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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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落叶松云冷杉针叶混交林间伐后林木碳生长动态变化
3
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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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
4
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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基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争指数 被引量：6
5
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
6
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
7
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
8
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
9
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
10
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
11
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
12
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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全球土壤含水量对植被和气候的响应 被引量：1
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作者 李君宜 牛健植 +3 位作者 余新晓 苗禹博 王迪 焦鹏华 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2682-2697,共16页
气候、植被和土壤含水量(Soil Moisture,SM)的变化密切相关,分析长时间序列SM、植被覆盖、气温和降雨的变化以及植被、气候对SM的影响,有助于揭示全球变暖背景下土壤含水量-植被-大气间相互作用关系,为水资源短缺、土地退化、水资源保... 气候、植被和土壤含水量(Soil Moisture,SM)的变化密切相关,分析长时间序列SM、植被覆盖、气温和降雨的变化以及植被、气候对SM的影响,有助于揭示全球变暖背景下土壤含水量-植被-大气间相互作用关系,为水资源短缺、土地退化、水资源保护等生态环境问题提供理论支持。以全球MODIS产品和ERA5-Land为数据源,获取2001—2020年0—7 cm土壤层中的含水量SM1、7—28 cm土壤层中的含水量SM2、28—100 cm土壤层中的含水量SM3、28—289 cm土壤层中的含水量SM4、降雨、气温和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时序数据集,采用Sen趋势分析(Theil-Sen Median)、非参数统计检验(Mann-Kendall)、偏相关分析和复相关分析等方法,探究全球不同干湿气候区SM、降雨、气温和NDVI的时空变化特征及SM对降雨、气温和NDVI的响应关系。结果显示:(1)近20年来,全球不同干湿气候区SM总体呈现下降趋势,植被覆盖总体呈上升趋势;降雨量具体表现为“增-减-增”的变化趋势;气温总体呈上升趋势。(2)不同干湿气候区,SM与降雨的相关性随土壤深度的增加而减弱;除湿润区外,SM与NDVI均在SM2土壤层呈现较高的偏相关关系;除SM1土壤层外,不同干湿气候区SM与气温呈显著的负相关关系;除极干旱区,SM随土壤深度的增加对气温的敏感性减弱。(3)通过复相关分析探究各因子的驱动区(共同驱动区、气候驱动区、植被驱动区),SM变化主要受气候和NDVI的共同影响,受NDVI主导的区域面积较少,随着土壤深度的加深受气候主导的区域面积逐渐减小。 展开更多
