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2024年第6期

• 国际森林空间分析技术会议(ForestSAT 2024)学术动向分析

  侯正阳,黄华国

  森林空间分析技术会议(ForestSAT)是国际林业遥感领域的一大学术盛事,已成为该领域的学术风向标。ForestSAT 2024于9月9—13日在新西兰罗托鲁瓦举行,吸引了来自超过40个国家的学者,共同探讨38个议题,包括统计遥感、森林清查、森林生态、遥感算法、遥感产品及未来展望。此次会议呈现5大特点:首先,统计遥感备受关注;其次,遥感技术的应用需求旺盛,服务于森林生态和清查;第三,强调数据融合,充分利用多源多模态数据优势;第四,遥感产品为全球“双碳”战略提供支持;最后,把脉林业遥感未来发展路径。会议期间举行了两场主旨报告并深入讨论无人机遥感、尺度上升、小域估计及误差传播等前沿问题。统计遥感作为抽样调查、统计模型与遥感技术的融合,是突破林业遥感瓶颈的重要手段,展现了林业遥感的新发展趋势。

• 无患子液流时滞特性及对遮蔽花序枝叶修剪的响应

  蔡婉婷,贾黎明,王冕之,郑玉琳,李露,罗水晶

  【目的】探究无患子(Sapindus saponaria )生殖物候期树干液流的时滞特性以及遮蔽花序枝叶修剪对时滞的影响,为无患子的科学培育提供指导。【方法】在福建省建宁县无患子国家林木种质资源库,以5年生‘媛华’品种示范林为试验对象,在其生殖生长季(5—11月)运用热扩散液流探针技术对修剪和不修剪(对照)处理无患子的树干液流速率(Fd)进行实时监测,并同步监测光合有效辐射 (PAR)、空气温度(Ta)、空气相对湿度(RHa)等环境因子,运用错位相关法分析液流速率对主导环境因子间的时滞响应。【结果】无论是否进行修剪处理,PAR和饱和水汽压亏缺(VPD)均是影响该地区无患子树干液流的主导环境因子。典型晴天时,无患子树干液流与主导环境因子均呈现“迟滞回环”的关系,其中与PAR的响应过程呈逆时针方向,与VPD的响应过程呈顺时针方向。对照组和修剪组树干液流在花芽膨大期、开花期、初果期、果实膨大期、果实转色期、果实成熟期等6个生殖物候期分别比PAR滞后10、10、0、10、20、50 min和0、20、10、10、20、50 min;比VPD提前160、120、90、90、130、100 min和190、110、70、90、130、100 min。【结论】不同生殖物候期无患子树干液流与主导环境因子间的时滞存在差异,修剪减小了花芽膨大期Fd-PAR的时滞,增大了开花期和初果期Fd-PAR的时滞,但修剪在各生殖期对Fd-VPD的时滞影响相反。该研究为准确评价环境因子对林木耗水产生的影响提供了科学依据,也有助于构建更准确模拟白天蒸腾过程的模型。

• 无患子生殖生长物候期液流特征及其对枝叶修剪的响应

  王冕之,郑玉琳,贾黎明,李露,罗水晶,刘济铭,刘俊涛

  【目的】了解无患子(Sapindus saponaria)关键物候期液流速率特征及其对修剪和气象因子的响应规律,为无患子生殖生长各关键物候期水分的科学管理提供理论参考。【方法】在福建省三明市建宁县无患子国家林木种质资源库试验区,以5年生无患子新品种‘媛华’为试验材料,利用热扩散液流探针和自动气象站监测2021年4月20日—11月9日的树干液流和气象数据分析气象因子和枝叶修剪对无患子液流特征的影响。试验中探针安装于距地面约30 cm处以保证所有处理的探针都安装于第1分枝之下。修剪组样树在花序抽生期长出花序后进行一次性修剪,去掉遮蔽花序阳光的枝组和复叶。对照组样树不做修剪处理。【结果】①无患子日均液流速率随时间在7个生殖生长关键物候期尺度上呈现降低—升高—降低的趋势。在初果期蒸腾活动最强,日均液流速率高达(1.13±0.05)×10-3(修剪)和(1.48±0.05)×10-3cm/s(对照),在果实成熟期蒸腾活动最弱,日均液流速率低至(0.15±0.02)×10-3(修剪)和(0.26±0.03)×10-3 cm/s(对照)。除花芽膨大期外,修剪显著降低了无患子各物候期液流速率,降低作用在树体生长旺盛的晴天较明显、在果实发育末期最强。②太阳辐射、空气温度、风速和饱和水汽压亏缺是无患子液流速率的主要驱动因子,而降水量和空气相对湿度是主要限制因子。持续降水等气象因素是花芽膨大期至开花期前期和果实膨大期中期无患子蒸腾活动的主要限制因素,叶片老化、树体逐渐进入休眠是果实成熟期液流速率低的主要原因。【结论】修剪显著降低了树体蒸腾作用,降低效应随关键物候期向后发展而增强。无患子生殖生长全物候期液流速率波动明显,推测树木和果实生长对水分的需求与树体耗水行为密切相关,而花序生长发育时期持续过量降雨等气象因素不利于无患子蒸腾耗水。

• 配方施肥对无患子幼树光合特性和生长的影响

  刘俊涛,贾黎明,闫小莉,张卫华,蔡婉婷,仲静,王立宪,曹秋丽,赵鹏丽,陈义勇,余佳欣,陈娜,翁学煌

  【目的】探究氮磷钾配施对无患子(Sapindus saponaria)‘媛华’和‘粤硕菩提’生长和光合特性的影响,为无患子优良品种科学施肥提供理论依据。【方法】以无患子品种‘媛华’和‘粤硕菩提’为试验材料,采用“3414”大田试验方法,研究不同 N、P 和K配方施肥处理(0.N、P、K均不施肥;1.N肥75 kg/hm2,P肥45 kg/hm2,K肥20 kg/hm2;2.N肥150 kg/hm2,P肥90 kg/hm2,K肥40 kg/hm2;3.N肥225 kg/hm2,P肥135 kg/hm2,K肥60 kg/hm2)对无患子优良品种生长和光合特性的影响。【结果】无患子‘媛华’和‘粤硕菩提’的树高以N2P1K2和N2P2K3处理效果最好,分别比对照提高28.42%和39.14%,且差异显著(P<0.05);其N1P2K1和N2P3K2处理的无患子地径最大,比对照组(N0P0K0)提高了16.11%和32.93%。不同施肥影响无患子‘媛华’树高和地径顺序为磷>氮>钾,而影响‘粤硕菩提’的树高和地径顺序为氮>钾>磷。不同施肥处理无患子‘媛华’和‘粤硕菩提’均以N2P2K2处理的净光合速率最高,较对照组显著提高了42.19%和53.01%,各处理组能提高叶片净光合速率、胞间CO2浓度和蒸腾速率、水分利用效率,但‘媛华’气孔导度变化不明显。氮肥施用量与‘媛华’和‘粤硕菩提’树高和地径均呈极显著正相关。采用熵权TOPSIS法对不同施肥处理下无患子品种‘媛华’和‘粤硕菩提’的生长和光合指标进行综合评价,‘媛华’的施肥处理以N2P1K2和N1P2K2的综合评价较好,‘粤硕菩提’的施肥处理以N1P1K2和N2P2K2较好。【结论】适当氮磷钾配施能有效促进无患子‘媛华’和‘粤硕菩提’的生长和光合特性,‘媛华’的最佳的氮磷钾肥配施方案N、P、K的施肥量分别为115.26、64.14、44.37 kg/hm2,‘粤硕菩提’的N、P、K的施肥量分别为117.90、87.65、36.11 kg/hm2。

