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2020年 第37卷  第5期

栏目
毛竹林立地与结构的关系及其对生物量的影响
杨帆, 汤孟平
2020, 37(5): 823-832.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190572
摘要:
  目的  研究立地因子和结构因子中影响毛竹Phyllostachys edulis林生物量的主导因子,并解析主导因子之间的关系及其对毛竹林生物量的影响。  方法  在浙江省10个县(市)选择少受人为干扰的毛竹林,设置52个样地,通过随机森林筛选出影响毛竹林生物量的主导因子,在此基础上构造结构方程模型,分析各主导因子对毛竹林生物量的直接、间接和总影响。  结果  立竹度、林分平均胸径和竞争指数是林分结构因子中影响毛竹林生物量的主导因子。土层厚度和海拔高度是立地因子中影响毛竹林生物量的主导因子。结构方程模型分析结果表明:模型中所预设的路径能够被接受,也能较好体现所采集的数据。立竹度、林分平均胸径、竞争指数和土层厚度的总影响为正,对毛竹林生物量有正影响。海拔的总影响为负,对毛竹林生物量有负影响。林分平均胸径对毛竹林生物量的总影响最大,为0.739。立竹度对毛竹林生物量的直接影响大于间接影响。土层厚度对毛竹林生物量的间接影响最大,达0.492。立地因子中,土层厚度对毛竹林生物量的总影响大于海拔高度。海拔高度、土层厚度和竞争指数对毛竹林的间接影响大于直接影响。  结论  毛竹林的主要构件因子立竹度和林分平均胸径与毛竹林生物量的关系最为密切。海拔高度、土层厚度和竞争指数主要通过影响毛竹林的构件因子,间接影响毛竹林生物量。在毛竹林经营中,应当综合考虑立地因子、非空间结构和空间结构及其相互关系对毛竹林生物量的影响,在充分利用立地潜力的基础上,调控毛竹林结构,提高毛竹林生产力。图3表3参40
利用森林模拟优化模型(FSOS)分析森林经营单位合理年伐量
戴其林, 张超, 商克容, 周燕, 邱磊, 余树全
2020, 37(5): 833-840.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190651
摘要:
  目的  年伐量的计算是森林经营方案编制的核心内容,合理的年伐量能指导森林可持续经营。使用公式计算年伐量的传统方法,结果偏差较大,主观性较强,局限性明显。本研究利用计算机模型来解决传统方法的弊端。  方法  基于建德市林业总场森林资源二类调查数据,使用森林模拟优化模型(forest simulation and optimization system,FSOS)进行用材林主伐方案的年伐量计算分析,并与公式法计算结果进行对比。  结果  公式法难以适应林场复杂的龄组结构,不同公式计算结果差异较大;而FSOS模型适应能力较强,计算结果准确。FSOS结果显示:全场用材林年伐面积76.35 hm2·a−1,年伐蓄积9 073.51 m3·a−1,平均采伐年龄40 a,采伐木材量109.27 m3·hm−2;在未来50 a的模拟经营过程中,年伐量呈现周期性波动,森林龄组结构变化逐渐趋于稳定,规划期末成、过熟林面积占比达40.94%,接近理想状态。  结论  FSOS模型能适应复杂的龄组结构,预测林分生长;远近结合,兼顾多目标,综合考虑林场经营的经济效益和生态效益,科学指导森林经营。图5表3参15
四川省广安市古树名木树龄估算及空间分布特征
张艳丽, 杨家军
2020, 37(5): 841-848.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190585
摘要:
  目的  广安市古树名木众多。研究古树名木地理分布特征、树龄与生长环境及生态因子间的关系,对古树名木保护具有重要意义。  方法  利用标准差椭圆了解古树名木分布特征,通过地理加权回归模型(GWR)和多元线性回归模型(MLR)模拟树高、胸围、平均冠幅、海拔和坡度对树龄的回归强度。  结果  ①广安市古树名木沿水系、山脉、交通线呈线状分布;政府驻地、红色旅游区向外扩散呈圈层结构;乡村多于城市,平地占主导;正常株多于衰弱株,生长环境适中;高海拔区多于低海拔区,垂直差异明显。②地理加权回归模型优于普通最小二乘法模型(OLS),平均冠幅、胸围、树高是影响树龄的关键因素,坡度对树龄影响较小,海拔与树龄呈负相关关系。③多元线性回归模型相关系数比地理加权回归模型高0.297,各解释变量与回归变量的系数强度同地理加权回归模型高度一致,且对300 a以下的古树树龄估算精度较高。  结论  标准差椭圆可定量分析古树名木的空间分布特征,地理加权回归模型和多元线性回归模型可准确估算古树树龄。图4表3参21
元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤呼吸动态特征
杨开业, 巩合德, 李敬, 刘运通, 沙丽清, 宋清海, 金艳强, 杨大新, 李培广, 闻国静, 陈爱国, 庞志强, 张一平
