湿地每年均有观测到濒危珍稀水鸟,2017 年后濒危珍稀水鸟物种数量开始稳定上升。在 2018 年以后,每年均有观测到年份特有水鸟物种。(4)在沉湖湿地自然保护区尺度下,浅水区等自然湿地景观为水鸟群落物种多样性提高,物种数和个体数增加主要的正向驱动力因素;在保护区外围和小流域尺度下,转变为水产养殖塘、藕田/水稻田等人工湿地景观。[结论]在不同的空间尺度下,水鸟群落动态的驱动力因素发生显著变化。

    作者:

    谢鸿;林马勇;常天昊;李小惠;肖之炎;李鹏;颜军;明亮;徐永荣;

    发布时间:2024-06-13

  • 983. 尕海湿地退化过程中土壤氮矿化变化特征及驱动因素

    摘要: [目的]探究退化湿地土壤氮矿化速率、土壤温湿度及相关酶活性的时空变化规律,分析土壤氮矿化随时空的变化特征及内在驱动因素。[方法]以尕海湿地未退化、轻度退化、中度退化、重度退化的沼泽草甸为研究对象,采用野外树脂芯原位培养方法,在 2020 年通过对植物生长初期(6-7 月)、生长盛期(7-9 月)、枯萎期(9-10 月)的土壤氮素矿化作用的研究,探讨湿地沼泽草甸退化过程中土壤氮矿化时空变化特征及其与土壤酶活性及环境因素之间的关系。[结果]1)随退化程度的加剧,土壤温度、硝酸还原酶和脲酶活性逐渐增大,土壤含水量、亚硝酸还原酶和蛋白酶活性与之相反。随生长季的推移,土壤温度、脲酶、亚硝酸还原酶和蛋白酶呈现先增大后减少的趋势,在 7、8 月达到峰值;硝酸还原酶逐步增大,于 10 月达到峰值。2)随退化程度加剧,较未退化阶段,培养前后的土壤铵态氮含量分别降低了 12.9%-52.4%和 13.8%-55.5%;净氨化速率降低 18.6%-61.1%。随时间推移,各退化阶段的氨态氮含量及净氨化速率均在 7、8 月达到峰值,枯萎期较小。3)与未退化相比,培养前后的土壤硝态氮含量分别增加了 40.2%-53.5%和 32.7%-69.5%;净硝化速率增加了 26.73%-80.0%;且均在 7、8 月达到峰值。4)尕海沼泽草甸退化对土壤氮矿化存在显著的抑制作用,与未退化阶段相比,轻度、中度、重度退化分别降低了 12.4%、17.4%、17.9%,三者均在 7 月出现最大值,未退化阶段在 8 月出现最大值。5)冗余分析表明,净硝化速率与硝态氮、硝酸还原酶活性、脲酶活性及温度呈显著正相关,与铵态氮、蛋白酶、亚硝酸还原酶、含水量呈显著负相关。净氨化和净氮矿化速率与其恰好相反,土壤铵态氮含量是影响土壤氮矿化作用的关键驱动因素,贡献率达到 66.5%。[结论]尕海沼泽草甸退化显著降低了净氨化速率和净氮矿化速率,提高了净硝化速率,且生长季对土壤氮矿化速率、酶活性以及土壤温湿度也有显著影响。土壤铵态氮是影响土壤氮矿化作用的关键驱动因子,研究结果为气候变化背景下高寒湿地氮过程机理模型的发展提供基础数据。

    作者:

    杜佳囝;马维伟;陈好;卢朝阳;

    发布时间:2024-06-13

  • 984. 基于水线法的辽河口湿地滩涂地形演变特征研究

    摘要: 河口湿地滩涂是重要的陆海物质交换带,具有抵御海岸侵蚀,保护生物多样性等重要生态作用。由于滨海河口水文环境复杂多变,滩涂历史地形数据匮乏,使得河口滩涂地形演变过程的定量评估成为河口湿地研究的难点和热点。本研究以辽河口湿地 2001-2021 年多时相遥感影像为数据源,采用水线法构建水线衍生数字高程模型反演滩涂地表历史高程,以解析辽河口湿地滩涂地形演变特征。研究结果表明:基于水线衍生数字高程模型反演的 2001-2021 年辽河口湿地滩涂地表高程与实测高程平均相对误差为11.72%,反演的地表高程的精度达到 88.28%,反演的地表历史高程准确反映了滩面的实际地形变化过程。辽河口湿地滩涂地表高程表现为北部区域地表高程值较大,南部区域地表高程值较小,总体符合由陆向海滩涂地表高程逐渐降低的河口湿地滩涂形态特征。辽河口湿地滩涂平均地表高程呈逐年升高的变化特征,至 2021 年地表高程平均增加了 25.33cm,平均沉积速率为 1.27 cm/a;河口西侧和东侧两处典型沉积剖面平均地表高程、平均坡度、剖面面积均呈现出增大的趋势,西侧滩涂形态整体顺时针偏转了 0.56°,东侧滩涂形态整体顺时针偏转了 5.16°。河口西侧滩涂重心迁移的距离为 884.89 m,整体向东北方向迁移,东侧滩涂重心迁移距离为 1977.2 m,整体向西北方向迁移。研究结果将为辽河口地形演变规律的解析及滩涂生态修复提供基础数据支撑。

    作者:

    李海福;肖成语;郑云龙;闫蒙恩;柏俊波;苏芳莉;

    发布时间:2024-06-13

  • 985. 银叶树对重金属污染湿地环境的适应性和修复潜力

    摘要: [目的]探究银叶树对重金属污染的生长适应性和修复潜力,为湿地重金属污染植物修复提供参考依据。[方法]以银叶树(Heritiera littoralis)为研究对象,在盆栽条件下模拟湿地环境,以不添加重金属为对照(CK),探究T1(Pb:50 mg·L-1、Cd:5 mg·L-1、Cu:100 mg·L-1)、T2(Pb:100 mg·L-1、Cd:10 mg·L-1、Cu:200 mg·L-1)、T3(Pb:200 mg·L-1、Cd:20 mg·L-1、Cu:400 mg·L-1)三个复合污染水平(处理)对银叶树幼苗生长、养分吸收及Pb、Cd、Cu累积的影响,分析银叶树对重金属污染湿地环境的修复潜力。[结果]与 CK 相比,T1 对银叶树根部生物量无显著影响,而 T2、T3 显著抑制根部生物量生长,三个处理银叶树株高、地上生物量、总生物量与CK无显著差异;T1处理下银叶树耐性系数为103.96%,T2、T3 处理下分别降至 95.18%、80.80%;三个处理银叶树N、P、K吸收量未受显著影响。随着重金属浓度增加,银叶树对Pb、Cd、Cu吸收累积均不断增加,且大部分储存在根部;三个处理银叶树对Pb、Cu的转运系数较对照均显著下降,对 Cd的转运系数则呈现先提高后下降的趋势。熵权 TOPSIS模型评价结果显示,银叶树在 T3 处理下其修复潜力最高,T2、T1 次之。[结论]银叶树对复合重金属污染湿地生长适应性较好,但过高重金属浓度显著抑制根系生长,在Pb含量≤50 mg·L-1、Cd含量≤5 mg·L-1、Cu含量≤100 mg·L-1 重金属污染湿地环境中,银叶树生长不受影响,具有一定污染修复潜力。

    作者:

    陆洁;彭远航;朱洁怡;龙凤玲;阮可瑾;吴道铭;刘颂颂;曾曙才;

    发布时间:2024-06-13

  • 986. 吉林省湿地调蓄洪水功能价值动态评估

    摘要: [目的]动态评估吉林省的湿地调蓄洪水功能价值,为吉林省的湿地安全及湿地环境管理提供理论支撑。[方法]通过机会成本法对吉林省 2013、2017 年的湿地调蓄洪水功能价值进行对比和评估,分析不同类型湿地及各市的湿地调蓄洪水功能价值变化。[结果]2013 和 2017 年吉林省湿地调蓄洪水功能的总价值分别为 2910.10 亿元和 2685.49 亿元,虽用水价格不断提高,但受湿地面积降低的影响,2017 年比 2013 年减少了 224.61 亿元,对应减少比例为 7.72%。在吉林省各市中,湿地调蓄洪水功能价值增加最大的为吉林市(157.74 亿元),降低最大的为松原市(-218.77 亿元),虽有部分城市的洪水调蓄功能价值上涨,但吉林省湿地调蓄洪水功能价值整体呈下降状态,而且各市的湿地调蓄洪水功能价值的单位面积(每公顷湿地面积)和人均拥有量均有所变化。在各湿地类型的调蓄洪水功能价值中,沼泽湿地由 2013 年的 510.95 亿元增加至 2017 年的 777.60 亿元,是唯一增加的湿地类型,而人工湿地、河流湿地和湖泊湿地这 3 种湿地类型均有所下降。[结论]相比 2013 年,2017 年吉林省的湿地调蓄洪水功能价值整体呈下降趋势,各市和各类湿地的单位面积和人均的湿地调蓄洪水功能价值有明显的地域差异。

    作者:

    王泽成;赵欣胜;崔丽娟;马琼芳;蔡杨;左雪燕;陆韵茜;窦志国;雷茵茹;李伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 987. 水体镉铅铜复合污染对玉蕊生长及元素吸收的影响

    摘要: [目的]探究水体Cd-Pb-Cu重金属复合污染对玉蕊生长和元素吸收的影响,为玉蕊在重金属复合污染湿地修复方面的应用提供理论依据。[方法]以玉蕊为材料,采取室内盆栽试验模拟湿地环境,研究Cd-Pb-Cu复合污染对玉蕊(Barringtonia racemosa)生长、养分和重金属吸收分配的影响。[结果](1)玉蕊株高在 20 mg·L-1Cd+200 mg·L-1Pb+400 mg·L-1Cu污染水平下显著受到抑制,与CK(无污染)相比减少 12.44%,而各处理地径生长均未受显著影响;(2)在 5 mg·L-1Cd + 100 mg·L-1Cu+50 mg·L-1Pb 污染水平下玉蕊的总生物量较CK显著增加;(3)玉蕊在各处理下氮磷钾养分含量均与CK无显著差异,但全株各养分元素累积量均显著高于CK;(4)Cd-Pb-Cu复合污染增加了玉蕊全株Cd、Pb、Cu含量和累积量,各部位Cd、Pb、Cu含量和累积量均随污染浓度升高呈先升后降趋势;(5)相关性分析表明,复合污染下K和Cu对玉蕊的株高生长、环境适应能力的影响比其他元素更明显;(6)综合转移系数和聚类分析表明,玉蕊在 10 mg·L-1Cd+100 mg·L-1Pb+200 mg·L-1Cu污染水平下具有更强的重金属富集能力和转移能力。[结论]在模拟湿地污染环境下栽种半年的玉蕊,玉蕊在适应重金属污染水体环境时对N、P、K元素表现出了较大的需求,并且对Cd-Pb-Cu复合污染水体具有较强的适应性和修复能力,在Cd、Pb、Cu污染湿地的生态修复中有较好应用前景。

