留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2017年  第34卷  第4期

研究论文
毛竹生长过程中纤维素合成酶基因的时空表达和功能预测
李秀云, 陈晓沛, 徐英武, 曹友志
2017, 34(4): 565-573. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.001
[摘要](1658) [HTML] (182) [PDF](640)
摘要:
毛竹Phyllostachys edulis是中国主要的经济竹种,纤维素合成对于竹材的形成具有重要意义。纤维素主要由纤维素合成酶(CesA)合成,并储存在植物的初生壁和次生壁中。通过生物信息学方法、透射电镜观察以及荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术研究了毛竹纤维素合成酶的表达和功能。共获得16个毛竹纤维素合成酶家族基因。结构域分析表明:毛竹纤维素合成酶都含有cellulose_synt结构域,N端大多有锌(Zn)指结构。毛竹韧皮部细胞超微结构观察发现:次生壁随着高的增加而加厚,次生壁的初始形成在上升期(1.2 m)。定量分析表明:8个基因(PeCesA1,PeCesA2,PeCesA3,PeCesA4,PeCesA5,PeCesA6,PeCesA9和PeCesA13)在次生壁形成的部位表达最显著,3个基因(PeCesA6,PeCesA9和PeCesA13)在初生壁结构部位表达最显著。结合前人对相同时期毛竹的纤维素含量研究,推测在毛竹幼竹生长过程中PeCesA1,PeCesA2,PeCesA3,PeCesA4和PeCesA5基因主要参与毛竹次生壁的合成,PeCesA6,PeCesA9和PeCesA13对初生壁和次生壁的形成都起到一定作用。
毛竹生长素反应因子基因的生物信息学分析及差异表达
程占超, 侯丹, 马艳军, 高健
2017, 34(4): 574-580. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.002
[摘要](1452) [HTML] (258) [PDF](518)
摘要:
生长素反应因子(ARF)基因家族在植物的生长发育中起至关重要的作用。关于毛竹Phyllostachys edulis ARF基因家族在花器官中生物信息学分析未见报道。以毛竹花器官为材料,采用生物信息学的方法,对毛竹中ARF基因进行筛选,并对其系统进化关系、保守基序及在花器官中的差异表达模式进行了初步的分析。结果表明:毛竹全基因组中含有44个ARF基因,分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类。与拟南芥Arabidopsis thaliana和水稻Oryza sativa分别比较,发现毛竹与水稻存在11个姐妹同源基因对。此外,PheARF13,PheARF14和PheARF35在花芽、雌蕊和幼胚中高量表达,同时PheARF2,PheARF30,PheARF14,PheARF13,PheARF35,PheARF7,PheARF37,PheARF38在雌蕊和幼胚中高量表达,推测这些基因可能在花发育和种子发育中发挥重要的作用。
烟草NtPLR1基因克隆与表达分析
李冰冰, 刘国峰, 魏书, 黄龙全, 张剑韵
2017, 34(4): 581-588. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.003
[摘要](1410) [HTML] (241) [PDF](423)
摘要:
维生素B6(VB6)在植物体内参与多种生化反应,对植物生长至关重要,吡哆醛还原酶(PLR)是VB6代谢转换的作用酶,催化吡哆醛(PL)生成吡哆醇(PN),对维持细胞内VB6的动态平衡发挥重要作用,而PLR在植物中鲜有报道。以拟南芥Arabidopsis thaliana吡哆醛还原酶氨基酸序列AtPLR1为模板,在公用数据库通过同源比对获得数条烟草Nicotiana tabacum NtPLR1基因的片段,结合互补脱氧核糖核酸(cDNA)的末端快速扩增-聚合酶链式反应(RACE-PCR)技术获得了烟草吡哆醛还原酶NtPLR1基因。该基因全长1 370 bp,编码369个氨基酸残基,预测其编码蛋白的分子量为41 kDa,理论等电点为9.42。氨基酸多序列比对结果表明:NtPLR1与其他物种的PLR1相似性较高。