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2022年  第39卷  第1期

封面
2022 年 1 期封面
2022, 39(1): 0-0.
[摘要](184) [HTML] (69) [PDF](25)
摘要:
目录
2022 年 1 期目录
2022, 39(1): 1-2.
[摘要](202) [HTML] (40) [PDF](20)
摘要:
香榧生长发育与品质调控专题
香榧种实膨大过程中蔗糖代谢及其基因表达
王桂芳, 索金伟, 王哲, 成豪, 胡渊渊, 张可伟, 吴家胜
2022, 39(1): 1-12. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210593
[摘要](680) [HTML] (84) [PDF](63)
摘要:
  目的  研究香榧Torreya grandis ‘Merrillii’种实膨大过程中蔗糖及其产生的己糖在假种皮和种仁中积累与分配规律,初步阐明蔗糖变化对香榧种实库活力的影响,深入探讨蔗糖代谢关键酶活性及其基因表达模式对香榧种实膨大的影响。  方法  以香榧种实膨大不同阶段的种仁和假种皮为研究材料,测定蔗糖、葡萄糖、果糖及淀粉质量分数,蔗糖代谢相关酶活性,激素质量分数以及蔗糖代谢相关酶编码基因的表达量变化。  结果  随着香榧种实膨大,假种皮中的蔗糖、葡萄糖、果糖先上升后下降,淀粉质量分数不断下降,至种实突破种鳞后90 d时下降至254.05 mg·g−1。种仁中蔗糖质量分数则持续下降,至种实突破种鳞后90 d时下降了61.24%;淀粉逐渐积累,由种实突破种鳞后30 d时的105.29 mg·g−1增加至90 d时的149.72 mg·g−1;蔗糖磷酸合成酶在假种皮中活性上升,而在种仁中活性下降,至种实突破种鳞后90 d时约降低了28.82%;蔗糖转化酶活性在香榧假种皮中也显著上升(P<0.05),种实突破种鳞后90 d时细胞质蔗糖转化酶和液泡蔗糖转化酶分别上升至21.52和23.49 μmol·mg−1·min−1。基因表达分析发现:参与蔗糖及还原糖运输的基因在种实膨大过程中显著上调表达(P<0.05),参与蔗糖水解的基因部分转录本也随着种实膨大显著上调(P<0.05)。种仁中参与淀粉合成的基因在种实膨大后期均显著上调表达(P<0.05)。相关性分析发现:假种皮和种仁中多种激素均与葡萄糖、果糖、蔗糖以及淀粉质量分数和酶活性间呈现一定的相关关系。  结论  膨大前期香榧假种皮中的蔗糖以积累为主,种实膨大后期蔗糖和淀粉以分解为主。种仁中蔗糖则一直以分解为主。假种皮和种仁之间,以及种仁内部存在活跃的碳水化合物运输和代谢过程。负责蔗糖水解的酶主要是蔗糖转化酶,细胞质蔗糖转化酶和液泡蔗糖转化酶起到重要作用。图6表1参42
农杆菌介导的香榧幼胚遗传转化体系
周佳君, 胡恒康, 龚丽, 干安格, 喻卫武, 吴家胜, 黄坚钦, 张启香
2022, 39(1): 13-21. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210196
[摘要](729) [HTML] (91) [PDF](37)
摘要:
  目的  以香榧Torreya grandis ‘Merrillii’幼胚为受体材料,开展农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的遗传转化研究,揭示影响香榧遗传转化的关键因素,以建立农杆菌介导的香榧幼胚遗传转化体系。  方法  以香榧种子突破种鳞后第8周至第11周的幼胚作为转基因受体材料,比较受体胚龄、农杆菌菌液浓度、侵染时间、抗生素质量浓度对遗传转化效率的影响,并采用潮霉素、绿色荧光蛋白GFP表达及GFP基因聚合酶链式反应对遗传转化香榧幼胚培养物进行阳性筛选。  结果  随着胚龄的增加,香榧幼胚抗逆性增强,污染率降低,成活率提高,第10周和第11周幼胚成活率分别为52.1%和52.3%。农杆菌菌液浓度和侵染时间均对香榧幼胚的污染率、成活率、愈伤组织诱导率以及体胚发生率具有显著影响(P<0.05)。菌液吸光度[D(600)]为0.5时,香榧幼胚愈伤组织诱导率和体胚发生率最高,分别为17.9%和17.3%;侵染时间为10 min时,愈伤组织诱导率和体胚发生率为最高,分别达17.5%和17.1%。羧苄青霉素对于受体材料的农杆菌脱除具有显著影响(P<0.05),当羧苄青霉素质量浓度为300 mg·L−1时,成活率、愈伤组织诱导率和体胚发生率均最高,分别为60.5%、15.8%和17.5%。潮霉素对于香榧幼胚培养物的阳性筛选具有良好的效果,当潮霉素质量浓度为100 mg·L−1时,成活率为30.5%。  结论  不同胚龄香榧幼胚遗传转化效果不同,突破种鳞后第10周香榧幼胚遗传转化效果良好;当农杆菌菌液D(600)为0.5,侵染时间为10 min时,转化效果最佳;300 mg·L−1为羧苄青霉素脱除农杆菌的最佳质量浓度;100 mg·L−1是潮霉素阳性香榧幼胚筛选的最佳质量浓度。图3表5参37
不同加工方式香榧香气物质和油脂品质的比较分析
杨蕾, 赵荻, 胡渊渊, 索金伟, 喻卫武, 吴家胜, 娄和强, 宋丽丽
2022, 39(1): 22-31. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210304
[摘要](521) [HTML] (53) [PDF](27)
摘要:
  目的  研究不同加工工艺(炒制和烘烤)的香榧Torreya grandis ‘Merrillii’种仁香气成分、油脂氧化和抗氧化能力的变化,揭示不同加工方式对香榧香气物质和油脂品质形成的影响,探讨香榧的最优烘烤工艺。  方法  比较炒制香榧(传统的炒制方式加工)、烘烤香榧(烘烤方式加工)和原料香榧(未加工前的原料)香气组分的差异,并测定3种香榧材料的酸价、过氧化值、总酚质量分数和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除活性,明确适宜的香榧加工方式;并在此基础上,进一步设计以第1次烘烤时间、盐浸时间、第2次烘烤时间作为变量因子的单因素试验,结合种仁感官评价、过氧化值、酸价、总酚和DPPH自由基清除活性的测定,再通过Design-Expert软件对酸价和过氧化值响应面优化分析,明确最优的香榧烘烤加工工艺。  结果  萜烯类化合物为香榧香气主要物质,高达57.7%~70.5%;烘烤香榧的香气物质种类和总量均明显大于炒制香榧,且烘烤香榧种仁的油脂酸败程度明显低于炒制香榧。根据不同烘烤因子对感官评价和色度指标的影响试验,确定第1次烘烤的最佳时间为10~14 min (200 ℃),最佳盐浸时间为10~15 min,第2次烘烤的最佳时间为90~120 min (120 ℃)。  结论  烘烤方式加工的香榧种仁香气成分及油脂品质均明显优于炒制方式加工的香榧;香榧最佳烘烤条件为:先在200 ℃下烘烤12 min,再在20%质量分数盐溶液中浸泡10 min,最后在120 ℃下烘烤95 min。图3表4参29
不同月份不同树龄香榧叶片光合特性的变化
刘琏, 陆吕佳, 胡渊渊, 戴文圣, 索金伟, 宋丽丽, 吴家胜, 喻卫武, 楼君
2022, 39(1): 32-40. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210394
[摘要](597) [HTML] (77) [PDF](30)
摘要:
  目的  研究不同树龄香榧Torreya grandis ‘Merrillii’叶片光合作用季节性变化的生理机制,为香榧苗木的高效栽培和香榧产业的可持续发展提供理论支持。  方法  分别在5、8和11月测定不同树龄(6和16年生嫁接苗,分别记为6-a和16-a)香榧叶片的叶绿素、二氧化碳(CO2)的响应曲线、单位面积上的叶片氮含量(NA)和光合氮素利用效率(PNUE)等,系统地分析比较表观光合特性和光合内部结构的变化。  结果  5月和8月,无论树龄大小,香榧叶片的净光合速率(Pn)、比叶重(SLW)、最大RuBP羧化速率(Vcmax)、光饱和时用于RuBP再生的光合电子传递速率(Jmax)、总叶绿素含量(Chl)及分配到Rubisco的氮素(Vcmax/NA)、RuBP再生作用的氮素(Jmax/NA)和捕光色素组分的氮素(Chl/NA)均显著增加,而NA则显著降低。无论树龄大小,与8月相比,11月香榧叶片Chl、叶片氮含量和Jmax/Vcmax比值均显著增加,而VcmaxJmaxVcmax/NAJmax/NA和Chl/NA均显著降低,Amax和SLW则无显著变化。8月和11月,6-a香榧叶片的Vcmax/NA下降幅度显著大于16-a叶片的,而6-a与16-a香榧叶片Jmax/NA的下降幅度相当。5、8和11月,6-a香榧叶片的PNUE均显著高于16-a叶片的。  结论  从5月至8月,无论树龄大小,香榧叶片的光合能力逐渐增强,干物质不断的积累,从而稀释了其叶片中的氮含量,叶片发育成熟;从8—11月(随温度的降低),无论树龄大小,香榧叶片未发生衰老,但其氮素在各光合组分中的分配比例发生变化,即通过Jmax的相对增加来缓减低温对RuBP再生作用的影响。随温度的降低,6-a香榧叶片分配到RuBP羧化作用的氮素较少和分配到RuBP再生作用的氮素较多,可能是导致其叶片PNUE相对较高的原因。图6表1参39
香榧初结果母枝性状变化规律与结实能力的关系
叶淑媛, 曾燕如, 胡渊渊, 龙伟, 汪舍平, 喻卫武
2022, 39(1): 41-49. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200622
[摘要](675) [HTML] (104) [PDF](18)
摘要:
  目的  探究香榧Torreya grandis‘Merrillii’初结果林分树体结果母枝性状变化规律与结实能力的关系,为科学控梢、培养结果母枝及提高种实产量提供依据。  方法  以浙江省杭州市临安区锦源村香榧初结果林为研究对象,分析树势间和层面间的结果母枝性状、结果母枝粗度及长度区间分布、枝叶矿质元素质量分数与结果指标的关系。  结果  中庸树的结果母枝粗度最大,其结果母枝长度显著高于弱势树(P<0.05);不同树势树体的混合芽比例和坐果率差异显著(P<0.05),弱势树的混合芽比例和坐果率较高,强壮树的混合芽比例和坐果率较低;树冠上层的结果母枝粗度和长度最大,下层最小(P<0.05),混合芽比例和坐果率在不同冠层部位间差异显著(P<0.05),而且在不同树势的树体间表现不同,其中坐果率在中庸树和弱势树体的树冠下层最高;结果母枝粗度1.91 ~ 2.50 mm、长度5.51 ~ 8.70 cm的2代果总数和膨大果数量最多,且坐果率与结果母枝长度呈显著负相关(P<0.01)。此外,在枝叶矿质营养特征方面,不同树势树体枝叶的氮质量分数之间差异显著(P<0.05),6月中庸树势树体枝叶的氮质量分数最高;钙质量分数与结果母枝长度呈显著负相关,与坐果率呈显著正相关(P<0.05)。  结论  生产实践中,培养中庸树型,适当控制结果母枝长度和树体高度,有利于香榧坐果率、混合芽比例的提高;保留粗度1.91~3.10 mm、长度5.51~11.90 cm的结果母枝,对提高香榧坐果率、产量有重要意义;施钙肥,对促进香榧种子生长和提高坐果率有重要作用。图3表8参21
