当期目次
2024年 第41卷 第2期
2024,
41(2):
223-233.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230385
摘要:
目的 探究短时间中波紫外线(UV-B)辐射对三叶青Tetrastigma hemsleyanum酚类成分、抗氧化能力及相关基因表达的影响。 方法 将3年生三叶青苗经UV-B持续辐射12.0 h，在0、0.5、1.0、3.0、6.0和12.0 h观察表型；另取三叶青辐射1.0和3.0 h (记为T1和T3)并补充暗处理至24.0 h (记为T1+23和T3+21)，以未经处理为对照(ck)，进行酚类物质(总酚和总黄酮)质量分数、抗氧化能力和叶片中抗逆酶活性、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度测定以及转录组分析。 结果 持续UV-B辐射对三叶青表型有影响，3.0 h组叶片局部发黄，6.0和12.0 h组叶片明显发黄和略微卷曲。叶片和块根的总酚(2.65和2.63 mg·g−1)和总黄酮(7.16和7.30 mg·g−1)、块根中的抗氧化能力(86.56%)均在T1+23组达到最大值。同时，UV-B辐射后施以黑暗处理可促进过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的大幅提升，且在T1+23组达到最大，MDA质量摩尔浓度在T3+21组达到最高(7.21 mmol·g−1)。UV-B辐射和黑暗处理下调了黄酮合成通路基因(ThF3H、ThANS、ThCHS、ThANR等)和上调了氧化相关调节因子(CAT和SOD)的表达。 结论 UV-B辐射后增加黑暗处理可提高三叶青酚类物质质量分数、抗氧化能力及抗逆酶活性，且在T1+23组达最大值，同时下调黄酮合成酶基因表达，上调氧化应激相关基因的表达。图7表2参52
2024,
41(2):
234-242.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230422
摘要:
目的 浮皮是宽皮柑橘Citrus reticulata果实在成熟后期或采后储藏过程中普遍发生的一种生理性障碍。椪柑C. reticulata ‘Ponkan’在采后储藏中极易发生浮皮，严重影响商品价值。通过采后处理，为椪柑果实采后浮皮的防范、储藏保鲜技术提供理论依据。 方法 利用乙烯和1-甲基环丙烯(1-MCP)处理椪柑采后果实，测定椪柑在储藏期间果实主要品质指标及浮皮指数的变化，分析果皮白皮层细胞形态和生理变化特征。 结果 ①乙烯处理促进了储藏期果实可溶性固形物质量分数的提高；加速了果皮白皮层细胞密度、纤维素质量分数、果胶质量分数的下降，促使木质素质量分数及细胞壁降解酶(纤维素酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶)活性上升。②1-MCP处理减缓了果皮白皮层细胞密度及纤维素质量分数下降；延缓了木质素质量分数及细胞壁降解酶(纤维素酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶)活性上升；减缓了椪柑果实浮皮指数的上升。 结论 乙烯处理可加速椪柑果实采后生理代谢水平，加重果实浮皮的发生。1-MCP处理可抑制储藏期果皮的生理代谢水平，减轻浮皮障碍的发生。生产中可通过乙烯和1-MCP处理来控制椪柑果实剥皮的难易程度。图7参31
2024,
41(2):
243-251.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230321
摘要:
目的 探究石蒜‘梦幻少女’Lycoris chinensis × radiata ‘Astro Girl’体胚发生过程中的细胞学和生理生化指标的变化规律，明确‘梦幻少女’体胚发生的特征，提高石蒜属Lycoris植物种球繁殖效率，为石蒜属新品种工厂化生产提供技术支撑。 方法 采用石蜡切片、酶联免疫吸附测定技术和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术，测定了0~40 d‘梦幻少女’体胚发生过程中的形态和组织学特征、体胚可溶性淀粉及总蛋白质、抗氧化酶活性和多胺等生理生化指标的变化。 结果 ①体胚发生过程中，从球形胚到短暂膨大约20 d，进一步分化为心形胚、棒状胚和子叶胚，膨大的球形胚后期或心形胚时期基部会形成维管束。②体胚发生过程中，总蛋白质和淀粉、抗氧化酶活性发生显著变化，淀粉变化与球形胚的形成呈正相关，与体胚形态建成和体胚成熟呈负相关。总蛋白质、过氧化物酶(POD)活性及过氧化氢酶(CAT)活性变化与子叶胚形成呈正相关，与子叶胚的成熟发育呈负相关。