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2025年第3期

• “双碳”目标下我国碳排放配额分配机制及其优化策略

  郭春艳,秦涛,宋肖肖

  【目的】建设全国碳市场是利用市场机制控制和减少温室气体排放、推进绿色低碳发展的一项重大制度创新,也是推动实现碳达峰目标与碳中和愿景的重要政策工具,科学、公平、合理地分配碳排放配额是碳交易开展过程的核心问题。基于碳排放配额分配现状,分析碳交易体系中碳排放配额分配机制及成效,并提出优化策略以助力我国碳交易市场发展。【方法】以“现状—问题—对策”为研究路径,采用文献综述、案例归纳分析、比较分析等方法对国际主要碳市场的配额分配模式进行分析,归纳梳理我国碳排放配额分配机制的现状及主要问题,并对今后的机制和策略优化提出相关建议。【结果】①基于国际视角总结主要市场在碳排放配额分配方面的实践经验,在制定碳市场适当的减排目标和灵活的调整机制、建立充足的参与信心和稳定的价格机制、健全完善的市场机制和配套的法律制度基础上,有序落实免费与有偿相结合的碳排放配额分配方式,为我国碳排放配额分配提供启示和参考。②基于国内视角总结我国碳排放配额分配方面的现状,我国碳排放配额分配取得一定成效,配额总量逐步分层优化,覆盖行业范围逐步扩大,分配原则多元化发展以及分配方式由免费向有偿逐步过渡;但仍存在顶层设计有待完善、分配方式较为单一、市场活力尚未激发和配套措施有待健全等诸多亟需解决的问题。【结论】立足我国碳排放配额分配现状及未来发展趋势,加强分配的统筹规划和顶层设计,推动分配的渐进式发展,建立科学合理的交易生态,健全法律法规、分配方法、市场机制等配套措施,推动碳排放配额分配的市场化赋能和策略优化,可为我国碳交易市场的发展、有效实现碳减排目标提供解决路径和模式参考。

• 氮沉降对滇中高原地带性森林土壤呼吸的影响

  宋成功,王克勤,宋娅丽,张乃木

  【目的】探究氮沉降下滇中高原地带性森林土壤特性的改变对土壤呼吸的影响,阐明滇中高原地带性森林土壤呼吸对氮沉降的响应机制,为准确评估亚热带森林生态系统碳含量收支及物质循环提供理论依据。【方法】以滇中高原常绿阔叶林和高山栎林两种地带性森林土壤为研究对象,设置4个氮处理梯度:对照[施氮量0 g/(m2·a),CK]、低氮[施氮量10 g/(m2·a),LN]、中氮[施氮量20 g/(m2·a),MN]和高氮[施氮量25 g/(m2·a),HN],研究施氮后土壤呼吸(RS)、温度(T)、湿度(W)和有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、硝态氮($\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$)、铵态氮($\mathrm{NH}_{4}^{+}-\mathrm{N}$)含量及微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)的动态变化特征,分析氮沉降对土壤呼吸的影响。【结果】①与CK处理相比,常绿阔叶林土壤呼吸在LN处理下增加,在MN、HN处理下降低;高山栎林土壤呼吸随施氮量增加而增大。②旱季时两种林分土壤呼吸低于雨季,雨季较旱季分别增长了155.15%(高山栎林)和181.78%(常绿阔叶林)。③不同季节两种林分土壤TOC、TN、$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$、$\mathrm{NH}_{4}^{+}-\mathrm{N}$含量均随施氮量增加而增加,雨季时两种林分土壤MBC在各施氮处理下均低于CK。④旱季和雨季常绿阔叶林土壤呼吸与pH、TP含量、MBN存在一定的正相关(P>0.05不显著,下同);高山栎林土壤呼吸与TOC、TN、$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$ 和$\mathrm{NH}_{4}^{+}-\mathrm{N}$含量存在一定正相关关系(P>0.05),与TP含量、MBC和MBN呈现一定的负相关关系(P>0.05),并与pH显著负相关(P<0.05)。【结论】氮沉降可通过影响土壤TOC、TN、TP、$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$、$\mathrm{NH}_{4}^{+}-\mathrm{N}$含量及MBC和MBN使土壤呼吸发生改变,适量的氮沉降对土壤呼吸具有促进作用,过量的氮添加会抑制土壤呼吸。

• 不同林龄水杉人工林土壤颗粒有机碳和矿物结合有机碳的变化特征

  翟宁宁,石珂,阮宏华,倪娟平,方玉,曹国华,沈彩芹,徐亚明,霍建军

  【目的】人工林具有巨大的固碳潜力,在减缓全球气候变化方面发挥着重要作用。然而,作为土壤有机碳(SOC)的主要成分,颗粒有机碳(POC)和矿物结合有机碳(MAOC)在人工林发育过程中的积累与分布机制仍然不清楚。分析各碳组分对不同林龄水杉人工林土壤有机碳积累能力的相对贡献,可为全球气候变化背景下人工林的科学经营和管理提供依据。【方法】选取位于江苏东台林场的7、16、21、26、31、36、42和46 a等8个不同林龄的水杉(Metasequoia glyptostroboides)人工林为对象,每个林龄设置4个重复的野外定位调查样地,分别采集[0,20)、[20,40)、[40,60)、[60,80)、[80,100)cm土壤剖面的样品。通过测定各土层土壤的pH、铵态氮、硝态氮、总磷和有效磷含量等理化性质及各有机碳组分(POC和MAOC)的含量,研究水杉人工林发育过程中土壤POC和MAOC的变化特征。【结果】[0,20)cm土层中POC是土壤有机碳库的主要贡献层,人工林的林分发育过程促进了POC的积累;而[20,100)cm土层中土壤有机碳以MAOC为主,但MAOC对林分发育响应显著。随着林龄的增长,[0,20)cm土层的SOC稳定性降低,更容易被分解利用,而[20,100)cm土层的SOC稳定性更高,更有利于有机碳长久的储存。此外,相关性分析表明POC相比于MAOC对林分发育导致的环境因子的变化更敏感。【结论】随着人工林的生长发育,土壤有机碳的积累主要以POC的形式储存在表层[0,20)cm土壤中,并且在过熟林时期能最大限度地积累有机碳。显然,长期的人工林发育可以有效促进表层土壤有机碳不同组分的积累和固持。因此,延长人工林的主伐年龄可更好地发挥人工林对气候变化的减缓作用。