    作者:

    彭远航;陆洁;朱洁怡;阮可瑾;冯嘉仪;黎炜彬;刘颂颂;曾曙才;

    发布时间:2024-06-13

  • 988. 基于遥感生态指数的时空变化和生态质量预测--以中国湛江市为例

    摘要: [目的]随着湛江市城镇化的发展,导致湛江市生态用地面积减少,生态环境恶化。因此,快速、全面及准确地定量监测湛江市生态环境质量变化具有重要意义。遥感生态指数(Remote sensing ecological index,RSEI)被广泛应用于生态环境质量监测,能够定量、准确地评估城市生态环境质量。[方法]本研究选用 2000 年、2005 年、2009 年的 Landsat 系列卫星图像、2015 年和 2020 年的卫星图像,选取绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)和热度(LST)四项指标,构建遥感生态指数,定量分析湛江市 2000-2020 年间生态环境质量变化。[结果](1)2000 年、2005 年、2009 年、2015 年、2016 年、2017年和 2018 年的RSEI平均值分别为 2000 年、2005 年、2009 年、2015 年和 2020 年的RSEI平均值分别为0.579、0.597、0.597、0.607、和 0.601。(2)对 2000-2020 年间RSEI进行差值处理,研究区生态环境变化"明显变好"、"变好"、"不变"、"变差"、"明显变差"的面积占比分别为 38.38%、6.047%、13.93%、6.65%和 34.58%。以"明显变好"为主。(3)根据一元线性回归,得出以下关联方程;100*Rsei=154.69-1.18*IS(R=0.66),湛江市 2035 年的遥感生态指数为 0.488。[结论]湛江的整体生态环境较好。从空间差异上看,湛江市中部和东南部的生态环境质量。湛江市中部和东南部地区的生态环境质量明显高于其他地区。而其沿海城镇地区的生态环境质量最差。沿海地区建筑用地面积占比较大,RSEI指数较低,证明RSEI指数可以反映 2000-2020 年沿海地区城市环境的恶化情况。因此,RSEI指数可以用来评价湛江市的生态环境质量。

    作者:

    王静;王佳;徐江琪;

    发布时间:2024-06-13

  • 989. Interaction between the physicochemical characteristics of the water environment and the mangrove plant community

    摘要: To investigate the interactive effects of variables related to water environment physicochemical factors on the structure and function of plant communities in Nansha coastal wetlands,the ability of vegetation to characterize water quality under multiple ecological effects and the response and distribution of vegetation under different hydrological conditions.Using the Nansha coastal wetland in Guangzhou as the study area,12 representative plant communities were selected and transient water harvesting was carried out in their groundwater,aquatic water and five water intakes and outlets.17 water quality sampling sites,including background and control sections,were set up for field investigation.One-way ANOVA was used to analyze the indexes,and the RDA ranking in the linear model was selected by DCA to sort and analyze the plant community and environmental data.Use the Membership Function to comprehensively evaluate the environmental quality of different communities;Regression Analysis was used to model the elationship between plant communities and physicochemical factors in the water environment.The results showed that:(1)There were certain differences in physical and chemical factors of water environment between different communities of mangrove forests in Nansha coastal wetlands.Through the determination of water quality at various points,the average salinity of water body was 3.71,which belonged to brackish water,and the average TRB of water body was 14 mg/L,which belonged to medium turbidity.The concentrations of DO,COD and TP in some communities were too high,and the other indexes were within the limits.The water quality of the second phase is more polluted than the water quality of the first phase.(2)From the RDA analysis of plant communities and aquatic environment factors,there were different degrees of correlation between plant community distribution,species diversity and aquatic environment factors.(3)Use the Membership Function to evaluate the ecological environment quality of mangrove forests in Nansha coastal wetlands,and form a comprehensive evaluation system by constructing 5 first-level indicators and 26 second-level indicators.In terms of comprehensive wetland indicators,the Kandelia obovata community,Aegiceras corniculatum community,Bruguiera gymnorhiza community and Pongamia pinnata community had good ecological environment quality,followed by Cerbera manghas community,Laguncularia racemosa community and Sonneratia aperatala community.The second phase Sonneratia aperatala community,the second phase Talipariti tiliaceum community,and the second phase Pongamia pinnata community are poor and poor,all of which are in the second stage of wetlands.The interaction of mangrove plant communities and aquatic environment factors plays a key role in promoting the composition,structure and function of wetland ecosystems,and is essential for understanding the mechanisms of species coexistence,biodiversity conservation and forest management.

    Hongping Niu;Jianxiang Feng;Long Wei;Zuoyun Yin;Yi Zhou;

    发布时间:2024-06-13

  • 990. 湿地鸟类AI监测识别关键技术研究及示范

    摘要: 湿地与海洋、森林被誉为"地球之肾"。鸟类作为自然生态系统中的重要组成部分,是生物多样性监测的重要指示类群。鸟类监测既可以提供鸟类的迁徙变化信息,又是评估保护成效的有效途径。不同于传统的人工监测,本文展示了通过高空云台摄像机,利用AI技术进行湿地鸟类监测相关技术。全面、有效的湿地鸟类AI监测,是一个林业、GIS和AI的综合技术的整合,需要进行精心的设计。其关键点在于:首先,使用 3 维GIS进行和线下结合方式进行湿地系统云台摄像机位置选择,以确保云台摄像机能有效覆盖核心点线面监测的需要;接着,通过专家辅助的,高精度标注了 1810 种野生鸟类训练集,并通过训练获得涵盖全部国家I级和II级保护的野生鸟类的AI监测识别算法模型;接着,通过边缘端进行模型部署,并加入鸟类GIS自动扫描功能和自动跟踪观鸟检测功能,从而保证了将科学调查和民众观鸟的不同需求;然后根据识别结果进行 3DGIS重定位,从而进行地理位置分析和种群分析。模型每 3 个月进行一次迭代,从而进一步的保证了其有效性和可扩展性。其研究成果先后在多个国家级湿地公园得到示范应用,并于 2021-2022 年连续监测识别到新分布的国家 I级保护动物及种群数量,并通过多年的数据收集,区域摸底、研究迁徙鸟类动物、加强湿地保护发挥了积极作用。

    作者:

    李伟;

    发布时间:2024-06-13

  • 991. 自然保护地野生动物视觉及声纹AI监测识别关键技术研究及示范

    摘要: 建立高精度标注的野生动物视觉及声纹训练数据集并开展相关 AI 算法关键技术研究,对加强自然保护地的野生动物监测及生物多样性保护具有重要意义。近年来,高精度标注形成了 1810 种野生鸟类和 2000 余种陆生野生动物训练集,分别训练获得涵盖国家 I级和II级保护的野生鸟类和陆生哺乳动物的 AI 监测识别算法模型,在长焦云台高清摄像机条件下实现了集群目标捕捉识别、特定目标动态追踪、飞行跟踪、自动缩放等 AI功能,可对影像中的野生动物进行分类识别,中大目标分类准确率达到 98%以上,小目标大类分类准确率达到 95%以上;高精度标注形成了 800 余种野生鸟类和"十四五"重点保护野生动物的部分声纹样本数据集,训练获得了野生动物声纹AI分类算法模型,初步实现了基于声纹AI的野生动物习性、活动、性别、幼体、成体等分类识别,融合视觉AI分类算法进一步实现野生动物的细分类识别,为加强生物多样调查、保护和评估奠定技术及数据基础。研究成果先后在国家级湿地公园、国家级自然保护区示范应用,并于 2021-2022 年连续监测识别到新分布的国家 I级保护动物及种群数量,为区域摸清野生动物本底资源、研究迁徙鸟类动物、加强野生动物保护发挥了积极作用。未来,将深入开展野生动物生物多样性保护类GPT大模型技术研究及示范。

    发布时间:2024-06-13

  • 992. 薇甘菊在华南地区入侵过程中的种群进化格局

    摘要: [目的]研究华南地区典型入侵物种薇甘菊在入侵地扩张过程中的种群进化动态,以为入侵种防控策略的制定提供新思路。[方法]在华南地区采集了超过 40 个薇甘菊种群的种子,通过同质园种植的方式比较不同种群扩散能力、竞争能力、资源利用能力等重要性状的差异。[结果](1)种子扩散能力随着种内竞争强度的增加呈先降后升的趋势,种子重量则呈先升后降的趋势;(2)种内/种间竞争能力比随着种内竞争强度的增加而上升,随着种间竞争强度的增加而降低;(3)对土壤负效应作用的耐受能力随着种内竞争强度的增加而上升,随着种间竞争强度的增加而降低,种间竞争能力较种内竞争能力更易受到土壤反馈作用的影响;(4)资源利用策略随着种内竞争强度的增加从利用型向保守型转变,养分变化时,来自低竞争强度的种群优先改变能量捕获相关性状(如光合效率),高竞争强度种群则优先改变资源利用相关性状(如叶片碳含量、叶片建成成本);高氮条件下薇甘菊趋向于采取较快的能量返还策略,低氮条件下则采取较慢的能量返还策略。[结论]薇甘菊在华南地区扩张过程中适应性增强,可能利于其扩张。针对薇甘菊的进化特点,入侵初期宜采用人工清除方式进行防控,入侵后期可考虑引入竞争耐受能力较高的本土物种进行生态防控。

    作者:

    黄芳芳;

