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基于潜在生产力的吉林省长白落叶松人工林立地质量评价 被引量：1
1
作者 罗光成 雷相东 +3 位作者 史景宁 何潇 向玮 李玉堂 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
【目的】为验证基于林分潜在生长量的立地质量评价方法的可行性,并优化此方法,采用潜在生长量法估算林分断面积和蓄积潜在生产力,为长白落叶松人工林立地质量评价和抚育经营提供科学依据。【方法】基于吉林省一类调查和二类调查局级固... 【目的】为验证基于林分潜在生长量的立地质量评价方法的可行性,并优化此方法,采用潜在生长量法估算林分断面积和蓄积潜在生产力,为长白落叶松人工林立地质量评价和抚育经营提供科学依据。【方法】基于吉林省一类调查和二类调查局级固定样地数据,采用广义代数差分法建立长白落叶松人工林优势高生长模型,根据地位指数划分立地等级。建立含立地等级哑变量的断面积和蓄积生长模型,利用黄金分割法搜索最优密度,求解潜在生产力,并通过自然稀疏线进行验证;以现实林分年龄和林分密度指数计算现实生产力;结合现实生产力和潜在生产力两者差异综合评估生产力提升空间。【结果】(1)长白落叶松人工林的优势高、断面积、蓄积生长模型拟合效果良好,调整决定系数为0.877、0.985、0.966;均方根误差为1.037 m、0.886 m^(2)/(hm^(2)·a)、9.756 m3/(hm^(2)·a);相对均方根误差为7.353%、6.588%、11.890%。5个立地等级的地位指数平均值大小为19.8、17.8、15.7、13.5和11.6 m。(2)同一林龄,断面积和蓄积潜在生产力对应的最优林分密度指数不同。基准年龄30年时断面积潜在生产力为0.861~0.941 m^(2)/(hm^(2)·a),蓄积潜在生产力为5.319~8.775 m3/(hm^(2)·a)。与近熟林、成熟林、过熟林相比,中龄林和幼龄林现实生产力与潜在生产力差异较大,表明它们具有较大的生产力提升空间。(3)在林分生长过程中,潜在生产力对应的最优密度始终不大于林分自然稀疏的最大密度。【结论】约束林分初始株数后计算的潜在生产力更符合实际,进一步验证了基于潜在生长量的立地质量评价方法的可行性。在中幼龄阶段,长白落叶松的现实生产力与潜在生产力差异显著,该差异随立地质量的下降而增大。研究结果给出了潜在生产力对应的最优林分密度,可为长白落叶松人工林的抚育经营提供依据。 展开更多
关键词 潜在生产力 现实生产力 广义代数差分法 立地质量评价 自然稀疏线
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基于机器学习算法的吉林省长白落叶松林最大净初级生产力影响因素分析
2
作者 高子滢 王海燕 +2 位作者 何潇 雷相东 仇皓雷 《生态学报》 北大核心 2025年第10期4927-4939,共13页
净初级生产力(NPP)是评估森林生态系统质量的重要指标,其最大值(NPPmax)可以反映森林的生产潜力,研究植被NPPmax对合理利用森林资源和森林可持续经营具有重要意义。以吉林省长白落叶松(Larix olgensis A.Henry)林为对象,基于吉林省一类... 净初级生产力(NPP)是评估森林生态系统质量的重要指标,其最大值(NPPmax)可以反映森林的生产潜力,研究植被NPPmax对合理利用森林资源和森林可持续经营具有重要意义。以吉林省长白落叶松(Larix olgensis A.Henry)林为对象,基于吉林省一类清查固定样地调查数据、2000—2022年的MOD17A3整合提取的NPPmax数据、环境因子数据(地形、气候和土壤因子),采用相关性分析、机器学习算法、Shapley加性解释(SHAP)等方法,分析NPPmax变化的驱动因子。4种机器学习算法中,随机森林模型(RF)对落叶松林NPPmax的预测精度最高,R^(2)为0.540,对应的RMSE值为11.320 gC m^(-2) a^(-1),其它模型依次为增强回归树(R^(2)=0.523)、人工神经网络(R^(2)=0.519)和支持向量机模型(R^(2)=0.501)。基于RF模型SHAP分析显示,影响落叶松林NPPmax变化的主导因素为18℃以上年积温、全氮和海拔。年积温、全氮含量和海拔对NPPmax存在阈值效应,当18℃以上年积温接近200℃、全氮含量达到2.0 g/kg以及海拔约为800 m时,NPPmax的增减变化明显。通过机器学习模型和SHAP分析处理NPPmax-环境因子复杂非线性关系,较好地解释了环境变量对NPPmax的影响机制。研究表明环境变量和NPPmax之间存在明显的阈值效应,为落叶松林立地质量评价提供了基础。 展开更多
关键词 NPP最大值 长白落叶松林 机器学习 SHAP分析
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北京百花山华北落叶松天然次生林的资源利用效率生长季动态变化及影响因素
3
作者 李钦渊 周泽园 +6 位作者 李廷山 于海群 赵洪贤 刘新月 高瑶 刘鹏 查天山 《林业科学》 北大核心 2025年第4期69-80,共12页
