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2020年  第37卷  第6期

天目山紫楠种群年龄结构与点格局分析
范忆, 楼一恺, 库伟鹏, 戴其林, 王铮屹, 赵明水, 余树全
2020, 37(6): 1027-1035. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190631
[摘要](379) [HTML] (220) [PDF](81)
摘要:
  目的  研究天目山紫楠Phoebe sheareri种群年龄结构和空间分布格局,有利于更好地保护天目山紫楠种群,为森林管理提供依据。  方法  基于浙江省天目山常绿阔叶林1 hm2(100 m×100 m)样地调查数据,分析了优势种紫楠种群的年龄结构,并按胸径(DBH)将其分为5个径级,分别为径级1(1.0 cm≤DBH<2.5 cm)、径级2(2.5 cm≤DBH<10.0 cm)、径级3(10.0 cm≤DBH<20.0 cm)、径级4(20.0 cm≤DBH<30.0 cm)、径级5(DBH≥30.0 cm)。同时,应用点格局方法分析了不同径级个体的空间分布格局以及空间关联性。  结果  ①径级1和径级2低龄个体较多,占总统计量的68.95%,径级3个体占23.71%,径级4和径级5高龄个体较少,占7.34%。种群的存活曲线接近DeeveyⅠ型,属于增长型发展模式。②径级1、径级2、径级3、径级4个体以聚集型分布为主,且随着研究尺度的增大,聚集性也越显著,径级5以随机分布为主。③各径级间关系密切,以正关联为主。从小尺度观察,径级1与径级4个体在0~5 m尺度内是负关联,径级3与径级4个体在0~8 m尺度内是负关联,径级3与径级5个体在0~4 m尺度内是负关联。除此之外,其他径级个体之间皆为正关联。从大尺度观察,天目山紫楠种群各径级个体之间基本都呈显著正关联。  结论  天目山紫楠种群属于增长型的发展模式,各径级都呈集群分布,不同径级间的关系密切,以正关联为主。图5表2参24
岩溶区林分生长与影响因子的关系
王磊, 崔明, 刘玉国, 周梦玲, 武建宏, 周桃龙
2020, 37(6): 1036-1044. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190762
[摘要](184) [HTML] (63) [PDF](32)
摘要:
  目的  通过研究南水北调源头渠首岩溶区不同林分生长及其影响的主导因子,为科学指导岩溶区植被恢复、林地管理与林分改造提供依据。  方法  以南水北调水源地中线渠首所在地淅川县岩溶区为研究对象,基于结构方程模型构建乔木层生物量与基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性以及林分密度的模型,进行关系耦合。  结果  基岩裸露度与林分密度为正相关关系(P<0.01),与树种多样性为极显著正相关关系(P<0.01),与建群种生物量为极显著负相关关系(P<0.01)。基岩裸露度对林分密度的直接影响系数为0.198,对树种多样性的直接影响系数为0.519,对建群种生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为−0.659、−0.722和0.063,对林分生物量的间接影响系数为−0.604。土壤厚度与建群种生物量呈显著正相关关系(P<0.05),与树种多样性、林分密度与建群种生物量为正相关关系。土壤厚度对建群种生物量的直接影响系数为0.258,对林分总生物量的间接影响系数为0.262;树种多样性对建群种的直接影响系数为0.084,对林分总生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为0.211、0.126和0.085;林分密度对建群种的直接影响系数为0.096,对林分总生物量的间接影响系数为0.098。建群种生物量与林分总生物量为显著正相关关系(P<0.01),建群种生物量对林分总生物量的总影响系数为1.014。  结论  基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性及林分密度与建群种生物量、林分总生物量之间存在着复杂的关系,在岩溶区降低基岩裸露度、增加土壤厚度(即提升立地条件)能够改善林分结构增加建群种和全林分的生物量。生物量与立地条件、树种多样性和林分密度呈正相关,提升立地条件、抚育改变林分结构能够促进个体生长,增加生物量的积累,改善岩溶区的生态环境。图1表3参34
黄土高原丘陵沟壑区植被覆盖度变化监测
张舒婷, 王晓慧, 彭道黎, 纪平, 刘华, 凌成星, 侯瑞霞
2020, 37(6): 1045-1053. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200136
[摘要](221) [HTML] (90) [PDF](27)
摘要:
  目的  研究黄土高原水土流失严重区域实施“三北”(西北、华北和东北)防护林、退耕还林等林业生态工程以来的植被变化,为制定合理的生态修复和管理对策提供依据。  方法  以陕西省延安安塞区为例,基于Landsat TM/OLI影像,运用像元二分法估算2000和2017年的植被覆盖度,结合海拔、坡度和坡向分析其地形分异特征。  结果  ①安塞区平均植被覆盖度从2000年的24.98%增长到2017年的53.34%,显著提高;②植被覆盖度变化中极显著增加面积占比最大,为44.70%,集中在河流沿岸;③2000年植被覆盖度随海拔升高逐渐减小,2017年随海拔升高先增加后减小。2000和2017年植被覆盖度随坡度先增加后减少,在坡度25°~35°出现最大值。植被覆盖度随坡向的变化从大到小依次为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡;④海拔<1 300 m,坡度15°~35°,平地、阴坡和半阴坡水热条件好,植被恢复容易,高植被覆盖度面积比例最大。  结论  2000−2017年安塞区植被呈改善趋势,海拔、坡度和坡向等地形条件下植被覆盖度存在差异,生态恢复要因地制宜制定对策。图2表6参27
