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4种不同根型树种对干旱胁迫的生理响应差异——基于光合-荧光-渗透调节的协同分析
1
作者 杨佳伟 戴薛 +6 位作者 辜忠春 兰竹 王晓荣 刘学全 胡琦 庞宏东 付甜 《生态学报》 北大核心 2026年第5期2654-2667,共14页
在全球气候变化加剧极端干旱事件的背景下,解析不同根型树木的干旱响应机制对森林保育和生态恢复至关重要。以亚热带典型深根型树种樟(Camphora officinarum)、栓皮栎(Quercus variabilis)及浅根型树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、... 在全球气候变化加剧极端干旱事件的背景下,解析不同根型树木的干旱响应机制对森林保育和生态恢复至关重要。以亚热带典型深根型树种樟(Camphora officinarum)、栓皮栎(Quercus variabilis)及浅根型树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、毛竹(Phyllostachys edulis)的2年生幼苗为对象,采用自然失水法模拟持续42 d的干旱处理,系统监测了水分状况、光合-叶绿素荧光特性、渗透调节物质及氧化损伤指标的动态变化。主要结果表明:(1)根系构型是抗旱性差异的关键结构基础。深根型树种凭借更长的根系和更高的根长密度,在有限土壤深度内更有效地维持水分吸收,显著延缓了叶片脱水和叶绿素降解。樟叶片相对含水量降幅22.78%,相对叶绿素含量(SPAD)值降幅8.32%;栓皮栎叶片相对含水量降幅25.86%,SPAD值降幅34.48%。而浅根型树种水分和叶绿素损失严重,杉木叶片相对含水量降幅70.43%,SPAD值降幅56.04%;毛竹叶片相对含水量降幅60.43%。(2)深根型展现协同抗旱优势。深根型通过增强非光化学淬灭缓解光损伤,维持较长时间的光系统Ⅱ功能,栓皮栎非光化学淬灭系数(NPQ)早期骤增170.10%,樟NPQ持续增长35.38%;同时持续积累渗透调节物质,樟后期可溶性糖增至2.20倍,栓皮栎后期脯氨酸增至46.46倍,并有效控制膜脂过氧化(樟丙二醛为初始值211.72%,栓皮栎丙二醛降至初始值52.17%)。冗余分析表明其生理响应主要受土壤含水率驱动。(3)浅根型易受干旱累积效应影响。浅根型因依赖易耗竭的浅层水分,导致水分状态和光合结构急剧恶化,光保护机制短暂激活后崩溃。虽胁迫中期渗透调节物质激增,杉木脯氨酸28 d时增至32.41倍,毛竹28 d时增至153.17倍,但最终无法阻止严重的膜损伤,杉木和毛竹末期丙二醛分别陡升至初始值的168.99%和238.19%,生理功能崩溃,其损伤模式呈现显著的干旱时间累积效应。(4)生活型策略调控同根型响应路径。同为深根型,樟(常绿)倾向于维持叶片功能与持续碳获取;栓皮栎(落叶)则表现出程序性衰老特征,为再生保存资源。综上,根系构型通过水分获取主导关键生理响应,深根型树种在水分维持、光系统保护和渗透调节方面的综合协同优势赋予了其更强的干旱适应性。研究结果支持在亚热带季风区生态恢复中优先选择深根型乡土树种以提升森林抵御极端干旱的能力。 展开更多
关键词 干旱胁迫 根系构型 光合作用 叶绿素荧光 渗透调节
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槲树不同器官及盐胁迫下qRT-PCR的内参基因筛选及验证
2
作者 蒋萌 白晓宁 +4 位作者 王文波 赵亚洲 胡增辉 苏淑钗 冷平生 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第1期211-220,234,共11页
[目的]筛选在不同器官及盐胁迫下表达稳定的槲树内参基因,验证所选内参基因在qRT-PCR中的适用性和稳定性,为精准评价槲树目标基因表达量提供理论依据。[方法]从槲树盐胁迫转录组中筛选出10个高表达传统管家基因作为候选内参基因(TUBA、T... [目的]筛选在不同器官及盐胁迫下表达稳定的槲树内参基因,验证所选内参基因在qRT-PCR中的适用性和稳定性,为精准评价槲树目标基因表达量提供理论依据。[方法]从槲树盐胁迫转录组中筛选出10个高表达传统管家基因作为候选内参基因(TUBA、TUBA、GAPDH、Actin、EIF2B5、UBE2W、ADCK、EEF1B、UBE2J1和EIF5A),采用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder软件和ΔCt程序对候选基因在槲树中的表达稳定性进行分析。以槲树6个器官(根、茎、叶、叶芽、花序、种子)及盐胁迫下4个不同处理时期(CK、3 h、24 h、96 h)的叶片为样品,通过qRT-PCR技术,结合候选内参基因,验证过氧化氢酶基因QdCAT2在槲树不同器官及盐胁迫下的表达模式以及候选内参基因的表达稳定性。[结果]10个候选内参基因中,EIF5A和UBE2W的表达稳定性最高,综合排名位居前列,EIF2B5为最不稳定内参基因。QdCAT2基因在槲树叶片中表达量最高,且随着盐胁迫时间的延长,表达量呈先升高后降低的趋势,在处理3 h后达到高峰,使用EIF5A、UBE2W及EIF5A+UBE2W组合作为内参基因得到的相对表达结果基本一致,表明EIF5A和UBE2W为槲树各器官及盐胁迫最适合的内参基因。[结论]成功筛选出了2个稳定内参基因,并验证了EIF5A、UBE2W及EIF5A+UBE2W组合均适合作为槲树不同器官及盐胁迫下qRT-PCR的内参基因,为槲树不同器官及盐胁迫下基因表达分析提供了参考,并为后续槲树分子生物学研究奠定理论基础。 展开更多
