第九届中国林业学术大会
基本信息
2024-07-26
2024-07-29
中国林学会、西北农林科技大学
中国林学会秘书处,中国林学会各分会、专业委员会,各省级林学会
会议论文集/摘要集
1. 液滴微流控法制备尺寸均匀可控的油茶籽油乳液
摘要: [目的]油茶籽油又名山茶油,被称为“东方橄榄油”,富含丰富的多不饱和脂肪酸和天然的茶多酚等物质,因此被广泛地应用于食品、化妆品、医药品等领域。但是,山茶油中的高不饱和脂肪酸易与氧气、水分、金属离子等发生反应而发生氧化,这对其产品质量产生不良影响。此外,油茶籽油较低的溶解度使其难以分散在其它基质中,限制了山茶油的利用率。因此,需要采用一种有效的包封策略以隔绝油茶籽油与氧化剂的接触,增加其生物利用度。将油茶籽油进行乳化形成乳液是一种应用最广的包封递送载体。目前制备乳液的方法主要有高压均质法、超声乳化法和高速机械搅拌等方法。这些方法均能产生大批量的乳液,但是所得到的乳液尺寸分布范围广、不均一,严重影响其稳定性及产品的货架期。[方法]通过采用液滴微流控技术制备大小均一、尺寸可控的油茶籽油乳液。所用内相为压榨一级油茶籽油,外相为含有5 wt%的吐温20(食品级)水溶液,借助微流控芯片,在在流体界面张力、剪切力等相互作用下,水油两相在剪切口相遇时被剪切成单个分散的小液滴。所使用的微流控芯片是流动聚焦型的PDMS材质的微流控芯片,剪切口的尺寸为50 μm宽,200 μm长。为了得到油包水乳液,所使用的芯片需要经过PEG化学改性,使得PDMS表面为亲水性的。[结果]通过调节内外相流体的流速,可以实现改变水包油茶籽油乳液的粒径。当外相的体积流速固定为 10 μl/min,将内相的流速从0.4 μl/min逐渐增加到1.6 μl/min,得到的液滴直径从116.18μm逐渐增大到128.23μm,说明液滴直径与内相流速正相关;当内相的体积流速固定为 0.8 μl/min,将内相的流速从 10 μl/min逐渐增加到26 μl/min,得到的液滴直径从113.08 μm逐渐减小 76.89 μm,说明液滴直径与内相流速负相关。[结论]我们可以根据不同的应用需求制备各种大小且粒径均一的水包油茶籽油乳液液滴,这为油茶籽油的包封递送提供了新的方法,也为提高油茶籽油的生物利用率提供了技术支撑。
发布时间:2026-01-28
2. 药食植物三叶木通和青钱柳化学成分鉴定与功能活性分析
摘要: [目的]深入研究药食同源植物三叶木通[Akebia trifoliata(Thunb.)Koidz]和青钱柳[Cyclocar ya paliurus(Batal.)Ijinakaja]的化学成分及其生物活性,以期进一步明确三叶木通和青钱柳具重要药理保健功效的化学物质基础,为推进三叶木通和青钱柳植物在林源功能食品和功能保健产品等领域的应用推广和促进此两种植物资源更有效地开发利用提供科学依据。[方法]采用正相、反相硅胶柱层析、凝胶柱层析、以及中压和高效液相等色谱分离技术对三叶木通和青钱柳植物的化学成分进行分离纯化,进而利用常规质谱、高分辨质谱以及一维和二维核磁波谱等现代波谱分析技术手段对分离所获单体成分的结构进行分析鉴定,并采用刃天青显色法进行抗菌活性分析,采用比色法进行抗糖尿病相关抑制α-葡萄糖苷酶的活性分析,采用MTT显色法进行抗肿瘤相关的细胞毒活性分析,以及采用DPPH、ABTS和FRAP等方法测试分析所获化学成分的抗氧化活性。[结果]自三叶木通植物地上部分材料中新分离鉴定出 35个单体化合物(T1-T 35),其中6个为新化合物,具体新化合物包括1个30-降齐墩果烷型的新五环三萜(T15),4 个齐墩果烷型A环 3-4 裂解缩醛式七元环化新结构三萜(T17、T19、T20、T22)和 1 个特征新结构苯丙素(T31);自青钱柳植物叶中分离鉴定出32 个单体化合物(C1-C32),其中有7 个为新化合物,新化合物结构涉及有新二萜糖苷类成分(C10、C11)、新三萜类成分(C21、C24)和新二芳基庚烷类成分(C26、C27和C28)等。进一步的活性评测分析实验揭示,分离自三叶木通的化合物中有 5个化合物(T7、T8、T9、T15、T2 4)对金黄色葡萄球菌、耐药菌MRSA以及绿脓杆菌等均有明显的抑制作用,8 个化合物(尤其是T7)具有明显抑制α-糖苷酶的活性,7个化合物(T2、T7-T9、T12、T20、T24)具有各自不同程度抑制肿瘤细胞A549、HepG2 及Hela的活性;而分离自青钱柳的化合物中有 9 个化合物具有一定明显的抗菌活性(C6、C9、C12、C14-C19),另新化合物 C10和C26 及已知化合物C14、C18以及C23则对α-葡萄糖苷酶具与阳性对照阿卡波糖相当或更强的抑制活性,此外另有 6 个化合物(C2、C3、C6-C8以及C26)则呈现有明显的体外抗氧化活性。[结论]三叶木通和青钱柳均为富含有丰富多样生物活性化学成分的药食植物,它们在抗菌、抗糖尿病、抗肿瘤以及抗氧化等方面分别呈现有潜在重要的药理保健功效,其在入药和作为功能保健茶饮等开发利用领域尤其具有发展潜力,适宜于在林源健康产品(包括功能食品或茶饮等)和林下经济生产等领域应用推广,具有潜在重要的应用开发前景与价值。
发布时间:2026-01-28
3. 竹笋多肽的发酵制备及其降血糖活性研究
摘要: [目的]二肽基肽酶-IV(DPP-IV)是一个重要的Ⅱ型糖尿病治疗靶点,寻找安全、高效的DPP-IV 酶天然抑制剂已成为近年来的研究热点。植物源生物活性肽具有抗氧化、降血糖、降血压、抑菌等多种生理活性,一般不具毒性、易被人体吸收,在慢性病防治领域具有广泛应用前景。竹笋中含有丰富的蛋白质,氨基酸种类齐全,是优质的生物活性肽的潜在来源。本研究旨在通过微生物发酵法制备竹笋源活性多肽,鉴定肽段结构,评价降血糖活性,并阐明其活性作用机制,为竹笋的高值化利用提供研究基础。[方法]本研究使用课题组前期分离纯化得到的一株高地芽胞杆菌(Bacillus altitudinis)ICBR-C01 对毛竹竹笋匀浆进行发酵;采用离心超滤法回收低分子量(<3 kDa)肽,进一步采用柱色谱分离纯化;通过质谱鉴定发酵液中肽的氨基酸序列信息。应用Peptide Ranker、BIOPEP-UWM等数据库和UniDL4BioPep等基于机器学习的生物信息学工具对竹笋多肽进行生物活性预测。对可能具有抑制DPP-IV活性的多肽进行固相合成;测定竹笋多肽的抑制DPP-IV活性;利用分子对接模拟揭示竹笋降血糖肽与靶标蛋白的互作方式。[结果]利用高地芽胞杆菌(Bacillus altitudinis)ICBR-C01 发酵竹笋匀浆,发酵时间 12 h、料液比 100 g/L、接菌量 8%,上清液经超滤后可回收低分子量肽得率为 0.169 mg/g RM.对比发酵前后鉴定得到的肽段序列,发酵后新生成了30条肽段,由7~18个氨基酸组成,分子量范围为 500~1700 Da.活性预测结果显示其中5 条肽可能具有DPP-IV抑制活性。体外酶抑制测定结果表明,GFAGDDAPR、GLAGPPGS的抑制DPP-I V活性的IC50值分别为 541.7933 μM、367.2438 μM.这两条肽段与DPP-IV蛋白(PDB ID:5J3J)分子对接结果显示其可以与DPP-IV蛋白形成稳定结合。GFAGDDAPR能够深入DPP-IV活性口袋内部,与Tyr75 2、Trp563、Gly741和Tyr48残基各形成一个氢键,与Arg560 残基形成两个氢键,且可以与蛋白关键催化活性区域S1亚基中氧阴离子孔的Tyr547残基形成π-π键;GLAGPPGS同样能够深入DPP-IV活性口袋内部,与Asn562、Val558、Pro510、Lys512 和Met509残基各形成一个氢键。从而形成紧密结合,发挥抑制作用。[结论]利用高地芽胞杆菌(Bacillus altitudinis)ICBR-C01发酵能够对竹笋蛋白进行高效转化,制备系列具有DPP-IV抑制活性的多肽。本研究为竹笋精深加工制备竹笋降血糖功能肽,进而在功能性食品及药物领域实现高值化应用提供理论依据;同时为新型DPP-IV抑制肽的研究提供参考。
发布时间:2026-01-28
4. 两种椴树属植物香气化合物比较分析及加工过程中香气化合物的变化
摘要: [目的]阐明欧洲小叶椴和南京椴花中香气化合物的种类及特征,揭示两种椴树属植物香气化合的差异及分子基础,同时分析在 3 种干燥工艺后欧洲小叶椴和南京椴香气化合物的含量变化。[方法]以南京椴和欧洲小叶椴盛花期及不同干燥处理条件下的花做为研究对象,采用HS-SPME-GC-MS的方法对化合物进行定性及定量分析,基于正交偏最小二乘法判别模型(OPLS-DA)筛选样品间的差异代谢物,对差异代谢物进行KEGG注释并进行感官风味特征的注释。[结果]两种椴树属植物调查共鉴定 442 种化合物,种类最多的化合物为萜类化合物,最主要的香气的贡献化合物为杂化化合物;其中 76 种化合物被为椴树属最主要的特征香气化合物,其中α/β己酮,2-异丁基-3-甲氧基吡嗪,(Z)-6-壬烯醛,苯甲酸甲酯,(E)-2-己烯醛,1-己醇,2-噻吩甲硫醇,对伞花烃,呋喃酮和(Z)-4-庚烯醛的香气贡献值最高;与南京椴相比,欧洲小叶椴花中的挥发性化合物的种类更多,且浓度更高,具有更明显香气;同时与新鲜样品相比,冻干处理对欧洲小叶椴和南京椴花中香气化合物具有更好的保存效果。[结论]本研究揭示椴树花产生香味的分子机制,为探索昆虫授粉奠定了理论基础,同时为椴树花茶和其他相关产品的开发和应用奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
5. 基于代谢组与转录组对苦竹笋不同生长阶段苦味物质的研究
摘要: [目的]探究苦竹笋在生长过程中的营养品质、苦味相关的代谢物和基因的动态变化,以期为苦竹笋的风味改良和后续相关功能基因验证分析提供理论依据和技术支撑。[方法]通过代谢组学和转录组学结合基础生理指标测定,对三个不同生长阶段出土高度分别为 10(BT1)、20(BT2)、40(BT3)cm的苦竹笋样本进行分析。[结果]1)苦竹笋生长过程中,可溶性糖含量降低、苦味物质总酚和总黄酮含量不断增加。2)三个生长阶段的苦竹笋样本共鉴定出477 个代谢物质,三个比较组BT2 vs BT1,BT3 vs BT1,BT3 vs BT2分别筛选得到14、43、36个差异代谢物(DAMs),其中第二阶段黄酮类物质芹黄素上调积累;而苦味氨基酸如苯丙氨酸、精氨酸、异亮氨酸,酚类物质香豆素,以及生物碱物质喹啉含量在整个生长阶段均上调。对DAMs进行KEGG通路富集分析表明与苦味相关的富集通路主要有:精氨酸生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成等途径。3)三个比较组BT2 vs BT1,BT3 vs BT1,BT3 vs BT2分别筛选得到3161、13268、3742条差异基因(DEGs)。BT3 vs BT1 比较组 KEGG 富集分析表明,整个生长阶段中上调 DEGs 富集通路中与苦味有关的有:酪氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、精氨酸生物合成等途径。4)将代谢组和转录组数据整合分析表明,随着苦竹笋的生长,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路中色氨酸合酶β链中的一个基因低表达调控色氨酸积累,而酪氨酸氨基转移酶中的 3个基因高表达促进了苯丙氨酸、酪氨酸合成;精氨酸生物合成通路中,一氧化氮合酶(NOS)中的两个基因低表达,最终导致精氨酸含量增加;缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成通路中的酮酸还原异构酶中一个基因低表达,最终导致异亮氨酸含量增加。这些结果表明以上三个通路中的相关基因和代谢物可能与三个生长阶段中苦竹笋的呈味变化有关。[结论]本研究结果表明苦竹笋高度为 20 cm时,其活性物质变化最大,可能是其营养与风味价值最高的阶段;整个生长阶段引起苦味变化的相关代谢物和基因主要与苯丙氨酸、精氨酸和异亮氨酸等苦味氨基酸的积累有关。本研究结果可为苦竹笋的营养价值研究以及苦竹资源的开发与利用提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
6. 基于代谢组和转录组研究不同覆盖物对苦竹笋呈味的影响
摘要: [目的]为探究覆盖物对苦竹笋呈味的影响,找到其调控机制的关键代谢物及基因,为今后培育出低苦涩高鲜味口感的优良苦竹笋品种提供理论依据。[方法]本实验以苦竹笋为研究对象,采用三种覆盖处理方式:牛皮纸袋(ZD)、锯末(JM)和泥土(NT),并以自然生长作为对照组(CK),随后对其进行生长、品质、代谢组和转录组测定。[结果](1)各覆盖处理的竹笋基径显著大于CK(P<0.05),各覆盖处理可溶性糖、淀粉的含量显著高于CK(P<0.05),各覆盖处理的总酚和单宁、可溶性蛋白含量显著低于CK(P<0.05)。覆盖处理后的部分甜味、鲜味、芳香味氨基酸含量与CK相比显著提升(P<0.05)。进行综合评价,得分排序为 NT(0.939)>JM(0.716)>ZD(0.521)>CK(0.182),表明覆盖会提升苦竹笋甜味和鲜味、减少苦味。(2)将各覆盖处理中的代谢物与CK比较,从ZD、JM和NT处理中分别筛选到了53个、59个和 85个差异代谢物(DAMs)。这些DAMs主要包括氨基酸、肽和类似物、碳水化合物和碳水化合物偶联物等,其中呈味代表物质如:D-天冬酰胺、D-果糖在三个实验组中均表现为上调;对DAMs进行KE GG 通路富集分析表明各覆盖处理后与呈味相关的富集主要通路有:果糖和甘露糖代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢等。(3)不同覆盖处理相较于CK的差异基因(DEGs)结果表明,ZD、JM、NT与CK比较分别有 2043、1153、7005 条DEGs.JM、NT的GO显著富集条目与光合作用,光系统I相关。KEGG富集分析表明,各覆盖处理的上调DEGs富集在丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、果糖和甘露糖代谢、苯丙烷类生物合成等途径,这些通路与甜味、鲜味和药用活性物质的合成有关。各覆盖处理的下调DEGs显著富集在光合作用-天线蛋白等,特别是JM和NT两种处理的KEGG与GO富集相似,说明覆盖处理主要影响的是光合作用,以致竹笋呈味的改善。[结论]各覆盖处理均改善了苦竹笋的呈味,其中NT处理综合表现最优,结合代谢组和转录组数据表明,其呈味的改变与部分甜味、鲜味或苦味相关的代谢物及其生物合成相关基因相关。
发布时间:2026-01-28
7. 红砂与珍珠猪毛菜水浸提液对其幼苗生长的化感作用
摘要: 化感作用(allelopathy)是指植物通过释放化学物质对周围的其他植物、微生物和昆虫等生物产生影响的现象。化感物质通常是植物本身产生的化学物质,它可以通过地下部根系分泌,地上部雨雾淋溶、挥发或残茬分解茎叶等各种方式向自然界中释放,从而起到促进或抑制其他植物生长的作用。植物可以通过化感作用来增强自身的竞争能力。红砂和珍珠猪毛菜混生生长明显优于单生,这种现象是否与化感作用有关值得探讨。为此,本研究选取了一年生红砂和珍珠猪毛菜的幼苗作为试验材料,采用盆栽试验的方法,研究了红砂和珍珠猪毛菜不同器官水浸提液(0.02、0.04、0.06、0.08 g∙mL-1)对其幼苗生长和生理的影响,以期为生态修复和保护荒漠生态系统提供理论依据。结果表明:在相同质量浓度下,红砂和珍珠猪毛菜根、茎和叶化感抑制的综合效应依次为叶>茎>根。整体上,红砂和珍珠猪毛菜的水浸提液在不同质量浓度下对其幼苗生长的化感作用强弱顺序基本一致,均为处理浓度在 0.02 g∙mL-1 时抑制作用最弱,处理浓度为 0.08 g∙mL-1时抑制作用最强。总体而言,红砂各器官水浸提液处理对珍珠猪毛菜幼苗生长的抑制作用更强。通过深入研究红砂和珍珠猪毛菜之间的化感作用,可以为荒漠环境下的植被恢复提供重要的理论和实践指导,为生态修复和保护荒漠生态系统提供科学支撑。综上,红砂与珍珠猪毛菜之间存在化感效应,因此,在荒漠地区建立人工植被时,考虑种间的化感作用,并选择适当的种植方式以达到最佳的种植效果。
发布时间:2026-01-28
8. Hydraulic Traits and Non-Structural Carbon Responses to Drought Stress in Reaumuria soongorica(Pall.)Maxim.and Salsola passerina Bunge
摘要: ##Drought-induced plant mortality,resulting from either hydraulic failure or carbon starvation,is hypothesized to be modulated by the drought intensity.However,there is a paucity of research investigating the response strategies in desert shrubs under drought stress with different intensities.We transplanted potted Reaumuria soongorica(Pall.)Maxim.and Salsola passerina Bunge seedlings in the rain-out shelter,and implemented three water treatments:a control(well-watered,CK),a chronic drought(gradually less watered,CD),and a flash drought(not watered,FD).We then quantified plant physiological traits associated with water use and carbon assimilation.Both R.soongorica and S.passerina showed similar changes in water use and carbon characteristics under different drought treatments.Water use efficiency was not significantly changed,but embolism resistance was significantly lower in CD,and leaf specific conductivity and embolism resistance were significantly lower in FD compared to CK.Under the drought treatment,both shrubs had significantly lower hydraulic safety margins than CK,with FD being significantly lower than CD.Notably,FD had lower carbon assimilation and a lower leaf non-structural carbon concentration,but higher stem non-structural carbon concentration.The results of a principal component analysis showed that net photosynthetic rate,sapwood specific conductivity,embolism resistance,midday water potential,and leaf and stem soluble sugar concentration were the main axes of variation for R.soongorica traits.CK had the highest water use efficiency,net photosynthetic rate,and gas exchange rate,while FD had the lowest embolism resistance and highest osmoregulation.Midday water potential,leaf and stem soluble sugar concentration were the main axes of variation for S.passerina traits,and individual distribution under three water treatments was associated with drought tolerance traits.The findings suggest that species exhibit different response strategies for resistance to drought stress,with R.soongorica being drought-avoidant and S.passerina being drought-tolerant.These findings highlight the adaptive capacity of desert shrubs to water deficit and provide insights for assessing hydraulic failure and carbon starvation in desert shrubs.
发布时间:2026-01-28
9. 水肥耦合对清香木(Pistacia weinmannifolia)形态特征及生物量的影响
摘要: [目的]明确清香木生长和栽培的最佳水肥管理。[方法]本研究在 2023 年清香木生长季进行了 16 个处理的水肥耦合试验,以 80%-85%土壤相对含水量不施肥为对照,通过盆栽试验,在不同水肥处理下测量了清香木的株高、地径、叶面积、叶片厚度等形态参数,并分析了水肥处理对清香木生物量和质量指标的影响。处理包括 4 个灌溉水平,W1(土壤相对含水量 20%-25%)、W2(土壤相对含水量 40%-4 5%)、W3(土壤相对含水量 60%-65%)和 W4(土壤相对含水量 80%-85%);4 个纯磷肥水平,P1(0 g·盆-1)、P2(0.15 g·盆-1)、P3(0.4 g·盆-1)和 P4(0.6g·盆-1);4 个纯氮肥水平,N1(0 g·盆-1)、N2(0.45g·盆-1)、N3(1.2g·盆-1)和N4(1.8g·盆-1)。[结果]水肥处理对清香木的形态特征和质量指标有显着影响。在最佳水肥配比条件下,清香木的株高、地径、叶面积等形态特征达到峰值,其中清香木植株的平均高度比对照组增加了 10%;地径增加了15%;叶片面积增加了 12%;叶片厚度增加了 8%;水肥耦合处理显著增加了清香木的壮苗指数、敏感性、耐性、质量指数综合分析结果,通过方差分析比较三个因素对清香木质量指标影响的大小,对壮苗指数、敏感性、耐性、生物量影响的大小均为W>P×N>N>P>P×W>W×N,对质量指数影响的大小为W>P×N>P>N>W×N>P×W,其中水肥处理W3P1N2 是最佳生长组合,其水肥配比范围为土壤含水量保持田间含水的60%-65%、纯磷 0-0.15g·盆-1、施氮 0.45-1.2 g·盆-1;采用TOPSIS(order performance for order performance by similarity to ideal solution)对 5 个清香木质量指标进行综合生长质量评价,建立回归函数模型进行优化施肥量,得出清香木的土壤相对含水量为 48.56%、纯磷、纯氮施肥量分别为0.6g·盆-1,1.8g·盆-1,为最佳水肥配比。[结论]水肥耦合处理组表现出更好的生长状态和生物量积累,其中清香木的生产应减少N肥的施用以节约资源的使用。因此,在清香木的种植管理中,应该重视水肥耦合技术的应用,以实现清香木高效的生产效益。
发布时间:2026-01-28
10. 干热河谷岩柿幼苗光合生理特征分析
摘要: [目的]以干热河谷地区岩柿幼苗(Diospyros dumetorum W.W.Smith)为试验材料,从光合生理特征角度探讨该树种野外幼苗存活率低的原因,通过光响应、CO2 响应和光合作用日动态特征试验,分析其光适应范围及光合生产潜力等,以期为岩柿种群繁育、经营管理和西南地区乡土物种保护提供理论和技术支持。[方法]选择岩柿种子培育成幼苗,选取正常管理、长势一致的苗龄1.5 年壮苗进行试验,选择晴朗无云天气的上午 09:00-11:00,避开中午强光抑制现象,使用 Li-6800(Li-Cor,USA)便携式光合测定仪进行测定。[结果]岩柿叶片净光合速率随光合有效辐射的增强而逐渐增大,直至受到光抑制,叶片最大净光合速率为 9.9469 μmol·m-2·s-1,光饱和点为856.791 9 μmol·m-2·s-1,光补偿点为20.417 7 μmol·m-2·s-1,CO2饱和点为 1030.0308 μmol·mol-1,光呼吸速率为7.5725 μmol·m-2·s-1,CO2补偿点为63.9117 μmol·mol-1,岩柿叶片的蒸腾速率和气孔导度变化趋势随光合有效辐射及CO2 浓度变化具有高度一致性。早上09:00出现全天净光合速率最小值,在中午12:00-14:00时出现由高气温、高太阳辐射和高气压等环境压力导致的光合作用正午强烈抑制现象-光合“午休”现象,净光合速率略有下降并趋于稳定。各影响因子与岩柿叶片Pn的相关性大小排序为 MCE>E>Ls>Ta>WUE>Gs>Ca>PAR>Ci,表明 MCE、E、Ls、Ta是影响岩柿叶片净光合速率的主要影响因子。[结论]岩柿苗期的光饱和点和光补偿点均处于较低水平,光适应性范围较窄,于低光照的环境下适宜存活。石漠化、干热河谷等地植被类型以稀树灌木草丛为主,植被覆盖率低形成大量林窗,光逆境的存在使苗期光适应性狭窄的树种如岩柿等生长或种苗更新困难,且干热河谷、石漠化等地区条件恶劣,对幼树生长不利,存在种植后成活率低,成活后保存率低等现象,严重制约着人工植被恢复的进程,且西南地区存在人为破坏林分的现象,造成高大乔木层破坏,形成大量林窗,暴露其下灌木植被,使例如岩柿般苗期光适应性狭窄的树种生长或种苗更新困难,存在较大种质资源保护的风险。因此,在岩柿苗期林木经营管理中,适度遮荫的光环境更有利于岩柿幼苗达到最佳的生长状态,在林分管理中,需加强岩柿幼苗与其他林冠密集的乔木树种、豆科与非豆科植物的混交,发展建立多层次多结构的乔灌草人工混交植被,为岩柿等光适应性窄的幼林生长创造良好的外部环境,加强抚育,以确保幼林早日郁闭成林。
发布时间:2026-01-28
11. 旱盐复合胁迫对盐生假木贼种子萌发的影响
摘要: [目的]探究盐生假木贼(Anabasis salsa)在旱盐复合胁中种子的萌发能力。[方法]以荒漠小半灌木盐生假木贼种子为试材,聚乙二醇 6000(Polyethyleneglycol-6000,PEG)模拟干旱胁迫,NaCl模拟盐胁迫,二者的混合溶液(单一胁迫时,未抑制种子萌发时浓度)模拟旱盐复合胁迫,采用纸培法测定盐生假木贼种子的萌发率、平均发芽时间、发芽指数、幼芽鲜干比。[结果]在≤NaCl 500 mmol/L 处理下,盐生假木贼种子未受抑制,萌发率与对照差异不显著,平均发芽时间在达到 NaCl 400 mmol/L 时显著延长,发芽指数随着NaCl浓度的升高显著降低,幼芽鲜干比随着NaCl浓度的升高先增大后减小;当干旱胁迫达PEG 300 g·L-1 时,盐生假木贼种子萌发受到抑制,至PEG 350 g·L-1时,萌发率不及对照的1/6,平均发芽时间则为对照的 5 倍余,自PEG 250 g·L-1 时,平均发芽时间较对照开始显著延长;旱盐复合胁迫下,萌发受到抑制的条件分别为PEG 100 g·L-1+≥NaCl 400 mmol/L和PEG 200 g·L-1+≥NaCl 200 mmol/L,平均发芽时间随着旱盐复合胁迫程度加剧而延长,发芽指数随着旱盐复合胁迫程度加剧而降低,幼芽鲜干比在PEG 100 g·L-1+NaCl 200 mmol/L时与对照差异不显著,但显著高于PEG 100 g·L-1时。[结论]盐生假木贼种子萌发期可耐受≤NaCl 500 mmol/L盐胁迫,耐受≤PEG 250 g·L-1 的干旱胁迫,旱盐复合胁迫胁迫具有协同效应,随着干旱程度的加剧,种子萌发其耐盐能力降低。一定量的NaCl(200~300 mmol·L-1)可提高盐生假木贼幼芽吸水能力,来保障幼苗在干旱盐渍环境中顺利定居。
发布时间:2026-01-28
12. 基于重测序的文冠果遗传多样性、群体遗传结构及生态位模拟分析
摘要: 文冠果耐旱、耐贫瘠、适应性强,是我国黄土高原主要种植的优良木本油料树种。由于交叉引种历史悠久,基于核基因组分析目前栽培种群与野生种群共存地区山梨属资源的遗传多样性、遗传结构及其迁移途径存在重大技术瓶颈。[目的]为了了解目前栽培种群和野生种群共存模式下文冠花的遗传多样性和引种迁移的变化。[方法]采用基因组重测序方法,基于核基因组对我国17 个种群 215个文冠花基因组的遗传多样度进行了分析,并基于重测序数据对文冠花叶绿体基因组序列进行了比较,分析了 172个成功组装的文冠花叶绿素基因组SNPs和叶绿体单倍型的基因多样性和遗传结构。利用PSMC有效种群规模,我们重建了分布的历史动态,并使用物种分布模型重建了末次间冰期、末次冰川、全新世中期、现在和未来(2050 年代)气候情景下的潜在分布。[结果]基因组研究结果表明,17 个群体的平均多态性信息含量(PIC)为 0.277,平均香浓指数(H)为0.515,平均多样性指数(Nei)为 0.371,平均观测杂合度(Ho)为0.349,期望杂合度(He)为0.339,表明遗传多样性水平处于中等状态文冠果遗传多样性处于中等水平,野生种群遗传多样性较高,栽培种群遗传多样度普遍较低。河南省三门峡资源遗传多样性丰富,其次是宁夏、甘肃南部和陕西西部。结构和 NJ 系统发育树将文冠花种群分为三组;叶绿体基因组分为四组。根据叶绿体基因组和单倍型推测,在山西、山西、宁夏南部等地有文冠花避难所。SDM生态位模拟和等位基因频率及环境因子相关分析结果表明,受到末次间冰期温度降低的影响,文冠果有效种群大小降低,直至全新世中期气候回温,文冠果发生种群扩张。MaxEnt模型显示该物种从长江以南区域生长,后来逐渐适应寒冷条件,向我国西北地区大范围生长,才形成现有分布文冠果适宜生长范围从末次盛冰期到现在逐渐向东北移动。[结论]根据研究结果,我们得出结论,文冠果野生资源具有丰富的多样性,黄河和子午岭在文冠果进化过程中影响了其遗传分布,其未来分布有扩大的趋势。
发布时间:2026-01-28
13. 2个文冠果新品种种皮颜色非靶向代谢组分析
摘要: [目的]分析两个文冠果新品种“绯豆,feidou”(种皮绯红色)、“金珀,jinpo”(种皮橙黄色)种皮颜色产生明显差异原因。[方法]利用GC-MS以正离子模式和负离子模式(流动相A:0.1%甲酸水溶液;流动相B:0.1%甲酸乙腈)分别对2个文冠果新品种和1个对照品种ck(黑色种皮)进行种皮代谢组定性和相对定量分析,使用 MassLynx V4.2 采集的原始数据在线 METLIN 数据库、公共数据库以及百迈客自建库进行鉴定,对鉴定组分进行了主成分分析、差异组分分析、差异组分代谢通路分析和色素成分分析。[结论]分析共检测到了 22,427 个峰组分,成功鉴定到 3910 种组分,其中负离子模式鉴定到 1168 个组分,正离子模式鉴定到2742个组分。对各样品中各组分进行主成分分析,第一、二主成分特征值分别为5 3.36%、35.95%,累计贡献率 89.31%,从第一主成分分量、第二主成分分量可以发现feidou、jinpo与ck,组间分离度极大,说明个品种组分之间存在显著差异。对各差异组分进行代谢物注释分析,其中KEGG数据库一级代谢通路 280 条,包括次生代谢物的生物合成、外源生物质生物降解和代谢、萜类和聚酮化合物代谢、碳水化合物代谢、信号转导等;Lipidmaps数据库共注释到35条代谢通路,包括脂肪酰基、甘油脂类、甘油磷脂、聚酮化合物、异戊烯醇脂质、鞘脂、甾醇类。基于多变量分析OPLS-DA 模型的变量重要性投影(VIP,VIP≥1),初步筛选出不同品种或组织间差异的代谢物,同时结合单变量分析的p-value(P value<0.05)、差异倍数值(fold change,FC阈值为 2)来进一步筛选出差异代谢物。其中feidou与ck比较上调组分 1289 种,下调组分 1677 种;feidou与jinpo比较上调组分 1152 种,下调组分 1499 种;jinpo与ck比较上调组分1348种,下调组分1603种。对黄酮类相关组分进行分析共发现140种,除银杏黄酮、山奈素、表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG、新补骨脂异黄酮、鸢尾苷在3个样品中的组分含量差异不明显外,其他 135 种均表现出显著差异,包括花青素类 5 种,双黄酮和多黄酮 2 种,查尔酮和二氢查尔酮 1 1种,香豆素类4种,黄烷酮11种,黄烷类、黄烷醇类和无色花青素8 种,黄酮和黄酮醇类化合物71种,原花青素 4 种,紫檀碱类 3 种,鱼藤酮类 3 种,异黄酮 13 种,其他黄酮类 2 种,各类黄酮类组分含量不一。对花青素类进一步分析发现共 5 种,包括锦葵色素-3-(对-香豆酰基)-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、龙胆翠雀花素、芍药素 3-O-葡萄糖苷、飞燕草素芸香糖苷、矢车菊苷。在各花青素成分中feidou和jinpo龙胆翠雀素的含量明显高于其它 4 种组分,但显著低于ck;2 品种与ck相比,含量降低,其中,锦葵素糖苷feido u略高于jinpo,而jinpo略高于ck,差异不显著。但芍药素糖苷feidou高于jinpo且显著高于ck.而矢车菊苷feidou高于jinpo显著低于ck.另外文冠果种皮种还含有大量红色色素包括苋菜红素、羟基茜草素、藻红素、辣椒红素;黄色色素包括胆红素、6-脱氧巴西红厚壳素、叶黄素、姜黄素单葡糖苷、黄颜木素、全反式-4-氧代视黄酸、茶黄素等。推测这可能是Jinpo总体呈现橙黄色,而feidou呈现出玫红的原因。
发布时间:2026-01-28
14. 白刺灌丛对土壤空间变异特征的影响及其驱动因素
摘要: 荒漠作为陆地生态系统不可或缺的组成部分,其生境十分脆弱,受资源环境限制该地区植被多呈斑块状分布,建群种主要以丛生、旱生植物为主,其在调节区域气候、保持水土资源、为众多物种提供栖息地等方面作用显著。本研究基于宁夏盐池县与内蒙古、甘肃以荒漠草原区9个样点,以分布较为广泛的白刺(Nitraria tangutorum)灌丛为研究对象,采用大尺度样带调查和室内数学模型模拟的方法,分析荒漠草原区白刺灌丛土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)土壤空间变异特征,探究白刺灌丛对土壤C、N、P元素的影响机制,并揭示其主要驱动因素。主要研究结果如下: (1)降水和纬度是影响白刺叶片化学计量特征的关键因子。根P、N/P与经度呈显著负相关和正相关(p<0.05),C/N与纬度显著负相关(p<0.05),N、N/P与海拔分别在0.001和 0.05 水平上呈负相关。叶片N含量、C/N分别与纬度极显著正相关和负相关(p<0.001)。海拔、MAP是影响白刺根系化学计量特征的关键因子。白刺根P、N/P与经度在 0.05水平上呈负相关和正相关,根C/N与纬度在0.05 水平上呈负相关可能与降水有关,根N、N/P与海拔分别在0.001和 0.05 水平上呈负相关。 (2)年均降水量、纬度、经度是影响草本化学计量特征的主要环境因子。灌丛内草本 C 含量与经度显著负相关(p<0.05),N含量、C/N与纬度呈极显著正相关和负相关(p<0.01),N/P与纬度显著正相关(p<0.05),N含量、C/N与海拔呈显著负相关(p<0.05)和极显著正相关(p<0.01),P含量与年均降水量显著负相关(p<0.05),C/P、N/P与年均降水量均在0.05 水平上呈正相关。灌丛外草本N含量、C/N与经度呈极显著正相关和负相关(p<0.01),N含量、C/P、N/P分别与年均降水量在 0.001、0.05、0.01水平上呈正相关。在降水充足的情况下,P元素是限制草本生长的主要元素。 (3)土壤C、N总体随土层深度增加而逐渐降低,P含量在土层深度上没有统一性规律。灌丛内土壤C、N、P化学计量指标均高于灌丛外,灌丛内土壤的C源、有机质分解速率和矿化速率相较灌丛外偏低。0-10cm土层的C、N含量最高,土壤C含量表现为南部>北部>中西部,N含量表现为北部>南部>中西部,P含量表现为中西部>北部>南部,C/N表现为南部>中西部>北部,C/P、N/P均表现为北部>南部>中西部。温度是影响土壤C的重要因子,灌丛内土壤C、N、P含量均较为缺乏,缺乏程度为N>C>P。 (4)经度、纬度是影响土壤化学计量特征的主要环境因子,灌丛内土壤C/P、N/P均与海拔极显著负相关(p<0.01),N/P与MAT显著负相关(p<0.05)。温度升高不利于土壤N的积累,在温度较高时土壤中P元素较N元素更容易损失,N减少有助于提高白刺灌丛内土壤P含量,温度对土壤C、N、P元素的影响程度为P>N>C.灌丛外土壤C含量与MAT极显著正相关(p<0.01),土壤N含量与经度、MAP分别在0.01 和 0.001 水平上呈正相关,P含量与经度和海拔分别呈显著负相关(p<0.05)和极显著正相关(p<0.0 1)。在一定温度区间内,温度增加有利于C的积累。 综上所述,荒漠草原C、N、P化学计量特征存在明显空间异质性,N、P元素是限制灌丛沙堆植被生长的主要元素。因此因地制宜进行区域生态系统植被恢复,对生态保护具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
15. 荒漠灌木红砂根际土壤促生菌的筛选鉴定及其功能挖掘
摘要: ##为探究荒漠灌木植物红砂(Reaumuria soongorica)根际土壤细菌群落结构特征及优良固氮菌,以民勤县青土湖地区荒漠优势植物红砂根际与非根际土壤为研究对象。本研究利用高通量测序技术,分析该地区红砂根际土壤细菌群落特征,并通过相关性分析探究其根际土壤酶活性、理化性质与根际细菌多样性之间的关系。采用稀释涂布平板法,利用Ashby固体培养基从荒漠植物红砂根际土壤中分离筛选到 4 株固氮菌,通过形态学、生理生化特征以及16S rDNA序列分析确定各菌株的分类地位,并验证其对红砂幼苗氮代谢的影响及促生效果。
发布时间:2026-01-28
16. 黑果枸杞离体器官失水率及其与粟缘蝽取食选择相关性研究
摘要: [目的]为明确黑果枸杞离体器官失水率及其与粟缘蝽取食选择的相关性,探究害虫取食选择机理,为监测预报和防治奠定必要的理论基础。[方法]采用测量黑果枸杞离体器官或器官组合的鲜重的方法测定失水速率,自由选择法测定粟缘蝽取食选择。[结果]在30 h测定时间内,黑果枸杞离体器官或器官组合的失水率随着离体时间的延长而上升,失水率趋势从高到低依次为叶>嫩梢+叶>枝+叶>小枝+青果>青果。叶、嫩梢+叶、枝+叶的失水率趋势比较接近(归为组1),青果和附着在小枝上青果的失水速率趋势相似(归为组2);组 1的失水速率总体上远低于组2,且在离体8 h以后,两组离体器官或器官组合失水速率的差距进一步增大;随着时间的延长,附着在小枝和嫩梢上叶片的失水速率较单独叶片减缓;离体 8 h以后,青果、附着在小枝上青果失水速率趋势减缓。粟缘蝽若虫的对5类器官或器官的取食选择性依次为青果>小枝+青果>枝+叶>嫩梢+叶>叶;粟缘蝽若虫对 5 类器官或器官组合离体 24 h 之内的取食选择与失水速率成正相关;最初的2 h之内,粟缘蝽对各处理的选择无显著性差异,但之后,倾向于选择失水率越慢的离体器官或器官组合,至 8 h之后,基本全部选择聚集于组 2,即青果和附着在小枝上青果上取食危害,聚集时长8 h以上,选择率分别为48.4%和为 50.2%,均显著高于组1。[结论]粟缘蝽的取食选择与黑果枸杞离体器官或器官组合的含水量成正相关关系。
发布时间:2026-01-28
17. 土壤厚度对贺兰山灌丛群落结构和生物量的影响
摘要: ##本文以贺兰山浅山区灌丛为研究对象,通过对土壤和植被调查取样,利用零模型、方差分解、地统计学、Mantel-test分析、结构方程模型等方法,探讨环境过滤作用和土壤资源有效性在决定贺兰山浅山区灌丛物种共存中的重要性,并深入研究主导因子土壤厚度对贺兰山浅山区灌丛群落结构及生物量的影响。结果表明: (1)环境过滤作用主导贺兰山浅山区灌丛群落构建和植物叶片功能性状的分布。灌木和草本层植物群落中叶片干重(LDWC)、比叶面积(SLA)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)和叶钾含量(LKC)均呈现出性状收敛模式,表明在贺兰山浅山区灌木和草本层群落构建的两个确定性过程(环境过滤和限制性相似)中,环境过滤作用占据主导地位。 (2)资源有效性主导贺兰山浅山区灌丛区群落组成和物种多样性。土壤资源有效性和资源异质性对灌木物种多样性和多度均有显著正效应,但对草本层的物种多样性和多度均有显著负效应。Mantel-test分析也说明了资源有效性在决定贺兰山浅山区灌丛植物群落结构方面占主导地位。 (3)土壤厚度是影响贺兰山浅山区灌丛物种多样性和多度的主要环境因子。基于最优结构方程模型(SEMs),探讨土壤各变量有效性与贺兰山浅山区灌丛植物群落特征的直接和间接关系。结果表明土壤含水量(W)、土壤钙含量(Ca)和土壤厚度(SD)是灌木物种多样性的最强预测因子,土壤pH和土壤厚度是灌木多度的最强预测因子;SD和W是草本层群落多度和物种多样性的最强预测因子。因此,土壤厚度是影响贺兰山浅山区灌木和草本层物种多样性和群落多度的重要环境因子。 (4)土壤厚度驱动贺兰山浅山区灌木物种空间分布和生物量的变化。不同等级的土壤厚度上灌木物种的空间组成差异显著,灌木的优势物种松叶猪毛菜(Salsola laricifolia)、斑子麻黄(Ephedra rhytidosperma)主要分布在相对较浅的土壤中,蒙古扁桃(Prunus mongolica)、锦鸡儿(Caragana sinica)主要分布在较深的土壤中。贺兰山浅山区土壤厚度对灌木物种多样性和生物量的影响相似,即随着土壤厚度的增加,灌木的物种多样性和生物量先增加后降低,但是,土壤厚度 15-20cm 时物种多样性最高,20-25cm时灌木的生物量最高。 因此,环境过滤作用驱动贺兰山浅山区灌丛群落构建,土壤资源有效性对贺兰山浅山区灌丛物种多样性和多度的影响最显著,其中土壤厚度是主要的驱动因子。土壤厚度驱动该地区植物群落结构和生物量的变化,以及植物叶片功能性状的分布。
发布时间:2026-01-28
18. 接种AMF对贺兰山蒙古扁桃-短花针茅群落的促生作用及其影响因子
摘要: 贺兰山低山灌丛对于资源缺乏的干旱半干旱区荒漠生态系统稳定性具有重要生态作用,而灌丛的灌木和草本植物间的相互作用和共存机制一直是生态学研究的核心问题之一。其中,由丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)组成的菌根网络又是植物间养分转移分配和影响地上植物高效吸收养分的重要途径和关键性因素。本研究以贺兰山低山区主要优势灌丛群落蒙古扁桃-短花针茅为研究对象,设置灭菌与未灭菌两种对照处理,利用高通量测序技术,探明该地区灌木、草丛和灌草三种植被类型接种 AMF 后产生的有利影响及策略,并揭示根际土壤 AMF 群落多样性及其影响因子。结果表明:与灭菌处理相比,未灭菌的蒙古扁桃和短花针茅的球囊霉素相关土壤蛋白(Glom alin-related soil protein,GRSP)、根系浸染率、根系土壤孢子密度及根际土壤养分均有不同程度的提高,这些结果表明 AMF 通过和植物形成互利共生体使植物更高效的吸收利用营养元素从而提高生长发育能力。同时,通过高通量测序得出宁夏贺兰山低海拔地区蒙古扁桃灌丛的优势属为球囊霉属,平均占比达 99%,根际土壤AMF群落结构和多样性主要受根际土壤养分和生物因素影响,其中土壤有机质和氮为主要因子,水分、磷和速效钾次之。该研究旨在为贺兰山干旱半干旱区生态系统功能的养护和稳定以及植被的修复提供理论参考。
发布时间:2026-01-28
19. 宁夏罗山4种灌木各器官生态化学计量特征及其影响因子
摘要: [目的]为探讨宁夏罗山灌木植物叶、枝、根生态化学计量特征及其主要影响因子。[方法]以宁夏罗山自然保护区内的蒙古绣线菊、虎榛子、准噶尔栒子、柠条4种典型灌木为研究对象,于2022年7-8月在罗山布设样地并采集各灌木的叶、枝、根样品,测定各器官C、N、P含量。[结果]4种灌木C的变化范围为303.82-478.18(g/kg),N的变化范围为9.83-43.33(g/kg),P的变化范围为0.40-1.60(g/kg),C/N的变化范围为10.18-44.55,C/P的变化范围为305.83-1199.08,N/P的变化范围为17.29-34.39.不同器官、不同灌木及其交互作用对C、N、P含量及其比值均有显著影响(灌木×器官交互作用对N/P的影响不显著)。天然林各器官C含量较人工林高。叶、枝、根N含量均在准噶尔栒子中最低,在柠条中最高。4种灌木各器官C、N、P含量均表现为叶>枝>根(P含量在准噶尔栒子中表现为叶>根>枝除外)。N/P在4种灌木叶、枝、根中均大于16.各器官中C含量与N含量、P含量表现为负相关关系,N含量与P含量间表现为正相关关系。坡度、土壤P含量是影响叶化学计量的主导因子,坡位、坡度、土壤N含量是影响枝化学计量的主导因子,坡度、土壤C含量是影响根化学计量的主导因子。[结论]罗山灌木植物主要受P元素限制,柠条人工林枝、根N、P含量均较高,可适当种植柠条等其它豆科植物以缓解罗山植物受P元素限制状况。地形因子和土壤因子均会对灌木各器官C、N、P含量及其比值有不同程度的影响,具体影响原因和影响机理还需要今后的研究补充和完善。
发布时间:2026-01-28
20. 文冠果产量形成调控研究进展
摘要: 文冠果(Xanthoceas sorbifolium Bunge)是我国北方特有的油料树种,种仁含油率高,可提取优质食用油和生物柴油。目前,文冠果生产应用存在的主要问题是产量普遍较低,低产的主要原因是雌花比例极低和落果率高,丰产始终是主要研究方向之一。本文梳理了文冠果产量研究的文献,旨在总结和分析当前文冠果产量调控机制和丰产技术研究的进展、趋势。本文总结了诸多学者的研究结论,综合分析了品种选育、栽培技术、整形修剪、水肥管理等方面对文冠果雌雄花比例调控和坐果的影响,最后展望了文冠果丰产的研究方向。
发布时间:2026-01-28
21. 林木花粉活性检测研究进展
摘要: 花粉是开花植物起生殖作用的含有几个细胞的雄配子体。而花粉活力是衡量花粉能否有效地参与传粉的一项重要指标,花粉活力是指花粉粒在保持萌发能力的同时在环境中生存,并在可接受的雌蕊柱头上产生花粉管的能力。花粉活力的高低是影响杂交或自交成功与否的关键因素之一。检测花粉活力是杂交育种工作中不可缺少的一部分,授粉前快速地测定花粉的花粉活力对于育种工作有重要的指导意义。目前还没有一种通用的测定不同植物花粉活力的方法。本研究归纳总结了一些常用的花粉活力测定方法:1)基于花粉在适宜培养基上的花粉萌发与花粉管长度的培养法;2)基于酶活、产生ROS或者细胞完整性的染色法,以及一些随着科技进步发展到现代的新方法,不同的物种对于这些方法有不同的适用性。此外,现有方法虽然取得了显著进步,但仍然存在一些挑战,如样本处理的标准化、复杂环境因素的影响以及新技术的广泛应用培训等。本研究通过了解各种花粉活力测定方法的优缺点,旨在为实际生产实践中选择合适的花粉活力测定方法提供理论基础。本研究还认为未来的研究应聚焦于开发更快速、准确、环保的花粉活力测定方法和影响花粉活力的主要分子组成和途径,同时,将多学科融合,如生物信息学和人工智能,以实现对花粉活力的更深层次的了解、掌握和调控。
发布时间:2026-01-28
22. XsLTPG31促进干旱胁迫下文冠果叶片表皮蜡质沉积
摘要: 叶片是植物进行光合和蒸腾的主要部位,当植物长期生长在干旱少雨的地方时,其形态结构和表皮蜡质沉积会发生变化来维持植物体内的水分平衡,因此叶片性状在一定程度上反映了植物对干旱胁迫的适应性。文冠果是我国特有的木本油料树种,主要分布在我国水资源短缺的“三北”地区,为适应干旱环境,文冠果叶片性状展现出丰富的遗传变异。然而,目前尚未有研究从叶片解剖结构出发系统揭示文冠果抗旱性的遗传基础,通过控制叶片性状变异来调节文冠果抗旱性的候选基因有待深入研究。研究基于13个文冠果叶片解剖结构的表型数据和群体重测序数据,系统开展了全基因组关联分析,共鉴定出 23 个与叶片性状相关的候选基因,其中XsLTPG31 被注释为非特异性脂质转移蛋白,XsLTPG31 在干旱胁迫下被诱导并促进转基因拟南芥植株在干旱胁迫下的表皮蜡质积累,进而提高了植株的抗旱性。相关研究结果为深入了解叶片变异和抗旱性遗传机制提供新的见解,为文冠果抗旱性的遗传改良提供了宝贵的基因资源。
发布时间:2026-01-28
23. 蒙古高原沙冬青群落水分来源的时空动态
摘要: 沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是草原化荒漠的优势植物之一。通过稳定氢氧同位素技术研究沙丘和戈壁沙冬青群落水分来源的季节动态与年际动态。结果表明:(1)干旱年份沙丘沙冬青群落的水分来源具有季节动态。沙冬青和旱蒿依赖地下水和深层土壤水,地下水分别贡献其水源的一半和30%-6 0%。黑沙蒿主要利用深层土壤水,春季地下水的贡献为45%,夏秋也利用浅层土壤水。(2)戈壁沙冬青群落水分来源具有明显年际差异。2021年降雨量较低,戈壁沙冬青群落主要利用中层和深层土壤水。沙冬青、泡泡刺春季大雨后也利用浅层土壤水,刺旋花春季大雨和秋季中雨后也利用浅层土壤水。2022年降雨量较高,沙冬青和柠条锦鸡儿主要利用深层土壤水,雨后也利用中层土壤水。刺旋花主要利用中层和深层土壤水,雨后也利用浅层土壤水。(3)两个生境沙冬青群落的水分来源明显不同。沙丘的三种灌木夏季降雨较少时主要利用深层土壤水或地下水;春秋季降雨较多时也利用浅层土壤水。春季和秋季戈壁的沙冬青、泡泡刺和刺旋花利用降雨补充的浅层土壤水。夏季干旱时三种灌木主要利用中层和深层土壤水。因此,沙冬青群落能够根据水分可利用性调整水分来源,从而维持群落的稳定。
发布时间:2026-01-28
24. 柠条适应逆境的分子机制及应用
摘要: 柠条是栽培的柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的统称,因其耐逆境能力强,广泛用于生态造林和防风固沙,是三北防护林的主要灌木树种之一。内蒙古自治区旱寒区植物逆境适应与遗传修饰改良重点实验室自2008 年起,通过多组学技术和分子生物学、生物化学、遗传学等生物技术,鉴定了200余个抗逆功能基因,解析了柠条耐受干旱、盐、低温等环境胁迫的分子机制;揭示了叶片晚衰的调控途径;与兰州大学和浙江大学课题组合作,完成了柠条锦鸡儿全基因组测序及其演化地位的比较基因组学分析,建立了可共享的柠条基因组数据库(https://bis.zju.edu.cn/cakordb);建立了柠条快繁、瞬时表达、稳定遗传转化、基因修饰、毛状根诱导转化、基因沉默等技术体系;收集了无刺、软刺、抗裂荚、抗虫、叶片浓密等饲用、观赏用材料270余份;建设了两个柠条资源圃和各种突变体材料圃;进行了柠条育苗、栽培、平茬、饲料加工、高值化利用等技术研发与应用。上述研究结果为全面理解植物适应逆境的分子机制增加了理论依据;为促进柠条更好的生态和经济应用提供了实用的技术支撑。
发布时间:2026-01-28
25. 森林可持续经营“国有林单位+集体林”合作模式探析
摘要: 森林可持续经营的目标是培育稳定健康优质高效的森林生态系统。当前,我国森林经营工作进入快车道[1],森林可持续经营成为提高森林质量、增强森林生态功能的根本途径。以森林可持续经营试点项目为切入点,分析国有林单位和集体林在森林经营中显现出的优势与短板,探索构建“国有林单位+集体林”的森林可持续经营合作模式,提出了双方的合作目标、合作方式、收益分配、职责任务、合作流程与预期成效,以期为我国实现森林可持续经营发展提供参考。
发布时间:2026-01-28
26. 核桃VQ基因家族响应炭疽病胁迫应答的功能潜力
摘要: [目的]VQ蛋白是植物中一种具有VQ基序(FxxhVQxhTG)的转录调节因子家族,能够独立或与其他转录因子协同参与多种信号传导途径,调节植物的生长、发育以及对生物和非生物胁迫的防御反应。核桃(Juglans regia)产量和品质受炭疽病影响严重,探明核桃炭疽病的分子响应机制亟待进行。因此,本研究鉴定了核桃VQ基因家族,并分析在炭疽病胁迫处理和自然染病状态下其在不同组织中的表达变化,为后续研究核桃抗病机理奠定基础。[方法]用生物信息学方法在核桃全基因组中鉴定VQ基因,明确其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、蛋白质结构、启动子元件、系统发育关系;用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析炭疽病处理下 VQ 基因的表达水平,并对不同基因间响应炭疽病的潜力进行相关性分析。[结果]共鉴定出15条JrVQ基因(JrVQ1~JrVQ15),分布在核桃的9 条染色体上,编码蛋白长度74~393 aa,相对分子量10,626.55 Da~46,740.42 Da,理论等电点5.94~10.67.JrVQ蛋白由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲构成。JrVQ启动子中包含众多与植物生长、抗逆响应相关的元件。炭疽菌处理后,JrVQs在核桃叶、青皮、茎中都受炭疽病诱导表达,且表达峰值出现在感染后的第6、9 d,与致病高峰期一致。相关性分析发现VQ基因家族响应炭疽病胁迫过程存在广泛的蛋白互作关系。[结论]从核桃中鉴定的15个VQ家族基因具有典型VQ保守结构域,能不同程度显著应答炭疽病胁迫,具有调控炭疽病抗性的潜力。
发布时间:2026-01-28
27. Influence of the Conservation and Sustainable Utilization of Biodiversity on Socotra's Ecosystems
摘要: The aim of this study is to investigates the impact of conservation efforts and sustainable utilization of biodiversity on the unique ecosystems of Socotra,an island in Yemen's Arabian Sea.Socotra is renowned for its distinctive flora and fauna,including the iconic Dragon's Blood Tree(Dracaena cinnabari)and over 700 plant species,one-third of which are endemic.The study employs a combination of field surveys,remote sensing,and interviews with local communities and conservation experts to assess the current state of Socotra's biodiversity and the effectiveness of existing conservation measures.Key threats identified include habitat destruction,climate change,and invasive species.The evaluation of various conservation strategies reveals significant progress in preserving Socotra's biodiversity.However,the findings underscore the need for ongoing efforts and enhanced strategies to ensure the long-term sustainability of its ecosystems.Enhanced community engagement,stronger legal frameworks,and increased funding are essential for the continued protection and sustainable use of Socotra's unique natural heritage.
发布时间:2026-01-28
28. Innovative Land Restoration Techniques for the African Sahelian Grasslands:Lessons from the Great Green Wall Initiatives
摘要: The African Sahelian grasslands are confronted with profound environmental challenges,notably desertification,soil degradation,and biodiversity loss,which are imperative to address for sustainable development and climate resilience.The Great Green Wall(GGW)initiatives in Africa and China provide pivotal insights into successful land restoration strategies.This study conducts a detailed analysis of specific restoration methods implemented within these initiatives,assessing their efficacy and relevance to the unique ecological context of the African Sahelian grasslands.In Africa,the Great Green Wall initiative spans across the Sahel region,encompassing 11 countries from Senegal in the west to Djibouti in the east.It aims to combat desertification and land degradation by creating a mosaic of green and productive landscapes through afforestation,agroforestry,and sustainable land management practices.This ambitious project seeks to improve soil fertility,enhance biodiversity,and promote economic opportunities for local communities.Similarly,the Great Green Wall of China focuses on the Loess Plateau in northern China,covering provinces such as Shaanxi,Shanxi,and Gansu.This initiative addresses severe soil erosion and ecological degradation through extensive afforestation,terracing,and soil conservation measures.By stabilizing soils and restoring vegetation cover,the project aims to mitigate desertification and improve environmental conditions in the region.By examining these initiatives,this study seeks to extract valuable lessons and best practices that can inform effective strategies for restoring and sustaining the ecological health of the African Sahelian grassland[Objective]The aim of this study was to identify the innovative land restoration techniques used in the Great Green Wall initiatives in China and Africa and Identify lessons learned from these initiatives that can be applied to the African Sahelian grasslands.[Method]This study employs a comprehensive literature review of local techniques and practices employed by examining case studies from the GGW initiatives in China and Africa.Additionally,insights were gathered through qualitative interviews and discussions with local communities,practitioners,and stakeholders involved in land restoration initiatives.These methods aims to capture indigenous knowledge,community perceptions,and practical challenges faced in implementing and sustaining the restoration efforts across both continents.[Result]The comparative analysis of the GGW initiatives in China and Africa underscores the importance of tailored,context-specific approaches to land restoration.Techniques that have proven successful in one region may need adaptation to local conditions to be effective elsewhere.The study highlights the potential for cross-regional learning and the value of combining traditional and modern restoration practices.These findings contribute to the broader goal of achieving sustainable development and high-quality ecological restoration in the African Sahel.The analysis reveals that local communities across regions have implemented a range of innovative techniques and sustainable land management practices over generations.In China,techniques such as the use of drought-resistant plant species and advanced irrigation methods have significantly improved vegetation cover and soil quality.Similarly,in Africa,community-based approaches and the integration of traditional knowledge with modern practices have led to notable improvements in land productivity and biodiversity.The findings underscore the potential of the GGW initiatives to serve as models for land restoration in similar environments.By adopting and adapting these innovative techniques,other regions facing desertification can enhance their ecological resilience and achieve sustainable development goals.The integration of local knowledge and advanced technology will be crucial in scaling up these efforts.The broader implications of this research suggest that policymakers and practitioners should prioritize adaptable and innovative restoration techniques that consider local environmental and socio-economic contexts.The study also emphasizes the need for ongoing monitoring and community engagement to ensure the long-term success of restoration projects.
发布时间:2026-01-28
29. Evaluating Biomass and Carbon Stock Responses to Thinning and Pruning in Mature Larix principis-rupprechtii Stands:A Case Study from Northern China
摘要: Forestry management operations significantly influence biomass accumulation and carbon sequestration,essential factors for climate change mitigation.The study focuses on the 50-year-age Larix principis-rupprechtii Mayr plantations at Saihanba Mechanical Forest Farm,Northern China,assessing how varying intensities of thinning and pruning influence biomass and carbon stocks.The experimental design included 45 plots subjected to 15 treatments having a combination with five thinning(T0:0%,T1:10%,T2:20%,T3:30%,T4:35%)and three pruning intensity levels(P0:1:2,P1:1:3,P2:2:3),with comprehensive assessments of aboveground biomass(AGB),belowground biomass(BGB)and Total Biomass.The statistical significance of differences between treatment groups was assessed using Analysis of Variance(ANOVA).Regression analysis was used to explore the relationships between silvicultural treatment intensities and forest growth responses.This involved fitting linear models to predict forest metrics(dependent variables)from treatment intensities(independent variables).Results indicate an apparent reduction in AGB,BGB,and total biomass with increasing thinning intensity,showing a decrease in AGB and BGB by up to 42.13%and 42.57%compared to the control treatment.The percentage decrease in total biomass from the control treatment,T0P0,to the most intensive treatment,T4P2,is approximately 42.44%.The percentage decrease in total carbon over the same treatments is about 44.18%.The soil organic carbon(SOC)decreased by 35.56%compared to the control treatment.Pruning influences tree structure and health.The findings highlight the complex interactions between forest management practices and carbon dynamics.They underscore the adoption of light,moderate thinning,and light,pruning strategies,which can sustain the forest's carbon sequestration capabilities while maintaining forest health and productivity.This study provides empirical evidence to guide future forest management decisions,emphasizing the critical balance needed to maximize forest health and carbon sequestration potential.
发布时间:2026-01-28
30. Yemen's Agricultural Terraces:Conserving the Past,Growing the Future via Sustainable Development
摘要: Agricultural terraces in Yemen's rugged mountainous regions stand as enduring symbols of human ingenuity and resilience,shaping agricultural productivity,cultural heritage,and technological innovation in Yemen's challenging terrain.These terraces not only optimize scarce arable land but also play a pivotal role in ensuring food security,economic stability,and sustainable resource management in semi-arid environments.[Objective]The agricultural terraces found in Yemen's rugged mountainous regions stand as remarkable feats of human ingenuity and resilience,profoundly influencing agricultural productivity,cultural heritage,and technological innovation through their efficient use of scarce arable land across Yemen's steep highlands.These terraces are not merely agricultural structures;they represent critical elements in ensuring food security,bolstering economic stability,and effectively managing natural resources in semi-arid environments.This study endeavors to explore the multifaceted significance of Yemen's agricultural terraces,conducting a comprehensive assessment of their economic stability,preservation of cultural heritage,and potential for sustainable development.By evaluating the integration of traditional agricultural practices with modern technologies,this research seeks to identify strategies to enhance resilience and productivity in terrace farming systems amidst diverse environmental and socio-economic challenges.[Methods]Historically,Yemen's terraces have evolved over millennia,shaped by ancient civilizations to thrive amidst the challenging topography of the region.These landscapes not only support the cultivation of essential staple crops such as grains,fruits,and vegetables but also serve as lifelines for rural communities,providing crucial sources of income through surplus produce sales and bolstering local economies.The strategic vertical utilization of land optimizes space,allowing for increased agricultural output per unit area and thereby enhancing food security in regions where flat,arable land is scarce.[Results]Terrace farming embodies sustainable land management practices that are particularly critical in semi-arid environments prone to water scarcity and soil erosion.The construction of terraces follows natural contours and employs sophisticated irrigation methods that not only conserve water but also maintain soil fertility and support ecosystem health.These practices mitigate environmental risks such as landslides and erosion while simultaneously preserving crucial biodiversity,essential for the resilience of local flora and fauna.The harmonious blend of traditional knowledge with modern agricultural innovations ensures the continued relevance and effectiveness of these ancient practices in alignment with contemporary sustainability principles.[Conclusion]Despite their ecological and economic benefits,Yemen's agricultural terraces face significant challenges that threaten their sustainability in the modern era.Economic pressures,driven by market fluctuations and rapid urbanization trends,often compel rural communities to abandon terrace farming in favor of more lucrative or less labor-intensive livelihoods.Climate change exacerbates these challenges by introducing variability in rainfall patterns and increasing the frequency of extreme weather events,directly impacting agricultural productivity and the stability of terrace ecosystems.Moreover,the degradation of soils due to intensive farming practices and inadequate land management further compromises the long-term viability of terrace agriculture,necessitating innovative solutions to restore soil fertility and ensure sustained productivity.Integrating traditional knowledge with modern agricultural innovations is imperative for addressing these challenges and securing the future of terrace farming in Yemen.The centuries-old practices inherent in terrace construction and maintenance offer invaluable insights into sustainable land use that can be further optimized through the adoption of technologies such as precision farming,efficient irrigation systems,and soil conservation techniques.By synergizing traditional wisdom with scientific advancements,farmers can effectively manage resources,improve crop yields,and enhance resilience to climate variability,thereby ensuring the long-term sustainability of terrace farming systems and contributing to broader environmental conservation efforts.Beyond their practical roles in agriculture and environmental conservation,Yemen's terraces hold profound cultural and historical significance.They serve as tangible links to Yemen's rich heritage,embodying centuries of agricultural traditions and community cooperation.These cultural landscapes attract tourists interested in exploring traditional farming techniques and experiencing local customs,offering economic opportunities through sustainable tourism initiatives.By promoting cultural pride and fostering conservation efforts among communities,sustainable tourism can play a crucial role in preserving and appreciating Yemen's terraced landscapes for future generations,thereby ensuring their continued stewardship and sustainability.In conclusion,Yemen's agricultural terraces represent more than mere agricultural landscapes;they embody resilience,sustainability,and cultural heritage preservation.Sustaining these terraces demands a holistic approach that integrates traditional knowledge with modern innovations,supported by community-driven initiatives,technological advancements,and robust policy frameworks.By leveraging historical wisdom and embracing innovation,Yemen can secure a prosperous future for its terraced landscapes,ensuring their pivotal role in ensuring food security,fostering economic development,and preserving cultural resilience amidst ongoing environmental challenges.This comprehensive approach not only safeguards the livelihoods of rural communities but also contributes to global efforts towards sustainable development and environmental stewardship.Emphasizing the interconnectedness of environmental conservation,cultural preservation,and socio-economic development is crucial for ensuring the long-term viability and resilience of Yemen's agricultural terraces in the face of 21st-century challenges.These terraces serve as exemplars of sustainable agriculture and cultural heritage preservation,offering valuable lessons for global efforts to mitigate climate change impacts and promote resilient food systems.The continued study and promotion of Yemen's agricultural terraces can inspire innovative solutions worldwide,fostering a deeper understanding of the intricate balance between human ingenuity,environmental sustainability,and cultural preservation in agricultural practices.
发布时间:2026-01-28
31. Promoting Biodiversity Conservation and Utilization Through Rewilding Post-Industrial Landscapes
摘要: ##Objectives:This study examines the possibility of rewilding post-industrial environments that have been abandoned as an effective way to protect and increase biodiversity worldwide.Restoration and conservation plans often neglect post-industrial areas,generally defined by pollution,land deterioration,and abandonment.Fortunately,these environments provide particular prospects for biodiversity preservation and restoration of the environment.The reintroduction of native and indigenous species reinstates biological processes,ecosystem functions and create sustainable ecosystems by rewilding these sites and making significant improvements to the biodiversity conservation goals.All around the world,abandoned,polluted,and degraded landscapes are a traces and relics of the Industrial Revolution and the urbanization that followed.As a result of their contaminated or toxic soils and disturbed ecosystems,these post-industrial landscape which include abandoned factories,mines,and landfills are usually regarded as biologically and environmentally dead zones.Rewilding,or enabling natural processes to restore and repair damaged landscapes,is a potential method of transforming these regions into significant biological assets,according to recent developments in biodiversity conservation and landscape architecture.The goals of rewilding are to establish sustainable ecosystems,revive biological processes,and restore native flora and wildlife.This strategy not only improves biodiversity but also offers a host of environmental benefits like soil preservation,water purification,and carbon sequestration.Rewilding post-industrial sites can also provide recreation opportunities,enhance human health,and boost the community's economy by generating job creation and eco-tourism. Methods:Using a multidisciplinary approach,this study integrates concepts from environmental science,socioeconomic research,landscape architecture,and ecology.We carry out an extensive review of the literature on current rewilding initiatives,examine case studies from different geographical areas,and examine the ecological,social,and economic effects of these initiatives. Projects from North America,Europe,and Asia are among the chosen case studies,offering a wide variety of situations and difficulties.In order to comprehend the rewilding methods used,the species restored and re-introduced,the ecological results attained,and the societal benefits realized,each case study is examined.Rewilding post-industrial environments can be facilitated by identifying common challenges and effective solutions through comparative research. Results:The study's findings demonstrate how rewilding has a great deal of potential to improve ecosystem health and biodiversity.Rewilding initiatives have successfully reintroduced a large number of native species,including keystone species that are essential to sustaining ecological equilibrium,in the case studies that have been reviewed.In certain locations,for example,the reintroduction of preys and predators has aided in the restoration of trophic chains,resulting in ecosystems that are more robust and diversified.Rewilding has also increased ecosystem interaction,which makes it easier for species to move and spread.For diversity in genes and the long-term survival of species in broken environments,this relationship and interaction is essential.In addition to providing essential supplies for birds,pollinators,and other species,the restored habitats help increase biodiversity in general. Rewilding post-industrial areas has produced major advantages for society in addition to environmental ones.Numerous rewilding initiatives have turned abandoned sites into lovely green areas,improving the aesthetic value of urban settings and offering locals leisure options.By lowering heat waves in cities,enhancing air quality,and offering locations for rest and exercise,these green spaces have positive health effects.Rewilding initiatives have boosted local economies financially by promoting ecotourism and generating employment in the fields of preservation and protection,habitat management,and associated sectors.In particular,natural reserves created in rewilded industrial areas draw tourists,which boost local business owners and promote a sense of ownership and identity in the area. Conclusion:The results of this study highlight the significance of taking a broad and integrated strategy for renewal and biodiversity protection.There has been an evolution in the way we see and handle damaged environments since the rewilding of these post-industrial landscapes.Rewilding views these places as potential sites for restoration of nature,biodiversity,and societal revival rather than as burdens.When the local population is involved in the development and execution of rewilding programs,they succeed.This encourages long-term dedication to the regenerated landscapes and a sense of responsibility.Governments and conservation groups must offer ecological restoration through rewilding with sufficient funds and supportive legislation.To evaluate advancements and maximize conservation results,scientific investigation and observation are crucial.For rewilding to be successful,habitat connectivity and interaction must be improved through natural corridors and green networks.This is because these features enable species to adapt to shifting environmental circumstances and promote sustainable ecosystems. Rewilding abandoned post-industrial environments is a sustainable plan for protecting and increasing biodiversity worldwide.This strategy offers major benefits for society in addition to restoring ecosystem functions and fostering biodiversity.Rewilding enhances human well-being,sustainable development,and climate stability by repurposing degraded areas into vibrant ecosystems.
发布时间:2026-01-28
32. Forecasting the future global distribution of Sart Longhorned Beetle(SLB)under climate change scenarios
摘要: Background:Accurate assessment of the risk of establishing insect pests is crucial for national plant protection organizations.This precision is essential in negotiating international trade agreements for forestry-related commodities,which may carry pests and lead to unintended introductions in importing countries. Methodology:This study employed a correlative niche model to assess and map the global patterns of potential establishment for Aeolesthes sarta commonly known as Sart Longhorned Beetle(SLB),under current and future climates.This insect is a significant pest affecting tree species such as Populus,Salix,Acer,Malus,Juglans,and other hardwood trees.Notably,it is also categorized as a quarantine pest in countries where it is not currently present.The correlative model,MaxEnt,utilized species occurrences and spatial climatic data,providing insights into the species'distribution based on observed data and environmental conditions. Results:The projected potential distribution from the MaxEnt model aligns well with the currently known distribution of SLB.MaxEnt predicts that most central regions are suitable for its distribution,excluding the extreme northern and southern hemispheres,central African countries,and the northern part of Australia.The model accurately predicts the known distribution of SLB in the Asian continent,and its projections suggest a slight overall increase in the global distribution range of SLB with future changes in climate temperature,primarily concentrating in the central and northern hemispheres.Furthermore,the model anticipates suitable conditions in Europe and North America,where SLB is currently not present. Conclusion:The main environmental variables associated with the distribution of SLB at a global level were average annual temperature and precipitation rate.The predictive models developed in this study offer insights into the global risk of SLB establishment and can be valuable for monitoring potential pest introductions in different countries.Additionally,policymakers and trade negotiators can utilize these models to make science-based decisions regarding pest management and international trade agreements.
发布时间:2026-01-28
33. 城市环境中人类干扰下极度濒危中华穿山甲(Manis pentadac tyla)的栖息地占用:对保护的影响
摘要: Globally,urban expansion has led to habitat fragmentation and altered resource availability thus posing significant challenges for wildlife.This study analyzed spatial distribution,habitat use patterns,and anthropogenic impacts on habitat occupancy of the Critically Endangered Chinese pangolin(Manis pentadactyla)in the urban landscape of Dharan Sub-metropolitan City,Nepal.It is essential to investigate how the Chinese pangolins use habitat patches of high anthropogenic activity in an urban landscape so that we can formulate effective local-level management and conservation plans.The single-season-single-occupancy framework was used to identify the Chinese pangolin distribution in the urban landscape where there was maximum human caused threats available for the species.With the help of Arc GIS 10.5,the study area was divided into multiple grids(600 m x 600 m),following standard methods for pangolin monitoring.A subset of the grids(study grids)was randomly selected using Fishnet tools in ArcGIS 10.5 that covered more than 25%of the total study area.This produced 152 study grids for the survey.However,18 of the grids were excluded from the survey because they covered challenging terrain and had less than 50%coverage within the survey boundary.This left a total of 134 study grids targeted for survey.In each study grid,a continuous belt transect of 600 m length and 50 m width was laid.The data were collected continuously in each 100 m of distance as a spatial replicate.Within every 600 m of each transect,we collected Chinese pangolin detection/non-detection data along with field-based covariates in every 100 m segment.Only fresh burrows were recorded as"1"indicating detected grids and as"0"for non-detected grids.Moreover,based on a literature review of factors influencing Chinese pangolin distribution and ecology,we identified key variables that likely play an important role in shaping the spatial patterns of Chinese pangolins in our study area.Old burrows were excluded from the analysis.Later,detection histories were constructed by aggregating the segment-level detection/non detection data,whereas the values of field-based covariates were averaged from each grid to form site covariates.We utilized the Unmark package in R software to conduct a single-season occupancy hierarchical model following the approach outlined by Fiske&Chandler(2011).This model estimates the maximum likelihood of observing a detection history,considering both detections and non-detections at a site.Model selection and comparison were performed using the Akaike Information Criterion(AIC)value and to calculate their Akaike weights.A total of 43 fresh burrows of Chinese pangolins were identified,distributed across 19 study grids,resulting in a naïve occupancy estimate of 0.128.The majority of burrows(67.4%,n=29)were categorized as fresh-feeding burrows,while the others(32.6%,n=14)were fresh-living burrows.Notably,most burrow signs were observed in Shorea robusta forests(69.8%,n=30),followed by mixed deciduous forests(30.2%,n=13.No burrows were found in riverine forests.The detection of fresh burrows was influenced by factors such as the number of ant and termite mounds and medium levels of human disturbance.The average Human Disturbance Index(HDI)for the entire number of study grids was(mean±SD,0.74±0.0197).In contrast,the HDI within detected grids was(mean±SD,0.475±0.04)indicating anticipated human disturbances,as reflected in the comparatively lower HDI values observed in the detected grids.We developed 22 regression models to assess habitat use occupancy,each with the number of termite mounds as a fixed covariate for detectability.Notably,termite mounds significantly and positively influenced the detection probability of fresh pangolin burrows(β Termites mounds=1.48,95%CI=1.07 to 1.89.The detection probability(p±SE)of fresh pangolin burrows showed an average value of 0.095±0.013 across the study grids.The range of detection probability among grids varied from a minimum of 0.0079 to a maximum of 0.75.The findings emphasize the need for targeted conservation efforts,considering the fine-scale ecological and anthropogenic factors impacting Chinese pangolins in urban and peri-urban areas.The results underscore the urgency of implementing effective conservation measures to ensure the long-term survival of Critically Endangered Chinese pangolins in urban environments,not only in Dharan but also in similar lowlands areas and other potential habitats all over Nepal.
发布时间:2026-01-28
34. The dynamic of Carbon Pool along the elevation gradients in Subtropical Forests in Pakistan
摘要: [Objective]To assess the impact of elevation gradients on forest composition,diversity,and carbon pools in the Bagh Drush Khel Forest area. To evaluate how different tree diameter classes influence forest growth,structure,and carbon storage capacities across varying elevations. [Methods]:In this study,forest inventory was conducted in the Bagh Drush Khel Forest area,Swat.Data collection included measurements of tree diameter at breast height(DBH),species identification,and soil sampling at various elevations.Carbon pools were estimated using biomass equations for live trees,litter and deadwood.Statistical analyses were performed to determine the relationships between elevation gradients,diameter classes,and carbon stocks,focusing on species diversity,soil organic carbon(SOC)and overall biomass. [Results]:The study revealed significant differences in species composition,diversity,and carbon pools along elevation gradients in the Bagh Drush Khel Forest area.At lower elevations,Eucalyptus camaldulensis was dominant,while Pinus roxburghii dominated higher elevations.Species diversity was negatively associated with elevation(R2=-0.44;P<0.05).Soil organic carbon(SOC)showed a positive correlation with diameter classes(R2=0.37;P<0.05)but was non-significant with elevation.Litter biomass positively correlated with elevation(R2=0.25;P<0.05)and diameter(R2=0.11;P<0.05),while deadwood biomass showed a negative correlation with elevation(R2=-0.25;P<0.05).The highest carbon stock was 845.89 t C/ha at low elevations,decreasing to 516.27 t C/ha at high elevations,with an overall carbon stock of 2016.41 t C/ha. [Conclusion]:The elevation gradients significantly influence species composition,diversity,and carbon pools in the Bagh Drush Khel Forest area,with lower elevations having higher carbon stocks.This study highlights the importance of considering both elevation and diameter classes in forest carbon assessments to guide sustainable forest management practices.
发布时间:2026-01-28
35. Deciphering the Role of WRKY Transcription Factor in Enhancing Plant Resilience to Alkaline Salt Stress
摘要: The WRKY gene family consists of unique transcription factor(TFs)found exclusively in plants.The regulation of gene expression in response to alkaline stress,which is characterized by high pH levels in the soil or growing environment.These TFs play a decisive role in regulating that how plants respond to various abiotic stresses,such as the saline-alkaline,during the different conditions,temperature fluctuations,drought,UV radiation.The research has been conducted by scientists and have a great progressively studying the role and mechanisms of WRKY in several plants'species,including both model plants and essential agriculture crops.The research focus has emerged due to the understanding that alkaline and saline soil stressors considerably hinder global agriculture productivity.Multiple research efforts have underscored the significant biological functions of WRKY TFs in assisting plants in coping with various abiotic challenges in alkaline-salt stress.This review aims to investigate the structural aptitudes of WRKY TFs and their impact on plant responses to alkaline and salt stresses.The objective of this review study is to provide a far-reaching insight into the current state of the field and the importance of WRKY TFs in regulating plant responses to salt and alkaline stress.
发布时间:2026-01-28
36. Effects of Different Thinning Intensities on Carbon Storage in Pinus koraiensis Middle-Aged Plantations in Northeast China
摘要: Forest ecosystems are essential to the global carbon cycle because they are the biggest terrestrial carbon reserves.In the management of forests,thinning is a commonly employed strategy,impacting the respiration and biomass loss of trees,thereby modifying forest carbon dynamics.However,there is a lack of scientific research to confirm the impacts of thinning intensities on carbon storage in trees,soil layers,shrubs,and ground vegetation layers as well as its impact on wood production and growth rate.The goal of this study was to find the optimal thinning levels for increasing carbon sequestration during the growth stage of the Korean pine(Pinus koraiensis)middle-aged plantations in Northeast China.In this study,thinning intensity(0,10,11,16,18,and 22%)affected the carbon storage of trees,tree growth,volume,and,we suspected,soil layer,shrubs,and vegetation(herbs,litter,and grass)also.Specifically,after four years of thinning,the 18%treatment significantly increased total carbon storage,individual organ storage,growth,and tree volume(p<0.05).These results give us abundant information about how thinning affects the dynamics of carbon storage,wood production,and the interactions between soil and plants in P.koraiensis plantations,contributing to multi-objective management strategies for optimizing carbon sequestration,wood production,and ecosystem health.
发布时间:2026-01-28
37. "MITIGATION OF NaCl STRESS IN OKRA BY EXOPOLYSACCHARIDES PRODUCING ENDOPHYTIC FUNGI"
摘要: Endophytic entities are abundant in nature,with a wide range of bioactivity ranging from medicinal effects on animals to growth stimulating properties and stress tolerance activities in green plants.Endophytic fungi were gathered from the PMI lab at Abdul Wali Khan University Mardan for this investigation(Pakistan).Exopolysaccharide(EPS)was discovered in three strains from GR,14n,and 19 these endophytes play an important role in eradicating drought stress in Okra seedlings when administered at NaCl stress levels of 100,150,and 200 mm In contrast to non-EPS treated seedlings,the fresh weight contents of okra tissue(39%),total chlorophyll(33%),phenols(41%),and soluble sugar content(26%)increased.The drought resilience of Okra seedlings was reported to be at its peak when 100 Mm dose was administered.During the fermentation length(5 days),medium pH(6)in Czapek medium,IAA sources,phenols and flavonoids of 17.38 g/L,the chosen endophytes generated a spectrum of vital phytohormones and secondary metabolites.The current study indicated polysaccharides for okra growth promotion and potent in its function of drought stress resistance,which might improve the sustainable yield of okra in agriculture,places suffering severe salt stress for the first time.
发布时间:2026-01-28
38. 北美鹅掌楸优树半同胞家系生长与形质指标变异
摘要: 北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)为木兰科(Magnoliaceae)鹅掌楸属(Liriodendron)落叶大乔木,是一种很好的园林观赏、用材及蜜源植物兼备的树种。其木材广泛用于细木工制品、室内装修、建筑用材、胶合板等方面。经过 20 多年的引种驯化,北美鹅掌楸在山东已正常开花结实,已培育出‘郁北1 号’北美鹅掌楸、‘郁北 2 号’北美鹅掌楸和‘郁北 3 号’北美鹅掌楸等品种多个。[目的]为揭示北美鹅掌楸半同胞家系苗木生长和形质指标变异规律。[方法]2024年3 月以 12个3 年生北美鹅掌楸优树的半同胞家系为试验材料,对其树高、胸径、枝下高、分枝数量、第一分枝粗度和第一分枝长度等 6个生长和形质指标进行方差分析、多重比较和家系苗期遗传参数比较,初步筛选出苗期速生优质半同胞家系。[结果]结果表明,12个家系的6个生长和形质指标变异丰富,指标间差异均达到极显著水平(P<0.01);12个家系的各性状均存在一定变异,部分家系间的指标差异达到显著水平(P<0.05),按照平均变异系数由大到小依次为:胸径(变异幅度 26.43%-51.31%,平均变异系数值 40.29%)>枝下高(变异幅度 23.68%-53.84%,平均变异系数值38.72%)>分枝数量(变异幅度27.99%-44.74%,平均变异系数值 37.07%)>第一分枝粗度(变异幅度 23.96%-63.80%,平均变异系数值 36.75%)>第一分枝长度(变异幅度 30.02%-45.43%,平均变异系数值36.10%)>树高(变异幅度 14.06%-26.95%,平均变异系数值 20.31%);不同家系间各性状间的广义遗传力差异达到极显著水平,其中,树高的广义遗传力最大(97.98%),枝下高、第一分枝长度、分枝数量、胸径、树高的广义遗传力次之,第一分枝粗度的广义遗传力最小(75.60%),第一分枝粗度受环境影响较大,其他性状均受到遗传影响较大;按照树高和胸径平均值加标准差的方法,综合筛选出 2个苗期速生的优良家系LYZ02和LYZ03。[结论]北美鹅掌楸优树半同胞家系具有良好的遗传改良潜力,树高和胸径可作为北美鹅掌楸半同胞家系苗期早期选择的重要指标。
发布时间:2026-01-28
39. 利用CRISPR/Cas9系统定点敲除元宝枫AtruPDS基因的研究
摘要: 元宝枫(Acer truncatum)是中国特有树种,兼具观赏、药用及食用价值,其基因编辑研究尚未见报道。为建立元宝枫基因编辑体系,以元宝枫胚芽为外植体建立再生体系,以元宝枫八氢番茄红素脱氢酶(PDS)的编码基因AtruPDS为靶基因,在其第一外显子和 3'端分别设计sgRNA,构建pCambia1300-psgR-Cas9-sgRNA(target 1)-pAtU6-sgRNA(target 2)转入根癌农杆菌。以根癌农杆菌介导法转化元宝枫胚芽进行基因编辑。结果表明,元宝枫胚芽诱导不定芽最佳配方为:DKW+ZT 0.05 mg/L+6-BA 0.25 m g/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂粉 8 g/L,PH 5.8;PCR和表型检测初步筛选获得基因编辑阳性苗。综上,该研究建立了以元宝枫胚芽为外植体的再生体系,并利用CRISPR/Cas9 技术实现了对AtruPDS基因的靶向敲除,为元宝枫功能基因组学研究和种质创新奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
40. 丙烯海松酸改性壳聚糖衍生物的抗真菌活性及保鲜效果研究
摘要: ##[目的]为了改善壳聚糖(CS)的溶解性并提高其抗真菌活性,并获得一种更好的天然生物抗菌剂。[方法]本论文采用丙烯海松酸(APA)对CS进行了改性,通过调整反应时间和反应物比例控制APA在CS上的接枝位点,以得到APA与CS C2-NH2接枝(NCSAA)、APA与CS C2-NH2、C6-OH接枝(CSAA)和通过保护CS氨基得到的中间产物(PMCSAA)和终产物(PCSAA)四种改性产物。通过FTIR、1H NMR确定四种改性产物的结构,XRD分析四种改性产物晶型结构变化。采用菌丝生长速率法研究四种改性产物对苹果腐烂病菌(Valsa mali)、辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)、番茄早疫病菌(Alternaria solani)、尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)和玉米弯孢菌(Curvularia Lunata)的体外抗真菌活性,并通过SEM和TEM对菌丝体内外形态进行表征,并分析改性产物的抑制机理。选取效果最佳的产物进行保鲜实验,对实验过程中水果的失重率、腐烂率、可滴定酸含量、总酚含量等进行测定。[结果]FTIR和 1H NMR谱图证明了CS氨基保护与脱保护成功,和其余改性产物的成功接枝。XRD图谱发现四种改性产物存在CS的特征峰且出现了新的结晶峰。体外抗真菌活性实验结果表明,PCSAA在 1 mg/mL浓度下对六种农业真菌的抑制可以达到 75%以上,对P.capsici的效果最好可达到 93%;浓度达到1.5 mg/mL时,对P.capsici和A.solani可达到 100%抑制,且对六种农业真菌具有较好的抑制作用,7天后仍可达到55%以上。PMCSAA作为中间产物也具有很好的抑制效果,1 mg/mL时对P.capsica、A.solani和V.mali的抑制效果可达 95%以上;浓度达到 1.5 mg/mL时对A.solani和V.mali可达到100%抑制,且在7天内保持 100%抑制。分析SEM和TEM图发现,改性产物通过对菌丝体超微结构进行破坏,使菌丝体内容物流失,整体出现失水皱缩的现象,并破坏菌丝体内部结构使细胞无法进行正常的生命活动,从而达到抑制真菌生长的目的。对圣女果进行保鲜实验,表明经样品处理的圣女果失重率和腐烂率明显低于对照组,圣女果可滴定酸和总酚含量高于对照组,并推迟呼吸峰的出现。[结论]PCSAA和PMCSAA的体外抗真菌效果最优,可有效延长圣女果货架期 4~6 天。
发布时间:2026-01-28
41. 杜仲枝木纳米纤维素晶体特性分析及其对大豆蛋白胶黏剂强化作用研究
摘要: ##[目的]杜仲叶林种植模式生产大量可药用杜仲叶的同时产生了大量枝木,难以有效利用。杜仲枝木的纤维素含量较高,是生产纳米纤维素的优良原料,但尚未见相关研究。此外,大豆蛋白(SPI)胶黏剂是具有较好应用前景的生物基胶黏剂,但粘度较大、胶合强度不高。因此,研究杜仲枝木制备纳米纤维素晶体(CNC)技术,以及CNC增强SPI胶黏剂的影响因素,可为杜仲枝木高值化利用提供途径,同时为SPI胶黏剂的改性和应用提供参考。[方法]以杜仲枝木为原料,分别采用3种羧酸低共熔溶剂(DES)结合微射流处理制备杜仲CNC,比较 3种DES的预处理效果,计算CNC得率并通过马尔文粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析其粒径、电位、表面形貌、热稳定性、晶体结构和官能团等性质;研究DES组分摩尔比和温度对CNC得率和性质的影响,并比较三元DES和二元DES体系制备CNC的性质差异;再以C NC 为增强材料改性 SPI 胶黏剂,探究 CNC 的添加量和长径比对 SPI 胶黏剂性能的影响,通过旋转流变仪、热压机、FTIR、XRD、TGA和SEM分析胶黏剂的流变性能、胶合强度、官能团、结晶度、热稳定性、表面形貌等性质。[结果](1)3 种羧酸DES中,氯化胆碱/乳酸/对甲苯磺酸(TLA)制备的CNC得率较高,为 77.59%,CNC长度 82.67±2.67 nm,直径 12.43±0.27 nm,长径比 6.65,结晶度较低,热稳定性高,TLA是制备杜仲CNC的较佳DES.温度对DES制备的CNC性能影响显著,低温下制备的CNC悬浮液更稳定,得率更高,热稳定性也更高。酸性DES对纤维素结晶区有显著作用,所得CNC结晶度低于纤维素原料。(2)以TLA预处理制备CNC,较高的乳酸含量和处理温度有利于CNC制备,但会导致纤维素部分水解或碳化,使得率降低。氯化胆碱、乳酸和对甲苯磺酸的摩尔比为 2:12:1,温度为110℃时,所得CNC为纤维素Ⅱ晶型,结晶度 62.21%,得率 62.18%,最大失重速率温度为 366℃。与对应二元DES相比,TLA制备的CNC得率较高,长径比较大,为 21.69,热稳定性高。(3)CNC长径比对其增强胶黏剂性能有显著影响。CNC的加入增加了胶黏剂固体含量,粘度增大。高长径比CNC与大豆蛋白的反应活性高于低长径比CNC,胶黏剂的水溶性和水分吸收率更低。高长径比CNC添加量为0.5%时胶黏剂的干状和湿状胶合强度分别为 2.2571 Mpa 和 0.9637 Mpa,均超过国家Ⅱ类板材标准。[结论]本研究为杜仲枝木CNC的制备找到了一种优良的DES,明确了高长径比CNC是大豆蛋白胶黏剂的优良增强剂。为杜仲枝木的利用提供了技术参考,对大豆蛋白胶黏剂的改性研究有一定的借鉴意义。
发布时间:2026-01-28
42. 哈尔滨、长春、沈阳城市行道树特征差异与驱动机制研究
摘要: ##[目的]行道树是城市建设重要元素,其特征评价是开展管理和评估生态功能的基础。我们猜测基于街景图像有利于从单个树木的大小和生长状态到景观尺度(邻里水平)、多个城市层面的空间映射来表征行道树。[方法]以哈尔滨、长春和沈阳为例,我们测量了超 7400 个样点和9万个街景图像评价了行道树特征,主要包括树木大小、生长状态和结构。树木大小包括胸径、枝下高、树高和冠幅;生长状况包括支架比例、枯梢比例、叶色不健康比例和死亡比例;结构包括垂直结构和密度;结合图像计算衍生的街景绿化指数(GVI)和遥感的归一化植被指数(NDVI),我们还对街道绿化进行了评估。此外,我们对街道发展如行人量、车流量等进行了调查、基于遥感评估了土地利用强度和经济状况(建筑高度和夜间灯光)以确定影响邻里差异的因素和机制。[结果]街景可用于不同城市间的比较,例如长春的树木较高且林分密度大(34.5 株%2F100+m),是沈阳的1.1-1.2倍。哈尔滨的GVI最高,是长春和沈阳的1.2倍。街景也可用于比较邻里间树木差异,例如,哈尔滨邻里间树木大小相差1.5-4 倍,邻里最大胸径、枝下高、树高和冠幅分别为 48+cm,4+m,13+m和7+m;绿化方面,邻里NDVI最高为0.673,最低为0.178,GVI最高为 38.1%,最低为0.结合地理技术,街景提供的景观地图可用于识别邻里差异,也确定了某些区域存在包括树木较小较少、不健康、结构过于简单、绿化不足等问题。冗余分析发现街道特征更多的影响街道绿化和密度,土地利用强度、经济发展更多影响垂直结构配置、树木大小和健康;车道数、车流量的解释力最高,为 14%和6.3%。结构方程模型揭示了潜在关系,即经济发展直接减少了街道绿化,且通过影响街道发展和土地利用间接降低了树木的健康、结构和供绿,但伴随着大树的出现;地理条件直接促进树木健康和街道绿化。[结论]街景图像可以快速获取城市树木基线信息,能够补充传统实地调查数据的不足;行道树的邻里分布差异评价有助于评估城市树木资源的环境正义性,指导市政当局依照特定区域特征和需求制定植树计划。
发布时间:2026-01-28
43. 杉木OMT基因家族的鉴定、表达与体外酶活分析
摘要: 杉木是我国重要的用材树种,其木质素生物合成的分子机制是材性育种研究的重要方向。O-甲基转移酶(OMT,O-methyltransferase)催化木质素单体甲基化,是木质素生物合成通路的关键酶。然而杉木中木质素合成相关的 OMT 功能研究仍不清楚。本研究基于杉木全长转录组在杉木中共鉴定到 36 个OMT成员。经系统发育树分析,杉木OMT基因家族成员可进一步分为两个亚家族:咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶(CCoAOMT,Caffeoyl-coenzyme A-3-O-methyltransferase)亚家族(12个)和 咖啡酸 O-甲基转移酶(COMT,caffeic acid O-methyltransferase))亚家族(24个)。基因表达分析结果显示,2 个CCoAOMT亚家族成员(ClXylem-73470、ClXylem-76045)和 1 个COMT亚家族成员(ClXylem-70648)在杉木茎段中高表达,且随着茎段木质化程度增加其表达着逐渐上升;同时,在应压木形成中,这 3 个OMT成员的基因表达水平显著上升,与应压木诱导的木质素积累相一致。进一步体外酶活分析结果表明,其中一个CCoAOMT成员(ClXylem-76045)能够特异性催化木质素特异性底物咖啡酰CoA,生成其 3'-甲基化产物(阿魏酰CoA),进而参与G型木质素单体的生物合成。研究结果为杉木木质素形成的分子机制解析提供了新见解,也为后续杉木木材材性改良分子育种提供了理论依据。
发布时间:2026-01-28
44. Responses of soil absolute and specific enzyme activities to different vegetation restoration modes in burnt site
摘要: [Objective]The aim of this study was to investigate the effects of different vegetation restoration modes on soil absolute enzyme activities(per unit of soil mass)and specific enzyme activities(per unit of microbial biomass carbon or per unit of organic carbon)in the burnt site,and their relationship with soil organic carbon(SOC),mean weight diameter(MWD)and microbial biomass carbon(MBC).[Method]In 2012,a forest fire broke out in the pure ponytail pine plantation forest in Laifu Town,Gao County,Yibin City,Sichuan Province,and the above-ground vegetation was severely burned and the land was exposed,forming a fire burnt site.In the same year,the project team selected four 1a-growing valuable native tree species,namely,Pinus massoniana(PM),Sassafras tzumu(ST),Cinnamomum longepaniculatum(CL)and Phoebe zhennan(PZ),to carry out vegetation restoration work.Sample plots that were not restored after the fire were used as the control(CK).In July 2022,in each standard sample plot,five sampling points were randomly laid out in the shape of'S',and the soil was collected from 0-20cm depth after removing the litter on the surface.Fresh soil samples were dried at 4°C to'optimum'moisture(approximately 15%gravimetric soil water content).Then,individual soil clods were gently broken apart along the natural naturally formed cracks and sieved through an 8 mm mesh.Following that,soil aggregates were fractionated using a sieving a soil aggregate analyzer.Finally,four different aggregates were obtained:>2,2-0.25 and<0.25 mm.Then,each soil aggregate fraction was weighed and divided into two parts.One part was used to determine the soil enzyme activity and microbial biomass,the other part was naturally air-dried for the determination of relevant physicochemical properties.[Result]Compared to the control,all vegetation restoration models increased the activities of invertase,urase and acid phosphatase and GMea of the soil aggregates.Values for URE and ACP were significantly higher in CL than those in the rest of the restoration models(P<0.05).Except for urease,aggregate size had a significant effect on soil enzyme activities(P<0.05).In addition,soil absolute enzymatic activities and GMea showed significant positive correlations with MWD,SOC and MBC for all the vegetation restoration modes.There were significant(P < 0.001)effects of different vegetation restoration on soil specific enzyme activity per unit of MBC.Except for INV/MBC,vegetation restoration negatively affected on URE/MBC,ACP/MBC of the soil aggregates,and the specific enzyme activities of URE and ACP per unit of MBC was the lowest in CL mode.Aggregate size had a significant effect on soil specific enzyme activities except for URE/MBC(P<0.05).INV/MBC was higher in 1-2 mm and 0.25-1 mm aggregates than that in the remaining two aggregate fractions.In addition,ACP/MBC was strongly and negatively correlated with MWD,SOC and MBC in any of the vegetation restoration models,and URE/MBC was significantly and negatively correlated with MBC values(P<0.05).Changes in the soil specific enzyme activities per unit of SOC were similar to the variations in specific enzyme activity per unit of MBC.INV/SOC and ACP/SOC were highly significant under different vegetation restoration(P<0.01).INV/SOC was lowest in the un-restored samples.However,URE/SOC and ACP/SOC had the lowest enzyme activities per unit of SOC in the CL model.ACP/MBC were the highest of all soil aggregates in ST.Aggregate size had a significant effect on INV/SOC(P<0.05).Among them,the INV per unit of SOC in 1-2 mm and 0.25-1 mm aggregates was higher than the remaining two aggregate sizes.However,there were no significant effects of different treatments and soil aggregate size on URE/SOC.URE/SOC was significantly negatively correlated with MWD and SOC.And the current study further showed that soil enzyme activities per SOC were all strongly and negatively correlated with SOC values.[Conclusion]Our results demonstrated that vegetation restoration affected soil enzyme activities in burned areas,but the direction and magnitude of the effect depended on whether the activities were expressed as absolute or specific activities of soil enzymes.Although vegetation restoration increased the absolute activity of soil enzymes,the specific enzyme activity varied with enzyme species and tree species.In general,the specific enzymatic activities could reflect changes in plant cover and composition,soil SOC,MBC,and microbial community metabolic status,providing useful indicators of the effectiveness of vegetation restoration.Thus,sustainable afforestation should be developed to increase soil enzyme activity and improve soil quality in the study area.Thus,sustainable land abandonment should be developed to maximize soil enzyme activity and increase soil quality in the studied area.In addition,compared to other vegetation restoration models,the CL restoration mode had higher soil nutrient,GMea and MBC contents.Thus,the use of the unique local ecological and economic species of Cinnamomum longepaniculatum for vegetation restoration is even more effective.
发布时间:2026-01-28
45. 基于Landsat数据的地表细小死可燃物含水率反演
摘要: 地表细小可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草、针叶等)含水率估算被认为是对区域森林火灾预警和风险评估的核心、直接参考指标。如何大范围反演森林地表细小死可燃物含水率变得十分必要。林下细小死可燃物由于林冠的遮挡难以通过卫星影像直接对地表细小可燃物含水率进行反演,这是当前地表死可燃物含水率预测的难题。为此,本文利用中高分辨率 Landsat 卫星计算出的林冠气象因子和反演出的林内气象因子以及辅助因子同自动化设备获取的林下细小死可燃物含水率构建多个机器学习模型,探究 1)Landsat数据对利用机器学习反演林内气象的可行性;2)探究林冠气象、反演出的林内气象及解释变量反演DFMC的可行性;3)比较各因子对DFMC反演模型的精度影响以及对DFMC的影响。结果表明:1)机器学习模型在林内气象反演和死可燃物含水率的反演中均表现较好。林下气象反演模型在引入地形因子后,林内湿度、林内气压差、林内温度模型分别提升50%,34%,2.2%。其中,林内湿度反演模型的R2=0.54,MAE=10.43%,RMSE=13.04%。林内温度的反演模型R2=0.92,MAE=1.76°,RMSE=2.34°。林内气压差的反演模型R2=0.47,MAE=0.47kPa,RMSE=0.65kPa;2)引入地形因子后含水率反演模型整体拟合结果提高了 123.1%,采用林内气象比采用林冠气象拟合结果平均提高了 36.2%。采用气压差的含水率反演模型相较于采用湿度的含水率反演模型拟合结果平均提高10.2%,其中,以采用林内气压差、温度,地形因子,植被指数,降雨数据,季节因子的死可燃物含水率反演方案精度最高,R2=0.53,MAE=6.15%,RMSE=8.25%;3)林内气象以及地形是影响预测DFMC时空分布精度的关键因素。据以上方案绘制的区域DFMC分布图可为当地的森林火险预警和火源管理提供重要的决策支持。
发布时间:2026-01-28
46. 城市公园自然教育对儿童生态行为的影响机理研究
摘要: [目的]城市公园是自然教育开展的主要场所,理应发挥其自然教育对儿童生态行为的激发与培养。为探究合肥城市公园开展自然教育的优势与不足,城市公园自然教育影响儿童生态行为的因素以及具体的影响路径,为城市公园在自然教育功能提升、促进进儿童生态行为培养等方面提出建议。[方法]本文以合肥市为研究区域,选取大蜀山森林公园、南艳湖公园为研究对象,通过网络数据收集、实地调研、访谈公园管理处,对 2023年的自然教育实践开展调查,将自然教育、与自然的联系、环境知识、参与自然教育频率以及个体特征 5 个在城市公园自然教育影响儿童生态行为过程中可能产生作用的维度作为变量,提出 15条研究假设。在此基础上,通过调查问卷,从中获取393份有效问卷数据,构建结构方程模型,开展实证分析。[结果]2023 年度,2个城市公园开展面向 6-12 岁儿童的自然教育活动共计 868 场,活动时长多为 1.5-2h,活动主要是感知型自然观察类活动(占比 44%),认知型的科普展示类活动(占比 19%)。[结论]儿童生态行为主要受城市公园自然教育、与自然联系、环境知识的直接正向促进作用。城市公园自然教育对与自然的联系、环境知识也存在显著正向促进作用。城市公园自然教育沿着3 条影响路径正向作用于儿童生态行为,路径1“自然教育→与自然的联系→生态行为”;路径2“自然教育→环境知识→生态行为”;路径 3“自然教育→生态行为”。路径 1、路径 2 间接效应占总效应 56.9%,表明与自然的联系、环境知识在自然教育和生态行为之间具有重要的中介作用。参与自然教育频率不仅正向调节了自然教育和环境知识、生态行为之间的关系,还在路径1、2中起到正向调节作用。参与频率对调节自然教育、与自然的联系之间的关系不存在显著促进作用。个体特征中年龄、性别差异对儿童生态行为的影响不显著。
发布时间:2026-01-28
47. 城市绿色廊道中环境影响因素与传粉昆虫多样性之间的关系探究
摘要: [目的]探究城市不同类型绿色廊道中蜂类、蝶类和食蚜蝇类传粉昆虫类群与环境影响因素之间的关系,为今后城市传粉昆虫群落保护及城市绿色廊道建设和优化提供科学依据。[方法]以安徽省合肥市建成区内5种典型的绿色廊道为研究对象,对收集到的廊道环境因子数据与传粉昆虫多样性指标进行pearson 相关性分析、主成分分析以及逐步回归分析,并构建拟合模型探究传粉昆虫与环境因子之间的关系。[结果]1)为期 6 个月的调查中,15 个样地共记录到传粉昆虫 5860 头,隶属于 3 目 17 科 50 属 77种,其中丰富度最高的目是鳞翅目,优势科为灰蝶科和蜜蜂科;共调查乔木571 株、灌木 960株以及草本地被 475m2,乔灌草种类隶属 73 科 204 属 250 种,其中菊科包含的植物种数最多,占全部调研物种数的19.28%;2)绿色铁路廊道、高压廊道和河流廊道生境对传粉昆虫更具吸引力,不同类型绿色廊道在传粉昆虫组成上相似性差异较大;3)物种丰富度、多度、Shannon指数与蜜源植物丰富度、土壤PH、蜜源植物开花多度、裸地盖度呈显著正相关(p<0.05),与林冠郁闭度、人为干扰程度和土壤湿度呈显著负相关(p<0.05);4)从最优拟合模型可以看出,廊道中林冠郁闭度、蜜源植物开花多度和丰富度以及人为干扰程度是影响传粉昆虫生存和繁衍的重要环境因子;5)廊道中的外来入侵物种占调查植物总科数的21.92%,一些入侵植物对传粉昆虫具有较高的蜜源价植,但传粉昆虫通过城市廊道传播非本地物种的风险也在上升。[结论]在高密度城市环境中,绿色廊道具有作为城市传粉昆虫优质栖息地的潜质。通过建立绿色廊道将残存自然生境与新建成的人工生境相互连接,增加城市中各孤立斑块的景观连通度,促进不同栖息地内部种群间形成可以进行基因交流的 Meta 种群,进而提升城市生物多样性保护水平。城市中不同类型绿色廊道对传粉昆虫具有不同的吸引力,往往低管理强度、蜜源植物充足的廊道生境存在大量传粉昆虫。今后城市绿色廊道建设或优化中要重视不同廊道内蜜源植物多样性,根据不同廊道类型调整人工管理强度、减少化学药剂的使用。此外,未来应进一步加强城市绿色廊道外来入侵物种风险管控,同时研究廊道内入侵物种动态变化及其对城市传粉昆虫授粉过程的影响,以促进廊道内生物群落良性竞争和稳定发展。
发布时间:2026-01-28
48. 基于主动遥感数据的林木测树因子及用表研建
摘要: [目的]本研究利用高精度激光扫描获取无损、高效的单木点云数据,建立一种新的立木测树因子方法,更新了研究区银杏立木材积,提高林业调查效率和准确率,减少资源浪费,推动林业管理现代化和可持续发展。[方法]首先,获取了研究区全林分地面激光(TLS)数据和无人机载激光(ULS)数据,并通过实地踏查得到银杏人工林胸径数据,共1192株;分别对地面和机载两套数据完成单木分割,测定机载数据中的树高、冠幅,利用最小二乘法得到TLS数据中的上部直径,计算出单株材积。然后,直接编制一元材积表并进行评价检验。按冠幅大小将立木分成大、中、小三个冠幅,构建银杏立木削度方程,用最优模型编制出材率表并进行模型评价和指标验证;接着,利用ULS数据处理获取单木点云特征参数,分三个冠幅级别拟合材积-树高模型,利用随机森林的递归特征消除法分析所有特征参数和材积值的相关性,选取相关性高的特征参数进入随机森林模型,反演一元材积-树高模型,编制出树高级一元材积表,并进行检验。[结果](1)利用TLS数据编制的最优一元材积式为V=0.0002D2+0.0084D-0.089,R2=0.744.削度模型为d2=0.670D1.595(H-h)2.659/H2.58,R2=0.867,两式检验后得到无系统偏差结论,编制得到一元材积表和出材率表。(2)将一元材积-树高模型和随机森林模型分别对其预估值与实测材积值进行一元线性回归分析对比,结果是随机森林材积模型精度更高。(3)选择与材积相关性最高的单木点云特征参数:elev_mean和 density_metrics[3]加入随机森林材积模型中,解的训练集数据模型 RMSE=0.162,R2=0.807,RRMSE=0.623,MAE=0.067;测试集数据模型RMSE=0.142,R2=0.837,RRMSE=0.662,MAE=0.072。(4)根据随机森林模型分冠幅级别研建树高级一元材积表。[结论]激光扫描的主动遥感技术为测树研究提供了高效、无损的活立木数据,经过对研究区银杏一元材积表和出材率表的编制,发现单株冠幅与胸径成正比,综合不同冠幅造材结果来看,冠幅越大,银杏材种的总出材率越大,即造材利用率相对更高。同时,本研究基于机载数据建立的树高级材积表,为研究区经营弥补了基础数表,也为今后基于无人机激光数据建立林业数表提供了有效方法。
发布时间:2026-01-28
49. 建立杂交枫香营养器官体细胞胚胎发生体系
摘要: [目的]枫香属(Liquidambar spp.)树种是世界性重要林木资源,也是我国主要用材树种。其中,北美枫香和枫香杂交获得的杂交枫香(L.styraciflua×L.formosana)具有明显的杂种优势,是我国未来林业产业发展创新的重要树种。目前,杂交枫香以未成熟合子胚为外植体高效体胚发生体系已经建立。但存在受季节制约,得到的再生植株遗传价值未经证实等不足,因此建立以营养器官为外植体的体胚发生体系将弥补现有技术的不足,有利于杂交枫香实现规模化无性繁育,并为分子辅助育种提供技术支撑。本研究明确基因型、外植体类型和外源激素等因素对杂交枫香营养器官体细胞胚胎发生体系建立的影响。[方法]以FX-2、FX-12和FX-54三种基因型8个月试管苗的叶片、叶柄和茎段作为外植体,在含有不同激素浓度的诱导培养基上诱导愈伤组织,将诱导的愈伤组织继代于添加不同激素浓度组合的增殖培养基上增殖培养,获得胚性愈伤组织,随后转至体胚成熟培养基上,得到成熟体胚,将成熟子叶胚转至含有不同浓度 6-BA的萌发培养基进行萌发,获得再生植株。[结果]以不同基因型杂交枫香叶片、叶柄和茎段作为外植体,在诱导阶段,基本培养基添加1.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA,愈伤组织诱导率最高。FX-2叶片、叶柄和茎段愈伤组织诱导率分别为 90%、97%和 97%。FX-12 叶片、叶柄和茎段愈伤组织诱导率分别为 80%、87%和 70%。FX-54 叶片、叶柄和茎段愈伤组织诱导率分别为93%、90%和 80%。据观察,叶片和叶柄诱导的愈伤组织颗粒状明显,组织更加松散,而茎段诱导的愈伤组织不松散且更加紧致,因此选择叶片和叶柄诱导的愈伤组织进行增殖培养。在增殖培养阶段,基本培养基中添加 1.0 mg/L 2,4-D+0.5 m g/L 6-BA,愈伤组织增殖速度最快。FX-2叶片和叶柄来源的愈伤组织增殖鲜重分别为 3.36g和 3.48g.FX-12 叶片和叶柄来源的愈伤组织增殖鲜重分别为 3.49g和 3.52g.FX-54 叶片和叶柄来源的愈伤组织增殖鲜重分别为 3.74g和 3.62g.将愈伤组织转至体胚成熟培养基中,FX-2 只有叶柄成功诱导体胚发生,体胚成熟个数为 22 个/g.FX-54 叶片和叶柄外植体均成功诱导体胚发生,体胚成熟个数分别是 17 个/g和 13 个/g.FX-12 没有成功诱导体胚发生。将成熟子叶胚转至体胚萌发培养基中,基本培养基中添加 0.5 mg/L 6-BA,体胚萌发率最高。FX-2体胚萌发率为60%。FX-54叶片和叶柄来源的体胚萌发率分别为 77%和73%。[结论]本研究首次建立杂交枫香营养器官的体胚发生体系,其中,不同基因型的不同外植体诱导体胚能力有显著差异,FX-2叶柄能诱导体胚发生,FX-54叶片和叶柄均能诱导体胚发生,而FX-12则不能诱导体胚发生。该技术突破杂交枫香营养器官难以诱导体胚发生的瓶颈。
发布时间:2026-01-28
50. 增强木材功能性:一种在致密化木材表面压覆Al2O3浸渍纸的新方法
摘要: [目的]杨树轮伐周期短、树干通直,是我国四大人工速生林树种之一,但由于生长速度快,杨木密度低,强度差,限制了其使用。对杨木进行强化改性,将可以发挥其优势,扩展其实木化应用范围。[方法]采用单侧表层压缩-覆膜一步法改性工艺,在杨木表面压覆Al2O3 浸渍纸,同时对表层杨木进行压缩,实现速生杨木表面的免漆增强改性。使用扫描电子显微镜、共聚焦激光扫描显微镜观察其胶合界面,并测量界面结合强度;测量其剖面密度、表面硬度、耐磨性、耐污染性、接触角、抗落球冲击强度、抗弯强度和抗弯弹性模量。[结果]通过单侧表层压缩的方法将Al2O3 浸渍纸应用于杨木表面后,密度沿木材厚度方向呈不对称分布,接触上热平板的杨木表面有两个密度峰值:一个是由于Al2O3 浸渍纸的存在而形成的尖锐而窄的密度峰,另一个是由于次表面致密化而形成的宽密度峰。Al2O3 浸渍纸和杨木之间的界面结合达到了3.08 MPa,满足了浸渍纸层压木地板的商业I级的要求,观察其结合界面,发现Al2O3 浸渍纸和杨木之间形成了交联互锁的结构。表面硬度显著增强,并高于一些常用于家装地板的硬木;表面耐磨性和耐污染性能分别达到浸渍纸层压木质地板标准中商业I级的要求,水接触角变大,表面疏水性能提高;此外,也表现出优异的力学性能,抗弯强度和抗弯弹性模量分别达到 112.6MPa和 9.33GPa。[结论]本研究中使用的木材改性工艺简单、环保,对木地板的适用性强,实现了速生材的高值化利用,将为木地板行业注入新的活力。
发布时间:2026-01-28
51. 盛果期油茶叶片叶绿素动态变化及光谱响应规律研究
摘要: 明确盛果期油茶叶片叶绿素动态变化及光谱响应规律。以黄山区弦歌村油茶种植基地的120株(长林系列)油茶为对象,获取5个生长时期的SPAD、实际叶绿素值(CHL)、叶片光谱。在2023年-2024 年,我们获取了春梢期(2024 年 3 月份)、夏梢期(2024 年 7 月份)、果实膨大期(2023 年 8 月份)、果实成熟期(2023 年 10月份)、盛花期(2023 年 11 月份)的相关数据。使用SPAD-502 叶绿素仪测定叶片的相对叶绿素、岛津UV-1900i紫外分光光度计测定叶绿素含量、全波段地物光谱仪(ASD FieldSpec4 Wide-Res)测量叶片光谱,该设备测得的光谱波长范围为350-2500 nm.根据所获得的数据,对SPAD和叶绿素(CHL)进行线性拟合,春梢期的皮尔逊相关系数为0.61;夏梢期的皮尔逊相关系数为 0.69;果实膨大期的皮尔逊相关系数为 0.55;果实成熟期的皮尔逊相关系数为0.66;盛花期的皮尔逊相关系数为0.61;对叶片光谱和 CHL 建立模型,春梢期:R2=0.52,RMSE=0.26,RPD=1.46;夏梢期:R2=0.51,RMSE=0.2,RPD=1.43;果实膨大期:R2=0.6,RMSE=0.22,RPD=1.6;果实成熟期:R2=0.75,RMSE=0.21,RPD=2.0 5;盛花期:R2=0.59,RMSE=0.21,RPD=1.57.结论:1.叶绿素含量与SPAD值的相关性:在不同生长时期,油茶叶片的SPAD值与实际叶绿素含量(CHL)均表现出一定的线性相关性。皮尔逊相关系数在0.55到0.69 之间,表明SPAD值在一定程度上能够反映叶绿素的变化情况。其中,夏梢期的相关性最高,皮尔逊相关系数为 0.69,而果实膨大期的相关性最低,皮尔逊相关系数为 0.55;2.光谱与叶绿素含量的模型效果:基于全波段地物光谱仪测量的叶片光谱建立的预测模型,在不同生长时期的预测效果有所不同。果实成熟期的模型表现最佳,决定系数R2达到了0.75,预测误差(RMSE)为 0.21,残差预测偏差(RPD)为2.05,表明模型在该生长期具有较高的预测精度和可靠性。其他时期的模型决定系数R2在0.51到0.6之间,预测效果相对较差;3.叶绿素动态变化及其光谱响应规律:研究表明,油茶叶片的叶绿素含量和光谱特征在不同生长时期存在明显的动态变化。通过叶绿素含量与光谱特征的关联模型,可以较好地监测和预测油茶叶片在不同生长期的生理状态,为油茶的精细化管理提供数据支持。总的来说,本研究明确了盛果期油茶叶片叶绿素的动态变化及其光谱响应规律,揭示了SPAD值与实际叶绿素含量之间的相关性,并通过光谱数据建立了较为可靠的叶绿素预测模型。这些结果对于油茶种植和管理具有重要的参考价值。
发布时间:2026-01-28
52. 基于高效预处理从杜仲种子中提取杜仲胶及全组分综合利用
摘要: 杜仲胶的高效提取和杜仲木质纤维素资源的充分利用仍然是一个挑战。与天然橡胶的顺式聚异戊二烯结构不同,杜仲胶的主要结构是反式-1,4-聚异戊二烯,具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐湿气性以及耐酸碱性。作为一种新型的天然橡胶,它被认为是除天然三叶草橡胶外最有前途的优质橡胶来源之一。工业杜仲籽壳是杜仲籽在工业上榨油后产生的残余物,这些残余物一般被认为是工业废弃物。然而,随着资源综合利用的趋势和环境保护意识的增强,有必要找到充分利用这些残留物的方法,并探索其潜在的价值和应用领域。杜仲种子壳主要由杜仲胶、纤维素、半纤维素和木素组成,杜仲胶与植物细胞壁的其他组分交织在一起,形成了更复杂的“抗降解屏障”。因此,提取杜仲胶需要打破含胶细胞的细胞壁,然后进一步分离纯化。本研究建立了快速甲酸和石油醚双相预处理杜仲种子壳制备高纯度杜仲胶的工艺条件。甲酸是一种理想的溶剂,在以往的研究中已被证明可以选择性地溶解生物质的半纤维素和木质素成分,但对纤维素成分几乎没有影响。研究人员还发现,甲酸预处理对不同生物质原料具有良好的通用性,回收更容易、成本更低,在去除“抗降解屏障”方面具有很大的潜力和适用性。半纤维素和木质素的脱除使更多的杜仲胶暴露出来,使纤维素湿润和膨胀,增加了后续溶剂在细胞壁中的可及性,从而提高了杜仲胶的提取效率。杜仲胶是由长链烷烃组成的非极性聚合物,在石油醚这种低极性溶剂中具有良好的溶解性。因此,将这两种溶剂组合成双相体系提供了巨大的潜力。与传统的预处理方法相比,双相体系获得了更高的杜仲胶收率(>95%)和纯度,同时有效地去除木质素和半纤维素。同时,将得到的杜仲胶和甲酸相萃取物(木质素和半纤维素)相结合,制得具有良好力学性能(抗拉强度为27.5 MPa,断裂伸长率为 591%)和优良紫外线屏蔽性能的膜材料。最后,将富含纤维素残渣制成多孔碳材料,并在电化学工作站上进一步分析。该材料具有优异的比电容(在 0.5 a g-1 电流密度下为 140.2 F g-1)和循环性能(10,000 次循环后仍保持 95.7%)。综上所述,上述方法有效、综合地利用了杜仲种壳资源。由甲酸和石油醚组成的双相体系具有突出的经济优势和可回收性,为实际应用提供了一条有吸引力的途径。
发布时间:2026-01-28
53. 濒危植物圆籽荷分布群落木本植物生态位和种间联结研究
摘要: [目的]圆籽荷(Apterosperma oblata)为中国特有的单种属稀有植物,国家二级保护植物,其分布区域狭窄,关于其在群落中的生态特征研究很少,濒危机制尚不清。了解圆籽荷生态位及种间联结性可反映其资源利用能力和种间关系,对理解圆籽荷种群濒危原因及开展保护具有重要意义。[方法]本研究采用典型样地法对广东省鹅凰嶂自然保护区圆籽荷分布区开展群落调查,分析圆籽荷分布群落乔木层树种重要值,筛选出排名前22的优势树种,计算生态位宽度(BS、BL)、生态位相似比(Cik)及重叠值(Oik)、运用χ2、AC联结系数和Spearman秩相关检验等分析 22 种优势树种生态位和种间关联性,解析圆籽荷生态位及其种间关系特征,初步判断群落特征。[结果](1)优势树种天料木、鹅掌柴、锡兰蒲桃和革叶铁榄的生态位宽度最高,圆籽荷生态位狭窄(BS=3.38、BL=23.31),排名倒数;(2)从群落整体而言,Cik和Oik均值分别为0.49 和0.51;圆籽荷与其它物种组成的21个种对中,Cik≥0.50有 8对,Oik≥0.50有 11 对,其中,圆籽荷与木荷、粉绿柯的Cik值与Oik值均最高,当资源有限时,这些种对间存在竞争风险;(3)优势树种的总体联结性表现为显著正联结,说明群落处于相对稳定的演替后期;χ2、AC联结系数和Spearman秩相关系数检验均显示,群落种间联结性的显著率低,种间独立性较强,圆籽荷与 21 个优势物种间联性的显著率不高。[结论]综上,本研究发现圆籽荷分布群落目前处于演替后期,资源利用充分,种间相关性弱。为保育圆籽荷种群增长和促进种群恢复,建议限制与圆籽荷生态位相似度高的种群木荷和粉绿柯,为其创造良好的生境。同时,考虑其生态位窄,建议减少对圆籽荷种群所在生境干扰,为圆籽荷幼苗和幼树提供适宜环境。
发布时间:2026-01-28
54. 南京市银杏行道树生态系统服务评价
摘要: [目的]随着城市森林建设实践和研究在世界各国的开展,我国城市森林建设也成为林业研究的热点,其中行道树是城市化发展较高地区的城市森林主要绿化主体,分析行道树对社区生态的影响可以指导相关建设实践。[方法]本研究以南京市主城区银杏行道树为研究对象,根据城区绕城道路划分三个环形研究区,运用 i-Tree Streets 模块计算出所有银杏行道树的生态效益价值,并借助地理探测器中的因子探测器方法,从空间尺度深入研究三个环形区生态效益与城市地理因子的耦合关系,并说明不同驱动因子对于银杏行道树生态效益的解释程度。[结果](1)研究区银杏行道树的美学效益总价值($782,218/年)在本次研究涉及到的五类效益中所占比例最高,达 76.83%,对研究区生态效益贡献第二大的是截留雨水效益,占总效益的 10.39%,其余三个生态效益对总效益的贡献不足 10%,节能效益、吸收固定 CO2效益和改善空气质量效益分别占总效益的 9.01%、2.15%和1.62%;(2)不同分环的单株银杏行道树年总效益为一环 60.05$/株,二环 67.50$/株,三环 58.97$/株,二环的单株银杏生态效益值高出总平均值 8.47%,一环和三环的值分别低于平均值 3.50%和 5.24%;(3)研究区银杏行道树生态效益格局具有明显的空间异质性,存在明显的高值区和低值区,一环出现热点区域,其中90%以上集中在南部区域,二环东部区域出现一个冷点,土壤类型、与水体的距离和道路宽度是影响树木生态效益的重要驱动因素。[结论]通过对南京市银杏行道树生态效益价值及相应地理驱动因子的相关分析,本研究对南京市银杏行道树的规划管理进行了综合评价,为城市森林更新、银杏行道树栽培与种植、城市行道树的养护管理、城市道路规划设计、城市居住用地与绿地面积的协调分布提供科学依据。
发布时间:2026-01-28
55. 混种对杉木和火力楠幼苗生长和非结构性碳的影响
摘要: [目的]非结构性碳水化合物(Non-Structural Carbohydrates,NSC)为植物生长代谢提供能量,可体现植物对于环境变化的生理响应方式。树种混交被认为是提高林分生产力的有效措施之一,而混交模式下根系互作对苗木 NSC 的影响尚不清楚。通过设置不同的混交模式,从根系互作的角度分析杉木和火力楠幼苗生物量和不同器官 NSC 分配格局。[方法]以杉木(Cunninghamia lanceolata)和火力楠(Michelia macclurei Dandy)幼苗为研究对象,以杉木单种(MC)和火力楠单种(MM)为对照,设置根系不分隔混种杉木火力楠(NB)、尼龙筛网分隔混种杉木和火力楠(MB)、塑料膜分隔混种杉木和火力楠(PB),分析土壤理化性质与杉木火力楠生物量和各部位NSC含量的关系。[结果]混种显著促进了杉木和火力楠幼苗生物量的积累,提高根冠比,对杉木的促进效果最显著(P<0.05)。混种显著促进杉木和火力楠幼苗NSC 的合成,提高各部位 NSC 含量。杉木和火力楠幼苗叶片可溶性糖比例占 60%以上,这主要因为叶片是光合作用的主要场所。与对照相比,NB 处理下,杉木叶片淀粉含量增长 60.20%,而火力楠叶片淀粉含量显著增长了25 9.88%;火力楠根系淀粉含量显著提高了 93.52%(P<0.05),杉木仅增长 2.7%。PB 处理促进杉木 NSC 含量提高了 2.87%,火力楠 NSC 含量显著提高了 37.43%(P<0.05)。杉木叶片可溶性糖含量与速效磷含量呈负相关,而火力楠 NSC 与碱解氮含量呈正相关关系(P<0.05)。火力楠根系淀粉含量与 TOC 显著负相关(P<0.01)。[结论]杉木和火力楠混交能发挥生态位互补优势,同时调整自身碳资源的分配来响应环境变化。
发布时间:2026-01-28
56. 病原体入侵和环境波动下核桃叶际微生物组动态响应
摘要: [目的]明确在病原体入侵和环境波动下核桃叶际微生物组群落特征的动态变化,为核桃叶部相关疾病的预测和治理提供依据。[方法]以“川早”核桃为对象,在5~10月根据核桃物候期设定的取样时期采集无人工干预条件下健康和染病叶片作为样本。整合16S rDNA和ITS Illumina高通量测序技术系统地研究染叶斑病和健康核桃叶际真菌和细菌的群落随物候期发展的变化,采用冗余分析解释非生物因素和生物因素如何影响微生物群落。[结果]同一物候期阶段的染病和健康叶片叶际微生物群落多样性显著差异,染病核桃叶际真菌、细菌群落丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon指数)均高于健康叶片。叶际微生物群落丰度和多样性也随物候期发展发生变化,在 7~8 月(第 3 次采样)和 10 月(第 5 次采样)病-健组出现极显著差异。在属水平,假单胞杆菌属(Pseudomonas)和黄单胞杆菌属(Xanthomonas)的相对丰度在在染病组(in3、in4、in5)中明显高于健康组(he3、he4、he5)。驱动核桃叶际细菌微生物群落的“关键物种”假单胞杆菌属(Pseudomonas)对病-健叶片叶际微生物群落影响最大,占病叶组和健康叶组间Bray-Curtis总差异比例最高,并且在相关性网络中与黄单胞杆菌属(Xanthomonas)、成团泛菌属(Pantoea)有效连接。真菌炭疽菌属(Colletotrichum)和交链孢霉属(Alternaria)均与外担菌属(Exobasidium)、白粉寄生孢属(Ampelomyces)产生有效连接。在细菌和真菌群落与气候因子的冗余分析中,各因子均呈正相关关系,露点温度(DT)和降水量(LPDD)分别与细菌和真菌群落和种类分布的相关程度最大。并且露点温度和降水量相互作用对叶际群落变化的贡献均大于两个气候因子单独作用,在真菌群落中更为明显。生物因素指标(叶片净光合速率和气孔导度)染病叶均低于健康叶,细菌群落与净光合速率和气孔导度间均显著相关,真菌群落与净光合速率显著相关,和气孔导度间相关性稍弱。[结论]核桃叶片感染对叶际微生物群落的丰富度、多样性有显著影响,气候条件和叶片光合条件也对叶际微生物群落产生显著作用,但同时叶际微生物又影响核桃叶片与叶斑病病原物的相互作用。
发布时间:2026-01-28
57. 赣南地区典型森林地表可燃物火蔓延速率预测模型研究
摘要: [背景]亚热带森林火灾呈现出火烧面积相对较小、发生频次较高的特点,地表火是森林火灾扩散的主要方式。当前关于亚热带地区森林蔓延模拟研究鲜为报道,限制了区域火蔓延模拟模型的研发和应用。[目的]评估Rothermel 模型和随机森林模型在亚热带森林景观中的适用性及对不同可燃物类型火蔓延模拟的精确度。[方法]以中国亚热带地区 7种典型林型地表可燃物为研究对象,在无风条件下,设置不同的可燃物含水率和坡度梯度,开展了 288场室内点烧实验模拟火蔓延过程;依据实验获取的蔓延速率,对比分析了 Rothermel 模型、修正后 Rothermel 模型和随机森林模型的预测精度,评估并筛选最优预测模型。[结果](1)直接使用Rothermel 模型对高坡度条件下的火蔓延速率预测效果欠佳;(2)重新拟合最优压缩比及坡度参数后的Rothermel 模型与随机森林模型预测效果均好,且预测精度相近;(3)修正后的Rothermel 模型更适合预测 0°~30°坡度下的中国赣南典型林型地表火蔓延速率。[结论]研究地表火蔓延的预测模型可以为亚热带森林火灾扑救和管理提供技术支持。
发布时间:2026-01-28
58. 基于多种机器学习算法的亚热带森林地表细小死可燃物含水率预测模型比较
摘要: ##[目的]森林中地表细小死可燃物含水率是衡量可燃物是否容易燃烧的重要指标,对森林火灾的预警、发生和蔓延具有重要影响,如何准确预测森林中地表细小死可燃物含水率是林火管理中的一大挑战。[方法]本研究以亚热带森林景观为研究对象,构建了不同气象、地形、林分等特征因子组合方案,比较了 5种机器学习算法对森林地表细小死可燃物含水率的预测能力,并识别了影响模型精度的关键因子。[结果]当仅使用单一气象因子作为预测模型时,其预测精度相较于多特征因子的组合模型有所不足。然而,分别加入林分因子和地形因子后,模型的预测精度均有所提升。针对特征因子组合方案而言,包含气象、林分和地形等所有特征因子的组合中模型预测能力最佳;本文使用的5 种机器学习算法在预测森林中细小死可燃物含水率时均表现良好。模型总体预测精度为:随机森林>极限梯度增强>支持向量机>逐步线性回归>K最近邻;林分因子中的郁闭度,地形因子中的坡位和海拔,以及气象因子中的近 15 天内的平均湿度与光照强度是影响可燃物含水率预测精度的关键因子。[结论]本文为理解森林地表可燃物含水率变异性提供了科学依据和理论支撑,建立的预测模型可为区域森林火灾预警提供参考。
发布时间:2026-01-28
59. 四川竹类病害调查及病原鉴定
摘要: 明确四川竹类病害的发生规律和主要病原菌种类。于2020年 6月至2021年 6月对四川省成都市、邛崃市、都江堰市、崇州市、眉山市、乐山市、雅安市、自贡市、宜宾市、泸州市、南充市、广元市、巴中市、达州市竹类植物的竹秆、竹枝、竹叶、竹笋、竹鞭等部位进行采集,利用徒手切片和显微形态观察等方法对样本进行形态观察和特征描述,采用单孢分离法将所获菌株纯化分离,提取菌株 DNA 并利用 PCR 扩增目的菌株的 ITS,LSU,SSU,tef 1-α,rpb2,tub2 等基因片段序列,根据不同科属的菌株分别进行多基因联合系统发育分析,鉴定竹类植物病害病原菌的种类。此外,通过科赫法则检测竹类植物病害病原菌,为竹类病害鉴定诊断与防治提供科学依据。调查结果显示四川竹类主要病害 12 种,其中叶部病害 4种,分别为煤污病(Conidiocarpus siamensis),叶枯病(Apiospora spp.、Neosetophoma xingrensis、Paraphaeosphaeria michotii、Paralloneottiosporina sichuanensis),黑痣病(Phyllachora dendrocalami-membranacei、Phyllachora dujiangyanensis、Bifusisporella sichuanensis),叶锈病(Puccinia yaanensis、Puccinia chimonobambusadis);竹秆部病害 3 种,分别为秆枯病(Paralloneottiosporina sichuanensis),秆锈病(Puccinia corticioides),菱斑病(Parakarstenia phyllostachydis、Neostagonosporella sichuanensis);竹枝部病害3种,分别为枝枯病(Paralloneottiosporina sichuanensis),丛枝病(Aciculosporium take、Aciculosporium chimonobambusae、Heteroepichloë bambusae、Heteroepichloe sichuanensis),赤团子病(Shiraia bambusicola);竹笋部病害1种,笋枯病(Colletotrichum parabambusicola),竹鞭部病害 1种,即菱斑病(Parakarstenia phyllostachydis、Neostagonosporella sichuanensis)。其中 Paralloneottiosporina sichuanensis、Phyllachora dujiangyanensis、Bifusisporella sichuanensis、Puccinia chimonobambusadis、Aciculosporium chimonobambusae、Heteroepichloe sichuanensis 为新种新病原菌。调查发现 Paralloneottiospo rina sichuanensis在竹叶、竹枝和竹秆上均分离得到,除了雷竹外,在水竹、毛竹、天目早竹、甜笋竹、刚竹、红壳雷竹、金竹的叶片上均有发现,且分布范围广,在雅安市、邛崃市、成都市、眉山市、乐山市、宜宾市、泸州市、广元市、巴中市均有发现,该病源菌寄主范围广、分布主范围广,引起竹叶枯黄脱落,严重时整株感染枯死,应当引起关注。四川竹类病害叶部病害及病原菌种类最多,其次为枝部和杆部病害,笋和竹鞭的病害较少,调查发现 6 种新病原菌,Paralloneottiosporina sichuanensis寄主范围广、分布主范围广,发病严重,应重点关注与防治,研究结果为四川竹类病害防治提供参考依据。
发布时间:2026-01-28
60. 杉木OMT基因家族的鉴定、表达与体外酶活分析
摘要: 杉木是我国重要的用材树种,其木质素生物合成的分子机制是材性育种研究的重要方向。O-甲基转移酶(OMT,O-methyltransferase)催化木质素单体甲基化,是木质素生物合成通路的关键酶。然而杉木中木质素合成相关的 OMT 功能研究仍不清楚。本研究基于杉木全长转录组在杉木中共鉴定到 36 个OMT成员。经系统发育树分析,杉木OMT基因家族成员可进一步分为两个亚家族:咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶(CCoAOMT,Caffeoyl-coenzyme A-3-O-methyltransferase)亚家族(12个)和 咖啡酸 O-甲基转移酶(COMT,caffeic acid O-methyltransferase))亚家族(24个)。基因表达分析结果显示,2 个CCoAOMT亚家族成员(ClXylem-73470、ClXylem-76045)和 1 个COMT亚家族成员(ClXylem-70648)在杉木茎段中高表达,且随着茎段木质化程度增加其表达着逐渐上升;同时,在应压木形成中,这 3 个OMT成员的基因表达水平显著上升,与应压木诱导的木质素积累相一致。进一步体外酶活分析结果表明,其中一个CCoAOMT成员(ClXylem-76045)能够特异性催化木质素特异性底物咖啡酰CoA,生成其 3'-甲基化产物(阿魏酰CoA),进而参与G型木质素单体的生物合成。研究结果为杉木木质素形成的分子机制解析提供了新见解,也为后续杉木木材材性改良分子育种提供了理论依据。
发布时间:2026-01-28
61. 丙烯海松酸改性壳聚糖衍生物的抗真菌活性及保鲜效果研究
摘要: [目的]为了改善壳聚糖(CS)的溶解性并提高其抗真菌活性,并获得一种更好的天然生物抗菌剂。[方法]本论文采用丙烯海松酸(APA)对CS进行了改性,通过调整反应时间和反应物比例控制APA在CS上的接枝位点,以得到APA与CS C2-NH2接枝(NCSAA)、APA与CS C2-NH2、C6-OH接枝(CSAA)和通过保护CS氨基得到的中间产物(PMCSAA)和终产物(PCSAA)四种改性产物。通过FTIR、1H NMR 确定四种改性产物的结构,XRD 分析四种改性产物晶型结构变化。采用菌丝生长速率法研究四种改性产物对苹果腐烂病菌(Valsa mali)、辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)、番茄早疫病菌(Alternaria solani)、尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminear um)和玉米弯孢菌(Curvularia Lunata)的体外抗真菌活性,并通过SEM和TEM对菌丝体内外形态进行表征,并分析改性产物的抑制机理。选取效果最佳的产物进行保鲜实验,对实验过程中水果的失重率、腐烂率、可滴定酸含量、总酚含量等进行测定。[结果]FTIR和 1H NMR谱图证明了CS氨基保护与脱保护成功,和其余改性产物的成功接枝。XRD 图谱发现四种改性产物存在CS的特征峰且出现了新的结晶峰。体外抗真菌活性实验结果表明,PCSAA在1 mg/mL浓度下对六种农业真菌的抑制可以达到75%以上,对P.capsici的效果最好可达到 93%;浓度达到 1.5 mg/mL时,对P.capsici和A.solani可达到 100%抑制,且对六种农业真菌具有较好的抑制作用,7天后仍可达到55%以上。PMCSAA作为中间产物也具有很好的抑制效果,1 mg/mL时对P.capsica、A.solani和V.mali的抑制效果可达95%以上;浓度达到1.5 mg/m L时对A.solani和V.mali可达到100%抑制,且在7 天内保持100%抑制。分析SEM和TEM图发现,改性产物通过对菌丝体超微结构进行破坏,使菌丝体内容物流失,整体出现失水皱缩的现象,并破坏菌丝体内部结构使细胞无法进行正常的生命活动,从而达到抑制真菌生长的目的。对圣女果进行保鲜实验,表明经样品处理的圣女果失重率和腐烂率明显低于对照组,圣女果可滴定酸和总酚含量高于对照组,并推迟呼吸峰的出现。[结论]PCSAA和PMCSAA的体外抗真菌效果最优,可有效延长圣女果货架期4~6 天。
发布时间:2026-01-28
62. 结合树种功能性状和结构性状的亚热带天然林单木冠幅预测模型研究
摘要: [目的]冠幅是预测单木生长发育和森林生态系统功能的关键指标。尽管在人工林和结构较为简单的森林中已经建立了有效的冠幅模型,但针对于结构复杂、物种丰富的亚热带天然林,这些模型的适应性仍然不足。因此,建立适用于多树种复杂天然林的冠幅模型对于天然林经营具有重要意义。[方法]本研究应用广西大明山国家级自然保护区天然林中 23个树种共 1802棵树木的冠幅数据,建立了单木树冠的非线性分层预估模型。首先,从 13 个冠幅-胸径候选模型中选出最优的基础模型;考虑其它单木因子、邻体因子和地形因子的影响,通过逐步回归分析选择影响最为显著的因子构建冠幅扩展模型;再引入树种作为随机效应构建非线性混合效应模型;最后通过将树种的功能性状和结构性状纳入非线性混合效应模型,并检测树种随机效应参数的系统发育信号,解释不同树种冠幅模型参数差异的生态学机制。[结果]在分析的13个候选的基础模型中,Logistic基础模型相比于其它模型预测精度更高,是冠幅-胸径候选模型中的最佳模型。在此模型基础上,通过将树高、冠长、邻体竞争指数和海拔作为解释变量,纳入到模型中能够显著提升模型的拟合能力。将树种作为随机效应引入非线性混合效应模型,表明种间变异对于解释冠幅预测中的差异具有重要作用。通过将树种层面的性状作为协变量整合到非线性混合效应模型,发现67.35%的种间变异可以通过功能性状(叶片厚度)和结构性状(平均冠径比)来解释。此外,本研究未发现系统发育约束对模型随机效应参数变异有显著影响。[结论]在结构复杂的多树种天然林中,构建一个具有泛化能力的冠幅模型具有重要意义。树高、冠长、邻体竞争和海拔是影响个体冠幅大小的重要因素。此外,我们的结果强调了在多树种天然林冠幅模型构建中考虑种间变异的重要性,并表明将树种性状作为协变量能够显著提高模型的准确性和普适性,尤其是以往研究中常被忽视的树种结构性状。本研究拓展了我们对树冠生长模式的理解,并为在物种丰富的天然林中构建冠幅模型提供了方法基础。
发布时间:2026-01-28
63. 杜仲枝木纳米纤维素晶体特性分析及其对大豆蛋白胶黏剂强化作用研究
摘要: [目的]杜仲叶林种植模式生产大量可药用杜仲叶的同时产生了大量枝木,难以有效利用。杜仲枝木的纤维素含量较高,是生产纳米纤维素的优良原料,但尚未见相关研究。此外,大豆蛋白(SPI)胶黏剂是具有较好应用前景的生物基胶黏剂,但粘度较大、胶合强度不高。因此,研究杜仲枝木制备纳米纤维素晶体(CNC)技术,以及CNC增强SPI胶黏剂的影响因素,可为杜仲枝木高值化利用提供途径,同时为SPI胶黏剂的改性和应用提供参考。 [方法]以杜仲枝木为原料,分别采用 3 种羧酸低共熔溶剂(DES)结合微射流处理制备杜仲CNC,比较 3 种DES的预处理效果,计算CNC得率并通过马尔文粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析其粒径、电位、表面形貌、热稳定性、晶体结构和官能团等性质;研究DES组分摩尔比和温度对CNC得率和性质的影响,并比较三元DES和二元DES体系制备CNC的性质差异;再以CNC为增强材料改性SPI胶黏剂,探究CNC的添加量和长径比对SPI胶黏剂性能的影响,通过旋转流变仪、热压机、FTIR、XRD、TGA和SEM分析胶黏剂的流变性能、胶合强度、官能团、结晶度、热稳定性、表面形貌等性质。 [结果](1)3 种羧酸 DES 中,氯化胆碱/乳酸/对甲苯磺酸(TLA)制备的 CNC 得率较高,为 77.5 9%,CNC长度82.67±2.67 nm,直径12.43±0.27 nm,长径比6.65,结晶度较低,热稳定性高,TLA是制备杜仲CNC的较佳DES.温度对DES制备的CNC性能影响显著,低温下制备的CNC悬浮液更稳定,得率更高,热稳定性也更高。酸性DES对纤维素结晶区有显著作用,所得CNC结晶度低于纤维素原料。 (2)以TLA预处理制备CNC,较高的乳酸含量和处理温度有利于CNC制备,但会导致纤维素部分水解或碳化,使得率降低。氯化胆碱、乳酸和对甲苯磺酸的摩尔比为 2:12:1,温度为 110℃时,所得CNC为纤维素Ⅱ晶型,结晶度62.21%,得率 62.18%,最大失重速率温度为366℃。与对应二元DES 相比,TLA制备的CNC得率较高,长径比较大,为21.69,热稳定性高。 (3)CNC 长径比对其增强胶黏剂性能有显著影响。CNC 的加入增加了胶黏剂固体含量,粘度增大。高长径比CNC与大豆蛋白的反应活性高于低长径比CNC,胶黏剂的水溶性和水分吸收率更低。高长径比CNC添加量为 0.5%时胶黏剂的干状和湿状胶合强度分别为 2.2571 MPa和 0.9637 MPa,均超过国家Ⅱ类板材标准。 [结论]本研究为杜仲枝木CNC的制备找到了一种优良的DES,明确了高长径比CNC是大豆蛋白胶黏剂的优良增强剂。为杜仲枝木的利用提供了技术参考,对大豆蛋白胶黏剂的改性研究有一定的借鉴意义。
发布时间:2026-01-28
64. 火炬松叶绿体基因组变异及遗传稳定性分析
摘要: [目的]了解火炬松种群内叶绿体基因组的变异程度,鉴定叶绿体亲代遗传模式。[方法]对火炬松育种群体中,第二代核心育种群体的 54 个单株的叶绿体序列进行了测序,并与 NCBI 数据库中的叶绿体序列进行了比较。通过python程序分析每个样品的SNP频率,通过重测序软件获得SNP位点。对32个等位基因频率大于 5%的SNP序列进行了注释。根据SNP位点设计23对引物,对测交系 45个子代及亲本叶绿体分别进行扩增,对扩增产物进行测序和比对,检测SNP.基于检测到的SNP,采用MEGA分别采用Neighbor-Joining和Maximum Likelihood方法构建系统发育树。[结果]结果表明,54个亲本共有81个SNP位点,分布不均匀,在 3990~119714 个位点之间。SNP的注释显示,14 个SNP位于基因间隔区,19个SNP位于9个基因中。其中,在ycf1中检测到9 个SNP,在ycf2 中检测到3个SNP,在trnG-GCC、atpH、rpoC1、rps11、rpl2、rrn23和chlN中分别检测到1个SNP.所有母本与后代的SNP单倍体不一致,证实了红松叶绿体不具有母系遗传。19 个SNP中,所有母本(8 个)都与子代的SNP单倍体不一致。在19 个SNP中,父本N4 与 7 个子代完全一致,与另 2 个子代相差两个SNP;W03 只与 1 个子代一致,但与其他子代不一致,其中有5个子代一致;222与子代不一致,但是自身5 个无性系分株一致,9个子代一致;S1的7个无性系一致,与子代不同,8个子代一致。确认火炬松叶绿体不是母系遗传。本研究最理想的结果是父本无性系之间所有SNP一致,而且与子代一致。但是实际结果与我们的设想有一些出入。尽管如此,从父本N4的7个子代与其19个SNP 一致,父本W03、222和S1各自的全部或大部分子代一致,且不同于母本,可以初步确认火炬松叶绿体为父系遗传。基于19个SNP,使用Neighbor-Joining方法或Maximum Likelihood方法构建进化树都能将不同父本的单株区分,SNP一致的个体聚在一起,且和S NP直接比对结果一致。在三个进化树中,圆形进化树的结果更直观。[结论]本研究阐明了火炬松种内种群叶绿体基因组的变异,确定了火炬松叶绿体的遗传模式,为鉴定其亲缘关系提供了一种方法。这将极大地促进火炬松的选育,为火炬松的遗传改良提供极大的便利。
发布时间:2026-01-28
65. 秋水仙素浓度及处理时间对大巴山粉葛组培苗生长的影响
摘要: [目的]化学诱变育种是育种工作中一种重要的育种技术,该技术通过不同化学诱变剂处理植物,以期得到高产、抗逆的优良品种。大巴山粉葛(Pueraria lobata(wild)Ohwi‘Dabashan’)是四川省发展葛产业的主推品种,具有适生范围广、生长快、富含淀粉、产量高、耐干旱瘠薄等特点。秋水仙素可引起植物形态变异,影响植物生理活动,进而可达到提高产量、改善品质的目的,利用秋水仙素对大巴山粉葛丛生芽进行浸泡处理,探讨秋水仙素对大巴山粉葛组培苗的影响,以期为大巴山粉葛秋水仙素诱变育种提供研究材料和技术基础,丰富葛育种研究的内容。[方法]以四川农业大学林学院长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室继代培养的大巴山粉葛组培苗丛生芽为试材,研究了 0%(蒸馏水)、0.05%、0.2%和0.4%(W/V)的秋水仙素对大巴山粉葛丛生芽浸泡处理12h、24h、36h、48h后的生长及形态变化,分析秋水仙素处理大巴山粉葛丛生芽适宜的浓度梯度和处理时间。[结果](1)秋水仙素处理浓度和处理时间对大巴山粉葛丛生芽致死率影响均显著(P<0.05)。0.05%、0.2%浓度水平的致死率与对照组差异不显著(P>0.05),0.4%浓度水平的致死率达46.53%显著高于对照组(P<0.05)。处理24h时的致死率为 14.61%,显著高于处理 12h时的致死率 8.83%,显著低于处理 36h、48h时的致死率 32.78%。(2)浸泡处理后大巴山粉葛丛生芽外部形态差异明显,随着秋水仙素浓度升高,处理后的大巴山粉葛丛生芽的数量减少,生长速度变缓。0.2%、0.4%的秋水仙素处理过的植株株高显著低于对照组(P<0.05),但株高在0.2%与 0.4%两个浓度之间差异不显著(P>0.05)。(3)秋水仙素浓度、处理时间两个因素对大巴山粉葛叶片气孔密度(P<0.05)、气孔面积(P<0.00)有显著影响。用 0.2%、0.4%的秋水仙素处理 24h或 48h均能引起大巴山粉葛叶片气孔密度变异。用 0.2%的秋水仙素处理 24h能使大巴山粉葛气孔面积增大。[结论]秋水仙素浓度为0.2%时,致死率与对照组无差异,处理 24h时,植株在形态上表现最佳,因此,0.2%的秋水仙素处理 24 h 对大巴山粉葛形态影响最明显。这一结论可为进一步进行大巴山粉葛诱变育种提供技术参考。
发布时间:2026-01-28
66. 杨树杂交子代无性系对黑斑病的抗性研究
摘要: [目的]杨树是人工林培育的重要树种之一,而黑斑病对杨树会产生严重危害,因此进行杨树抗性研究,了解杨树杂交子代无性系对黑斑病的抗性及其自身生理生化特性对抗病的响应,以期为杨树人工林培育的抗性育种提供参考,丰富杨树抗病性的研究内容。[方法]在自然感病和人工接种病菌条件下,研究了二郎山杂交杨×美洲黑杨(ED)、川杨×美洲黑杨(SD)、青杨×美洲黑杨(CD)、二郎山杂交杨×青杨(EC)等4个杂交组合的9个无性系对黑斑病的抗性,通过单因素方差分析、相关性分析等方法揭示了酶活性、总酚、丙二醛等抗性生理生化特性在无性系间的变化。[结果](1)SD1011无性系对杨树黑斑病抗病性最强,在自然感病和人工接种病菌条件下,病情指数分别为38.2和 39.7.ED10112、SD102抗病性最弱,在自然感病条件下病情指数分别为 64.8 和 72.7,人工接种条件下病情指数分别为 66.2 和 63.2。(2)各无性系超氧化物歧化酶SOD酶活性随着病害的加重均呈上升的趋势;过氧化物酶POD酶活性在一定程度上反映了抗性较强的杨树无性系其活性较高。(3)丙二醛MDA含量在自然感病和人工接种变化间趋势相反,自然感病条件下发病后期 10月份各无性系MDA含量增加,中抗无性系SD1011、CD1017MDA含量最低,ED10112、SD1022、SD102MDA含量最高;在人工接种条件下发病后期在发病后期抗性较强的无性系SD1011、CD1017MDA含量比抗性较弱的无性系高。(4)自然感病以及人工接种条件下发病前期总酚含量迅速上升,抗性强的无性系总酚含量升高较快,且在发病前期迅速积累达到最大值,中抗无性系SD1 011上升幅度最大,且中抗无性系SD1011、CD1017总酚含量较高,与抗性较差的无性系存在极显著差异。[结论]9个杨树杂交无性系中,以SD1011、CD1017 在田间自然条件下表现抗病性最强,ED10112、ED 10114、SD102 抗病性最弱。杨树无性系对黑斑病的抗性存在差异,其生理生化变化与抗病性有着密切联系,研究有助于进一步了解杨树人工林的抗病机制,为杨树人工林抗性育种提供参考。
发布时间:2026-01-28
67. 提高东南亚森林覆盖分类的准确性:一种利用物候特征的机器学习方法
摘要: [目的]现有高分辨率森林分类产品在分类效果上存在不足,尤其在东南亚地区,这一问题尤为严重。该地区丰富的植被类型和复杂的层次结构以及森林边界与高生物量的农业用地重叠,导致基于传统遥感技术的森林分类方法难以准确捕捉植被的时间异质性或微观生态特征,从而严重影响分类精度。鉴于当前面临的诸多挑战,本研究将基于东南亚森林的物候特征,开发一种创新的机器学习方法,克服现有方法的局限性。[方法]本文研究了一种基于东南亚森林物候特征的创新机器学习方法,旨在提高森林覆盖地图的分类精度。本研究首先分析了不同森林类型的时空异质性,并选择典型的热带森林物种作为研究对象。利用Google Earth Engine平台上的高分辨率遥感数据构建了专门的图像数据集,并通过先进的机器学习算法生成了高精度的森林覆盖图。[结果]该机器学习方法是基于随机森林模型,结合越南森林的独特特征,我们合成了三个不同森林物候时期的遥感图像,并通过Planet图像目视解译了2463个样本输入模型中进行训练与验证,进而生成了更精确的森林分类图。[结论]本研究所构建的分类模型精度达到了较高水平,所得到的森林分类图总体精度达到了93.73%,Kappa系数为0.8755.通过对现有高分辨率森林分类产品进行一致性分析,我们识别了全球尺度分类产品的精度不足。选择了四个公开发布的 10 米分辨率森林分类产品与我们的结果比较,证实了我们方法在分类难题中的优化效果,尤其是对于高生物量地块的分类精度显著提升。本研究不仅突破了传统森林分类方法的限制,还为森林分类领域提供了新的研究视角和有效方法,结合遥感技术和机器学习实现了森林分类的精度,为热带地区森林保护和管理提供了更可靠的数据支持。
发布时间:2026-01-28
68. 荧光假单胞菌接种可通过改变叶际微生物群落促进旱柳的生长,超越施用氮肥的效果
摘要: [目的]土壤施肥和微生物接种促进植物生长涉及不同的机制,特别是通过改变叶际微生物群的组成。[方法]本研究调查了氮肥、荧光假单胞菌R124菌株接种及其组合对不同年龄的旱柳扦插苗的影响。我们重点评估了叶际微生物群落、植物生长参数和土壤养分动态的变化。[结果]结果表明,接种荧光假单胞菌比单独施用氮肥更有效,可显著促进生物量、植物组织养分吸收、土壤养分改善和根系发育。特别是,接种显著改变了叶际微生物群落的β多样性,K-策略真菌显著增强了植物的固氮作用,从而促进了生长。幼龄和中龄扦插苗的响应各不相同,中龄扦插苗的生长更为强劲。这种变化与叶际真菌的不同影响有关,特别是幼龄中Myriangiales目和中龄扦插苗中Capnodiales目相对丰度的显著增加,对于增强叶际稳定性和植物健康有重要作用。[结论]这些结果强调了微生物接种在通过调节叶际微生物群落促进植物生长方面优于氮肥的效果,并为不同发育阶段旱柳人工林的可持续管理提供了见解。
发布时间:2026-01-28
69. 黄连木表型多样性分析
摘要: [目的]表型分析可以快速、低成本地对种质资源进行多样性分析,为种质资源收集、优选、改良提供理论支持,从形态学层面了解四川省黄连木天然群体的表型多样性和变异情况,以期为黄连木资源的评价利用奠定基础。[方法]以2023 年 10-12月收集于四川省汶川县等10 个黄连木群体的 68 份样本作为研究对象,对其果实、种子、叶片的13个表型性状进行测定,采用单因素方差分析、巢式方差分析、相关性分析、聚类分析等方法揭示黄连木变异情况。[结果](1)黄连木的13个表型性状在群体间和群体内均存在极显著差异(P<0.01),表明四川省黄连木的表型多样性十分丰富;(2)各表型性状的变异系数相差较大,变动幅度为 5.03%~46.35%,平均变异系数为 16.98%;果实、种子、叶片的表型平均变异系数分别为 16.30%、11.65%、21.79%,种子表型平均变异系数最小,性状相对稳定,受较高的遗传控制;(3)群体间和群体内平均方差分量百分比分别为 22%和 12.06%,平均表型分化系数Vst为 61.22%,表明黄连木表型变异主要来自群体间;(4)相关分析结果表明,百果重和果长、果宽呈极显著正相关;百粒重和种长、种宽、种厚呈现极显著正相关;叶面积和叶长、叶宽呈极显著正相关;叶形指数和叶宽呈极显著负相关;(5)主成分分析结果表明,前 3 个成分的累积贡献率达 87.02%,表明黄连木表型性状的大部分信息基本可以用前 3个主成分来反映,其中第1主成分主要反映叶片形态,第2主成分主要反映果实形态,第3主成分主要反映种子大小;(6)聚类分析结果显示,10 个群体在欧氏距离为 12 处被分为 4 类,内江、丹巴群体分别为一类,汶川、茂县为一类,其余6个群体聚为一类。[结论]黄连木存在着较为丰富的表型多样性,研究结果可为黄连木种质资源评价和良种选育提供参考。
发布时间:2026-01-28
70. 南方红壤区降雨侵蚀力时空变化特征及成因分析
摘要: [目的]在气候和土地利用快速变化的当下,肥沃的土壤是维持人类生存最重要的资源之一。但是,大量自然植被向农业用地、城市用地的转化严重加剧了水土流失,土壤侵蚀已经成为粮食安全和生态系统可持续性的主要威胁。雨滴撞击地面造成的飞溅效应和地表径流的冲刷效应是土壤侵蚀的主要驱动因素,降雨侵蚀力(rainfall erosivity)将雨滴的能量与降雨强度耦合,能够表征降雨引起土壤侵蚀的潜在能力,其时空分布在一定程度上决定了土壤侵蚀的空间分布规律,因而在长时间尺度上分析降雨侵蚀力的时空变化对土壤侵蚀预报及水土流失治理具有重要意义。[方法]基于南方红壤区279个气象站1982-2016年逐日降雨资料,采用Mann-Kendall非参数检验、Kriging插值、重力模型等方法分析了南方红壤区降雨侵蚀力的变化趋势、分布特征及成因。[结果](1)1982-2016 年南方红壤区的年均降雨侵蚀力为8785.51 MJ·mm/(hm2·h·a),呈显著上升趋势。季节降雨侵蚀力分布不均,夏季降雨侵蚀力占全年的 48.01%,受降雨侵蚀的风险最高,冬季降雨侵蚀力仅占 5.65%;(2)南方红壤区的年降雨侵蚀力总体上由北向南呈现上升趋势,局部以赣北和海南为中心形成了两个高值区,空间差异较大。南方红壤区 89.3%区域的年降雨侵蚀力呈现上升趋势,尤其是浙闽山地丘陵区与海南丘陵台地区,呈显著上升趋势,因降雨侵蚀力增加而引发土壤水蚀的风险在加剧。随着季节的变化,月降雨侵蚀力的重心在赣中低山丘陵土壤保持区、湘中低山丘陵保土人居环境维护区、赣南山地土壤保持区和南岭山地水源涵养保土区之间迁移,年降雨侵蚀力的重心位于南岭山地水源涵养保土区北部;(3)降雨侵蚀力增加的主要驱动力是侵蚀性降雨量的增加,同时也与侵蚀性降雨日数、雨强的增加有关,个别分区还受到经纬度或海拔等因子的共同影响。[结论]由于地貌复杂、气候变化加剧和人类高强度活动,南方红壤区水土流失问题依然严峻,应根据各分区具体情况进一步加强预防保护工作,巩固退耕还林成果,推动坡改梯政策,对荒山荒坡和退耕的陡坡地开展生态自然修复,或营造以适生灌木为主的水土保持林,综合防治南方红壤区的水土流失。
发布时间:2026-01-28
71. 柳蓝叶甲取食诱导杨树中系统和性别差异的防御反应
摘要: [目的]雌雄异株植物进化出了有效的防御策略来应对各种生物和非生物胁迫。然而,关于它们防御植食昆虫的性别差异,我们知之甚少。[方法]本研究研究了青杨(Populus cathayana)雄性和雌性受到柳蓝叶甲(Plagiodera versicolora Laicharting)攻击时的系统防御反应机制。[结果]结果表明,青杨对食叶害虫表现出性别差异的反应。叶片面积受损百分率雄性大于雌性。此外,观察到的糖类变化表明雄性和雌性对食叶害虫的反应时间不同。黄酮类和花青素含量在两性中均显著升高,但雌性较高。具体来说,茉莉酸(jasmonic acid,JA)通路起着重要作用。害虫相关基因的表达进一步揭示了激素诱导下游基因和代谢物的变化,其中 JA ZIM-domain(JAZ)和 CORONATINE INSENSITIVE 1(COI1)的上调在雌性中更为显著。在未受损的邻近叶片中,代谢物和基因的变化与受损的局部叶片相似,但雌性叶片中JA、JAZ1 和COI1的水平更高。[结论]因此,我们的数据证实了植物启动JA途径来防御植食昆虫,存在系统的信号转导,并且这种能力在雌性中比雄性更强。本研究为研究雌雄异株植物对植食昆虫的抗性提供了新的思路,并为植物响应生物胁迫的系统信号转导提供了新的理论依据。
发布时间:2026-01-28
72. 基于广义加性模型的杉木树干削度方程
摘要: [目的]基于广义加性模型理论,构建杉木广义加性树干削度方程,并与传统的杉木可变参数削度方程对比,筛选最优的杉木树干削度模型,为杉木人工林的干形调控和木材质量提升提供参考。[方法]基于福建省不同林场的175株杉木伐倒木的2804组干形调查数据,通过筛选最佳模型形式,分别采用薄板样条函数(TP)、Duchon样条函数(DS)、三次回归样条函数(CR)、P-样条函数(PS)、高斯过程平滑样条函数(GP)、B-样条函数(BS)和局部光滑函数(LO)等7 种光滑样条函数,构建杉木广义加性削度模型,并与曾伟生和廖志云(1997)、Lee(2003)等传统可变参数削度模型以及添加样木效应的混合效应模型进行比较。[结果]利用光滑样条函数TP筛选模型形式,选定相对直径(d/D)作为因变量,胸径的平方(D2)、树高(H)、相对树高的算术平方根(√h/H)作为自变量。采用Duchon样条函数的削度方程相比其它 6种光滑样条函数具有最大的决定系数(R2)、较小的赤池信息量准则(AIC)值和较小均方根误差(RMSE)。传统可变参数削度模型中,Lee(2003)相比曾伟生和廖志云(1997)在各统计量中均更优,且引入样木随机效应后的模型拟合效果有所提高。利用Duchon样条函数构建的广义加性削度模型的拟合效果均优于曾伟生和廖志云(1997)、Lee(2003)等可变参数削度模型以及添加样木效应的混合效应模型。模型检验结果表明,相较于可变参数削度模型及其混合效应模型,基于所有样条函数(TP、DS、PS、GP、BS、CR和LO)的广义加性削度模型均取得了更好的预测效果,其中Duchon样条函数的预测效果优于其它样条函数。[结论]不同广义加性模型的拟合统计量、预测残差以及树干不同高度处直径的预测精度都表现出一致性,并优于林业上通常使用的可变参数削度方程及其混合效应模型。在不同样条函数中,基于Duchon样条函数构建的广义加性削度模型最优。
发布时间:2026-01-28
73. 轻质生物油洗涤预处理对木屑与重质生物油共热解的影响
摘要: 生物质热解所得液体产物可分为轻质生物油和重质生物油,前者含有大量水和有机酸,具有脱除生物质原料灰分的潜力,后者含有较多热解木质素及酚类化合物。本文以林业剩余物松木木屑、重质生物油为共热解实验原料,以轻质生物油为洗涤脱灰溶液,开展了木屑与重质生物油共热解的实验研究,提出了一种采用轻质生物油浸洗木屑,随之与重质生物油共热解以提高热解产物品质的方法,探索了预处理和原料混合比例(0:1、1:3、1:1、3:1、1:0)对共热解产物产率和性质的影响,分析了共热解过程中的协同作用。结果表明,轻质生物油浸洗预处理可以有效脱除木屑原料中的碱金属和碱土金属元素(AAEMs),从而提高热解液体生物油的产率、降低生物油的水含量。浸洗木屑与重质生物油共热解过程中存在明显的协同作用,提高了生物质炭和热解气的产率,降低了生物油水分和酸类物质的相对含量,增大了热解气中CO和C2+气体的体积分数。生物质炭和生物油高位热值的实验值与理论值最大差异分别为1.01 MJ/kg和1.9 4 MJ/kg.该方法为生物油的利用提供了一条潜在的途径,并为生物质热解多联产技术研究提供数据基础。
发布时间:2026-01-28
74. 褪黑素对PEG-6000诱导的干旱胁迫下轮生冬青幼苗生长的影响
摘要: [目的]轮生冬青(Ilex verticillata),冬青科冬青属多年生乔木,树形美观,具有极高的经济价值和观赏价值。但干旱作为一种非生物胁迫严重影响了目前轮生冬青产业的发展。褪黑素(Melatonine,MT),是一种内源性的自由基清除剂和抗氧化剂,能够有效清除过量的活性氧物质。但关于轮生冬青中褪黑素特征以及它们在应对非生物胁迫下的功能仍然鲜为人知。[方法]本实验在PEG-6000诱导的干旱胁迫下,对轮生冬青幼苗喷施200μM MT褪黑素,并测定其生长态势和相应的生理指标。[结果]喷施MT后,轮生冬青幼苗的叶片和茎干生长速度均有所提高,同时净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、株高、叶面积和叶绿素相对浓度显著提高,并且幼苗(叶和根)中超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性显著增强,而活性氧(ROS)和丙二醛含量显著降低。[结论]综上所述,在轮生冬青幼苗叶片上喷施褪黑激素可提高活性氧清除能力,增加能量供应和增强抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫对轮生冬青的不利影响。
发布时间:2026-01-28
75. 基于理论方程和经验方程的杉木枝条基径模型对比
摘要: [目的]基于不同理论方程和经验方程分别构建杉木枝条基径预测模型,对不同模型的预测效果对比评价,并选出最优模型,为杉木人工林的科学经营提供参考。[方法]利用福建省5个林场11个林龄的 46个样地121株杉木伐倒木的4997个枝条实测数据,以着枝深度为自变量,通过Logistic、Mitscherlich、Gompertz、Korf、Weibull、Schumacher 6个理论方程选出拟合精度最高的基础模型,与经验方程的广义线性基础模型比较。在此基础上加入胸径为自变量改进基础模型,并分别引入样木效应、样地效应、年龄效应、林场效应对模型进行拟合。利用赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)、对数似然值(Log-likelihood)等指标对所不同模型拟合效果进行评价,并利用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、调整系数(R2)检验模型预测能力,从而得出杉木枝条基径最优模型。[结果]6个理论方程中,Logistic方程的拟合效果最佳,较之经验方程,其拟合精度也更高;改进后的Logistic模型相比于基础模型的R2增加了25.17%,RMSE和MAE分别降低了1.5410和1.1183,改进后的经验模型相比于基础经验模型的R2增加了28.25%,RMSE和MAE分别降低了1.6747和 1.3841,其中,改进后的Logistic模型与改进后的经验模型相比,R2增加了 1.10%,RMSE和MAE分别降低了0.0528 和0.023 0;在改进后的Logistic方程和经验模型中加入样木、样地、年龄、林场四种效应,两种模型精度均有所提升,其中以样木效应的拟合效果最优,样地效应次之,其次分别为年龄效应和林场效应;在考虑样木、样地、年龄和林场效应时,理论模型比经验模型的R2分别增加了0.41%、0.50%、0.67%和 1.29%。[结论]6种理论方程中,Logistic模型拟合效果最好,且相比于经验模型拟合精度也更高;比较改进后的理论模型和经验模型,前者效果更佳;改进后的两种模型分别加入四种不同的效应,两种模型精度均有所提升;以枝条着枝深度、胸径为自变量,且加入样木效应的混合模型为枝条基径最优模型,R2高达 0.8071。
发布时间:2026-01-28
76. 鄂西喀斯特小流域土地利用变化对土壤团聚体稳定性及有机碳储量的影响
摘要: [目的]为探究鄂西喀斯特小流域地区土地利用变化和人为活动对土壤团聚体组分、稳定性及土壤团聚体有机碳含量的影响。[方法]以宜昌市下牢溪柏树林(CF)、农田(VF)、石坎农田(ST)、石坎人工林(SF)、天然林(NF)5种不同土地类型土壤为研究对象,经过干、湿筛对比分析各土地类型土壤团聚体粒级组成及其稳定性差异以及团聚体有机碳含量的变化,以期为该区域不同土地利用类型进行结构调整提供理论支持。[结果]结果表明:(1)干筛后各土地利用类型的土壤团聚体主要分布在>2 mm粒级,土壤团聚体分布均呈随粒级减少而降低的趋势,林地(CF、SF、NF)稳定性指数均高于农耕地(VF、ST);湿筛后林地(CF、SF、NF)的土壤团聚体主要分布在>2 mm粒级,以CF样地含量最高,而农耕地(VF、ST)则相反,土壤团聚体主要分布在<0.25 mm粒级。(2)林地的机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的MWD和GMD均比农耕地高,分形维数D和土壤可蚀性K变化规律正好相反,其中CF样地的D和K值最小,表明 CF 样地具有较高的土壤结构稳定性,土壤抗侵蚀能力较强,相比于农耕地(VF、ST),林地植被茂盛,凋落物丰富,土壤有机碳含量高,土壤肥力增强,可蚀性K值也有所降低,能有效提升土壤抵抗侵蚀的能力。(3)土壤各粒径团聚体SOC含量表现为林地较农耕地显著增加,>0.25mm团聚体SOC含量最高,土壤团聚体LOC含量变化趋势同团聚体SOC类似,主要分布在>0.25 mm团聚体中,同时LOC 与>2 mm 水稳性大团聚体含量呈正相关关系且关系密切。(4)相关性分析和冗余分析结果表明,土壤团聚体SOC含量与分形维数和土壤可蚀性呈极显著负相关关系,而与MWD和GMD呈极显著正相关关系,>2mm水稳性团聚体含量对土壤水稳性影响最显著,表明土壤有机碳在土壤团聚体稳定性和土壤抗侵蚀能力方面都起着重要的作用。[结论]鄂西喀斯特小流域土地利用变化对团聚体粒径分布、土壤结构稳定性和团聚体有机碳分布特征影响显著,实行人工植林措施能有效改善土壤结构,提升土壤固碳能力,促进鄂西喀斯特小流域生态环境的改善。
发布时间:2026-01-28
77. 宁夏枸杞黄酮醇合成途经关键基因挖掘
摘要: [目的]探究 CO2 浓度升高处理对宁夏枸杞次生代谢物的影响,以及黄酮醇合成途经关键基因的挖掘,为气候变化背景下培育高适应性优良枸杞品种及西北特色经济林应对气候变化的适应性管理提供依据。[方法]以四年生宁夏枸杞植株为试验材料,采用开顶气室模拟控制系统进行CO2浓度升高处理(8 20±20μmol·mol-1),以自然环境CO2 浓度(420±20μmol·mol-1)为对照。每处理 3 次重复,共计 6 个气室,每个气室种植 9 株宁夏枸杞。处理 60 天后开始收集幼果期、青果期、转色期和红果期的果实样品,进行转录组测定分析。以枸杞基因组为参考基因组、调控果实着色的黄酮醇合成酶(FLS)为目的基因,对LbFLS基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,筛选宁夏枸杞黄酮醇合成途经的关键基因。[结果]CO2浓度升高促进宁夏枸杞果实3种主要次生代谢物含量的积累,但类胡萝卜素含量在整个生长阶段显著下降。对宁夏枸杞果实样品进行转录组分析,筛选到调控类黄酮生物合成的关键基因FLS.进一步对LbFLS基因家族进行综合分析,共鉴定出分布在12条染色体上的74个LbFLS基因,按照其结构特性分为五组,其中每个基因均含有2OG-FeII_Oxy和DIOX-N保守结构域;所有LbFLS蛋白都含有6-10个基序,且大部分基序都位于保守结构域下方;共在4条染色体上检测到发生了基因复制,而其中 2 个基因具有多个串联重复基因对,且所有串联重复基因对的Ka/Ks比值都小于 1.0;顺式作用元件分析表明,LbFLS基因中包含大量与植物生长发育、环境胁迫、激素响应、光响应以及核心顺式调控元件响应的相关元件;基因组间的共线性分析确定枸杞与番茄、辣椒之间存在共线FLS家族基因对。蛋白质相互作用网络分析表明,LbFLS蛋白与T459和GAox相互作用。PCR结果表明,5个LbFLS基因在CO2 浓度升高处理下对宁夏枸杞果实颜色渐变起到积极响应作用。[结论]枸杞FLS基因家族具有高度的进化保守性,LbFLS基因家族成员的不同表达模式表明,它们在枸杞的生长发育和非生物胁迫反应中具有重要作用;筛选到的5个LbFLS基因作为关键基因,在CO2浓度升高处理下对宁夏枸杞果实颜色渐变起到积极响应作用。
发布时间:2026-01-28
78. 欧美杨PeWRKY70通过苯丙烷类生物合成途径增强对美国白蛾幼虫的抗性
摘要: [目的]前期研究发现PeWRKY70 基因在美国白蛾幼虫取食欧美杨叶片转录组中显著上调表达,本研究以 PeWRKY70 为目标基因,探索和解析其在杨树抵御害虫取食过程中的生物学功能及分子机制。[方法]构建了PeWRKY70基因过表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法对84K杨树进行遗传转化,获得6个转基因株系。对获得的转基因株系进行饲虫试验,测试PeWRKY70基因在杨树中的抗虫效果;利用转录组测序、DAP-Seq、酵母单双杂等技术揭示PeWRKY70调控的下游靶基因以及互作蛋白;利用代谢物组和挥发性代谢组分析,进一步验证PeWRKY70 在杨树抗虫过程中的生物学功能。[结果]PeWRKY70(972bp)基因属于第Ⅲ类WRKY亚家族,定位到细胞核,其启动子区域含有SA、JA、ABA和GA等激素响应元件。与野生型对照 84K 杨相比,过表达 PeWRKY70 基因可以提高对美国白蛾幼虫的抗性,并显著抑制幼虫的生长发育,且对杨树生长发育影响较小。DAP-seq显示在PeWRKY70 结合位点中最显著富集的基序是W-box元件,酵母单杂交表明PeWRKY70 可以与苯丙烷代谢途径中的过氧化物酶GSVIVT00023967001 和小檗碱桥酶MEE23 启动子结合。酵母双杂交技术证实PeWRKY70 蛋白无自激活活性,且与胁迫响应相关的乙烯响应转录因子RAP2-3、F硫氧还原蛋白、SRC2蛋白和重金属相关异戊二烯化蛋白存在互作关系。对过表达PeWRKY70 转基因株系进行转录组和代谢组分析,结果显示差异基因和差异代谢物均主要富集在谷胱甘肽代谢、异喹啉生物碱生物合成和苯丙烷类生物合成等途径。转基因杨树导致与苯丙烷类生物合成途径相关基因GSVIVT00023967001和MEE23的表达水平提高,进一步引起与野生型相比更高的苯丙烷类代谢物积累。[结论]以上结果表明PeWRKY70 是杨树抗虫的正调节因子,可能通过调节GSVIVT00023967001 和MEE23 基因的表达促进苯丙烷类代谢物的合成来提高抗虫性。这一发现扩展了我们对WR KY 蛋白通过调节苯丙烷类生物合成途径提高植物免疫反应的认识,为杨树抗虫育种提供了新的基因资源和理论依据。
发布时间:2026-01-28
79. 河南宝天曼不同类型天然次生林碳储量及其主导因素
摘要: [目的]探究北亚热带-暖温带气候过渡区不同类型天然次生林的碳储量及其主导因素,为提升天然林碳汇功能、制定天然林保护和管理政策提供科学依据。[方法]本研究选择中国北亚热带—暖温带过渡区河南宝天曼国家级自然保护区3种不同类型天然次生林(锐齿栎纯林、锐齿栎-华山松针阔混交林和华山松纯林)为研究对象。在各森林中设置三个 20 m×20 m的标准样地,对乔木层进行每木检尺,测定优势乔木叶片、树枝、树芯、根系以及1米深度的土壤(分五层:0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm)碳含量来计算森林碳储量。进一步运用随机森林模型、方差分解分析等方法,探究影响3个不同类型天然林碳储量的关键因素。[结果]锐齿栎-华山松混交林总碳储量为266.09 t/hm2,显著高于华山松林(222.89 t/hm2)及锐齿栎林(212.46 t/hm2)。其中,乔木层碳储量表现为锐齿栎-华山松混交林(142.70 t/hm2)>华山松林(133.02 t/hm2)>锐齿栎林(116.84 t/hm2);土壤层碳储量则表现为锐齿栎-华山松混交林(123.39 t/hm2)>锐齿栎林(95.62 t/hm2)>华山松林(89.87 t/hm2)。方差分解分析和随机森林模型结果表明,乔木层碳储量受环境因子、植物生理特性及土壤理化性质的共同影响,而土壤碳储量主要受土壤理化性质的影响。[结论]河南宝天曼天然次生林中,锐齿栎-华山松混交林在碳储存方面具有显著优势。本研究强调了针阔混交天然次生林对碳循环和生态系统服务功能的重要性,建议加大对现有混交天然林的保护力度,可提高碳储存能力,从而更有效地利用森林碳汇,以应对气候变化。
发布时间:2026-01-28
80. 气温升高与干旱互作下灵武长枣果实着色机理及特异功能基因ZjANS筛选
摘要: [目的]探究气温升高与干旱互作对灵武长枣果皮花青苷合成的代谢控机制,确定灵武长枣花青苷合成相关调控基因并对ZjANS基因家族筛选与验证,揭示气温升高与干旱互作对枣果皮花青苷合成的代谢调控机制,筛选ZjANS基因家族中调控灵武长枣果皮花青苷合成的候选基因。[方法]本试验以 9 年生灵武长枣果实为试验材料,采用二因素裂区试验设计,大气温度为主处理,设置两个水平:自然大气温度(T 1)和升高大气温度(T2),T2=T1+(2.0±0.5℃);水分胁迫为副处理,设置三个水平:正常土壤供水条件(D1,土壤含水量为田间最大持水量的 70~75%),中度干旱胁迫(D2,田间最大持水量的 50%~55%),重度干旱胁迫(D3,田间最大持水量的 30~35%)。主处理重复3 次,每个主处理试验区设置三个副处理。待果实进入幼果期,转色期,完熟期时,随机采集东、南、西、北四个方向无病虫害的灵武长枣果实,测定不同果实发育期灵武长枣果皮花青苷含量,采用转录组与代谢组关联分析,以冬枣T2T基因组为参考基因组,果皮花青苷合成调控作用的ANS为目的基因,对ZjANS基因的实时荧光定量pcr(qRT-PCR)进行验证,筛选出调控灵武长枣果皮花青苷合成的关键基因。[结果]气温升高2℃有利于花青苷含量积累,干旱不利于其积累,升温与干旱互作使果皮花青苷含量降低。ZjANS、ZjCY73A、ZjLAR基因表达升高,差异代谢物在类黄酮生物合成途径显著富集,筛选出天竺葵色素、飞燕草,圣草酚、槲皮素、儿茶素、表儿茶素和山柰酚 7 个关键差异代谢物。气温升高 2℃与干旱互作通过控制完熟期花青苷合成关键基因ZjCHS、Zj CHI、ZjANS、ZjDFR的表达水平与花青苷相关代谢物的组分和总积累量从而影响果实着色,并在该过程中ZjCHS、ZjDFR、ZjANS基因受调节基因bHLH、MYB调控。对ZjANS基因家族鉴定,共鉴定出107个Z jANS基因,为 4 组,分布在 12条染色体上。这些基因均含有 2OG-FeII_Oxy和DIOX-N保守结构域及 motif 1、motif 3 和motif 10 保守基序。顺式作用元件分析表明,ZjANS基因中包含大量与花青素合成、环境胁迫、光响应和激素响应相关的元件。共线性分析发现ZjANS在冬枣,骏枣之间存在较多的共线性,表明两者之间具有较高的保守性。在花青素合成途径中,ZjANS蛋白与LDOX、CHI和GA蛋白相互作用。实时荧光定量pcr(qRT-PCR)结果表明,13 个ZjANS基因在升温与干旱互作条件下对灵武长枣果皮颜色转变起到积极响应作用。[结论]筛选出13个ZjANS基因作为候选基因,在升温与干旱互作下对灵武长枣果皮颜色转变起到积极响应作用。
发布时间:2026-01-28
81. 一种鲁棒的地基LiDAR点云单木模型骨架线提取方法
摘要: [目的]地基激光雷达已经成为一项重要的主动遥感技术,它能够以密集点云的形式快速获取目标场景的三维坐标信息。由于地基激光雷达具有高精度和高效率的优点,它已经被广泛应用于各种领域,尤其是获取森林结构参数和碳循环分析等森林资源清查任务中。在林业应用中,单木模型作为精确获取森林参数的关键组成部分尤为重要。例如,地面生物量和林分体积等参数估算可以利用单木的建模结果,而胸径的准确计算可以依赖单木的建模过程。骨架线提取在众多单木建模方法中起着关键作用。然而,从激光雷达点云中提取骨架线,仍然面临着提取精度低、由于自遮挡或噪声点导致的分支拓扑结构连接错误等挑战。因此,实现高精度和高自动化地单木骨架线提取,能够更好地提升林业遥感定量化水平和提高经济效益。[方法]为了解决地基激光雷达单木骨架线提取的难点和挑战,本文提出了一种创新的骨架线提取方法。该方法首先利用线性权重改进拉普拉斯收缩,增强该方法对不完整分支点云的鲁棒性。其次,利用基于几何特征的自适应最远球采样提取初始骨架点,并且根据自适应调整策略,对骨架点进行中心化调整。再次,构建骨架点的混合邻域确定模型,确保图结构简单的同时,准确连接分支节点。最后,根据基于测地线距离的边权重定义方法,构建正确的分支拓扑结构,用于提取单木骨架线。[结果]为了评估本文方法的性能,从不同树种、不同冠层结构的数据集中,选择8棵单木进行实验。实验结果表明,本文方法的平均偏差和平均标准差分别为 3.400 cm和 3.270 cm.采用L1-median和ROSA两种经典骨架线提取方法,进行对比分析。结果表明,本文方法能够获取最小的平均偏差和平均标准偏差。[结论]通过8 棵单木的实验结果能够发现,本文方法明显优于其他两种方法,证明了其在不同类型树上的鲁棒性。同时,为了进一步评估本文中使用的基于测地线距离的边权重的有效性,通过欧氏距离和欧氏距离的平方两种边权重进行对比。结果证明,本文权重的偏差值和标准差值比另外两种方法小很多,证明本文方法性能更优越。未来的研究将集中在基于骨架线提取的单木建模上。
发布时间:2026-01-28
82. 基于地面LiDAR的极坐标转换和自适应噪声去除的DBH估测方法
摘要: [目的]胸径(DBH)是指树木主干离地表面胸高处的直径,是立木测定最基础的参数之一,是进行森林清查不可或缺的重要环节。它还可以用于估计各种其他树木指标,例如树高、木材体积和树叶面积,同时胸径也是许多应用于地上生物量(AGB)估计的异速生长模型中的关键参数。近年来,随着激光扫描技术的快速发展,激光雷达(LiDAR)技术在林业领域的应用越来越广泛。特别是地面LiDAR,凭借自身高效率和高精度的优点成为监测森林资源的重要手段。然而,通过地面 LiDAR 获取森林点云信息经常会出现含有噪声点或者部分树干点云数据缺失的情况,这导致利用地面 LiDAR 点云准确估算树木胸径仍然是一项具有挑战性的任务。因此,进行高精度的、高自动化程度的 DBH 提取方法研究具有重要的现实意义和生产应用价值。[方法]针对复杂情况下地面LiDAR难以获取高精度DBH的难点,本文提出了一种基于极坐标转换和自适应噪声去除的 DBH 估测方法。该方法将单树胸高位置点云切片的投影点从笛卡尔坐标系转换到极坐标系下,利用自适应阈值去除噪声点来实现鲁棒和准确的胸径估测,主要包括五个步骤,首先,通过对点云切片在笛卡尔坐标系下的投影点构建凸包并进行栅格化来检测初始圆心。然后,以初始圆心为极点将投影点从笛卡尔坐标系转换到极坐标系下。接下来,根据极径差的分布将噪声分为低位噪声和高位噪声。然后,使用自适应阈值和移动最小二乘算法去除这些噪声。最后,通过计算极坐标系中弧长的定积分来估算胸径。[结果]本文采用了2个地面LiDAR森林点云公开数据集中的140 棵单树进行DBH估测实验分析,这些单树来自于15个不同地块,每个地块的森林环境复杂度不同。实验结果表明,本文方法针对这 140 棵单树均能获取良好的DBH估测结果。[结论]本文方法获取的DBH估计值的决定系数为 0.984,表明估计的胸径值和参考胸径值之间非常接近。与其他六种胸径估测方法相比,无论是偏差、相对偏差、均方根误差或者相对均方根误差,所提出的方法始终优于它们。为了进一步检验所提出方法的鲁棒性,本文对存在大量噪声、点云缺失严重和树干截面形状不规则几种情况的单树进行测试,本文提出的方法能够有效抵抗极端情况的影响,成功地实现了准确的胸径估测并且明显优于其他三种方法。这些结果证实了所提出的方法在DBH估测中表现出卓越的有效性和鲁棒性。
发布时间:2026-01-28
83. 低共熔溶剂处理对大豆蛋白结构的影响
摘要: [研究背景]:大豆蛋白具有生长速度快、生物相容性好、可生物降解等优点,这些特性引起了开发环境友好型胶黏剂材料研究者的兴趣,是当前木质复合材料行业的研究热点。同时由于其蛋白质含量高、成膜能力好,所制备的包装膜材料可对气体和油脂起到优良的阻隔作用,可代替聚乙烯、聚丙烯等石油基聚合物,推动了食品包装产业的绿色发展。低共熔溶剂因具有易得、可回收以及低毒性、可生物降解性等优良特性,在生物质资源化利用和转化研究领域得到广泛重视,低共熔溶剂在其他类别蛋白质和生物质材料处理中已有了一定的研究与应用。由于大豆蛋白胶和大豆蛋白膜的改性重点均在于大豆分离蛋白(SPI),所以将低共熔溶剂处理利用到大豆分离蛋白的结构和性能改性中是十分必要并切实可行的,可以为高性能大豆蛋白高分子材料绿色加工及智能制造提供一定的思路。[材料和方法]:本研究采用商用大豆分离蛋白为实验对象,利用氯化胆碱基低共熔溶剂体系和水合金属盐低共熔溶剂体系作为处理液,探究低共熔溶剂不同种类、成分配比、反应时间、反应温度、含水量、超声时间等因素对大豆分离蛋白内部结构、亲疏水性等性质的影响,拟进一步挖掘其对大豆蛋白胶和大豆蛋白膜外在性能表现的影响机制。[结果与分析]:基于傅立叶变换红外光谱、内源性荧光光谱、水接触角、考马斯亮蓝G-250 染色法和X射线衍射等检测分析方法发现大豆蛋白氢键被破坏,盘区折叠的空间结构被展开,同时球状结构内部的氨基酸残基和活性基团暴露,原有的晶体结构遭到破坏,结晶度大幅下降,分子粒径可减小至 153.34±18 nm.但大豆蛋白分子的亲疏水性由于所使用低共熔溶剂种类的不同出现了相反的变化趋势,以氯化胆碱基低共熔溶剂体系处理后的SPI出现水接触角增大的现象,推测可能是因为两者相互作用后,大豆蛋白结构发生了重组,疏水官能团指向外侧,亲水官能团在分子内或分子间形成氢键;而采用超声辅助水合金属盐低共熔溶剂体系处理后的SPI出现水接触角减小的现象,可能由于SPI球状结构被破坏后蛋白颗粒表面的亲水性基团含量增加,和水分子结合形成氢键,增大水合作用,亲水性增强,同时溶解度也可由 1.76%最高提升至17.32%。[结论]:本研究通过不同体系低共熔溶剂以及辅助方法促进蛋白质分子展开、重排、形成新结构,使处理后大豆分离蛋白的理化性能发生显著改变,为后期大豆分离蛋白绿色高分子材料性能改良提供了宝贵的信息。
发布时间:2026-01-28
84. 活性炭自吸附单层改性增强锌离子混合超级电容器性能
摘要: [目的]活性炭是目前废水净化方面应用最广泛的材料,但其使用后自身仍携带有毒污染物。污染物在活性炭中通过自吸附在孔隙通道中单层覆盖,能够增强其电化学性能,用于构建高性能锌离子混合超级电容器,为全面促进农林生物质资源化利用和提升碳基超级电容器储能容量提供一个可行的碳材料制备体系。[方法]以杜仲木粉为原料,采用微波辐照技术结合物化协同活化方法制备多孔碳,将其用于吸附废水中Cr(Ⅵ)、亚甲基蓝、Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和Ag(Ⅰ),采用不同温度吸附等温线确定多孔碳在不同初始浓度下对各种污染物的吸附能力,经离心、冻干后回收。采用BET、XRD、FTIR、XPS等技术对多孔碳材料进行理化特性表征,在三电极水系超级电容器体系中测试回收活性炭的电化学性能,并构建高性能锌离子混合超级电容器检测其储锌性能,利用非原位XRD、Raman和XPS技术对充放电状态下的活性炭电极进行理化特性表征,揭示废水污染物对储锌性能的增强机制。[结果]采用物化协同活化方法制备的多孔碳(P C)比表面积达到 1489.86 m2/g,介孔比为 58%,经吸附污染物后的活性炭比表面积和孔径减小,吸附等温线符合Langmuir等温线模型,SEM和TEM-EDX图像结果也说明污染物在活性炭中成功改性,孔隙内部通道实现均匀单层覆盖。三电极水系超级电容器体系中 GCD 法测试结果表明,相比于 PC,吸附 Cr(Ⅵ)、亚甲基蓝、Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和 Ag(Ⅰ)后的活性炭电化学比容量分别提高 115%、123%、146%、84%和 24 2%,并且电化学传输内阻明显减小。将PC和吸附Cr(Ⅵ)、亚甲基蓝、Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)后的活性炭制备成电极片,储锌比容量分别达到 35 mAh g-1、396.35 mAh g-1、38 mAh g-1、249 mAh g-1、45 mAh g-1 和 564 mAh g-1.通过分析赝电容贡献率结果发现,Cr(Ⅵ)污染物在不同扫描速率下能够明显促进赝电容产生,Ag(Ⅰ)污染物则能够提高导电性和离子传输动力学特性,进一步促进扩散控制电容产生行为。[结果]回收净化废水后的活性炭能够用于构建高性能锌离子混合超级电容器,并具有优异的经济可行性,这将为生物质资源高值化利用和“双碳”背景下储能系统高效运行提供理论和技术支撑。
发布时间:2026-01-28
85. 基于转录组解析两种砧木嫁接灵武长枣果实品质形成的遗传特性
摘要: [目的]探究不同砧木嫁接灵武长枣果实品质形成的遗传特性。[方法]以酸枣和青枣为砧木的 3年生嫁接灵武长枣为试验对象,测定2种嫁接灵武长枣的生长和果实品质指标,利用转录组联合WGCNA分析果实品质,构建与果实纵横径和可溶性糖相关的基因模块,筛选调控果实品质的关键基因。[结果]青枣嫁接灵武长枣在冠幅、枣吊长、枣吊粗和叶片厚分别显著高出了酸枣嫁接灵武长枣12.97%、93.47%、59.19%和 26.45%;果实纵径、单果重、可溶性糖和Vc含量方面酸枣嫁接灵武长枣分别比青枣嫁接灵武长枣显著高出 10.06%、24.99%、16.86%和 10.75%。转录组测序共获得 48.24 Gb Clean Data,各样本Clean reads 在21 439 444和29 915 556之间,GC 含量为43.70%~44.35%,Q20在 98.38%到 98.51%之间,与冬枣参考基因组序列比对效率为 87.25%~88.51%。采用WGCNA分析方法鉴定出 21 个共表达基因模块。基因模块与果实性状相关性分析表明,‘honeydew1’模块与纵横径、单果重、可溶性糖和Vc含量均为显著相关性(P<0.05)。获得‘honeydew1’模块中差异表达基因1004 个,其中上调基因512个,下调基因492 个;KEGG分析表明植物激素信号转导途径、淀粉和蔗糖代谢途径、苯丙素的生物合成途径分别富集到 52,32,29 个差异表达基因。淀粉和蔗糖代谢通路注释到显著上调基因 4 个,分别为BAM、INV、HK 2、FRK5,显著下调基因6个,分别为SPS、TPS1、β-1,3-GLU;牛胆素和亚牛磺酸代谢通路注释到1个显著上调基因GAD;苯丙素生物合成代谢通路中注释到显著上调基因7 个,分别为4CL、COMT、CCR1、BBE、ALDH2 和F6'H1,显著下调基因 3 个,均为CCoAOMT.最终筛选到调控糖及有机酸代谢、木质素代谢的关键基因FRK5、HK2、4CL、COMT、BBE。[结论]本研究结合生理学、转录组测序和WGCNA构建了与嫁接灵武长枣果实纵横径和可溶性糖相关基因的共表达网络,获得了关键基因调控模块’honeydew 1’,筛选到可能引起两种砧木嫁接灵武长枣果实糖代谢和有机酸、木质素代谢差异的关键基因 SPS、HK2、FRK5 和 4CL、COMT、BBE,解释了青枣嫁接灵武长枣与酸枣嫁接灵武长枣相比,果实可溶性糖含量低、有机酸含量高、果形小的调控机理,为改良灵武长枣的生长发育状况与果实品质提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
86. 中国桂花种植历史探究
摘要: 明确古代桂花种植起源、历史及其影响。中国桂花栽培历史悠久,可以追溯到新石器时代,与中国花卉历史与林业史的探究紧密相连,有深厚的历史底蕴。桂花丰富的文化内涵与无数美妙的传说,使其成为古代科第吉兆和高洁品性的象征。桂花的普遍种植和利用或与当地适宜的自然环境、种植栽培活动的兴起与相关产业的复苏以及古代人们的美好追求等因素有关。
发布时间:2026-01-28
87. The motivation of integrating multi-layer governance into holistic governance Taking the implementation of the forest chief system as an example-An empirical test based on the theory of multiple streams
摘要: The forest chief system is an important institutional innovation in forest governance during the deepening of the reform of the collective forest tenure system.It reconstructs the system of inter-departmental collaboration.However,the academic community has paid insufficient attention to the formation and promotion mechanism of the forest chief system.Based on sample data from the implementation of the forest chief system at the county level in Anhui Province from 2010 to 2020,this paper deconstructs the implementation process of the forest chief system using the multiple streams theory under the pressures of hierarchical experimentation and peer pressure,and conducts an empirical analysis using event history analysis.The study finds that the policy stream represented by per capita forestry expenditure and the proportion of forestry output value in GDP,as well as the political stream represented by the work experience and tenure of county leaders,are key factors driving the implementation of the forest chief system.However,unlike related studies,the results of this paper indicate that due to the complexity of forest governance,the problem stream represented by per capita forest area and the frequency of forestry-related words significantly inhibits the implementation of the forest chief system.In addition,under China's unique context,hierarchical experimentation as a form of institutional innovation holds a special position,and the pressures from higher-level authorities and peers are important factors in promoting the implementation of the forest chief system.