2020, 37(5): 849-859.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190647
摘要:
  目的  土壤呼吸对大气中二氧化碳浓度有重要的调节作用。萨王纳生态系统土壤呼吸是全球温室气体主要排放源之一,但是其排放特征与主要影响因子尚不清楚。  方法  以元江干热河谷(萨王纳)稀树灌草丛生态系统为对象,利用静态箱法,从2014年6月到2015年6月对元江土壤呼吸进行测量,研究了元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤呼吸动态特征及其影响因子。  结果  元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤温度、水分和呼吸速率具有明显的季节变化,雨季高于干季。土壤呼吸速率与土壤温度和土壤湿度分别呈指数和抛物线关系,土壤5和10 cm处温度Q10分别为1.73和1.98,小于全球均值2.0,采用10 cm土壤温度能更好地模拟土壤呼吸。通过土壤温度、湿度与土壤呼吸双因子拟合分析得出元江萨王纳生态系统的土壤呼吸主要受到水分条件的制约;生态系统土壤呼吸年排放量为4.20 t·hm−2·a−1,其中雨季2.71 t·hm−2,占全年碳排放总量的64.5 %,干季的二氧化碳排放量为1.49 t·hm−2,占全年碳排放总量的35.5 %。全球萨王纳生态系统土壤呼吸均值为8.16 t·hm−2·a−1  结论  元江土壤呼吸总量在全球萨王纳生态系统中处于较低位置,主要是因为元江萨王纳生态系统降水量较全球萨王纳低,而降水量与萨王纳地区土壤呼吸呈极显著正相关关系(R2=0.61,P<0.001)。图4表1参72
封育年限对毛竹林凋落物和土壤持水效能的影响
蒋仲龙, 叶柳欣, 刘军, 林松, 徐旻昱, 吴家森, 刘娟, 刘海英
2020, 37(5): 860-866.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190603
摘要:
  目的  探讨自然封育对毛竹Phllostachys edulis林凋落物和土壤持水效能的影响,为评价不同类型毛竹林水源涵养功能提供科学依据。  方法  以空间代替时间的方法,以浙江省杭州市余杭区不同封育年限(10、20、30 a)和常规经营(对照)的毛竹林为对象,研究不同封育年限对毛竹林凋落物层和土壤层持水性能的影响。  结果  自然封育提高了毛竹林凋落物的持水能力,与对照相比,毛竹林凋落物储量、最大持水量、有效拦蓄量分别增加了85.7%~300.7%,92.0%~402.8%,87.7%~377.6%(P<0.05)。自然封育后毛竹林土壤的非毛管孔隙度显著增大(P<0.05),表层(0~30 cm)土壤容重显著降低(P<0.05),毛竹林土壤非毛管持水量显著增加(P<0.05);自然封育20 a后表层(0~30 cm)土壤最大持水量比常规经营显著提高了18.1%~33.2%(P<0.05)。  结论  自然封育能显著提高凋落物的持水能力和表层土壤的持水效能,且随着封育年限的延长水源涵养功能增强。图4表4参25
人为干扰对蒙顶山木荷次生林物种多样性及土壤理化性质的影响
张荣, 李婷婷, 金锁, 鱼舜尧, 王宇, 李禹江, 齐锦秋, 郝建锋
2020, 37(5): 867-875.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190554
摘要:
  目的  为了解旅游发展对生态环境的影响,探究四川蒙顶山木荷Schima superba次生林群落对人为干扰的响应。  方法  在实地踏查的基础上,采用典型样地法对经轻度干扰、中度干扰和重度干扰的蒙顶山木荷次生林群落物种多样性和土壤理化性质进行研究。  结果  ①研究区共记录到维管植物155种,隶属72科115属;②人为干扰对该群落物种多样性水平产生负面影响,随着扰动强度的增加,物种丰富度指数(D)、Shannon-Wiener 多样性指数 (H)、Simpson 优势度指数(H′)和Pielou 均匀度指数(Jsw)均降低;③不同的土壤理化指标在不同干扰强度下具有不同的特征,人为干扰显著降低了土壤含水量和全氮、全钾、有效磷和有机质质量分数(P<0.05),增加了土壤容重,对土壤全磷、速效钾、pH没有显著影响(P>0.05);④土壤全钾、含水量、有机质是影响木荷次生林群落物种多样性的最重要因素。  结论  人为干扰对木荷次生林物种多样性水平、土壤理化性质的影响是负向的。图2表4参27
马尾松林近自然不同经营管理措施下土壤肥力
姜仕昆, 周运超, 谭伟, 陈竹, 黄剑峰
2020, 37(5): 876-882.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190549
摘要:
  目的  研究近自然不同经营管理措施对马尾松Pinus massoniana林下土壤肥力的影响。  方法  在贵阳市近自然经营开阳项目区分别选取马尾松林近自然择伐、近自然间伐、近自然抚育及对照组,综合评价不同管理措施对马尾松林下土壤肥力的影响。  结果  近自然择伐的土壤有机质、全氮、碱解氮、全钾、全磷、速效磷、脲酶、碱性磷酸酶质量分数都高于对照,呈增加趋势,其中有机质、全氮、碱解氮、全钾、全磷、速效磷的质量分数差异显著(P<0.05);近自然间伐的土壤有机质、全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷、蔗糖酶质量分数都高于对照,呈增加趋势,其中全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷的质量分数差异显著(P<0.05),但脲酶质量分数呈减少趋势;近自然抚育的土壤碱解氮、全钾、速效磷、脲酶质量分数呈减少趋势。其中碱解氮和全钾差异显著(P<0.05),蔗糖酶质量分数有增加趋势。近自然间伐和择伐马尾松林分土壤肥力的综合评价得分与相应对照差异显著(P<0.05),抚育差异不显著(P>0.05);近自然不同管理措施对土壤物理指标的影响不显著(P>0.05)。  结论  近自然间伐与择伐对马尾松林分土壤肥力的影响具有显著的促进作用,对马尾松林分土壤肥力的维护和提高有重要意义;近自然抚育对林分影响不显著。图1表6参19
不同马尾松种源树干植硅体碳封存潜力比较
张云晴, 张振, 孙凯, 姜培坤
2020, 37(5): 883-890.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190583
摘要:
  目的  植硅体封存有机碳(PhytOC)在减少大气二氧化碳含量、缓解温室效应等方面具有重要意义。本研究旨在研究不同种源马尾松Pinus massoniana树干植硅体碳封存潜力存在的差异,从而筛选出植硅体碳封存潜力较强的马尾松种源。  方法  在浙江淳安姥山林场采集20个马尾松种源树干样品,20个种源分别来自于全国11个省区的20个产地。以各样品总有机碳、植硅体、植硅体封存有机碳质量分数及树干生物量的测定结果来分析不同马尾松种源植硅体碳封存潜力的差异。  结果  20个马尾松种源树干的总有机碳、植硅体、植硅体封存有机碳、植硅体碳质量分数分别变动于467.6~489.6、0.305~0.845、126.8~210.2、0.049~0.128 g·kg−1;马尾松标准株树干生物量和植硅体碳储量的变动范围分别为76.48~295.39 kg·株−1和4.83~31.58 g·株−1;种源聚类分析可以将20个马尾松种源划分为4类,以湖北通山84、广西恭城111、江西吉安63和广西岑溪115植硅体碳封存能力较强的种源为1类;以河南桐柏21、湖南安化72、广东信宜105为代表的7个马尾松种源的植硅体碳封存能力次之;以浙江淳安56、贵州都匀123、福建永定95为代表的8个马尾松种源为第3类;浙江庆元54为植硅体碳封存能力最差的一类。  结论  不同种源马尾松树干的植硅体、植硅体封存有机碳和植硅体碳含量均具有显著性差异(P<0.05)。广西岑溪115的植硅体碳封存能力最强,因此在马尾松生态系统中,可通过推广广西岑溪115来提高植硅体碳封存量。图3表2参35
浙江乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估
李左玉, 董红先, 刘雷雷, 雷祖培
2020, 37(5): 891-897.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190573
摘要:
  目的  乌岩岭国家级自然保护区能够提供多功能的生态服务,对保护和改善泰顺县和温州市的生态环境起着至关重要的作用。  方法  以乌岩岭国家级自然保护区为研究区,通过实地调查,参照LY/T 1721−2008《森林生态系统评估规范》的方法,定量评估了乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统生态服务的物质量和价值量。  结果  2017年乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统生态服务的总价值量为100.24×108元·a−1,单位面积森林生态服务价值为3.92×105元·hm−2·a−1。乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值所占比例从大到小依次为保育土壤、涵养水源、积累营养物质、固碳释氧、生物多样性保护、净化大气环境。可见,保育土壤、涵养水源和积累营养物质是乌岩岭森林生态系统主要的服务,三者比例之和高达91.92%,占有重要地位。乌岩岭国家级自然保护区不同森林类型生态系统服务价值从大到小依次为常绿阔叶林、杉木Cunninghamia lanceolata林、竹林、马尾松Pinus massoniana林、针阔混交林、柳杉Cryptomeria fortunei林、经济林。常绿阔叶林对乌岩岭森林生态系统服务价值贡献在50%以上,占据绝对地位。  结论  乌岩岭国家级自然保护区常绿阔叶林的单位面积生态服务价值远远高于其他林分,因此通过把针叶林改造成阔叶林等林相改造技术,提高林分质量,优化生态系统结构,进而增加生态系统服务的产出和价值。表5参27
