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

2021年  第38卷  第2期

桂花己糖激酶基因家族成员的序列及表达分析
庞天虹, 钱婕妤, 付建新, 顾翠花, 张超
2021, 38(2): 225-234. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200370
[摘要](339) [HTML] (63) [PDF](113)
摘要:
  目的  研究桂花Osmanthus fragrans己糖激酶家族成员序列特征及表达变化规律。  方法  选取3个不同花色桂花品种‘堰虹桂’O. fragrans ‘Yanhong Gui’、‘玉玲珑’O. fragrans ‘Yulinglong’、‘金球桂’O. fragrans ‘Jinqiu Gui’,从转录组数据中筛选得到HXK同源基因,进行序列分析和系统进化树分析,并利用实时荧光定量PCR检测不同品种桂花不同组织及不同发育阶段的OfHXKs基因表达情况。  结果  筛选得到OfHXK1~OfHXK4基因,分析表明不同品种桂花OfHXK1、OfHXK3和OfHXK4基因核苷酸序列相似性均高于99%。OfHXKs基因编码461~510个氨基酸残基,均包含2个保守的磷酸化作用位点和1个糖结合位点。OfHXK1和OfHXK2具有N端膜锚定结构,与拟南芥Arabidopsis thaliana AtHXK1与AtHXK2聚为一支;无跨膜区域的OfHXK3与AtHXK3亲缘关系较近,推测二者具有催化作用但无糖信号传导功能;OfHXK4蛋白腺苷结合位点处多出11个氨基酸残基,与AtHKL1和AtHKL2亲缘关系较近。4个桂花HXK基因成员在桂花1年生茎、2年生茎、嫩叶、成熟叶和花序中均有表达。随着花开放的进程,整体上OfHXK1、OfHXK3和OfHXK4基因的表达量呈现先上升后下降的趋势,而OfHXK2基因在3个品种花序发育过程中表达模式不同。  结论  根据序列分析与进化树分析,推测桂花OfHXK1~OfHXK4均具有催化己糖磷酸化的功能,OfHXK1和OfHXK2具有糖信号感知和转导的功能。OfHXK1、OfHXK3和OfHXK4基因随花序发育呈现有规律升降的表达模式,可能与其参与糖类物质代谢有关。图6表4参30
五大连池火山森林群落多样性与稳定性
谢立红, 曹宏杰, 黄庆阳, 杨帆, 王继丰, 王建波, 倪红伟
2021, 38(2): 235-245. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200255
[摘要](215) [HTML] (45) [PDF](104)
摘要:
  目的   五大连池完好的内陆单成因火山地貌,原生而完整的植被演替过程,是研究植被演替与生物多样性系统发育等的理想场所。研究五大连池火山森林群落物种多样性与稳定性特征,以及群落物种多样性与稳定性关系,为五大连池火山森林植被的演替、恢复与可持续发展提供科学依据。   方法   以4座老期火山森林群落为对象,对群落结构数量特征、群落内乔木、灌木和草本层物种多样性指数、群落年龄结构及紫椴Tilia amurensis和蒙古栎Quercus mongolica种群的年龄结构进行了研究。   结果   ①各山体森林群落的乔木层和灌木层物种数北坡较南坡丰富。总体来看,重要值≥1的树种仅南坡有1种,群落树种组成简单。②各山体整体上北坡群落物种的Margalef指数和Shannon-Wiener指数从大到小依次为乔木层、草本层、灌木层,Simpson指数和Pielou指数从大到小依次为乔木层、灌木层、草本层;南坡群落物种的各种多样性指数从大到小依次为草本层、乔木层、灌木层。③森林群落的年龄结构南北坡向都是稳定型,紫椴和蒙古栎种群的年龄结构也都是稳定型,为稳定群落。④北坡乔木层和灌木层的物种多样性指数高于南坡,而草本层的多样性指数低于南坡,同时南北坡向间群落物种多样性各指数呈极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)差异,且变异系数都较大。   结论   五大连池老期火山森林群落结构较简单,北坡群落物种多样性较高,且群落稳定状态更好。图6表4参31
不同演替程度下马尾松人工林生物多样性对生物量的影响
韩泽民, 李源, 王熊, 菅永峰, 周靖靖, 佃袁勇, 黄光体
2021, 38(2): 246-252. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200334
[摘要](146) [HTML] (25) [PDF](72)
摘要:
