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2021年 第38卷  第1期

北亚热带麻栎林土壤植硅体碳储量研究
王霞, 胡海波, 程璨, 张帅, 陈建宇, 卢洪霖
2021, 38(1): 1-9.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200283
摘要:
  目的  研究北亚热带麻栎Quercus acutissima林土壤植硅体碳(PhytOC)质量分数及剖面分布规律,探讨不同林龄麻栎林土壤植硅体碳储量的差异。  方法  以江苏省句容市不同林龄麻栎林土壤为研究对象,按照0~10、10~20、20~40、40~60 cm分层取土壤样品,测定植硅体和植硅体碳质量分数,并估算麻栎林土壤植硅体碳储量。  结果  土壤有效硅质量分数为45.7~153.3 mg·kg−1,随土层深度增加而增大,各分层之间有效硅质量分数差异不显著,不同林龄麻栎林土壤有效硅质量分数差异显著(P<0.05)。幼龄林和成熟林土壤植硅体、植硅体碳和植硅体中有机碳质量分数均随土层深度增加先增大后减小,而中龄林则随土层深度增加而减小;不同林龄之间土壤植硅体、植硅体碳、植硅体中有机碳质量分数差异显著(P<0.05),而各土层之间差异均不显著。土壤植硅体碳和总有机碳质量分数比值(PhytOC/TOC)为0.36%~1.49%,大致随土层深度的增加而增大;不同土层之间PhytOC/TOC差异不显著,但各林龄之间差异显著(P<0.05)。土壤植硅体与植硅体碳质量分数之间呈极显著正相关关系(P<0.01),植硅体碳与有效硅质量分数之间无相关性;麻栎林土壤植硅体碳储量为1.15~1.47 t·hm−2,幼龄林、中龄林、成熟林土壤的植硅体碳储量占有机碳储量的比例分别为0.80%~1.50%、0.73%~1.10%、0.36%~0.67%,占比较小。  结论  受土壤理化性质、淋溶作用等的影响,植硅体和植硅体碳质量分数在不同林龄麻栎林土壤剖面中的分布具有一定的差异性。植硅体碳储量占有机碳储量的比例较小,但随土层深度的增加而增大,表明植硅体碳较其他形式的碳更加稳定。从时间尺度上来讲,植硅体碳汇是森林长期碳汇的重要组成部分。图3表4参41
晋西黄土区不同水文年土壤水分特征及其主要影响因子分析
孙占薇, 马岚, 梅雪梅, 刘京晶, 王福星, 张金阁, 燕琳
2021, 38(1): 10-20.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200260
摘要:
  目的  晋西黄土区生态环境脆弱,土壤水分是制约植被生长的重要因子。为深入了解该区域土壤水分年际变化,明确制约该区域土壤储水量的关键因子,探讨晋西黄土区不同植被类型在生长季节内土壤含水量的变化。  方法  以定位观测法为主,对人工刺槐Robinia pseudoacacia林、天然三角槭Acer buergerianum林和野艾蒿Artemisia lavandu-laefolia草地生长季(5−10月)内0~400 cm土壤含水量进行监测;在此基础上,根据含水量标准差对土壤进行活跃层划分,并通过生长季前后储水量的对比探究年际土壤储水量盈亏状况;测定了典型样地的土壤性质,并结合地形、不同水文年旱涝特征对土壤储水量的影响因子进行冗余分析。  结果  ①人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地平均土壤含水量分别为8.36%~9.63%、10.01%~13.19%和15.43%~19.17%,野艾蒿草地表层土壤含水量显著高于人工刺槐林和天然三角槭林(P<0.05)。②天然三角槭林土壤水分活跃层最深可达180 cm,人工刺槐林和野艾蒿草地土壤水分活跃层较浅;中等湿润年土壤水分活跃层最深,严重干旱年土壤水分活跃层次之,平水年土壤水分活跃层最浅。③严重干旱年,人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地土壤水分亏缺土层深度分别为100~300、0~200和0~100 cm;平水年土壤水分的输入和输出达到平衡;中等湿润年0~200 cm土层水分得到不同程度补给,而200~400 cm土层的水分补给量接近于0。④不同深度土层土壤储水量受不同环境因子影响,其中植被类型和土壤容重是0~100 cm土层水分的主导因素,100~200 cm土层水分主要受容重和坡向控制,而不同水文年旱涝程度、土壤黏粒和粉粒含量是200~400 cm土层水分的主导因素。  结论  干旱水文年土壤水分亏缺严重,平水年及湿润年亏缺现象有所缓解,植被类型对土壤储水量影响最大。今后黄土高原地区的造林,不仅要考虑树种的耐旱能力,更应充分考虑地形、土质及生长季降水的分配情况带来的影响。图5表5参33
长期菌渣化肥配施对稻田土壤酶活性的影响及交互效应
陈文博, 王旭东, 石思博, 季诗域, 叶正钱, 任泽涛, 刘璋
2021, 38(1): 21-30.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200139
摘要:
  目的  探讨长期尺度上不同比例菌渣化肥配施对水稻Oryza sativa生育时期土壤酶活性的影响。  方法  在水稻田间长期定位试验条件下,设置化肥水平为常规施肥量的0%(C0)、50%(C50)、100%(C100),菌渣相对用量0%(F0)、50%(F50)、100%(F100)各3个水平,共9个处理,分析了水稻主要生育时期各处理土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性变化,以及菌渣化肥配施对土壤酶活性的交互效应。  结果  土壤酶活性随水稻生育时期的变化呈现出明显规律性,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性分别为3.01~10.20 mL·g−1、0.20~2.04 mg·g−1、0.54~4.80 mg·g−1;在水稻不同生育期,各处理间土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性具有显著差异(P<0.05)。菌渣化肥配施对水稻移栽前期的土壤脲酶活性提高有促进作用,且增强了水稻灌浆期和收获期的土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性,其中过氧化氢酶活性和脲酶活性在C100F50处理最高,而蔗糖酶活性在C50F100处理最高。通径分析表明:有效磷、碱解氮和全氮分别对过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶影响最大,通径系数分别为0.69、1.80和0.69。菌渣化肥配施主要通过提高碱解氮质量分数促进土壤酶活性。交互性分析表明:菌渣化肥配施效应高于化肥和菌渣单施,并且对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性均有显著影响(P<0.05)。  结论  菌渣化肥配施能够显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性,并且随施用量增加呈现先增高后降低的趋势;本试验条件下,C100F50处理是提高土壤酶活性和促进碳氮循环的最佳选择。图1表4参38
污泥与园林废弃物混合堆肥施用量对林地土壤重金属质量分数及微生物活性的影响
胡自航, 赵霞, 董晓芸, 郑景明, 蒋丽伟
2021, 38(1): 31-37.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200262
摘要:
  目的  研究了城市污泥与园林废弃物混合堆肥在人工林地施用2 a后重金属质量分数和土壤微生物活性的变化,以期为城市污泥产品在林业上的资源化利用提供科学依据。  方法  在榆树Ulmus pumila林地设计随机区组试验,根据堆肥中污泥含量设置4种混合堆肥施加量水平(0、15、30、60 t·hm−2),施用2 a后采集土样测定其中铬、铅、铜、锌、镉和镍等7种重金属指标(总量及形态)、土壤微生物碳氮质量分数、土壤呼吸强度及4种土壤酶活性等7种土壤微生物指标,分析不同施肥量对林地土壤质量的影响。  结果  污泥堆肥施用2 a后,6种重金属总量有一定的增加趋势,但各施加量之间差异不显著,同时不同形态的质量分数变化较小,表明土壤中重金属总体污染风险较低;土壤酶和微生物碳氮随施加量增加无明显变化趋势,但施肥样地的土壤酶指数和土壤呼吸强度都比对照样地高,表明施污泥堆肥提高了土壤微生物活性。  结论  污泥堆肥的施加量低于30 t·hm−2时,榆树林生态系统可承受其增加的重金属风险并提高土壤微生物活性,改善土壤质量。图1表4参22
固定化木质素降解菌对园林废弃物堆肥的影响
孟童瑶, 李素艳, 邹荣松, 余克非, 付冰妍, 揭阳
2021, 38(1): 38-46.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200219
摘要:
  目的  以生物质炭和米糠为载体,将木质素降解菌No.11通过固定化的方式制备促进园林废弃物堆肥腐熟的固体菌剂。  方法  通过单因素试验探究接菌量(5%、10%、15%、20%、25%)、保护剂体积分数(0、4%、8%、12%、16%、20%)、含水率(5%、10%、15%、20%、25%)的优化范围,再通过正交试验在该范围内寻找固体菌剂的最佳制备条件。以市售常见有效微生物复合菌(EM菌)菌剂为对比,将制得的菌剂添加到园林废弃物堆肥中,探究其对木质素、纤维素降解和相关酶活力的影响。  结果  木质素降解菌No.11的最佳固定化条件为:接菌量10%、保护剂体积分数8%、含水率15%,制得的菌剂中有效活菌数达1.26×1011 CFU·g−1。园林废弃物堆肥中添加自制菌剂后木质素降解相关酶(漆酶、锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶)的活力均得到提高。与添加EM菌相比,木质素降解率提高8.69%;与不添加菌剂相比,木质素降解率提高23.91%,纤维素降解率提高8.34%,堆肥产品达到腐熟标准。  结论  通过固定化木质素降解菌制备的固体菌剂,其有效活菌数符合GB 20287−2006《农用微生物菌剂》的相关要求,将菌剂添加到园林废弃物堆肥中可提高木质素和纤维素降解率,促进堆肥产品腐熟。图3表3参36
天目山常绿阔叶林空间结构与地形因子的关系
龙俊松, 汤孟平
2021, 38(1): 47-57.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200267
摘要:
  目的  研究天目山常绿阔叶林的空间结构与地形因子之间的关系,以期为常绿阔叶林的经营管理提供科学依据。  方法  以浙江省天目山国家级自然保护区常绿阔叶林为研究对象,设置100 m×100 m的大型固定样地,用相邻格子调查方法将样地划分为100个10 m×10 m的调查单元,对样地内林木进行实测。用聚集指数、竞争指数和树种多样性混交度描述空间结构特征,以坡度、坡向、海拔和粗糙度作为地形因子,利用方差分析分析空间结构与地形因子之间的关系。  结果  ①坡度过大或过小都会导致竞争指数显著增大(P<0.05)。半阳坡的树种多样性混交度显著高于阳坡(P<0.05),Ⅰ级粗糙度的树种多样性混交度显著低于Ⅲ级粗糙度(P<0.05)。随着样地内海拔的升高,林分的树种多样性混交度显著增大(P<0.05),但样地内海拔过高或过低,都会使聚集指数显著减小(P<0.05)。②在Ⅲ级粗糙度中,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P<0.05),Ⅱ级坡的树种多样性混交度显著高于Ⅰ级坡和Ⅲ级坡(P<0.05),半阳坡的聚集指数和树种多样性混交度显著高于阳坡(P<0.05)。在样地内的高海拔区域,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P<0.05);而在样地内的中海拔区域,Ⅲ级粗糙度的聚集指数和树种多样性混交度显著高于Ⅰ级粗糙度和Ⅱ级粗糙度(P<0.05)。  结论  在常绿阔叶林群落中,不同的地形因子对其空间结构特征有着不同程度的影响。在一定地形条件下,合理调控常绿阔叶林的空间结构是促进树木生长的重要经营策略。图10表2参31
芦芽山阴坡华北落叶松-云杉天然次生林林分空间结构特征
武秀娟, 奥小平, 赵育鹏, 崔雪晴
2021, 38(1): 58-64.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200261
摘要:
  目的  分析芦芽山国家级自然保护区阴坡典型天然次生林的林分空间结构,为当地天然次生林的科学经营和相似立地条件下人工林的培育提供参考依据。  方法  以芦芽山自然保护区阴坡5个不同海拔的华北落叶松Larix principis-rupprechtii-云杉Picea spp.天然次生林群落调查数据为基础,通过计算群落的角尺度、大小比数、混交度和林分空间结构指数,分析不同海拔群落的空间结构特征。  结果  华北落叶松-云杉天然次生林平均角尺度为0.51~0.53,林木空间分布格局以聚集分布为主,但聚集程度较低,优势树种在林分中属于随机分布;各海拔林木的大小分化程度整体均接近中庸状态,林木大小分化程度较小,华北落叶松的大小比数小于云杉,表明华北落叶松的竞争力较大;随海拔高度的上升,林木空间隔离程度呈下降趋势;林分空间结构指数随海拔升高而下降,低海拔林分的整体结构较其他海拔更好。  结论  研究区华北落叶松-云杉天然次生林群落均处于演替后期阶段,海拔1 950 m处林分的空间结构最好,稳定性最高。图1表4参20
雅安周公山不同发育阶段峨眉含笑的枝叶性状
彭希, 赵安玖, 陈智超, 吕佳瑶, 李曜汐
2021, 38(1): 65-73.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200209
摘要:
  目的  研究不同发育阶段峨眉含笑Michelia wilsonii的枝叶性状,可了解峨眉含笑种群枝叶之间对资源的权衡利用情况,预测枝叶性状的空间分布情况。  方法  以四川省雅安周公山不同发育阶段的峨眉含笑为研究对象,采用标准化主轴分析(SMA)、主成分分析(PCA)和地统计方法,研究不同发育阶段峨眉含笑枝叶性状的相关性和空间特征。  结果  ①不同发育阶段叶鲜质量、叶干质量、叶干鲜比、叶面积、比叶面积、叶厚度、1年生小枝密度、2年生小枝密度、2年生小枝干鲜比之间差异显著(P<0.05),1年生小枝干鲜比差异不显著(P>0.05)。②不同发育阶段叶性状间呈显著相关(P<0.05),小枝性状间呈显著相关(P<0.05),叶片性状与小枝性状相关不显著(P>0.05)。③整体种群枝叶性状的最优半方差拟合函数以线性模型为主,呈随机分布。大树阶段以指数和球状模型为主,呈聚集分布,而中小树阶段的空间相关性差。  结论  峨眉含笑种群的生态策略随着发育阶段的增加由快收益向慢收益转变,采用半方差函数能够预测枝叶性状的分布情况。图2表7参30
光照和氮素对芒萁克隆繁殖特性及生物量分配的影响
王佳佳, 张明如, 伊力塔, 张汝民, 何云核
2021, 38(1): 74-83.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200199
摘要:
  目的  研究不同光照和施氮水平对芒萁Dicranopteris dichotoma克隆繁殖特性和生物量分配的影响,旨在为芒萁单优层片发育过程提供理论依据。  方法  采用盆栽控制试验,设置3种光照[透光率35.96%(L1)、13.00%(L2)和4.75%(L3)]和2种氮素水平[施氮(N1)和不施氮(N0)],比较分析光照和氮素对芒萁克隆繁殖特性及生物量分配的影响。  结果  ①在2种氮素水平下,L2处理的根状茎芽数出现最大值,L3处理的克隆分株数显著低于L1和L2(P<0.05)。施氮显著提高了各遮光下克隆分株数和芽数(P<0.05),分别增加了124.7%(L1)、82.8%(L2)、53.8%(L3)和70.0%(L1)、125.7%(L2)、122.5%(L3)。②在2种氮素水平下,克隆分株株高随遮光程度增加显著增加(P<0.05),L3处理的羽叶长显著高于L1和L2(P<0.05),叶宽无显著差异(P>0.05)。施氮水平下,L1和L3处理的克隆分株株高显著增加(P<0.05),L1处理的羽叶长显著增加(P<0.05),L3处理的羽叶长显著降低(P<0.05),L2处理的株高和叶长增加均不显著(P>0.05)。③在2种氮素水平下,L3处理的克隆分株地上与地下生物量(干质量)比、生物量羽叶分配比例显著高于L1和L2处理(P<0.05),根状茎分配比例显著低于L1和L2(P<0.05),各遮光处理芒萁克隆分株生物量羽叶分配比例显著高于根状茎(P<0.05),根状茎显著高于茎和细根(P<0.05)。  结论  L2处理更有利于芒萁克隆分株的形成,施氮有利于芒萁克隆繁殖能力的增强;L3处理的克隆分株可通过增加株高、叶长以及生物量叶分配比例适应弱光生境;无论何种光强资源及氮素水平,芒萁均优先保证羽叶的生长,其次保证根状茎生长。图2表5参38
