第十五届中国林业青年学术年会
基本信息
2023-11-17
2023-11-20
中国林学会;沈阳农业大学
中国林学会青年工作委员会;辽宁省林学会;沈阳农业大学林学院
会议论文集/摘要集
1. Construction and optimization of ecological security pattern based on ecosystem services in Wuhan metropolitan area
摘要： [Objective]Rapid urbanization has affected the stability of ecosystem,seriously threating regional ecological security.The construction of ecological security pattern can improve the integrity of landscape,providing an effective way to alleviate the conflict between economic development and ecological security.Most previous studies on regional ecological security pattern have only focused on the identification of ecological security pattern in a single year,ignoring the importance of various ecological elements in ESP and their changes in time scale.Based on ecosystem services,we constructed a regional ESP framework to identify and optimize the ESP of Wuhan metropolitan area in 2000,2010,and 2020.[Method]The entropy weight method and landscape connectivity analysis were used to determine the ecological sources.The ecological resistance surface was constructed by considering land use,terrain factors and NLI.The ecological corridors,pinch points and barriers were identified based on circuit theory.Then the Centrality Mapper and gravity model were used to identify the importance of ecological sources and ecological corridors to the optimize the ESP.[Result](1)the ecological sources,ecological corridors,pinch points and barriers in the study area had obvious spatial aggregation,mainly distributed in the eastern and southern,and gradually extended to the northern in the past 20 years.(2)from 2000 to 2020,the number of ecological sources and ecological corridors at different grades decreased first and then increased,and the changes in the area of ecological pinch points and barrier also followed this trend.(3)we finally obtained the optimized ESP in the three periods,among which the ESP in 2020 includes 9 primary ecological sources,21 secondary ecological sources,48 tertiary ecological sources,141 primary ecological corridors,37 secondary ecological corridors,as well as barriers with an area of 170.46km2 and pinch points with an area of 197.42km2.[Conclusion]This research framework extends the time scale of ESP construction,more directly shows the spatio-temporal changes of ESP,providing the theoretical basis and reference for regional sustainable development and landscape pattern optimization in the process of urbanization.
发布时间：2024-06-13
2. 基于生态系统服务“供给-流-需求”过程的武汉城市圈景观格局优化
摘要： ##生态系统服务是沟通人类福祉与生态系统的桥梁,是人类生存和发展的基础。然而,在全球气候变化和人为干扰的日益加剧的背景下,生态系统正面临着巨大压力。联合国《千年生态系统评估报告》指出,全球 60%的生态系统服务处于退化和不可持续中,而人类活动引起的景观格局演变已被证明是生态系统服务变化的主要驱动力。景观格局演变破坏了原有的生态系统结构,直接影响了生物多样性与生态系统功能,导致生态系统服务供应显著下降。与此同时,人口规模扩张与城市化发展增加了人类对生态系统服务的需求,加剧了区域内生态系统服务供需间的矛盾。因此,在景观格局演变过程中,如何维持和改善生态系统服务,缓解、消除生态系统服务间的供需矛盾,平衡区域经济发展与生态保护,发展生态空间格局优化方法,建立区域生态系统管理和调控体系成为当前研究的主要问题和挑战。
发布时间：2024-06-13
3. 森林生态系统对林火释放颗粒物中碳固定的研究
摘要： 随着全球气候变化的加剧,林火对于森林生态系统的影响日益显著。揭示林火烟气碳排放、森林植被碳固定(特别是叶片对颗粒物碳的吸附)以及凋落物和土壤对碳的固定三个方面的特征及其相互关系具有重要的生态意义。本研究运用室内燃烧模拟装置测定了杉木和木荷燃烧所释放的烟气碳排放量,结合野外烟气沉降装置模拟了林火烟气沉降过程测定了叶片的碳吸附能力、凋落物和土壤的固碳能力。研究结果表明,林火碳排放主要以二氧化碳和一氧化碳大量排放,以颗粒物形式的碳排放排放低于 10%。杉木和木荷叶片对颗粒物具有较强的吸附能力,颗粒物可通过气孔进入叶片内被固定。凋落物和土壤受烟气影响较小,在短期内碳含量有小幅的提升。研究对森林生态系统对林火释放颗粒物中碳固定的多层次影响进行了分析,为林火管理提供理论指导和应对策略。同时也为全球碳循环研究提供了重要参考依据。
发布时间：2024-06-13
4. 基于LUR模型的城市街道绿化对PM2.5浓度的影响研究
摘要： 随着城镇化进程的加快,大部分城市面临严重的PM2.5 污染问题。绿地对城市具有生态、经济、社会等多重价值,特别是在缓解城市空气颗粒物污染方面发挥着至关重要的作用。随着街景图像的发展和图像处理技术的进步,绿视率作为一个新兴绿化指标,能够反映三维立体空间下的城市绿地情况,为探究城市绿地对空气污染的影响提供了更为精准和全面的分析手段和数据支持。在此背景下,本研究采用移动监测的方式,在杭州市临安城区中沿固定路线分别于冬季和春季的不同时段进行PM2.5 浓度监测。同时,对沿街的街景图像进行采集并计算绿视率,根据实测数据分析不同季节和通行时段下PM2.5浓度与街道绿视率的相关性。最后结合其他多源数据,设置以不同维度绿化指标为分类的 3 组街道绿化变量,通过建立土地利用回归(Land Use Regression,LUR)模型,确定不同季节和通行时段下影响PM2.5浓度的主要因素,分析不同空间维度下街道绿化对PM2.5浓度的影响差异,并对不同模型的拟合效果进行比较,明确构建街道级别PM2.5浓度预测模型的关键指标。主要研究结果:(1)PM2.5浓度与街道绿视率在空间分布上具有一定的相似特征,并在不同季节和通行时段下均呈显著负相关关系;(2)LUR 模型表明,除街道绿化变量外,对街道PM2.5浓度产生显著影响的因素主要有土地利用方面的住宅用地、商业用地和水体占比,建筑形态方面的建筑平均高度、建筑高度标准差,以及交通强度方面的主要、次要道路密度与交叉路口数量;(3)绿视率和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)均与PM2.5浓度呈负相关关系。但绿视率与PM2.5 浓度的相关性相较于NDVI更为显著,这表明三维立体空间下的植被形态是降低PM2.5 污染水平的重要因素;(4)不同季节和通行时段下各模型的拟合效果存在差异。将绿视率和 NDVI 作为街道绿化变量同时加入模型可以最优地拟合对PM2.5浓度的影响,这表明采用多维度指标体系可以全面地评估城市绿化水平,并准确衡量其在减轻空气污染方面的作用。作为评估三维立体空间下街道绿化对空气质量影响的重要参数,将绿视率指标纳入城市PM2.5 污染预测模型可以在更精细的尺度上更加精准地研究城市植被与空气污染之间的关系。
发布时间：2024-06-13
5. 颗粒物污染恢复期对夹竹桃滞尘能力和生理特性的影响
摘要： 植物因其突出的滞尘能力被广泛应用于缓解大气污染,城市绿化植物会经历周期性的颗粒物污染胁迫,且两次污染胁迫之间的时间间隔(即恢复期)往往不一致。因此,本实验选取城市常见绿化树种——夹竹桃(Nerium Oleander L。)作为供试植物,在稳定同位素(15NH4Cl)示踪技术的基础上,通过气溶胶发生器模拟周期性PM2.5污染处理。本实验设置前后 2 个颗粒物污染期(均为 14 天)和 3 个不同时长的恢复期(分别为 7、14、21 天)。结果表明: (1)滞尘能力变化:经过 7、14、21 天恢复期后的第二期污染中,叶表 15NH4Cl净吸附量较第一期污染分别下降了 39.13%、41.74%和 14.78%,其中 21 天恢复期下降比例最小,饱和滞尘时间在 7、14 天恢复期后缩短了 3～5 天,而 21 天恢复期后饱和滞尘时间达到第一期水平;蜡质层 15NH4Cl吸附量则随着恢复期的增加而增加,在恢复期 21 天时吸附量最大;叶片 15NH4Cl吸收量在各途径滞尘总量中占比最大,为 59.73%～73.54%;夹竹桃根、茎、叶内 15NH4Cl分配率从大到小排序为叶>茎>根;根吸收 15NH4Cl的质量在恢复时间从 7 天增加到 21 天的过程中增加 302%。 (2)形态特征响应:和第一期处理相比,第二期内夹竹桃比叶重增大,比叶面积减小,经过 7、14、21 天恢复后比叶重分别增加了 6.05%、4.88%和 8.85%;第一期处理中蜡质层随着污染的进行而显著增厚,7、14、21 天恢复中蜡质层厚度分别下降了 19.30%、21.87%、23.17%,恢复至未受污染的初始厚度,且在第二期污染内厚度无显著变化。 (3)生理生化响应:和第一期污染相比,夹竹桃再次面临颗粒物胁迫时生理响应发生变化:叶绿素a含量保持稳定不再随着处理时间的增加而降解,叶绿素b和类胡萝卜素响应速度提高,可溶性糖和可溶性蛋白平均含量上升,叶片相对含水量升高等;恢复期为 21 天时植物一些生理响应表现出减弱趋势:叶绿素a、类胡萝卜素及可溶性蛋白平均含量的降低,叶绿素b在污染过程中持续降解。 (4)空气污染耐性响应:和第一期污染相比,经过 7 天恢复期后夹竹桃空气污染耐受指数(APTI)无显著变化,但恢复期时长增加到 14 天以上后,APTI值显著提高。
发布时间：2024-06-13
6. 香榧花粉萌发油体相关蛋白鉴定及功能初探
摘要： 香榧(Torreya grandis)是我国特有的珍贵经济树种之一,属于裸子植物红豆杉科榧属的栽培类型。香榧果仁因其高营养价值、独特风味以及多种生物功能,如抗氧化、镇咳、抗炎、抗菌和抗肿瘤等,被视为珍稀坚果之一。然而香榧树通常为雌雄异株且雄株与雌株成熟时期不同,需要人工授粉,因此花粉活性很大程度上影响香榧果仁的产量和质量。目前,花粉活性的检测主要依赖染色法,但这种方法难以准确反映花粉的活性。同时,花粉管的生长和发育需要囊泡和众多细胞器的协作,这一过程需要源源不断的能量供应,油体在花粉中普遍存在,它参与花粉萌发并且为其提供能量,本研究通过离体培养法获得萌发率较高的花粉,通过对萌发油体的动态和蛋白组学鉴定,初步探究油体参与花粉萌发的机制。结果表明:(1)本研究先对香榧花粉离体萌发培养基进行筛选,通过正交试验筛选了最优培养基和最佳培养条件,进一步发现植物生长调节剂NAA、GA3、和 2,4-D会低浓度促进香榧花粉萌发,高浓度抑制花粉萌发。(2)对香榧花粉形态观察发现,其有明显的侧向萌发特征。并通过体内石蜡切片进一步验证其形态特征。(3)追踪花粉萌发过程中花粉管的囊泡和油体的动态观察,发现囊泡和油体的移动速率远远小于其他裸子植物,且与花粉管的生长速率密切相关。(4)稳定提取了花粉萌发油体,进行纯度鉴定后,从蛋白质组学的角度初步探究油体参与花粉萌发的机制。
发布时间：2024-06-13
7. 核桃原生质体瞬时转化及油体蛋白功能初探
摘要： 核桃(Juglans regia L。)作为一种重要经济树种,特别因其高脂肪含量而备受瞩目。核桃油的高营养价值,温和口感以及易于消化吸收的特性,使其成为高级保健食用油的理想选择,尤其适用于儿童的生长期、女性的妊娠期和产后康复期。然而,作为多年生木本植物,因其结果周期较长,雄花发育会消耗树体大量的营养等生理特性,极大的限制了核桃产业的发展。目前核桃中瞬时遗传转化以及蛋白亚细胞定位的研究体系并不成熟,通过瞬时转化和稳定表达的技术可以实现短时间内将目标基因表达于受体细胞中,为后续核桃中基因-蛋白质研究提供一种快捷有效的方法。油体是植物细胞中的关键细胞器,负责储存脂肪和油脂。这一功能对于支持种子的能量和营养储备,以促进幼苗的生长和发育至关重要,对于油体的研究有助于优化核桃油的生产途径,提高产量和质量。这项研究背景下,我们进行了针对核桃瞬时转化体系和油体蛋白定位的研究:结果表明:(1)本研究建立了一个瞬时转化系统,为核桃研究提供了新的工具。(2)我们筛选了一套核桃细胞器的标记蛋白,验证了瞬时转化体系的可行性和准确性(3)通过生物信息学分析,我们鉴定了油体蛋白Oleosins基因家族成员,探究了它们的物理性质和进化关系,并用瞬时转化体系确定了它们的亚细胞定位。
发布时间：2024-06-13
8. 河南省南阳市植被NPP时空变化及驱动因素
摘要： [目的]河南省南阳市是南水北调中线工程渠首所在地和核心水源区,是全国石漠化较严重的区域之一,探索该区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的时空演变趋势及驱动因素,对该区水源地保护及生态安全保障有重要意义。[方法]基于MODIS17A3 数据集,结合气象数据、土地利用数据和第四次全国石漠化调查数据,利用Theil-Sen Median 趋势分析、相关性分析和土地利用变化贡献率等分析方法,研究 2000-2020 年河南省南阳市及其石漠化区域的NPP时空变化特征,探究其对气候变化和土地利用变化的响应。[结果]1)2000-2020 年,南阳市 90%以上的区域NPP显著增长;2)南阳市NPP变化受气候因子驱动的主要驱动类型气温驱动,占全市面积的 23.61%,非气候因子驱动区占全市面积的69.65%;3)长时间土地利用持续有利于NPP增长,土地利用类型间转换越剧烈,其对NPP的影响越大;4)2000-2020 年,石漠化区域年均 NPP 高于非石漠化区域,气温驱动区占区域面积的 51.45%。[结论]2000-2020 年,南阳市NPP呈增长趋势,气温驱动为主要驱动类型,土地利用持续有利于NPP增长,土地利用变化越大则对NPP变化影响越大,这可为南阳市土地的合理利用和石漠化生态治理提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
9. 大米草危害及防治
摘要： 大米草原产英国,其耐盐耐碱,多以无性繁殖,以其根部生出蘖生苗向四周扩散,无性生殖能力极强,因此具有极强的入侵性。最初引进时是为保护海滩土地、绿化海域。后经全国推广后,在全国沿海的 9 个省市均有种植。经前人实践证明,大米草不仅具有促淤造陆、绿化海域等生态功能,还可作为牛羊等牲畜的优质饲料。但自 1994 年开始,就有学者发现大米草作为外来物种,以极快的繁殖速度、极强的耐高温和低温的能力,迅速使本土种的栖息地被破坏,并在当地形成单优势种,极大程度的降低了物种多样性,就连芦苇、藨草等滩涂地植物也无法与其竞争。大米草的入侵对于底栖生物同样具有严重的影响,因其具有极强的抗逆性和繁殖能力,其大面积分布逐渐取代了红树林等河口原生物种的生态地位,从而改变了无脊椎底栖生物种群的群落结构,影响了候鸟的取食和生态环境,极大程度威胁了湿地生态系统的物种多样性。米草属的竞争能力强于本土物种,会导致本土物种的分布面积和种群数量减少,还会与本土物种进行杂交,把基因掺杂到本土物种的基因库中,造成本土物种基因的缺失,甚至会导致本土物种的灭绝或产生具有入侵能力更强的子代,进而造成更严重的危害。因此,治理时应先对大米草进行调查,制订方案。以实地调查或无人机等方法来调查出大米草的数量及分布范围。其次按照大米草数量和分布范围,因地制宜的应用治理手段。例如小范围采取刈割、挖掘、拔除等方法,大范围应采取履带车掩埋、水淹或“米草净”等化学方法。最后应尽早建立检测系统,制定和执行严格的进出口物品检疫政策和法规。同时,可以通过教育和宣传活动提高公众对大米草的认识和理解,并鼓励公众主动参与防范行动。
发布时间：2024-06-13
10. 蔊菜属两种入侵植物对三种植物种子萌发和幼苗生长的化感作用
摘要： [目的]两栖蔊菜(Rorippa amphibia)和欧亚蔊菜(R.sylvestris)属于十字花科蔊菜属(Rori ppa),近几年来主要入侵城市绿地,危害较重。研究两栖蔊菜和欧亚蔊菜对伴生植物的化感作用,可以了解两栖蔊菜和欧亚蔊菜的入侵机制,以应对其潜在威胁。[方法]以两栖蔊菜和欧亚蔊菜为供体材料,以小麦、小白菜、白三叶三种植物为受体材料,采用培养皿滤纸法,通过两种入侵植物地上茎叶和地下根不同浓度(0g/500ml、5g/500ml、10g/500ml、20g/500ml)的水浸提液对三种植物种子萌发及幼苗生长的影响,对其化感效应指数进行分析。[结果]结果表明,(1)两栖蔊菜和欧亚蔊菜对植物的作用都存在“低促高抑”的浓度效应;(2)两栖蔊菜地上和地下部分低浓度的浸提液对种子萌发的影响不大,高浓度的浸提液对白三叶的抑制率都达到了 100%,并且两栖蔊菜浸提液在 5g/500ml浓度时对小麦和小白菜的胚根生长有一定的促进作用;(3)欧亚蔊菜地上部分浸提液对 3 种植物的发芽率均呈现抑制作用,地下部分浓度为 10g/50 0ml的浸提液对小麦、小白菜、白三叶发芽率有一定的促进作用,地上部分浓度为 5g/500ml的水浸提液对小麦的胚根生长有一定促进作用。[结论]通过化感综合效应分析表明,两栖蔊菜和欧亚蔊菜水浸提液对三种植物的种子萌发和幼苗生长均有抑制效应,且抑制效应随着水浸提液浓度的升高而加强;两栖蔊菜比欧亚蔊菜的化感抑制效应更强,说明两栖蔊菜的入侵能力更高。
发布时间：2024-06-13
11. 沈阳市生物多样性评估方法现状分析
摘要： 生物多样性具有潜在的经济价值和社会价值,生态旅游和自然保护区也依赖于保护和展示生物多样性,为当地经济发展提供支持。然而,当前面临着越来越严重的生物多样性损失和生物灭绝的威胁,因此生物多样性变得至关重要,而生物多样性评估是生物多样性保护的基础,只有了解当地的生物多样性情况,才能有利于监测环境变化和人类活动对生态系统的影响,进而对多生物多样性进行保护。近年来,随着沈阳市对生态保护的重视,以及沈阳市的入侵物种及各类人为因素的影响,沈阳市的生物多样性受到影响,现有的沈阳市生物多样性评估的研究,大部分只是对简单的传统多样性指数进行计算,这是远远不够的,因此本研究将为沈阳地区的生物多样性提供适宜的评估方法。从现有的生物多样性研究来看,评估的主要方法是对α多样性指数以及β多样性指数的计算,但对这类传统的数据分析的收集受取样时间、地点和样方大小等因素的影响,另外种间关系的分类学关系指数(分类多样性指数、分类差异指数、平均分类学差异指数和分类学差异指数)也是重要影响因素。这类指数忽略生物丰度,不受取样的各类因素影响,只需生物名录即可进行生物多样性指数的计算和比较,基于物种分类系统关系的分类学多样性,不仅可以反映群落内物种分类学之间的差异,还可以间接反映生态系统或群落是否处于退化阶段。此外,还可以使用Biodiverse v3.1 计算丰富度(Richness)、系统发育多样性(PD)、系统发育特有性(PE)、相对系统发育多样性(RPD)、相对系统发育特有性(RPE)以及新特有现象和古特现象的分类分析(CANAPE)对生物多样性进行相关评估。这类评估方法不仅对物种丰富度进行量化,还关注了进化史。因此在评估沈阳市生物多样性时可以结合以上三类数据综合分析,进行全面的多样性评估。
发布时间：2024-06-13
12. 菌根真菌对蝴蝶兰幼苗生长的促进作用研究
摘要： [目的]为了探究菌根真菌共生对蝴蝶兰幼苗的促进作用,使共生真菌更好的应用于蝴蝶兰(P halaenopsis aphrodite)的组培和生产中。[方法]本实验选用蝴蝶兰为研究对象,基于本实验室已经筛选出的两株对蝴蝶兰原球茎有明显促进作用的菌根真菌(编号分别为 T2 和 T114),两株分离自兰科植物羊耳蒜(Liparis japonica)根部的胶膜菌属真菌,我们制备菌根真菌发酵液对蝴蝶兰幼苗进行培养,并探究真菌发酵液对蝴蝶兰幼苗形态特征及光合特性的影响。[结果]1)与对照相比,添加菌根真菌发酵液能够显著增加蝴蝶兰幼苗的生物量,扩大幼苗叶片面积,改变了叶片叶形指数。但不同菌株对幼苗促生作用的侧重方面不同,T114 菌株可以显著提高蝴蝶兰幼苗叶片的叶长、叶宽和叶面积,而T2 菌株则侧重于促进幼苗叶厚和降低叶形指数。此外,发酵不同天数的发酵液促生效果也存在差异,20d 的发酵液对蝴蝶兰幼苗效果最佳。2)菌根真菌发酵液能够明显促进蝴蝶兰幼苗的光合作用。添加真菌发酵液后蝴蝶兰幼苗的各光合指标都呈现不同程度的增加,植株的最大净光合速率、气孔导度、蒸腾速率得到明显提高。T2 菌株与T114 菌株发酵液相比对蝴蝶兰光合影响差别不大,T114 真菌 20d发酵液处理幼苗的最大净光合速率和胞间 CO 2 浓度最好,而 T2 真菌各天数发酵之间幼苗蒸腾速率光合特性和水分利用率无显著差异。[结论]菌根真菌发酵液对蝴蝶兰幼苗的生长、生物量的积累和光合都有很好的促进作用,为蝴蝶兰组培技术及高效快速生产提供了新的研究方向、思路和方法。
发布时间：2024-06-13
13. 香榧酶法脱蒲工艺技术的初探
摘要： 香榧种仁加工前需要去除肉质化假种皮,目前生产上分批采收成本高、耗时长,常存在未开裂青果大量采摘的现象。研究酶法去皮的最优工艺参数,为研发新型香榧酶法脱蒲装置、实现工厂化酶法脱蒲提供技术支撑,对提高香榧生产效率具有很重要的现实意义。选择未开裂的‘细榧’青果,利用果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶对其进行切口酶法和脱蜡酶法处理,测定相关代谢酶活力的最适 pH、温度以及酶液浓度,结合香榧假种皮的硬度和感官得分值,明确香榧脱蒲最优酶解工艺条件;通过测定细胞壁组分及相关降解酶活性的变化,结合假种皮微观结构的观察,分析香榧种实营养物质及香气成分的变化,揭示香榧酶法脱蒲的内在机制。结果表明:(1)当渗透方式为纵切或者脱蜡,酶液pH、温度、浓度、比例分别为3.9819、34.8112 ?、27.7103%、VPME:VCX:Vβ-Gal=3.5:3:1,酶解反应时间为 30 min 时,此时脱蒲效果最优。(2)从微观结构观察,酶法处理后的香榧假种皮可以明显看出树脂道塌陷、细胞壁崩塌、细胞层分离以及表面蜡质浮出的现象,5%蔗糖脂肪酸酯相比 60%乙醇处理下分解蜡质现象更为明显。(3)酶法处理相比CK的假种皮的水溶性果胶(WSP)、木质素总体上呈增加趋势,而CDTA可溶性果胶(SSP)、Na 2CO3可溶性果胶(CSP)、纤维素、4%半纤维素、24%半纤维素则呈降低趋势;酶法处理与CK之间的粗脂肪、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量均无显著差异。(4)PCA和韦恩图分析发现,酶法去皮与CK的香气组分相比,总化合物含量与萜烯类化合物含量无显著差异,而差异物质主要体现在醇类和酮类化合物,在酶法处理下均未检测到 4-萜烯醇物质(具有胡椒香,泥土香,陈腐木材香)、仲辛酮(具有霉香,酮香)、2-甲基-5-环己酮物质。生物复合酶法为香榧假种皮的去除提供了重要的技术支撑,可以大大提高香榧生产效率,有望实现工厂化酶法脱蒲工艺技术。
发布时间：2024-06-13
14. 光氮互作对于两种玉簪光合生长特性和表皮蜡质沉积的影响
摘要： 通过研究光氮互作对玉簪叶片生长光合特性以及表皮蜡质含量的影响,为阐明阴生植物玉簪叶片表皮蜡质合成的分子调控机制提供基础,为玉簪品种的改良与创新提供新的途径和理论支撑。以蓝叶色系(叶片表皮有白霜状蜡粉)的‘翠鸟’玉簪(Hosta‘Halcyon’)和绿叶色系(叶片表皮无白霜状蜡粉)的东北玉簪(Hosta ensata)为材料,通过对两种玉簪进行不同的光氮处理。5 种遮荫处理分别为自然光的10%、30%、50%、70%、100%,3 种施氮处理分别为低氮(0.0 g/kg)、中氮(1.0 g/kg)和高氮(1.5 g/k g)。处理 5 周以后进行指标测定。研究结果表明,1.两种玉簪在光强相同条件下中氮和低氮处理的叶片总面积、冠幅、株高、叶长叶宽、干重鲜重等均明显高于高氮处理,并随着光强的增加呈现先升高后降低的趋势。2.在相同的光照条件下,两种玉簪绿素a、b和叶绿素总含量随氮素含量増加都呈现先上升后下降的趋势,其中高氮处理对于‘翠鸟’玉簪影响明显高于东北玉簪。3.通过对净光合速率、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的测定,在中氮和透光度为 50%的遮荫下最有利于提高玉簪的光合作用,重度遮荫和高氮都会降低玉簪的光合速率。4.通过对两种玉簪蜡质含量的测定,发现氮肥对于两种玉簪蜡质含量影响不显著。5.玉簪转录组测序数据及结果分析表明,光强作为一种环境信号,通过转录、信号转导等途径调节叶片不同蜡质生物合成途径中候选基因的表达量,从而影响玉簪脂肪酸代谢,并影响次生物质代谢,如蜡质等的沉积。6.我们筛选得到了 7 个蜡质候选基因和 2 个转录因子,并发现随着光强增加初级醇合成途径的脂肪酰CoA还原酶基因FAR和转录因子MYB60 有明显的下调,另外在上调了的CER1 和烷羟化酶基因MAH1 表达量与烷烃含量不一致变化也说明在同一蜡质合成途径中基因间存在功能冗余性。
发布时间：2024-06-13
15. 不同光照强度对两种蔊菜镉富集能力的影响
摘要： [目的]近年来,随着社会工农业的快速发展,土壤中的重金属污染物越加严重,对土壤和生态环境产生了严重的影响,特别是镉(Cd)污染,其具有毒性大、污染范围广、难去除等特点,已成为影响我国土地资源可持续开发与粮食安全的重要因素,对人类的健康也构成了极大的威胁。植物修复技术是近年来发展起来的治理环境污染的一项新技术。在Cd污染的土壤中,通过Cd的超富集植物对Cd进行吸收和富集,具有安全、经济、环境友好等优势。两栖蔊菜(Rorippa amphilia)和欧亚蔊菜(Rorippa sylvestr is)是十字花科蔊菜属多年生地被植物。栽培试验和野外调查发现,两种蔊菜具有耐修剪、耐践踏、生态幅较宽、抗逆性强等优良性状,并且对Cd具有较强的耐性和富集能力,是良好的Cd超富集植物。[方法]本试验以欧亚蔊菜和两栖蔊菜为研究材料,通过对两种蔊菜进行不同光照处理(透光率为自然光的 50%、70%、100%)分析对重金属Cd 的吸收和转运量的变化规律,评价两种蔊菜在不同光照条件下对 Cd的富集能力,为其今后应用于Cd污染土壤生态修复提供理论基础。[结果]未全光照试验组生物量、最大净光合速率和对镉的富集能力最高,50%透光率最低,70%透光率居中。[结论]两种蔊菜为喜光植物,全光照条件下有利于其生长和对土壤中镉的富集。
发布时间：2024-06-13
16. 三裂叶豚草种子萌发特性无明显纬度格局
摘要： [目的]随全球气候变化,入侵植物快速适应机制是生物入侵研究领域重要科学问题之一。植物种子对不同气候的适应生理生态反应对于外来入侵建立种群至关重要。三裂叶豚草(Ambrosia trifida L。)近年来显现出明显的由北向南扩散趋势,为了探究其种子生理生态学是否发生对高温环境的适应性变化。[方法]本研究由北向南(由高纬度向低纬度)分别选取吉林长春、辽宁沈阳、四川自贡和贵州贵阳三裂叶豚草种群,以与沈阳纬度相近的新疆伊犁三裂叶豚草种群为对照,测定各种群百粒重、营养成分含量、最适萌发温度、其萌发过程中激素变化,探讨种子萌发特性对纬度变化的响应。[结果]研究表明,5 个区域三裂叶豚草果实的百粒重大小、营养成分含量、萌发过程中各激素含量和不同温度下的萌发率均无明显纬度格局变化规律。三裂叶豚草不同种群间粗淀粉、半纤维素和脱落酸 3 个指标差异不显著,而百粒重、粗蛋白、粗脂肪、纤维素、木质素、赤霉素和细胞分裂素 7 个指标具有显著差异(P<0.05)。[结论]研究表明,三裂叶豚草种子萌发特性没有明显的纬度格局,可能是表型可塑性促进了其在我国不同地理环境中的定殖,这对评估三裂叶豚草扩散潜能、建立早期监测预警等防控措施具有一定意义。
发布时间：2024-06-13
17. 金叶榆高温处理下叶片呈色机制
摘要： [目的]中华金叶榆是我国第一个自主知识产权的彩色榆树新品种,因其叶片金黄、树姿优美、抗逆性强,在园林绿化中被广泛应用。但由于夏季高温胁迫金叶榆成熟叶片常出现白化现象,严重影响其观赏价值。[方法]本研究以 1年生金叶榆扦插苗为试验材料,采用生理生化、全转录组、代谢组以及转基因验证等方法,系统分析了光合色素生物合成、光合酶活性和叶绿体结构发育等相关通路的基因表达差异,以及类胡萝卜素生物合成途径靶向代谢产物含量差异。[结果]表明,1)金叶榆成熟叶片受高温胁迫出现白化的原因是由于叶绿素和类胡萝卜素合成途径受到抑制,导致玉米黄质等类胡萝卜素物质均呈现下降趋势。2)光合作用、叶绿素合成和类胡萝卜素的ceRNA子网络中1个差异表达的miRNA和6个差异表达的LncRNA在调节光合作用和类胡萝卜素合成过程中发挥作用。3)进一步对叶绿素合成通路中UphemY基因在烟草中进行过表达和抑制表达,UphemY过表达导致烟草叶色加深浓绿,叶绿素含量升高,净光合速率上升;干扰烟草中UphemY的同源基因,导致叶色变黄,叶绿素含量降低,净光合速率下降。[结论]夏季高温胁迫金叶榆成熟叶片出现白化现象,是金叶榆叶片中的叶绿素和类胡萝卜素合成受到抑制,玉米黄质等类胡萝卜素物质均呈现下降趋势,同时在光合作用、叶绿素合成和类胡萝卜素的 ceRNA 子网络中有 1个差异表达的miRNA和 6个差异表达的LncRNA在调节光合作用和类胡萝卜素合成过程中发挥作用,进而影响金叶榆高温胁迫下叶色白化现象。
发布时间：2024-06-13
18. 森林景观空间中使用者的视觉行为及其影响要因
摘要： [目的]明晰使用者在观赏不同类型的森林景观空间时的眼动行为特点及心理感知评价差异,并探讨二者之间的关系,旨在找出影响眼动行为和满意偏好的空间感知评价要因。 [方法]在本项研究中,利用眼动追踪技术和使用者感知调查问卷,并使用SPPS 23.0 中的单因素方差分析和Spearman's rho相关分析对数据进行了统计分析。 [结果](1)使用者在欣赏不同类型的森林景观空间时,视觉行为存在差异,尤在视觉跨度上呈现出显著差异,其中森林水景空间的视觉跨度较小,而林内景观空间的视觉跨度较大; (2)使用者对不同类型的森林景观空间,存在心理感知评价差异,森林水景空间在多个指标上得到较高的评价,尤其是森林动态水景空间,而林内景观空间中,使用者除了对色彩和植物有关注,还会关注一些空间内特有的景观或富有趣味的景观要素; (3)不同类型的森林景观空间中使用者的平均视觉跨度,平均瞳孔直径和心理感知评价存在相关性。人们在欣赏植物种类多样、景观内容丰富、景观纵深感和通透性好、色彩丰富且明亮、空间开阔且整齐、景观通透性好且富有层次感的场景时,其平均瞳孔直径、横向和纵向视觉跨度较小。 (4)在森林景观空间中,影响使用者眼动行为和满意偏好的空间感知指标有所差异,且森林景观空间的类型也会显著影响使用者的眼动行为和满意偏好。但整体上来说,主要是景观变化和景观层面的空间感知要素影响使用者在不同类型森林景观空间中的眼动行为;而影响使用者满意偏好的还有场景中色彩方面的空间感知要因。 另外,我们发现不同类型的景观空间中即使其元素类似,影响人们对其的视觉行为特点和整体感知评估的因素也呈现出不同的情况。 [结论]通过以上分析,我们建议在森林景观空间的规划设计中,要考虑各类型的景观空间的特点及其给使用者带来的视觉和心理感知的影响,注意一些标志元素体或者富有趣味的景观要素在森林景观空间中的搭配。
发布时间：2024-06-13
19. 面向电磁干扰屏蔽应用的杜仲胶基复合材料的制备与性能研究
摘要： [目的]制备锰锌铁氧体/炭黑/杜仲胶@环氧树脂复合材料,以获得应用于工业化电磁屏蔽场景的高性能杜仲胶基功能材料,从而合理避免不良的电磁辐射。[方法]结合团队自创固化技术体系,以杜仲胶和环氧树脂为聚合物基体,采用锰锌铁氧体和炭黑为磁性填料和导电填料,通过共溶剂法和热压成型工艺制备了杜仲胶基绿色高效电磁屏薄膜。基于磁性能、电阻率、复磁导率、复介电常数和电磁干扰屏蔽效率等计算分析手段,揭示了该材料的电磁干扰屏蔽机制。[结果]锰锌铁氧体/炭黑/杜仲胶@环氧树脂复合材料的饱和磁化强度和矫顽力分别可以达到 20.9 emu/g和 104.3 Oe,证明了其具有利用磁损耗衰减电磁波的前景。通过电阻率分析发现炭黑的含量是影响复合材料导电性能的关键,且当CB浓度为 5 wt。%时,锰锌铁氧体/炭黑/杜仲胶@环氧树脂复合材料可以在建立起良好的导电网络同时给予复合材料一定的电磁干扰屏蔽能力。当锰锌铁氧体浓度不小于 15 wt。%,锰锌铁氧体/炭黑/杜仲胶@环氧树脂复合材料的平均电磁干扰屏蔽效率达到 30 dB 以上。并且,在不同的频率范围内出现了电磁干扰屏蔽效率高达 74.0 dB-80.2 dB 的共振峰。较大的复介电常数的正切值和较小复磁导率的正切值,说明了复合材料以介电损耗为主导,协同自然共振引起的磁损耗的电磁干扰屏蔽机制。MZF浓度达到 25 wt。%时,复合材料的水接触角可以达到 90.6°,其EM I SE平均值在酸/碱性条件下也保持波动范围在 1 dB以下稳定的良好稳定性。当锰锌铁氧体浓度为 10 wt。%时,复合材料的电磁干扰屏蔽效率表现出满足工业使用的性状(＞20 dB),兼顾优异的摩擦磨损性能(质量损失别为 15.6 mg,摩擦系数,0.38)。[结论]综合以上结果,可以得出,锰锌铁氧体的浓度达到 15 wt。%时,复合材料在X波段下具有最好的电磁干扰屏蔽性能,然而,当锰锌铁氧体的浓度达到 25 wt。%时,复合材料在兼顾电磁干扰屏蔽性能的情况下,还可以满足复杂应用环境的要求。因此,锰锌铁氧体和炭黑含量分别为 25 wt。%和 5 wt。%时,杜仲胶基复合材料具有进一步开发和应用于多功能电磁屏蔽产业化的前景。
发布时间：2024-06-13
20. 脱氢枞基1,2,4-三唑类衍生物的合成及其抗真菌活性研究
摘要： [目的]针对于农作物病疫泛滥,设计开发环境相容性好、细胞毒性低的松香基药剂分子并初步探究其作用机制。[方法]通过活性亚结构拼接原理将脱氢枞酸、1,2,4-三唑环通过席夫碱基团有机组装;采用菌丝生长速率法测试目标化合物对苹果腐烂、黄瓜炭疽、小麦赤霉、油菜菌核、和小麦全蚀 5 种植物真菌的抗真菌活性;利用扫描、透射电镜和激光共聚焦显微镜观察化合物 3f对菌丝体超微结构的影响;通过生理生化指标测试和分子对接技术初步探究化合物 3f对苹果腐烂真菌作用机制。[结果]设计合成 22 个未见文献报道的脱氢枞基 1,2,4-三唑席夫碱类衍生物;体外活性测试结果表明:化合物 3f对苹果腐烂真菌具有较好的抗真菌活性(EC50 = 0.537 μg/mL),显著优于阳性对照氟康唑(EC50 = 4.689 μg/mL);体内活性测试结果表明:在 25-100 μg/mL浓度下,化合物 3f对苹果树枝具有较好的保护作用(61.57%-92.16%),略低于氟康唑(85.17%-100%);菌丝超微结构观测结果显示:化合物 3f 阻碍了菌丝体的生长并严重破坏苹果腐烂真菌的细胞膜、线粒体等细胞结构;激光共聚焦显微镜染色结果进一步表明:化合物 3f处理苹果腐烂真菌能显著引起活性氧累计,线粒体膜电位发生变化;生理生化测试结果表明:化合物 3f能显著降低CYP51、SOD和CAT的活性(分别为 59.70%、76.9%和 67.86%),致使苹果腐烂真菌细胞膜通透性发生改变、活性氧大量累计;分子对接结果表明:化合物 3f和CYP51(-11.18 kcal/mol)、SOD(-9.25 kcal/mol)和 CAT(-8.79 kcal/mol)之间存在较强的结合能,其中化合物 3f与脯氨酸、缬氨酸成疏水作用,与组氨酸、精氨酸形成氢键,进而导致CYP51、SOD和CAT的活性降低。[结论]基于羧基改性制备脱氢枞基 1,2,4-三唑类衍生物可实现对苹果腐烂真菌的有效防治,其中 CYP51、SOD 和 CAT 是该类化合物的潜在作用靶点。
发布时间：2024-06-13
21. Responses of Rice Yield,N Uptake,NH3 and N2O Losses from Reclaimed Saline Soils to Varied N Inputs
摘要： It is of agronomic importance to apply nitrogen(N),but it has high environmental risks in reclaimed saline soils.Therefore,we should apply N fertilizer at an appropriate rate to increase crop yield but decrease N losses.In this soil column experiment,rice yield,N uptake,and ammonia(NH3)and nitrous oxide(N2O)losses were measured in four treatments with no N application(control)and with N applications of 160,200,and 240 kg/ha(N160,N200,and N240,respectively).The results show that grain yield,spike number,and thousand-kernel weight increased with increases in N application rate,but there was no significant difference in grain yield between N200 and N240.However,the kernels per spike increased first and then decreased with the increase in N application,of which N200 was recorded to have the highest kernels per spike value,which was 16.8 and 9.8%higher than those of N160 and N240,respectively.Total NH3 volatilization of the rice season increased with increasing N input,especially during the first and second supplementary fertilization stages.The NH4 +-N concentration of overlying water was relatively lower under the N200 treatment in these two stages,and the yield-scaled NH3 volatilization and the emission factor were the lowest in N200,which were 26.2-27.8%and 4.0-21.0%lower than those of N160 and N240,respectively.Among the three N-applied treatments,N2O losses and the emission factor as well as the yield-scaled N2O emissions were the lowest under the N200 treatment,which had 34.7%and 78.9%lower N2O emissions and 57.8%and 83.5%lower emission factors than those of the N160 and N240 treatments,respectively.Moreover,the gene copies of AOA and AOB amoA,nirS,and nirK in cultivated layer soils all reached the minimum under the N200 treatment.According to the comprehensive effects of N fertilizer on rice grain yield and NH3 and N2O losses,we recommend applying 200 kg/ha to reclaimed saline soil to ensure crop yield and reduce N losses.
发布时间：2024-06-13
22. 不同铝浓度处理下马尾松体内铝的分配特征
摘要： 有毒金属离子在植物组织中的分布和亚细胞水平的定位与植物对金属离子的耐受性密切相关。为探究铝进入马尾松体内后在亚细胞水平下的分布情况,分别设置 4 个铝浓度 0、0.5、1.0、2.0 mmol·L-1,通过盆栽试验研究不同铝浓度下马尾松的生长状况及亚细胞水平下铝的分配特征。结果表明:(1)低浓度铝(0.5 mmol·L-1)显著促进了马尾松的生长(P<0.05),随铝浓度的升高(≥1.0 mmol·L-1),马尾松根系生长和根尖细胞活力均受到抑制。(2)相较于茎叶,进入马尾松体内的铝主要沉积在根系中(P<0.05),但随铝浓度的增加,茎叶中的铝含量也开始增加。(3)亚细胞水平下,不同铝浓度影响了铝在细胞壁和液泡中的分配比例。当铝浓度为 1.0 mmol·L-1及以下时,铝在根系和茎叶的细胞壁和液泡中的比例均较高,两者间铝含量差异不显著;而高铝浓度下(2.0 mmol·L-1),铝则主要沉积在细胞壁上,根系、茎叶的细胞壁铝含量分别占比 55%和 70%。相较而言,各铝浓度处理下细胞器和细胞质中的铝含量均维持在较低水平,这降低了铝对细胞功能的影响。综上认为,马尾松可以通过调整体内铝的分配适应铝胁迫,这为后续从细胞及分子层面进一步阐明马尾松对铝环境的适应机制奠定了理论基础。
发布时间：2024-06-13
23. 内蒙古大兴安岭东部林下植物生物多样性海拔差异研究
摘要： 海拔影响生物多样性分异,为探究寒温带山岭地区海拔对林下植物多样性分布影响,选择内蒙古大兴安岭东部地区,采用样地调研法,设置E1(200-350 m),E2(350-500 m),E3(500-650 m),E4:(650-800 m),E5:(800-950 m),E6(950-1100 m)6 个不同海拔梯度,调研 165 个林地样点以了解不同海拔森林群落物种组成,研究林下植物生物多样性海拔差异性、地形因素、乔木层优势物种与林下植物生物多样性的相关性。研究得出:(1)调研区林下植物共 277 种隶属于 53 科 135 属,灌木 32 种、草本 245 种;按功能划分为药用植物 149 种、观赏植物 96 种、野菜植物 23 种、野果植物 15 种、蜜源植物 8 种、芳香植物 4 种、纤维植物 3 种、油脂植物 3 种、农药植物 2 种、淀粉植物 1 种。(2)森林乔灌群落随海拔依次为蒙古栎-黑桦-榛-胡枝子群落(E1—E2)、落叶松-白桦-榛-胡枝子群落(E3)、落叶松-白桦-欧亚绣线菊-绣线菊群落(E4)、落叶松-白桦-兴安杜鹃-越橘群落(E5)、落叶松-白桦-越橘-偃松群落(E6);(3)林下植物物种多样性随海拔上升呈现明显的单峰格局。生物多样性草本层>灌木层,灌木层随海拔升高呈上升趋势,草本层呈先下降后升高的波动下降趋势;(4)草本层物种替换速率远高于灌木层,E3—E4与E2—E3 梯度内灌木层与草本层物种替换速率分别达到峰值;灌木层与草本层相邻海拔梯度间相似度指数均呈先下降后升高再下降的波动形式;(5)地理因素及优势乔木种不同能够显著影响林下植物α多样性,灌木层α多样性与海拔、纬度呈正相关,与经度、坡度呈负相关。草本层与海拔呈负相关,与纬度、坡向呈正相关,海拔对草本层α多样性影响高于灌木层。郁闭度与灌木层α多样性呈正相关,与草本层α多样性呈负相关;落叶松增多可提升灌木层生物多样性,黑桦会降低灌木层物种丰富度,而山杨会降低草本层物种分布的均匀度。研究结果为保护与利用内蒙古大兴安岭林下植物,丰富寒温带山岭地区植物多样性海拔分布理论提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
24. 基于生态系统服务的水网乡村生态修复效果评估——以吴江区为例
摘要： [目的]作为人类社会与自然生态系统紧密联系的纽带,生态系统服务可与生态修复工程结合明确区域生态修复的效果。[方法]以典型水网乡村吴江区为例,利用土地利用转移矩阵,分析吴江区土地利用的时空变化特征,以生态系统服务价值变化作为生态修复的效果表征,构建生态修复效果量化评估体系,对吴江区十年来的生态修复效果进行评估和分析。[结果]2012 年-2022 年在经济高速发展背景下建设用地面积增加,耕地、水域面积减少,建设用地主要由耕地和水域面积转入。区域生态系统服务价值由 2012年的 57347万元上升至 2022年的 61189万元,总体呈现上升趋势[结论]生态战略下吴江区 10年修复效果显著,生态系统持续向好,生态效益得到提升。但局部仍存在下降趋势,环境质量有待进一步改善,在未来应增加对其的生态修复手段,促进生态环境发展。
发布时间：2024-06-13
25. 杜仲中反式聚异戊二烯分布和积累的组织化学研究
摘要： 探究杜仲叶、皮和籽壳中杜仲胶(EUR)的分布和积累规律,分析不同器官EUR的理化性质、橡胶颗粒和含胶细胞与组织的关系以及不同位置EUR积累情况。2022 年 4-10 月,在杨凌西北农林科技大学,以杜仲基地的杜仲乔林和叶林为研究对象,对叶、皮和籽壳进行EUR提取,含胶细胞原位观测与分离,以及组织切片与化学染色,使用GPC、DSC、FTIR和 1H-NMR对EUR进行表征,利用FM、SEM、TEM、CLSM对组织切片进行观察,测量不同位置杜仲含胶细胞(EC)和橡胶颗粒(RP)的特征参数,同时测量不同部位的EUR密度和大小,分析EC形成和发育规律,建立EC中RP积累模型。结果表明:1)EUR在杜仲叶,皮和籽壳中差异在细胞尺度上主要体现在密度,横截面大小,分布位置上,一般情况下密度和横截面:籽壳>皮>叶。2)在亚细胞尺度上主要体现在橡胶粒子形状上的差异,其中杜仲叶中的RP主要以球型和椭球型为主,而在杜仲皮和籽壳中是胶囊状,球状,椭球状共存的状态。3)EUR 在成熟的杜仲叶,皮和籽壳中一般是两端膨大,中间细长的丝状形状,少数EUR丝中间有单个膨大点。而在发育中的杜仲叶,皮和籽壳中,除上述两种形状外还可见具有多个膨大点的胶丝,这些胶丝通常未填充RP或RP未填充满。在EUR的发育过程中,一般会经历三个阶段,第一阶段是少量RP在橡胶管中生成,第二阶段是大量RP在橡胶管中生成,且RP和橡胶管会逐渐变大,皮和籽壳中的RP可能会从球形或椭球形发育为胶囊形。第三阶段则是RP高度聚合,形成一个主体,此时EC完全成熟。而RP有中间含多个空洞和没有空洞两种形式。少部分 RP 会因为中间空洞没有完全填充而导致成熟EC内部有空洞。在叶林模式不同位置的叶和树皮中,树皮中EC的数量和面积与树皮厚度和位置密切相关,而叶中EC 的数量和面积与叶的大小密切相关。杜仲叶中EUR分子量双峰是由于高分子量集中于主叶脉,而低分子量聚集于分叶脉。
发布时间：2024-06-13
26. 不同栽培基质对马尾松外生菌根合成的影响
摘要： 成功建立菌根共生关系是菌根真菌与宿主植物交换营养物质的重要基础,也是产生可食用子实体的首要前提。然而外生菌根(Ectomycorrhizas,ECM)合成过程受到多种因素的共同影响,开展菌根合成研究时难以确保始终维持高质量的菌根化效果。为探讨栽培基质对ECM合成的影响,本文研究了S(松林土)、SPP(松林土:珍珠岩:泥炭=1:1:1)、PVP(泥炭:蛭石:珍珠岩=3:1:1)3 种基质对马尾松Pinus massoniana、ECM真菌生长及ECM真菌-宿主共生体形成的影响。结果发现:马尾松生长、ECM真菌活性和菌根合成效果均以PVP基质的表现最佳。与其余两种基质相比,PVP基质显著促进了马尾松苗高和侧根形成(P＜0.05)。ECM真菌的活性会随时间延长而减弱,从 3 种基质的表现来看,PVP 基质中的菌丝活性损失较为缓慢,15d时活菌丝数量仍能维持在 52%～65%。3 种栽培基质的菌根化效果也存在显著差异,粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus、褐环乳牛肝菌S.luteus、橙黄硬皮马勃Scleroderma citrinum在PVP 基质中的菌根侵染率均显著高于其余两种基质(P＜0.05)。进一步分析表明,PVP 基质的通气孔隙较大、氮含量较高等理化特性影响了菌种、宿主生长及其两者的共生效果。以上结果可为马尾松菌根化育苗技术开发提供理论基础。
发布时间：2024-06-13
27. 数字经济对供应链安全的影响研究——以中国木制家具产业
摘要： 供应链安全是中国实现产业现代化的重要前提,而数字经济正是推动产业转型升级的重要引擎。本文以中国木制家具产业为例,构建数字经济及木制家具产业供应链安全的评价指标体系,并通过理论与实证检验考察了数字经济对其供应链安全的影响。研究发现,数字经济对提升中国木制家具产业供应链安全水平的有效性,进一步验证了数字经济对传统实体经济的正外部性影响。影响机制检验结果表明,存货周转能力是数字经济提升木制家具产业供应链安全的重要着力点,明确了木制家具产业供应链数字化转型的发力点。异质性研究结果表明,数字经济对中国木质家具产业供应链安全水平的提升作用在内陆地区更为显著,而在沿海地区的作用反而较小;在进一步研究中发现,数字经济对木制家具产业供应链安全影响存在门槛效应,表明数字经济对木制家具产业供应链安全影响的有限性。本文从传统制造业入手探讨数字经济对实体经济的影响,不仅丰富了数字经济的正外部性研究,也为木制家具等传统制造业探索数字经济嵌入点以及适度数字化转型提供参考和依据。
发布时间：2024-06-13
28. 大食物观理念下森林食物供给现状与对策研究
摘要： 食物与营养是人类赖以生存的基础,随着全球人口的不断增长和消费水平的提高,粮食安全愈发成为人们关注的热点话题。然而,全球农业面积有限,粮食生产已经面临巨大的挑战。党的二十大报告明确要求树立大食物观,向山水林田湖草沙要食物,拓宽食物供给路径,构建多元化食物供给体系。而森林是多元化食物供给体系的重要组成部分,森林食物除了蕴含多种营养物质外,还具有无污染、原生态等特点。大食物观的提出,为森林食品的供给提供了新的方向,厘清此背景下森林食品的供给现状对促进我国社会经济发展、保障粮食安全具有重要意义。本文首先介绍了我国森林食品的供给现状,并对其进行分类,分析了 2013-2021年我国木本粮食、木本油料、森林果品、森林蔬菜、森林药材以及森林饮料、调料的供给变化,分析结果表明:2013年—2021年间,我国木本油料和森林药材的产量增长迅速,年均增长率超过 10%。其次是森林蔬菜,年均增长率近 5%。综合来看,部分森林食物产量在某些年份略有下降,但整体呈稳定上升趋势。在此基础上,本文分析了森林食物的供给潜力,认为我国森林食物在资源开发、种植面积提高、单位产量提升以及市场开发这四个方面存在巨大发展潜力。但与此同时,森林食品的供给也面临着一些问题,本文也对森林食品供给的制约因素进行了分析,包括资源管理政策未落实、品种选育模式传统、加工发展滞后、流通渠道不畅、发展资金不足等。为了充分开发森林食物的潜力,减轻粮食安全压力,本文提出了以下政策建议:第一,需要完善资源管理政策,提升林地的生产功能。政府部门和相关组织应加强对森林资源的保护和管理,防止过度采伐和破坏;第二,分类设定育种目标,提高良种培育力度;第三,应促进相关技术和管理经验的分享,提高森林食品的生产和加工能力。要强化科技支撑力度,重点培植龙头企业;第四,需要畅通流通渠道,建立可靠的销售和分销渠道,增加森林食品的市场需求,进一步提高森林食物加工企业的经营效益;第五,要提高全社会对森林食物的重视程度,不断加大扶持力度。
发布时间：2024-06-13
29. 细叶百合耐盐碱相关基因功能研究
摘要： 随着植物生存环境条件的日益下降,各种非生物胁迫对于植物的影响也越来越大,其中以盐碱胁迫最为严重。土壤盐碱胁迫是一种复杂的环境胁迫,我国的东北地区是我国四大盐碱土集中分布区之一,东北地区盐渍化土地面积达 765.7 万公顷,约占全国盐渍化土地总面积的 7.7%,盐碱土面积占全东北地区总面积的 2.1%,其中盐碱土耕占全区耕地总面积的 6.8%。 细叶百合的耐盐碱能力比其他植物较强,细叶百合(Lilium pumilum),又名山丹,百合属多年生草本植物,是一种广泛分布于中国北方的野生花卉,花色鲜艳,具有很高的药用及观赏价值,拥有较强抗病、耐寒、耐盐碱能力,是百合抗性育种的重要种质资源,具有较高的经济价值和观赏价值。 细叶百合的脯氨酸转运蛋白 ProT 基因对于植物体内应对盐碱能力具有重要作用的脯氨酸的吸收与转运有重要影响。本研究克隆细叶百合 LpProT 基因,通过对其进行生物信息学的研究,了解其基本特征,包括该基因编码的蛋白质的同源性对比、编码蛋白质进化树分析、以及该蛋白理化性质和三级结构。分析了该基因的亲缘关系。分析后发现其与枣椰树和石刁柏等植物的具有较为亲近的亲缘关系。为以后研究细叶百合ProT蛋白质的功能提供了参考。通过蛋白表达和纯化提取细叶百合ProT蛋白质,为日后研究该蛋白的功能奠定基础。
发布时间：2024-06-13
30. 植物碱性盐胁迫适应机制解析
摘要： 盐碱胁迫严重影响植物生长发育和产量,威胁农业的可持续发展和生态的良性循环,开发、改良和利用盐碱地已成为提高农业效益的重要途径之一。。碱性盐胁迫在引起氧化胁迫、渗透胁迫、离子毒害的基础上还引起pH 胁迫和营养胁迫,严重影响作物的生物量和产量。植物对碱性盐的耐受性是一个复杂的调节网络,涉及不同的分子调控机制和这些机制的串扰。在植物胁迫应答过程中,物质运输发挥至关重要的作用。内质网Qa-SNARE SYP81 调控内质网和高尔基体之间膜泡运输。我们的研究发现,SYP81 通过控制过氧化物酶体在内质网的形成效率来调控 ROS 稳态。syp81 突变体对盐胁迫和氧化胁迫显现抗性,说明SYP81 通过调控ROS稳态来调节植物的胁迫适应性。Qa-SNARE SYP71 是SYP81 的互作蛋白,共同调控膜泡运输。SYP71 除了定位于内质网,还定位于质膜和内体,暗示其功能的多样性。我们的研究发现,SYP71 通过控制质膜蛋白的循环途径调控质外体的 pH 稳态。syp71 突变体对碱性盐胁迫表现明显的抗性,说明SYP71 通过调控pH稳态来调节植物的盐碱胁迫适应性。我们还从苏打盐碱地中分离了大量的促生菌,其中,肠杆菌AD2-2、芽孢杆菌AD13-4 等通过调控植物的氮素转运、次生代谢和植物激素信号转导等过程来促进盐碱胁迫下植物的生长发育。我们的研究为耐盐碱植物育种和耐盐碱菌肥的优化提供了线索,为盐碱地的开发利用提供理论支撑。
发布时间：2024-06-13
31. 刚毛柽柳ThPHD3转录因子耐盐机制研究
摘要： 解析盐胁迫下转录因子ThPHD3 在刚毛柽柳中的耐盐功能及调控机制。以刚毛柽柳为研究对象,在 150mM NaCl胁迫下,利用RT-qPCR方法分析ThPHD3 的响应模式。通过对瞬时转化获得过表达和抑制表达刚毛柽柳 ThPHD3 转基因植株及 ThPHD3 异源表达拟南芥株系进行盐胁迫下的表型及生理指标观测,综合评价ThPHD3 耐盐功能。通过RNA-Seq、Y1H、EMSA、ChIP-PCR等分子手段,解析Th PH D3 介导的刚毛柽柳响应盐胁迫的下游调控机制。此外,采用Y2H、BiFC筛选、鉴定ThPHD3 的互作蛋白。盐胁迫下ThPHD3 表达模式分析显示其能够受盐胁迫诱导。通过对盐胁迫下ThPHD3 转基因刚毛柽柳和异源表达拟南芥的表型及生理指标观测发现,过表达ThPHD3 通过增加保护酶类的含量,降低过氧化氢和丙二醛的积累,进而提高转基因植株的耐盐能力。同时利用Y1H、Y2H、BiFC及ChIP-PCR等遗传学和分子生物学手段证实ThWRKY2 与ThPHD3 互作,通过结合TCTC元件直接调控下游靶基因ThE3PUB23 基因的表达,参与刚毛柽柳盐胁迫调控。ThPHD3 与ThWRKY2 相互作用,调节下游靶基因ThE3PUB23 表达,提高刚毛柽柳ROS清除能力,减少细胞损伤,增强了转基因植物对盐胁迫的耐受能力,为探究林木耐盐机制提供一种新的思路。
发布时间：2024-06-13
32. 杨树PtCOST基因家族的全基因组鉴定与生物信息学分析
摘要： 组成型胁迫(COST)基因家族在维持植物生长、发育和对非生物胁迫的响应中发挥重要作用。然而,在木本植物中COST基因的作用尚不清楚。为研究杨树PtCOST基因家族成员的结构和功能,利用生物信息学方法,从杨树全基因组数据库中筛选并鉴定PtCOST家族基因序列,并对该家族成员的理化性质、基因结构、保守基序、染色体定位、系统发育树和组织表达量进行分析。结果表明:从杨树基因组中共鉴定出 11 个PtCOST基因家族成员,编码的氨基酸数量差异较大,为 290～573,亚细胞定位表明其大部分在细胞核内。系统发育树分析结果表明,PtCOST基因分为 4 个同源亚家族,且与拟南芥、水稻、大豆和苹果皆有相似基因,不存在物种特异性。结构分析表明,PtCOST蛋白质中含DUF641(Domains of u nknown function 641)结构域,PtCOST 家族具有相似的基因结构和特殊的基因特征。顺式作用元件分析表明,PtCOST基因可能参与植物环境胁迫、激素和光响应。qRT-PCR结果发现,PtCOSTs在杨树根、茎、嫩叶、成熟叶、韧皮部和木质部等各组织中均表现出特异性表达模式。在 200 mM NaCl胁迫下,除PtCO ST11 外,其余PtCOST表达量均有变化。拟南芥突变体互补实验表面,PtCOST3 可以回补拟南芥cost突变体表型。本研究揭示了PtCOST基因的调控机制,对理解植物盐胁迫的发育和响应具有重要意义。本研究初步揭示了杨树PtCOST基因家族成员响应盐胁迫的表达模式,同时为深入分析PtCOST基因家族基本功能及其调控机制奠定了基础。
发布时间：2024-06-13
33. 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)BpEBP1 是一个典型的ERFVII亚家族成员,通过Y1H和EMSA验证其可以结合GCC-box和DRE/CRT元件;通过亚细胞定位发现,BpEBP1 定位在细胞核;BpEBP1具有自激活活性,且自激活区段为 280-312Aa;(3)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BpEBP1基因白桦耐旱能力;(4)对干旱胁迫下的转基因植株进行 RNA-Seq 和 ChIP-Seq 实验。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,影响了木质素和花青素含量的积累;另外,结合酵母单杂交和EMSA实验发现BpEBP1 可以识别NGH4 元件;我们对二者进行联合分析,通过ChIP-PCR、ChIP-qPCR和EMSA实验筛选出BpEBP1 直接结合调控的 6 个下游基因;(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;另外,干旱处理可以使BpEBP1 第148位丝氨酸位点被磷酸化,将该位点突变成丙氨酸后发现磷酸化水平消失,将该突变位点稳定转化发现,其对干旱胁迫的耐受性明显减弱,因此该位点对于BpEBP1 响应干旱胁迫十分重要;(6)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。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：2024-06-13
34. 过表达LcWRKY40基因酵母和烟草对干旱及盐碱胁迫的抗性研究
摘要： 羊草是禾本科赖草属,松嫩盐碱草甸的抗旱耐盐碱牧草,蕴含着丰富的抗性基因资源。本课题组通过对NaHCO3胁迫下羊草转录组测序注释到 51WRKY基因片段,构建系统进化分析表明包括 8 个类型,筛查到碱性盐诱导的基因LcWRKY40(QIG37591)。实时定量PCR羊草幼苗在PEG6000 和碱性盐(NaHCO3)的胁迫下相对表达量在叶和根中,受其诱导上调,LcWRKY40 基因响应其胁迫表达增加。以融合绿色荧光蛋白(GFP)转化水稻原生质体细胞的方法,检测绿色荧光GFP信号同位表达表明其定位于细胞核中。应用GAL4 驱动LcWRKY40 基因转化酵母INVScI细胞,分析苷露醇和碱性盐(NaHCO3)胁迫培养下菌落生长,发现过表达LcWRKY40 基因酵母的耐受性提高。过表达LcWRKY40 基因的本氏烟草的干旱胁迫下萌发生长比较试验表明,山梨醇处理下的过表达植株鲜重显著多于野生型(WT)的;碱性盐(200 mmol/L NaHCO3)灌根处理下,随着处理时间(7～10～14 天)的延长损伤逐渐加重,在 14 天后表现出了过表达烟草的强耐受性,存活率和SOD活性显著高于WT的;丙二酫的含量显著低于WT的。本研究初步揭示了LcWRKY40 基因可以响应干旱和碱性盐逆境胁迫而参与逆性调节,具有提高植物抗旱耐盐碱的作用,为将来牧草的抗性分子育种准备了基因资源。
发布时间：2024-06-13
35. 盐胁迫下菌根共生重塑酸枣离子稳态和脂肪酸代谢
摘要： 枣树(Ziziphus jujuba Mill。)是我国重要的经济林树种,土壤盐渍化是影响枣树生产的主要制约因素,目前尚不清楚丛枝菌根(AM)共生如何支持枣树适应盐胁迫。本研究以酸枣幼苗和异型根孢囊霉(Rhizophagus irregularis,RI)为材料,通过光合能力、抗氧化酶活性、内源激素、根系离子流、脂肪酸代谢和转录组测定和分析,研究了AM共生在枣树适应盐胁迫中的功能和响应机制。AM共生能显著提高盐胁迫下酸枣的光合能力、抗氧化系统活性和生物量;菌根共生提高酸枣对P,K的吸收,并且促进K+在叶中的积累,进一步测定根系离子流速和基因表达,AM 共生增强了根内 H+外排和 K+内流,同时诱导根内质膜型-ATP酶(ZjAHA7)和K+转运蛋白(ZjHAK2)的表达,可能导致菌根酸枣具有更强的K+吸收能力。在盐胁迫过程中保持了高K+/Na+稳态,并且酵母功能互补试验也证明了ZjHAK2 具有K+ 转运活性。AM共生枣树叶片和根中脂肪酸(FAs)均有升高,尤其是棕榈酸、油酸、反式油酸和亚油酸,并且在 84K杨和蒺藜苜蓿中也有类似的作用,说明AM共生提高FAs应是一种保守的生理效应。基因共表达网络分析揭示了根中与AM共生及脂肪酸代谢、植物激素信号转导、囊泡中SNARE相互作用和生物素代谢等保守转录应答相关的 267 个核心基因集。与根中与FA代谢相关的基因被广泛上调相比,AM共生对叶片中基因表达的影响较小,综上我们提出了一个与AM共生相关的脂肪酸代谢重编程模型。该研究为AM与木本物种适应盐胁迫的共生关系提供了全面的见解。
发布时间：2024-06-13
36. BpmiR396c/BpGRF3介导BpGRP1参与白桦耐盐调控机制
摘要： 富含甘氨酸的RNA结合蛋白(GRPs)与植物抵御逆境环境密切相关。然而,GRP基因在白桦响应盐胁迫中的作用机制尚不清楚。本研究通过对BpmiR396c/BpGRF3 介导BpGRP1 耐盐调控机制的解析,为白桦或者其他林木基因工程育种奠定理论基础。利用白桦叶盘法稳定转化,实时荧光定量RT-qPCR等手段探究其遗传关系。利用酵母单杂交、双杂交、EMSA、ChIP-PCR等手段解析其分子调控机制。白桦盐胁迫响应基因BpGRP1 被鉴定和分离。基于获得的BpGRP1 的过表达和抑制表达转基因株系探究了研究了BpGRP1 基因的耐盐功能。进一步,BpGRF3(生长调节因子 3)被鉴定为BpGRP1 上游的调节因子,研究结果证明过表达BpGRF3 能显著提高白桦的耐盐性,而grf3-1 突变体则表现出相反的效果。且,已经证实BpGRF3 与BpSHMT互作,在BpGRP1 的上游起积极调控作用。最后,证明BpmiR396c作为BpGRF3的上游调节因子,可以负调控白桦的耐盐能力。以上研究结果揭示了BpmiR396c/BpGRF3 调节模块通过调节相关分子、生理途径介导盐胁迫响应机制,即,BpmiR396c通过靶向BpGRF3 调节BpGRP1 的表达进而在盐胁迫响应过程中发挥作用。
发布时间：2024-06-13
37. PdMYB118调控杨树光合作用响应盐胁迫的机制研究
摘要： 花青素直接影响叶片中叶绿素含量和光合作用,对植物抵抗生物和非生物胁迫具有重要作用。课题组前期研究发现PdMYB118 在杨树花青素合成通路中发挥作用,该基因过表达后会显著增加花青素的含量,但其是否参与盐胁迫的响应目前尚未研究。在这项工作中,我们发现PdM YB118 过表达显著提高了杨树光合作用和成熟叶片叶绿素含量。转录组分析表明,转基因植物中,与叶绿素代谢和光合作用相关的基因表达显著改变。我们还发现,PdMYB118 过表达植株表现出更强的耐盐性,具体表现为盐胁迫期间Na+和K+的稳态和活性氧清除的增强(K+/Na+比值较野生型的增加;SOD,CAT等抗氧化和自由基清除能力都较野生型的显著增强)。酵母单杂和双荧光素酶实验检测发现PdMYB118对叶绿素a-b结合蛋白(Chlorophyll a/b-binding proteins,Cab),铁氧化还原蛋白(Ferredoxin,Fd),铁还原酶(Ferric Reduction Oxidase,FRO)有调控作用。进一步的酵母实验表明,与野生型酵母相比,铁氧化还原蛋白(Fd)和铁还原酶(FRO)过表达酵母抗盐能力显著增强。这些结果表明,PdM YB118 通过Fd和FRO控制杨树光合作用,从而增强植株抗盐性。本研究解析了花青素通路中的PdMYB118 过表达后提高光合作用和抵抗盐胁迫的耐受性调控机制,为杨树耐盐新种质培育提供应用价值。
发布时间：2024-06-13
38. Three-dimensional aerodynamic structure estimation and wind field simulation for wide tree shelterbelts
摘要： The structural parameters of tree shelterbelts have traditionally focused on overall density,inadvertently overlooking potential heterogeneity within the forest structure.This oversight has led to considerable errors in wind field numerical simulations.In this study,aerodynamic parameters(A3D)were calculated for Metasequoia glyptostroboide and Populus euramevicana shelterbelts with two rows,based on the method reported by Zhou et al..The wind field was simulated using the governing equations in FLUENT software,allowing for the derivation of shelter effects.The A3D ranged from 0.04 to 1.94 and from 0.06 to 2.10 for M.glyptostroboides and P.euramevicana shelterbelts,respectively.The relative horizontal wind speed at 0.2H(tree height H)was derived from the wind field simulation.Leeward of the shelterbelts,the wind speed initially decreased and then accelerated briefly over a short distance.Subsequently,the wind speed decreased again,with a minimum relative speed(Um/U0)of 43%at 3.7H and of 37%at 6.1H for both shelterbelts.Finally,the wind speed began to recover,yielding relative shelter distances(D70)of 14.4H and 26.2H for both shelterbelts.Moreover,wind fields were simulated for shelterbelts with planted shrubs,which markedly improved the shelter effect owing to the optimized A3D.These findings introduce new methods and practices for the design,construction,and management of tree shelterbelts.
