2024年 第41卷 第5期
2024, 41(5): 887-897.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240277
摘要:
目的 评估竹笋产品碳足迹,挖掘竹笋产品减排潜力,促进产业低碳高质量发展。 方法 基于2022—2023年浙江省杭州市临安区、湖州市安吉县的实地调查数据,对5种不同类型的竹笋出口产品(调味笋、手剥笋、笋干丝、水煮笋、鲜食笋)种植、生产和分销阶段进行碳足迹评估,识别碳排放热点,进行减排路径设计,并基于情景假设计算减排量;结合中国2015—2023年竹笋产品出口情况,估算中国历年竹笋产品出口隐含碳排放与碳排放强度。 结果 ①5种竹笋产品的碳足迹从大到小依次为调味笋(1.387 4 kg·kg−1)、手剥笋(1.010 7 kg·kg−1)、笋干丝(0.927 4 kg·kg−1)、水煮笋(0.324 9 kg·kg−1)、鲜食笋(0.174 8 kg·kg−1)。碳足迹构成分析结果显示:5种竹笋产品的碳排放热点主要为农资投入、鲜笋运输、鲜笋加工和附加物投入。②2015—2023年中国的竹笋产品出口平均隐含碳排放为18.482 0 万t,平均碳排放强度为0.966 9 t·万元−1。③基于碳排放热点的减排情景设计显示:2023年5种竹笋产品碳足迹平均下降幅度为20.15%。 结论 不同类型的竹笋产品碳足迹差异较大;2015—2023年的竹笋产品出口隐含碳排放呈波动下降趋势;综合隐含碳排放强度呈波动上升趋势;竹笋产品碳排放热点各有差异,通过减排措施,碳足迹有进一步减排的潜力。图2表7参36
2024, 41(5): 898-908.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240156
摘要:
目的 探讨浙江省种植业碳排放时空演变规律及影响因素,以期制定种植业固碳减排方案,促进浙江省种植业低碳绿色转型。 方法 基于浙江省种植业的能源投入数据,使用碳排放系数法评估2006—2021年浙江省种植业碳排放的时空演变规律,结合对数平均权重迪氏指数模型(LMDI)对种植业碳排放变化进行驱动因素分析,并采用灰色预测模型预测2022—2040年的种植业碳排放量。 结果 ①2006—2021年,浙江省种植业碳排放量总体呈现先上升后下降的趋势,年际变化率为−1.80%,累计碳排放总量为1.29 亿t;2006—2012年,碳排放量缓慢上升,2012年达到峰值后急剧下降,平均每年下降2.94%。②浙江省种植业的碳排放量呈现中部高南北两侧低的分布格局,中部地区的杭州、金华与台州是浙江省的主要碳排放地区,碳排放量占全省的39.86%。③种植业生产效率提高与地区产业结构优化对碳减排起到促进作用;经济发展水平提高、人口数量增加及农业生产结构上升是引起碳排放量增加的驱动因素,其中经济发展水平是影响碳排放量变化的主要驱动因素,引起的碳排放变化量占比为41.58%。④灰色预测模型预测结果表明:2022—2040年浙江省种植业碳排放量呈持续下降趋势,2040年的碳排放量下降至2021年的37.20%,其中杭州、嘉兴、绍兴及金华下降幅度最大。 结论 浙江省种植业已实现碳达峰。为保证未来碳排放持续下降,应重点关注农业生产技术的优化和产业结构的调整,种植过程中合理施用化肥,提高种植效率,减少能源消耗,加快推进农业绿色化现代化,加速实现碳中和目标。图4表2参37
2024, 41(5): 909-918.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240373
摘要:
实施农产品碳标识能够促进农业领域精准高效降碳,支持农业生态价值实现,创新农业收入模式,提升国内外市场竞争力。在中国,农产品碳标识的实施探索起步较晚,政府顶层指导不足,有必要加快实施进程。本研究着重分析了农产品碳标识在实施过程中存在的困境。一方面,农产品碳足迹核算能力薄弱,核算标准未健全,数据基础单薄,导致核算结果不完整和不一致,可比性也很低。另一方面,农产品碳标识实施驱动力不足,农业生产者认知、能力及动力有限,消费者的支付意愿不强,相关标准、制度未建立健全,导致核算和认证结果的可信度都有限,资金等要素保障也尚未落实。农产品碳标识应用推广的主要路径包括:①从加快制定核算标准,夯实数据基础,推动标准、数据、结果等的全方面国际互认等,提升碳足迹核算能力;②建立健全碳标识相关制度,包括认证制度及要素支持相关制度;③从开发绿色消费场景、提供技术支持等方面,加大碳标识推广力度。图2表1参45
