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2019年  第36卷  第2期

研究论文
木材径切面内部缺陷的应力波成像算法
郑泽宇, 冯海林, 杜晓晨, 方益明
2019, 36(2): 211-218. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.001
[摘要](1481) [HTML] (229) [PDF](154)
摘要:
为了获得木材径切面上的缺陷形状、大小和位置,提出一种木材径切面内部缺陷成像的方法。首先,基于应力波在木材径切面上的传播规律,提出一种木材径切面上的应力波速度修正方法。将应力波速度转换为径切面上的若干个预估点的值,结合反距离加权插值(IDW)法提出一种速度修正插值(VCI)方法。最后,使用VCI方法在不同树木样本上进行了木材径切面缺陷的二维成像实验。结果表明:①VCI方法可以重建木材内部缺陷大小以及缺陷位置,缺陷成像结果与真实的缺陷情况相吻合。②对比IDW方法的成像结果,VCI方法对缺陷的大小以及缺陷形状、位置的成像结果有较大提高。③利用混淆矩阵方法对VCI与IDW方法进行定量分析表明,VCI方法的平均准确率、平均精确度和平均查全率均高于IDW方法,说明VCI方法成像效果的可行性和有效性。
毛竹采伐剩余物的化学成分、纤维形态及纸浆性能
李媛媛, 张双燕, 王传贵, 方徐勤
2019, 36(2): 219-226. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.002
[摘要](1179) [HTML] (171) [PDF](170)
摘要:
为了更好地利用毛竹Phyllostachys edulis采伐剩余物,以4年生毛竹采伐剩余物竹枝和竹梢为研究对象,采用体视显微镜、傅里叶变换红外光谱仪以及热重分析仪等对毛竹采伐剩余物的化学成分和纤维形态等的性质进行分析,且利用硫酸盐法对毛竹采伐剩余物进行制浆造纸,并对纸张性能进行了评价。结果表明:毛竹采伐剩余物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成;毛竹采伐剩余物的硝酸-乙醇纤维素质量分数介于342.9~409.3 g·kg-1,α-纤维素质量分数约420.0 g·kg-1,木质素约240.0 g·kg-1,苯醇抽提物为36.7~54.3 g·kg-1,10.0 g·L-1氢氧化钠抽提物为256.7~296.7 g·kg-1,灰分质量分数为8.5~26.5 g·kg-1;毛竹采伐剩余物半纤维素主要是由阿拉伯糖,木糖和糠醛等糖单元组成,其中以木糖为主(>85.0%);毛竹采伐剩余物纤维长度主要分布在400~2 000 μm,长宽比为64.70~65.54;毛竹采伐剩余物热解过程主要分为3个阶段,热分解过程主要发生在第2阶段,毛竹采伐剩余物最大热分解温度为339~341℃;毛竹采伐剩余物经硫酸盐法成浆后,纸浆得率为44.71%,有良好的成浆性能,有较高的抗张强度(63.88 N·m-1·g-1)和耐破强度(4.14 kPa·m-2·g-1),比巨龙竹Dendrocalamus sinicus和龙竹D.peculiaris要优良,可作为纸浆材使用。
上饶早梨‘六月雪’和‘黄皮消’全基因组重测序分析
洪森荣, 曾清华, 谭鑫, 陈永华, 郑亚娇, 徐迎昕, 邱梦琴
2019, 36(2): 227-235. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.003
[摘要](1295) [HTML] (201) [PDF](98)
摘要:
以上饶早梨Pyrus pyrifolia 2个品种‘六月雪’‘Liuyuexue’和‘黄皮消’‘Huangpixiao’试管苗为材料,进行全基因组重测序分析。结果表明:2个样本的总单核苷酸多态位点(SNP)数量分别为6 171 357和6 140 603个,编码区内无义突变位点(nsSNP)分别为335 659和332 280个。对nsSNP的常见变异(common variant,CV)分析发现,共有2 282个nsSNP关联了2 067个基因。2个样本的总插入缺失位点(INDEL)分别为800 388和799 603个,其中15 509和15 274个位于编码区,共5 115个差异INDEL关联到了3 682个基因,烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus)耐药蛋白N,抗病蛋白等关键基因发生变异。差异nsSNP和差异INDEL富集得到的基因本体术语(GO terms)一致。本实验结果可为上饶早梨2个品种‘六月雪’和‘黄皮消’SNP和INDEL相关标记的开发、优异基因的挖掘提供参考。
柿性器官败育及相关基因的表达
王丽媛, 孙鹏, 李华威, 傅建敏, 刁松锋, 韩卫娟, 索玉静, 买旖旎
2019, 36(2): 236-246. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.004
