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2024年, 第48卷, 第02期 
刊出日期:2024-10-18
  

  • 全选
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  • 何旭, 缪子梅, 田佳西, 杨柳, 张增信, 朱斌
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 1-8.
    【目的】探究未来气候变化对长江流域径流的影响,为长江流域及其他地区的早期洪水预警和防御措施提供依据。【方法】采用国际耦合模式比较计划第6阶段(CMIP 6)多模式集合平均(MME),结合SWAT水文模型,对长江流域1961—2014年气温、降水量和径流等进行评估,并预估了长江流域2020—2099年SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5排放情景下的气温、降水量和径流。【结果】(1)相比单一模式,MME历史时期模拟气温和降水效果更好,与观测值的相关系数均大于0.90,MME可以很好地模拟出气温和降水量的空间分布规律。(2)由MME分析可知,2020—2099年长江流域在所有情景下的气温增幅低于50%,降水增量小于20%,在SSP5-8.5情景下模拟的温度值比SSP1-1.9时的温度值高1.23℃,比SSP1-2.6时的温度值高0.99℃。(3)总体上,长江流域未来的年均径流量增加显著,到21世纪末,SSP5-5.8情景下年均径流量将达到40 380 m3/s。【结论】本研究揭示了长江流域径流变化趋势与气温与降水之间的相互关系,以及模拟未来气候变化的准确度,同时认为未来长江流域气温、降水量与径流量均呈上升趋势,低碳排放情景下的洪涝灾害相对较少,可为以后长江流域洪涝灾害的预估和区域性气候变化提供依据。
  • 曾哲礼, 佘济云, 唐子朝, 罗楚滢
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 9-18.
    【目的】探究长沙市1999—2019年湿地景观的时空演变规律,综合分析长沙市湿地景观格局的动态变化特征,以及自然、人为因素对湿地景观格局的影响机制,为长沙市湿地资源的保护与合理利用提供理论依据。【方法】基于全球地表水数据(GSWD),结合气象、水文等数据,采用湿地分布信息提取、湿地类型划分和景观格局指数的方法,针对湿地季节性和波动变化特征,对长沙市1999—2019年湿地景观格局的动态演变情况进行长期且连续的监测,分析其长时间尺度的演变趋势以及短期的波动变化特征。【结果】(1)1999年以来,长沙市湿地面积持续增加,其中,永久性河流是长沙市的主要湿地类型。2007—2009年,长沙市湿地景观发生了较大的变化,主要表现为2008年前永久性河流、湖泊分别向季节性河流、湖泊转化,2008年后出现逆转。2017年以前,长沙市湿地景观格局破碎化程度不断加剧,2017年之后开始逐渐恢复。(2)在自然因素中,长沙市湿地面积受降水和湘江径流量影响较大;在人为因素中,人口的增加和粗犷的社会经济发展模式,会间接导致景观格局破碎化加剧,但政府政策和措施对湿地修复具有强制性作用。【结论】基于全球地表水数据提取湿地信息具有可行性;长沙市湿地面积持续增加,永久性河流及其周边是主要湿地类型。研究结果可为长沙市湿地资源的保护与合理利用提供重要参考。
  • 韩森, 阮仁宗, 傅巧妮, 许捍卫, 衡雪彪
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 19-26.
    【目的】探索利用光学遥感和雷达遥感数据进行湖泊湿地水生植被信息提取方法。【方法】以洪泽湖国家湿地公园为研究区,基于Sentinel-1的SAR影像和Sentinel-2的MSI影像,利用面向对象影像分析技术,结合EVSI、NDVI、SR特征指数和对象之间的上下文特征,以及挺水植被高度的差异所对应SAR影像上的后向散射系数,在对象级的基础上建立决策树模型对湿地水生植被进行分类,分析洪泽湖国家湿地公园水生植被以及挺水植被的分布状况。【结果】研究区水生植被类群分类精度为89%,Kappa系数为0.85;挺水植被种群分类精度为85.2%,Kappa系数为0.76。与基于像元分析方法的结果相比,面向对象的影像分析方法具有更高的精度;湿地水生植被以沉水植被和挺水植被为主,其中挺水植被中以荷叶和芦苇为主。【结论】本研究提出的湖泊湿地水生植被信息提取方法具可行性,可为湿地管理与决策提供科学依据。
  • 张佳敏, 刘小燕, 邓懿, 冯耀, 朱斌, 初磊, 张增信
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 27-36.
    【目的】开展小微湿地时空演变特征及影响因素分析,可为湿地生态修复与保护提供数据基础和理论依据。【方法】基于2000、2010和2020年Landsat系列卫星影像,利用支持向量机分类等方法,提取无锡市小微湿地斑块信息,结合气象、土地利用等数据,对无锡市小微湿地的时空演变特征及其影响因素进行分析。【结果】(1)近20年来无锡市湿地总面积呈下降趋势,由2000年的17.8万hm2减少至2020年的10.4万hm2,其中小微湿地总面积从2000年的1.9万hm2减少到2020年的1.5万hm2。(2)从空间分布来看,无锡市小微湿地主要分布在宜兴市,其面积占无锡市湿地面积的40.0%;从湿地类型来看,以自然湿地为主,比例高达61.0%;无锡市小微湿地具有明显的季节变化特征,2020年季节性小微湿地占小微湿地总面积的比例高达73.8%。(3)无锡市小微湿地受自然因素及人类活动影响,其动态变化与气温、降水呈正相关;人类活动对小微湿地面积下降影响显著,湿地和其他地类间的转化加速了湿地面积萎缩。【结论】无锡市小微湿地资源丰富,但受季节和土地利用变化等影响,小微湿地的萎缩较为严重,亟须加强小微湿地的保护和修复工作。
  • 陶涛, 刘耀辉, 薛中俊, 高越, 袁璐鸿, 郑芬, 吴炜, 黄界颍
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 37-44.
    【目的】对黟县7株香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)优株坚果的主要物理性质和主要成分含量进行比较,分析黟县香榧品质情况,为香榧良种选育与开发利用提供理论依据。【方法】选取安徽黟县7个香榧种质,测定其表型特征、矿物元素、营养成分及脂肪酸组成等29个物理、化学性质指标,对所测数据进行关联、聚类分析。【结果】香榧的表型性状及内在品质各指标差异显著(P<0.05)。粗蛋白质质量分数变化范围为6.67%~14.69%;粗脂肪质量分数为36.20%~55.51%,其中多不饱和脂肪酸平均质量分数最高的是亚油酸47.81%,其次是金松酸12.20%;全钾(TK)质量分数为0.77%~1.39%,不同优株间主要矿物元素差异极显著(P<0.05)。【结论】黟县7株香榧优株中,外观偏长圆形的诸暨一号和浙江细榧粗蛋白质含量相比偏圆形的高产木榧、和尚榧、叶里笑、米榧和大圆榧高,而偏圆形的香榧种仁油脂酸价更低,油脂的品质更好;可将酸价、核形指数、油酸含量作为筛选香榧优株的优选指标。
  • 赵晓龙, 沈家怡, 刘涛, 吴家胜, 胡渊渊
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 45-50.