发布时间：2024-06-13
39. 沙地樟子松人工林生长过程中的调控技术
摘要： 针对沙地樟子松人工林,分别在造林时期和生长过程当中对幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林进行密度调控技术试验。密度调控对沙地樟子松人工林胸径、蓄积生长影响显著,对树高影响不显著。并计算出幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林的生长适宜密度。并编制了辽西北地区的樟子松立地指数表和出材量表。在辽西北地区,把樟子松以 30 a 为标准年龄,按照树高划分为 8～12 共 5 个立地指数级。通过对樟子松幼龄林和中龄林进行有机肥的施肥试验,发现表层土施肥对樟子松人工林的生长有一定的促进作用,差异不够显著,但施加有机肥可以提高地表以下的植物根系生物量。通过樟子松人工混交林的凋落物收集及分解试验,发现阔叶树的混交可以提高林地有机质的积累及分解,但对樟子松林的生长影响不明显。同时测量了樟子松纯林、樟子松+赤松、樟子松+杨树这三种林分地面以下养分和碳元素的空间分布特征,测定每种林型叶片、凋落物和土壤碳、氮、磷、钾元素含量,计算C/N、C/P、C/K及不同土层碳密度,发现土壤碳密度为表层土壤(0～20cm)＞中层土壤(＞20～40cm)＞下层土壤(＞40～60cm),并对养分和碳含量的耦合情况进行了分析。
发布时间：2024-06-13
40. 荒漠绿洲区基于高光谱影像和激光雷达的农田防护林衰退程度评估
摘要： 乌兰布和荒漠绿洲区农田防护林出现了衰退现象,降低了防护功能,准确地识别林木衰退程度成为了林带更新改造的重要需求。本研究以该区新疆杨、小美旱杨林和箭杆杨三种典型林带为对象,使用地基式激光雷达和机载高光谱采集林带的点云数据和高光谱影像。分析了不同衰退程度林木结构和光谱特征,构建了农田防护林衰退程度评估模型并评估了模型精度。结果表明,激光雷达提取的林木结构参数与实测值的R2在 0.76-0.94,树冠投影面积的R2 最大。健康林木的结构参数显著大于衰退的林木(p<0.05),三维绿量和树冠投影面积的差异较大。在近红外波段(740-950 nm),三种林木不同衰退程度的光谱反射率变化明显,各树种的光谱反射率随着衰退程度增加而显著降低。激光雷达提取的特征参数中,冠层起伏率和点云密度与林木的衰退程度相关性最大。高光谱提取的特征参数中,植被衰减指数和归一化植被指数与林木的衰退程度相关性最大。基于激光雷达、高光谱以及二者结合的特征参数构建的林木衰退程度识别模型精度平均值分别为 0.77,0.61 和 0.81.从三个树种平均值来看,基于综合特征参数的LightGBM模型判别林木衰退程度的精度最高。本研究强调了基于激光雷达单一传感器特征参数可以有效保证林木衰退程度识别,与高光谱特征参数结合时可以有效提高林木衰退程度的识别精度。我们的方法说明了激光雷达和多光谱图像相结合的效用,可以指导衰退林带的更新改造决策,以理解和记录这些森林衰退的影响。
发布时间：2024-06-13
41. 宁夏黄土丘陵区人工林草植被生态水文过程与功能研究
摘要： 合理利用水资源是黄土丘陵区生态建设的刚性约束,优化林草植被布局,需解决好植被用水和水资源之间的矛盾。宁夏黄土丘陵区多年来营造了大面积的人工林草植被,取得了良好的植被恢复效果,但也明显存在物种配置单一、植被结构不合理、部分区域人工林草已开始退化等问题,其主要原因是植被用水和水资源的矛盾没有根本解决。探明人工林草植被的生态水文过程,理清黄土丘陵区林草植被的生态水文过程与生态水文功能,既能为该区进一步开展林草植被结构优化提供科学决策,也符合黄土丘陵区生态保护和高质量发展的需求。本文以宁夏黄土丘陵区彭阳县中庄流域为研究区域,以山杏、柠条、山桃、山杏-柠条、山杏-沙棘和山杏-山桃-苜蓿 6 种人工林草植被为研究对象,在定位监测的基础上,采用相关性分析、回归分析等方法,对林冠层截留、枯落物层持水、土壤层入渗及水分变化情况等水文要素进行研究,选择Brook90 模型模拟了人工林草植被的生态水文特征,并用层次分析法对不同林草植被的生态水文功能进行了综合评价,进而筛选出最优的林草植被类型。结果表明:1)分析了 6 种人工林草植被林冠层生态水文特征,冠层截留率总体表现为混交林优于纯林。林冠截留率表现为山桃-山杏-苜蓿混交林最好(3.30%),山杏-沙棘混交林次之(3.25%),柠条纯林(1.59%)最小。多树种配置的混交林具有较高植被郁闭度,会增加冠层截留率,增强林冠层生态水文功能;2)揭示了 6 种人工林草植被枯落物层生态水文特征,枯落物总体拦蓄能力以山杏-柠条混交林(7.67t/hm?)和山杏纯林(11.08t/hm?)为好。枯落物总蓄积量介于 1.05～4.01t/hm?之间,最大持水量介于 3.67～15.75t/hm?之间,最大持水率介于 182.90～264.65%之间。树种组成是影响枯落物蓄积量和拦蓄能力的主要因素,山杏纯林和与山杏混交的植被类型更有利于增强枯落物层水文功能;3)阐明了 6 种人工林草植被土壤层生态水文特征,混交林土壤层整体生态水文功能均优于纯林,以山杏-柠条混交效果最好。土壤容重表现为混交林＜纯林,土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度均表现为混交林＞纯林。土壤水分变化区间介于 5%～20%,山杏-柠条混交林平均土壤含水量及储水量最高。土壤入渗性表现为山桃纯林和山杏-柠条混交林优于其他林草植被。林木混交对于改变土壤持水能力、入渗特征、土壤蒸发特征以及土壤水分特征等方面均优于纯林,在混交林中尤其以山杏-柠条混交林最优;4)模拟了 6 种人工林草植被生态水文过程,进一步验证了影响生态水文过程和降雨再分配的主要因素。选择Brook90 模型,结合研究区特点进行参数优化并模拟,在降水分配过程中土壤入渗占总降水量的比例为 79.66%～94.65%,为降水的主要分配去向,其次为植被冠层对降水的截留和地表径流。土壤含水率率定的R2介于 0.74～0.91,RMSE介于 1.32%～2.32%,NRMSE介于 8.15%～16.33%,率定的一致性和准确性较好。利用 2022 年实测的土壤含水率数据对率定的模型进行进一步验证,绝对误差和相对误差分别在±5%和±2 0%以内,模拟效果较好,说明率定模型可用于不同林草植被生态水文过程模拟;5)综合评价了 6 种人工林草植被生态水文功能,混交林生态水文功能整体优于纯林,以山杏为主的乔灌混交模式应成为研究区植被结构优化方向。将实测数据与模型模拟数据相结合,采用层次分析法对影响黄土丘陵区不同林草植被生态水文功能进行综合评价,其综合评价量化得分表现为山杏-柠条(0.765)＞山杏(0.753)＞山杏-沙棘(0.726)＞山杏-山桃-苜蓿(0.684)＞山桃(0.622)＞柠条(0.577)。本研究结果表明,宁夏黄土丘陵区人工林草植被不同人工林草植被生态水文功能量化值介于 0.577～0.765 之间,处于较高水平,充分说明在宁夏黄土丘陵区通过林草植被恢复,能提高区域水源涵养功能,尤其营造以山杏为主的乔灌混交模式,其生态水文功能最佳,可作为该区林草植被建设和结构优化的方向。研究结果对于推进宁夏黄土丘陵区林草植被可持续管理,实现生态建设高质量发展具有重要指导意义。
发布时间：2024-06-13
42. 防风固沙灌木水力结构及其相关生理适应机制
摘要： 固沙灌木林是沙地生境中主要的木本植物类群,在我国北方干旱半干旱地区的沙丘植被恢复重建过程中起着重要作用。因地制宜地选择造林物种营建防风固沙林,对短期沙地生态环境的改善和长期固沙植被的可持续发展至关重要。木本植物的水力结构和水分利用策略对其干旱环境适应能力具有重要影响,也是决定干旱沙地中固沙灌木生存的重要生理学因素。分析不同固沙灌木水力结构、水分利用策略及衰退生理机制,对人工固沙植被的营建和管理具有重要意义。在科尔沁沙地植被恢复工程中,山竹子(Hedysa rum fruticosum Pall。)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam。)通常混合搭配使用,在沙丘恢复不同时期两种灌木的优势地位往往发生转变,分别在沙丘固定早期和后期占据优势地位,因此在同质园条件下对比与木质部水力结构和叶片水分利用策略相关的生理性状,评估不同固沙灌木的水分利用策略。结果显示,山竹子具有高的水力导度和“索取型”的水分利用策略,边材导水率和叶片净光合同化速率分别为 5.94 kg m-1 s-1 MPa-1和 31.5μ mol m-2 s-1,显著高于小叶锦鸡儿(1.48 kg m-1 s-1 MPa-1和18.9μ mol m-2 s-1),使其在水分条件相对较好的沙丘固定初期能够快速生长,从而占据优势地位。而小叶锦鸡儿则采取“保守型”水分利用策略,虽然导水率较低,但其木质部栓塞抵抗能力强,导水率丧失 88%时的水势和膨压丧失点为-3.05 MPa 和-2.15 MPa,显著低于山竹子(-2.24 和-1.48 MPa)。更高的茎木质部栓塞抗性和叶片耐失水能力,使小叶锦鸡儿在沙丘固定后期土壤水分下降的情况下具有相对更高的生存适合度。研究结果表明,不同的木质部水力结构和叶片水分利用策略决定了固沙灌木对干旱环境的适应性差异。
发布时间：2024-06-13
43. 华北落叶松人工林中不同竞争等级的树木蒸腾对季节性干旱的响应
摘要： 在干旱缺雨地区,气候变暖将导致干旱事件更加频繁,特别是季节性干旱,对树木蒸腾作用产生强烈影响。树木对干旱的蒸腾反应进一步受到树木之间竞争的影响,这种竞争可以用Hegyi竞争指数(H CI)来量化。然而,季节性干旱如何在竞争压力下影响树木蒸腾仍然知之甚少。本研究利用热耗散探针法,于2019 年 5月至2021 年5 月至10月对中国西北部六盘山落叶松人工林24株不同竞争压力树木的日蒸腾量进行了监测。结果表明,饱和水汽压差标准化的树木蒸腾量(Ti-VPD,L?d-1?kpa-1)在干旱期间呈下降趋势,尤其夏季干旱期间。季节干旱减弱了树木竞争效应对Ti-VPD 的影响,春季干旱降低了不同竞争压力水平下夏季 Ti-VPD 的差异,而夏季干旱使竞争效应失效,即不同竞争压力水平下夏季 Ti-VPD 的差异不显著(p<0.05)。此外,在干旱时期,轻度竞争(LC)比中度竞争(MC)和重度竞争(HC)表现出更大的Ti-V PD减少,表明在轻度竞争压力下,Ti-VPD对季节性干旱更为敏感。影响树木蒸腾变化的主要因子是春季干旱期(2020 年)的太阳辐射和夏季干旱期(2021 年)的土壤相对可利用水分。此外,由于季节干旱,LC和M C组蒸腾耗水量显著小于HC组。研究结果表明,对竞争压力较大(即胸径<18 cm)的林木,可实施林木管理,通过疏伐林木来减少耗水量,并可提高保留木对季节性干旱的抗旱性,更好地实现林水综合管理。
发布时间：2024-06-13
44. 生态化学计量学在防护林树种选择中的应用
摘要： 科尔沁沙地是我国面积最大的沙地,由于长期的人为及自然干扰,土地退化严重,原始植被消失殆尽。为防风固沙、保护农牧业生长,自 20 世纪 50 年代开始,该地区栽植了大量防护林。然而,经过几十年的建设,发现樟子松、杨树等出现生长衰退的现象。因而,本研究运用生态化学计量学原理研究了科尔沁沙地主要防护林树种的养分限制及内稳性特征。研究发现,随着林龄增加,樟子松生长由氮限制转变为磷限制,幼年采用比较灵活的养分利用策略,老年养分利用相对保守;樟子松叶片养分主要取决于土壤养分供给,在土壤磷匮乏状况下,秋季磷从叶片中移出,加速了叶片的衰老和脱落,抑制了来年春季的生长,导致其出现生长枯梢的现象。赤松具有较高叶片磷重吸收和转移效率,通过凋落叶将更多的磷归还土壤,增加了土壤养分,促进了植物-凋落叶-土壤间的养分循环。油松具有较高的N:P 内稳性和较低的叶片N、P含量,减少对土壤养分的依赖。杨树具有较高的养分保存与分配策略,导致前期生长迅速,但不利于土壤养分积累,成年期土壤养分降低,出现生长衰退。榆树比杨树具有更高的N:P内稳性,将更多的养分归还土壤,具有较好植物-凋落叶-土壤的养分循环,有利于土壤碳、氮的积累。因而,相比于樟子松和杨树,赤松、油松和榆树更适合作为科尔沁沙地的造林树种。
发布时间：2024-06-13
45. 典型防风固沙植物对极端干热胁迫的响应规律与适应机制
摘要： 干热胁迫是干旱、半干旱沙地中威胁植物生存的主要胁迫因素,气候变化/暖干化进一步增加了水分受限地区植物暴露于极端干旱和高温等环境胁迫的可能性,导致防风固沙植物的生长和健康状况发生显著变化。提高对产生这些变化的背后生理机制的理解将有助于精准地预测防风固沙林对气候暖干化的响应,为气候变化背景下水分受限地区防护林可持续发展提供理论基础。基于树木年轮解剖技术评价了极端干旱气候对樟子松树木径向生长和木质部水力功能的影响。以具有不同水分利用策略的典型固沙灌木为研究对象,通过模拟极端高温热浪天气分析了水分利用策略对固沙灌木响应高温热浪的影响。结果表明:(1)与水分相关的气候因子对水分受限地区人工林樟子松树木的径向生长和茎木质部特征有着重要的影响,湿润的气候条件有利于促进形成较宽的年轮和较大的早材管胞直径,而相对干燥的气候条件则降低轮宽,增加早材管胞密度,极端干旱气候显著降低了樟子松的径向生长。在极端干旱响应方面,木质部结构特征与轮宽特征之间具有同步性,在导致轮宽下降的同时,极端干旱也显著降低了木质部理论导水率。极端干旱响应与恢复期间,早材管胞特征的调整符合水力传输安全—效率权衡。(2)在自然气象条件下,与采取相对获取型水分利用策略的小叶锦鸡儿相比,采取相对保守型水分利用策略的黄柳表现出较低的蒸腾速率,较高的叶温和较强的叶片耐热性。而在模拟的极端高温热浪天气期间,具有明显不同水分利用策略的小叶锦鸡儿和黄柳都没有增加叶片水分消耗用于蒸腾降温,但保持了相对稳定的叶片水势和木质部栓塞水平,表明对于处在极端高温胁迫下的固沙灌木而言,保水耐旱比蒸腾降温具有更高的优先级。
发布时间：2024-06-13
46. 樟子松人工林稳定性维持机制与修复技术
摘要： 樟子松(Pinus sylvestris var.Mongolica)是我省和我国北方特别是沙地造林的主要树种,但现有人工林树种单一、经营欠佳、稳定性差、病虫害频发、退化严重、效益低下。辽宁是我国最早进行樟子松沙地造林的省份,在樟子松科技创新与成果转化方面成就突出,赢得国内外认可。本成果完成单位为国家林业和草原局“樟子松工程技术研究中心”依托单位,在国家公益性行业科研专项、科技支撑、重点研发计划和中央财政科技推广资金项目等持续支持下,在几十年长期试验基础上,通过十多年的进一步创新研究与示范推广,在樟子松人工林重大害虫防控、水量平衡研究、退化林分修复与多功能经营等方面取得以下创新成果:(1)发现松沫蝉是导致樟子松人工林严重退化的重大害虫,摸清了其生活史和发生规律,对其耗水进行了量化,试验出了简便高效的防控技术,并纳入《退化樟子松人工林修复技术规程》(DB21/T 3280-2020)。发现樟子松的数量成熟龄与当地的年均温等热量因子呈显著负相关,明确当地的经营周期至关重要。同时以热量为主要因子、水分为辅助因子,利用GIS技术对我国三北地区樟子松适宜区进行了划分,对樟子松营造林具有重要指导作用。(2)抓住水资源承载能力这一核心问题,率先应用热扩散式树干茎流计(TDP)对樟子松树干液流密度进行多年连续测定,开展水量平衡研究,取得随林龄和胸径变化的林分密度动态调控成果,实现了以水定林。据此制定并发布了《樟子松人工林经营技术规程》(DB21/T 2599-2016),在生产中应用。(3)构建了樟子松轻度退化与健康林分密度调控、中度退化林分行(带)状改造、重度退化林分补植更新和对保留木人工修枝等退化预防、控制和修复技术体系。首次利用比樟子松生长更快、抗逆性更强、数量成熟龄更长的良种—樟子松优良无性系GS1、长白松P.sylvestriformis、沙地赤松P.densiflora等用于退化樟子松人工林树种结构调整,建立了针针/针阔、复层异龄混交示范林,林分稳定性、生产力等显著提升。研究成果技术成熟、模式实用、创新突出,将樟子松公益林的更新年龄从 51年延长到 65 年以上,达到国际先进水平。成果已经在辽宁省广泛应用,面积达 60 万亩,引领辽宁和我国北方樟子松人工林提质增效,生态、经济和社会效益显著。
发布时间：2024-06-13
47. 青海多年冻土未来碳排放预估
摘要： 本研究以青藏高原东北部的青海省为研究区,开展了未来冻土碳排放的模拟与预估。首先,基于青海样带野外考察所获得的实测数据,基于构建的青海多年冻土区土壤有机碳和活动层厚度观测数据集,利用机器学习方法模拟了青海多年冻土区 0-6 米深度的土壤有机碳储量和活动层厚度的分布现状,并在此基础上,结合增温对冻土碳释放影响的情景模型预估了 RCP4.5(Representative Concentration Pathway 4.5)情景下青海多年冻土区活动层厚度的变化及造成的土壤有机碳排放风险。研究发现当前受潜在增温影响的土层(0-6米)中的土壤有机碳储量约为14.79 Pg C,其中,有7.29 Pg C位于活动层,其余的7.49 Pg C当前被冻结在永冻层。在RCP4.5情景下,冻土活动层的厚度将显著增加,其封存的有机碳存在释放风险。到本世纪末,活动层厚度的增加将导致青海多年冻土区 0-6 米土层中被暴露的有机碳中的近 34%±15%(即 0.30±0.13 Pg C)被排放,如果不考虑植被的影响,这将可能极大地削弱青海地区的生态系统碳汇功能。
发布时间：2024-06-13
48. 青藏高原东北部沙区不同恢复年限人工植被2 m深土壤碳氮储量及其水分特征
摘要： 植被恢复在脆弱生态系统修复和重建中扮演着关键角色,尤其对土壤碳氮的动态变化具有至关重要的影响。为明确植被恢复对高寒荒漠生态系统土壤碳氮储量以及水分特性的影响,对不同造林年限的人工青杨林 2 m深土壤进行了研究。通过时空互代法,选择 1997 年(25 年)、2002 年(20 年)、2007 年(15 年)、2012 年(10 年)、2017 年(5 年)不同造林时间的青杨人工林,进行土壤有机碳、无机碳、全氮含量、储量以及水分特征的比较分析。结果显示,随着植被恢复年限的增加,土壤有机碳、全氮含量和储量都呈上升趋势,而土壤无机碳含量和储量呈下降趋势。不同植被恢复年限下,0～200 cm 土层的土壤有机碳、无机碳、全氮含量的均值变化范围分别为0.56～0.93 g·kg-1、5.95～6.69 g·kg-1和0.167～0.222 g·kg-1,0～200 cm土层的土壤有机碳、无机碳、全氮储量均值变化范围分别为 18.01～30.27 t C·hm-2、192.71～214.83 t C·hm-2和 4.47～6.25 t C·hm-2.与恢复 5年的土壤相比,恢复 25年的土壤有机碳和全氮储量分别增加了68.1%和39.6%,而土壤无机碳储量则下降了9.5%。各个恢复年限下,土壤含水率随土层深度增加逐渐增加。此外,土壤有机碳含量与土壤全氮含量、全氮储量呈显著正相关,与土壤无机碳含量呈显著负相关(P<0.05)。土壤有机碳储量与土层深度、土壤全氮含量、全氮储量、无机碳储量和含水率之间也存在显著正相关关系(P<0.05)。在高寒荒漠区域生态系统植被恢复过程中,土壤有机碳和全氮的含量和储量随着植被恢复年限的增加呈现明显增加的趋势,且 0～100 cm和 100～200 cm土层的碳储量相当,因此在估算区域土壤碳氮库大小时,深层土壤中的碳氮不可忽视,未来在荒漠区碳氮循环的研究中应更加重视深层土壤的作用。
发布时间：2024-06-13
49. 我国林木剩余物储量估算及其潜在温室效应
摘要： 在化石能源导致的能源短缺和气候变化的背景下,越来越多的国家鼓励将林木剩余物用作能源。然而,由于数据的可用性和研究方法的局限性,很难在精细的空间尺度上量化林木剩余物,因此,研究我国县域尺度的林木剩余物储量及气候变化贡献具有重要意义。在本研究中,我们建立自上而下的模型估算中国 2018 年林木剩余物储量,并基于林木剩余物的分解过程,量化林木剩余物分解带来的碳排放量,评估其对气候变化的贡献程度。研究发现中国林木剩余物的可用性达到了 1.52 亿吨,在各种类型的林木剩余物中,森林抚育间伐林木剩余物最多(87.46%)。在森林抚育间伐剩余物的各个子类别中,灌木平茬剩余物储量最高(6205万吨),占全国林木剩余物总量的40.79%。林木剩余物的分布具有显著的空间异质性,南方地区 13省提供了全国60.47%的林木剩余物,林木剩余物储量最大的三个省份是云南省(1438 万吨)、广西省(1209 万吨)和四川省(1050 万吨)。林木剩余物在前十年的分解速度较快,随后分解速度逐渐降低,全国林木剩余物分解速率在第二年达到峰值。林木剩余物百年累积碳排放量达到 5911.04 万吨。由林木剩余物自然分解导致的气候变化贡献值已达到 4927 万吨CO2 eq.各省气候变化贡献值从云南的 48.24 万吨 CO2 eq到宁夏的 7.5 万吨CO2 eq不等。因此,这部分分解导致的碳排放不容忽视,林木剩余物的能源化利用对森林资源管理和实现碳中和目标具有重要意义。
发布时间：2024-06-13
50. 中国的气候变化政策关注程度与林业碳汇增长
摘要： 森林碳汇具有减缓和适应气候变化的重要作用。中国政府在应对气候变化时表现出了其锐意进取的一面,提出了低碳转型的发展目标,并在联合国庄严承诺在 2030年前碳达峰,2060年前实现碳中和。为此,本文借助中国政府工作报告和五年发展规划合成了反映中国政府对气候变化和林业重视程度的指标CCPA,连同调整的美国的气候不确定性指标CPU和中国经济政策不确定性指标EPU,并考察这些指标对中国森林碳储量FCS的影响。具体地,使用 2000-2017年中国 30个省份形成的面板数据进行实证分析,结果发现:(1)基准回归表明CCPA能够显著促进FCS的增长,而CPU或EPU则能够抑制FCS的增长。(2)交互效应回归表明,CCPA对FCS增长的促进作用,强于CPU或EPU对FCS增长的抑制作用。(3)中介效应检验表明,CCPA能够通过促进森林抚育面积增加、现有森林面积扩张、可再生能源消费量增长和绿色投资水平提高,进而促进FCS的增长。(4)异质性分析表明,CCPA对FCS的影响呈现出明显的差异化特征。最后,根据研究结论提出政策启示。本研究预期能够从促进FCS增长的角度,为中国政府制相关政策提供一定的理论依据。
发布时间：2024-06-13
51. 黄土高原林分空间结构在提高栎林碳汇方面比物种多样性更重要
摘要： 林分结构与功能的关系是森林管理研究的重要意义。然而,物种多样性和树木的空间结构作为林分结构的核心信息,在影响碳库功能中的作用尚不确定。本研究探讨了林分空间结构(角尺度指数、混合度、聚集指数和竞争指数)与物种多样性(乔木、灌木和草本的 Simpson 指数,Shannon?Wiener 指数和 Pielou 指数)对栎林碳储量的影响。我们了采用结构方程模型(SEM)来检验所选指标对碳储量的影响。结果表明,林分空间结构和物种多样性通过生物量(树木和凋落物)和土壤碳储量(0-100cm)间接影响了生态系统的碳汇。树木的聚集指数(1.03±0.03)、竞争指数(2.84±0.15)和物种多样性(0.41-0.85)是影响碳储量(141.56±8.77 Mg/hm2)的最重要的驱动因素。林分空间结构对生物量和土壤碳含量有正直接影响(路径系数分别为 0.764 和 0.890),物种多样性对土壤碳含量有负直接影响(-0.320和-0.206)。因此,林分空间结构在森林碳汇中比物种多样性更为重要,在森林管理中应优先调整。我们的研究结果为与基于结构的森林管理相关的气候变化缓解潜力提供了重要的见解。
发布时间：2024-06-13
52. 广东省困难立地区域“桑林引育增汇-功能桑饲料开发降碳-绿色养殖减排”生态种养模式关键技术研发
摘要： 盘活和挖掘固碳能力基本为零的困难立地区域,提升困难立地土地的碳汇功能,对于实现“双碳”与“美丽中国”战略意义重大。通过开展适用于困难立地区域林木品种的筛选、培育与生态种养模式构建,完成困难立地区域碳汇功能的提升。困难立地区域由于环境恶劣或不合理人类活动,生态系统受到破坏,是利用率极低、碳汇功能严重不足以及严重制约“美丽中国”战略实施的典型区域。广东省困难立地面积较大,主要包括滨海盐碱地、粤北的大宝山矿区、南雄盆地的劣地式红层荒漠(俗称牛肝地)等众多类型。植物是困难立地区碳汇功能实现或提升的首要因子,然而困难立地区存在品种缺乏、不易成林的困境,因此是提升困难立地区碳汇能力的重要环节。桑树具有适应能力极强、抗盐碱、耐瘠薄、耐多种重金属及速生快长、生物量大的特性,其一年固定的CO2量为49291.7 kg/hm2,折合纯碳为13467.7 kg/hm2,固碳能力高于大部分林木,因此桑树兼具耐不良生境与高固碳能力的特性。同时,桑树枝叶中包含多种活性物质在动物饲养中具有提高免疫力、抑制糖脂代谢的功能,可通过减少饲养动物的用药量提高碳汇增量。此外,绿色养殖产生的动物粪污做无害化处理后,返归桑林,既减少污染又部分替代工业化肥,也会大大提升碳汇增量。围绕“增汇-降碳-减排”三个目标,从“生态固碳端、原材料生产端、产业消费端”三端同时切入,构建绿色生态与经济提升多要素协同的“桑林引育-功能饲料开发-绿色养殖”的人工种养循环模式,提出“品种-农艺-产业”衔接配套的困难立地区域生态利用解决方案,为困难立地区域碳汇能力提升以及“美丽中国”、“绿美广东”等战略实现提供新理论、新技术和新模式支撑。
发布时间：2024-06-13
53. 中国的气候变化政策关注程度与林业碳汇增长
摘要： [目的]森林碳汇具有减缓和适应气候变化的重要作用。本文旨在解释中国的气候变化政策关注度对森林碳汇的影响机制及其影响异质性,进而从促进森林碳汇(FCS)增长的角度,为中国政府制相关政策提供一定的理论依据。[方法]本文借助中国政府工作报告和五年发展规划合成了反映中国政府对气候变化和林业重视程度的指标 CCPA,连同调整的美国的气候不确定性指标CPU和中国经济政策不确定性指标EPU,并考察这些指标对中国森林碳储量FCS的影响。具体地,使用 2000-2017年中国 30个省份形成的面板数据进行实证分析。[结果]基准回归表明CCPA能够显著促进FCS的增长,而CPU或EPU则能够抑制FCS的增长;交互效应回归表明,CCPA对FCS增长的促进作用,强于CPU或EPU对FCS增长的抑制作用;中介效应检验表明,CCPA 能够通过促进森林抚育面积增加、现有森林面积扩张、可再生能源消费量增长和绿色投资水平提高,进而促进FCS的增长;异质性分析表明,CCPA对FCS的影响呈现出明显的差异化特征。[结论]政府的气候政策关注度对森林碳汇的增长具有重要作用。
发布时间：2024-06-13
54. 直升机高速植保作业施药流量实时精准监控算法设计与试验
摘要： 针对直升机高速植保作业航速、航高无法维持恒定,且单位面积施药量不一情况致使的农药沉积量不均匀或无法实现实时按需施药问题,本研究提出一种流量实时精准控制算法模型。本研究基于电磁球阀建立阀门开度、流量、航速、航高与单位面积施药量之间的数学模型,并基于控制模型开发出单片机多信息融合的直升机植保作业监控系统。系统可根据作业过程中的航速变化、航高不稳或所需施药量改变等情况实时调整球阀开度,进而改变施药流量,保证均匀施药和按需施药。本研究通过软硬件设计实现对航迹、航高、航速、流量及药液余量等信息的实时监测,并进行了航迹监测试验、施药流量监测试验、液位监测试验和变量施药控制试验等。试验结果为:航迹监测平均偏差为 1.8m,航速监测平均误差为 4.38%,流量监测平均误差为 4.29%,液位监测平均误差为 5.31%,系统对流量控制的最大误差为 7.0%。结果表明,该系统可以准确监测多种作业参数,并可根据参数变化实时精准调控施药流量,监控误差在 10%以内,满足林业航空变量施药控制的需求。本研究有效解决了因作业参数变化导致的无法按需施药现象,避免无差别施药造成的农药浪费以及施药量不足等现象,提高了施药的准确性与效率,为精准施药技术奠定基础。为直升机精准植保作业技术的发展提供了理论与技术支持。
发布时间：2024-06-13
55. 基于离散元法的杜仲翅果剥壳机关键部件研究
摘要： 杜仲翅果是杜仲果林栽培模式的主要产物之一,年产量可达 2000 余吨,其果壳富含杜仲橡胶,果仁富含杜仲籽油,两者的相关研究都是基于杜仲翅果壳仁分离进行的,因此对杜仲翅果进行剥壳研究意义重大。本研究针对传统杜仲翅果剥壳工作人工投入大、效率低、成本高的问题,提出了利用锤片机构进行剥壳的方法,并通过离散元法对锤片机构进行了方法可行性的验证以及关键参数的探究。首先通过三维扫描技术获得杜仲翅果的外形轮廓,并通过物理试验和台架试验测量杜仲翅果的相关本征参数和接触参数,利用杜仲翅果外形轮廓和相关测量参数在离散元软件中初步建立杜仲翅果的离散元模型。其次,以杜仲翅果的最大剪切力为评价指标,通过单因素试验、两水平析因试验、最陡爬坡试验和响应面试验对杜仲翅果离散元模型进行粘结参数的虚拟标定试验,得到该模型的粘结参数,完成杜仲翅果离散元粘结模型的建立,并进行模型的验证。最后利用杜仲翅果粘结模型进行锤片机构的仿真试验,试验通过锤片机构对杜仲翅果粘结模型进行锤击来模拟杜仲翅果破碎剥壳的过程,试验需要在不同的锤片机构参数下进行,并以杜仲翅果粘结模型被锤击后模型碎片的分布情况为评价指标,进行锤片机构方法可行性的验证以及关键参数的探究,为后续杜仲翅果剥壳机的进一步研发提供数据支持和理论依据。
发布时间：2024-06-13
56. 基于CT技术探究蒙古栎节子分布规律及属性预测模型
摘要： 蒙古栎(Quercus mongolica)是东北地区的主要建群树种。具有良好的经济价值。因蒙古栎树种易萌发侧枝的生物学特性,导致其内部节子较多,节子的分布会严重影响木材质量,尤其是包埋在树干内部的疏松节部分。通过研究蒙古栎节子分布规律,节子外部特征、内部特征关联分析,基于节子外部特征建立了疏松节长度预测模型,可为蒙古栎开展合理修枝和培育无节良材提供参考。本研究以清原地区天然林中蒙古栎为研究对象,应用人工测量与 CT 技术对节子相关特征进行分析。结果表明:(1)平均每株蒙古栎有 89 个节子,根据节子发育部位的不同,将其分为初生节和次生节,初生节又细分为包埋节和未包埋节;(2)蒙古栎节子着生高度(HI)主要分布在 4m＜HI≤8m范围内,占总数的 41%,树干节子着生部位直径(DI)在 7cm＜DI≤13cm范围内,分布的节子数量占总数的 67.36%;节子形成时间(YE)在 11a≤YE≤20a范围内,节子死亡时间(YD)主要在 16a≤YD≤35a范围内。节子平均寿命为 7.55a,(3)对所有表面可见节的 6 个树干外部指标进行人工测量。将节子在树干内部指标和树干外部指标进行相关性分析,结果表明树干外部特征与疏松节长度之间存在极显著相关性(P＜0.01)。(4)通过逐步回归分析,筛选出节子着生直径(DI)、外部疤痕封口长度(Ls)、外部疤痕封口宽度(Ws)、外部疤痕长度(Lm)4 个影响节子的关键因子,建立了疏松节长度的多元回归模型:Ldk=-1.636+0.36DI+0.104Ls+0.048Ws+0.061Lm.利用树干外态特征可以预测疏松节长度。蒙古栎的修枝工作应集中在 4m＜HI≤8m、16a≤YD≤35a。
发布时间：2024-06-13
57. 基于辅助变量预测土壤有机质的空间分布
摘要： 土壤有机质(SOM)是维持农业可持续发展和环境质量与安全方面扮演着重要角色,与大气中二氧化碳浓度甚至全球碳循环息息相关。明确 SOM 整体分布情况及其主要影响因素对持续的农业生产和城市化进程有重要意义。为深入了解雄安新区 SOM 整体分布情况及其主要影响因素,测定了位于研究区 89 个采样点(0-30cm和 30-60cm)土壤样品的 SOM 含量,并将结果用于估算非采样地点的有机质含量。采用多元线性回归与主成分相结合的方法分析 SOM 含量与各影响因素之间的关系,同时,比较了普通克里格法(OK)和两种不同类型的回归克里格法(RK)的性能,并评估了辅助变量及区分城市土地利用类型对提高SOM含量估算精度的潜在作用。为评估不同方法的预测结果,选择均方根误差(root mean square error,RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和决定系数(R2)作为评价指标。插值结果表明,在研究区内,SOM含量的分布与土地利用类型密切相关。建筑用地的平均SOM含量约为林地的 2/3,林地的平均SOM含量高于农田。农田的SOM含量主要受土壤含水量和地形湿度指数的正影响;黏土指数则对SOM含量有负面影响。与之不同的是,林地的SOM含量主要受热度指标和黏土指数的正向影响,同时受高程、容重的负面影响。至于建筑用地的 SOM 含量,则主要受汇流积累量、归一化植被指数(NDVI)以及归一化建筑指数(NDBI)的影响。验证结果显示,引入辅助变量后,RK相比于OK显著提升了插值精度,R2 值分别由 0.0016 至 0.3433(0-30cm),0.1826 至 0.3611(30-60cm)。进一步考虑土地利用类型后,R2 值分别提高了 0.137(0-30cm)和 0.129(30-60cm)。辅助变量能够为SOM含量的估算提供更高的准确性,在此基础上,区分土地利用类型对 SOM 含量分布的预测具有实际意义。因此,应根据不同地区 SOM 的主要影响因素,实施相应的管理措施和政策,以更好地管理和保护土壤资源,确保土地的可持续利用和维护环境质量。
发布时间：2024-06-13
58. 中国不同纬度地区的日本落叶松人工林的冠形综合模型
摘要： 树冠轮廓和树冠大小是评价树木生长活力的关键指标,在建模和森林管理中有许多潜在的应用。通过对辽宁、湖北和甘肃 3 个省份的 156 棵日本落叶松解析木的枝条测量,建立了包括单木变量、竞争指数和立地质量在内的日本落叶松树冠外部轮廓和树冠内部轮廓模型。基于边际回归方法,分析了优势木高(Hdom)、与距离无关的林分竞争指数、与距离有关的林分竞争指数对树冠轮廓模型的影响。结果表明,林分竞争对树冠外部和内部轮廓均有显著影响。其中 DDM 是最显著的竞争指标。树冠外部轮廓随 DDM的增加而增大,树冠内部轮廓随DDM 的增加而减小。Hdom对树冠外部轮廓和内部轮廓也有显著影响。树冠外部轮廓为:辽宁>甘肃>湖北,树冠内部轮廓为:辽宁>湖北。与基础模型相比,树冠外部轮廓和内部轮廓最终模型的 MSER分别为 5.00%和 18.20%。各变量对树冠外部轮廓的相对贡献率分别为胸径(39.9 4%)>立地质量(31.81%)>冠长率(16.59%)>竞争(6.07%)>高径比(5.59%),树冠内部轮廓的相对贡献率分别为胸径(50.13%)>立地质量(48.54%)和>竞争(1.33%)。
发布时间：2024-06-13
59. 基于无人机-激光雷达数据和非线性混合效应模型预测中国东北落叶松枝下高
摘要： 作为森林经营的核心内容,枝下高(HCB)模型可为森林生长和收获的研究提供理论依据。本研究对 11 个区域 118 块样地内的 8364 棵长白落叶松进行了调查,建立了两水平非线性混合效应(nonline ar mixed effect,NLME)枝下高模型。所有预测数据均来自无人机激光雷达(UAV-LiDAR)扫描系统,该系统适用于大面积的森林测量。研究分析了不同的树木个体大小、竞争因子、林分因子及其组合对枝下高的影响,并采用留一交叉验证法对模型进行验证。结果表明,NLME模型与基础模型相比,预测精度显著提高,平均绝对误差为 0.89,相对平均绝对误差为 9.71%。此外,还对NLME模型区域级和样地级采样策略进行了模拟。根据不同的预测规模和精度要求,每个站点随机选择 15 棵树或每个地块选择 3 棵最大的树和 3 棵中等大小的树是最有利的选择,特别是在同时考虑调查成本和模型预测精度的情况下。本研究构建的枝下高预测模型将为有效利用无人机-激光雷达数据促进落叶松人工林进行管理决策提供有价值的工具。
发布时间：2024-06-13
60. 地上和地下生物多样性对落叶松与水曲柳纯林和混交林生态系统多功能性的影响
摘要： 与纯林相比,混交林在生物多样性、林分结构和生产力稳定性等方面表现出一定的优势,但对纯林和混交林的生态系统功能及其影响因素缺乏更全面的评价。本研究选取了黑龙江省尚志林业局长白落叶松(Larix olgensis)纯林、水曲柳(Fraxinus mandshurica)纯林和长白落叶松-水曲柳混交林,调查了不同林型乔木、灌木、草本、凋落物的生物量,土壤酶活性,土壤有机碳密度,来比较不同林型单一和生态系统多功能(EMF)差异。并进一步探讨地上、地下生物多样性和环境因素对生态系统多功能性的影响。结果表明,营建长白落叶松-水曲柳混交林能够提高林分生物多样性,进而改善森林生态功能。除土壤微生物α多样性外,混交林一些环境因素和地上多样性均发生显著变化;林下植被层生物量显著高于纯林,EM F显著高于纯林。此外,土壤pH、群落加权平均比叶面积(CWMSLA)、乔木胸径变异系数(CVD)、灌草物种多样性第一主成分(SH1)、土壤微生物α多样性第二主成分(BF2)等指标与与生态系统多功能性表现出显著相关性。且树木多样性对生态系统多功能性解释率最大。这些结果不仅强调了纯人工林具有一定的功能独特性,而且说明了多树种混交人工林的优势和建设的必要性,为中国人工林的营造提供了科学依据。
发布时间：2024-06-13
61. Comparison of Crown Ratio Models for Spruce-Fir Broadleaved Mixed Forest Based on Beta Regression and Random Forest Algorithm
摘要： Tree crown is an important variable in growth and yield models.Crown ratio(CR)is one of important crown characteristics influenced by individual tree,competition,site,and stand factors.The CR models based on beta regression and random forest algorithm were developed using a dataset of from a total of 10,069 trees within 300 long-term fixed plots of spruce-fir broadleaved mixed forest in Changbai Mountain National Nature Reserve,Northeast China.Given that crown characteristics and growth habits vary with tree species,the dataset was divided into four tree species groups(Spruce-Fir,Hard-broadleaved,Soft-broadleaved,and Coniferous groups).Based on the modeling and validation datasets,the CR models utilized the random forest(RF)algorithm significantly outperformed the beta regression.The RF model had high prediction precision and without significant heteroscedasticity.However,beta regressions may be quite suitable for modeling other ratios in the interval(0,1).The Spruce-Fir tree species group had the best performance either beta regression mode or RF model,which is in line with the expected results.Since the models with the total tree height(H)as independent variable fitted extremely poor,height to crown base(HCB)was chosen to replace H.Among these variables,the individual tree variables(diameter at breast height(DBH)and HCB)contributed the most to the CR model,followed by competition variables(competition index based on intersection angle(aCI),differentiation(Ti)and neighborhood comparison(Ui)),and finally stand variables(Gini coefficient based on basal area(Gini_BA)and dominant height regardless of the species in the case of a mixed stand(HT)and largest diameter regardless of the species in the case of a mixed stand(DT)).The CR model can be applied to multi-species mixed forest and can provide a reference for regulating the stand structure of spruce-fir broadleaved mixed fores t and promoting forest quality.
发布时间：2024-06-13
62. 基于传统建模及机器学习的马尾松人工林碳储量模型构建
摘要： 森林是陆地生态系统最大的植被碳库,碳储量约占陆地生态系统的 80%,在减缓气候变化和抵减工业温室气体排放中发挥着重要的作用。森林碳储量的精准估算已成为现代林业生产实践和科学研究关注的热点。对于特定区域和特定树种,应当建立有效的碳储量模型,以提高森林碳汇计量或价值核算的精准性。本研究以贵州省浪风关国有林场马尾松人工林为研究对象,基于 86 块样地调查数据,采用 3 种传统建模和 8 种机器学习算法构建林分碳储量模型并对比分析确定最优模型,以期为马尾松人工林碳储量精准预测及科学经营提供理论依据。主要结论如下:(1)选取单分子式(Mitscherlich)、舒马赫(Schumac her)、理查德(Richards)、坎派兹(Gompertz)、韦布尔(Weibull)、逻辑斯蒂(Logistic)、考尔夫(korf)7 个常见的理论生长方程对马尾松人工林优势高、平均高、平均胸径、林分密度指数、林分断面积、林分蓄积、林分碳储量等林分因子进行基础生长模型拟合,其中,单分子式对建模和验证数据均表现较好且稳定性强,确定为最优基础生长模型并以此模型编制了研究区马尾松人工林生长过程表。(2)在建立的单分子式碳储量模型(R?=0.395)的基础上,引入地位指数与林分密度指数构建了碳储量广义模型(R?=0.922),有效提升了模型精度;此外,使用联立方程组模型将平均高、林分断面积生长模型和林分碳储量模型 3 个方程进行联合估计,建立的林分碳储量模型系精度更高(R?=0.956)。表明林分碳储量的生长与林龄(A)、林分密度指数(SDI)、立地指数(SI)、林分断面积(Gha)、平均高(Ph)等林分因子具有密切联系,林分碳储量随林分断面积和平均高的增加而增加。采用联立方程组方法是建立碳储量模型的有效方法,可对研究区马尾松人工林碳储量动态进行有效预测。(3)采用多元自适应回归样条、人工神经网络、支持向量机、随机森林、增强回归树、Bagging回归、回归树、k-最近邻 8 种机器学习算法,与不同自变量组合的 32 个模型比较来看,自变量组合为 A-SI-SDI-Ph-Gha 的模型拟合效果明显优于其他模型。8 种模型的综合表现排序为:多元自适应回归样条>人工神经网络>支持向量机>随机森林>增强回归树>Bagging回归>回归树>k-最近邻。其中,多元自适应回归样条、人工神经网络、支持向量机、随机森林 4 种机器学习算法对马尾松人工林碳储量模型的构建表现较佳,无论建模数据和验证数据其R2 均在 0.920 以上。此外,利用随机森林算法计算 5 个自变量对碳储量模型构建的重要性排序:Gha(27.467%)>SDI(22.142%)>Ph(20.204%)>SI(15.587%)>A(14.600%),表明林分断面积与林分碳储量的关系更为密切。(4)比较传统建模与机器学习算法的建模效果,多元自适应回归样条>人工神经网络>支持向量机>随机森林>联立方程组模型>广义生长模型>增强回归树>Bagging回归>回归树>k-最近邻>基础生长模型。除k-最近邻模型,其他机器学习模型在马尾松人工林碳储量模型构建中表现出了很高的预测准确性。其中,多元自适应回归样条、人工神经网络、支持向量机、随机森林 4 种机器学习算法优于传统建模方法,表明机器学习算法在构建马尾松人工林模型方面具有较大优势。综上,马尾松人工林碳储量生长与林龄、林分密度指数、立地指数、林分断面积、平均高等林分因子具有密切联系。传统建模中联立方程组方法是建立碳储量模型的有效方法;机器学习算法中多元自适应回归样条、人工神经网络、支持向量机、随机森林 4 种方法是建立碳储量模型的有效方法。总体来看,机器学习算法在构建研究区马尾松人工林碳储量模型中比传统建模方法精度更高;本研究建立的碳储量模型可以对研究区马尾松人工林碳储量动态进行有效预测,为掌握林分碳储量的生长过程和森林碳汇评估提供了有效工具。
发布时间：2024-06-13
63. 近自然经营对马尾松种群结构及分布格局的影响
摘要： [目的]探究近自然经营对马尾松种群结构及分布格局的影响,可以为种群调控及可持续发展提供实践基础和科学依据。[方法]本研究实施近自然经营 10 余年后的马尾松林为研究对象,通过典型样地调查,并基于种群统计方法来探讨近自然经营对马尾松种群结构及分布格局的影响。[结果](1)在研究区,马尾松种群在对照和经营两种林分中,幼龄林(Ⅰ、Ⅱ 龄级)个体数量都很少、龄级分布不合理、种群结构不稳定。虽然近自然经营能够提升幼龄个体总体数量,但效果仍不理想。(2)马尾松种群的个体数量优势可能会减弱,种群呈现衰退趋势。种群经过 6 个龄级的发展后,其结构逐渐呈稳定增长态势。(3)马尾松种群总体呈现聚集分布的特点,且对照林分中马尾松种群的聚集程度明显高于经营林分。随着龄级增大,种群分布格局呈现聚集-均匀-随机分布的趋势;近自然经营能够加快种群分布格局向更为稳定的随机分布状态演替进程。[结论]综上,研究区马尾松种群结构不合理的主要原因是幼龄个体数量不足。近自然经营可以在一定程度上改善种群结构和分布格局。因此,建议在近自然经营的基础上结合人工促进天然更新的方式,提高幼龄个体数量,加快实现种群稳定可持续发展。
发布时间：2024-06-13
64. Forest structure characteristics on soil carbon and nitrogen storage of Pinus massoniana plantations in southern subtropic region
摘要： [Objective]Forest carbon and nitrogen storage significantly affect forest ecosystems and global carbon and nitrogen cycles.Forest management can achieve sustainable development by regulating stand structure.Therefore,the relationship between stand structure and soil carbon(SOCD)and nitrogen storage(SOND)needs in depth study.[Method]In this study,experiments were carried out in mixed and pure Pinus massoniana forests to analyze the effects of stand density,stand age,and their interaction on the change trends in SOCD and SOND in different soil layers.[Result]The results showed that,in upper(0-20 cm),middle(20-40 cm),and lower(40-60 cm)soil layers,with increased stand density,the SOCD of pure P.massoniana stands first increased and then decreased,while SOND increased monotonically;in mixed P.massoniana stands,SOCD and SOND both increased monotonically.In different development stages(young,middle-aged,and near-mature),the average SOCD of pure P.massoniana stands were 91.31 t/ha,88.56 t/ha,and 85.98 t/ha,respectively,while the average SOCD of mixed P.massoniana stands were 55.92 t/ha,48.61 t/ha and 55.05 t/ha.The SOCD of pure P.massoniana stands was significantly higher than mixed P.massoniana stands at all growth and development stages.In pure P.massoniana stands,with increasing stand density,the SOCD of young,middle-aged,and near-mature stands first increased and then decreased,while the SOND increased monotonically.In the mixed P.massoniana stands,with increasing stand density,the SOCD of young,middle-aged,and near-mature stands increased monotonically,while the SOND of young stands increased initially and then decreased,while those of middle-aged and near-mature stands increased monotonically.[Conclusion]These results emphasized that the artificial regulation of stand density at the appropriate development stage can maximize the carbon and nitrogen fixation potential of forest soil.
发布时间：2024-06-13
65. Cytological and Transcriptomic Analyses of Petaloid-type Cytoplasmic Male Sterility in Camellia oleifera
摘要： ##Camellia oleifera is one of the most important woody edible oil seed crop species in China.Although sterile male C.oleifera plants play an important role in hybrid breeding,the possible genetic basis of pollen abortion still unclear.In this study,a genic petaloid-type sterile male C.oleifera'HSP'plant was investigated using a cytological method and transcriptome analysis.The results showed that in male-fertile plants,anther development was divided into eight stages.But in male sterile plants,pollen abortion occurred from the microspore stage to the mature pollen period.Following transcriptome sequencing,46,61 2 unigenes were identified in C.oleifera.Functional analysis showed that most of the differentially expressed gene expression were involved in the phenylpropanoid biosynthesis and phytohormone signal transdu ction pathways.Moreover,weighted gene co-expression network analysis(WGCNA)revealed that 8 candidate genes were likely involved in the formation and development of petaloid stamens,including CoCP1,CoCP2,CoAP2,CoGH3,CoARR-A,CoPHEN1 and CoIAA1.we propose a hypothetical model of gene expression network that regulates the development of petaloid stamens.This findings provide valuable insight into the complex molecular mechanism of male sterility in C.oleifera and also lay a solid foundation for oil tea hybrid breeding.
发布时间：2024-06-13
66. 林果特异功能性脂肪酸的高效制备:培育还是培养?
摘要： 油脂是三大营养素之一,可在人体中发挥重要的生理功能,对于人体健康至关重要。为践行“大食物观”的理念,可以动物、草本种子、林果和产油微生物等自然资源为基础建立多元化的油脂供应体系。但不同来源的油脂因功能性脂肪酸的组成不同,具有不同的营养功能。作为一种超长链脂肪酸(Ve ry long-chain fatty acid,VLCFA),神经酸(Nervonic acid,NA)在认知改善、大脑发育和脑部疾病治疗方面具有特定的生物学功能,因此受到广泛关注。早期传统NA的来源为鲨鱼中提取,但猎捕鲨鱼会破坏海洋生物系统,并在很多地区已经颁布相关政策法规禁止猎捕鲨鱼。且天然产NA的蒜头果、元宝枫和文冠果等木本植物也面临着生长条件苛刻和产油率低的缺陷。因此,采用食品合成生物学手段,在其它生物系统中实现NA的高产,是当前NA研究的热点。目前,植物和微生物代谢工程均实现了NA的异源生物合成,并有望通过培育转基因作物或培养工程菌株的方法实现 NA 的可持续生产。在植物代谢工程方面,3-酮酰辅酶A合酶(3-ketoacyl-CoA synthases,KCS)的种类、种子特异性启动子、转基因拷贝数、最佳基因组整合位点和足够的特异性底物,是提高NA含量的关键性因素。其中,转基因作物埃塞俄比亚芥(Br assica carinata)的NA占总脂肪酸的平均含量可达 42.2%,且每亩NA的产量约 27～32 Kg.与植物代谢工程相对比,微生物细胞工厂具有生长速度快、生产效率高、可控性强、无季节要求以及不占耕地的显著优势。产油酵母具有油脂含量高、鲁棒性强且易高密度发酵的特点,成为代谢改造微生物生产功能性脂肪酸和其衍生物的优良底盘。但代谢工程改造产油酵母高产NA依然存在如下问题:(1)C18:1 延伸为C24:1 过程中,是否需要分别偏好不同底物的不同KCS的协同作用,从而提高脂肪酸延伸(Fatty acid elongat ion,FAE)模块的效率;(2)在油脂合成期,NA与油脂积累之间的动态关系以及可能导致NA生物合成不足的酶基因尚未被探究;(3)缺乏有效的启动子元件在油脂合成期驱动关键基因的表达;(4)缺乏与高产NA工程酵母相匹配的发酵工艺。因此,以高产油脂的圆红冬孢酵母(Rhodosporidium toruloides)作为底盘,首先考察单独及组合表达分别偏好不同底物KCSs的编码基因对各VLCFAs合成的影响,从而初步构建能够合成NA的工程菌株;其次,通过发酵进程分析,揭示NA与油脂合成的动态关系,并通过转录组学的技术手段,比较细胞增殖期和油脂合成期转录组的变化,从而建立油脂积累、NA 合成和基因转录水平三者之间的关系,揭示NA合成途径的关键靶点基因;随后,根据细胞增殖期和油脂合成期的转录组数据,进一步挖掘油脂期激活的启动子,对NA和油脂合成的关键性步骤进行调节,并构建可合成NA的脱饱和支路;最后,通过发酵优化与过程控制,在发酵罐水平实现NA的高产。最终工程菌株经分批补料发酵后,NA占总脂肪酸的百分比、滴度和时空产率分别达到 46.3%、44.2 g/L和 0.230 g/L/h,均显著超过代谢工程改造植物和产油酵母当前报道的最高水平。
发布时间：2024-06-13
67. 基于地统计分析的核桃林地土壤养分空间特征研究
摘要： [目的]为探究核桃林地土壤养分空间特征,了解土壤肥力状况,为核桃林地管理单位划分提供依据,实现精准施肥,[方法]以保康县核桃林地为研究对象,采用地统计学和内梅罗法相结合的方法,分析了 110 块样地土壤pH 和养分的空间异质性和肥力水平。[结果]发现(1)核桃林地土壤pH 均值为6.68,主要以中性和微酸性土壤为主,为弱变异;水碱性氮、速效钾、有机质含量、有效磷均值为 109.41mg/kg、125.43mg/kg、27.63g/kg、23.74mg/kg,为中等变异。(2)通过内梅罗综合评价,中等肥力林地占 78.3%,肥沃林地占 20.7%,说明研究区土壤整体肥力中等偏上,其中水碱性氮和速效钾是土壤肥力的主要限制因子。(3)土壤养分具有较强的空间自相关性,主要受到自然结构的影响;通过相关性分析,海拔与水碱性氮、有效磷和土壤综合肥力指数呈极显著正相关,与有机质呈显著正相关,与速效钾无显著相关性。[结论]因此,核桃林地土壤pH 值适宜核桃生长,整体肥力中等偏上,在土壤管理中需要增施氮肥和钾肥以提高林地土壤综合肥力,海拔可以作为林地管理单元划分的重要依据。
发布时间：2024-06-13
68. 基于农林废弃物资源化利用的核桃炭疽病绿色防治新模式
摘要： [目的]核桃(Juglans regia)产量和品质受多种病害影响,其中由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的核桃炭疽病正严重威胁着核桃产业的健康发展。因此,探寻核桃炭疽病的绿色防治措施,对核桃产业健康发展具有重要意义。而在粮食、蔬菜、水果及相关产品的生产过程中会产生大量农林废弃物,已造成全世界范围内的生态环境问题。本研究旨在通过适当方式充分利用农林废弃物进行核桃炭疽病防治,实现核桃园的绿色发展。[方法]对四种常见蔬菜(冬瓜、南瓜、白菜、包菜)剩余物进行独立发酵,获得四种蔬菜酵素(冬瓜酵素、南瓜酵素、白菜酵素、包菜酵素);测定四种酵素的基本特征及抑菌能力;将酵素施用于核桃植株,分析酵素对土壤性质、核桃生长及植株响应炭疽病的影响。[结果]四种蔬菜酵素均含有丰富的营养成分,具有一定的抗氧化能力和较强的抑菌能力。施用酵素能有效改善土壤基本性质和微环境,其中,施用白菜酵素后土壤有机质提升至 10.95 g/kg,施用包菜酵素后土壤脲酶达到21.79 mg/g,施用南瓜酵素后土壤优势菌属丰度显著提高。与未施用酵素的核桃植株相比,蔬菜酵素能通过提升叶绿素含量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性,降低细胞损伤和活性氧积累来显著提高核桃抗炭疽病能力。[结论]以冬瓜、南瓜、白菜、包菜剩余物为原材料经自然发酵获得四种酵素,可改善核桃栽植土壤生产活性,促进核桃生长,提高核桃抗炭疽病能力,这对核桃炭疽病防治具有良好的现实意义。基于此我们提出了基于农林剩余物循环利用的核桃炭疽病等病害的绿色防治新模式。
发布时间：2024-06-13
69. Genomic Resequencing Unravels the Genetic Basis of Domestication,Expansion,and Trait Improvement in Morus Atropurpurea
摘要： ##Mulberry is an economically important plant in the sericulture industry and traditional medicine.However,the genetic and evolutionary history of mulberry remains largely unknown.Here,we this work presents the chromosome-level genome assembly of Morus atropurpurea(M.atropurpurea),originating from south China.Population genomic analysis using 425 mulberry accessions revealed that cultivated mulberry is classified into two species,M.atropurpurea and Morus.alba,which may have originated from two different mulberry progenitors and have independent and parallel domestication in north and south China,respectively.Extensive gene flow is revealed between different mulberry populations,contributing to genetic diversity in modern hybrid cultivars.This work also identifies the genetic architecture of the flowering time and leaf size.In addition,the genomic structure and evolution of sex-determining regions are identified.This study significantly advances the understanding of the genetic basis and domestication history of mulberry in the north and south,and provides valuable molecular markers of desirable traits for mulberry breeding.