超氧化物歧化酶(SOD)活性变化与球形胚、子叶胚时期呈负相关，与心形胚、棒状胚时期呈正相关，表明储能作用的淀粉、蛋白质及与植物生理密切相关的抗氧化酶对体胚发生起着重要的作用。③体胚发生过程中多胺氧化酶(PAO)活性和多胺(PAs)变化显著，腐胺(Put)、精胺(Spm)和亚精胺(Spd)的变化共同决定多胺的变化趋势，多胺和多胺氧化酶活性主要在体胚分化早期发生明显积累，与球形胚分化呈正相关；在子叶胚的形成期，精胺与亚精胺呈正相关；在子叶胚成熟期，腐胺、精胺和亚精胺3个指标呈现腐胺先下降后上升，精胺、亚精胺先上升后下降的趋势。 结论 在‘梦幻少女’体胚发生的0~40 d，体胚形态经历了原胚—球形胚—心形胚—棒状胚—子叶胚的过程。其中，生理特性变化显著，淀粉的积累或消耗可能是球形胚形成、体胚后续形态发育与成熟的重要影响因素。在子叶胚形成及成熟时期，总蛋白质、过氧化酶活性和多胺的变化可能发挥着相应密切的联合作用。多氨氧化酶活性与多胺的活跃积累可能有利于体胚早期发育。图4参32
2024,
41(2):
252-261.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230196
摘要:
目的 解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。 方法 采用13C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉)中的分配规律及转运路径。 结果 ①生物量和含碳总量均以内层鳞片最大；各器官的库活力从大到小依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片。②叶片在吸收13CO2后，在不同器官中光合固定的13C的分配比例从高到低依次为叶、茎、根；在鳞茎中的分配从内到外逐渐减少。13C标记的蔗糖分配比例从高到低依次为内层鳞片、叶、中层鳞片、根、外层鳞片；13C标记的果糖和葡萄糖的分配比例从高到低均依次为叶、 内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片；13C标记的淀粉的分配比例从高到低依次为叶、内层鳞片、中层鳞片、根、外层鳞片。③13CO2在红花石蒜中的运输主要存在横向和纵向运输两大途径，其中在纵向运输上13C转运更多。④13C在非结构性碳水化合物各组分中的分配以蔗糖中最多，其次为13C标记的果糖，而各部位中13C标记的葡萄糖甚微，低于其他糖类。⑤在糖转化过程与代谢过程中，叶、根、内层鳞片中果糖的13C分配率依次为葡萄糖13C分配率的9.6、41.5、118.1倍，短时间内新合成的果糖远多于葡萄糖。 结论 新同化的碳的分配在石蒜体内纵向与横向运输上均逐渐减少，石蒜叶片中光合产物形成后先被转运至内层鳞片，一部分先运输至根中，另一部分由内层鳞片向外层运输。此时，中层鳞片与外层主要发挥临时营养“库”的功能。蔗糖既是石蒜叶片光合的主要产物，也是石蒜体内非结构性碳水化合物运输的主要形式；石蒜体内大量13C标记果糖的产生与蔗糖水解过程优先采用蔗糖合成酶途径有关，也阐明了果糖对石蒜的生长发育具有重要意义。图6参36
2024,
41(2):
262-274.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230279
摘要:
目的 比较梅花Prunus mume不同品种间的花香成分差异，了解梅花花香成分组成，为梅花花香代谢途径关键酶基因挖掘和分子育种提供参考。 方法 以不同品种群为材料，采用顶空固相微萃取法和气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)测定了20个梅花品种的花香成分，明确梅花花香的特征香气物质，分析梅花不同品种群的花香成分及相对含量差异，并按照花香成分组成对梅花品种进行聚类分析。 结果 在20个梅花品种中共鉴定出43种挥发物，其中苯环/苯丙烷类化合物种类最多且相对含量最高，在梅花各品种中的相对含量均高于85%。乙酸苯甲酯、苯甲醇、丁子香酚、甲基丁香酚、苯甲醛和肉桂醇是梅花花香的主要成分，朱砂和宫粉品种群花香化合物数量最多，其次是跳枝和绿萼品种群，玉蝶和垂枝品种群花香化合物数量较少。聚类分析表明：根据花香成分的种类及相对含量，20个梅花品种可分为5类。 结论 梅花不同品种群的香气成分及其相对含量均有差异，不同花香成分对不同品种梅花香气的贡献也有差异。图1表11参28
2024,
41(2):
275-285.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230342
摘要:
目的 对闽楠Phoebe bournei bZIP (PbbZIP)转录因子家族成员鉴定，分析其对脱落酸(ABA)信号的响应水平。 方法 基于生物信息学方法，对PbbZIP基因家族进行了全基因组鉴定，分析其蛋白理化特性、基因结构、进化关系、启动子顺式作用元件和ABA处理下的表达分析。 结果 从闽楠12条染色体共鉴定出63个PbbZIPs基因，分为12亚族，不同亚族基因结构和基序差异显著，但同亚族高度保守。PbbZIP基因多数定位在细胞核，其编码蛋白长度为110~835个氨基酸，等电点为4.48~11.95，疏水性为−1.19~−0.19。分布于12条染色体的27对PbbZIPs基因存在共线性关系，是PbbZIP基因家族扩张的主要模式。PbbZIP基因上游启动子区域存在多种与非生物胁迫相关的作用元件，其中ABA、水杨酸、茉莉酸甲酯的响应元件较多。基因表达分析结果表明：2 mmol·L−1ABA处理闽楠1~72 h，17个PbbZIPs基因在叶和根中被ABA信号不同程度地诱导表达，普遍上调，且根基因表达水平普遍低于叶片。 结论 63个PbbZIPs基因序列高度保守，不同亚族间基因结构、染色体定位和保守基序有进化多样性和差异性；叶和根中PbbZIP基因不同程度地响应ABA信号，参与调控其他非生物过程。图9参35
2024,
41(2):
286-296.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230278
摘要:
目的 深入研究黄瓜Cucumis sativus R2R3-MYB亚家族成员的相关功能。 方法 利用生物信息学手段分析黄瓜全基因组，鉴定R2R3-MYB亚家族成员，对其系统进化关系、蛋白理化性质、染色体定位、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白质互作进行分析。 结果 黄瓜全基因组中含99个具有典型结构域的R2R3-MYB转录因子，蛋白序列含195~552个氨基酸，有保守基序及氨基酸位点；基因在染色体上分布不均匀；大部分亚家族成员蛋白质的不稳定指数大于40，属于不稳定蛋白。顺式作用调控元件分析发现：大部分基因启动子区所含元件与激素调节、MYB结合位点、胁迫密切相关。 结论 通过黄瓜全基因组鉴定，获得黄瓜基因组99个R2R3-MYB家族成员，分为30个亚组，映射于7条染色体上，该家族成员的上游启动子区含逆境相关作用元件。图7表1参36
2024,
41(2):
297-305.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230412
摘要:
目的 阐明药用植物了哥王Wikstroemia indica的叶绿体基因组结构特点及系统进化地位，为了哥王的资源保护和可持续利用提供科学依据。 方法 采用Illumina测序平台进行了哥王叶绿体基因组测序，并通过生物信息技术和软件进行序列拼接、注释以及比对和系统进化分析。 结果 了哥王叶绿体基因组全长为149 864 bp，由86 347 bp的大单拷贝区(LSC)、10 601 bp的小单拷贝区(SSC)以及穿插在它们之间均为26 458 bp的一对反向重复区(IR)构成，具有环状双链四分体结构，包含124个基因。在了哥王叶绿体基因组中共找到64种24 180个密码子，其中30种为高频使用密码子，高频使用密码子中又有29种是以A/T结尾；搜索到93个简单重复序列(SSR)，其中单核苷酸重复居多(72个)，且以A或T及两者组合形成的基序为优势基序。了哥王与近缘植物的叶绿体基因组IR边界存在较为明显的变异。序列比较和系统进化树显示了哥王与同属细轴荛花W. nutans具有最高的序列同源性。 结论 了哥王叶绿体基因组具有植物叶绿体基因组的典型结构，有密码子使用偏好性，含多态性较为丰富的SSR，且与细轴荛花的亲缘关系最近。图5表2参24
2024,
41(2):
306-313.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230371
摘要:
目的 探究南洋楹Falcataria falcata苗期生长及固氮等性状遗传变异规律，选择速生且固氮能力强的优良家系。 方法 以南洋楹1代无性系种子园中37个半同胞家系1~6月生幼苗为材料，调查测定苗高、地径、叶绿素相对含量、生物量、根瘤数量等指标，通过遗传变异分析、性状间相关分析、聚类分析等方法，进行苗期生长比较及选择。 结果 南洋楹37个半同胞家系1~2月生时生长性状未表现出明显差异。4月生时超过16个家系的苗高或地径显著优于饶平县南洋楹母树林混合种(ck，P＜0.05)，苗高和地径的家系遗传力分别为0.89~0.90和0.84~0.86，在入选率为30%时，遗传进展分别为0.118 9~0.221 4和0.096 2~0.154 3。不同性状间均存在极显著或显著正相关关系(P＜0.01或P＜0.05)。选择出13个家系，占群体的34%，与群体平均值比较，苗高和地径的现实增益分别为27.99%和12.73%、遗传增益分别为24.91%和10.69%；与ck比较，现实增益分别为62.47%和41.65%，遗传增益分别为55.59%和34.98%。 结论 南洋楹半同胞家系从苗龄4月生起，苗高和地径等生长性状发生显著遗传变异，且具有较高水平的家系遗传力和较好的选择潜力。在生长和固氮等性状协同分析基础上，选择了13个同时具有苗期生长优势和高效固氮能力的优良家系。图3表4参23