[摘要](1340) [HTML] (194) [PDF](97)
摘要:
为描述柿Diospyros kaki性器官败育现象,以中国林业科学研究院经济林研究开发中心原阳试验基地10年生的雌雄同株柿品种‘禅寺丸’‘Zenjimaru’为研究对象,通过制作石蜡切片结合外部形态变化,同时利用实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术对6个性别分化相关基因进行表达模式分析,对柿花芽分化过程中的性器官败育的关键时期及分子调控机制进行了研究。结果表明:柿雌花中的雄蕊原基和雄花中的雌蕊原基均在4月中旬发生败育。此时,顶端着生雌花的枝条长为5.0~6.0 cm,着生雄花的枝条长为6.0~8.0 cm,雌花芽长约1.0 cm,雄花芽长为1.0~2.0 cm。除了4月5日和4月8日外,ANTLYK3基因在其他发育阶段均差异显著(P < 0.05)且在雌花芽中的表达量明显高于雄花芽,而AP2和ABCC10基因则是在雄花芽中的表达水平显著高于雌花芽(P < 0.05)。在4月5日和4月14日(性器官败育关键时期),基因BI-1在雌花芽中的表达量分别是雄花芽的1.5倍和2.0倍,而在其余阶段,其表达量分别是雄花芽的97.5%,89.2%和83.9%,推测BI-1作为一种雄性器官细胞凋亡抑制基因,间接促进柿雄花芽的发育。建议对树体进行正常的修剪、施肥等常规处理的同时,在4月中旬花器官原基败育之前对树体进行相应激素的喷施,以调控柿花性别,培育雄性种质。
蛛网萼的地理分布模拟及迁移趋势预测
夏侯佐英, 朱弘, 金桂宏, 王佳佳, 范晓月, 周洁昕, 张明如, 何云核
2019, 36(2): 247-254. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.005
[摘要](2911) [HTML] (339) [PDF](110)
摘要:
为探究国家Ⅱ级野生保护植物蛛网萼Platycrater arguta的地理分布格局,了解它在气候变化下地理迁移的趋势,运用DIVA-GIS软件及其整合的BIOCLIM和DOMAIN模型,结合经过筛选的80个精确分布点信息,对其潜在分布区进行预测并分析影响其分布的主要气候因子。2种模型的预测结果均表明:当下蛛网萼的潜在分布区集中在中国浙赣闽交界处和日本四国岛,且未来气候下蛛网萼的最适生活区有明显的缩小,低度适生区整体向西偏移,并有向高海拔迁移的趋势。受试者工作特征曲线(ROC曲线)检验表明:2种模型的ROC曲线下的面积(AUC值)均达到0.9以上,说明模型预测结果可信。对19个气候变量的主成分分析表明:第1主成分方差贡献率为95%以上,其中年降水量(BIO12),最湿季降水量(BIO16)和最暖季降水量(BIO18)载荷值较高,是影响蛛网萼分布的主要气候因子,表明水分是影响蛛网萼分布的主要因素。建议基于其预测的分布区域开展相应的调查与保护工作。
宝华玉兰生存群落的自组织特征映射网络排序与分类
王鹏程, 杨国栋, 张晓晨, 钟育谦, 翟飞飞, 张贵宝, 邱靖, 陈林, 王贤荣, 伊贤贵
2019, 36(2): 255-263. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.006
[摘要](1178) [HTML] (188) [PDF](107)
摘要:
为了解国家Ⅱ级保护植物宝华玉兰Magnolia zenii的种群分布规律及其濒危原因,进一步揭示宝华玉兰野生种群与群落及环境之间的生态关系,应用自组织特征映射网络(SOM)对宝华玉兰生存群落进行了排序和分类,以期为保护和管理宝华玉兰种群野生种质资源提供理论依据和新的方法。结果如下:①群落结构分析表明,宝华玉兰天然更新缺乏,且紫楠Phoebe sheareri,建始槭Acer henryi等优势种占据了主要生存空间与资源,影响了宝华玉兰种群增长和发展,使其在群落中处于不稳定地位;②SOM将40个样方进行聚类分析,得到7个群落类型。不同群落类型之间的物种组成存在差异,界限清晰,排序结果与优势种实际分布情况吻合,说明SOM的分类结果具有合理性;③环境因子可视化分析揭示了宝华玉兰分布于坡度较缓的半阳坡,种群分布主要受到坡向和坡度2个环境因子的影响,由于宝华玉兰自身生长过程中对环境要求的特殊性和不适应性,造成了其濒危现状;④SOM具有高度非线性拟合的特点,且能够同时进行排序和分类,并将分类结果可视化,呈现样方之间的相似性,说明SOM应用于群落分类和排序,反映种群与群落及环境之间的生态关系是合适的。
油茶不同器官氮、磷、钾化学计量特征随年龄的变化
王增, 蒋仲龙, 刘海英, 叶柳欣, 汪舍平, 张勇, 金锦, 吴家森
2019, 36(2): 264-270. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.007
[摘要](1404) [HTML] (202) [PDF](102)
摘要:
油茶Camellia oleifera为中国特有的食用油料树种,但关于油茶不同器官氮、磷、钾的生态化学计量特征的认识还不够充分。以浙江省常山县油茶人工林为对象,通过测定不同年龄油茶叶片、枝条、主干、根系和果实中氮、磷、钾质量分数,探讨了油茶不同年龄各器官氮、磷、钾化学计量特征及在各器官中的分配规律。结果表明:油茶氮质量分数从大到小依次为叶片、枝条、根系、果实、主干,磷质量分数从高到低依次为叶片、枝条、果实、根系、主干,钾质量分数从高到低依次为果实、叶片、根系、枝条、主干;随年龄的增加,枝条中的氮、磷质量分数逐渐增大,而其他器官中氮、磷质量分数先增大后减小,钾质量分数先增高而后降低。油茶各器官氮磷比(N:P)为3.91~10.68,氮钾比(N:K)为0.33~1.31,钾磷比(K:P)为3.71~19.08;随年龄的增长,油茶果实N:P逐渐增高,而其他器官N:P则先增高而后降低,叶片、枝条、根系和果实的N:K逐渐增大,叶片、主干和果实K:P先升高而后下降,枝条、根系的K:P逐渐降低。油茶叶片的氮、磷平均分配比例为31.4%和28.6%,钾在根系中具有最高的分配比例,平均占比达30.5%。影响油茶生长的限制元素是氮,在生产经营程中,可适当增施氮。
马尾松广东种源与湖北种源的人工林生物量分配差异
张振, 金国庆, 周志春, 孙林山
2019, 36(2): 271-278. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.008
[摘要](1279) [HTML] (172) [PDF](108)
摘要:
采用解析木法与整株收获法分析已达轮伐期的马尾松广东种源和湖北当地种源的生长进程及地上、地下生物量分配格局,分析生长快速与缓慢种源人工林生长过程及生产力形成过程中生物量分配模式,探讨2个种源的长期适应性差异的机制。根据胸径(DBH)大小将解析木划分为3个等级:12 cm≤DBH < 18 cm,18 cm≤DBH < 26 cm和26 cm≤DBH < 34 cm。结果如下:①广东种源在25年生连年生长量达最大值0.015 m3·a-1,35年生平均生长量达最大值0.011 m3·a-1,湖北种源30年生时连年生长量达最大值0.011 m3·a-1,42年生时平均生长量达最大值0.007 1 m3·a-1。②广东种源分配较多比例的生物量给地下部分,2个种源的粗根生物量存在显著差异(P < 0.05),随胸径增加,相对差异(RE,GD/HB)分别为36.5%,62.9%和47.5%,而细根间生物量未达显著性差异。在胸径范围2 634 cm内,2个种源人工林在整株生物量、地上部分生物量、树干和针叶生物量差异显著(P < 0.05)。③湖北种源地下生物量分配比例在整个生长过程中均低于广东种源;在生长初期,湖北种源树干所占总生物量比例高于广东种源,而枝和叶的生物量分配比例低于广东种源;随着树龄增长,广东种源树干所占总生物量比例逐渐高于湖北种源,并趋于稳定;而枝、叶正好相反。因此,引种的广东种源生长性状及树干生物量均表现出快速增长的特点,数量成熟年龄较湖北种源提前,栽植快速成长的种源将增加人工林生物量。
紫楠天然群落物种多样性对不同干扰强度的响应
李军, 陆云峰, 杨安娜, 柏志靓, 王洋, 楼炉焕, 童再康
2019, 36(2): 279-288. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.009
[摘要](1577) [HTML] (267) [PDF](136)
摘要:
以紫楠Phoebe sheareri全分布区内20个典型天然群落为研究对象,通过分析群落物种组成、植物区系类型、物种多样性水平,研究紫楠群落物种多样性对不同干扰强度和气候条件的响应。结果表明:10 400 m2的调查样地内共计维管束植物103科236属363种,种子植物科、属区系类型丰富,以北温带、泛热带成分为主;干扰强度和气候条件共同作用,影响紫楠群落物种多样性,物种丰富度Patrick指数、多样性Shannon-Wiener指数、优势度Simpson指数和均匀度Pielou指数均表现出差异。处于5级干扰的绿荷塘群落,紫楠在乔木层占绝对优势,而在灌木层处于次优势地位,且整体多样性水平低,不利于该群落的可持续发展;乔木层Patrick指数、Shannon-Wiener指数与干扰强度呈显著相关,即干扰越强,群落乔木层物种丰富度与多样性程度越低;灌木层Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数的最大值都出现在2级干扰时,说明中等强度的干扰对灌木层物种多样性具有促进作用。相比气候条件,干扰强度对紫楠群落物种多样性的影响更大。
若尔盖高原不同退化程度草地植物种群生态位特征
刘学敏, 罗久富, 陈德朝, 朱欣伟, 周金星
2019, 36(2): 289-297. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.010
[摘要](1069) [HTML] (168) [PDF](105)