  目的  为了解决长期纯林经营模式下马尾松Pinus massoniana林地力衰退、生物多样性降低、生物量下降等问题,探究马尾松人工林在自然演替程度下生物量与生物多样性变化规律以及相关关系。  方法  以湖北省荆门市京山县太子山3种不同自然演替程度下的马尾松人工林为研究对象,采用典型样地法探究其生物量与生物多样性、林分密度之间的关系。  结果  ① 40年生林分与50年生林分的生物量相对于30年生林分具有显著差异(P<0.05),其中40年生林分的平均生物量最高。②多样性指数随着演替的进行不断增加,但在不同演替阶段有所差异。其中Shannon-Wiener指数与Simpson指数在各个演替阶段之间都具有显著差异(P<0.05);Pielou指数在40年生林分与50年生林分之间差异不显著(P>0.05),但都与30年生林分差异显著(P<0.05);功能丰富度、功能多样性与Pielou指数变化一致;功能离散度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P>0.05),30年生林分与50年生林分差异显著(P<0.05);功能均匀度在各个演替阶段林分之间都具有显著差异(P<0.05)。③林分密度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P>0.05),30年生林分与50年生林分之间差异显著(P<0.05),其变化趋势随着演替程度的进行有所增加。④最佳解释模型中,解释变量包含功能离散度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou指数,其中功能离散度相较于其他物种多样性指数更能有效地解释生物量的变化。  结论  生物多样性因子对生物量的变化具有一定可解释性,其中功能参数中的功能离散度对于生物量的影响最大。图1表4参34
人为干扰对雅安苍坪山公园桉树人工林物种多样性和生物量的影响
曾洪, 陈聪琳, 喻静, 向琳, 孙一淼, 胡明玥, 郝建锋
2021, 38(2): 253-261. doi: 10.11833/j.issn.20950756.20200312
[摘要](199) [HTML] (55) [PDF](90)
摘要:
  目的  揭示不同人为干扰强度对桉树Eucalyptus grandis人工林物种多样性和生物量的影响。  方法  以四川省雅安市苍坪山公园桉树人工林为研究对象,采用典型样地法,设置12块20 m × 20 m不同干扰程度的样地,对林内物种组成、物种多样性水平(丰富度指数D、Shannon-Wiener指数H、Simpson优势度指数 H'、Pielou均匀度指数 Jsw)和植物层生物量进行调查研究。  结果  共调查到维管植物87种,隶属55科82属,桉树人工林物种数随着干扰的加强而减少;乔木层与草本层DHH'随着干扰强度的增加而降低,灌木层DHH'在中度干扰下达到最大值,乔木层的DH变化差异显著(P<0.05)。随着干扰强度的增加,植物各层生物量呈不同变化趋势:中度干扰下乔木层蓄积量(12.01 m3·hm−2)最高;轻度干扰下灌木层生物量(394.533 kg·m−2)和草本层生物量(359.680 g·m−2)最高。乔木层D、草本层H'与草本层地上生物量和生物总量呈显著正相关(P<0.05);草本层Jsw与草本层生物总量呈显著正相关(P<0.05)。  结论  适度的干扰会促使桉树人工林物种多样性和生物量增加;物种多样性和生物量的关系受人为干扰和自然条件而改变,没有固定关系。图2表3参25
天台县大雷山夏蜡梅群落学特征分析
张忠钊, 谢文远, 张培林
2021, 38(2): 262-270. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200349
[摘要](159) [HTML] (19) [PDF](52)
摘要:
  目的  探索浙江省天台县大雷山野生夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis群落的物种组成、种群结构和种间联结,补充大雷山野生夏蜡梅资源分布情况。  方法  在实地踏查的基础上,结合以往研究资料,选取天台县大雷山夏蜡梅的典型群落,建立5个20 m×20 m样地,进行群落学调查。  结果  ①夏蜡梅所处的群落类型多样,主要有落叶阔叶林、针叶林和竹林,分层明显,乔木层优势种有化香树Platycarya strobilacea、山胡椒Lindera glauca、灯台树Bothrocaryum controversum、杉木Cunninghamia lanceolata、毛竹Phyllostachys edulis;灌木层优势种有中国绣球Hydrangea chinensis、夏蜡梅、悬铃木叶苎麻 Boehmeria tricuspis;草本层优势种有金星蕨Parathelypteris glanduligera、辽宁堇菜Viola rossii、透茎冷水花Pilea pumila。②夏蜡梅的种群结构为“金字塔”型,第Ⅰ级个体比率最高,占56.51%,说明种群正处在增长阶段。③对夏蜡梅群落内的乔木层和灌木层物种对进行种间关联与相关性分析显示,正负关联比均大于1,说明夏蜡梅与大部分树种无相关关系。  结论  大雷山野生夏蜡梅群落中各树种联系紧密,群落的结构和功能趋于完善,但夏蜡梅在群落中可能处于相对独立的地位。鉴于夏蜡梅与红果山胡椒Lindera erythrocarpa、山莓Rubus corchorifolius、浙闽樱桃Cerasus schneideriana、化香树等树种呈负相关关系,具有竞争关系,建议在后期夏蜡梅野外保育过程中,采取适当人为择伐和抚育措施,营造良好的生长环境。图10表5参24
不同叶色矢竹叶片反射光谱及光化学特性
王洁, 陈柯伊, 金海, 李朝娜, 成敏敏, 杨海芸
2021, 38(2): 271-279. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200360
[摘要](162) [HTML] (47) [PDF](50)
摘要:
