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2023年第6期

• DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展

  国颖,杨港归,吴雨涵,何杰,何玉洁,廖浩然,薛良交

  植物细胞具有全能性,创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株,发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖、种质保存和性状改良等多个方面。然而,对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少,尤其是在表观遗传学水平上。DNA甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰,能够复杂地协调植物细胞全能性建立和影响其命运转变。在此,以组织培养过程中的愈伤组织形成、体细胞胚发生为切入点,总结了DNA甲基化参与植物再生过程的最新进展。首先,分析了不同植物再生过程中全基因组DNA甲基化变化模式,认为外植体类型和再生阶段均会对DNA甲基化水平产生影响;其次,重点研究了甲基化转移酶(MET1)等在植物再生过程中的作用,以及DNA甲基化调控再生基因表达的分子机制,包括BBM(baby boom),WOX(wuschel-related homeobox),WIN(wound induced dedifferentiation)等基因,最后,讨论了DNA甲基化在植物再生领域的未来研究方向,指出组织培养与基因工程的结合将为农作物和经济、用材林木的高效繁殖和精准培育提供机遇。

• 马尾松实生种子园营建技术、现实增益及多世代低成本经营新模式探讨

  王章荣,季孔庶,徐立安,邹秉章,林能庆,林景泉

  【目的】分析马尾松(Pinus massoniana)自由授粉实生种子园营建关键技术及现实遗传增益,提出实生种子园多世代低成本经营新模式建议。【方法】以选自福建省马尾松优良种源区的212株优树育成198个家系苗木为实生种子园营建材料,2003年建立了实生种子园的自由授粉子代测定林。种子园设计分2种:①种子园生产群体与子代测定群体合成一体;②种子生产群体与子代测定群体分离建立。种子园良种生产区根据遗传测定家系评价信息分别进行3次遗传疏伐。【结果】经遗传疏伐的马尾松自由授粉实生种子园6年生子代测定结果表明,材积生长量的现实遗传增益为8.5%。在对比示范林中,种子园良种的材积生长量超过未改良林分种子30%。DNA分子检测结果表明,种子园生产群体具有较高的随机交配程度和遗传多样性。由此证明,福建上杭县白砂国有林场马尾松第1代自由授粉实生种子园营建是成功的。成功的关键从技术上看有以下3点:①保证优树选择的质量和数量,是实现实生种子园遗传增益和后续遗传改良的基础;②子代测定群体及时遗传评价和生产群体的科学遗传疏伐,是种子园营建成功的关键措施;③实生种子园交配系统检测与调控及日常管护,是确保种子园运行正常的必要条件。从林木育种项目管理与实施上看,南京林业大学与福建省林木种苗总站及福建省上杭县白砂国有林场有着长期良好协作关系,从林木育种长期性共同事业出发,坚持至今,这也是确保种子园营建成功的重要条件。【结论】马尾松自由授粉实生种子园的改良途径是可行且有效的。总结认为:①对于像桉树、马尾松等这类较为速生的树种,营建种子园后对植株不进行修剪矮化,采用“测定群体与生产群体合成一体”的技术路线,具有更大优越性。②建园树种主要性状的幼年—成年相关信息尚未掌握,而种子园植株需要进行修剪矮化时,则采用另建优树自由授粉子代测定林,以取得遗传评价数据作为种子园生产区遗传疏伐的指导依据是有价值的。建议将多世代种子园建立在隔离条件良好、地形较平缓地点,种子园植株不用修剪矮化即保持自然树形,种子园良种生产任务完成后,转化成森林旅游林、森林康养林或用材储备林,以充分发挥森林多种功能效用,降低林木良种基地经营成本。这是值得探讨的实生种子园多世代低成本营建的新模式。

• PEG和NaCl胁迫下毛竹萌发种子中环状RNA特征及其表达研究

  王晓静,王涛,杨凯,李潞滨

  【目的】环状RNA(circRNAs)是一类由转录本反向可变剪接产生的内源非编码RNA,在植物生长发育过程中具有重要作用。通过鉴定毛竹(Phyllostachys edulis)萌发期种子中的circRNAs,探究其在干旱和盐胁迫条件下的表达,为深入开展非生物胁迫条件下竹类植物种子萌发的分子调控机制提供基础。【方法】分别使用聚乙二醇(PEG)和NaCl模拟干旱和盐胁迫,构建H2O、10%(质量分数,下同)PEG、15% PEG、50 mmol/L NaCl和100 mmol/L NaCl处理下毛竹种皮破裂阶段种子的链特异性文库,通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的circRNAs及其表达谱。【结果】所有样本中共鉴定了1 446个circRNAs,76.34%的circRNAs来源于外显子区;不同处理下毛竹萌发种子中表达量最高的circRNA分别为plant_circ_0001703、plant_circ_0001728、plant_circ_0000358、plant_circ_0001236和plant_circ_0001728;与对照相比,524、505、467和474个circRNAs在4个胁迫处理下萌发的种子中显著差异表达;差异表达circRNAs的源基因显著富集在不同的GO条目和KEGG途径中。【结论】1 446个circRNAs能够在毛竹萌发期种子中表达,其中有1 056个circRNAs在种子萌发阶段响应了PEG或NaCl胁迫;作用于酸酐的水解酶活性和鞘脂代谢途径的基因可能对circRNAs调控PEG或NaCl胁迫下的毛竹种子萌发有重要意义。

• 温度对白皮松种子萌发过程中储藏物质代谢及酶活性的影响

  郭聪聪,沈永宝,史锋厚

  【目的】探索温度影响白皮松(Pinus bungeana)种子萌发过程中水分、储藏物质含量和酶活性变化的生理机制,以揭示温度影响种子萌发的生理机制。【方法】将白皮松种子置于不同温度下进行萌发试验,检测温度对发芽率和萌发过程中含水率、可溶性糖、淀粉、蛋白质、粗脂肪含量及淀粉酶、蛋白酶和酸性磷酸酶活性等生理指标的影响。【结果】萌发温度为15和20 ℃时,种子发芽率达90%左右;当萌发温度升高到25和30 ℃,种子萌发受阻,发芽率急剧降至10%以下。20 ℃条件下,种子萌发过程水分含量变化分为快速升高期、滞缓期和重新快速升高期3个阶段;萌发过程中,种子内的物质代谢活动较为强烈:可溶性糖含量先降低后升高,6 d后淀粉开始水解,10 d后脂肪和蛋白质在相关酶的作用下分解为小分子物质供胚利用。25 ℃条件下,种子吸水始终停留在滞缓期;过高的温度抑制了酸性磷酸酶、淀粉酶和蛋白酶的活性,影响了脂肪、淀粉和蛋白质的降解;可溶性糖含量有所降低以维持种子“静止”状态。【结论】白皮松种子萌发的适宜温度条件为15~20 ℃,温度继续升高会产生热抑制;适温条件下(20 ℃),种子萌发优先利用胚自身贮藏的物质,最先利用的是碳水化合物,然后是蛋白质和脂类的动员,且脂肪大量降解始于胚根突破种皮后。高温25 ℃条件下,种子中的酶活性被抑制,物质分解代谢受阻,胚不能吸收和利用足够的营养来完成萌发。

