2025年 第42卷 第4期
2025, 42(4): 657-666.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250338
摘要:
目的 卫星遥感是目前作物物候监测的主要手段，具有监测面积大、数据获取便捷等多重优点，但用于精准观测的高分辨率遥感卫星回访周期较长，而且易受大气、云雾等不利条件的影响，这使得在高分辨率时序作物物候检测的数据稀疏，无法在变化较快的作物生长期提供足够的影像。本研究提出一种新的方法，以期提高时间序列监测的准确性，更好地实现物候的精准检测。 方法 以水田和旱田为研究样地，探索结合生成式图像处理技术的时序遥感数据填补方法，用于影像重建的轻量化超分辨率生成对抗网络(generative adversarial networks, GAN)，并以重建数据为基础进行作物生长季密集时序监测与物候提取。 结果 ①在影像的超分辨率重建方面，基于本研究提出的方法，结构相似性指数(structural similarity，SSIM)和峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)分别达0.834和28.69，相较于目前的主流方法可以更好地重建异源遥感数据；②时序重建后，2个样地的遥感影像的重访周期分别由6.40、6.63 d降至5.70、5.88 d，空间分辨率提升至10 m；③4种平滑方法的物候提取结果，与原始数据提取结果相比具有一定的差异性，优于目前广泛用于时序填补的基于插值的方法。 结论 本研究提出的方法可以有效填补卫星影像时间序列，增强观测数据的连续性，并进行高时空分辨率精准作物物候监测。图9表3参27
2025, 42(4): 667-676.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250325
摘要:
目的 针对植物病害识别中大规模标注数据依赖性强、新病害适应性差的问题，本研究旨在提升小样本方法在复杂环境下的识别能力，为小样本病害识别提供理论依据。 方法 本研究提出一种结合小样本转换器和监督式掩码知识蒸馏的增强型上下文感知知识蒸馏框架(ECKD)，构建包含教师网络与学生网络的协同结构，并结合全局特征对齐、局部特征对齐和监督式掩码图像建模视图策略，引入通道注意力残差模块和上下文感知模块，设计新型ViT-EC编码器以增强模型的特征提取与语义理解能力。基于PlantVillage数据集，采用原型分类器进行5-way 1-shot和5-way 5-shot的小样本任务评估。 结果 在5-way 1-shot和5-way 5-shot小样本任务中，ECKD的原型分类器平均准确率分别达74.98%和88.28%，在多个小样本任务上明显优于现有的主流方法。消融实验表明：注意力残差模块、上下文感知模块和监督式掩码图像建模视图策略对性能有正向贡献，在数据不完整场景下能增强模型对全局语义的理解与局部特征的重建能力。 结论 ECKD通过多视图增强策略与知识蒸馏机制的融合，有效缓解了植物病害中小样本的识别难题，提升了识别的精度和模型的稳定性。该方法为农业智能感知系统提供了高效、可行的解决方案，具有良好的推广潜力。图8表4参29
2025, 42(4): 677-683.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240664
摘要:
目的 林区环境通常具有丰富的纹理和不均匀的光照条件，这导致传统的导向式快速旋转二进制描述符(ORB)图像特征点提取方法在提取树干和树枝等重要特征的过程中面临挑战。通过对现有算法的研究和改进，解决林区复杂纹理环境下ORB特征点提取的问题。 方法 引入全局局部对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)图像增强技术，以改善林地特征点提取的效果。同时，探讨灰度共生矩阵(GLCM)在纹理分析中的应用，研究其对特征点筛选的影响，从而使特征点的提取更聚焦于树干和树枝的特征。通过这些方法的结合，力求提升特征点的响应值及数量，进而增强特征提取的整体性能。 结果 经过图像增强后，特征点响应值的中位数从98上升至113，均值则从99.27上升至112.05；经过GLCM纹理分析处理后，树干和树枝的特征点数量分别提升约5.78%和5.08%，而草地的特征点比例则下降至约4.88%。 结论 本方法在林区复杂环境中展现了良好的适应性，不仅提高了特征点提取的准确性，还为后续的林区图像分析奠定了基础。图4表2参28