【目的】探究华北落叶松天然次生林生态系统碳、光能、水分利用效率的生长季内季节变异特征、受生物物理因子的影响以及不同资源利用效率间的权衡关系,为预测未来森林生态系统的气候变化响应提供科学支撑。【方法】在北京百花山国家级... 【目的】探究华北落叶松天然次生林生态系统碳、光能、水分利用效率的生长季内季节变异特征、受生物物理因子的影响以及不同资源利用效率间的权衡关系,为预测未来森林生态系统的气候变化响应提供科学支撑。【方法】在北京百花山国家级自然保护区,利用涡度相关系统和微气象观测系统对华北落叶松天然次生林生态系统生长季内的碳、水通量和空气温度、土壤温度、土壤含水量等物理因子进行连续原位监测,分析生态系统碳、光能和水分利用效率的季节变异及影响因素,并探究不同资源利用效率间的权衡关系。【结果】1)生长季内碳利用效率6月较低、10月较高,波动在0.14~0.97;光能利用效率8月份高、10月较低,波动在0.15~2.19 g·MJ^(−1);水分利用效率6月较低、10月较高,波动在0.74~8.00 g·kg^(−1)。2)碳利用效率与土壤温度显著负相关(P<0.05),光能利用效率与土壤含水量显著正相关(P<0.05),水分利用效率与土壤含水量显著负相关(P<0.05)。结构方程模型表明,土壤温度通过影响生态系统呼吸间接影响碳利用效率,表现为负效应(P<0.05);散射辐射通过影响总初级生产力间接影响光能利用效率,表现为正效应(P<0.05);饱和水汽压差通过影响蒸散发间接影响水分利用效率,表现为负效应(P<0.05)。3)碳利用效率与水分利用效率显著正相关(P<0.01),较高的光能利用效率主要发生在碳利用效率和水分利用效率均较低时。【结论】华北落叶松天然次生林生态系统碳利用效率与水分利用效率变化趋势一致,均在生长季中期下降,光能利用效率在生长季中期达到最大值。土壤温度升高会降低生态系统碳利用效率,土壤含水量和散射辐射增加均会提高生态系统光能利用效率,土壤含水量和饱和水汽压差增加会限制水分利用效率。生态系统资源利用效率间存在权衡关系,较高的光能利用效率伴随着较低的碳和水分利用效率,本研究结果强调水分条件对华北落叶松天然次生林生态系统资源利用效率间权衡关系的重要性。 展开更多
关键词 碳利用效率 光能利用效率 水分利用效率 季节变异 权衡关系
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板栗种质资源矮化相关形态指标的综合评价
4
作者 邓超丽 郭素娟 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第8期88-100,共13页
【目的】板栗是我国重要的经济林树种之一,但其矮化性状的评价指标尚不完善。本研究旨在筛选出更多有效的评价指标,以更加精准、全面地评价板栗种质矮化性状,为更好地收集、培育与利用板栗矮化种质资源提供理论依据。【方法】以种植于... 【目的】板栗是我国重要的经济林树种之一,但其矮化性状的评价指标尚不完善。本研究旨在筛选出更多有效的评价指标,以更加精准、全面地评价板栗种质矮化性状,为更好地收集、培育与利用板栗矮化种质资源提供理论依据。【方法】以种植于河北省迁西县的80份板栗种质资源为研究对象,于枝叶成熟期选择5株树,选取树冠东、南、西、北4个方向外围中部的3根标准结果枝,分别测定和计算其分枝角度、枝条长度、枝条直径、枝条节数、节间长度、叶柄长度、叶柄直径、尖削指数和叶形指数,采用正态性检验、相关性分析、主成分分析相结合的方法,对80份板栗种质的矮化相关形态指标进行筛选和综合评价,并进行矮化等级的划分与鉴定。【结果】(1)枝条长度、节间长度、枝条直径、枝条节数、分枝角度、叶形指数、叶柄长度、叶柄直径、尖削指数总体呈较标准的正态分布。(2)分枝角度、尖削指数2个指标与其他形态指标相关性不显著,枝条长度、枝条直径、枝条节数、节间长度、叶形指数、叶柄长度、叶柄直径之间大多显著正相关,因而筛选出这7个指标为主成分分析的有效评价指标。(3)通过综合评价,将80份板栗种质划分为矮化型(6份)、中间型(40份)、乔化型(27份)、极乔化型(7份)。【结论】枝条长度、枝条直径、枝条节数、节间长度、叶形指数、叶柄长度和直径可作为评价板栗矮化形态性状的有效指标,‘短枝芽变’‘紫珀’‘燕山短枝’‘遵玉’‘塔丰’‘优丰’为板栗矮化种质,研究结果将为板栗矮化种质资源的开发与利用提供依据。 展开更多
关键词 板栗 矮化 表型性状 指标筛选 种质资源评价 主成分分析
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塔里木河流域野生植物资源的县域分布格局及其影响因素
5
作者 纪旭 胡舒萍 +3 位作者 张芙宁 吴明玥 刘娜 贾昕 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第7期92-101,共10页
