南京林业大学学报(自然科学版)杂志

南京林业大学学报(自然科学版)杂志2022年第4期

• 基于高通量测序技术的松材线虫研究进展

  丁晓磊,张悦,林司曦,叶建仁

  松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是松树萎蔫病的病原,严重威胁欧亚等国的松林资源和生态安全。自2011年松材线虫基因组首次公布以来,高通量测序技术成为该病害的重要研究手段之一。笔者从松材线虫的功能基因、非编码RNA、转录表达差异和基因组学等方面综述其致病机理,认为随着高通量测序技术的快速发展,在转录组相关研究方面,可尝试开展空间转录组、单细胞测序等新技术,在染色体基因组的支持下寻找松材线虫中具有潜在调控功能的长链非编码RNA、融合基因和环状RNA等罕见核酸分子,挖掘可能存在的甲基化、RNA编辑、结构变异等未知现象;在基因组学研究方面,可以开展基因家族扩增、大样本全基因组关联分析和数量性状定位等研究,以挖掘与松材线虫致病力和繁殖力等重要性状紧密关联的基因或位点,阐明松材线虫不同种群在进化过程中发生的适应性变化。

• 松材线虫Bx-HSF-1转录激活活性研究

  张瑞芝,姜生伟,吴昊,陈俏丽,李丹蕾,王峰

  【目的】通过研究松材线虫热激转录因子Bx-HSF-1转录激活活性及其靶基因在松材线虫7个虫态(龄)的表达量,揭示Bx-HSF-1在松材线虫生长发育过程中的具体功能。【方法】构建pGBKT7-Bx-hsf-1重组质粒,转化酵母AH109菌株,验证Bx-HSF-1的转录激活活性。应用RNA干扰(RNAi)和转录组技术鉴定Bx-hsf-1基因沉默后松材线虫差异表达基因。对差异表达基因进行基因互作分析,筛选出受Bx-HSF-1调控的靶基因。应用RT-qPCR鉴定5条靶基因在J2、DJ3、DJ4、J3、J4、雌成虫和雄成虫共7种虫态(龄)中的表达量。【结果】转入pGBKT7-Bx-hsf-1重组质粒的酵母AH109菌株能够在SD/-Trp和SD/-Trp/-His/-Ade培养基上正常生长,并且在SD/-Trp/-His/-Ade +X-α-gal培养基中显蓝色,表明Bx-HSF-1能够激活下游报告基因表达,具有转录激活活性。通过荧光显微观察及RT-qPCR验证,RNAi处理12 h后靶向siRNA可顺利导入松材线虫细胞,且有效抑制Bx-hsf-1的表达。RNAi处理后转录组数据分析共鉴定到110条差异表达基因,其中86条下调表达。基因互作分析筛选到5条靶基因(Bx-daf-21、Bx-hsp-1、Bx-hsp-70、Bx-sti和Bx-cdc),通过RT-qPCR对这5条靶基因在7种虫态(龄)中的表达量进行分析。在7种虫态(龄)中,Bx-daf-21与Bx-hsf-1的表达量变化趋势一致,Bx-hsp-70与Bx-hsf-1表达量变化趋势相反,Bx-sti和Bx-hsp-1与Bx-hsf-1表达量变化趋势无相关性。在DJ3中,Bx-cdc与Bx-hsf-1表达量变化趋势相反。【结论】松材线虫Bx-HSF-1具有转录激活功能,通过转录调控参与松材线虫各虫态(龄)发育过程。

• 松材线虫性别决定基因Bx-sex-1表达特征和生物学功能分析

  韦鹏飞,理永霞,冯宇倩,刘振凯,张星耀

  【目的】揭示松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)性别决定基因Bx-sex-1的表达特征和生物学功能。【方法】通过Mega 6中的Jones-Taylor-Thornton (JTT)模型,采用邻接法(neighbor joining,NJ)对Bx-sex-1和其他线虫的氨基酸序列进行系统发育构建。采用同步培养的方法分别收集不同龄期的松材线虫并提取总RNA,反转录获得cDNA并采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 的方法,研究Bx-sex-1在松材线虫不同发育阶段的相对表达量。同时采用qRT-PCR并通过绝对定量法分析Bx-sex-1基因在雌虫和雄虫基因组的拷贝数。采用dsRNA浸泡法对目的基因进行干扰,观察松材线虫后代卵的孵化率和雌雄比的变化。【结果】系统进化树显示松材线虫Bx-sex-1和其他两个植物寄生线虫成为一支,与自由生线虫和寄生动物线虫分别进化为不同的分支。松材线虫Bx-sex-1在不同发育阶段相对表达量有差异,在卵期相对表达量最高,而在2龄幼虫时期最低,从2龄幼虫时期到成虫时期相对表达量逐渐升高。qRT-PCR结果显示Bx-sex-1基因在雌虫和雄虫基因组中均为单拷贝。Bx-sex-1被干扰后,卵的孵化率下降,雌雄比降低。【结论】松材线虫Bx-sex-1基因在卵的发育过程和性别决定中可能具有重要作用。

• 基于SNP分子标记的华东地区松材线虫种群遗传分化研究

  汪青桐,丁晓磊,叶建仁,史秀峰

  【目的】华东地区的苏浙皖鲁是中国松材线虫病发生最早的4个省区,华东地区也是松材线虫最适生长区,研究该区域松材线虫种群的遗传分化情况,可为建立我国松材线虫病的疫源追溯体系提供重要的基础信息。【方法】收集华东地区安徽(AH)、福建(FJ)、江苏(JS)、江西(JX)、山东(SD)和浙江(ZJ)6个省份的60个县级行政区松材线虫病疫木样本,经过分离纯化获得虫株,提取虫株DNA并进行高通量全基因组重测序,运用生物信息学软件分析各区域松材线虫虫株的SNP位点数量和种类,依此遗传标记采用聚类分析方法比较各区域不同虫株间的遗传分化情况,后采用Treemix分析群体间的基因渗入路线。【结果】共分离收集到华东地区松材线虫虫株67个,对所有虫株进行全基因组测序。经序列比对分析,67个虫株中共有SNP基因型12种,其中A→G、C→G、C→T、G→A、G→C、T→C这6种基因型出现的频率明显高于其他6种基因型。从67个虫株中共获得6 531 684个SNP位点,不同虫株间的SNP位点数量存在差异。不同地理区域松材线虫的SNP总数、纯合子数量、缺失SNP数量以及特有SNP数量在省际均未表现显著差异,与入侵时间也无特别显著的相关性。主成分分析结果表明,67个虫株可以分为3个类群,各类群与地理来源存在着一定的相关性。大多数虫株属于类群1,它包括了所有的浙江虫株和江西虫株,以及其他4个省份的大多数虫株;类群2涉及江苏、安徽、山东和福建的14个虫株;类群3仅涉及安徽、福建和山东的7个虫株。通过Treemix检测得到2条基因迁移路线,分别为类群2的江苏(2-JS)向类群1的安徽(1-AH)迁移、类群3的山东(3-SD)向类群2的安徽(2-AH)迁移。【结论】华东地区松材线虫虫株存在较为丰富的SNP位点,不同虫株间SNP特征存在较大差异,SNP多样性变化与入侵时间没有呈现明显规律性。总体上华东地区松材线虫虫株可以分为3个类群,不同类群与地理区域间呈现一定的相关性,在1-AH和2-AH所在区域可能存在被其他区域的其他类群虫株再次入侵的情况。