2025, 42(4): 684-693.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250324
摘要:
目的 提出一种基于地面激光雷达点云的树木骨架提取方法，以实现高精度和高还原度的树木三维重建。 方法 针对分割后的单株树木点云，首先采用希尔伯特曲线进行下采样和降噪处理，以提高计算效率并去除噪声。在完成枝叶分离并获得完整枝干点云后，应用语义拉普拉斯收缩算法提取树木的初始骨架。最后通过树枝平滑技术对骨架进行优化，从而获得高保真、拓扑正确的树木骨架结构。 结果 相比传统方法，该方法提取的骨架节点数平均高12.3%，点云间隔精度平均提升42.0%，达0.011~0.021 m。该方法在拓扑完整性和细节保留方面具有显著优势，同时结合树枝平滑优化技术，进一步增强了骨架的连续性和自然形态。 结论 该方法能够有效克服传统骨架提取算法的局限性，鲁棒性和准确性显著提升，可为植物表型分析、树木长势评估等应用提供高保真的树木骨架数据支撑。图7表4参28
2025, 42(4): 694-702.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250177
摘要:
目的 水稻Oryza sativa品质改良已成为中国现代育种研究的核心课题。解析相关基因对稻米蛋白质、淀粉及蒸煮食味特性的调控作用，对稻米品质改良的遗传效应具有重要意义。 方法 利用CRISPR/Cas9技术，对3个粳稻品种‘武运粳30’‘Wuyungeng 30’、‘南粳9108’‘Nangeng 9108’、‘扬粳158’‘Yanggeng 158’胚乳中高效表达的OsAAP13基因(LOC_Os04g39489)进行了敲除，构建了相应的突变体。综合测定农艺性状、蛋白质与淀粉质量分数及食味值，结合多遗传背景验证基因功能。 结果 OsAAP13在花后第5天的种子中表达较强。农艺性状及稻米理化特性测定发现：OsAAP13敲除并未影响水稻的主要农艺性状，但显著降低了稻米中总蛋白质量分数(7.8%~15.8%)及部分组分蛋白质量分数(球蛋白5.5%~21.1%和谷蛋白9.0%~15.8%)；总淀粉质量分数在各突变体中有一定上升(2.1%~8.7%)，直链淀粉质量分数呈下降趋势(4.0%~6.9%)；突变体米饭食味测定表明：稻米适口性获得了有效改善(2.9%~11.6%)。 结论 敲除OsAAP13可在保证水稻品种优良农艺性状的基础上，有效改良稻米多个理化指标并改善稻米食味值，为未来水稻品质性状的改良提供了重要的理论依据。图5表2参31
2025, 42(4): 703-713.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240570
摘要:
目的 抗性淀粉(RS)和γ-氨基丁酸(GABA)是苦荞Fagopyrum tataricum功能性成分，对苦荞籽粒功能成分进行数量性状位点(QTL)定位对苦荞分子遗传改良具有重要意义。 方法 以‘小米荞’‘Xiaomiqiao’和‘晋荞麦2号’‘Jinqiaomai No. 2’为亲本构建的重组自交系(XJ-RILs)群体作为供试材料，测定了XJ-RILs群体及其亲本的RS和GABA质量分数；基于遗传图谱定位控制RS和GABA的QTL，并对QTL区间内的候选基因进行鉴定和分析。 结果 XJ-RILs群体RS和GABA质量分数分别为4.51%~10.52%和0.37‰~2.50‰，表现出明显的超亲优势和偏正态分布。根据RS和GABA质量分数将XJ-RILs分为5类(C1~C5)，其中C1类株系的RS和GABA质量分数均较高，从中筛选出高RS和高GABA优异株系各3株。对XJ-RILs群体的RS和GABA进行QTL定位，共检测到2个控制RS的QTL和1个控制GABA的QTL，这3个位点表型贡献率分别为7.59%、6.34%和5.05%。对QTL内的基因进行鉴定，共有108个RS候选基因，将其表达模式分为6类(R1~R6)，其中R4、R5和R6中的30个基因在籽粒中的表达量较高。共鉴定到64个GABA候选基因，其表达模式可以分6类(G1~G6)，其中G4、G5和G6中的21个基因在籽粒中的表达量较高。在RS和GABA候选基因中，分别有16和6个基因存在SNP/Indel变异。 结论 筛选出高RS和高GABA优异株系各3株，定位到2个控制RS和1个控制GABA的QTL位点，其区间内分别筛选到108和64个基因，初步锁定30个RS相关及21个GABA相关候选基因。图4表6参40