• 干旱对杨树人工林土壤微生物生物量碳氮磷生态化学计量特征的影响

  赵紫薇,阮宏华,杨艳,谢友超,沈彩芹,徐亚明,曹国华

  【目的】揭示干旱对杨树人工林土壤微生物生物碳量(C)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量特征的影响。为深入了解未来全球干旱背景下杨树人工林土壤C、N、P生物地球化学循环,以及人工林的合理经营提供理论依据。【方法】以江苏省东台林场美洲黑杨(Populus deltoides)人工林为对象,设置自然降水(CK)、穿透雨减少30%(D1)和穿透雨减少50%(D2)3种处理,探讨土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)及其生态化学计量特征(记为MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP)对干旱处理的响应,分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】①干旱处理显著降低了土壤MBC、MBN、MBP含量,D2处理较对照MBC、MBN、MBP分别降低了16.09%、22.60%、32.49%;干旱处理显著增加了MBC/MBN和MBC/MBP,与CK相比,D2处理两个比值分别提高了10.33%、25.15%,但干旱处理对MBN/MBP的影响不显著。②土壤MBC、MBN、MBP含量均有季节性差异,变化范围分别为344.67~500.12、45.21~63.22和15.33~23.48 mg/kg,在夏、秋两季,其含量均较低,而冬、春两季,其含量上升到较高水平,而土壤MBC/MBN和MBC/MBP的季节变化与之完全相反,MBN/MBP没有明显的季节变化。③与对照相比,干旱处理显著降低了土壤铵态氮($\mathrm{NH}_{4}^{+}-\mathrm{N}$)、可溶性有机碳(DOC)、有效磷(AP)含量和含水率(SWC),分别降低了68.81%、32.77%、29.87%和11.05%;而干旱处理后,土壤pH升高、硝态氮($\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$)含量增加,分别增加了1.51%和194.34%。相关性分析表明,土壤MBC、MBN、MBP与SWC和全氮(TN)含量呈极显著正相关,与土壤有机碳(SOC)、$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$含量和碳氮比(C/N)呈显著或极显著负相关。土壤MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP与$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$含量和C/N呈显著或极显著正相关,与SWC和TN含量呈显著或极显著负相关。【结论】干旱显著影响了杨树人工林土壤微生物生物量C、N、P含量及其生态化学计量特征,进而对土壤养分平衡和循环过程产生影响。

• 不同倍性蓝莓杂交组合的结实特性及果实感官品质研究

  李学铃,刘英,吴文龙,闾连飞,张春红,李维林,曹福亮

  【目的】以3种栽培类型的蓝莓品种‘奥尼尔’(Vaccinium corymbosum ‘O’Neal’)、‘红粉佳人’(V. ashei ‘Pink lemonade’)及‘博尼塔’(V. ashei ‘Bonita’)为父本,与3种倍性的蓝莓配置杂交组合,比较授粉后24个杂交组合坐果率及果实感官品质性状差异,为蓝莓杂交育种的亲本选择和栽培实践中授粉树选配提供参考。【方法】以各杂交组合果实为试材、母本品种自然授粉为对照(CK),测定果实外观指标、主要糖类、抗氧化物质、挥发性物质含量等果实感官品质指标。【结果】3个父本与兔眼品种‘沃农’(‘Vernon’)‘布莱特蓝’(‘Briteblue’)杂交亲和性较低,用‘奥尼尔’和‘博尼塔’对高丛蓝莓品种授粉后均有较高的坐果率,用‘奥尼尔’花粉授粉后的‘天后’(‘Primadonna’)果实单果质量降低而硬度显著提高,用‘博尼塔’花粉授粉‘天后’的果实果形指数明显提高。观察杂交种子发现,‘红粉佳人’与南高丛品种杂交坐果率较高且果实无籽,3个父本与兔眼品种‘顶峰’(‘Climax’)杂交果实也均无籽。与自然授粉亲本相比,用‘奥尼尔’和‘博尼塔’授粉显著提高高丛品种果实的糖类物质含量,尤以‘博尼塔’授粉‘温莎’(‘Windsor’)和‘天后’果实固酸比极高。芳香物质检测分析发现,各杂交组合中共检测出59种挥发性物质,主要共有物质为芳樟醇、石竹素和反-2-己烯醛。‘夏普蓝’(‘Sharpblue’)经‘博尼塔’和‘奥尼尔’授粉后果实中芳樟醇含量均显著提高,而‘天后’仅经‘奥尼尔’授粉后芳樟醇含量显著提高,且用‘奥尼尔’授粉的‘天后’和‘夏普蓝’果实反-2-己烯醛含量显著高于自然授粉果实。兔眼品种‘顶峰’经‘红粉佳人’授粉后挥发性物质种类增加明显且以烯类物质较多。总酚和花色苷含量在不同倍性授粉组合中变化趋势相似,以‘奥尼尔’为父本的‘顶峰’果实总酚和VC含量最高,自然授粉的‘天后’和‘顶峰’果实花色苷含量较高。【结论】不同倍性蓝莓杂交具一定亲和性,兔眼衍生品种‘红粉佳人’与南高丛品种杂交可获得无籽果实,兔眼品种‘博尼塔’与高丛品种杂交果实固酸比提高作用显著,南高丛‘奥尼尔’与兔眼‘顶峰’杂交不仅产生无籽果实且促进了抗氧化物质积累。

• 蓝莓46个品种的果实特性分析及综合评价

  赵慧芳,赵俸艺,刘洪霞,吴文龙,吴雅琼,李维林

  【目的】综合评价南京地区46个蓝莓品种的果实特性,为蓝莓良种筛选和育种提供参考信息。【方法】测定蓝莓果实外观和内在品质指标,考察感官特点并评分,通过相关性、主成分和聚类分析对46个蓝莓品种进行分类评定。【结果】从3种类型来看,北高丛蓝莓果实最大,硬度和酸度最高,感官评分最高;南高丛蓝莓果实偏小,硬度最低,甜度最高,总多酚含量最高,感官评分最低;兔眼蓝莓的果实较大,果皮占比最高,总花色苷含量最高。外观指标中去果粉色度a*的变异系数最高(2 926.91%),其次为原果色度(370.96%);品质指标中固酸比的变异系数最高(42.77%),其次为果实总花色苷含量(39.78%);感官评分的变异系数最小(低于10%)。相关性分析结果表明,果实越大果皮占比越低,总多酚含量越低。总酸含量是果实酸甜度的决定性指标。外观和综合评分与代表果实大小的单果质量、横径和纵径呈极显著正相关,可见大果是感官评定时的一个首选指标。聚类分析将46个品种分为3类,其中第Ⅰ类果实大,硬度高,酸度高;第Ⅱ类果实较大,甜度高;第Ⅲ类果实较小,果皮占比高,属于高花色苷和多酚含量的加工类型。以主成分分析将11个外观和品质指标降维为4个主成分,累计贡献率为75.217%。感官评定发现,46个蓝莓品种的果实除大小、酸甜度和营养成分含量高低的差异之外,还有果粉厚度、口感以及果香味的差异,并通过感官评定确定了7个大果品种‘天后’、‘新千年’、‘珠宝’、‘钱德勒’、‘布里吉塔’、‘奥罗拉’和‘巨蓝’,3个甜度较高的品种‘安娜’、‘甜心’和‘灿烂’,4个口感极佳的品种‘阳光’、‘玉蓝’、‘布里吉塔’和‘贝姬蓝’,3个果香浓郁的品种‘玉蓝’、‘甜心’和‘红粉佳人’。综合评定发现,感官评定与主成分及聚类分析的结果基本一致。【结论】46个蓝莓品种中,‘巨蓝’、‘钱德勒’、‘甜心’、‘布里吉塔’、‘新千年’、‘贝姬蓝’、‘天后’、‘灿烂’、‘玉蓝’、‘红粉佳人’等10个品种果实的鲜食品质较好(大果、高甜度、口感脆硬和果香浓郁),推荐用于鲜食; ‘园蓝’、‘中植4号’、‘寨选4号’、‘巴尔德温’和‘森吐里昂’等5个品种果实的营养品质较好(高花色苷、多酚含量和高果皮占比),推荐用于加工。这些品种也可以作为相应育种目标的亲本材料。