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果表明:外源吡哆醛PL处理时,NtPLR1表达先升高后降低,在4 d达到顶峰。相应地,高效液相色谱分析结果表明:烟草叶片中PL含量随时间逐渐降低而吡哆醇PN含量逐渐升高,表明NtPLR1可像酵母PLR一样,催化PL形成PN。此外,定量分析结果表明:NtPLR1在烟草根、茎和叶片中均有表达,其中在叶片中表达显著高于其他部位(P < 0.05)。在紫外线、氧化和盐害胁迫下,NtPLR1的表达与对照相比均显著上调(P < 0.05),表明NtPLR1对这3种逆境有响应,可能参与烟草的抗逆过程。将NtPLR1连入原核表达载体pET32a,并进行诱导表达,成功表达出目的蛋白。报道的烟草NtPLR1基因功能为进一步探明植物PLR基因的功能和调控机制以及VB6的生物合成提供了重要参考。
基于转录组序列的夏蜡梅SSR位点特征与引物开发
黄耀辉, 张超, 周莉花, 赵宏波
2017, 34(4): 589-596. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.004
[摘要](2114) [HTML] (210) [PDF](438)
摘要:
夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis是中国二级濒危植物。为了开发基于夏蜡梅转录组序列的表达序列标签SSR(EST-SSRs)引物,从夏蜡梅转录组数据库组装的125 014条unigene序列中检测到26 564个简单重复序列(SSRs),平均密度为5.18 kb,最丰富的类型是2碱基重复、单碱基重复和3碱基重复,分别占总SSRs的42.43%,29.50%和23.25%,其中主导类型是(AG/CT)n。利用L16(45)正交试验获得夏蜡梅的最优简单重复序列-聚合酶链式反应(SSR-PCR)体系:20.0 μL含Taq酶0.6 U(1 U=16.67 nkat),镁离子(Mg2+)1.50 mmol·L-1,三磷酸碱基脱氧核苷酸(dNTP)0.25 mmol·L-1,引物0.20 μmol·L-1,DNA 75 ng。针对所有EST-SSRs共设计出15 585对符合要求的引物,随机选择了220对进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,其中120对(54.55%)成功扩增出产物,14对在不同种群个体中扩增出多态,平均扩增等位基因数为2.64,7对在同一种群个体中扩增出多态。这些多态引物的开发可为夏蜡梅的遗传分析提供更丰富的标记。
4个杜鹃花品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价
高晓宁, 赵冰, 刘旭梅, 黄文梅
2017, 34(4): 597-607. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.005
[摘要](3319) [HTML] (243) [PDF](471)
摘要:
杜鹃花Rhododendron抗旱性较差,限制了它们在北方干旱地区园林绿化中的应用。研究杜鹃花的抗旱性可为它们在北方园林中的应用提供理论依据。以西洋杜鹃‘蓝茵’Rh.‘Lan Yin’‘国旗红’Rh.‘Quoqihong’‘爱丁堡’Rh.‘Aidingbao’‘粉珍珠’Rh.‘Fenzhenzhu’等4个杜鹃花品种为试验材料,研究其叶片解剖结构及不同程度干旱胁迫对杜鹃花品种叶片生理指标的影响,并用隶属函数法对其抗旱性进行评价,筛选与抗旱性关联较大的叶片解剖及生理指标。结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,4个品种的总含水量、可溶性糖、脯氨酸质量分数等显著升高(P < 0.05),叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白质量分数、细胞膜稳定性等显著降低(P < 0.05),超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性等先显著增强后会受到一定的抑制(P < 0.05),‘蓝茵’和‘爱丁堡’的过氧化氢质量摩尔浓度随干旱胁迫的增加而下降,‘国旗红’和‘粉珍珠’的过氧化氢质量摩尔浓度先显著降低再显著升高(P < 0.05)。抗旱性为‘蓝茵’ < ‘国旗红’ < ‘粉珍珠’ < ‘爱丁堡’。叶片解剖结构上,栅栏组织厚度、栅栏组织厚度与海绵组织厚度比和叶片结构紧密度与杜鹃花抗旱性关联紧密,对应的相关度分别为0.850,0.733,0.711。生理指标上,脯氨酸质量分数、叶片相对含水量和过氧化氢质量摩尔浓度与杜鹃花抗旱性关联紧密,对应的相关度为:0.893,0.703,0.699。以上6个指标可以作为评价杜鹃花抗旱性的主要指标。