• 含笑花雄蕊发生与发育的基本特征

  刘思彤,聂堂杰,吴庆贤,靳乐妮,万小霞,尹增芳

  【目的】观察含笑花(Michelia figo)雄蕊形态建成过程,探究其雄蕊发生和发育的基本特征,为木兰科植物繁育与进化生物学的研究积累基础资料。【方法】利用扫描电镜、显微成像及石蜡切片技术,对不同生长阶段含笑花花芽中的雄蕊进行解剖观察。【结果】含笑花雄蕊原基的发生方式为螺旋状排列、向心方式发生。随着雄蕊形态建成的完成,其表观形态特征发生系列变化,最终形成较长的花药与较短的花丝。花药组织包括花药隔和4个花药室。花药室内造孢组织分化形成的小孢子母细胞减数分裂不同步,最终形成左右对称型和正四面体型小孢子四分体,之后游离的小孢子发育成二细胞型花粉和少量的三细胞型花粉。花药壁由1层表皮细胞、1层药室内壁细胞、2~3层中层细胞及1层分泌绒毡层细胞组成。成熟花粉发育时期绒毡层解体消失,但部分中层细胞宿存,直至花药壁开裂时才完全解体消失。花丝外有1层表皮细胞包裹,内部由薄壁组织填充,中央贯穿着直达药隔的维管束。发育早期的花丝薄壁组织内具有气腔的结构,成熟期消失。【结论】含笑花雄蕊发生与发育的过程基本正常,雄蕊螺旋状向心发生、小孢子母细胞减数分裂不同步、花丝气腔结构的时序变化、多数左右对称型小孢子四分体及二细胞型花粉等基本特征,体现了木兰科植物的原始性。

• 红锥种源与无性系的材性变异研究

  杨袁木,李娜,陈新宇,徐放,潘文,张卫华

  【目的】开展红锥(Castanopsis hystrix)种源及无性系材性变异规律研究,阐明材性相关性状的遗传特性,为材性遗传改良及木材的科学加工和合理利用提供理论依据。【方法】调查红锥种质资源库内17个种源226个无性系的材性性状,对不同种源、种源内不同无性系的12个材性性状数据进行方差分析,并根据种源遗传方差、种源内无性系遗传方差等计算遗传力。对红锥不同种源材性指标与地理位置和气象因子进行Spearman相关分析、主成分分析与聚类分析。【结果】方差分析结果表明,木材基本密度、纤维素含量和半纤维素含量在种源间存在极显著差异,木材纤维长度、纤维宽度和木质素含量在种源间存在显著差异;纤维长度、纤维宽度、长宽比、木材基本密度、纤维腔直径、腔径比、木质素含量、半纤维素含量指标在种源内无性系间存在极显著差异。木材基本密度、纤维素、半纤维素含量的遗传力在种源间差异较大,纤维长宽比、纤维长度、木材基本密度在种源内无性系间遗传力差异较大,均在0.5以上,表明这些性状分别在种源和无性系水平上受高度遗传控制。且所有种源木材基本密度均值均在0.5以上,表明红锥木材硬度整体水平高,密度大,属硬木材质。相关性分析结果表明,纤维长度与木材基本密度呈显著正相关,与木质素含量呈显著负相关,木材基本密度与纤维素含量呈显著正相关。木质素含量与纤维素含量呈显著负相关,纤维素含量与半纤维素含量呈负相关。各种源材性性状指标与地理-气候因子也存在一定相关性,表现出经度越高,木材木质素含量越高;纬度越高,木材基本密度越小;随着海拔的升高,木质素含量逐渐降低的规律;纤维长度与年均气温呈显著负相关,纤维长度可能会因年均气温的升高而减小。总体上,种源材性与地理因子相关性较强,而与环境因子相关性不明显。主成分分析将12个性状综合为有显著种源间遗传变异的6个性状,前3个主成分累计贡献率达62.76%,能够保留表型性状的大部分信息。层次聚类法将17个种源划分为3大类群,第Ⅰ类包括6个种源,总体特征表现为纤维长度、木材基本密度、维管束含量较低,木质素含量较高;第Ⅱ类包括5个种源,总体特征表现为纤维宽度、木质素含量和纤维素含量较高,纤维长度、木材基本密度较低;第Ⅲ类包括6个种源,总体特征表现为纤维长度、宽度、木材基本密度、纤维素含量较高,半纤维素含量较低。【结论】红锥种源与无性系材性性状遗传变异丰富,有较好的遗传改良潜力。纤维长度和长宽比这2个性状在改良过程中应注重无性系内优树的选择,而木材基本密度、纤维素和半纤维素通过种源间选择能达到较好的改良效果。木材材性主要受经度、纬度和海拔影响,选择生长在高经度、低纬度和低海拔的树种,木材品质更优。以上结果为红锥种质资源的保存和利用提供了理论依据,为筛选出材性优良无性系奠定基础,也可为将来红锥材性性状的改良和育种工作提供借鉴。

