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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240170
摘要:
目的 目前,区域野猪Sus scrofa科学防控的难点在于难以达到精细化防控的水平,特别是以县域为基础的行政单元防控策略制定时,大多缺乏案例和实践经验,亟待从理论、实践到方法应用的示范性监测和评估工作。 方法 2021年1月至2023年8月,在浙江省龙游县境内,以红外相机获取的1 308张野猪独立有效照片为材料,采用随机相遇模型对野猪种群密度进行估算,并基于核密度估计法分析野猪种群在当地的活动节律。 结果 龙游县野猪种群的密度为0.957~1.291头·km−2;结合适宜栖息地面积推算,县内野猪的总数量为417~563头,分布规律整体呈现南部山区>北部山区>中部地区。在栖息地选择上,野猪种群喜好在针叶林(物种相对多度指数IRA=38.45%)、针阔混交林生境(IRA=24.39%),以及当地1 100~1 300 m的中高海拔区间段(IRA=57.25%)活动。春冬季日活动节律基本相似,呈现单峰型;夏季日活动节律呈双峰型,主要峰值出现在日出日落前后;秋季日活动节律无明显起伏;四季均在17:00呈现较大的种群密度。种群在海拔梯度上存在极显著的季节性迁移行为(P<0.01)。 结论 龙游县野猪分布具有明显的空间异质性,同时活动节律受海拔、季节等因素的影响。本研究结论将为龙游县野猪防控政策的提出和制定提供科学依据,并为县域野猪密度的估计和活动节律研究提供参考案例。图2表4参29
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240243
摘要:
目的 以乳清蛋白(WPI)和海藻酸二醛(ADA)为原料制备WPI-ADA共聚物微胶囊,研究WPI和ADA之间的相互作用及对微胶囊中姜黄素控释效果的影响,为开发姜黄素的包埋体系提供理论依据。 方法 采用湿热法制备WPI-ADA共聚物,利用接枝度、褐变程度和红外光谱分析探究WPI和ADA之间的相互作用,研究不同比例共聚物对乳液粒径、电位、流变性、X射线衍射、热重分析等理化特性的影响,以及共聚物对微胶囊中姜黄素的释放特性的影响。 结果 制备微胶囊最佳的WPI和ADA质量比为1:3。接枝度、褐变强度和傅里叶红外光谱分析证实了共轭物的形成。在共价结合作用的驱动下,WPI-ADA乳液粒径从415.4 nm减小到325.9 nm,微胶囊包埋率从83.9%增加到95.4%。此外,WPI-ADA共聚物微胶囊表现出较好的热稳定性。体外模拟消化实验结果表明,WPI-ADA共聚物微胶囊对姜黄素表现出缓释行为,且在模拟胃液和模拟肠液中达到最大释放量的时间由12 h延长至24 h。 结论 在共价相互作用下,WPI-ADA共聚物能够改善微胶囊的理化性质和姜黄素的释放特性,可用于修饰微胶囊体系和疏水性活性物质的递送。图8表1参27
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240297
摘要:
目的 探究不同产业组织模式对非木质林产品价值实现的影响及作用机制,明确非木质林产品等物质类生态产品价值实现有效路径。 方法 基于2022年浙江省7个县(市) 811份农户调研数据,实证分析不同产业组织模式对非木质林产品价值实现的影响以及区域公用品牌在其中发挥的作用。 结果 相对“市场+农户”的市场交易模式,“合作社+农户”的横向合作模式和“公司+农户”的纵向协作模式均对非木质林产品价值实现具有显著正向影响;机制验证表明:区域公用品牌在产业组织对非木质林产品价值实现过程中起到中介作用;异质性检验发现:经营规模小、采用互联网销售农户的非木质林产品溢价效果更显著。 结论 产业组织能够通过促进农户加入区域公用品牌从而推动非木质林产品价值实现。据此,提出在提高农户组织化程度的同时,需要加强区域公用品牌建设,优化销售渠道等政策启示。表6参35
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230535
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目的 坝上地区是京津冀地区的重要水源涵养功能区,研究不同森林类型凋落物层的水源涵养能力可以为该区域植被的恢复、经营以及水土保持提供依据。 方法 在张家口市和平林场内选择华北落叶松Larix gmelinii var. principis-rupprechtii林、白桦Betula platyphylla林、山杨Populus davidiana-白桦林(杨桦混交林)和华北落叶松-白桦林(落桦混交林)4种森林类型为研究对象,通过野外调查和室内浸泡法测定凋落物层的各项生态水文指标。 结果 ①不同森林凋落物层厚度在32.0~62.0 mm内变化,从大到小依次为落桦混交林、华北落叶松林、杨桦混交林、白桦林。②白桦林和杨桦混交林凋落物层的最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率大于落桦混交林和华北落叶松林,其中白桦林最大,分别为231.15%、207.60%和172.94%;华北落叶松林最小,分别为208.92%、170.29%和138.95%。③4种森林类型凋落物层的生物量为8.27~23.33 t·hm−2,最大持水量为18.96~49.71 t·hm−2,最大拦蓄量为16.73~39.05 t·hm−2,有效拦蓄量为13.90~31.56 t·hm−2,基本规律为华北落叶松林>落桦混交林>杨桦混交林>白桦林。④4种森林凋落物层持水量与浸水时长符合对数函数关系(R2>0.94);吸水速率与浸水时长符合幂函数关系(R2>0.92)。 结论 华北落叶松林单位质量下的凋落物层吸持水性能低于白桦林,但综合考虑凋落物生物量后,其持水和拦蓄水总量显著高于后者,综合水源涵养能力强。图5表3参38
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240373
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实施农产品碳标识能够促进农业领域精准高效降碳,支持农业生态价值实现,创新农业收入模式,提升国内外市场竞争力。在中国,农产品碳标识的实施探索起步较晚,政府顶层指导不足,有必要加快实施进程。本文着重分析了农产品碳标识在实施过程中存在的困境。一方面,农产品碳足迹核算能力薄弱,核算标准未健全,数据基础单薄,导致核算结果不完整和不一致,可比性也很低。另一方面,农产品碳标识实施驱动力不足,农业生产者认知、能力及动力有限,消费者的支付意愿不强,相关标准、制度未建立健全,导致核算和认证结果的可信度都有限,资金等要素保障也尚未落实。农产品碳标识应用推广的主要路径包括:①从加快制定核算标准,夯实数据基础,推动标准、数据、结果等的全方面国际互认等,提升碳足迹核算能力;②建立健全碳标识相关制度,包括认证制度及要素支持相关制度;③从开发绿色消费场景、提供技术支持等方面,加大碳标识推广力度。图2表1参45
实施农产品碳标识能够促进农业领域精准高效降碳,支持农业生态价值实现,创新农业收入模式,提升国内外市场竞争力。在中国,农产品碳标识的实施探索起步较晚,政府顶层指导不足,有必要加快实施进程。本文着重分析了农产品碳标识在实施过程中存在的困境。一方面,农产品碳足迹核算能力薄弱,核算标准未健全,数据基础单薄,导致核算结果不完整和不一致,可比性也很低。另一方面,农产品碳标识实施驱动力不足,农业生产者认知、能力及动力有限,消费者的支付意愿不强,相关标准、制度未建立健全,导致核算和认证结果的可信度都有限,资金等要素保障也尚未落实。农产品碳标识应用推广的主要路径包括:①从加快制定核算标准,夯实数据基础,推动标准、数据、结果等的全方面国际互认等,提升碳足迹核算能力;②建立健全碳标识相关制度,包括认证制度及要素支持相关制度;③从开发绿色消费场景、提供技术支持等方面,加大碳标识推广力度。图2表1参45
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240171
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目的 探讨原始及铁改性生物质炭对复合污染农田土壤中养分及砷(As)、铅(Pb)生物有效性的影响。 方法 分别采用质量分数为2%的原始细叶榕Ficus microcarpa生物质炭(FMB)和聚合硫酸铁改性细叶榕生物质炭(Fe-FMB)与受砷铅复合污染土壤混合,以未施加生物质炭的土壤作为对照,进行水稻Oryza sativa盆栽试验,测定了不同生长阶段土壤养分、土壤酶活性以及水稻各器官和土壤中As和Pb的质量分数。 结果 与对照组相比,Fe-FMB显著提高了土壤中磷(P)、硅(Si)等养分的有效性(P<0.05),显著改变了土壤中硅(Si)的形态分布,主要增加了无定型硅(增加25.2%)和铁锰氧化态硅质量分数(增加11.1%)。Fe-FMB对于土壤和水稻稻谷中As的钝化效果更为显著;而FMB在钝化土壤Pb方面表现更佳,对Pb有效性最高降低了24.9%。此外,Fe-FMB还显著提升了土壤中亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶的活性(P<0.05),增幅分别达121.1%、99.1%及33.2%。Pearson’s相关性分析结果表明,土壤酶活性与pH及土壤As有效性显著相关(P<0.05),说明施用生物质炭可通过调节土壤pH及As有效性来影响土壤酶活性。 结论 原始细叶榕生物质炭适用于修复单一Pb污染土壤。相比之下,铁改性生物质炭在修复砷铅复合污染土壤方面展现出更好的应用前景。图8表2参39
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240266
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目的 花香是观赏植物的重要特性,对植物的繁殖至关重要。探讨蜡梅属Chimonanthus植物花香物质的生物合成和释放机制,为蜡梅属植物资源开发及利用提供理论基础。 方法 采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对蜡梅C. praecox、柳叶蜡梅C. salicifolius和山蜡梅C. nitens 等3种蜡梅属植物的花香物质进行鉴定和分析。 结果 3种蜡梅属植物共鉴定出44种花香物质,蜡梅、柳叶蜡梅和山蜡梅的花中分别鉴定出19、23和18种物质。蜡梅花中醇类和酯类化合物的相对含量最高,而柳叶蜡梅与山蜡梅的花香物质中烯类化合物的相对含量最高。3种蜡梅属植物花香物质的白天释放节律存在差异。柳叶蜡梅和山蜡梅在上午、中午和下午的花香物质差异较大,但蜡梅的花香物质在不同时段变化较小。系统发育分析表明:柳叶蜡梅和山蜡梅的亲缘关系比蜡梅更近。 结论 柳叶蜡梅和山蜡梅的花香物质较为相似,验证了两者在系统发育上的关联性。鉴于蜡梅特殊的低温开花环境,其传粉昆虫与花香之间的相互作用可能是花香物质产生独特性的原因。图3表3参35
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240156
