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不同植被恢复模式下光伏电站土壤有机碳储量分布特征
赵晶, 郝孟婕, 王清宇, 刘美英
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210500
[摘要](0) [HTML](0) [PDF](0)
摘要:
  目的  探究光伏电站环境内不同植被恢复措施下0~40 cm土壤有机碳质量分数和储量的变化特征,为干旱区光伏电站生态治理模式优化配置提供理论依据。  方法  在光伏电站内选取3种人工建植植被样地:樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica、黄芪Astragalus membranaceus var. mongholicus、苜蓿Medicago sativa,以未受电站建设干扰的天然植被样地作为对照。  结果  重新建植植被后,樟子松、黄芪和苜蓿样地的土壤有机碳质量分数和储量仍然显著低于对照(P<0.05),但在这3种植被中,樟子松样地的土壤有机碳质量分数相对于另外2种样地显著增加了4.99和6.80 g·kg−1,而有机碳储量则显著提高了14.52和19.37 t·hm−2 (P<0.05)。研究区土壤有机碳质量分数和储量整体上随土壤深度增加而显著降低(P<0.05)。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的土壤有机碳质量分数。此外,土壤pH和电导率也是影响土壤有机碳质量分数和储量的重要指标。  结论  随着电站内环境治理工作的推进,相比于草本植被,光伏电站内可以通过人工种植樟子松来提高土壤固碳作用,并尽量减少后期的人为干扰。图2表3参39
山核桃人工林土壤肥力研究进展
胡颖槟, 金锦, 童志鹏, 吴家森
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210501
[摘要](2) [HTML](2) [PDF](1)
摘要:
山核桃Carya cathayensis作为中国特有的木本粮油树种,是主产区农民收入的主要来源。土壤肥力是林木生长的基础,山核桃土壤肥力已成为该领域研究的热点之一。山核桃林地土壤肥力主要受海拔、母岩及人为经营的影响,其中高强度人为经营对土壤肥力影响尤为显著。集约经营后山核桃林地土壤肥力衰退严重:土壤普遍酸化,有机碳、速效养分含量大幅下降;清除林下植被造成水土流失严重,致使养分大量流失;林地土壤微生物群落结构发生改变、多样性下降;林地土壤质量的恶化导致果实质量与品质明显下降。采用生草栽培、施加有机物料等措施后,林地土壤酸化缓解,有机碳及速效养分含量上升,土壤肥力水平得到有效改善。当前研究重点主要集中在土壤肥力的时空变化,未来可聚焦于测土配方施肥、自然落果张网采收等经营措施对林地土壤肥力的影响,深入研究林地水土流失的形成机制及控制技术,为山核桃林地可持续发展提供基础和技术支撑。参71
氮磷添加下施用保水剂对油茶林土壤氧化亚氮排放的影响
高宇, 王佰慧, 邹瑜, 王书丽, 向蒗, 付艳秋, 胡冬南, 郭晓敏, 张令
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210411
[摘要](4) [HTML](1) [PDF](1)
摘要:
  目的  化肥施用导致土壤氧化亚氮(N2O)排放增加,加剧了全球气候变化。在干旱和降水分配不均地区,土壤含水量是影响土壤N2O排放的关键因子,施用保水剂(如聚丙烯酰胺)可能影响土壤N2O排放。本研究目的是探究氮(N)与磷(P)肥添加下施用聚丙烯酰胺对土壤N2O排放的影响,  方法  以油茶Camellia oleifera林土壤为研究对象,设置不同处理,包括不同肥料添加[N、P、N+P、不施肥(ck)],不同聚丙烯酰胺用量(C0:0 g·kg−1,C1:1.0 g·kg−1,C2:2.0 g·kg−1)以及两者交互处理,利用静态箱-气相色谱法测定油茶苗生长期内土壤N2O排放。  结果  ①施用聚丙烯酰胺显著提高了油茶林土壤含水量(P<0.05),且土壤含水量随保水剂施用量的增加而增加。与C0相比,C1和C2土壤的含水量分别增加47.1%和57.4%,但施用聚丙烯酰胺不会促进土壤N2O排放(F=2.75,P>0.05)。②施P肥显著提高土壤N2O累积排放量(P<0.05),相较于ck增加13.3%。③与只添加聚丙烯酰胺的土壤相比,1.0 g·kg−1聚丙烯酰胺分别与N、P、N+P肥混施处理的土壤N2O排放通量分别显著增加56.0%、61.7%、40.7% (P<0.05);2.0 g·kg−1聚丙烯酰胺与P、N+P肥混施处理的土壤N2O排放通量分别显著增加38.7%、58.1% (P<0.05)。  结论  施用聚丙烯酰胺不仅能有效提高油茶土壤保水能力,而且还不会促进油茶土壤N2O排放,有利于发展高效节水林业和缓解全球气候变化。图5表1参35
基于稳定同位素自然丰度技术的土壤氧化亚氮产生与排放过程研究进展
黄瑾, 余龙飞, 李文娟, 黄平
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210458
[摘要](10) [HTML](7) [PDF](1)
摘要:
氧化亚氮(N2O)是主要的温室气体之一,并且对平流层臭氧层分解起到重要作用。土壤中N2O的产生和排放过程复杂多样,对其进行精准溯源与过程区分有助于制定减排策略。稳定同位素自然丰度技术利用N2O的同位素值δ15Nbulk(N2O中15N在整体水平上的同位素特征值)、δ18O(N2O中18O在整体水平上的同位素特征值)以及δ15Nsp(N2O分子内15N的位点特异性同位素值),可以示踪N2O来源、指示N2O产生的微生物作用途径,在N2O转化过程溯源中已取得重要进展。而同位素分馏效应是稳定同位素自然丰度技术应用的理论基础,其中微生物过程及其导致的同位素分馏是需要重点关注的问题。本研究概述了同位素分馏效应在N2O的产生、排放过程中的研究进展及其主要影响因素,梳理了同位素特征值δ15Nbulk、δ18O和δ15Nsp在分析N2O来源的研究进展,并且提出了影响准确区分过程的因素。因素包括单一产生路径的同位素特征值范围广、不同产生路径的同位素特征值范围的重叠、反应底物同位素组成的变化、以及与N2O还原相关的分馏因子的可变性等问题。明确了今后需加强δ15Nsp等N2O同位素特征值分馏效应的测定、利用组合同位素特征值及先进手段进行全面的N2O溯源研究。图2参80
不同类型菌根对土壤碳循环的影响差异研究进展
金文豪, 邵帅, 陈俊辉, 秦华
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210531
[摘要](3) [HTML](2) [PDF](2)
摘要:
菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁,通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异,其中外生菌根(ectomycorrhiza, ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明:不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入;通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定;通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解ECM和AM影响土壤碳循环过程及其关键调控因素,本研究主要从4个方面综述了不同类型菌根对土壤碳循环的影响并深入探讨其中的影响机制:不同菌根宿主向菌根提供碳源和凋落物数量等光合产物分配过程差异;不同菌根的碳汇功能及对土壤团聚体形成的影响;不同优势菌根生态系统中凋落物分解、激发效应、土壤呼吸等土壤有机碳矿化过程差异;不同优势菌根生态系统中土壤有机碳积累能力及相应的微生物群落差异。最后展望了今后的研究方向,旨在为“碳中和”背景下如何依托菌根提升生态系统碳汇功能提供理论依据。图2参94
松阳县典型中轻度污染耕地镉输入输出平衡研究
徐火忠, 吴东涛, 李贵松, 吴林土, 叶春福, 郭彬, 马嘉伟, 叶正钱, 柳丹
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200728
[摘要](2) [HTML](2) [PDF](0)
摘要:
  目的  为准确了解浙江省丽水市松阳县农田土壤中镉(Cd)污染来源并制定修复对策。  方法  2017−2019年,以浙江省丽水市松阳县典型耕地为研究对象,通过采集当地的投入品和农作物,连续3 a监测重金属Cd的输入和输出量。  结果  2017−2019年,研究区肥料与大气沉降是Cd的主要农业污染来源,占比分别为49.78%和40.16%、50.20%和39.14%、34.04%和48.09%;投入品每年Cd的总输入量分别占土壤Cd总量的0.18%、0.17%和0.14%。水稻Oryza sativa、油菜Brassica napus与茶Camellia sinensis的Cd年总输出量分别为2 820.00、2 706.00和2 629.50 mg·hm−2·a−1,年平均输出量为2 718.50 mg·hm−2·a−1,年平均输出量总体较为平稳。2017−2019年间Cd年输入量和输出量均逐年降低,但Cd年输出量均大于Cd年输入量,其原因可能是Cd在植物中出现了富集。  结论  该地区Cd的农业污染来源主要为肥料和大气沉降,环境及农投品整体属于清洁水平,但大气沉降量有上升的趋势,因此需对该区域继续实施长期监测;植物的年输出量均大于投入品的输入量,因此需避免秸秆直接还田,并及时修复当地受污染的土壤以及种植的植物。图1表5参25
沉水植物型生态净化系统处理农田退水的总磷去除动力学研究
龚苗苗, 蔡飞翔, 姜培坤, 曹玉成
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210260
[摘要](18) [HTML](6) [PDF](0)
摘要:
  目的  探讨以沉水植物为先锋物种的生态净化系统处理农田退水磷污染的动力学性能。  方法  通过批式试验研究苦草Vallisneria natans型和金鱼藻Ceratophyllum demersum型2种沉水植物型净化系统对农田退水总磷的净化效率及其动力学特征。  结果  至试验结束时(第49天),2种植物净化系统总磷去除效率无显著差异(P>0.05),总磷去除率分别为82.8%(苦草型)和84.0%(金鱼藻型),但两者总磷去除效率的差异在时间尺度上存在不确定性;动力学模拟分析发现:除Grau二级动力学外,一级动力学、Monod 动力学和修正的Gompertz模型均可以描述试验条件下总磷的去除过程[判定系数(R2)>0.930,相对均方根误差(RRMSE)<0.200],其中Monod动力学和Gompertz模型具有更高的拟合度(R2>0.970),预测值与实验观测值之间吻合程度更好(RRMSE<0.110)。  结论  3种有效模型拟合获得的动力学常数在植物种类水平上均存在显著差异(P<0.05),其中指示总磷去除效率的动力学常数值一致表现为苦草型>金鱼藻型,表明苦草型净化系统除磷效率好于金鱼藻型。图5表2参35
油松林土壤有机碳储量变化及其影响因素
王越, 栾亚宁, 王丹, 戴伟
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210390
[摘要](25) [HTML](8) [PDF](2)
摘要:
  目的  通过探究油松林Pinus tabulaeformis土壤有机碳质量分数和储量的垂直变化和时间变化特征,为油松林土壤碳储量预测和碳汇管理提供理论依据。  方法  基于1980−2017年文献数据,综合运用单因素方差分析、多重比较、相关性分析和通径分析等方法,探讨棕壤和褐土2种土壤类型下油松林土壤有机碳质量分数及储量变化特征,并结合不同时期中国森林经营措施和油松生长特征分析其驱动因素。  结果  油松林土壤有机碳质量分数和储量变化随土层深度增加而显著降低(P<0.05),0~20 cm土层是碳库的主要贡献层,占0~60 cm土层土壤有机碳储量的45%~50%;近40 a间土壤有机碳质量分数和储量呈先减少后增加的时间变化特征,其中,2000−2009年为最低点,而后出现较大幅度增加,在2017年达到储量最高点,为247.02 Tg。  结论  土壤容重、土壤全氮和林分郁闭度是油松林土壤有机碳质量分数(储量)变化的主要因素,不同时期森林经营和保护措施对三者的深刻影响是油松林土壤有机碳质量分数和储量呈现明显时间变化的重要原因。图3表5参49
杉木人工林土壤氮矿化对长期氮添加和季节的响应
杨仕明, 蔡乾坤, 刘文飞, 吴建平
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210403
[摘要](35) [HTML](5) [PDF](1)
摘要:
  目的  探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamia lanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。  方法  以福建省三明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象,开展长期(10 a)氮添加梯度(对照:N0;低氮:N1;中氮:N2;高氮:N3)野外控制实验,通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。  结果  ①氮添加显著提高了铵态氮(NH4 +-N)、硝态氮(NO3 -N) 和总无机氮质量分数,从大到小均呈现为N3、N2、N1、N0的趋势,且铵态氮质量分数均高于硝态氮。②氮素转化速率随氮添加梯度而增大,高氮显著促进了氮素转化(P<0.05)。③季节显著影响氮素转化(P<0.05),净氮矿化速率、硝化速率与淋溶速率均表现为夏季高、冬季低的季节动态。  结论  氮添加显著增加了土壤无机氮与氮素转化速率,土壤pH、碳氮比(C/N)和土壤温度可能是研究区氮添加驱动氮素转化的主要因子。在杉木人工林的经营与管理中需要更多关注土壤养分和氮素转化速率对外源氮输入的响应。图2表3参40
模拟根系分泌物输入对森林土壤氮转化的影响研究综述
蔡银美, 张成富, 赵庆霞, 李昕颖, 何腾兵
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210293
[摘要](30) [HTML](8) [PDF](0)
摘要:
在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下,氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此,本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化,在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略,通过生物和非生物作用,根系分泌物矿化有机质中的氮素供给植物吸收利用;根系分泌物中的生物硝化抑制剂能抑制土壤硝化作用,减少氮素的淋溶;根系分泌物还通过控制根际与氮转化相关的反硝化细菌群落来促进土壤反硝化作用。综上,植物通过增加根系分泌物的输入能提高地下碳分配,影响根际土壤氮素转化,在维持森林土壤氮素循环和缓解养分限制等方面具有重要作用。表2参70
4株内生真菌对沙地云杉立枯病的抗病作用
姜海燕, 狄佳麟, 丛林, 闫伟, 白娜娜, 张旭, 白慧
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210287
[摘要](24) [HTML](8) [PDF](1)
摘要:
  目的  探究沙地云杉Pieca mongolica内生拮抗菌对沙地云杉立枯病菌Fusarium sp.的拮抗作用,旨在为利用生物资源、开发生防菌提供依据。  方法  以前期筛选出的4株具有强拮抗作用的沙地云杉内生真菌互隔链格孢菌Alternaria alternata(SDYS36)、三线镰刀菌Fusarium tricinctum(SDYS63)、产黄青霉菌Penicillium chrysogenum (SDYS95)、聚多曲霉菌Aspergillus sydowii (SDYS180)为试验材料,沙地云杉立枯病菌为靶标菌,采用体外对峙和盆栽试验,5组重复,测定内生真菌对病原菌的体外拮抗性及感病幼苗的形态和相关生理指标变化,通过显著性分析筛选优势拮抗菌株。  结果  4株内生拮抗菌对立枯病菌均表现出体外拮抗活性,SDYS180的发酵液拮抗活性最高,达78.67%;SDYS95的菌株拮抗活性最高,达69.64%;SDYS63的挥发性代谢产物拮抗活性最高,达16.94%。4株内生拮抗菌对盆栽沙地云杉立枯病菌均表现出不同程度的拮抗活性,接种SDYS180促进染病幼苗的组织生长,株高、地径和根长分别提高17.12%、32.64%和16.56%;接种SDYS95的染病幼苗可溶性蛋白质质量分数提高13.41%,丙二醛质量摩尔浓度降低5.27%,过氧化物酶活性提高224.46%,超氧化物歧化酶活性提高37.05%,过氧化氢酶活性提高9.02%。  结论  菌株SDYS180和SDYS95是筛选出的防治沙地云杉立枯病的优势拮抗生防菌。图8表1 参23
雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析
郑刘辉, 詹利云, 侯宇, 喻卫武, 曾燕如, 戴文圣
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
[摘要](17) [HTML](6) [PDF](4)
摘要:
  目的  旨在利用SSR荧光标记对榧树雄株5个野生居群的121个单株进行遗传多样性及群体遗传结构分析,为榧树雄株遗传背景、种质资源评价和优良种质筛选提供参考。  方法  采用CTAB法提取榧树基因组DNA,设计引物,通过荧光引物PCR扩增方法,利用毛细管电泳检测技术检测榧树雄株的多态位点。  结果  24对引物共检测到85个等位基因,变幅为2~7个,平均每个标记有3.542个,其中平均有效等位基因有1.915个。5个居群的平均Nei’s遗传多样性指数为0.365,平均Shannon’s信息指数为0.608。5个居群中,多态位点百分比为75.00%~95.83%,平均为82.50%,居群遗传多样性从大到小依次为嵊州居群、临安居群、富阳居群、黄山居群、淳安居群。居群间的基因流为4.172,遗传分化系数为0.096,遗传分化程度很低。聚类分析结果表明:5个居群的遗传相似度为0.865~0.978,平均为0.932。  结论  雄性榧树居群的遗传多样性较丰富。榧树雄株的遗传变异主要存在于居群内,但居群间也存在一定的基因交流。5个居群可以分为3大类群,这与表型的遗传多样性分析结果比较相似。图4表6参32
4种柳树抗虫性和代谢组分析
李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
[摘要](15) [HTML](8) [PDF](1)
摘要:
  目的  研究不同柳树Salix spp.对柳蓝叶甲Plagiodera versicolora的抗虫性,为选育抗虫性强的柳树品种提供参考。  方法  对旱柳S. matsudana、黄花柳S. caprea、垂柳S. babylonica以及三蕊柳S. triandra的3个无性系进行室内饲虫试验,并对抗虫组与非抗虫组进行差异次生代谢产物的测定与筛选。  结果  各无性系室内饲虫成活率分别为旱柳98%、垂柳93%、黄花柳90%以及三蕊柳的3个无性系均为0。非抗虫组与抗虫组有23种主要的差异代谢产物,其中阿魏酰胍丁胺、抗坏血酸、没食子酸、绿茶儿茶酚、没食子儿茶素、杨梅苷、葡萄酸铜、D-(−)-阿拉伯糖、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯、N-阿魏酰胍丁胺、葡糖酸、2′, 4′, 5, 7-四羟基异黄酮、N-乙酰-DL-色氨酸、异泽兰黄素 3-葡萄糖苷、十六聚甲烷基鞘氨醇15种产物表现为上调,而槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃半乳糖苷、橙皮甙、芦丁、聚半乳糖醛酸、2, 5-二羟基苯甲酸、槲皮素O-乙酰己烯苷、3-羟基-5-甲基苯酚-1-氧化基-β-D-葡萄糖、槲皮素8种产物表现为下调。  结论  三蕊柳对柳蓝叶甲的抗虫性最佳;非抗虫组与抗虫组之间的主要次生代谢产物存在显著差异,表明三蕊柳的次生代谢产物可能会对柳蓝叶甲幼虫产生毒害作用,或缺乏幼虫生长发育所必需的营养物质而导致柳蓝叶甲幼虫死亡。图4表1参23
不同林龄樟子松人工林根际与非根际土壤生态化学计量特征
程昊天, 孔涛, 吕刚, 王东丽, 张莉莉
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210211
[摘要](14) [HTML](4) [PDF](4)
摘要:
  目的  探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris var. mongolica人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系,为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。  方法  采用时空互代的方法,在辽西北章古台地区选取6个林龄(10、20、30、40、50和60 a)的樟子松人工林作为研究对象,分析各林龄下根际与非根际土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量比的差异和影响因素。  结果  辽西北沙地樟子松人工林土壤贫瘠,根际土壤碳、氮、磷质量分数均高于非根际土壤,根系对养分的富集与平衡维持作用明显。林龄、根际以及二者之间的交互作用,对土壤碳、氮、磷质量分数及其生态化学计量比影响显著。樟子松人工林土壤C∶N主要受到土壤全氮的影响,土壤C∶P主要受土壤有机碳的影响,土壤N∶P受土壤全氮的影响大于全磷。各林龄樟子松人工林土壤C∶N均远高于全国平均水平,表现为氮限制,其中60 a过熟林氮限制更为强烈。樟子松人工林根际土壤氮、磷限制存在一定程度的协同性。  结论  各林龄樟子松生长均受到氮限制,相较于根际土壤,非根际土壤氮更为缺乏。在森林经营过程中,应充分考虑根际与非根际土壤的差异性,建议对辽西北沙地樟子松人工林施用氮肥、引入固氮植物以解除氮限制,并注意根系磷肥的补充。图1表5参28
1株木质素降解菌的筛选、鉴定及其液态发酵条件优化
李雅琳, 李素艳, 孙向阳, 郝丹, 蔡琳琳, 常晓彤
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200814
[摘要](24) [HTML](7) [PDF](5)
摘要:
  目的  制作应用于园林绿化废弃物的以木质素降解菌为原材料的高效液体菌剂。  方法  通过苯胺蓝平板褪色圈法和愈创木酚平板变色圈法从分离纯化得到的22株菌中筛选目标菌株,并用内转录间隔区(ITS)测序法对目标菌株进行鉴定,然后通过单因素试验对目标菌株的培养时间、接种量和培养基配方(碳源和氮源)进行优化,最后根据单因素试验结果,采用均匀实验结合人工神经网络算法寻找目标菌株的最佳发酵条件。  结果  根据平板褪色和显色结果,选定菌株Q01为目标菌株。经鉴定,菌株Q01为栓菌属Trametes真菌。根据单因素试验和均匀试验结果,确定菌株Q01的最优发酵条件为培养时间5 d,接种菌液体积分数为12.5%;培养基配方为木质素磺酸钠14.00 g·L−1、蛋白胨12.30 g·L−1、酵母粉5.00 g·L−1、豆饼粉3.00 g·L−1、五水合硫酸铜0.12 g·L−1、氯化钠0.53 g·L−1、pH自然。优化条件后菌株Q01的生物量提高1.27倍,锰过氧化物酶活性提高31.71倍,木质素过氧化物酶活性提高19.12倍,漆酶活性略有降低,但3种木质素酶的总酶活性提高了4.38倍。  结论  菌株Q01在优化后的发酵条件下制得的液体菌剂具有高酶活性和高生物量的特点,在降解园林绿化废弃物木质素方面具有一定应用潜力。图6表3参29