2025, 42(4): 714-724.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240508
摘要:
目的 花色苷是决定植物花色的重要成分，类黄酮糖基转移酶(UFGT)在花色苷生物合成途径下游发挥作用，将不稳定的花色素转变为稳定的花色苷。通过分析换锦花Lycoris sprengeri LsUFGT1基因功能，为进一步解析换锦花花瓣呈色的机制提供理论基础。 方法 采用基因克隆、逆转录PCR、染色体步移法、组织化学染色和双荧光素酶报告实验等多种分子生物学技术，研究LsUFGT1基因和其启动子序列的功能。 结果 ①获得长1 632 bp的LsUFGT1基因cDNA序列，开放阅读框长1 398 bp，编码465个氨基酸；LsUFGT1与水仙 Narcissus natatorium NtUFGT1同源性最高，达60.57%。② LsUFGT1表达量与总花色苷含量的变化趋势一致，在小花苞时期表达量最高，在粉瓣和蓝瓣中表达量差异不显著。③ 获得的LsUFGT1启动子序列长1 184 bp，含MYB结合位点、光响应、激素响应及逆境胁迫响应等顺式作用元件，拟南芥Arabidopsis thaliana β-葡萄糖苷酶(GUS)染色结果表明LsUFGT1启动子区域具有启动子活性。④ 双荧光素酶报告实验发现LsMYB4和LsMYB5能够显著抑制LsUFGT1启动子活性(P＜0.05)。 结论 LsMYB4和LsMYB5直接结合LsUFGT1启动子反向调控换锦花花色苷的积累。图9表2参38
2025, 42(4): 725-735.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240587
摘要:
目的 苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为酚类物质合成代谢的起始酶，对植物的生长发育及环境适应起着至关重要的作用。鉴定山核桃Carya cathayensis PAL (CcPALs)基因家族成员，分析家族成员在愈伤组织增殖褐化过程中的表达模式，为挖掘能够抑制褐化、促进再生的PAL基因提供理论依据。 方法 以山核桃全基因组数据为基础，通过比对筛选出包含PAL保守基序的PAL家族成员。运用生物信息学方法，对山核桃PAL蛋白的理化性质、基因结构等特征进行预测分析，并与多个物种的PALs序列共同构建发育进化树。同时，通过转录组测序，分析继代后愈伤组织中CcPALs基因的表达变化，并制作表达热图。 结果 山核桃共有6条PAL蛋白序列，长度为657~760个氨基酸。这些蛋白均属于酸性、稳定且亲水的蛋白，主要定位在细胞核和内质网上，蛋白二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。进化关系分析表明：CcPAL1~CcPAL4聚类在双子叶植物分支，而CcPAL5和CcPAL6则聚类在裸子植物分支。表达分析显示：CcPALs基因在愈伤组织继代后呈现出不同的表达模式。 结论 CcPALs成员之间具有较高的保守性，但CcPAL5和CcPAL6在进化关系上与裸子植物PAL更为接近，可能与CcPAL1~CcPAL4在次生代谢物合成过程中的功能存在较大差异。在愈伤组织增殖褐化过程中，进化树上不同分支的CcPALs表达模式各异，可能控制着酚类物质的代谢流，进而影响山核桃的再生进程。图7表4参37
2025, 42(4): 736-744.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240594
摘要:
目的 基于南麂列岛中药资源普查工作，了解南麂列岛野生药用植物资源整体概况，为野生药用植物资源开发利用提供科学依据。 方法 采用样线调查法对南麂列岛野生药用植物资源开展调查，根据调查结果采用德尔菲法确定层次分析法的指标层与方案层，构建药用植物价值评价模型，进行模糊综合评价。最后根据评价结果对南麂列岛野生药用植物开发潜力进行综合排序。 结果 南麂列岛野生药用植物综合评价模型从资源价值、资源开发利用潜力和生态学特性3个方面，对药用功效(C1)、药用部位(C2)、药用类别(C3)、利用程度(C4)、群落地位(C5)、频度(C6)、生活型(C7)、水分生态型(C8)以及生态习性(C9)等9个指标进行了分析评估，将89科275属382种野生药用植物划分为3个等级，其中一级野生药用植物[综合药用价值估量值(hA)＞4.04]有137种；二级野生药用植物(3.08＜hA≤4.04)有171种；三级野生药用植物(hA≤3.08)有74种。 结论 南麂列岛野生药用植物资源丰富。可优先选择陀螺紫菀Aster turbinatus、野菊Chrysanthemum indicum、小苦荬Ixeridium dentatum等药用植物进行开发利用，而对马兜铃Aristolochia debilis、叉唇角盘兰Herminium lanceum、化香树Platycarya strobilacea等药用植物的种质资源进行保护。图1表3参32