遮光与水分胁迫对盆栽芒萁光合与叶绿素荧光参数的影响
金迪, 张明如, 王佳佳, 高磊, 侯平
2020, 37(6): 1054-1063. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190666
[摘要](120) [HTML] (52) [PDF](13)
摘要:
  目的  研究光合有效辐射与土壤水分变化对芒萁Dicranopteris dichotoma光响应进程及原初光化学反应的影响,分析芒萁单优层片发育成因。  方法  设置不同光合有效辐射[轻度遮光(透光率为35.96%,L1),中度遮光(13.00%,L2)和高度遮光(4.75%,L3)]与土壤水分[充足水分(土壤相对含水量为75%~80%,W1),中度干旱(50%~55%,W2),重度干旱(25%~30%,W3)]双因素控制试验,并以全光处理为对照,比较分析盆栽芒萁光合特征参数和叶绿素荧光诱导动力学参数的变化特征。  结果  ①轻度遮光条件下,重度干旱显著降低了芒萁的净光合速率(Pn)、表观量子效率(YAQ)和最大净光合速率(Pmax),轻度遮光条件下充足水分(W1)和中度干旱(W2)的Pn大约比重度干旱(W3)和对照(ck)高34.4%~69.2%;②中度遮光和高度遮光条件下,各浇水处理间芒萁的Pn大致相近且略高于ck,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)差异不显著(P>0.05),增加遮光强度能够缓解水分亏缺对芒萁的光合特征参数的负面影响;③在相同水分处理条件下,随着遮光强度增加,芒萁的荧光参数呈现先增加后下降的变化特征。④轻度和中度遮光下重度干旱降低了芒萁的光合机构能力,高度遮光时,随着土壤水分的降低,盆栽芒萁叶片的电子传递效率(ψO)、电子传递量子产额(φEo)、能量流参数和光合性能指数(PIABS)均出现上升趋势,说明弱光环境下芒萁表现出明显的抗旱性。⑤遮光和干旱处理未对芒萁的PIABS和综合性能指数(PItotal)产生显著的抑制作用,说明芒萁的PSⅡ没有受到严重损害。  结论  因此,中度遮光+充足水分组合处理有利于盆栽芒萁积累光合产物,中度遮光与中度干旱下盆栽芒萁拥有最高的PSⅡ活性,盆栽芒萁对遮光和土壤水分变化的环境表现出较强的适应性。图3表3参38
铝胁迫对绣球组培苗生长及生理特性的影响
李叶华, 陈爽, 赵冰
2020, 37(6): 1064-1070. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200121
摘要:
  目的  探究蜡莲绣球Hydrangea strigosa和莼兰绣球Hydrangea longipes组培苗的耐铝能力,为抗铝植物的应用和酸性土壤特殊资源的利用奠定基础。  方法  以蜡莲绣球和莼兰绣球组培苗为试验材料,研究培养基中不同氯化铝质量浓度(0、25、50、100、200 mg·L−1)对绣球组培苗生长及生理特性的影响。  结果  较低质量浓度铝胁迫下(25、50 mg·L−1),蜡莲绣球生长正常,长势与对照组相当,莼兰绣球长势不及对照组;中高质量浓度铝胁迫下(100、200 mg·L−1),组培苗长势明显减弱,平均根长和根体积均低于对照组,表明铝胁迫对绣球的地上与地下部分均产生了抑制作用。随着铝胁迫质量浓度的增加,蜡莲绣球叶绿素质量分数在50 mg·L−1时有所增加,莼兰绣球叶绿素质量分数呈现不断下降趋势,表明蜡莲绣球在低质量浓度铝胁迫时促进了叶绿素合成,莼兰绣球在铝胁迫下叶绿素受损。蜡莲绣球与莼兰绣球叶片丙二醛质量摩尔浓度先下降后上升,过氧化氢酶和过氧化物酶活性不断增强,超氧化物歧化酶活性均低于对照组,但差异不显著。蜡莲绣球脯氨酸质量分数在氯化铝质量浓度25 mg·L−1处理下低于对照组,其余质量浓度处理下高于对照组,莼兰绣球铝胁迫处理组脯氨酸质量分数均高于对照组。  结论  绣球在铝胁迫下能作出积极的生长与生理响应,且不同种绣球的耐铝程度有差异。综合各指标分析,蜡莲绣球和莼兰绣球对低质量浓度的铝胁迫有一定的抗性。图2表3参24
薄壳山核桃叶面喷锌效果的评价
尚杨娟, 谭鹏鹏, 范平桦, 孔德仪, 彭方仁, 李永荣
2020, 37(6): 1071-1079. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190687
[摘要](201) [HTML] (159) [PDF](15)
摘要:
  目的  探明叶面喷锌肥对薄壳山核桃Carya illinoensis生长的影响,为果树施肥提供科学依据。  方法  以6年生薄壳山核桃‘波尼’‘Pawnee’为试材,设置乙二胺四乙酸锌钠(EDTA-Zn)、硫酸锌(ZnSO4·7H2O)、硝酸锌[Zn(NO3)2·6H2O]等3种锌肥和50、100、150 mg·L−1锌等3个质量浓度水平,共10个处理组(以不喷锌为对照组)进行叶面喷施,分析生长指标(叶长、叶宽、叶面积、含水率、比叶重、树高、胸径)和叶片矿质营养元素(氮、磷、钾、钙、镁、锌、铁、锰、铜)的质量分数变化,并采用主成分分析和加权隶属函数相结合的方法对叶面喷锌效果进行评价。  结果  随喷锌质量浓度递增,薄壳山核桃叶片及树高、胸径指标均有一定程度增大。与对照相比,150 mg·L−1硝酸锌处理的各项形态生长指标增长显著(P<0.05),特别是叶长、叶宽、叶面积和比叶重,分别超出对照26%、37%、25%、17%。随喷锌质量浓度递增,叶片氮、钾、锌、锰质量分数均呈上升趋势;磷、铁质量分数不断下降;钙、镁质量分数先升高后下降。相关分析表明:叶片中锌质量分数与叶长、叶宽和氮、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05),与叶面积和钙、锰质量分数呈极显著正相关(P<0.01)。  结论  在一定范围内叶面喷锌肥能显著促进薄壳山核桃叶片生长(P<0.05),并促进叶片矿质营养元素的积累。因此,建议薄壳山核桃喷锌肥可选用150 mg·L−1硝酸锌或100 mg·L−1硫酸锌或100 mg·L−1乙二胺四乙酸锌钠。图2表4参30
