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2026年第2期

• 碳中和背景下森林碳汇特征及适应性经营路径

  王懿祥

  随着碳达峰、碳中和战略的推进,森林碳汇功能正在由传统生态服务上升为国家气候治理的核心支柱,然而,适应应对气候变化需求的森林适应性经营体系尚未有效构建。本研究针对森林碳汇管理中普遍存在的认知偏差与实践困境,提出碳汇的“整体性、饱和性、波动性、持续性”核心特征框架,系统揭示制约森林碳汇功能有效发挥的关键生态约束机制。其中,“整体性”阐释森林碳汇对生态系统完整性的深度依赖关系;“饱和性”表征生物与非生物碳库的物理容量极限特征;“波动性”凸显多重因子扰动下碳汇稳定性的高度敏感性风险特征;“持续性”界定碳封存时效覆盖至碳中和目标年份的关键时效边界。在此基础上,构建基于碳汇特征的适应性森林经营策略体系,涵盖生态系统完整性保护与林分结构优化、碳汇容量提升与阈值响应调控、碳汇风险防控与系统韧性增强、长效固碳与全周期经营保障等。研究指出,亟待突破碳汇特征约束下的精准调控技术,以持续提升森林碳汇在碳中和进程中的稳定性与有效贡献。

• 基于无人机高光谱数据和3D-2D-CNN的天然次生林主要树种分类研究

  李昊,全迎,刘建阳,卞少杰,王斌,李明泽

  【目的】为了提高我国东北典型天然次生林主要树种分类的准确性,提出一种针对无人机高光谱图像的卷积神经网络(convolution neural network,CNN)树种分类框架。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场天然次生林水曲柳(Fraxinus mandshurica)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、榆树(Ulmus sp.)和白桦(Betula platyphylla)的4个主要树种为研究对象,采用新型无人机载高光谱成像仪对7个不同区域进行影像采集。以地面实测数据为参考构建不同树冠尺寸的单木数据集,并以7∶3的比例划分训练集和测试集,构建了包含三维卷积层和二维卷积层的3D-2D-CNN模型,通过3D卷积层提取光谱-空间耦合特征,2D卷积层提取细节特征,从而有效增强模型对数据整体特征的学习能力;将该模型与2D-CNN、3D-CNN以及基于特征筛选的机器学习模型[随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector machine,SVM)和梯度增强机(gradient boosting machine,GBM)]进行对比实验。此外,采用逐波段逐步移除方法分析了波段的重要性,并探讨了模型对光谱特征的敏感性。【结果】构建的3D-2D-CNN分类模型对研究区4个主要树种的分类准确率达到了87%,F1分数为0.86,相较其他对比算法,总体精度提高了5%~6%。波段重要性分析表明,近红外波段对分类结果影响显著。【结论】基于高光谱图像的3D-2D-CNN模型通过有效结合光谱与空间信息,显著提升了对天然次生林树种分类的准确性,比传统分类方法表现优越,可为森林资源管理和生态系统的遥感监测提供技术支持。

• MI-YOLO多光谱无人机图像中松材线虫病轻度变色木检测

  邵欣欣,刘文萍,王晗,宗世祥,袁博

  【目的】基于YOLOv8n提出一种多光谱图像目标检测算法(multispectral images YOLO,MI-YOLO),以准确、实时检测多光谱无人机图像中松材线虫病(pine wilt disease, PWD)轻度变色木。【方法】利用频域互功率谱快速实现光谱图像配准;针对轻度变色木与健康木之间差异小而难检测的问题,使用轻量版多分支辅助特征金字塔结构,增强模型颈部网络特征利用和融合;最后采用轻量化模块C2f-Faster替换YOLOv8n中的特征融合模块C2f以减少冗余计算。【结果】所提出的MI-YOLO目标检测算法在IoU为0.5时的平均精度(average precision at IoU 0.5,AP50)达到84.5%,模型参数量(params)为2.1 MB,浮点运算量(floating point operations,FLOPs)为7.25 GB,推理速度为50帧/s。与YOLOv8n相比,AP50提高10.5个百分点,参数量降低30%,浮点运算数降低13%。【结论】MI-YOLO目标检测模型准确度高且具有轻量化的优点,可实时应用于多光谱无人机图像检测松材线虫病轻度变色木。

• 基于IWOA-BP的红松人工林枯落针叶层火蔓延速率预测模型

  黄天棋,辛颖,张敏

  【目的】红松(Pinus koraiensis)针叶油脂含量较高,存在极高的森林火灾风险,地表火蔓延是其主要的火灾传播方式。本研究通过构建地表火蔓延速率预测模型,为红松人工林的火灾防控提供科学依据。【方法】以黑龙江省凉水地区红松人工林枯落针叶层为材料,进行松针含水率为0、5%、10%、15%、20%,坡度为0、5°、10°、15°,风速为0、1、2、3、4、5 m/s的360组室内点烧试验,根据热电偶法测定火蔓延速率,构建改进鲸鱼优化算法(IWOA)-BP神经网络模型对火蔓延速率进行预测,并与3种模型(WOA-BP神经网络、GA-BP神经网络和PSO-BP神经网络)进行预测结果对比。【结果】坡度、风速与火蔓延速度均呈极显著正相关(P<0.01),含水率与火蔓延速度呈显著负相关(P<0.05);火蔓延速率随可燃物含水率的增加而降低,随风速和坡度的增加而升高,在风速为4 m/s时,火蔓延增长速率达到最大值。IWOA算法引入Tent混沌映射、改进非线性收敛因子、增加自适应权重和Levy飞行运动,增加了算法的随机性和多样性,提高了收敛速度,同时避免陷入局部最优,具备较高预测精度和鲁棒性;IWOA优化的BP神经网络模型精度和稳定性明显高于其他3种模型,对实测数据的模型适应度最佳。【结论】IWOA-BP神经网络模型能有效地预测红松人工林枯落针叶层的火蔓延速率,为林火防控与森林地表凋落物的火蔓延速率预测模型研究提供科学指导。

• 基于尺度转换与重构的FY-3B林火监测影像可视化增强研究

  苏维,尹俊玥,叶江霞,周汝良,温庆忠,王磊,李元杰,赵俊

  【目的】针对千米级卫星林火监测影像模糊及火场微地形信息缺失问题,研究基于地形尺度转换与影像重构的处理方法,增强影像火环境清晰度与可视化效果,为火场信息快速提取及防灭火决策提供支撑。【方法】以2019年“5·17”昆明市晋宁区双河彝族乡干河村森林火灾和“5·18”曲靖市陆良县小百户镇永清村雨台子山火灾为研究对象,基于FY-3B影像与30 m数字高程模型(DEM)地形数据,利用点扩散函数(point spread function, PSF)与亚像元分解方法构建不同尺度的地形单元,结合信息熵理论确定适宜的重构尺度,借助增加权重的HSV(hue, saturation, value)变换实现正立体地形阴影(shaded relief model, SRM)数据与FY-3B影像融合,并比较上推与下推尺度转换方法的重构效果。【结果】①相较常规插值方法,点扩散函数尺度上推效果更优,高程均值差和均方根误差最小,与原始DEM等高线匹配度最高。②分析上推DEM载荷的地形信息熵表明,研究区适宜的DEM重构尺度为≤120 m。③不同尺度重构影像显著增强了原始1.1 km分辨率FY-3B影像的可视化效果,反立体现象得以校正,提升了对火环境地形细节的表征能力。④15 m尺度融合影像在定量指标和火场地形特征增强效果上表现最佳,林火覆盖面积提取最为准确。【结论】研究通过地形尺度转换与图像重构方法,融合多尺度DEM地形数据,显著提升FY-3B林火监测影像的火环境信息表达能力及可视化效果,为提高卫星林火监测成效和支撑防灭火决策提供了重要支持。针对不同尺度、不同面积范围的卫星林火影像解译与火环境研究,综合考虑更多受灾点区域统计特性,以匹配最佳尺度地形单元,是进一步提升林火监测影像可视化效果的研究方向。