2025, 42(4): 745-753.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250253
摘要:
目的 生物质炭因其碳封存与土壤改良功能，被认为是一种可行的保产减排措施。对生物质炭的环境与经济效益进行研究，为实现农业绿色转型、促进农田可持续发展和温室气体减排提供科学依据。 方法 整合中国稻田系统的多源数据，构建混合效应模型，结合Meta分析评估生物质炭对温室气体排放、作物产量和固碳能力的影响，并且开展亚组分析，展示了其他变量对生物质炭效应的影响。同时，基于净环境经济效益，纳入了作物产量收益、环境效益、农业成本和环境损耗，系统量化了生物质炭投入的环境经济效益。 结果 生物质炭施用可提高12.8%的作物产量与30.5%的土壤固碳速率，并提升净环境经济效益值，但对甲烷和氧化亚氮排放的影响不显著。进一步分析表明：不同生物质炭种类和施肥管理对其效应具有重要调控作用。 结论 在稻田种植中添加生物质炭不仅能通过改善土壤固碳能力间接促进温室气体减排，而且也显著提高了净环境经济效益。图6表2参28
2025, 42(4): 754-764.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240596
摘要:
目的 基于土壤肥力质量综合指数，开展生草栽培与生物质炭添加对梨园土壤肥力的影响评价，揭示生物质炭施用以及生草栽培的土壤培肥效应。 方法 2023年在浙江省衢州市龙游县一处梨园进行田间试验，共设置 4 个处理：行间播种白三叶Trifolium repens、行间播种紫云英Astragalus sinicus、施用生物质炭和常规耕作(对照)，每个处理 3 次重复。于梨树Pyrus spp.成熟期，采集不同处理表层土壤(0~20 cm)及果实样品，并进行分析。利用雷达图分析梨园土壤肥力水平的制约因素，采用土壤肥力质量综合指数评估不同生草栽培与生物质炭添加对梨园土壤的培肥效果。 结果 ①土壤pH、全氮、可溶性有机碳、微生物生物量氮 4 个指标呈现弱变异性，其余指标属于中等强度变异，其中土壤速效钾和可溶性有机氮的变异系数相对较大，说明土壤速效钾和可溶性有机氮对不同生草处理方式的响应较为敏感。②隶属度值绘制的雷达图显示：土壤 pH、碱解氮与速效钾是制约梨园土壤肥力水平的主要因素。③通过加权模型计算的土壤肥力质量综合指数表明：与常规耕作相比，白三叶处理的土壤肥力质量综合指数值最高，生物质炭与紫云英处理次之。④生物质炭处理在改善果实品质方面效果显著(P＜0.05)。⑤相关性分析表明：土壤微生物生物量碳、可滴定酸质量分数与单株产量呈显著(P＜0.05)或极显著正相关(P＜0.01)，因此土壤微生物生物量碳与可滴定酸质量分数是影响梨单株产量的关键因素。 结论 基于加权模型计算得出的土壤肥力质量综合指数可表征土壤肥力质量。依据该指标，白三叶处理提高土壤肥力的效果最佳，其次是生物质炭和紫云英处理，生物质炭处理在改善果实品质方面效果更好。图5表3参40
2025, 42(4): 765-773.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240662
摘要:
目的 分析稻蛙综合种养模式对土壤团粒结构和土壤养分及水稻Oryza sativa产量的影响，为构建稻蛙综合种养模式提供理论依据。 方法 2023年4—9月在浙江省杭州市临安区进行田间试验，设置4种蛙投放处理：低密度(T1，0.9万只·hm−2)、中密度(T2，1.2万只·hm−2)、高密度(T3，1.8万只·hm−2)和对照处理(单作水稻，ck)，分析不同蛙投放密度处理下土壤团粒结构、土壤养分及水稻产量的差异。 结果 与对照相比，稻蛙综合种养模式显著降低土壤容重，显著提高土壤水稳性大团聚体质量分数(P＜0.05)，且随着蛙投放密度的增加，土壤水稳性大团聚体质量分数呈上升趋势。稻蛙综合种养模式对土壤全氮质量分数影响不显著，土壤铵态氮质量分数随蛙投放密度的增加呈下降趋势，但显著提高土壤硝态氮质量分数(P＜0.05)。T1处理显著降低土壤全磷和速效磷质量分数，但随蛙投放密度的增加，土壤全磷和速效磷质量分数均呈增加趋势。