【目的】野生植物资源是对人类具有直接或间接作用的植物集合,具有重要的保护和利用价值。塔里木河流域蕴藏着丰富而特殊的野生植物资源,但其分布格局及其与环境因子和社会经济因子的关系仍不明确,本研究旨在揭示该流域野生植物资源的... 【目的】野生植物资源是对人类具有直接或间接作用的植物集合,具有重要的保护和利用价值。塔里木河流域蕴藏着丰富而特殊的野生植物资源,但其分布格局及其与环境因子和社会经济因子的关系仍不明确,本研究旨在揭示该流域野生植物资源的分布规律及其影响因素。【方法】整理塔里木河流域药用、纤维、果品和观赏4类野生植物资源的相关资料,构建《塔里木河流域野生植物资源名录》,据此分析其科、属、种的组成和分布规律,并通过回归分析及层次分割分析,探讨植物分布与气候、土壤和社会经济因子之间的关系。【结果】(1)流域内共记录野生植物312种,药用植物居多,达280种,另外还分布着19种果品植物、27种观赏植物和14种纤维植物。(2)整体来看,野生植物资源主要集中在流域的西部和北部地区,且随年均温度的升高,其种数呈减少趋势。(3)药用植物集中于流域西南部、北部和东部边缘地区,种数随年均气温升高而减少,随着人口数量的增大而增大。(4)果品植物多集中于流域西部和中部,观赏植物在流域西北部分布较多,纤维植物主要分布于东部。【结论】塔里木河流域不同类别植物资源的丰富度具有显著的区域性差异,年均温和人口数量对野生植物资源的分布影响显著。研究结果为区域生态保护与野生植物资源的合理开发提供了因地制宜的参考策略。 展开更多
关键词 野生植物资源 塔里木河流域 分布格局 药用植物 县域分布
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落叶松云冷杉针叶混交林间伐后林木碳生长动态变化
6
作者 刘太艳 罗光成 +3 位作者 卢军 李晨 朱怀远 向玮 《林业科学研究》 北大核心 2025年第2期12-22,共11页
[目的]旨在确定树种组或单木对林分碳储量增长的贡献,分析其随间伐强度和伐后时间的动态变化,从而为以提升森林碳汇为目标的经营采伐制定合理的伐除策略提供参考依据。[方法]以吉林省金沟岭林场16块落叶松云冷杉针叶混交林固定样地为研... [目的]旨在确定树种组或单木对林分碳储量增长的贡献,分析其随间伐强度和伐后时间的动态变化,从而为以提升森林碳汇为目标的经营采伐制定合理的伐除策略提供参考依据。[方法]以吉林省金沟岭林场16块落叶松云冷杉针叶混交林固定样地为研究对象,分别设置20%(轻度)、30%(中度)、40%(重度)和0%(对照)4个间伐强度进行定期调查,采用由大小对称竞争下树木碳储量生长作为异速生长期望的函数与林分生长优势度结合形成的分析框架,识别不同间伐强度下树木或树种群在采伐后对剩余林分碳汇的贡献,以及随伐后时间推移的动态变化。[结果]未间伐样地的生长优势度伴随林龄的增加呈上升趋势;林分生长优势度随间伐强度的增加而减小,随伐后时间的推移而增大,但轻度间伐林分生长优势度大于未间伐林;轻度间伐促进林分中大树更好地吸收地下资源,而中度和重度间伐则使林分下层小树接收更多光照,因此轻度间伐促进了林分中大树的碳增长,中度和重度间伐促进林分中小树的碳增长;随着间伐强度的增加,林下不耐荫树种的生长逐渐超过其异速生长预期,落叶松对林分碳汇的贡献大于其他耐荫性伴生树种,尤其是大中型落叶松。[结论]自下而上的间伐重新分配了剩余树木中的可利用资源,使原本处于竞争劣势的树木获得更快生长的机会。本研究采用的分析框架能够确定间伐后不耐荫落叶松是林分碳汇的强贡献者,而耐荫针叶或阔叶树种是林分碳汇的弱贡献者。这些信息有助于确定在采伐过程中优先清除的树木,并为未来林分组成的演替途径提供指导。在该研究区,伐除林分中的弱贡献者不仅可以提升林分的碳汇,还可以通过中高强度的间伐促使以落叶松为主的森林转变成云冷杉针叶混交林。 展开更多
关键词 林分生长优势度 间伐 温带针叶混交林 异速生长期望 林分碳储量生长动态
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野生药用植物资源保护现状及对策——以哀牢山国家级自然保护区楚雄片区为例
7
作者 黄先运 苏家红 +1 位作者 欧朝蓉 李育武 《农村科学实验》 2025年第14期184-186,共3页
哀牢山国家级自然保护区楚雄片区拥有丰富的野生药用植物资源,其中包括多种国家重点保护植物。然而,这些资源正面临气候变化、过度开发等多重威胁。气候变化导致药用植物分布范围缩小,极端天气威胁其生长繁殖;过度开发使珍稀濒危药用植... 哀牢山国家级自然保护区楚雄片区拥有丰富的野生药用植物资源,其中包括多种国家重点保护植物。然而,这些资源正面临气候变化、过度开发等多重威胁。气候变化导致药用植物分布范围缩小,极端天气威胁其生长繁殖;过度开发使珍稀濒危药用植物濒临灭绝。针对这些问题,该文从应对气候变化、控制过度开发、开展系统性保护、平衡保护与可持续利用的矛盾及加大科研投入等方面出发,提出相关保护对策。通过多措并举,实现药用植物资源的可持续利用与生态系统的长期稳定,为中医药发展和生物多样性保护提供支持。 展开更多
关键词 野生药用植物资源 保护现状 对策 哀牢山国家级自然保护区 楚雄片区
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林木非结构性碳水化合物的分布特征及影响因素研究进展
8
作者 李帆 田娜玲 +1 位作者 余殿 杨君珑 《温带林业研究》 2025年第1期39-44,62,共7页
非结构性碳水化合物(NSC)作为植物生长代谢中的重要供能物质,其浓度和含量可以反映植物的整体碳供给;NSC的动态变化表征植物碳的分配机制及环境适应策略。本文从时间变化、空间变化、林分结构和器官分配等方面综述目前国内外林木非结构... 非结构性碳水化合物(NSC)作为植物生长代谢中的重要供能物质,其浓度和含量可以反映植物的整体碳供给;NSC的动态变化表征植物碳的分配机制及环境适应策略。本文从时间变化、空间变化、林分结构和器官分配等方面综述目前国内外林木非结构性碳水化合物分布特征的研究进展,总结非结构性碳水化合物的主要影响因素,阐述分析林木碳代谢和生长作用机制,并从研究尺度、研究方法等方面对未来开展林木NSC的研究进行了展望。 展开更多