发布时间:2026-01-28
88. 基于Biomad2组合模型预测气候变化下毛竹的潜在分布
摘要: [目的]通过探究环境变化对毛竹(Phyllostachys edulis)分布的影响,为毛竹资源的保护和有效利用提供理论支撑。[方法]根据毛竹的115 条地理分布数据,结合10个气候、土壤及地形因子,基于Biomod2软件包构建组合模型,模拟我国毛竹的潜在分布区域,并在未来三种气候条件模式下预测其空间分布格局变化,并分析环境异常区域。[结果]基于11个最优单一模型构建的组合模型比单一模型对毛竹适生区预测结果更好,训练集平均受试者工作特征曲线下面积(AUC)和真实技巧统计值(TSS)分别为0.855 和0.957,预测准确度较高。日均温差(bio2)、最冷月的最低温度(bio6)、降水季节性(bio15)和海拔是限制毛竹分布的关键环境因素。当前毛竹潜在适生区为 152.74×104 km 2,主要位于中国东南部,与亚热带季风气候区大致重叠,其中,湖南、浙江、重庆南部、江西西部、安徽南部等地区为毛竹高度适生区。在未来的气候情景下,毛竹潜在适宜生境呈现不同程度的丧失,且呈向东北方向迁移趋势,其中高适生区面积持续缩减,中适生区更加破碎化。湖南、贵州、浙江和江西西部未来生境适宜度变化不大,可能成为未来毛竹的气候避难所,需要重点保护这些地区的种质。[结论]我国毛竹空间分布格局主要受水、热、海拔条件影响,毛竹潜在适生区面积将随气候变暖的程度持续减少。以毛竹作为笋材两用林进行引种造林时,造林地点应选择未来生境适宜度变化不大的地区,以降低未来由于气候变化造成的损失。
发布时间:2026-01-28
89. 用于指示牛奶新鲜度的具有高且稳定的响应性的原位pH敏感木基智能标签
摘要: [目的]解决现有的pH比色指示器制备复杂、成本高、颜色观察受干扰的问题。[方法]本研究以改性速生杨木(Populus L.)单板作为直接基质。采用自上向下的木质素保留策略,通过接枝季铵基团和吸附BTB阴离子,使温和的碱润胀和阳离子化协同作用,从而开发出一种新型智能木基标签。[结果]当 NaOH 的浓度为 1.5%、固液比为 1:30 时,单板的增重率增加到 7.03%,而孔隙率仅降低了 1.75%,证明了良好的尺寸稳定性。BTB 的吸附容量达到 8.504 mg/g,是原始单板的 38.30 倍,b*达到最低值-23.13.由于对BTB的牢固锚定和超高吸附容量,该标签具有高且稳定的pH敏感性,良好的醋酸气体响应性。当鲜牛奶的可滴定酸度上升到 20.63 °T时,(市售鲜牛奶的酸度一般要求不超过 20 °T),pH值仅发生微小变化,而标签的颜色由蓝色变为绿色。[结论]本研究制备了一种安全且稳定的智能标签,具有醒目的pH传感功能,可用于追踪牛奶的新鲜度。抛开传统的成膜基质和方法,选择了廉价、稳定、不透明的速生长杨木单板作为直接支撑,并将其阳离子化以锚定BTB.与通常的脱木素和漂白工艺相比,这种方法保留了绝大部分的木质素,而且吸附BTB后可以忽略木材原色的干扰。季铵基团的接枝率受固液比和 Na OH 浓度的影响,其对单板的尺寸稳定性几乎没有影响。FTIR和XPS结果证明了季铵化改性的成功。SE M图像显示BTB 离子被均匀地吸附在单板的孔隙和内壁上,没有发生聚集。XRD结果表明BTB离子的吸附对纤维素的晶体结构没有影响。大量带正电的季铵基团接枝到木材纤维上,通过静电作用和错综复杂的分级孔隙,大大提高了BTB的吸附容量并抑制了其释放,在50%或 95%的乙醇水溶液(含油脂食物模拟物)中几乎没有迁移。BV在长保质期内具有优异的pH敏感性,且对CH3COOH有明显的色差响应,有望用于监测酸性变质。当应用于追踪牛奶新鲜度时,它能简单、及时、准确地指示牛奶变质,颜色在接近可食用阈值时由蓝色变为绿色,使变质信息可视化。综上所述,本研究提出了一种无需脱木素和漂白的pH 传感木基智能标签的制备方法,它能以明显的颜色响应告知食品质量信息,并将劣质木材的使用拓展到了一个新的领域。
发布时间:2026-01-28
90. 基于传统柳编工艺的现代家具设计——以鲁南柳编为例
摘要: 本文探讨了鲁南柳编工艺与现代家具设计的结合,分析了传统柳编工艺的历史、文化价值及其在现代家具设计中的应用潜力。鲁南柳编是一种源远流长的民间手工艺,具有独特的地域特色和文化象征意义。首先概述了鲁南柳编的历史背景,指出其起源于旧石器时代,柳编一直作为生活用具为人们使用。鲁南地区的地理环境为杞柳的生长提供了得天独厚的条件,柳编工艺因此得以发展和传承。接着详细介绍了鲁南柳编的工艺制作流程,包括收割、剥皮、陈放、浸泡、编织、熏蒸和晾晒等七个步骤,每一步骤都体现了手艺人的技艺和耐心。鲁南柳编的编织技法特点,如平编、拧编、勒编等,不仅展现了柳编工艺的美学价值,也体现了其实用性和耐用性。然而,柳编家具在现代市场中面临一些问题,如耐候性差、结构稳定性不足、造型设计局限性以及不适合大规模工业化生产等。这些问题限制了柳编家具的广泛应用和发展。为了解决这些问题,提出基于鲁南柳编工艺的现代家具创新设计策略。首先,通过多种材料结合创新,将柳条与其他环保材料如竹、麻、藤等结合,提高家具的耐用性和实用性。其次,通过结构和功能创新,采用模块化设计方法,增加家具的灵活性和个性化需求。最后,通过文化元素创新,将鲁南地区的传统文化和吉祥寓意融入家具设计中,提升柳编家具的文化附加值。将鲁南柳编工艺与现代家具设计相结合,不仅能够丰富家具产品的种类,还能为传统工艺注入新的生命力,实现传统与现代的完美融合。这种结合有助于推动柳编在大众之间的传播,促进柳编产业链发展,带动当地经济增长,使这一传承百年的传统工艺在现代家具中焕发出新的生机。最后,总结通过系统分析鲁南柳编工艺,探索其在现代家具设计中的应用,可以为传统手工艺的传承与发展提供新的思路和方向。通过创新设计策略,可以使柳编家具在保持绿色环保的基础上,更加符合现代消费者的审美和使用需求,同时促进鲁南柳编家具走出山东,走向世界。
发布时间:2026-01-28
91. 智能制造时代下的绿色家具设计及创新应用
摘要: 在全球工业化浪潮的推动下,人类社会取得了前所未有的经济繁荣与技术进步,但同时也面临着资源枯竭、环境污染等严峻挑战。面对这些挑战,环境保护意识的觉醒促使全球范围内对可持续发展模式的探索与实践日益深入。在这一背景下,智能制造技术作为引领制造业转型升级的关键力量,正以其高效、精准、灵活的特性,为传统制造业的绿色化改造提供了强有力的技术支持。绿色家具设计及其创新应用,作为智能制造与环保理念相结合的重要实践领域,正逐步成为家具行业转型升级的热点与焦点。在智能制造时代背景下,绿色家具设计的技术创新及多元化发展。 通过广泛搜集并系统梳理国内外相关领域的学术文献、研究报告及行业资讯,明确了智能制造技术与绿色家具设计的理论基础、发展历程及当前的研究热点与趋势。这一过程不仅构建了扎实的理论框架,也为后续的研究提供了丰富的素材与灵感。为了进一步验证理论分析的可靠性与实用性,选取了多家在绿色家具设计领域具有代表性的典型家具案例作为案例研究对象。通过对这些绿色家具设计案例实践过程的深入剖析,并从几个点去剖析,在材料选择、结构设计、生产工艺等方面的创新点。这些案例展示了智能制造技术在绿色家具设计中的应用。在理论分析与案例分析的基础上,进一步总结了智能制造时代下绿色家具设计的创新策略和应用路径。并指出,数字化设计、智能化生产系统、绿色材料与工艺创新等关键技术是实现绿色家具设计优化的关键所在。通过深入分析智能制造技术在绿色家具设计中的应用,揭示其对家具行业绿色化、智能化转型的推动作用。同时,本研究还将探讨绿色家具设计的多元化发展方向,为家具设计师和制造商提供创新思路。通过具体的应用实例分析,本研究将展示智能制造与绿色设计结合所带来的实际效果和价值,为家具行业的可持续发展贡献力量。研究结果表明,智能制造技术的引入显著提升了绿色家具设计的环保性能与资源利用效率。通过精准的材料选择与结构设计,减少了资源浪费与环境污染;通过智能化的生产过程控制,提高了生产效率与产品质量;通过创新的服务化转型策略,满足了消费者对个性化、定制化产品的需求,进一步拓宽了绿色家具的市场空间。
发布时间:2026-01-28
92. Investigation of growth and photosynthetic traits across eighteen oak varieties to identify superior varieties for southwest China
摘要: Quercus,commonly known as oak,has great potential as one of the most widely plants.However,the lack of superior varieties is a bottleneck for its usage and application in Southwest China.Here,this study aims to explore the growth and photosynthetic traits of 18 oak varieties with the goal of identifying the adaptable superior varieties for the region,focusing on nutrient growth,leaf morphology,chlorophyll content,and photosynthetic parameters over a 32-week growth period.The results showed that a significant diversity was observed among the varieties.Growth rhythm and fitted curves can divided the 18 oak varieties into three patterns.Additionally,for the leaf morphological parameters,Qd boasted the maximum leaf area,leaf width,and leaf aspect ratio,Qm showed the greatest leaf length,while Qa had the largest leaf form factor and leaf gap.Chlorophyll content was based on three time-points investigation,with higher level observed in Qm,Qr4,Qw,Qd,Qa,and Qr1.The transpiration rate(E),stomatal conductance(gsw)and total water vapor conductance(gtw)were dominantly obtained in Qr1,while Qd exhibited the highest intercellular CO2 concentration(Ci).Conversely,Qw displayed a significantly higher leaf chamber CO2 concentration(Ca).Furthermore,growth traits showed the similar correlation with leaf morphological and photosynthetic traits.PCA analysis grouped the oak varieties into five clusters,Qa,Qr1,Qp3,Qd,Qn,Qm and Qw identified as superior varieties.These findings not only offer promising oak candidate varieties for Southwest China,but also provide insights for establishing efficient breeding program for other woody plants.
发布时间:2026-01-28
93. 化石记录中的花蕾
摘要: [目的]被子植物对于人类的生存具有重要意义。了解被子植物(包括它们的花朵)的演化历史是植物学家面临的巨大挑战。尽管古植物学家已经发现了不少早期被子植物生殖器官(花)的化石,甚至得出结论认为早期被子植物的化石小的,但是早期被子植物的化石记录中几年以前没有关于花蕾的报道。[方法]笔者有幸在最近几年的工作中发现了一些早白垩世及侏罗纪的植物化石,通过实体镜、电子显微镜的观察,对这些植物化石形态进行了仔细的观察。[结论]研究表明,这些化石有的仅保存了其表面状态,有的则保存了其内部结构。有的化石是单独保存的,有的则是和其他植物器官直接相连的。通过与已知各个已知类群、各个发育阶段的生殖器官进行对比,笔者确认这些化石代表着早白垩世、侏罗纪被子植物的花蕾,而且这些化石花蕾是相对大的。这个结论对花朵的演化历程具有重要意义,表明被子植物鲜艳的花朵在传粉过程中与动物之间有着密切的互动。而前人所说的“早期被子植物的化石小的”的说法,很可能是由于研究方法的缺陷造成的误区。
发布时间:2026-01-28
94. 核桃JrGA20ox1基因表达砧木对野生型接穗的性状调控
摘要: [目的]本研究建立了基于核桃赤霉素氧化酶基因 JrGA20ox1表达砧木的微型嫁接体系,旨在阐明干旱胁迫下核桃砧木和接穗之间JrGA20ox1衍生信号通信的机制,为果树砧穗信号调控机理研究提供技术平台和理论依据。[方法]本研究建立了基于核桃赤霉素氧化酶基因JrGA 20ox1 表达砧木的微型嫁接体系,分别以核桃JrGA20ox1-OE、JrGA20ox1-RNAi和野生型植株为砧木,核桃野生型植株为接穗进行嫁接,待嫁接单元愈合完全后对接穗进行株高、节间长、气孔形态等表型观察、生理指标测定、转录组测序、sRNA 测序等,筛选差异基因,并利用荧光定量PCR 和双荧光素酶报告系统实验对差异基因进行进一步验证。[结果](1)核桃砧木 JrGA20ox1表达量负调控野生型接穗的抗旱性。对 WT/WT、WT/OE、WT/RNAi 微型嫁接植株干旱胁迫 2 W后,WT/RNAi嫁接组合接穗的生长状况良好,叶片翠绿,而WT/OE和WT/WT嫁接组合接穗的叶片呈现黄化脱落。WT/RNAi嫁接组合接穗的自然失水率和气孔开度显著低于WT/WT,WT/OE嫁接组合接穗的自然失水率和气孔开度显著高于WT/WT;进一步研究发现WT/RNAi嫁接组合接穗的内源ABA含量显著高于WT/WT,WT/OE嫁接组合接穗的内源ABA含量显著低于WT/WT。(2)砧木JrGA20ox1 基因DNA、mRNA及其蛋白质未向野生型接穗移动,活性GAs可向野生型接穗移动。对干旱胁迫下WT/WT和WT/OE嫁接组合的野生型接穗进行PCR、qRT-PCR和GFP荧光信号观察,发现 JrGA20ox1-GFP的DNA和GFP荧光仅存在JrGA20ox1-OE砧木中,WT/OE与WT/WT接穗JrGA20ox1 表达量无显著差异,表明砧木JrGA20ox1 基因DNA、mRNA及其蛋白质未向野生型接穗移动。分别测定各嫁接组合砧穗活性GAs含量发现,WT/OE接穗中GA4 含量显著高于WT/WT,WT/RNAi接穗中GA1、GA4 和GA7的含量显著低于WT/WT接穗;表明GA4 或其前体GA12从JrGA20ox1过表达砧木移动到野生型接穗。表明砧木JrGA20ox1 基因DNA、mRNA及其蛋白质未向野生型接穗移动,活性GAs向野生型接穗移动,进而影响接穗的生长和抗旱性。(3)JrGA20ox1-RNAi砧木中产生的sRNAs传递到野生型接穗。对干旱胁迫下WT/WT和WT/RNAi嫁接组合的野生型接穗进行qRT-PCR,发现与WT/WT相比,WT/RNAi接穗JrGA20ox1 表达量降低;而sRNAs测序发现在WT/RNAi接穗中约比对到 2069 条目标sRNAs,其中最多的是 21-nt sRNAs,其次是 24-nt sRNAs,而在WT/WT接穗中,几乎比对不到目标sR NAs.表明JrGA20ox1-RNAi砧木中产生的sRNAs转移到野生型接穗,影响了接穗JrGA20ox1的表达,进而使野生型接穗中活性GAs含量下降,从而影响野生型接穗的抗旱性。(4)砧木JrGA 20ox1 基因表达调控野生型接穗干旱胁迫响应转录因子LOL1 和FAR1,进而调控LUBP和Stig1等多个干旱胁迫响应基因,从而调控野生型接穗抗旱性。利用转录组测序技术对WT/WT、WT/OE、WT/RNAi在干旱胁迫条件下的野生型接穗进行测序,获得 49 个干旱胁迫响应基因,其中包含两个转录因子LOL1 和FAR1,且49个响应干旱胁迫基因中 37个基因响应外源GAs处理。双荧光素酶报告系统实验和酵母单杂交验证干旱相应基因的上游调控机制发现,干旱胁迫响应转录因子LOL1 和FAR1 与分别调控12 个和11 个干旱胁迫响应基因启动子,并存在多个结合位点。表明砧木JrGA20ox1 表达影响转录因子FAR1 和LOL1 与LUBP和Stig1 等启动子的多个位点相结合,进而响应干旱胁迫。[结论]本研究基于核桃 JrGA20ox1 基因表达砧木的微型嫁接体系,验证了JrGA20ox1 基因DNA、mRNA及其蛋白质不由砧木向野生型接穗移动,sRNAs和活性GAs等可由砧木向野生型接穗移动,调控野生型接穗的生长及抗旱性。为阐明木本植物砧穗间信号传递及调控机制提供了研究模型,具有重要的理论和实践价值。
发布时间:2026-01-28
95. 纤维素酶CEL调控香榧幼果落果的分子机理解析
摘要: [目的]香榧在每年 4 月底至 5 月中旬常常出现严重的幼果脱落现象,脱落率高达 80-90%,对经济造成极大的损失,限制了香榧产业的发展。纤维素酶在植物器官脱落中起重要作用,然而,有关香榧纤维素酶在落果中功能还知之甚少。[方法]本研究基于香榧落果关键期落果与正常果离区的转录组分析,通过系统进化关系分析克隆并鉴定了与香榧落果相关的TgCEL基因,利用实时荧光定量 PCR 技术,分析该基因在不同源库处理中离区中的表达,运用转基因拟南芥体系、本体瞬时过表达等技术分析其生物学功能;并采用WGCNA分析筛选出可能调控TgCEL的关键候选转录因子,并利用双荧光素酶试验、酵母单杂交、瞬时过表达与抑制及蛋白互作试验、酵母双杂、等试验分析不同转录因子对关键基因的作用效应与调控机制。[结果]1)通过对不同源库处理的落果率及 TgCEL 的表达量分析,发现环剥剪叶和乙烯利浸泡处理下香榧落果率显著升高,且其离区的TgCEL基因均显著上调;进化树分析表明TgCEL与日本柳杉的纤维素酶聚到一起,亚细胞定位分析表明TgCEL定位于细胞膜;对香榧种实分别进行瞬时过表达TgCEL基因和瞬时抑制TgCEL基因,其落果率也呈显著增加和降低趋势,同时TgCEL转基因拟南芥,发现其花器官较野生型明显提早脱落。2)利用WGCNA筛选出与TgCEL协同表达的30个转录固子,双荧光素酶试验和烟草活体成像表明TgERF114.5、TgNAC25、TgNAMB2、TgWRKY11、TgWR KY62、TgNAC56.1、TgMYB44 对TgCEL启动子均有激活效应,酵母单杂交试验表明TgWRKY 11和TgNAC56.1 直接结合TgCEL启动子;且在香榧种实中分别瞬时过表达和瞬时抑制这瞬时抑制TgWRKY62,其TgCEL的表达量显著上调和下调,落果率也呈相同的变化趋势。3)酵母单杂交试验分析表明TgERF114.5 不直接结合TgCEL的启动子,TgWRKY62 直接结合TgGPPS的启动子;烟草双荧光素酶混合调控效应分析表明TgWRKY62 和TgERF114.5 可协同激活TgCEL的启动子活性;蛋白互作试验LCI和酵母双杂表明,TgWRKY62 与TgERF114.5存在蛋白间互作作用。[结论]明确了TgCEL在香榧落果中发挥的关键作用,解析了TgWRKY62与TgERF114.5协同激活TgCEL的转录调控机制。研究结果可为探寻减轻香榧落果、提高产量的调控措施,为促进香榧的高产稳产、可持续发展提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
96. Study on the anticorrosion and antibacterial properties of carboxylated nitrile butadiene rubber based composite coating
摘要: [Objective]With the rapid development of industries such as transportation,construction,and marine,the unique corrosive environment urgently demands a functional anticorrosive coating that possesses comprehensive antimicrobial and anticorrosion properties.In this study,a unique rubber-based bifunctional composite coating with anticorrosive and antibacterial characteristics is designed to suit a wide variety of production and living environments.[Method]The present study used a one-pot strategy to fabricate a high-performance nanocomposite coating consisting of carboxylated nitrile butadiene rubber/cellulose nanofiber/zinc oxide(XNBR/CNF-ZnO)that forms a crosslinking network by establishing hydrogen bond interactions with XNBR,thereby promoting good interfacial compatibility between the nanofillers and the XNBR matrix.The solvent resistance,antibacterial activity,and metal anticorrosion properties of XNBR/CNF-ZnO coating were studied.The mechanism of interaction between the matrix and the nanofillers,as well as the corresponding performance enhancement mechanism,were further elucidated.[Result]1)It is observed by differential scanning calorimetry that the glass transition temperature(Tg)of the samples increases from-17.1 °C(XNBR/CNF-ZnO0)to-13.9 °C(XNBR/CNF-ZnO0.15),respectively,because of the addition of CNF-ZnO nanofillers.The increase in the Tg of the composite indicates a reduction in the mobility of molecular chains,which can be ascribed to the formation of a crosslinked network within the composite.2)The gear oil absorption rates of the XNBR/CNF-ZnO0 and XNBR/CNF-ZnO0.07 samples are 9.0%and 6.0%,respectively.The absorption rates of toluene in the samples fell from 208.7%to 143.4%after 188 h of impregnation.The composite sample exhibits a relatively low water absorption rate(acidic and alkaline solutions).The above results show that the expansion of rubber chains in a solvent is effectively managed by the establishment of a frame-like network structure of XNBR and CNF-ZnO.3)The oxygen permeability coefficient of the composite coating is reduced by the addition of CNF-ZnO nanofillers(5.80×10-11 cm3·cm/(cm2·s·Pa)).This can be attributed to the introduction of nanofillers,which serve to compensate for the inherent defects of the coating,improve the densification of the coating,and enhance the resistance to oxygen permeability by constructing a crosslinking barrier.4)The XNBR/CNF-ZnO0.05 and XNBR/CNF-ZnO0.07 coatings maintain their integrity with a grade of 5B in the scribe test,suggesting that the coating exhibits remarkable adhesion.5)The pure XNBR/CNF-ZnO0 sample does not exhibit an inhibition zone,indicating that it has little antibacterial action against S.aureus.The diameter of the inhibition zone of the composite coating significantly increases as the CNF-ZnO concentration increases,and all of them are significantly greater than those of the blank experimental group.6)Electrochemical impedance spectroscopy measurements assess the effectiveness of the coatings in preventing corrosion while immersed in a corrosive environment.The modulus at the lowest frequency(|Z|0.01 Hz)is used to assess the anticorrosion performance of coatings.The |Z|0.01 Hz value of bare carbon steel gradually decreased to 595 Ω cm2 after 60 hours of immersion because carbon steel can be rapidly corroded by the diffusion of the aggressive solution.The initial |Z|0.01 Hz value for the XNBR/CNF-ZnO0 sample is 2.7×107 Ω cm2 and declines slightly to 1.7×106 Ω cm2 after 132 hours of soaking.These findings indicate that the corrosive medium has caused the corrosion channels to open,which may reach the coating/steel interface and react with the substrate.The XNBR/CNF-ZnO0.07 sample has a |Z|0.01 Hz value of 1.8×109 Ω cm2 in the first hour of immersion,which is two orders of magnitude greater than that of the XNBR/CNF-ZnO0 sample.The |Z|0.01 Hz values of the XNBR/CNF-ZnO0.07 sample are slightly declining after 132 hours of immersion.The XRD test reveals that the XNBR/CNF-ZnO0 coated carbon steel exhibits a new diffraction peak at about 16.8°,which is attributed to FeOOH when compared to bare carbon steel.The spectrum of XNBR/CNF-ZnO0.07 coated carbon steel does not exhibit any additional peaks.The above results show that the XNBR/CNF-ZnO0.07 sample has better metal anticorrosion properties.[Conclusion]The CNF-ZnO nanofillers establish hydrogen-bonding interactions with the XNBR,thereby significantly enhancing the crosslinking density of the XNBR/CNF-ZnO composites and achieving favorable interfacial compatibility with the XNBR matrix.Based on these findings,the mechanism underlying the crosslinking interaction between the matrix and fillers is elucidated,as well as its corresponding mechanism for enhancing performance.The XNBR/CNF-ZnO composites exhibit significant enhancements in solvent resistance,antimicrobial properties,and metal anticorrosion properties compared to the pure XNBR samples.This study introduces an innovative approach for the intelligent application of CNF-ZnO nanomaterials and XNBR,providing a new method for functional anti-corrosion coatings with antibacterial and anti-corrosion properties.
发布时间:2026-01-28
97. 皂荚多糖胶-银离子螯合物的制备及其性质研究
摘要: [目的]皂荚种子胚乳中含有大量多糖胶,其性质与瓜耳豆胶相似,具有优良的保水性,能有效阻止鲜切果蔬的失重与褐变,在果蔬保鲜应用方面具有良好前景。然而,皂荚多糖胶的抑菌性能一般,不能有效防止果蔬腐败,导致应用受限。为提高皂荚多糖胶的抑菌能力,研究利用具有高效抑菌活性的银离子(Ag+)与皂荚多糖胶配位反应,构建新型皂荚多糖胶-Ag螯合物,以期拓宽皂荚多糖胶在果蔬保鲜方面的应用。[方法]利用单因素方法,考察了pH值,螯合温度以及皂荚多糖胶/Ag+质量比对皂荚多糖胶螯合 Ag+能力的影响,利用红外光谱、扫描电镜、能谱仪等手段探究了皂荚多糖胶-Ag 螯合物的理化性质,评估了螯合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制活性,并探究了潜在的抑菌机理。[结果]单因素试验结果确定了皂荚多糖胶-Ag螯合物较佳的制备工艺条件为:pH值6.0,螯合反应温度 40℃,皂荚多糖胶/Ag+质量比10:1,在该条件下皂荚多糖胶对Ag+的螯合能力可达 60 mg/g.红外光谱分析结果显示,皂荚多糖胶与Ag+螯合后其基本化学结构并未发生明显变化,但在 3 270 cm-1 和 1 025 cm-1 处的特征吸收峰位置和强度上略有变化,表明皂荚多糖胶中主要由—OH 参与了对银离子的螯合。能谱分析结果表明,在皂荚多糖胶表面未观察到银信号,而与银离子螯合后,可在螯合物表面观察到大量分布均一的银信号,表明Ag+成功与皂荚多糖胶结合。此外,皂荚多糖胶还能有效提高Ag+的稳定性,在pH 9.0 时螯合物中Ag+的溶解度达 92.5%。同时,Ag+与皂荚多糖胶螯合后能显著提升皂荚多糖胶的抑菌活性,皂荚多糖胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)均大于 4 mg/mL,然而螯合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的M IC分别降低为 0.03 125 mg/mL和 0.0 625 mg/mL.AKP酶活力测定结果显示,经 1 MIC螯合物处理的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌胞外 AKP 酶活力迅速提升,表明螯合物可通过破坏细菌细胞壁、诱导胞内物质溢出,进而发挥抑菌作用。[结论]构建的皂荚多糖胶-Ag+螯合物性质稳定、溶解性好、抑菌活性强,可用作安全高效的防腐保鲜剂,用于鲜切果蔬的涂膜。
发布时间:2026-01-28
98. 有机酸与酶法耦合制备皂荚半乳甘露低聚糖的研究
摘要: 皂荚(Gleditsia sinensis Lam.)是一种豆科植物,具有耐旱节水、生长快速、结实好等优点,是营造农田防护林、水土保持和城市景观林的理想生态树种。皂荚种子胚乳中富含半乳甘露聚糖(galacto mannan,GM),其主要化学结构是由 β-1,4-糖苷键连接而成的甘露聚糖主链和 α-1,6-糖苷键连接的半乳糖支链构成。半乳甘露聚糖的降解产物——半乳甘露低聚糖(galactomannao-oligosaccharides,GMOS)具有调节肠道微生态、提高机体免疫力等功效,可用于食品或饲料添加剂。本文旨在建立一种有机酸处理与酶水解耦合定向降解制备皂荚半乳甘露低聚糖的新方法。以皂荚种子为原料,采用马来酸和乙酸为催化剂,通过对有机酸处理条件(有机酸用量、处理温度和处理时间)的优化,制备半乳甘露聚糖不完全降解产物(imcomplete degraded GM,IDGM)。在此基础上,于有机酸处理体系中添加甘露聚糖水解酶进行酶法定向制备皂荚半乳甘露低聚糖。结果表明,当马来酸浓度为 0.5 M,处理温度 140℃,处理时间30 min时,IDGM得率最高为65.3%。当乙酸浓度为0.5 M,处理温度 150℃,处理时间50 min时,IDGM得率最高为79.1%,显著高于马来酸处理所得的IDGM.此外,研究发现,经有机酸处理所得IDGM溶液的粘度远低于相同浓度皂荚聚糖溶液的粘度,且水提法获得的皂荚半乳甘露聚糖重均分子量为 200 kDa,而有机酸处理皂荚种子所得的IDGM重均分子量显著下降至为 70.0~73.5 kDa.说明有机酸处理能显著降低皂荚半乳甘露聚糖的分子量和粘度,有利于后续甘露聚糖水解酶定向制备GMOS.在乙酸处理的最适条件下,乙酸处理液中含有21.8%的低分子量GMOS,且GMOS占IDGM的比例仅为27.5%。在此基础上,于乙酸处理液中仅添加 5 U/g甘露聚糖水解酶,使得GMOS得率显著提高至 57.3%,GMOS占IDGM的比例显著提高至76.3%。同时,此有机酸与酶法耦合降解策略同样适用于田菁种子制备半乳甘露低聚糖,结果表明,GMOS得率高达 44.15%,GMOS/IDGM之比为 64.57%。与未经有机酸处理的半乳甘露聚糖酶法制备GMOS相比,有机酸与酶法耦合降解策略所得的GMOS得率是酶法制备GMOS得率的2.6~3.0倍。综上所述,有机酸处理可显著降低半乳甘露聚糖的分子量与粘度,为酶法降解过程中提供更多的酶催化末端,并克服半乳糖支链对酶法降解的空间位阻作用。因此,有机酸与酶法耦合降解法是一种制备半乳甘露低聚糖的有效途径。
发布时间:2026-01-28
99. 半乳甘露聚糖的酶法降解及理化性质研究
摘要: [目的]半乳甘露聚糖是广泛分布与于豆科植物种子胚乳中的一种天然多糖。本研究旨在探究酶法降解对半乳甘露聚糖结构及理化性质的影响,为获得具有特定结构和性质的半乳甘露聚糖提供一种可行的方法,并扩宽其在日化和医药领域的应用范围。[方法]利用α-D-半乳糖苷酶和β-D-甘露聚糖酶的混合酶,考察了不同酶降解条件(底物浓度、酶解温度、酶浓度和酶解时间)的变化对半乳甘露聚糖分子量和单糖组成的影响。同时,选取分子量为 1040 kDa、560 kDa、240 kDa、110 kDa、60 kDa的样品,通过体外实验评估半乳甘露聚糖的分子量变化对吸湿保湿、抗氧化性及 α-葡萄糖苷酶抑制能力的影响。[结果]通过改变酶降解条件,半乳甘露聚糖分子量发生不同程度的下降。在 37℃时,当酶浓度为0.15%,酶解时间为 10 h,半乳甘露聚糖分子量从 1040 kDa降至 60 kDa,。酶解改变了半乳甘露聚糖中甘露糖和半乳糖的比例,M/G值最高为 3.01,最低降至1.78.分子量的降低显著提高了半乳甘露聚糖的生物活性,当分子量为110 kDa时,对DPPH和ABTS自由基的清除率最高,分别为 46.88%和53.36%,同时,其对α-葡萄糖苷酶抑制率可达 81.21%,表现出良好的生物活性。此外,在干燥环境中,不同分子量的半乳甘露聚糖在 2 h内均表现出较好的保湿性,优于海藻酸钠。其中,分子量为 60 kDa的半乳甘露聚糖可在 24 h内维持良好的保湿性(90.26%)。[结论](1)底物浓度的变化会通过影响溶液的粘度来控制半乳甘露聚糖的酶降解程度,溶液粘度越高,半乳甘露聚糖降解程度越小。(2)酶浓度和酶解时间是影响半乳甘露聚糖降解的主要因素,延长酶解时间,α-D-半乳糖苷酶将α-D-半乳糖苷从主链脱除,为β-D-甘露聚糖酶充分降解甘露聚糖主链提供了充足的空间和时间,M/G值逐步下降。(3)所有分子量级的酶解半乳甘露聚糖的抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性皆具有浓度依赖性。并且半乳甘露聚糖分子量的降低对提高其抗氧化活性和抗糖尿病活性具有显著的增益作用。(4)通过半乳甘露聚糖的降解可以暴露更多的活性羟基,增大与水分子的接触面积,与更多的水分子结合形成氢键,提高了吸湿保湿能力。
发布时间:2026-01-28
100. 机械化学联合处理分离杜仲籽壳全组分研究
摘要: [目的]构建高效、低成本的杜仲胶清洁高效分离体系,旨在降低杜仲胶提取能耗及溶剂用量,并将籽壳木质纤维素转化为木质素抗氧化剂和电极材料,实现杜仲籽壳资源的的综合生物精炼。[方法]以脱籽后的杜仲籽壳为原料,采用粉碎-球磨结合的机械预处理高效去除木质纤维素组分,富集杜仲胶。此外,联合低共熔溶剂体系将木质纤维素转化为木质素抗氧化剂及碳材料。通过美国能源实验室标准方法、核磁共振光谱和凝胶色谱等方法分析球磨对杜仲胶及木质纤维素原料的主要化学组分及结构特性变化影响。[结果]球磨辅助预处理显著增强了木质纤维素的去除,>90%的杜仲胶被富集在胶渣中(球磨后的胶渣仅剩原料的27.3%)。对比粉碎、碱处理、粉碎-球磨结合有机溶剂提取的整个过程总能耗顺序为粉碎处理(18.3 MJ/Kg)>碱处理(15.1 MJ/Kg)>球磨处理(13.9 MJ/Kg)。此外,在相同的提取条件下,粉碎处理后杜仲胶提取所使用有机溶剂用量高达 60 L(虽然溶剂可回收重复使用,但在处理过程中也会造成部分溶剂的损失),而球磨处理和碱处理可将单次有机溶剂消耗量分别降至23.9 和 24.9 L.此外,利用具有布朗斯特酸和路易斯酸的乳酸-ZnCl2溶剂体系可有效地促进籽壳木质纤维素组分分离。与未经球磨处理的籽壳生物质(<80 目)相比,球磨预处理降低了木质素的提取温度。球磨木质纤维素在 110 摄氏度处理条件下的木质素产率(46.5%)可与未经处理的木质纤维素在 130摄氏度处理条件下木质素的产率(45.2%)相当。再生木质素具有相对均匀的粒径分布(<100 nm),优异的抗氧化活性使其可应用于橡胶抗氧化领域。最后,将DES残渣制备成多孔炭材料,具有优异的比电容(电流密度为 0.5A g-1 时>200 Fg-1)。[结论]球磨预处理可有效去除杜仲籽壳原料中的木质纤维素组分,从而富集杜仲胶,有效降低了杜仲胶整个提取过程的能量消耗和挥发性有机溶剂用量。此外,利用低共熔溶剂体系可将木质纤维素组分升级为木质素纳米材料和电极材料。总之,所开发的机械化学联合处理实现了杜仲籽壳资源的综合利用。
发布时间:2026-01-28
101. 缓释型季铵化瓜尔胶水凝胶的制备及其土壤改良性能研究
摘要: [目的]喀斯特地区存在石漠化现象,水土易流失,植物不易生长,土地生产力严重下降。因此需要增强该地区土壤团聚性、储水和保水能力及土壤肥力,促进植物的生长,改善生态环境。[方法]利用季铵化瓜尔胶(QAG)和腐殖酸(HA)制备了具有物理和化学双重交联机制的缓释型超吸水性水凝胶用于喀斯特地区土壤的改良。首先使用季铵盐对瓜尔胶进行改性,并对其进行结构表征,优化合成工艺;其次,以QAG和HA为原料合成QAG/HA超吸水性原位水凝胶(QHEH)和不含有HA的QEH水凝胶,对其结构、吸水性能、保水性能、自愈合性能及缓释性能进行评价;随后进行了两种水凝胶改良土壤及促进植物生长性能的研究。[结果]QAG取代度最大为 0.35,最小为0.11,取代位置为半乳糖C6上的羟基氢,分子量降低至 8.69×105 g/mol,QAG与HA之间存在静电相互作用和氢键相互作用;QHEH和QEH的最大溶胀率分别为3090 g/g、6228 g/g,最长保水时间分别为 180 h和 470 h,QAG和HA两种组分之间的非共价动态键延迟了腐植酸向土壤的释放,240 h后释放速率仅为35%,HA的释放均遵循Fickian扩散定律,且具有pH响应性。水凝胶中存在四种亲水基团(季铵、羟基、羧基和羰基)使土壤的保水能力增加了一倍以上。水凝胶与土壤矿物(尤其是碳酸盐和二氧化硅)的相互作用促进了水凝胶-土壤和土壤-碳酸盐的粘附,土壤颗粒间的粘附强度提高了650%。此外,与直接施肥相比,这种可降解水凝胶不仅提高了玉米、绿豆的萌发率(分别由 20%提高到 80%、80%提高到 100%)和生长状态,而且减少了过度施肥对植物根系的负面影响。[结论]该研究为喀斯特地区土壤改良提供了一种环保、低成本、智能化的系统。进一步证明了水凝胶在农业中的巨大应用潜力。
发布时间:2026-01-28
102. 基于COMFYUI工作流的家具设计流程研究
摘要: [目的]探索基于ComfyUI工作流的家具设计流程优化方法,以提升设计效率和图像质量。[方法]分析传统家具设计流程的复杂性和挑战,随后引入了人工智能生成内容(AIGC)技术,特别是S table Diffusion模型,并结合ControlNet、IPADAPT、ZERO123 和超分辨率模型等先进技术构建了一个完整的自动化设计系统。[步骤]确定设计目标并选择适合的模型和关键词;使用 ControlNet 模块实现草图的轮廓控制;通过IPADAPT模块应用参考图像的风格;选择适当的采样器生成初步设计图像;利用ZER O123 模块生成多视角图像;最后,应用超分辨率模型提升图像分辨率。[结果]该工作流显著提高了家具设计的效率和图像质量,生成的设计图像具有高分辨率和丰富的细节,为设计师提供了更大的创作自由和多样化的设计可能性。[结论]尽管该工作流展示了显著的优势,但在专门应用于家具设计的Stable Diffu sion基础模型搭建方面仍存在不足。未来的研究应着力开发更加精准、高效的家具设计专用模型,以满足行业需求。通过进一步优化和整合这些模型,家具设计领域将迎来更加智能、高效和创新的发展新时代。
发布时间:2026-01-28
103. 基于多重氢键结构的纤维素纳米纤维/聚苯并恶嗪-聚乙烯醇双网气凝胶的制备与表征
摘要: 利用物理交联的多氢键结构,首次通过“一锅法”成功制备了纤维素纳米纤维/聚苯并噁嗪-聚乙烯醇(CNFs/PBZ-PVA)双网络杂化气凝胶。将CNFs-PVA网络的刚性和PBZ-PVA网络的弹性相结合,获得了力学性能和回弹性平衡的双网络气凝胶结构。实验结果表明;(1)在微观结构方面,发现CNFs-PV A(纤维堆叠)和PBZ-PVA(不均匀)的孔隙结构是导致两者力学性能较差的主要原因,而CNFs/PBZ-P VA具有规则的蜂窝网络结构,孔隙分布均匀(10~40 μm),孔隙率在97%以上,密度为0.07g/cm3.化学分析表明,CNFs-PVA和PBZ-PVA网络通过引入长链PBZ分子,并以聚乙烯醇为中间载体进行物理交联,形成了致密、均匀多孔、具有多个氢键的气凝胶结构。(2)在力学性能方面,CNFs/PBZ-PVA气凝胶材料表现出优异的回弹性,在 60%压缩变形后迅速恢复,并表现出抗疲劳性能(30 次压缩循环后恢复率仍然可保持在95%以上)。此外,在液氮(-196℃)处理后,其回弹性保持不变,克服了传统纳米纤维素基气凝胶材料回弹性差、易碎性差的缺点。有趣地是,在极端酸性或碱性条件下,杂化气凝胶表现出优异的化学稳定性,扩大了其在极端条件下的潜在应用。(3)在热稳定方面,PBZ分子链的引入,使得CNFs/PBZ-PVA在较高温度阶段(200-500℃)的热分解速率变小(热分解温度提高约60℃),而CNFs-PVA气凝胶热分解速率较快的原因之一是单一氢键的作用力的弱小。多重氢键的结构使 CNFs/PBZ-PVA 在加热板上具有显著的隔热性能,比CNFs-PVA气凝胶表面温度降低了1.1-7.3℃。此外,其导热系数低至 0.057 W/(m·K))以及具有潜力的自熄性能(点燃后约 4s自熄灭),使其成为某些特殊环境下有前途的隔热材料。
发布时间:2026-01-28
104. Transcriptomic and phosphorylomic analysis revealed the molecular regulation of sucrose on bamboo shoot growth
摘要: Carbohydrates play an important role in the growth and development of bamboo shoots, but the molecular mechanism of sucrose regulating the growth and development of bamboo shoots is still unclear. In this study, the application of exogenous sucrose in the early stage of bamboo shoot growth can promote rapid growth. Transcriptome sequencing results showed that sucrose mainly regulates the growth of bamboo shoots through pathways such as starch and sucrose metabolism and auxin signal transduction. Phosphoproteome analysis showed that the phosphorylation state of 297 proteins significantly changes under exogenous sucrose treatment, including multiple key proteins in sugar metabolism. Sucrose non-fermenting protein kinase PheSnRK1.6 was upregulated in darkness and after shoot harvesting, and overexpression of PheSnRK1.6 in Arabidopsis plants leads to higher growth than empty carrier Arabidopsis. Yeast one-hybrid experiments showed that the early auxin signal factors PheIAA4.2 and PheIAA16.3 can bind to the promoter of PheSnRK1.6. The results of this study indicated that sugar and auxin jointly regulate the growth and development of bamboo shoots, and PheSnRK1.6 plays an important role in this process. This study provides a research basis for better understanding the regulatory mechanism of energy metabolism in the formation process of bamboo shoots, and also provides theoretical basis for the regulation of longer internode materials and bamboo plant height.
发布时间:2026-01-28
105. 毛竹笋快速生长的生长素响应机制
摘要: [目的]明确对生长素合成和运输过程中关键基因的作用,揭示生长素对毛竹节长和株高的调控作用。[方法]本研究通过对毛竹天然分布区的毛竹笋进行生长素处理获得了长节间和短节间竹材,结合形态学和解剖学分析,探究毛竹第18节间伸长区细胞状态。利用代谢组学、转录组学和磷酸化修饰蛋白质组学,解析毛竹笋快速生长可能的调控通路和修饰过程,筛选和鉴定生长素合成关键基和生长素运输关键基因。通过遗传学和分子生物学实验验证了目标基因功能,初步明确其上游调控因子。[结果]对野外生长的毛竹新笋进行生长素处理,发现 20 μM的生长素IAA可以显著促进毛竹节间伸长,生长素抑制剂TIBA可以显著抑制毛竹节间伸长。选择代表性节间18节间中部伸长区进行解剖分析发现,与对照相比,IAA处理的节间细胞更长,TIBA处理的节间细胞更短。通过靶向代谢组学对内源植物激素测定发现,IAA处理导致生长相关的内源激素GA和CK呈现上调变化趋势,外源生长素可以协同内源GA和CK调控生长。通过转录组学分析,发现生长素信号相关基因AUX/IAA、ARF明显受到了生长素信号调控。在IAA处理下,一些环境响应激素SA、ABA和JA呈现下调表达趋势,表明IAA含量的变化会部分缓解环境刺激作用。通过转录组学分析发现生长素诱导的差异表达基因显著富集于植物激素信号通路、调控转录、翻译和翻译后修饰等。利用磷酸化蛋白质组学分析发现,竹子有特定的保守磷酸化修饰基序,生长素可以诱导大量差异磷酸化修饰,其中 PIN 蛋白起到了重要作用。通过对毛竹快速生长前期和快速生长时期的根尖、笋尖、幼嫩的笋箨、箨片和节间的IAA免疫荧光分析发现,发现笋尖的IAA含量显著高于其他组织。筛选并克隆得到了两个生长素合成关键基因PheYUC9-1 和PheYUC7-2,一个生长素运输关键基因PhePIN1-2.PheYUC7-2 延缓了水稻和拟南芥生长,PheYUC9-1 只在水稻中起到加快生长速度的作用,PhePIN1-2在水稻和拟南芥中均起着加快生长速度的作用。3个基因均可以响应外源生长素抑制剂的处理。过表达这3个基因均引起了内源生长素和调控细胞发育的相关基因差异表达。通过酵母单杂交分析发现YUCs基因和PINs基因的上游主要受NAC转录因子调控。[结论]确定了生长素对毛竹节间伸长的促进作用,明确了幼嫩的笋箨和笋尖是毛竹生长素的主要合成部位;多组学联合分析表明生长素在转录、翻译和翻译后修饰水平调控毛竹快速生长过程;异源表达PheYUC9-1 和PhePIN1-2 促进植物生长,而异源表达PheYUC7-2 延缓植物生长,初步筛选PheYUC7-2、PheYUC9-1 和PhePIN1-2 候选上游转录因子,揭示了毛竹生长素通路的关键基因的调控模式,解析了生长素调控毛竹节间生长和秆高生长机理。
发布时间:2026-01-28
106. 以竹代塑背景下自然科学艺术与竹产品设计的融合发展及市场潜力研究
摘要: [目的]在以竹代塑背景下,探讨自然科学艺术与竹产品设计之间的融合发展,并深入分析这一融合发展的市场潜力。随着全球对环境保护意识的提高和可持续发展理念的推广,塑料污染问题日益凸显,而竹材作为一种环保、可再生的自然资源,逐渐受到人们的青睐。竹产品设计不仅需要考虑其实用性和环保性,还需要融合自然科学艺术元素,以满足人们对美好生活的追求。[方法]分析竹材在环保产业中的优势和潜力,梳理以竹代塑的背景和自然科学艺术在产品设计中的应用现状,探索自然科学艺术在竹产品设计中的融合与应用,包括材料的选择、结构的设计、造型的创造以及色彩的搭配等方面。自然科学艺术元素的应用,不仅能丰富竹产品的文化内涵和审美价值,也能提高其市场竞争力和消费者的认可度。深入分析自然科学艺术与竹产品设计融合发展的市场潜力。随着消费者对环保、健康、美观的追求日益增强,竹产品市场呈现出快速增长的趋势。而自然科学艺术元素的融入,使得竹产品在设计上更加独特、新颖,能够满足不同消费者的需求。进一步探讨如何通过科技创新和品牌建设等手段提升竹产品的市场竞争力和品牌影响力。[结果]未来,随着环保意识的不断提高和技术的不断进步,自然科学艺术与竹产品设计的融合发展将会更加深入和广泛,为环保产业和绿色消费市场的发展注入新的动力。自然科学艺术元素的融入显著提升了竹产品的审美价值和市场竞争力。这种融合不仅体现在产品设计的材料选择、结构布局、造型创造等方面,还体现在产品的文化内涵和情感体验上。同时,市场调研表明,消费者对融合自然科学艺术设计的竹产品具有较高的接受度和购买意愿,这为竹产品市场的进一步发展提供了有力支撑。[结论]以竹代塑背景下的自然科学艺术与竹产品设计融合具有广阔的发展前景和市场潜力。未来,应进一步加强自然科学艺术在竹产品设计中的应用,推动设计创新,满足消费者多样化需求,促进环保产业和绿色消费市场的可持续发展。同时,也需要加强政策引导和市场培育,为竹产品设计的融合发展创造更好的环境和条件。
发布时间:2026-01-28
107. 受竹子柔韧性启发的可生物降解的、耐水的缠绕式竹吸管:塑料污染的可持续解决方案
摘要: [目的]一次性塑料吸管作为常见的塑料产品,在全球范围内被广泛使用。然而,由于其体积小、质量轻,很少被回收,加之其难以降解,对环境造成了严重污染。目前,聚乳酸(PLA)吸管和纸吸管通常被视为更环保的传统塑料吸管替代品,但它们仍存在许多弊端。寻找既具有高性能又低成本的合适替代品仍是一个巨大的难题。为了应对这一问题,本研究受竹子柔韧性的启发,提出了一个创新的解决方案——通过对超薄竹片进行缠绕制备可生物降解的竹制吸管,作为一次性塑料吸管的替代品。[方法]首先,对无刻痕竹展开板进行弦向刨切制得薄竹片;然后,对薄竹片进行高温水煮和超声处理,从而解决竹片天然色素溶解和易霉变的问题;接着,对薄竹片进行指接接长,以实现连续化生产;最后,进行双层同步螺旋状缠绕,从而制成竹吸管。[结果]研究表明,超薄竹片表现出优异的柔性和韧性。这种性能体现在其卓越的拉伸性能、弯曲变形能力和抵抗重复扭转的能力上。由此制备的竹吸管展现出卓越的性能,包括与商业纸吸管相当甚至更优的强度,尤其是高尖端强度。此外,它在各种饮料中保持结构完整性和高湿强度的能力,明显优于纸吸管。[结论]综上所述,本研究开发的缠绕式竹吸管可为解决全球塑料污染问题提供可持续的高潜力替代方案。
发布时间:2026-01-28
108. 适应气候环境差异的圆竹材在中国南北地域应用案例探析
摘要: 我国竹资源丰富,竹生长速度快,再生能力强。竹子生长周期短,分布广泛,目前估计是存在大约 1600 多个不同的竹品种,中国有 800 多种。在尺寸、颜色、性能和气候偏好方面存在相当大的差异。因其生长周期短、生长迅速、繁殖能力强、成材快、产量等优点,广泛的应用于建筑业、造纸业、农业及其它方面。文章主要从圆竹材的气候适应性进行分析,结合南方地域圆竹材应用案例(2021 年扬州世园会国际竹藤组织园、四川宜宾竹文化公园-竹冠亭、江西省资溪县竹亭、武夷山国家公园清溪河流竹桥等)、北方地域圆竹材应用案例(2019北京世园会国际竹藤组织园、沈阳世博园竹园、青岛世园会国际竹藤组织园等)进行对比分析,关注竹材应用在南北地域的差异,对竹建筑在南北地区使用一段时间后的实际情况进行对比分析,探讨其可适用性。竹材的力学性能优于硬木,且储量巨大,是日益稀缺的硬木的理想替代品,也具有代替更多高能耗材料如混凝土、塑料、钢材的潜力。通过技术的革新,可加强其重组组合为规格材的性能,包括提升耐久性和稳定性,提升使用寿命,另外,在产品的生产和表面处理过程中,可提升胶水和油漆的环保性,降低添加剂的有害成分,比如甲醛等使之更为环保,通过更为可靠的圆竹处理加工技术提升耐久性和适用范围,通过设计提升竹结构分析技术的推广和应用,同时提高施工的工艺,用现代的技术代替部分传统的生产和加工连接方法,如钢节点,钢竹组合,提高安装速率和可靠性,可广泛适用于建筑、交通、景观小品、家居家具及日常生活用品等领域,通过发明和创新实现竹材的更多应用并造福于人类,创造更为环保和健康的产品、宜居的环境和可持续的未来。
发布时间:2026-01-28
109. 毛竹有性生殖变异率及诱变育种研究
摘要: [目的]通过全基因组重测序来探索毛竹(Phyllostachys edulis)有性生殖变异率,并初步探讨常温常压等离子(ARTP)和甲基磺酸乙酯(EMS)对毛竹的诱变效果,为加快毛竹新品种培育提供理论支持与育种新思路。[方法]通过对同一株毛竹不同年份组织、同一片竹林中开花毛竹和未开花毛竹组织以及开花毛竹子代实生苗组织进行全基因组重测序分析,可得出毛竹无性繁殖株之间的遗传差异,判断出母本与周边毛竹的群体结构,并计算出毛竹在有性生殖过程中的变异率。将毛竹种子通过ARTP和EMS分别进行诱变处理,统计不同诱变强度下幼苗的成活率及表型特征,以探索适用于毛竹诱变的实验条件与材料状态,并对ARTP诱变处理后的子代进行全基因组重测序,以期判断ARTP诱变技术对毛竹基因组的实际诱变效果。[结果]在毛竹无性繁殖过程中,单核苷酸差异频率平均达到了 6.01*10-4/bp,但突变的积累较慢,而开花毛竹与周边未开花毛竹之间的遗传差异较低,可判断出开花毛竹群体为无性繁殖系。在毛竹有性生殖过程中,单核苷酸变异的频率显著高于其它模式植物,范围从 4.54*10-4 到 1.15*10-3/bp,与玉米和小麦相近。在将筛选出的高频突变基因映射到染色体层面时,发现不同样本在同一个染色体上的总突变率呈现出明显的双峰分布模式,这暗示了毛竹后代中的遗传多样性可能主要来源于异花授粉事件的高频性,并且通过解剖毛竹花器官进一步佐证了这一观点。毛竹种子经ARTP诱变处理后,发芽率有所降低,幼苗可能出现畸形,对其根系发育与叶片颜色亦有影响,又经全基因组重测序分析表明,ARTP诱变处理可明显增加单核苷酸多态性(SNP)、插入/缺失(indel)和结构变异(SV)的数量,尤其是SV变异数量较多。而EMS诱变处理对毛竹种子发芽率的影响更大,并在明确毛竹种子EMS诱变的半致死浓度后建立突变体库,为进一步突变体的筛选打下基础。[结论]毛竹每代之间的变异率相对其余物种来说较高,但却表现出品种单一的窘境,而且每经过一次有性生殖会显著降低其杂合程度。推测毛竹在每年的无性繁殖过程中产生了大量的体细胞突变,虽然积累的速度较慢,但毛竹的生殖周期极其漫长,最终会通过有性生殖的方法来降低其体细胞突变带来的影响,在保证其群体遗传物质稳定性的同时保留有益突变。此外,本实验同样验证了ARTP和EMS诱变技术在增强毛竹遗传多样性和促进新变异产生方面的有效性,为毛竹以及其他竹类植物的育种提供了新的理论依据和实践方法。
发布时间:2026-01-28
110. 慈竹竹秆多糖提取、纯化及其抗氧化活性研究
摘要: [目的]植物源多糖具有抗氧化、抗疲劳、抑菌、免疫调节、降血糖、降血脂等丰富的生物活性,在保健食品、养殖业、化妆品、医药等领域拥有广阔的应用前景。竹类植物资源丰富、生长速度快,其中又以竹秆部位的生物量最大,是天然活性多糖的优质潜在来源。加压热水提取是一种高效、环保的新型提取技术,对于植物源多糖的制备具有独特优势。本研究以慈竹竹杆多糖的高附加值开发利用为目标,优化加压热水提取法制备慈竹杆多糖工艺,阐明所得竹秆多糖的结构特征和抗氧化活性。[方法]本研究通过单因素实验及响应面实验考察提取温度、提取时间和料液比对慈竹竹秆多糖得率的影响,确定最优提取工艺参数;通过sevage法脱除蛋白质、H2O2法脱色素,离子交换柱层析分离纯化;采用高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)、离子色谱法(IC)、傅里叶红外光谱法(FTIR)和扫描电子显微成像技术(SEM)表征分析纯化慈竹竹秆多糖的初步结构;并通过DPPH和ABTS自由基清除法评估了其抗氧化活性。[结果]结果表明,提取时间和提取温度对慈竹竹秆多糖得率具有较高影响;综合确定慈竹竹秆多糖最佳提取工艺条件为:提取温度130℃、提取时间 33 min、提取料液比 1:15.5 g/mL;在此工艺条件下,总糖得率为 7.8 7mg/g DM,其中多糖得率为 5.12 mg/g DM.经DEAE-52 纤维素柱纯化后得到一个中性多糖组分(PHWE-W),重均分子量(Mw)为 14484 Da,数均分子量(Mn)为 14437 Da;主要单糖组成及摩尔比为甘露糖(0.297)、半乳糖(0.25)、葡萄糖(0.126)、鼠李糖(0.104)、木糖(0.077)、阿拉伯糖(0.063),FT-IR分析表明PHWE-W具有O-H伸缩振动、烷基的C-H伸缩振动、C-H变角振动、吡喃环C-O伸缩振动等多糖特征吸收峰。SEM分析表明,冻干PHWE-W呈现片状,具有蜂窝状孔洞结构,边缘褶皱不规则。抗氧化活性评价结果表明,PHWE-W清除ABTS自由基的IC50值为 3.14mg/mL,4 mg/mL时,对DPPH自由基清除率为 32.78%,表明其具有良好的抗氧化活性。[结论]加压热水提取法提取慈竹竹秆多糖的得率高、效率好,在制备慈竹秆多糖方面具有较好的应用前景。此方法所得多糖分子量均一性好,具有较好的体外抗氧化活性,有深入研究和开发利用的价值。本研究为高附加值全竹化学利用提供了理论和实验基础。
发布时间:2026-01-28
111. 以竹代塑背景下民间竹器再设计与可持续发展研究
摘要: [目的]随着全球塑料污染问题的日益严重,2023年 11月国家发改委提出“以竹代塑”三年行动计划,为减少塑料污染提供了有效的解决途径。竹文化作为中国独特的传统文化符号,在民间有着悠久的知竹用竹历史,其深厚的文化底蕴和独特的审美价值为民间竹器的多样性提供了丰富的灵感来源。本文旨在通过深入分析“以竹代塑”政策的背景与意义,结合中国竹文化的特色,探讨民间竹器的再设计方法,进而评估其市场潜力,为竹制品行业的可持续发展提供参考。[方法]采用文献综述、案例分析、市场调研和专家访谈等多种研究方法。通过挖掘竹文化的独特魅力、融合现代设计元素、注重产品功能性和实用性等方法对民间竹器进行再设计,总结其设计原则、设计要素和设计流程等,并通过实际案例进行验证和评估。[结果]竹制品作为一种环保、可降解的材料,符合当前社会对绿色、低碳、环保的消费需求。另外,民间竹器具有丰富的文化内涵和独特的审美价值,能够满足消费者对个性化、文化性的消费追求。通过再设计,民间竹器可以焕发出新的生机和活力,提高产品的附加值和市场竞争力。通过实际案例的验证和评估,发现再设计后的民间竹器在市场上具有更强的吸引力和竞争力。[结论]民间竹器作为一种独特的文化载体和生态友好的生活用品,具有极高的市场潜力和应用价值。随着“以竹代塑”政策的深入推进和消费者对环保、文化产品的日益关注,民间竹器将迎来更加广阔的发展空间。通过融合当代审美与科技元素,提升产品功能性和实用性,可以赋予民间竹器新的生命力和吸引力。另外,民间竹器的再设计与市场潜力研究是一个持续的过程,政府、企业和消费者应共同努力推动民间竹器的发展。随着时代的发展和消费者需求的变化,民间竹器的设计理念和市场策略也需要不断更新和完善。建议相关部门和企业应持续关注市场动态和消费者需求变化,加强产学研合作,推动民间竹器行业的持续创新和发展。
发布时间:2026-01-28
112. 基于菌解小分子渔肽肥的减量化施肥对雷竹生理生长和土壤生态的影响机制研究
摘要: [目的]雷竹(Phyllostachys violascens‘Prevernalis’)是我国重要的笋用竹种。近年来为提高竹笋产量、提早笋期,应用覆盖增温技术重施化肥,导致竹林土壤退化、竹笋产量和品质下降。本研究引进环境友好型氨基酸肥料(菌解小分子鱼肽肥),研究不同肥料组合对雷竹生理生长、竹笋产量品质以及土壤生态的影响,筛选合理的肥料配比,阐明氨基酸肥的促生机制和生态调控机制。[方法]本研究以覆盖经营2年的雷竹林为对象,设置 4个肥料配施处理(T1:150kg/亩复合肥、T2:105kg/亩复合肥、T3:105k g/亩复合肥+10kg/亩鱼肽肥、T4:105kg/亩复合肥+20kg/亩鱼肽肥),笋期统计竹笋产量,检测竹笋养分元素、营养物质以及口感品质指标,测定雷竹生物量分配、根系形态分布、叶片养分元素含量等生理生长指标,检测土壤理化性质、土壤酶活性以及土壤微生物群落结构等土壤生态指标,分析影响竹笋产量的关键介导因子。[结果]结果表明,用 10kg或20kg鱼蛋白肥替代45kg复肥后(1)竹笋产量分别增加23.24%和26.19%;(2)叶片和根系生长增强,粗根的比例增加,表土层根系分布比例下降;(3)土壤pH、有效磷、有机碳、微生物生物量碳氮含量以及土壤酶活性增加;(4)叶片中N、P含量增加,N/P、K/P降低;(5)细菌变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)相对丰度显著升高,拟杆菌门(Bacteroidota)、黏球菌门(Myxococcota)丰度显著降低,细菌shannon指数降低。[结论]复合肥减量后添加氨基酸肥可为微生物提供碳源和氮源,改变微生物群落结构,提高土壤酶活性,促进磷的活化,提高土壤P有效性,增加根系觅食尺度,促进雷竹养分吸收,提高竹笋产量。
发布时间:2026-01-28
113. 基于表型性状的毛竹初级核心种质构建
摘要: [目的]为得出较为可靠的毛竹初级核心种质群体,促进毛竹种质有效利用和分子遗传学研究。[方法]以337份毛竹种质为试验材料,通过测量毛竹生长、结构和叶片等相关的 15 个表型性状,采用2种距离计算方法(欧式距离、马氏距离)、4 种系统聚类方法(最短距离法、最长距离法、类平均法、离差平方和法)、3种取样方法(随机取样法、优先取样法、偏离度取样法)和6 种取样比例(5%、10%、1 5%、20%、25%、30%)构建 144个备选毛竹初级核心种质,并利用多个特征值和评价参数对核心种质进行代表性检验和评价。[结果]“多次聚类优先取样法+欧氏距离+10%的取样比例+最短距离法”取样策略最佳,其均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为 0、100%、100%和153.838%。核心种质的最终取样比例为 9.792%。核心种质与原始种质 15 个表型性状上的多样性指数 t检验结果不显著,均值符合率在 94.483%~99.291%之间,多样性指数符合率在 85.966%~99.493%之间,最大值、最小值符合率为 100%。构建的33份毛竹核心种质能代表 337 份原始种质的表型变异特征。[结论]毛竹种质在各个性状上都表现出丰富的遗传变异。选择的 33 份核心种质,不仅保留了原始种质的均值、极差和变异程度,还增加了种质的变异系数,为种质资源的收集、保护和有效利用奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
114. 毛竹种子EMS诱变实验条件探索及突变体库的建立
摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis)是一种分布广泛且具有极高价值的竹种。然而,由于其长的有性繁殖周期,导致毛竹品种改良速度较慢。目前,利用甲基磺酸乙酯(EMS)进行化学诱变处理被证实是一种高效的方法。与其他诱变剂相比,EMS 诱变后所产生的突变频率高且多为显性突变体,这有利于后期突变体的筛选工作。因此,我们进行了EMS诱变毛竹条件的探索,以期望找到经济且能保证诱变效果的诱变条件,并建立突变体库,为进一步筛选突变体毛竹的工作做铺垫。[方法]在本研究中,选取了同一株毛竹的种子为材料,对其进行不同条件的EMS诱变处理。首先,对毛竹种子的发芽率进行检测并确定了最佳的浸种条件。然后设置了一系列 EMS 浓度和时间的实验组,1.0%8h、1.0%9h、1.0%10h、1.2%8h、1.2%9h、1.2%10h一共 6 组进行条件摸索。最后,细化实验条件区间,并再次进行实验确定最终EMS诱变条件。[结果]通过浸种将毛竹种子的发芽率提高到 84.44%。在经过实验组处理后的14天,发现随着EMS诱变的浓度和时间的增加,毛竹种子的发芽势逐渐降低。从结果上来看,1.0%9h最为接近半致死率。但是为了避免种子处理批次效应,我们再次重复实验得到结果。各组处理后 15天、23天虽然出现了部分死亡的情况,但是整体数据大致变化不大。综合考虑诱变效果和成苗率选择 1.0%9h对毛竹种子进行批量处理,并进行检测,处理后一个月毛竹种子发芽率为45.71%,符合先前的实验结果。[讨论]我们发现EMS浓度越高或者处理时间越长对毛竹幼苗的影响就越大,出现生长状态缓慢、表型特异的概率也会明显增加。EMS诱变导致的毛竹幼苗表型上的变化主要集中在,毛竹幼苗矮小、畸形叶、白色条纹叶、提前分枝等形态变化上。其中对畸形叶的产生这一现象,猜测可能是顶端分生组织被破坏,造成旧叶生长缓慢,导致新叶生长时容易包裹在旧叶中,因此产生畸形叶的概率大大增加。基于本研究的结果,为今后选择更合适EMS处理条件和毛竹诱变材料积累了经验。并且这些突变体可以作为重要的遗传资源,用于后续品种的选择和培育。总而言之,EMS 诱变育种是一种有效的手段,可为毛竹的抗性研究和品种改良提供更多的可能性和科学依据,为毛竹功能基因的发掘提供宝贵的遗传材料,并为新品种的选育提供新的研究思路。
发布时间:2026-01-28
115. 造纸用竹遗传育种基础研究与前景
摘要: 竹子既是实现“双碳”目标、落实“以竹代塑”倡议和保障木材安全的有力抓手,又是乡村振兴、强国富民的战略资源,其开发利用受到了国际社会的高度关注。竹子生长速度快,生物量大,资源丰富,竹纤维形态和纤维素含量品质介于针叶木、阔叶木之间,所生产竹浆品种可与木浆相媲美。造纸术是中国古代四大发明之一,竹浆是纸浆的一种,以毛竹、慈竹等竹材为原料生产而成。我国竹浆纸主产区集中在四川、贵州、重庆、广西、福建和云南,其中四川是我国目前最大的竹浆纸生产省份。中国竹浆造纸产业向现代化规模化迈进,2021 年我国竹浆产量242 万t,同比增长10.5%;竹浆规模以上生产企业 23家,从业人数 7.6 万人,产值 132 亿元;竹纸和纸板加工生产企业 92 家,从业人数 3.5 万人,产值 71.5 亿元;以竹子为原料的手工纸生产企业 80余家,从业人数约 5000人。然而,竹浆造纸产业的发展对竹材提出了更高的要求,包括纤维长径比大、纤维素含量高、木质素含量低等适合竹浆造纸的性状,培育造纸用竹专用品种势在必行。论文对竹资源特点、竹材特性、竹子应用、竹浆造纸产业现状等背景进行了介绍,对竹子育种目标、竹子育种存在的困难和时代发展机遇进行了分析,概述了竹子的分布、种类、新品种、良种等的现状,提出了竹子育种存在的理论瓶颈、资源瓶颈和技术瓶颈等问题。在分析竹子转录组、基因组、小 RNA 与降解组以及基因组功能注释与分析平台等基因组学研究的基础上,提出了 21 世纪生物经济时代大数据智能育种策略,将融合生物育种、基因编辑、人工智能等技术以及大数据决策,以加速竹子育种进程,实现对竹子性状的精准定向改良。最后,依据继承传统非物质文化遗产—古法造纸的原理并结合现代科技的现代化造纸,提出优化造纸工艺、改进造纸设备和筛选适宜的造纸原料—竹子品种的现实行动。围绕竹浆造纸产业需求定向培育竹子新品种,提出培育节间均匀、木质素含量低、纤维长度长的新品种的育种方向,将智能育种策略和基因编辑技术注入竹子定向育种过程,全方位赋能竹浆造纸产业以新质生产力,实现竹浆产品开发全产业链的衔接与应用,以促进竹产业的绿色发展。
发布时间:2026-01-28
116. 球状纳米纤维素基/氨基酸复合吸附材料的制备与应用
摘要: 随着工业的发展,大量的重金属离子被排放到环境中,对自然生态系统造成了极为严重的影响。纤维素是林木资源的主要化学成分,是一种可再生生物质资源,其高值转化被广泛研究。近年来,球状纳米纤维素作为一种新型纳米纤维素逐渐受到关注,其在化学修饰、生物医学等领域具有很大的应用潜力。由球形纳米粒子组成的吸附剂表现出优异的吸附性能,近年来得到广泛研究。以球状纳米纤维素为基底,可制备出具有高官能团密度的全生物质纤维素/氨基酸球形纳米材料,可用于吸附、医学、分析化学、腐蚀和光致变色应用。本研究以玉米秸秆为原料,利用NaOH/尿素/硫脲溶剂体系,通过自下而上的方法将玉米秸秆转化为具有Ⅱ型纤维素结晶结构的球状纳米纤维素。通过高碘酸钠氧化、戊二醛接枝对球状纳米纤维素进行表面改性,成功构建了可被多种吸附功能官能团改性的三醛球状纳米纤维素吸附材料预改性平台。分别将两种具有代表性的氨基酸引入三醛球状纳米纤维素吸附材料预改性平台,成功制备了两种全生物质球形纳米吸附剂,即纤维素/L-赖氨酸(CTNAP-Lys)和纤维素/L-半胱氨酸(CTNAP-Cys)。详细研究了两种吸附剂的微观形态及化学和晶体结构,以及CTNAP-Lys对Cr(Ⅵ)和CTNAP-Cys对Cu(Ⅱ)的吸附机理。结果表明,成功制备了表面醛基含量高达 1.85±0.07 mmol/g 的三醛球状纳米纤维素吸附材料预改性平台;成功制备了CTNAP-Lys与CTNAP-Cys吸附剂,其微观形貌上表现出两个重要特征,即球形纳米粒子形态和纤维素Ⅱ晶体结构,显著提高了其吸附性能。CTNAP-Lys吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附容量为 361.69 m g/g,其吸附机理为三种作用的协同吸附,分别为:质子化氨基与Cr(Ⅵ)之间的静电作用、氨基和羧基对C r(Ⅵ)/Cr(Ⅲ)的螯合作用、部分Cr(Ⅵ)被氨基还原为Cr(Ⅲ);CTNAP-Cys对Cu(Ⅱ)的吸附容量为 252.38 mg/g,其吸附机理为去质子化的巯基和羧基与Cu(Ⅱ)之间的静电作用、巯基和羧基对Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)的螯合作用、部分Cu(Ⅱ)被巯基还原为Cu(Ⅰ)三种作用的协同吸附。
发布时间:2026-01-28
117. 球状纳米纤维素对Ag+的还原及其应用研究
摘要: 球状纳米纤维素作为一种新型的纳米纤维素,因其独特的结构和性质受到广泛关注。但其表面还原特性等关键性质尚未完全阐明,限制了其在实际应用中的发展。为此本研究对球状纳米纤维素的表面还原特性及其潜在应用进行了深入的探究。以球状纳米纤维素和硝酸银为原料,在 65℃下通过简单的共混反应将 Ag+还原为银纳米颗粒,通过测定 Ag+的损失率评估球状纳米纤维素对 Ag+的还原效果。并研究了还原后制备的球状纳米纤维素/银纳米颗粒复合材料对模式微生物大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性,以及对对硝基苯酚的催化降解性能。结果表明:球状纳米纤维素还原Ag+反应进行 3 h后,Ag+的损失率约达到 90%,可以高效地将硝酸银溶液中的Ag+还原为单质银纳米颗粒。球状纳米纤维素的纳米球形貌、纤维素Ⅱ型结晶结构和低聚合度赋予其高表面羟基密度,使其具有较高的还原性。还原后制备的球状纳米纤维素/银纳米颗粒复合材料具有新型结构,是大纳米球(球状纳米纤维素,平均粒径41±9.7 nm)和小纳米球(银纳米颗粒,平均粒径 12±6.3 nm)的共轭物。大纳米球不仅充当还原剂,同时作为独特的纳米球表面载体,使小纳米球分散良好。得益于这种新颖的结构,该复合材料对模式微生物大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为18.75 μg/mL和 150 μg/mL,具有优异的抗菌性能。同时该复合材料作为催化剂催化对硝基苯酚的表观速率常数kapp值达到了 1.6514 min-1,催化活性因子k值达到了 4792.0 min-1 g-1,高于多数同类型催化剂,表明其具有较高的催化活性。
发布时间:2026-01-28
118. 一种可作为塑料替代品的坚固聚亚胺玻璃体分子/纳米纤维素混合膜
摘要: 塑料因其价格低廉、优良的耐有机溶剂性等优点,已成为现代生活各个角落不可或缺的材料。2018年的塑料产量约为 3.6亿公吨。解决“白色污染”的最佳途径是垃圾塑料回收,但处理的复杂性和高成本严重阻碍了它的发展。因此,使用可持续和可降解材料作为新型塑料替代品是必要的。动态亚胺聚合物具有可交换的动态网络结构和可逆的交联键,因此可以很容易地进行再处理、化学降解和闭环循环可以减少环境污染,具有非常广阔的应用前景,是传统塑料的一种很有前途的替代品。然而,动态亚胺聚合物网络易于发生低温蠕变且尺寸稳定性较差,机械强度低。此外,大部分聚合物的合成原料是不可降解的石油基,这依然会对环境造成严重的威胁。因此,在动态亚胺聚合物网络中整合生物基材料是一种开创性的组合,这对可持续材料的发展以及生物塑料的优化都具有至关重要的作用。在各种生物基材料中,纤维素特别是纳米纤维素,由于其独特的结构和性能,以及天然的丰富度,被认为是一种很有前途的先进功能材料的纳米构件,不仅具有天然纤维素可再生、可生物降解等特性还具有强度高、杨氏模量高、抗拉伸强度高、长径比大等优点可做为绿色高性能复合材料的增强剂,用于制备轻量、高强度的复合材料。因此,为了克服这些缺陷,利用可再生资源纳米纤维素(纤维素纳米原纤维CNFs)和动态亚胺聚合物(PI)制备了高机械性能和简单可回收的复合材料,即CNFs增强聚亚胺复合材料(PI/CNFs)。PI/CNFs 可以形成多个氢键相互作用来增强界面亲和力,从而提高了PI/CNFs膜的力学性能(拉伸强度 71.00 MPa,杨氏模量 1.4 GPa)。同时,由于PI的存在,PI/CNFs与传统玻璃体一样具有良好的热诱导修复性、优良的耐水和有机溶剂性、较高的热稳定性以及良好的降解性和可回收性。此外,PI/CNFs-1%的复合材料可以很容易地被过量亚胺闭环回收。我们的研究提供了一种新的方法,以生产高度耐用,一致,和环保的传统塑料替代品对环境保护和社会可持续发展都具有重大意义。
发布时间:2026-01-28
119. 桢楠木精油中两种主要化合物的分离纯化及其结构鉴定
摘要: [目的]对桢楠木精油中的主要化学成分进行分离纯化,并通过核磁共振技术确定其分子结构。[方法]以四川桢楠木材为研究对象,采用超临界 CO2 流体萃取获得桢楠木精油,依次利用硅胶柱层析、硝酸银硅胶柱层析及C18 制备型高效液相色谱(HPLC)法分离纯化得到高纯度天然化合物,并进一步根据核磁共振波谱(NMR)解析主要化合物的化学结构。[结果]桢楠木精油中的主要化合物 Ⅰ、Ⅱ 不仅稳定存在于不同产地的桢楠木材中,且两者的相对含量均显著高于其他化合物,在所有化合物中占有绝对优势。制备型高效液相色谱分离纯化后的化合物 Ⅰ、Ⅱ 的纯度分别为96.6%和95.1%,这是目前分离纯化或人工合成可实现的最高纯度。[结论]通过结构分析,获知化合物 Ⅰ 的化学名称为 2-((2R,8R,8aS)-8,8a-Di methyl-1,2,3,4,6,7,8,8a-octahydronaphthalen-2-yl)propan-2-ol,英文为Valerianol,中文称作缬草醇;化合物Ⅱ 的化学名称为 2-((2R,5R,10R)-6,10-Dimethylspiro[4.5]dec-6-en-2-yl)propan-2-ol,英文为Agarospirol,中文称作沉香螺醇。缬草醇Valerianol(化合物 Ⅰ)与沉香螺醇Agarospirol(化合物 Ⅱ)对桢楠木精油的功效和用途有重大影响,有必要进一步研究其生物活性与毒理。
发布时间:2026-01-28
120. 通过动态亚胺胶黏剂制备的一种新型环保型木质混合膜
摘要: 现如今木材工业的快速发展,甲醛基胶黏剂在人造板制造行业使用占比逐渐被生物基胶黏剂逐渐替代。因为以脲醛树脂等石油原料为主的传统的胶黏剂在使用过程中产生的游离甲醛会对环境和人类健康产生危害。因此,制备出减少石油资源利用,无甲醛的释放,绿色环保的木材胶黏剂成为了当今的重点。迄今为止,生物基胶黏剂具有替代传统胶黏剂的潜力,因为它们具有可持续性,可生物降解的和环境友好但具有生物质通有的缺陷——易发霉。但是普通的胶黏剂难以做到废弃后再回收利用,造成了资源的浪费。本研究课题通过引入基于亚胺键的动态共价网络,使用对苯二甲醛和二乙烯三胺所制备的线性动态亚胺胶黏剂(DIA),具有更低的玻璃化转变温度。因为亚胺键中的CN双键具备的抗菌性,证明不会橡生物基材料发霉变质;且不存在甲醛的释放,DIA的利用过程更加的绿色健康。通过本研究制备的新型木材胶黏剂,将其与木纤维共混制备了环保型木质复合膜(WHF),DIA 的热驱动动态网络交换特性为 WHF 提供了快速的应力松弛行为,极大地提高了其热处理性能。WHF与木纤维具有良好的界面相容性,各界面之间形成了多种氢键相互作用,使WHF具有优异的力学性能。WHF的抗拉强度、抗弯强度、杨氏模量和抗弯模量分别达到 32.5 MPa、1.38 GPa、57.2 MPa和 4.53 GPa.DIA的动态网络交换特性也为WHF提供了良好的热驱动动态自适应能力,可以使WHF具备热塑性能和自修复能力。WHF经过加热后可以塑造成各种形状,而后经过加热仍能恢复原状;收到损伤的WHF在经过修复后的其力学性能可以得到很大程度的保存。同时,DIA的动态交换特性使WHF能够实现破碎材料在热压后重塑成全新的WHF.而动态亚胺键的可逆性赋予了 WHF 优异化学降解能力,可以完全实现闭环回收,对资源浪费提供了很好的新解决途径。此外,回收的木纤维和DIA保留了再次制备WHF的能力。在自然土壤中生物降解 5 个月后,WHF的质量下降了一半以上。综合以上结果,WHF作为新型的拇指复合膜有很大的前景。
发布时间:2026-01-28
121. 含木质素纳米纤维素阻燃紫外屏蔽膜的制备与表征
摘要: 面对石油基塑料造成的严重污染,多功能的环保生物质塑料受到学者们的关注。本研究使用简单的“一锅法”将含木质素纳米纤维素(LCN)、海藻酸钠(SA)、聚磷酸铵(APP)直接添加到聚乙烯醇(PVA)基体中制备了具有优异阻燃性和紫外屏蔽性的复合膜。XPS、FTIR结果证明了SA/APP成功被引入到PVA膜中。与对照纯PVA膜相比,添加了LCN的薄膜对UVC、UVB和UVA的紫外屏蔽能力均达到近 100%;所制备阻燃改性紫外屏蔽膜的极限氧指数从 18.19%增加到 38.48%,燃烧强度明显减弱,且具有离火自熄的效果,且在热稳定性测试结果证明了薄膜的残余质量明显增加,900℃时残余质量高达29.7 0%;另外,还发现SA的添加可以改善APP与基质之间相容性差的问题。这为扩大PVA的应用范围和开发生物质基阻燃材料提供了一种绿色、简单、高效的思路。
发布时间:2026-01-28
122. 纤维素室温溶剂体系开发及再生材料构建
摘要: 纤维素是自然界最丰富的天然高分子,具有高度有序的多级结构以及优异的物理力学性能和独特的化学性质,这些突出的优势赋予其适于制备可持续的高性能材料代替不可降解的石油基产品,缓解环境污染和能源过度消耗的压力。纤维素溶解处理和溶液加工是一种将纤维素直接转化为新型功能材料的方式,在纺织领域和其他相关行业有着广泛的应用。然而纤维素分子之间形成的密集氢键网络极大限制了其在水或传统有机溶剂中的溶解性,成为开发和应用纤维素材料面临的一大挑战,因此开发低成本、环境友好、温和的绿色溶剂实现对纤维素高效地溶解,以及通过重构纤维素的氢键网络构建高性能材料,是推动纤维素资源高值化利用的关键。 基于第四类低共熔溶剂(DES)体系,开发出一种衍生化的低成本溶剂由甲酸/氯化锌水合物构成。该溶剂能在室温下高效溶解和均相酯化纤维素,并且对多种纤维素原料(微晶纤维素、杨木纤维素、工业针叶木浆、商业脱脂棉)均具有优异的适用性。利用反溶剂分子诱导纤维素分子链自组装,成功构建了多种纤维素的功能材料(凝胶、膜、丝),尤其是纤维素再生丝具有极高的力学拉伸强度(~1GPa),同时具有极好的编织性、染色性、耐溶剂稳定性,也可以实现连续化生产,有望作为功能纤维应用于纺织领域。
发布时间:2026-01-28
123. 微波水热预处理对杜仲木基炭材料电化学性能影响研究
摘要: 我国提出“双碳”目标,加速能源结构调整,促进了多元储能技术的快速发展。锂离子电池材料的供应面临着可持续性的挑战,加之安全系数差和制造过程的复杂性,成本居高不下。因此,开发多元储能技术,有及其重要的战略意义。本论文本论文构建微波水热碳化预处理制备多孔活性炭应用于超级电容器和制备硬碳应用于钠离子电池的研究内容,提供了一种节能、环保、高效的制备方法,为生物质原料应用于储能领域提供了参考。利用杜仲木材作为生物质前驱体,磷酸作为活化剂,通过微波水热预处理与微波热解协同制备了杜仲木基活性炭,并组装超级电容器测试其电化学性能。杜仲木材170℃条件下微波水热1 h,以800 W功率微波热解 30 min,制备的活性炭比表面积最高,为 2138.3 m2/g,发达的孔隙结构和高比表面积有助于离子的存储和传输,从而具有更大的比电容和循环稳定性。此外,在不使用活化剂的情况下,通过微波水热预处理和高温热解制备了杜仲木基硬碳,并组装扣式电池测试储钠性能。1300℃热解条件下,比表面积最低,为 70.87 m2/g,闭孔结构的形成有助于钠离子半电池平台容量的提高。微波水热预处理有助于提高硬碳晶体的无序化程度和层间间距,使硬碳内部形成更多缺陷,促进Na+的传输。此方法制备的硬碳作为钠离子电池负极材料展现出良好的充放电比容量和库伦效率。
发布时间:2026-01-28
124. 组坯方式对毛竹基重组竹材物理力学性能的影响
摘要: [目的]在“双碳”、“以竹代塑”的背景下,竹质工程材料在轻质结构建筑及其关键承载构件中有巨大的应用潜力。本文探讨了不同组坯方式下的毛竹基重组竹材的各物理力学性质,以探究重组竹材在建筑领域的应用与发展前景。[方法]本实验以毛竹基重组竹为研究对象,选用 5个不同密度(0.8 g/cm 3、0.9 g/cm3、1.0 g/cm3、1.1 g/cm3、1.2 g/cm3),两种组坯方式(顺纹组坯和纵横组坯)的板材,测定其抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、横纹抗压强度、顺纹抗剪强度和水平剪切强度(平行加载、垂直加载)及实际密度和吸水厚度宽度膨胀率共 12个物理力学性能指标。[结果]各性能测试得出:毛竹基重组竹顺纹抗拉强度范围为78.4-147 Mpa、顺纹抗压强度值测试范围 52.8-88 Mpa、抗弯强度为119.2-153.8 Mpa、抗弯弹性模量为8250-10640 Mpa、水平剪切强度(水平加载)为11.0-18.8 Mpa,水平剪切强度(垂直加载)范围为 8.1-17.8 Mpa 和(室内、室外)吸水厚度膨胀率,以上各力学性能测试数据均显示出:组坯方式纵向优于纵横;而顺纹抗剪强度为15.4-19.9 Mpa,横纹全部抗压强度为23.8-54.6 Mpa,横纹局部抗压强度为 30.6-112MPa和(室内、室外)吸水宽度膨胀率4个力学性能指标根据数据可得出:组坯方式纵横优于纵向。而吸水厚度宽度膨胀率会随着密度的增大,膨胀率逐渐减小。[结论]毛竹基重组竹材的物理力学性能较为均一稳定,各力学性能随密度的增加呈现上升趋势,组坯方式对重组竹板材的各个物理力学性能指标有很大影响。综合而言,将毛竹基重组竹材料作为建筑结构用材拥有广泛前景。
发布时间:2026-01-28
125. 一步法从六种未经预处理的生物质木质纤维素中制备含木质素的纳米纤维素
摘要: 含木质素的纳米纤维素(LCN)在制备高性能生物基材料方面具有巨大潜力,而合适的原材料可以以更经济的方式生产LCN.因此,对六种生物质木质纤维素(构树皮、毛竹、藤材、轻木、杨木和杉木)的形态、化学成分和超分子结构进行分析研究,并利用草酸二水合物(OAD)对其直接水解制备 LC N.结果表明,构树皮是一种富含纤维素的天然原料,纤维素含量极高,木质素含量低,纤维素链连接松散。与其他五种生物质木质纤维素相比,使用OAD在不经任何预处理水解构树皮制备的LCN产率更高,粒度分布更均匀,粒径更小;且从构树皮中提取的LCN具有更高的结晶度和热稳定性。LCN的产率很大程度上取决于原料纤维素的含量,原料纤维素含量越高,LCN产率越大;当纤维素含量为 75.9%时,LCN产率可超过50%;细长柔软的木质纤维原料会使所制备的LCN的粒度较小且分布均匀。该研究结果表明,与其他木质纤维原料相比,未经任何预处理的构树皮是一种有利于高产LCN的原料,这为利用OAD水解法从未经预处理的构树皮中高效、高产地制备LCN提供了一种经济可行的方法。
发布时间:2026-01-28
126. 马来酸改性木质素制备超柔性/紫外线屏蔽的明胶/木质素薄膜
摘要: 利用马来酸对碱性木素和木质素磺酸钠进行化学改性,可用于生产超柔性明胶薄膜。两种木质素酰化改性前后的形态和化学结构发生了明显的变化,对比结果表明,羧基和C=C成功接枝到木质素上,导致木质素的理化性质发生变化。与酰化改性的木质素磺酸钠相比,酰化改性的碱性木素(MAL)更适合制备明胶(GEL)/木质素复合膜,能够使明胶薄膜保持透明性并具有优异的紫外线屏蔽能力。GEL/MAL复合膜的断裂伸长率是纯明胶薄膜的2倍以上,极大地解决了纯明胶薄膜在使用过程中的脆性问题,表明酰化改性的碱性木素可以作为替代甘油的可再生添加剂。本研究的结果也证明了木质素的来源和结构会影响其与明胶溶液的相容性,较高的失重率和较低的热降解温度表明,明胶/木质素复合膜在使用寿命结束时更容易热降解。这项研究为明胶和木质素生产可再生生物薄膜提供了一种潜在且有效的方法。
发布时间:2026-01-28
127. 超声-漆酶协同预处理对沉香精油提取及活性影响研究
摘要: [目的]沉香精油因其芳香馥郁和多种药理功效而备受推崇,且价格昂贵。然而,传统的水蒸气蒸馏法提取效率低。为提高提取效率,本研究旨在探索超声波与漆酶协同预处理技术在沉香精油提取中的应用。[方法]本研究采用超声-漆酶协同预处理结合水蒸气蒸馏法,并利用扫描电镜、拉曼光谱、BET法和水接触角测试仪等手段探究沉香精油快速提取机制。此外,采用感官评价、气质联用仪(GC-MS)和体外活性测试法分析协同预处理对沉香精油的香气、成分和生物活性的差异。[结果]超声-漆酶协同预处理法精油得率可达0.20%,较传统方法提高了 72.89%,且显著高于单独使用超声或漆酶法精油得率提升之和,体现了显著的协同作用。超声波的空化效应加速溶剂对细胞内含物的提取,促进精油溶解;同时,超声增强漆酶与木质素之间的接触频率,提升降解木质素的效率,破坏细胞壁,增加孔隙率和亲水性,从而实现精油高效提取和产率提升。超声-漆酶协同预处理法与传统水蒸气蒸馏法提取的精油在香气上极相似,均以药香、薄荷和木质味为主。进一步的GC-MS分析显示,两种精油的成分均以倍半萜氧化物为主,但超声-漆酶协同预处理法提取的精油中,倍半萜氧化物的相对含量为 95.3%,高于水蒸气蒸馏法(89.6%)。此外,超声-漆酶协同预处理法提取的精油在抗氧化、抑制乙酰胆碱酯酶和 α-葡萄糖苷酶方面性能显著提升。分子对接结果揭示,这些提升主要由于倍半萜氧化物与抗氧化酶、乙酰胆碱酯酶和α-葡萄糖苷酶之间存在高度亲和性,主要通过氢键、共价键及疏水作用等与酶中的氨基酸残基相结合,从而展现出潜在的生物活性。[结论]超声-漆酶协同预处理实现了沉香精油的高效提取,不仅较好地保持了原始精油的香气特点,还显著提高了多种生物活性,提升了产品的附加值,对沉香高值化利用具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
128. 具有高导热性、光热转换性能和形状稳定的铜增强导热木质复合相变材料
摘要: 太阳能是一种清洁的可持续能源,然而太阳能的供给存在间歇性、不稳定的缺点,以相变材料(PCM)为核心的潜热储能技术是高效利用太阳能的理想技术。然而,PEG在使用过程中存在易泄漏和导热性能不足的问题。因此,我们采用多孔木材作为骨架,将PEG封装其中,并添加Cu颗粒进行改性,通过真空浸渍法制备了一种新型的复合相变材料Cu-DW/PEG.实验结果表明,Cu颗粒增强的导热型木基复合相变材料具有高导热性、优异的热稳定性和光热转换能力。特别值得注意的是,Cu-DW/PEG 的导热系数显著增强,达到0.41W/mK,是DW/PEG的1.64倍,是纯PEG的2.05倍。其焓效率为89.81%,相对焓效率为95.78%,均高于类似复合相变材料。此外,所制备的Cu-DW/PEG具有高达76.5%的光热转换效率。总的来说,我们所研发的Cu-DW/PEG在热能管理和太阳能吸收等领域具有广泛的应用潜力。
发布时间:2026-01-28
129. 木质纤维-聚己内酯-聚乳酸“核-壳-壳”增韧聚乳酸复合材料及增韧机制研究
摘要: 为改善木质纤维/聚乳酸(WF/PLA)的界面相容性及韧性,通过表面引发开环聚合(SI-ROP)反应,以木质纤维为核在其表面引发开环聚合形成聚己内酯(PCL)橡胶壳层及聚乳酸(PLA)外壳层,构筑WF-rD-PLA“核-壳-壳“结构,进一步通过熔融共混挤出的方式制备得到WF-rD-PLA/PLA复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪、万能力学试验机和摆锤冲击试验机对复合材料的化学结构、结晶性能、微观形貌、热性能、拉伸性能及冲击强度进行综合表征。结果表明:(1)WF-rD-PLA和AL-WF-rD-PLA的红外光谱中表现出更强的-C-H键振动吸收峰和羰基(C=O)伸缩振动吸收峰,表明SI-ROP反应成功地将PCL柔性链和PLA分子链引入到木质纤维表面。(2)SI-ROP反应后,改性木质纤维结晶度显著下降,表明表面重构修饰引入的聚合物分子链破坏了木质纤维整体结构的规整度。改性之后复合材料的结晶度显著升高,这是因为表面修饰改善了复合材料的界面相容性。(3)改性之后的复合材料断面形貌较为粗糙,呈现出一定的拉伸延展现象,表明复合材料的韧性得到了显著改善。(4)在不大幅牺牲复合材料强度的情况下,木质纤维经碱处理之后制备的WF-rD-PLA/PLA 复合材料的拉伸韧性提升了 335.9%。(5)“核-壳“和“核-壳-壳“结构组成的复合材料在玻璃化转变温度(Tg)范围内没有明显的松弛峰且Tg有所升高,表明改性之后复合材料中聚乳酸的链段运动能力有所下降,木质纤维的表面改性结构改善了复合材料的界面相容性。改性之后复合材料的热失重曲线向低温方向偏移,说明改性之后的复合材料的热稳定下降,说明 SI-ROP 反应成功将乳酸在木质纤维表面接枝形成低分子量聚乳酸分子链,从而导致复合材料的热分解温度显著下降。
发布时间:2026-01-28
130. 低共熔溶剂介导的纤维素基PEDOT柔性电子器件构建与性能研究
摘要: 纤维素是木质细胞壁的三大组分之一,具有自然储量丰富、可再生、可生物降解、低成本、可加工性优异等诸多优势特性,其在功能材料开发、新能源系统设计及生物医疗电子构建等领域具有积极研究。低共熔溶剂(DES)是一类由氢键供-受体组成的新型绿色溶剂体系,其具有可设计性强、无毒无害、蒸气压低等优良特性,在功能材料的绿色合成及柔性储能器件设计等方面具有巨大的潜力优势。针对当前柔性电子器件的个性化、可穿戴、图案化的需求,设计并研究了六水氯化铁(FeCl3·6H2O)为氢键受体的一系列低共熔溶剂体系,探究了氢键供-受体在导电聚合物合成过程中的各自作用机制,应用了液液界面反应和气液界面反应的策略,分别制备了三种纤维素基导电材料。 以六水氯化铁/乙酰胺(C2H5NO)为组分的DES溶剂反应体系,成功引导了导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)和聚吡咯(PPy)的可控、自下而上的原位聚合及本征多孔结构优化构筑。基于DES制备的PEDOT具有高电导率(65 S/cm)、丰富的孔隙结构(孔隙率约为70.61%)及吸附位点(BET>5 8 m2/g),赋予了PEDOT良好的电化学性能和宽的电压窗口(高达1.2 V),有利于改善可打印电子墨水的分散稳定性。结合纤维素衍生物良好的流变特性和加工性,所制备的纤维素基PEDOT导电墨水具有储存稳定性、可控的流变特性、形貌设计性以及性能加工性。 以六水氯化铁/尿素(C2N2H6)为组分的DES反应体系结合气相沉积策略,可用于制备具有可调电化学性能和稳定界面的纤维素基PEDOT自支撑电极。该方法制备的自支撑电极具有高电导率、多层级孔隙结构、良好的力学性能和稳定的界面,在三电极体系下的面积比容量可高达2200 mF/cm2,所组装的对称夹层结构柔性超级电容器表现出高能量密度和功率密度。多个设备串联后,可用于可穿戴电子。 配合微电子打印技术,气相策略可进一步用于精准控制的可编辑的纤维素基图案化PEDOT柔性电路制备。打印图案分辨率达到 200微米,可媲美电脑刺绣,同时具有良好的设计性和界面稳定性。制备的图案化 PEDOT/纤维素神经电极具有宽达 3.6 V 的水窗口和低接触电阻(90 Ω),并对它们的性能进行了相应的表征,展示了它们在储能、传感、发电等装置中的应用潜力。图案化气相聚合方法展现出极强的可扩展性和实用性,可以在生物质基纤维素和石油基塑料基底上实现复杂导电图案的沉积,具有个性化导电织物和电路修复的应用前景。
发布时间:2026-01-28
131. 无机盐构筑的MXene功能化木基柔性水凝胶及其传感性能研究
摘要: 通过“自上而下“方法制备木材水凝胶引起了研究者的广泛关注。在本研究中,二维和导电的Mxenes被用作填料和功能剂,以赋予具有多功能的木材水凝胶。具体来说,使用无机ZnCl2 溶液体系将木材基质直接转化为木材水凝胶。ZnCl2 具有促进 Mxenes 脱落和分散,同时诱导纤维素纤维重排的双重作用。纤维素和Mxenes之间可以构建广泛的氢键网络,Zn2+离子和羟基之间的离子配位为复合水凝胶提供了二级交联网络。在Mxenes和Zn2+离子的作用下,制备的木材水凝胶具有良好的各向异性、优异的机械性能、高导电性和极端的耐温性。此外,木材水凝胶在人体运动检测、温度传感和光热转换等健康监测应用中显示出巨大的潜力。该研究为开发具有高导电性和宽温度响应范围的木材水凝胶传感器系统提供了一种简单的策略。
发布时间:2026-01-28
132. 基于DVS的饱水木竹材水分等温吸附特性
摘要: [目的]研究饱水状态下木竹材水分等温吸附的变化规律,阐明干燥过程中木竹材内部水分状态的变化机制,旨在为木竹材的干缩湿胀行为研究和木竹制品的加工利用等参数优化提供理论依据和数据参考。[方法]以块状的毛竹竹黄(M-B)和竹青(O-B)、杨树边材(SW-P)和杉木边材(SW-CF)为试验材料,采用动态水分吸附分析仪(DVS)测定饱水木竹材试样的水分解吸-吸着-再解吸等温线,并借助H-H模型对其吸湿平衡含水率进行非线性拟合分析,揭示木竹材水分吸附过程中单分子层吸附水和多分子层吸附水的变化规律,进而探究自由水和吸着水含量及其与纤维饱和点的关系。[结果]1)M-B,O-B,SW-P和SW-CF试样的饱水含水率分别为138.05%、48.02%、149.40%和 308.56%,解吸至相对湿度(RH)为 0%时,M-B,O-B,SW-P和SW-CF试样所需时间分别为 48.82、34.69、48.86 和 48.36小时。2)从饱水态解吸至95%RH时,M-B,O-B,SW-P和SW-CF试样的平衡含水率(EMC)分别为120.30%、38.01%、31.92%和36.88%;在70%-95%RH范围内,木竹材试样在第一次解吸所达到的EMC明显大于后续的吸湿与再解吸过程。3)木竹材试样的吸湿滞后值随着RH增加先增大而减小,M-B,O-B,SW-P和SW-CF试样在 70%RH时吸湿滞后值达到最大,其值分别为3.10%、3.67%、3.44%和 3.24%;木竹材试样的吸湿滞后率随着RH增加而增大。4)H-H模型可用于描述木竹材试样吸湿平衡含水率,其拟合度R2 高于 0.998;M-B,O-B,SW-P和SW-CF试样细胞壁吸附水的极限含量(FSP)分别为23.63%、19.05%、27.05%和27.86%。[结论]与毛竹材相比,杨树和杉木的饱水含水率较高,而解吸至 95%RH的EMC较低,且此阶段所需解吸时间也越长。含有自由水的木竹材在大于70%RH范围内解吸,表层发生吸着水解吸的同时,其芯层仍有自由水的排除,且该现象在毛竹材中尤为明显;在低于 70%RH时,木竹材细胞壁中吸着水开始解吸。
发布时间:2026-01-28
133. 高温热改性橡胶木的颜色及化学成分变化
摘要: 高温热改性处理可以改变木材的表面颜色,赋予木材更好的潜在商品价值。橡胶木是我国热带地区主要的人工林商品木材,对其进行高温热性处理将有助于扩大其使用范围,实现橡胶木的改性增值利用。以 10 年生橡胶木为研究对象,按照热处理温度和热处理时间的组合设计不同热处理工艺,以未处理的橡胶木和柚木为对照,分析了不同热处理工艺对橡胶木表面颜色和化学成分及结构的影响。结果表明:(1)热处理温度和热处理时间对橡胶木表面色度学参数(ΔE*、L*、a*、b*)有显著影响,热处理温度的影响大于热处理时间。在热处理温度为 185℃~200℃、热处理时间 3h~4h的工艺条件下,可以实现与柚木素材比较接近的颜色效果。(2)热改性处理橡胶木木材主要组分纤维素、半纤维素和木质素的含量都发生了变化,纤维素和半纤维素相对含量下降,木质素的相对含量上升。热改性橡胶木的纤维素含量在 47.0%~5 0.8%,半纤维素含量在 10.0%~14.6%,木质素含量在 14.8%~27.3%。(3)x射线光电子能谱(XPS)分析表明,热改性处理橡胶木的O/C比下降,C1s光谱中C1的贡献增加,C2的贡献减少。傅立叶红外光谱(FTIR)分析表明,热处理橡胶木在波数 1738、1646 和 1600cm-1 附近的羰基峰(C=O)的变化趋势较为明显。气相色谱质谱(GC-MS)和热解气相色谱质谱联用(Py-GC-MS)分析表明,酚类和醛类物质明显增多,说明在热改性处理过程中,半纤维素甚至木质素发生了化学变化,发色物质或发色基团增多,导致橡胶木表面颜色加深。
发布时间:2026-01-28
134. 杉木与松木热处理改性和生态旅游中的应用研究
摘要: 随着人们生态环保意识的提高,绿色环保材料越来越受人们的青睐。为了改善人工林木材的天然缺陷,可对其进行热处理改性,人工林杉木与松木木材经过热处理改性后将是一种绿色生态环保材料。研究基于广西丰富的人工林及生态旅游旅游资源,以水蒸气作为保护介质,对 15年生的杉木与松木使用 1 60-220℃温度进行热处理,借助 SPSS 软件对高温热处理杉木与松木的物理力学性能进行了分析。同时采用模糊综合评价法对高温热处理木材在生态旅游业中的应用发展潜力进行评价,并以三江县为例进行实证研究。结果表明:(1)热处理温度在 160℃~200℃范围内,杉木与松木木材经过热处理后其尺寸稳定性比未处理材显著提高,其吸湿性能下降了 40%,干缩及湿胀下降了 50%;热处理温度在 180℃~220℃范围内,对人工林杉木与松木进行热处理改性,其静曲强度分别在 59~69 MPa之间和67~115 MPa之间,其弹性模量分别在 7640~8067 MPa之间和 11399~12320 MPa之间,杉木材达到一级材性能,松木达到了二级材性能。(2)热处理改性杉木与松木可以作为生态旅游游客中心、票务中心、健身或休闲中心等建筑中作为室内及室外装饰材料,及生态景区内的木栈道、木亭、木廊、木塔、木桥、木质小品、小木屋等景观,突出景区的原生态化,让游客身心得到彻底的回归和放松。(3)结果显示,高温热处理木材在生态旅游业中的应用潜力巨大,可能40.4%为“优秀”,40.7%为“良好”,17.3%为“中等”,1.7%为“一般”,0.1%为“差”,综合潜力为良好;高温热处理木材特性权重值最大为 0.492,维护保障权重值最小为 0.004.高温热处理木材+文化生态旅游产业融合发展模式,是促进高温热处理木材产业及旅游产业绿色化发展的有效途径。
发布时间:2026-01-28
135. 溶剂与催化剂对催化转化油茶果壳木质素制备酚类单体收率与选择性的影响
摘要: [目的]油茶果壳(Camellia oleifera shell,COS)是一种富含木质素的可再生生物质资源,是制备高值化学品的潜在原料。然而,目前对COS高值化利用的研究相对匮乏,导致资源浪费和环境污染问题。本研究旨在评估不同溶剂-催化剂体系对催化还原分离油茶果壳木质素制备酚类单体收率和选择性的影响,探索适用于COS木质素的高效催化体系,为木质素的高效增值利用提供理论支撑和技术参考。[方法]在氢气或氮气氛围下,采用贵金属催化剂(Pt/C、Pd/C或Ru/C)与醇类溶剂、醇/醇共溶剂以及醇/水共溶剂组成不同的溶剂-催化反应体系,系统地研究COS木质素的催化还原过程。此外,探讨了反应温度和反应时间对催化还原过程的影响。通过气相色谱(GC)对酚类单体进行定量分析,并通过二维核磁共振(2D HSQC NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和电喷雾电离质谱(ESI-MS)对COS木质素的结构特征进行了详细表征。[结果]氮气氛围下,在H2O/EtOH(3:7,v/v)共溶剂中,酚类单体收率为 11.1 wt%,丙烯基取代单体的选择性高达91%。在氢气氛围下,酚类单体收率最高达到 17.0 wt%,丙醇基取代单体的选择性为 86.9%。在Pd/C催化作用下,酚类单体中丙醇基取代单体的选择性最高(92%);而在氮气氛围下,180℃反应温度下则主要生成丙烯基取代单体(选择性最高为 91%)。提高反应温度和延长反应时间可以使酚类单体的选择性从丙烯基取代单体向丙基取代单体转变。2D HSQC NMR分析表明,在Pd/C和氢气存在下,γ-酰化β-O-4键(A'γ)和β-β键(B,树脂醇)的信号消失,同时丙基和丙醇侧链相关信号显著增强。GPC洗脱曲线表明木质素片段的分子量降低。ESI-MS谱图中m/z 250-400 范围内(主要为二聚体)信号峰减弱,表明木质素被有效解聚。[结论]氢气与催化剂协同作用下的酚类单体产率显著高于氮气氛围下的产率。GPC和ESI-MS谱图中木质素寡聚物的信号峰减弱,表明木质素被有效解聚。2D-HSQC NMR谱图验证了γ-酰化β-O-4 键和β-β键的断裂,以及丙基和丙醇基取代单体的生成。最后,本文提出木质素衍生寡聚物可通过氢解、加氢和脱羧等反应形成乙基、丙基或丙醇基取代的酚类单体。综上所述,本研究提出了一种通过催化还原分离油茶果壳木质素以高效生成酚类单体的潜在途径,为农林废弃物的高值化利用提供了理论支撑和技术参考。
发布时间:2026-01-28
136. Process development,process simulation and energy calculation of integrated utilization of woody biomass
摘要: Completing full utilization of the biomass feedstock is what the current biorefinery needs to solve.Compared with cellulose and lignin,hemicellulose exhibits a higher susceptibility to depolymerization.In this paper,a biorefinery process is developed for the fractionation of oil-tea camellia fruit shell wastes into three main products.A scale-up experiment was first carried out in this paper.Oil-tea camellia fruit shell wastes were first hydrolyzed in a C6H8O7/H2O system to remove the hemicellulose.The aqueous fraction comprises monosaccharides and oligosaccharides,achieving a hemicellulose removal efficiency of 79.7%.Lignin was extracted from the residual solids using an ethanol/isopropanol solvent system with a purity of 87.81%.The three products obtained have potential applications in feed,cultivation substrates and sterilizers.Then given the energy-intensive nature of pretreatment,energy consumption of the process was assessed via process simulation software.The water evaporation utilities account for approximately 62%of the overall energy consumption.When the pretreatment reaction is conducted at 130°C with a raw material to water mass ratio of 1:3,energy consumption can be optimized to 0.2140 t/t.With the adoption of reaction liquid recycling,energy consumption can be further reduced to 0.1763 t/t.The pretreatment reaction temperature and the mass ratio of raw material to water have an effect on energy consumption,with the latter exerting a slightly greater influence.Specifically,at a reaction temperature of 130°C and a mass ratio of raw material to water of 1:3,energy consumption can be further reduced by approximately 0.05t/t.Under these conditions,when the reaction liquid is recycled once and twice,the energy consumption is reduced by 0.034t/t and 0.037t/t,respectively.This paper outlined a pathway for the integrated utilization of lignocellulose,facilitating the feasibility of engineering calculations for biorefinery processes.
发布时间:2026-01-28
137. 基于多组学联合分析揭示樟叶越桔组织特异性的黄酮类变化和生物合成机制
摘要: 樟叶越桔是杜鹃花科越桔属的一种常绿灌木植物,具有很高的利用价值,现已发现 91种,主要产地在西南和华南地区。云南滇中地区(武定县、禄劝县、巍山县等)樟叶越桔野生资源丰富,楚雄彝族人民利用其幼嫩叶芽制成具有传统特色的雀嘴茶,是彝族民间常用的一种茶代用品。由于云南省的立体气候特点,越桔属植物非常丰富,占全国越桔属植物的 49%,且仍有大量野生越桔属植物尚未得到有效的品质评价和开发利用。近年来,对该属植物的营养成分、主效成分进行研究发现,樟叶越桔含有丰富的酚类物质并具有多种生物学效应。通过了解樟叶越桔类黄酮的组织特性和代谢过程对于调节所需的生物合成及其在食品、医药和营养行业的潜在用途至关重要。 代谢组学,是继基因组学、转录学、蛋白质组学以后发展出来的又一门综合性学科,其核心理念是利用核磁共振、色谱、质谱等技术对其进行分析,并通过化学计量仪器等软件对其进行处理,从而得到相应的信息。潘媛等采用超高效液相色谱-串联质谱技术构建灰毡毛忍冬花不同发育阶段代谢组,揭示了次生代谢产物在花发育过程中的变化规律。高悦等基于LS-MS/MS非靶向代谢组学技术,探析太行菊属植物对环境变化的代谢响应机制。 代谢及转录组学已经成为识别植物中类黄酮的有力工具。在此,我们对樟叶越桔进行了广泛的谱图分析。我们检测出了85种黄酮类化合物,包括类黄酮苷、黄烷醇、黄酮类、甲氧基化黄酮类、双黄酮类化合物和多类黄酮等。在此基础上,我们发现不同组织部位中类黄酮的含量存在显著差异。通过对植物中具有代表性的黄酮类化合物进行表征,探讨了其对植物健康的促进作用和抗氧化能力。因此,我们的工作加深了对樟叶越桔整株类黄酮富集的理解,并最终为植物开发与应用提供建议。
发布时间:2026-01-28
138. Ni-Cu@γ-Al2O3 catalyst achieves high efficiency selective hydrogenation of rosin
摘要: Rosin is a solid natural resin and is an important renewable resource from pine forests in our country.Its main components are abietic acid and pimaric acid,with small amounts of fatty acids,fatty acid alcohols,and neutral substances.Due to the unsaturated conjugated double bonds in the rosin molecules,oxidation occurs in the presence of oxygen in the air,resulting in a decrease in its performance.Therefore,modified rosin as an optimized product has received a lot of attention.Hydrogenated rosin,as one of the modified products of rosin,catalytically hydrogenates the non-ring double bond structure in resin acids,effectively improving the stability and antioxidant properties of rosin.γ-Al2O3 is widely used in catalysis due to its unique porous structure,catalytic activity and stability.As a low-cost and efficient non-precious metal solution,Ni supported catalysts have been used in the catalytic production of hydrogenated rosin.However,Ni based catalysts have the characteristics of high temperature decarboxylation and low selectivity for hydrogenation of dihydrorosin acid.To solve this problem,we reported a γ-Al2O3 supported Ni-Cu catalyst(Ni-Cu@γ-Al2O3),which showed high activity and selectivity for dihydrorosin acid.The effect of Cu on Ni dispersion was studied.The high selectivity of rosin hydrogenation was achieved by increasing the dispersion of Ni and Ni-Cu bimetallic co-catalysis.The high stability of Ni-Cu@γ-Al2O3 support and the high dispersion of Ni reduce the formation of clusters to maintain the high repeatability of the catalyst,and the separated Ni-Cu@γ-Al2O3 catalyst can still maintain high catalytic activity after 10 cycles.
发布时间:2026-01-28
139. Highly selective and efficient hydrogenation of fatty acids to alcohols using NiMo@C catalyst
摘要: Selective hydrodeoxygenation is the central challenge in converting bio-derived fatty acids into fatty alcohols under mild conditions.Herein,an effective and highly selective carbon-supported NiMo catalyst(NiMo@C)was developed by the thermolysis Ni-based metal-organic frameworks(MOF)impregnated Mo species.At a low temperature of 160 ◦C,the stearic acid can be efficiently converted into corresponding stearic alcohols over the NiMo@C with about 97%selectivity at 100%reactant conversion,which is superior to the most reported catalysts containing noble catalysts.The excellent catalytic performance of NiMo@C catalyst was mainly attributed to the ordered arrangement of Ni in the MOF and the uniform loading of molybdenum salt,which leads to an ideal distribution of Ni and Mo after pyrolysis of the MOF.The carbon support also prevents the aggregation of metal particles,which promotes the dissociation of hydrogen and enhances the synergy between Ni and Mo sites.More importantly,the synthesized NiMo@C catalyst showed excellent reusability with no loss of activity after 15 consecutive runs due to the stability of the catalyst structure.This provides a useful and simple method for synthesizing highly efficiency and stable NiMo@C bimetallic catalysts,which can facilely and selectively hydrogenate the bio-derived fatty acids to corresponding alcohols under mild conditions.
发布时间:2026-01-28
140. 高性能与功能型生物基光固化3D打印材料的绿色制备及性能
摘要: 利用天然可再生的生物质资源制备光固化3D打印材料,对生物质资源的高值化利用与 3D打印材料产业的可持续发展来说均具有十分重要的意义。当前,生物基光固化 3D打印材料普遍存在热/力学性能不足、难以自修复与回收加工、制备过程污染严重等诸多重要问题。针对这些问题,我们以植物油与天然酚为起始原料,结合绿色合成方法、动态键化学等,构建了系列高性能、可自修复、可回收加工的光固化 3D打印材料,并揭示了材料的构效关系、自修复/可回收机制等。例如,以蓖麻油为起始原料,通过引入基于分解机理的动态位阻脲键,制得了可循环回收的光固化 3D打印材料;该材料降解过程十分迅速(100℃条件下仅需 2h便可完全降解),且回收树脂的颜色、粘度、热/力学性能、聚合速率等与原树脂相比几乎无差别[4]。研究工作不但可提供具有潜在应用价值的生物基光固化 3D打印树脂产品,而且可为该类材料的设计、制备及应用提供新思路和新途径。
发布时间:2026-01-28
141. 生物质热化学碳封存与高值化利用技术及应用
摘要: 二十大报告指出:积极稳妥推进碳达峰碳中和,发展绿色低碳产业。生物质是自然界唯一含碳的可再生资源,具有存储量大、来源广、碳中性等优点。面向国家“双碳战略”,针对农林生物质废弃物高值化利用难的问题,南京林业大学牵头的“生物质高效碳封存技术与应用”青年团队(江苏省高等学校优秀科技创新团队),开展了基于热化学转化的生物质碳封存与高值化利用研究。研究成果被江苏省科协评为2023年度江苏省现代农业领域优秀科技进展。 本文汇报介绍了该进展的主要内容,以期为生物质高效利用提供理论和技术支撑。(1)基础研究:以木竹片、果壳、秸秆及生物质三组分为原料,分析了热分解机理与催化转化路径;结合固体核磁等表征,掌握了生物质炭碳结构的分布规律,探索了生物质炭与热解挥发分的交互作用,明确了生物炭稳定性机理及产品对减少农田活性氮排放的长效机制,阐明了有机肥产品特征及田间应用效果,为生物质碳封存技术创新提供理论依据。(2)技术研究:初步构建了基于热化学转化的生物质碳封存高值化利用技术,包括生物质热解转化碳封存联产活性炭和炭基催化剂、生物质气化转化碳封存联产机制炭和热能、生物质水热转化碳封存联产炭基肥料,创新了液体肥与生物质炭耦合还田工艺,促进了炭基产品还田及固碳减排,为助力我国早日实现“双碳”目标提供了参考路径。(3)工程应用:项目成果作为江苏省农林领域代表性成果之一,受邀请在第30届中国杨凌农业高新科技成果博览会(科技部等主办,国家5A级农业综合展会)上展示和推广。部分成果已获得转化,取得良好的经济和社会效益。
发布时间:2026-01-28
142. 烘焙酸洗预处理调控生物质元素分布及其对热解生物油的影响机制
摘要: 生物质是唯一能够生产化学品和液体燃料的可再生碳源,可通过催化热解技术制备轻质芳烃等化学品。然而,由于生物质原料存在高氧含量(35~45%)和高灰分含量(1~15%)的天然品质缺陷,导致催化热解存在目标产物收率低、催化剂易积炭失活等问题,仍然长期制约着该项技术的发展。该报告提出采用烘焙和酸洗预处理技术,调控生物质中有机和无机元素分布,改善生物质品质,进一步通过制备金属改性多级孔分子筛双功能催化剂,通过择形催化热解制取轻质芳烃化学品。首先,采用不同烘焙气氛(N2、O2、CO2和NH3)选择性调控生物质中有机元素(C、H、O和N)分布,脱除部分氧元素,选择性增加碳、氢、氮等元素;其次采用不同酸洗溶剂(水、有机酸和无机酸)梯级调控生物质中碱/碱土无机元素(K、Ca、Na和Mg)分布;最后,采用活性金属(Ga、Zn、Fe等)对多级孔分子筛进行修饰改性,制成金属改性多级孔分子筛双功能催化剂,保留多级孔分子筛的微-介孔网络结构,减小反应物和产物的扩散阻力,兼具活性金属的快速脱氧和芳构化反应的能力,在提升轻质芳烃产率的同时抑制焦炭前驱体的形成,提升催化剂抗积炭性能。结果表明:首先,在 4 种气氛下的烘焙产物中,N2 和O2 气氛烘焙具有明显的脱氧富碳效果,脱氧率达到40%以上;而CO2 气氛烘焙产物的碳含量最高;NH3 气氛烘焙产物的氧含量最低,氮元素含量明显增加。其次,在采用不同酸洗溶剂(水、有机酸和无机酸)进行脱灰预处理的过程中,H2O溶液对生物质中的水溶性金属离子(K 和 Na)具有较好的脱出效果;有机酸和无机酸溶液(盐酸和乙酸等)对K、Ca、Na和Mg均有不同程度的脱除效果,在保留较强的脱K和脱Na能力的基础上,对碱土金属(Mg和Ca)也体现出较强的脱除能力,脱除率达到 90%以上。最后,与HZSM-5 相比,采用NaOH 脱硅后的多级孔HZSM-5(Hie-H)及金属改性的多级孔HZSM-5(Ga/Hie-H、Zn/Hie-H 和Fe/Hie-H),均促进了轻质芳烃的形成,其中,Zn/Hie-H 催化热解制取轻质芳烃的产率最高。
发布时间:2026-01-28
143. “双碳”战略下木质纤维生物质的高值化利用
摘要: 随着全球气候变化问题的日益严峻,减少碳排放、实现碳中和已成为国际社会的共同责任和紧迫任务。我国提出的“双碳”战略,即CO2 排放力争于 2030年前达到峰值,争取在 2060年前实现碳中和,彰显了我国在应对气候变化方面的坚定决心和大国担当。这要求我国加快构建现代化能源体系,将能源系统从化石能源逐步过渡为低碳能源,以缓解化石燃料的枯竭,减少全球碳足迹。木质纤维生物质是一种储量巨大的碳中和生物能源原料,但大部分木质纤维生物质被直接燃烧,并未得到合理开发利用,导致资源浪费和环境污染问题。基于此,本文深入探讨了木质纤维生物质高值化利用的途径以及在“双碳”战略中的关键作用,通过对相关技术和应用的研究分析,展望了未来发展的趋势和挑战。 “双碳”战略下木质纤维生物质高值化利用的途径主要包括生物转化、热化学转化、化学转化和材料化利用等,其在“双碳”战略中起到了减少温室气体排放、促进能源结构转型、碳封存和固碳以及带动相关产业发展的关键作用。然而,木质纤维生物质的高值化利用仍面临许多挑战:木质纤维生物质的转化和利用效率低、成本高、产品质量不稳定等问题;木质纤维生物质收集、运输和储存成本较高;生物基产品的市场竞争力相对较弱,消费者对生物基产品的认知和接受程度有限;在木质纤维生物质的利用过程中可能会产生废水、废气和废渣等污染物等。这一定程度上限制了木质纤维生物质的规模化应用。我们需开发高效的预处理技术、催化剂和反应工艺,提高转化效率和产品质量;建立完善的原料收集体系,加强与农业和林业部门的合作,提高原料供应的稳定性和经济性;加强市场宣传与推广,提高消费者对生物基产品的认知度和接受度,以此促进木质纤维生物质的高值化利用,助力“双碳”战略的深入实施。 木质纤维生物质的高值化利用是实现“双碳”战略目标的重要途径之一。通过不断的技术创新和政策支持,木质纤维生物质有望在能源、材料、化工等领域发挥更大的作用,为应对气候变化和可持续发展做出重要贡献。我们应加强跨学科研究和国际合作,推动木质纤维生物质高值化利用技术的产业化进程,实现经济、社会和环境的协同发展。
发布时间:2026-01-28
144. 樟树精油提取物制备多孔炭及其吸附性能研究
摘要: [目的]本文采用磷酸-氢氧化钾二次活化法将樟树叶精油提取残渣进行活化,产生具有高附加值的多孔炭,有助于樟树资源化的深度利用。[方法]以精油提取后的樟树叶为原料,使用磷酸-氢氧化钾活化法得到多孔碳并研究其对亚甲基蓝的吸附性能。利用扫描电子显微镜、BET比表面仪、傅里叶红外光谱仪对多孔炭的物理化学性质进行表征。考察了吸附剂用量、溶液PH、吸附温度和吸附时间对活性炭吸附性能的影响。[结果]对多孔炭表征结果表明,二次活化法得到的多孔炭具有较大的比表面积(1450m2/g)、丰富的孔结构以及含氧官能团,有利于亚甲基蓝的吸附;吸附实验结果表明在温度 60℃和 pH=10.0 时吸附 240 min,其对初始浓度为 50 mg/L 亚甲基蓝的最大吸附容量为 527 mg/g,吸附过程符合 Langmuir等温模型;此外,经过五次循环使用,吸附量有所减小,但去除率均达到了 90%以上,多孔炭循环使用性能良好。[结论]采用磷酸-氢氧化钾二次活化法得到的樟树叶精油提取残渣多孔炭表现出良好的孔结构和吸附性能。
发布时间:2026-01-28
145. 农林废弃物定向热解制取液体燃料、炭材料和合成气
摘要: 在我国化石能源需求日益增加的能源压力和温室气体大量排放的环境压力下,通过可再生零碳农林废弃物资源进行能源替代势在必行。同时,我国每年产生的农林废弃物资源规模巨大,填埋和焚烧造成了严重的环境污染和资源浪费。定向催化热解技术由于具有处理速度快、减量化程度高、能够制备高品质清洁能源和高值材料的优势,已成为目前农林废弃物负碳高值化利用的主流技术。本研究针对农林废弃物含氧基团存在形式复杂,易结焦,碳氧键断键与重组难调控,芳环结构未被有效利用等问题,提出利用农林废弃物自身结构进行分质转化的创新性思路。对于富氧轻质组分,利用农林废弃物中的氧,通过加氢定向断键制备高品质含氧液体燃料,提出了通过自供氢过程对不饱和羰基组分进行低温、高温二级加氢制取醇类含氧燃料新途径,总目标产品收率达75%,接近理论值,是传统工艺的 3倍;对于富碳中质组分,利用其自身天然的苯环结构,提出断键脱氧-择形催化协同转化热解大分子新思路,通过构筑多级孔道催化剂,实现了气固体系下催化热解保留木质素芳环及侧链脂肪烃,芳烃产率相比沸石催化提高 4 倍,并在此基础上,创新性地提出光电催化农林废弃物转化制含氧燃料前驱体新技术,实现温和条件下实现小分子选择性断键生产高价值化学品;对于富碳重质组分,利用重质油易缩聚的特点,率先提出模板造孔,原位组装制备多级孔道炭,用作超级电容器电极时比电容是商业炭的 2 倍,并进一步提出了大分子气相沉积制备碳纳米管新思路,将传统C1-C2小分子气相沉积(CVD)拓展到大分子(LMCVD),得到高性能碳纳米管,产量高达782 mg/g,同时联产纯度为 93 vol。%的氢气。此外,基于高效协同气化技术基础,提出了气化协同、产物定向调控及多过程适配的高值化新理念,制取高品质合成气,确立了污染物源头抑制-过程阻断-尾部深脱的新思路,并将各项新理念以及技术应用于示范工程,促进了农林废弃物的清洁高效利用。农林废弃物分质定向催化热解制备高值产品的创新性利用模式有助于推进农林废弃物资源化的利用进程。
发布时间:2026-01-28
146. 油茶果壳纤维素纳米晶的制备
摘要: 油茶是一种常绿乔木,广泛分布于亚洲尤其是中国的丘陵地区,以其油茶籽而闻名,被列为四大木本油料之一。然而,油茶加工过程中会产生大量油茶果壳等副产物,部分果壳被直接丢弃或焚烧。毫无疑问,随意处置会对环境安全造成潜在威胁。油茶果壳中富含木质素、半纤维素和纤维素,从油茶果壳中提取纤维素以及纤维素纳米晶(CNC),这一方法不仅提升了农业废弃物的附加值,还为可持续发展和环境保护贡献了一种创新的解决方案。 纤维素是地球上最丰富的生物质之一,具有可再生性、可降解性和生物相容性等优良特性。CNC就是将纤维素通过物理、化学或生物的方法制得的至少有一维空间尺寸小于或等于 100nm的纳米级材料,除了保持天然纤维素的特性外,CNC还表现出优异的机械性能、热稳定性和高比表面积,广泛应用于复合材料、生物医药和电子器件等领域。本研究提出了一种生产成本低,制备效率高,且能够获得均一性和稳定性较好的油茶果壳纤维素纳米晶的方法。该方法以废弃的油茶果壳为原料,通过亚氯酸钠预处理去除木质素并进行漂白,再用硫酸水解得到CNC,最终制备得到直径在50纳米到2微米、长度在 1 微米到15微米不等的纳米纤维。本实验研究主要包括两个步骤:预处理和制备CNC.预处理过程包括利用石油醚去除油茶果壳中的油脂,利用果胶在酸性条件下容易溶出的特点,滴加盐酸使体系的pH保持在1.5~2.0.接着利用亚氯酸钠去除木质素,并进行多次漂白,半纤维素则使用氢氧化钠进行去除。最后,采用硫酸对油茶果壳纤维素进行酸解处理,水解纤维素非结晶区域、保留纤维素高度结晶的区域,从而获取高度结晶的CNC.通过控制硫酸浓度、反应温度和反应时间等参数,可实现对CNC的可控制备。经过离心、透析和超声得到均匀的水解纤维素悬浮液,通过冷冻干燥成功制得油茶果壳纤维素纳米纤维。该制备工艺不仅实现了油茶果壳的高值化利用,也为纤维素纳米晶的制备提供了一种简便、经济的途径。由农业加工废弃物提取并制备纳米纤维素,可以有效地应对石化资源短缺等挑战,符合国家推动的绿色环保和可持续发展的核心理念,尤其在当前实施双碳目标的背景下,具备了重要的实际意义。
发布时间:2026-01-28
147. 基于松香骨架的D-π-A型聚集诱导红光化合物:π桥如何影响它们的光谱性能?
摘要: 呈现红光发射的聚集诱导发光(AIE)材料的设计合成,可以解决蓝绿光化合物自身背景荧光强以及在生物体中成像分辨率低的问题,改善聚集荧光猝灭(ACQ)材料易被光漂白的缺陷。由歧化松香提纯所得的脱氢枞酸为原料,通过酯化、溴代、C-N偶联反应合成脱氢枞酸三芳胺(DTPA)作为供电子基团(D),茚满二酮作为受电子基团(A);以富电子芳香单元噻吩、联噻吩、三联噻吩作为π桥,通过Suzuki-Miyaura和Knoevenagel反应合成三个D-π-A型荧光化合物(DTPA-Th-ID、DTPA-2Th-ID和DTPA-3Th-ID)。测试了它们的光谱性能,研究其荧光发射特性及分子内电荷转移(ICT)特性,并通过甲醇/水混合溶剂中不同水含量(fw)下的荧光发射光谱,以研究化合物的聚集诱导发光特性;利用Gaussian 16 对化合物的结构进行优化,结合光谱性能,对化合物结构与光谱性能的关系进一步研究。 DTPA-Th-ID、DTPA-2Th-ID和DTPA-3Th-ID在固体状态下的最大荧光发射波长分别为738、790、817 nm,为红光或近红外发射;由优化结构的波函数分析可得到HOMO、LUMO轨道能级图并计算其能隙值,它们的能隙值分别为2.499940 eV、2.269941 eV和2.111708 eV,符合红光化合物的窄能隙特征,并依次红移。在不同极性溶剂(正己烷、甲苯、乙醚、四氢呋喃、三氯甲烷)中,最大紫外吸收波长位于可见光区,527 nm ⁓ 560 nm之间。随溶剂极性的增加,它们的发射波长均依次红移,分别为 585 nm至666 nm、603 nm至 731 nm和 613 nm至 728 nm呈现明显的溶致变色效应,此现象由ICT效应引起,这一点也可以由HOMO和LUMO轨道电子云分布证明,即HOMO轨道电子云主要分布在三芳胺基团,LUMO轨道电子云主要分布在π桥和茚满二酮上,HOMO-LUMO跃迁占比高。可见,随着π桥上噻吩数量的增多,电子离域增强,促进分子内电荷由供电子基团向受电子基团的转移,为典型的ICT发射特征。在甲醇/水混合溶剂中,化合物的荧光发射强度水含量的增加而增强(20%
发布时间:2026-01-28
148. 改性活性炭对模拟废润滑油的净化性能及应用
摘要: [目的]研究活性炭改性及对废润滑油的净化性能,研制高性能碳基机油净化滤清器。[方法]以商品活性炭为原料,采用双氧水、硝酸、氨水、乙二胺四乙酸二钠对其进行表面改性,研究了改性活性炭对模拟废润滑油的净化性能,探讨了活性炭孔结构及表面化学性质对其净化性能的影响机制;进一步研究了活性炭制备碳基滤清器的净化性能。[结果]氨水(NH3·H2O)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)改性可显著增强活性炭对废润滑油的净化性能,特别是 0.03 mol/L EDTA-Na2 改性,改性活性炭对磨损金属元素总吸附量达3.14 mg/g、氧化污染物去除率达 53.33%,较未改性活性炭提高了 28%和100%,且2次再生后净化性能仍高于未改性活性炭。活性炭对废润滑油的净化性能与其微孔、中孔和表面含氮官能团有关,中孔增加提升磨损金属元素去除,微孔增加有助于有机污染物和磨损金属元素去除,表面掺杂吡啶氮增强净化性能。活性炭与聚氨酯经复配、成型、封装制得碳基滤清器,对磨损金属元素Fe、Cu、Pb和Al的去除率分别为68%、90%、64%和64%,氧化污染物去除率 40%;与德国马勒纸质滤清器相比,碳基滤清器在汽车90 km/h等速行驶测试中节约燃油达 3.80%,4 辆实车、累计66801公里行驶验证,碳基滤清器节约燃油 3.17~3.33%,节油效果显著,大规模推广与应用将产生巨大的经济效益和社会效益。
发布时间:2026-01-28
149. 黄酮类化合物抑制β-酮酰基-ACP还原酶的构效关系研究
摘要: [目的]β-酮酰基-ACP还原酶(FabG)是脂肪酸生物合成途径中的关键酶,是一个筛选、开发抑菌剂的潜在靶点。明确不同种类黄酮类化合物对FabG的抑制能力和分子结构之间的关系,并探讨黄酮类化合物对FabG的作用机制。为寻找和开发、利用新型FabG抑制剂提供理论依据和实际应用基础,为植物资源高值化利用提供新思路。[方法]通过体外酶活测定系统评价了29种黄酮类化合物对FabG的抑制作用,通过分析构效关系总结得到了这些具有FabG抑制活性的黄酮类化合物的基本结构特征,通过分子对接预测了代表性黄酮、黄酮醇与FabG的抑制作用模式,并通过抑制动力学探讨了黄酮类化合物抑制FabG时对辅酶NADPH、底物EAA的抑制类型。[结果]在质量浓度为25 mg/L时,阳性对照白藜芦醇的抑制率为70.79%;木犀草素、杨梅素、槲皮素的抑制率分别是56.16%、49.01%和45.90%,另有11种黄酮类化合物对FabG的抑制率大于20%。具有抑制FabG活性的黄酮类化合物基本结构特征是:A环上C-5、C-7以及B环C-4′位同时存在羟基,C环具有C-4位羰基和C-2、C-3位碳间双键,B环增加邻位羟基取代会提升其抑制FabG活性。分子对接模拟显示,黄酮类化合物可以进入容纳天然底物β-酮酰基-ACP的活性位点通道,通过氢键、π相互作用等结合力与FabG-NADP+复合物的Tyr-151、Ser-138等关键活性氨基酸残基产生结合作用。抑制动力学测定结果表明,黄酮类化合物抑制FabG时,和底物(EAA)是竞争性关系,和辅酶(NADPH)是反竞争性关系。[结论]黄酮类化合物抑制FabG具有显著的构效关系。黄酮类化合物通过与FabG-NADP+复合物结合,与底物竞争活性位点,从而对FabG产生抑制作用。黄酮类化合物的抑制FabG活性与其分子结构密切相关,主要活性基团为A环和B环上的羟基取代基。研究结果为理解黄酮类化合物对FabG的抑制作用提供了分子层面的证据。同时,为以FabG为作用靶点,对林源植物中的黄酮类化合物进行抑菌剂相关开发利用提供了理论基础。
发布时间:2026-01-28
150. 木质素基成型活性炭的制备及表征
摘要: 工业产酒渣木质素制备活性炭时,存在木质素结构复杂、聚合度低,木质素-磷酸反应活性差,磷酸催化木质素发泡膨胀严重等问题,导致木质素制备的活性炭性能差、无法成型制备颗粒活性炭。因此目前木质素基活性炭多以粉炭为主,这些因素都使得木质素基活性炭的优势和特色无法凸显,成为阻碍木质素高值化利用、木质素基活性炭工业化生产的技术瓶颈,制备性能优异的木质素基成型活性炭仍然是一个挑战性的课题。本研究针对木质素制备颗粒活性炭过程中,活性炭成型困难、孔径分布不均、性能差等问题,以磷酸为活化剂,通过烘焙提质预处理,实现了磷酸的高效渗透和木质素-磷酸体系发泡膨胀反应的抑制,制备出高性能木质素基成型活性炭,解决了木质素利用难的问题。重点研究了烘焙温度、浸渍比、活化温度、活化时间等制备条件对木质素和活性炭性能的影响,并通过XRD、TMA、TG-MS、FTIR、SEM、BET等表征手段,研究了木质素-磷酸的热解过程和产物结构,结果发现:木质素原料经烘焙后,纤维素的结晶度降低,有利于活化剂磷酸的渗透,磷酸的加入加速了木质素的脱水,降低了木质素热解反应的温度;木质素中紫丁香基(syringyl lignin,S 型木质素)和对羟基苯基(hydroxyphenyl lignin,H 型木质素)结构单元特征吸收峰随着烘焙温度升高不断减弱,木质素的聚合度提高,木质素原料部分热解,释放一部分气体,降低了木质素膨胀发泡反应,有利于成型;热机械分析结果表明,烘焙预处理可有效降低木质素-磷酸体系热膨胀系数,在同一温度区间(105℃~140℃),经250℃烘焙处理后的磷酸浸渍料热膨胀系数由1818 μm/(m·℃)降低至 12.4 μm/(m·℃),说明烘焙预处理方法能有效降低膨胀反应的发生程度。活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值随浸渍比的提高先增加后降低,强度和得率随浸渍比的提高而降低,在浸渍比2:1、烘焙温度250℃、活化温度 500℃、磷酸活化时间 120 min条件下,制备的活性炭碘吸附值 932 mg/g,亚甲基蓝吸附值210 mg/g,强度91%,得率46%,比表面积达1347 m2/g,中孔率60%。本研究可为产酒渣木质素高值化制备颗粒活性炭提供参考。
发布时间:2026-01-28
151. 基于多组学联合分析揭示樟叶越桔组织特异性的代谢物积累变化和酚苷类生物合成机制
摘要: 本研究旨在深入探究樟叶越桔的花、果、枝、叶代谢组分及其在不同组织间的差异性表达并揭示其中酚苷类物质积累机制。通过采集樟叶越桔的花、果、枝、叶等不同组织样本,运用代谢及转录多组学联合分析技术,对其代谢成分进行系统的鉴定与分析。研究采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对樟叶越桔各组织中的代谢组分进行分析,成功鉴定出 1493 种代谢物质。对各组织间的代谢组分进行了多元变量分析、差异分析、KEGG富集等统计分析方法。通过以上统计分析可知,如有机杂环化合物占比最高(19%)、有机酸及其衍生物(17%)、苯丙素和聚酮类(13%)等。多元统计分析显示,不同组织部位的代谢物具有明显特异性,基于筛选条件在HvsY、GvsY和ZvsY这 3组中分别鉴定出 505、479、447种显著差异代谢物,樟叶越桔叶中富含多种氨基酸及生物活性物质,为其作为一种民间茶饮原料提供了营养价值参考。KEGG 代谢通路富集发现,显著富集的代谢通路主要为二萜类生物合成、类黄酮生物合成等。通过SwissProt、GO、KEGG等数据库对基因功能进行注释,获得了62939 个unigene注释结果,分析注释的单基因在不同比较组之间的显著富集。基于转录组学和代谢组学测序得到的基因表达量和代谢物含量的数据,对差异代谢物和差异基因进行通路注释,对转录组学和代谢组学数据进行联合分析发现其植物中酚苷类物质可能形成的潜在生物合成途径进行预测,分析表明一些酶通过氨基糖和核苷酸糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢等途径与尿苷二磷酸(UDP)-核糖合成有关。其他一些酶通过酪氨酸代谢、核黄素代谢等与对苯二酚的合成有关。此外,通过对其中酰基供体进行预测,从而为合成转化成酚苷类物质的形成提供依据。与糖代谢和酪氨酸代谢相关途径中的一些酶可能参与了熊果蛋白的合成。尿苷二磷酸糖基转移酶以植物中最常见的尿苷二磷酸(UDP)糖类为活化糖基分子供体,通过对苯二酚的糖基化和相关基因的表达反应可能导致熊果苷的前体对苯二酚的积累,为樟叶越桔中酚苷类生物合成提供了有力工具。本研究不仅为樟叶越桔的组学研究提供了基础研究,也为进一步探讨其价值及资源开发提供了理论依据。
发布时间:2026-01-28
152. 基于机器学习和DFT计算从玳玳花中同步提取精油和果胶的绿色方法和机理见解
摘要: [目的]随着《巴黎气候协定》和双碳政策的提出,生产企业现在正面临绿色低碳转型。优化生产工艺、提高原料利用率、降低生产成本是促进植物提取物产业绿色低碳发展的重要技术途径。[方法]本研究巧妙地利用低共熔溶剂(DES)与水蒸气蒸馏法结合,实现从玳玳花中绿色高效地同步提取精油与果胶。利用单因素实验、响应面设计、人工神经网络以及遗传算法分析,精确地确定同步提取过程的最优条件。通过物理表征技术和密度泛函理论(DFT)计算,探讨了同步提取过程的潜在机理。[结果]精准地确定了最佳工艺参数为DES浓度11.2%,液料比 10.6 mL/g和蒸馏时间56.0 min,精油和果胶的得率分别为1.33±0.07%和14.50±0.58%。该工艺显著提高了精油得率,降低了溶剂用量并缩短了蒸馏时间,呈现出了显著的进步性。同时,通过观察提取过程中的原料外貌结构变化并且结合密度泛函理论从分子层面进行了计算,证实了DES对果胶的溶解能力远高于水对果胶的溶解能力,能够强化对细胞壁的破坏作用,促进精油快速地从植物组织内扩散出来。[结论]这项研究工作提出了一种绿色高效的植物精油与果胶同步提取的策略,为其他含有精油和果胶的植物花朵的开发利用提供借鉴。
发布时间:2026-01-28
153. A Study on the Pyrolysis Behavior and Product Evolution of Typical Wood Biomass to Hydrogen-Rich Gas Catalyzed by the Ni-Fe/HZSM-5 Catalyst
摘要: [Objective]Catalytic pyrolysis is an efficient method of biomass thermal conversion.Under the action of a catalyst,pyrolysis products can be cracked into short-chain intermediate products by the dehydration or decarboxylation of long-chain bio-oil molecules and inhibit the occurrence of secondary cracking reactions;thus,high-quality target products can be obtained by directional conversion.Therefore,the overall pyrolysis process of biomass can be considered the decomposition of polymer chains in biomass macromolecules to produce condensable volatiles(bio-oil),no condensable gases,and biochar via externally supplied heat under an inert atmosphere.But the outcomes of biomass pyrolysis are heavily dependent on its reaction conditions.However,at present,the research on the pyrolysis mechanism of biomass pyrolysis is mostly based on the structure of biomass raw materials and pyrolysis products to deduce the possible reaction path in the process of pyrolysis or to speculate the possible evolution path of product functional groups by a method of theoretical calculation.More importantly,obtaining highquality hydrogen-rich gas by improving and optimizing reaction conditions not only serves as one of the important paths toward the development of biomass pyrolysis technology,but it also provides an important theoretical basis for promoting the utilization of biomass pyrolysis gas.[Method]PR and CR were used as staple wood biomasses to investigate the apparent kinetics of TG/DTG at different heating rates.Furtherly,relying on thermogravimetric behavior and pyrolysis kinetics,this study explored and optimized the process of the catalytic pyrolysis of wood biomass to hydrogen-rich gas in a fixed-bed reactor with pyrolysis temperature,catalysts,and H2O steam as influencing factors,to comprehensive investigations on their pyrolysis behavior and product evolution;this was to determine the reaction path and mechanism of catalytic pyrolysis.[Result]Both PR and CR exhibited three consecutive stages of weight loss and the TG/DTG curves.The characteristic parameters shifted to a higher temperature as the heating rate rose.The activation energies and preexponential factor obtained from the law of mass action and Arrhenius equation for CR were 72.38 kJ/mol and 1147.11 min-1 and located in 72.36 kJ/mol and 1144.36 min-1 for PR.The pyrolysis mechanisms of wood biomass were mainly the process of carbon enrichment and depolarity functional group of organic components.H2 was the most dominant gaseous product during the pyrolysis process,followed by C-O bond-containingspecies(CO,CO2),while CH4 was abundant in pyrolysis gas.The high temperature was beneficial for promoting the pyrolysis of biomass,increasing pyrolysis gas yield,and reducing tar yield.In the presence of the Ni-Fe/HZSM-5 catalyst,the gas yield significantly increased to 117.9 mL/g-biomass at the pyrolysis temperature of 700°C.The catalytic pyrolysis of MWC could generate larger amounts of oxygenated product.In particular,more hydrocarbons like aldehydes,acids,alcohols,ketones,phenols,furans,and esters were observed in the liquid products.Furthermore,the H2O steam had more effect on the product evolution and yield of gaseous products.However,too much H2O inhibits the cracking/reforming reaction of tar and also consumes a lot of energy.In particular,the gas yield and hydrogen conversion were 76.94%and 15.90%,and the H2/CO was 2.07 under the H2O steam flow rate of 1 mL/min.The yields of H2,CO,and CO2 were 107.35 mL/g-biomass,53.70 mL/g-biomass,and 99.31 mL/g-biomass,respectively.[Conclusion]The thermo-chemical conversion of biomass wastes is a practical approach for the valueadded reclamation of bioenergy in large quantities,and pyrolysis plays a core role in this process.The pyrolysis mechanism and product distribution of wood biomass were demonstrated through different indexes.It was concluded that wood biomass has great advantages in pyrolysis for producing hydrogen-rich gas,and it has a good application prospect as the raw material of alternative fuel.However,understanding how to carry out deep purification and the efficient utilization of high-temperature pyrolysis gas is an important direction for promoting the development of biomass technology.
发布时间:2026-01-28
154. 基于无人机吊挂的双圆盘毛竹去梢装置
摘要: [目的]目前,毛竹去梢主要依靠人工使用钩梢刀完成,其劳动强度大,且竹林多处于陡坡地段,可能发生工人摔倒、梢头掉落伤人等风险,危险性高。针对这一问题,设计一种基于无人机吊挂的双圆盘毛竹去梢装置,以实现毛竹梢头的自动化切割。[方法]毛竹梢头的断裂特性主要与竹材的纤维形态分布密切相关,其纤维在纵向张力和阻碍裂纹径向扩展中起主要作用,因此,在横向进行切割时,竹材的切割力较小,便于切割。同时考虑到毛竹纤维较密,普通刀盘无法保证切割断面的平滑度。因此,选用圆盘锯片作为切割刀盘,可通过调整圆盘锯片的锯齿数量、切割转速,可保证切割面的光滑度及切割效率。该装置选用外转子中空直流无刷电机,并将圆盘锯片安装在电机的动子端面,电机直接带动锯片转动,以完成切割。通过实地调研,得知毛竹梢头直径多为 30-50mm,且该装置上下端盖宽度为 106mm,因此,选用 120 个齿、直径为 255mm的圆盘锯片。[结果]搭建简易实验台吊起该双圆盘切割装置,在地面进行切割实验。通过控制毛竹的运动,将其靠近刀盘,选择不同的电机转速对毛竹进行切割。通过实验发现,当电机转速在 1500-2000r/min 时,其切割表面较为光滑,没有毛刺。若电机转速过低,其切割断面毛刺较多,转速过高,会引起锯片发热及磨损严重。[结论]通过切割实验表明,该装置能够有效地完成毛竹切割,可通过悬挂装置,将该切割装置吊挂在无人机下端,完成毛竹去梢任务,以取代现有的人工钩梢。相比人工钩梢刀,可以大幅度减少作业时间,提高作业效率。特别是在大面积毛竹林作业中,可大大降低劳动力成本,经济效益显著。
发布时间:2026-01-28
155. 黄精初加工机器研究现状和发展趋势
摘要: 黄精作为药食两用植物,当前市场需求迎来显著增长,但当前我国黄精产业面临生产加工能力不足的问题,传统加工方式效率低、成本高。当前国家政策鼓励中药材开展趁鲜切制和精深加工,然而目前黄精的初加工机器存在诸多问题。本文以黄精清洗除须、干燥切片机械的现况为切入点,深入剖析其特点以及所面临的不足,为黄精产业的蓬勃发展提供有力的参考依据。黄精清洗设备机械化程度低,如SY-MG800型毛辊清洗机易造成根须缠绕堆积、喷水量小;马蹄莲黄精清洗机清洗力度小、易致黄精破损且成本高;ZY-QXJ 型滚筒式中药材去毛须清洗机除须不彻底、易使黄精破损;六角笼卧式黄精根须破碎清洗装置及方法虽能提高清洗和去须效率,但结构复杂、成本高。这些设备普遍存在清洗效果不佳、劳动强度大、对人工依赖高等问题。切片设备方面,目前主要依靠人工,切片厚度不均匀、药材损耗大、片形合格率低等问题严重制约了黄精产业的高质量发展。现有的黄精切片机大多处于理论研究阶段,成品技术含量低、加工方式落后。干燥设备中,自然干燥受天气影响大,大规模干燥主要使用热泵烘干机,但它在低温环境下效率受影响且烘干时间长。真空干燥机虽干燥速度快、质量好,但成本高、时间长。此外,黄精初加工机器还存在加工效率有待提高、产品质量欠佳、自动化和智能化程度不足以及清洁和维护难度较大等诸多缺点。黄精初加工机器未来将朝着自动化与智能化、多功能一体化以及绿色节能的方向发展。自动化与智能化可提升加工质量和效率、降低成本,但面临资金投入大、技术集成复杂等挑战。多功能一体化能降低物料损耗、提升生产连续性和自动化水平,并实现定制化加工。绿色节能则注重减少能源消耗和环境污染,实现可持续发展。不过,这也面临着资金投入较大、技术集成复杂、需要紧跟技术发展步伐以及数据安全等问题。为推动黄精产业发展,应加大研发力度,提升机器性能,加强各环节设备的协同整合,注重绿色节能,以提高市场竞争力,为经济发展和人民健康做出贡献。
发布时间:2026-01-28
156. 基于双死点锁紧的竹产品吊运及无人机紧急脱困装置研制
摘要: [目的]目前,我国林业无人机应用逐渐广泛,并且在林业界越来越受到重视和采用。然而,在树林或竹林中使用时,无人机运输货物过程中往往会遇到绳子与石块卡住、树枝打结,或者钩子挂住树枝等问题,这些都可能导致无人机无法挣脱继续飞行,给无人机运输过程中的安全带来了隐患。因此,研制一款适应我国林地环境复杂、解决无人机携带货物时容易卡住等问题的装置以及一套适合重力自平衡的吊钩具有重要意义。[方法]本文基于双死点锁紧机构,设计了一款适用于多种场景下的无人机紧急脱困装置。该装置采用双死点设计,其中一个死点用于过死点锁紧,另一个死点用于确保稳定性。设计考虑了无人机运输中可能遇到的各种复杂环境,如树林或竹林中的绳索卡顿、挂钩困扰等问题。利用安装在装置上的传感器对紧急情况进行分析,当检测到绳索卡顿、挂钩困扰或其他异常情况时,系统能够实时识别并自动触发报警和相应的处理机制,启动预设的紧急脱困程序,确保无人机在困难环境中安全脱离并继续任务;利用ansys进行结构静力学仿真,确保装置承载能力。同时本文基于重力自平衡设计了一款自动脱钩装置。[结果]实验结果显示;设计的紧急脱困装置在平均脱困时间为 5.3秒的情况下,表现出接近 100%的脱困成功率,即使在倾斜45°的条件下,也能达到95%的成功率。压力传感器测试验证了系统稳定识别紧急情况的能力。仿真结果显示:装置在最大应力83MPa的情况下运行,这一值远低于钢材的许用应力,确保了系统在各种工作条件下的安全性能。重力自平衡钩子可以在可承载范围内实现稳定脱钩。[结论]实验结果显示,该装置能够快速有效地实现无人机的安全脱困,以及货物的脱钩并在各项危险测试中表现出高效稳定的工作状态。利用压力传感器可以减少人工判断无人机紧急状态所需的时间。结构仿真进一步验证了在紧急情况下其稳定性。因此,这种装置不仅能够提高无人机在林业和农业等领域的操作效率,还能有效降低因复杂环境而引起的飞行安全隐患,具备重要的工程应用前景和市场价值。
发布时间:2026-01-28
157. 基于机-液-离散元联合仿真的双臂四合一液压铲移树机性能分析与试验
摘要: [目的]目前我国小胸径规格苗木机械化移植技术已经相当成熟,但受林地种植环境、地形等不利因素的影响,针对大、中胸径规格林木的机械化移植技术发展相对缓慢。因此研制一款适应我国林地环境的大、中胸径规格林木移树机对林木移植技术发展具有重要意义。[方法]本文采用机-液-离散元联合仿真技术,对移树机的机械结构及液压动力系统进行优化设计。采用 Recurdyn 软件建立移树机动力学模型;采用AMESim软件建立整机液压系统模型;采用EDEM软件建立林木生长环境土壤模型。通过FMI功能模拟接口实现各个模型之间数据传递,进而分析移树机挖树工况下,整机结构强度、液压动力系统性能以及液压铲挖树工作性能。[结果]仿真结果表明:机臂最大应力发生在托举液压缸铰接处附近为 76.85 MPa;机臂抬升启动时,液压缸油压超调较小,机臂抬升过程中油压稳定在5.8MPa,当机臂抬升到高位置时,油压为16MPa,此时液压缸行程达到最大,系统通过溢流阀卸荷;液压铲油压随着铲刀不断深入土壤,油压呈线性升高,从 1.5MPa升高至 12MPa.最后通过液压测试仪对实际挖树工况下的机臂油缸、液压铲油缸进行压力特性测试,试验结果表明:机臂抬升过程中,油压超调较小,压力稳定在 6MPa,当机臂抬升到最高位置时,系统溢流阀卸荷,油压为15.6MPa,且存在小幅度波动,该原因是机臂在现实工作过程中受双液压缸不同步、部件摩擦力等因素影响;挖树过程中,液压铲油压变化趋势呈线性升高,从 2MPa升高至 12.2MPa,此外,各个液压铲油缸压力峰值有所差异,但油压变化趋势基本相同,该原因是实际土壤环境复杂多样,导致铲刀阻力不同。[结论]将试验结果与仿真结果对比,液压缸压力大小误差小,且变化趋势基本一致,从而验证了机-液-离散元移树机联合仿真模型的准确性,通过对机臂结构强度及油缸压力特性分析,验证了本文所设计的移树机机械结构、液压动力系统的稳定性及可靠性。
发布时间:2026-01-28
158. 黄精须根剪切力学特性试验研究
摘要: [目的]针对新鲜黄精须根韧性大难以去除的问题,提出一种结合烘干工艺的须根去除新方法:通过对黄精进行烘干处理,使黄精须根失水变脆,然后在剪切作用下,实现黄精须根去除。通过研究黄精在不同取样部位、不同含水率和加载速率条件下其须根的剪切力学特性的差异性,可为黄精须根机械化去除提供数据参考。[方法]以五年生的多花黄精为试验对象,根据黄精不同取样部位进行分组,分为上表面须根组和下表面须根组共2个试验组,并测量上表面和下表面须根的初始直径;再通过烘箱的加热作用获得不同含水率的黄精,对不同含水率黄精须根进行直径和含水率进行测量,并设置质构仪的不同加载速率,对须根进行剪切力学特性试验。[结果]黄精须根在剪切试验中的载荷—位移曲线分为3个阶段:近似线性增长阶段、振荡波动阶段、近似指数增长失效阶段;在黄精须根的含水率在(4.08±2)%~(81.96±2.00)%范围内,剪切力范围为 1.39~40.20N,剪切强度范围为 0.63~20.41 MPa,其中,黄精须根的剪切强度受取样部位和含水率影响显著(p<0.01);加载速率对黄精须根剪切强度无显著影响(p>0.05);各因素对黄精须根剪切强度影响的主次顺序为:含水率、取样部位、加载速率。[结论]试验条件下,黄精须根在含水率为(4.08±2)%时,剪切力均值为3.16N,剪切强度均值为 0.83,此时最适宜进行黄精须根去除。该研究可为黄精须根机械化去除和参数选取提供理论和数据支撑,为黄精脱须和烘干工艺的优化提供参考。
发布时间:2026-01-28
159. 森林树(碳)表和森林树网研制及产业化
摘要: 针对林草行业在生态文明建设中存在关键考核指标缺项、重大成效缺数、实时管理缺能,和先进装备稀缺,四大卡脖子问题,模拟智能电表、智能电网,原创性提出森林树(碳)表概念。实现产品产业化,提出森林树网、国家树网、地方树网、森林碳网等概念及解决方案,革新森林资源调查监测模式,并在林草生态综合监测森林碳汇、国家储备林、古树名木等项目中推广应用。
发布时间:2026-01-28
160. 基于卫星观测与能量平衡模型的森林空间变化对区域气候的影响
摘要: [目的]本研究旨在构建造林与毁林时空模式及其对温度影响的效应评估,揭示真实森林变化的生物物理机制与温度变化机制,深化对长三角城市群森林变化的气候效应的全面理解与评估,进而为森林从辐射与非辐射角度评估应对气候变化提供科学的数据与认知。[方法]以长三角地区为研究区域,基于中高分辨率的土地覆盖数据进行森林变化的识别(2010-2020年)。在此基础上利用移动窗口策略、时空变化模式分析法,比较发生变化的森林与未发生变化的森林或非森林的地表温度差异,结合MODIS地表温度、反照率、蒸散发、长短波辐射通量等数据以及气温等数据量化尺度一致情况下的森林变化对地表温度的影响。通过辐射通量、土壤热通量以及能量再分配因子的变化构建地表能量平衡模型,模拟森林变化对地表温度的影响。最后构建线性关联关系,分析不同森林变化类型的温度效应与辐射、非辐射效应的关联。[结果]研究结果表明:(1)通过地表能量平衡模型计算得出,造林主要引起模型地表温度的下降,当农田变为森林时,平均下降了 0.15±0.13℃,且在春夏季的白天更明显。毁林则一般引起模型地表温度的上升,当森林变为农田时,平均上升了0.10±0.14℃;当森林变为不透水层时,平均上升了0.25±0.2 6℃,且在春夏季的白天更明显。但是当森林变为草地时,模型地表温度呈现为下降,平均下降了 0.15±0.22℃。(2)通过地表能量平衡模型得出的地表温度与卫星观测的地表温度在变化趋势上大致相同,二者具有一定的相关性(Pearson相关系数在0.77-0.96 之间,显著性P值均小于 0.01)。但是二者的变化幅度差异较大,总体上模型地表温度的变化幅度大于观测地表温度的变化幅度。(3)由能量再分配因子引起的非辐射效应主导了长三角区域森林变化对地表温度的影响,总体上非辐射强迫指数NRFI的值约为 82.88%。与之相对的,由反照率变化引起的辐射效应对长三角区域地表温度的影响较小。[结论]本研究的成果表明长三角地区森林变化的温度效应是由非辐射效应主导的,林地和草地均有降温效果,可以很好的应对气候变暖的趋势。因此,本研究强调了保护林草地资源与落实退耕还林还草政策的必要性,这对于改善长三角地区的气候乃至缓解全球气候的变暖具有重要的意义。
发布时间:2026-01-28
161. 林分密度调控决策支持系统研究
摘要: ##林分密度对单木大小和林分产量具有重要的潜在影响,因此可以通过控制林分密度来实现不同的经营目标。固定的轮伐期和严格的间伐时间表通常被用来指导人工林的经营,但可能与特定的管理目标以及现场条件不一致。密度控制图能够量化确定不同经营目标下、不同森林类型在不同立地下的抚育间伐强度,即精准量化具体林分的具体采伐株数,确保经营目标的精准实现。目前常用的林分密度指数有两种,赖内克指数(Reineke index)和相对株距指数(RS),其中RS常用于人工林构建考虑自然灾害的密度控制图,Reineke 可用于构建指导人工林和天然林生长和产量预测的密度控制图。随着林业的发展,林分密度控制图的研究在理论和构建方法方面已经逐渐成熟与完善,我国针对不同地区、不同树种先后编制了杉木 Cunninghamia lanceolata、油松Pinus tabuliformis、马尾松Pinus massoniana、长白落叶松Larix olgensis、兴安落叶松等主要用材树种的林分密度控制图。但由于缺乏友好的操作系统,目前林分密度控制图还未被广泛应用。因此,本文通过整合林业专业知识、计算机科技以及决策支持工具,利用多种模型的算法整合和用户友好的操作界面,开发了林分密度调控系统,用于指导林分采伐。通过决策支持系统,用户输入当前林分的平均水平或样地数据,选择不同的经营目标,系统可以在密度控制图上自动生成采伐线,用以指导定量采伐和生产预测。例如,可以有效通过密度管理来提高林分抗风、抗雪灾的能力;也可以为碳汇林的经营提供理论依据,简洁直观地展现出林分在不同生长时期内碳储量的变化等。
发布时间:2026-01-28
162. 特征选择和混合效应的加入改善了随机森林模型对单木枯死的预测
摘要: ##为了更好的预测林木的枯死,对森林演变规律进行分析。基于山西省第七期(2004年)和第八期(20 09年)全国森林资源连续清查数据。分别使用两种传统模型方法:逻辑斯蒂模型(LR)和广义混合效应模型(GLMM)和基于随机森林算法的四种方法:基础随机森林(RF)、混合效应随机森林(MERF)、使用GA算法进行特征选择的随机森林模型(GARF)和使用GA算法进行特征选择的混合效应随机森林模型(GAMERF),对山西省天然林四个主要树种组(桦木、栎木、松木和杨树)的单木枯死率进行建模,并使用SHAP分析对机器学习模型进行解释。结果表明①四种基于 RF 模型的方法在四个树种中的准确率都优于传统模型,这说明RF模型可以改善单木枯死率的预测。②在模型种加入随机效应可以有效的提升模型的性能;③使用G A筛选变量的随机森林模型,表现较基础模型更好,并可以更好的发掘气候方面的变量,通过计算SHAP值对机器学习模型进行解释,发现变量解释都符合生物学理论。
发布时间:2026-01-28
163. 天然林碳汇量计算及监测样地布设支持系统构建
摘要: 本研究开发了一套用于天然林碳汇量计算及监测样地布设的综合支持系统。该系统由两个主要模块组成。第一个模块利用shp文件,采用系统抽样法进行监测样地的布设,确保样地布设的科学性和代表性。第二个模块通过shp文件或csv文件,根据输入的相关参数,对碳层进行划分,并逐年计算生物质碳储量、枯死有机质碳储量和土壤有机质碳储量及其变化量,最终得出整体碳汇量。此外,该模块还具备计算各碳层监测样地数量的功能。通过这两个模块的协同运作,该系统能够精确地计算天然林碳汇量,并科学地布设监测样地,从而为天然林碳汇监测与管理提供了重要的技术支撑,对森林碳汇研究和碳排放管理具有重要的应用价值。
发布时间:2026-01-28
164. 中国南方天然林气候敏感转移矩阵生长模型的建立
摘要: 本研究通过建立气候敏感性转移矩阵生长模型,对模型进行检验,并预测林分在不同碳排放情景下(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)未来40年间的生长状况。本研究利用第八次(2013)、第九次(2019)重庆市全国森林资源清查数据和 Climate AP 得到的气候数据,建立气候敏感性转移矩阵生长模型。利用模型对实际林分开展生长预测,对比不同气候情景下林分株数、胸高断面积、蓄积量变化情况。结果表明,气候敏感性转移矩阵生长模型拟合精度表现良好,各变量与林分生长、枯死、进界的关系符合自然演替和生长规律。虽然不同气候情景下的林木株数、胸高断面积、蓄积量的变化差异并不显著,但是林分具有较好的更新幼苗和大径阶林木,整个生长过程符合演替过程,先锋树种逐渐被顶级群落树种取代。通过本研究建立的气候敏感性转移矩阵生长模型,我们填补了重庆市天然次生林生长模型的空白,为未来林分生长状况的预测提供了更准确的工具。通过该模型对林分展开长期预测,我们能够更好地了解未来林分的生长趋势,为未来森林经营提供可靠参考。这项研究的成果将有助于制定针对性的森林管理政策,以更有效地应对气候变化和促进森林健康持续发展。
发布时间:2026-01-28
165. 可穿戴的林草消防员险情辨识与定位搜救
摘要: 森林火灾是一种破坏性极强的自然灾害,对生态环境和人类社会造成了严重影响。在这种极端环境下,保障森林消防员的安全和提高救援效率尤为重要。本团队提出了一种基于可穿戴设备和组合导航技术的森林消防员险情辨识与定位搜救系统。 首先,本团队开发了一种可穿戴的林草消防员险情辨识与定位搜救设备,该设备设计小巧,便于佩戴,集成了加速度计、陀螺仪、地磁传感器和气压计等多种传感器。通过复杂的算法,设备能够实时监测和记录消防员的轨迹信息、当前位置以及环境状况,实现对消防员运动状态的判断,如行走、奔跑、停止和摔倒检测。当发生摔倒等异常情况时,系统会自动发出警报,通知指挥中心和附近救援人员,从而实现对消防员险情的及时判断和响应。 其次,本团队提出了基于组合导航的森林消防员定位系统。该系统在卫星信号受遮挡的地带,采用惯性导航结合地磁和气压传感器,实现自主导航;在卫星信号良好的地带,采用GPS与北斗导航系统结合的方式,提高定位精度,同时配合惯性传感器,提供连续稳定的定位服务。通过手机端应用程序,指挥中心可以实时查看消防员的轨迹和位置,确保指挥调度的精准性和消防员的安全。
发布时间:2026-01-28
166. 基于Landsat-MODIS图像填充与时空融合的红树林物候优化提取
摘要: [目的]植被物候是指植物生命周期中与季节变化相关的现象。红树林是一种生长在海水和淡水交接处沼泽的森林,准确提取物候信息对于获得红树林生长变化以及维护海岸带生态系统至关重要。然而,受限于滨海地区多云环境和卫星过境时间,大部分研究使用低时间分辨率、无云原始图像序列提取物候特征。结合图像空值填充和时空融合算法是一个能够优化红树林物候提取的思路,但数据量、计算量较大,红树林的遥感物候提取仍然面临挑战。[方法]以中国福建漳江口、广东淇澳岛、广西北仑、海南东寨港的红树林为对象,基于2020 年的30m Landsat、250m MODIS数据和 500m MODIS数据,在 Google Earth Engine 上结合图像填充算法和时空融合算法进行红树林物候优化提取。首先,基于 500m MODIS 数据,采用Gap Filling and Savitzky-Golay filtering(GF-SG)算法合成局部无空值的Landsat NDVI数据序列。其次,采用线性插值填充 250m MODIS NDVI逐日数据的空缺值,并用S-G滤波平滑时间序列。进一步使用ESTARFM-like算法从Landsat 和 MODIS 时间序列中拟合计算出高分辨率时间序列。最后,通过基于中心日期前后超过动态阈值的观测值比率差异提取时间节点的最大分离方法估计物候参数。[结果](1)基于GF-SG算法在Landsat和MODIS影像中都表现出比较良好的空值填补和图像重建效果。与原始图像相比,重建Landsat NDVI图像的RMSE分别为 0.088、0.131、0.100 和 0.083,重建MODIS NDVI图像的RMSE分别为 0.088、0.131、0.100 和 0.083。(2)ESTARFM-like算法能够拟合 30m逐日NDVI数据,其结果与GF-SG拟合NDVI图像在不同红树林场景都表现出较强的一致性,R2 分别为 0.991、0.710、0.997 和 0.999。(3)4 个地区的红树林NDVI都展现出明显地季节性特征。1 月至 4 月,NDVI序列具有下降趋势或处于低值;4 月后N DVI序列先升高后降低。(4)不同地区红树林的生长开始期(SoS)、生长期长度(LoS)具有明显差异,呈现纬度越南、So S越早的特点。但东寨港的SoS晚于漳江口,可能是气候因素导致的物候异常。生长结束期(EoS)、最大绿度(MaxGreen)无规律性差异。[结论]研究证实了图像空值填充和时空融合算法在红树林物候提取中的应用潜力,提出的方法对于更广泛、便捷地监测红树林物候提供参考依据。
发布时间:2026-01-28
167. 物联网边缘计算在智慧林业上的应用
摘要: 本文探讨了物联网边缘计算在智慧林业领域的应用。智慧林业是将现代信息技术与传统林业相结合,通过物联网、云计算、大数据等技术手段,实现对森林资源的智能化管理和可持续利用。物联网技术的广泛应用在智慧林业中已经取得了显著成效,如森林资源监测、林火监测、森林病虫害监测等多个领域。物联网边缘计算技术应用通过更快速的数据处理、更低延迟的数据传输,提高了系统的响应速度和可靠性,为智慧林业提供了更加智能化、高效化的解决方案。智慧林业系统的总体架构主要分为物联网感知层、边缘计算层和应用层。在感知层,各类传感器节点用于实时采集林业环境中的数据。边缘计算层由多个部署在靠近数据采集地点的边缘节点组成,这些节点具备一定的计算能力,能够对从感知层传输来的数据进行初步处理和分析。应用层包括云平台和多种应用服务,负责数据的深度分析、存储和展示,为林业智能管理提供全方位的支持。在智慧林业中,本文以林火监测和森林病虫害防治两个具体应用场景介绍物联网边缘计算在智慧林业当中的应用。在林火监测方面,利用各类传感器和监控设备实时监测森林环境状况,及早发现火情并快速响应,以减少火灾造成的损失。在森林病虫害防治方面,通过实时监测植被生长情况、昆虫生物影像,并结合数据分析和模型算法,实现对森林病虫害的智能判断和精准防治。当前,智慧林业中物联网边缘计算技术也面临一些挑战,包括数据采集的稳定性和准确性、网络覆盖的限制以及数据存储容量的问题。为了解决这些问题,可以采取优化传感器设备、扩展网络覆盖范围、采用分布式存储技术等措施,推动智慧林业向更加智能和可持续的未来发展。物联网边缘计算技术在智慧林业中的应用为林业管理和保护带来了新的机遇和挑战,并推动了智慧林业向智能化和可持续发展的方向迈进。
发布时间:2026-01-28
168. 智慧林业研究前沿与展望——IUFRO第26届世界大会智慧林业议题综述
摘要: 数字技术和智能技术被视为创新经济和可持续发展的推动力,在改变林业系统未来走向方面隐藏着巨大的发展潜力,智慧林业受到全球学者的广泛关注。本文在收集IUFRO第 26 届世界大会智慧林业相关议题文本资料的基础上,利用p ython进行文本分析,总结目前智慧林业领域研究热点前沿问题,以期挖掘未来中国智慧林业的学术研究方向,并为中国智慧林业进一步发展提供指导价值。
发布时间:2026-01-28
169. 高清时序数据驱动下的松材线虫病智能防控解决方案
摘要: 松材线虫病是全国森林生态系统中最具危险性的森林病害,我国自 2021 年开启松材线虫病五年攻坚计划,旨在“应除尽除”,但实际疫情现状表明松材线虫防控形势仍然严峻。松材线虫物理防控的主要阶段分为发现阶段、除治阶段和监理阶段,发现阶段中由于大部分地区均缺乏高清数据支撑,疫木识别准确率不足;除治阶段也缺乏精准的疫木定位数据支撑,导致作业人员找不准伐不尽;监理阶段大多采用人工抽查制,缺乏全域的监理数据支撑。因此,高清数据支撑下的全流程精准闭环管理是提升松材线虫防控质量的关键。 针对上述问题,本文基于高清时序近地遥感数据,提出了融合模型、数据、孪生底座的时空人工智能解决体系,实现了数据处理自动化、疫木识别智能化和业务场景模型化全流程闭环管理。一是创新“高清-时序-成本”三位一体的松材线虫病普查模式,外业采集年均两到三次的 3cm-6cm-6cm 的高清时序影像;内业搭建林业数据处理中台,针对近地遥感照片、森林资源调查数据和除治/监理业务数据建立多源数据汇集的数字特征库,同时中台中设计数据处理模块,自动完成信息提取、清洗、入库和结果数据的关联分析。流程实现全自动化,数据处理上图的时效达到T+1,成本降低到 0.35 元/亩。二是设计了针对多时序遥感数据的“时空AI疫木识别模型”,模型包括样本库构建、训练和目标检测三大部分。(1)基于疫木初期、疫木中后期和疫木枯死期的不同成像特征,构建高质量的疫木识别样本库,开发样本自动推送和人机交叉检验平台,大大提高了标注的效率和质量,当前样本量已经达到1000万亩以上。(2)训练部分设计了基于 optuna 的超参搜索模块,能够支持小样本下模型的快速更新,灵活使用多种林区场景下的疫木精准识别。(3)模型已经覆盖南方林区三省,模型参数达到两千万以上,能够识别疫木初期、中后期和枯死期,识别的准确率和召回率均达到 85%以上。三是着眼于松材线虫防控的全流程闭环管理问题,设计了视算一体的数字孪生底座,底座设计了感知分析、业务规划、资金监管和智能报告4大模块,支持多源数据的可视呈现、变化统计、空间计算和关联分析,使得普查数据可指导除治/监理等业务环节,除治/监测数据能够反哺普查,实现松材线虫防控全流程主要阶段的数据和业务双闭环。 据此,在浙江省某县实施了示范应用。对该县全疫区一年三次普查采集高清数据,包含除治前(10月份、3cm)、除治中(来年 1 月份、6cm)和除治后(来年 4 月份、6cm)三阶段,目前已经覆盖两年多共 7次,总计覆盖面积700万亩以上,底座实施运营2年。实践表明,高清时序数据可以精准监测疫木不同时期的状态,同时还可以辅助监理全域疫木未砍伐、未清运等违规现象。高清数据也可为当地林业工程、林业资源调查和生态修复等方面实现多跨应用。
发布时间:2026-01-28
170. 基于PALSAR-2和Landsat数据分析获得2015年-2022年宁夏贺兰山森林分布地图
摘要: [目的]高分辨率的森林分布地图可以更精确地反映森林覆盖范围、树种分布、林木密度等信息,有利于政府和管理部门更好地掌握森林资源现状,制定针对性的保护和利用措施,为林业生产活动,如林分经营、林木采伐、造林补植等提供详细的空间信息参考,提高生产活动的精准性和有效性。通过定期更新高分辨率的森林地图,可以动态监测森林覆盖的变化情况,及时发现并应对森林退化等问题。因此,高分辨率的森林地图能够为森林资源的科学管理和可持续发展提供有力支撑,是当前森林信息化建设的重要内容。目前,常见的做法是通过单一的遥感影像生成森林分布地图,但是单一时相的影像分类特征不完备、光谱相互纠缠严重,往往不能满足山地植被信息分类与提取,由此通过光学卫星数据和雷达卫星数据多源数据融合生成森林分布地图成为近年来的研究热点,但普遍是针对区域跨度大,物候期不同的地区,并没有研究针对宁夏贺兰山山地森林覆盖区的精细化提取与监测。因此,本文探索通过决策阈值法,以 Landsat多光谱数据与ALOS Palsar-2 雷达遥感数据为基础,在Google Earth Engine平台、Arcgis、Envi上对所获得的数据进行分析处理,根据贺兰山森林的特点,取5个特征指数NDVI、HV、HH、HH-HV、HH/HV,确定阈值,用于识别森林区域,以此来获取 2015 和 2022 年贺兰山森林分布地图,分析贺兰山森林覆盖变化情况。[结果]结果表明:通过结合Landsat多光谱遥感数据与Palsar-2 雷达遥感数据的分类精度最高,2015 年森林分类整体精度为 97.62%,2022 年森林分类整体精度为 96.97%,精度明显高于单独使用Landsat多光谱数据或Palsar雷达数据的森林分类结果。2015年森林面积为 153.36 km2,2022 年森林面积为155.59 km2,森林面积总体呈现上升趋势,贺兰山森林面积增加的地区主要位于贺兰山东北角处。[结论]因此,基于GEE平台,通过联合Landsat多光谱数据与ALOS Palsar-2雷达遥感数据对宁夏贺兰山森林快速识别提取有一定的可行性和适用性,研究结果对贺兰山森林的空间位置分布提取具有一定的参考价值。
发布时间:2026-01-28
171. 基于2种不同数据源的内蒙古草原火灾驱动因素识别及预测模型研究
摘要: [目的]火灾是草原生态系统的重要干扰因子之一;草原火灾预测对于预防草原火灾的发生具有重要意义。[方法]本研究基于两种数据(历史火点数据、遥感火点数据),融合多源(气象条件、地形、植被、人类活动和社会经济)数据,比较六种模型(逻辑斯蒂回归模型(LR)、增强回归树模型(BRT)、随机森林算法(RF)、支持向量机(SVM)、极限梯度(XGBoost)、Gompit回归(GR))在内蒙古草原火灾发生预测的适用性,同时基于显著影响火灾发生的驱动因素绘制了火灾发生可能性地图和火险区划图。[结果](1)从全区来看,6种模型,2 种数据源建模,全样本的AUC都在 0.86~0.97之间,精度优异。其中BRT模型(AUC=0.969)和RF模型(AUC=0.956)预测性能相比之下更为精确,XGBoost模型(AUC=0.944)和SVM模型(AUC=0.943)分别对历史记录数据和遥感数据表现出的性能次之;(2)从历史数据上来看,气温日较差、日最小相对湿度、日平均气温等气象因素是影响草原火灾发生的主导因素;人类活动和社会经济因素(如人口、GDP和距公路、铁路距离等)在驱动因素的相对重要性排序中位居前列;NDVI、海拔、坡度等对林火发生也有一定影响;从遥感数据来看,年平均气温,年平均风速,日平均相对湿度等气象因素是影响草原火灾发生的主导因素;人类活动和社会经济因素(如人口、GDP和距防火阻隔距离等)在驱动因素次之;NDVI、海拔、FVC等对林火发生也有一定影响。(3)从遥感数据来看,内蒙古东部地区火灾高发区主要集中呼伦贝尔市、兴安盟东西部和锡林郭勒东部。内蒙古中、西部地区火灾高发区主要集中巴彦淖尔市南部,鄂尔多斯市东部,呼和浩特市以及乌兰察布市南部。从历史数据来看,内蒙古东部地区火灾高发区主要集中在呼伦贝尔市西部、西北部,赤峰市,通辽市以及锡林郭勒东部,内蒙古中、西部地区火灾高发区主要集中阿拉善盟东部,巴彦淖尔市+东部,鄂尔多斯市中东部,包头市南部以及乌兰察布市西南部。结论:在六种模型中BRT和RF预测结果相近,但分别在内蒙古东部、中西部地区预测中,BRT模型的拟合度更高,因此增强回归树模型是最适合内蒙古草原火发生的预测模型。在两种数据下,气象因素、人类活动因素和社会经济因素是影响内蒙古草原火灾发生的显著因素;海拔、NDVI、FVC等地形因素对草原火灾发生也有一定影响。本研究可为内蒙古自治区草原火灾的预测和决策工作提供一定的参考。
发布时间:2026-01-28
172. Spatial-temporal changes in the distribution of Populus euphratica forests in the Tarim Basin and analysis of influencing factors from 1990-2020
摘要: Understanding the spatiotemporal evolution patterns of Populus euphratica(P.euphratica)forests in the Tarim Basin(TB)and their influencing factors is crucial for regional ecological security and high-quality development.However,there is currently a lack of large-scale,long-term systematic monitoring.This study utilized multi-source medium and high-resolution remote sensing images Landsat series and Sentinel-2 to obtain distribution data of P.euphratica forests and shrublands in 14 distribution areas of the TB at five-year intervals.We monitored the spatiotemporal changes of P.euphratica forests and shrublands in the TB from 1990 to 2020 and analyzed the human activities and natural conditions influencing their mutual conversion.1990-2020,P.euphratica forests and shrublands decreased in the first 20 years and increased in the last 10 years.P.euphratica forests were primarily distributed within 1.5 km(27.53%)and beyond 3 km(53.60%)of rivers,while shrublands were mainly distributed 8-10 km(34.84%)from rivers.Water and farmland significantly influenced the conversion between P.euphratica forests and shrublands.P.euphratica forests converted to shrublands more frequently within 2 km of rivers,whereas shrublands converted to P.euphratica forests more frequently beyond 4 km.Additionally,from 1990 to 2020,the farmland area in the P.euphratica distribution areas of the TB nearly tripled,with 19.79%of P.euphratica forests and 10.61%of shrublands converted to farmland,mainly beyond 3 km from rivers.In areas with low water conveyance frequency beyond 4 km from rivers,shrublands converted to P.euphratica forests more extensively.In contrast,within 1.5 km of rivers in areas with high water transfer frequency,P.euphratica forests converted to shrublands more extensively.Therefore,the rational utilization and allocation of water resources between trees and shrubs,as well as the reduction of farmland area,are crucial for the protection of P.euphratica forests.