  目的  通过解析矢竹Pseudosasa japonica不同叶色叶片反射光谱特性、光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)特性之间的差异,探索不同叶色竹种光合能力差异,从生理角度分析矢竹叶色变异特性并为进一步探究叶色变异机制奠定基础。  方法  取生长健壮的矢竹叶片(GL)、花叶矢竹P. japonica f. akebonosuji复绿叶片(AL)、花叶矢竹条纹叶片[(SL)包括白色部分(SA)和绿色部分(SG)]、曙筋矢竹P. japonica f. akebono(VL)4种不同叶色叶片为材料,测定光合色素质量分数、叶绿素归一化指数(ChlNDI)、光化学植被指数(PRI)、快速荧光动力学参数及820 nm相对吸收值。  结果  叶片叶绿素质量分数从大到小依次为GL、SL、VL、AL;不同叶色矢竹叶片的叶绿素归一化指数、光化学植被指数变化趋势一致,从大到小依次均为GL、SG、VL、SA、AL;4个色叶的光系统Ⅰ最大氧化还原能力从大到小依次为GL、VL、SG、AL;花叶矢竹复绿叶、条纹绿叶和曙筋矢竹都具有叶绿素荧光曲线动力学活性,但光系统Ⅱ反应中心开放降低程度与矢竹差异显著(P<0.05),能量用于电子传递份额变小;缺乏叶绿素使得单位反应中心吸收的光能不断增加,可能是因为它需要更多的反应中心来应对其较低的转化效率,但最大光化学效率(Fv/Fm)和叶片性能指数(PIABS)都逐渐降低,可能是光系统Ⅱ反应中心发生可逆失活,能吸收光能但不能推动电子传递。  结论  叶色变异导致矢竹叶片光合色素质量分数存在差异,进而影响叶绿素归一化指数和光化学反射指数特征参数,叶绿素缺乏会影响光系统Ⅱ活性反应中心发生可逆性失活。花叶矢竹条纹叶片反应中心较少,但仍具有较好的光系统Ⅱ活性和叶绿素水平,维持较好的光合能力,这可能与其独特的花叶性状有关。图8表2参31
不同溶解氧质量浓度对雷竹水培苗生长和生理生化的影响
杨王庭, 邵香君, 周菊敏, 桂仁意
2021, 38(2): 280-288. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200286
[摘要](110) [HTML] (24) [PDF](20)
摘要:
  目的   了解溶解氧质量浓度对雷竹Phyllostachys violascens水培苗生长、生理指标及根系结构的影响,初步探究雷竹水培苗对缺氧的适应性机制。   方法   以雷竹水培苗为材料,设置0、2、4、6、8 mg·L−1不同溶解氧质量浓度进行处理,分析不同溶解氧质量浓度对雷竹水培苗生物量积累、叶面积、根系活力、抗氧化酶活性、光合色素质量分数及根系结构的影响。   结果   雷竹水培苗生物量积累、叶面积、根系活力、叶片抗氧化酶活性和光合色素质量分数均随溶解氧质量浓度的升高而显著升高(P<0.05)。8 mg·L−1处理组中雷竹水培苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性达到峰值,分别为746.13×16.67 nkat·g−1、63.13×16.67 nkat·g−1·min−1、59 395.45×16.67 nkat·g−1·min−1和407.46 ×16.67 nkat·g−1·min−1。水培条件下,雷竹水培苗根系中形成溶生型通气组织,其面积占根系横截面面积的百分比随溶解氧质量浓度降低而显著升高(最高达到7.1%),通气组织个数变化趋势则相反(P<0.05)。   结论   水培条件下,溶解氧质量浓度越高,雷竹水培苗长势越好,且雷竹水培苗生长对氧气的需求大于8 mg·L−1。水培条件下,缺氧会诱导雷竹根中形成溶生型通气组织,但不足以使其具有高度耐水淹的能力。图5参50
盐胁迫对望春玉兰幼苗形态和相关生理指标的影响
沈徐悦, 张浪, 陈蓉蓉, 申亚梅, 金荷仙
2021, 38(2): 289-295. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200449
[摘要](135) [HTML] (25) [PDF](14)
摘要:
  目的  探讨盐胁迫对望春玉兰Magnolia biondii幼苗形态和相关生理指标的影响,并筛选盐胁迫下的指示性生理指标,为木兰科Magnoliaceae植物的耐盐性评价与筛选优质种质资源提供理论依据。  方法  以望春玉兰1年生实生苗为材料,采用水培法,测定200 mmol·L−1氯化钠胁迫下叶片的相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度、叶绿素质量分数、渗透调节物质质量分数和抗氧化酶活性,通过主成分分析筛选关键生理指标。  结果  随着盐胁迫时间的延长,可溶性糖质量分数、相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度和超氧化物歧化酶(SOD)活性总体呈上升趋势;可溶性蛋白质质量分数、脯氨酸质量分数、叶绿素质量分数和过氧化物酶(POD)活性总体呈先上升后下降的趋势。利用主成分分析法筛选出3个指示性指标,分别为丙二醛质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数和SOD活性。  结论  氯化钠胁迫引起望春玉兰幼苗叶片丙二醛质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数和SOD活性显著变化,可作为指示性生理指标用于评价氯化钠胁迫下望春玉兰等木兰科植物的耐盐性强弱。图4表2参19