毛竹茎秆快速生长期光合关键酶活性及基因表达分析
王灵杰, 栗青丽, 高培军, 韦赛君, 吕嘉欣, 高岩, 张汝民
2021, 38(1): 84-92.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200277
摘要:
  目的  揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆光合碳同化规律。  方法  以毛竹笋竹为试材,采用分光光度法测定了毛竹茎秆和成熟叶片核酮糖-1,5-二磷酸氧合酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、PEP羧激酶(PEP-CK)、磷酸烯醇式丙酮酸双激酶(PPDK)活性,运用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)对相应部位光合关键酶基因相对表达量进行分析。  结果  茎秆7~19节间Rubisco活性均极显著低于叶片(P<0.01),随着节间的升高,Rubisco活性逐渐降低;茎秆中PEPC、NADP-ME、NADP-MDH、PPDK活性在第7节间最高,分别是叶片的3.01倍、5.69倍、4.46倍、4.05倍(P<0.01),随着节间的升高,酶活性均极显著降低(P<0.01)。茎秆中PePEPC、PeNADP-ME、PeNADP-MDH、PePPDK基因表达量在第7节间最高,分别是叶片的3.48、7.89、6.48、3.46倍(P<0.01),随着节间的升高,这些基因表达量均极显著降低(P<0.01)。  结论  毛竹快速生长期茎秆主要以NADP-ME和NAD-ME途径对竹腔内部高浓度二氧化碳(CO2)再固定,减少自身碳损耗,形成的碳水化合物被茎秆快速生长再利用。图13表1参37
毛竹早期光诱导蛋白基因克隆及功能分析
娄永峰, 高志民
2021, 38(1): 93-102.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200237
摘要:
  目的  探究早期光诱导蛋白(ELIP)基因在竹子光保护中的作用,为进一步阐述竹子光保护机制提供参考依据。  方法  以毛竹Phyllostachys edulis实生苗为材料,在前期研究的基础上克隆毛竹ELIP基因,利用qRT-PCR技术研究其在不同光照诱导下的表达谱,同时通过在拟南芥Arabidopsis thaliana中异位表达对1个基因的功能进行初步鉴定。  结果  克隆获得了3个毛竹ELIP基因(PeELIP1、PeELIP2和PeELIP3),分别编码165、179和182个氨基酸。蛋白结构分析表明:3个PeELIPs蛋白均具有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,含3个α-螺旋跨膜结构,属于叶绿素a/b结合蛋白超家族。序列比对及进化分析表明:PeELIPs与水稻Oryza sativa、玉米Zea mays等单子叶植物的ELIPs相似性较高,同源性达72%以上,聚类在同一分支。qRT-PCR分析表明:3个PeELIPs基因在毛竹黄化苗中仅检测到微弱表达,光照处理使3个基因的表达量均显著上调;同时在正常毛竹实生苗叶片中,随着光照强度的增强和强光胁迫处理时间的延长,3个PeELIPs基因的表达量都显著上调。过表达PeELIP3可减缓转基因拟南芥在强光下Fv/Fm的下降幅度,但未影响转基因植株的非光化学猝灭系数。  结论  毛竹中至少存在3个PeELIPs,且其表达均受光照的诱导。过量表达PeELIP3能够减缓转基因拟南芥受光抑制的程度,具有一定的光保护作用。图8表1参40
流式细胞术在测定竹类植物基因组大小中的应用
陈蓉芬, 黄坚钦, 陈荣, 徐川梅
2021, 38(1): 103-111.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200212
摘要:
  目的  分析竹类植物不同组织部位及不同处理方法对其基因组大小的影响,可提高植物基因组大小测定精度。  方法  以竹类植物叶片和笋为材料,以水稻Oryza sativa为参照,设置细胞核染色时间为1、3、5、7、9、12、18、24和30 min共9个梯度,利用流式细胞仪对不同组织部位及处理的基因组大小进行分析。  结果  ①对同一竹种而言,其叶片和笋流式峰形图相似,基因组大小仅存在微小差异,差值为0.04~0.20 pg。②不同竹种对染色时间要求不同,其中,唐竹Sinobambusa tootsik、花叶唐竹Sinobambusa tootisik f. albo-striata、平安竹Pseudosasa japonica var. tsutsumiana、曙筋矢竹Pseudosasa japonica f. akebono、美丽箬竹Indocalamus decorus、花叶赤竹Sasaella glabra f. albo-striata及红秆寒竹Chimonobambusa mamorea f. variegata染色1 min即达到最大荧光峰值,孝顺竹Bambusa multiplex和黄皮绿筋竹Phyllostachys sulphurea染色3 min达到最大峰值,茶竿竹Pseudosasa amabilis var. amabilis和柳叶细竹Thyrsostachy ssiamensis染色5 min达到最大峰值,仅黄皮刚竹Phyllostachys sulphurea(叶片)7 min达到最大峰值。