关键词 槲树 实时荧光定量PCR 内参基因筛选 盐胁迫 表达分析
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慈竹竹叶黄酮成分鉴定及对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用
3
作者 付正建 董仕豪 +3 位作者 徐柠檬 王曙光 范方宇 郭磊 《浙江农林大学学报》 北大核心 2026年第2期293-302,共10页
【目的】通过对慈竹Neosinocalamus affinis竹叶中的黄酮类化合物进行组分鉴定,并探究竹叶黄酮对α-葡萄糖苷酶以及α-淀粉酶的抑制作用,为慈竹竹叶资源的深度利用和开发提供理论依据。【方法】以慈竹竹叶为原料,通过大孔树脂纯化得到... 【目的】通过对慈竹Neosinocalamus affinis竹叶中的黄酮类化合物进行组分鉴定,并探究竹叶黄酮对α-葡萄糖苷酶以及α-淀粉酶的抑制作用,为慈竹竹叶资源的深度利用和开发提供理论依据。【方法】以慈竹竹叶为原料,通过大孔树脂纯化得到纯化竹叶黄酮,使用超高效液相色谱-质谱技术对纯化竹叶黄酮的化学成分进行了鉴定,并通过体外试验探究了纯化竹叶黄酮对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,以及纯化竹叶黄酮降血糖的作用机制。【结果】慈竹竹叶提取物中共鉴定出18种黄酮类化合物,包括甘草黄酮醇、表紫草氰苷Ⅱ、宝藿苷Ⅰ等黄酮类化合物;体外试验结果显示:纯化竹叶黄酮对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶都存在抑制作用,当纯化竹叶黄酮质量浓度为0.5 mg·mL^(−1)时,对α-淀粉酶的抑制率为79.71%±5.02%,半抑制质量浓度(IC_(50))为(0.057±0.005)mg·mL^(−1);对α-葡萄糖苷酶的抑制率为74.17%±6.17%,IC_(50)为(0.071±0.004)mg·mL^(−1),纯化竹叶黄酮对这2种酶的抑制类型都呈现出竞争性-非竞争性混合抑制。【结论】根据酶活性抑制动力学试验结果表明:慈竹竹叶中的黄酮类化合物可能是降血糖的活性成分之一。 展开更多
关键词 慈竹 黄酮 成分鉴定 Α-淀粉酶 Α-葡萄糖苷酶 抑制作用
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多代萌芽桉树林土壤固氮微生物nifH基因多样性和群落结构特征
4
作者 王金燕 马医生 +8 位作者 何中玲 张志杰 周珍珍 粟国磊 姜成 赵文贵 王晓丽 王超 牛芸 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第1期92-103,共12页
[目的]研究桉树人工林土壤理化性质、土壤固氮微生物多样性和群落结构特征,为探究多代萌芽桉树人工林土壤微生态提供理论依据。[方法]以不同代次(1代、2代、3代)土壤作为研究对象,以天然林为对照,采用化学分析和高通量测序技术,对土壤... [目的]研究桉树人工林土壤理化性质、土壤固氮微生物多样性和群落结构特征,为探究多代萌芽桉树人工林土壤微生态提供理论依据。[方法]以不同代次(1代、2代、3代)土壤作为研究对象,以天然林为对照,采用化学分析和高通量测序技术,对土壤化学性质、固氮微生物nifH基因多样性和群落结构进行分析。[结果]不同代次桉树人工林土壤化学性质与天然林存在显著差异,且根际和非根际土壤的pH值、含水量、养分含量表现出代次差异;固氮微生物nifH基因丰度和群落多样性在不同代次根际和非根际土壤中存在显著差异,固氮微生物的丰富度和多样性在天然林中最高,1代林其次,3代林最低,土壤化学性质对其丰度和多样性具有显著影响。在门水平上,变形菌Proteobacteria属优势菌门,相对丰度为81.4%~98.5%。在属水平上,根际土壤以慢生根瘤菌属Bradyrhizobium为主,而非根际土壤则以未分类根瘤菌Unclassified_Rhizobiales为主。固氮基因nifH的群落结构中存在较高比例的未分类或其他基因,揭示土壤中存在丰富的未鉴定固氮微生物资源。[结论]多代萌芽桉树林土壤化学性质和固氮微生物群落结构及多样性随代次发生变化,天然林表现出较高的固氮微生物丰富度和多样性。在不同代次中,1代林能为桉树营造更适宜的微环境,其根际土壤中的固氮菌群落结构对桉树生长具有显著促进作用,从而促进了桉树的健康生长。 展开更多
关键词 桉树 多代萌芽 固氮微生物 NIFH基因 多样性 群落结构
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油松、栓皮栎幼苗种内和种间竞争对根系结构与非结构性碳水化合物的影响
5
作者 袁鑫 张梦帆 +6 位作者 王佳茜 邵占海 王颖 刘勇 万芳芳 高发明 李国雷 《林业科学》 北大核心 2026年第1期57-66,共10页
【目的】比较油松、栓皮栎种内和种间竞争下根系结构的可塑性和非结构性碳水化合物含量的季节性变化,阐明森林演替进程中的竞争机制,为松栎混交林的高效培育提供理论依据。【方法】以栓皮栎和油松2年生幼苗为研究对象,设置油松-油松、油... 【目的】比较油松、栓皮栎种内和种间竞争下根系结构的可塑性和非结构性碳水化合物含量的季节性变化,阐明森林演替进程中的竞争机制,为松栎混交林的高效培育提供理论依据。【方法】以栓皮栎和油松2年生幼苗为研究对象,设置油松-油松、油松-栓皮栎、栓皮栎-栓皮栎3种竞争模式,测定根系结构性状和非结构性碳水化合物含量,采用双因素方差分析探究竞争模式和季节对根系结构和非结构碳的影响。【结果】相较于种内竞争,油松幼苗的根长、根表面积、细根和总根体积在与栓皮栎幼苗竞争中均受到抑制,栓皮栎幼苗的粗根体积在与油松幼苗的竞争中得到促进;种间竞争下油松幼苗的细根和整株的可溶性糖、淀粉、非结构性碳水化合物总量均显著低于种内竞争下的油松幼苗,而种间竞争下栓皮栎幼苗的上述指标则基本高于种内竞争下的栓皮栎幼苗,这种差异在8月末更为显著。【结论】栓皮栎幼苗在松栎幼苗种间竞争中表现出更强的适应性和竞争优势,二者会季节性调整根系结构和非结构碳水平以优化竞争策略。 展开更多