楸树扦插过程中插穗内含物变化分析
王改萍, 王晓聪, 章雷, 张晨, 刘彬
2021, 38(2): 296-303. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200313
[摘要](118) [HTML] (27) [PDF](12)
摘要:
  目的  探索楸树Catalpa bungei扦插生根机制,研究插穗生根过程的形态特征和生理生化特性。  方法  采用ABT生根粉1号(GGR-6)浸泡处理楸树插穗,以蒸馏水浸泡为对照,测定扦插生根不同阶段相关酶活性、营养物质及生根抑制物质的变化规律。  结果  GGR-6处理显著促进插穗生根,生根率达到82.04%,高于对照(P<0.01)。生根过程中,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性在大量愈伤组织形成期均上升;SOD、PPO最大值出现在不定根大量形成期,分别为623.33×16.67和57.44×16.67 nkat·g−1,POD在不定根大量形成期下降;3种酶均与生根率成显著正相关。插穗可溶性糖、碳氮比(C/N)在大量愈伤组织形成期急剧下降,仅为扦插初时的40%左右,扦插20 d时达到最大值。可溶性蛋白质、总氮质量分数总体呈下降趋势,25~30 d时为最小值;GGR-6处理下插穗内营养物质变化幅度大,且最大值均高于对照;总氮质量分数与生根率负相关(P<0.05),可溶性糖、可溶性蛋白质、C/N均与生根率显著正相关(P<0.05);气相色谱质谱联用仪(GC-MS)鉴定出4种与生根相关的物质,其中3种可能抑制生根,1种可能促进生根。  结论  插穗抗氧化酶活性的提高促进了楸树不定根的发生;可溶性糖与可溶性蛋白质是插穗生根的主要营养物质;初步推断槲皮素、亚油酸、棕榈酸抑制插穗生根,植物甾醇促进插穗生根。图2表4参32
机械损伤及埋土深度对杉木萌蘖及抗氧化酶活性的影响
张吉玲, 陈钢, 曹光球, 林思祖, 郑宏, 李勇
2021, 38(2): 304-310. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200323
摘要:
  目的  研究分析机械损伤处理下杉木Cunninghamia lanceolata无性系萌蘖能力与抗氧化酶活性的相关关系,从酶活性代谢生理角度阐述杉木萌蘖机制,为解决杉木无性系萌蘖问题提供理论依据。  方法  以杉木无性系洋020的1年生扦插苗为材料,通过盆栽试验,设置去顶和未去顶处理,0、3、6 cm埋土深度处理,在萌蘖初期、中期、后期分别取样,观测无性系萌蘖状况,通过酶活吸光度方法测定杉木无性系萌蘖过程中枝叶、基部韧皮部、根尖等不同器官超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性差异,并进行相关性分析。  结果  随着埋土深度的增加,去顶和未去顶不同埋土深度杉木无性系苗萌蘖能力均呈降低的趋势,且不同埋土深度处理会影响植物的抗氧化酶的活性。随着埋土深度的增加,杉木幼苗枝叶SOD活性呈上升趋势,CAT活性呈下降趋势;埋土6 cm处理有利于增强枝叶及根尖POD的活性。  结论  机械损伤和不同埋土深度对杉木无性萌蘖有一定的影响;同一埋土深度,去顶处理杉木无性系的萌蘖能力高于未去顶处理。不同器官植物抗氧化酶活性是影响杉木无性系机械损伤和不同埋土深度处理萌蘖的主要影响因子之一。图3表3参18
应用岩棉缓解水分胁迫对番茄的生长生理影响
顾佳悦, 邵帅, 邓玉娟, 余骋博, 陈俊辉, 秦华, 梁辰飞, 徐秋芳
2021, 38(2): 311-319. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200221
[摘要](123) [HTML] (16) [PDF](10)
摘要:
  目的  探索盆栽模式下,岩棉材料及其不同埋设方式对土壤水分保蓄能力和植物栽培的实用效果。  方法  以番茄Lycopersicone sculentum幼苗为研究对象,设置植根下部埋设块状岩棉(BR)、环根周埋设片状岩棉(FR)和埋设惰性不吸水材料(ck) 3个处理,模拟水分胁迫下的植株生长;监测土表下5 cm处土壤含水量、番茄生育期内生长和生理指标变化。  结果  等量灌水条件下,土壤容积含水量从大到小依次为BR、FR、ck,岩棉处理显著高于对照(P<0.05)。同一生长期内岩棉处理(BR和FR)番茄株高、地茎、叶片数、最大叶面积、根长和干质量等指标均高于ck;不同岩棉埋设方式对同期植物的生长指标影响不显著,结果末期BR处理根长显著高于FR处理(P<0.05),同期番茄叶片叶绿素a质量分数、总叶绿素质量分数和相对含水量等从大到小依次为BR、FR、ck,而丙二醛质量摩尔浓度、脯氨酸质量分数和过氧化物酶活性从大到小依次为ck、FR、BR。  结论  岩棉材料可以有效提高盆栽土壤蓄水保水能力,缓解水分胁迫对盆栽植物生长及生理特性的不利影响,其中植根下部埋设块状岩棉(BR)对缓解水分胁迫、促进植物根系定植效果更佳。图3表1参31
间伐和林分类型对森林凋落物储量和土壤持水性能的影响
简永旗, 吴家森, 盛卫星, 聂国辉, 郑城, 姜培坤