液氨预处理对农作物秸秆化学结构及酶解效果的影响
赵相君, 李琮, 彭何欢, 赵超, 马中青
2020, 37(5): 898-906.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190575
摘要:
  目的  探索液氨预处理(liquid ammonia treatment,LAT)对生物质原料水解顽抗性和纤维素类生物质酶解效率的影响。  方法  采用LAT法对小麦Triticum aestivum秸秆(以下称麦秸秆)、高粱Sorghum bicolor秸秆、苜蓿Lotus corniculatus草及三者混合物(质量比为1∶1∶1)进行预处理,利用热重分析仪、傅里叶变化红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电镜等对其预处理前后的化学结构变化进行表征,研究预处理温度和酶解时间对4种原料中葡聚糖和木聚糖的酶解转化率的影响。  结果  LAT预处理对生物质原料的化学结构影响显著。经LAT预处理后,葡聚糖、木聚糖和阿拉伯糖等化学组分的相对含量降低;氧(O)和氢(H)元素的相对含量降低,部分含氢(H)、氧(O)元素的官能团发生脱落;结晶度出现小幅下降,生物质表面孔隙结构增多,酶在生物质化学结构上的可及度增加。麦秸秆和混合物的最佳预处理温度为90 ℃,苜蓿草和高粱秸秆的最佳预处理温度为110 ℃;随酶解时间延长,4种原料中葡聚糖和木聚糖的酶解率都增加;葡聚糖的最大酶解率从大到小为麦秸秆、混合物、高粱秸秆、苜蓿草,木聚糖的最大酶解率从大到小依次为高粱秸秆、麦秸秆、混合物、苜蓿草。  结论  LAT预处理可以提高木质纤维素生物质尤其是麦秸秆和高粱秸秆的酶解效率。图8表2参24
不同因子对土霉素与汞络合反应中溶解性气态汞的影响
余宁尔, 吴胜春, 梁鹏
2020, 37(5): 907-913.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190568
摘要:
  目的  研究不同环境因子下土霉素(OTC)与汞(Hg)络合后溶解性气态汞(DGM)的变化特征,可了解抗生素与汞的复合污染问题。  方法  利用实验室模拟实验,以OTC(1 μmol·L−1)和氯化汞(HgCl2 1 μmol·L−1)溶液为材料,以pH、光照、盐度和氧化还原为不同影响条件,探究反应后DGM的变化特征。  结果  不同环境因子对水体DGM的影响起主要作用,DGM随pH的增加呈减少趋势,酸性条件下的DGM显著高于碱性条件。光照条件下DGM略高于黑暗条件。淡水条件中的DGM显著高于海水条件。厌氧条件下的DGM在试验初期低于好氧条件,在第10天之后高于好氧条件。  结论  OTC与汞会发生络合反应,且络合反应有利于DGM的形成。不同环境因子也会影响两者络合后产生的DGM。OTC与Hg络合后反应生成的DGM要高于对照组,但OTC的影响程度低于本身环境因子的影响。图3参27
基于响应面法的耐镉假单胞菌TCd-1培养条件优化
汪敦飞, 朱胜男, 肖清铁, 郑新宇, 林瑞余
2020, 37(5): 914-921.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190587
摘要:
  目的  利用响应面法优化耐镉菌株假单胞菌Pseudomonas TCd-1的培养条件。  方法  以基础发酵培养条件为对照,菌株吸光度D(660)作为评价指标,利用单因素试验确定培养基组分的最佳碳源、氮源和无机盐种类,通过Plackett-Burman试验设计评价牛肉膏、酵母粉、氯化镁、培养温度、初始pH、接菌量、培养时间和转速8个因素对菌株生长的影响,进而确定显著影响因素,然后进行最陡爬坡试验获得显著影响因素的最优组合,结合Box-Behnken试验设计和响应面分析,优化假单胞菌TCd-1的培养条件。  结果  菌株培养基组分的最佳碳源、氮源和无机盐分别为牛肉膏、酵母粉和氯化镁;影响菌株生长的显著性因素为酵母粉、培养温度、初始pH;基于响应面法优化后的培养条件为:牛肉膏质量分数为0.5%,酵母粉1.0%,氯化镁0.5%,pH 6.3,温度33 ℃,接菌量1.25%,转速160 r·min−1,培养时间24 h。  结论  根据最佳条件, 进行重复试验得到优化后的菌液吸光度D(660)比对照提高了67.07%,与模型预测值相一致,表明优化后的条件显著促进了菌株的生长,达到预期目的。图1表6参26
外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响
严泽埔, 张佳琦, 梁璧, 魏广利, 张启香, 王正加