4个桂花品种开花进程释放VOCs动态变化分析
蔡宙霏, 陈雅奇, 许馨露, 王小东, 汪俊宇, 张汝民, 高岩
2017, 34(4): 608-619. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.006
[摘要](3919) [HTML] (270) [PDF](453)
摘要:
为揭示自然条件下桂花Osmanthus fragrans开花进程中挥发性有机化合物(VOCs)释放动态变化,采用动态顶空气体循环采集法与热脱附-气相色谱-质谱(TDS-GC-MS)联用技术,选择金桂(Luteus group),银桂(Albus group),丹桂(Aurantiacus group)和四季桂(Asiaticus group)各1个品种进行开花进程所释放的VOCs成分收集测定。结果表明:4个桂花品种VOCs释放量依次为四季桂(1 704.56)>银桂(1 675.26)>金桂(1 383.48)>丹桂(1 062.76),均为单峰曲线,盛花期达到最大值;丹桂释放VOCs种类最多;4个桂花品种盛花期释放的VOCs主要是萜烯类,含量均大于63.0%,还有烃类、醛类、醇类、酮类、酯类及芳香族类化合物。其中金桂VOCs中主要成分为β-紫罗兰酮、萜品醇,银桂主要为β-紫罗兰酮、芳樟醇,丹桂主要为β-蒎烯、乙酸-3-己烯酯,四季桂主要为萜品醇、β-紫罗兰酮。
模拟干旱环境下毛竹对伐桩注水的生理响应
张磊, 谢锦忠, 张玮, 冀琳珂, 陈胜, 丁中文
2017, 34(4): 620-628. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.007
[摘要](1896) [HTML] (199) [PDF](415)
摘要:
为了解干旱环境下增加注水伐桩后毛竹Phyllostachys edulis的生理响应,为气候变化背景下毛竹的适应性经营及节水灌溉提供理论参考。采用对毛竹林地面覆盖薄膜模拟干旱环境的方法,设置ck(0个伐桩注水)、T1(12个伐桩注水)和T2(18个伐桩注水)等3种毛竹林伐桩注水处理,并对1年生毛竹叶片净光合速率、蒸腾速率、光合色素含量、膜脂过氧化和抗氧化系统进行测定。结果表明:处理30 d时,T1处理与ck相比毛竹叶片净光合速率、蒸腾速率、光合色素质量分数、膜脂过氧化和抗氧化系统的差异不显著(P>0.05),仅毛竹叶片丙二醛(MDA)质量摩尔浓度和超氧化物歧化酶(SOD)活性出现显著降低(P < 0.05)。随着模拟干旱环境时间的延长,对毛竹叶片净光合速率、蒸腾速率、光合色素质量分数、膜脂过氧化和抗氧化系统的影响逐渐显现,至处理90 d时,除叶片类胡萝卜素质量分数无显著差异外,其他测定指标均达到差异显著水平(P < 0.05)。与ck相比,T2处理在不同时间点对毛竹叶片净光合速率、蒸腾速率、光合色素、膜脂过氧化和抗氧化系统的影响均比T1处理明显;处理30 d时,仅叶片叶绿素a、相对电导率以及过氧化氢酶(CAT)活性差异不显著(P>0.05);处理90 d时,各项测定指标均显著变化(P < 0.05)。毛竹净光合速率、蒸腾速率和叶片光合色素质量分数均与注水伐桩数量正相关,而叶片MDA质量摩尔浓度、相对电导率及SOD、CAT和过氧化物酶(POD)活性均与注水伐桩数量负相关。研究表明:在干旱环境下增加注水伐桩可以显著提高毛竹的光合蒸腾能力和抗氧化能力,改善毛竹生长状况。
南京将军山种子植物区系多样性及基本特征
辛建攀, 孙欣欣, 田如男
2017, 34(4): 629-636. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.008
[摘要](2451) [HTML] (259) [PDF](454)
摘要:
为了给南京将军山植物资源的保护和管理等提供基础资料和理论依据,探究了将军山种子植物区系多样性及基本特征。根据野外实地调查,初步统计到南京将军山种子植物共有95科274属394种,其中裸子植物2科2属2种,被子植物93科272属392种。在被子植物中,单子叶植物16科63属84种,双子叶植物77科209属308种;离瓣花植物20科67属110种,合瓣花植物57科142属189种。该区种子植物以寡种科(属)、单种科(属)为主,缺乏大科(属)、较大科(属)。对种子植物表征科、热带亚热带属与温带属的比值(R/T)以及科属区系地理成分的分析表明:① 种子植物区系组成比较丰富;② 区系具有明显的热带性质,同时受温带成分的影响;③ 地理成分复杂,区系联系广泛;④ 特有程度较低。该区种子植物以高位芽植物和地上芽植物种类为主,地下芽植物种类最少。