关键词 林木 非结构性碳水化合物 分布特征 影响因素
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中国森林资源质量现状与提升对策
9
作者 张会儒 雷相东 +3 位作者 符利勇 刘宪钊 张晓红 杨璐 《陆地生态系统与保护学报》 2024年第5期46-54,共9页
分析了我国森林资源质量现状,总结了我国森林可持续经营的重要进展,剖析了我国森林可持续经营存在的问题,提出了加强森林可持续经营、提升森林资源质量的对策建议。主要结论为:近20年来,我国实施了多项林业生态和国土绿化工程,森林资源... 分析了我国森林资源质量现状,总结了我国森林可持续经营的重要进展,剖析了我国森林可持续经营存在的问题,提出了加强森林可持续经营、提升森林资源质量的对策建议。主要结论为:近20年来,我国实施了多项林业生态和国土绿化工程,森林资源得到了恢复性增长。据2021年林草生态综合监测评价结果,我国森林面积2.31亿hm^(2),森林蓄积量194.93亿m^(3),森林覆盖率达到24.02%,但是生产力低、功能不强的局面仍然没有改变。我国乔木林每公顷蓄积量、生物量、生态服务价值分别为95.02m3、91.84t、6.1万元,远低于林业发达国家的水平。我国在森林可持续经营标准指标、管理政策、计划制度和技术研究与应用等方面取得了显著进展,但还存在实践和认识落后、经营制度不完善、人才队伍匮乏、科技投入不足、基础设施落后等亟待解决的问题。未来,应从树立现代森林经营理念、建立以森林经营方案为核心的经营制度体系、完善森林可持续经营政策机制、打造面向基层的森林可持续经营队伍、建立长期稳定的森林可持续经营科技创新支持机制、加强基础设施和装备的现代化等6个方面,采取切实可行的战略部署和举措,促进森林可持续经营,提升森林资源质量,为生态文明和美丽中国建设奠定坚实的绿色基底。 展开更多
关键词 森林资源质量 森林可持续经营 经营现状 对策建议
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基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争指数 被引量：6
10
作者 廉琪 张弓乔 +4 位作者 萨日娜 卢彦磊 刘文桢 胡艳波 赵中华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2057-2068,共12页
构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然... 构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争(CIM)指数进行验证,并选取Spearman系数,对CIM竞争指数和传统竞争指数进行相关性分析。结果表明,采用树冠投影重叠和考虑树高关系确定竞争木的方法能有效避免竞争木多选或漏选;CIM1、CIM2、CIM3能够表达出混交林竞争压力变化,表现出竞争压力越大林木蓄积生长量越小的趋势,将树种混交因子引入竞争指数能够提高蓄积生长量与竞争指数的相关性,更加客观的描述林分中竞争状况。竞争指数与蓄积生长量相关性由大到小排序为CIM2>CIM3>CIM1>Bella竞争指数(CIO)>简单竞争指数(CI)>CIO_(2)>CIO1,表明竞争指数CIM2对混交林竞争表达更具参考意义。林分中主要树种锐齿槲栎由于相邻木中同树种相邻木增加,导致竞争压力增大。天然混交林中树种组成复杂多样,林木分布不均匀,在竞争指数中引入树种混交因子能够较为真实的反映林木竞争状况。 展开更多
关键词 竞争指数 锐齿槲栎 天然混交林 树冠重叠面积
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基于随机森林模型的旺业甸实验林场土壤全氮数字制图 被引量：3
11
作者 甄诚 王海燕 +4 位作者 雷相东 赵晗 董齐琪 崔雪 仇皓雷 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期249-257,共9页
为探究林场土壤全氮含量的空间分布特征及对环境因素的响应,以旺业甸实验林场为研究区,采用随机森林模型和Cubist模型建立了不同土层深度(0~10、10~30、30~50cm)土壤全氮含量与环境协变量(海拔、归一化植被指数、年平均降水量、年平均... 为探究林场土壤全氮含量的空间分布特征及对环境因素的响应,以旺业甸实验林场为研究区,采用随机森林模型和Cubist模型建立了不同土层深度(0~10、10~30、30~50cm)土壤全氮含量与环境协变量(海拔、归一化植被指数、年平均降水量、年平均气温、y坐标和坡向)之间的定量关系模型,对该区土壤全氮含量进行预测并制图,并分析了影响土壤全氮空间变异的控制性因素。研究结果显示:0~10、10~30、30~50cm土层实测全氮含量的均值分别为3.20、2.02、1.47g/kg,土壤全氮的平均含量随土层深度的增加而降低;3个土层深度土壤全氮预测随机森林模型的决定系数R2分别为0.59、0.42和0.39,均优于决定系数R2分别为0.56、0.38和0.34的Cubist模型,2种模型预测精度都随土层深度的增加而降低,各环境因素对土壤全氮空间分布的影响作用随土层深度的增加而减小;从随机森林模型土壤全氮预测图来看,不同土层深度土壤全氮含量均呈现西部、北部和中部低,西南、东南和东部高的空间格局,不确定性图显示随机森林模型预测土壤全氮含量分布具有较低的标准差;海拔对土壤全氮含量的影响最大,其他依次为:归一化植被指数>年平均降水量>年平均气温>y坐标>坡向。结果表明,随机森林模型可以作为有效预测该林场不同土层深度土壤全氮含量的方法。 展开更多
