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2020年  第37卷  第3期

城市道路林对细颗粒物(PM2.5)的阻滞作用解析
刘浩栋, 陈亚静, 李清殿, 肖茂, 郭慧玲, 申卫星, 谭亚军, 李传荣
2020, 37(3): 397-406. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190335
[摘要](3129) [HTML] (1422) [PDF](126)
摘要:
  目的  分析细颗粒物(PM2.5)的动态变化格局及城市道路林对其的阻滞作用,并进一步探索何种配置的林带所发挥的防尘抑霾效果最佳。  方法  选取了3种结构共12种配置模式的城市道路林,首先分析了林带内外PM2.5的日动态、年际动态和水平空间的变化规律;然后通过减尘率评价不同模式林带对PM2.5的阻滞作用;最后通过减尘率和小气候因子进行Pearson相关性分析,探讨影响植被减尘率的可能因素。  结果  PM2.5日动态变化呈早晚高中间低的趋势,峰值出现在8:00和18:00,10:00和14:00最低;年动态规律表现为冬季最高,其次是秋季和春季,夏季最低。PM2.5在林带内水平空间中的变化规律因季节不同而有所差异,春夏季节,林缘至林内呈逐渐递减趋势;秋冬季节,林缘至林内25 m处呈递增趋势,在25~30 m处下降且低于林外林缘处。对PM2.5减尘率最高的是乔灌草结构,其次是针阔混交乔木结构,单排乔木结构的减尘率最低;春夏季,12种道路林对PM2.5阻滞率为正值,秋冬季只有A5(针阔混交乔木)、B1~B3(单排乔木)和C2、C3(乔灌草)为正值,其余均为负值。小气候因子与PM2.5关系存在季节差异,PM2.5浓度在春秋冬季与风速呈显著负相关(P<0.05),春夏季与温度呈显著正相关(P<0.05),秋冬季与相对湿度呈正相关(P<0.05);林地PM2.5阻滞率在秋季和温度呈显著正相关(P<0.05),在秋冬季和相对湿度呈显著正相关(P<0.05),林地阻滞率和风速相关性不显著。  结论  在城市道路林建设中合理增加林带宽度及加大常绿针叶乔木和灌草的比例对于降低PM2.5质量浓度效果显著。图5表6参32
兴安落叶松中幼龄天然林空间利用特征及影响因子
玉宝
2020, 37(3): 407-415. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190382
[摘要](1374) [HTML] (636) [PDF](36)
摘要:
  目的  以大兴安岭过伐林为研究对象,界定林分空间利用,提出林分空间利用率计算方法,从林分水平空间、垂直空间、综合空间利用率3个方面分析天然林空间利用规律。  方法  利用14块样地数据,应用相关分析和逐步回归分析方法揭示影响林分空间利用率的主要因子。  结果  14块样地林分水平空间利用率、垂直空间利用率和综合空间利用率分别为62.5%~85.9%、31.2%~65.5%和50.1%~68.7%;平均水平分别达73.6%、46.0%和59.2%;随着林分生长,林木数量、个体大小、分布格局不断被调整,林分水平空间利用率发生变化;林分水平空间利用率与样地林木株数、更新密度和林木聚集系数极显著正相关(P<0.01),与林分蓄积量显著负相关(P<0.05),与林分平均胸径极显著负相关(P<0.01);不同生长阶段的林分垂直空间大小不一,随着林分生长,林分高度、各层林木株数和高度逐渐被调整,林分垂直空间大小和空间利用率发生动态变化;林分垂直空间利用率与更新层高极显著正相关(P<0.01),与样地林木株数、更新密度、林木聚集系数显著负相关(P<0.05),与垂直层次数、主林层高、演替层高、主林层与更新层高差、演替层与更新层高差、更新层株数极显著负相关(P<0.01);林分综合空间利用率受水平和垂直结构两方面因素影响,与林分密度、主林层株数显著正相关(P<0.05),与垂直层次数、演替层高显著负相关(P<0.05),与主林层高、主林层与更新层高差极显著负相关(P<0.01)。  结论  随着林分生长,林分空间大小和空间利用率发生动态变化。影响林分水平空间、垂直空间、综合空间利用率主要因子分别为更新密度、演替层与更新层高差、主林层高、林分密度和演替层高。提高林分空间利用率,优化林分结构,需要采取兼顾水平结构和垂直结构多种因子的立体技术措施。在林分不同生长阶段合理调控林分密度,确保林分自然更新能力,合理设置林分各层次林木株数和高度分布,形成阶梯式分布状态,使林分空间得到充分利用。表6参22
天山雪岭云杉生物量分配格局及异速生长模型
兰洁, 肖中琪, 李吉玫, 张毓涛
2020, 37(3): 416-423. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190384
[摘要](1891) [HTML] (773) [PDF](59)
摘要:
  目的  雪岭云杉Picea schrenkiana是新疆山区重要树种。了解雪岭云杉地上地下生物量分配及碳储量,对新疆森林资源调查具有一定意义。  方法  采用整株收获法分析30株雪岭云杉地上地下生物量分配格局,利用胸径(D)、树高(H)和胸径-树高(D2HD3/HDbHc)作为变量建立树干、树枝、树叶、树根、地上及整株生物量异速生长模型。  结果  雪岭云杉树干、树枝、树叶及树根生物量存在显著性差异(P<0.01)。整株生物量为12.04~2 014.34 kg·株−1,地上和地下生物量分别为10.16~1 475.17和1.88~539.18 kg·株−1,树干、树枝、树叶及树根生物量占整株生物量的56.86%、13.03%、5.96%和24.15%,根冠比为0.08~0.55。植株水平上,建立基于胸径及树高变量的各器官生物量模型,其中树根生物量的最优生物量模型为Wa(D2H)b,其他器官生物量模型均为W=aDbHc。影响云杉生物量的主要环境因素重要性排序依次为坡位、坡度、海拔及土壤厚度。  结论  基于胸径-树高因素的异速生长模型可以较好地实现雪岭云杉各器官生物量的拟合,可对其生物量及碳储量进行有效估算。图4表3参30
基于分位数回归的针阔混交林树高与胸径的关系
张冬燕, 王冬至, 李晓, 高雨珊, 李天宇, 陈静
2020, 37(3): 424-431. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190461
[摘要](1302) [HTML] (572) [PDF](27)
摘要:
  目的  基于包含哑变量的非线性分位数回归方法,构建华北落叶松Larix principis-rupprechtii与白桦Betula platyphylla针阔混交林树高与胸径关系的预测模型,对研究混交林中树种结构及立地生产力预测具有重要意义。  方法  以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松与白桦针阔混交林为研究对象,利用83块标准地调查数据,基于哑变量分别采用最小二乘法和非线性分位数回归方法,构建不同树种树高与胸径关系模型。  结果  基于包含哑变量的非线性分位数回归预测模型精度高于最小二乘法,其中利用最小二乘法拟合不同树种模型,其确定系数、平均差及平均绝对误差分别为0.787~0.814、1.581~1.877、2.447~2.654;而利用非线性分位数回归不同树种不同分位点模型,其确定系数、平均差及平均绝对误差分别为0.839~0.921、0.213~1.469、0.561~2.322,经过残差分析确定,当分位点τ=0.7时,不同树种树高与胸径关系预测模型精度较高。  结论  与最小二乘法相比,基于非线性分位数构建的包含哑变量不同树种树高与胸径关系的预测模型精度更高。图3表3参33
协调发展视角下沙家浜国家湿地公园质量评价
朱颖, 吴颖茜, 李欣
2020, 37(3): 432-438. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190448
[摘要](1426) [HTML] (467) [PDF](52)
摘要:
  目的  科学评估湿地公园环境建设与社会服务两大系统间的协调发展关系以及湿地公园总体质量状况,  方法  在厘清湿地公园质量内涵的基础上,以沙家浜国家湿地公园为研究对象,运用层次分析法,从环境要素与社会服务角度建立湿地公园质量评价指标体系,引入协调发展度理论,建立基于协调发展度的湿地公园质量评价模型,并划分湿地公园质量等级。  结果  2009−2018年间沙家浜国家湿地公园质量等级明显提升,从一级提升至四级。环境与服务协调发展程度整体呈上升趋势,协调发展度指数从0.143上升至0.665。环境要素中水质、外来物种入侵情况、植物种类、鸟类种类等指标是影响湿地公园质量的重要要素,服务要素中科普宣教课程数量、生态讲解员人数等指标对于提升湿地公园质量水平具有积极作用。  结论  湿地公园服务质量指数较环境质量指数增长速率快,对湿地公园质量的影响也较大,注重提升社会服务功能将更有效地提高湿地公园的整体质量水平。图1表4参17
天目山林区景观格局时空变化及驱动因素分析
俞飞, 李智勇
2020, 37(3): 439-446. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190306
[摘要](1298) [HTML] (568) [PDF](66)
摘要:
  目的  研究南方集体林区的景观格局变化特征及驱动因素,可为森林可持续经营提供科学依据。  方法  采用景观类型面积转移矩阵和景观格局指数分析方法,对比研究了浙江天目山自然保护区国有林和周边社区集体林2000、2010和2017年的景观格局变化特征。  结果  生态林是保护区和社区的优势景观。保护区整体呈生态林面积增加,经济林面积减少趋势,而社区生态林面积逐年减少,经济林面积不断增加;保护区的竹林和山核桃Carya cathayensis林向生态林转化,社区呈现生态林向经济林、建筑、道路转化,经济林之间相互转化,经济林和耕地相互转化的特征。保护区的景观格局变化不大,社区景观的破碎度、异质性和均匀性逐年上升,生态林的优势地位逐年下降。政策因素、市场需求变化和道路是导致保护区和社区森林景观格局变化差异的主要驱动因素。  结论  社区景观格局的变化会影响森林的生态和文化功能,可以从政策、旅游业发展和道路建设等方面制定相关措施。图1表8参17
佛山市公园风景游憩林的群落结构特征
赵庆, 胡柔璇, 许东先, 魏玉晗, 唐洪辉
2020, 37(3): 447-455. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190396
[摘要](1027) [HTML] (459) [PDF](30)
摘要:
  目的  明确不同生态位风景游憩林的优势树种和结构特征,可揭示风景游憩林构建的规律和存在的问题。  方法  采用群落生态学的方法,以900 m2样方为单元,分别在佛山千灯湖公园(20个样方)、文华公园(40个样方)、平洲公园(20个样方)设置风景游憩林群落样地,结合高分遥感影像,进行每木调查。先对径级、高度级和冠面积划分等级,再进行不同类型风景游憩林的差异分析。  结果  ①千灯湖公园的大径级、大高度级和大冠面积等级的主要树种为非洲楝Khaya senegalensis,均比文华公园和平洲公园单一;②在3个样地的有林地和建筑旁林地中,中径级乔木占相对优势明显,大径级乔木占比最少,疏林地和亲水林地小径级乔木占相对优势明显,大径级乔木占比最少;③在3个样地的有林地和建筑旁林地中,中层乔木占比最多,上层乔木占比最少,疏林地和亲水林地下层乔木相对优势明显,上层乔木占比最少;④在3个样地的风景游憩林中,中冠面积等级乔木占比最多,大冠幅等级占比最少。  结论  3个样地森林群落均具备热带或亚热带季风性气候植物区系特征。3个样地的有林地和疏林地(核心林地)、亲水林地和建筑旁林地(边缘林地)内部径级分布均表现出差异。风景游憩林所在位置由城市核心区、次核心区、城郊的过渡,其高度级分布差异逐渐变小。由于树冠是受人为干扰影响最强的生长指标,须开展长期的动态冠面积监测才能反映真实的分布趋势。图3表4参20
广州河涌区乡村聚落植物多样性特征及其影响因素
王子研, 王成, 唐赛男, 张昶, 韩丹
2020, 37(3): 456-464. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190391
[摘要](1179) [HTML] (471) [PDF](35)
摘要:
  目的  分析广州南沙河涌区典型乡村聚落带植物多样性在水平及垂直方向上的分布特征。  方法  采用实地调查、卫星影像解译及相关统计方法探索随着河段区位及居住建设活动变化的植物多样性特征差异。  结果  ①研究区共记录植物44科70属77种,其中乔木42种,灌木19种,草本13种,藤本3种,以蔷薇科Rosaceae和棕榈科Palmae植物种类最多,桑科Moraceae和芸香科Rutaceae次之。②不同河段优势植物种类无显著差异,乔木以龙眼Dimocarpus longan、小叶榕Ficus concinna和黄皮Clausena lansium为主,灌木以桂花Osmanthus fragrans、九里香Murraya exotica和米仔兰 Aglaia odorata为主,草本以香蕉Musa nana和青皮竹 Bambusa textilis为主。③研究区域西闸至东闸不同河段内,乔木多样性整体呈下降趋势,灌木和草本无明显趋势,整体均匀度无明显变化趋势,但居住段乔灌草的多样性和均匀度指数显著高于其他河段,而农业段各项指数都低于其他河段;河道宽度与草本植物多样性显著相关,建筑盖度与灌木均匀度显著相关。④研究区植被呈垂直分布,以4 m和8 m为界限分为上中下3层,下层以香蕉、青皮竹和龙眼为主,中层以龙眼、黄皮、落羽杉Taxodium distichum和白颜树 Gironniera subaequalis为主,上层以龙眼、小叶榕和大王椰子Roystonea regia为主;不同高度层优势树种不同。  结论  人为活动对大型乔木影响较小,但对盆栽类灌木和草本类等小型可灵活栽植的植物影响较为显著。图4表2参29
浙江省长兴县湿地维管植物多样性及区系
刘政, 李颖, 朱培, 褚旭东, 何国庆, 孙勇
2020, 37(3): 465-471. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190436
[摘要](1140) [HTML] (576) [PDF](41)
摘要:
  目的  湿地是珍贵的自然资源,也是重要的生态系统,具有不可替代的综合功能。长兴县湿地在浙江省具有重要地位,开展全域湿地维管植物多样性调查,为长兴县湿地生态系统的恢复和保护提供科学依据。  方法  通过线路调查法和样方调查法,对长兴县湿地维管植物多样性进行研究,并对植物区系进行了分析。  结果  ①长兴县共有野生湿地维管植物95科277属464种,其中:蕨类植物7科7属7种、裸子植物2科3属4种、被子植物86科267属453种;被子植物中包含双子叶植物68科222属393种和单子叶植物18 科45 属60种。②植物科组成以分布2~9种的科和仅分布1种的科占优势,两者共占88.42%;属组成以分布2~5种的属和仅分布1种的属占绝对优势,两者共占97.11%。③湿生植物占湿地植物总种数的82.54%;草本植物占湿地植物总种数的85.56%。④科的分布区类型包括11个,除世界广布科外,以泛热带分布型科和北温带分布型科为主;属的分布区类型包括12个,以北温带分布型属为主,热带性质属与温带性质属的数量比为0.77。  结论  长兴湿地维管植物资源丰富,植物区系具有典型的温带性质并有一定的过渡性。表7参25
北京西山侧柏林可燃物调控措施的影响评价
李伟克, 张晨, 谷兴翰, 牛树奎, 殷继艳, 刘晓东
2020, 37(3): 472-479. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190343
[摘要](1201) [HTML] (498) [PDF](16)
摘要:
  目的  针对北京西山侧柏Platycladus orientalis林可燃物分布特征,实施不同强度可燃物调控措施,并依据调控后林下植被的生物多样性和光合特性的变化,对可燃物调控措施的影响进行评价。  方法  在北京西山试验林场,选取华北地区针叶林—侧柏林,通过对林分可燃物分布特征的调查和分析,制定以修枝、割灌为主的调控措施,分别为未调控(ck)、修枝高度2.5 m并适当清理地表凋落物(P1)、修枝高度3.0 m和割灌并适当清理地表凋落物(P2)、修枝高度3.5 m和割灌并适当清理地表凋落物(P3),每个处理设置3块20 m×20 m的标准地,对比调控与未调控林分的林下植物多样性和优势灌木的光合特性变化。  结果  不同强度可燃物调控措施均改变了林下植被的生物多样性,其中P2调控下灌木层和草本层的物种优势度和多样性及灌木层的物种均匀度显著高于对照;调控林分的林下优势灌木(主要是孩儿拳头Grewia biloba var. parviflora和构树Broussonetia papyrifera)的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率均比对照增加,而表观量子效率则减小,其中P2调控措施下的林下植物光合产物的积累更明显。  结论  调控措施改变了林分结构,使林下光照强度增加。不同调控强度对植被生物多样性和光合特性的影响存在差异,P2调控最有利于研究区域的林分恢复。图2表4参26
基于模糊综合评价与灰色关联分析的河流自然性评价
燕琳, 马岚, 潘成忠, 张栋, 孙占薇, 张金阁, 刘京晶, 黎俊佑
2020, 37(3): 480-488. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.20190485
[摘要](2058) [HTML] (512) [PDF](24)
摘要:
  目的  永定河是海河水系五大河之一,其自然性状况对北京地区居民饮水安全和海河流域水环境均有重要影响,基于“近自然”理念的河流自然性评价是保护和恢复河流自然状态的基础。  方法  以永定河北京山峡段为研究对象,从河流的水文要素、断面形态、水体理化性质、河岸带状况和社会生态价值5个方面,选取了25个定性、定量指标,构建了河流自然性评价指标体系。运用层次分析法与熵权法结合的组合赋权方式计算各指标在评价体系中的权重。用模糊综合评价法和灰色关联分析法分别对河流进行自然性评价和自然等级判定。  结果  模糊综合评价法和灰色关联分析法的评价结果总体一致,划分的21个调查河段中处于自然状态、近自然状态、退化状态和人工状态的河段分别占总河长的14.29%、28.57%、46.62%和9.52%,长度分别约为7.5、15.0、25.0和5.0 km。  结论  总体上,调查河段大部分处于退化状态,但仍具有潜在的近自然修复能力。采用的模糊综合评价法与灰色关联分析法均是可行的河流自然性评价方法。表3参27
遮光和施肥对桢楠苗期生长和氮素积累的影响
邓波, 燕李鹏, 刘桂华, 徐梦媛
2020, 37(3): 489-495. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190399
[摘要](1993) [HTML] (657) [PDF](37)
摘要:
  目的  探索遮光和施肥对桢楠Phoebe zhennan苗期生长和氮素积累的影响,可为其苗期生长调控提供科学依据。  方法  采用二裂式裂区试验设计,设置全光(A1,遮光率0%)、1层遮光(A2,遮光率54.5%)、2层遮光(A3,遮光率85.3%)等3个遮光水平和不施肥(B1)、中度施肥(B2,施复合肥3.3 g·株−1)、大量施肥(B3,施复合肥6.7 g·株−1)等3个施肥水平,分析遮光、施肥及两者交互作用对1年生桢楠生长、生物量积累和氮素积累的影响。  结果  遮光、施肥和两者交互作用显著影响了桢楠的生长和氮素积累(P<0.05),其中A2B2处理下桢楠的苗高、地径和总生物量比其他处理平均高77.2%、30.3%和62.1%。同样氮素积累量在A2B2处理下达最大值,比其他处理平均高68.3%。然而,桢楠苗氮质量分数在A3B3处理下达最大,且显著高于其他处理(P<0.05)。  结论  中等强度的遮光和施肥可提高桢楠幼苗氮素的积累,促进光合作用,提高生长和生物量积累,但过度的遮光和施肥则会在一定程度上抑制其生长。图3表4参22
夏季遮光对连香树幼苗形态、光合作用及叶肉细胞超微结构的影响
李冬林, 金雅琴, 崔梦凡, 黄琳曦, 裴文慧
2020, 37(3): 496-505. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190370
[摘要](1558) [HTML] (678) [PDF](62)
摘要:
  目的  光照是影响植物生长发育最重要的生态因子之一,分析遮光处理对连香树Cercidiphyllum japonicum幼苗生长及生理功能的影响,进而为其种苗繁育和拯救保护提供科学依据。  方法  通过人工遮光设置了全光照(L0)、透光率55% (L1)、透光率25% (L2)、透光率10% (L3) 4种光环境,应用LI-6400光合仪测定了不同光照条件下连香树幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)的日变化,并通过野外取样和透射电镜技术观察了遮光条件下幼苗的生长形态及叶肉细胞超微结构的变化。  结果  ①遮光影响叶片含水量及叶片形态。随着遮光强度的加大,叶片含水量、单叶面积增加,比叶重减小,比叶面积增大,并与对照相比呈现显著差异(P<0.05)。