实施农产品碳标识能够促进农业领域精准高效降碳,支持农业生态价值实现,创新农业收入模式,提升国内外市场竞争力。在中国,农产品碳标识的实施探索起步较晚,政府顶层指导不足,有必要加快实施进程。本研究着重分析了农产品碳标识在实施过程中存在的困境。一方面,农产品碳足迹核算能力薄弱,核算标准未健全,数据基础单薄,导致核算结果不完整和不一致,可比性也很低。另一方面,农产品碳标识实施驱动力不足,农业生产者认知、能力及动力有限,消费者的支付意愿不强,相关标准、制度未建立健全,导致核算和认证结果的可信度都有限,资金等要素保障也尚未落实。农产品碳标识应用推广的主要路径包括:①从加快制定核算标准,夯实数据基础,推动标准、数据、结果等的全方面国际互认等,提升碳足迹核算能力;②建立健全碳标识相关制度,包括认证制度及要素支持相关制度;③从开发绿色消费场景、提供技术支持等方面,加大碳标识推广力度。图2表1参45
2024, 41(5): 919-927.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240141
摘要:
目的 模拟并分析浙江省丽水市森林净生态系统生产力(NEP)时空演变趋势,揭示其对极端降水的响应机制,为丽水市森林固碳潜力时空评价提供科学依据。 方法 综合样地调查、遥感观测、InTEC模型,模拟3种气候情景(RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5)下1979—2079年丽水市森林NEP时空格局,分析极端降水时空特征,构建结构方程模型,探讨极端降水对NEP 的影响。 结果 ①1979—2015年丽水市极端降水频率和强度呈增加趋势。未来气候情景下除RCP 2.6之外,RCP 4.5和RCP 8.5极端降水量、频率和强度仍持续增加,其中莲都区、缙云县以及景宁畲族自治县等地区极端降水事件上升趋势较强。②1979—2015年森林NEP 呈增加趋势,增长速度为18.44 g·m−2·a−1。2016—2079年,3种气候情景下森林NEP 均呈下降趋势,但碳汇总量呈上升趋势,最大NEP 累积达10.97 Pg。③1979—2015年极端降水对NEP 产生积极影响,2016—2079年除RCP 2.6影响不显著,其他2种情景下极端降水对NEP均产生消极影响,但RCP 8.5情景下极端降水较RCP 4.5对NEP 的影响更小。 结论 丽水市森林碳汇能力较强,在未来气候情景下仍具有较高的碳汇潜力,然而极端降水对NEP的影响也不容忽视。图5参22
2024, 41(5): 928-938.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240162
摘要:
目的 综合评价湖北省金子山国有林场4种林分的空间结构,确定影响该区域林分结构的主要因素,为精准提升区域森林可持续经营水平和森林质量提供理论基础。 方法 基于常绿落叶阔叶混交天然林、杉木Cunninghamia lanceolata人工林、柳杉Cryptomeria japonica var. sinensis人工林和鹅掌楸Liriodendron chinense人工林实测样地数据,选取角尺度、大小比数、混交度和密集度等林分空间结构指标,应用单位圆综合评价体系对4种典型林分进行综合评价。 结果 不同林分中随机木个体的占比均为最高,不同大小比数等级林木比例整体上接近。常绿落叶阔叶混交天然林中林木整体呈现随机分布(角尺度均值为0.492),林分混交良好(混交度均值为0.747),但优势不明显(大小比数均值为0.497),林冠连续覆盖(密集度均值为0.941),资源利用率高。其他人工林分也呈现随机分布(角尺度均值为0.505~0.514)或轻微聚集分布(角尺度为均值0.529)的趋势,混交程度均较低。有部分林木表现出一定优势,在杉木林中最为明显。3种人工林中鹅掌楸人工林林木处于很密集(密集度均值为0.768)的状态,而杉木(密集度均值为0.557)和柳杉(密集度均值为0.563)人工林林分处于较密集状态,林木还有一定生长空间。空间结构综合评价指数显示:常绿落叶阔叶混交天然林(0.600)林分状态优于杉木林(0.583)、柳杉林(0.521)和鹅掌楸林(0.487)。 结论 同一区域不同起源的林分结构存在差异,常绿落叶阔叶混交天然林的空间结构优于杉木、柳杉和鹅掌楸人工林。图2表6参37
2024, 41(5): 939-948.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240107
摘要:
目的 探索基于背负式激光雷达(BLS)和无人机机载激光雷达(ULS)技术获取林分三维点云的优势,利用LiDAR360 MLS和LiDAR360软件实现单木胸径和树高的精准测量,确定效果较优的单木分割和提取方法。 方法 以云南省富民县罗免乡6个半径为15.0 m的圆形云南松Pinus yunnanensis天然纯林样地为例,采用最近迭代点算法(ICP)融合BLS和ULS点云,利用LiDAR360 MLS和LiDAR360软件对点云数据进行去噪、点云分类、归一化和单木分割,并提取单木胸径和树高,利用线性拟合方法建立实测值与估测参数的相关关系,评价胸径和树高的估测效果。 结果 LiDAR360 MLS基于深度学习分类相较于LiDAR360基于高程信息分类,提取的株数信息更符合实际,BLS和融合点云单木提取株数一致,召回率均达100%。ULS通过种子点进行单木分割,效果较好,准确度、召回率和F测度分别为94.59%、88.98%、91.70%,但受冠层连通性影响,仍存在一定的欠分割和过分割情况;基于BLS胸径提取的决定系数(R2)和均方根误差(ERMSE)分别达0.904和2.046 cm,基于BLS树高提取的R2和ERMSE 分别为0.791、1.173 m。融合点云受树干周围离散点的影响,胸径提取效果相对BLS效果较差,R2和ERMSE分别为0.881和2.284 cm,但融合点云冠层和林下信息较完整,树高的估测精度较BLS高,R2和ERMSE分别为0.933、0.812 m。 结论 由于工作原理上的差异,ULS和BLS技术分别在获取冠上和林下点云方面各具优势,融合两者可达到互补的效果,能够更加精细地反映森林空间结构,实现胸径和树高的高精度提取。图5表3参28
2024, 41(5): 949-958.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240251
摘要:
目的 探讨土壤湿度对华北落叶松Larix principis-rupprechtii林下日蒸散变化的影响,为理解林地蒸散适应气候变化的机制及制定林水协调管理方案提供理论基础。 方法 以宁夏六盘山半干旱区叠叠沟小流域华北落叶松人工林为对象,设置了遮断降水输入(防水处理)和自然降水输入2种处理,人为加大土壤湿度梯度,分析2种土壤湿度条件下气温、太阳辐射、降水量等因子对林下日蒸散量的影响。 结果 在8、9、10月,自然降水的林下日蒸散量分别为67.06、36.32、29.49 mm·d−1,防水处理分别为54.22、20.07、11.35 mm·d−1,各月自然降水下的日蒸散量均大于防水处理。2种水分条件的林下日蒸散量随时间进程总体呈逐渐减小趋势,且自然降水下波动大于防水处理。8—10月,2种水分条件的林下日蒸散量差值总体呈先升后降的波浪状变化,比值总体呈逐渐升高的波浪状变化;在8、9、10月,各日自然降水日蒸散量与防水处理日蒸散量之差的均值依次为0.41、0.54、0.59 mm·d−1,比值依次为1.29、1.91、2.74。随潜在蒸散增大,2种水分条件的林下日蒸散量差与土壤体积含水量差的比值逐渐增加。土壤湿度对林下蒸散的影响在日潜在蒸散量小于3 mm·d−1时较小,在大于3 mm·d−1时增大,在大于5 mm·d−1时增大极为明显。 结论 2种水分条件的林下蒸散影响因子大致相同,区别为自然降水的林下日蒸散量更多受降水影响,而防水处理则更多受土壤湿度影响。未来应增加多个土壤湿度梯度对林下蒸散差异的影响研究。图7表1参28
2024, 41(5): 959-969.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230535
摘要:
目的 坝上地区是京津冀地区的重要水源涵养功能区,研究不同森林类型凋落物层的水源涵养能力可以为该区域植被的恢复、经营以及水土保持提供依据。 方法 在张家口市和平林场内选择华北落叶松Larix gmelinii var. principis-rupprechtii林、白桦Betula platyphylla林、山杨Populus davidiana-白桦林(杨桦混交林)和华北落叶松-白桦林(落桦混交林) 4种森林类型为研究对象,通过野外调查和室内浸泡法测定凋落物层的各项生态水文指标。 结果 ①不同森林凋落物层厚度在32.0~62.0 mm内变化,从大到小依次为落桦混交林、华北落叶松林、杨桦混交林、白桦林。②白桦林和杨桦混交林凋落物层的最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率大于落桦混交林和华北落叶松林,其中白桦林最大,分别为231.15%、207.60%和172.94%;华北落叶松林最小,分别为208.92%、170.29%和138.95%。③4种森林类型凋落物层的生物量为8.27~23.33 t·hm−2,最大持水量为18.96~49.71 t·hm−2,最大拦蓄量为16.73~39.05 t·hm−2,有效拦蓄量为13.90~31.56 t·hm−2,基本规律为华北落叶松林>落桦混交林>杨桦混交林>白桦林。④4种森林凋落物层持水量与浸水时长符合对数函数关系(R2>0.94);吸水速率与浸水时长符合幂函数关系(R2>0.92)。 结论 华北落叶松林单位质量下的凋落物层吸持水性能低于白桦林,但综合考虑凋落物生物量后,其持水和拦蓄水总量显著高于后者,综合水源涵养能力强。图5表3参38
2024, 41(5): 970-977.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240161