关键词 土壤全氮 随机森林模型 空间分布 土层深度 数字土壤制图
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宁夏典型粮食作物生产水足迹时空演变及节水潜力评价 被引量：1
12
作者 高亚苗 陈浩楠 +3 位作者 王芳 南雄雄 陈红翔 李文慧 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第12期2005-2016,共12页
近年来,宁夏回族自治区(简称宁夏)粮菜产能显著提升,但其作为全国水资源最匮乏省份之一,评估农业生产水足迹及其节水潜力有助于推进农业水资源可持续利用。以5种典型粮食作物生产水足迹为对象,结合Mann-Kendall趋势检验法探究2006—202... 近年来,宁夏回族自治区(简称宁夏)粮菜产能显著提升,但其作为全国水资源最匮乏省份之一,评估农业生产水足迹及其节水潜力有助于推进农业水资源可持续利用。以5种典型粮食作物生产水足迹为对象,结合Mann-Kendall趋势检验法探究2006—2020年该区域粮食作物生产水足迹时空演变趋势,利用节水潜力模型进一步揭示作物节水潜力。结果表明:(1)近15a宁夏典型粮食作物生产水足迹总体呈下降趋势,其中固原市作物生产水足迹下降了42.97%,粮食作物生产蓝绿水足迹总体呈波动变化趋势。(2)各作物生产蓝水和灰水足迹均呈下降趋势。同一作物生产绿水足迹在市际间存在较大差异,大豆对生产绿水足迹贡献率最大。(3)典型年作物生产工程节水潜力、蓝水和绿水真实节水潜力分别可达44.81%、46.43%和45.10%。研究结果可为宁夏节水农业可持续发展提供理论参考。 展开更多
关键词 作物生产水足迹 时空演变 节水潜力 宁夏
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海南热带天然林木本植物多样性对地上生物量的影响及其尺度效应 被引量：2
13
作者 姚杰 丁易 +2 位作者 周超凡 田立新 臧润国 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1-10,共10页
【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响及其相对重要性,以及相应的尺度效应,旨在丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm^(2)动态监测样地... 【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响及其相对重要性,以及相应的尺度效应,旨在丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm^(2)动态监测样地,利用植被调查、树木空间分布和环境因子等数据,采用空间多尺度设计和多元线性回归模型,探讨热带天然林中木本植物多样性、环境异质性与地上生物量之间的关系及其随不同空间尺度的变化规律。【结果】(1)30个1 hm^(2)样地中,α-多样性和β-多样性均值分别为(10.85±3.63)和(0.30±0.16)。α-多样性在不同空间尺度上未表现出显著变化;β-多样性表现出随空间尺度增大而增加的趋势。(2)α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响均为显著的正效应且多样性的影响强度随空间尺度表现出较为一致的变化趋势。(3)木本植物多样性对地上生物量的影响随空间尺度的增加表现为先增加(较小尺度400~3600 m^(2)),然后趋于平缓(中尺度3600~6400 m^(2)),最后下降(较大尺度6400~10000 m^(2))。(4)α-多样性对地上生物量的正效应显著强于β-多样性。(5)环境因子对地上生物量的影响均为正效应,且影响强度随空间尺度的增加而增强。【结论】本研究证实了生物多样性与生态系统功能(BEF)关系存在明显的尺度依赖性,表明影响BEF关系的主要机制可能会因不同空间尺度而发生变化。单一空间尺度或局域小尺度的研究不足以充分、全面地理解BEF关系的影响机制。尽管在解释地上生物量变异方面,β-多样性的作用低于α-多样性,但本研究通过实证分析,揭示了β-多样性在促进生态系统功能中的重要作用。这为进一步探索跨空间尺度的BEF关系提供了新的思路和分析视角。未来的研究应充分考虑β-多样性与多种生态系统功能(生态系统多功能性)之间的关系,以及β-多样性在不同空间尺度(如局域、区域和景观尺度)上对生态系统多功能性的影响机制。 展开更多