2024,
41(2):
314-321.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230304
摘要:
目的 建立高效的滇杨Populus yunnanensis离体叶片再生及遗传转化体系，有助于滇杨基因工程育种研究。 方法 以滇杨叶片为外植体，研究不同植物生长调节剂组合对叶片愈伤组织和不定芽诱导及生根的影响，从而获得滇杨再生组培苗；进一步以农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导法探讨菌液吸光度、侵染时间和共培养时间等对滇杨遗传转化效率的影响。 结果 滇杨愈伤组织诱导的最适培养基为1/2 MS + 0.005 mg·L−1噻苯隆(TDZ) + 0.010 mg·L−1萘乙酸(NAA)，诱导率达91.7%；不定芽诱导的最佳培养基为1/2 MS + 0.002 mg·L−1 TDZ + 0.010 mg·L−1 NAA，诱导率为75.0%；生根最适培养基为1/2 MS + 0.010 mg·L−1 NAA + 0.100 mg·L−1吲哚乙酸(IBA)，生根率高达96.7%，平均生根数为2.57条。利用pBI121-GUS载体转化滇杨，最适转化菌液吸光度D(600)为0.2，侵染时间为5 min，共培养时间为2 d；在分化过程中，抑制农杆菌生长的头孢霉素(Cef)最佳质量浓度为200 mg·L−1，抗性筛选中最佳培养基的卡那霉素(Kan)质量浓度为20 mg·L−1。对再生植株进行β-D-葡萄糖苷酸酶(GUS)组织化学染色和PCR鉴定，获得20株阳性植株，转化阳性率为45.45%。 结论 本研究成功建立了滇杨离体叶片再生和遗传转化体系。图5表5参27
2024,
41(2):
322-332.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230466
摘要:
目的 分析云南松Pinus yunnanensis不同苗龄平茬后苗木根系形态特征，为选择适宜平茬苗龄提供依据。 方法 以6、10、14、18、30月龄的云南松苗木为材料，统一留茬高度(5 cm)进行平茬，分别在平茬后60、120、180、240、300、360、420、480 d测定苗木根系形态特征及生物量，分析云南松不同苗龄苗木平茬后的根系构型。 结果 不同苗龄平茬对云南松苗木根系形态特征有显著影响(P＜0.05)。在平茬后480 d 时，6月龄平茬的苗木根平均直径(0.825 mm)、根体积(4.435 cm3)比30月龄平茬的苗木根平均直径(1.302 mm)、根体积(16.282 cm3)小，但总根长较大；6~30月龄平茬苗木的比根长整体呈降低趋势，且6月龄平茬苗木根比表面积、根组织密度、根细度均显著大于其余苗龄平茬的苗木(P＜0.05)，且表现为随着苗龄增加而减小的生长趋势。根平均直径、根体积与根生物量的生长速率没有显著差异，总根长、根表面积与根生物量之间表现为随着苗龄增大生长速率逐渐降低的趋势。 结论 苗龄较小的苗木构建了更细更密集的根系，有利于对水分和养分的吸收利用；苗龄为6个月的苗木平茬效果较好。图2表5参40
2024,
41(2):
333-342.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230377
摘要:
目的 分析中国东北地区野生刺五加Acanthopanax senticosus种群结构特征，明确刺五加种群生存现状，预测种群未来的演替趋势，为东北地区野生刺五加种群的保护、利用及可持续发展提供理论依据。 方法 在小兴安岭、张广才岭和长白山具有代表性的生境设立调查样地，并对样地内植物进行调查。通过样地调查和数据统计，绘制刺五加种群的年龄结构图，编制种群静态生命表，拟合其存活曲线、死亡曲线及生存曲线，运用生存分析与数量化动态参数预测种群发展趋势。 结果 ① 3个区域野生刺五加种群的年龄结构均近似于“金字塔”型，幼龄期和成龄期株数占该区域刺五加总株数的68.58%~83.04%，种群年龄结构稳定。② 3个区域野生刺五加种群结构的数量变化动态指数(\begin{document}${V}_{{\rm{p}}n}$\end{document} \begin{document}${V'_{{\rm{p}}n}}$\end{document} 结论 目前3个区域野生刺五加种群结构均为增长型，但幼龄级植株数量少，种群老龄个体数量发展潜力较小，种群整体的长期稳定性难以维持。建议加强对1龄级植株的精准抚育管理，通过人为辅助措施提高幼苗的保存率，促进野生刺五加种群的可持续发展。图3表5参35