• 基于Vmamba联合注意力机制的扎龙湿地信息提取与动态监测

  王旭,高心丹

  【目的】研究芦苇(Phragmites australis)湿地土地类型变化、监测覆被特征,为湿地保护和开发提供参考。【方法】基于2017—2023年9月扎龙湿地Sentinel-2遥感影像,制作了包含湖泊、芦苇地、建筑地、耕地、盐碱地5种土地类型的遥感影像数据集。通过视觉状态空间(visual state space model,Vmamba)联合注意力机制并结合水体指数NDWI生成水体掩膜对研究区进行信息提取,统计各土地类型的位置和面积变化信息。利用像元二分法提取植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC),计算叶面积指数(leaf area index,LAI)和生态质量指数(ecosystem quality index,EQI)。【结果】通过本研究提出的方法对研究区内分布信息进行提取,整体精度(overall accuracy,OA)为80.85%、平均交并比(mean intersection over union,MIoU)为71.59%,宏观平均F1值(macro-F1,MF1)为79.93%。2017—2023年,在扎龙湿地内湖泊、芦苇地的覆盖面积呈增加趋势;耕地、建筑地的覆盖面积呈减少趋势;盐碱地的覆盖面积呈波动趋势。植被覆盖度、生态质量指数先升高后降低,与中国气候公报内容基本一致。【结论】Vmamba联合注意力机制并结合水体掩膜的模型,在湿地信息提取方面效果良好,一定程度上提高土地利用分类与变化监测的精度。植被覆盖度、叶面积指数、生态质量指数的监测对湿地资源管理与可持续利用提供借鉴。

• 河南20个鲜食枣品种的果实品质评价

  智照坤,张蒙蒙,陈卓,郭燕萌,刘艺腾,岳华峰,李芳东,朱高浦,张树林

  【目的】探究不同品种枣种质资源果实品质的差异,为枣优良品种选育与改良及河南地区枣栽培品种的选用提供科学依据。【方法】以河南地区主栽的20个枣品种成熟期果实为试材,采用主成分分析、聚类分析等多元统计分析方法,对8项品质指标进行了分析,并通过qRT-PCR技术检测5个与果实品质性状相关基因的表达量。【结果】不同枣品种果实表型性状差异显著,其中‘十月红’的单果质量最大(16.79 g);‘辣椒枣’的果形指数最高(2.62);‘嵩县大枣’的硬度最高(12.03 N);‘北京笨枣’的可溶性固形物含量最高(质量分数34.95%);‘鸡心红六号’的可滴定酸含量最高(体积分数0.767%)。相关性分析表明,果实硬度与脆度呈显著正相关;可溶性固形物含量与可溶性糖含量呈显著正相关,与单果质量和横径呈显著负相关;单果质量与横径呈显著正相关,果形指数与横径呈显著负相关、与纵径呈显著正相关。相关基因表达量分析表明,果实品质相关基因的表达水平在不同枣品种果实中存在显著差异,如参与糖代谢的基因Zj.jz036789032在‘鸡心枣’中的表达量约为‘北京笨枣’的150倍。【结论】黄淮地区主栽的20个枣品种果实品质相关性状存在显著差异,可将20个枣品种分为3类:高硬度高酸度类、高糖度低酸度类和低单果质量低硬度类,这3类枣品种的果实性状差异显著,具有不同的食用价值和市场前景。

• 我国枣种质叶表型遗传多样性分析

  付甲天,苏万龙,李登科,王永康,赵爱玲,张睿,任海燕,薛晓芳,刘丽,石美娟,李毅

  【目的】揭示枣种质资源叶片表型多样性,为优良种质的引种、鉴定评价及开发利用提供理论依据。【方法】测定247份枣种质的13个叶片表型性状,利用描述性统计、相关性分析、Shannon-Wiener多样性指数(H')、主成分分析(PCA)及基于Ward’s方法的系统聚类分析,探究枣叶片表型变异规律。【结果】供试枣种质叶片表型性状变异丰富,其中叶柄长变异系数最高。各性状Shannon-Wiener多样性指数(H')介于1.67~2.08,表明遗传多样性丰富;相关性分析显示,叶长与叶宽、叶柄长、叶面积、叶周长呈极显著正相关(P<0.01),与叶尖角呈显著负相关(P<0.05);PCA提取出4个主成分累积贡献率83.19%,其中叶周长、叶色饱和度(c*)、叶长宽比和叶色亮度(L*)载荷较高;聚类分析(Ward’s法)将种质划分为长柄大夹角型、大叶面积型、短柄小叶型、小叶角偏黄色型(低L*、高b*)、低色相角型(低h*)、宽叶深绿型(高c*、低h*)6大类群。【结论】247份枣种质叶片表型变异丰富,遗传多样性高。叶长宽比、叶周长、叶色饱和度和亮度可作为评价枣种质资源的核心指标,综合多样性分析与聚类结果可为种质评价提供重要依据。本研究为枣种质资源的引种驯化、遗传鉴定评价和种质创新奠定了理论基础。

• ‘冬枣’果实原生质体提取体系的建立

  郭燕萌,胡德春,张树林,尤扬,朱高浦,田丽,周瑞金,董文怡,张蒙蒙

  【目的】建立高效的‘冬枣’(Ziziphus jujuba ‘Dongzao’)果实原生质体分离技术体系,系统分析不同因素对‘冬枣’果实原生质体提取的影响,为后续基因功能研究及果实发育机制解析提供技术支撑。【方法】采用半红期‘冬枣’果实为试验材料,以65 mmol/L 氯化钙(CaCl2)、10 mmol/L 2-吗啉乙磺酸(MES)、1 mmol/L 二硫苏糖醇(DTT)混合溶液(pH为5.8)为基础,通过分析不同质量浓度酶液(纤维素酶、离析酶、果胶酶)、氯化钾浓度(150、205、255、305、355、405、430、455、505 mmol/L)、酶解时间(2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 h)、真空(200 Pa)处理时间(10、20、30 min)4个条件组合,经过多因素试验筛选出纤维素酶、果胶酶、离析酶、氯化钾的最适浓度,最后确定分离‘冬枣’果实原生质体的最优酶解方案。【结果】以酶解液为0.02 g/mL纤维素酶、0.01 g/mL果胶酶、0.01 g/mL离析酶、430 mmol/L氯化钾(KCl),采用200 Pa真空处理20 min,于水平摇床上30 r/min避光酶解3.0 h,原生质体产量可达1.82×106个/mL,且原生质体细胞形态完整、活性最佳。【结论】通过对酶浓度、酶解时间、氯化钾浓度、真空处理时间4个酶解影响因素的筛选,得到可以提取出细胞形态饱满、活力较高的原生质体的酶解液组合,建立了高效的‘冬枣’果实原生质体分离技术体系,为后续‘冬枣’基因功能验证及果实发育的分子机制研究提供技术支持。