2021, 38(2): 320-328. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200355
[摘要](138) [HTML] (23) [PDF](16)
摘要:
  目的  探讨间伐和林分类型对森林凋落物储量及土壤持水效能的影响,为提高不同林分类型水源涵养功能提供科学依据。  方法  以浙江省建德市3个小流域的间伐与未间伐杉木Cunninghamia lanceolata林和阔叶林为对象,野外采集凋落物与土壤(0~10、10~30、30~60 cm)样品,测定凋落物的储量、持水率和持水量以及土壤的容重、孔隙度和持水量。  结果  杉木林间伐较未间伐的凋落物储量降低了25.2%(P<0.05),而凋落物最大持水率和有效拦蓄率分别增加了24.4%和47.1%(P<0.05);间伐对阔叶林凋落物储量无显著影响,但凋落物最大持水量和有效拦蓄量分别比未间伐的增加了42.5%和42.2%(P<0.05);凋落物持水性能总体表现为间伐林分高于未间伐林分。间伐显著提高了杉木林10~60 cm土壤非毛管孔隙度和非毛管持水量(P<0.05);间伐显著增加了阔叶林30~60 cm土层土壤非毛管孔隙度(P<0.05)及0~10、30~60 cm土层土壤非毛管持水量(P<0.05);间伐杉木林各土层土壤最大持水量均显著高于间伐阔叶林(P<0.05),并且间伐杉木林0~60 cm土层土壤最大持水量(3 775.19 t·hm−2)高于其他林分。  结论  间伐显著提高了森林凋落物的持水能力和土壤的持水性能,其中间伐杉木林凋落物及土壤整体的水源涵养功能最强。图3表5参考24
3种药用植物单/混播对沙化土壤碳、氮质量分数及酶活性的影响
吴羽晨, 蔺芳, 张家洋, 张路路
2021, 38(2): 329-335. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200486
摘要:
  目的  探究3种药用植物单/混播对土壤品质的影响。  方法  以金银花Lonicera japonica (LJT)、杭白菊Chrysanthemum morifolium (CMR)、内蒙黄芪Astragalus membranaceus (AMB)为材料,以沙化裸地为对照(ck),在豫北地区连续4 a进行定位试验。分析单/混播种植模式对不同土层(0~40 cm)中有机碳、碱解氮和土壤酶活性的影响,并分析其相关性。  结果  杭白菊/内蒙黄芪(CMR/AMB)和金银花/内蒙黄芪(LJT/AMB)混播模式下土壤有机碳、碱解氮质量分数、土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均显著高于杭白菊(CMR)和金银花(LJT)单播模式(P<0.05)。CMR/AMB模式下土壤有机碳质量分数较ck、CMR和AMB分别提高了29.32%、20.16%和10.25%,碱解氮质量分数较ck和CMR分别提高了28.02%和13.24%;LJT/AMB模式下土壤有机碳质量分数较ck、LJT和AMB分别提高了25.46%、18.09%和6.96%,碱解氮质量分数较ck和LJT分别提高了25.56%和11.80%。土壤有机碳、碱解氮和4种土壤酶彼此之间均呈极显著相关(P<0.01)。从土壤剖面看,不同种植模式下土壤有机碳、碱解氮含量及4种酶活性均呈表聚性特征。  结论  LJT/AMB和CMR/AMB混播模式能通过内蒙黄芪的生物固氮作用提高土壤养分有效性,是适合在当地推广的可持续发展的生态种植模式。图2表3参28
杭嘉湖平原水稻主产区土壤重金属状况调查及风险评价
马佳燕, 马嘉伟, 柳丹, 傅伟军, 叶正钱
2021, 38(2): 336-345. doi: 10.11833/j.issn.20950756.20200309
[摘要](204) [HTML] (62) [PDF](107)
摘要:
  目的  进一步了解杭嘉湖平原水稻Oryza sativa主产区嘉兴市稻田土壤重金属污染及水稻生产安全现状。  方法  于2018年选择嘉兴市典型水稻主产区域开展调查分析。在水稻收获期进行土壤和水稻协同采样,测定土壤和大米样品中镉、铅、铬和砷等4种重金属元素质量分数,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法及生态风险预警指数法等对水稻土重金属污染水平及污染风险进行评价。  结果  研究区域土壤镉、铅、铬和砷质量分数变幅分别为0.01~1.92、17.60~34.80、47.00~123.00、3.97~9.89 mg·kg−1,平均质量分数分别为0.36、25.78、72.73和7.55 mg·kg−1;土壤重金属镉质量分数超过水稻生产的土壤安全阈值(GB/T 36869−2018《水稻生产的土壤镉、铅、铬、汞、砷安全阈值》)的样本比例占31.82%;4种重金属的潜在生态风险由强至弱依次为镉、砷、铅、铬,区域整体上表现为轻微潜在生态风险;部分土壤镉质量分数超标,但水稻籽粒镉质量分数均没有超标。  结论  研究区稻米各项指标均符合GB 2762−2017《食品中污染物限量》,土壤总体上处于安全水平。在今后的水稻生产管理中仍需加强动态监测,关注土壤镉形态转化和有效性的变化,充分保障水稻粮食生产安全。图1表8参29
施用原始及铁改性生物质炭对土壤吸附砷(Ⅴ)的影响
戴志楠, 温尔刚, 陈翰博, 杨兴, 陈俊辉, 郭佳, 王海龙
