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《林业科学研究》入选2020年第5届中国精品科技期刊

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  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

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期刊简介

《林业科学研究》是由中国林业科学研究院主办的营林科学综合性学术刊物。主要任务是及时反映以中国林科院为主的营林科学最新研究成果、学术论文和研究报告、科技动态和信息等,促进国内外学术交流,开展学术讨论,繁荣林业科学,更好地为我国林业建设服务。主要内容有:林木种子、育苗造林、森林植物、林木遗传育种、树木生理生化、森林昆虫、资源昆虫、森林病理、林木微生物、森林鸟兽、森林土壤、森林生态、森林经营、森林经理、林业遥感、林业生物技术及其它新技术、新方法,并增加林业发展战略、学科发展趋势、技术政策和策略等,适于林业及相关学科的科技人员、院校师生、领导和管理人员、基层林业职工等阅读。

《林业科学研究》2002年荣获第二届国家期刊奖提名奖和国家林业局首届林业科技期刊优秀一等奖。连续被列为中国自然科学核心期刊,入选了中国科学技术期刊文摘CSTA数据库(英文版),入编了清华大学...

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37份文冠果优新种质资源表型性状遗传变异分析
王娅丽, 顾志杰, 贾巧霞
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[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 790KB](0)
摘要:
目的 明确文冠果优新种质资源表型性状的变异特点和多样性,为遗传改良提供依据。 方法 2019—2020年连续2年对37份种质资源的35个表型性状进行了方差分析、主成分分析、聚类分析等。 结果 37份种质资源的35个表型性状的平均变异系数为25.49%,变异范围在12.80%~63.25%,各部位变异系数大小排序为枝条性状(45.51%)>花序性状(31.01%)>果实性状(24.67%)>花性状(24.35%)>种子性状(21.82%) >叶性状(21.45%)。平均表型分化系数为80.525%,表明种质资源间的变异是表型变异的主要来源。主成分分析结果表明,前9个主成分的累积方差贡献率达到80.333%,可以综合反映35个性状的信息。聚类分析将37份文冠果种质资源根据其特点分为2个主要类群,6个亚类群,并初步明确了各亚类群性状特征和育种价值。 结论 文冠果种质资源表型性状遗传变异丰富,其中花序、果实和花等性状变异范围大于叶片和种子;为文冠果种质资源的遗传改良、保存和评价提供了有益的信息。
长柄扁桃适宜分布区对气候变化的响应
张君明, 边磊, 周飞梅, 王兴梅, 杨涛, 张生平, 王伟, 宋敏丽, 许新桥
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[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1816KB](0)
摘要:
目的 揭示新型生态经济树种长柄扁桃集中适宜分布区对未来气候变化的响应。 方法 结合实地调查地理数据,利用MaxEnt和ArcGIS软件预测长柄扁桃在未来气候情景下集中适宜分布区的变化。 结果 长柄扁桃适宜分布区集中在中国、蒙古和俄罗斯,分布范围为97.23°~122.62 E和35.49°~54.91 N。基准气候(1970—2000)情景下,中、高适宜分布区主要位于中国境内。降水季节性变化(bio15)是预测过程中得分最高的气候变量。在4种未来(2021—2100)气候情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5)下,长柄扁桃适宜分布区的几何中心整体表现出向西北方移动的趋势。随着排放情景的升级,各气候情景中几何中心的平均迁移率也在增加。 结论 降水季节性变化(bio15)是限制长柄扁桃分布的最关键变量。长柄扁桃集中适宜分布区有向西北方迁移的趋势。高排放情景下适宜分布区的变化比低排放情景更为活跃。
马尾松与乡土阔叶树种混合凋落叶分解的质量损失
张艳, 李勋, 宋思梦, 张健
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[摘要](1) [HTML全文](1) [PDF 1025KB](0)
摘要:
目的 了解马尾松凋落叶与不同乡土阔叶树种凋落叶的混合分解特征,探明混合凋落叶的质量损失率与阔叶凋落叶的种类和所占比例之间的关系。 方法 本文以针叶马尾松 (P)与乡土阔叶树种香樟 (C)、檫木(S) 以及香椿(T)凋落叶为研究对象,采用凋落叶分解袋法在野外进行2年的针阔混合分解实验,通过将上述4个树种凋落叶按照一针一阔、一针两阔和一针三阔组合(即PC、PS、PT、PSC、PST、PCT和PSCT)且每种组合设置不同混合比例,共得到31个混合处理,研究这31个混合处理和4种纯凋落叶(合计35种处理凋落叶)的质量损失变化特征。 结果 分解2年后,PT、PC、PCT、PST以及PSCT组合的质量损失率高于PS和PSC组合。混合凋落叶的质量损失率基本表现为协同效应且随分解时间呈先增强、后减弱的趋势,在分解18个月时最强(67.74%),相对于其它混合处理,PT、PCT和PSCT质量比分别为6∶4、7∶2∶1和7∶1∶1∶1时的质量损失率在4个分解时期均表现出较强的协同效应。 PLS回归分析表明,凋落叶的分解系数k值和混合效应均与凋落叶的初始总酚含量、木质素含量、纤维素含量、C/N、C/P、木质素/N以及木质素/P表现为显著的负相关,与初始N和P含量表现为显著的正相关。 结论 总体上看,阔叶所占比例为30~40%时,尤其是含有香椿(T)的混合凋落叶(PT,PST,PCT和PSCT),有利于促进马尾松凋落叶分解和林地养分循环。
尾叶桉 × 细叶桉多年生生长及其与材性相关的遗传分析
邱妍, 翁启杰, 李梅, 陈升侃, 周长品, 李发根, 甘四明
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[摘要](36) [HTML全文](34) [PDF 695KB](0)
摘要:
目的 了解尾叶桉 × 细叶桉多年生生长的遗传规律,为大径材良种培育的早期选择年龄的确定提供可靠依据。 方法 对10株尾叶桉 × 10株细叶桉不完全析因交配产生的59个杂种组合13、16年生树高、胸径和材积采用混合线性模型估算母本、父本和母本 × 父本互作的方差分量,计算狭义遗传力,检测与早期生长及10年生材性性状间的表型相关和加性遗传相关,并基于遗传相关和主成分回归分析进行生长性状早期选择年龄的确定。 结果 尾细桉 × 细叶桉杂种组合13、16年生树高、胸径和材积均高于母本自由授粉家系,16年生时1个组合和47株单株的胸径达到≥28 cm的大径材标准;母本效应对2个年龄的树高、胸径和材积均显著,但父本效应仅对材积显著,母本 × 父本互作仅对13年生树高显著,表明母本对杂种生长的影响明显大于父本;2个年龄的树高、胸径和材积的狭义遗传力为0.17~0.23,均属中等偏低的水平;16年生树高、胸径和材积与之前年龄(0.5、1.5、2.5、4、7.5、10和13年生)的相应生长性状的表型相关和加性遗传相关均达0.01或0.001的显著水平(与1.5年生材积的相关除外),2.5年生开始加性遗传相关即较稳定。16年生与早期生长性状的回归分析显示:2.5年生能够分别解释16年生树高、胸径和材积变异的73.9%、71.9%和66.2%;13生和16年生的生长与10年生木材基本密度均呈显著的正相关,而与木质素含量均呈显著的负相关(H16除外)。 结论 尾叶桉 × 细叶桉13、16年生生长具有一定的杂种优势,可用于选育大径材良种;生长性状持续地受母本效应的显著影响,父本效应对晚期材积亦影响显著,需要重视优良杂交母本和父本的选择;早晚期生长显著相关,早期选择可在2.5年生时进行;晚期生长与10年生木材基本密度和木质素含量分别呈显著的正和负相关,可进行间接选择。
牡丹种间远缘杂交不亲和的细胞学与生理机制研究