    【目的】通过比较分析香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)主要功能叶的叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量等参数的季节性变化,初步探讨香榧叶片光合特性对高温、低温的温度变化的适应机制。【方法】以人工林中16年生香榧的当年生叶片和越年生叶片为研究对象,测定5、6、8、11月和次年1月中旬香榧叶片的叶绿素荧光参数、比叶质量(SLW)、抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量的变化。【结果】(1)与5月中旬相比,8月中旬香榧当年生和越年生叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的实际最大光化学量子效率(ΦPSⅡ)均明显上调,而PSⅡ处调节的能量耗散量子效率(ΦNPQ)均明显下调,其PSⅡ处非调节性能量热耗散量子效率(ΦNO)未发生明显变化;香榧当年生叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均明显增强,过氧化物酶(POD)活性则明显减弱,丙二醛(MDA)含量则无明显变化。(2)与11月中旬相比,次年1月的平均温度约降低了近10℃,香榧当年生和越年生叶片的ΦPSⅡ和ΦNPQ均显著降低,而其ΦNO呈明显增加趋势,且MDA含量均呈显著增加趋势。【结论】与5月中旬相比,8月中旬温度较高,香榧叶片可以吸收较多光能,并用于电子传递,以热的形式耗散能量较少,其光合机构未发生光抑制,其较强的抗氧化酶体系能协调地助其适应高温高光环境,因此其当年生叶片和越年生叶片的ΦPSⅡ明显增强;与11月中旬相比,次年1月中旬香榧当年生叶片和越年生叶片在越冬期间受到了冷害,叶片光合机构受到光损伤。综上所述,香榧叶片对环境表现为耐热不耐冷,这可能是其分布北扩的限制因素。
  • 魏溪杏, 胡渊渊, 朱光夏, 喻卫武, 张祖瑛, 吴家胜, 宋丽丽
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 51-60.
    【目的】测定不同脱蒲时间香榧种仁的香气成分及营养品质的变化,以阐明假种皮对香榧种仁品质的影响。【方法】采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用(SPME/GC-MS)技术测定采收当天脱蒲的种仁样品(记为0d处理)、当天脱蒲并放置10 d的种仁样品(记为10CK处理)、放置10 d脱蒲再采样的种仁样品(记为10BLACK处理)的挥发性香气物质,分析不同脱蒲时间种仁的特征性香气成分,并比较不同处理营养物质的差异。【结果】(1)不同脱蒲处理共鉴定出57种挥发性化合物,分别包括萜烯类(16种)、醇类(14种)、苯类(8种)、醛类(6种)、酯类(1种)、酮类(7种)、酸类(2种)和醚类(3种)物质,其中萜烯类物质含量最高;主成分分析(PCA)显示,0d和10CK处理下香榧种仁主要贡献的香气物质分别为萜烯类化合物和苯类化合物,而10BLACK处理下则为醚类、酮类、醛类、酯类、醇类、酸类化合物。(2)韦恩图分析发现,0d、10CK、10BLACK处理下香榧种仁的特征性物质分别有14、10、16种,其中10BLACK中的4-萜烯醇、4,6,6-三甲基双环[3.1.1]庚-3-烯-2-醇和4,6,6-三甲基双环[3.1.1]庚-3-烯-2-酮均具有异常气味。(3)10CK处理相比0d处理的粗脂肪、可溶性糖、可溶性蛋白含量显著增加(P<0.05),而其淀粉含量则显著降低(P<0.05);处理10BLACK与10CK相比各营养成分含量均无显著差异。【结论】与当天脱蒲的香榧相比,放置10 d脱蒲的香榧种籽会形成有异常气味的物质。因此,香榧采摘后应及时脱蒲,否则会产生有异味的香气物质,影响其种仁风味。
  • 宋子琪, 卞国良, 林峰, 胡凤荣, 尚旭岚
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 61-68.
    【目的】利用流式细胞仪检测青钱柳(Cyclocarya paliurus)的染色体倍性,为青钱柳种质鉴定及遗传育种研究提供技术支持和基础数据。【方法】以青钱柳叶片为材料,比较了裂解液种类、离心处理和叶片保存方式对倍性检测效果的影响。建立的青钱柳流式细胞分析倍性的方法为:取参照样本和待测样本叶片各0.50~1.00 cm2,加入1 mL的mGb裂解液中快速切碎,过滤后加入20μL的碘化丙啶(PI)染色1 min即可上机检测。利用建立的方法对1 395份青钱柳种质资源的倍性进行检测。【结果】mGb裂解液的裂解效果最好,峰图质量最优。细胞核悬浮液过滤后可无需离心而直接染色并进行测定。4℃冷藏叶片的测定效果最佳,保存时间以7 d为宜。硅胶干燥样本测定效果优于冷冻,硅胶干燥保存时间以150 d为宜。100份试验样本的DNA含量峰值的变异系数(CV)值为2.13%~5.04%,倍性估算值为1.80~2.40的样本判断为二倍体,倍性估算值为3.60~4.20的样本判断为四倍体。倍性估算值为3.00±0.40时,需采用与初判倍性相同的参照样本进行第2次标定。对1 395份青钱柳种质资源进行倍性鉴定,共检测出二倍体104份,四倍体1 291份。【结论】对于倍性估算值异常的样本,采用二次标定法可快速确定其倍性。该方法操作简单,高效准确,为青钱柳种质倍性鉴定提供了有效方法。
  • 孙旭高, 陶家璐, 谢微, 石洁, 张宝津, 邓小梅
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 69-78.
    【目的】建立米老排(Mytilaria laosensis)优良单株组培再生体系,为今后其无性化推广提供技术支撑。【方法】以米老排优树基部半木质化萌芽为外植体,采用丛芽发生途径,通过初代腋芽诱导、继代增殖培养、生根培养等过程,研究筛选最适的外植体采集时间、继代及生根培养的基本培养基以及植物生长调节剂的种类及浓度配比等。【结果】10月采集的外植体诱导效果最好,存活率为32.38%;米老排腋芽诱导最适配方为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.02 mg/L,诱导率为100%,萌发时间为4.07 d;最适增殖培养基为MX(改良WPM)+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L,增殖系数达4.94,芽生长旺盛;最适生根培养基为MX+NAA 0.3 mg/L,生根率100%,平均根数13.18,根生长健壮,移栽成活率可达92.3%。【结论】米老排外植体诱导成活率与取材地点、时间相关,广东地区10月的米老排外植体材料最佳;在使用MS基本培养基增殖系数低的情况下,改用MX(改良WPM)培养基能够显著提高米老排增殖继代倍数;本研究还对米老排诱导培养基、增殖培养基、生根培养基进行了优化,有助于建立米老排优树组培体系,有效提高组培质量和效率。
  • 李承基, 官凤英, 周潇, 张璇, 郑亚雄
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 79-85.