发布时间：2024-06-13
70. 桑树倍性育种技术研究及优异多倍体品种培育
摘要： [目的]多倍化是植物获得更大遗传变异的一个重要途径,而桑树自然多倍体数量极少,通过化学诱变获得大量多倍体种质资源,经倍性育种创制优异多倍体桑树品种,为桑产业发展提供品种支撑。[方法]以广东桑二倍体杂交桑实生幼苗(有性系)为材料,用秋水仙碱进行处理,诱导多倍体植株;通过形态、细胞学、流式细胞仪和染色体计数进行倍性鉴定;以诱导创制的多倍体种质资源为育种素材,通过分子辅助选择与定向培育相结合选育优异多倍体果桑新品种;以经典杂交育种技术为基础,通过多倍体杂交育种选育优异多倍体杂交桑品种。[结果]秋水仙碱处理广东桑二倍体杂交桑实生幼苗的诱变率因处理时期、处理浓度和杂交组合不同而异,诱变率7.6%-32.8%;诱变处理后60-80天,根据形态变异筛选出外观变异株,再通过细胞学、流式细胞仪和染色体计数法相结合进行多倍体鉴定,准确率100%;对56个二倍体杂交组合实生幼苗进行诱变处理,获得了510份性状各异的多倍体种质资源;以座果多、果粒大、果质优的多倍体种质资源为育种材料,通过分子辅助选择及定向培育相结合选育了系列优异多倍体果桑品种粤椹大10、粤椹123、粤椹143、粤椹145、粤椹201,单果重比二倍体品种提高1倍以上,可溶性固形物、花色苷含量分别提高30%以上;以叶大、叶厚、叶质优的多倍体种质资源为杂交亲本材料,经多倍体杂交育种,育成了不同用途的优异多倍体杂交叶桑品种粤桑10号(蚕用)、粤桑11号(饲料用)、粤桑51号(蚕用)、粤菜桑5号(菜用)、粤菜桑7号(菜用)。[结论]秋水仙碱处理广东桑二倍体杂交桑实生幼苗(有性系)是高效创制多倍体桑种质资源的有效途径,桑树倍性育种培育优异多倍体品种行之有效。
发布时间：2024-06-13
71. 林果废弃物清洁热转化利用技术助力生态果园建设
摘要： ##林果产业是实现生态效益和经济效益并重的绿色产业,在巩固脱贫攻坚、加快乡村振兴和支撑生态文明建设中发挥着重要作用。据不完全统计,我国目前约有近 2 亿亩果园,林果产业直接从业人员超过 100 0 万人。随着林果产业的快速发展,每年产生了大量的林果废弃物。据测算,因自然脱落、人工修剪等原因,常规果园每年产生的残枝废弃物约 0.2 吨/亩,因此每年果园产生的林果废弃物约有 4000 万吨。这些数量巨大的林果废弃物如果堆置不理,不仅会污染空气、破坏水土资源,而且在秋冬季节具有很大的火灾隐患,因此迫切需要资源化利用,“化堵为疏、变废为宝”。围绕林果废弃物的资源化利用问题,我们先后收集并研究了北方典型林果树修剪剩余物枝丫材的化学成分、元素组成和热解特性,考察了不同林果枝丫材热解炭化的规律和产物分布,分析了果木炭的特性和组成,研究了果木炭水蒸气物理活化制备活性炭的工艺参数,将林果废弃物清洁热转化为高附加值的活性炭等产品,副产物木醋液等可用于改良土壤或作为植物激素等。通过清洁热转化技术可以将林果废弃物变身为果树经营管理的绿色产品,有效助力生态果园建设。
发布时间：2024-06-13
72. 构树聚硒的生理与分子调控机制研究
摘要： 我国是饲料原料的需求大国,特别是对蛋白质原料。畜牧业消耗了我国大量的粮食和草地,而我国的蛋白质原料生产和加工产业发展严重滞后,大宗饲料原料的价格和质量制约着饲料和畜牧业的发展。硒是动物和人类的必需的微量营养元素之一,参与动物和人类多种酶的合成。硒的缺乏会导致多种疾病,科学补硒可以增强人体免疫力,起到防癌抗癌、延缓衰老的作用。目前,我国 2/3 的地区面临缺硒的问题,由于人不能自行合成硒,通过富硒食品补硒具有现实的科学意义。研究发现,食用富硒饲料饲养的动物有助于提高人体血浆中的硒含量,表明通过动物饲料方式间接对人体补硒的是可行的。 构树(Broussonetia papyifera)是一种适应性广、抗逆性强、耐旱耐湿的树种,广泛分布于我国大部分地区,具有速生、生物量大、蛋白含量高的特性,是一种优质的木本动物饲料来源。因此,提升构树叶中硒含量,有助于提高被饲养动物的品质和市场价值,助力富硒饲料产业发展。本文系统的研究了构树聚硒的生理和分子机制,筛选出构树硒响应相关的代谢通路和hub基因,并针对其中重要的hub基因BpHMT2进行功能验证,进一步对 BpHMT2 的硒响应生理及表达模式进行了分析,结果显示 BpHMT2 能够显著提高拟南芥的耐硒能力,同时显著提高SeMet的含量,证明其具有催化SeMet合成的分子功能。这为后续开展构树聚硒和耐硒分子机制研究提供了重要候选基因资源,也为推进构树富硒产业发展奠定了良好的理论基础。
发布时间：2024-06-13
73. 新疆核桃重要种质坚果表型多样性及其相关关系分析
摘要： [目的]以新疆核桃重要品种、农家类型和优良单株为对象,研究其表型丰富度和变异特点,为挖掘优异种质、提高核桃种质资源利用效率提供理论依据。[方法]以 24 份新疆核桃重要种质的坚果为材料,测定其 16 个描述性状和 8 个数量性状,计算这些重要经济性状的变异系数、Simpson多样性指数、Shannon-weaver 多样性指数和欧氏距离,采用类平均法(UPGMA)进行聚类分析,并进行差异显著性检验与相关性分析。同时,采用主成分分析的方法进行鉴定和综合评价。[结果](1)供试新疆核桃种质资源的 24 个坚果表型具有丰富的遗传多样性,16 个描述性性状的Simpson多样性指数为 0.9595～0.9822、Shan non指数为 4.4316～4.5789,处于较高水平,8 个坚果数量性状的变异系数为 7.71%～22.64%,其中,变异程度最大的是平均单果重,变异程度最小的是横径。(2)纵径与横径、三径均值、果形指数、平均单果重极显著正相关,与侧径和壳厚显著正相关,但与出仁率显著负相关。果形指数和平均单果重与出仁率显著负相关,而平均单果重与壳厚呈极显著正相关,壳厚与出仁率呈极显著负相关。(3)坚果表型数量性状频率分布存在一定差异,其中,纵径集中在 37.68 mm～41.84 mm,横径集中在 32.25 mm～34.55 mm,侧径集中在 32.01 mm～37.00 mm,三径均值大多为 33.53 mm～39.38 mm,果形指数在 1.12～1.21 和 1.30～1.40两个区间较多,平均单果重多为 13.43 g～16.64 g,核壳厚度以 1.16 mm～1.61 mm居多,出仁率则集中在49.50%以下。(4)主成分分析确定了 7 类影响因子,前 7 个主成分反映了 24 个性状的全部信息,累计贡献率达 86.23%,反映了育种选择方向及潜力。基于各种质间坚果形态性状的差异,将 24 份核桃种质划分为 5 大类群,各类种质群间差异明显。(5)‘新光’‘扎露仁’‘扎 210’“和田 22-5”“和田 23-1”和‘新温179’等的坚果均匀度和一致度表现较好。[结论]新疆核桃种质资源坚果表型变异较为丰富,研究为品种遗传改良和新品种选育提供了有益参考和基础数据。基于坚果重要性状变异系数和频度分析的种质类群划分方法,可应用于核桃定向育种中的亲本材料筛选,使亲本间优良性状的搭配更优良化。
发布时间：2024-06-13
74. 水分胁迫对岗松幼苗生理特征的影响
摘要： [目的]为探究岗松对贫瘠环境的抗旱能力,利用不同浓度聚乙二醇(PEG6000)溶液模拟干旱胁迫,研究岗松实生幼苗叶片生理响应变化规律,分析不同水分胁迫水平处理下生理对策及适应性机制。[方法]采用盆栽试验,对 3 年生岗松实生幼苗进行PEG模拟干旱处理,设置浸渍处理,清水为对照(CK),PEG-6000 浓度为 5%(50 g/L PEG)、10%(100 g/L PEG)、15%(150 g/L PEG)和 20%(200 g/L PEG)的胁迫处理,每周 1 浇灌 1 次,持续浇灌 2 个月,测定SOD、POD、CAT、脯氨酸、可溶性蛋白、MDA等生理指标。[结果]1)岗松在干旱胁迫下SOD酶活性和POD酶活性随着胁迫浓度的升高呈现先上升后下降的趋势。2)浸渍处理的CAT酶活性比CK处理下降 6.89%,随着干旱胁迫程度的增加,CAT酶活性表现出波浪式变化,但各处理中CK处理的CAT酶活性最高。3)在PEG浓度范围(0%～20%)内,游离脯氨酸含量变化趋势表现为先下降后上升。4)浸渍处理叶片的可溶性蛋白含量有明显的上升趋势,当PEG浓度超过 10%时,叶片中可溶性蛋白也显著下降。5)浸渍处理的丙二醛含量比CK处理下降 33.23%。随着干旱胁迫程度的增加,丙二醛含量表现出波浪式变化,以PEG10%处理的丙二醛含量最高。[结论]在本研究中岗松的各项指标在不同程度干旱胁迫下变化规律不同,但其变化趋势有一个共同点,当 PEG 浓度为5%或 10%时,所有指标会出现最大或最小值,说明岗松自身调节能力可以在胁迫较轻的时候迅速产生反应以应对胁迫环境,在PEG浓度大于 10%后,在一定程度上恢复对照水平或者缓慢变化;浸渍处理对岗松生理响应的影响除促进了POD酶活性增加以外,其他表现与干旱胁迫处理相似,表明POD活性酶对水淹环境比较敏感,发生胁迫时首先做出反应,对胁迫产生的自由基进行及时清除。
发布时间：2024-06-13
75. 低共熔溶剂对杜仲籽壳全组分解离机制研究
摘要： [目的]构建高纯度杜仲胶清洁高效分离处理体系,旨在杜仲胶提取分离过程中获取增值木质素和可发酵糖,实现杜仲籽壳资源的综合生物精炼。[方法]以杜仲籽壳为原料,采用多元醇、短链脂肪酸和ZnCl2 组成的低共熔溶剂作为反应介质进行处理。首次创新性的建立了基于含胶器官中杜仲胶及木质纤维素的全组分成分分析方法。通过核磁共振光谱和凝胶色谱等技术分析预处理前后原料主要化学组分的结构特性变化。[结果]杜仲籽壳无需进行粉碎处理,可直接作为原料进行处理。所制备的一系列低共熔溶剂中,具有较强酸性和低粘度的乳酸-ZnCl2 溶剂体系可有效地破坏杜仲籽壳顽固的细胞壁结构,促进非胶组分和杜仲胶有效分离。在优化后的预处理条件下(乳酸/ZnCl2摩尔比 5:1,130℃,3 h),大部分木质素和半纤维素被脱除,得到蓬松的杜仲籽壳残渣,胶丝得以暴露。与传统碱、机械预处理方法相比,低共熔溶剂预处理可显著提高杜仲胶的提取效率(91.0%)和纯度(>99%)。同时,低共熔溶剂预处理过程可回收 45.2%的再生木质素,纤维素保留率为 78.5%。再生木质素具有相对均匀的粒径分布(<100 nm),其抗氧化活性(IC50=46.3 μg/mL)与商业抗氧化剂 BHA 相当。再生木质素的结构分析表明,β-O-4 亚结构断裂是低共熔溶剂预处理过程中主要结构变化。此外,经低共熔溶剂预处理和杜仲胶提取后的籽壳残渣在 60 h 酶解反应后具有较高的糖化产率(141.2 mg/g),约为对照组的 9 倍。[结论]低共熔溶剂种类及反应条件影响杜仲籽壳预处理效率,预处理温度的升高将促进非胶组分的解离,提升再生木质素产率及杜仲胶提取效率。预处理温度同时影响再生木质素的粒径分布、分子量和酚羟基含量,进而影响其抗氧化活性。总之,所开发的乳酸-ZnCl2 低共熔溶剂可代替传统的碱和机械预处理,作为一种绿色、可回收的预处理体系促进杜仲籽壳高纯度杜仲胶、高附加值木质素和单糖组分的有效分离,从而进一步提升杜仲籽壳资源的综合利用,从而推动杜仲胶广泛应用于工业化生产中。
发布时间：2024-06-13
76. 杜仲叶林资源全组分结构解析及其解离机制研究
摘要： 杜仲作为为中国特有的经济树种,从杆、叶、皮到果实,浑身都是宝,尤其是可以提取作为国家战略资源的杜仲橡胶,其研究和生产实际意义重大。本研究针对杜仲叶林资源高效提取分离和产品开发方面的难题,阐明杜仲叶林资源全组分在高值化提取分离过程中的解离机制。首先从杜仲资源培育模式的生理特征和次生代谢产物的积累之间的关系为切入点,创新性的提出了杜仲叶林栽培模式和乔林栽培模式初级代谢和次级代谢之间关系,阐明的两种栽培模式的物质积累差异性原因。其次,利用现代光谱技术分析不同产地来源杜仲叶的品质,从而构建出中国不同区系范围内杜仲活性成分分布规律指纹图谱,结合基因序列检测技术和化学计量学方法,建立杜仲叶指纹图谱数据库。最后,针对杜仲的不同器官,按照生物精炼的思路,探索杜仲产业化综合提取分离的方法,建成基于高效清洁提取分离技术的预处理反应器、固液分离器、膜分离系统和生物发酵分离器,分离提取出高纯度杜仲精粉、杜仲多糖、杜仲胶等产品,通过化学交联制备高性能杜仲胶复合膜材料,使该膜材料能够在环保和隔音领域得以应用,以期为杜仲全组分清洁高效分离和定量表征提供直接的理论依据和技术支撑。
发布时间：2024-06-13
77. 李、杏种质资源发掘与新品种选育
摘要： 我国李、杏栽培面积居世界第一。李、杏耐瘠薄、适应性广,适合山区发展,在调整果业结构、提高农民收入和实现乡村振兴中具有举足轻重的作用。李、杏起源于中国,拥有丰富的种质资源多样性,但是在现代化栽培中仍存在特异资源发掘不足、优良品种缺乏、栽培技术不完善等突出问题。针对上述问题,本团队以种质资源为依托、新品种创制为重点、良种良法配套为目标,经过 20 余年的李、杏种质资源发掘研究,突破了多性状聚合难题,培育了系列新一代品种,研制、集成了配套栽培技术体系,成为推动中国乃至世界李、杏科技和产业进步的重大革新。具体内容如下:⑴ 通过 20 年连续努力,建成世界最丰富的李、杏种质资源资源圃,系统制定国内首个种质资源标准化保存、鉴定与评价技术体系。①通过收集李、杏新种质资源,使资源圃保存份数增至 1595 份。②揭示李、杏种质资源多样性本底、起源演化关系与驯化历程,明晰了不同品种群间的遗传差异与利用潜力。③解析种质资源果实糖酸组分、果肉硬度和香气等品质的形成,发掘出 50 余份可为育种直接利用的优异种质。④在种质资源标准化鉴定、评价的基础上,向全国分发 3639 份次种质,资源共享利用率 52%以上。⑵ 创建“种子处理-实生苗培育-分子标记预选”三步高效育种技术体系,培育出鲜食品质与货架期显著提高的新一代优良品种。①揭示杏主要经济性状的遗传规律,测定出单果重、果实硬度和可溶性固形物含量的遗传力分别为 0.43-0.51,0.61-0.72 和 0.91-0.94。②建立解除杂交种子休眠、缩短实生苗童期、分子标记早期果实硬度预测的三步高效育种技术体系,缩短果树育种周期 30%时长。③首次提出利用浓香、广适的中国地方品种与色艳、肉硬的国外引进品种进行杂交的“West×East”育种路径,培育出兼具东西方品种群优良特性的新一代品种,引领了世界李、杏品种改良方向。⑶ 构建 2 种栽培模式下的李、杏新品种配套栽培技术体系,实现了李、杏栽培技术的标准化应用。①筛选出‘莫帕克’和‘孤山大杏梅’为‘国之鲜’杏的适宜授粉品种。②利用DA-Meter果实无损伤快速检测,确定了IAD<0.1 和IAD＞0.8 分别是‘国之鲜’杏和‘国馨’李的最佳采收期。集成了大苗定植、台式限根和纺缍形整形修剪为核心的栽培技术体系,分别制定了露地和设施生产的技术规程,实现了李、杏产业的技术变革。通过优良品种直接利用、新品种(系)创制及标准化栽培技术示范与推广,仅在辽宁省发展 48.64 万亩,约占李、杏总面积 56.6%,近三年累计新增利税 69.86 亿元。通过本成果的在全国范围的推广应用,显著推动了行业科技进步和特色、高效、生态果业发展。
发布时间：2024-06-13
78. 果桑菌核病抗病基因挖掘及抗病KASP分子标记开发与应用
摘要： [目的]桑椹菌核病是限制果桑产业发展的毁灭性病害,培育抗病品种是防治该病最经济、有效的手段,然而针对果桑抗菌核病分子机制研究进展缓慢,本研究拟挖掘果桑菌核病抗性基因,开发抗病分子标记。[方法]对不同发病级别(0 级:无症状,1 级:1～20%,3 级:21～50%,5 级:51～90%,7 级:91～100%小核果显示病症)桑椹小粒型菌核病高感果桑品种粤椹大 10(DS)和高抗品种长果桑(C G)进行转录组测序,筛选抗病相关基因,并进行qRT-PCR验证。通过VIGS和和瞬时过表达手段对筛选的基因进行功能验证。另外,对 27 份抗、感菌核病果桑资源进行基因组重测序,利用全基因组关联分析,筛选SNP位点,并用SNaPshot进行验证,基于筛选的SNP位点设计KASP引物,利用果桑资源对其进行验证,并将KASP分子标记用于果桑杂交苗群体筛选。[结果]对转录组差异表达基因分析,发现CG,发病 1,3,5,7 级DS与未发病DS相比分别有 1704 个上调基因,1766 下调表达基因;1302 个上调基因,1082 个下调表达基因;2148 个上调基因,1862 个下调表达基因;2400 个上调基因,2442 个下调表达基因;1504 个上调基因,706 个下调表达基因。有 664 个基因在样本中共表达,将其与 467 个抗病相关基因进行Veen分析发现,有 7 个抗病相关基因上调表达,7 个下调表达。差异表达基因GO富集显示,在生物学过程方面,主要富集在有机氮化合物分解代谢过程,离子运输和碳水化合物衍生物分解代谢过程;在分子功能方面,主要富集在主要活性跨膜转运蛋白活性。KEGG富集主要涉及类单萜生物学合成、植物和病菌互作及植物MAPK信号通路三个方面。qRT-PCR和基因功能验证结果表明,major allergen Pru av 1-like(MnPRUA1)和jacalin-related lectin 3(MnJRL3)基因正调控桑树菌核病抗性。根据重测序数据,筛选 10 个核心SNP,使用SNaPshot进行验证,发现SNP6,SNP7 和SNP8 准确率在 93%以上。设计KA SP分子标记进行验证发现,只有基于SNP6 的KASP标记分型结果与菌核病抗性调查结果基本一致,且该标记成功用于果桑杂交苗检测。[结论]MnPRUA1 和MnJRL3 基因正调控桑树菌核病抗性,筛选的KASP分子标记成功用于抗、感果桑品种分型。本研究对解析果桑抗菌核分子机制,培育抗病品种具有重要意义,为果桑产业的可持续发展提供了有力支撑。
发布时间：2024-06-13
79. 山楂酒香气感官词典建立及香气成分分析
摘要： [目的]对山楂酒感官特征轮廓进行系统性研究,建立山楂酒的香气感官词典及属性参比样。分析山楂酒中主要呈香化合物,为山楂酒品质提升提供理论依据。[方法](1)基于专家品鉴和 QDA 小组,采用 Pivot Profile 快速感官评价方法对 13 款市售山楂酒香气描述词进行收集,组建并训练 QDA 小组,对山楂酒样品香气进行定量描述分析,赋予描述词参比样并对强度进行标定。(2)运用气相色谱-四极杆质谱(gas chromatography-quadrupole-mass spectrometry,GC-Quadrupole-MS)联用、气相色谱-静电场轨道阱质谱(gas chromatography-orbitrap-mass spectrometry,GC-Orbitrap-MS)联用技术对不同类型山楂酒进行香气成分测定。分别建立高糖和低糖基质两种含糖量的标准曲线,对山楂酒中的香气化合物进行定量分析,结合感官属性对不同酒精度含量样品中呈香化合物的差异进行分析。[结果](1)获得包含“山楂香”、“花香”、“甜香”、“蜂蜜香”、“果香”、“酒精味”、“醋味”、“中药香”、“酱香”、“烟熏”、“甘草”和“啤酒”12 个描述词的山楂酒香气感官词典;根据香气轮廓可将山楂酒样分为“甜香型”、“果香型”和“醇香型”三类。(2)在样品中共检测出 133 种香气化合物,包括酯类 46 种、醇类 11 种、萜烯类 22 种、酸类 9 种、醛类 6 种、酮类 5 种、苯环类 5 种、呋喃类 7 种、吡嗪类 2 种、挥发性酚类 10 种、吡喃酮类 1 种、降异戊二烯类 3 种、硫化物类 1 种、内酯类 5 种。酯类、醇类和酸类化合物是山楂酒的主要化合物;高酒精低糖酒样中富含酯类和醇类化合物,低酒精高糖酒样中富含萜烯类、醛类和酮类化合物,而南山楂酒中呋喃类和酸类化合物含量较高;高酒精低糖酒样中“甜香”属性与水杨酸乙酯相关,而低酒精高糖样品该属性则与橙花醇相关;高酒精低糖酒样中“果香”属性与异戊酸乙酯和 2-羟基-4-甲基戊酸乙酯相关,而低酒精高糖样品该属性与丁酸乙酯和辛醇相关。[结论]建立了山楂酒的香气感官词典,经验证,该感官词典具有全面性和适用性;本研究发现酯类、醇类和酸类化合物是山楂酒的主要化合物,不同基质中贡献香气属性的化合物有所差异。
发布时间：2024-06-13
80. 基于电子鼻和HS-SPME-GC-MS分析蒸汽爆破对杜仲嫩叶和成熟叶茶香气特征的影响
摘要： 为探究蒸汽爆破(汽爆)辅助加工制成杜仲叶茶的挥发性成分差异和主要呈香特征,本研究以杜仲‘华仲 8 号’嫩叶和成熟叶为对象,采用汽爆技术对杜仲叶进行处理,基于电子鼻和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(Headspace Solid-Phase Microextraction Gas Chromatography-Mass Spectrometry,HS-SPME-GC-MS),解析汽爆对两种杜仲茶香气特征的影响。主成分分析和线性判别分析对电子鼻数据模型拟合度高,杜仲嫩叶和成熟叶茶汽爆前后香气特征均存在显著差异。HS-SPME-GC-MS检测共鉴定出 1 78 种挥发性成分,通过正交偏最小二乘法判别分析(变量重要性投影值＞1)以及Kruskal-Wallis H检验(P＜0.05)进一步筛选出 24 种香气物质,发现汽爆前嫩叶茶关键香气物质为二氢猕猴桃内酯。汽爆后嫩叶茶关键呈香物质在此基础上增加了壬醛、苯甲醛和苯乙醛,呈现柑橘香、花香、焦糖香、苦杏仁味、坚果香、玫瑰香和巧克力香。汽爆前熟叶茶无关键香气物质,汽爆后熟叶茶关键香气物质为二氢猕猴桃内酯和壬醛,呈现甜桃香、木香味、柑橘香、花香和焦糖香。研究结果可为开发杜仲叶茶饮品提供参考依据。
发布时间：2024-06-13
81. 国家公园生物多样性监测技术概况和提升途径
摘要： (中文):生物多样性监测是深入了解自然资源的动态变化、把握保护对象的存活状况以及评估保护效果的关键手段,在国家公园建设和管理中扮演着的核心角色,其技术水平直接反映了管理能力和科技水平的水平。相对于其他领域,野生动植物资源监测技术在技术方面存在一定滞后,这些技术的不足限制了国家公园监测工作的推进。本文主要围绕野生动植物监测技术的发展,总结和评估了现有技术的缺陷,并提出了利用信息技术和人工智能技术来增强国家公园监测技术的发展思路。建议将自由定位、空间测量、自动记录和传输等方面作为关键性能和指标。在此基础上,探讨了现有智能监测技术存在的问题和不足,介绍了我们团队开发的产品——“监测通”和“植调宝”,以展示它们在提高数据质量、提高效率以及减轻工作负担方面的创新措施。以期为国家公园的动植物资源监测技术研发提供有益参考,推动监测工作的有序进行,促进高质量的发展。
发布时间：2024-06-13
82. 全球国家公园研究的主题聚类与关联分析
摘要： 我国国家公园体制建设正处于第一目标“完成试点建立”向第二目标“健全管理体制”的迈进期,需要在坚持中国特色同时对接借鉴国际社会关于国家公园的共识与经验,并加深相关领域机构的合作与协调。基于Web of Science(WoS)数据库,借助DDA、UNICENT、CITESPACE等数据分析工具,使用文献计量学方法从SCI文献数据(1900 年至今)中梳理国家公园的研究演变和机构网络,对我国国家公园未来的战略规划和政策咨询提供多角度研究方向的理论支撑,形成可供科研人员参考的国际社会国家公园建设模式、关联结构合作网络的实践经验。
发布时间：2024-06-13
83. 鄂尔多斯荒漠草原不同退化演替序列植物群落组成及多样性研究
摘要： 目的:以内蒙古鄂托克旗不同退化梯度草原为研究对象,对不同退化演替序列植物群落组成及植物多样性进行研究,调查不同退化演替阶段植物群落数量特征、组成结构以及多样性并对其分析。方法:通过对不同退化演替程度下物种类型、数量、重要值分析、不同退化演替程度下草地α多样性变化,β多样性变化分析。结果:(1)物种数随退化梯度整体呈现减少的趋势,重要值所在物种也呈现出先分散再集中的趋势,整体群落组成结构趋向于简单化发展。(2)α多样性指数沿退化梯度呈现逐级降低的变化趋势,轻度退化区的Patrick指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson生态优势度指数及Pielou均匀度指数在四个退化梯度当中最大;极度退化区数α多样性指数值达到最低。(3)轻度退化区—中度退化区、轻度退化区—重度退化区、轻度退化区—极度退化区三者的S?rensen指数呈明显下降趋势呈现大幅度下降趋势;Cod y指数变化趋势则相反,呈明显上升趋势。
发布时间：2024-06-13
84. 环塔里木盆地荒漠化风险识别与综合评估
摘要： [目的]环塔里木盆地作为极端干旱的生态脆弱区域,荒漠化是突出的生态问题之一。荒漠化易受到自然因素和人为因素的双重影响,保证荒漠化监测和风险评估的时效性和准确性,是荒漠化防治的基础与前提。单一的评估方法在荒漠化风险评估中有一定的局限性,保证评估方法的客观有效性可以提升荒漠化风险评估的精度。[方法]研究基于“三因子”风险概念框架,建立包括自然气候、人类活动、荒漠化监测现状等 3 类 16 个指标的评价体系,利用熵组合权重法构建了荒漠化风险综合评价指数(Comprehensi ve evaluation index,CEI),并对 1990-2021 年环塔里木盆地荒漠化潜在发生区的风险程度进行评估,[结果]结果显示:(1)在三因子权重分析中:暴露性因子权重最高,脆弱性因子权重最低;环塔里木盆地西部地区的荒漠化危险性小于东部地区,危险性、脆弱性和暴露性较高的区域集中在绿洲外围,原生荒漠区危险性较低,绿洲边缘地区易发生荒漠化;(2)研究区荒漠化风险主要呈现为极低风险,高风险和极高风险区呈狭长、零稀分布,主要分布在绿洲边缘和居民点工矿用地区,原生荒漠区的荒漠化风险较低。高风险以上面积仅占总体面积的 3.0%;(3)研究区 30 年荒漠化风险程度总体呈现:高风险以上转换速率缓慢,中风险以下转换速率相对较快。低风险向极低风险转换;高风险以上向中低风险转换的趋势。高风险以上面积持续减少,生态环境有所改善,高风险和极高风险的情况逐年得到控制。(4)单因素分析显示土地利用类型(0.68)是主要的驱动因素;双因素交互分析显示各指标之间主要以非线性增强为主。影响最大的组合为:土地利用类型∩载畜量(0.78)和耕地∩载畜量(0.78)。[结论]环塔里木盆地荒漠化潜在发生区的风险程度主要受人为因素影响,合理的土地利用规划与发展集约高效经营的耕地是荒漠化防治的有效策略之一。研究可以及时掌握区域荒漠化风险程度,分析其空间分布规律、揭示其影响因素和响应机制,为极端干旱区开展有效的荒漠化防治工作提供本底数据参考。
发布时间：2024-06-13
85. 受气候影响的中国放牧干旱地区生态阈值
摘要： 当超过某些生态阈值时,生态系统就会退化,而低于该阈值时,生态系统的反应仍在“安全生态极限”之内。旱区生态系统对干旱和放牧都很敏感,但这些因素对生态阈值出现的综合影响尚未得到定量评估,这限制了我们对放牧的“安全操作空间”的了解。在本文中,我们评估了中国旱区的 20 种生态系统结构和功能属性如何响应干旱和放牧压力的共同变化。干旱的逐渐增加导致生产力、土壤肥力和植物丰富度突然下降。放牧压力的增加使大多数生态系统属性的干旱阈值降低,这显示了干旱和放牧的共同作用会放大生态阈值。我们发现,由于气候变化引起的干旱,中国 44.4%的旱区不适合放牧,到 2100 年,这一比例可能会增加到 50.8%。在目前的旱区放牧地中,8.9%的放牧区域超过了最大允许的放牧压力。研究结果为了解干旱与最佳放牧压力的关系提供了重要见解,并确定了中国旱区放牧的安全操作空间。
发布时间：2024-06-13
86. 鄂尔多斯高原砒砂岩区林草植被承载潜力研究
摘要： 鄂尔多斯高原是砒砂岩典型分布区,水土流失严重,土地退化持续威胁着黄河流域的生态环境安全,是流域治理必须着重讨论并解决的问题。本研究以鄂尔多斯高原砒砂岩区为研究区,以MODIS13Q1 植被指数和数字高程数据为数据源,将实测的地上生物量样本点与植被覆盖度进行线性模拟得到地上生物量空间分布,然后将其划分为覆土、覆沙和裸露砒砂岩区三个类型,以高程、坡度、坡向为指标,结合植被盖度、地上生物量分析获得不同单位的生态承载力阈值,进而探究其生态承载潜力。结果表明:研究区覆土、覆沙、裸露砒砂岩区可承载地上生物量分别为 1099.67 万吨、465.62 万吨、484.47 万吨,对照实际地上生物量发现各类型已开发量占其开发潜力的 77.71%、74.34%、66.26%,仍有较大潜力。
发布时间：2024-06-13
87. 乌兰布和沙漠梭梭人工林茎干液流和冠层气孔导度对降雨脉冲的响应
摘要： [目的]量化认识降雨脉冲对梭梭人工林茎干液流和冠层气孔导度的影响,为理解荒漠植物对气候变化的响应提供科学依据。[方法]以乌兰布和沙漠梭梭(Haloxylon ammodendron)人工林为研究对象,于 2020 年 6-9 月应用热扩散等方法观测了梭梭茎干的液流速率(SFD)及环境要素,计算了梭梭冠层气孔导度(Gs),并分析了降雨脉冲对茎干液流的影响机制。[结果]在研究期内,降雨后的梭梭 SFD 日均值和日最大值为 0.044 g·cm-2·min-1和 0.090 g·cm-2·min-1,分别比降雨前提高了 14.39%和 10.01%。梭梭人工林日Gs呈上升趋势,其范围在 0.10-0.64 mm/s之间。在选择的 16 场降雨中,有 7 场降雨会引起梭梭林Gs增加,增幅可达到 33.92%。另外 9 场降雨后,Gs无显著的增加甚至出现降低,这主要与雨型以及微气象条件有关。相关分析表明:梭梭林 0-20 cm表层土壤体积含水量(SVWC)对降雨脉冲的响应较为敏感。梭梭茎干SFD与GS、SVWC均呈显著性正相关关系(p<0.01)。[结论]在降雨后,梭梭会通过改变其日变化曲线、提前启动时间和增加峰值等方式来提高其茎干SFD;降雨脉冲通过增加梭梭的冠层气孔导度和浅层土壤水分条件来影响其茎干液流速率的变化。本研究结果对于理解梭梭人工林水分利用特征及其对于降雨量及其格局变化的响应具有重要意义。
发布时间：2024-06-13
88. 毛乌素沙地不同林龄樟子松人工林土壤真菌结构与功能特征
摘要： 为揭示樟子松人工林土壤真菌群落的结构及功能特征,本研究以毛乌素沙地不同林龄(中龄林、近熟林和成熟林)樟子松人工林为研究对象,采用野外调查、Illumina Miseq高通量测序和FUNGuild功能预测相结合的研究方法,鉴定分析不同林龄樟子松土壤真菌群落组成、多样性和功能,探究土壤真菌群落与土壤理化性质的相关性。主要结论如下:毛乌素沙地樟子松人工林土壤共检测出真菌 5 门 17 纲 50 目107 科 191 属,主要真菌优势门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota),在属水平,不同林龄樟子松土壤真菌中相对丰度最高的均为丝盖伞属(Inocybe)且随着林龄的增长,假基块菌属(Genab ea),贵州垫盘菌属(Pulvinula)和Sphaerosporella的相对丰度明显上升。不同林龄樟子松人工林土壤真菌群落多样性存在显著差异(P<0.05)。(2)毛乌素沙地樟子松人工林土壤真菌主要为共生营养型、腐生营养型和病理营养型真菌,共生营养型占主导地位,其次为腐生营养型。随着林龄增加,共生营养型真菌相对丰度显著上升,腐生营养型真菌相对丰度显著下降。土壤全磷和病理营养型真菌相对丰度存在显著相关关系。(3)中龄林、近熟林和成熟林樟子松人工林土壤真菌群落多样性分别与土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷呈负相关,与全磷含量呈正相关。中龄林、近熟林和成熟林樟子松人工林土壤真菌群落结构的主要影响因子为土壤有机碳、全氮和有效氮,其中子囊菌门受土壤有机碳含量影响最大。
发布时间：2024-06-13
89. 干旱/半干旱地区樟子松林叶片-枯落物-土壤碳氮磷化学计量及其稳态特征
摘要： 生态化学计量学是了解荒漠地区不同起源樟子松(Mongolian pine)林叶片-枯落物-土壤系统养分循环及其平衡的重要方法。为探究不同林分起源樟子松林叶片-枯落物-土壤系统碳氮磷化学计量特征。本研究以半干旱和亚湿润干旱地区樟子松林为研究对象,分析其叶片-枯落物-土壤系统中碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Phosphorus,P)化学计量特征及其稳态,并探讨林分起源与林龄的影响。(1)林分起源显著影响C-N-P稳态及叶片对N、P的重吸收效率。叶片N/P比表明,樟子松在NF、HB和HQ受N和P共同限制,而在MU则主要受P限制。(2)随林龄的增加,叶片-枯落物-土壤系统中的C含量先增加后减少,而N和P含量及重吸收效率则逐渐增加。总体而言,林龄对叶片-枯落物-土壤系统中的N含量、C/N和C/P存在显著影响。(3)C与N含量在叶片-枯落物-土壤系统中存在强耦合关系。此外,人工林相较于天然林表现出更佳的N/P稳态,而N/P则比单独的N和P稳态更佳,这表明森林系统可能以特定的养分利用策略应对氮磷限制。(4)环境因素显著影响叶片-枯落物-土壤系统中的C-N-P化学计量,其中土壤含水量和降水量是主要土壤及气象驱动因子。呼伦贝尔沙地与科尔沁沙地樟子松林受N、P共同限制,毛乌素沙地樟子松林仅受P限制,而樟子松则通过调节元素需求与养分吸收间的平衡来促进自身生长发育,且使自身体内C、N、P常处于平衡状态。这为荒漠地区植被的恢复与管理提供了重要的科学依据。
发布时间：2024-06-13
90. 土壤微生物膜对典型沙生植物种子萌发和幼苗生长生理特征的影响
摘要： [目的]土壤微生物具有丰富的功能多样性,极强的环境适应性,微生物固沙成为防沙治沙技术研发的新兴领域。土壤微生物膜治沙技术能够提高土壤抗蚀性,促进养分循环,加快沙化土地治理速度,对改善荒漠生态环境具有重要意义。但是,已有研究多聚焦于其防风固沙效果,而对沙生植物定植和生长生理的影响尚不明确。[方法]鉴于此,本研究以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌剂为实验材料,以细枝岩黄芪(Hedysarum scoparium)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、沙冬青(Ammopiptant hus mongolicus)和斜茎黄芪(Astragalus laxmannii)为研究对象,通过开展室内盆栽实验,在风沙土中施用菌剂,对固结层性质、土壤酶活性、发芽势、株高、净光合速率、初始荧光等指标进行测量,揭示土壤微生物膜对风沙土性质和典型沙生植物种子萌发、幼苗生长及光合荧光特性的影响。[结果]研究结果表明:(1)土壤微生物膜可以有效提高土壤胞外聚合物含量、固结层硬厚度、土壤酶活性。处理组胞外多糖和胞外蛋白含量高于对照,但差异不显著(P>0.05)。固结层硬度和厚度相比对照组显著提升(P<0.05)。三种土壤酶活性均高于对照组(P>0.05);喷施方式下三种土壤酶活性高于混施,且中高浓度处理组(5、7、10 g/kg)差异显著(P<0.05)。(2)土壤微生物膜会延缓沙生植物种子萌发时间,降低植物株高,增加植物基径,提升植物地下部分生物量,部分浓度促进植物根系生长。处理组细枝岩黄芪和柠条锦鸡儿发芽势低于对照组,但差异不显著(P>0.05);喷施方式下种子萌发指标均显著低于混施(P<0.05)。处理组株高低于对照,基径则随菌剂浓度增加而增加(P>0.05)。根系指标随菌剂浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。(3)中低浓度菌剂处理植株光合指标均有所提升,但对荧光指标无明显影响。中低浓度菌剂处理下细枝岩黄芪和柠条锦鸡儿净光合速率相比对照无显著差异(P>0.05);四种植物胞间CO2 浓度随菌剂浓度的增加呈现波动下降趋势;高浓度菌剂处理下细枝岩黄芪和柠条锦鸡儿最大光化学效率显著低于对照(P<0.05);四种植物光合电子传递速率、非光化学淬灭系数和稳态光适应淬灭系数不存在显著差异(P>0.05)。[结论]土壤微生物膜可以有效提高土壤固结层硬厚度和酶活性,但高浓度菌剂和喷施的施用方式会延缓沙生植物种子萌发时间,抑制植物生长;此外,不同沙生植物的最适生长浓度也略有不同。因此,建议针对不同植物在混施方式下的 1～5 g/kg之间选择适宜浓度进行播种,以达到固沙促生效益双提升。研究成果对丰富微生物膜固沙技术有重要指导意义,为荒漠地区生态环境改善提供了更加完备全面的参考借鉴。
发布时间：2024-06-13
91. 樟子松外生菌根真菌时间动态特征及其菌根化幼苗对干旱胁迫的响应
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胁迫的响应。[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)褐环乳牛肝菌(Suillus luteus,Sl)、点柄乳牛肝菌(S.granulatus,Sg)和口蘑属真菌(Tricholom a sp。,Ts)侵染樟子松幼苗后,促进幼苗植株和根系生长,其中Sl的效果较佳。5)Sl处主要通过提高抗氧化酶活性减轻自由氧对细胞的伤害,Sg 通过提高抗氧化酶活性和积累脯氨酸调节细胞渗透压减缓干旱胁迫的影响,Ts 主要通过提高最大光化学效率抵御干旱胁迫。[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多样性和物种组成的时间动态特征,而林龄对外生菌根真菌群落的塑造贡献较小;三种外生菌根真菌均能提高樟子松幼苗的抗旱能力。研究结果可为樟子松人工林经营管理提供理论依据。
发布时间：2024-06-13
92. 半干旱区樟子松叶凋落物分解对氮沉降和降水格局变化的响应
摘要： 随着工农业的发展,化石燃料的燃烧,化肥的使用,以及畜牧业中牲畜粪便不合理利用等使大气中氮含量显著提升。(水分)为探究降水格局变化以及氮沉降对半干旱区樟子松叶凋落物分解的影响,本实验以半干旱区樟子松人工林叶凋落物为实验材料,采用室内培养的方法,通过氮添加模拟氮沉降(0 N;5 g N m2 a-1),人工控水模拟土壤水分变化(CK,+30%、-30%水分),共 6 个处理,每个处理做 6 个重复,培养时间为 180 天。实验结果表明:(1)氮沉降显著抑制叶凋落物的分解速率(p<0.05),施肥和增水交互作用显著促进樟子松叶凋落物分解(18.27%),而施肥和干旱显著抑制了樟子松叶凋落物分解率(12.55%)(2)水分添加对松针有机质含量变化有极显著性影响(P＜0.01);氮添加对松针有机质含量、全氮含量均有极显著性影响(p＜0.01);松针全氮含量整体上呈先升高后降低再升高的趋势;在对照土壤中,增水能显著促进松针全氮分解;施肥后,增水抑制松针全氮分解。(3)氮添加和土壤水分变化对樟子松叶凋落物中全磷含量无显著影响(p>0.05)。在分解过程中,全磷含量先升高后下降,之后维持一定浓度不再有较大变化。该研究结果表明,在半干旱区适当添加水分(+30%降水)能有效促进樟子松叶凋落物分解;在水分充足的条件下施加氮肥能有效促进分解,而在土壤水分条件不足时(-30%降水),施加氮肥则会抑制分解。该实验结果以期为理解全球变化背景下半干旱区樟子松人工林生态系统结构和功能的可持续发展提供理论支持。
发布时间：2024-06-13
93. 荒漠先锋生物地衣资源在生态恢复技术中的应用
摘要： [目的]土地荒漠化是全球面临的最严重的生态问题之一。荒漠地区气候干旱、土壤贫乏,维管植物覆盖率低,而生物土壤结皮独具优势。生物土壤结皮覆盖了全球 70%的干旱和半干旱地区,由蓝细菌、藻类、地衣、微型真菌、苔藓组成,其中地衣被称作先锋生物,在促进营养循环和改善土壤的物理稳定性等方面发挥着关键作用。研究团队以实施“沙漠生物地毯”工程为目标,为将地衣资源应用于荒漠生态恢复进行了系统研究。[方法]对中国荒漠地衣物种组成及其资源进行系统调查,并对地衣共生菌藻进行分离培养;选取荒漠地衣常见种,测定其光合速率,估算其年固碳量,对其共生菌藻在干旱等逆境条件下的生理极限进行研究,探究影响地衣共生稳态维持的关键因素和地衣体形成的分子机制;基于基因组和转录组测序,获取关键抗旱基因信息,并通过转基因技术改良植物。[结果]初步掌握中国荒漠地衣物种组成信息,构建了荒漠地衣菌藻种质资源库;获取石果衣的年固碳量为 14.6g/cm2/y,推测如实现通过人工接种给腾格里沙漠“铺上”石果衣“地毯”,除固沙外,三万平方公里的腾格里沙漠将实现年固碳 43.8 万吨的碳汇;获取了人工利用石果衣共生菌藻进行结皮构建的时间信息,改良了促进石果衣共生菌藻快速生长及复合物结皮形成的条件;揭示了地衣作为宿主具有从荒漠土中定向过滤和富集关键微生物以维持其共生稳态的趋势,对地衣共生体形成对应的关键分子机制进行了阐明;实验室内已初步人工培养出近似天然石果衣的地衣体裂片;将石果衣人工培养物应用于野外沙地后,显著增加了土壤结皮厚度和土壤硬度,短期内快速改善沙质土壤肥力;获取了首个地衣基因组信息和干旱相关的转录组数据,通过转基因技术实现了抗旱基因的跨界转移,获得石果衣共生菌抗旱基因的匍匐翦股颖和紫花苜蓿表现出了良好的抗旱性状,有望成为实施“沙漠生物地毯”工程中除地衣结皮之外的有益补充。[结论]地衣结皮人工构建,辅以地衣抗旱基因转植物,为在干旱、半干旱荒漠地区实施“沙漠生物地毯”工程奠定了重要基础。
发布时间：2024-06-13
94. 三种孑遗植物近地保护与迁地保护中的光合生理差异与生长适应性比较
摘要： “近地保护”(相同气候和相似生境保护)与“迁地保护”(非原生境保护)是拯救保护珍稀濒危植物和极小种群野生植物的重要措施。为明确西鄂尔多斯地区三种孑遗珍稀植物四合木(Tetraena mon golica)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon)在近地保护与迁地保护中的生长适应性与光合生理生态特性差异。利用LI-6400XT光合测定系统同步测定了近地和迁地保护试验区三种孑遗植物的光合作用日变化特征,并分析了环境因子与光合生理特征之间的相互作用。结合气象、土壤等环境因子监测数据,比较各保护试验区不同植物种的生长存活差异。研究结果表明:(1)近地保护试验区与迁地保护试验区的生境特征差异明显,近地保护试验区中的四合木、沙冬青的年均生长量、生长势和越冬存活率等各项指标远高于迁地保护试验区的,霸王无显著差异;(2)不同试验区三种孑遗植物净光合速率均呈“双峰”曲线的变化趋势且净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间 CO 2 浓度(Ci)均差异明显,表现出近地保护的光合速率大于迁地保护的光合速率;(3)对比三种孑遗植物光合速率及其与环境因子的相关性,净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率、光照强度(PAR)呈明显的正相关性,与大气相对湿度(RH)的相关性不明显,近地保护试验区的日平均水分利用效率(W UE)排序为沙东青>霸王>四合木,迁地保护试验区的日平均水分利用效率排序为霸王>沙东青>四合木;对比结果可以看出:三种孑遗植物在不同保护试验区内对环境因子的耐受范围(生态幅)存在较大差异,水分因子是限制三种孑遗植物生长的重要因素之一。各孑遗植物在近地保护条件下的生长适应性和各光合生理生态指标要远远优于在迁地保护的。
发布时间：2024-06-13
95. 基于Meta分析的毛乌素沙地荒漠化动态研究
摘要： [目的]过去30年来已有许多关于毛乌素沙地荒漠化动态的独立研究开展,但是由于各项研究之间研究方法、研究时段等不同使得研究结果存在一定的差异,毛乌素沙地荒漠化动态变化的普遍性规律尚不明确,掌握毛乌素沙地荒漠化动态变化对指导荒漠化防治至关重要。[方法]基于Meta分析方法整合 39 个研究案例,系统分析毛乌素沙地荒漠化发展动态变化和趋势,并讨论影响毛乌素沙地荒漠化的潜在因素。[结果]1)1950-2019 年间,毛乌素沙地轻度荒漠化面积占比呈现先减少后增加的趋势,中度荒漠化面积占比呈现轻微增加趋势,重度荒漠化面积占比呈现先增加后减少的趋势;2)与 1980-1989 年、1990-1999 年和 2010-2019 年相比,年均变化速率和动态度两个指标在 2000-2009 年变化显著;3)不同监测时段长度下毛乌素沙地各程度荒漠化相对比率变化差异明显,2000 年后毛乌素沙荒漠化发生逆转;4)2000 年后年均降水量增多,年均风速减缓,人口增长速率放慢,加上生态恢复建设工程的效益,有助于改善毛乌素沙地的环境。[结论]近 70 年毛乌素沙地呈现“发展-逆转”态势。受气候因素和人为因素的共同影响,毛乌素沙地荒漠化得到有效治理。
发布时间：2024-06-13
96. 人工栽培沙冬青适应干旱环境的解剖结构变化
摘要： [目的]沙冬青具有典型的超旱生结构,对三北沙荒漠地区环境改善具有重要作用,但人工栽培苗是否具有强抗旱性,能否适应野外恶劣环境是其应用的先决条件,形态结构能够直观地展现植物对环境变化的适应性,是研究的基础。因此,文中对不同干旱胁迫下沙冬青的根茎叶解剖结构进行比较观察,为分析人工栽培沙冬青的抗旱性强度提供依据。[方法]以西鄂尔多斯国家级自然保护区于雨季繁育温室生长的人工栽培 1 年生沙冬青实生苗为试验材料,进行人工模拟干旱控水试验,以土壤体积含水量为梯度设 15%-17%(对照CK)、10%-13%(轻度干旱LD)、2%-4%(中度干旱MD)3 个水分梯度,采用石蜡切片法对解剖结构对各部位组成结构的形态变化进行测量。[结果]不同干旱胁迫下人工栽培沙冬青解剖结构存在差异,叶和茎表皮外附角质层并增厚,叶为等面叶,上下表皮均有气孔凹陷在表皮中,随干旱程度加重叶片加厚,栅栏组织与海绵组织比变大,MD(168.53%)是CK(105.97%)的 1.59 倍,孔下室从26.46um深加为 39.35um;茎皮层相对厚度增大,木质部、韧皮部的相对面积变小,髓相反,增大 36.62%;根无髓,周皮相对厚度变大,木质部变大,韧皮部变小,次生维管柱面积整体变大,原生韧皮部厚度降了 2.65 倍。[结论]人工栽培沙冬青在生长时,幼苗根先分化为次生结构,茎依旧为初生结构,通过先发育分化根部结构来提高植株抗逆性。土壤越旱,根部伸长越快,叶片、角质层、皮层、周皮相对越厚来提高保水能力,孔下室越深可加强气体交换和保水效果,栅栏组织占比变大有利于光合作用,进而提高了叶面积利用率,上述均是其适应缺水环境的适应性表现。沙冬青在土壤体积含水量 10%-13%时生长状况最佳,2%-4%时亦可正常生长,也具有典型的强旱生结构,可见在温室条件下人工栽培沙东青也极耐旱,能用于改善沙旱生地区环境,为沙冬青的保护利用提供依据。
发布时间：2024-06-13
97. 基于改进遥感生态指数的宁夏沿黄平原区生态环境质量评价
摘要： 区域生态环境质量评价是国民经济建设与可持续性发展规划的基础,是生态学研究的主要方向之一。以土地利用/覆盖数据和Landsat OLI数据为基础,分别在ArcGIS和GEE平台上进行景观多样性指数(Landscape Diversity Index,LDI)与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDV I)、湿度(Wet Index,WI)、归一化裸土和建筑指数(Normalized Difference Building-Soil Index,NDBS I)、遥感生态指数(Remote Sensing Based Ecological Index,RSEI)和改进遥感生态指数(Modified Rem ote Sensing Ecological Index,MRSEI)的计算。在 LDI 最佳尺度约束下分析表明,宁夏沿黄平原区景观多样性指数具有显著尺度依赖特征(P<0.001),阈值出现在 3000 m×3000 m.主成分分析(Principal Com ponent Analysis,PCA)解释了研究区改进遥感生态指数主要受到NDVI和LDI影响,其中NDVI是PC1(特征值贡献率 68.98%)的决定因子,特征向量为 0.8901;LDI为次要决定因子,特征向量为-0.4246,该分量在RSEI计算中分值较高。LDI是PC2(特征值贡献率 28.76%)的决定因子,特征向量为 0.9100;N DVI为次要决定因子,特征向量为 0.4056,该分量在MRSEI计算中分值较低。从MRSEI在应用中可信性来看,其在分析中采用LDI替代LST有效地避免了RSEI分析中NDBSI和LST之间存在的生态学意义重复表达和多因子向量投影中的高度聚集。研究区空间异质性主要以“差”和“较差”级别分布在不同土地利用/覆盖类型交错区且以环绕研究区为主要特点。在“差”到“好”梯度上,斑块密度为减少趋势由 8.3 个/km2减少到 5.9 个/km2,而平均斑块面积呈增加趋势由 0.120 km2 增加到 0.169 km2.综合来看宁夏沿黄平原区生态环境质量总体MRSEI值为 0.0117 刚好超过“较好”水平下限。
发布时间：2024-06-13
98. 2000-2020年青海省共和县土地沙漠化动态及其驱动因素
摘要： 应用GIS与RS技术对青海省共和县沙漠化土地进行时空变化监测并分析其驱动因素。结果表明:(1)共和县 2000-2020 年沙漠化土地总面积减少了 285.43 km2,整体变化为先增后减,以 2005 年左右为转折点呈逆转趋势。(2)2000-2005 年整体土地沙漠化严重,沙漠化土地面积增加,以各类沙漠化土地之间的转移为主。2005-2020 年大面积沙漠化土地等级降低,以沙漠化逆转为主,部分沙漠化土地转变为非沙漠化土地。(3)自然与人为因素共同作用于共和县沙漠化。近 20 年青海湖年平均水位变化以 2004 年为转折点先减后增,其中 2000-2015 年水位变化对共和县境内青海湖东沿岸沙漠化无明显影响,2015-202 0 年水位快速上升淹没沿岸 0.82 km2重度沙漠化土地。2010 年之后共和县积极修建光伏基地、设立封禁保护区,草方格及种植防风固沙植被,人为防沙治沙措施增多。2010-2020 年青海湖湖东克土沙区防沙治沙试验区局部极重度沙漠化土地转变为中度和轻度沙漠化,人为措施效果显著。共和盆地沙区,光伏发电基地区域潜在沙漠化土地减少,其东南方向部分极重度和重度沙漠化土地转化为重度和中度。在封禁保护区、草方格及防风固沙植被的影响下,龙羊峡水库西北岸局部重度和中度沙漠化土地转变为中度和轻度,小面积极重度沙漠化土地转化为中度,塔拉滩以北部分重度和轻度沙漠化土地等级降低为轻度和潜在。自然和人为因素均为影响沙漠化的驱动因素,其中人类活动为重要因素。今后需继续定量研究自然和人为因素的影响,为治理沙漠化发挥人为作用,为科学防沙治沙提供服务。
发布时间：2024-06-13
99. 全球变化背景下干旱区的迁移:现状、过去和未来
摘要： 干旱区生态系统非常脆弱,对气候变化和人类活动极为敏感。全球有约 20 亿人生活在干旱区,干旱区的保护与利用对生活在该区域的人类生存发展可持续性具有重要意义。当前研究发现全球干旱区在过去和未来整体呈现扩张趋势,但全球干旱区不同区域扩张或收缩的速度和方向并不清楚。本研究利用高分辨率格点气象数据(CRU TS4.06)以及第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的 10 个全球气候模式数据,分析了当前全球干旱区的空间分布、过去 60 年(1961-2020 年)的速度变化规律以及到 2100 年全球干旱区变化趋势。研究表明:①以 1991-2020 年为基准期,全球干旱区面积约占全球陆地面积的 47%,半干旱区在干旱区中占比最高,占全球干旱区的 36%。②过去 60 年全球干旱区整体呈变干趋势,干旱变化速度为-0.315 km/yr,南半球干旱变化速度高于北半球,南半球为-0.45km/yr,北半球为-0.27km/yr,南美洲东部、北美洲中部变化速度最快。热带地区,北半球以向北速度变化最快,南半球向南速度变化最快。③未来低排放情景下全球干旱区呈变干趋势,中、高排放情景呈变湿趋势。南半球干旱变化速度仍高于北半球。在低、中、高三种排放情景下,干旱变化速度依次为-0.031km/yr、0.041km/yr和 0.026km/yr,速度方向较过去 60 年无明显差异。综上,过去 60 年全球干旱区整体以变干旱趋势为主,未来不同情境下全球干旱区发生干旱变化的速度将大幅减小,北半球干旱变化速度小于南半球。
发布时间：2024-06-13
100. 中国温带稀树草原固碳水循环及能量收支平衡
摘要： 温带稀树草原是我国半干旱区重要的生态系统类型,探究其碳水循环和能量收支规律对明确稀树草原生态系统固碳量和耗水量具有重要意义。当前碳水循环规律研究主要集中于森林、草原生态系统,稀树草原的碳水循环及能量收支平衡尚未明确。本研究以内蒙古浑善达克沙地稀树草原生态系统为主要研究对象,利用涡度相关系统对稀树草原2021年气象要素及各能量通量进行了连续观测,分析了该生态系统碳水循环规律及能量收支状况,旨在明晰我国半干旱区温带稀树草原的固碳能力和水分消耗。研究结果表明:中国温带稀树草原2021 年固碳总量为231.76 gC/m2,植被总初级生产力为849.79 gC/m2,生态系统呼吸为 603.36 gC/m2,年蒸散量为 337.70 mm.研究区1、2、11和 12 月表现为碳源,其余月份均为碳汇,且以7、8 月最高(分别为:-75.17 gC/m2和-73.75 gC/m2),占全年固碳总量的 6 4.08%。稀树草原 7、8 两月能量支出以潜热为主,两月潜热、显热占净辐射比值分别为 65.08%、23.2 8%和63.90%、25.73%,全年潜热、显热占净辐射比值分别为:48.64%和41.49%,2021年生态系统能量闭合度为 73%。该研究加深了对稀树草原生态系统碳水循环及能量收支的理解,为准确评估该生态系统物质能量交换提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
101. 极干旱区环境因素与荒漠植物形态对冠层温度的影响
摘要： [目的]探究极干旱区荒漠植物冠层温度与环境因素及植物形态的关系。[方法]本研究使用无人机搭载热成像相机,在敦煌附近沙山,从 8:30 至 17:30,每隔一小时,采集地表植物的热成像和可见光正射影像,计算植物的冠幅和冠层平均温度、最高温度及最低温度,并采集气温、空气湿度、地表温度和太阳辐射数据。使用k-means聚类分析将植物根据冠层长宽分为大中小三类。[结果](1)植物平均温度、最高温度和最低温度均随时间变化先升高,后降低。8:30 时,植物温度,地表温度,空气温度较为接近;正午前后,冠层最高温度与地表温度较为接近,最低温度和平均温度低于地表温度,高于空气温度,且不同植物间差别较大。植物冠层温度的最大值为 73.6℃,出现在 13:30;就所有植物平均值而言,冠层平均温度,最高温度和最低温度的最大值分别为 63.8℃,69.3℃和 57.7℃,均出现在 13:30。(2)植物冠层温度随着太阳辐射,空气温度和地表温度的增大而增大,随着空气湿度的增大而减小。(3)植物温度日较差有显著差异,大植物的冠层平均温度,最高温度和最低温度日较差较小,中植物次之,小植物最大;同一时间植物个体温差随着冠层半径的增大而增大。环境因素,冠层大小和冠层温度的多元回归分析记过显示,环境因素对冠层温度的影响更大。[结论]极干旱区荒漠植物冠层温度较高,与太阳辐射关系紧密,植物个体冠层大小也能影响植物冠层温度。
发布时间：2024-06-13
102. Dune Pattern interrupted by ephemeral drainages and human activities,on the Ordos Denuded Plateau in China
摘要： Dune pattern is considered a concentrated representation of the desert landscape,and its formation and evolution are affected by climatic conditions and regional differences in the sedimentary environment.High-resolution satellite images from 2007 to 2021 were used to quantitatively analyze the spatiotemporal variation of pattern parameters by using the dune pattern analysis method.Combining with meteorological factors and land use changes,this analysis provides insight into the dynamic change of dune pattern and the main controlling factors of population pattern evolution.The results show that ephemeral drainages and roads developed in the plateau uplift belt interrupt the dune agglomeration downwind without significant change in the pattern parameters from west to east and without obvious spatial variation trend of parameters in each area separated by linear obstacles.In the past 14 years,the crestline has been always NE-SW and NNE-SSW,with a counterclockwise deflection that occurred gradually with time.The crestline length and dune height showed a decreasing trend,while the dune spacing and defect density showed an increasing trend.After 2012,a significant rise in precipitation and a drop in wind speed contributed to the recovery of vegetation,promoting the transformation of barchan dunes(chains)to parabolic dunes and breaking the original self-organization evolution of dunes.Therefore,the spatiotemporal evolution of dune pattern in the denuded plateau is driven by natural and human factors and differs from that in the hinterland of mobile deserts.
