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封面
2026 年 4 期封面
2026, 43(4).
摘要:
目次
2026 年 4 期目次
2026, 43(4): 1-2.
摘要:
人工林土壤碳氮过程与固碳增汇专题
雷州半岛4种类型人工林土壤有机碳活性组分及其影响因素
张天翼, 王志超, 许宇星, 黄润霞, 陶怡, 钟源源, 竹万宽
2026, 43(4): 681-694. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20260125
摘要:
  目的  探究不同类型人工林对土壤有机碳活性组分及碳库管理指数的影响,为改善土壤碳库质量并提高综合效益提供科学依据。  方法  以雷州半岛4种类型人工林(尾叶桉Eucalyptus urophylla纯林、尾叶桉-灰木莲Manglietia glauca混交林、尾叶桉-红锥Castanopsis hystrix混交林、湿地松Pinus elliottii-红锥混交林)为研究对象,分析不同种植模式下土壤有机碳储量和有机碳活性组分(易氧化有机碳、颗粒有机碳、轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳)在0~20 cm土层的分布情况;明确土壤有机碳活性组分与土壤理化性质的关系;计算碳库活度指数、碳库指数、碳库管理指数、氧化稳定系数,明确不同种植模式的碳库变化情况。  结果  ①土壤有机碳储量、有机碳及其活性碳组分质量分数均随着土层加深而减少。相较其他3种种植模式,尾叶桉-红锥混交林能较大提升土壤有机碳储量;尾叶桉纯林在颗粒有机碳和轻组有机碳上呈现更高的积累量;尾叶桉-红锥混交林在土壤有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳上呈现更高的积累量;尾叶桉纯林和湿地松-红锥混交林的微生物生物量碳呈现更高的积累量(P<0.05)。②尾叶桉纯林的颗粒有机碳/土壤有机碳和轻组有机碳/土壤有机碳显著高于其他林分(P<0.05)。③在不同土层中尾叶桉-红锥混交林土壤碳库指数显著高于尾叶桉纯林;湿地松-红锥混交林土壤氧化稳定系数在不同林分中较低(P<0.05)。④冗余分析结果显示:土壤全氮质量分数是影响不同种植模式以及不同土层深度土壤有机碳组分的主要因子。  结论  不同种植模式显著改变表层土壤有机碳储量及活性有机碳分布。尾叶桉纯林和湿地松-红锥混交林土壤有机碳库稳定性较低。尾叶桉-红锥混交林能在提高土壤有机碳储量的同时增强土壤碳库稳定性。地区构建林分应根据土壤性质、碳库基本情况和氮磷等养分的有效性等采取适宜的管理措施,增强其固碳效率和碳汇水平。图4表5参63
鲁中南山地麻栎人工林土壤剖面碳组分及生态化学计量特征
王晨羽, 李申奥, 赵勇, 张义群, 马舒琪, 韩文昊, 王延平
2026, 43(4): 695-703. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250339
[摘要](384) [HTML] (177) [PDF](91)
摘要:
  目的  土壤剖面碳组分及生态化学计量特征能够客观反映森林凋落物碳氮磷向土壤输入的过程。研究栎类人工林土壤剖面发育过程中碳氮磷的生态化学计量特征,可为栎林土壤生态功能的科学评估以及长期生产力维持提供理论依据。  方法  以地处暖温带的山东省药乡国有林场麻栎Quercus acutissima人工林为研究对象,将土壤剖面按照腐殖质层、淋溶层和淀积层进行划分并取样,分析不同剖面层次间土壤总有机碳及其各碳组分、土壤氮磷钾等养分的差异。  结果  ①麻栎人工林土壤剖面有机碳及各碳组分质量分数、氮磷钾等养分质量分数从大到小依次为腐殖质层、淋溶层、淀积层,且腐殖质层碳及养分质量分数显著高于淋溶层和淀积层(P<0.05)。②麻栎人工林养分和碳组分具有较强的耦合性,土壤主要受碳氮的协同影响,其中碳元素的影响强度高于氮元素。③碳氮比(C/N)随着土层深度的增加而增大,碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)都随着土层深度的增加而降低。  结论  麻栎人工林土壤剖面层次间碳氮磷存在较大差异,有机碳组分与土壤养分的强耦合性指示麻栎林土壤养分转化效率较高,森林土壤养分循环处于良性状态。因此,在经营管理中应注重土壤剖面层次间的差异性,保留林下凋落物层,确保森林凋落物养分的可持续归还。图4表1参41
长期氮添加对杉木人工林土壤团聚体微生物量碳氮磷、酶活性及其化学计量特征的影响
严文瑾, 朱丽琴, 李静凯, 刘萍渝, 肖有亮, 习航天, 万亚辉, 方芮, 淦文涛
2026, 43(4): 704-713. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250354
[摘要](391) [HTML] (164) [PDF](94)
摘要:
  目的  阐明杉木Cunninghamia lanceolata人工林土壤团聚体微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、微生物量磷(MBP)、水解酶活性及其化学计量特征对长期氮添加的响应,为评估氮沉降对亚热带森林土壤微域过程的影响提供依据。  方法  基于2004年建立的氮添加长期试验[0(N0)、60(N1)、120(N2)、240(N3) kg·hm2·a1],于2024年采集0~10 cm土层团聚体,分离出粗大(>2.00 mm)、细大(0.25~2.00 mm)和微团聚体(<0.25 mm) 3个粒径,分析团聚体MBC、MBN、MBP质量分数、水解酶活性及其化学计量特征。  结果  相较于微团聚体,细大和粗大团聚体的MBN质量分数分别低23.61%和32.65%,而MBP质量分数分别高35.31%和28.15%,MBC/MBN分别高13.87%和22.84%;N1处理下微团聚体MBC/MBP和MBN/MBP分别比N0高97.57%和85.51%,且细大和粗大团聚体的MBC/MBP较微团聚体分别低53.72%和64.43%,MBN/MBP分别低60.25%和72.89%。长期施氮使微团聚体酸性磷酸酶(AP)活性降低了44.14%~56.77%,N0处理下细大和粗大团聚体的AP活性分别比微团聚体低54.84%和53.92%,而其他酶活性无显著变化。团聚体酶碳磷比和酶氮磷比低于全球水平,且不受氮添加影响。MBC/MBN与AP活性呈负相关。  结论  在长期氮添加下,微团聚体响应最敏感;氮输入通过重构团聚体结构驱动微生物养分分配策略转变,表现为大团聚体中微生物增强磷捕获能力并减少氮储存,而微团聚体则维持高磷固持策略;同时,微生物通过减少生物量积累并调控磷酸酶合成来应对亚热带杉木林生态系统的磷限制。图5参42
硅氮耦合对室内培养下毛竹林土壤氧化亚氮排放的影响
黄俊皓, 曹雪仙, 杨坚伟, 黄程鹏, 姜培坤
2026, 43(4): 714-722. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250511
[摘要](100) [HTML] (27) [PDF](28)
摘要:
  目的  农业中氮肥过量施用加剧了土壤中温室气体氧化亚氮的排放,成为全球气候变化的重要驱动因素。本研究旨在探讨硅氮耦合对毛竹Phyllostachys edulis林土壤氧化亚氮排放的影响,为优化氮肥管理策略、削减土壤氧化亚氮排放提供科学依据。  方法  以毛竹林土壤为研究对象,设置3种氮水平和2种硅水平进行室内培养实验,在培养期第0、1、3、7、15、30天测定氧化亚氮排放通量、土壤铵态氮、硝态氮及pH,并在关键时间点第0、7、30天检测脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性。  结果  硅添加显著降低了氧化亚氮排放通量和累积排放量(P<0.05)。硅氮耦合对氧化亚氮累积排放量具有显著拮抗效应(P<0.05),且这种效应随着氮添加水平的增加而增强。在无氮、中氮和高氮水平下,硅添加使氧化亚氮累积排放量分别减少0.1%、6.6%和11.9%。硅通过提高土壤pH、降低铵态氮和硝态氮质量分数,显著抑制脲酶(21.0%)、硝酸还原酶(49.0%)和亚硝酸还原酶(41.0%)的活性(P<0.05),从而改变氮素转化过程。此外,硅添加推迟了氧化亚氮排放高峰的出现时间(从第7天延缓到第15天)。  结论  硅通过调节土壤pH和关键酶活性,调控了氮素转化过程,从而减少氧化亚氮的排放。图5表1参43
生物炭施用对杨树人工幼林固碳增汇能力的短期影响
王倩, 林于晴, 金璇, 陈冬钦, 王国兵
2026, 43(4): 723-732. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250612
[摘要](277) [HTML] (109) [PDF](97)
摘要:
  目的  探讨生物炭施用对杨树Populus 人工林生态系统固碳增汇能力的影响及主要调控机制,为中国人工林兼顾木材生产及固碳增汇能力提升的经营实践提供理论与技术支撑。  方法  2023—2025年于江苏泗洪马浪湖林场,以1年生‘南林3804杨’P. deltoides ‘Nanlin 3804’人工幼林为研究对象,设置3种处理:未施用生物炭的空白对照(ck)、低生物炭施用量(B1,30 t·hm−2)、高生物炭施用量(B2,60 t·hm−2),探讨不同生物炭施用量对杨树人工幼林各碳层碳汇能力的短期影响。  结果  ①与ck相比,B1、B2处理连续2 a显著促进杨树胸径、树高生长(P<0.05),其中B2处理促进效果最显著。②施用生物炭1 a后,B1、B2处理较ck均显著提升乔木层、草本层、凋落物层及土壤层的碳增量(P<0.05);在第2年各碳层碳增量较ck无显著差异,表明生物炭1次施用养分不足以维持杨树长期生长,而是通过更稳定的土壤基础改良效应持续发挥作用。③生物炭施用1 a后各处理均显著增加0~40 cm土层碳储量(P<0.05),对40~100 cm土层无显著影响,反映出土壤碳储量的增加主要来源于生物炭在0~40 cm土层的一次性施用。④相关分析表明:各碳层碳储量与土壤全氮、全磷、速效磷、铵态氮(\begin{document}${\mathrm{NH}}_4^+ $\end{document}-N)、硝态氮(\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document}-N)、碳氮比、pH呈显著(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01);冗余分析表明:全氮是影响生态系统各层碳储量的主要贡献因子。  结论  生物炭施用可显著促进杨树人工幼林乔木层、草本层、凋落物层及土壤层的碳汇能力,且有利于持续稳定促进杨树林木胸径、树高快速生长,进而长期提升杨树人工幼林综合固碳增汇能力,其中,60 t·hm−2的高生物炭施用量可实现短期快速稳定固碳。图5表1参36
研究论文
伴矿景天SpMTP基因家族鉴定及在镉胁迫下的表达分析
邱文敏, 陆铸畴, 樊娜, 蒋天恒, 卓仁英