• 高花色苷蓝莓品种果实品质分析与比较

  赵俸艺,樊苏帆,赵慧芳,刘洪霞,闾连飞,吴文龙,吴雅琼,李维林

  【目的】蓝莓(Vaccinium spp.)富含花色苷等活性成分,具有抗氧化、抗炎、降血脂等生理功能,近年来备受关注。不同品种蓝莓在果实品质和功能成分上存在显著差异,明确这些差异对育种和加工具有重要意义。对比研究10个高花色苷蓝莓品种的果实品质特性,为鲜食品种选育、功能产品研发及优质育种亲本筛选提供参考。【方法】选取南高丛(V. corymbosum)、北高丛和兔眼蓝莓(V. ashei)品种共10个,测定成熟果实的外观特性(色度、果径、果质量、硬度)、营养成分(糖、酸含量)及功能成分(多酚、花色苷、黄酮、鞣花酸含量),并进行相关性分析和聚类分析,综合评价果实品质。【结果】花色苷质量分数的变异系数最大(27.16%),总酸质量分数次之(26.61%),可溶性固形物质量分数变异系数最小(2.84%)。功能成分方面,‘森吐里昂’(‘Centurion’)、‘埃利奥特’(‘Elliott’)、‘园蓝’(Cardenblue)、‘寨选4号’(‘Zhzixuan No.4’)和‘蓝美1号’(‘Lanmei No. 1’)的花色苷含量较高,其中‘森吐里昂’全果花色苷质量分数达3.09 mg/g,‘埃利奥特’果皮花色苷质量分数最高(41.92 mg/g)。多酚、黄酮和鞣花酸与花色苷含量呈显著正相关,果皮与功能成分含量呈正相关。外观方面,‘布里吉塔’(‘Brigitta’)单果质量最大(2.42 g),‘蓝美1号’果形最圆,‘埃利奥特’果形最扁。‘蓝丰’(‘Blue crop’)、‘布里吉塔’、‘灿烂’(‘Bright well’)等果粉较多的品种硬度较高,耐贮藏性较好。固酸比分析表明,‘寨选4号’、‘灿烂’、‘蓝丰’和‘园蓝’固酸比高于20,口感较甜,适合鲜食。【结论】10个品种中,‘森吐里昂’、‘埃利奥特’和‘园蓝’、‘乡铃’(‘Homebell’)和‘寨选4号’花色苷等功能成分含量高,适合作为功能成分提取原料和高营养保健育种亲本。‘蓝丰’、‘布里吉塔’、‘灿烂’等品种固酸比高、外观品质好,更适合鲜食市场。果皮较厚的品种适合加工和功能成分提取,果粉多的品种在贮藏保鲜方面具有优势,为采后保鲜技术提供了新思路。

• 六个蓝莓品种不同发育期果实糖代谢相关特征比较分析

  杨海燕,吴雅琼,张春红,闾连飞,吴文龙,魏林潇,李维林

  【目的】分析蓝莓(Vaccinum spp.)果实发育过程中糖及其他品质指标的变化特点,探讨蓝莓果实发育过程中糖类物质积累的潜在机制,为品质改良提供理论依据。【方法】以6个蓝莓品种不同发育阶段的果实为研究对象,对其外观参数、抗氧化指标、品质指标、糖转运蛋白基因的表达,以及糖的组分和含量进行测定,并采用Pearson模型进行各指标间的相关性分析。【结果】随着果实的发育,各品种果实逐渐增大,颜色逐渐加深,在紫果期(S3),6个蓝莓品种中,‘莱克西’的单果质量和横径最大,‘中植2号’最小;在紫果期(S3)‘莱克西’的颜色指标L值最大,a*和b*值最小。随着果实的发育, O 2   · -的产生速率和丙二醛(MDA)含量逐渐上升,H2O2含量(除‘中植4号’外)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均先降后升,过氧化物酶(POD)活性逐渐增加;可溶性固形物和花色苷含量逐渐上升,黄酮含量逐渐下降,鞣花酸含量先降后升,其中‘中植4号’紫果期的可溶性固形物和花色苷含量最高;3个VcSWEETs基因的表达具有明显的品种特异性和发育阶段依赖性;蔗糖、葡萄糖、果糖和总糖含量持续增加,其中葡萄糖含量在各阶段均较低,在S3时期,除‘中植1号’外总糖质量分数均大于200 mg/g。【结论】随着果实的发育,糖含量逐渐增加,S3时期‘莱克西’的总糖含量最高,其次是‘中植2号’和‘中植4号’;果实的增大、花色苷含量和POD活性的增加,以及VcSWEET1基因的上调表达均有利于糖积累。

• 基于分层Voronoi图的阔叶红松林叶面积指数的垂直与短程水平空间分布研究

  杜昕,董雪,谷会岩,陈祥伟

  【目的】摸清阔叶红松林中叶面积指数的垂直与短程水平空间分布规律,探索分层Voronoi图法在复层林生态系统叶面积指数空间分布模拟中的应用价值。【方法】以凉水国家级自然保护区核心区内中下坡位的原始阔叶红松林为研究对象,在将阔叶红松林林分内达到起测胸径(5 cm)的林木依据树高分入5个高度(H)级(Ⅰ.H<10 m;Ⅱ.10 m≤H<15 m;Ⅲ.15 m≤H<20 m;Ⅳ.20 m≤H<25 m;Ⅴ.H≥ 25 m)后,以Voronoi图法模拟红松林不同高度级中叶面积指数空间分布,并将各高度级中叶面积指数模拟结果叠加,形成林分总体叶面积指数空间分布模拟结果。在此基础上统计林分尺度上阔叶红松林叶面积指数的总体特征;分析各树种及林分总体的叶面积指数垂直分布规律;基于空间半变异函数及增量空间自相关法分析不同高度级及林分总体叶面积指数的短程水平空间自相关规律。【结果】①研究样地林分总体叶面积指数为10.807,红松(Pinus koraiensis)、色木槭(Acer momo)、白桦(Betula platyphylla)、紫椴(Tilia amurensis)及水曲柳(Fraxinus mandshurica)对林分叶面积指数的贡献居于前5位。林下局部叶面积指数在0~75,其中林下48.7%的区域的叶面积指数为0,而在具有树冠覆盖区域内叶面积指数的概率密度直方图呈峰值在15~25的单峰式分布。②阔叶红松林高度级Ⅰ—Ⅴ叶面积指数分别为0.420、2.420、2.210、2.707及3.050,林分总叶面积指数的垂直分布倾向度为1.171,不同高度级中总叶面积指数的变异系数为47.3%。不同高度级中各树种叶面积指数的变异系数均大于总叶面积的变异系数。在高度级Ⅰ—Ⅴ中,树冠斑块的数量分别为53、39、12、11、8个。随着高度上升,各树种树冠斑块下叶面积指数均呈上升趋势。③阔叶红松林叶面积指数空间半变异函数的块金值、基台值、变程及结构比分别为4.770、164.010、5.108 m及0.029。林分总体及各高度级的叶面积指数均体现为强空间自相关性。在滞后距小于27.0 m及滞后距大于38.5 m时样地内叶面积指数表现为相似聚集,滞后距在27.0~38.5 m范围时叶面积指数表现为空间随机(P<0.05)。随着滞后距的逐渐增加,叶面积指数的Z得分分别在14、24 m出现两处峰值。【结论】处于中下坡位缓坡的阔叶红松林中叶面积指数具有明显的垂直分层特征,不同树种的叶面积倾向分布于不同的高度中,红松、云杉(Picea asperata)、水曲柳等高大乔木的叶面积倾向分布于冠层上方;以槭属(Acer)和榆属(Ulmus)为代表的中乔和小乔木叶面积倾向分布于冠层下部。处于中下坡位缓坡生境的阔叶红松林的叶面积指数在水平方向上具有高度的短程空间自相关性。林分内叶面积指数的水平空间分布在大多数研究尺度下表现为相似性聚集,且受林木空间分布影响强烈。