    【目的】毛竹(Phyllostachys edulis)是我国森林资源的重要组成部分,带状采伐是一种常用高效、可机械化的新型竹林经营模式,探究施肥对带状采伐后毛竹林恢复的影响机制,筛选最适施肥配比,可为毛竹林的高效及可持续经营提供参考。【方法】于江苏宜兴林场选取立地条件较好的区域,选择出笋大年的毛竹纯林,在8 m带宽的带状采伐地设置主肥成分N、P2O5、K2O的质量比为2.0∶1.0∶1.0、3.5∶1.0∶2.0、5.0∶1.0∶2.5共3种配比(F1、F2、F3)的施肥试验,以不施肥为对照组。调查处理林地的主要生产力指标(出笋数量、成竹率、新竹胸径特征等),通过数据对比以及方差分析、线性关系拟合等,探究带状采伐毛竹林恢复过程中立竹质量和数量特征对施肥的响应机制。【结果】(1)配比施肥能够显著促进带状采伐毛竹林春笋萌发,但退笋现象明显,成竹率显著降低,施肥处理的林分立竹密度与对照无显著差异,林分的立竹数量特征恢复至伐前水平;(2)F2和F3处理能够显著提高新竹的平均胸径,提高中大径竹的占比,F2处理的新竹胸径-树高散点关系接近传统经营模式。【结论】带状采伐毛竹林立竹恢复的数量和质量特征对不同配比施肥的响应存在差异,但数量特征均能恢复至伐前水平,高氮高钾的配比施肥能够显著提高林分质量,以N、P2O5、K2O质量比为3.5∶1.0∶2.0的配比效果为佳。
  • 田梦阳, 朱树林, 窦全琴, 季艳红
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 86-96.
    【目的】探讨薄壳山核桃(Carya illinoinensis)-‘安吉白茶’(Camellia sinensis‘Anjibaicha’)(安吉白茶)间作下安吉白茶速生期光合和荧光特性差异,为构建薄壳山核桃-安吉白茶高效复合栽培体系提供理论依据。【方法】在薄壳山核桃与安吉白茶复合栽培下分别以冠下(T1)、冠缘(T2)、冠外(T3)和单作安吉白茶(T0)为对照等4个测定点,测定10年生安吉白茶速生期(7—9月)光合日变化、光响应曲线、荧光参数和叶绿素含量等光合生理指标变化情况。【结果】T2处理可显著提高安吉白茶的净光合速率(P_n),7月高温下T1、T2、T3测定点P_n均显著高于T0,8月T0处理存在光合午休现象,T2处理的P_n显著高于T0的,9月3个处理的P_n值均显著高于对照单作的;T2具有较高的表观量子效率(ηAQY)、最大净光合速率(Pn, max)、光饱和点(PLSP)以及较低水平的光补偿点(PLCP);暗呼吸速率(Rd)随着光照强度的降低呈逐渐下降的趋势;7—9月茶树叶绿素含量以间作显著高于单作,随着光照强度的降低,叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量和叶绿素总含量(ChlT)逐渐增加,叶绿素a与叶绿素b质量比(Chla/b)值呈下降趋势。遮阴产生较多叶绿素利于茶树捕获更多的光能进行光合作用;7、8月间作下茶树PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)与PSⅡ潜在的光化学活性(Fv/F0)均显著高于单作,高温与高光强对单作安吉白茶产生了明显的光抑制,光能转换效率与电子传递能力下降;9月间作下冠缘茶树Fv/Fm、Fv/F0显著高于冠下和单作,遮阴过度抑制茶树PSⅡ的光化学活性,影响其光合作用中的能量传递与转化。【结论】薄壳山核桃林下安吉白茶的多项光合生理指标得以提高,其中冠缘下有利于安吉白茶叶片光合同化作用,冠外次之,冠下和单作较差;高温与高强光对单作安吉白茶产生了明显的光抑制,降低了茶树光合效率。
  • 许志钊, 杨秀云, 王祎琛, 杜淑辉
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 97-104.
    【目的】研究黄连木(Pistacia chinensis)秋季叶片变色期相关生理指标含量变化,揭示其叶色变化与生理特征间的内在规律。【方法】以变色期的黄连木为研究对象,对其叶色参数、色素、渗透物质、全氮、全磷含量和关键酶活性变化进行定量测定及分析。【结果】变色期黄连木叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量不断下降,花青素含量增多,叶片变为红色;黄连木变色期叶片中花青素与色相参数a*值、类胡萝卜素与叶绿素质量比、花青素与叶绿素质量比、可溶性糖、游离氨基酸含量、苯丙氨酸解氨酶和花青素合成酶活性极显著正相关(P<0.01),与二氢黄酮醇-4-还原酶活性显著正相关(P<0.05),与全氮含量显著负相关(P<0.05),与全磷含量极显著负相关(P<0.01)。【结论】黄连木秋季变色期叶片中花青素与叶绿素质量比及花青素含量在变色中期剧增是导致叶片变红的物质基础,可溶性糖含量、苯丙氨酸解氨酶活性是影响呈色的关键因子,同时,变色期矿质元素氮和磷含量显著降低,共同促进花青素合成进而对叶色产生影响。
  • 王改萍, 章雷, 曹福亮, 丁延朋, 赵群, 赵慧琴, 王峥
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 105-112.
    【目的】探究红、蓝光质对银杏(Ginkgo biloba)苗木生长特征、形态建成和次生代谢物积累的影响,为银杏苗木选择适宜光环境,提高叶用品质研究提供理论依据。【方法】选择1年生银杏幼苗为材料,采用发光二极管(LED)调制光源,设置红光(R)、蓝光(B)和红蓝光度比1∶1的混光(M)3个处理,以白光(W)为对照,研究红光和蓝光对银杏幼苗生长生理、光合效能及黄酮等积累的影响。【结果】B处理可显著提高银杏苗高(P<0.05),R、M处理下苗高低于W;R、B、M处理下,银杏苗木叶生物量、总生物量及叶质量比均低于W处理;R、M处理有利于银杏生物量向根部分配,B处理则有利于生物量向茎部分配。R、B、M处理对银杏叶片形态建成作用显著,叶宽、叶面积均低于W处理;R处理促进银杏苗木叶柄显著性伸长(P<0.05)。M、B处理可显著提高银杏总叶绿素及类胡萝卜素含量,且随着光质处理时间延长,叶片叶绿素含量呈增加趋势,R处理对光合色素积累起抑制作用;R、B、M处理下,银杏苗木净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均在84 d时达到最大值,胞间CO2浓度(Ci)在不同处理下变化幅度较小。R、B、M处理下,银杏Pn、Tr显著低于W处理(P<0.05);Gs也在M、B处理下低于W处理。银杏叶中总黄酮含量从大到小在不同处理时期均表现为:B>M>W>R,且B、M显著高于W,R则相反(P<0.05);对银杏单株黄酮产量的测定,也发现B处理下黄酮产量相对W的提高了75.65%。【结论】光质处理影响银杏生长,显著提高黄酮积累,蓝、红蓝混光是较为理想的光质。研究结果可为光质在叶用银杏栽培上的推广应用提供理论依据。
  • 龚睿, 夏溪, 张春英
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 113-120.