关键词 树种竞争 根系结构 可塑性 非结构碳 季节动态
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青冈栎幼苗对光照变化与磷钾添加的生长、生理和光合响应
6
作者 朱亚祥 李铁华 +3 位作者 徐剑莹 黄柏丹 张心艺 柴思雨 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第3期75-88,共14页
【目的】探究青冈栎Cyclobalanopsis glauca幼苗对光照变化与磷钾添加的生长、生理和光合响应,筛选适宜不同磷钾养分和光照等因素调控下的最优处理组合,为青冈栎优质苗木培育提供科学依据。【方法】以1年生青冈栎幼苗为研究对象,设置2... 【目的】探究青冈栎Cyclobalanopsis glauca幼苗对光照变化与磷钾添加的生长、生理和光合响应,筛选适宜不同磷钾养分和光照等因素调控下的最优处理组合,为青冈栎优质苗木培育提供科学依据。【方法】以1年生青冈栎幼苗为研究对象,设置2种光照水平(55%自然光、全光照)、4种磷素水平(0、2.4、4.8、7.2 g/株)和3种钾素水平(0、1.6、3.2 g/株)的三因素盆栽试验。测定各处理青冈栎幼苗生长指标,包括苗高、地径、根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量;生理特性指标,包括过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量和丙二醛(MDA)含量;以及光合气体交换参数,包括净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))和胞间二氧化碳浓度(C_(i))。本研究通过三因素方差分析、相关性分析、苗木质量指数评价和隶属函数分析的综合表现筛选出最佳处理组合。【结果】在适量的磷钾添加时,全光照处理下地径、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量、POD活性、CAT活性、SS含量、SP含量、G_(s)和C_(i)均比遮阴处理显著增加。不同磷素含量水平处理下,苗高、地径、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量、CAT活性、POD活性、SS含量、P_(n)和G_(s)随着磷素含量的增加呈先增后降趋势,且基本均在P2(2.4 g/株)和P3(4.8 g/株)处理下达到最大值,而SP含量随着磷素含量的增加呈先减后增的趋势,MDA含量则随之减少。不同钾素含量处理下,随着钾素含量的增加,苗高、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量、SS含量、P_(n)和G_(s)呈先增后减趋势,且基本在K2(1.6 g/株)处理达到最大值,而POD活性、CAT活性和SP含量呈先降后增趋势。【结论】综合分析发现,在生长、光合效率、抗氧化酶活性等指标上,LP2K2(全光照、磷素2.4 g/株、钾素1.6 g/株)处理组的青冈栎苗木表现最好。 展开更多
关键词 青冈栎 光照强度 磷钾添加 生长 光合生理
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北京城郊油松人工林的降温效应及其环境驱动规律
7
作者 孙丽丽 孙艳丽 +6 位作者 王菁黎 周泽圆 于海群 陈文婧 刘鹏 田赟 查天山 《林业科学》 北大核心 2026年第3期36-47,共12页
【目的】量化北京城郊密云水库周边油松人工林蒸腾降温[ΔT(E_(f))]和土壤蒸发降温[ΔT(E_(s))],确定2种降温在昼夜和季节尺度上的调节因子,为减缓北京城市热岛效应的策略制定提供科学支撑。【方法】于2021年5—11月生长期,分别采用热... 【目的】量化北京城郊密云水库周边油松人工林蒸腾降温[ΔT(E_(f))]和土壤蒸发降温[ΔT(E_(s))],确定2种降温在昼夜和季节尺度上的调节因子,为减缓北京城市热岛效应的策略制定提供科学支撑。【方法】于2021年5—11月生长期,分别采用热扩散探针和涡度相关法对油松人工林树干液流(SFD)和蒸散发(ET)进行连续监测,并计算林分蒸腾(E_(f))和土壤蒸发(E_(s)),同步监测主要气象因子和土壤含水量(SWC),运用Mantel检验和随机森林算法等方法,分析密云水库周边油松人工林E_(f)、E_(s)、ΔT(E_(f))和ΔT(E_(s))时间变化特征及其影响因子。【结果】1)在昼夜尺度上,ΔT(E_(f))和ΔT(E_(s))分别在白天和夜间占主导地位。白天空气温度(Ta)对ΔT(E_(s))的影响最显著,土壤含水量(SWC)和短波辐射(RSD)对ΔT(E_(f))的影响最显著(Mantel’s P<0.01,0.2≤r<0.4)。2)在季节尺度上,ΔT(E_(f))的降温贡献比重高于ΔT(E_(s)),且夏季ΔT(E_(f))和ΔT(E_(s))高于其他季节。7—9月ΔT(E_(f))和ΔT(E_(s))日均值分别为3.49和1.66℃,E_(f)和E_(s)日均值分别为1.64和0.77 mm。空气温度和土壤含水量分别是影响ΔT(E_(s))和ΔT(E_(f))季节变化的主要环境因子。3)参数优化后,随机森林模型对ΔT(E_(s))和ΔT(E_(f))均有较好的模拟效果(R^(2)>0.93)。【结论】蒸发降温和蒸腾降温的比重在昼夜和季节尺度上存在显著差异。热量条件(土壤温度和空气温度)和土壤含水量分别是影响蒸发降温和蒸腾降温的最重要因子。相较于土壤蒸发降温,植物气孔的调节作用可使蒸腾降温快速地对饱和水汽压差和气温作出响应。 展开更多