• 不同形率对兴安落叶松单木材积预测精度的影响

  张亦君,张兹鹏,姜立春

  【目的】以大兴安岭落叶松为研究对象,基于胸高形率、正形率以及地面形率,分别构建含有不同形率的单木材积模型,并与传统的一元和二元材积模型以及东北地区落叶松部颁二元材积模型进行比较分析。【方法】基于落叶松实测数据,将树干不同高度处的一系列胸高形率、正形率和地面形率引入传统材积模型中,分别构建含有不同形率的二元和三元单木材积模型,引入方差函数消除模型拟合时产生的异方差现象。选用平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RMSE%)、决定系数(R2)、赤池信息准则(AIC)作为模型的评价指标,对各模型进行拟合与检验分析。【结果】①引入相对树高50%处的胸高形率,构建的二元和三元模型拟合效果最好,其中引入胸高形率的三元材积模型较二元材积方程的RMSE降低44.4%;②引入相对树高50%处正形率所构建的三元材积模型效果最佳,较引入正形率的二元材积模型的RMSE降低23.1%;③对于地面形率来说,三元材积模型的变量取相对树高60%时模型拟合效果最好,二元材积模型的变量取相对树高50%时模型拟合效果最好,引入地面形率的三元材积模型比二元材积模型RMSE降低32.5%;④与东北地区使用的落叶松部颁材积方程相比,引入胸高形率的三元材积模型RMSE、MAE、RMSE%分别降低 62.85%、65.02%、67.14%。含有胸高形率的三元材积模型相对于传统二元材积方程RMSE降低60.41%。【结论】形率因子是重要的干形指标,无论是胸高形率、正形率还是地面形率引入传统材积模型中均能提高单木材积预测精度。含有胸高形率的三元立木材积模型预测效果最好。因此,推荐使用该模型预测大兴安岭落叶松的单木材积。

• 基于SBP-YOLOv7的森林场景下明火检测方法

  张晓雯,张福全

  【目的】森林火灾的频发严重破坏了自然环境并威胁到人身安全,因此及时检测出火灾源头是灭火的关键。森林中树木密度大、底层枯落物堆积和树冠层繁茂等自然环境对森林火灾的检测造成巨大的干扰。为了更准确地检测森林火灾,提出一种基于SBP-YOLOv7的森林火灾检测方法。【方法】首先,通过引入注意力机制增强的下采样模块 (BRA-MP),在下采样过程中增强特征选择能力,有效增强特征表示能力和语义关联性,从而提升模型对小目标的检测能力。其次,在模型的主干部分提出一种扩展部分卷积的高效层聚合模块(EP-ELAN),通过减少冗余计算以降低模型参数量。最后,采用Slim-neck颈部模块进行特征融合,在保证精度的同时降低模型的计算成本。【结果】在林火目标数据集上进行的对比验证结果显示,SBP-YOLOv7模型的平均精度(AP)达到87.0%,比原YOLOv7模型的AP增加2.3%。另外,SBP-YOLOv7模型参数量较YOLOv7降低22.77%,计算量降低17.13%。【结论】相比于传统YOLOv7算法,提出的SBP-YOLOv7模型拥有更高的精度和更少的参数,能够准确快速地检测出森林火灾。

• 1990—2020年长江源地区生态环境质量动态变化及驱动力分析

  王天宏,蒋馥根,龙依,邓目丽,孙华

  【目的】高效监测长江源地区生态环境质量的时空分布特征及其变化趋势,对维护三江源地区生态环境质量、制定长期且有效的生态保护恢复措施具有重要意义。由于遥感影像空间分辨率和数据获取及处理的限制,大区域遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)评价仍然存在局限性,需要完善方法,发挥其快速、客观、高效、可视化和可预测的优势。【方法】以Landsat系列影像为数据源,基于云端运算平台Google Earth Engine(GEE)快速云计算获取1990—2020年植被生长季(6—9月)长江源地区的遥感影像,并计算区域长时间序列RSEI。使用变异系数、Sen+MK趋势分析、Hurst指数及趋势分析法,对长江源地区RSEI稳定性、时空变化特征、未来演化趋势及驱动力进行分析。【结果】①1990—2020年长江源地区RSEI主要分布于0.4~0.6,空间尺度上呈东高西低、南高北低的分布特征;②长江源地区RSEI变异系数均值为6.52%,表明东部和西部地区变化相对剧烈,中部地区变化相对稳定。RSEI整体呈现缓慢波动增加的趋势,年平均增速为0.004 7。在空间上,RSEI呈现整体改善,其中改善的区域占研究区面积的83.63%。③长江源地区RSEI的Hurst指数平均值为0.53,未来变化持续性强于反持续性。长江源地区生态环境质量未来变化以持续改善为主,但整体趋势性偏弱,仍然存在退化的风险。④长江源地区RSEI与气温、夜间灯光指数、潜在蒸散发量均表现为正相关,表明自然因子和人类活动在一定程度上均能够影响生态环境质量改善。【结论】使用GEE获取遥感数据并结合时间序列数据分析,有快速监测大尺度生态环境质量的潜力,可以为三江源地区生态环境监测和保护提供参考。

• 耦合InVEST与FLUS模型的无锡市产水量时空变化与预测

  包逸涛,吴朝明,朱骊,杨锐,戈禹,刘自强

  【目的】预测无锡市未来不同情景下土地利用转移,研究产水量服务功能时空变化及驱动因素,为当地生态与社会经济可持续发展提供依据。【方法】基于FLUS及InVEST模型,利用历史用地转移趋势预测未来情景土地利用变化,分析1990—2030年无锡市产水量服务功能空间异质性,并通过情景分析法探究产水量主导驱动因素。【结果】无锡市的历史土地利用演变主要由耕地向发展用地转移,在研究期内,耕地面积减少32.69%,发展用地面积增加217.25%;研究区历史年均产水体积为2.552×109 m3,年平均产水深度为612.34 mm,年产水量与降水量和蒸散量的变化趋势保持一致,呈现出先下降后上升的模式。在空间上,产水量高值区集中在西南部林地和东北部草地区,低值区集中在中部水域。在1990—2000、1990—2010、1990—2020及2020—2030年4个时段内,产水量的变化受到土地利用转移和降水量变动的影响,这两个因素对4个时段产水量的贡献率分别为-10.00%和110.00%、12.50%和87.50%、1.00%和99.00%及5.46%和94.54%。降水量是影响产水量变化的主要因素。【结论】历史及未来情景下,降水量变化对产水量的影响显著高于土地利用对产水量的影响,降水量是无锡市产水量变化的关键驱动力,此结果可为研究区水资源配置提供科学依据。