摘要:
为探索高寒脆弱生态区不同退化程度草地生态系统中各植物种群资源利用能力,通过草地群落学调查结合物种重要值、Shannon-Wiener生态位宽度指数、Pianka生态位重叠指数等对若尔盖高原轻度退化、中度退化、重度退化和极重度退化草地植物群落特征及主要种的生态位进行了研究。结果表明:①在轻度、中度退化群落中,建群种为莎草科Cyperaceae植物线叶嵩草Kobresia capillifolia,已侵入不可食性杂类草,且具有较高的重要值;在重度、极重度群落中,建群种更替为禾本科Poaceae植物垂穗披碱草Elymus nutans和赖草Leymus secalinus,群落中不可食性杂类草的重要值高于轻度和中度退化群落。②随着退化程度加剧,除建群种具有较高的生态位宽度以外,退化草地指示种也在群落中占较大的生态位宽度,增加了草地优良牧草的生长压力。③群落中主要种之间的所有生态位重叠指数平均值随退化程度加剧而降低,依次为轻度退化(0.59),中度退退化(0.58),重度退化(0.42)和极重度退化(0.40),主要种群之间对资源的利用随退化程度加剧在整体上逐渐趋向于离散。轻度退化群落中的线叶嵩草、黄帚橐吾Ligularia virgaurea,中度退化中的线叶嵩草、乳白香青Anaphalis lactea,重度退化中的垂穗披碱草以及极重度退化中的赖草,与群落中的其他种群之间的生态位重叠值较高。综上,若尔盖高原草地在退化过程中,伴随具有不同资源利用策略的植物种群替代的过程。
春夏季温州雁荡山杉木林臭氧质量浓度垂直变化特征
宋阳, 王成, 廖亮, 段文军, 韩丹, 徐珊珊, 杜倩, 王涵
2019, 36(2): 298-306. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.011
[摘要](1673) [HTML] (181) [PDF](69)
摘要:
森林中臭氧浓度不仅影响林木生长,也影响游憩环境质量,是森林康养环境研究的热点之一。根据2017年春夏两季对温州雁荡山国家森林公园内杉木Cunninghamia lanceolata林不同垂直高度臭氧浓度及气象因子昼夜24 h同步监测数据,分析了不同高度臭氧浓度的变化规律及其影响因素。结果表明:除春季H3(林冠上层)臭氧质量浓度日最大8 h均值达到中国二类环境功能区质量要求外(≤200 μg·m-3),两季节中其余各高度臭氧质量浓度日最大8 h均值及小时均值均达到中国一类环境功能区质量要求(≤160 μg·m-3);春夏两季各高度臭氧质量浓度从小到大依次为H1(距地面1.5 m),H2(林冠中部)和H3,且春季H1,H2和H3臭氧质量浓度日均值差值高于夏季;两季各高度臭氧质量浓度均为日间高、夜间低,且高值出现于11:00-15:00,低值出现于5:00;春夏两季各高度臭氧质量浓度小时均值与温度、风速呈正相关,与相对湿度呈负相关;春季各高度臭氧质量浓度与气压呈负相关。总体来讲,在雁荡山杉木林环境中,以臭氧质量浓度变化规律为游憩及游憩设施布设标准,在时间的选择上,夏季比春季更适合出游,且夜间优于白天;在空间的选择上,建议选择林下及树冠中部布置游憩设施,如林下栈道及空中栈道或森林木屋等设施。
杉木纯林和混交林土壤温室气体通量的差异
徐睿, 姜春前, 白彦锋, 刘秀红, 汪思龙
2019, 36(2): 307-317. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.012
[摘要](1244) [HTML] (215) [PDF](92)
摘要:
为了探讨杉木Cunninghamia lanceolata纯林和杉木-阔叶树混交林土壤温室气体通量的差异及其影响因素,采用静态箱-气相色谱法,对杉木纯林及3种杉木-阔叶树混交林(杉木-樟树Cinnamomum camphora混交林、杉木-栲树Castanopsis fargesii混交林、杉木-桤木Alnus cremastogyne混交林)的土壤温室气体通量进行了原位观测。结果表明:杉木纯林土壤二氧化碳(CO2)的排放通量(490.48 mg·m-2·h-1)高于杉木-栲树混交林(254.27 mg·m-2·h-1)和杉木-桤木混交林(331.51 mg·m-2·h-1),杉木纯林(32.29 μg·m-2·h-1)和杉木-桤木混交林(32.24 μg·m-2·h-1)土壤氧化亚氮(N2O)的排放通量高于杉木-栲树混交林(2.66 μg·m-2·h-1)。在杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林和杉木纯林中,土壤二氧化碳排放通量与土壤温度呈线性相关,杉木人工林土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数和土壤孔隙含水量(WFPS)呈极显著相关。回归分析显示:杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林、杉木纯林的土壤氧化亚氮排放通量与土壤WFPS呈指数增长关系,4种林分中土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数呈线性关系。森林的树种组成对土壤温室气体排放通量有影响。杉木纯林转换为杉木-阔叶树混交林后,土壤二氧化碳排放通量减少。土壤氧化亚氮排放通量的变化来源于样地土壤硝态氮质量分数的变化。