• 黑龙江杓兰属植物表型特征及系统发育分析

  沈才全,董上,李中跃,关艳辉,穆立蔷

  【目的】黑龙江省杓兰属(Cypripedium)植物表型变异丰富,为厘清物种界限模糊及亲缘关系复杂等问题,以该地区调查获取的13个杓兰属居群为材料,初步探讨其亲缘关系与分类界线。【方法】测定13个居群的18项表型性状,进行多样性分析与聚类分析;同时通过测序、组装与注释,获取其核基因ITS序列及3个叶绿体DNA片段(trnH—psbA、trnL—F与rbcL),利用DnaSP、PhyloSuite、FigTree等软件,结合NCBI数据库数据,统计核苷酸多态性并构建系统发育树。【结果】退化雄蕊(斑点与大小)可作为黑龙江杓兰属植物的关键野外识别特征。东北杓兰(C. × ventricosum)表现出显著的杂种优势,其叶片大小与株高、地径可作为分类依据。表型与系统发育分析共同表明:白花与粉花大花杓兰(C. macranthos)实为同种;杓兰(C. calceolus)与山西杓兰(C. shanxiense)可能是由同一母本分化的姐妹群;东北杓兰居群DB1、DB2、DB5聚为一支,其母本可能为杓兰,而居群DB3、DB4、DB6、DB7、DB8聚为另一支,可能源于大花杓兰,其中DB6可能与大花杓兰发生过回交;紫点杓兰(C. guttatum)则与其他种类亲缘关系较远。【结论】仅凭单一表型性状或DNA片段难以准确判定杓兰属植物的亲缘关系,尤其对于杂交种,必须综合表型、叶绿体DNA与核DNA等多层次证据,方能全面阐明其系统发育与分类界限。

• 白桦半同胞家系多点试验与适应性分析

  张杰,张利民,张中良,程远林,高元科,李慧玉,张庆祝,姜静,刘桂丰

  【目的】通过白桦(Betula platyphylla×B. pendula)半同胞家系区域性试验,评价其在不同试验点的生长特性及适应性,为优异家系的选择和应用以及种子园改建提供指导。【方法】以丹东、尚志和庆安试验点10年生四倍体与二倍体白桦半同胞家系试验林为研究对象,调查各家系树高、胸径、通直度及保存率等性状,采用异质方差混合线性模型,对各性状进行多地点固定和随机效应分析,通过BLUP-GGE联合分析法等估算各家系的综合育种值,结合GGE双标图分析各家系的适应性和稳定性。【结果】①白桦半同胞家系树高、胸径、单株材积和树干通直度等性状的地点效应差异显著(P<0.01);除树干通直度外,各性状在家系、区组间的差异以及家系×地点的互作效应均达到显著水平[方差分量及其标准误的比值(z.ratio)≥1.5]。②各试验点的方差分析表明,除庆安试验点保存率外,其余性状在家系间的差异均达到极显著水平(P<0.01)。丹东、尚志和庆安试验点各性状中变异系数最大的均为单株材积,分别为72.37%、56.37%和49.86%。③GGE 双标图分析表明,3个试验点被划分为3个适生区。在丹东、庆安和尚志试验点表现最好的家系分别为205、305和325号家系,其单株材积生长量较二倍体家系均值分别提高18.51%、2.60%和20.57%。按照20%的入选率,综合3个试验点,选出325和316等为速生性及稳定性优异家系,材积遗传增益分别为5.50%、12.92%。【结论】白桦家系各性状在试验点间和家系间的差异显著。基于生长性状的BLUP-GGE双标图分析结果,划分3个试验点为不同的适生区,筛选出325和316为速生性及稳定性优异家系。

• 盐胁迫对4个杜梨半同胞家系幼苗的影响及耐盐机理研究

  于晓晶,缪李飞,杨甲定,封超年

  【目的】比较杜梨(Pyrus betutifolia)4个半同胞家系(YC、LYG、QD14、QD20)的耐盐能力,分析其耐盐机制,为沿海地区杜梨种质筛选、种植和推广提供科学依据。【方法】以滨海地区的4个杜梨半同胞家系幼苗为材料,采用盆栽法进行77 d NaCl处理(设置0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8% 5个质量分数梯度,以NaCl质量占土壤饱和含水质量百分比计),测定并比较各家系的盐害指数、叶片数、总根长、根表面积、根总体积、根系活力、可溶性糖与脯氨酸含量,以及叶、茎、根中Na+、K+、Ca2+含量与K+/Na+(质量比,下同)、Ca2+/Na+。【结果】随着NaCl浓度升高,盐害指数逐渐上升,植株地上与地下部生长指标及根系活力总体呈下降趋势,但YC家系的部分生长指标在低盐条件下表现出促进效应。叶片中可溶性糖和脯氨酸含量随盐浓度增加而持续积累。叶、茎、根中Na+含量均随盐浓度上升而增加,高盐处理下增幅尤为显著;K+与Ca2+含量则多呈先升后降的变化趋势。叶片和根部K+/Na+、Ca2+/Na+均随盐浓度升高而显著下降。不同家系对盐胁迫的响应存在显著差异,其中YC家系耐盐性较强,其根系对Na+具有较高的截留能力,能够有效限制Na+向地上部运输,从而减轻离子毒害。【结论】在盐胁迫条件下,不同杜梨家系的耐盐性存在显著差异,其中YC家系耐盐性最强,LYG和QD14不耐长期盐胁迫,QD20家系不耐高盐胁迫。杜梨主要通过将Na+限制在根部来维持地上部较低的Na+水平,同时稳定K+与Ca2+含量,以减轻盐胁迫对叶片等关键器官的伤害。

• 缺硼胁迫对油茶生理及硼转运基因表达的影响

  张梦雪,刘君滢,范杰,丁文娜,罗杰,梅莉

  【目的】筛选耐低硼油茶(Camellia oleifera)品种,并解析油茶耐低硼的生理和硼转运分子机制。【方法】以7个品种油茶苗为材料,比较不同品种对缺硼胁迫的形态和生理响应,采用隶属函数法评价筛选耐低硼品种;研究4个硼转运基因在耐缺硼和不耐缺硼品种中表达量的差异,初步解析硼高效和硼低效油茶品种的耐性差异机理。【结果】①在缺硼胁迫下,7个品种表现为叶片黄化卷曲,根系褐化脱落及生长受阻等症状。②缺硼胁迫降低7个油茶品种的净光合速率等光合参数,部分品种硼含量显著下降;缺硼胁迫使油茶叶和根中可溶性糖等渗透调节物含量降低,同时也降低过氧化氢、超氧阴离子的含量与超氧化物歧化酶的活性。③隶属函数分析结果表明,‘长林40’(‘Changlin 40’)和‘长林4’(‘Changlin 4’)较耐缺硼,‘华金’(‘Huajin’)最不耐缺硼。④缺硼处理下,4个硼转运基因(CoBOR1、CoBOR1-like、CoBOR2、CoNIP5;1)在‘长林4’和‘华金’中均显著上调表达,耐缺硼品种‘长林4’根系和叶中4个硼转运基因的表达量均显著高于不耐低硼品种‘华金’。【结论】不同油茶品种对缺硼胁迫的耐性差异显著,硼高效品种通过上调表达硼转运基因,提高光合效率、抗氧化及渗透调节能力等提升其耐缺硼能力。