不同植物生长促进剂对喷播灌木发芽及幼苗生长的影响
刘寒晓, 朱立娟, 王英宇, 杨华, 史常青, 赵斌, 赵廷宁, 谢千
2017, 34(4): 637-646. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.009
[摘要](1388) [HTML] (233) [PDF](469)
摘要:
北京高速公路边坡喷播绿化后多出现灌草竞争问题,无法实现以灌木为主的目标群落。为在一定程度上提高灌木竞争力,选择促进剂浸种催芽的方法,进行了植物生长促进剂浸泡灌木种子的发芽试验和播种试验,以期发现“提早种子发芽时间,促进幼苗生长”的促进剂种类及质量浓度。应用不同质量浓度植物生长促进剂溶液对灌木种子进行浸泡处理,观测植物生长促进剂溶液对种子发芽时间及幼苗生长的影响。将发芽试验结果进行单因素方差分析和Dunnett t检验(P < 0.05)后发现:① 植物生长促进剂对灌木种子发芽势有提高作用,能使灌木种子在短期内尽可能多发芽,可增强灌木种子自身的竞争力。② 对发芽高峰和发芽持续时间,不同灌木种子影响不一,延长和缩短的范围一般在2~3 d。将播种试验结果利用R语言进行因子分析,并结合发芽试验结果进行促进剂质量浓度筛选,结果通用质量浓度促进剂筛选结果为萘乙酸10-8 mg·L-1,专用质量浓度促进剂筛选结果为紫穗槐Amorpha fruticosa-复硝酚钠6 mg·L-1,胡枝子Lespedeza bicolor-赤霉素160 mg·L-1,荆条Vitex negundo var. heterophylla-赤霉素100 mg·L-1。研究结果可在一定程度上解决边坡喷播中出现的灌草竞争问题,促进以灌木为主的目标群落的形成。
猪炭和竹炭的理化特性差异及其对菜地土壤氨挥发的影响
陆扣萍, 郭茜, 胡国涛, 杨兴, 许晓丽, 王海龙
2017, 34(4): 647-655. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.010
[摘要](1835) [HTML] (225) [PDF](489)
摘要:
以动物源的猪炭和植物源的竹炭为试验材料,探讨不同原材料制备所得生物质炭的特性差异。同时以南方设施菜地为研究对象,试验以不施用生物质炭处理为对照(ck),通过田间小区试验研究生物质炭的种类(猪炭和竹炭)和施用方式(一次施用和分批施用)对空心菜Ipomoea aquatica-小青菜Brassica chinensis轮作土壤氨挥发的影响。结果表明:猪炭的含磷量较高,含碳量较低,灰分含量高,与竹炭的高含碳量和低灰分量差别较大。土壤氨挥发速率与土壤温度呈极显著相关(P < 0.01),空心菜季土壤氨挥发损失高于小青菜季。猪炭和竹炭处理显著(P < 0.05)降低了两茬空心菜季土壤氨挥发,而对小青菜季土壤氨挥发没有显著性影响。与分批施用处理相比,一次施用处理下第1茬空心菜土壤氨挥发分别减少了28.7%和13.3%,且猪炭的效果优于竹炭。对于第2茬空心菜土壤氨挥发,各生物质炭处理间没有显著性差异。与对照相比,一次性施用20 t·hm-2猪炭处理下空心菜-小青菜轮作周期土壤氨挥发总损失降低了41%。与竹炭相比,猪炭对土壤氨挥发的抑制效果更佳。
常绿阔叶林改为毛竹林和白茶园后土壤肥力质量的演变与评价
吕玉龙, 周秀峰, 何莹
2017, 34(4): 656-661. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.011
[摘要](1267) [HTML] (185) [PDF](468)
摘要:
旨在探讨常绿阔叶林改为毛竹Phyllostachys edulis林和白茶Camellia sinensis园后土壤肥力质量的演变趋势,评价毛竹林和白茶园土壤肥力质量。在浙江省安吉县分别采集并分析了10年生和40年生的毛竹林和白茶园土壤,并与40年生常绿阔叶林进行比较。结果表明:4个土壤剖面的土壤有机碳、碱解氮、有效磷和速效钾质量分数均随土层深度的增加而显著下降(P < 0.05)。常绿阔叶林改为白茶园和毛竹林10 a后,各个土层的土壤pH值均有不同程度升高;白茶园和毛竹林的0~10 cm和10~30 cm土层的有机碳质量分数均有不同程度的降低;40年生白茶园0~10 cm和10~30 cm土层碱解氮质量分数分别降低了26.1 mg·kg-1和11.9 mg·kg-1,白茶园和毛竹林0~10 cm和10~30 cm土层的有效磷和速效钾质量分数,呈现随种植年限增加先增后减的趋势。土壤有机碳质量分数与土壤碱解氮质量分数和速效钾质量分数之间的相关性均达到极显著水平(P < 0.01),而与土壤有效磷质量分数没有显著相关性。根据林地和园地土壤肥力的分级标准,毛竹林和白茶园土壤有机碳、碱解氮和速效钾质量分数属于缺乏水平,而速效磷质量分数属于极度缺乏水平。从土壤肥力质量的演变趋势看来,在毛竹林和白茶园的施肥管理中应适当增加有机肥和化肥的用量,以确保土壤肥力质量的提高。
三峡水库蓄水对库区弃耕地土壤7种金属元素质量分数的影响
沈雅飞, 程瑞梅, 肖文发, 王娜, 刘泽彬, 王晓荣
2017, 34(4): 662-669. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.012
[摘要](1453) [HTML] (220) [PDF](446)
摘要:
为探究淹水对三峡库区土壤金属元素质量分数的影响,以典型消落带中的弃耕地为研究区域,于2009年和2013年,研究不同海拔(145~155,155~165,165~175 m),不同深度(0~5,5~10,10~20 cm)土壤的重金属(铜、铁、锌、锰),碱性金属(钙、镁、钠)分布特征及与pH值的相互关系,旨在为该地区生态恢复提供科学理论依据。研究发现:2009年145~165 m土壤4种重金属质量分数为10~20 cm层最高,2013年为0~5 cm层质量分数最高,钙质量分数的最高值均出现在10~20 cm层;经历过4个淹水周期后,2013年165~175 m高程土壤铜、铁、锌和锰质量分数依次为0.065,59.37,0.068和0.069 g·kg-1,其质量分数比2009年分别增加了50.75%,18.84%,27.46%,27.44%。淹水导致钙、锰质量分数增多,钠质量分数减少,其中钠质量分数变化幅度最大,随着海拔的升高,2013年较2009年分别减低了60.02%,60.09%和59.82%;另外,除钠与pH值呈极显著负相关(r=-0.615,P < 0.01)之外,所测金属指标均与pH值呈正相关。淹水不仅导致不同年份土壤金属的分布特征不完全相同,还导致土壤铜、铁、锌、锰、钙、镁等的累积及钠的流失。
有机物料对酸化山核桃林地土壤的改良作用
石红静, 马闪闪, 赵科理, 叶立前, 李皓, 沈颖, 赵伟明, 叶正钱
2017, 34(4): 670-678. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.013
[摘要](1386) [HTML] (188) [PDF](448)
摘要:
为探讨有机物料对山核桃Carya cathayensis林地酸性土壤的改良效果,通过室内培养的方式,研究不同添加剂量下,沼渣、肥得力、黄腐酸钾、竹炭等对山核桃林地酸性土壤性质的影响;通过大田试验,研究竹炭、肥得力、黄腐酸钾等对山核桃林生长及产量的影响。结果表明:有机物料能显著降低土壤酸度,提高土壤pH值(P < 0.05),经过培养后土壤pH值由pH 4.41升至pH 5.17,上升了17.00%;有效地降低了土壤交换性酸与交换性铝,增加土壤交换性盐基,其中交换性铝由3.94 cmol·kg-1降至0.72 cmol·kg-1,降幅高达81.70%。有机物料也增加了土壤有机质、有效磷、速效钾和碱解氮质量分数,其中有机质和碱解氮分别增加了100.70%和104.70%;有效磷和速效钾增加更加显著,最终值达到22.34 mg·kg-1和230.83 mg·kg-1,且随着有机物料施用量的增加,对酸性土壤的改良效果更好。黄腐酸钾对土壤酸度的改良效果优于其他物料,且不同用量的效应存在较大差异,在10.00 g·kg-1用量时对土壤性质的影响最为明显。大田试验结果表明:所用有机物料显著改善了山核桃生长状况,提高了42.00%~58.00%的产量,与对照相比达到了极显著性差异水平(P < 0.01)。
放牧对冷蒿根际微生物区系及土壤酶活性的影响
张洪芹, 臧晓琳, 蔡宙霏, 程路芸, 马元丹, 宝音陶格涛, 张汝民, 高岩
2017, 34(4): 679-686. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.014