• BR对东京野茉莉种子中脂肪酸合成相关酶活性及油脂积累的影响

  陈俊娜,王晓宇,陈晨,彭辉武,陈娟,黄卫和,喻方圆

  【目的】探究油菜素内酯(BR)对越南安息香(东京野茉莉,Styrax tonkinensis)种子发育过程中脂肪酸合成相关酶活性及油脂积累的影响,为揭示外源油菜素内酯促进东京野茉莉种子脂肪酸合成和油脂积累的生理机制提供一定的理论和实践依据。【方法】以10年生东京野茉莉结实母树为研究对象,设置喷施4种浓度(1、5、10、20 μmol/L)油菜素内酯处理,记为BR1、BR5、BR10、BR20,以喷施蒸馏水为对照。分别于花后45、65、95和125 d实施喷施处理,于花后50、70、100和130 d取样,测定种实发育过程中的FAS(脂肪酸合成酶)、ACC(乙酰辅酶A羧化酶)、DGAT(二酰甘油酰基转移酶)活性,以及果实鲜质量和种子粗脂肪质量分数,分析不同浓度BR处理对东京野茉莉种实发育过程中脂肪酸合成相关酶活性及油脂积累的影响。【结果】BR处理对东京野茉莉种实发育过程中脂肪酸合成相关酶活性有显著影响。东京野茉莉种子FAS活性变化十分显著,在花后50 d,各处理间的FAS活性较低,随后上升,到花后100 d达到最大峰值,后缓慢下降。且在花后100 d,BR5和BR10处理的FAS活性同时达到最大值,都为对照组的1.8倍,活性分别为329.104和326.744 nmol/(min·mg)。东京野茉莉种子的ACC活性在发育期呈现“上升—下降—上升”的趋势。在花后70 d时,BR5处理的ACC活性值达到波峰位置,活性为20.50 nmol/mg,是对照组的5.9倍。在4个时期中不同处理的DGAT活性先上升后下降,在花后100 d达到最高峰,各BR处理明显高于对照组,其中BR5处理后的DGAT活性达到最大值,为6.03 nmol/mg,是对照组的1.2倍。BR处理对东京野茉莉种子FAS、ACC和DGAT活性总体上具有促进作用,以BR5处理效果最为显著。在4个时期中,均以中等浓度的BR处理促进东京野茉莉种子粗脂肪质量分数的效果最佳;在花后70 d,各处理下的种子粗脂肪质量分数存在显著性差异,BR5处理下的种子粗脂肪质量分数显著地高于其他处理。不同浓度的BR处理后,东京野茉莉果实鲜质量总体上有所增加。除花后100 d外,其他时期以BR5处理对果实鲜质量的增加效果最好。各处理的东京野茉莉种子脂肪酸合成相关酶活性与种子粗脂肪质量分数和果实鲜质量存在显著的正相关关系。【结论】FAS、ACC和DGAT活性动态变化表明,BR处理能够提高种子脂肪酸合成相关酶活性,促进种实发育过程中脂肪酸的合成。相关分析结果表明,东京野茉莉种子脂肪酸合成相关酶活性与果实鲜质量和种子粗脂肪质量分数存在显著正相关关系。

• 紫荆种子吸胀和层积过程中不同相态水分变化的核磁共振检测

  宫楠,祖鑫,解志军,朱长红,李淑娴

  【目的】应用低场核磁共振技术揭示紫荆(Cercis chinensis)种子吸胀和层积过程中水分相态的变化,再结合层积过程中营养物质含量的变化,分析各相态水分在其中的作用,揭示紫荆种子萌发过程中的物质基础和生理状态。【方法】对80 ℃热水处理解除硬实后的紫荆种子,用称重法确定其吸水曲线。随机选取一部分紫荆种子经低温层积处理解除其生理休眠,测定不同层积阶段紫荆种子的发芽率和营养物质含量,同时采用低场核磁共振技术测定吸胀和层积过程水分相态及含量的动态变化。【结果】①80 ℃热水浸种5 min后再进行60 d低温层积可以有效提高紫荆种子的发芽率。②紫荆种子的吸水曲线呈“ S”形变化,(0,9] h为快速吸水阶段,(9,24] h吸水速率逐渐减慢,24 h后进入平衡吸水期。③核磁共振波谱图表明,紫荆种子水分质量(x)与核磁共振弛豫图谱峰面积(y)呈显著线性关系:y = 164 604.7 x + 4 962.3,决定系数R2 = 0.999 6。④根据核磁共振T2弛豫谱将紫荆种子吸胀过程中水分相态分为束缚水(T2a)、自由水(T2b)和刚进入种子的水分(T2c)3种。⑤紫荆种子吸水0~3 h过程中T2a含量持续下降,T2b含量大幅度增加;3 h后出现了T2c,此后仅存在T2b和T2c,两者含量均呈增加趋势,峰顶点右移,水分流动性增强。层积过程中T2b和T2c峰顶点向右偏移,峰面积和峰比例波动变化,总的来说向水分流动性增强的趋势发展。⑥紫荆种子层积过程中,淀粉含量持续下降,可溶性糖含量呈上升态势,可溶性蛋白含量呈先上升后下降的变化趋势。【结论】紫荆种子吸水层积过程中,水分的流动性增强。吸胀过程紫荆种子中出现过T2a、T2b和T2c 3种相态的水分,层积过程仅出现过T2b和T2c两种水分,且淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白等营养物质含量的变化与T2b含量的变化趋势大体相同。各相态水分的波动变化为紫荆种子萌发提供适宜的水分环境,其中层积过程T2b的各种变化可能与其萌发密切相关。

• 东北黑土区不同开垦年限坡耕地坡面土壤磁化率特征研究

  于悦,赵丽君,张威,张科利,刘亮

  【目的】东北黑土区是我国重要的粮食基地,由于长期的不合理利用,黑土资源遭受严重的水力侵蚀。磁化率(MS)技术是一种快速、可靠、经济的土壤再分配评价方法。本研究旨在阐明土壤磁化率的时空分异特征,探讨磁化率指标评价土壤侵蚀的可行性。【方法】在黑龙江省鹤山农场选取3个开垦年限的典型黑土坡面,顺坡等间距布设坡面采样点,分别选取百米范围内的林地为参考样点,采集原状土壤剖面样品和非原状土壤表层样品,剖面样品的采样深度为60~100 cm(表层样品的采样深度为20 cm),测定样品磁化率等理化指标,分析不同开垦年限土壤磁化率的时空异质性,探讨黑土区坡耕地土壤侵蚀特征。【结果】不同土壤剖面磁化率均随土层深度的增加而降低,至母质层趋于平稳,符合弱磁性母质发育的温带土壤磁性特征;坡上和坡中耕层的低频磁化率平均值小于参考点,分别为24.1×10-8和24.8×10-8 m3/kg,坡下耕层低频磁化率平均值大于参考点,为39.7×10-8 m3/kg,符合坡面土壤侵蚀的一般规律;开垦110 a的农地低频磁化率变化范围最大,为1.7×10-8~88.7×10-8 m3/kg,分别约为开垦年限60和30 a的1.4和1.9 倍。【结论】黑土区坡耕地表层土壤磁化率均具有坡面异质性,坡上和坡中为侵蚀区,坡下为沉积区,且开垦时间越长,耕地坡面土壤再分配程度越高,即开垦110 a坡面土壤侵蚀最为强烈。本研究验证了土壤磁性表征土壤侵蚀规律的可行性,揭示了不同开垦年限黑土坡耕地土壤侵蚀特点,研究结果能够为东北黑土区水土流失预报与防治提供理论依据,有利于区域农业可持续发展和生态环境保护。