关键词 林分蒸腾 蒸腾冷却 热岛效应 树干液流 土壤蒸发
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福州市古树健康风险评估技术研究
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作者 林乙明 江琰 +4 位作者 李卓群 李璨 林文俊 陈海锋 陈世品 《植物科学学报》 北大核心 2026年第1期117-126,共10页
古树对于研究树木生理、维护生物多样性和生态系统平衡具有重要作用。为了评估其健康风险,本研究构建了包括树体、根颈、环境和干扰4个准则层,及主干倾斜、根系损伤、病虫害等21项评价指标的古树健康风险评估模型,并采用层次分析法确定... 古树对于研究树木生理、维护生物多样性和生态系统平衡具有重要作用。为了评估其健康风险,本研究构建了包括树体、根颈、环境和干扰4个准则层,及主干倾斜、根系损伤、病虫害等21项评价指标的古树健康风险评估模型,并采用层次分析法确定各指标的权重。通过对福州市100株古树进行4个季度的实地调查验证,发现权重较高的指标包括铺装堆埋(0.1258)、根系损伤(0.0907)、病虫害(0.0830)等。铺装堆埋是影响古树健康的最大风险,实地调查发现,存在铺装堆埋情况的占25%,包括树池铺设水泥硬化、根部填埋建筑垃圾等;存在病虫害情况的达24%,以白蚁、红蜘蛛等虫害,和白粉病、根腐病等病害为主;存在根系损伤情况的占15%。同时,季节变化对古树健康影响显著,春季新叶萌发期的虫害较为活跃,夏季高温高湿环境易引发真菌病害。经检验,本研究构建的评估模型适用性较强,可为今后古树的科学管理提供有效支撑。 展开更多
关键词 古树 健康 风险 层次分析法 福州
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不同种源南酸枣花粉形态及活力分析
9
作者 蒋诗音 洪腾辉 +5 位作者 陈以东 彭惠萍 孙荣喜 吴南生 汪加魏 丁菲 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第3期65-74,共10页
【目的】研究南酸枣种源间花粉形态及活力的差异,为南酸枣的雄性种质资源选育及利用提供理论依据。【方法】以12个南酸枣种源的花粉作为试验材料,使用扫描电镜观察花粉形态特性,在离体萌发法下设置不同浓度的硼酸、蔗糖、氯化钙,采用L_(... 【目的】研究南酸枣种源间花粉形态及活力的差异,为南酸枣的雄性种质资源选育及利用提供理论依据。【方法】以12个南酸枣种源的花粉作为试验材料,使用扫描电镜观察花粉形态特性,在离体萌发法下设置不同浓度的硼酸、蔗糖、氯化钙,采用L_(9)(3^(3))正交试验设计法筛选不同种源的最适培养基,以每个种源在不同培养基下出现的最高活力为基准,比较不同种源间花粉的活力大小。【结果】南酸枣花粉大小中等,以长球形为主,部分种源呈近球形,具有三萌发沟,总体为单粒对称形式存在,外壁纹饰均为平行条纹形,赤道观呈圆形或椭圆形,而极面观为裂三角形;12个不同种源的南酸枣花粉极赤比(P/E)为1.09~1.57,花粉大小为435.66~673.38μm^(2),不同种源间的形态、大小有所差异。南酸枣不同种源间的花粉活力具有差异,12个种源在最适培养基下花粉活力大小相差30.97%~88.91%,在最适培养基下花粉萌发率大于60%的HNTY、AHQM、ZJLS、GXZS、HBXY、ZJQZ种源萌发沟长度均小于平均值,而最适培养基下花粉萌发率高的HNTY、AHQM、ZJLS种源萌发沟长度、宽度均小于平均值。【结论】根据NPC系统分类,12个不同种源的南酸枣划分均属于N3P4C5型。花粉的极轴长、大小、形态等均可以为花粉的亲缘分类提供鉴别依据。在遗传距离为10时,12个南酸枣种源花粉可分为6大类,其分类呈现出地域特性。不同种源在最适培养条件下的花粉活力表现存在差异。 展开更多
关键词 南酸枣 花粉形态 花粉培养基 花粉活力
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氮添加对华北落叶松人工林土壤和凋落物酶活性的影响
10
作者 张健东 王奥一 +2 位作者 田贺 许中旗 贾彦龙 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第1期23-32,共10页