②遮光对幼苗的光合作用产生了显著影响。全光和L1处理下Pn的变化曲线相似,均呈现不对称的“几”字形变化,未出现“午休”现象,14:00出现峰值,L2和L3处理的Pn变化相对缓和,峰值出现在12:00;Gs呈现与Pn类似的变化,而Ci则呈基本一致的凹形变化。PnGsTr的日均值从大到小依次为L0、L1、L2、L3Ci则呈现相反的序列变化。③ 遮光条件下,叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数均有一定程度增加,且随着遮光强度的加大其质量分数递增,提高了叶片的捕光能力。④全光下,叶肉组织中细胞轮廓可鉴,叶绿体数量少,紧靠细胞壁平行分布,细胞中央形成大的空腔,类囊体排列均匀,淀粉粒和嗜锇颗粒较少;遮光条件下细胞内叶绿体数量有所增加,在整个细胞中占有比例显著增大,叶绿体外形逐渐变为圆球形或椭圆形,淀粉粒数量较多,类囊体片层厚度加大,提高了弱光下的光合效率。⑤强度遮光条件(L2和L3)下,连香树苗高(H)和基径(D)依次递减,生物量模型D2H显著下降,幼苗正常的生长发育变缓;但轻度遮光(L1)与对照相比幼苗的生长指标未出现显著差异。  结论  连香树对遮光具有一定的忍耐性和可塑性,轻度遮光未对幼苗的生长带来抑制性影响;轻度遮光有利于改善林内微环境,但有效辐射光强应达自然光强的55%以上。图3表4参29
低温对南极假山毛榉光系统Ⅱ的影响
翟瑜, 周帅, 郝向春, 韩丽君
2020, 37(3): 506-513. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190366
[摘要](518) [HTML] (215) [PDF](9)
摘要:
  目的  探究低温对南极假山毛榉Nothofagus antarctica光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,利用综合生物反应指数(IBR)评价法计算低温胁迫下的叶绿素荧光综合指标的可行性。  方法  采取逐步降低环境温度的方法(从25 ℃降至−25 ℃),测量并分析南极假山毛榉叶片的相对叶绿素含量和快速叶绿素荧光,计算各温度下植株的综合生物反应指数,综合评价温度降低对PSⅡ光化学活性的影响。  结果  环境温度为15 ℃时,PSⅡ光化学活性无变化;环境温度为5 ℃时,放氧复合体损伤,PSⅡ各单位之间的能量流通受阻。低温(−5、−15和−25 ℃)导致相对叶绿素含量显著降低,PSⅡ供体侧受损加剧,电子传递效率下降,PSⅡ各单位之间的能量流通混乱,热耗散显著增加。各温度处理下植株的综合生物反应指数和相对叶绿素含量与测试温度均表现为显著负相关。  结论  低于−5 ℃的低温会对南极假山毛榉PSⅡ的光化学活性造成严重胁迫,综合生物反应指数可以综合评价低温胁迫对植株PSⅡ光化学活性和相对叶绿素含量的影响。图7表1参24
不同指数施氮量对闽楠幼苗生长生理及养分积累的影响
王晓, 王樱琳, 韦小丽, 吴高殷
2020, 37(3): 514-521. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190259
[摘要](2249) [HTML] (413) [PDF](19)
摘要:
  目的  确定闽楠Phoebe bournei幼苗培育的最适指数施氮量,对丰富高质量闽楠苗木培育具有重要意义。  方法  采用盆栽试验方法,测定6个水平指数施氮量(0、1、2、3、4、5 g·株−1)处理下闽楠幼苗生长生理及养分积累状况。  结果  闽楠苗高、地径、叶面积、生物量、叶绿素质量分数以及根系活力随指数施氮量的增加先升高后降低,3 g·株−1时达到最大;苗木氮、磷、钾素积累量在最高指数施氮量处理中最大;苗木生物量、氮素质量分数、株含量以及施氮量之间的关系分析表明:施氮量为3~5 g·株−1时,幼苗养分吸收表现为奢侈消耗;临界值法表明:闽楠苗叶片氮钾的最适质量分数临界范围分别16.88~20.58和9.78~11.38 mg·g−1,最适施氮量为3~4 g·株−1  结论  综合闽楠苗生长生理以及养分积累表现,建议闽楠苗期培育以指数施氮量4 g·株−1为宜。图3表4参34
湿地围垦对土壤碱性磷酸酶动力学特征的影响
徐传红, 卢明星, 范弟武, 程虎, 韩建刚
2020, 37(3): 522-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190388
[摘要](1467) [HTML] (589) [PDF](32)
摘要:
  目的  酶促反应动力学是揭示土壤养分转化的重要手段。探究围垦对土壤磷素转化及有效性的影响,以期为湿地养分转化效率及质量提升提供理论依据。  方法  采集洪泽湖河湖交汇区(光滩、芦苇Phragmites communis、杨树Populus和稻田)和崇明东滩湿地(光滩、互花米草Spartina alterniflora、芦苇和麦田)等不同覆被或土地利用方式的8种土壤,以碱性磷酸酶(ALP)为例,研究湿地围垦对酶促反应动力学特征的影响。采用单因素方差分析法比较不同土地利用下土壤ALP动力学参数的差异,并结合冗余分析探究土壤理化性质与动力学参数的相关性。  结果  洪泽湖湿地,无论是光滩自然演变为芦苇湿地,还是围垦芦苇湿地为杨树人工林或稻田,ALP动力学参数最大反应速率(Vmax)和米氏常数(Km)均增大,Vmax增加13.0%~313.4%,Km增加21.0%~50.8%。但酶的催化效率(Vmax/Km)在自然演替过程中下降25.0%,人为围垦利用后增大2.3倍。对崇明东滩湿地而言,光滩演变为芦苇湿地后,VmaxKm分别增大7.0和6.2倍,Vmax/Km增大11.1%;芦苇湿地转变为麦田后,VmaxKmVmax/Km分别减少54.8%、47.0%和13.3%。冗余分析结果显示:Vmax/Km与全氮(洪泽湖)和有机碳(崇明东滩)为正相关关系。  结论  光滩自然演变为芦苇湿地过程中,尽管ALP的总量增加,但酶与底物亲和力下降。围垦后的土地利用类型及管理方式可能对ALP的Vmax/Km产生显著影响。无论自然覆被还是围垦后的土地利用类型,提高土壤全氮和有机碳质量分数有利于ALP催化效率的提升。图1表3参43
滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素
匡媛媛, 范弢
2020, 37(3): 531-539. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190383
[摘要](1102) [HTML] (501) [PDF](23)
摘要:
  目的  土壤水分是喀斯特石漠化地区植被恢复的关键因子,分析滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素,可为喀斯特生态系统的恢复提供科学依据。  方法  以滇东南普者黑峰林湖盆区为研究区,选取石灰岩灌丛、清香木Pistacia weinmannifolia次生林、云南松Pinus yunnanensis人工林下的不同小生境(石沟、石坑、土面)为研究对象,分析小生境土壤水分的差异性及影响因素。  结果  ①各小生境的土壤水分季节性差异显著(P<0.05),平均土壤含水率从高到低依次为石沟(42.24%)、石坑(41.63%)、土面(32.98%),并随着土层深度的增加而减少。②石灰岩灌丛进行自然和人工恢复后,小生境的土壤含水率增加,从高到低依次为清香木次生林(35.80%)、云南松人工林(31.67%)、石灰岩灌丛(29.36%),自然恢复优于人工恢复。③小生境土壤水分差异性受到生境类型、土壤性质、植被群落的影响,植被往往优先选择生境条件优越的石坑和石沟小生境。不同土层深度的小生境土壤水分差异性受到土壤性质和土壤优先流的影响。  结论  喀斯特石漠化地区进行植被恢复要结合植被群落和小生境类型,优先选择石沟和石坑小生境,自然和人工恢复相结合,以促进喀斯特生态系统的恢复和改善。图4表2参28
大豆种荚应答镰刀菌侵染的叶绿素荧光成像规律
龙希洋, 肖新力, 张启辉, 杨文钰, 刘江, 张静
2020, 37(3): 540-546. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190325
[摘要](1076) [HTML] (495) [PDF](29)
摘要:
  目的  种荚是大豆Glycine max防御霉菌侵染的第1道防线,部分大豆品种种荚具有极佳的田间霉变抗性,本研究目的在于寻找与豆荚霉变抗性相关的快速鉴定指标。  方法  采用叶绿素荧光成像技术,以高抗大豆‘QWT15-2’、中抗大豆‘E1’和易感大豆‘E314’为研究对象,对离体种荚接种轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides,监测其叶绿素荧光参数变化情况。  结果  大豆种荚接种霉菌24 h后,通过叶绿素荧光成像系统可清晰观察到豆荚表皮病斑,叶绿素荧光参数发生显著变化。霉菌侵染后0~5 d,大豆种荚初始荧光参数初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)大幅降低,非光化学猝灭系数qN上升、QNP下降,最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及电子传递速率(RET)均呈下降趋势。  结论  高抗大豆‘QWT15-2’维持了较健康的组织形态,各荧光参数表现稳定;中抗大豆‘E1’和感病大豆‘E314’受霉菌侵染影响,其表皮组织破坏严重、荧光参数变化幅度大;其中Fv/FmFmFvqNQNP荧光参数对霉菌侵染响应敏感,可作为评价大豆种荚田间霉变抗性的鉴定指标。图4参17
响应面优化超声波辅助[Bmim]Cl-K2HPO4双水相提取黄秋葵多糖
何自强, 张惠玲, 杨正雄
2020, 37(3): 547-555. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190339
[摘要](1966) [HTML] (541) [PDF](17)
摘要:
  目的  探讨超声波辅助[Bmim]Cl-K2HPO4提取黄秋葵多糖的最佳工艺。  方法  采用浊点滴定法,比较[Bmim]Cl-(NH4)2SO4、[Bmim]Cl-Na2HPO4、[Bmim]Cl-Na2CO3和[Bmim]Cl-K2HPO4等4种双水相体系的分相能力与萃取能力,确定[Bmim]Cl-K2HPO4为最佳双水相体系。以黄秋葵Abelmoschus esculentus为原料,采用超声波辅助[Bmim]Cl- K2HPO4提取黄秋葵多糖,探讨K2HPO4质量分数、提取时间、提取温度、液固比、[Bmim]Cl质量分数等5个单因素对提取率的影响。在各单因素试验最佳条件的基础上,进行响应面Box-Behnken设计,优化黄秋葵多糖提取工艺。  结果  各因素对提取率影响大小依次为液固比、[Bmim]Cl质量分数、提取温度、提取时间、K2HPO4质量分数;最佳工艺条件为5 mL质量分数71.94%的离子液体[Bmim]Cl,5 mL质量分数22.31%的K2HPO4双水相体系中,提取时间29.36 min,提取温度55.69 ℃,液固比25.00 mL·g−1,黄秋葵多糖提取率为29.12%。验证平均值为31.22%,相对标准偏差为3.70%。  结论  超声波辅助[Bmim]Cl-K2HPO4提取工艺具有提取率高、时间短、离子液体可回收等优点,可用于工业化生产。图8表3参24