• 采样间隔对城市表土剖面磁化率变化的影响

  陈明,刘亮

  【目的】探究采样间隔对城市土壤剖面磁化率测量精度的影响,为城市土壤质量研究及评价提供参考。【方法】以南京市及其城郊的典型林地为研究对象,选择4个代表性样地(城郊林场、城内林场、未扰动和扰动道路绿化带),分别采集0~30 cm表层土。以土壤磁化率为主要指标,设置2、5、10、15和30 cm 5种表土采样间隔,分析不同采样间隔下表土质量磁化率和百分比频率磁化率的剖面变化特征。【结果】4个样地剖面土壤低频质量磁化率(χlf)变幅为59.2×10-8~1 210.0×10-8 m3/kg,峰值出现在5~7 cm土层。各样地土壤剖面低频磁化率基本遵循先增后减和波动变化的情况。经对比,采用精细的采样间隔(如2 cm)可以更好地捕捉土壤磁化率峰值和异常值,从而发现磁性异常累积层。5 cm和10 cm的土壤采样间隔反映了土壤磁化率的大体变化趋势;15 cm的土壤采样间隔则土壤磁化率表现为单调变化;0~30 cm土壤采样间隔的混合土壤样品仅指示各样地表土磁化率的均值。【结论】本研究中,随采样精度的提升,4个样地表土磁化率数据精度逐渐提高,剖面特征逐渐明显。在分析城市表土剖面磁化率的采样过程中,应根据研究目的设置合适的采样间隔,以提高检测数据精度。

• 苏南丘陵区坡面经济林土壤侵蚀特征

  杨瑞,吴朝明,朱骊,胡海波

  【目的】探索苏南丘陵区不同种植管理措施下经济林地土壤产沙产流特征。【方法】基于2021年无锡宜兴市标准径流小区观测资料,对其坡面产流产沙过程进行分析。【结果】①苏南丘陵经济林坡地产流产沙主要发生在5—8月,不同类型径流小区径流量占比大于72.5%、土壤侵蚀量占比大于68.7%。②不同径流小区径流量与土壤侵蚀量的对比均表现为:Ⅰ-桃林(有草)<Ⅱ-桃林(无草),径流小区Ⅰ较Ⅱ年减流156.3%、减沙122.9%;Ⅴ-茶园(横坡)<Ⅳ-茶园(顺坡),Ⅴ较Ⅳ径流小区年减流57.0%、年减沙41.5%;不同类型经济林年径流较Ⅲ-裸坡减少50.6%~380.4%、年侵蚀减少155.3%~513.1%。③次降雨下,Ⅰ—Ⅴ径流小区最大径流量、最大侵蚀量分别占全年的15.3%、14.5%、10.8%、12.5%、14.4%和7.9%、6.3%、4.5%、7.1%、8.0%,高强度降雨对坡面土壤侵蚀有重要影响。【结论】不同类型经济林径流小区土壤侵蚀量与降雨量、平均雨强、最大30 min降雨强度(I30)以及径流深均呈显著正相关,与雨前土壤含水量等因素相关性较为复杂,其中坡面土壤侵蚀量与径流深关系最为密切(R2=0.553)。

• 水蚀作用下红壤丘陵区土壤特性的空间分异特征

  张相,丁鸣鸣,林杰,李卓远,崔琳琳,郭赓,杨皓

  【目的】揭示由水蚀引起的土壤质量变异的规律,为南方红壤丘陵区水土流失防治及低效林改造提供科学性的数据支撑。【方法】选取江西省吉安市青原山小流域作为南方红壤丘陵区的典型区,按照典型性和代表性将小流域划分坡位,对各坡位土壤团聚体组成进行分析,并应用相关性分析探究水蚀过程中各指标间的影响关系。【结果】水力侵蚀改变了土壤容重和土壤孔隙的空间分布格局,致使侵蚀区的土壤抗蚀性变弱,沉积区影响不大,加速了土壤侵蚀的发生。长期侵蚀后土壤容重增大,与其他坡位相比,坡脚处土壤容重显著增加了0.16 g/cm3(P<0.05),而饱和持水量和毛管孔隙度均表现为显著减小(P<0.05);水蚀后,土壤质地的组成也发生了变化,土壤砂粒含量显著增加,黏粒和粉粒含量显著减小(P<0.05)。水蚀过程对不同坡位的土壤养分影响不一,侵蚀后坡上、坡中和坡下土壤全氮、速效磷、有机碳含量和碳氮比降低,坡上各养分含量显著降低(P<0.05);与侵蚀前相比,侵蚀后坡脚处的养分含量均增加,速效磷显著增加了39.31%(P<0.05)。水蚀后不同坡位的水稳性团聚体质量分数(R0.25)、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均呈现降低的变化,坡脚处的变化不明显,土壤结构稳定性最高。【结论】南方红壤丘陵区生态系统脆弱,长期水蚀作用可使红壤的团聚体稳定性降低,水蚀过程使侵蚀-沉积部位的土壤理化性质发生了空间分异,植被覆盖度和枯落物厚度是主要的环境影响因素。

• 基于TLS的抚育间伐对长白落叶松干形的影响

  高谢雨,董利虎,郝元朔

  【目的】探究利用地基激光雷达技术(Terrestrial Laser Scanning,TLS)评价树干形状的可行性,并分析不同间伐方案对人工黄花落叶松(长白落叶松,Larix olgensis)干形的影响。【方法】在黑龙江省佳木斯市孟家岗林场选取5块采用不同间伐处理方案的长白落叶松人工林样地进行地基激光雷达扫描,对预处理后的点云进行单木分割与单木枝干分离,并进一步提取出单木胸径、树高及不同高度处直径等参数,最终计算单木干形的指标并进行理论造材,分析不同间伐方案对人工长白落叶松干形及林分经济价值的影响。【结果】通过与样地实测单木数据对比,基于TLS数据提取得到的单木特征参数精度较高,胸径提取的平均误差仅为-0.39 cm,平均绝对误差百分比达到2.86%,树高提取的平均误差为-0.26 m,平均绝对误差百分比为3.12%;所有间伐措施均能提高林木的胸径和材积,而树高在不同间伐方案之间没有明显差异;林木的干形指标如胸高形数(f1.3)、胸高形率(q2)及材积分配方式等在不同的间伐方案中表现有所不同,两次高强度间伐的方式使树干材积更多地分配在树干中部;同一林分内不同大小的树木之间干形并无显著性差异;不同的间伐方案对树木根张程度并无影响;不同的间伐方案均可以不同程度的提高林分经济价值。【结论】地基激光雷达对单木参数提取精度较高,能够在无损情况下获取较为准确的单木干形特征;不同间伐方案对树木干形及林分经济价值有不同程度的影响,两次高强度间伐可以最大限度地提升林分的经济价值。