• 黄山马尾松林天牛及携带线虫种类初步调查

  王立超,苏胜荣,陈凤毛,董晓燕,田成连,王洋

  【目的】松材线虫病是我国危害最大的森林病害,松树一旦感病便迅速死亡。调查黄山地区马尾松林内天牛种类以及天牛携带线虫的变化规律,为黄山市松材线虫病的防控工作提供理论支持。【方法】在安徽省黄山市博村林场通过野外和室内收集天牛,并对天牛进行整姿、鉴定,记录天牛种类和数量。为确定可以携带线虫的媒介天牛,使用贝尔曼漏斗法对可以危害松树且有活力的天牛进行单头天牛线虫分离实验,12 h后,用15 mL离心管接取漏斗下端的天牛浸泡液,将浸泡液放在显微镜下观察是否含有线虫。根据携带线虫的天牛数量占天牛总数的比例计算天牛总体携带线虫比例;为鉴定天牛携带线虫种类,先通过室内真菌培养、观察线虫形态学特征对线虫进行初步鉴定,再使用松材线虫分子检测技术确定天牛携带的线虫是否为松材线虫,对于其他寄生线虫,通过28S rDNA基因进行扩增、测序、比对以及构建系统进化树进行分类鉴定。此外,统计不同时间携带线虫的天牛数量以及天牛携带线虫数量的变化。【结果】在黄山市博村林场共收集到4个亚科12个属的14种天牛,通过线虫分离实验确定可以携带线虫的天牛主要有2种:松墨天牛(Monochamus alternatus)和小灰长角天牛(Acanthocinus griseus),2种天牛整体线虫携带率分别为45.8%和13.6%,通过形态学观察松墨天牛和小灰长角天牛均可携带两种不同形态的扩散型线虫,一种是尖尾形线虫,另一种则是圆尾形线虫。尖尾形线虫通过形态学和松材线虫分子检测鉴定被确定为松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus),而圆尾形线虫则通过形态学和系统发育树结果被确定为Contortylenchus sp.类线虫。6月19日至7月23日每周线虫分离试验结果表明,松墨天牛雌成虫携带线虫的比例依次为76.5%、66.0%、52.9%、34.7%和10.0%;松墨天牛雄成虫携带线虫的比例依次为76.5%、60.0%、50.0%、30.8%和14.7%,松墨天牛雌成虫携带线虫的数量依次为1 018.0、530.1、202.5、200.4和80.0条/头,松墨天牛雄成虫携带线虫的数量依次为495.1、68.3、74.9、8.2和3.8条/头。【结论】黄山市博村林场马尾松林内共收集到14种天牛,其中松墨天牛和小灰长角天牛都可以携带松材线虫和Contortylenchus sp.类线虫,但以松墨天牛为主,松墨天牛携带线虫的数量和比例随携带时间推移逐渐减少。

• 利用腐生线虫加速替代疫木中松材线虫种群数量研究

  王磊,叶建仁,史丽娜

  【目的】筛选在疫木中容易定殖且能够加快树体内松材线虫种群消退的腐生线虫,在媒介昆虫羽化前大幅减少疫木中松材线虫种群数量,使得松材线虫病害的传播得到有效控制。【方法】从安徽、四川和江苏3省的部分疫区采集的疫木中分离获得8种腐生线虫。将8种腐生线虫以1、2、4倍于木块中松材线虫数量的接种量接种至疫木块中,以接种无菌水的木块为对照,分别置于15和25 ℃下培养15和30 d,分离并计数疫木块中松材线虫和腐生线虫的种群数量,分析不同接种量及温度下,接种腐生线虫对疫木中松材线虫种群数量的影响。野外条件下,将8种腐生线虫接种至松材线虫病疫木段中,接种量为2.0×105~2.5×105条,以接种无菌水的木段作为对照。120 d后钻取木样,150 d后捕获松墨天牛并收集蛹室周围木样,分离并计数木样中的松材线虫数量,比较接种前后疫木内松材线虫数量的变化,分析腐生线虫对疫木整体、天牛及蛹室周围携带的松材线虫种群的影响。【结果】室内接种试验表明,15 ℃培养时,在第30 天接种量为4倍的虫株JHS2处理组和接种量为1倍的虫株JHS4处理组能显著降低松材线虫的数量。25 ℃条件下培养的第15 天,3种不同接种量的虫株JHS4处理组中松材线虫减少率均显著高于对照。培养 30 d后,接种量为4倍的虫株JHS4处理木块中松材线虫减少率显著高于对照,为对照的2.9倍。野外接种试验结果表明接种虫株JHS4能加速木段内松材线虫的消亡,与对照相比,木段整体松材线虫的减少率为96%,显著高于同期对照(74%);此外,所有处理组的蛹室周围木样和羽化天牛所携带的松材线虫量均低于对照。其中,虫株JHS4处理组蛹室周围木样和羽化天牛携带的松材线虫数量最低,每克蛹室木样中携带松材线虫的数量仅为20 条,平均每头天牛携带松材线虫的数量为132条。【结论】腐生线虫能够加快疫木中松材线虫种群消退,可影响天牛蛹室及天牛所携带的松材线虫数量。利用腐生线虫对疫木中松材线虫具有一定的生防潜力,将其应用于松材线虫病的疫木除治具有技术可行性和广阔前景。

• 喜旱莲子草与乌蔹莓等植物提取物对松材线虫的毒杀活性研究

  江奕,陈凤毛

  【目的】松材线虫病是当前我国林业生产上危害最严重的森林病害。尽管投入了大量的人力、物力和财力,但松材线虫病防控形势依然严峻。化学杀线剂具有环境局限性,研发高效植物源杀灭松材线虫的药剂对控制松材线虫病疫情,同时降低环境化学污染具有重要意义。【方法】采用乙醇浸渍提取法制备喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、乌蔹莓(Cayratia japonica)、迷迭香(Rosmarinus officinalis)等30种植物的提取物,测定其对松材线虫的毒杀活性。利用液液萃取法,用乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水等有机溶剂对两种植物中的活性成分进行分步提取,得到药液的质量浓度梯度为10.000、5.000、2.500、1.250和0.625 g/L,并分别测定其对松材线虫的毒杀活性。虫卵悬浮液在25 ℃恒温保湿培养箱内培养,24 h后开始观察,32 h后结束观察。通过镜检统计线虫卵数,并计算相应的线虫卵累计孵化率和孵化抑制率。【结果】采用质量浓度为10 g/L的喜旱莲子草、乌蔹莓乙醇提取物分别处理松材线虫,72 h后线虫校正死亡率均为 100%。喜旱莲子草的乙酸乙酯萃取物和乌蔹莓的水层萃取物中存在主要的杀线活性物质,两种植物萃取物处理松材线虫72 h后的半致死剂量(LC50)分别为0.588 8和0.969 3 g/L。在离体虫卵孵化试验中,喜旱莲子草的乙酸乙酯萃取物对线虫的卵孵化抑制率最大,为79.77%,其次为乌蔹莓的水层萃取物,为46.51%。【结论】可见,喜旱莲子草和乌蔹莓对松材线虫成虫和虫卵均具有较强的生物毒杀活性,可作为新型植物杀线虫剂加以开发利用。

