2024年, 第48卷, 第03期　
刊出日期：2024-05-30

  

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  传承“水杉精神”，推进林业新质生产力的发展——纪念郑万钧先生诞辰120周年

  曹福亮

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 1-1.

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  <正>郑万钧先生是著名林学家、树木分类学家、林业教育学家，我国近代林业研究的开拓者之一。郑万钧先生和同事们发现并命名了水杉，被誉为20世纪植物界最重要的发现之一，是中国科学家自立自强，把论文写在祖国大地上的典范。郑万钧先生等老一辈科学家在从事林业科研的过程中，充分彰显追求真理、严谨治学、淡泊名利、勇于探索的科学精神，这种精神像水杉一样挺拔、高大、正直，业已成为激励一代代林业人严谨求真、追求卓越、争创一流的精神源泉，被称为“水杉精神”。
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  郑万钧先生与树木学

  方炎明

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 2-13.

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  著名树木学家、林学家和林业教育家郑万钧(1904—1983),一生追求树木学科学与教育事业。作为树木学学习者，他勤奋好学，幸遇良师，治学有方；作为树木科学家，他专攻树木分类研究，主攻裸子植物分类研究，并从树木学拓展到森林地理学；作为树木学教育者，他主张立德树人，强调实践能力培养，注重科研反哺教学。郑万钧先生将林区看作最好的实验室，并亲临浙江西天目山、四川西部和湖北利川等林区实地考察，采集了包括模式标本在内的大量植物标本。郑万钧先生对树木学作出了许多贡献，发现并命名1个新科、5个新属和139个新种(含变种),其中最重要的贡献是发现并命名水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et W.C. Cheng)和建立裸子植物分类系统。
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  裸子植物的系统分类：历史、现状和展望

  杨永

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 14-26.

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  系统梳理裸子植物系统分类历史，按标志性研究进展，将1753年以来裸子植物分类研究历史划分为6个发展阶段：第1阶段为混沌时期(1753—1827年),从Linnaeus至Brown提出裸子植物概念之前，裸子植物未被作为一个类群处理，以Linnaeus的性系统为代表；第2阶段为概念形成时期(1827—1843年),从Brown发现裸子植物至Brongniart正式将裸子植物处理为一个类群之前，是裸子植物发现和概念的确立时期；第3阶段为萌芽时期(1843—1864年),从Brongniart至Braun之前，这一时期人们虽然将裸子植物作为一个类群处理，但还是将它作为被子植物双子叶植物的一个部分，代表系统如Bentham&Hooker的分类系统；第4阶段为裸子植物系统分类的奠基时期(1864—1926年),从Braun至Pilger,这个阶段人们将裸子植物从被子植物中独立出来，发现了银杏精子具鞭毛这样的原始性状，将银杏从红豆杉类植物中分出，厘清了裸子植物的主要传代线，奠定了裸子植物系统分类的基础，但是该时期人们对裸子植物科的概念还比较模糊，以Eichler和Engler的系统为代表，为后续分类系统奠定基础；第5阶段为“百家争鸣”时期(1926—2011年),从Pilger至Christenhusz等之前，该时期提出的分类系统很多，分类阶元的应用从目至门都有不同的观点，且从形态学、解剖学、胚胎学、植物化学、古植物学、分支分类学等方面，证据类型和方法十分多样。争论主要集中在银杏、红豆杉类和买麻藤类等类群的亲缘关系和系统归属，以及对罗汉松科、杉科和柏科的界定方面，以Pilger系统和郑万钧为代表；第6阶段是分子系统学和整合分类学时期(2007—),从Anderson等至今，该时期以分支分类学原理为准则，以系统发生树为骨架，综合分子系统学、解剖学、形态学、植物化学以及分子系统学等证据，建立和完善裸子植物分类系统，以Yang等提出的裸子植物分类系统为本阶段的代表性分类系统。笔者还展望了裸子植物未来在物种界定、整合分类学以及保护生物学等方面的重点研究发展趋势。
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  安息香科的系统学研究进展

  邓云飞

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 27-35.

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  回顾安息香科(Styracaceae)植物系统分类学的研究历史。分析安息香科系统学研究的多学科证据，发现叶片脉序结构、形态解剖、花粉形态、染色体数目、数量分类学和分子系统学研究等证据对安息香科的范围和属的界定具有重要价值。安息香属(Styrax)的染色体基数是8,白辛树属(Halesia)、北美银钟花属(Pterostyrax)、秤锤树属(Changiostyrax)和长果安息香属(Sinojackia)的染色体基数是12。分子系统学的研究结果表明，安息香科可以分为4个分支：安息香属和山茉莉属(Huodendron)分别构成基部的2个分支，赤杨叶属(Alniphyllum)和岐序安息香属(Bruinsmia)构成一支，而安息香科其他各属构成一支。根据这些证据提出了安息香科的一个新分类系统：安息香科可分为4个族，即安息香族(Styraceae)、山茉莉族(Huodendreae)、赤杨叶族(Alniphylleae)和银钟花族(Halesieae);其中安息香族包括安息香属，山茉莉族包括山茉莉属，赤杨叶族包括赤杨叶属和岐序安息香属，而银钟花族包含了其他各属；从白辛树属分出一新属——万钧安息香属(Chengiostyrax)。
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  柏木属的分类地位和物种多样性研究现状与建议

  李家亮, 巫大宇, 毛康珊

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 36-45.

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  柏木属(Cupressus L.)是柏科的模式属，1753年由卡尔·林奈在其著作《植物种志》中命名，其模式种为地中海柏木(Cupressus sempervirens L.)。但是，随着越来越多的物种得以发现和描述，以及近几十年来系统发育学和群体遗传学研究的开展，柏木属的分类地位和物种数量争议不断。2011年，Christenhusz等提出现存裸子植物新的分类系统时(即克氏裸子植物系统),柏木属(Cupressus sensu Christenhusz)的概念可涵盖4个属级类群：狭义柏木属、金柏属、北美金柏属、美洲柏木属；通常广义柏木属(Cupressus sensu lato)涵盖狭义柏木属和美洲柏木属物种；而狭义柏木属(Cupressus sensu stricto)仅包含广义柏木属中分布在旧世界的物种。基于21世纪以来国内外学者对柏木属及其近缘属的研究进展，以及笔者自身的研究和野外考察经验，笔者简要综述了该属的分类地位和物种多样性。最新的系统发育基因组学证据表明，狭义柏木属为单系群且与刺柏属互为姊妹关系，二者的共同祖先与金柏属、北美金柏属、美洲柏木属的共同祖先互为姊妹关系。对一些具争议的分类处理提出了新的见解，将Cupressus rushforthii Maerki&J.Hoch降级为Cupressus austrotibetica Silba的异名，并确认剑阁柏木为大渡河柏木(Cupressus fallax Franco)和柏木(Cupressus funebris Endlicher)的杂交后代，将其拉丁名修订为Cupressus×jiangeensis N.Zhao;同时，将王氏柏木(Cupressus×wangii J.Hoch, Maerki&Rushforth)处理为剑阁柏木的异名；另外，为避免混淆，建议将西藏波密县新近发现的亚洲最高树种Cupressus austrotibetica Silba中文名修改为“西藏高柏”,将主要分布在尼泊尔的“西藏柏木”(Cupressus torulosa D.Don ex Lamb.)中文名恢复为“喜马拉雅柏”。根据目前的研究现状，狭义柏木属应包含14种，其中包括1个杂种。为确保未来柏木属物种划分的准确性和科学性，建议采用整合物种概念，在分类工作中综合考虑形态学、遗传学、生态学和生物地理学等多维度数据。新一代测序技术等前沿技术方法为柏木属系统分类与进化研究提供了强大工具，未来对狭义柏木属物种多样性及其演化历史的探索和理解还将进一步深入。
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  樱亚属分类学研究进展

  伊贤贵, 李蒙, 王贤荣

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 46-57.