• 欧洲云杉无性系幼龄生长节律、年度和密度互作效应及选择策略

  欧阳,欧阳芳群,孙猛,王超,王军辉,安三平,王丽芳,许娜,王猛

  【目的】通过对欧洲云杉(Picea abies)无性系的生长性状进行遗传测定及选优,为甘肃省天水小陇山地区欧洲云杉的良种选育与推广应用提供参考。【方法】以幼龄捷克种源的欧洲云杉267个无性系为试材,调查4~9 a的生长量,分析无性系间的差异,估算无性系重复力,分析不同年份间的相关性,并开展优良无性系的初选。【结果】9 a树高平均值在(269.79 ±41.3) cm。4~9 a树高无性系重复力0.45~0.69,高重复力表明无性系具有选择潜力。分年龄遗传变异评价结果显示生长性状(树高、胸径、冠幅、新梢长和侧枝数等)在区组间、无性系间和无性系与区组互作效应都存在显著差异,且受无性系与区组互作效应影响较大(方差分量20.37%~27.23%)。综合各年数据方差分析显示年龄、区组、无性系、年龄和无性系互作效应、区组和无性系互作效应均显著影响树高生长,主要受年龄效应影响,方差分量70.05%;其次是受区组与无性系的互作效应影响,方差分量7.59%。年龄和无性系的互作效应相对较小,方差分量1.23%。年龄间树高表型相关(相关系数0.61~0.95)、遗传相关(0.62~0.97)和环境相关(0.63~0.95)均存在呈极显著正相关关系。以9 a树高相对遗传值由高到低依次进行选择,共选择出10个优良无性系,平均树高342.57~432.40 cm,入选率为3.7%,现实遗传增益9.72%~16.89%,预期遗传增益65.66%~107.88%。入选无性系与对照无性系树高比较结果显示4~9 a树高均值排序都是入选无性系大于对照无性系。采用Finlay-Wilkinson模型对4~9 a无性系树高均值进行了稳定性分析,无性系树高生长越快,稳定性模型估计值越大,无性系稳定性反而越差。年均树高增量与年极端高温呈显著正相关,与年降水量呈负相关。【结论】欧洲云杉无性系生长性状存在广泛遗传变异,重复力高,具有选择基础。以9 a树高性状遗传值选择出的10个欧洲云杉无性系可在甘肃天水小陇山地区推广应用。年份间极端高温和年均降水量的差异或许是入选无性系在年份间表现不稳定性的原因。

• PagAPY1基因调控银腺杨耐旱性的作用机制研究

  王质璞,李卓蓉,罗志斌,邓澍荣

  【目的】Apyrase是水解细胞内/外核苷磷酸的关键酶,在调控植物生长发育和逆境响应中起重要作用。本研究鉴定银腺杨(Populus alba × P. glandulosa)中PagAPY1的分子功能,揭示其促进耐旱性的作用机制。【方法】利用生物信息学方法鉴定银腺杨PagAPY1基因,构建PagAPY1-YFP融合蛋白,观察PagAPY1的亚细胞定位,利用农杆菌介导的转基因技术获得过表达PagAPY1转基因银腺杨,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测野生型和转基因杨树中PagAPY1及其他抗逆基因表达,分析干旱胁迫下野生型和转基因杨树生长表型、根系发育和叶片保水性能等生理指标。【结果】PagAPY1具有Apyrase保守结构域,定位于高尔基体中,参与水解NTP/NDP。PagAPY1表达受干旱胁迫诱导。在干旱胁迫下,PagAPY1过表达杨树的存活率、根系生物量和不定根生长等相比野生型显著提高;同时,过表达杨树的气孔开度相比野生型降低。与野生型相比,过表达株系对ABA诱导的气孔关闭更为敏感。此外,过表达株系中活性氧信号和抗氧化酶相关基因在干旱胁迫下显著上调表达。【结论】干旱胁迫下,PagAPY1通过维持蛋白糖基化和胞外ATP(eATP)稳态平衡,促进生长素极性运输,提高根系生长,促进气孔闭合,减少叶片水分散失,同时激活活性氧信号,增加抗氧化酶系统活性,从而提高了杨树抗旱性。

• 孝顺竹中笋箨衰老相关WRKY转录因子的鉴定与分析

  却枫,刘庆楠,查若飞,魏强

  【目的】孝顺竹(Bambusa multipex)笋箨中含有大量的叶绿体,具有进行光合作用的功能,是竹秆快速生长时期的一个重要碳源。笋箨与所附着节间是一种“源-库”关系,其衰老对节间的伸长生长具有重要影响。通过鉴定和分析孝顺竹笋箨中衰老相关的WRKY转录因子,为研究笋箨的衰老机制和调控机制奠定基础。【方法】基于孝顺竹笋箨3代全长转录组数据库,使用HMMER软件进行WRKY转录因子的初步搜索,之后通过保守结构域分析和去冗余获得候选基因。与拟南芥(Arabidopsis thaliana)中已验证过的参与叶片衰老调控的WRKY转录因子进行同源性比对分析,以预测孝顺竹WRKY转录因子家族中参与衰老调控的成员。基于不同发育时期笋箨的2代转录组数据,分析候选BmWRKYs在笋箨发育不同阶段的表达模式以进行功能预测。通过检测叶绿素含量和膜离子渗透率对不同长度第3节间笋箨的发育状态进行鉴别,并进行实时荧光定量PCR实验对部分候选基因在笋箨不同发育时期的表达水平进行检测,以对WRKY基因家族中与笋箨衰老相关的成员进行进一步验证。【结果】在孝顺竹笋箨中共鉴定到83个蛋白质序列长度为119~1 751个氨基酸的WRKY转录因子。基于蛋白质结构和系统发育分析,将83个BmWRKYs分为Ⅰ、Ⅱ a—e和Ⅲ 3大组,其中被鉴定为Ⅰ类的BmWRKY转录因子最多,为39个;Ⅱ a、Ⅱ b、Ⅱ c、Ⅱ d、Ⅱ e亚家族分别有2、16、11、12和2个BmWRKY成员;仅有1个BmWRKY被鉴定为Ⅲ类WRKY转录因子。此外,通过与拟南芥基因组中已鉴定的衰老相关WRKY进行同源比对分析,共获得31个与笋箨衰老相关的候选基因BmWRKYs。基于候选基因BmWRKYs在孝顺竹笋箨不同发育时期的表达模式,将31个候选BmWRKYs分为a、b、c、d 4种类型。a类包括BmWRKY59、BmWRKY75、BmWRKY6、BmWRKY4、BmWRKY41、BmWRKY51、BmWRKY26、BmWRKY48、BmWRKY53、BmWRKY36、BmWRKY42、BmWRKY18和BmWRKY10;b类包括BmWRKY2、BmWRKY74、BmWRKY38、BmWRKY76、BmWRKY30、BmWRKY43、BmWRKY69和BmWRKY72;c类包括BmWRKY15、BmWRKY68、BmWRKY28、BmWRKY12和BmWRKY7;d类包括BmWRKY3、BmWRKY21、BmWRKY1、BmWRKY25和BmWRKY5。孝顺竹不同长度第3节间所附着的笋箨具有不同的发育状态,当第3节间长度在20~25 cm时叶绿素已开始出现降解。随着第3节间伸长生长减缓程度的增加,笋箨的衰老程度也在加剧,当节间长度为30 cm左右时,笋箨已明显衰老。部分BmWRKYs在孝顺竹不同发育时期笋箨中的表达水平表明,a类BmWRKYs中,BmWRKY4、BmWRKY48和BmWRKY53可能是笋箨衰老的正调控因子,而d类中的BmWRKY21可能是孝顺竹笋箨衰老的负调控因子,并且在笋箨发育早期起作用。【结论】笋箨是孝顺竹节间快速生长阶段的重要碳源,其衰老涉及营养物质的再动员。对笋箨衰老调控的研究是节间快速伸长机制研究的一个重要切入点。本研究鉴定得到多个在孝顺竹笋箨衰老进程中具有重要潜在作用的BmWRKYs,研究结果将为今后深入分析WRKY转录因子调控笋箨衰老的分子机制奠定基础。