2020, 37(5): 922-929.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
摘要:
  目的  研究赤霉素(gibberellin)对植物株高的影响,探讨了GA20oxGA3oxGA2ox在赤霉素合成过程中的反馈调节机制。  方法  以薄壳山核桃Carya illinoensis幼苗为材料,进行100 mg·L−1 赤霉素叶面喷施处理。对外施赤霉素后薄壳山核桃的株高、节间长度和主根长以及薄壳山核桃GA20oxGA3oxGA2ox的时空变化进行了研究。  结果  外施赤霉素28 d后,薄壳山核桃节间长度和主根长的伸长量与对照相比都存在显著差异(P<0.05),节间数量没有发生变化;植株平均生长量达2.9 cm,为对照的1.93倍,差异极显著(P<0.01)。实时荧光定量PCR结果表明:GA20oxGA3oxGA2ox在薄壳山核桃生长期存在时空表达差异。外施赤霉素能够使CiGA20ox的表达量持续下降,28 d后的表达量仅为初始值的38.6%;而CiGA3ox表达量则是在7 d时跌落低谷,下降至初始值的55.4%,28 d后回升,表达量为初始值的350%;CiGA2ox表达量总体呈波浪形变化,在7 d后达到顶峰,之后有所回落,至21 d时恢复到了初始水平,28 d后上升为初始值的220%。CiGA3ox在薄壳山核桃植株茎杆内发生了累积,相较于CiGA20oxCiGA2ox在转录水平上发生了较大的变化。  结论  外施赤霉素促进了薄壳山核桃茎杆伸长,同时引起了薄壳山核桃体内赤霉素代谢关键基因表达模式的时空变化。图6表1参29
基于SCoT标记的朱顶红品种遗传多样性分析
王黎, 徐郝, 俞云栋, 张海珍, 高燕会, 沈笑, 金晨莺, 陈轶敏
2020, 37(5): 930-938.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190614
摘要:
  目的  进一步从分子水平分析朱顶红Hippeastrum rutilum品种间的遗传多样性、亲缘关系和亲本鉴定。  方法  利用正交试验设计方法筛选朱顶红目标起始密码子多态性分子标记(SCoT)体系,并以41份朱顶红品种为材料对遗传多样性和亲缘关系进行分析。  结果  ①朱顶红SCoT标记最佳反应体系(20 μL):包括DNA 40 ng,引物 0.1 μmol·L−1;MgCl2 2.0 mmol·L−1,dNTPs 0.4 mmol·L−1和rTaq DNA聚合酶0.75 U (1 U=16.67 nkat)。② 12条SCoT引物从41份朱顶红品种获得77条多态性条带,平均多态性比率高达86.52%。朱顶红品种间遗传相似系数为0.292 3~0.834 3,表明41份朱顶红品种间遗传多样性较高,遗传范围广。③非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类表明:朱顶红SCoT标记聚类与花色的相关性较大,但与瓣型相关性不大。在遗传相似系数0.420 0处将41份朱顶红品种分为两大类:第Ⅰ大类既有重瓣品种又有单瓣品种,第Ⅰ大类又分为4个小类,其中相似花色的聚为一类,Ⅰd小类中单瓣、白色的‘绣球’‘Hydrangea’(20号)和红色的‘奇迹’‘Miracle’(22号)可能是重瓣、橙红和白色组成的复色花(21号‘迎春’‘Yingchun’)的亲本;第Ⅱ大类品种多为复色花。  结论  SCoT标记技术可有效地应用于朱顶红品种间遗传多样性分析和可能亲本的鉴定。图6表4参21
观赏石榴表型遗传多样性分析
火艳, 招雪晴, 黄厚毅, 黄贤斌, 许云方, 祝遵凌, 苑兆和
2020, 37(5): 939-949.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
摘要:
  目的  探究观赏石榴Punica granatum表型遗传多样性,为中国观赏石榴种质资源的鉴定与评价提供理论依据。  方法  对24个观赏石榴品种的株型、枝型、花色、花的尺寸、花瓣数、瓣化雄蕊数等13个观赏性状进行表型调研与多样性分析,在此基础上进行主成分分析与聚类分析,并利用流式细胞仪对24个品种进行倍性及C值测定。  结果  多样性指数检测发现:观赏石榴数量性状(1.715)大于质量性状(1.148),质量性状中花瓣色、花萼色、花型、1年生小枝颜色的多样性指数较大。数量性状中瓣化雄蕊数和花瓣数的变异系数分别为117.59%和78.86%,表现出丰富的表型多样性,说明花瓣数增多、雄蕊瓣化是观赏石榴的选育方向。瓣化雄蕊数和花瓣数的多样性指数变化趋势与变异系数变化趋势不一致,说明其变异范围很大,且变异分布不均匀。主成分分析结果表明:前4个主成分特征值均大于1,累计贡献率达80.10%,枝的形态与颜色、花大小、花瓣数及花瓣形成、株型、花色是造成观赏石榴表型差异的主要影响因子。聚类分析表明:供试的24个观赏石榴品种可分为3个组群,其遗传聚类与花型、颜色、株型关系密切。橙色花品种与粉色花品种、白色花品种的亲缘关系较近,与复色花品种的亲缘关系较远。单瓣品种与所有的复瓣品种、大部分重瓣品种的亲缘关系较近,小部分重瓣品种与台阁品种的亲缘关系较近,与主流的花型演化观点一致。流式细胞仪分析表明:24个观赏石榴均为二倍体,说明石榴品种遗传稳定。  结论  观赏石榴表型多样性丰富,测试品种均为二倍体。图1表8参48