• 鹅掌楸LcPIN1a基因的克隆及其对植株生长发育的影响

  郝兆东,马筱筱,王丹丹,陆叶,施季森,陈金慧

  【目的】PIN-FORMED(PIN)属于生长素转运蛋白,能够介导生长素的极性运输,在植物的生长和发育过程中扮演着关键角色。本研究旨在解析鹅掌楸PIN1基因对植物生长和发育的影响。【方法】通过蛋白序列同源比对、系统发育树构建以及蛋白结构域预测的方法,鉴定鹅掌楸中PIN1的同源蛋白LcPIN1s。然后,通过转录组数据解析LcPIN1s基因的组织特异性表达情况,并通过实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)方法研究LcPIN1s在不同苗龄再生植株的根、茎和叶组织中的表达动态。此外,通过转录组数据解析LcPIN1s基因在低温、高温以及干旱胁迫条件下的时序动态表达,并进一步利用RT-qPCR方法研究LcPIN1s响应干旱胁迫与内源ABA合成之间的关联。最后,通过克隆鹅掌楸叶片中高表达的PIN1同源基因LcPIN1a,构建由CaMV35S启动子驱动的过表达载体(35S:LcPIN1a),通过异源转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)和同源转化杂种鹅掌楸(Liriodendron × sinoamericanum),筛选并获得的异源过表达(LcPIN1a-HO)和同源过表达(LcPIN1a-OE)阳性再生植株,分别进行生长和发育性状的测定和分析。【结果】通过生物信息学方法在鹅掌楸基因组中成功鉴定到了3个PIN1同源蛋白,分别命名为LcPIN1a、LcPIN1b和LcPIN1c。组织特异性表达分析显示,LcPIN1a主要在叶片中高表达,而LcPIN1b和LcPIN1c主要在茎和根以及成年后的雌蕊中高表达。另外,鹅掌楸3个PIN1同源基因均受到低温(4 ℃)和干旱(质量分数15% PEG6000)处理的诱导而表现出先上调后下调的表达模式,但在高温(40 ℃)胁迫下则会急剧下调表达。利用聚乙二醇(PEG)、脱落酸(ABA)以及ABA合成抑制剂氟啶酮(Flu)处理,发现LcPIN1s在响应干旱诱导时表现出不同的模式,即LcPIN1a不依赖于内源ABA的合成,而LcPIN1b和LcPIN1c则依赖于内源ABA的合成。最后,通过对拟南芥异源过表达株系(LcPIN1a-HO)再生植株的生长性状统计分析发现,其在根长和株高方面均显著低于野生型,同时雄蕊数发生显著变异,从野生型的6枚雄蕊变为以5枚为主。在杂交鹅掌楸过表达株系(LcPIN1a-OE)中,其体胚成苗率显著降低,并且成苗后的再生植株在根长和株高方面均显著低于野生型,同时根系结构发生明显变化,主根不明显。【结论】鹅掌楸PIN1蛋白在植株的营养和生殖生长方面发挥重要作用,过量表达不利于植株的正常生长和发育。

• 基于简化基因组开发青冈和滇青冈微卫星引物

  欧阳泽怡,李志辉,牟虹霖,姜小龙,程勇,吴际友

  【目的】青冈(Quercus glauca)和滇青冈(Q. glaucoides)为珍贵树种,是东亚亚热带常绿阔叶林的重要建群种以及典型地理替代种,具有很高的生态和经济价值。开发其微卫星(simple sequence repeats,SSR)引物有助于分析其群体遗传格局及遗传多样性,为2种青冈林的管理和资源开发利用提供参考,也可为跨物种间的微卫星标记开发提供借鉴。【方法】分别基于3株青冈和3株滇青冈植株的简化基因组测序数据开发SSR引物。先后采用Stacks 2.0b软件process_radtags模型和SciRoKo 3.4软件对测序数据进行过滤和提取。利用Primer premier 6.0软件设计SSR引物。【结果】使用pyRAD 3.0.66软件对序列进行聚类,共鉴定出217个SSR位点,其中35%(76个)的SSR位点在青冈和滇青冈中均具有多态性。设计并筛选出28对SSR引物,分别在两个青冈群体和两个滇青冈群体(共48个个体)中进行巢式聚合酶链式反应(PCR)扩增。开发的28对SSR引物分布在青冈10条染色体上,SSR引物均在青冈和滇青冈个体中成功扩增,扩增率达到了90.7%。SSR分型分析结果表明,从遗传多样性方面看,所开发的28对引物中,共有176个等位基因;引物的等位基因数为3~13,平均为6.29个;期望杂合度为0.223~0.886,观察杂合度为 0.159~0.830。【结论】利用简化基因组数据可以快速、高效、经济地开发青冈和滇青冈通用微卫星引物,为后续2种青冈群体遗传学研究提供基础。也证明利用简化基因组测序数据,可开发近缘物种的通用微卫星引物。

• 资源植物黑老虎的比较叶绿体基因组学研究

  翟学昌,彭丽,颜海飞,朱柯帆,张淑燕,张彩云,鲁显楷

  【目的】发掘我国重要资源植物黑老虎(Kadsura coccinea)的叶绿体基因组高变异区域及SSR变异位点,为其遗传多样性及种质资源评估奠定基础。【方法】获取5个黑老虎个体的叶绿体基因组,通过基因注释,采用生物信息学方法开展核苷酸多态性、简单重复序列(simple sequarce repeat,SSR)分析,并以2个五味子属植物为外类群分析南五味子属的系统发育关系。【结果】黑老虎完整叶绿体基因组为典型的四分体环状结构,长度为145 413~145 903 bp。其中,大单拷贝区的长度范围为94 457~94 757 bp,小单拷贝区的长度为18 032~18 047 bp,重复区为16 431~16 552 bp。黑老虎叶绿体基因组编码125个基因,蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因分别为82、35、8个;总G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)的碱基数占总碱基数的比例(GC占比)为39.7%。采用滑动窗口法分析发现黑老虎叶绿体基因组上petN-psbM和trnS-GCU-trnG-UCC具有很高的核苷酸多态性(Pi > 0.03)。该物种叶绿体基因组上共有212个SSR位点,其中24个SSR位点在5个黑老虎个体间存在多态变异,具有应用前景。系统发育分析表明,此次研究中黑老虎个体聚成一支,与同属其他物种关系较远。【结论】本研究首次系统比较了多个黑老虎个体的叶绿体基因组,发掘出基因组内的高变异区域及变异SSR位点,为其遗传多样性及种质资源评估奠定了基础。

• 金佛山方竹不同出土高度和部位竹笋营养品质分析

  秦敏,王晓芹,卞丽丽,伍虹雨,姚文静,林树燕

  【目的】探明金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)竹笋不同出土高度[(0,10]、(10,20]、(20,30]、(30,40] cm]及不同部位(上部、中部、下部)在营养品质上的差异,综合评定其营养价值,为金佛山方竹竹笋产品开发提供参考。【方法】利用液相色谱等方法测定竹笋营养品质指标,采用主成分分析和隶属函数法评价不同出土高度和部位金佛山方竹笋的综合营养品质。【结果】金佛山方竹笋不同出土高度的营养成分呈现出规律性变化,随着出土高度的增加,竹笋膳食纤维、粗脂肪、灰分、单宁、还原糖、果糖和葡萄糖含量逐渐升高,与之相反的是水分、粗蛋白、蔗糖、总酸和矿质元素含量总体逐渐降低,而总糖、黄酮含量呈先上升后下降的趋势,维生素C含量相对稳定;不同出土高度的方竹笋所含氨基酸种类较多,出土(0,10] cm竹笋的总氨基酸含量和人体必需氨基酸含量均显著高于其他3个出土高度。不同部位金佛山方竹笋的营养成分存在差异,自下部至上部,灰分、单宁、总糖、还原糖、果糖、葡萄糖含量呈逐渐下降趋势,而水分、粗蛋白、黄酮、总酸和矿质元素含量总体逐渐上升,膳食纤维、蔗糖含量相对稳定。竹笋下部维生素C含量最高,竹笋上部粗脂肪含量最低,且总氨基酸和人体必需氨基酸含量显著高于中部和下部。【结论】随出土高度的增加和竹笋部位的下降,金佛山方竹笋综合营养品质逐渐降低。