张翔宇, 贾文庆, 何松林, 邱永杰, 王乔健, 胡缓, 史来琨, 刘会超
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[摘要](341) [HTML全文](200) [PDF 2164KB](11)
摘要:
目的 明晰牡丹种间远缘杂交不亲和的细胞学及生理机制,为牡丹远缘杂交提供理论及试验基础。 方法 以牡丹‘凤丹’为母本,保康牡丹为父本,进行远缘杂交授粉亲和性研究,探讨授粉后雌蕊保护酶活性、可溶性物质含量及内源激素含量变化与花粉萌发、花粉管生长之间的联系。 结果 保康牡丹与‘凤丹’远缘杂交亲和性差的细胞学原因是花粉萌发慢,花粉管多有胼胝质沉积、扭曲缠绕严重,生长多无序并伴有分枝现象,只部分能穿过花柱到达子房。生理机制研究结果表明,授粉后,SOD活性快速升高有利于花粉柱头识别及花粉管生长;MDA含量快速增加不利于远缘杂交授粉花粉管的伸长生长;远缘杂交雌蕊较自交雌蕊可溶性蛋白及可溶性糖含量高,表现为柱头识别作用及雌蕊排异作用加强;自交雌蕊IAA含量显著高于杂交,高水平IAA、GA3、IPA有助于花粉萌发及花粉管生长;远缘杂交雌蕊ABA含量显著高于自交雌蕊,高水平ABA、JA对花粉管生长显示抑制作用,诱发胼胝质沉积,花粉管扭曲缠绕生长无序。 结论 ‘凤丹’与保康牡丹远缘杂交存在受精前障碍,其与雌蕊内部酶活性变化、内源激素含量的动态变化及可溶性物质含量密切相关。
不同林分密度指标在杉木单木直径年生长模型的应用
姜丽, 张雄清, 段爱国, 张建国
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[摘要](203) [HTML全文](107) [PDF 665KB](9)
摘要:
目的 分析不同林分密度指标在直径生长模型中的应用,对林分密度的精准管理具有重要意义。 方法 以福建邵武杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林密度长期试验林28年连续观测数据为研究对象,基于可变生长率法,对7种不同的林分密度指标在单木直径年生长模型中的应用进行了比较研究,共构建了8种杉木单木直径年生长模型。 结果 8种模型的拟合精度比较高,R2均在0.96以上。相比较含有密度指标的杉木单木直径模型精度高于不含密度指标模型。在所有含有密度指标的模型中,决定系数最高的是以林分密度指数(SDI)为密度指标的模型,其次为以林分断面积BA和Nilson密度指数为密度指标的模型。 结论 基于SDI林分密度指数构建的杉木单木直径模型最优。
基于表型和SSR标记的陇南油橄榄品种鉴定与遗传多样性分析
徐悦, 黄兰, 李金花, 邓煜, 张建国, 曾艳飞
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[摘要](467) [HTML全文](197) [PDF 1001KB](11)
摘要:
目的 油橄榄在我国引种历时近60年,甘肃省陇南市是我国油橄榄主产区,其现有品种的准确鉴定及遗传多样性分析对我国油橄榄种质资源引种和驯化、育种及利用具有重要意义。 方法 利用13个SSR标记对来自83个油橄榄品种的110棵单株进行品种鉴定和遗传多样性分析,并对其中属于68个品种的90棵单株进行叶片、果实和果核形态性状的测定和分析,最后开展了基于表型性状和SSR标记的单株聚类和结果比较。 结果 陇南油橄榄表型数量性状和质量性状多样性指数分别为1.83和0.79;SSR分析发现83个品种包括78个不同的基因型,观测杂合度和期望杂合度分别为0.683和0.754;这些基因型可分为3大组,基因型所属分组与其起源地有一定相关性;我国选育品种的基因型大多与起源意大利的品种分组更近;与基于表型的聚类树相比,基于SSR基因型的聚类树更倾向于将同一品种的不同单株聚在同一支。 结论 陇南共有78种不同基因型的品种,SSR标记比表型鉴定品种更具准确性,且能反映亲缘关系。该地区油橄榄表型多样性和遗传多样性较高,引种品种主要是来自地中海西部和中部国家,国内选育品种与意大利起源的品种相似;为更多样化可考虑引种或选育更多起源的品种。
栗杂交F1代群体遗传结构及其农艺性状关联分析
江锡兵, 章平生, 张东北, 吴仁超, 吴剑, 吴聪连, 赖俊声, 龚榜初
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[摘要](86) [HTML全文](55) [PDF 1355KB](4)
摘要:
目的 解析控制栗属农艺性状的自然等位变异并获得与其相关联的SSR位点,为分子标记辅助选择和高效育种奠定基础。 方法 以涵盖9个杂交组合的235份栗杂交子代混合群体为材料,采用SSR标记对其进行群体遗传结构和连锁不平衡(LD)分析,并将32个高多态性SSR标记与25个农艺性状进行关联分析。 结果 统计概率P < 0.05时,32对SSR标记组成496个位点中存在一定的连锁不平衡,其中,74个位点的连锁不平衡水平较高,占总标记对的14.92%;而P < 0.01时,32个SSR位点间LD总体水平较低。群体遗传结构分析结果显示,当K=4时,Delta K值接近最大。据此,F1代混合群体被划分为4个亚群,且每个亚群中子代分布呈现出一定的遗传分化,平均混合度为0.120。GLM模型中,高达28个SSR标记位点与树高等24个农艺性状呈极显著关联,每个性状可检测到关联的SSR位点数1~22个不等,解释率范围为4.65%~24.02%;MLM模型中,得出26个SSR位点与树高等23个性状呈极显著关联,解释率范围为5.04%~24.02%。综合两种模型关联分析结果,发现15个SSR标记与树高等3个生长性状关联,14个SSR标记与1年生枝条长度等3个枝条性状关联,26个SSR标记与叶片长度等18个叶片表型及其光合生理性状关联。 结论 ICM017s等15个SSR标记分别与树高等13个农艺性状高度关联,标记对性状的解释率均在10.00%以上,且存在同一标记与多个性状、同一性状与多个标记高度关联的现象。
大别山区两种柿资源种实表型性状的多样性
杨旭, 徐阳, 龚榜初, 谢其均
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[摘要](87) [HTML全文](48) [PDF 1232KB](2)
摘要:
目的 揭示大别山区罗田甜柿和野柿群体间和群体内种实表型性状的变异程度和变异规律,为两种柿资源的综合利用和遗传改良提供科学依据。 方法 以大别山区罗田甜柿和野柿的11个群体为研究试材,对其果实和种子的表型性状进行形态学测定和统计分析。 结果 (1)罗田甜柿13 个表型性状的极大值为极小值的 1.42(柿蒂大小)~2.87倍(种子质量),表型性状平均变异系数为13.78%,平均shannon′s多样性指数为1.80。野柿表型性状的极大值为极小值的1.48(果形指数)~5.53(种子质量)倍,平均变异系数22.15%, 平均shannon′s多样性指数为2.04,其变异程度显著高于罗田甜柿;(2)巢式方差分析结果表明,罗田甜柿群体内变异(34.30%)显著高于群体间变异(17.07%),平均表型分化系数为33.23%,群体间分化较小;野柿群体间变异(36.56%)显著高于群体内(13.44%)变异,平均表型分化系数为73.13%,群体间表型有较大的分化。 结论 罗田甜柿表型多样性为中等水平,离散程度较轻,各性状分布相对集中,较为稳定,不易发生群体分化,而野柿的表型多样性水平则相对较高,具有较高的分化潜力;其中单果质量、种子数等性状进化及适应性潜力相对较大,最易产生变异,是遗传改良的重要基础。作为广布种的野柿和狭域种的罗田甜柿,对复杂多变的生境具有不同的响应能力。
青钱柳种质资源评价及其优良家系和单株筛选
蓝丽霞, 徐展宏, 孙操稳, 方升佐
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[摘要](129) [HTML全文](63) [PDF 761KB](2)
摘要:
目的 在对3.5年生青钱柳种质资源进行评价的基础上,初选适合南京及周边环境相似地区的优良家系及单株,从而为青钱柳定向培育提供理论依据。 方法 以青钱柳种质资源库31个家系为材料,测定其生长性状和叶总黄酮、总三萜、总多酚含量,分析各性状间的差异,并对青钱柳家系进行聚类分析,同时利用熵权法进行优良家系-单株配合选择。 结果 青钱柳树高、地径等生长性状及叶总黄酮、总三萜、总多酚含量在参试家系间存在显著差异; 聚类分析将31个参试家系聚为4类,第1类推荐为高三萜积累家系,第2类推荐为高多酚积累家系,第3类推荐为高黄酮积累家系,而第4类为叶次生代谢物综合含量表现较差家系。根据生长性状和叶主要次生代谢物含量的数据,采用熵权法初选出7个优良家系,分别为GXJZS7#、GZSQ12#、GXLS26#、HNYS2#、AHQLF13#、SCMC31#和GXJZS1#;针对优良家系内单株进一步进行综合评价,筛选出11株优良单株,在叶片总黄酮、总三萜和总多酚含量上综合表现较优。 结论 青钱柳生长和次生代谢物含量在家系间存在显著差异,为青钱柳良种选育提供了极大的空间;基于优良家系-单株配合选择,初步筛选出7个优良家系和11株优良单株可用于进一步试验和应用。
杜鹃红山茶与山茶‘媚丽’杂交后代花青苷变异特征
杨美英, 李建宾, 张莹, 李辛雷, 刘信凯, 钟乃盛, 黎艳玲
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[摘要](80) [HTML全文](129) [PDF 1152KB](1)
摘要:
目的 研究杜鹃红山茶、山茶‘媚丽’及其杂交后代花瓣中花青苷成分与含量,揭示其主要花青苷成分与含量的变异特征,为高花青苷含量山茶花新品种选育及其开发利用提供科学依据。 方法 应用高效液相色谱-光电二极管阵列检测(HPLC-DAD)和超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(UPLC-Q-TOF-MS)定性定量分析杜鹃红山茶、山茶‘媚丽’及其35个杂交后代花瓣中花青苷成分与含量。 结果 杜鹃红山茶及其杂交后代花瓣中共检测到14种花青苷,其中含量较高的主要花青苷有8种,包括矢车菊素-3-O-(2-O-β-木糖基)-β-半乳糖苷(Cy3GaX)、矢车菊素-3-O-β-半乳糖苷(Cy3Ga)、矢车菊素-3-O-(2-O-β-木糖基)-β-葡萄糖苷(Cy3GX)、矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷(Cy3G)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷(Cy3GaEpC)、矢车菊素-3-O-[2-O-β-木糖基-6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷(Cy3GaEpCX)、矢车菊素-3-O-[2-O-β-木糖基-6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3GEpCX)和矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3GEpC)。杜鹃红山茶主要花青苷总量高于山茶‘媚丽’,杂交后代花青苷总量存在较大的变异;杂交后代中Cy3GX、Cy3GaX含量均低于杜鹃红山茶,Cy3GEpCX、Cy3GaEpCX含量总体上高于杜鹃红山茶,Cy3G、Cy3Ga、Cy3GEpC和Cy3GaEpC含量基本上介于双亲之间。 结论 杜鹃红山茶及其杂交后代中含2-O-β-木糖基的花青苷含量高于相应不含2-O-β-木糖基的花青苷,含葡萄糖苷的花青苷高于相应含半乳糖苷的花青苷。杜鹃红山茶主要花青苷为Cy3GX和Cy3GaX, 山茶‘媚丽’为Cy3GEpC和Cy3G,杂交后代主要为Cy3GX和Cy3GEpCX,其次为Cy3G和Cy3GEpC;杂交后代中含2-O-β-木糖基的花青苷来源于杜鹃红山茶,其所占比例高于相应不含2-O-β-木糖基的花青苷,表明含2-O-β-木糖基的花青苷具较强的遗传能力。
不同林分密度指标在杉木林分蓄积量模型的应用研究
姜丽, 张雄清, 段爱国, 张建国
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[摘要](109) [HTML全文](66) [PDF 666KB](4)
摘要:
目的 林分密度是反映单木林分中林木株树和竞争的一个重要指标,构建林分生长与收获模型的一个重要变量。选择合适的林分密度指标来构建杉木林分蓄积量模型,提高林分预测精度。 方法 以福建邵武杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林密度长期试验林28 a连续观测数据为依据,基于可变生长率法,建立了含5种林分密度指标的杉木林分蓄积年生长模型。 结果 模型决定系数R2均在0.979以上,精度高于不含密度指标的对照组模型。在包含密度指标的模型中,精度最高的为每公顷株数N密度模型,其次是相对植距RS密度模型,但是这两个模型参数估计不显著而被舍弃。所有模型的R2数值由高到低顺序为:每公顷株数N林分蓄积量模型(0.979 9)、相对植距模型(0.979 9)、林分密度指数SDI模型(0.979 4)、优势高营养面积比Z模型(0.979 3)、Nilson密度指数模型(0.979 0)以及不含密度指标模型(0.972 8)。 结论 除去N指标和RS指标模型,杉木林分蓄积量模型中表现最好的是以林分密度指数SDI为密度指标的模型。其次,还发现在低造林密度(1 667~3 333 株·hm−2)林分,蓄积生长量要大于中高造林密度的林分(5 000~10 000 株·hm−2)。
基于U-Net模型的多时相Sentinel-2A/B影像林分类型分类
杨丹, 李崇贵, 李斌
当前状态:
[摘要](213) [HTML全文](119) [PDF 2742KB](5)
摘要:
目的 基于多时相Sentinel-2A/B影像,探究深度学习模型在森林植被上的分类效果。 方法 以黑龙江省孟家岗林场为研究区,以多时相Sentinel-2A/B影像、数字高程模型(DEM)为数据源,通过各森林类别的JM距离,确定最佳单一时相。同时,构建多时相植被指数及红边指数特征(DVI、mNDVI、CIred-edge、NDre1)。采用支持向量机和优化的U-Net模型分别对单一时相 + DEM和单一时相 + DEM + 多时相植被指数两种方案进行分类实验。 结果 (1)在单一时相 + DEM基础上,加入多时相植被指数后,U-Net模型精度为77.87%,比单一时相 + DEM精度高6.67%;(2)U-Net模型的总体精度明显优于支持向量机,并且分类效果更好。同时,深度学习U-Net模型能够避免“椒盐”现象,分类结果更细腻。 结论 基于多时相Sentinel-2A/B影像,构建植被指数及红边指数时序特征,同时采用U-Net模型在一定程度上能够提高林分类型分类精度。
科尔沁沙地主要造林树种叶片δ13C比较研究
于丰源, 张金鑫, 孙一荣, 宋立宁
当前状态:
[摘要](258) [HTML全文](109) [PDF 1551KB](2)
摘要:
目的 明确不同造林树种水分利用特征差异,为干旱半干旱沙区植被恢复和重建过程中造林树种的选择提供理论依据。 方法 通过测定科尔沁沙地南缘主要造林树种樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)、彰武小钻杨(Populus × xiaozhuanica)、油松(Pinus tabuliformis)和白榆(Ulmus pumila)生长季(6—10月)叶片δ13C值和不同深度土壤含水量,比较了不同树种的水分利用效率(δ13C指示),并探讨了水热因子对树木水分利用效率的影响。 结果 樟子松、油松和白榆叶片δ13C值随季节变化逐渐降低,而彰武小钻杨叶片δ13C值随季节变化呈先增加后降低趋势;从整个生长季δ13C平均值来看,樟子松叶片δ13C值(−26.92 ± 0.11‰)显著高于彰武小钻杨(−27.40 ± 0.10‰)和油松(−27.57 ± 0.14‰),而彰武小钻杨和油松显著高于白榆(−29.23 ± 0.17‰)。叶片δ13C逐月变化量与水热因子的响应程度因树种而异,樟子松和白榆叶δ13C逐月变化量与水热因子相关关系不显著,而油松叶δ13C逐月变化量与降水量、气温和湿度呈显著负相关关系,彰武小钻杨叶δ13C逐月变化量与气温呈显著正相关关系。 结论 樟子松具有较高的水分利用效率,彰武小钻杨和油松次之,白榆最低。不同树种水分利用效率差异不仅与树种生物学特性有关,而且与受外界水热因子响应程度有关。
林隙大小对华北落叶松人工林林下更新动态的影响
张宇, 魏曦, 梁文俊, 刘子琦, 李福明, 赵怡, 冯泳翰
当前状态:
[摘要](212) [HTML全文](150) [PDF 859KB](4)
摘要:
目的 明确关帝山华北落叶松人工林林隙下天然更新现状,探究林隙大小对更新的影响。 方法 通过调查不同林隙下华北落叶松幼苗幼树密度、生长现状及林隙下幼苗幼树空间分布,应用K2函数进行点格局分析,了解林隙下幼苗幼树的空间格局。 结果 (1)华北落叶松更新密度和生长指标随林隙面积的升高呈现正显著影响(P<0.05)。林隙大小对幼苗幼树生长指标(基径、高度、年龄)的影响最显著,最大均值多出现在林隙等级I(20~50 m2),幼苗幼树密度最大均值分别出现在林隙等级II(50~100 m2)和III(100~150 m2)中。(2)幼苗幼树大部分分布在树冠投影区及冠空隙边缘,且有逐渐向林隙中心生长的趋势。(3)华北落叶松林样地林隙内更新苗大部分呈现聚集分布且发生在小尺度上,小部分呈现均匀分布。 结论 林隙大小对华北落叶松更新有显著影响,林隙等级I(20~50 m2)有助于幼苗的建立和萌发,随着平均胸径的增大,为提高资源的有限性、减少更新苗之间的竞争、扩展更多生态位空间,后期可通过人为干扰扩大林隙面积至等级II(50~100 m2),促进幼苗的存活及幼树的生长。
不同基因型橡胶树花药体胚发生能力的差异分析
顾晓川, 彭素娜, 戴雪梅, 周权男, 孙小龙, 桂明春, 黄华孙, 华玉伟, 黄天带, 张源源
当前状态:
[摘要](445) [HTML全文](208) [PDF 895KB](10)
摘要:
目的 探明不同基因型橡胶树的体胚发生能力差异,为优化橡胶树不同品种体胚发生体系提供理论基础。 方法 以国家橡胶树种质资源圃保存的32个橡胶树主栽品种及其亲本为材料,通过系谱分析明确品种间的遗传关系,并以花药作为外植体诱导愈伤组织并进一步诱导体胚发生,结合体胚诱导率和遗传关系分析不同基因型体胚发生能力的差异。 结果 对32个橡胶树品种进行系谱分析表明,PR107、GT1、PB86、Tjirl、海垦1、天任31-45、合口3-11这7个品种为初生代无性系,其余25个品种中的23个与以上7个初生代无性系中的1 ~ 3个存在亲缘关系,表明我国橡胶树主栽品种亲本来源狭窄。结合系谱和体胚发生结果分析表明橡胶树品种的体胚发生能力与亲本来源密切相关,亲本体胚发生能力决定其子代品种体胚发生能力。父母本均为难诱导体胚发生品种时,其杂交后代多数难诱导体胚发生;父母本中含1个易诱导体胚发生品种,即使另1个亲本为难诱导体胚发生品种时,其杂交后代多数体胚发生效率高,但这些后代间体胚发生频率差异显著,且存在超亲现象,推测橡胶树体胚发生是由多基因参与控制的。GT1、天任31-45、93-114和RRIM513等为难诱导体胚发生品种,以其为亲本来源的杂交后代多数难以诱导体胚发生(如,云研77-2、云研77-4、云研73-46、保亭1-285、湛试32713、热研217),而PB86、RRIM600、热研88-13和海垦1等为易于诱导体胚发生品种,以其为亲本之一的杂交后代多数体胚发生效率高(如大丰95、海垦2、热研917、热研73397、热研879、热研918、徐育3、徐育141-2)。 结论 本研究发现橡胶树体胚发生能力存在明显的基因型差异,且这种差异可遗传。依据体胚诱导率和遗传关系,本文将橡胶树亲本的体胚形成率同子代的诱导率结合进行分析并分组,为利用基因型分组优化橡胶树栽培品种的体胚发生体系提供了依据。
桑树HD-Zip I亚家族基因的鉴定及表达分析
胡景涛, 李彦杰, 段艳艳, 阮宇, 顾欣, 肖国生
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[摘要](845) [HTML全文](364) [PDF 1280KB](5)
摘要:
目的 研究桑树中HD-Zip I亚家族成员的进化及结构等特点,明确该家族基因的器官特异性表达模式,阐明ABA及淹水、盐和脱水处理对桑树HD-Zip I基因表达水平的影响。 方法 通过桑树基因组数据库鉴定桑树HD-Zip I基因,并进行生物信息学分析;利用桑树与拟南芥HD-Zip I蛋白的序列比对结果,构建系统进化树;利用桑树RNA-seq数据分析桑树HD-Zip I基因的组织/器官特异性表达谱;利用qRT-PCR分析桑树HD-Zip I基因在激素及非生物胁迫处理下的表达模式。 结果 共鉴定出14个桑树HD-Zip I基因,根据进化关系可进一步将其分为6个分枝,各分枝内的成员具有相似的基因结构及保守基序。RNA-seq数据分析发现,MnHD-Zip 2MnHD-Zip 6在根、枝条、冬芽、雄花和叶片中均呈现高水平表达。激素处理后的基因表达分析发现,MnHD-Zip 8MnHD-Zip 9MnHD-Zip 11MnHD-Zip 12MnHD-Zip 13受到ABA不同程度的上调诱导,桑树其余HD-Zip I基因的表达水平均受到ABA不同程度的抑制。非生物胁迫处理表达分析发现,桑树HD-Zip I亚家族基因均受到3种非生物胁迫不同程度的诱导表达。 结论 桑树β分枝成员受到盐和脱水胁迫的显著诱导表达,且在各种器官中也有较为广泛的高表达,因此推测这些基因在桑树生长发育及逆境胁迫中均发挥着重要的调控作用。此外,MnHD-Zip 8MnHD-Zip 12受到了盐、淹水及脱水胁迫的显著诱导,由此推测它们在桑树逆境胁迫响应中具有潜在重要功能。
欧美杨细菌性溃疡病菌的寄主范围调查及其寄主抗性物质的初步分析
李永, 常聚普, 郭利民, 孙尚, 杨旭琦, 朴春根
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[摘要](2416) [HTML全文](1481) [PDF 1005KB](10)
摘要:
目的 为明确欧美杨细菌性溃疡病菌的寄主范围、欧美杨抗性品种及其可能的抗性活性物质。 方法 本研究通过田间接种方法开展欧美杨细菌性溃疡病菌的寄主范围、杨树品系抗性调查,并利用高效液相色谱分析杨树抗感品种树皮中活性物质含量及其染病前后含量变化情况,同时利用抑菌实验验证潜在抗性物质的活性。 结果 研究发现欧美杨细菌性溃疡病主要危害黑杨派美洲黑杨、欧美杂交杨的品系以及旱柳,而欧洲黑杨品系具有高度抗菌能力;本研究的30个美洲黑杨和欧美杂交杨品系中,中林46杨、2025杨、2001杨、313杨、中荷1号杨和16-09杨是高感病品系;16-10杨、豫抗1号杨为高抗病品系,而131杨、03-59杨、02-212杨和03-34杨为抗病杨树品种;杂交柳和垂柳抗病,金丝柳轻微感病;栎属和青杨派的种类和品系具有高度抗性。高效液相色谱分析显示,抗病和高感病品系树皮中的邻苯二酚、苯甲酸、绿原酸、儿茶素的含量较高,其中邻苯二酚和儿茶素在病菌侵染时含量明显增加。 结论 明确了欧美杨细菌性溃疡病的主要危害对象和寄主范围,明确了具有抗性、感病的杨树品系,证明了邻苯二酚和儿茶素与杨树抗病性密切相关,该研究结果为欧美杨的栽培和病害防治提供技术支持和防治建议,该研究结果对我国欧美速生杨的细菌性溃疡病的防治具有重要意义。
格氏栲天然林凋落物对马尾松种子萌发的影响
贾梅花, 王哲, 刘金福, 晋梦然, 何中声, 邢聪, 施友文, 沈彩霞
当前状态:
[摘要](3132) [HTML全文](1953) [PDF 935KB](28)
摘要:
目的 为了解格氏栲天然林凋落物对主要伴生种马尾松更新的影响。 方法 通过不同分解程度及浓度天然林凋落物浸提液探究马尾松种子萌发和胚根生长的化感效应。 结果 表明:(1)影响马尾松种子发芽的主要因素是凋落物分解程度,与空白对照相比,未、全分解层凋落物对马尾松种子萌发无显著作用;半分解层抑制发芽率和发芽指数,促进发芽势。(2)影响胚根生长的主要因素是浸提液浓度和作用时间,并受分解程度-浓度-时间综合作用,未分解层对马尾松种子整个胚根生长期除极低浓度外,随浓度降低促进作用增强,1∶100浓度时促进作用最强;半分解层呈低浓度和高浓度促进,中间浓度抑制作用;全分解层总体呈促进作用,且随浓度降低促进作用减弱。(3)对应分析表明不同分解程度-浓度对马尾松种子萌发影响不显著,对胚根生长存在显著相关性。 结论 不同分解程度凋落物浸提液对马尾松种子萌发作用较弱,对胚根生长在低浓度下呈促进作用,保证林内马尾松幼苗数量,种间竞争加剧,进而导致格氏栲自然更新受抑。
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2022-03期封面
2022, 35(3): 0-0.  
[摘要](37) [HTML全文](46) [PDF 0KB](0)
摘要:
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2022-03期目录
2022, 35(3): 1-2.  