发布时间：2024-06-13
103. 毛乌素沙地沙丘固定过程中土壤种子库空间分布特征
摘要： [目的]研究不同固定程度沙地土壤种子库的空间分布特征,揭示毛乌素沙地沙丘固定过程中土壤种子库的变化,明确浅层和深层土壤种子库的生态学意义及其对旱区植被恢复的作用。[方法]选取毛乌素沙地固定、半固定及流动沙地为典型样地,系统采集 0-5cm、5-10cm、10-20cm及 20-30cm土壤样品,采用室内萌发法,分析不同固定程度和不同深度土壤种子库数量特征及物种结构,探究土壤种子库空间分布及其多样性变化特征。[结果]毛乌素沙地土壤种子密度随着沙丘固定程度的增加而增加;固定沙地和流动沙地土壤种子库组成以一年生植物为主,半固定沙地则以灌木为主;固定沙地种子库香农-威纳指数,辛普森指数均显著高于半固定及流动沙地,半固定和流动沙地之间差异不显著。固定和半固定沙地土壤种子密度随调查深度的增加逐渐降低,而流动沙地则表现出先下降后增加的趋势;半固定及流动沙地 10cm以下土层种子密度显著高于固定沙地,10cm以上土层呈相反趋势;固定、半固定沙地 10cm以下土层埋藏以油蒿(Artemisia ordosica)种子为主,流动沙地则以沙米(Agriophyllum squarrosum)种子为主。[结论]无论从数量还是物种组成来看,沙丘固定过程对土壤种子库的积累均产生了正效应;风蚀和沙埋过程影响种子在土壤中的位置,导致半固定和流动沙地种子向深层分布。种子在土壤中的数量和位置共同影响地上植被恢复,推动植物群落的演替及植被格局的构建。研究可为揭示荒漠化发生机制,助力沙地生态保护提供理论依据。
发布时间：2024-06-13
104. 从植被种类和环境角度看生态位的一致性、差异性和补偿性
摘要： ##本文以内蒙古荒漠草原区灌木植物群落为研究对象,采用MaxEnt模型回溯影响物种空间分布的生态位特征,利用生态位公式计算物种及群落的宽度与重叠值,研究环境与物种分布的关系,分析对比两种结果发现:(1)公式计算的物种生态位宽度只表明物种在其群落中的地位,不能反应物种与环境的关系以及随环境变化物种宽度值的变化;(2)对物种的生态位宽度与重叠分析发现多数物种出现生态位宽度大,重叠也大,但也会有异常,原因是群落丰富度影响了种间重叠;(3)MaxEnt模型结果发现物种生态位不一致,且研究区环境能提供物种所需求的生态位,物种间存在生态位重叠,但生态位因子是分离的;(4)物种空间分布区由自身生态位与环境生态位共同决定,两物种共生区就是种间重叠取决于生态因子分化;(5)MaxEnt模型计算的物种生态位可以表达出物种在环境下的适生性、适生面积及竞争力,通过模拟结果与生态位特征及植株指标分析发现多数物种的重要值、生物量和密度对环境表现一致,但也有部分不同,表明物种对环境的适应能力即生态位不同;本文有助于理解群落的形成机制,明确植物生长的最适生态位为植被恢复提供理论和数据支持。
发布时间：2024-06-13
105. 毛乌素沙地土壤水热变化对不同盖度灌丛群落响应特征及数值模拟
摘要： [目的]揭示旱地固沙灌丛群落盖度变化与土壤水热之间的相互作用机制及影响因素,以探索在保持生态效益的同时缓解土壤水分亏缺的潜力并为未来以毛乌素沙地为代表的旱地恢复系统的改进提供参考。[方法]以毛素沙地裸沙地观测场及以羊柴和油蒿灌丛群落为主的中盖度(40%)和高盖度(80%)观测场为研究对象,通过野外调查、原位监测、室内分析和数值模拟等方法相结合,分析了不同盖度的灌丛群落土壤水热动态变化特征,揭示了植被盖度变化与土壤水热之间的相互作用机制及影响因素。通过小波相干分析,阐明了土壤水热与气象因素、土壤水热之间在时间序列上的尺度相关关系。最后通过理论和数值模拟相结合的方法分析了不同盖度灌丛群落水量平衡特征。[结果]与裸地观测场相比,高盖度观测场土壤含水量在浅层(0?100 cm)和深层(100?180 cm)分别减少 32.7%和 39.8%。土壤含水量受地上生物量和地上凋落物密度的影响。由于地面植被和凋落物的截留,增加土壤含水量所需的降雨阈值随植被覆盖度的线性增加呈指数增长。即每增加 10%的植被覆盖,土壤的有效降雨量减少 32.2 mm.干旱年土壤水分枯竭带在随后的湿润年未完全恢复,导致平均土壤含水量为 4.6?7.8%的干土层发育。总蒸散发的增加导致土壤蓄水和相对可提取土壤水减少,导致高盖度观测场的总蒸散发低于中盖度观测场。干旱期间,当土壤蓄水量和相对可提取土壤水分很低不能被植被根系吸收时,植被可通过生理和性状调节降低蒸腾;与裸地观测场相比,均匀融化期和冻结期中盖度和高盖度观测场的平均温度分别降低 1.2、1.6oC和升高 0.1、1.0oC,温度季节变化幅度分别降低 2.4 和 4.9oC,年平均温度分别降低 1.6 和 1.2oC.均匀冻结和融化期各观测场的温度差异与植被覆盖程度、叶面积指数、地上生物量和地上凋落物密度呈指数相关。植被覆盖使高盖度观测场的土壤冻结深度至少减少 30 cm,使均匀解冻期延长了 1?35 天;土壤含水量时间序列主要受降水和植被覆盖的影响,土壤温度的时间序列主要受气温和植被覆盖的影响。植被盖度增加抑制了气象因素对土壤含水量和温度在尺度上的影响;基于Hydrus-1d的水量平衡在经验公式的基础上量化了土壤水分输入与输出,进一步揭示了植被盖度变化与土壤水分平衡之间的相互作用机制,表明了植被在这一过程中起主导作用。[结论]维持斑块状的裸地可能有利于土壤水分的补充和保持。冬季温度的增加有可能保护地面栖息的蛴螬和其他农业有害昆虫免于冻死和死亡。同样,年平均温度的降低可能有助于促进凋落物分解的减少,从而潜在地减轻风蚀的影响。这些发现强调了改进当前恢复策略的必要性,即通过发展最佳的植物群落覆盖和马赛克植被系统,在植被恢复和土壤水热之间取得平衡。
发布时间：2024-06-13
106. 中国干旱半干旱区环境问题与防治对策的思考
摘要： ##干旱半干旱区成因。发生在对流层的三圈环流使地球南北纬 30°附近形成干旱带。全球副热带高压通常位于南北纬 30 度附近。由于青藏高原的存在,西风带被分为南北两条支流。其中,北支流是造成我国干旱的原因之一。其次,华北西北由于深居内陆受夏季风影响微弱。再次,华北西北地区由于山脉阻挡形成的雨影导致季风更难进入西北。干旱半干旱区属于水分限制型生态系统;沙地、沙漠是古湖泊形成的,但现代流沙也有贡献;由于沙地沙质土壤持水性差,表层土壤水分无法维持浅根性草本植物生长;灌丛根系深,能够充分利用沙地深层土壤水分;灌丛根系深,一旦破坏,很难恢复。
发布时间：2024-06-13
107. 湿度与密度对植物种群扩张动态的影响
摘要： ##植物种群扩张过程具有重要的生态和进化意义,主要受植物繁殖力和种子传播这两个因素控制。尽管植物繁殖力和种子传播都受土壤湿度和种群密度的制约,但目前关于土壤湿度和种群密度如何影响植物种群扩张动态的研究鲜见报道。
发布时间：2024-06-13
108. 2000-2022年京津风沙源区土地沙化脆弱性的时空变化
摘要： ##土地沙漠化是京津风沙源区面临的主要生态环境问题,认清土地沙漠化状况是科学防治土地沙化的前提。土地沙化脆弱性是综合评价区域土地沙漠化状况的常用指标。本研究参考 VSD 脆弱性评价框架,从气候质量、土壤质量、植被质量、人类活动强度和土壤侵蚀 5 个维度选取 12 个指标,构建土地沙化脆弱性评价体系,计算土地沙化脆弱性评价综合指数,评价 2000～2022 年京津风沙源区土地沙化脆弱性的空间分布状况及时间演化规律。结果显示,2022 年京津风沙源区土地沙化脆弱性以轻度和极轻度脆弱为主,面积分别为 25.17 万km2和 23.72 万km2,占区域总面积的 36.03%和 33.95%。重度和极重度脆弱区面积相对较小,二者合计占区域总面积的 11.10%,集中分布在科尔沁沙地、浑善达克沙地西部、毛乌素沙地、库布齐沙漠东部和巴彦淖尔市西北部。2000～2022 年,土地沙化脆弱性总体呈现逆转趋势,区域土地沙化脆弱性指数总体呈减小趋势,脆弱性指数年减小速率为-0.003/a.空间上,土地沙化脆弱性逆转区域面积占区域总面积的 81.87%,广泛分布在研究区内;土地沙化脆弱性发展区域面积占区域总面积的 18.13%,集中分布在研究区内沙地和城镇周边。驱动力分析结果显示,气候变化和人类活动均是引起区域土地沙化脆弱性逆转的重要因素。由治理工程实施和气候变化引起的土地沙化脆弱性逆转面积分别占区域总面积的 20.18%和 60.84%。同时,气候变化和人类活动也是导致 2000～2022 年京津风沙源工程区土地沙化脆弱性发展的重要因素,由不合理人类活动和气候变化引起土地沙化脆弱性发展区域面积分别占区域总面积的 11.97%和 6.16%。
发布时间：2024-06-13
109. 鸣沙山月牙泉风沙问题综合研究与治理成效
摘要： 鸣沙山月牙泉风景区位于我国河西走廊西端、丝绸之路核心地带的敦煌市,以高大沙山和泉水共生的自然景观而闻名,是中国敦煌世界地质公园的重要组成部分。过去三十年来,这一景点经历了水域面积减少、沙山移动变形掩埋泉水的严重威胁,以及自然风沙流场恢复、风沙问题得以解决的变化。本文回顾了对该区域独特金字塔沙丘形成演化过程、泉周边沙山的长期和短期动态监测、多尺度风沙流场和运动观测、鸣沙发声的机制解释和人工再现等一系列研究工作,尤其是指出了局地气流对维持沙山形态的重要作用、揭示了多种人为活动和自然要素对沙山形态变化的影响,继而指导了多种治理措施的实施,取得了明显的效果。研究结果有力支撑了景区的长期发展规划。与一般沙漠地区通常采用的防风固沙、植树造林等措施不同的是,鸣沙山月牙泉风沙问题的治理,需要最大程度维护原有的自然风沙流场,因此需要移除近年来周边新增的植被和建筑物,以恢复风场、保持风沙运动平衡。这些研究工作为这一独特沙漠景观的保存和维持提供了科学依据,可为类似自然景观的保护和开发协同发展提供参考。
发布时间：2024-06-13
110. 中国东北典型黑土区农田生产力评价
摘要： ##构建一套科学且易于重复的农田生产力评价指标至关重要,这有助于防治全球土地退化和保障粮食安全。然而,当前农田生产力评价指标体系还不完善。在这里,我们基于人类需求和农田生态系统服务视角,考虑生产条件、土壤性状和生态环境三个维度,构建一套农田生产力评价指标体系,对中国东北典型黑土区农田生产力评价。研究结果表明,中国东北典型黑土区的农田生产力整体呈现由南向北递减、东部优于西部的空间分布特征。中部的松嫩典型黑土亚区和东部的三江典型黑土亚区是 14.56%的优质农田以及 85.06%平均农田的集中分布区;西部蒙东典型黑土亚区是农田生产力相对较低的主要分布区域。农田生产力具有显著的正空间相关性与空间集聚特征,在东北-西南方向具有更明显的波动特征。本研究旨在开发一套农田生产力指标体系以说明农田生产力的空间差异,为农田资源的可持续利用和提高区域农田生产力以支持可持续目标实现提供了重要参考,并为全球其他农田生产力评估体系构建提供了示范。
发布时间：2024-06-13
111. 中国国家及区域尺度植被生长的最佳因子类型、范围和空间分布
摘要： 了解植被和自然以及人类间的相互关系已经成为持续受关注的重要问题。然而,仍缺少充分考虑大尺度下,考虑区域差异及自然和人为因子对植被绿化影响的研究。因此,本研究选取归一化植被指数(NDVI)作为植被绿化程度指标,分析 2000-2020 年中国国家及区域尺度植被的时空变化。使用地理探测器(Geodetector)模型定量分析地形因素(高程、坡度、坡向、土壤类型)、气候因素(降水和气温)和人类活动因素(土地利用类型、人口密度、GDP)3 种类型因子对植被绿化的影响。研究结果表明:自 2000年以来,中国植被处于恢复阶段,超过 70%的地区植被绿化呈现增长的趋势。国家尺度上,气候因素(降水,76.6%)是植被变化的最重要的主导因素。但区域尺度上,人类活动因素对植被的影响大于气候因素,其中土地利用为最主要的影响因素。另外,国家尺度上较高水平降水和较弱的人口活动更有利于植被的生长。但是,各区域对地形、气候和人类活动因子的最佳类别和范围的响应具有差异,因此本研究总结出各区域最佳因子范围和类型。我们的研究强调,尽管气候因素在国家尺度上很重要,但考虑区域尺度时,地形和人类活动因素是植被变化的主要驱动因素。本研究的定量研究结果对于决策者减少生态权衡具有积极意义。
发布时间：2024-06-13
112. 水土保持林草措施碳汇效应研究进展
摘要： 明确水土保持林草措施碳汇效应,为进一步制定固碳增汇的政策措施和开展相关研究,全面提升水土保持碳汇能力,科学推进水土流失综合治理高质量发展提供借鉴。参考和借鉴国内外相关研究成果,综述水土保持林草措施碳汇意义、内涵和机理及计算方法,并分析了水土保持林草措施固碳增汇效果,提出了水土保持林草措施固碳增汇对策建议。水土保持林草措施碳汇效益显著,碳密度总体表征为乔木>灌木>草地>坡耕地,不同植被组分碳密度和不同土层土壤有机碳密度随恢复时间的延长总体上表现出增加的趋势。水土保持林草措施碳固存效率与措施实施年限、植物物种选择、植物群落结构、植物生长环境等多种因素有关。为了实现更大程度的水土保持固碳增汇,需要在水土保持碳汇监测标准化、措施营造经营和碳汇设计上寻求新的突破,推动生态系统提质增效,持续挖掘水土保持碳汇增长的潜力,提升和巩固碳汇能力。
发布时间：2024-06-13
113. 京津冀地区土壤风蚀扬尘起动传输特征及防治措施研究
摘要： [目的]目前,京津冀地区已成为全国大气污染最严重的区域,以PM2.5 为首的区域性重污染过程频发,引发了社会各界的高度关注。土壤风蚀扬尘,作为大气颗粒物重要的自然来源之一,不仅会造成风蚀地区的土地退化,还会造成风蚀地区及其下风向区域的大气污染。因此,开展京津冀地区土壤风蚀扬尘起动、传输特征研究及防治措施研究,对该区土壤风蚀扬尘的防治及大气污染治理具有重要意义。[方法]本研究基于风洞试验和野外观测,研究了京津冀地区四种典型地表类型土壤风蚀扬尘的发生。[结果]结果表明:(1)京津冀范围内发生风蚀扬尘的区域面积占总面积的 15%,其中 36%的区域分布在张家口市,32%的区域分布在承德市,12%的区域分布在北京市,其余区域主要分布在天津市、沧州市、秦皇岛市等沿海地区;(2)京津冀地区土壤风蚀扬尘的起动模数由大到小的月份依次为 1～3 月、10～12 月、4～6 月和7～9 月;(3)中国北方风沙区风蚀扬尘对京津冀地区高海拔带PM2.5 及PM10 的浓度贡献值小于对京津翼地区中低海拔带PM2.5 及PM10 的浓度贡献值,且京津冀PM2.5 和PM10 的外部传输浓度与风速之间存在显著的负相关性(P<0.01);(4)玉米立茬对土壤风蚀扬尘的防治作用随着立茬高度的增大呈现先减小后增大的趋势玉米平茬覆盖对土壤风蚀扬尘的防治作用随着平茬覆盖度的增加呈现增大的趋势。[结论]本研究探究了修正的 WEAM 模型在京津冀地区风蚀扬尘起动研究的适用性;通过对京津冀地区的气象、土壤、植被等因子的分析,结合修正的 WEAM 模型对研究区的土壤风蚀扬尘源区的空间分布进行了研究,明确了京津冀地区土壤风蚀扬尘引起的 PM2.5、PM10 及扬尘起动、传输特征及保护性耕作措施的抑尘作用。
发布时间：2024-06-13
114. 辽东古冰缘地貌山区不同植被恢复方式林地土壤水分入渗特征
摘要： [目的]人工林(PF)和天然次生林(NSF)是当前植被恢复的主要手段,人工林的营建可以通过改变林地土壤结构进而通过影响森林水文过程。迄今为止,鲜有研究涉及古冰缘地貌林地水文过程。[方法]为揭示不同植被恢复类型对水分入渗产生的影响,包括水分入渗能力,持水能力,水分再分布和水流路径,我们在辽东山区古冰缘地貌典型林地进行了不同降雨量的野外入渗示踪调查及室内入渗试验。[结果]结果表明:(1)土壤物理性质(包括土壤总孔隙度(TP),毛管孔隙度(CP),非毛管空隙度(NCP),初始含水量(IWC),田间持水量(FWC))以及根系富集度(RA)在PF和NSF中均随土壤深度的增加而降低,土壤容重(BD)和石砾含量分布则呈现相反变化规律。(2)PF 的营建显著改变了林地的土壤物理性质和RA,进而改变了林地的渗透模式,具体表现为NSF入渗能力优于PF,在 0-10cm层NSF保水能力优于PF,但在 20-30 cm层PF具有更高的保水能力。而且土壤含水量的增加更可能发生在初始含水量较低的区域。(3)入渗能力参数与BD,TP,CP,NCP,FWC,RA均显著相关,连通性越好的大石砾越有利于水的渗入。(4)在剖面尺度上,各样地优先流为主要入渗模式。但水流路径形态有所不同,PF水流路径表现为“漏斗”形,NSF为“手指”形,且增大入渗量会增加水流路径的连通性。[结论]这些结果表明土壤物理性质,根系,石砾等因素对土壤入渗有影响,不同植被恢复方式的入渗模式有一定差异,导致地表水和地下水的再分配、运输和储存不同。本研究结果有助于理解辽东古冰缘地貌区森林生态系统水资源管理背景下的生态水文过程。
发布时间：2024-06-13
115. 海南五指山植被恢复对土壤磷素形态及其有效性的影响
摘要： [目的]研究海南五指山地区不同植被恢复类型土壤磷素形态及其含量变化特征,分析各磷素形态的相关性,为科学评价热带雨林植被恢复土壤质量演变提供依据。[方法]以海南五指山天然次生林(NSF)、桉树人工林(EF)、加勒比松人工林(PF)及未修复的槟榔园(CK)0～10 cm层土壤为研究对象,采用改进的Hedley分级法测定土壤中不同形态磷素含量,分析各磷素形态间的相关性,揭示不同植被恢复类型土壤磷素动态变化。[结果]各样地土壤全磷和有效磷含量范围分别为 0.39～0.53 g·kg-1和 10.82～41.16 mg·kg-1,均表现为天然次生林最高,桉树和加勒比松人工林次之,槟榔园最低(P<0.05)。与未修复的槟榔园相比,桉树人工林、加勒比松人工林H2O-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po、Na OH-Pi、NaOH-Po含量均显著增加(P<0.05),但均低于天然次生林;Residual-P含量则表现为加勒比松人工林最大,桉树人工林次之,天然次生林林最低(P<0.05)。各样地土壤活性磷(H2O-P、NaHCO3-P i、NaHCO3-Po)总含量占全磷含量的 2.33%～7.22%,桉树人工林和加勒比松人工林土壤活性磷总含量均显著高于未修复的槟榔园(P<0.05);中活性磷(NaOH-Pi、NaOH-Po)总含量占全磷含量的 26.84%～32.17%,天然次生林和桉树人工林显著高于加勒比松和槟榔;稳定态磷(HCl-Pi、HCl-Po、Residual-P)总含量占全磷含量的 60.84%～70.55%,与未修复的槟榔园相比,天然次生林、桉树人工林和加勒比松人工林稳定态磷总含量分别降低 2.21%、10.11%和 13.76%(P<0.05)。相关分析表明,H2O-P、NaHCO3-Pi、N aHCO3-Po与土壤有效磷之间具有显著正相关关系,而NaoH-Po、Residual-P与土壤有效磷之间具有显著负相关。[结论]桉树人工林和加勒比松人工林可通过提高活性磷各级组分含量和降低NaoH-Po、Residual-P含量,提高海南五指山热带雨林土壤磷素有效性,但其效果未达到天然次生林水平。
发布时间：2024-06-13
116. 暴雨条件下辽西不同水土保持措施的坡面产流产沙过程及水保效益
摘要： [目的]辽西低山丘陵区是我国水土流失比较严重的地区之一,很少有研究水土保持措施对暴雨条件下产流产沙过程的影响以及该条件下水土保持措施的减沙减流效益。通过探究暴雨条件下辽西低山丘陵区不同水土保持措施的坡面产流产沙过程及水保效益,可以为辽西低山丘陵区坡面水土流失防治及坡耕地水土保持措施合理布设提供理论依据。[方法]试验基于辽西低山丘陵区二道岭小流域坡面径流观测场,通过定位观测法,研究暴雨条件下(7.28 暴雨)6 种不同水土保持措施的坡面产流产沙过程及水土保持效益。[结果]1)暴雨过程中,不同措施的初始产流时间整体表现为林草措施>工程措施>耕作措施。不同措施下的产流产沙过程与雨强的变化趋势相似,雨强在 14min达到峰值,为 2mm/min,裸地、顺垄耕作、水平梯田、柠条地埂植物带等小区也在 14min达到产流和产沙峰值,横垄耕作小区在 16min达到产流峰值,径流与含沙量与雨强存在延后现象。2)在暴雨条件下,以裸地作为对照,横垄耕作、顺垄耕作、柠条地埂植物带、水平梯田、果树台田、林地的减流率分别为 33.71%、-38.51%、86.59%、86.38%、100%、100%;相应各措施的减沙率分别为 67.52%、-44.82%、85.09%、80.40%、100%、100%。各水土保持措施的减流减沙效益均表现为耕作措施(横垄耕作、顺垄耕作)＜工程措施(地埂植物带与水平梯田)＜林草措施(林地与果树台田)。[结论]在暴雨条件下,耕作措施中顺垄耕作缩短了初始产流时间,而工程措施和林草措施延长了初始产流时间;横垄耕作的径流与含沙量与雨强存在延后现象。林草措施具有良好的减流减沙效果,而农业措施中的顺垄耕作则加大了产流产沙作用,促进了水土流失。
发布时间：2024-06-13
117. 梯田对东北黑土区坡耕地土壤水分的影响
摘要： [目的]为了研究梯田措施对东北黑土区坡耕地土壤水分影响特征,从不同尺度上分析梯田措施对坡耕地土壤水分的影响,为防治黑土区坡耕地水土流失以及探究梯田对坡耕地蓄水保水作用提供科学依据。[方法]在典型黑土分布区按照纬度梯度选取东辽县、宾县、克山县三个研究地点,在每个研究地点以建有梯田的坡耕地为研究对象,同时选取坡形、坡度一致的无工程措施的坡耕地为对照,在 2022 年作物生长期(7 月)和作物结束期(10 月)使用德国产的TRIME-PICO64TDR土壤水分测量仪对 0-60cm深度土壤含水量进行测量。[结果]东辽县、宾县、克山县三个地点梯田在作物生长期对坡耕地土壤水分分别提高 1.67%、2.27%、2.83%,在作物结束期提高 1.31%、1.43%、1.69%,梯田在作物生长期时提高土壤水分含量效益更好;在作物生长期时梯田对浅土层(0-30cm)土壤含水量影响较大,在作物结束期对深土层(3 0-60cm)土壤含水量影响较大;梯田在坡面尺度上削弱坡位对土壤水分的作用,减少不同坡位土壤水分含量差异;在三个地点中,克山县地区梯田蓄水保水效益最高,东辽县最低,不同地点梯田保水效益差别主要与土壤质量有关,土壤容重越低,粉黏粒含量越高,土壤保水性越好,梯田越容易发挥作用,效益越高。[意义]研究结果有利于指导东北黑土区在不同立地环境下对坡耕地确定合理的管理措施,为进一步研究黑土区坡耕地土壤水分和梯田灌溉管理提供了重要参考。
发布时间：2024-06-13
118. 基于GIS的输入变量对LSTM模型径流预测的影响
摘要： 准确的降雨径流预报对粮食灌溉、洪水预警等生产活动密切相关。然而,由于地形的复杂和观测尺度过大导致了降雨径流的困难。为了应对这些问题,本研究采用长短期记忆(LSTM)神经网络模型,结合地理信息系统(GIS)和欧洲中期天气预报中心第 5 版再分析(ERA5)的数据来提高降雨径流预测的准确性。建立只考虑降雨的单输入模型与引入前期土壤水分条件(AMC)、坡度、土地利用和土壤饱和入渗系数的多输入模型。结果表明,引入AMC参数会使模型精度得到了显著提高[Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)从0.87 提高到 0.98]。单输入模型与多输入模型的比较表明,多输入模型的性能普遍优于单输入模型。4 个模型中有 3 个模型的NSE超过 0.9,并显示出较强的泛化能力。此外,对多参数模型之间的比较分析表明,输入参数的选择应考虑研究区域的大小和复杂性。
发布时间：2024-06-13
119. 毛竹实生苗氮素吸收与分配利用特征研究
摘要： [目的]探究毛竹(Phyllostachys edulis)苗期生长过程中养分的分配利用规律,为指导毛竹林的精准施肥及可持续经营提供科学依据。[方法]在氮饥饿环境下,运用尿素-的 15N 分别标记毛竹实生苗克隆分株(母株)及克隆分株(子株),进行氮素异质性处理实验,通过 15 N 同位素示踪技术,分析各克隆分株之间N素的分配及利用情况。[结果]毛竹实生苗丛克隆系统对 15 N的吸收、分配及利用趋势均一致。1)15N标记一年生子竹时,克隆系统各器官对氮素的吸收、分配及利用均为 15N子竹鞭根>15N 子母竹间鞭根>15N 子竹叶>15N子竹竹鞭=15N 子母竹间竹鞭>15N 子竹枝>15N子竹秆>母竹叶>母竹枝>母竹秆>子竹叶=子竹竹鞭=子母竹间竹鞭>子竹枝=子竹秆>子竹鞭根>母竹鞭根>子母竹间鞭根;2)15N标记二年生母竹时,克隆系统分株各器官对氮素的吸收、分配及利用均为:15N 母竹竹鞭>15N 母竹鞭根>15N 母竹叶>子竹叶>15N 子母竹间鞭根>子竹竹鞭>15N 母竹秆>子竹鞭根>子竹枝>子竹秆。[结论]毛竹克隆整合存在明显的“向顶运输”规律及年龄效应,只施氮肥于 1 年生子竹整个克隆系统对氮素的吸收及分配利用高于只施 2 年生母竹,且二者都比均匀施肥于整个克隆系统更利于毛竹克隆系统对氮素的吸收及分配利用。因此实际生活中,可以选择喷施叶肥以减弱“向顶运输”规律,增强竹秆的养分吸收;同时,只对 1 年生子竹进行施肥,可以最有效的减少肥料的使用量,提高整个克隆系统肥料的利用率。
发布时间：2024-06-13
120. 模拟中国东部毛竹林分生物量
摘要： [目的]林分生物量模型可作为森林经营管理的基本决策工具。毛竹林是热带和亚热带地区的主要森林系统,代表着一个巨大的碳汇,减缓了气候变暖。竹林生物量模型对于评估碳对陆地生态系统的贡献非常重要。[方法]我们使用来自中国江苏省宜兴市国有林场的 45个样地调查数据构建了一个毛竹林生物量模型。[结果]在林分生物量模型中用作预测因子的几个林分变量中,竹子的平均胸(MDBH)、平均高度(MH)和郁闭度(CD)对模型的贡献显著。为了提高模型的精度,我们通过混合效应建模,将竹林区组作为随机效应引入模型中。混合效应模型描述了林分生物量的大部分变化(R2= 0.6987),显著高于普通最小二乘回归模型(R2=0.5748)。[结论]随着MH和CD的增加,竹林生物量增加,证实了我们模型的生物学逻辑。所提出的林分生物量模型可能具有重要的管理意义,例如,它可以与其他竹子模型相结合,估计不同生长阶段的竹子冠层生物量、固碳量和竹子生物量。
发布时间：2024-06-13
121. 带状采伐毛竹林生产力变化规律研究
摘要： [目的]通过研究毛竹林带状采伐对其竹林恢复的影响,阐明不同处理样地内生物量分配差异,揭示林分生物量分配格局及年生产力动态变化,以期为评估伐后林分质量恢复水平提供理论基础。[方法]以8m带宽采伐样地(SC)及其保留样地(RB)为研究对象,以传统经营毛竹林(CK)为对照,调查伐后5年不同处理样地毛竹各组分生产力及生物量积累规律,采用相关性分析对不同处理样地毛竹各组分生产力与土壤养分含量的关系进行研究。[结果]1)不同处理样地毛竹各组分生产力在发笋大年均表现为竹秆>竹蔸>竹根>竹枝>竹叶,在发笋小年表现为竹根>竹蔸>竹秆>竹叶>竹枝。2)伐后第1年SC的毛竹各组分生产力与RB和CK无显著差异;伐后 3年CK的竹枝生产力显著高于SC和RB(P<0.05);伐后 5年RB的竹根生产力显著高于SC和RB,但竹蔸生产力显著低于SC和RB(P<0.05),SC地上生物量积累量(73357.74kg/hm2)达到CK(637 28.99kg/hm2)水平。3)相关性分析发现,三种处理样地中新竹各组分生产力与土壤中碱解氮含量显著负相关,与有效磷含量显著正相关。[结论]带状采伐没有降低竹林各组分生产力,采伐样地中毛竹各组分生产力随恢复时间逐渐增加,而保留样地生产力表现为先增加后降低的变化趋势。带状采伐后新竹生长并没有将更多的生产力分配给地上部分,伐后5 年,带状采伐样地生物量积累量能够恢复到对照样地水平。
发布时间：2024-06-13
122. 不同宽度带状采伐后毛竹林分恢复特征及质量
摘要： [目的]通过研究毛竹林带状采伐对竹林恢复的影响,阐明不同采伐宽度下生物量分配差异,揭示林分生物量分配格局及年恢复动态变化,以期为带状采伐模式进一步推广提供理论基础。[方法]3m、5m、8m、12m、15m为研究对象,以传统经营毛竹林(CK)为对照,调查采伐后每一个生长大年不同采伐宽度样地毛竹新竹生长及生产力变化规律,采用相关性分析方法研究不同采伐宽度样地毛竹新竹总生物量及各组分生产力与土壤养分含量关系。[结果]1)带状采伐初期新竹株数较对照样地显著增加,并随宽度增加在 15m采伐带达到最大,12m带宽新竹平均胸径显著低于其他采伐带,所有宽度带状采伐样地新竹平均枝下高均显著低于对照;在恢复初期,新竹整齐度和均匀度低于对照但不显著,在恢复中后期,各采伐带新竹整齐度上升,对照逐渐下降,均匀度整体呈下降趋势。2)不同带宽采伐样地在伐后各时期新竹总生物量和组分生物量均高于对照样地,并具有显著性(p＜0.05);采伐带新竹总生物量来看,在恢复初期,8m＞15m＞12m＞5m＞3m＞CK,在恢复第 3 年,8m＞3m＞12m＞5m＞15m＞CK,在恢复第 5 年,12m＞15m＞8m＞3m＞5m＞CK,而新竹单株生物量在恢复初期和中期都以 3m采伐带最高。3)相关性分析发现,在恢复中期,新竹总生物量及各组分生物量与总氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量显著负相关,与pH 呈显著正相关。[结论]带状采伐对新竹生长有显著影响,并随着竹林恢复,新竹质量逐渐提高。与对照样地相比,带状采伐提高了新竹总生物量和各组分生物量,其中,8m带宽在总生物量上优于其他采伐宽度。
发布时间：2024-06-13
123. 配比施肥对带状采伐毛竹林林下植被多样性的影响
摘要： [目的]毛竹是具有经济、生态等综合价值的重要树种,带状采伐为一种新型的高效的可机械化经营模式,在伐后自然恢复过程中,施肥是加快林分恢复的重要措施。[方法]2019年选取大年毛竹纯林,在带状采伐后选取N:P2O5:K2 O为 2:1:1、3.5:1:2、5:1:2.5(A1、A2、A3)3种施肥配比和 450、600、750 kg·hm-2(B1、B2、B3)3种施肥量进行二因素三水平施肥试验,探究林下植被多样性对养分输入的响应机制。[结果](1)采伐当年,林下植被多样性随施肥配比的N、K比例升高,Shannon指数(H)和Gleason物种丰富度指数(D′)呈显著递增趋势,与对照处理相比表现出两重性;Sim pson指数(D)和Pielou均匀度指数(E)呈显著单峰趋势,各指数受不同施肥量影响的差异不显著。(2)2021年,指数H和D′的显著变化趋势消失;指数D和E保持显著单峰趋势,施肥配比为A2时达到峰值。(3)在时间动态上,施肥处理对林下植被多样性的影响表现出“先促进后抑制”的模式,2021 年指数H、D′和D较 2019 年呈下降趋势,指数E呈上升趋势。(4)林下植被生物量对施肥处理的响应与多样性相似,采伐当年施肥显著提高了林下植被生物量,一个大小年后出现显著抑制作用,A2施肥配比下生物量最低。[结论]施肥可促进林下植被生长,增加物种多样性。而配比为N:P2O5:K2O=3.5:1:2的施肥处理下,林下植被对养分的利用更为充分,有利于提高毛竹林分稳定性,实现可持续发展。
发布时间：2024-06-13
124. 计划烧除对滇中云南松林植物多样性的影响
摘要： 背景:云南松(Pinus yunnanensis)林是我国西南地区特有的重要植被类型。然而,受云南松独特的自然整枝效应及其分布区气候特征的影响,云南松林区极易发生森林大火,计划烧除是降低森林大火发生的有效手段,其在云南松林分布区广为应用引起的它容易受到频繁火灾的影响。然而,计划烧除对云南松林植物多样性的影响尚不明确。本文采用对比分析的方法,分别在滇中新平照壁山云南松林分布区实施计划烧除和未实施计划烧除区域布设样地,探讨计划烧除对滇中云南松林植物多样性的影响,以便制定更加科学合理的既不对云南松林植物多样性造成显著影响又能预防森林大火发生的计划烧除方案。 数据分析:为了评价云南松森林群落的结构和组成,测量了植物重要值、物种丰度和高度。利用α多样性指数,如Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simpson优势度指数(D)、Pielou均匀度指数(EH)和Margalef丰富度指数(F)来评价群落多样性。同时,利用Wilcoxon秩和检验分析了物种丰度、盖度、高度和物种多样性指数的差异。除此之外,采用NMDS 分析了火烧区和未火烧区林下群落结构的差异;Spearman相关性分析了α物种多样性的影响因素;多元回归分析(MLM)分析各因子对α多样性指数的相对贡献;最后,利用结构方程模型(SEM)分析了林火、海拔、上层植被特征和土壤养分等环境因子对物种组成的影响。 结果:计划烧除对林冠层树木的无影响,在一定程度上改变了林下植物群落特征。林下灌木层物种由未过火区的 26 种减少到 19 种,优势树种由未过火区的光叶柯(Lithocarpus mairei)和云南松(Pinus yunnanensis)幼苗转变为烧除区的杜鹃花(Duhaldea cappa)和金叶子(Craibiodendron stellatum),计划烧除部分改变了物种的多度,并降低了灌木层植物的平均高度;计划烧除使得草本物种的数量由 27 种增加到40 种,但对草本层植物的多度、高度和重要值的影响不显著。计划烧除对灌木和草本物种多样性指数的影响表现为,烧除显著降低了灌木层植物的α物种多样性,但对草本层植物的α物种多样性指数影响较小。β多样性指数表明火烧区和未火烧区的物种组成相似。NMDS分析和结构方程模型(SEM)均表明,计划烧除对云南松林灌木层植物的影响高于草本层植物,计划烧除是影响灌木层物种多样性指数的主要因素,而海拔、林分结构和土壤养分含量对草本层物种多样性指数的影响较大。 结论:计划烧除对云南松(Pinus yunnanensis)林的乔木层无影响,显著降低了灌木层植物物种数量和高度,增加了草本层植物种类,并对草本层高度有轻微的促进作用。计划烧除造成的灌木层物种多样性和高度的变化可能会在较长时间内影响未来森林演替和植物群落的变化。
发布时间：2024-06-13
125. 新疆阿尔泰山森林火灾发生率与拉尼娜事件的联系
摘要： [目的]气候变暖引起的干旱胁迫和厄尔尼诺造成的夏季降水不足是北方温带森林火灾频率和火灾面积增加的主要原因。本文将针对拉尼娜事件对阿尔泰山森林(西伯利亚北方森林向中国最南端的延伸)火灾的影响机制进行探讨。[方法]本文分析了阿尔泰山森林的火灾频率、火灾面积和气候数据,探讨阿尔泰山森林火灾与厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)的联系。通过计算火灾频率与湿度指标之间的Pearson相关系数,并计算相关系数的显著性水平,将厄尔尼诺和太平洋十年涛动(PDO)数据与夏季火灾频率相关联,以确定遥相关的基本机制。[结果]夏季干旱程度和火灾发生率都与前一年的拉尼娜现象有显著相关性(p<0.05)。尽管气候变暖趋势明显,但阿尔泰山林区湿度的增加在很大程度上抵消了气候变暖引起的干旱胁迫的影响,导致过去几十年火灾频率增加的趋势不明显。自 20 世纪 80 年代以来,阿尔泰山被火灾烧毁的林区面积大幅减少,这也归因于自 1987 年以来大幅增加的防火投资和林火扑救能力的提升。[结论]干旱胁迫与阿尔泰山森林火灾发生之间存在显著联系,阿尔泰山森林火灾的发生与拉尼娜现象存在遥相关,而非厄尔尼诺现象。研究结果为阿尔泰山林区的森林火灾预测和预防提供了重要参考。
发布时间：2024-06-13
126. 森林火灾探测器:用于森林火灾烟雾检测的扩展通道深度的细粒度特征学习
摘要： [目的]野火是一个超越地域界限的紧迫的全球性问题。包括中国在内的许多地区都在努力应对野火威胁,管理有限的森林资源。鉴于森林火灾对生态平衡、社会福祉和经济稳定的重大影响,有效的森林火灾探测至关重要。针对目前林火检测模型中存在的噪声误分类和人工设计组件的问题,特别是在错综复杂的森林环境中识别细微和不易察觉的烟雾的能力有限。[方法]本文以 YOLOv8 为基础,提出了一种改进的林火烟雾检测模型。我们扩展了通道深度,以实现细粒度特征学习,并保留更多特征信息。同时,其中的轻量级卷积减少了模型的参数。[结果]该模型提高了对不同规模烟雾目标的检测精度,并超越了主流模型的精度。实验结果表明,改进后的模型性能优越,平均精度提高了 3.3%。[结论]该模型大大提高了检测能力,同时还优化了神经网络,使其更加轻便。这些进步使该模型有望成为早期林火烟雾检测的解决方案。
发布时间：2024-06-13
127. 火干扰和黑碳添加对兴安落叶松林凋落物分解的影响
摘要： [目的]分解和火干扰是森林凋落物养分循环的重要生态过程,缓慢的分解速率会促使凋落物的累积,从而导致林火发生的概率大幅提升。同时火后产生的副产物黑碳,其在凋落物分解过程中发挥的作用还尚不可知。[方法]因此为了更好的探究火和黑碳对凋落物分解的影响,本文通过在我国内蒙古大兴安岭地区的兴安落叶松林(Larix gmelinii)针叶凋落物为研究对象,探究火干扰、黑碳添加以及火干扰和黑碳添加共同作用下对凋落物分解的影响机制,及影响分解的主要因子。[结果]火干扰对凋落物分解有促进作用,低强度火干扰影响下凋落物分解更快。黑碳添对凋落物分解有促进作用,黑碳梯度越大凋落物分解越快。火干扰和黑碳添共同影响下对凋落物分解有促进作用,在低强度火干扰后高梯度黑碳添加影响下分解更快。[结论]火干扰、黑碳添加、火干扰和黑碳添加共同影响下,通过改变土壤因子、凋落物自身化学组成、酶活性等直接和间接影响凋落物分解,间接影响的作用要强于直接影响,且在火干扰和黑碳共同影响下,黑碳添加的作用更强。因此火干扰和火干扰后产生的副产物黑碳在凋落物分解过程中发挥的作用值得被关注。
发布时间：2024-06-13
128. 林业碳汇金融发展困境与破解路径
摘要： 全面梳理林业碳汇金融研究、概念和产品,深入分析林业碳汇金融发展面临的问题,并提出解决方案,以期展示林业碳汇金融全貌、破解林业碳汇金融发展瓶颈、促进林业碳汇项目和林业碳汇市场创新发展,助力我国生态文明建设和碳达峰碳中和目标的实现。采用文献研究法、案例分析法等梳理林业碳汇金融已有研究成果,辨析林业碳汇金融相关概念,概述梳理林业碳汇金融产品,分析林业碳汇金融发展存在的问题,探讨林业碳汇金融发展瓶颈解决方案。首先,指出不同研究对林业碳汇金融概念的区别根本在于“如何理解林业碳汇金融与绿色金融、碳金融的关系,如何理解林业碳汇金融与林业碳汇交易的关系”,进而界定林业碳汇金融概念,阐释林业碳汇金融概念和森林碳汇金融概念的关系。然后,将林业碳汇金融产品分为林业碳汇交易、林业碳汇市场融资工具、林业碳汇市场交易工具、林业碳汇市场支持工具和林业碳汇金融创新产品 5类,并结合案例对各种林业碳汇金融产品的概念、特点、难点、问题等进行了说明。最后,建议完善创新林业碳汇金融产品并充分发挥产品组合功能,出台政策推动建设林业碳汇金融体系,在科学管理的基础上有序推动林业碳汇金融市场化,鼓励金融机构发挥自身作用。
发布时间：2024-06-13
129. 互联网使用、主观阶层认同与林农家庭幸福感
摘要： [目的]随着我国乡村振兴战略的实施,信息技术已渗透到农村居民的方方面面当中,在数字经济快速发展的政策场域中,理解如何通过互联网使用增进林农家庭幸福感,对推动乡村振兴和共同富裕进程具有理论和实践意义。[方法]基于此,利用生态脆弱民族地区林农的调研数据,构建五维林农家庭幸福感评价指标体系,并通过CRITIC-TOPSIS模型进行测算林农家庭幸福感得分;在此基础上运用Tobit模型与中介效应模型,检验分析互联网使用对林农家庭幸福感的影响因素及作用机制。[结果](1)互联网使用有利于提高林农家庭幸福感,使用互联网的林农家庭幸福感得分高 0.0309 个单位,并且受教育程度、社会感知和政策感知对林农家庭幸福感均有正向影响。(2)作用机制表明互联网使用通过主观阶层认同显著提高林农家庭幸福感,其中主观贫困和经济发展感知的中介效应占总效用分别达到 9.02%、12.93%。(3)进一步通过异质性分析发现互联网使用对男性组、低人力资本组和家庭中有生态护林员组的林农家庭幸福感具有促进作用。[结论]因此应加强数字乡村基础设施建设,发展数字林业等新模式;培育和引进农村专业化数字人才,提高林农数字素养;帮助林农树立正确的阶层认同理念和社会价值观念,提高农户家庭幸福感。
发布时间：2024-06-13
130. Regional CO2 Budget and Abatement Countermeasures for Forest Scenic Spots:A Case Study of the Shenyang National Forest Park
摘要： We used the carbon carrying capacity as an indicator of environmental productivity,clarified the emission reduction thresholds and measures for achieving a carbon neutral tourism destination,and proposed a simple,objective,and universal method for estimating the carbon budget of forest tourism scenic spots with function of both carbon sinks and carbon emissions.According to the Intergovernmental Panel on Climate Change Guidelines for Greenhouse Gas Inventories and the Climate Friendly Parks tool,a carbon emissions list with a clear border and relatively complete content was established to characterize the negative impact of tourism activities on the environment.Forest resource inventory data and the CO2Fix method could be used to accurately calculate the carbon sinks of forest tourism scenic spots.In 2019,the total CO2 emissions in Shenyang National Forest Park were 1841.445 t.The amount of CO2 sequestered by the forest was 1336.787 t,accounting for 72.59%of the total CO2 emissions.Thus,tourism had a net CO2 deficit of 504.658 t.Electricity consumption,garbage disposal,raw coal consumption,infrastructure construction,and land-use changes of forestland were the top five sources of CO2 emissions.The augmentation of the carbon pool could be improved by 65.358%of the total budget through forest management.The reduction aims of 133.41%-150.32%could be easily reached through emissions-cutting measures.Based on these results,we suggest several measures for low-carbon sustainable tourism.
发布时间：2024-06-13
131. 森林生态产品价值实现的理论与路径选择
摘要： [目的]明确森林生态产品价值实现的理论内涵以及具体可行路径,为推动完善生态产品价值实现机制提供方案,从而促进实现“双碳”战略目标,全面推进乡村振兴战略,加快实现共同富裕。[方法]通过深入剖析森林生态产品的概念、分类及基本属性,从供给、需求角度阐述森林生态产品价值实现的内涵,选取福建南平、湖北鄂州、江西崇义为典型案例,分析森林生态产品价值实现的具体做法和主要成效,同时运用生态经济学理论诠释 3种不同主体方式的森林生态产品价值实现的机理,并在此基础上提出以市场、政府、政府+市场为主体的森林生态产品的价值实现路径。[结果]森林生态产品价值实现的内涵——供给角度:应当通过某些方式方法,使生产者付出的成本得到回报,即有效促使生产者愿意且有能力为市场提供更多的森林生态产品,从而实现森林资源的最优配置;需求角度:通过生态、物质和人力等资本要素的投入,使消费者的福利得到改善,从而得到消费者的认可,消费者愿意并且有能力为此按一定价格进行消费支付,从而实现生态产品的生态价值向经济价值转化。[结论]通过分析国内森林生态产品价值实现的实践做法,针对森林生态物质产品、调节产品和服务产品,提出我国森林生态产品价值实现的可行路径主要分为3种:以市场为主体,构建森林物质产品的交易机制;以政府为主体,构建森林调节产品的管理机制;以政府、市场相结合,构建森林文化产品的服务机制。
发布时间：2024-06-13
132. 森林“四库”促进农村共同富裕的逻辑和路径
摘要： 基于理论逻辑、历史逻辑和实践逻辑,分析森林“四库”对促进林区实现共同富裕的逻辑和路径。结果表明:从理论逻辑出发,森林“四库”论是对基于马克思社会经济发展理论、中国特色社会主义经济理论体系的共同富裕理论和以人民为中心的共享共富发展理念的继承和发展,契合共同富裕的自然属性、精神属性、社会属性和历史属性;从历史逻辑出发,回顾森林“四库”论的演变历程可知森林“三库”思想、“林改”征程、“两山”论断、森林“四库”论在平衡经济发展与生态保护、践行绿色发展层面的一脉相承;从实践逻辑出发,以福建省宁德作为案例研究对象,系统地诠释了森林“四库”促进共同富裕实现的内在机制与效果;对实现林区共同富裕而言,充分发挥森林“四库”能起到全局性、根本性和长期性的促进作用。
发布时间：2024-06-13
133. 竹材纤维素晶体结构对糖转化效率的影响
摘要： [目的]竹纤维与薄壁组织细胞构成了竹材的主体,针对不同细胞单元的结构性能特点开展定向利用,是实现竹材精准增值加工利用的重要途径。薄壁组织纤维素远比竹纤维纤维素更容易解聚制备纳米纤维素和水解,但其内在的科学机制仍不清楚,推测可能与两者纤维素的晶体结构差异有关。[方法]基于竹纤维与薄壁细胞密度差异将两者进行分离,深入两者的纤维素晶体结构。进一步通过离子液体处理,探究纤维素晶体结构变化过程中其糖转化效率的变化,揭示纤维素晶体结构对糖转化效率的影响。[结果]竹纤维具有更大的晶体横向尺寸,并且晶面间距更小,表明竹纤维的基本纤丝包含分子链数目更多,纤维素分子链之间堆积的更为紧密。在离子液体处理过程中,竹纤维纤维素晶体结构没有显著变化,水解糖转化效率较低;薄壁细胞纤维素在处理过程中,结晶度指数降低,晶体尺寸减小,晶面间距增大,降低了薄壁细胞的生物质抵抗性,纤维素水解糖转化效率显著提高。[结论]纤维素晶体结构的改变导致纤维素糖转化效率提高,表明纤维素结构是影响纤维素水解效率的因素之一,并且证实了薄壁细胞纤维素具有“低生物抗降解屏障”特性。
发布时间：2024-06-13
134. 制备超高强度木材-环氧聚合物复合材料的新策略
摘要： 针对细胞腔改性与壁腔复合改性木材增重率过高而增加生产成本以及压缩木材尺寸不稳定的问题,提出了木材分层压缩技术与环氧化合物细胞腔改性技术协同处理制备超强木材新策略。通过该策略制备的改性材最大抗弯强度、弯曲模量、抗压强度、硬度和冲击强度分别较素材提高了 286.2%、204.4%、240.1%、1050.6%和 242.1%。改性材的抗弯强度(343.8 MPa)明显高于 1040 合金钢(260MPa)。其比抗弯强度甚至达到 1040 合金的 8 倍。此外,该策略可以通过改变木材高压缩层的位置,以改变改性材的性能。结果表明:中芯层压缩木材改性后尺寸稳定性最佳,吸水率最低,抗压强度最高(202.45 MPa);单表层压缩木材改性后的硬度(20.9 kN)与冲击强度(47.5 kJ/m2)最高;双表层压缩木材改性后的抗弯强度(343.8 MPa)与抗弯模量(20.7 GPa)最高。最重要的是改性材的增重率仅为 30%～40%。
发布时间：2024-06-13
135. 木材标本资源信息挖掘与利用
摘要： 木材标本是记录森林树种、空间、时间等多维信息的直接证据,蕴含着丰富的树木生态学、遗传学、解剖学、物理、力学和化学等科学数据,是开展森林资源可持续利用、生物多样性保护、森林碳汇等科学研究的基础生物资源。开展木材标本资源信息的挖掘与利用研究,对我国政府决策、科学研究、产业发展和科学普及具有重要意义。 依托国家林业和草原局木材标本资源库,团队研发了计算机视觉、遗传学和化学信息挖掘与应用新技术。发明了木材精细构造、DNA基因组序列信息和化学指纹图谱等多源异构特征信息的高效提取方法,构建了重要濒危珍稀树种木材多源异构特征信息数据库。其中“iWood木材智能鉴定系统”和“GenWood木材 DNA 精准鉴定技术”已应用于国际履约和海关执法。通过加强“数字木材”建设,提出木材信息学理论,形成多学科交叉融合的木材科学研究新范式,有助于提升我国林木资源可持续利用水平,为我国林业科学研究和产业发展提供新的解决方案。
发布时间：2024-06-13
136. Development of eco-friendly and robust structural materials via binder-free lamination of waste biomass with help of finite element method
摘要： To achieve the goal of carbon neutrality,it is of great significance to develop the high-performance and sustainable structural materials.In this work,an eco-friendly,high-strength,super-hydrophobic,and thermally stable structural materials were fabricated through a scalable binder-free lamination process using waste biomass(e.g.,wood residues,crop straw and waste paperboard).The biomass was first separated into cellulosic fibers by the pulping technology,then further molded into mats and laminated into structural materials without commercial adhesives.The moisture content in the mat was used for regulating the softening of cellulosic fibers.In virtue of the water-induced cell wall plasticization,the laminated material showed a high internal bonding strength of 2.24 MPa and excellent flexural strength of 134.81 MPa.Benefitting to the silica modification,the materials exhibited a super-hydrophobic surface with the high-water contact angle of 154.1°,good dimensional stability with the thickness swelling of 14.8%,and superior mechanical stability with 94.3%flexural strength remained after two months of ultraviolet radiation.The finite element method(FEM)was used to simulate the destruction behaviors under various loads and find the weakest zones of components.The weakest zones were reinforced by the H2O2 spraying treatment and the flexural strength was improved from 80.12 to 120.35 MPa,counting to an increase of approximately 50%.The utilization of FEM to enhance the strength of biomass binder-free composites is unique in productions of biomass composites.This work provides a new strategy to develop eco-friendly structural materials with high-strength,super-hydrophobic and thermally stable performance exhibiting huge potential in furniture applications.
发布时间：2024-06-13
137. 木塑增强组合梁抗弯性能研究
摘要： 木塑增强组合梁(A-WPC)是在热轧铝板表面与木塑复合材料共同挤出所形成的新型建筑构件,为研究其抗弯性能,设计了 3种不同跨度的组合梁,对其进行四点受弯性能试验,获得并分析了各组试件的破坏模式、屈服荷载、抗弯承载力、强度利用率,变形能力及应变分布。结果表明:当跨高比较小时,A-WPC 在受压侧率先发生褶皱破坏,当跨高比较大时,A-WPC在受拉侧率先发生变形,并产生裂痕;跨高比为 12的试件相较于跨高比为 18的试件,平均极限荷载高 66.75%,破坏时的平均挠度低 38.03%;跨高比为 6 的试件相较于跨高比为 12 的试件,平均极限荷载高 65.97%,破坏时的平均挠度低 43.86%。在强度利用率方面,A-WPC增强组合梁比各类工程木梁的强度利用率增长了 8.71%-9.26%,比各类胶合木梁的强度利用率增长了 3.46%-8.61%。在此基础之上,本文提出了A-WPC抗弯承载力计算方法。通过计算和试验结果的分析表明,A-WPC增强组合梁具有良好的抗弯性能,是较优的组合设计方案。
发布时间：2024-06-13
138. 铁线莲属具新颖结构糖苷的发现与农用活性评价?