• NaCl胁迫下外源水杨酸对银杏生长和光合作用的影响

  罗春燕,耿红凯,王秀军,李子航,郭林繁,李庆卫

  【目的】探究外源水杨酸(salicylic acid,SA)对NaCl胁迫下银杏(Ginkgo biloba)的缓解机制,为解决盐碱地区银杏盐害问题、扩大银杏引种栽培、丰富盐碱地区植物景观提供理论依据。【方法】以4年生银杏苗为试验材料,采取盆栽试验法,分别设定50(N1)、100(N2)和200(N3)mmol/L NaCl浓度和0.02(S1)、0.10(S2)和0.50(S3)mmol/L SA不同浓度混合及未施加SA和NaCl的对照共13个处理组,处理时间为28 d,观察银杏生长的表观特征,测定与银杏生长和光合特征相关的12个指标,结合主成分分析和隶属函数法分析,筛选出对银杏盐胁迫缓解效果最好的水杨酸浓度。【结果】①随NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,银杏顶梢和叶片出现不同程度变黄、焦化和脱落的现象,叶鲜质量较对照组显著降低。②NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,会使银杏叶片的叶绿素a(Chla)含量、叶绿素b(Chlb)含量、总叶绿素(total Chl)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]和相对电子传递速率(ETR)降低。③施加适宜浓度的外源SA能缓解NaCl胁迫对银杏生长和光合特征的抑制作用,其中N1S2、N2S2和N3S2处理组缓解效果最好。④主成分分析和隶属函数法分析表明不同浓度外源SA对NaCL胁迫的缓解作用由大到小为0.10、0.02、0.50 mmol/L。【结论】NaCl胁迫能抑制银杏的生长和光合作用,NaCl胁迫下外源SA浓度0.10 mmol/L的缓解效果最佳,0.02 mmol/L次之,SA浓度0.50 mmol/L对NaCl胁迫的缓解作用效果不明显。

• 长期施用沼液对杨树人工林土壤碳氮磷及其计量比的影响

  张苗,阮宏华,沈彩芹,丁学农,曹国华

  【目的】探讨长期施用不同浓度沼液对杨树(Populus spp.)人工林土壤碳、氮、磷组分含量的影响,为科学施用沼液,改善杨树人工林土壤质量,促进杨树人工林可持续发展提供理论依据。【方法】以苏北沿海地区杨树人工林为研究对象,试验采用随机区组设计,设置了4种沼液施用处理,分别为对照(0 m3/hm2, CK)、低浓度(125 m3/hm2, L)、中浓度(250 m3/hm2, M)和高浓度(375 m3/hm2, H),自2012年开始每年定期在杨树人工林中施用。采用连续土钻法采集不同土壤深度0~20 cm(表层),≥20~40 cm(中层)和≥40~60 cm(深层)土壤样品,研究施用不同浓度沼液对杨树人工林不同土层土壤碳、氮、磷主要组分含量及其计量比的影响。【结果】施用沼液显著增加了表层土壤(0~20 cm)有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤总氮(TN)、土壤微生物生物量氮(MBN)、土壤全磷(TP)、土壤有效磷(AP)含量,显著降低了表层土壤碳氮质量比(C/N)和土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN);同时施加沼液也显著增加了≥20~40 cm土层土壤DOC、TP含量。而在深层土壤(≥40~60 cm)中,施加沼液对土壤C、N、P各项指标均无显著影响。沼液显著降低了各土层土壤pH。【结论】沼液作为一种优质的速效有机肥料,能显著增加表层土壤C、N、P等速效养分,对深层土壤无显著影响。同时,施用适量沼液也可以降低沿海盐碱地土壤pH,以及土壤C/N,对改善土壤肥力有一定的作用,但过度施加是否会引起土壤磷素淋洗、氮淋溶风险而造成生态环境污染还有待进一步研究。

• 喀斯特原生林9个树种水力学性状与解剖结构对树干液流的影响

  叶雨艳,丁访军,吴鹏,周华,李源永,周汀,崔迎春

  【目的】揭示茂兰喀斯特森林主要树种水力结构和解剖结构特征及其对树干液流密度的影响。【方法】以茂兰喀斯特森林9个树种为研究对象,用“冲洗法”测定其导水率(Kh)、比导率(Ks)、胡伯尔值(Hv);以解剖学方法测定其导管面积(A)、导管直径(D)、导管水力学直径(Dh)、导管密度(WD)、管胞壁厚度(WVD)等解剖结构参数;采用热扩散探针法监测树干液流密度(Js),并对已测的几个指标进行排序,比较各树种抗旱能力强弱。【结果】①Kh从大到小表现为南酸枣(Choerospondias axillaris)>柿(Diospyros kaki)>山乌桕(Triadica cochin chinensis)>化香(Platycarya strobilacea)>鹅耳枥(Carpinus turczaninovii)>新木姜子(Neolitsea aurata)>山矾(Symplocos sumuntia)>天峨槭(Acer wangchii)>润楠(Machilus nanmu);Ks从大到小表现为南酸枣>山乌桕>柿>化香>鹅耳枥>天峨槭>新木姜子>山矾>润楠;Hv表现为鹅耳枥>新木姜子>润楠>山矾>化香>山乌桕>天峨槭>南酸枣>柿,落叶树种的Kh和Ks大于常绿树种;②除鹅耳枥外,落叶树种的导管面积、直径、水力直径均大于常绿树种,而导管密度则相反;③各树种的Kh、Ks、Hv与Js的相关性均不显著(P>0.05),山乌桕树干液流密度与水力直径呈显著正相关(P<0.05),而天峨槭与水力直径呈显著负相关(P<0.05),山矾的液流密度与导管密度呈显著正相关(P<0.05),其余树种的解剖结构与树干液流密度相关性均不显著(P>0.05);④树种抗旱能力随导管直径的增大而增加,从大到小表现为南酸枣>山乌桕>柿>化香>鹅耳枥>新木姜子>山矾>润楠>天峨槭。【结论】茂兰喀斯特森林中落叶树种的导水、输水和抗旱能力均强于常绿树种。水分充足时,水力学性状对树干液流密度的影响较小,而解剖结构对其影响存在种间差异;优势树种通过增大单位横截面积上的蒸腾拉力抵消树高带来水分运输阻力,为叶片蒸腾和光合作用供给水分。在进行喀斯特植被恢复时应综合考虑落叶、常绿及林分垂直结构的群落配比。