农杆菌介导的香榧幼胚遗传转化体系
周佳君, 胡恒康, 龚丽, 干安格, 喻卫武, 吴家胜, 黄坚钦, 张启香
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210196
[摘要](28) [HTML](9) [PDF](4)
摘要:
  目的  以香榧Torreya grandis ‘Merrillii’幼胚为受体材料,开展农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的遗传转化研究,揭示影响香榧遗传转化的关键因素,以建立农杆菌介导的香榧幼胚遗传转化体系。  方法  以香榧种子突破种鳞后第8周至第11周的幼胚作为转基因受体材料,比较受体胚龄、农杆菌菌液浓度、侵染时间、抗生素质量浓度对遗传转化效率的影响,并采用潮霉素、绿色荧光蛋白GFP表达及GFP基因聚合酶链式反应对遗传转化香榧幼胚培养物进行阳性筛选。  结果  随着香榧幼胚胚龄的增加,抗逆性增强,污染率降低,成活率提高,第10周和第11周幼胚成活率分别为52.1%和52.3%。农杆菌菌液浓度和侵染时间均对香榧幼胚的污染率、成活率、愈伤组织诱导率以及体胚发生率具有显著影响(P<0.05)。菌液吸光度[D(600)]为0.5时,香榧幼胚愈伤组织诱导率和体胚发生率最高,分别为17.9%和17.3%;侵染时间为10 min时,愈伤组织诱导率和体胚发生率为最高,分别达到17.5%和17.1%。羧苄青霉素对于受体材料的农杆菌脱除具有显著影响(P<0.05),当羧苄青霉素质量浓度为300 mg·L−1时,成活率、愈伤组织诱导率和体胚发生率均最高,分别为60.5%、15.8%和17.5%。潮霉素对于香榧幼胚培养物的阳性筛选具有良好的效果,当潮霉素质量浓度为100 mg·L−1时,成活率为30.5%。  结论  不同胚龄香榧幼胚遗传转化效果不同,突破种鳞后第10周香榧幼胚遗传转化效果良好;当农杆菌菌液D(600)为0.5,侵染时间为10 min时,转化效果最佳;300 mg·L−1为羧苄青霉素脱除农杆菌的最佳质量浓度;100 mg·L−1是潮霉素阳性香榧幼胚筛选的最佳质量浓度。图3表5参37
杨树采伐剩余物施用对土壤养分和CO2释放的影响
兰梓瑜, 丁思惠, 方升佐
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210186
[摘要](24) [HTML](4) [PDF](6)
摘要:
  目的  探索施用杨树Populus采伐剩余物对土壤养分和二氧化碳(CO2)释放的影响,为其潜在利用提供参考。  方法  以杨树树枝、树皮、树叶和水稻Oryza sativa秸秆等4种农林废弃物为生物质原料,根据杨树人工林单位面积凋落物量,以2%质量分数(以烘干土质量计)均匀混入新鲜土壤,25 ℃恒温培养箱中暗培养180 d。控制培养期间土壤含水量为田间持水量的60%。测定不同处理下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、无机氮[铵态氮(NH4 +-N)和硝态氮(NO3 -N)]、有效磷(AP)、速效钾(AK)等质量分数以及CO2日释放速率和累积释放量。  结果  ① 4种生物质原料施用显著影响土壤微生物生物量及土壤氮磷钾的有效性(P<0.05)。相比对照,杨树树枝、树皮、树叶和水稻秸秆处理的土壤MBC质量分数分别增加了50%、31%、80%和109%,土壤MBN质量分数分别增加了54%、40%、72%和203%。施用杨树树皮和树枝土壤的NH4 +-N质量分数从大到小依次为对照、秸秆处理、树叶处理、树皮处理、树枝处理。土壤AP质量分数以树枝处理最高,AK质量分数以秸秆处理最高。②不同处理的土壤CO2日释放速率均表现为初期较快,中期逐渐减缓,后期趋于稳定。培养期间,秸秆处理的土壤CO2累积释放量最高,显著高于其他处理(P<0.05),其次为杨树树叶,不同处理间差异显著(P<0.05)。③相关性分析表明:生物质原料的性质与土壤微生物生物量、土壤养分和CO2释放量存在显著相关性。其中土壤微生物生物量与生物质原料的全氮、全磷、全钾显著正相关(P<0.05),与全碳和碳氮比显著负相关(P<0.05);土壤CO2日释放速率与土壤MBC、MBN、NH4 +-N、AP和AK均显著正相关(P<0.05),但与NO3 -N呈极显著负相关(P<0.01)。  结论  从土壤养分和环境效应综合考量,杨树采伐剩余物的施用能提高土壤有效态的氮磷钾等养分,相对减少碳排放。图3表3参47
华蓥市山区典型林分土壤团聚体稳定性及抗蚀能力
陈涛, 周利军, 齐实, 孙保平, 聂泽旭
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210142
[摘要](27) [HTML](8) [PDF](2)
摘要:
  目的  探究四川省华蓥市典型林分下土壤团聚体稳定性变化特征及其影响因素,为阐明该地区团聚体组成及其稳定性机制提供理论依据。  方法  选取华蓥市山区5种典型林分(柏木Cupressus funebris纯林、杉木Cunninghamia lanceolata纯林、马尾松Pinus massoniana-檵木Loropetalum chinense混交林、马尾松-杉木混交林、近自然经营杉木纯林)为研究对象,通过测定林分表层(0~15 cm)和亚表层(15~30 cm)土壤理化性质,分析土壤理化性质对团聚体变化特征和土壤抗蚀性的影响。  结果  ①5种典型林分土壤大团聚体质量百分比为77%~93%,且不同林分间平均质量直径(MWD)和土壤可蚀性存在显著差异(P<0.05),其平均质量直径柏木林最大(2.33 mm),马尾松-檵木混交林最小(1.53 mm)。土壤可蚀性从大到小依次为近自然经营杉木纯林、柏木林、杉木纯林、马尾松-杉木混交林、马尾松-檵木混交林。②冗余分析表明:速效钾、土壤总孔隙度和土壤有机碳与平均质量直径呈显著正相关(P<0.05),与土壤可蚀性呈显著负相关(P<0.05);土壤容重与平均质量直径呈显著负相关性(P<0.05),与土壤可蚀性呈显著正相关(P<0.05)。  结论  5种典型林分中,柏木林和近自然经营杉木纯林土壤水稳性团聚体最稳定、抗侵蚀性强,马尾松-檵木混交林土壤水稳性团聚体稳定性最低。传统经营模式下柏木林地土壤团聚体更稳定,土壤抗蚀性更强;近自然经营模式有利于土壤团聚体稳定性和土壤抗蚀性的提高。图3表3参32
江西省兴国县植被覆盖度及其空间格局变化
徐丽, 彭浩贤, 潘萍, 欧阳勋志, 余枭, 章敏, 周巧晴
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200792
[摘要](43) [HTML](12) [PDF](4)
摘要:
  目的  分析植被覆盖度及其空间格局的变化特征,为生态环境建设和土地利用等提供参考依据。  方法  以江西省兴国县为研究区,利用6期Landsat TM/OLI遥感数据,基于归一化植被指数的像素二分模型和景观生态学原理,分析了1988−2019年不同时期的植被覆盖度及其空间格局演变特征。  结果  ①1988−2019年兴国县植被覆盖度增加,年际植被覆盖度均值由1988年的63.89%增至2019年的79.16%;31 a间植被覆盖度增长区占总面积的72.18%,主要表现为林地、农地面积的增加,减少区占总面积的11.30%,主要表现为建设用地面积的增加;各级植被覆盖度主要呈现为朝更高级覆盖度进化演变的特征。②植被覆盖度呈中部与南部较小,东、西、北部较大的分布特征,其大小总体上与海拔高低较为吻合;31 a间植被覆盖度极度增加区主要集中在南部的龙口镇、杰村乡、社富乡等,极度减少区主要在中部的潋江镇和长岗乡。③1988−2019年植被覆盖度呈破碎化、异质性、多样性降低、空间分布不均匀的变化趋势,而聚集度呈增大趋势。不同盖度等级下的空间格局表现为极低、低、中、中高植被覆盖斑块异质性减小,斑块形状趋于简单化;高、极高植被覆盖占优势地位,其形状趋于不规则,极高植被覆盖主要以较为集中的连片形式分布。  结论  兴国县植被覆盖及其空间格局总体上向良性方向发展,有利于区域的可持续发展。土地利用类型、海拔、人类活动等因素对植被空间格局有着重要影响。图5表2参35
漯河市构筑空间与绿度空间耦合分析及仿真模拟优化
王鑫宇, 段彦博, 龚漫, 田国行
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210105
[摘要](39) [HTML](13) [PDF](0)
摘要:
  目的  优化城市规划布局,探究城市构筑空间与绿度空间耦合路径,优化城市用地空间布局,实现协调可持续发展。  方法  基于分形、人工神经网络元胞自动机(ANN-CA)与空间句法等模型,进行多时相的漯河市土地利用/覆盖变化(LUCC)分析和预测仿真。  结果  ①形态分维数由2003年的1.64增长到2013年的1.70,2018年达1.75;② 聚集维存在数据突变点,空间集聚状态在不同圈层存在差异;③2003−2018年城市绿度空间可达性显著降低;④构建ANN-CA-GM(1, 1)城市增长模型模拟“底线、约束和理想”3种未来情景,对构筑空间和绿度空间的耦合发展过程进行预测:2025年城市建设用地将持续增至156.71 km2,其中理想情景下的构筑空间集聚范围回落至市政府周边5 500 m,与绿度空间面积比为1.00∶1.48。  结论  ①2013年城市形态接近最优,随后由于城市高密度发展,2018年城市建设用地布局过密,与绿度空间耦合交流受阻;② 在2018年市政府周边14圈层(7 000 m)范围内建设用地高度聚集,此区域内发展生态用地有助于引导精明增长,构建韧性城市;③ 绿度空间面积大且可达性程度高的区域集中在建设用地高度聚集范围以外,而聚集区内的沿河绿地空间利用程度低;④ 理想情景空间耦合布局为国土空间规划及“三线划定”提供定量化数据支撑与空间布局参考,通过绿地布局实现城市生态服务的有效供给。图7表4参33
生化处理模式下生猪养殖污水特征分析与水质评价
周昊, 周素茵, 邬心迪
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210165
[摘要](24) [HTML](7) [PDF](1)
摘要:
  目的  研究生化处理模式下的生猪养殖污水特征,找到一种合理、快速的水质评价方法,为猪场及相关监管部门了解污水处理情况提供理论依据。  方法  以浙北一家规模猪场为采样点,于2018年秋至2020年秋对处理后的养殖污水进行随机采样。先采用SPSS软件对样本进行统计特征分析,然后利用逐步多元线性回归分析方法确定影响污水水质的关键指标,再结合水质指标之间的相关性建立生猪污水最小水质指数评价模型。  结果  ①水质呈现季节性变化特征,春、夏季节水质优于秋、冬季节,尤其是夏季水质最好;②基于电导率和化学需氧量2个关键指标建立的最小水质指数评价模型的决定系数为0.994,该模型的验证结果表明:通过其评价的水质结果与基于氨氮、化学需氧量、总氮、总磷和酸碱度共5个指标的评价结果一致程度可达90%以上。  结论  基于关键指标构建的最小水质指数模型具有准确性和合理性,可用于生化处理模式下生猪养殖污水水质的快速评价。图4表3参28
1980−2018年江苏里下河平原景观格局时空变化及其热点分析
刘玉卿, 张华兵, 孙小祥, 李玉凤
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210178
[摘要](23) [HTML](12) [PDF](1)
摘要:
  目的  探讨景观格局时空变化及其冷热点,为区域生态安全与高质量发展提供科学依据。  方法  以江苏里下河平原1980、1990、2000、2010与2018年共5期景观类型数据为基础,采用景观格局指数、景观转移矩阵、景观综合动态度等方法,分析里下河平原近40 a景观格局的时空变化特征,基于热点分析探究景观变化的冷热点区域。  结果  研究区耕地、湖荡湿地和建设用地为优势景观类型,耕地是面积占比最多的景观,但整体上持续减少了1 000.67 km2,湖荡湿地和建设用地面积不断扩张,建设面积扩张面积达679.83 km2,草地和未利用地面积有所减少,林地面积有所增加。近40 a来,研究区各景观类型之间发生了复杂的相互转化,最显著的是耕地与湖荡湿地、建设用地之间的相互转化。研究期间格网景观综合动态度变化幅度为0~5.43%。里下河平原景观变化具有明显的方向性和聚集性,以“东南—西北”方向为主轴发生倾斜,兴化市、高邮市、盐都区及江都区是景观变化的热点区域。  结论  里下河平原景观格局变化显著,景观多样性增加、破碎化加剧,人类活动对景观格局的影响增强。自然湿地恢复政策的实施对研究区景观生态安全产生了积极影响。图4表4参32
采伐对森林土壤呼吸影响的研究进展
朱文见, 张慧, 王懿祥
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210365
[摘要](26) [HTML](12) [PDF](2)
摘要:
土壤呼吸是大气二氧化碳(CO2)重要的来源,采伐作为森林经营的常规活动之一,是影响森林土壤呼吸的重要人为干扰措施。开展有关采伐对森林土壤呼吸影响的研究对更好地理解森林碳循环和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。本研究将采伐分为2类:皆伐和部分采伐(择伐、渐伐、间伐和更新采伐等)。分别综述了皆伐和部分采伐对土壤呼吸影响的代表性研究成果,讨论了皆伐和部分采伐对土壤呼吸的主要影响机制,总结了当前采伐对森林土壤呼吸及其组分与土壤温度敏感性(Q10)的影响并对未来研究提出展望。目前采伐对土壤呼吸的研究主要集中于:①采伐强度对土壤呼吸影响的方向和幅度;②皆伐或部分采伐后土壤呼吸随时间变化的动态特征及受土壤温度等环境因子的影响;③皆伐或部分采伐对土壤呼吸组分的影响;④皆伐或部分采伐对Q10的影响;⑤皆伐或部分采伐对土壤呼吸的影响机制。主要结论为:①因采伐强度、采伐措施、采伐剩余物的处理、气候类型、森林类型和植被恢复时间的不同,采伐的影响效果呈现不同的变化规律;②采伐往往导致土壤自养呼吸减少,异养呼吸增加,土壤总呼吸表现为两者相抵的程度,这种影响会随植被恢复程度的提高而减小;③采伐后短期内Q10有不同的变化规律,长期往往会下降。未来关于采伐对森林土壤呼吸影响的研究应集中于土壤呼吸组分及其温度敏感性对采伐的响应,同时应结合不同强度采伐、不同植被恢复阶段、其他营林措施和大气CO2浓度上升等全球变化因子,探讨采伐对区域土壤呼吸及组分的影响,更好地理解采伐对森林生态系统碳循环的影响机制。表2参89
3种竹子内生固氮菌特征及多样性
冯歌林, 高竞, 严淑娴, 王晶, 梁辰飞, 秦华, 陈俊辉, 徐秋芳
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190586
[摘要](29) [HTML](10) [PDF](0)
摘要:
  目的  了解不同竹子内生固氮菌及其定植土壤根区固氮菌的特征和生物多样性。  方法  以毛竹Phylloslachys edulis、狭叶青苦竹Pleioblastus chino、孝顺竹Bambusa multiplex叶部、根部及定植土壤为对象,设计nifH固氮基因引物,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和随机克隆技术,通过聚类分析、Shannon多样性指数分析构建系统发育树。  结果  不同竹子根区土壤之间、同一竹种根部与叶部之间、不同竹种同一器官之间、根区土壤与植物之间的固氮菌群落结构差异明显,同一竹种叶部或根部的重复样品相似度均不高;根部内生固氮菌种类总体多于叶部,土壤固氮菌与根部内生固氮菌相似度高于叶部。不同竹种不同器官间固氮菌Shannon多样性指数差异显著,孝顺竹叶部(2.73)与土壤(2.70)大于根部(2.53)(P<0.05),狭叶青苦竹根部和毛竹根部大于叶部和土壤(P<0.05)。植物样品随机克隆测序对比得到83株固氮菌,仅12株为可培养固氮菌株,分别属于慢生根瘤菌属BradyrhizobiumDechlorosoma、固氮螺菌属Azospirillum、肠杆菌属EnterobacterKosakonia、变形杆菌属Gammaproteobacteria、红长菌属RubrivivaxAzohydromonas。系统发育树结果表明:3种竹子内生固氮菌明显不同于其他植物。  结论  土壤环境、竹子种类及组织器官均能影响竹子内生固氮菌的结构特征和多样性,定植于根部的内生固氮菌多样性显著高于叶部。3种竹子内生固氮菌种类与已报道的禾本科Gramineae植物差异显著。图4表4参30
美洲黑杨杂交子代苗期性状遗传变异及选择
严艳兵, 潘惠新
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200803
[摘要](15) [HTML](4) [PDF](1)
摘要:
  目的  分析美洲黑杨Populus deltoides杂种苗期生长性状和叶片性状的遗传变异及遗传相关性,为杨树新品种选育提供材料。  方法  以美洲黑杨不同品种为亲本进行杂交试验,测定了9个杂交组合子代苗期生长性状和叶片性状,并通过方差分析、遗传参数估算、遗传相关分析及通径分析等,了解美洲黑杨杂种生长性状和叶片性状的遗传变异规律及性状间遗传互作,并依此开展美洲黑杨优良杂交组合的联合选择。  结果  杂交组合间3个生长性状与5个叶片性状存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。苗高、地径、材积与叶长、叶宽、叶柄长、叶周长、叶面积的家系遗传力均达0.8以上,受强度遗传控制,遗传变异系数为8.6%(叶长)~31.13%(材积),有利于优良杂交组合的选择。相关分析表明:叶长、叶宽、叶柄长、叶周长、叶面积与苗高、地径、材积间均达极显著正遗传相关(P<0.01)。相关遗传进度分析表明:除叶形指数、侧脉夹角和叶宽基距外,其他叶片性状对3个生长性状的遗传相关进度和间接选择效率较高。通径分析表明:苗高和地径对材积的直接遗传控制作用较大,叶长、叶宽、叶柄长、叶面积和叶周长通过苗高和地径对材积产生较大的间接遗传控制作用。利用综合指数选择法开展美洲黑杨9个杂交组合的生长与叶片性状联合选择,选出3个速生优质的杂交组合(B106×NL15、S3239×NL15、NL447×SY2),材积遗传增益达26.90%。  结论  美洲黑杨杂交组合子代1年生苗的3个生长性状和5个叶片性状均存在丰富变异,遗传互作显著;苗高和地径对材积的直接作用最大,5个叶片性状对材积也产生较大的间接控制效应。综合指数选择法能有效地选出速生优质杂交组合,材积遗传增益较高,杨树遗传改良效果较好。表8参18
干旱影响下光能利用率模型模拟常绿针叶林总初级生产力的比较
董浩, 丁丽霞
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200751
[摘要](25) [HTML](11) [PDF](4)
摘要:
  目的  研究干旱影响下不同光能利用率模型估算常绿针叶林总初级生产力(GPP)的能力,为精准模拟北半球常绿针叶林的GPP提供参考依据。  方法  采用MODIS数据和通量站点观测数据,在8 d尺度对常绿针叶林的GPP进行参数化建模。首先利用皮尔逊相关系数和随机森林因子评价方法分析GPP各个驱动因子的重要性。使用降水量和潜在蒸散量(PET)构造干湿度指数,对各个站点进行干湿分类。其次在植被光合模型(VPM)的基础上,去除其中的水分参数,得到改进的植被光合模型(VPMsw)。最后定量比较各站点在不同干湿类型下,VPM模型与VPMsw模型拟合GPP的精度。  结果  ①由驱动因子分析可知:GPP与温度、PET相关性较强,与陆表水指数(LSWI)相关性较弱,温度对GPP的重要性大于水分。②与VPM模型相比,VPMsw模型在干旱和半干旱站点拟合GPP的精度有所提高,均方根误差分别减少6.5%和23.4%,在半干旱地区精度提升效果更明显。  结论  干旱影响下,LSWI不能较好地反映干旱和半干旱地区常绿针叶林的水分情况,所以在干旱和半干旱地区,VPMsw模型拟合GPP的精度更高。图3表3参25
不同林龄榧树林地土壤碳氮磷化学计量特征
原雅楠, 李正才, 王斌, 张雨洁, 黄盛怡
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200761
[摘要](33) [HTML](10) [PDF](6)
摘要:
  目的  了解不同林龄榧树Torreya grandis林地土壤碳、氮、磷质量分数及生态化学计量特征的变化,为榧树的经营管理和保护提供基础数据。  方法  以浙江省诸暨市香榧T. grandis‘Merrilli’ 国家森林公园4个不同林龄(0~100、100~300、300~500和>500 a)的榧树为研究对象,通过野外采集榧树林地不同土层(0~20、20~40和40~60 cm)的土壤样品,分析不同林龄榧树林地土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量特征的变化。  结果  ①不同林龄榧树林地土壤碳、氮质量分数分别为10.90~24.22、1.22~2.22 g·kg−1,各土层碳、氮质量分数随林龄变化呈先增加后降低的趋势;不同林龄榧树林地土壤磷质量分数为0.24~0.80 g·kg−1,各土层土壤磷质量分数随林龄变化呈先降低后增加的趋势,但差异均不显著(P>0.05)。②不同林龄榧树林地土壤碳氮比、氮磷比均值分别为8.59~10.89、3.06~6.16,各土层土壤碳氮比、氮磷比随林龄变化呈先增加后降低的趋势,但差异均不显著(P>0.05);不同林龄榧树林地土壤碳磷比为31.54~63.72,各土层土壤碳磷比随年龄变化也呈先增加后降低的趋势,部分林龄碳磷比差异显著(P<0.05)。③榧树各林龄林地土壤碳、氮、磷之间有较强的正相关,碳和氮均达到极显著正相关(P<0.01),各林龄土壤磷与碳磷比和氮磷比均存在负相关,碳磷比和氮磷比均达到极显著正相关(P<0.01)。  结论  榧树生长主要受到土壤磷的限制,因此对榧树林经营时,可考虑合理添加磷肥来改善土壤肥力,促进土壤与植物之间养分的良性循环。表4参34
园林绿化用搬迁地土壤肥力综合评价
伍海兵, 何小丽, 梁晶
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200753
[摘要](42) [HTML](21) [PDF](3)
摘要:
  目的  以上海典型搬迁地为研究对象,对搬迁地土壤单项肥力指标和土壤综合肥力进行分析,探讨城中村和工业企业搬迁地土壤肥力质量特征,为科学指导搬迁地土壤用于园林绿化提供依据。  方法  选取上海典型的20个城中村搬迁地样点和16个工业企业搬迁地样点,筛选土壤pH、电导率、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和容重等7项指标作为肥力评价指标,采用修正的内梅罗法对搬迁地土壤肥力进行综合评价。  结果  搬迁地土壤呈碱性,电导率适宜,有机质和碱解氮质量分数相对适宜,有效磷和速效钾质量分数丰富,土壤容重大;上海市搬迁地土壤肥力综合指数均值仅为0.86;城中村搬迁地土壤肥力综合指数显著高于工业企业搬迁地(P<0.05)。  结论  上海搬迁地土壤肥力相对较差,其中59.3%的搬迁地土壤属于差等级,40.7%的搬迁地土壤属于一般等级;城中村搬迁地土壤肥力优于工业企业搬迁地土壤;搬迁地土壤用于城市园林绿化前,应通过技术手段提升土壤肥力以满足绿化种植要求。图5表2参23