摘要： [目的]从铁线莲属植物挖掘具有新颖结构的糖苷类化合物,对分离鉴定的糖类天然产物进行农用活性评价。[方法]采用硅胶柱层析、凝胶柱层析、反相柱色谱、半制备高效液相色谱等分离技术对2 种铁线莲属植物毛蕊铁线、芹叶铁线莲中的植物皂苷类成分进行系统分离和纯化。采用 1D NMR,2D NM R,HRESIMS等技术对分离鉴定的化合物进行结构鉴定。以小菜蛾和蚜虫为供试昆虫,综合评价植物皂苷的胃毒、触杀和拒食活性;通过显微镜观察供试昆虫致毒症状,通过投射电镜观察活性皂苷对靶标昆虫中肠组织的组织病理学变化;通过中肠消化酶、胃蛋白酶、α-淀粉酶等酶活测定明确活性皂苷对靶标昆虫的作用靶标。另外,还以烟草花叶病毒为靶标评价了铁线莲中黄酮苷类化合物的抗植物病毒活性;评价了铁线莲中新木脂素类化合物的抗植物细菌活性。[结果]从铁线莲属等植物分离鉴定 60 余个化合物,结构类型主要包括三萜皂苷、黄酮及其苷类、木脂素及其苷类等,其中新化合物 13 个,包括新三萜皂苷 6 个。分离鉴定的毛蕊铁线莲A 和B具有达玛烷型四环三萜结构骨架,是首次从铁线莲属植物发现的新型三萜皂苷。单糖链铁线莲皂苷对小菜蛾与蚜虫的作用方式主要包括胃毒、拒食/忌避、生长发育抑制三个方面;皂苷对小菜蛾的致毒症状主要为虫体大小于颜色的变化、尾部萎缩、蜕皮失败等,蚜虫主要为虫体颜色的变化;杀虫作用机理主要是通过抑制消化酶系的胃蛋白酶和α-淀粉酶,但皂苷类型与昆虫种类对害虫体内的酶活性影响显著;杀虫作用靶点为中肠线粒体、细胞核与微绒毛等细胞器。另外,还从铁线莲属植物发现了具有显著抗烟草花叶病毒活性且具有芳基糖取代的新黄酮苷,首次发现了具有抗植物病原细菌的 8-O-4′结构骨架的新木脂素。[结论]铁线莲属植物蕴含丰富的三萜皂苷、黄酮苷与木脂素类成分,其中三萜皂苷具有开发为植物源杀虫剂的潜力,黄酮苷及其木脂素类次生代谢产物具有开发为抗植物病毒剂与杀菌剂的潜力。尤其是挖掘的毛蕊铁线莲新苷A和B,可作为西洋参等林下名贵中药材同类有效成分获取的资源替补,潜在经济效益显著。
发布时间：2024-06-13
139. γ-丁内酯/水温和预处理玉米秸秆高效制糖研究
摘要： [目的]二元溶剂预处理作为一种新兴的绿色预处理方法,在生物质预处理中显示出突出的优势和广阔的应用前景,受到人们的广泛关注。本研究旨在阐明新型二元溶剂预处理——γ-丁内酯/水(GB L/H2O)预处理对北方常见农业废弃物—玉米秸秆(CS)的物理结构和酶水解特性的影响,为GBL/H2O体系在生物质预处理中的应用提供理论依据。[方法]以硫酸为催化剂,料液比为 1:10,采用低温长时(120℃,1 h)和高温短时(170℃,0.5 h)两种模式对玉米秸秆进行预处理。之后对玉米秸秆的化学组成、原料表面化学特性、吸附性能以及酶水解特性进行了研究。[结果]1)低温长时预处理后的CS能有效去除木质素,降低纤维素的结晶度,而高温短时预处理则保留了更多的木聚糖。2)使用低剂量纤维素酶(10 FPU/g)水解预处理CS可得到 20%～52%的葡聚糖。为了提高产糖率,后续加入辅助酶促进水解。在纤维素酶中添加β-葡萄糖苷酶能促进低温长时的预处理CS 酶解,而添加木聚糖酶能优先促进高温短时预处理 CS酶解。3)与其他二元体系相比,GBL/H2O预处理在相对温和的条件下进行,其中,75 mM H2SO4 与GBL/H2O在 120℃下预处理 1 h后葡聚糖和木聚糖的转化率最高,分别可达到 98%和 82.3%。[结论]低温长时GBL/H2O预处理对CS效果更好。添加β-葡萄糖苷酶的纤维素酶可以缓解低温长时预处理CS的纤维素二糖抑制,而添加木聚糖酶的纤维素酶可以降解木聚糖,暴露更多的纤维素,从而提高高温短时预处理 CS 的酶解效率。该研究为GBL/H2O预处理技术在生物质转化中的应用提供了科学依据。
发布时间：2024-06-13
140. 饲料桑作为功能性动物饲料的作用研究
摘要： 豆粕等蛋白饲料原料过度依赖进口的问题严重威胁了我们国家的粮食安全,饲料行业亟需加大力度开展非粮饲料资源的开发利用研究。桑叶粗蛋白含量高、氨基酸比例均衡,可替代一部分蛋白原料应用于畜牧生产中。此外,桑中含有多糖、多酚、生物碱等生物活性成分,具有抗炎、调控免疫等作用,在无抗养殖中也具有重要应用价值。为了研究桑饲料在动物生产中的作用,我们通过使用桑叶粉,发酵桑叶,桑叶提取物配制桑饲料并在猪、鸡、实验犬等动物上开展了体内试验研究,通过比较饲喂桑饲料与对照饲料对动物生长、免疫、肠道微生物菌群结构、肉品质、蛋品质等方面的影响评价桑饲料的功能性。此外,还结合体外试验进行了相关机制研究。取得的主要研究结果如下。我们在藏猪上的研究显示,饲粮中添加 8%桑叶粉可以显著降低藏猪的背膘厚,提高瘦肉率,并且对猪肉的色泽及肉的嫩度有明显改善作用,机制研究揭示PGC1-α诱导的肌纤维类型的改变可能影响肉质的原因。我们在试验犬上的研究显示,桑叶粉及桑叶提取物均能改善犬的脂质代谢状况,有助于降低血液总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平,提高免疫球蛋白IgG的水平,并能调控肠道微生态环境。蛋鸡上的研究则表明饲喂 10%发酵桑饲料显著提高海兰灰蛋鸡的血液免疫球蛋白含量。发酵桑饲料还有助于调控鸡蛋代谢产物。我们的研究证实了桑饲料在畜禽饲养中的应用价值,阐明了饲料桑改善肉质、降脂、增强抗氧化、改善肠道菌群结构等作用。
发布时间：2024-06-13
141. α-蒎烯衍生抗菌化合物:设计合成、对果生刺盘孢菌抗菌活性评价与初步作用机理研究
摘要： α-蒎烯自然来源丰富且具有广谱的生物活性,一直被当做理想的原料用于医药和农药的开发。以 α-蒎烯为原料开发农用抗菌剂的研究一直备受关注。本研究在前人研究基础上,以 α-蒎烯为原料,设计合成了 32 个同时含酰基硫脲和缩氨基硫脲基团的蒎酮酸衍生物,以及 20 个含缩氨基硫脲的樟脑衍生物;测试了这些化合物对果生刺盘孢菌(Colletotrichum fructicola,梨、油茶等作物的炭疽病主要病原)的离体和活体抗菌活性,并进行了初步构效关系分析;评价了高抗菌活性衍生物的细胞毒性和蜜蜂经口毒性;研究了高抗菌活性衍生物的初步作用机理。结果表明,多数衍生物对C.fructicola表现出抗菌活性;其中,化合物 3a(EC50= 9.22 mg/L)、3d(EC50= 12.51 mg/L)和 4a(EC50=3.76 mg/L)体现出较强的抗菌活性,优于或接近于广谱抗真菌剂醚菌酯(EC50= 9.69 mg/L)。对梨的活体抗菌活性测试结果表明,当浓度为 200 mg/L时,化合物 3a和 4a的防治效果(48.68%和 57.24%)略低于醚菌酯(71.71%)对人体细胞的毒性分析结果表明,在浓度为 10 mg/L时,对C.fructicola具有良好抗菌活性的化合物对L O2 和HEK293 细胞株表现出低毒或无细胞毒性;蜜蜂经口毒性结果表明,化合物 3a对意大利蜜蜂表现出无毒性。初步构效关系分析显示,结构中引入F原子、Cl原子、酰基硫脲和氨基硫脲基团可以显著提高衍生物的抗真菌活性。初步抗真菌作用机理研究表明,化合物 3a和 4a可以破坏菌丝细胞形态、增加菌丝细胞膜通透性、使菌丝体内可溶性蛋白外泄。分子对接研究表明,化合物 3a和 4a可以通过氢键、疏水作用力等相互作用和细胞膜上的磷脂酶 C、细胞壁上的几丁质合成酶等蛋白形成稳定的结合体。基于以上结果可推测,化合物 3a和 4a可能通过抑制细胞膜上磷脂的代谢过程、破坏细胞壁上几丁质合成等方式,起到抑制C.fructicola生长的作用。综上所述,3a和 4a有望作为先导化合物进一步用于开发新型农用抗菌剂。本研究对于α-蒎烯的创新深加工利用具有积极的参考意义。
发布时间：2024-06-13
142. β-蒎烯衍生抗菌化合物双氢化诺卜基二甲基溴化铵对水稻纹枯病菌的作用机理研究
摘要： β-蒎烯是松节油的主要成分之一,具有广泛的生物活性,具有重要的研究和开发价值。本实验室前期以β-蒎烯为原料设计合成了一系列的新型β-蒎烯季铵盐类抗真菌剂,但其作用机制尚不清楚。本研究在前期基础上,结合代谢组学和转录组学研究了代表性化合物双氢化诺卜基二甲基溴化铵(bis-hy dronopyl dimethyl ammonium bromide,b-HDAB)对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani,R.solani)的抗菌作用机制。化合物b-HDAB对水稻纹枯病菌的EC50和EC90值分别为 10.38 和 20.66 mg/L.化合物b-HDAB在 500 mg/L浓度时对水稻纹枯病菌的防治效果为 59.82%,与市售杀菌剂井冈霉素·芽孢杆菌的防治效果相当(60.58%)相当。在抗菌作用机制方面,化合物b-HDAB能破坏菌丝的超微结构,增加细胞膜的通透性,抑制三羧酸循环相关酶的活性。通过代谢组学KEGG富集分析表明,水稻纹枯病菌被化合物b-HDAB处理后不饱和脂肪酸含量增加。通过转录组学分析表明,化合物 b-HDAB 破坏了水稻纹枯病菌的能量代谢机制,下调了DNA复制相关的基因,抑制了水稻纹枯病菌次生代谢产物的形成。联合代谢组学和转录组学分析表明,化合物b-HDAB通过影响水稻纹枯病菌的能量代谢水平发挥抗真菌作用。本研究对β-蒎烯季铵盐类化合物作为一种替代抗真菌剂的开发利用具有积极的参考意义。
发布时间：2024-06-13
143. 气候变化对云杉花墨天牛及其天敌在中国适生区的影响
摘要： [目的]云杉花墨天牛Monochamus saltuarius是松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的媒介昆虫之一。该天牛近年来在中国、日本以及韩国等地携带传播松材线虫,对松林造成巨大危害。花绒寄甲Dastarcus helophoroides和管氏肿腿蜂Scleroderma guani是防治云杉花墨天牛的重要天敌昆虫,明晰该天牛以及不同天敌适生区变化对松材线虫病的间接监测与媒介昆虫的直接防控具有重要意义。[方法]通过收集目标物种分布点,基于当前和未来(2050 年)气候变化趋势,使用Maxent最大熵模型分别对 3 种昆虫的潜在适生区进行了预测,并利用适生重叠指数定量计算出了该天牛与天敌之间分布区域的重叠程度。[结果]研究结果表明,当前气候条件下云杉花墨天牛在中国潜在适生范围集中在东北、华北的主要地区以及华中、华东、西北和西南的部分地区,未来气候条件下,其适生区逐渐南迁,有向四川、青海、西藏等高海拔高寒地区扩散的趋势;同时花绒寄甲和管氏肿腿蜂也随着气候变化继续扩大其潜在适生范围。通过将云杉花墨天牛和不同天敌昆虫的适生区叠加,结果显示花绒寄甲更适合在华北、东北、华中地区以及部分西北和沿海地区优先使用,管蜂在全国投放时可优先考虑,其中辽宁、河北、天津三个省(市)可考虑两者联合释放。[结论]未来气候变化不利于云杉花墨天牛潜在分布,但有利于天敌昆虫的潜在分布。研究结果将为云杉花墨天牛的有效防治和松材线虫的传播扩散提供理论参考,同时根据不同地区适生特性选择该天牛的天敌昆虫进行生物防治提供实验依据。
发布时间：2024-06-13
144. MYB转录因子调控棘孢木霉Tas653抗杨树叶枯病的调控通路构建
摘要： [目的]明确 MYB 转录因子在调控棘孢木霉(Tas653)抗杨树叶枯病菌链格孢菌(Aa1004)中的作用,揭示Tas653 抗Aa1004 的分子机制,为杨树叶枯病防治提供理论指导,从调控层面上揭示生防木霉抗病原真菌的分子机理。[方法]利用真菌转基因的方法,获得MYB36 基因过表达型(Ta-Oe)、敲除型(Ta-Kn)和抑制型(Ta-In)菌株;研究转基因菌株对Aa1004 直接和间接的生防作用;再通过酵母单/双杂交、EMSA、RNA-seq和ChIP等多种实验方法探究MYB36 直接和间接调控的生防基因,构建MYB36 调控Tas653抗杨树叶枯病菌Aa1004 的通路。[结果]通过真菌转基因技术共获得 20 株Ta-Oe,25 株Ta-Kn和 20 株Ta-In,对MYB36 基因定量和PCR检测确定Ta-Oe-8,Ta-In-1 和Ta-Kn-1 为MYB36 的过表达,抑制表达和敲除型菌株。与野生型相比,Ta-Kn菌株对Aa1004 的抑制率下降了 11.06%,Ta-kn菌株的SOD,POD和CAT酶活降低了 82.15 U/g,0.19 OD470/min/g和 1631.2 μmol/min/g且相关基因S50(SOD),C820(CAT)和P120(POD)酶活基因分别下调 3.43,8.1 和 2.43 倍;Ta-Oe菌株不仅对Aa1004 的重寄生性增强,同时发酵液会使其菌丝膨大变形甚至破裂。MYB36 还可以通过结合“ACAT”和“ATCG”元件直接调控转录因子,解毒和防卫基因等。其中,MYB36调控的转录因子中主要包括20个锌指和bZIP转录因子,其中bZIP61.5,Zn37.5,Zn58.0,Zn67.4,Zn83.7 被MYB36 直接调控;调控的解毒基因包括ABC转运蛋白和MFS超家族转运蛋白,其中ABC174.3,MFS47.5,MFS61.5 和MFS53.8 被MYB36 直接调控;调控的防卫基因包括蛋白激酶(PK),8 个细胞色素P450 和 13 个水解酶基因,其中PK50.1,5 个细胞色素P450 和 3 个水解酶基因被MYB36 直接调控。有趣的是,在我们的试验中还发现MYB36 还可以间接调控dUTP、tRNA合成和翻译后修饰等相关基因的表达。[结论]MYB转录因子不仅可以提高生防木霉的重寄生性,抗氧化能力等,还可以通过直接或间接调控锌指等转录因子,MFS 等解毒基因和细胞色素 P450 和水解酶等防卫基因提高棘孢木霉Tas653 对杨树叶枯病菌Aa1004 的防治作用。
发布时间：2024-06-13
145. 应用木霉芽胞菌肥改良沈农校园名木品质
摘要： [目的]沈阳是银杏树栽植区的最北端,沈阳农业大学尤以银杏出名,每年的“银杏节”招揽众多游客观光,“沈农银杏”已成为沈阳农业大学一个重要的文化品牌。然而由于施工移栽,病害侵蚀,表现出叶片发黄枯死,树势变弱等问题。木霉芽胞菌肥作为新时代绿色农业的主力军,通过增加土壤中有益微生物数量及活性,改良土壤,促进移栽的银杏根部再生及养分吸收,进而保证银杏树移栽品质改良。[方法]首先对沈农校园内名木的生长状态进行实地调查,记录下树势弱或感染病害的林木。对于移栽树势弱的名木,翻整根围土壤,采用三点灌根法,在根部周围以 120°夹角取三点进行翻土,根据树体大小适量适配浇灌木霉芽胞菌肥。对于感染病害的名木,收集发病部位分离病原菌,筛选有效的拮抗木霉芽胞生防菌并喷施于受害名木的发病部位。[结果]木霉芽胞菌肥有效的改良了沈农校园内名木由于移栽引起的树势弱的问题,银杏树叶片由黄变绿,松科林木萌发新的针叶且针叶由弯曲下垂变为直挺成簇。分离出沈农校园内的银杏树叶枯病病原菌极细链格孢菌(Altemaria tenuissima),同时筛选出了 4 株拮抗银杏叶枯病的生防芽胞杆菌(Bam337,Bsu503,Bsa537,Bso544),混合芽胞菌剂对银杏树叶片的预防和治病效率分别达到 99.76%和 91.41%,有效的降低了银杏树叶枯病的发病率。[结论]木霉芽胞菌肥兼具微生物菌肥改良土壤及林木品质改良功效的同时,对广谱病害具有良好的防治作用。施用木霉芽胞菌肥对沈农校园内的名木进行病害防治及品质改良,为打造美丽校园画卷添上浓墨的一彩,为校园名木改良模式提供技术支撑。
发布时间：2024-06-13
146. 木霉诱导新疆野苹果抗斑点落叶病及其分子机理研究
摘要： [目的]新疆野苹果(Malus sieversii)是我国仅存的经济果树资源的天然基因库,利用木霉菌剂改善新疆野苹果的生存环境,控制其生境中的病原菌数量,解决野苹果面临的种群退化问题,更加完整的保留新疆野苹果的遗传资源。[方法]木霉和斑点落叶病病原菌处理新疆野苹果后,转录组数据分析得到受木霉和病原菌诱导的转录因子MsERF105,异源转化山新杨,并鉴定MsERF105 的上游调控基因和互作蛋白,确定其在新疆野苹果抗病过程中的作用。[结果]1)新疆野苹果根际分离获得俄罗斯木霉Tro7 和哈茨木霉Tha2,对三种新疆野苹果病原菌的抑制率为 34%～58%,并可定殖于新疆野苹果根部。木霉可以通过调节真菌和细菌群落结构进而影响病原菌种群数量和土壤代谢。2)RNA-Seq 分析新疆野苹果中大量与病原菌侵染和信号转导相关的基因差异表达,其中MsERF105 表达量上升 27.5 倍。MsERF105 异源表达减少了病原菌侵染导致的山新杨体内活性氧激增,叶片相对病斑面积降低了 25%。此外,MsERF105 可以激活山新杨PR1 和PDF基因表达,验证了MsERF105 可以诱导新疆野苹果防御响应,进而提高对苹果斑点落叶病抗性。3)MsERF105 基因启动子区包含 5 个抗病相关的顺式作用元件,WRKY33 和WRKY40 转录因子可以绑定WBOXATNPR1 元件,进而正调控MsERF105 转录因子的表达。MsERF105 转录因子调节转录时与远端上游元件绑定蛋白MsFUBP2 互相作用,共同调控抗病基因的表达,热激蛋白MsHSP17.8 也可与MsERF105 互作,可能是MsERF105 的分子伴侣。此外,MsERF105 转录因子识别GCCBOX、CCAAT BOX 和 ERS(GCGT)调控抗病基因和防卫响应基因的表达,进而激活新疆野苹果对病原菌的抗性。[结论]新疆野苹果 MsERF105 转录因子是抗病系统中的关键基因,可调控抗病基因和防卫响应基因的表达,激活新疆野苹果对斑点落叶病病原菌的抗性,为木霉菌剂修复真菌病害引发的新疆野苹果树种群退化提供理论基础。
发布时间：2024-06-13
147. 分子水平上解析落叶松枯梢病扩散蔓延规律
摘要： [目的]明确落叶松枯梢病的扩散蔓延规律以及传播过程中其致病菌-落叶松新壳梭孢(Neof usicoccum laricinum)的遗传分化情况,对落叶松枯梢病的防治具有重要意义。[方法]对来自全国多省份多样地的落叶松枯梢病样品的病健交界处采用表面消毒法进行病原菌的分离,结合形态学与分子生物学对其进行鉴定。柯赫氏法则验证代表性菌株致病性,观察不同的培养基、碳源、氮源、pH、光照等条件下新壳梭孢菌的生长情况以分析其生物学特性。采用三代测序技术对代表性菌株进行基因组测序及其余地理小种基因组重测序,基于多基因组SNP数据对落叶松新壳梭孢遗传多样性及地源信息分析,确定适合落叶松新壳梭孢地理小种鉴定的SNP高多态性靶DNA片段及DNA条形码等,最终系统全面的分析落叶松枯梢病的传播规律及遗传特性。[结果]2022-2023 年共完成来自辽宁,吉林,黑龙江,内蒙古,河北,甘肃、山东,7 个省份,101 个林场样品的采集。结合形态学与分子生物学,已从黑龙江省,吉林省及内蒙古自治区的 17 个林场中分离鉴定出 62 株新壳梭孢菌(N.laricinum),其中黑龙江省与吉林省各有 7 个林场。分别选择来自黑龙江齐齐哈尔的 HLJ-QQHE-4 和吉林图们的 JL-TM-2 的两株菌在落叶松小枝上进行致病性检测,接种 3 d时接种点处出现了退绿现象,15 d时,小枝完全干枯下垂,愈加确定所分离病原菌为落叶松枯梢病病原。生物学特性研究发现:在碱性条件下并添加可溶性淀粉 30 g/L,硫酸铵 2g/L,连续光照,新壳梭孢菌的生长状态最优。Hi-C 组装结果显示黑龙江省克东县爱华林场 HLJ-QQHE-4 菌株的基因组有14 条染色体,GC含量为 53.34%,基因组大小为 42.47 Mb,仅包含 1 个小Gap,测序质量较高,编码蛋白的总基因为 11275 个。进化分析表明该菌与同一单系群的小新壳梭孢菌(N.parnum)进化关系最近,进一步证明此菌株的分类地位。[结论]已成熟掌握该病害的鉴别及病原菌分离技术,分析发现吉林与黑龙江的发病面积较大。基因组测序为该菌遗传特性的研究提供参考,筛选出的最适生长条件,也为该菌后期的培养与研究奠定基础。为完成从分子水平解析落叶松枯梢病的扩散蔓延规律,后续试验还在进行中。
发布时间：2024-06-13
148. 基因组水平解析木霉菌防治林木病害的分子机制
摘要： [目的]基因组水平解析木霉菌生防机理及探索木霉应用模式。[方法]三株生防木霉菌Tricho derma harzianum CGMCC20739(Tha739)、T.asperellum CGMCC11653(Tas653)和 T.atroviride CGM CC40488(Tat488)分离于植物的根际和叶际,分别于美国太平洋生物科学公司(PacBio)的单分子实时测序(Single molecule real-time sequencing)平台进行基因组测序。[结果]Tha739、Tas653 和Tat488 均包含 7 条染色体,基因组大小分别为 40 Mb(编码基因 10,611 个)genes)、37.3 Mb(编码基因 10,102 个)和 36.3 Mb(编码基因 9,896 个),分析表明正选择基因主要与响应环境刺激、信号转导、免疫响应和定殖。并且,Tha739、Tas653 和Tat488 菌株的转录因子数量存在显著差异,这导致三个菌株的生防和压力耐受方面存在差异。三个木霉菌株中均含有真菌粘附蛋白,这是木霉菌寄生附着病原菌菌丝的关键蛋白,此外,在Tha739 中信号转导基因和抗生素合成相关基因簇的数量较Tas653 和Tat488 更多,表明Tha739 能更好的感知外界刺激,更多的分泌抗生素来抑制其他真菌,占据更多的生态位。而且,Tha739 还具有更多的解毒、抗氧化和养分利用相关基因,这有利于 Tha739 更好地抵御其它真菌的攻击,更充分的营养物质,在不利环境中幸存,进一步的占据生态位。三株木霉均能分泌Cerato-Platanin蛋白,富半胱氨酸蛋白和疏水蛋白,进而赋予植物对病原菌的广谱抗性对。此外,这三个菌株还能分泌植物生长激素IAA和土壤代谢酶促进植物生长,尤其 Tha739 促生功能尤为突出。本研究筛选了大量的生防和压力耐受基因,为木霉功能菌株的构建提供了坚实的基础。[结论]综上所诉,Tha739、Tas653 和Tat488 菌株的生放功能突出,且存在显著的差异,因此在木霉菌的实际应用过程中应采用多物种和多种菌复合方式,进而避免单个木霉菌株的生放和压力耐受缺陷,进一步推动木霉菌的应用和商业化。
发布时间：2024-06-13
149. 红脂大小蠹(Dendroctonus valens)及其共生真菌长梗细帚霉(Leptographium procerum)的在气候变暖背景下的虫菌协同危害分析
摘要： [目的]红脂大小蠹(Dendroctonus valens)及其共生真菌已在中国对松树造成严重危害。其中的主要共生真菌Leptographium procerum促进了害虫的侵袭和定居,从而加剧了对森林生态系统的威胁。评估D.valens及其共生真菌在生态位和分布范围上的变化对害虫控制提供了宝贵的线索。[方法]我们进行了 D.valens 的本土种群和入侵种群的生态位比较。接着,我们采用标准生态位模型以及多个小模型的组合来预测D.valens和L.procerum在气候变化条件下的潜在分布,以识别虫害管理的重点区域。[结果]入侵种群的D.valens生态位在占据了原生生态位后显著扩张。我们预测D.valens的适宜地区主要分布在北美东部和西部沿海地区,以及中国大陆的中部和东北部地区。在历史气候条件下,适宜地区与L.pro cerum 的重叠包括北美东部和中国大陆中部。随着未来气候变化,预测它们的潜在协同危害区域将向北移动。[结论]D.valens 及其共生真菌的预测分布以及易受其协同危害的区域为制定应对这一关联的措施提供了有力的指导。此外,我们的研究有助于理解如何应用生物地理学方法来估计在未来气候变化背景下害虫-病原相互作用对森林的潜在风险。
发布时间：2024-06-13
150. 胰蛋白酶基因HcTry7介导美国白蛾对多寄主植物的适应性及靶向核酸农药开发
摘要： [目的]美国白蛾是一种世界范围内的检疫性有害昆虫,具有寄主植物广、取食量大、为害严重等特征。目前,急需有效的防控措施去延缓美国白蛾的蔓延和扩张。[方法]在本研究中,我们围绕消化生理揭示了美国白蛾多寄主植物适应特性形成的分子机制,并开发了一种扰乱美国白蛾多寄主植物适应特性的靶向核酸农药。[结果]基于幼虫体重、取食量、食物利用效率参数,桑、家榆和水曲柳被明确是美国白蛾幼虫的高喜食性寄主植物、白桦和胡桃楸被明确是美国白蛾幼虫的中喜食性寄主植物、山槐和紫椴被明确是美国白蛾幼虫的低喜食性寄主植物。消化酶活性测定发现,与高喜食性寄主植物组相比,美国白蛾幼虫胰蛋白酶在中、低喜食性(白桦、紫椴和山槐)寄主植物组的活性显著提高。酶活干扰试验发现,与未处理组相比,添加胰蛋白酶抑制剂后,取食各个寄主植物的幼虫体重、取食量、食物利用率和食物转化率均显著降低。RT-PCR 分析发现,在 9 个胰蛋白酶基因,HcTry7 在低喜食性寄主植物中表达量最高。进一步的 RNAi干扰分析发现,在高、中或低喜食性寄主植物组,沉默HcTry7 均造成美国白蛾幼虫体重显著降低,以及死亡率显著增加。以纳米材料壳聚糖(CS)为载体可有效包裹HcTry7 基因的干扰片段。生物测定发现,以 HcTry7 基因的干扰片段为有效成分构建的核酸农药可显著扰乱美国白蛾的多寄主植物适应能力,表现为在高、中或低喜食性寄主植物组,核酸农药处理下美国白蛾幼虫的体重均显著降低。[结论]胰蛋白酶基因HcTry7 为介导美国白蛾多寄主植物适应特性形成的关键消化基因,基于HcTry7 开发的靶向核酸农药可应用于扰乱美国白蛾对多寄主植物的适应能力。这为绿色、安全防控美国白蛾的蔓延致灾提供了一个新的策略。
发布时间：2024-06-13
151. Transcriptomics and co-expression network analysis revealing candidate genes for the laccase activity of Trametes gibbosa
摘要： [Objective]Trametes gibbosa,which is a white-rot fungus of the Polyporaceae family found in the cold temperate zone,causes spongy white rot on wood.Laccase can oxidize benzene homologs and is one of the important oxidases for white rot fungi to degrade wood.However,the pathway of laccase synthesis in white rot fungi is unknown.[Result]The peak value of laccase activity reached 135.75 U/min/L on the 9th day.For laccase activity and RNA-seq data,gene expression was segmented into 24 modules.Turquoise and blue modules had greater associations with laccase activity(positively 0.94 and negatively-0.86,respectively).For biology function,these genes were concentrated on the cell cycle,citrate cycle,nicotinate,and nicotinamide metabolism,succinate dehydrogenase activity,flavin adenine dinucleotide binding,and oxidoreductase activity which are highly related to the laccase synthetic pathway.Among them,gene_8826(MW199767),gene_7458(MW199766),gene_61(MW199765),gene_1741(MH257605),and gene_11087(MK805159)were identified as central genes.[Conclusion]Laccase activity steadily increased in wood degradation.Laccase oxidation consumes oxygen to produce hydrogen ions and water during the degradation of wood.Some of the hydrogen ions produced can be combined by Flavin adenine dinucleotide(FAD)to form reduced Flavin dinucleotide(FADH2),which can be transmitted.Also,the fungus was starved of oxygen throughout fermentation,and the NADH and FADH2 are unable to transfer hydrogen under hypoxia,resulting in the inability of NAD and FAD to regenerate and inhibit the tricarboxylic acid cycle of cells.These key hub genes related to laccase activity play important roles in the molecular mechanisms of laccase synthesis for exploring industrial excellent strains.
发布时间：2024-06-13
152. 光肩星天牛产卵刻槽对沙枣泌胶响应的影响
摘要： [目的]明确光肩星天牛 Anoplophora glabripennis 产卵刻槽对沙枣 Elaeagnus angustifolia 泌胶的影响。[方法]以沙枣上的光肩星天牛新鲜产卵刻槽部和其周围模拟物理损伤制作的人工刻槽为研究对象,观察统计泌胶情况差异,用高效液相色谱串联质谱LC/MS和高通量RNA测序的方法分别对处理 2 4 小时后的被刻槽部进行非靶向代谢组和有参转录组分析,检测验证关键差异物质种类。[结果]光肩星天牛产卵刻槽泌胶量是人工刻槽的 1.65 倍,泌胶率略低。天牛刻槽、人工刻槽和健康组织三者的基因表达存在显著差异,在天牛刻槽-健康组织,人工刻槽-健康组织和天牛刻槽-人工刻槽,3 个比较组中,转录组测序分别检测出 8303、7664、5174 个差异表达基因,分别检测出 410、398、223 个差异积累代谢物。通过K EGG注释和富集分析发现,天牛产卵刻槽主要影响了淀粉和蔗糖代谢,谷胱甘肽代谢,类黄酮生物合成和苯丙烷生物合成。在淀粉和蔗糖代谢中,有 52 个差异积累的相关代谢物和 7 个差异表达基因。差异代谢物和基因的网络互作分析显示,MnSS1、EaP1 和MtPGM1 调控蔗糖的降解和G6P的形成。天牛刻槽部的沙枣胶总糖含量与人工刻槽相似,而多糖含量是人工刻槽的 2.22 倍。[结论]光肩星天牛产卵刻槽会影响沙枣的泌胶,沙枣对于天牛刻槽有与机械刻槽不同的代谢响应机制,天牛刻槽会增多沙枣树胶的分泌量和多糖含量。该研究为进一步揭示沙枣泌胶杀灭光肩星天牛卵的分子机制提供了参考。
发布时间：2024-06-13
153. 马尾松毛虫灾害发生风险估测方法研究
摘要： [目的]为精准掌握马尾松毛虫灾害发生风险、及时采取有针对性的防范措施来控制其蔓延和扩散,本文利用 MaxEnt 模型(Maximum Entropy Model,MaxEnt),对重庆市石柱土家族自治县(石柱县)马尾松毛虫灾害发生风险进行估测。该研究对于实现我国马尾松毛虫灾害综合管理模式和林业经济的可持续发展具有重要的意义。[方法]利用该研究区 2009 年的森林资源二类调查数据和 2020 年哨兵 2 卫星多光谱遥感影像,采用监督分类法的随机森林(Random Forest,RF)获得马尾松分布区域;基于 16 个马尾松毛虫灾害地理分布点、3 个地形因子和 19 个生物气候因子,利用Maxent模型估测出马尾松适生区;并与 2 个人为因子、3 个地形因子、8 个纹理特征和 21 个植被指数等数据,通过Spearman秩相关性分析、GIS分析工具和Maxent模型,估测马尾松毛虫灾害发生风险,即先根据MaxEnt模型的Minimum training presence Logistic threshold 区分出无风险区与有风险区,再通过自然间断点分级法对其风险等级进行分级,将马尾松毛虫灾害发生风险划分为低风险区、中风险区、高风险区等 3 个等级;并利用模型精度评价方法对估测结果精度进行验证,得出石柱县马尾松毛虫灾害发生风险估测分级图。[结果]该研究区马尾松区域的随机森林监督分类生产者精度为 95.56%、用户者精度为 87.13%,Kappa系数为 0.77,表明其结果可用于马尾松区域识别;马尾松毛虫适生区与马尾松毛虫灾害发生风险所建MaxEnt模型的受试者工作特征(Receiver Operating characteristic,ROC)曲线下面积(Area Under Curve,AUC)值分别为 0.791 和0.925,表明模型的预测结果为优、预测结果可靠性高,可用于马尾松毛虫灾害发生风险估测。[结论]石柱县马尾松毛虫灾害发生风险主要集中分布于西部与南部,其中高风险区分布在西沱镇、王场镇、沿溪镇、万朝镇、大歇镇、万安街道、下路街道、三星乡、南宾街道;中风险区分布在临溪镇、王家乡、鱼池镇、南宾街道、桥头镇、三星乡、马武镇;低风险区分布在河嘴乡、临溪镇、大歇镇、石家乡、鱼池镇、三益乡、悦崃镇、龙沙镇、金竹乡、新乐乡。
发布时间：2024-06-13
154. 农林生态系统Cd污染：一种影响球孢白僵菌致病性的非生物环境因子
摘要： [目的]评估重金属暴露对昆虫病原真菌致病性的影响趋势,阐明重金属暴露影响昆虫-病原真菌互作的机制。[方法]分析Cd暴露下舞毒蛾幼虫对球孢白僵菌的敏感性,以及测定Cd暴露对球孢白僵菌菌丝生长、毒素含量、致病性、孢子萌发、孢子抗逆的影响。[结果]1)真菌敏感性分析:Cd暴露下舞毒蛾幼虫对球孢白僵菌的敏感性增强。2)敏感性增强的机制分析:真菌侵染后,Cd处理组活虫的球孢白僵菌含量和死虫的菌丝包裹指数均显著低于对照组;Cd暴露显著损伤了球孢白僵菌的菌丝结构;Cd暴露下球孢白僵菌菌丝生长速率、产孢量随暴露浓度的增加而显著降低;在低Cd和高Cd处理的球孢白僵菌菌丝中,共分别鉴定出 15 种(包括 5 种差异上调和 10 种差异下调)和 39 种(包括 9 种差异上调和 30 种差异下调)真菌毒素差异代谢物;真菌侵染之前或之后,经 Cd 预暴露的舞毒蛾幼虫的营养物质含量,以及三羧酸循环和糖酵解通路关键基因表达量,均显著低于未经Cd预暴露的幼虫;在Cd与真菌联合处理组,海藻糖回补显著缓解了幼虫的营养缺陷和降低了幼虫的死亡率;海藻糖回补显著增加了 Cd 处理下舞毒蛾幼虫的体液免疫,但未回升幼虫的细胞免疫。3)真菌致病性分析:与未处理的球孢白僵菌相比,低Cd处理组球孢白僵菌对幼虫的致死率显著升高,而高Cd处理组的致死率显著降低;Cd暴露下球孢白僵菌的孢子萌发率和抗逆性随暴露浓度的升高显著降低;孢子的疏水性和附着性在低 Cd 处理组显著增强,而在高Cd处理组显著降低;转录组分析发现,Cd暴露下孢子萌发率的降低与细胞生长、分化和能量代谢通路的紊乱有关、孢子抗逆性的降低与细胞外结构和细胞骨架通路的紊乱有关、孢子的疏水性和附着性受细胞壁/膜/包膜生物发生通路的调控。[结论]Cd暴露增强了舞毒蛾幼虫对球孢白僵菌的敏感性,且真菌与幼虫的能量竞争趋势加剧是幼虫敏感性增强的主要原因;Cd暴露对真菌致病性的影响因暴露浓度不同而异,孢子疏水性和附着性的增强是造成低浓度暴露下致病性增强的主要原因。
发布时间：2024-06-13
155. 松材线虫响应强力节丛孢胁迫的分子机制研究
摘要： [目的]松材线虫引起的松材线虫病对世界各地的林业生态构成严重威胁。食线虫真菌作为一种环境友好型杀线剂被广泛用于植物寄生线虫的防治中。本研究基于转录组测序结果对松材线虫响应食线虫真菌胁迫机制进行分析,这对利用微生物控制有害生物具有重要的现实意义和推广价值。[方法]对松材线虫响应强力节丛孢胁迫 24 h、30 h和 36 h的基因表达情况进行分析。利用GO和KEGG数据库对转录本进行注释和比较分析,预测和筛选出松材线虫响应强力节丛孢胁迫有关的基因。应用荧光定量PCR对松材线虫中生长发育、异物代谢和致病性相关基因进行表达量验证。随后根据强力节丛孢对松材线虫捆绑率的相关性构建基因共表达网络并进行网络可视化分析。[结果]转录组测序共获得 505 个差异表达基因,通过GO和KEGG分析发现这些基因富集于氨基酸代谢过程、小分子代谢和生物合成过程、异物代谢和氧化还原有关通路。WGCNA 分析共划分出 32 个模块,相关性分析发现darkslateblue 模块与线虫捆绑率高度相关。基于模块生物功能从模块darkslateblue中筛选出 15 个模块核心基因构建基因相关性网络。结果表明这些基因与模块中的其他 69 个基因交织形成基因关系网络。基于网络分析表明,免疫应答和代谢过程与松材线虫响应真菌胁迫的相关性较高。松材线虫的定位、生物调控和信号传导基因在响应真菌侵染过程中发挥核心功能。[结论]当松材线虫与强力节丛孢接触后,松材线虫的代谢、发育、解毒、生物调节和信号传导过程均受到影响。综合松材线虫响应强力节丛孢胁迫的基因和表型变化趋势,松材线虫响应强力节丛孢胁迫 24 h 时,松材线虫刚进入强力节丛孢的捕食环中,松材线虫的神经和免疫基因发生上调。松材线虫响应强力节丛孢胁迫 30 h 时,强力节丛孢的捕食环收缩,松材线虫身体发生明显缢缩,异物代谢相关基因显著上调。松材线虫响应强力节丛孢胁迫 36 h 时,松材线虫虫体出现分解,松材线虫的溶酶体和自噬相关基因上调。同时,自噬基因上调会促进蛋白酶降解。本研究为理解线虫与食线虫真菌之间相互作用的分子和进化机制提供夯实的基础。本研究的发现从分子角度阐释对松材线虫与微生物的互作机制,并为制定环境友好型防治松材线虫策略奠定了基础。
发布时间：2024-06-13
156. 刺萼龙葵病原菌的分离鉴定及致病力的研究
摘要： [目的]在中国,刺萼龙葵是一种外来入侵恶性杂草,为确定该杂草的病原菌种类,利用生物防治措施合理有效地控制其扩散蔓延。[方法]本研究通过对中国辽宁省和吉林省的 8 个地点对刺萼龙葵开展病害调查,采集具有典型病症的叶片样本。通过组织分离法对病原菌进行分离,根据形态学特征及分子生物学技术对分离菌株进行鉴定,并采用人工接种病原菌孢子悬浮液的方法对刺萼龙葵种子、离体叶片、盆栽植株进行致病力测试。[结果]调查共采集到 120 份病叶,分离后根据其菌落形态和序列比对结果共分为 5 种病原菌,分别鉴定为链格孢菌、高粱附球菌、木贼镰刀菌、Curvularia hawaiiensis和稻黑孢霉菌。5 种病原菌均对刺萼龙葵具有致病力,其中稻黑孢霉菌和高粱附球菌的致病力较强。稻黑孢霉菌对种子胚根萌发长度抑制率为 47.76%,离体叶片和盆栽植株接种该病原菌后发病的病情指数分别为 60%和 70%,具有中等致病力。高粱附球菌对种子胚根萌发长度抑制率为 36.64%,盆栽植株接种该病原菌后发病的病情指数为 78.3%,具有强致病力。[结论]这是首次对刺萼龙葵在中国的病害发生情况及其病原微生物进行调查,在辽宁省和吉林省引起该杂草发病的病原真菌有 5 种,其中稻黑孢霉菌和高粱附球菌是优势致病种,且不同病原菌对刺萼龙葵的致病力存在显著差异。
发布时间：2024-06-13
157. 气候变化情景下松材线虫病在东北地区的生境适宜性
摘要： [目的]由松材线虫引发的松材线虫病是世界范围内最严重的森林病害之一。松材线虫病对我国松树造成了毁灭性危害,严重威胁了林业生产和森林生态环境,每年给我国造成超百亿元的经济损失。以往的研究表明,松材线虫病的传播与气候因子密切相关。当今由于气候的异常变化,松材线虫病正在迅速蔓延。为给防控松材线虫病在我国的传播提供参考。[方法]在本研究中,我们评估了松材线虫病在东北地区持续传播的风险;采用 MaxEnt模型评估了松材线虫病对中国的气候适宜性;以辽宁省为例,分析了平均降水量、平均温度、平均相对湿度、平均蒸汽压亏缺、平均风速、平均日照持续时间与疫区面积之间的关系,研究了气候因子对松材线虫病在东北地区传播的影响。[结果]结果表明,随着气候的变化,松材线虫病适生区不断扩大,而一些之前不适生的地区也开始变为适生区。温度和降水在松材线虫病的发生和危害中起着关键作用,炎热和干旱条件有利于松材线虫病的传播。建议对在适生区内但尚未感染松材线虫病的地区加强隔离,防止松材线虫病的进一步传播。此外,应特别注意高温和干旱疫区,加强监测,及早发现并及时处理疫木。[结论]如果气候变化像预测的那样进行,松材线虫病将对我国东北地区的松树构成重大威胁。今后应加强关注松材线虫病向北传播的监测,并进一步考虑根据气象数据预报及时采取防治措施。
发布时间：2024-06-13
158. 基于深度迁移学习的野生动物监测图像跨域识别方法
摘要： 在复杂环境下,探究深度迁移学习模型野生动物监测图像识别的有效网络构建方式,以提高野生动物监测图像识别准确率。以野生动物监测图像为研究对象并构建深度迁移学习数据集,提出一种基于联合迁移网络的迁移学习模型用于野生动物图像识别。相较于常规的深度学习识别方法(ResNet50)、三种常见的深度迁移学习识别方法[最大均值差异(MMD)、深度对抗神经网络(DANN)、条件对抗域适应网络(CDAN)],本研究提出的基于联合迁移网络的迁移学习方法对野生动物识别的平均准确率为 53.5%。与ResNet50 识别结果相比,本研究构建的迁移学习模型平均识别准确率提高 5.1%;与MMD、DANN和CDAN识别结果相比,平均识别准确率分别提高 1.9%、6.3%、2.6%。然而,在实际野外图像采集场景中的应用仍需要进行更深入的研究。本研究提出的基于联合迁移网络的迁移学习模型能够高效对野生动物监测图像进行识别,可有效提高野生动物识别的准确率。
发布时间：2024-06-13
159. 面向野生鸟类识别的声像智能处理方法
摘要： 鸟类是生物多样性的重要组成部分。了解鸟类的分布、数量和种类,通过鸟类的调查与监测,有助于我们保护和维护自然生态系统的完整性和生物多样性。目前,鸟类调查和监测方法广泛采用红外相机、视频监测以及被动声学录音等设备。这些监测方法在长时间运行后会积累大量的图像和音频数据,但人工处理需要耗费大量的人力物力。基于人工智能识别鸟类图像和声纹识别方法,不仅可以提高数据处理的效率,还可以提高识别的准确率,进而提升鸟类调查与监测的效率和准确性。本报告旨在介绍基于深度学习的鸟类图像和声纹识别相关的研究及展望。
发布时间：2024-06-13
160. 天然林保护工程实施后森林植被时空变化及其驱动因素评价
摘要： 中国天然林保护工程是世界上第一个以保护天然林资源为目的的大型生态恢复工程,自 1998 年实施以来的生态治理和恢复效果缺乏准确的定量评价,因此,有必要通过进一步研究促进植被恢复以及影响植被空间分异的驱动因素,实现对天保工程实施下的森林植被时空动态变化进行科学定量评估。本文选取黄土高原子午岭核心区作为研究区,利用 GEE 云平台和 Landsat 遥感数据集,通过提取多时相遥感信息,构建了光谱+植被指数+纹理+地形的多维分类特征集;辅以土地利用和植被类型数据,建立了样本数据库;采用随机森林算法实现了对研究区 2000 年、2005 年、2010 年、2015 年和 2020 年 5 期自动分类。我们通过协同Theil-sen、Mann-Kendall趋势度估计检验法,实现了对植被增长驱动因素的趋势分析。研究表明:(1)2000-2020 年,植被面积增长了 141.92 km?。在结构组成上,植被以阔叶林为主,灌草地次之、针叶林最少;(2)在时间变化过程上,植被的扩张态势呈现正向减缓趋势,2000-2005 年增长速率明显高于 2005-2020 年;(3)2000-2020 年,研究区气温缓和下降、降水显著增多,驱动植被恢复。研究结果很好地印证了天保工程的植被恢复和生态改善效果。这些发现不仅有助于我们深入理解天保工程对黄土高原植被恢复和生态治理的贡献,而且为黄土高原天然林植被自行恢复、生态环境治理以及可持续发展提供了很好的理论和实践依据。
发布时间：2024-06-13
161. 北欧地区人工速生林及能源草生物量估算——以瑞典能源作物为例
摘要： 第二代能源作物因其较高的木质纤维素含量可以成为替代传统能源作物的一项新的选择,其作为原料,在加工木制颗粒、切割木碎片、制备沼气、以及造纸等产业有出色的表现。通过评估这些能源作物在不同区域里的生物质产量可以为合理规划能源林或能源草的用地、进行种植园管理、实现能源作物高效生产提供一定的参考价值。本研究以北欧地区的瑞典的全国范围为研究区域;研究数据主要来源于瑞典速生林和能源草种植园的试验数据以及商业数据;研究时间主要集中于近三十年,具体为 1986 至 2018 年间;研究树种涉及柳树、杨树、杂交杨树、芦苇金丝雀草。重点评估不同能源作物的生物质产量、种植位置、以及种植区域的气候条件。芦苇金丝雀草相较于三种速生树种的分布范围更为广泛,其种植区域的气候较为寒冷,降水较量较低。四种能源作物的生物量估计值区间范围较广,最小值与最大值间的差距较大。在生物量最高估计值方面,杨树、杂交杨树和芦苇金丝雀草的每年最高生物量估算值可达到近 14 odt ha-1,柳树的每年最高生物量估算值可达到 20 odt ha-1.在生物量最低估计值方面,速生柳树、杨树和杂交杨树的每年产量约为 3-5 odt ha-1,而芦苇金丝雀草在约 2 odt ha-1的生物量范围也有少量分布。在平均值方面,芦苇金丝雀草年平均生物量产值与速生树种接近,主要集中在 7-9 odt ha-1.能源作物的生物量受物种差异、生长环境等因素的影响,芦苇金丝雀草作为能源草之一,其生物量产量并不逊于速生树种。在规划种植能源作物时,可以结合实际情况,合理选择配置能源作物以实现高效生产。
发布时间：2024-06-13
162. 考虑季节效应的香格里拉市高山松地上生物量估测
摘要： 森林地上生物量是碳储量估测的基础,是实现“碳中和”和“碳达峰”的重要一环。根据植被及遥感影像的季节性特征来估测地上生物量是实现高精度估测的方法之一。研究主要是探索运用遥感估测地上生物量的最佳季节、多季节遥感数据估测地上生物量的能力,根据物候条件来探索不同数据对地上生物量的敏感性。研究以云南省香格里拉市为研究区,高山松为研究对象;我们将多时间尺度的Sentinel-1/2和样地数据相结合利用随机森林构建了 16 个地上生物量估测建模,最后利用最优模型估测高山松地上生物量。多时间尺度包括年度,单季节和多季节。相较于春季、夏季和冬季,秋季的遥感影像更适合于地上生物量估测。Sentinel-1 多季节模型的估测精度优于单季节和年度的,Sentinel-2 和二者结合的多季节模型的估测效果比春,夏,冬和年度模型好,比秋季模型差。在春季和秋季,基于Sentinel-1 和Sentinel-2 数据的地上生物量估测模型精度相差不大;在夏季、冬季、年度和多季节的Sentinel-1 估测模型 效果比Senti nel-2 的好;相较于Sentinel-2,Sentinel-1 和Sentinel-2 结合的地上生物量模型精度更高,相较于Sentinel-1只有在春季和秋季模型精度有明显提升。在 16 个估测模型中Sentinel-1 和Sentinel-2 结合的秋季模型估测效果最佳(R2 = 0.90,RMSE = 16.26 t/ha,P = 0.82,rRMSE = 18.97)。本研究初步确定了地上生物量估测的最佳季节和遥感估测的季节性特征,能够降低图像采集的经济成本,提高效率和估测精度。
发布时间：2024-06-13
163. 结合多频偏振SAR(PolSAR)数据估算思茅松地上生物量
摘要： 森林是地球上最重要的生态系统之一,不仅具有生态保护和生物多样性保持的功能,还在全球碳平衡中扮演着关键的角色。准确估测森林生物量对于掌握全球的碳储量以及双碳目标的实现至关重要。以往的研究提出了利用多频SAR数据进行AGB的估测,但是结合多频极化SAR数据在AGB估测的潜力值得进一步探索。本研究旨充分探索协同使用TerraSAR-X(X-)、RadarSat-2(C-)和ALOS PALSAR-2(L-)数据的后向散射系数、纹理特征和极化分解参数估测 AGB 的潜力,以达到较高的估计精度。本文提取了X-、C-和L-波段SAR数据的后向散射系数、纹理特征和极化分解参数,分析了三种参数对AGB的重要性并对进行了特征选择,建立了随机森林模型。同时,分析了不同波段数据不同极化分解方法的散射机制,并对比了不同极化分解方法的效果。与单频SAR数据相比,多频SAR数据的结合提高了思茅松生物量的估测精度;同时添加后向散射系数、纹理特征和极化分解参数的三个SAR数据结合具有最好的精度,结果显示模型的R2=0.87,RMSE=15.35 t/ha;在不同的极化分解中,体积散射是最主要的散射机制,其次是表面散射,最后是二次散射;在四种极化分解方法中,精度最高的是Cloude分解,而效果最差的是Freeman分解方法。本研究的结果强调了在森林AGB估测中,不同波段SAR数据的组合具有巨大的潜力,可以提高估测精度。这对于全球碳平衡的监测和实现双碳目标非常重要。此外,我们还强调了纹理特征和极化分解参数在 AGB 估测中的重要性,它们可以帮助更准确地捕捉森林生物量的变化。因此,结合多频率极化SAR数据和优化特征选择的方法将有助于更好地理解森林生态系统的碳循环,并为全球碳管理提供有力支持。
发布时间：2024-06-13
164. 基于混合效应的辽东山区人工红松枝条生长模型的预估
摘要： 枝条生长是树木生长过程的一个重要方面。探究枝条生长规律对于认识树木生长规律及优化森林经营决策等具有重要意义。选取中国东北地区人工红松 48 棵解析木为研究对象,基于 327 个标准枝构建枝条基径生长模型和 323 个标准枝构建枝条长度生长模型。选取常见且易获取的 3 个林分竞争变量、5个枝条变量和 6 个单木因子引入到枝条生长基础模型中,并对其拟合效果进行比较。选取贡献最显著的变量,采用再参数化的方法将其引入到枝条生长模型中。最后,基于非线性混合效应模型建立了最优的枝条长度和基径生长模型,并进一步分析了模型各变量对枝条生长过程的影响。结果表明,Mitscherlich生长方程拟合精度最高,选取其作为构建红松枝条生长模型的基础模型。本研究构建了单木变量耦合竞争变量C I2和枝条变量BL的枝条长度生长模型,以及包含竞争变量CI2和枝条变量BD的枝条基径生长模型。基于单木水平的混合效应模型有效提高了模型的拟合精度。枝条长度生长模型的Ra2和RMSE分别为 0.9851 和14.51 cm;枝条基径生长模型的Ra2和RMSE值分别为 0.9562 和 2.76 mm.对于同一年龄的枝条,随着C I2和BL(BD)的增加,枝条长度和基径累积生长量也逐渐增加,但BH和DBH对枝条累积生长量的影响应与其他变量的阈值综合考虑。总体而言,本研究建立的红松枝条生长模型具有良好的拟合性能,对于森林经营管理具有重要的理论和实践价值。
发布时间：2024-06-13
165. 基于点云深度学习的树种分类方法研究
摘要： 树种分类是森林资源调查中的必要工作,掌握准确的树种信息是森林资源经营管理的前提条件。激光雷达(LiDAR)作为森林资源调查的新技术手段,可以快速获取树木的三维结构信息。然而,使用由激光扫描传感器采集的树木三维点云来对树种进行分类是一个挑战。利用深度学习方法快速、准确地对单木点云进行树种分类是激光雷达技术在森林资源调查应用中的新发展方向。为了充分探索点云深度学习技术在基于激光雷达数据的树种分类研究中的应用潜力,掌握适用于点云深度学习树种分类研究的激光雷达数据处理方法,构建标准化的样本数据处理流程体系和基于深度学习的树种分类方法技术体系。本研究采集了河北怀来、内蒙根河和广西高峰等三个研究区的背包激光雷达(BLS)数据,采集了广西高峰林场的无人机激光雷达数据和无人机正射影像,并且收集了三组开源的树木点云数据,开展了一系列使用点云深度学习方法树种分类的研究。研究主要从以下几个方面开展:(1)提出一种联合非均匀格网与最远点采样的点云降采样策略(NGFPS),把PointNet++作为基准点云深度学习方法,从点云标准化、叶木分离、降采样等角度出发,探索适用于点云深度学习模型输入的样本数据处理方法;(2)分析和评估基于多层感知机(PointNet、PointNet++、PointMLP)、卷积(PointConv)、图卷积(DGCNN)和注意力机制(PCT)等模型的树种分类精度;(3)基于地基激光扫描(TLS)、机载激光扫描(ALS)、无人机激光扫描(UAVLS)等开源激光雷达数据集,探索点云深度学习模型针对不同类型激光雷达数据进行树种分类的潜力;(4)提出一种融合图像 2D和点云 3D特征的多模态深度学习树种分类模型框架,用来联合无人机影像数据和UA VLS数据进行树种分类;(5)梳理并构建基于深度学习特征提取技术的树种分类方法的技术体系,为森林树种的高效精准分类提供有力的技术支持。主要研究结果如下:(1)使用点云深度学习方法进行树种分类时,树高特征并不重要。对于单一季采集的数据,叶片点云对分类精度的影响很小。研究提出的NGFPS策略是一种合适的单木点云降采样方法,当单木点云的数量在 2048～5120 之间时,深度学习网络可以提供更准确的树种分类结果。研究进一步说明,基于点的端到端的深度学习方法可以用来对单木点云进行树种分类。与低成本、高效率的BLS系统相结合,可以有效提高森林资源调查的效率。(2)点云深度学习模型从局部和全局的角度刻画了树种分类特征。除PointNet之外的其他所有模型的分类精度都超过了 0.90,其中PointConv模型在树种分类中取得了最高的分类精度;轻量级的PointMLP-elite 模型仍能取得较高的分类精度;通过比较不同类型的点云深度学习模型在树种分类实验中的训练过程和最终分类精度,进一步验证了深度学习技术在树种分类中的优势,为相关研究和技术发展提供了实验参考。(3)点云深度学习模型可以满足对TLS、ALS、UAVLS等不同传感器的LiDAR点云进行树种分类的需求。UAVLS leaf-on/off的实验结果进一步验证了叶片点云对使用点云深度学习模型完成树种分类任务的精度几乎没有影响。UAVL S和BLS等便携式的激光雷达扫描技术的发展,对推进激光雷达技术在森林资源清查任务的进一步可扩展起到了重要作用。(4)多模态深度学习树种分类(TSCMDL)框架直接从影像和原始点云中提取特征,避免了人工特征筛选,可以容易地获得更高的树种分类精度。多模态学习框架的应用,弥补了传统多源数据分类的研究中需要对LiDAR数据进行图像转换的缺点。通过把UAVLS和影像数据联合进行树种分类,扩展了用于树种分类的特征信息。TSCMDL弥补了基于机载平台的LiDAR数据因无法刻画完整的树木结构而导致的模型分类性能较弱的缺陷,在将来的研究中有很强的应用与扩展的潜力。
发布时间：2024-06-13
166. 基于结构方程模型的太原森林公园林分空间结构评价
摘要： 以城郊森林公园为研究对象,基于结构方程模型对其林分空间结构进行综合评价,为林分空间结构优化提供理论依据。在太原森林公园设置固定样地,并基于样地实测数据,将水平空间结构、垂直空间结构和竞争空间结构作为一阶因子,林分空间结构作为二阶因子,依据传导机制建立结构方程模型进行指标权重确定,并对其进行综合评价。林分空间结构评价结构方程模型的平均适配度指数??2/df 为 1.285,近似误差均方根RMSEA为 0.046、增值适配度指数CFI、TLI和NFI分别为 0.986、0.973 和 0.941,各拟合指数均符合适配度参考值,可满足研究需要。林分空间结构评价体系中的 3 个准则层因子:水平空间结构、垂直空间结构和竞争空间结构的权重分别为 0.351、0.347 和 0.301,水平和垂直空间结构是影响林分空间结构的关键因素。研究区林分空间结构评价的综合分值处于 0.308-0.775,评价等级集中在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三种状态,总体上,处于不同等级的样地数量关系为Ⅱ等级(7 块)＞Ⅲ等级(6 块)＞Ⅳ等级(1 块)。林分空间结构主要受水平和垂直空间结构的影响,竞争空间结构对其影响相对较少。为改善太原森林公园的林分结构,特别是对于树种单一、树冠紧密的林分,应采取多树种补植和生态疏伐综合经营措施,合理的林分改造措施可增强森林公园的生态功能发挥。
发布时间：2024-06-13
167. 柳杉人工林全周期经营目标树密度研究
摘要： [目的]以贵州省平坝区柳杉人工林为研究对象,开展柳杉人工林全周期目标树密度经营研究对提升林分质量,培育优质大径材和森林可持续经营具有重要意义。[方法]基于 2016年-2022年 6a连续调查数据,共 60块面积 0.06hm2(20 mx30m)固定标准地数据,通过等树高线、等直径线、最大密度线、等稀疏线、等疏密度线模型,构建林分密度控制图,并基于林分密度控制图,得到柳杉人工林各生长阶段目标树密度。[结果]在近自然经营理论体系下,以目标树经营技术为核心,结合柳杉实际生长情况,将柳杉人工林生长分为五个阶段,并得到柳杉各生长阶段目标树密度:当柳杉处于建群和竞争阶段不满足目标树的选择标准,不选择目标树;当柳杉生长进入质量阶段时,满足目标树选取,目标树密度为 295～590株/hm2;目标树生长阶段为 90～180 株/hm2,大径材储备阶段 60～120 株/hm2。[结论]本文基于林分密度控制图,研究柳杉人工林各生长阶段目标树密度,为柳杉人工林密度调控提供一种新的方法,为柳杉人工林可持续经营提供理论参考。
发布时间：2024-06-13
168. 基于机器学习的杉木树高-胸径模型研建
摘要： [目的]基于TensorFlow和Sklearn平台利用深度神经网络(DNN)、支持向量回归(SVR)和随机森林(RF)3种机器学习算法建立杉木的树高-胸径模型,探求一种更加高效的杉木树高预测方法。[方法]以清镇国有林场 49 块样地中杉木的胸径、树高数据,分成不同比例的训练集和测试集组,分别为建模数据占比(20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%)和检验数据占比(80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%)。利用DNN、SVR和RF拟合树高-胸径模型,并将 3种算法拟合的模型与 11个传统基础模型进行比较,通过R2、RMSE和MAE的结果对比选出预测效果最好的模型。[结果]利用DNN和SVR建立的树高-胸径模型在训练集较少的情况下,其预测精度R2分别能达到 0.671和 0.65以上。在训练集占比 40%时,传统基础模型才能在精度上略高于机器学习的方法。在基础模型的预测中,精度最高的为在训练集占比20%情况下的DNN模型,其R2为 0.671,RMSE和MAE分别为 2.024和 1.599,在所有模型中,其预测精度最高。而SVR预测精度最高在训练集占比 30%时,其R2为 0.658,RMSE和MAE分别为 2.072和 1.652.对DNN中的Dropout、L2、Reduce和Relu四种模型进行其预测值与真实值进行残差分析,四种模型的拟合分布符合客观规律。[结论]使用深度神经网络、支持向量回归和随机森林构建杉木的树高-胸径模型,并且通过与传统模型的对比,得出深度神经网络和支持向量回归在训练集占比较少的情况下,其预测精度要高于传统基础模型。而利用DNN构建的模型比传统基础模型在某些特定情况下可以不用受到传统统计学的限制,能够更加简单的使数据收敛,为精准预测树高提供更好的可能。从而能够在数据量较少的情况下精准预测出杉木的树高。
发布时间：2024-06-13
169. 基于机载激光雷达和机器学习算法的林分平均胸径遥感估测
摘要： [目的]针对森林调查中较大范围估测林分平均胸径精度不高的问题,提出了一种林分平均胸径遥感估测新方法。[方法]选取贵州省桂花国有林场马厂工区为研究区域,基于机载激光雷达点云数据结合样地调查数据,提取样地水平冠层特征变量和高度特征变量,使用方差膨胀因子分析和皮尔逊相关性检验进行变量筛选,构建基于机载激光雷达和机器学习算法的林分平均胸径估测模型。[结果]研究结果表明:(1)通过方差膨胀因子分析和皮尔逊相关性检验,点云特征变量如平均冠层高度和高度偏态与林分平均胸径具有较好的相关性。其中,平均冠层高度对模型构建的贡献最大,与林分平均胸径呈显著正相关。(2)在比较多元线性回归和机器学习模型后,我们发现机器学习模型优于多元线性回归模型,其中随机森林模型的拟合效果最好。随机森林模型的决定系数(R2)为 0.71,均方根误差(RMSE)为 2.50。(3)通过四种森林类型林分平均胸径预测值与实际值的差值进一步证实随机森林模型精度最高,拟合效果最好。[结论]综上,利用机载激光雷达点云数据提取点云特征变量,并构建基于机器学习算法的林分平均胸径估测模型是可行的。该方法的精度满足了森林资源调查的应用需求,可作为辅助林业调查工作的技术手段。关键词:机载激光雷达;林分平均胸径;随机森林回归;点云特征变量
发布时间：2024-06-13
170. 国家储备林项目中“绿色生态评价体系”建设研究初探
摘要： 国家储备林项目是我国基于碳中和碳达峰背景下的重要举措,结合习近平总书记“森林是水库、钱库、粮库、碳库”的新理念将国家储备林项目的逐项效益与这一理念相融合,多角度、全方位诠释国家储备林的水库、钱库、粮库、碳库的构成以及与具体工程项目的建设实践研究,最终提出一种适宜国家储备林的绿色生态评价体系,结合新理念与乡村振兴建设,在投资估算、财务分析、国民经济评价等方面分析研究国家储备林的合理性与可行性,为我国规模化、系统化推广国家储备林建设提供理论研究。
发布时间：2024-06-13
171. 增温和氮沉降增加了入侵植物三裂叶豚草的入侵性
摘要： [目的]入侵植物可以通过根系分泌物改变入侵区域的土壤生态环境,以适应其生长和繁殖。根系分泌物是植物对外部环境变化反应的最直接表现,但在不可避免的全球变暖和氮沉降的背景下,缺乏对入侵植物根系分泌物的研究。三裂叶豚草(Ambrosia trifida)原产于北美,在许多国家是一种检疫或有毒杂草,主要依靠种子通过各种方式传播,包括人类和动物活动和运输。大多数对植物的研究都集中在地上部分。然而,对地下部分进行的研究却很少。为了在未来有效地预防和控制入侵植物的入侵,必须了解入侵植物在气候变化作用下根系分泌物的变化,特别是由于氮沉积增加而导致的土壤养分水平的上升。[方法]在本研究中,我们使用广泛靶向代谢组学研究了在升温和氮沉降条件下,三裂叶豚草幼苗和成熟期的根系分泌物,以揭示三裂叶豚草适应气候变化的可能机制。[结果]结果表明,在增温条件下,有机酸增加,但在苗期添加氮后,有机酸减少。成熟期添加氮后,酚酸显著增加。大多数酚酸在苯基丙烷代谢途径和酪氨酸代谢中被注释。[结论]因此,氮沉降可能通过根系分泌物增加三裂叶豚草的适应性,使其在全球变暖下更具侵袭性。研究结果为在气候变化条件下预防和控制三裂叶豚草的入侵提供了新的思路。
发布时间：2024-06-13
172. 水文变化下的洞庭湖越冬水鸟适宜栖息地格局及保护启示
摘要： 栖息地退化和丧失是导致生物多样性下降的全球性问题,威胁生态系统健康和完整性。洞庭湖是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线上的重要越冬地,三峡工程的运行对洞庭湖水鸟栖息地造成了显著影响。开展变化水情下洞庭湖湿地水鸟适宜栖息地分布动态的相关研究,科学认知栖息地格局时空变化规律,是针对性开展湿地保护和修复工作的基础和前提。本研究结合野外调查、遥感反演、生态位模型等手段,基于多越冬期的环境数据和水鸟分布数据,对三种典型水鸟类群的栖息地适宜性进行模拟分析。结果表明,草洲面积、水体面积和距水源距离是影响越冬水鸟栖息地适宜性的关键环境变量。水鸟栖息地适宜性的空间格局在不同水文情势、不同水鸟类群之间均存在明显差异。在正常退水情况下,食草-块茎类水鸟和食无脊椎动物类水鸟的适宜栖息地面积最大,食鱼-食杂类水鸟在推迟退水情况下的适宜栖息地面积最大。总体而言,食无脊椎动物类水鸟的栖息地受水情变化影响最显著。此外,本研究还识别了各类群水鸟栖息地的关键保护区域和潜在修复区域,并基于关键保护区域的栖息地特征,提出了有利于三种水鸟类群保护的最佳淹水时间(自 9 月 1 日起)分别为食草-块茎类 52±7 天、食无脊椎动物类 68±18 天、食鱼-食杂类 132±22 天。因此,洞庭湖 10 月中旬开始逐渐退水将对越冬水鸟栖息地最为有利。本研究可用于指导洞庭湖水鸟栖息地的保护和修复工作实践,并强调了在高度动态的湿地中开展管理工作时,应充分考虑栖息地在不同水情条件下的时空变化。
发布时间：2024-06-13
173. 入侵种瘤突苍耳细根解剖结构代间可塑性的研究
摘要： [目的]近年来,表型可塑性被认为是提高外来植物成功入侵能力的原因之一,植物个体可以通过表型可塑性响应外界环境胁迫。母本环境下,某些信号因子会影响后代表型——代间可塑性,有助于提高植物对环境的适应性。植物解剖结构作为植物表型功能体现的决定性因素,能够直观地解释植物形态与其生存环境的适应关系。本文明确土壤中不同水分与氮含量入侵种瘤突苍耳(Xanthium strumarium L。)根解剖结构主要进行代间传递的具体解剖指标;不同资源水平对瘤突苍耳代间可塑性的影响;从解剖结构方面解释瘤突苍耳成功入侵的机制。[方法]本研究通过将植物解剖结构与代间可塑性相结合,选取自花授粉的入侵植物瘤突苍耳为实验材料,对土壤中不同水分与氮含量条件下三个世代瘤突苍耳根部解剖结构:细根直径、皮层厚度、通气组织横截面积、导管横截面积变化情况进行研究。[结果]瘤突苍耳在三个世代处理均相同的情况下,根解剖结构代间可塑性强;在经历低资源环境后瘤突苍耳代间可塑性较弱。在相同和高资源环境下瘤突苍耳更能产生对亲代的“记忆”。瘤突苍耳根部皮层中的通气组织在各种环境中均发达,而苍耳皮层组织排列紧密,通气组织相对不发达。[结论]综上,不同环境条件下,瘤突苍耳根皮层中丰富的通气组织有助于瘤突苍耳提高自身适应性。在相同环境和高资源环境下瘤突苍耳代间可塑性较高,提高了瘤突苍耳的环境适应性,这些特点提高了瘤突苍耳的入侵性,进而达到其成功入侵的目的。
发布时间：2024-06-13
174. 入侵植物意大利苍耳形态特征及资源分配的代间可塑性研究
摘要： [目的]代间可塑性(TGP)是解释某些外来植物扩大范围和成功入侵的潜在机制之一,可以让植物能够适应外部多变的环境。大多数研究通过对入侵物种和本地物种进行比较研究,探索外来植物入侵相关的TGP特性。然而,对于不同资源环境下入侵植物的TGP研究较少,而且对其中的资源分配策略尚不清楚。本研究目的在于确定意大利苍耳在中国东北地区入侵过程中TGP的作用及策略。[方法]试验在沈阳农业大学后山基地遮雨棚中进行,共设置四个处理,分别为高氮高水(高资源环境,其他都为胁迫环境)、高氮低水、低氮高水和低氮低水。测定了意大利苍耳在不同资源环境下三个世代地上部分的植株形态及物质积累量等指标。[结果]在胁迫条件下意大利苍耳的TGP较强,并且发现在水分和/或营养缺乏条件下生长的亲代(F0)会将环境信息传递给他们的后代(F1 和F2)。在高资源条件下生长的F1 代具有更高的株高、更大的冠幅、更宽的基茎和更高的生物量。水分和养分都能影响植物可塑性的代间传递,其中养分的作用比水分更重要。意大利苍耳在胁迫环境下具有较高的形态代间可塑性,可以帮助其快速适应新环境,并在短期内加速种群的快速扩张。当F0 代与F1 代生长环境不同时,F0 代和F1 代的根冠比、生殖和营养分配表现出较高的稳定性。[结论]稳定的资源分配策略可以确保获得的资源均匀地分配到每个器官,以维持群落的长期存在。因此,研究入侵植物的TGP,对于了解入侵植物的入侵过程、机理和防治具有重要意义。
发布时间：2024-06-13
175. 入侵植物瘤突苍耳和近缘物种假苍耳的叶绿体基因组特征分析与系统进化研究
摘要： 瘤突苍耳(Xanthium strumarium)是一种广泛入侵世界温带地区的植物,它威胁着入侵地的人类健康、经济生产和生物多样性。假苍耳(Cyclachaena xanthiifolia)是危害农田生态系统和人类健康的严重入侵植物之一。它们具有相似的形态特征,是菊科近缘物种。然而,瘤突苍耳和假苍耳的叶绿体基因组信息非常有限,不利于系统发育分析和进化研究。[目的]为明确瘤突苍耳和假苍耳的叶绿体基因组信息与系统进化关系。[方法]本研究基于高通量测序技术,对沈阳地区的瘤突苍耳和假苍耳的叶绿体全基因组进行测序,对该两种入侵种及苍耳属和豚草属的叶绿体基因组结构和组成以及系统发育关系进行了分析。[结果]瘤突苍耳的叶绿体基因组总长为 151619 bp,其中小单拷贝区(SSC)为 18060 bp,大单拷贝区(LS C)为 83423 bp,由一对长 25068 bp的反向重复序列(IRa,IRb)分隔。假苍耳的叶绿体基因组序列全长151876 bp,其中SSC长 21607 bp,LSC长 83607 bp,由一对长 23331 bp的反向重复序列(IRa,IRb)分隔。瘤突苍耳的叶绿体基因组共包含 134 个基因,其中 87 个蛋白编码基因,39 个tRNA基因,8 个rR NA基因。假苍耳的叶绿体基因组共包含 132 个基因,其中 87 个蛋白编码基因,37 个tRNA基因,8 个r RNA基因。瘤突苍耳和假苍耳叶绿体基因组序列中共鉴定出 214/108 个简单重复序列和 61/64 个 SSR 位点,均以单核苷酸重复和二核苷酸重复为主,以A或T碱基重复居多。在本研究中,苍耳属植物序列同源性较高,非编码区序列变异高于基因编码区序列变异。[结论]瘤突苍耳与本地种苍耳(X.sibiricum)亲缘关系最密切,其次是中国另一种有害入侵植物刺苍耳(X.spinosum)。假苍耳(C.xanthiifolia)是苍耳属(Xanthium)和豚草属(Ambrosia)的姐妹分支,其bootstrap值达到 100,相对更接近于豚草属(Ambrosi a)。该研究结果有助于了解苍耳属植物和假苍耳的进化,并为进一步揭示瘤突苍耳和假苍耳的入侵机制提供更多信息。
发布时间：2024-06-13
176. 入侵植物刺果瓜对除草剂的响应析
