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2019年  第36卷  第1期

研究论文
中国高等农业教育新农科建设的若干思考
应义斌, 梅亚明
2019, 36(1): 1-6. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.001
[摘要](1594) [HTML] (215) [PDF](310)
摘要:
中国迈向强国之路的冲锋号已经吹响。农业强国梦是中国梦的坚强支撑。中国高等农业教育站在了重要的历史节点上,处于一个新的历史机遇期,需要我们"农林人"思考如何建设好人民满意的高等农业教育。这就要求我们进一步解放思想,转变以往注重服务产业经济、培养专业技术人才的教育观念,深化教育教学改革,通过4个根本性的转变(从偏重服务产业经济向促进学生全面发展转变,从单学科割裂独立发展向多学科交叉融合发展转变,从专注专业教育向专业教育与通识教育高度融合转变,从专注知识本位向侧重个人本位转变),探索实现农科学生全面发展与人生价值的新农科建设之路。
光周期途径成花关键基因CONSTANS的进化机制
帅敏敏, 张启香, 黄有军
2019, 36(1): 7-13. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.002
[摘要](828) [HTML] (114) [PDF](193)
摘要:
CONSTANSCO)是植物响应光周期调节的重要基因和监测日照长度的重要元件,可将光信号和生物钟信号转变为开花信号,激活下游基因(FT)的表达,从而诱导植物开花。选取14个已被测序的物种,采用生物信息学手段,从外显子-内含子结构、基因重复、基因差异表达等方面开展CO基因家族研究。结果表明:14个物种共鉴定到159个CO家族成员,CO基因常以多拷贝的形式存在,多数含2~4个外显子,在进化过程中表现出多样性。CO家族重复基因的扩张与基因组重复相关。CO在水稻Oryza sativa根、旗叶、花和种子中均有表达,花芽到花的转变过程中OsCO3的表达量上升,而OsCO7下降,说明水稻CO家族成员之间存在功能差异。
花生油酸脱氢酶基因AhFAD2AAhFAD2B的时空表达特征
刘华, 薛金嫚, 徐倩玉, 易昕, 王维艳, 刘宏波
2019, 36(1): 14-20. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.003
[摘要](729) [HTML] (110) [PDF](133)
摘要:
花生Arachis hypogaea油酸脱氢酶AhFAD2是调控花生种子中油酸与亚油酸比值(oleic acid/linoleic acid,O/L)的关键酶,已确定存在2个编码AhFAD2的基因:AhFAD2AAhFAD2B,但两者在花生中的时空表达特征尚不清楚。选取2个有代表性O/L的花生品种‘山花15’‘Shanhua 15’(O/L为1)和高油酸花生突变体(O/L大于20)为材料,根据AhFAD2AAhFAD2B基因3'-UTR核苷酸序列的差异,设计了新型、简便的区分两者的特异性引物,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术,对2个花生品种的7个不同组织(根,茎,叶,花,开花后20,40,60 d种子)中AhFAD2AAhFAD2B的表达特征进行了分析。结果表明:AhFAD2AAhFAD2B在‘山花15’和高油酸花生突变体7个组织中都有表达;其中,在2个花生品种3个不同发育时期的种子中,AhFAD2AAhFAD2B在开花后40 d的种子中表达量最高,推测在开花至花后40 d这一阶段种子中FAD2的表达量可能对花生最终O/L起主要的调控作用。另外,‘山花15’种子中AhFAD2B的表达量显著高于AhFAD2A,而在高油酸花生突变体种子中则相反,推测花生中AhFAD2B在催化油酸去饱和生成亚油酸的过程中比AhFAD2A可能起更重要的调控作用。
不同干扰等级下常绿阔叶次生林林分结构及树种多样性
左政, 郑小贤
2019, 36(1): 21-30. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.004
[摘要](1467) [HTML] (103) [PDF](140)
摘要:
研究人为干扰对福建将乐林场常绿阔叶次生林林分结构及树种多样性的影响,为常绿阔叶次生林的植被恢复和生物多样性保护提供科学依据。以将乐林场常绿阔叶次生林为研究对象,通过踏查选择试验区立地条件相似且具有代表性的地段,设置25块(0.04~0.12 hm2)固定样地,采用相对影响法将常绿阔叶次生林分为5个干扰等级,采用方差分析和LSD多重比较法分析不同干扰等级林分结构及树种多样性变化。结果表明:不同干扰等级下常绿阔叶次生林直径结构均呈倒"J"型分布,干扰等级Ⅴ各径阶个体数显著小于其他干扰等级(P=0.022),林分潜在更新能力和生产力较低;干扰等级Ⅰ~Ⅳ树高呈单峰山状曲线,干扰等级Ⅴ为多峰山状曲线,林分垂直结构不稳定。随着干扰强度的增加,角尺度(P=0.045)逐渐增大,大小比数(P=0.039)和混交度(P=0.017)逐渐减小。α多样性指数随着干扰等级的升高呈递减的趋势(P < 0.05),Simpson优势度指数随着干扰等级的升高而呈上升趋势(P=0.000)。不同干扰等级林分之间物种相似度较低(Jaccard's相似指数 < 47%)。不同干扰等级常绿阔叶次生林林分结构差异显著,随着干扰等级的增加,乔木多样性及林分结构稳定性降低,不利于植被恢复及多样性保护。
浙江文成珍稀植物多脉铁木群落结构及物种多样性
吴世斌, 库伟鹏, 周小荣, 纪美芬, 吴家森
2019, 36(1): 31-37. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.005
[摘要](1388) [HTML] (118) [PDF](142)
摘要:
以浙江省文成县石垟林场的多脉铁木Ostrya multinervis群落为对象,采用标准样地法研究了该群落植物种类、数量特征、物种多样性和群落的垂直和径阶结构。结果表明:该群落资源丰富,共有维管束植物60种(含变种),隶属于40科52属,其中蕨类植物6科7属8种,裸子植物1科1属1种,被子植物33科44属51种。多脉铁木群落垂直结构明显,可分为乔木层、灌木层和草本层,其中乔木层优势树种为多脉铁木,灌木层优势种为披针叶茴香Illicium lanceolatum,草本层优势种为里白Diplopterygium glaucum。群落中的生活型以高位芽植物数量最多,占41.7%。群落中灌木层植物最为丰富,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均大于草本层和乔木层。整个林分乔木层树种的树高分布相对均匀,径阶分布为逆J字型,多脉铁木单一树种的垂直和径阶结构均为近正态分布,多脉铁木群落具有较高的物种多样性和群落稳定性。幼苗个体缺乏是导致其濒危的重要原因之一。建议在目前封山育林保护基础上,加强多脉铁木高效繁育技术研究,并适当进行人工抚育,以保证其种群的正常更新。
湖北七姊妹山国家级自然保护区苔类植物区系
余夏君, 刘雪飞, 洪柳, 吴林
2019, 36(1): 38-46. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.006
[摘要](1028) [HTML] (101) [PDF](117)
摘要:
对湖北七姊妹山国家级自然保护区进行野外调查,共采集苔类植物标本210份。经过室内鉴定与统计,发现该区域苔类植物共有26科33属51种。其中,15种为湖北省新记录种,裸蒴苔科Haplomitriaceae为湖北省新记录科;假护蒴苔属Metacalypogeia和裸蒴苔属Haplomitrium为湖北新记录属。该区域苔类植物区系类型成分复杂,多种区系成分并存,可划分为10类,其中以北温带成分为主,东亚成分次之。另外,与其他保护区比较,七姊妹山与清凉峰物种相似度最高,与十大万山相似度最低。地理位置相近的保护区,其苔类植物区系成分比较接近,且区域气候环境也会影响植物种类和区系特征。该研究为七姊妹山国家级自然保护区乃至湖北省苔藓植物种类多样性、区系研究,以及苔藓植物资源保护提供基础资料。
高温胁迫对樟树光合性能的影响
王彬, 田正凤, 应彬彬, 马元丹, 左照江
2019, 36(1): 47-53. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.007
[摘要](876) [HTML] (121) [PDF](222)
摘要:
光合作用是植物对环境变化最为敏感的生理过程。通过研究高温胁迫对樟树Cinnamomum camphora叶绿素荧光诱导动力学、气体交换速率和水分利用效率的影响,以期从光合作用的角度揭示高温对樟树的危害机制。结果表明:35和45℃高温胁迫后,樟树叶绿素荧光诱导动力学曲线O到P点的荧光强度均随胁迫增强而明显降低,同时诱导动力学参数单位反应中心吸收的光能总量、单位反应中心捕获的光能总量、单位反应中心内电子传递的量子产额、光合性能指数和单位吸收面积上天线色素能量吸收的驱动力均明显降低,其中在45℃时降至最低,与对照(25℃)相比分别降低了21.7%(P < 0.01),17.6%(P < 0.01),38.8%(P < 0.01),60.2%(P < 0.01)和26.9%(P < 0.01)。35和45℃高温胁迫后,单位反应中心热耗散的能量明显升高,与对照相比分别增加了13.5%(P < 0.05)和78.4%(P < 0.01);此外,樟树光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率亦均明显降低,其中最大光合速率分别降低了16.0%(P < 0.05)和44.6%(P < 0.01)。由此可见,高温胁迫可通过降低樟树的光能吸收、量子产量和电子传递,并促进吸收光能进行热耗散,降低光系统Ⅱ效率,进而减少同化力以降低光合速率。