关键词 生物多样性与生态系统功能 β-多样性 尺度依赖性 木本植物多样性 生物量 热带天然林
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榆叶梅高效成熟胚培养成苗体系的建立 被引量：1
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作者 王梓煦 韦淋馨 +2 位作者 王秀军 罗春燕 李庆卫 《种子》 北大核心 2024年第8期13-19,26,共8页
以榆叶梅(Prunus triloba Lindl.)成熟胚为外植体,构建榆叶梅稳定高效的胚培养成苗体系,测定萌发率、平均株高、生根率、平均数、平均根长、愈伤率和叶片形态等指标,设置MS、1/2 MS、WPM等3个基础培养基,筛选榆叶梅胚培养成苗的最适培养... 以榆叶梅(Prunus triloba Lindl.)成熟胚为外植体,构建榆叶梅稳定高效的胚培养成苗体系,测定萌发率、平均株高、生根率、平均数、平均根长、愈伤率和叶片形态等指标,设置MS、1/2 MS、WPM等3个基础培养基,筛选榆叶梅胚培养成苗的最适培养基;利用6-BA、NAA、IBA等3种植物生长调节剂和活性炭进行胚的萌发和生根试验,其中IBA、NAA均设0.05、0.1、0.2 mg/L等3个水平,6-BA设1、2 mg/L两个水平,统计胚萌发和生根情况,筛选榆叶梅胚培养成苗体系最佳培养基类型;在最适合榆叶梅胚培养生长培养基基础上,再设置不同低温处理时间(0、20、40、60、80 d)进行愈伤组织诱导及分化实验,统计愈伤率和叶片形态情况;最后分析不同子叶保留程度(完整子叶、1/2子叶和1/4子叶)对胚培养萌发和生根的影响。结果表明,MS培养基为榆叶梅胚的萌发和上胚轴生长的最适培养基;综合各项试验的最佳影响因子,榆叶梅在MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+活性炭500 mg/L培养基上萌发率和生根率最高,分别为83.33%、86.67%;4℃冷藏60~80 d为最适宜榆叶梅胚培养发育和正常生长的时间,冷藏时间80 d时萌发率达100%,生根率为93.33%,叶片绿色平展;保留完整子叶有利于促进上胚轴的伸长,保留1/4子叶有利于促进下胚轴的伸长。本研究筛选出最适宜榆叶梅胚的培养成苗培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+活性炭500 mg/L。 展开更多
关键词 榆叶梅 胚培养 培养基类型 植物生长调节剂 低温处理 子叶保留程度
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基于3种时间序列模型的北京市每日花粉浓度预测
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作者 张鑫 杨华 +1 位作者 董玲玲 张宏远 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第6期90-100,共11页
【目的】分析花粉高峰期持续时间和浓度峰值,构建北京市每日花粉浓度的最优预测模型,为科学预测未来每日花粉浓度提供数据支持。【方法】采用多重插补法处理2015—2020年北京市每日花粉浓度时间序列中的缺失数据,2015—2019年数据用于建... 【目的】分析花粉高峰期持续时间和浓度峰值,构建北京市每日花粉浓度的最优预测模型,为科学预测未来每日花粉浓度提供数据支持。【方法】采用多重插补法处理2015—2020年北京市每日花粉浓度时间序列中的缺失数据,2015—2019年数据用于建立SARIMA、LSTM和Prophet 3种时间序列模型,预测未来一年(2020年,共计182 d)的花粉浓度变化。【结果】(1)随机森林法、贝叶斯线性回归法、观测值中随机取样法和加权预测均值匹配法4种多重插补法中,随机森林法的第3个插补数据集P值最小(P=0.002),为最优插补数据集。(2)2015—2020年每日平均花粉浓度数据显示,春季高峰期集中在3—6月,4月初达到峰值(792粒/(103 mm^(2)));秋季高峰期集中在8月至9月末,在9月初达到峰值(449粒/(103 mm^(2)))。2015—2019年花粉浓度总体呈逐年下降趋势,2020年呈现阶跃式上升;其中,2015年高峰期持续时间最长(春季107 d,秋季65 d),2018年最短(春季60 d,秋季46 d);2020年花粉浓度峰值达到最高水平,而2019年花粉浓度峰值最低。(3)3种时间序列模型中,LSTM模型对北京市每日花粉浓度时间序列的描述和预测效果最佳。当LSTM模型的时间步长(look_back)为60时,模型预测效果最佳,RMSE、MAE均为最小,R^(2)=0.78。相比之下,Prophet模型效果较差,无法灵敏捕捉浓度峰值,预测值存在负数情况,预测效果不佳。SARIMA模型拟合效果尚可,但预测效果不理想,预测值存在为负的情况。【结论】与SARIMA和Prophet模型相比,LSTM模型更适用于北京市每日花粉浓度时间序列模型的建立与长期预测。未来研究应完善花粉浓度数据,优化模型性能,以更准确地预测花粉高峰期的起止时间、持续时间及高峰浓度,为过敏性疾病的防控提供更可靠的依据。 展开更多