研究论文
北川滑坡迹地植物群落多样性变化及环境解释
张鸽, 王琦枝, 何媛, 曾倩婷, 何静, 王勇, 杨杰, 郑江坤
2022, 39(1): 50-59. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210188
[摘要](317) [HTML] (90) [PDF](32)
摘要:
  目的  研究震后滑坡迹地生态恢复过程中群落植物多样性变化情况及环境解释。  方法  以北川县凤凰山滑坡迹地土壤和植物群落为对象,将滑坡迹地分为滑坡区、过渡区和未滑坡区,通过典范对应分析(CCA)排序法对3个区域植被变化情况进行分析,并对植物群落分布进行环境解释。  结果  ①2013—2019年,滑坡区和过渡区总体上植物科属种数量增加了4.00%~483.33%,未滑坡区减少了2.00%~37.50%。②滑坡区和过渡区的植物多样性增加了0.02%~483.33%,未滑坡区减少了2.00%~52.94%,且均匀度也有降低。③乔灌草层的CCA排序前2轴特征值之和占总特征值的60%~80%,表明前2轴包含了排序的大部分信息。④土壤pH和团聚体特征对植被分布的影响较大。  结论  滑坡迹地植物群落的多样性有所提高,且环境因子对植物群落有重要影响。图2表5参33
绿汁江下段天然灌草丛群落分布格局及环境关系分析
桂伟峰, 温庆忠
2022, 39(1): 60-67. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210197
[摘要](259) [HTML] (52) [PDF](24)
摘要:
  目的  研究绿汁江下游区域天然灌草丛群落在同一地理单元中的分布格局与环境变化规律,探索群落分布形成机制,找到干热河谷地区生态系统整体性修复的重要挟点,提出系统修复和综合治理办法。  方法  运用双向指示种分析法(TWINSPAN)和主成分分析(PCA),以峨山县绿汁江下段灌草丛群落森林资源调查数据为依据,研究植被分类并分析环境关系。  结果  TWINSPAN数量分类方法显示:854个图斑可划分为19个群丛组65个群丛。PCA排序结果显示:第1轴呈现了土层厚度、雨水截留量、保水能力的变化,第2轴呈现了干热方向的变化。垂直气候梯度灌草丛的丰富度从大到小依次为高原面亚热带、干热河谷带、中山南温带。各垂直气候带中都具有典型指示类型。干扰强度大的地区形成了以华西小石积Osteomeles schwerinae、山矾Symplocos sumuntia、萌生栎Quercus spp.、杜鹃Rhododendron simsii灌草丛为主的分布格局。  结论  生境过滤和人为干扰是灌草丛群落分布格局的主要形成机制。通过分析同一地理单元的天然灌草丛群落分布,可了解种群生态幅度和最适生存区。参照群丛组与环境关联关系可判断生态系统中物种所受到的主要生态胁迫。图3表5参34
大理苍山东西坡植被的垂直分布格局
张萍, 张军, 李佳玉, 薛宇飞, 李宇宸
2022, 39(1): 68-75. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210136
[摘要](396) [HTML] (120) [PDF](28)
摘要:
  目的  分析云南省大理苍山东西坡植被的垂直分布格局变化特征,为有效保护苍山生态环境和物种多样性提供参考依据。  方法  以大理苍山为研究区域,基于高分二号(GF-2)高分辨率遥感影像,结合大理苍山完整的山地植被垂直地带性分布规律,辅以纹理特征和数字高程模型(DEM)数据,采用面向对象的多层次图像分割法,通过构建地形约束因子参与分类过程,准确选择样本,高精度提取研究区域的植被信息,并分析苍山东西坡植被的垂直分布格局。  结果  ①引入辅助信息的面向对象分类法提取的苍山各植被类型连续且效果好,分类总体精度为95.3%,Kappa系数为0.946 6。②苍山东西坡现状植被垂直分布格局明显,各自具有6个垂直分布带,并随着海拔高程的增大,植被分布类型趋同性增大,但东西坡垂直带谱内的优势植被类型相比也存在部分差异。  结论  相较于传统主观性强的分类方法,引入垂直带谱信息的地形约束因子进行分类,可以有效地提高山地植被分类的精度。基于面向对象的多层次分割法适用于苍山植被信息的精确提取。图5表3参20
基于MaxEnt模型预测薄壳山核桃在中国的种植区
潘浪波, 段伟, 黄有军
2022, 39(1): 76-83. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210106
[摘要](176) [HTML] (33) [PDF](23)
摘要:
  目的  预测当前和未来中国适宜种植薄壳山核桃Carya illinoinensis的地区,对薄壳山核桃的引种栽培提供参考。  方法  基于北美薄壳山核桃栽培区的分布数据和世界环境气候数据,利用MaxEnt模型和ArcGIS预测薄壳山核桃当前以及未来不同气候情景下在中国的适生区范围。  结果  ①训练集和检验集的AUC值分别为0.987和0.985,表明预测结果精度高。②刀切法检验结果和贡献率结果表明:年均气温、最暖季平均气温、年降水量、最干月降水量、最干季平均气温、昼夜温差月均值和气温的季节性是薄壳山核桃生长的关键气候变量。③预测薄壳山核桃当前在中国的适生区主要集中在中东部省份,包括江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏和河南;在未来碳排放增强的气候情景下,薄壳山核桃在中国中东部省份的潜在高适生区的面积大幅增加,适生范围有向北移动的趋势,少量延伸到了辽宁东部和吉林南部。  结论  利用MaxEnt模型预测的薄壳山核桃适生区主要集中在中国的中东部省份;随着未来气温的升高,薄壳山核桃的潜在高适生区在中国相应的中东部地区内扩张。图3表3参36