氮添加对大果木姜子凋落叶分解及养分释放的影响
陈梦, 刘济明, 陈敬忠, 李佳, 黄路婷
2020, 37(6): 1080-1087. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200106
[摘要](177) [HTML] (156) [PDF](10)
摘要:
  目的  研究不同施氮水平对大果木姜子Cinnamomum migao凋落叶养分分解的影响。  方法  于2017年1月,以药用植物大果木姜子人工林凋落叶为研究对象,将凋落叶清洗风干后装入分解袋中,每袋10.00 g。试验期间放置在不同施氮处理[对照(ck,0 g·m−2·a−1)、N1(5 g·m−2·a−1)、N2(15 g·m−2·a−1)、N3(30 g·m−2·a−1)]样地中,每处理3个重复,分别于试验的3、5、7、9、11月采集凋落叶样品,测定凋落叶质量及养分质量分数的变化,分析氮沉降对大果木姜子凋落叶养分释放动态影响。  结果  凋落叶分解试验结束时,各施氮组凋落叶质量损失率整体小于ck,凋落叶残留率整体大于ck,且N2与ck差异不显著,N2、N3差异显著(P<0.05),ck、N1、N2、N3凋落叶分解95%时所需的时间分别为2.973、3.626、3.285、3.671 a;各处理凋落叶碳质量分数总体均呈下降趋势,全氮质量分数整体上均呈先增加后降低的趋势,全磷与全钾质量分数变化趋势相似,为分解初期下降,之后整体上升,最后趋于平稳;各处理凋落叶碳、全磷、全钾残留率总体呈降低趋势,全氮残留率整体上呈先上升后下降趋势。其中分解各时段各施氮处理碳残留率均显著高于ck (P<0.05);随着时间推移,ck处理氮的残留率呈先上升后下降趋势,各施氮处理的氮残留率整体上呈先上升后下降趋势;整个分解过程中各施氮组碳氮比均小于ck,且分解前期与ck表现出显著差异(P<0.05)。  结论  添加氮不利于大果木姜子凋落叶的分解及养分的释放,且施氮越多抑制分解作用更显著。图4表1参33
牦牛废弃物对沙化土壤养分淋溶损失的影响
欧盛业, 丁黎, 余宁尔, 吴胜春, 梁鹏
2020, 37(6): 1088-1096. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190703
[摘要](115) [HTML] (159) [PDF](12)
摘要:
  目的  研究施用不同配比的牦牛Bos grunniens粪生物质炭和牦牛粪堆肥以及聚丙烯酰胺(PAM)对沙化土壤养分淋溶的影响。  方法  在实验室条件下,设置8个处理:单施堆肥处理,炭肥混施(1∶1)处理,以及单施生物质炭处理。另设定不添加炭肥的空白处理。同时,在上述同样处理的基础上再对应地添加PAM,构成添加PAM区组,开展为期60 d的土柱模拟淋溶实验并测定土壤养分。  结果  总体而言,施用生物质炭或者堆肥都可以增强土壤养分含量,但炭肥混施的效果要明显优于单施生物质炭或单施堆肥。与空白对照相比,占土壤质量3%的生物质炭及堆肥混施能够显著增加土壤pH值,使土壤呈弱碱性,有机质质量分数提高530%,土壤全氮质量分数提升255%、硝态氮质量分数提升24.1%,总磷质量分数提升120%,有效磷质量分数提升78%,但对铵态氮效果不显著。此外,添加PAM可以有效降低外源养分的淋溶损失;根据炭肥混施处理的结果,全氮淋溶率减少9.6%,总磷减少7.1%。  结论  混施生物质炭及堆肥产品并配合PAM可以有效提高土壤养分质量分数,同时减少养分渗流的发生。图8表1参38
光质对不同家系青钱柳生物量和叶三萜类化合物积累的影响
刘洋, 陈培, 周明明, 李娜, 方升佐
2020, 37(6): 1097-1104. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200117
[摘要](138) [HTML] (65) [PDF](10)
摘要:
  目的  光质作为影响光合作用的因素,对植物体内次生代谢物质的积累有一定影响。青钱柳Cyclocarya paliurus是中国特有的药用及食用多功能植物,其叶中的活性物质(如三萜)对人体健康具有促进和改善作用。通过开展光质处理对不同家系青钱柳生物量及叶三萜类物质积累影响的研究,可为青钱柳苗期培育过程中的环境选择及保健产品的进一步开发提供参考。  方法  以1年生青钱柳实生苗为材料,选择4个家系(四川沐川31号、浙江安吉1号、广西金钟山6号、广西金钟山7号)和设置4个不同光质(白光、蓝光、绿光和红光),测定不同处理对青钱柳苗期生物量、叶三萜类化合物质量分数及单株产量的影响。  结果  光质和遗传因子对青钱柳生物量、叶三萜质量分数和单株产量均有显著影响(P<0.05)。相比白光处理,其他光质处理显著( P<0.05)降低了青钱柳的总生物量积累,但安吉1号家系的蓝光与白光处理差异不显著( P>0.05)。青钱柳叶总三萜质量分数在安吉1号和沐川31号家系的白光处理下最多,蓝光次之;红光处理显著( P<0.05)增加了青钱柳叶特有三萜单体的质量分数。白光处理下叶生物量积累高的青钱柳植株积累了更多的三萜类化合物,蓝光和绿光处理下较低。  结论  适当的光质处理可作为提高药用植物目标化合物(如三萜类物质)含量的一种控制措施。图1表8参27