摘要:
目的 探讨大别山北缘不同生活型木本植物叶功能性状变异,研究叶功能性状指标之间的耦合关系,为解析植物对气候变化的响应机制提供依据。 方法 采集大别山北缘连康山国家级自然保护区30种常见的不同生活型木本植物(常绿、落叶、乔木、灌木)的叶片,测定其叶绿素含量(以SPAD表示)、干鲜比、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、氮磷比、叶面积、比叶面积共8个叶功能性状指标,分析了不同生活型木本植物叶功能性状及其相关性。 结果 不同生活型木本植物叶功能性状指标具有一定的差异性,其中常绿和落叶树种的叶片SPAD、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、叶面积和比叶面积之间差异显著(P<0.05);乔木与灌木树种的叶面积、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、干鲜比与氮磷比差异显著(P<0.05)。部分叶功能性状指标之间存在一定的相关性,叶片氮、磷质量分数与钾质量分数呈显著正相关(P<0.05),叶片氮质量分数与磷质量分数呈显著正相关(P<0.05);叶面积与叶片氮、磷、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05),比叶面积与叶片氮、磷、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05)。主成分分析结果表明:叶片磷、氮、钾质量分数是较为重要的叶功能性状指示指标,可将30种木本植物归为4个功能组,且第1和第2主成分对植物叶功能性状变异的贡献率分别为55.2%和12.8%。 结论 叶功能性状指标在不同生活型木本植物之间存在一定差异,其中叶磷、氮、钾质量分数是指示性指标,且与叶面积显著正相关。图4表1参28
2024, 41(5): 978-985.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240128
摘要:
目的 研究黄土高原丘陵沟壑区不同恢复年限刺槐Robinia pseudoacacia林林下草本植物的物种组成及多样性指数,探讨不同恢复年限刺槐林林下草本物种多样性的变化特征及其主要影响因素,以期为区域植被恢复提供参考。 方法 采用空间替代时间的方法,以陕西省子长市不同恢复年限(7、12、22、45 a)的刺槐林为研究对象,通过样地调查法对不同恢复年限刺槐林林下草本层的物种组成进行调查,采用冗余分析(RDA)对草本层物种多样性指数的主要影响因素进行分析。 结果 ①不同恢复年限刺槐的草本植物共有55种,分属18科,优势种主要为菊科Asteraceae、禾本科Graminae和豆科Leguminosae植物,整体表现为多数优势种属于少数科,而少数弱势种属于多数科的特征。北艾Artemisia vulgaris、青蒿A. caruifolia、铁杆蒿A. gmehinii等蒿类植物具有较高的重要值。②刺槐林林下草本植物的地上生物量随年限的增加而增加,恢复年限显著增加了刺槐林林下草本层的地上生产力(P<0.05)。③土壤铵态氮、土壤有机碳、土壤水分和土壤全磷是林下草本层物种多样性Margalef指数、Simpson指数以及地上生物量的主要影响因素。而土壤全氮、土壤全磷、土壤铵态氮、土壤粉粒则是影响Shannon-Wiener指数和Pielou指数的主要因素。 结论 刺槐林林下草本层在不同恢复年限表现出不同的物种多样性特征。蒿类植物在各个恢复年限均表现出极强的适应能力。物种多样性指数和生物量均受到土壤水分和养分的重要影响。因此,在黄土高原地区未来的造林实践中要注重土壤水分和养分的平衡,增强人工林生态系统发展的稳定性和可持续性。图2表2参31
2024, 41(5): 986-995.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230604
摘要:
目的 分析昆明市不同游憩性绿地鸟类群落组成差异及其原因,研究城市绿地环境对鸟类群落的影响。 方法 2021年7月至2022年8月对昆明市3种游憩性绿地(建城区公园绿地、街旁绿地和社区绿地)进行鸟类调查,使用冗余分析和多元线性回归,分析3种游憩性绿地繁殖季节和非繁殖季节不同居留型鸟类多样性与绿地环境因子的关系。 结果 ①3种游憩性绿地共记录到鸟类176种31 058只,隶属于17目53科,其中国家一级重点保护动物1种,国家二级重点保护动物12种。②公园绿地鸟类物种丰富度、多度和Shannon-Wiener多样性指数均最高,街旁绿地其次,社区绿地最低,但Pielou均匀度指数呈现相反情况。③冗余分析显示:除绿地形状指数外,其他内部环境因子对提高鸟类多样性均具有促进作用。④多元线性回归表明:50和400 m缓冲区内建筑指数与鸟类多样性呈负相关;距市中心距离与鸟类多样性呈正相关;距滇池距离与街旁绿地鸟类多样性呈负相关;距山体距离与街旁绿地鸟类多样性呈正相关,与社区绿地鸟类多样性呈负相关。 结论 未来游憩性绿地建设应减少周边建筑对公园绿地和街旁绿地的影响,增加异质景观生境,重点营造社区绿地内部植被群落丰富度。图3表3参28