关键词 土壤含水量(SM) 归一化植被指数(NDVI) 气候-土壤-植被 全球 相互作用
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自然保护区森林土壤化学计量特征及驱动因素 被引量：1
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作者 焦天宇 王海燕 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期146-153,共8页
为探究中国自然保护区森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征,揭示自然保护区森林土壤养分的限制因素及生态化学计量特征的主要驱动因素,该文基于2006-2023年全国自然保护区森林土壤有机碳、全氮、全磷含量历史文献数据,... 为探究中国自然保护区森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征,揭示自然保护区森林土壤养分的限制因素及生态化学计量特征的主要驱动因素,该文基于2006-2023年全国自然保护区森林土壤有机碳、全氮、全磷含量历史文献数据,运用描述性统计分析、相关性分析和冗余分析(RDA)探究土壤C、N、P含量和生态化学计量特征的垂直分布规律及驱动因素。研究结果表明:(1)自然保护区森林土壤有机碳、全氮、全磷含量总体上随土层深度的增加呈递减趋势,有机碳和全氮含量在不同土层之间差异极显著(P<0.01)。在0~20 cm土层,土壤C∶N、C∶P和N∶P均值分别为23.99、119.03和7.22;在20~40 cm土层,均值则分别为17.62、67.81和4.30。(2)土壤pH与土壤化学计量比相关性极显著(P<0.01)。土壤密度与N∶P显著正相关(P<0.05),与C∶P极显著正相关(P<0.01)。(3)RDA结果表明:0~20 cm土层,土壤密度显著解释了土壤C、N、P含量及化学计量比的3.5%,年均降雨量和海拔极显著解释了土壤C、N、P含量及化学计量比的11.6%和5.0%。在20~40 cm土层,土壤密度和年均降雨量显著解释了土壤C、N、P含量及化学计量比的6.1%和6.3%,海拔极显著解释了土壤C、N、P含量及化学计量比的15.5%。自然保护区森林土壤养分受到N限制,海拔、土壤密度及年均降雨量对土壤养分含量及化学计量特征的影响较大。 展开更多
关键词 生态化学计量 森林土壤 有机碳 全氮 全磷 驱动因素
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板栗‘燕山早丰’♀ב王钱大栗’♂适宜授粉时间的筛选 被引量：1
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作者 刘淑玟 郭素娟 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第1期102-111,共10页
【目的】探明板栗‘燕山早丰’♀ב王钱大栗’♂杂交组合中母本柱头可授性和父本花粉活力的日变化规律,筛选其最适授粉时间,为实现板栗高效杂交育种提供理论依据。【方法】以河北省迁西县主栽板栗品种‘燕山早丰’为母本,选择与... 【目的】探明板栗‘燕山早丰’♀ב王钱大栗’♂杂交组合中母本柱头可授性和父本花粉活力的日变化规律,筛选其最适授粉时间,为实现板栗高效杂交育种提供理论依据。【方法】以河北省迁西县主栽板栗品种‘燕山早丰’为母本,选择与其花期相遇且具有多粒性状的‘王钱大栗’为父本,于盛花期单日8:00—18:00每隔2 h进行人工杂交授粉试验,授粉前分别采用联苯胺-过氧化氢法和醋酸洋红染色法检测‘燕山早丰’柱头可授性与‘王钱大栗’花粉活力,授粉后第15天对单日不同时段授粉的‘燕山早丰’花柱内花粉管的生长情况进行荧光显微观察,于第30天采用石蜡切片法观察其胚珠的发育情况,并结合结实率等指标,探究‘燕山早丰’♀ב王钱大栗’♂最适杂交授粉时间。【结果】1)盛花期单日内10:00—12:00‘燕山早丰’柱头可授性最强;‘王钱大栗’花粉活力于单日8:00—18:00不同时段呈现出上升—下降—上升—下降的变化趋势,以10:00—12:00时段的花粉活力最高,达到了87.26%;2)与其他授粉时段相比,10:00—12:00时段授粉后‘燕山早丰’柱头内花粉管生长较快,第15天可在花柱基部观察到花粉管;第30天子房横径、纵径、鲜质量最大,分别达到了8.87 mm、7.40 mm、0.23 g,平均高于其他时段的9.32%、5.62%、16.16%;发育胚珠占比最高,为4.80%,平均高于其他时段的18.11%;3)不同时间授粉后‘燕山早丰’结实率平均为69.16%,其中10:00—12:00时段的结实率最高,达到了80.36%。【结论】在迁西地区,‘燕山早丰’♀ב王钱大栗’♂的最适杂交授粉时间为父母本盛花中期(柱头出齐约呈45°后3~5 d),单日内应避开高温时段,以10:00—12:00时段为宜。 展开更多