中高密度处理显著降低土壤速效钾质量分数(P＜0.05)。稻蛙综合种养模式显著降低土壤有机质质量分数(P＜0.05)，尤其在T2和T3处理中下降幅度较大。稻蛙综合种养模式中水稻有效穗数、结实率和产量均显著低于对照(P＜0.05)，其中，T3处理产量下降幅度最小，为15.49%。综合效益而言，稻蛙综合种养模式均显著高于对照处理(P＜0.05)，且随着投放密度的增加，综合效益呈增加趋势。 结论 高密度蛙投放处理稻蛙综合种养模式的土壤团粒结构改善最为明显，土壤养分仍能保持一定水平，水稻产量下降幅度较小，综合效益最为显著，是推荐的适宜稻蛙综合种养模式。建议可在非稻蛙共生期提高氮肥与钾肥以及有机肥施用量，维持养分平衡，稳定水稻穗数，促进丰产。图4表1参37
2025, 42(4): 774-783.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240667
摘要:
目的 极限梯度提升树(XGBoost)与轻量级梯度提升机(LightGBM)模型在梯度提升决策树框架下各具优势，系统对比两者在土壤异养呼吸估算中的性能差异，有助于深入挖掘梯度提升机在生态系统碳通量预测中的潜力，并推动该类模型在大尺度碳循环模拟中的优化应用。 方法 基于全球土壤呼吸数据库(SRDB)，构建了中国陆地生态系统的土壤异养呼吸及环境因子数据库，利用XGBoost和LightGBM 2种梯度提升机模型对2000—2023年中国陆地生态系统土壤异养呼吸进行估算与对比分析，并进一步探讨中国陆地生态系统土壤异养呼吸的空间分布趋势及其主要影响因素。 结果 ①2个模型均展现出较高的预测精度(测试集决定系数均为0.91)，XGBoost模型在训练集上表现出较强的拟合能力，LightGBM模型则在测试集上能够更好地控制误差。②在2000—2023年，XGBoost与LightGBM模型估算的中国陆地生态系统土壤异养呼吸年平均值分别为299.57和294.60 g·m−2·a−1，年际变化幅度分别为19.51和32.43 g·m−2·a−1。③中国陆地生态系统土壤异养呼吸呈现南高北低的空间分布特征，主要受土壤性质和叶面积指数影响。这一空间异质性反映了土壤异养呼吸对环境变化的不同响应。 结论 梯度提升机模型在大尺度土壤异养呼吸建模与预测中表现出良好的适应性，能够有效捕捉土壤异养呼吸的时空变化特征，展现出较强的预测能力。图4表3参33
2025, 42(4): 784-792.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240622
摘要:
目的 植被恢复是黄土高原生态建设的主要举措，水分是该地区植被恢复的主要限制因子。开展不同土地利用类型水分动态研究，旨在为流域综合治理中的植被恢复提供科学依据，优化土地利用和水资源管理策略。 方法 在2023年生长季(5—9月)，以地处黄土残塬沟壑区的山西省吉县蔡家川流域5种典型土地利用类型：乔木林(刺槐Robinia pseudoacacia)、灌木林(黄刺玫Rosa xanthina)、草地(铁杆蒿Artemisia gmelinii)、果园(苹果Malus pumila)、农田(玉米Zea mays)为研究对象，对不同土层(0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100、100~120、120~140、140~160、160~180 cm)土壤水分进行系统的定位监测。基于野外实测数据，分析不同土地利用类型及土层深度对土壤水分的影响。使用最优分割法划分不同土地利用类型土壤水分垂直层次。 结果 生长季内不同土地利用类型土壤水分与降水变化趋势一致。各土地利用类型不同深度土壤水分差异显著(P＜0.05)。不同土地利用类型土壤水分从高到低依次为农田(21.06%)、灌木林(17.88%)、草地(15.17%)、果园(15.02%)、乔木林(13.29%)。土壤水分垂直变化表现出一定的层次性。将各土地利用类型土层水分垂直层次划分为强变异层、中等变异层以及弱变异层。草地和乔木林地的垂直层次一致，强变异层为0~10 cm土层，中等变异层为10~100 cm土层，弱变异层为100~180 cm土层。灌木林强变异层以及中等变异层为0~140 cm土层，深度范围大于其他土地利用类型。果园强变异层以及中等变异层为0~80 cm土层，深度范围低于其他土地利用类型。农田土壤水分垂直变异不同于其他土地利用类型，100~180 cm土层变异性最强，中等变异层为0~20 cm土层，弱变异层为20~100 cm土层。 结论 土壤水分动态受降水、土地利用类型以及工程措施综合影响。在开展植被恢复时，应重点关注不同土地利用类型土壤水分的动态变化特征。图4表2参37