【目的】探讨氮沉降对森林土壤和凋落物酶活性的影响,可为氮沉降对土壤养分输入和养分循环研究提供理论依据。【方法】以燕山北部山地典型的华北落叶松Larix principis-rupprechtii人工林为研究对象,于2019年开展多梯度(0、5、10、20、4... 【目的】探讨氮沉降对森林土壤和凋落物酶活性的影响,可为氮沉降对土壤养分输入和养分循环研究提供理论依据。【方法】以燕山北部山地典型的华北落叶松Larix principis-rupprechtii人工林为研究对象,于2019年开展多梯度(0、5、10、20、40、80、160 kg·hm^(-2)·a^(-1))氮添加试验,3 a后测定施氮土壤与凋落物的多酚氧化酶、脲酶、纤维素酶、过氧化物酶和蔗糖酶活性,并分析氮添加背景下酶活性变化的影响因素。【结果】1)氮添加显著影响土壤纤维素酶活性,其活性随氮添加量的增加呈先升后降的趋势,在80 kg·hm^(-2)·a^(-1)时达最高活性;氮添加显著抑制土壤过氧化物酶活性,其最低值比对照降低了30.43%;2)氮添加显著影响凋落物纤维素酶活性,其活性随氮添加量的增加呈先升后降的趋势;氮添加显著抑制凋落物脲酶、过氧化物酶、蔗糖酶活性;3)凋落物酶活性整体高于对应的土壤酶活性,特别是凋落物多酚氧化酶的活性(均值4.14 mg·g^(-1)),约为土壤多酚氧化酶活性(均值0.20 mg·g^(-1))的20.7倍;4)相关分析和冗余分析表明,土壤全氮和pH值是影响土壤酶活性变化的主要因子,土壤全磷和有效磷是影响凋落物酶活性变化的主要因子。【结论】不同酶的活性对于氮添加有不同的响应,凋落物酶活性整体高于土壤酶活性,氮添加整体抑制了凋落物酶活性。 展开更多
关键词 氮添加 土壤酶活性 凋落物酶活性 华北落叶松人工林
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毛乌素沙地地下水埋深驱动樟子松水分利用趋深适应与效率提升
11
作者 梁璇 王力 《林业科学》 北大核心 2026年第2期53-65,共13页
【目的】探究毛乌素沙地樟子松人工林的水分利用策略,分析地下水埋深梯度与降水年型交互作用下樟子松水分来源和水分利用效率的动态变化规律及差异,为旱区人工林的林分结构优化和可持续经营提供科学依据。【方法】以毛乌素沙地初始地下... 【目的】探究毛乌素沙地樟子松人工林的水分利用策略,分析地下水埋深梯度与降水年型交互作用下樟子松水分来源和水分利用效率的动态变化规律及差异,为旱区人工林的林分结构优化和可持续经营提供科学依据。【方法】以毛乌素沙地初始地下水埋深分别为4 m(WTD_(4))、9 m(WTD_(9))和13 m(WTD_(13))的樟子松人工林为研究对象,采用稳定同位素(δ^(2)H、δ^(18)O和δ^(13)C)技术结合Mix SIAR模型,分析欠水年和平水年樟子松水分利用策略对地下水埋深的响应。【结果】1)随着地下水埋深增加和土壤含水量显著降低(从WTD_(4)的0.029 g·g^(-1)降至WTD_(13)的0.022 g·g^(-1)),樟子松60~200 cm土层的根质量密度占其0~200 cm土层总根质量密度的比例增加(从WTD_(4)的17.3%增至WTD_(13)的24.0%);2)不同地下水埋深下的樟子松在相同时期的水分来源存在差异,同一地下水埋深下的樟子松在不同降水年型的水分来源也有差别,欠水年对浅层土壤水的利用比例较平水年降低;3)整个观测期内,樟子松主要依赖深层(WTD_(4)为60~360 cm,WTD_(9)和WTD_(13)为60~400 cm)土壤水,其贡献率随地下水埋深增加逐渐上升(从WTD_(4)的34.6%增至WTD_(13)的52.6%),水分利用效率同步提升(从WTD_(4)的102.7μmol·mol^(-1)增至WTD_(13)的106.9μmol·mol^(-1));4)樟子松的株高、胸径、冠幅和林分密度在地下水深埋区(WTD_(13))均显著低于浅埋区(WTD_(4))。【结论】地下水埋深和降水年型通过影响土壤水分状况,驱动樟子松形成“根系深扎-水源深取-效率提升”的协同适应策略,但深埋区的樟子松生长受限。植被恢复过程中,需依据地下水埋深变化,实施差异化的植被配置和密度调控措施,有效减少植被建设对深层土壤水的过度消耗,促进生态建设的可持续发展。 展开更多
关键词 毛乌素沙地 稳定同位素 水分来源 水分利用效率 降水年型 MixSIAR
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干旱下施肥对油茶叶片关键代谢途径的影响
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作者 陈术南 杨枣童 +5 位作者 龚嘉诚 梁雪影 于腾飞 黄兴召 彭泰来 万芳芳 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第1期221-234,共14页
[目的]探究干旱条件下施肥对油茶叶片的转录调控机制,挖掘关键基因与关键代谢通路。[方法]以3年生‘长林53’油茶幼树为试验材料,设置正常灌溉不施肥(W)、正常灌溉施肥(N)、干旱不施肥(D)和干旱施肥(DN)4个处理的盆栽试验,基于RNA高通... [目的]探究干旱条件下施肥对油茶叶片的转录调控机制,挖掘关键基因与关键代谢通路。[方法]以3年生‘长林53’油茶幼树为试验材料,设置正常灌溉不施肥(W)、正常灌溉施肥(N)、干旱不施肥(D)和干旱施肥(DN)4个处理的盆栽试验,基于RNA高通量测序技术分析不同土壤水分与施肥条件下的关键基因及其表达模式。[结果]与W处理相比,N、D和DN处理分别产生了539、6 128和6 205个差异表达基因(DEGs),其中分别有406、2 593、2 731个上调,103、3 535、3 474个下调。476个转录因子在干旱和施肥条件下显著差异表达,其中施肥后96.8%的差异转录因子表现为上调,包括ERF4、ZTA10、NAC6、WRKY23等与植物抗旱性密切相关的转录因子。KEGG和GO富集分析显示,施肥主要影响碳氮代谢,而干旱显著影响油茶的碳代谢、氮代谢和次生代谢途径,并使大部分与光捕获相关的差异基因下调。干旱条件下施肥虽未改善光合作用相关基因的表达,但显著促进了苯丙素、类黄酮等次生代谢途径中基因的表达上调。[结论]干旱条件下施肥主要通过上调苯丙素和类黄酮生物合成途径关键基因,促进此类次生代谢产物的积累,从而提升油茶的抗旱能力,为油茶的抗逆性改良和栽培管理提供理论依据。 展开更多
关键词 油茶 转录组 干旱 施肥 光合作用 次生代谢