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  回顾与整理了樱亚属分类学的研究历史，对各主要樱亚属分类系统进行了概述。总结樱亚属植物实验分类学相关研究，认为形态学标记依然是樱亚属分类的基础；SSR标记研究可以为樱亚属种间及种内关系讨论提供证据；DNA序列标记在樱亚属分类研究中成果显著，基本厘清了樱亚属系统发育关系。整合樱亚属系统发育研究与地理分布最新数据，描绘了樱亚属系统发育主要框架，推测喜马拉雅山区至中国西南部或地中海地区为樱亚属起源地，总结了樱亚属迁移扩散的主要线路。结合文献与标本资料以及野外调查与最新研究结论，列出世界樱亚属物种名录共计76种(含11变种),并对樱亚属植物主要分布区及类群进行了统计；对山樱花复合群与大叶早樱复合群及其他争议类群，提出了分类处理观点。综合分析了樱亚属系统分类学研究现状，认为樱亚属复合体及存疑类群，以及中西部地区资源调查与分类整理等需要更深入的研究；大尺度下的多物种、多群体与多组学的组合探究，是樱亚属系统分类学研究的重要方向。
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  木犀属内分组关系的分类修订

  李涌福, 杨庆华, 陈林, 张敏, 向其柏, 王贤荣, 段一凡

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 58-62.

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  【目的】以桂花为代表的木犀属植物种具有很高的经济和研究价值。然而，由于种间缺乏明显的形态特征，该属内的种间关系一直存在争议，因此亟须对属内的分组关系进行分类修订。【方法】整合了形态特征、分子系统发育的多重证据对属内的组级分类单位进行界定，并利用分类学原理和命名法规进行分类处理。【结果】将木犀属划分为4个主要分支，即保留木犀组和管花木犀组，将美丽木犀分支独立成组，将野桂花和短丝木犀分支独立成组，将离瓣木犀组归并至木犀组。4个分支在形态特征、系统发育、地理分布上均获得强有力的支持。【结论】新修订保证了各组在系统发育关系上的单系性以及形态上的特异性，使得植物种间关系更符合系统演化证据，为今后的科学研究以及资源保护利用提供重要参考。
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  杉木无性系圃地测定性状遗传变异分析及超早期选择

  肖晖, 林泽忠, 苏顺德, 江晓丽, 陈海强, 吴炜, 罗水金, 潘隆应, 郑仁华

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 63-70.

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  【目的】利用立地条件相对均一的圃地建立短期测定林，通过分析67个参试杉木无性系苗期生长性状的遗传变异情况及遗传-环境互作效应对各性状选择的影响程度，探讨无性系苗期超早期选择策略，进一步对大量候选无性系开展快速初筛和超早期选择，以降低长期测定成本，提高无性系选育效率。【方法】利用杉木第3代种子园子代实生群体选择优良单株，扦插繁育成无性系，于圃地做性状短期测定。参试无性系67个，重复10次，12株小区，完全随机区组设计。造林1 a后，测定苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度共4个生长性状指标，通过构建表型方差分析模型，估算遗传方差分量，以及遗传与环境互作效应方差分量的值，并利用ASReml软件分别估算遗传力和重复力。【结果】在圃地栽植1 a后，参试无性系的苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度均值分别为0.640 m、1.010 cm、10.30条和0.28 m, 4个观察性状的表型变异系数分别为12.86%、14.88%、21.34%和14.89%;参试67个无性系在苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度性状上存在显著遗传差异，测定性状的重复力均达0.74左右，遗传力估值均稳定在0.48左右；所测4个性状的遗传与环境互作方差分量占总遗传方差的35%左右；地径与苗高、侧枝数和最长侧枝长度存在显著相关，遗传相关系数均达0.9以上；以地径性状为指标进行选择，苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度的遗传增益估值随着入选率的降低逐渐增高，但苗高、侧枝数和最长侧枝长度重复力、遗传力以及遗传-环境互作方差比例均保持在较为稳定的范围内，呈现出一定程度的波状变化；而地径则随着入选率的降低，重复力和遗传力估值下降，遗传-环境互作方差比例增大。当入选率降低到40%以下时，杉木无性系的苗高、侧枝数和最长侧枝长度3个性状的遗传-环境互作方差比例分别达到41.18%～48.61%、37.82%～40.13%和39.61%～54.37%,但地径的遗传-环境互作方差比例由45.91%快速上升至94.33%,当入选无性系数量由19个降至16个时，地径遗传力和遗传-环境互作方差比例发生显著变化，地径遗传力由0.226 3降至0.091 4,遗传-环境互作方差比例由63.09%迅速增加到83.26%;取30%左右入选率，筛选出19个无性系用于山地造林长期测定，初选材料的苗高、地径、侧枝数和最长侧枝长度的均值分别为0.73 m、1.20 cm、12.4条和0.33 m,遗传增益均值分别为10.81%、15.45%、16.66%和13.88%,分别比群体均值高出14.06%、18.81%、20.39%和17.86%。【结论】遗传-环境互作效应对杉木无性系表型性状的影响不可忽视，其互作方差在总遗传方差中具有较大的占比；杉木无性系苗高生长和侧枝生长受遗传与环境互作作用影响相对较小，地径可能对圃地微环境变化等因素更为敏感，因而将苗高和地径性状综合起来进行杉木无性系超早期选择能够取得较为理想的结果；降低入选率并不能剔除遗传-环境互作效应对地径和最长侧枝长度的影响，高强度的选择反而会增加遗传-环境互作的影响，但适当的入选强度既能保留无性系间目标性状遗传变异的丰富度，又能固定大部分的遗传-环境互作效应；短期圃地测定，能对大量待测杉木无性系进行快速初筛，缩小长期测定林面积，降低测定成本；对参试无性系性状遗传与环境互作效应特征进行早期解析，可为充分利用遗传与环境的有益互作效应提供重要依据。
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  岩土高效溶蚀菌株Bt NL-11发酵条件优化及应用效果分析

  王凌剑, 贾赵辉, 张金池, 唐兴港, 孙昕, 孟苗婧, 刘鑫

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 71-80.

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  【目的】为科学治理废弃矿山边坡，探究土壤细菌永久绿化法在生态修复中的应用与推广，对分离筛选出的高效溶蚀菌株进行发酵条件优化及应用效果分析。【方法】从南京幕府山风化岩壁土壤中分离出多种溶蚀微生物，并从中挑选出1种表现突出的溶蚀细菌菌株NL-11[经16S rRNA鉴定为苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）]进行发酵条件优化，利用盆栽试验观测其应用效果。首先利用单因素和Plackett Burman（PB）试验筛选出影响菌株生长的3个主要因素，即装液量、培养温度和时间；在此基础上使用最陡爬坡路径逼近最大响应区域；再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析；最后通过比较预测值与实测值验证模型可靠性。利用优化结果制备菌液，将制备好的菌液调节为低（10 cfu/mL）、中（1×10～5 cfu/mL）和高（1×10～9 cfu/mL）3种菌液浓度拌入基质（分别为T1、T2、T3处理）进行盆栽试验，设置不加菌液的处理为空白对照（CK）,研究不同浓度菌液对矿物风化、植物和根系生长的促进作用。【结果】模型准确可靠，菌株NL-11的最佳发酵培养条件为：装液量19.51 mL,接种量2%（体积分数）,初始pH 7.0,培养温度30.30℃,培养时间22.07 h,在此优化条件下发酵液中活菌数达到1.47×10¹⁰ cfu/mL,是未优化前的2.03倍。盆栽试验结果表明，菌株NL-11能够促进矿物风化，以高浓度菌液效果最显著；NL-11能够促进矿质养分溶解，以高浓度菌液效果最显著；NL-11能够促进植物及根系生长，以中浓度效果最显著。【结论】通过优化试验显著提高了菌株NL-11的发酵活菌产量，为菌株在边坡治理中的应用提供技术支持，综合评价菌株的应用效果并考虑生产成本等因素，喷播实践中的合适菌液浓度为1×10～5 cfu/mL。
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  不同载体菌肥对紫穗槐生长和光合特性及土壤养分的影响

  杨皓, 刘超, 庄家尧, 张树同, 张文韬, 毛国豪

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 81-89.