• ‘漾濞泡核桃’不同树龄冠层结构特性与果实产量关系

  肖良俊,谭岷山,马婷,宁德鲁

  【目的】核桃(Juglans spp.)的冠层结构与核桃生长、产量和品质密不可分,研究不同树龄的核桃树冠层特性差异可为核桃树栽培管理及树体培养提供理论依据。【方法】采用数字植物冠层分析仪采集‘漾濞泡核桃’(J. sigillata cv. Yangpao)10、20、30、40 a树龄样树的冠层图像,使用冠层图像分析软件进行图片分析,得到不同树龄核桃树的总透光比、叶面积指数、冠层光立地系数和冠层截获的辐射能等相关参数,并对核桃树产量、质量和主要内含物进行测定,对冠层参数、产量和质量的相关数据进行比较和相关性分析。【结果】各树龄核桃树的叶面积指数变化趋势基本相同,冠层总透光比、光立地系数的变化与叶面积指数变化趋势相反;冠层截获的辐射能均呈先增加后减少的趋势。核桃树的单株产量随树龄增大而增加,核桃单株产量、青果质量和干果质量与叶面积指数、冠层截获的辐射能显著正相关。【结论】分析和了解核桃树冠层参数的动态变化规律,为核桃树整形修剪和树体培养提供参考。

• 休眠解除前后紫荆种子差异蛋白质组分析

  孙永莲,高云鹏,侯静,王文武,吴雪莲,李淑娴

  【目的】探究紫荆(Cercis chinensis)种子休眠解除前后蛋白质组的变化,进一步了解紫荆种子休眠与萌发的内在机制。【方法】以成熟紫荆种子为材料,基于非标记(label-free)定量技术和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,分别对休眠种子和经过45 d低温层积后解除休眠的种子进行蛋白质组定量和定性分析,利用生物信息学分析紫荆种子休眠解除前后差异蛋白质的功能。【结果】筛选获得1 031个差异表达蛋白,其中显著上调的779个,显著下调的252个。差异表达蛋白被GO功能注释到生物进程、细胞组分和分子功能3大类49个亚类,注释的差异蛋白与代谢过程、酶催化活性、细胞组分合成、应激反应等密切相关。KEGG代谢通路注释结果表明,共有1 012个差异蛋白被注释,涉及264条通路,差异蛋白主要集中在碳代谢、多糖分解、蛋白质过程等,显著富集在7条通路,主要参与激素合成、次生代谢产物合成、脂质代谢等。差异倍数较高的蛋白质中,可能与紫荆种子休眠解除相关的有β-葡萄糖苷酶活性相关蛋白、泛醌和其他萜醌生物等次生代谢相关蛋白、乙醛酸循环相关蛋白等。【结论】紫荆种子休眠解除是较为复杂的生物学过程,涉及细胞形态变化、酶的催化、多糖分解及激素信号转导等,多条代谢途径相互作用构成了较为复杂的休眠解除调控机制。

• 娜塔栎种子失水过程中的生理响应

  赵薇,王浩宇,朱铭玮,徐志标,黄涛,孙李勇,侯静,李淑娴

  【目的】娜塔栎以种子繁殖为主,但该种子对脱水敏感,不易运输和贮藏,分析娜塔栎种子失水过程中的生理变化,为揭示娜塔栎种子不耐脱水机制提供理论依据。【方法】以娜塔栎种子为材料,分别测定种子含水率为39.6%、35.0%、30.0%、25.0%、20.0%、15.0%、13.0%时的发芽率和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、脯氨酸、糖类物质、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等生理指标,将发芽率与各处理所测指标进行相关性分析,探讨娜塔栎种子不耐脱水的原因。【结果】当含水率高于25.0%时,种子发芽率在90.0%以上;之后随种子失水程度增加,发芽率不断下降:含水率下降至15.0%时,发芽率仅为38.3%;含水率下降至13.0%时,发芽率为0.0%。对种子发芽率(y)和含水率(x)进行拟合后得到关系方程y = 0.016 5x3- 1.553 6x2 + 47.84x - 392.03,计算得出种子的临界含水率为21.4%,半致死含水率为16.7%。娜塔栎种子失水过程中MDA含量不断增加。失水初期,抗氧化酶系统中SOD活性不断增强,在含水率低于25.0%时,SOD活性迅速下降;随含水率降低,CAT活性持续下降,含水率为25.0%时显著下降。随含水率降低,渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、蔗糖均呈现先上升后下降的变化趋势,脯氨酸及蔗糖均于含水率20.0%时达到最大值,可溶性糖则于含水率15.0%时达到最大值;还原糖含量持续增加;可溶性蛋白含量呈下降趋势,但各失水阶段差异不显著。相关性分析表明,种子发芽率与SOD、CAT活性呈显著正相关,与还原糖、MDA、脯氨酸、可溶性糖、蔗糖含量呈显著负相关。【结论】娜塔栎种子不耐脱水,在运输、贮藏种子时其含水率应维持在21.4%(临界含水率)以上,最低不能低于16.7%(半致死含水率)。娜塔栎种子失水初期,SOD活性增强,渗透调节物质脯氨酸、蔗糖、可溶性糖含量增加,对娜塔栎种子抵御失水胁迫有重要作用。失水过程中CAT活性、可溶性蛋白含量不断下降,以及MDA、还原糖持续积累,可能是导致娜塔栎种子对脱水敏感的重要原因。

• 濒危植物贵州金花茶繁育系统及传粉生物学研究

  陈菊艳,李鹤,郭卫珍,徐超然,邓伦秀

  【目的】贵州金花茶(Camellia huana)为贵州特有珍稀濒危植物,目前仅分布于册亨县双江镇附近,其自然种群处于不断衰退中。对贵州金花茶的花部特征、繁育系统及传粉生物学进行研究,揭示该物种生活史特征,并探讨影响其生殖成功的因素,为制定相应的保护和利用措施提供科学依据。【方法】以野生种群和引种栽培种群为对象,通过野外观察贵州金花茶成年植株的开花生物学、花器官特征及繁育系统、花粉活力、柱头可授性、杂交指数及授粉方式等进行研究。【结果】①贵州金花茶10—11月开花,单株花期平均20.57 d,每株单日开花20朵,平均每株开花139.71朵,种群花期约2个月。②贵州金花茶属于两性花,1~3朵成腋生或顶生,花蕾发育比较慢,蕾期平均12.47 d,单花花期为4~7 d。③贵州金花茶花冠平均直径36.85 mm,花冠平均高度31.94 mm,野生种群的花柄长、花萼宽、花柱长明显大于引种种群植株,而花药宽略小于引种种群植株。④贵州金花茶花粉在雄蕊初露期就有活力,至盛花期活力最高,之后逐渐减弱,到枯萎凋谢前还具有活力,但活力较弱。开花当天柱头即具有可授性,开花第2~3天的柱头可授性最强,柱头可授性持续期为1~2 d。雌、雄蕊生殖活力在持续时间上有相遇期,但相遇时间较短。开花时柱头和花药几乎位于同一位置,且在花朵开放的整个过程中雌、雄蕊的相对位置始终不变。⑤繁育系统检测表明,贵州金花茶花粉-胚株比(P/O)为122.11,杂交指数(IOC)为3。套袋实验表明,贵州金花茶具有风媒和虫媒两种传粉机制,用质量分数10%蔗糖溶液点滴柱头后,再进行人工异株授粉的结实率比自然授粉高1倍,传粉昆虫为石长黄胡蜂(Dilichovespula saxonica)、墨胸胡蜂(Vespa velutina)、中华蜜蜂(Apis cerana),不存在无融合生殖,自交亲和,有时需要传粉者。【结论】贵州金花茶10—11月开花,种群花期较长,单花花期为4~7 d,属于两性花,部分雄性先熟和雌雄同位,其繁育系统为自交亲和,有时需要传粉者,为风媒和虫媒混合传粉类型。