发布时间:2026-01-28
173. 用深度学习结合极轨和地球静止卫星数据预测野火蔓延期间的火灾辐射功率
摘要: 火灾辐射功率(FRP)是一种衡量野火强度的重要指标,相较于传统的实时火线或燃烧区域信息,FRP能够提供更为详细和精确的火灾动态数据。这对于优化消防行动和评估环境污染具有至关重要的作用。传统方法只能提供二元的火灾存在与否的信息,而FRP可以定量地反映火灾的强度。因此,准确预测FR P数据成为了野火管理和响应中的关键任务。为了实现这一目标,我们利用了地球静止卫星和极轨卫星的数据融合来校正和优化FRP数据。地球静止卫星能够提供高时间分辨率的数据,而极轨卫星则能提供高空间分辨率的数据,通过两者的互补结合,我们能够获取高质量的FRP数据。此外,我们还综合考虑了气象条件(如风速、湿度、气温等)、地形(如海拔、高差等)、植被指数(如NDVI)、人口密度等多种影响野火蔓延的因素,从而构建了一个覆盖 2017 年以来加州野火的综合数据集。基于这些数据,我们开发了一个深度学习框架,该框架集成了多个模块以处理和分析多模态数据。我们研究了输入序列长度和损失函数设计对模型预测性能的影响。通过对这些参数的系统研究,我们逐步优化了模型,使其在FRP预测上表现出色。此外,我们的深度学习模型在迁移学习和多步预测方面也展示了良好的性能。这对于提前部署消防资源、制定应急响应计划具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
174. 森林资源全覆盖与非全覆盖遥感监测的联系与统一
摘要: 如期实现“双碳”目标,根据中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,重点在于提升统计监测能力(第29条)。如何在样地实测数据(Y)、遥感数据(X)样本量有限条件下提升统计推断的抽样精度,是森林资源遥感调查迫切需要解决的科学问题,即小样本推断瓶颈。 CMB与Hybrid估计量属于基于模型的统计推断,均可在Y样本量较小条件下提供显著优于基于设计的统计推断如简单随机抽样的抽样精度。然而,CMB估计量要求X完全覆盖调查总体即每个总体单元必须有遥感模型自变量的观测值,条件苛刻,与国家林草生态综合监测等目标总体大尺度、频监测相悖,不适用机载或地基激光雷达、高空间/高光谱分辨率等高质量、高成本遥感技术;Hybrid 估计量虽然支持非全覆盖X,但限定X须按照简单随机抽样、群团抽样或分层抽样抽得,进而借助X的包含概率和遥感模型参数的不确定性量化抽样精度,择定过程复杂且与CMB关系不明,阻碍了上述高质量、高成本遥感技术的检验与推广。 因此,本研究旨在(1)通过数学分析和蒙特卡罗模拟,阐明三种Hybrid估计量之间以及它们与CMB估计量之间的联系;(2)比较X的抽样设计、覆盖率和群团大小对于抽样精度的影响,进而优化非全覆盖遥感监测的权衡策略。 主要发现有四:(1)简单随机抽样上的Hybrid估计量是群团抽样上的Hybrid估计量的特例,群团抽样上的Hybrid估计量是分层抽样上的Hybrid估计量的特例;(2)CMB估计量是三种Hybrid估计量的特例,即全覆盖遥感是非全覆盖遥感的特例;(3)分层抽样上的 Hybrid 估计量是基于模型统计推断的广义估计量,直接适用全覆盖或非全覆盖遥感调查,大幅简化抽样与估算过程;(4)非全覆盖遥感监测的抽样精度可以高于全覆盖遥感的监测精度。 本研究结论支撑高质量、高成本遥感技术服务森林资源大尺度监测,为突破小样本推断瓶颈提供新思路,对“双碳”目标下的国家林草生态综合监测具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
175. 基于数据驱动地形校正和机器学习的山地竹林提取
摘要: 竹林是我国南方山地丘陵地区的重要森林资源,拥有巨大的生态和经济价值。但遥感提取山区竹林的精度易受地形影响和其它类型森林光谱的混淆。对此,采用近年提出的数据驱动地形校正新方法——Integrated Topographic Correction(ITC)进行遥感影像地形校正,消除阳坡、本影和落影的光谱反射率畸变;并结合机器学习算法XGBoost提取竹林。选取福建省长汀县为研究区,采用 2000年和2022年的Lan dsat影像为主要数据源。研究结果表明ITC可以有效消除遥感影像上地形影响,本影和落影相对阳坡的反射率误差由校正前的 54.59%~67.17%降为校正后的 1.32%~14.31%,并有效突出了竹林光谱特征和斑块完整性。最终,竹林提取精度(相对于未做地形校正)提高了约 7.5%。进一步分析表明 2000-2022年长汀县竹林面积增幅高达105%,呈显著增长趋势;同时,竹林分布具有明显的地形梯度效应,主要分布于高程 400~700 m,坡度 15~30°范围。
发布时间:2026-01-28
176. 基于激光雷达和高分影像的阔叶混交林树种识别
摘要: [目的]比较不同模型之间树种识别性能,确定最优深度学习模型,根据不同时期的识别精度确定最适宜树种识别的具体时期。[方法]以安徽省六安市金寨县天马国家自然保护区内三大优势树种,茅栗(Castanea seguinii)、短柄枹桐(Quercus glandulifera)、化香(Platycarya strobilacea)为研究对象,利用LiDAR360 软件中集成的相对最小路径算法对落叶期点云数据(2022年3月)进行分割,利用Openi3D中凸包算法确定单木点云边界,并投影在 2D平面上,得到单木边界矢量图。利用单木边界确定高分影像的单木冠层范围,并结合人工判读对一些边界进行局部修改得到高分影像的单木冠层边界,最后通过 Arc py工具包对冠层进行提取,得到树木不同时期(2022年4月、2022年 7月、2022年9月)各个单木的冠层图像数据,同时,将不同时期的影像进行混合得到全时期数据。将归一化后的样本数据按照 6:2:2随机划分训练集、测试集和验证集,在PyTorch框架下构建AlexNet、AlexNet-SE、ResNet-50 三种深度学习模型,其中训练集和测试集进行模型训练,通过比较损失值和准确率来选择最优模型进行保存,使用验证集进行模型泛化能力验证,通过计算训练后的混淆矩阵得到总体精度(Overall Acuracy,OA)、生产者精度(Producer's Accuracy,PA)、用户精度(User's Accura,UA)和Kappa系数,比较不同时期分类结果,确定最佳树种识别时期。[结果]不同深度学习对研究区内优势树种识别,其中 4月份的影像数据中,AlexNet总体精度为96.80%,Kappa系数0.9518;AlexNet-SE总体精度为97.92%,Kappa系数0.9687;ResNet-50 总体精度为 98.87%,Kappa系数 0.9830.7 月份的影像数据中,AlexNet总体精度为96.73%,Kappa系数 0.9508;AlexNet-SE总体精度为97.22%,Kappa系数 0.9581;ResNet-50总体精度为98.59%,Kappa系数 0.9788.9 月份的影像数据中,AlexNet总体精度为 96.37%,Kappa系数 0.9453;AlexNet-SE总体精度为 97.15%,Kappa系数0.9571;ResNet-50总体精度为 98.17%,Kappa系数0.9725.在全时期的数据集中,AlexNet总体精度为 95.22%,Kappa系数 0.9279;AlexNet-SE总体精度为 96.30%,Kappa系数 0.9444;ResNet-50 总体精度为97.82%,Kappa系数 0.9671。[结论]在不同时期的数据集中,ResNet-50使用残差块加深了网络学习的深度,ResNet-50 精度优于AlexNet-SE、Alex-Net模型,AlexNet-SE在AlexNet的基础上添加了注意力机制,AlexNet-SE模型的验证集精度一直优于AlexNet模型。根据树种识别的精度可以确定,4 月份时本研究区内树种识别的最佳时期,7 月份识别效果稍差,而 9 月份识别效果最差。并且在进行全时期数据集训练时,虽然模型波动性不大,但是使树种识别精度降低。
发布时间:2026-01-28
177. 基于高分辨率卫星影像的大区域松材线虫病预警监测
摘要: 松材线虫病疫情是一种毁灭性的灾害,具有危害范围广、发病速度快,传播途径多、治理难度大的特点。传统方式排查成本高、工作量巨大,时间周期长,且容易遗漏,难以满足大区域应急监测的需要。从松材线虫病预警、监测,及业务化开展三方面入手,构建松材线虫病防治天空地协同监测技术体系,达到松材线虫病防治的目的。1)首先,在松材线虫分布预警方面,从孕灾环境中考虑自然要求、人类活动和景观要素开展多角度、精细化的预测,构建了最大熵分布预测模型。对其中两个变量进行改进,一是由于人类活动是松材线虫病的主要传播途径,本研究采用监测窗口期间隔 1 年的 2 期吉林一号亚米卫星影像,采用孪生神经网路模型自动识别松林周边 2km 范围内开工建设图斑,作为人类活动要素之一输入模型;二是结合林地一张图提取优势树种为松林的小班,并利用MODIS反演松林冠层干燥度输入模型,将监测区域以林业小班为单位划分为松材线虫病发生的高、中、低和不适宜区域四类,作为林地踏查、普查的重要依据。2)其次,基于“天空地”协同模式开展异常变色松树普查监测。其中,“空”指基于疫情小班和已预测的松材线虫病高生存适宜区布设,均匀分布监测区域范围内,采集并构建厘米级无人机影像异常变色木松树的正负样本数据集,并对样本集降尺度采样;抽检总样本数量的 10%进行实地核查,对样本集进行纠偏评价,直到降尺度样本满足精度要求;“天”指检测窗口期内同步获取的 0.5m分辨率卫星影像和10 米多光谱影像,利用已有降尺度样本训练小目标识别模型YOLOv8,当置信度阈值设为 0.3,亚米级卫星影像识别变色木召回率超过 90%,对多光谱影像筛选的敏感光谱特征进行增强,再利用基于深度学习的时间序列分类算法对目标识别中的伪变色点位判别,最终变色木判别准确率达到 85%。3)为解决大区域多家基层林业单位对数量众多的变色点位实际业务应用问题,研发了配套的天空地协同平台和移动核查终端,解决点位图斑任务分发、数据同步、多期数据管理、分区统计、无信号下移动终端林区核查上报、取样除治等业务工作开展,形成完善的协同监测技术体系,为保护林地资源、生态安全构建了通用的技术和业务支撑。
发布时间:2026-01-28
178. 我国南方城市森林覆被变化和复合高温干旱对森林碳动态的影响
摘要: [目的]复合高温干旱和森林覆被变化是影响区域陆地生态系统碳循环的重要因子。森林覆被变化对陆地碳循环的影响已成为气候变化研究的热点。准确量化森林覆盖变化和复合高温干旱对森林碳动态的影响,对于更好地理解人类活动和极端气候事件对森林碳平衡的影响至关重要。[方法]本研究以南京市和韶关市为例,基于中分辨率土地覆盖数据、气象数据、时序 NDVI、植被碳密度与土壤碳密度数据、反演的NPP数据,集成CASA和Bookkeeping经验模型构建格网化森林空间变化的碳储量估测模型,再结合地理探测器,刻画复合高温干旱事件对森林碳动态的个体效应和交互效应及其滞后影响,实现在森林变化与未变化区域,构建森林碳动态响应森林变化与复合高温干旱事件的评估机制框架。[结果]1)南京和韶关造林和毁林活动分别造成+0.243 TgC 和+1.64 TgC 的固碳量,-0.44 TgC 和-2.66 TgC 的碳排放量;2)复合高温干旱对不同区域森林碳汇时空动态的影响表明,干旱和高温事件对森林碳汇具有显著的负向影响,且在南京和韶关表现出 2 个月的滞后响应;3)复合高温干旱事件对森林固碳能力的影响显著强于单一事件,交互作用类型为双因子增强或非线性增强。[结论]造林和毁林事件分别导致森林中的碳固存和碳损失。与毁林活动相比,造林活动的影响相对有限,导致森林覆盖变化的总体净碳排放;干旱和高温事件均抑制森林固碳效率;不同区域森林碳动态对干旱(热)事件的响应不同,干旱事件对南京森林的影响总体大于热事件,干旱事件对韶关森林的影响通常弱于热事件。本研究为充分理解和应对气候变化及人类活动对森林碳平衡的影响提供了重要的科学依据。
发布时间:2026-01-28
179. 环境减灾二号卫星多光谱数据烟气识别方法研究
摘要: [目的]为充分发挥环境减灾二号卫星多光谱影像(HJ-2A/B CCD)中的烟气信息在森林草原火灾监测中的潜在优势,以期促进该数据赋能林草火情监测应用,并为后续我国林草火卫星遥感监测方法发展提供理论基础和技术参考。[方法]选取2022年广西桂林“10·17”森林火灾过境HJ-2A/B CCD影像为研究案例,分别选择烟气、植被、裸地、城镇、水体等5 种纯净类别及“烟气+”下垫物等4 种混合类别,对比分析烟气与其他类别光谱反射差异及烟气对于下垫物类别的光谱反射影响;基于决策树(DT)、最近邻(KNN)、随机森林(RF)及支持向量机(SVM)等机器学习算法,以含烟气类别总体F1-Score为精度验证和迁移测试评价指标,采用十则交叉验证方式及网格搜寻方法逐步优化模型,进而构建林草火烟气识别方法。[结果](1)烟气与其他类别分离程度随着波长增加而减弱,蓝光波段最好,近红外波段最差;“烟气+”下垫物导致其在蓝光波段和绿光波段反射率明显增高,红光波段反射率略有升高,红边波段除水体外近乎不变,近红外波段植被和裸地的反射率有所减弱。(2)SVM烟气识别效果最优,同一影像SVM精度最高(89.33%),KNN(85.94%)和RF(84.45%)次之,DT最差(77.17%);不同影像迁移测试SV M同样优于其他方法。(3)不同方法仍存在不同程度错识漏判现象,其中,烟气错识现象主要是云边缘和高亮地物区域的光谱重叠所致;而小烟及薄烟区域,因与下垫面光谱混合,导致漏判现象。[结论]HJ-2A/B CCD 数据可见光波段烟气表现良好,蓝光波段最佳;SVM 能有效区分含烟气类别与其他类别,可用于烟气识别方法构建;烟气性质异常复杂,对其完整提取极具挑战,现有方法仍存在部分错识漏判现象,后续还需针对这些问题进行探究。
发布时间:2026-01-28
180. 竹林雪灾调查方法研究进展
摘要: 竹林作为重要的生态和经济资源,其健康状况直接关系到区域生态平衡与竹农生计。然而,近年来屡屡频发的极端气候事件,特别是持续雨雪冰冻天气,对竹林造成了严重的破坏,亟需高效、准确的调查方法来评估灾情,为受灾竹林的恢复重建提供科学依据。为了深入理解雪灾对竹林的影响以及有效地开展雪灾调查,本文综述了近年来雪灾调查方法的研究进展,主要围绕地面调查法、卫星遥感调查法、无人机遥感调查法以及物联网调查法等方法展开,重点分析了不同调查方法在竹林雪灾调查时的优势与局限性,以及这些方法在评估竹林受损程度和指导恢复重建工作中的作用,并对未来竹林雪灾调查方法的发展趋势作了预测。通过对现有文献的综合分析,希望为未来竹林雪灾调查方法的优化和创新提供参考。
发布时间:2026-01-28
181. 森林自然灾害监测研究进展
摘要: 森林是重要的自然资源,监测森林自然灾害,维持森林生态系统的稳定具有重要意义。本文综述了我国主要森林自然灾害监测研究进展,讨论了森林火灾和病虫害对森林的影响。我们分析了人工调查与非人工调查(包括卫星遥感和无人机遥感)在灾害监测中的应用,并详细讨论了各种监测方法的数据来源及其优缺点。本文还介绍了数据分析的方法,如时间序列分析、空间分析及机器学习技术在灾害监测中的应用。通过系统总结现有研究,本研究旨在为提高森林灾害预警和管理水平、减少灾害损失以及促进森林可持续发展提供科学依据和技术支持。
发布时间:2026-01-28
182. 基于面向对象的多尺度分割技术在森林督查工作中的应用研究
摘要: 森林督查是国家林业和草原局为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平新时代中国特色社会主义思想,采用卫片执法的形式在全国开展的一项森林执法监督检查工作。本文旨在通过利用监督期内前后两期高分辨率遥感影像,采用面向对象的影像分析技术和多尺度影像分割技术,运用eCognition软件对督查范围内的林地进行变化检测,实现督查期内征占用林地、采伐迹地、建设用地的自动提取,并分析这种方法的精度和有效性,从而为全国森林督查工作的开展提供新思路。
发布时间:2026-01-28
183. 利用计算虚拟测量评价相邻树木对单株树木的阳光辐射遮蔽
摘要: [目的]计算虚拟测量(CVM)是一种虚拟测量方法,旨在虚拟空间的森林样地中对虚拟树木发起仿真测量用于获取树木某些在现实空间中不易测量的生物参量。本文应用了CVM方法,其主要方法是通过构建虚拟样地(VSP),定量评价相邻树木对单株树木的阳光辐射遮蔽的程度。[方法]首先利用 Voxel和QSM方法,结合DTM和虚拟阳光辐射模拟软件,构建VSP,进而对出于VSP正中央的两颗被相邻树木遮蔽的目标树木进行基于 6个物理遮蔽场景下的光照条件变化研究。此外,我们还比较了单棵树与虚拟样地整体之间的差异,以确定其邻域中单棵树的遮荫效果。[结果]研究结果表明,在不同的树体条件和树体模型下,虚拟样地中心树木的太阳能损失量在 35.80%到45.32%之间。具体来说,不同的树体高度、树冠宽度和树叶密度等因素都会影响太阳能的损失量。[结论]我们的研究为定量评估森林中树木的遮阴效应开辟了一条新的途径,并为今后的树木生理学研究提供了有益的参考。通过虚拟测量方法,可以更准确地模拟和分析真实森林环境中的光照条件和树木生长状况。这不仅有助于提高对森林生态系统的理解,还可以为森林管理和保护提供科学依据。本研究证明了CVM方法在模拟和分析森林光照条件方面的有效性和潜力。未来,我们将继续完善这一方法,进一步探索其在不同森林生态系统中的应用。
发布时间:2026-01-28
184. 手持激光雷达在“森林遥感光谱样地”外业质量检查中的应用与研究
摘要: [目的]本研究的核心目标在于验证手持激光雷达(LiDAR)技术在森林光谱样地的质量检查中的应用效果,并探讨其在提升森林调查精度方面的潜力。森林资源的精确调查对于理解森林现状、分布和生态变化至关重要。特别是在大兴安岭这一中国林业的重要支柱区域,采用先进技术以提高林业调查的效率和准确性显得尤为迫切。[方法]在内蒙古大兴安岭林区实施的《自然资源光谱信息研究暨其在调查监测中的创新应用项目》框架下,我们设计并布设了172块森林光谱样地,以精确获取不同林型的遥感光谱信息。项目外业质量检查中使用了SLAM100 激光雷达扫描仪,沿样地边界及内部进行扫描,收集点云数据。数据采集之后,通过重采样、去噪、地面点分类和高程归一化等一系列预处理步骤,提取了单木胸径信息。进一步结合大兴安岭地区的一元材积表,对比分析了两种不同数据源的胸径数据和蓄积量。[结果]研究结果揭示,激光雷达点云分析得到的胸径平均值与现地调查结果具有极高的一致性,偏差为 2.34%,且相关性指数达到了0.98.在树高测量方面,尽管两组数据间相关性指数为-0.04,表明缺乏相关性,但激光雷达技术在树高数据质量检查方面显示出优越性,均方根误差(RMSE)为 3.87米。蓄积量分析中,激光雷达预测的蓄积量与现地调查结果相比,偏差为 5.56%,且相关性指数为 0.97,显示了良好的相关性。[结论]本研究成功证明了手持激光雷达技术在森林光谱样地外业质量检查中的有效性,尤其在提升树高测量精度方面表现突出。研究不仅提升了外业质量管理水平,而且培养了能够适应新技术的基础人才。展望未来,我们计划普及激光雷达点云建模方法,进一步提升调查精度,并探索无人机、智能软件、虚拟现实(VR)技术以及人工智能大模型等新兴技术的应用,以推动林业资源管理向自动化、智能化发展。
发布时间:2026-01-28
185. 基于XGBoost的无人机多光谱遥感监测樟树叶面积指数和地上生物量
摘要: 利用无人机多光谱技术获取樟树叶面积指数和生物量信息,及时快速诊断樟树矮林生长状况,有助于提升樟树矮林精准管理水平。多光谱遥感图像提供大面积的植物光谱信息,可对叶面积指数、地上生物量和其他植物理化参数进行详细的定量评估,是评估分析植物健康非常有效的工具。本文以红壤地区的樟树矮林为研究对象,利用无人机多光谱相机获取樟树矮林冠层遥感影像,采用XGBoost、GBDT、RF、RFNN、SVR算法,研究原始波段反射率、光谱指数与樟树LAI、AGB之间的相关性及估测精度。结果表明:不同模型输入量,基于RF估测模型精度有较明显的差异,其余 4 个模型有差异但较小。不同建模方法,基于XGBoost估测樟树LAI模型精度最高,以波段反射率为模型输入量,模型测试集R2 为0.862,RMSE为0.390.基于XGBoost估测樟树AGB模型精度最高,以光谱指数为模型输入量,模型测试集R2为0.929,RMSE为587.746 kg·hm-2.XGBoost模型为最佳樟树LAI和AGB估测模型,其次为GBDT、RF、RFNN、SVR.本研究成果可为基于无人机多光谱技术的樟树矮林监测提供理论依据,为快速估测樟树生长参数提供了参考依据。
发布时间:2026-01-28
186. 基于双光谱的森林烟火预警监测研究
摘要: [目的]森林火灾危害着自然资源、经济发展和人类安全。烟雾是森林火灾的早期显著特征,能够作为林火的有效监测对象。本研究旨在推进森林烟火的智能识别,构建完备的林火综合管理平台,达成迅速、高效的预警监测。[方法]本研究采纳森林火灾早期阶段的识别特征,多角度对森林烟火业务的痛点需求进行分析,对林火监控设备进行成像能力测试、监护范围及定位能力测试、防护性能检验及测试、森林烟火智能识别能力测试。其中,对森林防火专业 AI 摄像机和高精度球台等林火视频感知设备进行烟火智能识别能力测试,分别测量不同点烟距离、点火距离的识别能力以及离线火情识别能力;通过“红外坐标映射+可见光辅助判别”的模式,结合多光谱算法,组建复合部署结构,建设森林防火综合管理平台。[结果]本研究累积百万级烟火图像样本和非烟火样本数据,构建可见光火情样本库和热成像数据样本库;通过采用先进的前端烟火识别算法和边端过滤算法,使林火烟雾智能识别漏报率小于千分之一,误报率达到每万公顷每日小于2次;森林防火综合管理平台以智能识别、多端联合等特点,能够有效达成森林火灾的监测预警,并指导消防队伍及时救援火情。[结论]双光谱技术指导下,森林烟火探测装备的合理化、高效化应用落实于预警监测实践中,能够减少森林火灾的漏报率和误报率,满足森林烟火业务的痛点需求。
发布时间:2026-01-28
187. 利用地理随机森林绘制地上生物量:克服大尺度区域的空间非平稳性
摘要: [目的]森林地上生物量(AGB)信息及其驱动因素对指导森林管理活动至关重要。然而,AGB估算结果仍存在较大的不确定性,小尺度范围内AGB驱动机制的空间变异研究较少,这将阻碍特定地点森林的精准管理。[方法]我们选择内蒙古自治区作为研究区域,该地区东西跨度大,植被、气候、土壤和地形变化明显,空间非平稳性较强。我们在该区域建立了四种AGB估算模型,分别是地理随机森林(GRF)、随机森林、梯度增强回归和支持向量回归模型;我们以GRF方法建立了AGB驱动模型,并分析驱动因子对AGB影响力在空间上的变化情况。[结果]在 32 个AGB预测因子中,有 14 个特征具有显著的空间非平稳性,涉及光谱和环境变量。在驱动因子中,4个因子与AGB的驱动模式存在明显的空间波动。GRF方法在随机交叉验证和空间交叉验证中的R2值分别为 0.622 和 0.481,均优于随机森林、梯度增强回归和支持向量回归等传统机器学习方法。此外,GRF 的不确定性更小,稳定性更高。物种多样性是 AGB最主要的驱动因子,和生长季内月降水量的分布方差(SDP)因子类似,影响力在整个研究区较为均匀的;坡度和生长期总降水量(GSP)的驱动力呈明显的梯度变化。[结论]在内蒙古西部地区,由于坡度对AGB的影响较大,因此应优先选择坡度较低的区域进行植树。在东北地区,坡度的影响相对较小,但应特别注意极端降水事件对 AGB 的影响,并加强对低洼易涝地区的监测,防止树木因土壤表面积水而死亡。此外,建议在所有区域避免单一树种种植,优先考虑多物种混合种植,以提高生态系统的稳定性和适应性。
发布时间:2026-01-28
188. 长三角与珠三角造林、再造林与毁林活动对地表温度的影响
摘要: [目的]构建长三角和珠三角城市群造林、再造林和毁林历史分布的中高分辨率精确数据集,在确保能够监测城市森林细微变化的基础上,探讨了造林、再造林和两种毁林方式对地表温度的时空影响,以提高区域地表温度效应评价的准确性。开发中高分辨率遥感数据产品,为推动城市森林变化区域温度响应模型提供可靠支撑。[方法]根据造林、再造林和毁林的定义,结合知识准则和空间分析方法,利用密集时间序列土地覆盖数据集CLCD(1985-2020)构建了 2010-2020年长三角、珠三角地区造林、再造林和毁林历史分布的中高分辨率精确数据集。在此数据集的基础上,根据有效的造林、再造林与毁林网格,基于5 km×5 km像素的移动窗口,结合时空变化分析方法,计算森林变化像元与未变化森林或非森林像元的地表温度趋势差异值,分析长三角、珠三角地区造林、再造林、毁林与新造林毁林对地表温度的影响。[结果]根据获得的2010-2020年长三角和珠三角地区造林、再造林和毁林的空间分布数据集,可以得到:2010-2020年长三角地区造林、再造林和毁林活动主要集中在西南地区;在珠三角地区,造林、再造林和毁林活动主要集中在西部、北部和东部丘陵山区,其他地区分布较少。基于造林、再造林、毁林有效网格筛选准则,通过移动窗口策略获得造林、再造林、毁林、新造林毁林等有效网格作为对比样本,为实际森林变化影响的量化提供数据。得到结论:长三角地区造林、再造林、毁林、新造林毁林的有效网格主要分布在西南地区,东北地区有效网格较少;珠江三角洲地区的造林、再造林、毁林和新造林毁林主要集中在西南、东北和西北,中部地区较少。从数量上看,长三角地区毁林与再造林的有效网格数高于造林有效网格数;珠江三角洲则正好相反。[结论]除个别年份外,2010-2020年长三角和珠三角地区每年的年毁林面积均大于造林面积;长三角地区造林和再造林的降温效果分别为-0.24±0.19℃和-0.47±0.15℃,珠三角地区为-0.46±0.10℃和-0.86±0.11℃。毁林和新造林毁林导致长三角地区的降温效应分别为-0.29±0.06℃和-0.01±0.12℃,珠三角地区的增温效应分别为 1.08±0.08°C 和 0.43±0.19°C.森林的降温作用在珠三角地区比长三角地区更为明显,主要是由再造林引起的。此外,除12月外,长三角地区的森林表现出显著的季节性降温效应。珠江三角洲的毁林活动表现出季节性增温效应。总体而言,本研究可为合理的城市森林经营和实现气候效益最大化提供实用数据和决策支持。
发布时间:2026-01-28
189. 基于多源遥感数据的云南橡胶林寒害监测方法研究
摘要: [目的]橡胶树寒害主要指当出现低温<5℃或连续低温阴雨天气时,引起的橡胶树生理机能障碍,导致减产甚至死亡的一种农业气象灾害,是天然橡胶生产的主要灾害之一,也是限制中国橡胶发展的主要因素。当前橡胶寒害的遥感监测方法大多基于气象资料的空间插值或植被指数,使用的遥感影像空间分辨率也偏低,并且由于橡胶寒害通常发生在橡胶树的落叶阶段,此时橡胶林的植被指数也正处于下降趋势,橡胶寒害引起的植被指数下降量通常会叠加在植被指数固有的下降趋势中使其难以分离出来。因此,需要一种能准确获取橡胶受寒害的物候变化节律特征,并满足行业需求的寒害识别及损失评估方法。[方法]针对我国橡胶林寒害遥感监测存在的不足和天然橡胶生产中寒害监测的迫切需求,本文以中国天然橡胶种植的典型代表区域——云南为研究区域,基于遥感地表监测无效像元填补和时空融合技术,提出一种综合遥感地表温度数据与植被指数寒害扰动特征的橡胶林寒害识别方法。[结果]采用Landsat和MODIS的植被指数和遥感地表温度数据,依照橡胶寒害监测中的气象学寒害指标标准(QX/T169-2012),实现了橡胶林寒害遥感监测与受灾评估,构建了橡胶林寒害遥感监测指标,包括 ⅰ):植被指数扰动特征;ⅱ):基于遥感地表温度数据提取的寒害致灾因子。运用提出的方法识别出研究区近 20 年历次橡胶寒害(2004/200 5年冬春;2007/2008年冬春寒害;2010/2011年冬春和 2015/2016冬春),最终累积汇总为云南植胶区寒害易发区评估分布图。[结论]河口地区是云南植胶区寒害发生频率最高的地区,西双版纳是发生频率最小的地区。历次寒害都发生在较高海拔的种植区,而靠近城镇附近、种植海拔较低的橡胶传统种植区受寒害的影响较小;而历次的橡胶新增种植区域大多是向寒害多发的高海拔的山地扩张,这表明橡胶种植不断向不适宜种植橡胶的区域扩张。本方法弥补了当前单纯基于植被指数的橡胶寒害遥感监测的不足之处,实现了橡胶林寒害的准确监测与评估,为天然橡胶生产和灾害应急提供方法与数据支撑,对确保橡胶的安全生产和继续扩大橡胶种植面积具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
190. 基于MODIS的云南省森林火灾驱动因素识别及预测模型研究
摘要: [目的]森林火灾被认为是全球范围内最为严重的生态灾害和突发性公共事件之一。研究目的旨在筛选出最适合研究区的森林火灾预测模型、识别影响林火发生的重要驱动因素并划分火险等级,为当地林火预防与管理提供科学支撑。[方法]本研究基于云南省 2001-2020年MODIS热异常/火灾位置产品数据(MCD14DL),融合多源(气象条件、土壤湿度、地形、植被、人类活动和社会经济)数据构建模型训练数据集,比较 6 种机器学习方法(逻辑斯蒂回归模型(LR)、增强回归树模型(BRT)、随机森林算法(R F)、支持向量机(SVM)、极限梯度(XGBoost)、Gompit回归(GR))在云南省林火预测的适用性,同时按季节划分火险区并识别显著影响火灾发生的驱动因素。[结果](1)从全年来看,火险高发区分布在怒江傈僳族自治州东部和东南部、丽江市北部和东部、普洱市西北部和西南部、西双版纳傣族自治州东部和西南部、红河哈尼族彝族自治州北部以及文山壮族苗族自治州东北部;从季节来看,春季火险高发区分布在丽江市北部和东北部、普洱市西北部和西南部、西双版纳傣族自治州东部和西南部、红河哈尼族彝族自治州北部及文山壮族苗族自治州东北部;冬季火险高发区分布在怒江傈僳族自治州东部和东南部、丽江市北部和东部、普洱市中部、西双版纳傣族自治州东部和东南部、红河哈尼族彝族自治州北部及文山壮族自治州东北部;秋季火险高发区分布在保山市西南部、普洱市西南部、西双版纳傣族自治州大部及文山壮族自治州大部;夏季火险高发区分布在大理白族自治州北部、普洱市大部及西双版纳傣族自治州北部。(2)从全年来看,BRT模型(AUC=0.939)表现出最优的性能,XGBoost模型(AUC=0.907)和RF(AUC=0.903)表现次之;从季节来看,春季BRT模型(AUC=0.951)表现最好,XGBoost模型(AUC=0.914)和RF(AUC=0.906)表现次之;冬季BRT模型(AUC=0.930)表现最好,XGBoost模型(AUC=0.889)表现次之;秋季SVM模型(AUC=0.931,)表现最好,BRT模型(AUC=0.921)表现次之;夏季BRT(AUC=0.926)表现最好,SVM模型(AUC=0.916)表现次之。(3)气温日较差、日最高气温、日最小相对湿度等气象因素是影响云南省林火发生的主导因素;海拔在驱动因素的相对重要性排序中位居前列;人类活动和社会经济因素(如距铁路的距离、距居民点的距离、GDP 等)、土壤湿度因素与林火发生也存在一定影响;[结论]通过比较6种模型分析得出,BRT模型是最适合云南省林火发生的预测模型;气象因素、地形因素中的海拔是显著影响云南省林火发生的关键驱动因素,人类活动和社会经济因素、土壤湿度与火灾发生也存在着显著相关,但影响力没有上2种因素高;研究区四季火险高发区主要集中在普洱市和西双版纳傣族自治州。
发布时间:2026-01-28
191. Effects of surface drip irrigation and fertigation managements on biomass production and carbon storage in a poplar plantation on sandy soil in northern China
摘要: Management approach may influence biomass production as well as carbon contents in plant components and soil of a forest.The integrative effect of water and nitrogen management on the allocation of biomass and carbon within the poplar plantation remains unclear.This study aimed to evaluate the effect of irrigation and fertigation managements on biomass production and carbon storage in a poplar plantation.A field experiment was conducted at a plantation of hybrid poplar clone in sandy soil.The comparative experiment included(1)surface drip irrigation and fertigation(SDIF)in growing season with application of N fertilizer and(2)furrow irrigation in spring and unfertilized as control(CK).Biomass production(BP),plant organic carbon contents(POCC),plantation carbon density(PCD),soil organic carbon contents(SOCC)and soil organic carbon density(SOCD)were calculated.The results showed that:(1)Biomass production in the plantations measured in one and two years of the experiment varied significantly between management approaches.Total biomass in SDIF treatment was 52%and 75%higher than that in CK treatment after one and two years of the experiment,respectively.Production of the support components of the poplar plantations(i.e.leaf,branch,trunk and coarse root)was significantly influenced by management approaches,and this phenomenon did not change among the two years of experiment.However,the biomass of fine roots was not significantly different between management approaches in the second year of experiment.In addition,total biomass production was significantly increased in the second year of experiment.The percentage of biomass increment in tree components in the year 2013 compared between management approaches.Significant differences were observed for the percentage of biomass increment in leaves,trunks,roots and total biomass between management approaches.SDIF yielded higher yearly increment in trunks and total biomass.In contrast,the percentage of biomass increment in leaves and roots were significantly higher in CK than SDIF-treated plantation.
发布时间:2026-01-28
192. 邻体竞争对川中丘陵区柏木人工林空间结构的影响
摘要: 分析在不同密度下邻体竞争对川中丘陵区柏木人工林空间结构的影响,以期为柏木人工林的结构优化调整提供参考。通过四川省第九次清查数据,筛选出156个样地,划分为三个密度组。根据数据记录,还原样地中单木的空间位置,计算竞争指数及林分空间结构参数,得出林分空间结构指数用以综合评价。结果表明:中密度等级、竞争等级对4种指标均有显著影响;密度与竞争的交互作用对混交度、开敞度、角尺度有显著影响,而对大小比数无显著影响。(1)林分密度越高,林分混交度越低。随着竞争强度的增加,林分树种隔离程度下降,三种密度林分的混交度主要处于(0,0.5]区间,属于弱度到中度混交。(2)不同密度下随着竞争强度的增加平均角尺度指数逐渐减小,但各林分均处于均匀分布状态。(3)不同密度下的林分大小比数平均值都接近值 0.5.但随着竞争强度的增加,不同密度林分的平均大小比数值逐渐增大。(4)随着竞争强度的增加,不同密度的林分处于透光条件严重不足和不足的林木个体占比逐渐上升,透光条件很充足的林木个体占比逐渐下降。(5)各密度下,林分空间结构综合评价指数随竞争强度的增加而减小,且差异均为显著,其中林分空间结构评价指数皆在 1级竞争强度时最高。
发布时间:2026-01-28
193. 宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务价值评估与动态仿真分析
摘要: [目的]森林生态系统提供的多种生态服务功能对人类福祉与全球生态平衡起着重要作用。对宁夏罗山国家级自然保护区森林生态系统服务价值进行评估和预测,为当地生态环境和经济综合体系的建设以及林业可持续发展政策的制定提供科学依据,提高人们“绿水青山就是金山银山”生态环境意识。[方法]以宁夏罗山自然保护区森林生态系统为研究对象,根据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 17 21-2008)(以下简称《规范》)和系统动力学仿真模型对 2016-2030年宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能进行评估和动态仿真分析。[结果](1)宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能总价值为 28 934 万元/a,其价值量从大到小为:保育土壤>保护生物多样性>涵养水源>固碳释养>净化大气环境>林木资源,其中保育土壤、保护生物多样性和涵养水源价值共占总价值的 91.77%;(2)2016-2030 年宁夏罗山国家级自然保护区森林生态系统服务功能总价值逐年增加,到 2030 年,总价值达到 4.48×108 元;(3)未来15年乔木林和灌木林在保育土壤、保护生物多样性、涵养水源、固碳释养、净化大气环境和林木资源功能价值中都逐年增加、呈上升趋势。其中,灌木林在保育土壤价值、生物多样性保护价值和涵养水源价值中高于乔木,而乔木林在固碳释养价值、净化大气环境价值和林木资源价值中高于灌木林。[结论]宁夏罗山自然保护区森林生态系统在当地有巨大的生态服务价值,且在未来 15 年逐年增长,应加强对灌木林和乔木林生长情况的监测和保护,保证森林各林分的良性比例和森林生态系统功能的稳定。
发布时间:2026-01-28
194. 基于CiteSpace文献计量法的森林空间结构研究热点分析
摘要: [背景]森林空间结构直接影响森林生产力和稳定性,其调整和优化是森林质量精准提升的基础和关键。[目的]中国在森林空间结构研究领域做了大量原创性工作,发表了众多有价值的学术论文,本文拟直观系统地探讨中国森林空间结构研究状动态和趋势。[结果]通过文献计量方法对 1999-2022年中国森林空间结构研究领域中国知网(CNKI)数据库收录的论文数量、文献作者及其合作关系等进行统计,并借助CiteSpace文献可视化软件,分析论文的文献作者及其合作关系、文献研究机构及其合作关系、关键词和研究热点等。1999-2022 年CNKI数据库共收录中国森林空间结构研究文献 653 篇,不同年际间发文量呈波动递增趋势,其中 2013-2015 年和 2019-2022 年是两个关键爆发期,特别是在 2014 年发文量达到峰值(6 1 篇);在 1999-2006 年起始探索阶段、2007-2014 年快速发展阶段和 2015-2022 年平稳增长阶段森林空间结构领域分别出现惠刚盈、胡艳波、赵中华、刘文桢等和李际平、张会儒、汤孟平等密切合作者,其中,惠刚盈研究员的节点同心圆最大且中介中心性最高,是该领域的开拓者和核心作者,中国林业科学研究院和北京林业大学是该领域的核心研究机构,CNKI收录论文数量占比分别为 21.90%和16.85%,关键词聚类分析为 13 个类群 2 种类型,分别侧重于非空间和空间结构热点研究领域;森林空间结构领域呈现多元化特征,其关键词从“直径结构”“分布格局”逐步演变为“竞争指数”“四元分布”等,而“空间结构”“角尺度”“混交度”“人工林”是永恒的研究主题和热点。[结论]近 20年中国森林空间结构研究领域发文量增长迅猛,呈现多元化发展态势,惠刚盈及其所属中国林业科学研究院是核心研究力量,“空间结构”“角尺度”“混交度”“人工林”等是研究的永恒主题和热点,说明森林空间结构领域基础理论更加完善,技术体系更加成熟,应用推广更加深入。本研究从收录论文的角度,定量、客观、科学地描述了近 20年森林空间结构领域的研究状况和热点,这将促进中国森林空间结构的深入研究,并为相关领域学者凝练研究动向和科学问题等提供参考信息。
发布时间:2026-01-28
195. 关于森林质量精准提升相关重大问题的思考
摘要: 森林作为陆地生态系统的主体,是人类赖以生存发展的基础,在维护生态平衡、改善人居环境、繁荣农村经济、丰富生态文化、满足人民生活需要等方面发挥着不可替代的作用。我国林业已由过去规模扩张转入更加重视森林质量的新发展阶段,提升森林质量不仅是生态文明建设的重要组成部分,也是实现可持续发展目标和应对全球气候变化的关键。2016 年 1 月 26 日,中央财经领导小组第 12 次会议上,习近平总书记提出“要着力提高森林质量,坚持保护优先、自然修复为主,坚持数量和质量并重、质量优先”的要求,为森林质量精准提升指明了方向。2022 年,党的二十大报告指出要“提升生态系统多样性、稳定性、持续性”,再次凸显了森林质量精准提升的战略地位。为此,本文结合森林质量精准提升的战略定位,全面审视了森林质量精准提升在深入贯彻习近平生态文明思想、共建美丽中国;提升固碳增汇能力,助力碳中和目标实现;解决社会民生,实现共同富裕;全面发挥森林“四库”功能,引领林草高质量发展等方面的重大意义。其次,从森林可持续经营成为全世界林业的共同语言,林学理论与实践得到创新发展,森林可持续经营取得了有效尝试,森林提质增效具有巨大潜力等方面分析了森林经营技术创新、实践成效及潜在的发展机遇等方面的现实基础;揭示了森林质量精准提升在规模扩张向质量提升的重大变革,人民对森林生态功能的需求不断增加的内在需求。在此基础上,进一步识别并总结了制约森林质量提升的关键因素,包括林业发展观念未得到根本扭转,宏观战略衔接不够紧密,森林经营法律保障滞后,现代经营技术示范水平不高,林业人才储备不足和管理体系不适应等。最终,围绕制约因素,从观念、战略、机制、技术、人才及管理体系六个维度提出了转变发展观念、明确目标导向,契合国家宏观发展战略,重视人才培养、激发内驱动力,把森林可持续经营纳入法制化管理,加大林业基础研究和技术创新,完善以科学经营为核心的管理体系等六项新发展阶段森林质量精准提升的顶层设计框架和相关政策建议,旨在为我国森林质量精准提升提供决策参考。
发布时间:2026-01-28
196. 硬阔叶混交林不同发育阶段的林分空间结构优化模型
摘要: [研究背景]在森林经营优化中森林结构是实施森林经营活动的具体对象,森林结构主要包括森林空间结构和非空间结构;其中森林空间结构作为森林结构最具代表性的可调控因子,它决定了种群内树种之间的空间排列方式和对周边环境资源的利用能力,在一定程度上决定林分的稳定性、发展的可能性和经营空间的大小。[研究目的]森林择伐作为森林优化的一种经营方式,在调节林分空间结构以提高林分质量发展方面起着关键作用,不同的择伐方式和择伐强度影响着林木生长、林分结构、幼苗幼树更新、土壤以及物种多样性,从而影响森林的生态功能,而林分在不同的生长发育阶段具有不同的林分结构特征,因此合理确定林分的生长发育阶段对优化林分结构至关重要。[研究方法]根据科学森林管理的不同阶段,针对林分不同生长发育阶段制定适当的森林管理规划具有现实意义。本研究针对以下问题进行了研究:(1)采用 TWINSPAN 双向指示物种分析方法,同时综合林分生长指标对硬阔叶混交林的不同发育阶段进行分类,(2)提出了综合的林分空间结构优化模型Q(x),将该模型应用于3个不同发育阶段的样地,(3)确定不同发育阶段的最佳间伐强度,可有效调整林分结构,提高森林质量。[研究结果]采用TWINSPAN双向指示物种分析方法对硬阔叶混交林的不同发育阶段进行划分;通过2次划分,把29块样地分为 3类;综合考虑林分的生长指标,最终将硬阔叶混交林划分为森林建立阶段、竞争阶段和质量选择阶段。选取林分空间结构参数构建林分空间结构优化模型,并对不同生长发育阶段的3个样地进行间伐模拟,与未间伐样地相比,Q(x)增幅高达111.68以上,3个样地模拟间伐强度在 10%时,林分RIP值最大,表明 10%的林分间伐强度最有效,可显著改善林分空间结构。[结果表明]采用TWINSPAN双向指示物种分析方法,综合林分生长指标能够合理的划分林分生长发育阶段;同时本文提出的林分空间结构优化模型能够调控林分结构,有效的改善森林不同生长发育阶段的林分环境,并且基于结构的森林经营优化是一种科学的可持续森林经营方法。
发布时间:2026-01-28
197. 集成多源遥感与模型估算森林变化的水热碳影响
摘要: [目的]森林覆盖变化影响碳汇的时空动态,并通过改变地表热量、水分和物质循环,共同影响着区域乃至全球的气候,为了探究造林与毁林带来的水热碳效应以及生物物理机制在其中起到的作用。[方法]本研究利用30m分辨率2000年、2010年、2020年中国土地覆被数据集(CLCD)、结合地表温度(Land Surface Temperature,LST)、气温(Temperature,Tem)、降水量(Precipitation,Pre)、碳储量(C arbon Storage,Carbon)数据以及蒸散发(Evapotranspiration,ET)、反照率(Albedo)、净辐射(Net Rad iation,NR)数据,利用移动窗口策略和时空分析法,定量分析森林变化对水-热-碳(地表温度、气温、降水、碳储量)及其生物物理机制(如蒸散发、反照率和净辐射)的影响,并采用线性回归方法和结构方程模型分析森林变化的水热碳效应与生物物理机制之间的关联,以此构建森林变化及其水热碳变化和生物物理机制变化的时空响应特征及其交互响应关系模型。[结果]杭州市和肇庆市造林与毁林对水-热-碳及生物物理机制的影响具有一致的正负效应。2000-2020 年造林和毁林对 LST 的平均降温效应(-2.59±0.2 7℃和-1.29±0.2℃)和增温效应(2.42±0.42℃和 1.24±0.43℃)的变动幅度显著大于对 T em 的影响(降温:-0.18±0.07℃和-0.1±0.03℃;增温:0.17±0.04℃和 0.09±0.04℃)。造林和毁林引起了正负碳储量变化,肇庆市造林导致总碳储量略有增加,而杭州市毁林则导致总碳储量减少。两市造林的降水量增加显著强于毁林带来的降水量减少(13.2±4.66 mm 和 2.68±5.09 mm;2.88±1.24 mm 和 0.62±1.45 mm)。2010-2020 年造林对两市的生物物理机制影响为蒸散发增加、反照率降低、净辐射增加,而毁林则相反。杭州市造林的蒸散发和净辐射效应增加更显著(0.33±1.12 W/m2 和 0.91±0.79W/m2),而肇庆市毁林的蒸散发和净辐射减少更显著(-2.01±1.69 W/m2 和-0.03±1.12 W/m2)。对于反照率而言,造林表现为轻微的负效应而毁林则相反。两市造林与毁林带来的各变量变化及其相关性与各自影响趋势基本保持一致。生物物理机制中对 LST 的影响程度为 ET>NR>Albedo;杭州市生物物理机制对降水的作用更强烈而在肇庆市则对气温更具影响;杭州市气候因子对碳储量的影响大于肇庆市。[结论]森林面积减少是两市碳储量减少的重要原因,城市化的快速发展导致了总碳储量逐年降低的趋势;森林变化影响水热碳变化和生物物理过程的动态变化,但因两市地理位置、海陆位置等因素的不同,导致两市的分析结果具有差异。总的来说,合理规划森林面积、科学进行城镇化进程有利于杭州市和肇庆市的固碳增汇,稳定区域气候,从而助力于“双碳”政策的实施。
发布时间:2026-01-28
198. 基于生境修复与提升的森林经营方案编制研究—以韩家园林场为例
摘要: [目的]本研究旨在探索并建立一种创新的森林经营措施,即生境修复与提升,其目的是在韩家园林场构建健康、稳定、优质、高效的森林生态系统。与传统的森林经营方法相比,该措施超越了仅仅促进林木生长的局限,着重于森林生态系统的整体功能和生物多样性的保护。研究的最终目标是形成一套在林场层面上可推广和复制的新型森林经营模式,为森林经营方案编制技术规范的修订提供参考和借鉴。[方法]研究团队在韩家园林场进行了详尽的现场调查与分析,基于此,提出了一套综合技术措施,旨在解决森林资源现状中存在的问题和不足。这些措施包括常规的营林作业,如疏伐、间伐、割灌除草、补植食源物种、修枝等,同时也涵盖了新增的水土建设措施,比如老化灌丛平茬、制造水源或储水地、制造庇护所、保留兽道以及构建生态廊道等。此外,方案编制工作遵循党的二十大和中央生态文明建设精神,注重森林可持续经营,强调生物多样性的恢复和保护。[结果]通过实施上述一系列生境修复与提升的经营措施,韩家园林场的森林生态系统得到了显著改善。动物觅食地、栖息地、水源地和藏匿地得到了完善,生态廊道的构建促进了物种迁徙和基因交流,生物多样性得到了显著提升。森林结构优化,森林质量提升,生态服务功能加强,经济效益、生态效益和社会效益得到统一。同时,森林资源的稳定增长和效益最大化成为可能,为森林的可持续发展奠定了坚实基础。[结论]韩家园林场通过实施基于生境修复与提升的森林经营方案,成功培育出了健康稳定、优质高效的多功能森林生态系统。该模式不仅在韩家园林场取得了显著成效,而且具有在其他林场推广和复制的潜力,为森林经营方案的编制提供了有价值的参考。研究强调了将森林经营与生物多样性保护相结合的重要性,指出这种结合能有效改善自然生态环境与生物生存环境,发挥良好的生态效益、社会效益和经济效益。此外,研究还表明,高效合理的森林经营方式不仅提升了森林质量,巩固了森林功能,更为生物多样性提供了坚实的基础,符合中国当前生态保护战略和生物多样性保护的新阶段需求。
发布时间:2026-01-28
199. 我国森林生物量和碳储量多层次联立模型系统
摘要: [目的]森林生物量和碳储量模型,是森林资源调查监测评价的重要计量工具。研建我国各种森林类型的材积源生物量和碳储量模型,既为估计国家尺度的森林碳储量变化提供科学依据,也为估计区域和全球尺度的森林碳储量及其碳汇潜力提供重要参考。[方法]基于我国第九次森林资源清查的 52700个固定样地实测数据,依据 35 个树种组的立木生物量模型和含碳系数计算出每公顷生物量和碳储量,再综合利用加权回归、哑变量建模和误差变量联立方程组方法,按 1 个总体、3 个大类(第 1 层)、20 个类型(第 2 层)、74 个亚类(第 3 层)建立了基于材积的森林生物量碳储量多层次联立模型系统,并对 3 个层次模型的评价指标进行了分析,还与已发表的相关模型进行了对比。[结果]结果表明森林生物量和碳储量模型的评价指标相差很小,总体平均模型及第 1、2、3 层哑变量模型的确定系数R2 分别在 0.78、0.85、0.92、0.95以上,平均预估误差MPE分别为0.42%、0.34%、0.24%和0.19%,平均百分标准误差MPSE分别在22%、21%、15%和12%左右,总体相对误差TRE均接近于0.所建 20 个类型的森林生物量和碳储量模型,其R2 都在0.87以上,MPE均在3%以内;所建 74个亚类的模型,其R2 都在 0.85 以上,MPE基本在5%以内。已发表的3组生物量模型的估计结果存在较大的不确定性,TRE的变动范围达到-20%~74%,但会随着建模样本量的增加而逐渐改进。[结论]对森林生物量和碳储量总量的估计,总体平均模型的R2 最低,第 1、2、3 层哑变量模型的R2依次逐渐提高,MPSE依次逐渐降低;但TRE和MPE差异不大。所建我国森林生物量和碳储量多层次联立模型系统,为准确估计国家和区域尺度的森林生物量和碳储量现状及变化提供了计量依据。为了提高森林生物量和碳储量估计结果的准确性,应该尽可能应用第3层次的模型。
发布时间:2026-01-28
200. 带状轮伐毛竹林林分恢复特征研究
摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis)是我国重要的森林资源。带状采伐是一种高效、适宜机械化作业的新型竹林经营模式,该模式利用毛竹克隆整合特性,设置采伐带和保留带,保留带养分通过鞭根系统传输支撑采伐带更新。为探究不同采伐带宽(3 m、5 m、8 m)和轮伐期(2 a、4 a、6 a)下毛竹林林分恢复特征,[方法]本研究以原保留带为采伐带,以原采伐带为保留带进行轮伐,调查分析不同采伐带宽和轮伐期样地轮伐后样地新竹生长特征,为带状采伐可持续经营提供依据。[结果]研究结果表明,轮伐后,新生竹恢复与首次采伐恢复特征相似,即与传统择伐相比,出笋量、成竹数增加,平均胸径、枝下高降低,新生竹叶生物量占比上升,此现象随着采伐带宽增大而愈明显。各轮伐期下的新生竹表现相似。[结论]总体来看,缩小带状采伐的采伐带宽可以一定程度上减缓新生竹的质量下降的情况;3 种轮伐期下的毛竹林林分恢复情况接近,可按具体生产经营目标确定轮伐期。
发布时间:2026-01-28
201. Regional scale inversion of chlorophyll content of Dendrocalamus giganteus by multi-source remote sensing
摘要: [Objective]The spectrophotometer method is costly,time-consuming,laborious,and destructive to the plant.It will be lost during the transportation process,and can only obtain sample point data,which is a challenge to the estimation of chlorophyll content at the regional level.[Method]In this study,in order to improve the estimation accuracy,a new method of collaborative inversion of chlorophyll using Landsat 8 and Global Ecosystem Dynamics Investigation(GEDI)is proposed.Specifically,the chlorophyll content data set is combined with the preprocessed two remote sensing(RS)factors to construct three regression models of support vector machine(SVM),BP neural network(BP)and random forest(RF),and the better model is selected for inversion.In addition,the Kriging method is used to interpolate the GEDI point attribute data into the surface attribute data for modeling.[Result]The results showed that:(1)The chlorophyll model of single plant was y=0.1373x1.7654.(2)The optimal semi-variance function models of pai,pgap_theta and pgap_theta_a3 are exponential models.(3)The top three correlations between the two RS data and chlorophyll content were B2_3_SM,B2_3_HO,B2_5_EN and pai,pgap_theta,pgap_theta_a3.(4)The combination of Landsat 8 image and GEDI had the highest modeling accuracy,and RF had the best performance,with R2,RMSE and P of 0.94,0.18 g/m2 and 83.32%,respectively.[Conclusion]This study shows that it is reliable to use Landsat 8 images and GEDI to retrieve the chlorophyll content of Dendrocalamus giganteus,and reveals the potential of multi-source RS data in the inversion of forest ecological parameters.
发布时间:2026-01-28
202. 气候变化背景下中国毛竹资源时空动态变化
摘要: [目的]气候变化是物种分布的重要驱动力,了解植物对气候变化的响应有助于制定相应的管理、保护措施。毛竹是重要的森林资源,广泛分布于热带和亚热带地区,具有生长快,碳积累高的特点。[方法]基于140条分布记录和56个环境变量,利用Maxent模型,模拟毛竹在当前(1970-2000)、未来不同时间段(2021-2040、2041-2060、2061-2080、2081-2100)、不同气候情景(ssp126、ssp245、ssp370、ssp585)下地理分布。[结果]当Maxent模型正规化乘数为 3,特征参数为LQH时,模型AICc最小,该参数组合在本研究中被推荐使用。毛竹的高度适生区位于江西、浙江、湖南、福建(位于 33°N以南)。利用jackknife和相关性分析确定影响毛竹地理分布的关键因子包括最干燥月降雨量(bio14)、11 月降雨量(prec11)、5 月降雨量(prec05)、7月最低温(tmin07)、最冷月最低温度(bio6)。[结论]气候变化(降雨、温度改变),毛竹高度适生区质心向西南方向移动,气候变暖和降水的增加有利于毛竹适生分布区的增加,但高度适生区面积减少。研究结果有助于森林经理者为毛竹制定适当的管理和保护策略,为气候变化下毛竹的经营发展提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
203. 候选MADS-Box转录因子XsSTK参与文冠果子房发育和性别分化
摘要: MADS-box基因在植物的许多发育过程中起着重要作用,特别是在花器官发生中。文冠果是一种雌雄同株植物,在花发育的后期,由于花器官的败育,形成了雄花和雌花。为了研究MADS-box基因在文冠果花发育中的作用,我们对整个基因组的MADS-box基因组进行了全面分析,发现了 79个XsMADS基因。转录组分析表明,XsMADS 基因在花发育过程中表现出不同的表达模式。XsSTK 的表达量在雌蕊形成的关键时期呈上升趋势,在正常雌蕊中特异性表达水平较高。拟南芥中 XsSTK 的异源过表达促进了开花,导致萼片和花瓣退化。此外,子房膨大,果荚明显变短变粗。这些表明XsSTK可能有助于子房发育和性别分化。本研究对文冠果的MADS-box基因进行了全面的检测,为进一步培育高产优质的文冠果新品种奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
204. 转录因子XsMYB30调控文冠果叶片蜡质积累和抗旱性
摘要: 文冠果是中国北方一种重要的经济林树种,其主要分布在水资源紧缺的干旱和半干旱地区。干旱对其适生区扩展和丰产优产具有重大影响。研究发现,不同文冠果种质的叶片蜡质含量差异显著,并且其蜡质含量与抗旱性密切相关。本研究从文冠果高蜡质品种‘中石4 号’中分离得到XsMYB30.DAP-Seq技术显示,XsMYB30的靶基因在与脂肪酸相关的途径中显著富集。此外,电泳迁移实验、酵母单杂交和双荧光素酶实验的结果表明,XsMYB30可以直接特异性地与参与蜡质生物合成(XsFAR4、XsCER1和XsKCS12)、蜡质转移(XsLTPG1 和XsLTP1)和脂肪酸合成(XsKASIII)的基因的启动子结合,从而转录激活它们的表达。同时XsMYB30 在杨树中的过表达提高了这些靶基因的表达水平,并增加了杨树叶片的蜡质积累,从而显著提高了植物的抗旱能力。以上研究结果表明,XsMYB30 是文冠果表皮蜡质的积累和抗旱性重要调控因子。
发布时间:2026-01-28
205. Research on the Efficacy of Neuronic Acid-Rich Vegetable Oils and its Product Development
摘要: Neuronic acid,a 24-carbon monounsaturated fatty acid,was named for its initial discovery in animal brains.It is particularly abundant in the brain,especially in white matter,primarily residing in nerve fiber myelin sheaths and playing a crucial role in brain development and function.Deficiency of neuronic acid can lead to a series of neurological disorders.Recent research has found that certain plant fruits in China are rich in neuronic acid,such as Acer truncatum,Xanthoceras sorbifolia,and Malania oleifera.However,the specific roles and mechanisms of neuronic acid in the brain remain unclear.Our laboratory has conducted in-depth and meticulous research on the effects of Acer truncatum seed oil and Xanthoceras sorbifolia seed oil on brain development and prevention of neurological diseases using mice and Drosophila melanogaster as animal models,employing advanced technologies in behavioral science,molecular biology,cell biology,gut microbiomics,and metabolomics.The results revealed that Acer truncatum seed oil significantly promotes brain development,improves clinical symptoms in autistic mice,and demonstrates remarkable therapeutic effects on multiple sclerosis.Both Acer truncatum seed oil and Xanthoceras sorbifolia seed oil significantly extend the lifespan of Drosophila melanogaster.Based on these findings,our laboratory has developed a series of functional foods utilizing neuronic acid-rich Acer truncatum seed oil and Xanthoceras sorbifolia seed oil.Among them,the neuronic acid-fortified fermented goat milk powder has been launched on the market and has received widespread acclaim from consumers.Our research achievements have laid a solid foundation for the healthy and sustainable development of the Acer truncatum and Xanthoceras sorbifolia industries.
发布时间:2026-01-28
206. 全基因组关联分析鉴定出促进文冠果种子油积累的候选基因
摘要: 种子油不仅为种子萌发后发育提供能量,还为人类产品提供必需的营养素和原材料。然而,控制种子油积累的转录调控机制在很大程度上仍然未知。文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)是一种木本油料树种,其种子油富含不饱和脂肪酸和罕见的神经酸,可用作高级食用油或生物柴油生产的原料。然而,文冠果中与种子油相关的遗传机制尚未得到很好的阐明。为了鉴定控制文冠果种子油的基因,本研究基于 164 个文冠果品种的全基因组重测序数据,确定了 2,909,151个有效的单核苷酸多态性(SNP)位点。我们对影响种子油的三个核心性状(种子干重、种仁重和种仁含油率)进行了 2023年和 2022年的全基因组关联研究(GWAS)分析,并确定了 490个显著的SNP位点。在这些位点中,Chr2_28304074和Chr2_2 6335997位点引起了我们的关注,因为它们在多次分析中均表现出一致的关联性。通过Sanger测序,我们验证了这两个位点在 16 个种质资源中的基因型,证实了它们与GWAS分析结果的一致性。在这两个显著位点的下游,我们鉴定了两个候选基因,分别编码一个MYB转录因子蛋白和一个关键酶基因,我们将其命名为XsMYB58 和XsLACS8.RT-qPCR分析显示XsMYB58 和XsLACS8 基因在种子中高表达,并且其表达水平与种子干重、种仁重和种仁含油量之间存在显著正相关,表明其在正常种子发育过程中可能发挥重要作用。与野生型大豆(Glycine max)相比,过表达XsMYB58和XsLACS8 基因的转基因大豆品系表现出不同程度的种子大小增加、每株荚果种子数增加、每株植物荚果数增加、油细胞大小增加、油脂组分的增加以及含油率的增加。综合这些结果,我们假设XsMYB58 和XsLACS8 基因可能对文冠果种子油具有正向调控作用。这些研究结果为文冠果高油分子的育种提供了参考。
发布时间:2026-01-28
207. 不同外源物质对10年生元宝枫种实品质的影响
摘要: 喷施不同类型及次数的外源物质,研究其对10年生元宝枫果实形态及营养成分的影响,以提高元宝枫的果实品质;通过筛选提高元宝枫果实品质的最佳外源物质喷施类型及次数,为进一步实现元宝枫提质增效提供理论参考。以 10 年生元宝枫为试材,于 5 月-8 月按月份喷施不同次数GA3 和果类膨大剂比较分析喷施次数外源物质对 10 年生元宝枫果实品质的影响。结果表明喷施 3 次GA3(24mg/L)或果类膨大剂(2g/L)均可显著增加元宝枫种子横纵径及厚度,促进元宝枫种仁表型生长;其中喷施两次果类膨大剂可显著提高元宝枫果实出仁率(提高 13.83%)。喷施 3 次GA3 种子千粒重增加了 17.926g,种仁含水率降低 1.41%,更有利于后期种子的贮藏。此外,喷施 GA3 或果类膨大剂均能提高元宝枫种仁的营养水平,喷施 3 次果类膨大剂后元宝枫种仁可溶性糖和蛋白质含量分别提高 2.68%和 26.93mg/g;喷施两次GA3 后元宝枫种仁可溶性糖和蛋白含量显著提高 3.22%和 29.09mg/g,喷施 3 次GA3 后元宝枫种子含油率显著提高 6.16%。喷施两次果类膨大剂后各脂肪酸提高效果明显,其中硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亚麻酸(C18:3)和神经酸(C24:1)分别提高了0.61%、2.38%、1.03%和 1.19%。对 10年生元宝枫于果实生长发育速生期5-8月喷施不同次数的GA3和果实膨大剂能够促进种仁表型生长、增加种子千粒重,降低含水率,提高含油率、脂肪酸组分及可溶性糖和蛋白等营养物质积累,综合比较来看喷施两次以上的GA3和果类膨大剂更有助于元宝枫种子的营养物质积累。因此在元宝枫产业实际生产中,可根据需要喷施适当次数的赤霉素或果类膨大剂以提高元宝枫的果实品质,本研究的结果为元宝枫低产林改造及提质增效提供了重要技术方法和理论参考。
发布时间:2026-01-28
208. 元宝枫叶用无性系选育
摘要: 元宝枫(Acer truncatum)为无患子科(Sapindaceae)槭属(Acer)植物,是我国特有的木本油料树种,也是荒山荒地造林和环境绿化的优良树种。元宝枫油富含神经酸,是优质木本食用油;元宝枫的叶片中富含多种对人体有益的化合物,其在保障国家粮油安全和人民身体健康、促进区域经济发展等多个方面具有独特的重要作用,是我国当前最具开发潜力的新资源树种之一。[目的]揭示元宝枫叶内主要成分含量变异规律,选育优良无性系。[方法]以 206 个初选优良无性系为试验材料,采用液质联用仪测定 4 月中下旬元宝枫成熟叶片内的芦丁、没食子酸、绿原酸、山奈酚和槲皮素等5个功能成分。[结果]206个元宝枫无性系中的芦丁、没食子酸、绿原酸、山奈酚和槲皮素等5个成分的变异系数在 56.91%~102.94%之间,成分平均含量在0.083 mg·g-1~4.802 mg·g-1之间,叶内5个成分含量在群体间和群体内均存在显著差异。芦丁与槲皮素、槲皮素与山奈酚均存在极显著正相关关系;没食子酸与山奈酚、槲皮素、绿原酸,绿原酸与山奈酚之间均存在显著或极显著负相关关系;采用系统聚类方法可将 206份元宝枫分为绿原酸含量较低、槲皮素含量中等无性系,绿原酸含量中等、高芦丁含量无性系,高绿原酸含量、低芦丁含量无性系,高绿原酸含量、高槲皮素含量无性系等4类。按照主成分综合得分法筛选出VM-3、LS-10等 10个高绿原酸含量无性系,VM-19、NM-8 等 10 个高芦丁含量无性系,NM-31、NM-59 等 10 个高没食子酸含量无性系,VM-26、VM-29等10个高山奈酚含量无性系,VM-14、NM-40等 10个高槲皮素含量无性系。[结论]本研究为元宝枫叶用优良无性系的进一步开发利用提供了技术理论支撑。
发布时间:2026-01-28
209. 基于维生素E含量性状的元宝枫优良种质筛选
摘要: [目的]测定6个不同时期元宝枫种仁维生素E及营养物质含量积累特征,得到元宝枫种仁采收的最佳时期;测定 50 份元宝枫种仁维生素E组分及含量,比较差异,筛选得到高维生素E型种质;为后续元宝枫高维生素E良种选育奠定基础,也可加速推动元宝枫的产业的发展。[方法]对花后110、130、150、170、190 和 210 d的元宝枫种仁维生素E、可溶性糖、可溶性蛋白质和脂肪酸的含量进行测定,并分析其积累特征以及各指标之间的相关性;利用超高效液相色谱技术(UPLC)测定维生素 E 的组分及含量,采用外标法对生育酚各异构体进行定量分析,利用SPSS 25.0 软件进行聚类分析,筛选出高维生素E型种质。[结果]元宝枫种仁维生素E主要由α-、γ-和δ-生育酚组成,γ-和δ-生育酚为主要的组分,其积累呈现“上升-下降”的趋势,花后 190d达到最大值(56.77 mg/100g);可溶性糖的含量呈现显著“下降-上升”的变化趋势,可溶性蛋白质的含量呈现上升-下降的总趋势;油酸和亚油酸是元宝枫油脂中两种主要的脂肪酸,油酸含量随着种仁的发育不断增加,亚油酸含量不断降低;γ-和 δ-生育酚与脂肪酸各组分、可溶性蛋白、可溶性糖大部分呈现显著相关,α-生育酚与其余部分相关性较弱且不显著(P>0.05)。不同地区的 50份元宝枫种仁样品中维生素E的 3 个组分含量存在差异,α-生育酚含量为 2.46~9.47mg/100g,变异系数为34.2%。γ-生育酚含量为 5.74~27.66mg/100g,变异系数为38.8%,δ-生育酚含量为5.28~17.83 mg/10 0g,变异系数为26.9%;α-生育酚与其余生育酚之间的相关性为弱相关(相关性系数分别为0.561 和0.44 4)。γ-生育酚和δ-生育酚相关性系数为 0.858,成极显著正相关;对 50 份元宝枫种仁样本进行聚类分析表明,50份种仁样本可以分为 3大类。其中,生育酚含量较高的有13份,中等 26份,较少11份。对 50份样本进行综合评价,最终筛选的高维生素E种质 13 份,其中扶风 4 份、翁牛特旗 1 份、乌兰察布 1 份、赤峰5份、泾阳1份、杨陵 1份。[结论]元宝枫种仁最佳的采收期为花后 190 d左右最适宜,不同地区元宝枫种仁维生素E组分含量存在差异,该研究为元宝枫优良种质筛选、药用价值开发奠定基础。
发布时间:2026-01-28
210. 基于叶片表型特征的文冠果生物柴油品质预测模型
摘要: 在作物改良方面,通常采用间接选择策略,即通过与其他性状的相关性来鉴定优势农艺性状的种质。文冠果(Xanthoceras sorbifolia bunge)种子富含油酸(C18:1)和亚油酸(C18:2),是生产生物柴油的理想油料资源。然而,文冠果生物柴油特性与农艺性状之间的关系尚不清楚。本研究对 206份文冠果种质资源的叶片性状指标、生物柴油特性和脂肪酸组成进行了测定和计算。文冠果25个叶片质量性状、8个生物柴油表征指标和 13 个脂肪酸组成的变异系数分别为-2.91%~1591.61%、-0.11%~0.10%和 2.8 9%~19.54%。相关性分析表明,SPAD、FN、LRWC、LSI、δ15N和W/L与文冠果生物柴油特性指标的相关性较强,可作为评价文冠果叶片性状与生物柴油特性相关性的重要指标。同时,SPAD、LRWC、SLW、δ13C和FN(叶片光合指数)也与大多数脂肪酸表现出极显著的相关性。最后,以生物柴油的关键特性C N、IV、OS和CFPP为基础,以 5种主要叶片性状指标SPAD、FN、LRWC、LSI和W/L为支点,构建生物柴油特性预测图。该研究提供了通过较易检测的叶片性状预测复杂的生物柴油性状的图谱。
发布时间:2026-01-28
211. 文冠果XsKCS7调控种子神经酸合成
摘要: 神经酸(C24:1)是一种长链脂肪酸,在人类大脑发育和其他健康益处中起着至关重要的作用,在植物中,3-酮脂酰-CoA合成酶(KCS)是神经酸生物合成的关键限速酶。文冠果(Xanthoceras sorbifol ium)是一种有价值的木本油料经济树种,其种子油中含有丰富的神经酸,但调控神经酸积累的关键KCS基因尚不明确。本研究通过对文冠果种子发育过程 KCS 基因转录表达谱和神经酸含量态变化作相关性分析,筛选出可能参与神经酸生物合成的KCS成员XsKCS4、XsKCS7 和XsKCS8.其中,XsKCS7 基因在发育中的种子中表达量最高,而XsKCS4 和XsKCS8 基因分别在果实和花中表达量最高;将XsKCS4、XsKC S7和XsKCS8 基因分别在酿酒酵母和拟南芥中过表达,发现只有XsKCS7 具有调控神经酸合成的能力。以上结果表明,XsKCS7基因在文冠果种子神经酸生物合成的特异性调控中起着至关重要的作用。
发布时间:2026-01-28
212. 林下仿野生栽培灵芝多糖结构及其生物活性研究
摘要: [目的]灵芝是我国传统珍贵药材,现代医学研究证明,灵芝及灵芝孢子粉含有丰富的蛋白质、氨基酸、生物碱、多糖类物质等成分。传统的道地药材深植于山区、林区,培育仿野生栽培的林下道地中药材基地,为健康与医药事业发展提供大量优质药材,已成为中药材振兴发展的必然途径。林下仿野生栽培灵芝,不与粮争田,不与果争地,生长条件源于自然,利用山林优势,林间温差大、灵芝生长发育周期长。相比较在大棚里种植的灵芝,林下栽培出来的灵芝子实体的品质更好。灵芝多糖是灵芝中的主要有效成分之一,具有增强免疫力、抗肿瘤、保肝等多种生物活性。目前对于灵芝多糖的研究多来源于大棚人工栽培的灵芝,对于林下仿野生栽培的灵芝多糖的结构及其生物活性构象关系研究较少。本项目在已有研究基础上从林下仿野生栽培的灵芝子实体中分离纯化多糖,并对其进行一级结构表征和生物活性研究,探究林下仿野生栽培方式下的灵芝多糖的构效关系。[方法]本研究以林下仿野生栽培的灵芝子实体为原料,经酶-Sevage 法去蛋白、DEAE-52 离子交换层析和 Sephacryl S-100 凝胶过滤层析纯化后得到灵芝均一多糖,然后通过HPLC、IR、NMR光谱、尺寸排阻色谱-激光光散射(SEC-LLS)等对其结构进行解析,进而对灵芝多糖开展体外增强免疫力功能实验。[结果]从林下仿野生栽培的灵芝子实体中分离获得了一种多糖(GLPS1),主要由葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成,以 1,4-β-D-Glcp为主链,主链葡萄糖残基的C-6位上分别被一个β-D-半乳糖端基(β-D-Galp)和一个α-D-甘露糖(α-D-Manp)端基取代。体外细胞实验表明,GLPS 1 可以显著促进TNF-α、IL-6、IL-1β 等因子的分泌,从而发挥增强免疫力的作用。[结论]从林下仿野生栽培的灵芝子实体中分离获得了多糖(GLPS1),该多糖以 1,4-β-D-Glcp为主链,具有免疫调节作用。该研究有助于推动林下中药材等特色林下经济的发展,为林下特色食药用菌资源的高品质控制、功能评价和产品开发奠定了理论基础。
发布时间:2026-01-28
213. 行间生草对苹果园土壤养分与果实产量及品质的影响
摘要: [目的]为探讨行间生草栽培对西藏林芝果园土壤养分特性及果实品质的影响。[方法]本研究在当地苹果园中选用多个草种进行单播或混播种植试验,试验设计了 7 种生草模式,包括:对照(清耕后自然饲草)、箭筈豌豆单播、紫花苜蓿单播、燕麦单播、鸭茅单播、箭筈豌豆与燕麦混播、紫花苜蓿与鸭茅混播,多年生牧草小区于 2021 年 5 月建植完成,一年生牧草每年 5 月初进行行间除草、旋耕、耙平以及撒播作业。于2022年进行采样分析,探究不同生草处理对土壤养分含量、果实产量及品质的具体作用。[结果]研究结果显示,种植豆科牧草及豆禾混播能显著提升土壤全氮含量,其中T3、T6处理土壤全氮含量分别较对照增加了 16.67%和 20.51%,且其氮素积累能力混播优于禾本科或豆科单播。不同生草处理对土壤有效磷和速效钾含量的影响具有显著性差异,但未呈现出明显的规律性。同时,可能由于高海拔地区特殊的气候条件限制了有机碳的积累或分解速度,牧草残体归还土壤的有机碳较少,不足以引起明显变化,使不同生草处理间土壤有机碳含量并无显著性差异。另外,不同生草模式对土壤 pH 值也没有显著影响,这可能是因为牧草在生长过程中,其新陈代谢、根系分泌物等对土壤酸碱度的调节作用较小。在果实品质方面,实施生草处理在不同程度上提高了苹果单株产量,其中多年生牧草混播处理的产量最高,苜蓿单播和一年生牧草混播次之;采取苜蓿单播和豆-禾混播方式(T4、T3和T6)能显著提高苹果单果质量,其中T3 和T6 处理能显著提高果实硬度和可溶性固形物含量,与CK处理相比,硬度分别提升了 37.88%和 26.9 7%,可溶性固形物含量分别提升了 23.22%和 24.35%。此外,T6 处理的果实表现出最高的可溶性固形物和固酸比值,表明该处理有利于提高果实的甜度和风味;T4 处理显著降低了可溶性固形物含量,不利于果实品质的提升。[结论]果园行间进行生草处理对于提升土壤肥力、优化果品质量具有积极作用。在本研究的实验条件下,紫花苜蓿在提高土壤氮素水平、增加有效磷含量和单株产量方面表现最佳,豆-禾混播在增加土壤全氮含量、提高单株产量、改善果实硬度和可溶性固形物方面表现较好。因此,在西藏林芝的苹果栽培区域,果园行间采用紫花苜蓿单播或豆-禾(如箭筈豌豆与燕麦、紫花苜蓿与鸭茅)混播,将更有助于提升果园的生态效益和经济效益。
发布时间:2026-01-28
214. 广西林下经济品牌建设现状与对策
摘要: [目的]自广西完成集体林权制度改革后,在林下经济产业快速发展的背景下,探索影响林下经济品牌创建成功的要素,为进一步推进广西林下经济的品牌创建和产业的高质量发展提供科学依据。[方法]以广西林下经济企业目前正参与倾力打造的“桂字号”农产品品牌为研究对象,基于调研所得的对 2018 年以来广西700余家从事林下经经济生产经营和品牌创建的企业的相关数据,以及广西出台关于促进林下经济品牌建设的相关政策。利用调研分析法,对影响林下经济企业品牌的创建因素开展研究。[结果]1)在各级政府的高度重视下,广西林下经济产业得到蓬勃发展,基础设施建设、企业生产管理技术、企业规模、商标注册情况等品牌创建的条件日趋成熟;2)广西从事林下经济的经营主体多以小微企业、合作社、家庭农场为主,存在着规模小、分布散、经济实力不强、品牌意识淡薄、技术力量薄弱、加工能力差、标准体系不健全等问题,限制了其品牌创建;3)广西林下经济产业以林+药模式为主,食药同源中药材因其“药物”的特殊性,导致在产品认证比水果、蔬菜等一般农产品更为严格。而非食药同源的中药材大多是制药企业的原料,因此大部分的“林药”种植企业只能向药厂提供初级产品。企业获认定的品牌效应无法在原料生产企业身上体现;4)林下经济产品横跨农业、林业、医药、文化旅游等多个行业,不同主管部门中在品牌创建手段上抓手不多,多部门尚未形成共推合力,对有条件创建品牌的生产企业开展沟通、对接、培训和指导的力度不够,也未建立起相关的激励机制,使企业创品牌的动力不足。从而形成了林下经济品牌在数量上比农业行业的要少的现状。[结论]为此,提出了要发挥政府引导作用、壮大经营主体、突出特色夯实基础、科技赋能做强产业、统筹指导强化服务、延伸产业链做强产业和创新品牌宣传推介形式等对策建议。
发布时间:2026-01-28
215. 城固县秦巴山区林下淫羊藿产业发展思考
摘要: 为巩固脱贫攻坚成果和乡村振兴有效衔接,推进城固县林下经济发展,给林下经济产业发展提供技术参考,根据市场需求和当地产业发展方向,及淫羊藿在当地的多年种植实践经验,提出了城固县林下淫羊藿产业发展的几点建议。以期推动该产业在当地的有续发展。
发布时间:2026-01-28
216. 森林粮库:理论、观察和实证研究——培育绿色新质生产力高水平建设“天府森林粮库”的理论与实践路径
摘要: 森林粮库的理论、观察和实证研究。结合林业新质生产力、大食物观的理论,分析研究森林粮库建设的6个实践案例。探索培育绿色新质生产力高水平建设“天府森林粮库”的理论与实践路径。广元实践助力“天府森林粮库”建设,建设全省森林粮库示范市。青川县油橄榄和毛叶山桐子产业示范建设项目等 2024 年 5 月入选第二批“天府森林粮库”示范建设项目。在第 19 届中国国际橄榄油比赛中,获 2 024 年度“轻度口味”特级初榨橄榄油金奖;科拉蒂是广元市选育审定的油橄榄良种,全市油橄榄栽培面积近 1333.33万hm2.广元市着力构建多元化食物供给体系,切实维护粮食安全。全域推进核桃提质增效、笋用竹投产达效、林菌量质双增、林药规范提升、林下养殖提能升级、木本粮食挖潜盘活。以青川县、利州区为核心开展油橄榄巩固培优;除青川县外6个县(区)推进油茶扩面达标;青川县持续推进山桐子产业发展;剑阁县等有条件的县(区)因地制宜探索发展元宝枫产业;各县(区)立足实际,统筹推进林产调料、林产饮料、森林水果和食药用花卉。
发布时间:2026-01-28
217. 冀北广西林下经济高质量发展的分析与对策
摘要: 广西自古以来便以其得天独厚的自然资源和独特的地理位置而闻名。近年来,在国家对生态文明建设和绿色发展高度重视的背景下,广西的林下经济逐渐崭露头角,成为推动地区经济高质量发展的新引擎,广西的林下经济,依托于广袤的森林资源,涵盖了林药、林菌、林蜂等多种产业形态,不仅为当地居民提供了丰富的就业机会,也为乡村振兴注入了新的活力,但是面对国内外经济形势的复杂多变,如何实现广西林下经济的高质量发展,成为必须深入思考和解决的问题。因此,本文将对广西林下经济高质量发展进行深入探究,并结合实践经验总结相应的措施,以期能够对当地经济发展有所帮助。
发布时间:2026-01-28
218. 广西林下经济产业发展与科技创新
摘要: 林下经济是山区林区将绿水青山向金山银山转化的一个重要途径,可以最大化发挥土地效益,助力农民增收、农业增效、林兴民富。林下经济是生态化发展道路,需根据历史条件对当前面临的问题进行深入审视。广西林下经济产业发展与科技创新中,根据国务院下发一系列政策文件,勾勒林下种植、林下养殖、林下产品加工、林下旅游等“林下经济”规划,建设林下经济示范县创建超过 10个,国家级林下经济示范基地超20个,且采取智能加湿设备、补光灯带等合理应用科技种植,通过顶层设计、科学实践、科技创新的方法,获得显著成效。但是,林下经济仍存在一些问题,以广西国有七坡林场为例,产业体系化不足,林场林下经济规模相比林场面积较小,仅占比 0.076%;技术有待提升,生产场地多是自行搭建,专业化管理不足;主体资金不足,无法推动企业或农户做大做强;品牌市场认知不清,以“鸡血藤+”为核心,种植面积较小,未申报“三品一标”绿色食品认证,缺少特色产业;风险规避措施较少,风险规避措施较少,特别是部分地区频发自然灾害,农产品价格波动剧烈,以上均对林下经济发展造成阻碍。面对此种情况,七坡林场亟需结合实际情况,第一,抓住发展机遇,谋划结构布局,立足特色农林经济布局,制定发展规划,结合康养、种养等产业,结合区域特点,建立以产业示范园、森林公园为主的教育基地,发展林下旅游业。第二,强化科技创新,促进产业发展,建设科技创新网络体系,加强科研单位、中介机构、示范基地与高校的联系,借助二维码、智能化检测系统等合理应用新技术成果。第三,拓宽融资渠道,多元资金保障,拓宽涉农金融贷款、产品渠道,开发农民小额贷、林权抵押贷款、农民联保贷款等业务,引导相关企业、组织间接贷款融资的同时,也要加快直接融资。第四,培养龙头企业,树立品牌效应,推出品牌产品,如年产 8000t以上的松香、松节油,引进的宝岛台湾花中宠物蝴蝶兰及国兰。第五,多方保障机制,减少产业风险,加强政策引导,建立政府引导、企业、农民参与的投入机制,加强培养、引进人才,吸收广西及全国林、农、渔、牧专业人员,最终实现林场林下经济的可持续发展。
发布时间:2026-01-28
219. 环境因子对多花黄精有效成分影响研究
摘要: [目的]为探明影响多花黄精根茎中多糖和皂苷这两种次生代谢物含量的关键生态环境因子,揭示适宜多花黄精生长区域的生态环境特征,为合理开发和有效保护多花黄精药用植物资源提供依据。[方法]以全国 14 个分布在不同行政区域的多花黄精为研究对象,比较分析了不同分布区域下多花黄精根茎中多糖和皂苷的差异,并利用灰色关联度分析研究了其与生态环境因子之间的关系。[结果]结果表明:不同分布区域的多花黄精根茎中多糖和皂苷含量差异显著,黄精多糖含量的质量分数为 1.57%~15.57%,黄精皂苷含量的质量分数为2.27%~3.60%,其中分布在安徽祁门的黄精多糖含量最高、江西赣州的黄精皂苷含量最高,质量分数分别达 15.57%和3.60%;黄精皂苷含量和黄精多糖含量相关性不显著;影响黄精多糖含量的主导生态环境因子是无霜期、年平均温度和年降水量,影响黄精皂苷含量的主导生态环境因子是 7月平均温度、无霜期和年日照时数。[结论]为多花黄精高品质药材适宜种植区选择及其道地性药材产生原因分析提供科学依据和理论支持。
发布时间:2026-01-28
220. 光质对沙氏鹿茸草组培苗生长生理和玻璃化转变的影响
摘要: [目的]沙氏鹿茸草在组培过程中存在玻璃化、生长不良等现象,试验旨在探究光质在沙氏鹿茸草组织培养中是否有壮苗和缓解玻璃化作用,以期为鹿茸草的规模化生产提供理论基础。[方法]本研究以2个沙氏鹿茸草优良无性系为材料,比较纯蓝光、纯红光、红蓝1:1、红蓝1:3以及红蓝3:1和对照荧光间组培苗生长、生理生化的差异。[结果](1)纯红光显著促进JXFY1的苗高和干重,与对照相比,纯红光处理下,分别增加了 16%和14%,纯红光、红蓝 1:1、红蓝1:3 显著提高了POD活性和SOD活性,与对照相比,分别提高了 99.8%、74.5%、47.3%和 89.5%、157.3%和 95.6%;纯红光和纯蓝光显著提高了可溶性糖和可溶性蛋白的含量,与对照相比,分别提高了 102.6%、33.7%和42.4%、41.4%,并且纯红光还显著提高了其类胡萝卜素的含量。(2)纯蓝光、纯红光、红蓝1:1、红蓝1:3 和红蓝3:1处理均显著降低了ZJLS13 的玻璃化率,与对照相比,玻璃化率分别降低了 64%、87.9%、45.5%、69.7%和 60.6%;纯红光处理下的POD活性和SOD活性均显著高于对照,与对照相比,分别提高了 20.9%和 46.7%;纯蓝光和纯红光下的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均显著高于对照,与对照相比,分别提高了 31.7%、26.3%和62.5%、66.3%;对照下的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素(a+b)均显著低于纯红光处理。(3)利用隶属函数法进行综合评价,纯红光处理在JXFY1 和ZJLS13 组培苗中综合评分最高。[结论]光质对JXFY1和ZJLS13 组培苗的生长和生理均有显著影响,应选择纯红光促进JXFY1无性系组培苗生长并降低ZJLS1 3组培苗的玻璃化率。
发布时间:2026-01-28
221. 中国林下经济发展与森林生态保护协调效应及其障碍因素研究
摘要: 林下经济作为一种有效利用森林生态系统实现农民经济收入提升同时兼顾森林生态保护的发展模式,其与森林生态系统的协调发展将关系到产业发展的可持续性和生态系统的稳定性。本文采用熵值法从产业发展水平、产业保障能力、森林资源禀赋和生态保护举措4个二级指标以及林下经济产业总产值、林业科技服务推广从业人员、人工造林面积占比和森林覆盖率等 11 个三级指标,构建林下经济发展和森林生态保护综合评价指标体系。运用耦合协调度模型和障碍度模型,测度 2012-2022年我国林下经济发展与森林生态保护耦合协调度及其时空演变特征,有效识别影响两者协调的障碍因素。结果发现:(1)林下经济发展水平处于波动上升趋势,呈现“西低东高、北低南高”空间格局,主产值区集中在东南地区。(2)森林生态保护水平基本稳定,呈现“中间低南北高”空间格局。(3)我国林下经济发展与森林生态保护长期处于高水平磨合阶段,耦合协调效应稳步增强,呈现“西北低东南高”空间格局。(4)林下经济产业总产值和人均森林蓄积量是影响两者协调发展的主要因素。因此,应提高林下经济产业经营水平,精准提升森林质量,真正实现林下经济高质量发展和森林生态高水平保护协调统一。
发布时间:2026-01-28
222. 我国红枣产业发展及保鲜加工技术研究现状
摘要: 我国红枣得天独厚,稳居世界红枣种质资源和产量第一,且呈稳健发展态势,尤其在北方省份发展强劲,新疆、陕西、山西、河北、山东和河南总产量占全国 90%以上,形成了我国红枣六大主要产区。红枣作为营养保健食品逐步走入国际市场,出口量占红枣当年生产总量和全国干鲜瓜果及坚果出口量的比值逐渐增大,出口效益稳步提升,发展潜力巨大,但总出口量不足 1%,还是以国内自产自销为主。出口国主要辐射于我国周边的东南亚地区,越南、中国香港、中国台湾和马来西亚占 70%以上,且出口省份以产量较少的沿海地区为主,广东、广西、河北、云南和湖北合占一半以上,出口受地理位置限制较大。高品质市场是红枣进一步发展的潜在市场,但红枣产品以粗加工的干枣为主,占出口的 70%~80%,精深加工产品少,主要围绕枣酒、枣醋发展,且保鲜技术和品种制约使鲜枣不能周年供应,不能满足国外高品质、多元化需求,出口价格逐年降低。建议抓住高端食养市场的需求火热期,加快调整品种结构,选育良种与推广地方特色品种、开发推广鲜食和兼用品种,注重早、中、晚熟品种合理配置;提高精深加工水平,创新固态和固液生产发酵技术;优化活性物质提取工艺,如多酚、多糖、类黄酮素、枣色素等,开发功能性红枣制品、复合药用功能枣品和营养强化枣品等高端产品,搭上健康养生意识崛起的顺风车,积极开拓国外市场,助力我国红枣产业尽快实现转型升级。
发布时间:2026-01-28
223. 同源四倍体酸枣砧木调控‘骏枣’接穗耐旱性的生理机制及small RNA分析
摘要: [目的]研究四倍体酸枣砧木影响‘骏枣’接穗耐旱性的生理机制,并利用small RNA转录组分析揭示四倍体酸枣砧木与接穗相互作用影响嫁接苗耐旱性的分子机理。[方法]本研究以酸枣二倍体及其同源四倍体‘W219’为砧木,‘骏枣’为接穗,通过微嫁接方式获得两种砧穗组合的嫁接苗。采用盆栽控水法(3 0%土壤相对含水量)处理嫁接苗后,比较两种嫁接苗接穗的净光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量以及过氧化氢酶(CAT)含量,砧木的可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)含量、CAT含量。对干旱处理后两种砧穗组合的根系和叶片进行了sRNA测序,使用miRBase数据库鉴定miRNA,使用psRobot 进行miRNA靶标预测分析,并对于差异 miRNA 靶标基因进行GO Ontology富集分析。[结果]在干旱处理后,与以二倍体酸枣为砧木的嫁接苗(JZ/2X)相比,以四倍体为砧木的嫁接苗(JZ/4X)卷叶、落叶较少,叶色更深,耐旱性更强。(JZ)/4X 在干旱处理后能够保持更高的净光合速率、较低的胞间二氧化碳浓度,叶片中的叶绿素含量、可溶性糖含量、CAT含量显著高于以二倍体酸枣为砧木的嫁接苗,JZ/(4X)根系中可溶性蛋白含量、POD含量、CAT含量也显著高于JZ/(2X)。所有样本共鉴定到 412个miRNA,检测到新的miRN A共 271个。干旱胁迫后,(JZ)/4X vs(JZ)/2X和JZ/(4X)vs JZ/(2X)对比组筛选到差异miRNA分别为 17个和33 个,其中,(JZ)/4X vs(JZ)/2X的差异miRNA主要来自MIR395、MIR399 家族,而JZ/(4X)vs JZ/(2X)砧木对比组的差异miRNA主要来自MIR157、MIR396 和MIR398 等家族。两个对比组差异miRNA预测的潜在靶基因数目分别为85个和307个,其中,ath-miR157a靶向的潜在靶基因数量最多,为 20个。GO功能注释结果显示,这些靶基因主要参与氧化还原酶活性、次生代谢过程、木质素代谢过程、叶片形态发生的调控等与胁迫响应相关的 GO 条目。在miRNA-mRNA互作网络中挖掘到参与木质素合成、抗逆响应过程的漆酶基因(LAC7-like)受 ath-miR397a靶向,通过对该基因的表达模式分析发现,其特异性在四倍体砧木根系中受干旱胁迫诱导。[结论]干旱胁迫后,以四倍体为砧木的嫁接苗叶片叶绿素含量高是其能保持较深叶色的原因之一,其较高的净光合速率、可溶性糖、可溶性蛋白、CAT、POD含量为其提供了更多的能源物质和更强的抗氧化能力,使其具有更强耐旱性。差异miRNAs的靶基因显著富集在氧化还原途径、木质素代谢等过程,证实这些生物过程可能参与了以四倍体为砧木的嫁接苗对干旱逆境的响应。miRNA可能通过调控木质素合成、胁迫响应等途径中基因的表达,从而影响嫁接苗的耐旱性。该研究为解析多倍体砧木影响嫁接植株耐旱性的变异机理提供了参考。
发布时间:2026-01-28
224. 枣白化突变体的糖积累规律及关键基因筛选
摘要: [目的]明确枣白化突变体不同器官的糖积累规律、糖代谢相关基因表达谱及关键基因筛选。[方法]以‘崭山大果枣’正常枝组及其同株白化枝组为试材,利用高效液相色谱法测定叶芽、幼叶、成熟叶、枣吊、幼果、膨大果、白熟果、着色初期果和成熟果的可溶性糖组分及其含量,并通过转录组测序分析成熟叶、枣吊和成熟果中糖代谢相关基因的表达图谱。[结果]在‘崭山大果枣’不同器官中共检出三种糖组分,分别为果糖、葡萄糖和蔗糖。枣叶发育早期主要积累葡萄糖和蔗糖,而后期主要积累蔗糖;枣吊中仅检出蔗糖;枣果中果糖、葡萄糖含量随发育先升后降,蔗糖含量随发育逐渐上升。与正常枝组相比,白化枝组的成熟叶、枣吊和成熟果的蔗糖和总糖均显著降低,其中总糖含量的降幅分别为58.00%、43.74%和53.05%。转录组测序表明,成熟叶、枣吊和成熟果中分别有 46、28 和 24个与糖代谢相关的DEGs.与正常器官相比,编码蔗糖磷酸合酶的 LOC107409215 在白化枝组的成熟叶、枣吊和成熟果中均下调表达,而编码β-葡萄糖苷酶(BGLU)的LOC107428879、LOC107433431 和LOC112489059则上调表达。加权基因共表达网络分析和基因集富集分析综合分析表明,ZjBGLU44-like(LOC107428879)与白化器官的糖积累紧密相关。[结论]与‘崭山大果枣’正常枝组相比,白化枝组不同器官的糖积累受到显著抑制。ZjBGLU44-like是影响白化器官糖积累的关键基因。
发布时间:2026-01-28
225. 不同耕作模式对枣园根层土壤理化性状的影响
摘要: [目的]针对南疆喀什地区枣园长期利用清耕管理模式造成枣树根层土壤养分降低、土壤结构严重受损等问题,本文章拟通过研究不同耕作模式对灰枣园土壤理化性状的影响,为南疆枣园管理选择适宜的耕作方式提供数据参考。[方法]以南疆典型灰枣园为研究对象,枣园行间设置清耕、免耕、间作油菜三种不同耕作方式,分析三种耕作模式下枣园不同根层土壤理化性状(土壤温湿度、容重、孔隙度、有机质、全氮含量、全磷含量等)的变化特征。[结果]与清耕相比,免耕与间作油菜模式下枣树根层土壤含水量明显增加,间作油菜最为明显,高出10.93%~27.49%;免耕与间作油菜模式均显著降低枣树根层 0~40 c m土壤容重,增加土壤孔隙度,但是对 40~60 cm土层容重和孔隙度的影响较小;在 0~60cm土层间作油菜模式电导率显著降低,较清耕分别降低 7.21%、13.28%、10.51%,在 20~40 cm较免耕分别降低 6.50%、6.43%;间作油菜显著提升 0~20cm、20~40cm、40~60cm 土层全钾含量,较清耕分别提升 17.28%、13.90%、20.74%,较免耕分别提升 11.03%、13.19%,在 40~60cm土层间作油菜和免耕的土壤全钾含量无显著性差异;在 20~40cm土层,间作油菜的碱解氮、有效钾、有机质含量显著增加,较清耕分别提高 33.49%、15.53%、52.97%;在 0~60cm土层,免耕处理下土壤速效磷的含量最高。[结论]在喀什地区的土壤和气候光照条件下,间作油菜一种较优的枣园耕作模式。
发布时间:2026-01-28
226. 冬枣精准施肥专家系统的建立与应用
摘要: [目的]为枣农制定科学合理的施肥方案以及提供简便、快捷、科学的施肥指导。[方法]利用土壤养分数据库和养分平衡法开发精准施肥专家系统(手机App安卓版本和苹果版本),逐户提供精准施肥方案。[结果]在保证产量与品质的基础上,与农户传统施肥相比,使用 App 推荐方案进行施肥:氮、磷和钾肥施用量分别减少 14%~20%、35%~41%和 43%~52%。[结论]冬枣精准施肥专家系统设计合理,操作简便,既能为用户提供施肥方案,同时提供了交流的平台。该系统的推广对于提高肥料利用率,改善枣园土壤质量和冬枣品质具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
227. 南疆地区抗裂果枣品种资源评价
摘要: [目的]通过自然裂果率调查和浸水裂果试验,筛选抗裂资源,评价不同枣品种果实质地,分析枣果实质地和裂果之间的关系。[方法]在枣白熟期、半红期、全红期,调查自然裂果率,计算裂果指数;对枣果实进行室内浸水诱裂试验,并进行相关性分析;采用主成分分析和聚类分析,基于TPA分析全红期果实质地参数与裂果间的关系。[结果]自然条件下有 20个枣品种未发生裂果,裂果率低于 50%的有39个,高于50%的有3 个枣品种。浸果试验中大荔知枣属于中等抗裂品种,且不同时期裂果率和吸水率呈极显著正相关。利用主成分分析将质地参数分为 4个主成分并进行聚类分析,得到硬度最高的第1类群有13个品种,裂果率为7.92%,硬度因子、弹性因子最低的第3类群有 15个品种,裂果率最高,为13.5%。[结论]通过室内浸果试验筛选出大荔知枣属于中等抗裂品种,果实质地分析,枣果实硬度、弹性较高的类群裂果率更低。
发布时间:2026-01-28
228. 香榧黑斑籽病原菌分离鉴定与室内药剂评价
摘要: [目的]揭示后熟过程中香榧黑斑籽形成的作用机制,筛选香榧黑斑主要病原菌的高效杀菌剂,为制定有效的防治措施提供科学依据。[方法]采集具黑斑的香榧假种皮、种壳和种衣,采用组织分离法纯化致病菌,完成致病性测定,结合形态学测定及 ITS、β-tubulin 多基因序列分析方法进行种类鉴定;采用菌丝生长速率法测定杀菌剂香芹酚、小檗碱、嘧霉胺、啶酰菌胺、吡唑醚菌酯、腐霉利、四霉素、咪鲜胺对香榧黑斑籽致病菌的室内毒力。[结果]1)从 90个黑斑籽病斑中共分离得到 88株致病菌,其中主要病原菌是毛色二孢属Lasiodiplodia 81株,葡萄座腔菌属Botryosphaeria 5 株,曲霉菌属Aspergillus 1株,镰刀菌属Fusarium 1株。选择分离频率较高的 3 种菌株(HK3、HP11、HP17)分别回接至健康的带蒲香榧籽、去蒲香榧籽及脱壳香榧籽上,发现均可形成黑斑,与野外症状一致,且可再次分离到相同菌株,完成科赫法则验证,证明其具有致病性。2)结合病原菌的形态学特征及ITS、β-tubulin多基因序列分析,HK3、HP11、HP17 菌株分别鉴定为可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae、假可可毛色二孢Lasiodiplodia pseudotheobromae、葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea.3)生物学特性分析显示,3个菌株的最适生长温度均为 25℃,35℃抑制生长,最适pH值均为 6,最适生长培养基分别为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)和马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、燕麦粉琼脂燕麦琼脂培养基(OA);最适 3种菌株生长的碳源和氮源不同,最有利于3种菌株生长的碳源分别为蔗糖、淀粉、乳糖,最有利于3种菌株生长的氮源分别为胰蛋白胨、氯化铵、硫酸铵。4)8种杀菌剂室内毒力测定结果表明,咪鲜胺对3种病原菌的抑制效果最佳,EC50分别为0.1、0.09、0.06 mg/L,其次是四霉素,EC50分别为0.47、0.59、0.73mg/L,效果最差3种杀菌剂为香芹酚、小檗碱,嘧霉胺;啶酰菌胺对假可可毛色二孢Lasiodiplodia pseudotheobromae室内毒力最好,EC50 为 0.52mg/L,但对其他两种效果较差;吡唑嘧菌酯对葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea效果最好,EC50为 0.63mg/L。[结论]Lasiodiplodia theobromae、Lasiodiplodia pseudotheobromae、Botryosphaeria dothidea可引起香榧采后过程中种籽黑斑,后续可采用杀菌剂咪鲜胺和四霉素为探索香榧采收前、采收后的防治措施。
发布时间:2026-01-28
229. 苯丙烷代谢关键基因Cc4CL3对山核桃愈伤组织褐化的影响
摘要: 木质素、类黄酮等酚类化合物参与了植物的生物或非生物胁迫响应,同时作为氧化反应的底物影响着组织培养材料的褐化。4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷代谢途径关键限速酶,调控着下游代谢流向,不同4CL同源基因可能参与不同酚类物质的合成而影响褐化。山核桃是重要经济林树种,褐化问题突出。本研究以山核桃为代表研究 4CL 基因与褐化的关系,首先通过表型观察结合二乙酸荧光素(FDA)染色跟踪山核桃愈伤组织的褐化进程,探究愈伤组织褐化的规律,继代后 7-10天荧光最强,愈伤增殖最快,继代17天时荧光强度局部减弱,随后愈伤组织快速褐化,继代24天时愈伤组织褐化严重,无法增殖;利用TBtools等生信工具筛选山核桃 4CL家族成员,共鉴定出4 个 4CL成员,通过系统发育进化树的构建发现Cc4CL1、Cc4CL2、Cc4CL4 聚类在I型分支,可能参与木质素合成,Cc4CL3 聚类在Ⅱ型分支,可能与其他苯丙烷类合成相关;通过RT-qPCR分析各成员表达特征,不同分支的 4CL在愈伤组织褐化发生前后表达量变化差异明显,其中Cc4CL3 在17天后愈伤组织出现褐化时显著上调表达,可能是影响褐化的关键4CL基因;克隆Cc4CL3 基因序列,构建 35S∷Cc4CL3-GFP过表达载体,获得的Cc4CL3过表达愈伤组织系与对照相比增殖困难,褐化进程提前;之后在Cc4CL3 基因第一个外显子上设计一条特异性的gRNA,采用CRISPR/Cas9 技术对Cc4CL3 基因进行编辑,和对照相比,基因编辑Cc4CL3 愈伤组织系增殖显著加快,褐化被抑制;通过外施NAA可以改善过表达Cc4CL3 愈伤组织生长不良的现象,缓解褐化程度,而对基因编辑Cc4CL3 愈伤组织促进增殖效果不明显,且愈伤组织呈现淡黄色。综上所述,FDA染色可作为指示剂用于表征愈伤组织褐化的发生,Cc4CL3 的表达影响着愈伤组织褐化的发生,NAA可以缓解过表达Cc4CL3愈伤组织的褐化程度。
发布时间:2026-01-28
230. 氮处理对银杏愈伤组织褐化的初步研究
摘要: 银杏(Ginkgo biloba L.)具有极高的观赏、经济和药用价值。组织培养技术可以迅速获得大量生长状态一致且能用于工业化生产的材料。褐化是银杏组织培养过程的主要问题之一,然而目前并没有很好的解决方法。氮源和氮素利用效率(NUE)的改变对愈伤组织的生长发育有重要影响,有研究表明氮与褐化之间存在很大关联性。为了探究氮的吸收利用如何影响银杏愈伤组织褐化,本研究通过配制不同氮源并设置不同比例的培养基,研究其对银杏合子胚愈伤组织诱导过程中的影响。经过不同的氨态氮和硝态氮处理发现氨态氮促进愈伤组织的诱导,硝态氮有利于合子胚愈伤化但抑制愈伤组织的形成,硝态氮浓度的增加会促进愈伤组织的褐化;用不同浓度比的氨态氮/硝态氮处理愈伤组织发现,0.52 浓度比的氨态氮/硝态氮更利于银杏愈伤组织维持,但总氮浓度过高时改变氨态氮/硝态氮浓度比并不能缓解褐化。结合生理生化分析发现,褐化程度与愈伤组织中的硝态氮和可溶性蛋白、酚类物质含量、超氧化物歧化酶活性、H2O2含量呈反比;与氨态氮含量、过氧化物酶活性、O2-含量呈正比。表明,氮的同化、酚类物质和氧化还原反应均参与褐化过程。结合对硝酸盐转运体(NRTs)的表达分析,结果显示低浓度硝酸盐(LN)(9.7 mM NO3-)处理后30个GbNRTs的表达水平明显高于高浓度硝酸盐(HN)(24.73 mM NO3-)处理后,这些被认为是抑制褐变GbNRTs(IB GbNRTs);其余 25 个GbNRTs在HN处理后高表达,如NPF7 亚家族,被分类为促进褐变GbNRTs(PB GbNRTs)。GbNRTs的表达模式不同,这表明,GbNRTs在褐变过程中可能发挥不同的作用。本研究初步探究了氮对银杏愈伤组织褐化的影响,筛选出与硝酸盐-转运相关的基因,了解NRTs在离体培养中硝酸盐-摄取和利用过程中的表达情况,对抑制银杏愈伤组织褐变至关重要。
发布时间:2026-01-28
231. 宁夏枸杞果实主要活性物质生物合成调控机制研究
摘要: [目的]探究宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物和次生代谢物生物合成与代谢调控机制,为宁夏枸杞优良品质培育和活性物质开发利用提供理论基础。[方法]以 3 年生宁夏枸杞‘宁杞 1 号’为试验材料,在盛花期对同一花期植株进行标记,在果实发育的幼果期、青果期和红果期采集果实,测定分析糖类物质和次生代谢物含量,并开展代谢组、蛋白组和转录组测序分析。[结果]1)在果实成熟过程中,半乳糖、果糖和总糖含量显著增加,枸杞多糖、蔗糖、甜菜碱和类黄酮含量显著降低(P<0.05)。2)多组学分析共鉴定到1097种代谢物和 129个差异代谢物,6905个蛋白和4044个差异表达蛋白,16538个差异表达基因,且这些差异代谢物、蛋白和基因在红果期显著富集;多组学共表达分析鉴定到基因LbSPS、LbGLGC和LbFBP与碳水化合物积累密切相关。在碳水化合物代谢通路中,基因LbGLP、LbGLGC、LbWAXY、LbSPS、LbINV、LbRS及LbFBP及其酶调控各糖组分的积累和代谢,且LbGLGC和LbWAXY间蛋白互作。在次生代谢通路中,LbF3D和LbBAD显著下调降低了成熟果实中类黄酮和甜菜碱的积累。3)转录因子共表达模式分析发现 23 类转录因子与基因LbSPS、LbGLGC 和LbFBP存在强相关关系,其中LbNAC和LbSPS显著相关(r=0.96,P<0.001);进一步酵母单杂和双荧光素酶实验表明转录因子LbNAC和能够直接与LbSPS基因启动子结合,增强其活性和表达。[结论]宁夏枸杞果实发育过程中基因LbGLP、LbFBP、LbINV、LbRS、LbGLGC和LbWAXY在半乳糖、果糖和总糖的生物合成中起关键调控作用,LbSPS基因下调导致蔗糖积累降低,且转录因子LbNAC与LbSPS启动结合调控其表达;bF3D和LbBADH基因显著下调导致成熟果实中黄酮和甜菜碱含量减少。
发布时间:2026-01-28
232. 青梅幼苗生长、化学计量学和非结构性糖含量对氮添加的响应
摘要: [目的]氮是苗木生长的主要限制营养,而氮添加会影响苗木的化学计量,非结构性糖和形态指标,从而影响苗木的生长和质量。然而,不同氮添加量对青梅幼苗不同器官在形态指标、化学计量学和非结构性糖影响的研究还比较少。因此,本文研究不同氮添加对青梅幼苗生长指标、化学计量特征与非结构性糖含量的影响,为青梅苗木培育提供营养管理参考和依据。[方法]本研究以青梅幼苗为研究对象,设置CK(0 g N m-2 月-1),T1(5 g N m-2 月-1),T2(10 g N m-2月-1),T3(20 g N m-2 月-1),T4(20 g N m-2 月-1)5个氮添加梯度,研究青梅幼苗叶、茎和根的形态特征、化学计量学和非结构性糖含量的差异,并对各指标的相关性进行统计学分析。[结果]氮添加会对青梅幼苗的形态指标、化学计量学和非结构性糖含量产生显著影响。(1)苗木在适宜的氮添加量范围内显著提升苗木各器官的生物量,同时显著提高苗木的株高、地径、根长和总生物量。(2)幼苗根、茎、叶的P含量受到氮添加的显著抑制,T4组含量最低,分别是 0.36 mg/g,0.30 mg/g,0.49 mg/g.氮添加显著提升苗木的总N含量(根:15.31 mg/g,茎:8.71 m g/g,叶:35.83 mg/g)。幼苗不同部位的 N:P 均随着氮添加量增加而显著增加,除幼苗茎在低氮添加量下N:P<16外,其余所有组别均N:P>16,这表明幼苗茎对氮添加的响应不敏感,其对氮的需求量比根和叶大,而根和叶生长从最初就主要受到土壤 P 含量的抑制。(3)氮添加显著提升幼苗可溶性非结构性糖的含量,显著抑制了淀粉的储存。(4)相关性和PCA分析的结果显示,苗木体内的N含量与C含量和淀粉含量成负显著相关,而N含量与其他指标成正显著相关。[结论]总体而言,氮添加可能通过调节幼苗体内C,N,P含量和比例,进而影响幼苗生长发育及各器官的形态指标。此外,氮添加促进了苗木的淀粉转化为可溶性非结构性糖,这可能有利于苗木生长,但对于苗木抗逆性可能存在潜在损害。这些研究结果有助于进一步筛选青梅苗木培育的最适施氮营养条件,为青梅苗木培育提供实验数据和参考。
发布时间:2026-01-28
233. 外生菌根真菌对板栗和薄壳山核桃幼苗生长及根系构型的影响
摘要: [目的]探讨外生菌根真菌土生空团菌和豆马勃属菌对板栗幼苗生长特性及其对板栗和薄壳山核桃幼苗叶片营养积累、根系构型和土壤酶活性的影响。[方法]通过盆栽实验,以接种外生菌根真菌土生空团菌、豆马勃属菌以及未接菌的板栗和薄壳山核桃幼苗为研究对象,测定板栗幼苗的地径、干质量、净光合速率和菌根侵染率等生理指标;采用凯氏定氮法测定叶片氮含量,压力罐消解法测定叶片磷和钾含量;使用试剂盒测定土壤相关酶活性;采用根系扫描仪获取并分析幼苗根系总根长、总根表面积、总根体积、平均根径、根尖数和分叉数以及细根(≤0.5 mm)的根长、根表面积、根体积和根尖数。[结果]1)与未接菌板栗幼苗相比,接种土生空团菌显著增加了板栗幼苗的地径、地上部干质量和净光合速率,并促进了根干质量的积累;接种豆马勃属菌对这些指标无显著影响。然而豆马勃属菌的侵染率显著高于土生空团菌的侵染率。2)接种土生空团菌的板栗幼苗叶片氮含量有所下降,而薄壳山核桃幼苗叶片氮含量在各处理下无显著差异。豆马勃属菌显著增加了板栗叶片磷含量,而土生空团菌和豆马勃属菌均显著提高了薄壳山核桃叶片磷含量。接种两种外生菌根真菌未显著改变板栗和薄壳山核桃幼苗叶片钾含量,但接种豆马勃属菌的板栗幼苗叶片钾含量显著高于未接种的板栗幼苗。3)与对照组相比,接种两种外生菌根真菌促进了幼苗根系生长与细根形成,接种土生空团菌的板栗和薄壳山核桃幼苗均具有最高总根长、总根表面积、总根体积、根尖数和分叉数以及细根根长、根表面积、根体积和根尖数,表明土生空团菌对幼苗根系生长的促进效果优于豆马勃属菌。4)与未接菌幼苗相比,接种外生菌根真菌的板栗和薄壳山核桃幼苗的土壤酶活性增加,包括 β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶、N-乙酰葡糖苷酶和酸性磷酸酶。[结论]外生菌根真菌对板栗和薄壳山核桃幼苗的生长具有促进作用,不同外生菌根真菌在促进宿主养分吸收积累和根系生长的能力及策略上存在显著差异。
发布时间:2026-01-28
234. 香榧雌球花花腐病病原菌鉴定及其防治药剂的筛选
摘要: [目的]香榧为我国南方特有的经济树种,其种仁具有较高的营养和药用价值,同时具备“花果同代”的独特现象,常用于温室盆栽。然而,香榧授粉后雌球花常出现严重的黄化、皱缩和脱落现象。前期显微观察发现,黄化雌球花的珠孔处有类似真菌病害病征的霉状物,初步推测雌球花花腐病是受真菌侵染所致。本研究旨在明确香榧雌球花花腐病的主要病原菌,筛选高效的杀菌剂,为制定有效的防治措施提供理论依据。[方法]本研究采集了温室栽培的具霉点的香榧雌球花,采用组织分离法纯化致病菌,并完成致病性测定,结合形态学测定及ITS、tef1和act多基因序列分析方法进行种类鉴定;采用菌丝生长速率法测定杀菌剂香芹酚、小檗碱、四霉素、啶酰菌胺、嘧霉胺、腐霉利、咪鲜胺对香榧花腐病致病菌的室内毒力,筛选出效果较好的药剂后再进行田间防效试验。[结果]1)从具霉点的黄化雌球花内部分离出枝孢属和链格孢属2类真菌,并选择高分离频率的枝孢属代表菌株XFFL1,接种到健康雌球花上,发现其能够形成与田间症状一致的霉点,最终导致黄化脱落,且可再次分离到相同菌株,完成科赫法则验证,证明其具有致病性;结合形态学和构建系统发育树,XFFL1 菌株鉴定为极细枝孢菌 Cladosporium tenuissimum.2)生物学特性分析显示,菌丝生长的最适温度为 20℃,最适pH值为 5,最适光照条件为全黑暗条件,最适碳源为葡萄糖、麦芽糖和甘露醇,最适氮源为蛋白胨和牛肉膏;产孢的最适温度为 25℃,最适pH值为 7,最适光照条件为全黑暗条件,最适碳源和氮源分别为果糖和酵母提取物;菌丝在燕麦培养基上生长速度最快,产孢最多;孢子萌发的最适条件为 20℃、97%RH和pH=5,最适碳源和氮源分别为葡萄糖和麦芽糖,最适碳源和氮源分别为蛋白胨、牛肉浸粉和酵母提取物。3)室内毒力测定表明,45%咪鲜胺抑菌作用最强,其次分别时 30%啶酰菌胺和 0.3%四霉素,EC50 分别为0.16 mg L-1,1.06 mg L-1,1.55 mg L-1;在田间药剂试验中,0.3%四霉素和30%啶酰菌胺处理显著降低了雌球花花腐病的发病率,病情指数防效分别为 51.5%和 62.0%,最终的坐花率分别显著提高至 81.1%和 78.9%。[结论]香榧雌球花花腐病主要病原菌为极细枝孢菌Cladosporium tenuissimum,其菌丝和产孢的最适条件不同,后续可采用 0.3%四霉素和 3 0%啶酰菌胺为探索香榧花腐病的防治措施。
发布时间:2026-01-28
235. 施氮与土壤类型对黄柏幼苗碳氮磷化学计量的影响
摘要: 黄柏(Phellodendron chinense Schneid.)是一种重要的皮用类木本药用植物之一,韧皮部满足采收的要求需要种植 8~10 年,更新周期长。幼苗阶段是其生长的关键时期,土壤类型和氮素水平是影响植物幼苗生长和养分循环的重要环境因素,土壤类型差异与施氮管理将直接影响其苗木培育质量和后续采收期药材品质。因此,筛选适合的土壤类型及施氮水平对黄柏优质种苗培育具有十分重要的意义。本研究通过盆栽试验,以黄柏幼苗为材料,在不同土壤类型(红壤、碱性紫色土、酸性紫色土)和不同氮添加水平CK(0mg/株)、T1(50mg/株)、T2(100mg/株)、T3(150mg/株)、T4(200mg/株)、T5(300mg/株)下进行,系统研究了土壤类型和氮添加对黄柏幼苗生长特征、碳、氮、磷积累与分配以及C:N:P化学计量比的影响。结果表明,三种土壤类型上施氮能促进黄柏幼苗的生长,提高黄柏幼苗的平均株高和平均地径,且不同施氮存在一定的差异。在相同的氮添加水平下,幼苗总生物量表现为碱性紫色土>红壤>酸性紫色土。在红壤上,随着施氮水平的增加,总生物量及茎、叶和地上部分的生物量均增加。土壤类型、施氮处理及其交互作用对黄柏幼苗碳、氮、磷的积累、分配及C:N、C:P、N:P比例产生显著影响。培养在碱性紫色土和酸性紫色土上,黄柏幼苗的C含量随着氮添加量增大而增加,碱性紫色土处理下的黄柏幼苗的P含量、红壤处理下的N含量和P含量随施氮量的增加而增加,T2处理下红壤中全氮含量最大,T3 处理下碱性紫色土上黄柏幼苗全N、全P含量最大。培养在红壤上,黄柏幼苗不同施氮量处理下全磷含量差异不大,酸性紫色土上黄柏幼苗的P含量随着氮添加量的增加则呈现递减的趋势。三种土壤类型上,施氮极显著影响了黄柏幼苗叶片中的C、N、P与根系中N、P及茎皮中C、P和叶柄中C的分配比例,显著影响了根系中C、茎皮和叶柄中N的分配比例。此外,三种土壤类型上,施氮也显著影响黄柏幼苗叶、叶柄、茎皮及根系中C:N、C:P、N:P值,且不同土壤类型、施氮水平及其交互作用存在一定的差异。综上所述,当前研究结果将为进一步优质黄柏苗木培育过程中土壤类型选择、施肥管理及科学管理提供有价值的试验数据和参考,也为黄柏大规模种植推广提供科学借鉴。
发布时间:2026-01-28
236. 幼年柿树冬春季抽条更严重的水分生理机制
摘要: [目的]抽条是柿树在北方种植时常见的胁迫形式,尤其是幼树遭受的晚霜危害更为严重,但目前对抽条发生的生理机制尚不明确。揭示幼树遭受抽条胁迫更重的生理机制有助于有针对性的管理技术措施的制定。[方法]选取定植当年(1年生幼树)和定植 5年(初果期)的早熟朱柿幼树为研究对象,于冬春季(2023年10 月—2024年4月)测定两种类型柿树的枝条凌晨水势、枝条导水损失率(PLC)、枝条韧皮部和木质部相对含水量、枝条韧皮部和木质部细胞活力、枝条电导率和枝条NSC含量,同时测定了两种类型柿树的 1 月和 3 月枝条失水速率,和 2 种类型柿树的茎解剖结构,于 2024 年 4 月进行抽条率的调查。并于抽条易发期 2024 年 3 月进行了树干基部切断试验,测定了 2 种类型柿树切断 1 周和 2 周后测定枝条水分状况和 NSC 含量等生理指标。[结果]1 年生柿树和 5 年生柿树的抽条率分别为 56.01%和 20.7 8%,1年生柿树抽条率显著高于 5年生柿树,1年生柿树 1 月和2月的小枝凌晨水势显著低于 5年生柿树,1年生柿树12月—次年2月的枝条PLC显著高于 5年生柿树,10月、12月—次年 3月的枝条相对电导率显著高于五年生柿树,1年生柿树1月—4月的韧皮部含水量、10月—次年3 月的木质部含水量、2月—4月的韧皮部细胞活力、2 月和 3 月的木质部细胞活力均显著低于 5 年生柿树。1 年柿树次年 3-4 月枝条韧皮部和可溶性糖含量显著高于 5年生柿树枝条。1 年生柿树枝条韧皮部NSC含量在3月-4月显著高于 5年生柿树,1 年生柿树在冬春季的木质部NSC含量均显著低于 5 年生柿树。1 年生树的 3 月枝条失水速率、枝条皮孔密度、枝条导管直径显著低于5年生柿树,导管壁厚显著低于5 年生树。在树干基部切断试验中,树干基部切断后,1 年生基部切断柿树和五年生基部切断柿树小枝凌晨水势均呈先增加后降低趋势。1 年生基部切断柿树和5年生基部切断柿树PLC均呈增加趋势,韧皮部含水量和木质部含水量、木质部细胞活力均呈降低趋势。相对于 5 年生基部切断柿树,1 年生基部切断柿树枝条的凌晨水势、韧皮部和木质部含水量更低,枝条PLC和枝条相对电导率更高。[结论]1年生柿树较5年生柿树更易抽条,其主要原因是:枝条导水率能力降低、失水更快、树体储水较少导致在冬春季枝条水分状况更差,进而导致韧皮部细胞活力减低,影响春季芽萌发。导水能力降低的主要原因是枝条PLC增加,枝条失水更快主要与 1年生柿树枝条皮孔密度更大有关,树体体量较小是导致1年生柿树储水更少的主要原因。因此在生产上应重点对柿树幼树冬春季补水,防止抽条危害。
发布时间:2026-01-28
237. 青梅幼苗年生长规律及其化学计量的变化特征
摘要: [目的]青梅是我国亚热带特色果品,其经济价值高、适应性强,且具有丰富的药用及食用价值,在我国分布广泛,发展前景广阔。目前市面上青梅种苗质量参差不齐、品种混乱,对青梅大面积推广带来严重影响,优质种苗及其苗期栽培管理对青梅产业发展具有重要意义。因此,研究青梅幼苗年生长规律及营养元素计量特征有助于评价优质种苗栽培管理技术,为青梅产业发展提供优质种苗提供基础。[方法]本研究以南高梅、马边梅和大青梅 3种青梅幼苗为材料,测定生物量积累、含水量、营养元素C、N、P及其化学计量比,探究青梅幼苗年生长节律及C、N、P的动态变化规律,并用logistic曲线建立苗高、地径及主根长的生长模型特征,研究结果有助于制定合理的青梅苗期及营养栽培管理策略,为青梅产业种苗供应及栽培管理提供科学依据和参考。[结果]结果表明,logistic曲线描述青梅幼苗生长具有可行性,呈“快-慢”趋势,划分为“速生期-生长后期”两个阶段,速生期苗高、地径及主根长生长占总生长量的 62.95%~80.17%。青梅幼苗根茎生物量及总生物量呈上升趋势,根茎生物量比值逐渐上升,叶生物量先上升后下降,含水量4/15~5/15 呈上升,后续直到 12/15均缓慢下降。青梅幼苗叶C含量基本稳定,N、P含量逐渐下降,C/N、C/P含量先上升后下降,N/P含量逐渐下降。[结论]当前研究结果表明,三个品种年生长特征、碳氮磷及其计量特征表现出显著差异。利用logistic曲线可以很好模拟青梅苗高、地径及主根长生长情况,总趋势为“快-慢”,可划分为两个阶段“速生期-生长后期”。根茎及总生物量积累随时间逐渐上升,根茎比也稳定上升,叶生物量先上升后下降,根茎叶含水量在速生前期达到顶点随后下降,总体上南高梅各项指标均最优,马边青梅次之,大青梅最低。C元素含量3种青梅变化不明显,N含量、P含量马边梅速生前期更高,后期南高梅更高,大青梅始终最低。C/P与C/P均为大青梅>马边梅>南高梅,C/P、C/N与生长速率成反比,N/P为南高梅>马边梅>大青梅。综上所述,青梅幼苗年生长节律及碳氮磷的动态变化规律,青梅幼苗根茎生物量及总生物量呈上升趋势,根与茎生物量比值逐渐上升,叶生物量先上升后下降,含水量 4/15~5/15呈上升,后续直到12/15 均缓慢下降,青梅幼苗叶C含量基本稳定,N、P含量逐渐下降,C/N、C/P含量先上升后下降,N/P含量逐渐下降,研究结果为青梅幼苗栽培过程中营养管理提供了试验数据和参考。
发布时间:2026-01-28
238. 三种土壤类型上施氮对黄柏幼苗生长及氮代谢酶的影响
摘要: [目的]黄柏(Phellodendron chinense Schneid.)是重要的大宗木本药材之一,但由于其收获周期长,供给与需求突出。人工栽植黄柏已成为解决市场需求,实现其资源可持续利用的唯一途径,而培育优质苗木是实现大规模栽培黄柏的基础。本研究在不同土壤类型上施氮对黄柏幼苗生长及氮代谢的影响,为黄柏苗木培育和栽培生产中立地条件选择及施氮管理提供试验数据和参考。[方法]将统一的黄柏幼苗移栽入 3 种土壤(红壤、碱性紫色土、酸性紫色土)中进行盆栽实验,设置 6 个氮添加梯度(CK:0、T1:50、T2:100、T3:150、T4:200、T5:300mg/株),间隔 15 天分4次施入。未施氮前及每次施氮后 15天测量黄柏幼苗的苗高、基径、生物量等生长参数。末次测量后进行叶片净光合速率、叶绿素含量和氮代谢相关酶活性(硝酸还原酶NR、亚硝酸还原酶NiR、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸合成酶GOGAT、谷氨酸脱氢酶NAD-GDH、谷氨酸转氨酶AlaAT、天冬氨酸转氨酶AspAT)的测定。[结果]T5(300mg/株)氮添加促进了红壤上黄柏幼苗株高地径的生长,而T3(150mg/株)氮添加更利于碱性紫色土、酸性紫色土上黄柏幼苗株高地径的生长。相同氮添加水平下,黄柏幼苗总生物量积累碱性紫色土>红壤>酸性紫色土。氮添加提高了碱性紫色土、酸性紫色土上黄柏幼苗叶片中叶绿素含量,抑制了红壤上幼苗叶片中叶绿素的合成。相同氮添加水平下,净光合速率红壤>酸性紫色土>碱性紫色土,而氮添加量>150mg/株,叶片叶绿素含量、净光合速率随氮增加递减,光合作用受到了抑制。培养红壤上,T4 水平下NR活性最大,T3 水平下NiR活性级GS活性最大;培养碱性紫色土上,T5 水平下NR活性最大;培养酸性紫色土上,T3水平下NR最大,T2 时GOGAT、GS最大,T1、T2、T3 处理时NAD-GDH活性显著增加。[结论]综上所述,三种土类型上,施氮显著影响了黄柏幼苗的株高、生物量、光合速率、氮代谢相关酶活性,且不同土壤类型上有一定的差异。当前研究结果有助于为不同土壤类型上的黄柏苗木培育、氮素营养管理及后期栽培管理提供一定的试验数据和参考。
发布时间:2026-01-28
239. 8种品种青梅果实品质及抗氧化活性分析
摘要: [目的]梅(Prunus mume Sieb.et Zucc),也称果梅、青梅、酸梅、干枝梅,是蔷薇科李属十分重要的核果类果树之一,梅的品种很多,种质资源丰富,在我国已有5000多年的栽培历史。青梅营养丰富,富含多种有机酸、矿物质和生物活性物质等,具有抗肿瘤、抑菌、降血脂、提神抗疲劳、增强记忆力等功效。本研究对比分析四川马边 8 种品种青梅果实之间形态指标、营养成分及抗氧化活性之间的差异,为青梅品种选优提供参考依据。[方法]以四川马边青梅苗圃园 8 种主栽青梅品种(白加贺、大青梅、莺宿、大白梅、短枝梅、南高梅、长农七号以及马边本地梅)为对象,于2023年 6月在马边彝族自治县下溪镇采集,采集之后测定每个品种青梅果的基本性状,包括果实横径、果实纵径、果实侧经、果实重量、果实含水率及体积,并计算果形指数和核形指数。此外,果实总糖、总有机酸、总酚、总黄酮含量被评估。通过DPPH自由基清除试验,ABTS自由基清除试验以及还原力测定试验评价青梅果实的抗氧化活性。[结果]测定的八种青梅各表型性状在品种间有显著差异(p<0.01),大青梅果实和果核的横径、侧经、纵径、重量均为最大,显著高于其他品种。与其他品种相比,果形指数和核形指数最大的为长农 17号、大青梅和莺宿,果实和果核更趋近于长椭圆形,而南高和马边本地梅的果形指数和核形指数均为最低,说明这两个品种的果实和果核更接近圆球形。8 个青梅品种间的总酚和总黄酮含量存在显著差异。青梅果实中总酚类物质含量为 4.61~9.52 mg/g DW.其中,长农 17 号中的多酚含量最高,白加贺的含量最低。总黄酮含量为1.28~3.05 mg/g,其中马边本地梅总黄酮含量最高,大白梅总黄酮含量最低。总糖含量大在 4.34%~10.43%,同样也是本地梅含量最高,白加贺含量最低,总酸含量在37.63%~44.86%,马边青梅酸含量最低,大青梅酸含量最高。对于抗氧化活性而言,长农 17 号和马边本地梅的ABTS自由基清除率和DPP H自由基清除率显著高于其它品种,而大青梅和马边本地梅还原力较高。[结论]本研究对四川马边八个品种青梅果实的品质及抗氧化活性进行了比较分析,结果表明 8个品种青梅的理化性质、总糖、总黄酮、总酚、有机酸含量及抗氧化活性均存在一定差异,马边本地梅和长农17号富含较多的酚类、黄酮类物质,同时具备较高的抗氧化活性,这些差异可能与品种密切相关。
发布时间:2026-01-28
240. 不同肥料类型对油茶产量及土壤养分和微生物的影响
摘要: [目的]本研究以8年生长林系列油茶林(Camellia oleifera var Changlin)为研究对象,探究不同肥料类型施肥处理对油茶产量及土壤养分和微生物多样性的影响,以期筛选出适宜油茶生长肥料类型,为解决油茶产业发展提供理论基础。[方法]采用完全随机实验设计,共包括 4个施肥处理,分别为不施肥的对照组、普通有机肥组、复合肥组和油茶专用配方肥组,采收前,采集不同施肥处理下的土壤和油茶果实样品,并测定土壤养分、酶和微生物及油茶产量。[结果]1)各施肥类型处理均不同程度显著提高了油茶果实总产量和果仁产量,其中对果实总产量的影响依次为:油茶专用配方肥组(6.585kg)>复合肥组(6.210kg)>普通有机肥组(5.115kg)>对照组(5.015kg);对果仁产量的影响依次为:复合肥组(1.021k g)>油茶专用配方肥组(0.972kg)>普通有机肥组(0.966kg)>对照组(0.777kg)。2)4种处理下土壤pH、含水率、全钾含量及土壤酶活性无显著变化;但 3 种施肥处理均显著提高了土壤中有机碳、全氮、全磷、速效磷、速效钾、硝态氮和铵态氮的含量。3)针对真菌,在门水平上,油茶专用配方肥显著提高了土壤中厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)的丰度,而复合肥组显著提高了酸性菌门(Acidobacte riota)的丰度;针对细菌,油茶专用配方肥显著提高了子囊菌门(Ascomycota)的丰度,但显著抑制了毛霉门(Mucoromycota),复合肥组显著提高了担子菌门(Basidiomycota)的丰度。4)通过相关性分析表明,油茶果实产量与土壤中有机碳、硝态氮、铵态氮以及速效钾含量具有极强的相关性。[结论]油茶专用配方肥对油茶产量的提升优于复合肥和普通有机肥,这与油茶专用配方肥通过提高土壤中厚壁菌门和子囊菌门的微生物多样性,从而对全氮、全磷、硝态氮、铵态氮的促进作用优于复合肥和有机肥相关;复合肥对油茶果仁产量的提高优于油茶专用配方肥和有机肥,这可能与其对土壤中酸性菌门和子囊菌门微生物多样性的提高,从而对速效磷和速效钾的促进作用优于油茶专用配方肥和有机肥有关。因此,油茶专用配方肥与复合肥的组合施用可为油茶产业提质增效的实现提供保障。
发布时间:2026-01-28
241. 油茶BAHD基因家族全基因组鉴定与组织特异性表达分析
摘要: [目的]本研究在全基因组水平上检测油茶BAHD基因家族成员,挖掘鉴定油茶BAHD酰基转移酶家族基因,系统分析候选基因在油茶植株不同组织部位的特异性表达模式,为解析油茶皂苷类化合物生物合成机制奠定基础。[方法]通过Pfam转移酶家族蛋白质结构模型(PF02458),以及BAHD家族的保守基序HXXXD和DFGWG来鉴定油茶BAHD家族基因,并结合油茶植株不同部位转录组数据及实时荧光定量PCR筛选BAHD家族中与萜类化合物酰基化修饰相关的关键候选基因。[结果]从油茶基因组中全面鉴定出 158 个BAHD基因,所有的油茶BAHD基因随机分布在油茶的 15 条染色体上,在进化过程中产生14 对重复基因。系统发育分析表明,这些油茶BAHD基因可划分为6个分支。BAHD的蛋白基序和基因结构在各组中高度保守,反映了它们的功能保守性。共线性分析表明,大部分BAHD基因可能来自纯化选择的串联重复,这为了解BAHD基因家族成员之间可能存在的功能差异提供了新的思路。此外,在BAHD启动子上发现了大量的激素和应激应答元件。利用qRT-PCR验证BAHD基因中参与萜类化合物修饰的核心成员,发现Co10g1264.11、Co04g0659.15、Co06g0230.08 基因在叶、根和茎中的表达量较高,而Co10g1264.11基因在果中的表达量最高。[结论]油茶不同组织中 BAHD 家族基因的组织特异性表达,体现了其功能的多样性,了解BAHD 家族基因的表达模式有助于推测基因的功能。通过qRT-PCR分析发现,油茶的根、叶及种仁部位的部分BAHD基因具有显著表达差异。其中Co10g1264.11、Co04g0659.15、Co06g0230.08基因在叶、根和茎中的表达量较高;Co10g1264.11基因在种仁的表达量最高,而其他基因在种仁中表达量较低,这些成员可作为后续功能验证研究的核心候选基因。本研究挖掘了油茶皂苷BAHD酰基化修饰的关键候选酶基因,阐明油茶BAHD家族的特征,为进一步解析油茶皂苷生物合成途径奠定了研究基础。
发布时间:2026-01-28
242. 枣疯病植原体致病因子Zaofeng3的原核表达
摘要: 枣疯病是枣栽培过程中一种致死性病害,枣树一旦感染枣疯病,小树2-3 年,大树4-5 年就会整株死亡,给我国枣产业带来巨大的经济损失。实验室前期以枣疯病植原体基因组信息为研宄基础,共获得 694 个编码蛋白的基因。根据植原体效应因子的特性从中共筛选得到8 个含有N端信号肽、不含有跨膜区域且定位于潜在移动元件(PMU)区域的枣疯病植原体效应因子。根据其在枣疯病植原体基因组中的基因定位顺序,依次命名为Zaofeng1-Zaofeng8.其中Zaofeng3 属于SAP54 类效应因子。为了研究枣疯病植原体致病因子Zaofeng3 基因的功能,利用生物信息学和PCR方法对该基因序列进行分析,并从感染枣疯病(Jujube witches'broom,JWB)的病枣叶片总DNA中克隆基因Zaofeng3 CDS区,测序结果显示该基因大小为 366 bp,和GenBank里的CDS序列相符(GenBank登录号AYJ01078.1),利用ProtParam软件在线分析Zaofeng3 蛋白序列,结果显示其氨基酸的分子量大小为 14.24943 Kda,等电点为 7.89,属于弱碱性氨基酸。蛋白序列的平均亲水性数值为-0.630,属于亲水性蛋白。不稳定指数大小为 44.62,归为不稳定蛋白。蛋白质的跨膜区通过TMHMM在线软件预测,结果发现Zaofeng3 蛋白序列具有明显的跨膜区域,跨膜区域的位置在第 10至27个氨基酸之间,同时去除信号肽后不含有额外的跨膜区。综上,Zaofeng3符合分泌蛋白的结构,与signalP分析结果一致,可以分泌到胞外发挥其功能。利用PSIPRED在线软件分析Zaofeng3 蛋白二级结构,结果显示Zaofeng3 蛋白主要由a螺旋组成,没有发现β折叠。以表达载体pET-15b为骨架,构建了Zaofeng3基因的原核表达载体pET-15b-Zaofeng3,转化至大肠杆菌BL21(DE3)菌株中,挑单克隆阳性单菌落摇菌,在菌液OD值达到0.6-0.8左右,诱导Zaofeng3蛋白表达,设置不同IPTG浓度(0 mmol/L、0.2 mmol/L、0.4 mmol/L、0.6 mmol/L、0.8 mmol/L)、不同诱导时间(0 h、2 h、4 h、6 h、8 h),并采用SDS-PAGE电泳方法进行检测,分析诱导该蛋白表达的较好条件。结果显示:Zaofeng3 基因编码 122 个氨基酸,融合蛋白分子质量为 15.08 kDa,与预测蛋白大小相符,该蛋白在大肠杆菌中最佳诱导条件是在菌液中加入终浓度为0.6 mmol/L的IPTG,在37℃诱导 4 h.研究结果为Zaofeng3 蛋白的功能分析奠定了理论及材料基础。
发布时间:2026-01-28
243. 植物生长调节剂对木姜叶柯营养生长与生殖生长的影响
摘要: [目的]研究不同植物生长调节剂对木姜叶柯营养生长与生殖生长的影响,为不同经营目标的木姜叶柯人工林生产提供技术支撑。[方法]以 7 a生木姜叶柯优良无性系人工林为研究材料,采用随机区组试验设计,通过对叶面喷施 3 种不同浓度的复硝酚钠、矮壮素和多效唑,测定盛花期内一年生新稍、花、叶的形态生长和干质量变化,运用统计分析软件,对不同植物生长调节剂对木姜叶柯营养生长和生殖生长的变化规律进行分析。[结果]不同种类和不同浓度的植物生长调节剂对木姜叶柯营养生长和生殖生长的影响均达显著水平(p<0.05),不同处理营养枝率在 1.93~56.56%之间,枝含水率为 169.10~221.44%,一年生生殖枝新稍长度为4.3~19.28cm,一年生营养枝新稍长度为 1.49~22.41cm,一年生枝生殖枝基径为 2.05~2.7mm,一年生营养枝基径为 1.91~3.2mm,一年生生殖枝枝角度为 34.5~52.28°,一年生营养枝枝角度为38.75~64.92°,花序含水率为 173.41~213.53%,单花序花簇数为 38.48~59.82个。叶面喷施300、600mg·L-1 的矮壮素均能显著促进木姜叶柯的营养生长,抑制其生殖生长,其中 300mg·L-1 的矮壮素对生殖生长的抑制效果最佳,施用后其营养枝率比对照显著提高 510.80%,花序数显著降低 220.86%。不同处理的木姜叶柯单枝花序数、单枝花序干重、单花序干重、雄花序长和雌雄混合花序长差异极显著,最高分别为12.8 6 个/枝、1.64g、156.87mg、14.03cm和 23.96cm;1000mg·L-1 的复硝酚钠显著促进木姜叶柯的生殖生长,处理后的单枝花序干重、单花序干重、雄花序基径和花序长依次比对照提高42.61%、19.68%、18.18%和2 0.84%,且均达显著水平。不同植物生长调节剂对木姜叶柯叶生长的影响达显著水平,叶含水率为 124.46~168.66%,一年生生殖枝叶数量为 8.24~11.86片,一年生营养枝叶数量为 3.89~6.5片,单叶干重为 0.15~0.36g,单枝叶干重为1.51~2.76g,叶片面积为 4.74~31.46cm2,叶周长为 4.18~26.36cm.其中 1000mg·L-1 的复硝酚钠喷施后的植株单枝叶干重、叶片面积和叶片宽分别比对照显著高 82.78%、20.21%和 10.86%。不同植物生长调节剂对不同时期花序可溶性糖、可溶性蛋白和可溶性淀粉叶均达显著水平。[结论]木姜叶柯人工林培育中,叶面喷施300、600mg·L-1 的矮壮素均能显著抑制生殖生长、促进营养生长,有利于大径级木材培育和叶用人工林培育,1000mg·L-1 的复硝酚钠则有利于生殖生长,有利于木姜叶柯花用人工林定向培育、杂交育种和种子园建设。
发布时间:2026-01-28
244. 利用线粒体基因组揭示钻天柳的进化地位
摘要: [目的]线粒体作为独立携带遗传信息的重要细胞器,其基因组是植物比较基因组学、系统发育学等研究的重要数据来源。钻天柳(Chosenia arbutifolia)形态介于杨属和柳属之间,既具有杨属植物雄花序下垂,雌雄花均无腺体等特点,也具有雌花序直立、顶芽分化成花芽、叶片细长等柳属植物的特点,因此传统分类学中根据形态特征将钻天柳单独列为一个属。然而近年来基于分子数据和系统发育分析的研究对钻天柳在杨柳科中的进化地位提出了质疑,认为其应当归并柳属。为了更好地揭示钻天柳在杨柳科中的系统发育地位,从而更好地对这一濒危物种进行保护,对其线粒体基因组进行组装并进行系统发育分析。[方法]以钻天柳叶片为材料进行从头测序,通过高精度的 Pacbio HiFi 数据,组装并注释了钻天柳线粒体基因组的完整序列,并分析了其基因组组成特征、重复与重排事件、重复序列、RNA编辑位点、基因组共线性以及不同基因组之间的序列水平转移,最后基于杨柳科植物线粒体共有的保守基因进行了系统发育分析。[结果]钻天柳线粒体基因组的总长度为 719,377 bp,为典型的单分子主环结构,包含 60个基因(3 3个蛋白质编码基因(PCGs)、24个tRNA基因和 3个rRNA基因),编码区占线粒体基因组总长的 9.16%,与柳属物种更为接近(所有已知杨属物种线粒体基因组的编码区占比均小于9%(8.04~8.25%),杨属植物则均大于 9%(9.02~10.46%))。结合多种物种的 RNA 分析表明,钻天柳与柳属植物在RNA编辑方面相似度更高。钻天柳散布重复序列占比 1.78%,在目前已研究柳属植物线粒体散布重复序列占比范围内(1.7%~1.8%)。钻天柳线粒体基因组与核基因组的每条染色体都发生了基因交流,检测到了 852个与线粒体基因组共享的序列片段,覆盖了 154.55 kb的核基因组和 108.51 kb的线粒体基因组,共享序列的长度占钻天柳线粒体基因组总长的 15.08%。钻天柳线粒体基因组与两种已发表杨树共线性程度(82.70%,83.0 2%)显著低于两种柳属植物(91.29%,97.43%),与杨属植物线粒体之间的重排现象也显著多于柳属植物。通过 26 个共有的线粒体核心基因对 11 个杨柳科物种的系统发育分析,基于ML、MP、NJ和UPGMA的系统发育分析均支持钻天柳与柳属植物聚为一支。[结论]针对杨柳科系统发育学研究中一直存在的钻天柳归属问题,基于线粒体比较基因组分析,推断钻天柳在进化上可能与柳属植物更为接近,最后对基于多种杨柳科植物线粒体的系统发育分析同样支持钻天柳划归入柳属。
发布时间:2026-01-28
245. RNA-Seq联合植物激素代谢组揭示黑果枸杞叶外植体直接器官发生机制
摘要: [目的]揭示黑果枸杞叶尖和叶中外植体直接器官发生(生根和出芽)相关的植物激素代谢物和基因,探索与叶尖外植体较强直接器官发生能力相关的植物激素代谢物和基因,为植物叶片高效直接器官发生体系的建立提供思路。[方法]以黑果枸杞一个株系的叶尖和叶中为外植体,在无外源植物生长调节剂(PGR)的培养基上实现直接器官发生。分别以初始、根起始期和芽起始期的叶中和叶尖外植体作为试验材料,进行高通量转录组测序和植物激素代谢组分析。采用实时荧光定量 PCR 验证转录组测序结果。[结果](1)黑果枸杞叶尖外植体生根率(68.22%)显著高于叶中外植体生根率(42.96%);叶尖外植体出芽率(39.08%)也显著高于叶中外植体出芽率(17.03%);叶尖的直接器官发生率(26.66%)显著高于叶中的(7.32%)。(2)高通量转录组测序发现,与生根和出芽相关比较组的差异基因(DEG)均涉及8种植物激素(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸)的信号转导;与叶尖外植体生根、出芽能力较强相关的DEG涉及7种植物激素(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯和水杨酸)的信号转导;淀粉和蔗糖代谢KEGG路径由最初的在叶尖外植体显著下调转变为根起始期在叶尖外植体显著上调。(3)植物激素代谢组分析发现,两种外植体在无PGR的MS培养基上的不定根发生与DHZROG、K9G、IP、GA20、GA53、GA3和OPDA呈正相关,与ICA、ILA、IAA-L eu、TRP、ICAld、IAA-Asp、IAA-Glu、iP7G、2MeScZ、cZROG、oTR和tZOG呈负相关;不定根发生后的不定芽产生与IA、DHZR和tZR呈正相关,与ABA、ABA-GE、TRA、mTR、IP和KR呈负相关;尖外植体在无PGR培养基上较强生根能力与IAA、IAA-Leu-Me和BAP呈正相关,与IAM、IPA、IAA-Val、DHZR、BAP7G、tZR、IPR和cZR呈负相关;叶尖外植体生根之后的较强出芽能力与ABA-GE、ICA、IA A-Ala、BAPR、KR、JA-ILE、JA和SAG呈正相关,与IAA-Glc、IAA-Glu、2MeScZ、IP和GA20 呈负相关。(4)高通量转录组测序和植物激素代谢组联合分析发现,三种IAA共轭物(IAA-Leu、IAA-Asp和IA A-Glu)可能负调控黑果枸杞叶外植体的不定根发生;叶外植体看似通过上调TSB表达、上调GA3 含量和降低TRP含量来促进不定根产生(5)TRA与ABA可能参与黑果枸杞叶外植体出芽的负调控;添加钨酸钠的方式可能会促进黑果枸杞叶外植体在无 PGR 培养基上出芽。(6)SUS 可能通过供能赋予黑果枸杞叶尖较强生根和出芽能力;叶尖IAA原始浓度较高,较高的IAA含量上调生长素信号转导路径ARF的表达赋予黑果枸杞叶尖较强的不定根产生能力;叶尖可能通过较高的ABA-GE、ICA、IAA-Ala、BAPR、KR、JA-ILE、JA和SAG含量和较低的IAA-Glc、IAA-Glu、2MeScZ、IP和GA20 含量获得更强的出芽能力,而JA可能通过抑制JA信号转导路径的MYC2 表达来提高叶尖出芽能力。(7)qRT-PCR分析的11个差异基因的表达模式与RNA-Seq结果一致,表明RNA-Seq结果准确可靠。[结论]本研究挖掘黑果枸杞直接器官发生相关基因和植物激素代谢物,初步建立叶尖外植体较强直接器官发生能力的机理模型图(图 1)。
发布时间:2026-01-28
246. 油茶酰基CoA合成酶家族基因的鉴定及当归酰基CoA合成酶基因筛选
摘要: [目的]油茶是我国特有的木本食用油料树种,其次生代谢物三萜类皂苷具有抗癌活性,而当归酰基修饰能增强三萜皂苷的抗炎抗癌等药理功能,体内的皂苷生物合成过程以当归酰基 CoA 作为当归酰基修饰供体。油茶酰基 CoA 合成酶(acyl-coenzyme A synthetase,ACS)基因家族鉴定及当归酰基 CoA合成酶基因筛选对于油茶三萜皂苷合成研究具有重要意义。[方法]本研究从全基因组水平鉴定油茶酰基C oA合成酶家族基因,以Pfam中AMP结合结构域隐马尔可模型(hidden markov model,HMM)和拟南芥ACS基因,南欧大戟EpCCL1、EpCCL2、EpCCL3,啤酒花HlCCL4 及马铃薯StCCL具有当归酰基Co A合成酶功能的基因作为参考,鉴定油茶ACS基因,根据油茶ACS基因和参考基因的蛋白序列比对,构建系统进化树;对相关基因在染色体上分布、基因结构、蛋白结构域、理化性质预测、亚细胞定位及组织特异性表达进行分析,筛选油茶当归酰基CoA合成酶候选基因。[结果]鉴定到油茶基因组中含有 35个A CS家族基因,分布在油茶 9 条染色体上,其中 23 个基因在基因组上有串联关系;系统发育树将 35 个基因分为5个亚家族,其中有 10个油茶ACS基因与当归酰基CoA合成相关,均含有AMP结合结构域及A CS特征保守基序;转录水平表达分析表明,Co02g005016、Co10g155733、Co10g015711 基因在果实中特异高表达,可作为油茶中当归酰基CoA合成酶候选基因。[结论]鉴定得到 35 个油茶ACS基因,系统进化分析将其分为 5 个分支,并最终筛选得到 Co02g005016、Co10g155733、Co10g015711 3 个油茶当归酰基CoA合成酶关键候选基因。
发布时间:2026-01-28
247. 赤霉素在低温介导的蓝莓花芽解除休眠和萌发中的作用及其可能机制
摘要: [目的]明确赤霉素在低温介导的蓝莓花芽解除休眠及萌发过程中发挥的作用及其可能的调控机制。 [方法]以满足低温需冷量和不满足低温需冷量的蓝莓花芽为试验材料,分别对 3个时期(2019年3月 10 日、3 月 25 日和 4 月 8 日)的上述花芽样品进行转录组测序。结合GO富集、KEGG富集、GSEA分析、WGCNA分析和时序分析等生物信息学手段,对满足低温需冷量和不满足低温需冷量的蓝莓花芽进行差异表达基因分析,挖掘差异表达富集关键通路及其关键基因。以喷施清水和赤霉素(200 mg/L GA4+7)处理的蓝莓花芽为试材,对上述挖掘出的关键基因进行实时荧光定量PCR验证。[结果]2019 年3月20 日,冷棚的有效低温累积时数高达 1300 小时,而温室的有效低温累积时数只有 13 小时。此时,满足低温需冷量的蓝莓花芽能够解除休眠并萌发,完成正常生长发育过程。然而,不满足低温需冷量的蓝莓花芽仍然保持休眠状态,无法正常萌发,其营养生长也受到抑制。满足低温需冷量和不满足低温需冷量的蓝莓花芽差异表达基因主要富集至植物激素信号传导通路。其中,满足低温需冷量的蓝莓花芽中赤霉素含量显著高于不满足低温需冷量的蓝莓花芽。满足低温需冷量的蓝莓花芽中,VcGA20ox、VcGA2ox、VcGA3ox、VcAUX1/LAX、VcCO和VcFT的表达量显著高于不满足低温需冷量的花芽,VcDELLA、VcGID1b/c、VcGID2、VcSnRK2、VcPP2C和VcPYL的表达量显著低于不满足低温需冷量的花芽。此外,外源 GA4+7 能够促进蓝莓花芽解除休眠和萌发的过程,而多效挫起到抑制的作用。外源GA4+7使VcGA2ox、VcGA3ox、VcSnRK2、VcAUX1/LAX、VcCO、VcGI和VcFT的表达量显著升高,VcDELLA、VcGID1b/c、VcGID2、VcGA2 0ox、VcPYL、VcPP2C和VcSAUR表达量显著降低。[结论]综之,我们提出一个赤霉素参与低温介导的蓝莓花芽解除休眠及萌发过程的可能机制,即以VcDELLA为核心的赤霉素信号传导通路通过与赤霉素生物合成路径(VcGA20ox、VcGA2ox和VcGA3ox)、生长素信号传导(VcAUX1/LAX)、脱落酸信号传导(VcPYL、VcPP2C和VcSnRK2)及开花路径(VcCO、VcGI和VcFT)之间的串扰影响蓝莓花芽的萌发过程。在全球气候变暖的背景下,本研究为调控植物花芽休眠解除过程以提高包括蓝莓在内的多年生木本植物的产量和经济效益提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
248. 基于MaxEnt模型的薄壳山核桃在江西的潜在适生区预测
摘要: [目的]探究薄壳山核桃在江西省的适生区区划及适宜阈值,揭示气候变化对江西省薄壳山核桃适生区的影响,为薄壳山核桃在江西省保护利用及引种开发提供理论基础。[方法]基于北美薄壳山核桃分布数据、环境气候数据和地形数据,采用MaxEnt模型,利用经筛选得到的 167 个薄壳山核桃有效分布点和 11 个环境变量,采用刀切法分析影响薄壳山核桃分布的主导环境因子,结合GIS模拟薄壳山核桃在江西省的适生区区划,运用受试者工作特征曲线评估模型结果。基于 2041-2060 年和 2061-2080 年 3 种不同气候情景的生物气候变量,模拟薄壳山核桃在未来气候背景下的适生区分布及其变化。[结果]1)MaxEnt模型模拟预测精度很高,ROC曲线的训练集和检验集AUC分别为 0.990和 0.989;2)薄壳山核桃适生区主要受降水和气温影响,主导环境因子为最干月降水量、最暖季平均气温、气温的季节性、昼夜温差月均值和最湿月降水量,累计贡献率达 94%;薄壳山核桃适宜在最干月降水量 0~20mm、最暖季平均气温25~46℃、气温的季节性 750~2600、昼夜温差月均值 10.4~21.9℃和最湿月降水量 90~195mm的区域生长;3)江西省大部地区为薄壳山核桃的适生区,适生区主要分布于海拔高度500m以下的丘陵、平原和盆地,面积为123178km2,占江西省总面积的 73.8%,其中,潜在高适生区面积较小,在江西省内呈零星分布,面积为7322km2,占江西省总面积的 4.4%,而非适生区面积为 43722km2,占江西省总面积的26.2%,主要集中在赣东北、赣西北、赣南南部、赣南西部、赣中西部及赣中中偏东部的部分县区;4)在未来3种气候情景下,江西省大部地区仍为薄壳山核桃的适生区,适生区总面积较当前扩大,非适生区面积减少;在同一气候情景下,随年代增加,非适生区面积增加;随碳排放程度增加,潜在高适生区有向江西省西部和南部移动的趋势。[结论]气候变化对薄壳山核桃的适生区分布有一定影响,但在当前和未来气候背景下,江西省大部均为薄壳山核桃的适生区,降水和气温是薄壳山核桃在江西省内生长的主要影响因子。薄壳山核桃在江西省有较广泛的适生性,具有引种栽培推广潜力。
发布时间:2026-01-28
249. WRKY转录因子对浙江红花油茶果色形成的调控
摘要: 浙江红花油茶(Camellia chekiangoleosa)作为高产油茶品种之一,具有较高的经济价值。其具有青果、红果、青红果三种类型,在实际生产生活中,果色为影响红花油茶果实外观品质和商品价值的重要指标,对果品及其加工产品的商品价值有重要影响。WRKY转录因子是植物特有的锌指型转录调控因子,能够调控多种信号传导和生理生化过程。[目的]挖掘控制红花油茶果色形成的关键调控因子,完善色素代谢的分子调控网络,为高品质红花油茶的分子育种提供理论依据。[方法]在红花油茶分布的自然群体中,将果实按照典型果皮颜色,分为青果、红果、黄果,分别选取了 15个典型果色的品种,每个品种采集3-5 个果实进行色素种类和含量分析,探究形成果实颜色差异的主要色素种类。在半同胞家系材料中选取极端果色的植株,在果实发育过程中分不同发育阶段取样,进行转录组和代谢组分析,探究果实发育过程中色素及营养物质的动态变化规律,通过WGCNA分析、差异表达富集分析等方法,挖掘影响果皮颜色的关键色素和调控果皮颜色形成的重要基因。依赖于本团队前期的全基因组测序结果,挖掘红花油茶中的W RKY基因和色素合成代谢的结构基因,结合多组学分析和启动子分析结果,挖掘出红花油茶中可能的调控果色形成的WRKY转录因子,并通过实时荧光定量、酵母单杂、荧光素酶、免疫共沉淀等实验进行验证。[结果]色素含量与果色呈现显著的关联性,青果中叶绿素含量普遍较高,红果和黄果中含有更丰富的类胡萝卜素和类黄酮,并且红果的红花油茶相较于其他山茶属果实中色素含量更为丰富。WRKY转录因子对色素形成有调控作用,红花油茶基因组中共鉴定出含有特征结构域的WRKY蛋白共 87个,其中包含了 6个串联重复事件,并在多个WRKY基因的启动子中发现了光响应元件,这可能与WRKY转录因子参与调控色素合成代谢有关。WRKY 转录因子可特异结合 W-box 元件,多个红花油茶色素代谢结构基因的启动子上含有W-box元件,并且表达水平呈现协同趋势。[结论]色素合成代谢是影响红花油茶果色差异形成的重要原因,果色形成受到 WRKY 转录因子的调控,通过对果色形成分子机制的挖掘,可辅助选育出目标果色的红花油茶品种。
发布时间:2026-01-28
250. 基于瞬时遗传转化揭示黑果枸杞LrSAUR启动子的特性
摘要: [目的]通过不同长度LrSAUR启动子克隆及瞬时遗传转化方法揭示黑果枸杞LrSAUR启动子特性。[方法]以长势良好的黑果枸杞(Lycium ruthenicum)无菌组培苗为试验材料,通过摸索农杆菌菌液浓度、乙酰丁香酮(AS)浓度、瞬时侵染时间和共培养时间建立瞬时转化体系。采用 PCR 方法克隆获得LrSAUR启动子,构建LrSAUR启动子连接GUS基因的载体,瞬时转化黑果枸杞,分析不同组织中GUS基因表达水平,进而采用外源喷施生长素吲哚-3-乙酸(IAA)和水杨酸(SA)的方法探究启动子对两种激素的响应能力以及驱动GUS基因表达能力的变化,采用GUS染色及酶活测定评估启动子控制GUS基因的表达水平。[结果]1)当农杆菌菌液浓度OD600=0.6,在其中添加 150 μmol/L AS,侵染时间 4 h,农杆菌与幼苗共培养2 d时,瞬时转化黑果枸杞效果最佳。2)克隆获得黑果枸杞LrSAUR启动子(2988 bp),构建了全长和截断突变启动子的载体 p101GUS:proE(-2988)、p101GUS:proD(-2686)、p101GUS:proC(-1 826)、p101GUS:proB(-788)、p101GUS:proA(-415)共 5 个;3)通过农杆菌介导法对黑果枸杞和烟草(Ni cotiana benthamiana)进行瞬时遗传转化,GUS染色及酶活测定显示-2988 bp的LrSAUR启动子驱动GUS基因表达水平最高。4)LrSAUR启动子控制GUS基因在黑果枸杞叶片和少部分根和茎表达,是组织特异性启动子。5)基于瞬时遗传转化材料IAA和SA处理结果显示,在-788~-1826 bp之间存在着生长素响应元件,-2686~-2988 bp 之间可能存在着未知的生长素负调控元件;在-415~-1826 bp 之间存在着未被发现的SA响应元件。[结论]成功建立了农杆菌介导的黑果枸杞瞬时遗传转化体系,克隆黑果枸杞LrSAUR基因启动子并构建了启动子全长及截断长度的载体,发现LrSAUR启动子是组织特异性的且全长启动子驱动GUS基因表达水平最高,LrSAUR启动子有生长素响应元件(-788~-1826 bp)、生长素负调控元件(-2686~-2988 bp)、SA响应元件(-415~-1826 bp)。本研究为揭示LrSAUR基因的功能机制奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
251. 油茶皂苷糖基转移酶全基因组鉴定及表达功能研究
摘要: [目的]糖基化是植物天然产物中的一种重要修饰,可将糖苷配基转化为性质更稳定、结构和生物活性多样的糖苷化合物。油茶皂苷在皂苷元取代位点上有多种糖基修饰,以增加油茶皂苷的生物活性、溶解度和功能多样性。油茶皂苷主要来源于油茶榨油后饼粕中,但往往为粗制的皂苷混合物,且纯化过程繁琐生产成本攀升,其本身复杂的立体构型,又给油茶皂苷化学全合成带来不少挑战,因而限制了油茶皂苷单体的规模化应用,而现代合成生物学的发展使得天然产物的异源合成功效产物成为可能。[方法]本研究利用HPLC-MS检测代谢产物,利用现代基因组、转录组多组学联合生信分析挖掘油茶皂苷生物合成中关键候选糖基转移酶基因,利用基因重组技术在原核真核体系中诱导表达目标酶基因并进行酶促反应,验证功能化产物。[结果]从油茶基因组数据库中共鉴定获得 438 个糖基转移酶家族成员,对获得的候选基因进行隐马尔科夫模型 HMM 和糖基转移酶 PSPG 基序分析,调取筛选候选基因在油茶种仁不同发育时期的FPKM表达量,共获得 29 个高表达量的候选基因,对其进行蛋白跨膜结构域预测、亚细胞定位预测、蛋白物理和相关生化特征分析。随后以油茶种仁中提取的 RNA 为模板,进行候选糖基转移酶基因克隆,分别得到 2 个可能具有催化葡萄糖醛酸转移酶的基因(CoCSLs),2 个催化阿拉伯糖糖基转移酶的基因(CoARAs)和2个催化半乳糖糖基转移酶的基因(CoGALs)。进一步,本研究利用重组载体,分别将其转入到酿酒酵母和大肠杆菌菌株中进行表达,并进行SDS-PAGE蛋白检测,并对得到的粗酶进行酶促反应,检测其催化功能和底物杂泛性。[结论]本研究解析了五环三萜型油茶皂苷的糖基修饰途径,为解析萜类化合物的合成途径的关键糖基转移酶基因提供参考,同时为最终在异源表达体系中实现以油茶皂苷元为底物合成多糖基修饰的油茶皂苷,为异源高效生产油茶五环萜化合物提供技术支撑。
发布时间:2026-01-28
252. 枣疯病对枣树茎叶水力性状和碳代谢的影响
摘要: [目的]:[目的]研究枣疯病对枣树水力结构和碳代谢的影响可以揭示枣疯病影响枣树的病理和生理机制,同时也为制定有针对性的管理措施提供理论依据。[方法]以壶瓶枣树为研究对象,测定健康枣树、轻度枣疯病树、重度枣疯病树的叶片和枝条的最大水力学导度(Kmax)、水力脆弱性(P50)和茎叶导水组织的形态解剖特征,并比较 3种类型枣树冬春季(11 月—次年 4月)和生长季(6月)的水势、枝条导水损失率(PLC)、气体交换参数、非结构性碳水化合物(NSC)含量。[结果]随着症状的加重,枣树的枝条和叶片Kmax均明显降低,叶片和枝条的P50 明显升高,轻度枣疯病树和重度枣疯病树的叶片Kmax较健康枣树分别降低 12.25%和 29.44%,其枝条Kmax较健康枣树分别降低 40.75%和 80.61%;轻度枣疯病树和重度枣疯病树的叶片P50较健康枣树分别上升 0.15 MPa和0.31 MPa,其枝条P50 较健康枣树分别上升 0.18 MPa和0.63 MPa.随着病情的加重,枝条导管壁厚度和抗塌陷指数均呈显著降低,重度枣疯病树的枝条木材密度和导管直径均显著低于健康枣树。在冬春季和生长季,随着病情的加重,枝条PLC显著增加,枝条韧皮部含水量、韧皮部细胞活力、枝条韧皮部和木质部 NSC 含量均显著降低;生长季叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著降低,轻度枣疯病树和重度枣疯病树的叶净光合速率较健康枣树分别下降25.68%、52.98%。[结论]枣疯病树的枝条和叶片水力学导度降低主要与导管直径减小有关,水力安全性降低主要与导管壁厚度、导管抗塌陷指数和木材密度降低有关,这可能由碳供应不足引起;水分输导能力和安全性降低影响冬春季和生长季的树体水分状况,限制光合作用,造成碳限制,进一步限制枣树的生长和对逆境的适应能力。碳限制和水力限制的共同作用是导致发病枣树生长变差、出现枯死的重要原因。
发布时间:2026-01-28
253. 超声波辅助提取刺五加总黄酮及其工艺优化*
摘要: 目的:优化刺五加总黄酮超声提取工艺,对比分析黑龙江省四个地区的 21 种刺五加总黄酮含量情况。方法:通过Box-Behnken响应面方法对超声提取工艺进行优化,并对 21 种不同产地刺五加总黄酮含量进行聚类分析。结果:确定最优工艺条件是超声时间30min,料液比 1:12,超声功率250w,总黄酮得率平均为1.453mg/g.结论:实验通过优化超声辅助提取法,比较不同产地刺五加总黄酮含量,为今后提取工艺的优化提供一定的数据支持,对中药材的品质分析奠定一定的理论基础。
发布时间:2026-01-28
254. 高州油茶花器官开花授粉前后生理生化的动态变化研究
摘要: 活性氧(ROS)包括超氧化物(O2·−)、单线态氧(1O2)、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(OH·),它们作为信号分子在调节发育和应激反应方面起着至关重要的作用。ROS 主要由产生ROS 的酶和细胞器(如线粒体和叶绿体)通过代谢途径或电子传递链产生。ROS 水平升高到破坏性水平会引起毒性,因此植物能合成多种酶和小分子抗氧化剂清除ROS以维持ROS稳态。但ROS作为重要的信号分子,有时必须暂时升高,否则会导致发育缺陷。 ROS 已被证明在花粉发育期间控制拟南芥、水稻、番茄和豌豆中毡状细胞死亡的时间上发挥作用;柱头的花粉接受性与柱头ROS 水平和调节它的酶密切相关。花粉粒在花药内完全成熟后,花粉被释放出来,落到雌蕊柱头上。柱头在通过ROS介导的机制区分相和不相容的花粉粒上起着至关重要的作用。识别后,柱头只允许相容的花粉粘附、水合然后发芽,形成细长的花粉管。同时ROS 水平的平衡和号传导对于花粉管生长至关重要。呼吸爆发氧化酶同源物(RBOH)对ROS的尖端定位产生对于花粉管生长同样至关重要。RBOHs和ANXUR蛋白位于花粉管顶端的质膜区域,它们相互作用,在花粉管生长的ROS合成中发挥作用。
发布时间:2026-01-28
255. 桉叶油素型和柠檬醛型樟树精油抗氧化研究
摘要: [目的]探究桉叶油素型和柠檬醛型樟树精油及其纯露的抗氧化性。[方法]采用水蒸气蒸馏法提取桉叶油素型和柠檬醛型樟树精油,气相色谱质谱联用分析仪(GC-MS)分析其化学成分及相对含量。[结果]桉叶油素型樟树精油中相对含量0.1%以上的化学成分有 15种,其中 1,8-桉叶油素相对含量最高为57.28%,精油浓度为128 g·L-1时,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除率(82.60%)高于阳性对照(77.85%),对DPPH和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)清除能力最强的半抑制浓度(IC50)分别为 14.25、31.65 g·L-1.柠檬醛型樟树精油中相对含量 0.1%以上的化学成分有30种,柠檬醛(橙花醛和香叶醛)相对含量最高为42.32%,对DPPH和ABTS清除能力最强的IC50分别为 44.45、34.46 g·L-1.精油纯露对DPPH和ABTS有一定的清除效果,且桉叶油素型樟树精油抗氧化效果(DP PH:53.24%,ABTS:4.86%)优于柠檬醛型樟树精油(DPPH:10.58%,ABTS:9.06%)。[结论]两种化学型樟树精油及其纯露均具有抗氧化性,且在一定浓度范围内高浓度精油的抗氧化性显著强于低浓度,桉叶油素型樟树精油抗氧化性强于柠檬醛型樟树精油。研究可为樟树精油的开发利用提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
256. 翅果油树脂肪酸生物合成调控机制研究
摘要: [目的]近年来,翅果油树作为一种新兴且我国北方特有的木本油料树种受到越来越多的关注,其种仁中油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸含量高。目前影响翅果油树种仁油脂生物合成的关键基因、转录因子及其调控机制尚不清楚。因此,本研究对翅果油树种仁不同发育阶段的脂肪酸含量动态变化规律及其调控基因进行研究,不仅有助于深入理解翅果油树脂肪酸生物合成调控机制,也可为进一步开展遗传育种工作奠定坚实基础。[方法]以不同发育期的翅果油树种仁为研究对象,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)和转录组学方法,解析翅果油树种仁脂肪酸含量动态变化规律及其分子调控机制,筛选出与翅果油树脂肪酸生物合成相关的关键酶基因及关键转录因子。[结果]发育末期翅果油树种仁不饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的90%以上,其中油酸和亚油酸含量高达56.03mg/g油(42.35%)和56.69mg/g油(42.85%)。转录组学分析表明有 436个基因参与脂质代谢相关途径,其中有179个基因直接参与脂肪酸生物合成,有2735个基因参与碳水化合物代谢相关途径。结合脂肪酸含量动态变化规律及转录组学分析结果显示,5个EmSAD基因和 3个EmFAD2基因的表达变化对翅果油树种仁油酸和亚油酸的合成和积累具有重要作用,发育中期可能是翅果油树油酸和亚油酸合成积累的关键阶段。加权基因共表达网络分析结果表明turquoise模块与油酸和亚油酸含量呈显著正相关,blue模块与油酸和亚油酸含量呈显著负相关。共表达网络分析结果表明转录因子EmWRI1是翅果油树脂肪酸生物合成的重要调控因子。对与EmWRI1(evm.TU.Chr04.576)表达量呈显著正相关的 1个EmFAD2基因和2个EmPDAT基因的启动子进行克隆,从中鉴定出了EmWRI1特异结合的AW-BOX元件,这表明WRI1可能与这些顺式元件结合并调节其在翅果油树种仁脂肪酸生物合成过程中的表达。[结论]翅果油树的脂肪酸合成是一个涉及大量基因的复杂过程,其中包括直接参与脂肪酸合成的基因和参与脂质代谢的其他基因。转录因子EmWRI1可能是调控这一过程的关键因子,而特定的基因模块(如turquoise模块)与脂肪酸含量的正相关性可能指示了它们在脂肪酸合成中的潜在作用。
发布时间:2026-01-28
257. 汉中油橄榄高密度集约栽培的探索与思考
摘要: 文章通过汉中 60年油橄榄产业发展回顾和 10余年来油橄榄(Olea europaea L.)高密度集约栽培模式的探索与思考,分析与传统种植相比之下高密度集约种植的优势和潜在经济效益。特别是针对汉江流域上游丘陵坡地、黏性土壤油橄榄种植采取的应对措施和成效,以期对油橄榄高密度种植技术在陕南的推广应用起到一定的借鉴。
发布时间:2026-01-28
258. 重瓣水栀败育生理生化特征分析
摘要: [目的]为明确重瓣水栀败育现象,以此为基础研究重瓣水栀雌雄器官的生理生化特征,揭示重瓣水栀败育的生理原因,为培育栀子新品种提供科学依据和技术支撑。[方法]以单瓣山栀和重瓣水栀为研究对象,采集不同时期的新鲜单瓣山栀花苞以及重瓣水栀花苞,取其花粉以作授粉备用。采用常规授粉方式为单瓣山栀和重瓣水栀自交和杂交授粉。每组合授粉 50朵,重复 3次,分别于授粉15天和 1个月后统计坐果率。通过单瓣山栀和重瓣水栀自交和杂交结实情况明确重瓣水栀败育的基础上,分别利用蒽酮-硫酸法、Bradford法(考马斯亮蓝法)、MTT染色法以及离体培养法(0.8%琼脂+30mg/L蔗糖+15mg/L硼酸)研究不同发育时期花柱可溶性糖和可溶性蛋白含量、柱头可授性以及花粉活力。[结果]当重瓣水栀作为母本时,授粉 30 天后坐果率为 0%,当单瓣山栀作为母本时,授粉 30 天后坐果率达到了 50%以上。以重瓣水栀为父本,授粉 15 天左右有 26%的果实膨大现象;通过标准曲线的拟合,得到重瓣水栀不同时期柱头可溶性糖含量平均值分别为 471.6 ug/mL、489.8 ug/mL、643.4 ug/mL、829.2 ug/mL,单瓣山栀不同时期柱头可溶性糖含量平均值为 463.3 ug/mL、616.8 ug/mL、834.4 ug/mL、1177.2 ug/mL,结果显示重瓣水栀柱头可溶性糖含量显著低于单瓣山栀(p<0.05);通过标准曲线的拟合,得到重瓣水栀不同时期柱头可溶性蛋白含量平均值分别为 0.18 ug/mL、0.30 ug/mL、0.42 ug/mL、0.35 ug/mL,单瓣山栀不同时期柱头可溶性蛋白含量平均值分别为 0.45 ug/mL、0.41 ug/mL、0.51 ug/mL、1.05 ug/mL,结果显示重瓣水栀柱头可溶性蛋白含量极显著低于单瓣山栀(p<0.01);利用体式显微镜观察经MTT染色的柱头,结果显示单瓣山栀和重瓣水栀不同时期柱头膨大差异不大且柱头可授性差异不明显;花粉活力的显微观察结果显示,随着花朵发育周期的变化,花粉萌发率呈上升趋势。花冠呈淡黄绿色的重瓣水栀花粉萌发率显著高于同时期的单瓣山栀,但重瓣水栀花粉量显著少于单瓣山栀。[结论]重瓣水栀柱头可溶性糖和可溶性蛋白显著低于单瓣山栀,因此导致重瓣水栀柱头营养物质的缺乏,影响花粉管的萌发,进而阻遏受精作用。同时初步推断花粉活力低下并不是重瓣水栀败育的主要诱因,但重瓣水栀柱头营养物质缺乏和花粉量极少可能是自然条件下重瓣水栀结实率低的原因之一。
发布时间:2026-01-28
259. Phenotypic Diversity Analysis in Blue Honeysuckle(Lonicera caerulea L.var.angustifolia Bunye)Populations in Qilian Mountain area,China
摘要: [Objective]Blue honeysuckle (Lonicera caerulea L. var. angustifolia Bunye), distributed in the Qilian Mountains, is a rare plant with abundant nutrients and medicinal value in high-altitude areas. Studying its phenotypic diversity is of significant importance.[Method]To explore the phenotypic diversity of different populations of blue honeysuckle and their variation patterns under different geographical and climatic conditions, we conducted measurements and analyses of 41 phenotypic traits of 40 plants from eight populations in the Qilian Mountains region.[Result]The study revealed rich phenotypic variation in blue honeysuckle, with significant differences among populations and close correlations among many traits. Leaf traits exhibited a gradient change pattern primarily influenced by altitude and precipitation, while fruit traits were influenced by a combination of various geographical and climatic factors. Principal component analysis (PCA) identifies leaf size and crown diameter as the main traits influencing the phenotypic diversity of blue honeysuckle. The 40 blue honeysuckle plants clustered into five groups,which did not completely follow geographic distance clustering.[Conclusion]This study lays the foundation for further analysis of the genetic mechanism of phenotypic traits in blue honeysuckle and provides reference for the protection of its wild populations and the breeding of improved varieties.