2024, 41(5): 996-1004.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240114
摘要:
目的 探究晋西黄土区典型造林树种和水平阶整地措施对0~180 cm土层土壤水分动态的影响,为植被恢复及流域综合治理提供参考依据。 方法 以晋西黄土残塬区蔡家川流域典型工程措施水平阶以及主要造林树种刺槐Robinia pseudoacacia和侧柏Platycladus orientalis为研究对象,于2019年5—9月生长季开展土壤水分定位监测,并采用配对试验,对自然坡面刺槐林地与侧柏林地土壤水分进行同步观测,分析不同植被和水平阶整地综合影响下的土壤水分特征及对降雨事件的响应,评价典型工程措施对不同植被土壤含水量的影响。 结果 生长季不同植被类型、水平阶整地前后的土壤含水量的变化与降雨量的变化密切相关,不同样地平均土壤含水量由高到低依次为水平阶侧柏林地 (18.68%)、自然坡面侧柏林地(16.19%)、水平阶刺槐林地(16.10%)、自然坡面刺槐林地(15.42%)。较之自然坡面,水平阶整地措施能够分别提高侧柏林地和刺槐林地土壤含水量15.38%、4.41%。根据土壤水分垂直变化特征,水平阶整地可以提升土壤水分的活跃层、次活跃层深度:水平阶侧柏林地活跃层、次活跃层深度范围为0~80 cm,相对于自然坡面侧柏林地提升深度33%;水平阶刺槐林地活跃层、次活跃层深度范围为0~140 cm,相对于自然坡面刺槐林地提升深度40%。 结论 土壤含水量的动态变化与降雨量、工程措施、植被作用关系密切,水平阶是开展黄土残塬小流域生态恢复的有效工程措施,且水平阶侧柏林地提升效果要优于水平阶刺槐林地。图3表3参37
2024, 41(5): 1005-1012.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230626
摘要:
目的 揭示亚热带毛竹Phyllostachys edulis扩张过程中,通过影响土壤微生物残体碳累积,调控常绿阔叶林土壤有机碳动态变化的规律。 方法 以微生物残体标志物——氨基糖为研究对象,探究浙江省安吉县灵峰寺国有林场常绿阔叶林、毛竹-阔叶混交林和毛竹纯林的表层土壤(0~10 cm)微生物残体碳的累积效应,以及与有机碳的关联特征。 结果 毛竹扩张过程中,土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳质量分数均显著下降(P<0.05),分别下降了36.76%、35.13%和40.32%,且毛竹扩张过程中凋落物年产量能够通过间接影响土壤有机碳以及土壤真菌生物量、细菌生物量和总微生物生物量,进而分别影响土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳的累积效应。在毛竹扩张前期(常绿阔叶林到毛竹-阔叶混交林)土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳占有机碳的比值变化并不显著,但是在毛竹扩张后期(毛竹-阔叶混交林到毛竹纯林),土壤真菌残体碳、细菌残体碳和总微生物残体碳占有机碳的比值显著提高(P<0.05)。 结论 毛竹向常绿阔叶林扩张过程中微生物源碳对土壤有机碳形成的作用逐渐增加。图4表1参26
2024, 41(5): 1013-1023.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230532
摘要:
目的 揭示珍稀植物香果树Emmenopterys henryi生境土壤微生物多样性变化信息及其影响因素,为香果树的保护和繁育提供参考。 方法 通过高通量测序技术检测了34个香果树群落生境的土壤细菌和真菌种类,分析海拔、坡向、土壤理化性质和香果树群落特征对土壤细菌和真菌多样性的影响。 结果 α多样性分析表明:九龙山香果树生境土壤细菌Shannon-Wiener指数均值为5.87,Simpson指数均值为0.98;土壤真菌Shannon-Wiener指数均值为4.88,Simpson指数均值为0.97。细菌Shannon-Wiener指数当量(H')随海拔升高而显著降低(P<0.05),随土壤pH (4.62~5.83)升高而显著升高(P<0.05);土壤细菌Simpson指数当量(D')与土壤速效钾呈显著负相关(P<0.05)。