杭椒采收期内辣椒素类物质和维生素C的动态变化
龚翔宇, 饶帅琦, 吕晓菡, 杨静, 祝彪
2020, 37(5): 950-956.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190577
摘要:
  目的  研究杭椒Capsicum annuum ‘Hangzhou Jizhua’בJilin Zaojiao’果实辣椒素、维生素C等物质在采收期的动态变化,以确定最佳采收期。  方法  选取4个常见杭椒品种,采用高效液相色谱法分别测定开花后14、21、28、35、42、49、56 d采收的果实中辣椒素、二氢辣椒素和维生素C以及干物质质量分数。  结果  采收期内4个杭椒品种果实辣椒素类物质质量分数不同,品种间差异显著(P<0.05);维生素C质量分数和干物质相对含量随果实成熟度增加而升高。  结论  花后49 d是杭椒果实最佳采收期,此时果实成熟度好,辣椒素类物质、维生素C质量分数和干物质相对含量均较高。采收期内不同品种辣椒素类物质质量变化差异大,具体采收计划应综合种植品种、市场需求和供求关系等多方面因素考虑。图4表3参27
外源褪黑素处理对月季幼苗盐胁迫的缓解效应
刘政, 胡孙田, 沈晓飞, 朱培, 褚旭东, 李卓娅, 罗平
2020, 37(5): 957-962.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190604
摘要:
  目的  研究外源褪黑素(MT)处理对盐胁迫下中国古老月季‘月月粉’ Rosa chinensis ‘Old Blush’的缓解效应及其机制,为解决月季栽培中的盐害问题提供理论依据。  方法  以90 d扦插苗为材料,分别通过根部浇灌0、5、10和20 μmol·L−1褪黑素进行预处理5 d后,再对根部浇灌200 mmol·L−1氯化钠溶液进行盐胁迫处理20 d,以浇灌清水的植株为空白对照,研究了外源褪黑素处理对月季盐胁迫的缓解效应。  结果  与空白对照相比,不同浓度外源褪黑素处理可显著降低盐胁迫下月季叶片的相对电导率和丙二醛质量摩尔浓度(P<0.05),同时可显著提高可溶性蛋白质、抗坏血酸和脯氨酸的质量分数(P<0.05),特别是显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,从而增强了活性氧的清除能力。  结论  外源褪黑素处理可增强月季‘月月粉’的抗氧化酶活性以及渗透调节物质的质量分数,从而抑制活性氧的积累,防止膜脂过氧化,提高耐盐性。图3参21
昆明地区17种园林竹鲜叶的燃烧性
王昆伦, 蒋婷, 侯小菲, 马瑞杰, 王秋华, 李世友
2020, 37(5): 963-970.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190612
摘要:
  目的  比较17种园林竹鲜叶的燃烧性差异,为竹林防火提供依据。  方法  以5种常见易燃园林绿化木本植物为对照,测定和计算昆明地区17种园林竹鲜叶的含水率、单位面积质量、绝对线速率、绝对面积损失速率、绝对质量损失速率、相对线速率、相对面积损失速率、相对质量损失速率等8个指标。利用因子分析法和系统聚类法,综合评价竹叶燃烧性。  结果  17种竹鲜叶均易燃,燃烧性从大到小的顺序依次为:慈竹Neosinocalamus affinis、小佛肚竹Bambusa ventricosa、秀叶箭竹Fargesia yuanjiangensis、沙罗单竹Schizostachyum funghomii、车筒竹B. sinospinosa、青皮竹B. textilis、孝顺竹B. multiplex、野龙竹Dendrocalamus semiscandens、灰香竹Chimonocalamus pallens、灰金竹Phyllostachys nigra var. henonis、料慈竹B. distegia、紫竹Ph. nigra、椅子竹D. bambusoides、云南甜龙竹D. hamiltonii、龙竹D. giganteus、绵竹B. intermedia、油竹B. surrecta  结论  17种园林竹中易燃的有10种,较易燃的有7种。图1表6参25
金银花尺蠖幼虫粪便营养成分分析
向玉勇, 陶琴, 于士军, 张元昶
2020, 37(5): 971-977.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190624
摘要:
  目的  了解金银花尺蠖Heterolocha jinyinhuaphaga幼虫粪便的主要营养成分,评价其营养价值。  方法  采用国家标准检测方法,测定金银花尺蠖幼虫粪便主要营养成分质量分数,分析金银花尺蠖幼虫粪便的氨基酸分、必需氨基酸指数(IEAA)、必需氨基酸与非必需氨基酸的比值、不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值,并与常见虫茶进行比较分析。  结果  金银花尺蠖幼虫粪便的水分、总糖、粗脂肪及蛋白质质量分数分别为10.08%、2.40%、2.73%和11.89%;总氨基酸为 4.326 9 mg·g–1,必需氨基酸总量为 1.666 2 mg·g–1,必需氨基酸占总氨基酸的比例为38.51%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为62.62%,IEAA为1.20,不饱和脂肪酸质量分数为64.05%,其不饱和脂肪酸(P)与饱和脂肪酸(S)的比值(P/S)为1.78,必需脂肪酸质量分数为30.49%;矿物元素钙、钾、镁的质量分数较高,分别为8.126 7、4.955 6和3.257 3 mg·g–1,铜质量分数最低,为0.053 8 mg·g–1;维生素C和维生素E的质量分数分别为0.387 5和0.158 3 mg·g– 1  结论  金银花尺蠖幼虫粪便营养丰富,适宜作为一种新的虫茶进行开发利用。表5参22
面向边缘计算的轻量级植物病害识别模型
王冠, 王建新, 孙钰
2020, 37(5): 978-985.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190595
摘要:
  目的  传统深度学习模型因参数和计算量过大不适用于边缘部署,在网络边缘的植物病害自动识别是实现长时间大范围低成本作物监测的迫切需求。  方法  联合使用多种模型压缩方法,得到可部署于算力有限的嵌入式系统的轻量级深度卷积神经网络,在边缘节点实现植物病害智能识别。模型压缩分2个阶段:第1阶段利用基于L1范数的通道剪枝方法,压缩MobileNet模型;第2阶段将模拟学习与量化相结合,在模型量化的同时恢复识别精度,得到高精度轻量级的端模型。  结果  在PlantVillage数据集58类植物病害的实验结果表明:通道剪枝将MobileNet压缩了3.6~14.3倍,量化又将模型的参数精度由32 bit降低至8 bit。整体压缩率达到了14.4~57.2倍,识别准确率仅降低0.24%~1.65%。与通道剪枝后无模拟学习训练、通道剪枝结合量化后无模拟学习训练这2种压缩方法相比,具有更高的模型压缩率和识别准确率。  结论  联合使用多种模型压缩方法可以少量的精度损失深度压缩人工智能模型,可为农林业提供面向边缘计算的植物病害识别模型。图3表2参23
林区瞭望塔布局与优化设计
范续, 武刚, 陈飞翔, 陈玥璐
2020, 37(5): 986-991.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190622
摘要:
  目的  为优化林区瞭望塔布局与建设时序,提高瞭望塔网络建设效率。  方法  以北京郊区某林场为实验点,针对瞭望塔网络建设的空间性、阶段性和动态性等特点,设计基于顶点法的最大监测面积模型(Max-MAM),利用Greedy算法求解近似最优布局方案;设计基于熵权法的动态多属性建设时序模型(DMACTSM),求解近似最优布局方案下的综合最优建设时序。  结果  顶点法共提取到38个备选点;用Max-MAM优选出最优布局方案\begin{document}$ {\overline P_6} = \left\{ {{a_6},{a_{29}},{a_{36}},{a_{12}},{a_{26}},{a_{18}}} \right\}$\end{document},可使瞭望塔网络的监测覆盖面积最大,约71.47%;用DMACTSM模型获得最优建设时序为a29、a26、a12、a6、a36和a18,可使瞭望塔网络建设过程中综合效益最优。  结论  Max-MAM和DMACTSM能够调整建设时序,解决建设时序最优问题,结合地理信息系统(GIS)实现瞭望塔网络布局优化;调整后的建设时序在增长监测面积、交通、坡度、已有建筑情况等方面综合最优。图6表3参16
降雨影响下的水稻长势极化特征提取
庾露, 黄艳霞, 刘警鉴, 段炼
2020, 37(5): 992-998.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190605
摘要:
  目的  直接利用合成孔径雷达(SAR)后向散射系数监测水稻Oryza sativa等南方作物长势的方法易受降雨影响,在时序曲线上易产生大幅波动。研究降低这一影响的方法,以期获得更准确反映水稻长势规律的结果。  方法  以广西省桂平市水稻栽植区为研究对象,采用2018年3−11月共23期Sentinel-1双极化SAR数据,以及同期降雨数据,分析水稻长势在降雨影响下的同向极化(VV)和交叉极化(VH)后向散射系数时序特征,在此基础上提出基于VV和VH后向散射系数组合的改进方法——归一化差分后向散射指数(NDBI),并结合光学卫星影像数据对结果加以验证。  结果  NDBI时序曲线的平均曲率为0.86,低于VV和VH时序曲线的平均曲率(分别为2.90和2.31),表明NDBI时序曲线的变化趋势更为平稳,受降雨不规则波动的影响更小。早、晚2季水稻的NDBI时序曲线具有相似的变化趋势,能够更准确地反映水稻幼苗期、分蘖拔节期、长穗期和结实期各阶段的极化特征,即幼苗期主要以二次反射为主,而从分蘖拔节时期开始到长穗期再到结实期直至收割,体反射和漫反射不断增强,二次散射逐渐减小。  结论  利用NDBI方法降低了降雨对极化特征时序曲线扰动的影响,获得更准确的水稻长势规律。图4表1参16
大城市近郊田园综合体使用后评价
林麒琦, 徐斌, 张亚平
2020, 37(5): 999-1005.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.20190580
摘要:
  目的  探索田园综合体规划设计中使用者的综合要求。  方法  以杭州市西湖区绕城村田园综合体为例,以大城市近郊乡村风光和乡村生活感知营造为出发点,利用使用后评价(post occupancy evaluation,POE)方法进行调研和信息反馈,对POE结论、各景观节点使用者的空间参与度和景观偏爱度等进行相关分析。  结果  ①使用者主要来自绕城村周边和杭州市区;②绕城村田园综合体主要用于日常休憩,短期或长期度假的仅占9.26%;③影响使用者对田园综合体满意度水平的主要因子为田园体验、景观风貌、人文风貌和配套服务设施,对满意度影响较大的是田园体验和景观风貌;④景观节点的乡村感知度与使用者偏爱度、使用者密度均呈正相关关系。  结论  景观规划设计不仅要保留和转译乡土元素,还需考虑使用者的来源和行为模式需求。图2表4参14
石英晶体微天平(QCM)应用的研究进展
邹春阳, 王博伟, 闫雪晴, 何贤, 吴文娟
2020, 37(5): 1006-1013.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190570
摘要:
石英晶体微天平(QCM)是基于石英晶体的压电效应而制成的表面敏感型分析技术,是高灵敏的在线表界面过程分析工具,具有纳克级的灵敏度,可以原位、实时反映石英晶片表面的质量变化。QCM的实时监测、表征(生物)膜沉积、检测特定抗原和研究细胞黏附等特点在化学、物理、生物等领域有着广泛的应用。本研究介绍了QCM的技术原理以及综述了近年来QCM在细胞、环境监测、纤维素酶水解、电化学等方面的应用,展望了QCM技术可能应用的新方向。参40
研究简报
基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化
林劲草, 肖莉, 吴酬飞, 张绍勇, 杨惠宁, 张立钦
2020, 37(5): 1014-1019.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
摘要:
  目的  应用响应面法及超声波辅助优化马比木Nothapodytes pittosporoides中喜树碱的提取工艺。  方法  采用高效液相色谱法测定喜树碱含量,以市售马比木为研究对象,在单因素实验的基础上,选取甲醇体积分数、液料比及超声时间为影响因素,喜树碱提取率为响应值,通过Box-Behnken响应面法设计3因素3水平实验,确定最优提取工艺。  结果  最优提取工艺为甲醇体积分数46.4%,超声时间26.1 min,液料比21.20 mL·g1,喜树碱的提取率为0.084 4%,二项式拟合相关系数R2为0.969 3,预测值与实验值偏差为3.2%。  结论  采用Box-Behnken优化马比木中喜树碱提取工艺,精确度高,预测值与实验值吻合度较高,预测性良好。图2表3参13
白及花花青素微波提取方法的优化
王祯, 王洁, 项海萍, 樊泽鹏, 孙诚蔓, 邢丙聪, 邵清松
2020, 37(5): 1020-1026.doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190581
摘要:
  目的  采用响应面法对白及Bletilla striata花中花青素的提取方法进行优化。  方法  采用微波萃取和pH示差法提取和测定白及花中花青素,在通过单因素法获得微波功率、甲醇体积分数、提取时间和料液比4个单因素最佳参数的基础上,利用响应面分析法建立二次回归方程,优化花青素最佳提取参数。  结果  所得优化模型条件与实际提取拟合度良好。pH示差法调整为:测定波长530 nm,溶液平衡时间80 min。本研究范围内,4个因素对提取量影响从大到小顺序为微波功率、料液比、甲醇体积分数、微波时间。在微波功率640 W,甲醇体积分数90%,微波时间22 min和料(g)液(mL)比1∶48的条件下,白及花中总花青素提取量为6.68 mg·g−1,与理论预测值6.83 mg·g−1基本一致。  结论  优化所得方法可用作白及花中花青素的提取制备,为日后白及花的综合开发利用提供依据。图8表2参22