[摘要](32) [HTML全文](40) [PDF 0KB](0)
摘要:
尖峰岭热带山地雨林豆科树木对邻体树种的影响
邓方立, 许涵, 陈洁, 林明献, 李意德
2022, 35(3): 1-8.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.001
[摘要](558) [HTML全文](281) [PDF 954KB](11)
摘要:
目的 分析海南典型热带山地雨林分布区域尖峰岭60 hm2大样地内豆科树种对邻体树木的影响,并探讨其可能的影响机制。 方法 利用尖峰岭60 hm2大样地的2012年和2018年2次调查数据,对样地内7种豆科树木的邻体非豆科树木的多度、丰富度和存活率进行比较分析。 结果 2次调查期间,7种豆科树木的邻体多度和丰富度无显著变化。与非豆科树木相比,软荚红豆(Ormosia semicastrata Hance)、猴耳环(Archidendron clypearia (Jack) I.C.Nielsen)和亮叶猴耳环(A. lucidum (Benth.) Nielsen)具有较高的邻体多度和丰富度,而肥荚红豆(O. fordiana Oliv.)、木荚红豆(O. xylocarpa Chun ex L. Chen)、长脐红豆(O. blansae Drake)和薄叶猴耳环(A. utile Chun et How)具有较低的邻体多度和丰富度。软荚红豆、肥荚红豆和猴耳环具有较高的邻体树木的存活率,而长脐红豆、薄叶猴耳环、亮叶猴耳环和木荚红豆具有较低的邻体树木的存活率;7种豆科树木对邻体多度、丰富度的影响与其叶片氮含量和固氮能力无显著相关关系,但邻体距离为4 m的豆科树木邻体存活率与叶片氮含量有显著相关关系。 结论 总体上,不同豆科树木对邻体的影响不尽相同,软荚红豆更倾向于对邻体产生有利作用,薄叶猴耳环和木荚红豆对邻体产生抑制作用,而其它4种豆科树木对邻体的多度、丰富度和存活率的影响不一致。
火炬松体细胞胚胎发生体系的优化
胡珊, 杨春霞, 谷振军, 杜强, 肖平江, 李火根
2022, 35(3): 9-17.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.002
[摘要](835) [HTML全文](431) [PDF 1013KB](23)
摘要:
目的 建立和优化火炬松体胚发生技术体系,为火炬松优良基因型体胚繁育及遗传转化体系建立提供技术支撑。 方法 以火炬松优良基因型的未成熟合子胚为材料,从基因型、球果采集期、基本培养基、植物外源激素组合及浓度等方面对胚性愈伤组织诱导条件进行优化;选取增殖效果好、具有胚性胚柄细胞团(ESM)的胚性愈伤组织开展体胚成熟的正交试验,选择发育正常的子叶胚进行萌发,8周后移栽。 结果 基因型、球果采集期、基本培养基和外源激素(PGR)组合及浓度等因子均对胚性愈伤组织诱导有不同程度的影响。火炬松6种基因型中荣山52胚性愈伤组织诱导率最高,达63.33%;处于裂生多胚期的合子胚为外植体的最佳采样期(7月20日左右);6种基本培养基中,在DCR基本培养基上胚性愈伤组织诱导率最高,达40.00%;不同PGR组合及浓度中,以0.5 mg·L−1 6-BA+1.0 mg·L−1 2,4-D + 2.0 mg·L−1 NAA + 5.0 mg·L−1 ABA的胚性愈伤组织诱导率最高,达50.00%。胚性愈伤组织在基本培养基MLP上培养14 d后,转入含有ABA 8.0 mg·L−1、PEG 8000 140 g·L−1以及麦芽糖40.0 g·L−1的体胚成熟分化培养基上,体胚发生数平均为411个·g−1,体胚萌发率可达93.33%;体胚苗移栽成活率可达86.30%。 结论 本研究优化了火炬松胚性愈伤组织诱导与体胚发生技术体系,体胚诱导率显著提升,为火炬松良种规模化繁育及遗传转化提供技术支撑。
海涂围垦区不同林分土壤活性有机碳垂直变化特征
刘江伟, 徐海东, 林同岳, 曹国华, 成向荣
2022, 35(3): 18-26.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.003
[摘要](655) [HTML全文](297) [PDF 823KB](18)
摘要:
目的 探索海涂围垦区不同林分土壤有机碳和活性碳组分的垂直分布及其影响机制,为围垦区林分土壤碳库稳定性评价和树种筛选提供科学依据。 方法 以海涂围垦区3种主要林分(美洲黑杨、水杉和银杏)为研究对象,分析0~100 cm深度土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳垂直分布特征及其与土壤理化性质和酶活性的关系。 结果 3种林分土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳含量均随土层深度增加逐渐降低,其中,0~20 cm土层水杉和美洲黑杨林分土壤有机碳含量显著高于银杏林分,20 cm以下土层3种林分之间差异较小;0~60 cm土层水杉林分微生物量碳和溶解性有机碳含量最高,其次为美洲黑杨林分,银杏林分最低,60 cm以下土层3种林分之间差异较小。土壤溶解性有机碳/土壤有机碳和微生物量碳/土壤有机碳比值均随土层深度增加先增大后减小(除银杏林分土壤溶解性有机碳/土壤有机碳比值在各土层之间无显著差异外),20~60 cm土层3种林分土壤溶解性有机碳/土壤有机碳和微生物量碳/土壤有机碳比值较高,总体上,3种林分土壤溶解性有机碳/土壤有机碳和微生物量碳/土壤有机碳比值在剖面分布差异较小。冗余分析和相关性分析表明,各林分土壤有机碳及活性碳组分与有效氮和蔗糖酶极显著正相关,与土壤pH极显著负相关。 结论 树种显著影响沿海围垦区土壤剖面活性有机碳分布,但对剖面土壤有机碳库稳定性影响较小。试验区美洲黑杨和水杉人工林土壤固碳潜力优于银杏人工林。
长白落叶松树冠半径分布特征及其对竞争的响应
潘磊, 王轶夫, 孙钊, 乔晶晶, 邱思玉, 孙玉军
2022, 35(3): 27-37.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.004
[摘要](716) [HTML全文](355) [PDF 1150KB](8)
摘要:
目的 研究林木树冠形态对外界环境适应的可塑性机理。 方法 以小兴安岭地区的长白落叶松为研究对象,利用详细的树冠半径调查数据,研究长白落叶松的树冠偏冠现象,分析树冠偏冠与林木大小和竞争之间的关系。 结果 在单木水平上,不同林龄样地中林木的树冠变异系数的平均值均大于20%,大部分林木的树冠半径变异系数较大,只有不到1/5的林木的树冠半径变异系数小于15%。不同林龄样地中长白落叶松偏冠距离的平均值在0.35~0.51 m之间,各样地中林木偏冠距离的最大值均在1.2 m以上,其中成熟林中林木偏冠距离的最大值达到1.73 m。树冠的偏冠方向没有特定的方向偏向,是均匀分布的。在幼龄林中,林木的偏冠距离与胸径、冠长、平均树冠半径呈显著正相关,树冠偏冠距离随树木增大而增大。在中龄林和近熟林中,偏冠指数与胸径、树高和平均树冠半径呈显著负相关,与高径比呈显著正相关,树冠偏冠程度随树木增大而减小。在成熟林中,偏冠程度与林木大小的相关性不显著。在幼龄林、中龄林、近熟林中,树冠偏冠与竞争压力呈显著正相关,在成熟林中树冠偏冠与竞争压力的相关性不显著。基于树冠中心坐标计算的林分平均竞争指数均小于基于树干坐标计算的林分平均竞争指数。 结论 长白落叶松树冠偏冠距离一般随着林龄的增大而变大,在不同发育阶段受到不同程度竞争的影响,树冠偏冠在一定程度上降低了林分平均竞争指数,减少了林分竞争压力。
土壤产气肠杆菌的解磷特性及其对毛竹苗的促生作用
徐冰石, 陈伏生, 张林平, 杨豆, 刘仁, 张扬
2022, 35(3): 38-46.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.005
[摘要](613) [HTML全文](292) [PDF 944KB](6)
摘要:
目的 探究土壤中具有解磷功能的产气肠杆菌的解磷特性及其对毛竹的促生效果。 方法 采用液体震荡培养法评价不同碳源、氮源和环境因子对产气肠杆菌解磷能力的影响,并采用温室盆栽法研究该菌株对毛竹根际土壤有效养分和酶活性、根系和叶全磷及叶磷组分含量的影响,并分析其对毛竹的促生作用。 结果 产气肠杆菌分别在碳源为蔗糖或葡萄糖、氮源为硫酸铵、初始pH值5.5~6.5、装液量1/5或2/5、盐离子浓度为0或1.0 g·L−1时溶解Ca2(PO4)3的能力最强;产气肠杆菌对Ca2(PO4)3和CaHPO4两种难溶性磷源的平均解磷量分别达331.83 mg·L−1和345.91 mg·L−1。与对照相比,施用产气肠杆菌处理毛竹根际土壤有效磷含量、磷酸酶活性、脲酶活性、叶片净光合速率分别增加50.9%、20.6%、21.0%和42.0%;毛竹实生苗地径、苗高和生物量分别提高31.0%、23.5%和44.5%。施用产气肠杆菌处理显著提高毛竹根系全磷和叶片核酸磷含量,显著降低叶片残留磷含量,但叶片全磷、无机磷和糖磷无显著变化。 结论 该产气肠杆菌具有对环境适应性较强的潜力,可助益提高根系磷吸收和叶片核酸磷积累而促进毛竹生长,是南方丘陵缺磷区竹林生物专用肥料研制的潜在菌株,具有较好的应用前景。
白木香响应真菌侵染与机械损伤胁迫的生理机制
张鹏, 薛世玉, 李小飞, 徐大平, 崔之益