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  【目的】探究接种不同载体基质制备的粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens N1.14,X-45)菌肥对植物生长、光合特性和土壤pH及速效养分的影响，筛选能有效替代泥炭的菌肥载体，为微生物肥料的研发提供参考。【方法】以紫穗槐(Amorpha fruticosa)幼苗为对象，分别施用泥炭载体菌肥(处理T0,CK)、单一秸秆载体菌肥(处理T1)、单一麦麸载体菌肥(处理T2)、秸秆与麦麸(体积比1∶1)载体菌肥(处理T3)、秸秆和麦麸与棉籽壳(体积比1∶1∶1)载体菌肥处理组(处理T4)、秸秆和麦麸与豆饼(体积比1∶1∶1)栽体菌肥(处理T5),对比分析不同载体菌肥的施用对紫穗槐生长特性、光合特性以及土壤养分的影响。【结果】与CK(T0)相比：(1)T2、T3、T4、T5处理下紫穗槐生长状况均显著提升，以T3处理最为显著；(2)T1、T3、T4、T5处理对紫穗槐叶片的各项光合特性指标参数均有不同程度改善效应，其中气体交换参数以T5处理改善效果最为显著，叶绿素含量以T3处理改善效果最为明显。复合菌肥载体比单一菌肥对佳士科技光合特性的改善效果更好；(3)T3、T4、T5处理下紫穗槐土壤养分含量有所提高。【结论】秸秆与麦麸处理、秸秆和麦麸与豆饼处理的促生菌肥可促进紫穗槐生长发育并提高其光合效率、优化土壤营养环境、提高土壤肥力，能有效替代泥炭载体菌肥发挥效能。
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  酸雨类型转变对杉木林地土壤和细根生长的影响

  丁咏, 刘鑫, 张金池, 王宇浩, 陈美玲, 李涛, 刘孝武, 周悦湘, 孙连浩, 廖艺

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 90-98.

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  【目的】探究酸雨类型转变对杉木细根生长和土壤养分含量的影响，为改善酸雨胁迫地区杉木人工林土壤酸化提供依据。【方法】在江苏南京铜山林场进行了为期1 a的野外模拟酸雨试验，设置了3种酸雨酸度（pH为4.5,3.5和2.5）和3种酸雨类型[硫酸型酸雨，SO₄^2-与NO₃^-的浓度比（硫氮比）5∶1。混合型酸雨，硫氮比1∶1。硝酸型酸雨，硫氮比1∶5],并设置对照CK（pH为6.6,利用当地自然溪水）,共10个试验处理。分别测定酸雨胁迫后杉木林地土壤化学性质、细根生理特性及细根元素含量，利用相关性及结构方程模型分析方法，探究酸雨类型转变对杉木细根生长的直接及间接影响。【结果】随着酸雨pH和硫氮比的降低，杉木细根生物量和根系活力均减少。所有强酸雨处理（pH 2.5）杉木根系的过氧化氢酶活性均低于其他酸雨处理，且当酸雨类型转变为硝酸型酸雨时，过氧化氢酶活性逐渐降低并低于CK;另外，细根镁、铝含量及钙铝比（含量比，下同）和镁铝比在不同的硫氮比处理之间均存在差异。与CK相比，所有酸雨处理均增加了细根钙和铝含量，钾含量随着酸雨胁迫逐渐减少。然而，土壤养分总碳、总氮、碳氮比、总硫、有效磷和速效钾在不同硫氮比和不同pH之间不存在显著差异。通过相关性分析可知：土壤pH与镁铝比、根系生物量和根系活力呈极显著正相关（P<0.01）,并且根系生物量与过氧化物酶、过氧化氢酶之间均呈显著正相关（P<0.05）,却与铝含量呈极显著负相关（P<0.01）。【结论】酸雨酸度对杉木细根和土壤均有较大影响，酸雨类型对细根的影响要强于土壤。其中，酸雨类型对根系活力和钙铝比均有直接影响。随着硫氮比值的降低，酸雨对杉木细根生长的抑制作用更明显。
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  西南喀斯特地区马尾松人工林林龄对土壤理化性质的影响

  武燕, 黄青, 刘讯, 郑睿, 岑佳宝, 丁波, 张运林, 符裕红

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 99-107.

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  【目的】了解西南喀斯特地区不同龄组马尾松(Pinus massoniana)人工林土壤理化性质变化，综合分析地形因子、林分特征及植物多样性指标对土壤性质的影响，为退化喀斯特地区环境治理提供参考。【方法】在贵州省遵义市凤冈县，选取中龄林、近熟林和过成熟林3个龄组系列共11个马尾松人工林样地，样地按25.82 m×25.82 m方形设置，调查乔木层植物种名、高度及胸径，同时记录样地海拔、坡位、坡度及各样地主要物种组成，在每个样地的西南、西北、东北、东南、中共5个方位设置5个2 m×2 m的灌木样方，调查灌木层植物种名及株数，在每个灌木样方内设置1 m×1 m的草本样方，调查草本层植物种名和盖度，量化马尾松人工林土壤理化性质变化并分析其影响因子。【结果】不同龄组之间马尾松人工林土壤容重、孔隙度、含水量、有机碳含量、全磷含量均无显著差异(P>0.05),而全氮含量在[0,20)cm土层随林龄的增长呈先升高后降低，碱解氮含量在[20,40)cm土层随林龄的增长逐步降低，速效磷含量在[0,20)cm和[20,40)cm土层随林龄的增长呈先降低后升高的趋势(P<0.05);马尾松人工林土壤容重、孔隙度和含水量在同一龄组[0,20)cm和[20,40)cm的两土层之间均无显著差异(P>0.05),中龄林、近熟林和过成熟林的土壤有机碳含量、近熟林和过成熟林的全氮含量和碱解氮含量、过成熟林的全磷含量和速效磷含量在[0,20)cm和[20,40)cm两土层之间均有显著差异(P<0.05),均随土层的加深而降低；相关性分析表明，地形因子、林分特征和植物多样性指标均是影响马尾松人工林土壤物理性质和养分变化的因素，逐步回归分析显示影响土壤物理性质变化的因素主要是林分密度和植物多样性指标，而地形因子、林分特征和植物多样性均是影响土壤养分的因素。RDA分析表明林分特征解释马尾松人工林土壤理化性质变异的36.60%,植物多样性解释土壤理化性质变异的27.00%,地形因子解释土壤理化性质变异的10.30%。【结论】龄组变化对马尾松人工林土壤氮磷含量产生了显著影响，马尾松人工林的经营管理过程中应随着马尾松的生长发育适当添加氮肥和磷肥以维持马尾松人工林的生产力和可持续发展，而龄组变化对土壤物理性质没有显著影响，林分密度和树高是影响土壤理化性质变化的主要因子。
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  毛竹林下植被演替过程中土壤颗粒组成与水分入渗特征

  谢燕燕, 郭子武, 林树燕, 左珂怡, 杨丽婷, 徐森, 谷瑞, 陈双林

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 108-116.