摘要： 刺果瓜(Sicyos angulatus L。)是葫芦科一年生藤本入侵植物,其入侵后可覆盖缠绕附近的作物或树木,造成其缺光或受压死亡。现大多使用人工拔除和使用化学除草剂的方法防治,由于刺果瓜生长旺盛,根部容易被覆盖,人工防治进行较为困难,使用除草剂时,部分残留的除草剂对环境危害严重甚至会影响后茬作物,因此找到合适的除草剂尤为重要。本实验选用目前防效高且对环境友好的化学除草剂草甘膦(G lyphosate)和苯唑草酮(Topramezone),培育刺果瓜至营养生长期,分别于施药后 2 天、4 天、6 天观察刺果瓜施药前后植株形态变化,测定生物量、光合速率、根系活力、可溶性糖、5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)和对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)活性等指标,分析草甘膦和苯唑草酮对刺果瓜的防治效果,从而探究刺果瓜对除草剂的响应机制,找到适合的除草剂。结果表明:(1)两种除草剂对刺果瓜均具有防治作用,草甘膦对刺果瓜防治效果优于苯唑草酮;(2)两种除草剂均能抑制刺果瓜的光合作用,草甘膦对光合的抑制作用大于苯唑草酮,苯唑草酮 6 天内能使 3-4 片新叶白化,光合作用减弱,但老叶未褪绿,光合作用与对照组没有明显差异;(3)草甘膦显著抑制刺果瓜根系活力,而苯唑草酮处理后根系活力与对照组无明显差异;(4)草甘膦使刺果瓜可溶性糖含量逐渐上升,苯唑草酮使刺果瓜可溶性糖含量逐渐下降;(5)草甘膦抑制刺果瓜 EPSPS 活性,苯唑草酮抑制刺果瓜 HPPD 活性。刺果瓜受到草甘膦胁迫后光合作用逐渐被抑制,根系活力水平降低,地上部分营养状况及产量水平受到影响,而面对苯唑草酮胁迫后,刺果瓜叶片白化,光合作用减弱,叶片内营养物质如可溶性糖随之降低,以适应除草剂条件的变化。
发布时间：2024-06-13
177. 辽河口湿地反硝化功能基因的空间分布特征及其环境驱动因素
摘要： [目的]基因nirS、nirK和nosZ是与温室气体N2O排放相关的反硝化过程特异性基因。这三个基因的丰度和多样性通常被用作反映反硝化过程的常见指标。天然湿地中反硝化的定量分析非常复杂,直接识别影响该过程的空间分布和驱动因素仍在发展中。[方法]为了进一步研究辽河口湿地中微生物反硝化过程,本研究利用Illumina MiSeq测序分析了这三个基因的相对丰度、多样性和群落,并利用随机森林算法检测了它们的潜在环境因素。[结果]具有nirS、nirK和nosZ基因的细菌群落组成存在显著差异。nirS和nirK群落中丰富的分类单元均属于变形菌门。与nirS和nirK的群落组成相比,nosZ基因的群落更加多样化,变形菌门的细分分类单元在nosZ 的群落组成中也很丰富。在温暖和寒冷的气候条件下,nirS 和nirK的丰度表现出相反的分布特征。氧化还原电位、亚硝酸氮、盐度和电导率被检测为可能解释nirS多样性的潜在变量。总氮和亚硝酸氮是预测温暖气候条件下nirS相对丰度的重要变量,而氧化还原电位和pH则对寒冷条件下 nirS 的多样性起到贡献。土壤孔隙度和堆积密度被检测为影响温暖和寒冷条件下nirK 相对丰度的潜在变量,以及温暖条件下nirK多样性的变量,而亚硝酸氮被检测为预测寒冷条件下nirK多样性的重要环境因素。[结论]综上,我们的结果显示影响功能性反硝化基因相对丰度、多样性和群落的关键环境因素并不完全相同,而nirS、nirK和nosZ的多样性对环境的敏感性高于相对丰度。
发布时间：2024-06-13
178. 基于水线法的辽河口湿地滩涂地形演变特征研究
摘要： 河口湿地滩涂是重要的陆海物质交换带,具有抵御海岸侵蚀,保护生物多样性等重要生态作用,探明河口滩涂的景观演变规律及生态稳定状态,对于指导滨海滩涂的保护与利于意义重大。经对近 30 余年遥感影像的解译分析,辽河口湿地潮滩景观总体表现出向人工景观演变的规律,滩涂在水平空间上总体呈淤积状态,潮滩岸线总体向海迁移,岸线长度呈减少趋势,滩涂平均淤积侵蚀速率为 342.42hm2/a,平均岸线位移为 36.76m/a.辽河口湿地滩涂生态稳定性是自然和人为多因素耦合作用的结果,近 30 余年总体上处于较稳定状态,现状处于不稳定状态,在未来 10 年内潮滩生态稳定性总体仍将处于较稳定状态;人为开发活动干扰是引起潮滩区生态稳定性降低的关键因素,城镇化发展和交通道路建设等是导致潮滩区退化失稳的关键驱动因子,年降水量、年输沙量、汛期流量等是维持潮滩区沉积物质供应的关键保障因子。基于阈值分析显示,在河口区域的交通道路规模应小于或等于 770.9244hm2,上游泥沙输入量不小于 792.9 1×104t/a,可维持辽河口湿地潮滩宏观结构稳定。
发布时间：2024-06-13
179. 洞庭湖水环境演变规律及水文调控机制
摘要： 湖泊污染在全球造成许多严重的生态问题,准确掌握湖泊水质时空变化特征及关键驱动因子是湖泊水质管理的关键。然而,当前研究多集中在闭口湖,通江湖泊水文周期性强、水环境复杂,其水质时空动态及影响因子尚不明确,特别是受人类活动影响较大的通江湖泊。本研究以洞庭湖为实验对象,整合1991-2018 年洞庭湖水文水质数据,利用Mann-Kendall方法和自组织神经网络(SOM)对洞庭湖水质进行综合评价及趋势分析。利用灰度分析、冗余分析等方法分析洞庭湖水质时空动态、关键影响因子和三峡运行前后水质差异。结果表明,洞庭湖TN和BOD5 浓度在研究期间显著增加(|Z|≥1.96),TP浓度在三峡运行后逐年降低。TN浓度空间差异显著,东洞庭湖最高,南洞庭湖次之,西洞庭湖最低;总磷则无显著差异。三峡运行后洞庭湖水质参数的突变点数量多于三峡运行前,水质风险增加。SOM将洞庭湖水质分为四类,三峡前洞庭湖水质好于三峡后。研究期间,TN 和TP 均处于Ⅳ-Ⅴ级之间,不符合饮用水Ⅲ级标准。外源养分输入是影响洞庭湖水质的主要因素。“四水”对洞庭湖水体养分的贡献度远大于“三口”,其总氮、总磷输入量分别占入湖总量的 89.94-92.25%和 74.10-75.85%。三峡大坝运行后,“三口”对洞庭湖水质的影响减弱。外源养分输入和水文状况变化是影响洞庭湖水质的主要因素,二者共同调节洞庭湖水质时空变化。控制入湖河流污染物排放,合理调节湖泊水文状况是改善洞庭湖水质的关键因素。
发布时间：2024-06-13
180. 氮添加对入侵克隆植物两栖蔊菜和本地克隆植物三叶委陵菜生长的影响
摘要： [目的]理解氮素增加对入侵克隆植物与本地克隆植物生长的影响,比较入侵克隆植物与本地克隆植物对环境的适应能力,为进一步研究根蘖型克隆植物的入侵过程与防治提供参考,也可为预测全球氮沉降背景下入侵克隆植物的风险评价和本地植物的保护提供依据。[方法]本研究采用盆栽实验,通过添加不同浓度的N,改变土壤养分,设置 4 种N素水平 0g·m2、4g·m2、8g·m2、12g·m2,比较入侵根蘖型克隆植物两栖蔊菜和本地匍匐茎克隆植物三叶委陵菜在植物形态、生物量及氮分配、植株生长等方面的差异,了解它们在氮添加作用下的生长特性。[结果]两栖蔊菜相对于对照组和低沉降组,中等水平的氮沉降(8g·m2)下幼苗的株高增高、叶片数增多、基径加粗、叶面积增大;高氮沉降(12g·m2)下,植物的株高、叶片数、基径和叶面积均显著降低;而三叶委陵菜各个指标随着氮沉降浓度升高而增加;在高氮环境中,两栖蔊菜根、茎和叶的生物量均显著下降,但根生物量比和根冠比则显著增高,两栖蔊菜各指标随氮含量增加而变化明显。[结论]这些结果表明,中等水平的氮沉降能在一定程度上促进两栖蔊菜的生长,提高其潜在的入侵危害性,但高氮沉降下则不利于入侵。当养分是限制条件时,入侵植物两栖蔊菜相较于本地植物三叶委陵菜能将较多的生物量分配到根系,这种分配策略反映了入侵植物对低养分环境有较高的适应性,可以进一步加强其入侵。
发布时间：2024-06-13
181. 刺果瓜形态特征、光合特性及生物量分配机制对光照强度的响应
摘要： [目的]为探究不同光照强度下刺果瓜的生长状况和生物量分配机制。[方法]本实验设置 6 种光照强度(高光、中光、中+高、低光、低+中、低+高),对刺果瓜的形态、光合、生物量相关指标进行分析。[结果]主茎长、节间长度、叶片数、叶面积随着光照强度的增加呈上升趋势,节间长度呈下降趋势;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率在高光下最高均显著高于其他光照处理,胞间二氧化碳浓度在各个光照处理间无明显差异,叶绿素含量在低光下最高显著高于其他光照处理;各生物量特征参数随着光照强度的增加呈上升趋势,高光显著高于其他光照处理;根生物量比、根冠比在生长中后期时低+高下最高,茎生物量比在果期时中+高下最高,但与高光差异不显著,叶生物量比、叶重分数、比叶面积在整个生长期均在低光下最高,且显著高于其他光照。[结论](1)刺果瓜在低光下采取缓慢碳获取保守策略促进茎的生长伸长,高光下采取快速碳获取冒险策略进行疯狂生长;(2)刺果瓜倾向于提高地上部分投入来促进生长发育,随着光照强度降低会在碳素同化器官上投入更多生物量从而提高光捕获能力;(3)刺果瓜主要通过增加茎长和叶面积来提高叶片的光合能力以及根生物量来响应光照强度的变化,从而提高入侵性。本研究阐明了刺果瓜在不同光照环境的生长策略,为刺果瓜的防控提供一定的理论依据。
发布时间：2024-06-13
182. 沼泽湿地恢复对土壤有机碳组分和碳通量的影响研究进展
摘要： 在人类活动和气候变化影响下,湿地生态系统功能退化,导致储存在湿地中的有机碳大量流失、温室气体排放增加,沼泽湿地的生态恢复研究显得至关重要。湿地恢复模式主要包括人工恢复模式和自然恢复模式,不同恢复模式对植物群落的物种组成和结构、土壤的温度、湿度、有机质含量等理化性质造成不同程度的影响,因此对湿地生态系统物质循环和能量流动过程影响产生不同效果。目前,在不同恢复模式下沼泽湿地的植被个体性状差异、土壤有机质变化特征、微生物群落结构变化特征方面已经取得了诸多重要成果。但是,对于不同恢复模式下湿地土壤有机碳组分和碳通量的变化特征研究较少。本文阐述了不同湿地恢复模式与差异特征,探讨湿地生态系统碳循环机制,综述了不同恢复模式对沼泽湿地土壤有机碳组分、碳库稳定性及碳通量的影响,为沼泽湿地恢复措施及管理提供科学依据。未来研究中有待加强的相关研究有以下几个方面:(1)人为干扰是导致不同湿地恢复模式对土壤有机碳组分与碳通量特征差异的主要原因之一,退耕还湿前的土地利用方式、耕种年限、不同管理措施都会使恢复湿地的碳通量具有高时空变异性的特点。(2)湿地生态系统的退化使恢复湿地相比于天然湿地在固碳能力上显著降低。因此,在气候变化和人类活动双重影响下,在维持现有恢复湿地的碳储存库功能上提高其碳汇功能是亟待解决的科学问题。
发布时间：2024-06-13
183. 盐地碱蓬适宜生境分布及其干扰动态
摘要： 盐地碱蓬(Suaeda salsa)是滨海湿地由陆向海的最后一道生物屏障,是实现湿地岸线稳固和土壤改良效果最佳的近自然修复方案之一,其生境质量决定了湿地生态修复的潜在范围。通过对群落生境适宜性及其干扰状态进行评估,可有效判定碱蓬生态修复适宜区域,并根据干扰因素有针对性性的提出解决方案,极大提高碱蓬修复成活率和覆盖面积,减少不必要的投入和损失,增强抵御滨海湿地岸线侵蚀退化的能力,维持滨海湿地生态系统的稳定性和完整性。本研究基于辽河口湿地 180个样点测定数据认识盐地碱蓬分布的生境适宜性特征,应用MaxEnt模型(生境适宜性模型)分析盐地碱蓬群落适宜分布区,使用Landsat遥感影像提取过去 30 年间辽河口湿地盐地碱蓬及围垦活动的年际变化,分析盐地碱蓬分布与围垦养殖的时空动态关系。研究结果表明:1)影响盐地碱蓬群落分布的主导因子是水盐度、土壤重金属Cd含量和Zn含量,其影响权重分别为 49.1%、28.9%和 18.0%,合计 96%。2)与辽河口湿地现存的 596hm2盐地碱蓬植被群落的分布相对照,还有12306hm2 的高适宜性区域和 12100hm2 的中适宜性区域是盐地碱蓬群落的理论生存区域。3)围垦养殖用地面积占高适宜性区域的 33.31%,围垦养殖是造成盐地碱蓬原位环境被侵占和群落破碎化加剧的主要原因。研究结果揭示了滨海围垦与生态环境保护的强烈冲突,提示滨海湿地保护应从引导当地居民改变产业模式策略着手,通过降低围垦产业比重,实现碱蓬群落的修复、重建和可持续管理。本研究为滨海湿地的保护和生态恢复采取基于自然的方案提供了参考。
发布时间：2024-06-13
184. 辽河口盐地碱蓬萌发定植适宜流速研究
摘要： 本研究以辽河口地区盐地碱蓬群落生境土壤以及盐地碱蓬种子、幼苗为研究对象,通过室外潮滩模拟试验和室内分析试验确定在不同流速条件作用下,不同埋深盐地碱蓬种子萌发率、幼苗生长性状响应特征,主要结果如下:在 0～2cm埋深下,0.059～0.073m/s的流速范围内,盐地碱蓬萌发及生长性状均达到适宜区间。2～3cm埋深下,0.059～0.069m/s的流速范围内;3～4cm深度下,0.059～0.069m/s的流速范围内;4～5cm深度下,0.059～0.076m/s的流速范围内,盐地碱蓬的萌发及生长性状均可达到适宜区间。研究结果对辽河口盐地碱蓬的保护和恢复及湿地的可持续发展提供理论依据,具有重要科学意义与应用价值。
发布时间：2024-06-13
185. 镉胁迫对盐地碱蓬二型种子幼苗生长及抗逆生理的影响
摘要： 为探究盐地碱蓬二型种子幼苗对Cd胁迫的适应策略,明确Cd胁迫下植物响应机理及筛选出对Cd污染盐渍土壤有修复潜力的种子类型。以辽河口湿地潮滩区盐地碱蓬(Suaeda salsa)为材料,采用土培盆栽方法对盐地碱蓬进行 0、0.04、0.2、0.4、0.8 mg?kg-1 Cd胁迫,分析 2 种盐地碱蓬幼苗生长情况、不同部位Cd含量、以及抗氧化酶比活力和渗透调节物含量。研究结果:(1)Cd胁迫对黑色盐地碱蓬幼苗株高、鲜重和根冠比的抑制作用大于棕色种子幼苗,Cd胁迫下棕色种子幼苗根、茎、叶生物量总体高于黑色种子幼苗;(2)盐地碱蓬棕色种子叶片SOD、POD和CAT对Cd胁迫的抗氧化响应强于黑色种子幼苗,渗透调节物含量随着 Cd 胁迫浓度的增加呈升高的趋势,且棕色种子可溶性糖和脯氨酸含量明显高于黑色种子幼苗;(3)盐地碱蓬棕色种子幼苗器官中Cd 累积含量高于黑色种子幼苗,各器官Cd 的积累分配为根＞叶＞茎;(4)盐地碱蓬镉累积与渗透调节物质含量之间正相关(P<0.01),植物生长与抗氧化酶活性之间正相关(P<0.05)。综上所述,棕色种子幼苗Cd胁迫耐性强于黑色种子幼苗,盐地碱蓬棕色种子有较好的C d污染盐土修复潜力。
发布时间：2024-06-13
186. 蛙类大世界
摘要： ##两栖纲动物是从鱼类演化而来,它的出现在动物进化史有着十分重要的意义,即脊索动物登上陆地。现代两栖动物包括无足目、有尾目和无尾目,无尾目即蛙类。 蛙类是自然界中最奇妙、最丰富、最常见的物种。为了生存和繁衍,千百万年以来,这些古老的物种已分化出七千多种,广泛分布在世界各个角落,演化出多样的生存手段、奇特的生活习性、形态各异的外型。蛙类习性分水栖、半水栖、地栖、穴居以及树栖蛙等,它们当中有侏儒精灵,也有庞然大物,有跳跃能手,也有游泳健将。
发布时间：2024-06-13
187. 线粒体基因组揭示我国福寿螺的种群遗传结构及扩散路径
摘要： [目的]福寿螺(pomacea spp。)是我国第一批外来入侵物种之一,自入侵以来已广泛分布于我国南方多地,野外入侵种类多达三种,并且存在向北扩散趋势。本研究旨在探究其具有向北分布趋势的主要种类及可能的入侵事件。本研究以全球范围为研究尺度,以我国目前主要入侵福寿螺种群为研究对象,通过线粒体氧化色素酶I基因(COI)的单倍型分析、系统发育学分析及遗传多样性分析阐明我国福寿螺遗传结构,并推断其入侵来源及路线。[方法]本研究采集来自 10 个省市地区共 119 个样本,并基于全基因组测序数据进行线粒体全基因组组装,成功获取 113 个福寿螺个体的线粒体全序列。同时,本研究在NCBI数据库收集了 1602 条福寿螺线粒体COI数据,与现有数据共同进行系统发育、遗传结构及单倍型网络分析。[结果](1)1715 条序列长度为 523bp的COI序列共计 111 个单倍型,其中Hap107 是本研究发现的特有单倍型。基于序列相似性对 111 个单倍型进行聚类,最终所有单倍型分为 3 组,基于ML与BI构建的单倍型系统发育树显示出一致的拓扑结构。对本研究所采集样本的 13 个蛋白质编码基因建立无根树显示小管福寿螺、斑点福寿螺及隐秘福寿螺明显聚为三支,且斑点福寿螺及隐秘福寿螺具有更近的亲缘关系,而小管福寿螺存在地域差异性。(2)遗传多样性分析表明,小管福寿螺种群遗传多样性最为丰富,斑点福寿螺与隐秘福寿螺相比,前者具有更高的核苷酸多样性,后者具有更高的单倍型多样性。(3)单倍型网络图显示,小管福寿螺呈现多中心辐射状分布;斑点福寿螺中,巴西国家呈明显网状分布,北美及亚洲地区开始呈现中心辐射状分布(源于南美,传入北美,传至亚洲);隐秘福寿螺呈单一中心辐射状分布。(4)中性检验分析结果显示,隐秘福寿螺Tajima'D值为-2.09681,P<0.05,Fu and Li's值为-7.394,可能存在种群扩张。[结论]补充了现有福寿螺的分布数据,提供了其在北方分布的直接证据;明确了我国目前三种主要分布福寿螺的遗传结构;探讨了小管福寿螺及斑点福寿螺与各国之间可能的扩散路径;推断隐秘福寿螺可能存在近期的种群扩张,并发现其有一新的单倍型分布。
发布时间：2024-06-13
188. 一种利用定量食物网确定伞护种的新方法
摘要： 保护管理亟需采取精准且高效的管理办法,以更好地应对生物多样性丧失所带来的全球性挑战。由于对伞护种的保护及管理可以使其他共生物种受益,因此其已成为提高生物多样性保护效率的关键工具。本研究从食物网视角出发,创新性地提出了一种确定伞护种的新方法,并首创“伞护强度”(Umbrella species strength)指数,于中国东北部的兴凯湖地区开展了案例研究。一方面,基于度中心性及“伞护强度”指数,我们评估了候选伞护种东方白鹳(Ciconia boycian a)能否作为兴凯湖地区合适的伞护种;另一方面,我们进一步确定了兴凯湖哪种生态系统更适合利用伞护种进行保护管理。研究结果表明,一方面,与食物网中其他物种相比,东方白鹳的伞护强度(1.00)和度中心性(1.00)指数最高,表明食物网视角下东方白鹳是兴凯湖地区最适合的伞护种。另一方面,沼泽生态系统中东方白鹳摄食率及食物网平均聚类系数(82.10%;0.65)均显著高于湖泊生态系统(18.00%;0.57),说明相比于湖泊生态系统,沼泽生态系统联系更为紧密,更适合将东方白鹳作为伞护种进行保护管理。研究成果从根本上打破了伞护种传统选择方法的局限性,为更精简和全面地制定生物多样性保护决策提供了新思路。
发布时间：2024-06-13
189. 楼子山鸟类群落多样性与归一化植被指数NDVI密切相关
摘要： 人类活动正在世界范围内以多种方式对自然生态系统产生影响,其中土地利用变化被认为是导致全球生物多样性降低的主要原因之一。本研究在夏季(2023 年 5 至 6 月)和冬季(2022 年 11 月、2023年 2 月)用样点法对楼子山保护区开展了鸟类多样性调查。利用遥感数据代表植物生产力(归一化植被指数,NDVI)和土地利用多样性,探讨环境因素对分类和功能物种丰富度和物种组成差异(alpha和beta多样性)的影响,以验证生产力-生物多样性和栖息地多样性-生物多样性假说。此外将beta多样性分解为周转和嵌套组分,以深入研究楼子山鸟类群落在夏冬两季的格局和组成差异形成原因。结果表明,在夏季鸟类群落中,分类alpha多样性随着NDVI的增加而增加;分类beta多样性及其周转组分随着NDVI的升高而增加,嵌套组分则随着土地利用多样性的增加而增加。即该地区分类多样性差异主要由物种替换驱动,且与植物生产力密切相关。功能alpha多样性亦随NDVI的增加而增加,然而我们未能发现环境因素对功能beta多样性及其组分的显著影响。在冬季鸟类群落中,我们仅发现土地利用多样性越低的地区,鸟类分类多样性越高。总体而言,研究结果支持生产力-生物多样性假说,并强调了NDVI作为重要的环境变量,影响鸟类物种丰富度和组成差异的形成过程。
发布时间：2024-06-13
190. Multiple Ornaments:Trade-offs and Redundancy in Signaling Functions in male and female varied tits(Sittiparus varius)
摘要： Signals conveyed by ornaments can be indicators in the process of sexual selection.Specifically,signals may superimpose each other to represent an individual's quality,convey different information,or offer redundant information.As much of the research has focused on relationships between males'diversified signals,those of females'have largely been overlooked.From 2022 to 2023,we tested whether the three traits,namely acoustic(song display)and visual ornaments(patch size and carotenoid-based plumage coloration),and morphology(wing and tail length),were interrelated in males and whether visual ornaments and morphology were interrelated in females on a wild population of varied tits(Sittiparus varius).We found that males with brighter and more reddish plumage sang at lower maximum and minimum frequencies,with narrower bandwidths and lower frequency peaks.Similarly,a negative correlation between tail length and carotenoid-based plumage coloration were observed in both sexes.Furthermore,a positive relationship was found between signals within traits.These results highlight the trade-offs of signals between different traits,as well as the consistency within the same traits.
发布时间：2024-06-13
191. 普通?鸣声语谱的城市化效应分析
摘要： 随着城市化进程的推进,鸟类作为自然界中对环境质量最为敏感的一部分,对城市化有着最快的应答与适应。城市化的推进会对鸟类鸣声产生怎样的影响值得探究。在六个研究地(太阳岛风景区、城市林业基地、森林植物园、平房公园、帽儿山实验林场、凉水自然保护区)收集了普通?(Sitta europaea)不同季节(繁殖期、越冬期)的鸣声,并利用声音分析软件分析了鸣声语谱的特征参数,探讨了城市背景下普通?鸣声语谱的同质化效应、奠基者效应、伦巴效应。研究发现:(1)鸣声语谱同质化效应方面,越冬期和繁殖期的变化不一致;其中,越冬期不同城市化梯度背景下,普通?鸣声单音节单音素(高频、主频、时长)、单音节双音素(仅低频)、单音节三音素(低频、时长)均不存在城市化差异;繁殖期不同城市化梯度背景下,普通?单音节三音素(高频、主频)、单音节四音素(仅主频)均不存在城市化差异。(2)鸣声语谱奠基者效应方面,越冬期普通?有鸣声句型 16 种、鸣声音素型 18 种,各研究区鸣声句型数 2-5 种不等,与研究区斑块面积不存在相关性。(3)鸣声语谱伦巴效应方面,普通?对环境噪音的反应因研究地而异,仅城市林业基地、平房公园区域内普通?鸣声振幅与环境噪音成线性回归;普通?鸣声语谱特征的上限值、下限值、阈值范围与城市化综合指数表现出一定的相关性,高频的阈值范围呈显著的正相关,时长的上限值、阈值范围呈显著的负相关;普通?鸣声语谱特征与研究区面积未表现出相关性。不同城市化梯度背景下,越冬期、繁殖期普通?的鸣声均表现出同质化效应,越冬期普通?鸣声未表现出奠基者效应,普通?的鸣声针对城市环境噪音表现出伦巴效应。本文研究的普通?鸣声城市化效应仅涉及城市化梯度方面的量化,未涉及普通?性别和年龄等因素,这方面还需进一步研究。
发布时间：2024-06-13
192. Population growth model and landscape characteristics analysis of the Sarus crane(Grus antigone sharpii)in Tram Chim National Park,Vietnam
摘要： Vietnam Tram Chim National Park is the main distribution site of Grus antigone sharpii in Vietnam,and also the rewilding site of Chinese Sarus Crane population before reintroduction.However,the population of Sarus Cranes in this area has been declining since it was discovered in 1986,which is not encouraging.In order to explore the reasons for population decline of Sarus Cranes in Tram Chim national Park,this study started from the two aspects of population internal factors and external landscape environmental factors,used logistic equation,Malthus equation and circumferent growth rate to fit the growth models of overlapping population in finite environment,non-overlapping population in infinite environment and overlapping population in infinite environment respectively.ENVI5.3,ArcGIS10.5 and Landsat remote sensing images from 1988 to 2022 were used to analyze the environmental resistance to the population growth of Sarus Crane from the level of land use type and landscape characteristics.The results showed that:(1)the population size of Sarus Crane population declined during 1988-2022 until it reached zero.(2)Three methods were used to fit the population growth model of Sarus Crane.Under the premise of overlapping generations,in a finite environment,the logistic equation showed that the population fitting curve of Sarus Crane was relatively flat on the whole,and did not overlap with the observed population curve.In 2000,the two curves crossed.Under the premise of overlapping generations,the Malthusian equation showed that the population fitting curve and the observed population curve had a certain synchronization during 1988-2000,but the fluctuation was not as obvious as that of the observed population.After 2000,the fitted population curve was stable and the fitted population size was significantly higher than the observed population size.Under the condition of non-overlapping generations,the average circumferential growth rate of the population was 0.89 in an infinite environment.In the fitted population curve,the observed population in 1992 and 1996 deviated significantly from the fitted population,and the observed population fluctuated around the fitted population curve in other years,showing a certain degree of synchro.(3)The plant communities in the park include melaleuca biome,Nelumbo biome,Pani cum repens-Oryza biome,Eleocharis biome,mixed plant biome,water canal(especially artificial canals),and water area(seasonal surface water);The dominant plant communities were Panicum repens-Oryza biome and melaleuca biome,and the biome area of melaleuca biome was negatively correlated with the population of Sarus Crane.The area of Eleocharis biome fluctuated greatly,which was positively corr elated with the population of Sarus Crane.(4)Both patch type level and landscape level affected the population of Sarus Crane.At the level of patch type,the population of Sarus Crane was positively correlated with the area of Eleocharis biome,the perimeter integral dimension of Nelumbo,and the maximum patch index of mixed plants.There was a significant or extremely significant negative correlation with melaleuca biome area and the distribution index of Panicum repens-Oryza.At the landscape level,the population of Sarus Crane was positively correlated with the integral dimension of its perimeter.Further analysis shows that the observed population of Sarus Cranes was subjected to the limitation of environmental resources in the park from 1988 to 2000,and there is a delay effect in the environmental resistance.The decrease of the population was influenced by the significant decrease of the Eleocharis biome and the significant increase of the melaleuca biome.Based on this,it is suggested that the biome of Eleocharis biome and melaleuca biome should be properly managed according to the needs.
发布时间：2024-06-13
193. 北京城区乌鸦越冬种群数量调查及栖息地特征研究
摘要： 大量聚集于北京城区夜宿的越冬乌鸦带来的粪便、噪音污染和传播疾病的风险对城市居民的生活产生了负面影响,探明北京城区越冬乌鸦的栖息地特征对缓解北京城区乌鸦聚集性分布问题具有重要意义。本研究基于 2021～2022 年对北京城区越冬乌鸦种群分布和数量的调查,结合遥感影像开展景观尺度研究,探究北京城区越冬乌鸦种群栖息地(日间栖息地和夜宿地)的特征。结果表明:(1)聚集于北京城区夜宿的越冬乌鸦以小嘴乌鸦(Corvus corone)为主,数量众多且夜宿地集中、固定。城区内日间活动的乌鸦以小嘴乌鸦和大嘴乌鸦(Corvus macrorhynchus)为主,数量相对较少且分布较分散、不固定。(2)在日间栖息地选择方面,大嘴乌鸦在 10km尺度上的日间栖息地选择同草地和裸地面积占比呈负相关,在 5km尺度上同林地平均面积和建筑面积占比呈正相关;小嘴乌鸦在 10km尺度上的日间栖息地选择与林地平均面积呈正相关,在 5km尺度上与水体面积占比呈正相关,与农田面积占比呈负相关。(3)在夜宿地选择方面,小嘴乌鸦在 1km尺度上的夜宿地选择与建筑面积和边缘密度呈负相关,在 200m尺度上与景观分离度指数呈负相关。
发布时间：2024-06-13
194. 雁鸭类候鸟与禽流感病毒跨区域传播
摘要： ##禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)是一种可以引起禽类宿主传染性呼吸道疾病的病原。AI V 感染宿主范围较广,包括各类家禽、野鸟、海洋哺乳动物、陆生哺乳动物,甚至是人类,给家禽养殖业、野生动物健康和公共卫生安全带来严重威胁。[目的]为了明确雁鸭类候鸟迁徙活动在AIV 的跨区域传播扩散中的作用。[方法]本研究以 AIV 流行病学监测为基础,在长江中下游地区以及黑龙江地区持续开展候鸟携带 AIV 本底调查研究,并对多种雁鸭类候鸟进行持续卫星跟踪研究。[结果]首先,基于雁鸭类候鸟的卫星跟踪结果识别出三条长江中下游地区越冬候鸟迁徙出入境的通道:中亚内陆迁徙通道、东亚内陆迁徙通道和东亚沿海迁徙通道。结合 AIV 的分子数据,使用谱系动力学等分析方法,本研究发现,2020年秋季 2.3.4.4b 分支 H5N8 亚型高致病性禽流感病毒跨境的传入与候鸟中亚内陆迁徙通道中天鹅的秋季迁徙活动密切相关,表明天鹅可以作为监测高致病性禽流感病毒由中亚内陆迁徙通道传入长江中下游地区的重点预警对象;东亚沿海迁徙通道中,雁形目候鸟的迁徙规律与 H5 亚型北美源AIV 传入东亚地区的动态高度一致,这表明雁形目候鸟的迁徙活动与 H5 亚型北美源AIV 跨越白令海峡跨洲际传播至东亚地区密切相关。[结论]H5 亚型 AIV 可以通过两条不同的迁徙通道扩散至长江中下游地区,其中 H5 亚型高致病性AIV 的传入与中亚内陆迁徙通道上的天鹅迁徙密切相关,而 H5 亚型北美源 AIV的传入与东亚沿海迁徙通道上的雁形目野鸟的迁徙密切相关。
发布时间：2024-06-13
195. 环境异质性驱动野生朱鹮生活史节奏及繁殖表现的变化
摘要： 理解动物生活史与环境的关系是进化生态学的一个中心目标。尽管已有许多研究阐明了种间和种群水平上动物快-慢生活史节奏的差异,但在栖息环境异质性背景下个体生活史节奏及年龄相关的繁殖能力变化很少被评估。朱鹮(Nipponia nippon)是世界濒危鸟类,自 1981 年重新发现其野生种群以来,随着种群数量的不断增长,繁殖巢区已由最初的中低山区扩散到平原地区。目前,野生朱鹮栖息环境变化对其生活史的影响尚不清楚。本研究通过整理历史数据并结合野外实地调查,利用 1981～2022 年间 2106 个野生朱鹮巢的繁殖数据检验了栖息地类型相关的生活史特征变化和个体繁殖输出的年龄分布结构,利用主成分分析法评估了山区和平原栖息地巢址周围的环境异质性,并检验其对朱鹮繁殖表现的影响。结果发现平原栖息地繁殖个体的年出飞数高于山区繁殖个体,但繁殖寿命较短,表明平原繁殖个体采取快生活史节奏,而山区繁殖个体的生活史节奏相对较慢。此外,野生朱鹮种群的平均繁殖输出随年龄呈先升高、至 9岁后降低的趋势。平原繁殖个体早期的繁殖输出较高,但繁殖能力较早(6 岁)出现衰退。相比于在山区栖息地的巢址,平原巢址周围在繁殖期的水田面积较大、距离人为干扰因子较近,有利于提高年度繁殖输出;但巢址隐蔽性和稳定性较低,冬季食物资源质量较差,导致繁殖持续年份降低。这些结果阐明了栖息环境异质性对野生朱鹮生活史节奏的影响及朱鹮的生态适应性,拓展了对动物生活史—环境异质性关系的理解,也为朱鹮保护和制定科学有效的管理对策提供了理论依据。
发布时间：2024-06-13
196. 冬季天气对两种长尾山雀形态性状的选择压力存在性别差异和种间差异
摘要： 恶劣的环境条件通常会对生物体的适合度产生很大的影响,并对其表型产生强烈的选择。对鸟类来说,冬季是影响其存活的重要时期,因为冬季食物供应匮乏,觅食时间短,并且环境温度较低,鸟类需要承受更大的体温调节成本。因此,冬季的天气条件可能会对鸟类的表型产生强烈的选择压力。本研究通过分析两种长尾山雀在不同程度的冬季天气条件(经历暴雪和没有经历暴雪)下的越冬存活与形态性状的关系,探讨冬季天气对两种长尾山雀性状的选择作用。结果显示,对红头长尾山雀来说,存活和未存活下来的雄性个体的喙粗和头长具有显著差异,且这种差异取决于冬季是否经历过暴雪天气——在没有经历暴雪的冬季喙越细,头越长的个体的越冬存活率越高,支持保温选择假说和认知缓冲假说,而在经历暴雪的冬季喙越粗,头越小的个体的越冬存活率越高,表明雄性红头长尾山雀在经历暴雪的冬季受到了不同于普通冬季的选择压力的作用;对银喉长尾山雀来说,不管冬季是否经历了暴雪,喙越细,体长越短的雌性个体更有可能在冬季中存活,这也支持了保温选择假说,并且表明较小体型个体较少的食物需求可能会在食物匮乏的冬季带来优势。此外,与许多短寿命鸟类的存活率随年龄的增加而增加的发现一致,年龄较大的雌性银喉长尾山雀的越冬存活率高于一岁的雌性。然而,我们没有发现雌性红头长尾山雀和雄性银喉长尾山雀的任何一项形态特征与其越冬存活有关。综上所述,本研究的结果说明冬季天气对两种长尾山雀形态性状的选择作用具有物种特异性和性别特异性,且不同的气候条件可能产生不同方向的选择压力。
发布时间：2024-06-13
197. 气候遗留效应和河流缓冲作用对北方河岸森林植被生长的影响研究
摘要： [目的]北方河岸森林是生态系统过程的重要区域之一,对气候变化很敏感。温度、降水和积雪对北方河岸森林生态系统的植被生长有着很大影响。气候对植被生长的影响可能是长期的,这种长期影响通常被称为“气候记忆”或“气候遗留效应”。过去和当前的气候对北方河岸森林植被生长影响的研究较少,特别是积雪持续时间的气候记忆尚不清楚。此外,植被与河流的距离是否会进一步改变气候记忆,这一点存在很大的不确定性。[方法]本研究基于MODIS卫星 2001 年至 2020 年NDVI的时间序列以及气候网格数据,量化了北方河岸林中不同植被类型(灌木林、落叶针叶林和落叶阔叶林)对过去和当前的气候(温度、降水和积雪持续时间)的响应,并进一步确定了与河流距离相关的气候记忆。[结果]结果表明,温度升高、降水增加以及较长的积雪覆盖时间有利于植被的生长。不同植被类型的气候记忆大小有所不同。同时,植被与河流的距离会改变温度和积雪持续时间对植被生长的持续性影响。[结论]本研究强调了积雪持续时间对北方河岸森林植被生长的重要性,建议未来在研究北方森林和类似生态系统对气候变化的响应模型构建时,考虑积雪的持续性影响。
发布时间：2024-06-13
198. Climate sensitivity and drought legacy of tree growth in plantation forests in northeast China are species and age-dependent
摘要： [目的]在全球变暖的情况下,干旱的发生率、频率和严重程度都在加快。了解人工林对气候变化的脆弱性,尤其是对干旱事件的脆弱性,对于揭示树木的恢复力、复原力和适应力的内在机制至关重要,这对人工林的管理非常重要。目前尚不清楚林分年龄如何影响树木生长的气候敏感性,以及中国东北地区人工林干旱遗留的方向、程度和持续时间。[方法]在本研究中,我们利用 MODIS 导出NDVI 时间序列和2000 年至 2020 年的网格气候数据填补了这一知识空白。所选人工林以四种针叶树种为主,包括红松(P inus koraiensis)、樟子松(Pinus sylvestris)、日本落叶松(Larix kaempferi)和兴安落叶松(Lari x gmelinii)。[结果]结果表明,不同树种和树龄组对树木生长的气候敏感性不同。红松和樟子松的生长主要取决于降水,而日本落叶松和兴安落叶松的生长主要取决于温度。相对较老的日本落叶松(21-40 年)和兴安落叶松(31-60 年)比年轻的同种树(分别为 10-20 年和 10-30 年)对气候更敏感,而较老的红松(41-60 年)和樟子松(31-60 年)则比年轻的同种树(分别为 10-40 年和 10-30 年)对气候不敏感。此外,干旱对红松和日本落叶松的影响持续了一年,对兴安落叶松的影响持续了两年,对樟子松的影响持续了三年以上。老树受干旱的影响更为严重,尤其是樟子松和兴安落叶松。研究结果有助于改善人工林管理,更好地适应未来的气候变化。
发布时间：2024-06-13
199. 松嫩平原湿地异质生境对土壤线虫群落特征的影响
摘要： [目的]湿地是世界上最具有生产力的生态系统类型之一,对全球气候变化具有重要的缓冲作用。生境异质性直接或间接地促进土壤食物网的多样性,植被特征介导的自下而上产生的效应可以显著影响土壤生物群落的结构与组成。[方法]为探究湿地异质生境对土壤线虫群落结构和功能的影响,在植被预调查基础上选取样地,该实验于 2022 年 7 月进行,从不同的栖息地选择三个地块,分析样本地块内的土壤线虫群落、植物和土壤环境因素。采用改进的浅盘分离-蔗糖离心法从土壤中提取线虫,分析了线虫的群落组成结构、分布特征、多样性和营养类群。[结果](1)研究区域总体上以捕食-杂食线虫和植物寄生性线虫为主,羊草生境中线虫群落的类群个体数、多样性、丰富度在采样期间均为最大值。线虫功能足迹在样地中表现为羊草(Leymus chinensis)>臌囊薹草(Carex schmidtii)>小叶章(Deyeuxia angustifolia)>星星草(Puccinellia tenuiflora)>碱斑。(2)与其他样地相比较,小叶章生境土壤线虫通道指数(NCR)显著低于其他生境,其土壤分解过程以真菌通道为主,而其他生境均以细菌通道为主。(3)ANOSIM检验结果显示,生境异质性显著影响了 4 个营养类群和总体线虫群落的组成。Pearson 相关性分析和冗余分析结果显示,植物对土壤食物网的直接影响效应更为显著,土壤理化性质则间接影响线虫群落的结构,土壤全磷、含水量、pH和植被中的湿生植物重要值是影响土壤线虫群落结构和组成的主要环境因子。[结论]本研究表明松嫩平原湿地生境异质性影响了土壤线虫的群落特征,羊草生境中土壤线虫的类群个体数、多样性、丰富度均为最高。总体来说,臌囊薹草样地由于其食物网的稳定性对于湿地的改善和近自然修复有望产生更大的影响,研究结果有助于从土壤生物学角度理解松嫩平原湿地地下生态系统过程和功能。
发布时间：2024-06-13
200. 黑龙江挠力河自然保护区不同退耕模式下鸟类群落多样性响应
摘要： 为了解退耕的生态效果,探究植被群落演替下鸟类群落方面的退耕效果,为湿地恢复和物种保护提供科学依据。本研究将研究地区分为退耕区域和未退耕区域,以挠力河保护区七星管理站、红卫管理站、胜利管理站三个管理站研究区域的鸟类群落为对象进行调查,从群落组成、群落多样性、群落相似性阐述了不同退耕方式、不同退耕时间两种情境下鸟类群落结构的响应。研究结果表明:(1)研究期间,挠力河保护区退耕区域共观测到鸟类 16 目 37 科 92 种,其中国家Ⅰ级重点保护鸟类 4 种,国家Ⅱ级重点保护鸟类 17 种(共占比 22.83%)。Shannon-Wiener指数 3.090,Pielou均匀度指数 0.301.鸟类居留型以夏候鸟为主,其次是留鸟和旅鸟。(2)鸟类群落多样性存在时空差异,其中物种丰富度存在季节差异,秋季＞春季＞夏季;鸟类群落多样性逐年增加。鸟类群落多样性存在生境差异,表现为草甸＞芦苇沼泽＞农田(文中涉及的农田均为水田,作物为水稻)＞天然湿地＞天然林地＞沼泽草甸＞造林地。(3)不同退耕方式驱动下,鸟类群落多样性均有所增加,但在水鸟物种丰富度方面,驱动影响不一致,自然退耕的效果强于人为干扰退耕的效果;而在陆地鸟类物种丰富度方面,人为干扰退耕的效果强于自然退耕的效果。(4)不同退耕时间驱动下,退耕时间的长短对鸟类物种丰富度影响不大,但在水鸟丰富度方面,退耕时间越长,水鸟丰富度越高。(5)退耕后,群落不同演替阶段鸟类群落多样性有所不同,演替发展阶段的鸟类群落多样性高于演替初始阶段,水鸟物种丰富度也如此。进一步分析表明:无论人为干扰退耕还是自然退耕,都能促进鸟类群落多样性的恢复;不同退耕方式对水鸟与陆地鸟类物种丰富度的驱动影响不同,自然退耕方式对水鸟群落恢复有利,人为干扰退耕方式对陆地鸟类物种丰富度恢复有利。基于对退耕驱动下鸟类群落的研究结果,提出关于鸟类群落监测及湿地管理保护的建议。
发布时间：2024-06-13
201. 圈养马鹿和岩羊不同生长阶段及种间肠道微生物群组成和功能
摘要： 为了明确贺兰山区食物资源高度重叠的岩羊和马鹿不同生长阶段以及种群间的肠道微生物组成和功能。通过 16S rRNA探索这两种动物肠道微生物群的多样性、组成和功能。先前对蓝羊和马鹿在自然界中的研究表明,它们的生理机能与肠道微生物群密切相关。然而,这些物种在圈养状态下的生长阶段和变化尚不清楚。圈养岩羊和马鹿肠道微生物群的多样性和结构在不同的生长阶段发生了变化,但肠道微生物群中的优势微生物门保持稳定,主要由厚壁菌门、拟杆菌门和疣菌门组成。此外,幼年蓝羊和红羊的肠道微生物群多样性较低,有可能进一步定植。功能预测显示了种内和种间的差异,成年马鹿主要富集转录水平,而成年岩羊的细胞壁/膜/包膜生物发生率高于幼羊。岩羊和马鹿在不同生长阶段和物种之间的微生物变化主要取决于微生物群的丰度,而不是细菌类群的增加和缺失。
发布时间：2024-06-13
202. 生境选择:中国东北地区獐(Hydropotes inermis)的行为偏好
摘要： 近几十年来,中国地区獐(Hydropotes inermis)的种群数量急剧减少,已处于濒危状态。因此,了解其生境选择对有效保护现有种群和新兴种群具有重要意义。本文利用 2018-2019 年白山原麝国家级自然保护区秋冬季的植被类型,优势植物,坡位,隐蔽级、优势草本高度等 11 个生境因子的数据,通过卡方检验、独立样本T检验和Mann-Whitney U检验、资源选择函数等方法对獐的种群进行生境选择研究,共记录省实验样方 94 个,对照样方 91 个。结果表明:通过 4 种非数值型生境因子的卡方检验,可知秋冬季獐均偏好选择中坡位、向阳的草地,在秋季獐偏好选择以青蒿(Artemisia carvifolia)为优势植物的生境,在冬季偏好选择以艾(A.argyi)为优势植物的生境。独立样本T检验和Mann-Whitney U检验表明,獐在秋季偏好选择距人为干扰距离较远、草本覆盖度较高、隐蔽级较高、海拔较低、优势草本高度较高、坡度较缓的生境;在冬季偏好选择距水源距离较近、草本覆盖度较高、隐蔽级较高、优势草本高度较高、坡度较缓的生境。此外,资源选择函数表明优势牧草的高度、隐蔽级、距离水源的距离和距离人类居住区的距离对獐在寒冷季节的生境选择有重要影响。资源选择函数模型的预测正确率超过 80%,突出了其对獐生境选择预测的适用性。研究结果为中国东北地区獐的保护与恢复提供了有效的科学依据,并为东北地区实施可持续发展战略提供了有价值的启示。
发布时间：2024-06-13
203. 陕西秦岭森林水源涵养功能研究综述
摘要： 气候变化与社会经济发展背景下,水资源短缺现象日益严峻,森林的水源涵养功能则通过改变降水再分配等生态水文过程,稳定区域水资源供给,有利于社会-生态系统的可持续发展。秦岭地区森林覆盖率高,是我国重要的生态安全屏障和水源涵养功能区,但该地区森林水源涵养功能研究较少,导致目前对其水源涵养能力的认识不清,同时近年来有研究表明气候变化背景下秦岭地区森林水源涵养功能呈现下降趋势。本文总结了当前水源涵养的概念,辨析了森林水源涵养服务与水文调节功能的关系,介绍了综合蓄水法、水量平衡法和模型模拟方法等水源涵养能力的评估方法,在复杂性、准确性和适用尺度方面对水源涵养能力计量方法进行了比较。基于多源遥感数据识别了秦岭地区土地利用和植被覆盖变化,从调节水量、净化水质和保育土壤三个方面介绍了秦岭水源涵养的主要表现形式,并结合已发表文献揭示了秦岭水源涵养功能的时空变化特征和水源涵养能力的量化发展。我们建议应加强秦岭地区森林水源涵养功能研究。摸清秦岭植被的本底特征,明确森林水源涵养功能区域内涵;实现水源涵养多尺度转化,创新森林水源涵养功能量化方法;加强水源涵养动态性观测,开展森林水源涵养功能系统研究。针对秦岭地区水源涵养功能研究现状,提出综合采用野外试验、模型模拟和遥感多源数据,并将动态性、多尺度、系统性的评估方法纳入秦岭地区水源涵养能力评价手段,进而推动秦岭的生态环境保护与可持续发展。
发布时间：2024-06-13
204. 林木营养生长与生殖生长间关系与调控
摘要： 林木营养生长和生殖生长是林木生活史的核心,呈相互协调、相互制约关系。协调好两者的关系可以达到促进林木健康生长,实现定向培育森林、节本增效的目的。本研究总结分析营养生长和生殖生长间的联系,提出影响林木营养生长和生殖生长间协调关系的因子,包括环境因子、激素、基因等,提出了调节生长关系的方法,包括基因改良、施用生长调节剂、水肥管理等。同时,对未来林木营养生长和生殖生长间关系的研究提出了展望:1)气候变化和环境限制直接影响养分利用,需综合分析各因素对林木生殖、营养生长的影响,以应对未来气候和环境变化;2)对于具有采种需求的经济树种,更亟需掌握调控生长的手段,促进其生殖生长,以达到科学增产目的;3)林木营养生长和生殖生长间资源权衡规律复杂,机理研究相对匮乏,是未来的热点方向。
发布时间：2024-06-13
205. 林地生态产能评价——以河南省为例
摘要： 研究目的:科学评价自然资源生态产品的生产能力,是开展自然资源清查、国土空间规划的重要前提,有助于生态产品价值实现。研究方法:空间自相关分析、综合加权评价法。研究结果:(1)基于生态产品生产能力内涵,构建了基于“环境背景—植被状况—人类压力—人类投入”的生态产品生产能力评价框架;(2)河南省林地生态产品生产能力均值为 0.341,豫南和豫西山区生态产品生产能力较高、豫北和平原区林地生态产能较低;(3)河南省林地生态产品生产能力的空间分异受到空间关联性的影响,全局莫兰指数为 0.7.研究结论:研究提出了生态产品生产能力评价理论框架,并对河南省林地生态产能进行实证研究,表明该框架具有一定的科学性和应用价值,对区域自然资源资产管理与核算具有借鉴意义。
发布时间：2024-06-13
206. 氮添加对蚯蚓分解华北落叶松凋落物的影响
摘要： [目的]凋落物分解是林地自我培肥地力的重要途径之一,加快凋落物分解是提高林地土壤肥力的关键。林地凋落物分解受环境、自身理化性质、土壤动物和微生物等因素影响,分析氮添加对蚯蚓分解凋落物的影响,以期为林地土壤管理提供参考。[方法]本研究以陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站的华北落叶松人工林地凋落物为研究对象,在人工气候室内建立土壤-凋落物微宇宙系统模拟自然环境,共设置 5 个氮添加水平(0-CK、7.5、15、22.5、30 g·N·m-2·a-1)和 2 个接种水平(不接种蚯蚓CK-N、接种蚯蚓E-N),采集凋落物、土壤样品,测定土壤速效磷、全氮、硝态氮含量和凋落物有机碳、全氮、纤维素含量,采用高通量测序明晰土壤微生物群落结构。[结果](1)CK-N处理的细菌群落Chao1指数和Shannon指数分别在N15、N22.5 浓度时最大,较对照增加了 2.54%、4.25%;E-N处理的细菌群落Chao1 指数和Shannon指数在N30、N22.5 浓度时最大,较对照增加了 4.32%、4.45%。(2)与单一氮素添加相比,不同氮素水平下接种蚯蚓显著提高了土壤细菌群落Chao1 指数和Shannon指数。(3)CK-N处理的真菌群落Chao1 指数和Shannon指数在N30 浓度时最大,较对照增加了 2.76%、2.26%;E-N处理的真菌群落Chao1 指数和Shannon指数在N22.5 浓度时最大,较对照增加了 7.12%、3.88%。(4)与单一氮素添加相比,接种蚯蚓在N0～N7.5 浓度降低了土壤真菌群落Chao1 指数和Shannon指数,在N15～N30 浓度增加了真菌群落Chao1 指数和Shannon指数。[结论]氮添加能够促进蚯蚓对凋落物的分解,改善土壤养分状况,增加土壤微生物活性,在N22.5 浓度接种蚯蚓对凋落物分解的促进作用最强。
发布时间：2024-06-13
207. 亚热带森林倒木分解碳释放及其驱动因素
摘要： 倒木(CWD)在森林碳动态中起着重要作用,因为它占森林总碳量相当大的比例。因此,了解控制倒木分解的因素对于评估森林碳储量及其变化至关重要。本次研究倒木分解生物驱动力及其对环境变化的响应。结果表明: 氮(N)、磷(P)和N+P沉降使倒木呼吸(RCWD)增加了 51.4-257.4%,增加的幅度是物种特有的。N+ P处理促使分解倒木的微生物生长最多,尤其是真菌和丛枝菌根真菌(AMF),而P处理诱导的细菌生长最多。倒木分解呼吸速率与木材微生物分解者群落(包括真菌和细菌)、木材温度和有效P含量显著正相关。此外,P添加也增加了倒木分解呼吸率的温度敏感性(Q10)。同时,平均而言,倒木木材每年增加 1 kg P/ha的P沉降其排放的CO2为 20.29 kg CO2/ha,且当P可用性的饱和阈值超过每年 30 kg P/ha时,CO2的排放值下降。60kg N ha-1 yr-1的N沉降通过提高倒木木材动物和微生物群落丰度以及土壤胞外酶活性来促进倒木分解。然而,120 kg N ha-1 yr-1的N沉降则通过吸引更多动物来促的倒木分解,且通过增加真菌生长来促进倒木分解。平均而言,60kg N ha-1 yr-1的N沉降处理的主场效应(HFA)分别是 120 kg N ha-1 yr-1处理和对照处理的 6.6 倍和 4.8 倍,这些差异与主场和客场的微生物和动物群落的巨大差异有关。 倒木分解两年后,白蚁分别造成了 55.7%与土壤接触和 48.9%不与土壤接触的倒木木材的质量损失。与土壤直接接触倒木的分解速度是与土壤分离倒木的 1.4 倍。距离森林边缘 60 m的倒木质量损失比森林边缘(0-5 m)的质量损失大 15%。质量损失与微生物和动物群落的丰度以及分解倒木的含水量呈正相关。与森林边缘的距离解释了分解倒木中微生物丰度总变化的 17.4%。 我们的研究表明,P的有效性是倒木分解的主要限制因素,N的添加不会加剧P的限制。低水平的N添加可以通过改变微生物和动物群落来增加倒木分解主场效应。同时,白蚁对倒木分解的重要性超过了微生物。因此,倒木的分解受养分沉降、微生物和动物群落以及森林破碎化等的综合影响,进而影响亚热带地区森林生态系统碳循环和碳储量,及影响该地区森林在未来几十年内“碳达峰和碳中和”中的重要作用。
发布时间：2024-06-13
208. 快速升温加剧中国高纬度高海拔地区树木冬季干旱胁迫
摘要： 全球变暖背景下,高纬度高海拔地区树木对快速升温过程的响应可能更加敏感,揭示典型高海拔环境下不同海拔树木对突变升温的梯度响应规律有助于评估未来区域森林分布与相关林线变化。本研究基于大兴安岭地区奥克里堆山沿海拔梯度(970-1409m)的兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr。)年轮宽度数据,建立 21 个树轮宽度年表,分析兴安落叶松的生长-气候响应与升温和海拔变化的关联。结果表明,自1950 年以来,研究区冬季温度显著升高(0.34℃·(10a)-1),1987 年温度突变后,低海拔地区兴安落叶松树木生长与冬季的降水和帕默尔干旱指数(PDSI)呈显著的正相关关系,而与冬季的平均温度和饱和水汽压差(VPD)呈负相关关系,这表明冬季干旱是兴安落叶松径向生长的主要限制因子之一,且低海拔地区树木生长受冬季干旱限制更为严重。未来,区域气候变暖和冬季干旱偶联作用将显著加剧海拔分布下线的兴安落叶松冬季干旱胁迫。
发布时间：2024-06-13
209. 基于MODIS EVI的大兴安岭多年冻土区植被物候研究
摘要： 植被物候是指示植被对自然环境变化响应的重要指标。大兴安岭多年冻土区是我国唯一的高纬度多年冻土区,该区植被物候的研究有助于认识寒区生态系统对全球气候变化的响应。本文首先比较了归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)和日光诱导叶绿素荧光(SIF)在多年冻土区物候研究中的差异和适应性,结果表明EVI的应用效果最佳。其次,结合 2000-2019 年MODIS EVI时间序列数据和气象数据,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波和动态阈值等方法提取植被生长季开始(SOS)、结束(EOS)和长度(LOS)等关键物候参数,分析大兴安岭多年冻土区植被物候的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)NDVI、EVI和SIF的时间序列均能反映研究区植被生长的季节变化,与NDVI相比,EVI与SIF的变化曲线更加一致。(2)研究区 2000-2019 年SOS变化范围为年序日 96～144 d,平均值为 129.46 d.EOS变化范围为 272～320 d,平均值为 295 d.LOS集中分布在 128～224 d,平均值为 165.65 d.由于植被类型差异和逆温现象的存在,大片连续多年冻土区的 LOS 大于岛状融区多年冻土区。(3)研究区 SOS和EOS变化趋势的平均值分别为-1.23 d·(20 a)-1 和-0.46 d·(20 a)-1,均呈提前趋势。LOS变化趋势的平均值为 2.39 d·(20 a)-1,呈延长趋势。研究区植被SOS与 3～5 月平均气温呈显著负相关,EOS与 8～10 月平均气温和降水呈显著正相关。
发布时间：2024-06-13
210. 亚热带常绿阔叶林根际土壤细菌群落结构和功能对氮磷添加的响应
摘要： [目的]细菌是森林土壤物质和能量循环过程的主要驱动者,其群落结构和功能受到养分有效应的显著影响。亚热带地区是高氮沉降区,且普遍认为该区受磷限制,氮磷有效性如何影响常绿阔叶林根际土壤细菌特征还不完全清楚。[方法]在典型常绿阔叶林进行氮磷添加试验,选择林内的主要树种木荷(S chima superba)、甜槠(Castanopsis eyrei)、米槠(Castanopsis carlesii)和润楠(Machilus nanmu)为对象,采集根际土壤样品,测定土壤细菌多样性、细菌群落组成等参数,并通过 FAPROTAX 预测根际土壤细菌功能。[结果]土壤细菌的丰度和多样性指数不受氮磷添加的影响,但氮、磷单独和共同添加后细菌 16S基因拷贝数显著增加。变形菌门、酸杆菌门和放线菌门是常绿阔叶林根际土壤的优势门;氮和磷添加对根际细菌群落的影响不同,氮添加增加而磷添加降低了变形菌门的相对丰度,但氮添加降低了酸杆菌门的相对丰度,说明氮添加促进了根际细菌群落由寡营养型(酸杆菌门)向富营养型细菌(变形菌门)的转变,而磷添加增加了寡营养型细菌的丰度。氮磷添加改变了细菌的功能,磷添加增加了纤维分解型细菌的丰度,降低了固氮型细菌的丰度,氮添加处理下硝酸还原型和尿素分解型细菌相对丰度增加,而整体上氮磷同时添加对细菌的群落结构和功能影响不显著。[结论]氮添加和磷添加都有利于细菌数量的增加,但其对细菌的群落组成及其功能的影响不同,未来研究中应关注氮沉降和磷有效性改变通过影响细菌群落导致的土壤生态效应的差异。
发布时间：2024-06-13
211. 千岛湖区马尾松林改造后的林下植物多样性和群落稳定性
摘要： [目的]马尾松针叶林阔叶化改造有利于提升森林生态系统结构和功能,对林下植被的更新和演替也有着重要影响。分析林分改造后的林下植物多样性和稳定性特征,可为森林的可持续经营提供参考。[方法]本研究以淳安县千岛湖区马尾松不同改造林分(ST轻度间伐,MT中度间伐,HT重度间伐,ST R轻度间伐+抚育+补阔,MTR中度间伐+抚育+补阔,HTR重度间伐+抚育+补阔)为对象,周边无干扰的马尾松天然次生林为对照(CK),进行植被调查、土壤采样与测定,分析了不同林分的林下植被物种组成和多样性与林地特征因子的关系,以及林下群落稳定性与物种多样性的关系。[结果]样地间的林下灌木层优势种的差异低于草本层,对照林下物种多样性显著低于改造后林地(P<0.05),HTR 的草本层物种多样性显著高于其它林地(P<0.05)。林地特征因子能解释林下植物种变化的 40%,且对草本层的影响程度高于灌木层,其中郁闭度是最主要的影响因素。改造林分的林下植物群落稳定性低于对照,且随着间伐强度的增加而降低,林下灌木层稳定性与物种多样性的相关程度较低,而草本层稳定性与物种多样性呈显著负相关(P<0.05)。[结论]马尾松林阔叶化改造初期,主要通过降低郁闭度显著提高了林下草本层多样性,但重度间伐的林下植物群落稳定性较低。因此,综合考虑植物多样性和稳定性维持,对马尾松林采取适当的间伐和抚育措施能促进其林下植被的发展。
发布时间：2024-06-13
212. 黄土高原人工刺槐林树木生长和导水功能的解耦特征-基于树木年轮学证据
摘要： 根据黄土高原南北样带尺度的人工刺槐林(Robinia pseudoacacia)的年轮宽度和导管参量资料,比较了该地区刺槐树木生长和导水功能的变化趋势特征,以及刺槐年轮宽度和导管参量年表对气候响应的差异性特征。研究结果表明黄土高原刺槐树木生长速率随时间有不断下降趋势,而理论导水直径和潜在导水效率随时间则有不断上升趋势,刺槐树木生长和导水功能在近代出现明显的分离解耦现象。年表与气候要素的相关分析也表明黄土高原人工刺槐林的生长和导水过程受到不同气候要素的限制性影响作用,刺槐生长过程主要受水分条件限制影响,突出体现为宽度年表与干旱指数的显著正相关关系;刺槐导水过程则主要受热量条件限制影响,突出体现为导管参量(理论导水直径和潜在导水效率)年表与温度的显著正相关关系。在黄土高原近代气候趋于暖干旱化的背景下,人工刺槐林生长将进一步受到干旱胁迫限制影响,其生长和导水过程的分离解耦问题会更加突出,最终导致人工刺槐林出现生长衰退和死亡现象,本研究将对黄土高原人工刺槐林生态保护和可持续发展提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
213. 功能菌群调控氮素供应对毛竹入侵的反馈机制
摘要： 植物侧重于获取氮素等矿质营养,而微生物则侧重于获取碳源和能源,二者的相互作用能够推动生态系统的演替。毛竹因其生长迅速和克隆特性具有强大的入侵能力,加之自然保护区内不允许进行人为采伐干扰,导致其不断向天然阔叶林蔓延并替代原有森林,严重威胁到亚热带生态敏感区的植被多样性。土壤氮素有效性是森林生态系统生产力的主要限制因子,植物/树种对铵或硝态氮的偏好吸收决定了入侵和非入侵物种共存或某些植物的优势地位。针对毛竹入侵常绿阔叶林过程中功能菌群如何调控土壤氮素供应并反馈到入侵进程的瓶颈问题,采用时间代替空间法和野外原位控制实验并结合分子生物学和稳定同位素标记技术,开展了持续的探究。发现毛竹入侵常绿阔叶林增加了土壤真菌多样性但降低了其丰度,驱动土壤矿质氮生产增加但降低了硝化速率。真菌群落营养型预测表明,毛竹入侵后土壤腐生真菌比例增加但共生真菌比例降低,真菌木质素降解基因是驱动矿质氮生产增加的主要因素。毛竹入侵生境氮素矿化模式也存在季节差异,春季特异的土壤真菌和细菌群落及功能类群,有助于在毛竹生长季开始时显著增加矿质氮供应,以保障其快速生长的需要并利于其向邻近阔叶林扩张。与典型常绿阔叶树种相比,高铵硝比氮添加有利于毛竹的生物量增加,但抑制了土壤硝化作用,可见毛竹对铵态氮、阔叶树种对硝态氮存在偏好吸收,进而对毛竹入侵阔叶林形成正反馈。进一步研究发现,阔叶林和毛竹林凋落物木质素和纤维素含量的差异,改变了真菌和细菌群落对土壤铵态氮和硝态氮生产的相对贡献;与阔叶林凋落物相比,毛竹可通过其凋落物淋溶液显著提高土壤氮矿化速率,产生利于毛竹生长的土壤养分环境以促进其入侵进程。野外原位凋落物管理控制实验也表明,阔叶林产生较高质量的凋落物(高纤维素含量和低木质素/N)通过改变土壤真菌组分和提高其木质素分解能力来增强铵态氮生产;毛竹林中低质量的凋落物通过改变细菌群落和提高脲酶活性来增加硝态氮生产。凋落物交互移植实验也发现阔叶林土壤中存在硝态氮限制,毛竹林中存在铵态氮限制;但阔叶林凋落物置换到毛竹林中能弥补铵态氮限制,而毛竹林凋落物置换到阔叶林则无法缓解硝态氮限制。综上,从毛竹入侵改变植物群落组成重塑土壤真菌群落功能和氮矿化,毛竹和常绿阔叶树种对铵态氮和硝态氮的偏好吸收,毛竹和阔叶林凋落物输入经由微生物功能调控的土壤无机氮供应等三个方面,较为系统地揭示了功能菌群驱动的氮素有效性对毛竹入侵和扩张的反馈机制。
发布时间：2024-06-13
214. 国内外森林生态补偿的文献计量分析
摘要： [目的]森林生态补偿是维护森林资源可持续发展的有效手段之一,对生态文明建设有着积极的促进作用。将国内外森林生态补偿模式进行对比分析,可以弥补国内该方面现有研究的不足,为森林生态补偿的后续演技提供科学参考。[方法]本文利用 CiteSpace 软件梳理国内外森林生态补偿发展过程,并对国内外森林生态补偿的具体实施方法进行比较,分别从政府、市场以及公众三个方面进行论述。[结果](1)政府方面:国内在森林生态补偿制度的制定和实行都已经非常完善,但是存在监督力度不足,补偿方式过为单一的问题;(2)市场方面:国内外都提出发展林下经济和建立森林碳汇市场的方式,可以提高企业在森林生态补偿的参与度,我国森林碳汇市场已完成了初步的建立,在林下经济方面,可以借鉴国外的先进经验,发展森林公园、森林康养等第三产业,保证森林资源的可持续发展。(3)公众方面:我国公民已逐渐树立了森林保护的意识,但是在森林补偿中参与度较低,使得森林生态补偿中缺乏公众监督,政府应该做好引导和宣传工作,提高公众在森林生态补偿中的参与度。
发布时间：2024-06-13
215. 广元市油茶种植70年及高质量发展研究
摘要： 本文回顾50年代起广元市油茶种植65年历史,调查现状,分析政策背景及市场潜力,提出未来 5 年广元市油茶高质量发展的建议。调查研究广元从 50 年代种植(红花油茶、白花油茶等)油茶以来的规模、技术、经济及历史经验教训及新时代茶油产业政策机遇分析。调查分析油茶的生物学、经济特性及油茶在广元的适应性。广元油茶种植及产业园区基地、苗圃、专合社典型现状调查分析。新时代油茶技术成熟度及产业发展机遇分析。广元高质量发展油茶的规划方案、发展模式及措施建议,服务人民健康,助力建设“天府森林粮仓”。一是抓住国家油茶产业发展三年行动的机遇。用好实施中央财政油茶产业发展奖补政策。用好木本油料产业发展补助资金。编制好油茶产业发展示范奖补项目实施方案。落实好油茶营造补助绩效目标考核。二是制定并落实好广元市油茶产业发展实施方案。三是科学利用林地资源促进油茶粮油和林下经济高质量发展。充分发挥粮库、碳库、水库、钱库的功能,发展多功能油茶产业,注重生态功能、产业功能、文化功能的有机统一。四是完善油茶种苗管理办法。五是普查和典型调查油茶分布。政策引导,打造特色品牌,业态融合。扶持、机制、科技。六是建议科学引进和选育适应的油茶优质丰产新品种,油茶园建设,油茶籽加工,主体培育,品牌打造,市场开拓,健全专家科技服务体系,促进产业深度融合,推进全产业链,全生命周期,全方位高质量发展。七是提升油茶种植农直接收入。八是积极培育油茶产业成为全市林业产业新增长点,促进群众增收致富,助力乡村振兴。提升基地培育及加工利用水平,形成主动发展、竞相发展的良好格局。九是大力培育龙头企业、园区、专合社。2025 年新增 0.27 万hm2以上,改造 0.016 万hm2.力争到 2030 年广元市油茶产业达到现代化水平。
发布时间：2024-06-13
216. 基于多组学分析金叶榆叶色形成的遗传调控机制