2022, 35(3): 47-54.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.006
[摘要](585) [HTML全文](264) [PDF 890KB](27)
摘要:
目的 为研究白木香受到胁迫的生长与防御过程,探明其结香过程的生理响应机制。 方法 以3年生白木香为对象,应用注射真菌菌剂与机械钻孔2种诱导结香方法对白木香进行制香,通过分析其调控生长与防御的激素含量、抗氧化酶活性、防御物质总酚与总萜含量以及光合与叶绿素荧光特性,研究白木香对真菌侵染与机械损伤胁迫的生理响应机制。 结果 在胁迫初期,与防御反应相关的激素茉莉酸、水杨酸、乙烯前体含量在胁迫处理组中显著升高,而与生长相关的激素赤霉素与生长素含量降低;在胁迫后期,茉莉酸、水杨酸与乙烯前体含量逐步降低,而赤霉素与生长素的含量逐渐增加。胁迫处理初期的抗氧化酶活性与总酚、总萜的含量显著高于对照组;抗氧化酶活性增幅随处理时间的延长而减小,总酚和总萜含量随处理时间的延长而增加,但增幅速率降低。胁迫处理1~3个月的光合作用与叶绿素荧光受到抑制,而胁迫处理第6个月时,光合与荧光得到恢复。 结论 当白木香受到真菌侵染与机械损伤胁迫时,激活防御反应的激素含量显著升高,抗氧化酶活性增加,同时次生代谢防御产物酚类与萜类增加,光合作用受到抑制;随着时间的延长,白木香生长获得恢复,胁迫得到缓解。说明白木香结香过程是防御反应加强,产生沉香物质,且是生长与防御的动态平衡过程。
微生物菌剂对小叶杨复垦区土壤理化性质和酶活性的影响
侯晓萌, 孔涛, 霍宏亮, 狄军贞, 冯奥哲, 程昊天, 黄丽华
2022, 35(3): 55-62.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.007
[摘要](572) [HTML全文](333) [PDF 1034KB](21)
摘要:
目的 探索不同微生物菌剂及配施方式对土壤理化性质和酶活性的影响,明确小叶杨与不同菌剂联合复垦技术对土壤的改良效果,为“植物 + 微生物菌剂”联合复垦技术应用提供理论参考。 方法 本研究采用丛枝菌根真菌(AMF)、哈茨木霉菌(TH)和胶质芽孢杆菌(BM)作为修复菌剂,并以小叶杨为复垦植被,设置单施、混施处理进行土壤复垦。通过测定土壤理化性质和酶活性来明确菌剂配施技术对该类型区土壤的改良效果。 结果 土壤含水量和有机质含量分别在BM单施与AMF单施处理组最高;pH值和电导率均以AMF + BM混施组最高;土壤酶活性与菌剂种类和配施方式密切相关,各菌剂处理组的酶活性得到了显著提高,AMF + BM处理的土壤酶综合指数最高,为0.84。菌剂配施促进了土壤养分和酶活性恢复,其中,AMF + BM处理的效果最佳,酶恢复指数为238.89%,养分恢复指数为178.15%。冗余分析显示,AMF + BM处理改善了土壤pH值、全P、过氧化氢酶、脲酶和土壤呼吸等指标。 结论 AMF与植物根际促生菌(PGPR)的配施在不同程度上改善了风蚀水蚀交错区的土壤理化性质,提高土壤酶活性;其中,AMF + BM处理效果最显著。
东北人工红松针叶林和天然次生阔叶混交林林下土壤氮初级转化速率特征
郎漫, 吴昌福, 苏孝纯, 李平
2022, 35(3): 63-71.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.008
[摘要](820) [HTML全文](444) [PDF 860KB](9)
摘要:
目的 为了解森林土壤氮素转化特征及土壤氮供应能力,为森林生态系统合理经营管理提供科学依据。 方法 以东北寒温带人工红松针叶林和天然次生阔叶混交林表层土壤为研究对象开展室内培养试验,采用15N同位素成对标记技术和FLUAZ数值优化模型,研究不同深度的土壤氮初级转化速率特征。 结果 林地土壤的氮初级转化速率受林型、土壤深度及二者间交互作用的影响。人工红松针叶林土壤氮初级矿化速率和无机氮固定速率显著低于天然次生阔叶混交林土壤,而初级硝化速率显著高于天然次生阔叶混交林土壤,2个林型土壤的氮初级转化速率都随着土壤深度的增加显著降低。土壤氮初级矿化速率和固定速率与土壤pH、有机碳、水溶性有机碳与水溶性有机氮含量呈显著正相关,土壤初级硝化速率与土壤pH呈显著负相关。人工红松针叶林土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率比值显著高于天然次生阔叶混交林土壤,而对硝态氮的固定速率显著低于天然次生阔叶混交林土壤。 结论 2种林型土壤氮素转化特征差异明显,人工红松针叶林土壤的硝态氮产生能力较强而无机氮固持能力较弱,容易发生硝态氮的淋溶风险,天然次生阔叶混交林土壤氮矿化-固定过程耦合较好且硝化作用较弱,不易引发硝态氮的积累和淋溶风险。
土壤动物对黔中地区喀斯特森林凋落物分解的影响
邓承佳, 袁访, 卜通达, 梁红, 宋理洪
2022, 35(3): 72-81.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.009
[摘要](584) [HTML全文](223) [PDF 6104KB](9)
摘要:
目的 揭示土壤动物在喀斯特森林凋落物分解中的作用,深入认识喀斯特生态脆弱区植物-土壤系统养分的循环过程。 方法 采用凋落物袋法,以贵州中部地区喀斯特森林优势木本和草本植物凋落物(白茅、圆果化香树和翅荚香槐)为研究对象,进行持续1年的原位分解,通过排序分析、随机森林模型等多元统计分析方法,探究不同体型土壤动物群落对森林凋落物分解的影响。 结果 不同处理间凋落物质量损失率差异显著,草本植物凋落物白茅质量损失率最高,木本植物凋落物翅荚香槐损失率最低。一定范围内,凋落物质量损失率与碳氮比成反比。土壤动物平均增加了24.89%的凋落物分解,中小型土壤动物作用(15.34%)大于大型土壤动物作用(9.55%);土壤动物对凋落物分解的贡献率在分解前期较后期大。从凋落物袋中共捕获土壤动物13 733头,分属21个类群,优势类群为蜱螨目和弹尾目;随机森林模型结果显示,前气门亚目、长角䖴目、短角䖴目、伪蝎目、中气门亚目、蚁甲科在凋落物分解中起到关键性作用。 结论 除草本植物外,黔中喀斯特森林凋落物分解速率与碳氮比成反比。土壤动物在凋落物的分解中具有重要作用,且在分解前期贡献较大。
城乡梯度下不同林分类型土壤团聚体分布及其稳定性
杨洪炳, 肖以华, 许涵, 黄子峻, 李明, 郭晓敏, 游慧敏
2022, 35(3): 82-92.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.010
[摘要](635) [HTML全文](353) [PDF 1116KB](12)
摘要:
目的 探究城乡梯度和林分类型对森林土壤团聚体组成及其稳定性机制的影响,为阐明区域土壤质量评价提供理论依据。 方法 以珠江三角洲城市群城乡梯度下3种典型林分为研究对象,分析0~30 cm土层团聚体稳定性变化特征及其影响因素。 结果 3种林分类型土壤团聚体主要由大团聚体(>0.25 mm)组成。马尾松林(PF)和针阔混交林(MF)的水稳性团聚体呈现由大粒径向微团聚体(<0.25 mm)转变趋势,但常绿阔叶林(BF)土壤团聚体各粒级比例无明显变化趋势。土壤水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)在城区随PF–MF–BF递进呈先升高后降低趋势,在近郊呈升高趋势,而在乡村呈先降低后升高趋势。质量分形维数(Dm)和团聚体结构破坏率(PAD)与MWDGMD变化趋势相反。近郊梯度下土壤团聚体稳定性(机械稳定性和水稳性)随PF–MF–BF递进呈升高趋势。针阔混交林土壤团聚体稳定性在梯度上呈现城区>近郊>乡村趋势。随土层深度增加,不同梯度的3种林分土壤团聚体水稳性降低,而其机械稳定性升高。土壤团聚体水稳性与土壤密度、含水量和有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量等呈正相关,与pH及微团聚体含量呈负相关。冗余分析(RDA)结果表明,土壤团聚体在城乡梯度下不同林分类型中分布及其稳定性主要受OC、TN、TP、pH等因素影响,TN为关键影响因子。 结论 土壤团聚结构稳定性大小与城乡梯度、林分类型及其土层密切相关。将马尾松林改造为针阔混交林,可有效提高森林土壤质量及抗侵蚀能力。
广东省针叶树种蓄积量和生物量生长模型研究
黄金金, 刘晓彤, 张逸如, 李海奎
2022, 35(3): 93-102.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.011
[摘要](624) [HTML全文](328) [PDF 1716KB](21)
摘要:
目的 定量化表征森林蓄积量和生物量与年龄的关系,为预测森林蓄积量和生物量提供依据。 方法 基于广东省3个针叶树种5期连清数据,通过保留木林分平均胸径和林龄之间的关系,分别以生长潜力和生长速度分级、是否考虑竞争、分步和联合建模共8种组合,构建林分蓄积量和生物量生长模型,并评价模型拟合优度;以独立的4期连清数据为验证样本,评价模型的适用性。 结果 (1)不同种模型系确定系数皆在0.980以上,平均预估误差在±1%以内,总体相对误差在±0.5%以内。综合模型拟合和预测效果,以生长速度分级、不考虑竞争的分步模型最优,竞争对模型的适用性影响不大。(2)最优模型蓄积量和生物量的估计误差最大分别为10.36%和10.22%,模型适用性较好,4期估计误差表现为中期高于首末两期。(3)马尾松生长潜力最大,杉木最小,对杉木的估计效果优于马尾松和湿地松。(4)立地质量等级越高,生长量的极值越大,达到最高峰所需年限也更短;同一立地质量下马尾松生长量最大,其次为湿地松,杉木最小。 结论 含参数分级和林分特征的蓄积量和生物量模型,可以反映立地质量对广东省针叶树种蓄积量和生物量预测的影响,为精确估测森林储量提供方法学支持,也为其他地区林分水平生长模型的构建提供借鉴。