• 原始阔叶红松林中不同生活型阔叶植物枝叶性状的变异及权衡

  侯瑄珠,李楠

  【目的】了解植物枝叶性状间的权衡关系,为进一步揭示植物在不同环境胁迫下采取的资源分配策略提供参考。【方法】以原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林中的优势或常见的12种阔叶植物为研究对象,采用单因素方差分析或非参数秩和检验对不同生活型植物或物种间的性状进行差异性分析,以标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)对枝叶性状间相关关系进行研究。【结果】不同生活型阔叶植物的枝叶性状有相似的变异趋势,其中枝横截面积和出叶强度变异程度均高于30%,枝干质量变异高于20%,而单叶干质量、总叶面积和单叶面积变异均低于15%;乔木的单叶面积、总叶面积和单叶干质量均显著高于灌木;乔木枝横截面积与单叶面积之间为正异速生长关系,灌木为正等速生长关系;乔木和灌木枝横截面积与总叶面积之间均为正等速生长关系,仅部分物种存在正异速生长关系;乔木和灌木出叶强度与单叶面积、单叶干质量之间为负异速生长关系,仅部分乔木物种呈负等速生长关系。【结论】不同生活型植物间枝叶性状以异速生长关系为主,异速生长更有利于植物生存策略的调节,不同生活型阔叶植物枝叶性状的权衡模式取决于生长方式。

• 内蒙古半干旱地区空气与土壤加湿对植物生长微气候的影响

  桑清田,王宇,李一丁,张灏,刘龙昌,潘庆民,刘伟,袁文平

  【目的】研究半干旱代表性地区高压喷雾空气加湿引起的微气候变化,为分析湿度改变对植物生长的影响提供研究基础。【方法】通过在内蒙古锡林郭勒地区建立加湿试验平台,以樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)为研究对象,在高透光塑料薄膜的开顶式围封内以高压喷雾及灌溉的方式进行空气与土壤加湿处理,对各处理的空气及土壤温湿度进行连续观测,分析空气与土壤加湿对植物生长微气候的影响。【结果】在2019和2020年樟子松生长季空气加湿均使日均空气湿度显著增加(14.18%、7.20%),日均饱和水汽压亏缺显著降低(3.74、1.98 hPa),20 cm土层含水率显著增加(2.31%、3.33%),但空气加湿总体上使空气温湿度的日变化幅度减小,对气温以及土壤温度无显著影响。土壤水分添加在2019和2020年生长季使20 cm土层含水率显著增加(2.31%、3.65%),仅在2020年生长季使日均空气湿度显著增加4.62%,对气温和土壤温度影响未达到显著水平。【结论】在不显著影响日均气温以及土壤温度的前提下,空气加湿显著提高了空气湿度与土壤含水率,显著降低了饱和水汽压亏缺,验证了在野外利用高压喷雾进行空气湿度控制实验的可行性。

• 火棘与紫穗槐根表皮特征对根系拉拔摩擦力的影响

  王子杰,郭欢,唐丽霞,吴文丽,廖拉拉

  【目的】根系表皮的形态特征直接影响根系的抗拉拔特性,决定着根土界面摩擦力的大小,明确根皮形态对拉拔摩擦力的影响,有助于深入理解根系固土机制。【方法】以常见护坡灌木火棘(Pyracantha fortuneana)与紫穗槐(Amorpha fruticosa)为研究对象,用单根拉拔试验测定根土界面的摩擦力;采用分形维数(D)及轮廓算术平均偏差(Ra)刻画根系表皮特征,分析根系表皮特征对拉拔摩擦力的影响。【结果】火棘根系的拉拔摩擦力显著大于紫穗槐,火棘拉拔摩擦力增幅随径级增加而增大,而紫穗槐根系拉拔摩擦力增幅与径级无显著相关性,当径级为(3,4] mm时,拉拔摩擦力增幅最高。微观形态观察可知:火棘根皮轮廓起伏较大,紫穗槐根皮较为平整;形态参数Ra与D能很好地刻画植株的表皮特征,火棘根皮形态为裂隙形,以Ra表征效果最佳,其中Ra与拉拔摩擦力呈极强正相关,Ra越大,拉拔摩擦力越大。紫穗槐根皮为锯齿形,以D表征效果最佳,其中拉拔摩擦力增量与D呈极强正相关,D越大,拉拔摩擦力增量也越大。两植株拉拔过程存在区别,火棘为颗粒嵌入式摩擦,紫穗槐为根土界面接触摩擦,根皮内嵌入的土壤颗粒能在摩擦过程提供更大的摩擦阻力。【结论】本研究揭示了两种植物根表皮特征对根系拉拔摩擦的影响,为进一步了解根系微观特征对固土和摩擦机理作用提供依据。

• 五大连池熔岩孤丘土壤腐殖化对凋落叶分解主场优势的响应

  姜明月,黄庆阳,杨帆,谢立红,曹宏杰,沙刚

  【目的】研究五大连池火山熔岩孤丘特殊生境中针叶林和阔叶林不同种类凋落叶下土壤腐殖化程度的差异,分析凋落叶分解过程中主场(原来的森林生境)优势对土壤腐殖化的影响,为探究五大连池火山地区不同森林生境土壤成土过程和养分积累提供理论依据。【方法】2016年9月下旬在五大连池火山熔岩孤丘针叶林与阔叶林中分别设置3个分解样地,采集山杨(Populus davidiana)、白桦(Betula platyphylla)和落叶松(Larix gmelinii)3种优势树种当年凋落叶,分别在凋落叶分解袋中装入10 g单一凋落叶,进行凋落叶互换实验(即每个分解样地同时放置3种凋落叶分解袋),于2017—2019每年5和10月的15日,分别从分解样地中取回凋落物分解袋的正下方0~10 cm土壤,对土壤腐殖质进行光学性能指标检测,以此来探究土壤腐殖化程度对凋落叶在主客场分解的响应差异。【结果】①凋落叶在客场分解改变了土壤腐殖质的光密度(E4/E6)、色调系数(ΔlogK)和相对色度(RF)值的变化趋势。②白桦与山杨凋落叶下土壤腐殖质E4/E6和ΔlogK值主场均高于客场,RF值主场低于客场,落叶松凋落叶下土壤腐殖质E4/E6、ΔlogK和RF值主场均低于客场。③分解时间和森林类型均对土壤腐殖质的E4/E6、ΔlogK和RF值有显著影响,凋落叶种类对RF值无显著影响,对E4/E6和ΔlogK值有显著影响,时间-森林类型、时间-凋落叶种类及时间-森林类型-凋落叶种类交互作用显著。【结论】阔叶凋落叶和针叶凋落叶分解均表现为针叶林土壤腐殖化程度高于阔叶林土壤,针叶植物凋落叶分解对土壤腐殖化产生“主场优势”影响,而阔叶植物凋落叶分解对土壤腐殖化无明显“主场优势”影响。