    【目的】分析碱胁迫下杜鹃属(Rhododendron)不同品种的耐受性差异,以及碱胁迫对植物不同器官中矿质元素积累和分布的影响,探讨杜鹃对碱胁迫的响应机制,为选育耐碱品种提供依据。【方法】用碱性盐溶液Na2CO3-NaHCO3(体积比1∶9)将去离子水pH分别调节至7.52(低碱)、9.14(高碱),选用盆栽浇灌碱液的方法对杜鹃4个品种(‘紫鹤’‘麒麟’‘胭脂蜜’和‘粉秀’)进行为期2个月的碱胁迫处理,观察植株生长情况,测定植株叶绿素含量、根系活力、铁还原酶活性、矿质元素含量等生理生化指标。【结果】杜鹃不同品种对碱胁迫耐受性差异显著,抗性弱的品种呈现叶片黄化或干枯脱落,根系发黑甚至死亡等碱害症状。随着碱胁迫程度的加深,不同品种苗高增量比率和干物质量均显著下降,其中‘麒麟’和‘胭脂蜜’的地下部分干物质量随碱胁迫程度的加深而显著减少,‘紫鹤’仅在高碱胁迫时显著降低,‘粉秀’则不同处理间无显著差异。碱胁迫处理导致杜鹃植株叶绿素含量和根系活力显著下降,根系铁还原酶活性升高,其中‘紫鹤’和‘粉秀’的根系活力在不同强度碱处理下差异不显著,‘麒麟’和‘胭脂蜜’均较对照显著下降,‘紫鹤’在高碱胁迫下根系铁还原酶活性显著较高于对照,其余3个品种在不同处理间无显著差异。随着碱胁迫程度加深,杜鹃体内不同矿质元素积累和分布受到影响,Na+和铁离子在根系中显著积累,K+、Ca2+集中分布在叶片,且含量明显下降。叶片中Na+含量变化因品种而异,碱胁迫处理后‘胭脂蜜’和‘麒麟’叶片中Na+含量显著增加,而‘紫鹤’和‘粉秀’中无显著变化。【结论】综合分析认为,杜鹃品种‘紫鹤’和‘粉秀’耐碱性较强,‘胭脂蜜’其次,‘麒麟’耐碱性较弱。
  • 沈瑒, 狄晶晶, 陈颖, 冯凯, 陆锦玲, 胡宇辰
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 121-128.
    【目的】美国剑麻(Agave americana)是热带地区一种具有高经济价值的、重要的景天科酸代谢(CAM)植物,研究其干旱适应性可为CAM植物的耐旱机制研究提供理论依据。【方法】通过对美国剑麻进行1.0 mmol/L NaHS (NS)、10%PEG(聚乙二醇,PEG10)、20%PEG (PEG20)、1.0 mmol/L NaHS+10%PEG (NS+PEG10)、1.0 mmol/L NaHS+20%PEG (NS+PEG20)的处理,以不添加PEG和NaHS的处理为对照,研究美国剑麻组培苗对PEG渗透胁迫的响应,以及渗透胁迫下H2S供体NaHS对其渗透调节和抗氧化特性的影响。【结果】美国剑麻组培苗在20%PEG高浓度处理下仍然存活,具有一定的抗旱能力。但植株出现了鲜质量下降(PEG20处理比对照降低了16.6%)、超微结构发生变化、丙二醛(MDA)和H2O2含量增加等受害症状和氧化胁迫反应。然而美国剑麻可以通过增加脯氨酸、可溶性糖的水平调节渗透压,降低胁迫强度。在高浓度PEG存在下,添加NaHS可降低脯氨酸和H2O2含量,从而减少脯氨酸和H2O2的过度积累;通过调节超氧化物歧化酶(SOD)等5种抗氧化酶活性,提高还原型谷胱甘肽(GSH)含量清除活性氧和活性羰基物,降低美国剑麻的脂质过氧化水平,增强其抗逆性。【结论】美国剑麻本身具有一定的耐旱性,H2S能够通过调控美国剑麻的渗透调节和抗氧化水平,使其更加适应干旱的环境。
  • 卜晓婷, 付威, 李淑娴, 徐志标, 彭大庆, 徐林桥
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 129-136.
    【目的】研究幼化、激素处理对娜塔栎(Quercus texana)嫩枝扦插生根的影响,观察生根过程中插穗不定根的形成过程,探究娜塔栎扦插生根困难的原因,为娜塔栎的扦插繁殖提供理论依据和技术借鉴。【方法】以幼化(6年生母树平茬后的苗木)、6年生母树上剪取的当年生半木质化娜塔栎插条为材料,分别用不同质量浓度的吲哚丁酸(IBA)+萘乙酸(NAA)+间苯三酚(THB)的混合溶液浸泡插穗基部10 min,以清水处理相同时间为对照(CK),于扦插75 d后计算各处理插穗的愈伤率、生根率、根系指数和根系效果指数;同时,以幼化半木质化娜塔栎插条为材料,对不同生根阶段的插穗用FAA标准固定液固定,采用石蜡切片技术对插穗不定根的形成过程进行解剖观察。【结果】植物激素处理能显著提高娜塔栎扦插的生根效果,幼化及6年生母树插穗的生根率均表现出处理组的生根率高于对照组,其中生根率最高可达43.3%。双因素方差分析表明,幼化处理是影响娜塔栎扦插生根的重要因素,且各指标的综合分析排序发现,幼化插穗生根效果大于6年生母树插穗的。利用石蜡切片法观察娜塔栎生根过程茎部的解剖构造,发现刚剪取的插穗不含有潜伏状根原基,属于诱导根原基生根类型;存在愈伤生根和皮部生根的,属混合生根类型;解剖学观察还发现茎部韧皮部中连续的环状厚壁细胞阻碍了不定根的伸长生长。【结论】以IBA 500 mg/L+NAA 250 mg/L+THB 50 mg/L的混合溶液处理幼化娜塔栎插穗基部10 min,其扦插生根效果最佳;但是否为最适浓度需进一步验证。插穗属于诱导根原基生根类型;韧皮部存在环状连续的韧皮纤维(厚壁细胞)是导致其生根困难的原因之一。不定根原基发生的方式有两种:一种是愈伤组织内发生不定根原基,另一种是形成层附近的细胞分裂形成根原基。
  • 杜晋城, 李欣欣, 王泽亮, 刘偲, 钟毅, 王丽华
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 137-143.