• 蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株诱导马尾松抗松材线虫病研究

  吴佳雯,尹艳楠,谈家金,郝德君

  【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌,研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病,为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后4 d再接种松材线虫,以观察不同处理的病情发展。测定该菌诱导处理后4天内和接种松材线虫AMA3虫株后28天内马尾松体内防御相关酶活性的变化。【结果】接种松材线虫后42 d,菌悬液和灭活菌悬液处理诱导马尾松抗松材线虫病的效果达54%和33%,且发病时间延迟。接种NJSZ-13菌株后,马尾松体内丙二醛(MDA)含量减少,过氧化氢酶(CAT)活性降低,而过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性均显著高于对照;接种松材线虫后,菌悬液和灭活菌悬液处理的马尾松这5种酶活性明显高于未接种菌株的马尾松苗。总体上,菌悬液处理比灭活菌悬液处理的马尾松防御相关酶活性变化显著。【结论】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株能诱导马尾松抗松材线虫病,并且菌悬液的诱抗效果最佳。

• 银杏雌、雄植株花芽分化后期及开花期间生理代谢的比较

  狄晶晶,叶威,吴琴霞,冯凯,曹栋,李强,陈颖

  【目的】研究银杏雌、雄株花芽分化后期及开花期间内含物和激素代谢的动态变化,为银杏雌、雄株的定向培育、授粉、性别鉴定提供参考。【方法】通过采集银杏雌、雄株花芽分化后期(11月25日—次年3月16日)、开花期(3月17日—4月7日)、开花后(4月8日—4月28日)3个阶段短枝果芽及开花后的叶片,测定其可溶性糖、可溶性蛋白、黄酮和内酯等内含物及激素含量。【结果】在花芽分化后期,银杏雄株普遍比雌株含有更多的可溶性糖和可溶性蛋白,其苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性也更高;而在开花期,银杏雌株比雄株含有更多的可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白,其PAL活性也更高,但此期间雄株的赤霉素(GA)和玉米素(ZT)含量远高于雌株。雌、雄植株芽期的过氧化物酶(POD)活性远高于开花期和花后期,而开花期间雌、雄株叶片都具有较高的ZT、GA、总黄酮和萜内酯水平。【结论】银杏雌、雄株在开花时间各节点的生理代谢水平出现不同步性,雄株的可溶性糖、可溶性蛋白、总黄酮和萜内酯的高点比雌株早2周左右。较高水平的GA和ZT、总黄酮和萜内酯可能是银杏雄株开花及雌株胚珠发育所必需的。

• 银杏胚乳不同发育时期生理代谢变化与其胚性感受态的相关性研究

  马娟娟,吴琴霞,陈颖,王瑞敏,袁斌龄,胡宇辰,曹福亮

  【目的】探究银杏胚乳发育时期生理变化与其胚性感受态之间的关系,筛选出高感受态的银杏胚乳外植体,为开展银杏体细胞胚发生的研究及建立银杏体胚发生体系提供支持。【方法】以6月10日—9月15日不同时间段的银杏胚乳为材料,研究各时间段银杏胚乳的抗氧化酶活性、可溶性蛋白、黄酮、内源激素含量变化及与其愈伤组织诱导率的相关性。【结果】银杏胚乳发育及其胚性感受态可以分为3个阶段:第1阶段为6月10日—6月30日,此时胚乳虽然细胞生理代谢旺盛,含水率和超氧化物歧化酶(SOD)活性较高,吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)比值较高,易诱导愈伤组织,但其愈伤组织为松散易褐化的非胚性愈伤组织,胚性感受态水平较低。第2阶段为6月30日—8月10日,期间的胚乳抗性酶活性、黄酮含量、IAA与ABA比值都处于较低水平,而玉米素核苷(ZR)+异戊烯基腺苷(iPA)与ABA的比值处于较高水平;第3阶段为8月17日—9月15日,其胚乳可溶性蛋白含量以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较高,黄酮含量达到峰值,IAA与ABA的比值处于较高水平,且ZR+iPA与ABA的比值处于较低水平,胚性感受态水平高,胚性愈伤组织发生率最高。第2阶段愈伤组织诱导率比第1和第3阶段都低,胚性感受态也较第3阶段低。【结论】3个不同阶段胚乳发育时期胚性感受态强弱和胚性愈伤组织诱导能力的排列顺序为第3阶段>第2阶段>第1阶段,7月20日—9月15日的胚乳胚性感受态较高,是诱导胚性愈伤组织较好的时期。

• 雌、雄株和金叶银杏光合生理及黄酮成分年动态变化研究

  叶威,李强,陈颖,胡菲,胡宇辰,吴琴霞,曹福亮

  【目的】为了解黄酮类化合物在银杏叶片中的合成代谢规律,确定银杏合适采摘期,以及选育优良的银杏品种,探讨了雌、雄株和金叶(芽变品种)银杏叶片光合生理与黄酮含量的周年变化及相关性。【方法】以银杏种质资源圃的雌株、雄株及嫁接的金叶银杏为材料,对4—11月银杏的光合色素、叶绿素荧光参数、黄酮成分及含量间的变化进行了研究。【结果】在整个叶片生长周年动态变化中,雄株银杏的含水量低于雌株和金叶银杏,特别是在6—9月夏季高温时期的差异更显著;雌株银杏的含水量、相对叶面积、叶绿素含量都大于雄株与金叶银杏,特别是在5—8月,但雄株与金叶银杏的相对叶面积增加速度较快;雌株银杏的光化学淬灭系数(qP) 及非光化学淬灭系数(NPQ)高于雄株和金叶银杏,雌株具有更强的抗氧化能力。银杏叶中黄酮苷含量及总黄酮含量的高点分别出现在4—5月和9月,各银杏叶总黄酮的含量依次为金叶银杏>雄株>雌株;雄株的叶绿素、类胡萝卜素与槲皮素之间,雌株的叶绿素a、类胡萝卜素与总黄酮之间都存在极显著正相关。金叶银杏叶色在4—6月为金黄色,其叶绿素含量均比雄株、雌株银杏低,7月转绿后与雌株和雄株差异不大,其光合、黄酮代谢的变化更接近于雄株,且其黄酮合成的能力高于雄株及雌株。【结论】银杏叶的最佳采收期在9月,雄株和金叶银杏更适用于叶用林的培育,雌株的抗逆性高于雄株与金叶银杏,金叶银杏既有观赏价值,又有优良的经济性状,因而具有良好的开发利用前景。