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  【目的】测定毛竹(Phyllostachys edulis)林地不同土层土壤粒径组成、分布和水分入渗性能，揭示土壤粒径分布及水分入渗性能对林下植被演替的响应规律，为毛竹林地土壤生态管理与植被更新提供依据。【方法】以林下植被演替年限分别为0、9及21 a的毛竹林为研究对象，测定了林地不同土层，即[0, 10) cm、[10, 20) cm和[20, 30) cm层土壤颗粒组成、土壤颗粒体积分形维数，采用Kostiakov、Philip和Horton模型模拟分析土壤水分入渗性能，解析土壤分形特征与颗粒组成、水分入渗性能的关系。【结果】同一演替年限毛竹林土壤黏粒、粉粒含量、分形维数和水分入渗性能均随土层深度增加而降低，而砂粒含量逐渐增加。随林下植被演替年限延长，[0, 10) cm土层黏粒、粉粒含量及分形维数逐渐下降，砂粒含量逐渐增加，[10, 20) cm和[20, 30) cm土层黏粒、粉粒含量及分形维数呈先升高后下降的趋势，砂粒含量则与之相反；不同土层土壤初渗率和稳渗率总体呈升高的变化趋势；土壤分形维数与黏粉粒含量、初渗率和稳渗率均呈显著正相关关系(P<0.05),与砂粒含量呈显著负相关关系(P<0.05);Kostiakov与Horton模型更适用于试验毛竹林土壤水分入渗过程模拟。【结论】毛竹林下植被演替能够显著改善土壤粒径结构，提高土壤水分入渗性能，且呈现明显的演替时间效应，植被演替21 a毛竹林的土壤水分入渗性能明显优于植被演替9 a毛竹林和毛竹纯林的。
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  基于CSLE模型的大连市果园土壤侵蚀特征研究

  纪昕雨, 于悦, 张思帆, 刘媛媛

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 117-124.

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  【目的】定量分析大连市果园土壤侵蚀状况和时空分异特征，并探究其主要影响因素，为大连市果园产业的健康发展和生态保护提供参考。【方法】基于在线地理大数据和目视解译结果，利用中国土壤流失方程（Chinese soil lose equation, CSLE）,得出大连市果园土壤侵蚀特征，分析研究区土壤侵蚀动态变化及影响因素。【结果】（1）大连市土壤侵蚀面积约占大连市总面积的40%,北部及南部的山地丘陵区侵蚀较严重；（2）2015—2020年大连市果园平均土壤侵蚀模数依次为1 230.29、1 150.95、2 311.36、6 384.55、3 399.60和3 484.24 t/（km²·a）,以微度侵蚀和轻度侵蚀为主，强烈及以上等级侵蚀主要分布在甘井子区、金州区和旅顺口区；（3）大连市果园土壤侵蚀主要分布于坡度25°以下等级以及500～900 mm降雨等级区；（4）大棚覆盖可以减少设施大棚果园和露地/设施大棚果园的土壤侵蚀，对于露地果园，植被覆盖度则能够有效降低果园水土流失。【结论】大连市果园土壤侵蚀具有南高北低的空间分布特征，适当提高设施大棚覆盖面积、增加露地大棚的植被盖度并合理选择果园位置，是今后治理果园土壤水土流失以及促进果园产业高效可持续发展的关键。
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  新型自然保护地体系概念下自然资源分类体系的构建

  路秋玲, 谷洁, 阮宏华, 尚帅斌, 胡绪垚, 唐浩文, 刘楠

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 125-134.

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  【目的】构建自然保护地自然资源分类体系，为自然保护地内自然资源保育、监管、确权及资产保值增值提供基础，对推进自然保护地治理体系建设和管理能力提升具有重要意义。【方法】通过对自然资源概念的系统梳理和辨析，分析了目前各类自然保护地自然资源分类现状及主要问题。以自然保护地自然资源本底调查为切入点，构建了新型自然保护地体系概念下的自然资源分类体系。【结果】新型自然保护地体系概念下的自然资源分类体系涉及单体自然资源分类体系，包括4大类8亚类21小类。在此基础上，提出自然资源有机复合体分类体系，包括自然生态系统、自然景观、自然遗迹等，最终建立“单体自然资源分类体系+自然资源有机复合体分类体系”相结合的自然保护地自然资源分类体系。【结论】未来应根据专项资源调查和自然保护地科考成果，继续深化、细化分类体系。建议尽快出台相关文件，准确界定各类自然资源边界；结合自然保护地主要保护对象，有侧重地开展自然资源分类管理；在自然资源统一管理的大格局下，适时将自然保护地自然资源分类体系融入统一管理体系，为自然保护地自然资源的有效管理奠定基础。
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  祁连山自然保护区生境质量模拟及预测

  张莹, 王让会, 刘春伟, 周丽敏

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 135-144.

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  【目的】揭示未来土地利用变化下祁连山自然保护区生境质量潜在问题及冲突，响应“山水林田湖草沙”生命共同体理念下区域生态环境保护政策，为区域生态管理与可持续发展提供科学依据。【方法】基于2000—2020年5期土地利用数据，利用PLUS模型对未来2030年不同情境下的土地利用进行模拟，耦合InVEST模型对祁连山自然保护区生境质量的现状及未来进行评估与预测。【结果】(1)祁连山自然保护区土地利用方式以草地、林地和未利用地为主，生态用地面积增加；(2)2030年生态保护情景下生态用地面积的增长要明显多于自然发展情景；(3)研究区生境质量呈现“西北低、东南高”的空间分布格局，2000—2020年5期的生境质量均值分别为0.656 2、0.656 3、0.665 8、0.664 6和0.665 7,呈现先上升再下降后又上升的波动趋势，2030年生态保护情景下的生境质量均值为0.667 9,自然发展情景下的生境质量均值为0.665 6,生态保护情景下的生境贡献度总和大于自然发展情景；(4)2000—2030年间生境退化度先上升后下降，在空间上呈现从中心向外由弱到强的圈层分布关系，强退化区主要分布于与未利用地及受人类活动影响较强区域相接的草地边缘。【结论】祁连山自然保护区生境质量整体向好发展，未来生态保护情景下的生境质量明显好于自然发展情景，加强对林地和草地等生态用地的保护有利于保护区生境质量的提升。
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  基于保护政策影响的抚仙湖流域景观格局变化及生态系统服务价值响应

  李思荣, 苏同向

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 145-154.