• 南方丘陵区典型混交林树种水分来源对降水的适应性

  武文杰,吴朝明,朱骊,王琳棋,戈禹,张潭,刘自强

  【目的】基于全球气候变化背景下极端天气事件频发对植物水分利用的影响,探讨不同降水条件下南方丘陵区混交林树种对水分来源的适应性变化,为科学实施森林精准经营管理措施提供理论依据。【方法】采集不同降水量梯度下南方丘陵区麻栎(Quercus acutissima)和马尾松(Pinus massoniana)混交林的土壤和植物同位素样品,借助多元线性混合模型,对比分析不同降水梯度下麻栎和马尾松的水分利用来源。【结果】①麻栎在无降水时主要利用[10,30) cm土层的水分,利用率为62.0%;随着降水量的增加,其水源转向[80,100) cm土层的水分和地下水,大雨条件下的利用率分别为34.2%和44.6%。②马尾松在无降水时主要利用地下水和[80,100) cm土层水分,利用率分别为21.2%和21.1%;随降水量增加其水分来源逐渐向(0,10) cm和[10,30) cm土层转移,利用率分别为27.2%和53.3%。【结论】麻栎和马尾松的水分来源对降水的适应性不同,不同降水梯度下两者对土壤水分利用深度能较好地互补。在极端降水频发条件下,不同的水分利用模式有利于减少树种间水分竞争。

• 转BpGLK白桦土壤酶活及根际土壤细菌、真菌群落组成分析

  曹俐,金冬雪,姜静,李天芳

  【目的】白桦(Betula platyphylla)BpGLK转录因子参与调控叶绿体发育及叶色,BpGLK抑制表达白桦在生长期内叶色呈黄绿色,在园林绿化中极具观赏价值。但作为转基因植物,大面积的推广应用是否会对环境产生不利影响引起研究者的重视。研究转BpGLK白桦对土壤酶活及根际土壤细菌、真菌群落组成的影响,为后续环境释放及商业化应用提供理论依据。【方法】以3年生转BpGLK白桦(OE株系及RE株系)及对照野生型(WT)白桦为材料,采用分光光度法测定土壤蔗糖酶、脲酶、中性蛋白酶、过氧化氢酶及纤维素酶的活性,利用 Illumina-Miseq 高通量测序平台对根际土壤微生物进行 16S rRNA 和 ITS 测序分析,对根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性变化、结构差异性、群落组成进行分析,了解转基因活动对白桦土壤酶活性及根际土壤微生物组成的影响。【结果】在测定的4个时间点(6月15日、7月15日、8月15日和9月15日)转BpGLK白桦与WT株系的土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、中性蛋白酶活性均存在显著差异(P<0.05),而过氧化氢酶活性则呈现WT株系与部分转基因株系间存在显著差异,土壤脲酶和纤维素酶活性在8月中旬和9月中旬明显降低,而土壤中性蛋白酶活性在9月中旬明显升高,OE株系的土壤中性蛋白酶活性在4个时期均高于或显著高于WT株系(P<0.05)。根际土壤细菌群落属水平上,具有促生功能的伯克霍尔德菌属(Burkholderia)是转基因株系与WT株系的优势菌,该菌属在转基因株系根际土壤中的相对丰度显著提高;在根际真菌群落属水平上,棉革菌属(Tomentella)是转基因RE株系根际的优势类群,锁瑚菌属(Clavulina)是WT及转基因OE株系根际的优势类群,蜡蘑菌属(Laccaria)的相对丰度在OE株系和RE株系中显著降低(P<0.05);Alpha多样性分析显示,在细菌群落组成方面,转基因白桦的可观测物种数(observed species)、Chao1、香农(Shannon)及辛普森(Simpson)指数与WT株系间未达到显著差异;在真菌群落组成方面,RE株系的群落丰度、多样性均显著高于或高于WT株系,而OE与WT株系间差异未达到显著水平。韦恩图结果显示,转基因株系与野生型株系间的特征序列(ASV)差异显著;主成分分析结果显示,在细菌群落组成上,RE与WT株系的群落组成差异较小,而OE与WT株系差异相对较大;在真菌群落组成上,OE与WT株系的群落组成差异较小,而RE与WT株系差异相对较大。【结论】目标BpGLK基因的导入对白桦根际细菌、真菌群落丰度及多样性产生一定影响,并可能利于植物生长并提升自身抗逆性,但这种影响是否长期存在仍需后续试验验证。

• 洪泽湖湿地国家级自然保护区反季相水位条件下鸻鹬类物种组成及季节动态

  王思路,鲁长虎,刘萌萌,陈泰宇,李成之

  【目的】近年来,洪泽湖湿地保护区出现与淮河流域“枯、丰、平水期”的季节性水位变化规律相反的“冬春高、夏季低”的反季相水位特征,使水鸟栖息环境更加复杂。研究旨在掌握洪泽湖水位变化条件下鸻鹬类水鸟的资源动态,分析洪泽湖湿地保护区鸻鹬类水鸟数量较少的原因,为湿地保护区水鸟多样性保护提供理论参考。【方法】2020年7月—2021年6月,采用样线法和样点法对保护区的鸻鹬类水鸟进行逐月调查,分析鸻鹬类的物种组成以及季节动态,并对数量大于10只的鸻鹬类进行两两配对的种间数量随时间变化的种间相关性分析。【结果】反季相水位条件下洪泽湖湿地保护区鸻鹬类水鸟全年数量总体很少,但具有比较丰富的种类多样性。洪泽湖湿地保护区全年共记录到鸻鹬类水鸟22种,隶属于1目6科。其中,红脚鹬(Tringa totanus)、水雉(Hydrophasianus chirurgus)、灰头麦鸡(Vanellus cinereus)、黑翅长脚鹬(Himantopus himantopus)和鹤鹬(T. erythropus)5种水鸟为优势种。鸻鹬类的季节变化比较明显,春季的鸻鹬类种类和数量最多;鸻鹬类的多样性指数和均匀度指数在春、秋两季相对较高。对12种鸻鹬类数量随月份变化的种间相关性检验表明,有33对呈现正相关,其中有7对呈显著或极显著相关,显示出较为明显的种间吸引作用。【结论】洪泽湖湿地保护区因“南水北调”等水利工程导致的反季相水位特征和浅滩缺少可能是限制该区域鸻鹬类数量的主要原因;另外“退渔还湿”工程实施后,保护区养殖塘退为湖面,不适合鸻鹬类栖息及觅食,也是导致保护区内鸻鹬类数量较少的重要原因。