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间伐和水氮调控对毛白杨光合特性和器官非结构性碳水化合物的影响
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作者 王亚飞 曲冠博 +3 位作者 丁晓菲 唐泽浩 李子睿 贾黎明 《林业科学》 北大核心 2026年第2期97-110,共14页
【目的】监测间伐和水氮添加后不同时期毛白杨光合特性和各器官非结构性碳水化合物的动态变化,阐明林木器官尺度非结构性碳水化合物含量对不同处理下光照、水分和养分资源的响应状况,为毛白杨人工林精准培育、资源高效利用提供理论依据... 【目的】监测间伐和水氮添加后不同时期毛白杨光合特性和各器官非结构性碳水化合物的动态变化,阐明林木器官尺度非结构性碳水化合物含量对不同处理下光照、水分和养分资源的响应状况,为毛白杨人工林精准培育、资源高效利用提供理论依据。【方法】以华北平原三倍体毛白杨S86无性系人工林为研究对象,采用双因素完全随机区组设计,设置隔行间伐和隔行隔株间伐2种间伐强度,灌溉施氮、灌溉、不灌溉不施氮3种水氮处理。定期监测林木光合特性,并采集叶片、枝条、树干、根系样品,分析不同时期叶片光合特征和各器官非结构性碳水化合物的动态变化规律。【结果】1)从旱季到雨季,毛白杨叶片净光合速率和瞬时水分利用效率显著下降,水氮处理主要作用于叶片净光合速率的调控,且受间伐强度影响。旱季时,低强度间伐后配合灌溉施肥、灌溉,毛白杨叶片净光合速率分别提升103.51%、45.16%;雨季时,唯有高强度间伐后灌溉可促进叶片净光合速率提高30.31%。2)旱雨季交替时,叶片、枝条、树干、根系可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物含量均有提高,但不同器官对间伐和水氮调控的响应存在差异,灌溉施肥显著增加旱季叶片和枝条可溶性糖和非结构性碳水化合物含量,但显著降低根系可溶性糖和非结构性碳水化合物含量。3)生长季内可溶性糖是毛白杨最主要的非结构性碳水化合物贮藏形式,不同器官可溶性糖和非结构性碳水化合物含量变化规律相同,均呈叶片>枝条、根系>树干的趋势;可溶性糖转化形成的淀粉主要集中在枝条和根系。4)叶片、枝条、树干可溶性糖和非结构性碳水化合物含量存在显著正相关,根系非结构性碳水化合物含量受可溶性糖和淀粉含量的共同影响;就不同器官而言,叶片和根系非结构性碳水化合物及组分含量具有较高相关性。5)旱季蒸腾速率是解释各器官非结构性碳水化合物含量变异的关键因子,贡献率达47.6%;旱季叶片和根系非结构性碳水化合物含量受光合速率、蒸腾速率和气孔导度的正向调控,雨季叶片非结构性碳水化合物含量受叶片光合特性的负向调节。【结论】旱季到雨季,毛白杨叶片净光合速率和瞬时水分利用效率显著下降,水氮处理对净光合速率的调控受间伐强度影响。旱雨季交替时,各器官非结构性碳水化合物含量提高,但不同器官对间伐和水氮调控的响应存在差异。 展开更多
关键词 毛白杨 间伐效应 水氮调控 光合特性 非结构性碳水化合物
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绳索约束油茶树主干自然频率计算与试验
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作者 唐乐为 张慧宇 +2 位作者 潘睿 万子平 吴明亮 《农业机械学报》 北大核心 2026年第4期224-233,共10页
针对油茶果传统采摘方式人工劳动强度大、采收成本高等突出问题,亟需深入研究油茶果机械化高效采收方式。为有效提高油茶果振动式采收方式的能量利用率,提出轻质柔性绳索驱动方式代替传统刚性激振方式。采用树体二分叉基本单元,增加绳... 针对油茶果传统采摘方式人工劳动强度大、采收成本高等突出问题,亟需深入研究油茶果机械化高效采收方式。为有效提高油茶果振动式采收方式的能量利用率,提出轻质柔性绳索驱动方式代替传统刚性激振方式。采用树体二分叉基本单元,增加绳索约束,构建绳索-树体简化系统。分析简化系统能量传递过程,推导在绳索约束下油茶树主干自然频率表达式。基于圆台形树枝理想模型假设,提出变截面树枝弯曲弹性模量测量方法。以湖南省油茶品种为应用实例,测量树体及绳索参数,计算绳索-树体简化系统主干理论自然频率。对比绳索-树体简化系统主干自然频率理论值、仿真值及试验值,得到绳索-树体简化系统主干自然频率理论值与仿真值相对误差均小于6.4%,并且理论值与试验值相对误差均小于8.6%,验证了绳索约束油茶树二分叉基本单元主干自然频率计算公式的准确性。通过变截面树枝弯曲弹性模量测定法与传统三点弯曲试验结果进行对比,树体弯曲弹性模量平均值相对误差在7%以内,验证了变截面树枝弹性模量测定方法有效性。研究结果可为索驱动油茶果主干振动式采摘机设计提供理论依据。 展开更多
关键词 绳索-树体简化系统 树体二分叉基本单元 绳索约束 弯曲弹性模量 自然频率
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红锥开花及传粉的生物学特性
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作者 陈泊臻 徐放 +4 位作者 刘俊涛 朱报著 邓梓平 何文肃 张卫华 《桉树科技》 2026年第1期85-91,共7页