• 山桐子种子萌发过程中的激素和代谢组分析

  许郡元,张梦醒,张小雪,李志,代莉,刘震,耿晓东,刘一,王艳梅

  【目的】探究变温环境下山桐子(Idesia polycarpa)种子萌发过程中代谢变化的重要代谢途径、关键过程的调控及其作用机理。【方法】以 5 ℃处理 60 d后解除休眠的山桐子种子为试验材料,在 15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h的培养箱中进行萌发试验,并于种皮开裂、露白、胚根伸长3个阶段取样,采用高效液相色谱法HPLC测定种子中吲哚乙酸(IAA),脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、玉米素(ZR)的含量;采用UPLC-MS/MS的方法对山桐子种子萌发期代谢组学进行分析。【结果】m(GA3)/m(ABA)、m(ZR)/m(ABA)、m(IAA)/m(ABA)与m((IAA+GA3+ZR)/m(ABA)在萌发过程中两者间含量差异达显著水平(P <0.05);数据显示种子萌发过程中存在515个差异代谢物,涉及氨基酸、核苷酸、脂质、有机酸、酚酸类等6大类物质。差异代谢物及富集通路数随着种子萌发生长而逐渐增加。【结论】山桐子种子萌发的生理策略是长期环境适应的结果,模拟季节性温差的变温环境更有利于种子萌发。ZR、GA3含量增加与ABA含量下降是山桐子萌发的主要原因。在萌发前期,半乳糖代谢较为剧烈;萌发后期较前期差异代谢物增多,这与其萌发期代谢活动趋于旺盛有关。多种氨基酸及其衍生物随着种子萌发进程推进而含量增加;与渗透压调节相关的肌醇和胆碱类等代谢物变化明显;脂质的代谢在整个萌发过程中差异较大,尤其在不饱和脂肪酸的合成与代谢方面。

• ‘小甜甜’等7个观果海棠半同胞家系表型多样性及子代优选

  杨晓倩,张往祥,周婷,张龙,刘爱林,熊青青

  【目的】为突出海棠(Malus spp.)的观果价值,系统开展‘小甜甜’(M. ‘Sweet Sugartyme’)等观果海棠自由授粉子代试验,探索半同胞家系子代表型特征及育种成效。【方法】在重点明确子代果色及果期物候特征的基础上,基于加权的层次分析法(AHP),从果实、花朵、树形、叶片4个表型维度构建海棠子代观赏性综合评价体系。【结果】①根据成熟期果色,100个子代单株可分为3个大类及9个子类,不同色系/子色系海棠子代成熟期果实色彩观赏性差异显著。②自由授粉后,子代群体比母本的挂果期有所延长,成熟期较晚与极晚的类型占比显著升高。根据挂果期长短和成熟期早晚,分别将子代群体划分为5个品种群。③AHP综合评价模型显示,子代单株从Ⅰ级到Ⅳ级,综合观赏性逐渐减弱,G45、G71、G70等Ⅰ级优株果色鲜艳、着果量大且挂果期长;G16和G85虽然综合得分不高,但是其成熟期极晚,挂果期长达258 d,单一性状突出,观赏效果佳。【结论】自由授粉可有效扩大半同胞家系子代群体遗传基础,显著提高种质多样性;以AHP构建的评价体系,评价结果更为准确,能够用于观赏海棠的新品种选育及拓展观赏应用。

• 水曲柳雌雄株吸收根生物量与形态结构的季节动态

  贾红涛,卫星,李伟,吴纯泽,韦庆钰,韩春丽

  【目的】明确雌雄异株型个体吸收根发育与生殖过程的关系,认识雌雄异株吸收根性别二态性。为雌雄异株型个体精准养分管理提供借鉴。【方法】以成熟的水曲柳(Fraxinus mandshurica)雌株和雄株为试验对象,采用根钻法和石蜡切片技术对生长季(4—8月)雌株和雄株1、2、3级吸收根生物量、形态特征、解剖特征和菌根侵染率进行系统分析。【结果】水曲柳雌株和雄株吸收根生物量随季节变化均呈上升趋势。水曲柳雄花开放之前,雌株和雄株1~3级根生物量相似;雄花开放到雌花开放之前,雄株吸收根显著增加33.14%,雌株吸收根生物量无显著变化;雌花开放至种子形态成熟,雌株和雄株吸收根生物量都表现出逐渐增加的趋势,雌株和雄株吸收根生物量分别增加481.63%和393.90%(P<0.05)。相同季节内,雄株吸收根根长密度均高于雌株,其中,雄株1级根根长密度在种子形态成熟时是雌株的2.27倍。水曲柳雌株和雄株1~3级吸收根直径随季节变化不同。雄株1级根平均直径在6、8月分别比雌株高21.80%、15.52%(P<0.05)。解剖结构分析表明,雄株1级根平均直径的增加是由皮层厚度增加造成的,维管束直径没有发生显著变化。6、8月,雄株1级根皮层厚度分别比雌株厚11.57%、7.73%(P<0.05),且菌根侵染率比雌株高4.45%、3.84%。【结论】水曲柳雌雄株吸收根生物量的季节动态与地上雌雄花发育和种子形成密切相关,雄株吸收根发育早,且雄株吸收根生物量在整个生长季均大于雌株。雌株和雄株吸收根季节变化也具有性别二态性。

• 贵州普通油茶优良单株果实性状的评价与选择

  王宪永,王德炉,王小丽

  【目的】研究贵州普通油茶(Camellia oleifera)优良单株果实各性状的变异规律,筛选高产量和高产油率的普通油茶优良植株,为贵州普通油茶良种选育提供理论支撑和物质基础。【方法】以20株贵州普通油茶优良单株为研究对象,测定其单果质量、单果籽粒质量、种仁含油率以及各种脂肪酸含量等。对各优树的果实经济性状和脂肪酸含量进行变异分析及相关性分析,并结合主成分分析法和隶属函数法对其进行综合评价与选择。【结果】参试普通油茶各优树果实性状之间变异程度显著不同,其中8个果实经济性状的变异系数为7.07%~54.74%,平均变异系数为29.55%。单果籽粒质量的变异系数最大,为54.74%,鲜出籽率的变异系数最小,为7.07%。9种脂肪酸含量的变异系数为0.68%~40.05%,平均变异系数为14.71%;α-亚麻酸含量的变异系数最大,为40.05%,不饱和脂肪酸含量的变异系数最小,为0.68%。在相关性分析中,33对性状之间的相关性达到极显著水平(P<0.01),其中极显著正相关18对,极显著负相关15对,此外还有22对性状的相关性达到显著水平(P<0.05)。因此在育种时,可以结合各性状间的相关性及选育目标进行综合选择。主成分分析表明前3个主成分累计贡献率达90.462%,其中第1主成分反映原始数据信息量的49.460%,干出籽率、种仁含油率、鲜果含油率、单株产油量、油酸、亚油酸等对第1主成分贡献较大;对第2主成分贡献较大的是棕榈酸、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量,其贡献率为 26.331%;对第3主成分贡献较大的是单果质量、单株产量,其贡献率为14.671%。【结论】通过主成分分析和隶属函数法的综合评价,得到6株排名靠前的优良单株,分别是 JPOLYX3、JPOLYX8、JPYX17、JPOLYX11、JPOLYX1和JPOLYX10,可以作为普通油茶无性系扩繁材料,进行区域实验后评审。