    【目的】比较四川盆地3个主栽油橄榄(Olea europaea)品种[‘豆果’(‘Arbeqina’)、‘柯基’(‘Koroneiki’)和‘阿布桑娜’(‘Arbosana’)]持续干旱胁迫时叶片相关生理生化响应特征,为因地制宜地引进和栽培油橄榄优良品种提供依据。【方法】以‘豆果’‘柯基’‘阿布桑娜’为研究对象,利用质量分数5%、10%、15%、20%和30%的聚乙二醇(PEG-6000)溶液处理模拟为期35 d持续干旱胁迫,对其叶片相应生理生化指标进行分析测定和评价。【结果】随着渗透胁迫程度的加剧和时间的延长,3个油橄榄品种间叶片的功能性状表现出了一定的种间差异性,各油橄榄品种叶片卷曲、失绿,叶绿素(Chl)含量呈下降趋势,脯氨酸(Pro)含量大幅度升高;同时3个品种油橄榄叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性表现出升高的趋势。品种间相比较,随着渗透胁迫程度的加剧和时间的延长,‘柯基’叶片卷曲、失绿及叶绿素含量减少幅度较小,Pro含量增加幅度较大,叶片POD、SOD酶活性上升幅度较大。【结论】3个油橄榄品种在不同干旱持续胁迫下叶片功能性状差异较大,表现出不同的适应特性,3个品种中叶片的功能性状优异性排序为:‘柯基’>‘阿布桑娜’>‘豆果’。供试油橄榄品种中‘柯基’表现出较强的渗透调节能力和抗氧化能力,对干旱胁迫的适应性较强,优于‘阿布桑娜’和‘豆果’。
  • 方静, 张书曼, 严善春, 武帅, 赵佳齐, 孟昭军
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 144-154.
    【目的】为研究青山杨叶部害虫生物防控新途径,探索丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)真菌复合接种对青山杨(Populus pseudo-cathayana×P.deltoides)叶片抗美国白蛾的影响。【方法】于温室盆栽条件下对1年生青山杨扦插苗进行根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, RI)和摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)单一及复合接种(M)处理,以不接种处理为对照(CK),测定对青山杨叶片次生代谢物质、防御酶和蛋白酶抑制剂方面等化学防御能力的影响,并以美国白蛾(Hyphantria cunea)幼虫为生物测定对象判断青山杨的抗虫效果。【结果】在120 d内M组的菌根侵染率、丛枝着生率和根内泡囊数均高于FM和RI组,同时,M组能在一定程度上提高青山杨叶片的化学防御能力,其中叶片总生物碱、纤维素含量和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)、胰蛋白酶抑制剂(TI)活性显著高于RI、FM和CK组(P<0.05)。取食M组叶片的3龄美国白蛾幼虫取食量、排粪量、纤维素酶活性、乙酰胆碱酯酶(AchE)活性和多功能氧化酶(MFO)活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),3龄幼虫体长、食物利用率、胰蛋白酶活性、羧酸酯酶(CarE)活性、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性显著高于取食RI和FM组的(P<0.05),3龄幼虫食物消耗率和α-淀粉酶活性与RI组差异不显著,其体质量与取食FM组的差异不显著;取食M组叶片的4龄幼虫体质量、取食量、食物消耗率、纤维素酶活性、GSTs活性、CarE活性、AchE活性、MFO活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),4龄幼虫排粪量显著低于取食RI和CK组的(P<0.05),4龄幼虫胰蛋白酶活性显著高于其余3组(P<0.05),4龄幼虫的体长和食物利用率与取食RI组的差异不显著,4龄幼虫α-淀粉酶活性与取食FM和RI组的差异均不显著;取食M组叶片的5龄幼虫体长、体质量、取食量、排粪量、食物利用率、α-淀粉酶活性、纤维素酶活性、GSTs活性、CarE活性和MFO活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),5龄幼虫食物消耗率显著低于取食FM和RI组的(P<0.05),5龄幼虫AchE活性显著低于取食FM组的(P<0.05),5龄幼虫胰蛋白酶活性显著高于其余3组(P<0.05)。【结论】将RI与FM复合接种能够诱导青山杨叶片在次生代谢物质、防御酶和蛋白酶抑制剂方面的化学防御性能,RI和FM复合接种对青山杨的抗虫性表现优于RI、FM单一接种和无AM真菌接种,并且对美国白蛾幼虫具有一定的抑制效果,在实际应用时可优先考虑RI和FM复合接种。
  • 祝艳艳, 贾瑞瑞, 付钰, 常林, 岳远征, 杨秀莲, 王良桂
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 155-165.
    【目的】探究不同品种和不同繁殖方式楸树(Catalpa bungei)苗对烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)(菌株QS.1)侵染的抗性差异,为楸树引种栽培、抗病育种提供依据。【方法】以‘洛楸1号’组培苗(LQ-Z)、‘金丝楸’(JSQ)、‘楸杂1号’(QZ)、‘豫楸1号’(YQ)的1年生组培苗,以及‘洛楸1号’扦插苗(LQ-Q)、‘楸树5-8’(Q5-8)、‘楸树8-1’(Q8-1)的1年生扦插苗,6个生产上推广的楸树品种为试验材料,用烟草疫霉(菌株QS.1)进行侵染,测定楸树相关渗透物质含量、保护酶活性和光合气体参数等变化,分析不同处理楸树幼苗感染烟草疫霉(菌株QS.1)后的生理指标变化。【结果】菌株QS.1侵染后2~4 d,供试的各楸树品种均感病。楸树品种组培苗中,‘楸杂1号’和‘豫楸1号’对菌株QS.1侵染的抗性最弱,‘金丝楸’的抗病力最强;楸树品种扦插苗中,‘楸树5-8’和‘楸树8-1’对菌株QS.1侵染抗性较强;‘洛楸1号’扦插苗抗病性大于组培苗,除‘金丝楸’外,楸树品种的扦插苗较组培苗具有更高的抗性。【结论】不同楸树品种在接菌后感染致病存在差异,不同楸树品种的抗烟草疫霉(菌株QS.1)致病能力与光合性能的维持及防御相关酶活性的调节有关。
  • 叶建强, 张芳芳, 陈丽新, 黄卓忠, 蓝桃菊
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 166-174.