• 榆毛胸萤叶甲成虫触角感器的性二型现象

  陶萌萌,孟昭军,严善春,吕金言,张春文,叶懿,吴成丹

  【目的】通过对榆毛胸萤叶甲(Xanthogaleruca aenescens)成虫触角感器的超微结构观察,确定雌、雄成虫触角感器的类型、分布、数量及差异,为叶甲科昆虫的遗传进化、形态分类及寡食性昆虫对寄主挥发物的定位机理研究提供参考。【方法】将榆毛胸萤叶甲雌、雄成虫触角清洗并自然干燥,喷金镀膜,应用扫描电子显微镜(SEM)观察雌、雄成虫触角及触角感器的形态特征,鉴定其触角感器类型。通过独立样本t检验比较不同性别成虫触角长度,同种性别成虫触角感器的长度、基部直径和数量的差异,并观察感器在触角上的分布位置。【结果】榆毛胸萤叶甲成虫触角呈线状,由柄节、梗节、9节鞭亚节组成,雄虫触角长度为(4 558.01±104.15)μm,雌虫触角长度为(4 488.75±224.33)μm,雄虫触角略长于雌虫,但差异不显著。雌、雄成虫触角均有8类感器:毛形感器(St)、刺形感器(Sc)、锥形感器(Sb)、栓锥形感器(Sst)、Böhm氏鬃毛(Bb)、芽胞形感器(Sg)、腔锥形感器(Sco)、耳形感器(Sau),其中毛形感器和锥形感器各有4个亚型,刺形感器有2个亚型,栓锥形感器有3个亚型;雌虫触角鞭节独具栓锥形感器2,雄虫独具栓锥形感器3;毛形感器分布数量最多,其次是锥形感器,腔锥形感器最少;毛形感器4、锥形感器1、3及耳形感器表面均具有微孔,属于嗅觉感器。雌虫触角感器总数极显著多于雄虫(P<0.01),其中雌虫的毛形感器2、锥形感器2、栓锥形感器1的数量显著多于雄虫的(P<0.05),毛形感器4和锥形感器3的数量极显著多于雄虫的(P < 0.01),耳形感器的数量极显著少于雄虫的(P<0.01),其他感器数量与雄虫无显著差异。雌、雄虫触角鞭亚节F2—F8的端部均有向内凹陷的感器密集区,末节F9中部具有凹陷的感器密集区,且从触角基部到端部,感器类型和数量呈上升趋势。雄虫触角鞭节(F1—F8)腹侧面具有表皮凹陷较为密集的无感器区域,雌虫则无。【结论】榆毛胸萤叶甲雌、雄成虫触角感器种类一致,但雌、雄成虫触角感器的亚型、大小、数量及分布具性二型现象,雌雄虫栓锥形感器存在不同亚型,不同感器大小存在差异,雄虫触角感器数量极显著少于雌虫。

• 接种丛枝菌根真菌(AMF)对夏雪片莲生长状况和光合特性的影响

  王炜,母洪娜,杨慧敏,孙陶泽

  【目的】探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)定殖对夏雪片莲(Leucojum aestivum)生长和光合特性的影响,为培育高质量观赏及药用花卉提供相关依据。【方法】选择大小一致的夏雪片莲2年生球茎于温室中种植并接种AMF,试验组分别接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, Ri)、摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae, Fm)和扭形多样孢囊霉(Diversispora tortuosa, Dt),以及混合接种3种AMF(以质量比1∶1∶1混合,Mi),对照组(CK)接种3类AMF混合(质量比1∶1∶1)的灭活菌剂;测定接种AMF后夏雪片莲的株高、干鲜质量及光合特性,并进行光合特性的相关性分析,同时采用隶属函数分析法综合评估所有指标。【结果】Fm组侵染率最高,为69.38%;Ri组最低,为36.93%,其中Ri组侵染率显著低于Fm、Dt和Mi组。在各处理组中,Fm组的株高最高(43.46 cm),且干质量也达到最大(39.94 g)。光合参数显示,Ri组表现出最高的气孔导度均值[Gs=0.30 mol/(m2·s)]、胞间CO2浓度均值(Ci=331 μmol/mol)和蒸腾速率均值[Tr=3.45 mmol/(m2·s)],其中Tr显著高于CK组。相关性分析揭示,净光合速率(Pn)与Gs在所有处理组中普遍呈显著正相关,气孔限制值(Ls)与Ci在菌根处理组中呈显著负相关;其余光合指标也存在一定的相关性,但不同处理间并未呈现规律性变化。隶属函数结果表明,Mi和Dt对夏雪片莲的光合能力和生物量综合影响较优。【结论】AMF的定殖能够有效促进夏雪片莲的生长,而且不同的AMF定殖对光合作用的影响效果不一;其中Dt和Mi对夏雪片莲的光合能力和生物量综合促进作用较好,Fm对夏雪片莲的株高具有促进作用,对光合能力影响不显著。

• 瓦雷兹芽孢杆菌HZM9对榉树生长及其根部土壤微生物的影响

  杨浩业,徐腾,郁世军,尚楚,王克春,樊奔

  【目的】使用生防菌剂对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)造成的榉树(Zelkova schneideriana)枯萎病进行防治处理,研究其应用效果以及对榉树根部周围土壤微生物的影响。【方法】使用瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)HZM9,对江苏句容市某种植园中遭受尖孢镰刀菌侵袭的榉树林进行抗病促生防治。一年后测定榉树胸径等生长指标,同时对榉树根部周围土壤采样,测定了土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶等4种土壤酶活性以及土壤微生物的群落组成。【结果】相比于不加菌剂的对照,HZM9菌株处理使榉树胸径生长平均加快了10%,榉树的死亡率由8.7%降至5.3%,但对土壤酶活性的影响均不显著。此外,HZM9菌剂改变了土壤微生物的群落结构,显著提高了被孢霉等有益微生物的相对丰度。【结论】HZM9菌株对榉树生长具有明显抗病促生作用,同时能够显著影响榉树根部土壤微生物的群落结构,有望对榉树生产发挥长期的积极作用。

• 西藏河谷特有植物小花水柏枝潜在地理分布及环境影响因子

  王俊伟,德吉,卫波宁,常子惠,拉琼

  【目的】小花水柏枝(Myricaria wardii)为柽柳科水柏枝属直立灌木,是西藏河漫滩沙地特有植物,具有重要的生态与经济价值。分析当前和未来(2050s、2070s)潜在地理分布情况及主导环境因子,以期为小花水柏枝的科学保护和合理开发利用提供理论参考。【方法】通过野外调查获得小花水柏枝27个实际地理分布点数据,基于9个环境变量,借助MaxEnt模型和ArcGIS软件对其在西藏不同时期不同气候情景下的潜在适宜分布区进行预测及面积计算,探究影响小花水柏枝自然分布的主导环境因子。【结果】当前小花水柏枝主要集中分布在年楚河流域、拉萨河流域、尼洋河流域、帕隆藏布流域。MaxEnt模型预测结果表现良好,AUC平均值为0.953。最暖季降水量(Bio18)、气温季节性变动系数(Bio4)、最冷月最低温(Bio6)、最冷季降水量(Bio19)、坡度(Slo)对模型的贡献率累计达88.2%,是影响小花水柏枝分布的主要环境变量。2种碳排放浓度下(RCP 4.5、RCP 8.5)小花水柏枝各适生等级的潜在分布区面积均在增加,最大碳排放浓度下(RCP 8.5) 小花水柏枝的潜在适生区扩散速度更快。与当前潜在分布区相比,小花水柏枝分布中心主要沿着西藏各大江河流域呈东南向西北扩散的趋势。【结论】MaxEnt模型可以比较准确地预测小花水柏枝的潜在适生区,西藏中部的年楚河流域、拉萨河流域,东南部的尼洋河流域、帕隆藏布流域为集中分布区域。随着气候变暖的加剧,适生区面积不断扩大,分布中心呈东南向西北方向迁移扩散。