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  【目的】云南省抚仙湖流域作为我国西南地区和珠江流域重要的生态屏障，是我国“两屏三带”生态安全格局的重要组成部分。抚仙湖流域景观格局和生态系统服务价值(ESV)的变化受到“四退三还”保护政策的影响，定量研究其发展演变规律，为流域景观的保护与规划提供参考。【方法】选取2006—2021年“四退三还”保护政策实施前后抚仙湖流域的4期遥感影像进行景观分类，计算土地利用动态度、转移矩阵、景观格局指数，并基于当量因子法评估生态系统服务价值(ESV),运用SPSS对流域的ESV与景观格局指数进行相关性分析。【结果】(1)“四退三还”政策实施前，抚仙湖流域林地面积大量减少，建设用地持续扩展，水体面积减少；景观格局复杂化、破碎化，连通性减弱，同时流域ESV明显下降。“四退三还”政策实施后，抚仙湖流域林地面积显著增加，建设用地扩张速度明显减缓，水体缩减速度降低；景观格局破碎化程度降低，连通性增强；流域ESV显著增加。(2)抚仙湖流域ESV与景观格局之间存在明显联系，流域ESV总量与景观格局指数蔓延度(CONTAGE)显著正相关，与香浓多样性指数(SHDI)和香浓均匀度指数(SHEI)相关性较高且呈负相关。各单项生态系统服务价值中，供给服务与最大斑块指数(LPI)显著负相关；调节服务和支持服务与CONTAGE显著正相关，与SHDI和SHEI显著负相关；文化服务与CONTAGE显著正相关。【结论】景观类型的剧烈变化引起景观类型之间的相互转移以及景观多样性、连通度等的变化，并改变了景观生态系统的结构和功能，同时也影响生态系统服务价值。未来研究中可聚焦其机制，为抚仙湖流域下一步的保护与管理提供参考。
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  基于村庄发展潜力评价的景观格局研究

  张晓瑞, 何雨, 董洁云

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 155-164.

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  【目的】在全面展开国土空间规划工作和实施乡村振兴战略的背景下，村庄发展潜力评价是乡村规划建设的基础性工作，也是国土空间规划中村庄规划的核心环节，用以指导村庄分类。【方法】以“背景阐述—潜力评价—村庄分类—分类格局—发展策略”为研究路径，按照目标层-准则层-指标层的结构框架来构建7个准则层和19个指标层，通过层次分析法和熵权法确定指标的权重，并以安徽省灵璧县为例进行村庄分类，再基于Fragstats对分类村庄的景观格局进行分析。【结果】安徽省灵璧县村庄分为集聚提升、城郊融合、特色保护、搬迁撤并共4类，且集聚提升类村庄景观面积最大、景观形状最复杂、景观集聚度最高；城郊融合类村庄斑块结合度最高，景观连通性最好；搬迁撤并类村庄景观复杂程度最高。【结论】针对不同的村庄类型提出相应的发展策略：集聚提升类村庄已具备一定规模，是实现农村现代化的重要突破口，在进行建设时要优化村庄布局，适当调整村庄内部的结构，加大村庄基础设施以及村容村貌建设力度。对特色保护类村庄要充分考虑到保护与开发的关系，注重村庄特色完整性、真实性和延续性。对城郊融合类村庄进行建设时应当利用其区位优势，重点在改善村庄内部设施和优化空间布局等方面，不鼓励持续性的扩展，同时村庄的整体风貌也应区别于城市景观；产业发展结合村庄自身特点，积极整合村庄优势资源，强化城乡产业的对接融合。根据产业的不同进行区块划分，依次实现产业的集中发展和土地的集约经营；对于村庄内部的自然资源应当保护为主，合理利用，结合当地的资源打造特色旅游项目，从而发展村庄的旅游业。对搬迁撤并类村庄应通过空间整合与邻近区域发展潜力较高的村庄进行合并，形成村庄合并的规模效应，提升自身发展潜力和综合竞争力，同时考虑村民的搬迁意愿及乡村生态的修复。该研究可为县域乡村潜力评价及分类提供方法参考和决策依据。
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  山水格局对传统村镇聚落分布的影响机制

  刘澜, 邱冰, 蔡润晖, 熊星, 汤鹏

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 165-171.

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  【目的】分析山体、水体对传统村镇聚落分布的影响机制，探索传统村镇聚落空间关系形成的内在因素，为合理保护和建设传统村镇提供依据。【方法】选取传统村镇保护较好的太湖风景名胜区金庭镇为研究对象，通过提取金庭镇数字地形图、卫星图以及总体规划CAD底图数据，利用ArcGIS 10.0对山体、水体与聚落之间的空间关系进行加权分析，进而分析山水格局与聚落分布的关联性，并运用空间Logistic回归模型分析影响聚落分布的因素。【结果】金庭镇传统村镇聚落空间分布为集聚模式、空间密度呈现环状特征，在分析山体、水体的形态及特征的基础上，叠加金庭镇106个传统村镇聚落可知，山体高程和与河流距离对传统村镇聚落的空间分布影响呈负相关关系。受四面环湖地形的影响，金庭镇传统聚落空间分布的环状特征具有特殊的研究价值。山体高程影响了金庭镇水系与道路的走向，对聚落分布影响最大，是构建金庭镇聚落体系的主要驱动力，水体对聚落分布有一定影响。【结论】基于数据，利用ArcGIS 10.0和建立Logistic回归模型，能较为科学全面地分析山体、水体等要素与村镇聚落的空间关系，可以用于传统村镇保护和建设的前期规划论证工作。
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  不同性别南方型黑杨无性系叶片对土壤短期间歇性干旱的生理响应

  马坛, 田野, 王书军, 李文昊, 段启英, 张庆源

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 172-180.

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  【目的】全球气候变化背景下南方型黑杨(Populus spp.)栽培区的干旱问题日渐严重，限制了人工林的生产力提升。研究南方型黑杨应对土壤短期间歇性干旱的性别生理响应差异，探讨不同性别黑杨的干旱适应能力及策略，为基于性别的黑杨造林无性系选择提供参考。【方法】以南方型黑杨栽培区重点推广的4种雌性和3种雄性黑杨无性系当年生扦插苗为研究对象，采用盆栽控水的方式进行土壤短期间歇性干旱(干旱—复水—干旱)处理，通过对比分析不同性别无性系在土壤短期间歇性干旱过程中叶片质膜稳定性、渗透调节、抗氧化系统，以及光合色素等生理指标的变化，分析南方型黑杨在叶片生理响应和干旱耐受性方面应对土壤短期间歇性干旱的性别差异。【结果】受土壤干旱影响，雌、雄黑杨叶片均出现电导率上升、丙二醛和游离脯氨酸含量以及抗氧化酶活性升高、叶绿素含量下降等现象，表明叶片膜和光合系统受到一定损伤，而复水(解除干旱)后均恢复至正常水平。但雌、雄黑杨在生理响应的水平和模式方面存在一定差异：雌性黑杨在干旱胁迫时叶片抗氧化酶活性波动较大，叶绿素和脯氨酸含量维持较高的水平，而复水后叶绿素含量可以快速恢复，但膜脂过氧化程度维持较高水平；雄性黑杨在干旱胁迫时通过保持较高的细胞膜稳定性和稳定的抗氧化酶活性以提高抗旱性，同时降低叶绿素含量以减少水分损耗。表明在干旱条件下，雌性黑杨继续维持一定的光合和生长能力，但抗旱能力较低，而雄性黑杨相应具有较强的干旱耐受能力。此外，雄性黑杨无性系在应对干旱胁迫时表现出较为一致的生理响应，而雌性黑杨在无性系间存在较大差异。【结论】雄性黑杨无性系整体上具有较高且稳定的抗旱能力，而雌性黑杨抗旱能力相对较弱，且无性系间差异较大，但复水后的干旱间歇期可以较快恢复至正常的叶片生理状态。
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  基于RNAi技术解析美国白蛾HcAnk1和HcAnk2基因功能及对HcNPV的敏感性（英文）

  彭萌萌, 吴红渠, 张佳雯, 闫丽琼, 曹传旺, 孙丽丽

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 181-190.