• 阔叶红松林下幼苗、幼树定植生境散射辐射特征

  杜昕,董雪,谷会岩,陈祥伟

  【目的】为探明阔叶红松林下常见乔木树种更新幼苗、幼树的光强需求,分析了各树种更新对林下光强的响应差异,进而为阔叶红松林及相关生态系统的科学经营提供支持。【方法】以凉水国家级自然保护区内4块阔叶红松林调查样地林下红松(Pinus koraiensis)、红皮云杉(Picea koraiensis)、臭冷杉(Abies nephrolepis)、春榆(Ulmus davidiana)、色木槭(Acer pictum)、青楷槭(Acer tegmentosum)、花楷槭(Acer ukurunduense)、紫椴(Tilia amurensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)9种常见乔木更新的幼苗、幼树为研究对象,在个体水平上计算各株更新幼苗、幼树定植生境的加权进界邻体散射荫蔽度(WINDSD),计算各树种幼苗、幼树定植生境的WINDSD平均值、标准差及分布倾向度。以Mann-Whitney U检验分析各树种幼树、幼苗定植生境的WINDSD与阔叶红松林下均匀布设样点间的差异显著性及同种树种幼苗与幼树定植生境WINDSD间的差异显著性;同时,以蒙特卡罗法检验各类乔木更新幼苗、幼树种群定植生境与阔叶红松林下同等规模的随机分布种群定植生境的WINDSD分布倾向度间的差异显著性。【结果】阔叶红松林下均匀布设样点的WINDSD均值与标准差分别为0.538及0.213,分布倾向度为1.069。红松、红皮云杉、臭冷杉、春榆、色木槭、青楷槭、花楷槭、紫椴、水曲柳9种乔木树种的更新幼树、幼苗中,仅有春榆幼树及水曲柳幼树定植生境的WINDSD平均值与分布倾向度小于林下均匀布设样点。基于均值与分布倾向度共同判断,红松、红皮云杉、臭冷杉及紫椴更新幼树定植生境中的散射辐射强度弱于更新幼苗定植生境;春榆、色木槭、青楷槭、花楷槭、水曲柳更新幼树定植生境的散射辐射强度强于更新幼苗定植生境。蒙特卡罗检验与Mann-Whitney U检验共同显示,红松、红皮云杉、臭冷杉、春榆、色木槭、青楷槭、水曲柳更新幼苗定植生境的WINDSD显著大于阔叶红松林下均匀布设样点,花楷槭、紫椴更新幼苗定植生境的WINDSD与林下均匀布设样点无显著差异;红松、红皮云杉、臭冷杉更新幼树定植生境的WINDSD显著大于阔叶红松林下均匀布设样点,而其余树种更新幼树定植生境的WINDSD与林下均匀布设样点无显著差异。Mann-Whitney U检验显示,9种乔木树种中春榆、色木槭幼树定植生境WINDSD与对应树种更新幼苗定植生境WINDSD间的差异达到显著水平(P<0.05)。【结论】阔叶红松林主要乔木更新幼苗及幼树倾向分布于林下光强较弱的区域内。相较于更新幼苗,更新幼树定植的生境内光强总体上相对更强。不同树种更新对林下光强差异的响应有所不同,红松、红皮云杉、臭冷杉幼苗与幼树定植生境的光强差异不明显,而春榆、色木槭、青楷槭幼树定植生境的光照强度明显强于对应树种幼苗的定植生境。

• 基于叶绿素荧光的叶绿素含量估算

  王琬钧,于颖,杨曦光

  【目的】叶绿素是植物生理状态的重要指示因子,研究基于实测叶绿素荧光数据和Fluspect-B模型模拟数据,探讨叶片叶绿素含量的估算方法。【方法】以黑龙江尚志市帽儿山林场11个典型树种不同冠层高度位置叶片为对象测定其叶绿素荧光光谱与叶绿素含量,结合通过机理模型模拟的不同树种叶绿素荧光光谱与叶绿素含量关系数据库,分别构建基于实测数据的统计模型(多元线性回归模型、人工神经网络模型、随机森林模型)、基于模拟数据的混合模型以及基于实测与模拟数据驱动的混合模型,估算叶片叶绿素含量,并分析不同树种、不同冠层高度处叶片叶绿素含量分布特征。【结果】随机森林模型的模拟效果最佳,叶片叶绿素含量估算精度决定系数(R2)达到0.830 5,均方根误差(RMSE)为7.109 8 μg/cm2;基于实测与模拟数据驱动的混合模型精度优于统计模型,R2和RMSE分别为0.913 3、6.374 9 μg/cm2。阔叶树种叶绿素含量拟合效果普遍优于针叶树种,不同冠层位置处上层叶片数据集拟合效果优于中层,下层的最差。【结论】基于实测与模拟混合数据的混合模型优于基于实测数据的统计模型,混合模型整体拟合效果较好,能较准确估测叶绿素含量。基于叶绿素荧光光谱数据,运用混合模型方法反演森林植被叶绿素含量具有可行性,可为林分叶绿素含量估算及森林生态系统碳汇估测研究提供数据基础。

• 面向侧视MLS点云的行道树单木分割方法

  严宇,李秋洁,李卫正

  【目的】针对行道树资源调查中的行道树单木分割问题,研究面向侧视移动激光扫描(mobile laser scanning,MLS)点云的行道树单木分割方法,对沿道路方向扫描采集到的街道两侧的点云,建立能够准确实现行道树单木分割的点云实例分割算法。【方法】对点云中的点提取局部特征,将局部特征输入行道树点云检测器,在点云中识别出行道树点云;对于识别出的行道树点云采用基于密度的聚类算法(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)进行聚类,在聚类簇中筛选出行道树簇并滤除非行道树点云;提取各行道树簇的树干点云,使用DBSCAN算法聚类得到若干个树干簇,统计每个行道树簇中包含的树干簇个数;对于包含多个树干簇的行道树簇使用垂直切片与垂直切割结合的方法将其粗分割为多棵单株行道树;使用DBSCAN与K近邻(K-nearest neighbor,KNN)相结合的方法对单株行道树进行细分割,得到最终的行道树单木分割结果。采集街道两侧的点云数据,开展了行道树点云检测器训练、细分割精度测试及算法对比试验。【结果】面向侧视MLS点云的行道树单木分割方法在点云数据上的精确度、召回率、F1分数分别为0.970 4、0.951 0、0.960 6,优于以往研究报道的两种先识别再分割的方法。【结论】提出的方法可以准确实现对MLS点云中行道树的单木分割,为行道树资源调查工作节省人力成本。