    【目的】开展吴茱萸(Tetradium ruticarpum)枝屑栽培食用菌的潜力评价,对延伸吴茱萸产业链和加快吴茱萸枝条降解具有重要意义,也为吴茱萸枝条的高效利用提供参考依据。【方法】以食用菌中栽培周期较短的榆黄蘑(Pleurotus citrinopileatus)为试验菌株,通过测定和分析吴茱萸枝屑、杂木屑和棉籽壳的营养成分,以杂木屑配方(CK1)和棉籽壳配方(CK2)为对照,探讨以吴茱萸枝屑代替CK1中20%(处理1)、40%(处理2)、60%(处理3)、80%(处理4)和100%(处理5)的杂木屑栽培榆黄蘑对其农艺性状、菌包基质降解和经济效益的影响,综合评价吴茱萸枝屑栽培榆黄蘑效果。【结果】吴茱萸枝屑的纤维素、半纤维素和木质素含量与杂木屑的无显著差异(P>0.05,下同),但其半纤维素和木质素含量分别比棉籽壳的低39.64%和16.55%;粗蛋白含量是杂木屑的4.25倍和棉籽壳的1.91倍,碳氮比是杂木屑的0.24倍和棉籽壳的0.55倍;在杂木屑中未检测到硒,而吴茱萸枝屑的硒含量是棉籽壳的7.69倍。吴茱萸枝屑代替杂木屑栽培榆黄蘑,虽然增加了投入,但对菌丝萌发时间、长势、采收时间影响小,且能加快采后恢复,显著增加产量、原料利用率和经济效益,在处理3、4、5时菌丝生长速率显著加快,菌包成活率达到100%,处理4和处理5时菌丝生长速率与CK2的无显著差异;生物学转化率在处理2、3、4、5时高于CK2,以处理4最好,但每包总鲜质量还是显著低于CK2;综合出菇率在处理3至处理4时高于CK1和CK2;菌包降解程度在处理4时最高,原料利用率为71.88%、纤维素降解率为78.08%、半纤维素降解率为86.38%、木质素降解率为71.18%;经济效益以处理4最好,显著好于CK1,相对CK2每包收益只少0.03元,且能显著降低投入、提高投入产出率。【结论】吴茱萸枝屑是一种比杂木屑和棉籽壳富含粗蛋白、硒的原材料,可代替纯杂木屑和纯棉籽壳栽培榆黄蘑,80%代替杂木屑的量可保证菌包成活率,还有较高的菌丝生长速率、产量、第4潮出菇率、高的原料降解率和经济收益,是一种很好的食用菌原料,具体配方为:吴茱萸枝屑62.4%(质量分数,下同)、杂木屑15.6%、麦麸20.0%、石灰1.0%、石膏1.0%。
  • 牛弘健, 刘文萍, 陈日强, 宗世祥, 骆有庆
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 175-181.
    【目的】针对雾霾天气下林地无人机航拍图像存在对比度低、饱和度低和色调偏移等现象,基于Resnet网络,提出一种适应林地航拍场景的无人机图像去雾方法(DHnet)。【方法】林地场景下无人机图像具有纹理特征、高低频信息丰富的特点,在主干网络各个层级附加信息传递模块,将特征图转化为权值图进行筛选过滤并发送到其他层级,接收端设置阈值避免冗余信息的不良影响,再经密集链接增强全局去雾效果,提高图像高低频区域的去雾质量,最后在林地无人机有雾图像测试集上进行去雾实验。【结果】DHnet在林地图像测试集上的平均结构相似性为0.83,平均峰值信噪比为22.3 dB,分别较Resnet方法提高了4.8%和39.3%。【结论】本研究提出的算法能有效降低图像色调偏移,去除残留雾气信息,有效提高无人机航拍林地雾气图像的色彩保真度和细节信息保持度。
  • 韩新宇, 高露双, 秦莉, 庞荣荣, 刘鸣谦, 朱一泓, 田益雨, 张金
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 182-190.
    【目的】研究不同密度下兴安落叶松径向生长与气候因子动态关系,为全球变暖背景下兴安落叶松林可持续经营中合理的林分密度确定提供依据。【方法】根据林分密度指数(SDI)选取大兴安岭中北部地区低、中和高3种林分密度梯度兴安落叶松(Larix gmelinii)纯林为研究对象,采用Mann-Kendall检验确定研究区气温突变点,基于野外调查和树轮数据,分析气温突变点后各林分密度下兴安落叶松径向生长趋势,并利用皮尔森相关和滑动相关分析其与各气候因子的关系及稳定性。【结果】在气温突变点后,研究区域兴安落叶松生长出现增强和衰退趋势,且随着林分密度增加,树木生长衰退比例增高。高林分密度下兴安落叶松生长受抑制程度最高,1988—1990年平均生长变化率为-25%,处于衰退状态。林分密度改变了兴安落叶松生长对气候的响应关系,高密度下衰退组树木生长与8月标准化降水蒸散指数(SPEI)正相关关系最强(P<0.05),与夏季温度呈稳定的显著负相关关系(P<0.05)。研究区气候呈现明显暖干化趋势,而低林分密度兴安落叶松保持54%的生长增强比例,树木与温度由低密度下的正相关关系向高密度的负相关关系转变。【结论】气温发生显著改变后,随着林分密度增加,树木生长衰退比例增高。低密度林分对干旱的抵抗力较强,而高密度林分增强了树木生长对气候因子的敏感性。因此,较低林分密度可以减缓气候变暖对兴安落叶松生长带来的负面影响,调整林分密度成为减缓兴安落叶松林树木生长衰退趋势的必要经营措施。
  • 李秉钧, 刘聘, 韩永振, 荣俊冬, 陈礼光, 郑郁善
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 191-198.
    【目的】利用立地指数法对不同林龄福建柏(Fokienia hodginsii)人工林进行立地质量评价,旨在为福建省林分立地质量调查提供科学依据。【方法】以福建省内不同林龄的福建柏人工林为研究对象,选择6个常用的理论生长方程:冈珀茨公式(Gompertz)、理查德兹式(Richards)、韦伯公式(Weibull)、科尔夫公式(Korf)、逻辑斯谛公式(Logistic)、舒马赫公式(Schumacher),对福建柏林分年龄与优势木平均高数据进行拟合,根据决定系数(R2)、绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)对各方程的拟合性能进行评价,编制出适用于福建省福建柏人工林的立地指数表。【结果】Korf模型拟合的R2最大、RMSE和MAE最小,因此选择Korf方程作为最优导向曲线方程。通过绘制104株优势木树高平均生长量和连年生长量变化折线图,结合各龄阶优势高变动系数确定福建柏人工林的基准林龄为20 a,根据基准年龄时优势高变动范围确定指数级距为2 m。利用比例调整法编制出立地指数表,表明福建省大部分福建柏人工林立地指数处于中等水平,只有7%的标准地其立地指数处于较高水平。以坡向和土层厚度2个指标作为划分立地类型的主导因子,发现福建省内大部分福建柏人工林土层深度较浅,且阳坡的人工林数量较高于阴坡。【结论】本研究构建了该地区福建柏人工林分树高生长模型,可预测福建柏林分的生长量和收获量。经卡方检验和落点检验,立地指数表可应用于实践;使用所编立地指数表进行立地质量评价,可更好地量化不同林地的生产力。
  • 仇实, 于强, 刘泓君, 王慧媛, 李松, 岳德鹏
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 199-208.
    【目的】构建并优化酒泉地区生态空间网络,提升生态环境质量,发挥区域生态作用,防止沙漠扩张。【方法】将遥感生态指数(RSEI)与生态空间网络结合,评估酒泉地区景观格局空间,基于复杂网络理论确定薄弱生态源地,提出优化策略。【结果】(1)酒泉市RSEI呈现北部地区低,中南部地区高的空间格局。(2)酒泉市潜在生态空间网络由332个生态节点,656条生态廊道组成,依照RSEI最低的区域进行增边优化,模拟增边242条,增加生态踏脚石9个。(3)增边优化后,网络的节点鲁棒性和连接鲁棒性有明显的提升,网络边的鲁棒性略有提升但不明显。【结论】对生态环境质量弱节点采取增边以及增加踏脚石的优化策略,可使酒泉市生态空间网络的稳定性和生态恢复能力得到一定程度的提升。针对新增生态廊道开展建设,增强源地间的连接,有利于发挥区域生态效益,为酒泉市未来生态工程建设提供策略。
  • 杨云峰, 余春华
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 209-218.