关键词 板栗 授粉时间 柱头可授性 联苯胺-过氧化氢 花粉活力
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木聚糖水解酶基因RcXYNC调控月季黑斑病抗性的研究
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作者 苏琳 戚雨岑 +7 位作者 杨艺 程和丰 纪思雨 刘婷 程堂仁 王佳 张启翔 潘会堂 《生物技术通报》 北大核心 2025年第4期211-226,共16页
【目的】由蔷薇盘二孢(Marssonina rosae)侵染引起的黑斑病是庭院栽培月季最常见的真菌性病害,严重影响了月季的观赏价值和经济价值。前期发现木聚糖水解酶RcXYNC在易感和高抗月季株系中差异表达,但其调控机制尚不清晰。拟探究该基因功... 【目的】由蔷薇盘二孢(Marssonina rosae)侵染引起的黑斑病是庭院栽培月季最常见的真菌性病害,严重影响了月季的观赏价值和经济价值。前期发现木聚糖水解酶RcXYNC在易感和高抗月季株系中差异表达,但其调控机制尚不清晰。拟探究该基因功能,为月季黑斑病抗性机制解析提供依据。【方法】以月季易感株系R12-26和高抗株系R13-54为材料,克隆RcXYNC的编码序列及启动子序列;利用荧光定量PCR技术检测该基因在蔷薇盘二孢侵染月季不同时期的相对表达量;采用瞬时过表达和VIGS技术对RcXYNC进行功能分析;测定过表达/沉默处理后叶片过氧化氢累积,水杨酸、茉莉酸/乙烯通路抗性标志基因的表达水平;利用酵母双杂交技术挖掘与RcXYNC互作的目标蛋白。【结果】RcXYNC的编码序列及启动子序列在高抗/易感株系中一致,均含有1个Glyco-10保守结构域,存在胁迫响应元件。瞬时过表达RcXYNC后,月季叶片的黑斑面积均显著增大;沉默RcXYNC后,黑斑面积均显著减小。瞬时过表达或沉默RcXYNC后,月季叶片中水杨酸、茉莉酸/乙烯通路的大部分抗性标志基因的表达显著上升,其他基因无显著变化。挖掘到20个与RcXYNC互作的蛋白,大多参与植物细胞代谢过程。【结论】RcXYNC是月季黑斑病抗性的负调控因子,可能通过影响水杨酸、茉莉酸/乙烯信号通路降低月季的黑斑病抗性。 展开更多
关键词 月季 黑斑病 蔷薇盘二孢 细胞壁 生物胁迫 RcXYNC
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内蒙古额济纳天然胡杨林柳脊虎天牛幼虫龄数划分研究 被引量：1
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作者 彭少刚 李玉春 +7 位作者 王霞 巴依苏拉 鲍婉婷 李红霞 乔轶华 贾雨桥 陆鹏飞 程业森 《环境昆虫学报》 北大核心 2025年第1期214-221,共8页
柳脊虎天牛Xylotrechus namanganensis Heyden是危害胡杨Populus euphratica Oliv、榆树Ulmus pumila L.等多种阔叶树的蛀干性害虫,2013年柳脊虎天牛被国家林业局列入“林业危险性有害生物名单”。因其隐蔽性极强,龄数划分十分困难。本... 柳脊虎天牛Xylotrechus namanganensis Heyden是危害胡杨Populus euphratica Oliv、榆树Ulmus pumila L.等多种阔叶树的蛀干性害虫,2013年柳脊虎天牛被国家林业局列入“林业危险性有害生物名单”。因其隐蔽性极强,龄数划分十分困难。本研究通过在额济纳旗天然胡杨林区定期收集不同发育阶段的柳脊虎天牛幼虫,并选取体长、体宽、头壳宽度、触角孔间距、前胸背板宽度5项形态指标进行测定。利用频次分布图初步判定龄数,同时运用Crosby生长法则和回归分析等方法进行验证分析。结果表明柳脊虎天牛幼虫龄数可以划分为6龄,体宽、头壳宽度、触角孔间距、前胸背板均符合Dyar法则,测量值与龄数呈现显著的拟合关系。其中前胸背板宽(Y)与虫龄(X)的拟合度最高,回归方程为Y=0.5192e^(0.3782x)(r^(2)=0.9667),是幼虫龄数划分的最佳指标。本文对研究柳脊虎天牛发生规律及生物生态学特性,制定防治策略和预测预报害虫发生规律都有一定的指导价值,同时也可为其他地区珍稀胡杨林保护提供可借鉴的经验。 展开更多
关键词 胡杨林 柳脊虎天牛 幼虫龄数 头壳宽 前胸背板
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