• 大气CO2浓度升高对红豆树苗木光合生理和形态的影响

  韦忆,韦小丽,王明彬,王嫚,余大龙

  【目的】揭示珍稀濒危树种红豆树(Ormosia hosiei)在未来气候变化情景下对大气CO2浓度升高的响应策略,预测未来其生存状况并采取有效应对措施。【方法】将2年生红豆树苗种植在开顶式气室(OTC)中模拟大气CO2浓度升高的影响,设置400(CK)、600(E1)和800 μmol/mol(E2)3个CO2浓度,处理146 d后分析升高CO2浓度对红豆树苗光合生理、叶片表观特征和解剖特性的影响。【结果】①大气CO2浓度升高使红豆树苗光合生理参数保持较高水平,其叶绿素和类胡萝卜素分别在E2处理下较CK增加了8.65%、23.47%,核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖加氧/羧化酶(RuBisCO)和核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖加氧/羧化酶活化酶(RCA)活性分别在E2处理下较CK提高了25.11%、85.36%,净光合速率在E2处理下较CK增加235.40%。叶绿素荧光参数中最大光化学效率Fv/Fm在E2和E1处理下分别较CK显著降低了29.46%、9.12%,而实际光化学效率Y(Ⅱ)在各处理间差异不显著;叶绿素荧光参数中反映光合活性的光化学淬灭系数qP和qL在E2处理下分别较CK显著增加了44.30%、134.84%,而反映热耗散能力的非光化学淬灭系数qN和NPQ对CO2浓度升高的响应不敏感。②在叶片形态和表观特征方面,高CO2浓度环境中的红豆树苗叶面积增大但叶片厚度变薄,比叶重在E2和E1处理下分别较CK减少31.68%、24.26%,且在CO2浓度升高条件下红豆树叶片栅栏组织厚度显著增加,但海绵组织厚度减小。红豆树苗在高浓度CO2环境中光合生理和叶片形态的良好表现,促使红豆树苗高和地径净生长量分别在E2处理下较CK增长了6.90%、13.35%。【结论】大气CO2浓度升高增加了红豆树光合作用底物,提高了其光合系统对光能捕捉和利用的能力,光合活性增加而光保护能力不受影响,苗木叶片形态随CO2浓度升高产生适应性变化。故认为红豆树苗在大气CO2浓度升高条件下通过光合生理和形态改变的协同作用促进其生长。

• 不同园林废弃物堆肥过程中化学性状变化及其对发芽指数的影响

  胡永恒,张程,万华琴,朱咏莉,李萍萍

  【目的】研究不同园林废弃物发酵腐熟特征以及影响发芽指数(GI)的主要因素,为探索园林废弃物发酵腐熟程度的科学评价,以及园林废弃物的资源化高效利用提供理论依据。【方法】通过分析4种园林废弃物[(榉树(Zelkova schneideriana)枝和叶、法国梧桐树(Platanus orientails)枝和树叶]堆肥发酵过程中温度、pH、电导率(EC)、有机质含量、纤维素含量以及腐殖酸含量等指标的变化,研究不同类型园林废弃物发酵腐熟过程的差异,同时以生菜种子发芽指数(GI)作为判断依据,分析与其他性状指标变化的关系及影响GI的主要因素。【结果】①法国梧桐枝、叶较榉树枝、叶更易发酵,堆肥过程中物料温度高3.2~5.0 ℃。随着发酵进程,各处理pH均有升高,发酵结束时榉树叶pH最高,与最低的法国梧桐枝之间差异显著;而各处理EC值显著下降,其中法国梧桐叶和榉树叶EC值显著高于法国梧桐枝和榉树枝。②法国梧桐枝较其他3个处理含有更多易分解的有机成分,其发酵过程中有机质、木质素和纤维素降解幅度最大,榉树叶在发酵前后有机物含量都最低。同时,4个处理的腐殖化程度明显不同,其中发酵结束时的榉树叶腐殖化系数(HI)显著高于其他3个处理。③法国梧桐枝和榉树枝发酵腐熟物的发芽指数(GI)均显著高于法国梧桐叶和榉树叶。④影响4种园林废弃物GI的主要指标为有机质含量、EC值、胡敏酸含量以及纤维素含量。【结论】对于榉树叶和榉树枝,有机质含量和纤维素含量是GI的主要贡献因子;而对于法国梧桐叶和枝,胡敏酸含量和EC值对GI影响的贡献更大。

• 毛竹不同类型愈伤组织比较分析

  黄碧芸,卓仁英,乔桂荣

  【目的】比较不同类型毛竹(Phyllostachys edulis)愈伤组织在组成细胞形态、细胞周期时相分布比例、基因表达等方面的差异,研究不同类型毛竹愈伤组织的增殖与分化潜力,为毛竹离体再生挑选合适的愈伤组织提供依据。【方法】以毛竹未成熟胚为外植体诱导愈伤,依据外观、质地挑选出白色半透明型、白色致密型和黄色致密型等3种不同类型的毛竹愈伤组织;通过石蜡切片组织细胞学观察、流式细胞仪检测细胞周期时相分布比例,探究3种类型毛竹愈伤组织的增殖与再生能力;利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对毛竹不同类型愈伤组织中胚性维持及生长调节相关基因的表达量进行分析,筛选可用于后续提高再生效率的候选基因。【结果】第2类白色致密型的毛竹愈伤组织表面及内部具有大量胚性细胞组成的分生组织细胞团,处于DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)的细胞比例显著高于其他两类愈伤组织,分别达到细胞总数的8.78%和8.95%;2个PeWUS基因在胚性较强的第2类和第3类愈伤中表达量较高,3个PeGRF基因在第2类愈伤组织中表达量最高。【结论】不同类型毛竹愈伤组织增殖和再生能力存在差异,第2类白色致密的愈伤组织增殖和再生能力更强,更适合作为组织培养材料,筛选出的差异基因可作为提高毛竹再生效率的候选基因。

• 金佛山方竹果实发育特征及淀粉粒动态变化

  伍虹雨,林树燕,丁雨龙,张玉,杨露,秦敏,蔡鸥

  【目的】竹类植物开花结实周期长,因此竹子开花并不常见。研究并明确金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)果实发育过程中胚、胚乳以及果皮的发育特性,以了解竹类植物浆果状颖果的发育过程,探究果实发育过程中淀粉粒的动态变化。【方法】以金佛山方竹盛花期至果实成熟阶段不同发育期的果实为试验材料,采用外观形态观察和石蜡制片技术对金佛山方竹果实的发育过程进行详细研究,利用石蜡制片、过碘酸-席夫反应与扫描电镜相结合的方法研究金佛山方竹果实发育过程中细胞内的淀粉粒动态变化,并根据内部胚乳形态判断金佛山方竹果实是否发育成熟。【结果】金佛山方竹种子胚和胚乳发育过程不同步,胚乳发育早于胚。当合子开始有丝分裂即第1次分裂时,胚乳中已有大量游离核。金佛山方竹胚的发育经过二细胞原胚、多细胞原胚、梨形原胚、分化胚,以及成熟胚阶段,可划分为原胚期、胚分化期和胚成熟期3个时期。果皮由表皮细胞和内部薄壁细胞组成,随着果实的纵向伸长,其厚度也逐渐增加。种皮由珠被发育而来,与果皮紧密结合。果实有后熟现象,采收后,胚囊中部中空,采后6~10 d,果实完成后熟,胚乳细胞逐渐充满胚囊,转为贮藏组织。淀粉粒数量在胚乳细胞中呈现由少至多的动态变化,而在果皮发育的整个过程中持续存在,分布于薄壁细胞中。【结论】金佛山方竹果实属于浆果状颖果,包括果皮、种皮、胚乳及胚;胚和胚乳发育不同步,胚的发育过程分为3个阶段,胚乳发育类型为核型胚乳;果实采摘后有约7 d的后熟期,淀粉粒分布于果皮薄壁细胞和成熟胚乳细胞中。