发布时间:2026-01-28
260. 高州油茶花芽分化期内源物质差异研究
摘要: [目的]为了探究高州油茶纯林中存在物候和生长指标接近但果实产量存在明显差异的植株在花芽分化期花芽形态及內源物质的动态变化,为调控高州油茶花芽分化及产量提升提供理论参考和技术支持。[方法]以连续多年果实产量差异显著高州油茶植株“High Yield-HY”、“Low Yield-LY”为试材,对不同产量植株花芽分化期花芽形态、花芽的可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉及内源激素进行定量对比分析。[结果]高州油茶HY与LY花芽分化区间均在 6-10 月,且LY在形态分化阶段更活跃而HY在生殖分化阶段更活跃;形态分化期LY花芽NSC含量和可溶性糖/淀粉比大于HY,生殖分化期HY消耗了更多的可溶性糖,且 C/N 比大于LY;10 月(雌雄蕊成熟期)HY花芽可溶性蛋白含量显著大于LY,高水平的可溶性蛋白含量能促进高州油茶成花;在花芽形态分化阶段,CTK和ETH与高州油茶花芽形态分化呈正相关,而IAA与形态分化呈负相关;在生殖分化阶段,IAA、ETH和BR与花芽生殖分化呈正相关,CTK与生殖分化呈负相关。在雌雄蕊成熟期,HY与LY的IAA、ETH、BR和JA含量差异显著。[结论]高州油茶HY与LY花芽分化重点时期存在差异,在生殖分化期高水平可溶性糖及可溶性蛋白有利于花芽分化,且在花芽分化过程中不同时期激素功能有所差异,CTK和ETH有利于高州油茶花芽形态分化,而IAA、ETH和BR则有利于花芽生殖分化。
发布时间:2026-01-28
261. 河南省薄壳山核桃花期观测及‘波尼’授粉品种选择
摘要: [目的]为了加快薄壳山核桃在河南地区的推广和发展。[方法]试验选取引种于河南南部的22个薄壳山核桃品种及无性系,进行花期观测,并对波尼品种进行人工授粉,通过授粉品种的花粉活力检测及座果率调查筛选出适宜波尼的授粉树品种。[结论]薄壳山核桃不同品种的花期差异很大,同一品种的雄花和雌花大多数花期不相遇,可给波尼授粉品种有YLC12、YLJ20、YLJ21、YLJ28、特贾斯,其中最适宜的授粉品种为YLJ21。
发布时间:2026-01-28
262. 不同生境沙氏鹿茸草根际土壤细菌群落结构和多样性分析
摘要: [目的]研究江西省内野生和人工栽培沙氏鹿茸草(Monochasma savatieri)根际土壤细菌群落结构与多样性及其与土壤理化性质间的关系,旨在构建沙氏鹿茸草健康的根际微环境,为进一步探究沙氏鹿茸草仿生栽培模式提供理论依据。[方法]应用高通量测序技术,比较油茶(Camellia oleifera)、栀子(Gardenia j asminoides)、马尾松(Pinus massoniana)林下野生以及人工栽培 2种生境下沙氏鹿茸草根际土壤细菌群落结构及多样性,并结合根际土壤理化性质进行相关性分析。[结果]在 2种生境下,沙氏鹿茸草根际土壤理化性质差异显著,人工仿生栽培的Alpha多样性最高,但在各林分类型间差异未达显著水平;各生境类型下优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门,共有优势属包括卡氏伯克霍尔德菌属、慢生根瘤菌属、Candidatus_Solibacter、Occallatibacter、苔藓杆菌属和uncultured_b acterium等有益菌;野生生境和人工栽培土壤细菌群落结构存在明显差异,人工栽培生境下变形菌门丰度最高;野生生境特有优势菌属嗜酸栖热菌属、FCPS473、丛毛单胞菌属、酸杆菌属、未培养酸杆菌属、unc ultured_forest_soil_bacterium等在人工栽培生境下显著降低,而较之野生生境,人工栽培生境特有优势细菌属鞘脂单胞菌属、粒状胞菌属、嗜盐囊菌属、Mucilaginibacter却增加明显。冗余分析(redund ancy analysis,RDA)表明,根际细菌群落与土壤全氮、速效钾、碱解氮、有机质含量密切相关。[结论]不同生境下,鹿茸草根际土壤理化性质、细菌群落结构具有显著差异,但野生生境沙氏鹿茸草根际细菌群落之间的相似性较高。土壤全氮、速效钾、碱解氮和有机质是影响细菌群落结构的主要环境因子。研究结果为探明沙氏鹿茸草根际微生物资源和利用提供了参考依据。
发布时间:2026-01-28
263. 间伐通过改变林分空间结构对马尾松林下植物功能群的影响
摘要: 林下植物功能群在对森林的生产力提高,以及生态系统的恢复和稳定的研究过程中发挥着重要作用,但影响功能群物种组成和重要值的生态变化机制还存在争议。因此,本研究建立以目标树经营与两种传统抚育经营的马尾松人工林为研究对象,以了解间伐模式和强度通过改变林分空间结构对林下植物功能群物种组成和重要值的变化规律。结果表明,间伐模式和强度改变了林分空间结构,而林分空间结构与林下植物功能群重要值密切相关。林分角尺度(W,Uniform angle)与藤本物种组成、蕨类重要值显著负相关,与禾草类重要值、杂类重要值显著正相关;林分开敞度(K,Opening degree)与乔木幼苗重要值、杂类重要值显著正相关,与蕨类重要值负相关;林分竞争指数(CI,Competition index)与禾草类重要值、杂类重要值显著负相关,与蕨类重要值显著正相关。冗余分析结果表明,林分角尺度是影响林下植物功能群物种组成和重要值的最关键因子。因此,我们认为可能是间伐模式(尤其是目标树经营)通过优化林分空间结构,显著协调了林下草本层植物功能群重要值的动态变化,使受到干扰的森林生态系统重新趋于稳定状态,同时中等强度间伐提升了林分乔木幼苗的自然更新和生长。这项研究有助于加深间伐对马尾松林下植物功能群影响机制的理解。
发布时间:2026-01-28
264. 思茅松产业现状与发展策略
摘要: 思茅松是我国优良的多用途树种,具有生长快、材质优、松脂品质高等优点,云南省普洱市依托思茅松构建起了林浆(纸)、林板、林化等林产工业体系,林下经济、森林康养等产业近年来得到快速发展,思茅松产业对地方经济发展具有巨大的贡献,具备良好发展态势,是云南省发展资源经济的重要抓手。思茅松开发利用上存在“大资源、小产业”的现状,思茅松林产业对资源的依赖性较强,当前的发展存在原料供给不足、遗传改良进程滞后、高效培育技术匮乏、产品创新能力不足、种植面积减少和资源培育信心不足等突出问题,从特色资源到优势产业还有一定的距离。建议从4 方面推进产业发展:(1)强化科技对资源培育水平提升的支撑作用。通过积极推进思茅松遗传改良,加强高效定向培育技术研发与示范提升资源培育水平和原料供给能力;(2)加强新产品研发提升市场竞争力。加强科技投入,通过研发高端纸浆等高附加值产品拉动全产业链协同发展;(3)提高思茅松林地资源综合开发利用水平,提升思茅松林地综合效益,壮大思茅松产业;(4)政策与机制创新,形成产业助推合力。
发布时间:2026-01-28
265. 杨树与经济植物复合经营的生态和经济效果初探
摘要: ##[目的]为了探索高效的杨农复合经营模式。[方法]在江苏省淮安市白马湖农场设置了 6种土地经营模式,包括5年生的杨树(Populus deltoides)分别与 4种经济植物(麦冬、玉簪、石蒜、芍药)的复合经营模式和 2 种对照模式(5 年生的纯杨,只栽杨树;农田,每年轮作小麦和水稻)。分别于 2023 年 4 月和10月对小气候、2个土层(0-20 cm和20-40 cm)的土壤理化性质、林木生长以及经济效益进行了调查分析。[结果](1)与农田相比,杨树+麦冬和杨树+芍药复合模式的林内光照强度显著降低,但与纯杨模式无显著差异。4 月份林内白天平均光照强度为 22500 lx,10 月份林内白天平均光照强度为 7650 lx,均显著低于农田。(2)与农田相比,杨农复合经营会降低林内气温、地表温度和土壤温度,提高林内空气相对湿度。在所调查的 4 种经营模式中,光照强度、气温、地表温度和 5 cm深土壤温度均表现为:农田>纯杨>杨树+芍药>杨树+麦冬。(3)与纯杨和农田相比,4种杨树+经济植物(麦冬、玉簪、石蒜、芍药)复合经营的下层(20-40 cm)土壤有机质、硝态氮、有效磷和微生物碳氮含量,以及脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均较高,但上层(0-20 cm)土壤均较低,这可能与 4 种杨农复合经营地在开展林下间作前进行了挖沟抬田措施有关。(4)与纯杨模式相比,4种杨树+经济植物复合经营模式均能促进杨树胸径、树高和材积生长,平均增幅分别为 17%、16%和 55%。(5)4 种复合经营模式的经济效益均高于纯杨和农田模式,其中杨树+玉簪模式的经济效益最高,平均每年净收益达 4426 元/亩。6 种模式的年均净收益为:杨树+玉簪>杨树+麦冬>杨树+芍药>杨树+石蒜>农田>纯杨。[结论]杨树与麦冬、玉簪、石蒜、芍药等经济植物进行复合经营会改变林内小气候和土壤理化性质,促进杨树生长,提高经济效益。
发布时间:2026-01-28
266. 干旱和盐处理下2种杨树新无性系苗木生长与生理特性
摘要: ##[目的]杨树是世界上重要的造林树种,近年来全球气候变化日益加剧,引起的干旱、洪水、土地盐碱化等现象增多,在此背景下,研究杨树对不同环境胁迫的抗逆性具有重要意义。[方法]以泗杨1 号(Populus×euramericana‘Siyang-1’)和南林3804(Populus deltoides‘Nanlin 3804’)两种杨树新无性系为材料,采用盆栽法研究苗木在干旱和盐胁迫(土壤含盐量分别为2‰、3‰和 4‰)下的生长和生理特性。[结果](1)干旱处理下,南林 3804比泗杨1号更早出现萎蔫,永久萎蔫时的土壤相对含水量也较高。干旱抑制了两种苗木的生长,泗杨 1号的地上部分生长受干旱的抑制作用大于南林3804,根茎比比较大。(2)干旱处理下,两种苗木氮含量无显著变化,但钾含量降低,磷含量提高。(3)干旱处理下,两种苗木叶片的过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量随处理时间先升高后降低,相对电导率呈升高趋势,叶绿素相对含量(SPAD)的变化较小且与对照基本相同。(4)干旱处理下,泗杨1号叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等下降幅度均大于南林 3804。(5)盐处理对苗木生长有抑制作用,且泗杨 1号在各浓度处理下的生长受抑程度均大于南林 3804。(6)盐处理下两种苗木之间的叶片SPAD值、POD、MDA、相对电导率变化规律相似。高浓度盐处理使苗木叶片相对电导率显著提高,POD活性和MDA均先升高后降低。随着盐浓度提高,叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾作用呈减小趋势,而胞间CO2 浓度先降低后升高。(7)盐处理下苗木各器官中的氮和钠含量增加,根和茎中的钾含量减少,叶中的钾含量增加。[结论]综合苗木的生长和生理特性认为,泗杨 1 号的耐旱性高于南林 3804,南林 3804 的耐盐性大于泗杨1号。
发布时间:2026-01-28
267. 冠雄1号等4个杨树新品种选育报告
摘要: [目的]通过白杨派种间和种内杂交育种,选育出具有速生、干直、优质等特性的纸浆材新品种。[方法]选择白杨派的 11 个优良无性系为母本,8 个优良无性系为父本,于 2014 年春天开展切枝水培人工控制授粉试验,共获得 34个杂交组合的实生苗 7000余株。于 2015年、2016 年底分别进行 2次苗期选择,选择苗木生长量排在前 60 位的无性系营造无性系测定林和区域试验林,采用完全随机区组试验设计,4次重复,4株小区。在山东省博兴、郓城和冠县 3 个地点营造试验林,以生产中推广应用的良种鲁毛 50杨和窄冠白杨3号为对照。调查6年生试验林的树高、胸径、材积、冠幅、树干通直度等指标,对调查数据进行统计分析,选育出 4个优良品种。[结果](1)胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度等性状的遗传变异分析表明,各性状无性系间存在广泛变异,各个性状的重复力在 0.812-0.970之间,因此这些变异受较强遗传控制。进一步对各个性状进行多重比较,发现冠雄1号、冠雄 2号、冠丰1 号和冠丰2号为生长快、干形直的优良无性系。(2)用胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度等 5个性状进行主成分分析和聚类分析,二者分析结果相近,均表明冠雄1号、冠雄2号、冠丰1 号和冠丰2 号为综合性状表现优良的无性系。(3)在博兴县试验点,与对照鲁毛 50杨相比,冠雄1号、冠雄2号、冠丰 1号、冠丰2号的遗传增益分别是62.3%、10.5%、101.2%、63.0%。(4)3个地点材积联合方差分析显示,地点内区组间、地点间、无性系间、无性系×地点的材积差异极显著(P<0.01)。(5)3 个地点区域化试验分析证明,冠雄 1号、冠雄2号、冠丰 1号和冠丰2号均为高产、稳定、适应性较好的无性系,这4个无性系均适合在山东省杨树栽培区种植。(6)材性测试结果表明,冠雄1 号、冠雄2号、冠丰 1号和冠丰2号为优良的造纸材无性系。[结论]对 6年生试验林的树高、胸径、材积、冠幅、树干通直度等指标进行单性状分析和多性状综合评价,选出冠雄 1号、冠雄2号、冠丰 1号和冠丰2号 4个优良的造纸材新品种,这4个新品种均适合在山东省杨树栽培区种植。冠雄1号和冠雄 2号无性系为雄株,不飞絮;冠丰1号和冠丰2号为雌株。
发布时间:2026-01-28
268. 杨树栽培种质不定根发育特性及遗传差异分析
摘要: 杨树(Populus)是一个世界范围内重要的用材树种,其栽培选育历来备受重视,因各派易杂交,培育的品种在国内外广泛种植。然而,杨树栽培种质遗传背景复杂,不同种质性状差异大,而且与天然种质的遗传关系也尚不明确,严重影响了杨树良种选育。因此,我们从国内杨树不同栽培区收集了 162份杨树种质资源,通过全基因组重测序,在基因组水平上解析杨树重要栽培种质的群体结构及遗传关系。对其中 38 份栽培品种探究了杨树不定根发育能力差异及其遗传基础,筛选不定根发育优良的杨树无性系。系统发育树和群体结构分析将杨树栽培种质划分为四类:(1)白杨派及白杨派与美洲黑杨杂交种;(2)欧美杨及青杨派与美洲黑杨杂交种;(3)美洲黑杨及部分美洲黑杨与青杨派杂交种;(4)青杨派、黑杨派与青杨派杂交种和胡杨派及其杂交种。同时,研究发现栽培群体的LD值衰退速度快于自然群体。对 7个不定根性状的聚类分析发现 38份杨树栽培种质分为 3个类群,其中类群I表现出优良的不定根发育能力,包括P。×canadensis‘Guariento’,P。‘jingtong1’,P.deltoides‘Zhongcheng5’,P.deltoides‘Zhongcheng2’。然后,整合跨群体复合似然比检验(XP-CLR)、变异检测和加权基因共表达网络分析(WGCNA)三种方法,鉴定出与杨树不定根发育能力相关的 8 个主要候选基因,通过基因克隆测序证实SWEET17 的非同义突变在一定程度上导致了不同杨树品种不定根发育能力差异。进一步结合共表达网络分析认为CSD1 和WRKY 6 可能在杨树不定根发育中起关键作用。本研究初步明确了我国重要杨树栽培种质的遗传关系,探讨了不同杨树栽培种质不定根发育差异和遗传基础,为今后杨树生根性状遗传改良提供了有价值的参考信息。
发布时间:2026-01-28
269. 基于转录组研究不同浓度外源脱落酸对干旱胁迫下杨树光合特性的影响
摘要: [结果]1)土壤含水量随着干旱时间的增加而显著降低,且干旱至第10天时的土壤含水量与第 5 天相比下降趋势已不明显。杨树叶片相对含水量随着干旱时间的持续而显著下降,但外源ABA总体上增加了杨树叶片的相对含水量。且ABA对叶片含水量增加的趋势并不受干旱时间的影响。2)杨树叶片的光合色素含量在干旱至第 5 天时出现了明显变化,施加外源ABA的三个处理组叶绿素含量普遍高于对照组。虽然施加的外源 ABA 浓度不同造成杨树叶片光合色素含量的差异并不显著,但其中中浓度处理组M和高浓度处理组H的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均显著高于对照组,H组的类胡萝卜素含量显著高于对照组。3)低中浓度处理 L 和 M 在蒸腾速率、净光合速率和气孔导度三项指标上均显著高于对照组,而胞间二氧化碳浓度则显著降低。外源 ABA 浓度差异对杨树光合气体交换参数的总体影响同样不显著,但中浓度处理组M的整体光合效率最高。4)转录组测序结果分析表明,M组和Mock组进行比较时,本组合单独拥有差异基因的数量最多,上调比例也最高。再将M组分别和L组、H组进行比较,M组差异基因均以高比例上调表达为主。5)将M组和Mock组的差异表达基因进行GO分类,共 2633 条差异基因分别注释到到生物学过程(biological process)、细胞组分(cellular component)和分子功能(molecular function)3 大类中。其中光系统Ⅰ、铜离子结合活性、质子转运两部分ATPase复合体和质子转运结构域等与植物光合特性密切相关的途径显著富集。6)将M组和Mock组的差异基因注释到KEGG数据库中,结果表明这些差异表达基因主要富集在 20 条通路上。而能量代谢方面的光合作用、光合作用天线蛋白、氧化磷酸化这三条通路与杨树叶片的光合特性直接相关。[结论]干旱胁迫下,施加 50mg/L外源ABA可以显著提高杨树叶片的相对含水量,保护杨树叶片光合色素、缓解光合色素的降解,会显著增加杨树叶片的气孔导度、间接影响叶片的净光合速率提高和光合碳固定能力增强。光系统Ⅰ、铜离子结合活性、质子转运两部分 ATPase 复合体和质子转运结构域是与杨树光合特性直接相关的富集途径,能量代谢中的光合作用、光合作用天线蛋白、氧化磷酸化这三条通路与杨树叶片的光合特性直接相关。
发布时间:2026-01-28
270. 过量氮添加对中金杨幼苗碳氮同化过程与分配的影响
摘要: [目的]目前过量氮添加后杨树个体生长发生阈值效应的机理尚不清楚。研究过量氮添加下杨树根茎叶器官响应差异的生理生态过程,有利于阐明杨树氮肥阈值效应的形成机理,并可为杨树人工林精准施肥提 供理论依据。[方法]以中金杨 7 号(Populus deltoides×P.cathayana‘Zhongjin7’)盆栽幼苗为材料,以NH4NO3 为氮源,4月底设置CK(0 g·plant-1·a-1)、N5(5 g·plant-1·a-1)、N10(10 g·plant-1·a-1)三个处理梯度,分别在 5 月底和 7 月底测定了中金杨幼苗顶梢和侧枝叶片碳氮同化关键酶活性、光合特性、器官生物量分配、茎木质部解剖结构等对过量氮添加的响应变化。[结果]1)顶梢和侧枝叶片碳氮同化关键酶活性对氮添加的响应存在差异。随着氮添加梯度上升,侧枝叶片硝酸还原酶活性相较于顶梢叶能更快达到阈值,中金杨更倾向于将根系吸收的无机氮运输到顶梢叶片中进行氮同化。2)氮添加处理 30 天和 9 0 天后中金杨生长的源库关系存在差异。氮添加初期,叶片光合能力显著提高,中金杨将更多的生物量分配到地上部分;氮添加后期,叶片光呼吸增强限制了Rubisco羧化酶活性使叶片光合作用下降,且叶片淀粉含量降低,表明此时中金杨生长可能受到了源限制。3)顶梢和侧枝叶片的碳氮同化产物的分配存在差异。氮添加处理 90 天后,顶梢叶相较于侧枝叶可能更倾向于将叶片中的碳氮同化产物装载并运输到植株的其他部位,而不是储存起来。4)中金杨主茎的早材和晚材解剖结构对氮添加的响应存在差异,并可能与叶片蒸腾耗水变化有关。在氮添加下中金杨晚材导管直径变小而频率增加,有助于增强木质部抗栓塞能力,但早材导管直径变化趋势与之相反,表明过量氮添加后中金杨年轮内显微结构的不均匀性增加。[结论]中金杨幼苗的顶梢和侧枝叶片碳氮同化过程存在差异对氮添加的响应差异,顶梢叶片具有更强的碳氮同化及运输能力。过量氮添加初期,地上部的干物质分配比例显著增大,而在氮添加处理后期,中金杨的源叶光合作用受到了光呼吸、碳氮同化酶活性等因素的限制,可能是中金杨生长的阈值效应形成的重要原因。氮添加下中金杨早材和晚材解剖结构的变化差异可导致木材结构的不均匀性增加。
发布时间:2026-01-28
271. 基于根际代谢组学揭示酸雨对镉污染下北京杨幼苗根系特性的塑造机制
摘要: [目的]随着现代社会的飞速发展,工业活动愈加频繁,环境污染问题逐渐加重,土壤环境重金属污染与酸雨污染也日益凸显。在自然界中,镉(Cd)是生物生长的非必需元素,会对生态环境造成严重的污染,是危害性最强的重金属元素之一。而酸雨在镉污染地区的沉积会加剧对当地生态环境的破坏,并为生态修复工作带来严峻挑战。北京杨抗逆性强、生长速度快,是公路绿化和速生丰产林中常用的落叶乔木。其在重金属污染土壤的修复工作中具有十分广阔的应用前景。[方法]以北京杨幼苗盆栽作为试验材料。采用模拟轻度酸雨(pH=4.5,MA)、强酸雨(pH=3.0,HA)和土壤Cd污染(CdCl2·2.5H2O=6 0 mg·kg-1)对北京杨盆栽进行处理,观察镉和酸雨的复合污染对北京杨根系形态和结构的影响,测试其对重金属的抗性和生态修复潜力。[结果]模拟酸雨(SAR)显著增强了 Cd 处理下的北京杨根系对土壤 Cd的吸收,酸雨pH值与Cd吸收呈负相关,但不影响Cd从根系向地上部分的输送。Cd处理下,SAR对北京杨的根系伸长和根系发育具有显著的抑制作用,促进了平均根径的生长,这与Cd处理下北京杨根系N、Ca含量密切相关。此外,Cd显著抑制了根系中全磷和全钾的含量,这与SAR显著相关。与此同时,在Cd处理下,SAR改变了根际土壤的代谢特征,导致包括有机酸代谢和信号转导等在内的代谢途径遭到破坏。值得注意的是,一些代谢产物,如瓜氨酸、墨蝶呤、二氢乳清酸和腺苷等几种关键代谢物,通过影响根系Ca含量来参与根系形态和结构的调节。[结论]与其他杨树相比,北京杨表现出更强的重金属耐受性,更高效的重金属吸收和运输效率,从而在复杂重金属污染地区具有更强的生态修复潜力。本文研究了SAR对Cd胁迫下北京杨根系营养状况、形态结构及其根际土壤代谢组的影响。本研究结果可为理解杨树根系发育对酸雨和镉联合污染响应的潜在机制提供有价值的基础,有助于提高北京杨通过调控根际代谢物来缓解酸雨影响地区土壤Cd污染的效率,为提高北京杨在酸雨和镉复合污染地区的生态修复效率提供了理论依据。
发布时间:2026-01-28
272. 辽宁省杨树人工林立地指数表的编制
摘要: [背景]杨树(Populus spp.)是平原地区主要绿化和用材树种,中国杨树人工林面积居世界首位。辽宁省位于中国东北地区的南部。速生杨树指以辽宁杨为代表的一类黑杨派等的树种和杂交种,年均胸径生长量一般在 2.2cm 以上。依据辽宁省杨树栽培区划,速生杨树品种多数栽植在沈阳至锦州一线以南地区,部分抗寒速生杨树品种可以在辽宁北部地区栽植。立地质量评价一般选取优势木树高作为评价指标。立地质量评价方法一般有单形立地指数曲线模型评价、多形立地指数曲线模型评价和数量化立地质量评价三种方法。[目的]为了对辽宁省杨树人工林立地质量进行准确评价,预估杨树人工林木材产量,本文开展了杨树人工林立地指数表编制研究。[方法]采用平均导向曲线法和Richards函数构建立地指数曲线模型,用差分法编制了速生杨树人工林立地指数表。选取另一批速生杨树解析木数据,建立检验样本集,用于所编立地指数表的精度检验。[结果]结果表明,速生杨树立地指数基准年龄为8a,立地指数级距为 2m,立地指数等级定为7级,龄阶距为 1a.分别按照立地指数求其剩余标准差(Root mean squared error)。剩余标准差越小,说明检验数据与拟合曲线之间的离散程度越小。本文编制的速生杨树立地指数表的精度与南方型杨树人工林立地指数表的精度相当,满足应用要求。[结论]本文编制的立地指数表为辽宁省速生杨树人工林的生长收获评估和平原地区立地质量评价提供技术支撑。立地指数表多具有地域性和树种局限性,本文编制的立地指数表主要用于辽宁省速生杨树人工林,东北其它省区杨树人工林可参考。
发布时间:2026-01-28
273. 杨树苗期耐低氮无性系选择和全基因组关联分析
摘要: 培育耐低氮杨树新品种,对提高杨树生产力和促进可持续发展具有重要意义。我国可用于杨树人工林营建的立地质量不高,不能满足生长需求,虽然施用氮肥和提高氮素利用效率(NUE)是提升杨树生产力的关键措施,但施用氮肥不仅提高生产成本,还可引起环境污染,因此,选育耐低氮和 NUE 高的新品种显得格外重要。本研究以87个杨树无性系为试验材料,利用温室盆栽试验,在低氮处理(LN)和正常供氮(NN)条件下对其生长、叶片形态、叶绿素荧光参数和氮同位素参数性状进行测定,基于混合线性模型的最佳无偏预测(BLUP),分析遗传变异并估算遗传参数和育种值,利用基因型-理想型距离的多性状 MGIDI,综合评价供试无性系适应性和稳定性,并对其重要性状进行全基因组关联分析(GWAS),挖掘与重要性状紧密关联的SNP位点和候选基因。结果表明:(1)所有性状在不同供氮水平间和无性系间均有显著差异,生长和叶片形态各性状在供氮水平与无性系间互作作用达到极显著水平,适合作为耐低氮性筛选指标,利用其均值、BLUP育种值和耐低氮系数,获得MGIDI多性状指数,对各无性系排序,以 20%选择强度,在三种选择策略下共同选择出7个优良无性系。(2)利用GWAS,在NN和LN条件下分别检测到 17 个和 24 个与生长和叶片形态性状相关的显著位点,以及 41 个与氮同位素参数相关的显著位点;在LN条件下,通过与性状显著相关的SNP位点和 15N绝对丰度显著相关的SNP位点上下游 25 kb区域进行候选基因筛选,共检测到 66 个候选基因,进行KEGG和GO富集分析,分别有 11 个和 14 个候选基因被注释。本研究解析了低氮处理下杨树苗期性状遗传变异规律,利用多性状指数综合评价筛选出耐低氮优良无性系,并挖掘与耐低氮性状显著关联的 SNP 位点和候选基因,有助于推动杨树耐低氮性状遗传改良,提高杨树在氮资源有限条件下的产量和品质,从而满足森林高质量发展的需求。
发布时间:2026-01-28
274. 杨树不定芽诱导的ROS响应
摘要: 不定芽诱导是植物离体快繁的主要方式,木本植物因生长周期长、次生代谢复杂,其再生面临巨大的挑战。活性氧(ROS)参与植物干细胞的增殖和分化,在植物再生过程中有重要作用。因此,为探究不同再生能力的木本植物在植物生长发育中的 ROS 积累规律,我们以模式植物杨树为材料,选取易再生的“南林 895”和“84k”以及不易再生的毛果杨,利用叶盘法诱导不定芽,通过对O2.-的原位染色观察ROS 的积累规律,发现不同杨树的 O2.-积累在伤口形成后以及芽萌发前一定时间都会出现峰值。例如,“南林 895”叶片在伤口形成后约第 3 天和芽点出现前约第 5 天分别出现两个O2.-浓度峰值。“84k”叶片呈现相似模式,O2.-峰值分别出现在伤口后约第 4 天和芽点前约第 5 天。毛果杨叶片在伤口形成后约第 3 天出现第1个O2.-浓度峰值,在第 7天出现了明显的褐化现象,无法形成芽点,因此使用毛果杨茎段作为实验材料,O2.-峰值分别出现在伤口后约第 5 天和芽点前约第 3 天。这些发现表明植物在第二个O2.-峰值后可能激活了清除机制。为了进一步探究ROS在植物生长发育中的积累规律,我们使用ROS激活剂过氧化氢处理,促进了不定芽诱导,而ROS抑制剂碘化钾处理则会抑制不定芽诱导,证实了ROS在植物再生过程中重要调控作用 WUSCHEL-related homeobox(WOX)基因家族。从中选取ROS积累早期显著表达的PeWOX5b和后期显著表达的PeWOX13b,构建“南林895”过表达株系,观察其在不定芽诱导期间的ROS动态。PeWOX5b和PeWOX13b的过表达株系都明显促进了愈伤组织的再生,特别是PeWOX13b显著促进了不定芽诱导,对过表达株系使用O2.-原位染色,发现在伤口形成后约4天出现第一个O2.-浓度峰值,在芽点形成前约 5 天出现第二个峰值,相比于对照组,在芽点形成处观察到更高的 ROS 积累,证明了杨树再生能力的改变与植物ROS积累规律有密切联系。本研究初步探究了ROS在植物生长发育中的响应规律,不仅为了解ROS参与木本植物再生过程提供理论基础,也为解决木本植物再生提供新的策略。
发布时间:2026-01-28
275. HY5a整合FT2和GA信号调节杨树季节性休眠诱导和破芽的分子机制
摘要: 光周期是影响多年生木本植物生长停滞和季节性芽休眠等物候响应的关键环境信号。迄今为止,木本模式植物杨树中,已经报道了光周期途径中的两个调节模型,即CO-FT2 和GIs-FT2 模型,被用来解释木本植物顶芽休眠的诱导调控过程。然而,仅仅改变CO和GIs 并不能完全阻止短日条件下杨树的生长停滞和驻芽的形成,表明可能还存在其他的调节模型。在这项研究中,我们发现了杨树中存在另外一条短日依赖的FT2调节途径。通过酵母单杂交文库筛选,我们发现杨树中的PtoHY5a(ELONGATED HYPOCOTYL 5)能够直接结合PtoFT2(FLOWERING LOCUS T2)和PtoLHY2(LATE ELONGATED HYPOCOTYL 2)基因的启动子来调节它们的表达。研究结果显示,PtoHY5a可通过直接激活PtoFT2的表达来抑制短日照诱导的顶芽生长停滞和驻芽形成,而敲除PtoHY5a基因则导致休眠诱导过程提前。遗传回补实验也证明过表达P toFT2可以抑制PtoHY5a敲除植株提前休眠的表型。此外,PtoHY5也可通过抑制时钟控制基因PtoLHY2的表达来间接激活PtoFT2的表达。研究还证实,PtoHY5a可通过调控杨树顶芽中赤霉素(GAs)的含量来负向控制低温依赖的休眠芽的破芽过程。在长日照光周期条件下,PtoHY5可通过激活FT2的表达和促进叶片中GA的代谢来介导杨树顶芽的生长发育和控制株高。最后,遗传回补实验表明PtoHY5 位于光敏色素PHY B2(Phytochrome B)的下游来调控光周期控制的树木季节性生长。这项研究揭示PtoPHYB2-PtoHY5a-Pto FT2/GA模型是一个新的调控光周期依赖的树木季节性休眠的途径。
发布时间:2026-01-28
276. 拟南芥HAM同源基因在杨树中的初步研究
摘要: 植物干细胞是植物体内具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体,主要位于植物体茎尖分生组织、根尖分生组织和维管形成层的干细胞龛中。其中维管形成层的干细胞能够调控植物的次生生长,是林木生长和木材形成之源。GRAS 家族中的转录因子 HAIRYMERISTEM(HAM)基因是控制分生组织发育和干细胞稳态的关键调节因子。miRNA是广泛存在于真核生物中的一类非编码小分子RNA,通过切割或者抑制翻译调控靶基因的表达,在植物生长发育和响应逆境胁迫等方面发挥着重要的调控作用。在拟南芥中已鉴定出HAM亚家族的 4个成员(AtHAM1~AtHAM4),其中AtHAM1、AtHAM2 和AtHAM3 属于同一组,都含有保守的microRNA170/171 结合位点,受 21-nt miR170/171 家族microRNAs的靶向负调控,而AtHAM4 属于不同的组,缺乏保守的miR170/171 靶位点。在拟南芥中过表达miR171 导致茎尖干细胞起始和维持缺陷,分生组织结构紊乱,茎尖分支减少,这些表型与ham1ham2ham3 三重或ham1ham2双重功能缺失突变体的表型类似。AtHAM基因的miR171 结合位点的沉默突变导致其不能被miR171 切割。这些突变的HAM基因产生的mRNA不能被miR171 识别,但其中编码蛋白的氨基酸序列不变。当miR17 1不敏感的AtHAM1在表皮层特异性表达时,会导致表皮中CLV3表达降低,分生组织发育异常。本研究根据已有文献中 8 个杨树HAM基因的氨基酸序列信息,经NCBI数据库序列比对,结果显示 8 个杨树H AM蛋白的N端不保守,而C端均比较保守,均含有GRAS家族特有的结构域。经过与拟南芥HAM亚家族氨基酸序列进行比对,选出与AtHAM1 同源性最高的杨树PtHAM基因,以‘84K’杨cDNA为模板,参考杨树基因组序列信息,进行PCR扩增获得目的基因片段。通过Cell-PLoc2.0 在线软件进行预测,结果显示PtHAM定位在细胞核。本研究以绿色荧光蛋白作为报告基因,通过Gateway技术构建融合表达载体,经过农杆菌GV3101介导转化将表达载体导入本氏烟草叶肉原生质体进行亚细胞定位。此外,本研究利用在线工具psRNATarget预测PtHAM是否存在ptc-miR171 的结合位点。其结果显示,ptc-miR171c、ptc-mi R171d、ptc-miR171k和PtHAM匹配最优,在其第 2个~第 21 个核苷酸的互补区域内,与PtHAM完全互补配对,而在第1个碱基处则出现错配。综合分析表明,PtHAM存在ptc-miR171的结合位点,推测其受到ptc-miR171的调控。
发布时间:2026-01-28
277. 转Cry1Ac 107杨预期与非预期效应研究
摘要: ##林木转基因安全性是世界范围内一个重要的生态问题,对转基因安全性的担忧是阻碍转基因植物深入研究和大规模推广的原因之一。随着我国杨树栽种面积的不断扩大,病虫害问题日趋严重,利用转基因技术创制抗虫杨树,能够有效解决杨树虫害问题。杨树是多年生木本植物,其世代周期远高于农作物,对其进行田间抗虫效果评价、生长及材性分析、生态安全监测以及非预期效应调查尤为必要。本研究以转Cry 1Ac基因 107 杨株系及野生型 107 杨对比试验林为对象,进行抗虫性分析、生长性状差异比较和非预期效应等调查。结果发现: (1)连续7年的动态监测结果表明,转基因株系对鳞翅目昆虫具有长期稳定的抗虫效果,尤其是灯蛾科昆虫。然而,外源基因的插入也对转基因株系产生了消极影响。主响应曲线(PRC)表明,转基因对群落差异的影响远小于年份因子(分别为7%和60%),非靶标节肢动物可能对年际变化更为敏感。非靶标节肢动物的蚜虫科和蛛科对PRC曲线响应剧烈,但这些差异只表现在某些年份或品系上。 (2)转基因株系间平均树高、胸径、材积无显著差异,但均显著低于未转基因对照,3 个地区试验林转基因株系平均树高、胸径、材积分别为未转基因对照的 79.1%、77.6%、62.4%。多点联合方差分析表明,各株系树高、胸径、材积受株系与地点之间互作影响达到极显著。转基因株系与未转基因株系树高、胸径、材积的速生期、年平均最大生长量等时期相近。转基因株系在不同地点生长量表现不同,枣强试验林与盐山、深州试验林在生长量方面均存在显著差异,盐山试验林表现最好,枣强试验林生长最差,枣强试验林平均树高、胸径、材积仅为盐山的 86.5%、84.8%、65.1%,为深州试验林的 86.9%、88.4%、7 8.7%。 (3)转基因株系与野生型根系,各径级根长密度、表面积密度、体积密度以及生物量密度,均随土层深度的增加而显著降低,在 0~30 cm土层中根长密度、根表面积密度、根体积密度及生物量密度均达到最大值且显著高于其它土层。在水平方向0~150cm范围内,转基因株系与野生型的总根表面积密度、总生物量密度,随着远离树干水平距离的增加呈现出先减小后增大的趋势;不同径级根系表面积密度、根长密度在距树干 0~30cm 处达到最大值。转基因株系总根长密度、根表面积密度、根体积密度和生物量密度均显著小于野生型,而2个转基因株系间无显著性差异。转基因株系细根径级的根长密度、根表面积密度表现为野生型大于转基因株系且存在显著性差异,而中根与粗根根长密度、根表面积密度无显著性差异。 (4)转基因株系半纤维素和木质素含量高于野生型,但差异不显著,而纤维素、灰分、苯醇抽出物以及1%NaOH抽出物含量则低于野生型,且差异显著。转基因株系的平均体积、弦向、径向气干及全干干缩率均与野生型存在显著性差异,与野生型相比分别小 5.95~7.96%及 3.63~6.87%。转基因株系气干、全干和基本密度比野生型分别提高了 3.10%、3.09%、2.63%,而转基因株系间无显著性差异。为转基因对照冲击韧性、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度均低于2个转基因株系。转基因株系的纤维长平均为1033.41μm,为野生型的 88.62%,差异显著;而纤维宽度平均为21.68μm,与未转基因对照不存在显著性差异,转基因株系间均无明显差异。 (5)转Bt基因 107杨田间植株存在新梢嫩叶变红的非预期效应,新梢叶色变红是由于花青素的过量积累导致。利用花青素靶向代谢组学在转基因新梢叶片中检测到 45 种花青素类成分和 11 种黄酮类化合物,其中矢车菊素、飞燕草素、芍药花素、锦葵色素、天竺葵素、矮牵牛素在转基因新梢叶片中均显著升高,且锦葵色素和矮牵牛素为转基因嫩叶中特有差异成分,未在不同发育时期叶片中表现出差异。在转基因嫩叶中未发现黄酮类代谢物成分差异。在花青素生物合成途径中,转Bt基因107杨新梢叶片中仅催化 4-香豆酸COA连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)和类黄酮-3-O-糖基转移酶(UFGT)的三类基因表达量出现差异,其中催化UFGT途径的基因表达量最高。
发布时间:2026-01-28
278. 美洲黑杨多世代育种群体生长性状全基因组选择育种
摘要: 选育高产优质新品种一直是我国杨树遗传改良的重要任务。林木由于生长周期长,传统育种方法遗传改良进程缓慢,现代育种方法和技术如全基因组关联分析(GWAS)、全基因组选择(GS)辅助传统育种的 3.0 时代将极大加速林木遗传改良进程。然而,目前林木GS研究仍处于早期阶段,大多数往往只探究了理论可行性。针对我国杨树人工林主体美洲黑杨的优质目标性状遗传改良,本研究利用多世代全同胞杂交子代构建了基因组选择测试群体和育种群体,系统开展美洲黑杨全基因组重测序、GWAS、GS建模预测和速生优质种质筛选等研究。基于美洲黑杨优良品种丹红杨(DHY)的育种价值及群体中的核心地位,我们首先组装了DHY高质量染色体水平基因组;基因组大小为419.39Mb,scaffold N50 大小为21.96Mb;随后,基于DHY基因组信息对GS群体 765 个个体进行全基因组重测序及基因分型,鉴定出约 112 万个高质量SNP标记;群体结构、系统发育树及PCA结果显示群体可分为 4 类,未存在严重分层;进一步,通过GWAS鉴定与生长、材性相关的QTNs,注释到 243个候选基因。最后,评估了 10种GS方法预测能力差异及多种标记筛选策略对预测精度的影响,建立了美洲黑杨各性状最适GS模型;机器学习模型对遗传力较低复杂性状表现出更高的预测能力,性状预测精度平均提高了 144.86%。整合GS预测及田间试验结果,最终筛选出 30 个兼具多种优良性状的美洲黑杨无性系。本研究初步揭示了美洲黑杨重要性状的遗传基础,建立了美洲黑杨各性状最适GS模型,为林木遗传改良提供有价值的基因资源及育种资源,加速了美洲黑杨良种选育进程和显著提高了遗传增益。
发布时间:2026-01-28
279. 中辽1号杨PcNAC29基因克隆及表达分析
摘要: NAC(NAM,ATAF 和 CUC)家族是植物特有的最大的转录因子家族之一,在植物应对生物和非生物胁迫过程中发挥重要作用。本研究从中辽 1 号杨干旱胁迫转录组中筛选出一个上调表达NAC转录因子基因,完成了该基因克隆、生物信息学分析及原核表达,并基于转录组数据对该基因表达情况进行了分析。结果表明:PcNAC29基因序列长度为852bp,编码 283个氨基酸,Genbank登录号为:OQ588752.PcNAC29蛋白第11-135个氨基酸为NAM结构域,属于 NAM superfamily家族基因。PcNAC29 蛋白分子式为C1452H2235N405O428S12,原子数 4532,蛋白质分子量为 32597.90Da,理论等电点为 8.77.带负电荷的残基总数(Asp+Glu)为 31,带正电荷的残基总数(Arg+Lys)为 35.亲水性平均系数为-0.759,脂肪系数为 66.15,不稳地系数 28.77,其性质稳定。PcNAC29 蛋白无跨膜螺旋区、无信号肽;具有 7 个氧糖基化位点、28个磷酸化位点、9个苏氨酸(Thr)和7个酪氨酸(Tyr)位点。PcNAC29 转录因子基因启动子区域含有低温响应元件及脱落酸、水杨酸、生长素、茉莉酸甲酯响应元件。SDS-PAGE 检测结果表明P cNAC29 基因能够在原核系统成功表达出目的蛋白,且多以包涵体形式表达。基于中辽 1 号杨应对重金属镉、盐碱及链格孢菌胁迫转录组数据,PcNAC29 基因表达量在受到外界环境及病原菌胁迫时表达量会有不同程度的上调,该基因在中辽 1 号杨应对非生物胁迫和生物胁迫发挥正向调控作用。本文为研究PcNAC29基因功能提供了理论依据,为下一步利用该基因进行杨树遗传改良奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
280. 生长调节因子5与BZR1相互作用共同调控杨树叶绿素降解
摘要: [目的]叶绿素(Chl)是植物进行光合作用、生长和发育过程中必不可少的物质。生长调节因子(GRFs)在调节植物叶绿素降解方面发挥着重要作用。然而,GRF5在杨树中调控Chl降解的分子机制仍然未知。[结果]在这里,我们发现过表达PpnGRF5-1 增加了杨树叶片中的Chl含量并促进了叶绿体的发育。在杨树中过表达PpnGRF5-1能延缓激素、黑暗和盐胁迫等外部因素引起的叶绿素降解。在BR诱导的叶绿素降解过程中,PpnGRF5-1能响应油菜素内酯(BR)信号,降低了叶绿素降解和衰老相关基因的表达水平。PpnGRF5-1抑制了Chl b还原酶PagNYC1和PagNOL的表达。PpnGRF5-1能与PagBZR1 在细胞核中发生相互作用。PagBZR1 也抑制了PagNYC1 的表达。此外,我们还发现PagBZR1 和PpnGRF5-1之间的蛋白相互作用增强了 PpnGRF5-1 对 Chl b 还原酶 PagNYC1 和 PagNOL 的抑制作用。与二倍体相比,三倍体杨树的BZR1和GRF5-1上调,NOL和NYC1 下调。[结论]该研究揭示了PpnGRF5-1调控杨树叶绿素降解的新机制,为全面分析三倍体杨树叶绿素代谢的分子机制奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
281. PdbSCL1转录因子调控山新杨响应旱胁迫的分子机制
摘要: [目的]山新杨是以嫩江县高峰林场的山杨为母本,乌鲁木齐的新疆杨为父本,于 1964年杂交获得的品种,具有重要的生态、观赏与经济价值,同时由于其速生的特点,是研究基因功能和树木生长规律的一种优良材料。然而,当今全球气候变化下频繁发生的干旱等极端天气,影响了山新杨的产出和发展,因此,挖掘具有增强山新杨抗旱能力的优质基因,并利用其培育山新杨抗旱新品种,是林业生产中迫切需要解决的问题。[方法]以速生良种山新杨为材料,对其进行不同时间的干旱胁迫处理后获得转录组数据,利用斯皮尔曼相关性算法构建多层基因调控网络,通过ChIP-PCR和qRT-qPCR对基因调控网络的可靠性进行验证,从中筛选出一个顶层转录因子PdbSCL1,构建其过表达和CRISPR载体,将其转入山新杨并研究其耐旱性。通过ChIP-Seq 以及RNA-Seq 联合分析研究了其识别的顺式作用元件,并对其可能调控的下游基因进行分析,最后进行蛋白质翻译后修饰的检测等。[结果]构建了山新杨响应干旱胁迫的基因调控网络(GRN),并发现GRN中预测的基因之间的关系是可靠的。随机选择GRN中第一层转录因子基因进行瞬时转化山新杨,生理指标结果显示,这些基因的过表达提高了植物的耐旱能力。PdbSCL1的表达可以被干旱诱导,并具有组织表达特异性。过表达PdbSCL1的转基因山新杨通过降低活性氧、丙二醛含量、降低电解质渗透率以及提高活性氧清除酶体和超氧化物歧化酶的含量、增加维持细胞膜稳定的脯氨酸的含量来降低干旱胁迫对山新杨造成的损伤。PdbSCL1结合ABRE、PCF、NFY等胁迫响应顺式作用元件来调控下游基因表达。PdbSCL1 响应干旱胁迫时会发生翻译后的乙酰化修饰,被修饰后的蛋白可以增加对下游靶基因的调控来影响植物对干旱胁迫的响应。进一步的研究显示,该蛋白的第106和444位的赖氨酸位点是乙酰化位点,该位点被突变成精氨酸后失去了被乙酰化修饰的能力,并且发现PdbSCL1与下游元件的结合能力明显减弱,从而降低对下游靶基因的表达调控能力。[结论]本研究通过构建山新杨响应干旱的基因调控网络找到了一个响应干旱胁迫的重要转录因子PdbSCL1,该基因可以被干旱诱导表达,乙酰化修饰的PdbSCL1对ABRE、PCF、NFY等元件结合能力显著提高,从而显著诱导了下游靶基因的表达,进而提高山新杨抗旱能力。
发布时间:2026-01-28
282. Unraveling the novel sex determination genotype with"ZY"and a distinctive 2.15-2.95 Mb inversion among poplar species through haplotype-resolved genome assembly and comparative genomics analysis
摘要: Populus tomentosa,an indigenous tree species,is widely distributed and cultivated over 1,000,000 km2 in China,contributing significantly to forest production,ecological conservation,and urban-rural greening.Although a reference genome is available for P.tomentosa,the intricate interspecific hybrid origins,chromosome structural variations and sex determination mechanisms remain confusion and unclear due to its broad and even overlapping geographical distribution,extensive morphological variations,and cross infiltration among white poplar species.We conducted a haplotype-resolved de novo assembly of P.tomentosa elite individual GM107,which comprises subgenomes a and b with a total genome size of 714.9 Mb.We then analyzed the formation of hybrid species and the phylogenetic evolution and sex differentiation across the entire genus.Phylogenomic analyses suggested that GM107 likely originated from a hybridization event between P.alba(♀)and P.davidiana(♂)approximately 3.8 Mya.A total of 1,551 chromosome structural variations were identified between the two subgenomes.More noteworthily,a distinctive inversion structure spanning 2.15-2.95 Mb was unveiled among Populus,Tacamahaca,Turaga,Aigeiros poplar species,and Salix,highlighting a unique evolutionary feature.Intriguingly,a novel sex genotype of the ZY type,which represents a crossover between XY and ZW systems,was identified and confirmed through both natural and artificial hybrids populations.These novel insights offer significant theoretical value for the study of the species'evolutionary origins and serve as a valuable resource for ecological genetics and forest biotechnology.
发布时间:2026-01-28
283. 林下养殖蚯蚓对杨树生长和土壤理化性质的影响
摘要: ##[目的]探讨林下养殖蚯蚓对杨树人工林生长和土壤理化性质的影响,为促进杨树生长,提高土地生产力和经济效益提供理论依据。[方法]以江苏省徐州市友林基地养殖蚯蚓 2a的 6年生杨树(Populus deltoides)人工林为研究对象,并以周边未养殖蚯蚓的相同杨树人工林(6 年生,林下曾种植小麦和中草药,现为未进行复合经营的纯林)为对照(CK)。于 2024年6月分别调查了两种林分内 3 个位点(树行、蚯蚓养殖行、非养殖行)、3个土层(0-10cm、10-20cm和 20-40cm)的土壤理化性质和酶活性。[结果](1)林下养殖蚯蚓能促进杨树生长,树高、胸径和材积分别比对照林分提高了4.85%、9.01%和23.82%(P<0.05)。(2)与对照林分的3个调查位点相比,林下养殖蚯蚓能显著提高养殖行与非养殖行 0-10cm和 10-20cm土层的土壤含水率和容重,但土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度则显著降低(P<0.05),对树行中的土壤影响不显著(P>0.05),这可能是因为在蚯蚓养殖过程中,定期采用履带式机械添加基料牛粪,筛分蚯蚓等操作导致局部土壤板结,此外,对照林分进行过土壤旋耕和林下间作,有利于疏松土壤,降低容重,提高孔隙度。(3)两种林分的土壤有机质、铵态氮、硝态氮、有效磷和微生物生物量碳氮含量以及脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均随土层深度的增加而降低。林下养殖蚯蚓显著提高了养殖行 0-10cm 土层的土壤有机质、有效磷含量和磷酸酶活性,与对照林分相比分别提高了35.67%、154.98%和 58.88%。(4)与对照林分相比,林下养殖蚯蚓增加了 0-10cm和 10-20cm土层的活性有机碳含量,不同调查位点表现为养殖行>树行>非养殖行。[结论]林下养殖蚯蚓能促进杨树生长,增加土壤有效养分和活性碳含量,但会提高土壤容重,降低土壤孔隙度。
发布时间:2026-01-28
284. 杨树细胞分裂素脱氢酶PagCKX7对维管组织发育的影响
摘要: [目的]杨树作为一种木本模式植物,具有生长快、轮伐期短等优点,对解决木材需求问题具有重要价值。细胞分裂素脱氢酶(CKX)是细胞分裂素代谢中的关键酶,控制着细胞分裂素的降解,从而影响植物的生长和发育。然而,CKX在木材发育过程中的具体功能和机制仍需进一步探索。[方法]本研究以 84K杨(Populus alba×P.glandulosa)为材料,通过生物信息学分析筛选分析CKX基因家族在维管组织发育过程中的表达模式,选取在维管组织表达量较高的PagCKX7 进行研究。创制pPagCKX7∷GUS转基因杨树后通过GUS染色以及亚细胞定位观察PagCKX7的表达模式;构建过表达和Crispr/Cas9的CKX 基因编辑杨树后进行表型观察;通过酵母双杂交实验、双荧光素酶报告实验和凝胶迁移实验,寻找 CKX的互作蛋白及其调控机制;通过HPLC-MS分析细胞分裂素含量,研究CKX对木材发育过程中细胞分裂素代谢的影响。[结果]本研究在‘84K’基因组中筛选到毛果杨 17 个同源基因,分布在 7 条染色体上,包括 12对共线性基因;PagCKXs大多定位在叶绿体及细胞质;亚细胞定位实验结果显示PagCKX7 定位于细胞质和细胞核,GUS染色结果显示PagCKX7 在叶片以及根茎中表达,通过组织切片观察到PagCKX7在维管组织发育初期的韧皮部中高表达。培养 7 周的PagCKX7 过表达杨树与野生型杨树相比,株高减少,地径明显变细。切片结果显示,过表达杨树木质部宽度增加。此外,通过酵母双杂筛库,初步筛选出了 2个可能与PagCKX7互作的蛋白(MYB4和C2H2 ZFP),为进一步探究PagCKX7 的作用机制提供了思路。BiFC结果显示PagCKX7与C2H2 ZFP具有互作的关系。[结论]CKX在木材发育过程中起到负调控作用,通过降解细胞分裂素抑制维管组织的细胞分裂和分化。CKX 基因的调控可能通过与其他转录因子或信号传导蛋白的互作实现,对其互作蛋白的进一步研究将有助于揭示 CKX 在细胞分裂素代谢和木材发育中的具体作用机制。
发布时间:2026-01-28
285. 杨树C2H2型锌指蛋白PagSUPa负调控成膜体定位蛋白POKs基因抑制细胞分裂影响叶片形态
摘要: [目的]叶片是植物的能量工厂,是人类重要的可再生能源。叶片作为植物主要的光合器官,同时又是植物感知各种环境条件的媒介。由于叶片的重要性,叶片发育的形态变异和遗传网络一直是植物科学研究的热点。细胞增殖与扩张直接影响叶片大小和形态。锌指蛋白是一类在植物生长、发育和分化等多种细胞活动中发挥重要作用的调控因子,C2H2型锌指蛋白PagSUPa在杨树叶片发育中的作用尚不明确。本研究以PagSUPa转基因 84K杨为材料,分析PagSUPa在杨树叶片发育中的表达及作用,揭示PagSUPa在叶片发育的调控机制,可为杨树叶片发育研究提供参考。[方法]通过qRT-PCR、启动子驱动GUS报告基因检测PagSUPa基因在叶片发育过程的表达情况。以PagSUPa过表达转基因杨树为材料,分析其叶片大小、形态变化以及细胞大小、形态变化。利用RNA-seq分析杨树PagSUPa过表达引起的差异表达基因,GO 富集分析差异表达基因可能参与的调控路径,并对影响细胞分裂的关键靶基因利用酵母单杂、凝胶阻滞实验、双荧光素酶报告分析进行调控验证。[结果]表达分析显示PagSUPa在叶片发育过程中呈下降趋势,在叶片扩张期表达最高。PagSUPa基因过表达杨树叶片大小显著减小,叶片形态紊乱;进一步观察细胞形态发现 PagSUPa 基因过表达叶片上表皮细胞相对对照显著增大,近轴端叶肉细胞不规则变化,叶片近-远轴极性改变。RNA-seq分析结果显示PagSUPa过表达引起的差异表达基因主要富集于微管运动、细胞壁合成、肌动蛋白细胞骨架调节等。对胞质分离过程中细胞板形成起决定作用的成膜体定位蛋白Pag POKs基因的调控分析发现,PagSUPa能够通过与PagPOK1和PagPOK2基因启动子上两个C2H2 顺式作用元件(AGTGT,ACACT)的结合直接负调控PagPOKs的表达。[结论]C2H2型锌指蛋白PagSUPa基因参与杨树叶片发育,PagSUPa过表达抑制叶片细胞增殖使叶片面积减小,PagSUPa能够直接负调控成膜体定位蛋白PagPOKs 基因的表达抑制细胞有丝分裂过程细胞板的形成,减缓胞质分离,改变细胞形态,最终影响叶片发育。
发布时间:2026-01-28
286. PagMSBP1/2a在杨树响应非生物胁迫中的作用机制研究
摘要: [目的]类固醇膜结合蛋白(Membrane steroid-binding protein,MSBP)是一类定位在内质网膜上的支架蛋白,通过起始细胞响应和调节类固醇转运、代谢来影响植物生长发育的多个过程。探究MSBP基因对杨树生长发育的影响以及在干旱胁迫和应力木处理下的功能,尤其是对木材形成过程的影响,为杨树抗逆调节机制提供新的理论依据,为杨树木材品质改良提供基础。[方法]通过前期所获得的过表达 Pa gMSBP1/2a杨树,土培后进行生理生长指标测定并对其进行干旱胁迫和应拉木处理。震荡切片观察解剖结构,统计木质部宽度和导管直径;间苯三酚与Mäule染色分析木质素及木质素单体含量;Astra Blue染色观察应拉木区胶质层分布;扫描电镜观察叶表皮细胞大小、纤维细胞壁厚度和韧皮纤维胶质层厚度。[结果]与野生型相比,过表达株系的叶面积、地径、株高以及根系生物量均显著性减小;震荡切片观察表明,过表达株系的叶柄维管束显著发育迟缓、导管直径显著性减小、木质部宽度占比与形成层数量显著性增加;间苯三酚染色表明过表达株系的总木质素增加;Mäule染色表明过表达株系S型木质素更多;纤维离析结果显示过表达株系的木纤维长度减小;Calcofluor Whiter 染色显示过表达株系木质部含有更少的纤维素;扫描电镜结果显示过表达杨树木质部的纤维细胞壁明显变厚、韧皮纤维胶质层明显增厚、叶表皮细胞明显增大、孔纹导管的纹孔明显增大。干旱胁迫处理后,过表达株系具有更显著的耐旱性,过表达株系根系生物量与野生型相比较对照组减少程度更小,Mäule染色表明处理后过表达株系S型木质素更多。应拉木实验结果显示,Astra Blue染色后过表达株系TW区所形成的胶质层显著少于野生型。此外,初步筛选出了3个可能与PagMSBP1/2a互作的蛋白(C3'H、C4H、F5H)。后续我们将通过Y2H、BiFC等实验进一步探究PagMSBP1/2a的作用机制。[结论]PagMSBP1/2a是定位在内质网膜上的类固醇受体蛋白,参与调控杨树木材形成过程中木质素的生物合成过程,对杨树的非生物胁迫具有积极调控作用。
发布时间:2026-01-28
287. ABA和MeJA协同调控MYB96-BTB模块响应杨树干旱胁迫的分子机制研究
摘要: [目的]植物激素是多年生木本植物应对干旱胁迫的重要调节信号,尽管脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)在调控杨树干旱响应过程中具有重要的积极作用,但两者如何协同调控杨树响应干旱的分子机制鲜少报道。[方法]本研究以杨树抗旱基因PUB79的启动子作为诱饵进行酵母单杂筛库,筛选鉴定得到一个受干旱和ABA显著诱导的转录因子MYB96,其可直接正调控PUB79的表达。过表达MYB96 显著增强杨树的抗旱能力,而敲低表达MYB96 减弱杨树抗旱。此外,以MYB96为诱饵进行酵母双杂筛库获得一个受干旱和茉莉酸甲酯(MeJA)显著抑制的BTB/POZ家族基因BTB,BTB作为E3 泛素连接酶家族CRLs亚家族的复合体亚基可特异性结合底物使之泛素化降解。进一步的Y2H、BiFC和Pull-down实验从体内外证实BTB与MYB96 之间的蛋白互作,并且BTB可从蛋白水平特异性识别并泛素化降解后者。体外泛素化实验表明,MYB96 在干旱处理下泛素化降解受到显著抑制,而复水后会被迅速降解。[结果]因此MY B96-BTB分子模块介导了杨树ABA和MeJA信号协同响应干旱胁迫的过程。在干旱胁迫下,ABA和Me JA水平升高,促进的MYB96 的表达并抑制BTB,减弱MYB96 的蛋白水平降解,增强杨树抗旱;复水后,ABA和MeJA水平迅速下降,BTB恢复表达,促进MYB96泛素化降解,导致MYB96在mRNA和蛋白水平同时下调,杨树恢复正常生长。本研究为杨树抗旱分子机制提供了新的见解,为杨树优良抗逆品系的选育提供新策略。
发布时间:2026-01-28
288. 杨树UBC8/10对木材形成的调控机制研究
摘要: [目的]泛素化是由泛素激活酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)介导的翻译后修饰调控途径。泛素化修饰通过蛋白水解和非蛋白水解途径广泛参与大量重要的细胞生物活动。泛素结合酶(E2)常和泛素连接酶(E3)共同形成调控模块。近年来关于E3 泛素连接酶的研究越来越受关注,而E2 泛素结合酶却鲜见报导。探究银腺杨‘84K’中E2 泛素结合酶PagUBC8/10 对杨树生长发育的影响,可为后续进行木材材性改良和林木分子育种奠定基础。[方法]利用基因表达数据库分析UBC基因家族在木质部发育过程中的表达模式,选取在发育中表达丰度最好的UBC8/10 进行研究。创制pPagUBC8/10∷G US转基因杨树后,通过GUS染色分析UBC8/10 在不同组织中的表达模式。通过创制过表达转基因杨树,进行生长表型观察。通过组织切片显微观察,分析UBC8/10 对杨树发育的影响。通过与木质部发育相关转录因子库进行酵母双杂,筛选出可能与其互作的蛋白。[结果]通过原位PCR和对pPagUBC8∷GUS转基因杨树进行GUS染色后的切片结果显示PagUBC8主要在原生木质部和成熟的韧皮部中表达。生长室培养8 周的PagUBC10 过表达杨树与野生型杨树相比,叶片面积减少、木质部宽度减少、韧皮纤维的层数出现厚度差异。此外,通过酵母双杂筛库,初步筛选出了多个可能与PagUBC8/10 互作的蛋白,为进一步探究PagUBC8/10 的作用机制提供了思路。后续我们将通过PagUBC8 过表达杨树和PagUBC8/10 的CRISPR-Cas9基因编辑植株来进一步探究PagUBC8/10的功能,通过BiFC、Co-IP进一步验证候选蛋白的互作关系。[结论]PagUBC8/10主要在杨树的原生木质部和成熟韧皮部中表达,在杨树茎进行早期次生生长的时期,可能通过与木质部发育相关转录因子互作参与木质部发育调控。
发布时间:2026-01-28
289. 剪接因子PagSCL28a介导的可变剪接对杨树木材发育的调控机制研究
摘要: [目的]选择性剪接(Alternative splicing,AS)是调控真核生物基因表达的重要机制,可增强转录组和蛋白质组的多样性。参与AS的剪接因子SR基因家族在多种植物生长发育过程中发挥重要作用。明确 PagSCL28a 在选择性剪接和次生生长信号转导过程的分子机制,为杨树分子育种提供基因资源并为材性改良奠定基础。[方法]通过基因表达数据库分析杨树SCL28a的组织表达量,对带有GUS标签的转基因植株进行化学染色分析其在不同组织中的表达模式。构建 35S∷PagSCL28a-GFP融合表达蛋白载体,以观察该基因编码蛋白的亚细胞定位情况。并创制CRISPR/Cas9基因编辑突变体和过表达转基因植株,确定不同表达水平SCL28a对杨树次生组织发育的影响。最后通过全长转录组测序对可变剪接进行差异分析以及多种实验验证与SCL28a互作的蛋白以明确其作用机制。[结果]通过对不同组织中的表达情况分析,初步判断PagSCL28a在杨树茎段不同节间中的第 5、9 节间表达量较高,根和第 1 节间的表达量较低。亚细胞定位显示SCL28a定位在细胞核中。并通过CRISPR/Cas9 进行基因组编辑,过表达则将基因构建在有35S强启动子的载体pMDC32 上,遗传转化后获得基因过量表达和基因敲除的转基因‘84K’杨。再通过表型分析、茎组织切片分析和生理指标的测定等,进行基因功能分析,目前PagSCL28a过表达株系有株高变矮、木质部减少、茎段直径变窄、茎段长度变短、幼嫩节间变红的趋势。敲除株系表型则表现为株高增加、木质部加宽加厚。酵母双杂交筛选得到的与SCL28a互作蛋白SND2,目前已通过BiFC验证。未来期望通过多种蛋白互作验证实验进行进一步确定,并利用全长转录组分子将得到的转基因系进行可变剪接差异和基因表达的联合分析,来共同解析SCL28a通过介导的剪接作用机制参与杨树次生生长的生物学过程。[结论]本研究以验证PagSCL28a基因对次生生长的影响机制及信号传递过程,深入了解剪接因子的功能和作用机制,可以揭示其对木材品质形成的精准调控机制。
发布时间:2026-01-28
290. PagSOD2参与调控杨树木质部发育
摘要: [目的]活性氧(reactive oxygen species,ROS)是植物细胞正常代谢中的一类天然副产物,包括超氧阴离子(O2·-)和过氧化氢(H2O2)等。ROS在植物体内可作为关键信号分子调节植物生长发育,然而尚不明确 ROS 在木本植物维管组织发育中的具体作用。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)作为存在植物体内酶促抗氧化剂之一,在维持ROS的平衡中发挥重要作用。探究ROS在杨树维管组织发育中的调控作用可为木本植物维管组织发育的分子机制提供新的理论基础。[方法]本研究以 84K杨(Populus alba×P.glandulosa)为材料,通过分析杨树SODs基因在不同组织部位的表达模式,筛选出在韧皮部、发育木质部和成熟木质部中的表达量相对较高的目标基因PagSOD2.进一步创制proPagEXPA 1∷PagSOD2过表达转基因植株结合植物维管组织形态结构观察进行结果分析。[结果]PagSOD2 过表达转植株较野生型植株表现为株高减小。组织化学染色结果显示 PagSOD2 过表达植株维管形成层层数减少,木质部宽度较野生型植株减少。生长素免疫定位分析结果显示,PagSOD2过表达植株维管形成层部位较野生型生长素信号较弱。由此推测,低水平的ROS降低了生长素的含量,抑制维管形成层细胞增殖。此外转基因株系导管数量和导管面积比增加,纤维细胞横截面积增加且长度增长。扫描电镜结果显示PagSOD2过表达植株较野生型植株纤维细胞细胞壁变薄。对细胞壁组分进行分析发现 PagSOD2 过表达植株木质素含量减少。[结论]ROS参与调控维管形成层细胞的增殖和木质部细胞分化。
发布时间:2026-01-28
291. RNA m6A去甲基化酶ALKBH9B在杨树木材发育中的功能研究
摘要: [目的]m6A(N6-adenosine methylation)修饰是广泛存在于mRNA上的甲基化修饰,其由甲基转移酶(Writers)、去甲基化酶(Erasers)和m6A识别蛋白(Readers)三部分组成,有研究报道在木材发育过程中,发现与木材形成相关的基因中有很多基因的转录本中含有m6A修饰,这表明m6A修饰在该过程中起着重要作用。但是,ALKBH9B作为m6A修饰去甲基化过程中的关键基因在杨树木材发育过程中的功能仍有待探索。[方法]本研究以84K杨(Populus alba×P.glandulosa,‘84K’)为材料,通过对杨树不同组织部位提取RNA进行荧光定量PCR和构建PPagALKBH9B∷GUS载体进行基因表达模式分析;构建 35 S∷PagALKBH9B-GFP 融合表达蛋白载体,通过农杆菌介导的瞬时转化烟草观察该基因编码蛋白的亚细胞定位情况;构建 35S∷PagALKBH9B和Crispr/Cas9 的PagALKBH9B基因编辑载体,通过叶盘法转化杨树获得稳定遗传的过表达和基因编辑株系;通过酵母双杂交、双分子荧光互补和双荧光素酶互补实验寻找PagALKBH9B 的互作蛋白,解释该基因的功能;通过 m6A-seq 寻找该基因对木材发育相关过程中的哪些基因进行去甲基化修饰,从而分析影响其木材发育的作用机制。[结果]通过荧光定量PCR发现PagALKBH9B 在杨树的形成层及靠近韧皮部的区域表达较高,并且通过对 PPagALKBH9B∷GUS 转基因杨树进行 GUS 染色对其切片观察后得到了验证,而且通过瞬时表达烟草观察发现该基因编码蛋白的亚细胞定位于细胞质;通过前期酵母双杂交筛库实验初步得到了可能互作的蛋白(HsfB3a、HsfB3b和MYB3),为进一步探究PagALKBH9B的作用机制提供了思路;在对得到的Pagalkbh9b-KO和PagALKBH9B-OE株系在温室培养七周后观察,Pagalkbh9b-KO株系相比野生型株高较高,而过表达株系与之相反;对这些株系的第15节间切片观察后发现KO株系与野生型相比木质部占比减小,导管个数变少,而单个导管面积增大,而OE株系与野生型相比木质部占比无显著变化,但导管个数增多,而单个导管面积减少。此外,前期研究发现PagALKBH9B可能参与叶片愈伤不定芽诱导过程,且可能受WOX11/12a调控,所以也对转基因株系的叶片进行愈伤诱导,在培养4天和8天后发现Pagalkbh9b-KO株系相比野生型诱导愈伤的能力更快,而PagALKBH9B-OE 株系相比野生型无显著变化。[结论]PagALKBH9B 在叶片诱导成为愈伤的过程中起到抑制作用,可能是由于 PagALKBH9B 对形成愈伤相关的某些基因去除甲基化修饰而导致这些基因失去功能,该基因缺失后,相关基因恢复甲基化修饰,使愈伤组织更早向初生生长状态转换,缩短了无性繁殖育种进程。
发布时间:2026-01-28
292. 杨树重要性状基因挖掘与功能验证
摘要: 杨树是世界重要绿化造林树种,我国不仅拥有多生态区杨树天然资源,还培育出了许多优良杨树品种,这些杨树种质资源为开展分子研究提供了丰富的试验材料。为缩短林木育种周期,提高杨树人工林生产力,培育高产高抗优质林木新品种,历时近 10 年,开展了杨树派间杂交和重要性状关键候选基因挖掘。利用课题组培育的速生高产杨树优良品种丹红杨、我国乡土杨树天然优异种质小叶杨(通辽 1号)分别为母本和父本,获得F1 代杂交群体,对两个亲本和子代重测序,构建了高密度遗传图谱,在生理、生根、抗旱、材性和氮利用等表型测定的基础上,通过QTL定位、转录组、代谢组等多组学,挖掘重要性状调控关键基因。对13个叶片形态和生理性状QTL定位,发现调控叶片形态、生理性状的QTL位点分别为109个、55个以及候选基因 180个;水培试验测定了 12个不定根和茎相关表型性状,发现 150个QTLs位点和 143个候选基因;室内干旱胁迫试验,定位分析发现 208个QTL位点、187 个候选基因;9个生长和木材品质性状测定,检测到与生长和木材品质相关的QTLs位点 237 个和关键候选基因 571 个,包括生长和木材物理性质相关的基因 564 个和木材化学成分相关的基因 49 个;对氮利用效率相关性状QTL定位,鉴定了QTLs位点 276 个和候选基因 774 个;同时,对部分基因开展了功能验证。我们的研究挖掘了杨树重要性状调控的大量基因资源,将为林木高产高抗优质新品种分子设计育种奠定基础。
发布时间:2026-01-28
293. 杨树维管组织特异性启动子的克隆与活性分析
摘要: [目的]由于树木世代周期较长,林木育种过程往往非常耗时,基因工程已成为加快林木遗传育种的可行方法。启动子在转录水平对基因表达的调控非常重要,目前用于林木研究的基因工程技术通常使用组成型启动子,如CaMV 35S,可能会导致转基因植株较对照植物生长缓慢、植株变矮、产量下降甚至导致死亡等问题。而通过特异性启动子使基因在维管组织中特异性表达,不仅可以从分子水平了解维管组织的发生、分化过程,还可以利用这些启动子精准调控外源基因表达位置,调节维管植物的生长发育从而满足人类需求。[方法]本研究利用木材形成过程中的单细胞RNA-Seq数据和共表达网络分析,在杨树中鉴定了三个维管组织特异性基因VNS07、PP2-A10 和PXY,它们分别在成熟木质部、韧皮部和形成层/未成熟木质部中表达。并以银腺杨(Populus alba×P.glandulosa)‘84K’为材料,在其基因组DNA中分别克隆到PagVNS07、PagPP2-A10、PagPXY基因的启动子,将启动子片段连接到经改造的pCambia2300-Promoter-35s mini-GUS-35S-eyGFPuv载体中,构建启动子表达载体ProPagVNS07∷GUS、ProPagPP2-A1 0∷GUS、ProPagPXY∷GUS.经农杆菌转化获得转基因植株,采用组织化学染色、荧光定量PCR、GU S酶活检测、原位PCR的方法检测报告基因GUS的表达及活性。[结果]进行原位PCR鉴定‘84K’茎中三个基因的表达,ProPagVNS07、ProPagPP2-A10、ProPagPXY 启动子分别在维管组织的木质部、韧皮部和形成层/未成熟木质部特异表达。为进一步确定表达位置,对转基因植株GUS报告基因进行检测发现,转基因植株GUS表达量及活性显著增加。转基因植株经GUS染色及显微切片分析发现,ProPagVNS07、ProPagPP2-A10、ProPagPXY启动子表达位置与原位PCR结果一致。[结论]所研究的 3 个基因启动子是组织特异性的启动子,可以控制外源基因在次生维管组织中的特定部位表达,通过利用维管组织的结构特征将功能基因与组织特异性启动子融合,增加植物木质部生物量,提高抗逆性,从而充分利用韧皮部、形成层和木质部启动子。本研究为了解木本植物树木发育和木材形成的分子机制提供了新的理论依据和实际应用价值,为基因工程中有目的的控制外源基因在维管组织中的表达研究奠定基础,还可为定向改良树木材性提供手段和依据,这对林业生产实践有良好的实用价值。
发布时间:2026-01-28
294. 中巴常绿杨的引种与栽培
摘要: 中巴常绿杨是A-65/27、A-65/31 和 A-61/186混合无性系统称。35年前,根据中巴两国科技合作第八届会议议定书(8-308项)规定,由巴基斯坦林业研究所引入我国,协作组在多省市经过的试验研究优选出,通过技术鉴定,已经大面积推广 30多年。中巴常绿杨容易繁殖,适应性强,造林成活率高,冬季不落叶或半落叶(此特性在众多杨树品种中是罕见的),生长期长达10个月以上,生长快,主干通直,材质好,适合造纸和木材加工。以往中国由国外引入和国内栽培的杨树,都是冬季落叶的品种,中巴常绿杨无性系作为常绿-半常绿品种首次引种成功,促成我国杨树栽培区扩大到南方亚热带和热带,实现了协作组预定的将杨树栽培区扩大到我国南方的目标。30多年来,在我国南方适宜地区适宜的地块推广中巴常绿杨优良无性系,产生了良好的生态和经济效益,为中国南方发展速生用材林和“四旁”绿化提供了新品种,丰富了中国的杨树种质资源,对生产和杨树育种研究都有实用价值。
发布时间:2026-01-28
295. 氮肥对芳樟幼苗生长、光合特性及叶精油产量的影响
摘要: [目的]为探究不同氮肥(N)水平对芳樟幼苗生长、光合特性和叶精油质量的影响,确定最适宜芳樟幼苗生长的氮肥施用量,为芳樟工业原料林定向培育和优质高效栽培提供理论依据。[方法]以2年生芳樟幼苗为研究对象,采用单因素随机试验,设置不同用量的N肥及不施肥空白对照CK,分析施肥对芳樟幼苗生长、光合特性及叶精油含量的影响。[结果](1)N肥能显著提高芳樟幼苗苗高、地径净生长量、根、茎、叶及全株生物量(P<0.05),且随着N肥施用量的增加,苗高、地径的净生长量表现出先增加后减小的趋势。(2)N肥处理后叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(Isp)、光补偿点(Icp)、暗呼吸速率(Rd)和叶绿素含量均有不同程度的增加,表明适量施用氮肥可以提高芳樟幼苗的光合能力,但过量或不足均不利于幼苗生长。(3)不同施肥处理对叶精油的得油率影响不显著,但能显著提高叶片芳樟醇产量(P<0.05)。(4)相关性分析结果表明,芳樟醇产量与AQY、Pmax、Lsp、Rd呈显著正相关,与Ci呈显著负相关(P<0.05)。(5)将芳樟幼苗生长指标及芳樟醇产量与 N 施用量的关系拟合成一元二次回归方程,得出芳樟幼苗的最佳N肥施用量应为6.44~7.73 g/株。
发布时间:2026-01-28
296. 修枝强度对樟树幼林生长和光合特性的影响
摘要: [目的]探究樟树幼林生长和光合特性对修枝强度的响应,为樟树人工林的定向培育提供技术支撑。[方法]以 5 年生樟树人工林为研究对象,分别设置修除树高 1/4、1/3 和 1/2 以下枝条(T1~T3)3个处理,以不修枝为对照(CK),比较不同修枝强度对材用樟树生长、伤口愈合和光合特性的影响。[结果]修枝后第1年,樟树的胸径和单株材积生长受到抑制,表现出随着修枝强度的增大而降低的趋势;修枝后第2年,各处理胸径和单株材积增长量均有所提升,且T2 处理单株材积增长量显著高于CK.修枝 2 a后,各处理间胸径总增长量差异不显著,但树高总增长量均显著高于CK;T2处理的树高和单株材积总增长量最大,且显著高于其他处理。修枝伤口愈合率随修枝强度和伤口离地高度的增大而升高,伤口完全愈合率随伤口离地高度的增加而升高。T1、T2处理可显著提高樟树叶片的净光合速率(Pn)和瞬时羧化效率(CE)。[结论]修除树高 1/3 以下枝条(T2 处理)为樟树幼林适宜的修枝强度,既不影响樟树正常生长,又能促进优良树体建成。
发布时间:2026-01-28
297. 柠檬醛型樟叶片不同生长时期单萜合成差异
摘要: [目的]明确柠檬醛型樟叶片基因表达与柠檬醛季节变化之间的相关性,深入研究柠檬醛型樟生长过程中单萜的合成规律及其影响因素,有助于建立科学的栽培管理技术,同时有助于确定最佳收割时期。[方法]采用GC-MS对野外大田樟树矮林栽培基地中3 个品种柠檬醛型樟(C1、C2、C3)叶片整个生长周期的精油化学组成进行测定,同时通过qRT-PCR对柠檬醛合成相关基因香叶醇合成酶CoGES和醇脱氢酶CoADH表达进行定量研究。[结果]叶长、叶宽、叶面积均在B-C时期(抽叶后 3-5周)快速升高,C-E时期(抽叶后5-9周)增长速率降低,F时期(抽叶后 12周)后稳定,枝叶总生物量、叶枝比变化趋势相似,在I时期(8 月底)达到最大。不同生长期叶干重出油率为 0.53%-2.79%,高于枝干重出油率 0.48%-0.7%。不同生长期柠檬醛含量C1 为 48.28%-78.38%,C2 为 33.28%-71.78%,C2 为 42.34%-70.46%,在G时期最高。精油总产量C1、C2、C3 均在I时期达到最高,分别为 20.19±1.88、13.8±0.61、16.47±0.87 克/株,且方差分析C1 显著高于C2、C3.不同生长期柠檬醛含量与CoGES和CoADH基因表达量波动相一致,但相关性没有完全达到显著水平。CoGES、CoADH酶蛋白活性与柠檬醛含量变化趋势一致,方差分析表明CoGES、CoADH酶蛋白活性与香叶醛、橙花醛含量显著相关,进一步证实CoGES和CoADH基因与柠檬醛合成相关。[结论]选择C1作为柠檬醛优良品种,综合柠檬醛含量、精油产量及生物量确定柠檬醛型樟最佳采收期为7-8月。
发布时间:2026-01-28
298. 根系损伤强度对不同规格白杨物候及生长特性的影响
摘要: [目的]探究不同形态大小与断根起苗移栽强度对白杨当年物候变化及生长特性的影响,为形态差异毛白杨响应根系损伤及应对措施提供理论依据和指导。[方法]采用双因素试验设计,季末在 20加仑桶种植的一年生“北林雄株一号”白杨中筛选大苗(高 308.75cm、胸径15.94mm、地径28.47mm)、中苗(高 238.00cm、胸径 11.07mm、地径 24.20mm)和小苗(高 138.92cm、胸径 6.59mm、地径 14.87mm)3种形态苗木,次年3月断根幅度以地径为基础形成低强度损伤(P1-15倍地径)、中等强度损伤(P2-7.5倍地径)和高强度损伤(P3-3.75倍地径),模拟不同断根起苗强度,同时设置不损伤对照组(CK)模拟未断根苗木。处理后观测成活率及干梢率,定期观测叶、根物候,逐月测定树高、胸径及地径生长,通过拟合logistic生长曲线确定速生期关键物候指标,结合生长季末终态差异特征,综合分析苗木形态大小对根系损伤强度的响应情况。[结果]根系损伤强度和不同形态大小对白杨当年物候变化及生长特性影响显著。随着树木形态的增大和根系损伤强度的增加,树木的干梢率显著上升,大树的中、高损伤强度对干梢率的响应尤为显著;随着形态增大及根系损伤增强显著推迟了展叶始期、展叶盛期,但提前了季末落叶期,速生期单叶面积随着根系损伤显著降低,新根萌发期在所有损伤处理都比未损伤处理提前;通过 logistic 模型拟合的曲线显示,根系受损的树木生长曲线比对照组更加平缓。随着大小的增加地径最大生长速率逐渐变小。在大苗和中苗中,随着损伤强度的增强,茎高最大生长速率、胸径最大生长速率均表现出速率显著下降的趋势,而小苗中各生长速率没有差异。任何处理的成活率、速生期开始、结束日期及速生期持续时间没有显著差异;随着苗木形态的变大,季末苗木树高、胸径、地径、H/RCD及DBH/RCD都逐渐增大,地径增量逐渐减小。而树高、胸径增量,在对照组及损伤强度低的处理下随着树高逐渐增大,但在中高强度损伤下表现为逐渐降低的趋势,H/DBH 的变化没有明显规律。随着损伤强度的增加,树高、胸径、地径及其增量,H/RCD 及DBH/RCD 都逐渐降低,H/DBH除大苗高强度处理显著高于其他外,其他大小随着损伤强度增大也逐渐减小。PCA 分析也验证了物候及生长变量的相关性和变化趋势。[结论]除轻度损伤外,中、重度根系损伤强度均对不同形态大小白杨产生不利影响,随着损伤强度增加均表现出生长指标的降低以及叶物候的推迟,但提前了根系萌发时间。形态大小对相同损伤强度苗木季末生长响应有差异,根系损伤对更大的苗木影响的幅度更大,只有地径增量表现出相反的趋势。因此,应充分考虑苗木形态大小和起苗强度的叠加效应,对于揭示毛白杨造林当年缓苗机理具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
299. 青钱柳嫩枝扦插的生根过程中内源激素变化及其转录组分析
摘要: 植物的扦插繁殖关键在于不定根的形成,植物激素可以对不定根的形成进行调控,植物激素是影响不定根形成的重要因素之一。青钱柳(Cyclocarya paliurus(Batalin)Iljinsk.)是具有多种利用价值的多功能珍贵树种,但生根困难的问题导致青钱柳优良品种的繁殖面临瓶颈。本研究通过设计 10个激素配方处理,找出促进青钱柳嫩枝扦插不定根形成的最佳激素配方,并探讨其激素调控机制。(1)不同激素配方对青钱柳嫩枝扦插生根过程和生根参数均有显著影响(p<0.05),其中H3 配方(SR3:IR3=1:1)的生根率(93%)和根系质量指数最高。(2)在不定根形成的不同阶段取样的插穗中,检测到的植物激素浓度及其比值存在显著差异(p<0.05),并且在不定根形成期间,每种植物激素的含量变化很大。(3)转录组分析结果表明在青钱柳扦插生根过程中共鉴定出 12028个差异表达基因,KEGG富集分析表明,在所有对照样品中,共有19个KEGG通路显著富集,其中 253个差异表达基因与植物激素信号转导有关。本研究进一步筛选出了45个参与生长素信号转导的差异基因,25个细胞分裂素信号通路的差异基因,20个脱落酸信号通路的差异基因,以及7个赤霉素信号通路的差异基因。本研究结果不仅优化了青钱柳扦插生根的激素配方,还揭示了青钱柳扦插不定根形成过程中的激素调控机制。
发布时间:2026-01-28
300. 抚育间伐对华北平原毛白杨人工林各器官化学计量特征和叶片养分重吸收的影响13
摘要: [目的]通过对抚育间伐后不同时期毛白杨各器官养分含量、化学计量特征和养分重吸收的监测,解释林木器官尺度对不同间伐强度下光照、水、养资源的响应状况,同时对该区域毛白杨人工林培育管理提供理论支撑。[方法]以华北平原 8 年生三倍体毛白杨 S86 人工林为研究对象,设置三种间伐强度:不间伐(NT)、隔行间伐(间伐 50%,T50)、隔行隔株间伐(间伐75%,T75)。通过对林木叶、枝、干、根进行取样,分析毛白杨年内生长旺盛期和生长末期的各器官养分含量、化学计量比、叶片重吸收效率和相对重吸收率,从而探究不同时期叶片养分含量、化学计量特征和重吸收之间的耦联关系。[结果]1)两个时期综合来看,间伐强度仅对叶片磷含量和树干碳含量存在显著影响;而在生长末期,间伐能够显著提高钾在叶片中的积累,T50 和T75相较于NT分别提高了 33.43%和 35.74%。2)C/N、C/P、C/K表示在碳稳定作用下吸收氮、磷、钾养分的能力,可作为判断植物养分吸收速率和利用效率的指标,生长旺盛期和生长末期两个时期叶片C/N、C/P、C/K、N/P差异显著;此外相比于枝、干、根,叶片的化学计量特征更易受到时期、间伐及其交互作用的影响,其中间伐强度对毛白杨叶片的 C/P和 N/P 影响显著。3)不同间伐强度下毛白杨叶片氮的重吸收效率(NRE)为14.64%~24.55%,磷的重吸收效率(PRE)为 18.87%~34.97%,钾的重吸收效率(KRE)为 7.00%~33.59%;随着间伐强度的增加,叶片钾回流效率降低,间伐 50%和间伐 75%分别使林木钾重吸收效率显著降低 53.56%和79.16%。4)养分含量和养分重吸收效率之间存在显著的相关关系,成熟时期叶片为正相关关系,凋落叶片多呈负相关关系;凋落叶片N/K(N/Ksen)、成熟叶片N/K(N/Kgr)、凋落叶片磷含量(LPsen)对养分重吸收的贡献率排在前三,分别为40.8%,17.6%,12.8%,其中N/K sen对养分重吸收影响显著。[结论]不同时期毛白杨各器官养分吸收和利用策略不同,毛白杨生长旺盛期和生长末期间叶片碳、氮、磷、钾含量均存在显著差异。抚育间伐主要对叶片和树干存在影响,间伐强度改变了叶片磷含量和树干碳含量,同时对叶片的C/P、N/P 产生显著作用。间伐后,毛白杨叶片KRE发生改变,但间伐强度对 NRE、PRE 和相对重吸收率无调控作用,其中 N/Ksen是影响养分重吸收的关键指标。此外,基于“N/P阈值假说”,N/P<14预示植物生长受到氮限制,而不同间伐强度下N/P范围为10.05~11.06,表明该区域毛白杨林木生长受到氮素限制,建议在抚育间伐后的林分管理中增施氮肥;其次,结果显示NRE/PRE<1,基于“相对重吸收假说”,在增施氮肥中配以适量磷肥,能够促进林木生理代谢,提高林木的生长潜力。
发布时间:2026-01-28
301. 不同施肥处理对香花油茶生长动态的影响
摘要: [目的]探究不同施肥处理对香花油茶幼苗生长动态的影响。[方法]以 1 年生香花油茶“义臣”扦插苗为材料,5种施肥处理分别是CK:不施肥处理、T1:0.5 g/株复合肥+0.05 g/株磷酸二氢钾、T2:1.0 g/株复合肥+0.05g/株磷酸二氢钾、T3:1.5 g/株复合肥+0.05 g/株磷酸二氢钾、T4:2.0 g/株复合肥+0.05 g/株磷酸二氢钾,通过观测不同时期香花油茶幼苗的苗高、地径生长量,分析不同施肥处理对香花油茶幼苗的苗高和地径的影响,并利用Logistics拟合不同施肥处理下香花油茶幼苗苗高和地径的年生长动态,得到Logistics方程表达式,从而求出香花油茶幼苗的生长拐点和拐点生长量。[结果]结果表明:在T3施肥处理(1.5 g/株复合肥+0.05 g/株磷酸二氢钾)下,香花油茶幼苗的苗高总增长量最大,较CK不施肥处理增长了34.05%,差异显著(P<0.05),T2施肥处理(1.0 g/株复合肥+0.05 g/株磷酸二氢钾)的地径总增长量最大,较CK不施肥处理增长了 55.56%,差异显著(P<0.05)。5种不同施肥处理下香花油茶的苗高和地径都呈S型曲线生长。利用Logistics拟合不同施肥处理下香花油茶苗高和地径的年生长动态,决定系数R2都大于0.95,方程拟合度较高,此外,各施肥处理的苗高、地径生长拐点均迟于不施肥处理,拐点生长量大于CK不施肥处理。[结论]综上,不同施肥处理可延长香花油茶苗木的快速生长期,提高苗木生长量,从而提高苗木质量。
发布时间:2026-01-28
302. 文冠果土壤微生物研究进展
摘要: 文冠果作为一种耐瘠薄、耐干旱、耐盐碱的木本油料树种,广泛分布于我国北方地区。土壤微生物数量庞大、种类繁多,是重要的分解者,在物质循环和能量流动中扮演着重要角色,对生态环境的作用不容小觑。[研究目的]近年来,随着对文冠果功能性价值的深入研究,其土壤微生物研究逐渐成为热点。这些微生物不仅与文冠果的生长发育和养分吸收密切相关,还可能对其抗逆性、产量和品质等产生重要影响。通过深入系统地研究文冠果形态特征、生态习性、种植现状和适宜土壤特性,探析文冠果土壤微生物研究历程和重要发现,汇总土壤微生物种类、功能、影响因素和研究技术方法,揭示文冠果土壤微生物在生态系统服务中的关键作用,从根本上了解文冠果的生长机制,为优化文冠果的栽培管理、提高土壤生产力及文冠果产业的可持续发展提供科学意义和实际应用价值。[研究进展]目前,文冠果土壤微生物的研究主要集中在文冠果根际土壤微生物、根系内生真菌、根部瘤状物的微生物群落结构及其对植物生长和土壤养分循环的影响等方面。从传统的纯培养技术到现代的分子生物学技术,再到多组学研究的发展,利用多样、高效的研究方法和技术,对土壤微生物的群落结构、功能及它们在生态系统中的作用进行分析,总结土壤微生物对文冠果生长和生态环境的潜在影响。[发展方向]未来,我们应进一步挖掘文冠果土壤微生物的代谢能力和生态功能,研究文冠果根系与土壤微生物间的互作机制,分析文冠果土壤微生物对不同环境压力的响应机制,如在干旱、盐碱、重金属污染等环境抗逆性方面的作用,并研发文冠果专用的微生物菌肥,以改良土壤、提高文冠果的产量和品质,为文冠果的高效、可持续种植提供更加科学、全面的理论支持和技术指导。
发布时间:2026-01-28
303. 短光周期诱导蓝莓花芽分化并涉及碳水化合物代谢和VcCO3基因调控
摘要: [目的]花的诱导对多年生木本植物至关重要,并受环境因素的影响。在温室中生长的蓝莓的花芽在秋季和春季都会形成,为了阐明温室蓝莓花芽诱导的调控机制,特别是春秋两季花芽分化的异同,并充分利用蓝莓春季形成花芽。[方法]以温室中生长的蓝莓为研究对象,分析了温室中花芽分化的表型特征,并研究了蓝莓花芽形成诱导过程中光周期和温度变化之间的关系。之后对春秋两季花芽诱导关键阶段的转录组进行了分析。此外,我们还构建了一个调控网络,以突出与碳水化合物代谢相关的关键基因和代谢产物。并且我们全面研究了与昼夜节律相关的转录因子 VcCO3在不同光周期条件下的结构和功能特征。[结果]通过春季和秋季两次成花诱导过程的转录组分析表明,在春季,与DNA复制、植物昼夜节律以及淀粉和蔗糖代谢有关的代谢途径显著上调。相比之下,与氮代谢和植物激素信号转导相关的代谢途径在秋季出现上调。此外,春秋两季的核心代谢途径也存在差异。秋季涉及的代谢途径主要是苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和一些次生代谢产物的生物合成,而春季主要是淀粉和蔗糖代谢、脂肪酸合成和内质网蛋白质加工。碳水化合物代谢的调节在不同季节也有所不同,秋季主要是蔗糖水解,春季则是蔗糖向淀粉的转化。昼夜节律和光合作用相互调节,可能有助于利用糖类促进花芽发育。进一步的研究强调了 CO-FT 在蓝莓花芽形成过程中的核心作用。亚细胞定位显示VcCO3基因主要定位于细胞核中,通过对蓝莓花芽分化过程进行长短日照处理,发现VcCO3基因响应日长变化。此外,通过蓝莓中的瞬时表达和异源转化发现VcCO3能刺激下游基因 VcFT、VcLFY、VcAP3 和 VcSOC1 的表达,这些基因参与蓝莓的成花诱导,并响应短光周期。同时,VcCO3表现出与糖代谢基因 VcSUS的密切联系,可以促进蔗糖水平的提高。[结论]本研究揭示了短光周期对蓝莓花诱导过程的显著影响,在春季和秋季之间观察到了不同的花诱导代谢途径。VcCO3对短日光周期的反应灵敏,有效地促进了花的诱导,并与 VcSUS密切相关,从而增加了蔗糖的积累。
发布时间:2026-01-28
304. 不同土壤环境下内源激素的变化及其与根系构型的相关性
摘要: [目的]探究不同土壤环境下柏木细根内源激素的变化及其与根系构型的相互作用,了解柏木细根根系构型的适应策略,探讨不同根序内源激素对根系构型的影响,旨在为柏木细根生长调控提供科学依据。[方法]以遂宁、绵阳、德阳、广安四个地点的川中丘陵地带的柏木为研究对象,采用根系寻踪法挖取根系,测定柏木 1-5 级细根的生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸内源激素含量,根系拓扑指数、连接长度、分支率等构型特征及其对应林下的土壤理化性质,分析土壤环境及其细根激素与根系构型的关系。[结果]1)不同地点中广安、遂宁、绵阳的根系更靠近鱼尾形分支模式,德阳的根系更靠近叉状分支模式。四个地点柏木根系分支前后的横截面积基本相等,符合Leonardo da Vinci法则;对柏木根系构型特征进行主成分分析,结果表明影响程度最大的是拓扑指数、根系连接长度、数量。2)柏木细根脱落酸含量随根序从1级到5级的上升而降低。生长素、赤霉素和细胞分裂素含量随根序从 1级到 5级的上升而增加。3)对根系构型与内源激素特征进行相关性分析,脱落酸与根系拓扑结构指数、连接长度呈显著正相关(P<0.05),与Rb、R1/R2、R2/R3呈负相关;赤霉素、细胞分裂素、生长素与根系拓扑结构指数、连接长度呈显著负相关(P<0.05),与Rb、R1/R2、R2/R3呈正相关。4)速效钾是影响柏木细根内源激素变化的主导因素。[结论]不同土壤环境下内源激素的变化及其与根系构型的相关性,揭示了植物会通过调控内源激素含量的变化改变根系构型,以适应土壤环境的变化。首先,不同土壤环境影响柏木根系内源激素含量。细根ABA含量表现出随水分、养分降低而增高,而GA3、ZT、IAA相反。其次,柏木根系内源激素在土壤环境变化时具有较强的调控性,且主要通过 1-3 级细根内源激素调控植物在土壤环境异质时的可塑性变化。最后,根系构型特征与内源激素之间关系密切。其中,ABA 含量升高时,根系构型表现为连接长度增加、分支率低的鱼尾形分支模式。所以,在资源匮乏的土壤中,柏木胁迫内源激素ABA增高将根系构型塑造为鱼尾形分支以提高资源获取效率及逆境抵御能力。
发布时间:2026-01-28
305. 无患子嫁接亲和性评价及预测模型研究
摘要: [目的]嫁接成活是一个复杂的过程,但成活率高并不一定代表嫁接亲和。嫁接亲和意味着砧穗间成功愈合并正常发挥其各组织功能。本文对不同无患子嫁接组合进行成活率和生长情况调查,建立全新的无患子嫁接亲和性评价体系,这将为无患子嫁接亲和性预测及良种推广提供理论支撑。[方法]以广东省云浮地区筛选得到的 5份优良育种材料为接穗,3个半同胞家系实生苗为砧木,得到15 个嫁接组合。统计其成活率和生长情况,利用CRITIC法计算权重,获得无患子嫁接亲和性评价模型。针对 15个嫁接组合接穗叶片的生理特性,利用方差分析、聚类分析和线性回归模型等,探究嫁接亲和性评价模型的准确性。[结果]1)无患子嫁接亲和性评价公式为:Graft compatibility index(GCI)=0.4429*穗砧增长比+0.5571*成活率,亲和性指数最高的组合为 5/DF,GCI=2.28;亲和性指数最低的组合为 26/GL,GCI=0.89.2)各嫁接组合间渗透调节物质、抗氧化活性及光合能力均呈现极显著差异。3)对 9 个叶片生理性状进行聚类分析,将14个嫁接组合分为 3个类群:类群Ⅰ为低亲和性类群,分别为 5/GL、7/DF、26/GL、5/FL、7/FL,亲和性指数均值为1.07;类群Ⅱ为中亲和性类群,分别为 3/FL、26/DF、3/GL、21/FL,亲和性指数均值为1.52;类群Ⅲ为高亲和性类群,分别为 21/GL、5/DF、7/GL、21/DF,亲和性指数均值为 1.79,相同类群中不同嫁接组合生理特性相似度较高。4)使用多元线性回归得到回归方程 GCI=3.511+1.708*POD-1.4*叶绿素a-0.048*可溶性糖。9 个自变量中 6 个自变量被剔除,基于叶绿素a、可溶性糖和POD含量建立嫁接亲和性预测模型,F检验的显著性p<0.01***,水平呈现显著性。模型表明嫁接亲和性与POD含量呈显著正相关(p<0.01***),与叶绿素a(p<0.01***)和可溶性糖(p<0.01***)含量呈显著负相关。最终结合聚类分析和皮尔森相关性分析得到一致结果,表明模型准确。[结论]嫁接成活率不能完全代表嫁接亲和性,嫁接植株的生长情况同样是嫁接亲和性的重要评价指标。相较于仅使用成活率指标评价嫁接组合是否亲和更具科学性。接穗叶片的POD含量、可溶性糖含量和叶绿素a含量与砧穗间亲和性具有显著相关关系,这将为无患子嫁接亲和性预测提供理论基础和数据支撑;良好的预测模型将显著提升良种选育和推广效率,促进无患子产业发展。
发布时间:2026-01-28
306. 不同砧木对5年生芽苗砧嫁接油茶叶片解剖结构及其生理特性的影响
摘要: [目的]为探究不用砧木对嫁接油茶初果期叶片结构、生理的影响,揭示砧木对地上部分存在的影响规律,分析叶片结构与生理之间的关系,为油茶芽苗砧嫁接育苗砧木的选择奠定理论基础。[方法]以‘赣无 2’、‘赣石 83-1’、‘赣 8’为砧木嫁接‘赣无 2’穗条培育同穗异砧嫁接组合,5 年生(初果期)时调查这些嫁接植株叶片解剖结构、抗性生理、光合特性以及叶绿素荧光特性,分析不同砧木组合的差异及嫁接油茶叶片结构与生理之间的关系,探讨砧木品种对 5 年生油茶芽苗砧芽嫁接体的影响。[结果](1)同穗不同砧组合在叶片解剖结构上存在显著差异,其中‘赣无 2’砧木组合在叶片厚度(330.15 μm)、栅栏组织厚度(180.97 μm)以及海绵组织厚度(149.19 μm)均显著高于其它组合,栅/海比最低(1.22),其叶绿素(12.61 mg/g)含量显著低于其它组合。(2)砧木品种对嫁接体 5年生时叶片可溶性蛋白含量影响显著,对可溶性糖含量影响不明显。赣8在可溶性蛋白含量也是最高为 3.51 mg/g,赣 8作为砧木在栅栏/海比(1.28)最高,说明赣 8的抗旱性最显著。(3)砧木品种对4种抗氧化酶(SOD、POD、CAT、MDA)活性无显著性影响,这可能是由于取样时间在胁迫较少的 5月,抗氧化酶尚未启动保护程序。(4)对叶片的Fo、Fm、Fv/Fm、qP、qN无显著影响,对叶片日光合的胞间CO2 浓度、气孔导度和叶绿素荧光特性中的 Y(Ⅱ)值和ETR值有显著影响,‘赣无2’本砧组合光系统Ⅱ实际光化学量子效率和表观电子传递效率都处于较高水平,这可能由于本砧组合的亲和性较高的原因。[结论]同穗不同砧木嫁接植株 5年生(初果期)时叶片结构和生理特性均会存在差异,‘赣8’作为砧木在栅栏/海绵组织厚度和可溶性蛋白含量均为最高,抗旱性更强;‘赣无 2’本砧叶绿素含量显著低于其它组合,其栅/海比与叶绿素呈正相关,可溶性糖含量最高,本砧组合光系统Ⅱ实际光化学量子效率和表观电子传递效率较强,适应性更强。
发布时间:2026-01-28
307. 珍稀乡土树种混交林造林初期对土壤活性有机碳组分的影响
摘要: [目的]农耕地造林被认为是增加土壤碳储量和减缓气候变化的有效策略,不同来源的有机碳(SOC)在形成、周转时间和功能方面的差异,对气候和环境变化会表现出不同的周转行为和响应。与纯林相比,多树种混交或者阔叶树种混交可以获得更高的生产力和更大的碳积累量,同时,造林树种、母质、森林经营方式等也会对SOC造成影响,因此,土壤有机碳储量及其活性有机碳(LOC)组分对退耕还林的早期响应仍不明晰。研究混交林土壤有机碳及其组分分布状况和变化规律,阐明造林初期不同林型土壤固碳能力差异的驱动因子,对健康优良林分的构建与陆地生态系统碳生物地球化学循环的研究具有重要意义。[方法]因此,本研究于2023年采集针阔混交(CBF)、双阔混交(DBF)、多阔混交(MBF)以及未造林地(CK)0-20cm土层土壤,同期对每个样地进行草本多样性调查,通过测定土壤基本理化性质及土壤活性碳组分含量,计算土壤碳库管理指数(CPMI),评价三种混交林对SOC浓度、储量和组分、CPMI的影响,阐明造林初期不同林型土壤固碳能力差异的驱动因子。[结论]结果表明,就 0-20 cm土层而言,造林初期各处理间植物多样性未表现显著差异,但造林增加了植物物种丰富度。DBF增加了土壤SOC、LOC各组分含量以及CPMI,CBF和MBF土壤SOC含量较CK显著减少,混交林显著降低了土壤碳氮比,表明造林改善了土壤养分状况。未造林地的POC/SOC最高,3 种混交林的MAOC/SOC均高于未造林地的POC/SOC,造林显著增加了土壤稳定组分占比。土壤含水量、水解氮、全氮和全磷是影响 SOC和 LOC 组分的主要因素。RDA分析表明土壤有效磷、含水量、孔隙度及植物H和E指数是影响SOC和LOC组分含量的主要土壤因子。SE M表明,植物多样性主要是通过影响土壤理化性质从而间接对SOC和LOC组分造成影响。未造林地和DBF具有较大的提高土壤有机碳的潜力,造林对土壤有机碳稳定性的影响与造林树种及方式有关,不同树种土壤C的稳定性差异较大。总体而言,造林提高了土壤有机碳的稳定性。因此,在未造林地向人工林转变的过程中,有必要加强对土壤有机碳和土壤养分的动态监测,对人工林进行科学合理的管理。
发布时间:2026-01-28
308. 不同砧穗组合对青钱柳生长及叶片经济性状的影响
摘要: [目的]青钱柳是我国特有珍贵树种,具有很高的叶用林发展潜力。为了探究不同砧穗组合对青钱柳嫁接苗成活率、生长和次生代谢物等方面的影响,为青钱柳嫁接苗繁育提供理论支撑,[方法]以湖北五峰(WF)、广西金钟山(JZS)、陕西略阳(LY)种源青钱柳实生苗为砧木,以青钱柳无性系‘LS3’、‘LC4’、‘CR4’为接穗进行枝接,共 9个嫁接组合,分析了不同砧穗组合青钱柳嫁接苗嫁接完全成活后相关生长指标及叶片经济性状的差异,包括苗木成活率,嫁接苗的相关生长指标,嫁接苗叶片黄酮、三萜、多酚等次生代谢物含量。[结果]不同砧穗组合中嫁接成活率差异极其显著,变异系数可达 0.42,变化范围为30%~80%,平均值为 50%。CR4 作为接穗的组合嫁接苗成活率最高,可达 80%,而以LC4 为接穗的嫁接苗嫁接成活率仅为 30%,不同砧木的嫁接苗成活率差异不显著;生长指标方面,不同砧木的嫁接苗各项生长指标均差异显著,各接穗间生长指标均无显著差异砧木差异对上部直径(P<0.01),中部直径(P<0.01),下部直径(P<0.05)和接穗长度(P<0.01)均产生了显著影响;从叶片次生代谢产物来看,不同砧木的嫁接苗黄酮、三萜、多酚含量无显著差异,不同接穗组合的黄酮、三萜、多酚含量差异显著。叶片经济性状指标中,叶片黄酮含量与成活率表现出显著负相关性(P<0.05),三萜、多酚含量与其他指标无显著相关性。[结论]青钱柳接穗差异对嫁接苗嫁接成活率影响显著,不同砧木的成活率变异系数在 0.45 左右,亲和性最高的组合成活率可达 80%。不同接穗的成活率变异系数小于不同砧木的变异系数,因此不同砧木的青钱柳嫁接苗成活率不稳定,而接穗差异对嫁接苗成活率影响显著。砧木差异对嫁接苗生长状况影响显著,相同接穗组合下,生长更旺盛的砧木,嫁接成活率越稳定。青钱柳叶片次生代谢产物含量与接穗差异显著相关,黄酮与嫁接成活率呈显著负相关,CR4 为接穗嫁接成活率较高。青钱柳嫁接成活率与黄酮等次生代谢物含量具有较强联系,较高的黄酮含量可能与青钱柳嫁接不亲和性有关。
发布时间:2026-01-28
309. 青钱柳不同嫁接组合亲和力差异机制研究
摘要: [目的]采用不同砧木、接穗嫁接青钱柳,分析不同嫁接组合接穗生理指标的差异,探讨接穗生理特性与嫁接成活的关系,为青钱柳砧穗嫁接亲和性的早期预测和接穗选择奠定基础。[方法]分别以广西金钟山(JZS)、湖北五峰(WF)、陕西略阳(LY)3个种源的实生砧木与LC4,LS3和CR4三个无性系为接穗共设置9个嫁接组合,采用劈接的方法进行嫁接,测定各嫁接组合砧木和接穗的可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉及过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,并统计嫁接的成活率。[结果]接穗显著影响嫁接成活率,接穗CR4 成活率高达 73%,显著高于以LC4 和LS3 为砧木的嫁接组合。接穗CR4、LC4、LS3都在不同程度上对可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉含量上呈显著影响;而部位因素及穗条组合与各部位结合指标只对可溶性蛋白产生显著影响,对可溶性糖和淀粉均无显著影响。接穗对氧化酶活性有显著影响,接穗LC4的PAL活性最大,接穗LS3 的POD活性最大,接穗LS3的PPO活性最大;部位因素对三种酶活性均无显著影响;而当穗条组合与各部位结合分析时发现,在穗条组合-接穗指标上,POD和PPO的活性呈显著差异,在穗条组合-砧穗结合面指标上,PPO活性呈显著差异,且均为接穗LS3的影响最大,而在穗条组合-砧木指标上,都不呈现出显著差异。相关分析表明,在不同穗条组合-接穗指标上,可溶性蛋白含量呈显著负相关(P<0.05),PAL 活性、可溶性糖含量呈显著正相关(P<0.05);在不同穗条组合-砧穗结合面指标上,PPO活性、淀粉含量呈显著负相关(P<0.05);在不同穗条组合-砧木指标上,P AL活性、可溶性糖含量呈显著正相关(P<0.05)。[结论]接穗对青钱柳嫁接成活率有显著影响,以CR4为接穗成活率最高;可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉、PAL以及PPO活性均可以作为青钱柳嫁接亲和性的评价指标;砧木PAL酶活性和可溶性糖含量会对接穗产生影响,具有较高PAL酶活性和可溶性糖含量的砧木能够进一步提升嫁接成活率,砧穗结合面的可溶性蛋白含量可以一定程度上反应青钱柳嫁接苗的嫁接亲和力。在进行青钱柳砧穗选择时,应重点关注接穗的PPO酶活性指标,其次是砧木的PAL酶活性和可溶性糖含量指标。
发布时间:2026-01-28
310. 香榧结果枝上花果共生的源汇关系特征研究
摘要: [目的]香榧(Torreya grandis ‘Merrillii’)是我国南方特有的经济树种,其种实炒制成的干果富含不饱和脂肪酸和包括金松酸在内的多种生物活性成分,具有很高的营养和保健价值。香榧在生产中经常发生严重的落果现象,座果率在 5%-10%左右,是制约香榧产业发展的重要因素。研究发现光合产物不足,以及在种实发育期汇过多是香榧落果的主要原因。香榧种实的发育需要 17 个月左右,每年4 月到5月初开花授粉后的种实进入为期一年左右的停滞期,在第二年开始突破种鳞,膨大发育。这造成香榧的结果枝在春季同时存在当年生雌花和去年生种实的特殊现象。香榧源汇关系的研究主要在叶源、营养汇和生殖汇之间进行,而当年生生殖器官(雌花及其授粉后的幼种实)与去年生生殖器官之间的生殖汇内关系的研究还鲜有报道。[方法]我们以两年生结果枝为研究对象,将雌花和去年生种实之间的位置关系分为:花与种实串联(C)、花与种实并联(B)、花与种实既有串联又有并联(BC)、有种实无花(S)等 4 种类型。在这 4种共生类型的基础上,通过考察座果率、源汇关系、生化代谢和转录组特征,探索香榧花与种实的互作关系。[结果]结果表明,4 种花与种实共生关系的座果率分别是S:12.5%,B:9.3%,BC:6.4%,C:5.1%;说明香榧花与种实有显著的互作关系,这与我们之前在整株树水平的疏花疏果的实验结果一致。4 种结果枝类型中叶源与生殖汇中的非结构性碳水化合物(NSC)含量与座果率显著正相关,TgSUS和TgSUT 的表达水平与NSC的积累密切相关。[结论]综上所述,香榧在种实发育过程中源小汇大,这导致的同化物竞争现象是调控座果率的关键原因;生殖汇中的当年生雌花和去年生幼种实之间存在明显的相互作用,它们的相对着生位置影响源汇关系。本研究加深了我们对香榧种实发育过程中的源汇调控,为生殖汇之间的互作关系提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
311. 叶面施磷对杉木幼苗根系生长、生物量分配和磷利用效率的影响
摘要: 叶面供磷是一种能够为植物快速补充养分元素的施肥方式,目前有关这种施肥方式是否会对根系应对土壤养分不足的响应策略产生显著影响还不清楚。本文选择同一杉木无性系幼苗为研究对象,采用室内沙培模拟试验,共设置叶面与根部2 种供磷方式,分别进行6个供磷水平处理。结果表明;不供磷处理下,对于叶面与根部供磷方式,杉木幼苗生长、根系形态指标与磷素利用效率差异均未达显著水平(p>0.05),根系表现出相似的觅磷行为;随供磷浓度增加,相比较于叶面供磷,根部供磷方式下杉木幼苗通过根系形态结构调整来改变觅磷行为的特征更明显。根部供磷方式下,杉木幼苗根系的根尖数、根长、表面积和体积变化明显,在供磷浓度为0.06 mmol·L-1时显著大于叶面供磷(p<0.05),分别为479.33±4 5.78、519.44±108.90cm、157.03±32.82cm2、3.80±0.62cm3;除不供磷外,其余供磷浓度下,根系生物量大小表现为根部供磷>叶面供磷,根冠比显著大于叶面供磷,但磷素利用效率显著低于叶面供磷(p<0.05);表明根部供应的磷素极大程度缓解了杉木磷饥饿状态,根系通过形态结构快速调整以寻觅更多磷素。叶面供磷方式下,杉木根系主要通过减小表面积和体积、增大直径等方式减缓根系增生,进而提高地上部、根系与全株磷利用效率,但根系形态结构调整程度较根部供磷方式有所减小。低供磷浓度下(0 mmol·L-1~0.06 mmol·L-1),根系的根尖数、根长、表面积、体积和平均直径低于高供磷浓度(0.13 mmol·L-1~1.0 0 mmol·L-1);但高供磷浓度下地上部、根系与全株磷利用效率有所降低;这表明,叶面供磷方式下,杉木幼苗根系仍表现出一定觅磷行为。综上,叶面与根部供应的磷素一定程度上均能够缓解杉木磷饥饿状态,提高磷素利用效率,叶面供磷方式相比于根部供磷方式对杉木根系感知与响应土壤磷素的干扰影响程度更大,根系更能快速感应到体内磷含量变化。
发布时间:2026-01-28
312. 北亚热带不同林型生态化学计量特征及其微生物碳利用效率
摘要: [目的]探讨叶片、凋落物与土壤化学计量学的关系,明确中国北亚热带混交林与纯林在养分限制上的差异对土壤微生物碳利用效率的影响。[方法]以河南省信阳市南湾国有林场的马尾松纯林(PM)、麻栎纯林(QA)及马尾松-麻栎混交林(PQ)为对象,于2022年进行采样,通过测定叶片、凋落物和土壤的理化性质,土壤胞外酶活性,微生物量等指标,分析三种林分类型与不同土层间叶片、凋落物化学计量特征及氮磷吸收效率的差异对土壤及其胞外酶化学计量特征的影响;对土壤胞外酶活性比例进行矢量分析,并根据生物地球化学平衡模型估算微生物碳利用效率,研究其对土壤养分限制的响应。[结果]三种林型的C、N、P含量差异显著,QA的N含量表现为最高,C:N在 5-30cm土层呈现PM
QA>PQ,说明三种林分土壤间的化学计量失衡存在差异;微生物量仅在 0-5cm土层存在显著差异,QA的微生物量相对较高;在三种林型里,除 0-5cm土层的C循环酶βG活性无显著变化外,C、N、P循环酶均呈现出PM 发布时间:2026-01-28
313. 基于DNA甲基化和转录组测序解析青钱柳雌雄异型异熟开花机制
摘要: [目的]青钱柳是典型的雌雄异型异熟植物,可分为两种交配类型:雌先型和雄先型。其开花特性导致雌雄功能分离,影响了种子的饱满度,不利于人工林的开发和利用。DNA 甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,在植物成花调控和生长发育等方面具有重要作用。因此,本研究利用高通量测序对不同交配类型青钱柳的雌雄花进行甲基化组和转录组的联合分析,探究DNA甲基化对青钱柳开花的调控作用,筛选出与雌雄异熟相关的差异基因,以期为调控青钱柳花期和提高种子质量奠定理论基础。[方法]以不同交配类型的青钱柳为试验材料,定株观测花期物候,收集伸长期的雌雄花,分别命名为dipA_F(雌先型雌花),dipA_M(雌先型雄花),dipG_F(雄先型雌花),dipG_M(雄先型雄花)。利用全基因组DNA甲基化和转录组测序技术获得 DNA 甲基化图谱和转录丰度,比较分析不同样本之间的差异甲基化区域(DMR)和差异表达基因(DEG)。[结果]青钱柳花内的DNA甲基化模式主要有mCG、mCHG和mCHH三种类型,CG位点的平均甲基化水平最高,约48.69%。不同交配类型青钱柳雌雄花的总体甲基化水平表现为dipA_M(10.6%)>dipG_F(10.3%)>dipG_M(10.2%)>dipA_F(10.1%),早开花样本的甲基化水平高于晚开花样本。其中,启动子区域的CHH型甲基化差异较为明显,其DNA甲基化水平的升高可能和DNA去甲基化酶基因表达的降低或甲基转移酶基因表达的升高有关,包括CpDME-D2 和CpDRM-D2.与dipG_F相比,dipA_F中有11556和1113 5个区域分别发生高甲基化和低甲基化表达,但只有 1397个DEG.然而,在不同交配类型的雄花比较组中有 23000 个DRM和 7777 个DEG.联合分析表明,大多数DEGs与DNA甲基化的变化没有直接关系。在不同交配类型的同性花比较组合中,既发生差异表达又发生差异甲基化的基因共1066个,主要富集在磷酸化、蛋白质修饰、催化活性、甲基化酶活性等过程。其中,我们筛选到一些和开花时间、花发育密切相关的基因,如CpaM1st39038,CpaM1st43736,CpaM1st02670,CpaM1st45229和CpaM1st39020等。[结论]青钱柳的DNA甲基化具有组织特异性,随着青钱柳雌花或雄花的发育,DNA甲基化水平逐渐升高。青钱柳雌雄开花不同步的现象不仅与花发育相关基因的差异表达有关,还与差异甲基化有关。
发布时间:2026-01-28
314. 硅钙钾镁肥对苦竹林土壤养分循环及竹笋品质的影响
摘要: 苦竹(Pleioblastus amarus(Keng)keng)是重要的笋材两用竹种,主要分布在浙江、福建、四川等地。苦竹笋富含多种蛋白质、维生素和矿质元素,营养价值高,竹材坚硬、韧性强,可用于乐器和工艺品等制作。为提升苦竹笋、材产量及品质,并避免因过度施肥造成的环境污染,本研究系统开展苦竹林减量化栽培试验,对 2-4年生,密度为18000~20000 株/hm2的苦竹林通过设定不同硅钙钾镁肥配施氮磷钾肥处理(CK:无施肥处理;T1:施加氮磷钾肥(N:170 kg/hm2,P2O5:49 kg/hm2,K2O:75 kg/hm 2);T2:施加硅钙钾镁肥和氮磷钾肥(有效硅:380 kg/hm2,N:170 kg/hm2,P2O5:49 kg/hm2,K2O:75 kg/hm2);T3:施加硅钙钾镁肥(有效硅:380 kg/hm2),每年4月份进行施肥,5月(T1),6月(T2),9月(T3),12月(T4)取土样与叶样),明确不同施肥处理对林地土壤养分循环及笋品质的影响。研究结果表明:T2处理显著提升在0~20 cm土层土壤pH、有效磷和有效硅含量,分别在S2、S4和S4时期达到4.67、5.73 mg/g、和 112.67 mg/g,显著高于CK7.11%、2.33%、123.55%;T2与CK对比显著提高0~20 cm土层钙(+2.72~16.49%)、钾(+4.17~31.99%)、镁(+3.46~8.76%)和锌(+33.33~37.50%)、铜(+8.10%~38.06%)元素的含量,减少铅重金属元素的含量,显著低于CK和T1处理 42.45%;T2处理能提高竹叶全磷含量,在S4 时期达到最大值,为 1.75 mg/g,显著高于CK28.68%,同时能提高镁(+10.08~12.44%)、锌(+111.23~142.69%)、钠(+21.13~171.35%)元素含量;与其他处理相比,T2处理下苦竹笋硬度最大,达4.92 N,淀粉、游离氨基酸、纤维素含量均显著高于其他处理,分别提高 23.26%、31.55%、34.67%。苦竹笋游离氨基酸含量与土壤 pH 值呈显著正相关,可溶性蛋白与土壤全磷呈显著正相关,木质素含量与碱解氮、半纤维素与全磷呈显著负相关。综上所述,硅钙钾镁肥配施氮磷钾肥可以改善土壤及竹叶养分,提高土壤pH值、有效磷、有效硅及钙、钾、镁等元素含量,提高竹叶全磷及镁、锌、钠等元素含量,减少铅等重金属元素在土壤中的富集,减轻土壤污染,还提高了苦竹笋淀粉、游离氨基酸、纤维素含量,改善其适口性,为苦竹笋材两用林可持续经营或者减量化栽培提供理论支撑。
发布时间:2026-01-28
315. 南京椴体细胞胚胎发生体系建立
摘要: [目的]建立南京椴体细胞胚胎发生及再生植株的技术体系,解析南京椴体细胞胚的形态学建成过程,为南京椴无性繁殖体系建立及遗传转化体系奠定基础。[方法]以南京椴未成熟合子胚作为外植体,通过正交试验筛选胚性愈伤组织诱导最适的植物生长调节剂浓度及配比,每25 d进行愈伤组织继代,观察愈伤组织颜色、质地以及胚性分化能力,并记录愈伤组织质量变化;石蜡切片法观察不同愈伤组织内部的细胞结构。诱导胚性愈伤组织形成体细胞胚,将形成的体细胞胚置于不含激素的MS培养基进行培养,进而获得再生植株。[结果]南京椴胚性愈伤组织诱导最适宜培养基配方为MS+3.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L CH+10 mg/L VC+30 g/L蔗糖,pH为 5.8.诱导产生的愈伤组织外观可分为 3类:水渍化半透明愈伤组织、松散型淡黄色愈伤组织、紧密型黄色愈伤组织;石蜡切片观察发现,生长旺盛,质地较为坚硬、紧密,颜色为淡黄色至金黄色的愈伤组织为胚性愈伤组织,胚性细胞在愈伤组织内集中区域不固定,边缘及内部都较为多见。南京椴胚性愈伤组织在MS+3.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA+0.5 mg/L CH+10 mg/L VC+30 g/L蔗糖,pH为5.8的培养基上可诱导形成体细胞胚,出胚率为 55.88%。显微形态观察发现,诱导形成的南京椴细胞胚发育过程包括球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶期胚的时期。将诱导所获得的体细胞胚置于不含任何激素的MS+30 g/L蔗糖的培养基上,暗光培养 5 d后置于正常光照条件下,能形成健康植株。[结论]本研究以南京椴未成熟合子胚作为外植体,建立了南京椴体细胞再生体系,后续可继续培养优化条件提高转化率,推动遗传转化体系建立。
发布时间:2026-01-28
316. 不同经营模式对毛竹林地上地下资源获取策略权衡的影响研究
摘要: [目的]植物性状是反应植物养分循环的重要特征,通过地下根系养分吸收和地上叶片养分吸收之间实现权衡,可有效体现植物获取策略。然而,我们对毛竹,这种克隆植物,如何通过根系养分获取和叶片养分回收间的权衡来表征其生长及功能,以及其中潜在的微生物机制,尤其是不同经营模式对其影响的研究仍然有限。[方法]本研究位于中国亚热带竹林主产区,浙江省安吉,选择研究区的三种不同经营模式,分别是抛荒管理(不施肥且弃耕,无任何经营活动 DM)、常规经营(每两年施肥一次,竹笋常规采收且老竹抚育,CM)和高效经营(每年施肥一次,深耕土壤和清除林下植被,并在毛竹下种植经济植被,HM)。在每个经营模式下设置 3 个重复标准样地,并且在每个标准样地内选择 5 株两年生毛竹,分别采集了鲜叶、凋落叶、鞭根系吸收根和根际土壤样本,量化四个养分库的相关化学计量参数,包括测定鲜叶和凋落叶的养分含量,以及与养分相关的吸收根系形态和构造属性,以确定它们之间的关系和内在机制。[结果]研究结果表明:与CM处理相比,(1)HM处理显著增加了吸收根的比根长度(SRL)和氮重吸收效率(N RE),但也降低了吸收根的组织密度(RTD)。非结构碳水化合物(NSC)的差异变化范围较小,表明在HM处理下的毛竹会通过根吸收和叶吸收两种途径将更多的养分用于支持茎秆生长,存在地上-地下权衡关系;(2)在DM处理中,叶片的NRE显著增加,SRL和RTD变化微弱,非结构碳水化合物(NSC)的差异变化范围较小,表明在 DM 处理下的毛竹通过叶片吸收将养分用于维持茎秆生长,表明抛荒下毛竹的地上养分回收用于自身生长,而根系的养分吸收主要用于维持鞭根生长。(3)DM和HM经营模式下的毛竹林地的土壤有机质(SOM)含量较低,而微生物生物量碳(MBC)和微生物多样性较高。[结论]我们的研究结果证明了高效经营从地上地下促进毛竹生长,而抛荒林地毛竹更倾向于鞭根系生长,强调了根系养分获取和叶片养分回收权衡关系在不同经营模式对毛竹生长影响中的调控作用,并建立与根际土壤的关系,加深理解这种权衡关系的微生物机制。
发布时间:2026-01-28
317. 铵硝态氮添加对干旱下中金杨幼苗碳氮关系的影响
摘要: [目的]阐明添加不同氮素形态缓解干旱下杨树幼苗生长限制的差异及其生理生态机制,为未来氮沉降背景下北方半干旱区杨树人工林的精准氮肥管理提供依据。[方法]本研究以一年生中金杨(Populus deltoides×P.cathayana‘Zhongjin 7’)盆栽扦插苗为试验材料,KNO3为硝态氮氮源,(NH4)2SO4为铵态氮氮源,在透光遮雨棚下用盆栽控水法控制土壤含水量,研究了干旱和铵硝态氮添加对中金杨叶经济性状、抗氧化和氮同化酶活性、碳氮积累与分配的影响,探讨了铵硝态氮添加调控中金杨抗旱性的生理生态机制。[结果]1)中金杨可通过减小叶面积和气孔导度、维持叶绿素含量与Rubisco活性稳定等途径适应土壤干旱,然而叶片 PSII 潜在活性减弱、细胞膜脂过氧化加剧等导致叶片净光合速率和整株生长明显受到抑制。2)铵硝态氮添加均可在一定程度上缓解干旱造成的抑制。添加硝态氮显著降低了叶片非光化学猝灭系数,而添加铵态氮则提高了叶片Rubisco活性,两种氮形态均可显著增强受旱叶片的光合能力,进而促进整株生物量、非结构性碳及全碳全氮的积累,显著缓解了干旱对中金杨生长的抑制作用。3)添加铵态氮和硝态氮对对中金杨的碳氮关系影响存在差异。铵态氮显著增加了地上部生物量分配比例和叶片光合能力,而硝态氮添加对氮同化关键酶活性的影响更大,如叶片内NR和树皮GOGAT活性。[结论]中金杨幼苗可通过调控叶面积大小和气孔导度减少蒸腾耗水适应土壤干旱,维持光合能力。添加铵硝态氮能够显著提高受旱中金杨幼苗的生长状况,其中添加铵态氮有助于提高光合作用和植株地上部分的生物量积累,而添加硝态氮则对氮同化过程影响较大。
发布时间:2026-01-28
318. 不同间伐强度杉木林土壤微生物残体对有机碳累积的贡献
摘要: [目的]分析不同间伐强度下杉木人工林根际与非根际土壤微生物残体碳及其对土壤有机碳贡献的差异,揭示微生物残体对土壤有机碳积累的影响,为杉木人工林可持续经营提供科学依据。[方法]以湖南省宁乡市青羊湖国有林场间伐5年后的杉木人工林为研究对象,间伐强度分别为未间伐(0%)、轻度间伐(20%)、中度间伐(30%)、强度间伐(45%)。分别采集根际与非根际土壤(0-20、20-40cm)样品,以氨基糖为微生物残体标志物,探讨间伐强度和土层深度对土壤微生物残体碳及其对土壤有机碳贡献的影响。[结果]1)随间伐强度增加,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和速效氮(AN)含量先增加后降低,且中度间伐处理下根际土壤SOC、TN和AN含量显著高于非根际土壤(P<0.05);β-葡萄糖苷酶(βG)、1,4-β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性先上升后下降;酸性磷酸酶(ACP)活性、细菌磷脂脂肪酸(B-PLFAs)、真菌磷脂脂肪酸(F-PLFAs)、总磷脂脂肪酸(T-PLFAs)含量随间伐强度增加均表现为先减少后增加再减少的趋势。2)间伐强度、土层深度及其相互作用显著影响土壤细菌残体碳(BRC)、真菌残体碳(FRC)和微生物残体碳(MRC)含量(P<0.01)。随间伐强度增加,BRC、FRC、MRC含量呈先减少后增加再减少的趋势。4种间伐强度下MRC对SOC的贡献分别为32.67~37.86%、31.23~37.93%、28.1 2~30.89%和35.17~41.47%,BRC和FRC占SOC的平均比例分别为9.32%和 24.83%。3)相关分析、冗余分析、回归分析表明,土壤养分和微生物生物量对土壤MRC含量具有显著正向影响,土壤全氮、速效氮、易氧化有机碳、有机碳是影响MRC积累的主要环境因子。[结论]通过综合分析,间伐对杉木人工林土壤化学性质、酶活性、微生物生物量的影响显著。间伐 5 年后,土壤SOC含量在中度间伐林分中最高,而MRC对SOC的贡献在强度间伐最大。
发布时间:2026-01-28
319. 不同土壤环境下柏木细根解剖结构的适应策略
摘要: [目的]植物根系是负责获取水分和养分的重要器官,连接着地上与地下的物质交换,能敏锐的感知土壤环境的变化。细根是根系中最活跃的部分,在个体水平上对树木的生存与生长至关重要,具有重要的生理生态学功能。其中,细根解剖结构和植物的生理生态功能密切相关。在不同土壤环境下,细根解剖结构具有较高的可塑性,影响着细根对养分和水分的吸收与运输功能。因此要进一步研究细根与环境之间的变化关系,了解植物对不同土壤环境的适应机制,这对于森林生态系统的生产力及功能等具有重要意义。同时,柏木(Cupressus funebris)作为一种属中国特有的乔木类树种,在长江流域以南分布较广,在川中丘陵区中种植最多,其具有较强的耐干旱瘠薄特性,在荒山绿化、生态环境建设方面具有重要作用。但在以往研究中,对柏木的研究多集中于不同林分改造措施对林木生长状况、柏木林分土壤理化性质等的研究,对地下根系的解剖结构及其对不同土壤环境条件的响应研究较少。柏木面对土壤环境的变化具有较强的可塑性,从而保证了植物对水分和养分的需求以及正常的生长,这对柏木人工林持续经营和适应性管理等具有重要意义。[方法]为探究柏木细根解剖结构在不同土壤环境下的适应策略,本研究以遂宁、绵阳、德阳、广安四个地点代表川中丘陵地带的柏木人工林为研究对象,研究测定不同地点间柏木的1-5级细根解剖结构与土壤环境因子的关系。[结果]研究发现,细根的解剖结构与土壤环境因子密切相关。低级根主要受到土壤养分的影响。其中,一级细根皮层组织与钾、磷呈正相关,与氮呈现在负相关,二、三级细根与土壤全钾呈正相关,与氮、磷呈现负相关。对于高级根,皮层组织消失,次生维管束组织主要受到土壤水分影响。此外,我们还发现细根官能团的划分并不固定,如土壤水分的减少会促进三级根根向转运根的转化,氮的减少会促进三级根向吸收根的转化,进而用以固氮。这种转化策略可以有效防止土壤养分对植物生长的限制。同时,随着生境条件的变化,一级和二级细根仍为吸收根,四级和五级细根仍为运输根,但吸收和运输效率会受到影响。[结论]综上所述,柏木不同根序细根解剖结构在不同土壤环境中具有显著的差异。在资源较缺乏的土壤环境中,细根通过增加皮层组织来提高资源的获取效率,而在资源较充足的环境中,则通过增加维管束组织来提高资源的运输效率。总之,细根会通过改变不同的解剖结构来响应土壤环境的变化,相应的功能也会随之发生改变,这是细根的适应策略。
发布时间:2026-01-28
320. 抚育间伐对塞罕坝自然保护区人工林植被生态位特征和种间关联性的影响
摘要: [目的]对自然保护区内人工纯林开展适度抚育间伐,是调整林分结构、维护森林生态系统稳定性、提高生物多样性的重要手段。[方法]本研究以塞罕坝国家级自然保护区内华北落叶松和樟子松人工纯林的36块间伐样地和12块未间伐对照样地作为研究对象,分别于 2020和2022年调查样地内灌木和草本的基径、高度、坐标,利用Levins生态位宽度、Pianka生态位重叠度、AC种间关联系数和OI种间关联系数分析林下植被生态位特征和种间关联信息。[结果]结果显示塞罕坝自然保护区华北落叶松林分下共调查到草本植物 39 种,木本植物 9 种;在樟子松林分共调查到草本植物 58 种,木本植物 10 种。两种林分下的木本植物在间伐后的生态位宽度有所下降,但部分植物的生态位宽度却得以增加。间伐后,两种林分林下草本植物的优势种群中生态位重叠的种对比例发生了变化。华北落叶松林分间伐前后没有生态位重叠的种对在间伐后增加了 125%。间伐前保护区实验区内草本植物优势种种间竞争程度较小,种间联结程度较高,林下木本植物优势种竞争程度较激烈,独立性较高,联结不紧密,不利于群落稳定。[结论]抚育间伐在初期缓解了保护区内林下植被的竞争压力,加强了林下木本植物间的联系,有利于物种共存和生物多样性的保护。樟子松生态位特征对间伐的响应强于华北落叶松。
发布时间:2026-01-28
321. 5年施肥对楸树人工幼林动态生长、生产力以及化学计量特征的影响
摘要: [目的]施肥是全球森林经营的一项重要技术措施,对树木的生长和生产潜力的提高具有十分重要的作用。短期施肥对林木的生长提升作用有限,显得肥效不足,而长期施肥(例如 5年以上)后树木的动态发育状态、生产力增效情况却涉及较少。[方法]本研究以中国山东省济南市 7 年生楸树人工幼林为研究对象,采用2种施肥措施,分别为穴施(HF)和水肥一体化(WF),另设置不施肥作为对照,探究长期施肥对人工林动态生长、生产力以及化学计量特征的影响。[结果]结果表明,施肥 1年后,林分生产力增加缓慢,随着施肥时间延长,WF极大地促进了林分生产力的提高,而HF和CK林分生产力增速相对较缓,HF林分生产力高于CK.相较于HF和CK林分,WF林分生产力分别提高了39.7%和55.1%。经过 5年的施肥,WF施肥林分蓄积达到了 112.36 m3·hm-2,林分生产力达到了41.75 m3·hm-2·a-1.施肥显著提高了楸树叶和细根中的氮含量以及粗根中的钾含量,这些元素在水肥一体化林分的相应器官中富集较多。纵观整个生长周期,叶氮、磷和钾含量以及粗根钾含量、细根磷含量被大量消耗,降低幅度分别为 30.5%、18.8%、47.3%、24.7%和 24.4%。施肥后叶氮含量的提高会促进楸树树高、胸径和单株材积的增加。当枝和粗根中钾含量富集时,胸径和单株材积也会随之增加。[结论]总之,施肥主要通过增加叶氮含量、枝和粗根钾含量来提高楸树的材积生长。从最大化地提高林分生产力的角度考虑,水肥一体化的施肥方案要优于穴施,在今后楸树施肥试验中值得优先考虑。
发布时间:2026-01-28
322. 不同造林模式对桉树生长和土壤理化性质的影响
摘要: [目的]探究不同造林模式对桉树生长和土壤理化性质的影响,探索最佳的混交造林模式。[方法]以处理1(巨尾桉纯林)、处理 2(巨尾桉×刨花润楠混交模式)、处理3(巨尾桉×红锥混交模式)3 种造林模式为研究对象,对巨尾桉的生长指标及林地土壤理化性质进行测定和分析。[结果]结果表明:伴生树种刨花润楠和红锥对巨尾桉的树高、胸径、单株材积和蓄积量均有显著的促进作用。处理 2(巨尾桉×刨花润楠混交模式)中巨尾桉的树高、胸径、单株材积和蓄积量分别较处理 1(巨尾桉纯林)大 18.1 6%、14.72%、36.84%和 39.93%,均差异显著(P<0.05,下同)。处理3(巨尾桉×红锥混交模式)中巨尾桉的树高、胸径、单株材积和蓄积量分别较处理1(巨尾桉纯林)高13.40%、16.02%、29.41%和 34.64%,均差异显著。随着土层深度的增加,土壤容重变大,土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度变小。不同土层深度的巨尾桉纯林的土壤容重均大于其他 2 个混交模式,处理 3(巨尾桉×红锥混交模式)中最小,而巨尾桉纯林的土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和田间持水量均小于其他 2 个混交模式,处理 3(巨尾桉×红锥混交模式)最大。除了处理 3(巨尾桉×红锥混交模式)外,其他模式类型的土壤全氮含量随着土层深度的增加,呈上升趋势,而土壤速效氮、土壤全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有机质、有效铜、有效铁、有效锌及有效硼含量随着土层增加呈下降趋势。各个混交模式的土壤中大量、微量元素及有机质含量均高于巨尾桉纯林。除了土壤容重外,各项指标与巨尾桉生长指标均呈正相关,部分指标呈显著或极显著正相关。[结论]综上所述,两种混交模式均可提高巨尾桉的生长量及改善土壤质量,但从生长指标来看,处理2(巨尾桉×刨花润楠混交模式)的造林模式更有利于巨尾桉的生长。
发布时间:2026-01-28
323. 毛竹鞭根特征及研究现状
摘要: 毛竹(Phyllostachys edulis),作为禾本科刚竹属的重要竹类资源,因其生长速度快、周期短、产量高,在工业、建筑及制药等领域展现出广泛应用价值,成为绿色环保材料的优选。近年来,关于毛竹的研究日益深入,特别是针对其地下鞭根系统的研究,对理解毛竹的生长与更新机制具有重要意义。研究表明,毛竹鞭根是竹笋的主要发生部位,其发育特征显著影响竹林的生长和更新。鞭根通常分布在土层 0~40cm 以内,尤以 10~20cm土层分布最多,适宜的土壤条件和经营措施能够显著促进鞭根的生长和鞭芽的萌发。传统经营模式与带状采伐模式通过调控立竹密度与采伐带宽,优化鞭根结构,增加壮芽数量,从而提升竹笋产量。同时,环境因子如降水量、土壤养分含量及 pH 值对鞭根的生长和鞭芽的萌发也产生显著影响。鞭根的健康生长状态对鞭芽的生理活动和生长速率具有决定性调控作用,不同鞭龄的竹鞭在萌发芽和休眠芽的表现上存在差异,这些研究为竹林科学管理提供了理论依据。未来研究应进一步探讨鞭根生长发育的微观机制及其对侧芽形成的影响机制,为毛竹的高产高效栽培提供更为科学的指导。
发布时间:2026-01-28
324. 不同立竹密度毛竹林的笋生长及碳积累特征研究
摘要: [目的]密度调控是提质增效、节约经营成本的最佳经营措施,明确立竹密度对毛竹林出笋、春笋生长及笋期碳积累的影响,为研究毛竹整个生长周期的固碳特征以及科学调控毛竹林经营提供理论依据。[方法]在江苏宜兴国有林场设置四种立竹密度毛竹林样地,分别为D1(1400±100 株/hm2)、D2(20 00±100 株/hm2)、D3(2600±100 株/hm2)、D4(3200±100 株/hm2),每个密度设置 3 个重复,共 12 块样地。于 2023年4月 9日开始每隔 3日对各样地出笋进行全面调查,于4 月15日开始每隔6日进行春笋取样,采用Kaplan-Meier生存分析法对春笋生长进行分析,运用logistic生长函数对不同立竹密度春笋碳积累进行拟合。[结果]①总出笋株数随立竹密度增加而降低,出笋高峰期的出笋数表现为 D1>D3>D4>D2。②出笋期内高密度毛竹林累积生存率及平均存活时间都大于低密度毛竹林,具体表现为D4>D2>D3>D1。③出笋观测期第9~21天时,各密度样地均大量退笋。④春笋碳积累量表现为D1>D4>D2>D3。[结论]立竹密度影响了毛竹林出笋数量、样地内毛竹笋生长时间和毛竹笋期碳积累,低立竹密度毛竹林(D1)具有更多的出笋数及笋期碳积累量,高立竹密度毛竹林(D4)具有更长的毛竹笋生长时间。
发布时间:2026-01-28
325. 关于带状采伐毛竹林涵养水源功能的研究思考
摘要: 毛竹是我国材用竹主要竹种,对于毛竹竹材采收一直停留在人工择伐这一传统方法。已经有学者对毛竹林实行带状采伐,并做出了大量的研究证明,伐后毛竹林可以恢复至自然状态。森林生态系统的多功能性近些年来一直是国际上研究的热点。在林分水平上,将对森林生态系统的多功能性与森林经营的研究进行有机结合,对于实行森林可持续经营至关重要。本文针对对带状采伐毛竹林的研究进展作出归纳,并从竹林生态系统多功能性角度出发,思考下一步研究方向,以期解决高效毛竹竹材收获和保护毛竹林生态服务价值之间的矛盾。
发布时间:2026-01-28
326. 复层异龄林林下植物多样性与土壤性质对杉木保留密度的响应
摘要: [目的]杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方最重要的速生用材树种之一。本文通过研究杉木不同保留密度对杉阔复层异龄林林下植物多样性、土壤理化性质和酶活性的影响,为杉木人工林地力维持和可持续经营提供理论依据。[方法]以湖南省永州市金洞管理区金洞林场杉阔复层异龄林为研究对象,设置3种杉木保留密度(525 株/hm2、675 株/hm2、975 株/hm2),通过林下植被调查与多样性分析(草本、木本植物的科、属、种组成、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielo u 均匀度指数和群落相似度指数)、土壤理化性质(容重、含水率、总孔隙度、全碳、全氮、全磷、全钾、全钙、全镁)和酶活性(酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶)测定,分析林下植物多样性、土壤理化性质和酶活性对杉木保留密度的响应机制。[结果](1)草本植物多样性指数随杉木保留密度的增加而增加,而木本多样性指数的变化规律与之相反。D525 密度的林分中草本植物前三优势物种重要值之和最高,达到 38.81%,D975 密度的林分中木本植物前三优势物种重要值之和最高,达到 77.39%。(2)土壤容重、含水率、总孔隙度在3种杉木保留密度的林分中无显著性差异(P>0.05),但随着杉木保留密度的降低,土壤的容重、含水率、总孔隙度都小范围增加,土壤全碳、全氮、全磷、全钾、全钙、全镁含量均随杉木保留密度的增加呈先增后减趋势,并在D675密度林分中含量达到最大,且与其它两个密度差异显著(P<0.05),杉木保留密度的降低有助于土壤养分积累。(3)土壤酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性在 3 种杉木不同保留密度的林分中大都随着保留密度的增大呈先增后减的趋势,且均在D675 密度林分中达到最大,与其它两个密度有显著差异(P<0.05)。(4)从相关性分析来看,草本植物与木本植物多样性指标大都呈负相关关系,且木本植物较草本植物来说与土壤理化性质、土壤酶活性相关性更高,土壤理化性质大都与土壤酶活性呈正相关关系;D975、D675密度林分中草本植物与密度的关系表现为正相关,且D975 密度林分表达更为强烈,说明高保留密度更利于草本植物生长,D525、D675 密度林分中木本植物与密度的关系表现为正相关,说明木本植物在低杉木保留密度下有更好的生长环境;D975、D525密度林分中土壤理化性质、酶活性与密度的关系绝大都表现为负相关,而 D675 密度林分中土壤理化性质、酶活性与密度的关系都表现为正相关,说明过高或过低的杉木保留密度对土壤理化性质改善、酶活性提高都有负面影响。[结论]本研究中,杉木保留密度为 675 株/hm2 是杉阔复层异龄林经营的最适密度。林下植被的演替存在着密度效应,密度过高或过低易使林分出现生态位垄断的现象。保留密度的降低有助于改善土壤通气透水状况,促进土壤养分积累,提高酶活性,从而促进养分转化,提高林地土壤肥力,促进杉木人工林退化生态系统的恢复与重建。
发布时间:2026-01-28
327. 容器规格、基质配比、缓释肥用量对赤杨叶容器苗生长和质量的影响
摘要: [目的]通过研究苗基质配比、缓释肥用量、容器规格等因素及其组合对 2年生赤杨叶容器育生长和质量的影响,探讨赤杨叶容器苗在不同组合中的生长效果差异,筛选出最优育苗方案,为培育赤杨叶优质容器苗提供参考。[方法]以赤杨叶幼苗为材料,采用析因试验设计,设置 3种容器规格、3种基质配比和3种缓释肥用量,正交组合成9个处理,研究其对赤杨叶容器苗生长和质量的影响,运用隶属函数法进行综合评价。[结果]3种因素中,基质配比与对赤杨叶容器苗苗高、高径比的影响显著(P<0.05),对地径的影响不具显著性(P>0.05)。容器规格、缓释肥量对赤杨叶容器苗地径、苗高、高径比的影响均不显著(P>0.05)。基质理化性质中,PH值、有机质含量、水解氮、容重与容器苗苗高、高径比均为显著相关,总孔隙度与苗高呈显著相关,有效磷含量与高径比相关性显著。隶属函数综合评价表明:容器规格 A 2(10.0 cm×13.5 cm)、基质配比 B2(椰糠4:泥炭4:土2)、缓释肥用量 C3(4 kg/m3),综合排名第一。[结论]容器规格、基质配比和缓释肥用量单一或交互影响赤杨叶容器苗的生长,隶属综合排名前列的组合方案可在赤杨叶容器育苗生产上加以应用。研究结果为赤杨叶容器育苗技术提供了科学依据,丰富了赤杨叶幼苗培育方法。
发布时间:2026-01-28
328. 容器规格、基质配比、缓释肥用量对香椿容器苗生长与质量的影响
摘要: [目的]研究基质配比、缓释肥用量和容器规格三种因素对香椿(Toona sinensis)容器苗生长与质量的影响,以优化香椿育苗技术,提高苗木质量,满足其大规模种植和产业化需求。[方法]采用析因试验设计,设置6种基质配比、3种缓释肥用量和 3 种容器规格,组合成 27个处理,分析香椿苗高、地径及高径比。采用隶属函数法对各育苗组合的效果进行综合评价。[结果]基质配比和缓释肥用量对香椿容器苗苗高和地径的影响均达到极显著水平(P<0.01),容器规格对地径和高径比的影响分别达到显著(P<0.05)和极显著水平(P<0.01)。双因素交互作用中,基质配比×容器规格、基质配比×缓释肥量、容器规格×缓释肥量对香椿容器苗苗高的影响达到极显著(P<0.01)。三因素交互作用中,基质配比×容器规格×缓释肥量对香椿容器苗苗高、地径、高径比的影响均达到极显著(P<0.01)。对香椿幼苗生长的影响因素表现为:缓释肥量>容器规格>基质配比。隶属函数综合评价表明:基质配比A6(椰糠:泥炭:土=1:1:0)、A5(椰糠:泥炭:土=1:2:1)与缓释肥用量B3(3 kg/m3)以及容器规格C3(12.5 cm×16.0 cm)的组合效果较好,A6B3C3组合的苗高、地径、高径比分别为115.73 cm、12.82 mm和 93.52;A5B3C3组合的苗高、地径、高径比分别为 126.17 cm、12.20 mm和 107.57。[结论]基质配比、缓释肥用量、容器规格交互影响香椿容器苗的生长。隶属综合排名前列的组合方案可在香椿容器育苗生产上加以应用。研究结果为优化香椿育苗技术提供了科学依据,可促进香椿产业的可持续发展。
发布时间:2026-01-28
329. 广西大横枝杉干形与树冠形态因子的变化及其相关性分析
摘要: [目的]为揭示大横枝杉干形与主要树冠形态性状的变异规律及相关性,从而达到提高大横枝杉利用效率的目标。[方法]本文从大横枝杉干形、树冠形态(冠幅、冠长、冠长率、冠形率)等方面对大横枝杉开展了生长性状的相关性研究。[结果]经过相关性、多元线性回归和通径分析,结果表明:各参试性状间具有一定程度的相关性,干形与冠幅、冠长率和冠形率均呈显著相关。最优回归方程为Y=0.497-0.0 08X1+0.001X3+0.001X4,数据符合正态分布。[结论]最优回归方程可通过带冠幅、冠长率和冠形率等指标快速预估大径材干形,为大横枝杉科学、快速预测提供科学依据。
发布时间:2026-01-28
330. 立地及密度对杉木林分生长及材种结构的影响
摘要: [目的]明确广西融江河流域杉木人工林的立地及密度对林分生长量及材种结构的影响。[方法]以广西融江河流域不同立地条件下的杉木良种林分为研究对象,造林后分别于第 5 年和第 10 年对林分进行间伐抚育,第二次间伐后的林分保留密度分别为1 005、1 380、1 755和2 025 株·hm-2,于 13年生时对林分进行生长量调查和统计分析。[结果]立地质量越好,林分树高、胸径、蓄积量、中径材出材率以及规格材(原条)、薪材和废材出材量越高,且当立地指数级越高时,立地指数提升一级所带来的树高和中径材出材率增幅越大;在该林龄阶段,较高立地指数(20和22)的林分开始出现大径材,说明立地质量越好,大径材形成的时间越早。随林分密度的减小,14 径阶林木株数占比减少,18 和≥20 径阶的林木株数占比增加,小径材出材率减少,中径材出材率增加,林分密度降低有利于中、高径阶林木的产出;林分密度的减小极显著降低了林分蓄积量,但规格材(原条)出材量却呈递增趋势。[结论]立地质量越好,大径材形成的时间越早,高规格材的产出越高,林分密度降低促进规格材产出,提高林分单位面积经济效益。
发布时间:2026-01-28
331. 塔克拉玛干沙漠鸟类群落季节分布格局、气候影响及栖息地适宜性评价
摘要: ##本研究通过对塔克拉玛干沙漠鸟类群落的实地调查,运用样点法、样线法和样圆法相结合对鸟类种类、数量及活动进行调查收集,并从鸟类群落的时间格局:各季度对鸟类群落物种组成、物种多样性、群落相关性、目相对丰富度;空间格局:海拔梯度格局、维度梯度格局、经度梯度格局、边缘效应梯度格局相关性;气候因素:各季度间气候因子相关性,生物多样性指标、气候因子和群落种类数量;非气候驱动因素:距道路距离、距水源距离、DNVI 等方面进行了分析。探讨塔克拉玛干沙漠鸟类群落空间格局与气候因子及人为活动影响的意义。旨在为其管理及鸟类生物多样性的保护提供基础数据和科学参考。结果如下:(1)通过 2022及2023年春夏秋 3个季度鸟类群落调查,共记录到鸟类11目 17科22属,共29种 899 只。从Shannon-Wiener生物多样性指数看,鸟类群落数量春夏差异较小,总体较均匀。夏季Pielou均匀度指数低于春、秋季。鸟类目数量之间呈显著正相关。(2)在空间格局上,纬度对各季度鸟类群落分布影响较低,春季在海拔和生物多样性指标上呈显著正相关,鸟类种类数量以及生物多样性指数与经度呈显著负相关。边缘效应对其影响不显著。(3)季节维度对鸟类群落相关性分析趋势一致,生物多样性指标相互之间呈高度正相关。降水量、湿度、温度是影响鸟类群落的最重要因子。(4)Maxent模型评价结果显示,春、夏及秋季预测出的适宜栖息地总面积分别为 537.82km2(0.21%)、267.28km2(0.10%)和 1238.60km2(0.47%),秋季不适宜栖息地面积小于春、夏季。环境因子主要是距道路距离,公路以及人为活动影响巨大。NDVI 及距水源距离影响也较大。综上提出如下管理建议:(1)通过种植防风林以削弱沙漠风力,在适宜区域设置沙障和风墙来保水固沙,栽培低矮沙地生植物固定流沙。提高适宜栖息地面积达到增加生物多样性的目的。(2)设立保护区和公园增加人类活动区域,同时设立科普宣讲提高对野生动物的保护意识。
发布时间:2026-01-28
332. 中国灰鹤分布驱动机制及栖息地分布预测
摘要: ##灰鹤(Grus grus)种群数量庞大,在中国呈扩散式增长趋势,其栖息资源已与人类活动形成时空重叠,对其进行科学管护迫在眉睫。为阐明灰鹤种群分布的驱动因素及未来态势,本研究基于 2002~2023年实地考察数据和 1868~2022 年公开数据,结合全球生物多样性信息网络、世界气象数据、OpenStreetMap道路网、国家统计年鉴、Zenodo开放科学数据平台和种群增长模型、景观指数、最大熵模型、大气环流模型等方法,从种群内外部出发分析非生物因素(气候变化)、生物因素(人类、景观)对中国灰鹤分布的驱动机制,进而评价其栖息地适宜性并预测 21 世纪不同时段灰鹤的分布,以期为中国灰鹤有效保护及科学管理提供理论参考,结果如下。(1)中国灰鹤分布格局存在时空差异。(2)其种群增长符合无限环境中世代重叠种群增长模式。(3)温度和降水影响其分布扩散,具有季节差异。(4)人类活动影响其分布扩散,具有季节性。(5)景观特征影响其分布扩散。(6)其栖息地适宜性存在生活史时期差异。(7)其未来分布最适宜及适宜栖息地面积呈逐步增长趋势。综上,中国灰鹤种群的正向瞬时增长率从内部促进种群规模扩大并进行分布扩散;外部环境中的非生物因素(气候中的高温差和季节性降水变化降水)、生物因素中的人类活动(乡村人口减少等)和景观特征(围绕农田的草地/森林镶嵌生境类型、斑块密度、边缘密度指数等)对其有着季节性的驱动分布;其分布适宜栖息地存在季节扩散趋势;至 21 世纪末,中国灰鹤栖息地分布将在现有基础上拓展至华北-华东-中南交界区、东北、西北、西南,总适宜生境面积增长。基于上述结果,针对中国灰鹤的科学管护,提出以下建议:(1)对灰鹤开展不同地区、不同生活史时期的针对性保护;(2)持续关注年度间的种群数量变化,必要时借助种群增长模型进行模拟预测;(3)关注温度及降水变化,进而关注其栖息生境;(4)围绕农田-草地/森林,关注人鹤和谐共处。
发布时间:2026-01-28
333. 王锦蛇(Elaphe carinata)的基因组组装和注释
摘要: [目的]王锦蛇(Elaphe carinata)是一种重要的经济养殖物种,作为一种大型卵生无毒蛇类,其对各种毒蛇的毒液可表现出拮抗作用,包括血液循环毒素和神经毒素,这种保护的具体免疫机制和消化途径尚不清楚。试验旨在获取王锦蛇的首个全基因组序列,以填补现有基因组资源的空白,为毒理学、地理种群研究和免疫遗传学研究提供材料。[方法]以采样自中国安徽省黄山市的成年王锦蛇为试验动物,使用MGIEasy stLFR文库准备试剂盒构建stLFR 相同分子标签(co-barcode)DNA文库,使用BGISEQ-500测序仪进行测序,使用基因组DNA kit分离DNA进行全基因组(WGS)测序,使用单管长片段数据(stLFR)组装并结合 WGS 数据填补缺口及冗余去除,利用生物信息学方法结合 RNA 测序数据对获得的全基因组序列进行基因功能注释。[结果]试验共获得stLFR长度测序数据量 209.11Gb,测序深度 134X,WGS二代数据106.14Gb,测序深度 68X,RNA测序数据 11.38Gb.利用stLFR测序数据组装并结合WGS数据填补的基因组大小为 1.56GB,基因组最大Scaffold长度为49.75M,Scaffold N50为 6.53M,contig N50为44.05Kb,GC含量为 40.25%,BUSCO评估为 83.20%,;预测基因组中重复元件含量占比 42.26%,总长度为 621Mb,在所有重复元件中,长散在重复元件(LINEs)占72.56%,短散在重复元件占 1.33%,DNA转座子占4.78%,未知类型占 0.90%。共预测了 22,065个功能基因,与TrEMBL数据库相关的注释占比最高,达到 97.92%,与Swiss-Prot数据库、KEGG数据库、InterPro数据库及Gene Ontology数据库共同注释比例达到98.77%。此外,KEGG注释显示在人类疾病、生物系统和代谢类型中基因数量占比较高;基于GO数据库注释到的 25 个生物过程类别中,有 251 个基因与免疫系统过程有关,有 2 个基因与解毒相关。基于最大似然法构建的系统发育树表明,本研究数据与玉米锦蛇亲缘关系最近,系统发育关系合理。[结论]研究生成的王锦蛇基因组是蛇类现有基因组资源的有益补充,为进一步研究提供了重要的基因组数据。试验数据可与其他蛇类基因组数据结合,进行系统发育研究,构建蛇类和其他爬行动物的发育进化史。此外,这些数据对理解王锦蛇的免疫和消化机制具有重要意义,特别是在研究蛇类进化和毒素产生方面。本研究成果不仅丰富了蛇类基因组数据库,也为相关领域的科学研究提供了新的工具和视角。
发布时间:2026-01-28
334. 亚洲象T2T基因组及其群体遗传学研究
摘要: [目的]构建亚洲象从端粒到端粒的无空隙基因组,揭示我国亚洲象群体的遗传结构及遗传分化,评估各种群的遗传多样性与当下所面临的遗传风险等,为亚洲象的保护和管理提供科学参考。[方法]本研究对 1 只成年雄性亚洲象个体进行了ONT Ultralong和PacBio HiFi长度长测序,同时对其 2 个亲本子代一雌一雄个体进行了短读长高深度全基因组测序,通过 denovo 方式构建了一个从端粒到端粒的无缝隙(T2 T)亚洲象基因组。基于该基因组,对我国境内分布的所有亚洲象种群进行了群体基因组学研究,揭示了我国亚洲象种群遗传结构,全基因组水平的遗传多样性和近交水平等。并通过场景模拟,提出可能的亚洲象未来遗传拯救的可能策略。[结果]研究构建了亚洲象T2T基因组,大小为 3.6Gb,NG50 达到 119.15Mb,代表长鼻目动物首个完美基因组,也是未来研究亚洲象和其他长鼻目动物的代表性参考基因组。群体遗传学研究揭示了亚洲象种群存在遗传分化,主要分为 A 和 B 两大分支,线粒体全基因组单倍型数据也支持这两个分支。其中,A分支主要包括了我国境内分布的亚洲象,B分支内主要包括了东南亚地区分布的亚洲象个体。本研究还首次发现B分支群体内部存在亚结构。遗传多样性与近交水平研究表明,A分支群体近交水平明显高于B分支群体。[结论]本研究构建了亚洲象物种首个T2T级别参考基因组,成为长鼻目物种新的代表性参考基因组和重要的遗传资源,深入探讨了亚洲象群体的遗传结构、遗传多样性及近交水平,全面评估了亚洲象群体的遗传背景,为未来亚洲象的保护和管理奠定了重要基础。
发布时间:2026-01-28
335. 鄱阳湖流域越冬白枕鹤种群数量和空间分布格局
摘要: [目的]研究鄱阳湖流域白枕鹤种群在越冬期的种群数量变化及其空间分布格局,推测其种群动态变化的原因,为后续鄱阳湖流域白枕鹤物种保护提供基础数据。[方法]基于鄱阳湖流域越冬水鸟同步调查的数据,对 2001-2024 年白枕鹤种群数量进行线性回归分析,观察白枕鹤种群数量的实际增长波动。统计 2020、2022、2023和 2024年鄱阳湖同步调查中白枕鹤个体在不同观察点位的数量、频次、占比及所属保护区判断其主要空间分布格局,并利用四年的调查点位绘制示意图,分析白枕鹤种群的空间分布的短期变化。[结果]1)2001-2024年鄱阳湖流域白枕鹤种群数量呈现明显的线性下降趋势(P<0.001)。鄱阳湖流域越冬白枕鹤种群数量分别在 2003年、2010年与 2015年出现几次剧烈变化,种群数量急剧增加后在下一年恢复至较低水平,与鄱阳湖几次严重干旱具有一定相关性。2)在2020、2022、2023和 2024 年所观察到白枕鹤个体分布湖泊较为固定且集中,大部分集中在鄱阳湖国家级保护区,四年在鄱阳湖保护区记录到的白枕鹤数量占总数的 54.9%,都昌保护区总记录数量占比为10.6%,南矶湿地所记录占比为 3%。人工记录的区域大部分均为湖泊及周边浅滩,还有较多记录点的生境为水稻田或农田,反映了白枕鹤种群的食性特点。3)2020 和 2022 年白枕鹤大量分布于鄱阳湖保护区附近但基本未重叠,且有几个较高密度的离散点,2023 年白枕鹤从鄱阳湖保护区向外形成较多数量均衡的离散点,而在 2024 年白枕鹤分布区域大量集中在鄱阳湖保护区及其附近。[结论]1)鄱阳湖湿地的越冬白枕鹤种群在 2001-2024 年种群数量年间波动幅度将大,且种群数量呈线性下降趋势。2)白枕鹤在鄱阳湖越冬地主要集中在鄱阳湖国家级自然保护区且分布区域较为固定,有少数在周边较小的湖泊有分布。鄱阳湖流域越冬白枕鹤种群其每年的分布地基本位于鄱阳湖保护区的蚌湖、大汊湖、朱市湖和大湖池、共青城的南湖和鄱阳县的企湖。
发布时间:2026-01-28
336. 亚洲最大淡水湿地的国家级自然保护区水体中微塑料污染特征、风险水平以及来源研究
摘要: 近年来,微塑料对城市周边海洋和河流等生态环境的影响引起了广泛关注,对于湿地类型自然保护区水域中的微塑料污染状况了解还相对有限。本文研究了亚洲最大淡水湿地的国家级自然保护区水域中微塑料污染特征,风险水平和来源分析。研究结果显示,微塑料污染水平趋势为兴凯湖(15.22±7.13 粒/L)>七星河(7.4±2.6 粒/L)>洪河(3.1±1.2 粒/L),这些微塑料的物理特性主要表现为纤维、碎片和薄膜状,颜色以白色、蓝色和黑色为主,尺寸大多在≤0.5-1mm范围内。从聚合物类型来看,PP、PE、PA和P ET是主要的构成成分。经过聚合物危险指数(HI)、污染负荷指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)的综合评估,兴凯湖的污染程度最高,七星河次之,洪河污染程度相对较低。洪河和七星河微塑料主要来源是农业活动,兴凯湖微塑料来源是旅游活动。以上研究成果不仅增进了我们对自然生态保护区水域中微塑料分布、特性和风险的认识,而且为生态环境的可持续发展及保护策略的制定提供了重要的科学依据。
发布时间:2026-01-28
337. 马来穿山甲救护、驯养以及繁育关键技术研究
摘要: [目的]马来穿山甲(Manis javanica)是全球濒危物种之一,其数量因非法贸易和栖息地破坏急剧减少。保护和恢复马来穿山甲的种群势在必行。本研究致力于深入探索马来穿山甲的救护、驯养以及繁育的关键技术,为其保护提供科学依据和技术支持。[方法]本研究围绕救护、驯养和繁育等三个关键领域进行探讨。首先,针对接收罚没非法走私的马来穿山甲,优化进场隔离、建档、分类、圈舍、诱食、灌喂以及治疗等一套救护技术流程。其次,以在广西林科院穿山甲救护繁育基地自然交配繁殖出生的幼仔为研究对象,对幼仔 1~140 日龄的生长发育数据进行收集和分析。最后,通过长期的、大规模的 360度红外监控录像,统计及分析该物种的重要繁殖学参数。[结果]创新出一套人工诱食、灌喂、疾病诊疗等救护技术流程,形成有效的救护喂养方法,救护成活率显著提高,存活时间明显延长,解决了罚没的马来穿山甲救护成活率低、难以维持饲养的技术难题;依据幼崽纯母乳喂养体重峰值出现在 130天左右,确定适宜开始诱食时间(日龄90-130天),适宜断奶期(日龄 130-160天);攻克了马来穿山甲繁育技术,突破性繁育出子三代,建成可自我维持繁育的马来穿山甲人工圈养种群;首次系统性揭示马来穿山甲的繁殖生物学特性,明确马来穿山甲的交配行为、交配模式以及成熟周期、发情周期、产后发情规律、怀孕期、生产周期、胎产数、出生性比、泌乳期、哺乳期、性头尾长度成熟与体重成熟年龄等重要繁殖关键参数,深化了对马来穿山甲繁殖生物学的认知。[结论]本研究系统地解决了马来穿山甲在救护、驯养和繁育过程中的多个关键技术问题,提出了一套综合性的保护策略。这些技术和方法不仅有效提高了马来穿山甲在人工环境中的存活和繁殖成功率,还为野外种群的恢复提供了重要参考。未来的研究应继续深化这些技术的应用,进一步提高繁育成功率和幼仔成活率,为马来穿山甲的全面保护和种群恢复奠定坚实基础。
发布时间:2026-01-28
338. 秦岭黑木耳菌株在高温胁迫下的生理与分子应答
摘要: 黑木耳(Auricularia auricula)味美色优,具有较高食药用价值。近年来木耳产业极大地推动并巩固脱贫攻坚成果同乡村振兴地有效衔接,但同时限制该产业发展的因素也日益突显,表现为:当温度较高时,菌丝易出现“烧菌”及污染等不良现象;出耳阶段高温进行喷水后,常造成菌包吐红水、腐烂,会感染绿霉等问题。因此本文以秦岭黑木耳菌株为主要试验材料,进行单孢杂交育种研究,经过初筛、复筛、拮抗试验、继代培养、SRAP分子标记亲缘关系分析以及出菇试验,最终筛选出优质高产的秦岭黑木耳耐高温菌株 Q9;以筛选的耐热菌株和热敏感菌株为材料,对其高温胁迫不同时间下菌丝体内海藻糖、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性变化进行测定并对耐热菌种材料进行转录组分析,研究不同热敏感型黑木耳对高温胁迫的反应。试验结果表明,在高温胁迫下,菌丝通过调节自身抗氧化酶的活性以及海藻糖的含量来缓解高温带来的氧化损伤,提高自身的抗逆性,不同耐热型黑木耳菌株的相关差异表达基因也不相同。通过本研究,筛选出了耐高温的秦岭黑木耳品种,并进一步探索了黑木耳耐热菌株在高温胁迫下的生理与分子应答机制,对今后的育种工作及耐热机制的深入研究具有重要科学意义和应用价值。
发布时间:2026-01-28
339. 秦巴山区宁强县野生菌资源调查
摘要: 宁强县位于陕西省西南隅,北依甘肃,南临四川,宁强境内大部分地区属暖温带山地湿润季风气候,四季分明,昼夜温差大,无霜期为 247 d,优越的自然条件造就了宁强县多种野生菌种类的生长繁育。为了更好地保护和合理利用当地的野生菌资源,西北农林科技大学食用菌中心在 2023年夏季对宁强县的野生菌进行广泛踏查和定点调查,本次调查旨在摸清宁强县食用菌种质资源种类、数量、区域分布、特征特性,建立完善的资源普查、收集、菌种保藏、标本保存的技术体系。在采集样本时着重记录其形态特征,详细记录其生长环境,如海拔,经纬度,基物等条件,并采集孢子或者分子样,进行分子鉴定,确定所采标本分类。经过多次探查共采集到野生真菌样品 356 份,通过形态特点以及分子鉴定,初步查明宁强县野生真菌有28科91种:白蘑科(6种)、多孔菌科(10种)、鹅膏菌科(6种)、粉褶菌科(2种)、革菌科(4 种)、鬼笔科(2 种)、鬼伞科(4 种)、红菇科(13 种)、口蘑科(2 种)、类脐菇科(2 种)、链孢霉科(1种)、链担耳科(1种)、裂褶菌科(1种)、灵芝科(3种)、马勃科(3种)、毛霉科(1 种)、牛肝菌科(13 种)、脐伞科(1 种)、韧革菌科(1 种)、伞菌科(1 种)、珊瑚菌科(2 种)、丝膜伞科(4 种)、小皮伞科(1种)、锈伞科(1种)、鸡油菌科(2种)、枝瑚菌科(2种)、地星科(1种)、假杯伞科(1种)。在对野生真菌进行分类的基础上,通过资料查阅、分子鉴定,对所采集到的野生真菌的食、药用价值进行评定。结果表明,在上述 91 种野生真菌中,61 种真菌具有食用、药用、食药兼用价值,其中,食用真菌 35种,药用真菌17种,食药兼用真菌 9种。此外,宁强县有毒真菌7科14 种,未明真菌计有4科 16 种。此次食用菌资源普查行动,对宁强县食用菌种质资源情况进行了摸底,进一步充实了秦巴山区食用菌野生种质资源库,对陕西省保护食用菌种质资源多样性、促进食用菌种质持续创新具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
340. 秦巴山区羊肚菌菌丝体耐高温种质筛选及抗性机制研究
摘要: 羊肚菌因其营养丰富、味道鲜美而享誉世界,具有非常重要的科研价值和经济价值。目前,羊肚菌人工栽培已取得了显著成效,但高温是限制羊肚菌生长,阻碍产业发展最重要的非生物胁迫之一,研究高温胁迫对羊肚菌菌丝、生理活性及转录组水平的影响,可为人工栽培羊肚菌提供借鉴。本研究以70多个从秦巴山区羊肚菌种质区收集到的菌株为材料,设置 20℃~35℃不同温度处理,研究不同温度条件对各羊肚菌菌株菌丝体的生长速度、形态特征及生理指标的影响,以期筛选出具有抗高温及对高温敏感特点的菌株。结果表明:培养温度 30℃和 35℃为高温条件,菌丝体萌发率低,且生长缓慢,稀疏细弱;培养温度25℃较适宜菌丝生长,菌丝体萌发率高且萌发时间短,长势旺盛。通过筛选获得对 35℃高温胁迫极度敏感和不敏感的菌株HM-1 和JY-1.以耐热菌株HM-1和热敏感菌株JY-1 为材料,分别在 25℃和 35℃温度下培养,对丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(TP)、可溶性糖(SS)、过氧化物歧化酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)等进行生理生化检测,结果证实了HM-1 确为抗高温菌株,JY-1 对高温较为敏感。对 25℃适宜温度和35℃高温处理的HM-1 和JY-1 进行转录组测序通过基因表达分析来探讨羊肚菌的高温胁迫应答机制,为相关育种研究提供理论参考依据。GO功能聚类分析结果显示,差异表达基因主要富集在细胞壁、细胞膜、内质网的组分、生物学过程、分子功能以及信息素受体活性等。KEGG 功能富集显示,差异基因的富集主要在甘油磷脂代谢、淀粉和蔗糖代谢以及内质网中的蛋白质加工等通路上。其中,内质网 I 型甘露糖苷酶(ERManI)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等的基因表达量上调,而编码鞘磷脂磷酸二酯酶 1(SMPD1)、海藻糖-6-磷酸酯酶(TPP)等的基因表达量下调,耐热菌株的调动幅度明显高于热敏感菌株,分析上述基因可能与羊肚菌的耐热性有关。同时利用 RT-qPCR 对相关差异基因的表达进行验证,结果显示相关差异基因的表达量同转录组分析结果一致。
发布时间:2026-01-28
341. 生态科技赋能,助推秦岭生态保护
摘要: ##秦岭生态环境独特,地理类型复杂,生物多样性丰富,森林植被类型丰富,是我国森林生态系统的重要组成部分,在生态文明建设中具有十分重要的地位,本研究团队通过强化有组织的科研,在秦岭生态环境保护方面做出了以下实践。首先,生态环境分区管控是以保障生态功能和改善环境质量为目标,提升生态环境治理现代化水平的重要举措,结合秦岭资源禀赋与生态优势,开展了秦岭森林生态系统监测区划与布局研究规划研究,推动建立形成层次清晰、功能完善、覆盖主要生态区域的生态监测网络,提升生态站点的观测研究能力,及时了解秦岭自然自然资源状况;其次,针对秦岭北麓氮沉降高发问题,使用近地面遥感技术与全球定位系统,利用无人机构建了林冠氮沉降模拟平台,利用 15N稳定同位素示踪技术揭示沉降氮在在森林中的垂直去向,表征冠层、地被层和土壤层对不同形态沉降氮(硝态和铵态)的截留率随时间变化规律,为制定秦岭天然林保护及生态风险管理提供科学依据和数据支持。最后,研究了增强岩石风化(ERW)措施对人工林养分供给、土壤固碳和生态系统多重功能的影响,为利用近自然经营手段提升生态系统质量进行了科技支撑。
发布时间:2026-01-28
342. 秦岭蕙兰根系微生境真菌群落结构与土壤环境因子的时空动态及相互关系
摘要: [背景]野生兰花在植物多样性、植物进化和植物与环境关系等研究领域有非常重要的地位。由于兰花非常漂亮,野生兰花的盗采和非法交易是一个世界性的问题,联合国《濒危野生动植物种国际贸易公约》把所有的野生兰花都被纳入了保护范畴。蕙兰是典型的菌根共生植物,共生真菌在蕙兰的各个生长阶段发挥着重要的生态作用,而我们对蕙兰共生真菌群落结构与土壤环境因子的时空动态却知之甚少。[目的]为了掌握不同生长阶段蕙兰根系微生境以及真菌群落特征,[方法]本文以秦岭野生蕙兰为研究对象,采用高通量测序技术研究了原生态下蕙兰微生境真菌的群落组成与土壤环境因子的时空变化及其相互关系。[结果]研究表明蕙兰根内真菌群落和土壤优势真菌群落存在季节性变化。蕙兰根内、根际、非根际优势真菌群落易受季节变化影响的程度依次为根际土>非根际土>根内。3 者真菌群落的Shannon和Chao1指数变化趋势几乎相同,Shannoneven指数不存在季节差异。根内真菌的Shannon和Chao1 指数显著低于土壤真菌,但Shannoneven指数最高。根据β多样性分析,春季与秋季的真菌群落结构差异最大,根内真菌与土壤真菌的群落结构存在显著差异。总的来说,蕙兰根系微生境中真菌群落的空间变异大于时间变异。对土壤环境因子的分析表明真菌在冬春季节的分解过程中易受到C的限制,在所有阶段受均到P而不是N的限制。春夏季节的真菌相对丰度与土壤元素含量呈正相关,秋冬季节的真菌与土壤元素呈负相关,土壤pH 对真菌的影响与土壤元素相反。[结论]了解微生境真菌群落变化规律对蕙兰保护而言无疑是重要的,我们推测这种变化可能来自于蕙兰根系平衡和调整微生物群落结构的“招募”功能,而这个过程很可能发生在春季。由于我们目前的研究仅限限于同一生境的真菌群落状态,因此无法在更大范围内评估这种动态模式的适用性,可能需要在宏观空间上选择多个地点进行更长时间和更精细时间的深入研究。
发布时间:2026-01-28
343. 利用单细胞多组学技术解析林麝麝香腺发育及麝香分泌调控机制
摘要: 林麝是一种极为重要的濒危野生动物,具有重要的生态、科学和社会价值。雄性林麝分泌的麝香具有药用特性和独特的香气,因此常被用作医药和香料的原料。几十年前,由于生态环境被破坏和人为过度猎杀取香,林麝野生资源已近枯竭。为了更好地保护野生林麝资源,我国进行了林麝人工驯养繁育,取得了较好的成果。然而,麝香产量依然供不应求。因此,迫切需要研究麝香分泌机制,寻找提高麝香产量和质量的方法。另一方面,林麝是濒危物种,是国家重点保护的野生动物,不能够进行伤害性取样,致使难以获取新鲜的麝香腺组织,对于麝香腺发育过程中的内在分子调控机制和麝香分泌过程中的基因调控网络的研究还相对滞后。单细胞组学技术的快速发展使得能够分析同一细胞的多种分子模式,从而可以并行测量基因组、表观基因组、转录组和蛋白质组中的细胞间异质性,将这些层的测量结果联系起来,能够揭示生理活动的调控和功能机制。同时,单细胞组学技术为在细胞水平挖掘分子调控机制,构建基因调控网络提供了新思路。基于此,本研究选用非泌香期的幼年雄麝和成年雄麝以及泌香期的幼年雄麝和成年雄麝为研究对象,利用单细胞多组学基因表达和染色质可及性,阐明了麝香腺细胞类型的多样性和转录组成以及细胞类型特异性染色质可及性对基因表达的影响,研究了麝香腺发育的动态转录细胞图谱以及腺泡细胞发育过程中的分子调控机制,解析了麝香分泌与泌香周期和年龄有关的基因和转录因子以及麝香分泌过程中腺泡细胞的基因调控网络。本研究利用单细胞多组学基因表达和染色质可及性,成功鉴定了麝香腺的13种细胞类型,在单细胞分辨率水平,构建了麝香腺发育的动态转录细胞图谱并确定了影响腺泡细胞发育的基因和转录因子。通过对非泌香期和泌香期成年雄麝的麝香腺进行单细胞多组学基因表达和染色质可及性分析,探索了麝香分泌与泌香周期有关的特异性基因和转录因子。关联分析表明,4 个与麝香分泌有关的上调基因(Map3k2、Hsd17b12、Jun和Ehhadh)潜在的受到转录因子的调控。并根据泌香期幼年雄麝和成年雄麝麝香腺的单细胞多组学基因表达和染色质可及性数据筛选出麝香分泌与年龄有关的特异性基因和转录因子。该研究结果为提高麝香产量与质量,满足市场需求奠定了基础。同时也为减少野生林麝的捕杀和偷猎,保护野生林麝资源和维持生态平衡做出了贡献。
发布时间:2026-01-28
344. 计划烧除对地表植被性状的影响
摘要: 森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,具有多种生态系统服务功能。火干扰作为森林生态系统中的自然因子之一,能够恢复土地活力、促进植被更新、优化植被生理特性,对生境及其中的植物个体及种群产生深刻影响,从而影响森林生态系统的结构、功能、格局与过程。随着极端天气的日益增多,未来野火风险总体上将进一步加大,极端大火的发生机制及其对生态系统的影响成为研究者高度关注的热点。自20世纪上半叶以来,计划烧除作为减少火灾风险、进行林草管理以及保护生物多样性的重要工具,在全球范围内得到了广泛应用。计划烧除通过人为引入火到森林生态系统中,重建区域内的火机制,能够合理且有效地预防和控制火灾的发生与蔓延。 计划烧除是一种降低大型火灾发生的重要林火管理手段,同时可以暂时减少燃料负荷并提高土壤肥力。虽然计划烧除对土壤性质的影响已经得到了很好的研究,但地表植被性状对规定燃烧的响应尚不清楚。我们对54项研究进行了荟萃分析,分析了计划烧除对地表植被性状的影响。结果表明,地表植被性状对计划烧除的响应与气候类型、生态系统类型、试验持续时间、大陆、火灾频率、火灾季节性、年平均温(MAT)和年降雨量(MAP)有关。在火灾发生后的1-3年内,植被覆盖的百分比变化呈显著波动,但在计划烧除的1年内呈增加趋势,并且在春季而非秋季显著增加。计划烧除后,干旱和温暖气候类型的生物量变化百分比显著降低,而雪地气候类型的生物量变化百分比上升。植物碳的变化百分比在北美显著降低,而在欧洲显著增加。植物氮的变化百分比随多次火灾而降低,但随一次火灾变化不显著。在全球尺度上,燃烧后植物氮含量与试验持续时间呈显著负相关。总的来说,我们的研究阐明了计划烧除效应的机制,并为理解多种环境因素下燃烧引起的地表植被性状变化提供了一个框架。
发布时间:2026-01-28
345. VPD作用及基于林班(森林群落)的森林火灾预警
摘要: 近年来在区域层面上,对火灾活动驱动因子的研究取得了重大进展。我们在欧洲地中海地区(EUMed),对不同地区火灾活动驱动因素的共同点和差异进行检验,我们开发了一种新的EUMed火灾地理分区模型。并分析了火灾活动相关的阈值,尤其是可燃物含水量、地表气象和大气稳定性等相关不同驱动因素。我们发现死燃料水分含量(DFMC)变化,以及驱动DFMC的主因子大气蒸气压差(VPD)为火灾活动的主要驱动因素。而活可燃物含水量(LFMC)、风速(WS)和连续海恩斯指数(CH)发挥了次要作用。DFMC(10-12%)、LFMC(0.29-0.36)和 CH(4.9-5.5)的实际阈值与夏季和秋季火灾高峰季节的火灾活动发生相关。火灾事件的平均规模随着驱动因子数量和超过临界阈值的绝对值而增大。我们基于四川西南地区和重庆市近二十年的数据也发现VPD对于火灾次数(而非面积)的主要驱动作用。 自去年以来,基于植物水力学模型进行活可燃物含水量LFMC的精确预测公布后,我们对川西南山区主要建群种和林分进行研究,发现该模型对国内火灾预警具有重要作用。我国具备以县为基础的二调数据库,该模型有助于构建我国基于林班为基础的县级精细森林火灾预警系统。
发布时间:2026-01-28
346. 基于无人机视觉的轻量级野火烟雾监测算法
摘要: 森林火灾对人们的生活环境造成了严重影响。目前,无人机能够快速检测森林火灾。但由于无人机上处理能力有限,烟雾检测算法的准确性较低,处理速度较慢。本文提出了一种针对无人机(UAV)图像的早期野火烟雾检测系统,利用改进的YOLOv7模型(称为YOLOv7-MS,Modified Smoke)。使用现有的无人机图像,整理了一个包含 4000多张野火图像的数据集。我们的方法引入了几项改进。首先,我们提出了一种新颖的 3FIoU损失函数,以提高训练过程中的稳定性和加快收敛速度。其次,我们通过采用Fas terNet技术优化了主干网络,以减少参数数量并提高检测速度。第三,我们通过实现渐进特征金字塔网络(AFPN),解决了非相邻层之间间接交互带来的信息损失和质量下降问题。最后,我们将三维注意力机制整合到网络中,以增强对目标的关注。实验结果显示,我们的YOLOv7-MS方法在自定义图像数据集上进行评估时,平均精度(mAP)达到了 79.3%,同时保持了175 fps帧率,优于其他单阶段目标检测器。
发布时间:2026-01-28
347. AI助力森林防火
摘要: 随着人工智能技术的发展,AI已经逐渐应用于各行各业中。森林火灾一旦发生,将会给生态环境和人类生活带来巨大损失。课题组十余年来致力于将人工智能方法和技术与森林防火相结合,本文将从森林火灾灾前预测、灾中监测和灾后评估的不同阶段,介绍课题组多年的科研积累和创新成果,综述AI应用于森林防火的挑战和解决方案。
发布时间:2026-01-28
348. 赣南马尾松林地表细小死可燃物含水率预测模型
摘要: 建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,可服务预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。本文基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间段进行气象因子随机森林相对重要性排序和皮尔逊相关性分析,建立地表细小死可燃物含水率随机森林模型和气象要素回归模型,并比较不同模型精度指标,筛选适合赣南地区的森林火灾预测模型。研究结果表明,赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率具有明显变异性,阴坡含水率显著高于阳坡,在防火期初期最明显。地表细小死可燃物含水率与各气象要素(温度、相对湿度、风速、光照强度)具有极显著相关性(P<0.001);随机森林模型预测精度高于气象要素回归模型,阴坡 2 种模型精度均高于阳坡;具有滞后效应的光照强度因子对地表细小死可燃物含水率影响最大,影响地表细小死可燃物含水率的关键因素在阳坡是相对湿度、阴坡是风速。具有滞后效应的气象因子对赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率有显著影响,考虑增加这些因素能更好预测地表细小死可燃物含水率变化,为火险预警提供可靠依据。
发布时间:2026-01-28
349. GIS在林火管理中的应用与展望
摘要: 介绍了GIS系统的技术与特点,详细罗列了GIS在林火基础研究、林火监测两大重要研究领域的应用现状。结合现有成熟研究、GIS技术发展走向和其他相关行业进展趋势,对GIS在林火管理中的应用前景进行分析与展望。
发布时间:2026-01-28
350. 基于2种不同数据源的内蒙古森林火灾驱动因素识别及预测模型研究
摘要: [目的]为实现内蒙古自治区森林火灾发生概率的预测,运用不同模型建立该地区林火发生概率预测模型,分析该区域林火发生主要驱动因子并划分火险等级,为当地林火预防与管理提供科学支撑。[方法]本研究基于 2001-2022 年历史火灾记录数据和MODIS卫星火点数据(MCD14ML),结合该地区的地形因子、植被因子、气象因子和人为因子等数据,运用逻辑斯蒂回归模型(LR)、增强回归树模型(BRT)、随机森林算法(RF)、支持向量机(SVM)、极限梯度(XGBoost)、Gompit回归(GR)6 种模型分别对 2种不同火灾数据源进行拟合,对我国内蒙古自治区的林火发生的驱动因子和概率进行深入分析。[结果](1)从全区看,BRT模型对 2 种数据源均表现出最优的性能,历史记录数据和遥感数据的AUC值分别为 0.966、0.968;XGBoost模型(AUC=0.954)和RF(AUC=0.953)分别对历史记录数据和遥感数据表现出的性能次之;(2)对于历史记录数据来看,日最大地表温度和年平均最大气温等气象因素是影响内蒙古自治区林火发生的主导因素;人类活动和社会经济因素(如人口、GDP和距居民点距离等)在驱动因素的相对重要性排序中位居前列;NDVI、海拔、坡度等对林火发生也有一定影响;对于遥感火灾数据来看,海拔因素是主要影响内蒙古自治区林火发生的因素;气温日较差、年平均最小气温等气象因素为次之因素;而日最小湿度和日最大气温为 2种数据源的共同主导影响因素。(3)从历史记录数据分析,高和极高火险区分布在呼伦贝尔市的北部和东南部、呼和浩特市北部、乌兰察布市南部、巴彦淖尔市东部和通辽市的南部、赤峰市西部、鄂尔多斯市中部及阿拉善西北部;从遥感数据分析,高和极高火险区分布在呼伦贝尔东部、锡林郭勒盟西部、乌兰察布市中部、包头市西部、鄂尔多斯市西北部、巴彦淖尔西部和赤峰市东南部、通辽市东部、鄂尔多斯市东南部;[结论]利用 6 种模型得出,BRT模型是最适合内蒙古自治区林火发生的预测模型;RF和XGBoost次之,其AUC和ACC值均大于0.95、0.87;LR模型和SVM模型的预测能力相近,两种模型的AUC值均在 0.89 以上,但LR模型的预测正确率更好;气象因素中的日最小湿度、日最大气温和日最大地表温度和地形因素中的海拔、坡度是显著影响内蒙古自治区林火发生的驱动因素,人类活动和社会经济因素对火灾发生也有一定的影响,但影响力没有上2 种因素高;研究区的高火险区域主要集中在呼伦贝尔市、通辽市及赤峰市,鄂尔多斯市也有一定的火灾风险。
发布时间:2026-01-28
351. 不同火烈度下油松林植物细根功能性状-土壤理化性质耦合关系研究
摘要: 植物功能性状可以反映植物对外部环境的适应对策,细根在植物养分获取中发挥着关键作用。不同火烈度条件下植物通过调整其功能性状以适应火环境,细根对林火的响应较为迅速,因此研究油松林植物细根功能性状及土壤理化性质在不同火烈度条件下的变化特征,探讨二者之间的耦合关系及关键影响因子,为火烧迹地的生态恢复提供理论基础。我们以油松林火烧迹地为研究对象,根据不同火烈度(低、中、高烈度)及未过火共设置12块样地。通过植物细根调查和土壤理化性质实验,分析了不同火烈度下细根功能性状和土壤理化性质的差异性和变化趋势。采用耦合协调度模型(Coupling Coordination Degree Model,CCDM)评价二者间的耦合协调度,并利用偏最小二乘路径模型(Partial Least Squares Path Modeling,PLS-PM)进一步明确耦合协调度的影响机制。不同火烈度下油松林植物细根功能性状与土壤理化性质均存在不同程度的显著差异性(P<0.05)。细根功能性状-土壤理化性质的耦合协调度在不同火烈度下均处于中级(0.4~0.6),具体表现为对照(0.491)>中烈度(0.484)>高烈度(0.449)>低烈度(0.438)。火烧对油松林植物细根-土壤耦合协调度产生间接的负作用,耦合协调度主要受细根形态性状(由比根长等反映)和土壤养分(由N、AP等表示)的直接正效应。中烈度下油松林植物细根-土壤的协同恢复水平较高,二者具有较好的耦合协调程度;低烈度条件下建议采取土壤增温等措施重点改善细根的形态特征,高烈度下建议施加适量的氮肥等土壤肥料重点改善土壤环境。
发布时间:2026-01-28
352. 欧洲云杉液相芯片开发及应用
摘要: [目的]为开发适用于欧洲云杉高效稳定且价格低廉的育种芯片,本研究结合欧洲云杉固相芯片“5 0 K array”和已发表的SNP位点,开发了欧洲云杉GenoBaits® Picea abies 40K GBTS panel.并利用该芯片开展了群体遗传结构、全基因组关联分析和基因组选择研究。[方法]利用该芯片对收集在甘肃天水的465份欧洲云杉无性系开展了群体遗传结构分析,同时挖掘了控制树高、胸径、材积、MOE值、Pilo、AV等重要性状的SNP位点;另外,本研究也利用该芯片和GBLUP、BayesA、LightGBM以及RandomForest 4个模型进行了全基因组选择分析。[结果]1)开发的40K液相芯片平均检出率为 99.27%,一致率为 99.10%,采用GBTS技术,该芯片实际可提供高达 74687 个mSNP位点;40K GBTS芯片和mSNP大部分位于基因间区域;最常见的SNP类型为[C/G]、[C/T]和[A/G],占总40K芯片的 61.65%;mSNP和 40K GBTS中,12.64%和22.43%的SNP的MAF值大于0.05,其中分别有 58142(77.85%)和29761(74.40%)个SNP属于中等多态性位点(PIC值>0.20)。2)从PCA、Admixture和NJ-tree分析可以看出很明显的人工选育引起的群体结构差异,均将待试群体划分为较为清晰的 3 个亚群。3)通过GWAS分析共鉴定出MA_136235_10 537、MA_20503_36941、MA_10434168_1395等29 个与生长性状高度相关的SNP位点,MA_282528_2264、M A_18312_64895、MA_27456_53319 等17个与木材材性相关的SNP位点,1个与干型相关的位点(MA_4588 72_5043)。4)4个模型中BayesA模型的预测精度最高,除SS性状外,其余几个性状均随着标记数量的增加,预测精度逐渐升高,当标记数量达到10000-15000时,预测精度最高,随后逐渐趋于稳定;尽管在GBLUP中我们采用了 3种策略试图去提高预测精度,但从结果来看提升的幅度不大;BayesA、GBM和R F中却可通过结合GWAS对标记进行预选,使用较少的标记取得较好预测精度(SS性状除外),H、DBH、P ilo、MOE、AV最高精度分别可达 0.38,0.60,0.58,0.44和0.65。[结论]综上,本研究设计了一款欧洲云杉40K GBTS液相芯片,具有功能位点丰富、分型准确、成本低廉等优点,欧洲云杉GWAS和GS结果也证明了利用该芯片进行相关研究的可靠性。相信随着芯片位点的不断优化升级,将使得相关研究更加准确和高效,进而更好地服务于欧洲云杉分子标记辅助育种工作。
发布时间:2026-01-28
353. 植物燃烧性测量的展望析
摘要: 近年来,全球野火的发生频率逐渐增加,对全球生态系统和人类社会构成了重大威胁。由于植物是自然环境中的主要燃料,准确评估植物的可燃性对野火管理和火生态学研究至关重要。植物的可燃性是一个多方面的特性,受到多种生理、物理和化学特征的影响。目前,还没有一个普遍接受的标准来量化植物的可燃性。通过分析过去几十年发表的研究,本研究发现,17.27%的研究通过测量植物的含水量、叶片大小、树皮厚度、油含量和萜烯含量等与可燃性相关的特征来评估植物的可燃性;34.55%的研究通过燃烧实验测量点火时间、燃烧持续时间、火焰传播速度等燃烧参数来评估植物的可燃性;剩余约 5 0%的研究则结合了燃烧实验和可燃性相关特征的测量方法。本研究概述了当前植物可燃性测量的现状,讨论了每种测量方法的优缺点,并提出了改进植物可燃性评估的方法建议,旨在促进植物可燃性测量的标准化。
发布时间:2026-01-28
354. 甘肃省林火发生的驱动因子与火险区划研究
摘要: [目的]为探明甘肃省森林火灾发生的主要影响因素和全省林火危险性地理分区[方法]本研究以甘肃省2000-2021年的历史火灾数据为基础,运用Arcgis10.8等软件,对地形、气象、植被、人为活动、社会经济等因素进行空间信息提取,运用Logistic回归模型确定甘肃省林火驱动因子;使用“标准化回归系数”的方法检验各林火驱动因子对甘肃省森林火灾发生的相对重要性并利用ROC曲线对模型拟合效果进行检验;根据模型预测结果对甘肃省林火发生概率进行等级区划。[结果]1)建立的甘肃省空间Logistic森林火灾风险概率模型拟合效果较好,5个训练样本的预测准确率都在 89%~94%之间,AUC值在0.971~0.975之间;全样本预测准确率为 89.1%,AUC值为0.972,该模型适用于甘肃省林火发生概率预测。2)高程、坡度、月平均温度、植被覆盖度、到铁路的距离与林火发生概率呈正相关,月平均降水量、到公路的距离、到居民点的距离与林火发生概率呈负相关。根据标准化回归系数可知,各驱动因子对甘肃省林火发生的的重要性按大小排序依次为,植被覆盖度(15.31)>月平均温度(4.647)>坡度(1.05 5)>到铁路的距离(1.015)>高程(1.007)>到公路距离(0.985)>到居民点距离(0.852)>月平均降水量(0.80 8);3)甘肃省火点集中分布在植被覆盖度0.8~1、月平均温度4~10℃、月平均降水量 40~60ml、坡度<1 2°、高程1000~3000m之间,到公路0~50km、到铁路 0~80km、到居民点 0~9km的区域;4)依据概率等间距将甘肃省森林火险划分为五个等级,林火发生概率 0~0.2为极低火险区,0.2~0.4为低火险区,0.4~0.6 为中火险区,0.6~0.8为高火险区,0.8~1为极高火险区,其对应的火险区划的面积分别为:23069.2k m2、85585.8km2、48072.1km2、46327.1km2、12177.9km2[结论]高程、坡度、月平均降水量、月平均温度、植被覆盖度、到公路的距离、到铁路的距离、到居民点的距离是甘肃省林火发生的主要驱动因子。甘肃省极高火险区主要分布甘南、临夏、兰州以及陇南部分地区;高火险区主要分布在陇南和天水东南部、平凉西部、兰州和临夏部分地区。甘肃省林火概率总体呈东南高、西北低的空间分布特征。该研究结论以期为甘肃省林火预测提供一定的理论依据并为该区域森林防火提供重要的实践参考。
发布时间:2026-01-28
355. 小班尺度的森林火险等级预报模型研究
摘要: [目的]为满足精细化森林防火,本研究通过建立小班尺度的森林火险等级预报模型,实现防火期对森林每个小班(不同的山头地块)每天的森林火险等级进行预报。[方法]根据森林燃烧环理论,森林火灾的发生取决于三个方面,可燃物类型、火源条件和火环境。具体对一块林地而言,若林地承载的是易燃的可燃物,在高温、干燥、有风的气象条件下只要有火源就很容易引发林火,而在低温、多雨、少风的气象条件下,即使有火源也不容易引起林火。而在一段时期内,林地的火源危险程度是保持相对稳定的,那么只要林内地表细小死可燃物含水率低于其熄灭含水率,即保持干燥状态,该林地发生火灾的风险就很高,而当林内地表细小死可燃物含水率大于其熄灭含水率时,即保持湿润状态,该林地发生火灾的风险就很低。因此,在一段时期内,林地发生火灾的概率可由林内地表细小死可燃物含水率决定,细小死可燃物含水率高则林地发生火灾的概率低,反之则高。用公式表达如下:P=(T+S)×M式中:P——林地着火可能性高低(林地着火指标Forest fire possibility index);T——地表可燃物易燃程度(可燃物类型指数Forest fuel type index);S——火源危险程度(林地火源指数Forest fire source index);M——细小死可燃物含水率高低(可燃物含水率指数Forest fine fuel moisture inde x)。这里可燃物类型指数T和火源指数S相对而言长期保持不变,T值的修正调整可随最新的森林资源调查结果进行修正(10年一次),S值的修正调整可随最新的森林火灾风险普查结果进行修正(5 年一次)。可燃物含水率指数M随每日气象观测数据变化而变化,可通过将气象预报数据代入可燃物含水率相关模型计算M的预测值。P是一个无量纲的数值,可通过将P值划分为5个取值区间对应林地的不同森林火险等级。 [结果]本研究以重庆永川森林为研究对象,通过森林可燃物类型区划并结合森林火灾风险普查数据计算区划小班的T值和S值;通过建立可燃物含水率监测点采集可燃物含水率数据,根据可燃物含水率观测结果结合FFMC的计算方法来计算M值;通过燃烧实验对着火指标P值进行划分。最后基于QGIS平台实现了森林火险等级预报的模拟,模拟结果从空间尺度上看小于1km×1km,最小达到66m2;与同期火险天气预报结果比较,本研究得出的火险等级预报结果呈现一种趋势性,不会出现森林火险等级从1级突变到5级的情形,更好体现火险变化是一个自然环境因素积累变化的过程。[结论]本研究所建立的森林火险等级预报模型,具有逻辑清晰、易于实现、通用性好的特点,预测结果能更好地指导基层森林防火工作的决策管理。
发布时间:2026-01-28
356. 装备创新技术在森林防灭火中的应用与实践
摘要: 森林火灾作为危害自然生态和人类社会的重大灾害,其预防与扑救一直是各国政府和社会各界关注的焦点。随着科技的飞速发展,森林防灭火装备创新技术在森林防灭火中的应用日益广泛,显著提高了火灾的预防和扑救效率。本文旨在探讨当前装备创新技术中,“无人机创新技术”、“火场切割机创新技术”、“水力泡沫灭火创新技术”、“林下可燃物高效粉碎创新技术”等在森林防灭火中的应用现状与实践效果,分析其优势与不足,并提出未来发展方向。
发布时间:2026-01-28
357. 大火巨灾的危害及应对策略
摘要: 气候变化和人类活动等因素导致全球大火巨灾发生频率增加,对生态和社会经济产生了巨大影响,现有火灾管理对策面临着越来越大的压力。本文在梳理总结全球典型大火巨灾事件的基础上,系统分析大火巨灾对人类和生态系统的影响,剖析气候变化和人类活动与大火巨灾事件之间的密切关系。本文基于中国的防灭火形势,客观分析我国面临的大火巨灾风险,提出提高公众火灾风险认知、加强森林—城镇交界域的火管理、提升消防救援队伍应对大火巨灾的能力、使用科学的决策支持系统和促进大火巨灾风险防控国际合作等防范应对策略,为科学高效防范大火巨灾风险提供参考。
发布时间:2026-01-28
358. 抚育间伐对北京西山林场油松林可燃物特征及潜在火行为的影响
摘要: [目的]研究间伐后油松林可燃物和潜在火行为特征随时间的动态变化过程,为研究地区的可燃物管理提供依据。[方法]以北京市西山试验林场油松林为研究对象,设置 15%轻度间伐(株数强度)后3年、5年、7年及未间伐油松林样地各 3块,对样地的地表可燃物(1 h时滞、10 h时滞、100 h时滞枯枝及上层枯叶、下层枯叶和灌草可燃物)、冠层可燃物(叶、小枝、大枝)和林分因子(胸径、树高、冠幅等)进行调查,通过单因素方差分析探讨间伐后不同时间油松林地表、冠层可燃物负荷量和冠层容积密度等特征;结合研究区气象条件,设置不同可燃物含水率场景(低、中、高含水率)和 10 m高空风速(0~18 m/s),利用Behave Plus 5.0.4 软件对间伐后不同时间油松林的地表及冠层潜在火行为指标进行模拟,探讨抚育间伐对树冠火发生的影响。[结果]① 间伐后不同时间的油松林细小可燃物负荷量(1 h和 10 h时滞枯枝、上层枯叶)、冠层可燃物负荷量和冠层容积密度存在显著差异(P<0.05),但地表可燃物总负荷量差异不显著(P>0.05)。细小可燃物负荷量最高的是间伐后 3 年油松林(0.64 kg/m2),各样地冠层可燃物负荷量为 1.80~4.30 kg/m2,间伐后5 年(0.29 kg/m3)、3 年(0.42 kg/m3)油松林的冠层容积密度较对照(0.71 kg/m3)显著(P<0.05)降低。② 在不同含水率条件下,间伐后 3年油松林的潜在火行为指标与其他林分差异较大。低含水率条件下,间伐后 3年油松林地表火最大蔓延速率、地表火线强度、地表火焰长度随风速增大分别变化于3.60~9.91 m/min、4 925.02~13 559.59 kW/m和3.87~6.16 m,单位面积发热量为 82 078.06 kJ/m2,树冠火转化比率随风速增大变化于3.00~8.27,地表火易蔓延发展成树冠火,且树冠潜在火行为指标也较高,树冠火蔓延速率、树冠火线强度、树冠火焰长度随风速增大分别变化于1.31~57.06 m/min、2 546.10~110 966.82 kW/m和 4.96~61.49 m,单位面积冠层热量为 34 611.22 kJ/m2。[结论]间伐后 3年油松林的细小可燃物负荷量和地表潜在火行为指标均高于未间伐及间伐后5年和7年的油松林,且冠层潜在火行为指标值均较高,在风速大于 4 m/s、低可燃物含水率条件下有发生高强度连续型树冠火的可能。建议增加修枝、割灌等林下处理措施,间伐工作后减少枯枝堆积,以降低森林火灾发生的风险。
发布时间:2026-01-28
359. Pathophysiology and transcriptomic responses of Pinus armandii defenses to ophiostomatoid fungi
摘要: [Objective]Pinus armandii Franch.is an ecologically and economically important evergreen tree species native to western China.Dendroctonus armandi and pathogenic ophiostomatoid fungi pose substantial threats to P.armandii.With the interplay between species,the defense mechanisms of P.armandii have evolved to withstand external biotic stressors.However,the interactions between P.armandii and pathogenic ophiostomatoid fungal species/strains remain poorly understood.We aimed to analyze the pathophysiological and molecular changes in P.armandii following artificial inoculation with ophiostomatoid species.[Method]Four representative ophiostomatoid species(L.qinlingense and O.shennongense two dominant and widespread species in the ophiostomatoid community and G.parakesiyea and Ophiostoma sp.1 two less frequently obtained but widely distributed ophiostomatoid fungal species across the sampling area)associated with D.armandi on P.armandii were selected for pathogenicity analysis.Chemical analyses were performed to assess changes in monoterpenoid content during host responses to pathogens to clarify the differences in virulence among different ophiostomatoid fungal species/strains.Additionally,a transcriptome assay was used to analyze differential gene expression between co-/single inoculation of P.armandii with fungal species.[Result]The study revealed that L.qinlingense produced the longest necrotic lesions,and G.parakesiyea produced the shortest.All strains induced monoterpenoid release,and monoterpene levels of P.armandii were positively correlated with fungal virulence(R2=0.93,P<0.01).Co-inoculation of two dominant highly(L.qinlingense)and weakly virulent(O.shennongense)pathogens reduced the pathogenicity of the highly virulent fungi.Transcriptomic analysis of P.armandii(LQ:L.qinlingense treatments,QS:co-inoculation treatments,and OS:O.shennongense treatments)showed that the expression pattern of differentially expressed genes(DEGs)between QS and OS was similar,but different from that of LQ.The DEGs(LQ vs.QS)involved in flavonoid biosynthesis and phenylpropanoid biosynthesis were downregulated.Notably,compared with LQ,QS significantly decreased the expression of host defense-related genes.[Conclusion]This study provides a valuable theoretical basis for managing infestations of D.armandi and associated ophiostomatoid fungi.