    发布时间:2024-06-13

  • 993. 基于生态足迹的辉河保护区繁殖鹤栖息地环境承载判别分析

    摘要: 繁殖期是野生动物种群得以延续的重要时期,内蒙古辉河国家级自然保护区又是鹤类重要的繁殖地之一。为判别辉河保护区对繁殖鹤(丹顶鹤、白枕鹤、灰鹤)的环境承载,本文基于 2018-2022 年遥感影像、2021-2022 年繁殖期野外实地调查、统计年鉴等数据,结合生态足迹法、景观格局指数、MaxEnt模型等方法,以辉河保护区区内居民和繁殖鹤类作为研究对象,首先分析了近五年的保护区生态承载力的年度变化及景观格局的变化,然后利用 MaxEnt 模型预测了繁殖鹤的适宜栖息地,以居民的生态足迹和鹤类繁殖领域需求作为切入点,多角度分析了辉河保护区繁殖鹤栖息地的环境承载。研究结果表明: (1)研究期间,辉河保护区内土地利用类型变化呈平稳趋势,草地及芦苇沼泽一直是保护区内的主要景观类型;保护区内六种斑块形状特征较为简单;保护区内景观多样性和均匀度变化不大,整体的连通度没有增强; (2)辉河保护区 2018-2022 的平均生态足迹供给为需求为 33.52 ha/人,生态足迹需求为 5.92 ha/人,生态足承载力均呈盈余状态,每年平均盈余 27.60 ha/人; (3)MaxEnt 模型的评价结果均达到优秀水平,2021 年及 2022 年预测得到三种鹤的适宜栖息地总面积分别为 7 806.63 ha和 14 895.31 ha,主要分布在高林温多尔核心区; (4)辉河保护区内为保护生物多样性预留的 12%的芦苇沼泽面积、芦苇沼泽的环境承载力盈余面积及 MaxEnt 模型预测的繁殖鹤的适宜栖息地需求均满足实际繁殖鹤的栖息地需求。进一步分析表明:辉河保护区目前的环境能够承载三种繁殖鹤的繁殖栖息需求,且经过测算至少能容纳丹顶鹤、白枕鹤、灰鹤各27-52 对。

    作者:

    孙雪莹;马悦;邓文攸;吴庆明;邹红菲;

    发布时间:2024-06-13

  • 994. 新疆典型自然景观遥感监测

    摘要: [目的]2021 年,国家启动了第三次新疆科学考察,面向建立以国家公园为主体的自然保护地体系、世界自然遗产申报与保护为目标,对新疆地区的典型自然景观进行调查。[方法]基于天-空-地一体化监测技术,分析多源遥感影像图像的纹理结构与光谱差异,通过野外科学考察采集景观位置、大小、色彩和结构等信息,高效地进行景观的识别与调查。[结果](1)调查包括新疆地区 460 处典型自然景观,包含地质地貌景观、陆地生物景观和湿地景观 3 个一级类,以及地质剖面景观、生物化石景观、风蚀地貌景观、风积地貌景观、岩石地貌景观、岩溶地貌景观、构造地貌景观、火山地貌景观、寒温性针叶林景观、山地草原草甸景观、荒漠乔木林景观、湖泊景观、沼泽景观、泉水与瀑布景观和永久冰川积雪景观 15 个二级类(2)新疆地质地貌景观有 8 个亚类,共 105 处,其中,风蚀地貌景观占比最大,为 24.7%,主要分布在塔里木盆地北侧、吐哈盆地周边和准噶尔盆地的西北部及东南部等西北盛行风较强的干旱地区;陆地生物景观有 3 个亚类,共 175 处,其中,寒温性针叶林景观资源丰富,占比 56.6%,主要分布在水分充足、海拔高、气温低的天山和阿尔泰山;湿地景观有 4 个亚类,共 180 处,其中,永久冰川积雪景观数量较多,占比 61.2%,主要分布在海拔较高的昆仑山、天山东部和阿尔泰山北部。[结论]新疆地区自然景观资源丰富,种类多,分布范围广阔,天-空-地一体化技术可以快速高效地获取大范围、多对象、多维度的景观信息,在新疆典型自然景观监测工作中展现出了较强的适用性和优越性。

    作者:

    王芳蕾;张磊;翟富祥;

    发布时间:2024-06-13

  • 995. 北极花:一款生物多样性快速调查与数据分析软件介绍与评价

    摘要: 生物多样性调查是生物多样性保护的基础工作也是十分艰巨的工作。物种识别困难,加之传统的野外调查和数据整理方法费时费力,因而生物多样性调查效率普遍不高。随着信息技术的发展,智能识别技术应用越来越广泛,物种识别精度得到不断提高,数字化、智能化等技术的应用越来越广泛。本文介绍一款免费专业的生物多样性快速调查与数据分析软件:北极花。北极花具有手机APP和网页端,北极花APP最大的特点是"调查快",具有拍照识物、语音记录、联想录入等高效数据采集功能,调查形式丰富,具有样方调查、样线调查等专业调查方法,适用于动植物和大型真菌等生物;网页端具有数据管理与分析功能,可以导出物种名录并进行区系分析、生物多样性指数计算与科属统计等分析,还可以生成"生物多样性监测报告",辅助撰写自然保护区科学考察报告。此外,用户可以自由设置调查因子,数据本地存储不会外泄,还支持无网调查。借用北极花APP还可以开启一种新的生物多样性调查模式:"公众的腿+专家的脑",发挥公众的腿力和专家的知识,降低调查门槛,降低工作费用,助力于生物多样性调查监测与保护事业。

    作者:

    胡理乐;刘长峰;杨映;李俊清;张渊媛;

    发布时间:2024-06-13

  • 996. 气候变化与人类活动双重压力下的自然保护地空间格局构建

    摘要: 气候变化和人类扰动的共同作用下,地球的生物多样性正以触目惊心的速度持续下降,其提供生态系统服务的能力也明显退化。在此背景下,气候变化应对、生物多样性保护、生态系统功能提升、人类活动影响缓解的统筹治理越来越主流化。本研究选取中国西南地区作为研究区。首先,在 1km×1km的精细尺度上进行气候变化、生态价值、人类扰动制图。然后,以气候最脆弱、生态价值最高、人类扰动程度最低为原则,识别研究区内的保护热点。接着,将保护热点与当前保护地空间分布进行叠加与空缺分析,确定西南地区自然保护地网络的布局代表性,最后构建西南地区未来的保护地空间格局。研究结果表明,西南地区不同类别的物种之间,热点分布范围差异明显,说明使用旗舰种或伞护种作为同域物种的代表从而进行自然保护地设计的方法可能存在隐藏风险。西南地区气候变化最剧烈的区域有相当一部分与生物多样性热点重合,鉴于气候变化的速率可能远超许多物种的迁移能力,同时伴随人类扰动导致的栖息地连通性降低,未来多数物种可能面临比当前更大的威胁。西南地区现有自然保护地网络布局存在较为突出的保护偏差,由于自然保护地覆盖面积不足及空间布局不合理,西南地区当前的保护地网络未来可能无法发挥最大保护潜力。结合《昆明-蒙特利尔生物多样性框架》、半球计划倡议等,本研究构建了西南地区 2025 年、2030 年和 2050 年的保护地空间格局,提出西南地区保护远景目标:到 2025 年,自然保护地覆盖率预计达到 24.10%;到 2030 年,预计将西南地区 32.97%的土地纳入自然保护地网络,基本实现《昆明-蒙特利尔生物多样性框架》设定的目标;到 2050 年,西南地区 51.51%的土地将以多种保护形式得到有效保护。

    作者:

    武慧;俞乐;

    发布时间:2024-06-13

  • 997. 江西官山常绿阔叶林邻体结构特征

    摘要: [目的]以邻体结构单元为尺度研究常绿阔叶林结构特征,为森林群落构建、物种共存、群落演替碳循环等研究提供参考。[方法]本文以江西官山 12 hm2常绿阔叶林动态监测大型样地为研究平台,以个体为研究单位,先计算每个邻体结构单元的混交度、角尺度、优势度等指标,然后比较不同物种、功能群、林分的邻体结构特征,最后分析林分邻体结构的空间自相关性。[结果](1)25 个主要树种中,除毛竹(Phyllostachys edulis)、杉木(Cunninghamia lanceolata)2 个树种为中度混交外,其余 23 个树种均为强度混交或极强度混交;马尾松(Pinus massoniana)、麻栎(Quercus acutissima)、枫香树(Liquidambar formosana)、南酸枣(Choerospondias axillaris)4 个物种的优势度、成熟度均居前列,红楠(Machilus thunbergii)、榕叶冬青(Ilex ficoidea)、闽楠(Phoebe bournei)3 个物种则相对较低。(2)落叶树种邻体结构的各个指标均大于常绿树种;竹类、阔叶树、针叶树均呈聚集分布格局,但阔叶树种的混交度、树基开敞度、成熟度均显著大于针叶树、竹类;阳、中、阴性树种均呈聚集分布,混交度、树基开敞度表现为阴性树>阳性树>中性树。(3)大样地群落总体混交度为 0.77,处于极强度混交等级;角尺度为 0.54,林木空间分布格局呈聚集分布;优势度为0.50,林木大小整体处于中庸状态;树梢开敞度为0.68,冠层光照和生长空间充足;树基开敞度为0.08,林下光照和生长空间不足;成熟度为 0.28,群落发育年龄相对较低。(4)以 400 m2林分为统计单元,邻体结构特征指标的空间异质性和空间自相关性明显。全局空间自相关中,混交度、角尺度、成熟度、树基开敞度、树梢开敞度 5 个指标的Moran's I指数分别为 0.3515、0.1331、0.4405、0.3520、0.1787,在空间上表现显著的空间正相关性;优势度的 Moran's I 指数为-0.0374,在空间上表现不显著的负相关性。局部空间自相关中,混交度、成熟度、树基开敞度在空间上存在较强的聚集现象。[结论]从物种层次来看,演替早期树种马尾松、麻栎、枫香树等在样地中仍占据较大的优势地位;从功能群层次来看,落叶树的发育程度总体上高于常绿树种;从林分层次来看,群落发育年龄相对较低,分布格局呈不稳定的聚集分布,说明样地森林群落正处于演替初期向演替顶级转变的过渡阶段。林分邻体结构指标的空间异质性和空间自相关性明显,但从局部来看林分邻体结构指标的分布有其规律,因为研究面积足够大时群落是个复合群落,所以不可能呈均匀状态,未来群落向顶级演替的过程中将越来越均匀。(800~1000 字。)

    作者:

    石雪云;杨清培;刘骏;宋庆妮;胡冬南;