基于PLUS模型的山区城镇景观生态风险动态模拟
李琛, 高彬嫔, 吴映梅, 郑可君, 武燕
2022, 39(1): 84-94. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210237
[摘要](526) [HTML] (136) [PDF](36)
摘要:
  目的  探究山地重点开发区景观生态风险时空演变特征,模拟预测景观生态风险变化趋势,为缓解中小城镇生态保护和建设开发矛盾、促进中小城镇土地资源可持续利用、发挥中小城镇区域中枢功能、推动区域高质量发展提供支持。  方法  以2000、2010、2020年土地覆被数据为基础,运用基于景观格局指数的景观生态风险评价模型,揭示云南省安宁市景观生态风险时空演变特征,并采用在FLUS模型基础上改进的PLUS模型动态模拟预测安宁市2030年不同情境下景观生态风险空间分布特征和变化趋势。  结果  2000—2020年,研究区人造地表面积呈上升趋势,耕地、草地、灌木地、水域面积总体呈下降趋势,林地面积相对稳定;景观生态风险值空间集聚状态明显,但集聚程度呈下降趋势。景观生态风险等级整体以中等生态风险、较高生态风险为主,占总面积的59.76%~52.95%;2030年3种不同情景中生态保护情景下的高生态风险区面积最小,低生态风险区面积最大,恶化区最少。  结论  山区中小城镇生态风险管控和建设开发矛盾明显,生态风险时空分布特征与人类活动干预强度密切相关,高生态风险区主要分布于各街道城镇扩展的边缘地带,应重点关注城镇用地扩张所导致的景观类型结构及其生态风险的动态变化;基于生态保护情景的安宁市景观生态风险空间分布特征和变化趋势更接近生态安全格局优化路径,更符合安宁市区域经济社会的高质量发展。图5表5参30
漯河市构筑空间与绿度空间耦合分析及仿真模拟优化
王鑫宇, 段彦博, 龚漫, 田国行
2022, 39(1): 95-104. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210105
[摘要](381) [HTML] (117) [PDF](11)
摘要:
  目的  优化城市规划布局,探究城市构筑空间与绿度空间耦合路径,优化城市用地空间布局,实现协调可持续发展。  方法  基于分形、人工神经网络元胞自动机(ANN-CA)与空间句法等模型,进行多时相的漯河市土地利用/覆盖变化(LUCC)分析和预测仿真。  结果  ①形态分维数由2003年的1.64增长到2013年的1.70,2018年达1.75;② 聚集维存在数据突变点,空间集聚状态在不同圈层存在差异;③2003—2018年城市绿度空间可达性显著降低;④构建ANN-CA-GM(1, 1)城市增长模型模拟“底线、约束和理想”3种未来情景,对构筑空间和绿度空间的耦合发展过程进行预测:2025年城市建设用地将持续增至156.71 km2,其中理想情景下的构筑空间集聚范围回落至市政府周边5 500 m,与绿度空间面积比为1.00∶1.48。  结论  ①2013年城市形态接近最优,随后由于城市高密度发展,2018年城市建设用地布局过密,与绿度空间耦合交流受阻;② 在2018年市政府周边14圈层(7 000 m)范围内建设用地高度聚集,此区域内发展生态用地有助于引导精明增长,构建韧性城市;③ 绿度空间面积大且可达性程度高的区域集中在建设用地高度聚集范围以外,而聚集区内的沿河绿地空间利用程度低;④ 理想情景空间耦合布局为国土空间规划及“三线划定”提供定量化数据支撑与空间布局参考,通过绿地布局实现城市生态服务的有效供给。图7表4参33
1980—2018年江苏里下河平原景观格局时空变化及其热点分析
刘玉卿, 张华兵, 孙小祥, 李玉凤
2022, 39(1): 105-114. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210178
[摘要](347) [HTML] (90) [PDF](31)
摘要:
  目的  探讨景观格局时空变化及其冷热点,为区域生态安全与高质量发展提供科学依据。  方法  以江苏里下河平原1980、1990、2000、2010与2018年共5期景观类型数据为基础,采用景观格局指数、景观转移矩阵、景观综合动态度等方法,分析里下河平原近40 a景观格局的时空变化特征,基于热点分析探究景观变化的冷热点区域。  结果  研究区耕地、湖荡湿地和建设用地为优势景观类型,耕地是面积占比最多的景观,但整体上持续减少了1 000.67 km2,湖荡湿地和建设用地面积不断扩张,建设用地扩张面积达679.83 km2,草地和未利用地面积有所减少,林地面积有所增加。近40 a来,研究区各景观类型之间发生了复杂的相互转化,最显著的是耕地与湖荡湿地、建设用地之间的相互转化。研究期间格网景观综合动态度变化幅度为0~5.43%。里下河平原景观变化具有明显的方向性和聚集性,以“东南—西北”方向为主轴发生倾斜,兴化市、高邮市、盐都区及江都区是景观变化的热点区域。  结论  里下河平原景观格局变化显著,景观多样性增加、破碎化加剧,人类活动对景观格局的影响增强。自然湿地恢复政策的实施对研究区景观生态安全产生了积极影响。图4表4参32
滇中岩溶高原不同石漠化程度土壤团聚体养分及酶活性特征
隋夕然, 吴丽芳, 王妍, 王紫泉, 肖羽芯, 刘云根, 杨波
2022, 39(1): 115-126. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210168