摘要： [目的]金叶榆是我国重要的彩叶园林木本植物,因其适应性好,叶色明亮金黄,被广泛应用于行道树及园林景观建设中。但金叶榆金色叶形成的分子遗传机制尚不清楚,并且金色叶易受到环境因素及生长时期的影响存在复绿现象,严重影响其观赏价值。明确金叶榆金叶形成的遗传调控机制,可为其金叶性状的稳定表现、培育彩叶新品种提供理论依据,为彩叶植物的定向培育和叶色调控提供一定的理论基础。[方法]以自然条件下生长的不同时期叶色的金叶榆叶片为材料,从生理生化、细胞结构、基因调控、代谢水平四个方面进行研究,通过转录组与代谢组多组学联合分析,深入挖掘植物色素合成通路中的差异代谢物与关键调控基因,利用VIGS病毒诱导的基因沉默技术和过表达瞬时侵染技术对上述关键基因进行功能验证。[结果]1)金叶榆叶色由金色复绿过程中,叶绿素与类胡萝卜素含量的比例显著升高,光合速率在黄绿叶时期达到最大值。2)利用石蜡切片和透射电镜对叶片超显微结构观察发现,不同叶色时期的叶片结构存在明显差异,金色叶时期相较于绿色叶,叶绿体基粒片层数目减少、叶绿体体积减小。3)基于多组学分析筛选出,以绿色叶时期为对照组,在金色叶时期抑制叶绿素降解的滞绿基因UpSGR2(Stay green gene 2)显著下调表达,同时玉米黄质环氧化酶基因UpZEP(Zeaxanthin epoxidase)也显著下调表达,初步确定其为金叶榆金叶形成的关键调控基因。4)将上述两个关键基因对金叶榆金色嫩叶进行瞬时侵染,将UpSGR2 和UpZEP分别过量表达(抑制表达)可显著促进金叶返绿(延迟金叶返绿)。[结论]金叶榆的金色叶性状同时受到叶绿素和类胡萝卜素合成与代谢途径的调控,在叶绿素合成与代谢途径中UpSGR2 下调表达,促进叶绿素降解,同时类胡萝卜素合成与代谢途径中的玉米黄质环氧化酶UpZEP下调表达,导致玉米黄质大量积累,致使叶片中叶绿素与玉米黄质的比例发生显著变化。同时金叶榆金色叶与绿色叶的叶片中叶绿体显微结构存在明显差异,基于以上原因最终形成了金叶榆的金叶性状。
发布时间：2024-06-13
217. 新疆野苹果种子MsWRKY33基因的克隆、亚细胞定位及表达分析
摘要： [目的]WRKY转录因子通过调节种子休眠和发芽来适当介导生命周期的启动。为探究新疆野苹果种子WRKY33转录因子在低温层积中的作用机理,本研究通过对新疆野苹果(Malus sieversii(Ledeb。)M.Roem。)种子MsWRKY33进行克隆,并对其进行生物信息学分析、亚细胞定位及不同低温层积时期种子的基因表达量水平检测。初步揭示 MsWRKY33 基因在新疆野苹果种子低温层积下的功能,为探究其参与休眠调控机理奠定基础。[方法]本研究采用沙藏法进行低温(4℃)层积处理,常规保存(室温)种子作为对照,以 0d、30d、60d、90d处理的新疆野苹果种子种胚为研究材料,提取种胚RNA,利用同源重组的方法克隆MsWRKY33,测序后进行生物信息学分析;通过构建表达载体进行亚细胞定位分析;以及通过实时荧光定量(qRT-PCR)分析新疆野苹果种子在不同低温层积时期MsWRKY33的表达水平。[结果](1)MsWRKY3 3全长CDS序列为 1560bp,编码 520 个氨基酸。保守结构域和系统进化分析表明,MsWRKY33是一个GroupⅠ家族WRKY转录因子成员。(2)序列相似性和系统进化树分析结果显示:新疆野苹果MsWRKY33与NP_0 01281056.1(栽培苹果Malus domestica)、XP_050143309.1(欧洲野苹果Malus sylvestris)序列相似性度极高,亲缘关系最近。(3)亚细胞定位分析显示MsWRKY33定位在细胞核中。(4)不同低温层积时期qRT-PCR表达分析发现,MsWRKY33基因在低温层积 60d时表达水平最高,显著高于未层积时表达量。[结论]新疆野苹果种子基因MsWRKY33在低温层积过程对解除种子休眠具有调控功能。
发布时间：2024-06-13
218. 新疆野苹果膜酵母双杂交文库的构建及MsPYR1-like互作蛋白筛选
摘要： [目的]新疆野苹果是世界栽培苹果的祖先,其具有育种研究价值,但其种子的双重休眠难以解除,严重影响新疆野苹果的育种进程。为探究新疆野苹果种子ABA受体MsPYR1-like的互作蛋白,深入解析MsPYR1-like影响新疆野苹果种子休眠调控过程的分子机制。文库构建可为丰富新疆野苹果种子休眠调控研究提供科学支撑,能为新疆野苹果的野生资源保护及育种奠定分子理论基础。[方法]本研究以休眠解除过程中 2 个关键时期的新疆野苹果种子为试验材料,使用分离泛素系统构建新疆野苹果种子休眠解除关键时期的膜酵母双杂交cDNA文库,提取总RNA 和分离纯化 mRNA,文库质粒转入酵母菌株NMY51感受态细胞,并用诱饵载体pBT3-SUC-PYR1 筛选MsPYR1-like的互作蛋白。[结果]成功构建新疆野苹果种子膜酵母双杂交cDNA文库。经检测,库容为 2.76×10?CFU/mL,重组率大于 95%,插入片段的平均长度大于 1000 bp,能符合后续酵母双杂交筛选的标准。pBT3-SUC-PYR1 诱饵蛋白表达载体,经自激活活性检测,验证诱饵质粒在膜酵母系统中无自激活活性,可用于膜酵母文库筛选。利用膜酵母双杂交筛选构建的新疆野苹果种子休眠解除关键时期的膜酵母cDNA文库,挑选 96 个阳性酵母克隆,经过测序、Blast比对和酵母回转验证,获得了 28 个与MsPYR1-like相互作用的候选蛋白。发现MsPYR1-like与LEA、低温诱导蛋白、14-3-3-like蛋白、SPL、ARF 和ARP等蛋白具有互作关系,上述这些蛋白被报道参与种子的休眠与萌发过程。[结论]构建高质量的新疆野苹果种子膜酵母双杂交文库,使用酵母双杂交筛库技术鉴定出多个与MsPYR1-like 互作蛋白,为研究MsPYR1-like 基因及互作蛋白在种子休眠解除过程的分子机制提供重要资源。
发布时间：2024-06-13
219. 蔗糖通过能量和信号双重作用促进黑果枸杞枝刺发生
摘要： 黑果枸杞是重要的生态经济型多枝刺灌木。在移栽相同条件下,同一无性系的黑果枸杞植株呈现出“少叶无刺”和“多叶带刺”两种类型。鉴于两种材料第一茎节刺原基的明显差异,并且生理和基因表达差异通常早于形态差异,应选择无刺和有刺枝条的顶芽(Thless 和 Thorny)作为进一步研究的材料。RNA-Seq分析显示,淀粉和蔗糖代谢KEGG通路以及该通路上的差异基因SUT13、SUS、TPP和TPS在有刺材料中显著上调。有刺和无刺材料之间差异基因注释最多的COG功能类群为碳水化合物转运和代谢。生理测定发现,有刺顶芽中蔗糖含量显著高于无刺顶芽,而海藻糖-6-磷酸(T6P)含量则恰好与之相反。剪叶处理降低了蔗糖含量,抑制了枝刺的发生/发育;施加 16 g/L 外源蔗糖对枝刺的发生和发育的促进作用显著高于非代谢性蔗糖类似物的处理。这些结果表明,蔗糖可能在枝刺的发生过程中起着能量和信号的双重作用。多叶导致的顶芽高蔗糖供应(由低T6P介导)有促进黑果枸杞可见枝刺发生的作用;少叶导致的顶芽低蔗糖供应(由高T6P介导)能够抑制其可见枝刺发生;SUT13、SUS、TPP和TPS基因在该过程中可能发挥了重要作用。本研究建立了叶片数量/蔗糖供应控制黑果枸杞可见枝刺发生的分子假说模型,为培育无刺黑果枸杞及其他木本植株的无刺类型奠定基础。
发布时间：2024-06-13
220. 桑树驯化、扩张和芦丁生物合成的遗传基础
摘要： 桑树(Morus spp。)是一种起源于我国、具有多用途的特色经济林树种,在生态环境治理、区域经济发展和贫困人口脱贫致富中占有重要地位。目前,桑树的系统分类、群体演化和驯化历史仍属未知,关于全基因组关联分析(GWAS)解析桑树重要农艺性状的遗传基础研究未见报道。本研究基于 425 份桑树种质资源的全基因组测序数据,揭示了中国主要栽培桑树可分为广东桑(M.atropurpurea)与白桑(M.alba)两个种,它们可能由不同祖先分别在中国南部和北部独立驯化而成;通过 HPLC鉴定了 207 份桑树种质资源叶片中的芦丁含量,发现不同品种间芦丁含量存在明显差异,其中编号为G172 品种含量最高(8.84 mg/g),而编号为G309 品种含量最低(0.36 mg/g)。进一步利用 GWAS 和选择性清除分析鉴定到调控桑叶芦丁生物合成的潜在基因组变异位点 32 个和潜在候选基因 1 个(分布在 7 号染色体上),为桑叶芦丁含量改良提供了重要遗传基础。
发布时间：2024-06-13
221. 香椿核心种质构建及表型综合评价
摘要： 香椿是重要的“菜材”两用树种,广泛分布于东亚和东南亚地区。建立有效的种质资源保存和利用机制,对于加快香椿遗传改良进程至关重要。本研究共收集了 1040 份来自中国、英国、新西兰的香椿种质资源。通过总共 27040 个SSR分子标记,我们分析了这些资源材料的遗传多样性和遗传结构,并在此基础上构建了核心种质。此外,利用主成分分析(PCA)和逼近理想解排序法(TOPSIS)建立了香椿表型的综合评价方法。我们最终获得了三个主要结果:首先,育种群体共有 1040 个单株,有着丰富的遗传多样性,可以分为两个遗传簇。其次,基于CoreHunter 3 软件,本研究采用平均entry-to-nearest-entry(E-NE)算法进行筛选,从候选群体中获得最佳的核心种质,其包含 208 个单株,占育种种群的 20%。最后,根据入选核心种质的 8 个农艺性状,我们建立了香椿表型综合评价方法。这种方法使我们能够筛选核心种质中表现最好的单株植物,如N0237、N0972 和N0409.总体而言,我们的研究成果将有助于更好地保存和利用香椿种质资源,并加快香椿品种的改良。
发布时间：2024-06-13
222. 整合转录组与代谢组揭示沙棘果肉油脂合成积累机制
摘要： [目的]解析沙棘果肉油脂和棕榈油酸合成积累调控机制。[方法]以近缘、含油率差异明显的不同发育时期的成对沙棘果肉为材料,基于非靶向代谢组、转录组数据、基因表达分析及异源过表达验证等方法。[结果]筛选 42 个参与脂肪酸和甘油三酯合成的显著差异表达基因;并验证了GPD1、DGAT1、ACP-Δ9D、CoA-Δ9D、KASII、FAE1和WRI1 等 15 个基因和转录因子与果肉含油率和棕榈油酸含量密切相关。识别到 30 个显著差异代谢物参与甘油磷脂(胆碱、PC等)、甘油酯(甘油、G3P等)、脂肪酸(16:1、18:1 等)等TAG合成代谢相关途径。过表达GPD1和DGAT基因可显著提高拟南芥种子含油率,过表达ACP-Δ9D、CoA-Δ9D基因显著提高烟草叶片棕榈油酸含量。[结论]高积累G3P为TAG组装提供更多前体“骨架”,而PC(16:1/16:1)和PC(16:0/16:1)则携带足量的 16:1-CoA与DAG组装成TAG;其间,GPD1(催化合成G3P)和Δ9D(催化C16:0 去饱和为C16:1)基因的协同高表达也至关重要。本研究揭示了沙棘果肉富集G3P和 16:1-CoA且协同GPD1和Δ9D基因高表达,促进果油高积累棕榈油酸的调控机制,为利用代谢工程开发高油高棕榈油酸沙棘品种提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
223. 沙棘果肉棕榈油酸合成相关基因Δ9D的克隆及功能分析
摘要： [目的]Δ9D是沙棘棕榈油酸合成的关键基因,从沙棘中克隆Δ9D基因并分析其序列特征,将 Δ9D 基因转入烟草分析其功能,为分析沙棘棕榈油酸合成途径及日后沙棘棕榈油酸基因工程技术奠定基础。[方法]本研究将沙棘Δ9D基因利用叶盘法转入烟草后,利用NCBI网站提供的在线软件进行Δ9D基因生物信息学分析。利用GC-MS测定脂肪酸含量,分析转基因烟草棕榈油酸含量的变化。采用qRT-PCR技术测定Δ9D在转基因烟草中的基因表达量,对得到的数据综合分析鉴定Δ9D基因的功能。[结果]试验结果表明:利用NCBI数据库进行分析,Δ9D基因ORF序列的长度为 1152bp。Δ9D蛋白编码氨基酸个数为 1152 个,相对分子质量为 96158.33,等电点(PI)为 5.07,正负电荷残基均为 0,平均疏水性为 0.618,疏水性最大值为 2.361,最小值为-2.612,总体来看疏水区和亲水区分布均匀。Δ9D蛋白由 138 个α-螺旋、59 个延伸链、16 个β-转角、170 个无规则卷曲构成,分别占据 36.03%、15.40%、4.18%、44.39%。采用GC-MS仪器测定烟草的脂肪酸含量,棕榈油酸C16:0 由对照组的 20%平均增加到 23.1%,C16:1 由对照的2.5%平均提高至 3.8%,C16:2 由对照的 0.57%增到 0.77%;C16:3 含量有所降低,由对照的 8.4%降到了8.16%,C18:0 和C6:0 由对照的 5.85%降到 5.53%,C18:2 由对照组 15.27%降至 14.37%,C18:3 由对照组41%降至 37.83%;C18:1 的含量变化不明显。Δ9D基因可以提高转基因烟草叶片棕榈油酸含量。qRT-PCR结果表明在 5 组转Δ9D烟草株系L1—L5 中,L1 的表达量略低,L2-L5 的平均表达量为 17.99,明显高于对照组。转基因植株表达量明显高于对照组。[结论]在烟草中过表达Δ9D基因可以有效提高转基因植株棕榈油酸合成途径基因表达,从而促进棕榈油酸积累,这表明沙棘Δ9D基因在棕榈油酸合成过程中具有重要作用。
发布时间：2024-06-13
224. 沙棘硬脂酰-ACP脱氢酶基因的生物信息学与表达分析
摘要： [目的]硬脂酰-ACP脱氢酶(stearoyl-ACP dehydrogenase,SAD)是催化饱和脂肪酸形成单不饱和脂肪酸的关键酶,通过掌握沙棘 HrSAD 蛋白序列相关生物信息学分析数据,解析沙棘(Hippophae L。)硬脂酰-ACP脱氢酶(stearoyl-ACP desaturase,SAD)特性及其表达量与油酸含量之间的关系。[方法]本研究以沙棘新品种“高油 1 号”的成熟种子和果肉为材料,从成熟沙棘种子和果肉转录组数据中查找H rSAD基因序列,克隆SAD基因,并进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法分析HrSAD基因在沙棘种子和果肉中的表达特征,验证沙棘HrSAD基因与油酸之间的调控规律。[结果]结果表明:沙棘HrSA D为疏水性蛋白,多肽链的第 638 位具有最大值 2.189,疏水性最强;第 1081 位存在最小值-0.567,为亲水性氨基酸,且大部分肽链处于疏水区,表明整条多肽链有较强的疏水性(0 以上区域为疏水区)。利用TM HMM程序分析HrSAD蛋白不存在跨膜区。Net Phos分析发现HrSAD蛋白有 1 个丝氨酸、1 个苏氨酸、2 个酪氨酸可能成为磷酸化位点。根据Softberry程序分析预测HrSAD蛋白质可能存在于质体(得分为 9.3)。运用SignalP预测HrSAD蛋白不存在信号肽。蛋白高级结构以α-螺旋(54.55%)为主,与哥伦比亚锦葵的HuSAD、木薯的MeSAD、橡胶树的HbSAD和可可树的TcSAD有很高的同源性。[结论]通过qRT-PCR分析,利用GC-MS方法分析“高油 1 号”成熟种子和果肉中的C18:1 含量分别为 16.73%和 10.9%,HrSAD基因在沙棘品种“高油 1 号”种子和果肉中的表达差异与C18:1 含量高低规律相同。这为解析沙棘HrSAD基因在不饱和脂肪酸合成过程中的作用机理提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
225. 气候变化条件下槭属植物在中国的潜在适生区预测
摘要： [目的]预测槭属植物在全国范围内的潜在适宜分布区,为槭属植物的资源开发以及引种驯化等提供理论依据。[方法]以植物科学数据中心收集 884 个槭属样本分布点和 WorldClim数据库中下载末次盛冰期(LGM)、当代(1960-1990 年)和未来(2050 年、2070 年)的气候数据为数据源,应用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(Arc GIS)模拟槭属植物潜在地理分布。[结果]1)槭属植物当前适生区模型的训练AUC值为 0.962,模型预测结果良好;2)影响槭属植物适应性分布的主导环境因子为最热季节的降水量、温度季节性变动系数和降水量季节性变化;3)槭属植物在全国潜在适生分布区主要分布云贵高原、四川盆地、东南丘陵、长江中下游平原、华北平原、山东丘陵辽东丘陵等;4)相较于当前时期,槭属植物在未来 2 个时期 6 种模式情境下,其适生区分布面积呈现出扩增趋势。[结论]槭属植物的分布主要受水分的影响,在我国的适生面积较高,本预测结果可为槭属植物资源开发利用以及规范化种植提供参考。
发布时间：2024-06-13
226. BpNAC90转录因子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,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。然而,NAC基因在白桦(Betula platyphylla Suk。)耐旱方面研究较少。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,通过其过表达、CRISPR转基因植株探究其耐旱功能,发现其可以被干旱诱导,并在干旱胁迫下可以与BpSRK2A蛋白互作并被BpSRK2A磷酸化。发生磷酸化修饰的BpNAC90 对元件的结合能力显著提高,从而显著诱导下游靶基因的表达。此外,成功通过R-ChIP-dCas9-Strep系统找到可以结合BpNAC90启动子并对其进行正调控的上游调控因子。[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,提高白桦抗旱能力的分子机制。
发布时间：2024-06-13
227. 杉木不同世代育种群体遗传多样性评价及核心种质构建
摘要： [目的]评价湖南省杉木不同世代育种群体传多样性及其变化动态,构建核心种质,为湖南省杉木高世代遗传改良以及种质资源科学利用提供理论依据。[方法]采用SSR标记技术评价杉木3 个不同世代育种群体遗传多样性,Gene Marke r 软件进行基因分型,GenAlex 估算群体遗传参数、分子方差分析和主成分分析,FSTAT 评估成对育种群体间的遗传分化程度,STRUCTURE分析群体遗传结构,Core-hunter构建核心种质集,t检验和主坐标分析法验证核心种质的有效性和代表性。[结果]湖南省杉木育种群体遗传多样性丰富(HO=0.541,HE=0.630),3个不同世代育种群体均呈现出极度不平衡状态,表现为杂合体缺失;不同世代育种群体间遗传分化小(FST在0.01～0.014之间),种质材料的遗传背景较为复杂;筛选出55 份核心种质集的覆盖度与代表性良好。[结论]湖南省杉木育种群体遗传多样性较高,高世代育种群体遗传多样性没有明显下降,表明湖南省杉木多世代遗传改良策略与方法科学有效。筛选的核心种质具有较好的代表性,可为湖南杉木种质资源高效利用及高世代种子园建设提供优异的种质材料。
发布时间：2024-06-13
228. 一种基于GRF-GIF融合蛋白表达促进杨树转基因效率的方法
摘要： [目的]杨树转基因技术在部分种发展比较成熟,基本能满足遗传转化的工作需求,但对于多数杨树种来说,转基因工作仍然存在效率低下、周期长的问题,成为限制杨树基因功能研究和遗传育种工作种的现实困难。本工作旨在挖掘杨树自身基因资源GRF4-GIF1 类融合表达体系,以促进转杨树基因效率提升。[方法]根据报道,植物GFR4-GIF1 融合表达体系对植物转基因效率促进效果明显。参考小麦中的研究结果,筛选杨树GRF4-GIF1 类融合蛋白表达组合,获得能够显著促进杨树转基因效率的GRF4-GIF1 类的融合蛋白表达体系。在银白杨中,系统筛选和鉴定 GRF 和 GIF 基因。选择与小麦 TaGRF4 相似性高的PaGRF3/7/13/19 与小麦TaGIF1 相似性高的PaGIF1a/1b组合,构建PaGRF-GIF1 融合表达体系,叶盘法转化杨树。[结果]叶片愈伤出现率方面,除了PaGRF19-GIF1a外,其他组合均大幅提高了愈伤出现率(比对照增加了 12%-24%)。出芽方面,除了PaGRF19-GIF1a外,其他组合的出芽率提升显著、出芽时间提前。其中,PaGRF13-GIF1b 的出芽时间比对照提前两天且大部分实验组在同样时间点的出芽率均高于对照,PaGRF3-GIF1b、PaGRF7-GIF1a/b出芽率接近 80%(对照组出芽率约 40%)。除此之外,大部分融合PaGRF-GIF1 的转基因植株生长速度亦显著提升。[结论]基于 GRF-GIF1 融合表达体系可显著促进杨树转基因效率、缩短转基因操作过程,将为杨树遗传转化工作提供一种有效改进方法。
发布时间：2024-06-13
229. 杨树PtCAF1I基因在生长发育和病原防御中的功能机制研究
摘要： [目的]碳分解代谢物阻遏因子 4(carbon catabolite repression 4,CCR4)相关因子 1(CCR 4-associated factor 1,CAF1)在真核生物mRNA脱腺苷化过程中发挥重要作用,同时参与植物的生长和胁迫应答调控。本研究对杨树CAF1 家族进行鉴定,通过分析其家族成员的功能和表达特征,解析杨树CA F1 参与抗逆调控的分子机理,为杨树遗传改良提供理论基础和实验依据。[方法]选用毛果杨作为试验材料,进行杨树大斑病病原侵染试验,结合生物信息学手段筛选并克隆目的基因,构建GFP表达载体进行亚细胞定位。分别选取毛果杨、“南林 895”杨和山新杨的不同组织进行qRT-PCR检测,比较PtCAF1I在杨树组织中的表达差异。选用山新杨为试验材料,分别设置 200 mM NaCl,10%PEG6000,30%H2O2等处理条件模拟多种非生物胁迫进行转录组分析,研究PtCAF1I在非生物胁迫下的表达特性。通过农杆菌转化获得过表达PtCAF1I杨树植株,比对其与非转基因组间的表型、生理指标及病原抗性差异,结合qRT-PCR测定病原处理下水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)通路关键基因的表达情况,解析PtCAF1I调控杨树抗病的分子机理。[结果]克隆获得毛果杨PtCAF1I基因的全长序列,其编码蛋白包含三个高度保守的基序,与拟南芥、桉树等 13 个物种的CAF1 蛋白序列具有高度相似性。亚细胞定位表明该蛋白在细胞核内表达。qRT-PCR试验结果表明,PtCAF1I在毛果杨、“南林 895”杨和山新杨不同组织中的表达量存在差异,但在三种杨树叶片中的表达量均分别高于茎中表达量,表达模式具有一定的保守性。PtCAF1I对于脱落酸(ABA)、SA、JA、Na Cl、PEG6000、H2O2 和低温胁迫均有不同程度的响应。转录组测序结果显示,DEG 主要集中在苯丙氨酸合成,次级代谢物合成和碳代谢途径中。筛选获得 6 个PtCAF1I过表达杨树株系,其纤维素、半纤维素、木质素、总糖、黄酮含量和细胞壁厚度均显著高于野生型植株。病原侵染试验结果表明,过表达植株叶片上的病斑数目及大小显著低于野生型,对杨树大斑病病菌的抗性显著提高。[结论]PtCAF1I介导的病原防御反应通过调控SA和JA信号通路实现,过表达PtCAF1I能够提高杨树细胞壁厚度和促进杨树生长,同时提高杨树的抗病能力。
发布时间：2024-06-13
230. 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-F T2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PtoFT2 可以抑制PtoHY5a敲除植株提前休眠的表型。此外,Pto HY5 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。这项研究结果揭示PtoPH YB2-PtoHY5a-PtoFT2/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：2024-06-13
231. 不同气候区美洲黑杨生长性状环境适应性分子调控机制研究
摘要： [目的]研究不同气候区美洲黑杨基因型DNA甲基化变化模式与基因表达和可变剪切的关系,明确影响美洲黑杨生长的关键环境因子及环境适应性分子调控机制,为美洲黑杨适应不同气候区环境变化机理研究提供参考。[方法]以分别栽植于热带季风气候区(海口定安,年平均气温 25.9℃,短日照)和温带季风气候区(山东宁阳,年平均气温 15.8℃,长日照)的 3 个美洲黑杨基因型为材料,对其 3 年生叶片进行转录组、DNA甲基化测序,利用生物信息学方法及相关软件进行序列比对、差异分析、功能富集分析及相关性分析,鉴定调控美洲黑杨气候适应性的关键 DNA 甲基化区域、可变剪切位点及功能基因,构建美洲黑杨温带-热带的生长-防御权衡模型。[结果]1)热带地区的 3 个美洲黑杨基因型生长量显著低于温带,而其叶片CHH类型mCs平均甲基化水平(2.79-4.30%)明显高于温带(2.19-2.82%);3 个对比组(H KPD1 vs.NYPD1、HKPD3 vs.NYPD3 和 HKPD4 vs.NYPD4)的差异甲基化区域(DMR)主要表现为高甲基化(87.79-95.98%),其主要位于CHH类型的Promoter区;此外,3 个对比组共有CHH类型的DM Rs较多(1993),表现为强烈的环境效应。2)3 个对比组中,DMR相关基因(DMG)差异达显著水平(D MEG)的比例较少(8.74-19.02%),DMR和其DMEG正相关(1822)和负相关(1958)的数量却无明显差别。3)3 个对比组共有相同差异趋势的DMEG有 98 个,这些基因中热胁迫和光周期响应相关基因(H SP90、HSFA6b、LHCB5 等)表现为高甲基化高表达,植物激素生长素、细胞分裂素相关基因(ARF6、NA CK2 等)主要表现为高甲基化低表达,而脱落酸、乙烯相关基因(CYP707A4、ERF023 等)主要表现为高甲基化高表达,同时还有大量参与抵御生物及非生物胁迫基因的甲基化水平和基因表达水平均表现出显著差异。4)3 个对比组中,A3SS和A5SS类型DAS事件占比(19.35-27.35%;8.87-10.31%)明显高于AS事件(8.36-8.92%;2.39-2.47%),仅有 20.61%、10.73%和 19.91%的DAS基因显著差异表达;根据序列比对,发现了 11 个基因组成的 17 个DMR-DAS-DEG关系对,其主要表现为高甲基化DMR增加可变剪切丰度,进而下调基因表达(8/17)。[结论]不同气候区美洲黑杨DNA甲基化、可变剪切和基因表达存在显著差异,Promoter区的CHH类型高甲基化DMR、A3SS和A5SS类型可变剪切可能通过调控部分基因表达,影响美洲黑杨对不同气候区环境变化的适应性响应。杨树存在生长-防御权衡,即热带杨树与温带杨树相比,其体内感知到外界高温、短光照以及病原体胁迫,调控细胞膜上Ca2+、K+等离子通道,影响生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等植物激素的合成及信号转导,进而影响细胞分裂、分化和凋亡,最终抑制植物生长。研究结果可为杨树及林木对不同气候区环境适应性机理研究提供有益参考。
发布时间：2024-06-13
232. 小叶杨×欧洲黑杨杂交F1代生长及叶片解剖结构杂种优势分析与抗旱性评价
摘要： [目的]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。[方法]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。[结果]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。[结论]小叶杨×欧洲黑杨杂交F1代的生长和叶片解剖结构性状变异丰富,具有较大的选择潜力和杂种优势,初步筛选出 02-06、02-01、02-05、02-24、02-03、02-13 等 6 个最具有生长和抗旱潜力的无性系,干旱地区选育高产高抗杨树新品种及育种亲本选配提供重要依据。
发布时间：2024-06-13
233. 核桃JrWRKY2和JrWRKY7调控非生物逆境的功能机制
摘要： [目的]核桃(J uglans regia)为我国重要的木本油料经济树种,在实际生产中其生长发育和产品品质受到干旱、盐等不良环境因子严重影响。WRKY是植物中重要的转录因子家族,成员众多,抗逆调控功能丰富。本研究旨在挖掘核桃响应干旱、盐等胁迫的重要基因,阐明其逆境响应功能机理,为核桃基于分子育种技术获得抗逆优良种质提供基因资源和理论基础,也为核桃栽植管理方法提供理论依据。[方法]鉴定核桃WRKY成员,经逆境响应表达活性等筛选关键成员J rWRKY2、J rWRKY7,通过过表达于酵母、拟南芥和核桃进行抗旱等功能分析;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。[结果]J rWRKY2和J rWRKY7受PEG、NaCl、冷害及ABA显著诱导;J rWRKY2、J rWRKY7过表达可调节脯氨酸积累、丙二醛代谢、细胞受损伤程度、活性氧清除能力及应激相关基因的表达,进而显著增强植株的干旱和盐胁迫耐受性。二者可以形成二聚体,并通过识别DRE、W-box(TTGACC/T)调控下游靶基因谷胱甘肽转移酶和液泡膜H+-ATPase;J rWRKY7可能通过与J rERF2-2而经过乙烯信号途径来响应干旱胁迫。[结论]J rWRKY2和J rWRKY7能形成二聚体共同识别下游谷胱甘肽转移酶和液泡膜H+-ATPase来应答逆境胁迫,并可能涉及ABA和乙烯信号通路;JrWRKY2 和JrWRKY7 是核桃响应逆境的重要转录调控途径,值得关注和利用。
发布时间：2024-06-13
234. Expression and functional analysis of the PmPsbS gene reveals its role in the regulatory mechanism of non-photochemical quenching(NPQ)in heteroblastic foliage of Pinus massoniana seedlings
摘要： To prevent severe oxidation damage to photosystems,excess absorbed light energy is dissipated as heatth rough a process known as non-photochemical quenching(NPQ).Heteroblastic foliage is observed during the first growth season of Pinus massoniana,giving rise to primary needle seedling(PNS)and secondary needle seedling(SNS).Notably,there are distinct differences in NPQ between PNS and SNS.However,the molecular regulatory mechanism of NPQ in the heteroblastic foliage of P.massoniana remains unclear.Here,PmPsbS was investigated and functionally analysed.The PmPsbS protein contains two conserved domains and four transmembrane regions and is primarily located in the thylakoid membrane of chloroplasts.The core region of the PmPsbS promoter is located between-852 and-330 bp,including predicted binding sites for light-responsive elements,G-box elements,and MYB transcription factors.Moreover,we predicted that P.massoniana would contain light-responsive MYB gene family members,encoding proteins that may bind to specific sites within the PmPsbS gene promoter to regulate its expression.Different photoprotective and light energy partitioning mechanisms in response to seasonal variation in the primary and secondary needles.However,under shade stress conditions alone,SNS was more susceptible to light inhibition,and the expression mechanism of PmPsbS differed between P.massoniana seedlings with heteroblastic foliage.These results indicated that PmPsbS can circumvent photoinhibition and enhance photoprotection,and plays an important role in the adaptation of the heteroblastic foliage of P.massoniana to light environments.
发布时间：2024-06-13
235. 基于SSR标记与BWB育种策略对华山松杂种后代谱系重建技术研究
摘要： [目的]借助现代DNA分子标记,构建亲本指纹图谱,并对子代进行谱系重建是一种替代交配设计及田间检测且无需控制授粉的育种策略,从而提高育种效率。而该策略在华山松遗传改良中未见涉及。[方法]本研究以楚雄华山松种子园中 6 个来源地的 96 份无性系为材料,筛选并构建SSR多态性引物库,继而从引物库中挑选合适的引物来构建SSR指纹图谱;通过进一步筛选相关SSR标记结合CERVUS3.0 软件对华山松半同胞家系进行了谱系重建技术的探讨。[结果]基于华山松转录组测序的结果设计出 2 万 5 千余对SSR引物,经合成并初筛得到 1650 对SSR引物。通过毛细管电泳复筛,共计筛选出扩增条带清晰稳定的SSR引物 247 对,初步构建起了华山松多态SSR引物库。从华山松SSR多态引物库中筛选出具有较高多态性的 7 对SSR引物,对 46 份已知母本的半同胞子代进行多态性分析。在已知母本的情况下,多态性结果再结合CERVUS3.0 软件发现,46 份半同胞子代中有 36 份子代在父本鉴定过程中LOD值都大于零,与最似父本间没有出现错配位点,并且置信度都达到 95%,另有 10 个华山松半同胞子代也鉴定出来了最似父本,但其出现了错配位点,且置信度为宽松置信度,不能作为其唯一真实的父本。[结论]利用多态性SSR引物结合CERVUS3.0 软件和排除法成功建立了华山松半同胞子代的谱系重建技术,并对 46 份半同胞子代进行了验证。该技术较高效率的对种子园内华山松半同胞子代进行父母本的鉴定,为种子园的升级换代提供理论基础及实践指导。
发布时间：2024-06-13
236. 过表达落叶松LaSCL6抑制营养分生组织向花序分生组织的转变
摘要： SCARECROW-LIKE6(SCL6)在分生组织形成和维持过程中发挥作用。日本落叶松SCL6(LaS CL6)有两个可变剪接体LaSCL6-var1 和LaSCL6-var2,且都可以被microRNA171 调控。然而,这两个可变剪切体的功能尚不清楚。在本研究中,我们构建了这两个可变剪切体的过表达载体,转化了拟南芥,通过观察拟南芥的幼苗根长、抽薹时间、花和角果的形成时间等指标鉴定它们的功能。结果表明,过表达L aSCL6-var1 和LaSCL6-var2 使拟南芥的根长分别缩短了 1.18 cm和 0.91 cm,使拟南芥的花序轴长度分别增加了 4.1 cm和 1.3 cm.与野生型相比,过表达植株的抽薹时间大约推迟了 3 天,最终导致转基因植株的开花时间和寿命也延长了大约 3 天,但两种转基因植株之间无差异。这些结果表明LaSCL6 通过调控营养分生组织向花序分生组织的转变导致抽薹延迟,最终也使开花和GPA延迟。研究结果揭示了LaSCL6 在分生组织命运维持过程中的作用,为进一步探究LaSCL6 的调控机制指明了方向。
发布时间：2024-06-13
237. 不同演化类型植物对光照、温湿度环境变化响应的昼夜节律门控效应
摘要： 气孔夜间不完全闭合导致叶片、植物和生态系统层面发生大量水分损失。然而,驱动夜间气孔导度的过程仍然不清楚。大多数研究侧重于水分损失的角度研究气孔调节,但它可能还与植物生长或防御等其他过程有关。我们较全面地评估影响夜间气孔导度的因素,假设生物钟与植物褪黑激素(MT)之间的相互作用驱动夜间气孔导度。我们评估了不同类群植物(石松植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物)夜间气孔导度的驱动因素。我们发现在维管植物中,褪黑素协调夜间气孔运动,它影响夜间气孔孔径,通过激活水杨酸活性增加植物防御功能,并协调生长素响应促进植物夜间生长。我们的结果首次指出,夜间气孔导度受褪黑素调节,夜间气孔导度可能存在蒸腾作用、生长和防御策略之间的潜在权衡。 植物呼吸是全球碳循环的重要组成部分。确定呼吸的温度依赖性对于在气候变化下准确预测全球碳循环至关重要。昼夜温度波动导致叶呼吸速率发生变化,最近的研究暗示生物钟等内源过程可能影响这种响应。然而,对于不同类群植物,生物钟在呼吸对温度敏感性的时间变化中的作用尚未得到解决。我们以石松植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物物种为对象,研究了呼吸(R)对温度(T)变化的昼夜响应(R-T关系)。我们观察到不同类群的植物R-T关系具有独立于温度变化的时间敏感性,即呼吸速率对温度的敏感性随时间显著变化。非结构性碳水化合物(NSC)只对R-T关系的时间依赖性模式产生有限影响。我们的结果表明,不同类群植物呼吸作用的时间依赖性可能是普遍存在的,内源性调节可能正在影响叶片水平的呼吸通量。 全球变暖将改变植物所处的气候环境。模型显示随着气候变化将物种推向更北的纬度,对光周期如何改变植物生长和适应性的研究较少,因此探究生物钟在多大程度上参与植物的生长调节对森林和物种保护具有深远影响。我们测试了不同纬度起源地 5 个基因型杨树在不同温度下气孔的昼夜运动。测量了气孔相解剖参数及与植物生长有关的指标。结果表明昼夜节律驱动随纬度而变化,高纬度的基因型昼夜节律驱动更强。高纬度起源地小青杨,俄罗斯杨,小叶杨的节律驱动显著高于南方物种昌都杨和臧川杨,高纬度杨树昼夜节律温度补偿功能较强。沿海拔梯度的环境变化使气孔密度和大小发生了分化,高纬度植物具有的高密度小气孔有助于适应高纬度快速变化的光周期,叶片表面气孔特征的改变将是低纬度植物北移面临的选择压力。 气孔是植物用水和整个全球水循环的主要参与者,因此气孔的活动成为提高碳增益、植物生产力以及全球水通量的主要研究对象。我们探究了气孔在波动环境的光响应是否有时间依赖性。结果表明多数物种气孔光响应速度在早晨和中午有显著差异。且不同物种间的差异与其气孔大小有关。较小的气孔具有较短的光响应时间常数,较快的光响应速度。其中气孔宽度对光相应速度的贡献要强于长度。 综上所述,该实验拓展了生物钟的调控网络,发现了植物褪黑激素驱动夜间气孔导度及协调植物生长和防御的潜在作用。沿海拔梯度的环境变化使气孔密度和大小发生了分化,高纬度植物具有的高密度小气孔有助于适应高纬度快速变化的光周期。
发布时间：2024-06-13
238. 丝氨酸/精氨酸剪接因子PtoRSZ21的罕见变异调节杨树气孔大小和抗旱性
摘要： 罕见的遗传变异是数量性状“遗传力缺失”的原因之一。然而,罕见变异在木本植物逆境响应/适应调控中的作用仍未被探索。首先,我们通过比较 5 种杨树的基因组分布,发现罕见变异在上/下游调控区和氧化还原反应基因中富集,错义/无义突变比例较高,表明罕见变异可能在调节非生物胁迫反应中发挥重要作用。通过对罕见变异的全基因组关联分析,我们确定了 75 个与气孔大小和气孔密度相关的候选基因。其中,丝氨酸精氨酸剪切因子PtoRSZ21 与气孔大小显著相关。分子实验和遗传转化表明,PtoRSZ21招募核心剪接因子PtoU1-70K等功能伴侣调控自噬相关基因PtoATG2 前体mRNA的选择性剪接,导致其抗旱转录本PtoATG2c剪接指数升高,从而在调节气孔大小和应对干旱胁迫中发挥积极作用。杂交群体候选基因关联分析表明PtoRSZ21 启动子区罕见的单倍型PtoRSZ21hap2影响其与控制气孔大小的转录因子PtoMYB61 的结合亲和力,从而导致PtoRSZ21 不同程度的转录和耐旱性。总而言之,本研究证明了罕见变异在解释非生物胁迫性状遗传力缺失方面的有效性,加深了对干旱胁迫下选择性剪接调控机制的认识。
发布时间：2024-06-13
239. PtrZAT10基因参与杨树渗透胁迫的生理机制研究
摘要： 杨树(PopulusL。)是我国北方地区主要的造林及用材树种,其生长速度较快,生态适应性强,具有巨大的生态及经济价值。我国北方的大部分地区水分匮乏,杨树在生长过程中常常遭受干旱胁迫,严重影响了其生存。研究杨树对于干旱逆境的响应机制并鉴定关键调控基因,对通过基因工程技术快速培育抗旱性的杨树新品种具有重要意义与应用前景。近年来的研究表明,ZAT10 这一转录因子往往可以正向调控杨树的抗冷性和抗盐性,但是在拟南芥中却发现ZAT10 负向调控渗透胁迫,关于PtrZAT10 在杨树中应答渗透胁迫的研究却少之又少,本研究以此为契机,欲探索 PtrZAT10 在杨树中参与渗透胁迫的生理分子机制。 本研究发现,PtrZAT10 可被干旱胁迫激活表达,在根和茎中表达量较高,不具备转录自激活活性,并且主要在细胞核中发挥作用,同时发现在干旱和ABA作用下,PtrZAT10 在转录水平上被激活表达。此外,甘露醇模拟渗透胁迫发现,OX-PtrZAT10 转基因杨树对渗透胁迫更加敏感,RNAi-PtrZAT10 转基因杨树对渗透胁迫敏感性降低,并且证明PtrZAT10 不依赖ABA信号通路参与渗透胁迫的调节。同时,PtrZAT10 转录因子直接作用于PtrPLAZTZ1、PtrPLATZ10、PtrMYB73 和PtrCHYR1 的启动子区域,正向激活下游靶基因的表达。蛋白水平上PtrZAT10 还与蛋白激酶PtrPPK1 在物理上相互作用。总的来说,PtrZAT10 通过转录水平和蛋白水平共同调控杨树对于渗透胁迫的抗性,该研究结果将为多年生木本植物培育调节渗透胁迫的定向育种提供理论框架。
发布时间：2024-06-13
240. 杨树花发育基因PagAG2基因编辑突变体创制及其基因组变异分析
摘要： [目的]林木在提高城市绿化水平中发挥重要功能,但雄株散落的花粉在引起了一定的植源性污染问题,是人体重要的致敏源之一,迫切需要培育少花粉甚至无花粉的环保型优良杨树品种改善北方城市花粉环境问题。[方法]利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术对雄花发育过程关键基因PagAG2进行精准编辑,采用实时荧光定量PCR方法分析靶标基因及其上下游相关基因表达量;采用 sanger 测序及重测序技术手段以评估基因编辑的脱靶情况及此次基因编辑事件对全基因组变异的影响;转录组和蛋白组高通量组学测序技术评估编辑植株PagAG2的突变对营养生长关键过程调控作用。[结果]本研究采用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了杨树PagAG2基因编辑植株,在靶位点附近造成了 6 bp碱基的缺失和 2 bp碱基的替换。编辑植株PagAG2基因的表达量在根、茎、叶中的低于野生型,生长速率高于野生型。同时,PagAG2突变可以调控其下游基因(STK1、STK2、SPL16、SPL25)的表达,但对AG基因可能产生拮抗作用的上游基因AP2影响较小。Sanger测序及重测序对基因编辑脱靶情况的分析结果显示本研究设计的sgRNA具有高特异性,未发现脱靶事件。野生型植株与基因编辑植株的基因组变异相似,大多数突变为野生型植株和基因编辑植株所共有(SNPs为 55.9%,indels为 36.1%),这主要是由于组织培养中的体细胞无性系变异,Cas9诱导的突变在‘84K’杨中表现出高度特异性,而野生型植株与基因编辑植株在转录和蛋白质水平的差异主要是由于自发突变和Cas9核酸内切酶诱导的突变。多组学分析结果显示位于基因组外显子上的变异所对应的基因、转录组的差异基因及蛋白组的差异蛋白主要在类黄酮生物合成、昼夜节律-植物、半乳糖代谢等生物途径被富集,这可能也是造成野生型植株与编辑植株表型差异的原因。[结论]本研究采用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术创制了雄花发育关键基因银腺杨的纯合突变体,且在营养生长阶段未表现出不良影响,基因编辑事件并未对编辑植株基因组变异产生显著影响,为利用基因编辑技术培育无花粉或少花粉的杨环保型优良品种奠定重要基础。
发布时间：2024-06-13
241. 盐胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)对杨树生长与碳代谢的调控作用
摘要： ##γ-氨基丁酸(GABA)是一种非蛋白质组成的四碳氨基酸,在动物大脑中作为重要的神经递质抑制剂,而在植物生长发育和逆境胁迫中起着重要作用。课题组前期研究发现 GABA 在盐胁迫林木中倾向于作为信号分子(Plant Cell and Environment 2010)以及参与激素信号途径和碳氮代谢响应(Planta 2018;Ec otoxicology and Environmental Safety 2020);还发现GABA能够降低低氮诱导的抗性物质的增加,从而分配更多的碳用于生长(Tree Physiology 2020),那么这种既能提高抗逆性又能兼顾生长的作用是否具有普适性?本研究继续以盐胁迫幼苗为材料,在低盐(N1)、中盐(N2)和高盐(N3)浓度的盐胁迫下,分别施加 0 和 10 mM GABA,研究GABA对盐胁迫下杨树(Populus alba×P.glulosa 84K)幼苗生长和生理性状以及代谢组和转录组水平响应。结果发现不同浓度盐胁迫均显著抑制植株的生长,施加外源 GAB A(N2GB)则显著增加杨树幼苗叶面积、叶片数量以及光合参数,提高幼苗生物量。施加外源GABA还增加结构性碳水化合物含量,并伴随着相关碳代谢基因表达变化,降低了茎中非结构性碳水化合物含量,这意味着盐胁迫下外源GABA通过调控杨树叶与茎碳代谢促进生长。此外,同位素标记实验发现,外源GABA显著增加杨树幼苗各部位光合碳同化产物的固定量,并促进碳从源向库的分配。结果表明,外源 GABA 通过调控盐胁迫下杨树碳流走向,直接影响碳固定能力及碳的转运和分配,揭示其既具备促进生长又兼顾抵御逆境功能。
发布时间：2024-06-13
242. 杨树对氮素的响应存在性别差异
摘要： 近年来,全球人为的氮排放极大增加了氮沉积,中国的大片森林承担着相对较高的氮负荷。杨树作为主要的造林树种,其生长速度快,对氮肥具有较高需求。前期研究表明,在正常状态下,杨树雄株长势较雌株好;在高氮状态下,这种现象出现了反转,但这种变化背后的生理和分子机制却很少被探索。在此,我们研究了在正常和模拟氮沉降条件下雌雄杨树对氮素响应的差异。结果表明,在高氮状态下,雌株在株高、叶面积等表型上均优于雄株,这可能与其具有较高的光合作用能力相关。此外,转录组分析表明,氮素处理下仅在雌株体内差异表达基因数目和表达水平远高于雄株杨树,这其中包含了大量与氮吸收、转运、利用相关的基因以及与生长相关的基因等。同时,高氮条件下雌性杨树的苯丙烷代谢和植物激素信号转导等途径被激活,而雄性杨树中被抑制,这可能是氮处理下相关核心基因在雌雄杨树中的表达水平波动导致的。总的来说,这种变化可能与雌雄杨树中氮素应答基因所形成的共表达网络相关。这些结果揭示了杨树对氮肥的响应与性别有关,对高氮环境的生理和转录协调响应赋予了雌性比雄性更好的氮同化和利用能力。研究结果将为理解和预测氮沉降持续加剧背景下相关栖息地的雌雄异株植物自然种群的动态和性别组成的生态后果提供新的知识。
发布时间：2024-06-13
243. 美洲黑杨苗期生长杂种优势形成和维持的表型特征与分子调控机制研究
摘要： [目的]从叶片形态特征、生理生化特性及分子转录调控角度解析美洲黑杨苗期生长杂种优势的形成和维持机制,挖掘与生长优势表型相关的关键基因,为深入认识和深度开发利用杂种优势提供有价值信息。[方法]以美洲黑杨全同胞F1 子代(生长超亲子代H1、H2;生长低亲子代L3、L4)及其父本(P opulus deltoides cl。‘10/17’)、母本(P.deltoides cv。‘55/65’)为研究对象,开展不同年份生长表型和分子转录调控差异研究,分别于生长旺季(7、8、9 月)进行生长性状(树高、胸径)、叶片形态性状(叶长、叶宽、叶面积)以及生理生化酶活性测定,比较高生长势子代和低生长势子代的中亲优势率和超亲优势率,进行各指标间相关性分析,并将表型与转录组联合构建加权基因共表达网络(WGCNA),挖掘与生长杂种优势形成相关的关键生物途径基因。[结果]不同生长年份高生长势子代均具有树高、胸径正超亲优势,及叶长、叶宽、叶面积、叶绿素总含量等性状中亲优势;在一年生林分中,子代及亲本的叶宽和叶面积随 7、8、9 月份的增加呈现增加趋势,而三年生林分均在 8 月份具有较高的叶片形态指标。不同林分中的子代及亲本的光合限速酶(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶Rubisco)、淀粉和蔗糖合成酶(ADPG焦磷酸化酶A GP、蔗糖磷酸合成酶SPS)、氮素代谢相关酶(硝酸还原酶NR、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸合成酶Fd-G OGAT)活性主要随着月份的增加而升高,但不同林分在相同月份间的酶活性没有显著差异;美洲黑杨不同生长势子代在碳、氮代谢途径的酶活性不同,其中高生长势子代Rubisco、AGP、SPS、NR活性显著高于低生长势子代(P<0.05),并高于亲本,而低生长势子代具有较高GS、Fd-GOGAT活性。单月树高、胸径净增长与叶面积、Rubisco及NR活性显著正相关(P<0.05),并在三年生林分中表现更加突出。通过W GCNA分析共鉴定到 11 个与生长显著相关的模块,F1 子代与亲本之间的DEGs主要参与信号转导、碳水化合物代谢、次生代谢产物的生物合成等途径。不同生长势子代在生长和防御途径中的基因表达调控存在差异,低生长势子代的防御应激反应基因及负调控茎、叶片生长发育的基因发生非加性上调表达,如叶片衰老基因、乙烯相关基因及bHLH、NAC、MYB、WRKY、LRR等多个转录因子和蛋白激酶,而高生长势子代的防御相关基因和生长正调控因子均有高表达,但发生高表达的防御相关基因数量低于低生长势子代。[结论]美洲黑杨苗期生长优势形成与较大的叶面积和较高的Rubisco、NR酶活性有关,这为后续生长发育及杂种优势的维持提供了重要有利条件,可作为苗期选育的参考指标。通过生长表型和转录调控的联合分析,挖掘出生长正相关和负相关的关键基因,明确了生长和防御途径基因表达权衡关系及其调控网络对于生长优势形成的重要性,这将有助于深入解析美洲黑杨生长性状杂种优势发生的分子调控机制,为林木营养生长杂种优势的形成机理研究提供有益参考。
发布时间：2024-06-13
244. 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。Pd bS CL1 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：2024-06-13
245. 火炬松和湿地松51K液相芯片的开发及其在湿地松GWAS研究中的应用
摘要： 火炬松(Pinus taeda)和湿地松(Pinus elliottii)是全球重要的经济和生态树种,自 20 世纪 30 年代引入我国以来,在亚热带和热带地区广泛种植。为了解决其传统育种周期长的问题,亟需开展分子标记辅助育种研究,加速其育种进程。然而,松树基因组庞大而复杂,基于传统方法的分子标记检测和现代的重测序等手段,均难以有获、经济地获取基因组范围内的SNPs分型数据。本研究旨在开发湿地松和火炬松等松树大样本基因组范围内 SNPs 检测的液相芯片。我们以火炬松 V2 版基因组为参考,整合了(1)49个湿地松简化基因组检测(ddRAD-seq)获取的SNPs;(2)240 个湿地松转录组测序获取的SNPs;(3)376 个火炬松外显子捕获测序获取的SNPs;(4)1 万余个已发表与火炬松表型性状相关的SNPs(5)湿地松特异转录本,开发了 51K 液相芯片。利用 51K 液相芯片对湿地松、火炬松和加勒比松进行靶向捕获测序,平均的靶向捕获效率为 68.26%,基于 28,670 个SNPs进行的主成分分析、系统发育分析和遗传结构分析进一步表明,该芯片可有效地应用于三个物种。此外,我们还利用该芯片完成 221 个湿地松全基因组关联研究(GWAS),发现 95 个 SNPs 与湿地松生长和材性性状明显关联,其中包括了位于调节细胞周期和分化相关的MYB2 和 MYB46 转录因子,以及AP2/ERF 和糖基水解酶上的等位遗传变异。
发布时间：2024-06-13
246. WOX11调控不定芽再生和种子休眠的分子机制研究
摘要： [目的]在林业生产中,外植体的再生能力和种子活力是林木繁殖和基因工程的关键因素。研究表明植物器官再生、种子休眠和萌发与分生组织的活性密切相关,但是分生组织活性调控机制尚不明确。本论文研究发现转录因子WOX11参与植物器官再生和种子休眠和萌发的过程。[方法]以 84K杨树和拟南芥为材料,采用qRT-PCR和GUS染色研究基因表达模式,通过过表达、RNAi和突变体等分析基因功能,运用RNA-seq、qRT-PCR和遗传操作等解析基因的调控机制。[结果]在杨树不定芽再生的过程中,过表达PtWOX11(PtWOX11ox)促进不定芽的再生,而PtWOX11-SRDXox和PtWOX11RNAi株系抑制该过程,表明PtWOX11具有促进杨树不定芽从头发生。不定芽再生包含愈伤组织和不定芽的诱导,而PtWOX11同时促进单位叶外植体上愈伤组织的形成和单位愈伤组织上不定芽的诱导。qPCR和GUS染色发现PtWOX11在愈伤组织再生和不定芽诱导早期高表达。RNA-seq和qRT-PCR进一步揭示了在诱导愈伤组织形成过程中,PtWOX11激活PtPLT1和PtPLT2的表达调控愈伤组织的再生能力的获得;而在不定芽再生中,PtWOX11通过激活不定芽促进因子和分生组织调控因子,如PtCUC2、PtCUC3、WUS和STM的表达来促进外植体不定芽诱导。以上实验结果表明PtWOX11通过激活外植体不定芽再生中的关键基因来调控分生组织的活性,从而调控不定芽的再生。由于种子休眠和萌发亦与分生组织活性密切相关,我们通过遗传进化和表达模式发现WOX11具有在种子发育中特异表达的保守特征,暗示其参与种子发育的相关过程。通过对拟南芥种子发育的时间序列转录、过表达和突变体表型分析鉴定WOX11及其同源基因WOX12是种子休眠诱导和释放的中心转录因子。遗传和进化分析表明WOX11在红光/远红光受体PHYB下游发挥种子休眠诱导和释放的调控作用,表明WOX11 作为红光信号转导途径中的一个新组分参与种子休眠的诱导和释放。[结论]转录因子 WOX11不仅通过调控分生组织活性在植物无性繁殖中促进不定芽再生中扮演着重要的角色,而且在植物有性繁殖中调控种子休眠和萌发中发挥着至关重要的作用。这些结果为深入研究林木在繁殖过程中分子调控机制奠定了基础。
发布时间：2024-06-13
247. 赤霉素GA20ox调控木材纤维素结构及其应用前景探索
摘要： 木材被广泛应用建筑、家具和制浆造纸等。木材中细胞壁中的主要成分之一为纤维素(40-50%),而纤维素则可以通过进一步深加工转化为能源、材料和化学品。纳米纤维素具有直径小、表面体积比高、羟基丰富、易于功能化、力学性能好、耐化学腐蚀等特点,在工业、食品和医疗等行业表现出巨大的应用潜力,比如废水处理中增强处理膜的吸附量、吸附染料工业废水中有毒染料。在造纸工业中,纳米纤维素同样具有较好的应用价值。 赤霉素是一种重要的植物生长激素,在植物生长和发育中扮演重要的角色,包括种子萌发、胚胎形成、茎伸长和开花等过程。在木材形成过程中,赤霉素促进纤维素的合成和木质部细胞的伸长。前期多项研究表明在杨树中提高赤霉素含量能促进杨树生长和木质部纤维细胞伸长。关于赤霉素的合成途径如何影响木材材性及细胞壁组分的研究,尤其是将木材的品质性状转基因改良,与添加转基因木材纳米纤维素改性木浆纸张性能结合起来的研究报道还较少,同时关于赤霉素是否影响木材中结晶和非结晶纤维素的合成和沉积尚未报道。 我们通过木质部特异表达的糖基转移酶启动子驱动调控杨树中赤霉素基因的表达,改变细胞壁组分结构从而改良木材品质性状。取 2 年生材料分析木质素、纤维素等组分含量及其木材结构变化。结果表明木质部特异表达的糖基转移酶启动子驱动下 GA20ox基因的过表达,加速了杨树转基因植株赤霉素的合成,刺激了形成层细胞分裂和树木的生长,有利于转基因植株的木材物质累积。提取原本木质素,通过核磁分析木质素结构表明,转基因株系的木质素中紫丁香基单体(S)对松柏醇基单体(G)之比(S/G)提高,这种变化有利于木质素的脱除及纤维素的酶解。利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)及和频振动光谱(Sum frequency generation spectroscope,SFG)对转基因植物木质部中纤维细胞的纤维素结构进行观察,发现纤维素的结晶度降低,但纤维素晶粒的尺寸变大。通过制备纳米纤维素发现转基因材料样本的纳米纤维素直径增加。以此为材料进行抄纸和纸张性能测试,发现转基因纳米纤维素纸样力学强度非常好。 本研究发现了赤霉素参与调控木质部纤维素沉积的新功能,并对转基因杨树木材在纳米纤维素的应用潜力进行了探索,表明通过调控赤霉素的合成改良木材材性的可行性,为利用现代遗传工程技术改良制浆造纸原料物理性质、化学组分,优化制浆造纸新工艺,发展绿色、低碳、环保的新轻工业态,开拓了新思路、提供了新途径,并为林木新种质的培育和该种质资源在制浆造纸方面的创新应用提供优质原料。
发布时间：2024-06-13
248. 橡胶树150年驯化的分子机制解析
摘要： ##天然橡胶是一种重要的工业原材料,主要来自于热带地区的橡胶树。橡胶树属于大戟科,原产亚马逊雨林地区。自 1876 年英国人魏克汉引种开始,开启了橡胶树人工驯化历程。橡胶树传统育种周期长达 40余年,目前生产上经过 2-3 代人工杂交的品种与未经选择的实生树相比产量有 4-5 倍的提高,但其内在的分子机制尚不清楚。为揭示橡胶树早期驯化的分子机制,我们构建了目前为止质量最高的橡胶树基因组(1.58Gb,contig N50 = 11.21Mb),以及 335 份代表性种质重测序的变异图谱。群体结构分析发现,橡胶树野生群体可以分为三个类群,目前的栽培种与由来自马托格罗索州的野生类群相近。与野生种相比,虽然栽培种内部的核苷酸多态性未明显降低,但LD距离显著延长,表明 150 年驯化已经在基因组上留下了选择痕迹。橡胶树树皮中的次生乳管密切联系着天然橡胶生产,是橡胶树产量形成的结构基础。为揭示调控乳管分化的关键基因,我们对 208 份橡胶树种质材料进行GWAS分析,在第 15 号染色体上鉴定到 1 个显著区段,该区段相关基因中仅Hb15g001250(HbPSK5)在形成层区域特异表达。HbPSK5 启动子区域存在一个与乳管数量密切关联的SNP(G/A),多乳管种质基因型GG比例要远远高于少乳管种质,群体分析进一步显示GG基因型在橡胶树育种过程中得到了选择,比例由野生种的 0.96%到初生代的 9.09%、次生代的 20.00%、三生代的 37.84%。HbPSK5 编码磺肽素,一种由 5 个氨基酸构成的小肽类激素。实验形态学证明人工合成的磺肽素可以有效诱导次生乳管形成。此外还揭示了 5 个HbMYC成员可转录激活该基因的启动子。在橡胶草中过表达HbPSK5 及其转录激活因子HbMYC26 均可以显著促进橡胶草根部乳管形成,进而提高天然橡胶含量。本研究系统分析了橡胶树 150 年驯化的分子机制,对其他产胶植物的快速驯化均具有重要的指导意义。
发布时间：2024-06-13
249. 木材形成的层级调控机制
摘要： 解析木材形成机制是林木分子育种研究的前沿。本实验室以木本模式植物杨树为材料,探讨木材形成的激素调控机制。我们发现生长素在杨树茎的形成层区域大量积累,诱导一个功能模块(PaC3H17-PaMYB199)通过双重机制促进形成层分裂。生长素不仅促进PaC3H17 直接抑制PaMYB199 表达,而且增强PaC3H17 和PaMYB199 在蛋白水平互作,减弱PaMYB199 对下游靶基因的抑制,促进形成层分裂。在这个功能模块的下游,形成层干细胞组织者PaWOX4 在特定情况下受E2 连接酶PaDA1 引导发生多聚泛素化,被 26S蛋白酶体降解,在翻译后水平抑制形成层分裂。我们也发现油菜素内酯(BR)主要在转录后水平调控形成层起始和木质部分化,只有 16%的差异基因在mRNA和protein水平表达一致。而且BR合成基因PaCPD1在茎中可能发生可变多腺苷酸化,其3'UTR能够被RNA结合蛋白PaGRP1结合发生mRNA decay,进而抑制其表达、精确合成BR并调控木质部分化。在此基础上,我们创制了速生、高产、耐逆的转基因杨树新材料,部分株系已进入中间试验。
发布时间：2024-06-13
250. 年龄和环境对落叶松生命周期运转的调控
摘要： 多年生木本植物的生命周期事件在每一世代按顺序发生。从营养生长到生殖生长以及从休眠期到活动期的转变是两个重要生命周期事件,它们受年龄和环境调控。为了揭示这两个转变的分子基础,我们比较了落叶松不同年龄之间以及活动期与休眠期之间的转录组,重点分析了细胞周期基因和转录因子的表达模式,并研究了它们与年龄和温度的关系。我们确定了落叶松MADS转录因子LaDAL1 的年龄依赖表达模式和功能,认为它具有传递年龄信号和协调生命周期事件的功能。LaDAL1 的转录水平在落叶松 3-5 年急剧升高,随后维持在较高水平;在减数分裂和胚胎发生过程中依次降低,表明减数分裂迅速降低了年龄信号,受精后随着胚胎发生年龄信号被重置为“0”;当种子萌发,下一代重新开始,年龄重新计算。在一个年周期内,12 个细胞周期基因和 31 个转录因子在活动期高表达;转录因子LaMYB20 和LaRAV1 分别调控细胞周期基因LaCYCB1;1 和LaCDKB1;3 的表达;在温度诱导的休眠解除和恢复活动过程中LaRAV1 和LaCDKB 1;3 具有几乎相同的表达模式,表明LaRAV1-LaCDKB1;3 模块在温度调控的落叶松休眠解除和恢复活动中发挥作用。这些结果为年龄和环境调控落叶松生命周期运转提供了分子证据。
发布时间：2024-06-13
251. 杨树维管组织发育关键调控模块的挖掘与利用
摘要： 植物维管系统是一种复杂而精密的系统,在过去几亿年里对陆地植物的进化做出了重大贡献。维管组织的发育贯穿树木生长发育的整个过程,同时也是对环境变化做出灵活响应的重要部分。维管组织发育受到各种激素及转录因子的复杂调控。然而,对维管发育调控模块的挖掘仍较为缺乏。表达数量性状位点 e QTL(expression quantitative trait loci)是将基因表达水平的变化和基因型连接起来,研究遗传突变与基因表达的相关性的研究方法,能有效发掘潜在的基因调控模块,揭示基因型对基因表达调控的影响。本研究中利用毛果杨 917 个基因型的基因组重测序数据,以及包含 390 个基因型叶片和 444 个基因型木质部的转录组数据,进行基于叶片基因表达和木质部基因表达的eQTL分析。在eQTL hotspot中,我们发现Ptr XB38 作为trans-eQTL hotspot,与多个转录因子的表达相关。在杨树中过表达PtrXB38,导致愈伤组织和不定根的形成显著增加。通过组学研究发现,控制生长素运输和信号传导的基因和蛋白质参与 PtrXB38介导的不定根形成。蛋白互作测定表明,PtrXB38 与内体蛋白分选转运装置 ESCRT 复合物相互作用,这意味着 PtrXB38 调节根发育可能是通过调节内吞途径介导的。此外,对次生维管系统中次生细胞壁中木聚糖乙酰化关键基因RWA-C研究发现,毛果杨PtRWA-C基因的过度表达会增加木聚糖乙酰化水平,增加木质素含量和 S/G比,最终导致其生物质能转化中糖化效率降低。通过eQTL分析发现PtRWA-C不仅受到次生细胞壁分级调控网络的调控,而且还受到AP2 家族转录因子HARDY(HRD)的调控。了解林木维管组织发育转录调控机制,有助于深入理解林木的发育机制,为提高木材品质、增强林木的抗逆性以及改良林木品种等方面提供科学依据。
发布时间：2024-06-13
252. The cumulative effect hypothesis involving effective freeze-thaw damage and molecular mechanism of cold resistance in poplar
摘要： Since 2000,poplar in Liaoning Province of northeastern China has suffered five serious overwintering injuries,resulting in huge economic and ecological losses.On the basis of elucidating the mechanism of overwintering damage of poplar and proposing the hypothesis of the cumulative effect of effective freeze-thaw damage,the effective freeze-thaw damage threshold of fast-growing poplar was determined,and the theoretical model of effective freeze-thaw damage was constructed and applied in the risk assessment of overwintering damage of poplar.Transcriptomic studies on freeze-thaw stress in poplar were carried out to screen differentially expressed LncRNA and perform qRT-PCR analysis,so as to elucidate the molecular mechanism of cold resistance in poplar.The comparative experiment included(1)the effective freeze-thaw cycle causes irreversible damage to the poplar,and when the cumulative damage exceeds the freeze-thaw resistance,the poplar dies.(2)the minimum required days of frost free period for fast-growing poplar of Sect.Aigeiros were 170 d.During the cold resistance exercise period and off exercise period,when the daily minimum temperature was≤-3℃,the daily maximum temperature was>0℃and the daily range was≥12℃,the fast-growing poplar of Sect.Aigeiros will have effective freeze-thaw injury.The greater the effective freeze-thaw injury risk index(Rio)was,the greater the risk of overwintering injury was.The model was applied to draw the overwintering injury risk assessment map of fast-growing poplar of Sect.Aigeiros in Liaoning Province.(3)key gene mining and pathway analysis of poplar response to low temperature stress were conducted,and glucan endo-1,3-beta-glucosidase and UDP-glucuronosyltransferase genes were screened out in starch-sucrose metabolism pathway and pentose and glucuronate interconversions.It is closely related to cold resistance.The model has great practical value.The development of EFTI model of poplar lays a foundation for preventing and reducing overwintering injury of poplar in Liaoning Province and other provinces.It is suggested to focus on the molecular mechanism of reversible freezing and thawing damage repair of poplar,so as to provide technical support for cold resistance breeding of poplar.