水肥处理对竹叶花椒土壤养分和微生物的影响
唐海龙, 龚伟, 王景燕, 舒正悦, 黄帅, 赵昌平, 周书玉
2019, 36(2): 318-325. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.013
[摘要](1136) [HTML] (185) [PDF](74)
摘要:
为了解水肥措施对竹叶花椒Zanthoxylum armatum土壤养分含量和微生物数量的影响,通过盆栽设置土壤含水量(20.0%,40.0%,60.0%和80.0%的田间持水量),氮肥(氮施肥量分别为0,75.0,150.0和300.0 kg·hm-2),磷肥(五氧化二磷施肥量分别为0,30.0,60.0和120.0 kg·hm-2)和钾肥(氧化钾施肥量分别为0,75.0,150.0和300.0 kg·hm-2)4因素4水平正交试验,研究水肥耦合对盆栽竹叶花椒生长、土壤有效养分含量和微生物数量的影响。结果表明:竹叶花椒地径(D),苗高(H)和D2H,土壤细菌、放线菌、真菌,总微生物数量、碱解氮和有效磷质量分数均随土壤水分含量的增加呈先增加后降低的变化趋势。地径、苗高和D2H,碱解氮、有效磷和速效钾质量分数随施肥量的增加而增加,土壤细菌、放线菌、真菌和总微生物数量随施肥量的增加呈先增加后降低的变化趋势。土壤微生物数量和养分含量与竹叶花椒地径和苗高均呈显著相关;土壤肥力隶属度和D2H呈显著相关。通过对土壤肥力隶属度(y)与土壤含水量(x1),氮肥(x2),磷肥(x3)和钾肥(x4)的多元回归预测得到,最适宜竹叶花椒幼苗土壤养分和微生物提高的水肥组合为:土壤含水量为61.5%,施肥量为244.3 kg·hm-2氮肥,112.4 kg·hm-2磷肥和240.1 kg·hm-2钾肥。
不同配比园林绿化废弃物和蘑菇渣混合蚯蚓堆肥的效果
王琳, 李素艳, 孙向阳, 龚小强, 余克非, 蔡琳琳
2019, 36(2): 326-334. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.014
[摘要](1545) [HTML] (187) [PDF](95)
摘要:
为探究园林绿化废弃物和蘑菇渣混合堆肥最佳配比,采用‘大平2号’蚯蚓Eisenia fetida‘Daping 2’对园林绿化废弃物和蘑菇渣进行混合堆肥处理,以期为园林绿化废弃物和蘑菇渣的资源化利用提供理论基础。试验共设5个处理[园林废弃物+蘑菇渣(干质量比)]:A1(100%+0%),A2(75%+25%),A3(50%+50%),A4(25%+75%)和A5(0%+100%),进行11周堆肥。对堆肥过程不同处理中,成熟蚯蚓数量、成熟蚯蚓质量、蚯蚓幼苗数量以及蚯蚓卵数量和堆肥前后材料化学性质进行测定;利用种子发芽实验研究堆肥效果。结果表明:A2和A3处理的蚯蚓生长和繁殖优于其他处理;A3和A4处理的堆肥养分(钾、铜和锌)增加率显著高于(P < 0.05)其他处理,A3和A4钾质量分数为(28.05 ±6.13)和(28.32 ±5.66)g·kg-1,A3和A4铜质量分数为(21.91 ±2.78)和(34.08 ±3.34)mg·kg-1,锌质量分数为(27.22 ±1.51)和(32.76 ±2.97)mg·kg-1并且堆肥达到腐熟。蘑菇渣添加比例大于50%会导致电导率值偏高,大于75%会限制蚯蚓卵的成长。综合各项指标表明:A3堆肥品质优于其他处理。同时,建议在实际应用中将A3堆肥用于低灵敏度植物的栽培基质或结合淋洗措施降低A3堆肥产品的电导率值后使用。
杉木人工林冠层高度无人机遥感估测
谢巧雅, 余坤勇, 邓洋波, 刘健, 范华栋, 林同舟
2019, 36(2): 335-342. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.015
[摘要](1827) [HTML] (299) [PDF](131)
摘要:
冠层高度是森林资源调查的重要因子。传统的森林树高调查方法存在外业调查难度大,效率低等问题。无人机(UAV)的发展为快速估测森林树高提供了手段。以福建省闽清县的杉木Cunninghamia lanceolata人工林为研究对象,通过Eco Drone-UA无人机遥感系统获取研究区遥感影像,利用Pix4D Mapper软件对航拍多光谱影像进行预处理,构建数字表面模型(DSM),利用1:10 000地形图生成数字高程模型(DEM);基于DSM和DEM叠加相减得到树冠高度模型(CHM),实现杉木树高的提取。结果表明:植被指数和多光谱波段结合随机森林算法能够有效识别真实树冠顶点;利用无人机遥感影像能够实现杉木树高估测,相对误差最小值为0.81%,最大值为23.48%,标准误差为1.48 m,估测精度为90.8%。高程变化对树高估测精度有影响,根据高程大小排序的3组样木实测树高与提取树高的决定系数(R2)分别是0.97,0.84和0.78,标准误差分别是0.67,1.17和1.99 m,在高程较高区域树高估测精度明显高于高程相对较低区域。