• Th2CysPrx基因提高酿酒酵母多种胁迫耐受性研究

  王媛媛,刘百超,姜波,王丹妮,高彩球

  【目的】过氧化还原蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,在植物生长代谢中起重要作用。前期研究发现过表达刚毛柽柳Th2CysPrx基因的烟草和柽柳中4种抗氧化酶基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD和ThPOD)的表达水平上调, 转基因植株的NaCl胁迫耐受性提高。本实验探究Th2CysPrx基因除了响应NaCl胁迫应答,是否还参与其他盐胁迫和其他胁迫的应答。 【方法】将Th2CysPrx构建到pYES2酵母表达载体上,转化到酿酒酵母INVSC1细胞中,分析比较重组酵母(pYES2-Th2CysPrx)和对照酵母(pYES2)细胞在各种非生物胁迫后的生长情况。【结果】过表达Th2CysPrx基因的重组酵母细胞在低温、KCl和LiCl胁迫后存活率与对照相比差异不显著;但H2O2、NaCl或NaHCO3胁迫后酵母细胞的存活率显著提高。此外,高于0.5 mol/L山梨醇或高温(达到44 ℃),或低于质量分数0.007% CdCl2胁迫后,过表达Th2CysPrx基因能显著提高重组酵母的细胞存活率。【结论】Th2CysPrx基因可以显著增强酵母细胞对NaCl和NaHCO3胁迫的耐受能力,以及特定的渗透胁迫、高温胁迫、氧化胁迫和重金属胁迫的耐受能力,但对低温、KCl和LiCl胁迫耐受能力无明显影响。

• 基于EST-SSR标记鉴定猴耳环自由授粉的全同胞子代

  李丹丹,翁启杰,甘四明,周长品,黄世能,李梅

  【目的】猴耳环是重要的药用树种,具有较好的工业应用价值。利用EST-SSR标记对猴耳环自然群体1株母树的自由授粉子代进行父本鉴定,从而确定全同胞子代,为基于全同胞家系的后续研究提供材料基础。【方法】以自然群体中母树ELS31自由授粉产生的1 489株子代及该群体内挂果的38株候选父本为材料,利用15个EST-SSR标记检测子代多样性和标记多态性,基于最大似然法鉴定各子代的父本,母本父本均相同的子代即构成全同胞家系,并估算群体内花粉传播距离,检验各父本对应的全同胞家系的多样性,通过卡方检验判断标记是否合乎预期的孟德尔分离比。【结果】15个EST-SSR标记的引物(对)共扩增出89个等位片段。子代群体期望杂合度(He)为0.525,表明群体多样性为中等水平;基于自然群体18株无亲缘关系的单株估算的标记平均多态性信息量(PIC)为0.736,表明标记多态性高。在1 489株自由授粉的子代中,确定了857株子代(57.6%)的34株父本。子代数最多的10个父本产生的子代数为26~184株,其他24个父本仅共产生子代139株。未发现自交子代,表明猴耳环是异交物种,自交的可能性极低。对子代数量20株以上的10个父本对应的全同胞家系观测杂合度(Ho)为0.502~0.693,He为0.417~0.544,各家系均是Ho大于He,表明存在一定程度的杂合子过剩。花粉传播的范围为10.0~559.1 m,平均119.2 m,但主要传播距离在150 m以内。716株子代(83.5%)的父本(10株)与母树距离在150 m以内。距离最远的父本ELS01 (559.1 m)和ELS02 (552.2 m)分别仅产生了9和12株子代。15个标记在子代20株以上的部分或全部全同胞家系中均有不同程度的偏分离,平均每家系的偏分离标记数为8.6个;偏分离最严重的是标记ARCeSSR141,在父本ELS30的全同胞家系中卡方(χ2)值为164.55。【结论】基于15个EST-SSR标记鉴定了猴耳环自然群体1株母本的1 489株自由授粉子代的父本,获得了子代20株以上的10个父本的全同胞家系。这为后续遗传测定、遗传图谱构建和数量性状位点定位等研究提供了材料基础。

• 基于SSR标记的福建省闽楠代表性群体遗传多样性分析

  冯一宁,李因刚,祁铭,周鹏燕,周琦,董乐,徐立安

  【目的】闽楠(Phoebe bournei)是珍贵的用材树种,被列为国家Ⅱ级重点保护野生植物。以福建省内保存较好的3个代表性闽楠自然群体为对象,研究其群体间及群体内的遗传变异水平及遗传结构特征,探究其成因,为闽楠天然群体的保护和利用提供依据。【方法】利用自行开发的18个多态性SSR标记,对3个群体共计88个样本进行检测,利用Popgene 32软件,分析群体的有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、基因分化系数(Fst))等,利用Structure软件研究群体的遗传结构。【结果】3个闽楠群体的平均期望杂合度为0.629,表明遗传多样性较丰富;3个群体的平均观测杂合度明显低于期望杂合度,群体内近交程度较高[近交系数(F)=0.280)],尤其是罗卜岩群体Ho/He差异大(0.399/0.608)、近交程度高(F=0.378);分子变异分析显示,闽楠的变异主要来源于群体内,群体间存在中等程度的分化(Fst=0.197)。聚类分析结果表明,3个群体闽楠样本可明显区分为两类,两类间存在明显的遗传分化,福建罗卜岩和福建顺昌群体为第Ⅰ类,且两者地理位置较近;福建政和与其距离较远,为第Ⅱ类。【结论】福建闽楠3个代表性群体具有较高的遗传多样性,但具有小群体特征,群体内近交程度较高,而地理隔离和人为活动使闽楠具有一定程度的遗传分化;应采取措施使群体内充分异交,以维持闽楠群体较高的遗传多样性。

• 红松半同胞家系生长性状变异分析与优良家系选择

  贾庆彬,刘庚,赵佳丽,李奎友,孙文生

  【目的】分析红松(Pinus koraiensis)半同胞家系生长性状的遗传变异,选择优良家系,为红松高世代遗传改良提供材料。【方法】以吉林露水河国家红松良种基地内红松半同胞家系子代测定林为研究对象,对34个家系(包括对照1个)不同林龄(18、23、27 a)时期的生长性状进行家系间差异性比较、遗传参数估算、表型相关与遗传相关分析,综合各林龄阶段家系生长表现,以材积和育种值为主要指标进行优良家系选择。【结果】不同林龄时期,树高、胸径、材积的家系间差异均达到极显著水平。材积家系间差异主要受遗传效应影响,随林龄增长,作用逐渐加强。树高与胸径主要受遗传效应、遗传与环境互作效应共同影响,冠幅主要受环境效应影响。4个性状中,树高变异相对较小,材积变异较大。树高、胸径、材积受较强遗传控制,冠幅受中低遗传控制。林龄18~23 a时,树高、胸径、材积的家系遗传力呈下降趋势;林龄23~27 a时,遗传力变幅较小,表现趋于稳定。遗传进展变化趋势与遗传变异系数变化趋势一致,表现为树高、胸径、材积随林龄增长有所下降,林龄23 a后变幅缩小,基本稳定。生长性状间表型相关与遗传相关均表现为正相关关系。胸径与材积遗传相关达到极显著水平;树高与材积遗传相关随林龄增长逐渐减弱;冠幅与材积遗传相关随林龄增长逐渐加强。对参试家系3个林龄时期的生长表现进行综合分析与评价,筛选出优良家系2个,二者材积均值高出对照25.84%,高出参试家系平均值50.00%,高出表现较差的1331号家系114.29%。【结论】所选1302号、1046号优良家系材积现实增益显著,可为红松高世代育种提供基础材料,对今后红松生长性状的遗传改良以及大径材定向培育等具有积极意义。