[摘要](1313) [HTML] (204) [PDF](393)
摘要:
为了揭示放牧对退化草原冷蒿Artemisia frigida群落阻击草场进一步退化的机制,以小区控制放牧试验(不放牧、轻度放牧、重度放牧)冷蒿根际与非根际土壤为对象,研究了不同程度放牧干扰对冷蒿根际土壤微生物数量、类群和酶活性的影响及其相互关系。结果表明:各放牧区土壤微生物数量均表现为细菌>放线菌>真菌;各处理之间冷蒿根际土壤微生物细菌、放线菌、真菌数量均显著高于非冷蒿根际土壤(P < 0.05)。冷蒿根际土壤氨化细菌和好氧纤维素分解菌数量高于非冷蒿根际土壤;轻度放牧区冷蒿根际土壤氨化细菌和好氧纤维素分解菌数量显著增加(P < 0.05)。冷蒿根际土壤轻度放牧后碱性磷酸酶、脱氢酶、淀粉酶、转化酶、脲酶、硝酸还原酶活性明显高于对照和重度放牧;各放牧区冷蒿根际土壤7种酶活性显著高于非冷蒿根际土壤(P < 0.05)。相关分析表明,氨化细菌与碱性磷酸酶、脱氢酶、淀粉酶、转化酶、硝酸还原酶活性存在极显著正相关关系(P < 0.01),好氧纤维素分解菌与酶活性存在正相关(P < 0.05)。重度放牧后土壤中微生物数量减少,酶活性降低,轻度放牧使冷蒿根际土壤微生物数量和酶活性显著增加,改善土壤微生态环境。合理放牧有助于冷蒿阻击草原进一步退化。
凯掌喀斯特小流域不同植被措施的减沙功能
李华林, 高华端, 杨涛, 高儒学, 孙泉忠
2017, 34(4): 687-694. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.015
[摘要](1133) [HTML] (160) [PDF](408)
摘要:
贵州位于中国西南喀斯特地区的中心,是全国水土流失最为严重的省份之一,而喀斯特地区生态环境脆弱,土层浅薄,极容易发生水土流失。为了揭示喀斯特小流域不同植被措施减沙功能,在贵州省平坝县典型喀斯特区凯掌小流域野外径流小区定位监测的基础上,根据小流域2010-2012年4个坡面径流小区的定位观测资料,采用单因素完全随机设计方法研究在水土保持林(柏树Cupressus funebris),经济林(茶树Camellia sinensis),坡耕地(玉米Zea mays)和撂荒草地4种不同植被措施下径流小区的产沙特性,探索不同植被措施下径流小区产沙量的差异。结果表明:水土保持林与经济林差异不显著(P=0.754>0.05),与坡耕地差异显著(P=0.022 < 0.05),与撂荒地差异显著(P=0.008 < 0.05);经济林与坡耕地差异显著(P=0.046 < 0.05),撂荒地差异显著(P=0.003 < 0.05);坡耕地与撂荒地差异显著(P=0.000 < 0.05)。年平均产沙量最少为撂荒地29.57 g·a-1;最多为坡耕地1 436.59 g·a-1;水土保持林与经济林相差不大,分别为789.12 g·a-1和876.55 g·a-1。不同措施减沙功能排序为:撂荒地>水土保持林>经济林>坡耕地。在喀斯特地区,撂荒地减沙功能最好,而坡耕地是水土流失严重。
杭州市绿地生态系统服务功能价值评估及可持续性发展研究
魏云龙, 蔡建国
2017, 34(4): 695-703. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.016
[摘要](2095) [HTML] (239) [PDF](628)
摘要:
构建生态系统服务功能价值指数、经济发展指数及社会效益指数概念,运用全排列多边形图示指标法对杭州市2005-2014年城市绿地生态系统服务功能价值进行评估,并且计算出生态服务功能可持续性发展综合指数。结果表明:2005-2014年间杭州市城市绿地生态系统服务功能总价值由1 440.67×106元增加至2 463.22×106元;10 a间杭州市生态服务功能可持续性发展综合指数分别为0,0.008,0.107,0.341,0.105,0.781,1.020,0.834,0.772,0.836,可持续发展能力逐年提升呈波动变化,大体呈现先增后减趋势;生态服务功能价值指数(IESE)、经济发展指数(IED)、社会效益指数(ISB)之间可以用线性方程S=0.912IESE-0.742IED+0.431ISB-0.084表征。
环境温湿度对黄脊竹蝗趋尿行为的影响
张威, 张守科, 舒金平, 孟海林, 吴鸿, 王浩杰
2017, 34(4): 704-710. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.017