2025, 42(4): 793-801.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240535
摘要:
目的 探究山西主要森林类型辽东栎Quercus mongolica天然林的树种空间分布格局，掌握其生长发育现状，为该林分的合理经营和人工辽东栎林的改造提供参考。 方法 以吕梁山西侧城庄沟林场2021年调查的0.96 hm2辽东栎天然林为研究对象，用径级结构代替年龄结构，并运用点格局分析方法分析优势种群不同径级个体的空间分布格局及空间关联性。 结果 在该林分中，辽东栎和茶条槭Acer ginnala为主要优势种，其径级结构均呈倒“J”型，为增长型，种群结构稳定、更新良好。在研究尺度内辽东栎种群呈聚集分布，茶条槭种群则表现为小尺度聚集分布，大尺度随机分布的格局。2个优势种群的小径级个体在小尺度上以聚集分布为主，大径级个体为随机分布格局。辽东栎种群种内关联性仅在中小径级林木间表现为正关联，且径级差距越小，正关联的程度和空间尺度范围越大，茶条槭种群仅在小尺度的Ⅰ级和Ⅱ级林木间表现为正关联。随尺度增加，优势种群间总体关联性由无关联转变为负关联再转变为无关联，不同径级种群间的空间关联性仅出现在中小径级林木间，且为负关联。 结论 该辽东栎天然林仍处于相对稳定的演替初级阶段，优势种群结构稳定，更新状态良好。为加快演替进程，可适当辅以人工干预，促进林分向顶级群落发展。图5表1参31
2025, 42(4): 802-812.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240554
摘要:
目的 受胁水鸟是湿地生境质量的关键指示物种。构建受胁水鸟生境网络，有助于保护区域水鸟多样性，提升湿地生态系统功能。 方法 以苏州市域为研究区，选取2022年受胁水鸟分布点及相关环境变量数据，运用MaxEnt模型评价受胁水鸟生境适宜性，在此基础上结合斑块重要性指数识别生境源地，利用电路理论确定廊道并判定生境夹点和生境障碍点，构建苏州市受胁水鸟生境网络。 结果 ①2022年苏州市受胁水鸟生境适宜性良好，其中高适宜生境呈显著破碎化。②受胁水鸟生境源地31处，总面积为196.55 km²，空间分布呈现组团特征，分别聚集在长江、阳澄湖、澄湖和太湖沿岸。③受胁水鸟生境廊道62条，总长为705.55 km，其中高阻力廊道9条，低阻力廊道53条，廊道适宜宽度为600 m。④50处生境夹点和28处生境障碍点对受胁水鸟的迁移扩散产生重要影响。 结论 研究期间苏州市受胁水鸟生境适宜性良好。探索了生境网络定量构建方法，提出了生境网络优化建议，为地区生物多样性保护及应对地区生境变化提供科学参考。图6表5参38
2025, 42(4): 813-824.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240590
摘要:
目的 分析西南高山峡谷区的土地利用变化和不同情景下生态系统服务演变规律，能够为该地区的生态环境保护和未来发展提供理论依据。 方法 基于中国土地覆盖数据集(CLCD)分析区域内土地利用的变化规律，运用InVEST模型评估2002—2022年西南高山峡谷区4种生态系统服务(产水量、碳储存、生境质量和土壤保持量)的时空演变规律。利用PLUS模型模拟2032、2042、2052年不同情景下的土地利用空间分布格局，结合InVEST模型评估未来不同情境下西南高山峡谷区4种生态系统服务的演变规律。 结果 ①2002—2022年西南高山峡谷区土地利用类型以林地和草地为主，均占总面积的44%以上，土地利用转移集中在林地、耕地、草地。②2002—2022年西南高山峡谷区4种生态系统服务的产水量降低，碳储量增加，生境质量增加，土壤保持量降低。③2032—2052年在自然发展情景下4种生态系统服务功能平均值都有所增加，耕地保护发展情景下4种生态系统服务功能平均值都有所降低，经济优先发展情景下产水量和土壤保持量降低，碳储量和生境质量增加。 结论 西南高山峡谷区地形复杂，区域内林地和草地面积较多，碳储量和生境质量整体情况较好，但大量雪域和未利用地也导致产水量、土壤保持量都降低。图9参39
2025, 42(4): 825-834.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240614
摘要:
目的 分析与模拟曲靖市土地利用变化引发的区域生境质量时空演变特征，为区域土地资源空间配置与生态建设提供科学依据。 方法 基于1980、2000、2020年的土地利用数据，分析曲靖市1980—2020年土地利用变化特征，并采用PLUS-InVEST模型，综合运用转移矩阵、多情景模拟及生境质量评价等方法，模拟2040年4种情境下土地利用变化及生境质量的时空特征，总结驱动机制。 结果 曲靖市主要用地类型包括山区草地、林地及坝区耕地和建设用地，其中以草地和林地2类生态用地为主，占72%以上。2000—2040年，生境质量整体呈下降趋势，但高等级区域面积呈增加趋势；生境质量与土地利用空间分布密切相关，均呈北高南低的“山-坝”“锁定”效应，北部为生境质量热点集中区，南部为冷点集中区。生态保护情景更适合区域的发展需求，水域对生境质量贡献虽小，但极为重要。 结论 未来应加强山区林草地退化区修复，缓解生态退化；强化坝区内部生态用地保护与建设，提高生境质量；适度增加水域用地面积，减缓区域生境质量水平的降低。图4表6参33
2025, 42(4): 835-843.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240406
摘要:
目的 水体氮污染依然是当前流域水环境的首要威胁。太湖流域是中国东部经济发达地区的重要水源地，但目前流域水质处于轻度污染状态，因此探究太湖流域水体氮素特征，可为流域水环境的改善提供参考依据。 方法 以太湖上游重要水源区西苕溪流域为研究区，基于浙江省安吉县水文站1956—2023年的降雨观测数据及2016—2023年的水质监测数据，分析该区降雨在不同时间维度上的差异，探究研究区水体氮素的时空动态分布特征，明确西苕溪流域水库型水源地水体氮素随时间的变化特征。 结果 研究区降雨量呈上升趋势，且每年5—9月为雨季，降雨量占全年降雨量的60.04%。时间维度上，由于雨季较多的降雨对水体有稀释作用，因而雨季水库型水源地水体氮素质量浓度一般低于非雨季，特别是2023年雨季老石坎水库水体氮素质量浓度仅为0.02 mg·L−1，已达Ⅰ类水标准；空间维度上，流域整体呈现西南部流域源头水体氮素质量浓度较低，而中部及东北部人类活动较多的中下游氮素质量浓度较高的特征。对于流域整体水质而言，2016年西苕溪流域水体氮素质量浓度最大值为9.09 mg·L−1，均值为3.19 mg·L−1，流域整体水质属劣Ⅴ类。而在2023年，西苕溪流域水体氮素质量浓度均值为1.32 mg·L−1，整体符合Ⅳ类水的要求。 结论 2016—2023年，流域水质整体呈现好转态势。降雨是影响水体氮素质量浓度的关键因素，在全年尺度上水体氮素质量浓度与降雨量呈负相关，而在季节尺度上水体氮素质量浓度与降雨量呈正相关。图4参29
2025, 42(4): 844-852.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240589
摘要:
目的 探究城郊森林公园游憩者健康效益感知的驱动机制，为优化公园建设管理提供科学支撑。 方法 以浙江省湖州市梁希国家森林公园为例，结合问卷调查与地理探测器技术，构建“动机-属性-效益”分析框架，解析动机因素与个人属性对健康效益的非线性作用规律。 结果 ①动机因子对健康效益感知的解释力显著高于个人属性，关系强化动机作用最强，其次为虚拟绿地暴露与网络环保公益参与；②动机与健康效益呈非线性关联，新奇动机、自我实现动机等呈倒“U”型曲线，自然动机与关系强化动机呈线性关系；③个人属性中，性别、年龄等虽独立影响弱，但与动机交互后产生非线性增强效应。 结论 城郊森林公园健康效益感知受多维度动机系统驱动，具有阈值效应与空间异质性特征。虚拟环境暴露通过认知迁移机制强化现实场景疗愈效果，线上线下的行为耦合是提升资源集约化利用效能的关键路径。图1表4参32
2025, 42(4): 853-863.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240639
摘要:
植物的次生细胞壁对维持结构完整性、提供机械支撑以及促进水分和矿物运输具有关键作用。随着分子生物学和生物信息学的发展，次生细胞壁形成的分子调控机制被深入揭示。研究显示：转录因子(如NAC、MYB等)和微RNA(microRNA)构建起了多层次的调控网络，在次生细胞壁的形成过程中发挥了重要作用。其中，NAC和MYB家族转录因子能激活木质素、纤维素和木聚糖合成相关的基因，从而直接参与次生细胞壁的生物合成；microRNA则通过靶向这些转录因子及其下游基因，实现对次生细胞壁发育的精细调控。本研究综述了次生细胞壁形成的最新研究进展，重点探讨了转录因子和microRNA在该过程中的相互作用及调控机制。此外，还对该领域当前的研究挑战和未来方向进行了探讨，为加深对植物木质部发育分子基础的理解以及为木材改良和生物质能源开发提供理论支撑。图1表2参87