模拟酸雨高温胁迫对桂花品种‘杭州黄’抗氧化酶活性和非结构性碳代谢的影响
王小东, 汪俊宇, 周欢欢, 傅卢成, 王彬, 张汝民, 高岩
2019, 36(1): 54-61. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.008
[摘要](868) [HTML] (111) [PDF](135)
摘要:
为了揭示桂花品种‘杭州黄’Osmanthus fragrans ‘Hangzhou Huang’抵御酸雨高温胁迫的生理生化机制,以‘杭州黄’叶片为材料,采用盆栽人工模拟酸雨胁迫(pH 5.6,pH 4.0,pH 3.0,pH 2.0)和高温胁迫(40℃)进行处理,测定了叶片光合色素,活性氧(ROS),丙二醛(MDA)质量摩尔浓度,抗氧化酶活性和非结构性碳的变化。结果表明:①酸雨或高温单一胁迫后,叶绿素a(Chl a)质量分数、总叶绿素(Chl t)质量分数和Chl a/b均呈降低趋势。酸雨高温协同胁迫后,叶绿素a和总叶绿素质量分数及Chl a/b进一步降低,pH 2.0处理分别比对照降低了27.7%,23.8%和19.5%(P < 0.05)。②ROS和MDA质量摩尔浓度在酸雨或高温胁迫后均显著增加;协同胁迫后,随着pH值的降低,O2·-和MDA质量摩尔浓度显著增加,pH 2.0处理分别比对照增加了158.3%和142.0%(P < 0.05),过氧化氢(H2O2)质量摩尔浓度在pH 3.0时达最大,比对照增加了180.0%(P < 0.05)。③酸雨及高温胁迫后保护酶超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加,3种酶共同作用抵御胁迫造成的伤害;协同胁迫后,SOD和CAT活性先升高后下降,而POD仍保持较高活性,pH 2.0处理比对照增加了107.3%(P < 0.05)。④酸雨胁迫后,葡萄糖和果糖质量分数相对稳定,蔗糖和淀粉质量分数显著降低;高温胁迫后,非结构性碳质量分数均显著降低;协同胁迫后,非结构性碳质量分数进一步降低,其中协同pH 2.0胁迫后果糖、蔗糖和淀粉质量分数分别比对照降低了38.1%~41.6%,葡萄糖质量分数比对照降低了22.4%。研究表明:‘杭州黄’在酸雨高温胁迫后通过调节保护酶活性和非结构性碳代谢减轻胁迫造成的伤害,增强机体还原力,表现出较强的抵御酸雨高温胁迫的能力。
南京城郊麻栎林林内外温湿度变化特征
庄家尧, 葛波, 杜妍, 凡国华, 常猛, 张金池, 仲兆林
2019, 36(1): 62-69. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.009
[摘要](868) [HTML] (106) [PDF](116)
摘要:
2012年1-12月,通过定位监测麻栎Quercus acutissima林林内外温湿度,探究林分对空气温湿度的调节作用。选取45 a树龄的麻栎林为研究对象,以裸地作为对照组,在麻栎林、裸地样地中选择光照条件、土壤状况一致的试验点,使用Decagon自动气象站收集温湿度数据,分析并建立回归方程,并分季节、时间段进行均值检验。研究表明:①林内外温度日变化曲线为抛物线型,相对湿度日变化曲线为U型,林内外温湿度日变化呈对称关系。②麻栎林处在生长旺季时,林内温湿度变化幅度小于林外,5-8月麻栎林降温作用最显著,8月麻栎林增湿作用最显著。③从全年来看,麻栎林全年降温13 661.4℃,季节温度林内外差值夏季>春季>冬季>秋季。较裸地全年相对湿度增加41 769.69%,季节相对湿度林内外差值夏季>秋季>春季>冬季。对比夏季不同时段温湿度相关性,14:00温湿度变化相关性显著,全年气温林内(y)和林外(x)的线性回归方程为y=0.886 6x+1.207 6,R2=0.972 3。全年相对湿度林内(y)和林外(x)的线性回归方程为y=0.961 8x+0.042 3,R2=0.978 0。结合全年观测数据进行均值检验,全年林内外温湿度变化不显著,夏季林内外相对湿度变化显著,对比夏季不同时段温湿度相关性,在中午时分麻栎林降温增湿作用较显著。
广东樟树各器官含碳率及碳储量
徐期瑚, 林丽平, 薛春泉, 罗勇, 雷渊才
2019, 36(1): 70-79. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.010
[摘要](1013) [HTML] (102) [PDF](140)
摘要:
以2012年广东省森林资源连续清查资源数据中樟树Cinnamomum camphora的分布为基础,按2,4,6,8,12,16,20,26,32和38 cm共10个径阶伐倒90株樟树样木,获取树干、树皮、树叶、树枝、树根各器官生物量及含碳率数据,采用加权平均和总碳储量计算方法,计算了90株单木的碳储量。结果表明:广东樟树平均含碳率为0.509 6;树皮含碳率显著低于其他各器官(P < 0.05),树干、树叶、树枝、树根差异不显著;含碳率随年龄增加而增加,到近熟林和成熟林达到最高,到过熟林再下降;人工林的含碳率高于天然林;含碳率随着纬度增加而增加,随着海拔增加而降低;各器官碳储量在全树中的比例从大到小排列顺序为树干,树枝,树根,树皮,树叶;随着胸径增加树干碳储量比例变化的趋势先增加后下降,树皮碳储量比例前期稳定、后期下降,树叶、树根碳储量比例变化不大,树枝碳储量比例初期稳定、后期增加。拟合出樟树年龄(A),胸径(D)和D2HH为树高)的最优碳储量(Ct)模型依次为Ct=0.019 4A2.652 0Ct=0.011 8D2.937 6Ct=0.001 6(D2H1.268 6R2值依次为0.602 9,0.943 2,0.910 5;经交叉检验,模型拟合效果显著(P < 0.01)。以胸径和D2H为变量的樟树碳储量模型拟合效果优于以年龄为变量的模型,模型应用中应优先选择胸径和D2H为变量的模型进行碳储量估算,当胸径和D2H不易测量且年龄易知时,方可使用年龄为变量的碳储量模型进行估算。
五大连池火山熔岩台地植物多样性与土壤养分的关系
黄庆阳, 曹宏杰, 王立民, 谢立红, 倪红伟
2019, 36(1): 80-87. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.011
[摘要](1490) [HTML] (167) [PDF](144)
摘要:
采用空间序列代替时间序列的方法对五大连池不同年代火山熔岩台地进行样方调查,在得到物种组成和土壤养分的基础上,运用相关性分析探讨不同火山熔岩台地植物多样性及其与土壤养分之间的关系。结果表明:植物物种的科、属、种数量在新期火山中最低,随着火山形成年代的增加,老期火山植物物种的科、属、种数量最高;群落乔木层、灌木层的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数在17万a火山具有最大值(P < 0.05),群落草本层的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数在28万a火山具有最大值(P < 0.05)。随着火山形成年代的增加,这4项指数均呈现先增加后减小的趋势,支持了森林生态系统中间阶段具有较高物种多样性的"中度干扰假说";土壤pH值、全磷、全钾、速效钾质量分数在新期火山最高(290 a),显著高于老期火山(P < 0.05),随着火山形成年代的增加呈现先减小后增加的趋势;土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷质量分数在40~50万a火山具有最大值,显著高于其他时期火山熔岩台地(P < 0.05),随着火山形成年代的增加呈现先增加后减小的趋势。乔、灌、草不同层次多样性指数与土壤的pH值、全氮、全钾有明显的相关性。
3种湿地植物对农田沟渠水体氮、磷的消减作用
张震, 刘伸伸, 胡宏祥, 何金铃, 马友华, 王一帆, 代宇雨, 徐微
2019, 36(1): 88-95. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.012
[摘要](931) [HTML] (100) [PDF](128)
摘要:
由于农业生产过程中过量施放化肥,农田氮、磷流失从而对周边水体产生一定的面源污染。为探讨水生植物种植对农田排水沟渠中流失氮、磷的吸附拦截效果,在农田沟渠内种植水芹Oenanthe javanica,石菖蒲Acorus tatarinowii和刺苦草Vallisneria spinulosa,测定植物对农田沟渠内氮、磷营养物质的消减作用。结果表明:通过种植植物,沟渠内总氮去除率为56.18%~74.58%,铵态氮去除率为36.23%~59.33%,硝态氮去除率为34.35%~66.88%,总磷去除率为44.38%~76.35%;随水流路径的延长沟渠中氮、磷的质量浓度均呈递减趋势;随时间增加,沟渠内各采样点氮、磷质量浓度呈明显下降趋势。表明水芹、石菖蒲和刺苦草对农田沟渠中氮、磷具有较好的去除效果,可应用于湖泊及其周边等污染水体的生态修复治理。
黑土夏玉米施用生物质炭最佳施用时期和最佳用量
韩晓亮, 王秀茹, 侯琨, 贾芳芳, 孙妍, 赵森, 王铭浩, 阎世煜, 马景行
2019, 36(1): 96-106. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.013
[摘要](3910) [HTML] (114) [PDF](121)
摘要:
生物质炭作为一种新型的土壤改良剂,不仅可以维持土壤肥力、改善土壤退化和污染,也可提升作物长势及生产效率。以松嫩平原黑土区为研究对象,设置了3种生物质炭施加水平[C5(5 t·hm-2),C10(10 t·hm-2),C15(15 t·hm-2)],各水平设置下3种施加方案[F1(秋季施加),F2(春秋两季各施加一半),F3(春季施加)],同时设置1组对照[BL(无生物质炭施加)],共计10种处理。比较分析了不同处理条件下夏玉米Zea mays植株根系特征、氮素空间分布状况、根系呼吸强度以及氮素利用效率等指标差异,构建生物质炭用量与氮素利用效率以及收获指数之间的关联函数,进而阐述生物质炭调控模式与作物生产效率之间的作用关系,为寻求生物质炭合理、高效利用的管理模式提供理论指导。结果表明:夏玉米根系长势受生物质炭调节的影响较大,其中C5F1,C10F1和C15F1处理条件下植株根系长度分别相对于BL处理增加了1 009.10,1 640.05和1 270.24 cm,C10水平效果较为明显。同时,在F2和F3方案下,3种不同生物质炭用量处理表现出相同的规律;生物质炭的调控作用有效抑制了土壤氮素的无效流失,并且在C10F1处理条件下,土壤的固氮效果达到最优;生物质炭的保水性和保肥性提升了作物根系的呼吸强度,随着生物质炭的施入量增加,作物呼吸强度效果表现出先增加后减小的趋势,适宜地增加生物质炭的用量可以有效提升植株根系的代谢活动;生物质炭的调控作用在一定程度上促进了作物产量的积累,随着生物质炭施入量的增加以及施入方案的调整,C10F1处理条件下的作物产量、氮素利用效率以及收获指数最高。另外,生物质炭的施入量与作物产量、氮素利用效率等指标之间具有显著的二次函数关系,表明生物质炭供应与植株生产力之间存在最佳阈值。
长江口潮滩地带典型盐沼植被光谱特征分析
舒敏彦, 田波, 丁丽霞, 周云轩, 吴文挺
2019, 36(1): 107-117. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.014
[摘要](795) [HTML] (118) [PDF](238)
摘要:
以长江口典型盐沼植被为研究对象,考虑不同盐沼植被类型、盖度、土壤类型、土壤湿度以及高中低潮滩地形分布因素,分别在崇明东滩国家级自然保护区、崇明北湖边滩、南汇边滩设置光谱测量样带和样方,使用ASD光谱仪进行现场光谱测量,分析不同植被盖度、土壤下垫面、潮位条件下典型盐沼植被的光谱特征反射曲线。研究结果表明:同一类型盐沼植被的光谱反射率差异是由植被盖度和下垫面共同导致的。在相同土壤背景下,光谱反射率与植被盖度在可见光波段相关系数接近-1.00,呈负相关,在近红外波段相关系数接近0.99,呈正相关。不同潮滩土壤背景,盐沼植被光谱反射率有明显差异。在可见光波段,土壤下垫面对植被光谱反射率影响较大,而在近红外波段的影响则较小。植被盖度越小,其反射光谱受土壤下垫面影响越大。盐沼植被与潮位的相关系数最大可达0.97,低潮位时植被反射光谱高于无潮汐时的光谱,且呈现随潮位升高反射率增大的趋势;当潮位上涨到一定高度,植被反射光谱低于无潮汐时的光谱,且呈现随潮位的升高而下降的趋势。
杭州湾滨海湿地生态系统服务价值变化
李楠, 李龙伟, 张银龙, 陆灯盛, 吴明
2019, 36(1): 118-129. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.015
[摘要](1319) [HTML] (155) [PDF](146)
摘要:
湿地生态服务价值评估是生态学的研究热点之一。为科学评估杭州湾滨海湿地生态服务功能价值及变化特点,构建湿地生态系统评价体系,基于遥感数据和社会统计数据,结合生态学和经济学方法,对2000,2005,2010和2015年杭州湾滨海湿地生态系统的供给、调节、支持、文化服务4大类12个子类服务功能,采用市场价值法、影子工程法、替代成本法、造林成本法等方法进行了价值评估。结果表明:杭州湾滨海湿地生态服务总价值呈递减趋势,分别为413.01,261.25,259.52和224.30亿元,调节服务是其主要服务类型,占总服务价值的60.00%以上;气候调节、水质净化、保持土壤是杭州湾滨海湿地生态系统的核心功能,三者占到服务价值的80%以上。分析表明,城市建设、过度围垦是造成湿地面积减少,生态系统价值降低的主要驱动因素。通过对杭州湾滨海湿地服务功能价值的动态变化及定量化评估,建议以其为指导,为杭州湾滨海湿地现有资源的生态保护提供科学依据。
长江流域抑螺防病林生态服务功能评估
马莉, 杨筱, 张仪, 贾霁群, 孙启祥, 张倩, 周金星
2019, 36(1): 130-137. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.016
[摘要](1044) [HTML] (215) [PDF](122)
摘要:
为定量评估长江流域抑螺防病林生态系统的服务功能价值,科学评价林业血防工程生态效益,依据林业行业技术规程LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,选取涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病6项功能对长江流域抑螺防病林的生态服务功能进行评估。结果显示:2006-2013年长江流域抑螺防病林生态系统服务功能生态效益显著,涵养水源16.16×108 t,保持土壤1.46×108 t,固碳0.10×108 t,释氧0.29×108 t,钉螺Oncomelania hupensis面积减少24.35×107 m2,血吸虫病患者减少61.31×104人,总价值967.20×108元。其中抑螺防病功能价值最大,占全部生态系统服务功能价值的35.87%,是非抑螺防病林不具备的功能,其次释氧价值占33.06%,固碳价值占13.02%,涵养水源价值占9.17%,保持土壤价值占7.31%,生物多样性保护所占比例最少,仅有1.57%。抑螺防病林生态服务功能价值大小为湖南>湖北>江西>安徽>江苏>四川>云南,其中抑螺防病功能价值最大的为安徽省,达7省抑螺防病功能总价值的18.17%,但其余5项服务价值最大的为湖南省。研究发现,在抑螺防病林的全方位生态系统服务功能中,抑螺防病功能、释氧、固碳、涵养水源、保持土壤等5项生态服务功能价值共占生态系统服务功能价值量的98.43%,是生态服务功能的主体,各种服务功能价值量大小排序为抑螺防病功能价值>释氧功能价值>固碳功能价值>涵养水源功能价值>保持土壤功能价值>生物多样性保护功能价值。其中,湖南省对血吸虫病防治工作的高度重视使抑螺效果发挥作用最大;云南省山丘区,钉螺适生环境多样,而且其生命力强,繁殖快,血吸虫病的预防和控制难度相对较大,抑螺效益不显著。
基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化研究
赵凯, 唐丽华, 张姝婧
2019, 36(1): 138-147. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.017
[摘要](5877) [HTML] (220) [PDF](159)
摘要:
通过讨论树体枝干几何建模的理论和方法,重点围绕树木交互式建模技术和三维可视化实现进行了研究探讨。实现过程主要分为3步:首先,对真实树木枝干的几何形态结构进行分析,利用分析结果构建枝干模型生成方法,用六边形棱柱近似模拟树干和枝段,再用六边形棱台作为枝段元经过连续偏转、连接的方法模拟枝干弯曲的形态。其次,基于枝干生成方法,利用分形迭代思想实现整株树体的建模。为提高仿真度,通过加入干扰因子使最终生成的树体枝干模型不过于规则。最后,为实现模型的可视化,选用OpenGL图形技术和Visual C++作为模型可视化工具和开发工具,通过对所建立的模型进行数学描述以及场景渲染和特征参数提取,建立一个支持交互的三维树木建模系统。
钝突刺腹牙甲摩擦发音器的微细结构及发音机制
李玲, 孙凡, 马玉堃
2019, 36(1): 148-153. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.018
[摘要](734) [HTML] (113) [PDF](127)
摘要:
为了解钝突刺腹牙甲Hydrochara affinis的摩擦发音器微细结构并探讨其发音机制,于东北林业大学帽儿山实验林场采集实验标本,利用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察钝突刺腹牙甲摩擦发音器微细结构,并采用实验促使发音方法探讨它的发音机理。结果显示:钝突刺腹牙甲的雌、雄成虫都具有摩擦发音器,雌虫的发音锉平均长为(15.86±7.60)mm,宽为(162.10±81.70)μm;雄虫发音锉平均长为(14.28±7.20)mm,宽为(142.00±43.50)μm。虫体通过摩擦后翅径脉-鞘翅产生声音。钝突刺腹牙甲雌、雄成虫发音主要用于个体间通信,发音机制属于后翅径脉-鞘翅模式。
郊野绿道的使用特征与满意度
熊璨, 唐慧超, 徐斌, 洪泉
2019, 36(1): 154-161. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.019
[摘要](884) [HTML] (118) [PDF](135)
摘要:
为对郊野绿道的使用特征与满意度进行研究,以杭州临安青山湖绿道1期为研究对象,通过对绿道使用者的实地访谈和问卷调查,基于SPSS软件平台,采用描述性统计分析、卡方检验、相关分析、因子分析等方法,对使用人群的属性、使用特征和满意度进行定量分析与评价。结果表明:①青山湖绿道使用人群基本来自绿道周边和临安城区;②近半数使用者使用绿道频率较为固定,高频使用者主要为绿道周边居民;③绿道休闲活动类型较多,散步休闲所占比例大;④夏季人们对不同休闲空间使用频率差异较大,水上森林段绿道使用率较高;⑤口碑宣传是获知绿道信息的首要途径;⑥使用者对绿道景观质量方面的满意度最高,影响使用者对绿道总体满意度水平的主要方面为绿道的可达性、景观质量、安全防护和服务设施(自行车租赁、公厕设置等)。基于上述研究结果,对青山湖绿道的优化及国内郊野绿道的建设提出建议。