• 板栗果实褐变度与总酚和总黄酮的相关性研究

  樊晓芸,郭素娟,李艳华,江锡兵

  【目的】探明板栗(Castanea mollissima)果实褐变度与总酚和总黄酮的相关性,基于此对板栗品种进行抗褐变评价,并筛选出抗褐变性较强的品种。【方法】以105个板栗品种为研究对象,利用分光测色计和紫外分光光度计,对烤制前后板栗仁褐变度、总酚和总黄酮含量及内果皮总酚和总黄酮含量进行测定,分析褐变度与总酚和总黄酮含量之间的关系,并采用熵权法和灰色关联度法对不同板栗品种进行抗褐变综合评价,获得不同板栗品种抗褐变性评价模型。【结果】栗仁烤制前后子叶表层、子叶心部和子叶中部褐变度值(△L)差异均较大,从大到小依次表现为板栗子叶表层>子叶中层>子叶心部。板栗内种皮总酚含量(544.46 mg/g)和总黄酮含量(484.25 mg/g)均显著高于栗仁;子叶表层褐变度与总酚含量呈极显著正相关(R=0.863),与总黄酮含量呈不显著正相关(R=0.445),总酚含量和总黄酮含量呈不显著正相关(R=0.411);权重系数最大的指标为褐变度(w=0.514 3)。根据加权关联度可将105个板栗品种划分为3个等级,即抗褐变性极强,包括51个品种,加权关联度为0.920 6~0.972 3;抗褐变性较强,包括29个品种,加权关联度为0.835 4~0.909 8;抗褐变性弱,包括25个品种,加权关联度为0.708 2~0.826 7。【结论】板栗内果皮总酚含量与栗仁褐变密切相关,北方板栗抗褐变性强于南方,其中河北地区板栗品种‘燕山早丰’‘东陵明珠’‘大板红’抗褐变性位居前三。

• 不同抗褐化剂对青钱柳愈伤组织酶活性和生长的影响

  王纪,方升佐

  【目的】青钱柳(Cyclocarya paliurus)在组织培养中的褐化问题一直是造成愈伤组织死亡和制约其规模化生产的重要原因,对褐化问题进行研究为青钱柳快速繁殖体系的建立和离体生产次生代谢物质奠定基础。【方法】以青钱柳无菌实生苗茎段、叶片和根系作外植体,研究维生素C(vitamin C, VC)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone, PVP)和活性炭(active carbon, AC)3种抗褐化剂及其不同浓度对青钱柳愈伤组织褐化率、增长量及相关酶活性的影响。【结果】不同抗褐化剂与不同浓度处理对青钱柳愈伤组织褐化率、增长量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、多酚氧化酶(PPO)活性和过氧化物酶(POD)活性均具有显著影响(P < 0.05)。愈伤组织褐化率随PVP和AC浓度的增加而降低,随VC浓度的增加呈先降低后增加趋势。与VC和PVP相比,AC处理的愈伤组织褐化率最低,其中,以茎、根和叶为外植体的愈伤组织褐化率均以4.0 g/L AC处理最低,分别为16.3%、33.3%和26.7%。不同处理下,以叶片为外植体的愈伤组织褐化率高于茎段和根系的。愈伤组织累计增长量随PVP和AC质量浓度的增加而增加,随VC浓度的增加呈先增加后降低趋势。添加VC和PVP处理不同外植体愈伤组织累计增长量高于AC处理,以VC浓度为0.4 g/L时茎段愈伤组织累计增长量最高,为6.69 g。添加PVP和AC处理的茎段、叶片和根系愈伤组织PAL和POD活性略高于AC处理,而添加PVP处理的茎段、叶片和根系愈伤组织PPO活性高于添加AC和VC处理的。随着抗褐化剂浓度增加,愈伤组织PAL活性逐渐降低、PPO和POD活性呈单峰变化趋势。其中,以叶片为外植体的愈伤组织的PAL、POD和PPO活性均高于茎段和根系的。Pearson相关分析结果表明,青钱柳愈伤组织褐化率与PAL活性呈极显著正相关(P < 0.01),愈伤组织增长量与PPO活性、POD活性呈极显著正相关(P < 0.01)。【结论】抗褐化剂种类和浓度对青钱柳愈伤组织褐化及生长均有显著影响,以AC抗褐化效果最好,但高浓度的AC会一定程度抑制愈伤组织的生长。PAL活性在愈伤组织褐化过程中起关键作用,可以作为青钱柳组织培养过程中褐化控制的主要参考酶指标,同时外植体器官的类型选择也是控制褐化考虑的因素。

• 抗松针褐斑病湿地松未成熟合子胚胚性愈伤组织的诱导

  程方,孙婷玉,叶建仁

  【目的】建立高效实用的抗松针褐斑病湿地松优良无性系的离体快繁体系,为湿地松优良种苗的商业化应用提供技术基础。【方法】以福建官庄林场采集的抗松针褐斑病家系湿地松未成熟合子胚为外植体,分析影响湿地松胚性愈伤组织诱导的主要因素:对外植体材料的预处理进行研究,利用单因素实验筛选适合湿地松未成熟球果的采集及冷藏时间;对培养基中影响胚性愈伤组织诱导的主要添加物中的碳源(麦芽糖、蔗糖和葡萄糖)、肌醇和抗坏血酸进行单因素实验,对α-酮戊二酸和丙酮酸进行双因素实验分析;最后对影响胚性愈伤组织诱导的主要激素,如生长素(2,4-二氯苯氧乙酸)和细胞分裂素(6-苄基氨基嘌呤和激动素)进行随机组合分析。【结果】①未成熟湿地松球果体胚最佳诱导时间为6月底至7月中上旬;②1 000 mg/L肌醇和30 g/L麦芽糖最适宜湿地松胚性愈伤组织的诱导;③抗坏血酸质量浓度为0、1、2、3 mg/L时,对湿地松胚性愈伤组织诱导的影响区别不大;但同时添加α-酮戊二酸和丙酮酸时明显促进了湿地松愈伤组织的诱导;④湿地松最佳诱导培养基与激素组合为基本培养基LP+2 mg/L 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)+2 mg/L 6-苄基氨基嘌呤(6-BA)+2.5 mg/L激动素(KT)。【结论】通过对湿地松球果的预处理,获得了适合湿地松愈伤组织诱导的材料,并且确定了适合胚性愈伤组织诱导的合子胚发育阶段,即2~4阶段,以及合适的采集期。另外,对诱导培养基中主要添加物和激素进行研究,筛选出了1种较优的湿地松愈伤组织诱导的培养基,确定了适合湿地松胚性愈伤组织诱导的主要条件,可为提高湿地松胚性愈伤组织诱导率、促进湿地松体胚发生提供参考。