[摘要](632) [HTML] (135) [PDF](21)
摘要:
  目的  探究岩溶石漠化区土壤团聚体养分及酶活性特征,可为该地区土壤改良和植被恢复提供理论依据。  方法  以滇中高原4种不同石漠化程度(潜在、轻度、中度和重度石漠化)土壤为研究对象,对其表层土壤3种团聚体(粒径<0.25 mm、粒径0.25~2.00 mm、粒径>2.00 mm)分布特征,团聚体4种水解酶(淀粉酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶)活性和3种养分(有机碳、全氮、全磷)质量分数特征进行分析。  结果  ①不同石漠化程度土壤团聚体组成比例随粒径的增大而增大,由高到低依次为粒径>2.00 mm(51.31%)、粒径0.25~2.00 mm(36.53%)、粒径<0.25 mm(12.04%)的团聚体。②不同团聚体土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、土壤酶活性几何平均数及有机碳、全氮质量分数均随粒径的增大而减小,对有机碳、全氮、全磷及酶活性的贡献率均为粒径>2.00 mm的团聚体最高,其次为粒径0.25~2.00 mm,粒径<0.25 mm的团聚体最低。③不同石漠化程度土壤团聚体淀粉酶活性均值为5.70 mg·g−1·h−1,石漠化土壤的石漠化程度从大到小依次为潜在、轻度、重度、中度,石漠化土壤有机碳、全氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶活性从大到小依次为重度、轻度、潜在、中度。团聚体粒径及石漠化程度均对土壤有机碳、全氮和酶活性有显著影响(P<0.05),但粒径和石漠化程度的交互作用对土壤养分及酶活性没有显著影响(P>0.05)。  结论  在岩溶石漠化地区,较大粒径的土壤团聚体在土壤组成上占优势,对土壤养分和酶活性的贡献率也相对较高,而较小粒径的土壤团聚体更有利于土壤养分和酶活性的积累,其相应的含量也更高。图2表6参45
基于InVEST模型的杭州市典型年份年产水量时空变化特征及其影响因素
蔡梦卿, 黄璐, 严力蛟
2022, 39(1): 127-135. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210170
[摘要](367) [HTML] (129) [PDF](229)
摘要:
  目的  自然因素和土地利用变化是引起生态系统服务改变的两大驱动因素。研究年产水量时空变化特征及两大驱动因素对年产水量的影响,对维持或提升城市水源涵养、保持水土具有现实意义。  方法  以浙江省杭州市为研究对象,采用景观格局分析、空间梯度分析、相关性分析等方法,综合应用InVEST、ArcGIS、Fragstats、SPSS等工具,识别杭州市土地利用和气象因子变化特征,评估并分析年产水量时空变化特征及其与气象因子、景观格局指数的相关性。  结果  2000—2015年杭州市年产水量呈先下降后上升趋势。在空间上表现为东北高、西南低,随着远离城市中心先增大后减小,于10 km处达到最大值。建设用地的产水量最大。2000—2015年杭州市土地利用变化最剧烈的是耕地与建设用地之间的转化。景观总体呈现更强烈的破碎化和异质性趋势,在距离城市中心10~20 km处达到峰值。年降水量先降低后升高,年均气温波动上升,年实际蒸散量处于波动状态。离城市中心50 km内年降水量变化不显著,年均气温显著下降,年实际蒸散量先减小后增大。杭州市年产水量与气象因子的相关性大于其与景观格局指数的相关性,其中与气象因子中降水量正相关性最强。  结论  气象因子的变化是引起杭州市年产水量变化的主要因素,但景观格局的影响仍值得关注。距离城市中心10 km处是年产水量变化的拐点。图4表7参34
沉水植物型生态净化系统处理农田退水的总磷去除动力学研究
龚苗苗, 蔡飞翔, 姜培坤, 曹玉成
2022, 39(1): 136-145. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210260
[摘要](324) [HTML] (95) [PDF](19)
摘要:
  目的  探讨以沉水植物为先锋物种的生态净化系统处理农田退水磷污染的动力学性能。  方法  通过批式试验研究苦草Vallisneria natans和金鱼藻Ceratophyllum demersum等2种沉水植物型净化系统对农田退水总磷的净化效率及其动力学特征。  结果  至试验结束时(第49天),2种植物净化系统总磷去除效率无显著差异(P>0.05),总磷去除率分别为82.8%(苦草型)和84.0%(金鱼藻型),但两者总磷去除效率的差异在时间尺度上存在不确定性;动力学模拟分析发现:除Grau二级动力学外,一级动力学、Monod 动力学和修正的Gompertz模型均可以描述试验条件下总磷的去除过程[判定系数(R2)>0.930,相对均方根误差(RRMSE)<0.200],其中Monod动力学和Gompertz模型具有更高的拟合度(R2>0.970),预测值与实验观测值之间吻合程度更好(RRMSE<0.110)。  结论  3种有效模型拟合获得的动力学常数在植物种类水平上均存在显著差异(P<0.05),其中指示总磷去除效率的动力学常数值一致表现为苦草型>金鱼藻型,表明苦草型净化系统除磷效率好于金鱼藻型。图5表2参35
生化处理模式下生猪养殖污水特征分析与水质评价
周昊, 周素茵, 邬心迪
2022, 39(1): 146-152. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210165