• 城市行道树调查中无人机飞行方案的优化

  任华章,孙圆,李纪霖,郝雨,林子航

  【目的】借鉴林业调查中的无人机遥感摄影测量技术,探索一套适用于城市行道树调查的无人机飞行方案优选流程,解决多种飞行参数和飞行方案导致的行道树调查数据源参差不齐的问题。【方法】针对行道树调查,设计6种无人机飞行方案,使用层次分析法(AHP)优选出兼顾精度与效率的飞行方案。根据优选方案提取的树高建立胸径反演模型,通过决定系数(R2)、平均相对误差(MRE)和均方根误差(RMSE)等指标选取最佳胸径模型。对株数、树高、冠幅和胸径获取精度与提取效率进行比较,证明经过优选的飞行方案可以在保持一定精度的前提下提高行道树调查效率。【结果】经过AHP分析,“井”字形(飞行模式)和70 m飞行高度为兼顾精度与效率的无人机飞行最佳方案;采用该方案提取的株数精度达到查准率(Precision值)94.44%,查全率(Recall值)80.95%,以及二者衡量指标(F1值)87.18%;提取树高的平均相对误差为8.66%,均方根误差为1.22 m,决定系数为0.88;提取冠幅的平均相对误差为27.77%,均方根误差为1.30 m,决定系数为0.69;所建胸径预测模型决定系数达到0.81。该方案节约时长70%,且获取株数、树高、冠幅和胸径数值的准确性在所有方案中较高。【结论】经过优选的无人机飞行方案在达到行道树调查所需精度的前提下节约了70%时长,并获得较好株数、树高、冠幅和胸径数据。本研究提出的无人机飞行方案优选流程有效,可应用于城市行道树调查。

• 基于多源数据的城市公园网络关注度时空特征与影响因素研究

  叶永祥,崔亭亭,陈馨,朱里莹

  【目的】探析城市公园网络关注度变化特征与影响因素,提出城市公园规划管理建议。【方法】借助多源数据测度了福州市主城区131个城市公园的网络关注度,识别公园网络关注度时空变化特征,构建服务功能分布、城市区位特征、周边空间特征、公园自身属性、区域分布质量、用地性质属性6组指标体系,利用地理探测器与多尺度地理加权回归模型(MGWR)分析公园网络关注度的驱动因子及其空间差异性。【结果】①福州市城市公园网络关注度月度差异显著,具有明显的波动性、突变性与周期性;②空间上呈现“一核两片”布局,Moran’s I分析结果显示,网络关注度呈现正相关的空间分布;③道路网密度是公园网络关注度的主要影响因子,公园面积的影响次之,双因子交互作用对公园网络关注度的促进更明显;④指标空间差异系数之和表现为区域分布质量(G5)> 周边空间特征(G3)> 城市区位特征(G2)> 公园自身属性(G4)。【结论】提升城市公园网络关注度水平,重在城市公园服务品质的营造,提升景观环境面貌和游客承载能力,梳理周边道路交通以便捷游客出行。结合城市公园网络关注度随时间变化特征,可为城市公园规划管理提供前瞻性思路。

• 基于BP神经网络的城市蓝绿开放空间社会介质属性评价

  徐海顺,钱宸,秦雪

  【目的】通过对城市蓝绿开放空间中使用者使用需求和活动方式的分析,识别城市蓝绿开放空间服务于人的社会介质属性,科学构建评价体系,为丰富“人-蓝绿开放空间-社会”关系的研究及相应管理规划提供参考。【方法】基于文献分析、网络数据抓取及实地调查,从蓝绿开放空间作为城市社会介质的视角出发,构建城市蓝绿开放空间社会介质属性评价模型,并以南京市的3个城市公园为例,运用BP神经网络进行模型验证及指标权重定量分析。【结果】基于样本构建的评价模型包含4项一级指标、12项二级指标,其中一级指标包括空间本底、连接类型、参与方式和空间意义,空间本底(权重0.440)是评价社会介质水平的关键要素;二级指标中影响较大的是自然支持水平(权重0.157),其次是基础设施完善度(权重0.127)、微气候舒适度(权重0.125)和地方认同(权重0.121),其余参数的影响相对较小。分析认为,空间本底质量是吸引使用者进行社会活动的基础,“人-蓝绿开放空间-社会”的亲近关系有助于提升空间的社会介质水平。【结论】采用BP神经网络通过对调查数据的学习,能够实现对城市蓝绿开放空间社会介质属性的评价。将社会学与风景园林领域理论与实践相耦合,从人与空间关系的角度出发,可为城市蓝绿开放空间社会效益的识别与评价提供新的研究思路和方法。

• 多情景模拟下县域生境质量时空演变预测——以桃源县为例

  杨宇萍,陈彩虹,佘济云,林楚璇,肖芬,陈楚琳

  【目的】探究不同发展情景下的县域生境质量分布格局,为区域生态保护和社会经济可持续发展提供保障。【方法】以湖南省常德市桃源县为例,结合GeoSOS-FLUS模型与InVEST模型预测耕地保护情景(CPS)、生态保护情景(EPS)和经济建设情景(ECS)下的土地利用和生境质量时空演变格局,并借助地理探测器探测生境质量空间差异的影响因素。【结果】①2000—2020年,桃源县土地利用变化总体表现为草地、耕地、林地规模逐渐减少,建设用地持续扩张;生境质量呈下降趋势,低生境质量面积占比逐年升高。②2035年桃源县在3种情景下的生境质量均值从大到小为EPS(0.818 7)>CPS(0.817 9)>ECS(0.817 3);在ECS下,林地面积实现正增长,高生境质量区域减少幅度放缓,建设用地扩张对生态的破坏得到最大程度遏制;在CPS下,较低生境质量面积占比达到28.07%;在ECS下,低生境质量区域面积占比2.07%,呈持续增长趋势。③地形因子是影响桃源县生境质量空间分布的主要因素,其次为GDP与人口密度。【结论】在县域未来发展中,可考虑优化生态用地空间布局,鼓励发展生态农业,合理控制建设用地增量,提高生态稳定性,促进国土空间高质量发展。

• 基于供需可达性空间耦合的生态优化分区和管控研究——以常州市金坛区为例

  吕程翔,胡秀艳,武洋,殷齐琪,张志飞,秦文栋,王君櫹,周生路

  【目的】基于生态服务供需可达性,探究生态系统与社会经济系统的空间耦合,为国土空间规划中的生态空间优化和分区管控提供定量依据。【方法】以常州市金坛区为研究区,首先评估其生态服务价值并计算生态服务供需比,利用改进潜能模型得到生态供给可达性进而评价生态供需协调度;其次叠加生态服务供需比和供需协调度得到生态优化区;最后借助PLUS模型进行情景模拟,根据两类情形下生态供给能力响应差异提出各分区管控策略。【结果】研究区内生态供需耦合空间分异明显,可划分为供需协调保护区、供需匹配保育区、供需拮抗培育区、供需损益补偿区4类生态优化区,面积占比分别为47.3%、18.8%、23.1%、10.8%,供需管控实施重点分别为:继续保护增强生态服务供给能力,维护生态供需优质协调状态;保护培育区内生态服务供给能力,继续提升生态供需协调匹配程度;大力提升区内生态供给的质和量;严禁生态占用和破坏。供需管控情形下研究区生态服务供给能力得到优化提升,相较于自然发展情形提升15.6%。【结论】基于供需可达性空间耦合的生态优化分区,能更有效地把握区域生态供需空间分异和管控实施重点。