为探究红锥(Castanopsis hystrix)的开花及传粉的生物学特性,结合野外观测和控制性试验对其开花物候、花部特征、传粉特性等生物学方面进行分析。结果表明:红锥各无性系间雌雄花序数量差异极显著,年份间雌雄花序数量差异不显著,红锥各... 为探究红锥(Castanopsis hystrix)的开花及传粉的生物学特性,结合野外观测和控制性试验对其开花物候、花部特征、传粉特性等生物学方面进行分析。结果表明:红锥各无性系间雌雄花序数量差异极显著,年份间雌雄花序数量差异不显著,红锥各无性系的雌雄花序与年份互作效应差异不显著。根据连续两年雌雄花序数量观测数据,筛选出4个雌花优势无性系(80B、59B、10A、2B)和4个雄花优势无性系(60B、40B、83B、59B)。红锥1月底开始花芽分化,6月中下旬花序败落,前后大约持续5个月的时间。雄花序4月中上旬开花,花期为30~40 d,盛花期为13~15 d。雌花分化时间约50 d。形态上,雄花序上花苞较多且排列更为松散,开花前其花苞更为饱满。由授粉试验可知,虫媒与风媒都可以协助红锥花序完成传粉,但风媒传粉的能力较低。 展开更多
关键词 红锥 无性系选育 开花生物学 传粉机制
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氮磷添加对香樟容器苗营养元素化学计量特征的影响
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作者 葛雨婷 毛雪 +2 位作者 陆金猴 吴裕波 喻方圆 《西南林业大学学报(自然科学)》 北大核心 2026年第2期22-29,共8页
为探讨氮磷添加对香樟容器苗营养元素(氮、磷、钾)化学计量特征的影响,以1年生香樟容器苗为试验材料,采用指数施肥法,对香樟容器苗进行低氮、中氮、高氮、磷、低氮+磷、中氮+磷、高氮+磷等施肥处理,以不施肥为CK。在幼苗停止生长后,测... 为探讨氮磷添加对香樟容器苗营养元素(氮、磷、钾)化学计量特征的影响,以1年生香樟容器苗为试验材料,采用指数施肥法,对香樟容器苗进行低氮、中氮、高氮、磷、低氮+磷、中氮+磷、高氮+磷等施肥处理,以不施肥为CK。在幼苗停止生长后,测定其根、茎、叶生物量和营养元素(氮、磷、钾)的化学计量特征。结果表明:单施P处理下根的生物量达到最大值,为1.857 g/株,在N_(3)下茎、叶和总生物量显著大于其他处理;N_(3)、N_(2)P和N_(3)P处理下香樟容器苗根氮含量显著高于其他处理,分别为23.830、24.712、24.876 mg/g;N_(2)P为茎中氮含量的最高处理(15.035 mg/g);在叶中,除单施磷肥外,其他处理的氮含量均显著高于CK,其中N_(3)和N_(2)P处理的叶氮含量最高。单独施磷肥显著地提高了香樟容器苗各器官的磷含量,与CK差异显著,而单施氮肥和氮磷配施对苗木各器官磷含量的影响则不大。氮磷配施显著增加了香樟容器苗叶片的N/P,其中N_(3)P处理叶片的N/P显著高于其他处理,为4.67;在根中N/P较高的处理是N_(2)P和N_(3)P,分别为6.18和6.16;N_(2)P为茎中N/P最高的处理,为4.27。整体上看,N_(2)P和N_(3)P更有利于增加香樟容器苗根茎叶中N/P值。施肥对于香樟容器苗地下部分钾含量增加的影响不明显,主要集中在地上部分,尤其是叶片,且氮磷配施对于香樟容器苗叶片钾含量的促进作用最大。N_(2)、N_(3)和N_(2)P处理下满足N/K>2.1且K/P<3.4,香樟容器苗根部受到了钾的限制。因此,限制香樟容器苗的生长因素为氮限制,施氮或氮磷配施能显著增加苗木生物量,改变其各器官的N/P,缓解其氮限制情况。 展开更多
关键词 香樟 氮磷添加 指数施肥 化学计量特征
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7种乡土栎树种子萌发特性与生长规律研究
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作者 王普劝 《园艺与种苗》 2026年第2期19-22,共4页
[目的]探究栎树种子萌发特性与苗期生长规律。[方法]采集麻栎、小叶栎、栓皮栎、白栎、槲树、锐齿槲栎、黄山栎种子,测定种子形态、发芽率、发芽势、生物量及苗高地径生长动态等方面的数据,对比分析7种栎树属内种间的差异和联系。[结果... [目的]探究栎树种子萌发特性与苗期生长规律。[方法]采集麻栎、小叶栎、栓皮栎、白栎、槲树、锐齿槲栎、黄山栎种子,测定种子形态、发芽率、发芽势、生物量及苗高地径生长动态等方面的数据,对比分析7种栎树属内种间的差异和联系。[结果]栎树种子普遍存在延迟萌发和出苗不齐的现象,大部分树种在次年3月开始萌发,至5、6月萌发结束,速生期集中在6—8月;小叶栎、麻栎、栓皮栎、黄山栎和槲树等大颗粒种子相较于小颗粒种子在性状和萌发特性方面具有显著优势。[结论]研究结果为栎树种子萌发特性与生长规律研究提供了理论支撑。 展开更多
关键词 栎树 种子 萌发 苗木 生物量
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湿地松光系统对早春低温的动态响应
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作者 马千惠 王旭 +2 位作者 唐媛媛 唐瑞 王丹枫 《智慧农业导刊》 2026年第6期30-34,共5页
该研究评估全球气候变化背景下湿地松对早春低温胁迫的生理响应机制。基于多年气象数据,模拟自然低温条件,设定高(H)、中(M)强度及对照(CK)处理,分析5 d胁迫过程中生理参数的动态变化。结果表明,短期高强度胁迫下,非光化学猝灭与PSⅡ最... 该研究评估全球气候变化背景下湿地松对早春低温胁迫的生理响应机制。基于多年气象数据,模拟自然低温条件,设定高(H)、中(M)强度及对照(CK)处理,分析5 d胁迫过程中生理参数的动态变化。结果表明,短期高强度胁迫下,非光化学猝灭与PSⅡ最大光化学效率显著升高,光保护机制迅速激活;而长期胁迫导致叶绿素a含量下降、初始荧光升高,光系统发生不可逆损伤。中等胁迫下,植株可通过热耗散暂时维持部分功能,但随时间延长PSⅡ最大光化学效率仍降低。该研究为解析亚热带常绿树种应对春季低温的机制提供理论依据。 展开更多