• 复合盐碱胁迫对OT百合生长和生理特性的影响

  杨雨华,鉴晶晶,邱小蝶,王贵娇,宗建伟

  【目的】揭示百合在复合盐碱胁迫下的生理响应特征。【方法】以OT杂种系百合‘红色宫殿’(Lilium ‘Red Palace’)种球为试验材料,用不同浓度的单盐(NaCl)、中性混合盐[m(NaCl):m(Na2SO4)=1:2]和碱性混合盐[m(NaCl): m(Na2SO4):m(Na2CO3):m(NaHCO3)=5:23:9:3)进行胁迫处理,蒸馏水为对照(CK)。测定百合叶片及根、茎的形态指标、生物量、根冠比、相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、根系活力、相对含水量以及Na+、K+浓度变化。【结果】①与CK相比,3个不同盐碱处理组的百合地下生物量、总生物量和根冠比均有所降低,地上生物量和各形态指标均表现出对盐碱胁迫低促高抑的特点。②盐碱胁迫导致百合相对电导率、丙二醛含量上升;低浓胁迫促使百合根系活力升高,可溶性蛋白含量上升。当盐碱浓度高于一定值后,百合根系活力和可溶性蛋白含量均呈下降趋势。③各处理百合幼苗地上、地下的K+与Na+含量比值(记为K+/Na+值)均下降,其中碱性混合盐处理下K+/Na+值比中性混合盐和单盐处理的低。④双因素方差分析表明,盐浓度对各项指标的影响大于盐组合,且盐浓度、盐组合及其交互作用对鳞茎直径、总鲜质量、总干质量、根冠比、根系活力及相对含水量均存在极显著影响。【结论】3个盐碱处理组对百合的胁迫程度由强到弱依次为碱性混合盐>中性混合盐>单盐,这一结果可为选择适宜百合生长的土壤提供一定的理论依据。

• 种植竹荪后毛竹林土壤微生物生物量和微生物熵的动态变化

  夏捷,陈胜,吴一凡,张玮,谢锦忠

  【目的】竹林下种植竹荪会对林地微生物活动产生影响,明确种植竹荪对毛竹林地土壤微生物生物量、微生物熵及其化学计量不平衡性的影响,揭示竹荪种植后毛竹林地土壤质量的变化,为竹-菌复合生态系统的经营提供参考。【方法】以未种植竹荪(CK)和竹荪收获完成时立即取样(T0),以及收获后1 a(T1)、2 a(T2)的林地土壤为研究对象,测定并分析不同处理林地土壤微生物生物量、微生物熵变化规律及其与土壤-微生物化学计量不平衡性间的耦合关系。【结果】与未种植竹荪林地相比,竹荪种植后林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN),土壤微生物生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量和土壤微生物熵碳、氮、磷(qMBC、qMBN、qMBP)总体上均明显升高,而土壤全磷(TP)含量显著降低。随竹荪收获后间隔时间的延长,土壤MBC含量和qMBC呈降低趋势;土壤MBN含量和qMBN均呈先明显降低后略升高趋势,而土壤SOC含量呈先显著降低后显著升高趋势;土壤TN、TP、MBP含量及qMBP均呈先升高后降低趋势,T1土壤TN、TP、MBP含量及qMBP显著高于T0和T2。土壤-微生物碳氮化学计量不平衡性(记为Cimb/Nimb)、碳磷化学计量不平衡性(记为Cimb/Pimb)和氮磷化学计量不平衡性(记为Nimb/Pimb)均以竹荪收获当年(T0)处理较低。MBC与MBN呈显著正相关,MBC、MBN与Cimb/Nimb、Cimb/Pimb均呈负相关,MBP与Cimb/Pimb、Nimb/Pimb呈正相关。【结论】种植竹荪后林地土壤质量短期内较未种植林地土壤有明显提升,种植竹荪可以改善毛竹林地土壤质量;竹荪刚收获后毛竹林地土壤质量最优,随着竹荪收获后间隔年份的增加,林地土壤质量呈现劣变趋势,且较未种植竹荪林地土壤质量差。

• 不同灌溉方式对樟子松生长、光合特性及土壤水分运移的影响

  刘雅楠,刘洋,兰再平,铁牛,张梦弢,王成德,罗奇辉,张晨

  【目的】研究滴灌、漫灌和对照3种处理方式下樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长状况和土壤水分运移规律,探讨其生长、光合、蒸腾特性和水分运移对不同灌溉技术的响应,为在干旱、半干旱地区高效栽培樟子松提供参考。【方法】以内蒙古大青山国家级自然保护区的樟子松林为研究对象,基于单因素方差分析比较不同灌溉方式下樟子松的生长(地径、树高、冠幅、抽穗长和生物量)与光合特性[光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(EWUE)];采用土壤剖面观测法比较不同灌溉方式和灌溉时间下土壤水分垂直和水平运移的变化规律,并利用经验模型对土壤水分运移轮廓进行模拟。【结果】①滴灌处理下樟子松的地径、树高、冠幅、抽穗长和生物量分别比漫灌方式下高1.5 cm、0.5 m、10.0 cm、5.9 cm和11.5 kg,分别比对照高3.4 cm、0.9 m、60.0 cm、7.2 cm和2.5 kg;②滴灌处理下樟子松的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度显著高于漫灌和对照(P < 0.05),各种灌溉方式下的上述指标大小具体表现为滴灌>漫灌>对照;水分利用效率大小表现为对照>滴灌>漫灌,表明樟子松可在较低的土壤含水量条件下生长;③在灌溉2、4和6 h后,樟子松林地滴灌比漫灌处理下土壤湿润锋的垂直运移距离和停灌后最终垂直运移距离深,两种灌溉方式下3种不同灌溉时长的土壤湿润锋的最大水平运移距离都出现在0~20 cm土层,然而停灌后的垂直运移距离以滴灌>漫灌;④利用经验模型对土壤湿润体轮廓进行模拟,设定:为垂直方向上任意位置处土壤水分水平运移距离(i=1,2,3,4);LMR为土壤水分水平最大运移距离;RMH为垂直方向上任意位置处土壤水分垂直运移相对距离;ai为模型参数。则滴灌和漫灌的最优模型分别为多项式模型(MR1)和Baldwin模型(MR4), $M_{\mathrm{R} 1}=L_{\mathrm{MR}}\left[a_{1}\left(R_{\mathrm{MH}}-1\right)+a_{2}\left(R_{\mathrm{MH}}^{2}-1\right)+a_{3}\left(R_{\mathrm{MH}}{ }^{3}-1\right)+a_{4}\left(R_{\mathrm{MH}}^{4}-1\right)\right]$; $M_{\mathrm{R} 4}=a_{1}+\left[\left(R_{\mathrm{MH}}-1\right) /\left(R_{\mathrm{MH}}+1\right)\right]+a_{2}\left(R_{\mathrm{MH}}-1\right)$。【结论】在北方干旱区,滴灌区樟子松的生长和光合特性明显优于漫灌;在持续灌溉2、4和6 h后,滴灌试验区60 cm土层以上的土壤湿润锋在最终水平运移距离上均大于漫灌区。将滴灌技术应用于樟子松林木培育,有利于根系吸收水分和促进树木生长,且樟子松的光合特性受水分利用效率影响,合理的灌溉可改善林木的生长机制。