• 长三角城市群碳排放效率的空间关联网络及其影响因素

  权天舒,张晖,许玉韫

  【目的】在“双碳”目标背景下,探索长三角城市群碳排放效率的空间网络格局及其影响因素,为推进低碳生态城市建设和建立包容性绿色增长机制提供依据。【方法】基于SBM-DDF模型、全局Malmquist-Luenberger指数以及核密度估计法,对2008—2020年长三角城市群碳排放效率水平进行测度和时空演变特征分析,并通过修正引力模型与社会网络分析法可视化了长三角城市群碳排放效率空间关联结构及影响因素。【结果】①长三角城市群碳排放动态效率总体呈上升态势,但地区间差异显著且表现出一定的空间扩散效应。②从网络密度、关联性、网络效率等3个方面看,长三角城市碳排放效率的网络稳定性较高,但网络中心度呈非均衡特征。③长三角城市群碳排放效率空间网络板块间具有明显的梯度特征。④政府宏观调控、环境规制、产业结构、对外开放、绿色创新、新型城镇化水平是推动空间关联网络演变的主要驱动机制。【结论】通过城市间相互合作与学习、发挥核心城市的空间辐射效应、优化产业结构、提高新型城市化水平等方式有助于长三角城市群碳排放效率的提升,进而推进长三角城市群生态绿色空间一体化发展。

• 中国林业劳动生产率的时空关联效应及其影响因素解析

  刘艳迪,张诚,孙喆,吕洁华

  【目的】研究中国林业劳动生产率的时空关联特征,分析其影响因素和时空溢出效应,并提出促进中国林业劳动生产率增长的对策建议。【方法】利用2010—2020年中国大陆31个省(直辖市、自治区)的林业劳动生产率面板数据,通过单变量和双变量Moran指数检验区域林业劳动生产率的时空关联特征,在此基础上,分别建立无时空效应、时间效应、空间效应和时空效应4个模型并进行对比,最终选择建立动态空间面板模型分析林业劳动生产率的影响因素并进行时空效应分解。【结果】①中国区域林业劳动生产率存在循环累积时间效应和正向时空交互效应。②本地林地劳动比、产业集聚水平、产业结构优化、劳动者报酬、技术进步、纯技术效率和规模效率的提升对当地林业劳动生产率有促进作用,其中林地劳动比和劳动者报酬的贡献率最高。③资本劳动比和劳动者报酬的提升对邻近地区林业劳动生产率有负向溢出效应,而技术进步和规模效率的提升对邻近地区林业劳动生产率有正向溢出效应。④除资本劳动比的长期效应不显著外,其他因素的长期效应与短期效应方向一致,平均影响程度是短期效应的2.368倍。【结论】提高林业劳动生产率,应充分考虑各因素的本地效应和空间溢出效应,同时考虑政策措施的长期影响,权衡各种因素的作用,以做出合理决策。

• 张家口崇礼区主要植物叶片理化性质及燃烧性分析

  牟韵洁,高德民,龙腾腾,郭在军,牛海峰

  【目的】对河北省张家口市崇礼区8类典型植物叶片的理化性质和燃烧性进行分析,为当地森林火险评估和可持续经营提供参考。【方法】基于张家口市崇礼区典型地表植被类型的分布状况以及自然条件,以白桦 (Betula platyphylla)、油松(Pinus tabuliformis)、落叶松(Larix gmelinii)、榛(Corylus heterophylla)、灌杂、草本类、山杏(Prunus sibirica)、樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)8类植物叶片作为研究对象,选取植被覆盖率较高的纯林地段采集植物叶片并测定其理化性质,采用主成分分析法评价8类植物叶片的燃烧性,并利用聚类分析法对8类植物叶片的燃烧等级进行划分。【结果】8类植物叶片的燃烧性大小由强到弱顺序依次为樟子松、白桦、草本类、山杏、榛、油松、落叶松、灌杂。通过主成分分析与聚类分析将8类植物叶片划分为3个等级,分别为:可燃、较易燃、易燃。落叶松、油松、灌杂属于可燃等级,白桦、榛、草本类、山杏属于较易燃等级,樟子松属于易燃等级。【结论】落叶松、油松、灌杂燃烧性最弱,火灾危险性最低;樟子松燃烧性最强,火灾危险性最高,需特别关注和防范。研究结果为张家口市崇礼区森林火灾发生预报、生物防火以及营林用火等方面提供重要依据。

• 枣飞象成虫触角感器的超微结构分析

  阎雄飞,杨刘继,刘永华,李刚,冯江帅

  【目的】枣飞象(Pcythropus yasumatsui)是危害枣树(Ziziphus jujuba)的重要害虫,给陕北枣产区造成了严重的经济损失。研究枣飞象成虫触角感器微观结构,以揭示该象甲搜寻寄主、寻找配偶和聚集行为的化学通讯机理。【方法】从陕西省榆林市佳县枣园采集枣飞象,将其触角切下依次进行固定、清洗和干燥,利用光学显微镜进行触角形态结构观察,然后利用离子溅射仪给触角喷金,利用扫描电镜对触角上感器的超微结构和分布进行了观察和分析,按照经典的命名方法对感器类型进行了分类和命名。【结果】枣飞象雌、雄成虫均为膝状触角,共3节,柄节、梗节和鞭节各1节,其中鞭节分为7亚节,第7鞭亚节膨大,呈火焰状。在雌、雄成虫触角上共着生有7类13种感器和表皮孔,包括4种刺形感器、1种鳞形感器、3种毛形感器、2种锥形感器、1种芽孢形感器、1种钟形感器和蒲姆氏鬃毛,其中数量最多的是刺形感器,其次为鳞形感器。雌雄成虫之间触角感器的类型没有差异,感器数量上雌虫多于雄虫。【结论】枣飞象触角共有7类13种感器,新发现了刺形感器Ⅳ、锥形感器Ⅱ、毛形感器Ⅱ、钟形感器和蒲姆氏鬃毛,它们在寄主定位、求偶和聚集过程中发挥着重要作用,可作为进一步研究该虫化学生态调控技术的参考。

• 基于有限元分析的园林假山遗产病害监测与结构性保护研究

  张青萍,王岑岑,张晓东

  【目的】以有限元分析寻求假山山体主要损伤的详细定位,为中国园林假山结构性保护研究提供新的视角。进一步推动假山定量研究及科学保护的发展,从而提升中国古典园林假山遗产保护手段的科学性和精确性。【方法】在三维激光扫描技术基础上,提出两种针对假山类复杂模型的建模方式。以有限元为假山遗产保护研究切入点,以整体假山作为研究对象,应用两种假山力学模型进行数值模拟。【结果】分别对四大名石及何园黄石假山作数值模拟分析,得出四大名石和黄石假山主应力、剪切应力及应变云图,明确最大值及其具体位置,进一步确定假山遗产结构受力薄弱点和重点监测区域。【结论】此方法对于假山这一复杂形体造园要素的预防性保护具有重要意义,可将尚未出现明显结构破坏的假山纳入监测保护体系中。