梭鱼草化感物质丁二酸、肉桂酸及香草酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应
赵楚, 钱燕萍, 田如男
2020, 37(6): 1105-1111. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190722
[摘要](112) [HTML] (136) [PDF](9)
摘要:
  目的  探讨从梭鱼草Pontederia cordata根状茎中分离鉴定出的3种有机酸类化感物质对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa生长的影响。  方法  以丁二酸、肉桂酸及香草酸标准品模拟研究了梭鱼草根状茎有机酸单一及联合处理对铜绿微囊藻生长的影响。  结果  ①丁二酸、肉桂酸、香草酸单一及联合处理均可以有效抑制铜绿微囊藻的生长,以100 mg·L−1丁二酸+肉桂酸联合处理7 d时抑藻率最高(92.78%)。②3种有机酸类化感物质单一作用时,其抑藻能力从高到低依次为肉桂酸、丁二酸、香草酸;联合作用时,其抑藻能力从高到低依次为丁二酸+肉桂酸、肉桂酸+香草酸、丁二酸+肉桂酸+香草酸、丁二酸+香草酸,同时香草酸可以在一定程度上削弱丁二酸+肉桂酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应。③丁二酸与酚酸(肉桂酸、香草酸)、肉桂酸与香草酸及三者联合可以协同增强对铜绿微囊藻的抑制效果,表明同类或不同类有机酸联合作用可以协同增强抑藻效果。  结论  梭鱼草根状茎有机酸类化感物质很可能具有良好的抑藻效果,同时多种化感物质联合作用可能是梭鱼草抑制铜绿微囊藻水华的一种主要机制。丁二酸、肉桂酸、香草酸具有开发为抑藻剂的潜质。图2表2参26
磁性海藻酸钠复合凝胶球的制备及对铅离子的吸附性能
王珏, 郭明, 孙立苹
2020, 37(6): 1112-1119. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190751
[摘要](189) [HTML] (161) [PDF](13)
摘要:
  目的  磁性凝胶微球是新型吸附剂,其高效去除污染物的功能和重复利用性能受到热切关注,因此制备1种新型的磁性凝胶球极有必要。  方法  将离子共沉淀法制备的磁性粒子(MNP)用作载体进行硅烷化反应以合成具有氨基末端的磁性纳米颗粒(AM)。静电作用将海藻酸钠(SA)包覆在磁性颗粒表面,制备了1种富含氨基、羟基和羧基多官能团的新型磁性复合凝胶球(SA@AM)。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描/透射电子显微镜(SEM/TEM)、振动样品磁力计(VSM)表征产物,并开展产物对重金属离子吸附性能研究。  结果  成功制备的目标功能复合凝胶球(SA@AM)呈顺磁性磁铁矿晶型,SA@AM凝胶球的尺寸为1.5~2.0 mm;MNP、AM、SA@AM的磁化值分别为13.8、13.4和6.85 A·m2·kg−1。吸附实验显示:SA@AM对重金属铅离子(Pb2+)表现出高效吸附能力,对Pb2+的最大吸附量为105.82 mg·g−1,吸附机理更符合Langmuir等温吸附模型。重复吸附-解吸实验表明:SA@AM对Pb2+的去除率≥76%。  结论  新型海藻酸钠磁性复合凝胶球对重金属Pb2+有着优异的吸附能力,同时磁性凝胶球有着良好的再生性能。图10表1参25
雄性榧树天然居群表型多样性及优株初选
詹利云, 刘琏, 曾燕如, 喻卫武, 戴文圣
2020, 37(6): 1120-1127. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190676
[摘要](133) [HTML] (163) [PDF](16)
摘要:
  目的  探究雄性榧树Torreya grandis天然居群的表型多样性,初步筛选雄性优良单株,为科学配置优良授粉树和提高香榧T. grandis ‘Merrillii’种实产量和品质提供参考。  方法  以5个雄性榧树天然居群的121个单株为材料,对叶片单叶质量、叶形指数及雄球花单花质量、花形指数、花粉得率、花粉生活力等10个表型性状进行了分析,探讨其表型变异程度和变异规律,并初步筛选了雄性榧树优良单株。  结果  ①在居群间除了叶长和花粉得率有显著差异(P<0.05)外,其他性状均无显著差异(P>0.05);在居群内10个表型性状都存在显著性差异,即居群内的变异大于居群间的变异,表明雄性榧树表型变异主要来源于居群内,人工选择要以单株选择为主。②10个表型性状中雄球花指标的变异系数大于叶片,且花粉生活力和花粉得率平均变异系数分别为42.36%和34.13%,变异较为丰富,因此授粉优树的选择可基于雄球花性状指标。③根据雄株雄球花性状指标综合筛选出了早、中、晚型36个优良单株,可在今后的选育和造林实践中应用。  结论  雄性榧树表型性状在居群内具有更加丰富的遗传多样性,在后期遗传改良中应重视群体内优良单株的选择,而球花大小、花粉生活力和花粉得率是榧树雄株进行优株初选的重要表型指标。图1表7参26
竹茎秆快速生长期淀粉分解相关酶基因表达的分析
栗青丽, 王灵杰, 高培军, 韦赛君, 吕嘉欣, 高岩, 张汝民
2020, 37(6): 1128-1135. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190661
[摘要](327) [HTML] (130) [PDF](15)
摘要:
  目的  揭示毛竹Phyllostachys edulis茎秆内α-淀粉酶(AMY)和β-淀粉酶(BAM)以及相关基因表达对毛竹快速生长的调控机制。  方法  以毛竹笋竹为试材,测定茎秆不同时间(10:00、14:00、18:00、22:00、2:00、6:00)和不同节间(第7、10、13、16节)内非结构性碳水化合物(NSC)质量分数、α-淀粉酶活性和β-淀粉酶活性以及PeAMYPeBAM基因表达。  结果  毛竹茎秆NSC质量分数白天较高,18:00之后逐渐降低,第7节和第10节葡萄糖质量分数2:00分别比18:00降低了25.4%和27.2%(P<0.01),果糖分别降低了50.0%和34.1%(P<0.01),蔗糖分别降低了49.8%和27.4%(P<0.01),淀粉6:00分别比18:00降低了27.3%和23.2%(P<0.01);BAM活性和基因表达在白天较稳定,18:00之后极显著升高,黎明前逐渐下降,第7、10和13节22:00活性分别比18:00高90.5%,76.7%和50.5%(P<0.01),PeBAM基因表达2:00分别比18:00高1.8、1.8和1.7倍(P<0.01)。  结论  毛竹茎秆快速生长期白天生长慢,夜间生长快,茎秆发育和成熟是从下往上顺次推进的。毛竹茎秆快速生长与PeBAM基因的表达密切相关,BAM在毛竹茎秆淀粉降解中可能起主要作用。图4表1参38
2013-2017年中国小反刍兽疫病毒P基因遗传演化特征
盛琰翔, 刘春菊, 王清华, 迟田英, 马洪超, 王志亮, 吴晓东, 包静月
2020, 37(6): 1136-1142. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190742
摘要:
  目的  探究中国小反刍兽疫病毒(PPRV)田间流行毒株P基因的分子进化特征。  方法  对2013−2017年中国21省份37个疫点的小反刍兽疫病毒流行毒株进行磷蛋白基因(P基因)序列比较和分子进化分析。  结果  37个毒株P基因核苷酸序列间的遗传距离为0~0.009 2,变异分布在47个位点;P蛋白氨基酸序列间的遗传距离为0~0.007 9,变异分布在26个位点。与15株代表毒株的序列比对发现:2013−2017年中国37株PPRV流行毒株P基因的10个位点发生了核苷酸序列突变,其中3个导致了氨基酸序列的改变。以最大似然法构建分子进化树,发现2013−2017年中国流行的37个毒株构成基因Ⅳ系中1个独立的进化分支,与2007年传入西藏的毒株处于不同的进化分支。  结论  2013−2017年中国小反刍兽疫病毒P基因变异较大;随毒株流行时间增长,P基因的突变位点增多,但不同毒株突变位点不同,表现为相对随机的突变。图3表4参12
3种不同寄主植物对黄脊竹蝗取食偏好性和生长发育的影响
金京, 谢榕, 李霞, 周柳江, 杜永斌, 顾宇彤, 樊建庭
2020, 37(6): 1143-1148. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190723
摘要:
  目的  研究黄脊竹蝗Ceracris kiangsu在3种不同寄主植物上的取食偏好和发育状况,有助于了解它们与寄主植物的关系。  方法  采用网格坐标纸计算面积法,测定不同龄期黄脊竹蝗对玉米Zea mays、芒草Miscanthus sinensis和毛竹Phyllostachys edulis 等3种寄主植物的取食选择性,并观察3种不同寄主植物对黄脊竹蝗体质量、体长、产卵前期、产卵量和存活率的影响。  结果  不同龄期黄脊竹蝗对寄主植物取食偏好性发生了改变,其中1龄若虫的平均取食面积从大到小依次为玉米(474.67 mm2±66.03 mm2)、毛竹(179.33 mm2±41.38 mm2)、芒草(76.00 mm2±42.11 mm2),而2~5龄若虫对芒草的取食面积都显著大于其他2种寄主植物(P<0.05)。不同寄主植物饲喂后,黄脊竹蝗平均体质量增长量从大到小依次为玉米(0.301 g±0.015 g)、芒草(0.295 g±0.022 g)、毛竹(0.229 g±0.027 g);黄脊竹蝗平均体长增长量从大到小依次为芒草(25.120 mm±0.682 mm)、玉米(24.860 mm±1.436 mm)、毛竹(22.910 mm±2.914 mm)。在不同寄主植物饲养下,成虫产卵前期存在显著差异(P<0.05),平均产卵前期从大到小依次为芒草(55.4 d±6.9 d)、毛竹(41.7 d±2.2 d)、玉米(41.2 d±3.7 d),其中芒草饲养的种群产卵前期显著大于其他2种植物饲养的种群;黄脊竹蝗取食不同寄主植物后雌虫产卵量差异显著(P<0.05),从大到小依次为毛竹(122.00粒±6.08粒)、玉米(121.00粒±12.70粒)、芒草(21.00粒±2.89粒);单一寄主植物饲养黄脊竹蝗的存活率影响差异不显著(P>0.05),存活率由高到低依次为毛竹(88.33%±1.70%)、芒草(86.67%±1.66%)、玉米(83.33%±1.60%)。  结论  从寄主植物获取的难易程度以及对黄脊竹蝗体质量、体长增长量和繁殖能力来考虑,玉米叶可以大量种植,芒草为户外野生禾本科Gramineae植物,不易大批量获取。相对来说,玉米叶是最适合黄脊竹蝗人工饲养的食物来源。图4表1参17
苹果小吉丁虫对病虫害诱导野苹果树挥发物触角电位和行为反应
刘爱华, 孔婷婷, 张静文, 温俊宝, 焦淑萍
2020, 37(6): 1149-1158. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190738
[摘要](222) [HTML] (186) [PDF](11)
摘要:
  目的  探索苹果小吉丁虫Agrilus mali对寄主野苹果Malus sieversii 挥发物行为反应。  方法  采用动态顶空套袋吸附法收集不同受害状态下野苹果枝条与枝干挥发物,测定苹果小吉丁虫对寄主挥发物触角电位和行为反应。  结果  共获得9类46种挥发性化合物,包括醇类、脂类、醛类、烷烃类、烯烃类、酮类、萜类、醚类及其他类。与健康枝条释放的挥发物相比,受苹果小吉丁虫危害枝条中二十烷、十五烷相对含量增加,丁烯醇、2-甲基丙烯醛、十七烷、二十一烷、环庚三烯、环己酮、α-蒎烯、甘菊蓝等8种挥发物相对含量有所降低,增加的有化合物种类为顺-3-己烯醇、己醛、癸醛、壬醛、(+)-柠檬烯等14种;受苹果腐烂病菌Valsa mali危害的枝条,十五烷、十七烷、3,7-二甲基癸烷,二十烷、α-蒎烯相对含量增加,二十一烷、环己酮、环庚三烯、甘菊蓝相对含量减少,增加的化合物种类为顺-3-己烯醇、丁酸丁酯、己醛、(+)-α-蒎烯、(+)-柠檬烯等12种。与健康枝干释放挥发物相比,受苹果小吉丁虫危害枝干,顺-3-己烯醇、α-蒎烯、(−)-α-蒎烯、莰烯相对含量增加,己醛、环庚三烯、β-蒎烯、甘菊蓝相对含量有所降低,增加的化合物种类分别为3-辛烯-2-醇、丁酸丁酯、癸醛、十五烷、(+)-香橙烯等17种;受苹果腐烂病菌危害枝干中,己醛相对含量增加,顺-3-己烯醇、丙烯醛、环己酮、α-蒎烯、(−)-α-蒎烯、β-蒎烯、甘菊蓝相对含量降低,增加的化合物种类分别为苯甲醛、十五烷、双戊烯等11种化合物。能引起苹果小吉丁虫雌雄成虫触角产生较强触角电位反应物质包括(−)-α-蒎烯、壬醛、(+)-α-蒎烯、苯甲醛、癸醛、丙烯酸丁酯,行为测定中具有趋向反应的物质有(−)-α-蒎烯、α-蒎烯、(+)-β-蒎烯、β-蒎烯、癸醛、壬醛。  结论  综合触角电位和行为反应测定结果表明:(−)-α-蒎烯、壬醛、癸醛对苹果小吉丁虫成虫具有较好的引诱作用。图1表3参27
利用特征分割和病斑增强的杨树叶部病害识别
明浩, 苏喜友
2020, 37(6): 1159-1166. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190752
[摘要](123) [HTML] (53) [PDF](14)
摘要:
  目的  针对杨树Populus黑星病早期特征和杨树花叶病病斑不明显的特点,提出通过对图像集进行预处理的方法以提高识别精度的方案。  方法  为去除图像背景的影响,采用基于改进的Canny算子边缘检测法并结合霍斯变换提取叶片轮廓;借助限制对比度自适应直方图均衡化算法降低局部光照不均带来的影响并增强病斑的特征;使用自适应阈值的OTSU分割算法提取病斑图像。最后将预处理得到的病斑特征二值化图像和病斑图像,分别输入由5个卷积层、3个全连接层、650 000个神经元及超过6 000万个学习参数的Alexnet神经网络进行训练并验证准确率。  结果  研究最终分别获得93.56%和98.07%的验证集识别精度,较原图像实验组88.77%的识别精度有显著提升。提出的提取叶片轮廓的结合方法能够完整提取不同背景下的叶片主体图像,有效避免目标叶片的背景干扰;限制对比度自适应直方图均衡化算法对自然环境下拍摄产生的不均匀光照有较好的处理效果,有效降低反光等因素的干扰。  结论  几种病害图像预处理对提高识别精度效果明显,识别能力远超过未经处理的原始病害图像识别,有助于提高杨树叶部病害的智能识别能力。图8表1参22
九龙山国家级自然保护区鸟类组成特征分析
郑英茂, 刘娟, 潘成椿, 李成惠, 黄帮文, 丁平, 刘菊莲
2020, 37(6): 1167-1176. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190737
[摘要](161) [HTML] (115) [PDF](17)
摘要:
  目的  生物资源调查是保护区进行管理和保护的基础,对九龙山国家级自然保护区进行鸟类资源调查分析,可提供目前鸟类群落状况,为鸟类的保护和恢复提供科学依据。  方法  通过整合历史文献、进行鸟类专项调查和红外相机调查,分析九龙山国家级自然保护区的鸟类群落。  结果  共记录鸟类165种,隶属15目49科,主要为留鸟(56.36%)。群落优势种为灰眶雀鹛Alcippe morrisonia和红头长尾山雀Aegithalos concinnus。需重点保护的鸟类共有37种,其中,国家Ⅰ级重点保护鸟类2种(白颈长尾雉Syrmaticus ellioti和黄腹角雉Tragopan caboti);国家Ⅱ级重点保护鸟类26种;列入IUCN物种红色名录的10种,列入中国脊椎动物红色名录的18种。鸟类地理区系组成上兼具古北界和东洋界成分,但以东洋界(89种,53.94%)为主;121种繁殖鸟中,以东洋界种最多(69.42%);古北界种在旅鸟和冬候鸟中占比最多(分别为84.62%和100.00%)。  结论  九龙山国家级自然保护区鸟类资源丰富,占浙江省鸟类物种数的30.00%以上;区系组成以东洋界为主,且有向古北界过渡特征。表4参13
浙江青山湖国家森林公园环湖绿道1期景观绩效评价
唐慧超, 洪泉, 徐斌
2020, 37(6): 1177-1185. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200167
[摘要](151) [HTML] (92) [PDF](23)
摘要:
  目的  以浙江青山湖国家森林公园环湖绿道1期为例,从环境、经济、社会等3个方面对其景观绩效进行定量和定性评价,客观反映绿道建设的综合效益。  方法  建立相应的评价指标体系,环境绩效评价采用生态学及经济学方法,经济绩效评价采用市场价值法,社会绩效评价采用使用后评价和问卷调查等方法。  结果  青山湖国家森林公园环湖绿道1期环境绩效的经济价值约398.44万元·a−1,其中调节气温和涵养水源的价值占比较大,分别为74%、18%。经济绩效方面,节约建设成本价值突出,约90.08万元,绿道建成后不仅提供了新的工作岗位,拉动了旅游业发展,还对附近房产价值提升有积极影响。社会绩效方面,绿道的建设提升了城市形象,体现了杭州市临安区的历史文化,提升了人们的户外活动参与度,一定程度上改变了人们的生活方式,大多数人因自然环境优美而来到绿道。超过半数受访者表示对可持续设计有更深的了解。  结论  通过定量和定性的方法评价滨水绿道景观绩效的综合价值,可以客观、清晰地呈现绿道建设的综合效益。表9参35