• 我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异及影响要素

  郭弘婷,纪小芳,汪成,邹汉鲁,王丽艳,姜姜

  【目的】灌木层是森林生态系统的重要组成部分,建立我国人工林林下灌木层植物多样性数据库,为森林群落结构维持、生物多样性保护提供技术支撑。【方法】采用结构方程模型(SEM)揭示我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异和影响要素。【结果】①林下灌木层植物多样性从南到北逐渐减小;②随着乔木胸径的增大,林下灌木层植物多样性逐渐增大,但分布均匀度有降低趋势;③随着人工林郁闭度的增加,植物多样性呈现先增大后减小趋势,郁闭度约为65.8%时Shannon-Wiener多样性指数达到峰值;④随着林分密度的增大,林下灌木层植物多样性逐渐减小;⑤温度、降水、郁闭度、林分胸径、树高和林分密度因子均对林下灌木层植物多样性具有直接或间接的作用,其中郁闭度对其影响存在阈值(65.8%),当郁闭度超过此阈值,温度和降水为主导因子,而郁闭度低于此阈值,温度的影响权重降低,林下光照的主导作用增强。【结论】在探究人工林林下灌木层植物多样性空间变异及影响要素的过程中,需要综合考虑各种影响因子,并借助多种多样性指数,综合评判林下植物多样性变化情况。本研究结果可为调控人工林林下灌木层植物多样性及林下植物恢复提供参考依据。

• 地形因子对亚热带针阔混交林树种多样性的影响

  朱锦迪,韦新良,杨晶晶,张继艳

  【目的】揭示地形因子对亚热带针阔混交林树种多样性的影响,为森林可持续经营管理奠定技术基础。【方法】基于浙江省2009年国家森林资源清查(NFI)数据,选择树种组成多样性指数(ISCD)、Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Alatalo均匀度指数、Pielou均匀度指数为树种多样性指标,通过分析各多样性指数在海拔、坡度、坡向、坡位等4个地形因子不同梯度间的变化,并对其进行差异性检验,解译地形因子对树种多样性的影响情况。【结果】ISCD、Simpson指数、Shannon-Wiener指数以及Pielou均匀度指数在海拔梯度间存在显著差异,ISCD、Simpson指数以及Shannon-Wiener指数在坡度梯度间存在显著差异,树种多样性指数值在不同坡向间没有显著差异性,Margalef指数与Alatalo均匀度指数在不同坡位间存在显著差异。【结论】亚热带针阔混交林多样性水平较高。海拔和坡度对树种多样性有明显的综合影响效应,对树种数量和分布均匀性影响不大;坡向对针阔混交林的树种数量、分布均匀性及其综合效应均没有明显的影响;坡位影响树种分布的数量、分布均匀度,但对树种多样性的综合效应影响不明显。

• 沼液中$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$对土壤CO2释放的影响

  辜旭,汤逸帆,申建华,朱咏莉

  【目的】揭示沼液施用过程中$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$对土壤CO2释放的影响机制。【方法】分别向土壤添加沼液原液(BS)、原液去除$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$ (BS-B)、去离子水加HC(W+B)和去离子水(W)后,对土壤进行30 d的培养,观测土壤CO2释放特征。【结果】BS处理下,土壤CO2释放速率从2 h时的36.6 mg/(kg·h)快速降至30 d时的2.7 mg/(kg·h),BS-B处理CO2释放速率从最高时的9.3 mg/(kg·h)(第1 天)降至1.9 mg/(kg·h)(第30 天),前者显著高于后者。30 d内,BS处理下土壤CO2累计释放193.0 g/kg,BS-B处理下仅为97.8 g/kg。由此可见,沼液中的$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$显著促进了土壤CO2的释放。相比较而言,W+B处理下土壤CO2释放速率从最高时的12.0 mg/(kg·h)降至15 d时的0.6 mg/(kg·h),培养期内土壤CO2累计释放54.5 g/kg;W处理下土壤CO2释放速率在培养期内的变化为0.2~1.6 mg/(kg·h),CO2累计释放34.4 g/kg。培养期内,BS处理下土壤CO2释放量是BS-B与W+B两处理之和的1.6倍。$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$对土壤CO2释放的贡献主要发生在上覆水层,且以$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$水解及$\mathrm{NH}_{4}^{+}$氧化贡献的H+与$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$的相互作用为主要途径。【结论】施用沼液后,大量$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$的添加是引起土壤CO2释放加快且释放量增加的主要原因之一,土壤CO2释放的增加并非$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$本身与除$\mathrm{HCO}_{3}^{-}$之外沼液其他组分贡献的加和,二者存在显著的协同作用。

• 凉山油橄榄主栽品种叶中营养物质和酚类含量的季节性变化

  王碧霞,杜小奇,邓燕,蔡晓梅,苏光灿

  【目的】油橄榄叶是油橄榄产业发展过程中产生的农林废弃物,研究不同品种及叶龄油橄榄叶中主要营养物质和酚类含量在不同季节的变化,为油橄榄叶在药品、保健品和功能性食品等方面的高值化应用提供理论依据和技术支撑。【方法】以四川凉山6个油橄榄主栽品种的老叶和嫩叶为研究对象,检测其游离氨基酸(FAAC)、可溶性糖(SSC)和可溶性蛋白(SPC)等营养物质含量差异,并通过高效液相色谱法(HPLC)分析7种主要酚类成分(橄榄苦苷、芦丁、木犀草素-4'-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷、木犀草素、槲皮素和芹菜素)含量的季节变化。【结果】凉山地区油橄榄老叶和嫩叶中主要营养物质和酚类成分呈季节性不均匀分布状态,7种酚类成分在夏秋季节波动幅度大,FAAC、SSC、SPC含量在2—3月和5—6月相对较高;6个品种中,‘鄂植’与‘卡林’叶中营养物质和酚类成分比其他品种丰富,且嫩叶中其含量水平比老叶的高。【结论】油橄榄叶中营养物质丰富和酚类成分稳定的最佳季节为春季,‘鄂植’和‘卡林’嫩叶可作为潜在的高值化应用品种材料来源加以开发和利用。

• 基于RFE_RF算法的幼龄沉香叶片含水率预估模型

  王甜,王雪峰,刘嘉政

  【目的】针对随机森林算法在树木水分预测模型中高维度变量筛选困难及精度较低的问题,研究基于递归特征消除(RFE)与随机森林(RF)的融合算法,构建幼龄沉香(Aquilaria sinensis)可见光图像与叶片含水率的估测模型,探索适合幼龄沉香生长的水分条件,为实现沉香幼苗水分亏缺程度的无损监测提供可行方法。【方法】以2年生的名贵树种沉香为研究对象,用相机获取4种不同水分梯度下的幼龄沉香可见光图像,提取15种图像特征,利用递归特征消除法筛选沉香叶片最优的图像特征子集,然后结合随机森林算法构建沉香叶片含水率的预测模型,最后利用十折交叉验证法,将RFE_RF模型与常规随机森林(RF)以及最小二乘法支持向量机(LSSVM)相比较,检验模型的可行性。利用递归特征消除和随机森林融合(RFE_RF)算法筛选出幼龄沉香叶片图像的标准红光值(INR)、饱和度(S)、矩形度(ER)3个特征,并以此作为模型自变量。【结果】与重度水淹胁迫相比,幼龄沉香对于长期重度干旱胁迫更加敏感,且干旱时间超出2周时幼苗叶片严重受损,威胁沉香生长;沉香最适叶片水分生长范围为50%~65%,适度增加水分,有利于沉香生长。基于RFE_RF融合算法构建的预测模型敏感度、特异性、误报率和精度分别达到88.64%、85. 31%、14. 39%和91.62%,优于LSSVM模型效果;与RF预测模型相比其敏感度提高3.34%、特异性提高10.87%、误报率降低36.83%、精度提高13.39%。【结论】基于RFE_RF融合算法建立的沉香叶片颜色、形状特征与含水率的模型,解决了随机森林过程中高维度变量选择问题,提高了RF在林木水分预测模型中的精度,实现了沉香幼苗叶片含水率的无损估测和诊断,为珍贵树种在经营管理中对水分进行准确管控提供了新思路。