• 基于多源遥感数据的溧阳市林地植被覆盖度时空差异研究

  王艳芳,谭露,郭红丽,吴芳,齐斐,蒙雯婷,徐雁南

  【目的】分析不同空间分辨率影像各季节林地植被覆盖度 (fractional vegetation cover,FVC) 提取的精度差异,为选择遥感影像提取林地植被覆盖因子提供理论支持和参考。【方法】选择江苏溧阳市林地为研究区,以Sentinel-2、Landsat-8、MODIS等几种常用的不同空间分辨率的遥感影像为数据源,基于像元二分模型提取FVC,利用半变异函数阐明不同季节FVC的空间变异特征,通过混淆矩阵对比分析各个季节不同分辨率影像提取FVC的精度差异。【结果】①用半变异函数可以有效描述FVC的空间变异特征,空间变异程度的季节差异表现为冬季>春季>秋季>夏季。②用不同分辨率影像提取的FVC在水陆交界处及林地斑块边缘差异最为显著,各个季节FVC的提取精度表现为夏季>秋季>春季>冬季。其中,夏季30、250以及500 m空间分辨率影像提取FVC的精度分别为90.99%、76.28%、76.71%。③植被盖度等级对FVC提取精度有显著影响,高覆盖等级提取精度较高,低覆盖等级提取精度较低。低分辨率影像FVC提取精度在植被生长茂盛的夏季显著提升。【结论】不同FVC等级地表对高分辨率影像的监测需求有较大的分异性,夏季利用低分辨率影像提取FVC的可替代性最高,本研究结果有利于提高植被动态监测的精度和效率。

• 基于红外序列图像的火线实时提取及蔓延模拟火线优化

  张晓迪,李明泽,王斌,吴泽川,莫祝坤,范仲洲

  【目的】构建并优化Rothermel-惠更斯原理模型对森林火线蔓延进行预测模拟,探索林火蔓延规律,为森林火灾防治提供有效方案。【方法】对黑龙江省典型易燃树种林下细小可燃物开展点烧实验,利用图像的阈值分割算法和Canny边缘检测算法提取火线并计算林火蔓延速率。收集了8种影响林火蔓延的因子,使用皮尔逊相关分析和偏相关系数对林火蔓延因子进行相关分析。在此基础上构建了Rothermel-惠更斯原理模型对森林火灾蔓延过程进行模拟,并与实际实时所获取的火线轮廓进行对比分析。【结果】相关分析的结果表明,风速、坡度、火场温度与林火蔓延速率呈显著正相关,可燃物含水率、可燃物厚度、可燃物载量与林火蔓延速率呈显著负相关。所构建的Rothermel-惠更斯模型的室内点烧实验的总体精度达到79.25%,灵敏度为78.42%,调和平均数为79.11%,Kappa系数为0.804。室外点烧实验的总体精度达到85.15%,灵敏度为82.31%,调和平均数为82.85%,Kappa系数为0.832。这也证明了Rothermel-惠更斯原理模型可以较好地对森林火灾蔓延进行准确预测,且模型性能稳定。【结论】风速、可燃物含水率、坡度等是影响黑龙江森林火灾蔓延速率的主导因素。所构建的Rothermel-惠更斯原理模型在模拟森林火灾蔓延方面具有很好的适用性,该模型在室内与室外点烧中模拟结果均良好且能准确预测并捕捉火线位置。

• 南京外秦淮河优势草本植物生态位和种间联结性研究

  李雨晗,丁彦芬,张畅为

  【目的】探究南京外秦淮河优势草本植物的生境适应性、种间联结性及群落的发展状态,为秦淮河区域的植被生态恢复及河流生态廊道构建提供参考。【方法】基于群落调查数据,采用生态位宽度、生态位重叠值、生态位相似性分析南京外秦淮河优势草本植物生态位特征;采用总体关联性分析、χ2检验、种间联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验分析种间联结性特征;采用M.Godron群落稳定性分析群落稳定性特征。【结果】①本次调查共记录124种草本植物,其中酸模生态位宽度值最大。②外秦淮河优势草本植物种间总体关联性呈不显著正联结。③χ2检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验发现,优势物种种间联结性较弱,物种独立性较强。④AC值≥0.6的种对有18对,PC值≥0.7的种对数有5对,优势植物种间联结性较弱。⑤M.Gordon分析结果表明,交点与稳定点坐标偏离较远,群落目前处于不稳定状态。【结论】南京市外秦淮河草本植物群落优势物种间生态位差异较大,总体关联性呈不显著负联结,χ2检验、AC值、PC值、Pearson相关检验和Spearman 秩相关检验结果均表明群落内种间联结性较低,种间结构较为松散,物种独立性较强,群落处于不稳定的演替阶段。因此,亟须加强秦淮河流域的生态修复工作,增强群落稳定性。

• 基于蚊患防控的亚热带地区城市公园生态整治设计

  杨云峰,杨家琪

  【目的】分析城市公园的蚊虫数量或密度与景观因子、气象因子之间的关系,总结城市公园生态整治设计时防控蚊患的策略。【方法】2021年8—9月,在南京市玄武湖公园中情侣园游客活动范围内选择65个取样点,分别测量各点位的蚊虫密度,并分析蚊虫密度与公园景观因子、气象因子的相关性。【结果】研究区域内蚊虫密度与乔木覆盖率、垂直高度0.2~1.8 m的植被覆盖率、相对湿度正相关,与硬质铺装率和风速负相关。灌木覆盖率、草本覆盖率、植被覆盖率、水体比例、是否为自然驳岸、水生植物覆盖率、水生植物平均高度和温度对蚊虫密度的影响程度较小。【结论】对于水、土、植被的生态整治是控制蚊虫的根本,对于城市公园进行设计和改造时,提出以下4条原则:①优化蚊患防控导向的绿地布局,设置生态保育区以及缓冲区;②在公园种植设计中,游客聚集区可适当增加驱蚊类植物和针叶树的比例,垂直高度0.2~1.8 m空间内减少灌木种植;③加强对公园水体的治理,水体规划遵循“大而集中”原则;④完善公园基础设施,如建设可透水雨水井、减少雨水蓄积以趋避蚊患,以及设置灭蚊设施。

• 基于在线地图的南京市主城区大型公园绿地骑行可达范围评估

  徐振,李鸣珂,陈妍,周珍琦

  【目的】城市大型公园绿地能够为居民体力活动、社会交往提供适宜的亲自然场所,对居民个人健康、社群融合乃至健康城市营造均有促进作用;而高效便捷、零碳排放使骑行成为住区与大型公园间值得重视的交通方式。探究骑行方式下的大型公园可达范围能够为城市绿地的规划发展提供参考。【方法】以自编代码抓取百度地图中南京市主城区大型公园与周边住区间的骑行路径,分析不同骑行时限下大型公园的服务范围及公园周边居民住区的受惠情况。【结果】在15 min骑行时间内大型公园的服务范围能够覆盖主城区绝大部分住宅建筑与居住小区,但还存在部分骑行意义上的大型公园匮乏区域。不同公园的服务效能不同,各区居民的受惠情况也有所差异。【结论】南京市主城区部分大型公园的骑行可达性仍有提升空间,建议结合大型公园建设与城市骑行交通优化,进一步提升公园服务效能与居民出行体验。

• 基于场所依恋的城市滨水公园社会连接研究

  达婷,李琰

  【目的】分析城市滨水公园场所依恋的特殊性,探讨影响城市滨水公园活力的因素,厘清城市滨水空间活力的作用机制。【方法】通过区分游赏者的场所依恋度,建立城市滨水公园社会连接分析框架。以南京滨江4个典型滨水公园为研究对象,通过问卷调查(n=392),采用t检验、方差分析和卡方检验分析变量间的相关性。【结果】①游赏者与自然连接的认知结构存在差异,高依恋度游赏者认同与水生态环境相关的自然体验,中、低依恋度游赏者认同休闲活动的环境体验;②游赏者的社交联结在认同感高的场所更易建立;③游赏者开展日常性/偶然性游憩活动的行为差异取决于是否将河流看成个体/社区的一部分。【结论】社会连接是分析城市滨水活力的具体指征,是城市滨水游赏者使用滨水环境的一种状态。提升城市滨水空间活力,需要充分考虑游赏者对河流景观的环境态度和游憩行为差异。将场所依恋分析方法应用到城市滨水社会连接研究中,可以增加对城市滨水活力机制的解释深度,为城市滨水活力研究带来新路径。