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目的 探讨浙江省种植业碳排放时空演变规律及其影响因素,以期制定种植业固碳减排方案,促进浙江省种植业低碳绿色转型。 方法 基于浙江省种植业的能源投入数据,使用碳排放系数法评估2006—2021年浙江省种植业碳排放的时空演变规律,结合对数平均权重迪氏指数模型(LMDI)对种植业碳排放变化进行驱动因素分析,并采用灰色预测模型预测2022—2040年的种植业碳排放量。 结果 ①2006—2021年,浙江省种植业碳排放量总体呈现先上升后下降的趋势,年际变化率为−1.80%,累计碳排放总量为1.29亿t;2006—2012年期间,碳排放量缓慢上升,2012年达到峰值后急剧下降,平均每年下降2.94%。②浙江省种植业的碳排放量呈现中部高南北两侧低的分布格局,中部地区的杭州、金华与台州是浙江省的主要碳排放地区,碳排放量占全省的39.86%。③种植业生产效率提高与地区产业结构优化对碳减排起到促进作用;经济发展水平提高、人口数量增加及农业生产结构上升是引起碳排放量增加的驱动因素,其中经济发展水平是影响碳排放量变化的主要驱动因素,引起的碳排放变化量占比为41.58%。④LMDI分解模型预测结果表明:2022—2040年浙江省种植业碳排放量呈持续下降趋势,2040年的碳排放量下降至2021年的37.20%,其中杭州、嘉兴、绍兴及金华下降幅度最大。 结论 浙江省种植业已实现碳达峰。为保证未来碳排放持续下降,应重点关注农业生产技术的优化和产业结构的调整,种植过程中合理施用化肥,提高种植效率,减少能源消耗,加快推进农业绿色化现代化,加速实现碳中和目标。图4表2参37
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240148
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目的 胡杨Populus euphratica林的普遍退化严重威胁着干旱区绿洲的生态安全,因此,摸清胡杨林的健康状况,对胡杨林的可持续经营具有重要意义。 方法 以沙漠腹地达里雅布依绿洲胡杨林为研究对象,在对区域内68个典型样地进行野外调查的基础上,从森林生产力、森林群落结构和生境因子指标等方面选取了17项指标,运用主成分分析和聚类分析法,构建适用于该区域胡杨林的健康评价指标体系和模型,计算森林健康指数,综合评价该地区胡杨林的健康状况。 结果 ①达里雅布依绿洲胡杨林整体森林健康状况较差,有29.4%处于不健康状态,33.8%处于中健康状态,30.9%处于亚健康状态,5.9%处于健康状态。地下水埋深、全氮、郁闭度、Simpson指数以及Shannon-Wiener指数是影响森林健康程度的主要因子。②达里雅布依绿洲胡杨林中,深地下水埋深森林健康指数显著低于浅地下水埋深和中地下水埋深(P<0.05),森林健康水平相对较低。浅地下水埋深森林健康水平相对较高。整体来看,不同地下水埋深森林健康指数:浅地下水埋深(0.65)>中地下水埋深(0.45)>深地下水埋深(0)。③在达里雅布依绿洲不同区域胡杨林中,北部胡杨林的森林健康指数显著低于中部和南部,显示出较低的健康水平,南部森林健康水平相对较高。从北部、中部到南部,森林健康指数总体呈现逐渐上升的趋势,各区域森林健康指数:南部(0.61)>中部(0.58)>北部(−0.01)。 结论 达里雅布依绿洲整体胡杨林健康水平较差,地下水位越浅,胡杨健康指数就越高,不同区域中,从南部、中部到北部胡杨林健康指数呈现降低趋势。图2表3参29
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240195
摘要:
目的 转座子(TE)是真核细胞基因组的重要组成部分,其在毛竹Phyllostachys edulis基因组超过63%时,易受胁迫诱导激活。分析非生物胁迫下,来源于转座子的不确定编码潜力转录本(TUCP)的表达模式,为转座子参与毛竹抗逆分子机制提供参考。 方法 采用生物信息学技术和手段,在低温、高温、高盐、紫外照射等4种胁迫处理下,研究毛竹TE-TUCPs及转座子邻近基因的转录特性和转录模式。通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)验证转录组来源的TE-TUCPs差异表达数据的可靠性。 结果 在毛竹4个胁迫处理转录本中,共鉴定出57 627个TE-TUCPs。TE-TUCPs应对不同非生物胁迫表现出特异性表达模式。高温、高盐、紫外照射处理可以促进具有转录活性的TE-TUCPs附近基因差异表达,但是低温会抑制具有转录活性的TE-TUCPs附近基因差异表达。 结论 TE-TUCPs主要来源于Ty1/Copia和Ty3/Gypsy超家族。基因的表达潜能与近距离的TE-TUCPs表达潜能互相抑制。TE-TUCPs转录情况会受到非生物胁迫作用来调控附近基因的表达以适应胁迫影响。图7表2参44
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240254
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目的 探究不同种群雌性榧树Torreya grandis种实性状,基于简单重复序列标记(SSR)引物对榧树的种群遗传变异进行分析,比较榧树种群间、种群内种实表型、品质及遗传多样性的差异。 方法 以浙江富阳、嵊州、临安、建德及安徽黄山种群雌性榧树为材料,通过方差分析、主成分分析对榧树叶片及种实表型进行比较;以浙江富阳、嵊州、临安、淳安及安徽黄山种群雌性榧树为材料,通过SSR分子标记对榧树遗传多样性进行比较。 结果 榧树种实分析发现:叶质量、叶形指数、种实质量、种形指数、种核质量、核形指数、假种皮厚、种壳厚等8个指标在种群间和种群内个体差异极显著(P<0.01);脂肪相对含量及可溶性糖质量分数在种群间差异极显著(P<0.01),脂肪相对含量为29.36%~42.35%,榧树种实外观和种仁品质变异丰富。SSR引物分析发现:榧树种群的Nei’s遗传多样性指数(H)均值为0.400,Shannon’s信息指数(I)均值为0.650,多态性信息含量(PIC)均值为0.400。淳安种群的遗传多样性(H=0.410,I=0.658)最高,嵊州种群(H=0.369,I=0.565)最低。92%总遗传变异存在于种群内。 结论 榧树种实的表型、品质在种群间和种群内存在遗传变异,淳安种群遗传多样性最高,且种群内遗传变异大于种群间。图2表11参26
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240264
摘要:
目的 研究遭受松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病危害的马尾松Pinus massoniana林土壤有机碳及其活性组分分布特征,揭示采伐后自然恢复对马尾松次生林土壤碳汇的影响机制,为有机碳库管理提供科学支撑。 方法 2023年3—6月在浙江省杭州市余杭区与临安区,采用空间替代时间调查法,以未遭受危害的马尾松林为对照(ck),设置4种植被恢复类型:中度采伐恢复5 a (ML5)、中度采伐恢复15 a (ML15)、重度采伐恢复5 a (HL5)和重度采伐恢复15 a (HL15),比较不同采伐强度采伐后自然恢复下马尾松次生林各土层(0~10、10~20、20~40 cm)土壤有机碳、易氧化碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳的变化特征,分析其与土壤理化性质的关系,探究其机制。 结果 ①各处理不同土层土壤有机碳及其活性组分质量分数从大到小依次均为土壤有机碳、易氧化碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳,且随着土层加深其质量分数相应降低, ML15的0~10 cm土层中土壤有机碳质量分数最高,为33.53 g·kg−1, ck的20~40 cm土层中水溶性有机碳质量分数最低,为136.55 mg·kg−1。②相同采伐强度下的马尾松次生林土壤各活性有机碳质量分数均表现为随着其自然恢复年限增加而提高,其中各土层间颗粒有机碳质量分数变化最大,15 a的各土层高于5 a各土层的2.6倍以上;③ML15的0~10 cm土层中各活性有机碳组分质量分数均表现为最高,且均显著高于ck (P<0.05);④相关性分析表明:土壤中各活性有机碳组分之间及其与硝态氮、铵态氮均呈显著正相关关系(P<0.05)。 结论 中度采伐对马尾松次生林土壤有机碳及其活性组分具有更显著的促进作用,随自然恢复时间越长越有利于土壤活性有机碳组分质量分数增加,适度采伐马尾松纯林并让其自然恢复可促进土壤碳库积累。图3表3参46
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240277
摘要:
目的 评估竹笋产品碳足迹,挖掘竹笋产品减排潜力,促进产业低碳高质量发展。 方法 基于2022—2023年浙江省杭州市临安区、湖州市安吉县的实地调查数据,对5种不同类型的竹笋出口产品(调味笋、手剥笋、笋干丝、水煮笋、鲜食笋)种植、生产和分销阶段进行碳足迹评估,识别碳排放热点,进行减排路径设计,并基于情景假设计算减排量;结合中国2015—2023年竹笋产品出口情况,估算中国历年竹笋产品出口隐含碳排放与碳排放强度。 结果 ①5种竹笋产品的碳足迹从大到小依次为调味笋(1.387 4 kg·kg−1)、手剥笋(1.010 7 kg·kg−1)、笋干丝(0.927 4 kg·kg−1)、水煮笋(0.324 9 kg·kg−1)、鲜食笋(0.174 8 kg·kg−1)。碳足迹构成分析结果显示:5种竹笋产品的碳排放热点主要为农资投入、鲜笋运输、鲜笋加工和附加物投入。②2015—2023年中国的竹笋产品出口平均隐含碳排放为18.482 0万t,平均碳排放强度为0.966 9 t·万元−1。③基于碳排放热点的减排情景设计显示:2023年5种竹笋产品碳足迹平均下降幅度为20.15%。 结论 不同类型的竹笋产品碳足迹差异较大;2015—2023年的竹笋产品出口隐含碳排放呈波动下降趋势;综合隐含碳排放强度呈波动上升趋势;竹笋产品碳排放热点各有差异,通过减排措施,碳足迹有进一步减排的潜力。图2表7参36
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240161