• 基于MSOR理论模型的世界地质公园边缘旅游地扰动机制分析

  王浩毅,张建国,吕缘婉

  【目的】探讨雁荡山世界地质公园边缘旅游地游客不同旅游动机(M)对公园景观旅游体验(S)、满意度(O)和忠诚度(R)的影响机制,为边缘旅游地扰动机制研究提供理论支持和实践指导。【方法】以雁荡山世界地质公园非核心景区——南雁荡山为研究区,使用Amos和Mplus软件,结合调查问卷形式,开展了游客游览行为特征研究。【结果】①国家级地质公园边缘型旅游地主要游客群体为以核心家庭为主的本地居民;②游览新奇动机无法通过任何方式对游客忠诚度产生影响;③关系强化对忠诚度的影响属于完全中介,仅通过中介效应对旅游体验和忠诚度产生正向影响;④隔离动机和逃离动机对忠诚度不仅存在直接、正向促进作用,还存在复杂多重链式中介效应。【结论】本研究揭示了不同旅游动机对边缘旅游地游客景观游览体验、满意度和忠诚度的影响机制,发现本地游客对边缘旅游地保护和可持续发展具有重要作用。因此,对地质公园及其周边自然保护地而言,景区旅游发展应避免大拆大建以减少扰动源,利用客群特点控制扰动范围,并严控设施增量降低扰动强度。

• 景观元素对城市公园滨水空间使用者安全感的影响——以南京市玄武湖公园为例

  陈宇楠,丛昕,张文豹,荣晗琳,张清海

  【目的】环境安全感对于使用者的身心健康具有重要影响,是景观设计需要考虑的重要因素之一,而城市公园滨水空间是公众最容易聚集的场所之一,也是相对容易使公众感到不安全的场所,值得重点研究。探究城市公园滨水空间中景观元素的占比和配置对公园使用者安全感的影响,可为城市公园滨水空间安全设计提供理论支持。【方法】以南京市玄武湖公园为例,筛选66条滨水空间样本片段进行研究。拍摄样本照片,对景观元素进行分类,统计各元素在照片中的占比。采用Pearson相关性分析法、双因素方差分析法、多元线性回归法等数理统计方法,分析了滨水空间中景观元素与使用者安全感之间的耦合关系。【结果】①对滨水空间安全感最具有正向影响的景观元素为天空和水边围栏,其Pearson相关系数分别为0.571和0.552(P<0.01);最具有负向影响的元素为水岸乔木和水岸灌木/草花,其Pearson相关系数分别为-0.450和-0.357(P<0.01)。②滨水植物元素之间、滨水植物与天空元素之间均会交互影响,并共同作用于滨水空间使用者的安全感。③滨水空间荫蔽度与滨水空间自然度均会对安全感得分产生显著的负向影响。④不同人水关系的滨水空间中,自然景观元素和人工景观元素对安全感影响的程度不同。【结论】通过对景观元素的分类,并分析其与使用者安全感间的多重耦合关系,构建了更多滨水空间景观元素与空间使用者心理间的关系桥梁,有助于针对性地提出城市公园滨水空间的景观安全优化建议。

• 林农复合经营机制构建与经验模式研究

  董博

  【目的】林农复合经营被认为是维持未来农业可持续生产比较有前途的一种方式。本研究旨在探索和优化中国特色的林农复合经营系统,通过厘清其复杂机制并总结经验模式,以维持未来林业和农业的可持续生产。【方法】在梳理林农复合经营实践的基础之上,重点构建林农复合经营机制并识别作用因子,归纳林农复合经营经验模式以适应不同环境条件。【结果】①林农复合经营机制受到生物物理因素、社会经济因素、农户禀赋、生产企业以及保障性措施等条件的显著影响。②林农复合经营系统可根据生态系统类型的利用程度划分为农林系统、林牧系统、农林牧系统及其他特殊系统。③欧洲和美洲通过农场和科研院所分别构建了林农牧复合经营实践系统和科研系统,实现了农林业生产的精细化管理,而亚洲多数地区仍以传统的林农复合经营系统为主。④中国的林农复合经营具有悠久历史和多样化模式,在空间上呈现差异化的特点,但在技术应用方面与国际先进水平存在差距。【结论】必须通过因地制宜地建立林农复合经营机制、积极改善农户生产理念和技术水平、构建风险防御机制和政策保障体系等措施来推动中国林农复合经营系统的可持续发展。

• 碳中和背景下的中国碳汇林业生产效率时空分异及影响因素研究

  师玮,赵思雪,乔富伟,安怡,王维鹃,张国炜

  【目的】探讨碳汇林业生产效率并探究其关键影响因素是助力中国林业高质量发展的重要出发点,可为制定差异化林业发展政策提供必要的依据,也为有效促进中国林业资源优化配置和区域协同均衡发展提供参考。【方法】采用蓄积量拓展法、SBM(Slack-Based Measure)模型、Dagum基尼系数和Tobit模型等方法,分析了2003—2018年中国31个省份的碳汇林业经济价值和各项效率水平,并在此基础上深入分析了综合效率、纯技术效率和规模效率动态变化及其时空分异情况,探究其关键影响因素。【结果】中国的林业碳汇储存量整体上水平较高,其中林业碳汇经济价值最高的3个省区依次为西藏、四川、云南;综合效率、纯技术效率与规模效率呈现出显著的区域性差异,具有明显的空间集聚特征;区域间差异和区域内差异是中国碳汇林业生产效率的区域差异主要来源;林业产值比重与林业人力资本投入对中国碳汇林业生产效率起促进作用,而人均GDP和森林病虫鼠害发生情况对碳汇林业生产效率起抑制作用。【结论】中国林业发展可通过推进林业资源的高效利用、缩小区域发展的效率差异以及把握关键影响因素,从而实现碳汇林业的高质量发展。

• 鼠尾草属新品种‘辰丹月白’

  林楚航,马艺妮,何佳欣,黄艳波

  【目的】开展国产鼠尾草属(Salvia)优良品种的选育,以促进该属植物的开发以及我国功能型花卉产业的发展。【方法】以在中国分布的张家界鼠尾草(Salvia daiguii)为母本、丹参(S. miltiorrhiza)为父本人工杂交育种,在F1子代中筛选观赏性较高的优良单株,然后扦插和分株繁殖并完成两个周期的新颖性、一致性和稳定性(DUS)测试。【结果】开发出的鼠尾草新品种‘辰丹月白’(Salvia ‘Chendan Yuebai’)为多年生草本,株型半直立。叶片光亮,花色呈优雅的淡蓝紫色。花序长约27.5 cm,花朵长约1.8 cm,花期4—6月。全国大部分地区可栽培。【结论】鼠尾草新品种‘辰丹月白’花序姿态修长优美,单株花量大,显花度高,适应性较强,具有较高的观赏价值和应用前景。

• 蓝莓新品种‘中植3号’和‘中植4号’

  张春红,吴雅琼,闾连飞,王小敏,吴文龙,李维林

  【目的】筛选品质优良的南高丛蓝莓新品种,为南方地区鲜食蓝莓的栽培提供科学依据。【方法】通过杂交后代实生群体选育,对筛选的优异单株扦插扩繁并进行DUS测试。【结果】‘中植3号’新品种叶片深绿,花白色,开花期高抗灰霉病,果实较大且固酸比高,适于鲜食;‘中植4号’叶片浅绿,花黄绿色,果实果粉厚且口感酸甜,花色苷含量高,适于鲜食和加工。【结论】‘中植3号’和‘中植4号’为果实品质优良的南高丛蓝莓品种,可作为鲜食品种在我国南方地区推广应用。