发布时间:2026-01-28
360. 薄壳山核桃黑斑病新病原快速检测与生物防治研究
摘要: [目的]薄壳山核桃作为一种重要的坚果和木本油料树种,其产量和品质常年受到黑斑病的威胁。传统的化学防治方法存在环境污染和食品安全等问题。因此,快速鉴定病原并寻求生物防治方法成为当前研究的热点。前期研究表明瓜笄霉(Choanephora cucurbitarum)为薄壳山核桃黑斑病新病原,为建立瓜笄霉(C.cucurbitarum)可视化快速检测体系,并解析螺旋木霉JSAFC2090 菌株对该病害的生防潜力。[方法]本研究以瓜笄霉的 RNA polymerase II largest subunit(RPB1)基因序列为靶标设计特异性引物建立环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)检测方法,首先对LAMP的反应条件和检测体系进行优化,再进行特异性验证和灵敏度检测。此外,从健康薄壳山核桃根系分离菌株,以形态学和分子生物学方向鉴定菌株种类。并采用平板对峙法和盆栽试验验证其对薄壳山核桃黑斑病的生防效果。更深入的,对JSAFC 2090菌株处理后的薄壳山核桃根际土壤进行高通量测序,检测土壤微生物群落组成变化;检测JSAFC 2090 菌株处理后薄壳山核桃叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活、过氧化物酶(POD)酶活、过氧化氢酶(CAT)酶活、超氧阴离子(O2-)含量、过氧化氢(H2O2)含量,解析JSAFC 2090菌株能否提高薄壳山核桃植株抗性。[结果]以瓜笄霉(RPB1)基因靶标建立的LAMP可视化快速检测反应体系为:2.5 μL10×ThermoPol Buffer,8mmol·L-1 MgSO4,1.2 mmol·L-1 dNTPs,内引物 FIP 和 BIP各 1.6 μmol·L-1,外引物F3 和B3 各 0.4 μmol·L-1,0.8μmol·L-1 环引物LB,0.8 μmol·L-1 甜菜碱,8 U·μL-1 Bst DNA polymerase,180 mmol·L-1 羟基萘酚蓝,2 μL模板DNA,灭菌水补至26μL.使用该体系可特异有效地检测出瓜笄霉(C.cucurbitarum),体系最佳反应温度为 63℃,最佳反应时间为60 min,最低检测灵敏度为 100 pg/μL.经形态学和分子生物学鉴定,从健康薄壳山核桃根系分离的 JSAFC 2090菌株为螺旋木霉(Trichoderma spirale)。平板对峙实验表明,螺旋木霉JSAFC 2090菌株可显著抑制薄壳山核桃黑斑病新病原瓜笄霉的菌丝生长,抑菌率为 91.45%。盆栽实验表明,螺旋木霉JSAFC 2090菌株处理后,薄壳山核桃黑斑病的发病率和病斑大小显著降低,此外,螺旋木霉JSAFC 2090菌株还有助于改善薄壳山核桃根际土壤微生物的种群结构,改良后的土壤病原菌菌群丰度降低;并通过提高植株防御酶酶活和活性氧积累,以增强植株广谱抗病性。[结论]此项研究为今后薄壳山核桃黑斑病的田间快速检测,以及木霉菌作为生防因子防治薄壳山核桃病害的研究和市场化推广奠定理论基础。
发布时间:2026-01-28
361. 山桐子根腐病优势拮抗菌株的筛选、鉴定及其生长特性研究
摘要: [目的]山桐子根腐病是由腐皮镰刀菌(Fusarium solani)引起的植物病害。该病主要危害山桐子根部,感染后整个植株叶片发黄萎蔫、根部变黑,最终全株枯死,严重影响和制约着山桐子产业的发展。因此本研究旨在从未发生过山桐子根腐病的根际土壤中筛选出对根腐病病原菌腐皮镰刀菌(F.solani)拮抗效果较好的菌株,掌握其生长特性及拮抗机理,从而为山桐子根腐病的生物防治提供科学依据。[方法]对从未感染过山桐子根腐病的植株根际土壤进行多次采样,使用稀释涂布平板法分离出土壤样品中的微生物,利用平板对峙法初筛、复筛,筛选得到对山桐子根腐病具有拮抗作用的菌株,并对该拮抗菌株进行形态学鉴定、生理生化鉴定、分子生物学鉴定,同时采用菌丝生长速率法测定了拮抗菌株的广谱性。采用比浊法对菌株生长曲线、温度、pH、转速、接种量等生长特性进行研究,探究出菌株的最适生长环境。利用不同成分培养基对代谢产物进行检测,以及利用平板对扣培养法对挥发性代谢产物对病原菌的抑制作用进行检测,初步对拮抗菌株的拮抗机理做了探究。[结果]从 80 个土壤样本中筛选得到 56 株具有拮抗作用的菌株,通过平板对峙法筛选得到优势菌株CSZLT-1和LBWAB-5,对山桐子根腐病病原菌腐皮镰刀菌(F.solani)的抑制效果最好,抑制率分别为 63.24%和 69.73%。并通过形态学、生理生化、16S rDNA序列分析进行鉴定,将菌株CSZLT-1 鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli),菌株LBWAB-5 鉴定为为吡咯伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pyrrocinia)。对拮抗菌株的广谱性试验结果表明菌株CSZLT-1 和L BWAB-5对6种病原真菌均具有抑制效果。菌株CSZLT-1 生长曲线测定结果表明,该菌迟缓期为 0~8 h,生长对数期为8~40 h,40 h后进入稳定期;最适生长温度为 25℃、最适生长pH=5、最适生长转速 200r/min、最佳接种量为0.5%。菌株LBWAB-5生长曲线测定结果表明该菌株迟缓期为 0~4 h,生长对数期为4~32 h,32 h后进入稳定期;最适生长温度 25℃、最适生长pH=6、最适生长转速 180r/min、最佳接种量为0.5%。拮抗菌株的生防机理探究试验结果表明菌株CSZLT-1可产生蛋白酶、嗜铁素和解有机磷的能力,不产几丁质和纤维素酶;菌株LBWAB-5可产生蛋白酶和嗜铁素,不产几丁质和纤维素酶,不具备解有机磷的能力;挥发性代谢产物对病原菌的生长无抑制作用。[结论]本研究得到两株对山桐子根腐病病原菌-腐皮镰刀菌(F.solani)具有良好拮抗作用的菌株CSZLT-1和LBWAB-5,通过研究掌握其生长特性及拮抗机理,为山桐子根腐病的生物防治提供生防材料和理论参考。
发布时间:2026-01-28
362. 中国植原体病害的文献计量学研究
摘要: 植原体是细菌界(Bacteria),柔膜菌纲(Mollicutes),植原体暂定属(Candidatus Phytoplasma)的致病微生物,定殖于植物韧皮部筛管和刺吸式昆虫的淋巴、唾腺等组织内,通过刺吸式昆虫传播,引起植物丛枝、黄化、小叶、花变叶等症状,严重时引起植株枯死,与1000多种植物病害有关,造成严重的经济损失。本文采用文献计量学的方法,对Web Of Science(WOS)数据库和中国知网(Chinese National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库发表的中国植原体病害研究的文章进行分析,以了解中国植原体病害发生和研究的相关情况。分析结果表明,在WOS数据库共有关于中国植原体病害研究的英文文献 34 5 篇,在CNKI数据库中,共有关于中国植原体病害研究的中文期刊论文 2162篇,从年度发文数量看,整体呈上升趋势,以 2023 年英文文献数量最多,2011 年中文文献数量最多。发文较多的单位有河南农业大学、西北农林科技大学、云南农业大学、中国农业科学院等,发文较多的作者有范国强、田国忠、吴云锋、于少帅、李文凤等。共有来自 78 个科的 221 种植物报道发生 257 种植原体病害,其中豆科、茄科、菊科、禾本科植物报道较多,病害主要有丛枝病(Witches'broom)、绿变病(Phyllody)、黄化病(Yellow)和扁茎/带化病(Fasciation)等。23种昆虫被报道介导植原体传播。根据16S rRNA基因序列的分组,中国发生的植原体来自10个组,其中以Ⅰ、Ⅱ、V组为最多。研究较多的植原体病害有枣疯病、泡桐丛枝病、小麦蓝矮病、槟榔黄化病等。本文澄清了我国报道过的植原体、寄主植物和介体昆虫种类,为开展植原体病害研究和防控提供了参考。
发布时间:2026-01-28
363. 中国核桃子囊菌多样性研究
摘要: [目的]中国是核桃的原产地之一,已经有 2000多年的核桃栽培历史,核桃栽植面积和产量位居世界第一,出口量世界第二位。核桃在我国分布广泛,各个省份几乎都有栽植。其中以云南、新疆、四川为主要种植区。核桃是世界上广泛种植的重要经济树种。核桃真菌也随着它们的宿主分布在世界各地,其中最主要的类群为子囊菌。然而子囊菌传统的分类主要依据形态特征、菌落特征和寄主专化性进行,但同一种病原菌能够侵染不同的寄主,而不同种类的病原菌也可侵染同一种寄主植物,因而寄主专化性不再是可靠的分类标准或依据。同时随着子囊菌新类群的不断增多,使得以形态特征为基础的分类学结果常常出现误判。加之模式标本和活体菌株的缺乏,导致早期记载的大部分类群都无从考证。这种分类学体系的不完善以及物种记述与命名现状的混乱给该类群真菌的识别及病害的防治都带来了极大的困扰,因此,本研对核桃子囊菌分类学展开研究。[方法]本研究利用形态学分析和多基因系统发育分析的方法,对中国西南地区四川省的核桃生子囊菌进行了调查研究。通过采集具有感病症状的枝、叶、果实及核桃林下凋落物获得样品。为了准确的确定物种,根据本研究的分子数据和从GenBank下载的序列,对每个物种进行了单独的系统发育分析。形态学上相似的种和系统发育上接近的分类群被比较和讨论。提供了所有这些分类群的详细描述和图解。[结果]本研究通过调查取样,共获得核桃微生物样品520份,分离鉴定出 365株菌株,隶属于 1 门 4 纲 17 目 28 科 46 属 106 种。据报道,这些真菌中的一些是多种植物的病原体。但大部分都是第一次在核桃上发现。基于形态和系统发育的差异,本研究鉴定并描述了 25个新种。同时报道了Gnomoniaceae一新属Neomelanconis和 38 个寄主新记录。这项工作进一步证明核桃植物包含高度的真菌多样性,包括许多以前未知的物种。分类学上的新发现:新属:Neomelanconis F.H.Wang&C.L.Yang;新种:Botryosphaeria gaoxianense,B.neijiangense,B.yibinense,Dothiorella pugeense,Lasiodiplodia chongzhouense,L.Juglans,Neofusicoccum juglans,N.wenchuanense,Cladosporium lixianense,Sphaerulina liangshanense,Kirschsteiniothelia yantingense,Periconia yantingense,Alternaria ganziense,Aurantiascoma juglans,Diaporthe mianyangense,Neomelanconis juglans,Ophiognomonia lixianense,Juglanconis beichuanense,J.chengduense,Colletotrichum beichuanense,C.shehongense,Nectri huiliense,Trichothecium chongzhouense,Scopulariopsis neijiangense,Paraeutypella neijiangense.[结论]本研究通过对四川省核桃子囊菌的收集与鉴定,丰富了真菌资源库物种及基因数据,通过对获得的真菌类群进行多样性分析,摸清了该群落的分布特征,为后续研究提供了一定的基础数据,同时也为核桃病害防治和真菌可持续利用等提供了参考,具有重要的理论价值和实践意义。
发布时间:2026-01-28
364. 水竹菱斑病原四川新小滴孢腔菌的基因组测序与比较基因组分析
摘要: [目的]获得高质量的四川新小滴孢腔菌(Neostagonosporella sichuanensis)基因组资源,通过比较基因组学解析基因组结构特征,挖掘致病相关基因资源,为后续探索病原菌与寄主水竹的互作关系提供试验依据。[方法]利用PacBio Sequel IIe测序平台和Illumina NovaSeq PE150 测序平台对四川新小滴孢腔菌进行测序和组装,通过基因组注释、比较基因组学分析和基因家族分析等对基因组特征、遗传特性及致病相关基因进行探索。[结果]获得了四川新小滴孢腔菌全基因组序列精细图,发现基因组内的重复序列显著扩张,且具有强烈的重复诱导点(RIP)突变证据。基因组内存在特殊的“二分”结构,即基因组由A T富集区和GC平衡区同源核苷酸区块交替组成。在进化过程中,四川新小滴孢腔菌与其他被分析的同科多数真菌物种一样,均经历了广泛的基因家族丢失而并非获得。次级代谢产物(SMs)生物合成簇层次聚类分析结果表明,四川新小滴孢腔菌与半活体营养型病原菌油菜黑胫病菌(Leptosphaeria maculans)聚类到一支。此外,菌株的 SM 核心基因在同科不同物种间较为保守,基因组中未发现特有的 SM 核心基因。植物细胞壁降解酶(PCWDEs)模块层次聚类分析结果显示,四川新小滴孢腔菌与半活体营养型病原菌小麦发酵腐霉(Zymoseptoria tritici)聚类为一支。5 个半纤维素酶家族、1 个纤维素酶家族和 1 个果胶酶家族在四川新小滴孢腔菌基因组中发生了扩张。唯一碳源试验结果表明,菌株在含有木聚糖的培养基中生长优于含有果胶和纤维素的培养基,与上述更多数量的半纤维素降解酶家族扩张结果一致。主坐标分析(PC oA)结果表明,四川新小滴孢腔菌基因组的效应子与被分析的死体营养型和半活体营养型病原菌基因组的效应子呈聚集型分布。四川新小滴孢腔菌与不同营养型病原菌之间共有的效应子家族为 21 个,与同科病原菌之间共有的效应子家族为 41个,细胞壁降解酶类效应子在这些效应子中均占据主导地位。[结论]首次获得四川新小滴孢腔菌基因组资源,明确了基因组的基本特征,同时根据基因组的致病相关基因推测四川新小滴孢腔菌的生活型更接近半活体营养型。
发布时间:2026-01-28
365. 松材线虫全基因序列测定、进化分析及防治药剂筛选
摘要: 由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松材线虫病是我国林业重大的生物灾害。本研究以泰山松材线虫虫株 TS-1 为研究材料,通过全基因组序列测定和进化分析,明确了线虫大基因组特征及其进化关系,同时以环境友好型的生物制剂四霉素 B3 为实验材料,开展了防控药效的筛选,研究了药剂对松材线虫的作用机制,明确了线虫的作用特征和作用机制,研究结果对于明确松材线虫的全基因序列特征、系统进化及药剂筛选提供了依据。 通过高通量测序获得了一个高质量包含 6 条染色体的 75.2 M bp松材线虫全基因组序列。通过与 16个已报道不同来源线虫物种进行系统发育分析发现:(1)TS-1 与其他松材线虫虫株进化速率基本相同,与安徽虫株AMA3 进化水平最接近;(2)TS-1 显著扩张的基因家族主要富集到蛋白质水解、催化活性、磷酸盐等相关功能类目和通路;(3)种内共线性分析发现TS-1与Ka4C1存在良好的共线性关系,与AMA3存在明显的非共线性基因,非共线性基因富集分析到纤维素分解代谢过程、线粒体相关成分和纤维素活性等相关功能类目和通路;(4)共聚类基因家族中筛选获得松材线虫基因组中共有的 42 个特有基因家族,家族所含基因共142个。 药剂筛选发现不吸水链霉菌发酵产物的四霉素B3 对松材线虫 24、48 和 72 h的LC50 分别为 26.49、23.37 和 12.79 μg/mL.低浓度的四霉素B3 不仅显著抑制了松材线虫的取食和种群增长率,还增加了其ROS的产生和脂质积累;四霉素B3显著抑制SOD、POD活性和降低CYP450 含量;转录组和代谢组表明,四环素B3可显著影响松材线虫溶酶体、自噬-动物和脂质代谢相关基因的表达,同时可显著提高松树体内SOD和APX的活性及叶绿素含量以及诱导松树防御机制的相关基因表达。 本研究丰富了松材线虫基因组数据库,为明确松材线虫的进化特征、松材线虫的早期快速检测技术、防治药剂的筛选和防控靶点的挖掘提供了数据支持。
发布时间:2026-01-28
366. 三种链格孢属真菌引起旱柳叶斑病的首次报道
摘要: [目的]弄清旱柳叶斑病发生情况,明确旱柳 Salix matsudana 叶斑病的病原菌及其分类地位,为该病害防控策略制定提供依据。[方法]本研究于 2019 年在江苏省如东市进行旱柳叶斑病的病害调查及样品采集。采用组织分离法及单孢分离法进行病原菌的分离及纯化。采用科赫法则明确旱柳叶斑病的病原菌。采用形态学鉴定及分子生物学鉴定明确病原菌的分类地位。[结果]旱柳叶斑病发病率为 100%(100/100 株),平均每棵树有 80%的发病叶片。症状为直径 2-4 mm的深棕色小斑点或边缘不规则的坏死斑块,病斑边缘黑色。病斑上有棕褐色的分生孢子链。共分离得到 8 6 个菌株。通过菌落形态及 ITS 序列比对结果随机挑选 9 个代表性菌株(RD4-1、RD4-2、RD4-3、RD6-1、RD6-2、RD6-3、RD7-1、RD7-2 和RD7-3)进行后续研究。致病性测定表明这 9 个菌株菌均能引起旱柳发病,是旱柳叶斑病的病原菌。形态学特征表明这 9 个菌株隶属于链格孢属。系统发育树表明菌株RD4-1、RD4-2 和RD4-3 与Alternaria arborescens聚为一个分枝,分枝支持率为 BP/PP=97/1.菌株 RD6-1、RD6-2 和 RD6-3 与 A.alternata 聚为一个分枝,分枝支持率为 BP/PP=99/1.菌株RD7-1、RD7-2 和RD7-3 与A.koreana聚为 1 个分枝,分枝支持率 BP/PP=92/0.9.结合形态学特征及多基因串联(ITS、SSU、LSU、GAPDH、RPB2、TEF1-α 和 Alt α 1)构建的系统发育树,这 9 个菌株分别被鉴定为 A.arborescens、A.alternata 和 A.koreana。[结论]旱柳叶斑病的病原为A.arborescens、A.alternata和A.koreana.这是链格孢属真菌引起旱柳叶斑病的国内外首次报道。该结果为制定有效的监测和管理策略奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
367. 无菌条件下马尾松对松材线虫防御机制的转录组学分析
摘要: [目的]松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松树萎蔫病对全球的松林生态系统产生重大影响。迄今为止,松树对松材线虫的防御机制仍然不完全清楚。为了深入理解这一机制,本研究以马尾松为研究对象,探究其与松材线虫之间的互作关系。[方法]本研究通过建立无菌条件下松材线虫和马尾松幼苗之间的互作系统,排除了其他微生物和环境因素的干扰,观察和分析了马尾松对松材线虫侵染的响应。利用第二代和第三代测序技术,对松材线虫侵染后的马尾松进行了全面的转录组分析,从而揭示了马尾松在面对松材线虫侵染时的基因表达变化。[结果]研究发现,在松材线虫侵染后,对不同时间点差异表达基因进行分析,共筛选获得了 3718 个差异表达基因,这些基因的表达变化反映了马尾松的生理和分子层面上的防御反应。转录组数据分析显示,马尾松在松材线虫侵染后,主要在 72小时通过激活芪类、水杨酸和茉莉酸途径,以及萜烯合成等途径来应对松材线虫的入侵。这些途径参与了信号传导、细胞壁强化、病原体识别和抗性基因的表达等多个环节。特别值得注意的是,甲羟戊酸途径(MVA)作为萜烯合成的关键途径,它可能在松树的早期防御反应中发挥了重要作用。这一发现为理解松树如何通过调节萜烯合成来增强其对松材线虫的抗性提供了新的视角。此外,发病相关蛋白和抗性基因的诱导也是马尾松防御机制的重要组成部分。这些蛋白和基因的表达上调,有助于马尾松识别病原体、激活免疫反应,并最终抑制松材线虫的进一步侵袭。[结论]本研究中的转录组分析不仅展示了马尾松在无菌条件下对松材线虫的复杂防御策略,而且揭示了萜烯合成途径在马尾松防御中起重要作用,同时表明发病相关蛋白和抗性基因的表达上调有助于马尾松识别病原体、激活免疫反应,并抑制松材线虫的侵袭,这为未来关键抗性基因的功能分析奠定了基础。通过对这些基因的功能分析,我们可以更好地理解马尾松如何在分子层面上应对抗松材线虫的侵害。
发布时间:2026-01-28
368. 鸡爪槭叶枯病病原间座壳属真菌的多样性
摘要: [目的]明确鸡爪槭叶枯病病原间座壳属真菌的分类地位及物种多样性。[方法]本研究在安徽,福建,贵州,湖北,湖南,江苏,上海,和浙江8个省份进行鸡爪槭叶枯病的病害调查及样品采集。采用组织分离法及单孢分离法进行病原菌的分离与纯化。结合多基因串联(ITS、TEF、TUB、HIS和CAL)构建系统发育树、谱系一致性系统发育物种识别(Genealogical Concordance Phylogenetic Species Recognition,GCPSR)及形态学鉴定明确病原菌的分类地位。对病原菌进行致病性测定,明确病原菌的致病力差异。[结果]共收集到 27 份鸡爪槭叶枯病样品,分离得到 251 株间座壳属真菌。基于多基因串联构建的系统发育树表明 70 个代表菌株隶属于间座壳属的 3 个复合种(Diaporthe eres species complex,D.sojae species complex和D.arecae species complex)。且这些菌株以高支持率分别聚集在 23 个分枝上,其中菌株FJ9和FJ19,菌株AH21,GZ12,GZ31,XZ31及菌株GZ28,HN4,HN6,HN11,XZ35 分别与D.fructicola,D.huangshanensis,及D.hunanensis和D.fulvicolor聚集在一起且处于独立的分枝。GCPSR分析表明菌株FJ9和FJ19与D.fructicola,菌株AH21,GZ12,GZ31,XZ31与D.huangshanensis,菌株GZ 28,HN4,HN6,HN11 与D.hunanensis及D.fulvicolor的成对同质性指数(pairwise homoplasy index,PHI)均等于1.通过形态学比较,这些菌株与各自的近缘种之间具有显著差异。因此,结合系统发育树,GCPSR分析结果及形态学特征将这 70 个菌株鉴定为间座壳属的 20 个已知种(D.acuta、D.araliae-chinensis、D.biconispora、D.biguttulata、D.camelliae-oleiferae、D.caryae、D.celeris、D.cercidis、D.dis coidispora、D.eres、D.fructicola、D.compacta、D.huangshanensis、D.musigena、D.oculi、D.pseudooculi、D.sackstonii、D.schimae、D.sojae和D.unshiuensis)及 3个新种(D.ningdensis、D.taii和D.tengii)。致病性测定表明菌株D.eres JZQJ5 的致病力最强(19.0±2.5 mm),菌株D.oculi SX24 和D.ningdensis FJ7的致病力次之,病斑大小分别为18.2±2.5 mm和 16.5±2.0 mm,其余菌株的致病力相对较弱,病斑小于 12.4 mm。[结论]本研究首次对间座壳引起的鸡爪槭叶枯病进行广泛的病害调查。阐明了间座壳属三个复合种群中 20 个已知物种及三个新种的系统发育,且对新种提供了全面的形态学特征描述。这些间座壳属物种的的致病力具有显著差异。这些病原的鉴定为了解植物病害及真菌多样性提供了有价值的信息。这些信息将促进进化、生态和植物病理学方面进行更多的研究。
发布时间:2026-01-28
369. 5种齿小蠹肠道与非肠道共生微生物群落构建与功能特征研究
摘要: [目的]齿小蠹Ips(鞘翅目Curculionidae:小蠹亚科Scolytinae)是北半球生态和经济上的重要针叶树害虫。大量研究已经证明多种微生物与小蠹形成稳定的共生关系,为其生长、发育、危害和暴发等提供着重要的协作功能。目前,虽然对齿小蠹属物种的微生物多样性研究较多,但对这些害虫相关核心区系的群落构建机制和功能探索知之甚少。[方法]采用宏基因组学方法对 5 种齿小蠹进行测序,利用网络分析、零模型等方法对肠道和非肠道共生微生物群落多样性、微生物间的相互作用、群落构建机制的驱动因素及功能特征进行了研究。[结果]结果显示 5 种齿小蠹共生微生物群落组成和多样性与取食树木(落叶松larch、松树pine和云杉spruce)、宿主本身、栖息环境(肠道与非肠道)密切相关。酵母目Saccharomycetales和肠杆菌目Enterobacterales在 5 种齿小蠹肠道与非肠道样品中具有最高的物种多样性和相对丰度的。共线性网络分析表明肠道菌群的共生关系比非肠道菌群的更为紧密,特别是泛菌属Pantoea和沙雷氏菌属Serratia仅出现在肠道共生微生物网络中。肠道核心菌的群落组装主要由均质化扩散homogenizing dispersal和非主导过程undominated process驱动,而非肠道核心菌的群落组装主要由异质性选择heterogenous selection驱动。微生物功能特征分析发现齿小蠹肠道与非肠道共生酵母类(Ogataea 和Wickerhamomyces)和长喙壳类真菌(Ophiostoma 和Ceratocystis)相关的基因主要参与到氧化磷酸化和甾醇合成过程,而不动杆菌属Acinetobacter、欧文氏菌属Erwinia、肠杆菌属Enterobacter、沙雷氏菌属Serratia等细菌在降解萜烯类、酚类和多糖类等防御性化合物方面有着不可或缺的作用。研究发现落叶松八齿小蠹Ips subelongatus非肠道样本中与这些过程相关的基因最为丰富。此外,研究还比较了 5 种齿小蠹肠道与非肠道显著性差异通路,发现中华齿小蠹Ips chinensis肠道和非肠道共生微生物在功能上没有显著差异。落叶松八齿小蠹、云杉八齿小蠹 Ips typographus、光臀八齿小蠹Ips nitidus和天山重齿小蠹 I.hauseri肠道与非肠道共生微生物分别在 17 条、2 条、6 条和 29 条通路上存在显著性差异。特别是,在落叶松八齿小蠹和天山重齿小蠹肠道和非肠道共生微生物谷胱甘肽代谢Glutathione metabolism、基础转录因子Basal transcription factors和嘌呤代谢Purine metabolism以及光臀八齿小蠹和天山重齿小蠹肠道和非肠道共生微生物在糖酵解/糖异生Glycolysis/Gluconeogenesis 通路存在着显著差异。[结论]本研究首次对小蠹肠道与非肠道共生微生物群落构建机制和功能特征开展组学研究,为理解昆虫与微生物之间的共生关系提供了有价值和深入的见解。
发布时间:2026-01-28
370. 栗实象成虫触角感器超微结构观察
摘要: [目的]栗实象(Curculio davidi)是为害板栗(Castanea mollissima)的主要种实害虫,严重影响着板栗的品质和产量。[方法]为探明栗实象成虫触角感器类型、形态和分布,本文利用扫描电镜对栗实象雌雄成虫触角及触角感器进行观察。[结果]栗实象雌雄成虫触角柄节、梗节、鞭节 1~6亚节长度存在显著差异。雌虫和雄虫触角上均有7类12种感器,包括 4种刺形感器、2 种锥形感器、1种叉形感器、2种毛形感器,1种Böhm氏鬃毛、1种腔形感器和1 种端指形感器。其中雄虫刺形感器Ⅰ、毛形感器Ⅰ、叉形感器的长度显著长于雌虫,雄虫在鞭节7、8亚节的锥形感器数量显著多于雌虫。
发布时间:2026-01-28
371. 花椒窄吉丁(鞘翅目:吉丁甲科)嗅觉研究进展
摘要: 花椒是我国林业特色产业之一,随着全国花椒种植面积的不断扩大,花椒病虫害也呈逐年加重的态势。尤以花椒窄吉丁(Agrilus zanthoxylumi)的危害最为严重,该虫是我国花椒林中最主要的毁灭性蛀干害虫,危害后会导致树皮流胶、腐烂、干枯、龟裂,最后脱落至整株死亡。因此花椒窄吉丁的防治已成为花椒林害虫防控研究的重中之重。花椒窄吉丁的早期研究主要集中于虫情调查、种群动态、发生规律、生物学特性及化学防治等方面,而近期研究则主要集中于嗅觉系统方面的研究,包括成虫触角超微结构观察、对寄主挥发物的触角电位及行为反应和嗅觉蛋白的鉴定与表达等。自然界中,昆虫通过其灵敏和复杂的嗅觉系统识别生境中的各种化学气味分子,从而进行觅食、交配、产卵和躲避天敌等生命活动。为明确花椒窄吉丁的嗅觉形成机制,首先通过扫描电镜观察到花椒窄吉丁成虫触角有 6 类 17 种感受器,且雌、雄虫触角感受器的类型、数量和分布位置存在性二型现象,根据其触角感器分布模式的差异推测这可能与其行为密切相关。其次,利用 GC-MS-EAG技术,结合“Y”型昆虫嗅觉仪,研究了花椒窄吉丁对寄主植物挥发物的行为响应。结果表明:花椒窄吉丁入侵后,叶片挥发物的种类和相对含量发生改变,其中月桂烯、(1R)-(+)-柠檬烯和乙酸芳樟酯的相对含量明显升高,β-石竹烯、乙酸香叶酯的相对含量明显降低,并有新物质α-水芹烯等生成。此外,0.1 μg/μL α-水芹烯、10~100 μg/μL月桂烯、0.1~1 μg/μL(1R)-(+)-柠檬烯、0.1~10 μg/μL乙酸芳樟酯对花椒窄吉丁具有引诱作用,1~100 μ g/μL(1R)-(+)-α-蒎烯、0.1μg/μL β-蒎烯、10μg/μL β-石竹烯对花椒窄吉丁具有驱避作用。与此同时,随着高通量测序的快速发展,已成功建立了花椒窄吉丁成虫触角转录组数据库,并挖掘出在其嗅觉系统中发挥重要作用的嗅觉蛋白,如:花椒窄吉丁气味结合蛋白(AzOBP3,AzOBP4,AzOBP5,AzOBP7)和化学感受蛋白(AzCSP3Az,AzCSP4,AzCSP7)基因陆续被鉴定出来,且对各基因的结构特征与分类、表达定位、三维结构、系统发育、生理功能等方面也进行了研究。与寄主挥发物的分子对接实验表明AzOBPs和AzCSPs能与寄主植物花椒的多种挥发性物质结合,证明该嗅觉蛋白在花椒窄吉丁搜寻寄主与取食行为中发挥着重要作用。最后选择对花椒窄吉丁具有引诱作用的化合物进行复配,制成诱芯,置于诱集装置中在花椒林间进行诱捕,该类型的诱捕技术已经逐渐成为蛀干害虫较为成熟的防治方法,虽然此方法具有环保、高效和灵敏度高等优点,但应用时容易受到环境干扰,后续在进行植物源引诱剂开发时还应充分考虑林间错综复杂的环境因子。
发布时间:2026-01-28
372. 基于COI基因的入侵害虫番茄潜叶蛾遗传多样性分析
摘要: [目的]番茄潜叶蛾是对番茄具有毁灭性危害的世界性入侵害虫,番茄潜叶蛾作为一种寄主广泛的多食性小型害虫,其对气候的适应能力非常强,并在我国具有广阔的适生区域,潜在气候分布区覆盖了我国西部、中部和东部的大部分地区。2017年由新疆伊犁及云南地区入侵我国,随后在山西、陕西、甘肃、宁夏等多个地区发现。为明确我国番茄潜叶蛾新疆、云南种群的遗传多样性及与世界其它种群的遗传关系,本研究开展了基于线粒体COI基因的番茄潜叶蛾遗传多样性和系统发育分析研究。[方法]通过应用线粒体 COI 基因作为分子标记,对我国新疆、云南的番茄潜叶蛾 2 个种群及世界各地种群的遗传多样性进行分析,并构建番茄潜叶蛾种群的系统发育树。[结果]新疆、云南的番茄潜叶蛾地理种群共 55条C OI 序列完全一致,不同种群间和种群内没有任何变异,为同一个单倍型。世界范围内番茄潜叶蛾种群遗传多样性指数很低,仅存在 4个单倍型。单倍型H1广泛分布,单倍型H2和H3仅在肯尼亚分布,单倍型H4仅在秘鲁分布。系统发育分析表明,世界范围内18 个国家和地区的番茄潜叶蛾种群聚为H1一支,没有产生与地区相关的分化。[结论]本研究明确了番茄潜叶蛾具有高度遗传同质性,我国的两个种群不存在遗传变异,对制定防控策略具有指导意义。
发布时间:2026-01-28
373. 西南地区卫星反演与再分析降水数据的多时间尺度适用性评估
摘要: [目的]评估 2001-2015 年不同时间尺度上卫星反演数据集IMERG和再分析数据集ERA5-Lan d、AERA5-Asia在西南地区的适用性,对于水文气象分析、生态环境模拟、自然灾害预警等方面具有直接意义。[方法]本研究利用西南地区 119 个国家地面站点实测降水数据,选取相关系数(CC)、平均相对误差(MRE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)4个评价指标从不同时间尺度(年、季节和月)平均降水量等方面进行精度验证。[结果]3 种降水数据集与站点实测数据相关性随时间尺度增加呈递增趋势;月尺度上,各降雨数据集与站点实测数据在9月至次年5月偏差更小(p<0.01),ERA5-Land降水数据估值较站点观测值整体偏高,IMERG数据集对月平均降雨量的表征效果最好(R2=0.97);季节尺度上,3 种降水数据集季节间有明显差异,AERA5-Asia和IMERG数据集总体精度更高,春季和冬季相关系数(CC)均在0.9以上,AERA5-Asia在冬季的表现比IMERG更好(CC=0.96,MRE=3.62%);年尺度上,AERA5-Asia相关系数(CC)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为0.94、125.19mm和95.19mm,在西南地区的适用性最优。[结论]IMERG 数据集在月尺度上表现最佳,AERA5-Asia 在季尺度和月尺度上精度更高,ERA5-Land在西南地区的适用性最差。本研究可为西南地区合理利用降水信息及其融合数据,提高缺资料地区降水检测与估计能力提供参考。
发布时间:2026-01-28
374. 西南诸河流域林水耦合关系研究现状与展望
摘要: [目的]明确西南诸河的植被覆盖率变化对径流、水质以及水源涵养能力的影响机制有利于优化区域水资源管理措施。[方法]本研究通过收集整理西南诸河的相关文献和报告,归纳整理得出流域内植被覆盖的变化情况,得到西南诸河流域林水耦合关系现状。[结果]年径流方面,植被覆盖率上升、植被蒸腾增加会降低流域的年径流;水质方面,森林生态系统能够减少地表径流,增强土壤下渗能力,从而有效控制土壤侵蚀;水源涵养能力方面,森林生态系统的水源涵养功能与生态水文过程密不可分,由土地利用类型由耕地转变为不同类型林地后,各林地的土壤物理性质得到显著改善,由于各林地的土壤理化性质及其水文效应不同,水源涵养能力有不同程度的提高,总体上西南诸河流域森林生态系统水源涵养能力较高。[结论]西南诸河流域的植被变化情况,目前结合其他植被指数综合分析森林景观空间格局变化趋势的研究较为匮乏,未来研究可聚焦于多参数综合分析下的植被恢复效益评估方向,再以此估算长时序下该流域生态恢复工程的可行性。西南诸河森林变化对水文的影响,当前研究多集中于分析森林与径流间的关系以及森林水源涵养等生态功能方面,未来的研究需要从森林生态水文过程机理出发,结合当前流域管理措施,综合评估非稳态条件下多尺度林分类型与森林蓄水、保水等生态功能的关系。
发布时间:2026-01-28
375. 中国亚热带流域森林采伐对径流时空模式的影响
摘要: [目的]全球森林经历了大规模的人类活动(如:森林采伐、城市化等)和自然干扰(如:野火、虫害等)而发生显著的变化,进而影响不同空间尺度上水文循环过程。然而,受制于坡度、气候、植被、土壤等流域属性的复杂性影响,我们对于森林变化,尤其是森林采伐,在多个不同时空尺度上的水文响应机制尚未了解,这给综合评估流域尺度上森林采伐的水文效应带来巨大挑战。[方法]本研究提出一种全新的研究手段将 SWAT 模型、Python 编程和生态水文敏感性指标(单位面积森林采伐所引起的径流变化百分比)相结合。通过模拟江西省乐安河流域不同空间尺度上(流域上游、中游、下游)森林采伐,在不同时间尺度上(年、雨季、旱季)的径流和生态敏感性的响应,来深入评估不同时空尺度上森林采伐的水文效应及流域尺度效应。[结果]1)随着森林采伐率的升高(1.54~9.25%),流域的生态水文敏感性将逐渐增强,但其量级在不同时间尺度上呈现一定差异,表现为雨季生态敏感性(18.23±1.02~18.38±1.10)强于旱季(3.38±2.12~4.57±2.23);2)空间尺度上,流域中游地区森林采伐呈现出较高的生态水文敏感性(13.13±0.26~13.25±0.01)其次是流域下游(11.87±0.33~12.07±0.17)和流域上游地区(9.69±0.29~1 0.05±0.21);3)流域子流域尺度(上游)到全流域尺度的空间转换,所引起的流域尺度效应将导致雨季径流增加,同时减少旱季径流和年径流。[结论]乐安河流域中游森林采伐将导致雨季径流显著增加,并在尺度效应的叠加影响下进一步加剧。相反,旱季受到尺度效应的抵消作用,导致径流的变化并不明显。这一发现有利于深入了解亚热带流域森林采伐如何在不同时间和空间尺度上影响水文循环过程,并为应对未来人类活动加剧和气候持续变暖提供科学的森林规划指导。
发布时间:2026-01-28
376. 基于STM32F4的高山亚高山生态参数自动测量系统设计
摘要: [目的]受制于监测成本和技术要求,高山亚高山大尺度流域广泛布设生态系统监测网难度较大。为解决以上难题,本研究开发了一种低成本、高精度的生态参数自动测量系统,为提高地形复杂山区生态数据监测效率、促进生态保护和相关科学研究提供有效工具。[方法]本系统基于STM32F407微处理器设计,集成了大气温湿度、土壤温湿度、大气压力、风向测量和雨量测量5个环境参数测量模块,并采用 4G模块实现数据远程传输。研究通过在电子科技大学校内部署样地进行系统测试和验证,以评估其测量性能。[结果]1)样地实测数据与TDR-300 土壤水分计测量结果对比表明,该系统在林分低郁闭度条件下的精度为±3%,在中郁闭度和高郁闭度条件下的精度为±2%;2)该系统可以将环境温湿度、气压、降水、风向、土壤温湿度等生态参数显示在OLED显示屏并发送到云端服务器。用户通过智能手机安装服务器应用程序或登录云端服务器,可实时查看测量环境的具体信息,从而实现了数据的即时获取和远程监控功能;3)该系统的实际造价成本显著低于市面其他类型产品。[结论]本研究成功开发了一种低成本、高精度的生态参数自动测量系统,为大尺度高山亚高山区域生态环境监测提供了一个可行且经济的技术方案。该系统通过提供实时、高精度的数据传输,为生态研究和长期环境监测提供了强有力的技术支持,对环境科学和生态保护研究具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
377. 降雨强度影响修正后的Gash模型对林冠截留的模拟
摘要: [目的]林冠截留在森林降雨再分配和水文过程中起着至关重要的作用。黄土高原位于干旱和半干旱地区,面临着水资源短缺、自然条件恶劣和生态系统脆弱等严峻挑战。自 20世纪50那年代以来,实施了一系列植被恢复措施,植被覆盖情况发生了显著变化,林冠截留的量化和建模对于缺水地区水资源的优化利用非常重要。以往的研究多集中在月或年的时间尺度上,而森林冠层拦截对不同降雨事件雨量、雨强和降雨历时的响应,特别是在气候变化的背景下,研究较少。此外,林冠截留模型捕获气候变化下降雨再分配动态的性能在很大程度上仍然是未知的。[方法]本研究基于对黄土高原典型树种的野外长期观测,利用修正后的Gash模型对不同降雨强度下的林冠截留量进行了模拟。[结果]结果表明,油松(Pinus tabuliformis)、辽东栎(Quercus wutaishanica)和白桦(Betula platyphylla)的林冠截留占总降雨的比例分别为26.10%、42.09%和41.58%,修正后的Gash模型对油松林冠截留的模拟比辽东栎和白桦的更加准确,降雨期间和降雨停止后的蒸发对不同树种截留损失的贡献率均超过85.30%,同时敏感性分析表明,平均降雨强度(R)、平均湿润冠层蒸发速率(E)和冠层储水能力(S)是影响林冠截留模拟的关键参数。总的来说,修订后的Gash模型低估了不同降雨强度下的拦截损失,在较高降雨强度下的低估更为明显。[结论]这些发现表明降雨强度对修正 Gash 模型模拟林冠截留的可靠性具有显著影响,并为半干旱地区森林水文研究提供了新的思路。
发布时间:2026-01-28
378. 气候变化下川西地区森林碳储量对森林管理措施和干扰的长期响应
摘要: [目的]评估气候变化下森林管理措施对森林碳储量的长期影响对我国碳中和目标达成具有重要意义。传统森林碳储量评价方法对气候变化、火灾等干扰以及森林经营管理措施等多重影响下森林生态系统长期演替过程的刻画不足,难以有效揭示多种作用因素对区域森林碳汇能力的长期综合影响。[方法]针对上述问题,本研究以气候变化敏感区川西高山、亚高山地区为例,在探讨传统碳储量评价方法局限性的基础上,构建了考虑森林干扰的自然恢复和森林干扰-森林经营管理措施组合的人工恢复方案,结合森林景观生态模型LANDIS PRO和森林生态系统碳-水动态模型PnET-Ⅱ模拟、预测了未来气候情景下(2020-2070 年)自然恢复和不同人工恢复方案下区域森林地上碳储量的时空动态,并通过对比筛选出提升固碳能力的最佳森林管理措施。[结果]结果表明,川西地区森林林龄趋于年轻化(平均林龄 40a),具有巨大碳汇提升潜力。2020-2070年,自然恢复情景下研究区森林地上碳储量将由 2020年的 466.99Tg增加至 2070年的780.96Tg,提高了67.23%。其中,以云杉、冷杉为主的成熟、过熟常绿针叶林是川西地区碳储量的主要贡献来源。但是自然恢复情景下川西地区森林平均碳密度在 21 世纪中后期停滞增长,甚至下降。而人工恢复情景下,碳密度变化趋势则有所不同。在多种森林干扰与经营管理措施组合方案中,当森林火灾干扰比例为0.01/10年和森林管理措施面积比例为0.02/10年时,川西地区森林地上碳储量提升最大且碳密度呈持续增加趋势。该情景下,2070年森林碳储量及碳密度分别将达到807.76Tg和33.33Mg/hm2,较 2020年分别增加了72.97%和 12.21%。2070年人工恢复情景下森林碳储量和碳密度较于自然恢复情景下分别高 3.4%和8.5%。[结论]由此可见,通过人工恢复措施优化将有助于突破川西地区森林固碳能力的自然恢复瓶颈,提升区域森林生态系统对未来气候的适应能力,促进未来气候下区域森林碳储量的持续增长。
发布时间:2026-01-28
379. 基于ARIMA Intervention模型的森林生态系统及其环境因子动态监测
摘要: [目的]流域森林生态系统受气候、地形、景观因子等下垫面因素的影响,植被与水文关系的时空变化格局(如年、季节和月径流等)异质性较强。为探究森林生态系统及其环境因子动态变异机制,本研究设计并开发了一种基于ARIMA模型的干预检测算法应用程序,旨在监测森林生态系统状态并为林水关系的科学研究提供高效工具与数据支撑。[方法]该森林生态系统动态监测程序可应用于气候(如降水、气温、蒸散发等)、植被指数(如叶面积植被指数、归一化植被指数等)以及地表径流等长时间序列数据的变点检测。同时,该程序可实现突变点置信度验证。[结果]1)本研究优化了ARIMA模型,使其能够适用于多变点检测的需求。2)该程序通过完善传统算法内部逻辑,增强了对突变点的验证过程。3)允许用户调整多个关键参数,包括时间步长、惩罚系数、自回归系数、移动平均系数和差分系数,并支持自动遍历所有参数以寻找最优配置,有效提高了不同环境条件下算法的适用性。4)通过应用于气候及地表径流等长时序数据,算法具有高度的参数可调性,能够适应具有不同特征的森林和流域,相较于传统突变点检测算法表现出了良好的适应性和准确性。[结论]基于ARIMA Intervention模型的应用程序能够深入挖掘森林生态系统及其驱动因子的动态特征,为森林生态系统状态的监测提供了一种有效的工具,有助于辅助有关林业部门科学理解和管理森林生态系统。
发布时间:2026-01-28
380. 中国亚热带马尾松人工林水文过程对降水变化的响应机制
摘要: [目的]定量阐明中国亚热带马尾松人工林水文过程及其对降水变化的响应机制,为气候变化背景下人工林提质增效及可持续发展具有重要意义。[方法]本研究以中国亚热带地区(南亚热带广东肇庆、中亚热带湖南会同、北亚热带湖北秭归)不同类型马尾松人工林(马尾松纯林和马尾松针阔混交林)为研究对象,基于氢氧稳定同位素技术,结合线性混合模型、MixSIAR模型,并利用结构方程模型、随机森林及方差分解等分析方法,系统解析了该地区大气降水氢氧稳定同位素特征,定量阐明了不同量级降水对不同类型马尾松人工林土壤水的贡献率以及各林中优势植物的水分利用格局,揭示了我国亚热带马尾松人工林中各水体之间的转化关系。[结果]首先,中国亚热带马尾松纯林与马尾松针阔混交林土壤截持弱降水能力没有显著差异,但马尾松针阔混交林土壤截持中、强度降水能力显著高于马尾松纯林。进一步基于方差分解和结构方程模型的结果表明,当降水量≤10 mm 时,影响马尾松人工林土壤持水能力的主要因素是植物属性,而当降水量>10 mm 时,其主导因素是土壤属性。其次,中国亚热带针阔混交林中的马尾松对浅层土壤水的利用率显著高于纯林马尾松,但对深层土壤水的利用率显著低于纯林马尾松。进一步基于偏相关分析、方差分解及随机森林的统计分析表明,纯林与混交林马尾松水分利用格局差异主要由植物属性差异导致。再次,中国亚热带地区马尾松人工林生态系统中,用于地下水交换的降水与供给土壤水交换及植物吸收的水体存在显著差异,即马尾松人工林中存在生态水文隔离现象。[结论]中国亚热带马尾松人工林中,针阔混交林的土壤持水能力、优势植物的水分利用格局均优于纯林,表明其具有更好的水源涵养能力,进而为应对该地区频发的极端降水及季节性干旱事件发挥重要作用。因此,今后在中国亚热带地区进行马尾松人工林植被恢复及群落结构优化过程中,应着重营造土壤持水能力强、水分生态位互补的针阔混交林。这种模式既改善了马尾松人工林的水分利用格局,同时也可以通过提高物种多样性,增强抵抗自然灾害的能力。
发布时间:2026-01-28
381. 肠道菌调控葡萄糖转运影响红脂大小蠹生长发育机制研究
摘要: 肠道微生物广泛参与到宿主动物的生命活动中,对宿主营养物质代谢具有重要调节作用。红脂大小蠹是重要的森林入侵害虫,共生微生物在其成功入侵过程中具有重要作用。由于红脂大小蠹取食部位-油松韧皮部营养匮乏,红脂大小蠹与共生微生物间的营养代谢成为影响维持该共生互作的关键因素。我们前期研究结果发现,油松韧皮部中含有的葡萄糖有利于红脂大小蠹的生长发育,但肠道菌去除的红脂大小蠹不能正常代谢利用葡萄糖。在此基础上,本研究发现无菌红脂大小蠹的生长发育受到显著的抑制,肠道菌对于红脂大小蠹的正常生长发育具有重要作用。通过多组学分析结合生物测定,结果表明肠道菌可通过诱导低氧环境与分泌核黄素激活低氧诱导因子Hif-1α调控葡萄糖转运影响红脂大小蠹幼虫的生长发育。利用EMSA、酵母单杂和双荧光素酶报告系统进行功能研究,结果表明Hif-1α通过直接调控葡萄糖转运蛋白ST10 和ST27 的表达,调控了肠道中葡萄糖转运过程而影响了红脂大小蠹对葡萄糖的利用。本研究结果揭示了肠道菌调控葡萄糖代谢影响红脂大小蠹生长发育的分子机制,研究成果有望进一步揭示红脂大小蠹与其共生微生物共生互作的维持机制,也对其它昆虫与肠道微生物互作研究具有一定的借鉴意义。
发布时间:2026-01-28
382. 一种具有杀线剂潜力的松墨天牛抗菌肽
摘要: [目的]课题组前期从松墨天牛对病原菌的免疫响应途径中发现了一种极具杀线剂先导化合物潜力的效应子松墨天牛抗菌肽MaltDef1,为了明确其对松材线虫的抑制作用及机制。[方法]以MaltDef1序列为基础人工合成的抗菌肽 S-defensin 为研究对象,通过显微观察和生物测定明确了抗菌肽 S-defensin对松材线虫形态和生理生化功能的影响;通过转录组学和RNA干扰技术明确了松材线虫对抗菌肽S-defensin 的分子响应机制;通过单细胞转录组学技术明确了松材线虫各细胞类群对抗菌肽 S-defensin 胁迫的响应。[结论]通过显微观察发现抗菌肽S-defensin严重破坏了松材线虫的体内外结构,在体表观察到松材线虫出现皱缩、凹陷、孔洞等情况,体内观察到水泡结构、肌肉萎缩、质壁分离和细胞膜溶解并伴随着体液外溢的情况。生物测定结果表明,抗菌肽S-defensin的胁迫显著降低了松材线虫的存活、运动、产卵和种群繁殖数量,而松材线虫体内的活性氧含量显著升高,表明松材线虫产生了氧化应激反应。通过转录组学测序从抗菌肽S-defensin处理的松材线虫中共筛选到 1 369 个差异基因,在这些差异基因所注释到的KEGG通路中,ERK/MAPK信号通路在抗菌肽S-defensin对松材线虫的胁迫中发挥了重要作用。基于RNA干扰技术的基因功能验证表明:随着 ERK/MAPK 信号通路关键基因(Let-23、Let-60、Mek-2、Lin-1)的沉默,松材线虫的存活、产卵、种群繁殖数量和取食量都显著降低,关键基因的干扰也导致了松材线虫体内的活性氧含量显著升高,线虫产生氧化应激。通过单细胞转录组学测序比较抗菌肽S-defensin处理前后的松材线虫,松材线虫细胞可分为 29个细胞簇,并首次识别出11个松材线虫细胞类型。各细胞类型在抗菌肽S-defensin胁迫下均出现异质性,其中与神经系统相关的三种细胞类型,包括ASK中间神经元细胞、URA 神经元细胞和神经干细胞显示出高度异质性。这三种细胞类型中的差异基因共同注释到与凋亡相关的“半胱氨酸型内肽酶抑制剂活性”功能,KEGG通路也共同富集到“长寿调节途径-多物种”,其中与神经损伤炎症有关的负调节因子“CRYAB”在神经干细胞中下调,在ASK和URA两种功能性神经元细胞中上调,表明抗菌肽S-defensin可能导致松材线虫的神经细胞凋亡,促进了神经干细胞的炎症反应。拟时分析结果表明,抗菌肽S-defensin处理后,松材线虫的神经干细胞较对照组丰度更高,ASK和URA两种功能性神经元细胞丰度降低。研究结果为松材线虫病的绿色高效防控提供了理论基础和新的思路。
发布时间:2026-01-28
383. 农药公害防治森林病虫害技术研究与应用
摘要: 以往防治植物病虫害采用的通常方法是表面喷药(喷液、喷雾、喷烟),这种方法将药剂喷洒在植物体表面上,药剂裸外,首先是对大气严重污染,药剂一用,十里外都能闻到;二是对水严重污染;三是对土壤严重污染;四是对植物本身造成药害;五是造成药物长期残留等等,严重影响人、动物和环境的安全。本项目于 1990年开始研究推广应用,历时 30多年的推广应用,无公害的有效控制了森林病虫害的发生危害,效果良好,经济环保。
发布时间:2026-01-28
384. 广赤眼蜂对黄野螟林间持续防治效果初报
摘要: [目的]了解广赤眼蜂对黄野螟的林间持续防治效果。[方法]调查3 块分别于 2020年、2022 年和 2024 年释放过赤眼蜂的沉香树林地和 1 块未释放过赤眼蜂的沉香树林地,统计赤眼蜂寄生率、黄野螟幼虫虫口密度和沉香树失叶率。[结果]3 块释放过赤眼蜂的林地赤眼蜂对黄野螟卵的平均寄生率分别为 70.33%、60.72%和 61.98%,黄野螟幼虫虫口密度分别为 1.2 头·株-1、5.2 头·株-1 和5.5 头·株-1,沉香树失叶率分别为 0、0 和 0.1%;未释放过赤眼蜂的林地赤眼蜂对黄野螟卵的平均寄生率为 31.92%,黄野螟幼虫虫口密度为 255 头·株-1,沉香树失叶率为 15.75%。释放过赤眼蜂的林地赤眼蜂能够在林地自我繁衍建立一定的种群数量,有效控制黄野螟幼虫发生量,使得沉香树失叶率维持在经济阈值 10%以下,持续防控效果良好。而未放蜂林地,虽然赤眼蜂的寄生率达到 31.92%,但蜂群数量太少,大部分黄野螟卵依然能够顺利孵化出幼虫,虫口密度较大,最终造成沉香树失叶率较高,不能起到有效控制黄野螟幼虫的作用。[结论]在沉香树林地释放广赤眼蜂后,广赤眼蜂对黄野螟具有较好的持续防治效果,但在黄野螟发生期常伴有连续大雨、台风等天气发生,对广赤眼蜂的种群延续造成不利影响,应用推广时要重视科学监测黄野螟和及时释放广赤眼蜂,以达到绿色持效防控黄野螟的目的。
发布时间:2026-01-28
385. 黄土丘陵区退耕坡面植被斑块化发展对植物更新恢复的影响
摘要: [目的]明确黄土丘陵区退耕坡面植被斑块化展如何通过微环境、土壤种子库、幼苗库影响植物的更新与恢复。[方法]以延河流域为研究区域,在一定的降雨梯度上,选取典型自然恢复群落(狼牙刺、白羊草、铁杆蒿群落),通过植被调查,植被斑块和裸地斑块微生境采样、土壤种子库和幼苗库调查分析,揭示坡面植被斑块化发展对植物更新恢复的影响;同时针对研究区植被间生物土壤结皮发育的特点,研究生物土壤结皮斑块发育对种子植物更新恢复的影响。[结果]随降水量减少植被斑块密度主要表现出增加趋势;土壤理化性质受群落类型和斑块特征影响,植被斑块土壤容重小于裸地斑块,植被斑块土壤有机碳、速效磷、速效氮含量除个别样地外均大于裸地斑块;野外植被调查记录地上植物 108 种,幼苗库物种 81种,土壤种子库萌发实验鉴定物种 45种;成年植物物种密度随降水减少而降低,同时,植被斑块物种较为丰富,但植被斑块和裸地斑块物种多样性指数之间差异较小。土壤种子库和幼苗库的物种数量、密度和多样性总体为植被斑块>裸地斑块。生物结皮斑块发育对种子植物更新恢复影响研究发现,各月份幼苗密度均表现为苔藓结皮>地衣结皮;不同结皮处理条件下,幼苗密度在两种结皮类型上均表现为完整结皮>干扰后破碎的结皮;土壤种子库密度表现为苔藓结皮>地衣结皮;不同结皮干扰后,大部分种子库密度表现为完整结皮>干扰后破碎的结皮。不同结皮类型模拟实验发现,植物种子萌发率均为苔藓结皮处理>地衣结皮处理;从种子在结皮层的位置看,仅铁杆蒿和猪毛蒿两种小种子在结皮或裸土表面的萌发率高于结皮下层位置。从不同结皮形态分析,适度干扰破坏结皮能提高种子在结皮层的萌发率;在湿润条件下种子的萌发率更高。不同结皮类型对植物株高的影响表现为苔藓结皮>地衣结皮;大部分物种在结皮下层的株高生长状况更好。[结论]白羊草和狼牙刺群落内,植被斑块对土壤种子库的保存和幼苗的萌发、存活方面均存在促进作用。铁杆蒿群落内,植物斑块能够促进土壤种子库保存;但在幼苗保育方面,随着幼苗的生长正相互作用逐渐减弱。幼苗密度和土壤种子库密度均表现为苔藓结皮>地衣结皮,而破坏结皮降低了幼苗密度和土壤种子库密度。结皮的存在能延迟种子萌发,但苔藓结皮能促进植物株高和平均根长的生长。总之,退耕恢复过程中种子植物斑块化发展、生物土壤结皮发育,通过改变微生境以及土壤种子库的保存和幼苗存活而影响植物更新恢复,对退耕坡面植被斑块的维持和发展起到重要作用。
发布时间:2026-01-28
386. 不同林龄柳杉人工林土壤有机碳和根际效应的变化特征
摘要: [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。复杂的根土相互作用可能导致土壤有机碳在林分发育过程中发生变化。然而,林分发育如何影响根际和非根际土壤有机碳含量以及根际效应仍需进一步研究。分析不同林龄阶段下碳组分变化和根际效应的影响机制,可为全球变化背景下的人工林科学经营和管理提供理论依据。[方法]以华西雨屏区柳杉人工林为研究对象,采用空间代替时间的方法,选取幼龄林(9年)、中龄林(15年)、近熟林(25 年)、成熟林(35年)和过熟林(55年)五个龄组的林龄序列样地。采集柳杉1-5级根系、根际土与非根际土样品,测定根系性状、土壤碳组分、养分含量、微生物活性等指标,探讨不同林龄柳杉人工林土壤有机碳(SOC)及其组分(颗粒态有机碳,POC 和矿物结合态有机碳,MAOC)和根际效应的变化特征。[结果](1)在林分发育过程中,根际和非根际土壤中的 SOC 和 POC 含量均先增加后趋于稳定,但在 55 年过熟林中 MAOC 含量有所下降;(2)从幼龄林到成熟林的发育过程中,非根际土壤中POC/SOC比值降低,MAOC/SOC比值升高,而在根际土壤中呈现出相反的趋势;(3)相对于非根际土壤,根际土壤中的SOC和 POC 含量分别高出 83.0%和232.2%,而MAOC在两者之间无显著差异;(4)林龄可以通过直接或间接影响根系性状、土壤性质和微生物特性,从而影响POC和MAOC的根际效应,并且SOC的根际效应主要由MAOC的根际效应解释。[结论]我们的研究结果表明,过熟人工林仍能促进SOC的固持,并强调了同时研究根际对POC和M AOC的影响有助于阐明人工林发育过程中根诱导的有机碳封存机制。
发布时间:2026-01-28
387. Evaluation of ecological policy effects from vegetation rest oration potential realization perspective:A case study of China's Loess Plateau
摘要: [Objective]Vegetation restoration is the prerequisite for ecological restoration.Only when vegetation is successfully restored can the goals of ecological policy be achieved.Evaluating the effects of ecological policy and past work experience facilitates more prompt adjustments of ecological policy measures.Previous research primarily explored the implementation effects of ecological policies from the perspective of vegetation coverage level.However,improvements in vegetation coverage are driven by both resource endowment conditions and policy behaviors,and it is difficult to accurately assess the implementation effects of policy alone.[Method]This study build upon the theory of similar habitats and uses a local sliding window model to construct similar habitat units on the Loess Plateau.It proposes the index of potential realization degree as a means to evaluate the implementation effects of ecological policy.[Result]The results show that:(1)the green territory of the Loess Plateau gradually expanded to the northwest over the study period(2000-2020),and the overall level of vegetation coverage has been effectively improved;(2)the level of vegetation coverage in the Loess Plateau has room for further improvement,especially in the central and northwest areas.Establishing future vegetation will be key for restoration in these areas;(3)compared with the use of the enhancd vegetation index,the potential realization degree can more effectively separate the influence of resource endowment conditions and accurately evaluate the vegetation restoration effect driven by ecological policies.[Conclusion]This study is expected to provide a theoretical reference for future adjustments to ecological policy and offer new options for methods of ecological policy evaluation.
发布时间:2026-01-28
388. 寒温带雨季降雨变化下白桦树干液流速率对环境因子的响应差异
摘要: [目的]本研究旨在探究寒温带雨季降雨变化下不同分化等级白桦树干液流速率对环境因子的响应差异,以期为深入理解白桦次生林生态水文过程和气候变化下的次生林经营管理提供科学依据。[方法]基于径阶分布,我们选择了 3 株优势木、中等木和被压木作为样本树,在 2021-2023 年雨季(6-8 月)期间,使用Granier热扩散探针技术(TDP)连续观测树干液流,并分析了光合有效辐射(PAR)、水气压亏缺(VPD)、土壤含水量(SWC)等环境因子的相关性。[结果]PAR和VPD是影响不同分化等级白桦树干液流速率(Fdi)的主要因素。Fdi随PAR增加而增加,随VPD增加先增加后稳定。当SWC低于0.1 8 cm3/cm3时,Fdi 显著下降(p<0.01)。Fdi 表现为优势木(Fdd)>中等木(Fdm)>被压木(Fds),且对PAR、VPD、SWC的响应各异。随着雨季降雨量的减少,PAR对Fds和Fdm的驱动作用减弱,而VPD的影响增强,Fdd则呈相反趋势。在干旱的雨季,Fdd主要受PAR驱动,同时受VPD和SWC影响;Fds主要受VPD控制,受PAR影响较小,SWC的影响最小。Fdm对SWC的响应与Fdd相近,而对PAR和VPD的响应与Fds相近。[结论]PAR和VPD是寒温带白桦次生林的主要影响因子。在干旱雨季,SWC的降低显著限制了树干液流速率,并且优势木和中等木对SWC的降低响应更积极。
发布时间:2026-01-28
389. 腾格里沙漠固定沙丘上固沙灌木空间格局研究
摘要: ##维持固沙灌木生态系统的平衡主要依赖于灌木的活力和空间格局。本研究以中国北方风沙危害区固定沙丘中的四种固沙灌木-油蒿(AO)、柠条(CK)、驼绒藜(CL)和猫头刺(OA)-为研究对象,使用成对相关函数在完全随机(CSR)和异质泊松(HP)零模型下,对比研究了灌木种群整体与不同生长阶段的种群在0-20m尺度上的空间分布和空间关联性。对分布最广的优势种AO整体以及处于生殖阶段的个体,无论在CS R还是HP零模型中,均呈现聚集分布。对分布较少的亚优势种群CL、CK和OA,在小尺度上呈聚集分布,而在大尺度上则趋向于随机分布。在HP模型中,AO种群的种内及AO与CL、CK 和 OA的种间空间关联性普遍表现为正关联。AO的空间点格局可能主要受其种子的繁殖和传播机制以及生物土壤结皮的拓殖所影响。CL、CK和OA种群,无论是种内还是种间,在小尺度上普遍表现为正关联,但随着尺度的增加,普遍表现为无关联。小尺度上的促进作用主要受三个灌木的种子扩散机制和对干旱的压力梯度影响,土壤水分的异质性是大尺度上无关联的主要驱动因素。该研究阐明了维持沙地固沙灌木空间格局的因素,有助于未来的保护工作。
发布时间:2026-01-28
390. 2000-2021年西南石漠化区植被生态变化研究
摘要: 石漠化是我国南方突出的生态环境问题之一,西南地区石漠化具有影响大、危害重、恢复治理难等特点,贵州、云南和广西石漠化面积位居前三位。气象灾害和植被覆盖状况是影响西南地区石漠化发展的关键因素。为明确气象条件和植被状况对西南地区石漠化区的影响,利用气象和遥感资料反演的植被覆盖度和植被净初级生产力建立了一个植被生态质量指数,研究了2000-2021年西南地区石漠化区生态气象条件和植被生态质量的时空动态变化。结果显示出:2000年以来西南石漠化区植被生态质量总体呈上升趋势。202 1年石漠化区植被生态质量指数比次高的2016年偏高 0.06,达2000年以来最高。其中,贵州有98.7%的区域、广西有 99.2%的区域 2000-2021 年植被生态质量呈变好趋势,2021 年两省整体植被生态质量均达 2000年以来最好;云南有89.7%的区域植被生态质量呈变好趋势,2021年全省植被生态质量指数为 2000年以来第四高位,仅次于 2016、2017、2018 年,其中云南东部大部区域植被生态改善较为明显,西北部和中部植被生态质量上升较慢,局部还在下降。2021年西南石漠化区大部植被生态质量好于常年和 2020年。这主要是由于 2021 年西南石漠化区光热充足,大部地区降水正常或略偏多,其中贵州中东部、云南东南部等地降水量较常年偏多2成左右,利于石漠化区植被生长。监测结果表明,2021年西南石漠化区有89.7%的区域植被生态质量指数接近或高于常年,植被生态质量偏好;与 2020年相比,2021年西南石漠化区植被生态质量持续改善,正常偏好的比例增加了 0.5个百分点。分区域来看,2021年贵州大部、云南东南部、广西中北部等石漠化区植被长势较好,植被生态质量好于2020 年。但云南2021年雨季开始期偏晚 12 天,持续时间较常年偏少 24 天,2-5 月中北部石漠化区高温干旱偏重发生;广西 2021 年夏季平均气温为 1951 年以来同期最高,7-9月降雨明显偏少,造成石漠化区出现中至重度干旱,10-11月降雨量偏多,旱情明显缓解;贵州 7-9 月西南部和东北部石漠化区出现干旱,部分地区 2021 年植被生态质量不如 2020 年。利用植被覆盖度和植被净初级生产力建立的植被生态质量指数具有监测西南石漠化区植被生态质量变化的潜力。
发布时间:2026-01-28
391. 2000-2021年北方荒漠化地区生态气象变化研究
摘要: 荒漠化是我国北方干旱和半干旱地区突出的生态环境问题之一,荒漠化引发土壤侵蚀、土地质量退化、植被覆盖减小和沙尘暴等生态环境问题,具有影响大、危害重、恢复治理难等特点。气象灾害和植被覆盖状况是影响我国北方荒漠化发展的关键因素。为明确气候变化和植被状况对北方荒漠化的影响,基于植被覆盖度、湿润指数、大风日数、土壤砂粒含量和坡度 5 个因子综合建立了一个易起沙尘指数,用于表征地表起沙尘难易程度的数值,研究了 2000-2021 年北方荒漠化区生态气象条件和易起沙尘指数的时空动态变化。结果显示出:2000-2021年北方地区植被生态质量指数呈提高趋势,易起沙尘土地面积呈下降趋势,其中,高度和极易起沙尘的土地面积比例从 2000 年的 48.1%降至 2021 年的 39.5%,下降了 8.6 个百分点;轻度和不易起沙尘的面积比例从 2000 年的 30.3%上升至 2021 年的 41.8%,增加了 11.5 个百分点。这表明我国北方地区高度和极易起沙尘的土地在逐渐向中度、轻度和不易起沙尘过渡,荒漠化程度减轻,植被防风固沙生态功能显著提升。其中陕西北部、山西西部、宁夏大部、内蒙古东南部等区域地表易起沙尘指数平均每年下降0.05~0.1.地面沙尘天气观测结果也表明,2000-2021年北方荒漠化地区大部沙尘天气年出现日数呈下降趋势,平均每10年下降1~10天,表明2000年以来北方荒漠化地区大部植被覆盖度增加、荒漠化程度降低、地表生态向好,在一定程度上减少了沙尘天气的发生;仅新疆南疆盆地、青海西部、西藏中部等地部分地区沙尘天气出现日数仍呈增加趋势。 2021 年北方地区大部气温偏高、降水偏多,为植被生长提供了良好的水分条件,植被长势和覆盖度均高于常年和 2020 年,防风固沙功能提升。易起沙尘指数计算结果显示,2021 年北方地区高度和极易起沙尘等级的土地面积比例较2020 年减少0.9个百分点,荒漠化面积减小、程度减轻。但2021年华北、西北地区中东部、黄淮地沙尘天气增多。地面观测统计资料显示,2021 年我国出现 13 次沙尘天气过程,较 2020年偏多 3次,西北地区中东部、华北、黄淮等地沙尘天气出现日数较 2020年偏多1~10天,部分地区偏多10天以上。这主要是由于2021年甘肃西部、内蒙古中西部等沙尘源区大风(小时最大风速>17米/秒)日数较 2020 年偏多 5~15 天,部分地区偏多 15~25 天,加上蒙古国外源沙尘输入的影响,2021 年华北、西北地区中东部等地沙尘天气增多。
发布时间:2026-01-28
392. 樟子松根内真菌分子生态网络复杂性与稳定性
摘要: [目的]根内真菌通过复杂的相互作用发挥其生态功能影响宿主植物生长发育,但其互作网络复杂性和稳定性特征及其影响因素尚不明确。[方法]为揭示樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)天然林和人工林根内真菌网络复杂性与稳定性特征及其对环境因素的响应,以呼伦贝尔沙地樟子松天然林和不同引种地(呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地)不同林龄(中龄林、近熟林和成熟林)人工林为研究对象,采用分子生态网络分析法对根内真菌群落网络复杂性和稳定性进行比较分析,为樟子松人工林科学管理提供理论依据。[结果]1)樟子松根内真菌网络均以正相关关系为主,而天然林网络负相关关系比例更高;人工林根内真菌网络复杂性高于天然林,且毛乌素沙地网络最为复杂,不同引种地人工林网络复杂性在近熟林达到最大值。2)子囊菌门(Ascomycota)为天然林和人工林主要关键真菌类群;在属水平上,主要为丝盖伞属(Inocybe)、美口菌属(Calostoma)、Cladophialophora等。腐生菌与其他真菌联系密切,病原菌作为关键菌群存在于人工林。3)天然林网络稳定性更强,科尔沁沙地人工林网络稳定性高于其他人工林;不同引种地人工林网络稳定性均在中龄林达到最大值。4)根内真菌网络复杂性主要受年平均温度和年平均降水量以及土壤养分含量影响,而网络稳定性与环境因子无显著相关关系。[结论]环境因素和林龄塑造了根内真菌网络复杂性和稳定性的时空动态,天然林根内真菌网络更稳定可能有利于林木生长,人工林通过更复杂的网络满足养分需求;腐生营养型真菌与其他真菌联系密切,病原菌作为关键菌群可能对人工林生长和健康有消极影响。
发布时间:2026-01-28
393. 樟子松外生菌根真菌动态特征及其菌根化幼苗对干旱-复水的响应
摘要: [目的]阐明外生菌根真菌群落时间动态特征及其主要环境驱动因子,探究樟子松菌根化幼苗对干旱-复水的响应。[方法]本研究以毛乌素沙地不同林龄(24、34和45年)樟子松人工林为对象,采用野外调查取样、Illumina MiSeq技术和生物信息学分析相结合的方法,比较分析不同采样月份(4月-9月)与不同林龄樟子松外生菌根真菌群落结构和物种组成,探究环境因子对外生菌根真菌群落多样性和功能群结构的影响。利用分子生态网络分析、指示菌种分析及相对丰度差异分析相结合的方法,筛选樟子松外生菌根真菌群落的关键菌种为试验菌种;通过室内控制实验,深入探究不同干旱胁迫程度对樟子松菌根化幼苗生长和生理特征的影响。[结果]1)毛乌素沙地外生菌根真菌群落多样性和组成具有明显的时间动态特征。采样月份对樟子松外生菌根真菌Chao1指数、ACE指数和Pielou指数影响显著(P<0.01),而林龄对外生菌根真菌α多样性指数无显著影响(P>0.05)。2)毛乌素沙地樟子松根尖共鉴定到 191 个外生菌根真菌 OUT,隶属于 2门、4 纲、11目、20科和32属。外生菌根真菌优势门为子囊菌门(Ascomycetes),优势属为地星属(Geopora)、棉革菌属(Tomentella)、块菌属(Tuber)和丝盖伞属(Inocybe)。3)樟子松人工林外生菌根真菌群落变化的主要驱动因子为受年均空气湿度、年均温、土壤pH值、土壤含水量和年均降水量。4)干旱胁迫对樟子松幼苗生长和生理特征造成不利影响,复水后幼苗生长和生理特征因干旱胁迫程度不同而不同。在干旱-复水下,樟子松幼苗接种须腹菌属真菌(OTU485,Rhizopogon sp。,后续简称 R)和棉革菌属真菌(OTU788,Tomentella sp。,后续简称T)后表现出较高的抗旱能力、旱后恢复能力和干旱适应能力。[结论]环境变化塑造了毛乌素沙地樟子松外生菌根真菌群落结构和组成的时间动态特征,主要环境驱动因子为年均空气湿度,主要土壤驱动因子为土壤pH值。樟子松菌根化幼苗对干旱-复水的响应机制可总结为:外生菌根真菌通过促进幼苗生长和光合生理过程、提高叶片水分、调节叶肉细胞渗透压和清除过量活性氧的伤害等过程增强樟子松幼苗抗旱性。
发布时间:2026-01-28
394. 宁夏不同生态区对杠柳的药用有效成分的影响
摘要: [目的]研究杠柳的药用有效成分主要受生境中哪些因子的影响[方法]选取宁夏区域的四个不同生境样地,进行野外调查和样品采集。查阅各区域地理、气象数据。最后通过室内生化试验得出数据后并进行分析。[结果]样地根皮中总黄酮含量其含量高低顺序为:Site 1(50.02 mg·g-1)>Site 3(43.77 mg·g-1)>Site 2(43.63 mg·g-1)>Site 1(27.64 mg·g-1);平均含量为 41.27 mg·g-1;总多糖其含量高低顺序为:Site 3(1.57 mg·g-1)>Site 4(1.12 mg·g-1)>Site 2(1.09 m g·g-1)>Site 1(0.47 mg·g1);平均含量为 1.06 mg·g-1;皂苷其含量高低顺序为:Site 3(57.53 mg·g-1)>Site 1(57.04 m g·g-1)>Site 4(37.14 mg·g-1)>Site 2(37.00 mg·g-1);平均含量为 47.18 mg·g-1;杠柳毒苷其含量高低顺序为:Site 3(1.46 mg·g-1)>Site 2(1.36 mg·g-1)>Site 1(1.22 mg·g-1)>Site 4(0.48 mg·g-1);平均含量为 1.13 mg·g-1;,4 个样地根皮中 4-甲氧基水杨醛其含量高低顺序为:Site 2(12.15 mg·g-1,1.22%)>Site 4(7.98 mg·g-1,0.80%)>Site 3(5.91 mg·g-1,0.59%)>Site 1(0.83 mg·g-1,0.08%),平均含量为 6.72 mg·g-1(0.67%)。[结论]不同生境杠柳根皮中药用有效成分含量差异较大,Site 2(1.22%)、Site 3(0.59%)、Site 4(0.80%)样地的杠柳根皮中 4-甲氧基水杨醛的含量均符合药典标准,说明这 3 个生态区域的杠 柳根皮(香加皮)的品质可能更好。杠柳和生境各生态因子的关系研究表明,海拔、降水量、温度、蒸散量、土壤因子与杠柳生物学特性、有效成分具有很高的相关度,这和杠柳的生长习性密切相关。综合分析可以说明一定范围的海拔高度,弱碱性土壤、光照良好的环境是杠柳生长的重要条件,此外充足的水分条件和适宜磷、钾元素更有利于杠柳的生长发育及化学成分合成。因此,在进行杠柳野化抚育和生态种植基地地址选择时,应充分考虑并选择适宜生态让杠柳生长,同时结合产地实际状况,合理有效地开展药材生产布局。(3)不同生态地区杠柳品质存在较大差异化,其中红寺堡区域的杠柳(香加皮)药材品质较好,可以作为野生抚育资源,建立杠柳仿野生栽培及药材生产基地,而在分布地区较偏远,气候湿润、资源蕴含量丰富的南部山区,可以建立生态种植基地。
发布时间:2026-01-28
395. 基于PLS-SEM和SHAP模型的腾格里沙漠土壤水分影响因素分析
摘要: [目的]土壤水分对干旱半干旱生态系统的结构和功能有重要影响,其分布受地形、植被等多种因素影响。为制定有效的土壤水分保持策略,针对沙丘不同微地貌类型和土壤水分水分特征建立固沙植被提供参考。[方法]以腾格里沙漠东南缘半固定沙丘 4 种微地貌类型为研究对象,运用描述统计分析土壤水分在不同微地貌类型上的分布特征。采用偏最小二乘结构方程模型构建地形、灌木植被和草本植被对不同深度土壤水分的影响路径,分析对土壤水分产生直接和间接影响的地形植被变量。利用基于随机森林和XGBoost算法的SHAP模型按照不同地形植被变量对土壤水分的贡献大小进行排序,选择贡献程度大的变量分析对土壤水分的影响机制。[结果]1)背风坡、丘底的土壤水分高于迎风坡和丘顶。表层和中层土壤水分分布的差异较大,变化较为剧烈,而深层土壤水分波动较小,分布较为稳定。2)地形对土壤水分存在显著的负面影响,对草本植被存在显著的正面影响。草本植被和灌木植被直接对土壤水分存在显著的负面影响。且灌木植被对草本植被存在显著的负面影响,从而间接影响土壤水分。3)随机森林模型与基于随机森林和XGBoost的SHAP模型对不同地形植被变量贡献程度的排序存在差异,但 3 种模型均表明草本盖度、坡向和高差对表层土壤水分的贡献程度较大,坡向、草本盖度和生物量对中层土壤水分的贡献程度较大,灌木盖度、坡向和草本盖度对深层土壤水分的贡献程度较大。4)不同深度土壤水分均随草本盖度和坡向增加呈先下降后上升趋势,表层土壤水分随高差增加呈先下降后上升趋势,中层和深层土壤水分分别随生物量和灌木盖度增加呈先上升后下降趋势。[结论]在防风固沙实践中,要针对不同微地貌类型上土壤水分特征合理建设固沙植被。在土壤水分更低的丘顶和迎风坡设置更加密集的草方格网和沙障。在表层和中层土壤水分变化较大的区域,种植耐旱的草本植物和浅根灌木,以快速覆盖地表,减少水分蒸发,在能够扎根到深层土壤的位置,种植深根灌木,利用深层稳定的水分,提高植被的整体抗旱能力。根据坡向和高差合理进行植被布局,在不利于保持土壤水分的高坡和阳坡应选择耐旱性更强的植物种植。在固沙植被管理过程中,需要对植被进行适当的修枝和间伐,减少植被体积和密度过大对土壤水分的消耗。
发布时间:2026-01-28
396. 樟子松人工林土壤多功能性特征及其影响因子
摘要: [目的]揭示樟子松(Pinus sylvestris var.mongolia)人工林土壤多功能性特征及其影响因子,为樟子松人工林可持续经营管理提供理论依据。[方法]以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地樟子松人工林为研究对象,采用野外调查和分子生物学相结合的方法,利用Illumina MiSeq高通量测序分析樟子松人工林土壤真菌群落多样性,采用均值法量化土壤多功能性并分析其影响因子。[结果](1)樟子松人工林土壤有机碳和水解性氮含量排序均依次为:呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙地,且呈显著差异(P<0.05);毛乌素沙地土壤有效钴显著高于呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地,土壤有效铜、有效铁和有效锰则相反(P<0.05)。樟子松人工林土壤多功能性依次排序为:科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地、毛乌素沙地,且呈显著差异(P<0.05)。(2)科尔沁沙地土壤真菌物种多样性最高,Chao 1 指数和物种丰富度指数显著高于呼伦贝尔沙地和毛乌素沙地,Shannon指数显著高于毛乌素沙地(P<0.05);科尔沁沙地土壤真菌系统发育多样性指数最高,且显著高于呼伦贝尔沙地和毛乌素沙地(P<0.05)。樟子松人工林土壤pH值依次排序为:毛乌素沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地,且呈显著差异(P<0.0 5);毛乌素沙地土壤电导率和土壤含水率显著高于其他两个沙地(P<0.05);呼伦贝尔沙地土壤温度显著高于其他两个沙地(P<0.05)。(3)随机森林模型显示海拔、经度、纬度、土壤pH、土壤温度、真菌Shannon指数和物种丰富度是识别土壤多功能性的重要预测因子,解释度为 83.68%;地理空间因子对土壤因子和土壤多功能性均表现极其显著正效应(P<0.001),土壤因子对土壤多功能性表现显著负效应(P<0.05),土壤真菌多样性指数对土壤多功能性无显著影响(P>0.05)。[结论]科尔沁沙地樟子松人工林土壤多功能性最高,土壤生态系统更为稳定;土壤真菌多样性和非生物因子共同影响樟子松人工林土壤多功能性,但非生物因子比生物因子更为重要。研究结果有助于从生物和非生物因子角度解析樟子松人工林土壤多功能性特征,并为合理利用和科学管理樟子松人工林生态系统提供科学依据。
发布时间:2026-01-28
397. 水土过程、水土保持与生态水土学研究
摘要: ##在推进美丽中国建设与国家“双碳”战略目标实现的过程中,做好生态保护与修复,提升陆地生态系统的碳汇能力成为必选行动。水土资源是人类赖以生产和生活的最基本的物质资源。水土资源的分布、匹配与变化过程直接影响到生态系统的结构和功能。在资源与环境问题日趋严重的背景下,以植被与水土资源的关系,面向生态的水土格局、过程及其机制,以及生产、生活、生态服务相协调的水土资源的保持与可持续利用为基本内容,提出和发展“生态水土学”,一方面对于相关学科的深化具有重要的现实意义;另一方面,这一学科的构建有望推进和直接服务于水土保持的理论研究、技术开发与应用实践。生态水土学中的“土”,狭义上是指“土壤”,广义上是指“土地”。从学科交叉的角度看,生态水土学就是生态学、水文学、土壤学及土地学间的交叉学科。生态水土学关注水土过程对生态系统的格局、结构和功能的影响,以及生态过程对水土要素的影响,其中也包括水土要素间的作用与联系。作为学科,其研究对象、理论体系和方法论都与水土生三要素及其之间联系密切相关。 在水土过程与生态过程交织关联中,水文过程与生态过程的交织是一个重要方面,近二十多年来特别受到学界关注,表现为“生态水文学”或者“水文生态学”学科的建立与发展。2000年4 月,中国生态学学会第六届全国会员代表大会在扬州召开,我们给大会提交了“流域水文生态学的意义、问题与基本框架”论文,提出以小流域为基本空间尺度,就小流域水分行为、生态效应及其优化调控进行研究。该论文被收录在由中国生态学学会编辑出版的《生态学的新纪元——可持续发展的理论与实践》一书中。2001 年,针对国家自然科学基金委员会发布的《中国西部环境和生态科学》重大研究计划,我们申请并获得首批项目资助,项目名称为“黄土区流域尺度水文生态过程及其对全球气候变化的响应”。地表蒸散是集中体现水文过程与生态过程交织关系的自然现象之一,近年来广义蒸散互补模型及其应用成为地表蒸散研究的一个热点。在由流域尺度实测径流和气象数据率定参数函数系数的基础上,我们由广义非线性平流干旱模型(G NAA)估算全国多年平均蒸散量为 443.1±14.7mm/year,空间上呈从西北向东南增加的趋势。黄土高原实施大规模“退耕还林还草”工程以来,年蒸散量增加了,但降水量的增加速率稍大于地表蒸散量的增加速率,产水量并没有减少。这一结果对于坚定“退耕还林还草”工程实施的信心,协调推进区域生态建设、农业生产和经济发展具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
398. 十大孔兑风水重力侵蚀空间分异特征研究
摘要: [目的]土壤复合侵蚀是两种或两种以上侵蚀力交替或相互作用的过程,其影响范围和程度通常大于单一营力土壤侵蚀。内蒙十大孔兑地区受水、风、重力等多种侵蚀营力在时间上交替和空间上叠加的影响,水土流失十分严重。[方法]本文基于现场踏勘和无人机遥感观测结果,结合国内外已有文献查阅,系统总结了研究区复合侵蚀的研究进展和发展方向:[结果](1)指出重力侵蚀是十大孔兑水土流失中不可忽视的存在,认为应在十大孔兑各分区量化风、水、重力侵蚀的占比;(2)梳理了研究区复合侵蚀定量研究的方法,分析了地貌仪、无人机监测技术和三维激光扫描技术等的优势与不足;(3)指出土壤复合侵蚀研究中存在综合预测模型缺乏、尺度转换方法不足等问题,提出风水重力复合侵蚀整体模型的技术路线。[结论]研究结果可为十大孔兑地区泥沙阻控与生态修复研究提供新思路。
发布时间:2026-01-28
399. 基于复合指纹示踪识别小流域泥沙来源的水土流失危害认定技术
摘要: [目的]随着种植业发展和建设用地的扩张,人为活动引发的水土流失及其危害问题日益严峻。一个流域内多个生产建设项目及生产建设活动交叉进行,造成的水土流失危害难以界定,亟需探索一种新方法来识别和量化特定扰动区域对河流中泥沙的贡献,以便对生产建设项目及生产建设活动实施针对性的水土流失防治措施,界定水土流失危害责任及赔偿。[方法]本研究以广东省德庆县大顶山小流域为例,地球化学元素作为示踪剂,采用复合指纹示踪技术定量识别其典型集水区内受种植和建设项目扰动的泥沙来源。进一步通过敏感性测试评估了混合模型中校正因子的有效性。[结果]研究发现,该地区粒径小于2m m的沉积泥沙是侵蚀过程中的主要搬运组分。通过分析三组最优指纹因子,得到大顶山小流域泥沙贡献顺序为人工林底层土壤>人工林表层土壤>风电场的泥沙贡献;其中,采用多元逐步判别分析(DFA)方法优化获得的最优指纹因子组为 I、Ta、Ca、Bi、TiO2,获得的人工林底层土壤、人工林表层土壤和风电场的泥沙贡献率分别为 51.5%、35.3%和 13.2%,所有泥沙样品的平均拟合优度为 87.1%;人工林底层土壤的高贡献主要归因于土质道路的严重侵蚀和人工林区陡坡的山体滑坡,而风电场项目扰动区水土流失虽严重,但受到扰动面积的限制。敏感性测试指出,通过考虑源指纹因子数据集的正态性假设可以提高源解析分配结果的精度,然而,混合模型中加入粒径校正因子或指纹因子源内变异加权可能会导致无法解释的源贡献分配结果。[结论]人工林底层土壤是大顶山小流域集水区泥沙的主要来源,因此,加强种植活动中的水土流失防护和治理至关重要。复合指纹示踪技术能够有效识别小流域泥沙来源,界定水土流失危害责任。在应用该技术时,应谨慎考虑校正因子的使用。
发布时间:2026-01-28
400. 放牧对阴山北麓草原植被和土壤理化性质的影响
摘要: [目的]阴山北麓草原是我国北方草原生态系统的重要组成部分,该地区生态系统稳定性低,抗干扰能力差。[方法]本研究对草地过度放牧可能导致的植被群落结构和土壤理化性质的变化进行了实验。以希拉穆仁(内蒙古北部)天然草地为研究对象,采用放牧强度为单因素的完全随机分组试验设计,共创建了三个区块,每个区块有 4 个不同放牧强度的地块,每个区块的面积为 100m×100m.通过实验研究了阴山北麓草原过度放牧对植被群落结构和土壤理化性质可能产生的影响。[结果]优势种阿尔泰狗娃花(He teropappus altaicus)和细裂叶莲蒿(Artimisia gmelinii)的重要值随放牧强度的增加发生不同程度的变化。随着放牧强度的增加,地表植被覆盖度显著降低。放牧强度的增加导致土壤中极粗沙粒含量显著增加。重度放牧增加了地表暴露面积,加剧了风的作用和水的冲刷作用,导致表层土壤颗粒变粗。在 0-5cm深度,土壤容重随放牧强度的增加呈增加趋势。重度放牧样地土壤有机质含量较无放牧、轻度放牧和中度放牧 0-40 cm土层分别下降 11.74%、11.00%和 14.08%。[结论]研究结果强调了控制放牧强度对土壤和植被恢复的重要性。因此,短期放牧(如 5 年)对植被群落组成和物种多样性的影响可能不太明显。该研究有助于提高我们对草地管理和草地物种多样性恢复的认识。
发布时间:2026-01-28
401. 秦巴山区土壤水文性质特征分析
摘要: 秦巴山区生态系统脆弱,土地沙漠化、土壤侵蚀严重。区域土壤物理性质空间差异较大,系统地认识和了解区域土壤物理性质分布特征对改善区域农业生产和脆弱生态环境具有重要意义。本文以秦巴山区东、中和西线三条南北穿越的采样带为基础,开展不同土地利用的土壤水分特征参数的调查共 131个个采样点。采用多种统计法,分析秦巴山区不同土地利用下的土壤含水量、田间持水量、有效含水量和饱和含水量的变化特征及规律。秦巴山区土壤含水量均值介于 14.86%-24.53%,田间持水量介于 19.98%-34.66%,有效水含量介于 10.36%-18.43%,饱和含水量介于 35.74%-44.11%。秦巴山区南北穿越三条样带在不同土地利用方式下的土壤含水量、饱和含水量和有效水含量均值均表现为草地最大,林地较小。东线田间持水量、有效水含量和饱和含水量均在北纬 34.41°出现低值,中线和西线三类土壤水分参数均于北纬32.51°同时出现低值。田间持水量、有效水含量和饱和含水量与容重均呈极显著负相关关系,饱和含水量随海拔梯度变化波动幅度最为明显。饱和含水量变动区间大,波动强烈,有效水含量较稳定变化幅度较小,田间持水量变化幅度与饱和含水量大致保持一致,土壤水文性质与土壤容重间存在相互作用关系,此外降雨量对表层土壤含水量影响较大。
发布时间:2026-01-28
402. 基于模拟强降雨的不同草种人工边坡水土保持功能研究
摘要: 人工边坡与自然边坡相比具有稳定性差、坡度较大等特征,而小雨强对坡面侵蚀的效果并不明显,80%的坡面水土流失来自于短时间的强降雨侵蚀,植物覆盖措施作为常用的人工边坡修复措施,常用于公路边坡、矿山修复等工程中。为研究不同草种在强降雨情况中对人工边坡的水土保持功能,我们探讨了在两极端降雨强度(70mm/h、100mm/h)、不同坡度(30°、45°、60°)和不同植物覆盖措施下:白三叶(Trifolium repens L.)、高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)、狗牙根(Cynodon dactylon(Linn.)Per s.)的坡面产流、产沙和降雨入渗量特征和减流减沙效益。评估了不同因素对坡面侵蚀的动态影响。研究的主要结果如下: (1)地表径流量随降雨强度和坡度的增加而显著增加,植物覆盖措施可以有效减少坡面的产流量。在同一坡度和降雨强度条件下,裸坡组的产流量最高,狗牙根的产流量最低,狗牙根对降低地表径流量的效果显著。随着坡度的增加,坡面的产流量也均有增加。但在较陡坡面中,有植物覆盖措施的坡面减流效果更加显著。对比不同条件下不同植物覆盖坡面相对裸坡组的减流效益来看,植物覆盖措施均能显著提高坡面的减流效益随着坡度的增加,减流效益整体呈现增大的趋势,这表明在较陡的坡面中,植物覆盖措施下的减流效益更显著。总体来看,三组草本植物减流效益从大到小依次为狗牙根>高羊茅>白三叶。 (2)总体产沙特征为随着降雨历时的增加呈现先增加,随后稳定产沙。随着坡度的增加,产沙量增加显著,在裸坡组中较为明显。随着降雨强度的增加,产沙量也显著增加。随着坡度的增加,坡面的减沙效益也随着更加显著。在较陡坡面上三组坡面均表现出显著的减沙效益。总体来看,三组草本植物减沙效益从大到小依次为高羊茅>狗牙根>白三叶。降雨强度和坡度的增加对坡面侵蚀速率影响较为显著,而植物覆盖措施可以有效减少坡面侵蚀速率。在高陡边坡中,过大的降雨强度可能会导致坡面崩塌,在防治过程中需要配合一定的排水措施。 (3)降雨入渗的产流时间随坡度的增加而缩短,随降雨强度的增加而缩短。降雨入渗量随地表产流量和产沙量的增加而减少,随降雨强度和坡度的增加而增加。各组植物覆盖措施的坡面由于表现出良好的入渗能力,导致初始产流时间与裸坡组相比均有不同程度的缩短。降雨入渗量随降雨历时的增加而增加,到达一定程度开始稳定入渗。与白三叶相比,高羊茅和狗牙根对坡面土壤表现出较好的降雨入渗能力。 (4)总体来看,坡面产流量与产沙量呈正相关,与降雨入渗量呈负相关。三者均随降雨强度和坡度的增加而增大。三种草本植物均可以有效抑制产流产沙和增加降雨入渗。
发布时间:2026-01-28
403. 黄土高原生物土壤结皮对植物更新的影响
摘要: 基于生物土壤结皮的微环境、种子特性和植物生活史阶段等因素如何共同影响维管植物的种子萌发、幼苗存活和生长,探究生物土壤结皮对维管植物更新的潜在机制。选择黄土高原上的六种具有不同种子特性的典型乡土植物进行室内萌发实验,研究生物土壤结皮类型、干扰、种子播种位置和水分处理对种子萌发、幼苗存活和生长的影响。同时,通过野外样方调查,监测生物土壤结皮的存在及干扰对幼苗库密度及物种组成的影响。生物土壤结皮类型、干扰、播种位置和水分这四个因素及其二维和三维交互作用对大多数研究物种的种子萌发、幼苗存活和生长有显著影响。干扰和较短浇水间隔的湿润处理促进了大多数植物的表现,并且生物结皮对种子萌发、幼苗存活和生长的不利影响可以被水分的增加所掩盖。此外,生物土壤结皮对植物种子萌发、幼苗存活和生长的影响与种子特性和植物生活阶段有关,幼苗生长阶段,生物土壤结皮的存在能够促进幼苗的生长。野外调查发现,生物土壤结皮斑块的幼苗物种数量少于裸地斑块,破碎结皮斑块上的物种数量多于完整结皮斑块;而裸地斑块上的幼苗密度显著高于生物土壤结皮斑块。生物土壤结皮对维管植物的萌发、幼苗存活和生长具有显著影响,这种影响受到多种因素的交互作用。适度的生物土壤结皮干扰和湿润条件可以促进维管植物的种子萌发、幼苗存活和生长,这对于生态系统的恢复具有重要意义。此外,种子特性是生物结皮-植物相互作用的关键因素,需要进一步研究不同类型生物土壤结皮发育生境对具有不同特性种子的植物更新恢复的影响,以全面认识研究区植物恢复演替规律。
发布时间:2026-01-28
404. 短轮伐期桉树人工林土壤入渗及其驱动的氮淋失研究
摘要: 林地土壤入渗及其驱动下表层土壤氮素淋失的研究可以深化对人工林水文循环过程的认识,为人工林可持续经营提供科学依据。本研究以广西壮族自治区国有东门林场短轮伐期(5~7 年)的不同林龄尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)植苗林为研究对象,采用表置式环式入渗仪,定量了短轮伐期桉树人工林土壤总入渗、基质入渗与优先流的入渗过程,并探究其影响因素。通过室内土柱模拟试验分别模拟了总入渗与基质入渗驱动下表层土壤淋失的溶解态氮的变化过程。研究结果发现不同林龄桉树人工林土壤总入渗、优先流均随着林龄的增加而增加,基质入渗则随着林龄的增加而降低。土壤总孔隙度和有机质、根系生物量、土壤质地分别是影响桉树人工林土壤总入渗、优先流和基质入渗的重要因素,但是近地表细根生物量对总入渗的初始阶段和稳定阶段均表现出明显的阻塞效应。基于 Horton 模型建立了以根系生物量为自变量的优先流过程统一模型。通过室内土柱试验模拟表层土壤入渗过程,入渗驱动下淋溶液中溶解态氮存在初期效应,并随着入渗的持续逐渐降低。基质入渗驱动下淋溶液中溶解态氮的浓度相比于总入渗驱动下的浓度更高,但是两种入渗驱动下淋失初期NH4+-N的浓度高于地表水质控制范围,是地表水污染的潜在威胁。
发布时间:2026-01-28
405. 黄土高原刺槐林根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节差异
摘要: 为探究人工林根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节动态及影响因素,在黄土高原安塞区五里湾流域选取3个季节(春季、夏季、秋季)刺槐人工林的根际和非根际土壤为研究对象,测定其理化性质、微生物量和胞外酶活性等指标,计算化学计量失衡、矢量特征及元素利用效率,分析根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节变化特征及影响因素。结果表明(1)根际和非根际 C:N 失衡在季节上均表现为夏季>春季>秋季,在夏季达到最大值(0.91 和 3.22),而C:P和N:P失衡呈现先降低后增加的趋势,表明微生物在季节上受到底物不平衡的影响。(2)矢量长度和矢量角度的变化表明根际与非根际土壤微生物均在夏季受到较强的碳、氮限制,而在春、秋季受到较强的磷限制。(3)根际和非根际土壤微生物碳利用效率在夏季最低(0.18 和 0.10),氮、磷利用效率在夏季最高(分别为 0.83 和 0.93、0.93 和 0.96)。(4)偏最小二乘路径模型结果表明,根际和非根际土壤微生物均通过化学计量失衡特征和胞外酶活性间接地影响元素利用效率,而非根际土壤微生物化学计量失衡对元素利用效率有直接影响。研究结果有助于深入理解人工林根际和非根际土壤微生物的养分利用机制,为生态脆弱地区的人工林管理提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
406. 基于长期定位观测评估林分生长和气候干旱对杉木人工林集水区径流的影响机制
摘要: 造林因其在固碳和木材生产中的作用以及对森林生态系统水文过程包括水量的影响而受到全球关注。然而,长期观测资料不足以检验造林对水量的影响。此外,全球变暖引起的干旱可能会改变径流生成过程,使森林与水的关系成为热议的话题。本研究利用 1997 年至 2019 年对中国亚热带杉木人工林 22年的长期观测数据(不包括2017年的缺失数据),分析了造林后径流对干旱和林分生长的响应。干旱期平均径流量在月、季、年时间尺度上分别比非干旱期减少 41.2%、37.5%和 3.7%。当干旱事件持续 1.2 个月且干旱严重程度大于1.5个月时,干旱对径流的影响显著。年径流量和径流异常在造林后的前 14年随着林龄的增加而减少,随后开始恢复。年径流量与林分生物量的关系也存在类似的变化规律。在不同的时间尺度上,月径流主要受降雨和土壤水分的控制,而不是由森林控制,而年径流主要取决于林分生物量。研究林分发育过程中森林-水的长期关系以及干旱对径流的影响,可为气候变化条件下植被恢复和森林可持续经营优化水分利用提供参考。
发布时间:2026-01-28
407. 荒漠草本和灌木根叶性状协调变异的差异
摘要: 植物性状在其资源获取和养分循环中具有重要作用,研究植物性状的变异和关联,有助于我们理解植物对环境的适应策略及其群落构建机制。然而,结合系统发育,就有关不同生活型的荒漠植物细根和叶片性状的变异及性状之间的关联还知之甚少。本研究以干旱区常见荒漠植物(灌木和草本)为研究对象,采用主成分、Pearson相关、系统发育独立比较、混合线性模型和方差分解等方法探讨了10个细根和叶片性状的变异与关联。结果表明:(1)所有叶片性状和大部分细根性状(除RPC、RCC和RCN)的种间变异对总体变异的贡献大于种内变异。(2)不同生活型植物叶片及细根性状的协变和权衡策略不同。草本LNC与LPC及RNC与SRL负相关,而灌木LNC与LPC以及RNC与SRL无显著相关性;灌木和草本T D与SLA均呈极显著负相关,而灌木AD与RTD负相关,草本AD与RTD无显著相关性。(3)荒漠灌木支持叶经济谱假设,且属于“快速投资-收益”获取型策略,但草本可能不支持叶经济谱假设,而草本和灌木细根性状的变异均表现出多维,且与根系经济谱的推断不一致。(4)叶片性状、细根性状之间有一定的协变或权衡关系,它受系统发育的影响。综上所述,叶片和细根性状的变异主要来源于种间,但种内变异在细根中亦不容忽略。此外,不同生活型植物叶片及细根的协变和权衡策略存在差异。今后的研究应从生活型角度深入探究植物性状在种内和种间等不同尺度上的变异与关联。
发布时间:2026-01-28
408. 黄土地区细沟可蚀性参数及细沟分离临界动力研究
摘要: 黄土高原是我国土壤侵蚀最严重的地区之一,同时也是生态环境建设的重要区域。细沟可蚀性参数与细沟分离临界动力是评价土壤性质对侵蚀敏感性的重要指标。本文旨在通过水槽实验,在 5 个坡度 5个流量完全组合条件下观测细沟径流分离能力,研究五种典型黄土土壤的细沟可蚀性参数(Kr)和细沟分离临界动力参数(ωc),确定影响细沟可蚀性参数及细沟分离临界动力的土壤理化指标,并比较本研究所得Kr与ωc参数与WEPP模型计算结果的差异。研究结果显示:(1)不同类型黄土的细沟可蚀性和临界水流功率存在显著差异。神木沙黄土的细沟可蚀性最高(0.4005 s2 m⁻2),其次是杨凌粘黄土(0.3508 s2 m⁻2)、定边沙黄土(0.3014 s2 m⁻2)、安塞黄绵土(0.2281 s2 m⁻2)和长武黄绵土(0.1963 s2 m⁻2),即除了杨凌粘黄土,其余土壤的细沟可蚀性参数按照土壤粒径由细到粗、地理位置由南到北逐渐增大。(2)长武黄绵土具有最高的临界水流功率(1.0352 W m⁻2),其后依次是安塞黄绵土(0.9522 W m⁻2)、定边沙黄土(0.5255 W m⁻2)、杨凌粘黄土(0.3549 W m⁻2)和神木沙黄土(0.3326 W m⁻2)。长武黄绵土、安塞黄绵土细沟分离临界水流功率比较接近,除了杨凌粘黄土,其余土壤的细沟分离临界水流功率按照土壤粒径由细到粗、地理位置由南到北而逐渐减小。(3)土壤的粘聚力、有效粒径(粉粒级有效颗粒含量、土壤有效中值粒径、砂粒级有效颗粒含量)显著影响细沟可蚀性和临界水流功率。具体而言,细沟可蚀性与土壤粘聚力及有效粉粒含量呈显著负相关,土壤的粘聚力越大,土壤颗粒抵抗细沟水流分离的能力越强,土壤的可蚀性越小,而细沟可蚀性与有效砂粒含量和中值粒径呈正相关。同样,临界流功率与土壤粘聚力和有效粉粒含量显著正相关,而与有效砂粒含量和中值粒径呈负相关。(4)WEPP 模型计算的黄土地区不同土壤细沟可蚀性参数均明显低于本研究,WEPP 模型计算的杨凌粘黄土、长武黄绵土的细沟分离临界剪切力与本研究差异较小,而WEPP模型计算的安塞黄绵土、定边沙黄土、神木沙黄土的细沟分离临界剪切力与本研究计算的结构差异较大。WEPP 模型对黄土地区土壤的细沟可蚀性参数与临界剪切力计算的适用性,有待于进一步检验。研究揭示了土壤粘聚力和有效粒径是决定土壤对细沟侵蚀敏感性的关键因素,强调了土壤性质在侵蚀预测和控制中的重要性,并通过与WEPP模型的对比分析,验证了该模型在计算黄土高原地区可蚀性参数的可靠性。研究可深化对黄土地区土壤可蚀性变化规律的认识,为黄土地区水土流失治理与生态建设提供科学依据。
发布时间:2026-01-28
409. 红壤区坡面侵蚀过程中有机碳流失特征分析
摘要: [目的]土壤侵蚀是土壤有机碳流失的主要驱动力,探究土壤侵蚀对土壤有机碳动态过程的作用机制,对于全球碳循环研究具有重要意义。针对微量可溶性有机碳损失可能引发碳氮生物地球化学循环的连锁反应,这一问题已引起广泛关注也需要深入研究。[方法]本文通过室内模拟降雨试验,以红壤坡地(10˚、15˚)翻耕种植的花生(幼苗期)为研究对象,设置不同雨强 60、90、120mm/h,研究土壤有机碳流失规律及影响因素。[结果]结果表明:(1)小坡度小雨强时壤中初始产流较早,伴随雨强和坡度增加,地表径流产生加快,壤中流出现不同程度的延迟;(2)I60/10˚、I90/10˚、I120/10˚、I60/15˚、I90/15˚、I120/15˚不同降雨条件(下同)地表和壤中径流量的分配比分别为 1.26、57.51、727.98、399.84、3 24.20、367.37,地表径流是形成坡面径流的主要形式;随雨强增加产沙量波动程度增大,坡度增加促使泥沙量峰值较早出现;(3)不同降雨条件地表径流和壤中流DOC分配比分别为 1.91、20.07、449.87、269.29、245.52、245.82,地表径流是土壤DOC主要流失途径,流失量为 175.40~1714.01 mg/m2,壤中流D OC为1.61~92.00 mg/m2;泥沙是土壤有机碳流失最主要的途径,不同降雨条件下有机碳流失量为 1120~8520 mg/m2;(4)产流量是径流DOC流失率的显著或主导影响因子,DOC浓度作用不明显,但泥沙量与有机碳浓度之间有着极显著的负相关性(P<0.01);(5)伴随坡度增加,雨强与径流DOC单位面积流失量的相关性减弱,与泥沙有机碳流失量的相关性小幅增加;不同坡度下地表径流DOC、泥沙中有机碳单位面积流失量与雨强有着较强的线性关系(P<0.05),但这种相关性在壤中流时主要体现在 10˚小区;(6)雨强增大加剧单位面积DOC流失量,但变化趋势对坡度的依赖性不强;DOC流失量与坡度的线性关系也随雨强增加而减弱,I120 时这种线性特征在地表径流、壤中流中不再明显;不同雨强下,坡度均可显著影响泥沙中有机碳流失量,二者间呈显著线性关系(P<0.05)。[结论]坡度和雨强是土壤有机碳流失的显著影响因子(P<0.05),地表径流、壤中流、泥沙中均具有显著线性关系(P<0.05),这种相关程度在地表径流中最大;其中,雨强对地表径流DOC单位面积流失量的影响程度大于坡度,与壤中流的响应效应相反,坡度和雨强对泥沙有机碳单位面积流失量的共同作用程度介于地表径流和壤中流之间。
发布时间:2026-01-28
410. 蓄水减沙效益全过程监测设备与方法研究
摘要: 蓄水减沙效益是水文和水土保持监测的重要内容,连续、准确并快速测量径流含沙量对于水土保持、土壤侵蚀的研究等具有重要意义。传统监测方式通过人工现场监测,不能做到监测数据实时在线,无法及时获取全过程动态数据监测,从而制约了监测工作的精准和效率。目前的径流泥沙监测设备主要适用于径流小区、沟道应用场景,只有个别设备适用于生产建设项目,此外还存在安装复杂、运维难度大等问题。笔者团队选择峰值波长 940 nm左右普通红外发光二极管作为红外光源,研制了透射式红外泥沙传感器,并对传感器输出信号和含沙量进行了标定试验,建立光电信号与含沙量的回归模型,利用回归模型验证传感器的测量范围和精度。研发了径流泥沙智慧监测系统,可以在线对含沙量不超过 60 kg/m3 的持续性径流,或间歇性径流的含沙量、径流量和泥沙总量等数据进行全过程、动态统计分析,并可以对相关指标设置警戒数值和预警信号,对水土流失、泥沙危害进行预警。适用于生产建设项目、径流小区和沟(河)道等不同应用场景,实现全过程、全流量、高精度径流泥沙监测。
发布时间:2026-01-28
411. 秦巴山区土壤水分状况变化特征及规律
摘要: [目的]探究我国地理-生态过渡带秦巴山区土壤水分特征具有重要的意义。[方法]以秦巴山区东、中和西线三条南北穿越的采样带为基础,开展不同土地利用的土壤水分特征参数的调查共 131个个采样点。采用多种统计法,分析秦巴山区不同土地利用下的土壤含水量、田间持水量、有效含水量和饱和含水量的变化特征及规律。[结果]①秦巴山区东线上土壤含水量表现为:农田<林地<草地,草地饱和含水量最大,为 44.11%;有效水含量分布于 5%-15%范围内。田间持水量、饱和含水量和有效水含量均在 3 4.41°N处出现低值;②秦巴山区中线上土壤含水量表现为:林地<农田<草地,饱和含水量波动幅度大,农田饱和含水量最大,为35.74%;东线和中线田间持水量和有效含水量均表现为:农田<林地<草地,波动幅度小。③秦巴山区西线上土壤含水量表现为:农田<草地<林地,林地饱和含水量最大,为 39.39%变异最小,波动幅度小;各土壤水分参数变动幅度趋于一致,中线和西线三类土壤水分参数均在 32.51°N出现低值。④相关分析表明秦巴山区田间持水量、有效水含量与海拔均呈极显著正相关关系,饱和含水量与海拔呈显著正相关关系。[结论]田间持水量、有效水含量和饱和含水量与容重均呈极显著负相关关系。饱和含水量随海拔梯度变化波动幅度最为明显。
发布时间:2026-01-28
412. 黄土高原生物土壤结皮对植物更新的影响
摘要: [目的]基于生物土壤结皮的微环境、种子特性和植物生活史阶段等因素如何共同影响维管植物的种子萌发、幼苗存活和生长,探究生物土壤结皮对维管植物更新的潜在机制。[方法]选择黄土高原上的六种具有不同种子特性的典型乡土植物进行室内萌发实验,研究生物土壤结皮类型、干扰、种子播种位置和水分处理对种子萌发、幼苗存活和生长的影响。同时,通过野外样方调查,监测生物土壤结皮的存在及干扰对幼苗库密度及物种组成的影响。[结果]生物土壤结皮类型、干扰、播种位置和水分这四个因素及其二维和三维交互作用对大多数研究物种的种子萌发、幼苗存活和生长有显著影响。干扰和较短浇水间隔的湿润处理促进了大多数植物的表现,并且生物结皮对种子萌发、幼苗存活和生长的不利影响可以被水分的增加所掩盖。此外,生物土壤结皮对植物种子萌发、幼苗存活和生长的影响与种子特性和植物生活阶段有关,幼苗生长阶段,生物土壤结皮的存在能够促进幼苗的生长。野外调查发现,生物土壤结皮斑块的幼苗物种数量少于裸地斑块,破碎结皮斑块上的物种数量多于完整结皮斑块;而裸地斑块上的幼苗密度显著高于生物土壤结皮斑块。[结论]生物土壤结皮对维管植物的萌发、幼苗存活和生长具有显著影响,这种影响受到多种因素的交互作用。适度的生物土壤结皮干扰和湿润条件可以促进维管植物的种子萌发、幼苗存活和生长,这对于生态系统的恢复具有重要意义。此外,种子特性是生物结皮-植物相互作用的关键因素,需要进一步研究不同类型生物土壤结皮发育生境对具有不同特性种子的植物更新恢复的影响,以全面认识研究区植物恢复演替规律。
发布时间:2026-01-28
413. 右旋芳樟不同优株的生理生态特性和精油含量研究
摘要: [目的]本研究可以为右旋芳樟优株的良种培育及开发利用提供参考。[方法]对江西省金溪县右旋芳樟的 11个不同优株(122、129、250、251、265、266、280、281、282、283、294)进行扦插栽培,并测定其形态指标(株高、冠幅、基径、生物量),叶表型性状(叶长、叶宽、叶形指数、叶面积、叶周长)以及生理指标(叶绿素a、b含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量),分析各指标的差异性和相关关系,同时采用主成分分析法筛选出品质优良的优株。[结果]11 个优株内及优株间存在差异,多数指标(叶宽、叶形指数、叶面积、叶周长、叶绿素含量、可溶性糖含量)在优株间的差异达到显著水平(P<0.0 5)。右旋芳樟叶长、叶宽与叶面积、叶周长之间存在极显著相关性,叶宽与叶面积、叶周长的相关系数分别为0.900、0.829,叶形指数的变异系数为 0.24~9.90%;不同优株的总叶绿素含量与可溶性糖含量存在显著差异,总叶绿素含量的变异系数为 8.59~42.89%,可溶性糖含量的变异系数为 0.51~24.44%,可溶性蛋白含量的差异不显著;相关性分析显示,叶精油含量和可溶性糖含量呈极显著负相关关系;叶精油含量在不同优株之间存在显著差异;聚类分析将 11 个优株聚为 4 大类,各大类之间存在差异性和相关性。11 个优株叶表型、生理指标及精油的综合得分由高到低依次为:251、280、283、265、294、281、250、282、122、266、129。[结论]根据主成分分析结果与优株品质评价结果,筛选出了右旋芳樟 251、280 这 2 株综合表现较佳的优株,其形态特征、叶片生理特征及精油含量均表现优良,有望被选育为适宜在金溪县栽培的右旋芳樟优株。
发布时间:2026-01-28
414. 不同恢复模式对红壤团聚体稳定性和有机碳分布特征的影响
摘要: [目的]明确不同恢复模式下坡耕地红壤转变为草地、灌木地、草灌地后对表层土壤团聚体稳定性及其有机碳含量的影响。[方法]本研究采用干筛法,通过对狗牙根和多花木蓝进行单播或混播方式建立的四种不同植被恢复模式——自然演替、草本植物、灌木植物、以及草灌混合植物的表层土壤团聚体分布、稳定性以及有机碳含量特征进行分析。[结果]①各恢复模式下土壤团聚体主要以>5mm团聚体为主(47.7%~68.28%),0.5~0.25mm的团聚体含量最少(1.27%~4.28%)。受植被恢复类型的影响,不同粒径的团聚体含量明显不同。多花木蓝小区>5mm的团聚体含量最高,为 68.28%,分别是草灌小区的1.07倍(p>0.05)、狗牙根小区的 1.25 倍(p<0.05)和自然演替小区的 1.43 倍(p<0.05)。粒级小于 0.25mm团聚体含量则表现为自然演替小区显著高于其它小区(P<0.05),分别比狗牙根、多花木蓝、草灌恢复小区高70.5%、68.88%和 66.53%,且这三种人工植被恢复小区<0.25mm 团聚体含量间并无显著性差异(P>0.0 5)。②不同恢复模式下团聚体直径MWD和GMD分布特征相似,均表现为多花木蓝小区>草灌小区>狗牙根小区>自然演替小区。MWD值显示多花木蓝小区(5.25mm)和草灌小区(4.95mm)无显著性差异(p>0.05),但均高于草本小区(4.31mm)和自然演替小区(4.05mm)(p<0.05)。对于几何平均直径GMD,灌木小区最大,为4.54mm,分别是自然演替小区、狗牙根小区、草灌小区的 1.93倍、1.28倍和 1.12倍,各小区间均具有显著性差异(P<0.05)。自然演替小区分形维数最大,为 2.40,分别较狗牙根、多花木蓝、草灌小区土壤团聚体D值增加了 14.66%、20.98%和 16.62%。③相关性分析表明>5mm、2~1mm和<0.25mm的团聚体含量和R0.25、MWD、GMD、D指标间均具有显著相关性(P<0.05),5~2mm团聚体含量和各指标间的相关性均不显著(P>0.05)。有机碳含量与MWD,GMD,R0.25,D均呈极显著正相关(p<0.01)。[结论]通过研究发现,人工植被恢复对红壤大团聚体形成的促进作用与有机碳的积累优于自然恢复,主要是因为人工植被恢复加速了植被群落的演替进程,表层土壤植物残体的累积速率要远高于自然恢复模式,进而显著促进了土壤微团聚体向大团聚体转化。
发布时间:2026-01-28
415. 不同生态修复边坡土壤酶活性及其化学计量特征研究
摘要: [目的]土壤酶是土壤养分循坏的关键影响因素,可以反映土壤肥力与生态系统功能的变化。尽管目前对土壤酶活性已有广泛的研究,但关于不同生态修复边坡土壤酶活性及其化学计量特征的研究相对较少。本研究旨在分析不同生态修复边坡土壤酶活性及其化学计量特征,对不同生态修复技术边坡修复后土壤养分限制情况进行评估,并为不同修复技术边坡土壤质量评价与修复效果的可持续性评价提供基础数据与科学依据。[方法]本研究选取了宜昌市 5 处采用不同生态修复技术的边坡作为研究对象:植被混凝土边坡(CBS)、植生水泥土生境构筑技术结合植被混凝土边坡(VCS+CBS)、仿植被混凝土边坡(CCBS)、高次团粒修复边坡(CS)以及客土喷播边坡(ESS),并选择一个天然马尾松林(CK)与一个未经修复边坡(F)作为对照。本研究通过野外调查取样与室内分析相结合的方法,采集边坡 0~15cm土层样品并对土壤理化性质与酶活性进行测定,并分析土壤酶活性及其化学计量特征的差异。[结果]结果表明,不同生态修复技术边坡之间土壤酶活性差异较大。该结果表明,不同生态修复技术对土壤酶活性具有显著影响。在五个不同修复技术边坡中,CBS与CS边坡土壤β-葡萄糖苷酶活性最接近CK,并显著高于其余四个边坡,F边坡酶活性最低。CK、CBS、VCS、ESS边坡土壤过氧化氢酶之间差异不显著,但显著高于CS、CCBS与F边坡。此外,7 个边坡中土壤TOC含量最高的是CS与CK边坡,二者无显著性差异(p>0.05),但二者与其他边坡差异显著(p<0.05),氮、磷元素含量呈现出显著性差异,且不同修复技术边坡间土壤酶C:N、N:P表现出差异显著。相关性分析进一步表明,LAP、NAG和CAT活性与全氮和速效氮呈极显著正相关,CAT与TOC呈显著正相关;βG活性与TOC、C:P呈现显著正相关;AP活性与N:P、P呈极显著正相关。[结论]不同生态修复技术使得土壤养分结构不同,从而影响到土壤酶的分泌,不同生态修复边坡土壤酶活性及其化学计量比存在显著差异。同时,5 个不同修复技术边坡土壤受到不同程度的N限制。
发布时间:2026-01-28
416. 球囊霉素在向家坝水电站生态修复边坡土壤团聚体稳定性中的作用
摘要: [目的]本研究旨在探讨球囊霉素相关土壤蛋白在向家坝水电站生态修复边坡土壤团聚体稳定性中的作用。土壤团聚体稳定性是土壤结构和功能的关键指标,而土壤蛋白是影响团聚体稳定性的重要生物分子。球囊霉素作为一种土壤蛋白,其在土壤团聚体形成和稳定性中的作用尚不明确。因此,本研究通过分析球囊霉素相关土壤蛋白的分布特征及其与土壤团聚体稳定性的关系,以期为生态修复边坡土壤结构的优化和土壤碳库管理提供科学依据。[方法]研究选取了向家坝水电站的四种不同生态修复边坡:植被混凝土(CBS)、厚层基材喷播(TB)、框格梁覆土(FB)、客土喷播(SS),以及两种自然恢复边坡:天然林(N F)和弃渣地(AS)作为对照组。球囊霉素相关土壤蛋白的提取和定量分析采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法。此外,通过土壤物理和生物化学分析,评估土壤团聚体的稳定性,并使用统计软件进行相关性分析,以揭示球囊霉素相关土壤蛋白与土壤团聚体稳定性之间的相互关系。[结果]①不同修复模式边坡土壤中易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)和总提取球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量分布范围分别为0.33~0.75mg/g 和 0.54~1.12mg/g,人工生态修复后土壤蛋白含量显著增高,但客土喷播和弃渣地改善不明显;EE-GRSP和T-GRSP含量随粒径减小呈先增后减趋势,其中厚层基材样地含量最高,天然林次之,E E-GRSP在 1-0.5mm粒径达到最大值,而T-GRSP在不同样地的最大值粒径有所不同。②Pearson相关性分析显示,球囊霉素含量与土壤团聚体稳定性呈正相关,破坏率呈负相关,且 1-0.5mm粒径的T-GRSP和2-1mm粒径的EE-GRSP对团聚体稳定性指标的解释效果最佳,揭示了球囊霉素相关土壤蛋白与土壤有机碳指标的正向关联,表明其对土壤有机碳形成和固定的积极作用。③偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析显示球囊霉素对土壤团聚体稳定性的影响(路径系数 1.608)大于土壤碳库(路径系数 0.781),且球囊霉素的两个潜在变量T-GRSP和EE-GRSP对团聚体稳定性的影响程度相同(载荷量均为 0.987)。[结论]研究结果表明,人工生态修复显著提高了土壤中易提取和总提取球囊霉素相关土壤蛋白的含量,尽管客土喷播和弃渣地的改善效果有限。球囊霉素含量与土壤团聚体稳定性正相关,且不同粒径团聚体中球囊霉素含量分布有其特定规律。此外,球囊霉素相关土壤蛋白对土壤有机碳的形成和固定具有积极作用,尤其在1-0.5mm 和 5-2mm 粒径团聚体中表现突出。偏最小二乘路径模型分析进一步证实了球囊霉素对土壤团聚体稳定性的显著影响,且其影响程度大于土壤碳库,其中T-GRSP和EE-GRSP对团聚体稳定性的贡献相当。
发布时间:2026-01-28
417. 基于高精度地形数据水土流失动态监测关键技术研究
摘要: 本研究以Evans算法的曲面模型为基础,推导出地理坐标下的高程变化率p、q计算公式,得到适用于地理坐标系统的坡度、坡向算法,并在不同纬度下对算法的精度与优势做验证和分析。该研究成果应用于青藏高原地区水蚀冻融复合侵蚀区矿区恢复的水土流失监测,其作为坡度因子参与中国土壤流失方程CSLE计算中,结合降雨、土壤可蚀性、坡长、植被、工程和耕作等因子参与分析,经多年连续监测和现场实地验证,可得结果的精度较传统坡度数据有明显提高。结合陕西吴堡县坡耕地提取验证,高精度坡度对于数据识别提取也有明显提升。因此高精度坡度和坡向数据的提取对于水土流失动态监测具有重大意义。
发布时间:2026-01-28
418. 沙漠-黄土过渡带土壤特性对植物群落分布及物种多样性的影响
摘要: 沙漠-黄土过渡带处于干旱-半干旱过渡区,生态脆弱,土壤质地多样且交错分布,本研究旨在探讨沙漠-黄土过渡带土壤性质对植物群落分布和物种多样性的影响,为该地区的生态修复和林草高质量发展提供科学依据。以榆林市沙漠-黄土过渡带黄土地貌和沙丘地貌典型乔木、灌木、草本植物群落为研究对象,设置样地,调查群落物种组成,并采集0-20 cm土壤层的土壤样品,检测土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾和土壤粒径。分析不同地貌单元植物群落物种组成,多样性特征,运用冗余分析(RDA)和Pearson相关分析方法,分析土壤养分与土壤粒径的关系,进一步分析土壤特性与植物物种多样性及植物物种重要度值之间的相关性。研究结果显示,研究区内土壤粒径与土壤养分之间存在显著相关性,随着土壤细颗粒(如粉砂、粘土)的增加,各类养分含量显著提高;土壤粒径及土壤养分与植物物种多样性也显著相关,高含量的有机质和氮能显著促进植物物种的多样性,并且含有N、P等养分种类多的细土壤粒径区域,土壤粒径与植物物种多样性指数均呈负相关,含N、P等养分种类少的粗土壤粒径地区,土壤粒径与植物物种多样性指数呈负相关;土壤养分、土壤粒径与植物物种重要值之间也存在显著相关性,养分丰富的土壤环境支持更多种类的植物生长,且小于 0.1 mm的土壤颗粒与TN、OM、AK、TP等养分对黄土植物生长更有利,而 0.1-2 mm的土壤颗粒和TK等因素则对沙土植物生长更有利。本研究表明,土壤粒径和土壤养分是影响陕西省榆林市荒漠-黄土过渡带植物群落分布和多样性的关键因素。这些结果对因地制宜地进行植被恢复具有重要意义。通过深入了解土壤性质与植物群落之间的关系,可以更好地指导植被恢复和生态修复工作,促进区域生态环境的改善和可持续发展。未来的研究可以进一步探讨不同恢复措施对土壤性质和植物群落的影响,以优化恢复策略,达到更好的生态恢复效果。
发布时间:2026-01-28
419. 西南石质困难立地优势灌木近自然恢复研究
摘要: 我国西南地区大面积碳酸盐岩出露地表,将土层、植被切割成非连续单元,构成岩-土为主的斑块生境。特别是裸岩集中区,不合理的土地利用方式(栽种玉米等)加速了水土流失及植被退化。传统爆破碎石风险过高而被放弃,苗木移栽面临育苗成本高,后期运苗及水源补给困难导致苗木存活率低、生态服务功能差等瓶颈。基于自然解决方案(NBS),加快以自然演替为驱动力的投资少和生态服务功能相对完整的植被恢复进程,是解决石质困难立地植被恢复问题的重要手段之一。岩石切割地上植被引发负面生态效应,但其也能富集降雨等大气沉降物改善局部生态条件。植物有性繁殖体能否顺利萌发、出苗和生长,是石质困难立地植被近自然恢复的核心环节。因此,开展石质微生境水、热和光再分配过程与地带性植被更新关系研究,将有助于探寻植被恢复有利微位点,并解决石质困难立地造林过程中成苗率低等突出问题。研究团队依托地表岩溶带模拟观测平台,开展了多种石质微生境生态因子与灌木更新物候长期监测。结果表明:(1)不同石质微生境近地表小气候、土层水热因子时空特征分异明显。土面对夏季近地表上层空间产生显著的加热效应,秋季则对下层空间产生显著的降温效应;石沟加速了冬、春季浅表层土壤水分流失,石坑、土面则促进了深层土壤水分富集。(2)不同石质微生境灌木幼苗出土能力排序为土面>石坑>石沟>裸地,幼苗存活能力排序为土面>石沟>石坑>裸地,幼苗生长能力排序为裸地>土面>石沟>石坑。(3)土壤水分是石质困难立地灌木幼苗形成的关键限制因子,而土壤水分和温度共同调控了幼苗生长。上述研究结果为植被近自然恢复有利微位点的识别与筛选提供了理论依据,为石质困难立地近自然恢复技术研发提供了重要参考。
发布时间:2026-01-28
420. 一种非工程措施的历史遗留废弃稀土矿山生态修复技术
摘要: 废弃矿山治理通常涉及较多的工程施工,环境扰动大且治理费用高。本方法以南方离子型稀土矿为研究对象,常规的地貌重塑、土壤重构和植被重建施工均很少,大型机械依赖程度低,地表扰动少,一般 1~2个月基本完成复绿,节省治理费用50%以上。本方法的主要创新性为:(1)通过采样分析和室内外试验,认为历史遗留稀土矿表土作为种植基质并无大碍,这和一般认识显著不同;(2)厘清了历史遗留稀土矿山植被难以恢复的主要原因为强烈水土流失使得植被种子难以在地表驻留,因此采用了一种非工程措施的水土保持措施;(3)采用了一种近自然的排水方案,基本不新建排水系统,保留原有侵蚀沟作排水系统。本方法起源于南方崩岗治理技术,已在广东省五华县建有示范基地。
发布时间:2026-01-28
421. 蓄水减沙效益全过程监测设备与方法研究
摘要: 蓄水减沙效益是水文和水土保持监测的重要内容,连续、准确并快速测量径流含沙量对于水土保持、土壤侵蚀的研究等具有重要意义。传统监测方式通过人工现场监测,不能做到监测数据实时在线,无法及时获取全过程动态数据监测,从而制约了监测工作的精准和效率。目前的径流泥沙监测设备主要适用于径流小区、沟道应用场景,只有个别设备适用于生产建设项目,此外还存在安装复杂、运维难度大等问题。笔者团队选择峰值波长 940 nm左右普通红外发光二极管作为红外光源,研制了透射式红外泥沙传感器,并对传感器输出信号和含沙量进行了标定试验,建立光电信号与含沙量的回归模型,利用回归模型验证传感器的测量范围和精度。研发了径流泥沙智慧监测系统,可以在线对含沙量不超过 60 kg/m3 的持续性径流,或间歇性径流的含沙量、径流量和泥沙总量等数据进行全过程、动态统计分析,并可以对相关指标设置警戒数值和预警信号,对水土流失、泥沙危害进行预警。适用于生产建设项目、径流小区和沟(河)道等不同应用场景,实现全过程、全流量、高精度径流泥沙监测。
发布时间:2026-01-28
422. 黄土高原刺槐林根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节差异
摘要: 为探究人工林根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节动态及影响因素,在黄土高原安塞区五里湾流域选取3 个季节(春季、夏季、秋季)刺槐人工林的根际和非根际土壤为研究对象,测定其理化性质、微生物量和胞外酶活性等指标,计算化学计量失衡、矢量特征及元素利用效率,分析根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节变化特征及影响因素。结果表明(1)根际和非根际C:N失衡在季节上均表现为夏季>春季>秋季,在夏季达到最大值(0.91 和3.22),而C:P和N:P失衡呈现先降低后增加的趋势,表明微生物在季节上受到底物不平衡的影响。(2)矢量长度和矢量角度的变化表明根际与非根际土壤微生物均在夏季受到较强的碳、氮限制,而在春、秋季受到较强的磷限制。(3)根际和非根际土壤微生物碳利用效率在夏季最低(0.18 和 0.10),氮、磷利用效率在夏季最高(分别为 0.83 和 0.93、0.93 和 0.96)。(4)偏最小二乘路径模型结果表明,根际和非根际土壤微生物均通过化学计量失衡特征和胞外酶活性间接地影响元素利用效率,而非根际土壤微生物化学计量失衡对元素利用效率有直接影响。研究结果有助于深入理解人工林根际和非根际土壤微生物的养分利用机制,为生态脆弱地区的人工林管理提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
423. 秦巴山区土壤水文性质特征分析
摘要: [目的]秦巴山区生态系统脆弱,土地沙漠化、土壤侵蚀严重。区域土壤物理性质空间差异较大,系统地认识和了解区域土壤物理性质分布特征对改善区域农业生产和脆弱生态环境具有重要意义。[方法]以秦巴山区东、中和西线三条南北穿越的采样带为基础,开展不同土地利用的土壤水分特征参数的调查共 131 个个采样点。采用多种统计法,分析秦巴山区不同土地利用下的土壤含水量、田间持水量、有效含水量和饱和含水量的变化特征及规律。[结果]秦巴山区土壤含水量均值介于 14.86%-24.53%,田间持水量介于 19.98%-34.66%,有效水含量介于 10.36%-18.43%,饱和含水量介于 35.74%-44.11%。秦巴山区南北穿越三条样带在不同土地利用方式下的土壤含水量、饱和含水量和有效水含量均值均表现为草地最大,林地较小。东线田间持水量、有效水含量和饱和含水量均在北纬 34.41°出现低值,中线和西线三类土壤水分参数均于北纬 32.51°同时出现低值。田间持水量、有效水含量和饱和含水量与容重均呈极显著负相关关系,饱和含水量随海拔梯度变化波动幅度最为明显。[结论]饱和含水量变动区间大,波动强烈,有效水含量较稳定变化幅度较小,田间持水量变化幅度与饱和含水量大致保持一致,土壤水文性质与土壤容重间存在相互作用关系,此外降雨量对表层土壤含水量影响较大。
发布时间:2026-01-28
424. 抚育间伐对华北平原毛白杨人工林各器官化学计量特征和叶片养分重吸收的影响
摘要: [目的]通过对抚育间伐后不同时期毛白杨各器官养分含量、化学计量特征和养分重吸收的监测,解释林木器官尺度对不同间伐强度下光照、水、养资源的响应状况,同时对该区域毛白杨人工林培育管理提供理论支撑。[方法]以华北平原 8年生三倍体毛白杨S86人工林为研究对象,设置三种间伐强度:不间伐(NT)、隔行间伐(间伐 50%,T50)、隔行隔株间伐(间伐 75%,T75)。通过对林木叶、枝、干、根进行取样,分析毛白杨年内生长旺盛期和生长末期的各器官养分含量、化学计量比、叶片重吸收效率和相对重吸收率,从而探究不同时期叶片养分含量、化学计量特征和重吸收之间的耦联关系。[结果]1)两个时期综合来看,间伐强度仅对叶片磷含量和树干碳含量存在显著影响;而在生长末期,间伐能够显著提高钾在叶片中的积累,T50和T75相较于NT分别提高了33.43%和 35.74%。2)C/N、C/P、C/K表示在碳稳定作用下吸收氮、磷、钾养分的能力,可作为判断植物养分吸收速率和利用效率的指标,生长旺盛期和生长末期两个时期叶片C/N、C/P、C/K、N/P差异显著;此外相比于枝、干、根,叶片的化学计量特征更易受到时期、间伐及其交互作用的影响,其中间伐强度对毛白杨叶片的C/P和N/P影响显著。3)不同间伐强度下毛白杨叶片氮的重吸收效率(NRE)为 14.64%~24.55%,磷的重吸收效率(PRE)为1 8.87%~34.97%,钾的重吸收效率(KRE)为7.00%~33.59%;随着间伐强度的增加,叶片钾回流效率降低,间伐 50%和间伐75%分别使林木钾重吸收效率显著降低 53.56%和79.16%。4)养分含量和养分重吸收效率之间存在显著的相关关系,成熟时期叶片为正相关关系,凋落叶片多呈负相关关系;凋落叶片N/K(N/Kse n)、成熟叶片N/K(N/Kgr)、凋落叶片磷含量(LPsen)对养分重吸收的贡献率排在前三,分别为 40.8%,17.6%,12.8%,其中N/Ksen对养分重吸收影响显著。[结论]不同时期毛白杨各器官养分吸收和利用策略不同,毛白杨生长旺盛期和生长末期间叶片碳、氮、磷、钾含量均存在显著差异。抚育间伐主要对叶片和树干存在影响,间伐强度改变了叶片磷含量和树干碳含量,同时对叶片的C/P、N/P产生显著作用。间伐后,毛白杨叶片KRE发生改变,但间伐强度对NRE、PRE和相对重吸收率无调控作用,其中N/Ksen是影响养分重吸收的关键指标。此外,基于“N/P阈值假说”,N/P<14预示植物生长受到氮限制,而不同间伐强度下N/P范围为10.05~11.06,表明该区域毛白杨林木生长受到氮素限制,建议在抚育间伐后的林分管理中增施氮肥;其次,结果显示NRE/PRE<1,基于“相对重吸收假说”,在增施氮肥中配以适量磷肥,能够促进林木生理代谢,提高林木的生长潜力。
发布时间:2026-01-28
425. 城市公园自然教育与儿童生态行为相关性研究
摘要: [目的]城市公园是自然教育开展的主要场所,理应发挥其自然教育对儿童生态行为的激发与培养。为探究合肥城市公园开展自然教育的优势与不足,城市公园自然教育影响儿童生态行为的因素以及具体的影响路径,为城市公园在自然教育功能提升、促进进儿童生态行为培养等方面提出建议。[方法]本文以合肥市为研究区域,选取大蜀山森林公园、南艳湖公园为研究对象,通过网络数据收集、实地调研、访谈公园管理处,对2023年的自然教育实践开展调查,将自然教育、与自然的联系、环境知识、参与自然教育频率以及个体特征 5 个在城市公园自然教育影响儿童生态行为过程中可能产生作用的维度作为变量,提出 15条研究假设。在此基础上,通过调查问卷,从中获取 393份有效问卷数据,构建结构方程模型,开展实证分析。[结果]2023 年度,2个城市公园开展面向 6-12 岁儿童的自然教育活动共计 868 场,活动时长多为 1.5-2h,活动主要是感知型自然观察类活动(占比 44%),认知型的科普展示类活动(占比 19%)。[结论]儿童生态行为主要受城市公园自然教育、与自然联系、环境知识的直接正向促进作用。城市公园自然教育对与自然的联系、环境知识也存在显著正向促进作用。城市公园自然教育沿着 3条影响路径正向作用于儿童生态行为,路径 1“自然教育→与自然的联系→生态行为”;路径 2”自然教育→环境知识→生态行为”;路径 3”自然教育→生态行为”。路径 1、路径 2间接效应占总效应 56.9%,表明与自然的联系、环境知识在自然教育和生态行为之间具有重要的中介作用。参与自然教育频率不仅正向调节了自然教育和环境知识、生态行为之间的关系,还在路径1、2中起到正向调节作用。参与频率对调节自然教育、与自然的联系之间的关系不存在显著促进作用。个体特征中年龄、性别差异对儿童生态行为的影响不显著。
发布时间:2026-01-28
426. 城市绿色廊道中传粉昆虫多样性及其影响因素
摘要: [目的]探究城市不同类型绿色廊道中蜂类、蝶类和食蚜蝇类传粉昆虫类群与环境影响因素之间的关系,为今后城市传粉昆虫群落保护及城市绿色廊道建设和优化提供科学依据。[方法]以安徽省合肥市建成区内5种典型的绿色廊道为研究对象,对收集到的廊道环境因子数据与传粉昆虫多样性指标进行p earson相关性分析、主成分分析以及逐步回归分析,并构建拟合模型探究传粉昆虫与环境因子之间的关系。[结果]1)为期6个月的调查中,15个样地共记录到传粉昆虫5860 头,隶属于3目17科50属77种,其中丰富度最高的目是鳞翅目,优势科为灰蝶科和蜜蜂科;共调查乔木571 株、灌木960株以及草本地被475m2,乔灌草种类隶属 73科204属 250 种,其中菊科包含的植物种数最多,占全部调研物种数的19.28%;2)绿色铁路廊道、高压廊道和河流廊道生境对传粉昆虫更具吸引力,不同类型绿色廊道在传粉昆虫组成上相似性差异较大;3)物种丰富度、多度、Shannon指数与蜜源植物丰富度、土壤PH、蜜源植物开花多度、裸地盖度呈显著正相关(p<0.05),与林冠郁闭度、人为干扰程度和土壤湿度呈显著负相关(p<0.05);4)从最优拟合模型可以看出,廊道中林冠郁闭度、蜜源植物开花多度和丰富度以及人为干扰程度是影响传粉昆虫生存和繁衍的重要环境因子;5)廊道中的外来入侵物种占调查植物总科数的2 1.92%,一些入侵植物对传粉昆虫具有较高的蜜源价植,但传粉昆虫通过城市廊道传播非本地物种的风险也在上升。[结论]在高密度城市环境中,绿色廊道具有作为城市传粉昆虫优质栖息地的潜质。通过建立绿色廊道将残存自然生境与新建成的人工生境相互连接,增加城市中各孤立斑块的景观连通度,促进不同栖息地内部种群间形成可以进行基因交流的Meta种群,进而提升城市生物多样性保护水平。城市中不同类型绿色廊道对传粉昆虫具有不同的吸引力,往往低管理强度、蜜源植物充足的廊道生境存在大量传粉昆虫。今后城市绿色廊道建设或优化中要重视不同廊道内蜜源植物多样性,根据不同廊道类型调整人工管理强度、减少化学药剂的使用。此外,未来应进一步加强城市绿色廊道外来入侵物种风险管控,同时研究廊道内入侵物种动态变化及其对城市传粉昆虫授粉过程的影响,以促进廊道内生物群落良性竞争和稳定发展。
发布时间:2026-01-28
427. 栖息地面积和蓝绿空间距离对鸟类多样性的影响
摘要: [目的]鸟类是城市环境重要的指示生物,城市公园是其重要的栖息地和生态避难所。栖息地大小往往决定鸟类的生存质量,蓝绿空间的连通性影响鸟类的迁徙,栖息地空间与连通性如何决定鸟类物种多样性,有待进一步探索。[方法]采用样线法与样点法,在2024年 3-5月,对合肥43个城市公园进行鸟类调查。[结果]1)共记录到鸟类63种,隶属 12目 32科。区系组成中古北界、东洋界、广布种分别占44.4%、31.7%、23.8%,优势种为灰喜鹊、白头鹎、乌鸫、珠颈斑鸠。2)鸟类群落组成上,居留型以留鸟为主(32种),占总体鸟类物种数的 50.8%,其次是夏候鸟(14 种)、冬候鸟(9种)、旅鸟(8种);生态类群以鸣禽为主(42种),占总体鸟类物种数的 66.7%;食性类群以杂食性(32种)、虫食性(17种)为主,分别占 50.8%、26.9%。3)物种丰富度GLMM模型结果显示,栖息地面积(TA)与至水体距离(DW)分别是留鸟(解释率 60.71%和32.20%)、旅鸟(解释率70.25%和21.51%)的主要影响因素;丰度方面,留鸟受至大型绿色斑块距离(解释率 52.36%)、至水体距离(39.32%)影响,旅鸟受栖息地面积(38.43%)、至水体距离(37.07%)和至大型绿色斑块距离(24.49%)影响。[结论]栖息地面积与至蓝绿空间的距离对不同类别鸟类的影响存在差异,完善以重要生态斑块、廊道为主的城市生态网络规划,将有利于进一步保护城市鸟类多样性。
发布时间:2026-01-28
428. 秋冬季节山杜英叶片呈色变化及光合生理研究
摘要: [目的]明确山杜英(Elaeocarpus sylvestris(Lour.)Poir.)叶片外在色彩表现与内部生理活性之间的相关关系,初步探讨山杜英叶片秋冬季转色期叶色变化的内在机制,以期为山杜英的园林应用及彩叶植物叶片呈色机理的理论研究提供参考依据。[方法]以山杜英为研究对象,选择 2022年10-12月中的5个观测日期,观察秋冬季节山杜英的叶色变化规律,数量化分析不同呈色叶片的色彩参数,对比分析山杜英叶片由绿转红过程中色素含量、荧光参数、气体交换参数等生理特性的动态变化规律,并分析叶色变化与各生理特性的内在相关性,并推断各生理指标对叶色的贡献力。[结果](1)在秋冬季节山杜英叶片褪绿转红过程中,随观测时间的推移,叶片L*、a*、b*、C*和s*增大,叶片光泽变红且鲜亮,色彩纯度提高。尤其在转色末期,山杜英叶片C*、a*和s*值显著高于其他观测时间,叶片色泽红艳且明亮。(2)在山杜英叶片褪绿转红过程中,叶片Chl a、Chl b、Chl a/b、Chl(a+b)和Car均显著降低,而Ant、Ant/Chl、Ant/Car均显著升高,Car/Chl虽增大,但比值相对较小,花色素苷在含量上占据优势。(3)在山杜英叶片褪绿转红过程中,叶片Fo、Fm、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、ETR、NPQ和Y(NPQ)均显著降低,而qP先降低后升高,Y(NO)显著增大,叶片对光能的利用效率降低。(4)在山杜英叶片褪绿转红的前期,Ci显著降低,Ls显著升高;在转色中后期,Ci显著升高,Gs、Ls和CUE显著降低,整个转色过程中Pn显著降低,表明转色前期由于气孔限制因素导致山杜英叶片光合速率下降,但随叶色逐渐变红,光合速率的限制因素逐渐转变为非气孔限制因素。(5)通过相关性分析发现L*、a*、C*、s*均与Ant、Ant/Chl、Ant/Car,以及Car/Chl呈显著或极显著正相关;b*与Ant、Ant/Chl、Ant/Car无显著相关关系;叶片光合速率与Chl(a+b)和Car呈正相关关系,与Ant、Ant/Chl、Ant/Car呈负相关关系。[结论]在秋冬季节山杜英叶片叶绿素和类胡萝卜含量的降低,花色素苷含量的大幅度增长,以及色素含量比值的变化是影响山杜英叶片褪绿转红的最直接原因。在山杜英叶片转红过程中,叶片色素含量与荧光特性、光合特性相互影响,随叶绿素和类胡萝卜素含量降低,叶片荧光特性减弱,光能利用效率降低,净光合速率下降。
发布时间:2026-01-28
429. 鹅掌楸属种质资源遗传多态性及其形成机制研究
摘要: [目的]揭示鹅掌楸属种质资源遗传多态性及其形成机制,为物种保护、遗传改良及生态恢复提供科学依据。[方法]根据LcDHN-like、LcDHN-like1、LcDHN-like2、LtNCED1、LtNCED3、Ltosmotin-like 6个适应性相关基因在鹅掌楸属各自然群体中的序列变异信息,探讨鹅掌楸属各个群体遗传多态性及其形成机制,分析鹅掌楸属群体的群体结构和遗传分化及其影响因素。[结果]群体遗传结构分析结果显示,两个种之间存在显著的分化,鹅掌楸种内普遍存在遗传混合,但仍可将其区分为东部和西部群体;而北美鹅掌楸种内的群体遗传结构则不明显。6 个基因在鹅掌楸与北美鹅掌楸两个群体之间的平均遗传距离分别为 0.0481±0.0050、0.0386±0.0037、0.0251±0.0040、0.0146±0.0024、0.0264±0.0033、0.0196±0.0046;Nst分别为0.547、0.887、0.8 73、0.818、0.772、0.746;Gst分别为0.011、0.019、0.080、0.023、0.019、0.086;Fst分别为 0.543、0.885、0.871、0.817、0.770、0.744.鹅掌楸与北美鹅掌楸中 6个基因的遗传多态性的分布几乎是均质的,结合祖先地理分布重建推测过去两个种存在多个避难所,大多数鹅掌楸表现为在分布区内原地或就近居留在多个避难所,北美鹅掌楸则在采样点分布区原地或就近居留在多个避难所。鹅掌楸可能的避难所在东部主要位于大别山、天目山脉、武夷山脉、仙霞岭山脉及其周边,西部主要位于大巴山、大娄山、武陵山脉、雷公山脉、云贵高原东侧一带。[结论]结合祖先地理分布重建推测,长期的地理隔离和环境隔离导致鹅掌楸与北美鹅掌楸存在显著的遗传分化,大多数鹅掌楸表现为在分布区内原地或就近居留在多个避难所,长期的隔离导致东部和西部群体的分离,种内各群体间基因交流出现限制。北美鹅掌楸则在采样点分布区原地或就近居留在多个避难所,之后北美鹅掌楸没有东西走向山脉的阻隔,群体之间基因仍可交流。孤立的鹅掌楸小群体和连续分布基因交流频繁的北美鹅掌楸群体的种质资源遗传多态性的分布几乎是均质的。就鹅掌楸而言,其种质资源在不同地理区域内表现出显著的遗传多样性和分化,保护策略应注重保护不同区域的种群及其周边环境,北美鹅掌楸应注意保护其基因交流通道。
发布时间:2026-01-28
430. 合肥市主城区绿色空间格局变化特征研究
摘要: [目的]结合新时代背景下合肥市国土规划总体要求和规划目标,针对绿色空间格局演变规律特征提出绿色空间规划优化思路,以期为合肥市中心城区实现以人为本的城市人居环境高质量建设与发展提出建设性意见。[方法]本研究以合肥市2012 年划定的主城区范围,在对合肥市主城区2012、2017和2022年遥感影像解译的基础上,利用MSPA分析法、景观类型转移矩阵、动态度分析等方法探究了合肥市主城区 2012~2022 年绿色空间格局变化的特征,提出合肥市主城区生态空间的优化策略。[结果]合肥市主城区在 2012~2022 年,绿色空间面积不断减小,共减少了 198.7 km2,建设用地范围扩张明显。绿色空间中耕地和水域面积减少,林地和草地面积增加,耕地减少程度最高,共减少 280.57 km2,林地面积78.27 km2;各地类转移现象明显,主要发生在耕地、林地和建设用地的相互转换之间;2012~2017年的土地利用动态度较高,在此阶段各地类受到人类活动干扰明显,变化速度快,程度大。基于MSPA识别出 7类绿色空间景观类型。核心区、孔隙、环道面积持续减少,核心区面积减少最多;孤岛、边缘、桥接区、支线面积增加;边缘面积增加最多。三个时期,景观转移主要发生在核心区、边缘和非绿色空间之间,核心区转出面积和转入面积均是最大的,变化明显。景观要素空间分布不均,各MSPA景观多分布在蜀山区和包河区,在蜀山区的各景观的面积均最大,蜀山区MSPA景观面积变化最大。绿色空间破碎化明显,2012~2022 年,斑块数目和密度均增加,最大斑块指数减少,边缘密度提高,蔓延度指数和聚集度指数都保持下降的趋势,香浓多样性指数提高,景观趋于离散分布,被边缘的分割程度变高,存在边缘效应,内部连通性降低,核心区的优势度降低。[结论]合肥市主城区绿色空间面积减少、土地利用转移明显、土地利用变化速度快、景观要素失调、空间分布不均、景观破碎化明显。耕地面积逐年下降,保护基本农田迫在眉睫,要严格落实永久基本农田保护任务,推进永久基本农田核实整改补足,确保永久基本农田数量不减、质量不降、布局稳定。建立市域自然保护地体系,将各类自然保护地纳入生态保护红线管理。划定城镇开发边界,防止城镇无序蔓延,优化城市结构、美化城市空间、提升空间效率。
发布时间:2026-01-28
431. 基于多模型的健康视角下城乡绿地空间优化研究——以晋江市为例
摘要: [目的]城乡绿地是城乡发展的绿色基地和生态基础,同时也是快速城镇化发展下城乡居民体力活动和健康交往的重要载体,合理规划城乡绿地空间是实现城乡生态系统稳定,协调城乡发展和自然保护,促进公众健康的重要手段,如何将健康融入规划一直是研究人员和从业者关注的一个关键问题。然而,现有的以绿地为代表的生态空间优化多聚焦于生态功能,或是侧重从近端微观尺度进行的绿地空间健康服务功能研究,从中远端层面进行自然生态环境要素对公众健康的相关研究仍有不足。协同生态和健康两方面功能对城乡绿地进行探究,旨在促进城乡融合发展趋势下人居环境和谐、可持续发展,为健康视角下的城乡绿地规划提供参考思路。[方法]针对上述情况,本研究选取城乡融合发展水平较高的福建省泉州市晋江市城乡绿地为研究对象,以中远端公共健康视角为出发点,从生态系统保护(生态敏感度、生态系统服务重要性)、健康现状诊断(健康风险暴露分析、健康需求分析、居民时空行为特征)两个维度着手进行综合评价,通过综合运用InVEST、ArcSWET、最小累积阻力(minimum cumulative resistance,MCR)多模型,分别进行城乡绿地生态功能和健康功能空间格局、廊道、关键节点模拟;并基于“权衡矩阵法”,比较各功能重要性,识别权衡问题突出的区域,进而为晋江市城乡绿地发展提出针对性的规划、建设及管理策略。[结果]将晋江市城乡绿地划分为生态核心区、生态重要区、生态-健康重点权衡区、生态-健康次级权衡区、健康资源核心区、健康资源重要区、健康资源协调区 7 类,识别生态、健康廊道及关键节点若干,最终重新构建兼具生态和健康功能的晋江市城乡绿地空间体系,并针对优化结果进行评价与修正。[结论]从生态系统保护、健康现状诊断两个维度量化分析入手,以“评价-权衡-重构”的逻辑顺序进行城乡绿地空间优化,积极探索了应对城乡一体化发展背景下城乡绿地空间优化的新视角,有利于区分生态与健康不同功能区的建设侧重点,实现科学和精细化管控,促进人居环境与自然生态环境和谐发展,为中远端健康导向的城乡绿地规划设计提供了一定参考。
发布时间:2026-01-28
432. 西安市中心城区屋顶绿化降温效果及空间优化研究
摘要: 随着全球气候变暖和建成区面积不断扩大,城市在夏季易受到极端高温天气影响,屋顶绿化作为城市“第五立面”在缓解夏季热环境方面具有重要作用,然而不同空间形式的绿色屋顶降温效果不同。本研究以西安市中心城区为研究对象,首先利用多元线性回归和卷积残差法对Landsat 8 反演的地表温度(Land Surface Temperature,LST)进行降尺度,纵向计算屋顶绿化实施前(2019 年)和屋顶绿化实施后(2022 年)夏季相对地表温度差值∆𝑇𝑟,横向对比 2023 年夏季实施和未实施屋顶绿化屋顶平均地表温度,定量评估屋顶绿化降温效果;其次采用 YOLOv7 目标检测算法对适合建设屋顶绿化既有建筑进行筛选;最后基于局地气候区理论(Local Climate Zone,LCZ)对不同空间形态下屋顶绿化降温效果及其地表温度分布特征分析,最终通过屋顶绿化空间格局优化,计算不同覆盖率下不同空间组合形式下的降温效果。结果表明:(1)屋顶绿化在夏季具有降温效果,相比 2019 年,2022 年实施屋顶绿化后,对照组屋顶与研究区平均地表温度差下降了 0.41℃;2023 年实施屋顶绿化比未实施屋顶绿化屋顶平均地表温度低 2.11℃;(2)西安市中心城区既有建筑适宜建设屋顶绿化面积为 37.26 km2,占研究区总建筑屋顶面积 47.02%;(3)不同空间形式下的地表温度存在明显差异,主要表现为紧凑型空间形式(LCZ1-3)地表温度高于开敞型空间形式(LCZ4-6)约 2℃;而紧凑型空间形式屋顶绿化降温效果较开敞型好,其中紧凑型中层(LCZ2)降温效果最好,可降低 0.72℃,大型低层(LCZ8)降温效果最差。(4)当屋顶绿化空间布局覆盖率达 1 0.88%时,可降温 0.49℃;覆盖率达 14.85%时,可降温 0.52℃;覆盖率达 36.71%时候,可降温 0.68℃。
发布时间:2026-01-28
433. 不同空间布局的林内景观空间如何影响使用者的视觉行为和满意偏好
摘要: [目的]明晰不同空间布局的林内景观中人的视觉行为特点及差异和满意偏好,探讨影响人的视觉行为和满意偏好的林内空间特征要因,并明晰满意偏好和观赏意向之间的关系。 [方法]通过眼动追踪技术将人们在不同空间格局的林内景观的视觉行为可视化和数据化,并通过S PSS 23.0 中的多因素方差分析,单因素方差分析,Spearman's rho相关分析和多元线性回归对数据进行统计分析。 [结果](1)林内景观的空间布局会影响人们的观察模式,均匀分布的林内景观的注视较为分散,团状分布的较为集中。 (2)人们在观赏不同布局的林内景观空间时形成的视觉行为有所差异,主要体现在视觉跨度和瞳孔直径上。然而,使用者对场景的敏感度并不会由于空间布局的变化而发生显著变化。 (3)整体而言从空间布局与使用者偏好评估的结果上看,人们更加偏爱团状分布的林内景观,其再次观赏意向也较高。 (4)不同空间布局的林内景观空间中唤起使用者视觉行为和满意偏好的空间认知特征有所不同。其中随机分布的林内景观空间中有待优化的空间认知特征较多,以期诱导使用者对场景的“整体加工”模式,从而唤起更高的满意偏好和观赏意向。 [结论]通过以上分析,我们建议在森林景观的林内景观规划设计中,建议要根据林内景观的空间布局有针对性的提升、优化场景的空间认知特征,从而唤起使用者积极的视觉注意,增强使用者对场景的认同感,让使用者对场景“恋恋不舍”,进一步唤起使用者对场所的依恋感。
发布时间:2026-01-28
434. 城市公园鸟类多样性的时空分布特征及其影响因素
摘要: [目的]鸟类多样性很大程度上代表了城市生态系统的健康程度及物种多样性,对城市环境质量和生态服务系统具有重要的价值。城市公园是其重要栖息场所,理顺其在城市公园中的时空变化及影响因素,对于城市鸟类多样性保护、生态城市营造具有重要意义。[方法]本文在Web of Science数据库和知网中使用“城市公园”、“鸟类”、“时空分布”关键词搜索并筛选出在 2004-2024 年发表的154 篇研究文献,综合梳理与分析城市公园鸟类多样性的时间分布规律、空间分布规律、以及影响因素。[结果]在时间分布中,鸟类物种多样性的季节、月份和日变化规律分别呈现春秋季节、3-5 月繁殖季节以及黎明和黄昏最高。在空间分布中,鸟类多分布在水体周围、林地等蓝绿空间丰富区域,以及树冠中层的垂直植被结构中。驱动因子方面,从城市化程度、公园周边土地利用、公园内部景观格局和生境特征等方面阐述各因子如何影响城市公园鸟类多样性。[建议]如何营造人与自然共处是城市生态学的研究热点之一,面对快速城市化带来的大面积人工绿地营建、生物调查不足等挑战,建议未来着重开展城市鸟类分布特征研究、城市生态网络规划、栖息地生境营建等。
发布时间:2026-01-28
435. 环巢湖地区乡村庭院树木存量特征及植树意愿研究
摘要: [目的]乡村庭院绿化对乡村人居环境的改善和地区生态景观的呈现具有重要意义。但在乡村绿化建设过程中基层农户参与度不足,绿化建设成效难以持续和扩大。安徽省“十四五”美丽乡村规划以来,环巢湖地区受到普遍关注,通过聚焦环巢湖地区村庄农户庭院树木存量与植树意愿,充分了解农户庭院绿化状况和当前存在的问题,对构建环巢湖地区美丽乡村庭院和改善乡村生态环境具有重要意义。[方法]以环巢湖地区乡村庭院树木存量作为研究对象,选取生态保护型等8种不同类型的16个村庄、240个庭院作为研究样地,于 2023 年 9-12 月进行庭院木本植物每木调查,并对当地农户开展植树意愿调查,量化环巢湖地区庭院树木物种组成、分布、用途和偏好特征,采用Pearson相关性分析、二元Logistic回归分析等综合方法对 4 类 16 种影响农户植树意愿的因素进行分析,为环巢湖地区乡村绿化建设水平的提升和乡村生态环境改善提供科学依据。[结果]①共调查环巢湖地区乡村庭院树木1242株,隶属于48科79属105 种;乡土植物 56 种,外来植物 49 种。生态保护型与休闲旅游型乡村庭院树木存量较高,而城郊集约型和产业发展型乡村庭院树木存量偏低。山口凌村总多样性指数最高(0.9657 和 3.7364),总多样性指数最低的是永安村(0.8968和 2.5748)。②根据240 名农户植树意愿调查分析结果,愿意参与植树活动(53.3%)与不愿意参与植树活动(46.7%)差距不大,农户参与植树活动的意愿并不高。农户植树意愿的正向显著因素包括环境态度、村庄归属、主体认知、知觉行为控制、宣传力度、政策激励;而农户植树意愿与年龄呈显著负相关;农户植树意愿与家庭年收入、知识普及、参与难度并无显著关系。③根据二元Logist ic 回归分析结果,在个人特征因素中性别(1.691)和身体状况(2.409)对农户植树意愿具有显著正向作用;在家庭特征因素方面,家中有无党员和村干部(13.839)影响显著;在个体心理因素方面,主体认知(13.839)影响显著;在外部情景因素方面,政策激励(14.174)占主导地位。其中“政策激励”Exp(B)值(14.174)最高,是影响农户植树意愿最显著因素。[结论]结合环巢湖地区乡村庭院树木存量调查结果,通过对农户植树意愿影响因素的相关性分析,解析了环巢湖地区乡村庭院树木存量特征及其差异性的原因,表明今后环巢湖地区乡村庭院绿化应当增强农户主体认知、加强环境教育和制定合理的经济激励措施,优化庭院树种结构,科学构建庭院植物群落,以期为环巢湖乡村绿化的高质量发展和提升农户生活质量提供思路。
发布时间:2026-01-28
436. 南充市城市绿地乔木固碳能力及抵消能源碳排放效果评估
摘要: 定量测算城市绿地乔木固碳能力及抵消碳排放,可为森林城市建设的树种选择和配置提供决策支持。本文基于高清卫星遥感影像数据和有关经济社会统计数据,结合实地调查,利用生物量模型法测算了南充市主城区绿地乔木的固碳能力,探讨群落结构与固碳能力的影响,分析抵消城市能源CO2排放的成效。结果表明:1)南充市主城区绿化植被中木本植物共 269种,分属76科163属。出现频度最高的 10个树种分别为桂花、银杏、黄葛树、天竺桂、樟树、樱花、雅榕、紫叶李、鸡爪槭、白兰。2)各类绿地林分平均密度 677±425 株·hm-2,平均胸径 21.01±7.15 cm,平均树高 8.52±2.06 m.3)南充市绿地乔木平均碳密度为45.07 t·hm-2.各类绿地碳密度按大小排列为广场用地>附属绿地>公园绿地>防护绿地;平均固碳率为 2.16 t·hm-2·a-1,固碳率最大的是附属绿地(2.54 t·hm-2·a-1),最小的是公园绿地(1.64 t·hm-2·a-1)。4)南充市主城区绿地乔木 2020 年碳固定量为 9347 t,能源CO2 总排放量为 1016.55×104 t,绿地乔木大约抵消城市能源0.09%CO2的排放量。5)南充市在城市森林的营建过程中,应优先考虑多树种混合使用,并适时调整群落密度来优化林分结构、改善生境条件,促进林木整体水平的生长,进而提高群落的固碳能力。
发布时间:2026-01-28
437. 城市绿心生态系统多功能性及驱动因素研究
摘要: [目的]城市的快速发展在改善人们生活质量、促进社会经济发展的同时,也给人类福祉和城市可持续性带来了诸多挑战。城市绿心作为城市快速发展的缓冲区,能提供多种生态系统服务,减缓城市挑战。但是,如何科学评价城市绿心的生态系统服务及其调控机制是目前城市生态学的难点和热点问题。[方法]该研究利用野外森林资源样地调查数据,选择城市挑战的 8 个重要指标,对我国最大的城市绿心——长株潭绿心区进行生态系统服务多功能性评价,识别了多功能性热点区及其调控因子。[结果]结果表明,多功能热点区主要分布在山地森林区域,地带性植被常绿阔叶林能够促进生态系统服务的提升。其中,常绿阔叶林对固碳、城市热岛效应缓解和洪峰缓解的贡献最大,针叶林对PM2.5清除的贡献最大。[结论]山地景观和树种多样性是城市绿心生态系统服务多功能性的关键调控因子。在南方山丘区城市的发展应重点保护自然的山地景观和增加树种多样性,有利于提高城市生态系统服务的多功能性以及人类福祉。
发布时间:2026-01-28
438. 植物群落结构和绿地类型对城市公园生态系统服务的影响及其耦合协调机制
摘要: 城市绿地的生态功能多样化,因此科学设计和管理它们以最大化生态效益是必要的。在本研究中,我们评估了不同类型城市绿地及其植物群落结构之间的生态系统服务差异,以提供更好的公园设计参考。我们在中国成都天府新区的 13个公园进行了实地实验,选取了代表五种群落结构的 28个植被样本点,并分别测量了它们的降温、加湿、颗粒物吸附、负离子供应和降噪功能。我们使用了多种机器学习算法进行加权特征筛选,并开发了一个线性混合效应模型,该模型将群落结构和绿地类型视为随机效应,以识别关键因素。此外,我们还开发了一个耦合协调度模型来分析群落结构、绿地类型与生态系统服务之间的关系。结果显示,靠近水体、大树冠、高植被覆盖和高草本植物的地方空气湿度增加,周围温度降低。密植低冠树和灌木有效降低噪音和颗粒物。起伏的坡度极大地影响了负氧离子的分布。耦合协调显示,树木组成通常与生态系统服务密切匹配,而灌木和草本植物的协调性较低。线性混合效应模型准确识别了影响因素,并解释了特定指标如何调控生态系统服务。结果表明,优化植物群落结构和蓝绿比率可以增强城市绿地的生态功能。
发布时间:2026-01-28
439. 不同覆盖类型城市绿地土壤核心细菌群落决定土壤多功能性并表现出广泛的环境适应性
摘要: [目的]城市绿地支持多种生态系统功能,其中许多功能是由土壤核心微生物群落所驱动的。然而,城市绿地土壤核心细菌群落的生物地理分布及其变化机制仍未得到充分研究。本文综合探究了不同覆盖类型的城市绿地中,土壤核心细菌群落对土壤理化性质及土壤多功能性变化的响应机制。[方法]我们采集了 90 个土壤样本,利用高通量扩增子测序技术和多元统计分析方法,探究了不同覆盖类型的城市绿地,包括草地、灌木丛和乔木林地。[结果]研究结果发现大部分土壤理化性质和土壤多功能性在乔木林地中达到最高值。而且,草地土壤核心细菌群落的α多样性显著低于灌木丛和乔木林地,土壤核心细菌群落结构受土地覆盖类型的影响较大。在生物地理分布方面,土壤核心细菌群落的地理距离-衰减模式比土壤理化性质-衰减模式更加平缓,同时,这一结果被核心细菌群落与土壤理化性质之间的密切相关性所证实。在群落构建方面,整体而言随机性过程对核心细菌群落的贡献较小,但对草地中核心细菌群落的贡献大于对其他覆盖类型中的群落。我们还发现,土壤总碳是影响土壤核心细菌群落结构的主要土壤理化性质,且土壤多功能性主要受核心细菌群落α多样性的影响。值得注意的是,土壤理化性质决定了土壤核心细菌群落结构的变化,而土壤核心细菌群落则显示出更加广泛的环境适应性。[结论]总体而言,这些结果极大地深化了我们对城市绿地土壤核心细菌群落形成机制的理解,这对于管理城市环境健康和支持可持续化的城市发展至关重要。
发布时间:2026-01-28
440. 城市绿地蝴蝶分类多样性和功能多样性的特征及其影响因素
摘要: [目的]在城市化对全球生物多样性构成严重威胁的背景下,城市绿地生物多样性及其影响因素已成为生物多样性保护的热门话题。然而,大多数研究关注分类多样性,而忽视了功能多样性。本文旨在洞悉城市绿地蝴蝶分类多样性变化的基础上,结合功能多样性的分析,进一步探究蝴蝶群落与城市绿地之间的关系。[方法]在安徽省合肥市的城市建成区选择了80个城市绿地,进行了为期一年的蝴蝶采样和功能性状特征记录,在洞悉蝴蝶多样性和功能性状特征差异的基础上,通过广义线性回归模型、冗余分析和环境矩阵连接性状矩阵分析等方法,探究了 9个城市绿地的相关因素对蝴蝶分类多样性、功能多样性和功能特征的影响。[结果]为期一年的调查中,共鉴定出隶属于 5 科 17 亚科 40 属 55 种,共 4822 头蝴蝶。这些蝴蝶大多是中小体型、飞行时间长、多食性。公园绿地中蝴蝶的丰富度、Shannon、Simpson、功能丰富度和Rao的二次熵指数的平均值显著高于居住区绿地和街道绿地(P<0.05)。蜜源植物丰富度、绿地面积和与市中心的距离是影响蝴蝶分类多样性和功能多样性的重要因素。蝴蝶群落受到自发性蜜源植物和低强度管理的积极影响。绿地面积、蜜源植物丰富度、绿地内的水域面积、绿化率和形状指数与蝴蝶的功能特征密切相关。[结论]总的来说,公园绿地中的蝴蝶分类多样性较高,群落特征较丰富,能为蝴蝶提供更加优良的栖息环境,但部分居住区绿地和街头绿地展现出了对蝴蝶的保护潜力。与功能多样性指数相比,分类多样性指数在不同绿地类型、区域和环路中表现出更显著的差异。然而,功能多样性和物种性状所表现出的变化并不能完全从分类多样性中辨别出来。这意味着,在探索城市绿地生物多样性的过程中,对物种功能性状特征和功能多样性进行补充分析,可以丰富仅从分类多样性获得的相对有限的结果。
发布时间:2026-01-28
441. 口袋公园在保护城市蝴蝶多样性方面的价值
摘要: [目的]蝴蝶具有重要的美学和生态价值,是研究城市生物多样性的重要指标。本研究重点关注城市口袋公园的价值,口袋公园包括向公众开放的各种微型绿地和小型公园。尽管受到面积大小的限制,其对维持城市蝴蝶的多样性仍至关重要。我们的目的主要是明确以下几个问题:1)有多少种蝴蝶生活在口袋公园中,2)限制口袋公园为不同城市适应性的蝴蝶提供栖息地的因素分别有哪些,以及 3)口袋公园为不同城市适应性的蝴蝶分别提供哪种类型的生境?[方法]于 2020年 7-9 月在北京市城市公园和口袋公园进行蝴蝶和植被调查。同时,从食物和隐蔽所两个角度选取了 7个环境指标进行分析,包括口袋公园面积、树冠覆盖率、游客活动强度、管护强度、水体有无、寄主植物和蜜源植物的有无。利用 Mann-Whitney 检验首先将口袋公园蝴蝶多样性与同一时期北京市城市公园的蝴蝶调查结果进行了对比,并根据各种蝴蝶对城市环境的适应程度,使用层次聚类将城市公园和口袋公园的蝴蝶分别划分为城市优势种、城市常见种、城市少见种和口袋公园优势种、口袋公园常见种和口袋公园少见种。然后,利用逻辑斯蒂回归和泊松回归分别对口袋公园中全部蝴蝶以及分别的三组蝴蝶建立了广义线性模型,通过赤池信息准则,选择AIC值最小的模型作为最佳模型,并分析各种环境因子对城市适应性不同的蝴蝶的影响。[结果]在口袋公园共记录4科16种1104只蝴蝶,在城市公园共记录 5科 20种2748只蝴蝶。Mann-Whitney检验表明,口袋公园的蝴蝶多样性显著低于城市公园,其植被组成也更均质。聚类分析表明,口袋公园可以为所有城市优势种和城市常见种以及部分城市少见种蝴蝶提供栖息地。根据广义线性回归的结果,限制城市适应性不同的蝴蝶利用口袋公园的主要因素不同。当对全部物种进行回归时,管护强度、口袋公园面积和蜜源植物是显著因素。游客活动强度和寄主植物的存在是影响优势种的主要指标,但两者均不显著。食源(寄主和蜜源植物)和管护强度是影响常见种的主要因素,且管护强度影响显著。然而,即使在最粗放的管护条件下,也只有当口袋公园可以同时提供寄主植物和蜜源植物时,在其中观测到常见种的概率才大于 50%。蜜源植物、管护强度和口袋公园面积主要影响常见种,但只有面积的影响显著。此外,在我们的研究中,所有少见种出现的可能性均低于50%,并且在三组中,只有少见种对口袋公园的面积敏感。[结论]1)北京市大部分蝴蝶(76%以上)均可利用口袋公园;2)三类蝴蝶的对口袋公园的需求及其适应性各不相同;3)口袋公园为优势种和常见种提供源生境和汇生境,为城市中的大多数蝴蝶提供踏脚石和廊道。此外,我们建议:1)在城市规划过程中,为了保护蝴蝶的生物多样性,应识别棕地和各类小块绿地,并在生境网络建设中考虑口袋公园的价值;保留口袋公园中林下的自然植被,以提供更多的寄主植物,在林缘或园路两侧栽植开花植物,从而为蝴蝶提供蜜源,同时为居民提供优美的游憩环境。3)后续研究还需考虑外部环境的影响,并深入对比不同绿地类型的蝴蝶群落特征。
发布时间:2026-01-28
442. 通过遥感监测不同城市栖息地的城市树冠动态
摘要: [目的]城市树木作为应对人类社会面临的各种挑战的绿色处方,越来越受到学者和政策制定者的关注。城市树木的树冠状态是其生理健康的一个指标。利用遥感技术对树冠动态进行充分监测,有助于检测不同城市栖息地的植物生长情况,从而为管理措施提供依据,以最大限度地发挥城市树木的效益。[方法]本研究以香港九龙半岛为案例研究地点,并根据来自政府和公开的数据,将研究区域中的树划分为路边、住宅用地、公园三种城市生境和自然生境。研究比较了四种利用亚米级空间精度的WorldView-2遥感数据分割单个树冠的方法。然后,将单个树冠与多光谱且高时间分辨率的Sentinel-2 卫星数据相结合,以获得 2016 年至 2020 年每个季节的树冠生长动态。并应用基于不同树冠成分的光谱特征构建的叶片叶绿素密度、木质枝条密度和树冠含水量三个指标来反映树冠状况。[结果]在四种应用于城市区域树木冠层分割的方法中,VDVI 与决策树组合方法的所有三个性能指标都大于所有其他方法,表明使用 VDVI 与决策树组合方法的树冠分割质量明显优于本研究中测试的其他方法。基于此方法在整个研究区域内共识别出 47,428 个树冠。然后我们进一步探索了在五年尺度的超级台风影响下,亚热带城市中分布最广泛的细叶榕(Ficus microcarpa)在不同城市生境下的动态。[结论]研究发现,城市树木呈现出不同的树冠生长趋势,三种城市栖息地的树木状况相对于生长在自然地型的树木要差,这表明城市环境抑制了树木的自然生长。此外,研究期间的两次超强台风也为城市树木在不同栖息地的恢复能力提供了证据。在台风来临之前,生长在自然区域的树木的指标表现最好。而在台风期间,自然区域的树木收到了最严重的损失。在台风之后的恢复期,自然区域的树木相比于其他三个城市生境的树木恢复的更快,这说明自然树木的恢复能力最强。同时在三种城市生境中,生长在路边树木的恢复能力最弱。这项研究展示了如何利用遥感数据更好地了解不同城市栖息地树冠的长期动态,这对于监测城市树木的动态和采取管理措施以保持城市树木的健康和生长至关重要。
发布时间:2026-01-28
443. 延吉人民公园不同活动空间人体舒适性研究
摘要: [目的]探讨不同类型和景观要素构成的公园景观空间对居民热舒适的调节作用,明确其对居民热舒适的调控机制;探讨各类活动空间人体舒适性的日变化规律特征,找出春夏秋三季各时段最适宜居民活动的场所,为合理规划本地区城市绿地系统提供实践经验与案例研究,为构建可持续发展的生态文明城市做出贡献,对日后相关绿地景观设计提供参考,具有一定的研究意义。[方法]本研究以延吉人民公园为试验场地,选取了林下空间、开阔草地、建筑空间、内部广场以及入口广场等五种最有代表性的居民活动空间作为研究对象,分别于春季、夏季、秋季(北方冬季寒冷,居民户外活动较少)对各空间的空气温度、相对湿度、光照强度等生态因子进行监测,在场地中心及东南西北四个方向距离中心点 2m 处各选择一个点(共5个)作为测试点,在各测点上方 1.5m处(正常成年人站立呼吸高度)分别测定各因子。每个季节观测 7d,每天观测时间为 8:00-20:00,每间隔 2h 测定一次。[结果]春季各活动空间的日均人体舒适性指数皆处于0级,入口广场最大,林下空间最小;降温强度排序:林下空间>建筑空间>开阔草地>内部广场;增湿强度排序:林下空间>开阔草地>建筑空间>内部广场。全天各活动空间的空气温度最高值和最低值分别出现在入口广场(12:00-14:00,25.02℃)与林下空间(8:00-10:00,12.20℃)。夏季入口广场、内部广场和开阔草地的日均人体舒适性指数处于 3 级,建筑空间与林下空间的日均人体舒适性指数处于2级;降温强度排序:林下空间>建筑空间>开阔草地>内部广场;增湿强度排序:林下空间>开阔草地>建筑空间>内部广场。全天的空气相对湿度最高值出现在林下空间(8:00-10:00,71.39%),最低值出现在入口广场(14:00-16:00,41.59%)。秋季除林下空间外各活动空间的日均人体舒适性指数皆处于 0级,入口广场最大,林下空间最小;林下空间的降温增湿强度最大。开阔草地(12:00-14:00,956 98 Lux)为最大值;最低值出现在 16:00-18:00 时间段,其中建筑空间(16:00-18:00,529 Lux)为最小值。[结论]春季入口广场在全天表现最好,是居民户外活动的最佳选择。夏季可优先选择林下空间,此空间对微气候的调节能力更佳,其次是建筑空间。秋季入口广场与内部广场人体舒适时段较长(10:00-18:0 0),更适合居民进行日间活动。
发布时间:2026-01-28
444. 城市公园多尺度苔藓植物多样性分布及其影响路径
摘要: [目的]苔藓植物矮小常被忽视,却广泛分布于城市各类生境中,是城市环境变化的重要指示生物。苔藓植物在城市中的生存可能不仅受生境的影响,还受到公园景观格局、城市化发展等更大尺度环境的影响。因此,本研究通过探讨城市、公园和生境 3个尺度下苔藓植物多样性和分布特征,明确不同尺度环境对苔藓植物多样性的影响机制。[方法]通过调查合肥16个城市公园的地面生苔藓植物,根据秩和检验 Kruskal-Wallis 对比各尺度下物种多样性差异,并通过结构方程模型(SEM)探究多尺度环境因子间对物种多样性的影响途径。[结果]1)共调查到苔藓植物 36 种,隶属于 16科23属,其中藓类植物 14科21属 34种,苔类植物2科2属2种;2)城市尺度下,公园苔藓物种丰富度和丰度与市中心距离、周边绿色空间面积呈正相关;公园尺度下,与公园面积、绿色斑块面积等呈正相关;生境尺度下,物种丰富度与草本盖度、凋落物盖度相关,而丰度与乔木盖度、光照、相对空气湿度等相关;3)结构方程模型表明,与市中心的距离、周边缓冲区绿地面积直接或间接地影响小气候从而导致苔藓物种丰富度变化;与市中心的距离、斑块类型面积直接或间接地影响物种丰度。[结论]城市化引起的公园景观格局和生境的变化会通过小气候影响苔藓植物定殖和和生长,公园内外绿色空间的增加、植被盖度的营造等减轻干旱胁迫的途径对苔藓植物多样性产生积极的影响,有助于丰富城市苔藓植物多样性。
发布时间:2026-01-28
445. 基于被动声学监测技术的城市鸟类多样性保护研究
摘要: [目的]通过被动式声学监测方法(passive acoustic monitoring)评估人类活动对生物多样性的影响是城市生态学研究的前沿热点。基于“物种丰富度决定声学复杂性”假设,生物声多样性成为评估城市鸟类多样性与保护的新视角。同时,被动声学监测可记录同一时空中的生物声、人工声和地球物理声的共存机制,这也为解答城市生物多样性的维持机制提供了新的思路。[方法]基于环境声音数据,我们提出了“声场景分类—鸣声物种识别—声信号量化—响应机制”分析框架。首先,基于卷积神经网络(CNN)构建声场景分类模型,可自动提取目标声音;并基于声音的强度阈值提出了目标声音面积比(target sound a rea ratios)的计算方法,实现了对各声学场景中目标声音信号的优势度评估。同时,基于辛格谱图与联合表征学习的一种鸟声识别方法,可在城市噪声干扰下对实现基于鸣声的物种分类工作。最终,结合地基激光雷达、卫星遥感影像和样地调查等方法解译环境数据,构建城市鸟类鸣声对环境因素的响应模型。基于上述方法,已经在广州三处典型城市森林(石门国家森林公园、帽峰山森林公园和大夫山森林公园)中的9个监测点位开展相关研究。[结果]低频高能的人为噪声严重侵占了鸟类鸣声的声学生态位;随着城市化程度的增高,人工声和鸟鸣声混合出现的场景显著增加,鸟类鸣声的主频也随之提高;城市绿地为鸟类提供了重要的发声环境,其中与体积和密度相关的植被结构特征显著影响鸟类声音的多样性。[结论]本研究为在城市环境中应用被动声学监测技术评估生物多样性提供可行方案,并为城市生态安全格局优化提供了新的参考数据。
发布时间:2026-01-28
446. CEN城市站观测数据与生态系统服务评估的关系
摘要: 国家陆地生态系统定位观测研究站网(China Terrestrial Ecosystem Research Network,CEN)从 2016 年开始建设城市生态系统国家定位观测研究站(以下简称城市站),截至 2022 年,已经批复建设了22个城市站。CEN从 2017年建立了数据管理系统,并要求各生态站逐年上报数据。城市站基于《城市生态系统定位观测指标体系(LY/T 2990-2018)》和相关管理文件进行数据观测和汇交。城市生态系统为城市和市民提供的服务功能是城市站观测和研究的重点内容。为强化城市站观测数据的统一性、系统性和可对比性,以及合理利用观测数据评估生态系统服务,文章首先通过梳理国内外城市站的管理和观测研究实践,针对目前城市站数据观测和管理上存在的问题提出对策建议;其次在梳理城市生态系统服务与观测指标关系的基础上,构建基于观测数据的生态系统服务评估框架,以提升观测数据的利用价值,提高城市站的社会服务能力和影响力;最后,从城市站观测数据质量如何提升、观测研究成果类型如何丰富,以及服务评估框架存在的不足提出思考。该服务评估框架有利于提升城市站建设水平、丰富观测成果、提升社会价值,践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念。
发布时间:2026-01-28
447. 氮沉降对城乡梯度森林土壤活性碳库动态的调控
摘要: 城市化带来的氮沉降增加改变了城市和周边森林土壤碳动态,然而目前对这种影响的程度和机制了解仍然不足。本研究沿城乡梯度森林设置试验样地,并进行了3 年不同浓度(不施氮:0 kg N·ha-1·yr-1、低氮:50 kg N·ha-1·yr-1、高氮:100 kg N·ha-1·yr-1)氮添加实验,通过监测土壤溶解性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)对氮添加的响应,以反映氮沉降增加下土壤碳库的稳定性。结果表明:森林土壤中DOC和MBC含量在城乡梯度上存在显著的季节变化。施氮对乡村森林土壤DOC和MBC含量有显著影响,低氮处理下分别增加 13.39%和 45.90%,高氮处理下MBC浓度增加 28.40%,说明氮的添加促进了乡村森林土壤活活性碳库的释放。相反,城市和郊区森林土壤DOC和MBC浓度变化不显著,表明城市扩张带来的施氮效应可能不会对乡村森林土壤C库产生持久影响。且研究结果表明溶解性总氮为微生物生长和活动提供了重要的营养来源,成为影响土壤C库有效性的重要因素。本研究结果强调了土壤活性成分对N添加的敏感性在研究森林生态系统土壤C动态中的重要意义,同时,本研究为推动面向“碳中和”的城市森林管理提供了参考。
发布时间:2026-01-28
448. 气候变化背景下,华东地区苗木企业聚集区预测研究
摘要: [目的]预测未来气候变化背景下华东地区苗木企业聚集区的分布,进而为苗木产业发展提供建议[方法]使用最大熵模型(MaxEnt)分析了未来自然因素和未来社会因素对苗木产业格局的影响,分别预测了 2021-2100 年的四个时间段(分别为 2021-2040、2041-2060、2061-2080、2081-2100),华东苗木企业聚集区在 SSP126、SSP245、SSP370、SSP585 气候模式下的适生区分布。[结果]最湿季降水量、耕地比率、城市用地比率、水域用地比率、降水量季变异系数是影响华东苗木企业聚集区分布的关键因素。当最湿季降水量为 417.1 ㎜-499.7 ㎜、耕地比率为 0.58 到 1、城市用地比率为 0.003 到 0.076、水域用地比率为 0 到 0.189、降水量季变异系数为 50.3-55.6 或 74.9-129.3 时,适宜华东苗木企业聚集区分布。未来,在 2021-2080 年,四种排放情景下的苗木企业聚集区适宜区总面积均高于当前水平,但在 2081-2100 年仅在 SSP126 排放情景下,适宜区总面积高于当前。在四种排放情景中,SSP585 排放情景下,适宜区扩张的面积最小,收缩的面积最大,该时期,在该排放情景下,适宜区面积减少率高达 33.65%;山东省、安徽省的适宜区总面积持续增加,而江苏省、上海市和浙江省的适宜区总面积呈减少趋势;在 2021-2040 年,适宜性格局发生巨大变化,影响 2041-2100 年适宜性总体格局;在 2021-2100 年,适宜区的质心点持续北移,各排放情景下的质心点均在山东省;在 SSP126 排放情景下,研究范围内更多的区域在 2021-2100 年持续位于适宜区。各排放情景下,山东省适宜发展苗木企业聚集区县的平均稳定性指标最高。各省份适宜发展苗木企业聚集区县的平均稳定性均以 SSP585 情景下最低。[结论]未来,在重要省份苗木企业聚集区发展规划而言,江苏省南部地区的苗木企业聚集区的适宜性受到较大程度的影响,建议无锡市、常州市、镇江市等地区进行适当的生产压缩,将生产重心转移至南通市,同时,将江苏省徐州市作为连接山东省与江苏省新旧热点区的重要纽带;山东省苗木企业聚集区面临机遇与挑战,其空间格局发生巨变,所有适宜区净增区域中超过七成的区域位于山东省,而全部适宜区不稳定区域中近三成的区域也在山东省。本研究对于制定华东地区苗木企业气候适应性发展规划有重要意义。
发布时间:2026-01-28
449. 城市森林群落二次有机气溶胶生成的时序效应及环境限制机制
摘要: 城市植被排放的生物挥发性有机物(BVOCs)及其与城市人为污染物作用产生的二次有机气溶胶(SOA)是城市环境中重要的大气污染物,对城市大气环境和城市居民健康产生显著影响。本研究通过在上海的两个森林长期观测样点进行的实地高频观测,建立了典型城市地区气象因素与人为污染物的共同作用下BVOCs与SOA协同释放的限制性效应模型。现场实测结果表明,BVOCs一般在夏季达到排放峰值5.68-6.30μg/m3 左右,其中异戊二烯是夏季排放最显著的BVOCs.研究将BVOCs与SOA短期变化模式划分为 4个子序列,发现高频监测下的子序列具有交替变化的现象,即时序交替效应。时序交替效应导致了污染物不同时段具有不同关联关系,白天时,BVOCs是SOA的重要来源之一,且与O3存在负反馈关系。夜晚到清晨时,BVOCs与O3存在正平衡关系,且SOA受风速或沉降作用影响,BVOCs与O3 之间没有明显关系,且 SOA 受温度或湿度影响。通过双重机器学习分离时序交替效应导致的混杂因素后进行周密的分析,研究发现BVOCs生成SOA过程受到环境因素的协同影响,称之为“限制性效应”。实证分析可知,总体上每1μg/m3城市BVOCs存在0.144-0.585μg/m3 的SOA贡献,但在O3,NOx和SO2 等人为污染物共同存在的情况下,可能额外增加 0.072-0.491μg/m3的SOA的生成效应。虽然城市BVOCs会产生SOA,但长期来看城市森林存在负反馈调节以维持SOA污染相对稳定,使得城市BVOCs导致的SOA的生成具有长期稳定性。在此基础上,采用了CAMS的大气预报数据和双重机器学习方法,评估了全球城市森林排放的 BVOCs 与人为污染物的协同污染,在东亚和南亚、俄罗斯中西部、北美东北部、南美北部以及非洲中部的 0-60度纬度区域内,由于城市森林排放的BVOCs与认为污染物共同作用,带来了显著的SOA污染,最高SOA生成效应可超过 1.2μg/m3.SOA的生成效应与SOA浓度分布高度一致。全球变暖对SOA释放有一定影响,持续高排放会导致SOA生成效应增强 0.05μg/m3.减排认为污染物能显著减弱SOA生成效应,如果减排达到90%,全球平均的SOA生成效应将从 0.46μg/m3减弱超过 75%,降至0.09μg/m3.因此,控制人为污染物和减弱温室气体排放对控制颗粒物污染至关重要。
发布时间:2026-01-28
450. 绿地养护管理与城市昆虫多样性关系的研究
摘要: [目的]随着城市化进程的加快,城市绿地的存量逐渐增大,养护管理的成本不断攀升,同时,为满足人民群众对美好生活的向往,需要进一步发挥绿地的生态效益和社会效益。通过聚焦传粉昆虫,探究绿地养护管理措施与生物多样性保护的关系,为今后城市绿地养护管理方式优化提供科学依据。[方法]根据城市绿地分类和不同绿地管理强度,在合肥城市建成区范围内选取 24 个绿地作为研究样地,对其进行养护管理、环境特征、传粉昆虫相关数据调查。利用传粉昆虫丰富度、多度、多样性、均匀度等指标探讨了城市绿地传粉昆虫种群结构的变化规律;采用方差分析、Pearson相关性分析、主成分分析等方法综合分析各样地间传粉昆虫与绿地养护管理之间的关系。[结果]1)24个样地共观察记录到传粉昆虫7084头,隶属于 3目16科66属 98 种,期中中华蜜蜂(16.12%)、酢浆灰蝶(14.68%)、菜粉蝶(12.03%)、意大利蜜蜂(11.97%)为绝对优势种。2)不同管理强度样地间的传粉昆虫丰富度指数、多度、多样性指数和均匀度指数均存在显著差异,各样地间Jaccard相似度指数在0.37-0.67 之间,在中等不相似和中等相似范围间。3)不同绿地管理方式下传粉昆虫的物种多样性存在显著性差异。草坪修剪频率、乔灌木修剪频率、病虫害防治频率在年均修剪6 次以下时,传粉昆虫的丰富度、多度和多样性会显著提高;施肥频率在年均1次或不施肥时,传粉昆虫丰富度和多度、多样性最高;4)在相同的绿地管理强度下,防护绿地和公园绿地的传粉昆虫群落多样性指标之间差异较小,居住区附属绿地的传粉昆虫群落多样性指标与其他两类绿地类型间差异明显。[结论]研究发现,从城市生物多样性保护角度,低管理强度和中等管理强度绿地是传粉昆虫较优质的栖息地,表明今后城市绿地养护管理既要保障城市绿地功能正常运行,又要避免过度干预对生物多样性造成不利影响。低强度的绿地管理并不代表不进行绿地管理,新时期绿地管理的目标应更为精细,对绿地进行分区分类分级管理,为在满足景观美化的基础上,尽可能地降低绿地管理对绿地生态系统的干扰强度,以更好地保护绿地生态环境,获得更高的生态效益和社会效益。
发布时间:2026-01-28
451. 基于再野化植被管理的城市野境保育途径与实践
摘要: 野境是以自然野趣景观为特色的绿色空间,突出植被群体之美的生机、静谧与和谐之美,具有“盎然野趣和优美景色”的独特生态风貌。野境的营造应以再野化为途径,突出植被管理的作用,逐步形成以地带性植被为特征的生物多样性结构和格局,为动植物提供良好的栖息生境。上海新江湾城生态保育区原为废弃的江湾机场弹药库,面积6.97hm2,四周为河道隔离,人为干扰轻微,保留了上海城区罕见的残存植被。但由于缺乏种源,原有植被与地带性植被有较大差异,部分设施废弃区入侵植物繁茂,生态价值较低。因此,根据场地特点和保育目标,从203年开始,我们利用再野化途径,并突出植被管理与关键种引入,对原有近自然植被(次生木本植物群落、灌丛群落等)和湿地(以地带性和逸生的湿生植物为优势种)的典型群落类型进行原地保护,并通过生态恢复与植物造景技术对处于衰退期、生态价值较低的植物群落进行调整和改造,如清理加拿大一枝黄花等入侵植物,拔除葎草等恶性杂草,控制竞争力强的构树等先锋树种的幼苗幼树等。同时,选择苦槠、青冈、红楠、薄叶润楠、刨花楠、大叶冬青、交让木、舟山新木姜子等地带性植被优势种,重建具有地带性植被特征的植物群落;同时,恢复蜜源植物、鸟嗜植物和野花地被等,并引种珙桐、台湾杉、梭罗树、伯乐树、南方红豆杉、夏蜡梅等珍稀濒危植物。生态保育区建成后,定期调查保育区的植物多样性外,设立面积为1800m2的长期定位样地,监测植物群落动态发育和生物多样性变化。根据2023年的调查,植物种类从2003年的63科94属154种增加到2023年的108科237属296种,地带性树种从30种增加66种,地带性植物占总种类的61.61%,形成以地带性物种为主体、北亚热带常绿落叶阔叶混交林结构为特征的植物多样性格局,基本形成了地带性植被特征比较明显的城市野境景观。
发布时间:2026-01-28
452. 北京平原地区22年间土地覆盖和林地景观变化分析
摘要: 占北京市总面积约 38%的平原地区在一定程度上承担了整个城市的核心机能,这一区域内的土地覆盖演变剧烈,其中林地凭借较高的生态服务功能,在平原区土地利用格局优化中起到越来越重要的作用。研究基于1992、2001、2009和2013年4期Landsat影像,借助3S技术分析了北京市平原区 6种土地覆盖类型的分布及演变,并从景观生态学理论出发,利用Fragstas软件对整体平原区和林木覆盖区的景观指数变化特点进行了分析。结果表明:(1)22 年间,平原区水体和灌草-耕作物覆盖面积持续减少,农业覆膜和裸地覆盖面积没有明显变化规律,道路-建筑和林木覆盖面积不断增加;2013年,道路-建筑和林木成为平原区两大主导覆盖类型,占平原区的比例分别为 36.25%和 34.92%,二者主要转移来源分别为裸地和灌草-耕作物覆盖区。(2)研究结果显示,1992、2001、2009和 2013年,北京平原区林木覆盖率分别为19.30%,21.67%,27.12%和 34.92%,呈逐渐增长的趋势,1992~2009年,林木覆盖率年均增长 0.46个百分点,2009~2013年,受平原造林工程推动,年均增长 1.95个百分点。(3)北京市平原区整体景观多样性指数(SHDI)和均匀度指数(SHEI)在1992~2001 年变化不大,2001~2009年略有降低,2009~2013年大幅降低,表明平原区各土地覆盖类型趋于集中规整和区域化分异,优势斑块的支配效果增强,这一结果与平原区林地建设和扩增有一定联系。
发布时间:2026-01-28
453. Effects of surface drip irrigation and fertigation managements on biomass production and carbon storage in a poplar plantation on sandy soil in northern China
摘要: Management approach may influence biomass production as well as carbon contents in plant components and soil of a forest.The integrative effect of water and nitrogen management on the allocation of biomass and carbon within the poplar plantation remains unclear.This study aimed to evaluate the effect of irrigation and fertigation managements on biomass production and carbon storage in a poplar plantation.A field experiment was conducted at a plantation of hybrid poplar clone in sandy soil.The comparative experiment included(1)surface drip irrigation and fertigation(SDIF)in growing season with application of N fertilizer and(2)furrow irrigation in spring and unfertilized as control(CK).Biomass production(BP),plant organic carbon contents(POCC),plantation carbon density(PCD),soil organic carbon contents(SOCC)and soil organic carbon density(SOCD)were calculated.The results showed that:(1)Biomass production in the plantations measured in one and two years of the experiment varied significantly between management approaches.Total biomass in SDIF treatment was 52%and 75%higher than that in CK treatment after one and two years of the experiment,respectively.Production of the support components of the poplar plantations(i.e.leaf,branch,trunk and coarse root)was significantly influenced by management approaches,and this phenomenon did not change among the two years of experiment.However,the biomass of fine roots was not significantly different between management approaches in the second year of experiment.In addition,total biomass production was significantly increased in the second year of experiment.The percentage of biomass increment in tree components in the year 2013 compared between management approaches.Significant differences were observed for the percentage of biomass increment in leaves,trunks,roots and total biomass between management approaches.SDIF yielded higher yearly increment in trunks and total biomass.In contrast,the percentage of biomass increment in leaves and roots were significantly higher in CK than SDIF-treated plantation.