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目的 探讨大别山北缘不同生活型木本植物叶功能性状变异,研究叶功能性状指标之间的耦合关系,为解析植物对气候变化的响应机制提供依据。 方法 采集大别山北缘连康山国家级自然保护区30种常见的不同生活型木本植物(常绿、落叶、乔木、灌木)的叶片,测定其叶绿素含量(以SPAD表示)、干鲜比、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、氮磷比、叶面积、比叶面积共8个叶功能性状指标,分析了不同生活型木本植物叶功能性状及其相关性。 结果 不同生活型木本植物叶功能性状指标具有一定的差异性,其中常绿和落叶树种的叶片SPAD、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、叶面积和比叶面积之间差异显著(P<0.05);乔木与灌木树种的叶面积、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、干鲜比与氮磷比差异显著(P<0.05)。部分叶功能性状指标之间存在一定的相关性,叶片氮、磷质量分数与钾质量分数呈显著正相关(P<0.05),叶片氮质量分数与磷质量分数呈显著正相关(P<0.05);叶面积与叶片氮、磷、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05),比叶面积与叶片氮、磷、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05)。主成分分析结果表明:叶片磷、氮、钾质量分数是较为重要的叶功能性状指示指标,可将30种木本植物归为4个功能组,且第1和第2主成分对植物叶功能性状变异的贡献率分别为55.2%和12.8%。 结论 叶功能性状指标在不同生活型木本植物之间存在一定差异,其中叶磷、氮、钾质量分数是指示性指标,且与叶面积显著正相关。图4表1参28
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240187
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光照是影响植物生长发育的最重要环境因素之一。在农业生产中利用提高作物光合效率来提升其产量与品质具有重要的科学意义和应用价值。在密集的植物群落中,由于上层植被的遮盖,下层植物所获得的光能较少,所以下层植物需要竞争更多光能来维持生长。植物有2种对策获取更多光能,即避荫反应和耐荫反应。目前,对避荫反应的研究较为透彻,但对耐荫反应还缺乏深入研究。综述了荫蔽环境下阳生植物通过伸长下胚轴、叶柄与茎等生理形态改变来适应较低光照水平,同时阴生植物通过展现出促进碳的获得能力、具有较低的表型可塑性和提高对胁迫的抗逆能力等耐荫特征来应对有限的光照条件。结合阳生植物通过激素与光信号通路相互作用来响应弱光环境的避荫反应机制,探讨了在荫蔽环境下阴生植物一方面通过激活拮抗因子抑制避荫反应,另一方面通过提高耐荫反应基因转录活性来增强弱光适应性的耐荫反应机制,为不同植物响应弱光环境机制的研究提供参考,同时为提高植物光能利用效率、培育高光效优良作物品种及构建高效森林生态系统提供有效途径。图3参61
光照是影响植物生长发育的最重要环境因素之一。在农业生产中利用提高作物光合效率来提升其产量与品质具有重要的科学意义和应用价值。在密集的植物群落中,由于上层植被的遮盖,下层植物所获得的光能较少,所以下层植物需要竞争更多光能来维持生长。植物有2种对策获取更多光能,即避荫反应和耐荫反应。目前,对避荫反应的研究较为透彻,但对耐荫反应还缺乏深入研究。综述了荫蔽环境下阳生植物通过伸长下胚轴、叶柄与茎等生理形态改变来适应较低光照水平,同时阴生植物通过展现出促进碳的获得能力、具有较低的表型可塑性和提高对胁迫的抗逆能力等耐荫特征来应对有限的光照条件。结合阳生植物通过激素与光信号通路相互作用来响应弱光环境的避荫反应机制,探讨了在荫蔽环境下阴生植物一方面通过激活拮抗因子抑制避荫反应,另一方面通过提高耐荫反应基因转录活性来增强弱光适应性的耐荫反应机制,为不同植物响应弱光环境机制的研究提供参考,同时为提高植物光能利用效率、培育高光效优良作物品种及构建高效森林生态系统提供有效途径。图3参61
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240251
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目的 探讨土壤湿度对华北落叶松Larix principis-rupprechtii林下日蒸散变化的影响,为理解林地蒸散适应气候变化的机制及制定林水协调管理方案提供理论基础。 方法 以宁夏六盘山半干旱区叠叠沟小流域华北落叶松人工林为对象,设置了遮断降水输入(防水处理)和自然降水输入2种处理,人为加大土壤湿度梯度,分析2种土壤湿度条件下气温、太阳辐射、降水量等因子对林下日蒸散量的影响。 结果 在8、9、10月,自然降水的林下日蒸散量分别为67.06、36.32、29.49 mm·d−1,防水处理分别为54.22、20.07、11.35 mm·d−1,各月自然降水下的日蒸散量均大于防水处理。2种水分条件的林下日蒸散量随时间进程总体呈逐渐减小趋势,且自然降水下波动大于防水处理。8—10月,2种水分条件的林下日蒸散量差值总体呈先升后降的波浪状变化,比值总体呈逐渐升高的波浪状变化;在8、9、10月,各日自然降水日蒸散量与防水处理日蒸散量之差的均值依次为0.41、0.54、0.59 mm·d−1,比值依次为1.29、1.91、2.74。随潜在蒸散增大,2种水分条件的林下日蒸散量差与土壤体积含水量差的比值逐渐增加。土壤湿度对林下蒸散的影响在日潜在蒸散量小于3 mm·d−1时较小,在大于3 mm·d−1时增大,在大于5 mm·d−1时增大极为明显。 结论 2种水分条件的林下蒸散影响因子大致相同,区别为自然降水的林下日蒸散量更多受降水影响,而防水处理则更多受土壤湿度影响。未来应增加多个土壤湿度梯度对林下蒸散差异的影响研究。图7表1参28
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240217
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目的 分析湖北贝母Fritillaria hupehensis鳞茎中氮、磷、钾质量分数及积累量的年变化规律,探讨不同氮肥用量对湖北贝母干物质及各生物碱积累的影响,为湖北贝母合理施肥提供科学依据。 方法 以湖北省恩施市新塘乡境内种植的湖北贝母为材料,在磷肥(五氧化二磷)、钾肥(氧化钾)用量均为102.4和86.4 kg·hm−2条件下,设置4个氮肥处理:不施氮肥(N0)、氮肥用量为58.0 kg·hm−2(N1)、氮肥用量为116.0 kg·hm−2(N2)、氮肥用量为174.0 kg·hm−2(N3),分别于苗期、花期、收获期取样,测定不同生育期湖北贝母鳞茎中氮、磷、钾及各生物碱质量分数。 结果 随氮肥用量增加,单株湖北贝母鳞茎的干物质,鳞茎中氮、磷、钾及总生物碱,贝母素甲,贝母素乙,湖贝甲素,贝母辛的积累量显著增加(P<0.05),且均在氮肥用量为116.0 kg·hm-2时达到峰值。随氮肥用量增加,湖北贝母苗期鳞茎中钾磷比小于3.4,花期及收获期贝母鳞茎中钾磷比均大于3.4;整个生育期内湖北贝母鳞茎中氮磷比小于14.0,氮钾比小于2.1。苗期及收获期,湖北贝母鳞茎中总生物碱、贝母素甲、贝母素乙、湖贝甲素质量分数均随氮肥用量增加而降低;花期湖北贝母鳞茎中贝母素甲、贝母素乙、贝母辛质量分数随氮肥用量增加呈上升趋势。氮肥用量为116.0 kg·hm−2时,湖北贝母鳞茎中总生物碱、贝母素甲、贝母素乙、湖贝甲素、贝母辛积累量的峰值分别为56.50、4.20、12.73、1.66、3.68 mg·株−1。相同氮肥用量时,随生育期延长,除贝母辛外,其余各生物碱质量分数均为收获期最高,花期最低。氮肥用量为116.0 kg·hm−2时,花期至收获期鳞茎中贝母素甲、贝母素乙、贝母辛的积累速率降低。苗期至花期,湖北贝母鳞茎的干物质积累速率较快,花期至收获期鳞茎中总生物碱的积累能力较强。 结论 氮肥用量对湖北贝母产量及品质影响显著,过量施用氮肥不利于鳞茎干物质及各生物碱的积累。湖北贝母在不同物候期鳞茎干物质及生物碱的积累是动态的过程,营养生长期以产量提升为主,生殖生长阶段以生物碱积累为主。图4表2参28
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240169
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目的 研究快速城镇化建设背景下,苏南水网地区绿色空间面临景观破碎化、生境质量下降等问题及其引起的景观生态风险。 方法 以江苏省昆山市为研究对象,选取2000、2010、2020年3期土地利用数据,运用景观格局指数构建景观生态风险评价模型,分析2000—2020年昆山市绿色空间景观生态风险时空演变特征,依据景观生态风险等级转移变化特征划定绿色空间管控分区。 结果 ①2000—2020年,昆山市绿色空间总面积呈持续缩减态势,其中耕地面积下降明显,共减少20 203.11 hm2,占比下降21.70%;水域面积先小幅增加后持续减少,总体上减少3 813.66 hm2;林地和草地面积占比较小,维持相对平稳。绿色空间用地类型间面积转移矩阵主要表现为耕地转向建设用地,反映出绿色空间受人工建设干扰程度不断增强。②研究期间景观生态风险分布发生一定变化,主要表现为低风险等级向更高一级转变。高、较高风险区面积占比分别增加了8.10%、6.61%,较低、低风险区面积占比分别缩减了8.25%和9.73%。③依据景观生态风险等级转移变化特征将研究区划分为重点修复区、协调缓冲区和优化利用区3类管控分区。 结论 研究期间昆山市绿色空间景观生态风险总体呈上升趋势,绿色空间用地类型转变与景观生态风险具有关联性,反映出绿色空间在人为建设活动扰动下生态压力不断增加。基于风险时空演变特征提出绿色空间分区调控策略。图4表5参28
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240110
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目的 对黄槽毛竹Phyllostachys edulis f. luteosulcata叶绿体基因组进行组装、注释和分析,并与其他毛竹Ph. edulis种下分类群比较叶绿体遗传信息差异和系统进化关系。 方法 利用高通量二代测序数据组装了黄槽毛竹的叶绿体基因组序列并进行了基因结构注释,通过生物信息学分析软件进行其组成、密码子偏好性、重复序列等分析。通过序列比对和系统进化分析,比较不同毛竹种下分类群的系统进化关系和基因组序列差异。 结果 黄槽毛竹的叶绿体基因组是长度为139 678 bp,包含132个基因的双环DNA;包含蛋白质编码基因85个、核糖体RNA (rRNA) 8个和转运RNA (tRNA) 39个。该基因组的最优密码子偏好使用以A/U碱基结尾,包含49个重复序列、55个SSR位点,其中简单重复序列最多的类型为A/T。利用叶绿体基因组序列构建的系统发育分析显示:黄槽毛竹与其他毛竹种下分类群共同组成单系分支,且与毛竹原变种Ph. edulis var. pubescens亲缘关系最近。基于7个毛竹种下分类群的叶绿体基因组序列和编码基因特征分析显示:毛竹种下分类群之间存在着编码基因数量和结构差异,编码区和非编码区存在较低程度序列变异。 结论 首次对毛竹种下分类群的叶绿体基因组进行比较分析,并揭示了这些种下分类群存在着一定程度的序列差异。这些变异资料可以用于毛竹种下分类群的鉴定比较。图5表2参27
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240114