2026, 43(4): 733-743. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20260147
摘要:
  目的  金属耐受蛋白(MTP)参与植物重金属耐受与转运过程,伴矿景天Sedum plumbizincicola为镉超积累植物,其MTP基因家族的系统特征与镉胁迫响应机制尚未明确。鉴定该家族成员并解析其结构、进化及镉(Cd)胁迫表达规律,可为阐明伴矿景天镉超积累分子机制提供理论依据。  方法  采用生物信息学方法,基于阳离子扩散辅助蛋白(CDF)家族保守结构域(PF01545)鉴定SpMTP基因;通过MEGA、MEME、TBtools等软件分析其系统进化、保守基序、基因结构及共线性关系;利用PlantCARE预测启动子顺式作用元件;结合RNA-seq数据分析14个SpMTP基因在镉胁迫(400 μmol·L−1)下根、茎、叶组织(0、1、4 d)的表达特征,并通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)验证部分基因表达可靠性。  结果  共鉴定出14个SpMTP基因,编码蛋白含4~16个跨膜结构域,多定位于液泡膜或细胞膜;系统进化分析将其划分为7个亚族,与近缘非积累植物东南景天S. alfredii同源蛋白亲缘关系最近。共线性分析显示:复制是SpMTP家族扩张的主要驱动因素;启动子区域富含胁迫响应、激素信号及组织特异性表达相关顺式作用元件。表达谱分析表明:SpMTP基因呈现显著时空特异性,SpMTP9在根部持续高表达,SpMTP8.2在根部早期诱导上调,SpMTP3在叶部持续高表达,三者分别参与镉的吸收、转运及液泡区隔化。RT-qPCR验证显示:所选基因表达趋势与RNA-seq数据高度一致,证实转录组数据可靠。  结论  伴矿景天SpMTP基因家族通过进化扩张与功能分化,形成了根-茎-叶协同的镉胁迫响应网络,其组织特异性表达特征是伴矿景天镉超积累能力的重要分子基础。图6表1参30
油桐腺体组织特异表达基因分析
刘北平, 高暝, 赵耘霄, 汪阳东, 陈益存
2026, 43(4): 744-755. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250540
[摘要](626) [HTML] (299) [PDF](96)
摘要:
  目的  挖掘油桐Vernicia fordii腺体发育相关的组织特异性模块并筛选核心基因,为后续深入解析腺体发生机制奠定基础,并为植物分泌组织(如分泌腔、腺毛)的发育机制研究提供理论依据。  方法  基于油桐12个组织部位与发育阶段组合样本的转录组测序(RNA-seq)数据,结合加权基因共表达网络分析(WGCNA),鉴定腺体相关组织特异性模块;通过模块内枢纽基因的功能富集分析、蛋白互作网络构建和基因互作网络聚类分析,筛选核心基因;利用实时荧光定量逆转录PCR (RT-qPCR)验证基因在油桐不同部位中的表达模式。  结果  WGCNA分析将过滤后的12 943个基因划分为27个共表达模块,获得与腺体高度相关的greenyellow模块。参考基因本体论数据库(GO)与京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析表明:模块内枢纽基因涉及生长、解剖结构发育、细胞分化、蛋白质代谢、光信号感知反应、生物胁迫响应等生物过程,富集于转运蛋白、泛素系统、信号转导及环境信息处理等相关通路。根据模块内基因的互作网络以及基因功能注释,筛选得到LSH4RAD4GHIHDG5LOBSWEET10等基因可能在腺体发育中起关键调控作用。RT-qPCR验证结果显示:候选基因在油桐不同部位中的表达呈现显著的组织特异性,其表达趋势与RNA-seq数据高度吻合。  结论  鉴定到1个与腺体相关组织特异性模块,筛选到RAD4GHISWEET10等与腺体形成发育密切相关的核心基因。图8表3参44
晋西黄土区油松林分改造中造林措施对辽东栎苗木生长的影响
王雅君, 张建军, 胡亚伟, 李阳, 何苗苗, 吴金皎, 艾子豪
2026, 43(4): 756-766. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250514
[摘要](203) [HTML] (52) [PDF](84)
摘要:
  目的  辽东栎Quercus liaotungensis是华北地区油松Pinus tabulaeformis人工林改造的优选混交树种。明确造林措施对油松人工林下辽东栎苗木生长的影响,为低效油松林改造和松栎混交林构建提供依据。  方法  以山西省吉县蔡家川流域油松人工林为研究对象,在林外、林缘、林内分别设置样地,开展辽东栎栽植试验。试验共设置15种处理方式,包括无处理(ck)、浇水处理(500、1 000、1 500、2 000 mL·株−1)、覆盖处理(覆盖地膜、覆盖凋落物45、90、135、180 g·株−1)及保水剂处理(10、20、30、40、50 g·株−1)。定期监测存活率、苗高、地径、冠幅、叶片数量和单叶面积等指标,探究不同造林措施的效果。  结果  ①林外、林缘、林内所需的最优浇水用量依次减少,分别为2 000、1 500和1 000 mL·株−1;②林外、林缘、林内所需的最优覆盖量逐渐递减,分别为135、90和45 g·株−1;③林外、林缘、林内栽植时保水剂最佳使用量逐渐递减,分别为40、20和10 g·株−1;④林缘栽植的辽东栎存活率和生长状况最好,林内次之,林外最差;⑤熵权-TOPSIS法综合评价表明:林外使用保水剂40 g·株−1、林缘使用保水剂20 g·株−1和林内覆盖凋落物45 g·株−1时,对辽东栎苗木生长效果的促进作用最佳。  结论  利用辽东栎对油松人工林进行更新改造时,需根据生境特点选择适配性措施,营造块状混交林时宜优先选用保水剂,株间混交或行间混交时宜加强栽植穴的覆盖,以提升苗木成活率与生长质量。图3表8参38