• 间伐强度对长白山红松天然次生林林分结构的影响

  姜雨希,王守涛,申方圆,张鹏,谷加存,刘仁东,宋依霖,杨立学

  【目的】从林分结构的角度探究适宜长白山红松(Pinus koraiensis)阔叶林经营管理的间伐强度,旨在为次生林林分资源质量和生态功能的恢复提供科学依据。【方法】以长白山地区红松阔叶林为研究对象,2014年对其进行不同强度的上层疏伐作业(对照、弱度间伐、中度间伐、强度间伐),基于2022年每木检尺数据,分析林分垂直结构和空间结构沿间伐梯度的变化规律,结合单位圆和平方均值指数法(FSS)对各间伐处理的林分空间结构进行综合评价,探讨不同经营强度对林分结构的优化程度。【结果】①间伐有利于促进中林层林木的生长,弱度间伐和中度间伐下中林层直径分布曲线峰值向右偏移,林木胸径分别较对照增加16.02%、20.94%。各间伐强度均有利于中林层红松蓄积量的积累。②零元分布结果表明,随着间伐强度的增大,林分密集度逐渐下降,混交度先升高,在中度间伐后开始下降。③多元分布结果表明,与对照相比,弱度间伐林内周围林木稀疏且随机分布4种不同树种的林木比例提高25.44%;中度间伐侧重改变林木水平分布格局以及大小分化程度,亚优势木比例提升30.60%;强度间伐主要影响密集度,处于非常稀疏状态的林木比例从8.17%增加到40.11%。④林分空间综合评价结果表明,间伐均改善了空间结构的某一方面,仅有弱度间伐空间结构整体得到提升。【结论】弱度间伐改善了长白山林区红松阔叶林林木间的空间格局,提高了林层间的复杂性,促进了中小径级木的生长,增加了顶级树种红松的竞争优势,更有利于红松天然次生林的正向演替。

• 基于无节柱材培育的修枝对杉木木材材性的影响

  吴雅琳,江宇,许迪,李明,吴鹏飞,林华章,马祥庆

  【目的】比较修枝和不修枝对杉木木材物理力学性质的影响,为杉木大径级无节柱材的培育提供科学依据。【方法】以 17 年生杉木人工林为研究对象,采用随机区组设计,设置修枝和不修枝试验处理,在修枝 20 年后采用平均标准木法选择修枝和不修枝杉木进行不同木材物理力学指标测定。【结果】17 年生中龄林杉木修枝 20 年后显著提高了木材的干形形率,修枝对杉木木材尖削度、高径比、全干密度、气干密度、体积干缩系数、干缩率、湿胀率等指标的影响不显著。修枝显著降低了杉木木材弦面硬度、径面硬度、抗压强度和抗拉强度,修枝杉木木材弦面硬度、径面硬度分别比不修枝降低 14.52%和 16.43%,杉木不同方向木材节子的硬度大小排序为端面硬度>弦面硬度>径面硬度,但修枝对杉木木材端面硬度、弹性模量等力学性能的影响不显著。【结论】修枝 20 年后对杉木人工林干形形率和木材力学性质有显著影响,但对尖削度和高径比的影响不显著。修枝显著降低杉木木材的弦面硬度、径面硬度、抗压强度和抗拉强度,但对杉木木材端面硬度、弹性模量等力学指标的影响不显著。修枝与不修枝杉木木材的各项物理力学性质指标均属甚小级至小级,修枝杉木木材的强度综合品质系数略低于不修枝杉木,但修枝并没有降低杉木木材的等级,修枝与不修枝杉木木材均属于低强度等级木材。

• 修枝和间伐对长白落叶松人工幼龄林下草本植物多样性和土壤理化性质的短期影响

  杨贺,刘盛,李国伟,刘东洋,李依桐,王斌

  【目的】探究单一修枝抚育和修枝叠加间伐抚育两种抚育方式对长白落叶松(Larix olgensis)人工幼龄林下草本植物多样性及土壤理化性质的影响,为其人工林的可持续经营提供理论与技术依据。【方法】于2019年8月,选取17年生的长白落叶松人工幼龄林,设计了修枝+间伐、仅修枝两种抚育方式,以未抚育为对照,抚育2、4 a后分别对林下草本植物和土壤进行了调查,对不同抚育方式下草本植物多样性和土壤养分的变化及其相关性进行了研究,明确两种抚育方式下草本植物多样性与土壤理化性质之间的相关性。【结果】抚育方式对林下草本植物多样性、土壤理化性质有显著影响。具体表现为仅修枝处理和修枝+间伐处理在短期内均能显著增加林下草本植物的物种丰富度和覆盖度。修枝+间伐处理对土壤容重和紧实度的影响作用更大,与对照林分相比(0,10]、(10,20]、(20,40] cm土壤容重分别减小10.4%、10.2%、8.9%。与对照组相比,修枝+间伐处理下(0,10] cm土壤全氮含量增加38.9%、水解性氮含量增加34.8%、速效磷含量增加53.0%、有机碳含量增加84.6%(P<0.05);仅修枝处理主要影响(10,20] cm土层的土壤化学性质,该层土壤水解性氮含量增加30.2%、速效磷含量增加14.4%、有机碳含量增加42.2%(P<0.05)。林下草本植物多样性与土壤有机碳、氮和钾含量有着显著的相关性(P<0.05)。林下草本植物丰富度和覆盖度的增大对土壤碳和氮元素的固定作用显著。【结论】修枝+间伐抚育对林下草本植物丰富度和覆盖度的提高作用更显著。修枝抚育和间伐抚育均能直接影响林下草本植物的多样性和覆盖度,进而对土壤养分含量的提高起到了积极作用。因此,对于落叶松人工幼龄林,可以通过修枝+间伐抚育,改善林下的光照强度,促进林下草本植物的多样性和生长,从而提升土壤养分的循环速度,更好的维持土壤肥力和预防地力衰退。