2024,
41(2):
343-352.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230363
摘要:
目的 建立马尾松Pinus massoniana-木荷Schima superba混交林树高-胸径模型，将树种作为哑变量引入模型，考虑模型残差空间自相关和异质性，为混交林树高-胸径模型构建和科学经营提供理论依据。 方法 基于贵州省开阳县马尾松- 木荷混交林727组树高-胸径调查数据，构建普通最小二乘法模型(OLS)、广义可加模型(GAM)、线性混合模型(LMM)、地理加权回归模型(GWR)和地理加权回归克里格模型(GWRK)的树高-胸径全林木模型，在此基础上，将树种作为哑变量引入，选择全局莫兰指数(Moran’I)、局域Moran’I和组内方差分析5种模型残差空间自相关与空间异质性，并采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对模型进行评价。 结果 ①马尾松-木荷混交林全林木基础模型的拟合精度从低到高依次为OLS、GAM、LMM、GWR、GWRK。②将树种作为哑变量引入模型后，各模型拟合精度均高于全林木基础模型。③OLS和GAM模型残差的全局Moran’I在α=0.05水平下显著(Z＞1.96)，局域Moran’I分布图中存在较多热点，表现出强烈的空间自相关。而LMM、GWR和GWRK模型残差全局Moran’I在α=0.05水平下不显著(−1.96≤Z≤1.96)，且在局域Moran’I分布图中存在较多冷点，说明模型残差空间自相关已被消除。④5种模型残差的组内方差均表现随着滞后距离增大而增大的趋势，但GWR和GWRK模型具有更小的组内方差，能较好地降低模型残差空间的异质性。 结论 OLS和GAM模型拟合精度不高，并且不能消除模型残差空间自相关和异质性，因此不是用来建立树高-胸径模型的最佳选择。LMM、GWR和GWRK模型在提高模型拟合精度和降低空间自相关性方面表现良好，但GWR和GWRK模型在降低空间异质性方面显著，是最适合的树高-胸径模型。图2表3参38
2024,
41(2):
353-361.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230324
摘要:
目的 浙江省松阳县森林资源丰富，碳汇潜力大，是百山祖国家公园三级联动区，因此监测松阳县森林干扰与恢复，对松阳区域森林管理和百山祖国家公园生态环境保护具有重要意义。 方法 采用谷歌地球引擎(GEE)云平台的LandTrendr算法，并结合1987—2020年Landsat卫星遥感时间序列数据，监测浙江省松阳县1987—2020年森林干扰与恢复状况，分析森林干扰与恢复的时空特征。 结果 ①LandTrendr算法监测森林干扰与恢复的总体精度达到82%，森林干扰与恢复的生产精度、用户精度均高于80%，表明松阳县森林干扰与恢复监测效果较好。②松阳县森林干扰与恢复总面积分别达148.14与236.86 km2，分别占林地面积的12.74%和20.37%，表明松阳县1987—2020年森林面积呈净增加趋势。③松阳县大东坝镇、板桥畲族乡、新兴镇、玉岩镇森林变化较为频繁，森林干扰与恢复面积均比其他乡(镇)高，尤其是大东坝镇森林面积变化最大，增加了20.04 km2。 结论 基于GEE云平台的LandTrendr算法实现了松阳县森林干扰精准监测。近30 a松阳县森林面积总体呈增加趋势。图3表3参46
2024,
41(2):
362-368.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230167
摘要:
目的 从垂直空间角度，明确云杉花墨天牛Monochamus saltuarius和褐梗天牛Arhopalus rusticus在红松Pinus koraiensis上的空间分布，探索这2种天牛的种间关系，为其防治措施提供理论基础。 方法 在辽宁抚顺的红松P. koraiensis林中同时监测到云杉花墨天牛与褐梗天牛成虫，且在同一株红松上能发现这2种天牛幼虫。以红松作为天牛幼虫的栖息资源，以红松的垂直高度作为资源序列，选取受天牛危害的红松立木，以40 cm为单位，研究云杉花墨天牛与褐梗天牛幼虫的形态学特征、在红松受害木上的分布位置、生态位宽度及生态位重叠度。 