    发布时间:2024-06-13

  • 998. 基于适宜性评价的湿地自然保护区自然教育基地规划研究——以吉林雁鸣湖自然保护区为例

    摘要: 近年来,自然教育成为我国林业和城市园林建设的新热点。调查显示,我国自然教育从业者群体规模迅速增加,各类自然教育活动蓬勃兴起,公众对于自然教育的需求和认知度也达到较高水平。但目前自然教育实践多在城市公园、学校、乡村等区域展开,对自然保护地的自然教育体系研究涉及较少。湿地自然保护区是我国自然保护地体系的重要组成部 分,具有保护生物多样性、保存自然遗产、改善自然生态环境质量和维护生态安全的作用。同时,湿地自然保护区独特的自然资源、地理环境、人文特色等,也为自然教育基地的建设提供了宝贵的资源。 本文首先通过文献归纳法,梳理了自然教育相关理论以及国内外研究进展,分析了自然教育实践的国内外典型案例,并整理湿地保护区自然教育事业发展的现状,这为吉林雁鸣湖自然保护区的自然教育基地规划提供了理论依据。通过实地调研法,调查雁鸣湖自然保护区的自然教育资源,结合专家意见选取评价指标,采用层次分析法确定各层相对权重,构建湿地自然保护区自然教育适宜性评价模型,并对雁鸣湖自然保护区进行实证研究。最后根据评价结果分析现阶段雁鸣湖自然保护区可利用的自然教育资源,在此基础上选择适宜于开展自然教育活动的场地,构建雁鸣湖自然保护区的自然教育体系并做出具体规划方案。 本文将理论研究与实践相结合,从湿地自然保护区的现有资源出发,以湿地自然保护区自然教育适宜性评价研究为基础,对雁鸣湖自然教育基地进行规划,以期为其他湿地自然保护区的自然教育实践提供参考,促进美丽中国和生态文明建设。

    作者:

    倪欣语;宋丽文;燕红;

    发布时间:2024-06-13

  • 999. 基于地域特征的查干湖自然教育基地规划设计研究

    摘要: [目的]随着人们环境意识的不断增强,自然教育在我国作为一种新兴教育方式正在逐渐走入人们的生活。自然保护区有其独特的地域性资源,承担着环境保护和宣传的重要作用,充分利用其进行自然教育实践,是实施自然教育的有效途径。本研究基于地域特征开展自然保护区自然教育,探索自然教育基地规划方法、推进保护区自然保护和持续发展并行。[方法]本文通过自然教育的概念辨析、理论研究等,结合自然保护区建设领域的相关研究,运用文献资料分析、实地调研和观察、问卷调查、案例研究的方法,研究基于地域特征的资源对于建设自然教育基地的重要作用和风景园林学科领域下的景观设计。以查干湖自然保护区为例,以地域性自然环境和人文环境为背景,调研当地生物、水文、天象和人文等方面景观资源并从中提取整合自然教育可利用资源,规划设计查干湖自然教育基地,进行实践的应用。[结果]总结出基于地域特征的自然保护区自然教育基地保护性、参与性、系统性和地域性的设计原则,并从体验的多维层次、景观的空间与要素、自然教育课程活动等方面提出了相应的设计策略,探索自然保护区自然教育体系的规划流程和自然教育基地的规划设计方法。[结论]借助地域特色促进自然教育发展,反过来通过自然教育基地建设进一步弘扬地域文化。为自然保护区提供传播文化、可持续保护与生态旅游融合发展的路径。为自然教育基地这一新兴的风景园林类型提供理论支持。

    作者:

    江帆;宋丽文;燕红;

    发布时间:2024-06-13

  • 1000. 笔架山森林群落植物多样性之垂直分布研究

    摘要: 为探讨海拔梯度对植物群落结构的影响,对设立在清远笔架山自然保护区的海拔 100m、300m、500m等3个海拔梯度森林群落的样地进行比较分析。结果表明:(1)三个不同海拔样地总共有 25科 84属 101种;(2)样方内物种的丰富度随着海拔的升高呈逐渐降低的变化趋势;(3)在物种多度分布方面,少数物种个体数很多,许多物种个体数很少。此研究对南亚热带退化林的植被恢复有重要意义,对垂直分布植物多样性研究有借鉴作用。

    作者:

    陈智锐;王靖娴;牛红苹;郑晓钟;殷祚云;魏龙;

    发布时间:2024-06-13

  • 1001. 探讨核心利益相关者的利益诉求对满意度和参与意愿的影响路径—以神农架国家公园为例

    摘要: [目的]多个利益相关者参与了国家公园的建立、保护和发展,包括土地使用者、个体经营者和政府官员在内的核心利益相关者的利益诉求有所不同。解决这些利益相关者群体的利益冲突,对国家公园的可持续发展至关重要。[方法]基于利益相关者理论,以中国神农架国家公园进行实证分析,旨在为以满足利益相关者(包括经济、社会、文化和生态)的需求以及他们参与国家公园发展的意愿。该研究采用结构方程模型来阐明这些变量之间的关系。[结果]1)不同类型的利益相关者在其利益和需求方面具有共同和优先的特点,经济和社会利益总是最优先的。2)对于土地使用者而言,除了文化利益外,其它利益诉求对其参与意愿均有负面影响(P<0.05);对于个人经营者和政府官员而言,他们的利益诉求对国家公园的满意度有直接和明显的负面影响,并通过满意度的中介作用,间接影响参与意愿(P<0.05)。3)满意度的高低与他们的参与意愿有明显的正相关(P<0.01)。[结论]国家公园的有效管理取决于利益相关者的共同努力,解决不同利益相关者的迫切诉求,以提高他们积极参与国家公园的建立、保护和发展的意愿,最终实现各利益方对国家公园的正面满意态度与积极的参与行为。

    作者:

    张洋洋;徐日明;王子悦;王光玉;王鹏程;

    发布时间:2024-06-13

  • 1002. 国家公园声景观感知行为及其对视觉审美的影响

    摘要: 正文:[目的]理清声景观感知行为规律以及对视觉审美的影响效应,提升国家公园景观管理水平。[方法]本研究以钱江源国家公园体制试点区为例,基于 19 个行政村、394 份社区居民有效问卷,评估了声景观的响度、频率、喜好度以及听觉满意度等感知行为特征,并运用 PLS-SEM 模型分析了声景观感知行为对视觉审美的影响效应。[结果](1)国家公园里包括 6 种自然声、5 种机械声、5 种人为活动声。其中,小贩叫卖声与虫鸣声的响度最大,水声、鸟鸣声是公众感知频率与喜好度最高的声景观,宗教声的响度与感知频率最低,鸣笛声喜好度最低。生活在这一区域的居民对听觉感知整体比较满意。(2)国家公园声景观感知频率、喜好度对听觉满意度具有显著影响,其中,喜好度的影响效用(路径系数=0.426)大于感知频率(路径系数=0.228),为直接效用。(3)国家公园声景观响度感知对视觉审美不具备影响效用,其它听觉感知行为对视觉审美的影响效用大小排序为声景观喜好度(路径系数=0.305)>听觉满意度(路径系数=0.174)>声景观感知频率(路径系数=0.165),其中,感知频率的影响为间接效用。[结论]研究证实了声景观感知对视觉审美体验具有影响作用,并从响度、频率、喜好度方面进一步拓展了声景观感知的影响因素,将为国家公园的声景观规划提供具体参考。

    作者:

    王鹏;张超群;李楠;谢和生;何友均;

    发布时间:2024-06-13

  • 1003. 武夷山国家公园茶农亲环境行为影响因素及发生机制研究

    摘要: 茶产业是武夷山国家公园的特色富民产业。武夷山国家公园的茶农一方面面临着严格的生态约束,另一方面受到扩大生产的经济驱动。引导茶农在生产活动中采用高水平的亲环境行为,既有助于解决茶农生产造成的环境压力与国家公园生态保护目标相悖的现实问题,又能够促进茶产业绿色生态转型与高质量发展。本研究基于计划行为理论、外部性理论等,以武夷山国家公园 346 例茶农样本为研究对象,运用因子分析与 Oprobit 模型,探究了茶农的亲环境行为水平与影响因素,并对影响因素的边际贡献进行了探讨;运用ISM模型深入剖析茶农亲环境行为的发生路径。将研究对象进一步筛选,再次进行探究并比较群组间差异。主要研究结论:(1)茶农亲环境行为影响因素。对于群组 1,经济因素(集约经营、生态维护成本、生产受限、市场导向)、社会因素(社会规范、群体压力、清洁技术应用、环境规制)与茶农心理因素(环境责任感、激励期望、关心他人福祉)对提升茶农亲环境行为具有显著性;对于群组 2,地方依恋与国家公园建立起到了显著作用,生态维护成本与环境规制失去显著性;(2)亲环境行为影响因素的边际贡献。每单位变量最大程度提升茶农亲环境行为水平的因素为"关心他人福祉",其次为茶农"环境责任感";(3)亲环境行为主要传导路径。对于群组 1,代表性亲环境行为传导路径:①性别→期望激励、培训频率、群体压力→清洁技术应用→集约经营→亲环境行为;②茶园面积→生态维护成本、生产受限→环境规制→关心他人福祉→亲环境行为;③环境责任→生态维护成本、生产受限→环境规制、社会规范→关心他人福祉→亲环境行为。对于群组 2,代表性亲环境行为传导路径:①国家公园建立→生产受限、生态补偿→地方依恋→社会规范、环境责任→关心他人福祉→亲环境行为;②性别→群体压力→生产受限→地方依恋→社会规范、环境责任→关心他人福祉→亲环境行为。根据研究结论,提出充分发挥市场导向作用,降低生态维护成本;增进茶农对国家公园情感,加强国家公园宣传与教育工作,提升国家公园影响力的辐射半径;培育茶农责任意识与关心他人福祉;发展茶园土地适度规模经营等建议。

    作者:

    韩笑;陈雅如;李红勋;