• 植物根际促生菌对桂花生长、生理适应性及土壤性状的影响

  陈丁亿,张小凤,黄九荣,王良桂,杨秀莲

  【目的】探究两种植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)雷根斯堡约克菌(Yokenella regensburgei)和摩氏假单胞菌(Pseudomonas mosselii)对桂花苗生长及生理适应性的影响,为促进桂花健康生长、增强桂花生理功能、改善桂花根际土壤微生物群落提供理论依据。【方法】选取从桂花根际土壤分离所得的具有促生能力的PGPR进行盆栽实验。以1年生桂花苗为材料,通过园土盆栽的方式,设置接种雷根斯堡约克菌、摩氏假单胞菌和对照组,研究其对桂花生长、生理适应性及土壤性状的影响。【结果】2种PGPR均能促进桂花生长,增加地上和地下部分鲜质量、根长、茎长以及株高等,其中Y. regensburgei对桂花生长性状影响更显著。PGPR处理可显著提高桂花过氧化氢酶活性;PGPR的接种增加了根际土壤有机质含量,但对土壤pH、电导率、速效磷、速效钾含量均无显著影响。【结论】桂花根际促生菌Y. regensburgei、P. mosselii能够改良根际土壤性状,对桂花的生长与生理过程有促进作用,其中Y. regensburgei的综合效果更佳。所筛菌株可为开发桂花专用微生物菌肥提供策略,推动新型肥料的研发,进而促进PGPR的广泛运用。

• 半干旱区不同杨树品种及造林密度对林分生长和叶片抗旱性状的影响

  王梓豪,张伟溪,丁昌俊,余金金,魏航,苗露澜,苏晓华,白立东,闫茂林,李爱平,黄秦军

  【目的】研究自然半干旱条件下杨树生长及叶片抗旱相关性状对不同造林密度的响应特征,为半干旱区杨树人工林品种与立地精准适配提供有益信息。【方法】在位于内蒙古达拉特旗的蒙鄂沙生植物园,以高(株行距2 m×3 m)和低(株行距3 m×3 m)两种造林密度栽植的5年生‘哲林4号’杨(Populus deltoides ‘Zhelin 4’)、‘汇林88号’杨(P. × simonii ‘Huilin 88’)和‘中雄4号’杨(P. deltoides × P. suaveolens ‘Zhongxiong 4’)为对象,观测分析其生长和叶片解剖结构、光合参数、脯氨酸等生理生化指标特征差异,并采用主成分分析和隶属函数综合法进行评价。【结果】①低造林密度下3个杨树品种的平均胸径和平均树高均显著大于高造林密度下,增幅均值分别为45.73%和20.52%,2种造林密度下‘中雄4号’杨生长表现均较好,且叶片厚度均显著高于其他品种。低造林密度下‘中雄4号’杨的叶片厚度和栅海比较高造林密度均显著增加,表明其具有更适应低造林密度的叶片结构;②从低造林密度到高造林密度,3个杨树品种的净光合速率(Pn)均显著下降,‘中雄4号’杨与‘汇林88号’杨Pn降幅分别为12.02%和16.05%,‘哲林4号’杨降幅最大,达48.26%,而‘中雄4号’杨和‘汇林88号’杨的蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(WUEi)和气孔导度(Gs)在2种造林密度间差异均不显著。‘哲林4号’杨在高造林密度下的Tr和Gs显著下降且低于其他品种,综合表明低造林密度下杨树的光合能力更强;③高造林密度下3个杨树品种间的脯氨酸和可溶性糖含量差异不显著,‘中雄4号’杨的可溶性蛋白含量显著高于其他品种。而低造林密度下‘哲林4号’杨、‘汇林88号’杨和‘中雄4号’杨分别以可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著最高,表明不同杨树品种可能以不同渗透调节物质适应干旱环境。【结论】自然半干旱条件下,低造林密度更有利于杨树生长,不同杨树品种通过不同性状指标特征响应造林密度以调节植株适应干旱环境;‘中雄4号’杨在两种造林密度下的生长及叶片抗旱性状表现更优,能适应半干旱区自然条件下更多造林密度的人工林营建。

• 林下植被管理措施对尾巨桉人工林土壤质量的影响

  卢澳邹,张焕朝,王会利,庄舜尧,范美娟,宋盈盈,黄晨

  【目的】在长期林分经营中,为了保证目的树种正常生长,通常选择去除人工林的林下植被。研究不同林下植被管理措施对尾巨桉(Eucalyptus urophylla × grandis)人工林土壤理化、生物性质的影响,同时评价土壤质量的变化,为桉树人工林林下植被的科学管理提供理论依据。【方法】以广西壮族自治区南宁市的第4代尾巨桉人工林(林分株行距2 m×3 m)为对象,分别使用人工抚育、除草剂抚育和人工+除草剂抚育等3种处理方法去除尾巨桉人工林的林下植被,于2023年8月采集不同处理林地中[0,10)、[10,20)、[20,40) cm这3个土层的土壤样品,分析不同林下植被管理措施下尾巨桉人工林地的土壤理化及生物性质差异。随后采用全量数据集(TDS)和最小数据集(MDS)对不同林下植被管理措施林地的土壤质量进行综合评价,并通过线性回归分析验证本研究所建立最小数据集的准确性。【结果】不同林下植被管理措施林地的土壤理化、生物性质以及土壤综合质量存在明显差异。人工抚育林地土壤物理性质良好,[0,10)cm土层的土壤密度显著低于人工+除草剂抚育林地,总孔隙度和最大持水量显著高于人工+除草剂抚育林地,而不同林下植被管理措施林地土壤的毛管孔隙度、毛管持水量和田间持水量差异不显著;在[0,40)cm土层,不同林下植被管理措施林地土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效钾、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)含量优劣依次为人工抚育>人工+除草剂抚育>除草剂抚育;土壤有效磷含量在不同林下植被管理措施林地的优劣依次为除草剂抚育>人工+除草剂抚育>人工抚育。在同一林下植被管理措施林地中,随着土层深度增加,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水量和有机质、全氮、全磷、速效养分、微生物生物量养分含量明显降低,土壤密度明显增加。将MBC、MBN、MBP含量作为生物活性指标,结合土壤物理、化学指标构建出由MBP、MBC、毛管持水量、非毛管孔隙度和pH组成的最小数据集,基于最小数据集得到的不同林下植被管理措施林地土壤质量评价结果与基于全量数据集得到的结果一致,土壤质量指数大小排序为人工抚育>人工+除草剂抚育>除草剂抚育。【结论】人工去除林下植被使林地土壤综合质量较好,通过除草剂去除林下植被导致林地土壤质量进一步衰退,在桉树人工林经营中应以人工抚育为主,尽量减少除草剂的使用频率,从而达到维护土壤质量,保证桉树人工林持续高质量经营的目的。