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目的 探究晋西黄土区典型造林树种和水平阶整地措施对0~180 cm土层土壤水分动态的影响,为植被恢复及流域综合治理提供参考依据。 方法 以晋西黄土残塬区蔡家川流域典型工程措施水平阶以及主要造林树种刺槐Robinia pseudoacacia和侧柏Platycladus orientalis为研究对象,于2019年5—9月生长季开展土壤水分定位监测,并采用配对试验,对自然坡面刺槐林地与侧柏林地土壤水分进行同步观测,分析不同植被和水平阶整地综合影响下的土壤水分特征及对降雨事件的响应,评价典型工程措施对不同植被土壤含水量的影响。 结果 生长季不同植被类型、水平阶整地前后的土壤含水量的变化与降雨量的变化密切相关,不同样地平均土壤含水量由高到低依次为水平阶侧柏林地 (18.68%)、自然坡面侧柏林地(16.19%)、水平阶刺槐林地(16.10%)、自然坡面刺槐林地(15.42%)。较之自然坡面,水平阶整地措施能够分别提高侧柏林地和刺槐林地土壤含水量15.38%、4.41%。根据土壤水分垂直变化特征,水平阶整地可以显著提升土壤水分的活跃层、次活跃层深度:水平阶侧柏林地活跃层、次活跃层深度范围为0~80 cm,相对于自然坡面侧柏林地提升深度33%;水平阶刺槐林地活跃层、次活跃层深度范围为0~140 cm,相对于自然坡面刺槐林地提升深度40%。 结论 土壤含水量的动态变化与降雨量、工程措施、植被作用关系密切,水平阶是开展黄土残塬小流域生态恢复的有效工程措施,且水平阶侧柏林地提升效果要优于水平阶刺槐林地。图3表3参37
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230626
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目的 揭示亚热带毛竹Phyllostachys edulis扩张过程中,通过影响土壤微生物残体碳积累,调控常绿阔叶林土壤有机碳动态的变化规律。 方法 以微生物残体标志物——氨基糖为研究对象,探究浙江省安吉县灵峰寺国有林场毛竹向常绿阔叶林扩张演替序列:常绿阔叶林、毛竹-阔叶混交林和毛竹纯林的表层土壤(0~10 cm)微生物残体碳的累积效应,以及与有机碳的关联特征。 结果 毛竹扩张过程中,土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳质量分数均显著下降(P<0.05),分别下降了36.76%、35.13%和40.32%,且毛竹扩张过程中凋落物年产量能够通过间接影响土壤有机碳以及土壤真菌生物量、细菌生物量和总微生物生物量,进而分别影响土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳的累积效应。在毛竹扩张前期(常绿阔叶林到毛竹-阔叶混交林)土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳占有机碳的比值变化并不显著,但是在毛竹扩张后期(毛竹-阔叶混交林到毛竹纯林),土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳占有机碳的比值显著提高(P<0.05)。 结论 毛竹向常绿阔叶林扩张过程中微生物源碳对土壤有机碳形成的作用逐渐增加。图4表1参26
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230583
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目的 探究香榧Torreya grandis ‘Merrillii’种实早期生长阶段枝叶与种实矿质元素质量分数、积累量的关系,为科学施肥,提升香榧种仁品质及产量提供依据。 方法 选择浙江农林大学东湖校区(2+17) a香榧试验林(砧木为2年生,嫁接后生长了17 a),采集3月上旬至7月上旬当年生侧枝(含叶片)及2代种实,对枝叶、种实中氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铜质量分数及积累量动态变化关系进行分析。 结果 香榧种实早期生长阶段,种实横纵径、单果干鲜质量及含水率在4月上旬前无明显变化,4月中旬至6月中旬均增长迅速,之后趋于平稳。4月中下旬至6月中旬,枝叶中氮、磷、钾的积累量下降,而种实中氮、磷积累量及钾质量分数持续上升,表明枝叶中的氮、磷、钾优先供应种实的生长,缓生期与花芽分化期种实对氮、磷、钾的需求量较小,速生期种实对氮、磷、钾需求增加,该现象随时间推移而增强;在时间尺度上,钙在枝叶中逐渐吸收、累积,种实中钙质量分数及积累量则呈显著、极显著降低;速生期后,种实中的镁积累量增高,枝叶中镁积累量及质量分数均随着种实的膨大而下降;香榧种实早期生长阶段枝叶中锌、铜积累量呈下降趋势,种实对锌、铜、锰需求量较小。 结论 ①速生期香榧种实的体积和含水率快速增加,进入充实期后趋于稳定。②元素质量分数、积累量与香榧种实生长期密切相关。为提高香榧种实品质,应在种实缓生期末期和速生期开始时施加氮、磷、钾肥,并配合施用适量锌、铜等微量元素肥料,在种实采收后施用镁肥。图5参27
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230584
摘要:
目的 土壤重金属复合污染是当前农业生产活动中遇到的普遍问题之一。如何有效同步钝化土壤中的砷和铅已成为研究热点。 方法 以稻壳为原料制备原始生物质炭,并通过高锰酸钾改性制得锰改性生物质炭。使用大蒜Allium sativum为指示植物,进行盆栽试验,以评估不同施用量(10和30 g·kg−1)下原始生物质炭和锰改性生物质炭对土壤中砷和铅生物有效性及土壤酶活性的影响。 结果 施用各比例和种类的生物质炭显著提高了土壤有机质、速效钾和有效磷质量分数和pH (P<0.05),同时降低了土壤碱解氮质量分数。锰改性生物质炭相比原始生物质炭的效果更为显著。施用10 g·kg−1锰改性生物质炭使土壤中有效态砷质量分数显著降低了11.5%,而30 g·kg−1锰改性生物质炭显著降低了土壤二乙烯三胺五乙酸(DTPA)可提取态的铅质量分数,降低了28.3% (P<0.05)。相比对照,施用10 g·kg−1锰改性生物质炭使土壤中β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶活性显著提高了11.6%,30 g·kg−1锰改性生物质炭使土壤酸性磷酸酶和β-葡萄糖甘酶活性分别显著提高了9.8%和37.7% (P<0.05)。同时,锰改性生物质炭处理的大蒜植株中氮、磷、钾质量分数显著提高(P<0.05),砷、铅质量分数显著降低(P<0.05)。 结论 锰改性生物质炭对提高土壤肥力和修复砷铅复合污染土壤表现出较大的潜力。图8表1参52
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240256
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目的 探究不同干燥方法对梅Prunus mume干花品质的影响,并对其进行综合评价,为实际干燥加工中保持梅花的品质提供参考。 方法 采用热风干燥法、微波干燥法、复合干燥法和真空冷冻干燥法对8个梅花品种‘东方朱砂’‘Dongfang Zhusha’、‘骨红朱砂’‘Guhong Zhusha’、‘晓红宫粉’‘Xiaohong Gongfen’、‘粉皮宫粉’‘Fenpi Gongfen’、‘粉台玉蝶’‘Fentai Yudie’、‘月光玉蝶’‘Yueguang Yudie’、‘久观绿萼’‘Jiuguang Lve’、‘素玉绿萼’‘Suyu Lve’的鲜花进行干燥,以色差值、抗氧化能力、总黄酮质量分数等作为评价指标,比较不同干燥方法对梅花品质的影响,运用熵权-变异系数法组合赋权计算综合评分,并用加权逼近理想解排序法验证评价模型,得到最优的干燥方法。 结果 4种干燥方法中,真空冷冻干燥处理的梅花色差值与收缩率最小,分别小于33.09、28.7%,且样品总黄酮、花青素、总绿原酸质量分数最高。真空冷冻干燥法与复合干燥法处理材料的可溶性蛋白质质量分数最高,抗氧化能力最强。挥发性成分在复合干燥后保留率最高,大于50%。综合评分排名由高到低依次为真空冷冻干燥组、复合干燥组、热风干燥组、微波干燥组。 结论 4种干燥方法中真空冷冻干燥法后有效成分质量分数最高,其次为复合干燥法。真空冷冻干燥与复合干燥后梅花品质较佳,可用于梅花精品加工与干花批量生产。图8表6参29
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240162
摘要:
目的 综合评价湖北省金子山国有林场4种林分的空间结构,确定影响该区域林分结构的主要因素,为精准提升区域森林可持续经营水平和森林质量提供理论基础。 方法 基于常绿落叶阔叶混交天然林、杉木Cunninghamia lanceolata人工林、柳杉Cryptomeria japonica var. sinensis人工林和鹅掌楸Liriodendron chinense人工林实测样地数据,选取角尺度、大小比数、混交度和密集度等林分空间结构指标,应用单位圆综合评价体系对4种典型林分进行综合评价。 结果 不同林分中随机木个体的占比均为最高,不同大小比数等级林木比例整体上接近。常绿落叶阔叶混交天然林中林木整体呈现随机分布(角尺度均值为0.492),林分混交良好(混交度均值为0.747),但优势不明显(大小比数均值为0.497),林冠连续覆盖(密集度均值为0.941),资源利用率高。其他人工林分也呈现随机分布(角尺度均值为0.505~0.514)或轻微聚集分布(角尺度为均值0.529)的趋势,混交程度均较低。有部分林木表现出一定优势,在杉木林中最为明显。3种人工林中鹅掌楸人工林林木处于很密集(密集度均值为0.768)的状态,而杉木(密集度均值为0.557)和柳杉(密集度均值为0.563)人工林林分处于较密集状态,林木还有一定生长空间。空间结构综合评价指数显示:常绿落叶阔叶混交天然林(0.600)林分状态优于杉木林(0.583)、柳杉林(0.521)和鹅掌楸林(0.487)。 结论 同一区域不同起源的林分结构存在差异,常绿落叶阔叶混交天然林的空间结构优于杉木、柳杉和鹅掌楸人工林。图2表6参37
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240141
摘要:
目的 模拟并分析浙江省丽水市森林净生态系统生产力(NEP)时空演变趋势,揭示其对极端降水的响应机制,为丽水市森林固碳潜力时空评价提供科学依据。 方法 综合样地调查、遥感观测、InTEC模型,模拟3种气候情景(RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5)下1979—2079年丽水市森林NEP时空格局,分析极端降水时空特征,构建结构方程模型,探讨极端降水对NEP 的影响。 结果 ①1979—2015年丽水市极端降水频率和强度呈增加趋势。未来气候情景下除RCP 2.6之外,RCP 4.5和RCP 8.5极端降水量、频率和强度仍持续增加,其中莲都区、缙云县以及景宁畲族自治县等地区极端降水事件上升趋势较强。②1979—2015年森林NEP 呈增加趋势,增长速度为18.44 g·m−2·a−1。2016—2079年,3种气候情景下森林NEP 均呈下降趋势,但碳汇总量呈上升趋势,最大NEP 累积达10.97 Pg。③1979—2015年极端降水对NEP 产生积极影响,2016—2079年除RCP 2.6影响不显著,其他2种情景下极端降水对NEP均产生消极影响,但RCP 8.5情景下极端降水较RCP 4.5对NEP 的影响更小。 结论 丽水市森林碳汇能力较强,在未来气候情景下仍具有较高的碳汇潜力,然而极端降水对NEP的影响也不容忽视。图5参22