马尾松无性系木材基本密度和纤维形态的变异及选择
尹焕焕, 刘青华, 周志春, 万雪琴, 余启新, 丰忠平
2020, 37(6): 1186-1192. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190720
[摘要](219) [HTML] (169) [PDF](20)
摘要:
  目的  研究马尾松Pinus massoniana在产地间和产地内的无性系木材基本密度和纤维形态的遗传变异规律,为马尾松良种选育和改良提供优质的遗传材料。  方法  从浙江省淳安县姥山林场34年生马尾松无性系试验林中,选出5个不同产地的50个无性系为研究对象,测定其木材基本密度、纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比。通过方差分析、相关性分析及遗传参数估算揭示其遗传变异规律,并采用独立选择标准法对50个无性系进行选优。  结果  方差分析结果表明:木材基本密度、纤维形态在产地间和产地内的无性系间皆存在显著(P<0.01)或极显著(P<0.001)差异。其中,木材基本密度、纤维长度和纤维长宽比变异主要来源于产地内无性系间,占总变异的19.37%~28.26%;纤维宽度的遗传变异主要来自于产地间变异,占总变异的45.57%。木材基本密度与纤维长度、纤维长宽比存在极显著(P<0.001)的表型和遗传负相关,与纤维宽度相关不显著(P>0.05)。纤维形态指标在幼龄—成熟期呈极显著(P<0.001)的遗传正相关,而木材基本密度在幼龄—成熟期的相关不显著(P>0.05)。共选出12个材性优良的马尾松无性系。  结论  马尾松木材基本密度、纤维长度、纤维长宽比3个性状在改良过程中应注重产地内优树的选择。而纤维宽度通过产地间选择能达到较好的改良效果。鉴于纤维形态在幼龄—成熟期相关性极显著,可作为材性早期选择指标。表4参25
基于雷达检测的木材内部孔洞面积测算与修正
陈勇平, 郭文静, 唐启恒
2020, 37(6): 1193-1199. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190709
[摘要](240) [HTML] (81) [PDF](14)
摘要:
  目的  开展木材内部孔洞的雷达检测研究,探讨该检测手段下孔洞成像的准度和精度,实现木材内部孔洞的雷达快速识别和定量表征。  方法  以古建筑木结构常用的马尾松Pinus massoniana木材和杉木Cunninghamia lanceolata木材为研究对象,采取人工模拟的方法在木段端部制作异型孔洞,并利用雷达扫描仪对带孔木段进行检测,比较分析直观成像技术与希尔伯特积算法、单路径数据提取合成以及成像轮廓多参数校正等处理方法之间的差异,提出基于雷达检测的木材内部孔洞面积测算与可行的修正方法。  结果  利用雷达无损检测技术可以对马尾松和杉木木材内部孔洞的存在进行快速识别,但其直观成像技术在定量评估方面误差较大,需进行相关的数据处理和修正;未经修正的雷达图像其预估孔洞面积小于实际孔洞面积,通过希尔伯特积算法演算或介电常数修正的雷达图像其预估孔洞面积与实际孔洞面积仍存在一定的误差;木材边缘与孔洞边缘的距离应按s3c=(sra)k1k2进行修正,即实际应用中根据树种和含水率所得到的介电常数仅为多参数校正中的一个因素;无论是否进行数据处理和修正,雷达检测难以准确识别孔洞的具体形状,应开展进一步研究。  结论  该雷达检测及修正方法应用于木材内部孔洞探测,综合树种和含水率数值,可确保孔洞面积识别误差小于30%。图6表2参17
卷积神经网络在红木树种识别中的应用
黄鹏桂, 赵璠, 李晓平, 吴章康, 汤正捷, 张严风
2020, 37(6): 1200-1206. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190672
[摘要](281) [HTML] (174) [PDF](17)
摘要:
  目的  不同类型的红木由于生长周期和木材特性的不同,导致商业价格差异悬殊,其中还包含有国家保护木种。本研究旨在找到能准确地识别红木种类的方法,以防止交易中的欺诈行为和保护树种。  方法  以国家林业和草原局木材与木竹制品质量检验检测中心(昆明)实际检测中累积的黄檀属Dalbergia和紫檀属Pterocarpus中的交趾黄檀D. cochinchinensis、刀状黑黄檀D. cultrata、卢氏黑黄檀D. louvelii、巴里黄檀D. bariensis、奥氏黄檀D. oliveri、大果紫檀P. macrocarpus、檀香紫檀P. santalinus等7种红木的376个样本作为基本数据,使用计算机算法扩展样本数量,提出自动化识别红木的卷积神经网络模型。  结果  该方法能够自动提取适合模型分类识别的特征,使用更为便捷,相比其他传统方法识别效果更准确的,结果证明平均识别精度达99.4%。  结论  自建的卷积神经网络可以有效识别红木树种,虽然在调参优化与训练时间大于VGG16等迁移学习方法,但泛化能力更强,证明了自建模型在红木识别应用上优于迁移学习模型。图7表4参23
文献综述
植物角质蜡质代谢及抗病机制研究
张启辉, 李晓曼, 龙希洋, 胡宝予, 肖新力, 张潇文, TAKPAH Dennis, 杨才琼, 杨文钰, 刘江
2020, 37(6): 1207-1215. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190745