真菌H'和D'都随着海拔上升呈先下降后上升的趋势,且随碱解氮的升高而显著降低(P<0.05);真菌D'还与样地中心香果树胸高断面积呈显著正相关(P<0.05)。β多样性分析表明:细菌Sorenson相异性指数均值为0.39,其中物种周转组分贡献为70.2%,真菌Sorenson相异性指数均值为0.72,其中物种周转组分贡献为85.1%;细菌和真菌的Sorenson相异性指数各自存在显著空间自相关(P<0.05),且与土壤理化性质以及树种组成差异显著相关(P<0.05)。偏Mantel检验结果表明:细菌的物种周转组分与土壤理化性质和样地树种组成显著相关(P<0.05),而其物种丰富度组分仅与取样年份显著相关(P<0.05);真菌的物种周转组分存在显著空间自相关且与土壤理化性质差异显著相关(P<0.05),而其物种丰富度组分与取样年份、海拔都显著相关(P<0.05)。 结论 九龙山香果树生境土壤真菌多样性较高,细菌多样性较低;香果树生境土壤微生物多样性存在时空异质性,海拔、土壤碱解氮和香果树胸高断面积是土壤微生物α多样性的主要影响因素,土壤理化性质和样地树种组成是土壤微生物β多样性的主要影响因素。图4表2参32
2024, 41(5): 1024-1036.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230584
摘要:
目的 土壤重金属复合污染是当前农业生产活动中遇到的普遍问题之一。如何有效同步钝化土壤中的砷和铅已成为研究热点。 方法 以稻壳为原料制备原始生物质炭,并通过高锰酸钾改性制得锰改性生物质炭。使用大蒜Allium sativum为指示植物,进行盆栽试验,以评估不同施用量(10和30 g·kg−1)下原始生物质炭和锰改性生物质炭对土壤中砷和铅生物有效性及土壤酶活性的影响。 结果 施用各比例和种类的生物质炭显著提高了土壤有机质、速效钾和有效磷质量分数和pH (P<0.05),同时降低了土壤碱解氮质量分数。锰改性生物质炭相比原始生物质炭的效果更为显著。施用10 g·kg−1锰改性生物质炭使土壤中有效态砷质量分数显著降低了11.5%,而30 g·kg−1锰改性生物质炭显著降低了土壤二乙烯三胺五乙酸(DTPA)可提取态的铅质量分数,降低了28.3% (P<0.05)。相比对照,施用10 g·kg−1锰改性生物质炭使土壤中β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶活性显著提高了11.6%,30 g·kg−1锰改性生物质炭使土壤酸性磷酸酶和β-葡萄糖甘酶活性分别显著提高了9.8%和37.7% (P<0.05)。同时,锰改性生物质炭处理的大蒜植株中氮、磷、钾质量分数显著提高(P<0.05),砷、铅质量分数显著降低(P<0.05)。 结论 锰改性生物质炭对提高土壤肥力和修复砷铅复合污染土壤表现出较大的潜力。图8表1参52
2024, 41(5): 1037-1046.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240110
摘要:
目的 对黄槽毛竹Phyllostachys edulis f. luteosulcata叶绿体基因组进行组装、注释和分析,并与其他毛竹Ph. edulis种下分类群比较叶绿体遗传信息差异和系统进化关系。 方法 利用高通量二代测序数据组装了黄槽毛竹的叶绿体基因组序列并进行了基因结构注释,通过生物信息学分析软件进行其组成、密码子偏好性、重复序列等分析。通过序列比对和系统进化分析,比较不同毛竹种下分类群的系统进化关系和基因组序列差异。 结果 黄槽毛竹的叶绿体基因组是长度为139 678 bp,包含132个基因的双环DNA;包含蛋白质编码基因85个、核糖体RNA (rRNA) 8个和转运RNA (tRNA) 39个。该基因组的最优密码子偏好使用以A/U碱基结尾,包含49个重复序列、55个简单重复序列(SSR)位点,其中简单重复序列最多的类型为A/T。利用叶绿体基因组序列构建的系统发育分析显示:黄槽毛竹与其他毛竹种下分类群共同组成单系分支,且与毛竹原变种Ph. edulis var. pubescens亲缘关系最近。基于7个毛竹种下分类群的叶绿体基因组序列和编码基因特征分析显示:毛竹种下分类群之间存在着编码基因数量和结构差异,编码区和非编码区存在较低程度序列变异。 结论 首次对毛竹种下分类群的叶绿体基因组进行比较分析,并揭示了这些种下分类群存在着一定程度的序列差异。这些变异资料可以用于毛竹种下分类群的鉴定比较。图5表2参27
2024, 41(5): 1047-1055.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230583
摘要:
目的 探究香榧Torreya grandis ‘Merrillii’种实早期生长阶段枝叶与种实矿质元素质量分数、积累量的关系,为科学施肥,提升香榧种仁品质及产量提供依据。 方法 选择浙江农林大学东湖校区(2+17) a香榧试验林(砧木为2年生,嫁接后生长了17 a),采集3月上旬至7月上旬当年生侧枝(含叶片)及2代种实,对枝叶、种实中氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铜质量分数及积累量动态变化关系进行分析。 结果 香榧种实早期生长阶段,种实横纵径、单果干鲜质量及含水率在4月上旬前无明显变化,4月中旬至6月中旬均增长迅速,之后趋于平稳。4月中下旬至6月中旬,枝叶中氮、磷、钾的积累量下降,而种实中氮、磷积累量及钾质量分数持续上升,表明枝叶中的氮、磷、钾优先供应种实的生长,缓生期与花芽分化期种实对氮、磷、钾的需求量较小,速生期种实对氮、磷、钾需求增加,该现象随时间推移而增强;在时间尺度上,钙在枝叶中逐渐吸收、积累,种实中钙质量分数及积累量则呈显著、极显著降低;速生期后,种实中的镁积累量增高,枝叶中镁积累量及质量分数均随着种实的膨大而下降;香榧种实早期生长阶段枝叶中锌、铜积累量呈下降趋势,种实对锌、铜、锰需求量较小。 结论 ①速生期香榧种实的体积和含水率快速增加,进入充实期后趋于稳定。②元素质量分数、积累量与香榧种实生长期密切相关。为提高香榧种实品质,应在种实缓生期末期和速生期开始时施加氮、磷、钾肥,并配合施用适量锌、铜等微量元素肥料,在种实采收后施用镁肥。图5参27
2024, 41(5): 1056-1065.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240160
摘要:
目的 探讨彩叶桂Osmanthus fragrans Colour Group在生长过程中叶色变化及相关生理特征,为彩叶桂的品种分类、筛选和改良提供理论依据。 方法 选取29份彩叶桂种质材料,运用量化标准并结合聚类分析方法对其进行分类。同时,从中选择2个代表性品系(‘罗彩3号’‘Luocai 3’和‘罗彩28号’‘Luocai 28’)进行色素分布观察、组分定性、质量分数测定以及生理指标测定。 结果 基于叶片变色30%的叶色参数进行聚类分析,将彩叶桂品系分为两大类共3个色系,即红棕色系(第Ⅰ类第1亚类)、橙棕色系(第Ⅰ类第2亚类)和紫粉色系(第Ⅱ类)。解剖结构显示:花青素主要分布在幼嫩叶片的上下表皮细胞中,并随着叶片生长逐渐减退。同时,花青素质量分数逐渐下降,叶绿素质量分数持续上升,而类胡萝卜素质量分数虽逐渐上升但变化不显著。在叶片生长过程中,2个品系可溶性蛋白和可溶性糖质量分数的变化无明显规律,但在叶片变色为0时相对较高;过氧化物酶(POD)活性不断增加,但‘罗彩3号’在每个时期均高于‘罗彩28号’;叶片pH无显著变化且始终处于酸性范围。 结论 基于叶片变色30%的叶色参数可对彩叶桂进行色系划分。彩叶桂叶色变化主要受花青素质量分数减少和叶绿素质量分数增加的影响,而POD在其中发挥了重要作用。红棕色系和橙棕色系之间的区别在于花青素和类胡萝卜素的质量分数及其比值。图7表1参29
2024, 41(5): 1066-1074.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240109
摘要:
目的 探讨不同种类和不同用量生物质炭基质对元宝枫Acer truncatum幼苗生长与幼苗养分的影响,筛选较优生物质炭及施炭量,以期为元宝枫育苗基质科学施用生物质炭提供理论参考。 方法 以元宝枫幼苗为试验对象,采用盆栽试验,对照组(ck1)为常规轻基质不加生物质炭。选取橡胶木炭、稻壳炭和竹炭3种生物质炭,分别设置30.0、50.0、70.0 g·kg−1的添加量,测定不同处理下元宝枫幼苗生长量、生物量、光合指标、根系形态、养分等指标,通过主成分与隶属函数分析对元宝枫幼苗各指标进行综合评价,探讨最佳生物质炭及添加量。 结果 育苗基质中添加生物质炭对元宝枫幼苗生长量、生物量、根系形态、光合指标、养分质量分数均有一定促进作用,施用稻壳炭对幼苗株高、茎粗、光合指标、根系形态提升效果优于竹炭和橡胶木炭。50.0 g·kg−1稻壳炭对幼苗根系生长最佳,总根长、总根表面积、总根体积和根平均直径较ck1分别提高了98.79%、110.22%、175.00%和37.50%;70.0 g·kg−1稻壳炭对叶绿素、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率产生显著影响(P<0.05),较ck1分别提高了50.00%、221.76%、200.00%和146.91%。添加50.0 g·kg−1稻壳炭的苗木评价指数最大(0.665),为最佳施炭量。 结论 育苗基质中添加生物质炭对元宝枫幼苗生长发育和养分吸收利用有一定的促进效果。建议在育苗时优先选择添加50.0 g·kg−1的稻壳炭基质。图3表4参31