浙江省庆元县叶附生苔的就地保护成效
陈星, 戴尊, 邢诗晨, 王健
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210241
[摘要](38) [HTML](25) [PDF](1)
摘要:
  目的  了解叶附生苔类植物在中国就地保护中是否存在保护空缺。  方法  在浙江省庆元县开展对百山祖国家公园及周边生境适宜地区的叶附生苔类植物的系统调查,比较叶附生苔在公园内外的多样性、分布情况、物种组成特点及相似性。  结果  ①共调查记录叶附生苔类植物4科11属25种,包括细鳞苔科Lejeuneaceae(21种)、扁萼苔科Radulaceae(2种)、叉苔科Metzgeriaceae(1种)和耳叶苔科Frullaniaceae(1种)。细鳞苔科为该地区的优势科,疣鳞苔属Cololejeunea为该地区的优势属。鳞叶疣鳞苔Cololejeunea longifolia和尖叶薄鳞苔Leptolejeunea subacuta为该地区常见种。②在所获得的4科11属25种叶附生苔中,分布于百山祖国家公园内的有4科9属14种,分布在百山祖国家公园外的有2科7属14种,但百山祖国家公园内、外物种的科、属、种Jaccard相似性系数分别为0.50、0.45和0.12,表明2个区域物种组成差异较大。③与百山祖国家公园历史数据相比,本次调查新增6种,其中有3种仅分布于保护区外,包括保护价值极大的陈氏唇鳞苔Cheilolejeunea chenii  结论  叶附生苔类植物在浙江省庆元县境内存在保护空缺,应尽早开展对中国其他地区叶附生苔类植物保护空缺研究。表1参28
滇中岩溶高原不同石漠化程度土壤团聚体养分及酶活性特征
隋夕然, 吴丽芳, 王妍, 王紫泉, 肖羽芯, 刘云根, 杨波
当前状态: doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210168
[摘要](74) [HTML](25) [PDF](2)
摘要:
  目的  探究岩溶石漠化区土壤团聚体养分及酶活性特征,可为该地区土壤改良和植被恢复提供理论依据。  方法  以滇中高原4种不同石漠化程度(潜在、轻度、中度和重度石漠化)土壤为研究对象,对其表层土壤3种团聚体(粒径<0.25 mm、粒径0.25~2.00 mm、粒径>2.00 mm)分布特征,团聚体4种水解酶(淀粉酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶)活性和3种养分(有机碳、全氮、全磷)质量分数特征进行分析。  结果  ①不同石漠化程度土壤团聚体组成比例随粒径的增大而增大,由高到低依次为粒径>2.00 mm(51.31%)、粒径0.25~2.00 mm(36.53%)、粒径<0.25 mm(12.04%)的团聚体。②不同团聚体土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、土壤酶活性几何平均数及有机碳、全氮质量分数均随粒径的增大而减小,对有机碳、全氮、全磷及酶活性的贡献率均为粒径>2.00 mm的团聚体最高,其次为粒径0.25~2.00 mm,粒径<0.25 mm的团聚体最低。③不同石漠化程度土壤团聚体淀粉酶活性均值为5.70 mg·g−1·h−1,石漠化土壤的石漠化程度从大到小依次为潜在、轻度、重度、中度,石漠化土壤有机碳、全氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶活性从大到小依次为重度、轻度、潜在、中度。团聚体粒径及石漠化程度均对土壤有机碳、全氮和酶活性有显著影响(P<0.05),但粒径和石漠化程度的交互作用对土壤养分及酶活性没有显著影响(P>0.05)。  结论  在岩溶石漠化地区,较大粒径的土壤团聚体在土壤组成上占优势,对土壤养分和酶活性的贡献率也相对较高,而较小粒径的土壤团聚体更有利于土壤养分和酶活性的积累,其相应的含量也更高。图2表6参48
2021年38卷4期
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浙江建德典型天然次生林群落主要乔木树种空间分布格局及种间关系
詹小豪, 王旭航, 叶诺楠, 吴初平, 袁位高, 伊力塔
2021, 38(4): 659-670. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200586
[摘要](215) [HTML](29) [PDF](38)
摘要:
  目的  探究天然次生林群落主要乔木树种空间分布格局及种间关系,为区域次生林群落的恢复、改造及抚育经营提供科学依据。  方法  于浙江建德典型的天然常绿阔叶次生林、松阔混交次生林和松林次生林3类群落中分别设置面积为1 hm2 (100 m×100 m)的样地,在每木调查基础上,运用Pianka生态位重叠指数、点格局分析方法、方差比率法(VR)、χ2检验和Spearman秩相关系数对各群落乔木层主要树种进行空间分布格局和种间关系的分析。  结果  ①样地中各次生林群落主要树种在所有尺度上呈现聚集分布;②在0~25.0 m尺度内,各群落空间关联性以不显著相关关系为主,负相关种对数多于正相关种对数;③各群落主要树种种间总体关联性及χ2检验种间联结性均以不显著的正联结为主,Spearman秩相关分析显示种对间以不显著相关关系为主,与主要树种空间关联性分析结果及生态位重叠程度较吻合。  结论  样地中各群落乔木层主要树种在各自分布格局中独立性相对较强,物种间虽存在比较相似的环境资源需求,但种间联结关系比较松散,群落演替尚未进入成熟期。图7表4参37
浙江建德楠木天然林群落种间联结动态
吴丹婷, 吴初平, 盛卫星, 焦洁洁, 江波, 朱锦茹, 袁位高
2021, 38(4): 671-681. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200565
[摘要](167) [HTML](38) [PDF](19)
摘要:
  目的  以浙江省建德市寿昌林场绿荷塘林区内楠木优势程度不同的天然林作为研究对象,进行种间关系的分析,揭示楠木在天然林群落发育和演替过程中种间关联性动态变化规律。  方法  分别在2015和2019年,对2个楠木优势程度不同的天然林样地进行调查,基于2×2联列表,通过χ2检验、联结系数、共同出现百分率,研究调查样地内楠木在不同林分条件下,乔木层、灌木层、草本层的种间联结性。  结果  2015和2019年,天然楠木优势林样地乔木层总体种间关联性均呈显著正联结,灌木层和草本层种间总体关联性趋向于负联结;天然楠木伴生林乔木层、灌木层、草本层种间总体关联性趋向于负联结。在这2种天然林中,楠木在乔木层与其他树种之间的联结相对独立,在灌木层和草本层的种间竞争较为激烈,且均有楠木在垂直方向上表现出林分断层现象。  结论  在天然林中,将楠木作为目标树种进行管理与保护时,可采用间伐、择伐等抚育方法,保留与楠木有显著正关联的树种,伐除负关联的树种,缓和种间矛盾;疏伐上层高大乔木,增加林窗,以满足林分更新层对光照的需求,保护其更新层,以形成完整的垂直结构。图7表4参22
浙江省天然针阔混交林非空间结构分布特征与生产力相关性
郭建辉, 韦新良, 朱锦迪, 杨晶晶, 张继艳
2021, 38(4): 682-691. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200442
[摘要](142) [HTML](34) [PDF](13)
摘要:
  目的  研究浙江省针阔混交林非空间结构分布特征与生产力的相关性,为提升浙江省针阔混交林经营水平和森林质量提供理论依据和技术支持。  方法  以1999、2004、2009年共3期森林资源连续清查数据中的天然针阔混交林样地和样木数据为研究材料,提取胸径、树高、材积和针叶树种的非空间结构因子与单位面积蓄积量,对各时期的非空间结构分布形态进行函数建模,探究变化特征。采用生物量换算因子连续函数法进行生物量和生产力的估算,再进行非空间结构与生产力的偏相关分析。  结果  各时期森林非空间结构因子在形态上存在规律性的分布特征。非空间结构因子与生产力间呈正相关趋势。1999−2009年,浙江省针阔混交林针叶树种比例逐期上升,生产力第1期(1.39 t·hm−2·a−1)高于第2期(1.15 t·hm−2·a−1)。胸径、树高、单株材积均值呈近似正态分布。  结论  在针阔混交林的经营管理中,为保证林分处于高生产力的状态,要优先考虑针阔混交的比例。针叶树种比例应维持在50%以上,针叶树种比例偏低的混交林要进行人为干预。胸径若低于10.00 cm要加强抚育,高于12.00 cm应及时进行采伐。单株材积均值应维持在0.040~0.070 m3·株−1,树高在7.00~10.00 m。图6表5参34
不同生长阶段尾巨桉人工林土壤-微生物化学计量特征
竹万宽, 许宇星, 王志超, 杜阿朋
2021, 38(4): 692-702. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200536
[摘要](130) [HTML](36) [PDF](23)
摘要:
  目的  研究幼龄林、成熟林和过熟林阶段尾巨桉Eucalyptus urophylla × E. grandis人工林土壤化学性质及土壤微生物化学计量特征,以丰富桉树林生态系统生态化学计量学领域的基础研究。  方法  以雷州半岛3个处于不同生长阶段的尾巨桉人工林为研究对象,测定0~20、20~40和40~60 cm土层土壤化学性质及土壤微生物碳、氮、磷质量分数,分析土壤及微生物化学计量关系特征。  结果  尾巨桉人工林土壤有机碳、全氮、全磷和土壤微生物碳、氮、磷质量分数均值均以过熟林最高,分别为20.15、1.47、0.88 g·kg−1和583.09、55.20、28.03 mg·kg−1,不同生长阶段差异性特征并不一致。土壤有机碳、全氮、全磷和土壤微生物碳、氮、磷质量分数的垂直变化呈现“表层聚集性”特征,不同生长阶段的土层间差异性元素类别表现不一。成熟林土壤碳氮比(Csoil/Nsoil)和碳磷比(Csoil/Psoil)均值分别为10.52和19.25,显著低于幼龄林和过熟林(P<0.05);过熟林氮磷比(Nsoil/Psoil)均值为1.67,显著低于幼龄林和成熟林(P<0.05)。过熟林土壤微生物碳磷比(Cmic/Pmic)、氮磷比(Nmic/Pmic)均值分别为21.25、2.00,均显著低于其他2个阶段(P<0.05)。不同生长阶段土壤微生物碳与土壤有机碳比值(Cmic/Csoil)无显著差异,土壤微生物氮与土壤全氮比(Nmic/Nsoil)和土壤微生物磷与土壤全磷比(Pmic/Psoil)均为过熟林显著低于其他阶段(P<0.05)。冗余分析表明:幼龄林、成熟林和过熟林土壤微生物的首要影响因子分别为Csoil、Csoil/Psoil和Nsoil  结论  尾巨桉人工林土壤微生物生物量在过熟林阶段最高,土壤微生物生物量与土壤化学性质关系密切,林分不同生长阶段土壤微生物受土壤影响的指标和程度具有差异性,生长后期应注重养分有效性对土壤微生物生长繁殖的影响。图4表2参54
杉木林土壤温室气体排放对毛竹入侵及采伐的短期响应
张庆晓, 陈珺, 朱向涛, 王楠, 白尚斌
2021, 38(4): 703-711. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200542
[摘要](116) [HTML](37) [PDF](15)
摘要:
  目的  探讨毛竹Phyllostachys edulis入侵及采伐对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤温室气体排放及理化性质的影响,为科学管控毛竹入侵现象提供理论依据。  方法  采用静态箱-气相色谱法对毛竹纯林(毛竹林)、采伐入侵毛竹后的杉木释放林(释放林)、毛竹-杉木混交林(混交林)和杉木纯林(杉木林)土壤温室气体通量进行短期原位监测。  结果  毛竹的入侵及采伐均增加了土壤二氧化碳(CO2)排放通量,毛竹林、释放林、混交林和杉木林排放通量分别为827.55、485.09、374.33和300.44 mg·m−2·h−1;氧化亚氮(N2O)排放通量分别为120.86、98.03、82.89和70.23 µg·m−2·h−1;土壤甲烷(CH4)吸收通量分别为155.38、145.77、135.26和119.62 µg·m−2·h−1。土壤温度从大到小依次为混交林(19.77 ℃)、释放林(18.72 ℃)、毛竹林(18.49 ℃)、杉木林(18.32 ℃),土壤含水率依次为释放林(27.32%)、杉木林(23.04%)、毛竹林(18.67%)、混交林(16.36%)。相关性分析表明:4种林分土壤CO2、N2O 排放通量和CH4 吸收通量均与土壤温湿度呈极显著正相关(P<0.01),且具有一致动态变化规律;与土壤无机氮[铵态氮(\begin{document}${ {\rm{NH}}^{+}_{4}\text{-}{\rm{N}}} $\end{document})、硝态氮(\begin{document}${ {\rm{NO}}^{-}_{3}\text{-}{\rm{N}}} $\end{document})]呈正相关;与土壤微生物生物量碳(MBC)呈负相关。  结论  毛竹入侵及采伐均导致杉木林土壤温室气体排放通量总量增加,对区域大气环境造成负面影响;土壤温度、土壤含水率是影响3种温室气体排放的主要土壤指标,是引起不同林分间温室气体排放差异的主要原因。表5参50
海口市热力景观时空格局与分异特征
李玉杰, 卢娟, 陈思佳, 付晖
2021, 38(4): 712-722. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
[摘要](172) [HTML](47) [PDF](11)
摘要:
  目的  了解海口市热力景观的时空演变特征,缓解快速城市化引起的城市热环境问题。  方法  以2000、2005、2010、2015和2019年共5期Landsat遥感影像为数据源,采用单窗算法反演地表温度研究热环境时空演变;基于地理信息系统(GIS)平台,结合地统计学和景观格局指数法定量分析城市热岛时空分异特征。  结果  热岛强度等级面积曲线符合正态分布特征,其中较弱冷岛、弱冷岛和弱热岛斑块始终占主导格局;热岛等级中心集中区由西海岸分别向江东新区和西南老城方向扩散转移。温度剖面分析可知:中心城区始终是“高原”区,工业区、美兰机场区域多“高峰”值,大面积水域、林地处通常出现“谷”值。2000−2010年高温区扩张快,热岛斑块不断缩小,大型斑块逐渐分解,斑块形状愈加复杂,热岛效应不断增强;2010−2019年扩张慢,热岛斑块不断扩张,小版块逐渐连接成片,斑块形状变化趋于平稳,热岛效应不断减弱。研究期间,同类别热力斑块连通性始终较高。  结论  海口热力景观演变与城市不同发展阶段相对应,基于等级理论的热力景观格局指数分析,有助理解热力景观的时空演变趋势,为生态可持续城市发展规划提供理论依据。图7表3参20
水网平原地区耕地破碎化时空变化研究
李文灏, 沈俊
2021, 38(4): 723-729. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200682
[摘要](111) [HTML](32) [PDF](5)
摘要:
  目的  耕地破碎化是影响中国农业生产效率和规模化经营的重要因素,研究其时空分布以及变化趋势对于地区的农业发展、提高耕地保护水平具有重要的实践意义。  方法  以浙江省嘉兴市为研究对象,计算了2009−2018年嘉兴市7个县级单位的耕地破碎化综合指数,从时间和空间两方面分析各县(市、区)耕地破碎化变化趋势和时空演变特征,并就其变化的驱动因素进行了理论分析。  结果  空间上,嘉兴市耕地破碎化呈现由中部向南北逐渐递减的趋势。在时间上,2009年各县(市、区)耕地破碎度综合指数的变异系数为0.040,变异系数逐渐增加至2014年的0.057。2012年嘉兴市开始大规模推进农村土地综合整治,改变了各县(市、区)耕地破碎化空间差异,2018年各县(市、区)耕地破碎化综合指数的变异系数下降至0.041,同时也减小了各县(市、区)耕地破碎化的空间差异。  结论  需进一步推进农村土地综合整治,创新完善整治模式,并将耕地的破碎化治理及耕地连片建设纳入耕地保护考核目标内容,以制度降低耕地破碎化程度。图2表2参21
基于Google Earth Engine与机器学习的黄土梯田动态监测
李万源, 田佳, 马琴, 金学娟, 杨泽康, 杨鹏辉
2021, 38(4): 730-736. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200673
[摘要](214) [HTML](44) [PDF](171)
摘要:
  目的   梯田是黄土高原最重要的水土保持措施和农业生产措施,高效、准确地获取长时间序列黄土梯田分布信息,对黄土高原的水土保持监测和评价十分重要。   方法   在Google Earth Engine(GEE)的支持下,以宁夏回族自治区固原市为研究区,使用遥感影像监督识别技术,对比随机森林(RF)、决策树(CART)、支持向量机(SVM)等3种机器学习算法的识别精度,探讨LandTrendr算法在长时间序列动态监测中的优化应用,最终获取固原市近30 a梯田分布信息。   结果   ①3种算法识别精度从大至小依次为随机森林、决策树、支持向量机。②使用随机森林算法识别梯田,基于样点检验总体精度达94.10%,Kappa系数达0.87,基于实地斑块检验总体精度达93.33%,Kappa系数达0.80。③ LandTrendr算法能有效校正时间序列中的错误值。④ 1988-2019年,固原市梯田面积减少了45.90%。⑤固原市西部的梯田使用时间较东部更长。   结论   采用本研究方法在GEE云平台可以高效、准确地遥感监测长时序、大尺度的黄土梯田。固原市近30 a梯田农业比例逐渐下降,促进了生态环境持续向好发展。图4表3参22
杭州市临安区4种绿地内细颗粒物中重金属污染特征
张天然, 郑文革, 章银柯, 黄芳, 李晓璐, 袁楚阳, 于慧, 晏海, 邵锋
2021, 38(4): 737-745. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200558
[摘要](148) [HTML](21) [PDF](149)
摘要:
  目的  分析城市绿地内细颗粒物(PM2.5)中重金属质量浓度的时空变化规律及其影响因素,可为科学规划城市绿地、改善人居环境质量提供依据。  方法  在杭州市临安区选取居住绿地、商业绿地、广场绿地和公共绿地等4种类型绿地作为研究对象,采用智能中流量TSP采样器采集空气中的PM2.5,通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)检测样品中重金属的组成及质量浓度,分析其来源。  结果  4种绿地内重金属总质量浓度平均值为冬季[(950.13±90.15) ng·m−3]大于春季[(843.55±80.70) ng·m−3],春、冬季重金属总质量浓度平均值从大到小依次为商业绿地[(1 023.18±94.10) ng·m−3]、居住绿地[(942.20±89.20) ng·m−3]、广场绿地[(861.85±84.05) ng·m−3]、公共绿地[(760.18±80.48) ng·m−3]。绿地内的重金属主要来自复合源(自然源、道路扬尘、汽车尾气和工业污染)、以燃煤为主的工业源和交通源等。  结论  合理增加绿地面积,可有效减轻城市重金属污染,在商业绿地周边控制车流量、推广新能源汽车能显著降低重金属质量浓度。图6表2参41
普者黑流域表层水和沉积物中重金属污染特征及风险评价
彭博, 刘鹏, 王妍, 张叶飞, 杨波
2021, 38(4): 746-755. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200547
[摘要](92) [HTML](28) [PDF](12)
摘要:
  目的  普者黑流域拥有独特的自然景观和特殊的岩溶湖泊生态系统,研究其湖泊沉积物中重金属分布特征及生态风险评价对该区域湖泊水环境保护及污染防治具有重要意义。  方法  采用地累积指数和潜在生态风险指数分析了流域内表层水及沉积物中6类重金属:砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)和镍(Ni)水平,并对重金属生态风险进行评价及源头追溯。  结果  ①普者黑流域表层水中重金属质量浓度远低于《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准限值。②沉积物中重金属的平均质量分数均高于其对应的背景值(Cr除外)。③沉淀物重金属质量分数平均值从大到小依次为Mn、Zn、Cu、Cr、Ni、As,分别是各自背景值的1.68、1.33、3.33、0.96、1.01和1.59倍。其中Cr污染程度最低,有96.6%的采样点为清洁水平;As偏中度污染,是Mn的1.8倍;Mn的清洁水平和轻度污染相当。④单项重金属生态风险指数从大到小依次为As、Cu、Ni、Cr、Mn、Zn,潜在生态风险指数值均小于40,风险较低。  结论  As和Cu是普者黑流域污染范围最大、程度最高的2类重金属,Cr、Ni和Zn大多为无污染;潜在生态风险评价发现:平均生态风险指数为31.7,As和Cu贡献率最大,所有重金属均处于低生态风险;从空间分布来看,流域下段国家湿地公园及3条入湖河流是各类重金属主要汇集区域。图6表7参40
酸碱度对山地农村沟渠底泥营养盐动态迁移的影响
龚云辉, 刘云根, 杨思林, 王妍, 王玉莹, 杜鹏睿
2021, 38(4): 756-764. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200709
[摘要](119) [HTML](31) [PDF](145)
摘要:
  目的  酸碱度是影响沟渠底泥营养盐迁移释放的关键性因子。探究不同pH条件下山地农村沟渠底泥营养盐释放迁移的动态变化,为农村生态环境治理提供理论依据。  方法  采集滇池流域典型山地农村沟渠底泥,通过室内模拟实验测定未灭菌与灭菌处理下不同pH (5.5、7.5、9.5、11.5)条件的底泥、上覆水中营养盐含量,估算底泥-水界面营养盐释放通量。  结果  底泥中总氮质量分数随着pH升高而减少,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和酸性(pH 5.5)条件下总氮释放通量分别是对照(pH 7.5)的8和4倍,灭菌组均为对照的2倍。上覆水中溶解性总磷质量浓度和释放通量随pH升高而增加,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和弱碱性(pH 9.5)条件下溶解性总磷释放通量分别是对照的12和4倍,灭菌组分别是对照的30和15倍;未灭菌组溶解性总磷释放通量高于灭菌组。冗余分析表明:酸性条件促进底泥中钙结合态磷(Ca-P)的释放,碱性(pH≥9.5)条件促进总氮、总磷和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)的释放,中性(pH 7.5)条件对底泥中氮/磷释放影响较小。  结论  碱性(pH≥9.5)和酸性显著促进山地农村沟渠底泥中氮磷营养盐释放,中性条件下释放量最小。底泥灭菌处理降低了不同pH下的微生物活性,阻碍山地农村沟渠底泥中氮磷向上覆水体迁移释放。图6表1参36
猪粪水热炭对土壤有机碳矿化及土壤性质的影响
张曾, 宋成芳, 单胜道, 郑华宝, 张成
2021, 38(4): 765-773. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200651
[摘要](121) [HTML](38) [PDF](9)
摘要:
  目的  评价猪粪水热炭对土壤有机碳矿化、pH、电导率及营养成分的影响,为猪粪水热炭的实际应用提供理论依据。  方法  以猪粪为原料在180 ℃和1 h炭化条件下制备水热炭,将质量百分率为0(对照)、1%、2%和4%的水热炭与土壤混合进行培养试验。  结果  猪粪水热炭可提升土壤矿化速率、土壤矿化潜力及土壤有机碳周转速率。当添加量为4%时,土壤累积矿化量增加了1.52倍。培养过程中土壤的pH由7.17降至6.67~6.98,总体变化趋势为先降后升。碱解氮与速效磷含量分别在第10天和第15天降至最低后回升。土壤电导率及营养成分随水热炭添加量增加而增加,当添加量为4%时土壤电导率和总有机碳、水溶性有机碳、速效氮、有效磷、速效钾质量分数分别提升了58.9%、54.3%、146.4%、27.4%、591.2%和88.6%。  结论  猪粪水热炭在加速土壤有机碳矿化的同时能显著提升土壤养分含量,是一种较为合适的土壤改良剂。图6表3参40
竹炭与有机肥配施对土壤肥力及紫甘蓝生长的影响
陈丽美, 李小英, 李俊龙, 梁智, 史亮涛
2021, 38(4): 774-783. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200723
[摘要](101) [HTML](13) [PDF](6)
摘要:
  目的  探讨竹炭与有机肥配施对元谋坝区燥红壤土壤肥力及紫甘蓝Brassica oleracea var. capitata f. rubra生长的影响,为生物质炭在蔬菜生产中的合理施用以及改良燥红壤提供依据。  方法  设置3个竹炭(B)质量分数水平(4%、6%、8%),3个有机肥(F)用量水平(5、10、20 t·hm−2),采用3×3完全方案设计,加空白处理(对照)共10个处理。在9−12月每月底测定1次叶片光合特性,于12月底紫甘蓝收获后,采集0~20 cm土层土壤测定土壤养分质量分数,同时测定紫甘蓝产量和品质。  结果  竹炭与有机肥配施提高了土壤pH和有机质、全磷、有效磷、全钾和速效钾质量分数,同时提高了紫甘蓝光合特性和产量及品质,且各处理间差异显著(P<0.05)。与对照相比,pH以B8F10处理最高,提高了0.9个单位;有机质和全钾质量分数以B4F10处理最高,分别提高了107.93%和46.06%;全磷以B8F5处理最高,提高了58.67%;有效磷以B6F20处理最高,提高了157.44%;速效钾以B8F20最高,提高了226.60%。与对照相比,除B8F5处理外,竹炭与有机肥配施对紫甘蓝叶片各时期净光合速率均值提高了1.14%~23.54%;不同处理下紫甘蓝叶片各时期蒸腾速率和胞间二氧化碳摩尔分数均值分别提高了3.01%~43.52%和2.33%~9.11%;除B4F5处理外,紫甘蓝叶片各时期气孔导度均值较对照处理提高了2.33%~39.54%。增产效果、可溶性蛋白质和花青素质量分数均以B6F10处理最高。  结论  竹炭与有机肥配施为紫甘蓝生长持续供应养分,促进紫甘蓝生长,提高了紫甘蓝产量和品质,最佳配比为有机肥10 t·hm−2和竹炭6%配合施用。图4表2参34
不同施肥对稻-菜种植模式氮磷吸收及径流流失的影响
张崑, 徐坚, 鲁长根, 邵建均, 蔡广越, 张艳, 吴家森
2021, 38(4): 784-791. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200593
[摘要](118) [PDF](149)
摘要:
  目的  探讨不同肥料对作物养分吸收及农田氮磷流失的影响。  方法  利用水稻Oryza sativa -白菜Brassica pekinensis 轮作田间小区试验, 设置不施肥(ck)、纯化肥(FP)、半替代有机肥(50%有机肥替代,CM)、炭基肥(CC)4个处理,研究不同处理下水稻和白菜产量,作物氮磷吸收量和氮磷径流损失量的变化。  结果  与ck相比,施肥条件下水稻产量显著增加了33.5%~42.5%(P<0.05),白菜产量显著增加了26.0%~31.8%(P<0.05),水稻氮吸收量显著提高了41.9%~57.4%(P<0.05),磷吸收量显著提高了22.8%~41.7%(P<0.05),但3种施肥间没有显著差异。与ck相比,3种施肥条件下白菜氮吸收量提高了33.8%~53.6%,CM处理显著高于其他(P<0.05),磷吸收量提高了163.5%~267.8%,增幅从大到小依次为FP、CM、CC、ck,不同处理间差异显著(P<0.05)。稻季3种施肥处理的氮磷径流流失量为13.49~15.32和2.19~2.61 kg·hm−2,径流率为3.5%~4.2%和2.0%~2.4%,菜季氮磷流失量为6.33~6.82和0.35~0.44 kg·hm−2,径流率为1.3%~1.6%和0.1%~0.4%,不同施肥处理间差异不显著(P>0.05)。  结论  相同养分当量情况下,纯化肥、半替代有机肥、炭基肥对稻菜种植模式氮磷养分吸收及径流流失无影响。图3表4参25
毛竹GRF基因家族全基因组鉴定与表达分析
阮诗雨, 张智俊, 陈家璐, 马瑞芳, 朱丰晓, 刘笑雨
2021, 38(4): 792-801. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200544
[摘要](180) [HTML](42) [PDF](13)
摘要:
  目的  探究毛竹Phyllostachys edulis GRF基因家族的性质、结构特点以及在不同组织中的表达水平,为进一步研究GRF在毛竹生长发育中的分子作用机制奠定基础。  方法  采用生物信息学方法,对毛竹全基因组和转录组信息进行分析,筛选出13个毛竹GRF基因家族成员,并对GRF基因家族的理化性质、进化、基因结构、保守结构域、启动子、基因家族表达模式及三级结构进行分析。  结果  毛竹GRF基因家族成员按照其在scaffold上分布的位置,分别被命名为PeGRF01~PeGRF13;将含有3个内含子的PeGRF04和PeGRF12归为非ε组,其余为ε组。毛竹各GRF基因家族成员理化性质存在一定的差异,但是其结构域相对保守,均含有14/3/3结构域。毛竹GRF家族启动子区含有大量与光响应、低温响应、激素调控等相关的顺式作用元件。毛竹GRF存在基因复制扩增的现象,与水稻Oryza sativa的共线性关系明显高于拟南芥Arabidopsis thaliana。毛竹GRF在不同组织器官中均有表达,各家族成员的表达量存在差异;在毛竹花和根组织中的表达量略高于叶和鞭,同时家族成员间的表达量也存在一定差异。GRF蛋白质由2个单体构成,每个单体由9个α-螺旋构成,整体结构呈“W”型。  结论  毛竹GRF基因家族具有典型的14/3/3结构域,可能参与根、鞭、叶、花序及笋芽的生长发育过程。图6表1参39
牡丹响应高温胁迫的转录组分析及PsHSP基因表达
郝力慧, 董彬, 朱绍华, 马进
2021, 38(4): 802-811. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200529
[摘要](131) [HTML](20) [PDF](12)
摘要:
  目的  夏季高温可导致牡丹Paeonia suffruticosa生长受限,花期缩短,观赏品质降低。研究牡丹耐热基因对牡丹热胁迫的分子机制。  方法  以牡丹品种‘羽红’‘Yuhong’为材料,对高温(40 ℃)和对照(25 ℃)处理后的叶片进行转录组测序,分析响应高温表达的差异基因;同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异基因,并对热激蛋白基因HSPs进行时空表达分析。  结果  测序共获得45.97 Gb数据,与对照组(25 ℃)相比,高温处理后4 220个基因上调表达,3 453个基因下调表达。通过基因本体(GO)分析发现,这些差异基因主要富集于代谢等生物学过程、细胞和膜结构等细胞成分以及结合和催化活性等分子功能条目;另外,通过全基因组及代谢途径数据库(KEGG)分析发现,碳代谢途径的差异基因数量最多。对牡丹热激蛋白PsHSP基因定量分析发现,PsHSP基因随着高温处理时间呈上升表达趋势,24 h达到最高,之后便呈现下降趋势。  结论  高温显著影响牡丹的代谢和生物合成等过程,进而影响牡丹的生长和发育。PsHSP基因可在短期内迅速响应高温胁迫并参与牡丹的耐热调控。图 4表6参34
梅花2个PmWRKY2基因克隆及在逆境胁迫下的表达模式
王楠楠, 董彬, 杨丽媛, 赵宏波
2021, 38(4): 812-819. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200706
[摘要](124) [HTML](28) [PDF](7)
摘要:
  目的  低温是影响梅花Prunus mume栽培应用的重要环境因素。WRKY基因是一类主要存在于植物中的转录因子,参与响应非生物胁迫等过程。了解梅花WRKY基因对非生物和脱落酸(ABA)胁迫的响应,对梅花定向育种具有重要的意义。  方法  以梅花‘骨红朱砂’Prunus mume ‘Guhong Zhusha’为材料,通过反转录PCR(RT-PCR)克隆获得了2个WRKY2转录因子,命名为PmWRKY2-1和PmWRKY2-2;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析PmWRKY2-1和PmWRKY2-2基因在低温和干旱下的表达模式。  结果  PmWRKY2-1和PmWRKY2-2的编码区长度分别为2 223和2 220 bp,分别编码740和739个氨基酸,包含2个WRKY结构域和C2H2型锌指结构;PmWRKY2-1与PmWRKY2-2亲缘关系较远,但两者与蔷薇科Rosaceae植物欧洲甜樱桃P. avium、桃P. persica、李P. dulcis的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示:在低温和干旱处理下,PmWRKY2-1与PmWRKY2-2都能被诱导;脱落酸(ABA)处理后,PmWRKY2-1与PmWRKY2-2的表达显著降低。  结论  PmWRKY2-1与PmWRKY2-2可能参与调控梅花低温和干旱响应,并可能受到ABA的调控。图6表1参28
观赏辣椒杂种优势及重要性状遗传规律分析
林子翔, 马啸威, 吴建国, 朱祝军, 祝彪
2021, 38(4): 820-827. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200745
[摘要](135) [HTML](24) [PDF](18)
摘要:
  目的  探索观赏辣椒杂种优势以及观赏性状遗传规律,促进观赏辣椒新品种培育以及优良性状的保留。  方法  以簇生椒Capsicum annuum ‘Salsa XP Red’卵圆形叶片自交系(P15)与单生椒C. annuum ‘Salsa Deep Orange’披针形叶片自交系(P6)为亲本,配置正交组合P6×P15,反交组合P15×P6,并构建F2群体,研究观赏辣椒果实着生方式、叶形和株型性状的遗传规律。  结果  P6和P15的叶片大小、株高、侧枝数等指标均存在显著差异(P<0.05)。正反交观赏辣椒F1组合均在株高、株幅和叶片尺寸等性状上表现较高的杂种优势。在正反交的F2群体中,方差最大的5个农艺性状从大到小依次为叶长、单株结果数、叶柄长、株幅、株高,且正反交群体的株型与叶形各性状间存在极显著相关性(P<0.01)。卡方检验表明:正反交F2代群体质量性状分离比结果中,果实簇生性状对单生性状、有限生长对无限生长均为单基因隐性遗传;开展型株型对直立型株型、披针形叶对卵圆形叶均由双基因控制,且具有隐性上位作用。  结论  观赏辣椒杂交亲本与F1代组合在单株结果数、分枝级数等5个性状上存在显著差异,其中株型变异系数最小,单果果实品质与单株果数变异系数较大,叶长和单株结果数性状的单株间差异最显著。对观赏辣椒重要性状遗传规律分析表明:果实着生方式簇生对单生、有限生长对无限生长是单基因控制隐性遗传性状。图2表8参22