结果 云杉花墨天牛幼虫在红松上的分布为(87.20±8.45)头·株−1，褐梗天牛幼虫在红松上的分布为(24.40±2.37)头·株−1。云杉花墨天牛幼虫在红松上呈正偏态分布，地上80~120 cm处分布最多，为(16.40±2.38)头·株−1，显著高于80 cm以下及120 cm以上高度的幼虫数量(P＜0.05)；褐梗天牛幼虫在红松受害木地上部分均匀分布，200~280 cm高度处数量最多，占总体幼虫数量的33.63%，显著高于120 cm以下、160~200 cm及320 cm以上的幼虫数(P＜0.05)；在红松受害木地下部分均未发现这2种害虫的幼虫。云杉花墨天牛幼虫和褐梗天牛幼虫的生态位宽度有一定差异，分别为0.694 4和0.757 6，生态位重叠指数为0.804 6。 结论 云杉花墨天牛幼虫主要分布在红松树干中下部，褐梗天牛幼虫在红松树干各高度上均匀分布，两者在红松上生态位重叠较高，生态特性相似程度较高，一定程度上表明两者在红松林内有较高竞争关系。图2参25
2024,
41(2):
369-378.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230460
摘要:
目的 探明植硅体和植硅体碳的形成对外源氮和硅的响应，开展外源氮和硅添加对毛竹Phyllostachys edulis植硅体碳碳汇能力的影响研究，以期为竹林碳汇提供理论参考。 方法 通过氮[尿素：0(N0)、250(N1)、500(N2) mg·kg−1]和硅[硅酸钠：0(Si0)、75(Si1)、150(Si2) mg·kg−1]二因素三水平正交栽培试验，采集毛竹叶、枝、秆、篼和凋落物样品，分析不同处理不同器官植硅体碳质量分数。 结果 随着硅添加量的增加毛竹不同器官及凋落物植硅体碳质量分数均呈上升趋势。不同处理叶、枝、秆、篼及凋落物植硅体碳质量分数分别为3.15~4.68、2.10~3.47、0.30~1.18、1.09~2.15和3.21~4.63 g · kg−1，均表现为N2Si2处理植硅体碳质量分数最高，N0Si0处理的植硅体碳质量分数最低。差异显著性分析结果表明：毛竹秆的植硅体碳质量分数在N0Si1和N0Si0处理分别与N2Si2处理间达显著差异(P＜0.05)。相关性分析结果表明：植硅体碳与硅质量分数之间及植硅体碳与植硅体质量分数之间呈极显著正相关(P＜0.01)，决定系数(R2)分别为0.481 8和0.463 2。植硅体碳与碳质量分数之间存在极显著负相关(R2=0.318 3，P＜0.01)。 结论 外源氮添加有助于毛竹对硅的吸收和有机物质的积累，外源硅添加有助于毛竹植硅体和植硅体碳质量分数的增加以及植硅体碳占碳比例的提高。图1表9参36
2024,
41(2):
379-386.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230417
摘要:
目的 探究计划烧除及其时间间隔对云南松Pinus yunnanensis林土壤碳氮磷钾化学计量特征的影响。 方法 以滇中地区玉溪市新平彝族傣族自治县照壁山云南松林为研究对象，分别在未烧除样地(对照)、连续每年实施计划烧除后间隔1 a样地(T1)和间隔3 a样地(T2)，分层采集0~10和10~20 cm土层土壤，测定土壤碳、氮、磷、钾4种养分元素质量分数，采用方差分析、Spearman相关分析和主成分分析(PCA)探究计划烧除后不同间隔时间对滇中云南松林土壤化学计量特征的影响。 结果 与对照样地相比，T1样地的2个土层土壤pH均无显著变化，T2样地的2个土层土壤pH均极显著增加(P＜0.01)；T1和T2样地2个土层的土壤总碳、有机碳、总氮、碱解氮质量分数均无显著差异，T2样地的0~10 cm土层土壤有效磷质量分数显著降低(P＜0.05)，2个土层的土壤速效钾质量分数均显著增加(P＜0.05)，土壤碳氮比仅在T2样地10~20 cm土层显著增加(P＜0.05)。 结论 计划烧除对研究区土壤养分质量分数的影响受烧除间隔时间和土层深度等因素的共同影响，2种烧除后间隔时间均对研究区云南松林土壤碳氮质量分数无显著影响，但对土壤pH、碳氮比、有效磷和速效钾有显著影响。图3表3参34
2024,
41(2):
387-395.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230228
摘要:
目的 探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征，为改善人工林土壤水环境，实现林水平衡提供理论依据。 方法 以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、油松Pinus tabuliformis、刺槐-侧柏、刺槐-油松)为研究对象，通过土钻烘干法测定0~500 cm土层土壤含水量，分析人工林土壤含水量的垂直特征。 结果 研究区典型人工林平均土壤含水量由大到小依次为侧柏、刺槐-侧柏、油松、刺槐-油松、刺槐，5种人工林土壤含水量差异显著(P＜0.05)，降水量及土壤质地是影响人工林土壤含水量的主要因素；在垂直方向上，人工林土壤含水量变异程度均为中等变异，变异系数随土层深度的增加呈减小趋势，约在360 cm土层形成稳定变化，人工植被主要影响0~360 cm土层内的土壤水，5种人工林中刺槐林地土壤水分变异程度最大，侧柏林地土壤水分最为稳定；采用有序聚类法将人工林土壤水分垂直层次划分为交换层、利用层、调节层和稳定层，不同林分间层次划分深度存在一定差异。 结论 研究区人工林可导致土壤含水量一定程度的减少，刺槐、油松、刺槐-油松林会加剧对深层土壤水分的消耗，其中刺槐林对深层土壤水分的消耗最为明显，建议在林业生态工程建设时，适当减少刺槐林面积，提高侧柏栽植比例。对现存土壤含水量较低的刺槐林，通过间伐降低林分密度，或将其改造为混交林，以期改善土壤水环境，实现林水平衡。图5表2参28
2024,
41(2):
396-405.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230389
摘要:
目的 采集分析丽水市莲都区某乡土壤样品，了解全乡农田重金属污染情况，为后续开展土壤安全管理和污染综合治理提供科学依据。 方法 采用主成分分析法进行来源解析，运用单项污染指数法、内梅罗指数法、地积累指数法、潜在生态风险指数法及生态风险预警指数进行土壤重金属污染评价。 结果 土壤镉(Cd)和铅(Pb)超标率(风险筛选值)分别为60.71%和39.29%，但均低于农用地土壤污染风险管控值。土壤Cd污染指数(Pi)为1.31，属于轻微污染，其余重金属小于1，无污染；内梅罗指数(P综合)为1.10，属于轻度污染。土壤Cd和Pb的地积累指数(Igeo)分别为1.74和0.79，属中度污染和无污染-中度污染；其余重金属均处于清洁水平。5种重金属的潜在生态危害系数(Ei r)均值小于40，处于轻微水平风险；生态风险指数(IR)为48.87，属于轻微风险。土壤生态风险预警指数(IER)处于轻度预警级别。汞(Hg)和铬(Cr)受到人为和自然双重因素影响，Cd、Pb和砷(As)主要受矿山开发过程中污染物排放和畜禽粪便施用等人类活动影响。 结论 研究区土壤总体为轻微污染，Cd和Pb是研究区农田土壤最重要的生态环境因子，后续应加强治理和动态检测，保障农产品安全。 图4表6参37
2024,
41(2):
406-418.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230331
摘要:
目的 探明高原退化湿地土壤细菌群落结构及多样性的时空动态特征，为理解土壤微生物群落对高原湿地退化的响应过程及机制提供关键数据支撑。 方法 以纳帕海高原不同湿地退化阶段(沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸)为研究对象，采用Illumina高通量测序技术，探测土壤细菌群落组成及多样性的干湿季变化规律。 结果 ①共检测到土壤细菌10门21属，其中变形菌门Proteobacteria和未分类菌属为优势门和属，相对丰度分别达35.92%和20.64%。②相较于原生沼泽湿地，沼泽化草甸的变形菌门和酸杆菌门Acidobacteria相对丰度分别增加14.06%和47.72%，绿弯菌门Chloroflexi相对丰度显著减少38.54% (P＜0.05)；草甸的酸杆菌门、放线菌门Actinobacteria、疣微菌门Verrucomicrobia和浮霉菌门Planctomycetes相对丰度分别增加了210.15%、231.37%、229.55%和315.22%。上述菌门相对丰度均为干季大于湿季。沼泽化草甸的厚壁菌门Firmicutes相对丰度在干季显著增加72.38%，在湿季显著减少73.17% (P＜0.05)；而拟杆菌门Bacteroidetes相对丰度在干季显著减少55.50%，在湿季显著增加223.54% (P＜0.05)。③沼泽化草甸和草甸的Shannon指数较原生沼泽湿地显著增加(P＜0.05)，且沼泽湿地和沼泽化草甸表现为湿季大于干季，草甸则表现为干季大于湿季。④Mantel分析结果表明：干季细菌群落结构组成由土壤pH和氮、磷、钾质量分数调控，湿季则由含水量、有机质、氮磷及pH调控；Pearson相关性分析结果表明：含水量、有机质、氮和pH是影响干季土壤细菌多样性的主控因子；湿季则为磷、钾和碳氮比。 结论 高原湿地退化导致土壤含水量和pH减小，进而影响土壤碳、氮、磷和钾养分状况，最终调控土壤细菌群落组成和多样性的干湿季变化。图4表4参47
2024,
41(2):