摘要:
  目的  研究生化处理模式下的生猪养殖污水特征,找到一种合理、快速的水质评价方法,为猪场及相关监管部门了解污水处理情况提供理论依据。  方法  以浙北一家规模猪场为采样点,于2018年秋至2020年秋对处理后的养殖污水进行随机采样。先采用SPSS软件对样本进行统计特征分析,然后利用逐步多元回归分析方法确定影响污水水质的关键指标,再结合水质指标之间的相关性建立生猪污水最小水质指数评价模型。  结果  ①水质呈现季节性变化特征,春、夏季节水质优于秋、冬季节,尤其是夏季水质最好;②基于电导率和化学需氧量2个关键指标建立的最小水质指数评价模型的决定系数为0.994,该模型的验证结果表明:通过其评价的水质结果与基于氨氮、化学需氧量、总氮、总磷和酸碱度共5个指标的评价结果一致程度可达90%以上。  结论  基于关键指标构建的最小水质指数模型具有准确性和合理性,可用于生化处理模式下生猪养殖污水水质的快速评价。图4表3参28
4种柳树抗虫性和代谢组分析
李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永
2022, 39(1): 153-158. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
[摘要](287) [HTML] (91) [PDF](11)
摘要:
  目的  研究不同柳树Salix spp. 对柳蓝叶甲Plagiodera versicolora的抗虫性,为选育抗虫性强的柳树品种提供参考。  方法  对旱柳S. matsudana、黄花柳S. caprea、垂柳S. babylonica以及三蕊柳S. triandra的3个无性系进行室内饲虫试验,并对抗虫组与非抗虫组进行差异次生代谢产物的测定与筛选。  结果  各无性系室内饲虫成活率旱柳为98%、垂柳为93%、黄花柳为90%,三蕊柳的3个无性系均为0。非抗虫组与抗虫组有23种主要的差异代谢产物,其中阿魏酰胍丁胺、抗坏血酸、没食子酸、绿茶儿茶酚、没食子儿茶素、杨梅苷、葡萄酸铜、D-(−)-阿拉伯糖、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯、N-阿魏酰胍丁胺、葡糖酸、2′, 4′, 5, 7-四羟基异黄酮、N-乙酰-DL-色氨酸、异泽兰黄素 3-葡萄糖苷、十六聚甲烷基鞘氨醇等15种产物表现为上调,而槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃半乳糖苷、橙皮甙、芦丁、聚半乳糖醛酸、2, 5-二羟基苯甲酸、槲皮素O-乙酰己烯苷、3-羟基-5-甲基苯酚-1-氧化基-β-D-葡萄糖、槲皮素等8种产物表现为下调。  结论  三蕊柳对柳蓝叶甲的抗虫性最佳;非抗虫组与抗虫组之间的主要次生代谢产物存在显著差异,表明三蕊柳的次生代谢产物可能会对柳蓝叶甲幼虫产生毒害作用,或缺乏幼虫生长发育所必需的营养物质而导致柳蓝叶甲幼虫死亡。图4表1参23
不同种群云斑天牛对寄主取食和产卵的行为差异
郑凯文, 吴守欣, 张冬勇, 吴佳昊, 杜永斌, 樊建庭
2022, 39(1): 159-165. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210366
摘要:
  目的  研究不同种群云斑天牛Batocera horsfieldi 对寄主植物的适应性。  方法  通过室内取食和产卵试验,测定余姚种群云斑天牛和临安种群云斑天牛对4种寄主植物(黄连木Pistacia chinensis、女贞Ligustrum lucidum、白蜡Fraxinus chinensis和大叶杨Populus lasiocarpa)的取食和产卵行为差异。  结果  取食试验结果显示:余姚种群云斑天牛与临安种群云斑天牛对4种寄主植物表现出不同的取食偏好性。余姚种群取食偏好性从高到低依次为黄连木、女贞、白蜡和大叶杨,余姚种群最喜欢取食黄连木。在选择性条件和无选择性条件下,取食量分别为(1 520.00±34.79)和(1 815.50±42.13) mm2。临安种群取食偏好性从高到低依次为女贞、黄连木、白蜡和大叶杨。临安种群最喜欢取食女贞,在选择性条件和无选择性条件下,取食量分别为(1 347.33±51.95)和(1 173.00±75.54) mm2。产卵结果试验显示:余姚种群和临安种群云斑天牛对4种寄主植物表现出比较一致的产卵偏好性,都喜欢在大叶杨上产卵。余姚种群产卵偏好性从高到低依次为大叶杨、女贞、黄连木和白蜡,在选择性和非选择性条件下,在大叶杨上的刻槽数分别为(72.00±5.87)和(82.00±7.64) 个,产卵数分别为(60.00±6.19)和(58.00±5.66) 粒。临安种群产卵偏好性从高到低依次为大叶杨、女贞、白蜡和黄连木,在选择性和非选择性条件下,在大叶杨上的刻槽数分别为(35.00±5.22)和(30.00±3.85) 个,产卵数分别为(22.00±4.51)和(25.00±3.08) 粒。  结论  余姚和临安种群云斑天牛为适应不同地理环境,取食偏好寄主不同。余姚种群云斑天牛偏好取食黄连木 ,而临安种群云斑天牛偏好取食女贞。2个种群云斑天牛产卵偏好寄主相同,均为大叶杨。图3参23
浙江省庆元县叶附生苔的就地保护成效
陈星, 戴尊, 邢诗晨, 王健
2022, 39(1): 166-172. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210241
[摘要](315) [HTML] (137) [PDF](16)
摘要:
  目的  了解叶附生苔类植物在中国就地保护中是否存在保护空缺。  方法  在浙江省庆元县开展对百山祖国家公园及周边生境适宜地区的叶附生苔类植物的系统调查,比较叶附生苔在公园内外的多样性、分布情况、物种组成特点及相似性。  结果  ①共调查记录叶附生苔类植物4科11属25种,包括细鳞苔科Lejeuneaceae (21种)、扁萼苔科Radulaceae (2种)、叉苔科Metzgeriaceae (1种)和耳叶苔科Frullaniaceae (1种)。细鳞苔科为该地区的优势科,疣鳞苔属Cololejeunea为该地区的优势属。鳞叶疣鳞苔Cololejeunea longifolia和尖叶薄鳞苔Leptolejeunea subacuta为该地区常见种。②在所获得的4科11属25种叶附生苔中,分布于百山祖国家公园内的有4科9属14种,分布在百山祖国家公园外的有2科7属14种,但百山祖国家公园内、外物种的科、属、种Jaccard相似性系数分别为0.50、0.45和0.12,表明2个区域物种组成差异较大。③与百山祖国家公园历史数据相比,本次调查新增6种,其中有3种仅分布于保护区外,包括保护价值极大的陈氏唇鳞苔Cheilolejeunea chenii  结论  叶附生苔类植物在浙江省庆元县境内存在保护空缺,应尽早开展对中国其他地区叶附生苔类植物保护空缺研究。表1参28
基于改进K-means聚类与分水岭的木材横截面管孔分割
程昱之, 钟丽辉, 何鑫, 王远, 李朝岚
2022, 39(1): 173-179. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210219
[摘要](216) [HTML] (91) [PDF](13)
摘要:
  目的  管孔是木材识别方面的重要特征之一。针对管孔随机分布、大小不一导致管孔分割鲁棒性不高,木纤维、木射线以及轴向薄壁组织等噪声区域对管孔分割效果影响较大的问题,本研究提出了一种改进K-means聚类与分水岭的木材横截面管孔分割算法。  方法  采用改进K-means聚类对管孔区域进行粗分割,有效区分管孔区域与木纤维、木射线以及轴向薄壁组织等噪声区域。再对粗分割结果采用改进分水岭算法进行精分割,分割出的管孔与实际管孔基本吻合。  结果  平均每张木材横截面微观图像有97.1%的管孔被准确有效地分割出来。本研究提出的改进分割算法与其他算法相比,分割效果显著提升,在大小不一且随机分布的管孔分割过程中鲁棒性高,具有良好的分割性能。  结论  该算法有效解决了传统K-means聚类算法在图像分割时受噪声影响大和初始聚类中心随机性问题,为阔叶材管孔特征提取和定量分析奠定了坚实基础。图7表1参16
浙江省森林康养品牌资源空间分布特征及其影响因素
何思笑, 张建国
2022, 39(1): 180-189. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210103
[摘要](397) [HTML] (100) [PDF](68)
摘要:
  目的  探究目前浙江省森林康养品牌资源空间分布特征及影响因素,为科学合理布局森林康养基地,充分利用及开发森林康养资源,实现供需有效对接,促进森林康养产业有序高效发展提供指导。  方法  以浙江省“中国森林康养基地”“中国森林氧吧”“浙江省森林康养基地”和“浙江省森林氧吧”共计134处森林康养品牌资源为对象,运用最邻近指数、地理集中指数、不平衡指数、核密度分析、缓冲区分析及Pearson相关性分析方法,探究浙江省森林康养品牌资源空间分布特征及影响其空间布局的自然及社会人文因素。  结果  浙江省内森林康养品牌资源空间分布整体为凝聚型,集聚趋势明显;市域层面来看,湖州市、丽水市、台州市及温州市为均匀型,杭州市、衢州市、金华市及绍兴市为凝聚型。森林康养品牌资源在各地级市内的分布并不均衡,根据各地级市所拥有的数量不同可划分为4个梯队,各梯队间存在较大差异。核密度分析发现:不同区域内森林康养品牌资源分布存在较大差异,可划分为以湖州市安吉县为主的大核区,湖州市长兴县、杭州市桐庐县、丽水市龙泉市为主的次核区以及以衢州市江山市、金华市义乌市、绍兴市新昌县为主的小核区;森林康养品牌资源空间分布特征受地形、森林覆盖率、水系、社会经济基础、交通通达性、中心城市关联度综合作用影响。  结论  受到自然及人文因素的综合影响,目前浙江省森林康养品牌资源在各地级市间分布不均,各地森林康养产业发展进程存在较大差异。森林康养资源及产业在开发与建设中,地形、森林覆盖率、水系影响其景观基底与生态环境,社会经济基础、交通通达性及与中心城市的关联度关乎其经济支撑、市场潜力及可达性。日后浙江省森林康养产业的发展,要基于地区资源条件及优势,进一步结合政策支持、市场调查、合理规划、资源整合等,从而实现“全域化布局”“一体化推进”“标准化管理”的目标。图5表1参23
国家公园游憩利用的理论技术体系与研究框架构建
薛芮, 阎景娟, 魏玲玲
2022, 39(1): 190-198. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210277
[摘要](317) [HTML] (94) [PDF](25)
摘要:
国家公园的游憩利用是在保护生态、环境、资源的前提下,允许访客进入国家公园的特定区域开展游憩活动。对国家公园游憩利用的研究需要以中国时代发展背景下的现实问题为导向。通过总结国内相关研究进展、梳理国外理论技术体系可知:中国国家公园游憩利用必须面对和处理的问题包括生态环境问题,游憩产品、游憩服务和游憩管理问题,经济发展与社会民生问题等,因此需要跨学科的研究视角。国家公园游憩利用的研究框架可从认识论维度与方法论维度来构建:在认识论维度上,是由主体到认知再到行为层面的立体结构;在方法论维度上,则是游憩利用与生态保育、经济发展、社会民生三者之间的联动发展体系。图2表2参30