③12个竹种的荧光强度在1~30 min内存在较大变化,除茶竿竹、柳叶细竹、孝顺竹叶片及唐竹笋外,其他竹种的荧光强度变化值均在5%以上,特别是平安竹和花叶赤竹变化更大,分别为12.93%和12.88%。④热带木本竹种孝顺竹和柳叶细竹基因组大小为(1.64±0.54)~(2.69±1.01) pg,其他10个温带竹种基因组大小为(3.76±1.51)~(5.73±1.85) pg。10个温带竹种中,刚竹属Phyllostachys竹种基因组较小,大小为(3.76±1.51)~(3.91±0.95) pg,其他竹属的一些竹种基因组较大,大小为(4.82±0.54)~(5.73±1.85) pg。  结论  ①竹类植物叶片和笋均可作为基因组大小分析材料,细胞核染色时间对基因组大小测定结果存在一定影响,染色时间以3~5 min最佳。②热带木本竹种基因组大小明显小于温带木本竹种,温带木本竹种中,刚竹属竹种的基因组大小明显小于其他竹种。图1表5参29
施氮对毛竹笋营养成分的影响
张晗, 李全, 郭子武, 吕建华, 应叶青, 宋新章
2021, 38(1): 112-119.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200256
摘要:
  目的  探讨氮沉降对毛竹Phyllostachys edulis笋品质的影响,为竹笋品质改善和人体保健提供理论依据。  方法  通过人工喷氮模拟氮沉降方法,研究了3种不同水平的氮沉降[0 kg·hm−2·a−1(对照)、30 kg·hm−2·a−1(低氮,N30)和60 kg·hm−2·a−1(高氮,N60)]对毛竹笋不同氨基酸、营养成分(维生素C、粗纤维、粗蛋白质、可溶性糖)和矿质元素质量分数的影响。  结果  氮沉降对毛竹笋营养品质和矿质元素影响显著,氮沉降显著增加了总氨基酸、必需氨基酸和甜味氨基酸的质量分数(P<0.05),高氮沉降显著提高了鲜味、苦味和芳香类氨基酸的质量分数(P<0.05),而低氮沉降则相反;同时,氮沉降显著提高了毛竹笋中甜味氨基酸比例(P<0.05),显著降低了必需、鲜味、苦味和芳香类氨基酸比例(P<0.05);氮沉降显著降低了毛竹笋中维生素C质量分数(P<0.05),但却提高了粗纤维质量分数,对粗蛋白质和可溶性糖质量分数影响不显著;氮沉降显著提高了硒、铁和钠(P<0.05)质量分数,显著降低了铜(P<0.05)质量分数,低氮沉降显著增加了锰、钙和镁(P<0.05)质量分数,而高氮沉降则相反。  结论  适度的氮沉降对毛竹笋营养成分有一定的提升作用,有利于竹笋品质的改善和人体保健。图2表2参41
外源油菜素内酯对毛竹实生苗生理特性的影响
李启程, 余学军
2021, 38(1): 120-127.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200161
摘要:
  目的  研究外源喷施油菜素内酯对毛竹Phyllostachys edulis生理特性的影响,为未来毛竹种植栽培及管理提供理论依据和技术参考。  方法  以毛竹实生苗为试材,通过水培试验,设置6种不同质量浓度油菜素内酯溶液处理[0(对照)、0.050 0、0.010 0、0.005 0、0.001 0、0.000 5 mg·L−1],比较处理间毛竹实生苗生长性状、光合色素、光合特性以及抗氧化系统等的差异。  结果  从整体上看,与对照相比,不同质量浓度的油菜素内酯在不同程度上对毛竹实生苗生长发育,对光合色素质量分数及光合能力起到提升作用。相较于对照,当油菜素内酯质量浓度为0.005 0 和0.001 0 mg·L−1时,毛竹实生苗超氧化物歧化酶活性分别提高6.7%和6.1%,过氧化物酶活性分别提高14.6%和13.7%,过氧化氢酶活性分别提高8.2%和14.6%,可溶性蛋白质质量分数分别增加31.5%和31.2%,淀粉质量分数分别增加17.3%和16.9%;而质量浓度为0.050 0、0.010 0及0.000 5 mg·L−1的油菜素内酯处理与0.005 0和0.001 0 mg·L−1质量浓度处理相比,对毛竹实生苗抗氧化性能与渗透调节能力的提升效果并不明显。  结论  油菜素内酯能提高毛竹实生苗光合能力,增强抗逆境能力,从而促进其营养生长,且当质量浓度在0.005 0~0.001 0 mg·L−1时效果最好。表5参42
油用牡丹‘凤丹’不同生育期矿质元素的动态变化
徐桠楠, 宋程威, 张利霞, 郭丽丽, 段祥光, 刘曙光, 侯小改
2021, 38(1): 128-137.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200303
摘要:
  目的  研究油用牡丹‘凤丹’Paeonia ostii ‘Feng Dan’不同生育期矿质元素动态变化规律,为油用牡丹的科学施肥提供依据。  方法  以8年生油用牡丹‘凤丹’为材料,测定根、茎、叶以及不同生育期果荚和种子的矿质元素,分析矿质元素积累分配特性以及矿质元素分配的相关性。  结果  生育期内油用牡丹‘凤丹’根、茎、叶中的磷持续下降,根和叶中的氮持续降低,钾和镁在不同器官内变化趋势不同。铁在不同器官内的质量分数均大于其他微量元素,除铜外,其他微量元素在根中呈先升高后降低的趋势。果荚和种子中的氮逐渐升高,果荚中钾和种子中磷呈先下降后升高再下降的趋势。矿质元素的变化表现出不同程度的相关性,其中氮、磷、钾、铁、锰与其他元素间相关性较高;同种矿质元素在‘凤丹’营养器官和生殖器官之间表现出不同程度的相关性。  结论  在生育期内,油用牡丹‘凤丹’从展叶期到现蕾期之前对氮、磷元素需求量大,应在植株展叶前追施氮肥和磷肥;结实期对氮、磷、钾需求量大,建议在开花后追施氮磷钾肥;在植株现蕾期前(3月上旬)追施铁肥,在5–7月种子发育期追施硼、锌肥,满足‘凤丹’植株对这3种微量元素的需求。表7参36
2种刺柏属彩色树叶色参数与色素变化
王玥, 裴顺祥, 孙敬爽, 郭慧, 吴莎, 吴迪, 褚洋, 辛学兵
2021, 38(1): 138-146.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200190
摘要:
  目的  研究刺柏属Juniperus彩色树叶色参数与色素变化规律。  方法  以欧洲刺柏‘金叶疏枝’Juniperus communis ‘Gold Cone’ (JC)和鹿角桧‘金叶’Juniperus×media ‘Pfitzeriana Aurea’ (JM) 2年生扦插苗为对象,测定不同季节叶色参数(L*、a*、b*)、光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)质量分数和花色素苷相对含量,并进行相关分析,建立叶色参数和色素含量的回归方程。  结果  ①不同季节欧洲刺柏‘金叶疏枝’和鹿角桧‘金叶’的叶色参数变化趋势不同。‘金叶疏枝’的L*、b*值变化趋势相同,始终为正值,a*值秋冬季显著升高,由负变正;‘金叶’的L*值春夏显著上升,a*值波动幅度不明显,色相始终偏绿,b*值春夏显著上升,秋冬季无波动,色相始终偏黄;春夏秋季‘金叶疏枝’的L*、b*值显著高于‘金叶’。②‘金叶疏枝’的花色素苷相对含量与L*、b*值呈极显著负相关,与a*值呈极显著正相关;‘金叶’的光合色素与b*值呈极显著负相关。③逐步回归结果表明:a*值与b*值可以准确预估‘金叶疏枝’花色素苷相对含量的年变化和秋季变化,b*值和L*值可以准确预估‘金叶’光合色素质量分数的年变化和夏季色素变化。  结论  2种刺柏属彩色树的叶色参数与色素含量关系显著相关,不同树种不同时期存在差异;‘金叶疏枝’叶色观赏性整体好于‘金叶’。建立的叶色参数与色素含量回归方程,可以实现以叶色参数精确预估叶片色素含量。图2表4参32
稻草在LiCl/DMSO中的溶解及再生性能
吴文娟, 刘慧君, 李博文, 闫雪晴, 徐露, 谢东甲
2021, 38(1): 147-154.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200163
摘要:
  目的  以球磨稻草(水稻Oryza sativa秸秆)为原料,通过氯化锂/二甲亚砜(LiCl/DMSO)溶剂体系处理,探讨球磨稻草在LiCl/DMSO溶剂体系中的溶解行为及再生特点。  方法  选取稻草叶、带节的秆、不带节的秆、全秆等4个部位,设置0.5、1.0 h球磨时间,设置LiCl质量分数为2%、4%、6%、8%的LiCl/DMSO溶剂体系进行溶解后再生,按照标准方法测定纤维素、半纤维素、木质素和灰分等化学成分,通过碱性硝基苯氧化来测定木质素结构单元的产率,分析木质素的缩合程度,采用X射线衍射图谱计算纤维素结晶度,比较再生前后的纤维素的结晶区变化。  结果  球磨1.0 h秆和叶均可完全溶解于LiCl/DMSO溶剂体系,质量分数为8%的LiCl/DMSO溶剂体系可溶解的叶和秆的质量分数能达到10%。经水再生后,80%以上的木质素得以保留,秆中木质素保留率可达到87.5%;经X射线衍射分析,叶中纤维素的结晶度从37.8%下降至27.5%,秆从43.1%下降至26.5%;硝基苯氧化结果表明:再生后,各部位中木质素结构未缩合单元含量均有所增加。  结论  球磨时间、LiCl的质量分数均会影响草粉在LiCl/DMSO溶剂体系中的溶解,再生后,球磨草粉中的化学成分再生能力强,经比较叶中纤维素、木质素的再生能力最低;叶、秆中灰分的分布、沉积有所不同,叶中的灰分再生能力高于秆。各组分经球磨后木质素的缩合程度降低,球磨改善了硝基苯氧化环境。再生后各部位中的纤维素结晶度有所下降,结晶区受到一定程度的破坏。图6表4参36
神农架林区景观格局时空演变及其驱动力分析
曹嘉铄, 邓政宇, 胡远东, 吴妍
2021, 38(1): 155-164.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200279
摘要:
  目的  20世纪90年代以来神农架林区森林保护工程陆续实施,使得神农架林区景观格局发生显著变化。需要分析这些变化及其驱动机制,以探究保护工作成效,同时为林区未来生态环境保护与土地合理利用对策的制定提供参考。  方法  在遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术支持下,以神农架林区为研究对象,选取1996、2007、2018年共3个不同时期的遥感影像为数据源,利用土地利用转移矩阵、景观格局分布重心模型与景观格局指数,定量分析了神农架林区1996−2018年景观格局的时空演变特征及驱动力。  结果  1996−2018年,林地与水域景观处于稳定向好状态,林地是研究区最主要的用地类型,占林区总面积的90%以上;草地与耕地面积总体呈减少趋势,其他土地用地类型向建设用地转化的趋势较明显。神农架林区总体上景观破碎度有所降低,而东北部区域与中南部区域的破碎化程度加剧,景观多样性也随之呈现扩散趋势。经济、人口、政治等是引起景观格局变化的主导因素。  结论  神农架林区退耕还林等生态保护与恢复工程初见成效,景观格局总体趋于整合,局部破碎化加重而景观多样性有所增加,社会经济空间与生态空间相互融合;近年来神农架大力开发的旅游产业造成了人工斑块对自然景观的侵占,对林区生态安全产生威胁。图4表5参32