长白山国家级自然保护区落叶松毛虫致灾状况调查与致灾因子分析
于德江, 郑依国, 孙晨辉, 赵琛, 靳英华, 张立军, 李金功, 刘丽杰
2022, 35(3): 103-111.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.012
[摘要](528) [HTML全文](321) [PDF 626KB](12)
摘要:
目的 长白山自然保护区以原始林为主,森林结构复杂,稳定性好。建立自然保护区60年来,仅在2019年大规模暴发了落叶松毛虫灾害。本研究旨在对致灾状况和致灾因子进行分析。 方法 以长白山自然保护区遭受虫害的北坡森林为研究对象,设置样地,在2019年和2020年进行了监测,对森林受损和恢复情况进行了研究;并从气象条件和森林结构两个方面探究了长白山地区落叶松毛虫大暴发的原因。 结果 研究表明:(1)长白山自然保护区整体上成灾区发生比例不大,但局部受灾程度很重。虫灾区占到长白山自然保护区北坡总面积的12.5%,其中,一般灾区占21.8%,重灾区占79.2%。受灾的主要树种为鱼鳞云杉、臭冷杉、红松和长白落叶松。(2)长白山落叶松毛虫成灾区森林有所恢复,但是不同林型恢复程度差异明显。长白落叶松林受损林全部恢复,红松阔叶林中红松纯林以及海拔1 100 m至1 300 m云冷杉林重度受损林恢复差。(3)3种受损林型林分结构存在差异,导致3种林型虫口的密度存在差异。云冷杉针叶林竞争指数和大小比数低,树势强,虽然其多样性和混交度高,但都是针叶树种,可视为纯林,因此受害最重。红松针阔混交林竞争指数和大小比数高,树势弱,但是其多样性和混交度高,有较多的阔叶树种,因此受害程度低于云冷杉。长白落叶松林的竞争指数、混交程度、大小比数和多样性指数均为3种林型最低,由于其为先锋树种,树龄小,叶片少,虽然易遭受虫害,但虫口较少,特别是第二年受损落叶松可以恢复叶片生长,其受害程度较低。(4)2018年和2019年气象条件总体高温、干旱和日照时数多,特别是2018年秋冬气温极高和2019年春季降水极少是落叶松毛虫暴发的重要气象原因。 结论 目前长白山自然保护区林分结构和气象气候条件有利于松毛虫的爆发,可能会周期性出现。
南亚热带不同人工林对土壤理化性质的影响及土壤质量评价
袁星明, 朱宁华, 郭耆, 周光益, 蒙敏燕, 吴尚勇, 杨乐苏
2022, 35(3): 112-122.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.013
[摘要](749) [HTML全文](572) [PDF 1083KB](12)
摘要:
目的 探讨相同立地条件下的不同人工林对土壤理化性质的影响,为实现人工林养分的精确调控和可持续经营提供科学依据。 方法 选取在柳州沙塘林场马尾松采伐迹地上同为1987年营造的木荷、米老排、蓝果树和杉木人工纯林为研究对象,以未造林灌草地为对照,分层(0~15、15~30、30~50、50~70、70~100 cm)测定14个土壤理化性质指标,结合KMO和Bartlett球形度检验,采用主成分分析法对土壤质量进行综合评价。 结果 同种林分内,随土层加深,土壤密度递增,孔隙度、土壤有机碳、全N、碱解N、有效P含量递减。不同林分间各土壤理化性质差异明显,5种林地的土壤pH值变幅为3.94~5.12;土壤有机碳、全N、碱解N、有效P含量以及化学计量特征C:N、C:P、N:P比值均表现为:阔叶林>针叶林>灌草地;杉木林土壤的全P含量在所有林分中最低,杉木林生长可能消耗更多的磷元素;与对照灌草地相比,营造这4种人工林后使土壤全K含量明显减少,速效K(除米老排林外)也有相似规律,这种变化规律暗示了人工林对K元素的消耗量大;木荷林和杉木林土壤的pH值、全K、速效K及阳离子交换量的含量明显低于其它林分和灌草地。土壤综合质量根据主成分得分依次为:米老排林 >蓝果树林 >木荷林 >灌草地 >杉木林。 结论 (1)人工阔叶林比针叶林能更有效地积累土壤有机碳、N和P等养分,并能明显地优化土壤密度和孔隙度,在今后的造林实践中应优先考虑阔叶林。(2)人工林营造33 a后,土壤全K含量明显地小于对照灌草地,且不同林分间具有差异,因此,在森林经营时应注重K元素调控管理。
油茶成花启动与春梢生长的关系
郭红艳, 谭新建, 田丰, 钟秋平
2022, 35(3): 123-130.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.014
[摘要](558) [HTML全文](283) [PDF 2294KB](15)
摘要:
目的 明确油茶成花的部位、成花启动的时间,探明油茶成花启动与春梢生长的关系,为成年油茶年生长周期中成花启动机制研究提供形态学基础,为同类型多年生木本植物成花启动研究提供参考。 方法 以树龄12年生的长林53号油茶为试验材料,应用植物解剖学、扫描电镜等试验方法对油茶成花启动、春梢生长过程中春梢和芽的形态学变化及相关关系进行研究。 结果 油茶春梢的顶芽和腋芽均为混合芽,花芽原基形成于春梢顶芽或腋芽的基部。在春梢生长与展叶的同时,花芽原基在顶芽或腋芽中形成并进入萼片分化阶段,萼片分化阶段的花芽原基形态上与叶芽原基没有明显的差异。春梢完成展叶进入平缓生长期时,花芽分化进入花瓣分化阶段,花瓣是花芽区别于叶芽的特异性器官,花瓣出现的时间为形态学上油茶完成成花启动的时间。春梢基本停止增长和增粗时,花芽完成花瓣分化,进入雌雄蕊分化阶段。油茶春梢生长的快速生长阶段、平缓生长阶段、生长完成阶段分别与萼片分化期、花瓣分化期、雌雄蕊分化期依次对应。 结论 成年油茶花芽原基形成于混合芽基部,春梢萌动即成花启动,春梢生长发育与花芽分化同时进行,花瓣出现的时间为形态学上油茶完成成花启动的时间。
青藏高原东北坡蚂蚁物种的分布格局
陈超, 熊忠平, 徐正会, 刘霞, 钱昱含, 祁彪, 钱怡顺, 郭宁妍
2022, 35(3): 131-140.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.015
[摘要](484) [HTML全文](301) [PDF 612KB](17)
摘要:
目的 揭示青藏高原蚂蚁群落结构和分布规律。 方法 采用样地调查法研究了青藏高原东北坡蚂蚁物种分布格局。 结果 在该地区记录蚂蚁2亚科13属30种。气温、海拔、植被类型对蚂蚁物种的分布和丰富度起主要作用,低海拔地带气温较高,食物资源丰富,栖息着更多的蚂蚁物种。草丛栖息的蚂蚁物种最丰富,在土壤内筑巢和地表觅食的物种最多。光亮黑蚁(Formica candida Smith)是青藏高原东北坡分布最广泛、适应性最强的物种,可作为该地区生态环境变化的指示物种。 结论 大部分蚂蚁物种因受环境制约而分布范围较窄,生态适应能力弱,很容易因人为干扰而变得脆弱。虽然物种多样性偏低,但是在该地区栖息的蚂蚁物种和其他地方相比有明显差异,脆弱的生态系统中栖息着耐寒、耐干旱的物种,对高海拔缺氧环境表现出良好适应性,对高原生态系统土壤改良和植物种子扩散等具有重要作用。
呼伦贝尔沙地樟子松生产力及其对气候因子的响应
牛进松, 刘小粉, SeMyungKwon, 潘磊磊, 时忠杰, 杨晓晖, 张晓, 张日升
2022, 35(3): 141-150.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.016
[摘要](605) [HTML全文](249) [PDF 1189KB](18)
摘要:
目的 森林在减缓温室气体浓度和气候变化方面发挥着巨大作用,研究不同密度下林分生产力及其对气候的响应有助于森林生态系统的功能评估及适应性管理。 方法 本研究利用树木年轮学方法得到了呼伦贝尔沙地不同密度(用林分胸高断面积表示)的天然樟子松林净初级生产力,并结合气象因子分析其对温度、降水及干旱指数的响应。 结果 表明:胸高断面积为8.83、21.94、24.28、32.36和34.9 m2·hm−2的樟子松林的多年平均净初级生产力分别为1.17、2.99、3.55、4.69和4.86 t ·hm−2 ·a−1,随样地密度增加而增加;高密度樟子松林净初级生产力与上年7月和当年9月平均气温及平均最高气温显著正相关(P<0.05);5月降水是天然樟子松林净初级生产力的关键限制因子,所有密度林分的净初级生产力均与当年5月降水显著正相关(P<0.05);自上年11月至当年7月,净初级生产力与帕默尔干旱胁迫指数(PDSI)的相关系数随林分密度增加而减小,表明林分竞争的增加导致了净初级生产力对PDSI敏感性的降低。 结论 林分密度对呼伦贝尔沙地天然樟子松的净初级生产力及其气候响应存在明显影响,密度调整可能是气候变化下森林适应性管理的关键措施。
林分空间结构与物种多样性随空间尺度变化的规律研究
向钦, 郭秋菊, 艾训儒, 姚兰, 朱江, 薛卫星, 周云, 赵奂敦, 吴举扬