    发布时间:2024-06-13

  • 1004. 基于多源遥感的大熊猫国家公园光污染时空动态与生态边缘效应

    摘要: [目的]保护地和荒野地区越来越多地受到光污染的侵蚀。大熊猫国家公园作为中国南北跨度最大的国家公园,评估其光污染并探索特征,对生物多样性保护、国家公园管理和可持续发展具有积极价值。因此,本研究分析了过去 30 年间大熊猫国家公园光污染变化的时空趋势;评估了人类活动和土地开发强度是否影响会大熊猫国家公园光污染。[方法]本研究使用夜间卫星遥感影像的平均夜间辐射强度来评估光污染水平;基于景观生态学方法测量景观指数以评估光污染特征;计算公园内和公园外 10 公里缓冲区内的建筑面积和人口密度,以评估公园内外的土地开发强度和人类活动。[结果]结果表明,过去 30年间,大熊猫国家公园光污染显著增加,NTL平均值和光污染斑块面积增长了 17 倍,平均光照强度上升了 3 倍以上;公园边界复杂的区域受光污染影响更显著。平均夜间辐射受公园外建筑和人类活动的影响更为显著,外围人造光是大熊猫国家公园光污染的主要来源,光污染可以被视为土地开发受到严格限制区域的生态边缘效应。[结论]国家公园规划中应当尽可能保持公园边界形状简单化,并减少公园形状斑块数量;通过多种方式对国家公园人类活动和建设进行集中规划和管理;在公园内部和外围都需要控制灯光,保护生物多样性免受光污染。本研究结果将为国家公园规划管理、光污染防治和指导措施的实施提供参考。

    发布时间:2024-06-13

  • 1005. 法国国家公园经营管理现状及成效评述

    摘要: [目的]法国国家公园体系经过 60 年的建设发展历程,形成了极具法国特色与代表性的国家公园体制。我国同法国皆属中央集权政体和大陆法系国家,对法国国家公园经营与发展成效进行系统分析与评述,总结其有益经验,对高质量建设我国国家公园体系具有重要借鉴意义。[方法]本文运用文献分析法、历史研究法和综合分析法,将法国国家公园经营管理现状及体系建设主要特征进行梳理与概述,针对国家公园发展的十余个关键指标进行量化分析与评述,特别是国家公园如何协调经济活动与自然遗产保护的问题,总结取得的成果与成效,并对我国国家公园今后的保护、建设和管理工作提出政策性建议。[结果]主要特征与成效:法国《国家公园法》的起草和出台早于国家公园的创建工作;分区模式有利于统筹自然资源的保护与绿色发展;核心区内重要的生态系统得到原真性和完整性保护,生物多样性保育取得显著成效;国家公园主要依靠公共资金,但近年来资金来源渠道不断丰富;与国家公园内市镇共同商讨签署国家公园《宪章》有助于保持各个国家公园的地方特色及运营管理的协调和统一;创建统一的国家公园品牌为促进国家公园生态产品价值实现打下了重要基础;国家公园建设在法国的国际合作和影响力中发挥着非常积极的作用,并使公民对国家公园及自然保护的认知程度不断提升。总体上,法国人与自然和谐共生的国家公园体系已经建成。[结论]启示:1)尽快出台国家公园法,健全完善国家公园法律制度体系;2)推动制定国家公园科研战略,满足自然资源保护日益增长的科技与科研需求;3)打造国家公园产品与服务的统一品牌,最终形成具有国家象征性、公民认同度、环境友好度、质量可信度显著的品牌效应,为地区经济与扶贫事业做出贡献;4)探索共建共享共管机制,实现人与自然和谐共生的最终目的。

    作者:

    王雅菲;陈洁;

    发布时间:2024-06-13

  • 1006. 中国国家公园体制建设助力"双碳目标"实现的情景估算

    摘要: 中国国家公园的正式建立,标志着中国的生态文明体制建设进入了一个新阶段。国家公园系统地保护了中国生物多样性最丰富、生态系统过程最完整的地区。这不仅有利于中国的自然保护工作,也有利于世界对气候变化等环境问题的应对。基于 1990年、2000年、2010年和 2020年四个时期的土地利用遥感图像,研究计算了中国首批 5所国家公园在相应时期内的土地利用变化情况。并利用Plus模型LEAS模块,探讨了国家公园土地利用扩张的驱动因素。此外,研究使用InVEST模型碳储量模块,以各时期的遥感影像和各国家公园相应的碳库作为模型运行的基础数据,得到各国家公园过去 30年的碳储存变化情况。基于热点分析功能,确定了过去 30 年国家公园碳储量变化的热点区域。在此基础上,基于PLUS模型的CARS模块,以国家公园区域管控措施为依据,估算了 2030年不同情景下东北虎豹国家公园的碳储量情况,对东北虎豹国家公园核心保护区和一般控制区进行了恢复设想。结果表明,除三江源国家公园以草原为主要土地利用类型外,其他四个国家公园均以森林为主,主要土地利用类型的扩张和变化源于人类活动的作用。在过去的 30年里,中国国家公园生态系统的碳储存主要呈现出先增加后逐渐减少的趋势。理想情景下东北虎豹国家公园 2030年将达到近 30年间碳储量最高值,将比 2020年提升 7468250t.研究为中国国家公园的区域管理提供了参考,也进一步证实了国家公园体系的建设可以增强中国实现碳峰值和碳中性目标的能力,从而为改善区域及全球性环境问题贡献力量。

    作者:

    王韶晗;宋爽;石梦溪;胡珊珊;邢姝寒;白赫;许大为;

    发布时间:2024-06-13

  • 1007. 基于Citespace的国内国家公园研究现状与趋势分析

    摘要: [目的]为探究更具科学性与指导性的高水平的国内国家公园研究现状与发展趋势。[方法]以Citespace软件为研究工具,将 2001.03-2021.03的 2450篇国家公园相关的核心论文作者、研究机构、摘要及关键词进行了共现分析,对突现词进行了检测。[结果]研究表明:(1)国家公园核心作者较多,发表 8篇以上高产核心作者共有 23位,整体研究程度有待提升。(2)研究机构已展开领域内协作,但合作不密切、程度低。(3)国家公园研究的侧重点在国家公园体制、生态旅游、生态保护、国家公园管理 4方面。(4)国内国家公园未来研究、发展的趋势是在生态系统服务方面。[结论]最终对研究结果做出了评述,并提出对我国国家公园研究4点相关建议:(1)设立相关机构或学会,定期举行关于国家公园的学术会议,并对相关开展国家公园创新性理论的学者予以表彰,使其可以起到学术带头和模范作用。(2)建议各个主要研究机构展开定期的合作,鼓励区域合作、跨区域合作和跨校合作,根据各个机构条件的不同,确定各个研究机构之间的研究分工,以此来加快国家公园的相关研究。(3)拓宽我国国家公园研究领域,鼓励多学科领域交叉,使研究主题方式呈现多元化,进而对不同的国家公园具体情况提出针对性保护措施,填补研究领域的空白。(4)将之前学者有价值的研究成果纳入到现阶段研究的范畴中,对学术成果进行充分利用。回顾研究机构以往的合作经验,寻求新的合作契机。

    作者:

    金博闻;林斌;颜逸静;潘辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 1008. 民众参与个人碳交易意愿的关键影响因素分析——基于模糊集定性fsQCA的比较分析

    摘要: [目的]通过对民众参与个人碳交易意愿影响因素的研究,分析影响民众参与个人碳交易意愿的核心条件、以及民众参与个人碳交易意愿的形成路径。为促进民众对于个人碳交易政策的了解,理解民众行为,从而助力相关政策制定者和实施者优化和落实个人碳交易方案提供科学依据。[方法]本研究基于先前研究成果,对公众参与个人碳交易的意愿的形成过程进行分析,选取个人因素(个人碳消费水平、个人知识储备和环境意识)、替代方案因素(对碳税的支持程度)、个人碳交易方案本身的因素(个人碳交易的有效性、个人碳交易的公平性、个人碳交易的可行性、个人碳交易的成本)构建理论模型并设计调查问卷。采集到 223 份有效调查问卷数据,并运用模糊集定性比较分析(fsQCA)方法探究决定民众参与个人碳交易时产生的条件组合,以及核心条件。[结果]民众高参与个人碳交易意愿的产生具有七种前因构型,可以被划分四种模式。即个人碳交易方案——替代方案主导型、替代方案主导型、个人碳交易方案主导型、个人碳交易方案——替代方案——个人影响因素综合主导型。七种前因构型涵盖了六类核心条件;民众低参与个人碳交易意愿的产生也具有七种前因构型,可以划分为两种模式,即个人碳交易方案——替代方案主导型和个人碳交易方案——替代方案——个人影响因素综合主导型。七种前因构型涵盖了五类核心条件;在对个人碳交易参与意愿核心条件的分析中,可替代方案和公平性出现的次数最多,说明无论是高参与还是低参与意愿,可替代方案和个人碳交易的公平性是影响公众参与个人碳交易的重要影响因素。[结论]民众参与个人碳交易的转发意愿产生的前因具有复杂性,且单个影响影响因素并不构成高参与个人碳交易和低参与个人碳交易的必要条件。个人因素,替代方案影响和个人碳交易方案本身的因素相互作用才能对结果造成影响。为了在未来更好地推动个人碳交易的发展,相关政策的制定者和执行者应着重考虑替代方案的影响和个人碳交易政策的公平性。

    作者:

    唐海州;谢新梅;

    发布时间:2024-06-13

  • 1009. 造林增汇是实现碳中和的有效途径吗?2——以西北地区为例

    摘要: 造林增汇是减缓气候变化的重要方式,但其碳中和效果背后的成本有效性不可忽视,这对西北干旱半干旱地区尤为重要,亟需评价西北地区造林增汇的成本有效性。该研究构建了地理-经济-生态三维整合分析框架,基于地理信息系统的方法,采用环境因子叠加模型和土地利用动态优化模型,从自然可行性和经济可行性两个角度识别了西北地区边际可造林区域,采用 Richards 生长方程预测了造林碳汇潜力,以此为基础拟合了碳汇供给曲线,并对西北地区造林增汇的成本有效性进行了评价。①西北地区满足自然可行性的造林面积为 499.58 万公顷,但其中仅有 102.71 万公顷满足自然和经济双重可行性,占比约为20.56%。其中以草地和未利用地为主,主要分布在青海和甘肃两省。②西北地区造林的碳汇潜力为9.37MtCO2/年,到 2060 年,西北地区通过造林将会增汇 374.88MtCO2,能够为该地区碳中和目标提供约9.70%~15.06%的贡献。③西北地区造林增汇的边际成本区间为 153.72~1499.67 元/tCO2,平均成本为 948.81元/tCO2,相比于 680 元/t的二氧化碳边际减排成本,整体上不具有成本有效性。在碳实物贴现率为 5%的情景下,西北地区造林增汇的成本有效性更弱。西北地区造林增汇潜力有限,且在考虑生态环境机会成本后,与产经减排相比,不具有成本有效性,据此,提出强化造林增汇对碳中和贡献的政策建议。

    作者:

    汪宗顺;岳超;杨红强;张寒;

    发布时间:2024-06-13

  • 1010. 林业碳汇金融发展研究

    摘要: 全面梳理林业碳汇金融研究、概念和产品,深入分析林业碳汇金融发展面临的问题,并提出解决方案,以期展示林业碳汇金融全貌、破解林业碳汇金融发展瓶颈、促进林业碳汇项目和林业碳汇市场创新发展,助力我国生态文明建设和碳达峰碳中和目标的实现。采用文献研究法、定性分析法、描述性研究法、案例分析法等归纳林业碳汇金融已有研究成果,阐述林业碳汇金融相关概念,归纳梳理林业碳汇金融产品,总结林业碳汇金融发展存在的问题,提出探讨林业碳汇金融发展瓶颈解决方案。创新点如下。首先,指出不同研究对林业碳汇金融概念的区别根本在于"如何理解林业碳汇金融与绿色金融、碳金融的关系,如何理解林业碳汇金融与林业碳汇交易的关系",进而界定林业碳汇金融概念,阐释林业碳汇金融概念和森林碳汇金融概念的关系。然后,将林业碳汇金融产品分为林业碳汇交易、林业碳汇市场融资工具、林业碳汇市场交易工具、林业碳汇市场支持工具和林业碳汇金融创新产品 5 类,并结合案例对各种林业碳汇金融产品的概念、特点、难点、问题等进行了说明。最后,建议完善创新林业碳汇金融产品并充分发挥产品组合功能,出台政策推动建设林业碳汇金融体系,在科学管理的基础上有序推动林业碳汇金融市场化,鼓励金融机构发挥自身作用。

    作者:

    石浩男;赵荣;

    发布时间:2024-06-13

  • 1011. 普通䴓鸣声语谱的城市化效应及碳汇分析启示

    摘要: 生物多样性的维稳是生态系统健康发展的基础,其与气候变化密切相关,气候危机的实质就是生物多样性的危机。为缓解气候变化对全球环境恶化的影响,减碳是一条必经之路。因此生物多样性保护与减碳或者碳增汇相辅相成。人类活动改变了全球大部分自然环境,受人类活动影响而导致的物种濒临灭绝比任何时期都多。城市可以称之为是地球上最新的生态系统,而城市化是一个复杂而动态的历史进程。随着城市化进程的推进,鸟类作为自然界中对环境质量最为敏感的一部分,对城市化有着最快的应答与适应。在六个研究地(太阳岛风景区、城市林业基地、森林植物园、平房公园、帽儿山实验林场、凉水自然保护区)收集了普通䴓(sitta europaea)不同季节(繁殖期、越冬期)的鸣声,并利用声音分析软件分析了鸣声语谱的特征参数,探讨了城市背景下普通䴓鸣声语谱的同质化效应、奠基者效应、伦巴效应。结果表明: (1)鸣声语谱同质化效应方面,越冬期和繁殖期的变化不一致;其中,越冬期不同城市化梯度背景下,普通䴓鸣声单音节单音素(高频、主频、时长)、单音节双音素(仅低频)、单音节三音素(低频、时长)均不存在城市化差异;繁殖期不同城市化梯度背景下,普通䴓单音节三音素(高频、主频)、单音节四音素(仅主频)均不存在城市化差异。 (2)鸣声语谱奠基者效应方面,越冬期普通䴓有鸣声句型 16 种、鸣声音素型 18 种,各研究区鸣声句型数 2-5 种不等,与研究区斑块面积不存在相关性(P=0.637)。 (3)鸣声语谱伦巴效应方面,普通䴓对环境噪音的反应因研究地而异,仅城市林业基地、平房公园区域内普通䴓鸣声振幅与环境噪音成线性回归(P=0.000,P=0.023);普通䴓鸣声语谱特征(高频、低频、主频、时长)的上限值、下限值、阈值范围与城市化综合指数表现出一定的相关性,高频的阈值范围呈显著的正相关(P=0.001),时长的上限值、阈值范围呈显著的负相关(P=0.000,P=0.000);普通䴓鸣声语谱特征与研究区面积未表现出相关性。 (4)进一步分析发现,不同城市化梯度背景下,越冬期、繁殖期普通䴓的鸣声均表现出同质化效应,越冬期普通䴓鸣声未表现出奠基者效应,普通䴓的鸣声针对城市环境噪音表现出伦巴效应、高频呈正态分布式的拓宽、鸣叫时长缩短;不同语谱特征的时空差异各有不同。本文研究的普通䴓鸣声城市化效应仅涉及城市化梯度方面的量化,其与城市碳汇是否存在必然联系,这方面还需进一步研究。

    作者:

    孙雪颖;沙力瓦·拍依祖拉木;邓文攸;吴庆明;邹红菲;

    发布时间:2024-06-13

  • 1012. 大庆油田不同地区碳储量现状及恢复方案

    摘要: 明确大庆油田在不同地区油田土壤碳储量的现状,从而制定更加适合大庆油田土壤碳储量的恢复方案,为实现国家双碳目标贡献力量。将大庆油田地区按照不同植被分区,如马鞍山碳中和林的紫叶稠李样地、云杉样地、小黑杨样地、玉米地(对照样地)、防护林带(碳汇潜力估算样地),老虎山生态园的生态恢复样地、防护林带(碳汇潜力估算样地)、芦苇塘边缘区域、芦苇塘,以及油田广场的破坏区域(土壤受到破坏,有垫层)和果午湖芦苇荡的边缘区域。对各样地进行土壤剖面的环刀、铝盒和自封袋取样进行土壤采样调研,每个区域内设样点 4-5 个,选择不按发生层次从地表起每间隔 20 cm采集土样并做 3 次重复,总计取土壤样品 396 份,测定土壤容重并利用碳氮分析仪测定土壤碳密度得出碳储量。大庆油田马鞍山碳中和林不同样地土壤碳储量在 302.3 t/hm2-374.2 t/hm2 之间,所有样地中农田土壤的碳储量最高,其次为云杉林样地、防护林带样地、紫叶稠李样地和小黑杨样地,其中仅农田样地的碳储量与其他样地间差异显著(p<0.05)。随土层加深土壤容重明显增加,但是在农田的样地,土壤容重增加不明显,防护林带的土壤容重随土层变化最明显;老虎山不同恢复样地和不同土壤深度的土壤碳含量变化可以看出,除芦苇荡样地外,土壤碳含量随土壤深度增加呈现先减后增再减少的趋势。总体而言,防护林带和芦苇塘边缘的样地土壤碳含量显著高于其他两个样地。通过不同土层和不同样地的土壤容重比较可以发现,防护林带的土壤容重明显好于其他样地的土壤,不同土层之间的容重比较可以发现 0-20 cm的土壤容重明显小于其他土层,表明表层土壤有机质发育最好,其中以防护林带各层土壤容重的变化最为典型。

    作者:

    王永喆;焦钞练;王兴昌;王晓春;

    发布时间:2024-06-13

  • 1013. 添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤有机氮组分的影响

    摘要: 研究添加不同量生物炭对土壤有机氮组分及微生物量碳氮的影响,为生物质炭在陇中黄土高原地区培肥改良土壤、提高氮肥利用效率提供科学依据。依托 2015 年布设与甘肃农业大学旱作农业综合试验站的长期定位试验,设置了 6 个玉米秸秆生物质炭添加水平(CK:0 t/hm2、BC1:10 t/hm2、BC2:20 t/hm2、BC3:30 t/hm2、BC4:40 t/hm2、BC5:50 t/hm2),连续种植小麦五年后,采用Bremner法分层测定 0-5 cm、5-10 cm和 10-30 cm土层土壤有机氮组分及微生物量碳氮含量,分析生物质炭处理下土壤有机氮组分及微生物量碳氮的变化特征。施用生物质炭 5 年后,生物质炭处理均能显著提高春小麦产量,BC3 处理春小麦产量最高,较CK显著提高了 24.76%。在不同处理下,土壤全氮(TN)、微生物量碳(MBC)、氨基酸态氮含量分别较 CK 显著增加了 6.5%~10.9%、68.6%~139.7%和 66.9%~77.2%。有机氮组分整体表现为:氨基酸态氮(AAN)>非酸解氮(AIN)>酸解铵态氮(AMN)>酸解未知态氮(UAN)>氨基糖态氮(ASN),分别占土壤全氮的 27.47%~45.13%、15.47%~31.14%、19.00%~28.66%、1.59%~18.54%和 2.76%~8.72%。在酸解氮中,生物质炭处理下均表现为:AAN>AMN>ASN;BC2、BC3、BC4 和BC5 处理与CK相比,土壤AAN和ASN含量显著提高了 17.58%~81.51%和 43.60%~107.55%,BC2 和BC3 处理与CK相比,土壤AMN含量显著提高 15.46%~28.95%;其中BC3 处理下,酸解总氮(TAN)、AMN和ASN含量最高,AIN含量最低。土壤全氮及微生物量碳是影响有机氮组分差异的主要因素,在BC3 处理下,春小麦产量最高,土壤TAN、AMN和ASN含量最高,AIN含量最低,土壤供氮能力最强。因此,在黄土高原旱作农业区,科学合理的生物质炭用量对提高土壤供氮能力和作物产量具有重要意义。

    作者:

    潘占东;蔡雪梅;蔡立群;董博;武均;张仁陟;

    发布时间:2024-06-13

  • 1014. A Novel Vegetation Index Approach Using Sentinel-2 Data and Random Forest Algorithm for Estimating Forest Stock Volume in the Helan Mountains,Ningxia,China

    摘要: Forest stock volume(FSV)is a major indicator of forest ecosystem health and it also plays an important part in understanding the worldwide carbon cycle.A precise comprehension of the distribution patterns and variations of FSV is crucial in the assessment of the sequestration potential of forest carbon and optimization of the management programs of the forest carbon sink.In this study,a novel vegetation index based on Sentinel-2 data for modeling FSV with the random forest(RF)algorithm in Helan Mountains,China has been developed.Among all the other variables and with a correlation coefficient of r = 0.778,the novel vegetation index(NDVIRE)developed based on the red-edge bands of the Sentinel-2 data was the most significant.Meanwhile,the model that combined bands and vegetation indices(bands + VIs-based model,BVBM)performed best in the training phase(R2 = 0.93,RMSE = 10.82 m3ha-1)and testing phase(R2 = 0.60,RMSE = 27.05 m3ha-1).Using the best training model,the FSV of the Helan Mountains was first mapped and an accuracy of 80.46%was obtained.The novel vegetation index developed based on the red-edge bands of the Sentinel-2 data and RF algorithm is thus the most effective method to assess the FSV.In addition,this method can provide a new method to estimate the FSV in other areas,especially in the management of forest carbon sequestration.