基于图斑精细化管理的国家水土保持重点工程治理效果评估
罗梦琦, 段倩, 姜雅琼, 刘霞, 李想, 吴镇宇, 胡续礼
2021, 38(1): 165-172.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200168
摘要:
  目的  探讨国家水土保持重点工程实施后治理效果。  方法  以山东省蒙阴县张家村小流域为例,以水土保持基础图斑和效果图斑为单元,基于高分辨率遥感、无人机、移动终端等技术,通过调查测定和野外复核,对比分析了国家水土保持重点工程治理实施前后土地利用、林草植被覆盖、水土保持措施和水土流失状况变化。  结果  ①国家水土保持重点工程实施后图斑变化数量共339个,变化面积870.60 hm2,变化方向主要为坡耕地/旱梯田转变为果园,其次为坡耕地变转为旱梯田;②基础年林草覆盖率31.13%,评估年林草覆盖率为45.69%,覆盖度均以中高覆盖(60%~75%)为主,林草覆盖提高率为14.56%;③水土保持措施保存率中,蓄水池保存率最高,为100.00%;谷坊最低,仅为55.56%,其余水土保持措施保存率均在80.00%以上;④评估年较基础年水土流失面积减少了400.39 hm2,水土流失面积消减率23.21%,水土流失治理度为76.78%。  结论  国家水土保持重点工程的实施,明显改善了蒙阴县张家村小流域的生态环境,重点体现为水土流失减少,林草植被覆盖率提高。图5表5参11
抵消机制背景下企业森林碳汇需求价格模拟
杨虹, 龙飞, 朱臻, 潘瑞, 沈月琴
2021, 38(1): 173-183.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200306
摘要:
  目的  从森林碳汇需求角度,测算与分析企业减排成本、森林碳汇需求价格及政策影响因素,以期更全面了解森林碳汇的市场需求潜力,推进森林碳汇市场的发展。  方法  以北京、上海、湖北、广东4个碳交易试点省(市)为案例区,选择火电、化工、钢铁3个碳排放密集型代表行业,通过方向性距离函数方法计算89家2 759个样本减排单位的碳边际减排成本,进而采用罗宾斯坦恩博弈模型测算森林碳汇的需求价格,运用云模型测度不同行业和地区企业的森林碳汇需求价格并模拟政策变化对价格的影响。  结果  样本结果显示:火电、钢铁、化工行业的森林碳汇需求价格均值分别为631、556和575元·t−1,上海市、北京市、广东省和湖北省企业的均值分别为305、456、877和715元·t−1;云模型模拟分析结果表明:随着政府允许碳汇抵消比例的提高和碳汇补贴额度的增加,各行业和各省(市)企业对森林碳汇的需求价格上升,随着碳税征收率的提高,需求价格呈现下降趋势。  结论  不同地区不同行业的二氧化碳边际减排成本存在较大差异且逐年上升,森林碳汇是未来的减排趋势;目前火电行业企业已经正式启动全国碳排放权交易市场,云模型模拟结果显示:化工行业比其他2个行业更易受政策影响,因此合理的允许抵消比例与补贴政策组合下,火电、化工行业将会是未来森林碳汇的重大需求者。森林碳汇市场的发展潜力是巨大的。图4表5参28
景区环境与运动体验满意度对游客环境恢复性感知的影响
张建国, 刘雨潇
2021, 38(1): 184-192.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200243
摘要:
  目的  研究景区环境感知和运动体验与健康功效的关系。  方法  以随机抽样的方法对衢州市柯城区灵鹫山森林运动小镇的游客进行问卷调查,获取相关数据信息。采用结构方程进行分析,研究森林运动型景区环境感知和休闲运动体验满意度对游客环境恢复性感知的影响。  结果  ①森林运动小镇景区环境感知满意度对游客环境恢复性感知有显著的正向影响,标准化路径系数均值为0.26。对游客环境恢复性感知4个维度的影响大小依次为延展性(0.29)>魅力性(0.27)>兼容性(0.25)>远离(0.23),对4个维度的影响程度差别不大。在森林景区环境感知构成要素中,生态环境质量对游客森林环境感知满意度的负荷量最大,为0.74。②休闲运动体验满意度对游客环境恢复性感知有显著(P<0.05)的正向影响,标准化路径系数均值为0.86,对游客环境恢复性感知4个维度的影响程度从大到小依次为远离(0.90)>兼容性(0.88)>魅力性(0.84)>延展性(0.82),对4个维度之间的影响程度差别不大。休闲运动体验满意度中,运动设施与运动兴趣的负荷量最大,均为0.59。③从路径系数差异来看,休闲运动体验满意度对游客环境恢复性感知的影响(0.86)高于景区环境感知满意度(0.26)。  结论  森林景区环境质量和森林休闲运动体验均对游客环境恢复性感知具有显著的正向影响,但森林休闲运动体验的影响大于景区环境质量;影响森林景区环境感知满意度的最大因素是生态环境质量,影响休闲运动体验满意度的最大因素是运动设施的丰富性和森林运动项目的趣味性。对于森林运动型旅游景区而言,应该更多地关注如何提高森林休闲运动项目的丰富性和趣味性。图2表1参24
狼毒的种群生态与繁殖生物学研究进展
骆望龙, 张勃, 方强恩
2021, 38(1): 193-204.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200234