圈养林麝泌香期的行为多样性及与麝香分泌的关系
白瑞丹, 蔡永华, 郑程莉, 程建国, 付文龙, 盛岩, 孟秀祥
2019, 36(2): 343-348. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.016
[摘要](1221) [HTML] (204) [PDF](67)
摘要:
行为多样性可综合量化动物行为特征。根据林麝Moschus berezovskii摄食量和生理反应,泌香期划分为不同时期。为阐明圈养林麝泌香期行为多样性与泌香量的关系,2016年5月1日至7月31日,综合采用焦点取样和所有事件记录法,对四川马尔康林麝繁育中心的57头雄性林麝进行了行为取样和记录,计算了行为多样性指数,并根据年龄将林麝分为亚成体、成体和老年麝,结合个体的摄食量计测,利用单因素方差分析和相关系数法,分析了林麝各泌香时期的行为多样性及与年龄和麝香分泌量的关系。结果表明:马尔康圈养林麝亚成体雄麝麝香分泌前的行为多样性指数(n=38)显著高于老年麝(n=14,P < 0.05),后者与成体麝行为多样性指数(n=7)间无显著差异(P>0.05);泌香后期老年麝行为多样性指数(n=49)显著低于亚成体(n=84,P < 0.05),并极显著地低于成体林麝(n=73,P < 0.01)。麝香分泌不同阶段的行为多样性与其泌香量间的相关不显著(r=-0.016,n=57,P>0.05)。老年林麝的行为多样性指数在麝香分泌前期(n=14)及后期(n=49)均显著低于同期的亚成体行为多样性(n=38,n=84,P < 0.05),2个时期行为多样性居中个体的麝香分泌(n=4,n=28)相对更多;麝在泌香中期的行为多样性(n=71)随年龄增加呈攀升趋势,而且行为多样性低的个体泌香量(n=3)更高。圈养林麝泌香期的行为多样性可作为其泌香量的预测指标,可应用于麝类动物驯养及麝香生产实践。
长江经济带城市化与森林生态承载力协调关系研究
廖文梅, 秦克清, 童婷, 彭泰中
2019, 36(2): 349-358. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.017
[摘要](1317) [HTML] (166) [PDF](105)
摘要:
以长江经济带11个省(市)为研究对象,基于耦合协调模型构建城市化与森林生态承载力评价指标体系,运用熵权法测算2005-2014年长江经济带城市化与森林生态承载力综合水平,分析其耦合协调关系及时空演化规律。研究结果表明:①长江经济带城市化与森林生态承载力综合水平分别处于上升趋势,总体呈现“中东部较强,西部较弱”的分布格局,其中城市化指数10 a间共增长0.070 8,森林生态承载力指数10 a间共增长0.057 9。②长江经济带城市化与森林生态承载力协调关系一直处于上升趋势,协调度值从0.532 9上升到0.614 4,经历了从“低度协调”过渡到“中度协调”阶段,整体协同作用初显效果,但城市化发展滞后是制约两者协调发展水平提升的主要原因。③区域内各省(市)协调度存在一定差异,东中西部地区依次呈递减趋势,呈现“良好协调-城市发展型”“中度协调-绿色发展型”“低度协调-绿色发展型”“中度失协调-绿色发展型”的空间分布趋势。总体来看,长江经济带的森林生态承载力优先于总体城市化是导致大部分城市两系统间耦合协调度处于中低水平的重要原因。因此,在推进长江经济带建设中仍要正确处理好生态环境和经济发展的关系,探索协同推进生态优先和绿色发展新路径。
多元目标导向下的成都中心城区绿地生态网络构建
周媛
2019, 36(2): 359-365. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.018
[摘要](1228) [HTML] (207) [PDF](84)
摘要:
基于形态学空间格局分析(MSPA)方法和景观连通性指数,以成都市三环内区域为研究对象,筛选研究区内维持景观连通性最重要的核心斑块作为绿地网络的生态源地;耦合最小累积阻力模型(MCR),最小成本路径方法和重力模型,提取研究区内重要生态廊道,利用中介中心度识别踏脚石斑块,构建研究区优化的绿地生态网络。结果表明:利用MSPA方法可识别研究区内景观结构的核心区及连接桥区;利用景观连通性指数可筛选出具有重要连通性的12个核心绿地斑块作为生态源地。基于MCR模型与最小路径方法识别出的潜在绿地生态网络表明研究区南部、北部以及西南部存在生态廊道,但密集程度较小,东、西部区域生态廊道较少,生态网络结构完善度较差。利用绿地斑块的中介作用选取包括沙河公园在内的13个踏脚石斑块可构建出较为合理的研究区绿地生态网络。相比于其他城市绿地生态网络构建技术,该方法更科学,对城市绿地生态网络优化也更具参考和借鉴意义。