    Ma Taiyong;

    发布时间:2024-06-13

  • 1015. 中国林木剩余物储量估算及其对气候变化的贡献

    摘要: 在化石能源导致的能源短缺和气候变化的背景下,越来越多的国家鼓励将林木剩余物用作能源。然而,由于数据的可用性和研究方法的局限性,很难在精细的空间尺度上量化林木剩余物,因此,研究我国县域尺度的林木剩余物储量及气候变化贡献具有重要意义。在本研究中,我们建立自上而下的模型估算中国 2018 年林木剩余物储量,并基于林木剩余物的分解过程,量化林木剩余物分解带来的碳排放量,评估其对气候变化的贡献程度。研究发现中国林木剩余物的可用性达到了 1.52 亿吨,在各种类型的林木剩余物中,森林抚育间伐林木剩余物最多(87.46%)。在森林抚育间伐剩余物的各个子类别中,灌木平茬剩余物储量最高(6205 万吨),占全国林木剩余物总量的 40.79%。林木剩余物的分布具有显著的空间异质性,南方地区 13 省提供了全国 60.47%的林木剩余物,林木剩余物储量最大的三个省份是云南省(1438 万吨)、广西省(1209 万吨)和四川省(1050 万吨)。林木剩余物在前十年的分解速度较快,随后分解速度逐渐降低,全国林木剩余物分解速率在第二年达到峰值。林木剩余物百年累积碳排放量达到 5911.04 万吨。由林木剩余物自然分解导致的气候变化贡献值已达到 4927 万吨CO2 eq.各省气候变化贡献值从云南的 48.24 万吨CO2 eq到宁夏的 7.5 万吨CO2 eq不等。因此,这部分分解导致的碳排放不容忽视,林木剩余物的能源化利用对森林资源管理和实现碳中和目标具有重要意义。

    作者:

    田佳静;刘伟国;

    发布时间:2024-06-13

  • 1016. 使用非优势种进行退化草甸植被恢复降低土壤累积CO2排放和土壤呼吸速率的温度敏感性

    摘要: 草甸土壤是巨大的碳(C)和氮(N)库,其退化和恢复将导致土壤C和N的显著变化,并通过土壤呼吸(Rs)向大气排放二氧化碳(CO2)。使用不同的植被物种进行退化草甸恢复,可能会因为不同植被物种功能特性的不同,而影响土壤碳氮状态以及随后的Rs.因此,本文使用本地优势或非优势草种对因游客践踏而形成的退化草甸进行生态恢复,通过监测 Rs,探索草甸退化和植被恢复对土壤 Rs 和 C 和N 变量的影响。试验共设置 5 个随机处理[未退化草甸(芒Miscanthus floridulus为优势种),退化草甸(裸地),以及在退化草甸上使用本地非优势种(中华薹草Carex chinensis或飘拂草Fimbristylis dichotoma)或优势种(芒)进行植被恢复的草甸]。草甸退化和植被恢复显著影响土壤C、N变量和累积CO2 排放。不同处理下的草甸土壤微生物量C、N、可溶性有机C、硝态氮差异最大。与未退化的草甸相比,裸地退化降低了土壤C和N.利用本地非优势种进行植被恢复,降低了土壤 Rs 的温度敏感性。草甸生态系统退化和恢复影响碳氮循环,土壤C和N的变化取决于植被恢复使用的物种。由于植被恢复选用的物种对Rs有显著影响,在今后退化草甸的管理和恢复中,应考虑植被恢复所用物种的特性以及植被恢复对全球碳循环和减缓气候变化的深远影响。

    作者:

    邓邦良;

    发布时间:2024-06-13

  • 1017. 林业碳汇项目中的关键挑战及其解决方法

    摘要: 随着全球气候变化问题日益严重,林业碳汇项目在通过市场机制减轻气候变化的作用日益凸显,其在强制性市场和自愿市场中均具有重要意义。然而,在开发和实施项目过程中,我们面临许多挑战和障碍,如碳泄漏、成本效益等。为此,我们试图通过全面的文献回顾和综合分析,总结并梳理这些挑战,以及可能的解决方案。在本研究中,我们系统性地回顾和讨论了开发林业碳汇项目中的当前挑战,并从世界领先的自愿碳标准中挖掘经验和教训,以了解如何解决这些挑战。我们主要关注的自愿碳市场包括Verified Carbon Standard、American Carbon Registry、Climate Action Reserve和Plan Vivo.这些市场在碳汇项目实施中积累了丰富的经验,同时也在全球碳市场中占据了重要的份额。从我们分析的 53 篇出版物中,我们发现林业碳汇项目面临的挑战主要集中在三个广泛的主题类别,即方法学、社会经济影响和实施过程。其中,方法学挑战,尤其是额外性、永久性和泄漏问题,占据了 46%的研究论文。社会经济挑战,包括交易成本、社会成本和机会成本等问题,被 35%的研究论文所关注。剩下的 19%的研究文章集中在与监测、报告和核证有关的实施挑战。尽管主要的自愿标准通过采取多元化的方法,有效地解决了大部分的方法学和实施障碍,然而社会经济问题是在研究中被频繁讨论的第二大主题,这些标准在处理社会经济问题上的解决策略仍然不足。研究表明,我们在开发林业碳汇项目中仍然需要更多的研究来解决社会经济挑战。在开发高质量的林业碳汇项目过程中存在诸多挑战,我们没有简单、普遍适用的解决策略。我们可以明确的是,我们需要建立在当前科学研究的基础上,推动实施能够保证有效、长期碳汇,同时最大化生物多样性和人类福祉的碳汇项目。随着大众和个人对此领域的兴趣日益增长,这个目标显得尤为重要。因此,我们期待未来能有更多的研究深入这一领域,为我们解决林业碳汇项目的挑战提供更多的思路和方向。

    作者:

    潘春豫;Anil Shrestha;John Innes;周国模;李怒云;李金良;何业云;盛春光;John-O Niles;王光玉;

    发布时间:2024-06-13

  • 1018. 内蒙古大兴安岭林区林业碳汇计量监测体系建设综述

    摘要: 文章介绍了内蒙古大兴安岭林区林业碳汇计量监测体系建设开展情况。2012 年,林区成为林业碳汇计量监测体系建设试点地区,监测任务是通过采集数据,为建立碳汇数学模型和技术参数提供基础数据。针对内蒙古大兴安岭林区森林资源连续清查样地类型分布情况,利用森林资源连续清查样地点位图抽取落实各森林类型在各林业局的样地分布数量。对在连续清查样地中无法落实的碳汇调查样地类型,进行新设落实;2013 年,对 2012 年的试点样地进行了外业补充调查,实现了森林资源调查与碳汇专项调查的有机结合,建立了林区林业碳汇计量监测基础数据库;2015 年,开展林区LULUCF 林业碳汇计量监测工作,全面掌握林区森林资源动态和空间布局,准确查清土地利用、土地利用变化与林业活动引起的森林碳汇量变化情况。经过几年的发展,体系建设取得了几方面的成绩。在组织体系方面,成立了林业碳汇计量监测体系建设工作领导小组,明确了分管领导和责任单位(部门);在技术体系方面,组织制定了体系建设总体方案、技术指南和林业碳汇监测技术指南;在数据体系方面,充分利用森林、湿地等各类调查监测成果,采用规范和统一的技术方法,将蓄积量数据转化为生物量数据;在队伍建设方面,建立了分级培训制度,实现培训工作常态化,不断加大人才队伍培养力度。通过分析体系建设存在的配套资金缺乏,体系建设进展缓慢、人才队伍建设滞后、社会认知度较低及缺乏适合林区的参数的问题,给出了建议:加大资金投入力度、加强人才队伍建设、强化宣传,提高认知水平、建立适合林区的参数体系。

    作者:

    秦玉生;许辉;

    发布时间:2024-06-13

  • 1019. 山西省森林资源碳储量及碳汇经济价值

    摘要: 定量分析山西省森林资源碳储量以及碳汇经济价值。利用2005-2015年3期森林资源清查数据,采用材积源—生物量法核算山西省森林资源碳储量、碳汇及其经济价值。山西省森林碳储量从2005年44.25 Tg C,增加到 2015 年的 73.92 Tg C,增长率为 67.05%,天然林碳储量分、碳密度及碳汇均高于人工林;山西省森林面积、碳储量、碳密度、碳汇最大的树种(组)分别为油松、辽东栎、云杉、阔叶混;森林碳储量与森林龄组结构及碳密度密切相关,中龄林是山西省碳汇碳储量和碳汇增加的重要龄组,幼龄林具有非常大的增汇潜力;山西省森林碳汇经济价值从 2010 年的 352.93 亿元增长到 2015 年的 537.85 亿元,年均增长 36.98 亿元,其中,辽东栎碳汇经济价值最大,落叶松单位面积碳汇经济价值最大,刺槐碳汇经济价值增长率和单位面积碳汇经济价值增长率均最大。改善油松纯林结构,增加油栎混交林比例,是增加山西省森林资源碳储量的关键措施。

    作者:

    茹豪;马婧;孙向宁;刘菊;张凯峰;李青辉;任煜堃;张建军;

    发布时间:2024-06-13

  • 1020. 碳中和目标下多功能森林经营的生态补偿单位和碳汇补偿路径分析

    摘要: 在当前碳汇需求和森林质量提升导向下,传统的商品林和公益林森林分类经营方式对于引导发挥碳汇目标的能力和对象不明确,生态系统多功能性为森林经营管理提供新的视角,森林多功能管理的目标促使我国对森林经营模式由过去的公益林和商品林的二分经营模式向更细化的三种类型模式转变,"多功能兼用林"为探索更为多样化的森林经营方式、满足多种效益包括碳汇目标提供了可能,因此需要有效的森林生态效益补偿模式和碳汇补偿方式激励多功能经营措施。本研究探索以多功能兼用林为着力点,一方面分析了政府补偿制度下多种森林生态效益补偿单位的合理性、对多功能经营措施提升碳汇能力的激励性,得出蓄积增量是评价森林多功能性和激励碳汇能力提升的有效因子和单位。另一方面探索了碳汇价值补偿路径作为多功能森林经营市场化价值实现路径的可行性,分析了碳票、碳汇银行、碳普惠等新型碳汇价值实现路径在价值转化方式、补偿范围、补偿对象、核算方式方面的特点,为多功能兼用林实施碳汇补偿提供借鉴依据。森林多功能经营需要多元化的补偿路径,本研究可为我国森林实施多功能经营方式的补偿与激励提供依据。