9个香榧品种砧木对淹水胁迫的生理响应及耐涝性评价
戴坤荣, 刘雅, 喻卫武, 吴家胜, 颜景畏
2026, 43(4): 767-774. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250398
[摘要](603) [HTML] (277) [PDF](140)
摘要:
  目的  在雨季排水不畅的地区,频繁的涝渍严重限制了香榧Torreya grandis ‘Merrillii’产量与品质提升。系统开展不同香榧品种砧木在淹水胁迫下的生理响应与耐涝性研究,不仅有助于筛选和培育耐涝香榧品种,也为揭示香榧耐涝机制提供重要的理论依据。  方法  以香榧‘珍珠榧’‘Zhenzhufei’、‘早缘榧’‘Zaoyuanfei’、‘玉山鱼榧’‘Yushanyufei’、‘金叶红象牙榧’‘Jinyehongxiangyafei’、‘茄榧’‘Qiefei’、‘长叶榧’‘Changyefei’、‘小籽象牙榧’‘Xiaozixiangyafei’、‘龙凤细榧’‘Longfengxifei’、‘芝麻榧’‘Zhimafei’等9个品种的砧木为供试材料,设定正常水分(对照)和淹水2种处理,通过测定香榧叶片组织的叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、过氧化氢(H2O2)质量摩尔浓度、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、电解质渗透率、脯氨酸(Pro)质量分数、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性等10个生理指标,再依据主成分分析及隶属函数对各品种的耐涝指数进行分析,综合评价各品种的耐涝能力。  结果  在淹水处理下,不同品种砧木的叶绿素a和叶绿素b较对照组均有不同程度的降低,H2O2质量摩尔浓度、MDA质量摩尔浓度、电解质渗透率、SOD活性和POD活性等氧化胁迫相关生理指标均有不同程度的升高,脯氨酸质量分数、APX活性、CAT活性在不同品种中呈现升高或降低的趋势。根据主成分分析及隶属函数对不同生理指标进行综合评价,得到9个品种的耐涝性综合评价值。  结论  不同品种的香榧砧木在淹水胁迫下的渗透物质变化与抗氧化防护能力不同。‘长叶榧’‘金叶红象牙榧’与‘玉山鱼榧’表现出较强的耐涝性,‘小籽象牙榧’‘龙凤细榧’与‘早缘榧’中等耐涝,‘珍珠榧’‘茄榧’‘芝麻榧’最不耐涝。图1表3参29
基于生理驱动的花叶矢竹叶色变化的温度效应
卢新元, 张靓靓, 朱逸凡, 杨海芸
2026, 43(4): 775-783. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250294
摘要:
  目的  温度对植物叶色变化有重要影响,花叶矢竹Pseudosasa japonica f. akebonosuji观赏价值高,但叶色变化明显,探讨温度对花叶矢竹白叶转绿的生理影响,可为竹子叶色变异机制研究提供参考。  方法  将花叶矢竹花叶株分别置于不同温度(15、25和35 ℃)处理30 d,以自然温度为对照(ck),分析温度对花叶矢竹白叶颜色、光合色素、叶绿素前体物质、叶绿体超微结构和光系统性能的影响。  结果  25 ℃处理下,白叶全部复绿,光合色素质量分数显著高于其他处理(P<0.05);叶绿素合成前体物质中,25 ℃处理下的白叶从粪卟啉原Ⅲ(Coprogen Ⅲ)到原卟啉Ⅸ(Proto Ⅸ)相对含量迅速提升,提升的幅度显著高于ck (P<0.05),且质量分数从大到小依次为:25、35、15 ℃处理;25 ℃处理下,白叶的叶绿体基粒和片层类囊体清晰,而ck和15 ℃处理下均未形成正常的基粒类囊体,35 ℃处理下类囊体降解多杂质;25 ℃处理下叶片在光诱导后出现O、J、I、P相,叶片单位反应中心密度(RC/CSO)、量子产额(φPO、φEO)和性能指数(PIABS)均显著高于ck (P<0.05),从高到低依次为:25、15、35 ℃处理,光系统Ⅱ(PSⅡ)中K点的荧光强度变化(Wk)和J点的可变荧光(Vj)均下降,白叶25 ℃处理下光系统Ⅱ的整体性能提升;同时25 ℃处理下白叶光系统Ⅰ (PSⅠ)最大氧化还原能力(ΔI/IO)和光系统间协调性(ΦPSⅠ/PSⅡ)均高于15和35 ℃处理,PSⅠ活性提升。  结论  温度通过影响花叶矢竹的叶绿素前体物质造成光合色素累积水平的差异,导致PSⅠ和PSⅡ性能的变化,进而影响叶绿体基粒类囊体的组装,综合表现为25 ℃处理促进白叶复绿,35 ℃处理抑制白叶复绿。图6表3参29
濒危植物百山祖冷杉原生母树与嫁接树的生长指标及叶绿素荧光参数比较
吕洪飞, 李涛, 赵利康, 王珑, 吴友贵, 于明坚
2026, 43(4): 784-793. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250414
[摘要](145) [HTML] (37) [PDF](46)
摘要:
  目的  探明濒危植物百山祖冷杉Abies beshanzuensis原生母树与1982年嫁接的嫁接树生长状况的差异,为百山祖冷杉原生母树精准保护提供科学依据。  方法  2023年4—9月,以百山祖冷杉原生母树和嫁接树1年生枝叶为材料,测量1年生小枝上叶的生长指标(叶长、叶宽、叶鲜质量、叶片数)和1年生小枝的生长指标(小枝长度、小枝直径、小枝鲜质量)等及其叶片的叶绿素荧光参数。  结果  8月,百山祖冷杉嫁接树的叶长(45.85 mm±0.38 mm)、叶片数(79.33片±2.40片)、叶鲜质量(4.93 g±0.21 g)、小枝长(78.66 mm±5.87 mm)、小枝直径(3.71 mm±0.21 mm)、小枝鲜质量(0.69 g±0.02 g)等生长指标均显著(P<0.05)大于原生母树的叶长(33.76 mm±2.56 mm)、叶片数(67.33片±2.91片)、叶鲜质量(2.32 g±0.25 g)、小枝长(56.39 mm±2.66 mm)、小枝直径(3.20 mm±0.15 mm)、小枝鲜质量(0.36 g±0.03 g),而叶宽在原生母树(3.49 mm±0.22 mm)和嫁接树(3.93 mm±0.45 mm)之间无显著差异。4—9月,百山祖冷杉嫁接树的光合量子产量、电子传递速率、光化学猝灭系数和最大光化学量子产量等叶绿素荧光参数均大于原生母树,而嫁接树的非光化学猝灭系数均小于原生母树。  结论  原生母树的光能利用效率较低,嫁接树生长状况优于原生母树。应加强原生母树的保护措施,通过改善生境条件提高原生母树光能利用效率,促进其生长。图6表1参38
不同榉树无性系幼龄材纤维形态特征及物理力学性质
曾嵘, 牛杉, 董筱昀, 黄利斌, 石江涛, 吕运舟
2026, 43(4): 794-802. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250495
[摘要](132) [HTML] (33) [PDF](35)
摘要:
  目的  通过分析不同大叶榉树Zelkova schneideriana无性系幼龄材的材性差异及相互关系,构建综合评价体系,为榉树优良无性系的早期选育提供科学依据。  方法  以‘冲天’‘Chongtian’、‘红3’‘Hong 3’、‘阅城’‘Yuecheng’、‘壮榉’‘Zhuangju’和‘赵庄’‘Zhaozhuang’7年生榉树无性系为研究对象,采用富兰克林离析法测定纤维形态特征,按照国家标准测试物理性质(密度、干缩性、吸水性)和力学性质(弯曲强度、弯曲模量、顺纹抗压强度)。运用方差分析、相关性分析及主成分分析,构建加权综合评价函数。  结果  5个无性系在纤维形态、物理性质和力学性质上均存在极显著差异(P<0.001)。无性系‘赵庄’纤维长度最长、长宽比最高,‘阅城’纤维宽度和腔径比最大。无性系‘壮榉’‘冲天’和‘赵庄’基本密度和气干密度达Ⅳ级标准,干缩系数均低于2.0,尺寸稳定性良好。力学性能上,无性系‘壮榉’表现最优,弯曲模量达Ⅱ级标准;无性系‘赵庄’虽密度较低,但力学性能优于‘阅城’。相关性分析显示:密度与力学性能呈显著正相关(P<0.05),最大吸水率与力学强度呈负相关。  结论  榉树无性系幼龄材的材性差异显著,其力学性能不仅受密度影响,还与纤维结构密切相关。无性系‘壮榉’和‘冲天’在综合性能上表现突出,适宜作为优质材种早期选育的重点对象。图6表4参27
外源褪黑素与施氮量对自然高温胁迫下甘薯产量及品质的影响
吴志达, 蔡欧祈, 林月扬, 刘志良, 段毅
2026, 43(4): 803-815. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250583
摘要:
  目的  探明外源褪黑素与施氮量协同作用缓解甘薯Ipomoea batatas高温胁迫、调控产量与品质形成的机制,为浙南丘陵山区甘薯抗高温栽培提供理论依据。  方法  于2023—2025年设3个外源褪黑素浓度[0 (M0)、100 (M1)、200 (M2) μmol·L1)和4个施氮水平[0 (N0)、75 (N1)、150 (N2)、225 (N3) kg·hm−2],探究高温胁迫下不同处理对甘薯叶片抗氧化酶活性、膜脂过氧化程度、光合特性、碳氮代谢、根系形态生理、产量品质及经济效益的影响。  结果  高温胁迫下,甘薯叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)及硝酸还原酶(NR)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和块根蔗糖合成酶(SS)活性均随胁迫时间延长呈下降趋势,而丙二醛(MDA)质量摩尔浓度持续上升。以胁迫20 d为例,相较于M0N0处理,M1N2可提升SOD、POD抗氧化酶活性,有效提高PnFv/Fm,还可上调NR、SPS、SS相关酶活性,降低植株体内MDA质量摩尔浓度。高温胁迫解除后,与M0N0处理相比,M1N2可使植株根长、根系活力明显提升,进而有效改善作物产量与品质,提升种植经济效益。相关性分析表明:产量、品质与MDA呈极显著负相关,与其他指标均呈极显著正相关(P<0.01);隶属函数确定M1N2为最优处理。  结论  喷施100 μmol·L−1外源褪黑素,配施150 kg·hm−2氮肥,可有效增强甘薯叶片抗氧化能力,缓解膜脂过氧化损伤和维持光合功能,进而协同调控碳氮代谢平衡,促进根系发育,提升产量与品质,有效提高经济效益,可在浙南丘陵山区甘薯种植中推广应用。图9表7参36
贺兰山东麓不同生态区‘霞多丽’葡萄果实品质和葡萄酒香气特征
李琳馨, 李文超, 杨彭程, 马丹阳, 王振平, 李栋梅
2026, 43(4): 816-827. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250264
[摘要](342) [HTML] (171) [PDF](91)
摘要:
  目的  探究宁夏贺兰山东麓产区不同风土条件对葡萄Vitis vinifera果实中氨基酸积累及葡萄酒香气形成的影响,为优化该产区葡萄种植风土选择及提升葡萄酒品质提供理论依据。  方法  以宁夏贺兰山东麓永宁、青铜峡、银川3个产区4个地块(玉泉、御马、西鸽和志辉)的‘霞多丽’V. vinifera ‘Chardonnay’葡萄果实及其酿造的葡萄酒为研究对象,检测果实氨基酸组成与质量浓度,并解析葡萄酒中的挥发性成分。  结果  在4个地块的葡萄果实中,氨基酸总量志辉地块最高,为6 876.62 mg·L−1,玉泉最低,为3 873.65 mg·L−1,4个地块中御马与西鸽之间差异不显著,但其他2个地块之间差异显著(P<0.05);不同地块葡萄果实的丙氨酸、精氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的质量浓度差异显著(P<0.05),而甘氨酸和脯氨酸的差异更为突出。4个地块葡萄酒的香气成分主要由4大类物质构成,共占总香气成分的95.1%,其中高级醇类占49.3%,脂肪酸乙酯类占22.2%,其他酯类占12.6%,脂肪酸类占11.0%。利用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)可较好地区分4个地块,其中御马和西鸽组间差异较小,可归为一类。通过变量投影重要性(VIP)得分图可显著区分地块的香气物质为8种,其中异戊醇、十三酸乙酯、乙基9-癸烯酸酯、辛酸乙酯、异丁醇为御马和西鸽葡萄酒的主要特征物质;苯乙醇、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯为玉泉葡萄酒的主要特征物质。  结论  宁夏贺兰山东麓各子产区‘霞多丽’葡萄果实氨基酸积累和葡萄酒的香气特征均受到风土条件差异的影响,其中,丙氨酸受生态条件影响最大,并对葡萄酒的香气物质高级醇类有突出贡献。图5表5参33
降水梯度带气候和土壤对狗尾草化学计量特征变异的贡献差异
孟进, 徐霆飞, 马金灵, 王忠媛
2026, 43(4): 828-838. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250505
[摘要](370) [HTML] (147) [PDF](95)
摘要:
  目的  分析广布种狗尾草Setaria viridis器官间的养分化学计量模式及其驱动因子,揭示狗尾草在大区域尺度下的资源获取策略和生长适应性。  方法  选取中国东南湿润区至西北干旱区降水梯度带上10处样点,以广布种狗尾草为目标植物,测定其根、茎、叶的碳、氮、磷化学计量指标,采用单因素方差分析与主成分分析等方法,探究狗尾草化学计量沿降水梯度带的变异规律,用结构方程模型和层次分割法进一步揭示驱动化学计量变异的主要环境因子。  结果  ①狗尾草各器官全碳质量分数变异系数最低(根为9.13%,叶为11.70%),而全氮、全磷变异较大,反映了限制性元素对环境变化的敏感响应。②纬度与海拔等地理因子对化学计量特征无显著直接效应,其影响主要通过调控气候与土壤条件而间接实现。③器官间环境驱动因子存在分化:根化学计量变异主要由土壤因子解释,茎变异主要受气候因子主导,叶化学计量特征则与年均降水量、光合有效辐射和土壤全磷呈显著正相关(P<0.01)。  结论  狗尾草器官间化学计量特征在不同样点间存在显著分异,主要由环境因子(气候、土壤)驱动。植物的化学多样性是由大尺度气候条件筛选出的基础资源利用策略(第1主成分)与局部土壤异质性(尤其是磷)所细化的具体适应性特征(第2主成分)通过层级调控共同决定的。这些发现强调了从器官尺度理解植物适应性分异的重要性,为更精准地预测未来气候变化下植物的响应与适应轨迹提供了新的视角。图7表2参26
石灰配施生物质炭对雷竹林土壤微生物活性的影响
任嘉鑫, 刘洋, 邬奇峰, 秦华, 陈俊辉
2026, 43(4): 839-848. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20260254
摘要:
  目的  探究石灰与生物质炭配施对雷竹Phyllostachys violascens林土壤酶活性及微生物碳代谢功能的影响,为雷竹林土壤酸化改良提供参考依据。  方法  设置生物质炭单施(10和20 t·hm−2)、生物质炭和石灰(4 t·hm−2)配施的雷竹林田间试验,以不施任何材料为对照,分析石灰与生物质炭配施对土壤化学性质、酶活性和微生物碳源代谢功能的影响。  结果  与对照相比,单施石灰显著提高了土壤pH、电导率、微生物生物量碳氮、亮氨酸氨基肽酶活性(P<0.05)。单施生物质炭对土壤pH提高幅度较石灰低,但显著提高了有机碳和β-葡萄糖苷酶活性(P<0.05)。生物质炭与石灰配施均能显著提高土壤pH、有机碳、微生物生物量碳氮(P<0.05),并提高微生物对柠檬酸、天冬氨酸的利用速率及土壤基础呼吸速率。单施生物质炭显著提高了细菌的ACE (abundance-based coverage estimation)指数和Shannon指数(P<0.05),石灰处理改变了细菌群落结构。生物质炭、石灰单施及其两者配施处理均显著提高了真菌的ACE指数以及Shannon指数(P<0.05)。偏最小二乘路径模型分析表明:石灰施用主要通过提升土壤pH和加快微生物碳源利用速率,进而增强土壤基础呼吸,而生物质炭对土壤基础呼吸影响较小。  结论  石灰与生物质炭配施能有效降低雷竹林土壤酸度,协同提高土壤有机碳和微生物生物量,并增强微生物对羧酸类碳源的利用能力。图5表3参30
基于实例分割的田间杂草检测与变量施药控制系统研究
朱惠斌, 周淑瑶, 白丽珍, 方圆, 李仕, 李慧