    【目的】通过构建城市绿地植被碳中和绩效评估体系,分析植被空间类型对绿地碳中和绩效的影响,为“双碳”目标下的城市绿地建设提供理论参考。【方法】基于生命周期评估视角,以安徽省青阳县三角洲公园为例,将绿地营建分为材料生产与运输、场地施工与种植、绿地运营与维护3个阶段,并结合开敞型、半开敞型、覆盖型和遮蔽型4种植被空间类型,进行碳排放与碳汇的模拟计算,进而分析碳中和绩效。【结果】植被空间由开敞转向遮蔽时,总碳排放量快速增长且趋势加快,3个阶段碳排放量占比依次表现为下降、持平和上升;总碳汇量及净碳中和量表现为趋势放缓的逐步增长,而碳中和所需年限对应表现为趋势放缓的逐步减少,由开敞型的43.9 a减少到遮蔽型的24.6 a,两者放缓的趋势都意味着植被空间的遮蔽程度对于碳中和绩效的提高是有限度的。【结论】城市绿地植被空间类型对碳中和绩效存在影响,针对其“开敞—遮蔽”特征总结了碳排放与碳汇两方面对策:碳排放方面,提倡减少机械使用、选择环保材料、控制施工破坏及提高能源利用效率等策略;碳汇方面,提倡选取当地碳汇优势树种、调节植被群落结构和结合生命周期进行绿地调控管理等策略,以因地制宜地改善绿地碳中和绩效。
  • 赵志强, 许晓龙, 袁青, 吴妍
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 219-226.
    【目的】松花江湿地是哈尔滨最重要的生态系统屏障。定量研究20年来哈尔滨段松花江湿地生态系统景观格局演变规律及其主要影响因素,为哈尔滨松花江湿地规划提供参考。【方法】以松花江哈尔滨段流域及其周边生态区域为研究对象,借助GIS,对2000、2005、2010、2015和2020年5期Landsat遥感影像进行处理;利用Fragstats分析研究区域景观格局指数,探究景观格局时空演变特征;最后对影响景观格局的因素进行主成分分析。【结果】(1)2000—2020年,水域(含湿地)面积不断上升、耕地面积不断下降是研究区景观格局最主要的变化特征。耕地是转入水域、草地、建设用地、林地、其他用地面积的主要贡献者,分别转出343.142 1、2.484 9、94.041 9、35.469 0、1.980 0 km2。其中水域、草地、林地、其他用地面积同比增长率均超过100%,面积扩张呈上升趋势。(2)从斑块类型角度来看,各斑块破碎化程度均不同程度提高,湿地景观类型结构趋于复杂化;从景观水平角度来看,整体上景观丰富度增加,但连通性较差,受外界干扰程度比较明显。(3)城市经济发展、气候与产业结构是哈尔滨段松江湿地景观格局变化的最主要驱动因素。随着松北区的设立及旅游业的兴起,相关基础设施挤占了沿江部分水域(包括湿地)空间,湿地沼泽、耕地被分割成无数大小斑块,总体景观格局趋于破碎化,人为驱动因素逐渐成为主导因素。【结论】2000—2020年,哈尔滨段松花江湿地景观类型结构趋于复杂化。随着人为因素的影响不断加大,水域斑块破碎化程度不断提高,耕地面积流失严重,耕地保护与生态保护矛盾仍十分突出。
  • 刘景胜, 唐鑫伟, 周虎, 陈雷, 戴晓港, 尹佟明
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 227-233.
    【目的】测定4种玉兰不同组织中小白菊内酯含量,对其中小白菊内酯高含量树种开展不同生长期、树龄和产地的含量测定,为小白菊内酯高含量树种选育及栽培提供参考。【方法】以玉兰(Magnolia denudate)、望春玉兰(M.delavayi)、山玉兰(M.biondii)和广玉兰(M.grandiflora)为试验材料,采用高效液相色谱法测定其叶片、花蕾和根皮中的小白菊内酯含量,同时测定小白菊内酯含量较高的望春玉兰在不同生长期、不同树龄和不同产地根皮中的含量。【结果】望春玉兰根皮中小白菊内酯含量最高,平均质量分数达5.10%(干质量),在玉兰根皮中质量分数仅为0.72%,而在山玉兰和广玉兰根皮中未检测到小白菊内脂;4个树种叶片中均含有小白菊内酯,质量分数为0.06%~0.59%;但只有望春玉兰和广玉兰的花蕾中含有小白菊内酯,质量分数分别为0.88%和0.08%。2~4年生树龄望春玉兰根皮中小白菊内酯质量分数分别为2.43%、4.07%和4.31%,2年生和3年生、4年生根皮中的含量均呈显著差异,而3年生和4年生差异不显著。不同月份采集的望春玉兰根皮中小白菊内酯质量分数为3.51%~6.04%,含量最高的2月与前后两个月相比其差异均达到显著水平。不同产地望春玉兰根皮中的小白菊内酯质量分数为3.22%~5.51%,方差分析表明浙江临安种源和其余4个种源间差异显著。【结论】4种玉兰中,望春玉兰根皮中小白菊内酯含量最高;其3年生树龄和2月采集根皮中小白菊内酯含量较高;建议望春玉兰根皮收获小白菊内酯的最佳树龄为3 a、最佳收获时间为2月中旬;在以收获小白菊内酯单一化合物为目标时,湖北襄阳、江苏南京和新沂为适合引种地。
  • 张馨方, 王广鹏, 张树航, 李颖, 郭燕
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 234-240.