[摘要](1476) [HTML] (201) [PDF](435)
摘要:
为深入理解水分在昆虫趋泥行为中的作用,测定了在一天中林间温湿度的变化情况,分析了环境温湿度对黄脊竹蝗Ceracris kiangsu体内含水率及趋尿行为的影响。结果表明:雌、雄虫体内在一天内含水率的变化情况基本一致,呈现“W”型的变化趋势,与环境温度呈负相关(r=-0.85,P=0.079),与湿度无相关关系(r=-0.43,P=0.779);在中午高温低湿时段(12:00-14:00),黄脊竹蝗对人尿的访问量最大,达到(428.00 ± 44.24)次,(140.00 ± 20.64)头,且黄脊竹蝗成虫首次访问诱饵的时间也最短,仅为(410.8 ± 52.6)s。林间诱杀结果与行为观测基本一致,中午高温时段诱杀量最大,达到(140.00 ± 20.64)头。不同时段诱集的成虫性比结果表明:发生趋尿行为的黄脊竹蝗雌虫比例显著高于雄虫(P < 0.01)。环境温湿度对黄脊竹蝗的趋尿行为影响显著,利用毒饵诱杀技术进行黄脊竹蝗防控时,选择在炎热干燥的气候条件及环境条件下实施更为有效。
高含水率木竹集成材刨切薄木(竹)表面粗糙度的测定与分析
于红卫, 刘志坤, 吕荣金, 罗从军, 吕泽军, 李光耀
2017, 34(4): 711-720. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.018
[摘要](1149) [HTML] (205) [PDF](362)
摘要:
将新采伐的小径级杉木Cunninghamia lanceolata,马尾松Pinus massoniana,樟树Cinnamomum camphora(复合用)和毛竹Phyllostachys edulis(含水率均在纤维饱和点以上)制成具有一定规格尺寸、高含水率的集成木(竹)方材,经刨切加工得到薄木(竹),再气干至含水率15%左右,通过触针法对未作砂光处理的薄木(竹)正面表面粗糙度进行测定。结果表明:刨切薄木表面粗糙度值的大小与材质、纹理方向及指榫显著相关(P < 0.05),刨切薄竹与竹节无明显相关,与白梧桐Triplochitin scleroxylon,紫椴Tilia amurensis科技木刨切薄木相比,差异不显著(P>0.05),可满足各类基材贴面的质量要求。
基于面向对象方法的GF-2影像桉树林信息提取
梁文海, 刘吉凯, 张伟, 李新伟, 钟仕全
2017, 34(4): 721-729. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.019
[摘要](1736) [HTML] (302) [PDF](562)
摘要:
高分2号(GF-2)是中国研制的空间分辨率最高的民用遥感卫星。为探讨GF-2遥感数据对林业资源信息的监测能力,以广西横县平朗乡桉树Eucalyptus林为研究对象,基于面向对象的图像分析方法,通过对影像多种特征的分析与提取,建立桉树林信息提取的知识规则,实现桉树林空间分布的准确提取,最终桉树林提取的用户精度和生产者精度分别达81.4%和86.4%。结果表明:利用GF-2数据基于面向对象思想的桉树林提取精度能够满足林业部门对于快速准确提取林业资源信息的生产需求。GF-2卫星因其高时空分辨率的特性可作为林业资源覆盖变化多尺度高精度检测的重要数据源。
森林小班经营方案编制辅助决策支持技术
王建明, 吴保国
2017, 34(4): 730-736. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.020
[摘要](2201) [HTML] (179) [PDF](404)
摘要:
森林经营方案是森林经营的核心,主要对象是县或林场,实施时分解到年度、落实到小班,可在操作过程中,很难细化到小班。针对人工林经营小班选择和小班经营方案辅助编制问题,研究了编制经营方案的小班的智能选择、小班适宜性评价与小班经营方案推理生成方法,设计并实现了基于小班的经营方案编制辅助决策支持系统。通过森林经营专家对森林经营方案的知识分析,构建了经营决策支持系统的知识库和推理机,采用产生式规则表示法表示根据林分状态、立地条件和经营目标等条件确定经营类型的知识;设计了“智能设计”和“手动辅助设计”2种编案方式,并以Visual Studio 2008和ArcGIS Engine 9.3为开发工具,Access为数据库引擎,完成了系统的构建,解决了森林经营小班有效选择和小班经营方案辅助编制问题,有效提高了森林经营的数字化水平。
高分辨率林业生态工程监测系统研建与应用