2026, 43(4): 849-857. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250551
摘要:
  目的  针对西南地区大豆Glycine max-玉米Zea mays带状复合种植下,因杂草防控依赖传统粗放施药方式而存在的农药利用率低、药害风险高,最终导致作物产量与品质下降的问题,设计一套基于机器视觉的杂草实时检测系统及精准变量施药除草装置。  方法  基于实例分割和机器视觉技术,构建杂草识别与分级算法,并结合梯度施药试验确定不同杂草等级的最优施药量,开发杂草变量施药控制系统,实现喷药量的精准调控。  结果  模型性能验证结果显示:改进后的模型准确率提升1.6个百分点,召回率提升0.2个百分点,目标精度提升1.0个百分点,降低了复杂田间环境下作物与杂草漏检、误检概率,提高了检测精度。田间试验表明:模型实际检测准确率均超过90%,误检率与漏检率低于5%;与传统连续粗放式喷药相比本装置省药最高达53.97%,表明该装置具有良好的省药性能。  结论  本研究设计的智能施药除草装置显著提升杂草识别与分级准确性,提高农药利用率并降低环境污染,为杂草防控提供科学高效的解决方案。图6表5参25
中国多刺蚁属物种的分布格局及生态位分化
刘会英, 吕琴, 徐正会, 王婧, 刘吉钰, 张秀文
2026, 43(4): 858-868. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250506
[摘要](129) [HTML] (41) [PDF](28)
摘要:
  目的  揭示中国多刺蚁属Polyrhachis物种的多样性及生态位分化现象,为中国蚁科Formicidae昆虫多样性保护和利用提供参考。  方法  依据1990—2025年野外调查获得的多刺蚁属标本及其栖息生境、觅食场所、筑巢场所、地理分布数据和文献记录数据,采用形态分类、采获频数法和Levins生态位分析等方法,对多刺蚁属物种的分布格局及生态位宽度进行研究。  结果  共记录多刺蚁属物种52个。分布格局分析显示:中国多刺蚁属物种在水平与垂直分布、栖息生境选择、觅食与筑巢行为上均存在明显的生态位分化。云南省多刺蚁属物种丰富度最高,所有物种之中双齿多刺蚁Polyrhachis dives的生态位最宽,且该属在热带雨林中栖息的物种多样性最高。多刺蚁属物种主要在植物上和地表觅食,多在树上筑巢。  结论  多刺蚁属物种的空间分布格局受海拔梯度、气候因子及植被丰度等多维生态要素的协同调控。大多数物种生态位宽度和生态适应幅度狭窄,属于特化种,在进化中处于劣势地位,当赖以生存的生境遭受干扰、破坏或丧失时,极易触发区域性物种灭绝事件。图4表2参40
2003—2024年乐清湾清江口植被覆盖时空演变及驱动因素
朱维, 郭泓瀛, 谭清碧, 骆勇军, 牛丽霞
2026, 43(4): 869-878. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250522
[摘要](233) [HTML] (62) [PDF](78)
摘要:
  目的  乐清湾是典型生态敏感区,拥有中国成规模分布最北端的红树Rhizophoraceae林带。探究该区域近22 a植被覆盖度的演变趋势及与气候因子之间的关系,可指导该地生境恢复与生态海堤建设,为同类区域应对生物入侵与生态风险提供参考。  方法  基于2003—2024年的Landsat数据,通过计算归一化植被指数,应用像元二分法估算模型、Theil-Sen Median趋势分析、相关分析等方法,分析植被覆盖度的时空变化和驱动因子。  结果  清江口22 a植被覆盖度总体呈现波动增长态势,年际植被覆盖度由2003年的0.601增加至2024年的0.694,年平均增速为0.008。植被覆盖等级的空间分布呈现较为明显的变化特征,低覆盖度及中低覆盖度区域面积占比之和明显缩减,由30.33%降至11.17%,而中覆盖度与中高覆盖度区域面积占比之和呈明显增加趋势,由27.93%升至54.54%。年平均最高气温、年平均最低气温、年降水量、年降水日数对植被覆盖度均呈现负向驱动作用。  结论  2003—2024年,清江口植被覆盖水平及其空间格局呈现积极发展态势。各影响因子中,年平均最低气温对植被覆盖度的负面影响最显著。该区域人类活动频繁,历经破坏至修复过程,人工主导的红树林修复、滩涂治理及外来物种清除等工程是推动植被覆盖度提升的关键因素。图3表2参40
陕西省榆林市生态环境质量时空演变及影响因素分析
杨静怡, 李贞演, 都伟新, 尹芳, 韩云昊
2026, 43(4): 879-890. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250479
[摘要](226) [HTML] (61) [PDF](57)
摘要:
  目的  系统研究陕西省榆林市生态环境质量的时空演变特征及其驱动机制,对维护黄土高原生态安全具有重要的理论价值与现实意义。  方法  选取榆林市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年及2025年6期Landsat遥感影像数据,构建综合遥感生态指数(IIRSE),结合Theil-Sen趋势、Mann-Kendall检验、Hurst指数方法与地理探测器模型,分析近25年来榆林市生态环境质量的时空分布与演变趋势,并定量评估各驱动因子对生态质量的解释力及其交互作用。  结果  ①2000—2025年,榆林市生态环境质量由东南向西北递减。IIRSE均值上升0.124,年均增长率为1.34%;良好等级区域面积占比从6.4%增加至17.72%,极差与较差等级区域明显缩减,分别下降至16.76%和30.44%。②生态质量变化以低频为主,频繁变化区域集中于佳县、吴堡县、绥德县等地。空间自相关分析显示:高-高集聚区面积逐年扩大,生态空间格局持续优化。③榆林市生态环境整体向好,但区域差异较大,Hurst指数表明仅48.44%区域具备持续改善潜力,23.31%区域面临生态退化风险。IIRSE变化主要受自然因子驱动,降水量、高程是关键影响因子,土地利用变化和人类活动也会对生态质量产生重要干扰。  结论  2000—2025年,榆林市生态环境质量整体呈改善趋势,空间格局为东南高、西北低。优良等级区域扩张,低等级区域收缩,生态格局优化。然而生态质量空间分异,仍有一定比例区域面临退化风险。驱动机制上以自然因子主导,叠加人为因素影响。为巩固生态成效,榆林市应重点加强生态退化高风险区系统修复,协同推进生态保护和综合治理。图8参42
文献综述
刺五加三萜皂苷生物合成与调控分子机制研究进展
吴宸炜, 夏思予, 杜雨晴, 杨梦露, 刘洪伟, 张阳, 孟繁婧, 高卫东, 杨艳芳
2026, 43(4): 891-901. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250477
[摘要](179) [HTML] (55) [PDF](35)
摘要:
解析刺五加Eleutherococcus senticosus三萜皂苷(triterpenoid saponins)的生物合成途径与调控机制,对刺五加资源的高效利用具有重要科学意义与应用价值。近年来,对刺五加三萜皂苷的研究主要集中于:①三萜皂苷的化学构成与生物活性;②生物合成途径中重要合成酶及其编码基因的功能特性;③转录因子与表观遗传修饰层面的调控机制。主要结论为:刺五加三萜皂苷以齐墩果烷型、羽扇豆烷型等为主要结构类型,其生物活性与糖基化修饰、母核结构密切相关。刺五加三萜皂苷以细胞质中的甲羟戊酸(mevalonate,MVA)途径和质体中的2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸(2-C-methl-D-erythritol-4-phospate,MEP)途径协同生成的异戊烯基焦磷酸(isopentenyl diphosphate,IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(dimethylallyl diphosphate,DMAPP)为核心起始物质,经香叶基焦磷酸合成酶(geranyl pyrophosphate synthase,GPPS)、法尼基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPPS)、鲨烯合成酶(squalene synthase,SS)、鲨烯氧化酶(squalene epoxidase,SE)缩合环氧化得2, 3-氧化鲨烯(2, 3-OS),环氧鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclases,OSCs)环化出骨架,细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450,CYP450)羟基化、尿苷二磷酸糖基转移酶(uridine diphosphate-dependent glycosyltransferase,UGT)糖基化后生成具有多样结构和生物活性的三萜皂苷。刺五加三萜皂苷生物合成调控研究主要围绕基因调控展开,一方面挖掘出485条分属36个家族的转录因子基因,解析这些转录因子对皂苷合成关键酶基因启动子的表达调控;另一方面围绕DNA甲基化与组蛋白修饰的协同表观遗传修饰,发现其通过催化甲羟戊酸二磷酸脱羧酶(mevalonate diphosphate decarboxylase,MDD,EC 4.1.1.33)等重要酶基因启动子甲基化/去甲基化平衡影响基因表达,且干旱、光照等环境信号可通过调控表观修饰及基因启动子甲基化状态影响皂苷合成,为分子调控刺五加三萜皂苷含量提供靶点与理论依据。未来刺五加三萜皂苷的研究应围绕多层级调控网络解析、多基因协同效应挖掘及优质种质资源鉴定展开,依托多组学整合分析与合成生物学技术,为刺五加的开发利用及优质种质创新培育提供坚实理论支撑与关键技术参考。图1参53
“双碳”背景下园林绿化废弃物堆肥气体排放与调控研究进展
王辉, 孙向阳, 李素艳, 李雅琳, 王迪
2026, 43(4): 902-912. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250592
[摘要](310) [HTML] (110) [PDF](86)
摘要:
园林绿化废弃物作为一种高木质纤维素、高碳氮比(C/N)的生物质资源,其堆肥化处理是促进资源化利用的有效途径。然而,堆肥过程中产生的温室气体[二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)]和氨气(NH3)不仅会污染生态环境,还会造成营养元素流失,成为“双碳”目标下亟待解决的难题。本文系统综述了园林绿化废弃物堆肥的原料组成、理化特性,深入分析了堆肥过程中CO2、CH4、N2O和NH3的产生机制与排放规律,探讨了温度、pH、C/N、水分等关键因素的影响,并全面总结了原料预处理、混合原料调控、堆肥工艺优化及添加剂应用等主要减排技术的作用机制与实施效果。未来应进一步研究气体精准监测、微生物作用机制、专用菌剂、温室气体和NH3排放预测模型,并研发多气体协同减排技术。表1参84