    【目的】筛选分析抗螨性不同的板栗(Castanea mollissima)叶片中的差异次生代谢物,为抗螨机理解析与高抗螨板栗品种选育提供参考。【方法】以板栗品种‘燕兴’(‘Yanxing’)和‘丽抗’(‘Likang’)为材料,采用田间调查法进行抗螨性鉴定,确定‘燕兴’和‘丽抗’对针叶小爪螨的抗性等级;利用超高效液相色谱和串联质谱(UPLC-MS/MS)进行代谢组学检测,通过差异倍数(fold change)和VIP(variable importance in projection)值相结合的方法筛选差异代谢物,使用R软件ComplexHeatmap包和MetaboAnalystR包分别绘制聚类热图和OPLS-DA得分图;利用KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库对差异代谢物进行注释,并按通路类型分类。【结果】‘丽抗’和‘燕兴’对针叶小爪螨的抗性等级分别为1级(高抗)和7级(感);两品种共检测到704个次生代谢物,筛选出差异代谢物165个,有73个代谢物在‘丽抗’中的含量显著高于‘燕兴’,有92个差异代谢物在‘丽抗’中的含量比‘燕兴’低;差异代谢物种类包括酚酸(56个)、黄酮(60个)、木质素和香豆素(19个)、鞣质(4个)、生物碱(5个)、萜类(16个)和其他类(5个),差异代谢物中黄酮和酚酸类占比较高,分别为36%和34%;仅在‘丽抗’中检测到的代谢物有7个,分别是咖啡酰胆、6′-O-反式肉桂酰-8-表金吉苷酸、落叶松脂素-4′-O-葡萄糖苷、阿尔本酚B、地榆素H11、3-羟基-5甲基苯酚-O-葡萄糖苷和苜蓿素-7-O-葡萄糖醛酸苷等;仅存在于‘燕兴’中的代谢物有15个,包括4-甲基-5-噻唑乙醇、2,4-二羟基苯甲酸、异嗪皮啶、水杨苷、刺梨酸等。‘燕兴’和‘丽抗’中有33个差异代谢物被注释到12条通路上。【结论】感螨品种‘燕兴’和高抗品种‘丽抗’次生代谢谱存在差异,可能与板栗抗螨性相关的次生代谢物有樱黄素、表没食子儿茶素、咖啡酸、阿魏酸、几种木质素以及4-甲基-5-噻唑乙醇;‘燕兴’和‘丽抗’的差异次生代谢物主要注释和富集在黄酮、黄酮醇生物合成及类黄酮生物合成通路。
  • 王飞, 谢瞰, 杨亚晋, 刘莉莉, 陈粉粉, 李恩良, 郭爱伟
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 241-246.
    【目的】探明勃氏甜龙竹(Dendrocalamus brandisii)竹叶化学成分,准确认识勃氏甜龙竹竹叶的应用价值,为其开发和利用提供科学依据。【方法】采用Waters ACQUITY UPLC HSS T3 C18(2.1 mm×100 mm, 1.8μm)液相色谱柱,在0.35 mL/min的流速下,以A相为0.04%(体积分数,下同)的乙酸水溶液、B相为0.04%的乙酸乙腈溶液进行洗脱,并选取电喷雾离子源在三重四级杆中,根据优化的去簇电压和碰撞能下扫描检测;利用武汉迈特维尔生物科技有限公司自建数据库,根据二级谱信息进行物质定性,利用三重四级杆质谱MRM对代谢物进行定量,通过对化合物特征离子色谱峰面积的积分和校正,确定各物质的相对含量。【结果】在勃氏甜龙竹竹叶中共检测到10大类407种代谢物,其中黄酮类化合物79种,占检测化合物总数的19.41%;脂质类61种,占检测化合物总数的14.99%;酚酸类55种,占检测化合物总数的13.51%;氨基酸及其衍生物55种,占检测化合物总数的13.51%;有机酸类35种,占检测化合物总数的8.60%;核苷酸及其衍生物31种,占检测化合物总数的7.62%;生物碱类28种,占检测化合物总数的6.88%;木脂素和香豆素类17种,占检测化合物总数的4.18%;萜类1种,占检测化合物总数的0.24%;其他类化合物45种,占检测化合物总数的11.06%。【结论】基于广泛靶向代谢组学技术对勃氏甜龙竹竹叶化合物类型和相对含量分析结果表明,除基本营养组成外,勃氏甜龙竹竹叶中含有多种药用价值的化合物,其中黄酮类化合物是勃氏甜龙竹竹叶中的主要活性成分之一,在人类健康和动物保健领域具有广阔的开发和应用前景。本研究为进一步开发和利用勃氏甜龙竹竹叶中的药用活性物质提供科学依据。
  • 高明龙, 铁牛, 张晨, 李凤滋, 乌雅瀚, 罗奇辉, 王子瑞, 刘磊, 萨如拉
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 247-255.
    【目的】通过探究环境变化对山杨(Populus davidiana)分布的影响,为山杨资源的保护和开发提供理论支撑。【方法】根据山杨的134条地理分布数据,结合18个气候、土壤及地形因子,基于Biomod2软件包构建组合模型,模拟我国山杨潜在分布区在未来3种气候条件模式下的空间分布格局变化,并确定影响山杨分布的主要环境变量。【结果】我国山杨当前潜在适生分布区主要位于400 mm等降水线两侧较高纬度或较高海拔地区,总面积约为1 560 340.9 km2,约占我国陆地面积的16.2%,其中大兴安岭、长白山、太行山、秦岭、祁连山南麓、横断山、云贵高原等地区为山杨高度适生区;在未来气候条件下,山杨适生区整体呈向西南方向收缩趋势,生境适宜度总体呈下降趋势;影响山杨分布主要环境变量为最热月最高气温、年降水量和海拔;基于5个最优单一模型构建的组合模型比单一模型对山杨适生区预测结果更好,训练集平均受试者工作特征曲线下面积和真实技巧统计值分布为0.91和0.73,预测准确度较高。【结论】我国山杨空间分布格局主要受水热条件影响,海拔也是影响山杨分布的重要因素。在未来气候条件下,山杨分布区面积将随气候变暖的程度逐渐减少。以山杨作为用材林和生态公益林树种进行造林时,造林地点应选择未来生境适宜度变化不大的地区,以降低未来由于气候变化造成的损失。
  • 尹增芳, 欧香, 陈瑶, 杨爱香, 孙李勇
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 256-262.
    望春玉兰(Magnolia biondii)是我国特有的集药用、材用和观赏价值于一体的重要经济树种,在园林绿化和生产实践中应用广泛。迄今为止,虽然对望春玉兰进行了大量生长、繁育特征等方面的研究,但缺乏生物学基础研究结果的系统总结。笔者综述了望春玉兰个体生长发育特性、快繁技术、种质资源选育、基因组学研究概况等方面研究进展,总结了重要的生物学基础研究成果,并探讨了今后的研究方向,强调进一步加强繁育技术、种质资源创新、质量功能性状的筛选及调控机制等方面的研究,以期为望春玉兰种质资源的开发利用与木兰科植物生长机制调控研究提供科学依据。
  • 杨宏, 伊贤贵, 王贤荣, 吴桐, 周华近, 陈洁, 李蒙, 朱兆青
    南京林业大学学报(自然版). 2024, 48(02): 263-263.
    <正>迎春樱桃(P.discoidea)为中国特有樱花种质资源[1-3],新品种‘元春’(Prunus discoidea'Yuanchun')从2008年采集于安徽黄山的野生迎春樱桃的种子实生苗中选育出涞,与迎春樱桃相比,具有花色粉红、花瓣分离、花径大等特点。2013—2015年通过连续观察,选择性状稳定,并于当年采集新鲜枝条,选用1~2年生的迎春樱桃作为砧木嫁接繁殖苗200株,通过两年的连续观察发现嫁接苗与母株表现一致且稳定。2019年3月通过国家林业和草原局植物新品种保护办公室专家组实地审查,2019年7月24日获得国家林业和草原局植物新品种授权(植物新品种权号:20190153)。