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  【目的】锚定蛋白是连接细胞骨架与质膜的衔接蛋白家族。但昆虫中关于锚定蛋白基因功能研究甚少。笔者克隆美国白蛾(Hyphantria cunea)锚定蛋白基因，阐明该基因在其各发育期和组织中的表达特征及对美国白蛾核型多角体病毒(Hyphantria cunea nucleopolyhedrosisvirus, HcNPV)的敏感性，为进一步开发HcNPV增效剂提供理论依据。【方法】通过转录组文库筛选出Ankyrin1(HcAnk1)和Ankyrin2(HcAnk2)基因，利用生物信息学分析基因特性，采用qRT-PCR检测不同发育阶段、不同组织以及不同HcNPV浓度胁迫下HcAnks的表达量，通过RNAi技术研究HcAnks基因沉默后美国白蛾对HcNPV的敏感性。【结果】HcAnk1和HcAnk2基因开放阅读框依次为1 392和1 866 bp,分别编码463和621个氨基酸，蛋白质分子质量分别为59.18和69.19 ku,理论等电点分别为5.74和8.66;进化树分析显示HcAnk1与粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)亲缘关系最近而聚为一类。HcAnks在各个发育阶段均有表达，卵期表达量最高，6龄表达量最低；HcAnks分别在中肠和后肠中表达量最高；在卵巢和精巢中未检测到HcAnk1,而HcAnk2主要在中肠和精巢中表达。在不同浓度HcNPV胁迫下，HcAnks转录水平表现为低浓度诱导，高浓度抑制。沉默HcAnks美国白蛾4龄幼虫的相对生长率(RGR)和食物转化效率(ECD)显著降低。此外，沉默HcAnks的美国白蛾4龄幼虫对HcNPV敏感性显著增加。【结论】HcAnks在抵抗HcNPV侵染过程中发挥重要作用，HcAnks可作为HcNPV增效剂，用于美国白蛾无公害防治。
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  施肥方式和施肥量对华山松幼苗生长及针叶营养状况的影响

  丰伟, 单昌丹, 张慧, 刘家蔓, 柳国昂, 姚增玉

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 191-198.

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  【目的】探究不同施肥方式和施肥量对华山松（Pinus armandii）幼苗生长及针叶矿质养分元素和非结构性碳水化合物（NSC）含量的影响，为培育具备大量营养储备的优质苗木提供参考。【方法】以华山松幼苗为研究对象，设置常规施肥和指数施肥两种方式，每种方式按总N量100、200、300和400 mg/株分12次施入复合肥（25%N、10%P₂O₅、20%K₂O）,每2周施肥1次，以不施肥为对照。施肥结束2周后测定苗高、地径、生物量及针叶N、P、K、可溶性糖和淀粉含量。【结果】两种施肥方式下，华山松苗高、地径和生物量均随施肥量增加先增加后减小，指数施肥300 mg/株时苗高、地径和生物量最大，分别是对照的1.29、1.15和1.53倍；施肥处理对针叶P含量影响不显著，但提高了针叶N和K含量，针叶N含量随施肥量增加而升高，相同施肥量下指数施肥的N含量较常规施肥高；常规施肥的针叶K含量随施肥量增加而升高，而指数施肥则先升高后下降；施肥降低针叶可溶性糖含量，其随施肥量增加先下降后升高；合理施肥显著提高针叶淀粉和非结构性碳水化合物含量，且以指数施肥处理效果较好。【结论】与常规施肥相比，指数施肥显著促进了华山松幼苗生物量、N、淀粉和NSC积累，合理施肥处理为以指数施肥方式每株施用1.2 g复合肥（N、P₂O₅和K₂O分别为300、120和240 mg）。
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  塞罕坝自然保护区华北落叶松和樟子松人工林健康评价

  赵金满, 韩馨悦, 程瑞明, 张志东

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 199-206.

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  【目的】了解自然保护区人工林健康状况，指导森林经营和保护区建设。【方法】以河北省塞罕坝自然保护区华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林为研究对象，基于分层随机取样法，设置36块样地，选取生产力、林分结构、物种多样性、土壤质量和稳定性等5个方面17个指标，建立森林健康评价指标体系。运用主成分分析法计算森林健康指数、K均值聚类法划分森林健康等级、Fisher判别分析法验证聚类结果的准确性。【结果】研究区森林健康指数范围在-1.02～1.46;土壤质量和林分结构是影响研究区森林健康的最主要因素；森林健康等级所占面积比例从大到小依次为：中健康(50%)>不健康(25%)>亚健康(19%)>健康(6%);在中龄林(20～30 a)和近熟林(>30 a)中，华北落叶松林健康状况均优于樟子松林；随着林分密度的增加，华北落叶松林和樟子松林的森林健康指数呈降低趋势。【结论】塞罕坝自然保护区人工林主要处于中健康和不健康状态，亟须采取有效经营活动改善森林健康状态。
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  基于深度学习多目标检测技术的林火图像识别研究

  何乃磊, 张金生, 林文树

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 207-218.

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  【目的】林火的发生不仅会对森林生态环境造成严重的破坏，影响生态系统功能，还会给人类造成一定危害和损失。基于深度学习对森林火灾图像进行识别，旨在更高效精准地对森林火灾发生初期的图像进行识别并预警，从而降低森林火灾对森林生态系统和人类社会产生的危害。【方法】借助SSD算法目标检测算法在TensorFlow上的实现，根据林火特征对其网络结构进行适当优化，提出一种可以识别森林火灾图像中火焰特征的模型方法。首先对获取的图像进行归一化处理，然后使用Imgaug图像数据增强库对林火图像进行数据增强以构建林火数据集，搭建深度学习运行环境并设定超参数。通过对测试集中的数据进行测试获取模型对图像中林火特征的识别效果，并利用Loss曲线、P-R曲线的可视化对模型进行评估，最后得到模型对于林火的识别精度。【结果】随着迭代次数的增加，损失值由训练初期的35.31逐渐下降，训练至20 000步时损失值稳定在7.10左右，此时模型的识别精度达到较高水平，对测试数据中林火特征的识别置信度达到0.9以上。基于FLAME公开数据集中的林火图像搭建测试集，经过测试评估本模型对林火特征的mAP可以达到97.40%,漏检率为0.03,对测试图片的平均检测时间仅为0.07 s,对比Faster R-CNN模型在同等数据集上的实现，SSD可以获得更为理想的检测速度。【结论】提出的针对林火特征识别的SSD算法能兼顾检测速度和检测精度，对林火早期的图像能够快速识别并拥有较低的漏检率，有助于林区工作人员对火灾及时做出处理，从而为森林火灾早期预防提供技术参考。
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  西南地区不同下垫面雷电活动特征与森林雷击火的关系

  李岩松, 杨艳蓉, 张文艺, 张乐英, 黄傲, 张贻荣

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 219-228.

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  【目的】西南地区是我国第二大天然林区，该地生态系统脆弱，森林雷击火灾频发。通过遥感、探测资料分析不同地表覆盖类型、不同海拔下垫面的雷电活动特征，探究雷电活动对森林雷击火的影响。【方法】根据2005—2017年全球闪电定位系统(WWLLN)闪电数据、MCD12Q1土地覆盖数据、SRTM(shuttle radar topography mission)海拔数据以及相应森林雷击火个例，结合Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、相对密度差分析，对我国西南地区雷电活动随下垫面类型、海拔的变化特征及其与森林雷击火的关系进行研究。【结果】(1) 2005—2017年西南地区云地闪频次以每年8.75%的速率增加。四川和云南交界的攀枝花附近区域是最高值核心区。(2)海拔500～1 000 m、稀树草原类下垫面年均云地闪频次最多。以相对密度差表征雷电活跃程度，从季节上看，春季最活跃；从昼夜变化尺度上看，昼间最活跃。表现活跃的下垫面集中在海拔0～1 000 m段，以及农用地/自然植被拼接、稀树草原类和城区为主的地表类型。(3)云地闪在不同下垫面均呈增长趋势，其增长面积占比为西南地区的93.48%。其中，海拔3 500 m以上和草地类型下垫面的增长趋势最显著，从海拔和地表类型来看，显著的面积占比均超过80%。(4)年云地闪频次越高，发生森林雷击火的概率越大。海拔0～1 000 m森林雷击火发生与云地闪活动的下垫面特点一致，海拔1 000 m以上雷击火主要受高云地闪频次影响。【结论】西南地区雷电活动与下垫面的海拔、地表类型关系密切，且这一关系随不同时间尺度而变化。作为森林雷击火的起因，结合下垫面特征分析雷电活动，探究森林雷击火，可以为西南山地天然林保护提供科学支撑。
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  东北温带森林不同材性树种木质部解剖和水力性状

  张瑞, 周正虎, 王传宽, 金鹰

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 229-236.