基于可见/近红外光谱识别东北地区常见木材
汪紫阳, 尹世逵, 李颖, 李耀翔
2019, 36(1): 162-169. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.020
[摘要](1152) [HTML] (109) [PDF](116)
摘要:
探索可见/近红外光谱识别生长锥取得的木材样品的可行性,为野外木材检测提供方法。木材品种涉及东北地区常见的14个树种,木材样品由生长锥南向北方向钻取树木1.3 m胸高处得到,观测木样的可见/近红外光谱并采用导数、对数与平滑处理,运用距离法建立识别模型,测试并分析不同光谱预处理方法对可见/近红外光谱木材识别准确率的影响。结果显示:在不使用平滑处理时,使用一阶导数处理之后的光谱木材树种识别的准确率(96.79%)明显高于二阶导数(78.57%)和三阶导数(75.00%)。在使用导数和平滑处理时,使用二阶导数(98.21%)或三阶导数(98.21%)处理之后的光谱用于识别的准确率略高于一阶导数(97.50%)。单独使用平滑处理不能提高模型预测准确率,单独使用导数处理可以提高模型预测准确率。在最优的参数设置下使用导数和平滑处理时,使用S-G导数平滑(98.42%)和Norris导数滤波(98.57%)的效果无明显差异。
不同介质对毛竹润胀效果的影响
郭西萌, 朱家伟, 黎静, 王汉坤, 王传贵
2019, 36(1): 170-176. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.021
[摘要](751) [HTML] (98) [PDF](139)
摘要:
以毛竹Phyllostachys edulis为研究对象,采用不同浓度无水碳酸钠(Na2CO3),氢氧化钠(NaOH),氯化锌(ZnCl2)水溶液(结合硝酸蒸煮)及去离子水对毛竹材进行润胀处理,以体积、面积变化率作为润胀效果的影响指标,观察毛竹宏观、微观构造的变化,探究在不同水溶液中毛竹材的润胀效果。结果表明:氢氧化钠水溶液与碳酸钠水溶液对毛竹的润胀效果较好;润胀效果随水溶液浓度的变化而变化,氢氧化钠水溶液浓度越低,润胀效果越好,而碳酸钠水溶液则相反,其中0.5 mol·L-1氢氧化钠水溶液和1.0 mol·L-1碳酸钠水溶液对毛竹的润胀效果最佳,体积增大率分别为9.69%和10.57%;直接使用氯化锌水溶液对毛竹进行润胀,润胀效果较差,但低浓度硝酸水溶液预处理可提高氯化锌水溶液对毛竹的润胀效果,其中500 g·L-1氯化锌水溶液浸泡后(100 g·L-1硝酸水溶液预处理)体积增大率为7.98%。同时,通过对润胀前后毛竹横切面不同区域面积的计算,显示在润胀过程中,纤维鞘区域面积变化幅度明显大于薄壁细胞区域面积变化幅度,说明毛竹润胀后体积变化的因素主要来源于纤维鞘分布面积的变化。
负压轻炭化木材物理力学性能
薛紫荞, 王雪花, 周亚琴, 陈梦奇, 黄琼涛
2019, 36(1): 177-182. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.022
[摘要](903) [HTML] (155) [PDF](122)
摘要:
对比了奥克榄Aucoumea klaineana,椴木Tilia europaea,单瓣豆Monopetalanthus sp.等3种木材在同一炭化条件下物理力学性能的变化,探究负压轻炭化处理木材的可行性与实际效果。将3种木材分别置于真空炭化箱内以160℃,0 MPa的条件处理3.0 h,然后将木材按照国标规定的木材物理力学试材锯解及试样截取方法加工,之后分别测量木材的密度、色差、冲击韧性、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度、干缩率和湿胀率。结果表明:在该炭化工艺下单瓣豆的体积干缩系数降低了16.00%,尺寸稳定性有较大改善;抗弯强度增加了18.00%,径面、弦面和端面硬度分别增加了19.00%,33.00%和50.00%,冲击韧性损失24.00%。负压轻炭化能够在一定程度上改善木材的尺寸稳定性,并且使其物理力学性能不受太大损失。
文献综述
竹林鞭根系统研究综述
童亮, 李平衡, 周国模, 周宇峰, 李翀
2019, 36(1): 183-192. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.023
[摘要](2252) [HTML] (170) [PDF](190)
摘要:
竹林鞭根系统是竹林生长发育的基础,在竹林生态系统能量流动和物质循环中扮演着重要角色。但目前对于竹林研究多集中于地上部分,地下鞭根系统对碳循环、生产力等的影响处于探索阶段,具体体现在研究局限于对鞭根系统生长和分布规律等基础的研究,而缺乏对相关机理及生态功能如碳汇方面的研究。此外,研究方法过于单一落后也是造成其难以深入的原因。基于此,本研究从竹林鞭根系统的结构特征、经营对鞭根系统结构的影响以及鞭根系统观测方法等方面论述国内外竹林鞭根系统研究现状,最后探讨分析竹林鞭根系统研究存在的问题。旨在为今后深入研究竹林鞭根系统的结构及其对竹林生态系统的作用提供参考。
研究简报
黄心夜合不同组织挥发油成分分析
雷凌华, 朱强根, 夏更寿, 肖悠, 于晓英
2019, 36(1): 193-199. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.024
[摘要](811) [HTML] (162) [PDF](110)
摘要:
为探讨同一时间内黄心夜合Michelia martinii鲜叶、鲜嫩枝和鲜花的挥发油成分,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对水蒸气蒸馏法提取的黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝和鲜花挥发油成分进行了分析。结果表明:去掉峰值0.49以下的峰,从黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝、鲜花分别检测出21种、31种和25种成分,3种不同组织样品共有2,4-二异丙烯基-1-甲基环己烷、γ-依兰油烯、4(14),11-桉叶二烯、γ-榄香烯等4种成分,而鲜叶与鲜嫩枝都释放共同的12种挥发性成分,鲜嫩枝与鲜花都释放共同的13种挥发性成分,鲜叶与鲜花都释放共同的4种挥发性成分。黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝和鲜花的挥发油成分在提取材料选择、挥发性成分利用与养生保健群落的营建等方面具有一定的应用参考。
铁皮石斛不同花期及花朵不同部位活性组分分析
辛小雪, 王雪香, 李明宇, 郭红艳, 王晓洁, 苏钛, 徐萍, 程瑾
2019, 36(1): 200-205. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.025
[摘要](1704) [HTML] (111) [PDF](151)
摘要:
铁皮石斛Dendrobium officinalei花中含有丰富的活性成分,具有重要的开发价值,其中花的采收期和采收部位是影响铁皮石斛花类产品质量的关键因素。以铁皮石斛花苞期、微开期、盛花期全花以及盛花期花的花被、合蕊柱、子房的烘干样品为实验材料,采用苯酚-硫酸法、亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法及福林酚法,探讨了不同花期铁皮石斛花及盛花期花朵不同部位多糖、总黄酮及总酚质量分数的差异,进而确定了铁皮石斛花的最佳采收期和最佳采收部位。结果表明:①不同花期中盛花期铁皮石斛花中多糖质量分数(61.5 mg·g-1)与微开期(55.3 mg·g-1)及花苞期(45.6 mg·g-1)花中多糖质量分数具有显著差异(P < 0.05);微开期花中总黄酮质量分数(17.4 mg·g-1)显著低于花苞期(19.9 mg·g-1)和盛花期(19.2 mg·g-1)(P < 0.05);盛花期花中总酚质量分数(22.2 mg·g-1)显著高于微开期(19.6 mg·g-1)及花苞期(18.5 mg·g-1)(P < 0.05)。②整体而言,盛花期不同部位中花被相应活性组分即多糖、总黄酮、总酚质量分数显著高于合蕊柱及子房,分别为64.5,24.2及26.5 mg·g-1P < 0.05)。因此从活性组分质量分数方面考虑,盛花期可作为铁皮石斛花采收的最佳时期,花被是最有开发与利用价值的部位。
椴六点天蛾在广东省江门市的风险性分析
周镇, 王冲, 黄卫东, 张倩, 王兴民, 李奕震, 易建盈, 刘志灵
2019, 36(1): 206-210. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.026
[摘要](833) [HTML] (187) [PDF](114)
摘要:
椴六点天蛾Marumba dyras是天蛾科Sphingidae六点天蛾属Marumba一种重要的食叶害虫。依据联合国粮农组织(FAO)关于有害生物风险性分析方法,对椴六点天蛾在广东省江门市的分布情况、传播的可能性、潜在危险性、受害寄主的重要性以及危险性处理难度等5个方面作定性和定量分析。结果表明:椴六点天蛾在广东省江门市的综合风险值(R)为0.96,属低度危险的林业有害生物。