419-428.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230288
摘要:
目的 浙江省桐乡市水系受人类活动干扰巨大，定量评估桐乡市水系的演变过程对其未来水系优化布局与城市可持续发展具有重要意义。 方法 基于1975、1998、2005、2012、2016、2019年6期多源遥感影像与土地利用调查数据，采用目视解译方式获取水系数据，使用河网水系指标、景观格局指数、空间叠加分析等方法定量研究桐乡市河流和池塘的数量、结构、形态、功能、空间分布变化规律与原因。 结果 ①桐乡市河流长度和面积在2005年前保持增加，在快速城镇化时期剧烈衰减，到2016年后快速恢复。Ⅰ级河流持续增长，支流在各个时间阶段变化显著。②河网密度、支流发育系数、分形维度在整个过程中先增加再减小最后快速增加，河流水面率持续上升但在高速城镇化时期增速明显滞缓，河网环度与实际结合度不断波动并在2016年达到峰值。③河网密度在近郊与远郊的变化远大于市区。在2005年前，河流水面率变化市区＞远郊＞近郊，开始快速城镇化后，市区＞近郊＞远郊。远郊的支流发育系数变化最不显著。④桐乡市池塘面积同样经历了先增加后减小最后快速增加的过程，结构组成不断变化，养殖坑塘的激增是池塘面积改变的主要因素。池塘形态在发展中逐渐规整，分布先聚集后离散最后重新连片，并在西部远郊区域产生大规模聚集。 结论 桐乡市不同时期水系变化受城市发展政策影响巨大，具有明显的阶段性，造成地方水系变化的主要原因包括城镇化发展、农业结构调整、生态治理与修复，与同类型平原水网城市变化特征存在异同。图3表8参36
2024,
41(2):
429-436.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230307
摘要:
目的 为充分利用刺竹Bambusa sinospinosa材，提高其利用率，进一步探究刺竹活性炭的生产工艺及使用领域，以达到提升其附加值的目的。 方法 以刺竹炭为原料，使用水蒸气活化法，采用单因素实验法探究温度、时间、水蒸气量对刺竹活性炭的得率及吸附性能的影响。使用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔隙度分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对刺竹活性炭进行测试和表征。 结果 ①刺竹活性炭的最优活化工艺为：活化温度875 ℃、活化时间2.0 h、水蒸气量0.50 L·h−1。在该工艺下制备的刺竹活性炭得率为29.07%，强度达97.68%，碘吸附值为1 235.03 mg·g−1，亚甲基蓝吸附值为276 mg·g−1，吸附性能较好。②红外吸收光谱表明：经活化之后峰值在3 130、3 010、1 670 cm−1等处变弱，876、809、747 cm−1处吸收峰消失，但主要峰依然存在；XRD分析表明：活性炭中含有石墨α轴结构；经比表面积测试和电镜观察，最优工艺活化后的刺竹活性炭孔隙发达，孔容、孔径都有不同程度的提升，总孔容为0.489 cm3·g−1，微孔容为0.388 cm3·g−1，平均孔径为23.378 nm，BET比表面积为837.005 m2·g−1。 结论 使用最优活化工艺所制备的刺竹活性炭具有较好的性能，可用于吸附、除污等不同场合。图5表1参27
2024,
41(2):
437-446.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230427
摘要:
植物韧皮部卸载包括一系列复杂的过程，韧皮部卸载在园艺植物(果树、蔬菜、观赏植物)同化物的运输和分配中具有重要作用。本研究概述了韧皮部卸载的主要途径，并重点综述了韧皮部卸载在园艺植物生长发育方面的主要研究成果，内容包括：①韧皮部运输的主要糖分物质；②韧皮部卸载方式；③韧皮部卸载研究方法；④园艺植物韧皮部卸载研究。随着研究的深入和新技术的出现，园艺植物韧皮部卸载过程中涉及的关键酶与蔗糖转运蛋白等需得到更深入地阐释，进一步助力解析植物韧皮部卸载参与园艺植物生长发育的分子调控机制，并有望为更多的植物韧皮部卸载研究提供新的思路。图1表1参75
植物韧皮部卸载包括一系列复杂的过程，韧皮部卸载在园艺植物(果树、蔬菜、观赏植物)同化物的运输和分配中具有重要作用。本研究概述了韧皮部卸载的主要途径，并重点综述了韧皮部卸载在园艺植物生长发育方面的主要研究成果，内容包括：①韧皮部运输的主要糖分物质；②韧皮部卸载方式；③韧皮部卸载研究方法；④园艺植物韧皮部卸载研究。随着研究的深入和新技术的出现，园艺植物韧皮部卸载过程中涉及的关键酶与蔗糖转运蛋白等需得到更深入地阐释，进一步助力解析植物韧皮部卸载参与园艺植物生长发育的分子调控机制，并有望为更多的植物韧皮部卸载研究提供新的思路。图1表1参75