2021, 38(2): 346-354. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200392
[摘要](164) [HTML] (23) [PDF](29)
摘要:
  目的  考察生物质炭及铁改性生物质炭对土壤吸附砷[As(Ⅴ)]的影响。  方法  以法国梧桐Platanus orientalis修剪枝为原料在650 ℃限氧条件下热解制备生物质炭,并通过氯化铁(FeCl3)溶液浸渍、热解,将其进一步制备成铁改性生物质炭,对比考察改性后生物质炭理化性质和表面官能团的变化;并通过批量吸附试验探究不同As (Ⅴ)初始质量浓度、吸附时间对施炭土壤吸附As (Ⅴ)效果和规律的影响,通过分析吸附等温线特征和吸附动力学特征,探明吸附机制。  结果  铁改性生物质炭较原始生物质炭pH、比表面积及官能团数量降低,但灰分质量分数和电导率有所增加;Langmuir模型能较好拟合施炭土壤对As(Ⅴ)的吸附过程,表明吸附以单分子层为主。当As (Ⅴ)溶液初始质量浓度大于25 mg·L−1后,铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的吸附量大于原始生物质炭,且最大吸附量为0.36 mg·g−1。原始生物质炭和铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的动力学吸附符合准二级动力学方程,吸附过程在4 h前后分别为快速吸附和慢速吸附2个阶段,在24 h左右趋于平衡,且铁改性生物质炭处理下土壤的饱和吸附量比原始生物质炭处理高11%。  结论  施用2种生物质炭均能提高土壤对As (Ⅴ)的吸附效果,且铁改性生物质炭的吸附效果优于原始生物质炭。因此,施用铁改性生物质炭可以加强土壤对As (Ⅴ)的吸附作用从而降低As生物有效性。图6表3参39
不同官能团多壁碳纳米管对镉的吸附及细菌毒性
李思艳, 刘俊蕃, 李梅
2021, 38(2): 355-361. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200297
[摘要](217) [HTML] (25) [PDF](12)
摘要:
  目的  探讨不同官能团多壁碳纳米管对镉离子(Cd2+)的吸附作用,揭示多壁碳纳米管影响镉细菌毒性的机制。  方法  通过批量吸附平衡实验研究不同官能团(羟基化、羧基化、氨基化、未经修饰)多壁碳纳米管(MWCNTs)对Cd2+的吸附性能,通过细菌毒性实验评估不同官能团多壁碳纳米管和Cd2+对大肠埃希菌Escherichia coli的毒性效应。  结果  4种多壁碳纳米管对Cd2+的吸附能力从大到小依次为羧基化多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管、多壁碳纳米管、氨基化多壁碳纳米管,吸附性能与碳纳米管含氧量相关。多壁碳纳米管- Cd2+复合物细菌毒性低于游离Cd2+,随纳米管质量浓度增加(0~200 mg·L−1),羧基化多壁碳纳米管-Cd2+复合物作用下细菌存活率从67%提高到81%。  结论  不同官能团多壁碳纳米管对Cd2+的吸附量与碳纳米管含氧量呈正相关;多壁碳纳米管-Cd2+复合物细菌毒性低于游离Cd2+,认为多壁碳纳米管可降低游离Cd2+的细菌毒性。图4表2参26
藻源溶解性有机质对汞甲基化的影响
李雨桐, 何鑫龙, 彭一帆, 胡勰克, 王昱杭, 赵婷, 吴胜春, 梁鹏
2021, 38(2): 362-368. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200146
[摘要](153) [HTML] (25) [PDF](25)
摘要:
  目的  探究藻源溶解性有机质(DOM)各亚组分在不同腐解时间、不同汞(Hg2+)质量浓度下对水体中汞甲基化的影响。  方法  应用树脂串联技术分离藻体DOM的6种亚组分,利用室内培养方式进行Hg2+的甲基化试验。  结果  藻类DOM主要由羟基、烃基和芳环C=C等官能团组成;未经腐解的DOM各亚组分中,疏水性有机组分对汞甲基化的影响高于亲水性有机组分;随腐解时间延长,DOM官能团逐渐减少,疏水性有机组分对汞甲基化的影响表现为先降低后升高;亲水性有机组分抑制汞甲基化。  结论  DOM相对含量的升高抑制了汞的甲基化,DOM降解后,释放出来的Hg2+被微生物重新利用,甲基化程度加剧。图3参24
1种基于全局对比度的害虫收集方法
柳懿祥, 汪杭军, 徐铁平
2021, 38(2): 369-376. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200318
摘要:
  目的  目前利用测报灯,通过灯光诱捕昆虫,并由计算机完成昆虫图像的采集、计数和识别已逐步成为害虫测报的重要方法。为了减少昆虫在采样盘上重叠造成的计数和识别误差,基于害虫图像,根据昆虫密度研究采样盘中昆虫的收集方法,从而提高采集效率和精度。  方法  根据昆虫在采样盘上姿态特点,提出基于全局对比度的图像分割方法,结合阈值迭代分割获得昆虫区域,计算昆虫比例,并控制采样盘翻转完成对昆虫的收集。  结果  通过对5种害虫的实际图像进行的试验表明:与水平集、大津法(OTSU)、阈值迭代法和基于直方图对比度的显著性检测(HC)4种算法相比,本研究方法在准确率和召回率上均提高10%以上,取得了较好的结果;同时,在分割速度上比水平集快3倍,与阈值和HC算法基本持平。  结论  基于全局对比度的分割方法简单、高效,在害虫自动测报中具有较高的实际应用价值。图7表1参17