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240180
摘要:
目的 分析桉树人工林生物量分配格局随林龄的变化特征,为精准评估中国桉树产业碳储量及碳汇提供理论依据和数据支持。 方法 以雷州半岛尾巨桉Eucalyptus urophylla×E. grandis人工林为研究对象,采用整株收获法测定1、2、3、6、10 年生的57株尾巨桉各器官的生物量,并利用胸径(DBH)、树高(H)和胸径-树高(DBH 2 H和DBHH)作为自变量分别建立不加入林龄变量与加入林龄变量的各器官生物量、地上生物量和总生物量的异速生长模型,进而筛选最优模型。 结果 尾巨桉各器官的生物量均随林龄增大而增大,但各器官生物量占总生物量的比例随林龄变化的特征并不相同,其中干生物量占比随林龄的增大而增大,由1年生的45.21%增长至10年生的68.25%;枝和叶的生物量占比则随林龄的增大而减小,分别由1年生的19.43%和16.31%减少至10年生的10.51%和2.91%;根生物量占比随林龄先增大后减小,由1年生的19.05%增长至3年生的25.21%后,逐渐下降到10年生的18.33%。尾巨桉的根冠比为0.16~0.39。在各器官生物量最优模型选择上,以DBH为自变量且未加入林龄变量的模型对根生物量和总生物量的预测优于其他模型;以DBH 2 H为自变量且加入林龄变量的模型对叶生物量和地上生物量的预测最佳;以DBH、H和林龄3个变量为自变量的模型对枝生物量的预测最佳;在对干生物量的预测精度对比中,以DBHH与以DBH 2 H+林龄为自变量的预测模型之间无显著差异,均能较好地预测干生物量。 结论 林龄对尾巨桉人工林各器官生物量分配比例影响较大,加入了林龄的异速生长模型对桉树人工林枝、叶和地上生物量的预测精度显著改善。图2表4参45
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240160
摘要:
目的 探讨彩叶桂Osmanthus fragrans Colour Group在生长过程中叶色变化及相关生理特征,为彩叶桂的品种分类、筛选和改良提供理论依据。 方法 选取29份彩叶桂种质材料,运用量化标准并结合聚类分析方法对其进行分类。同时,从中选择2个代表性品系(‘罗彩3号’‘Luocai 3’和‘罗彩28号’‘Luocai 28’)进行色素分布观察、组分定性、质量分数测定以及生理指标测定。 结果 基于叶片变色30%的叶色参数进行聚类分析,将彩叶桂品系分为两大类共3个色系,即红棕色系(第Ⅰ类第1亚类)、橙棕色系(第Ⅰ类第2亚类)和紫粉色系(第Ⅱ类)。解剖结构显示:花青素主要分布在幼嫩叶片的上下表皮细胞中,并随着叶片生长逐渐减退。同时,花青素质量分数逐渐下降,叶绿素质量分数持续上升,而类胡萝卜素质量分数虽逐渐上升但变化不显著。在叶片生长过程中,2个品系可溶性蛋白和可溶性糖质量分数的变化无明显规律,但在叶片变色为0时相对较高;过氧化物酶(POD)活性不断增加,但‘罗彩3号’在每个时期均高于‘罗彩28号’;叶片pH无显著变化且始终处于酸性范围。 结论 基于叶片变色30%的叶色参数可对彩叶桂进行色系划分。彩叶桂叶色变化主要受花青素质量分数减少和叶绿素质量分数增加的影响,而POD在其中发挥了重要作用。红棕色系和橙棕色系之间的区别在于花青素和类胡萝卜素的质量分数及其比值。图7表1参29
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240571
摘要:
目的 探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。 方法 以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测算不同密度条件下单株生物量及林分生物量,并测定土壤理化性质,分析林分密度对油松林生物量及土壤理化性质的影响,采用冗余分析(RDA)及斯皮尔曼(Spearman)相关性分析确定油松林生物量与土壤理化性质之间的关系。 结果 ①不同密度油松人工林的单株生物量和林分总生物量差异显著(P<0.05),且随林分密度的增加,单株生物量逐渐减少,林分总生物量在密度1 750 株·hm−2时具有峰值;②不同密度油松人工林地土壤理化性质差异显著(P<0.05),其中土壤孔隙度在林分密度1750 株· hm−2时最大,达52.38%,林地土壤含水量在林分密度2 750 株· hm−2时最高,达13.84%,土壤肥力状况则在林分密度1750 株·hm−2时最佳;③通过冗余分析及斯皮尔曼相关分析发现:土壤总孔隙度、有机碳和速效磷与林分总生物量均呈极显著相关(P<0.01),地下生物量受到土壤含水量的显著影响(P<0.05)。 结论 以固碳释氧和维持最大生产力为目的,以及以提高土壤碳汇能力和改良肥力为目的的油松林,林分密度建议维持在1 750 株·hm−2左右的油松林;以保持水土和改良土壤蓄水性能为目的的油松林,林分密度建议维持在1 750~2 750 株·hm−2。图4表5参40
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doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240253
摘要:
目的 全球气温上升和降水格局变化导致的频繁干旱对森林生态系统造成了重大影响,因此,研究植物干旱前后水分利用和适应的机制至关重要。 方法 以杉木Cunninghamia lanceolata幼苗为研究对象,设置4个降水量梯度和2个降水间隔的双因素控制试验,研究杉木幼苗不同器官中非结构性碳水化合物(NSC)及其相关组分质量分数对降水量和降水间隔变化的响应。 结果 随着降水量减少,杉木幼苗的NSC质量分数在吸收根、运输根、枝条和叶中均呈先增加后减少的趋势,在枝干中则持续下降,杉木幼苗通过增加运输根、吸收根、叶和枝条的NSC质量分数,同时将吸收根的淀粉水解转化成可溶性糖,来调节细胞内的水势;可溶性糖质量分数在运输根和枝干中均呈持续减少的趋势,在吸收根、叶和枝条中先增加后减少;淀粉质量分数在所有器官中均呈先增加后减少的趋势;当降水量过少时,杉木幼苗会消耗体内的NSC,优先供给吸收根的生存需求,导致运输根、枝条和枝干的NSC质量分数显著下降(P<0.05)。延长降水间隔,杉木幼苗叶和运输根的NSC质量分数显著上升(P<0.05);叶的可溶性糖质量分数显著下降(P<0.05),运输根的可溶性糖质量分数显著上升(P<0.05)。 结论 土壤含水量应保持在当地多年旱季月平均降水量的50%以上,可提高杉木人工林在降水格局变化下的存活率,降水量较高的地区可以适当延长浇水间隔。图3表1参51
显示方式:
2024, 41(4): 669-678.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240145
摘要:
目的 玉米Zea mays籽粒容重是国家玉米区试标准中品质性状的重要指标之一,是一个复杂的数量性状,目前其影响因素和调控机制尚未完全解析。淀粉、蛋白质、脂肪等品质性状是影响容重的重要因素,但其与容重的关系仍存在争议。本研究旨在阐明容重与其他品质性状之间的相关性,揭示容重的调控机制。 方法 测定以浙江省地方玉米种质资源为主要构成的 517 份玉米种质的容重,粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、直链淀粉质量分数等性状,并进行相关性分析。在此基础上,选取 4 个高容重、高淀粉质量分数、低粗蛋白质量分数、低脂肪质量分数的玉米种质籽粒和 4 个低容重、低淀粉质量分数、高粗蛋白质量分数、高脂肪质量分数的玉米种质籽粒进行转录组测序(RNA-Seq)分析。 结果 容重与总淀粉质量分数呈显著正相关(P<0.01),而容重与粗蛋白和粗脂肪质量分数呈显著负相关(P<0.01)。对极端种质进行RNA-Seq 分析,共筛选获得 159 个差异表达基因,这些基因主要参与碳代谢、光合组织中的碳固定、氨基酸生物合成等过程。进一步实时荧光定量PCR对其中与碳代谢或氨基酸生物合成相关的8个候选基因表达量进行验证,发现这些基因在不同种质中的表达变化规律与容重差异变化趋势一致。 结论 阐明了玉米籽粒容重与其他品质性状之间的相关性,为高品质玉米新品种选育提供特异性种质及8个在碳还原、胚乳发育、淀粉代谢、细胞代谢和种子脂肪积累中起着重要作用的候选基因。图4表2参40
2024, 41(4): 679-687.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240214
摘要:
目的 种子活力的高低与作物出苗性能、群体质量、产量和品质潜力密切相关。通过研究不同水稻Oryza sativa品种稻米品质性状与种子活力的相关性,揭示种子活力对稻米品质的影响,并筛选出优质水稻品种,为农业生产提供指导。 方法 以12个常规粳稻和12个杂交籼稻品种为供试材料,测定不同发芽条件下的种子活力及糙米率、整精米率、垩白度、透明度、胶稠度、直链淀粉质量分数、蛋白质质量分数等品质指标,并分析其差异性与相关性,探究种子活力与品质性状间的关系。 结果 不同水稻类型和品种间的种子活力和稻米品质存在差异,品质优的品种在糙米率、整精米率、垩白度、透明度、胶稠度等方面具有显著优势。其中‘沈农702’‘沈农9816’‘两优0367’‘Y两优900’‘晶两优华占’的发芽指数为23.8~27.2,活力指数为2.8~3.7,糙米率为79.0%~82.7%,整精米率为54.4%~66.0%,与其他水稻品种相比,种子活力较高,品质较好。稻米品质与活力指标呈显著正相关(P<0.05),其中整精米率与活力指数相关度在常规粳稻和杂交籼稻中均达到显著水平(P<0.05)。 结论 水稻种子活力高的品种具有更好的稻米品质,综合各指标,‘沈农9816’‘沈农702’‘两优0367’‘晶两优华占’‘Y两优900’可推广种植和应用。表4参32
2024, 41(4): 688-695.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230521
摘要:
目的 探究浙江省杂草稻Oryza sativa f. spontanea种子对不同胁迫环境的耐受性,为稻种遗传改良和杂草稻防控提供依据。 方法 以浙江省杂草稻和同一田块采集的栽培稻‘南粳46’O. sativa‘Nangeng 46’种子为材料,分别在室内标准发芽条件、盐胁迫(0.15 mol·L−1 NaCl)、干旱胁迫(质量分数为15%的聚乙二醇溶液模拟)、淹水胁迫(5 cm水深模拟)和低温胁迫(15 ℃低温)下研究种子的发芽情况和幼苗品质,并测定了干旱和盐胁迫下幼苗的抗氧化物酶活性和丙二醛质量摩尔浓度。 结果 室内标准发芽条件下,杂草稻种子的各项发芽指标均显著优于栽培稻(P<0.05)。不同环境胁迫均抑制了种子萌发,影响了幼苗品质。盐胁迫下,杂草稻种子的发芽率和发芽指数显著高于栽培稻,幼苗长度低于栽培稻(P<0.05)。干旱胁迫下,杂草稻种子的发芽势、发芽率和发芽指数均显著高于栽培稻(P<0.05)。干旱和盐胁迫后,杂草稻幼苗的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性显著高于栽培稻,丙二醛质量摩尔浓度显著低于栽培稻(P<0.05)。淹水胁迫下,杂草稻的发芽势、发芽指数均显著低于栽培稻(P<0.05)。低温胁迫后,杂草稻和栽培稻种子的发芽指标无显著差异,杂草稻幼苗质量较栽培稻更好。 结论 浙江省杂草稻在适宜环境下的萌发能力显著强于栽培稻,但对淹水胁迫敏感。与栽培稻相比,杂草稻更耐干旱和盐胁迫,这种能力可能与其具备更强的抗氧化活性有关。表6参32
2024, 41(4): 696-705.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230498
摘要:
目的 探究梁山慈竹Dendrocalamus farinosus叶绿体基因组密码子偏好性使用形式,分析影响梁山慈竹密码子使用偏好性的主要原因,并确定最优密码子,为竹亚科 Bambusoideae植物叶绿体基因组学研究提供参考依据。 方法 根据GenBank登录号MZ681865.156从美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中下载85条梁山慈竹叶绿体基因序列,利用CodonW、CUSP及R语言软件分析有效密码子数(ENC)、适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标,对RSCU进行对应性分析,并根据ENC和RSCU对密码子进行排序。 结果 梁山慈竹叶绿体基因组密码子的鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)所占的比率(GC比率)平均为39.48%,且GC1(47.69%)>GC2(39.70%)>GC3(31.05%),密码子末位碱基偏好以A/U结尾;ENC多数在35以上,CAI为16.6%,其密码子偏好性较弱;中性绘图分析、ENC-plot分析和PR2-plot分析表明:影响梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要原因是自然选择。共有GCA、GCU、UUC及GGU等18个密码子被鉴定为梁山慈竹叶绿体基因组的最优密码子。 结论 自然选择是梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要因素,并筛选出梁山慈竹叶绿体基因组有GCU、GAU以及GGU等18个最优密码子。图5表5参30
2024, 41(4): 706-714.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230614
摘要:
目的 丹参Salvia miltiorrhiza是治疗心脑血管疾病的常用中药材。解析丹参药效物质合成代谢的分子调控机制能为丹参优质新品种的选育提供科学依据。 方法 基于比较转录组挖掘获得响应甲基茉莉酸(MeJA)诱导的转录因子SmJRB2。采用同源克隆技术克隆获得该基因的编码序列,并进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析SmJRB2基因的组织表达和MeJA诱导表达特征;基于农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的丹参遗传转化技术对SmJRB2基因的功能进行鉴定。 结果 SmJRB2共编码501个氨基酸,属于bHLH转录因子家族的MYC类转录因子。SmJRB2基因在丹参叶片和主根中的表达量最高。SmJRB2基因强烈响应MeJA的诱导, 诱导4.0 h时表达量最高。超表达SmJRB2促进丹参酮的积累,抑制表达SmJRB2基因则降低丹参酮的合成。 结论 SmJRB2是丹参酮代谢合成的正向调节因子。图8表1参40
2024, 41(4): 715-723.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567
摘要:
目的 建立防风Saposhnikovia divaricata药材多指标成分同时定量分析的测定方法,并以多指标成分为评价指标,结合不同成分对防风药材抗炎活性的贡献,分析不同产地的防风药材质量,为防风药材质量的综合评价提供科学依据。 方法 采用高效液相色谱(HPLC)建立防风6种色原酮和4种香豆素成分同时定量的测定方法,采用聚类分析和主成分分析对防风药材质量进行综合评价;采用脂多糖诱导的RAW 264.7小鼠巨噬细胞炎症模型,分析防风10种化学成分与抗炎活性的相关关系。 结果 防风10种化学成分在各自范围内线性关系、准确度和分离度均良好。聚类分析和主成分分析把17批样品分为4类,其中以内蒙古S5和吉林S8~S11产地的2年生防风的综合质量相对较好;17批防风醇提物能不同程度地抑制脂多糖诱导的RAW264.7细胞分泌一氧化氮(NO)、白细胞介素6 (IL-6)、白细胞介素1β (IL-1β);其中升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、欧前胡素与抗炎活性呈正相关;灰色关联度分析表明:防风抗炎活性是多种成分协同作用的结果,升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇与3个细胞炎症指标(NO、IL-6和IL-1β)的关联度均大于0.8,是发挥抗炎作用的主要物质基础。 结论 本研究建立的防风多指标成分测定方法良好,可用于防风色原酮和香豆素成分的同时测定,结合抗炎活性与灰色关联度分析法建立了基于生物活性的防风药材质量综合评价模式,为建立防风药材质量综合评价的标准提供了新的方法和科学依据。 图3表7 参30
2024, 41(4): 724-734.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240138
摘要:
目的 对薄壳山核桃Carya illinoensis害虫暗影饰皮夜蛾Garella ruficirra线粒体基因组进行测序和分析,并在基因组水平上探讨其在夜蛾科Noctuidae中的分类地位,为探索夜蛾科昆虫的系统发育关系以及演化进程提供参考。 方法 利用二代测序技术从头组装获取暗影饰皮夜蛾的线粒体基因组,并对线粒体基因组结构特点和碱基组成进行分析;同时,采用最大似然法和贝叶斯法联合构建了夜蛾科5个属、12个种的线粒体基因组系统发育树,分析暗影饰皮夜蛾在夜蛾科中的系统发育地位。 结果 暗影饰皮夜蛾线粒体基因组全长共为15 294 bp,其中包括13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因以及鳞翅目Lepidoptera昆虫典型的腺嘌呤(A)+胸腺嘧啶(T),即A+T富含区,该区域的A+T含量为80.53%,具有明显的AT偏向性。暗影饰皮夜蛾的基因排列顺序为trnM-trnI-trnQ,与包括夜蛾科昆虫在内的大多数鳞翅目昆虫基因排列次序相符。13个蛋白质编码基因的起始密码子全部为ATN。22个tRNA基因中除trnS1的DHU臂缺失,其余均为典型的三叶草结构。对线粒体基因组研究发现:夜蛾科5个属之间,Garella与皮夜蛾属Nycteola亲缘关系最近,与饰夜蛾属Pseudoips亲缘关系最远。 结论 暗影饰皮夜蛾的线粒体基因组中出现了基因重排的现象,系统发育关系支持暗影饰皮夜蛾和Garella musculana聚为1个分支。图4表4参47
2024, 41(4): 735-743.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230581
摘要:
目的 研究松阿扁叶蜂Acantholyda posticalis幼虫的发生与林分因子和立地因子的关系,筛选影响松阿扁叶蜂幼虫发生的关键因子。 方法 2022—2023年,在宁夏罗山国家级自然保护区松阿扁叶蜂主要发生区域设立21块样地,调查松阿扁叶蜂幼虫虫口密度和林分因子及立地因子。应用逐步回归分析法筛选出影响松阿扁叶蜂幼虫平均虫口密度的关键因子;采用方差分析和相关性分析法得出松阿扁叶蜂幼虫平均虫口密度与关键因子之间的关系。 结果 逐步回归法筛选出草本盖度、冠幅、郁闭度和坡位是影响松阿扁叶蜂幼虫发生的关键因子。根据关键因子建立了幼虫平均虫口密度的线性预测方程。筛选出的4个关键因子中,草本盖度和坡位对松阿扁叶蜂幼虫的发生有抑制作用,冠幅和郁闭度对松阿扁叶蜂幼虫的发生有促进作用。 结论 松阿扁叶蜂幼虫在林下草本盖度低、林分郁闭度和冠幅大的上坡位林地易发生。建议将这些林地作为防治重点区域,调整位于上坡位的林木草本盖度至0.3以上,冠幅至2.5 m以下,郁闭度至0.7以下,实现对宁夏罗山松阿扁叶蜂幼虫种群数量的生态控制。图5表3参39
2024, 41(4): 744-751.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230588
摘要:
目的 研究生物质炭粒径的改变对其理化性质以及汞污染稻田土壤中修复能力的影响,以期为减少汞污染地区水稻Oryza sativa甲基汞富集量、保障粮食安全提供科学依据。 方法 以水稻秸秆为制备生物质炭的原料,通过筛分法制备不同粒径(<0.5、0.5~1.0、1.0~2.0 mm)的水稻秸秆生物质炭,利用元素分析仪、比表面分析仪、傅里叶红外光谱仪和扫描电镜仪分析不同生物质炭的结构特征变化,并结合盆栽试验研究施用不同粒径生物质炭对水稻甲基汞富集的影响。 结果 ①随着粒径的减小,生物质炭的表面形貌变化明显,生物质炭比表面积增大,孔隙增多, C—O、—OH和—COO含氧官能团强度增加。②与对照相比,3种粒径生物质炭的施入均降低了土壤中甲基汞的生物有效性,水稻各组织中甲基汞富集量减少,其中小粒径生物质炭的降低效果最佳,添加粒径<0.5 mm的生物质炭组精米中的甲基汞质量分数降低了47.01%。③生物质炭的施入增大了水稻根际土壤甲基汞质量分数,且这种正向促进作用随着生物质炭粒径的减小而更加明显。 结论 生物质炭粒径的减小能够增强其在汞污染稻田土壤中的修复能力,减少水稻对甲基汞的积累,降低甲基汞暴露风险。图5表1参34
2024, 41(4): 752-759.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230630
摘要:
目的 乔木对重金属具有富集能力,但是目前对其积累特征尚不明确,一定程度上限制了乔木修复重金属污染土壤技术的推广应用。探讨5种乔木绿化树种对镉的富集特征。 方法 分析了镉污染土壤上栽植的泡桐Paulownia fortunei、楸树Catalpa bungei、悬铃木Platanus acerifolia、黑杨Populus nigra 和垂柳Salix babylonica等树木不同部位对镉的富集特征,并分析了不同树种对镉的积累总量。 结果 供试树种对镉均具有一定的积累能力,单株对镉的积累量为43.01~886.28 mg·株−1,其中垂柳对镉的积累总量最大,达886.28 mg·株−1;其次是黑杨,达392.51 mg·株−1。不同树种不同部位对镉的富集能力也不同,泡桐、楸树、悬铃木、黑杨和垂柳不同部位的富集系数分别为0.07~0.56、0.10~1.24、0.06~1.04、0.32~1.58、0.06~0.97。其中黑杨多数部位(除茎皮外)的富集系数均大于其他树种。所有树种根皮、茎皮和枝皮的镉质量分数均显著(P<0.05)大于其对应的根材、茎材和枝材。所有树种不同部位镉质量分数与土壤镉质量分数均呈极显著正相关(P<0.01)。 结论 乔木主要将镉积累到枝部和茎部,其中泡桐、楸树和悬铃木主要积累在枝部,黑杨和垂柳主要积累在茎部。此外,黑杨和垂柳具有较高的镉积累量,是今后镉污染土壤修复中的首选树种。图5表2参23
2024, 41(4): 760-768.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230522
摘要:
目的 探究中国西南喀斯特地区农田石灰性土壤二氧化碳(CO2)排放通量对该区频繁发生的干湿交替的响应规律。 方法 以喀斯特农田石灰性土壤为研究对象,设计2种干湿交替强度(模拟降水量为10和25 mm),以干湿交替循环周期10 d为1个循环过程,研究喀斯特农田土壤呼吸对干湿交替的响应。 结果 干湿交替强度显著影响土壤呼吸速率和土壤总CO2排放量(P<0.05)。在2种干湿交替强度下,随着水分施加,土壤CO2排放通量会在短时间内达到最大值,然后逐渐下降。对于10 mm降水干湿交替强度,不同循环周期下的土壤CO2排放通量和土壤总CO2排放量之间的差异并不显著。然而,对于25 mm降水干湿交替强度,大多数循环周期下的土壤CO2排放通量和土壤总CO2排放量之间的差异显著(P<0.05)。相关分析表明:干湿交替多重周期作用下,土壤含水量和土壤CO2排放通量之间的相关关系不断降低。 结论 干湿交替强度和干湿交替过程是影响喀斯特农田土壤呼吸排放的重要因素。图5表1参64
2024, 41(4): 769-777.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230545
摘要:
目的 通过分析等高反坡阶整地对退化坡林地恢复过程中土壤养分与酶活性的影响,揭示该措施生态修复的作用机制。 方法 以昆明市松华坝水源区迤者小流域的退化云南松Pinus yunnanensis坡林地为对象,设置等高反坡阶整地1 a样地(1 a)和10 a样地(10 a),以原状坡面(ck)为对照,比较土壤养分质量分数和酶活性在反坡阶的阶上和阶下及不同土层深度(0~10、10~20、20~30和30~40 cm)的分布差异。 结果 ①等高反坡阶整地显著提高土壤养分质量分数(P<0.05),碳、氮、磷等养分提升达15.3%~236.2%,阶下高于阶上,表层土壤(0~10 cm)增加最明显。②土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性均表现为10 a样地显著高于ck (P<0.05),4种酶活性提升范围在3.7%~587.5%,阶下仍高于阶上,表层土壤酶活性提升显著(P<0.05)。③冗余分析显示:等高反坡阶整地后土壤养分对酶活性的累积解释贡献率升高,ck、1和10 a样地分别为68.0%、88.0%和92.7%;反坡阶整地后土壤养分与酶活性的正相关关系提高,相关系数范围和达极显著性组数(P<0.01)由ck的0.26~0.99和1组,增至10 a样地的0.78~1.00和15组。 结论 退化坡林地实施等高反坡阶整地后,可促进土壤养分蓄积,激发土壤酶活性,增加两者在土壤生理生化反应过程中的配合度,最终改善土壤质量。图4表1参35
2024, 41(4): 778-786.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230527
摘要:
目的 土壤氨基糖是土壤微生物死亡残体的特异性标志物,对土壤碳、氮固存有重要作用。探究树种多样性和优势树种重要值对土壤氨基糖的影响机制。 方法 以东北林业大学实验林场为研究样地,采取0~20 cm的表层土壤,测定土壤葡萄糖(Glu)、土壤半乳糖(Gal)、土壤胞壁酸(Mur)及土壤总氨基糖 (TA)质量分数,计算样地内树种多样性指数和优势树种重要值,通过相关分析、冗余分析、方差分解分析研究确定影响土壤氨基糖的主要因素及其贡献程度。 结果 ①土壤葡萄糖、土壤半乳糖、土壤胞壁酸、土壤总氨基糖质量分数与土壤全氮质量分数、土壤电导率和土壤有机碳质量分数显著正相关(P<0.05);②土壤葡萄糖、土壤半乳糖、土壤胞壁酸、土壤总氨基糖质量分数与黑皮油松Pinus tabuliformis var. mukdensis重要值显著负相关(P<0.01);土壤葡萄糖、土壤半乳糖、土壤总氨基糖质量分数与蒙古栎Quercus mongolica重要值显著负相关(P<0.05);土壤葡萄糖、土壤总氨基糖质量分数与黄檗Phellodendron amurense、金银忍冬Lonicera maackii、胡桃楸Juglans mandshurica重要值均显著正相关(P<0.05);土壤半乳糖、土壤胞壁酸、土壤总氨基糖质量分数与梣叶槭Acer negund重要值显著正相关(P<0.05)。冗余分析发现:黑皮油松、蒙古栎不利于氨基糖积累,而黄檗、梣叶槭、金银忍冬、胡桃楸有利于土壤氨基糖的积累。③方差分解分析表明:树种重要值对土壤氨基糖质量分数变化的贡献程度(35.4%)显著高于树种多样性(6.4%)和土壤理化性质(17.2%)。 结论 通过增加梣叶槭、金银忍冬、黄檗和胡桃楸等树种来为维持较高的树种多样性,能更好地促进人工林土壤氨基糖的积累,进而改善土壤碳氮固存能力。图2表7参24
2024, 41(4): 787-796.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230485
摘要:
目的 探讨贺兰山西坡不同植被类型土壤理化性质对土壤酶活性的影响,为干旱区森林生态系统土壤酶活性变化、养分循环模式和调节机制研究提供参考依据。 方法 以贺兰山西坡土壤为研究对象,按照海拔梯度依次选择荒漠草原(海拔1 349 m)、灰榆Ulmus glaucescens林(1 905 m)、蒙古扁桃Amygdalus mongolica灌丛(2 134 m)、油松Pinus tabuliformis林(2 150 m)、青海云杉Picea crassifolia-山杨Populus davidiana混交林(2 160 m)、青海云杉林(2 635 m)和亚高山草甸(2 664 m)等7种典型植被类型。每个植被类型设置3个重复样地,通过野外调查取样与室内分析相结合的方法,对土壤理化性质(含水率、容重、pH、有机碳、铵态氮、全氮、全磷、有效磷)和酶活性(β-葡糖苷酶、纤维二糖水解酶、α-葡糖苷酶、β-木糖苷酶、蔗糖酶、淀粉酶)进行测定,利用方差分析和冗余分析探明不同植被类型土壤酶活性质量分数差异,并分析其影响要素。 结果 0~10和10~20 cm土层土壤含水率、有机碳质量分数随海拔上升整体呈现上升趋势;而土壤容重随海拔上升在0~10与10~20 cm土层整体呈现下降趋势;土壤全磷、全氮、铵态氮和有效磷质量分数以及pH在0~10和10~20 cm土层中随海拔上升无显著变化规律;在不同海拔植被带0~10 cm土层土壤各酶活性高于10~20 cm土层;土壤纤维二糖水解酶与β-葡糖苷酶随海拔升高在0~10 cm土层呈上升趋势,淀粉酶活性随海拔升高在0~10 cm土层呈先升高后降低再升高趋势,而α-葡糖苷酶、β-木糖苷酶和蔗糖酶活性在不同植被带不同土层之间均变化幅度较小且差异不显著;在0~10与10~20 cm土层,土壤有机碳、全磷、铵态氮、含水率是土壤酶活性的主要影响因素。 结论 海拔梯度变化引起贺兰山西坡土壤理化性质显著变化,进而调控森林土壤酶活性沿海拔及土层分布的变化,其中土壤有机碳、pH及含水率是土壤酶活性的主要影响因素,能较好地解释土壤酶活性的海拔梯度差异。图4表1参36
2024, 41(4): 797-809.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230448
摘要:
目的 植被恢复是改善黄土高原水土流失和生态环境的重要手段。评估植被恢复对生态系统养分循环和生态服务功能的影响需进一步明晰林地植被与土壤的化学元素计量和分布特征,这对合理开展植被恢复类型筛选具有重要意义。 方法 选取晋西黄土区4种典型植被恢复类型(油松Pinus tabuliformis人工林、刺槐Robinia pseudoacacia人工林、侧柏Platycladus orientalis人工林、辽东栎Quercus mongolica天然林),分别测定乔木层的树枝、树叶、树干、树皮、树根和灌木层、草本层的地上、地下部分以及0~100 cm土壤各层的碳、氮、磷质量分数,结合单因素方差分析法、最小显著差法、冗余分析法等分析植被恢复类型对生态系统养分循环和生态化学计量的影响。 结果 ①相比其他植被恢复类型,辽东栎天然林样地的灌木层和草本层生物量最高,其地上部分生物量分别为(8.62±0.78)、(5.91±0.18) t·hm−2,地下部分生物量分别为(3.65±0.36)、(3.54±0.25) t·hm−2。②辽东栎天然林草本层碳质量分数最高,为(552.90±19.33) g·kg−1,氮质量分数最低,为(10.36±0.30) g·kg−1。③植物与土壤的碳、氮、磷质量分数具有显著相关关系(P<0.05);辽东栎天然林的土壤碳磷比最高,为15.22±0.28,而刺槐人工林土壤碳磷比最低,为8.28±0.26。④Mantel Test和冗余分析结果表明:人工林中,土壤和植被中的养分相关关系显著(P<0.05),然而在辽东栎天然林中两者相关性相对较小,而且辽东栎天然林的乔木层对土壤和植被化学计量特征的影响相对较弱。 结论 近自然造林可以提高植被多样性,并提供更好的生态系统服务。图5表2参41
2024, 41(4): 810-819.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230526
摘要:
目的 分析比较不同插补方法对生态系统潜热通量(FLE)缺失值的插补精度。 方法 利用涡度相关法于2019年对北京市松山国家级自然保护区典型天然落叶阔叶林生态系统FLE与环境要素进行原位连续监测,通过3种插补方法(边缘分布抽样法、线性回归法、人工神经网络法)对FLE缺失数据(0.5 h数据中随机剔除)进行插补,分析实测FLE、插补FLE与环境因子间的关系。 结果 3种插补结果均低估了实测FLE,其中人工神经网络插补值最接近实测值(决定系数R2=0.40)。实测FLE与空气温度(Ta)、饱和水汽压差(DVP)间均呈指数关系。边缘分布抽样法插补FLE与Ta、DVP间的关系最接近实测FLE,然而3种插补方法都不同程度改变了FLE对Ta和DVP的敏感性。 结论 人工神经网络法的插补结果与实测值最接近,边缘分布抽样法的结果与环境因子间的关系最接近实测值与环境因子间的关系,因此未来研究应依据研究目的选取合适的插补方法。图5表1参41
2024, 41(4): 820-829.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230580
摘要:
目的 研究城市公园绿地的可达性与社会公平性,为提升公园绿地质量、保障弱势群体环境正义提供科学依据。 方法 以杭州市上城区公园绿地为研究对象,通过获取手机信令、大众点评、兴趣点(POI)等多源大数据,组建数据库,引入公园质量评价结果、吸引力算法和高斯衰减函数,改进两步移动搜索法,计算步行和公共交通模式下居住小区老龄人口获取公园绿地的可达性值,并利用Pearson相关系数分析公园绿地的社会公平性差异及其成因。 结果 ①上城区各类公园质量存在较大差异,综合得分高于平均值的公园绿地占21.37%。②不同交通模式下的可达性程度差异较大,步行模式下65.98%的居住小区可达性值极低,而公共交通模式下可达性值极低的小区占33.81%;随着时间阈值的增大,可达性均出现高值扩散、低值消退的趋势;2种交通模式可达性均呈现集聚分布,公共交通模式下集聚程度更高。③上城区公园绿地存在社会不公平现象,步行模式下不公平程度最高,公平性低值达74.8%;叠加分析显示:不公平区域集中在上城区中部,呈片状分布。 结论 公园绿地供给与老龄人口需求之间存在不公平现象。将来,在城市绿地规划建设时应提升现有公园绿地服务质量,完善交通网络,适度增加绿地数量和改善小区居住环境。图7表2参36
2024, 41(4): 830-840.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230506
摘要:
目的 研究国家重点生态功能区用地结构转变对生态系统服务功能的影响,对编制地方经济社会发展计划和调整国土资源合理配置有重大参考价值。 方法 利用安徽省太湖县2000、2010、2020年3期土地利用数据,建立转移矩阵分析土地利用变化规律,在600 m×600 m格网尺度下计算生态系统服务价值的空间定量,并运用空间自相关探究生态系统服务价值对土地利用变化的时空聚集特征与冷热点分异规律。 结果 ①2000—2020年太湖县土地利用面积变化的速度总体缓慢,建设用地增长了1.43%,耕地减少了1.00%,草地、林地、耕地面积逐年下降,建设用地逐年增加;②土地利用综合变化指数高于0,全县的土地利用变化结构正处于成长期;③20 a来,太湖县各土地利用类型的生态系统服务价值均出现一定程度的下降,其中水域和林地对研究区生态系统服务价值总量的贡献率最高;④土地利用变化对生态系统服务价值空间分布呈正相关,以低-低聚集区和高-高聚集区为主,随着土地利用结构的改变,集聚的相关度也随之增加。从冷热点分布状况看,太湖县生态系统服务价值变化量在总体上呈现“中热北冷,南部冷热分异明显”的分布特征。 结论 太湖县不同土地利用类型生态系统服务价值的数量和空间分布差异明显,需要关注水体面积保护与南部建设用地扩张两者的土地资源配置优化问题,加强对土地利用结构的优化和生态用地空间格局的提升。图4表7参31
2024, 41(4): 841-849.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230601
摘要:
目的 现有叶面积指数(LAI)产品大多存在分辨率低、数据异常和精度低等问题,难以满足某些应用需求。因此,本研究提出一种多源LAI数据的融合方法,以减少不同来源数据的差异并提高产品精度。 方法 以帽儿山实验林场的阔叶林和针叶林区域为研究区,基于2017年的MODIS、VIIRS和PROBA-V 的LAI产品,利用多年LAI数据作为先验知识建立LAI背景库修正低质量数据,对3种LAI数据集进行混合像元分解的降尺度处理,基于Sentinel-2反射率产品耦合集合卡尔曼滤波(EnKF)算法、LAI动态模型和辐射传输模型进行数据同化,最后对同化后的3种LAI数据进行赋权融合,使用实测数据进行精度评价。 结果 在阔叶林,同化后的MODIS、VIIRS和PROBA-V LAI与实测数据的相关系数分别为0.59、0.56和0.62,比原始数据提升了0.57、0.52和0.57;均方根误差分别为0.37、0.31和0.14,比原始数据减小了1.23、1.69和1.06。在针叶林,同化后的MODIS、VIIRS和PROBA-V LAI与实测数据的相关系数分别为0.59、0.49和0.56,比原始数据提升了0.52、0.30和0.40;均方根误差分别为0.24、0.28和0.19,比原始数据减小了1.22、0.67和1.35。通过融合方法,阔叶林LAI和针叶林LAI的相关系数分别为0.83和0.76,比同化后数据的相关性更高;均方根误差分别为0.15和0.13,比同化后数据的误差更小。 结论 通过数据同化提升了3种LAI产品精度,融合后LAI较同化后单一LAI具有更高的精度和可靠性。图4表2参30
2024, 41(4): 850-860.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230478
摘要:
目的 在乡村振兴和共同富裕背景下,探索提升不同地域类型乡村空间活力的具体路径,为乡村发展提供科学依据。 方法 以浙江省泰顺县为研究对象,从乡村生活、生态、生产活力3个维度系统构建乡村空间活力指数评价体系,应用综合评价法研究乡村空间活力发展的空间差异,利用纵横对比法识别各乡(镇)主导活力和短板活力,探索各类型区差异化提升路径。 结果 ①泰顺县乡村空间活力空间分异特征明显,总体呈“局部高值,北高南低”,大部分乡(镇)的活力水平比较低;各项子系统活力不尽相同,乡村生活、生态、生产空间活力分别呈现“局部低值,西高东低”“北高南低” “局部突出,四周高中间低”的空间分布特征。②以主导活力和短板活力为划分原则,将泰顺县划分为综合发展型、主导发展型、极化发展型和欠缺发展型四大类,并根据不同地域类型提出活力提升策略:综合发展型应高效利用各自的优势资源,形成强对弱的对点帮扶,联合活化,推进泰顺县乡村空间活力的跨越式提升;主导发展型应发挥自身优势活力整合协调其他活力;极化发展型应在提升主导活力的基础上重点考虑积极探索特色发展道路,补齐短板活力;欠缺发展型应深入挖掘文化、生态等核心资源,明确发展定位。 结论 泰顺县乡村活力水平整体较低,各乡(镇)也有不同的优劣势,体现了活力水平发展的不平衡不充分特征。提出差异化提升路径以期对泰顺县实现乡村振兴发展有一定的指导作用。图2表3参25
2024, 41(4): 861-869.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230586
摘要:
目的 研究竹龄及竹秆纵向部位对簕竹Bambusa blumeana材性及纤维性能的影响,为簕竹的开发利用提供理论和实践依据。 方法 通过范式洗涤法、纤维离析与显微观察、碱煮法对竹龄(1、2、3、4 a)和竹秆纵向部位(基部、中部、梢部)的簕竹密度、纤维形态、化学组分、力学性能、纤维束拉伸性能进行性能分析。 结果 随竹龄的增长,簕竹的气干密度、全干密度、木质素质量分数、拉伸强度、顺纹抗剪强度随之增大,纤维素质量分数逐渐降低。竹龄为2、3、4 a的簕竹,其竹秆不同纵向部位的平均长度差异极显著(P<0.01)。簕竹的纤维形态受竹秆纵向部位的影响较为明显。簕竹竹秆纵向部位基部至梢部,气干密度、全干密度、木质素质量分数、抗弯强度、顺纹抗剪强度及纤维束拉伸强度和模量均增大,纤维素质量分数逐渐降低。竹龄和竹秆纵向部位对半纤维质量分数、苯醇抽提物质量分数的影响不显著。 结论 簕竹纤维性能优良,在纤维化开发利用方面具有较大潜力。簕竹不同竹龄及竹秆纵向部位性能差异显著,其中竹龄为3和4 a的簕材可作为加工开发的优先选取材料。图5表3参40
2024, 41(4): 870-878.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230585
摘要:
目的 以木质素磺酸钠(SLS)为原料,制备胺化改性的木质素磺酸钠以及共价有机框架聚合物/胺化木质素磺酸钠复合材料,考察它们作为吸附材料对刚果红的吸附性能。 方法 木质素磺酸钠与甲醛、二乙烯三胺经曼尼希反应制得胺化木质素磺酸钠(ASLS),采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对吸附剂的表面官能团和形貌进行了表征。考察刚果红起始质量浓度、ASLS用量、溶液pH、吸附时间等对材料吸附效果的影响;探究ASLS的吸附动力学和循环再生性能。制备富含醌共价有机框架聚合物(AQ-COF),对比ASLS、AQ-COF、AQ-COF/ASLS材料对刚果红的吸附效果。 结果 FTIR和SEM表征结果显示:木质素磺酸钠成功胺化,ASLS与AQ-COF复合后自组装成棒状纳米结构。ASLS吸附结果表明:刚果红起始质量浓度为200 mg·L−1,ASLS用量为70 mg,pH为1~5时,吸附率达95%以上,并在80 min内达到吸附平衡,吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程主要为化学吸附。30 mg ASLS中添加少量AQ-COF (2 mg),复合吸附剂吸附率可达80%以上。 结论 胺化改性木质素磺酸钠对刚果红有良好的吸附效果,且具有优秀的再生性能,可以作为刚果红的优良吸附剂;共价有机框架聚合物AQ-COF与ASLS复合制备的复合吸附剂可以提升ASLS对刚果红的吸附能力,表明共价有机框架聚合物在刚果红吸附领域有良好的应用前景。图9表2参25
2024, 41(4): 879-886.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230473
摘要:
维管形成层位于木质部和韧皮部之间,负责诸多生长和发育过程,在木材生产上也起重要作用。开展木本植物形成层活动的内部分子机制研究,对木本植物径向生长和林木生物量的增加具有重要的理论价值。深度成像结合基因表达分析技术是一种前沿研究方向,数学建模和仿真结合实时成像在模拟形成层生长和潜在的分子过程中有重要应用前景。基于该技术,总结了当前形成层活动分子层面的部分代表性成果,并对未来研究提出展望。目前植物形成层活动的分子研究主要集中在:①形成层活动受到植物激素信号的调控;②转录因子、肽受体信号调控形成层活动;③形成层活动受到受体激酶信号的调控。主要结论为:WOX4、WOX14、HB4、HB7、HB8、ANT等正向调控树木形成层活动,可作为木材增粗育种转基因的首选。未来通过计算机模型剖析形成层内细胞间通信联系,能够更全面地解析木本植物维管形成层发育分子机制。表3 参68
维管形成层位于木质部和韧皮部之间,负责诸多生长和发育过程,在木材生产上也起重要作用。开展木本植物形成层活动的内部分子机制研究,对木本植物径向生长和林木生物量的增加具有重要的理论价值。深度成像结合基因表达分析技术是一种前沿研究方向,数学建模和仿真结合实时成像在模拟形成层生长和潜在的分子过程中有重要应用前景。基于该技术,总结了当前形成层活动分子层面的部分代表性成果,并对未来研究提出展望。目前植物形成层活动的分子研究主要集中在:①形成层活动受到植物激素信号的调控;②转录因子、肽受体信号调控形成层活动;③形成层活动受到受体激酶信号的调控。主要结论为:WOX4、WOX14、HB4、HB7、HB8、ANT等正向调控树木形成层活动,可作为木材增粗育种转基因的首选。未来通过计算机模型剖析形成层内细胞间通信联系,能够更全面地解析木本植物维管形成层发育分子机制。表3 参68
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