莫琴, 陈志泊, 谢士琴, 陈明健, 夏朝宗
2017, 34(4): 737-742. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.021
[摘要](1593) [HTML] (228) [PDF](446)
摘要:
林业生态工程监测是林业管理和生态建设的基础性工作,对于监督工程落实情况和调整相关林业政策具有重要意义。选取重庆市云阳县为研究区,以高分1号卫星遥感数据、二类调查数据以及基础地理数据等为基础,通过遥感影像特征提取、OTSU阈值分割和面向对象分类等方法,研发林业生态工程地块识别、成林提取、森林类型分布提取等算法模型,建立满足林业生态工程动态监测业务需求的高分遥感应用技术体系,并结合空间数据库技术和ArcGIS Engine二次开发技术,实现将数据管理、造林核查检查、森林资源动态监测和林业专题产品生产集成于一体的监测应用示范系统。高分辨率卫星数据与遥感监测应用技术体系的结合有利于林业生态工程管理建设,提升了中国森林资源调查与监测技术水平。
基于网络爬虫的森林经营知识采集系统研建
刘建成, 吴保国, 陈栋
2017, 34(4): 743-750. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.022
[摘要](1697) [HTML] (207) [PDF](393)
摘要:
针对如何在互联网上准确获取森林经营知识的问题,提出研建森林经营知识采集系统来解决这一问题。在分析森林经营知识采集问题的基础上,设计系统流程、系统模块、数据库,改进网络爬虫规则并加以限定,论述爬虫工作流程和算法。该系统总结分析了森林经营主题网页的特点,通过建立森林经营特征向量对采集内容进行识别,并对森林经营知识去噪处理,智能匹配规则提取知识,使用欧氏距离识别指纹去除重复的森林经营知识。实验结果表明,该系统采集的森林经营知识具有高主题相关度、高准确率、低重复度的特点,满足服务于森林经营决策支持系统的要求。
采伐限额制度改革背景下农户木材采伐行为影响因素分析
梅雨晴, 沈月琴, 张晓敏, 陈俊, 方秋爽, 孟记住
2017, 34(4): 751-758. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.023
[摘要](2626) [HTML] (178) [PDF](418)
摘要:
中国自1987年开始实施的森林采伐限额制度有力地促进了森林资源的保护,也对农户木材采伐行为产生了一定的约束。基于浙江省临安市和景宁县2个采伐试点县4个村122户农户的实地调查数据,在统计描述分析的基础上,对该制度产生的影响进行探讨,以更好地指导森林采伐限额制度改革中出现的问题,并通过实证分析对农户木材采伐行为的影响因素加以验证。结果表明:采伐地距离农户居住地的路程以及办证花费是否过高分别在5%和1%水平上对农户采伐行为有显著的负向影响。户主受教育程度和办证手续相比改革前是否简化对于“采伐数量”在5%水平上分别具有显著的负向和正向影响;实际经营林地面积对于“采伐数量”在10%的水平上有显著的正向影响,并据此提出了建议。
研究简报
观赏树种黄花风铃木花期物候与花形态
张静, 廖绍波, 孙冰, 罗水兴, 陈勇, 施国政, 张珂
2017, 34(4): 759-764. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.024
[摘要](2062) [HTML] (258) [PDF](423)
摘要:
黄花风铃木Handroanthus chrysantha是热带著名观赏树种。为了解其开花生物学特性,选取广东和海南6个地区栽培的黄花风铃木作为研究对象,开展花期物候观测和花形态测定,并探究影响开花性状的主要因子。结果显示:黄花风铃木的花期物候和花形态特征在不同地区间差异显著(P < 0.05)。广东的黄花风铃木大多比海南开花早、花量大,平均花期比后者长约为10 d;广东黄花风铃木的花冠管高度较大,但花冠直径较小,海南则相反。相关分析显示,黄花风铃木始花日期与植株生长性状、海拔(P < 0.01)以及经纬度(P < 0.05)呈显著负相关,与活动积温(P < 0.05)显著正相关;开花持续时间与经度(P < 0.05),纬度(P < 0.01)呈显著正相关,与气温和日照时数(P < 0.01)极显著负相关。花量与生长性状(P < 0.01),纬度(P < 0.05)著正相关。花冠管高度与气温(P < 0.01)显著负相关性,花冠直径与日照时数(P < 0.05)显著正相关。