关键词 低温胁迫 叶绿素荧光参数 湿地松 光保护 生态适应性
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干旱胁迫对几种风景园林树种苗木生长生理的影响
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作者 钟冰 《陕西林业科技》 2026年第1期15-19,共5页
为筛选适应华南干旱气候的园林树种,本研究以美丽异木棉(Ceiba speciosa)、格木(Erythrophleum fordii)、红锥(Castanopsis hystrix)、凤凰木(Delonix regia)一年生苗为对象,采用盆栽控水法设3个干旱梯度(70%,40%,20%田间持水量,FC)及对... 为筛选适应华南干旱气候的园林树种,本研究以美丽异木棉(Ceiba speciosa)、格木(Erythrophleum fordii)、红锥(Castanopsis hystrix)、凤凰木(Delonix regia)一年生苗为对象,采用盆栽控水法设3个干旱梯度(70%,40%,20%田间持水量,FC)及对照(100%FC),测定生长、光合及生理指标,并通过主成分分析评价抗旱性。结果显示:20%FC(重度干旱)下,4树种均受显著胁迫。其中,凤凰木抗旱性最强,株高降幅最小(55.1%),根冠比提升60.0%,气孔导度(Gs)降幅33.3%,可溶性糖与脯氨酸含量提升2.1~2.8倍,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性提升1.1~1.4倍,丙二醛(MDA)仅13.1 nmol·g^(-1);红锥根冠比提升80.0%,但根系生物量下降36.1%;美丽异木棉叶片干重下降85.7%,净光合速率(Pn)仅2.5μmol·m^(-2)·s^(-1),光合系统受损严重;格木抗旱性最差,株高近零增长,MDA激增至31.5 nmol/g,Pn仅0.9μmol·m^(-2)·s^(-1)。主成分分析得出抗旱性排序:凤凰木(1.23)>红锥(0.18)>美丽异木棉(-0.31)>格木(-1.10)。本研究可为华南地区节水型绿化树种选择提供理论依据。 展开更多
关键词 园林绿化 苗木选择 主成分分析 抗旱树种
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基于CARS-PLSR的油茶种仁油脂含量和脂肪酸成分的近红外光谱预测模型构建
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作者 钟慧奇 柴静瑜 +4 位作者 王开良 滕建华 毕文玉 王安妮 林萍 《林业科学》 北大核心 2026年第2期111-125,共15页
【目的】开发一种低成本、无损、精准且可批量检测油茶种仁油脂含量和脂肪酸成分含量的方法,以提高油茶油脂性状的评估效率。【方法】以220份油茶无性系种仁为材料,采用索氏抽提法测定种仁油脂含量、气相色谱法测定油茶籽油脂肪酸成分含... 【目的】开发一种低成本、无损、精准且可批量检测油茶种仁油脂含量和脂肪酸成分含量的方法,以提高油茶油脂性状的评估效率。【方法】以220份油茶无性系种仁为材料,采用索氏抽提法测定种仁油脂含量、气相色谱法测定油茶籽油脂肪酸成分含量,采集种仁在波长1000~2500 nm间的近红外光谱,应用9种方法对光谱数据进行预处理后,分别通过随机抽样法(RS)和光谱-理化值共生距离算法(SPXY)按4∶1将样本划分为校准集和预测集,运用竞争性自适应重加权算法(CARS)从光谱数据中选择与各油茶油脂性状显著相关的关键波长,并建立油茶种仁油脂含量和脂肪酸成分含量的偏最小二乘回归(PLSR)预测模型。【结果】油茶种仁油脂含量以及7种脂肪酸(棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸)含量的变化范围均符合或接近正态分布。2种方法划分样本集所建油脂含量预测模型均具有良好的精度和稳定性,采用RS法划分样本集下,以标准正态变换(SNV)预处理方法最优,选择14个关键波长,相对分析误差(RPD)为5.2055,预测集决定系数R_(p)^(2))和均方根误差(RMSEp)分别为0.9651、1.8548 g·(100 g)^(-1);采用SPXY算法划分样本集下,以SNV+一阶导数(FD)预处理方法最优,选择25个关键波长,RPD为3.4170,预测集R_(p)^(2)、RMSE_(p)分别为0.9168、2.6224 g·(100 g)^(-1)。油酸、亚油酸和亚麻酸含量模型在RS法划分样本集下,分别使用二阶导数(SD)、SNV和连续统去除(CR)预处理方法最优,RPD分别为1.9394、2.1164和2.3381,Rp2分别为0.7385、0.7754和0.8316,RMSE_(p)分别为1.7071%、1.3702%和0.0492%。【结论】本研究构建的油茶种仁油脂含量近红外光谱预测模型精度较高,稳定性好,可用于油茶种仁油脂含量的快速、批量无损检测,油酸、亚油酸、亚麻酸含量预测模型可用于样品不饱和脂肪酸含量的初步预测,为应用近红外光谱技术实现油茶油脂含量、脂肪酸含量等的快速检测提供了理论依据和基础。 展开更多
关键词 油茶种仁 油脂含量 脂肪酸 近红外光谱 预测模型
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