摘要:
植物种群生态学研究旨在探讨种群发展动态、分布及其与生境其他生物和非生物因素间的相互作用,对理解生态系统平衡、生物多样性以及生态保护具有重要的理论和实践意义。狼毒Stellera chamaejasme是退化草地的典型毒杂草之一,开展狼毒种群生态与繁殖生物学研究能为该毒草型退化草地控制与修复、草地资源管理以及草地生态保护提供科学理论依据。综述了狼毒在种群空间分布格局、种群扩散与定植方面的研究成果,阐述了狼毒的繁育系统特征、传粉综合征以及繁殖分配策略,讨论了狼毒的化感作用和种群生态功能,最后结合当前研究成果对未来研究提出展望。主要结论为:狼毒种群空间分布格局表现出聚集、随机和均匀分布,种子近母株散布方式及其较低的萌发率影响种群扩散;狼毒具有自交不亲和系统,属于典型的异交植物,花部特征表现为鳞翅目Lepidoptera的蛾类和蝶类传粉综合征;狼毒随不同海拔和坡向等生境变化常表现出不同的繁殖分配策略;狼毒能通过根系分泌或残体腐解释放化感物质,通过改变土壤养分等对草地群落其他物种产生积极或消极影响,以此对群落结构及其生态功能产生影响。狼毒的种群生态学研究未来应重点探究其空间分布格局形成的生态学机制、狼毒在草地群落入侵定居和繁殖扩散的生境选择以及其种群扩散与草地退化之间的生态学关系。图1参106
十字花科植物蜡质形成特性及分子机制研究进展
陆伟杰, 郑伟尉, 吴砚农, 臧运祥
2021, 38(1): 205-213.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200138
摘要:
十字花科Brassicaceae包含蔬菜、油料作物、药用植物、观赏植物和染料植物等,是一类1年生、2年生或多年生的植物,是中国最重要的蔬菜和油料作物之一。蜡质的主要成分是超长链脂肪酸及其衍生物,十字花科植物的蜡质是其适应外界环境变化而形成的保护结构,在维持水分平衡、反射紫外线、减少外来机械损伤、降低低温伤害、抵御细菌真菌入侵、防止果实开裂与昆虫侵食等抵抗生物与非生物胁迫中起着重要作用。对十字花科植物蜡质类型、生理功能、遗传特性、合成与转运途径等方面进行综述,可为十字花科植物的蜡质代谢研究提供参考。图2表2参61
3种化学杀虫剂对筛胸梳爪叩甲幼虫的毒力测定
金京, 谢榕, 杜永斌, 吴佳昊, 周柳江, 樊建庭
2021, 38(1): 214-218.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190731
摘要:
  目的  为明确3种化学杀虫剂对筛胸梳爪叩甲Melanotus ribricollis幼虫的防治效果,选择最适杀虫剂。  方法  采取拌土法对幼虫阶段筛胸梳爪叩甲进行室内毒力测定。选取了质量分数为5.0%的辛硫磷颗粒剂、0.5%的氟虫腈粉剂20.0%的氯虫苯甲酰胺悬浮剂3种药剂,分别以5个质量分数梯度均匀拌入按照1∶2的体积比混合的砂子和竹林土中,以喷洒清水作为空白对照,24 h后观察不同药剂处理后筛胸梳爪叩甲的死亡率。  结果  3种化学杀虫剂对筛胸梳爪叩甲均有一定的毒杀效果,毒力由高到低依次为5.0%辛硫磷、0.5%氟虫腈、20.0%氯虫苯甲酰胺,其中5.0%辛硫磷毒力最高,致死中质量分数(LC50)为0.190 0 g·kg−1,其次为0.5%氟虫腈,LC50为0.950 0 g·kg−1,而20.0%氯虫苯甲酰胺毒力最低,LC50为1.820 0 g·kg−1  结论  根据毒力、毒性和防治成本等综合因素考虑,5.0%辛硫磷颗粒剂和0.5%氟虫腈粉剂均适合防治竹林害虫筛胸梳爪叩甲。表2参27
高黎贡山南段长蕊木兰天然更新研究
李贵祥, 柴勇, 和丽萍, 赵欣凤, 毕波, 马赛宇, 陈建洪
2021, 38(1): 219-224.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200268
摘要:
  目的  长蕊木兰Alcimandra cathcartii为国家Ⅰ级保护植物。探究长蕊木兰天然更新的状况,更好地对长蕊木兰进行保护。  方法  通过设置样圆对长蕊木兰天然更新情况进行调查,研究长蕊木兰空间格局和更新。  结果  ①长蕊木兰种群内分布型的指标方差(S2)和平均数的比率(m)为4.14,显著大于1.00,表明长蕊木兰种群个体分布不均匀,在调查样圆内幼树的分布是集群型的。②长蕊木兰在8个样圆内的更新数量为67株,更新数量较少。从所更新的长蕊木兰幼苗径级分布来看,幼苗幼树、小树和中树更新比例分别为46.27%、32.83%和20.90%,其更新数量呈金字塔结构,说明长蕊木兰更新数量虽少,但结构相对较为稳定。③长蕊木兰在0°~90°、90°~180°、180°~270°和270°~360°方位角更新株数比例分别为26.86%、19.40%、20.90%和32.84%。各个角度范围内的更新株数有一定差异,但从不同方位角分布株数方差分析来看,在不同方位角上长蕊木兰更新分布株数差异不显著。④长蕊木兰的更新与母树距离具有一定的关系,在0~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30 m距离范围内,所占的株数比例分别为11.94%、34.33%、23.88%、22.39%、5.97%、1.49%,其更新主要分布在距离母树5~20 m的范围,更新株数比例达80.60%。从离长蕊木兰母树不同距离范围的更新株数方差分析来看,离母树的不同距离范围与长蕊木兰更新分布株数差异显著。  结论  长蕊木兰更新数量较少,范围较窄,种群难以扩大,其种群扩大需要人工促进更新或人工更新。表7参17