外源草酸对绿竹笋抗氧化酶和木质化的影响
俞暾, 郑剑, 余学军
2020, 37(3): 556-562. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190337
[摘要](1255) [HTML] (587) [PDF](27)
摘要:
  目的  研究外源草酸处理对低温下去壳绿竹笋Bambusa oldhami的保鲜效果及其机制。  方法  用5 mmol·L−1草酸浸泡去壳绿竹笋10 min,置于(6±1) ℃下,定期测定去壳绿竹笋的过氧化氢(H2O2)质量摩尔浓度、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、硬度、木质素质量分数和木质素代谢关键酶(PAL、4-CL、CAD、POD)的活性及其基因表达水平。  结果  5 mmol·L−1草酸溶液浸泡去壳绿竹笋10 min,能够提高去壳绿竹笋组织内SOD和CAT的活性并延缓H2O2的累积,抑制去壳绿竹笋木质素代谢关键酶(PAL、4-CL、CAD、POD)的基因表达水平和活性的上升,并显著降低木质素质量分数和硬度的上升。  结论  外源草酸处理通过抑制木质素代谢和提高抗氧化酶系统阻止去壳绿竹笋采后木质化进程,从而延缓了其冷藏期内品质的下降。图4参32
杭州村镇下垫面遥感指数与地表温度的相关性
金嘉乐, 孙剑, 杨利斌, 董程锋, 齐锋
2020, 37(3): 563-570. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190379
[摘要](1502) [HTML] (585) [PDF](30)
摘要:
  目的  分析不同类型村镇下垫面特征与地表温度(LST)的相关关系,对明晰村镇热环境的影响规律具有重要意义。  方法  利用单通道算法反演村镇的下垫面温度,针对遥感数据不同波段的特性计算了归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)、不透水面信息指数(NDISI)、归一化水汽指数(NDMI)和改进型归一化差异水体指数(MNDWI)。基于杭州市夏、冬两季的地表温度及遥感指数计算结果,统计分析不同类型村镇下垫面两者间的线性相关性。  结果  地表温度与NDVI呈显著负相关,与NDBI呈显著正相关,与NDMI呈显著负相关。NDMI和NDBI对地表温度的影响大于NDVI,NDISI和MNDWI对地表温度的影响则相对更小;冬季地表温度与遥感指数的相关性弱于夏季。  结论  降低建筑密度,提高下垫面湿度和植被覆盖度都有利于降低村镇夏季地表温度,优化村镇热环境。图7表2参27
黑木相思木材干燥特性及干燥工艺制定
周凡, 周永东, 高鑫, 付宗营, 侯俊峰, 翁翔, 林韶辉
2020, 37(3): 571-577. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190394
[摘要](1239) [HTML] (573) [PDF](23)
摘要:
  目的  为获得黑木相思Acacia melanoxylon木材的干燥特性,编制合理干燥基准,从而促进其实际开发和利用。  方法  采用百度试验法研究黑木相思木材的干燥特性,参照百度试验干燥缺陷等级拟定木材干燥初终期条件,依据锯材干燥质量检测结果对黑木相思锯材常规干燥工艺进行系统优化试验,并制定25 mm厚黑木相思锯材的干燥基准。  结果  黑木相思木材的干燥缺陷主要为初期开裂和扭曲变形,其次为截面变形,无内裂产生。从干燥速度看,黑木相思属于中等易干材。木材含水率15%时的气干密度为0.620 g·cm−3,属于中等范畴。采用优化制定的干燥基准对25 mm厚黑木相思锯材进行常规干燥后,木材含水率从110.40%干至8.42%,干燥周期为268.0 h (11.2 d),整个干燥过程中干燥速率比较稳定,平均为0.38%·h−1  结论  黑木相思干燥锯材的平均最终含水率、干燥均匀度、厚度上含水率偏差、残余应力以及可见干燥缺陷方面的指标均达到锯材干燥质量二级要求。本研究制定的黑木相思锯材干燥工艺可为实际干燥生产过程提供科学依据。图2表6参25
基于无线定位的温室生产平台自动导航
赵辰彦, 姚立健, 杨自栋, 颜松, 蔡存成
2020, 37(3): 578-586. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190364
[摘要](1226) [HTML] (556) [PDF](25)
摘要:
  目的  为了提高温室内车辆自动导航的精度,提出了一种基于超宽带定位和带有自调整函数模糊控制的路径跟踪方法。  方法  首先利用超宽带(UWB)模块构建无线定位系统,采用二元三次多项式对定位误差进行拟合,并修正测量点误差;其次结合带自调整函数解析式的模糊控制器,对横向偏差与航向偏差的权重进行动态调整,输出前轮转角;最后分别进行直线和矩形路径跟踪的实车试验,并与使用纯追踪方法的结果进行对比。  结果  在进行不同初始状态的直线路径跟踪时,平均偏差均值为22.4 cm,标准差为5.8 cm,稳态偏差平均值为5.4 cm,比纯追踪模型精度分别提升了28.4%、40.2%和34.9%;进行矩形路径跟踪时,平均偏差为14.4 cm,最大偏差为46.9 cm,相比于纯追踪模型精度分别提升了46.5%和53.5%,其中最大偏差主要出现在矩形的转角处。  结论  本研究提出的方法具有较好的稳定性和控制精度,能满足生产平台在温室内自动导航作业需求。图8表3参24
基于产业发展导向的浙北乡村景观规划探究
项缨, 张建国
2020, 37(3): 587-592. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190635
[摘要](641) [HTML] (181) [PDF](12)
摘要:
  目的  探究乡村景观品质提升与乡村产业结构优化有机结合的乡村发展路径。  方法  以浙北地区桐乡市荣星村、红星村和合星村等3个不同产业类型的村庄为例,采用理论分析与实证研究相结合的方法,进行基于产业发展导向的浙北乡村景观规划探索。  结果  复杂的产业结构和高强度经营对区域乡村发展造成了较大的影响,乡村产业发展遇到挑战、乡村社会发展动力不足和生态保护形势日益严峻是3个主要问题。依据乡村景观与乡村产业结构之间互为因果和相互影响的基本原理,提出了生产发展与生态保护相结合、历史遗存与文化惠民相耦合、遗址保护与文化景观相融合三大规划原则。  结论  构建了基于农业生产与生态保护相结合优化产业景观、历史遗存保护与文化惠民相耦合构建旅游景观,以及技艺传承与文化创新相融合塑造文创景观建设等具体的规划发展策略。图1表1参19
文献综述
基于涡动相关技术的森林生态系统二氧化碳通量研究进展
龚元, 纪小芳, 花雨婷, 张银龙, 李楠
2020, 37(3): 593-604. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190412
[摘要](836) [HTML] (377) [PDF](23)
摘要:
森林生态系统是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,森林对大气二氧化碳(CO2)浓度具有重要的调节作用,开展森林生态系统碳循环研究对更好地了解生物地球化学过程和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。涡动协方差/涡动相关技术是目前应用最广泛的森林生态系统CO2通量观测技术。讨论了基于该技术的森林生态系统CO2通量研究的部分代表性成果,总结了当前森林生态系统CO2通量的主要研究成果并对未来研究提出展望。目前,森林生态系统CO2通量的研究主要集中于:①森林生态系统的碳源/汇估算;② CO2通量观测源区/足迹的计算;③ CO2通量动态特征的提取及其环境影响因子;④基于统计模型的森林生态系统物候特征参数的提取;⑤基于机理模型的气候系统对森林生态系统碳循环的影响。主要结论为:森林生态系统是陆地生态系统的重要碳汇,在对森林生态系统进行CO2通量观测时需对其通量源区的空间代表性进行检验,森林生态系统碳源/汇状态受到树龄、降水和土壤含水量等因素的影响,空气温度是森林生态系统碳循环的重要影响因子。未来森林生态系统CO2通量研究应该集中于提高通量足迹模型计算精度,讨论不同林分对大气CO2的贡献强度。结合气候系统模型和生态生理模型建立植物生理过程参数化模型、预测气候变化对森林碳交换的影响。区域-全球尺度森林生态系统CO2通量研究未来将关注多站点通量,气象数据长时间序列的整合分析,讨论CO2通量气候态特征与碳源/汇的空间格局,更好地了解全球陆地生态系统碳循环机制。表1参64
研究简报
水杨酸诱导紫楠对炭疽病的抗性
侯盼盼, 陈安良, 费莉玢, 马良进
2020, 37(3): 605-610. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190342
[摘要](1356) [HTML] (594) [PDF](42)
摘要:
  目的  探究水杨酸(SA)诱导紫楠Phoebe sheareri对炭疽病的抗性。  方法  以2年生紫楠为材料,用0、50、100、200、500 mg·L−1质量浓度SA对紫楠进行喷雾处理,以无菌水喷洒不接种为对照(ck)。喷雾后选择不同时间采集紫楠叶片,采用离体刺伤接种法测定对炭疽病病斑的抑制作用,并测定了紫楠叶片中可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的变化。  结果  不同质量浓度SA处理的紫楠叶片均对炭疽病病斑有抑制作用,100 mg·L−1 SA处理对病斑抑制率达64.28%,在SA喷雾的同时接种炭疽病孢子悬浮液后,叶片的可溶性蛋白质、SOD、CAT和POD在1~7 d内升高,达到峰值时可溶性蛋白质为ck的2.57倍,SOD活性为ck的1.21倍,CAT活性为ck的2.04倍,POD活性为ck的1.46倍,7 d后呈下降趋势,15 d内各生理指标均显著高于ck。  结论  SA可诱导紫楠叶片可溶性蛋白质、SOD、CAT和POD升高,对炭疽病产生抗病性。图3参23