• 不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征

  颜铮明,阮宏华,廖家辉,石珂,倪娟平,曹国华,沈彩芹,丁学农,赵小龙,庄鑫

  【目的】甲虫作为森林生态系统的重要生物组分,能够调控森林凋落物分解及土壤生态学过程。笔者探明不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征,为揭示杨树人工林生态系统结构、功能、过程并维持林地生产力提供理论支撑。【方法】于2020—2021年,以江苏东台的黄海森林公园不同林龄(6、9、12、15及18 a)杨树人工林为对象,采用巴氏罐诱法收集不同年龄林分的地表甲虫,并在体视显微镜(LEICA M205A)下鉴定和计数。分析杨树(Populus spp.)人工林地表甲虫群落组成、结构及多样性特征。【结果】研究期间共采集到地表甲虫标本1 460只,分属于7科28种。其中优势种为蠋步甲(Dolichus halensis)、亮足细胫步甲(Agonum gracilipes)、铜绿婪步甲(Harpalus chalcentus)和巨短胸步甲(Amara gigantea),其数量占总个体数的79.11%;常见种为谷婪步甲(Harpalus calceatus)、毛婪步甲(Harpalus griseus)、条斑叶象(Hypera conmaculata)、黄斑青步甲(Chlaenius micans)、红角婪步甲(Harpalus amplicollis)和脊青步甲(Chlaenius costiger),占总个体数的15.82%;其余18种均为稀有种群,仅占总个体数的5.07%;地表甲虫种类数和个体数量随林龄的变化,表现为12年生杨树人工林显著高于其他林龄,18年生林分最低;地表甲虫物种多样性随杨树人工林林龄增加呈先增后减的变化规律,最大值与最小值分别出现在12年生和18年生杨树人工林,变幅为33.83%,其中6、9、15年生杨树人工林地表甲虫多样性无显著差异。总之,地表甲虫个体数量、物种多样性变化,从杨树幼龄林至中龄林阶段表现为增加趋势,在中龄林到成过熟林阶段表现为减少趋势。【结论】地表甲虫个体数量、物种多样性与杨树人工林生长发育阶段密切相关,处于快速生长发育阶段的中龄林具有较高的物种多样性,处于成熟林阶段的杨树人工林地表甲虫的个体数量和多样性均显著降低。

• 城市尺度下长三角区域碳排放效率时空演化及影响因素研究

  宋青,李超群,陈骏宇

  【目的】探究长三角地区碳排放效率时空特征及影响因素,更好地为长三角地区根据自身实际发展情况制定有针对性的碳减排措施,促进区域的协调发展。【方法】基于非期望产出的SBM(slacks-based measure)模型测度长三角地区41个城市的碳排放效率,结合探索性空间分析方法对长三角地区碳排放效率的时空特征进行探究,从规模、结构、技术3个维度出发,将空间因素考虑在内构建空间计量模型并深入分析长三角地区碳排放效率的影响因素。【结果】长三角地区41个城市碳排放效率存在较大差异,不均衡现象明显;碳排放效率高值区主要分布在上海市和江苏省,碳排放效率低值区集中分布在安徽省,空间差异特征明显;碳排放效率在空间上表现出较强的正相关性,空间聚集态势明显且空间集聚主要以H-H和L-L类型集聚为主;经济发展规模、产业结构对于碳排放效率的提升有显著的抑制作用,外商直接投资对于碳排放效率有明显的正向驱动作用。【结论】空间杜宾模型(SDM)的效应分解结果表明,注重经济发展质量、调整产业结构是提升长三角地区城市碳排放效率的重要途径。

• 转为生态用地的中国搬迁地时空演变及其分布格局研究

  张桂莲,易扬,张浪

  【目的】城市化的快速发展使土地资源日益紧缺,城市园林绿化活动多在工业等搬迁地上开展。系统全面了解搬迁地的时空演变特征及其分布格局,可为城市生态空间规划与可持续管理提供重要支撑。【方法】基于GlobeLand30地表覆盖数据,采用叠加分析、空间自相关分析、方向分布分析和景观格局指数等方法,对近20年来我国333个地级行政区内人造地表变更为生态用地的搬迁地(下文简称搬迁地)数量变化进行分析,并对其空间分布格局进行研究。【结果】我国搬迁地的热点区域主要集中在华中、华南和东北地区,且其空间分布呈现显著的自相关关系;搬迁地的热点和冷点区域都有明显的方向性,热点区域逐渐向东北地区迁移,冷点区域逐渐向北方偏移;搬迁地局部空间自相关关系呈现HH(高值-高值)聚集、LL(低值-低值)聚集、LH(低值-高值)异常和HL(高值-低值)异常4种类型,以HH聚集和LL聚集为主,均有连片趋势,而LH异常零星分布在HH聚集周边,HL异常较少;搬迁地的斑块所占景观面积比例(PLAND)增加且斑块平均面积(MPS)逐渐减小,说明搬迁地逐渐以小斑块的形式增加。【结论】量化分析了我国地级行政区内搬迁地面积和比例,搬迁地分布多集中在中东部和南部等经济发达城市所在区域,搬迁地冷点区域主要集中在西南地区。

• 工商资本下乡流入农户土地的收入效应及异质性分析

  付天琴,吉星,张红霄

  【目的】在探索如何实现共同富裕的现阶段,分析工商资本下乡流入农户土地是否有效提高农户收入,及其收入效应是否具有异质性等问题具有重要意义。【方法】在理论分析工商资本下乡流入农户土地促进农户增收,及其增收效应具有异质性的基础上,利用中国劳动力动态调查(CLDS)的2014、2016、2018年3期非平衡面板数据,采用双向固定效应模型,实证分析工商资本下乡流入农户土地的收入效应及其异质性。【结果】工商资本下乡流入农户土地具有显著的收入效应,能提高农户收入,优化农户收入结构;工商资本下乡流入农户土地对低收入农户的收入促进作用强于对高收入农户的促进作用;工商资本下乡流入农户土地对东部地区农户收入的促进作用弱于对中西部地区农户收入的促进作用。【结论】工商资本下乡流入农户土地对东、西部地区和高、低收入水平农户的增收作用具有差异。因此,相关部门可在保护农户权益的基础上出台相关分类政策,促进工商资本下乡更好地带动农户增收。

• 栎类新品种‘传奇’和‘鸿运当头’

  王振猛,杜振宇,王霞,王洪永,高嘉,马丙尧

  【目的】筛选观赏性强的栎类优良新品种,为我国温带地区造林绿化树种的推广提供参考。【方法】通过实生选种方法,筛选出特异单株进行嫁接繁殖,并进行DUS测试。【结果】‘传奇’红栎新品种干型好,叶片硕大,秋季红叶期达25 d左右;‘鸿运当头’沼生栎树干通直,新芽红褐色,秋季红叶,12月中旬叶完全落尽。【结论】‘传奇’和‘鸿运当头’是观赏性状优良的栎类新品种,可作为园林绿化景观树种加以推广应用。