发布时间:2026-01-28
454. 中华结缕草种子萌发特性及耐盐生理机制的研究
摘要: [目的]本研究旨在探讨中华结缕草最适的种子萌发和幼苗生长条件,为盐碱地草坪草的培育和应用提供一定的借鉴。[方法]试验所用中华结缕草种子为2022年黄河三角洲地区野生植物调查过程中采集。挑选足够数量的优质中华结缕草种子于铺有滤纸的培养皿中进行试验。试验初期先进行不同光照、温度条件下的试验,探究出中华结缕草种子萌发的最适光照和温度条件。在此基础上,进行干旱胁迫和盐胁迫的试验,再进一步探索干旱胁迫和盐胁迫的交互试验对中华结缕草种子萌发的影响。初期的光照试验选择光照和黑暗两个对照,温度试验选取20℃、25℃、30℃三个温度梯度。干旱胁迫选取 0、5 0、100、150、200g·L-1浓度的PEG-6000进行试验,盐胁迫选取 0‰、1.5‰、3‰、4.5‰、6‰、9‰的盐度梯度(T1、T2、T3、T4、T5、T6)进行试验。选取PEG-6000浓度 0、50、100g·L-1和盐浓度 0‰、1.5‰、3‰、4.5‰进行交互试验,用 0-1.5表示 0g·L-1干旱胁迫和1.5‰盐浓度胁迫交互,其他处理同此表示方法。深入探讨了光照、温度、干旱和盐胁迫对中华结缕草种子萌发特性的影响,对中华结缕草种子的萌发特性进行了全面分析。实验设计涵盖了多种环境条件,包括光照和黑暗条件下的光影响研究,不同温度梯度对种子萌发的适宜性评估,以及干旱和盐胁迫条件下种子的抗逆能力测试,并测定不同处理条件下种子的发芽势、发芽率、根系指标、株高、生物量和植株衰老指标。[结果]结果表明:中华结缕草种子的萌发过程中光照为非必需条件,萌发的最适温度为 25~30℃;在模拟干旱胁迫时,50g/L的PEG浓度下种子发芽率、发芽势、根系指标和株高均最高,一定的干旱胁迫可以促进中华结缕草种子的萌发,耐旱临界浓度为150~200g/L;盐胁迫显著影响种子的萌发,9‰的盐浓度抑制作用最大,通过保护酶系统来抵御逆境胁迫。[结论]中华结缕草种子经光照和黑暗条件的探究试验表明,其萌发对光照不敏感,散射光同样可以保证萌发率。25-30℃是中华结缕草适宜萌发的温度范围,属于暖季型草坪草。干旱胁迫和盐胁迫均对中华结缕草种子萌发产生影响。PEG浓度为150g/L时已经出现明显抑制效果,200g/L时超过了其耐干旱的最高临界值,无发芽种子产生。通过对盐胁迫条件下种子一系列指标和酶量测定表明,盐浓度越高,胁迫作用越强,中华结缕草在强逆境时自由基平衡被打破,会积累过多,为了保护自身,机体产生大量的过氧化物歧化酶、过氧化物酶来清除丙二醛等有害物质,降低损害,从而达到较大的耐盐效果。干旱和盐胁迫交互试验显示盐浓度造成的胁迫占主导地位。
发布时间:2026-01-28
455. 翠云廊的生态文化和生态文明价值研究——开展“剑阁柏”遗传多样性及繁育科技攻关
摘要: 2023年7月25日下午,习近平总书记来到四川省广元市剑阁县,考察了解翠云廊和历史上护柏情况。翠云廊古树名木 20973株,有自秦汉古柏 20391株。历代有修路植树传统,植行道树表道、护路、遮阴。古柏保存与历朝的政府和百姓的保护关系很大。习近平总书记指出,这片全世界最大的人工古柏林,之所以能够延续得这么久、保护得这么好,得益于明代开始颁布实行“官民相禁剪伐”、“交树交印”等制度,一直沿袭至今、相习成风,更得益于当地百姓世代共同守护。这启示我们,抓生态文明建设必须搭建好制度框架,抓好制度执行,同时充分调动广大人民群众的积极性主动性创造性,巩固发展新时代生态文明建设成果。深化落实林长制,落实《四川省古树名木保护条例》。颁布《广元市剑门蜀道保护条例》。剑阁出台《剑阁县蜀道古柏离任交接制度》,将古柏数量及生长状况等作为县乡党政主要负责人离任交接重要内容和自然资源审计范围。坚持一树一档挂牌、一树一人巡护、一树一策救护。总书记叮嘱“要把古树名木保护好,把中华优秀传统文化传承好”。翠云廊古柏树群是规模栽种、小规模补植以及保护,历代传承行道树和保护自然。自然林与人工林相结合,大栽种小补植,官民植树护树以恒。翠云廊行道树跨越千年栽种、补植、管护兼具自然和文化内涵,中国自古以来人与自然和谐共生的智慧,生态文化和生态文明建设典范。党的十八大以来,在习近平生态文明思想指导下,植树护树制度框架日益完善。2012年,剑阁县成立了专门的保护管理机构“剑阁县翠云廊古柏自然保护区管理局”;2014年,剑阁县出台《剑阁县翠云廊古柏自然保护区管理办法》,要求保护区实行县、乡(镇)两级行政首长负责制和离任交接制度;2017年,省、市、县相关机构人员联合对剑阁县驿道古柏资源开展调查研究,包括运用树木交叉定年法采集年轮样本并分析古柏树龄,依据《中国植物志》进行种类鉴定,逐株测量并记录其坐标、树高、胸围、冠幅、生长势和树木特殊状况等;2020年《四川省古树名木保护条例》开始施行;2022 年,广元市出台《广元市剑门蜀道保护条例》,建立剑门蜀道保护行政首长负责制。建设生态文明是关系人民福祉、民族未来,是实现中华民族伟大复兴中国梦的重要内容。翠云廊人与自然和谐共生的生态文化传承共绘美丽中国新画卷。其中,全国绿化委员会“最美古树”,省绿委古树名木“剑阁柏”的遗传多样性及繁育科技攻关的价值。在翠云廊汉阳镇大柏树湾,有一株编号为“北 1 027”的古柏,当地百姓称为“松柏长青树”。1963年3月21日,朱德视察剑阁,听说这棵古柏被群众称为松柏长青后,朱德特意嘱咐:要好好保护这棵松柏树。1978年6 月,经四川省林科所鉴定并于同年8月由《光明日报》报道。《植物分类学报》在 1980年第 2期以“柏木属一新种”一文正式定名刊载后,引起了国内外不少林业科学工作者的重视。分析“剑阁柏”的繁育实验历次探索情况历次繁育。提出剑阁柏的遗传多样性研究及繁育科技攻关的设想。剑阁柏的遗传多样性研究及繁育科技攻关责任主体。剑阁柏的遗传多样性研究及繁育科技攻关资金来源。剑阁柏的遗传多样性研究及繁育可行性。剑阁柏的遗传多样性研究及繁育技术路线与方案建议。
发布时间:2026-01-28
456. 宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务价值评估与动态仿真分析
摘要: [目的]森林生态系统提供的多种生态服务功能对人类福祉与全球生态平衡起着重要作用。对宁夏罗山国家级自然保护区森林生态系统服务价值进行评估和预测,为当地生态环境和经济综合体系的建设以及林业可持续发展政策的制定提供科学依据,提高人们“绿水青山就是金山银山”生态环境意识。[方法]以宁夏罗山自然保护区森林生态系统为研究对象,根据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)(以下简称《规范》)和系统动力学仿真模型对 2016-2030年宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能进行评估和动态仿真分析。[结果](1)宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能总价值为28934万元/a,其价值量从大到小为:保育土壤>保护生物多样性>涵养水源>固碳释养>净化大气环境>林木资源,其中保育土壤、保护生物多样性和涵养水源价值共占总价值的 91.77%;(2)2016-2030年宁夏罗山国家级自然保护区森林生态系统服务功能总价值逐年增加,到 2030年,总价值达到4.48×108元;(3)未来 15年乔木林和灌木林在保育土壤、保护生物多样性、涵养水源、固碳释养、净化大气环境和林木资源功能价值中都逐年增加、呈上升趋势。其中,灌木林在保育土壤价值、生物多样性保护价值和涵养水源价值中高于乔木,而乔木林在固碳释养价值、净化大气环境价值和林木资源价值中高于灌木林。[结论]宁夏罗山自然保护区森林生态系统在当地有巨大的生态服务价值,且在未来 15年逐年增长,应加强对灌木林和乔木林生长情况的监测和保护,保证森林各林分的良性比例和森林生态系统功能的稳定。
发布时间:2026-01-28
457. 中国森林公园旅游绿色发展效率的时空格局演变与驱动因素分析
摘要: [目的]对中国各省域森林公园旅游绿色发展效率进行精准测度,明确其时空格局演变特征及关键驱动因素,为推动中国森林公园旅游高质量发展提供科学依据。[方法]以森林公园年度资本存量、职工人数和森林公园面积为投入变量,以其旅游收入、旅游接待人数和森林碳汇为产出变量,基于超效率SBM-GML模型,测度 2010-2020年中国大陆30个省域的森林公园旅游绿色发展效率水平;在此基础上,利用ArcGIS软件对其时空格局及动态演变趋势进行可视化分析;同时,从交通可达性、经济发展水平、要素投入密度、城镇化水平、旅游设施完善度、旅游资源集聚度、旅游文化环境、旅游资源质量、生态建设情况、国家政策支持等维度选取代表性指标,运用动态面板回归模型探究影响森林公园旅游绿色发展效率的关键因素。[结果]1)从整体上看,2010-2019年中国森林公园旅游绿色发展效率水平呈现出显著的上升趋势,然而,2020年受新冠疫情的冲击,效率值出现断崖式下降。2)从地区分布看,江西、湖北、甘肃、海南等地区的森林公园旅游绿色发展效率增长较快,研究期内年均增速均在 7%以上;天津、辽宁、云南、河北、黑龙江等地区效率值下降趋势明显,年均下降速度甚至超过了 10%;剔除新冠疫情冲击年份后,效率值区域差异显著缩小。3)动态面板回归模型结果显示,中国森林公园旅游绿色发展效率存在时间上的滞后性,平均当期效率值的 59.69%会累积到下一期效率值中;旅游资源集聚度、旅游资源质量、生态建设情况以及资本投入密度的提升对森林公园旅游绿色发展效率具有显著的正向影响,经济发展水平和旅游设施完善度的提升则不利于森林公园旅游绿色发展效率的改善,而交通可达性、城镇化水平、旅游文化环境、国家政策支持以及劳动投入密度对森林公园旅游绿色发展效率的影响不显著。[结论]中国森林公园旅游绿色发展效率具有循环累积时间效应,森林公园自身的旅游资源水平及生态建设情况的提升是改善其绿色发展效率的关键因素,同时资本要素投入密度提升也是不可或缺的环节之一。
发布时间:2026-01-28
458. “森林康养+”助推乡村振兴的路径探索——以山西陵川县丈河村为例
摘要: [目的]森林康养是大健康背景下的新业态、新模式,是生态环境优良、森林植被丰富区域结构化调整的重要组成部分。森林康养同时连接民生福祉和经济社会发展,蕴含着巨大的市场潜力。乡村振兴是推进国计民生可持续发展的根基,是实现共同富裕的有效着力点。以森林生态系统服务功能为依托,探索特色发展之路是实现乡村振兴的有效途径。[方法]项目组在充分调研陵川县丈河村现有资源的基础上提出“森林康养+”助推乡村振兴的路径。具体方法如下:1)科技力量的注入推动了老百姓对健康养生、康养致富意识的认知,提升了康养农产品的质量;2)乡村基础设施的建设改善了村庄公共服务水平,改善了农民生产生活条件,具备了发展康养小镇的基础;3)多项殊荣的争取及职工疗休养活动的开展宣传了地方特色也让康养产业链的闭环落到实处;4)数字乡村的建设让康养体验质量更上一个台阶。[结果]五年的发展历程,“森林康养+”助推乡村振兴的成效显著,产业转型提升的重点和思路也逐步明确,首先,为人民提供安全健康特色优质的农产品是丈河康养产业发展的当务之急;其次,科技助力职工疗休养策划方案是吸引访客的重要切入点,已着力从“养心、养身、养性、养智、养德”的五维角度细化方案。最后,“康养农业+森林康养”推进乡村振兴是一项系统工程,是一个长期过程,需要大量投入,要激活市场、优化要素的同时转化思维,从原来单纯利用财政资金补贴性单方投入,到吸引社会多个文旅服务行业共同筹建,在发挥龙头企业带动职工疗休养等服务行业的基础上,调动外来企业和农民的积极性,形成以康养农业为特色,职工疗休养为途径,社会多方服务业积极参与的格局。[结论]“森林康养+”推动农林文旅康产业融合发展,在以康养为特色的乡村振兴路径探索中取得明显成效,对太行山区的乡村振兴起到了示范带动作用。
发布时间:2026-01-28
459. 基于公众感知的城市森林公园生态系统文化服务偏好分析
摘要: [目的]城市森林公园不仅为城市居民提供了休闲和娱乐的场所,而且在提升城市生态质量、改善居民身心健康、促进社会文化发展等方面发挥着不可替代的作用,本研究旨在分析公众对城市森林公园生态系统文化服务的感知与偏好,助力城市森林公园公众满意度提升与与精准管控,促进生态服务的全面优化与城市森林公园可持续管理。[方法]本研究以南京典型森林公园为研究对象,通过实地调研、社交媒体数据分析和自然语言处理技术分析公众对城市森林公园不同生态系统文化服务感知、偏好、影响因素。[结果]1)公众对美学欣赏和休闲游憩服务评价较高,而对情感连接、灵感获取及文化传承服务的满意度较低,反映出公众对精神和情感需求的重视。2)年轻群体倾向于寻求结合学习和休闲的服务,而老年群体更加重视健康促进和情感寄托;男性倾向于休闲游憩和健康促进活动,而女性更偏好美学欣赏、教育认知和情感连接。3)可达性与使用频次对城市森林公园的社会交流、情感连接和健康促进服务有显著正面影响,频繁访问有助于提升文化理解、人际交流和情感联系,而可达性对促进公园的社会互动和健康服务利用具有正向作用。4)职业背景显著影响公众对城市森林公园文化服务的偏好,其中机关企事业人员倾向于美学欣赏和健康促进,工业专业技术人员偏好教育认知,农林牧渔生产人员更注重美学欣赏和情感连接,而商业服务人员在社会交流和情感连接方面表现出更高的评价,不同职业群体展现出各自独特的需求和偏好。[结论]不同年龄、性别、可达性、使用频次和职业背景的访客对公园服务的偏好存在显著差异。城市森林公园应采取差异化服务策略,以提升服务体验、加强社区共建,并推动精神和情感方面的文化服务升级与个性化匹配,从而提高服务效能。政策层面应推动跨领域合作、制定支持性政策与法规、开展智慧公园建设、建立公众参与机制,为城市森林公园生态系统文化服务的创新发展提供制度保障。
发布时间:2026-01-28
460. 利用CRISPR/Cas9系统定点敲除元宝枫AtruPDS基因的研究
摘要: 元宝枫(Acer truncatum)是中国特有树种,兼具观赏、药用及食用价值,其基因编辑研究尚未见报道。为建立元宝枫基因编辑体系,以元宝枫胚芽为外植体建立再生体系,以元宝枫八氢番茄红素脱氢酶(PDS)的编码基因AtruPDS为靶基因,在其第一外显子和 3'端分别设计sgRNA,构建pCambia1300-psgR-Cas9-sgRNA(target 1)-pAtU6-sgRNA(target 2)转入根癌农杆菌。以根癌农杆菌介导法转化元宝枫胚芽进行基因编辑。结果表明,元宝枫胚芽诱导不定芽最佳配方为:DKW+ZT 0.05 mg/L+6-BA 0.25 m g/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂粉 8 g/L,PH 5.8;PCR和表型检测初步筛选获得基因编辑阳性苗。综上,该研究建立了以元宝枫胚芽为外植体的再生体系,并利用CRISPR/Cas9 技术实现了对AtruPDS基因的靶向敲除,为元宝枫功能基因组学研究和种质创新奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
461. 北美鹅掌楸优树半同胞家系生长与形质指标变异
摘要: 北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)为木兰科(Magnoliaceae)鹅掌楸属(Liriodendron)落叶大乔木,是一种很好的园林观赏、用材及蜜源植物兼备的树种。其木材广泛用于细木工制品、室内装修、建筑用材、胶合板等方面。经过 20 多年的引种驯化,北美鹅掌楸在山东已正常开花结实,已培育出‘郁北1 号’北美鹅掌楸、‘郁北 2 号’北美鹅掌楸和‘郁北 3 号’北美鹅掌楸等品种多个。[目的]为揭示北美鹅掌楸半同胞家系苗木生长和形质指标变异规律。[方法]2024年3 月以 12个3 年生北美鹅掌楸优树的半同胞家系为试验材料,对其树高、胸径、枝下高、分枝数量、第一分枝粗度和第一分枝长度等 6个生长和形质指标进行方差分析、多重比较和家系苗期遗传参数比较,初步筛选出苗期速生优质半同胞家系。[结果]结果表明,12个家系的6个生长和形质指标变异丰富,指标间差异均达到极显著水平(P<0.01);12个家系的各性状均存在一定变异,部分家系间的指标差异达到显著水平(P<0.05),按照平均变异系数由大到小依次为:胸径(变异幅度 26.43%-51.31%,平均变异系数值 40.29%)>枝下高(变异幅度 23.68%-53.84%,平均变异系数值38.72%)>分枝数量(变异幅度27.99%-44.74%,平均变异系数值 37.07%)>第一分枝粗度(变异幅度 23.96%-63.80%,平均变异系数值 36.75%)>第一分枝长度(变异幅度 30.02%-45.43%,平均变异系数值36.10%)>树高(变异幅度 14.06%-26.95%,平均变异系数值 20.31%);不同家系间各性状间的广义遗传力差异达到极显著水平,其中,树高的广义遗传力最大(97.98%),枝下高、第一分枝长度、分枝数量、胸径、树高的广义遗传力次之,第一分枝粗度的广义遗传力最小(75.60%),第一分枝粗度受环境影响较大,其他性状均受到遗传影响较大;按照树高和胸径平均值加标准差的方法,综合筛选出 2个苗期速生的优良家系LYZ02和LYZ03。[结论]北美鹅掌楸优树半同胞家系具有良好的遗传改良潜力,树高和胸径可作为北美鹅掌楸半同胞家系苗期早期选择的重要指标。
发布时间:2026-01-28
462. 头黄河湿地2017-2021年水质演变趋势分析及湿地管理建议
摘要: 本研究对2017-2021年包头黄河湿地生态站的水质监测数据进行了深入分析,旨在探讨该区域水质状况的变化情况及其影响因素,并提出相应的决策建议,以促进湿地水质改善和生态系统服务的提升。湿地作为重要的生态系统,其水质状况直接关系到生态平衡和生物多样性。然而,随着工业化和城市化的快速发展,黄河湿地面临着水质污染的挑战。本文采用统计分析方法,对总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮、化学需氧量(COD)和溶解氧(DO)等关键水质指标进行了综合评估。 研究结果表明,总氮(TN)和总磷(TP)浓度在研究期间呈现逐年下降的趋势,其中 2021年的总氮均值降至 2.0 mg/L以下,总磷从 2017 年的 0.39 mg/L显著下降至 2021 年的 0.08 mg/L.氨氮浓度在 2017-2021年间波动较大,2018年的均值显著低于其他年份,可能与当年枯水期水体流动性减弱有关。化学需氧量(COD)从 2017 年的 131.46 mg/L逐年下降至 2020 年的 45.45 mg/L,但在 2021 年略有上升至 63.50 mg/L.溶解氧(DO)浓度在监测期间波动较大,范围在7.498 至5.487 mg/L之间。 基于对水质监测数据的分析,本文提出了一系列决策建议。首先,水质监测的持续性至关重要,尤其是对氨氮和化学需氧量含量的监测,这些指标的波动需要我们密切关注。建议加强监测频率,利用现代技术进行实时数据收集与分析,以便快速识别问题并采取行动。其次,控制污染源是实现水质长期改善的基础,需要对可能的污染源进行深入调查,如农业活动、工业排放和生活污水等,并实施更严格的排放标准和污水处理措施。这将有助于减少污染物的排放,为湿地水质的改善提供坚实的基础。其次,生态修复工程的实施对于改善和恢复湿地生态系统至关重要。建议开展植被恢复、水体连通性改善和增加生物多样性等项目,以提高湿地的自净能力和生态服务功能。这些措施将有助于湿地生态系统的恢复和维持其生态平衡。同时,科普教育和公众参与、政策制定和执行、制定长远规划也同样重要。通过这些综合性的措施的实施,我们可以期待包头黄河湿地的水质将得到进一步的改善,生态系统的健康得到保障,为当地社区和公众带来长远的利益。 本研究不仅为包头黄河湿地水质的改善提供了理论基础,也为湿地生态系统的保护和修复提供了科学依据。通过综合性的监测、管理和修复措施,可以有效地保护和恢复湿地生态系统,促进生物多样性的保护,为实现区域可持续发展目标做出重要贡献。
发布时间:2026-01-28
463. Intestinal Microbiota and Its Correlates of Diet Composition for Overwintering Relict Gulls:Implications for Comprehensive Conservation of Natural Protected Areas
摘要: [Objective]The gut microbiota structure of migratory birds is influenced by their food choices,and exploring the potential relationship between diet composition and gut microbiota can help better protect related species and their habitats.This study presents the first evidence on diet composition during overwintering periods as well as the first evidence on the potential relationship between diet composition and gut microbiota in wild relict gulls(Larus relictus),one vulnerable species classified by the IUCN Red List.[Method]Fecal samples were collected during two consecutive overwintering periods(A group and B group)in the Tianjin coastal wetland by means of non-invasive sampling techniques.High-throughput sequencing technology and microscopic examination technology were applied to analyze the characteristic of diet composition and gut microbiota.[Result]The main findings in L.relictus were listed as below:1)the common dominant phyla of both A group and B group included Firmicutes,Proteobacteria,Chloroflexi and Actinobacteriota,while their common dominant genera were Catellicoccus and Ilumatobacter;2)the diversity of gut microbiome in B group was higher than that in A group,while the richness was not significantly different;3)based on the high-throughput sequencing technology of 18S rDNA,the dominant classes within the diet components of L.relictus included Polychaeta,Bivalvia,Malacostr aca,Gastropoda,unclassified_p__Dinoflagellata,Dinophyceae,and Ostracoda;among them,Bivalvia,Malacostraca,and Gast ropoda were also found with microscopic examination technology from the same samples;4)some positive or negative significant correlations were found between main food and gut microbiota in this study.[Conclusion]Wild relict gulls displayed inter-year consistencies and discrepancies of gut microbiota structure in response to the variation of diet choice at the same habitat to some extent during two overwintering periods.Findings from the present study could further provide scientific references for population conservation of this endangered migratory species as well as its habitat conservation.
发布时间:2026-01-28
464. 生物文化多样性视角下的青海省自然保护地分区管护研究
摘要: [目的]开展生物文化多样性保护视角下的自然保护地分区管护研究,合理制定自然保护地分级分类管理策略,对摸清保护地内部重要生物文化资源,促进社会-生态系统可持续发展具有重要意义。[方法]通过资料收集、田野调查、半结构式访谈与跨学科合作等方法对3类保护地中代表性场地的内部自然资源、人文资源进行基础评估;构建生物文化多样性视角下的自然保护地分区管护研究框架,利用ArcGIS空间分析平台、耦合协调度模型、相关性模型等方法技术,从生物文化多样性的“空间表征-系统耦合-因子互馈”三个层次进行解析。[结果]调查涉及昆仑山国家公园、青海湖国家公园、北川河源区国家级自然保护区、可可西里国家级自然保护区与群加国家级森林公园,5处保护地均具有较高的生物文化多样性,处于生物文化多样性热点区;一般中高生物文化多样性区域的生物文化系统处于良性耦合阶段,低生物文化多样性区域的各系统多处于失调阶段;各保护地中生物文化多样性的生成与发展多受到海拔、水资源、动植物、传统农牧业、宗教文化、集体记忆、交通条件、人口规模等多因子的互馈作用。[结论]昆仑山国家公园与北川河源区自然保护区作为代表性案例,结果表明,(1)生物文化多样性在自然环境和人类行为的共同作用下形成明显的空间分异特征。生物多样性与文化多样性具有高度的空间重叠关系,其中中高生物文化多样性区域,通常融合值≥4.0,主要分布于 3500m以下的中海拔山地和山谷区、多民族生产生活区与受传统民族文化影响的片区,具有丰富的自然与文化资源,空间上形成相较连续的面状区域;低生物文化多样性区域,4.0>融合值>0,主要分布于 3500m以上的高、极高海拔地区,生态系统较为单一,人类行为较少或无,空间上多为散布的小面积区域。(2)基于生物文化多样性的连续性与完整性提出保护地边界优化策略,建议纳入高生物文化多样性区域。(3)建议将国家公园分为核心保护区与一般控制区两区,自然保护区分为实验区、缓冲区与核心区三区。高(中)生物文化多样性区域作为良性耦合协调区,内部生物文化系统处于正向的积极运作阶段,并向优质阶段演进,设为一般控制区/实验区(缓冲区),分布于“山体-水系-牧场-聚落”的连续区域;失调区设为核心保护区,集中分布于高寒地带,生态系统受到干扰后抵抗力和恢复力较差,但具有独特的冰川地质遗迹与珍稀动物等重要资源。(4)各级区域均受海拔、动物、交通条件等因子的主导驱动,其中交通条件具有一定抑制作用,但未有显著影响。主要作用力排序为海拔>动物>交通条件>集体记忆>传统生产生活系统。研究强调人地协调与社区绿色发展的重要性,基于生物文化多样性分级分区的方法可为青海省自然保护地构建提供重要理论支持与数据参考。
发布时间:2026-01-28
465. 性状多样性在优化自然保护地中的应用
摘要: [目的]建立自然保护地被认为是在有限资源下应对生物多样性丧失最有效的途径之一,然而现有自然保护地存在分布不均、空间分配不能满足生物多样性保护等问题。识别植物多样性热点地区和保护差距在优化自然保护地中发挥了重要作用,使用不同种类的研究数据可以有效提高对热点地区和保护差距的识别能力。[方法]性状多样性是对生物某种或几种表型性状的多样性地理分布模式及其形成和发展的原因进行分析的功能生物地理学。其研究目的是探究生物性状的地理分布模式与物种多样性和生态系统之间的关系。花色与果色表型性状是植物通过与其他生物产生交互进而影响自身及后代生存和繁殖的主要性状。本研究使用花色和果色的性状多样性物种数据对陕西秦岭进行自然保护地优化,并使用特有物种、受威胁物种和保护物种这三种在过去优化自然保护地研究中常用的数据对其进行验证。[结果]通过对比现有自然保护地范围与四种数据确定的自然保护地范围(DH∩EH∩TH∩PH),发现陕西秦岭14 个县区存在保护缺口,其中5个县区完全没有设立自然保护地。现有自然保护地面积只占四种数据确定自然保护地面积的 13.3%。TDS(性状多样性物种)识别保护缺口的面积占待优化自然保护地总面积的 87.4%,仅低于受威胁物种识别保护缺口的占比(95.8%)。[结论]陕西秦岭多样性保护存在空缺,宏观地使用植物功能性状数据有助于优化自然保护地空缺。
发布时间:2026-01-28
466. 渭河流域生态安全格局的多情景分析与优化策略
摘要: [目标]多年来,渭河流域一直在努力在生态保护和经济增长之间取得平衡。构建生态安全格局(Ecological Security Pattern,ESP)对于确保生态安全(Ecological Security,ES)至关重要。[方法]本研究采用多目标规划(Multi-objective Programming,MOP)与斑块生成土地利用模拟(Patch-generating Land Use Simulation,PLUS)模型相结合的方法,预测了 2040年在三种不同情景下的土地利用变化(Land Use Change,LUCC)。利用电路理论,我们生成了生态走廊,并确定了关键的生态节点,从而对渭河流域内的生态安全格局进行了比较分析。[结果]主要结果表明:(1)生态保护(Ecological Protection,EP)情景中,林地、草地和水域的比例最高,表明生态环境最优。相反,在经济发展(Economic Development,ED)情景中,建设用地的比例最高,尤其是在城市快速扩张方面表现得尤为明显。自然发展(Natural Development,ND)情景则呈现出更为均衡的变化,与历史趋势紧密相连。(2)在生态保护情景中,生态源区面积为 13,856.70 平方公里,拥有最大且最完整的斑块面积。在经济发展情景中,已确定的生态源斑块呈现出碎片化和分散化的特点,总面积为 8,018.82 平方公里。自然发展情景中的生态源区与 2020 年的实际情况最为相似,面积为8,474.99平方公里。(3)生态保护情景中的景观破碎度最小。经济发展情景呈现出更为复杂的走廊模式,阻碍了物种和能量流动效率。自然发展情景与 2020 年的实际分布更为相似。保护和恢复关键生态节点,确保生态源的完整性和连通性,对于各种情景下的生态安全格局优化至关重要。[结论]综合所有结果,我们将渭河流域的空间格局划分为“三区、三带、一中心”,并为生态保护提供战略建议,以促进当地生态和社会经济的可持续发展。
发布时间:2026-01-28
467. 两种不同类型凋落物分解和胞外酶活性对降雨减少的响应
摘要: [目的]明确两种不同类型凋落物分解和胞外酶活性对影响降雨响应。[方法]在中国西南地区,通过模拟降雨试验,探讨降雨减少对凋落物(常绿树种大叶樟与落叶树种红椿)质量残留率和胞外酶活性(β-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖酶、纤维二糖水解酶、酸性磷酸酶和亮氨酸氨基肽酶)的影响。研究了三个减雨水平:对照、25%和50%的减少量。[结果]降雨减少普遍会抑制凋落物分解速率,但会刺激两种凋落物的细胞外酶活性。这些影响取决于凋落物类型和采样日期。凋落物质量残留率与β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖酶的活性呈正相关。因此,两种亚热带凋落物物种的凋落物分解和酶活性对降水减少的响应均不对称。[结论]降雨的减少抑制了凋落物的分解,但促进了两种不同类型凋落物的细胞外酶活性。这些发现强调了降水显著减少的亚热带地区凋落物分解和细胞外酶活性的不同响应。
发布时间:2026-01-28
468. 林分空间结构通过土壤环境因子来调节影响林下植物多样性和生态位潜力
摘要: [目的]总体来看,混交林具有增强林下植物多样性的潜力,但不同类型混交林形成的林分空间结构对林下植物群落的影响尚不明确。[方法]为了回答这个问题,我们在三种 30 年生每种三个重复,总计 9 块马尾松造林类型,即马尾松纯林(MPF)、马尾松—杉木混交林(MCLMF)和马尾松—枫香混交林(MLMF)中研究了林分空间结构对土壤理化性质(氮、磷、钾等)和林分下面的植物群落(多样性指数、生态位宽度和灌木和草本资源重叠)的影响。[结果]我们的研究结果发现,MCLMF显著增加了林下灌木和草本植物的多样性和生态位宽度,使林下植物向着资源利用的普遍性发展。MLMF 通过降低优势种比例提高了灌木群落的多样性,而草本群落的多样性保持不变,因为鸢尾(Iris japonica)在群落中占主导地位,并且 MLMF 导致林下草本群落向着资源利用的专向性发展。在林分空间结构方面,MCLMF 显著提高了林下植物的开放度(O)、混交指数(M)和竞争指数(CI),而MLMF降低了CI但提高了M.冗余分析表明,开放度O解释了灌木多样性52.47%的变异和草本多样性42.5%的变异,CI解释了灌木多样性24.57%的变异。混交造林后土壤pH、全氮和速效钾含量显著地提高。O、CI和M通过土壤速效养分(如氮、磷、钾)、有机碳和pH等性质间接影响林下植物的多样性。[结论]研究结果表明:林分空间结构通过土壤调节显著塑造林下植物的群落结构,发挥其在提升生态敏感区人工林质量和稳定性方面的作用。
发布时间:2026-01-28
469. 不同森林群落下苔藓植物多样性特征
摘要: 苔藓植物几乎广泛的分布于森林中所有生境,是森林生态系统的重要组成部分,促进森林生态系统物种多样性,在森林动态变化过程中扮演着不可替代的角色。为探究 5 种不同森林群落下苔藓植物物种多样性变化及物种相似性程度,在四川省宝兴县神木垒风景区,采用典型样地法选取 5 种不同森林群落为研究对象(Ⅰ:云杉林群落;Ⅱ:丽江云杉林群落;Ⅲ:红杉林群落;Ⅳ:针阔混交林群落;Ⅴ:阔叶林群落),在研究区域内设置 20 个样地 240 个样方,共采集苔藓植物标本 996 份。统计苔藓植物物种组成、重要值、物种多样性指数以及Sørensen相似性系数。结果表明:(1)研究区域内共统计苔类植物11科13属18 种,藓类植物 15科26属38种,共计调查苔藓植物 56种,隶属26科 39属。不同森林群落下苔藓植物种类表现为云杉林种类数最小,丽江云杉林和针阔混交林下种类数量最大。(2)不同森林群落林下各个生境类型的苔藓植物物种丰富度总体表现为:枯生>石生>树生>土生。枯枝落叶生境是四种生境类型中最为常见的生境形式。(3)不同森林群落苔藓植物优势种较为一致,其中白齿藓(Leucodon sciuroides)、细叶小羽藓(Haplocladium microphyllum)在五个森林群落下均为优势种。(4)苔藓植物物种丰富度指数D值在类型Ⅱ最大,在类型Ⅰ最小;多样性指数H、优势度指数H'、均匀度指数Jsw等三个指数均呈现一致的结果。(5)五种森林群落苔藓植物的Sørensen相似性系数均在 0.5以上。神木垒风景区不同群落间苔藓植物物种多样性在群落类型和生境上呈现不同的差异性,群落间优势种较为一致,物种相似性较高。
发布时间:2026-01-28
470. 中国木本植物叶片和根部非结构性碳水化合物对氮添加的不同反应:季节变化与生态影响
摘要: [目的]植物非结构碳水化合物(NSC)主要由淀粉和可溶性糖组成,是支持植物生长和生理功能的重要能量储备。众所周知,全球氮沉降的加剧会影响植物的 NSCs 浓度,但在更大的空间尺度上,仍缺乏木本物种叶片和根部NSCs对氮添加量的季节性响应和驱动因素的量化研究。[方法]因此,我们系统分析了分布在中国各地的 53 个田间试验的数据(包括 1202 个观测值),以检验氮添加量在不同生长季节和非生长季节内对木本植物叶片和根系NSC的影响。[结果]我们发现:(1)在叶片的生长季节和非生长季节,添加氮对叶片和根的 NSC、可溶性糖或淀粉浓度没有总体影响,而在非生长季节,添加氮对根的 NSC和淀粉浓度分别降低了 13.8%和 39.0%,对可溶性糖的浓度提高了 15.0%。(2)在添加氮的情况下,叶片N SC 浓度的变化在两个季节都是由可溶性糖的反应驱动的,而根系 NSC 的变化在非生长季节是由可溶性糖驱动的,在生长季节则是由淀粉和可溶性糖驱动的。(3)氮、碳和磷的化学计量与叶片和根部营养繁殖之间的关系表明,氮的添加通过影响植物的光合作用、呼吸作用和生长,对木本植物营养繁殖的分配产生了影响。(4)氮添加量对叶片和根部 NSC 的影响因植物功能类型而异,在非生长季节,对根部的影响比对叶片的影响更明显。[结论]总之,我们的研究结果揭示了木本植物叶片和根部营养繁殖细胞在非生长季节对氮添加的不同反应,并强调了生态化学计量和植物功能类型在木本植物营养繁殖细胞分配模式中的作用,以应对全球变化下持续的氮沉积。
发布时间:2026-01-28
471. 沿城乡梯度与土地利用变化下树附生苔藓植物多样性与种间联结性
摘要: [目的]城市化通常会导致复杂的环境梯度,从受干扰较小的乡村区域到高度人为建造的城市景观。苔藓植物对环境变化敏感,不同的城乡梯度和土地利用下苔藓植物多样性和种间联结会发生如何变化,值得探讨。[方法]本文沿合肥市中心至西南方向设置了城区、城郊、乡村三个梯度,每个梯度选取道路、住宅区、林地3 种土地利用类型,每个用地类型选择3 个样点,共设置 27 个样点,每个样点随机选取 10棵乔木进行树附生苔藓植物物种和盖度的调查。[结果]1)共记录树附生苔藓植物 29 种,其中林地24种,住宅区13种,道路 12种;林地特有种 14种,道路特有种1种;2)城乡梯度下,树附生苔藓物种丰富度乡村显著高于城郊(statistic=15,p=0.025),丰度为乡村显著高于城区(statistic=15,p=0.062);不同土地利用类型下,林地苔藓物种丰富度显著高于道路;3)NMDS 结果显示,不同城乡梯度树附生苔藓植物群落组成差异显著(stress=0.099,R2=0.17,p=0.018);Anosim 结果显示,城区与乡村苔藓植物群落显著不同(R2=0.27,p=0.01);4)不同城乡梯度间苔藓植物群组显著正联结(总体联结方差比率为2.861303),城区和乡村种间联结较为紧密,城郊较为松散;不同土地利用类型下,住宅区和林地联结较为紧密,道路较为松散。[结论]城区苔藓植物物种丰富度和丰度虽低于乡村,但是群落组成差异显著,种间联结紧密,城区不同土地利用类型可以为苔藓植物多样性提供潜在栖息地。
发布时间:2026-01-28
472. 土壤异质性驱动多样性格局形成的作用机制
摘要: 宁夏东部荒漠草原脆弱的生态环境,形成了该地区斑块状植被空间分布格局,这是植物-土壤间长期相互作用、相互适应的结果,然而日益频繁的人为干扰使得植被斑块逐渐破碎化。植物互作及植物-土壤间反馈可通过影响植物群落发育推动植物斑块生境的形成,然而缺乏试验依据,对植被斑块生境演变过程中两者的作用机制认识不足。基于此,本试验以宁夏东部荒漠草原为研究对象,通过在人为设置的异质土壤斑块内模拟建植植物群落,研究群落构建中植物响应土壤异质环境的生理生态机制,通过对所建样地三年的植物群落特征研究发现,土壤斑块异质性导致植物群落功能群组成产生显著差异,影响斑块尺度物种共存格局,进而影响植物群落多样性水平。群落构建初期土壤养分水平对Shannon-Weiner及Rich ness指数影响不显著(P>0.05),而对Pielou及Simpson指数影响显著(P<0.05)。变化趋势均表现为随土壤养分增加先增加后降低,且随着恢复年限的增加各多样性指数均表现出逐渐增加的趋势。通过对土壤异质性样地各土壤理化性质的分析,解析了土壤理化性质对土壤斑块异质性的响应模式。研究发现土壤养分异质性对土壤理化指标影响存在差异,但不显著,随着土壤斑块养分水平增加,土壤各全效养分指标先降低后增加,土壤pH、速效磷表现趋势与之相反;不同养分水平土壤斑块全效养分均具有斑块状分布的特点,表现出空间聚集效应,随着养分水平的增加其空间异质性及斑块之间的过渡强度均先增加后降低。结合植物种内、种间作用关系及物种共存格局,解析植物群落空间自组织过程,明确土壤斑块异质性对植被空间格局的影响及机制,辨析植物空间聚集与土壤养分空间异质性的互作关系,最终阐明植被斑块格局形成的内在驱动力机制。
发布时间:2026-01-28
473. 环境因子驱动西北干旱地区中国沙棘根内生真菌多样性的生物地理格局
摘要: [目的]植物根系在生态过程中的作用至关重要,根系中的微生物被广泛认为对植物健康生长和生物化学循环有贡献。植物、微生物和土壤之间的相互作用创造了一个独特的土壤生态系统,提供了一个有利于植物的生长环境。沙棘(Hippophae rhamnoides subsp.sinensis Rousi)作为改善西北干旱地区生态景观的重要植物资源,其根际微生物在其生长发育过程中起着关键作用。揭示沙棘生态恢复中复杂的相互作用和机制,为推进绿色生态倡议和利用该物种相关微生物的潜力提供了宝贵的框架。[方法]从西北地区沿海拔梯度自然分布的 25 个地区采集样本,利用高通量测序技术分析不同地区的根内生真菌,比较根内生真菌的结构特征,研究其与环境因素的关联。通过 FunGuild 分析沙棘根内生真菌的群落结构和功能;分析Alpha及Beta多样性并鉴定沙棘根内生真菌,评估其多样性并阐明物种结构,突出优势内生真菌种类;RDA及Mantel-test分析显示土壤环境与根内真菌的关联性。[结论]关于 25个不同地区的沙棘根茎中真菌群落多样性的综合研究揭示了每个地区显著的真菌群落和功能多样性。与低海拔和高海拔地区相比,中海拔地区的真菌群落和功能多样性更高。此外,低海拔地区真菌样本的根内相似性高于中海拔和高海拔地区。不同采样点的优势真菌属的相对丰度各异,而同一地区样本的群落结构组成显示出高度相似性。包括经度、纬度、海拔、年平均温度(AMT)、年平均降水量(AMP)、pH 值、盐度、总氮(TN)、总钾(TK)、总磷(TP)、有效磷(AP)、有机质(OM)、有效钾(AK)和总氢(HN)在内的环境因子中,研究发现经度、海拔和土壤 AK 等环境因素在沙棘根茎群落中起着关键作用。沙棘根中真菌物种多样性和主要生态功能因地理起源而异,表明在生长过程中从土壤中积累或减少的各种物质导致了每个地区特定真菌群落的形成。这些发现阐明了不同地区沙棘根茎中真菌的多样性特征,并为西北地区沙棘根茎中微生物的可持续开发和利用提供了宝贵的见解。
发布时间:2026-01-28
474. 从马陆取食偏好角度选择马尾松适宜的伴生种
摘要: [目的]中国是世界上人工林面积最大和增长最快的国家,而长期纯林经营导致土壤肥力和生物多样性下降,需要选择合适的伴生树种进行近自然改造。马尾松(Pinus massoniana)是我国南方常见人工造林树种之一,同样存在上述问题。马陆是世界各地广泛分布的土壤大型节肢动物,主要以凋落物为食,在生态系统中占据重要的生态位。研究马陆的取食偏好与凋落物质量的关系,可以为选择合适的混交树种提供参考,从而促进马尾松人工林的可持续管理。[方法]凋落叶和马陆样品收集于都江堰灵岩山附近(1 03°36′38″E,31°01′29″N)。凋落叶带回实验室后风干,马陆则被饲养在塑料大盒子(长50cm,宽3 5.5cm,高 30cm)等待实验开始。微宇宙采用塑料方盒(长 17cm,宽13cm,高 10.5cm),底部放置纱布用以保持湿度以及防止水分聚集,顶部覆盖尼龙网防治马陆逃逸。以3种典型亚热带阔叶树的凋落叶为材料——喜树(Camptotheca acuminata)、栓皮栎(Quercus variabilis)、含笑(Michelia wilsonii),结合马尾松凋落叶,对马陆(Spirobolus walker)进行了取食偏好实验。实验一共 7个处理,包括喜树、栓皮栎、含笑和马尾松的单一凋落叶以及马尾松分别与 3个阔叶等比例混合的处理,并为每个处理设置了未添加马陆的对照组。马陆饥饿 48h排空肠道后称重,每个微宇宙放20g(或 10g+10g)凋落叶,以及 5只马陆(每个微宇宙,马陆总质量相似)。微宇宙被放置在 24oC的实验室中,每隔2天向微宇宙喷洒 10ml蒸馏水。当喜树凋落叶不足 1/5 时停止实验,收集凋落叶、粪便与马陆样品进行测定。[结果]马陆对喜树的消耗率最高,达到了 44 mg·g-1·d-1,其次为栓皮栎,最后是马尾松与含笑。当马尾松与喜树混合时,马陆对混合物的消耗率相对单一喜树降低;而当马尾松与栓皮栎和含笑混合时,显著增加了马陆消耗率。马陆的消耗率与N、WHC、细管度、总酚含量呈显著正相关,而与C:N比、N:P比以及叶片厚度呈显著负相关。结构方程模型显示,在叶片物理、化学、形态特征中的形态特征与化学计量比特征对马陆的消耗率有显著影响。[结论]凋落物的化学性质和物理形态特征对马陆的摄食行为起着至关重要的作用,其中形态特征尤为显著。不同凋落物混合有利于提高马陆的消耗率。因此我们建议优先选择种植具有高氮以及卷曲叶片的凋落叶的伴生树种,以提高马陆的取食率,加快物质循环。
发布时间:2026-01-28
475. 森林次生演替过程中土壤细菌群落α多样性和β多样性的驱动机制
摘要: 对跨时空尺度的土壤微生物多样性模式产生和维持的机制的综合理解是生态学的一个核心目标。土壤微生物多样性的形成可能受多种机制的调控作用,已有的研究多聚焦于随机和确定性过程(局域构建过程),该团队前期研究率先将物种库假说引入微生物生态理论,最新的研究发现物种库对多样性的调控作用存在明显差异。由此可见,局域物种的组成与多样性何种情况下受物种库的调控成为解析多样性机制的关键所在。为了解决这一科学问题,本研究将首次运用“饱和理论”解决物种库何时重要这一问题。饱和理论描述了一个局域群落是否依赖于物种库,并包含了两种关于局域丰富度与物种库大小的关系的理论曲线,提供了一个新的视角来理解物种库和局域构建过程的作用。当明确考虑不饱和或饱和情况时,控制土壤细菌多样性的机制可能截然不同。因此,我们建立了一个概念模型,整合演替,局域构建过程和饱和理论以促进对森林次生演替过程中土壤细菌多样性驱动机制的理解。针对以上科学问题,选择了 6个来自不同纬度的典型森林演替序列,进行了土壤微生物的高通量测序分析,探讨森林次生演替过程中土壤细菌多样性的变化模式及机制,并对概念模型进行了科学论证。研究表明,土壤细菌群落是不饱和的,森林次生演替过程中土壤细菌α多样性和β多样性由不同驱动机制的。森林次生演替过程中土壤细菌α多样性线性依赖于物种库;土壤细菌β多样性主要受局域群落构建过程的影响,而异质性筛选是局域群落构建过程中驱动土壤细菌β多样性的最关键影响机制。该研究系统阐明了森林次生演替过程中土壤细菌α多样性和β多样性形成机制,研究结果为深入理解微生物多样性的形成机制以及辨析不同机制的相对重要性提供了全新的认识视角。
发布时间:2026-01-28
476. Diversity responses of an understory plant community in Juniperus przewalskii forest to soil properties along an elevation gradient in China
摘要: [Objective]Plant diversity,as an essential component of biodiversity,provides abundant resources and environmental conditions for human survival.It serves as a crucial indicator of species richness and the evenness of plant community distribution within ecosystems.Plant diversity is currently facing severe challenges due to global environmental changes and human activities.The Qinghai-Tibet Plateau,known as the"Third Pole of the Earth",boasts a rich variety of plant species and numerous high-altitude endemics.However,understanding of how species diversity responds to soil properties that distinguish community types along the elevation gradient remains limited.[Method]Nine Juniperus przewalskii natural forest with different elevation gradient(The elevation gradient was divided into nine levels from 3000 to 3800m a.s.l.at 100 m intervals)but similar site conditions were selected as experimental plots.Four replicate plots at each elevation gradient were randomly assigned for a total of 36 plot.The distance between each replicate was not>3 km.To facilitate repeated sampling,a fixed sampling plot of 20×30 m was established in each plot.The identity,quantity,diameter at breast height,height,and canopy density of tree species were recorded in each sample plot.Additionally,we focused on investigating and recording the characteristics of shrubs and herbs such as quantity,identity,height,coverage,etc.The α and β diversity indices were applied to describe the traits of the community.[Result](1)We found that elevation had a significant effect on soil pH,SOC,soil AN and AP,SOC:AN,SOC:AP and AN:AP(all p<0.05),but no effect on SWC and SBD(all p>0.05).(2)This survey identified 128 plant species representing 30 families and 79 genera.In the herb layer,110 species were found among 27 families and 71 genera.A total of 6 families,9 genera,and 18 species were surveyed at the shrub layer.(3)The species richness and Shannon-Wiener of shrub and herb layers exhibited an initial increase followed by a subsequent decrease with increasing elevation,reaching their peak at 3400 m a.s.l.(4)The shrubs exhibited their peak Cj and Cs with the elevation range of 3400 m to 3500 m,whereas herbs demonstrated their maximum between 3600 m and 3700 m.We found that βw and βc in shrub layers showed a"W"-shaped distribution trend.The shrub layer had the highest βw and βc at 3300-3400 m a.s.l.Unlike shrubs,we found that βw and βc in the herb layers showed a decreasing and then increasing trend with elevation gradient with the highest rate of species substitution at 3300-3400 m.(5)The random forest analyses showed that species richness and Shannon-Wiener of shrub layer were positively correlated with AP,and that of herb layer were regulated negatively by soil pH.[Conclusion]Our results revealed that,soil available phosphorus and soil pH were important factors affecting species richness in the shrub and herb layers,respectively.These results contributed to a deeper understanding of the distribution patterns of plant communities in forest ecosystems along elevation gradients,and provide insights into the complexity of plant diversity.
发布时间:2026-01-28
477. Spatial variation in ecosystem service relationships in alpine ecosystems:A case study of the Daxing'anling forest area,Inner Mongolia
摘要: [Objective]To achieve sustainable ecosystem management, it is necessary to understanding the complex relationships among multiple ecosystem services (ESs), especially in alpine ecosystems of the Northern Hemisphere where ESs have undergone significantly degradation. Therefore, a comprehensive exploration must be performed, from multiple time and spatial scales and perspectives, into the relationships between and spatio-temporal changes of different ESs under climate warming. [Method]We selected the Daxing'anling forest area, Inner Mongolia (DFAIM), which is both a sensitive, alpine ecosystem and an important ecological barrier in northern China, as the study area. We analyzed the local and overall relationships among four key ESs, soil conservation, water yield, carbon storage and habitat quality, using multiple methods at different time and spatial scales in 2013 and 2018. Further, we used the K-means clustering to identify ecosystem service bundles (ESBs) at different scales, and we propose d sustainable management strategies to optimize the ESs in this alpine ecosystems. [Result]The main findings were as follows: (1) Most ES pairs had very significant synergistic relationships, but their synergistic strength did not increase from 2013 to 2018. The high-high synergies were mainly concentrated in the central DFAIM, while trade-offs and low-low synergies were concentrated in areas with more human interference. (2) Trade-offs dominated the relationships among all four ESs, which were widely distributed and significantly increased over time. The high synergies among all ESs were concentrated in the central and southern parts, but they decreased significantly over time. (3). The optimal number of ESBs in the DFAIM was 5 in both 2013 and 2018, at both the grid-scale and the forest management unit-scale. The distribution of ESBs was more fragmented at the grid-scale, but was relatively aggregated at the forestry management unit-scale. Changes in ESBs at the forestry management unit-scale became more pronounced over time. [Conclusion]The local relationships between ES pairs were moderated and synergistic, but became more competitive over time. The overall relationships of the four ESs were dominated by trade-offs, with a significant increase in trade-off effects over time. Therefore, we suggested using our proposed ESB to optimize ES management. These results can guide the implementation of sustainable integrated management strategies to optimize ESs supply levels in alpine ecosystems.
发布时间:2026-01-28
478. 热带树木细根碳性状及其生态意义
摘要: [目的]探究热带树木细根含碳组分相关的性状(本文定义为“碳性状”)的种间变异性及其系统发育信息,建立耦合热带树木细根常见经济性状与碳性状的细根性状变异空间,并揭示在淹水环境下细根碳性状的适应性及其对细根分解的影响。[方法]选取物种多样性极为丰富的西双版纳热带森林生态系统为研究对象,运用核磁共振波谱、气相色谱-质谱联用以及傅里叶变换离子回旋共振质谱等分析技术,对代表性的热带树种以及部分淹水环境下的细根进行分子水平碳性状的的测定。同时,通过为期180 天的室内模拟分解实验,比较淹水与非淹水条件下细根分解后碳含量变化。[结果]研究发现,细根分子水平碳性状具有两个主要的变异维度,且与已知的由根形态和养分性状构成的根多维性状空间(细根经济空间)高度耦合。具体而言,细根直径较细的物种倾向于在含氧烷基碳(主要源于纤维素半纤维素等碳水化合物)上投入更多,以促进根自身的养分获取(即“自给自足策略”);具有较大组织密度的细根(即“保守策略”,与“自给自足策略”独立)的物种在芳香族化合物(主要源于木质素)上的投入较多,在含氮或含羰基化合物上的投入较少,这意味着较慢的新陈代谢和较高的防御能力。此外,与土壤中生长的细根相比,水环境中生长的细根碳性状在分子水平上表现出更高的不饱和度和芳香性,并且具有更多的非结构性组分。1 80 天的短期细根分解试验结果显示,尽管淹水引起的缺氧条件可减缓细根的分解速率,但水生细根通过产生更多非结构性不稳定组分的适应策略,加速了细根分解,从而在一定程度上抵消了淹水对细根分解的负面影响。[结论]本研究首次揭示了分子水平碳性状在塑造细根经济空间和在全球气候变化下根系适应策略中的重要作用。这些发现不仅为理解植物根系形态和功能的多样性提供了新的分子尺度视角,而且对于深入理解植物进化、物种共存以及对异质环境的适应性具有重要意义。此外,本研究还增进了我们对全球环境变化下的生物地球化学过程理解。
发布时间:2026-01-28
479. 冠层氮水添加延长细根寿命但降低营养吸收
摘要: [目的]人为驱动的全球气候变化对各种生态系统的土壤和生物多样性产生了深远影响,直接影响和威胁可持续的社会经济发展和长期生存。由于其深远的影响,氮沉积和降雨模式的变化越来越受到关注。大气氮沉积的变化会对生态系统功能产生很大影响,如土壤的有机碳储存功能、植被生产力和枯枝落叶分解。降雨决定了植物群落的生长特征、物种组成和多样性。降雨直接影响土壤水分和养分状况,也会影响枯枝落叶分解、养分浸出、微生物活动,并最终影响能量循环。森林是重要的陆地生态系统,也是全球气候变化的直接媒介。细根(直径≤2 mm)周转量约占全球净初级生产力(NPP)的14-27%,这反映了它们在营养和水分吸收方面的重要性。细根介导植物与其环境之间的资源交换;它们是瞬态的,并显示出不同的形式和化学成分。细根适应栖息地的变化,这会影响植物的生存策略。然而,人们对不同氮和水处理下的细根存活策略知之甚少。[方法]在暖温带森林中进行的一项为期八年的田间控制实验中,研究了细根生存策略、细根生物量和功能多样性的影响(基于群落加权平均)的对冠层氮(CN)、冠层水(CW)和氮-水添加(CNW)的相应。[结果]群落和优势物种都没有改变其对细根的碳输入(CN处理下的麻栎除外),但土壤养分(有效氮和水分)的增加促进了优势物种增加寿命和降低细根养分吸收率的保守策略。与非生长期增加组织密度相比,增加细根直径和竞争延缓了生长期养分吸收率指标的下降,尤其是吸收细根。非生长期的生存策略比生长期的更为保守。[结论]通过量化氮、水和氮-水相互作用对暖温带森林生态系统中优势细根的生物量和功能特征的影响,我们发现细根通过改变其形态特征和减少碳损失来响应环境变化。吸收细根在非生育期通过降低养分吸收率指数来延长其寿命。此外,细根的生存策略在非生长期(增加组织密度)比生长期(增大直径)更为保守。我们的研究结果阐明了细根形态和理化特征对全球气候变化的响应策略,为全球气候变化威胁下的植物根系生态学研究提供了经验参考。我们的研究阐明了不同背景下细根生存策略的潜在变化,反映了潜在的气候变化情景,并为功能多样性与细根生物量之间的关系提供了重要证据。
发布时间:2026-01-28
480. 同时发生的氮沉降和降水增加有利于温带森林土壤微生物群落
摘要: [目的]全球变化通过改变土壤微生物群落对陆地生态系统碳氮(N)循环产生深远影响。然而,增强的 N 沉降和增加的降水如何共同影响土壤微生物及其潜在机制仍知之甚少,尤其是在森林生态系统中。[方法]在中国温带森林进行的一项长期野外观测试验中,通过在树冠上方喷施硝酸铵溶液和/或水,来模拟N 沉降和降水增加,以研究它们对土壤微生物群落的影响。[结果]N添加导致细菌生物量减少,而真菌生物量增加,从而改变土壤微生物群落结构。相反,降水增加并未显著影响土壤微生物群落。然而,当N沉降和降水增加同时发生时,真菌和细菌生物量均显著增加,同时土壤微生物群落结构发生变化。此外,土壤细菌受土壤氮的可利用性和酸化以及凋落物质量的影响,而真菌受凋落物数量和土壤有机碳的调节。[结论]N 沉降的影响可能受降水增加的调节。降水增加放大了N 沉降对土壤真菌的积极影响,但将其对细菌的影响从消极转变为积极。本研究提供了同时增强的N沉降和降水增加有利于温带森林的土壤微生物群落的关键证据。它强调了降水增加对改善增强的N沉降对温带森林生态系统负面影响的潜力,从而在全球变化情景下维持生态稳定。
发布时间:2026-01-28
481. 中国东部典型森林土壤植物和微生物源碳对土壤有机碳贡献的纬度格局及驱动因素
摘要: [目的]分析在区域尺度上生物和非生物因子如何调节植物和微生物来源碳的积累及其对森林土壤有机碳的贡献,为预测全球变化背景下森林土壤碳库的动态提供科学依据。[方法]以中国东部5个典型森林(长白山、东灵山、宝天曼、井冈山和鼎湖山)为研究对象,于 2014年7月采集表层土壤样品,以木质素酚和氨基糖为生物标志物,并结合土壤微生物多样性、生物量、土壤理化性质、气候特征等指标,探究木质素酚和微生物残体碳含量及其对土壤有机碳贡献的纬度格局及驱动因素。[结果]土壤中木质素酚和氨基糖含量均随纬度的升高而逐渐增加,然而其对土壤有机碳的贡献呈现不同趋势,木质素酚在土壤有机碳中的占比随纬度升高呈现先减少后增加的趋势,氨基糖在土壤有机碳中的占比则成线性增加的趋势。相关分析表明,微生物残体碳对土壤有机碳的贡献随有机碳含量的增加而增加,而木质素酚对土壤有机碳中的贡献与土壤有机碳无明显的关系。方差分解分析进一步揭示,植物和微生物源碳的含量及其对有机碳的贡献,主要受气候、微生物特征和土壤性质的共同调节,其中年平均温和土壤磷含量是影响木质素酚积累的主要控制因子,而年平均温度、微生物丰富度与生物量的比值是影响微生物残体碳积累的主要控制因子。[结论]相比植物来源碳,微生物残体碳对我国东部森林土壤有机碳积累起着更重要的作用,并且在区域尺度上,考虑微生物群落特征(例如微生物丰富度和生物量比)有助于解释森林土壤微生物残体碳的积累。这些研究结果对了解中国东部森林植物和微生物来源碳积累及其对土壤有机碳的贡献具有指导性意义。
发布时间:2026-01-28
482. 基于转录组测序的阔柄杜鹃EST-SSR引物开发
摘要: [目的]为了开发阔柄杜鹃SSR分子标记,并验证开发的分子标记的多态性。[方法]本研究从重庆市白马山(BM)、赵云山(ZY)以及金佛山(JF)等 3个采样点采样,利用第二代测序技术对阔柄杜鹃转录组进行测序,对测序得到的原始数据进行质量控制,在测序之后截除序列读长中的测序接头(Adapte r)和引物序列,并且过滤 1kb以下的数据,得到Clean Data.对9个样品进行转录组测序,共获得55.0 4Gb Clean Data,各样品Clean Data可以达5.74Gb,Q30碱基百分比在 90.80%及以上。获取Clean Data之后,对高质量测序数据进行序列组装。序列组装完成后,利用MISA软件检测阔柄杜鹃潜在SSR位点。基于转录组测序数据开发SSR分子标记。[结果](1)利用阔柄杜鹃转录组数据拼接组装得到 99809 条Unig ene,MISA软件检测到 19983 个SSR位点,共鉴定出六种类型的SSR,有复合型重复SSR共 1376 个,单、二、三个核苷酸重复为主要的SSR位点类型,其中数目最多的重复类型是双碱基重复SSR,共8599个占4 3.03%;(2)阔柄杜鹃转录组有 6种核苷酸重复类型,其中AG/CT是出现最多的重复基元,占SSR总数的3 8.67%,其次是A/T重复,占SSR总数的 38.11%。单核苷酸和二核苷酸重复较多,三核苷酸及以上重复出现频率较低。(3)分别从三个种群的特有SSR位点中选取 30对设计引物,共获得 90 对引物,对三个种群的8个个体进行SSR多态性检验,结果显示有27 对引物显示出了多态性引物多态性比率为30%,多态性位点的等位基因介于2~8个,平均等位基因数 5.25 个。(4)在多态性引物中有 2 对(JF-21和B-28)在三个不同种群的阔柄杜鹃DNA扩增中表现出明显的条带差异性,可能在区分种群上具有一定的价值。[结论]阔柄杜鹃SSR位点出现频率和分布密度相对较高,基元类型也较为丰富,但多态性较为一般。基于转录组序列设计筛选的 26 对SSR引物具有多态性,进一步丰富了杜鹃属植物的SSR分子标记资源,可以为阔柄杜鹃以及其近缘物种的保护生物学研究提供参考。
发布时间:2026-01-28
483. Soil microbial phosphorus limitation constrains carbon use efficiency in subtropical forests
摘要: Microbial carbon use efficiency (CUE) is a vital ecosystem trait that determines soils’ ability to accumulate C, yet the response of CUE to land use conversion and the relevant regulatory mechanisms remain poorly understood, leading to large uncertainties in developing strategies to mitigate C losses. We investigated how legacies of land use (cropland and forest) intensity and climate affect the microbial CUE along a subtropical climate gradient in southwest China. Our findings showed that microbial utilization of organic C for biomass production and C losses through respiration varied proportionally between land–use types, resulting in the same CUE values. Microbial CUE increased in wetter and warmer climates in cropland rather than forest soils, indicating that intensive land use management increased the sensitivity of microbial C transformation to climate change. We also found that microbial CUE was limited by phosphorus (P) availability in forest soils and was enhanced after P addition. Collectively,our work suggests that land use conversion does not alter microbial CUE, and highlights the importance of P limitation to restoring forests and predicting their C sinks. Such inferences deserve attention under potentially increasing P limitation induced by enhanced N deposition and warming.
发布时间:2026-01-28
484. 植物叶片虫食强度格局及其影响因素
摘要: 植物与植食性昆虫是自然界中最常见的两大类群,它们之间的关系也是自然界最普遍且十分重要的一种生物间相互作用。然而,植物与植食性昆虫之间的关系十分复杂,植食性昆虫对植物的影响强度不仅受昆虫下行调控压力的直接影响,还受植物自身生长或防御等性状的调节,且其作用强度往往还依赖于周围的环境条件。我们以秦岭山地森林和城市高校校园这两种不同生态系统中的常见植物为例,通过测量植物叶片虫食强度用来反映植物与植食性昆虫之间的关系强弱,并结合邻域树种、微环境条件等数据,研究了植物叶片虫食强度的格局及其影响因素。
发布时间:2026-01-28
485. 森林土壤微生物多样性维持机制
摘要: 微生物多样性是生态系统功能的基础,森林土壤微生物多样性维持机制是生态学和林学研究的核心和基础问题。围绕森林土壤微生物多样性维持机制这一科学问题,从以下几个方面进行了研究:(1)目前一直聚焦于探讨生态位和中性理论在多样性形成中的相对重要性,本研究通过首次将宏观“物种库理论”用于探究微观群落构建问题,辨析了物种库、生态位和中性理论在微生物多样性形成中的作用,揭示了中国东部不同气候区森林土壤微生物多样性的分布格局及维持机制,阐明了群落构建过程在土壤微生物多样性维持机制中的重要作用,强调物种库对多样性保护的重要性。(2)随着物种库对多样性的重要性得到越来越多的关注,最新的研究发现物种库对多样性的调控作用存在明显差异。可见,局域群落组成与多样性何种情况下受物种库的调控成为进一步解析多样性机制的关键所在。本研究通过率先运用“饱和理论”解决物种库何时重要这一问题,发现当明确考虑不饱和/饱和情况时,控制土壤细菌多样性的机制可能截然不同。只有不饱和群落才会强烈受到物种库的影响,并揭示了大多数土壤细菌群落是不饱和的,其多样性维持机制具有二元性:α多样性依赖于物种库,但β多样性受到环境选择的约束。(3)为进一步揭示微生物α、β和γ多样性形成机制,综合探究了气候变化下广布种、稀有种、群落构建过程等多种机制在微生物多样性形成中的作用,研究发现长期氮沉降通过降低土壤 pH导致了普遍存在的物种的减少(减性过程),增强环境异质性促进异质选择强度(异质过程),从而导致α多样性和γ多样性降低,β多样性升高,即基于环境选择的减性异质筛选机制同时预测长期氮添加下α、β和γ多样性的变化。总的来说,以上研究较全面地揭示森林土壤微生物多样性维持机制,为探究森林土壤微生物多样性维持机制提供了多种视角,拓展了微生物群落构建理论。
发布时间:2026-01-28
486. 全球变化下的根系生态与土壤碳过程
摘要: 陆地生态系统的根系生态和土壤碳过程是当前土壤生态学和全球变化领域的研究前沿与热点。围绕全球变化下的根系生态和土壤碳过程这一科学问题,我们研究组有三个研究方向:(1)植物根系性状之间的关系及其与土壤碳过程的关联;(2)植物碳输入和养分添加对土壤碳动态的影响;(3)土壤微生物和碳过程对气候变暖的响应。我将简要汇报我们研究组最近几年在这些方向的主要工作:(1)阐明了多物种间根系生理性状(分泌物速率、磷酸酶活性和呼吸速率)与其他根系性状和土壤碳过程的关系,提出了根系性状调控土壤碳过程的新认知;(2)提出了综合化学计量分解和养分挖掘假说的概念框架,发现了土壤养分调控激发效应的新机制;(3)从微生物群落碳利用效率、植物-微生物-土壤动物活性物候、土壤温室气体通量等角度揭示了全剖面增温对高寒草地土壤碳过程的影响,为理解气候变暖影响土壤碳过程提供了新视角。
发布时间:2026-01-28
487. 双碳目标下中国省域林木碳减排承载力时空演进及其影响因素研究2
摘要: [目的]将林木碳汇贡献纳入中国温室气体减排研究框架,能够更为公平地推进区域协同减排责任分担与协调。本文旨在测度林木碳减排承载力指数,并对其空间分异来源、动态演进趋势以及影响因素进行探究,为各省提供差异化减排建议,助力实现碳达峰、碳中和。[方法]利用 2001-2021年中国大陆 3 0个省份的林木碳汇与温室气体排放数据,运用Dagum基尼系数、Kernel密度估计、空间计量模型,实证分析省域间林木碳减排承载力的区域差异及影响因素。[结果]①2001-2021年中国整体林木碳减排承载力整体有所上升,整体演变为东北>西部>中部>东部的空间格局。②林木碳减排承载力空间分异特征整体较高,总体基尼系数由 2001 的 0.5021 下降波动性下降至 2021 年的 0.4789.区域间差异贡献率最高(均值43.83%),其次是区域间超变密度(均值 30.45%),区域内差异贡献率最低(均值 25.72%),内部表现为东部>中部>西部>东北的特征;整体组间差异有所降低,东部与其他区域间差异显著,东北与西部间差异最小。③中国整体林木碳减排承载力有所提升且绝对差异有所下降,各区域动态演进特征差异较大,东部以及西部内部省份极化较为明显且整体趋于弱化,东北内部离散程度较小,区域内差异呈现先升后降的趋势。④中国省域林木碳减排承载力收到产业结构、经济发展水平、环境规制、绿色技术创新等因素的影响。[结论]中国林木碳减排承载力区域差异较大且动态演进特征差异明显。使用空间计量模型能够较好地识别全国及四大区域林木碳减排承载力的影响因素及其空间溢出效应,对于因地制宜采取差异化措施进行减排增汇具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
488. Identifying forestation priority areas in China for multi-o bjective optimization towards future through history
摘要: [Objective]Identifying what kind of spatiotemporal optimization patterns of forestation can achieve the greatest carbon sink or habitat quality improvement benefits or both of them in the future across the nation.[Method]Overview,we identified future forestation priority areas for multi-objective optimization by evaluating the benefits of historical forestation programs across China,which means where the historical forestation benefits are higher,the future forestation should be given priority.This optimization process from history to the future was combined by a machine learning model,which accounts for the effects of climate,geography,forest structure,natural disturbances and human activities on outcomes of forestation to find where landscapes are likely to provide the greatest individual criterion or multicriteria forestation benefits under present state.We considered that carbon sequestration(CS)and regional land surface temperature(RLST)are the proxies of mitigating climate warming,and mean patch area(MPA)is the proxy of habitat quality improvement of forestation.The combinations of CS and MPA(CS_MPA),CS and RLST(CS_RLST),and MPA,CS and RLST together(MCR)with equal weight mean three multicriteria driven by the targets of climate warming mitigation,carbon sequestration and habitat quality improvement,and both climate warming mitigation and habitat quality improvement,respectively.Specifically to do so,we:(1)evaluated past long-term(2000-2020)forestation benefits per unit forestation area for mean patch area(MPA),carbon sequestration(CS)and regional land surface temperature(RLST);(2)established three multicriteria:CS_MPA,CS_RLST,and MCR to show overall benefits;(3)implemented a machine learning model named Gradient Boosting Machine(GBM)to accounts for the driving mechanism of spatiotemporal varieties of forestation benefits and to further predict the gains potential of future forestation under present state;(4)Optimized the spatial allocation of potential forestation areas(the portion of the study area not fully covered by continuous forests,urban areas,cropland,water bodies,permanent snow and ice)based on projected potential benefits of future forestation.All variables,including forest maps,forestation benefits and impact factors are aggregated their respective resolution into the 10 km window level.[Result]The six forestation indicators driven by different forestation goals and 24488 target landscapes constituted the objects for evaluating the historical forestation benefits.The largest and most concentrated mean patch area(MPA)benefits was mainly located in the Changbai Mountains and the Qinling Mountains.The Yunnan-Kweichow Plateau,as well as along the east-west line between the Qinling Mountains and the middle-lower reaches of the Yangtze River were the most conspicuous areas for carbon sequestration(CS).The regional land surface temperature(RLST)benefits showed the opposite trend in boreal forests and temperate regions.The forestation benefits across space and spatial patterns for individual criterion varied markedly,which indicated considerable trade-offs and synergies among these individual gains;The result of Gradient Boosting Machine(GBM)showed that initial forest coverage is the most important factor,and the marginal effect showed that with the increase of forest coverage,forestation benefit increases slowly at first,then rapidly,and finally tends to be stable;28,910 landscapes with forest coverage greater than 1%were targeted for potential future forestation.Based on our assessment of the history to predict the future we found that the Greater and Lesser Hinggan Mountains,and Loess Plateau had considerable trade-offs among mean patch area(MPA),carbon sequestration(CS),regional land surface temperature(RLST)targets.The Southwestern regions had the highest overall benefits and the lowest trade-offs,where about 80%of landscapes were in the top 55%of national priorities.Uniform forestation required the utilization of 15%or 30%of the potential forestation areas to obtain the equal MPA and CS,or RLST gains achieved by forestation in 5%of the priority areas.Multicriteria optimization solutions showed that balancing for both MPA and CS benefits simultaneously would deliver 97%of the maximum MPA benefits and 90%of the maximum for CS benefits and balancing for both RLST and CS benefits simultaneously would deliver 80%of the maximum RLST benefits under forestation 20%of potential total forestation areas.If forestation is only considered in cost-effective areas,China is expected to end large-scale forestation campaigns 5 to 15 years ahead of 2060.[Conclusion]Our work goes beyond the assessment of area-based target to highlight that area alone is an ineffective metric for ensuring expected habitat quality improvement or climate mitigation outcomes due to the individual criterion benefits of forestation vary markedly across space.The marginal curve of forest coverage to forestation benefits emphasizes that reforestation has greater benefits than direct afforestation generally.The findings of applying a multicriteria approach to joint habitat quality improvement and climate change mitigation underscore the synergies that arise from bridging the targets rather than pursuing them separately.The result of the outcomes of priority areas for forestation highlights that the importance of spatial priority allocation of forestation tasks and pointed that the Southwest should be a priority for forest expansion.
发布时间:2026-01-28
489. 临夏州土地利用景观格局与碳储量变化关系分析
摘要: 本研究聚焦于 1990-2020年期间临夏州土地利用景观格局的变化及其与地区生态系统碳储存功能的相关性,旨在为维护当地生态系统功能的稳定提供坚实的理论依据。 研究基于遥感数据展开,通过采用全国的碳密度值并加以修正,从而获得临夏州的碳密度值。随后,将其输入InVEST 碳储量评估模型,以此实现对碳储量的精准估算。在土地利用变化和景观格局指数的分析方面,运用了灰色关联法深入探究临夏州在 1990-2020 年这三十年间土地利用景观格局与碳储量的时空变化关系。 在这三十年里,临夏州土地利用转移的主要特征体现为草地、耕地、林地、建设用地之间的相互转换。其中,林地面积增加了 12.28km2,建设用地增加了 138.83km2.这些增加的面积主要源自草地和耕地的转入。从景观格局的角度来看,总体呈现出复杂化的趋势,优势斑块的连通性有所减弱,景观形状逐渐变得不规则,异质性显著增强。尤其在人为因素的干扰之下,草地和耕地的景观破碎化程度相对较高。 在碳储量方面,这三十年间总体呈现下降的态势,总固碳量减少了 152.55 万 t.在空间分布上,碳储量存在明显的差异。高密度碳储量区域主要集中分布在南部的林地,草地和耕地的碳储量较大区域则分布在中部。景观蔓延度指数与总碳量的变化关联度高达 0.93,这表明研究区的碳储量变化在很大程度上受到了人为扰动的影响。此外,临夏州碳储量与景观格局指数的相关性存在差异,其中草地和耕地的面积变化对总碳储量的变化有着重要的影响。
发布时间:2026-01-28
490. 原材料粒径和热解温度共同调节生物质炭对土壤N2O和CO2排放的影响
摘要: [目的]大气温室气体(GHGs)浓度的增加已成为影响全球气候的严峻问题。施肥土壤是大气G HGs成分变化的主要因素,因此,减缓农林土壤GHGs排放对缓解气候变化至关重要。目前,农林业生物质废弃物衍生的生物质炭已广泛应用于农林业土壤改良和GHGs减排等领域。虽然不同种类的生物炭及其对GHGs排放的影响已有研究,但原料粒径与热解温度对生物质炭特性以及随后生物质炭添加对GHGs排放的交互影响还未曾报到。[方法]本文以室内培养的方式,研究了油茶壳粒径(0.5-2、2-5和5-10 mm)和裂解温度(300、450 和 600 °C)对生物质炭理化特性以及随后上述生物质炭添加对油茶林土壤氧化亚氮(N2 O)和二氧化碳(CO2)排放的影响。[结果]结果显示:原料粒径和裂解温度交互影响土壤N2O和CO2 排放速率;生物质炭中的可溶性有机碳在 300 °C 条件下随壳粒径的增大而增大,而生物质炭中的可溶性有机碳却随热解温度的升高而减小;相比于300 °C裂解温度处理,450和 600 °C裂解温度处理在硝酸铵施肥条件下具有较低的土壤N2O 排放速率;在 300 °C裂解温度条件下,相比于其它壳粒径衍生的生物质炭,0.5-2 mm壳粒径衍生的生物质炭具有最低的土壤N2O和CO2 排放速率;在 600 °C裂解温度条件下,相比于其它壳粒径衍生的生物质炭,0.5-2 mm壳粒径衍生的生物质炭具有最低的净硝化速率。[结论]原料粒径与热解温度可能交互影响土壤N2O、CO2减排。
发布时间:2026-01-28
491. “双碳”背景下京津冀林木碳汇发展潜力探究——基于灰色关联分析和熵权TOPSIS法
摘要: 为了研究我国京津冀地区林木碳汇的影响因素,以更好的保护国家环境,促进“双碳”政策的顺利落实,促进人与自然和谐发展。以《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》为主要的数据来源,选取 2001-2021 近 20 年数据,选取林木碳汇为因变量,社会经济、森林资源、森林经营管理、环境规制为准则层,建立 12 个指标与因变量之间的灰色关联,以此为基础进行熵权法TOPSIS分析评价,在(TOPSIS)的基础上,建立障碍度模型,研究影响林木碳汇潜力的主要因素。结果表明,人口、活立木蓄积量、森林覆盖率、森林面积、森林蓄积量、人工林六个指标在京津冀三个省份与林木碳汇之间的关联度均大于 0.9,表现出强相关。同时,河北的相对接近度远远高于北京和天津,位于 0.8 以上,但是环境规制因素影响京津冀的林木碳汇潜力,且社会经济、环境规制两个方面严重影响着河北林木碳汇的发展。为此,我们要从社会经济、森林资源、森林经营管理、环境规制四个方面着手,因地制宜,挖掘碳汇潜力,切实解决人与自然和谐发展问题。
发布时间:2026-01-28
492. 农业生产性服务业发展与农业碳排放:非线性关系及门槛效应
摘要: [目的]实证分析农业生产性服务业发展对农业碳排放的影响效应。[方法]基于 2010-2022年中国 31个省(区、市)的面板数据,对各地区的农业碳排放量进行测算,利用双向固定效应模型、门槛模型、空间滞后模型(SLM)检验农业生产性服务业发展和农业碳排放之间的非线性关系与门槛效应。[结论]结果表明:农业生产性服务业发展与农业碳排放之间存在先上升后下降的非线性关系,表现为倒“U”型的趋势特征;农业生产性服务业发展对农业碳排放的影响存在基于农地经营规模的双重门槛效应,农业生产性服务业发展对农业碳排放的负向作用在农地经营规模跨过第一个门槛值后显著增强,农地经营规模跨过第二个门槛值后负向作用转变为正向;北方地区基于自然条件和农机化程度优势,其农业生产性服务业发展对农业碳排放的负向作用大于南方地区;农业生产性服务业发展对农业碳排放的影响存在负向空间溢出效应,邻近地区的农业生产性服务业发展水平提升能显著促进本地区农业碳排放的减少。据此,建议通过推动农业生产性服务业转型升级、提升农业生产性服务主体的专业性和规模化程度、实施差异化农业碳减排政策、建设农业生产性服务业信息平台等方式,促进高质量农业生产性服务的跨区域流动,形成区域协同碳减排的良好态势。
发布时间:2026-01-28
493. 固碳增汇目标下北方防沙带山水林田湖草沙生态保护修复分区研究
摘要: [目的]北方防沙带是山水林田湖草沙一体化保护和修复工程实施的重难点区域。该区域生态系统敏感脆弱,大量受损自然生态系统亟待恢复,治理中缺乏系统性、整体性、区域性,导致资源配置效率不高。固碳增汇目标下,以生态系统固碳功能、生命共同体耦合协调性与生态安全性为核心,综合开展北方防沙带山水林田湖草沙生态保护和修复分区识别,提出差异化保护和修复策略,以实现区域固碳功能可持续提升,为北方防沙带山水林田湖草沙系统治理提供支撑。[方法]依据“生态评价—问题诊断—分区施策”的思路,在构建山水林田湖草沙生命共同体评价指标体系的基础上测度生命共同体耦合协调性,运用InVEST模型测算生态系统碳储量,构建景观生态风险指数模型定量评估区域生态风险,依据三者的变化趋势与现状特征识别主要生态问题。运用象限划分法构建了9类生态分区,并提出差异化保护和修复策略。[结果]1)北方防沙带山水林田湖草沙生命共同体处于濒临失调状态,2000~2020 年生命共同体耦合协调度总体上升了0.0053;2)研究期内北方防沙带碳储量波动下降了 26.69Tg,固碳功能分布呈现东高西低的特征,草地对生态系统碳储量的贡献最大;3)北方防沙带生态风险呈中西高东部低的分布特征,研究期内景观生态风险指数波动下降了0.004;4)结合生命共同体耦合协调性、固碳功能和生态风险三个维度,划分了改良提质优先区和重点区、保育涵养重点区和一般区、修复治理优先区和重点区及一般区9类分区,可为北方防沙带山水林田湖草沙一体化保护和修复分区管控与精准施策提供支撑。[结论]北方防沙带山水林田湖草沙生命共同体耦合协调性逐渐提升,生态系统固碳功能波动下降,区域生态安全性总体改善。根据分区识别结果,北方防沙带内塔里木河流域、内蒙古高原区东部、河西走廊西北段应以修复治理策略为主,京津冀山地平原区、内蒙古高原区中西部以保育涵养策略为主,以管控保护和改良提质策略为主的区域零散分布于天山和阿尔泰山森林草原区及内蒙古高原区中部。
发布时间:2026-01-28
494. The effect of different measures on the control of water and fertilizer loss in pine wilt disease wood cutting land
摘要: [Objective]From the perspective of water and fertilizer conservation in the damaged land of Bursaphelenchus xylophilus,we tried to explore the effective technical measures for rapid surface coverage and effective control of slope erosion in forest areas damaged by Bursaphelenchus xylophilus.[Methods]This study used the method of simple runoff plots location observation to compare the runoff,sediment and nutrient losses in pine wilt disaster area under different soil management measures such as weed-proof film,biodegradable film and PAM.[Results]Biodegradable film-95%treatment resulted in a large amount of runoff due to large area coverage,but its sediment loss control effect was the best,and the nutrient loss in runoff and sediment was much lower than other treatments because of"fertilizer-water isolation".On the other hand,the loss of sediment and nutrients in biodegradable film-67%treatment was significantly higher than that in other treatments because of the alternation of catchment and surface exposure.The control effect of runoff,sediment and nutrient loss of weed-proof film and PAM treatment were better than other treatments at three and six months,and the losses of them were both significantly lower than that of the CK treatment.The effect of PAM treatment was best,among which,the runoff and sediment loss of PAM-95%treatment decreased by 52.1%,75.6%and 71.7%,73.0%respectively compared with the CK treatment at three months and six months.However,the control effect of PAM treatment on different nutrients was different,and its effect on N and K loss was better,but the effect on P nutrient loss in sediment loss was not good.In addition,with the extension of time,the control effect of PAM on runoff,sediment and nutrient loss decreased significantly after nine months,while the control effect of water and soil loss and the loss of total and available nutrients in the weed-proof film treatment was still better than other treatments,and the control effect showed as 95%>67%.Compared with the nutrient content of afforestation land of Chinese fir,it could be seen that the contents of total N,total P and total K of biodegradable film,weed-proof film and PAM were higher than those of CK treatment.Among them,the soil total P and available P of biodegradable film-67%treatment in different soil layers were significantly higher than those of other treatments,while PAM and weed-proof film treatments had a better effect on maintaining the total and available nutrients of N and K.The growth of newly afforested trees also showed that different measures promoted the height growth of Chinese fir,among which the effect of weed-proof film and PAM treatment was better.[Conclusion]In the damaged land of Bursaphelenchus xylophilus,PAM-95%treatment can be used to quickly and effectively control the soil and water loss of the exposed surface.And the combination of PAM-95%treatment and weed-proof film-67%treatment could be used for the afforestation land with higher conditions,which can achieve the best effect while saving costs.
发布时间:2026-01-28
495. Response of high nitrogen-loaded forest ecosystem to decreasing atmospheric nitrogen deposition:a review
摘要: [Objective] Atmospheric nitrogen (N) deposition is a global threat to biodiversity and ecosystem function. Since emission controls, N deposition has decreased or stabilized in European and North America, and China began to be stabilized in 2010. The future trajectory of N deposition may differ by regions. [Method] In this study, literature retrieval and extensive analytic methods were used to analyze N deposition recovery. The reaction of the forest ecosystem’s soil (acidification and solution chemistry), structure (vegetation-microbial diversity), and function (productivity and carbon sequestration) to decreasing N deposition was studied. [Result] Soil solution chemistry (e.g., nitrate and ammonium concentrations, etc.) may responded very rapidly to reducing N input, whereas plant species composition, soil microbial communities, and soil processes may be slow in recovery. When N deposition is controlled, soilacidification can be reduced, and tree growth can be promoted. It is also possible that the vitality of plant may still deteriorating and soil acidity persists due to high rate of atmospheric N deposition. Restoration of plant diversity may face potential barriers to recovery and maintain eutrophication in the short term, but it supports the rise of species in a nutrient-poor. The response of forest ecosystem restoration to emission reduction strategies is delayed. The legacy of earlier N deposition result in a slow recovery, but recovery is simply a matter of time. [Conclusion]Therefore, recovery from high N loads is a long and sluggish process, and further emission reduction efforts is still needed in the future.
发布时间:2026-01-28
496. Forest growth more affected by stand spatial structure than soil nutrients in a mixed forest:evidence from 8-year-old different forest management experiment in China
摘要: [Objective]As the largest terrestrial ecosystems on Earth,forest ecosystems are responsible for about 25%of carbon sequestration in terrestrial ecosystems globally.As greenhouse gases(CO2,CO et al)continue to be emitted,forests play an integral role in the global carbon cycle and in the regulation of the climate.As an essential part of the ecosystem,forest productivity not only reflects the overall energy flow and material cycle of forests,but also elucidates the pertinent interactions between forests and environmental factors.And forest growth is a crucial indicator of the productivity potential and stability of forests.Consequently,an understanding of the conditions that facilitate growth and the changes that occur in forest stands is essential for the enhancement of forest productivity and the maintenance of forest ecosystem stability.The organic matter and minerals present in the soil play a significant role in the growth of forest trees.These elements can either directly provide the nutrients that the trees require or indirectly influence soil chemical and physical properties,which in turn has an impact on the growth of the trees.And in previous studies,it was also demonstrated that stand structure is directly related to forest growth and is a fundamental factor in accurately improving forest quality and productivity.The pattern of spatial distribution in a forest of various tree species,ages,heights,and canopy layers is known as the stand structure.Among these,the forest stand's spatial structure reflects the information about the trees'spatial locations,such as their distribution pattern,species isolation and size differentiation,etc.It can also directly reflect how forest growth space is allocated,which has a significant impact on the stability of the forest stand and the growth of the trees.In addition,tree size diversity is of great importance for forest management.The greater the variability between stand sizes within a stand,the greater the spatial heterogeneity of the stand,which in turn helps to increase species diversity and improve forest growth.Furthermore,Tree species diversity is a crucial element in maintaining the stability of forest ecosystems.A diverse array of tree species can result in a rational stand structure,thereby enhancing the vigor and productivity of forest growth.Therefore,spatial structure,tree size diversity and tree species diversity were employed to describe stand structure and analyze the relationship between stand structure and forest growth in this study.We by studying forest stand structure,particularly the spatial structure and the influence of soil nutrients on tree growth,we can make targeted adjustments to the structure of the forest stand,thereby changing soil nutrients and tree growth,as well as realizing the sustainable use of forest resources and ecosystem protection.Currently,three principal practices of forest management are prevalent:TTFM,SBFM,SFCS.It is therefore postulated that the three distinct forest management practices may influence forest growth,with the effects varying according to the differences in management practices.Furthermore,these effects may be moderated by stand structure and soil nutrient factors.This approach enables us to investigate the forest management practice that is most conducive to the growth of forest trees,with the objective of optimising forest management strategies and improving forest productivity and ecosystem stability.[Result]The results indicate that:SBFM was able to significantly increase basal area and biomass,and TTFM,SBFM,and SFCS were all able to significantly reduce stand mortality rate.Forest management influenced biomass by controlling soil available potassium,basal area by adjusting Shannon-Wiener and Simpson indexs of tree species diversity,and stand mortality by varying angle index and leaf area index of spatial structure as well as Gini and Var index of tree size diversity.Stand structure and soil nutrients explained 63.12%and 36.5%of the variation in forest growth,respectively.Spatial structure,tree size diversity,and tree species diversity explained 34.46%,26.57%,and 26.58%of the variation in forest growth,respectively.[Conclusion]The implementation of the forest management practice was found to have an effect on forest growth.The SBFM demonstrated a notable promotion of basal area and biomass production.TTFM,SBFM and SFCS exhibited a significant reduction in stand mortality.Stand structure and soil nutrient status were improved by all three designs.Our results show that stand structure affects production,directly as well as indirectly by influencing soil nutrients.Among the various factors affecting forest production,LAI,Gini,and Var are of particular importance.In conclusion,our evidence shows that adjustments of the spatial structure are effective for promoting forest production and stability.We expect that the results of this study will improve our understanding of natural and designed forest dynamics in this important region.
发布时间:2026-01-28
497. 植胶的环境效应评价
摘要: [目的]天然橡胶是重要的工业原料和战略物资,热带地区是天然橡胶生产的重要基地。针对因不合理种植天然橡胶导致的水土流失、地力下降以及生物多样性降低等生态环境问题,定量评价植胶的环境效应并提出科学对策,为保障我国天然橡胶产业的绿色健康发展提供基础性科技支撑。[方法]依托海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站的长期定位实验平台,积累橡胶林生态系统水、土、气、生物等要素的长期定位实验数据,开展橡胶林生态系统水环境、土壤环境、大气环境、生物多样性等方面的研究,多方位评估种植橡胶林对热带地区生态环境的影响。[结果](1)橡胶林的土壤质量综合评价指标明显低于热带雨林,但与次生林差异不显著;与热带雨林相比,橡胶林土壤质量指数下降,但土壤pH值、总磷含量、纤维素分解作用和放线菌数量增加;与纯橡胶林相比,间作橡胶林改善了大部分土壤理化性质,有助于提升胶园土壤质量。(2)1990-2015年,气候变化对典型植胶流域(海南南渡江流域)径流变化的贡献率远高于土地利用变化(橡胶林面积扩张),贡献率分别为 97.57%和 2.43%。降水和气温作为最重要的气候因子,对径流变化的贡献率分别为 92.66%和 4.91%。(3)酸性岩石和土壤是造成海南岛西部植胶区地下水酸化、以及Mn和F-等超标的直接原因,而施用化肥和农药等人类活动会使NO3-和NO2-等浓度累积进而加剧地下水酸化。(4)地下水微生物群落组成和多样性研究表明橡胶林地下水古菌群落和细菌群落的α多样性显著低于热带雨林,而真菌群落α多样性则显著高于热带雨林。(5)基于遥感技术构建了海南岛生态环境质量综合评价模型,评估了海南岛植胶区生态环境质量等级为良好,揭示出 1990-2015 年海南岛植胶区生态环境质量变好,土壤湿度指数降低主要归因于降水量的下降,与土地利用类型相关性较低。[结论]土壤条件是橡胶园土壤质量变化的主导因素,地理位置、植被覆盖和气候变量通过影响土壤条件间接影响橡胶园土壤质量变化,采用橡胶园间作、绿肥覆盖、有机肥替代化肥等措施来改善土壤性质,进而提升橡胶园土壤和生态环境质量。
发布时间:2026-01-28
498. 大足不同密度桢楠次生林群落特征和土壤理化性质研究
摘要: 桢楠是我国珍稀渐危树种,国家二级保护植物,野生多散生于海拔 1500m 以下的亚热带常绿阔叶林中。而喀斯特生境岩石裸露、土壤浅薄贫瘠、岩溶干旱频发,理论上并不适合喜耐荫且喜酸性土壤的桢楠生长及幼苗更新。因此重庆市大足区和永川区喀斯特生境中的天然桢楠种群可能存在一定的更新困难。以重庆大足桢楠天然次生林为对象,采用典型样地法研究不同林分密度(、450、800、1200、1500、1800株/hm2)对林下物种多样性和土壤理化性质及林下物种多样性与土壤理化性质相关性的影响。结果表明:共发现高等植物168种,隶属75科140属。随林分密度的降低,灌木层多样性指数呈先增后减的单峰变化,在密度 1200 株/hm2 出现峰值,草本层多样性指数呈先增后减再增再减的双峰变化,在密度 1200 株/hm2 和 1500株/hm2出现峰值。同时发现光照为影响林下植物多样性的重要因素。林分密度对土壤全氮、全钾、速效钾、有机质影响显著,有机质、全氮、全钾、速效钾随林分密度降低呈先增后减的变化趋势。钾、氮、有机质与林下植被物种多样性关系最密切。结论:林分密度 1200 株/hm2 为重庆大足桢楠林最适密度,该密度能较好的提高林下物种多样性和土壤肥力。
发布时间:2026-01-28
499. 水分胁迫及复水对南亚热带白兰光合和叶绿素荧光特性的影响
摘要: [目的]探究水分胁迫以及复水处理对南亚热带常用绿化树种白兰叶片光合和叶绿素荧光特性的影响。[方法]采用12个隔离地下水的树池,每个树池种植一棵白兰(平均胸径 8 cm),按照随机区组试验设计,使用树下遮雨和人工浇水装置,共设置 4 种水分梯度处理,分别为过量水组(OW,田间持水量的125%)、对照组(CK,田间持水量的75%)、中度干旱组(MD,田间持水量的 50%)和重度干旱组(HD,田间持水量的25%),测定不同水分胁迫处理及复水时间下白兰叶片的瞬时光合、叶绿素荧光等动态变化,对比分析不同处理间的差异。[结果]1)水分亏缺显著影响白兰叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等光合指标,以及最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ФPS Ⅱ)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qp)等叶绿素荧光指标;而过量水灌溉对白兰叶片光合和荧光指标均没有显著影响;水分胁迫下OW和CK处理的Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、ETR和qp值均较大,具体表现为OW ≈ CK>MD>HD.2)随着水分胁迫进行,HD处理的水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)均表现出先下降再升高最后下降的趋势。3)复水 20 天后,MD和HD处理的叶片Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、ETR和qp均恢复,与CK和OW相比没有显著区别;但OW的Pn、Tr、Gs等光合指标均随复水时间呈现下降趋势,WUE和Ls均随复水时间呈现上升趋势。[结论]1)水分亏缺限制白兰光合,使叶片出现萎焉,影响白兰的生长,及时补水将使白兰恢复正常。2)过量水灌溉的白兰在恢复正常土壤含水量时会表现出类似于干旱胁迫的响应,出现光合指标下降,水利用效率上升,因此在养护管理过程中,及时疏通积水,将有助于避免应影响白兰的正常生长。
发布时间:2026-01-28
500. 铁刀木幼苗不同器官非结构性碳与氮磷含量对磷添加的响应
摘要: [目的]探究华南地区常见树种铁刀木(Senna siamea)幼苗的生长以及各器官的非结构性碳水化合物(NSC)、氮(N)、磷(P)含量对不同浓度的磷添加的响应,揭示铁刀木生长对土壤磷素变化的响应规律。[方法]以华南地区重要用材树种铁刀木幼苗为研究对象,设置对照(CK,不加磷)、低磷(LP,+50 kg hm-2 a-1)和高磷(HP,+100 kg hm-2 a-1)3种处理,探究不同水平磷添加对铁刀木幼苗的生长及各器官非结构性碳与氮磷含量的影响。[结果](1)高磷处理显著提高了铁刀木幼苗的苗高和地径的相对生长速率,低磷处理显著提高了地径的相对生长速率,同时显著增加了叶、枝、茎和整株的生物量。在任一磷浓度处理下,茎的生物量占比均最高;(2)随着磷浓度增加,叶和枝的NSC及其组分含量呈现先增后减的趋势,茎和粗根呈逐渐升高的趋势。叶的可溶性糖占比最大,淀粉和NSC在粗根中占比最大。低磷处理增加了叶和枝的NSC及其组分含量的占比,两种磷添加降低了粗根和细根的NSC及其组分含量占比;(3)随着磷浓度增加,各器官的氮磷含量呈先增后减的趋势(细根除外),N/P呈下降趋势(粗根除外),叶片的氮磷含量最高,氮磷含量在各器官的占比上均表现为叶>枝>茎>粗根>细根;(4)叶、枝和细根的生物量均与对应器官的NSC及其组分含量呈显著正相关,叶、枝、茎的NSC及其组分含量(茎的淀粉除外)分别与对应的氮、磷含量存在显著正相关。[结论]一定浓度的磷添加更有利于铁刀木幼苗的生长,铁刀木通过调节NSC和氮磷含量在各器官中的分配比例,达到最优资源配置,以适应土壤养分的变化。
发布时间:2026-01-28
501. 模拟氮沉降对峨眉含笑次生林碳氮磷计量特征的影响
摘要: 人类活动引起的 N 沉降持续增加对植物、凋落物和土壤的化学计量特征响应机理尚不清楚。剖析以植物-凋落物-土壤三者耦合系统的 C:N:P 化学计量特征对外源 N 添加的响应,能更好地理解植物养分限制条件和生态系统养分循环情况。因此,本研究以都江堰灵岩山峨眉含笑(Michelia wilsonii)次生林为研究对象,2015 年布设 N 添加试验,设置对照(CK,0 kg·N·hm-2·a-1)、低氮添加(LN,20kg·N·hm-2·a-1)和高氮添加(HN,40 kg·N·hm-2·a-1)三个处理。2023 年采集不同季节植物绿叶、凋落叶、粗根、细根和不同土层土壤样品,测定其 C、N 和 P 浓度,和微生物生物量碳、氮浓度(MBC、MBN),探讨长期 N 添加对峨眉含笑植物-凋落物-土壤化学计量特征的影响。研究结果如下:N 添加和季节变化显著改变了峨眉含笑叶片和根的 N、P 浓度,但对 C 浓度影响较小。含笑绿叶 N、P浓度分别为 19.26 g·kg-1 和 1.07 g·kg-1,大部分季节二者均随 N 添加的增加呈先下降后上升趋势。细根 N 和 P 浓度显著高于粗根,N 添加显著增加了细根和粗根 N、P 浓度。N 添加显著增加凋落叶 N浓度,但不同季节对 P浓度影响不一致。N 添加显著改变了土壤碳和养分、MBC 和 MBN 浓度,不同土层间差异显著,且 N 添加并未改变土层间的相对大小。在 L1(0~10 cm)土层,N 添加显著降低了 4月土壤 C、N,增加了 8 月和 12 月土壤 C、N、P,不同土层基本保持一致趋势。N 添加显著降低了 8 月和 12 月 MBC 和 MBN.N 添加进一步影响了峨眉含笑各器官及土壤化学计量比。LN 处理显著增加、但 HN 处理显著降低了含笑绿叶 C:N、C:P、N:P 比,N 添加改变了绿叶化学计量比的季节动态。不同季节间,8 月凋落叶 C:N、C:P 比最低。8 月和 12 月 N 添加显著了增加凋落叶 C:P、N:P 比,而 4 月 N 添加显著降低了二者。N 添加显著降低了细根和粗根的 C:N 比和粗根的 N:P 比。N 添加在 4 月 L1 土层显著降低土壤N:P 和 C:P 比,但在 8 月和 12 月则表现为显著增加,不同土层土壤化学计量比对LN 添加响应存在差异。4 月和 8 月 LN 处理显著降低 MBC:MBN 比,在 12 月则显著增加 MBC:MBN 比,整体 MBC:MBN 的变化范围为 4.52~11.37.相关分析显示,植物不同器官 C、N、P 计量特征间相关性较弱,土壤、微生物生物量计量特征对植物影响较小,且 N 添加改变了植物-凋落物-土壤化学计量特征间相关性。相比于其他土壤计量特征,MBC、MBN 和 SOC、土壤 TN 是植物化学计量特征影响最大的因素。N 添加改变了植物、凋落物计量特征的主要解释变量和解释度:CK 处理下,峨眉含笑解释度最大的土壤指标分别是土壤 TP、MBC:MBN,N 添加处理下为土壤 TN 和 MBC:MBN;N 添加降低了 MBC:MBN 的解释度。
发布时间:2026-01-28
502. 热带次生林不同功能型幼苗根系形态特征对降雨季节分配改变的响应
摘要: [目的]根据对全球降雨格局的预测,降雨的季节分配和强度已发生明显变化。本研究为探讨降雨季节分配对热带次生林幼苗生长及根系形态的影响。[方法]于广东省茂名市电白区的热带次生林开展短期人工模拟降雨实验,设置雨季推迟(DW)、雨季增雨(WW)和对照(CT,正常自然降雨)3 种处理,探究2种固氮树种幼苗铁刀木(Cassia siamea)、大叶相思(Acacia auriculiformis)和3 种非固氮树种香樟(Cinnamomum camphora)、红车(Syzygium hancei)、蒲桃(Syzygium jambos)不同功能型树种幼苗细根形态特征对降雨季节分配改变的响应。[结果]雨季增雨显著增加了 5种幼苗细根的根长、根表面积、根体积、根生物量及比根长;显著降低香樟细根的根长和比根长,同时降低香樟粗根的比根长;显著增加红车粗根根长、根表面积、根体积和生物量,显著增加大叶相思粗根体积和根平均直径;雨季增雨处理显著增加了两种固氮树种铁刀木和大叶相思细根根长、根表面积、根体积和生物量,也显著增加了铁刀木细根的平均直径;雨季增雨处理显著增加红车细根根长、蒲桃粗根体积、香樟和红车的细根生物量;雨季推迟对幼苗根系的影响较小,仅显著降低香樟幼苗根长、大叶相思粗根表面积、蒲桃的粗根和香樟细根的比根长,仅显著增加红车的粗根体积和平均直径、铁刀木的粗根体积和蒲桃粗根平均直径;固氮树种在雨季推迟以及雨季增雨情况下,根系生物量、根体积等指标高于自然降雨。[结论]热带次生林 5种幼苗根系对干旱(雨季延迟)具有一定的忍受性,细根对雨季增雨的响应更加敏感,雨季增雨对固氮树种细根形态特征的改变比非固氮树种更大,固氮树种对于异常降雨适应性更强;热带次生林林下幼苗根系形态能够较好地适应降雨季节分配的改变,进而维持群落的更新及稳定性。
发布时间:2026-01-28
503. 柳杉人工林伐桩分解对土壤生化特性的影响
摘要: [目的]明确柳杉人工林采伐更新过程中伐桩分解对土壤生化特性的影响。[方法]以四川亚热带地区柳杉人工林为研究对象,分析不同腐烂等级伐桩的分解对邻近土壤养分、微生物生物量和胞外酶活性在夏季和冬季的作用规律,探讨伐桩在人工林采伐更新中的生态功能。[结果]腐烂等级、采样时间及其交互作用均显著影响了伐桩邻近土壤的生化特性。0-20 cm土层的可溶性养分含量、微生物生物量以及胞外酶活性普遍高于 20-40 cm 土层,且夏季高于冬季。随着伐桩腐烂等级的增加,土壤可溶性碳含量先减小后增加;土壤可溶性氮含量逐渐减小。土壤铵态氮和硝态氮含量逐渐减小。土壤微生物生物量碳氮均先减小后增加。土壤胞外酶活性酸性磷酸酶、纤维二糖水解酶和多酚氧化酶活性先减小后增加;β-葡萄糖苷酶、Β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和过氧化物酶活性减小。[结论]四川亚热带地区柳杉人工林伐桩分解显著影响了邻近土壤生化特性,其效应的大小取决于腐烂等级和采样时间,这些发现强调了伐桩在人工林采伐更新中的重要生态功能。
发布时间:2026-01-28
504. 陕西秦岭退化林修复目标林分
摘要: [目的]由于过度采伐,外来物种引种、火灾、雪灾和风灾等自然因素、人为因素及二者的不利影响,全球森林面积锐少,退化现象严重。森林退化导致林分生产力下降,生物多样性减少,森林生态系统服务功能失调,严重制约了社会和经济可持续发展,由于森林退化原因的复杂性、退化类型和经营目的的多样,目前关于退化林的认识不统一,修复成功无统一衡量标准,限制了退化林修复工作的快速推进。旨为给退化林修复成功提供参照,构建一个科学合理的森林健康评价体系。[方法]陕西秦岭林区尚存在一定的干扰程度较轻的天然林,本研究以此为研究对象,基于Vigour-Organization-Resilience(VOR)模型,以森林健康为目标层,遵循科学性与可获取性相结合的原则,使用活力(V)、组织力(O)和恢复力(R)三个指标作为准则层,选定蓄积量、郁闭度、森林密度、林龄、树种丰富度、灌木及草本丰富度及盖度 10 个指标为指标层,构建森林健康评价指标体系,采用层次分析法确定评价指标权重和综合得分值,对选定林分进行评价。[结果]所选林分单位面积蓄积量在 137.98-583.46 m3·hm-2 间,高于陕西省单位面积森林平均蓄积量53.97 m3·hm-2,并且高于全国森林平均单位蓄积量 86.22 m3·ha-2,林分郁闭度在0.6-0.85 间,林分密度在700-1667 株·hm-2;除油松锐齿栎天然混交林外,其余7个林分均为幼、中龄林;7 个林分树种丰富度在3-14种间,林下植被种类丰富、灌、草盖度较高;除红桦天然林和油松锐齿栎天然混交林外,其余林分均有一定的更新能力。巴山冷杉天然林、巴山冷杉铁杉杂木天然混交林、铁杉天然林、锐齿栎天然林以及油松锐齿栎天然混交林健康等级为良,其余林分健康等级为中。[结论]尽管退化林蓄积量较高,显示出修复潜力,但质量多集中在中等至良好水平,需要通过抚育管理等措施提升森林质量。此外,研究提供了评估退化森林健康的结构化框架,并提出了清除地被物、扰动枯枝落叶层、精细抚育促使珍贵用材树种特用经济树种和药用植物种群扩增等管理建议,促进退化森林向正向演替方向发展。除油松锐齿栎天然混交林为过熟林外,其余林分均可作为陕西秦岭退化林修复的参照林分,可以为退化林的修复提供科学依据和具体指导,促进秦岭林区森林生态系统的健康和可持续发展。
发布时间:2026-01-28
505. 高山林线交错带混合凋落物分解的腐殖化特征
摘要: [目的]全球变化引起山地生态系统植物组成的改变,进一步影响其生态系统特性和过程。地上凋落叶的分解和腐殖化过程是生态系统碳循环的重要环节,但关于高寒地区的这类研究还相对不足。为此,我们进行了 1279 天的凋落袋野外分解试验并观察其分解和腐殖化动态,以期进一步理解气候变化情景下森林生态系统的物质循环。[方法]样地位于青藏高原东缘米亚罗自然保护区的高山森林生态系统定位站(31°51′428″ N,102°41′230″ E)。我们在两种植被类型(针叶林,海拔 3900 m;高山灌丛,海拔4000米)建立坡度坡向一致的各5个样方(5×5 m)。以样方内9种优势物种的新鲜凋落叶为分解材料,采用凋落袋分解法来模拟混合凋落物的自然分解过程。共得到 650个凋落物袋(650=13 种凋落物混合处理×5 次采样×2 植被类型×5 样方),并将样品与土壤表面现有凋落物层齐平放置于样方,各凋落物袋间距至少 5 厘米,并持续监测试验期内的凋落袋内温度。随后根据当地物候变化区分生长季和非生长季进行 5次采样。采样后将凋落袋带回并根据相关方法测定相应指标(质量损失;总腐殖质、胡敏酸、富里酸、Δlo gK和E4/E6;碳组分以及养分元素等)。[结果]总的来看,分解 1279天后各混合凋落叶质量损失约 60%-70%。分解时期内各凋落物混合处理的腐殖化程度和光学特性呈先下降,后升高,再下降的趋势,且受分解时间和植被类型的显著调控。ΔlogK和E4/E6指数的混合效应相反,前者更多的表现出拮抗作用,后者则体现为协同效应,这表明植物功能类型的混合可能对不同化学结构的腐殖质组分产生差异化的影响。此外,腐殖化程度与结构在分解过程中被环境因子和初始凋落物质量共同驱动。多种环境因子(温度、含水量和冻融循环)的共同作用导致不同植被类型间腐殖化的差异,其中含水量始终促进腐殖化过程,而温度和冻融循环则对其产生抑制作用。凋落物初始质量因子在更长的时间尺度上调控凋落物腐殖化过程,但不同分解阶段各因素的影响大小和方向不同。[结论]高寒林线交错带混合凋落物腐殖化过程受植物功能类型差异(凋落物质量)和植被类型(环境)的共同调控,研究其动态和驱动因素有助于理解气候变化情景下陆地生态系统的物质循环。
发布时间:2026-01-28
506. 川北低山区柏木人工林三种改造模式对土壤线虫群落的影响
摘要: [目的]柏木是我国重要的生态防护和战略储备树种,广泛分布于四川低山丘陵地带,具有重要的生态价值和经济价值。目前,由于柏木人工林长期以纯林的方式营建,加之缺乏科学、有效的林分经营管理措施,造成了林分质量下降、林地生产率低、生态系统服务功能单一等问题。因此,对低效、生长状况不佳的柏木人工林进行合理的经营管理显得尤为重要。土壤线虫作为数量最多的土壤动物,常用作土壤健康的指示生物,其群落组成和结构可以指示生态系统的稳定性。鉴于此,研究柏木人工林三种改造模式对土壤线虫群落的影响,为探究有效的人工林经营模式提供参考,对精准提升柏木人工林质量、进一步筑牢长江上游生态屏障具有重要意义。[方法]本研究以川北低山区柏木人工纯林为研究对象,于2021年设置 3种改造模式,A:抚育择伐+补植银杏、三角槭;B:抚育择伐+补植银杏、三角槭、栾树;C:抚育择伐+补植银杏;并以未改造的柏木纯林为对照(CK)。于 2023 年采集土壤样品并调查林下植物多样性,采用改进的Bearmann湿漏斗法提取土壤线虫并通过形态学鉴定。利用Pearson相关性分析、冗余分析、结构方程模型等方法分析土壤线虫群落结构和功能对三种改造模式初期的响应。[结果]本研究共提取土壤线虫 31164条,隶属于 52科105属,平均个体密度 551.3条/100干土。研究结果表明,三种改造模式均提高了林下灌草层的多样性以及土壤含水量和全氮含量,但仅模式B显著提高了土壤有机质含量。对土壤线虫群落的研究发现,三种改造均显著提高了土壤线虫密度、杂食/捕食性线虫相对丰度、c-p 5 类群数量和c-p 4 类群相对丰度。驱动土壤线虫群落组成和功能性结构变化的关键因素是林下植被多样性、土壤含水量、全氮和全磷含量。[结论]三种改造模式均能提高林下植物多样性和土壤含水量,改良土壤养分供给,改善土壤微环境。其中,模式B对土壤线虫多样性的提高最明显,对土壤食物网成熟度、稳定性、养分富集和结构化程度的改善效果最好。对柏木人工林进行改造后,可以通过改变林下植被多样性、土壤含水量、全氮和全磷含量等因素,进而影响土壤线虫群落。研究结果为川北低山区柏木人工林的结构调控和功能提升提供了理论依据,同时对该地区人工林改造效果的评估具有一定参考意义。
发布时间:2026-01-28
507. Ca2+添加对林地蚯蚓发育与凋落物分解的影响
摘要: [目的]凋落物作为森林土壤有机碳的主要贡献者,其分解是林地自我培肥地力主要方式,有利于林分天然更新和林木生长。蚯蚓是土壤动物中生物量占比最大的无脊椎动物,也是森林土壤中具有较高丰度、存活率和繁殖力的功能类群之一。钙(Ca)是调节动物能量代谢和妊娠的关键元素,在土壤和植物中的浓度和分布对蚯蚓的个体发育具有重要作用。通过探究添加不同浓度的 Ca2+作用下蚯蚓对凋落物分解的影响,量化Ca2+对蚯蚓生长的影响,同时明确影响蚯蚓分解凋落物的Ca2+浓度阈值。[方法]本研究选取秦岭林区锐齿槲栎林(Quercus aliena var.Acutessera)、油松林(Pinus tabuliformis)、松林混交林3种典型林分,通过室内微宇宙试验,向 3种森林土壤和凋落物中接种赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)。本试验所用容器为直径12 cm、高10 cm、底部有透水孔的圆柱形塑料盆。根据林地土壤容重、凋落物现存量以及林分中半分解和未分解凋落物的比例和微宇宙面积计算容器中所需加入的土壤与凋落物质量建立微宇宙试验。设置4个Ca2+添加浓度:0.00 g·kg-1(对照)、1.00 g·kg-1、1.25 g·kg-1和1.50 g·kg-1,分析不同处理下蚯蚓对凋落物的摄食率、蚯蚓生物量以及性成熟比例的差异。[结果](1)与对照相比,添加Ca2+后蚯蚓的凋落物摄食率、生物量增加率和性成熟比例均提高,分别为3.2%~8.9%,3.6%~16.4%,1 1.1%~33.3%。(2)蚯蚓的凋落物摄食率表现为锐齿槲栎>松栎混交林>油松。蚯蚓更喜食 C:N 较低且次生化合物浓度低的凋落物。(3)锐齿槲栎林中Ca2+添加浓度为1.00 g·kg-1、油松林中为1.25 g·kg-1、松栎混交林中为 1.50 g·kg-1 时,蚯蚓的凋落物摄食率、性成熟比例最大;向 3 种凋落物中添加Ca2+浓度为1.50 g·kg-1,蚯蚓的生物量最大。(4)锐齿槲栎林中蚯蚓的环带增加率在添加浓度 1.00 g·kg-1时达到最大值40%,与对照相比提高了11.1%。油松林中蚯蚓的环带增加率在添加浓度 1.25 g·kg-1 处理下最大为 40%,与对照(32%)相比提高了25.0%。松栎混交林中蚯蚓的环带增加率随Ca2+浓度增加而不断提高,在添加浓度1.50 g·kg-1处理下达到最大值 32%,与对照(24%)相比提高了 33.3%。[结论]在森林管理中可向凋落物中添加适量Ca2+,以促进蚯蚓的生长、繁殖,从而加快凋落物分解,提高森林生产力。
发布时间:2026-01-28
508. 铅胁迫下桤木幼树生长与抗性生理的变化及铅富集转移特性
摘要: [目的]研究铅(Pb)胁迫下桤木幼树生长与抗性生理的变化以及对铅的富集与转移特性,来评估桤木是否具有修复铅污染土壤的潜力。[方法]以 1年生桤木幼树为实验材料,在不同铅浓度(0、50、100、200 和 400 mg/kg)的土壤中进行为期6个月的盆栽实验。测定不同处理下桤木幼树的株高、基径、生物量、叶片过氧化标记物含量、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性以及各器官(吸收根、运输根、主干、枝、叶)中氮(N)、磷(P)、钾(K)、铅含量,计算各器官的铅富集系数和不同处理下的铅转运系数。[结果]①随着铅浓度增加,植物的总生物量呈下降趋势,铅浓度小于 50 mg/kg 时,对桤木幼树的株高和基径有促进作用,当铅浓度大于 200 mg/kg时,桤木幼树的株高、基径和总生物量均受到显著抑制。②随着铅浓度增加,SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和 CAT(过氧化氢酶)的活性呈先升高后降低的趋势,H2O2(过氧化氢)和 MDA(丙二醛)的含量显著增加,Pro(脯氨酸)、SS(可溶性糖)和 S P(可溶性蛋白质)的含量呈先升高后降低的趋势。铅浓度高于50 mg/kg时,抗氧化酶(SOD、POD 和CAT)的活性显著上升;铅浓度低于 50 mg/kg时,对渗透调节含量(Pro、SS 和 SP)没有显著影响。③随着铅浓度增加,桤木幼树运输根中的氮含量显著增加;叶片中的磷、钾含量和吸收根中的磷含量显著减少,而树枝和树干中的养分含量没有显著变化。④随着铅浓度增加,桤木幼树各器官中的铅含量显著上升,上升幅度为吸收根>运输根>主干>叶>枝。桤木幼树的转移系数(TF)随着铅浓度增加而显著下降,桤木幼树根部的铅含量和生物富集系数(BCF)明显高于其他器官。[结论]桤木不属于铅富集植物,对铅的转运能力也不突出,但低浓度铅胁迫会促进桤木的生长发育。由于桤木分布广泛、生长迅速,因此可将其作为低浓度铅污染地区的造林树种。
发布时间:2026-01-28
509. 光叶苕子覆盖下柑橘园土壤碳积累机制
摘要: [目的]明确不同状态(生长和自然腐解)的绿肥覆盖下果树根际和非根际土壤有机碳(SOC)组分的变化及主要影响因素,为更好地理解生草覆盖提高果园碳储量的内在机制。[方法]以光叶苕子(Vicia villosa var.glabresens)覆盖的柑橘园为研究对象,清耕处理为对照,在苕子生长和自然腐解时期探索柑橘根际和非根际土颗粒有机碳(POC),含游离态(fPOC)和闭蓄态颗粒有机碳 oPOC),及矿物结合有机碳(MAOC)的分布,并分析植物特征(柑橘根养分、苕子地上/地下碳氮磷输入量)和土壤因子(氮组分(fPOM-N、oPOM-N和MAOM-N)、黏粒及胞外酶活性等)与SOC组分变化的关系。[结果]与清耕对比,在苕子生长和腐解时期,覆盖均显著(P<0.05)增加了根际(34.13%、56.01%)和非根际土的oPOC含量(33.02%和 64.23%);均显著(P<0.05)降低根际(-12.56%、-19.72%)和非根际土的MAOC含量(-13.10%、-20.67%)。fPOC 含量在苕子生长时期的非根际土显著增加(78.77%,P<0.05),根际土降低(-8.4 8%,P<0.05),在苕子腐解时期相反,非根际土降低(-18.66%,P<0.05),根际土增加(18.62%,P<0.05)。冗余分析确定,苕子覆盖下的柑橘园苕子根的碳和氮的输入量、oPOM-N、全氮以及黏粒含量与fPOC和oPOC成显著正相关,MAOM-N与MAOC成显著正相关。方差分解确定苕子覆盖提高了植物与土壤因子对SOC组分的共同作用(从 18.3%增加到 33.9%),其中,MAOM-N是降低MAOC含量的主要因素,oPOM-N、苕子根的碳和氮的输入量以及黏粒含量是促进 fPOC和oPOC积累的主要因素。[结论]光叶苕子覆盖通过其根系的碳氮输入及改变MAON-N、黏粒含量,引起SOC组分的“此消彼长”,主要表现为促进POC的积累和MAOC的周转,由于POC的积累远高于MAOC损失,最终实现SOC的净增加,是提高果园土壤碳潜力的重要方式之一。
发布时间:2026-01-28
510. 杉木衰老枝叶宿存特征研究
摘要: ##[目的]为探究杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)枝叶宿存过程中的生理生态学响应机制,揭示杉木枝叶宿存特征形成机制。[方法]采用野外定位和人工模拟研究相结合的方法,以不同造林密度(900、1665、2505、3330、6660株·hm-2)的杉木幼龄林为研究对象,定位观测不同密度条件下杉木自然分化过程中枝叶宿存特征的差异;同时,通过自然条件(2505株·hm-2密度 4年生杉木林)和人工模拟(1 年生幼苗)枝叶枯死过程中杉木形态学和生理学响应研究,探讨杉木枝叶枯死宿存过程中形态学和生理学过程的响应机制。[结果]不同密度杉木人工林枝叶宿存量存在显著差异。不同密度杉木林枝叶宿存量表现为6660株·hm-2 密度林分>3330株·hm-2 密度林分>2505株·hm-2密度林分>1665株·hm-2 密度林分>900株·hm-2密度林分,其中 6660株·hm-2密度林分枝叶宿存量是900株·hm-2密度林分的12.94 倍。随林分密度增,杉木枝叶宿存量呈显著增加趋势,不同密度林分光环境差异是导致杉木枝叶宿存量差异的主要原因;不同密度杉木林表现出明显不同的枝叶宿存规律。不同密度杉木林进入郁闭的时间存在差异,低密度(900株·hm-2)林分4年生时进入郁闭阶段,下层枝叶迅速枯死宿存,枝叶宿存量 760.28±48.89 kg·h m-2,其它高密度林分3年生时就进入郁闭阶段。杉木枝叶宿存长度和宿存高度与林分光量子通量密度、光照度和冠层天空开度呈极显著负相关,与叶面积指数呈极显著正相关,杉木枝叶枯死宿存特性受林分所处环境条件的明显影响;对同一林分密度(2505株·hm-2)4年生林分的定位研究发现,在自然状态杉木叶片枯死过程中,叶片形态特征发生明显变化,叶长和叶面积表现为宿存叶>3年生叶>2 年生叶>当年生叶,叶比叶面积表现为宿存叶>当年生叶>2 年生叶>3 年生叶。3 年生前随叶片年龄增加,杉木叶片厚度、角质层厚度和表皮厚度增加,叶绿体减少,木质化程度加强。3 年生后杉木叶片叶肉细胞结构完整性破坏,栅栏组织和海绵组织逐渐降解,叶片开始枯死;黑暗诱导模拟杉木叶枯死过程的研究发现,杉木叶片枯死过程中引起了叶片形态和生理生化过程的明显响应。随黑暗诱导时间的延长,叶长、叶宽和叶面积呈降低趋势,叶片生物量降低,比叶面积增大,叶片光合作用降低,叶绿素荧光活性、光合色素、光能利用效率和净光合速率下降,光补偿点增加,叶片活性氧自由基平衡被破坏,细胞膜透性增大,活性氧 H2O2、膜脂过氧化产物MDA和电导率增加,诱发叶片抗氧化酶SOD、POD和CAT活性提高。在叶片枯死过程中其非结构性碳被消耗,导致叶片因碳饥饿和抗氧化酶系统崩溃而枯死宿存。
发布时间:2026-01-28
511. 基于改进CASA模型的北京市植被NPP时空动态及影响因子研究
摘要: [目的]探究北京市气候和植被类型等因子对植被净初级生产(NPP)的影响,对于明晰大城市植被对气候变化和人类活动的响应,以及城市园林绿化树种的选择和城市生态系统的可持续发展具有重要的参考价值。[方法]基于引入优势树种参数的CASA模型模拟了北京市 2004、2009、2014和2019年植被 NPP,量化了其时空分布格局、变化趋势和空间变异性,并分析了研究期间气候因素和社会因素与植被NPP 的相关关系。[结果]本研究使用引入优势树种参数的CASA模型进行NPP模拟,所得结果与未引入优势树种参数相比更贴近其他产品和前人研究结果,具有较好的NPP估算准确性。2004-2019年研究区植被 NPP 年均值(以 C 计)介于 280.73~360.89 g/m2 之间,平均值 321.63 g/m2,年均增速 5.34 g/m2.植被 NPP 年均值呈现出西高东低、北高南低的格局,NPP 年均值主要集中在 200~400 g/m2,占研究区总面积的71.26%,各普通植被类型 NPP 年均值的大小为:森林(356.60 g/m2)>草地(327.42 g/m2)>灌木(322.57 g/m2)>耕地(318.22 g/m2)>建设用地(242.06 g/m2)>荒地(149.67 g/m2)>水域(117.96 g/m2),各优势树种植被类型NPP年均值的大小为:桦木(454.28 g/m2)>柞树(432.19 g/m2)>山杨(431.50 g/m2)>阔叶树(363.69 g/m2)>刺槐(348.90 g/m2)>落叶松(340.79 g/m2)>杨树(323.41 g/m2)>油松(298.00 g/m2)>侧柏(286.76 g/m2)。研究区植被 NPP 各变异程度面积比例大小顺序:稳定性较好(63.51%)>稳定性一般(30.78%)>稳定性较差(5.71%),稳定性在空间上呈现由城区向郊区逐渐增加的趋势。研究期内植被 NPP与降水、辐射、气温总体都呈正相关关系,偏相关系数波动较大,三种因子对植被NPP变化都具有显著影响。[结论]研究期内北京市植被 NPP 呈现出波动上升的趋势,空间分布异质性明显,整体波动性较小。降水、辐射、气温均会影响植被NPP变化,其中降水对北京市植被NPP影响最大,辐射对北京市植被NPP影响最显著。
发布时间:2026-01-28
512. 华南沿海热带森林植物对长期氮磷添加的响应与适应
摘要: ##[目的]氮和磷是植物代谢的基本元素。全球热带森林生态系统较高生产力与其土壤磷有效性较低的关系是生态学领域研究的重要课题。本文旨在探讨热带森林植物叶片对土壤低磷环境的生理生态适应机制,及叶片不同功能性磷组分的转化规律及生理机制,试图阐明热带森林植物维持较高光合作用能力及生产力的潜在生理机制。[方法]本文基于中国科学院小良热带海岸带生态系统定位研究站长期运行的氮磷添加野外控制实验平台,采取随机区组设计,共设置 4种处理:对照(CK),加氮(+N),加磷(+P),加氮磷(+NP)。本文测定了5种热带森林木本植物叶片的氮磷养分含量、光合速率、光合氮&磷利用效率、比叶面积,同时通过连续化学提取的方法区分了叶片4种磷组分(结构性磷、代谢性磷、核酸磷和残余态磷),并探讨这些指标的相互关系,试图解析热带森林植物生长的养分限制状况及对低磷土壤的适应机制。[结果]氮添加对叶片的氮含量影响较小,而磷添加均显著增加了叶片的磷含量,叶片氮磷比大于 16;且成熟叶片和茎比幼嫩叶片对土壤养分有效性改变的响应更敏感;该热带森林植物受到强烈的磷限制,磷添加显著降低了光合磷利用效率(PPUE)和比叶面积(LMA)。但是,磷添加促进了5种木本植物叶片代谢磷、结构磷及核酸磷含量,但促进的幅度因物种而异。因而,叶片可通过定量化重分配不同的功能性磷组分来适应土壤的低磷环境,进而维持较高的光合作用能力。[结论]热带森林植物的生长受到较强的磷限制,且不同组织对土壤低磷环境的响应存在差异;在磷短缺时,大部分的木本植物叶片能够通过调整内部不同功能性磷组分的转化来适应低磷环境,并维持较高的光合作用及生产力,这是热带森林植物适应低磷土壤环境的一种潜在的重要生理策略。但这一结论仍需要从更多的物种数和更大的尺度上的进一步深入探究。
发布时间:2026-01-28
513. 酸沉降与气象因子共同驱动酸雨地区NDVI的变化
摘要: [目的]明确酸沉降和气象因素对陕西省、重庆市、福建省和广东省植被NDVI演变的相对贡献,探究导致四个酸雨区植被覆盖变化的影响机制。[方法]采用随机森林算法(RF)和时空地理加权回归模型(GTWR)对2001-2021 年间酸沉降和气象因素的相对贡献进行量化分析,并应用地理探测器验证多因素的共同驱动作用。[结果]气温(TEMP)、SO42-、NH4+和降水(PREP)是酸雨区植被覆盖变化的主要驱动力,贡献率分别为14.33%、12.72%、10.13%和9.72%,对NDVI的影响展现出显著的时空异质性。SO42-对植被生长的负效应和NH4+对植被生长的正效应因时间和地理位置的变化而表现出复杂的动态,SO42-、NH4+与气温(T EMP)、降水(PREP)之间的交互作用对NDVI的影响大于单一因素的影响。[结论]酸沉降与气象因素在影响植物生长方面具有显著的交互作用,研究结果为决策者确定减轻酸雨对植被影响的进一步措施提供了依据。
发布时间:2026-01-28
514. 1980s以来中国酸雨区马尾松的生长抑制与恢复
摘要: 近几十年来中国南方森林生态系统饱受酸雨危害,尽管近年来一直努力减轻酸雨的影响,但我们对酸雨区不同林龄树木生长和生理生化应对酸雨的长期响应仍缺乏了解。本研究利用树轮断面积增长量(B AI)和稳定碳氧氮同位素研究中国酸雨区不同林龄马尾松的生长抑制与恢复。结果表明(1)1983-2010年马尾松处于生长抑制期,BAI较1983年之前均显著下降,老树受到的抑制更大。2011-2020年马尾松处于生长恢复期,BAI均显著增加,幼树的恢复更快。(2)生长抑制期马尾松iWUE均显著上升,δ15N基本保持不变,马尾松老树处于ca/ci恒定模式,幼树ci恒定模式。在酸雨和CO2升高的影响下马尾松气孔逐渐关闭,光合速率下降,森林生态系统氮循环更开放。生长恢复期马尾松iWUE和δ15N均显著下降,森林生态系统氮循环更封闭。(3)结构方程模型表明SO42-、NO3-和降水量是影响马尾松幼树和老树生长的影响因素,其中SO42-是主要驱动因素。长时间酸雨下不同林龄马尾松均出现生长抑制,同时iWUE可以反映树木BAI,但应该考虑林龄。随着中国酸性气体的减排和酸雨的减弱,亚热带马尾松林正在以超乎想象的速度恢复。未来应该继续对酸雨进行长期大规模的检测和模型评估,以评估森林生态系统的生态恢复和固碳潜力。
发布时间:2026-01-28
515. 松材线虫病疫木采伐地不同土壤管理措施的水肥流失阻控效果
摘要: [目的]从松材线虫灾毁迹地的保水保肥角度出发,探索灾毁迹地地表快速覆盖和有效控制坡面水肥流失的技术措施。[方法]运用简易径流小区定位观测的方法,分析比较生物降解膜覆盖、防草布覆盖和施用PAM等土壤管理对松材线虫灾毁迹地的径流、泥沙及养分流失量的阻控效果。[结果]生物膜 9 5%处理因大面积覆盖,造成大量径流量,但其泥沙流失的阻控效果最佳,且因“肥水隔离”,其径流与泥沙中的养分流失量均远低于其他措施。生物膜67%处理则因汇流与地表裸露交替,泥沙及养分流失量显著高于其他处理。防草布与PAM处理的水土与养分流失阻控效果在处理后 3 个月与 6 个月时均较佳,二者的水肥流失量均显著低于对照,且PAM处理效果更优,其中,95%PAM处理在处理后 3 个月与 6 个月的径流和泥沙流失量分别比对照降低 52.1%、75.6%和71.7%、73.0%。但PAM处理对不同养分的阻控效果呈现一定差异性,其对N和K流失的阻控效果较优,而对泥沙流失中P养分的阻控效果却不佳。此外,随时间延长,PAM的水肥流失阻控效果在处理 9个月后显著降低,而防草布处理的水土流失阻控及全量、速效养分的流失阻控效果仍优于其他处理,且阻控效果 95%>67%。结合杉木新造林地养分含量比较可见,生物膜、防草布及PAM处理的全N、全P及全K含量均高于对照。其中,生物膜 67%处理不同土层的土壤全P与速效P总体上显著高于其他处理,PAM与防草布处理则对N和K的全量与速效养分有较好的保持作用。新造林杉木幼树的生长也表现为不同措施均促进了杉木树高的生长,其中防草布与 PAM 处理的效果更优。[结论]在松材线虫灾毁迹地,可采用 95%PAM处理使裸露地表的水土流失得到快速有效控制,对于立地条件要求较高的林地可采取 95%PAM 处理与 67%防草布处理结合使用的方式,在节约成本的同时达到最优效果。
发布时间:2026-01-28
516. 亚热带森林倒木分解对不同形态氮添加的响应
摘要: [目的]倒木分解在生态系统土壤肥力和养分循环中发挥着重要作用,但不同形式的氮如何影响这些生物地球化学过程仍不清楚。氮沉积对倒木分解的影响已被广泛研究,但分解过程和生物驱动因素对不同形式氮的响应却很少研究。[方法]本研究在中国亚热带森林中进行了为期两年的田间不同形态氮施肥试验。选择尿素作为有机氮(ON),选择硝酸铵作为无机氮(IN)。将六种不同比例(对照,0:10,3:7,5:5,7:3,10:0)的IN:ON以相等的N量均匀地添加到所研究的倒木上。[结果]我们发现,N添加的两种形式,即ON和IN,都加速了四个研究物种的倒木分解速率,并且这种增加的幅度是特定物种的。施用ON和IN的混合对倒木分解速率的响应最高,分别是对照的 1.73 倍和 1.48 倍,并且对不同物种单独添加IN 的响应最高。ON+IN 处理使分解倒木的动物群和微生物群落丰度最高。[结论]总之,我们的研究结果表明,不同形式的人为氮添加可以通过改变倒木分解过程中的微生物和动物群落来促进倒木分解。我们的研究结果表明,未来的研究在估计外源氮沉积对木质物质养分循环和陆地生态系统碳循环的影响时,需要考虑氮的形式和成分。
发布时间:2026-01-28
517. 杉木人工林土壤碳含量与细根分布相关性研究
摘要: ##[研究目的]根系生态过程是森林生态系统能量流动和物质循环的关键环节,对碳和养分循环发挥重要作用。细根的分布和生长不仅与土壤资源的有效性密切相关,并且能反过来影响土壤营养元素的含量。因此研究土壤的C含量与细根分布的相关性对了解植物与土壤的动态关系具有重要的意义。 [方法]本研究以江西省泰和县千烟洲红壤丘陵综合开发试验站 1983 年种植的杉木人工林为研究对象,采用 20cm×20cm土块法对杉木人工林 0-10、10-20 和 20-40cm的根系生物量进行调查,并利用Fitter 的根系序列位置命名方法对细根进行分级,同时分析土壤 C、N 含量。研究了杉木人工林非木质化短命根(1-3 级,简称短命根)、木质化长命根(4,5级,简称长命根)、灌草根以及死根的细根生物量密度(FRMD)、细根生物量碳密度(FRCD)的分布及其与土壤碳含量的关系。 [结果](1)不同取样点以及土层的土壤C含量差异较大,均为 0-10cm土层含量最高,随土壤深度增加而显著降低(P<0.05)。土壤C:N的变化趋势与土壤C相似,也随土层深度增加而显著降低(P<0.05)。各个土层(0-10,10-20 和20-40cm)的土壤C,N含量都具有极显著相关性(P<0.01)。(2)细根的C、N含量在不同土层的差异不显著。长命根的C含量最高,N含量则低于其他类型的细根。死根的C含量最低,灌草根N含量最高。除了死根的C:N在 10-20cm及 20-40cm比 0-10cm增加 18.6%和 35.7%以外(P<0.05),其他根类型的C:N在各个土层没有显著差异,这可能与死根构成成份在各土层的差异有关。(3)土壤C含量与细根的FRMD和FRCD分布具有显著相关性(P<0.05)。短命根、死根和灌草根的FRMD和FRCD主要分布在土壤表层,在 0-10cm土层达到最大值,并随土层深度而降低。长命根的FRMD和FRCD最大值出现在 10-20 cm土层。土壤C与总根(0-10,10-20 和 20-40cm)、死根(0-10 cm)、灌草根(10-20 cm)的FRMD和FRCD以及与细根的FRCD(20-40cm)分布均呈显著正相关关系(P<0.05)。 [结论]在杉木人工林里,不同类型细根对土壤C含量的影响具有差异:灌草根对浅层土壤C的影响较大而杉木根系对深层土壤C的影响更为显著。
发布时间:2026-01-28
518. 陕西省森林生态产品价值实现效率对县域共同富裕的影响及空间异质性研究1
摘要: [目的]研究陕西省森林生态产品价值实现效率与共同富裕的作用机理,以期为推动生态产品丰富但经济相对落后的欠发达地区实现共同富裕提供新助力,促进贫困地区经济增长,从而能够在生态维度上破解城乡差距的困境,最终实现共同富裕。[方法]本文基于陕西省 2010-2022 年县级面板数据,采用双向固定效应模型、中介效应模型和空间杜宾模型,探究陕西省各区县森林生态产品价值实现效率对共同富裕之间影响及其作用机制。[结果]研究发现:(1)陕西省森林生态产品价值实现效率能推动县域共同富裕,且森林生态产品价值实现效率推进共同富裕的主要贡献来自于纯技术效率。(2)县域森林生态产品价值实现效率能够通过优化城乡就业比推动县域共同富裕。(3)森林生态产品价值实现效率和共同富裕之间存在空间异质性,且存在空间溢出效应。[结论]据此,提出进一步完善生态产品价值实现机制,以期为推动陕西省森林生态产品价值实现和共同富裕提供科学依据和政策建议。
发布时间:2026-01-28
519. Characterization of the chloroplast genome of Styrax(Styracaceeae)species and comparative analysis
摘要: Chloroplasts are pivotal organelles in plant cells and serve as crucial sites for photosynthesis. Their sequences are typically conserved and stable, making chloroplasts important subjects for studying the adaptive evolution of angiosperms. The development of the APG Ⅳ system and DNA barcoding technology has gradually unraveled many mysteries regarding species relationships. However, research on Styrax is extremely limited, therefore, we conducted an analysis and reconstruction of the five chloroplast genomes of Styrax based on phylogenetic analysis. The results revealed copy number variation of rps12 gene in S.faberi and S. dasyanthus. Ka/Ks analysis demonstrated positive selection for rbcL, rpoC1, and ycf3 genes, indicating that Styrax is undergoing adaptive evolution. Furthermore, phylogenetic trees constructed using rpl32 and ycf15 exhibited strong support, suggesting that this two genes can also be utilized as specific DNA barcodes for identifying interspecific relationships within Styrax.