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  【目的】木质部解剖结构影响树木水分运输效率和抗旱能力，进而影响树木的生长和生存，因此，研究木质部解剖和水力性状有利于阐明树木应对环境变化的响应和适应机制。【方法】以东北温带森林20种主要树种(11种散孔材、5种环孔材和4种无孔材)为研究对象，比较不同材性树种茎解剖性状和水力性状的差异，并分析水力性状与解剖性状之间的关系。【结果】不同材性树种的解剖性状[导管(管胞)平均直径、最大导管(管胞)直径、导管(管胞)密度、平均导管(管胞)面积、管腔面积占比]和水力性状[理论导水率、水力直径、导管(管胞)机械强度、胡伯尔值(边材面积/叶面积)]均差异显著(P<0.05)。环孔材树种理论导水率显著高于散孔材和无孔材(P<0.05),而无孔材树种管胞机械强度显著高于散孔材和环孔材树种的导管机械强度(P<0.05)。理论导水率与所有解剖性状均呈显著相关关系(P<0.05);除导管(管胞)壁厚度和最大导管长度以外，胡伯尔值与其他解剖性状均显著相关(P<0.05),但木材密度与所有解剖性状(导管长度除外)的关系均不显著。【结论】木材密度不能反映东北温带森林树木的水力性状，树木茎导水能力依赖于木质部解剖结构和树木水分供需平衡关系。
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  HPLC同时测定竹笋中8种酚酸类物质含量的方法研究及其应用

  黄永健, 荀航, 张保, 尤俊昊, 姚曦, 汤锋

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 237-244.

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  【目的】为实现竹笋中3,4-二羟基苯乙酸、对羟基苯甲酸、香草酸、咖啡酸、对羟基苯甲醛、丁香醛、阿魏酸、3-羟基肉桂酸等8种酚酸类化合物的快速检测，建立一种基于高效液相色谱-二极管阵列(HPLC-PDA)检测方法。【方法】采用Symmetry C18(4.6 mm×250 mm, 5μm)色谱柱，乙腈和乙酸-水(体积比0.5∶99.5)为流动相，在流速1.0 mL/min、进样量10μL和柱温30℃的条件下梯度洗脱，检测波长275 nm。【结果】8种酚酸的分离度均在1.5以上，在1.0～50.0μg/mL的线性范围内，线性关系良好，相关系数R≥0.999 0,检出限[信号强度(S)与噪声强度(N)之比(S/N)为3]为0.12～0.69μg/mL,定量限(S/N=10)为0.36～2.08μg/mL,精密度、重复性、稳定性实验相对标准偏差(RSD)均小于5%,加标回收率为80.99%～129.12%,RSD均小于5%。应用该方法，检测了苦竹(Pleioblastus amarus)和苦篱竹(Arundinaria acerba)竹笋中酚酸类物质的含量，8种酚酸总量为(9.35±0.08)～(38.60±0.12) mg/kg;比较了自然生长和避光处理生长条件下苦竹笋中酚酸含量的变化，发现避光处理的竹笋中6种酚酸含量显著降低，总含量下降达46.2%。【结论】HPLC-PDA检测方法简单方便，灵敏度高，准确可靠，适用于竹笋中酚酸类物质的测定；避光处理可以有效降低苦竹笋样品中酚酸类物质的含量。
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  蒸汽爆破对杜仲叶水提液活性成分、抗氧化活性及香气组分的影响

  周昀菲, 杜庆鑫, 王志勇, 王璐, 王雁, 刘攀峰, 孙志强

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 245-256.

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  【目的】通过分析蒸汽爆破（汽爆）后杜仲成熟叶片活性成分、抗氧化活性和香气组分变化，探究汽爆辅助制备杜仲叶茶的可行性。【方法】对比两个杜仲品种‘华仲8号’和‘华仲12号’成熟叶片的揉捻和不揉捻处理，采用2因素3水平完全试验设计，以叶片总黄酮、多酚和多糖含量确定最佳汽爆参数；采用紫外分光法和高效液相色谱法（HPLC）测定叶片活性成分，测定DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）和ABTS[2,2-联氮-双-（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐]自由基清除率并分析叶片抗氧化活性与活性成分间的相关性；采用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用法（HS-SPME/GC-MS）测定三硝基苯香气组分。【结果】依据总黄酮等含量确定最佳汽爆参数为：蒸汽压强0.45 MPa,稳压时间300 s。该条件下‘华仲8号’不揉捻和‘华仲12号’揉捻叶片处理总黄酮和多酚含量较对照分别提高10.87和21.51倍，多酚含量较对照分别提高1.14和0.87倍，环烯醚萜类等6种活性成分含量均极显著提高（P<0.01）。其中‘华仲8号’不揉捻和‘华仲12号’揉捻处理叶片的京尼平苷酸较对照分别提高了0.88和1.23倍，绿原酸较对照分别提高0.45和0.31倍，没食子酸甲酯较对照分别提高10.41和8.06倍。汽爆后杜仲叶抗氧化活性均极显著提高，‘华仲8号’不揉捻强于‘华仲12号’揉捻处理；IC₅₀值与京尼平苷酸、车叶草苷、绿原酸等含量均呈显著负相关（P<0.05）。叶片挥发性化合物中产生了苯甲醇和β-环柠檬醛等芳香物质，具有花香气味的酮类占比最高，相对含量提高了1.93～3.38倍。【结论】蒸汽爆破处理显著提高了杜仲成熟叶水提液的活性成分水溶率和抗氧化活性，其芳香类物质种类增加且含量提高。鉴于目前国内绿叶杜仲资源量远高于红叶杜仲，本研究所提出的杜仲成熟叶片萎凋后直接蒸汽爆破简化了制茶工艺步骤，有效降低了绿叶杜仲茶生产成本，为规模化的杜仲叶加工利用提供了新思路。
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  黑龙江大兴安岭国有林区发展进程评价及其政策调节响应

  陈科屹, 何友均, 张立文, 才琪

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 257-267.

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  【目的】科学评价国有林区发展进程并预测其发展趋势，为指导国有林区持续深化改革，促进区域经济协调发展，维护国家生态安全、国防安全、木材储备安全提供参考依据。【方法】以黑龙江大兴安岭国有林区为研究对象，基于资源保育、产业发展、企业管理、民生福祉、支撑保障5个系统层，构建转型发展进程评价指标体系，运用熵权TOPSIS法对2000—2020年的发展进程进行定量评价，并采用灰色GM(1,1)模型及政策调节法对2021—2025年的转型发展趋势进行拟合及政策干预。【结果】企业自筹资金、专业技术人员、招商引资、在岗职工年均工资、第三产业产值占比及林地面积是影响研究区发展进程的重要指标。2021—2025年研究区“保生态、保民生”的底线目标得以基本实现，但各系统层发展趋势尚不协调，产业发展、企业管理、支撑保障系统层发展明显滞后。研究区发展严重依赖政策红利，内生动力亟待提升；发展中还面临诸多不确定性因素，“十四五”期间林区发展趋势不容乐观。【结论】在巩固生态环境和民生福祉的基础上，优化产业结构、提升森工企业经营管理效能、夯实支撑保障能力是推进研究区发展进程的重要举措。
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  基于EMD和CatBoost算法的改进时间序列模型——以大连市PM_2.5预测为例

  赵凌霄, 李智扬, 屈磊磊

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 268-274.