2022, 35(3): 151-160.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.017
[摘要](645) [HTML全文](385) [PDF 1602KB](26)
摘要:
目的 探究林分空间结构、物种多样性随尺度变化的规律及林分空间结构与物种多样性的相互关系,为鄂西南常绿落叶阔叶混交林可持续经营提供科学依据。 方法 以鄂西南七姊妹山自然保护区、木林子自然保护区和金子山国有林场3个研究区的典型植被——亚热带常绿落叶阔叶混交林为研究对象,基于各研究区大样地调查数据,分析从20 m × 20 m到200 m × 200 m不同尺度下,林分空间结构指标和物种多样性指数及其随尺度变化的规律,结合Pearson相关系数法解析尺度变化影响下的空间结构指标与物种多样性的相关性。 结果 鄂西南地区常绿落叶阔叶混交林中物种丰富,常见优势乔木树种为川陕鹅耳枥、多脉青冈和锥栗。林分空间结构特征在尺度 ≥ 120 m × 120 m后变化趋于稳定,整体表现出微聚集分布、大小分化中庸且混交良好的状态。不同尺度上林分空间结构参数角尺度与林分物种多样性存在中度相关性(P < 0.01),其他结构参数与林分多样性不存在相关性。 结论 鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交天然林,林分空间结构调查的最适尺度为120 m × 120 m;不同研究尺度下,角尺度是林分空间结构影响物种多样性的一个关键因子。
水杉人工林细根和粗根碳氮磷计量特征对N添加的响应
问宇翔, 冯坤乔, 童冉, 吴统贵, 王高峰
2022, 35(3): 161-168.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.018
[摘要](617) [HTML全文](298) [PDF 753KB](26)
摘要:
目的 研究水杉细根和粗根碳(C)、氮(N)、磷(P)计量特征对N添加的响应,揭示细根和粗根N、P养分分配格局的变化,为科学认识水杉对N沉降的适应策略提供参考。 方法 在江苏省东台市林场水杉人工林进行长期N添加试验,设置对照(CK,0 kg·hm−2·a−1)、低N(LN,56 kg·hm−2·a−1)、中N(MN,168 kg·hm−2·a−1)、高N(HN,280 kg·hm−2·a−1)4个N添加处理,测定水杉细根(直径<2 mm)和粗根(2 mm≤直径≤5 mm)C、N、P含量及土壤理化性质指标。 结果 (1)N添加对水杉人工林土壤有机碳和水解氮含量存在明显促进作用,且随着N添加量增加,这种促进作用有所减弱。N添加对土壤全磷含量、有效磷含量和pH均无显著影响。(2)随着N添加量的增加,水杉细根和粗根N含量、C:P、N:P显著增加,P含量和C:N显著下降。此外,细根和粗根N含量、C:N和N:P在HN处理下对N添加的响应存在明显差异,表现为细根N含量、C:N和N:P在HN处理下对N添加响应减弱。(3)水杉粗根N含量和C:N可塑性响应在HN处理下显著高于细根,粗根N:P可塑性响应在MN和HN处理下显著高于细根。 结论 水杉细根和粗根C、N、P计量特征对N添加的响应较为一致,分析发现粗根N含量、C:N、N:P的可塑性响应在HN处理下显著高于细根。研究结果为认识N沉降持续增加背景下林木地下部分养分分配策略提供新的思路,也为沿海防护林养分管理措施的制定提供科学依据。
喀斯特区不同植被恢复措施土壤质量评价
董茜, 王根柱, 庞丹波, 董亮, 张梅, 刘玉国, 万龙, 周金星
2022, 35(3): 169-178.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.019
[摘要](558) [HTML全文](448) [PDF 981KB](11)
摘要:
目的 本研究旨在评价滇东南喀斯特区不同植被恢复措施的土壤质量,以期为石漠化治理和植被生态恢复提供依据。 方法 以云南省建水县不同植被恢复措施为研究对象,基于聚类分析及主成分分析法建立最小数据集,利用全量及最小数据集土壤质量指数进行土壤质量评价。 结果 显示:(1)不同植被恢复措施的土壤理化性质差异显著(p<0.05),随土层深度增加而降低(土壤密度除外);车桑子灌木林有机碳、速效钾含量显著高于其他恢复措施;云南松针叶林总孔隙度及速效钾含量低于其他恢复措施。(2)基于主成分分析法的最小数据集适合作为喀斯特区最小数据集提取方法;最小数据集由有机碳、全氮、氨态氮、总孔隙度、非毛管孔隙度、全镁组成。(3)5种恢复措施土壤质量排序为:马尾松针叶林>车桑子灌木林>天然次生林>直杆蓝桉阔叶林>云南松针叶林。 结论 喀斯特区进行人工林恢复时可优先选择马尾松针叶林进行种植。
凤阳山常绿阔叶林优势种木荷的种群结构与动态
彭辉, 周红敏, 王宏翔, 张弓乔
2022, 35(3): 179-184.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.020
[摘要](714) [HTML全文](427) [PDF 750KB](12)
摘要:
目的 对木荷(Schima superba)天然种群的种群结构和动态进行了分析预测,旨在阐明木荷种群结构与动态的变化规律。 方法 根据种群静态生命表、存活曲线、时间序列分析等方法,分析凤阳山保护区木荷种群的数量动态变化。 结果 木荷种群的年龄结构近似于倒“J”形,龄级Ⅰ和龄级Ⅱ个体占种群数量的比例较大。木荷种群趋于Deevey-Ⅱ型,其死亡率和消失率具有相同的变化趋势。在经历2、4、6、8个龄级后,种群个体数量均呈上升趋势。 结论 木荷种群为增长型种群。种群动态指数和受外界干扰时的动态指数均为正值,但对外界干扰敏感指数较高,暗示种群仍面临较大的外界干扰。
黄河故道刺槐人工林空间和大小结构特征
张岗岗, 刘伟霞, 王洋, 范定臣, 王晶, 刘艳萍
2022, 35(3): 185-192.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.021
[摘要](668) [HTML全文](349) [PDF 1239KB](12)
摘要:
目的 量化黄河故道刺槐人工林结构多样性,为黄河故道森林结构精细调控和森林质量精准提升提供依据。 方法 对2块50 m × 100 m黄河故道刺槐人工林固定样地进行每木定位和调查,采用径阶-林分空间结构参数二元分布同时量化描述林木空间和大小结构特征,并采用α多样性指数量化描述不同空间结构状态下林木大小多样性。 结果 刺槐人工林林分A和B中6~36 cm径阶随机分布林木分别占56.2%和52.2%,且随机分布林木具有更高的大小多样性(HA = 2.73、HB = 2.75)和较差的均匀性。不同优劣等级林木径阶分布基本呈正态分布,且林木越粗壮越占竞争优势,但林分B中不同优劣等级林木具有更高的大小多样性。林分A和B中分别有85.1%和80.5%的林木混交较差,较集中分布于8~30 cm和14~34 cm,林分B中不同混交度等级林木具有更高的大小多样性。林分A中非常稀疏林木径阶分布呈右偏正态分布,其6~30 cm占到37.2%,而林分B非常密集林木径阶分布呈双峰型,其6~8 cm和22~40 cm的株数比例分别为8.7%和22.5%。 结论 黄河故道刺槐人工林不同空间结构和大小多样性较差,需制定有效经营措施以提高森林生产力。
基于BP神经网络的沙柳地上生物量预测模型
程冀文, 王树森, 罗于洋, 张岑
2022, 35(3): 193-198.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.022
[摘要](638) [HTML全文](359) [PDF 790KB](9)
摘要:
目的 以库布其沙漠沙柳为研究对象,建立基于BP神经网络的沙柳生物量模型,探究不同建模因子下的沙柳生物量估算模型变化,以期探究沙柳生物量估算模型的最优形式。 方法 选取6种沙柳生长因子,并根据与生物量相关性大小加入输入变量,从而组成6组不同输入变量,输入变量包含因子数量逐步增加(1 ~ 6种)。对比BP神经网络沙柳生物量模型不同输入变量所拟合模型的性能,确定最佳输入变量,并在最优输入变量的基础上,确定BP神经网络隐层数量,经过反复训练,建立基于BP神经网络的沙柳生物量估算模型。 结果 基于BP神经网络的沙柳生物量模型最优结构,即输入层节点数(Nin)∶隐层节点数(Nh)∶输出层节点数(Nout)为:4∶9∶1。其中训练数据R2=0.97,RMSE=0.67,MAE=0.50;测试数据R2=0.96,RMSE=1.10,MAE=0.77。 结论 基于BP神经网络的沙柳生物量,随着输入变量中输入因子的数量不断增加,发现其R2RMSE、MAE所表现出的模型性能逐渐变好,但是输入变量每增加1种后,当输入因子数量为5时,模型精度相比输入因子数量为4时提升幅度较小,考虑模型使用时的精度和野外工作的便利性,输入层最优输入因子数为4种,当隐层数为9时模型性能表现为最优。

期刊信息

刊名:林业科学研究 Forest Research

主编:张守攻

主办:中国林业科学研究院

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国际标准刊号:ISSN 1001-1498

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