发布时间:2026-01-28
520. 蔷薇科苹果族系统发育基因组学
摘要: 蔷薇科(Rosaceae)约有 3000个种,其中多个物种具有很高食用和观赏价值,在园林绿化中占有重要地位。苹果族(Maleae)是蔷薇科中物种数最多、分布最广泛的类群之一,共有 30 个属,约 1000种,包括很多水果和观赏植物。本研究利用高通量测序技术获得苹果族 23属58个物种的转录组。系统发育基因组学等多个分析结果表明:(1)苹果族系统树包括 11个主要分支,除苹果属(Malus)、花楸属(S orbus)和落叶石楠属(Pourthiaea)外,大多数属均为单系,明确了栒子属(Cotoneaster)、枇杷属-石斑木属(Eriobotrya-Rhaphiolepis)和涩石楠属(Aronia)等有争议类群的系统位置。(2)多个证据表明整个苹果族经历了一次全基因组复制事件。美吐根族(Gillenieae,x=9)可能与另一个亲本(未知或已灭绝)杂交形成了苹果族(Maleae,x=17)。全基因组复制后,物种特异保留的成对基因富集到 37 个功能条目,它们主要在发育、代谢和其他过程中起作用。其中由全基因组复制产生的 MADS-box 基因家族多个基因的重复与可能与梨果形成相关。(3)苹果族大约起源于 54 百万年前的始新世早期,苹果亚族(Malinae)大约起源于始新世-渐新世过渡期,该亚族的九个主要分支在此后的较短时间内快速分化(~31-26 百万年前)。在中新世中期到晚期气温下降时,梨属(Pyrus)和山楂属(Crataegus)等多个属的物种进一步分化。在苹果亚族、苹果属最近共同祖先分别检测到多样化速率上升点,其中苹果亚族在始新世-渐新世的气候显著变化期间,净多样化速率显著增加,暗示可能是在全基因组复制事件的滞后效应和外部环境的共同影响下促进了苹果亚族的快速辐射分化。(4)干果和单叶常绿为苹果族祖先特征;原始的干果类型在苹果亚族的祖先中就发生了向肉质水果的转变,苹果族六个属的果实类型通过4次独立起源转变为浆果状多核核果;苹果亚族果实颜色的祖先特征为红色,黄色果实的出现涉及 4次独立起源,主要发生在梨属和枇杷属等类群中,褐色和紫黑色果实只在少数类群中演化出来;叶习性包括常绿和落叶两种状态,在多个属出现涉及多次起源。果实类型和叶习性的变化时间与始新世-渐新世过渡期相吻合,可能是苹果族物种应对气候变化所产生的形态转变。本研究厘清了蔷薇科苹果族这一重要类群的系统发育关系,为深入理解其物种多样性形成机制和性状演化提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
521. 野茉莉(Styrax japonicus)栽培变种DUS测试指南及其资源利用研究
摘要: 野茉莉(Styrax japonicus Sieb.et Zucc.)是我国安息香属(Styrax Linn.)植物中分布最广的树种。目前国内野茉莉栽培品种资源缺乏较为系统的分类整理,不但影响了各品种资源价值的全面评价以及品种无性系的再生体系建立,而且严重制约着其资源的深度应用与推广等问题。本文通过实地调查对野茉莉栽培品种资源进行研究,编制了我国野茉莉新品种 DUS 测试指南,构建了野茉莉资源应用价值评价体系,通过密码子偏好性与微卫星(SSR)标记对栽培品种进行遗传多样性研究。主要研究结果如下:1.野茉莉栽培品种较为丰富,经分析比对得到了比较完全的数据库并建立了分类检索系统。本文构建了我国野茉莉已知品种数据库,包括 44 个品种,39 个表型性状指标;通过相关性分析、主成分分析和聚类分析,最终筛选出测试性状 37 个,标准品种 17 个,分组性状 5 个,编制了野茉莉新品种DUS测试指南,并编写了野茉莉种质分类检索表。 2.经分析并验证,建立了具有实用性的评价体系。本文基于层次分析法(AHP)的原理,总结了野茉莉的各项应用特征,从观赏性、生态学特性、经济价值潜力、资源量 4 个方面采用了 13 个具体的评价指标,初步建立了适合野茉莉综合评价的AHP模型。对 44个野茉莉栽培品种资源进行了综合评价并划分了4个应用类别。该模型可为安息香属的其他物种的栽培品种分类所借鉴,可复制、可推广。 3.野茉莉具有丰富的栽培变异类型,其变异内在因子源自其具有明显的密码子偏好性。通过对野茉莉叶绿体基因组密码子的碱基使用模式、成因以及对最优密码子的筛选,最终确定出影响种群的最优密码子为UUG、CGA两种。 4.野茉莉栽培品种具有较高水平的遗传多样性,具有进一步分化的可能。通过对野茉莉栽培品种‘朱丹’调查采样,以 3 个不同环境属性 6 个培育基地的 60 份样本为材料,筛选 4 对微卫星引物对样本进行遗传多样性指标计算,表明野茉莉栽培品种具有较高水平的遗传多样性,由于内在遗传因素和外界区域气候特征的影响,不同环境属性下野茉莉栽培品种的形态呈现会有所差异,具有再变异的可能。
发布时间:2026-01-28
522. Taxonomic identity of Styrax duclouxii Perkins&Janet Russell(Styracaceae),based on chloroplast genome and morphological comparison
摘要: In this study, a combination of chloroplast genome analysis and morphological comparison was utilized to provide evidence for reinstating the species designation of S. duclouxii, which had previously been considered synonymous with S. japonicus or S. grandiflorus within the genus Styrax. The results of chloroplast genome comparison revealed a contraction in the IR region of S. duclouxii. The coding region exhibited a higher level of conservatism compared to the non-coding region, while the single copy (SC) region displayed greater variability than the reverse repeat (IR) region. DNA polymorphism analysis indicated that multiple fragments showed relatively high Pi values and could potentially serve as DNA barcodes. Additionally, phylogenetic reconstructions demonstrated that S. duclouxii formed a single branch. The morphological comparison of the three species was conducted using voucher specimens and field observation, revealing distinct differences in leaf shape, apex, margin, vein type, and base among the three species. Moreover, the color and pubsence of the pedicle play a crucial role in morphologically distinguishing S. duclouxii, S. grandiflorus and S. japonicus. The aforementioned evidence lends support to the reinstatement of the species name S. duclouxii. Furthermore, the approach of comparing chloroplast genome and morphology in this study offers a novel perspective for species identification and taxonomy.
发布时间:2026-01-28
523. 古红果榆抢救复壮技术探索
摘要: 本文以栖霞山红果榆(Ulmus szechuanica)古树的修复工程案例为研究对象,通过对其勘测与诊断、工程措施、后期维护多重修复技术手段实施以及后效果的分析,以期探索适于华东地区红果榆及其同类古树修复的技术体系。其结果如下:通过工程技术、植物保护等手段可以遏制古果榆生长颓势,从表观上使其得到明显改善;实施的修复技术方案选择取决于古树所处的生境及社会因素。
发布时间:2026-01-28
524. 垂珠花叶饮品有效成分时空分布规律及其资源价值评价
摘要: 本研究围绕垂珠花(Styrax dasyanthus)叶片的生长发育规律、代谢物质的积累特征以及不同叶色条件下的基因表达和代谢物变化进行了系统研究,试制并评价了不同工艺垂珠花叶茶,旨在为垂珠花叶片的资源高效利用和保健饮品开发提供科学依据和技术支持。其主要结论如下: 1.不同部位、时期的叶片在含水量、叶绿素含量、有机物积累速率和黄酮类代谢物积累方面存在明显差异。总体上,垂珠花上层叶片含水量低、叶绿素含量较少,中层叶片黄酮类次生代谢物积累最稳定,而中下层叶片叶绿素含量较高,有机物积累丰富。建议采集策略:在春季至夏季初期采集上层叶片;夏季中期采集中层叶片;夏末至秋季采集下层叶片,以获取更高水平的有机物和代谢物。 2.垂珠花叶片中成分丰富,包括类黄酮、酚酸类、氨基酸及其衍生物、木脂素、香豆素、脂质、萜类化合物、生物碱、有机酸、核苷酸及其衍生物、鞣质、醌类等,具有多重药用价值。这些代谢成分为垂珠花叶片的保健功效提供了生物学基础,具有抗氧化、抗癌、抗炎等多种功效。黄酮、生物碱、酚酸类和萜类代谢物是“白客马叶”中的主要有效成分。 3.紫叶垂珠花叶片中花青素含量显著高于绿叶,具有其独特药用价值。主要原因为外界条件中的光照和水分通过控制基因表达影响垂珠花叶片的色素积累和代谢物差异。垂珠花紫叶和绿叶的两个重点差异模块通过调控细胞物质代谢、细胞过程及应激反应等生物学过程,在植物叶色发育过程中显示出协同作用。MYB、bHLH和AP2/ERF等转录因子家族在调控类黄酮生物合成和其他关键代谢途径中起关键作用。为通过环境调控手段选育具有特定药用价值的垂珠花品种提供了可能。 4.以垂珠花叶为原材料试制各类饮品是可行的。垂珠花叶试制的绿茶和红茶均具有特殊的清香,其中以红茶工艺加工的垂珠花叶茶在滋味、香气、外观等方面表现更优。此外,经过高度揉捻和长期发酵所制成垂珠花叶茶不仅形态更佳,也更便于运输保存以及饮用和推广。 综上所述,本研究为垂珠花叶片的合理采收、资源利用和保健饮品开发提供了科学基础,揭示了垂珠花叶片中丰富的代谢物质和其生物学功能,为垂珠花的栽培管理、资源利用和药用价值的开发提供了前期指引。
发布时间:2026-01-28
525. 垂珠花的分布特征分析及潜在适生区预测
摘要: 为探索垂珠花分布特性及潜在适生区,基于145 条现代分布记录及 18个气候环境因子,利用刀切法,标准差椭圆计算及多元相似度面和最不相似变量分析后发现,其适生区空间分布格局向“正北-正南”方向扩张,质心有由中亚热带往北亚热带迁移的趋势,未来气候条件下温度与降水共同制约垂珠花的分布,温度因子是驱动其适生区迁移的关键因素,但降水因子与垂珠花的潜在分布关联性更强。垂珠花的现代中高度适生区主要集中在我国江苏、安徽、江西、浙江、湖南的大部分地区;未来两种气候情景对垂珠花生存有正向影响,中高度适宜区面积存在增加现象。
发布时间:2026-01-28
526. 野茉莉新品种‘嫣紫’扦插繁殖技术探索
摘要: [目的]找到成本低廉、繁殖效率较高的方法来繁殖推广野茉莉珍贵新品种,拓展园林植物种类,满足百姓对观赏植物多样化的需求。[方法]以野茉莉新品种‘嫣紫’1 年生半木质化枝条制作而成的插穗为实验材料,进行扦插部位生根率比较,同时探究不同激素组合和不同浸泡时间对其扦插成活的影响,以期找到野茉莉新品种扦插繁殖技术的最佳组合配方。[结论]①以 500 mg/L的IAA+IBA+NAA(2:2:1)复合激素配方处理 45 min效果最好;②插穗选择 5-9 节为最好;③采穗时间以春末初夏(5 月 5-15 日)为最好。
发布时间:2026-01-28
527. 野茉莉与茶间作对茶树叶片组织结构及产量的影响
摘要: 茶是一种多年生常绿灌木型作物,是一种耐阴、耐酸、喜湿、好温的树种。国家发表的“十四五规划”中期望茶树种植面积及产量能得到提高,行业内对如何提高茶叶的产量及品质投入了诸多精力。现如今,单一茶园的种植模式对茶叶产量和品质的提升已经达到了饱和值。因此,采用茶林间作的种植模式对其进行优化尤为重要,通过茶林间作可以调节茶园中的光照、温湿度等情况,改善茶园小环境。 本文选用野茉莉与茶间作,其一是因为野茉莉的盛花期与茶叶最佳生长采摘季节一致;其二是因为野茉莉作为安息香科的广布种,所具有的挥发物含有天然的杀菌成分(主要为安息香树酯挥发物),能够保护茶叶鲜叶,有效防治病虫害;其三是因为茶叶具有吸附性,两者间作能够使成茶带有野茉莉的香气。 在本实验中,探究了野茉莉与茶在不同间植密度及不同间植坡度这两个维度上的生态环境指标、茶叶产量指标及病虫害情况,对成茶进行审评,通过比较与分析后得出结论。主要研究结果如下: ①高密度间植野茉莉能够降低周边温度、提升茶园湿度,改善茶园区域小环境,减轻病虫害的发生,提高茶叶的口感和品质,增加茶芽密度,提升产量。 ②适当栽培地缓坡(15°)能够有效锁住土壤水分,提高土壤湿度、降低土壤温度,降低茶叶发病率,从而对茶叶产量及品质提升具有积极影响。 本文旨在通过对不同样地栽培环境的对比,找到更适合茶叶生长发育的种植模式,为其他类似产业提供借鉴意义。
发布时间:2026-01-28
528. 植物响应盐碱胁迫机制的研究进展
摘要: 土壤盐渍化是全世界面临的重大生态危机,也是限制现代农林业可持续发展的重要因素。我国现有不同程度的盐碱地面积,且呈逐年增加趋势,同时盐碱地作为国家后备农耕用地,对其进行开发和利用具有重要的战略意义。目前针对盐碱地改良的措施已有不少研究,其中以生物措施改良更具可行性,而在众多生物措施中,种植耐盐碱植物是极具前景性的改良盐碱地措施之一。因而开展植物种质资源耐盐碱性鉴定评价、培育筛选耐盐碱种质、发掘耐盐碱相关基因,对利用耐盐碱植物改良盐碱地,改善生态环境,促进相关产业发展具有重要意义。近年来,通过采用现代分子生物学与传统杂交手段相结合,以全基因组选择育种技术、基因编辑技术和分子标记辅助育种为支撑,快速聚合了高产、优质、耐盐、养分高效利用等的优异基因,并成功进行遗传转化,目前已培育出紫穗槐、刺槐、白榆、沙棘、柽柳、羊草等耐盐碱植物并广泛应用于生产。随着组学技术的不断发展,人们对植物适应逆境胁迫的研究更加普遍和深入,已挖掘鉴定出大量与植物耐盐碱相关的基因位点,有助于深入了解关键基因的调控机制,进一步解析植物的耐盐碱机理。本文就国内外开展的植物响应盐胁迫的研究,主要从形态学、生理生化以及分子水平等方面对植物耐盐碱机理进行归纳与总结,探讨耐盐碱植物响应盐碱胁迫的机制;同时阐述近年来利用传统和现代生物学技术在植物耐盐碱性提高中的应用研究进展,包括基于相关功能基因的研究利用和耐性植物的开发与培育,耐盐碱种质资源的鉴定和优异资源的筛选现状,以及分子标记技术、基因工程、转基因技术和分子育种策略等在植物应对非生物胁迫研究中的应用,通过分析提高相关植物耐盐碱机理的途径及可行性,既可以保证高效可持续治理盐碱地,又可以极大减小对生态系统的破坏,以期为盐碱地生态修复提供参考。同时也对植物耐盐碱关键基因的功能研究所面临的问题进行总结,并对耐盐碱植物的关键功能基因挖掘以及未来对转基因安全性的社会接受度进行讨论与展望。
发布时间:2026-01-28
529. 耐盐海棠新品种—‘盐星’选育及其DUS特性
摘要: ‘盐星’海棠是河北省农林科学院滨海农业研究所对来自于河北省怀来县野生八棱海棠实生苗进行盐胁迫处理时发现的变异单株,目前母株保存于土壤全盐含量0.3%的地块上,株高6m左右,地径已达 25cm.由于其自花不结实,通过组培等无性繁育技术,保留其耐盐特性。2020 年 1 月,该变异单株通过河北省科技厅成果鉴定(登记号:20200158),正式命名为‘盐星’,后称之为‘盐星’海棠。。利用河北省地方标准对其进行耐盐性精准鉴定发现,‘盐星’海棠耐盐阈值能达到 0.45%,存活阈值达到0.75%。通过盐渍原土长期耐盐鉴定发现,在 0.6%处理环境下,‘盐星’海棠仍能开花结果,正常生长。在土壤全盐含量均超过0.4%的河北滨海盐碱地上进行区域试验,结果表明‘盐星’海棠的耐盐性显著优于对照八棱海棠,适宜在滨海重盐碱地应用。2024 年 4 月,依据《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 观赏海棠(报批稿 2021 年 12 月)》在河北省唐山市曹妃甸区第十一农场和河北省农林科学院滨海农业综合试验站完成了林草新品种DUS现场审查。经专家审查,‘盐星’海棠的主要特征有:冠形倒卵形、主枝斜上伸展、一年生枝节间短、叶片椭圆形、有托叶、花蕾深粉色、花冠形状中杯、花单瓣邻接、花瓣波状阔椭圆形、花梗长度较短、果实扁圆形等。相似品种为‘八棱脆’,两个品种在花瓣形状和花梗长度上有显著差别。‘八棱脆’的花瓣为倒卵形,花梗长度约 4.2cm;而‘盐星’的花瓣为阔卵圆形,花梗长度仅 1.1cm。‘盐星’海棠枝条较直立,冠幅窄,分枝点低,易于修剪;枝条节间短,花量大,花梗极短,花簇抱于枝条,形成白色花柱,观赏效果极佳,可作为盐碱地绿化和植被构建树种。可用于公园、庭院、绿地孤植、列植及散植观赏,也可用于行道树栽植。此外,‘盐星’海棠具备替代传统苹果砧木八棱海棠的潜力,支撑苹果“下滩”,“不与粮争地”发展滨海盐碱地苹果,有望以耐盐砧木的应用方式促进盐碱地优质苹果产业发展。目前,以‘盐星’海棠为砧木嫁接不同品种苹果的区域试验工作已启动。由于‘盐星’海棠自花不结实,其耐盐能力无法通过实生种子稳定遗传,致使种苗繁育必须通过无性繁殖方式进行。无性繁育 1-2年幼苗耐盐能力较弱,苗圃地土壤全盐含量不宜超过 0.3%。苗圃地土壤全盐含量超过 0.5%,成苗率将显著下降。易受蚜虫、卷叶螟危害,注意及时防治。目前,‘盐星’已获得了林草植物新品种保护权(申请号:20200595)。
发布时间:2026-01-28
530. 中华结缕草种子萌发特性及耐盐生理机制的研究
摘要: [目的]本研究旨在探讨中华结缕草最适的种子萌发和幼苗生长条件,为盐碱地草坪草的培育和应用提供一定的借鉴。[方法]试验所用中华结缕草种子为 2022年黄河三角洲地区野生植物调查过程中采集。挑选足够数量的优质中华结缕草种子于铺有滤纸的培养皿中进行试验。试验初期先进行不同光照、温度条件下的试验,探究出中华结缕草种子萌发的最适光照和温度条件。在此基础上,进行干旱胁迫和盐胁迫的试验,再进一步探索干旱胁迫和盐胁迫的交互试验对中华结缕草种子萌发的影响。初期的光照试验选择光照和黑暗两个对照,温度试验选取20℃、25℃、30℃三个温度梯度。干旱胁迫选取 0、50、100、150、200g·L-1浓度的PEG-6000进行试验,盐胁迫选取 0‰、1.5‰、3‰、4.5‰、6‰、9‰的盐度梯度(T 1、T2、T3、T4、T5、T6)进行试验。选取PEG-6000浓度 0、50、100g·L-1和盐浓度0‰、1.5‰、3‰、4.5‰进行交互试验,用 0-1.5表示0g·L-1干旱胁迫和 1.5‰盐浓度胁迫交互,其他处理同此表示方法。深入探讨了光照、温度、干旱和盐胁迫对中华结缕草种子萌发特性的影响,对中华结缕草种子的萌发特性进行了全面分析。实验设计涵盖了多种环境条件,包括光照和黑暗条件下的光影响研究,不同温度梯度对种子萌发的适宜性评估,以及干旱和盐胁迫条件下种子的抗逆能力测试,并测定不同处理条件下种子的发芽势、发芽率、根系指标、株高、生物量和植株衰老指标。[结果]结果表明:中华结缕草种子的萌发过程中光照为非必需条件,萌发的最适温度为 25~30℃;在模拟干旱胁迫时,50g/L的PEG浓度下种子发芽率、发芽势、根系指标和株高均最高,一定的干旱胁迫可以促进中华结缕草种子的萌发,耐旱临界浓度为 150~200 g/L;盐胁迫显著影响种子的萌发,9‰的盐浓度抑制作用最大,通过保护酶系统来抵御逆境胁迫。[结论]中华结缕草种子经光照和黑暗条件的探究试验表明,其萌发对光照不敏感,散射光同样可以保证萌发率。25-30℃是中华结缕草适宜萌发的温度范围,属于暖季型草坪草。干旱胁迫和盐胁迫均对中华结缕草种子萌发产生影响。PEG浓度为 150g/L时已经出现明显抑制效果,200g/L时超过了其耐干旱的最高临界值,无发芽种子产生。通过对盐胁迫条件下种子一系列指标和酶量测定表明,盐浓度越高,胁迫作用越强,中华结缕草在强逆境时自由基平衡被打破,会积累过多,为了保护自身,机体产生大量的过氧化物歧化酶、过氧化物酶来清除丙二醛等有害物质,降低损害,从而达到较大的耐盐效果。干旱和盐胁迫交互试验显示盐浓度造成的胁迫占主导地位。
发布时间:2026-01-28
531. 五莲杨PwuWRKY基因组织特异性表达分析
摘要: WRKY 转录因子通常参与植物的防御反应。然而,关于 WRKY 家族在五莲杨防御中的作用的信息有限。[目的]研究杨树重要胁迫响应新基因,为揭示杨树抗逆分子机制、培育优良抗逆杨树新品种提供理论依据。[方法]基于五莲杨响应干旱-复胁迫过程的WRKY转录因子,通过BLAST在毛果杨基因组中筛选得到5 条基因(Potri.001G352400、Potri.002G193000、Potri.010G147700、Potri.013G153400和Potri.0 08G103300),并以其序列为参考,以五莲杨cDNA为模板克隆得到5条基因(PwuWRKY28-1、PwuWRKY 23-5、PwuWRKY48-9、PwuWRKY33-11 和PwuWRKY48-20)。利用生物信息学分析PwuWRKY蛋白的结构特征及与其同源蛋白的亲缘关系。通过转化烟草原生质体分析PwuWRKY蛋白亚细胞定位。采用实时荧光定量(qRT-PCR)技术,分析PwuWRKY基因组织特异性和不同胁迫条件下的表达模式。[结果]本研究中,进化分析表明,PwuWRKY33-11属于WRKY家族的I组,其他蛋白均属于Ⅱc亚家族。5个WRKY转录蛋白均定位于植物细胞核,除了 PwuWRKY48-20 不具有转录自激活活性外,其他蛋白均表现出转录激活。研究五莲杨中5个WRKY转录因子表达的组织特异性表达,响应干旱与复水、高盐、高温、低温等非生物胁迫实验结果表明,WRKY家族中不同成员的表达具有明显的组织特异性,PwuWRKY23-5、PwuWR KY48-9、PwuWRKY48-20主要在五莲杨的叶片中表达,其余基因在根中表达水平较高。PwuWRKY28-1均响应以上非生物胁迫,并出现基因快速上调后下调表达的趋势。PwuWRKY48-9 和PwuWRKY48-20 在响应高盐处理与PwuWRKY28-1基因表达一致,且这两个基因均在响应低温胁迫过程中表达趋势几乎一致,分析这两个基因在响应低温胁迫过程中存在功能冗余。以上 5个基因均响应高温胁迫处理。结果表明,WRK Y转录因子的表达均受胁迫的影响,但是不同WRKY家族成员对胁迫反应不同。[结论]本研究结果表明五莲杨 WRKY 家族不同成员的表达具有组织特异性并且不同成员对非生物胁迫应答反应不同。这种表达模式可能与五莲杨在不同环境下的胁迫反应相适应。本研究结果为进一步揭示 WRKY 蛋白作用机制奠定了基础,旨在为五莲杨遗传改良提供依据。
发布时间:2026-01-28
532. 基于BSA法的稗属牧草抽穗期QTL定位及候选基因分析1
摘要: [目的]为培育不同生育期(早、中、晚熟)的稗草新品种,满足不同地域、不同生产需求及解析调控稗属牧草抽穗期遗传分子机制、促进盐碱地农牧产业的发展提供科学依据。[方法]本研究以抽穗期具显著差异的湖南稷子(Echinochloa frumentacea)和宁夏无芒稗(Echinochloa crusgalli)作亲本进行杂交而获得的F2:3群体为试验材料,利用BSA-seq技术对控制稗属牧草抽穗期的数量性状位点(QTL,quantitative trait locus)进行定位,并用GO、KEGG和NR数据库对候选基因进行功能注释。[结果]结果表明:4个样本共检测到的SNP变异位点宁夏无芒稗2610012 个、湖南稷子2629037 个、早抽穗池2829785个、晚抽穗池 2743678 个。InDel变异位点宁夏无芒稗 429336 个、湖南稷子 435461 个、早抽穗池 489104 个、晚抽穗池467913个。通过关联分析在 6号染色体和16 号染色体上分别定位了两个大小分别为9.9Mb包含944个基因和0.19Mb包含17个基因的候选区间qHD-6-1和qHD-16-1.对qHD-6-1和qHD-16-1 所包含的基因进行深度功能注释,根据注释信息从qHD-6-1 的 944 个基因中筛选出 81 个基因推测为候选基因,这些基因主要富集于苯丙烷生物合成途径(ko04120)、泛素介导的蛋白水解(ko00940)、多糖结合(GO:0030247)、蛋白质泛素化(GO:0016567)、泛素依赖性蛋白质分解代谢过程(GO:0006511)。从qHD-16-1 的 17 个基因中筛选出 7 个基因推测为候选基因,这些基因显著富集于半胱氨酸合成酶活性(GO:0004124)、丝氨酸生物合成半胱氨酸的过程(GO:0006535)、半胱氨酸生物合成过程(GO:0019344)、半胱氨酸代谢过程(GO:0006534)、蛋白质-DNA复合物组装(GO:0065004)、DNA代谢过程的调控(GO:0051052)。参与的代谢途径为硫代谢(ko00920)、半胱氨酸(Cys)和蛋氨酸(Met)代谢(ko00270)、同源重组(ko03440)。其中有两个基因在NR数据中没有功能注释,推测这 2个基因可能是控制稗属牧草抽穗期的潜在新基因。[结论]本研究利用BSA-seq技术挖掘到控制稗属牧草抽穗期的两个数量性状位点qHD-6-1 和qHD-16-1,并从中筛选出 88 个基因推测为候选基因。但植物抽穗的生理过程复杂,且目前对稗属牧草抽穗期遗传调控方面的研究还尚缺乏,关于这些基因是否是调控稗属牧草抽穗期的关键基因及其调控机理将在后续的工作中进行分析和验证。
发布时间:2026-01-28
533. 不同宿根花卉栽植对黄河三角洲表层土壤盐分和养分的影响
摘要: [目的]为探究栽植不同宿根花卉对黄河三角洲表层土壤盐分和养分的影响,[方法]以栽植马蔺(Iris lactea)、紫穗狼尾草(Pennisetum alopecuroides‘Purple’)、常夏石竹(Dianthus plumarius)、天人菊(Gaillardia Pulchella)、大花萱草(H emerocallis hybrida)和八宝景天(Sedum spectabile)的土壤为研究对象,以未栽植宿根花卉的裸地为对照,分析土壤含盐量、电导率、Na+、Cl-、速效钾和有效磷含量。[结果]①栽植宿根花卉对黄河三角洲盐渍土具有一定的生态调控效果。栽植马蔺和紫穗狼尾草可显著降低 0-10 cm 土层的含盐量和电导率,同时马蔺对 10-20 cm 土层的含盐量和电导率也有一定的降低效果。②天人菊、常夏石竹可显著降低 0-10 cm土层的Na+和Cl-含量,马蔺和天人菊对土壤中Cl-去除效果较好。③不同宿根花卉对表土层速效钾含量影响不显著,而栽植不同宿根花卉可降低 10-20 cm土层的有效磷含量,紫穗狼尾草降低效果较小。[结论]栽植马蔺、紫穗狼尾草对盐渍土的改良效果较好,常夏石竹、天人菊、八宝景天较差,该研究结果可为黄河三角洲地区选择合适的宿根花卉进行盐渍土生态改良提供一定的参考依据。
发布时间:2026-01-28
534. 黄河三角洲不同经济林土壤有机碳分布特征及改良土壤效应
摘要: [目的]为探究黄河三角洲不同经济林土壤有机碳分布特征、碳汇潜能以及改良土壤能力,明确经济林对土壤有机碳、土壤结构和肥力的影响规律。[方法]选取黄河三角洲典型经济林树种沾化冬枣(ZJ)、油桃(PN)、鸭梨(PB)、油桃+鸭梨混交林(PNPB)作为研究对象,以白杨(PA)农田防护林作为对照,采集 0~20 cm和 20~40 cm土层的土壤样品,测定土壤有机碳、水分物理和速效养分指标。[结果]1)全剖面土壤有机碳含量和密度分别介于 3.85~10.76 g/kg和0.97~3.00 g/kg之间,均为单一林分经济林>PNPB>PA,经济林比白杨林增加 50.05%;土壤蓄水性能为PNPB>PA>单一林分经济林;PB土壤速效养分含量最高,PA最低。2)土壤有机碳、蓄水性能和养分含量为 0~20 cm土层>20~40 cm.3)土壤有机碳含量和密度与土壤含水量、涵蓄降水量、速效磷和速效钾含量呈极显著正相关(P<0.01),与有效涵蓄量和pH呈极显著负相关(P<0.01)。[结论]土壤有机碳潜能最好,其次是PN;PNPB土壤蓄水性能最好,其次是单一林分;PB土壤养分含量最高,其次是ZJ;PB和PNPB是提升土壤碳汇潜能和改良土壤效果较好的栽植模式,研究结果可为黄河三角洲地区经济林土壤碳汇研究和改良土壤效应提供一定参考。
发布时间:2026-01-28
535. 盐渍化对稻麦轮作模式下黄河三角洲盐碱地小麦土壤理化性质和酶活性的影响
摘要: [目的]本研究旨在探讨稻麦轮作模式下盐渍化对黄河三角洲小麦土壤理化性质及酶活性的影响。[方法]通过在低、中、高盐度条件下轮作小麦,在小麦生长季采集土壤样品,测定土壤电导率、含水率和养分含量,并分析蔗糖酶、纤维素酶和淀粉酶等土壤酶的活性变化,从而分析土壤理化性质对于土壤酶活性的影响机制。[结果]结果表明,从不同时期来看,拔节期时速效磷含量对淀粉酶活性影响显著,全氮和有机质含量对纤维素酶和蔗糖酶活性影响显著。开花期时全氮含量对蔗糖酶活性影响显著,速效钾含量对纤维素酶活性影响显著,有机质含量对淀粉酶活性影响显著。灌浆期时全氮含量对3 种酶活性影响都显著,速效磷含量对淀粉酶活性影响显著,有机质含量对纤维素酶活性影响显著。[结论]从小麦的整个生长周期来看,速效磷含量对于蔗糖酶和淀粉酶活性影响显著,速效钾含量对纤维素酶活性影响显著。从总体上看,含盐量和含水量对于 3 种酶活性都有显著的影响,不同的酶对于盐度和水有不同的适应程度。
发布时间:2026-01-28
536. 有机硅功能肥对盐碱土壤水分运移的影响
摘要: [目的]明确纳米活性硅酸钙、有机硅功能肥对土壤持水、保水、渗水等水盐运移规律的影响。[方法]以普通耕层土和配制盐碱土(CK)为样本,实验设置 8 个处理:CK(耕层土)、G+F(耕层土+复合肥)、G+5%(耕层土+5%有机硅肥)、G+10%(耕层土+10%有机硅肥)、Y(盐碱土)、Y+F(盐碱土+复合肥)、Y+5%(盐碱土+5%有机硅肥)、Y+10%(盐碱土+10%有机硅肥),每个处理做三个平行实验。5%代表一亩地加入 5kg 的有机硅肥,10%代表一亩地加入 10kg 的有机硅肥。采取室内一维垂直土柱入渗实验,论文的主要研究内容如下:(1)不同条件处理下土壤的入渗湿润锋、含水率通过土柱入渗实验,探究不同处理条件下土壤在垂直入渗中水分运移的影响,进而判断对土壤湿润锋、累计入渗量、入渗后土壤含水率的影响。(2)不同处理条件下土壤的盐分含量、理化性质对入渗后的土壤进行取样,检测其中盐分浓度、pH、含水率,研究不同条件对土壤中盐分、含水率与 pH 之间的影响。[结果]。结果表明,在耕层土中,加入 5%和 10%的有机硅肥、复合肥和 A 型活性硅肥时,土壤入渗速率加快,其中加入 5%的有机硅肥入渗速率最快。对于土壤的保水性而言,加入 5%有机硅肥的土壤比加入 10%有机硅肥的土壤效果更好,对于配置的盐碱土而言,加入 10%的有机硅肥才会加快水分的入渗速率,反而加入 5%有机硅肥和复合肥会减缓水分的运移,这两种的保水性也是最好的,其中加入 5%有机硅肥的效果更明显。[结论]在耕层土中,5%和 10%的有机硅肥、复合肥和 A 型活性硅肥促进土壤水分入渗,其中加入 5%的有机硅肥时土壤中水分入渗速率最快,加入 B型活性硅肥反而会减缓土壤入渗速率;对于土壤的保水性而言,5%有机硅肥的土壤比 10%有机硅肥的壤效果好,并不是加入有机硅肥的量越多越好。对于配置的盐碱土而言,加入 10%的有机硅肥会加快水分的入渗速率,反而加入 5%有机硅肥和复合肥会减缓水分的运移;保水性而言有机硅肥的保水性也是最好的,其中加入 5%有机硅肥的效果更显著。
发布时间:2026-01-28
537. 长期氮添加对四川盆地西缘常绿阔叶林优势树种凋落叶产量及碳氮磷归还的影响
摘要: [目的]明确长期氮添加对亚热带常绿阔叶林凋落叶产量及碳、氮、磷归还的影响。[方法]以四川盆地西缘峨眉含笑(Michelia wilsonii Finet et Gagn.)次生林为研究对象,设置对照(0 kg·N·hm-2·a-1)、低氮添加(20 kg·N·hm-2·a-1)和高氮添加(40 kg·N·hm-2·a-1)3 种氮添加水平,探究含笑凋落叶产量、凋落叶碳、氮、磷含量与归还量的年际变化(2016-2022 年)及其对氮添加的长期响应。[结论](1)含笑凋落叶年产量、凋落叶碳、氮、磷年均含量和年均归还量均存在显著的年际变化,且氮添加处理未改变凋落叶年际动态特征。(2)相较于对照,高氮添加处理显著增加了含笑凋落叶年均产量(24.9%),氮添加处理对凋落叶产量的影响随时间增加显著降低。(3)相较于对照,高氮添加处理显著增加了凋落叶碳年均含量(3.4%);高氮添加处理对凋落叶氮、磷含量的影响在2019-2020年间出现拐点:在 2016-2019年间总体抑制凋落叶氮年均含量,而在2019 年后总体增加凋落叶氮年均含量;在 2018、2019 年显著抑制凋落叶磷年均含量,在 2020 年显著增加凋落叶磷年均含量。(4)氮添加处理显著增加了凋落叶碳、氮、磷年均归还量,且氮添加水平越高,促进效果越强;凋落叶磷年归还量的氮添加效应随时间呈显著的线性下降趋势。该研究表明高氮添加显著提高了含笑林生产力,并增加了其生态系统碳和养分输入,而短期与长期氮输入会对含笑林生态系统氮循环进程产生不同的影响。
发布时间:2026-01-28
538. 间作白及对油茶根际土壤微生物群落结构的影响
摘要: [目的]为探究油茶-白及间作对根际土壤微生物群落结构的影响。[方法]以油茶单作(CK)和油茶白及间作(CB)根际土壤微生物为研究对象,利用高通量测序方法分析土壤微生物结构及其与环境因子的关系。[结果]单作油茶土壤EC、SWC、NH4+-N、NO3--N、TN、MBC、SOC、K、Mg均高于间作油茶,且EC、NH4+-N、NO3--N、MBC差异显著(P<0.05);间作油茶土壤pH高于单作油茶,但差异不显著;间作油茶TP、MBN、Ca含量显著高于单作油茶(P<0.05)。间作油茶土壤细菌、真菌序列数、菌群丰富度和多样性高于单作油茶。Proteobacteria、Acidobacteriota、Planctomycetota、Actinobacteriota、Verrucomicrobiota、Chloroflexi)是细菌的优势菌门,平均占比82.14%;RB41、Gemmataceae_unclassified、Vicinamibacterales_un classified、Elsterales_unclassified和Subgroup_2_unclassified是细菌的优势属;Ascomycota、Basidiomycota、Fungi_unclassified和Glomeromycota是真菌的优势门,平均占比 95.72%;Fungi_unclassified、Ascomycota_unclassified是真菌的共同优势属。细菌群落中,间作对油茶土壤的Firmicutes相对丰度差异显著(P<0.05),对Myxococcota的相对丰度差异极显著(P<0.01);对优势属WD2101_soil_group_unclassified、Pedosphaera ceae_unclassified 的相对丰度差异显著。真菌优势菌门无显著差异,间作对优势属 Clavaria、Nectria 的相对丰度有显著差异,对Sebacina 和Fusarium的相对丰度有极显著差异。Person相关分析表明,Proteobacteria与EC显著正相关,Acidobacteriota与TN显著正相关,Verrucomicrobiota、Myxococcota、Gemmatimonadota、Bacteroidota与NH4+-N显著负相关,Firmicutes与NH4+-N显著正相关。真菌优势门中Fungi_unclassified与NH4+-N显著负相关,Zygomycota与TN显著正相关。冗余分析显示,NH4+-N是显著影响油茶根际土壤微生物群落结构的环境因子。[结论]油茶与白及间作对土壤理化性质、微生物群落结构组成有显著影响,改善土壤氮素状况可作为油茶白及间作系统可持续管理的有效措施。
发布时间:2026-01-28
539. Antarctic soils select copiotroph-dominated bacteria
摘要: The life strategies of bacterial community determine their structure and function and are an important driver of biogeochemical cycling.However,the variations in these strategies under different soil resource conditions remain a fair amount of unclear.In this study,we explored the bacterial community life strategies and changes in structure and functions between Antarctic soils(lower resource conditions)and forest(temperate,subtropical,and tropical)soils(higher resource conditions).The results showed that the community weighted mean rRNA operon copy number in temperate soils was 19.5%lower than that in Antarctic soils(p<0.05),whereas no significant differences were observed among Antarctic,subtropical,and tropical soils(p>0.05).An unexpected result was that the bacterial communities in Antarctic soils tended to be copiotrophs(r-strategists),whereas those in temperate soils tended to be oligotrophs(K-strategists).Antarctic soils are enriched in Actinobacteriota,Bacteroidota,and other copiotrophs,whereas temperate soils are enriched in Acidobacteriota,Chloroflexi,and other oligotrophs.Functional predictions showed that in comparison to copiotrophs in Antarctic soils,temperate-inhabiting oligotrophic bacteria exhibited an 84.2‒91.1%lower abundance of labile C decomposition genes(hemicellulose,cellulose,monosaccharides,and disaccharides),whereas genes involved in stable C decomposition(lignin)were 74.35%higher.The genes involved in N cycling(nitrogen fixation,assimilatory nitrate reduction,and denitrification)were 24.3‒64.4%lower in temperate soils than in Antarctic soils.Collectively,our study provides a framework for describing the life strategies of soil bacteria,which are crucial to global biogeochemical cycles.
发布时间:2026-01-28
540. Responses of soil absolute and specific enzyme activities to different vegetation restoration modes in burnt site
摘要: [Objective]The aim of this study was to investigate the effects of different vegetation restoration modes on soil absolute enzyme activities(per unit of soil mass)and specific enzyme activities(per unit of microbial biomass carbon or per unit of organic carbon)in the burnt site,and their relationship with soil organic carbon(SOC),mean weight diameter(MWD)and microbial biomass carbon(MBC).[Method]In 2012,a forest fire broke out in the pure ponytail pine plantation forest in Laifu Town,Gao County,Yibin City,Sichuan Province,and the above-ground vegetation was severely burned and the land was exposed,forming a fire burnt site.In the same year,the project team selected four 1a-growing valuable native tree species,namely,Pinus massoniana(PM),Sassafras tzumu(ST),Cinnamomum longepaniculatum(CL)and Phoebe zhennan(PZ),to carry out vegetation restoration work.Sample plots that were not restored after the fire were used as the control(CK).In July 2022,in each standard sample plot,five sampling points were randomly laid out in the shape of'S',and the soil was collected from 0-20cm depth after removing the litter on the surface.Fresh soil samples were dried at 4°C to'optimum'moisture(approximately 15%gravimetric soil water content).Then,individual soil clods were gently broken apart along the natural naturally formed cracks and sieved through an 8 mm mesh.Following that,soil aggregates were fractionated using a sieving a soil aggregate analyzer.Finally,four different aggregates were obtained:>2,2-0.25 and<0.25 mm.Then,each soil aggregate fraction was weighed and divided into two parts.One part was used to determine the soil enzyme activity and microbial biomass,the other part was naturally air-dried for the determination of relevant physicochemical properties.[Result]Compared to the control,all vegetation restoration models increased the activities of invertase,urase and acid phosphatase and GMea of the soil aggregates.Values for URE and ACP were significantly higher in CL than those in the rest of the restoration models(P<0.05).Except for urease,aggregate size had a significant effect on soil enzyme activities(P<0.05).In addition,soil absolute enzymatic activities and GMea showed significant positive correlations with MWD,SOC and MBC for all the vegetation restoration modes.There were significant(P < 0.001)effects of different vegetation restoration on soil specific enzyme activity per unit of MBC.Except for INV/MBC,vegetation restoration negatively affected on URE/MBC,ACP/MBC of the soil aggregates,and the specific enzyme activities of URE and ACP per unit of MBC was the lowest in CL mode.Aggregate size had a significant effect on soil specific enzyme activities except for URE/MBC(P<0.05).INV/MBC was higher in 1-2 mm and 0.25-1 mm aggregates than that in the remaining two aggregate fractions.In addition,ACP/MBC was strongly and negatively correlated with MWD,SOC and MBC in any of the vegetation restoration models,and URE/MBC was significantly and negatively correlated with MBC values(P<0.05).Changes in the soil specific enzyme activities per unit of SOC were similar to the variations in specific enzyme activity per unit of MBC.INV/SOC and ACP/SOC were highly significant under different vegetation restoration(P<0.01).INV/SOC was lowest in the un-restored samples.However,URE/SOC and ACP/SOC had the lowest enzyme activities per unit of SOC in the CL model.ACP/MBC were the highest of all soil aggregates in ST.Aggregate size had a significant effect on INV/SOC(P<0.05).Among them,the INV per unit of SOC in 1-2 mm and 0.25-1 mm aggregates was higher than the remaining two aggregate sizes.However,there were no significant effects of different treatments and soil aggregate size on URE/SOC.URE/SOC was significantly negatively correlated with MWD and SOC.And the current study further showed that soil enzyme activities per SOC were all strongly and negatively correlated with SOC values.[Conclusion]Our results demonstrated that vegetation restoration affected soil enzyme activities in burned areas,but the direction and magnitude of the effect depended on whether the activities were expressed as absolute or specific activities of soil enzymes.Although vegetation restoration increased the absolute activity of soil enzymes,the specific enzyme activity varied with enzyme species and tree species.In general,the specific enzymatic activities could reflect changes in plant cover and composition,soil SOC,MBC,and microbial community metabolic status,providing useful indicators of the effectiveness of vegetation restoration.Thus,sustainable afforestation should be developed to increase soil enzyme activity and improve soil quality in the study area.Thus,sustainable land abandonment should be developed to maximize soil enzyme activity and increase soil quality in the studied area.In addition,compared to other vegetation restoration models,the CL restoration mode had higher soil nutrient,GMea and MBC contents.Thus,the use of the unique local ecological and economic species of Cinnamomum longepaniculatum for vegetation restoration is even more effective.
发布时间:2026-01-28
541. 近自然化改造下不同树种组合菌根真菌群落对生物有效磷的调控
摘要: 在近自然化改造的生态系统中,菌根树种和其相关真菌群落在土壤养分调控中起着关键作用。有效磷是影响植物生长的重要养分,而菌根真菌能够显著增强植物对磷的吸收。然而,不同菌根树种组合如何影响真菌群落及其对生物有效磷的调控机制尚未得到充分研究。 本文以亚热带地区马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)与不同菌根类型阔叶树种近自然化改造林为研究对象,通过测定生物提取磷(BBP)方法,定量测定了4个土壤生物有效磷库(可溶性P(CaCl2-P)、交换P(citric-P)、水解P(Enzyme-P)和配体P(HCl-P))的含量,结合高通量测序测定真菌群落结构,探讨土壤生物有效磷含量和真菌群落结构的关系,分析磷组分的主要调控因子。 结果显示:(1)研究发现与纯林相比,马尾松(P.massoniana)通过与AM树种和ECM树种混交,根际土壤显著提高了交换P(citric-P)的含量(1.52~1.64 倍),同时减少了AM树种和ECM树种显著减少了水解P(Enzyme-P)(22.6%~26.4%)和配体P(HCl-P)(1.16%~18.6%)的含量。而在杉木林(C.lanceolata)近自然化改造系统中,AM树种和ECM树种分别增加了交换P(citric-P)(1.53~2.49 倍)和水解P(Enzyme-P)的含量(1.05~1.15 倍)。 (2)在马尾松林(P.massoniana)中,ECM真菌和AM真菌OTUs在不同的菌根树种间表现出明显的偏好,例如:Russula OTU1895、Russula OTU2605和Clavulina OTU1021 表现出为对马尾松-AM树种组合中的定殖偏好,而Inocybe OTU2456表现出为对马尾松-ECM树种中的定殖偏好,Glomeraceae OTU504表现为对马尾松-AM树种定殖偏好。在杉木林(C.lanceolata)中,Pisolithus OTU5412、Coltricia OTU5751以及Glomus OTU84 表现出对杉木-AM树种的定殖偏好。 (3)在马尾松林(P.massoniana)中,NO3-N和Fe显著影响交换P(citric-P)、水解P(Enzyme-P)和配体P(HCl-P),真菌群落和丛枝菌根群落均显著受水解P(Enzyme-P)和Fe的含量的影响。在杉木林(C.lanceolata)中,O-Pi显著影响可溶性P(CaCl2-P);NO3-N、AK和Ca显著影响交换P(citric-P)、水解P(Enzyme-P)和配体P(HCl-P);真菌群落和丛植菌群落均显著影响pH、Ca和Fe的含量的影响。 (4)在马尾松林(P.massoniana)中,指示种Russula OTU1895 和Inocybe OTU2456 分别影响部分和全部生物有效磷形态。Gigaspora OTU104 对所有磷形态的相对重要性最大。总磷、水解P(Enzyme-P)和配体P(HCl-P)对真菌群落影响最大。在杉木林(C.lanceolata)中,Pisolithus OTU5412 和Coltricia OT U5751 影响部分生物有效磷形态。Glomus OTU84影响全部生物有效磷形态,而Glomus OTU244 和OTU293对所有磷形态的相对重要性最大。 本研究表明不同菌根树种的真菌群落对土壤生物有效磷含量和土壤理化性质具有显著影响,同时这些真菌群落也会受到土壤磷组分的反馈调节。在亚热带人工林近自然化改造经营中,选择合适的树种组合对改善土壤磷循环和肥力具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
542. 油茶幼林不同间作模式下土壤真菌群落及生态功能的变化研究
摘要: 油茶(Camellia Oleifera)作为一种多功能经济作物,在我国热带和亚热带地区广泛种植。然而,单一种植模式下的油茶林容易导致土壤退化和病害加剧。农林间作模式通过将油茶与其他作物或林木混合种植,有望改善土壤健康,提高生态系统稳定性。土壤真菌在维持土壤生态平衡和植物健康方面起到重要作用,研究农林间作模式对油茶土壤真菌功能群落的影响具有重要的生态学意义。本研究以湖南省四种典型的幼龄油茶间作系统(油茶-黑麦草、油茶-白三叶、油茶-决明子、油茶-花生)为研究对象,通过测定根际与非根际土理化性质、酶活性,结合高通量测序技术分析土壤真菌(ITS区间)和丛枝菌根真菌(ITS2 区间)群落结构特征,探究不同油茶间作模式下土壤真菌群落结构差异和关键生态功能变化。研究结果表明:(1)油茶间作农作物后,四种间作模式中土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、全氮(TN)、全钾(TK)和微生物生物量碳(MBC)含量均增加,其中油茶-白三叶在根际土中的SOC、TN和TK含量最高,在非根际土壤中的DOC和MBC含量最高。此外,所有间作模式下土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-葡萄糖氨基水解酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)活性显著提高,最高增幅达766%、165%、655%。土壤酶活性阈值模型中MPL(-0.55~1.65)>MNL(-0.99~0.37)>MCL(-7.57~1.49)的次序表明间作后真菌和丛枝菌根真菌群落的生产和代谢更易受到磷和氮的可利用性限制。(2)油茶-决明子间作模式下根际和非根际土壤真菌、丛植真菌多样性指数显著高于其他 4种间作模式,并且在根际土中更明显。间作后,土壤真菌和丛枝真菌群落α-多样性增加,且群落组成发生了显著变化,主要体现在Coniosporium属、Glomus属丰度增加、Pseudallescheria属丰度减少,其中Coniosporium属的丰度在油茶与黑麦草、决明子和白三叶间作模式中显著增加,但Pseudallescheria属丰度减少。(3)网络共线性分析表明,间作后真菌群落表现出更高的复杂性,其中油茶-花生的节点连通性(度)最高,说明该间作模式为真菌提供了多样化的生态位,促使真菌群落的进一步发展和复杂化。(4)Mantel分析结果表明间作后TN、NH4+、MBN和DON含量是驱动土壤真菌和丛植菌群落变化的主要因素。综上,油茶间作豆科植物相较于非豆科植物展现出了更为显著的优势,其中油茶-白三叶间作模式能够有效改善油茶林土壤养分和酶活性,提高土壤真菌多样性,增加土壤真菌功能群网络复杂度,从而提高油茶幼林生态功能多样性与土壤质量。本研究对油茶农林间作系统的生物多样性及稳定性研究及可持续性经营发展发展提供了重要的理论指导基础。
发布时间:2026-01-28
543. 针叶林近自然化改造下菌根群落对异质磷素的生态位分化研究
摘要: 磷对植物生长发育中起着重要作用,而在亚热带森林普遍出现磷限制的情况。菌根真菌能够提高提高植物对磷的吸收与利用,在磷缺乏的情况下更为重要。通过对人工纯林近自然化改造,以树种-真菌群落协同提升的方式,提高生态系统对磷素的利用效率。然而,该过程中不同关键菌根真菌种群如何收到林分变化的影响,这种改变将如何影响异质磷基质利用尚需进一步探索研究。本研究以我国亚热带地区马尾松、杉木与乡土阔叶树种(楠木、赤皮青冈、青冈、南酸枣等)混交的近自然化改造林为研究对象,采用异质磷生长袋法(CK:石英砂、Fe-ck:Fe2O3、Fe-P:饱和磷铁矿、Ca-P:正磷酸钙、Min-P:氟磷矿石和Orgn-P:凋落物)收集真菌群落,通过用高通量测序方法测定菌丝生长袋内的真菌群落组成,以及测定β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)、速效磷(AP)和二价还原铁(Fe(Ⅱ))的含量来探究真菌群落对异质磷素的偏好性。研究发现:(1)各林分菌丝生长袋中的AP、Fe(Ⅱ)含量均受到混交树种和磷基质的显著影响(p<0.05);异质磷基质对真菌群落有显著影响。腐生型营养真菌主要出现在Orgn-P中,在其他磷基质中丰度减少。(2)在马尾松林中真菌丰度和Fe(Ⅱ)含量、土壤中的氯化钙磷(CaCl2-P)、酶磷(Enzyme-P)和生长袋中的外生菌根真菌ECM丰度正相关。丛枝菌根真菌丰度和Fe(Ⅱ)含量、土壤中的四种磷组分含量正相关。而在杉木林中真菌丰度和氯化钙磷(CaCl2-P)、柠檬酸磷(Citric-P)、Enzyme-P含量正相关。丛枝菌根真菌丰度和AP含量、Fe(Ⅱ)含量、土壤中的四种磷组分含量正相关。PLFA和Fe(Ⅱ)含量、ACP酶活性成显著正相关。NLFA含量与Enzyme-P、盐酸磷(HCl-P)含量成正相关。(3)在马尾松林中,空团菌属(Cenococcum,OTU3928)表现出对CK底物的定殖偏好,集毛菌属(Coltricia,OTU2445)对Min-P底物有明显的偏好性,红孢牛肝菌属(Porphyrellus,OTU4716)对Fe-ck的底物有偏好性。而在杉木林中条孢牛肝菌属(Boletellus,OTU6562)表现出对 Ca-P 底物极强的定殖偏好。对不同的宿主,真菌也表现出不同的偏好,红菇属(Russula,OTU4514)对马尾松纯林有明显偏好性。球囊霉属(Glomus,OTU177)对杉木花榈木混交林有显著偏好。磷基质和树种以及树种菌根类型都影响着土壤真菌群落的结构和功能。某些菌根真菌可以缓解森林土壤中特定的磷限制状态,能为森林的良好经营管理提供理论依据,维持森林生态系统的稳定发展。
发布时间:2026-01-28
544. 近自然改造下亚热带针叶树种塑造根际真菌群落调节根部磷素运输机制研究
摘要: 在以往生产活动中,人工林都以纯林的形式进行经营管理,而其后期常常出现生产力低下、地力衰退严重等问题,其中磷(P)素的限制性尤为明显。植物既可直接通过根对土壤中的 P 素进行吸收,也可通过共生菌根真菌对 P 素进行获取。通过近自然化改造后,针叶人工纯林通过改变根系菌根群落提高 P 获取,然而该措施下,针阔树混交中树木根系磷转运蛋白基因表达情况与根系菌根群落的结构存在何种关联尚不清晰。 本研究于2023年10月湖南省长沙市宁乡县青羊湖分别选取马尾松纯林、马尾松近自然改造林(与赤皮青冈和楠木混种)、杉木纯林以及杉木近自然化改造林(与赤皮青冈和楠木混种),采取马尾松和杉木根际土壤,分析其土壤磷组分、菌根定殖率、根际土的真菌群落组成以及根系磷转运蛋白基因表达情况。针阔混交改变了土壤有效磷组分进而塑造真菌群落,增加真菌群落共线网络的复杂度以应对磷限制环境。马尾松与阔叶树混交下,外生菌根在马尾松楠木混交林定殖率最高,马尾松赤皮青冈(比马尾松楠木低 38.21%)次之,马尾松纯林(比马尾松楠木低 21.88%)最低。在有机酸溶解磷和中等溶解无机磷较高(马尾松纯林)情况下,马尾松根系磷转运蛋白基因表达量更高。混交可能通过降低了根际土中磷转运蛋白基因相关真菌马勃属(Pisolithus)和空团菌属(Cenococcum)的相对丰度,从而限制磷转运蛋白基因PmPht1表达。杉木在针叶混交的条件下总定殖率在杉木楠木最高,杉木纯林(比杉木赤皮青冈低 7.10%)次之,杉木赤皮青冈混交林(比杉木赤皮青冈低 11.42%)最低。丛植定殖率在杉木赤皮青冈比杉木纯林(比杉木赤皮青冈低 18.22%)和杉木楠木混交林(比杉木赤皮青冈低 14.54%)高。杉木与阔叶树种混交后具有较低的速效磷含量和更高的磷转运蛋白基因表达量,说明混交条件下杉木会快速吸收P素。杉木林中巨孢囊霉属(Gigaspora)、原囊霉属(Archaeospora)和类球囊霉属(Paraglomus)相对丰度与磷转运蛋白ClPht2 表达量相关性较强。这些现象说明植物根系磷转运蛋白基因的表达可能与树木混交中所塑造的根际土真菌群落有关。本研究为近自然化改造亚热带森林对磷素获取情况提供了分子水平层面的观点,对于理解自然条件下植物和土壤微生物协作吸收运输土壤中的磷素至为重要。
发布时间:2026-01-28
545. Opposite response of DNA and RNA viruses to soil warming and implications for microbial functions
摘要: Soil viruses control the dynamics and metabolism of their hosts strongly modifying carbon and nutrient cycling as well as soil biogeochemistry.Warming specifically affects viruses and their hosts,but the consequences of climate warming on the virus-host interactions,and the consequences for soil functions remain unknown.We investigated the viral communities and the virus-host interactions under warming in situ based on a forest soil column translocation experiment.The abundance of the Patitvirales(DNA virus)decreased for 25%,but that of the Durnavirales and Martellivirales(RNA viruses)increased up to 9.5 times.The DNA viral lysogenic signals and RNA viral lytic protein increased in the soil,indicating the opposite lifestyles of DNA and RNA viruses.Correspondingly,the abundance of DNA viral hosts increased,whereas RNA viral hosts remained stable.The high DNA viruses/host ratios reflect very intensive interactions between the virus and the host leading to the drop of the host functions up to 43%.In contrast,the functions of the hosts for RNA viruses increased up to 48%.The fundamental difference in behavior of DNA and RNA viruses is that the former use mainly lysogenic,whereas the later-the lytic lifestyles and thus control host community's responses to warming.Concluding,the opposite response of DNA or RNA viruses to warming in abundance,lifestyle,and interactions with hosts,leads to divergent changes in nutrient fluxes in soil.These new perspectives on viral regulations of microbial communities under soil warming reveal the undeniable role of viruses in microbial ecology.
发布时间:2026-01-28
546. 丛枝菌根真菌调控土壤N2O排放的研究进展
摘要: 丛枝菌根真菌(AMF)作为一种广泛存在的互惠共生菌,吸收土壤中的氮(N)提供给宿主植物以交换碳,在土壤氮循环和调控土壤氧化亚氮排放中发挥着重要作用。然而,与众所周知的AMF在植物营养获取和环境胁迫中的作用相比,人们关于AMF调控土壤N流失的认识还十分有限。本文综述了AMF对土壤氧化亚氮(N2O)排放的影响及其作用机制。少量研究发现AMF对土壤有效N浓度和土壤N2O排放无影响,或通过提高豆科植物生物氮固定和土壤有效N浓度增加土壤N2O排放。大多数研究表明AMF可以减少土壤N2O排放,AMF主要通过三种途径减少土壤N2O排放。AMF可以促进植物生物量和土壤微生物生物量增加生物固氮,从而减少土壤无机氮,进而降低土壤N2O排放。AMF通过改变非生物土壤环境(降低土壤水分和促进土壤团聚体形成)减少土壤N2O排放。AMF会抑制参与硝化(AOA和AOB)和反硝化(nirS和nirK)生产N2O的相关微生物群落,和/或促进消耗N2O(nosZ)相关微生物群落。Meta分析结果表明,AMF显著降低了土壤N2O排放(-27%)、NH4+-N(-8%)和NO3--N(-17%),显著增加了植物生物量(10%)和植物氮浓度,对微生物生物量和N2O相关功能基因丰度无影响。N2O响应比与NH4+-N响应比显著正相关,与植物生物量显著负相关。这表明AMF促进植物吸收氮降低土壤N2O底物是减少土壤N2O排放的主要途径。过量施肥可能会破坏AMF与宿主植物的共生关系,进一步增加土壤N流失的风险,促进AMF与植物建立良好的共生关系可以作为减少土壤养分流失的一种策略,尤其是在农业生态系统中。
发布时间:2026-01-28
547. 大兴安岭冻土区森林土壤有机碳矿化及驱动因素研究
摘要: [目的]研究大兴安岭冻土区森林土壤有机碳(SOC)矿化动态并探究其对气候变暖响应的综合驱动因素,为准确评估我国中高纬度冻土区碳收支、进行碳库管理提供有效参考,同时为在全球气候变暖背景下提高模型对冻土碳-气候反馈的预测能力提供科学依据。[方法]本研究以大兴安岭冻土区森林土壤为研究对象,沿纬度梯度自南向北采集大兴安岭冻土区腐殖质层(A层)和淀积层(B层)森林土壤,在5℃和15℃下开展为期30天的室内微宇宙培养实验,计算SOC矿化速率及矿化温度敏感性(Q10),并测定土壤主要理化性质、SOC化学抗性、团聚体对SOC的物理保护、微生物特性等相关指标。[结果](1)土壤室内微宇宙培养实验结果表明,各纬度梯度森林SOC矿化速率均随着温度的升高而升高,A层SOC矿化速率均高于B层。在A层中,位于较高纬度的S8(51.48°N)、S11(52.18°N)、S14(52.91°N)SOC矿化速率相对更高,表明较高纬度冻土区森林A层土壤具有更强的矿化潜力;(2)A层SOC矿化Q10 沿纬度变化范围为1.01~2.14,B层SOC矿化Q10 沿纬度变化范围为 1.19~2.07.双因素方差分析结果表明,纬度、土壤发生层及其交互作用均对Q10 产生显著影响(P<0.001)。其中,位于较低纬度的S3(48.72°N)、S5(50.68°N)具有更高Q10.在多数样点,B层SOC矿化Q10 显著高于A层,这表明B层土壤对气候变化的响应更为敏感;(3)随机森林结果显示,土壤含水率(SWC)、土壤碳氮比(C/N)、pH值、颗粒态有机碳(POC)、微生物群落β多样性、碳循环关键微生物种群(子囊菌门、放线菌门)丰度对A层SOC矿化Q10 在纬度梯度上变化影响显著(P<0.05),是其主要控制因子;土壤芳香碳含量对B层SOC矿化Q10在纬度梯度上变化的影响最大(13.26%),其次为土壤pH值(8.05%)与SWC(8.04%),这三者均对B层SOC矿化Q10 有显著影响(P<0.05)。[结论]SWC、pH值以及SOC质量是大兴安岭冻土区森林SOC矿化Q10 沿纬度变化的重要驱动因子,且微生物特性对Q10 的影响同样不容忽视。
发布时间:2026-01-28
548. 不同带宽“带状采伐”初期华西雨屏区杉木人工林土壤碳循环相关酶活性的比较研究
摘要: [目的]比较华西雨屏区杉木人工林不同带状采伐模式间土壤碳循环相关酶活性的初期差异,为杉木人工林高效经营提供相关理论基础。[方法]以华西雨屏区洪雅林场 23年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象,于 2020年以集水区为功能单元,分别进行三种带状采伐处理(S1(10 m采伐带+15 m保留带)、S2(20 m采伐带+30 m保留带)、S3(30 m采伐带+45 m保留带))。一年后于生长季和非生长季对不同宽度采伐带和保留带进行土壤样品采集,并测定不同土层样品的β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖水解酶(CBH)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和脱氢酶(DHA)活性等,分析其对不同采伐带宽的响应差异。[结果](1)华西雨屏区杉木人工林土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及土壤pH和含水率等在不同带宽“带状采伐”处理间无显著差异(P>0.05)。(2)生长季,上层土壤(0-20 cm)除CBH(与采伐带宽显著正相关)外,其余碳循环相关酶活性无显著差异。下层土壤(20-40 cm)CBH和POD活性在S 2显著高于S1,但与S3差异不显著;DHA活性与采伐带宽显著负相关;βG和PPO活性无显著差异,且碳质量指数(CQI)也无显著差异。(3)非生长季,上层和下层土壤碳循环相关酶活性在不同采伐带处理间均无显著差异,但下层土壤CQI在S3显著高于S2,与S1差异不显著,土壤易分解碳相对丰度降低。(4)与保留带相比,各碳循环相关酶活性在生长季与采伐带表现出差异(非生长季无显著差异);在S1 上层和S2上下层土壤中,采伐带βG和POD活性显著增加;但在S1 上层土壤中,采伐带CBH和DHA活性显著降低。[结论]本研究中,S2带状采伐处理的杉木人工林土壤碳循环相关酶活性各指标总体优于S1 和S3,因此,从土壤酶活性角度看,20 m采伐带宽更有利于华西雨屏区杉木人工林生态系统的碳循环。
发布时间:2026-01-28
549. 粤西地区4种典型人工林土壤碳、氮、磷垂直分布特征
摘要: [目的]土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量比是反映森林生态系统养分变化的重要指标。研究旨在探明粤西地区不同林分类型的土壤C、N、P养分的垂直分布特征及其与化学计量特征之间的关系。[方法]以广东省阳江市国有花滩林场的马占相思 Acacia mangium、加勒比松 Pinus caribaea、尾叶桉Eucalyptus urophylla和灰木莲Magnoliaceae glanca四种典型人工林为研究对象,对 4 种人工林 100 cm深度的5个不同土层(0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~100 cm)的土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和速效磷(AP)等指标进行测定,探讨不同人工林类型土壤C、N、P的垂直变化及其化学计量特征。[结果]不同林分类型和土层深度的土壤TOC、TN存在显著差异,土壤TOC和TN含量随着土层深度的增加而减少,在不同林分间表现为马占相思>加勒比松>尾叶桉>灰木莲,土壤TP 在不同林分类型和土层深度间的 含量相对比较稳定。马占相思林、加勒比松林、尾叶桉林和灰木莲林的土壤C∶N、C∶P、N∶P分别为7.45~8.09、10.14~16.59和1.35~2.18,均低于全国土壤平均水平。相关性分析结果表明,4种林分的土壤TOC与TN、C∶N 与C∶P均呈极显著正相关关系,土壤含水量(SWC)和 pH值会影响土壤C、N、P含量以及生态化学计量学特征。[结论]马占相思林有较好的养分归还和地力维持的效果,在人工林营建过程中,可以通过适当种植固氮树种达到土壤肥力改良的目的。
发布时间:2026-01-28
550. 季节变化对雷州半岛尾叶桉土壤有机碳组分和酶活性的影响
摘要: [目的]探究季节变化对雷州半岛尾叶桉人工林土壤有机碳组分和酶活性的影响,为桉树人工林碳库管理提供理论依据。[方法]以 8 年生尾叶桉(Eucalyptus urophylla)人工林为研究对象,在 2023 年湿季和干季分土层采集土壤样品,测定了土壤理化性质、酶活性以及有机碳组分,探明桉树人工林土壤有机碳组分含量和酶活性的季节变化,以及土壤有机碳组分在不同季节的关键调控因子。[结果]1)季节变化对尾叶桉人工林土壤碳组分含量有较大的影响,土壤总有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、非活性有机碳(NLC)、微生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)等 5 种碳组分均为干季大于湿季;2)湿季水解酶和氧化酶的比酶活性均高于干季;干季水解酶和氧化酶的比酶活性均为表层高于底层,而湿季均为底层高于表层;3)季节变化改变了胞外酶活性对碳组分的作用,湿季桉树人工林土壤有机碳组分主要受到土壤水解酶的调控,而干季主要受到土壤氧化酶的调控;4)在湿季和干季土壤总磷(TP)对碳组分的解释度均较高,碳组分受到磷养分的影响较大。[结论]季节变化通过改变土壤全磷含量和微生物胞外酶活性来调控有机碳组分的含量。因此,在尾叶桉人工林的经营管理中,应定期监测土壤状况,特别是磷含量和微生物活性,以便及时调整管理措施,如调整施肥和灌溉策略,来提升土壤固碳潜力。
发布时间:2026-01-28
551. 有机肥部分替代化学氮肥对橡胶园土壤肥力和氮转化的影响
摘要: [目的]研究有机肥部分替代化学氮肥对土壤肥力和养分转化的影响,对实现土壤养分的科学管理至关重要。[方法]本研究以海南成龄橡胶园为研究对象,进行了为期 12年的田间施肥试验,研究有机肥部分替代化学氮肥对橡胶林土壤养分循环及氮转化特征的影响。基于等氮量替代的原则,共选取 4种施肥处理:对照不施肥(CK)、单施化学肥料(CF)、50%化学氮肥与 50%有机肥配施(包括两种有机肥:CFM、CFMC)。研究了0-10 cm和 10-20 cm土层的土壤物理、化学及生物指标,以及土壤全氮(TN)、活性氮组分(微生物量氮(MBN)、颗粒有机氮(PON)、溶解有机氮(DON)、轻组分有机氮(LFON)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和有机氮矿化特征(42 day室内培养试验)。[结果]化肥与两种有机肥配施(CFM和CFMC)均显著提高了土壤pH值、土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)含量,以及N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和脲酶(UE)活性;有机肥替代施肥处理同时提高了0-20 cm土壤中TN、LFON、DON、NH4+-N和矿质氮(MIN)的浓度,而MBN和PON仅在0-10 cm土层显著增加。土壤累积矿化量(Nt)、氮矿化潜力(N0)和土壤净氮硝化速率(net NNM)最高值均出现在 CFMC处理中,而CFM处理的中氮矿化率(N0/TN)和土壤净氨化速率(net NAM)最低。相反,CF处理的N0/TN、net NAM和土壤净N矿化率(net NMin)显著高于添加有机肥处理。不同处理土壤因子可解释有机氮矿化参数变化的 40.47-94.28%。[结论]综上所述,橡胶园有机肥部分替代化肥可通过影响土壤理化性质及酶活性、提高氮素有效性和土壤氮素供应能力来提高土壤肥力,是实现橡胶林可持续发展的有效施肥策略。然而,需要注意的是,不同类型的有机肥对土壤氮转化的影响是不同的,有机替代施肥可能会提高氮硝化作用而增加土壤N淋溶的风险。
发布时间:2026-01-28
552. 林地垦复和清理模式下毛竹林枯落物贮量与养分状况
摘要: [目的]阐明亚热带丘陵山地不同经营状态的毛竹林,其林地枯落物的来源、数量、结构组分和贮量、养分状况,比较不同经营模式对枯落物及养分的影响。[方法]于 2021 年 5 月—2024 年 4 月,以浙江东部山地毛竹笋用纯林未垦复林分(CK)及其垦复清理林分(F1-4)为对象,林地分布海拔高度 75-630 m,按照150 m设置四个海拔梯度。设置不同清理倒竹株数比例的林分(F1、F2、F3、F4),倒竹清除比例分别是F1 为 100%,F2 为 60%,F3 为 40%,F4 为 20%,每一处理标准地设置 6 块,其中三块为未垦复,三块为每年9月垦复表土20 cm的林分。[结果]经过定位试验,系统调查分析了 27块标准地的观测数据,垦复后提高了枯落物数量减少,减少数量、程度与倒竹清理比例有关。未垦复毛竹林枯落物干贮量无论在春季、夏季、冬季均显著高于垦复毛竹林;清理倒竹株数比例越高,林地凋落叶组分比例高于未清理的林地比例在 14.3-20.4%。未垦复毛竹林冬季枯落物烘干重量是垦复毛竹林的 1.78-4.56倍。垦复和清理组合处理的毛竹林枯落物养分含量和贮量由高到低序列为Ca、Mg、K、N、P,养分含量 0.093-3.65 g/kg,养分贮量0.31-5.34 kg/hm2,未垦复毛竹林养分相应序列是Ca、K、N、Mg、P,养分含量 0.13-5.85 g/kg,养分贮量 0.56-30.36 kg/hm2.倒竹清理比例 60%的林地枯落物贮量比不清理减少 19.3%,竹凋落叶总量却增加 1 0.3-16.8%,倒竹清理比例 20%的林地枯落物贮量比不清理减少30.4%,竹凋落叶总量却增加 17.2-21.3%,倒竹清理后,林地经过垦复处理能提高土壤有效氮、钾的供给比例,倒竹清理但不经过垦复虽然能增加凋落叶贮量,但是对主要养分N、P、K养分改善状况有限。[结论]浙东山地毛竹林经过不同清理和林地垦复处理后,改变了枯落物的来源、组成、贮量及养分性质,倒竹清理比例越高,凋落叶组分比例增高,而对于竹枝、竹箨比例影响不显著;清理比例越高,林地氮、钾养分含量相对增加,而对于磷养分的影响相对较小,垦复与倒竹清理的处理能有效改善毛竹林分环境状态,提高竹林土壤潜在肥力和氮、钾养分的可利用性。
发布时间:2026-01-28
553. 氮添加对华西雨屏区常绿阔叶林土壤团聚体稳定性及养分含量的影响
摘要: [目的]大气氮沉降显著影响了森林生态系统的土壤养分循环。土壤团聚体是森林土壤最具代表性的基本结构单元,对保护和稳定储存土壤养分具有重要意义。然而,氮沉降对森林土壤团聚体稳定性及养分含量的影响还不明确。[方法]基于此,在华西雨屏区常绿阔叶林中进行了为期 5年的野外氮添加试验,设置了对照(CK,0 kg hm-2 a-1)、低氮添加(LN,50 kg hm-2 a-1)和高氮添加(HN,100 kg hm-2 a-1)3个处理,测定了4种粒级土壤团聚体(˃ 5 mm、2-5 mm、0.25-2 mm和<0.25 mm)的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)以及团聚体中有机碳(SOC)、全氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、全磷(TP)和有效磷(AP)含量。[结果]N添加显著提高了 ˃ 5 mm土壤团聚体质量占比,且HN处理的促进作用更明显;N添加显著增加了土壤团聚体MWD和GMD,增幅分别介于 1 6%-20%和 18%-27%之间,显著促进了小粒级土壤团聚体向大粒级土壤团聚体的转化;HN添加显著提高了土壤团聚体内SOC含量,增幅介于 26.7%-47.9%之间;N添加显著提高了土壤团聚体内TN和NO3--N含量,增幅分别介于 8.4%-46.4%和 36.0%-102.4%之间,显著降低了土壤团聚体内TP含量;N添加显著提高了土壤团聚体C/P和N/P。[结论]N添加提高了华西雨屏区常绿阔叶林土壤团聚体的稳定性和固碳能力,加剧了土壤磷限制。
发布时间:2026-01-28
554. The pecan basic leucine zipper transcription factor CibZIP43 involved in stress resistance study
摘要: The pecan,scientifically known as Carya illinoinensis(Wangenh.)K.Koch,is indigenous to the region of the Mississippi River Valley and is commonly referred to as the American pecan.It is a member of the Juglandaceae family and the Carya genus.Pecan is a valuable tree species that is visually appealing and economically advantageous,making it a popular choice for landscaping and forestry purposes.The pecan industry significantly contributes to increasing farmers'revenue and improving the agricultural composition in Anhui Province.In recent times,due to shifts in agricultural and forestry practices as well as the effects of global warming,the challenges of soil salinization and extreme high temperatures have become more pronounced,impeding the progress of the pecan industry.Hence,there is an urgent need for comprehensive mechanistic investigations to elucidate the response mechanisms of pecan trees to stress triggered by elevated levels of salt and heat,with the aim of effectively overcoming these challenges.The basic leucine zipper(bZIP)is a transcription factor broadly found in higher plants and is involved in numerous crucial physiological processes:growth and development,stress responses,etc.The functional mechanism of this family in pecans'response to adversity remains to be elucidated.This research project discovered 77 bZIP transcription factors in pecans.In accordance with the pecan genome,a total of 77 bZIP transcription factors were identified and categorized into 12 distinct subfamilies(S,B,A,D,F,E,G,I,J,H,K,and C).Examine the evolutionary lineage,the phylogenetic tree,promoter cis-acting elements,conserved motifs,gene structure,and Ka/Ks of CibZIPs,along with other relevant characteristics,using bioinformatics tools and techniques.The S1 subfamily is believed to have a significant impact on the response to abiotic stress.Examination of the observed expression profile indicated that S1-bZIPs exhibit responsiveness to various abiotic stressors including salt,heat stress,drought,and submergence stress,with particular emphasis on CibZIP38,CibZIP43,and CibZIP55.The results of subcellular localization and transcriptional self-activation experiments indicated that CibZIP38,CibZIP43,and CibZIP55 are proteins localized within the nucleus and possess self-activating properties.The findings from the experiments involving bimolecular fluorescence complementation(BiFC)and luciferase complementation imaging(LCI)assays demonstrate the potential interactions between CibZIP38,CibZIP43,and CibZIP55 with CibZIP27 and CibZIP63 within plant cellular environments.The findings from dual-luciferase reporter assays and yeast one-hybrid experiments suggest that CibZIP38,CibZIP43,and CibZIP55 have the ability to interact with the G-box element.The utilization of GUS staining and GUS activity assay revealed that the CibZIP43 promoter was activated in response to both salt and heat stress conditions.The overexpression of CibZIP43 in Arabidopsis thaliana resulted in enhanced tolerance to salt and heat stress in seeds,seedlings,and adult plants of the transgenic lines.Overexpression of CibZIP43 resulted in elevated levels of chlorophyll,relative water content,and reactive oxygen species scavenging capacity,while decreasing membrane damage,and enhancing proline accumulation in transgenic lines exposed to salt and heat stress conditions.The Na+/K+balance was maintained during exposure to salinity stress.The CibZIP43 gene potentially enhanced the salt tolerance of the overexpression lines by modulating the expression of genes associated with Na+/K+equilibrium and the removal of reactive oxygen species.In conditions of heat stress,the CibZIP43 gene potentially enhances the heat tolerance of the overexpressed lines primarily through the modulation of the expression of heat-responsive transcription factors and proteins.This research investigated and examined the bZIP gene family in pecan by utilizing whole-genome data.Furthermore,it elucidated the role of CibZIP43 in response to salt and heat stress using a dependable heterologous genetic transformation system.These findings not only contribute to the advancement of the CibZIP gene family theory in relation to salt and heat stress responses but also provide valuable genetic materials for the development of pecan varieties with enhanced tolerance to salt and heat stress.
发布时间:2026-01-28
555. 桑树4CL基因家族功能分析
摘要: 桑树是我国重要的经济生态树种,是影响世界的中国植物之一,因富含类黄酮,多糖等活性物质,具有重要药用价值。4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷通用代谢通路的关键酶,也是合成木质素和类黄酮前体的关键酶。本研究通过全基因组筛选,筛选出6 个个4CL同源基因,成功获得其中 4个基因(Ma4CL2,3,5 和 6)并开展了功能分析。体外酶活分析发现Ma4CL2 可以催化对香豆酸、阿魏酸和咖啡酸,Ma4CL3 和Ma4CL6 仅催化对香豆酸,而Ma4CL5不能催化以上的底物。Ma4CL2,3,和 6 具有相同的最适pH=7.Ma4CL2 的最适催化温度为 37℃左右,Ma4CL3 的最适温度在 25℃,Ma4CL6 的最适温度在 30℃。转录特性研究发现 4CL基因家族成员的表达具有时间和空间差异性,Ma4CL2、Ma4CL3和Ma4CL6 表达水平随着果实成熟增加,而Ma4CL5表达水平随着果实成熟而下降,Ma4CL2 和Ma4CL3在根和茎中也具有较高的表达,而Ma4CL5 并未表现出明显的组织表达偏好性,在检测的各个组织器官中都有表达,Ma4CL6 在叶中的表达量远高于其他组织。用VIGS技术瞬时敲低桑树 4CL后发现,下调Ma4CL 2、Ma4CL3 和Ma4CL6 的表达量导致类黄酮含量显著下降,而下调Ma4CL5 反而导致类黄酮含量上升。这些结果揭示了桑树4CL基因家族成员功能的分化,以及它们对类黄酮生物合成通路的影响。
发布时间:2026-01-28
556. 桑树调控根系木栓化的MYB转录因子筛选与鉴定
摘要: [目的]基于RNA-Seq技术与加权基因共表达网络分析(WGCNA)分析筛选并鉴定桑树调控根系木栓化的关键MYB转录因子,揭示桑树根系木栓质生物合成和积累的分子调控机制,为选育和改良桑树品种,获取高抗逆性桑树品种提供理论基础。[方法]采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定中椹 1号和吴堡桑两种桑树干旱胁迫下根系各种木栓质单体的含量,其中脂肪族单体有未取代脂肪酸、ω-羟基脂肪酸、α-ω 二羧酸和脂肪醇,芳香族单体主要是阿魏酸和香豆酸;利用转录组测序获得干旱胁迫下根系差异表达基因(DEGs),并与木栓质含量进行WGCNA分析,筛选出与木栓质含量高度相关的MYB转录因子;对木栓质含量的影响对筛选出的MYB转录因子进行组织表达谱和亚细胞定位,明确其组织偏好性及在细胞中发挥作用的位置;通过在桑树本体中进行病毒诱导基因沉默实验(VIGS),对目的 MYB 基因进行敲低,确定其表达水平与桑树木栓质含量的关系;在烟草、拟南芥中进行筛得的MYB转录因子的瞬时过表达和稳定遗传转化,进一步确定筛得的MYB的功能。[结果]干旱胁迫下中椹 1 号根系木栓质中的脂肪族和芳香族总量皆显著下降,而吴堡桑皆显著提高;在水分充足的情况下,吴堡桑根系的木栓质总量显著高于中椹1号;两种桑树根系中占比最高的木栓质单体种类依次是未取代脂肪酸、ω-羟基脂肪酸、α,ω-二羧酸、脂肪醇、阿魏酸、香豆酸;对RNA-Seq获得的DEGs进行WGCNA分析筛选到 3216 个与根系木栓质含量正相关的DEGs,其中有 21 个MYB转录因子,相对表达量最高的是MaMYB93;组织表达谱显示MaMYB93 在根系特异性表达,且亚细胞定位显示定位于细胞核;VIGS敲低MaMYB93 导致桑树木栓质木栓质单体合成关键基因MaCYP86A1、MaFAR3 的相对表达量显著下降;烟草瞬时过表达MaMYB9 3使烟草NbCYP86B1、NbFAR3 相对表达量显著提高;35S∷MaMYB93 转基因拟南芥植株大小明显小于野生型 Col-0,且其根系的木栓质合成关键基因 AtCYP86A1、AtCYP86B1、ATGPAT5 表达量显著高于 Col-0。[结论]MaMYB93是桑树根系正向调控木栓化的转录因子,可作为改良林木抗逆性的候选靶基因。
发布时间:2026-01-28
557. 低温胁迫对桑树幼苗形态、生理与转录表达的影响
摘要: [目的]评价3个品种桑树幼苗的低温耐受性,阐释桑树耐受低温胁迫的生理和转录调控影响,对抗寒性桑树种质资源筛选和开发利用提供理论依据。[方法]以冀桑 3 号、丰驰桑、桂桑优 12 等 3个实生桑品种幼苗为材料,进行 25、8、4、0、-5、-10℃的渐进式低温胁迫处理。记录试验苗的生长参数、光合气体交换参数,观察叶片解剖和气孔特征,计算低温损伤指数;测定生理生化指标,包括电导率、丙二醛、活性氧物质含量、抗氧化保护酶活性、渗透调节物质含量等;运用RNA-seq(RNA sequencing)技术筛选品种特异的低温响应差异表达基因,通过GO和KEGG分析明确其富集的代谢通路,并进行转录因子预测。[结果]低温胁迫导致桑树幼苗叶片出现萎蔫、皱缩、脱水现象,水渍化严重,组织软化等;桂桑优12低温损伤指数最高,冀桑 3号最低,植株挺立高度下降的速率桂桑优 12显著最快;低温胁迫后桂桑优 12 胞间二氧化碳浓度最高,蒸腾速率和气孔导度下降幅度最大;冀桑 3 号叶片厚度、栅/海比以及组织结构紧密度值更大,而桂桑优 12 组织结构疏松度值最高。4℃时桂桑优 12 的电解质渗透率、丙二醛含量显著上升且高于冀桑3号和丰驰桑,桂桑优12光合色素含量随着温度降低下降趋势明显;桂桑优 12的超氧阴离子和过氧化氢积累最多,冀桑3号的游离脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量上升幅度最大,冀桑3 号叶片的超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶零下温度的活性水平显著高于桂桑优 12.在4、0、-10℃下筛选的品种特异性低温响应基因数量分别为547、646 和254个。GO功能和KEGG分析显示,4℃和0℃环境下,碳水化合物代谢过程、光合作用、叶绿体类囊体、类黄酮化合物被显著富集,-10℃蛋白酶体核心复合物、糖基转移酶活性等通路被富集。MYB、C2H2、NAC、mTERF、WRKY转录因子家族在 3 个温度下均被注释到。[结论](1)生长形态和组织结构反映出的抗寒表现:冀桑 3号>丰驰桑>桂桑优 12;(2)生理代谢水平反映出的抗寒表现:冀桑 3号>丰驰桑>桂桑优 12;(3)GO功能和KEGG分析显示,低温环境下碳水化合物代谢过程、光合作用、叶绿体类囊体、类黄酮化合物被显著富集,蛋白酶体核心复合物、糖基转移酶活性等通路被富集,MYB、C2H2、NAC、mTERF、WRKY转录因子家族基因持续响应低温胁迫。
发布时间:2026-01-28
558. Pto-miR6427对杨树响应干旱的调控机制研究
摘要: [目的]社会上对气候变化和环境问题的关注日益增加,植物在抵御干旱等自然灾害中扮演着重要角色。然而,长期生长的植物在应对干旱条件的调节机制尚不清楚,这也是当前研究领域的一个难题。MicroRNAs(miRNAs)调节靶 mRNA的丰度和时空积累,间接调控各种复杂的生物过程。然而,在多年生树木中,miRNA-靶基因模块在抗旱性调控中的作用研究较少。Pto-miR6427 是杨树特异性MIR基因,可以产生miR6427-5p和miR6427-3p.本文旨在研究miR6427-5p和靶基因在杨树响应干旱的调控作用。[方法]利用农杆菌叶盘转化法获得过表达Pto-miR6427 和抑制表达miR6427-5p转基因杨树。对转基因杨树和野生型杨树进行干旱胁迫处理,比较其对干旱的耐受性的差异。通过过表达 Pto-miR6427 杨树和野生杨树的转录组分析耐受性不同的原因。通过杨树的降解组预测并通过烟草共转化鉴定Pto-miR6427的靶基因。分析Pto-miR6427 的靶基因的亚细胞定位、表达模式和互作蛋白,获得Pto-miR6427的靶基因过表达转基因株系,对该株系和野生型杨树进行干旱处理,比较其对干旱的耐受性的差异,深入剖析 Pto-miR6427 对杨树响应干旱的调控机制。[结果]1)在干旱应激和复水后,野生型杨树中Pto-miR6427 前体和miR6427-5p的表达水平显著下调。Pto-miR6427 的过表达抑制了SnRK2.6、RbohD和MPK3等干旱响应基因的表达,影响了杨树在干旱应激期间的气孔导度和ROS清除能力,增加了杨树对干旱的敏感性。相反,抑制miR6427-5p的表达则增加了RbohD和MPK3 基因的表达,增加了ABA含量,增强了杨树对干旱的耐受性。2)CDSP32是miR6427-5p的靶标,其表达水平与杨树对干旱的耐受性呈正相关。3)CDSP32 蛋白位于叶绿体中,属于TRX家族,其表达在干旱胁迫下先下降后上升,且在叶片中表达较高。过表达CDSP32 增加了杨树对干旱的抗旱性。4)构建了基于PtrCDSP32 的蛋白互作网络,鉴定了其互作蛋白B9HBQ7_POPTR(Ptr2-Cys_Prx_B)和B9IIN3_POPTR(PtrBAS1),该互作蛋白和拟南芥 2-Cys_Prx_B和BAS1 蛋白高度保守。GO活性和KEGG通路分析其均和氧化还原稳态有关。[结论]1)Pto-miR6427 通过miR6427-5p影响了ABA的合成,进而微调了杨树对干旱的耐受能力。2)CDSP32 的表达受干旱诱导,且mRNA被miR6427-5p靶向切割。3)CDSP32 和底物蛋白结合形成二聚体,参与保持杨树在干旱条件下的REDOX稳态,其丰度影响杨树对干旱的耐受性。
发布时间:2026-01-28
559. 火力楠初级种子园无性系叶片与生长性状分析
摘要: 为深入了解火力楠遗传性状,提升火力楠良种选种的效率,本文对省级林木良种繁育基地云浮火力楠初级种子园 60 个无性系叶片性状进行测定分析,并与生长性状进行相关分析,旨在为早期选择探索方法与途径。测定 60个无性系5 a生树高、胸径,并于野外随机测定 10片成熟叶片SPAD值,同时从每个单株采集 30 片成熟叶片作为样叶,测定样叶质量、叶片面积、叶缘周长、叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比。用 SPSS 对以上数据进行处理,并对表型性状进行方差、聚类和相关分析。分析结果表明:从叶片表型性状上看,60个火力楠无性系叶片变异较大,叶片质量的变化幅度是 0.87~2.08g,其中无性系99号最重;叶面积变化幅度是 19.83~55.94cm2,以17 号叶面积最大;叶片周长变化幅度为 27.52~45.98mm,叶片长度变化幅度为11.01~15.21mm,叶片宽度的变化幅度为 4.17~6.56mm,其中,28号的叶片长度、宽度以及周长为 60 个无性系中最大一个,叶片的长宽比变化幅度为 1.97~2.96,最大的为 51 号。叶片的SPAD值变化幅度也较大,为49.25~74.37,SPAD值最大的为5号。从生长性状上看,60个无性系的5 a树高、胸径变化幅度分别为:1.80~4.40m、1.05cm~6.57cm,最高的为45号,胸径最大为35号。方差分析表明不同无性系的树高、叶片周长及长度的P值>0.05,而各无性系的胸径、叶片总面积的P值介于 0.01~0.05 之间,最后其余的几个性状——SPAD、叶片质量、叶片宽度、叶片长宽比的P值<0.01,这说明不同无性系叶片的变化较为明显。各无性系叶片长度变化不明显,叶片质量、叶片宽度、长宽比差异极显著,说明叶片变异在往宽度方向改变,且叶片的形态差异较大。通过聚类分析,将 60 个无性系火力楠分为 4类:Ⅰ类为无性系 18、67、82、97、99、37、17、28 号,该类叶片面积、质量,长度和宽度皆大于均值,为大叶型火力楠;Ⅱ类为 53和78号,该类胸径较为粗壮,但叶片各项指标都低于均值,属于小叶型火力楠;Ⅲ类为45、51、5号,该类无性系树高生长较快,SPAD值较高,叶片长度和宽度低于均值,为小叶型火力楠;其余为Ⅳ类,该类叶片SPAD值、叶片宽度接近均值,为普通型火力楠。综上,该种子园的火力楠在适应环境的过程中,各无性系之间的叶片变化较大,各项性状存在一定差异性。同时,生长速度较快的火力楠,叶片偏小,这对火力楠早期优树选种有一定参考意义,可结合开花结实量进行下一步分析。
发布时间:2026-01-28
560. 木荷WRKY基因家族的全基因组鉴定与分析
摘要: [目的]基于木荷基因组数据,利用生物信息学手段,鉴定木荷WRKY基因家族所有成员,并对其理化性质、系统进化、顺式作用元件、基因结构、基序分析、保守结构域、染色体定位以及共线性进行分析,为后续探究SsWRKY基因功能作用提供参考。[方法]采用生物信息学方法,基于木荷基因组数据对木荷WRKY基因家族进行鉴定,通过TBtoool软件对该家族进行理化性质、基因结构、保守结构域、染色体定位、共线性分析分析。利用MEGA软件构建系统发育树,PlantCARE网站对顺势作用元件分析。[结果]在木荷基因组数据中共鉴定出 82个WRKY基因家族成员,并根据相似性命名为SsWRKY1—SsWRKY75,不均匀分布在 18 条染色体上,编码氨基酸个数在 153-770,分子量 17701-783888.06 Da,有 30 个SsWRKY为碱性蛋白(pI>7),酸性蛋白52个(pI<7),且有 80 个为不稳定蛋白。基于系统进化关系将其划分为3大类群(Ⅰ-Ⅲ),第Ⅱ类群又被分成5个亚群(Ⅱa-e),Ⅱ组成员最多。SsWRKY基因的外显子数量为 2~7 个,内含子数量为 1~6个,同一类家族中的结构域及保守基序相似,所有成员都含有WRKYGQK七肽保守结构域和锌指结构。木荷WRKY基因家族中片段重复在基因家族扩展中发挥的作用大于串联重复,且木荷与拟南芥的共线性关系远高于水稻。分析启动子发现,存在多种植物生长发育、激素、干旱、低温等响应元件。[结论]在木荷中共鉴定出82个 WRKY 家族基因,分为 7 个亚族,不同亚族间的基因结构和蛋白保守结构域有所不同,片段重复可能是进化驱动力,以上结果为开展木荷WRKY基因功能进一步研究其生物学功能提供了有价值的线索。
发布时间:2026-01-28
561. 基于优化Max Ent模型预测珍稀树种细叶桢楠的潜在适生区
摘要: [目的]细叶桢楠(Phoebe hui)为我国特有珍贵用材树种,属国家二级保护物种。模拟全新世中期以来细叶桢楠适生区,探讨其对气候变化的响应,预测未来地理分布格局的变化过程,可为细叶桢楠的种质资源合理保护及人工林培育提供参考依据。[方法]基于细叶桢楠现存地理分布数据和环境因子,调用R语言Kuenm程序包,调整、优化Max Ent预测模型的特征组合(FC)与正则化乘数(RM)进行建模;采用受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)评估模型的精确性;综合使用环境因子贡献率和刀切法检验评估影响细叶桢楠分布的主导环境因子;结合Max Ent模型和ArcGIS预测细叶桢楠在全新世中期、当前和未来(2050s、2070s、2090s)不同气候情景(SSP2-4.5、SSP5-8.5)下的潜在分布区,分析未来细叶桢楠分布变化及其分布中心迁移趋势。[结果]模型优化结果显示,当RM=0.7,FC=QH时,Max Ent模型复杂度和过拟合程度最低,模型预测准确性极高。受试者工作特征曲线的AUC=0.984±0.005,表明预测结果极好。据环境因子贡献率结合刀切法的评估结果,年降水量(bio12,42.1%)、最冷季度的降水量(bio19,15.7%)、最热季度的降水量(bio18,9.9%)、气温季节变动系数(bio4,7.6%)、最冷月份的最低温度(bio6,7.3%)和昼夜温差月均值(bio2,6.1%)为影响细叶桢楠地理分布的主导环境因子,降水变量对其影响更大。模型预测结果显示,全新世中期到当前细叶桢楠种群集中分布于西南地区及部分华中、华南地区,其他地区只有零星分布,面积相对较少且整体适生区面积呈现下降趋势;未来适生区变化的分析表明,预测细叶桢楠的适生区将会不断缩减,物种有趋向濒危的风险,尤其在温室气体高排放浓度下更严重。通过对细叶桢楠潜在适生区质心分析发现,其分布中心有逐渐向北迁移趋势。[结论]细叶桢楠的分布同时受降水和温度气候因子制约,其中降水因子占据主导,比其他楠属植物对环境因子要求更为严苛。全新世中期以来,细叶桢楠适宜分布区面积不断减少、破碎化,未来,分布中心有从低纬度到高纬度迁移的趋势,种群灭绝风险较高。研究结果可为探究气候变化对细叶桢楠分布的影响提供参考,并可为其适宜生长地区实行生态恢复,降低灭绝风险制定合理策略。
发布时间:2026-01-28
562. BpEBP1转录因子调控白桦抗旱的分子机制
摘要: AP2/ERF基因家族是独属于植物的一大基因家族,不但参与植物生长发育过程,而且响应生物胁迫与非生物胁迫反应,对植物生理生化调节起到重要的作用。本研究通过白桦层级干旱调控网络,针对最上层的隶属于ERF家族成员基因BpEBP1 展开研究,主要结果如下:(1)干旱胁迫下,我们发现BpEBP1 表达量上调表达,且主要在根中受到诱导;(2)通过对BpEBP1过表达株系、野生型和bpebp1 基因敲除株系进行干旱胁迫处理,发现过表达BpEBP1使白桦抗旱能力得到增强,而敲除BpEBP1则出现干旱敏感表型。另外,通过生理指标的测定结果发现BpEBP1 能够减少细胞受损伤程度,从而提高过表达BpEB P1 基因白桦耐旱能力;(3)对干旱胁迫下的转基因植株进行RNA-Seq和ChIP-Seq联合分析后发现:干旱条件下,BpEBP1 调控苯丙烷类和类黄酮相关基因的表达,并通过与PUM和RRM元件直接结合的方式,直接调控了 4 个苯丙烷类和类黄酮相关基因的表达量,最终影响了木质素和花青素含量的积累;(4)通过Co-IP结合LC-MS/MS对BpEBP1 体内互作蛋白进行鉴定,共鉴定到 37个互作蛋白,其中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶EDR1 可以与BpEBP1 发生互作,通过体外Y2H同样证明了BpEBP1 与蛋白激酶EDR1 间的互作关系;(5)结合体内体外实验,我们发现在干旱胁迫条件下BpEBP1存在磷酸化修饰响应,且响应位点为BpEBP1 第 148 位丝氨酸位点;且该磷酸化响应是由EDR1 激酶介导完成的(6)通过Chip-qPCR和GUS/LUC酶活实验发现BpEBP1T148A稳转株系内花青素和木质素显著降低,其对直接调控的下游基因的调控作用减弱,降低了BpEBP1T148A稳转株系对干旱胁迫的耐受性。本实验为揭示BpEBP1基因耐旱调控途径提供了基础,为白桦遗传改良提供了理论参考,为在易干旱的土地中扩大栽植培育出的耐旱白桦以创造更大的价值。
发布时间:2026-01-28
563. 油茶种仁含油量及脂肪酸代谢关键基因的挖掘与分析
摘要: [目的]为挖掘油茶含油量及脂肪酸代谢的关键基因。[方法]对‘长林 40 号’三个关键发育时期(7 月 7 日,8 月 14 日和 10 月 3 日)的油茶种仁进行转录组分析,并对富集的脂肪酸代谢关键基因表达量、含油量和各脂肪酸组分比例进行相关性分析。[结果]转录组测序并分析表明,共获得17772 个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),其中上调表达的基因有 11006 个(61.93%),下调表达的基因有 6766 个(38.07%),且每个时期上调表达的DEGs数量高于下调表达的DEGs数量,在Em0707vsEm1003中DEGs数量最多。去除重复后共获得 9625个DEGs,其中三个比较组共有的DEGs有 1302个,在Em0707vsEm0814、Em0707vsEm1003和Em0814vsEm1003 中每个比较组特有的DEGs分别为452个、1652个和676个。GO(Gene Ontology)分析表明,三个比较组共有 1302个DEGs富集到195 个GO terms,对每个比较组特有的DEGs进行GO富集分析显示,Em0707vsEm0814 中452个特有的DEGs共富集14个GO terms,包括10个生物过程和4个分子功能;Em0707vsEm1003中1652个特有的DEGs富集1个分子功能方面的 GO terms,为 3-氧代酰基-酰基载体蛋白还原酶(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase,NADPH)活性;Em0814vsEm1003 中 676个特有的DEGs共富集了 17 个GO terms,包括 10 个生物过程和 7个分子功能。进一步地KEGG分析显示,三个比较组共有DEGs富集在类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、二芳基庚烷和姜酚生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成以及谷胱甘肽代谢 5 条通路中。对三个比较组共有和每个比较组特有的DEGs分析发现,三个比较组共同有的DEGs有5 条KEGG通路显著富集,主要为类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、二芳基庚烷和姜酚的生物合成、黄酮和黄酮醇的生物合成和谷胱甘肽代谢。对每个比较组特有的DEGs进行KEGG分析发现,在Em0707vsEm0814 和Em0814vsEm1003 比较组中未获得KEGG显著性富集通路,而在Em0707vsEm1003比较组中,有4条KEGG通路显著富集,主要包含脂肪酸生物合成、脂肪酸代谢、生物素代谢和丙酮酸代谢。其中,脂肪酸生物合成和脂肪酸代谢通路共有12个DEGs,进一步测定不同时期种仁含油量和脂肪酸组分,并进行相关性分析表明,ACC、KASIII、PATE、KAT2和SAD基因的表达量与种仁含油量和C18:1n-9c呈显著正相关,KASIII、ACC、PATE和KAT2基因与C 16:0呈显著负相关性。[结论]ACC、KASIII、PATE、KAT2和SAD基因可能是调控油茶含油量及脂肪酸代谢相关的关键基因,上述研究为油茶遗传改良提供了科学依据。
发布时间:2026-01-28
564. MYC2 regulates stomatal density and water use efficiency via targeting EPF2/EPFL4/EPFL9 in poplar
摘要: Although polyploid plants have lower stomatal density than their diploid counterparts, the molecular mechanisms underlying this difference remain elusive. Here, we constructed a network based on the triploid poplar transcriptome data and TGMI algorithm and found that PpnMYC2 was related to stomatal development-related genes PpnEPF2, PpnEPFL4, and PpnEPFL9. The interactions between PpnMYC 2 and PagJAZs were experimentally validated. PpnMYC2-overexpressing poplar and Arabidopsis thaliana had reduced stomatal density. Poplar overexpressing PpnMYC2 had higher water use efficiency and drought resistance. RNA-sequencing data of poplars overexpressing PpnMYC2 showed that PpnMYC2 promotes expression of stomatal density inhibitors PagEPF2 and PagEPFL4 and inhibits expression of the stomatal density positive regulator PagEPFL9. Yeast one-hybrid system, electrophoretic mobility shift assay, ChIP-qPCR and dual-luciferase assay were employed to substantiate that PpnMYC2 directly regulated PagEPF2, PagEPFL4, and PagEPFL9. PpnMYC2, PpnEPF2 and PpnEPFL4 were significantly upregulated, whereas PpnEPFL9 was downregulated during stomatal formation in triploid poplar. Our results are of great significance for revealing the regulation mechanism of plant stomatal occurrence and polyploid stomatal density, as well as reducing stomatal density and improving plant water use efficiency by overexpressing MYC2.
发布时间:2026-01-28
565. 贵州杉木第四代育种群体构建及实践
摘要: [目的]杉木是“遗传改良品种”(gentically improved variety),天然更新形成林分很少,主要是人工选择栽培形成的。为不断提高杉木遗传改良研究水平和促进良种生产提质更新换代,通过吸收消化林木高世代遗传改良先进理念并采用经典林木育种技术,探索组建贵州杉木第四代育种群体。[方法]应用优良家系及家系内优株选择和多世代轮回选择,评选贵州杉木第四代遗传改良核心种质和育种群体的核心交配材料;在优化第二、三世代育种群体结构的基础上,构建了四代育种群体结构体系;核查精英群体入选优树的谱系和控制共祖率,综合评选出第四代繁殖群体优良亲本。[结果]2代以后控制授粉子代测定林和相应世代优树收集区的 2万余株候选优树与新选无亲缘关系的10株优树组建第四代遗传改良基本群体;第四代核心种质由遗传测定林评选的 225株候选优树与三代无性系库收集保存的 82个无性系组成,综合评选出第四代育种群体核心交配材料 78份;四代育种群体划分为主群体和精英群体,主群体由基本群体筛选 8 0~100 个候选优树无性系组建,精英群体由主群体中挑选 20~40 候选优树无性系组建,育种群体整个划分为 3个超系(育种组),每个超系进一步划分为 1个较大的主群体和5个育种目标(无缺陷木材、生长中等、木材密度大、生长迅速、抗细菌性叶枯病及炭疽病)的小精选群体,每个小精选群体由 5~10 株候选优树组建;精选无亲缘关系的全同胞优树,建立了 1 个四代育种群体超系、规模 14hm2,综合评选出四代繁殖群体亲本 30 份,预期平均现实增益 45.6%。[结论]第四代育种群体的核心交配材料和精英群体,不宜从第二、第三代种子园自由授粉子代中评选;高世代遗传改良特别重视更好的材料、谱系清楚和保证入园无性系的异交比尽量避免近交更加重要,第三代后的高世代遗传改良应充分利用定向近交和控制交配无性系共祖率选育增益更高的优异种质;贵州乃至我国的杉木高世代遗传改良进入四代后,夯实选育基础特别是选育更好繁殖材料比提高世代层次尤为重要。
发布时间:2026-01-28
566. 油茶bHLH基因家族鉴定与响应干旱胁迫的基因表达分析3
摘要: [目的]bHLH 转录因子在植物生长发育、响应非生物胁迫等过程中起重要调控作用。油茶是我国南方山地丘陵重要的木本油料树种,其主产区夏秋持续性的伏旱天气,对油茶生长和集约栽培管理构成了严峻的挑战。探究油茶bHLH基因家族成员及其应对干旱胁迫的表达调控模式具有重要意义。[方法]基于油茶全基因组数据,本研究鉴定 CobHLHs 成员,分析其系统发育进化关系,研究其在油茶染色体上的分布、顺式作用元件预测、家族成员间共线性分析,探究CobHLHs的组织表达特异性及其在干旱胁迫、ABA处理下的表达模式。[结果]本研究共鉴定出 127 个CobHLHs,根据其系统发育关系,将其分为 17个亚族。共线性分析结果显示,全基因组范围内共发生了 22 次片段复制事件。干旱胁迫下叶组织比较转录组分析结果显示,共有 106 个CobHLHs参与油茶干旱胁迫响应过程。组织特异表达分析发现,参与干旱胁迫的CobHLHs主要在叶中高表达,在根中表达相对较低。PEG模拟干旱胁迫和同源基因功能预测证实,9个CobHLHs的表达均在不同程度上受干旱胁迫诱导,不同基因表达调控模式存在差异,CobHLH071 在干旱胁迫下为低表达,表现为 12、48h分别为对照的 0.07和 0.24倍;CobHLH006、082在干旱胁迫下高表达,CobHLH006 在 12、48h为对照的 8.2、54.1 倍,而CobHLH082 在 48h才出现显著高表达。进一步进行 ABA 处理研究其可能的表达调控模式发现,CobHLH071 可能通过 ABA 依赖负调控干旱胁迫应答。CobHLH006、082 可能通过影响ABA信号通路相关基因的表达,正调控油茶干旱胁迫应答,但两者的响应时间存在差异,前者可能同时存在非ABA依赖调控模式。[结论]本研究为油茶bHLH基因功能研究奠定了理论基础,同时也为进一步开展油茶耐旱分子机制研究提供依据。
发布时间:2026-01-28
567. 调控毛竹细胞壁形成关键circRNAs鉴定及功能分析
摘要: 毛竹(Phyllostachys edulis)是我国种植面积最大的竹种,其生长速度快、产量高、可再生能力强,是优良的木材替代品。竹材的性能与细胞壁组成成分密切相关,研究表明在毛竹生长过程中,构成细胞壁成分的木质素、纤维素、多糖等含量也会发生相应变化,导致竹材性能的改变。环状 RNA(circRNAs)是具有共价封闭结构的内源性非编码 RNA,在植物中具有重要的功能。然而,它们对于毛竹细胞壁形成的作用未知。因此分析毛竹细胞壁生物合成相关 circRNAs 对竹材的性能改良具有重要意义。本研究对四个生长时期——10 天、20 天、30 天、40 天的毛竹样品分别进行高通量转录组测序,筛选出与细胞壁生物合成相关的两个关键circRNAs,构建过表达载体,转化水稻并得到转基因水稻植株。结合生物信息分析和分子生物实验,探究circRNAs在毛竹生长过程中对于细胞壁生物合成发挥的功能。鉴定得到 2973个circRNAs,其中差异表达的circRNAs共237 个,结合ORF序列以及IRES区域分析circRNAs编码蛋白能力。基于基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)对差异表达的circRNA亲本基因进行功能预测,同时构建了circRNA-miRNA-mRNA互作网络。最终筛选出2个与细胞壁形成相关的circRNAs,分别为:novel_circ_001532和novel_circ_002484,它们的亲本基因分别是PH02Gene34473 和PH02Gene44766.CircRNA验证实验结果证实了大多数circrna确实抵抗外切酶降解,Sanger测序进一步说明novel_circ_001532 和novel_circ_002484 是真实的circRNA.RT-qPCR分析结果表明:novel-circ-001532 的表达量在 10 天时最高,且 3 个实验组(20天,30天,40天)相比于 10天均呈现显著差异;novel-circ-002484的表达量在3个实验组基本一致,相比于 10 天均呈现显著差异;对目标 circRNA的亲本基因进行亚细胞定位发现:PH02Gene34473 和PH02Gene44766 均位于细胞核区域。毛竹在4个时期的细胞壁超微结构呈现不同层面的变化:从初生壁沉积到次生壁开始形成、加厚至多层次生壁形成;细胞角隅自溶现象随生长而加剧,溶解的角隅形成颗粒状物质。间苯三酚染色法掲示随着毛竹幼苗的生长,木质化程度越高,且同一时期茎部木质化程度较高于叶片部位,这种差距随着生长时期不断加大。此外,毛竹细胞壁不同种类细胞的木质化程度规律为:纤维细胞最早开启木质素沉积且完全木质化周期最短。薄壁细胞木质化的启动晚于纤维细胞。测定 4 个生长时期的毛竹不同组织——茎、叶木质素含量,结果显示两者木质素含量变化趋势一致。本研究为理解circRNA对毛竹细胞壁生物合成过程中发挥的作用提供了初步的见解,并为竹子的良种繁育研究提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
568. 转录组和代谢组联合分析揭示了毛竹冷胁迫关键生物途径
摘要: [目的]构建毛竹冷响应网络,揭示毛竹在冷胁迫反应中的分子基础和调控机制。[方法]以一年生毛竹实生苗为研究对象,分别在 25 摄氏度和 4 摄氏度恒温培养箱中培养,然后对毛竹苗进行适当取样,每组样品3个生物学重复。对一部分样品用RNA纯化试剂盒提取RNA,并在Illumina平台上构建RNA文库进行测序。对得到的RNA-seq数据进行转录组分析,包括差异分析、聚类分析、GO/KEGG富集分析以及WGCNA分析等,以解析毛竹的冷响应转录谱和基因表达变化。此外,利用植物转录因子数据库对差异基因进行转录因子预测以探索毛竹冷胁迫反应转录调控机制。另一部分样品用于代谢物检测。对于所得的代谢物数据进行差异代谢物筛选以及KEGG富集分析,以确定毛竹在冷响应期间特异性表达的代谢物。最后,对转录组数据和代谢组数据进行相关性分析以进一步解析差异基因与差异代谢物之间的关系。[结果]样本相关性分析显示样本重复性较好。差异表达基因(DEGs)功能注释和富集分析表明,大多数差异表达基因主要与热激转录因子、活性氧降解、应激反应、植物激素信号转导和植物次级代谢物生物合成相关。转录因子(TFs)包括WRKY、MYB和bHLH家族等,在冷胁迫下显著差异表达。通过代谢组分析,我们发现差异积累代谢物(DAMs),主要为黄酮类化合物、脂质和类脂质分子、氨基酸及其衍生物、酚酸类化合物。转录本和代谢物谱之间存在重叠。综合代谢组和转录组分析构建的基因-代谢物网络表明,在冷胁迫下,代谢物与基因之间存在复杂的相互调控。[结论]通过对毛竹低温胁迫下的转录组学和代谢组学综合分析,鉴定出重要的冷反应基因、转录因子和代谢物。我们的研究表明转录因子包括bHLH、ERF、NAC、MYB和WRKY,可能在调控冷胁迫相关基因以提高毛竹的抗寒性方面发挥关键作用。植物激素信号转导以及黄酮类代谢物在毛竹对冷胁迫的响应中也起着重要作用。毛竹中存在植物界保守和物种特异性的冷响应途径,本研究结果将进一步加深我们对毛竹和其他植物抗寒分子调控机制的认识,为研究竹子抗寒胁迫的调控机制奠定了基础,并为今后通过基因工程构建耐寒竹子提供了有用的基因资源。
发布时间:2026-01-28
569. 联合单细胞时空组测序技术探究毛竹快速生长时期的细胞分类及功能
摘要: [目的]探究毛竹快速生长时期中不同细胞类型的基因表达动态变化,并以此构建出调控节间伸长生长的关键基因调控网络。[方法]首先利用三代测序技术重新对毛竹基因组进行了组装与注释。然后选取 3m高毛竹笋的第 39、25、15 节的底部区域,结合单细胞核转录组测序(snRAN-seq)和单细胞空间增强分辨率组学测序(scStereo-seq)技术对这些组织中的细胞进行转录组测序。测序数据经过质控过滤、主成分分析、降维聚类等步骤后,进一步的下游分析包括寻找差异基因、GO/KEGG 富集分析、拟时序分析、构建基因共表达网络等。[结果]1)单细胞聚类得到了 13种细胞类群,3 个节位的数据差异动态反映了不同阶段节间细胞类型的生理变化过程,进而构建出了毛竹笋快速生长时期不同阶段的单核细胞转录组图谱。2)从node25 节间获得了一张高质量高精度的空间转录组图谱,共得到了 7 种不同的数据类型,并且结果呈现出了良好的组织特异性,能够准确地代表毛竹茎的不同组织。3)随后结合解剖学分类与时空组学数据,以及已被深入研究过的特征基因确定出了13个细胞类群的身份信息,并且找到了毛竹Cortex、Epidermis、Phloem、Xylem、Companion cell等细胞类型的关键Marker基因,揭示了每种细胞发育过程中的基因表达变化情况。4)随着节间的成熟,分生组织细胞的比例显著减少,而纤维细胞、基本薄壁细胞及髓细胞均在node15 部位显著高表达了细胞壁松弛基因EXPA.拟时序分析揭示了细胞类群间的分化关系,并得到了与快速生长紧密相关的重要基因集。[结论]这些结果为毛竹的单细胞组学研究提供了理论和数据支持,揭示了毛竹节间成熟过程中细胞种类数量的动态变化。利用时空组学技术,我们得到了毛竹茎的空间转录组图谱,为识别细胞身份提供了重要的markers,以全新的视角揭示了每种组织独特的基因表达特征。两种数据的联合分析准确定位出了每种细胞的解剖学身份,深入揭示了毛竹节间生长过程不同类型细胞的异质性,也为研究茎的生理结构与分子机制提供了大量的数据支持,为培育优良竹种提供理论支撑。
发布时间:2026-01-28
570. 毛竹快速生长时期纤维细胞壁加厚的转录调控网络构建
摘要: [目的]竹类植物分布于热带和亚热带地区,在推动经济发展和建设生态文明等诸多方面发挥着重要作用。毛竹的快速生长机制一直是竹子领域的研究热点,在形态结构、生物学特性和基因表达调控等方面已经取得了初步的进展。毛竹快速生长期间状态变化迅速,因此需要选择合理的采样方案。而纤维细胞壁的加厚涉及复杂的基因表达和表观遗传调控,目前对这一过程的转录调控研究仍然不够全面。[方法]本研究基于高质量的染色体级别毛竹基因组,通过开发RNA-seq自动化分析流程并分析大量毛竹样本的转录组数据,详细比较了不同采样方案数据集之间的差异,进一步整合RNA-seq和ATAC-Seq数据,构建了毛竹快速生长时期纤维细胞壁加厚的复杂调控网络,挖掘了在毛竹快速生长时期起关键作用的核心基因,为利用竹子遗传改良技术提高竹产业的生产效率和竹材品质提供了坚实的理论基础。[结果]:(1)基于Nextflow框架构建转录组分析流程LuckyRNA,为毛竹快速生长时期的转录组数据分析提供技术支持。该流程包括数据质控、数据比对与定量、比对后的质控与处理、差异表达分析、富集分析等步骤,支持差异分析时批量使用不同软件及自定义参数运行,并实现不同分析结果的可视化。(2)基于181个RNA-seq数据,比较了不同采样方案对毛竹快速生长研究的影响。通过主成分分析与层次聚类分析等,发现快速生长时期样本中,特异性表达的基因较少,整体表达模式较为相似。针对毛竹快速生长不同特性的采样方案之间的差异小于样本间不同生长阶段产生的差异,因此,我们推测不同采样方案对快速生长研究的影响要小于样本所处不同发育状态对数据的影响。(3)基于染色体级别的毛竹参考基因组,鉴定了毛竹快速生长特性相关的核心基因集合。通过对快速生长时期的转录组数据进行差异表达分析,时序分析和共表达网络分析,最终得到733个持续上调和 48个持续下调的核心基因集。其中,鉴定到MYB61、bZIP53等与毛竹纤维细胞壁生物合成相关的转录因子。(4)利用 ATAC-seq 技术,成功构建毛竹笋快速生长时期的染色质可及性图谱。结合RNA-seq分析结果,对核心基因的启动子区域进行转录因子的结合位点预测,构建了一个木质素生物合成相关的转录调控网络。利用qRT-PCR技术对转录调控网络中的关键基因进行表达定量分析,验证了生物信息学结果的可靠性。
发布时间:2026-01-28
571. 基于单倍型的泛基因组揭示了毛竹种群的遗传变异和气候适应性
摘要: [目的]毛竹(Phyllostachys edulis)作为一种在东亚地区广泛分布的重要森林物种,具有显著的生态和经济价值。其在固碳和减缓气候变化方面的作用尤其突出。然而,随着全球气候变化的加剧,毛竹的生存正面临严峻威胁。为了深入研究和应对这些挑战,我们构建了毛竹泛基因组并开展了一系列分析。[方法]对16个毛竹主产区的毛竹样品构建基因组,进而生成了基于单倍型的高质量泛基因组,并将这些数据与之前重新测序的 427 个品种进行了整合。[结果]通过对基于单倍型的泛基因组的特征描述,我们发现毛竹在遗传上存在广泛的变异,主要体现在单倍型之间的差异,而非种内的变异。这一发现表明,尽管毛竹在不同地区表现出较强的适应性,但其遗传基础的多样性主要来源于不同单倍型的贡献。这一现象揭示了毛竹在适应环境变化中的复杂遗传机制。进一步的研究还揭示了许多基因表现出等位基因特异性表达,这些基因主要与环境适应有关,同时也与毛竹特定组织的特定功能密切相关。这些基因的表达模式表明,毛竹在面对不同环境条件时,能够通过调控特定基因的表达来适应环境变化,从而维持其生态地位和生长优势。为了更好地理解毛竹对气候变化的响应,我们将历史时空气候数据与基因组数据进行了整合分析,发现了超过 1,050 个与温度和降水等关键气候因子相关的遗传变异。这些变异的存在表明,毛竹的遗传结构在很大程度上受到了气候因素的影响。这一发现不仅有助于解释毛竹在不同气候条件下的生长表现差异,也为预测未来气候变化对毛竹的影响提供了重要依据。[结论]通过对这些与气候相关的遗传变异的深入分析,我们预测了在未来排放情景下,中国北部和西部地区毛竹面临的遗传风险将显著增加。气温的上升将对这些地区的毛竹生存构成重大威胁,强调了气候变化对毛竹及其生态系统的潜在影响。为了应对这一挑战,我们需要采取有效的保护措施,确保毛竹在未来气候条件下的持续生存和发展。不仅为毛竹应对气候变化提供了重要的基因组资源,也为其他气候敏感物种的研究提供了重要参考。我们的研究基于单倍型的泛基因组,详细阐明了毛竹对当地气候条件的适应机制。这一研究不仅为毛竹应对气候变化提供了重要的基因组资源,也为其他气候敏感物种的研究提供了重要参考。
发布时间:2026-01-28
572. 低温胁迫下槭CBF基因家族的鉴定与分析
摘要: [目的]CBF 基因家族已在多种植物中被鉴定和鉴定,它在低温响应中起着至关重要的作用。目前,只有少数关于树种的研究证明了 CBFs 与抗寒性相关的机制和潜在功能,而我们的研究与以往的研究相比是关于三个树种间CBF的多方面差异,从而对假色槭、元宝槭和漾濞槭的CBF基因家族进行了全基因组鉴定和分析。提高我们对CBF基因潜在抗寒功能的认识,从而为我国槭属植物品种的引种提供参考。[方法]采用黑龙江省哈尔滨市东北林业大学温室中三年生的假色槭、元宝槭和漾濞槭,在智能光培养箱中进行低温(即4℃)处理 0h、3h、6h、12 h、24 h和 48 h.收集功能叶片(主枝的第三~第五叶),提取总RNA,分析假色槭、元宝槭和漾濞槭表达模式。[结论]与拟南芥序列比对,从 3种槭树中鉴定出 16个CBF基因,其中包括了7个元宝槭CBF基因,4 个漾濞槭CBF基因和5个假色槭CBF基因。在这些CBFs中,AtruCBF7 的蛋白序列最长,有 395 个氨基酸,CDS的长度为 1185 bp.AtruCBF5 的蛋白序列最小,有 165 个氨基酸,CDS的长度为 495 bp.CBF蛋白的分子量为 19,008.12kDa(AtruCBF5)~43,582.88kDa(AtruCBF7),等电点为 4.77(ApseCBF2)~9.79(AtruCBF4)。ApseCBFs和AcyanCBFs均为中性。亚细胞定位预测结果显示,大多数CBF蛋白定位于细胞核,而ApseCBF3、ApseCBF4、AcyanCBF1、AcyanCBF3和AtruCBF5 蛋白也同时定位于细胞质。这些结果表明,3种槭属植物的CBFs基因存在显著差异这些C BF基因根据系统发育关系聚为 5 个亚群,主要的保守结构域包含保守的Motif 1 和Motif 5,12 个CBF基因仅有一个外显子。CBF 基因启动子中的顺式作用元件参与了激素、光、干旱和低温响应性。3 种槭属的染色体上分布不均匀,主要分布在Chr2和Chr11上。此外,在低温暴露 3h和24 h时,分别检测到ApseCBF1、ApseCBF3、AtruCBF1、AtruCBF4、AtruCBF6、AtruCBF7、ApseCBF3、ApseCBF4、ApseCBF5的高表达。冷胁迫24 h后,AtruCBF2、AtruCBF6、AtruCBF7 低表达,AtruCBF3和AtruCBF5始终下调。
发布时间:2026-01-28
573. 樟树不同组织部位内生真菌群落结构及生态位变异
摘要: 本实验研究了樟树根际土壤真菌和不同组织器官的内生真菌的群落结构及生态位变异,为园林绿化用樟树的新品种创制、栽培养护和樟树相关微生物的开发利用提供参考依据。选取芳樟醇型成龄樟树无性系的根际土壤、根、一年生枝条、成熟叶片和果实。通过ITS扩增子IlluminaMiSeq测序确定根际土壤真菌和不同组织器官内生真菌群落的多样性。依据 97%的序列相似性,将所有真菌序列归类为 1366 个真菌OTU.与数据库经过对比,内生真菌群落结构主要由座囊菌纲,散囊菌纲,粪壳菌纲,囊担菌纲,被抱霉纲,伞菌纲,银耳纲为主。α多样性和β多样性分析表明,真菌OTU的丰富度、均匀度和多样性均表现出依赖于植物器官的现象,尤根际土壤、茎和果实中真菌 OTU 的均匀度和多样性显著高于根和叶片。证实了樟树根际土壤及不同组织器官的真菌群落生态位分化,每个植物器官代表了一个真菌群落的独特生态位。同时,确定了樟树根际土壤真菌和不同组织器官的核心微生物,共 37个核心真菌OTU,归属于30个属,9 个纲,3 个门。研究结果还表明,在属水平上樟树根际土壤中具有抗菌活性的光黑壳属真菌丰度显著高于樟树内生真菌丰度。樟树叶片中乌氏霉属、果中拟座糙孢属和拟维朗那霉属真菌丰度显著高于其他样本,可能具有煤污病的发病隐患。樟树根中对植物生长有促进作用的散囊菌纲和粪壳菌纲丰度较高。研究结果对园林绿化用樟树的新品种创制、栽培养护和樟树相关微生物的开发利用具有重要的现实意义。
发布时间:2026-01-28
574. 东北地区胡桃楸种质资源评价研究
摘要: 本研究以中国东北地区多个群体及家系的胡桃楸为研究材料,对其种实性状、叶片性状和生长性状等进行了评估,并应用EST-SSR分子标记技术,对不同胡桃楸群体的遗传多样性及其遗传结构进行了分析,研究结果可为胡桃楸的种质资源保护和应用提供科学依据。结果表明,种实表型和脂肪酸性状在不同群体及家系间存在显著差异(P<0.01;种实表型和脂肪酸性状遗传变异系数分别为 6.45%~22.71%和 2.05%~20.86%,表型变异系数分别为 8.55%~27.99%和 8.57%~28.45%;大部分种实表型及脂肪酸性状之间具有显著相关性,环境因子对种实表型的影响较弱,但与部分脂肪酸性状显著相关;聚类分析将10个胡桃楸群体分为3类;主成分分析提取 4个主成分,累计贡献率分别为 90.36%和79.04%;综合评价筛选出方正群体和辉南群体分别为种实表型和脂肪酸性状优良的群体,以及13个种实表型优良的家系。各叶片性状在不同群体间差异显著(P<0.01);遗传变异系数为 2.86%~22.17%,表型变异系数为 3.23%~39.85%;叶片性状之间显著相关,如叶长与叶宽、叶面积显著正相关,与叶干物质含量显著负相关;叶片性状与环境因子也显著相关,如胞间二氧化碳浓度与平均海拔正相关,与无霜期负相关;聚类分析将 1 7 个胡桃楸群体分为3类;主成分分析提取 5 个主成分,累计贡献率为 85.87%;综合评价筛选出三岔子群体和方正群体为叶片性状优良的群体。以胡桃楸叶片、树皮和青皮的转录组数据为基础,筛选出 15 对多态性高的EST-SSR引物,不同位点平均等位基因数、期望杂合度和多态信息含量分别为 18.27、0.670和0.797;15个群体的等位基因数、期望杂合度和香农信息指数平均值分别为 6.993、0.670和 1.455,其中珲春群体的遗传多样性较高,黑河群体较低;基于STRUCTURE分析、邻接法聚类分析和主坐标分析,将 343份胡桃楸个体分为3类:长白山地区、完达山地区和小兴安岭地区;分子方差分析显示群体内遗传变异占83.78%,群体间占16.22%,表明群体内遗传分化大于群体间;群体间遗传分化系数和基因流平均值分别为0.109和4.063,显示中等程度的遗传分化和基因流水平。在生长性状中,除分枝角和平均轮枝数外,其他生长性状在不同群体及家系间差异显著(P<0.01);遗传变异系数为8.29%(分枝角)~20.54%(平均冠幅),表型变异系数为13.89%(尖削度)~30.32%(平均冠幅);除通直度外,其他性状家系遗传力均超过0.5;树高、地径和平均冠幅性状间相关性较强,相关系数超过 0.7,其他性状间相关性较弱;尖削度与年均降雨量显著正相关(r=0.69),平均轮枝数与年均日照时数显著负相关(r=0.67);聚类分析将 10 个胡桃楸群体分为3类,主成分分析结果用于计算综合评价得分,筛选出 1 个优良群体和7 个优良家系。
发布时间:2026-01-28
575. 桫椤CAD基因家族生物信息学分析
摘要: [目的]桫椤是现存唯一的木本蕨类植物,被称为“树蕨”,其树干中含有大量的木质素,对桫椤生长和树干支撑起到重要的作用。肉桂醇脱氢酶(CAD)是参与木质素生物合成的关键酶,其类型和活性会引起木质素总量和单体含量的显著变化。通过对桫椤 CAD 基因家族成员鉴定及生物信息学分析,以期明确桫椤 CAD基因的进化关系、功能及表达模式。[方法]基于课题组前期对桫椤CAD 基因家族进行鉴定得到的 51 个成员,对其进行编号,分别为AspiCAD1~AspiCAD49.结合生物信息学分析和表达谱分析,通过MEGA、TBtools、prismchs等软件,itol、ExPASy、Plantcare、WOLF PSORT等在线网站对51个AspiCADs基因的理化性质、染色体定位、系统发育、基因结构等进行了分析,并采用半定量PCR法探究了桫椤不同部位中AspiCAD基因的表达谱。[结果]51 个AspiCADs基因,其编码蛋白的氨基酸数量为 229-876 aa,分子质量为32495.55-97695.47 Da,等电点为 5.18-9.75,不稳定数为20.43-44.93,脂肪指数为 81.92-109.58,有27个AspiCAD蛋白为亲水蛋白,蛋白预测亚细胞定位大多位于细胞质,也有部分位于质膜、线粒体、内质网等,反映了桫椤细胞内CAD基因功能和机制的多样性;51个AspiCADs基因在23条染色体上不均匀分布,染色体Chr07 上分布最多,并在染色体Chr07、Chr08、Chr12、Chr23、Chr39、Chr46、Chr56 上检测到连续重复基因,串联重复和片段重复被认为是影响植物基因家族进化的主要因素;结合对毛果杨CAD家族成员的鉴定,与AspiCADs共同进行系统发育分析,将51个AspiCADs基因分为 4大类,且AspiCAD1与Potri.009G095800.1(PtrCAD1)为同源基因;同一家族的成员具有相似的基因结构和功能结构域,同一类中的AspiCADs蛋白的Motif分布大致相似,且AspiCADs基因家族成员含有内含子 4~12个不等,外显子4~13 个不等;AspiCADs基因中植物生长发育元件数量最多为587 个,表明该家族具有潜在的促进植物生长发育的功能;转录组和 qRT-PCR 数据共同表明,AspiCAD1、AspiCAD32、AspiCAD17、AspiCAD4、AspiCAD38、AspiCAD39、AspiCAD42 在木质部中表达量较高,其中AspiCAD1 在木质部中的表达量显著高于叶片、韧皮部、髓和厚壁组织。[结论]桫椤 AspiCADs 家族成员在进化特征上高度保守,可能参与多种激素以及植物生长发育反应,AspiCAD1 可能是木质素生物合成的关键基因。本研究结果为桫椤 CAD 基因的进化关系和功能提供新的见解,进一步为解析桫椤木质素生物合成的分子机制提供候选基因。
发布时间:2026-01-28
576. 细毛樟茎段组织培养研究
摘要: [目的]建立细毛樟茎段组织培养技术,为其苗木繁殖提供理论依据。[方法]以细毛樟一年生半木质化枝条为材料,研究基本培养基、消毒时间、生长调节剂对细毛樟茎段组织培养的影响。[结果]细毛樟茎段组织培养适宜的基本培养基为MS培养基,茎段萌芽率达到 63.73%,萌芽叶片嫩绿色,生长良好,萌芽有分枝。5月采集细毛樟半木质化茎段进行组织培养,用质量浓度 0.1%HgCl2 消毒,消毒适宜时间为 7 min,茎段的萌芽率最高、污染率和褐化率较低。细毛樟茎段萌芽诱导适宜培养基为MS+1.5-2.0 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA,茎段的萌芽率分别为 61.11%和60.47%;组培苗增殖培养适宜培养基为M S+1.6 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,增值系数为 4.73;组培苗生根适宜培养基为 1/2MS+1.5 mg/L IBA,生根率为 100%、根数达到 3.78 条。组培苗带顶芽和不带顶芽生根培养,组培苗的生根率差异不显著,但带顶芽组培苗的根数是无顶芽的3倍、根长是无顶芽的 2 倍,根粗也显著大于无顶芽。[结论]细毛樟茎段组织培养适宜培养基为MS培养基,5 月采集细毛樟半木质化茎段用 0.1%HgCl2 消毒 7 min,茎段的萌芽率最高;细毛樟适宜诱导培养基为MS+1.5-2.0 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA,增殖培养适宜培养基为MS+1.6 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,生根适宜培养基为1/2MS+1.5 mg/L IBA。
发布时间:2026-01-28
577. 白桦bZIP53转录因子抗旱机制解析
摘要: [目的]目前,全球范围内干旱出现的频率、持续时间以及空间范围呈现出不断增加的趋势,干旱已经成为限制全球植物生长的主要因素之一。鉴定、解析抗旱相关BpbZIP53基因的功能将为深入理解白桦应对干旱胁迫的分子机制提供重要资料,本文以期为白桦抗旱遗传改良提供优良资源及理论基础。[方法]本研究利用稳定转化的过表达、敲除表达BpbZIP53转基因白桦,观察转基因和对照株系在干旱胁迫处理前后的长势,测定其抗旱生理指标,比较不同株系对干旱胁迫的耐受能力。通过 RNA-seq 寻找下游靶基因,并通过ChIP-PCR、EMSA、Y1H、dual-LUC方法进行鉴定。[结果]基于前期构建的白桦干旱胁迫多层级调控网络,从中筛选到一个顶层调控转录因子BpbZIP53,该基因编码区为 438 bp,共编码145 个氨基酸。转基因白桦表型分析结果显示,干旱胁迫条件下,过表达BpbZIP53 转基因白桦的生长优于对照,更优于敲除株系。过表达BpbZIP53株系的相对含水量高于对照,叶片失水率显著低于对照,M DA和H2O2含量明显低于对照,而SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性高于对照,而敲除株系相反。BpW RKY6 和BpMYB14 为BpbZIP53 的下游靶基因,BpbZIP53 通过结合其启动子上的ABRE元件,从而激活BpWRKY6 和BpMYB14 的转录。[结论]过表达BpbZIP53可通过调节BpWRKY6 和BpMYB14 的表达,从而增加抗氧化物酶活性来降低过氧化物质的积累,从而提高转基因白桦对干旱胁迫的耐受性。
发布时间:2026-01-28
578. BpNAC90基因调控白桦耐旱的分子机制
摘要: [目的]NAC 转录因子(TF)家族是植物中特有的一类转录因子,包含大量成员。NAC 转录因子主要参与调节植物生长发育的许多生物学过程,包括对外界胁迫的响应,植物形态的形成,植物衰老调节和果实发育等。白桦(Betula platyphylla Suk.)为落叶乔木,广泛的分布在北欧、西伯利亚以及我们国家的东北大部分地区。目前日渐频繁的非生物胁迫对白桦正常生长产生了严重的影响。白桦为了适应复杂恶劣的环境,会通过相应的基因表达调控来应对。因此,为了使其更快的适应复杂恶劣的环境,利用分子生物学手段进行林木的优良选种以及培育则显得越发的重要。然而,目前对于白桦 NAC 转录因子在非生物胁迫方面的研究较少,本研究系统揭示了 BpNAC90 基因调控白桦耐旱的分子机制,为阐明白桦抗旱及创制高抗白桦提供了重要数据。[方法]利用叶盘法稳定转化白桦;通过实时荧光定量PCR、Westen Blot等相关实验进行抗逆生理学鉴定;利用表观遗传学、EMSA、ChIP、CoIP、Pull down等方法解析其调控机制。通过R-ChIP-dCas9-Strep系统找到BpNAC90 基因的上游调控因子。[结果]BpNAC90属于白桦响应干旱的基因调控网络的顶层调控基因,受干旱诱导,并在干旱胁迫 3 h 时表达量达到最高,且主要在根和叶中响应干旱胁迫,说明其具有组织特异性。同时,BpNAC90 过表达植株能显著增加白桦的耐旱性,其中包括增加根冠比、鲜重以及提高在土壤中的存活能力等,说明BpNAC90 基因对白桦的耐旱性起正向调控作用。BpNAC90 主要通过降低活性氧(ROS)以及过氧化氢(H2O2)的含量以及增加脯氨酸(Pro)的合成来降低干旱渗透对白桦造成的损伤,从而对白桦耐旱性进行调控。BpNAC90 基因可以结合 EOMES2(“AACACC”)、ABRE(“CACGTG”)以及 Tgif2(“TGTCA”)元件来调控下游基因的表达。BpNAC90 可以通过转录后的磷酸化修饰来感应干旱胁迫,通过增强其对下游靶基因的调控来应对干旱胁迫。BpNAC90 的第 205 位丝氨酸位点是其磷酸化位点,当其突变成丙氨酸后,丧失磷酸化功能。将其稳定转化野生型白桦后,通过在干旱胁迫下的表型以及生理生化指标的测定,发现在 BpNAC90 磷酸化修饰消失后,其与元件的结合能力明显减弱,同时对下游靶基因的表达调控能力降低,进而降低调控抗旱的能力。BpNAC90 与蛋白激酶 BpSRK2A 蛋白互作进而产生磷酸化。通过R-ChIP-dCas9-Strep系统找到BpbZIP16、BpC3H14、BpAGL11、BpWHY1 以及 BpGeBP 转录因子,可以通过结合 BpNAC90 启动子对其进行正调控。[结论]以上研究系统揭示了BpNAC90 转录因子可以被干旱诱导,与BpSRK2A蛋白互作发生磷酸化修饰,增强与元件的结合能力,从而显著诱导下游靶基因的表达,上游调控因子通过结合其启动子对其正调控,从而提高白桦抗旱能力的分子机制。
发布时间:2026-01-28
579. Inbreeding in Chinese fir:Insights into the adaptive growth traits of selfed progeny from mRNA,miRNA and copy number variation view
摘要: [Objective]The impact of inbreeding on biological processes is well-documented in severely depressed individuals.However,the biological processes influencing the adaptive growth of selfed normal individuals are unknown.Here,we aimed to investigate how inbreeding affects gene expression for adaptive growth of selfed normal seedlings(NS)from a self-fertilizing parent in Chinese fir(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.).[Method]Using RNA-seq data from above-and under-ground tissues of selfed abnormal seedlings(AS)and NS,we conducted GO biological processes network analyses.We also performed small RNA-Seq on the above-ground tissues and measured the copy number variations(CNV)of the hub genes.[Result]Phenotypic fitness analysis revealed that NS were more adapted than their AS counterparts.The up-regulated differentially expressed genes(DEGs)were associated with development processes,while the down-regulated DEGs were mainly enriched in fundamental metabolism and stress response.mRNA-miRNA parallel sequencing revealed up-regulated target genes predominantly associated with development,highlighting their crucial role of phosphorylation in signal transduction networks.Additionally,we discovered moderate correlation(0.1328
发布时间:2026-01-28
580. Exploring the molecular mechanisms of melatonin-induced tolerance to salt-alkali stress in Populus cathayana×canadansis'Xinlin 1'
摘要: Melatonin is widely recognized as involved in a wide range of plant growth and development functions.Research has primarily focused on herbaceous plants,with few findings on the function of melatonin in supporting tree growth.In this study,it was demonstrated that melatonin,as an endogenous hormone,considerably contributed towards the increased tolerance of poplar to salt-alkali stress.Transcriptome and metabolome analysis revealed that melatonin may enhance the cellular protection and antioxidant mechanisms of poplar and improve salt-alkali tolerance by regulating genes and metabolites involved in photosynthesis,antioxidant enzyme systems,plant hormone signal transduction pathways,and in the flavonoid as well as the melatonin biosynthesis pathway.The results of this study not only aid our increased understanding of the potential roles of melatonin in salt-alkali stress but also shed light on the potential mechanisms of the economically important woody model plant,poplar,involved in resisting abiotic stress.
发布时间:2026-01-28
581. 小叶杨基因组组装及其重要性状的全基因组关联分析
摘要: [目的]组装小叶杨端粒到端粒(T2T)级参考基因组序列,通过全基因组关联分析,鉴定出与目标性状显著相关的 SNPs,为小叶杨分子设计育种奠定研究基础。[方法]以小叶杨优良品种为材料,结合二代和三代测序技术进行基因组测序,获得高质量的参考基因组序列;同时,对 207份小叶杨种质进行表型调查和基因组重测序,检测其生长性状、叶片性状、木材性状和光合性状等表型变异及SNP变异;通过全基因组关联分析,鉴定出与目标性状显著相关的SNPs。[结果](1)成功构建小叶杨端粒至端粒(T2T)且具有单倍型解析的参考基因组。两个单倍型基因组长度分别为412.23 Mb与 412.12 Mb,contig N 50分别为23.55 Mb 和23.91 Mb,成功注释34,756个和 34,664个蛋白质编码基因。BUSCO评估结果显示,小叶杨基因组覆盖了 1,597个真核生物单拷贝基因集,占比为98.9%。(2)基于小叶杨及其他 14个物种的比较基因组学分析,共鉴定出 1,194个共有的单拷贝直系同源基因。通过物种进化树构建和分歧时间评估,发现杨属和柳属的物种拥有一个共同的祖先,且毛果杨、香杨和美洲黑杨之间的亲缘关系比小叶杨更为紧密。基于共线性及Ks值分析,确定小叶杨经历了全基因组复制事件。(3)小叶杨207份种质的 18个性状均存在显著变异,其变异系数平均值为 19.98%。按不同性状的平均变异系数排序依次为:叶片性状(22.71%)>生长性状(16.84%)>光合性状(12.52%)>木材性状(11.86%)。不同性状之间大都存在显著的相关关系。(4)重测序结果表明,207 份小叶杨种质的平均比对率为 98.60%,共获得 4,196,773个SNPs.系统发育分析、群体结构分析和主成分分析均可将 207 份小叶杨种质资源划分为 2 大亚群。不同种群间遗传多样性水平存在差异,且辽宁种群的遗传多样性最高。1,690个SNP变异位点是小叶杨群体适应环境变化的重要位点。(5)通过SNP数据与 18个目标性状的全基因组关联分析,共检测到 418个SNPs和 176 个基因与 16 个性状显著相关。在Chr16:7,575,981~7,640,652 bp区域发现了一个与分枝角度性状相关的SNP簇,包含 5 个候选基因,并发现其在腋芽组织中表现出高表达水平。另外,通过在极端表型样本中应用加权基因共表达网络分析,成功地鉴定出4个关键基因,包括PsBA14、PsBA13等,它们与分枝角度性状也具有显著的相关性。[结论]本研究成功构建了小叶杨T2T级别参考基因组,通过基因组重测序及全基因组关联分析,揭示了小叶杨群体的遗传变异,鉴定出与重要性状紧密关联的 SNP 位点和候选基因,并且还鉴定了影响分枝角度性状的关键功能基因,为小叶杨的遗传改良和品种优化提供了坚实的遗传基础。
发布时间:2026-01-28
582. 南方型黑杨生长和木材性状与湿心材形成的相关性
摘要: [目的]南方型美洲黑杨(Populus deltoides)是长江中下游平原重要的速生工业用材林树种之一,在木材供应和生态环境保护方面发挥着重要作用。湿心材是杨树生长过程中的一种普遍发生、危害严重病害,增加了杨树木材加工利用难度,开展湿心材特征及其影响因素对提高低湿心材杨树选育水平和木材利用价值具有重要意义。[方法]本文以洞庭湖区 8 个主栽南方型黑杨无性系为研究对象,采用相关性分析、逐步回归分析和通径分析对胸径、树高、材积、树液ph值、生材含水量、气干含水量和木材基本密度等 7个性状指标与湿心材比例的关系进行分析。[结果]结果表明:8 个无性系间湿心材比例介于 43.48%-71.81%,无性系间存在极显著差异(p=0.001<0.01),且湿心材比例的无性系重复力高达 0.780,变异系数 10.48%,受中度遗传控制;无性系间湿心材比例、胸径、树高、材积、生材含水量存在极显著性差异(p<0.01),而树液ph值和木材基本密度无显著性差异。湿心材比例与树液ph值和生材含水量存在极显著性正相关,与胸径、树高、材积和木材基本密度无显著相关性。经显著性检验,生材含水量、树液ph值和气干含水量是影响湿心材比例的重要因子,其中生材含水量对南方型黑杨湿心材比例的直接通径系数(0.522)、间接作用(0.242)和单独决定系数(0.272)最大,气干含水量的直接通径系数(0.296)、间接作用(0.062)和单独决定系数(0.088)最小,且树液ph值和生材含水量的共同决定系数(0.166)大于树液ph值和气干含水量的共同决定系数(0.005)。方差分析表明,湿心材比例与树液ph值、生材含水量和气干含水量的回归关系均呈极显著水平(p<0.01)。以湿心材比例为因变量,胸径、树高、材积、树液ph值、生材含水量、气干含水量和木材基本密度为自变量进行逐步回归分析,根据回归方程中自变量对因变量作用的显著性检验,建立生材含水量(X1)、树液ph值(X2)和气干含水量(X3)与湿心材比例的多元回归方程:Y=-0.995+0.006X1+0.075X2+0.005X3,且 3 个性状的回归系数检验均达极显著水平(p<0.01),说明自变量能有效预测因变量的变化。[结论]因此,南方型黑杨在低湿心材和高生长方面具有很大的选育改良提升潜力,且生材含水量可以作为选育南方型黑杨低湿心材选育时的评定指标。
发布时间:2026-01-28
583. 柚木体细胞胚发生过程中内源激素含量及相关基因表达的变化特征
摘要: 体细胞胚发生是植物繁殖的高效再生体系。在外源激素作用下,涉及到多种激素合成、代谢、信号转导等复杂调控网络。目前对于柚木繁殖主要集中在传统的繁殖方式,对于体细胞胚发生及其激素调控机制仍有许多限制。在我们的研究中,在添加 0.1 mg/L TDZ的MS培养基中利用柚木子叶诱导出体胚发生过程中的非胚性愈伤组织、胚性愈伤组织、球形胚与心形胚等阶段。形态学表明:绿色带有结节的非胚性愈伤组织在培养基中转变为亮黄的胚性愈伤组织。胚性愈伤组织继代培养后,少数表面出现绿色的球形胚与心形胚。组织学观察中,胚性愈伤组织主要起源于胚性细胞团。柚木体胚诱导过程中,生长素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、水杨酸和茉莉酸等六种激素水平发生显著变化。转录组数据分析表明,内源激素参与柚木体细胞胚诱导主要通过其生物合成、代谢与信号转导过程。诱导过程中,我们发现IAA生物合成主要是通过吲哚乙酰胺途径。乙烯响应基因SERF1 在早期体胚阶段表达量最高。脱落酸、水杨酸、茉莉酸等相关激素信号转导基因 ABI3、NPR1、JAZ 在不同阶段并未差异表达。赤霉素及合成路径相关基因并未检测到显著变化。此外,编码体细胞胚发生调控因子WUS、WOX、SERK均差异表达。总的来说,我们的研究为体细胞胚诱导过程中的内源激素变化及其相互作用提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
584. 山新杨PdbNAC17基因调控耐盐和次生壁形成的分子机制
摘要: NAC(NAM,ATAF 1/2 和CUC 2)转录因子是广泛存在于植物中的转录因子家族之一,在植物生长和发育中具有重要的调节作用。在实验室前期的研究中发现,山新杨(Populus davidiana×P.bol leana)的PdbNAC17基因响应盐胁迫并参与次生壁形成,但其分子机制研究还不清楚,因此,本研究深入解析了该基因的功能和调控耐盐和次生壁形成的机理,为培育山新杨材质优良及耐盐的新品种提供新思路,研究结果如下: 构建pBI121-PdbNAC17-GFP载体,利用基因枪技术进行亚细胞定位,结果显示PdbNAC17 基因定位于细胞核。利用农杆菌介导法,通过实验室前期构建好的 pEgP237-PdbNAC17 获得了该基因的纯合编辑山新杨株系,对转基因山新杨盐胁迫处理后,进行组织化学染色及生理指标检测,结果表明,与野生型山新杨相比,PdbNAC17过表达植株的耐盐能力更强,而基因编辑载体植株的耐盐能力较差。盐胁迫的qRT-PCR分析显示,与野生型相比,与抗逆和次生壁形成相关的一些基因在PdbNAC17 过表达和基因编辑株系中发生了明显的上调或下调,表明该基因可以通过调控这些基因的表达来提高山新杨的耐盐及次生壁形成的能力。并且发现,在盐处理后,与野生型山新杨相比,PdbNAC17过表达植株的株高、根长和鲜重较高,而基因编辑载体植株的表型相反,说明该基因能提高山新杨的耐盐能力。 将 PdbNAC17 基因过表达、基因编辑和野生型山新杨盆栽苗分别进行盐胁迫,并以水浇灌作为对照,将茎横切,然后对木质素和纤维素进行染色,结果表明,在盐胁迫下,该基因过表达山新杨的次生壁发育程度比野生型高,基因编辑载体株系的则相反,表明该基因可以通过促进次生壁的发育来提高植物的耐盐性。 对野生型、PdbNAC17 过表达和基因编辑株系的根和茎进行盐胁迫后的 RNA-Seq 分析。通过进行 G O、COG和KEGG以及聚类分析,结果发现一些显著富集的基因,其中包括抗逆相关及次生壁合成相关的MYB、bHLH和NAC等转录因子功能基因,表明PdbNAC17 基因可能调控这些基因的表达影响山新杨的抗逆及次生壁的形成。 利用转录因子为中心的酵母单杂交技术,研究了PdbNAC17结合的顺式作用元件,结果发现PdbNAC 17转录因子能结合3个顺式作用元件:碳代谢相关DOFCOREZM(AAAG),以及两个未知功能的新元件CAAG-box((C/A)(A/G)AG)和ACCGAG-box(ACNGA(G/T)),ChIP-PCR进一步验证PdbNAC17能够与抗逆和次生壁形成相关基因启动子上的元件结合,从而调控这些基因的表达。
发布时间:2026-01-28
585. Transcriptomic and phosphorylomic analysis revealed the molecular regulation of sucrose on bamboo shoot growth
摘要: Carbohydrates play an important role in the growth and development of bamboo shoots, but the molecular mechanism of sucrose regulating the growth and development of bamboo shoots is still unclear. In this study, the application of exogenous sucrose in the early stage of bamboo shoot growth can promote rapid growth. Transcriptome sequencing results showed that sucrose mainly regulates the growth of bamboo shoots through pathways such as starch and sucrose metabolism and auxin signal transduction. Phosphoproteome analysis showed that the phosphorylation state of 297 proteins significantly changes under exogenous sucrose treatment, including multiple key proteins in sugar metabolism. Sucrose non-fermenting protein kinase PheSnRK1.6 was upregulated in darkness and after shoot harvesting, and overexpression of PheSnRK1.6 in Arabidopsis plants leads to higher growth than empty carrier Arabidopsis. Yeast one-hybrid experiments showed that the early auxin signal factors PheIAA4.2 and PheIAA16.3 can bind to the promoter of PheSnRK1.6. The results of this study indicated that sugar and auxin jointly regulate the growth and development of bamboo shoots, and PheSnRK1.6 plays an important role in this process. This study provides a research basis for better understanding the regulatory mechanism of energy metabolism in the formation process of bamboo shoots, and also provides theoretical basis for the regulation of longer internode materials and bamboo plant height.
发布时间:2026-01-28
586. 长期继代培养的楸树胚性愈伤组织难以分化的成因探究
摘要: [目的]为探究长期继代下楸树(Catalpa bungei C.A.Mey)胚性愈伤组织难以分化再生的发生机制。[方法]以新诱导的非胚性愈伤组织和初代胚性愈伤组织、继代培养 7年的胚性愈伤组织为材料,开展细胞倍性、差异表达基因及内源激素水平分析,为楸树体细胞胚胎发生体系的分化再生和遗传稳定性提供理论基础。[结果](1)通过染色体计数发现,初代胚性愈伤组织染色体保持二倍体状态(2n=40),而连续培养7年的胚性愈伤组织染色体数目发生了加倍现象,染色体数目从80-162 不等;流式细胞仪鉴定发现连续培养 7 年的胚性愈伤 DNA 含量相比楸树实生苗增加 3 倍,其细胞倍性为六倍体。(2)通过对转录组数据的GO和KEGG富集分析,发现差异表达基因显著富集在植物激素激活信号通路、转录调控,MAPK 信号通路、发育过程的调控等通路,其中响应生长素信号的SAUR、ARF、AUX/IAA、GH3,脱落酸受体 PYR/PYL,胞外蛋白 AGP,转录因子ABI3 等促进体胚分化发生的基因表达均下调,而乙烯合成抑制因子ETO1 则表达上调。(3)内源激素水平分析表明:连续继代 7 年的胚性愈伤组织中IAA 和 ABA 的含量显著低于新诱导的胚性愈伤组织,这与其参与植物激素信号转导基因的下调表达相对应,而高水平的IAA和ABA的可能是调控体细胞胚胎发生的关键。[结论]综上推测楸树胚性愈伤组织在长期继代过程中发生的染色体加倍、促进体胚发生相关基因的异常表达以及内源激素水平的显著下降,可能是造成其难以分化再生的根本原因。
发布时间:2026-01-28
587. 基于转录组测序的焦枯病抗性桉树的遗传研究
摘要: [目的]我们希望通过多组基因型感病测试的结果,对人工杂交产生新的抗病品种进行筛选,找出与桉树焦枯病相关的差异基因,最终目的是解决桉树焦枯病危害。[方法]此前的研究普遍认为粗皮桉P9060 是抗病的树种。韦塔桉W1767 是感病树种。尾粗桉H1522 抗病能力一般。我们对经过焦枯病病原菌侵染筛选出的感病EC333(H1522*unknown)和抗病EC338(W1667*P9060)杂交种及其亲本进行RNA-Seq 测序。获得的转录组信息与巨桉参考基因组比对并功能注释,使用 FPKM 的标准化方式得到基因的表达量,对基因表达模式的相关性和共表达基因的差异数目进行了分析。然后进行差异基因筛选和聚类。最后对差异表达基因进行GO富集和KEGG通路差异表达基因富集,然后分别基于GO、KEGG注释进行GSEA富集。确定了子代与亲本和抗感病杂交种后代间的差异表达基因。我们主要选取EC333和EC338、EC338与P9060、EC338和W1767、EC333与H1522四对基因型的共有差异表达基因。[结果]我们在这里只列出最为关键的两个杂交种的差异基因结果。EC333 和 EC338 的差异基因有 3912 个,其中上调 1631个,下调2281个。差异基因表达量显示,差异基因集在P9060 和EC338中的表达趋势相似,W1767 表达量趋势与EC338 相反。基于GO注释的GSEA富集显示,EC338和EC333 的差异表达基因通路为Carboh ydrate binding(GO:0030246)。基于KEGG注释的GSEA富集显示,EC338和EC333的差异表达基因通路为Sesquiterpenoid and triterpenoid biosynthesis(EGR00909)。可变剪接分析显示,EC338 和EC333 的差异可变剪接事件基因为LOC104426602.SNP分析显示,EC338在Exon区变异位点比EC333多 9631 个。本研究WGCNA显示,与EC338正相关性最强的两个模块是MEpink和MEtan,相关性值为0.485301597和0.4389636;负相关性最强的两个模块是MEsaddlebrown和MEred,相关性值为-0.204643774和-0.17722817.与EC333正相关性最强的两个模块是MElightgreen和MEsaddlebrown,相关性值为0.532894171 和0.320682081;负相关性最强的两个模块是MEred和MEgreenyellow,相关性值为-0.177673509和-0.170610241.理论上与两个杂交种相关性相反的模块中的相同基因为与焦枯病相关的基因。[结论]我们通过对感病和抗病杂交种、杂交种与其亲本间的RNA-seq分析,找到了可能与桉树焦枯病相关的差异基因通路以及通路里符合我们查找标准的具体基因。本研究比较详细地阐释了桉树抗焦枯病杂种优势的遗传基础,为发掘桉树抗焦枯病相关基因提供了依据。
发布时间:2026-01-28
588. 水淹胁迫对美洲黑杨幼苗叶片色素及光合特性的影响
摘要: [目的]研究土壤持续淹水胁迫下,杨树品种2025及其2个芽变彩叶品种全红杨、中红杨当年生嫁接苗的叶片形态、色素含量及光合特性的变化,并分析耐淹水性及反应机制差异,比较3个品种的耐涝能力,为新品种的适应性推广提供理论依据。[方法]以3个品种嫁接苗为试验材料,采用随机区组设计,盆栽模拟淹水环境,以正常浇水条件为对照。研究不同胁迫处理时间下,3个杨树品种光合特性的响应变化及对叶片色素含量的影响,及各指标间的相关性。[结果]3个杨树品种叶片色素含量及Gs、Pn、Tr和Ci均极显著下降(P<0.01)。胁迫后期,叶绿素a含量下降幅度大于叶绿素b,同时叶片Ci升高,CE下降,Ci与Pn的相关性由正变为负,3者Pn的再次下降主要是由非气孔限制所致。对Pn的相关性分析表明,出现不同结果,花色素苷含量与全红杨叶片Pn呈正相关,而2025杨花色素苷含量与Pn呈负有相关。淹水胁迫70d,3个杨树品种叶片Pn均始终为正值,WUE大幅提高,表现出稳定的耐涝遗传特质。[结论]通过为期70d的淹水模拟试验,3个杨树品种叶片中光合色素含量均显著降低,叶片Gs、Pn、Tr和Ci也迅速下降,与光合色素的变化趋势一致,经相关分析,淹水胁迫使3者Ci与Pn的相关性由正变负,同样说明Pn的下降除气孔关闭因素外,最终还是由非气孔限制所致;分析持续淹水胁迫下3个杨树品种叶片净光合速率与色素含量及光合生理指标的相关系数得出,全红杨叶片Pn与Tr、C s、A n t,中红杨叶片Pn与Tr、C E,2025杨叶片Pn与Tr、Cs、Chla、Chlb、Car有着显著关系,分别建立数学拟合模型,全红杨Pn-Tr,Pn-Cs,Pn-Ant,2025杨Pn-Tr,Pn-Cs模拟方程的判定系数R2大于0.6,方程拟合效果良好;全红杨耐淹水能力相对较弱。
发布时间:2026-01-28
589. 新疆野苹果PYL基因家族的全基因组鉴定与表达分析
摘要: [目的]植物激素脱落酸(abscisic,ABA)是调控植物生长和胁迫响应的关键激素,在调控种子休眠与萌发和生长发育中起关键作用,ABA 受体(Pyrabactin resistance-like,PYL)作为 ABA信号通路的核心成分之一,在 ABA 信号通路中发挥功能。[方法]采用生物信息学方法和转录组测序对新疆野苹果(Malus sieversii)PYL家族成员进行全基因组鉴定,分析了PYL成员的染色体位置、进化关系、基因结构、蛋白基序、共线性、顺式调控元件以及在不同组织中的表达模式和种子低温层积过程中的表达谱。[结果]在新疆野苹果全基因组中鉴定出 14 个PYL基因分布在 7 条染色体上,且基因分布有成簇现象。系统发育分析将其分为 3 个亚组,MsiPYL3-5、MsiPYL10-12 和MsiPYL14 属于Ⅰ组,MsiPYL1-2 属于Ⅱ组,MsiPYL6-9 和 MsiPYL13 属于Ⅲ组。家族成员含有 0~4 个内含子和 1~5 个外显子,所有亚家族存在PYR-PYL-RCAR-like保守结构,鉴定出 5 个片段重复事件,涉及 9 个MsiPYL基因。5 对基因MsiPYL1-MsiPYL2,MsiPYL4-MsiPYL11,MsiPYL5-MsiPYL10,MsiPYL9-MsiPYL13 和MsiPYL10-MsiPYL14 为在共线性区域的共线性基因。纯化选择主要驱动 MsiPYL 基因的进化动力学。顺式作用元件分析表明,在新疆野苹果PYL基因上游 2000 bp序列中,普遍存在数目不等、种类不同的参与激素响应、生长发育响应、非生物和生物胁迫响应的顺式作用元件。基因本体富集表明,MsiPYL基因主要参与脱落酸激活信号通路、调节磷酸酶活性和磷蛋白磷酸酶活性。KEGG通路分析显示,主要参与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路-植物和植物激素信号转导。MsiPYL基因在 6 个不同组织中均呈组成型表达,生殖器官(花和果实)的表达水平显著高于营养器官(根和茎)。在MsiPYL3、MsiPYL9 和MsiPYL13 中,生殖器官(花、果实和种子)和营养器官(根、茎和叶)的表达水平较高。MsiPYL12 在花、果实、种子和叶的表达水平显著高于种子和茎。在其它MsiPYL中,花、果实和叶的表达水平显著高于种子、根和茎。低温层积 4 个时期(30、60、90 和 120 d)基因家族成员间表达模式存在一定差异。在种子不同低温层积处理下进行实时荧光定量 PCR 分析 MsiPYL8(MsiPYR1)的表达模式,其整体表现出显著下调的趋势。[结论]在基因组水平上对新疆野苹果PYL基因家族进行鉴定和特征分析,为揭示MsiPYL8(MsiPYR1)基因在新疆野苹果种子休眠解除中的作用提供依据,有助于未来研究MsiPYL基因的生物学功能及非生物胁迫响应。
发布时间:2026-01-28
590. 川西云杉采穗母树穗条产量和质量对修剪、摘芽和BA处理的响应1
摘要: [目的]为川西云杉(Picea balfouriana)采穗圃管理提供参考,[方法]在沙坝国家云杉种质资源收集保存库,以8年生川西云杉采穗母树为研究对象,采用完全随机区组试验,研究了母树修剪(纺锤形修剪、纺锤形修剪+摘芽、纺锤形修剪+不同强度枝条回缩)、6-BA浓度(0、300、600、1000㎎·L-1)和喷洒时间(芽萌动前、新梢生长 30d,新顶芽形成后)对川西云杉采穗母树当年可采条穗产量、质量、母树冬芽数的影响,数据采用spss16.0进行方差分析、多重比较和主成分分析。[结果]除6-BA不同浓度对川西云杉采穗母树当年可采穗条长度的影响差异不显著(P>0.05),6-BA浓度×处理时间对采穗母树当年可采穗条基部直径、6-BA 浓度×处理时间×母树修剪对采穗母树冬芽数的影响交互作用不显著(P>0.05)外,母树修剪、6-BA浓度和处理时间、对采穗母树当年可采穗条基部直径、穗条产量、母树冬芽数的影响差异达显著水平(P<0.05),而且母树修剪×6-BA浓度、母树修剪×6-BA处理时间、6-BA处理时间×6-BA浓度×母树修剪对川西云杉采穗母树当年可采穗条基部直径、穗条长度、穗条产量等性状的影响具有显著交互作用(P<0.05)。不同浓度的 6-BA 都能显著提高采穗母树当年可采穗条质量、穗条产量和母树冬芽数;芽萌动前和新梢生长 30d后洒施 6-BA促进母树当年可采穗条长度和直径生长的效果比新顶芽形成后好。川西云杉采穗母树经纺锤形修剪并摘芽后于芽萌动前洒施 300 ㎎·L-1 的 6-BA 促进当年可采穗条基部直径和长度生长的效果最好,穗条基部直径和长度分别达到(4.71±1.38)㎜和(16.71±4.99)㎝,穗条基部直径是对照(2.37±0.48㎜)的 0.99 倍,穗条长度高出相应对照(13.35±1.69㎝)的 25.17%;于新梢生长 30d洒施 1000㎎·L-1 浓度的 6-BA当年可采穗条数量和母树冬芽数最多,分别达到(123.0±7.1)条·株-1 和(34 8.5±89.8)个·株-1.新梢生长 30d洒施 6-BA采穗母树当年可采穗条数量(为 88.6±34.8 条·株-1)显著高于芽萌动前和新顶芽形成后的 28.78%和31.65%(P<0.05),母树冬芽数(为 342.2±84.6个·株-1)也显著高于新顶芽形成后的17.43%(P<0.05),6-BA洒施时间对提高采穗母树当年可采穗条数量和冬芽数非常关键。采穗母树当年可采穗条基部直径、长度在主成分 1中的得分系数最高为 0.534和0.538,穗条数量和冬芽数在主成分2中的得分系数最高为0.535和0.539,主成分1和主成分2累积方差分量占总体方差的86.64%,能反映采穗母树绝大部分信息。[结论]川西云杉采穗母树采用纺锤形修剪+摘芽处理后于芽萌动前洒施 300㎎·L-1 的6-BA,母树当年可采穗条质量显著提高,于新梢生长 30d洒施 1000㎎·L-1 的6-BA能提高母树当年可采穗条产量和冬芽数。
发布时间:2026-01-28
591. 基因型×密度对大径级欧美杨木材产量的影响
摘要: [目的]为了满足我国北方地区日益增长的木材需求,筛选大径级林木基因型和优化林分密度是提高林分生产力的关键。[方法]选择辽河平原区4 个栽植密度(D1:2 m×5 m、D2:3 m×8 m、D3:4 m×8 m和D4:4 m×10 m)的 12 个 14 a生欧美杨无性系(京 2 杨、渤丰 1 号杨、渤丰 2 号杨、渤丰3号杨、108杨、141、170、184、206、288、334和 347)为研究对象,分别对其树高、胸径、成活率、体积、蓄积量和木材产量等指标进行了测定和分析。[结果]基因型和密度对欧美杨树高的影响较小(P>0.05),但对胸径、成活率和蓄积量的影响显著(P<0.05)。较高的栽植密度抑制了林分的生长,但同时也增加了林分内的变异性。栽植密度D1时,欧美杨胸径达到大径材标准(DBH=24 cm),具有较高的蓄积量,而更大径材(DBH=35 cm)所需的最小密度为D3.通过 GGE-Biplots鉴定出的前5 个基因型分别为渤丰3 号杨、渤丰 1 号杨、334、京2 号杨和 288.渤丰 1 号杨、288 和京 2 号杨等 3个基因型适用于低密度人工林,其中渤丰 1号杨的表现最好,成活率提高了95%,生长量提高了 105%。渤丰 3号杨和334 基因型最适合高密度种植,其中渤丰 3 号杨表现最好,成活率提高了 36%,蓄积量提高了 56%。此外,研究还发现欧美杨早期选育的最佳时期是造林后第 4~5 年,最佳组合为D1×渤丰 3 号杨,其出材量可达 513 m3·ha-1,大径材量达 288.52 m3·ha-1。[结论]渤丰 1 号杨和渤丰 3 号杨是辽河平原区培育欧美杨大径材人工林的首选树种,具有胸径生长潜力大、环境适应性强和存活率高的特点,为该区未来的育种工作和林分的提质增效提供了科学参考。
发布时间:2026-01-28
592. Identification and expression analysis of the bHLH gene family in pecan(Carya illinoinensis)
摘要: [Objective]Carya illinoinensis is a significant nut tree species that holds commercial importance, as well as an important timber and greening species, with comprehensive economic, ecological and social benefits. However, C. illinoinensis is vulnerable to various biotic and abiotic stresses during its long growth period. Although bHLH transcription factors have been extensively studied in plant growth and metabolism, there are limited reports of studies on their response to abiotic stresses, particularly the response to iron deficiency stress. Therefore, in this study, we used bioinformatics methods to identify the bHLH gene family in C. illinoinensis at a genome-wide level and then analyzed various aspects of the CibHLHs,including gene structure, conserved motifs, domains, and cis-acting elements, to provide a more comprehensive understanding of the characteristics of the CibHLHs. Through expression analysis in different tissues,we focused on genes that had high levels of expression in diverse tissues. In order to reveal the potential functions of these candidate genes, we performed qRT-PCR test under stress treatments and analyzed the molecular properties of the candidate genes by subcellular localization, transcriptional activity, yeast twohybrid(Y2H), bimolecular fluorescence complementation (BiFC) and luciferase complementation imaging(LCI) assays. These results are helpful to explore the regulation mechanism of C. illinoinensis on iron deficiency stress, further improve C. illinoinensis stress resistance, and give full play to the potential of C. illinoinensis in ecological and economic value.[Method]The CibHLH gene family was identified and then categorized into 18 distinct subfamilies. Furthermore, in order to comprehend the characteristics of CibHLHs genes, we conducted an analysis of the motif, gene structure, and domains of the members of the CibHLH family. Additionally, the evolutionary rate of the CibHLH gene family was examined using Ka/Ks and multiple sequence comparison analysis. Moreover, analysis of cis-acting elements in promoter was employed to forecast the expression and probable roles of CibHLHs genes. Subsequently, heat maps were generated to analyze the transcriptome data of various tissues, aiming to get deeper insights into the expression patterns of bHLH in C. illinoinensis stems, leaves, peel and embryo. Following that, the candidate genes were confirmed by qRT-PCR under iron deficiency stress. To further understand the molecular properties of the candidate genes, we performed transcriptional activity analysis. Based on the online website prediction and existing literature reports, we verified the interacting protein of the candidate genes by Y2H, BiFC and LCI experiments.[Result]A total of 156 CibHLHs were identified in C. illinoinensis and named CibHLH1-CibHLH156 according to their gene scaffold positions. According to both evolutionary tree branches and classification of Arabidopsis thaliana evolutionary tree in the literature, the 156 CibHLHs were categorized into 18 subfamilies. These analyses of gene structure, conserved motifs, domains and cis-acting elements illustrated that the CibHLH gene family had undergone selection of species for purification, resulting in the gradual development of distinct domain patterns. The promoter cis-element analysis results revealed that the 156 CibHLHs contained 35 light-responsive elements, 14 hormone-responsive elements, 11 biotic and abiotic stress-responsive elements, and 9 growth and development-responsive elements. The study results indicated that the Ka/Ks ratio for all homologous gene pairs was significantly less than 1, suggesting that the bHLH gene family had undergone purifying selection and exhibited a high degree of conservation. By analyzing the expression patterns of CibHLHs in different tissues, we found that CibHLH128 and CibHLH152 were highly expressed in four tissues. The results of qRT-PCR demonstrated that under iron deficiency treatment, CibHLH128 and CibHLH152 had significant expression differences in leaves and roots.These facts suggested that the CibHLH128-N and CibHLH152-N regions possess transcriptional activation activity, whereas the CibHLH128-C and CibHLH152-C regions lack transcriptional activity. Transcriptional activity analysis confirmed the interactions of CibHLH128//152 and CibHLH36 within plant. Y2H, BiFC and LCI experiments demonstrated that both CibHLH128 and CibHLH152 interact with the CibHLH36 protein.[Conclusion]To sum up, this study carried out the whole genome identification of the C. illinoinens is gene family. 156 CibHLHs were identified from C. illinoinensis and divided into 18 subfamilies according to the phylogenetic relationship. Molecular physicochemical analysis and protein subcellular localization prediction of 156 bHLH genes were conducted through online websites. We found that CibHLH proteins have basic and helix-loop-helix domains and are both located in the nucleus. Gene structure analysis showed that the same subfamily genes had similar gene structure, whereas different subfamily genes showed differences. Evolutionary rate analysis and multiple sequence alignment indicated that bHLH family genes had underwent purifying selection during species evolution. Promoter cis acting element analysis revealed that CibHLH gene family members contain an enormous number of cis-acting elements related to abiotic stresses, such as MYB/MBS in response to drought stress, LTR in reaction to low temperature, STRE respond to Stress, etc. Combined with qRT-PCR experiments, it was found that CibHLH128 and CibHLH152 had obvious response under iron deficiency condition. Therefore, these two transcription factors were cloned from C. illinoinensis, and their localization and transcriptional activity were investigated through subcellular localization and transcription self-activation experiments. Yeast Two-hybrid and Luciferase Complementation Assay were used to verify the interacting proteins,which further investigating the roles of CibHLH128 and CibHLH152 in iron homeostasis regulation. This provides a basis for in-depth research on the regulatory mechanism of C. illinoinensis in response to iron deficiency stress and for molecular breeding of C.illinoinensis for stress resistance.