6个彩叶桂品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价
李呈呈, 吴其超, 马燕, 栗雨昊, 臧德奎
2021, 38(4): 828-836. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200606
[摘要](117) [HTML](25) [PDF](145)
摘要:
  目的   研究6个彩叶桂Osmanthus fragrans品种对低温胁迫的生理响应,并进行抗寒性评价,以利于彩叶桂的推广和应用。   方法   以6个彩叶桂品种离体叶片为材料,进行人工低温胁迫,共设0、−4、−8、−12、−16、−20、−24、−28 ℃共8个温度梯度,测定其相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数、可溶性蛋白质质量分数、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性等6项生理指标,结合隶属函数法,探讨几种彩叶桂对低温胁迫的响应,进行抗寒性评价。   结果   不同低温胁迫下6个彩叶桂品种的相对电导率的变化均为“S”型曲线,Logisitic回归分析可知:‘傲霜’‘Aoshuang’、‘冬荣’‘Dongrong’半致死温度较低,分别为−12.95、−11.80 ℃;‘银碧双辉’‘Yinbi Shuanghui’最高,为−8.15 ℃。低温胁迫下,彩叶桂叶片丙二醛质量摩尔浓度随温度降低,总体上呈先增加后减少再增加的变化规律,并且各品种的变化幅度有所不同。随温度的降低,各品种可溶性糖、可溶性蛋白质质量分数总体上均为先升后降,但增加幅度和拐点温度并不相同。‘罗彩1号’ ‘Luocai No.1’、‘傲霜’超氧化物歧化酶活性表现出“上升—下降—再上升—再下降”的趋势,其余品种超氧化物歧酶活性变化均呈先升后降的趋势。不同品种过氧化物酶活性的变化趋势不尽相同,‘永福幻彩’ ‘Yongfu Huancai’、‘银碧双辉’大致呈现先上升后下降的趋势,‘罗彩1号’、‘罗彩2号’‘Luocai No.2’、‘傲霜’、‘冬荣’过氧化物酶活性呈“下降—上升—下降”的趋势。抗寒性评价可知:6个品种抗寒能力从强到弱依次为‘傲霜’、‘冬荣’、‘罗彩2号’、‘罗彩1号’、‘永福幻彩’、‘银碧双辉’。   结论   低温胁迫条件下,6个彩叶桂品种叶片生理生化指标均发生了明显的变化,综合来看,‘傲霜’‘冬荣’‘罗彩2号’这3个品种较能适应北方气候。图6表2参35
黄檀属珍稀树种未来适宜区变化预测
陈禹衡, 陆双飞, 毛岭峰
2021, 38(4): 837-845. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200522
[摘要](173) [HTML](37) [PDF](9)
摘要:
  目的  黄檀属Dalbergia树种具有很高的经济价值,但物种野外种群受到了严重的破坏。随着气候变化的加剧,该属物种分布存在着较高的不确定性,迫切需要深入认识这些物种未来分布的趋势,以便更好地进行保护。  方法  利用最大墒(MaxEnt)模型,基于当前气候环境,对列入中国生物多样性红色名录的7种黄檀属珍稀乔木树种在中国的适宜分布区进行了预测,并对未来不同气候情景下其分布区的变化进行了分析。  结果  年平均温度、等温性、气温季节变动系数、最热季降水量、最干月降水量、最干季降水量、土壤碳酸盐含量与坡度是影响7种黄檀属珍稀乔木适宜区分布模拟的关键环境因子。黄檀属珍稀乔木除黄檀D. hupeana外均将在未来获得更大的适宜分布区。黄檀的适宜分布区面积与最适分布区面积则均有所减小,其中适宜分布区面积将减小30.8%,最适分布区则将缩小49.3%。  结论  由于分布区存在差异,同属不同物种的未来分布对气候变化的响应不同,未来的保护工作应当集中在黄檀等适宜分布区缩小的物种上。表3参39
松材线虫侵染对马尾松苗不同部位内生细菌菌群结构的影响
尹诗恒, 张绍勇, 刘骕骦, 吴酬飞, 王俊伟, 李阳, 张立钦
2021, 38(4): 846-853. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200562
[摘要](132) [HTML](38) [PDF](16)
摘要:
  目的  探究松材线虫Bursaphelenchus xylophilus侵染下松干、松针与根系部位内生细菌菌群的结构变化,可充分挖掘马尾松Pinus massoniana内生细菌资源。  方法  采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)及高通量测序技术,对松材线虫侵染下3年生马尾松不同部位内生细菌的结构多样性进行分析。  结果  ①马尾松不同部位内生细菌菌群结构存在较大差异,菌群多样性从大到小依次为松干、松针、根系。②松干部位部分细菌属在侵染15 d时丰度明显增加,但苗木表面并不表现任何症状。③马尾松体内共检测到内生细菌442属,分属35门49纲110目210科。其中松干与松针部位的甲基杆菌属Methylobacterium、假平胞菌属Sphingomonas、薄层菌属Hymenobacter、泛菌属Pantoea、假单胞菌属Sphingomonas与短小杆菌属Curtobacterium在侵染过程中相对丰度变化较大。  结论  松材线虫侵染下,马尾松根部基本不受影响,但松干部位内生细菌菌群结构变化极显著,其次是松针。部分内生细菌可能对松材线虫病具有潜在生防效果,有助于后期生防菌株的挖掘。在侵染高峰期实时监测干部内生细菌菌群结构变化,有助于松材线虫病的早期诊断。图5表1参25
毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异
李荣荣, 贺楚君, 彭博, 王传贵
2021, 38(4): 854-860. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
[摘要](87) [HTML](28) [PDF](29)
摘要:
  目的  探明毛竹Phyllostachys edulis竹青、竹黄及竹肉不同部位的纤维形态、力学性能以及干缩性能等差异,为毛竹材高效利用提供基础数据。  方法  通过纤维离析与显微观察、力学性能与尺寸稳定性测试,分析比较毛竹材不同部位性能差异。  结果  毛竹材竹黄、竹肉与竹青不同部位中,纤维长度和宽度以及纤维占比差异极显著(P<0.01)。竹青和竹黄的纤维长宽比较为接近,且极显著小于竹肉(P<0.01)。竹青密布维管束,对毛竹材抗弯强度、弹性模量贡献最为大,其次为竹肉和竹黄。就顺纹抗压强度而言,从大到小依次为竹青、竹黄、竹肉。竹材横向干缩性明显大于纵向,全干干缩率从大到小依次为径向、弦向、纵向。竹材不同部位中,径向和弦向气干干缩率的大小关系略有差异。  结论  毛竹材不同部位性能差异明显,竹黄抗压力学性能优于竹肉,可将竹黄保留用于制备新型竹木复合材料,有助于提高竹材利用率。图2表5参37
文献综述
基于CiteSpace的全球竹林碳汇研究回顾及展望
敖贵艳, 刘强, 吴伟光, 曹先磊
2021, 38(4): 861-870. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200501
[摘要](212) [HTML](39) [PDF](8)
摘要:
随着全球气候变暖问题日益严重,竹林碳汇研究已经逐渐演化为碳汇相关研究领域的重要分支之一。本研究借助CiteSpace软件,对自《京都议定书》签订以来,Web of Science核心合集数据库中研究竹林碳汇的文献进行了回顾和梳理,结果表明:①竹林碳汇研究处于快速发展期,该领域正受到越来越多学者的密切关注;②发文作者之间合作紧密,核心作者发文能力较强,并且已经基本形成核心作者群,核心发文机构地域集聚性明显,对该领域贡献巨大;③现有研究主要集中于探讨竹林碳储量、竹林固碳能力、经营模式、竹制品碳储量、竹林增汇和增收效应等方面,主要观点包括竹林有着较高的碳储量、竹林固碳能力明显高于其他树林、经营模式对竹林固碳能力具有显著影响、竹制品具有较大的替代减排潜力、竹林具备增加森林碳汇和增加农户收益的双重功效等;④关键词的变迁与通过竹林碳汇应对全球气候变化,以及促进竹林可持续经营密切关联。未来应该扩大竹林碳汇领域的影响力,加强现实问题的对策类研究,以挖掘竹林碳汇减排和增收的双重效应。图2表2参39
研究简报
浙西南地区黄甜竹地上部营养元素质量分数及分配特性
宋艳冬, 潘心禾, 杨杰, 施拥军
2021, 38(4): 871-877. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200646
[摘要](124) [HTML](26) [PDF](4)
摘要:
  目的  研究浙西南地区不同年龄黄甜竹Acidosasa edulis地上部营养元素质量分数及分配特性,为黄甜竹林地土壤养分管理和资源开发利用提供依据。  方法  采用全收获法计算生物量,测定不同年龄(1~3 a)和不同地上部位(叶、枝、秆)的植株样品中氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)和锌(Zn)等9种营养元素。  结果  ①黄甜竹地上部营养元素质量分数最高为叶(48.73 g·kg−1),其次为枝(17.61 g·kg−1),秆中最低(16.30 g·kg−1);叶中各营养元素从高到低依次为N、K、Ca、Mg、P、Mn、Fe、Zn、Cu,枝中为N、K、Ca、P、Mn、Mg、Fe、Zn、Cu,秆中为N、K、P、Ca、Mg、P、Mn、Fe、Zn、Cu。各部位营养元素质量分数受竹龄影响不同,其中枝受竹龄影响最大,秆次之,叶最小。②营养元素积累量秆中最大(687.38 kg·hm−2),其次是叶(333.01 kg·hm−2),枝中最小(166.29 kg·hm−2)。不同营养元素的积累量从大到小依次为N、K、Ca、P、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu。③不同部位营养元素分配率不同,总体表现为秆中最高(57.92%),其次是叶(28.06%),枝中最低(14.01%)。  结论  黄甜竹中N元素积累量最高,表明黄甜竹有较强的氮吸收能力,生产上要适时补充氮肥。竹叶中营养元素全面,有较高的开发利用价值。图1表3参29
松材线虫脂滴4种染色方法的比较
黄林玲, 周湘, 胡加付, 林海萍, 郭恺
2021, 38(4): 878-882. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200674
[摘要](84) [HTML](22) [PDF](32)
摘要:
  目的  从4种脂滴染色方法中筛选最适合松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的脂滴染色方法。  方法  采用苏丹黑B染色、尼罗红染色、油红O染色和后置油红O染色等4种染色方法来固定和表征松材线虫体内脂滴的分布,对染色后的线虫进行显微观察和拍摄,并用ImageJ软件对皮下和肠道内染色的脂滴像素进行统计。  结果  4种脂滴染色方法对松材线虫的脂滴都有一定的染色效果。显微拍照后观察脂滴与ImageJ软件图像处理后像素强度比较结果显示:苏丹黑B染色脂滴像素为200.00×1017 m2,尼罗红染色脂滴像素41.64×1012 m2,油红O染色脂滴像素52.12×1017 m2,后置油红O染色脂滴像素83.85×1017 m2。苏丹黑B染色脂滴平均像素强度最高,尼罗红染色脂滴平均像素强度最低,而后置油红O法染色脂滴经计算转换产生了与原始图像一致的表征,实现单个脂滴的良好分离。  结论  综合染色方法的简易、染色时间的长短和染色后的效果,改良后的后置油红O法是最佳的松材线虫脂滴染色方法,能清晰显示脂滴大小及分布。图4表1参17

双月刊,创刊于1984

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