• 不同氮磷钾配比施肥对无患子土壤-微生物碳氮磷化学计量特征的影响

  刘俊涛,贾黎明,张卫华,龙达,杨洪炳,周灵,岳天泽,张国庆,廖焕琴,曹秋丽

  【目的】探究不同氮磷钾配比施肥条件下无患子(Sapindus mukorossi)林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)含量及其化学计量关系,为无患子种植的养分管理及科学栽培木本油料树种提供理论依据。【方法】以无患子‘媛华’为研究对象,采用“3414”施肥试验区组设计,进行氮(N)、磷(P)和钾(K)不同配比施肥试验[0水平(CK).N、P、K均不施肥;1水平.N肥300 kg/hm2,P肥250 kg/hm2,K肥200 kg/hm2;2水平.N肥600 kg/hm2,P肥500 kg/hm2,K肥400 kg/hm2;3水平.N肥900 kg/hm2,P肥750 kg/hm2,K肥600 kg/hm2]。通过测定林地土壤SOC、TN、TP和MBC、MBN、MBP含量,并计算土壤-微生物碳、氮、磷化学计量比,分析不同施肥处理对无患子‘媛华’林地土壤SOC、TN、TP和MBC、MBN、MBP含量及其化学计量比的影响。结合相关性分析、冗余分析和隶属函数法分析,筛选出对无患子施肥效果较好的配比组合。【结果】较CK处理,不同氮磷钾配比施肥处理下无患子土壤SOC、TN、TP和MBC、MBN、MBP含量分别增加了14.25%~52.61%、3.90%~39.84%、9.52%~150%,6.65%~47.45%、11.84%~46.50%、14.91%~201.98%。回归分析表明,土壤MBC、MBP含量及其MBC/MBP、MBN/MBP的内稳性指数均在0.50~0.75,属于弱敏感型特征;土壤MBN含量的内稳性指数为0.29,属于弱内稳态;C/N的内稳性指数≤0,属于强内稳态。冗余分析表明,土壤SOC和TP含量是影响土壤MBC、MBN、MBP含量及化学计量比的主要因子。相关性分析表明,土壤SOC与TN、TP、C/N、MBC、MBN呈极显著正相关,与N/P呈显著负相关。土壤TP、MBP与MBC呈极显著相关,与C/P、N/P、MBC/MBP、MBN/MBP呈极显著负相关。隶属函数法综合评价分析结果表明,施肥处理以N1P1K2配比组合(N肥300 kg/hm2、 P肥250 kg/hm2、K肥400 kg/hm2)为佳,能不同程度地提高无患子土壤养分含量。【结论】综合分析来看,不同氮磷钾配比施肥明显改变无患子林地土壤MBC、MBN、MBP含量以及其化学计量比特征,其中N1P1K2处理可明显提高微生物对土壤碳素的转化分解,导致有机质和微生物生物量的化学计量比发生变化,进而提高无患子对土壤碳素的固定能力。

• 青海省甘蒙柽柳根际土壤细菌群落特征及功能分析

  周妍旭,李强,刘蕾,王祥福,孙启武,杨芾,厚凌宇,刘勇,吴梁厚,周宏权,王宝荣

  【目的】对青海省甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica)根际土壤细菌类群多样性、群落组成和促生功能进行系统分析,为青海省甘蒙柽柳树种保护及其原生微生物资源开发提供基础。【方法】以青海省海南藏族自治州然果村(RG)、上鹿圈村(SL)、上加吾沟村(SJ)等3个保护区的甘蒙柽柳根际土壤为研究对象,基于高通量测序技术分析甘蒙柽柳根际土壤细菌多样性、群落组成,采用传统稀释培养方法分离根际土壤细菌,并利用功能平板和特异性颜色变化进行功能细菌筛选。【结果】然果村(RG)与上鹿圈村(SL)、上加吾沟村(SJ)甘蒙柽柳根际土壤细菌Alpha和Beta多样性存在显著差异,但3个保护区的细菌优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和放线菌门(Actinomycetota);假单胞菌属(Pseudomona)、未分类细菌和unclassified_Gemmatimonadaceae分别为不同保护区的生物标记类群;利用共现网络筛选获得32个核心类群;从不同保护区的甘蒙柽柳根际土壤中共分离获得55株细菌,其中2株为潜在新种;11株属于核心类群链霉菌属(Streptomyces)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)和德沃斯氏菌属(Devosia);有27株具有潜在促生功能,其中12株具有溶解无机磷能力、8株具有矿化有机磷能力、8株具有解钾能力,15株具有分泌IAA能力,分离自RG的菌株Oceanbacillus sojae RGGN1同时具有4种功能。【结论】不同保护区甘蒙柽柳根际土壤细菌多样性和群落组成存在一定差异,利用可培养方法明确11株核心类群,获得2个潜在新种和27株具有潜在促生功能的菌株,丰富地域特色和自主知识产权的优质功能菌株资源库。

• 蓝光对松材线虫繁殖及胚胎发育的影响

  孙曦,邵蝴蝶,蔡人岳,丁凯,尤誉杰,邹奕巧,李泉,胡加付

  【目的】松材线虫定殖在松树体内,处在黑暗条件,对光照极为敏感,呈现出显著的趋避反应。通过对不同光照条件下松材线虫种群数量变化的统计,进一步阐明光照影响种群增长的机理,为松材线虫在光学和基础生物学方面的研究和防治提供新的观点。【方法】采用5种颜色的光源,包括绿、黄、红、白和蓝色,探讨不同颜色光照对松材线虫种群的影响,并对不同蓝光强度对松材线虫卵孵化率、雌雄比、体长和胚胎发育的作用做进一步研究。【结果】不同光照影响结果显示蓝光对松材线虫种群数量抑制效果最好,能够显著降低其种群数量的增长。进一步研究松材线虫的发育和繁殖行为发现,与对照组相比,当光照度低于1 000 lx 时,蓝光基本上不会对其繁殖造成明显影响。然而,当光照度上升到 1 250 lx 时,松材线虫的繁殖数量、卵孵化率、发育速度、个体大小等大幅下降,其雌雄比例也出现了显著的变化。【结论】当蓝光照度达到1 000 lx以上,能够显著抑制松材线虫的卵孵化率、发育进程以及成虫的体长。蓝光是一种重要的环境因子,能够通过影响松材线虫的基因表达进一步干扰其生理周期、卵形态的变化,从而影响其种群扩增。

• 乌梁素海流域产水量时空演变及驱动因素研究

  李青,饶良懿,刘芃凯

  【目的】基于2000—2020年乌梁素海流域降水、气候、土地利用/覆被变化、土壤等数据,分析流域产水量的时空演变特征,揭示其驱动因素,为科学合理制定水资源保护和利用政策提供依据。【方法】利用InVEST模型产水模块模拟了乌梁素海流域2000—2020年5个时段的产水量,结合地理探测器(GDM)分析了各个因子对于产水量变化空间分异的解释能力,并通过多尺度地理加权回归(MGWR)分析了各因子在不同地理位置的影响程度。【结果】研究期内乌梁素海流域产水量呈上升趋势,呈现“东高西低”空间分布格局,与降水量变化趋势及空间分布表现一致,蒸散发水平整体波动不大。土地利用/覆被变化主要体现在草地和未利用地区域占比下降;GDM结果显示不同因子对产水量空间分异的解释能力存在显著差异,高程、土壤和归一化植被指数主导了乌梁素海流域产水量空间分异;通过MGWR模拟表明,气候因子和土壤对产水量的影响表现为负向作用,其他因子影响表现为正向作用,降水量、高程和归一化植被指数影响作用较强,各因子空间异质性显著。【结论】产水量变化是多种因子共同作用的结果,在乌梁素海流域未来生态环境保护工作中,要全面审视地形、气候和人类活动变化对产水服务的影响。