发布时间:2026-01-28
593. 5.5年生红锥半同胞家系生长变异及优良家系选择
摘要: 为探索红锥半同胞子代家系生长变异规律,筛选优良家系,为珍贵乡土速生树种红锥(Castano psis hystrix)的遗传改良、良种选育和林业生产实践提供参考。以 3个试验点(玉林、柳州、南宁)的 33个红锥半同胞子代家系为研究对象,通过对红锥生长性状(胸径、树高、东西冠幅、南北冠幅、单株材积)变异分析和遗传参数估算,分析试验点间基因型和环境的互作模式、量化环境因子对红锥生长性状的影响;并通过估算各试验点各家系生长性状的最佳线性无偏预测(BLUP)值,并结合主成分分析的因子分析筛选出各试验点的优良家系。(1)红锥半同胞家系生长性状分化明显,南宁试验点的红锥半同胞家系具有胸径、树高和单株材积性状优势,柳州试验点具有东西冠幅、南北冠幅性状优势。(2)在单个和多试验点方差分析中的地点、区组、家系及其之间的交互作用存在极显著差异;遗传参数估算总体为家系遗传力大于单株遗传力、家系间变异系数大于家系内变异系数平均值,表明各生长性状均受较高程度遗传控制、生长性状变异主要为家系间变异,适宜进行家系选优;且家系不同性状之间具有显著的相关性。(3)生长性状存在基因型与环境互作效应,互作模式包含B和D模式,交互作用复杂;环境因子显著影响红锥的生长,其中,树高、单株材积性状和环境因子极显著相关,胸径、树高、单株材积性状方面环境因子中年均温的相对重要性最大,东西冠幅、南北冠幅性状纬度相对重要性最大。(4)各试验点入选优良家系的单株材积性状平均现实增益为 13.91%~25.45%、遗传增益为 7.92%~16.35%,增益效果明显;玉林与柳州试验点共有优良家系为 23 和 28 号家系,玉林和南宁试验点共有优良家系为 32 号家系,柳州和南宁试验点共有优良家系为5号家系。红锥半同胞家系生长性状在家系间变异丰富,基因型和环境互作效应极显著影响红锥的生长,综合筛选出的优良家系可为遗传改良、良种选育和生产实践提供极佳的种质资料。红锥优良家系筛选和示范推广过程中,可充分考虑环境、基因型与环境互作效应,因地制宜的选择与当地环境条件良好耦合的家系。
发布时间:2026-01-28
594. 杉木第3代种质杂交子代测定及选择
摘要: 为了挖掘高世代种质杂种优势,充实杉木高世代轮回育种的育种群体。利用杉木第 3 代种质资源库中 48 份种质单对交配制种,进行杂交子代测定及选择。依据 35 个杂交组合群体 9a林龄时主要生长和材性性状的遗传参数,开展优良杂交组合及单株选择。杂交子代测定林 9a 林龄时平均树高、胸径和单株立木材积分别为 8.71m、13.5cm 和 0.07521m3,杂交组合间遗传变异系数分别为 6.40%、8.90%和 20.33%,狭义遗传力分别为0.4349、0.3999和 0.4166,广义遗传力分别为0.7427、0.7438和 0.7567.心材率和木材基本密度在杂交组合间的遗传变异系数分别为10.31%和4.70%,广义遗传力分别为0.6199和0.7035.单株立木材积与心材率的遗传相关系数为0.95,与木材基本密度的遗传相关系数为-0.45.筛选的 8个速生优良杂交组合,单株立木材积遗传增益 12.99%,心材率比红心杉种子园良种提高11.86%。筛选的20株第4代(轮)育种个体,单株立木材积遗传增益53.00%,心材率和木材基本密度分别比红心杉种子园良种提高29.13%和6.53%。筛选的 8株高心材率速生无性繁殖原株,心材率、单株立木材积、木材基本密度遗传增益分别为30.78%、71.70%、7.61%。筛选的7株高木材基本密度速生无性繁殖原株,木材基本密度、单株立木材积、心材率遗传增益分别为14.93%、70.66%、16.85%。
发布时间:2026-01-28
595. 楸树CbWRKY27响应盐胁迫的生理和分子机制
摘要: WRKY 是植物中特有的锌指型转录调控因子,广泛参与植物生长发育和非生物胁迫的应答过程。通过对 CbWRKY27 响应盐胁迫的生理和分子机制的解析,为楸树抗逆生物育种提供新的基因资源。采用qPCR进行楸树不同组织、ABA、SA、H2O2和高盐等处理后的表达分析,构建亚细胞定位等载体通过瞬时侵染的方式分析其转录激活等特性,构建 CbWRKY27 过表达的楸树转基因材料,分析盐或激素处理后的表型及相关基因的表达。CbWRKY27基因在楸树根、叶片、韧皮部、木质部等组织均表达,其中根中的表达量最高。CbWRKY27 的表达被NaCl和H2O2 抑制,但是受到ABA和 SA等多种胁迫相关激素的显著诱导。CbWRKY27 定位于细胞核中,具有转录激活活性,活性区域位于C端,同时也有W-box元件结合活性。与野生型相比,盐处理后,CbWRKY27 过表达株系的叶缘干枯皱缩以及落叶的情况更严重,存活率显著降低,净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度和PSII最大光化学量子产量等均也减少,但是丙二醛含量显著增加,表明CbWRKY27 基因负调控楸树对盐胁迫的响应。外源添加ABA后发现,与野生型相比,转基因株系叶片呈现白化的表型且侧根长度和数量显著降低。此外,与单独NaCl处理相比,ABA和NaCl的混合处理显著提高了过表达株系离体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素含量。荧光定量PCR测定了ABA合成及信号转导途径的 5个基因包括CbNCED3、CbABI3、CbABI5、CbRD22和CbRD29B的转录水平,发现所有基因在转基因株系的表达水平显著高于野生型。盐处理后,与野生型相比,转基因株系的叶片被氯化硝基四氮唑蓝和二氨基联苯胺染色的程度增加,过氧化氢含量和超氧阴离子的含量也显著增加,而抗氧化酶活性则显著降低。荧光定量PCR测定了活性氧途径的 4个基因包括CbAPX、CbSOD、CbPER57、CbRBOHA的转录水平,发现转基因株系中ROS清除相关的基因的表达显著低于野生型,而合成相关基因的表达却增加了。盐胁迫抑制了楸树WRKY转录因子基因CbWRKY27 的表达,其过表达降低了楸树幼苗对盐胁迫的抗性,这可能与CbWRKY27 基因的过表达干扰了ABA和ROS的内稳态有关。
发布时间:2026-01-28
596. A genome-wide identification of the BLH gene family reveals BLH4 and its interacting gene KNOX6 involved the regulation of osmotic stress in Toona sinensis
摘要: The BELL1-like homeobox(BLH)transcription factors are widely present in plants and belong to a subfamily of the three-amino-acid loop extension(TALE)superfamily.They play extensive roles in plant growth and development and have been reported to participate in stress responses.However,the BLH gene family in Toona sinensis has not yet been studied.In this study,we identified 21 BLH gene family members in the genome of Toona sinensis.Based on previously reported classifications in Arabidopsis,the BLH gene family was divided into five subfamilies,with variations in exon-intron distribution and motif composition across different subfamilies.Numerous cis-acting elements related to plant growth,development,and stress response were found in the promoters of the BLH genes.TsBLH genes exhibited tissue-specific expression,with most genes responding to drought and salt stress.Furthermore,we cloned the TsBLH4 gene and characterized its function.TsBLH4 was highly expressed in xylem and leaves,responded to drought and salt stress in leaves.TsBLH4 is a nuclear protein by subcellular localization in tobacco leaves.Additionally,TsKNOX6 physically interacts with TsBLH4,and subcellular localization revealed that TsKNOX6 is also a nuclear protein.Transient expression of these two genes in tobacco leaves resulted in salt sensitivity and enhanced drought tolerance.This study is the first to report the function of TsBLH4 and its involvement in stress responses in Toona sinensis.These data provide a theoretical basis for the involvement of the BLH gene family in stress responses,particularly osmotic stress.
发布时间:2026-01-28
597. 美洲黑杨幼苗水分和养分利用效率的遗传评价
摘要: 为了建立高效的杨树育种群体,获得有效的育林材料,我们对不同种源的美洲黑杨进行了遗传变异研究。选择并评价了表现出快速生长以及高水分和养分利用效率的基因型(WUE、NUE)。我们对来自 6 个种源的 256 株 1 年生幼苗进行了株高、地径、总生物量和叶片碳氮同位素丰度(δ13C和δ15N)的测定。采用方差分析、多重比较和相关分析对性状的遗传变异进行研究。此外,通过主成分分析对所有性状进行了全面评估。与生长性状相比,δ15N的变异系数在个体间和种源间均显著较高。除叶片δ15N外,所有性状在种源内和种源间均表现出极显著(P<0.01)差异。所有性状在种源内的变异率为 78.36%~99.49%,在种源间的变异率为 0.51%~21.64%。除株高外,AQ种源各性状的遗传力均超过 0.65,均处于最高水平。所有性状之间均呈显著正相关(P<0.05),地径、总生物量和水分利用效率(WUE)与纬度呈极显著负相关(P<0.01)。经过综合评价,共筛选出 2个优异种源和8 个优异的基因型。株高、地径、总生物量、水分利用效率(WUE)和氮素利用效率(NUE)的遗传增益分别为:株高 27.46 cm(178-2-106),地径 3.85 mm(178-2-141),总生物量 16.40 g(178-2-141),水分利用效率(WUE)0.852 ‰(LA05-N15),氮素利用效率(NUE)3.145 ‰(174-1-2)。揭示了美洲黑杨群体丰富的遗传变异主要来自于个体间差异,并对种源和基因型进行了评价。本研究结果将有助于优化和提高中国杨树的育种进程和速生人工林的生产力。
发布时间:2026-01-28
598. 白桦GRAS转录因子响应非生物胁迫
摘要: 植物特异性GRAS转录因子在响应非生物胁迫中起着重要作用。本研究鉴定并表征了来自白桦的GRAS蛋白BpGRAS1.BpGRAS1 是一种核定位蛋白,其表达在盐胁迫下被显著诱导。构建BpGRAS1过表达以及敲除表达载体,并进一步获得转基因植株,通过基因功能的获得和丧失来研究其对非生物胁迫耐受性。过表达BpGRAS1 表现出活性氧(ROS)清除能力和脯氨酸含量的增加,这是通过增强植物中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性来实现的。此外,BpGRAS1 通过调节P5CS、SOD和 POD 基因的转录水平来激活这些生理变化,从而减小盐胁迫下细胞受损程度,增强抗逆能力。野生型与转基因白桦的RNA测序(RNA-seq)比较表明,多个差异基因可能受BpGRAS1 调控,包括胁迫耐受相关基因和转录因子基因。通过酵母单杂交以及染色质免疫共沉淀,验证得到与BpGRAS1 基因相关联的上游调控基因BpbHLH1以及下游调控基因BpSOD1、BpbHLH2、BpNAC1、BpPOD1、BpCCT1.本研究将为系统阐明BpGRAS1 转录因子耐盐分子机制奠定基础,为桦树遗传改良提供了优良的抗性基因和有效的实践依据。
发布时间:2026-01-28
599. Establishment of the Fraxinus mandshurica gene speedy editing technology system by using the Agrobacterium-mediated transformation method and identification of the drought resistance function of the FmbHLH1 gene
摘要: The lack of an effective genetic transformation system for Fraxinus mandshurica restricts the study of its gene functions, and improving its traits through genetic engineering methods is challenging. We here employed an Agrobacterium-mediated efficient transient transformation system, with the growing points of F. mandshurica as explants. By using a combination of different Agrobacterium concentrations and infection times, we established an efficient genetic transformation system for the growing points. Furthermore, a tissue culture system was developed for clustered buds by adding different hormones with varying concentrations. Accordingly, FmbHLH1 gene-edited chimeric plants were generated through the CRISPR target cutting efficiency assay by using the developed genetic transformation system for growth points. Homozygote plants were screened using the developed clustered bud system. Among 100 randomly transformed growing points, 18 chimeras were obtained, which further yielded 12 homozygotes, indicating an editing efficiency of 18%, which confirmed that the fabricated gene editing technology system was efficient. On analyzing the phenotypes and drought resistance physiological indicators of FmbHLH1 knockout and wild-type lines, we inferred that FmbHLH1 is positively correlated with peroxidase and superoxide dismutase activities. In addition, we found that the gene positively regulates the drought resistance of F. mandshurica by adjusting its ability to scavenge reactive oxygen species and osmotic potential. This study developed an efficient Agrobacterium-mediated gene editing technology system for F. mandshurica, using which the drought resistance gene FmbHLH1 was identified. This study offers an effective method and candidate resistance genes for the molecular breeding of F. mandshurica.
发布时间:2026-01-28
600. Construction of a hierarchical gene regulatory network to reveal the salt tolerance mechanism and the transcription factor BpHAP51 as important regulators positively modulates salt stress in Betual platyphylla
摘要: Salinization of soil poses a significant danger to both the ecological environment and agriculture output and remains a prevalent abiotic stressor in worldwide agricultural practices.Plants have developed different adaptive strategies to regulate different physiological,biochemical and molecular responses in response to salinity.Birch(Betual platyphylla Suk.)is widely distributed in cold temperate regions and boreal forests of the Northern Hemisphereand is commonly used in construction and wooden furniture.Therefore,studying the salt tolerance mechanism of birch is of great significance for the selection of salt-tolerant birch varieties.Most studies in the field of salt-tolerance mechanisms of birch have only focused on regulation of salt tolerance mechanisms by a major transcription factor or functional gene.Therefore,a reliable gene regulatory network(GRN)is crucial to reveal the molecular mechanism in response to salt stress in birch.To reveal the regulatory mechanism of birch to salt stress,our constructed a GRN to infer the regulatory relationship between genes in each gene module.The GRN contains 601 potential regulatory relationships.The first and second layers include 5 and 13 transcription factors(TFs),and bottom layer contains 103 structural genes that are involved in 10 enriched GO biological processes.Also,the authenticity of GRN was verified by chromatin immunoprecipitation(ChIP)-PCR and RT-qPCR based on transient transformation.Among the 14 regulatory relationships between the three transcription factors and the target genes in the first layer,11 were confirmed through ChIP-PCR while 3 were not.This indicates that there were 11 direct regulatory relationships and 3 indirect regulatory relationships,resulting in a direct regulatory accuracy of 78.57%in the GRN.Three top-level transcription factor s were randomly selected for functional verification through transient transformation,revealing that overexpression of these genes positively enhanced the salt tolerance of birch.The study further analyzed the salt tolerance function of the top transcription factor BpHAP51,with its knockout mutant exhibiting a salt-sensitive phenotype.The study also identified the cis-acting element interacting with BpHAP51 and verified BpHAP51 can regulate to improve the salt tolerance of birch through Luciferase complementation(LUC)experiments and combinated with the downstream regulatory genes of GRN.The constructed GRN in this study enhances our understanding of potential breeding strategies for perennial woody plants like birch under salt stress and offering new insights into the regulatory mechanism of salt tolerance involving BpHAP51.
发布时间:2026-01-28
601. 香樟和猴樟种间杂交胚早期发育观察
摘要: 樟树俗名香樟,为樟科樟属常绿大乔木,是我国南方各省广泛应用的园林绿化树种。同时它还是珍贵的香料用树种,目前市场对樟树精油的需求量巨大,市场前景广阔。猴樟同为樟科樟属乔木,生长速度较香樟更快,生物量更高。以猴樟为亲本,与得油率和主成分比例均高的香樟优良品种进行种间杂交,利用杂种优势可以获得出油率、精油主成分比例和生物量均高的“三高”樟树新品种。基于前期对香樟和猴樟杂交花粉管生长行为的观察,发现杂交花粉能顺利萌发与生长且能完成受精,受精前障碍不明显。本研究通过观察香樟和猴樟杂交胚发育过程,综合判断香樟与猴樟杂交不亲和障碍发生的时期与类型,以期为种间杂交障碍克服提供理论基础。以香樟和猴樟为亲本进行正反交授粉实验,统计坐果率,观察杂交果实发育的外部形态,并利用石蜡切片观察 5d、7d、14d杂交果实的胚和胚乳的细胞形态,阐明杂交后期不亲和性的特点和细胞学机制。授粉后第 5 天绝大多数花柱枯萎脱落,第 7 天所有杂交组合花冠基部成环状脱落,14天的子房均明显膨大,各个杂交组合子房外部形态发育正常;第3周开始各杂交组合坐果率都显著降低,说明种间杂交果实败育严重;以猴樟为父本香樟为母本的正交组合授粉后 5 天和 7 天的胚和胚乳发育正常,多数在14天出现空胚囊,而反交组合在 14天可观察到胚乳发生解体,只有少数在 14 天时可观察到球形胚,说明大多数杂交胚发育到 14 天即发生败育。香樟和猴樟种间杂交存在严重的受精后障碍,主要原因是杂交胚或胚乳发育不正常导致的败育。
发布时间:2026-01-28
602. 不同来源SSR引物对刺梨种群遗传差异性分析
摘要: 研究刺梨EST-SSR与近缘物种萨蔓莎月季的EST-SSR对刺梨种群遗传分析产生的差异,为刺梨遗传多样和遗传结构研究提供不同来源SSR标记位点。采用 6 对萨蔓莎月季EST-SSR引物和 6 对刺梨EST-SSR引物对261个野生刺梨样本进行基因分型,利用GenAlex软件估算群体遗传多样性参数、遗传分化系数和基因流,并进行AMOVA分子方差分析,采用SPSS Statistics 软件进行方差分析和相关性分析,NTSYS软件计算遗传相似度并按照UPGMA方法进行聚类。12 对SSR引物共扩增出 95 条带,其中萨蔓莎月季SSR引物扩增出 53 条带,刺梨SSR引物扩增出 42 条带。基于萨蔓莎月季SSR引物估算出的平均期望等位基因数目、期望杂合度、多态性信息含量和香浓信息指数分别为 2.206、0.477、0.459 和 0.862,比刺梨SSR引物估算出的相应指标分别低了 1.274、0.205、0.215和0.451.遗传分化结果显示,基于月季SSR和刺梨SSR估算的遗传分化系数FST分别为 0.128和0.062,均表明群体属于低等遗传分化水平。基于两种 SSR 标记的群体 AMOVA 分析结果基本相同,遗传变异主要来源于群体内。遗传距离相关性结果显示,两种来源的SSR得到的结果无显著相关性,而聚类结果相似。萨蔓莎月季SSR与刺梨SSR在进行遗传多样性和遗传距离分析时存在一定的差异,但差异并不显著;遗传分化和AMOVA分析得到的结果极为相似,表明近缘物种萨蔓莎月季的SSR在刺梨中通用性比较好,为后续刺梨种质资源收集、品种鉴定和指纹图谱构建提供了标记位点,为蔷薇科植物遗传多样性分析提供了新的思路。
发布时间:2026-01-28
603. 樟树柠檬酸合酶基因CoCS的克隆与表达
摘要: 樟树(Camphora officinarum Nees ex Wall.)是我国南方的珍贵乡土树种,耐涝不耐旱。在全球变暖、干旱日益严重的环境下,找到樟树的干旱相关基因,有助于抗旱樟树新品种的培育。柠檬酸是重要的渗透调节剂之一,也是三羧酸循环的关键中间产物。柠檬酸合酶基因(Citrate synthase,CS)是合成柠檬酸的关键酶基因,是细胞内多种代谢途径的关键限速酶,在干旱环境下表达量升高。研究樟树的柠檬酸合酶基因(CoCS)在干旱胁迫下的表达模式,为樟树的抗旱性遗传改良和种质创制提供理论依据。以樟树叶片RNA为原材料,通过PCR、转化克隆菌、测序等技术克隆CoCS基因,得到完整序列,通过生物信息学手段,预测其结构与功能。同时,对樟树无性系设计为期 44 天的干旱处理试验,利用荧光定量PCR技术,分析其表达模式。克隆出三个CoCS基因(CoCS1、CoCS2、CoCS3),全长分别为 1594 bp、1542 bp和 1503 bp,分别编码508、473 和 471个氨基酸,分子式分别为C2506H3960N690O725S17、C2375H3752N634O676S18和C2370H3744N632O679S17,分子量分别为 55900.22、52580.84和 52500.64,均为稳定的亲水性蛋白。CoCS1基因与澳洲坚果(Macadamia integrifolia)、蒂罗花(Telopea speciosissima)等的同源性最高(80%以上);CoCS2 基因与油棕(Elaeis guineensis)、无油樟(Amborella trichopoda)等的同源性最高(80%以上);CoCS3 基因与莲(Nelumbo nucifera)、白栎(Quercus lobata)等的同源性最高(80%以上)。构建进化树,CoCS1 单独为一支;CoCS2 与沉水樟(Cinnamomum micranthum f.kanehirae)聚为一支;CoCS3 与华盖木(Magnolia sinica)聚为一支。三个CoCS的蛋白质二级结构均由 α 螺旋、延伸链、β 转角和无规则卷曲四种结构构成,三级结构均为椭球型。CoCS1 定位在乙醛酸循环体中,具有拟南芥过氧化物酶体(AthCS_per_like)结构域。而CoCS2 和CoCS3 定位在线粒体基质中,具有柠檬酸合酶C末端结构域(Citrate_synt)。三个CoCS基因都在一定程度上受干旱胁迫诱导表达,但表达模式有所差异。在受干旱胁迫的一周以内,以诱导CoCS3 基因表达为主,在受干旱胁迫两周左右,主要诱导CoCS1基因表达,在受干旱胁迫 3周左右,主要诱导CoCS2 基因表达。樟树依靠CoCS3 基因增加有氧呼吸的强度来应对早期干旱胁迫,依靠CoCS1 基因通过乙醛酸循补充能量代谢来应对中期干旱胁迫,依靠 CoCS1 基因维持细胞内渗透压以应对晚期干旱胁迫。三个CoCS基因都是典型的CS家族成员,且均与樟树的抗旱机制有关,可作为抗旱樟树种质创制的候选基因。
发布时间:2026-01-28
604. 从C3到C4:梭梭植物光合作用途径转变的解剖与分子机制探究
摘要: 探究西北荒漠地区 C4 木本植物梭梭(Haloxylon ammodendron Bunge)光合作用的调控机制。通过测定碳同位素值评估梭梭不同生长阶段的光合作用类型、使用解剖切片观察和比较其不同生长阶段的组织结构,利用转录组分析锁锁上C4 光合途径关键基因的表达模式,并筛选可能与Kranz解剖结构发展相关的基因。在拟南芥中过表达光合调控相关功能基因和转录因子,分析其具体的生物学功能和调控机制。研究揭示了梭梭树在子叶阶段进行C3 光合作用,生长出初期的同化枝时即使具有C4 光合的 Kranz解剖结构,其碳同位素也显示出类似C3 光合途径的δ13C值。直至同化枝发育成熟,才能观察到类似C4的δ13C值并在此时转向 C4 光合途径。C4 关键基因在成熟的同化枝条中的表达高于初期的同化枝,过表达 HaANT1的转基因拟南芥植株相比于野生型其叶脉密度更高、叶脉更发达,生物量显著增加,叶绿体解剖观察显示转基因植株具有更高的基粒层数和更大淀粉粒体积,并且光合速率也得到显著提升。进一步理解了梭梭C4 Kranz解剖结构的发育过程和光合调控机制。
发布时间:2026-01-28
605. 转录组分析揭示碳氮代谢协同调控美洲黑杨生长杂种优势形成机制
摘要: 高效的光合能力和氮素利用效率是植物杂交子代生长优势形成的重要驱动力,研究碳-氮代谢在美洲黑杨生长杂种优势形成中的协同作用及分子调控网络,为深入理解杨树生长杂种优势的分子机制提供了新视角和理论依据。本研究中以 3 年生美洲黑杨全同胞不同生长势子代(包括高生长势(H1、H2)和低生长势(L3、L4)),及其亲本(母本[FP]和父本[MP])为研究材料,分析光合作用碳同化和氮代谢途径中关键糖含量及生化酶活性特征,以及转录组水平基因表达差异,构建与生长、光合作用、氮素利用等优势性状关联的分子调控网络。结果显示,高生长势子代H1的树高、胸径、淀粉和蔗糖含量、AGPase(H2)、NR活性超亲优势明显,超亲优势度HPH为6.89%~16.92%;Rubisco、SPS、超中亲优势明显,中亲优势度MPH分别为 5.17%~13.15%;Fd-GOGAT和GS活性具有一定中亲优势;GOX 活性低中亲优势明显(MPH 为-14.26%);而在低生长势子代中各生理指标表现相反。基因表达模式分析显示,子代与母本DEGs明显低于父本,高生长是子代与亲本间DEGs小于低生长势子代,子代与母本FP间的DEGs主要表现为上调表达,而子代与父本MP间的DEGs则以下调表达为主,亲本基因主要以非加性方式遗传给子代(占比 50.3%-76.7%),其中主要以显性表达模式(ELD)遗传。碳-氮代谢关键通路基因表达模式分析发现,在光合碳固定途径、淀粉合成与分解以及硝酸还原过程中的高生长势子代基因主要来源于亲本基因的显性或高亲显性遗传,而低生长势子代则以低亲显性表达和负超显性遗传(BLP)。整合生长、碳-氮代谢关键生理生化指标及基因表达水平,筛选出 7 个显著相关的模块(3 个正相关,4 个负相关),包括 938个为非加性表达基因(占模块总基因80.65%)。高生长势子代通过碳氮代谢通路的 5个核心基因及13个候选基因的非加性表达,调控碳-氮代谢主要碳水化合物累积及关键酶活性的增加或降低,一方面通过增加光合作用和氮利用效率为植株生长提高更多的能量供应,另一方面降低呼吸作用降低能量的消耗,最终促进杂种子代高生长优势的形成。研究结果初步构建与碳-氮代谢协同调控生长相关优势性状的分子调控网络,为建立林木杂种优势表型与分子机制间的联系,深入解析林木杂种优势形成的分子调控机制提供新思路和理论依据。
发布时间:2026-01-28
606. 构树BpMYB1基因响应Cd胁迫的功能机理
摘要: 构树(Broussonetia papyrifera)为重要的经济和环境修复木本植物,在实际生产中,产量品质及生长发育受不同环境因子严重影响;但因其重金属适应的分子机制尚不清楚,重金属高抗、耐受和吸附型种质资源不足,制约了构树的综合修复效益。为加速构树抗逆特异性种质选育,我们采集不同尾矿区构树野生型种质,基于转录表达与重金属富集特征相关性鉴定关键基因,并为构树土壤修复提供支撑。鉴定表达突出、与Cd富集极为相关的R2R3-MYB转录因子BpMYB1,基于同源过量表达和抑制表达探明其Cd响应功能,通过酵母双杂交等方法鉴定其互作蛋白,揭示其互作调控通路;通过酵母单杂交、GUS表达系统等方法鉴定其下游调控靶基因,揭示其下游调控机制。BpMYB1 的表达可增加构树对 Cd 的富集和转移,提高构树Cd耐受性;DELLA蛋白的互作可协同增强Cd响应能力;BpMYB1 通过识别下游铁螯合酶BpFC2、bHLH转录因子BpbHLH93及bZIP转录因子BpbZIP1、BpbZIP-CPC1增加对Cd的吸收。期中,BpbHLH93 和BpFC2 是植物螯合素PCs生物合成途径的关键成员,BpbZIP1 过表达能促进Cd吸收。研究揭示了构树BpMYB1转录因子通过控制下游靶基因和矿物质积累来调控Cd富集的分子机制,明确了BpMYB1-BpGAI1 转录调控模块控制植物吸收镉的分子反馈机制,为尾矿区植被恢复、土壤修复提供了利用 BpMYB1超表达植株的新思路。
发布时间:2026-01-28
607. 水曲柳抗旱耐寒种质创制新技术研究
摘要: 水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)是著名的商品木材,可广泛的应用于建筑、家具等方面,是东北主要的造林和用材树种之一。生态价值和经济价值高,与核桃楸、黄波罗并称为“东北三大硬阔”。具有耐严寒、抗干旱,抗烟尘和病虫害能力,也是优良的绿化和观赏树种。为了丰富东北珍贵阔叶树种资源,开发水曲柳种质创制新技术,研究其抗逆机制和抗逆基因,增强其抗逆能力,具有重要意义。诱变育种是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的个体,进而培育成新的品种或种质的育种方法。为了提高诱变效率,减少嵌合体的发生,本研究采取物理与化学诱变相结合的方法,采用多重叠加诱变,增加诱变效率。利用先进的常压室温等离子体(Atmospheric Room Temperature Plasma,ARTP)先进行物理诱变,对诱变材料进行恢复生长后,再结合甲基磺酸乙酯(Ethylmethylsulfone,EMS)化学诱变处理,通过优化参数将两者间有机结合,并借助表型组学分析,高效筛选出水曲柳抗旱耐寒等优良新种质,提高抗旱突变体诱变效率由单一诱变率的1.5%提高到3.8%-4.5%。基因编辑是指通过基因编辑技术对生物体基因组特定目标进行修饰的过程。能够高效而精准的实现基因插入、缺失或替换,从而改变其遗传信息和表现型特征。本研究通过设定不同的试验参数,建立了一个水曲柳高效CRISPR/Cas9 基因编辑系统,编辑效率达到 18%以上。此外,利用开发的CRISPR/Cas9生长点基因编辑系统成功获得基因编辑纯合体植株,并进一步鉴定出目标基因的抗旱生理功能。本研究通过建立水曲柳多重叠加诱变育种以及基因编辑技术,从而形成水曲柳的分子及诱变育种的新种质创制体系,能够大大缩短水曲柳的育种周期,为水曲柳抗旱耐寒等抗逆种质培育提供有力支撑。
发布时间:2026-01-28
608. 鹅掌楸LcGRF家族全基因组鉴定及LcGRF2在叶片大小调控中的功能分析
摘要: GROWTH-REGULATING FACTORs(GRFs)是植物中重要的叶片大小调节因子,已被广泛报道。虽然许多研究报道了GRFs在叶片大小调节中发挥重要作用,但它们在鹅掌楸中的作用尚不清楚。因此,我们在全基因组范围内鉴定了中国鹅掌楸GRF基因,以表征LcGRF在调节叶片大小中的作用。共鉴定出9个LcGRF基因,这些基因在成熟叶片中表达较弱,在茎尖中表达较强。其中,LcGRF2 在茎尖的表达量最高。进一步的RT-qPCR分析显示,LcGRF2的表达水平随着叶片发育过程逐渐降低,并沿叶片近端-远端和中-外侧轴呈现梯度。此外,LcGRF2在拟南芥中的过表达导致叶片大小增大,并显著上调CYCD3;1、KNOLLE、CYCB1;1等参与细胞分裂的基因的表达,表明 LcGRF2 可能通过促进细胞增殖来影响叶片大小。本研究有助于更好地理解LcGRFs在中国鹅掌楸叶片大小调控中的作用和分子机制。
发布时间:2026-01-28
609. 欧洲云杉液相芯片开发及应用
摘要: 为开发适用于欧洲云杉高效稳定且价格低廉的育种芯片,本研究结合欧洲云杉固相芯片“50 Karray”和已发表的 SNP位点,开发了欧洲云杉GenoBaits® Picea abies 40K GBTS panel.并利用该芯片开展了群体遗传结构、全基因组关联分析和基因组选择研究。利用该芯片对收集在甘肃天水的465 份欧洲云杉无性系开展了群体遗传结构分析,同时挖掘了控制树高、胸径、材积、MOE值、Pilo、AV等重要性状的SNP位点;另外,本研究也利用该芯片和GBLUP、BayesA、LightGBM以及RandomForest 4 个模型进行了全基因组选择分析。1)开发的 40K液相芯片平均检出率为 99.27%,一致率为 99.10%,采用GBTS技术,该芯片实际可提供高达 74687个mSNP位点;40K GBTS芯片和mSNP大部分位于基因间区域;最常见的SNP类型为[C/G]、[C/T]和[A/G],占总40K芯片的61.65%;mSNP和40K GBTS中,12.64%和22.43%的SNP的MAF值大于0.05,其中分别有58142(77.85%)和29761(74.40%)个SNP属于中等多态性位点(PIC值>0.20)。2)从PCA、Admixture和NJ-tree分析可以看出很明显的人工选育引起的群体结构差异,均将待试群体划分为较为清晰的 3个亚群。3)通过GWAS分析共鉴定出MA_136235_10537、MA_205 03_36941、MA_10434168_1395 等 29个与生长性状高度相关的SNP位点,MA_282528_2264、MA_18312_64895、MA_27456_53319 等 17个与木材材性相关的SNP位点,1个与干型相关的位点(MA_458872_50 43)。4)4 个模型中BayesA模型的预测精度最高,除SS性状外,其余几个性状均随着标记数量的增加,预测精度逐渐升高,当标记数量达到 10000-15000 时,预测精度最高,随后逐渐趋于稳定;尽管在GBLUP中我们采用了3种策略试图去提高预测精度,但从结果来看提升的幅度不大;BayesA、GBM和RF中却可通过结合GWAS对标记进行预选,使用较少的标记取得较好预测精度(SS性状除外),H、DBH、Pilo、MOE、AV最高精度分别可达 0.38,0.60,0.58,0.44和 0.65.综上,本研究设计了一款欧洲云杉 40K GB TS液相芯片,具有功能位点丰富、分型准确、成本低廉等优点,欧洲云杉GWAS和GS结果也证明了利用该芯片进行相关研究的可靠性。相信随着芯片位点的不断优化升级,将使得相关研究更加准确和高效,进而更好地服务于欧洲云杉分子标记辅助育种工作。
发布时间:2026-01-28
610. An electrophoretic mobility shift assay using the protein isolated from host plants
摘要: [Objective]The electrophoretic mobility shift assay(EMSA)is a common technology to detect DNA-protein interactions.However,in most cases,the protein used in EMSA is obtained via prokaryotic expression,and rarely from plants.At the same time,the proteins expressed from prokaryotic systems usually cannot fold naturally and have no post translationally modification,which may affect the binding of proteins to DNA.Here,we develop a technique to quickly isolate proteins of interest from host plants and then analyze them using fluorescent EMSA.[Method]Special transient transformation was used to obtain transgenic plants encoded the target protein.DNA-protein interaction was determined through immunoprecipitation,protein prokaryotic expression and purification,chemiluminescent EMSA,and fluorescent EMSA.The binding between DNA and proteins with post-translational modifications was determined through western blotting and quantitative real-time reverse transcription PCR(qRT-PCR).[Result]This technology system is called:protein from plants fluorescent EMSA method(PPF-EMSA).In PPF-EMSA,a special transient transformation method is employed to transiently deliver genes into the plant,enabling efficient synthesis the encoded proteins.Then,the target protein is isolated using immunoprecipitation,and the DNA probes were labeled with cyanine 3(Cy3).Both fluorescent EMSA and super-shift fluorescent EMSA can be performed using the proteins from plants.Three kinds of plants,Betula platyphylla,Populus.davidiana×P.bolleana and Arabidopsis thaliana,are used in this study.The proteins isolated from plants are in a natural state,can fold naturally and are posttranslationally modified,enabling true binding to their cognate DNAs.[Conclusion]As transient transformation can be performed quickly and not depended on whether stable transformation is available or not,we believe this method will have a wide application,enabling isolation of proteins from host plant conveniently.
发布时间:2026-01-28
611. AGL80.5和FPA.3的自然变异通过生长素合成通路影响杨树萌芽时间
摘要: 多年生木本植物的物候特征对其生态功能和适应复杂环境至关重要。然而,这些性状背后的遗传基础尚不清楚。在此,我们探讨了毛白杨(Populus tomentosa)春季芽萌芽的遗传结构和调控机制。通过物候性状和气候环境因素的全基因组关联分析,我们鉴定了在光周期途径中调控萌芽时间的关键基因:PtoAGL80.5 和PtoFPA.3.利用在人工气候箱中的转基因杨树以及在两个不同纬度下自然条件的生长实验,我们验证PtoAGL80.5和PtoFPA.3在春季萌芽中的作用。萌芽阶段的动态转录组分析和分子实验揭示了Pt oAGL80.5和PtoFPA.3的表达受到杨树典型物候模块(即,PtoEBB1-PtoSVP)的调控。此外,PtoFPA.3 的特定单倍型结合PtoAGL80.5 的RNA,通过影响其蛋白含量差异激活生长素合成基因PtoTAR2.1 的转录,从而影响春季萌芽时间。此外,到 21世纪末,PtoAGL80.5和PtoFPA.3 的晚芽单倍型增加,减少了毛白杨在不同纬度上的萌芽时间差异。我们的研究为理解多年生植物物候机制提供了更深入的认识,并支持在气候变化中发展目标育种和保护策略。
发布时间:2026-01-28
612. 闽楠精油对两种癣菌抑制活性和抑制机理研究
摘要: 本研究旨在阐明闽楠木材精油(PWEOs)对皮肤癣菌的抑制作用并揭示其抑制机理。使用含PWEOs的体外培养培养检测PWEOs对皮肤真菌的抑制效果,显微镜观察PWEOs对菌丝结构的影响;通过测量细胞生理指标,反映细胞膜通透性和脂质过氧化程度的变化。采用ROS和MMP探针检测细胞内ROS和MMP的变化;采用时间杀灭动力学法监测细胞的生理变化。最后,利用WGCNA分析对关键基因进行了鉴定和验证。PWEOs的主要成分为单萜和倍半萜,具有较强的抗真菌活性,对石膏样小孢子菌(Microsporum gypsum)和絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum)两种皮肤真菌的最低抑菌浓度(MIC)为1.5‰。微观观察表明,PWEOs破坏了菌丝的结构。细胞膜通透性试验表明,PWEOs损伤了皮肤植物的细胞膜。细胞丙二醛(MDA)的含量与PWEOs的浓度呈正相关,提示皮肤真菌的脂质过氧化是由PWEOs引起的。荧光显微镜图像显示,在 PWEOs 治疗后,皮肤真菌中活性氧(ROS)的过量产生和线粒体膜电位(MMP)的破坏。1/3MIC PWEOs处理 3 小时后,石膏样小孢子菌的时间-杀伤动力学显示蛋白外渗、细胞外电导率和细胞内MDA含量均有显著差异。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定出5个hub基因,其中长链脂肪酸辅酶A连接酶1(ACSL1)表达显著上调,PWEOs处理后减数分裂上调72(MUG72)和gdp-甘露糖转运基因 1(GMT1)表达显著下调,影响了石膏样小孢子菌的生长和繁殖。PWEOs通过破坏菌丝结构,增加膜通透性,诱导ROS过度积累导致脂质过氧化,破坏线粒体膜电位,上调ACSL1,下调MUG72和GMT1,显著抑制皮肤癣菌的生长。这些结果表明,PWEOs可作为可持续应用的天然抗真菌药物。
发布时间:2026-01-28
613. 柚木体细胞胚发生过程中内源激素含量及相关基因表达的变化特征
摘要: 体细胞胚发生是植物繁殖的高效再生体系。在外源激素作用下,涉及到多种激素合成、代谢、信号转导等复杂调控网络。目前对于柚木繁殖主要集中在传统的繁殖方式,对于体细胞胚发生及其激素调控机制仍有许多限制。在我们的研究中,在添加0.1 mg/L TDZ的MS培养基中利用柚木子叶诱导出体胚发生过程中的非胚性愈伤组织、胚性愈伤组织、球形胚与心形胚等阶段。形态学研究表明:绿色带有结节的非胚性愈伤组织在培养基中转变为亮黄的胚性愈伤组织。胚性愈伤组织继代培养后,少数表面出现绿色的球形胚与心形胚。组织学观察中发现:胚性愈伤组织主要起源于胚性细胞团。柚木体胚诱导过程中,生长素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、水杨酸和茉莉酸等六种激素水平发生显著变化。转录组数据分析表明,内源激素参与柚木体细胞胚诱导主要通过其生物合成、代谢与信号转导过程。诱导过程中,我们发现IAA生物合成主要是通过吲哚乙酰胺途径。乙烯响应基因SERF1 在早期体胚阶段表达量最高。脱落酸、水杨酸、茉莉酸等相关激素信号转导基因ABI3、NPR1、JAZ 在不同阶段并未差异表达。赤霉素及合成路径相关基因并未检测到显著变化。此外,编码体细胞胚发生调控因子 WUS、WOX、SERK 均差异表达。总的来说,我们的研究为体细胞胚诱导过程中的内源激素变化及其相互作用提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
614. PtoHAT22自然变异通过脱落酸-细胞分裂素信号稳态影响杨树的气候适应和种群分布
摘要: 作为固定生物体,植物必须协调其新陈代谢,以在不断变化的环境条件下优化生产力和种群传播。植物激素作为关键的信使,整合环境信号与内部发育状态,决定植物的进一步生长和代谢过程,影响它们的环境适应性和种群分布。在本研究中,我们鉴定了一个新的基因 PtoHAT22,编码一种新的同源结构域亮氨酸拉链蛋白,在杨树中调控抗旱和生长。ABA诱导的PtoHAT22 通过PtoSnRK2s.1-PtoMYB84-PtoHAT 22级联抑制细胞分裂素(CK)信号,建立了一个脱落酸(ABA)信号正反馈回路。同时,PtoSnRK2s.1和PtoHAT22 分别磷酸化和转录抑制PtoAREB3,在ABA信号传导中发挥制动调节作用,以对抗干旱胁迫。此外,PtoHAT22 中的一种移码突变导致蛋白功能丧失,并影响了中国东西部气候区域内毛白杨自然种群的分布和生态位分化。这一发现在脱落酸和细胞分裂素信号平衡调控中识别出一个重要新组分,为毛白杨的气候适应性和种群生态分布提供了新的见解。
发布时间:2026-01-28
615. BpbZIP1调控白桦耐盐机制研究
摘要: 解析BpbZIP1转录因子调控白桦响应盐胁迫的功能及其调控途径,为研究bZIP转录因子家族基因的耐盐调控机制及白桦耐盐新品种选育奠定基础以及提供理论依据。利用实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)分析BpbZIP1 在盐以及ABA处理下的表达模式,进一步通过pBI121-BpbZIP1-GUS载体稳定转化白桦,进行GUS基因表达及组织化学分析,验证其盐胁迫响应;利用叶盘转化法获得BpbZIP1 过表达及抑制表达白桦植株,在200mM NaCl胁迫处理下进行生长表型观察、组织化学染色以及生理指标测定进行基因功能鉴定;通过RNA-Seq分析,结合RT-qPCR以及顺式作用元件分析筛选BpbZIP1下游靶基因,利用酵母单杂交(YIH)、染色质免疫沉淀(ChIP)及双荧光素酶(dual-LUC)试验进行验证;利用酵母双杂交(Y2H)及双分子荧光互补(BiFC)试验鉴定BpbZIP1 互作蛋白。BpbZIP1 基因响应盐胁迫以及ABA处理,pBI121-BpbZIP1-GUS转基因白桦在盐胁迫处理下染色较深,GUS基因显著诱导;BpbZIP1 过表达转基因植株在盐胁迫处理后,与野生型相比长势较好并表现出较高的超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物歧化酶(POD)活性、叶绿素含量及脯氨酸(Pro)含量,较低的过氧化氢(H2O2)以及丙二醛(MDA)含量,而BpbZIP1抑制表达植株与之相反;在BpbZIP1 过表达株系及野生型转录组中,鉴定出差异表达基因440个,其中有153基因上调表达,287个基因下调表达,GO注释表明这些差异表达基因与代谢过程、生长发育、非生物胁迫应答等相关,其中BpFLZ基因表达显著上调。BpbZIP1分别结合ABRE元件、含ABRE元件的BpFLZ启动子片段激活其表达;BpbZIP60、BpZFP分别与BpbZIP1 互作且激活BpFLZ基因的表达。BpbZIP1 基因显著受盐胁迫诱导,可与BpbZIP60,BpZFP相互作用,结合BpFLZ启动子调控其表达,通过清除ROS、减少膜质过氧化程度以及细胞死亡来提高BpbZIP1转基因植株的耐盐能力。
发布时间:2026-01-28
616. 小叶杨雄性特异序列在杨树早期性别鉴定中的应用
摘要: 基于小叶杨(Populus simonii)雌株和雄株基因组,开发杨树幼苗期早期鉴定性别的技术体系,并检验该方法在青杨派(Tacamahaca)和黑杨派(Aigeiros)树种性别鉴定中的可靠性,为控制杨絮污染提供辅助手段,有助于对不同性别的杨树进行合理应用。利用高通量测序技术和生物信息学分析手段,筛选小叶杨雄株特异的基因组DNA序列,并设计引物,以已知性别的杨树基因组DNA为模板进行PCR验证,利用Sanger测序分析序列特点,通过荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization)技术,定位小叶杨雄株特异序列在染色体上的位置。1)使用第三代纳米孔测序技术对小叶杨雌株和雄株基因组进行测序并采用生物信息学方法分析,筛选出一段小叶杨雄株特异的基因组DNA序列,该序列可以准确鉴定小叶杨和美洲黑杨(Populus deltoides)的性别。2)使用小叶杨雄株特异性序列及其引物在已知性别的32 个杨树中进行PCR扩增检测,每个杨树代表一个单独的基因型。电泳结果显示,在被检测的所有雄株(19个)中都可以扩增出一条清晰明亮约400 bp的片段,而在所有雌株(13个)中没有扩增出任何条带。3)选取代表性的7个雄株,分别以其基因组DNA为模板进行PCR扩增,并对扩增产物进行Sanger测序。测序结果显示,小叶杨雄性特异序列在小叶杨和以小叶杨为父本、美洲黑杨为母本的杂交后代中保持一致,说明这段序列在减数分裂的过程中没有发生重组,即该区域发生了重组抑制。尽管该序列在美洲黑杨树种中没有发生变异,但青杨派与黑杨派树种之间,这段雄性特异序列存在 3 个碱基的差异。4)以杨树 19号染色体特异的寡核苷酸库和小叶杨雄株特异的DNA序列为探针,通过荧光原位杂交技术,将这段小叶杨雄株特异的 DNA 序列定位在了小叶杨雄株 19 号染色体的短臂末端。本研究筛选出了一段小叶杨雄株特异的DNA序列,并通过PCR扩增、Sanger测序和荧光原位杂交等技术手段发现这段特异序列显示出性别连锁遗传的特点,可以作为青杨派及黑杨派树种性别鉴定的分子标记,该序列在杨树早期性别鉴定中具有重要应用价值,并为进一步揭示杨属植物性别决定的分子机制以及性染色体演化奠定了工作基础。
发布时间:2026-01-28
617. MYC2 regulates stomatal density and water use efficiency via targeting EPF2/EPFL4/EPFL9 in poplar
摘要: Although polyploid plants have lower stomatal density than their diploid counterparts,the molecular mechanisms underlying this difference remain elusive.Here,we constructed a network based on the triploid poplar transcriptome data and TGMI algorithm and found that PpnMYC2 was related to stomatal development-related genes PpnEPF2,PpnEPFL4,and PpnEPFL9.The interactions between PpnMYC2 and PagJAZs were experimentally validated.PpnMYC2-overexpressing poplar and Arabidopsis thaliana had reduced stomatal density.Poplar overexpressing PpnMYC2 had higher water use efficiency and drought resistance.RNA-sequencing data of poplars overexpressing PpnMYC2 showed that PpnMYC2 promotes expression of stomatal density inhibitors PagEPF2 and PagEPFL4 and inhibits expression of the stomatal density positive regulator PagEPFL9.Yeast one-hybrid system,electrophoretic mobility shift assay,ChIP-qPCR and dual-luciferase assay were employed to substantiate that PpnMYC2 directly regulated PagEPF2,PagEPFL4,and PagEPFL9.PpnMYC2,PpnEPF2 and PpnEPFL4 were significantly upregulated,whereas PpnEPFL9 was downregulated during stomatal formation in triploid poplar.Our results are of great significance for revealing the regulation mechanism of plant stomatal occurrence and polyploid stomatal density,as well as reducing stomatal density and improving plant water use efficiency by overexpressing MYC2.
发布时间:2026-01-28
618. miRNA响应蓝光调控杨树生长的分子机制
摘要: 探明miRNA响应蓝光调控杨树生长的分子机制。以741杨盆栽苗为材料,进行LED蓝光和白光处理,以白光为对照,测定蓝光诱导植株的生长及生理指标,以明确其生长差异;通过 miRNA-seq、qRT-PCR结合前期RNA-seq,分析miRNA及其靶基因的表达量变化及功能;以miR166o为对象,借助转基因、基因编辑、RNA-seq、DAP-seq等手段,探究miR166o功能及其下游调控路径。LED蓝光和白光处理741杨盆栽苗1d、2d和5d后,蓝光组的株高显著高于白光组,处理2d和5d时,蓝光组的Pn、叶片内源性激素IAA、GA3、CTK显著高于白光组;以蓝光和白光处理 1d的叶片为材料进行miRNA-seq,共筛选到19个差异表达miRNAs,预测到150个miRNA的靶基因,在环境信息过程中主要富集到信号转导通路;4个关键差异表达miRNA ptc-miR166、ptc-miR167、ptc-miR396和ptc-miR319的靶基因大多数为生长素反应因子ARF、生长调节因子GRF及MYB、TCP、SPL和HD-ZIP转录因子家族基因,差异表达miRNA受蓝光诱导后表达水平降低,靶基因的表达模式相反;获得了miR166o前体过表达(OE)株系和CRIS PR/Cas9 基因编辑(DE)株系各 9 个;DE株系中miR166o不表达或表达量极低,靶基因HB14 表达量显著增加,而OE株系相反,双荧光素酶报告基因实验证明miR166o与HB14 存在靶向作用关系;前期生长过程中DE株系的株高、地径、节间数量和叶面积显著高于WT和OE株系;6 月龄时,DE株系的IAA含量高于WT,GA含量显著高于WT,OE株系的ABA含量显著高于WT和DE株系;DE株系茎的硬度较高,木质部宽度、韧皮部宽度、形成层细胞层数、平均纤维长度和宽度、纤维素、半纤维素和木质素含量均显著高于WT和OE株系;RNA-seq发现DE-vs-WT中,黄酮类化合物的生物合成、次生代谢物的生物合成、卟啉代谢、植物激素信号转导途径等富集较为显著;基于DAP-seq鉴定到HB14 调控的靶基因包括ARF9、ARF2、ARF-BP1、GID1B、GID1C、GA20ox1、ERF091、PIN-LIKES2 等植物激素信号转导、合成及光响应相关基因。本研究明确了蓝光诱导可促进 741 杨盆栽苗生长,挖掘出关键差异表达miRNA及其靶基因,明确了miR166o敲除可促进杨树生长,miR166o靶向HB14 调控下游靶基因参与植物激素信号转导等通路进而调控杨树生长,为光控植物生长研究及杨树分子育种提供理论依据和种质资源。
发布时间:2026-01-28
619. 樟科植物萜类化合物多样性形成机制
摘要: 植物作为优秀的化学家,可合成百万种结构功能多样的天然化合物。其中,谱系特异性萜类化合物通常限定与特定的生态位或单一物种,参与植物对环境的适应。已有研究表明,谱系特异性萜类化合物往往诞生于物种进化中产生的新基因,特别是可通过聚合合成酶、修饰酶、转运蛋白或转录因子形成基因簇以进行特异萜类化合物的高效合成。樟科(Lauraceae)植物是我国重要的香料、医药原料的重要来源。其中樟树、山苍子和油樟等规模化种植面积超过2000万亩,年产值近200亿元。樟科植物富含芳樟醇、柠檬醛和桉叶油醇等近百种萜类化合物,不同种不同化学型所含的萜类化合物种类及数量丰富、功效多样。但是,樟科萜类化合物多样性形成机理尚不清楚,限制了其生物合成和代谢精准调控研究。本研究基于比较基因组鉴定了一个樟科特有的柠檬醛生物合成基因簇MYB-ADHs,该基因簇包含醇脱氢酶ADH28和ADH 29以及转录因子MYB44,其中,ADH为柠檬醛合成途径中最后也是最关键的修饰酶。MYB-ADHs通过樟科特异性的串联和近端重复事件形成。酶活性和酶动力学分析表明,山苍子、樟树、牛樟的ADH28和29在催化底物和酶活性上发生了分化,山苍子ADH28和29对香叶醇和橙花醇的催化活性显著高于樟树和牛樟。同时,MYB44可通过直接结合ADH28和29启动子中的CAGTTG和CTTAGGTTT元件调控ADHs在果实中特异性高表达,为山苍子中柠檬醛的大量合成提供了遗传基础。基于MYB-ADHs基因簇,我们利用遗传转化体系创制了柠檬醛提高20%的山苍子转基因株系。本研究揭示了樟科萜类化合物多样性的特征和合成机制,并提出了基于樟科特有基因簇进行良种选育的新策略。
发布时间:2026-01-28
620. 七叶树种质资源收集评价及创新利用研究
摘要: 七叶树(Aesculus chinensis)是我国重要的用材林、生态防护林、行道树、园林观赏和药用树种,具有重要的应用价值和广泛的市场需求。针对七叶树优异种质资源匮乏、花色单调只有白色、育种技术落后及繁育效率低等“卡脖子”问题,课题组在收集保存 17 个种源 119 份种质资源的基础上,构建七叶树种质资源库42亩;建成七叶树表型数据库 1个,记录了叶、花、果、枝等108个表型性状的数据55565 个,在此基础上进行了遗传变异评价、亲缘关系分析、主成分分析、相关性分析等,并开展了为期三年的物候期观测分析,为遗传育种打好基础。通过转录组测序,开发筛选出31对SSR分子标记,毛细管电泳分析结果:119份种质的平均Shammon信息指数I为 2.079,平均期望杂合度He为0.794,平均有效等位基因数6.661,表明遗传多样性丰富。基于遗传距离的系统进化分析和主坐标分析结果均表明,所收集的 17个种源的种质严格按照亚洲、欧洲和美洲三大地域分为三大类群:原产北美的北美红花七叶树和黄花七叶树亲缘关系最近,聚为一大类群;原产欧洲的欧洲粉花七叶树和欧洲白花七叶树亲缘关系最近,聚为一大类群;原产中国来自 13 个不同地域的中华七叶树和天师栗聚为一大类群。这与根据花性状的聚类分析结果完全一致。根据等位基因位点的变化,构建了所收集种质的分子指纹图谱,挖掘出 19 个样本具有 2 个特异私有等位基因,可以作为杂交育种或其他育种手段的基础材料。建立了以荧光SSR分子标记为技术基础的七叶树种质资源评价体系和分子精准鉴定体系。通过转录组和代谢组联合分析,挖掘出与七叶树叶色变红相关的关键基因AcMYB113,并成功转化苹果愈伤组织及七叶树叶片进行功能验证,为揭示七叶树叶色转变过程中花青苷代谢及调控机理奠定基础,为七叶树彩叶育种提供了理论支持。集成选择育种、远缘杂交育种、60Co-γ辐射诱变育种、秋水仙素倍性育种和分子标记辅助育种等多种育种技术,选育或创制出特异种质资源52份,丰富了七叶树种质资源。探明 60Co-γ辐射诱变北美红花七叶树的半致死剂量为 217Gy.综合苗高和地径,摸清当秋水仙素浓度为0.2%,处理 2天时效果最好。建立了“砧木苗选择与定植-穗条采集和保存-嫁接时期与方法-嫁接后管理-苗木出圃与分级-档案管理”的七叶树嫁接育苗全链条管理技术体系,嫁接成活率由11%提高到90%。建立了七叶树高效组培快繁技术体系,摸索出的未成熟果实外植体消毒方法无菌率高达 96.7%;愈伤组织诱导率 100%;首次实现了由大田取材的叶柄外植体在消毒处理的第一个培养周期内,直接诱导再生出不定芽。分别创建了“容器育苗-壮苗培育-优质出圃”的北美红花七叶树和中华七叶树栽培管理全程技术体系,缩短沙藏种子时间 3个月,减少种子霉烂率 45%,提高种子出苗率33%;提高栽植成活率27%。建立的七叶树高效繁育栽培技术体系,为七叶树优异种质繁育和大面积推广奠定了技术基础。申请植物新品种权 4 项,2 项已经通过实审;申请国家发明专利 3 项,2 项已经授权;发表研究论文7篇;发布七叶树高效栽培技术规程3个;授权七叶树软件著作权 6个。
发布时间:2026-01-28
621. Exploration of the Selenium-Enrichment Mechanism in Paper Mulberry
摘要: Paper mulberry (Broussonetia papyrifera) is recognized for its fast growth, wide adaptability, and high protein content capacity, making it a valuable feed resource. This study investigates the mechanisms of Se tolerance and accumulation in B. papyrifera through foliar application of sodium selenite and selenate. Results indicated that both Se forms significantly increased total Se content, with sodium selenite treatment yielding a higher proportion of organic Se. Additionally, exogenous Se enhanced soluble sugar, phenolic acid, flavonoid contents, and antioxidant enzyme activities. RNA-seq revealed 644 and 1,804 differentially expressed genes in selenite and selenate treatments, respectively. Pathway enrichment analysis identified significant upregulation of sulfur assimilation genes under selenite treatment, while Se conjugation and transporter genes (e.g., SBP1, PCS, GSTs, ABCs, GPX) were induced by selenate. Weightedgene co-expression network analysis highlighted the crucial roles of sulfur assimilation, conjugation, and transporter genes in Se metabolism and tolerance. A Se metabolism model in B. papyrifera was proposed based on these findings. Focusing on the synthesis of selenomethionine (SeMet), the primary Se form in B. papyrifera, we further identified three homocysteine S-methyltransferase (BpHMT) genes, with BpHMT 2 being a key gene linked to Se tolerance. Phylogenetic analysis placed BpHMT2 in the Class 2-D subfamily, indicating fundamental evolutionary functions. Subcellular localization confirmed BpHMT2 targeting in the nucleus, cell membrane, and chloroplasts. Overexpression of BpHMT2 in Arabidopsis thaliana enhanced Se tolerance and SeMet accumulation, underscoring its role in Se metabolism. These insights into the molecular mechanisms of Se metabolism in B. papyrifera enhance its potential as a selenium-enriched feed resource, improving its nutritional value.
发布时间:2026-01-28
622. 毛竹基因组发展历程与重要性状鉴定分析
摘要: 毛竹(Phyllostachys edulis)作为东亚地区广泛分布的重要森林物种,具有显著的生态和经济价值,是世界上最重要的非木材林产品之一,在固碳和减缓气候变化方面发挥着重要作用。毛竹基因组作为研究毛竹的基础资源,自 2013年首次发表以来已有十年,并于2018年更新至染色体水平。然而,随着测序技术的快速发展,现有基因组的质量已不足以全面揭示毛竹的遗传多样性和重要性状位点。为解决这一问题,本研究开展了毛竹重测序研究,构建了基于单倍型的高质量泛基因组,并进行了一系列深入分析。对来自 16 个主要产区的毛竹样品进行全基因组测序,构建基于单倍型的高质量泛基因组,并将这些数据与427个毛竹重测序样品进行整合分析。通过对基于单倍型的泛基因组特征描述,发现毛竹遗传变异主要体现在单倍型之间,而非种内变异。这一发现表明,尽管毛竹在不同地区表现出较强的适应性,但其遗传基础的多样性主要来源于不同单倍型的贡献,揭示了毛竹在适应环境变化中的复杂遗传机制。研究还发现,许多基因表现出等位基因特异性表达,这些基因主要与环境适应和毛竹特定组织功能密切相关。这些基因的表达模式表明,毛竹能够通过调控特定基因的表达来适应不同环境条件,从而维持其生态地位和生长优势。研究也鉴定了与胸径、地径、弹性模量等材性相关的SNP和SV位点。此外,通过整合历史时空气候数据与基因组数据,发现了超过 1,050 个与温度和降水等关键气候因子相关的遗传变异,表明毛竹的遗传结构在很大程度上受到了气候因素的影响。基于对气候相关遗传变异的深入分析,预测在未来排放情景下,中国北部和西部地区毛竹面临的遗传风险将显著增加。气温上升可能对这些地区的毛竹生存构成重大威胁,强调了气候变化对毛竹及其生态系统的潜在影响。本研究基于单倍型的泛基因组,详细阐明了毛竹对当地气候条件的适应机制,为毛竹应对气候变化提供了重要的基因组资源,同时为其他气候敏感物种的研究提供了重要参考。研究结果强调了采取有效保护措施的必要性,以确保毛竹在未来气候条件下的持续生存和发展。
发布时间:2026-01-28
623. Genome-wide identification of the bHLH transcription factor family and the regulatory roles of PbbHLH74 in response to drought stress in Phoebe bournei
摘要: Phoebe species constitute a large portion of subtropical forestry, which are a key player in biomass resources. Basic helix-loop-helix (bHLH) as the second largest transcription factor family plays essential roles in response to multiple stresses in plants. However, little information of bHLH family is available in Phoebe bournei. In this study, 130 PbbHLHs were identified and classified into 24 subfamilies. The bHLH domain, conserved motifs and gene structures, evolutionary patterns and protein structural features were probed. The expression of 17 PbbHLHs was differentially induced by PEG and ABA, indicating that they may play essential roles in drought stress response. PbbHLH74 was transcriptionally active and localized in the nucleus. PbbHLH74 heterologous transformation of yeast improved cellular drought tolerance. Overexpressing PbbHLH74 in Arabidopsis enhanced drought resistance by increasing the expression levels of stress-related genes. Transgenic PbbHLH74 P. bournei by hairy-rooting improved drought tolerance by enhancing root development and expression levels of genes involved in the ABA pathway and ROS scavenging. Moreover, PbbHLH74 might positively regulate the expression of PbPOD by Y1H and dual-luciferase reporter assays. Overall, these results elucidated the structure and evolution of the PbbHLH family and PbbHLH74 could be applied to molecular assisted breeding for drought tolerance in P. bournei.
发布时间:2026-01-28
624. 杨树抗病性遗传调控——从基因到代谢
摘要: 欧美杨细菌性溃疡病作为一种枝干病害严重影响杨树的生长和存活。从基因到代谢水平研究杨树对欧美杨细菌性溃疡病菌(Lonsdalea populi)的遗传调控及关键调控因子的功能对林木抗病育种实践具有重要意义。研究基于田间试验及室内试验筛选的三种不同抗性杨树品种包括 Populus deltoides cv。‘Zhonglin 2025’(2025),Populus×Euramericana cv。‘74/76’(107)和Populus tomentosa cv。‘henan’(P.tomentosa),开展了杨树受病菌感染过程中DNA甲基化的动态变化,抗病防御相关基因、次生代谢物和miRNA的系统比较,以及关键调控因子miRNA的转基因功能验证。结果表明:(1)抗性毛白杨的基础D NA甲基化率远低于 107 杨,两种杨树接种后CHH均发生了低甲基化,但毛白杨的mC和mCHH比例显著降低。在病原菌侵染过程中,编码甲基化相关酶的基因转录水平发生了变化,抗性基因、致病相关基因和植物激素基因均发生了DNA甲基化。(2)免疫响应的分子调控分析揭示了杨树防御相关基因包括CNGCs,CDPKs,Rboh,CaM/CML 和NBS-LRR等在转录水平发生了显著变化,从而重塑了PTI和ETI过程。感病2025杨和中抗107杨SA和JA相关基因被同时诱导,以协同SA和JA通路调控免疫响应。(3)结合三种杨树在溃疡病菌胁迫下代谢组分析,揭示了苯丙烷和类黄酮生物合成途径中抗菌物质含量的差异,感病品种中儿茶素的推迟诱导是引起杨树抗性差异的重要原因之一。(4)结合不同抗性杨树的非编码RNA测序筛选出引起抗性差异的关键miRNA-靶基因模块,如miR828-MYB,miR159-MYB,miR172-ERF.通过开展 miR159a 的转基因功能验证试验发现过表达 miR159a 的转基因杨树减弱了对细菌性溃疡病菌的抗病性,而增强对烂皮病菌抗性。(5)107杨不同侵染时期的全转录组分析揭示了差异表达miRNA、lncRNA及mRNA的动态表达模式,通过构建 107杨响应溃疡病菌的ceRNA调控网络,鉴定出关键调控因子miR482a及其靶基因PHA7。(6)miR482a的过表达杨树减弱了对溃疡病菌的抗病性,而STTM抑制表达杨树增强了对溃疡病菌的抗病性。上述结果为林木抗病遗传调控及抗病分子育种提供了一定的理论参考和重要的候选基因。
发布时间:2026-01-28
625. 基于基因编辑技术的白桦分子育种
摘要: 林木遗传育种具有周期较长、精准性相对不足的特性。在基因编辑技术迅速发展的时代,我们如何利用该技术缩短育种周期和提高育种效率,是当今林木遗传育种领域的热点。本课题组从全国多地收集白桦种质资源,根据不同种源优选株系的腋芽启动率、愈伤诱导率和不定芽分化率等指标,筛选出诱导愈伤组织能力强、增殖速度快、分化能力良好的白桦优树单株DL-1.利用文冠果花色调控基因XsMYB11 3 作为活体报告基因进行遗传转化,该基因可使白桦阳性愈伤和转基因植株的花青素累积,从而呈现紫红色,以此建立白桦高效遗传转化流程体系。在此基础上,以白桦PDS为靶基因,以拟南芥ATU6-26 启动子和大豆中GmU6-5 启动子对照,对 16个白桦内源Pol Ⅲ启动子进行了筛选和鉴定。通过比较不同启动子驱动 sgRNA 的载体的转基因效率、基因编辑效率、双等位突变效率。最终,筛选到白桦内源的 U6-2,U6-6和7SL等启动子具有较高的基因编辑效率和双等位突变效率。以白桦优树DL-1为转化受体材料,围绕速生、株型、抗逆和细胞分化等研究方向进行目标基因筛选,设计sgRNA进行遗传转化,采用CRISPR/Cas9 随机突变的方法创制白桦基因编辑突变体库。通过对白桦突变体筛选、候选基因鉴定和遗传分析,深入解析候选基因的功能和分子机制,为白桦分子育种奠定基础和构建高效技术体系。
发布时间:2026-01-28
626. 落羽杉属林木种质资源创新与利用新进展
摘要: ##江苏省中国科学院植物研究所是迄今国内外唯一开展落羽杉属树木人工杂交育种的省级科研单位,拥有以“中山杉”为品牌的自主知识产权。近年来,研究团队持续开展了落羽杉属林木种质资源的收集及评价、新品种及良种选育、成果转化和推广应用等工作,助力了我国林业高质量发展、美丽乡村和生态文明建设。 1 种质资源的收集及评价 建成了国内最丰富的落羽杉属种质资源库,共保存种质资源 354份(落羽杉163 份、池杉140份、墨杉33份、中山杉品种 18份),2022年1月被国家林草局列入第三批国家级林木种质资源库“江苏省落羽杉国家林木种质资源库”。基于高通量测序,开发了 6对扩增条带清晰度高、重复性好的核心SSR分子标记,对 96份核心种质资源进行遗传多样性分析,构建了指纹图谱。在对种质资源表型观测和分型评价的基础上,制定了行业标准《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 落羽杉属》(LY/T 3385-2024)。 2 新品种及良种选育 针对传统育种存在的成年树木人工杂交操作困难、室外雌雄配子体发育不稳定,大小苞子叶球易受冻害等原因造成的杂交制种效率低等问题,创建了以精准授粉为核心的强化育种技术体系,实现了杂交制种预期精准可控。2个杂交育种方法——“墨杉(♀)×落羽杉(♂)杂交育种方法”(ZL200710025662.4)和“墨杉(♀)×池杉(♂)杂交育种方法”(ZL201710753276.0)分别于2010年和2021年获授权发明专利。 在新品种选育方面:从“墨杉×落羽杉”后代中选育出中山杉 407、502、703等6 个植物新品种权,从“墨杉×池杉”后代中选育出的中山杉 111、125于2020 年获植物新品种权。在良种选育方面:中山杉 407于2019年获江苏省林木良种审定(苏S-SC-TM-001-2019)、中山杉118于2020年获国家林木良种审定(国S-SC-TD-006-2019)、中山杉502于2023 年获国家林木良种认定(国R-SV-TM-002-2023)。中山杉系列品种继承了墨杉耐盐碱、材积量大、绿叶期长和落羽杉主干通直等优点,克服了墨杉主干性差、侧枝粗大、树冠开张、易感赤枯病和落羽杉不耐盐碱等不利性状,提高了适应性和扩大了生长区域。 3 成果转化和推广应用 目前,已将中山杉良种授权给江苏、浙江、安徽、湖北、重庆等 8省市的10家专业苗圃进行了标准化、规模化的扦插育苗,至今已累计扩繁中山杉良种苗超 1亿株,并在长江、淮河、黄河流域以及周边低洼水湿地和东部盐碱地(pH高、含盐高)等困难立地区域进行了大规模的推广应用,累计在全国 20个省市造林面积超 100万亩,产生了巨大的生态效益和社会效益。2024年 4月,“国家林业草原落羽杉属林木种质创新与繁育工程技术研究中心”获国家林草局批准建设,这将为团队持续开展落羽杉的种质创新、新品种(良种)选育、抗逆基因挖掘、种苗繁育、推广应用和木材开发利用等研究提供了发展的新动能,促进中山杉产业的可持续发展,将为国家的生态文明建设做出更大的贡献。
发布时间:2026-01-28
627. 北方半干旱区乡土杨树杂交种质抗旱相关评价及基因挖掘
摘要: 以内蒙古通辽天然小叶杨(Populus simonii Carr.)与荷兰北部欧洲黑杨(P.nigra L.)杂交F1 代的 30 个无性系为试验材料,对其自然半干旱条件下的F1 代生长性状及叶片解剖结构性状进行综合评价研究,为选育抗旱适应性强的杨树品种及亲本资源利用提供依据。对F1 代 30 个无性系的不同林龄(4年、5年、6年)生长性状及 9 个叶片解剖结构性状(6 年生)进行差异比较、遗传变异分析和杂种优势研究,采用相关性分析评判各指标的关联程度,采用主成分分析筛选典型叶片解剖结构性状,最后采用隶属函数法对 30 个杨树无性系 6 年生典型叶片解剖结构及生长性状进行抗旱性综合评价。结合转录组测序数据,挖掘与生长、叶片解刨解构相关的抗旱关键基因。研究结果显示,不同无性系间 9个叶片解剖结构及生长性状均存在极显著差异;生长性状变异系数变化范围分别为 17.28%~19.24%和 28.22~29.87%,各叶片解剖结构性状变异系数范围为 5.78%~18.82%,重复力变化范围为 0.91~0.96;F1 代的下表皮厚度、栅海比和叶片组织紧密度、栅栏组织厚度的正向超中亲优势明显,且角质层厚度、下表皮厚度、叶片组织紧密度出现明显正向超高亲优势,超高亲优势率为 1.14%~2.06%;相关性分析结果表明,各指标之间具有较高的相关性,最终筛选出角质层厚度、叶片组织疏松度、叶片组织紧密度、栅海比和海绵组织厚度 5个指标为叶片解剖结构指标。通过隶属函数分析,最终筛选出 02-06、02-01、02-05、02-24、02-03、02-13 等6 个无性系是最具有生长潜力和抗旱能力的无性系。利用不同生长势子代和亲本差异表达基因与其生长、叶片解剖结构指标进行关联分析,筛选出6个与生长和叶片解剖结构性状显著相关基因模块,3114个DEGs,主要涉及生长、应激响应、信号转导和过氧化酶激活等功能。共表达网络构建筛选出钙离子转运蛋白(Potri.006G054700)、生长素响应因子(Potri.014G100100)、半乳糖合酶(Potri.010G042000)等 6个主效hub基因和水分响应(Potri.011G010300)、锌指蛋白(Potri.009G029600)、ATP结合/质膜组成(Potri.017G074000)等12个候选基因,这些基因可能对杂交子代速生及抗旱性提高具有重要调节作用。
发布时间:2026-01-28
628. 我国湿地松分子育种研究进展
摘要: 湿地松(Pinus elliottii)原产美国东南沿海,目前在中国山东南部以南以及巴西等地广泛种植,成为世界上造林范围最广的用材,采脂针叶树种。湿地松在我国完成了两轮遗传改良,建立了基于不同种植区的育种和生产群体,其种植材料基本摆脱进口的束缚,实现品质提升和良种自给。作为典型的巨大基因组针叶树,湿地松基因组超过 20G,在高通量基因测序技术诞生以前,其分子生物学数据主要来自随机分子标记以及转录组测序,远远不能满足分子育种的要求,因此其分子育种进展缓慢。2013年前后,由于DNA及RNA测序技术的发展,瑞典和美国分别发布了挪威云杉和火炬松的基因组信息,并基于RNA测序技术获得了大量的EST标记(外显子),我国也基于湿加松分离群体和EST、SSR标记发布了首个湿地松遗传图谱。由于测序成本及技术的限制,直到 2020 年前后松树分子育种一直处于低谷期,发展了一些基于EST序列的标记用于群体分析。2020年 3代测序技术逐渐完善并成熟,不管是RNA测序还是DNA测序,3 代测序技术在长读方面达到 20000bp,相当于一个完整的长链基因的长度,同时火炬松基因组数据也更新到2.0版本,为湿地松分子育种提供了相近种属的参考基因组。2020年,中国林科院亚林所湿地松研究团队首次建立了湿地松 3 代全长转录组数据库,并对 240 份湿地松核心育种资源开展了 2 代RNA测序,从而获得了全面的外显子分子数据,开发了5万多稳定可靠的外显子SNPs标记,结合全转录组关联分析(TWAS)关联到大量的湿地松生长、松脂相关的基因标记;同时基于火炬松 2.0 版本的基因组数据和本团队开发的湿地松外显子分子数据,首次构建了适用于湿地松与火炬松的 51K 液相基因芯片,从而在DNA水平上实现了大量育种群体的基因分型,单个样品通过芯片能获得20万个以上的高质量DNA-SNP 标记,研究证明这些标记能高效、快捷用于湿地松、火炬松、加勒比松及其杂种松品系鉴别,遗传聚类以及全基因组关联分析(GWAS)和全基因组选择育种(GS)等方面。然而,鉴于湿地松基因组的巨大性和复杂性,51K芯片的 20 万个SNPs标记得到的结果具有较高的假阳性出现,一个完整度较高的染色体级别的基因组成为提高湿地松分子育种的核心关键。目前初步研究显示湿地松基因组大小为 21G,能够对前述基因进行较好的验证;随着相关研究的进一步深入和完善,我国湿地松分子育种必将有效缩短育种周期,提高选择效率。
发布时间:2026-01-28
629. 杨树ANT基因调控维管发育的分子机制
摘要: 维管干细胞自我更新的同时分化发育形成木质部导管和纤维等以增加树木的生物量,并最终影响木材的产量和品质。维管干细胞具备双面分化的能力,其向树木茎秆向心方向发育形成木质部细胞,向远心方向发育形成韧皮部。在茎的单个横切面,维管干细胞仅由一层细胞圈组成,它分化前的自我增值区域称为维管形成层。与干细胞相邻的木质部细胞是干细胞命运的组织者,高浓度的生长素在组织者细胞中聚集,在其一侧决定干细胞命运,在其另一侧激活木质部命运决定因子HD-ZIP Ⅲ家族基因。维管干细胞的活性还受到与根尖和茎尖干细胞类似的小信号肽-受体-WOX网络的调控。ANT家族基因特异地在维管形成层表达,这种特异地表达模式暗示其可能参与调控维管形成层的发育。我们构建了杨树ANT基因突变体、杨树ANT-RNAi的转基因杨树和ANT过表达的转基因杨树。相比于野生型,ANT突变体和ANT-RNAi 抑制的转基因杨树株高变高且茎秆中有更多的木质部导管,而 ANT 过表达的杨树矮小且木质部导管细胞数量和面积变少。通过进一步的分子生物学研究发现,ANT 对木质部导管的抑制作用可能由直接调控 HD-ZIP Ⅲ家族基因实现。该研究为木材育种提供一个新潜在的靶基因。
发布时间:2026-01-28
630. 外源激素调控红松雌花形成的分子机制研究
摘要: 红松是东北亚地区重要的生态防护和木本油料树种,周期性结实对红松松子产量影响极大。花芽分化和发育是影响红松结实的最重要因素,但迄今未见详细报道。为明确红松花芽分化和发育的生物学特征,构建人为调控促进红松成花结实技术体系,解析红松成花诱导调控机理。本研究以进入结实期的红松无性系为材料,利用形态学和解剖学方法研究了红松花芽分化、大小孢子叶球及胚发育等重要的生殖发育过程,明确了花芽分化期内源物质的动态变化规律;同时利用外源赤霉素对红松进行处理,筛选促进雌花增加的最佳的处理组合;然后结合转录组和代谢组技术对花芽分化期的花芽进行测序,通过对组学数据的挖掘分析,鉴定出响应外源激素信号与参与红松雌花芽调控的关键基因与代谢物。(1)红松大小孢子叶球的分化时间分别为 7月中旬至8月中上旬和 7月初至7 月底;第二年 4月中旬至6月中旬进行性器官和性细胞的发育;6 月中旬为开花期,授粉后功能大孢子发育成雌配子体;第三年 6 月中旬,卵细胞发育成熟并在6月中下旬完成受精;9月中旬,受精卵发育为成熟胚。(2)在生理分化阶段,可溶性糖、C、P、GAs、ABA等含量和C/N呈升-降的变化趋势,可溶性蛋白、N和K含量呈降-升的趋势,淀粉、IAA和JA含量持续下降,说明高水平的可溶性糖、C、和SA等含量有助于促进红松花芽分化的启动,低水平的淀粉、IAA和JA含量有利于生理分化的进行。(3)不同种类赤霉素处理红松结果表明不同时间的处理效果为 6 月>5 月>4 月,不同激素种类处理效果为GA4/7>GA7>GA4>GA3,最优的外源激素处理组合为 6 月-GA4/7-200 mg/株,较对照增加 180%;重复验证试验中激素处理组的雌花数量较CK组增加 268%。(4)利用多组学技术,鉴定到红松花芽分化过程中重要赤霉素信号的关键基因和代谢物。随着红松生理分化的进行,顶芽分化发育过程中差异基因数目逐渐增多,代谢成分在逐渐积累。处理组(TFS3)和未处理组(FS3)的顶芽生理分化末期与未分化期(FS1)相比上调的差异基因数均最多,分别为 6313和5169个。GR AS、ARF、MADS-box、MYB、AP2/ERF、等转录因子在红松芽的成花诱导的过程具有重要的调控功能,286个基因被显著富集在糖和淀粉代谢途径、类黄酮生物合成等通路上,67个差异基因在GA和IAA植物激素信号转导通路中发挥重要作用。本研究明确了红松花芽分化过程和一系列重要生殖阶段的发育特征及内源物质变化规律,提出了促进红松开花结实的最优外源激素处理组合,鉴定出参与红松成花诱导和赤霉素相应的关键功能基因,丰富了松科植物生殖生物学的基础知识,对进一步探索红松和松科植物的成花机制与种子生产具有重要的参考意义。
发布时间:2026-01-28
631. 泛基因组时代的野生杨树种质资源挖掘与利用
摘要: 林木种业发展关乎国家生态安全和经济社会可持续发展,特别在应对全球气候变化、实现国家“碳达峰、碳中和”目标、推动我国生态文明建设等方面均有重大战略意义。同时,大多数林木树种都处于未被“驯化”的野生状态,在长期的进化过程中形成了丰富的环境适应性遗传资源。相比于人工驯化群体,野生自然群体具有遗传多样性高、抗逆性强、应对环境变化潜力大等特点。因此,充分发掘和高效利用野生种质中所蕴藏的优异基因和自然变异是加速林木种质创新和新品种选育的重要途径之一。杨树是全世界人工栽培面积最广、木材产量最多的树种之一。同时由于其基因组小、分布广、适应性强等特点,杨属植物是研究林木环境适应性和解析关键性状分子调控机制的模式类群。本研究中我们以杨属物种为研究对象,结合泛基因组数据从物种、种群和个体等不同尺度解析杨树环境和气候适应的遗传基础,规模化挖掘到一批具有潜在生态适应性和抗逆性的优异基因和等位变异,并对部分开展分子功能实验验证,以期进一步明确遗传变异-表型变化-环境选择之间的关系。同时,通过结合景观生态学方法,对未来气候快速变化的背景下杨树不同种群的基因组适应性和脆弱性展开评估。研究成果拟从遗传、进化、生态及育种等不同尺度和层次,全面系统的收集、评价、发掘和利用野生杨树种质中经历长期演化和自然选择作用所保留下来的优异基因和自然变异资源,实现杨树快速高效的优良种源筛选及优异新种质创制,加速林木种质创新和分子设计育种进程。
发布时间:2026-01-28
632. 林木性别决定与表达机制解析
摘要: 林木性别决定系统调控着林木育性、生长、抗性等重要性状。近年来,基因组学技术与方法的发展极大促进了林木性别决定系统的解析。林木性别决定系统与调控机制的多样性也为性染色体演化研究提供了丰富案例。围绕杨树、银杏、沙棘等重要雌雄异株用材林、生态林与经济林树种,通过种质资源收集、性状精准鉴定为性别决定位点定位和性别决定基因解析提供了材料。应用三代测序技术,组装并比较了雌、雄株个体基因组,结合GWAS方法定位出性别决定区(SDR)。在不同物种间,SDR长度存在很大差异。雌雄异株植物在保持性别决定系统相对稳定的同时,还会出现性别不稳定表达(labile sex expressi on)的情况。在杨树中,通过对参与性别决定和性别表达的基因成员进行解析,发现性别调控基因在雌雄同株个体中存在泄漏表达(leaky expression),而表观遗传变异是基因泄漏表达的决定因素。在杨树群体中,SDR序列积累了大量序列变异,这些变异进而增加了下游基因表观修饰和表达调控的波动范围,最终形成植株性别的不稳定表达。对林木性别表达的精准改造将有助于林木育种技术体系的加速提升。
发布时间:2026-01-28
633. 林木大数据与智慧育种的机遇与挑战
摘要: 与历经数千年历史的作物育种相比,现代林木育种历史不足百年,其理论与技术多处于跟踪状态,而随着现代分子生物学、生物技术、生物组学、生物信息学和人工智能等技术迅速发展及其在林木遗传育种中的应用探索,林木遗传育种与作物和园艺植物育种的差距正在逐渐缩小。当前,以大数据和人工智能为标志的植物育种 5.0 概念被提出,而林木育种是否可跨入到 5.0 时代,其面临的机遇和挑战如何,成为林木育种工作者感兴趣的新议题。 主要的人工林树种基本都是多年生的异花授粉植物,应用场景以自然或人工改良的自然环境为主,林木良种要有优异的经济性状表现,还要适应一定的自然或栽培条件。树木的生殖和经济性状形成的周期较长,经济性状为多基因调控,杂合体亲本不能培育纯系良种,轮回选择制约,育种程序复杂,遗传转化困难等问题,成为限制林木育种理论与技术突破的瓶颈。而植物育种 5.0 的时代的到来,是否能成为林木育种破局的机遇,应该有所期待。 本研究将阐述“林木大数据与智慧育种”概念提出的时代背景,概述植物育种技术的突破和对育种发展的贡献,陈述现代林木育种技术发展简史及其跟踪特点与滞后现实,提出理想的林木遗传改良技术发展愿景:集成、精准、高效。 以大数据和人工智能为标志的植物育种 5.0 概念的提出,推动了该发展方向的积极探索与实践,但截至目前仍尚未有成功的模式和样板。林木育种 5.0 应该怎样做也是我们要探索的问题。林木育种 5.0 既然也要有大数据和人工智能的基本特征,就不会是局限于树种和区域的小题杂议,是要为大育种时代提供全新的理论与技术策略的战略高地,要立足气候与需求变化趋势,以共性为基础,特性为引导,为各区域的林木育种提供更优的理论、程序和技术措施的指导。即:“系统整合、共特有别、按需利导”。 林木育种 5.0 应该是具有战略意义的宏大科技创新体系及系统工程,要有泛国际、国内、区域或树种创新联盟的广泛共识、会聚与合作,有健全的组织体系与科学、民主、公平、共享、高效的运行机制保障,有来自政府、基金和企事业机构的人力与资源投入,有执行过程的监管和绩效评估体系保障,有科技成果的有效实现途径。 大数据是林木育种 5.0 的基石。各种变异信息是林木遗传育种数据的基本属性。主要包括在遗传测定基础上的遗传单元各性状的表现型变异信息、遗传型变异信息、环境因子变异信息、遗传型与环境互作变异信息。传统遗传育种信息为具体经济性状、遗传来源变异、加性与非加性遗传效应、气象或立地综合效应等,只能解决特定群体与性状的变异规律问题,为育种策略和增益预测提供经验依据。并积累了大量的同质性信息。但基于有限数据与树种特点的局限,对变异共性规律和特性的形成缺乏系统整合与鉴别,未能形成对育种性状变异的因果关联机制的系统性认识体系,高效育种缺乏更深刻理论依托,育种策略仍受制于基于传统经验的多群体、长周期的低效轮回选择体系。 林木育种 5.0 时代的大数据应该是超越时空、学科、技术、环境、树种、性状、指标等所有深层次信息来源的系统性会聚、整合、分类、综合、纵横与解析。就性状表型变异而言,性状就不局限于形态、生长、发育和适应性的外在状况,导致这些表型变异的内在解剖学、细胞学、生理、生化、次生代谢等指标信息均要列入大数据范畴,而这些信息的获得需要有高效与精准的测定技术支持。而导致表型变异的遗传型变异大数据则不仅要有遗传单元的种群遗传结构和亲缘关系信息,还要有决定变异的表型组、基因组、调控组、转录组、蛋白组、代谢组、生理组、生化组、生态组等模块信息,模块间的互作网络与关键节点等对决定性状变异有重要意义;环境型大数据主要有光环境、大气环境、立地与土壤环境、有益及有害生物环境、人工林培育技术环境构成,自然与栽培条件的综合环境信息是基础,而在拟态试验下的单一环境因子对表型的决定性影响有更大的价值。而可以预见遗传型与光、气、地、生、人各环境因子模块的单一或综合互作形成的光效表型组、气效表型组、地效表型组、生效表型组、技效表型组等,对我们深化林木经济性状变异的形成机制,构建全新的功效育种理论和技术策略,有着令人向往的期待。 基于大数据的智慧林木育种,需要借助迅速发展的人工智能体系,构建具有较强深度学习能力且密切结合林木生物学特性的专业化信息解析与智慧判别体系,基于大数据提供的林木深层次的表型、遗传、环境和互作模块信息,构建由表型现象到遗传规律、变异本质、因果联系、模块体系、技术途径判断、育种策略抉择、良种技效预测等的人工智能科学决策体系,而林木育种科技人员学术成果、技术经验、育种实践、种质资源等知识要经过信息化处理并整合到人工智能系统之中。因此未来的林木育种 5.0 应该是由大数据智慧育种创新平台主导、学术信息库为主体、遗传育种学家和科技人员提供的经验知识、专业人工智能体系提供科学决策支撑依据,共性理论技术与特色需求协同的共享性智能化集成育种平台。在该体系中,高质量和大规模的数据与信息采集和积累是基础。大数据和人工智能介导的智慧育种体系将通过机器学习、优化和模拟育种程序,开展育种设计和选择结果预测,从而提高育种效率、改进遗传增益。 平台除了大数据信息智慧处理外,还应具备较强的各环境因子拟态试验技术平台,表型、遗传、环境等多学科层次变异信息的综合、高效、精准检测技术能力,提供更可靠的遗传与技术效果信息,结合大数据的发掘和解析,开展模拟、预测、优化、提供育种策略与技术的选择依据,实现林木育种项目的智能化,并为育种与基因资源的优化管理和品种权保护提供技术支撑。 提出的林木育种 5.0 设想是理想化的,要实现起来任重道远。首先可利用的林木育种大数据具有局限性,表型、遗传、环境、互作的信息整合具有一定难度,各树种的育种信息存在较大差别,信息欠充分,数据来源系统的可比性存在问题,数据的真实可靠性待验证,信息的科学有效性,关联性、可共享性都需要通过人工智能来判别、发掘和整合。林木智慧育种的人工智能系统尚未建立,系统的算法逻辑体系、不同信息模块的系统构建、系统间互作调控网络、高阶信息数据的会聚、解析,判别模型与算法构建,可靠性与绩效评判,理论模块与技术程序的精粹优化等均需要做原创性的探索与实践。
发布时间:2026-01-28
634. 新时期我国林木育种研究的若干问题思考
摘要: 本文在展望我国林木遗传育种未来与发展技术路线图基础上,重点阐述了新时期我国林木育种研究应当重视与重点发展的八大问题。主要包括:1.再谈林木良种的地位与作用;2.中国林业对林木育种的战略需求;3.林木分子育种研究的主要内容;4.特殊立地类型造林的良种选育;5.林木育种试验材料的代表性选择;6.植树造林“适地适树”原则的拓展;7.林木育种田间试验的基本原则;8.林木育种的终极目标与营林生产。
发布时间:2026-01-28
635. 不同种源木荷种实及苗期表型性状分析及综合评价
摘要: [目的]研究湖南省不同种源木荷的种实及苗期表型性状多样性,为木荷种质资源收集、评价和利用提供科学依据。[方法]选择12个种源采集果实、种子、叶片,繁育 1年生苗木,测定果横径、果纵径、果柄长、叶长、叶宽、叶柄长、种子长、种子宽、地径和苗高等 10 个表型性状,利用方差分析、多重比较、相关性分析和聚类分析等方法,探究不同种源木荷的种实和苗期表型性状变异及其与环境因子的关系。[结果]木荷8个种实与叶表型性状在种源间存在广泛变异,变异系数为 8.9~25.82%,果横径、果柄长、叶宽、叶柄长存在显著性差异。(2)不同种源木荷各表型性状与地理环境之间存在不同程度的相关性,果横径、叶长、叶宽、叶柄长、种子长和种子宽与北纬、pH值存在显著负相关,苗高与东经呈显著负相关,与pH值呈极显著正相关。苗期地径变幅4.23~5.71mm,苗高变幅30.10~45.00cm,桑植县、龙山县与茶陵县、长沙县木荷苗高呈显著性差异。苗期地径生长大于平均值百分比为 1.28~16.6%,苗高生长大于平均值百分比为0.84~17.84%。(4)通过聚类分析将 12个木荷种源分为四大类型,第Ⅰ类包括金洞区、通道县、古丈县和泸溪县等4个湘西南产地,果大、叶宽、生长快;第Ⅱ类包括靖州县、南山公园、城步县和资兴市等 4 个湘东南产地,果大,叶长、叶宽,生长较快;第Ⅲ类包括茶陵县和长沙县等湘东产地,果小、生长一般;第Ⅳ类包括龙山县和桑植县等湘北产地,果小、叶短、叶窄、种子小,生长快。[结论]果横径、果柄长、叶宽、叶柄长是木荷种源地理变异主要性状。东经、北纬、pH值是影响种实表型性状的主要因素。以苗高为标准筛选出优良种源产区为桑植县、龙山县、南山公园和靖州县。
发布时间:2026-01-28
636. Genome-wide identification of GROWTH-REGULATING FACTORs in Liriodendron chinense and functional characterization of LcGRF2 in leaf size regulation
摘要: GROWTH-REGULATING FACTORs(GRFs)play a pivotal role in the regulation of leaf size in plants and have been widely reported in plants.However,their specific functions in leaf size regulation in Liriodendron chinense remains unclear.Therefore,in this study,we identified GRF genes on a genome-wide scale in L.chinense to characterize the roles of LcGRFs in regulating leaf size.A total of nine LcGRF genes were identified,and these genes exhibited weak expression in mature leaves but strong expression in shoot apex.Notably,LcGRF2 exhibited the highest expression level in the shoot apex of L.chinense.Further RT-qPCR assay revealed that the expression level of LcGRF2 gradually decreased along with the leaf development process,and also displayed a gradient along the leaf proximo-distal and medio-lateral axes.Furthermore,overexpression of LcGRF2 in Arabidopsis thaliana resulted in increased leaf size,and significantly up-regulated the expression of genes involved in cell division like AtCYCD3;1,AtKNOLLE,and AtCYCB1;1,indicating that LcGRF2 may influence leaf size by promoting cell proliferation.This work contributes to a better understanding of the roles and molecular mechanisms of LcGRFs in the regulation of leaf size in L.chinense.
发布时间:2026-01-28
637. MYC2 regulates stomatal density and water use efficiency via targeting EPF2/EPFL4/EPFL9 in poplar
摘要: Although polyploid plants have lower stomatal density than their diploid counterparts,the molecular mechanisms underlying this difference remain elusive.Here,we constructed a network based on the triploid poplar transcriptome data and TGMI algorithm and found that PpnMYC2 was related to stomatal development-related genes PpnEPF2,PpnEPFL4,and PpnEPFL9.The interactions between PpnMYC2 and PagJAZs were experimentally validated.PpnMYC2-overexpressing poplar and Arabidopsis thaliana had reduced stomatal density.Poplar overexpressing PpnMYC2 had higher water use efficiency and drought resistance.RNA-sequencing data of poplars overexpressing PpnMYC2 showed that PpnMYC2 promotes expression of stomatal density inhibitors PagEPF2 and PagEPFL4 and inhibits expression of the stomatal density positive regulator PagEPFL9.Yeast one-hybrid system,electrophoretic mobility shift assay,ChIP-qPCR and dual-luciferase assay were employed to substantiate that PpnMYC2 directly regulated PagEPF2,PagEPFL4,and PagEPFL9.PpnMYC2,PpnEPF2 and PpnEPFL4 were significantly upregulated,whereas PpnEPFL9 was downregulated during stomatal formation in triploid poplar.Our results are of great significance for revealing the regulation mechanism of plant stomatal occurrence and polyploid stomatal density,as well as reducing stomatal density and improving plant water use efficiency by overexpressing MYC2.
发布时间:2026-01-28
638. Mother Tree to Pruning,Bud Picking,and BA Treatment
摘要: [Objective]In order to provide reference for the management of the scion-seed tree nursery of Picea balfouriana.[Method]In the Shaba National Spruce Germplasm Resources Collection and Preservation Repository,Taking the 8-year-old Picea balfouriana cutting braches mother tree as the research object,Using a completely randomized block test,We studied the effects of prune cutting branches of ortets(fusiform pruning,fusiform pruning+bud picking,fusiform pruning+branch retraction withe different intensities),6-BA concentration(0,300,600,1000 ㎎·L-1),and spraying time(before bud germination,30 days of new shoot growth,and after the formation of new terminal buds)on the yield of harvestable cutting branches,the quality of cutting branches and number of winter buds of cutting branches ortets of Picea balfouriana in the current year,The data were analyzed using SPSS16.0 for analysis of variance,multiple comparisons,and principal component analysis.[Conclusion]There was no significant difference(P>0.05)in the effect of different concentrations of 6-BA on the length of harvestable cutting of ortets of Picea balfouriana in the same year,except for the 6-BA concentration×Effect of treatment time on the diameter of the base of the harvestable cutting and 6-BA concentration of the harvest ortets in the current year×treatment time×The interaction effect of ortets pruning on the number of winter buds of ortets for cutting is not significant(P>0.05),The effects of ortets pruning,6-BA concentration and treatment time on the diameter of the base of the harvestable cutting,yield of cutting,and number of winter buds of the ortets in the same year were significantly different(P<0.05),and the ortets pruning also showed significant differences(P<0.05)×6-BA concentration,mother tree pruning×6-BA treatment time,6-BA treatment time×6-BA concentration×The pruning of ortets has a significant interaction effect on the traits such as the diameter,length,and yield of the harvestable cuttings at the base of the cutting in the current year of the Sichuan spruce harvesting ortets(P<0.05).Different concentrations of 6-BA can significantly improve the quality,yield,and number of winter buds of the ortets that can be harvested in the same year;The effect of spraying 6-BA before sprouting and after 30 days of new shoot growth on promoting the length and diameter of the ortets of harvestable cutting is better than that after the formation of new top buds.After fusiform pruning and sprouting,the ortets of Picea balfouriana was sprayed with 300 ㎎·L-1 of 6-BA before sprouting to promote the growth of the diameter and length of the harvestable cutting base.The diameter and length of the cutting base reached(4.71±1.38)mm and(16.71±4.99)cm,respectively.The diameter of the cutting base was 0.99 times that of the control(2.37±0.48 mm),and the cutting length was 25.17%higher than the corresponding control(13.35±1.69 cm);Spraying 6-BA with a concentration of 1000 ㎎·L-1 on the growth of new shoots for 30 days resulted in the highest number of harvested cuttings and winter buds of the ortets,reaching(123.0±7.1)branches plant-1 and(348.5±89.8)Number·plant-1,respectively.After 30 days of new shoot growth,spraying 6-BA on the cutting of trets significantly increased the number of fusiform pruning(88.6±34.8 branches plant-1)compared to 28.78%and 31.65%before bud germination and after the formation of new top buds(P<0.05).The number of winter buds in the ortets(342.2±84.6 Number·plant-1)was also significantly higher than 17.43%after the formation of new top buds(P<0.05).The spraying time of 6-BA is crucial for improving the number of cutting and winter buds in the cutting ortets that year.The maximum score coefficients for the diameter and length of the base of the cutting ortets in the current year were 0.534 and 0.538 in principal component 1,and the maximum score coefficients for the number of cutting and winter buds in principal component 2 were 0.535 and 0.539.The cumulative variance components of principal component 1 and principal component 2 accounted for 86.64%of the overall variance,which can reflect the majority of information about the cutting ortets.[Result]After fusiform pruning and bud picking treatment,the ortets of Picea balfouriana was sprayed with 300 ㎎·L-1 of 6-BA before bud germination.The quality of the ortet cuttings was significantly improved in the same year,and spraying 1000 ㎎·L-1 of 6-BA after 30 days of new shoot growth could increase the yield of the ortets cuttings and the number of winter buds in the same year.
发布时间:2026-01-28
639. 湘西武陵石漠化不同造林修复模式土壤理化特性分析
摘要: [目的]为检测湘西武陵石漠化造林成效,选择出石漠化最佳造林配置修复模式。[方法]以桑植县石漠化 6 个不同修复模式林地为研究对象,分析各修复模式土壤理化特性及差异,并进行土壤质量综合评价。[结果]石漠化不同植被修复模式土壤理化特性差异明显,5 种造林修复模式的土壤毛管孔隙度、容重、速效P、速效K及有机质含量与对照模式(荒山荒地)之间均存在显著性差异,其他理化指标在部分模式与对照之间也存在显著差异。土壤容重与其他理化指标均呈负相关,土壤全N、全P、全K、碱解N、有机质及其他 3 个物理指标间均呈正相关。主成分分析权重系数均超过 0.8 的指标有全N、全K、速效K、有机质、总孔隙度、容重、含水率、毛管孔隙度,表明这些指标可以作为研究区土壤理化特性的主要表征指标。土壤质量综合评分结果表明,6 个植被修复模式得分排序为:5 针+5 阔>3 针+7阔>针叶林>7 针+3 阔>阔叶林>CK(荒山荒地)。[结论]植树造林有利于改善石漠化区土壤质量,通过近 30 年的植物修复,石漠化土壤养分水平得到了显著提高,除碱解N、全P含量尚处于较低水平外,其他养分指标均恢复到中上及以上水平。
发布时间:2026-01-28
640. 沿江典型区域杨树大径材人工林复合经营研究
摘要: 为优选长江沿江典型区域杨树大径材复合经营模式,通过对杨树大径材培育周期内的 5 个典型复合经营模式生长和经济效益分析,结果显示:参试林农复合经营模式下杨树的胸径、树高、单位面积蓄积量分别比纯林增加 15.31%(YM)~20.92%(YYD)、9.52%(YM)~11.31%(YY)、45.66%(YM)~6 1.38%(YYD)。采用间作模式的 6年生杨树复合经营总收益均大于杨树纯林,杨树间作模式的总产值为杨树纯林的 2.78(YM)~4.47 倍(YYD)。采用多作物间作模式总收益及总产值明显高于单作物间作模式,其中套种6年杨树-油菜-黄豆(YYD)模式累计总收益(11905元/667m2)最高,杨树-小麦-黄豆(YMD)累计总收益(11599元/667m2)次之。5个模式下6年生杨树木材收益由高到低为YYD(7244元/667m2)>YM D(7197 元/667m2)>YY(7106.5 元/667m2)>YM(6539.6 元/667m2)>YC(4408.48 元/667m2)。YYD是促进大径材杨树生长、材积和经济效益最高的优选模式,为长江沿江典型区域杨树的大径材培育和复合经营策略提供参考。
发布时间:2026-01-28
641. Multiple evidence shining a light on species delimitation in the tree genus Catalpa Scop.(Bignoniaceae)of China
摘要: Catalpa genus are distributed in South America,North America and East Asia.The existing taxonomy and phylogenetic studies of Catalpa focus on the evolution among intercontinental,and there are few studies on the field resources in China.In the latest taxonomic revision,the species of Catalpa in China were revised to Catalpa ovata and Catalpa bungei,and the rest were synonyms.However,the observation of greater morphological diversity than previously captured by the current taxonomic framework.Delimiting species requires multiple evidence,this research used integrative classification to explore species delimitation of Catalpa in China.On the basis of field investigation,Catalpa plants were pre-classified into six hypothetical species according to morphological and ecological species concepts.Subsequently,the DNA samples of six taxa were collected,the SNPs obtained by genotyping-by-sequencing(GBS)and chloroplast genome data were used to explore the species delimitation of Catalpa.The results showed that Chinese Catalpa contained at least three clade,and supported that C.fargesii was an independent species,not a synonym of C.bungei.In addition,there are two mystical taxa in the genus Catalpa in China,C.jinsiqiu and C.huangxin,which belong to different clade,and are not synonyms of existing species.The study found that there is a common gene introgression in Chinese Catalpa species,and the role of this phenomenon in the formation of species needs further research.This study provides a paradigm for the integrative taxonomy approach of plants and lays a foundation for the research and protection of Catalpa.
发布时间:2026-01-28
642. LtMYB305 transcription factor regulates the expression of LtLCYB gene to mediate carotenoids synthesis in Liriodendron petals
摘要: Carotenoids are a group of naturally occurring tetraterpenoid with great industrial and pharmacological value.The carotenoids biosynthesis was extensively elucidated in model plants,such as tomato and monkey flower.However,little is known about the regulation mechanism of carotenoids biosynthesis.Here,we used L.chinense and L.tulipifera petals as materials to study the differences in carotenoid accumulation.We seek to unveil the mystery via morphologic,metabolomic,transcriptomic,bioinformatics and transgenic approaches.The paraffin section of petals showed that cell morphology was almost the same in Liriodendron genus,while the quantification of carotenoids content displayed a different pattern in petals between two Liriodendron species,with high concentrations of carotenoids accumulated on the orange band(OB)in L.tulipifera petals.Correspondingly,KEGG analysis showed that carotenoids biosynthesis pathway was significantly enriched in L.tulipifera.HPLC and transcriptome analyses indicated that LtLCYB might be a key gene functioning in OB coloration,thus further characterization was conducted.RT-qPCR and subcellular localization showed that LtLCYB was highly expressed in OB,and the LtLCYB was a chloroplast-located protein.Overexpression of LtLCYB in tobacco promoted the carotenoid synthesis.Furthermore,we identified R2R3-MYB TFs and found a potential member that maybe related to OB coloration.Y1H assay proved that LtMYB305 bind to LCYB promoter.Overexpression of LtMYB305 in tobacco increased the carotenoid content.Collectively,our findings proposed that the OB coloration in Liriodendron stems from the interspecies variation in the differential expression of CBP genes,and LtMYB305 takes a pivotal role in OB coloration.This study establishes a robust foundation for investigating the regulation mechanism of carotenoid synthesis,and offers valuable insights for the genetic improvement of petal colors in Liriodendron.
发布时间:2026-01-28
643. The miR159a-CfMYB37 module regulates xylem development in Chinese cedar(Cryptomeria fortunei Hooibrenk)
摘要: Cryptomeria fortunei is the indigenous evergreen coniferous timber species in southern China, valued for its superior wood quality, which frequently finds industrial applications. MiRNAs (microRNAs) can be involved in regulating various aspects of plant growth, and more and more studies have explored miRNAs related to growth and development, but among them, the ones on C. fortunei are relatively rare. In this study, we screened miRNAs that were differentially expressed during vascular cambium development, and chose miR159a and CfMYB37 as candidate genes for cloning and functional validation.The results showed that miR159a had CfMYB37 as a target gene and that there was a distinct negative regulatory relationship between miR159a and CfMYB37 in C. fortunei. 35 S::miR159a plants were taller than WT and had thicker stems than WT, and miR159a encouraged the growth of xylem cells and lignin.While 35 S::mCfMYB37 plants had the opposite phenotype to 35 S::miR159a plants, with considerably lower lignin content and xylem cell layer number compared to WT, 35 S::CfMYB37 plants lacked a distinctive phenotype. This suggests that the miR159-CfMYB37 module can control plant growth and xyle-m development. For the following investigation of C. fortunei’s growth and vascular ca-mbium development as well as the enhancement of its wood qualities, this work serves a-s a crucial theoretical foundation.
发布时间:2026-01-28
644. Transcriptional regulation mechanism of the biosynthesis of linalool,a monoterpenoid compound from Osmanthus fragrans
摘要: Osmanthus fragrans(Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.)is an important woody aromatic plant in China.It is colorful and fragrant in its flowering period,which is not only of high ornamental value,but also one of the main sources of natural fragrances.It has high economic value in perfume,cosmetics,condiments and other industries and food industries.Floral fragrance is one of the most important ornamental traits of garden plants,which determines people's liking of garden landscape.Floral fragrance can not only improve the ornamental value of garden plants,but also floral products play an important role in food,daily chemical and medical care.As the most important characteristic aroma substance of O.fragrans,linalool,a single terpene compound,exists widely in various varieties of O.fragrans,and is the main aroma component of O.fragrans essential oil.At present,researchers have used multi-omics technology to explore the metabolism of linalool in O.fragrans from the level of gene expression and metabolites,and preliminarily identified the terpenoid synthase and its regulatory genes involved in the biosynthesis of linalool in O.fragrans.However,the molecular regulatory network and the signal pathway involved in the synthesis of linalool in O.fragrans are still unclear. In our laboratory,a terpene synthase gene OfTPS2,which was highly expressed in full flowering,was identified by transcriptome sequencing of samples from O.fragrans flowers at different stages of flower development.In vitro enzyme activity analysis and transient transformation experiment of tobacco confirmed that OfTPS2 was linalol synthase gene.Based on this,this study used bioinformatics and molecular biology methods to identify upstream transcription factors of linalool synthase gene OfTPS2 and study their regulatory mechanisms,and further studied the interaction regulatory mechanisms of key transcription factors and their interacting proteins.The main results were obtained as follows: 1.By analyzing the transcriptome data of O.fragrans flowers in different tissues and at the flower stage downloaded from the database,multiple transcription factors that potentially regulate the linalool synthase gene OfTPS2 were screened.Y1H,luciferase reporter gene detection and EMSA experiments showed that R2R3-MYB transcription factor OfMYB21 activated its expression by binding to OfTPS2 promoter MYB transcription factor site; 2.OfMYB21 has transcriptional autoactivation activity and functions as a homologous dimer.Functional analysis of transgenic Arabidopsis thaliana and tobacco plants with transient expression and allogeneic overexpression of OfMYB21 showed that OfMYB21 positively regulated the biosynthesis of linalool by up-regulating the expression of linalool synthase gene in transgenic plants. 3.The results of Y2H,BiFC and Pull down experiments show that OfMYB21 transcription factor interacts with jasmonic acid(JA)signal factors OfJAZ2 and OfJAZ3 in vivo and in vitro.The detection of promoter activation effect and competitive EMSA experiments showed that OfJAZ3 formed transcription complex by interacting with OfMYB21,thereby inhibiting OfMYB21 transcriptional regulation of linalool synthase gene OfTPS2. 4.The transient expression and allogeneic overexpression of OfJAZ3 gene in Arabidopsis thaliana and tobacco plants showed that OfJAZ3 negatively regulated the biosynthesis of linalool in transgenic plants by inhibiting the expression of linalool synthase gene. 5.Exogenous MeJA treatment promoted OfJAZ3 protein degradation and hindered OfJAZ3's inhibition of OfTPS2 expression,while MG132 treatment inhibited MeJA-induced OfJAZ3 protein degradation.Further studies found that OfJAZ3 interacts with the E3 ubiquitin ligase OfCOI1 of O.fragrans.These results suggest that the stability of OfJAZ3 protein is regulated by the ubiquitin-proteasome system mediated by jasmonic acid signaling,indicating that jasmonic acid signaling pathway plays an important regulatory role in mediating the synthesis of linalool in O.fragrans. In summary,this study identified the R2R3-MYB transcription factor OfMYB21 regulating the monoterpene linalool synthase gene OfTPS2 of O.fragrans,clarified the biological function and molecular mechanism of OfMYB21 regulating linalool synthesis,and further discovered the interacting protein OfMYB21,OfJAZ3.The molecular mechanism of OfMYB21-OfJAZ3 transcription complex mediated the synthesis of linalool from O.fragrans and its involved signaling pathway were studied.The results of this study analyzed the key signal pathways regulating the enrichment of aromatic substance linalool in O.fragrans flowers,and provided an important theoretical basis for mining the germplasm resources of O.fragrans flowers,developing high-quality O.fragrans varieties and regulating the synthesis efficiency of terpenoid compounds.
发布时间:2026-01-28
645. 杨树AFP蛋白在盐胁迫响应过程的功能研究
摘要: 盐胁迫是对全球林木生长发育、木材产量和材质产生不利影响的主要因素,严重限制植物的分布及生长发育。功能鉴定盐胁迫响应过程中发挥重要调控作用的基因将对构建杨树响应盐胁迫的分子调控网络具有重要意义,并为选育速生耐盐的杨树新品种提供重要的靶点基因。我们前期的转录组分析显示,盐胁迫可显著诱导84K杨中AFP基因的表达,暗示AFP基因可能在杨树响应盐胁迫过程中发挥重要调控功能。本研究将通过分析PagAFP2a基因表达模式、鉴定PagAFP2a蛋白在盐胁迫响应过程的功能、挖掘调控PagAFP2a基因的上游转录因子及PagAFP2a互作蛋白、分析盐胁迫响应基因在盐胁迫后的PagAFP2 a转基因植株中的表达水平以及PagAFP2a蛋白对其互作蛋白靶基因的调控,解析PagAFP2a在杨树响应盐胁迫过程的分子机制。研究结果表明:(1)PagAFP2a基因被ABA和盐胁迫显著诱导。(2)酵母单杂交和双荧光素酶瞬转试验表明,转录因子PagAREB1s可与PagAFP2a启动子中的脱落酸(ABA)响应元件ABRE片段结合并激活PagAFP2a表达。(3)耐盐性的表型、生理和生长参数分析显示,PagAFP2a是杨树响应盐胁迫过程的负调控因子。(4)qPCR分析显示,与野生型 84K杨相比,盐胁迫后盐响应基因表达在PagAFP2a过表达植株中显著下调,而在PagAFP2a敲除植株中显著上调。(5)酵母双杂交和双分子荧光互补试验显示,PagAFP2a 蛋白与 PagAREB1-3 蛋白相互作用。(6)耐盐性的表型、生理和生长参数分析显示,PagAREB1-3 是杨树响应盐胁迫过程的正调控因子。(7)酵母单杂交和双荧光素酶瞬转试验显示,PagAFP2a蛋白抑制PagAREB1-3 蛋白对下游盐响应相关靶基因和PagAFP2a自身的转录激活。以上结果表明,PagAFP2a是杨树响应盐胁迫过程的负调控因子,PagAREB1s激活PagAFP2a的转录表达,PagAFP 2a蛋白与PagAREB1-3 蛋白相互作用,从而降低PagAREB1-3 蛋白对下游盐响应相关靶基因的转录活性。
发布时间:2026-01-28
646. 紫花苜蓿MsNF-YB3基因的克隆及响应盐胁迫的功能性分析
摘要: 随着全球气候变化,盐碱胁迫成为影响植物生长发育的重要非生物胁迫之一。NF-YB家族转录因子在植物生长发育以及胁迫响应等生理过程中都具有重要作用。[目的]本研究旨在探究苜蓿中 NF-YB家族转录因子成员MsNF-YB3 基因在盐胁迫响应时的功能。[方法]根据紫花苜蓿基因组数据库MsNF-YB3序列信息,设计特异引物,以中苜 1 号cDNA作为模板,克隆MsNF-YB3 基因序列。运用生物信息学软件对克隆得到的MsNF-YB3 蛋白序列进行基本性质和结构分析;进一步构建进化树,探讨MsNF-YB3与其他植物相似功能基因的亲缘关系。采用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)监测该基因在不同盐胁迫条件下的表达模式。利用农杆菌介导的转化方法,将该基因转入拟南芥野生型植株中,分析野生型和MsNF-YB 3过表达拟南芥植株的耐盐性。[结果]研究结果表明,MsNF-YB3基因编码区序列长 411 bp,编码 136个氨基酸,分子量为 15.3 kDa,等电点为 5.31,该基因与蒺藜苜蓿中的 NF-YB3 基因具有较高的序列同源性。qRT-PCR 检测发现,MsNF-YB3 基因的表达量受到盐胁迫的显著诱导。在拟南芥中过表达 MsNF-YB3基因后发现,在盐胁迫下MsNF-YB3 基因的过表达能够促进幼苗根和侧根的生长。[结论]因此,MsNF-YB3 基因是一个有潜力的候选基因,可用于紫花苜蓿的耐盐性分子育种。
发布时间:2026-01-28
647. 热浪胁迫对不同地理种源香樟苗木生长和生理的影响研究
摘要: 气候变化背景下,热浪发生的频率和强度都呈现出增强的趋势,严重威胁树木的存活和生长,从而对森林生态系统的生产力和功能维持造成负面影响。由于存在基因型或是对原产地气候适应的差异,同一树种不同地理种源的树木对环境变化可能具有不同的响应和适应策略。目前针对树种应对热浪胁迫的种内差异性研究还相对缺乏,限制了我们准确预测森林应对气候变化的能力。因此,探讨不同地理种源香樟对热浪胁迫响应的差异性,可为生态模型的修正提供基础数据和理论依据。本研究以具有重要生态和经济价值的香樟(Cinnamomum camphora)为研究对象,利用人工智能温室进行温度控制试验,设置对照和热浪(+8ºC)两个处理并持续 14 天,探讨了八个不同地理种源香樟二年生苗木在热浪胁迫期间的生长和生理响应规律,主要测定指标包括生物量、叶片气体交换参数和水力特征等。(1)热浪胁迫对香樟苗木生长指标影响不一致,高温对苗木叶面积和株高影响不明显,但是显著降低苗木的基径(平均-10.5%),导致生物量的累积受到影响(平均降低-9.6%),同时使苗木的根冠比平均降低约20.0%;2)热浪胁迫对各种源香樟苗木光合作用均有一定程度的抑制作用,导致净光合速率平均降低34.6%,气孔导度平均降低 16.2%;3)热浪胁迫下苗木的蒸腾速率平均增加超过 50.0%,导致瞬时水分利用效率和茎、叶的水势均显著降低,但是对茎木质部的导水率无明显影响;4)不同地理种源香樟苗木在应对热浪胁迫时,其生长和生理的响应存在一定程度的种内差异性,但是差异性的规律因指标而异。热浪胁迫对不同地理种源香樟苗木生长和生理的影响不一致。总体而言,绝大多数来自温度较高的种源地苗木,其抗热浪胁迫的表现更为优秀;但是优良抗逆性的存在是否也和基因型差异有关,还需要后续的研究进行探讨。
发布时间:2026-01-28
648. 杨树木瓜样半胱氨酸蛋白酶家族的全基因组鉴定及PeRD19A响应盐胁迫的功能验证
摘要: 在自然环境中生长的林木往往会面临多种非生物胁迫,如干旱胁迫、盐胁迫等。这些来自外界的胁迫不仅会阻碍植物的正常生长发育,还给林业生产带来极大的经济损失。半胱氨酸蛋白酶在植物的程序性细胞死亡、细胞衰老以及应对逆境胁迫等方面已被充分发掘和研究。探究阐述半胱氨酸蛋白酶(PLCPs)在杨树耐盐机制中发挥的功能对耐盐树种的定向培育有较重要的意义。利用生物信息学技术对杨树PtrPLCPs家族进行全基因家族鉴定;克隆PeRD19A基因并构建过表达载体,‘对北林1 号’杨[(P.tomentosa×P.bolleana)×(P.alba×P.glandulosa)]进行遗传转化;以野生型杨树为对照,对各株系PeRD19A进行 qRT-PCR 检测,挑选相对表达量较高的株系开展盐胁迫试验并进行生长和生理指标的测定及转录组测序,挖掘与PeRD19A可能存在互作关系的耐盐相关蛋白及其调控机制。鉴定出了 47 个PtrPLCPs基因,根据其进化系统发生将其分为 9 个亚家族:RD21,CEP,XCP,XBCP3,SAG12,RD19,ALP和CTB,包括THI亚组丢失。非生物胁迫表达谱分析表明,47个PtrPLCPs基因受低温、干旱、盐等多种胁迫诱导,其中对盐胁迫更为敏感,选择盐胁迫下与对照相比差异倍数最大的RD19A进行研究。生理指标测定表明,PeRD19A 基因在盐胁迫下通过增强活性氧清除能力来增强过表达植株对盐胁迫的耐受性。转录组分析发现 OE 植株可能通过乙醛酸和二羧酸代谢途径调节多条初生代谢途径并产生更多的 NADPH 和 H+,提供能量来支持类黄酮、木质素这些化合物的合成,增强植物的抗氧化能力和细胞壁的机械强度来防止细胞损伤,帮助植物应对盐胁迫。我们提出过表达PeRD19A杨树响应盐胁迫的调控机制。一方面,盐胁迫使杨树积累过多的H2O2,PeRD19A响应H2O2 信号,调控质膜V-H+-ATPase的表达,参与Na+、Ca2+等的运输,过量的H2O2被分解为H2O和O2.另一方面,盐胁迫激活了杨树的抗氧化系统,SOD、POD、CAT等酶活性增强,类黄酮、木质素等化合物的合成提高,协作清除过量的ROS,提高了杨树的耐盐性。本研究结果为今后杨树PtrPLCPs基因家族的功能基因组研究提供了有价值的信息。
发布时间:2026-01-28
649. 紫花苜蓿细胞色素P450家族的全基因组鉴定及与耐盐性相关的CYP分析
摘要: 随着环境气候的变化,土壤盐渍化已成为人类面临的主要环境问题之一。紫花苜蓿是西北地区广泛种植的多年生牧草作物,[目的]研究紫花苜蓿适应盐胁迫的分子机制,找出关键功能基因,并利用分子育种技术选育更加适宜于本地种植的优势品种具有重要理论意义与实践价值。细胞色素 P450 单氧化酶(CYP450)是一类含有血红素结构域的能够催化氧化还原反应的酶系,在黄酮类化合物的合成、植物的生长发育等方面发挥着重要作用。但目前对 CYP450 基因在抵御干旱、高盐等环境胁迫中的作用研究较少。在这项研究中,[方法]通过 hmm搜索和 BLASTP 在紫花苜蓿蛋白质数据库中利用 AtCYP450 蛋白质序列,[结果]鉴定了MsCYP家族的376个成员。[方法]然后通过探索MsCYP基因结构、系统发育分析和染色体定位与基因复制,以及与其他植物中CYP450 的进化关系,[结果]筛选出潜在的响应盐胁迫的Ms CYP。[方法]通过RNA提取、qPCR、质粒构建和遗传转化等方法,[结果]筛选出了在烟草中瞬时表达的候选基因和在拟南芥中过表达的盐胁迫响应基因。[结论]结果分析表明紫花苜蓿细胞色素P450 在进化上具有保守功能,并且确定了 9个在盐胁迫反应中发挥重要作用的MsCYP基因。
发布时间:2026-01-28
650. 毛竹(Phyllostachys edulis)双组分系统家族分析揭示了Phe RRB8在盐胁迫中的作用
摘要: 毛竹是禾本科刚竹属植物,具有很高的生态、文化和经济价值。毛竹是世界上生长最快的植物之一。赤霉素、细胞分裂素和生长素在诱导毛竹生长中起着关键作用。目前,土壤盐分是抑制毛竹生产力的重要原因。一年生毛竹幼苗即使在用150 mmol/L NaCl短暂处理后也不能存活。因此,探索与激素和非生物胁迫相关的毛竹基因家族是有意义的。随着近年来毛竹基因组数据的发表,为在遗传水平上研究和改良毛竹的抗性奠定了基础。 双组分系统(TCS)通过影响植物激素信号调节植物的生长和胁迫反应;然而,人们对其在毛竹(Phyllostachys edulis)中的作用知之甚少。在此,我们鉴定了 87 个毛竹 TCS 基因(PheTCSs),其中 24 个PheHKs(组氨酸激酶),10 个PheHPts(组氨酸磷酸转移蛋白),53 个PheRRs(响应调节因子)。利用生物信息学对 PheTCSs 及其相应的蛋白质进行了全面分析:包括基因结构、保守基序、系统发生树、启动子上的顺式作用元件、共线性分析和转录组数据。在毛竹受到盐胁迫和干旱胁迫的 24 小时内,PheRRB8的表达量分别从 1.2 倍增加到 6.1 倍和从 8.1 倍增加到 31.9 倍。亚细胞定位和转录活性实验表明,Ph eRRB8 定位于细胞核和细胞质,并在酵母中表现出转录活性。此外,硅学蛋白质相互作用预测表明,Phe RRB8 可能与大多数 PheHPts 发生相互作用。以 PheRRB8 为中心的加权基因共表达网络分析揭示了 50 0 个共表达基因,这些基因大多在基因本体数据库中被注释为“对刺激的反应”,并在GO和KEGG数据库的“新陈代谢”通路中富集。随后,在拟南芥中过表达 PheRRB8 进行功能研究。过表达PheRRB8的转基因拟南芥植株在胁迫处理下的表型和生理指标表明,PheRRB8削弱了拟南芥对盐胁迫的耐受性。我们的研究结果向研究人员更全面地展示了毛竹TCS家族,有助于理解毛竹对非生物胁迫的响应。
发布时间:2026-01-28
651. 栓塞疲劳的发生机制及物种特异性研究
摘要: [目的]在干旱引起栓塞并恢复后,树木木质部导管栓塞抗性(P50)降低的现象被称为“栓塞疲劳”。在干旱事件的频率、强度和持续时间预计不断增加的背景下,栓塞疲劳将使树木未来更容易受到干旱的影响,严重威胁树木的生长和生存。尽管栓塞疲劳已在一些树种中被报道,但当前对其发生机制和物种差异的原因仍不清楚。[方法]本研究选取九种散孔材树种(元宝枫、苹果、樱桃、榛、白桦、I-101×8 4K杨、鹅掌楸、法桐、旱柳),在 7 月采集当年生枝条,通过诱导栓塞-复水循环,分别建立初始栓塞脆弱曲线(NVC)和栓塞疲劳脆弱曲线(CFVC),计算并分析两条曲线的栓塞面积(EA),以评估栓塞疲劳程度(DCF)和各树种对栓塞疲劳的响应差异。通过扫描电镜(SEM)观测自然状态(N)、NVC和CFV C 下纹孔膜孔隙结构特征(孔隙数、孔隙度、平均孔隙直径和最大孔隙直径),以明确纹孔膜受损与栓塞疲劳之间的联系。通过光学显微镜(LM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测一系列导管和纹孔水平的解剖结构特征,结合疲劳过程中孔隙结构特征的相对改变量,并分析这些结构特征变量与栓塞疲劳程度之间的相关性,以揭示造成栓塞疲劳物种特异性的原因。[结果]栓塞疲劳表现明显的物种差异,从樱桃的84.20±1.16%到白桦的 4.79±2.73%,变异系数67.35%。与NVC相比,榛、白桦、法桐CFVC的栓塞面积稍微降低,但无差异,相反,其他树种呈显著降低。与自然状态(N)和NVC相比,CFVC下的纹孔膜受损程度增加,孔隙结构特征的显著增大因物种而异。仅最大孔隙直径与栓塞面积显著负相关。DC F与P50和一系列导管和纹孔水平的解剖结构特征不相关,与孔隙数、孔隙度和最大孔隙直径的相对改变量分别显著正相关。[结论]在栓塞-复水循环中,纹孔膜最大孔隙直径的增大是造成栓塞抗性下降(栓塞疲劳)的根本原因。最大孔隙直径是否显著增大决定了树木是“弹性”还是“脆弱”树种。栓塞疲劳程度与栓塞抗性解耦,其物种特异性不能被导管和纹孔水平的解剖结构的种间差异解释,而是由疲劳过程中纹孔膜受损程度决定。
发布时间:2026-01-28
652. 典型单萜作为信号分子提高香樟抗高温胁迫能力
摘要: 萜烯挥发性有机化合物(VOCs)可提高植物抗高温胁迫能力,但其作用机制尚不清楚。香樟依据其产生的典型单萜可分为桉树脑型、樟脑型、芳樟醇型和龙脑型等化学型,本研究旨在通过揭示典型单萜在香樟抵抗高温胁迫中的作用机制以促进萜烯VOCs抗高温胁迫研究。采用膦胺霉素(Fos)抑制 4种化学型香樟单萜合成后在 38°C高温条件下分别采用典型单萜桉树脑、芳樟醇、龙脑和樟脑(Fos+38°C+单萜)处理相应化学型香樟,测定活性氧(ROS)代谢、光合性能以及相关基因表达情况。与 28°C处理相比,38°C处理下 4 种化学型香樟叶片中ROS与丙二醛(MDA)含量均明显升高,且在Fos抑制单萜合成后再进行高温胁迫时(Fos+38°C),这些生理指标变化进一步增强。在Fos+38°C+单萜处理时,4 种化学型香樟中ROS与M DA含量均显著降低。樟脑型和桉树脑型香樟中相关基因表达分析表明,单萜可通过调控与ROS代谢相关基因表达以降低ROS含量。与28°C处理相比,38°C和Fos+38°C处理后4种化学型香樟叶片光合性能均显著降低,这可能是由于与光合色素合成、光合电子传递和CO2 同化相关基因表达下调所致。在单萜处理后,与光合作用相关基因表达向 28°C 水平恢复,从而导致其光合性能提高。香樟可通过释放单萜以抵抗高温胁迫,其典型单萜可作为信号分子通过调控基因表达以降低 ROS 水平和维持光合性能,从而提高香樟抗高温胁迫能力。
发布时间:2026-01-28
653. 广东省公益林差异化补偿对森林生态产品价值的影响
摘要: [目的]探究广东省自 2018年以来实施的“公益林分区域差异化补偿”政策是否达到了预期目标,实施该政策能否提升被补偿区域的森林数量、森林质量,以及森林生态产品价值,为后续建立广东省森林生态产品价值实现路径体系提供参考。[方法]选取广东省2013年—2023年生态保护红线划定区域 1 6个县,总共160个观测值作为研究样本。选取样本县公益林的“森林数量”“森林质量”“森林生态产品价值量”作为被解释变量,样本县是否实施“公益林分区域差异化补偿政策”作为核心解释变量。样本县的林地面积、生物量、碳储量、区域年均气温、年均降水、第三产业占比,人均GDP等作为控制变量。采用双重差分法(Difference in Differences)来评估该政策的净效应。以政策开始实施的年份 2018 年作为时间节点,将样本设置为实验组和对照组。2013 年—2018 年获得一般补偿,2018 年—2023 年获得特殊补偿的样本县设置为实验组;2013 年—2018 年一直获得一般补偿的样本县设置为对照组。通过对比实验组和对照组 2018 年以来年森林数量、森林质量和森林生态产品价值的变化,评估该政策是否提升了特殊补偿区域公益林的生态产品价值。通过对比珠三角和非珠三角区域的森林生态产品价值,探究该政策的实施效果是否有地区上的差异。[结果]实验组和控制组的森林数量、森林质量和森林生态产品价值在 2013 年—2018 年的变化方向一致,但在 2018 年—2023 年,实验组的增加值高于对照组,说明实验组确实受到了“公益林分区域差异化补偿”这一政策的正向冲击;公益林补偿金额越多的地区,政策带来的生态效益越好;原本森林质量不高,森林生态产品价值较低的地区,在受到补偿后,价值量增幅更大;非珠三角区域的政策效果好于珠三角区域。[结论]“公益林分区域差异化补偿”比一般的公益林补偿更好;补偿金额多,森林数量多,森林质量高,所产生的森林生态产品价值也更多;对于森林质量不高或者立地条件较差的地区,提高补偿金额对其正向影响更大;公益林补偿资金应该优先提供给非珠三角地区,尤其是重点生态功能区,实施精准补偿,以期带来更高的生态价值。
发布时间:2026-01-28
654. 同群效应视角下生态减贫成效对农户政策感知的影响——基于生态脆弱民族地区的实证研究
摘要: [目的]在生态减贫政策促使农户收入不断增长和农村内部收入差距趋于扩大的情况下,研究生态减贫成效对农户同当地政策实施情况和社会经济政治制度发展的政策感知影响几何,对精细化设计和实施生态减贫政策,避免农户间收入差距的进一步扩大,抑制农村内部相对贫困,实现乡村振兴和共同富裕具有重要意义。[方法]本文基于中国生态脆弱民族地区2023年调研数据,将政策感知分化为政策评价与制度感知,并利用Oprobit模型重点考察生态减贫成效同群效应在农户对政策评价和制度感知的影响因素,在此基础上利用中介效应模型和调节效应模型,分析其中存在的作用机制与路径。[结论]1)农户政策评价和制度感知存在显著负向的生态减贫成效同群效应,系数分别为-0.09和-0.08,在经过CMP模型和安慰剂检验等一系列稳健性分析后结论依然成立;2)中介机制方面,林业依赖和增收预期对政策评价分别发挥-21.68%和-11.54%的部分中介效应,而对制度感知未产生显著中介效应;3)调节机制表明,信息传递机制能够强化生态减贫成效同群效应对政策评价与制度感知的抑制作用,社会规范机制和生态减贫成效在影响农户对当地政策评价和制度感知的同群效应中存在一定替换效应;4)生态减贫成效同群效应具有异质性,50岁以上、较低人力资本的农户群体在生态减贫成效同群效应中对政策评价和制度感知的示范效应更加显著,并且林业生产性收入、工资性收入和财产性收入能促使农户政策评价与制度感知产生生态减贫成效同群效应。[结果]因此,应进一步优化生态减贫政策顶层设计,促进农村林业产业收入的合理分配;拓宽生态减贫增收渠道,健全农户预防返贫的兜底措施;加强农村数字基础设施建设,建立政策信息传递平台;充分考虑群体行为的“示范效应”,针对特定群体实施差异化政策;探索多元化林业增收来源,鼓励农户创新开发林业项目。
发布时间:2026-01-28
655. 山西省汾阳市核桃全产业链经营模式研究
摘要: [目的]核桃作为一种重要的经济林树种,在我国有着广泛的种植区域和成熟的产业链。全产业链经营模式的创新被认为是推动核桃产业高质量发展的关键因素。[方法]本文通过实地调研、问卷调查、企业走访、文献查阅、比较分析以及专家咨询等多种研究方法,对山西省汾阳市的核桃产业进行了详细研究,总结出了其特色经营模式,并探讨了该地区核桃产业的发展特点、经营现状和未来趋势。[结果]研究表明,汾阳的核桃产业在全产业链发展中具有显著的特色。其经营模式新颖独特,且具备巨大的发展潜力。汾阳市核桃产业通过整合种植、加工、销售和文化旅游等多个环节,形成了一条完整而高效的产业链。这种模式不仅提高了核桃产品的附加值,也促进了当地经济的可持续发展。在核桃种植环节,汾阳市采用了先进的良种培育和新型栽培技术,极大地提升了核桃的产量和质量;其次,在企业经营方面,汾阳市的核桃企业不断扩大经营规模,增加了核桃市场产品的数量;在加工链条延伸方面,汾阳的核桃产业也取得了显著的进展。通过引进先进的加工技术和设备,企业不仅提升了核桃加工品的质量,还丰富了产品种类;在品牌建设方面,汾阳市的核桃产业逐步形成了具有地方特色的品牌形象;此外,汾阳市还积极发展核桃文化旅游,通过将核桃产业与文化旅游相结合,形成了具有地方特色的全产业链模式。[结论]综上所述,汾阳市的核桃产业在全产业链发展中表现出色,主要通过加强良种及新技术的应用、扩大企业经营规模、延伸加工链条、突出品牌建设以及发展核桃文化旅游,进一步提升核桃产业的整体竞争力,推动我国核桃产业的高质量发展。汾阳核桃产业的成功经验,为我国县域核桃产业的高质量发展提供了重要的启示和参考。
发布时间:2026-01-28
656. 全球价值链参与、贸易成本与木材产业贸易利益
摘要: The purpose of this paper is to explore the effect of global value chain participation(GVCP)on the gains from trade and trade costs of the timber industry and reveal the underlying influence mechanism.The GVCP Index,Novy(2011)method,and WWZ Value Added Decomposition method have been used to measure the degree of global value chain participation,trade costs,and gains from trade of the timber industry,respectively.The results show that the export gains from trade of the timber industry featured inter-annual sustainability.Further,GVCP,has an insignificant impact,suggesting that the industry's degree of GVCP is limited.While the current trade cost and policy barriers to forest product trade harm it.And the cost of export trade has a strong lag effect on gains from trade.The increase of current trade costs reduces the short-term benefits;but in the long run,the trade costs and benefits show a synchronous growth trend.To maintain and enhance its competitiveness,therefore,the industry will have to change the GVCP degree and mode of the timber industry,reduce short-term trade costs,and improve the quality and legitimacy certification level of timber products.
发布时间:2026-01-28
657. 林长制实施对森林碳汇的影响
摘要: 在实现“双碳”的目标背景下,通过有效的森林管理手段提高森林固碳能力已成为应对气候变化的重要举措。林长制是新时期深化集体林权制度改革中森林保护与发展的重要制度创新,重构了部门之间的协同方式。本研究基于 2013-2020年全国329个地级市林长制实施的面板数据,以协同治理与森林干扰理论构建分析框架,采用双重差分模型,同时控制空间相关性和政策效果的时滞性,实证分析林长制实施对森林碳汇的影响。研究发现:林长制的实施显著提高了森林碳汇水平。进一步分析发现,林长制提升了财政投入及林业用地等要素投入,从而增强了森林资源保护与管理,最终促进了森林碳汇的增加。
发布时间:2026-01-28
658. 坚持造林与护林并重:探索科技创新引领的林业绿色发展新模式
摘要: 本文探讨了科技创新推动林业绿色发展的关键作用,分析了林业绿色发展的理论基础、历史背景、面临的挑战与未来发展趋势,并提出了从理论到实践的实现策略。研究指出,实现林业绿色发展应坚持造林与护林并重,培育并壮大新兴产业,完善现代化产业体系。同时,加快推进互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等数字技术的集成与发展,以实现群体性的技术突破,拓宽增长的新空间。研究表明,实现林业绿色发展的新模式需要多方面的共同努力,包括政府的政策支持、企业的创新驱动以及社会各界的广泛参与。本文不仅为科技创新引领林业绿色发展提供了深刻见解,也为未来林业经济的发展指明了方向。
发布时间:2026-01-28
659. 责任在森林治理中意味着什么:来自FZ林业局推行林长制的观察
摘要: [目的]有效的森林政策是取得良好森林治理成果的必要条件。2021 年全面推行的林长制政策以责任制度为核心,迥异于基于权力下放或利益共享的森林治理政策。借助林长制的生动实践有利于展示、解构并探析责任咋森林治理政策中的意义。[方法]在梳理政策背景的基础之上,依据“行动者—行动—行动结果”的逻辑构建起一个用于观察林长制实践的概念框架。选择黑龙江省林长制试点单位——FZ林业局为研究对象,开展为期 9个月的实地调研,收集问卷数据与实物材料。按照“行动者—行动—行动结果”的逻辑开展案例研究。[结果](1)林长制以FZ林业局为中心,组织内部构建起“局级林长—场级林长—护林员”的虚拟科层体系,组织外部延伸至地方政府与当地居民,并通过“林长+”工作机制连接组织内部与外部行动者。(2)林长制总体取得良好的治理效果,具体表现为巩固森林资源保护成果、赋予林业产业经营新机遇,然而并未直接增加 FZ 林业局职工与地方居民的收入。(3)林长制通过组织类型、法律类型以及其他类型的联系,在行动者与行动结果之间构建起一种制度化的联系,其最突出的特征是人格化的问责机制。[结论](1)林长制通过组织、法律等强制手段以及宣传、教育、舆论等柔性手段,将森林治理的行动者与其行动后果联系在一起。与此同时,这种联系具有人格化的特征,这意味着森林治理的行动者需要放弃机会主义思维,转而考虑长期的行动后果。(2)行动者本身与外部约束影响着林长制是否被接受。一方面,行动者与森林资源有着天然的联系。这种天然的联系意味着他们客观上难以逃离林长制等森林政策。另一方面,财政投资、基础设施以及林政管理权力,为行动者参与林长制提供充分的动机。因此,某种程度而言林长制并非一项仅仅依靠责任的制度,其中也存在某种程度的权力下放与利益分享。(3)责任、权力以及利益难以实现真正意义上的可分性。基于权力下放或利益共享的森林治理也需要构建责任制度,避免精英捕获、寻租腐败等潜在的风险。基于责任的森林治理需要通过权力与利益调动广泛的行动者参与其中。对于林长制的观察表明,责任制度是森林治理的一项必要而非充分条件。
发布时间:2026-01-28
660. 云南山地碳汇造林投入产出效率探究——基于DEA-Tobit模型的腾冲市380农户实证分析
摘要: [目的]发展林业碳汇是实现林业生态价值的重要手段。测算林业碳汇开发综合效率对促进林业资源的合理配置、实现林业高质量转型发展具有重要意义。考虑市场交易实现的碳汇生态价值补偿,将碳汇收益纳入林业产出中,全面分析农户碳汇林投入产出效率变动趋势。[方法]基于云南省腾冲市清洁发展机制小规模造林再造林项目 380农户数据,运用超效率DEA和Tobit模型对区域农户投入产出效率进行测度和影响因素的检验。[结果]农户碳汇林投入产出效率处于明显非有效但易提升阶段。效率呈波段式上升态势,且空间上存在异质性,项目区农户生产效率呈现西部、南部优于东部和北部的区域分布格局,农户间投入产出效率两极分化明显。在投入转化过程中,农户的技术、投资和政策障碍影响了投入产出效率的提升;转化产出过程中,林地种植条件、农户采伐申请情况和市场条件与农户碳汇林的投入产出效率大小显著相关。[结论]农户碳汇林投入产出效率尚未达到有效水平,效率损失由农户生产要素投入结构不匹配、政府支持力度不足等原因造成,现阶段坚持扩大投入规模仍是农户提高效益的最优选择。因此,应进一步优化林业碳汇相关政策,提高农户持续参与碳汇造林意愿,鼓励农户通过优化林业资源配置获得更高的投入产出效率,从而实现生态发展和农民增收双赢。
发布时间:2026-01-28
661. 中国三北防护林工程生态—经济—社会效应评价及其时空演变
摘要: [目的]研究中国三北防护林工程生态—经济—社会效应评价及其时空演变,为推动三北防护林工程高质量发展,改善三北地区生态面貌提供参考。[方法]以三北防护林工程第一、二阶段覆盖区域的数据作为研究对象,采用改进的CRITIC赋权法、Dagum基尼系数分解法、Kernel密度估计方法和障碍因子诊断模型,测算三北防护林工程“生态-经济-社会”综合效应,进而全面揭示其时空演进特征。[结果]1)样本考察期内,三北防护林工程全区及各区域“生态—经济—社会”综合效应均呈上升趋势,但各区域及省域间存在不平衡,华北和东北地区的综合效应及其增长率均高于其他地区。2)三北防护林工程综合效应总体差异呈现下降态势,区域内差异贡献率变化比较平稳,区域间差异有所下降,超变密度贡献率有所上升。3)三北防护林工程综合效应不断增强,但全区存在绝对差异扩大趋势,需要注重区域协调均衡发展。4)三北防护林工程“生态—经济—社会”综合效应影响最大的前5位障碍因子随时间变化而变化,三大发展维度对三北防护林工程全区经济—社会—生态协同发展的障碍度具有明显差异,其中社会发展的阻碍程度呈上升趋势。[结论]三北防护林工程的“生态—经济—社会”综合效应有明显增强,应坚持树立系统观念,加强与国家重大战略匹配研究;加强政策引导和科技创新,推动生态工程全域高质量发展;充分考虑区域异质性问题,精准施策,靶向发力。
发布时间:2026-01-28
662. 新质生产力赋能林业经济增长——基于门槛效应与空间溢出效应的实证分析
摘要: [目的]新质生产力是驱动林业高质量发展的强劲动能,研究新质生产力对林业经济增长的影响,有助于为林业生产实现“双碳”目标提供新思路。[方法]文章基于 2012-2022 年我国30 个省份的面板数据,测算各地区新质生产力发展指数,利用双向固定效应模型、门槛效应模型和空间杜宾模型研究新质生产力对林业经济增长的影响。[结论]结果表明:(1)中国各省份新质生产力和林业经济发展水平均处于稳步上升态势。样本考察期内,除北京、辽宁、吉林、上海之外,其余 26 省份林业经济均呈上升趋势且以贵州增幅最大,所有省份新质生产力发展水平均表现出增长态势且以山东增幅最大。(2)新质生产力对林业经济增长的影响存在“N”型非线性关系,即林业经济增长会随着新质生产力发展水平的提高表现出“先增、后降、再增”的三阶段特征,且最终表现为促进作用。(3)通过异质性分析发现,由于不同地理位置、经济发展水平和对外开放程度,新质生产力对林业经济增长的影响效果存在差异。(4)新质生产力对林业经济增长的影响存在城镇化、社会消费水平和劳动报酬门槛效应,且始终为正向非线性作用。(5)新质生产力对林业经济增长的影响存在正向空间溢出效应,本地林业经济增长会随邻近地区新质生产力发展阶段的变化而受到不同影响。为此,应加快新质生产力助推林业经济增长的机制创新,利用数据资源的整合与共享功能,解决林业经济增长中的体制机制问题,实现新质生产力赋能林业经济增长。
发布时间:2026-01-28
663. 基于MGWR的林业企业时空差异及影响因素研究
摘要: [目的]林业企业作为林业产业结构的具体落脚点,其空间演化特征规律和影响因素分析有助于科学合理地安排林业产业布局,促进林业产业的良好发展,进而为生态文明建设和经济社会发展提供坚实的基础。[方法]基于中国林业企业数据,采用平均最近邻、局部莫兰指数、热点分析等地理信息系统(GIS)空间分析方法,分析了中国林业企业的空间演化特征;运用普通最小二乘法(OLS)模型、地理加权回归(GWR)模型、多尺度地理加权回归(MGWR)模型,探讨了 367 个地市林业企业分布数量影响因素的空间异质性,揭示了不同因素的影响作用及空间分异特征。[结果](1)中国林业企业空间格局具有明显的集聚特征且集聚程度不断增强。(2)中国林业企业数量分布分化较为显著,不显著区呈扩张趋势,东北、西南热点集聚区分布范围大幅缩小,东南热点集聚区始终保持较大规模的块状分布格局。(3)从林业企业分布数量的影响因素看,常住人口数量、绿地面积等人力资源和市场容量优势对于林业企业分布数量的影响强度最大,但专利授权数、园地面积、林地面积等科技支撑和产业资源优势也具有正向作用,公路密度和货物进出口总额与林业企业数量主要呈负相关性,反映了公路交通在林业企业的选址中不具有优势地位,与林业第一、第二产业比重大的特点契合,林业企业更多地受到资源分布和市场需求的影响,而不像其他产业那样受到公路交通的制约。[结论]中国林业企业分布的影响因素存在显著空间分异,政府及相关部门在制定产业政策时要因地制宜采取针对性措施,促进林业产业的健康协调发展。首先,应提高中国林业产业资源配置效率,推动规模经济发展,确保林业资源的合理分配和高效利用。其次,促进产业结构调整,根据区域资源禀赋和市场需求,调整林业产业结构,推动产业升级,充分发挥特色产业优势,推动产业深度融合,扩大优质产品的有效供给。最后,要加强政府引导和科技投入,促进产业向高质量、可持续方向转型,实现经济效益与生态效益的双赢。
发布时间:2026-01-28
664. 基于三方演化博弈的林长制横向协作机制研究
摘要: [目的]林长制在实施过程中既涉及纵向联动,也涉及横向协作。由于横向协作涉及到多方利益主体,主体间关系缺乏严格的上下级,横向协作相对更为困难,已成为制约林长制高效运行的主要瓶颈。因此,厘清各横向利益相关主体间的互动关系,推动建立横向协作机制,对于推深做实林长制具有重要现实意义。[方法]本文将林长制横向利益相关者划分为管理型利益相关者、监督型利益相关者和被动型利益相关者;基于利益相关者理论,构建理论分析框架,建立三方非对称动态演化博弈模型,通过对各方策略选择的演化稳定性和演化路径进行仿真分析。[结果]得出在林长制运行中各要素的作用机制,三方主体行为决策的博弈演化规律。[结论]结果表明:①推动林长制“有名有实”向“有能有效”转变的根本在于落实各方主体责任,确保各方主体满足参与约束与激励相容原则;②生态区位重要性、森林资源丰富度、林业产业发展水平是影响三方博弈主体行为决策,付出的成本、产生期望收益和社会效益的主要因素;③对管理型利益相关者,监督型利益相关者的林长制绩效考核制度与奖惩制度,以及对被动型利益相关者激励政策,有利于推进利益相关者主体横向协作的内生性集体行动;④由于部分被动型利益相关者游离在林长制组织体系外,如何调动他们的内生动力是加强林长制横向协作过程中需要着力解决的重要现实问题。
发布时间:2026-01-28
665. 陕西森林生态产品价值转化效率的区域非均衡性、影响因素及空间溢出效应
摘要: [目的]森林生态产品价值实现能推动生态优势转化为经济优势,促进地区经济社会发展。准确评估森林生态产品价值转化效率是评判其价值实现状况的基础,有助于激活生态资源,释放生态“红利”。[方法]本研究基于Super-SBM模型、Dagum基尼系数分解和空间杜宾模型,评估 2010-2022年陕西森林生态产品价值转化效率,探究价值转化效率的演变特征、空间格局及区域差异,并确定价值转化效率的影响因素及空间溢出效应。[结果](1)陕西森林生态产品价值转化效率表现出区域上的非均衡性,呈现“陕北>关中>陕南”的空间分布格局。2010-2022年,陕西平均森林生态产品价值转化效率为 0.773,有五分之三的城市低于平均水平。高效区数量逐渐增加,高度低效区数量逐渐减少,但仍有 53%的区县没有达到高效水平。(2)从Dagum基尼系数的测度结果来看,陕西森林生态产品价值转化效率的区域差异随着时间的推移呈现波动下降的趋势,超变密度在总体差异中的贡献最大,是造成森林生态产品价值转化效率空间非均衡性的主要来源。(3)在影响因素方面,SDM回归结果显示,年均降水量和第一产业发展水平对森林生态产品价值转化效率具有显著的积极影响,而政府干预和农业机械化水平对其存在显著的抑制作用。经济发展水平产生了正向的溢出效应,产业结构和人均收入水平则存在空间负溢出效应。[结论]最后,基于研究结论提出针对性的对策建议,为完善生态产品价值实现机制提供科学依据。
发布时间:2026-01-28
666. “枫香脂”小考——以本草文献为中心
摘要: 枫香脂为金缕梅科植物枫香树的干燥树脂。早期枫香脂多产自南方,西汉时期长安开始引种枫香树,宋明以后南方及关陕地区都成为其主产区。枫香脂的采收古今一致,夏季割树皮,待其分泌树脂,于冬季采收。古代枫香脂的加工炮制主要有阴干法、曝干法和水火共制法。枫香脂的活性成分具有活血化瘀、抑制癌细胞生长等功效,故现行《中华人民共和国药典》仅保留阴干法,以尽可能保留其活性成分。枫香脂的掺伪造假自古有之,多是以松香冒充,宋代时提出以火试法鉴别,沿用至今。该文通过查阅本草古籍、医典方书、历史文献和现代文献,考证枫香脂的名称、基原、产地、采收、加工炮制和鉴别方法,为枫香脂的正本清源和开发利用提供参考。
发布时间:2026-01-28
667. 森林、动物与人:生态纪录片中的联系性与系统性
摘要: 生态纪录片是以生态学视角看待人和自然,诠释和传播生态哲学思想的纪录片。它不同于人类中心主义而将人视为生态系统中的一个普通成员,强调人与自然之间的联系性。一些生态纪录片将目光聚焦于森林生态系统,在各生物成员之间的配合与竞争中展现森林生态系统的微妙平衡。其中,动物在这些生态纪录片中拥有独特的地位,这些生态纪录片以动物活动表征森林生态系统的联系性与系统性。食草动物和杂食动物将植物的种子散播到森林各地,食肉动物控制着食草动物和杂食动物的数量,它们构成了森林生态系统中相互依赖的整条食物链。只有物种丰富的生态系统才能提供顶级猎食者足够维持生存的食物,它们的存在是森林生态系统健康的表现,是森林生态系统健康程度的指向标。生态纪录片通过食物链展示动物与生态系统的相互促进,将动物与森林生态系统紧密联系起来。在进入“人类世”之后,人类活动与自然动力、人类因素与非人类因素共同影响地球。人类活动对自然的影响凸显出来,生态纪录片从两方面来展示人类的影响,一方面,一些生态纪录片追寻传统,在这些传统观念中,森林养育着人类和自然万物,在这种观念中的人利用森林但绝不竭泽而渔,他们由于森林对生活的巨大作用而采伐,也因为同样的作用而保护;另一方面,一些生态纪录片展示现状,在经济社会中,森林产生的经济效益不符合人的预期,人对森林的砍伐是破坏性的,但破坏性的砍伐导致森林生态系统的固碳能力降低,最终会危及人类自身。通过对比生态纪录片中人类对待森林的两种不同态度及其影响,可以发现自然对人类文明的奠基作用,人类文明与自然组成了一个巨大的命运共同体。
发布时间:2026-01-28
668. 莽莽林海:新时期文学中的森林形象——以《大林莽》为例
摘要: 生态批评作为一种文学批评的范式,其研究对象覆盖了诗歌、散文、小说、戏剧等等多种文学体裁,研究形式表现为对文学作品的生态重审,反思文化传统中的人类中心主义思维,思考环境、文化、社会三者之间的关系。森林是地球生态系统重要组成部分,也是人类文明的摇篮,自古以来,森林的形象作为对自然的直接表征,频繁地出现在诗歌、小说、戏剧等文化产品中。本研究采用文本分析法,结合生态批评的三维空间理论,通过对特定时期文学作品中的森林形象的文本分析,能够呈现特殊时代背景下的人与森林在物质、社会、精神三个层次的互动关系。《大林莽》是孔捷生创作的一部知青题材的生态小说,故事以海南省的热带雨林为背景,讲述了一群知青受“征服自然”的时代精神感召,企图征服自然却最终迷失在森林的悲剧。小说既有对我国南部热带森林景致的精彩描绘,也有对彼时知识青年群像的描写和个人精神世界的深入刻画。通过对《大林莽》这部小说的生态批评研究,有助于深入理解文章背后的时代背景,反思人类中心主义思想指导下人与自然关系的异化。正如人类不仅是自然性的存在,又是社会性和精神性的存在,小说《大林莽》中对森林形象的塑造有以下三重维度:海南岛上的原始森林既是为人类生产生活实践提供资源的物质空间,又是承载人与人关系的社会空间,还是满足人类精神需求、展现人与自然关系的精神空间;随着故事情节的发展,主人公们对原始森林的态度发生了转变:森林从原先被征服的对象,成为整个生态系统所有生命的真正主宰,而在生离死别的最后关头,人类重拾对自然的敬畏之心,发现生态之美、生命之美。生态批评视角下分析《大林莽》中对海南原始森林三个维度的形象刻画,揭示了新时期生态文学创作对人类中心主义的深刻反思,以及对回归生态审美,重建和谐的人与自然关系的时代愿景。
发布时间:2026-01-28
669. 植物类谱录文献研究概况
摘要: 谱录在中国古代文献中属于较为特殊的一个类型,按照事物类别或系统编撰而成,此类书籍以记物为主,专门记载某物的产地、形态、类别、特性、逸闻趣事及与之相关的文学作品,间附精美插图,在四部分类法中属子部之“谱录类”。谱录类文献按照所记事物不同又可分为五属,汇编之属收录综合汇编的谱录类名物文献;器用之属包括有关器、杂物、文房、服饰、香类的名物文献;饮食之属收录与茶有关的名物文献;花木鸟兽之属包括花木鸟兽合编、花草树木、鸟兽虫鱼三小类;观赏之属收录有关观赏石品的名物文献。随着科学技术在两宋时期的全面发展,人们对生物学知识的关注也在逐步增加,大量记载动植物的专著谱录出现,并于明清进入繁荣时期,其中植物类谱录尤为大观。 本文回顾了以往植物类谱录文献的研究,学界以文献学、文学、哲学、美学、博物学、生物学、科技史、文化史等不同视角出发,对谱录的名实辨析、演变历史、编撰背景、体例内容、思想观念及社会影响等方面进行了研究考证。如李志远《谱录考略》从谱录的起源、发展脉络入手,分析了谱录书籍的编著与刊行思想,探讨了谱录作为古代专科辞典的性质及其对辞书编纂的影响;黄莘瑜《“博物”与“文学”的两重联系——以晚明清初的草木类谱录为考察对象》认为“博物”与“文学”在中国文化中有着深厚的传统,并通过草木类谱录得以体现,它们不仅是自然知识的载体,更体现了文化情感和审美追求。通过对草木的细致观察和文学性描述,谱录作者们构建了一个科学与人文并重的自然世界;丁利荣《宋代植物谱录中的自然审美观》认为宋人通过观察植物生长的外在显现理解其内在气性,形成了融合易理与诗意的谱录特点,这不仅体现了宋人对自然美的独特理解和追求,也展示了他们的人文生态思想和对真善美的崇尚。魏露苓《明清动植物谱录中的生物学知识》深入探讨了明清动植物谱录中关于遗传与变异的先进思想,对动植物形态与生理的准确描述,以及对栽培植物品种演变和种质资源的深入思考,这些都展示了当时人们对生物学的深刻理解。 总体来看,研究内容多集中在两宋时期的谱录、某一类型的谱录或某一专谱,缺少对明清时期植物类谱录的综合研究。
发布时间:2026-01-28
670. 中国树木崇拜研究综述
摘要: 树木崇拜作为一种世界性的原始精神文化现象在如今人与自然和谐共生的生态文明建设中提供着传统智慧。我国对树木崇拜的研究自上世纪八十年代以来取得了丰硕的成果,但对其缺乏梳理。树木崇拜从信仰的对象到崇拜的具体行为方式在各个民族、各个地区、各个时期都呈现出一定的多样性和差异性,本文在对我国树木崇拜研究进行概述的同时,结合时代需求取其精华,发掘树木崇拜在文化传承和实践应用中的重要意义。 树木崇拜是植物崇拜乃至原始自然崇拜体系的一个分支,是原始信仰的重要范畴。对树木进行崇拜是幼年时期的人类在面对无力改变的强大的自然力量而同时又要进行社会生产和维系社会生活时产生的精神寄托和信仰,带有原始性、社会性、宗教性、人文性特征和一定程度上的理性色彩。结合树木崇拜研究成果,本研究综述从树木崇拜的对象构成、传承形式与社会功能三个层面展开。首先,在树木崇拜对象的构成方面,众树、个别树种或独树以及树木象征物都可以被纳入信仰的范畴。童年时期人类的生存与发展离不开森林提供的资源,人们在蒙昧的状态下不加选择地产生出对山林整体的崇拜,以此来感念这片森林对自身的庇佑。人们对生存环境与生产生活方式的不同选择,导致对日常生活产生影响的树木不同,这种整体的山林崇拜进行分化,产生出对个别树种、独树的崇拜现象。而宗教文化的传播与发展,更是使这种原始的精神文化与宗教信仰相结合,对树木的崇拜也可以脱离树木本身,转移到被赋予神性的树木象征物上来。其次,树木崇拜产生以后以多种形式流传至今,结合相关研究成果,认为树木崇拜的传承方式主要可分为树木文学与树木习俗两个方面,树木文学主要体现为树木神话与传说的代际相传,树木习俗则可以进一步以仪式习俗和树木禁忌两种形式呈现。最后,对树木崇拜进行研究一方面是为了展现古老的中华文明,另一方面也是为了总结传统经验、吸取历史教训,从树木崇拜的发展和研究中取其精华去其糟粕,提取如今可以为我们协调人与自然、人与社会关系所用的传统智慧。树木崇拜是原始先民在生产生活中总结出的经验智慧,我们可以看到其中所包含的优良传统,为如今生态文明、文化与身份认同、乡村治理提供借鉴。
发布时间:2026-01-28
671. 宗教文化与生态环境
摘要: 生态环境是人类赖以生存繁衍的根基,通过渔猎、耕作、迁徙、定居等各式劳动,人类在与生态环境的互动中发展进化,建构起灿烂的人类文明。与此同时,宗教自诞生以来,长期在人类文明史中占据重要地位,左右着人们的世界观和方法论。宗教诞生于人类与生态环境的互动过程,自其开端之际便打上了浓厚的生态环境烙印。宗教文化一旦形成,反过来又影响着人类与生态环境的互动行为。本文从宗教起源及发展入手,以代表性宗教的思想取向、行为禁忌、艺术风格等要素为切入点,探索宗教文化与生态环境的交织与互动,对在以城市为主要栖居地的现代人类社会中建设生态文明、提高环境意识,有很多启发价值。
发布时间:2026-01-28
672. 中国杉木文化研究综述
摘要: 杉木是我国的原产树种,栽培历史悠久,主要分布在分布在我国南方地区。在人类认识杉木、利用杉木的过程中逐渐形成的与杉木相关的文化现象和以杉木为中心的文化体系被称为杉木文化。杉木文化是林业文化中的一个重要分支,是中华优秀传统文化的重要组成部分,更是习近平生态文明思想与习近平文化思想的具体展现。近年来,随着国家对传统生态文化这一问题的重视程度越来越深,关于杉木文化的研究也开始得到更多学术界人士的关注。本文从杉木资源、栽培技术、利用文化、制度文化、习俗文化、生态文化、精神文化等方面对杉木文化研究的综合情况进行梳理。通过系统的爬梳,进而对杉木文化研究进行展望:丰富杉木文化在跨学科视野下的研究;充分发掘杉木的历史价值、文化价值、精神价值、教育价值和世界价值;探讨杉木文化在改善人与自然的关系中的作用;推动杉木文化在新时代下的创造性转化和创新性发展。
发布时间:2026-01-28
673. 林木采伐管理制度对林农生计资本的影响综述
摘要: 林木采伐管理作为森林资源管理体系的重要组成部分,是森林永续经营和森林生态保护的重要制度保障,也是平衡私人林业经济利益和社会公共生态安全利益之间和谐关系的重要制度基础,不仅从宏观上关乎国家林业建设,更从微观上影响林农生计和福祉。近年来,随着集体林权改革的深入和森林资源管理体系的不断完善,为了深入评估制度效果、优化管理程序、实现森林资源利用与林农生计的双重可持续,学界围绕采伐管理制度与林农的互动关系展开大量研究。学者们主要从林农与林木采伐管理制度的博弈关系出发,深入探讨制度对林农生产生活的影响,如对林农生计多样性的影响、对林农参与碳汇等林业项目的影响、对林农经营策略等,尤其是对基于可持续生计框架下的林农生计资本、生计策略、生计后果的影响。本文通过系统梳理现有研究,探讨林木采伐管理制度对林农生计资本(包括自然资本、金融资本、物质资本、人力资本和社会资本)的影响,分析不同的采伐管理策略、政策环境、市场机制、技术应用及社会经济因素对林农生计资本的调控作用,最后根据采伐管理制度的发展趋势,总结实施有效的森林采伐管理制度需进一步研究的内容。基于以往林木采伐管理制度对林农生计资本影响的研究框架,指出现有研究还存在以下几个方面的薄弱:细化不同采伐管理模式对生计资本的具体影响路径;综合考虑环境变动、政策变化和市场波动的整体效应;深入探索林木采伐管理制度与林农生计资本之间的长期动态关系;加强对多利益相关者参与的林木采伐管理机制的研究;提升林农在管理和决策中的参与能力,以实现生态效益与生计资本的双赢。
发布时间:2026-01-28
674. 林木种苗的起源与发展:历史视角下的分析
摘要: 林木种苗的起源和发展是一个跨越古代至现代的连续过程,反映了人类对森林资源利用和保护认识的深化。从最早的天然培育到现代的科技支撑,林木种苗事业经历了专业化、标准化的发展阶段。20 世纪 50 年代以来,中国林木种苗事业随着营林事业的发展而不断进步,1978 年《全国林木种子发展规划》的制定标志着林木种子生产向专业化和标准化迈进。进入21世纪,随着国家对林木种苗工作的高度重视,2012 年国务院办公厅发布《关于加强林木种苗工作的意见》,将林木种苗提升至国家战略层面。当前,林木种业正向高产、优质、高抗等多目标方向发展,强调林木种质资源的保护和利用,以及良种繁育与推广。教育和科研的推进为林木种苗事业培养了大量专业人才,为行业的创新发展提供了知识和技术支撑。林木种苗行业正迎来产业化、良种化、现代化发展的新时期,标志着林木种苗事业进入了一个全新的发展阶段,为生态文明建设和林业高质量发展提供了坚实基础。
发布时间:2026-01-28
675. 《吕氏春秋》之林业管理智慧探赜
摘要: 林业之重要,自古由来已久,而如今广义上的农业,更是囊括了农、林、牧、副在内的五种生产活动。《吕氏春秋》一书由吕不韦集其门下宾客共同编纂而完成,后世又因吕书以道家思想为主且兼采百家,故多将《吕氏春秋》归于“杂家”或“新道家”一派之典籍。吕书蕴含着丰富的林业思想,反映了先秦诸子在林业管理方面的智慧思考。《吕氏春秋》一书中有关林业建设的思想贯穿全书,它集中讨论了在林业管理中“生态和谐”的问题。学界对《吕氏春秋》中的农业思想已进行了全面且细致的研究,但对《吕氏春秋》中的林业思想的研究尚欠深入。有鉴于此,故本文希冀从思想史的角度入手,在前人研究的基础上着重对吕书中与林业建设相关的“尚农”“知时而行”“用养结合”等一系列的生态思想进行剖析。第一部分“吕书成书时期关中的自然环境”,从《吕氏春秋》一书形成的自然背景出发,主要从吕书成书时期关中及周边地区的气候变化、森林及动物资源两个因素探讨其林业管理智慧之所以产生的客观前提。第二部分“《吕氏春秋》之林业管理智慧及其内在基础”,通过梳理吕书中有关林业建设方面的具体表现,主要分析其“尚农”思想、“以时禁发”思想与“用养结合”的思想,并分别从“法天地”“类同相绍”与“贵生治己”论述其内在生态哲理基础。第三部分“《吕氏春秋》之林业管理智慧的影响与价值”,主要讨论吕书中的林业管理智慧对后世影响,并分析其中的林业管理智慧对当代全球环境保护的镜鉴意义。总而言之,《吕氏春秋》一书中有关林业建设的智慧思考颇为全面,兼顾自然规律与社会秩序,应当是对战国以前人们在长期生产实践中所积累的劳作经验的归纳与总结。在农林关系方面,吕书主张崇尚农业,但并不排斥发展其它产业。在林业管理方面,《吕氏春秋》则主张“知时而行”,从可持续发展的角度着眼保护森林及相关的动植物资源。故吕书有关林业建设的智慧思考之历史意义不可谓不深远,其中包括林业科技在内的科学文化思想片段丰富而生动,仍值得后人不断思考与挖掘对当代人类生态价值观有益的启示。
发布时间:2026-01-28
676. 清代以来中国东北虎分布区的动态变化及成因
摘要: 东北虎(Panthera tigris altaica),又称西伯利亚虎、满洲虎、阿穆尔虎、乌苏里虎、朝鲜虎,是现今世界最大的猫科动物,起源于亚洲东北部,即俄罗斯西伯利亚地区、朝鲜和中国东北地区,有三百万年进化史。人类历史时期,东北境内一直有东北虎的存在。由于历史上东北地区人口较少,森林茂密,生态环境良好,东北虎数量变化不大。我国东北地区的东北虎的分布面积曾达 30万平方公里,占野生东北虎分布区总面积的60%,东北虎最重要的生境是以红松为关键组成树种的针阔叶混交林。自清代以来,东北地区自然生态环境急剧变化,东北虎的生存环境遭到破坏,东北虎数量迅速衰减,分布区不断缩小,其变化过程和原因值得探讨。
发布时间:2026-01-28
677. 三维一体:湘黔桂毗邻地区森林食物体系的历史建构
摘要: 森林食物体系的建构并不是一蹴而就,而是在历史演进中逐步建立起来。本文以历史与现实、条件与过程、结果与前景的分析理路,探究湘黔桂毗邻地区森林食物体系的具体构成和建构历程。结果表明,长期生活于区域内的各族人民,在历史长河中逐渐建构起一个由长度、宽度和厚度构成的三维一体森林食物体系。林木资源的果实、花、枝、叶、皮、根、脂液以及附生物构成了森林食物的长度,油料、蔬菜、果品、饮料、调料、粮食、药材构成了森林食物体系的宽度,淀粉、蛋白质、油脂、膳食纤维、热量等产品及其效应构成了森林食物的厚度。社会发展和科技进步共同推动森林食物体系不断完善、丰富和提高,从单体一面向多元立体的格局转变。同时还发现,湘黔桂毗邻地区森林食物体系的建构过程中,在古代主要以天然采集为主,利用形式较为粗放;近现代有所进步,进行了引种、选育、管理等人工经营的形式,但主要集中在少数;当代虽然各方面都有所发展,但整体挖掘力度仍然不够,利用和占比依旧不高。因此,提出未来需要从食物长度、宽度和厚度三方面入手,逐步拓宽和提升森林食物的边界与质量。
发布时间:2026-01-28
678. 民国时期广西林业调查之研究
摘要: 清末民初,西方林学知识在西学东渐的浪潮下传入中国,并在中国落地生根,与本土丰富传统知识碰撞融合,成为林学本土化的重要表现。广西地处亚热带气候区,发展林业的自然环境虽得天独厚,但由于长期的乱采滥伐、山地开垦和政局动荡不安,涵养水源、保持水土的森林横遭破坏,造成严重的水土流失和生态灾害。为了掌握森林资源状况,更好地开发利用,以及制订林业政策,民国时期以林学家为主体的林业工作者开始将西方的林业科学技术引入八桂大地并进行本土化改造,在本土化基础上开展林业调查。近年来,学界对近代社会调查给予诸多关注,而关系国计民生的林业调查未能得到足够重视。本文以林业调查文献为中心,探讨民国时期广西林业调查的背景、主体、内容及特色,并进一步分析民国广西林业调查的重要贡献。 民国广西林业调查成果最早可追溯到 1912 年汤丙南的《广西农林调查记》,其中对广西各县山林进行简单勘察,提出森林保护条列。早期由政府组织的农林综合调查和实业调查仅包含小规模、零碎化的林业调查。三十年代广西农事试验场和广西大学农学院森林系相继成立,从事调查的人才趋向专业化,调查主体包括政府实业部门、科研机构、高校及个人,调查的中坚力量是留学回来的林学专家和受过林业高等教育的林学人才,如马大浦、林刚、林维治等林学家,他们在广西陆续开展了科学化、规模化、专业化的专题林业调查。从调查空间上看,民国广西林业调查区域广泛,但根据现有的林业调查资料的空间分布统计,它主要集中在桂东北、桂中、桂东南地区,其余区域虽有调查,但保留下来的调查报告寥寥无几。抗日战争期间,沦陷区的大批农林科技精英疏散来桂,开展农林科教工作,并对广西的林业状况进行调查,是抗战期间为数不多取得丰硕调查成果的省份之一。 民国广西林业调查项目一般包括林况、地况、林木利用状况、森林保护等内容,其中重视对油桐、杉木、八角、各类果树等经济林进行调查,这是民国广西林业调查的一大特色。民国广西林业调查有助于人们全面了解林业资源情况,提高人们森林生态保护的意识,促进林业资源的合理开发与利用,为政府制订林业规划、合理经营管理提供了依据。林业调查的丰硕内容、可靠数据,不仅推动了相关林业科研工作,同时也为林学教材的编撰提供了丰富的本土素材,推动了广西近代林学教育的发展。复次,民国时期的林业调查调查活动和成果不仅有助于我们摸清楚民国广西林业状况,也为新中国的林业调查提供了知识、人才、组织、方法、数据等储备。
发布时间:2026-01-28
679. 近代图们江左岸木材资源的开发和贸易
摘要: 图们江为中朝俄三国边界,其左岸森林东起于长白山东麓,北起大高丽岭、老爷岭而至东宁县南境,西北远眺老松岭、哈尔巴岭,而走延吉县,南为延吉和龙二县,即珲春河、密江、朝阳川、海兰河等径流森林之总称。由于地理位置特殊,其木材资源开发较晚,民国以前,日商、华商、政府官员等多重势力在此进行木材资源的开发,但规模较小,直到民国以后,由于日本以中国为木材供应地,当地木材才成为出口的大宗商品之一。近年来,学界在近代吉林木材资源的开发和贸易方面,对鸭绿江木材给予较多关注,而图们江木材在民国时期的木材市场上有不逊于前者的表现。因此,本文以这一时期的中文文献、日文期刊和林业调查等资料为基础,勾勒近代图们江左岸木材开发和贸易发展的基本面貌,并探讨日本木材市场与该地区木材贸易间的关系。 1860 年《中俄北京条约》签订后,俄国在建设海参崴的过程中多次越界盗伐。华商和日商也先后在图们江左岸的珲春一带进行森林采伐,“珲春材”主要销往天津、上海和朝鲜罗南等地,品种以红松、杉松等松木为主。1907-1909年的中日“间岛”交涉的发生,使部分政府官员开始重视延边地区的木材开发,并着手筹办公司进行木材贸易,但迫于图们江口受制于日俄,航运受阻,接连亏损,官办木材贸易仅经营半年便被迫终止。民间木材贸易规模则持续扩大,木材开采不只限于珲春地区,但仍以珲春材为名。这一时期主要由日商和华商投资经营,将木材销往天津、上海等地,至民国初年,出口木材数已达年均 100至180万平方米。一战期间,美国向日本输送木材的航道受阻,木材供应不足,日商活跃于珲春和汪清地区,添置伐木设备,将木材销往北陆和关西地区。除用于建筑的松木外,白杨也成为日商运销的主要木材品种之一,用于制作火柴杆。1916 年《吉黑林矿借款条约》的签订使日商得以进一步扩大图们江森林采伐规模,珲春材在日本木材市场上占据了更多份额,按出材地又细分为东沟材和西沟材两类,价格不一。191 9年,降雨不足导致珲春河等水道干涸,木材无法顺流而下,加上一战结束后跨国航运恢复,日本国内经济恐慌,部分日商撤资回国等因素,木材贸易几乎戛然而止,直到1923年天降大雨,河流水道恢复,兼及日本为避免本国过度消耗木材而出现的森林资源危机,满足 1923 年东京大地震灾后重建的木材需求,木材出口才一朝恢复至 1919年前的规模,此后,日商缩减投资规模,华商逐渐垄断当地木材贸易。采伐的木材主要供应日本市场,但受到日本国内经济衰退的影响,其贸易增长速度较慢。 纵观 1860 至 1931 年间图们江左岸木材资源的开发和贸易,图们江木材凭借地理位置、资源优势和日本的木材需求,形成了一定的贸易规模。然而,在伐木设备落后,运输方式仍以水运为主的情况下,其贸易极大程度受制于降雨这一自然因素,当运输成本上涨,珲春材就不再具备价格优势。其次,作为原料供应地,延边木材市场的兴衰受制于日本木材的市场需求,在供求关系不稳的情况下,一旦外部市场需求萎缩,当地木材业立刻会成为一盘散沙。这也是日本殖民者对延边地区进行资源掠夺和经济控制的结果之一。
发布时间:2026-01-28
680. 土地革命时期中国共产党的林业政策及思想
摘要: 林业建设是土地革命时期中国共产党区域政权建设的重要内容,而林业政策及其蕴涵的林业思想更是其中举足轻重的部分。林业思想反映了人们对于森林、林业与人类社会和自然环境之间关系的认识。林业政策是国家对于管理、保护、培育和合理利用森林资源的行为进行调整和约束的规范,是林业发展的重要保障。林业思想的演变往往伴随着林业政策的调整和发展,同时,林业政策的实施也会对林业思想产生反馈和影响。通过对土地革命时期中国共产党的林业政策及其思想进行分析,可以为今天开展林业建设和生态文明实践提供借鉴和启示。中国共产党在土地革命时期开展根据地建设时,积极开展林业建设,颁布了大量的林业政策法规,并逐渐在林业实践中凝聚独特的林业思想,初步认知了林业的生态功能,积极制定和颁布林业政策来推进林业建设和生态治理,其中科学造林、森林防灾、森林保护等思想中已经蕴涵着朦胧的人与自然和谐共生的发展理念。1931 年中共苏维埃政权下设山林水利局,在局之下设立山林科。这是中国共产党领导建立的首个专管林业事务的机构,由山林科负责领导管理林业工作。自此,苏区的林业工作有了统一领导,林业发展的政策相继出台,林业发展走向正规,也为后续中国共产党的林业建设提供了经验。中国共产党在苏区颁布的林业政策大致可以分为森林权属、森林培植、森林保护和森林利用四个方面。中国共产党重视山林的分配问题,将苏维埃管理范围内的山林划归公有,随后下放山林的使用权,明确了林权归属,确定了中华苏维埃共和国林业发展的基本方针。同时由于连年战争的影响,苏区山林荒化,水旱灾害时有发生,严重危害了人民的生产生活和根据地的巩固。苏区颁布森林政策,大力推行植树造林与森林保护,陆续发布《猛烈开展广大植树运动》、《增植树木保护山林》、《对于植树运动的决议》、《山林保护条例》等一系列政策法规,制定了林业建设中的具体计划和措施。同时,苏区政府大力发展林下经济,维持革命战争的日常需要,重新颁布林业税的政策,激发农民参与林业建设的重要性。
发布时间:2026-01-28
681. 太行区植树造林运动述论
摘要: 太行区自 1937 年被中国共产党开辟为革命根据地以来,常年处在与敌作战一线,由于战火与人为破坏所产生的环境危机不断恶化,给太行区群众的生产生活带来了诸多威胁与灾难。在太行区政府的领导下,太行区各地群众纷纷投入到植树造林的运动中去,不仅遏制了太行区境内的生态环境危机,促进了太行区经济发展,还为今日中国生态文明建设提供了宝贵经验和重要启示。
发布时间:2026-01-28
682. 中国古代护林碑刻研究综述
摘要: 森林是陆地生态系统的主体,满足人类生产生活过程中物质资料的重要来源,也是人类崇拜向往的精神依托。护林碑刻是中国古代重要的森林保护形式,是一个地区历史记忆的凝聚,蕴含着丰富的林业文化和地域特色。本文通过回顾近四十年中国古代护林碑刻的已有研究成果,总结其中蕴含的生态智慧和护林文化,对当今护林碑刻的研究重点和研究进展进行内容梳理。
发布时间:2026-01-28
683. 中国共产党国有林治理体系的理论基础与实践来源
摘要: 中国共产党林业治理是符合马克思的国家治理原则的,并随时代和现实的物质运动的发展而发展,以人民群众的切实的物质精神需求为出发点。中国共产党林业治理可以概括为以下三个方面特征:第一,林业治理要同现代化发展进程相适应,不能走资本主义式的“反现代化”的林业治理道路。第二,林业治理要以人民群众的切实需求为出发点,要坚定的体现社会主义新型国家治理的“以人民为中心”的特征,走“生态文明”的治理道路。第三,林业治理要坚持系统治理、多元化治理、协同治理,同科学技术相结合,坚定走创新发展的治理道路,确保治理成果能够持续保持下去。中国共产党国有林治理体系的形成与发展历程是马克思主义国家治理理论中国化在林业领域的实践,是把中国共产党领导落实到林业领域的实践,体现了中国共产党对国家的全面领导。是实现人与自然和谐相处的必然要求、是经济社会可持续发展的内在需求、是建设美丽中国的迫切要求、是提升党的执政能力和领导水平的重要选择。
发布时间:2026-01-28
684. 中国历史林业地理研究与自主知识体系建构——基于中国百年林业史研究的思考
摘要: 中国历史林业地理关注的核心问题是中国历史时期人类活动围绕林业在空间上的展开过程和空间分布,特别是对区域多样性和异质空间特征的揭示与探讨,这个领域是历史学、林学、地理学三个学科的交叉。基于中国历史农业地理的深厚学术土壤,特别是结合中国百年林业史研究的长时段学术视野看,在推进自主知识体系建构的当下,中国历史林业地理研究前景广阔。为此,学界同仁在推进学理建构、方法运用、队伍建设、议题拓展的同时,还要遵循知识生产和知识体系建构的理论逻辑和历史逻辑,注重把握空间局域与描述林业景观物象,从而深化历史时期人与自然关系的研究,在考察自然环境和生态系统结构性要素的变化与互动过程中为自主知识体系建构贡献林业史研究的学术力量。
发布时间:2026-01-28
685. 林业数智化对林业高质量发展的促进作用及其空间溢出效应
摘要: [目的]林业数智化是林业未来发展的必然趋势。本文通过构建林业数智化和林业高质量发展的评价指标体系,为丰富林业产业发展水平评价方案提供新的探索。同时,探讨了林业数智化促进林业高质量发展的促进效应及其空间溢出效应,推动了林业数智化赋能林业高质量发展的效应、地区差异的理解,以期为林业政策的制定和未来发展方向提供参考。[方法]通过构建评价指标体系,利用变异系数法及与层次分析法相结合的方式分别测度了 2010~2022 年我国 31 个省市的林业高质量和林业数智化发展综合水平,分析其时间和空间分布规律。并在此基础上,通过Hausman检验、门槛检验、LM检验、SDM检验等多项必要检验,选择双向固定效应模型、双重门槛模型和空间杜宾模型等实证模型对林业数智化促进林业高质量发展的作用进行了分析,分别论证其存在的促进作用、门槛效应和空间溢出效应。[结果]林业数智化显著促进了林业高质量发展水平的提升。同时,在数智化发展的不同阶段,该促进作用的边际效果呈现出先高后低又高的特点,但作用方向始终为正。最后,验证了林业数智对周边区域林业高质量产生的正向溢出效应,这一结论在利用滞后一期数据和 1%缩尾进行稳健性检验时仍然稳健,而在以沿海地区、内陆地区分类进行异质性分析时结果有所不同,但该结论仍然成立。
发布时间:2026-01-28