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  【目的】解决传统大气PM_2.5浓度时序预测时精度较低问题，减少PM_2.5时间序列的非线性、高噪声、不平稳与波动性对预测的影响，从而更精确地预测PM_2.5浓度。【方法】以2014年1月1日至2022年1月31日大连市雾霾天气时PM_2.5数据为例，提出了经验模态分解（EMD）、分类提升（CatBoost）、自回归综合移动平均模型（ARIMA）组合的混合机器学习时间序列模型，并与传统自回归模型（AR）、ARIMA,以及只加入EMD方法后的混合模型进行比较。【结果】混合模型EMD-CatBoost-ARIMA较原始序列均方根误差（RMSE）改进20.76%,平均绝对值误差（MAE）改进17.40%,希尔不等系数（TIC）改进29.17%。【结论】对于高熵值的重构序列，EMD分解方法和CatBoost算法能够显著提升PM_2.5时间序列模型的预测性能。相比较传统时间序列模型，EMD-CatBoost-ARIMA模型对大气PM_2.5浓度预测性能较高。
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  城市绿地系统进化特征及驱动机制分析——以河南省许昌市为例

  刘杰, 张浪, 张青萍

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 275-284.

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  【目的】基于资源约束趋紧、用地集约发展的现状，分析城市绿地系统的生态、社会和经济功能，探讨其进化特征及深层驱动机制，为城市用地的高效配置、城市建设的决策支持提供依据。【方法】选择河南省许昌市为研究对象，以2010、2014、2019年为研究时间节点，采用回溯法镶嵌土地利用模拟模型，结合随机森林(RF)回归从政策因素、自然因素、社会经济因素等方面解析城市绿地系统进化的驱动机制。【结果】(1)2010—2019年，许昌市城市绿地系统的空间进化趋势与城市规划政策的引导基本保持一致，主要向东北和北方向发展。(2)规划政策对于城市绿地系统的影响机制可能是积极的保护，也可能是消极的侵蚀；基于未来土地利用变化模拟模型，可反馈规划政策的作用机制，并建立政策失效的分析框架。(3)社会经济因素对乡镇级别城市绿地系统的面积变化和景观格局指数变化影响较为显著，自然因素的影响较小，尤其对位于平原地区的许昌市而言，地形的影响最微弱；景观格局指数斑块密度(PD)能较好反映城市绿地景观格局与各驱动因素之间的相关性。【结论】规划政策因素为城市绿地系统进化的导向驱动，社会经济因素为城市绿地系统进化的直接驱动，而自然环境因素的驱动作用相对较弱；城市绿地系统进化驱动机制的探讨是增强新国土空间规划体系下城市绿地系统专项规划科学性、前瞻性的必要途径。
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  基于多源数据的南京市公园降温效应研究

  朱云凤, 王红, 覃书鸿, 杨易, 汪逸聪

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 285-294.

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  【目的】利用拐点法量化公园的降温效应，并确定具有高效降温效应的公园面积和周长阈值范围，基于多源数据综合考虑城市公园的内部和外部特征对其降温效应的影响。【方法】基于2019年9月13日Landsat-8遥感影像，采用辐射传输法反演地表温度；基于高分二号遥感影像，采用随机森林法进行土地覆被分类；基于百度地图兴趣面（area of interest, AOI）获取83个公园边界。利用拐点法得到公园的降温强度和降温距离，利用相关性分析和SHAP分析，从公园内景观特征、公园内环境特征和公园外环境特征3个方面探讨影响因子与公园降温效应之间的关系。【结果】（1）公园的降温面积阈值为18～19 hm²,周长阈值在1.9～2.0 km。（2）公园内部的建设用地高占比和较高的斑块密度会削弱公园降温效应，而水体和绿地的占比则可增强公园降温效应；面积加权周长比越小的公园越有助于公园降温效应的发挥。（3）公园内植被结构参数和生理特征对降温效应有显著影响，植被冠层越高、长势越好，降温距离越远；土壤含水量对降温效应至关重要。（4）公园外部较高的建筑高度和高道路密度会削弱公园降温效应。【结论】公园的降温效应受到公园内外景观特征和环境特征的影响。可以通过提高公园景观的完整性、合理配置绿地水体和培育优质植被等措施来改善公园降温效应，从而缓解城市热岛效应。
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  福州市城市公园的冷岛效应及其影响因素

  刘艳芬, 黄茹鲜, 艾婧文, 杨柳青, 余坤勇, 刘健

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 295-303.

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  【目的】城市公园是缓解城市热岛效应的重要途径之一。分析城市公园景观特征对冷岛效应的影响，基于城市公园降温阈值（TVoE）的概念确定城市公园的规模阈值，发挥城市公园缓解城市热环境的最大效益，为城市公园设计以最大效率缓解热环境问题提供理论依据。【方法】以Landsat遥感影像反演的地表温度与土地利用等基础数据，应用缓冲区法计算城市公园的冷岛效应特征，从降温距离、降温幅度、降温梯度3个方面量化福州市城市公园冷岛效应，并基于城市公园景观特征对其影响要素进行分析。【结果】（1）福州市城市公园具有明显的冷岛效应，城市公园冷岛效应特征降温距离分布在0.1～0.6 km,降温幅度在0.02～8.50℃,降温梯度在0.04～17.00℃/km。（2）城市公园温度与其面积、周长、形状指数呈负相关，城市公园冷岛效应指标与城市公园面积、周长、形状指数呈正相关；根据城市公园面积与公园内部平均地表温度、降温梯度的函数拟合结果可知，城市公园面积阈值在0.768～50 hm²。（3）城市公园组成中绿地、水体面积占比对冷岛效应影响程度具有一定的差异，以最小城市公园面积0.768 hm²达到的冷岛效应特征为依据，有水体的城市公园中绿地与水体总面积占比均大于53.39%、无水体城市公园中绿地总面积占比均大于72.46%时具有较好的冷岛效应。【结论】城市公园景观特征对冷岛效应存在影响，且具有阈值区间；福州城市公园设计过程中将其面积控制在0.768～50 hm²的范围内，并通过绿地、水体的聚集分布式景观设计，在有限的城市用地中有效地缓解城市热环境问题，提高城市人居环境。
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  蜡梅新品种‘黄金枝’

  郭林繁, 罗春燕, 李子航, 王秀军, 张纪堂, 李庆卫

  南京林业大学学报（自然版）. 2024, 48(03): 304-304.

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  <正>蜡梅(Chimonanthus praecox（Linn.）Lin-k)在我国栽培历史悠久，是中国传统名花^[1-2]。自古以来，蜡梅在园林中常以孤植、列植、丛植、群植等方式进行应用，为重要的冬季观花植物^[3]。目前蜡梅栽培中广为使用的品种枝条以灰绿色为主，秋季叶片自然衰败呈灰褐色。2017年11月，在河南鄢陵县世界蜡梅园资源调查时发现1株变异植株，该植株1～2年生枝条颜色呈现明显的红褐色，且秋季叶色变为金黄，极大地增加了蜡梅的观赏性（图1）。