2024, 41(5): 1075-1084.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240157
摘要:
目的 河湖库塘清淤底泥用于草皮等高经济价值园林绿化植物生产,既能有效解决挤占耕地与破坏耕层问题,又能协同解决底泥等有机固体废弃物的处理难题。 方法 通过混料设计,按照底泥最大消耗原则,设置底泥、沼渣、生物质炭3种原料用量比例(体积比)分别为50%≤底泥≤100%、0≤沼渣≤50%、0≤生物质炭≤10%,共13个处理,同时设置耕作土为对照组,测定匍匐剪股颖‘本特A-4’Agrostis stolonifera ‘PENN A-4’生长指标(生物量干质量、叶绿素、根系活力)和生理指标(可溶性糖、丙二醛、抗氧化保护酶),明确河道底泥为主料的基质代替传统耕作土种植匍匐剪股颖‘本特A-4’的可行性和适宜性。 结果 与耕作土(对照)相比,混料基质中3种原料比例(体积比)底泥为75.00%、沼渣为20.00%、生物质炭为5.00%时,匍匐剪股颖‘本特A-4’地上部分和地下部分干质量分别显著提高了58.53%和17.19% (P<0.05),根系活力极显著提高了近1倍 (P<0.01),但匍匐剪股颖‘本特A-4’叶绿素a、b质量分数分别均极显著降低了约20.00% (P<0.01)。另外,混料基质使匍匐剪股颖‘本特A-4’超氧化物歧化酶活性极显著升高28.66% (P<0.01),对植株体内可溶性糖质量分数、丙二醛质量摩尔浓度及过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性影响不显著。 结论 以底泥为主料,掺混适当比例的生物质炭、沼渣的基质代替耕作土种植匍匐剪股颖‘本特A-4’是可行的,掺混的沼渣能够有效提高匍匐剪股颖‘本特A-4’地上部分生物量和根系活力,生物质炭可有效提高匍匐剪股颖‘本特A-4’地下部分生物量。图5表4参25
2024, 41(5): 1085-1093.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230505
摘要:
目的 建立合理的城市热环境生态网络,以缓解城市热岛效应。 方法 以成都市中心城区为研究对象,基于“源-汇”理论,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)与景观连通性指数,分别筛选研究区内景观稳定性好、连通性高的“源”“汇”景观作为生态源地;运用最小累积阻力模型、重力模型以及水文分析模块构建和筛选研究区内的重要生态廊道,从而建立缓解城市热环境问题的多层级“源-汇”景观网络。 结果 分别筛选出24个具有重要连通性的“源”“汇”核心斑块作为重要生态源地。构建“源-源”廊道102条,“汇-汇”廊道141条,“源-汇”廊道325条,生态节点103个,障碍点148个。通过综合相交分析,一级补偿廊道主要由岷江、毗河和其他河道构成,二级输送廊道主要分布在“汇”景观较为密集的区域,三级作用廊道主要分布在高强度建设区域。 结论 基于“源-汇”理论构建的多层级生态网络优化格局是有效缓解城市热岛效应的重要举措。图4表3参25
2024, 41(5): 1094-1104.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240166
摘要:
逆境胁迫是导致全球农作物产量下降的主要原因之一。当植物受到胁迫时,细胞内蛋白质运输途径需要迅速调整,以确保与应激反应相关的货物分子能通过内膜系统被正确递送到效应位点。真核生物的内膜系统由多种细胞器构成,这些细胞器在有序调控下被准确而高效地生成,参与细胞内物质运输。内吞体分选转运复合物(ESCRT)参与调控液泡前体/多囊泡体的生物学发生过程,并促使了泛素化蛋白从内吞体到液泡的运输过程。本研究重点概述了ESCRT在植物逆境胁迫响应方面的最新研究成果,包括ESCRT的基本组成和功能,以及ESCRT在植物非生物胁迫(干旱、盐胁迫)和先天免疫中的调控作用。探究ESCRT如何特异性识别并调控逆境胁迫响应蛋白,将有助于构建更为精准的ESCRT介导逆境响应的分子调控网络。图2表1参70
逆境胁迫是导致全球农作物产量下降的主要原因之一。当植物受到胁迫时,细胞内蛋白质运输途径需要迅速调整,以确保与应激反应相关的货物分子能通过内膜系统被正确递送到效应位点。真核生物的内膜系统由多种细胞器构成,这些细胞器在有序调控下被准确而高效地生成,参与细胞内物质运输。内吞体分选转运复合物(ESCRT)参与调控液泡前体/多囊泡体的生物学发生过程,并促使了泛素化蛋白从内吞体到液泡的运输过程。本研究重点概述了ESCRT在植物逆境胁迫响应方面的最新研究成果,包括ESCRT的基本组成和功能,以及ESCRT在植物非生物胁迫(干旱、盐胁迫)和先天免疫中的调控作用。探究ESCRT如何特异性识别并调控逆境胁迫响应蛋白,将有助于构建更为精准的ESCRT介导逆境响应的分子调控网络。图2表1参70