• 基于空间通道双流注意力的Sentinel-2遥感影像超分辨率重建

  高璞,王钧泽,李林辉,景维鹏

  【目的】通过深度学习和图像融合技术提高Sentinel-2遥感影像的空间分辨率,增强地表信息的精确性与可靠性,为后续森林资源的精确调查和监测、农业产量预测等方面提供数据支持。【方法】提出了一种基于空间通道双流注意力的Sentinel-2遥感影像超分辨率方法,针对遥感影像多光谱与多分辨率特性设计了一种双分支模型,分别对高分辨率波段和低分辨率波段的信息进行差异化处理。其中对高分辨率波段通过引入空间注意力机制,精准捕获影像中的空间特征细节;对低分辨率波段则通过通道注意力机制动态调整光谱特征的权重分布,强化了光谱特征表达能力。在特征融合阶段,模型采用特征深度提取策略,将空间特征与光谱特征高效整合,生成包含多维度信息的复合特征表示。同时通过组合损失(即L1损失和边缘损失)实现有效地反馈学习,最终完成超分辨率重建。【结果】分别在3个地区的降级采样图像和真实图像2种数据规模下进行超分辨率重建试验,结果表明所提出的算法的客观评价指标和主观视觉效果均优于对比算法。对于降级采样图像数据,所提出的算法的均方根误差(RMSE)较Bicubic插值算法至少下降了50.33,较DSen2算法至少下降了1.64。对于真实图像数据,所提出的算法视觉效果更清晰自然。【结论】提出的基于空间通道双流注意力的遥感影像超分辨率模型能有效提高Sentinel-2遥感影像光谱的空间分辨率,为作物健康监测、土地利用分析等提供了数据支持,并扩展了Sentinel-2卫星在各个领域的应用范围。

• 基于手势交互的园林景观构建系统研究

  窦磊,张晨哲,苗雨露,毛锐,王美丽

  【目的】传统园林景观构建需要通过手绘平面图纸、计算机辅助建模、场景渲染等一系列过程,存在流程繁琐、学习成本高、不直观等问题。本系统基于虚拟现实(VR)手势交互技术,提出了一种新颖的虚拟园林景观布局系统,旨在提高园林景观设计的用户体验和效率。【方法】首先基于遥感卫星地图设计虚拟湿地景观场景,其次采用 Oculus Quest 2设备采集手部信息数据用于识别多种手势模式,并结合$P点云识别器设计动态手势分类算法匹配用户手势轨迹,实现了园林植物孤植、丛植、行植、片植及自由布置5种轨迹的精确识别。此外,本研究还设计了一套适用于虚拟场景的手势交互系统,以方便用户使用。【结果】本研究设计的系统采用Unity平台,使用C#脚本语言进行编程实现,最终实现了在虚拟场景中利用手势交互选取植物并构建园林景观的功能。通过对比实验,本系统在孤植模式下所需布局时间略高于键鼠操作,而在行植、丛植、片植与自由布置模式下所需布局时间均低于键鼠操作。【结论】本研究所设计系统生成的手势集直观、易于执行和记忆,能够很好地完成景观布置的任务。该系统可以为改善园林景观布局的交互方式和用户体验提供支持。

• 基于林业碳汇基金减排购买协议模式的碳汇林经营策略研究

  吴祎扬,徐笑,陆利华,蒋欣强,彭红军

  【目的】基于减排购买协议模式,考虑资金约束下林农借助林业碳汇基金进行融资问题,分析林农与林业碳汇基金运作主体的最优决策与利润情况,旨在为林农减排行为激励、碳汇市场机制完善及林业碳汇基金政策设计提供重要参考。【方法】以林业碳汇基金减排购买协议模式下的林农为研究对象,运用均值方差模型和Stackelberg博弈模型,研究林农的碳汇林经营规模及质量优化策略。【结果】林农风险规避性和碳汇产出随机性的提高均会降低碳汇林规模和总产量,但会促使林农更加注重碳汇林质量,而林农和基金运作主体期望利润水平将随之下降;碳汇市场价格提高会扩大碳汇林规模和总产量,但可能会导致林农忽视碳汇林质量,此时林业碳汇基金运作主体将提高碳汇收购价格,双方期望利润均将随碳汇价格提高而增加;提高政府补贴标准可以促进林农扩大碳汇林规模与总产量,但可能会导致碳汇林质量下降,基于此,林业碳汇基金运作主体将降低碳汇收购价格,双方期望利润均随补贴标准提高而增加。【结论】林业碳汇基金减排购买协议模式能够在一定程度上缓解林农资金约束,并在一定条件下赋能碳汇林扩绿、提质、增汇与增收。

• 岛屿型旅游地生态系统服务价值演变及其模拟预测——以苏州西山岛为例

  徐菁,张世钰,靳诚

  【目的】岛屿作为重要的旅游地类型,其生态功能对于推动生态旅游发展具有重要的现实意义。基于不同发展情景与研究区旅游发展现状预测其生态系统服务价值演变,为岛屿旅游结构优化和可持续发展提出互动策略。【方法】以太湖西山岛为研究区,以人地关系理论、扩展劳动价值论等为理论支撑,利用2010、2015和2020年土地利用数据,结合遥感数据分析和GIS空间分析等方法,揭示土地利用和生态价值时空变化特征。基于PLUS模型,科学预测西山岛未来4种发展情景下土地利用变化和生态价值变化趋势。【结果】①太湖西山岛园地面积占比最高,10年间呈先减后增趋势,其余地类面积均有所增加;陆地水域的增长率最高,园地转移面积最大。②生态价值持续增长,空间上呈现“中间低、四周高”的分布特征。陆地水域的生态价值最高,园地次之,湿地最低;洪水调蓄的价值量和增长率均为最高,水源涵养次之,空气净化最低。③4种发展情景下,园地面积减少最为显著;除城镇保护情景外,陆地水域面积增加最多。自然发展情景下各地类变化较为均衡;城镇保护情景抑制了水域扩展;耕地保护情景缓解了园地面积缩减;生态保护情景促进了耕地、林地和陆地水域的面积增长,提高了生态扩张率,是一种相对均衡的发展路径。【结论】本研究揭示了岛屿型旅游地生态系统服务价值的演变过程,模拟了不同情景下的变化趋势,可为岛屿旅游地的可持续发展提供理论依据与实践参考。

• 春兰新品种‘盛世蝴蝶’

  刘治中,胡凤荣,孙崇波,陈跃,王筠竹

  【目的】通过杂交育种扩充春兰(Cymbidium goeringii)观赏类别、提高品种抗性,探索国兰产业的可持续发展。【方法】以春兰‘大富贵’(‘Dafugui’)为母本,‘余蝴蝶’(‘Yuhudie’)为父本配制杂交组合,经过多年栽培选育,从大量的杂交后代中筛选出性状类似且稳定的株系,并在浙江多地进行区域试验。【结果】该品种为典型多瓣奇花,外轮花瓣多呈荷瓣,且具红色斑块;花葶较高,多为一箭双花,有浓厚香气。区域试验结果表明该品种出花期较其父母本均提前20余天,且其姊妹系易于春末出现复花期;抗病性强,炭疽病、软腐病、根腐病等发病率明显低于双亲。【结论】杂交育种仍是保护春兰种质资源及选育新品种的重要手段,该新品种适合作为室内花叶兼观赏的高档盆花,且无明显缺陷。