关键词 多重插补法 花粉浓度 长短期记忆神经网络 长期预测
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不同基因型板栗叶片功能性状与果实产量品质的关联分析
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作者 张敏 郭素娟 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第2期20-30,共11页
选择种植于河北省迁西县的我国5个栽培区的不同基因型板栗(‘燕山早丰’‘京暑红’‘灰拣’‘罗田乌壳栗’和‘荔波早栗’)为试验材料,对比研究其叶片表型形态、解剖结构特征、光合生理特性以及果实产量品质性状,并进行叶片功能性状与... 选择种植于河北省迁西县的我国5个栽培区的不同基因型板栗(‘燕山早丰’‘京暑红’‘灰拣’‘罗田乌壳栗’和‘荔波早栗’)为试验材料,对比研究其叶片表型形态、解剖结构特征、光合生理特性以及果实产量品质性状,并进行叶片功能性状与果实产量品质的关联分析,以期筛选与板栗果实产量品质关联的关键叶片功能性状指标。结果表明,不同基因型板栗的叶片功能性状和果实产量品质指标间存在较大差异。在叶片表型形态中,‘燕山早丰’的干物质含量最大(0.51 g/g),‘罗田乌壳栗’干物质含量最小(0.34 g/g);在叶片解剖结构中,不同基因型板栗的叶片厚度差异显著,‘京暑红’的叶片厚度最大(202.71μm),‘罗田乌壳栗’最小(175.52μm);在光合特性方面,‘燕山早丰’的净光合速率(18.50μmol/mmol)、气孔导度(0.34 mol/(m^(2)·s))、蒸腾速率(6.28 mmol/(m^(2)·s))均显著高于其他基因型,‘京暑红’的水分利用效率最高(2.62μmol/mmol),‘罗田乌壳栗’的胞间CO_(2)浓度(258.83μmol/mol)最大;在果实产量性状方面,‘燕山早丰’的出仁率(85.29%)和单株产量(8.11 kg)最高,‘荔波早栗’的单粒质量最大(12.48 g),‘京暑红’的出实率(45.28%)均高于其他基因型;在果实品质性状方面,‘燕山早丰’栗仁的淀粉(48.43%)和可溶性糖(24.74%)含量最高,‘灰拣’的脂肪(2.64%)和总黄酮(2.53%)含量最高,‘京暑红’的蛋白质含量(6.95%)最高,‘荔波早栗’的总酚(1.68%)含量最高。相关性和冗余分析发现,叶片表型、结构性状与光合特性之间、光合特性与果实产量品质之间相关性较强。其中,干物质含量与净光合速率呈极显著正相关,叶片厚度与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等指标呈极显著正相关,净光合速率、气孔导度均与单株产量、淀粉和可溶性糖含量呈显著正相关,胞间CO_(2)浓度与脂肪含量呈显著负相关,而光合特性各指标与蛋白质、总酚和总黄酮含量无明显相关性。综上可知,不同基因型板栗叶片功能性状与果实产量品质之间存在较强的相关性,其中叶片厚度、气孔导度、净光合速率、干物质含量等指标可作为筛选高产优质板栗的重要参考。 展开更多
关键词 板栗 叶片厚度 净光合速率 单粒质量 淀粉含量
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栗属植物育种技术研究进展
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作者 郭素娟 杨霄 《经济林研究》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
栗属植物的壳斗内都具有富含食用淀粉的坚果,具有很高的营养价值。世界上具有经济栽培价值的食用栗中,以板栗、欧洲栗、日本栗为主,板栗因抗病性强、坚果品质好等优点具有特殊地位。板栗是我国重要的木本粮食树种,具有种质资源丰富、栽... 栗属植物的壳斗内都具有富含食用淀粉的坚果,具有很高的营养价值。世界上具有经济栽培价值的食用栗中,以板栗、欧洲栗、日本栗为主,板栗因抗病性强、坚果品质好等优点具有特殊地位。板栗是我国重要的木本粮食树种,具有种质资源丰富、栽培历史悠久、适应强等特点,种植面积和总产量居世界首位,但在生产实际中良种化程度低等问题制约着产业的发展,而培育符合市场需求的优良种质是提升栗产业水平的关键。本文从栗属植物育种的发展历程出发,全面、系统地阐述了国内外栗属植物常规育种(实生选种、芽变选种、杂交育种、诱变育种等)和现代生物育种(分子标记辅助育种、基因工程、细胞工程等)技术的研究进展,并对未来育种方向进行了展望。随着基因组测序工作的完成和基因编辑技术的重大突破,栗属植物育种正迈向多性状、多技术融合的精准化新阶段,这将极大地加快优异种质的创制,促进栗产业的高质量发展。 展开更多
关键词 栗属植物 种质资源 育种技术 研究进展
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胡杨PeMAX2对拟南芥镉吸收和耐受能力的影响 被引量：2
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作者 安珂悦 马思圆 +5 位作者 李静 赵瑞 陈少良 赵楠 周晓阳 尧俊 《河南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期233-242,共10页