• 深度卷积神经网络的遥感植被检测方法

  徐姗姗,吕净妍,陈芳媛

  【目的】植被检测是城市生态研究的重要手段,然而由于遥感图像中植被存在阴影区域、遮挡区域以及色彩上的畸变等,导致当前的植被检测精度较低。基于遥感卫星影像,采用深度学习技术快速有效地检测出城市中的植被区域,为植被资源统计等相关研究提供依据。【方法】选用深度卷积神经网络模型,对高分辨率遥感影像中的植被区域进行检测。对不同的优化器,通过设置不同的卷积核大小,对精度进行对比分析。最后对网络层数进行研究,对设置合适网络层数进行分析,用构造的深度卷积神经网络在实验数据上进行植被区域检测。【结果】利用卷积神经网络处理二维图像时,无需手动提取特征,进行简单少量的预处理后,直接把图像输入到CNN模型中进行训练,即可实现图片的识别分类功能。降低了预处理的难度,同时局部感知和权值共享大幅度地减少了参数量,加快了计算速度。次抽样还能保证图像处理后的平移、旋转、缩放和拉伸的不变性。解决了传统方法计算量和样本量大、结构复杂以及费时的缺点。在采集到的高分辨率紫金山区域的遥感图像中,通过设计的多层卷积神经网络模型对区域中的植被资源进行分析,对比和研究不同的优化器、卷积核和网络层数,植被检测精度达到95.4%,明显高于当前众多植被检测算法。【结论】在深度学习中,目标检测的精度依赖于网络的结构设置,通过对优化器、卷积核以及网络层数进行设定,可以明显提高目标检测效率和精度。

• 湿地公园鸟类栖息地禾本科群落盖度对雀形目鸟类集团的影响

  邵君学,胡昕欣,王俪玢,周婷婷,李欣,冯育青,周敏军,戴小华,王洁,谢冬

  【目的】研究太湖流域国家湿地公园鸟类栖息地禾本科植物群落盖度对雀形目鸟类集团的影响,为太湖流域鸟类栖息地管理提供科学依据。【方法】2019年6月至2020年8月,在江苏天福国家湿地公园鸟类栖息地,使用样方法和样线法分别获取禾本科植物群落特征数据及雀形目鸟类相关数据,构建回归模型,分析禾本科群落盖度和雀形目鸟类个体数占比的关系,并通过主成分分析和聚类分析进行雀形目鸟类集团划分。【结果】①研究区域内共记录到禾本科植物20属22种,雀形目鸟类66种1 637只;②栖息地禾本科群落盖度与雀形目鸟类个体数占比显著正相关(r=0.981,P=0.003),禾本科物种组成及群落高度与雀形目鸟类个体数占比并无显著相关性;③研究区雀形目鸟类可划分为3个集团,即小型鸟集团(低体质量、低翼长、低嘴锋长)、中型鸟集团(中体质量、中翼长、中嘴锋长)和大型鸟集团(高体质量、高翼长、高嘴锋长);④禾本科群落盖度显著影响小型鸟集团(r=0.847,P=0.035),中型鸟集团对禾本科群落盖度季度变化无明显响应(r=0.513,P=0.188),大型鸟集团数据量较少未显示相关性。【结论】在天福国家湿地公园鸟类栖息地中,禾本科群落盖度对雀形目小型鸟集团个体数占比有显著影响,对中型鸟集团及大型鸟集团没有显著影响,基于此,或可通过控制禾本科群落盖度以调控栖息地中不同性状的雀形目鸟类集团。

• 枣瘿蚊幼虫在设施枣树上的空间分布型及抽样技术

  阎雄飞,程鑫辉,郝哲,王庭昊,秦富林,李刚

  【目的】近年来,枣瘿蚊(Dasineura jujubifolia)在陕西榆林设施枣树基地危害严重,造成巨大经济损失。研究枣瘿蚊幼虫在设施枣树上的空间分布型及抽样技术,掌握枣瘿蚊在寄主上的发生情况和生物学特性,为该虫的监测预报和防治提供参考。【方法】2020年4—5月,在陕西省榆林市佳县柳树会村,选取枣瘿蚊幼虫危害严重的设施枣树样地。采用五点抽样法、双对角线抽样法、棋盘式抽样法、平行线抽样法和“Z”形抽样法抽取受害枣树,运用全株调查法(全查法)统计每株枣树上枣瘿蚊幼虫的数量。5种抽样方法与全查法之间进行t检验、误差率和变异系数比较,筛选出最适合的抽样方法,然后应用7种聚集度指标、Iwao的m*-m回归分析法和Taylor幂法则对枣瘿蚊幼虫在设施枣树上的空间分布型进行研究。【结果】5种抽样方法均适合设施枣树枣瘿蚊幼虫的调查,其中平行线抽样法为最适合的抽样方法。调查表明,枣瘿蚊幼虫在设施枣树上的空间分布型呈聚集分布,分布的基本成分为个体间相互吸引,密度越大,个体群聚集度越高;其聚集分布由个体的聚集习性引起。依据Iwao的m*-m回归分析确定了枣瘿蚊幼虫的最适理论抽样公式为N=3.841 6/D2(2.878 3/m+0.176 5),当枣瘿蚊幼虫的防治阈值设置为4头/株,序贯抽样模型公式为$T_{(n)}=4 n \pm 7.4214 \sqrt{n}$。若调查100株设施枣树,当枣瘿蚊幼虫数量累计大于474头时,需要进行防治。【结论】枣瘿蚊幼虫在设施枣树上的最适调查方法为平行线抽样法,其空间分布型为聚集分布,为该虫在设施枣树上的防治提供了基础资料。

• 跳小蜂科一中国新记录属及一新种记述

  姜钰婷,李成德,范咏梅

  【目的】为进一步丰富我国以及海南省生物多样性编目,发掘我国跳小蜂科寄生性天敌资源,在海南省9个市县开展了跳小蜂采集工作。【方法】通过体视显微镜,对在海南省通过黄盘诱集法获得的千余跳小蜂标本进行检视,利用传统分类学方法,以外部形态特征为依据进行分类研究。【结果】鉴定出跳小蜂科1新种,并详细记述了其雌成虫的形态特征,并附特征照片。与相近种进行对比分析,编制了古北区和东洋区种类的分种检索表。【结论】新种命名为海南阔角跳小蜂(Zaplatycerus hainanensis sp. nov.),为该属在我国首次报道。