发布时间：2024-06-13
253. PtaERF194转录因子调控杨树生长及抗旱机制研究
摘要： [目的]AP2/ERF(apetala2/ethylene response factor)转录因子是调控植物发育和胁迫应答的特异性家族之一。为了探索PtaERF194 转录因子调控杨树生长和抗旱的潜在功能,本研究以高抗逆性‘717’杂交杨(P opulu stremula×P.alba)为材料,培育了过量表达(OX)和抑制表达(RNAi)转基因杨树株系。[方法]结合形态学和生理学方法对比分析了转基因植株和非转基因植株(WT)的株高、导管形态、水分利用效率(W UE)、栓塞(PLC)、叶绿素含量等数据指标。并对 WT、OX 和 RNAi进行干旱胁迫处理,比较分析其耐旱性的差异。[结果]1)PtaERF194 基因的编码序列为 468 bp,编码 155 个氨基酸。对其结构分析发现,P taERF194 蛋白在氨基酸序列 2-56 aa处有一个保守的AP2 结构域。亚细胞定位结果表明PtaERF194 蛋白定位到细胞核中;2)构建PtaERF194 基因的过表达载体和RNAi抑制表达载体,并进行杨树遗传转化,培育OX株系 14 个,RNAi株系 27 个。形态指标对比分析发现PtaERF194 在杨树中的过量表达会抑制植株生长,导致植株矮化;叶片颜色分析发现,与WT相比OX为深绿色,且OX叶绿素含量显著增加,RN Ai叶片表现为黄绿色;3)解剖结构分析发现,PtaERF194 在杨树中过表达增加了OX植株导管的数量,但减小了导管管腔的大小;4)抗性生理指标分析表明,干旱胁迫处理后,与WT和RNAi相比,OX具有相对较低的栓塞(PLC)、较高含量的水势和水分利用效率(WUE)以及可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate),OX表现出良好的耐旱效果;5)干旱胁迫下,ERF194 可以通过提高植物体内SOD、POD和CAT酶的活性,降低MDA含量,来减少植物体内活性氧物质的积累以及细胞膜的损伤,提高植株的干旱胁迫耐受能力;6)基于转录组测序数据分析,从OX中鉴定出差异表达基因(DEGs)144 个,其中包含 12 个响应逆境胁迫的DEGs.其中POD2,POD3,SOD2 等 9 个非生物胁迫相关基因均在OX植株中被显著诱导表达。以上结果表明,PtaERF194 转录因子在调控杨树生长发育及干旱胁迫适应过程中发挥着重要的作用,为后期完善杨树抗旱基因网络提供了理论基础与科学支撑。
发布时间：2024-06-13
254. 云南松树干扭曲和早实性状的机制解析
摘要： ##云南松(Pinus yunnanensis)是我国西部偏干性亚热带的典型代表群系,是西南地区的主要用材和绿化造林树种,在当地林业生产和生态经济建设中占有非常重要的地位。当前云南松还存在很多低质低效林,最典型的就是林分中树干扭曲(扭松)个体的比例逐渐增加,表现出明显的衰退现象,对其生产价值和生态效益造成了严重影响。
发布时间：2024-06-13
255. 杨树优异基因资源挖掘与分子设计育种
摘要： ##报告内容以我国北方地区重要人工林树种毛白杨和小叶杨种质资源群体及家系育种群体为材料,围绕林木分子育种理论难题,瞄准良种选育关键技术瓶颈,开展理论创新与技术创新。具体研究包括:针对林木数量性状遗传基础研究薄弱的难题,通过构建加性与非加性遗传效应分层计算方法,精准解析了木材产量及品质等数量性状表型变异及适应性的遗传基础,首次在分子水平上实现了对数量性状加性、显性与上位性效应的联合剖析,引领了林木基因标记辅助育种理论前沿;创新了林木数量性状连锁-连锁不平衡系统作图理论,突破了基因精准定位方法 针对林木数量性状多基因遗传定位精度低等理论难题,构建了杨树首张染色体级别的遗传连锁图谱,创新了林木数量性状“连锁-连锁不平衡”系统作图理论,发掘了控制动态生长过程特异性、稳定性与多效性育种基因,建立了较为系统的数量基因精准定位体系。围绕多性状分子辅助选育技术需求,分层次评价并厘清了具有“遗传连锁累赘”的优势基因组合,建立了聚合设计育种技术,实现了对优异单株的苗期精准筛选,研究工作对于林木遗传改良具有重要的示范作用。
发布时间：2024-06-13
256. Photoperiodic-regulated autumn growth cessation in Populus
摘要： ##The perennial trees,in contrast to the much more studied annual plants,have to adapt their vegetative growth and development to the sometimes extremely contrasting environmental conditions that occur over the different seasons.The growth cessation of the shoot apical meristem is the first step that trigers plants from active growth to doramcny transition to suvival in harsh winter.In Populus,growth cessation is induced by short-day photoperiod.Recently,the molecular mechanisms of this SD-induced growth cessation are increasingly understood.Insight into these mechanisms will be important for our understanding of how trees will respond to various future global climate scenarios.
发布时间：2024-06-13
257. 不同种源水曲柳半同胞家系间种子形态变异与休眠差异研究
摘要： [目的]为探究不同种源和半同胞家系水曲柳种子形态变异与初生休眠的差异,为水曲柳良种选育和良种壮苗提供科学依据。[方法]本研究选择源自 3 个种源的 6 个半同胞家系种子(分别记为 1#～6#),共 18 个半同胞家系水曲柳种子为研究材料,测定果实千粒重、果长、种长、胚长、胚率和胚重比等形态指标,分析种子经过不同的裸层积时间(暖温 10 周+低温 8 周、暖温 10 周+低温 10 周、暖温 10周+低温 12 周、暖温 12 周+低温 8 周、暖温 12 周+低温 10 周)后在 10□下的萌发表现。[结果]种源和半同胞家系的交互作用对种子形态指标和发芽率影响显著(P<0.05)。种子胚重比的变异系数变化范围为2.03%～21.73%,果长变异系数变化范围为 0.81%～4.54%;其中带岭 3#果实千粒重最重(73.89 g),白石山 2#种子胚重比最大(8.5%),带岭 2#种子胚率最大(75.05%),白石山 5#种长最长(32.76 mm)。白石山 1#种子与 2#种子的萌发表现较好,白石山 1#种子经过暖温 10 周+低温 8 周层积处理后发芽率较高(73%),暖温 10 周+低温 12 周层积处理后发芽率达到 91.25%。临江 6#种子经过较短时间(暖温 10 周+低温 8 周)的层积处理后发芽率达到 70%以上。[结论]不同种源不同半同胞家系水曲柳种子的形态变异和休眠差异明显,筛选出解除初生休眠时间较短的优良半同胞家系为白石山 1#水曲柳种子。
发布时间：2024-06-13
258. PEG引发和渗透处理对山梨种子热休眠的预防作用研究
摘要： [目的]为探究PEG引发和渗透处理对山梨(Pyrus ussuriensis)种子热休眠诱导的影响。[方法]以解除初生休眠的山梨种子为试验材料,研究不同质量分数(5%、25%、50%)聚乙二醇(PEG)溶液引发处理不同时间(0.5 d、1 d、2 d)和渗透处理不同时间(1 d、3 d、7 d)后,种子在高温(25℃)下的萌发表现。[结果]PEG 引发和渗透处理能够减弱山梨种子热休眠的诱导,在一定条件下达到预防的效果。采用质量分数25%的PEG溶液对山梨种子进行1 d的引发处理时,种子发芽率较对照组发芽率(7%)显著提高 57%,发芽指数显著高于对照 0.65,平均发芽时间显著缩短 7.88 d.采用质量分数为 25%PEG溶液对山梨种子渗透处理 1 d,种子的发芽率(47%)显著高于对照 40%,发芽指数显著高于对照 0.53。[结论]山梨种子在高温条件下,采用 25%PEG溶液对种子引发或渗透处理 1 d可有效阻止山梨种子进入热休眠。
发布时间：2024-06-13
259. 不同林龄白枪杆及土壤生态化学计量及非结构性碳特征研究
摘要： 为了解不同林龄白枪杆(Fraxinus malacophylla)叶片-土壤氮磷钾特征、光合色素及非结构性碳含量的相互作用。在云南省建水县选取 3 种不同林龄(5、18 和 35 年)白枪杆人工林为研究对象,每个林龄内设 3 个 20 m×20 m的标准样方。测定不同土层(0～15、15～30、30～4 5 cm)和叶片N、P、K含量,叶片光合色素及非结构性碳含量;并计算叶片-土壤生态化学计量比,分析不同林龄白枪杆叶片和土壤N、P、K化学计量的变化规律及相互关系。结果表明,白枪杆叶片氮磷钾含量在中龄林内最高,幼龄林其次,成熟林最低;N∶P随着林龄的增大而显著增大,P∶K则相反;在幼中龄林内,白枪杆叶片N∶P值小于 14,植物生长受N限制,在成熟林中大于16,植物受P限制;叶片可溶性糖与非结构性碳水化合物(NSCs)含量表现为幼龄林<中龄林<成熟林,而淀粉含量及光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)含量在中龄林内最高、幼龄林次之、成熟林最低。土壤N、P、K含量及N∶K在 0～15 和 15～30 cm土层内,随着林龄的增大而升高,且在中龄林和成熟林中随着土层的加深而降低;同一土层中,N∶K在幼中龄林与成熟林间有显著差异(P<0.05)。白枪杆叶片N∶P与 15～30 和 30～45 cm土层的N∶P、N∶K具有显著正相关关系(P<0.05),而叶片N含量与不同土层N含量及叶片K含量与 30～45 cm土层K含量呈显著负相关(P<0.05)。因此,在幼中龄林时期,白枪杆人工林应注重N肥的施加,而在成熟林中应着重考虑P肥的补充。本研究结果为白枪杆林木进行养分补充及林分经营管理提供了理论依据。
发布时间：2024-06-13
260. 蒙古栎物候及生殖生物学初步研究
摘要： 研究蒙古栎(Quercus mongolica)花芽分化过程中内部解剖结构与外部形态变化的规律,花器官发育特征,并探究花粉的萌发特性,为蒙古栎新品种选育及栽培提供重要的理论依据。通过外部形态观测,结合石蜡切片技术,研究蒙古栎芽形态发育,明确花芽分化时期及各时期特征,并通过扫描电镜观察和离体萌发试验,观测蒙古栎的花粉结构和萌发特性。结果表明:。蒙古栎的芽为混合芽,包括叶芽和花芽,芽在当年 8 月至翌年 3 月中上旬基本分化完成,花芽分化过程可分为:未分化期(8 月)、分化初期(9月中下旬)、萼片形成期(10 月中下旬)、雄蕊形成期(3 月中上旬)、雌蕊形成期(3 月中下旬)。随后 4月上旬开始,进入花器官阶段,此阶段分化速度较快,花器官发育持续时间短,至 4 月中下旬开始蒙古栎雄花逐渐盛开,4 月末到达盛花期。蒙古栎 花芽内部分化可分为 5 个时期:未分化期、分化初期、萼片分化期、雄花形成期、雌花形成期。花芽未分化期持续时间较长,先形成茎端的生长点,开始叶芽分化;9 月上中旬进入花芽分化初期,10 月中下旬,进入萼片形成期,翌年 3 月进入雄花形成期和雌花形成期,雄花形成期早于雌花形成期。4 月中旬可见雄花,4 月下旬开花,此时雌花也发育完全,呈红色,略晚于雄花开放。蒙古栎花粉属于中粒花粉,长椭球形,极轴长平均值为 41.22μm,赤道轴长平均值为 22.64μm,具有3 条萌发沟,其纹饰是聚颗粒状类型。在蔗糖浓度为 150g·L-1,硼酸浓度为 200mg·L-1 的培养基上培养,蒙古栎花粉萌发率可达 44.73%。蒙古栎在开花结束的当月开始孕育新的混合芽,叶芽先于花芽分化,芽中有多个花原基,翌年 3 月开始雌雄花的分化,靠近芽上端的形成雌花序,下端的形成雄花序,雄花花丝短,花药由 4 个花粉囊组成,花粉的离体培养需要适宜浓度的糖和硼酸,以提高萌发率。
发布时间：2024-06-13
261. 不同外源物质对蒙古栎插穗生根及基部生理生化的影响
摘要： 扦插是苗木良种繁育的一种重要途径,适宜外源物质的应用能促进插穗生根。蒙古栎扦插生根困难,探究不同浓度外源物质及其组合应用对蒙古栎嫩枝扦插生根的影响,为蒙古栎规模化扦插育苗提供技术支持。采用速蘸法或浸泡法,使用不同浓度吲哚丁酸钾(IBA-K)、生根粉(ABT1)、发根农杆菌K59 9、丙环唑(PCZ)及其组合应用处理插穗,测定插穗生根率、愈伤率、生根数、根长、营养物质含量、酶活性和内源激素含量变化等。结果表明:(1)不同外源物质单独处理时,发根农杆菌K599(OD600 = 0.8)浸泡 30 min后插穗生根率最高,可达 24.71%。50 μmol·L-1 PCZ浸泡 2 h后插穗根部愈伤率最高,达 4 3.62%。其它外源物质单独处理时,插穗生根效果差。(2)不同外源物质组合应用时,50 μmol·L-1 PCZ浸泡 2 h结合发根农杆菌K599(OD600 = 0.8)浸泡 30 min可显著提高蒙古栎插穗生根,生根率可达 36.3 7%,愈伤率达 51.14%,平均生根数及根长分别为 2.25 和 5.72 cm。(3)此外,研究结果表明,PCZ能够加快插穗生根过程中可溶性糖和蛋白消耗,促进过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性,提高不定根诱导期IAA含量,增加IAA/ABA和 IAA/ZR比值。
发布时间：2024-06-13
262. 细胞分裂素和QmBRC1协同调控蒙古栎腋芽萌发机制
摘要： 蒙古栎(Quercus mongolica)具有耐寒耐旱、木材致密坚硬的特点,是我国二级珍贵树种,北方荒山绿化树种,是优良的用材树种、乡土树种。同时其果实淀粉含量高,能作为一种新型能源替代高淀粉农作物。蒙古栎是优良的果材兼用树种,具有重要的科研价值和开发潜力,分枝能够影响木材质量和果实产量,探索蒙古栎分枝发育过程意义重大。本研究以蒙古栎为研究对象,结合激素处理、激素检测、表型分析、荧光定量PCR、基因序列分析和拟南芥的遗传转化的方法,探究CTK和分枝关键基因QmBRC1协同调控腋芽萌发的机制。本研究结果表示GA在调控木本植物蒙古栎分枝的过程中起积极作用。GA和CTK 均能促进腋芽萌发,区别在于 GA 倾向于促进枝条伸长,CTK 倾向于促进枝条数目增加。通过向整株蒙古栎幼苗外源施加 6-BA发现,外源处理可以增加内源 ZA 含量,从而影响细胞分裂素途径,降低蒙古栎BRANCHED1(维持芽休眠的关键转录因子,QmBRC1)表达,促进侧枝形成。本研究克隆出QmBR C1 基因全长并将该基因转化到wt拟南芥野生型和brc1 拟南芥突变体中,结果表明QmBRC1 可以恢复br c1 突变体的多分枝表型,QmBRC1 过表达植株出现发育延迟的现象。向QmBRC1 过表达植株施加 6-BA后发现腋芽被激活。结合向离体的腋芽外源施加 6-BA的结果发现,蒙古栎顶端优势显著,QmBRC1 仅为调控腋芽萌发的一个信号,高表达的QmBRC1 不能完全抑制腋芽萌发。综上,本研究证明了在蒙古栎中CT K与QmBRC1 协同调控腋芽萌发,为探究蒙古栎分枝发育过程提供理论基础。
发布时间：2024-06-13
263. Regulation solution of water-fertilizer coupling for comprehensive growth of Pinus massoniana seedlings based on multi-level fuzzy evaluation and genetic algorithm
摘要： [Objective]This study aims to explore the comprehensive regulatory of water-fertilizer coupling on the growth and development of Pinus massoniana seedlings,to understand how multiple factors of water and fertilizer affect the growth of seedlings and to quantify the water-fertilizer combination conducive to seedling comprehensive growth and the combined water-fertilizer application for the coordinated development of the environment and seedling quality.[Method]The experiment was carried out based orthogonal design of volumes water content(W1:100%θ,W0.5:85%θ,W-0.5:65%θ,W-1:45%θ;θ:maximum volumetric water content),substrate available nitrogen(N1:840,N0.5:420,N0:210,N-0.5:105),phosphorus(P1:128,P0.5:64,P0:32,P-0.5:16),and potassium(K1:936,K0.5:468,K0:234,K-0.5:117,mg/kg·substrate).In addition,two control groups with sufficient water(W0.5)no fertilization(N-1P-1K-1)and mild water deficit(W0,75%θ)moderate fertilization(N0P0K0)were set.The multilevel fuzzy comprehensive evaluation(MFCE)model was used to comprehensively evaluate the four factors and 12 sub-factors for characterization of P.massoniana and the nondominated sorting genetic algorithm(NSGA-III)was utilized for multiple objective function optimization to achieve coordinated development of seedlings and reduce environmental pollution.[Result]The highest values of height,stem diameter,first-order literal root number,photosynthetic rate,absorption of nitrogen and phosphorus,seedling quality indicators were observed under the W85%θN420P128K234 treatment,while the root tip number,transpiration rate,Chls,potassium absorption were highest on the W65%θN210P128K468 combination.The W85%θN420P128K234 combination is most conducive to the comprehensive growth of the seedlings,followed by W65%θN210P128K468,which are 1.401 to 141.413 times and 1.284 to 129.630 times higher than other water-fertilizer combinations,respectively.In terms of single-factor effects,the comprehensive growth index(CGI)of the seedlings followed a linear pattern with P and a downward-opening parabola with W,N,and K,peaking at 128(P,1),235.725(N,0.06),254.78 mg/kg·dry substrate(K,0.04),85%θ(W,0.5).W?N and W-K had negative interaction effects on the growth of seedlings,while P-W,P-K,and N-K had the opposite effects.In terms of multi-factor coupling effects,adjusting the input of other elements had no positive impact on seedling growth,as long as the substrate P≤32 mg/kg·substrate.Whereas P was 128 mg/kg·dry substrate,the negative effects caused by low water could not be alleviated,even if moderate N and K levels were maintained if only W was below 45%θ.Redundancy analysis and partial least squares path modeling revealed that W and P had a direct and significant positive effect on the growth of seedlings,while N and K had a negative effect.85-91.06%θ(W),65.95-134.27(N),128(P),and 215.87-234 mg/kg·dry substrate(K)were observed as combinations conducive to the growth of seedlings based on the MFCE model.W of 90.712%θ combined with the N,P,and K of 57.39,88.397,and 123.084 mg/kg·dry substrate could obtain the coordinated development of environmental and seedling growth by NSGA-III.[Conclusion]P is the key driving factor affecting the CGI of P.massoniana seedlings.Maintaining adequate moisture,appropriately reducing N and K applications,and increasing P fertilizer can help improve the quality of nursery stock and reduce environmental pollution.The test results have important guiding significance for water and fertilizer management in the growth process of P.massoniana seedlings.
发布时间：2024-06-13
264. 过氧化氢调控马尾松幼苗“冬季变红”过程中花色苷的积累
摘要： 常绿针叶树种与落叶树种冬季因衰老而变红的机制不同,但引起常绿针叶树种冬季变红的机制,尚缺乏系统。本研究通过对常绿针叶树种马尾松(Pinus massoniana Lamb。)幼苗从未变红(PT1)到部分变红(PT2)再到完全变红(PT3)的生理特征及转录组测序进行了分析,生理特征分析表明,花色苷积累是幼苗冬季变红的直接因素,而过氧化氢是引起花色苷积累的主要物质,并且过氧化氢增加也会触发可溶性糖和果糖的积累,从而抑制淀粉和叶绿素含量的增加。筛选了花青素生物合成的关键结构基因:phenyl alanine ammonia-lyase(PAL)、chalcone synthase(CHS)、flavanone 3-hydroxylase(F3H)、flavono id 3′-hydroxylase(F3′H)、flavonoid 3′,5′-hydroxylase(F3′5′H)、dihydroflavonol 4-re ductase(DFR)和anthocyanidin synthase(ANS)等。通过对这些DEGs和转录因子(TF)表达分析表明,H2O2可通过调节 bHLH、MYB 和mTERF等转录家族和花青素生物合成相关基因的表达来影响花青素的生物合成。为深入探讨常绿针叶树种冬季变红的分子机制提供了基础数据。
发布时间：2024-06-13
265. 栎类(橡树)多功能经营利用研究——广元市为例
摘要： 广元传统的植树造林和森林经营,对栎类资源培育利用研究不够,科学经营利用水平不高。“人们忽视了栎类”[1]。结合广元实际调查研究分析提出栎类(橡树)多功能经营利用应对社会需求的栎类近自然的经营理念与建议。广元栎类资源非常丰富。广元以马尾松、柏木、青冈树为主的树种面积 75.6 万hm2,约占森林面积的 80%,其中,青冈树(栎类)达 33%。有青冈古树名木的分布。[2]栎类大树较少,小树多,杂灌木多,树种单一,景观效果差,病虫害也比较严重,[3]平均蓄积量 70 m?。广元的栎类树种及林分情况调查。壳斗科,板栗属,锥栗、板栗、茅栗;栲属,甜楮栲(C.evrei Futch),苦楮(C.clerop hylla schott),栲树,瓦山栲树,丝栗,小叶栲,川鄂栲;青冈属,青冈,蛮青冈,粉背青冈,多脉青冈,细叶青冈,城口青冈,小叶青冈,黄毛青冈。水青冈属,水青冈,米心水青冈,巴山水青冈,山毛榉,亮叶水青冈。石栎属,四川石栎,多穗石栎,大叶石栎,包果石栎;麻栎属,麻栎,槲栎,锐齿槲栎,铁橡栎,尖裂柞栎,白栎,枹栎,短柄枹栎,大叶栎,小叶青冈栎,高山栎,刺叶栎,栓皮栎,灰背栎。在广元市主要有巴山水青冈(白光子)、米心水青冈(麻光子)、长柄水青冈(大叶山毛榉)、亮叶水青冈。旺苍国有林场的水青冈。青川县天池林场的水青冈。原是海拔 1100m以上的低中山主要树种,经历代开发,分布在唐家河保护区、青川毛坝、旺苍鼓城山、金厂坝、大河等地,以及一些边远山区,是我市较大的阔叶林类型,也是林分面积最大,木材蓄积量最多,保存比较完整的一种常绿阔叶与落叶阔叶混交林,土壤一般为黄壤,黄宗壤pH值 5.0--6.5,林冠整齐,分层明显。[4]乔木层,除水青冈外,有细叶青冈、蛮青冈、多脉青冈、巴东栎、枹栎、五裂槭树、桦木、灯台木、四照花等。部分林分有三尖杉、红豆杉等针叶树。灌木层一般为 1-3 米,以箭竹为主,盖度 70%--80%,余为常绿灌木,粉白杜鹃、四川杜鹃、猫儿刺、冬青、山矾,以及荚蒾、南烛、腊莲、绣球等,草本植物较少,以莎草、蕨类为主。层间植物,常见有常春藤、忍东、五叶瓜藤、三味木通、五味子、托叶菝葜、鞘柄菝葜(Smilax stans Maxim。)。由于林内阴湿,树干多覆盖苔藓,少数林分有丝带蕨,附生于树干,林沿常有较多猕猴桃。在保存完整的林分中,平均数高约 20m,平均胸径 22-32cm,每hm2600-1120 株,平均 850 株,每hm2蓄积达 230-520m?,平均 3 80 多m?,多为Ⅲ地位级,平均树龄 70-100 年,平均树高 22-25m,平均胸径 31-40 cm,单株材积 0.944 m?。利州区白朝乡的大径材。巴山水青冈是一个生长速度中等生长量较大的树种,加工采拔后萌生力强,又可天然下种,特别是在市场畅销又是我们的特产。是在这样的海拔高度较有发展前途的树度之一。栎类分布广。色季拉山川滇高山栎在海拔 3400-3780m,有单株胸径最大达到 62.10cm,胸径超过 40cm的川滇高山栎。[5]高山栎化石发现,重建青藏高原古海拔。[6]德国 1 hm2达 305 m?。[7]广元栎类青冈的传统经营利用为种植黑木耳、橡子凉皮等。青川县的木耳生产。青川县板桥的木耳入股生产。青川县椴木银耳。朝天区羊木镇的木耳。利州区白朝乡的木耳和森林小镇建设。朝天区两河镇的橡子凉皮。朝天区小安乡的栓皮栎。历史上利州区三堆镇烧炭。壳斗科青杠树又名橡树,柞树,川北一带,历史上烧制青杠碳的唯一原料。生长速度中等。青杠树外皮粗糙。树干坚硬,不但可以用来制作家具或供建筑用,还可以烧成木炭;在烧木炭的同时,把产生的气体集结起来,通过冷凝、加工处理,就可以得到化工原料——醋石和木焦油。青杠树皮中,含有很多的单宁和藏能素,可以从中提取单宁,作为制革的鞣料——栲胶,提取了单宁后的残渣中含有很多的纤维素,可以作为造纸的原料。青杠子壳含有 20%左右的单宁,青杠椭含有 33-38%的单宁。提取栲胶以后的残渣,又是剩取活性炭的原。青杠子仁含有 15-20%的油脂和 60%左右的淀粉,不仅可以用来作豆腐和酿酒,而且可以从中提取工业用油。酿酒后的酒糟,又是一种很好的牲畜饲料。青杠树是鞣科植物,其茎、叶、籽中含有栎单宁,可引起动物中毒。青杠木材是培养木耳、香菇、松茸等高档食用菌的优质材料。青川县青杠林面积 318.33hm2,其中可用于食用菌培植原料林 2629.13 hm2,建设食用菌原料林 0.67 万hm2,树种以常绿乔木青杠为主,按照 8 年生幼林标准估算,0.67 万hm2基地林累计可提供 3 000 万株青杠,基地林主要布局在茶坝乡、骑马乡、桥楼乡等地。集成青杠食用菌栽培关键技术,建立标准化的青杠食用菌新品种设施栽培技术体系,进行产业化示范。建议科学培育、多功能利用栎类。一是用择伐以培养大径级木材经营。二是森林食品方向。习近平总书记 2020 年 4 月 20 日在陕西商洛市柞水县考察木耳产业指出“小木耳,大产业”。三是固碳方向。四是栎类文化产业,如米仓山红叶节。结论。提高广元科学经营利用好栎类水平,对广元生态保护和经济发展及文化传承有重要作用。一是要保护好、利用好国家水青冈种子资源库等栎类种质资源。二是要培育好、选好栎类新品种。三是要加大投入栎类经营投入。四是要有专门的栎类研究机构。五是要把栎类纳入地方林业发展的规划。
发布时间：2024-06-13
266. 精准水肥经营对欧美杨(Populus×euramericana ‘Neva’)人工林转录组水平基因表达调控研究
摘要： 目的:从转录组水平上阐述11年生杨人工林对精准水肥管理的分子响应过程,确立其重要品质性状相关基因,深度解析欧美杨集约经营技术调控目标性状形成的分子响应机制。方法:以北京市大兴区榆垡镇林场 11 年生欧美杨 I-107 人工林为对象,采用转录组测序技术及碳、氮代谢相关指标测定对不施肥-常规灌溉(CK)、不施肥-滴灌(ND)、控释肥-滴灌(CD)、水溶肥-滴灌(M1D、M2D)、配方肥-滴灌(F 1D、F2D)7 个处理组进行对比分析。结果:精准水肥经营管理措施能促进欧美杨人工林氮代谢过程及光合作用关键酶活性,滴灌促进作用优于常规灌溉,配方肥可有效促进硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷氨酸脱氢酶等氮代谢相关酶活性。滴灌和施肥经营措施对人工林基因表达具有明显调控作用,其中滴灌与常规灌溉相比,有 6259 个DEGs,且多为下调表达;施肥与未施肥相比,有 202 个共有DEGs受施肥调控,多为上调表达,三个肥种表达趋势一致;与控释肥相比,在水溶肥中鉴定 1190 个DEGs,且多以下调表达为主;与水溶肥相比,在含微量元素配方肥中鉴定 254 个DEGs,其中上调 179 个,下调 75 个。富集分析结果表明,响应滴灌方式的DEGs主要参与植物细胞壁的生物合成等过程;响应施肥处理的DEGs在植物激素信号转导和碳代谢相关过程等发挥功能;响应施肥方式的 DEGs 主要参与碳、氮代谢过程;响应中微量元素的DEGs在多种次生代谢物的合成与代谢过程中起作用。通过WGCNA分析确定 2 个与精准水肥经营显著相关的模块(“steelblue”和“black”),这些模块中的基因主要参与碳、氮代谢和蛋白质合成与加工等过程,构建杨树响应水肥经营共表达网络,确定了 9 个与杨树对水分和养分的响应相关的关键基因。结论:滴灌和施肥经营措施对人工林基因表达具有明显调控作用,且主要通过调控植物细胞壁合成、碳、氮代谢等过程基因的表达响应水肥管理;微量元素的添加对人工林基因表达调控作用较弱,主要影响次生代谢过程。挖掘出 9 个响应精准水肥管理的重要基因,初步解析精准水肥经营措施对目标基因表达调控机制,为欧美杨的高效精准培育提供新的参考依据。
发布时间：2024-06-13
267. 不同营林措施马尾松水分利用策略研究
摘要： [目的]探讨不同营林措施下植物水分利用来源和水分利用效率,揭示人工林生态系统优势植物水分利用机制,为人工林经营和水资源管理提供科学依据。[方法]本研究利用氢氧碳稳定同位素,以中国长江流域三峡库区不采伐、除灌、轻度采伐和重度采伐 4 种不同经营方式马尾松人工林为研究对象,定量阐明不同量级降水后(8.9 mm、13.3 mm、67.7 mm)不同营林措施马尾松人工林中的优势植物马尾松水分利用来源和水分利用效率,利用随机森林模型和结构方程模型确定马尾松水分利用来源和水分利用效率的关键调控因子。[结果]不同营林措施下马尾松水分利用来源存在差异:除灌不改变马尾松对各层土壤水利用率,而间伐增加了马尾松对浅层土壤水利用率。其中,轻度间伐马尾松林中的马尾松在小雨后主要利用稳定的60～100 cm深层土壤水(57.4%),而大雨后对0～40 cm浅层土壤水的利用比例增加显著(41.9%)。树种属性(根系分布、叶片水势和叶片生物量)是影响马尾松水分利用来源的主要因素。间伐和除灌显著提升了马尾松长期水分利用效率,四个不同营林措施马尾松人工林中的马尾松长期水分利用效率大小依次为:轻度间伐(50.1 μmol·mol-1)>重度间伐(46.6 μmol·mol-1)>除灌(41.7 μmol·mol-1)>不间伐(35.8 μmol·mol-1)。马尾松植物长期水分利用效率主要由光合能力(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)和土壤含水量共同调节。[结论]轻度间伐马尾松水分利用机制在适应降水格局变化更具优势,因此,我国亚热带地区马尾松人工林可采用轻度间伐的经营方式提升马尾松对季节性干旱的抵抗力和恢复力。本研究为马尾松人工林结构优化和生产力的提升措施制定提供科学的依据,为我国亚热带马尾松人工林的科学经营与管理以及退化生态系统恢复等提供了重要参考。
发布时间：2024-06-13
268. 结构调控驱动的林农系统微环境变异增强了华北平原小麦应对异常天气的能力
摘要： [目的]通过探究林分结构驱动下林内外环境因子和小麦生理及生长特性在不同时空尺度上的变化,阐明林农系统增强小麦对异常天气抵抗能力的机制。[方法]以华北平原杨树-冬小麦复合系统为研究对象,设置了2个密度水平3 m×4 m(T1)、6 m×4 m(T2)和3个修枝水平不修枝(P0)、轻度修枝(P 1)、中度修枝(P2)的完全随机化析因设计试验,通过大田原位监测小麦遭遇“倒春寒”灾害后在整个生育期内林内外环境、作物生理生长特性及其相互关系,提出基于林分结构调控的复合经营技术模式,以增强该地区作物应对未来气候变化的能力。[结果](1)不同林分结构下产生时空变异的环境因子及变异程度各不相同,进而导致了小麦生理及生长特性的差异;(2)温度是影响小麦产量形成的主要环境因子,不同林分结构驱动下各处理温度与林外产生差异,减缓了天气异常程度,进而导致了不同处理间产量的差异。(3)T1P 2处理最有利于小麦产量的形成。[结论]适当的结构调控措施会在一定程度上改变林内微环境,从而增强林农系统作物对异常天气的抵抗能力。
发布时间：2024-06-13
269. 施肥方式和施氮水平对红松容器苗质量、根系形态和养分浓度的影响
摘要： [目的]指数施肥和控释肥常在苗圃培育期提高苗木的质量。然而,在不同的施氮水平下,有关施肥方式对苗木质量、根系形态和养分(N、P、K)浓度影响的研究比较匮乏,施肥方式和施氮水平影响苗木生长的关联效应尚未得到很好地阐明。本研究的目的在于阐明施肥方式和施氮水平对红松容器苗质量、根系形态和养分浓度的关联效应,为红松容器苗的养分管理提供理论依据。[方法]本研究在温室内对红松容器苗进行施氮肥试验。不施氮肥为对照(CK),施肥方式有 3 种(等量施肥、指数施肥、施控释肥),施氮水平有 3 种(36、72、108 mg/株),总计 10 种处理(3 施肥方式×3 施氮水平+CK)。分析施肥方式和施氮水平对红松容器苗质量、根系形态和养分浓度的交互作用。[结果]与CK相比,施氮肥显著提高了苗木的苗高生长量和地径生长量,生物量提高了 47.41%-99.26%。除高氮水平(108 mg/株)指数施肥外,其余的施氮肥处理均提高了红松容器苗的苗木质量指数,苗木质量指数提高了 1.39%-56.94%。等量施肥不利于苗木根系的生长,指数施肥仅在低氮水平(36 mg/株)时促进了根系生长,3 种施氮水平的控释肥促进了根系形态的改善。不同的施氮处理均增加了苗木的氮、磷、钾浓度,增幅范围分别是 24.29%-43.7 4%、0.92%-9.93%和 42.62%-146.23%。[结论]适宜的施氮肥处理能有效提高红松容器苗的苗木质量,苗木对施肥方式的响应受施氮水平的影响。红松容器苗适宜的施氮肥处理是中氮水平(72 mg/株)施控释肥。
发布时间：2024-06-13
270. 蒙古栎幼苗生长和各器官非结构性碳水化合物对干旱胁迫的响应
摘要： [目的]探究蒙古栎幼苗的生长和非结构性碳水化合物(NSC)对不同程度干旱胁迫的响应,为揭示蒙古栎幼苗对干旱胁迫的适应机制提供理论依据。[方法]以当年生蒙古栎幼苗为研究对象,设置三种不同土壤水分含量[75%±5%田持(对照),50%±5%田持(中度干旱)和 23%±5%田持(重度干旱)],分析蒙古栎幼苗在不同处理以及不同时间节点(0、15、30、45 和 60 天)的光合特性、生长、生物量和NSC含量的变化。[结果]随着土壤水分含量的减少,蒙古栎幼苗光合速率和气孔导度逐渐降低,苗高、地径和各器官干重逐渐减少,但根冠比和根的生物量分配比率逐渐增加。干旱胁迫下,叶片NSC含量在处理末期显著低于对照,而茎中NSC含量则稳步上升并显著高于对照。中度干旱下,主根中NSC含量在处理前期显著下降,且主要是由于糖含量的降低,但在处理末期显著高于对照。重度干旱下,主根NSC含量在整个处理期间都显著高于对照。相关性分析表明,蒙古栎幼苗生长与根中NSC含量没有相关性。[结论]干旱胁迫使蒙古栎幼苗生长减缓,但根冠比和根系生物量增加,同时根中NSC含量的增加使根系成为重要的碳汇。此外,幼苗生长减少但茎叶NSC含量并没有显著下降,表明干旱胁迫下蒙古栎幼苗以牺牲生长为代价,优先储存NSC,以缓解干旱的影响。
发布时间：2024-06-13
271. 不同青钱柳生物炭对土壤性质、青钱柳叶片养分及生长的影响
摘要： 青钱柳人工叶用林每两年进行修剪产生大量修剪剩余物,是制备生物炭的理想材料。大量研究证明生物炭添加能够改善土壤性质,进而促进植物生长。为促进青钱柳人工叶用林发展,满足市场对青钱柳叶的需求,我们将青钱柳修剪剩余物制备成不同裂解温度(300℃,500℃和 700℃)生物炭,探究不同裂解温度青钱柳生物炭对土壤性质、青钱柳叶片养分及生长的影响。结果表明,生物炭添加对土壤p H和全量养分具有显著提高(p<0.05),700℃裂解的生物炭效果最明显。不同温度裂解青钱柳生物炭对土壤速效养分的影响存在显著差异(p<0.05)。细菌丰富度随生物炭裂解温度增加而增加,但不同生物炭施加对土壤真菌多样性和丰富度均具有抑制作用。聚类分析表明,对照处理细菌群落和添加 300℃生物炭的真菌群落与其他处理显著不同(p<0.05)。500℃裂解生物炭对青钱柳苗高及叶产量的提高具有最佳效果,不同生物炭施加对青钱柳叶养分的影响显著不同(p<0.05)。RDA分析表明,pH和速效养分是驱动细菌和真菌群落组成的主要土壤变量。相关性分析表明,青钱柳叶片养分、生长及叶产量与细菌芽单胞菌门、Patescibacteria、硝化螺旋菌门、拟杆菌门和粘球菌门呈显著正相关关系,与真菌担子菌门、被孢霉门、毛霉菌门、罗兹菌门和捕虫霉门呈显著正相关关系。本实验旨在为青钱柳生物炭的应用做一定探索,寻求青钱柳枝条修剪剩余物碳化还林的可能性,在青钱柳人工叶用林中形成一个有机循环。
发布时间：2024-06-13
272. 小桐子生物柴油原料林全生命周期评价
摘要： [目的]开展中国三个地区小桐子生物柴油原料林全生命周期评价,确定原料林培育过程和生物柴油生产过程中环境、能耗和经济影响情况,提出最适合小桐子生物柴油生产的种植地点和种植策略,为林业生物能源可持续发展提供科学依据。[方法]以中国三个地区两种密度栽培小桐子原料林生产生物柴油为研究对象,确定 1 t小桐子生物柴油为功能单位,30 年为生命周期范围,运用eFootprint软件建模并分析其环境影响,通过净能量平衡、净能量比和财务净现值计算其能耗和经济效益。[结果]云南的小桐子种子产量高于四川和贵州,合理密植能够提高单位面积产量。在环境影响方面,一功能单位小桐子生物柴油的生产相对于化石柴油碳排放量减少了 1141.14-1936.59 kg CO2 eq.种植 2500 株/hm2比种植 166 7 株/hm2 具有更大的环境效益。全球变暖、富营养化和酸化对种子产量的变化非常敏感。随着树木生长,所有类别的环境影响值都会降低。由于前期育苗、造林阶段肥料、电力投入较多,导致环境影响相对较大。在能耗方面,小桐子生物柴油与化石柴油相比每功能单位可节省 80.04-10.42 GJ.净能量平衡和净能量比结果表明,当同时考虑小桐子生物柴油及其副产品的能量输出时,其表现优于化石柴油。在经济效益方面,仅考虑小桐子生物柴油的价值成本仍然较高,但加上副产品后,高密度种植情况下财务净现值变为正值,为 12111.64 元-27342.44 元/30 年。小桐子生物柴油的经济表现主要由管理阶段的成本决定,其中,灌溉用水和工人工资是最主要的支出。[结论]小桐子生物柴油可以作为一种可持续的生物燃料替代化石能源,并为缓解气候变化和实现双碳目标做出贡献。不同的种植区、不同密度下小桐子原料林培育及植被生物柴油的环境、能耗和经济性不同,在上游培育过程中可以加以优化。
发布时间：2024-06-13
273. 干化处理对日本落叶松胚状体萌发的影响
摘要： 本研究以日本落叶松胚状体为材料,根据子叶数量和胚轴形态对胚状体进行分类,分别统计其萌发率。对类型Ⅰ胚状体进行干化处理 0、4、7、14、21、28 天后转移到萌发培养,再次统计萌发情况。以子叶和胚轴伸长、胚根长出作为胚状体萌发的标准。结果表明,胚状体可分为 10 种类型,类型Ⅰ胚状体发生频率最高,达到 56.75%,类型Ⅲ、类型Ⅵ发生频率分别为 12.7 5%、13.25%;其余类型的发生频率较低,都不足 5%。仅有类型Ⅰ胚状体表现出完整的萌发形状,萌发率为 4.48%。其余类型胚状体难以萌发。 挑选类型Ⅰ胚状体进行干化处理。干化处理 7、14、21 和 28 d的胚状体萌发率均有增加,干化处理 14 d的胚状体萌发率最高,达到 69.43%,说明干化处理可以显著促进胚状体萌发。在干化处理过程中,胚状体的颜色有两种变化,将子叶、胚轴变绿,胚根变红称为有干化响应胚状体,将子叶、胚轴颜色无明显变化,胚根微微变红称为无干化响应胚状体。干化处理的 720 个胚状体中,有干化响应的胚状体共有 649 个,其中有 317 个(48.8%)萌发;无干化响应的胚状体共有 71 个,但仅有 11 个(15.5%)萌发。干化处理 14 d,有干化响应的胚状体 162 个(90%),其中 122 个(75.3%)萌发。 研究结果有助于促进体细胞胚胎发生技术在日本落叶松遗传育种中的应用,也为其它针叶树繁育技术的研发和完善提供参考。
发布时间：2024-06-13
274. 瓦雷兹芽孢杆菌FZB42对青钱柳生长与生物活性物质积累的影响及机制
摘要： [目的]青钱柳是我国重要的药用植物之一,探究瓦雷兹芽孢杆菌FZB42 对青钱柳生长、药用品质的影响,以期为其叶用林定向培育提供理论依据。[方法]采用不同浓度FZB42 发酵液处理 2 年生青钱柳苗,以等量清水处理(CK)为对照。在青钱柳幼苗定植 5 个月后进行诱导子处理,处理 45 天后收获。收获时调查青钱柳幼苗地径,根、茎、叶生物量,测定其光合能力,分析生物活性物质含量和产量,以及叶片中黄酮通路基因表达量。同时,取栽培基质样品,分析其养分含量与酶活性。佐以田间试验探究FZB42 对青钱柳林木的促进效果。[结果]与对照相比,T2 以上浓度都显著提高了青钱柳的叶片生物量与净光合速率,但只有 T4 处理提升叶片总光合色素的效果达到显著水平。在生物活性物质方面,当施用浓度达到T3 时黄酮类物质的浓度才获得显著提升,三萜类物质与多酚类物质当施用浓度打到T4 时才获得显著提升;所有生物活性物质的产量均随着施用浓度的提高而提高。青钱柳酸B为青钱柳所特有的三萜类单体,T4 处理的叶片青钱酸B含量为对照含量的 274.9%。施用FZB42 影响了栽培基质的理化性质与酶活性。T2、T3 和T4 处理显著提高了栽培基质的有效氮与有效磷含量,土壤酶活性变化趋势与土壤有效养分的规律相似,随接种剂施用浓度的提高,除了LAP以外,BG、NAG、AP的活性逐渐提高,且CK与T1 无显著差异。通过对黄酮类单体与黄酮通路基因表达量进行相关性分析可大部分单体与各黄酮基因呈显著相关,只有单体F6、F7 与绝大部分基因无显著相关性,而在基因中F3`5H、CHI与绝大多数单体无显著相关性。[结论]FZB42 一方面通过释放更多的胞外酶,增加土壤有效养分,为植物提供更好的养分环境,从而促进植物生长,另一方面通过调节基因的表达,促进生物活性物质的合成。受到田间复杂环境的影响对植株的促进效果有限,如何使用FZB42 在田间乃至青钱柳种植园中高效、稳定的提高青钱柳叶中生物活性物质的含量将成为后续要解决的问题。
发布时间：2024-06-13
275. 贯彻大食物观背景下农林科技创新战略
摘要： 大食物观是我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程,为更好满足人民美好生活需要,提出的新时代背景下的粮食安全观。习近平总书记指出:“解决吃饭问题,根本出路在科技”。而发展大食物,农林科技创新是重要原动力。本文通过研判贯彻落实大食物观,农林科技面临的居民消费结构转型需求、耕地资源紧缺、种业自主不足等现实问题,探讨农林科技创新发展路径。
发布时间：2024-06-13
276. “两翼齐飞”助力新时代林草科技青年加快成长成才
摘要： ##习近平总书记指出“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》强调要强化全社会科普责任,加强科普能力建设,促进科普与科技创新协同发展,构建新时代大科普发展格局。青年科技人才是我国林草科技创新发展的生力军,是实现高水平林草科技自立自强的重要支撑,也应该是林草科普战线上的生力军和主要支撑。科学普及工作不单是林草科技青年的责任和使命,也是青年科技人才深入理解国家林草事业需要、把握林草科技脉络和主动服务社会经济社会发展的重要途径,从而更好地开展有组织科研和社会服务,快速成长成才。林草科技青年需要发挥自身优势和专长,积极参与和支持科普事业,自觉承担科普责任,同时要注重提升科普能力,运用公众易于理解、接受和参与的方式开展科普。
发布时间：2024-06-13
277. 国家自然科学基金对林学学科发展的促进作用——以中国林业科学研究院为例
摘要： [目的]2018-2022 年是国家自然科学基金改革的第一阶段,在此阶段,总结国家自然科学基金对各学科发展的促进作用尤为重要。本文将系统分析林学领域各学科方向的发展和自科基金在其中的促进作用。[方法]以中国林业科学研究院林学领域 2016-2019 年度结题的国家自然科学基金项目成果产出为基础,建立一种较为合理的学科发展定量评价指标体系。[结果]自科基金对林产化学的促进作用最好;对森林培育学、林木遗传育种学和木材物理学促进作用良好;对森林健康、荒漠化与水土保持、森林生物学、森林经理学和经济林学的促进作用较为一般;而对森林土壤学、园林学、森林资源信息学和森林资源学的促进作用相对较差。[结论]国家自然科学基金对“十三五”期间林产化学的发展促进作用非常显著,对森林培育学等 7 个学科方向发展的促进作用较为一般,而对森林生物学等 4 个学科方向发展的促进作用较弱;在此基础上,建议加大森林生物学等 4 个学科方向人才和重点项目的支持力度,为今后林学领域的学科布局提供参考。
发布时间：2024-06-13