植物的次生细胞壁对维持结构完整性、提供机械支撑以及促进水分和矿物运输具有关键作用。随着分子生物学和生物信息学的发展，次生细胞壁形成的分子调控机制被深入揭示。研究显示：转录因子(如NAC、MYB等)和微RNA(microRNA)构建起了多层次的调控网络，在次生细胞壁的形成过程中发挥了重要作用。其中，NAC和MYB家族转录因子能激活木质素、纤维素和木聚糖合成相关的基因，从而直接参与次生细胞壁的生物合成；microRNA则通过靶向这些转录因子及其下游基因，实现对次生细胞壁发育的精细调控。本研究综述了次生细胞壁形成的最新研究进展，重点探讨了转录因子和microRNA在该过程中的相互作用及调控机制。此外，还对该领域当前的研究挑战和未来方向进行了探讨，为加深对植物木质部发育分子基础的理解以及为木材改良和生物质能源开发提供理论支撑。图1表2参87
2025, 42(4): 864-874.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240642
摘要:
广义蓼属Polygonum植物包括蓼科Polygonaceae多个属的1年生和多年生草本植物，广泛分布于北温带，在中国南北方地区均有分布，具有重要的药用、生态和经济价值。随着天然药物及生态资源开发研究的不断深入，广义蓼属植物因资源丰富、化学成分多样及生物活性广泛，逐渐成为植物资源研究的重要方向之一。本研究围绕广义蓼属植物的系统分类、代表性物种、多样化次生代谢产物及其药理活性进行系统梳理，重点分析了叉分蓼Polygonum divaricatum、何首乌P. multiflorum、虎杖Reynoutria japonica、萹蓄P. aviculare、血三七P. amplexicaule、木蓼Atraphaxis frutescens等12个代表性物种。当前广义蓼属植物研究集中于以下几个方向：①化学成分的提取与结构解析，已发现了大量黄酮类、酚酸类、蒽醌类、萜类及糖苷类等活性物质；②药理作用的实验验证及作用机制研究表明：广义蓼属植物在抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗菌、降血糖及神经保护等方面具有显著活性；③传统药用功能的现代研究与临床转化，如何首乌在抗衰老领域的潜力，虎杖中白藜芦醇的应用等；④生态功能及资源应用探索，部分种类显示出较强的环境适应性与修复潜力。综上，广义蓼属植物具有广阔的基础研究价值与应用前景。未来研究应进一步阐明广义蓼属植物药效物质的靶向筛选及机制，结合分子生物学与组学技术推动功能基因及合成途径解析，同时关注广义蓼属植物在生态修复、绿色农业及功能性食品等领域的综合利用。参80
广义蓼属Polygonum植物包括蓼科Polygonaceae多个属的1年生和多年生草本植物，广泛分布于北温带，在中国南北方地区均有分布，具有重要的药用、生态和经济价值。随着天然药物及生态资源开发研究的不断深入，广义蓼属植物因资源丰富、化学成分多样及生物活性广泛，逐渐成为植物资源研究的重要方向之一。本研究围绕广义蓼属植物的系统分类、代表性物种、多样化次生代谢产物及其药理活性进行系统梳理，重点分析了叉分蓼Polygonum divaricatum、何首乌P. multiflorum、虎杖Reynoutria japonica、萹蓄P. aviculare、血三七P. amplexicaule、木蓼Atraphaxis frutescens等12个代表性物种。当前广义蓼属植物研究集中于以下几个方向：①化学成分的提取与结构解析，已发现了大量黄酮类、酚酸类、蒽醌类、萜类及糖苷类等活性物质；②药理作用的实验验证及作用机制研究表明：广义蓼属植物在抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗菌、降血糖及神经保护等方面具有显著活性；③传统药用功能的现代研究与临床转化，如何首乌在抗衰老领域的潜力，虎杖中白藜芦醇的应用等；④生态功能及资源应用探索，部分种类显示出较强的环境适应性与修复潜力。综上，广义蓼属植物具有广阔的基础研究价值与应用前景。未来研究应进一步阐明广义蓼属植物药效物质的靶向筛选及机制，结合分子生物学与组学技术推动功能基因及合成途径解析，同时关注广义蓼属植物在生态修复、绿色农业及功能性食品等领域的综合利用。参80