• 夏季干旱半干旱城市公园绿地空气负离子与空气颗粒物变化特征

  侯秀娟,闫晓云,王波,李心愿,包红光

  【目的】观测北方干旱半干旱城市公园绿地不同植被结构空气负离子浓度与空气颗粒物浓度,并评价影响因素及其交互影响,为北方城市居民选择游憩时间及公园建设提供科学依据。【方法】于2020年7—8月,同步观测呼和浩特市敕勒川公园5种植被结构及对照点空气负离子浓度、空气颗粒物浓度,分析空气负离子与空气颗粒物变化特征及其影响因素。【结果】不同植被结构空气负离子浓度基本呈“V”形变化特征,空气颗粒物浓度最高值出现在早晨,最低值出现在下午;不同植被结构空气负离子浓度均值均高于对照点,且复层植被结构产生的负离子浓度要高于单层植被结构,不同植被结构对空气颗粒物浓度的调控存在着削减和集聚并存的效应;气象因子是影响空气负离子和空气颗粒物浓度的主要因素,风速与空气负离子浓度间显著负相关,温度与空气负离子浓度、总悬浮颗粒物(TSP)和PM10浓度间显著负相关,相对湿度与空气负离子浓度、TSP和PM10浓度间显著正相关,露点温度与PM2.5和PM1.0浓度间显著正相关;空气负离子浓度与PM1.0浓度间显著负相关。【结论】复层植被结构较单层植被结构对提高空气负离子浓度有更加显著的作用,疏密适当的植被对减少空气颗粒物浓度起到积极作用;依据观测结果,建议城市周边居民开展休闲娱乐活动的最佳时间选择在9:00—10:00和14:00—17:00。

• 东北地区中心城市城区蓝绿空间演化及驱动机制研究

  宋爽,石梦溪,胡珊珊,王韶晗,许大为

  【目的】城镇化进程中蓝绿空间不断遭受侵蚀,厘清其演化特征及其驱动机制对于指导城市用地规划、提高生态环境质量具有重要意义。【方法】选择哈尔滨市中心城区为研究区,以1981—2020年5轮城市总体规划为依据设定时间节点,探究其蓝绿空间演化特征,从社会经济和自然因素两方面构建空间计量模型并解析其演化驱动机制。【结果】①研究区耕地、林地和水域及湿地面积均发生显著缩减,草地面积有所增加;政府颁布的相关土地利用政策与城市规划方案是研究区蓝绿空间演化的基础依据。②研究区蓝绿空间总占比在各梯度都呈减小趋势,耕地、水域及湿地在主城区及近郊明显减少;林地占比在城市中心及紧邻松北新区主要建设用地外围出现小幅度减少;草地在主城区范围有所增加。③1981—2017年研究区蓝绿空间收缩演化模式以主城区内吞式为主;2017—2020年边缘式收缩成为蓝绿空间主要演化模式;蓝绿空间收缩由城市中心建筑用地内部单元逐渐向外围转移。④研究区各类蓝绿空间演化受多种因素共同驱动,社会经济因素是直接驱动力,自然因素驱动作用不如社会经济因素显著。【结论】研究明确了1981—2020年哈尔滨中心城区各阶段蓝绿空间的时空演化特征,引用计量经济学模型探究社会经济及自然因素对蓝绿空间演化的驱动作用,可为东北地区城镇快速扩张过程中制定科学合理的城市蓝绿空间发展战略提供参考依据。

• 基于LIM分析的城市公园植物色彩配置应用研究——以杭州西湖曲院风荷为例

  章晶晶,胡广,梁木风

  【目的】植物色彩是园林植物景观的重要观赏特征之一,在园林植物景观设计中,植物色彩设计日渐成为重要设计内容之一。通过更加合理的植物色彩搭配来提高植物景观的观赏性,已成为营造高质量植物景观的有效措施,是丰富园林景观的关键途径。【方法】以杭州西湖风景名胜区的园林植物为研究对象,结合实地调查和GIS技术构建了包含植物个体色彩和个体空间定位信息的风景园林信息模型(LIM)。进一步运用缓冲区分析、优化热点分析、PCA 分析、t检验等方法分析不同色彩植物在曲院风荷的季相变化、空间分布和色彩组合规律。【结果】曲院风荷公园除绿色本底外,红色为春季乔木层应用面积最大的色彩,粉色为灌木层应用面积最大的色彩;黄色为秋季应用面积最大的色彩。春季色彩的种类最丰富;而秋季色彩组合形式最多样。不同功能区表现出了不同的植物色彩配置模式。人类活动较为频繁的功能区,色彩配置的季相变化存在一定区别。以观景为主的观赏游览区,在乔木层的色彩配置较为丰富;而以游客互动为主的休闲活动区,灌木层的色彩种类及季相变化最为丰富。面积会影响乔木的色彩组成比例,面积越大,彩色乔木的比例越高;但是对于色彩更为丰富的灌草层,面积的作用很小。【结论】植物色彩的应用面积、色彩的组成结构和空间分布均会随植物季相的变化而发生改变。本研究通过实地调查和GIS平台构建了一个较为简化的LIM模型,可以较好地满足特定的园林植物景观的研究和分析,快速有效地归纳出植物配置规律和空间特征。

• 杭州雨水花园植物应用现状研究

  武文婷,周婷婷,任彝,梅欹,李智兴

  【目的】运用实地调研法,针对已建成的城市雨水花园项目,从植物资源应用的角度进行多指标调查评价,分析存在的问题,为相关研究提供参考。【方法】依据杭州市雨水花园分布情况,选取17个代表性雨水花园,从植物资源的总体应用现状、植物观赏特性、不同场地植物种数及结构模式、不同雨水处理区植物生态特性和种类等方面进行研究。【结果】①雨水花园灌木和草本的种类较多,草本植物数量最多,乔木应用较少;②在蓄水区以耐干旱、耐水湿、抗污染能力及净化能力强的植物为主,在缓冲区以较耐干旱、耐短期水湿及抗雨水冲刷能力强的植物为主,在边缘区以较耐干旱、较耐水湿的植物为主;③植物有66种,隶属于36科51属,被子植物种类最多,占比在90%以上;④应用较多的主要有禾本科、蔷薇科、莎草科、杉科、豆科植物;⑤草本植物以多年生为主,灌木的常绿和落叶比例相差不大,乔木以落叶植物为主;⑥观花植物占比最大(53.03%),色系较丰富,其中紫色系和白色系植物最多。【结论】杭州市雨水花园植物资源总体应用现状良好,但也存在部分问题有待改进。本研究将为雨水花园植物资源的应用和优化提供启示和借鉴。

• 彩叶桂花新品种‘南林彩锦’

  康宏兴,田清尹,施婷婷,岳远征,杨秀莲,王良桂

  【目的】桂花(Osmanthus fragrans)四季常绿,花香浓郁,深受大众喜爱。桂花优良品种的选育可推动桂花产业发展。【方法】从广西壮族自治区桂林市永福县种植的桂花实生苗中选育获得彩叶单株,并对其无性系后代进行DUS(特异性、一致性和稳定性)测试。【结果】新品种‘南林彩锦’叶色变化明显,幼叶由初期的暗紫色变为水红、黄褐色,逐渐变为黄色,叶柄紫黑色,幼枝紫红色。【结论】该品种耐热性好,与已知彩叶品种性状均不相同,色叶观赏期长,具有很高的观赏价值。