【目的】研究胡杨PeMAX2转录因子调控植物响应镉胁迫的生理和分子机制,对挖掘、筛选和鉴定重金属抗性相关基因具有重要意义。【方法】以过表达PeMAX2拟南芥(PeMAX2-OE1和PeMAX2-OE2)、野生型(WT)和Atmax2突变体拟南芥为试验材料,利用培... 【目的】研究胡杨PeMAX2转录因子调控植物响应镉胁迫的生理和分子机制,对挖掘、筛选和鉴定重金属抗性相关基因具有重要意义。【方法】以过表达PeMAX2拟南芥(PeMAX2-OE1和PeMAX2-OE2)、野生型(WT)和Atmax2突变体拟南芥为试验材料,利用培养基培养的幼苗(7 d)及土培大苗(30 d)研究了PeMAX2对植物耐镉性的调控作用。【结果】镉处理后,在培养基的拟南芥幼苗中,PeMAX2过表达株系的相对电导率明显低于WT和Atmax2,与其抗氧化能力增强有关。在镉胁迫下,转基因株系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均有明显升高且幅度显著高于WT和Atmax2,抗氧化酶转录水平的变化趋势与酶活性相似。土培拟南芥镉处理后转基因株系的叶绿素含量下降幅度低于WT和Atmax2。另外,转基因株系的光合和荧光参数也均高于WT和Atmax2。【结论】过表达胡杨PeMAX2提高了拟南芥对镉的吸收能力,转基因拟南芥通过提高抗氧化酶活性增强对镉的耐受性。 展开更多
关键词 胡杨 PeMAX2 拟南芥 重金属 镉胁迫 光合作用 抗氧化酶
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观赏植物修复城市铅污染土壤技术分析与展望 被引量：2
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作者 陈国熙 周惠民 +5 位作者 陈慧杰 陈双双 冯景 刘欣童 邓琳 邓衍明 《植物资源与环境学报》 北大核心 2025年第1期82-93,共12页
重金属铅(Pb)污染土壤问题威胁着城市土壤生态功能的发挥和人体健康,开展城市铅污染土壤治理具有重要意义。相较于物理和化学修复法的局限性,利用观赏植物修复城市铅污染土壤可在实现土壤铅减量化、恢复土壤生态功能的同时具备较好的景... 重金属铅(Pb)污染土壤问题威胁着城市土壤生态功能的发挥和人体健康,开展城市铅污染土壤治理具有重要意义。相较于物理和化学修复法的局限性,利用观赏植物修复城市铅污染土壤可在实现土壤铅减量化、恢复土壤生态功能的同时具备较好的景观效果,更适用于城市铅污染土壤的修复治理。本文论述了植物修复铅污染土壤的机制以及影响因子,并分析了观赏植物作为铅富集植物的优势及其应用于城市铅污染土壤修复可能存在的生长势弱、铅提取效率低等问题。为进一步强化植物修复效果,分别从植物-纳米材料、植物-化学药剂、植物-微生物和植物-基因工程4个方面比较了观赏植物联合修复铅污染土壤技术的主要优缺点及应用方式。本文展望了观赏植物修复城市铅污染土壤技术面临的挑战和未来研究方向,提出利用分子育种技术筛选与改良超富集观赏植物、研发联合修复技术并探索协同修复机制以实现可持续修复城市铅污染土壤的建议;此外,还应加大实地修复力度,打造修复成功案例,为城市铅污染土壤的修复提供科学依据。 展开更多
关键词 城市土壤 重金属 铅污染 观赏植物 植物修复
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黄土高原不同密度刺槐林地土壤-微生物-胞外酶生态化学计量特征 被引量：3
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作者 黄浩博 毕华兴 +3 位作者 赵丹阳 郭艳杰 林丹丹 韩金丹 《生态学报》 北大核心 2025年第3期1351-1361,共11页
明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为... 明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为研究对象,测定林地土壤和微生物C、N、P含量及胞外酶活性,明晰其生态化学计量特征。结果表明:随着刺槐密度增大,(1)林地土壤C、N含量及C∶P、N∶P先增大后减小,中等密度(1800-2400株/hm^(2))显著高于其他密度,而C:N呈相反趋势,P含量无显著差异;(2)土壤微生物C、N、P含量呈现波动变化,C∶N显著下降,C∶P、N∶P先增大后减小;(3)土壤4种胞外酶活性及其表征的C∶N均先增大后减小,C∶P、N∶P呈增大趋势;(4)元素比率阈值(TER)显示除在1800株/hm^(2)外,其他密度刺槐林地土壤微生物均受到N限制。刺槐林地土壤胞外酶及微生物对土壤养分变化具有自我调节作用,且呈现较好的内稳性,且中等密度刺槐林地更能促进养分积累,尤其是1800株/hm^(2)的刺槐林地更利于微生物的生长繁殖。研究结果可为该区刺槐人工林的合理经营提供科学依据。 展开更多
关键词 林分密度 微生物 生态化学计量 内稳性 元素比率阈值 刺槐 黄土高原
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