重点公益林生态补偿依据从面积到蓄积的转变
黄颖利, 关赢, 秦会艳
2022, 39(1): 199-206. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210148
[摘要](218) [HTML] (88) [PDF](12)
摘要:
  目的  探究重点公益林生态补偿依据从面积到蓄积转变的重要性、难点及着力点,为重点公益林生态补偿依据转变提供理论和技术参考。  方法  选取补偿客体的目标实现、补偿主体的激励性和补偿资金的可持续性3个维度,对重点公益林生态补偿依据从面积到蓄积转变进行对比分析。  结果  相较于以森林面积为补偿依据与补偿目标的偏差,以森林蓄积为补偿依据可以更精准地完成重点公益林补偿目标。此外,以森林蓄积为补偿依据,在激励性和市场化方面展现出独特的优越性。  结论  重点公益林生态补偿政策不仅应该根据蓄积增量确定补偿额度,而且要充分考虑蓄积量的地区化差异,推动实施基于蓄积量的差异化补偿。未来应当进一步探索基于蓄积量的市场化补偿方案,发挥市场对补偿资金的调节和分配效率。图4参29
契约农业对家庭农场采纳环境友好型技术的影响
岳佳, 蔡颖萍, 吴伟光
2022, 39(1): 207-213. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200726
[摘要](461) [HTML] (94) [PDF](26)
摘要:
  目的  为测土配方施肥技术的推广提供决策依据。  方法  基于全国1 706个种植业家庭农场调查数据,借助Probit模型和倾向得分匹配(PSM)方法实证检验契约农业对家庭农场采纳测土配方施肥技术的影响。  结果  Probit模型结果表明:家庭农场参与契约农业对其采纳测土配方施肥技术具有显著的正向影响,影响系数为0.621;PSM模型结果表明:与未参与契约农业的家庭农场相比,参与契约农业的家庭农场平均处理效应为0.19,技术培训、农场主从事农业规模经营年限、农场主的从业经历、家庭农场具有规范的日常收支记录以及未来扩张意愿对技术采纳也有影响。  结论  契约农业是影响家庭农场采纳测土配方施肥技术的重要因素,政府应进一步加快建立健全契约农业参与机制,支持家庭农场提升资源禀赋水平。图2表3参18
文献综述
长江流域河岸植被缓冲带生态功能及构建技术研究进展
胡海波, 邓文斌, 王霞
2022, 39(1): 214-222. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210201
[摘要](318) [HTML] (117) [PDF](22)
摘要:
长江流域河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对长江流域污染防治和生态环境建设具有重要影响。综述了河岸植被缓冲带的主要生态功能,分析了长江流域河岸植被缓冲带面临的环境影响因素,阐述了河岸植被缓冲带构建技术,并对未来研究提出展望。河岸植被缓冲带的主要生态功能为缓洪护岸、截污净化和保护生物多样性等。目前,长江流域河岸植被缓冲带面临的主要影响因素为外来物种入侵、大量硬质工程建设和农业、工业发展带来的污染物排放等。长江流域河岸植被缓冲带的构建技术应根据不同河岸带的特点和功能来确定,并加强对河岸植被缓冲带的管理。未来研究应集中于:①开展河岸植被缓冲带遮阴效应的过程及机制研究,根据遮阴效应的研究结果,讨论遮阴的利弊问题,以及遮阴效应与缓冲极端气候的联系。②开展极端气候条件下生态功能研究,利用模型模拟极端气候条件下(暴雨、干旱等)河岸植被缓冲带的截留减污效应,为植被缓冲带的构建提供参考依据。③开展景观和流域尺度研究,结合遥感影像和各气象站点数据,从景观和流域尺度研究自然和人为活动对河岸植被缓冲带生态过程和生态功能的影响,探讨河岸植被缓冲带综合治理和管理模式。④建立植被缓冲带综合评价体系,应用数字化手段对河岸植被缓冲带实时监控,结合野外观察和采样分析,综合评价河岸植被缓冲带的结构和生态功能。参43
植物体细胞胚胎发生及其分子调控机制研究进展
王诗忆, 黄奕孜, 李舟阳, 黄华宏, 林二培
2022, 39(1): 223-232. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210141
[摘要](487) [HTML] (238) [PDF](208)
摘要:
植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,具备发育成完整植株的遗传能力,这被称为植物细胞的全能性。体细胞胚胎(体胚)发生是指在没有受精的情况下,由体细胞或营养细胞发育成胚胎,是诱导植物细胞全能性的一种形式。体胚发生在种质资源保存、种苗生产、分子育种和植物基础研究等方面都有着广泛的应用,已成为重要的植物生物技术工具和研究平台。多年来的分子遗传学研究表明:体胚发生受到由众多转录因子、激素信号途径及表观遗传修饰等构成的复杂网络的调控。本研究概述了植物体胚发生的途径,并重点综述了体胚发生关键基因的功能与调控机制、体胚发生的表观遗传修饰以及体胚发生关键基因在基因工程中的应用。随着研究的深入和新技术的出现,体胚发生过程中涉及的代谢组分动态变化、转录调控、激素信号转导与表观遗传调控等复杂生物学过程有望得到更深入地阐释,将更进一步地解析植物体胚发生的分子调控机制。此外,利用体胚发生关键基因的功能与调控机制,开发更高效的体胚诱导和遗传转化方法,有望为更多植物的基因功能研究和遗传改良提供新的思路和技术。参81