[摘要](192) [HTML] (115) [PDF](22)
摘要:
角质蜡质是植物在长期的生态适应过程中进化形成的一类次生代谢产物,广泛参与了植物抗逆、抵御病虫害侵染等诸多抗性生理过程。角质蜡质在植物-病原互作中发挥了重要作用,是植物抗病机制的重要组成部分。随着分子生物学的发展,人们对植物角质蜡质代谢及其抗病机理的认知不断深入。本研究综述了植物角质蜡质生物合成与其抗病机理的最新研究进展并对未来研究提出展望。目前,植物角质蜡质的抗性机理研究主要集中于组成型抗性和诱导型抗性2类。角质蜡质作为角质层主要成分,一方面可作为组成型抗性成分发挥物理抗性(物理屏障)和化学抗性(抑菌)作用;另一方面,也可作为诱导型抗性成分发挥作用,诱导产生的角质蜡质单体除了作为角质层主要成分发挥物理抗性外,也可作为信号分子或者诱导子激活下游的抗性反应进而发挥其化学抗性功能。未来可侧重于对角质蜡质诱导抗性机理的深入阐释,进一步丰富植物化学生态学研究理论体系。此外,基于角质蜡质的诱导抗性作用,可开发角质蜡质类生物农药(植物免疫诱导剂),为植物病害防控提供新思路。图1参71
葫芦科园艺作物卷须发生的研究进展
曾康, 汪淑雯, 周冰莹, 王华森, 徐云敏
2020, 37(6): 1216-1223. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190756
[摘要](319) [HTML] (175) [PDF](37)
摘要:
葫芦科Cucurbitaceae植物多为1年生爬藤植物,是农业生产的重要植物科之一。卷须是葫芦科植物关键形态学标记。本研究总结分析了葫芦科植物关于卷须方面的主要研究成果,并对未来的研究提出展望。目前,关于葫芦科园艺作物卷须的研究主要集中于:① 卷须的变态来源;② 调控卷须发生的关键基因;③ 卷须组织中特异或高量表达基因;④ 内源激素调控卷须发育;⑤ 外界环境对卷须发生的影响。主要结论为:葫芦科园艺作物卷须被确定为侧分枝的变态器官,调控卷须发生的关键基因为TCP1。卷须组织特异或高量表达基因主要参与植物形态建成、趋向性、生长素极性运输、钙离子转运、谷氨酸代谢、木质素代谢等,而这些与卷须发生、发育、卷曲缠绕密切相关。激素(生长素、赤霉素)和外界环境(光、温、水分)均被报道可影响葫芦科园艺作物卷须发育,但具体分子机制均未知。未来葫芦科园艺作物卷须的研究应集中于关键基因TCP1的上下游基因网络解析,完善激素和外界环境对卷须的调控作用。结合日趋成熟的基因编辑技术,探究葫芦科园艺作物卷须的分子调控网络以及开展无卷须育种设计。图2参32
研究简报
3种块茎类挺水植物的净水效能及资源化利用
褚淑祎, 赖政钢, 李锷, 邵建雷, 黄志达, 肖继波
2020, 37(6): 1224-1229. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200124
[摘要](150) [HTML] (118) [PDF](10)
摘要:
  目的  研究常见块茎类水生植物对污染水体营养物质的净化能力及植物块茎淀粉产量,探明淀粉资源化利用的可行性及潜在风险。  方法  通过水培试验,对比黄菖蒲Iris pseudacorus、美人蕉Canna indica、水芋Calla palustris对污染水体的净化性能,以不种植物处理作空白对照,每组设3个重复。考察水中氨氮、总氮和总磷的去除效率,分析氮磷在植物根、茎、叶和块茎中的积累及分配,测定植物块茎中淀粉质量分数及重金属铜(Cu)、锌(Zn)、铬(Cr)和铅(Pb)的富集量。  结果  水中氨氮和总磷初始质量浓度为7.37~7.53、0.41~0.45 mg·L−1时,试验20 d,植物处理组氨氮、总氮和总磷质量浓度分别降至0.01~0.07、0.61~0.91和0.025~0.031 mg·L−1,满足GB 3838−2002《地表水环境质量标准》之Ⅲ类水标准限值要求。黄菖蒲、美人蕉和水芋块茎淀粉提取量分别为61.3、14.1和64.0 g·kg−1。100 m2植物种植试验区,黄菖蒲、美人蕉和水芋区分别回收淀粉量14.3、1.2、2.6 kg。植物块茎可富集重金属,当水中Cu2+、Zn2+、Cr3+和Pb2+初始质量浓度为2.01~2.08、2.56~2.87、0.22~0.26、0.24~0.26 mg·L−1时,黄菖蒲块茎淀粉中铜、锌、铬和铅质量分数分别为10.30、46.7、12.03和1.74 mg·kg−1,美人蕉依次为12.68、44.67、8.15和1.32 mg·kg−1,水芋则为19.28、66.91、9.63和3.97 mg·kg−1  结论  3种块茎类水生植物对氮磷等营养物质具有较强的净化能力,可回收较为可观的淀粉量,但若污染水体中共存重金属时,不建议对植物块茎进行资源化利用。图4参17
3种杉木种子活力测定方法比较
徐振飞, 过晟鹏, 钱旺, 包苗清, 林二培, 黄华宏, 童再康
2020, 37(6): 1230-1234. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190615
[摘要](124) [HTML] (48) [PDF](20)
摘要:
  目的  建立一种快速简便的杉木Cunninghamia laneolata种子活力测定方法。  方法  以3个不同品种杉木种子为材料,以标准发芽法为参照,比较四氮唑法(TTC)和紫外分光光度计法(UVS)测定种子活力时的准确性和便捷性。  结果  标准发芽法测定种子活力最为准确,但耗费时间长,难以开展大批量测定;TTC法测定杉木种子活力准确度不稳定,且操作繁琐;UVS法的测定值与真实萌发率比较接近,有较高可信度,且操作简便。  结论  UVS法可作为快速测定杉木种子活力的优选方法。图2表5参21