    作者:

    马浩然;

    发布时间:2024-06-13

  • 1021. 生态碳汇能力进程探讨与研究——以江苏省宿迁市为例

    摘要: 基于当前国际国内碳汇形势,以"双碳"目标实现为出发点,分析国内生态碳汇能力研究现状及其进展,碳汇市场建立、交易、实现途径,以及碳汇项目设计、机制、方式等。以平原地区江苏省宿迁市为例,研究林业资源状况、分布特点,从开展碳汇计量监测、减少碳汇能力损失以及增加碳汇能力等角度,提出建立碳汇计量监测评估体系、科学挖掘造林潜力、全面提升森林资源质量、增强湿地碳汇功能、加强林业有害生物防治、强化森林防火工作、加大野生动植物保护、注重森林资源管理等生态碳汇能力实现的途径和方法,以期为江苏北部和黄淮海平原地区碳汇能力建设提供借鉴和参考。

    作者:

    袁成;程龙飞;王淼;

    发布时间:2024-06-13

  • 1022. 国外高校为实现碳中和校园的实践经验与启示

    摘要: 气候变暖是目前全球面临最严峻的挑战,为此世界各国均做出了未来要实现碳中和的承诺,而高校作为社会发展的重要组成部分,对于国家实现碳中和有着重要的意义,由于国外大多数高校对于实现碳中和校园已有了较长时间的实践经验和较成熟的治理体系,对我国高校实现碳中和具有重要的借鉴意义。因此本文基于对国外高校在制定减排目标、具体减排措施、制度规范、增加碳汇等方面的实践经验进行总结,进而提出制定具体减排目标、建立碳中和机制、建筑采用低碳环保材料和节能用品、将可再生自然资源利用到校园建设中、充分利用屋顶、墙壁等垂直空间造林等有利于我国高校实现碳中和的启示,为我国高校未来实现碳中和并助力国家实现碳中和提供参考。

    作者:

    高玉娟;石娇;

    发布时间:2024-06-13

  • 1023. 基于CiteSpace的草原碳汇研究的知识图谱分析

    摘要: [目的]为全面深入了解草原碳汇相关研究在全球的现状和发展趋势,客观反映相关研究国家、机构、期刊、研究者的科研动向和影响力,[方法]采用Web of Science核心合集数据库中 2010-2019 年收录的有关草原碳汇研究的相关文献,基于CiteSpace软件进行可视化分析。[结果]表明:关于草原碳汇全球发文量,中国居榜首,美国和德国其次,国际合作方面,英国贡献最大,其他国家需加强合作和成果分享。发文量最多的机构为中国科学院,远超其他机构。《Global Change Biology》期刊在被引次数方面优势明显,在学术界有较大影响力。国外学者Butterbach-Bahl K发表相关文献数量最多,为领域作出较大贡献,其他作者之间合作强度还需加强。[结论]综合分析热点和前沿,提出了需加强对草原碳平衡的综合评估,丰富研究方法,扩大研究内容。

    作者:

    高玉娟;石娇;李新;

    发布时间:2024-06-13

  • 1024. 吉林中部蒙古栎林心材与边材的生长特征

    摘要: [目的]探讨边材宽度、心材半径、心、边材面积与胸径树高的变化规律,分析建立蒙古栎林心边材生长发育模型,以期为该地区科学经营与利用森林提供基础数据。[方法]本文以吉林省三湖自然保护区桃山林场的天然蒙古栎林为对象,利用Haglof树木生长锥钻取样木树芯 46 个,测定东、西、南、北四个方向的边材宽度、树皮厚度、去皮半径、心材半径,拟合边材宽度、心材半径、边材面积、心材面积与胸径树高的回归方程,研究蒙古栎心材与边材生长特征。[结果]南北边材宽度、心材半径、心材面积、边材面积与胸径树高存在极显著差异(P<0.01);东北边材宽度与胸径树高存在显著差异(P<0.05)。心材半径、心材面积、边材面积与胸径生长的拟合均表现为二次方程关系较好,回归方程分别为y=1.88+0.12x+4.98E-3x2,R2=0.926;y=6.19E-3+-9.25E-4x+6.31E-5x2,R2=0.972;y=-1.85E-3+7.25E-4x+7.48E-5x2,R2=0.914。[结论]通过对最优生长模型的筛选分析,本研究所建立的回归模型可以较好的预估该研究区域蒙古栎林的边材、心材的生长过程,可为进一步研究该地区其他生态因子对边材、心材生长特征的影响提供科学参考。

    作者:

    梁启;李兴东;白巍;李天庚;隋海新;王赛一;张言;宋彦彦;赵慧杰;徐丽娜;

    发布时间:2024-06-13

  • 1025. 广东省林科院研究团队建设的实践与思考

    摘要: 研究团队制是广东省林业科学研究院经长期摸索建立起的一套以研究团队为载体,整合科技资源、开展科技创新、培育优秀人才的科研管理体系。团队运作与课题组运作相比,克服了后者研究不延续、资源分散等不足,将分散封闭研究转变为协作开放攻关,将个人智慧凝成集体智慧,从而达到快出人才、快出成果、快出效益的目标。经过不断完善,我院明确了研究团队组建的基本条件,人员结构,以及首席专家的推选方式等;制定了团队运行的管理办法与量化的考核指标,规范团队运行管理,激励团队成果产出。目前为止,我院组建了乡土阔叶树、木本花卉与竹子、国外松、油茶、林业碳汇、野生动物保护、林下经济、林业经济、林业生物杀虫剂、森林防火防风、木材保护、食用林产品质量安全等 16 个研究团队,在服务国家和省委省政府重要部署方面发挥了重要作用。随着时代发展对林业领域科技创新要求的提升,我院的发展也面临前所未有的机遇与挑战。已有的团队运行与考核机制亟需优化提升,特别在如何鼓励多团队协作攻关、如何避免研究所被弱化、如何打破部分团队整体活力僵化的局面,以及如何避免团队一般人员"躺平"现象等方面,迫切需要优化现有团队建设与运行机制。为此,我院重点从几个方面进行优化提升:一是加强顶层设计,强化学科建设,通过院党委会、学委会统筹谋划团队之间的协同关系与战略布局,引导多团队面向国家重大需求、产业发展"卡脖子"问题开展联合攻关、进行协同创新;二是强化所一级管理,除了日常事务性管理,在项目谋划、成果报奖、人才引进、平台建设等方面充分发挥所一级的功能;三是完善绩效考核评价制度,将绩效评价和激励机制有效的结合起来,将整体激励与个体激励结合起来,加强团队凝聚力与科研积极性。

    作者:

    龙永彬;郭文冰;李兵;冉重阳;伍观娣;肖石红;

    发布时间:2024-06-13

  • 1026. 京津冀地区NPP时空变化分析及预测

    摘要: 植被生产力与人类的生产和生活息息相关,深入探究 21 世纪以来当前环境下植被 NPP 的发展模式并预测期未来NPP的发展趋势及空间格局,监测NPP的变化有助于评估区域生态变化和碳汇能力,对未来生态环境相关政策的制定,维持区域生态可持续发展,建立人与自然的和谐相处模式至关重要。本研究将NDVI 数据,植被覆盖数据和插值后的气象数据带入改进 CASA 模型来探究 2001-2020 年京津冀地区的NPP变化,并使用间接验证法验证了本研究估算的NPP的可靠性。以京津冀地区为研究区域,提供了一种新的思路来预测京津冀城市群的NPP,即基于改进CASA模型和PLUS模型,利用遥感数据和气象数据估算京津冀地区2001-2020年的NPP变化并对2030年的NPP进行多情景预测。结果表明2001-2020年期间,研究区NPP始终维持东北部林区高,东南部较高和西北部及中心城区低的空间分布格局,整体呈现逐步改善的趋势。在研究期间内,NPP整体呈现改善趋势,尤其是东南部的华北平原地区NPP增加最明显;NPP重心先向北移动,又向西南方向移动,但始终位于北京市内。2030 年,研究区NPP相较于 2020 年为下降趋势,但相较于 2001-2015 呈上升趋势。在 2030 年三种未来气候情景下,SSP1-2.6 情景下,2030 年的NPP发展状况最优,其次是 SSP5-8.5 情景,最后为 SSP2-4.5 情景,说明低排放情景即绿色发展模式下更有利于NPP的发展。探讨和预测BTH地区NPP的变化,可以为相关部门今后制定政策提供科学依据。

    作者:

    张军平;王佳;陈余含;黄邵东;梁博毅;

    发布时间:2024-06-13

  • 1027. 我国林草科技期刊现状与高质量发展路径

    摘要: [目的]分析林草科技期刊发展现状,提出林草科技期刊高质量发展路径,为一流林草科技期刊建设提供理论与数据支撑。[方法]基于量化数据对林草科技期刊本底情况、中英文林草科技期刊学术传播能力进行全面分析,客观反映并总结其建设发展存在的核心问题,提出林草科技期刊影响力提升策略。[结果]林草科技期刊存在整体水平和质量有待提高、体制和运行机制亟待改革和办刊条件亟待改善等问题。[结论]可通过强化编辑队伍建设、提高国际化办刊水平、推进数字出版和集群化建设、提升参与智库决策服务能力、提升服务学科能力和探索知识内容科普化传播路径等实现林草科技期刊高质量发展。

    作者:

    朱安明;刘道平;周固国;唐玮璐;沈娜娉;石红青;

    发布时间:2024-06-13

  • 1028. 发挥林业科技优势 助推林业精准扶贫

    摘要: ##甘肃省地处黄土、蒙新、青藏三大高原交汇地带,分属黄河、长江和内陆河三大流域,是一个多山、多沙、多灾、少雨、少林、水土流失严重、森林植被稀疏、生态环境脆弱的省份。全省林地面积 1046.35万公顷,自然保护区总面积达 772.27 万公顷,全省森林覆盖率 11.33%,森林蓄积 25188.89 万立方米。

    作者:

    周玉燕;苏卫;李建红;滕保琴;

    发布时间:2024-06-13

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