基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类
朱梅钰, 龙飞, 祁慧博, 张哲
2021, 38(2): 377-386. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
[摘要](138) [HTML] (41) [PDF](17)
摘要:
  目的   对全国28个省级行政区域和深圳市的森林碳汇需求空间进行分类,就提升各类地区未来的森林碳汇需求空间提出针对性建议,为科学设计碳汇政策以及差异化开发森林碳汇需求空间提供客观依据。   方法   以全国28个省级行政区域和深圳市为样本地区,收集整理2008−2017年《统计年鉴》中工业行业的投入产出数据,运用方向性距离函数模型测算各地区工业行业碳边际减排成本,并采用需求空间模型,对全国28个省级行政区域和深圳市10 a的森林碳汇需求空间进行测度,对求得的需求空间数据进行聚类分析和判别分析。   结果   各样本地区的碳边际减排成本和森林碳汇需求空间数据均存在一定的地区性波动。3类地区碳边际减排成本与森林碳汇需求空间的皮尔逊相关系数为0.999,呈显著正相关。聚类结果发现:1、2、3类地区的碳边际减排成本平均值分别为1.59、1.18、0.51万元·t−1;1、2、3类地区森林碳汇需求空间平均值分别为571.91、374.93、174.15万t·a−1。最终判别方程发现:2011、2014年的需求空间数据对地区分类的影响最为显著。   结论   整体来看,分类结果与中国东中西部地区的经济发展水平大致吻合。政策情景模拟显示:差异化开发森林碳汇需求空间要将超排处罚率作为第1、2类地区的重要切入点,同时优化配额发放模式;第3类地区以鼓励引导为主。表6参16
基于服务能力的福州主城区城市公园布局分析
刘艳芬, 余坤勇, 赵秋月, 高仰驰, 艾婧文, 陈凤飞, 刘健
2021, 38(2): 387-395. doi: 10.11833/j.issn.20950756.20200314
[摘要](195) [HTML] (45) [PDF](25)
摘要:
  目的  城市公园布局合理性是城市人居环境建设重要体现,分析福州市主城区城市公园的服务能力对提高布局合理性具有重要意义。  方法  利用地理信息系统(GIS)空间统计法,提出游憩可达性与避灾覆盖率2项指标对福州主城区城市公园现状布局的影响;通过城市兴趣点(POI)数据计算城市服务压力对城市公园潜在服务的需求。  结果  台江区、鼓楼区现状服务能力较好,避灾覆盖率大且路网丰富,可达性较好,服务能力最好的是鼓楼前公园;晋安区与仓山区现状服务能力较差,避灾覆盖率小且路网较差,较偏僻地区可达性较差,服务能力最差的是飞凤山公园。城市公园潜在需求分析表明鼓楼区服务压力最大,仓山区服务压力最小,城市公园集中在鼓楼区与仓山区。  结论  城市公园的布局较好,呈聚集性分布;布局合理性很好的区域主要分布在在鼓楼区北部与台江区南部,布局合理性很差的区域主要分布于仓山区的南部及东南部地区、晋安区东部及北部地区,原因是这些区域本来公园绿地就少,避灾覆盖率及游憩可达性较差。从城市空间布局上对城市公园进行优化;对城市公园现状优化有12个,其中,台江区4个,鼓楼区3个,晋安区2个,仓山区3个;根据土地利用情况,建设潜在城市公园:仓山区可建45个城市公园,鼓楼区可建7个城市公园,晋安区可建19个城市公园。图10表3参25
重组竹/玻纤/PET泡沫复合多层结构保温板制备及性能评价
徐斌, 王恒旭, 陆杰, 傅深渊, 戴进峰
2021, 38(2): 396-402. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200330
摘要:
  目的  为了促进木质结构保温板(SIP)的可持续发展,引入具有优良力学性能及装饰效果的可再生重组竹,结合环保型粉状环氧树脂胶黏剂,制备了重组竹/结构保温板复合材料。  方法  通过差示扫描量热法(DSC法)、力学性能测试和导热系数测试研究粉状环氧树脂胶黏剂的固化特性及复合材料的结合强度、抗弯强度、导热系数及耐热水性。  结果  ①粉状环氧树脂胶黏剂的最佳固化条件为84 ℃开始发生固化反应,在116 ℃时充分固化,于180 ℃下体系完全固化。②当涂胶量为150 g·m−2,热压时间为15 min时,重组竹/结构保温板复合材料的结合强度和抗弯强度分别可达0.83和19.80 MPa,导热系数为0.054 2 W·m−1·K−1(25 ℃)。在80 ℃热水浸泡3 h后,复合材料的结合强度仍达0.15 MPa。  结论  获得综合性能优异且具有良好耐热水性的重组竹/结构保温板复合材料。图6表2参21
文献综述
竹笋适口性形成及其主要影响因素研究综述
徐森, 杨丽婷, 陈双林, 郭子武, 谷瑞, 章超
2021, 38(2): 403-411. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200400
[摘要](170) [HTML] (45) [PDF](19)
摘要:
竹笋是中国传统森林蔬菜,也是大宗出口农产品。适口性体现了竹笋经济价值和市场潜力,是高品质竹笋评价的重要指标,但竹笋适口性形成基础及提升技术研发相对薄弱,一定程度上限制了竹笋品质改良技术研发及生产应用。本研究综述了竹笋适口性评价的主要指标,总结了当前竹笋适口性的主要研究成果,并对未来研究提出展望。目前竹笋适口性的研究主要集中于:①竹笋适口性的种间差异;②环境因子对竹笋适口性的影响;③经营措施对竹笋适口性的影响。主要结论为:糖、酸、酚类、纤维类以及氨基酸类物质是竹笋适口性评价的主要指标,适口性的形成不仅取决于竹种自身遗传因素,同时也受到气候因素和土壤质地等的影响。通过覆盖栽培、施肥、林分结构调控和选择适宜的采笋时间等途径可以改良竹笋适口性,但其效应存在明显的种间差异。未来竹笋适口性的研究应该集中于构建适口性综合评价指标与方法,探究多因素互作对竹笋适口性的影响,从生态、生理、生化、分子等多学科层面揭示竹笋适口性形成机制。筛选适口性好、产量高、生态适应性强的优良笋用竹进行规模化栽培,并从栽培环境选择、土壤养分精准补充、笋芽萌发环境控制、竹笋器官处理等途径研发竹笋适口性改良技术。参66
十字花科植物黄化突变特性及其分子机制研究进展
吴砚农, 郑伟尉, 陆伟杰, 臧运祥
2021, 38(2): 412-419. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200132
[摘要](285) [HTML] (185) [PDF](167)
摘要:
十字花科Brassicaceae植物多数生长发育时间短,生长过程中自然发生,或使用物理或化学方法诱导,常会出现一些颜色较淡或金黄的突变个体即黄化突变体。这些突变体表型直观,表现为植株矮小,叶绿素较低,植株光合作用受抑制,产量降低,因此黄化突变常被视为有害突变。但近20 a来黄化突变体日益受到研究者们的重视与青睐,被用于研究植物叶绿体结构、叶绿素合成代谢等方面。本研究简要介绍了十字花科植物常见的黄化突变类型及其主要的外观特征,综述了十字花科植物黄化突变体的叶绿体超微结构、光合色素及其光合性能,并对十字花科植物黄化突变的遗传特性、分子机制进行了讨论,为十字花科植物叶色突变研究及新品种选育提供理论基础。参52
研究简报
农杆菌介导遗传转化获得转CP4基因籼稻的研究
胡欢, 李媛, 丁筠, 曹含章, 吕尊富, 李飞飞
2021, 38(2): 420-425. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200436
[摘要](138) [HTML] (27) [PDF](15)
摘要:
  目的  建立籼稻‘中恢161’Oryza sativa subsp. indica ‘Zhonghui 161’农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的转化体系。  方法  以籼稻‘中恢161’的成熟胚为材料,设置了5个草甘膦质量浓度(100、200、300、400和500 mg·L−1)进行胚性愈伤组织的草甘膦敏感性试验。利用农杆菌介导法,将草甘膦抗性基因CP4-EPSPS导入‘中恢161’的胚性愈伤组织中,转化后的胚性愈伤组织分别在含有300、350和400 mg·L−1草甘膦的选择培养基上进行抗性筛选。抗性愈伤组织进一步分化、成苗。  结果  草甘膦质量浓度为300~400 mg·L−1时,愈伤组织褐化率约50%,具有很好的选择效果。经统计,300、350和400 mg·L−1草甘膦抗性筛选后,愈伤组织阳性率分别为40.16%、61.72%和84.04%,抗性愈伤组织的分化率为46.43%,成苗率为32.84%。共获得67株再生小苗,经PCR检测,43株成功转入CP4基因,再生植株阳性率为64.18%。  结论  建立了‘中恢161’农杆菌介导的转化体系。图5参20
天目铁木和多脉铁木不同器官氮磷钾生态化学计量特征
叶子豪, 吴伟峰, 彭健健, 张崑, 蔡广越, 李云, 战捷佳, 吴家森
2021, 38(2): 426-432. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200470
摘要:
  目的   研究天目铁木Ostrya rehderiana和多脉铁木O. multinervis等2种极小种群植物不同器官的化学计量特征,推测2种植物生长的限制性元素,为林地土壤管理提供科学依据。   方法   以天目铁木和多脉铁木为研究对象,对植物根、枝、叶、树皮全氮、全磷、全钾的质量分数以及土壤基本理化性质进行了测定。采用SPSS软件进行差异显著性检验,分析2种植物不同器官之间的差异。   结果   天目铁木的氮、钾质量分数从大到小依次为叶、枝、皮、根,磷质量分数从大到小依次为枝、根、叶、皮;多脉铁木的氮、钾质量分数从大到小依次为叶、枝、根、皮,磷质量分数从大到小依次为根、枝、叶、皮。天目铁木的氮磷比平均值为3.18~19.22,氮钾比平均值为1.60~2.56,钾磷比平均值为1.97~11.80。多脉铁木氮磷比平均值为3.57~28.43,氮钾比平均值为1.14~4.59,钾磷比平均值为2.77~11.77。2种树种不同器官之间氮、磷、钾生态化学计量特征较为相似,仅多脉铁木根中的氮和叶、枝中的钾显著高于天目铁木的对应器官(P<0.05)。   结论   影响天目铁木生长的限制性元素是氮和磷,影响多脉铁木生长的限制性元素是磷。因此,在林地土壤管理中,天目铁木应适当增施氮肥和磷肥,而多脉铁木则应适当增施磷肥。图2表1参33