城镇森林视觉景观异质性对美学质量的影响
马冰倩, 徐程扬, 刘江, 常成, 赵凯, 孔祥琦, 龙嘉翼
2019, 36(2): 366-374. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.019
[摘要](1689) [HTML] (203) [PDF](134)
摘要:
北京市海淀区东升镇各大高校内以建筑为背景的城市森林景观十分丰富。结合样地实测和景观照片的分析,运用美景度(SBE)评价、主成分分析和聚类分析等方法,探讨了视觉景观异质性与美学质量之间的联系。结果表明:以建筑为背景的城镇森林视觉景观异质性与美景值呈显著负相关,基于视觉景观异质性和美景度将视觉景观分为3类:①高异质、低质量景观(类型Ⅰ):视觉景观异质性最高,斑块密度(PD),景观多样性指数(SHDI),景观均匀度指数(SIEI),分离度指数(SPLIT),景观形态指数(SHAPE),分形维数(FRAC)均最高,最大斑块指数(LPI)和连通度指数(CONTAG)最低,视觉景观连通性差、结构不稳定,构景因子的植被比例(VE)和植被建筑比例(R)最低,建筑比例(BU)最高,形状和边界的复杂主要体现在硬质要素(建筑和道路)上,整体美学质量差,可观赏性不高;②中等异质质量景观(类型Ⅱ):视觉景观异质性中等,整体稳定性、连通性、建筑和植被比例均中等,SHAPE和FRAC最低,景观美学质量仅次于类型Ⅰ景观;③低异质、高质量景观(类型Ⅲ):视觉景观异质性最低,PD,SHDI,SIEI,SPLIT及BU最低;LPI,CONTAG及VE和R最高且SHAPE,FRAC与景观Ⅰ相似,整体稳定性强,连通性高,植被丰富,植被斑块边界和形状富有一定的变化,公众喜好度最高。由此可见,随着视觉景观异质性增强,城镇森林的美学质量显著下降,而增加视野中的植被可提高美景度,相反,增加建筑比例则会降低美景度。
广州南沙区河涌沿岸植物景观特征及其与人类活动的关系
唐赛男, 王成, 裴男才, 张昶, 王子研, 段文军, 孙睿霖
2019, 36(2): 375-385. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.020
[摘要](2097) [HTML] (232) [PDF](87)
摘要:
为了解河涌沿岸植被特征及其与人类活动的关系,选取广州市南沙区4条河涌作为研究对象,对河涌沿岸的农业景观、工业景观和村落景观3种类型河段的植物景观特征进行了分析。结果表明:①河涌沿岸植物共计有70科126属144种,其中农业景观河段有45科51属58种,工业景观河段有25科33属40种,村落景观河段有64科119属130种。②河涌沿岸各景观类型河段植物区系分布均以广义热带成分为主,占比均达80%以上,符合所在区域气候特点。③植物功能需求差异和人为利用方式差异,导致不同景观类型河段的优势植物组成产生差异。农业景观河段,食用型果树表现出显著优势;工业景观河段,防护植物和城市绿化植物占有优势;村落景观河段,食用型果树和观赏型植物表现出显著优势。④3种景观类型河段植物多样性特征存在差异,植物丰富度、多样性和均匀度从高到低均为村落景观河段、农业景观河段、工业景观河段。⑤道路建设活动与农业景观河段乔木丰富度呈负相关。建筑物构造活动对各景观类型河段的植物多样性特征具有积极影响,其中对农业景观河段的影响体现在乔木的多样性上,对工业景观河段的影响体现在灌木的丰富度、多样性和均匀度上,对村落景观河段的影响体现在乔木和灌木的丰富度、多样性上。
文献综述
木材细胞壁超微构造的形成、表征及变化规律
孙海燕, 王玉荣
2019, 36(2): 386-393. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.021
[摘要](3721) [HTML] (206) [PDF](114)
摘要:
细胞壁是木材的实体物质,细胞壁超微构造因纤维素大分子链复杂的排列方式而具有多样性。微纤丝和结晶区均属木材细胞壁的超微构造,其形成、表征及变化规律的研究取得了很多进展。从微纤丝和结晶区的生物形成、微纤丝角和结晶度的表征方法、微纤丝角和结晶度在木材径向及轴向上的变化规律和少数树种中微晶形态变化特点,以及细胞壁超微构造与细胞形态的相关关系进行了综述,提出微纤丝取向形成机制的研究,细胞壁各层厚度累积的过程,以及纤维素微晶形态在木材生长过程中的变化规律研究将成为新的研究热点,以期为基于细胞壁微纤丝角、结晶度和微晶形态来进行多性状的综合遗传改良和早期良种选育等提供重要的科学依据。
丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用研究进展
屈明华, 俞元春, 李生, 张金池
2019, 36(2): 394-405. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.022
[摘要](1398) [HTML] (236) [PDF](142)
摘要:
丛枝菌根真菌(AMF)与大多数植物能够建立互惠共生体系,提高植物对水分和养分吸收,促进植物生长。AMF与植物共生可促进矿质养分活化释放,提高土壤养分生物有效性,改善植物营养状况。AMF与植物共生加速了玄武岩、长石、花岗岩、磷酸盐等矿物的风化速度,促进养分从矿物中析出;AMF与植物共生促进了土壤中磷素以及其他矿质元素活化,从而促进植物生长。AMF活化土壤养分的机理主要是能形成强大的菌丝网络,菌丝桥传递矿质养分;分泌多种酶类,参与土壤养分酶解;分泌有机酸,降低土壤pH值,活化土壤吸附及固持的养分;促进土壤微生物活性,调控养分转运蛋白等。AMF活化矿质养分受到矿物土壤类型、菌根真菌和共生植物种类及碳源分配等因素影响。AMF生物技术是显著提高退化土壤生态恢复的一种潜在机制。今后应大力开展丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用的机制研究,对退化土壤高效菌种进行筛选,加强微生物肥料研究。
中草药在水产动物免疫上的应用
周疆, 郑凯妮, 朱斐
2019, 36(2): 406-414. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.023
[摘要](1470) [HTML] (211) [PDF](154)
摘要:
随着养殖规模的扩大和养殖环境的恶化,水产养殖业越来越受困于病害的频繁发生,尤其是细菌性和病毒性疾病给鱼、虾等水产动物的养殖业造成了巨大的经济损失。传统的化学类和抗生素类药物毒性较大,容易使病原微生物产生耐药性,且严重污染水环境。中草药具有其安全、低毒、环保等特点,越来越为水产养殖界所关注,相关的应用研究报道也日益增多。以近年来水产动物免疫研究中中草药的应用研究进展进行了综述,大量研究报道显示中草药具有提高水产动物(鱼、虾、蟹等)免疫机能的作用,并在抗病毒、抗菌和抗寄生虫等方面表现出有效的促进作用,从而提高了水产养殖动物的成活率。目前的研究趋势是从过去的复方制剂研究更多地向一种中草药及其提取物的免疫促进作用研究过渡,同时相关研究的深度不断加强,有助于精准用药和降低成本,拓宽了中草药在水产动物疾病预防上的应用前景,从而促进水产养殖业采用更加绿色环保的疾病预防方法。
研究简报
高效除磷型底泥陶粒的制备及性能分析
肖继波, 黄志达, 陈玉莹, 瞿倩, 褚淑祎
2019, 36(2): 415-421. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.024
[摘要](1425) [HTML] (174) [PDF](88)
摘要:
以河道疏浚底泥为主要原料制备高效除磷型底泥陶粒。通过单因素实验和L9(34)正交试验考察了造孔剂、水泥、烧结温度和保温时间对陶粒性能的影响,并研究了吸附饱和陶粒的再生方法。结果表明:高效除磷陶粒的最佳制备条件为造孔剂6.0 g,水泥6.0 g,烧结温度1 060℃,保温时间15 min。该条件下制得的陶粒空隙率60.20%,吸水率38.75%,破碎率与磨损率2.14%,盐酸可溶率1.60%,底泥质量分数0.77%,表观密度1 280 kg·m-3,堆积密度510 kg·m-3,满足CJ/T 299-2008《水处理用人工陶粒滤料》性能指标要求;处理10.0 mg·L-1含磷废水,磷去除率可达95.55%;吸附饱和陶粒可采用2.0 mol·L-1氢氧化钠进行再生。
黑果枸杞转录组SSR信息分析及分子标记开发
尹跃, 安巍, 赵建华, 王亚军, 樊云芳, 曹有龙
2019, 36(2): 422-428. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.025
[摘要](1327) [HTML] (159) [PDF](107)
摘要:
分析黑果枸杞Lycium ruthenicum转录组中简单重复序列(SSR)位点信息,开发SSR分子标记。采用MISA软件在黑果枸杞转录组中共检测到73 896个SSR位点,分布于56 170条单基因簇(unigenes)中,出现频率为26.36%,平均分布距离为3.55 kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR位点的74.33%,13.30%和11.81%;共发现84种重复基序,重复次数为5~33次,其中出现频率最高的基序为A/T,AG/CT,AT/AT,C/G和AAC/GTT。针对SSR位点设计了12 674对引物,随机挑选128对引物进行多态性验证,其中74对(57.8%)得到清晰的扩增产物;用其中的28对高多态性引物对24份枸杞种质进行扩增,共检测到等位基因256个,平均为9.1个。平均主效等位基因频率、观察杂合度、期望杂合度和多态信息量分别为0.432,0.439,0.712和0.678。以上结果表明:基于黑果枸杞转录组测序得到的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为枸杞遗传多样性分析和遗传图谱构建提供可靠的标记选择。