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基于耦合推断的时间外延性辅助数据偏倚修正——以森林蓄积量估计为例

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林业科学 2024年第8期60卷 79-94页

作者：梅安琪侯正阳徐晴陈芳婷齐元浩贾东瑾北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 国家林业和草原局黑龙江三江平原沼泽草甸生态系统定位观测研究站双鸭山518000 国际竹藤中心竹藤资源与环境研究所北京100102 国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 西安绿环林业技术服务有限责任公司西安710048

【目的】1)量化“过期”模型对推断总体参数(总体均值、方差)的影响;2)提出利用基于模型辅助的估计量修正模型保质期引起的推断偏倚;3)评估度量误差模型对推断偏倚的修正作用。【方法】在基于设计、基于模型和基于模型辅助3种推断框架下... 详细信息

【目的】1)量化“过期”模型对推断总体参数(总体均值、方差)的影响;2)提出利用基于模型辅助的估计量修正模型保质期引起的推断偏倚;3)评估度量误差模型对推断偏倚的修正作用。【方法】在基于设计、基于模型和基于模型辅助3种推断框架下,应用度量误差模型,修正“过期”模型对总体参数(总体均值、方差)的影响。【结果】1)将二阶抽样的估计值作为参照,对比基于模型的统计推断估计值,无论是线性回归模型还是度量误差模型,其均值估计值与二阶抽样下总体均值估计值6.774 m^(3)·hm^(−2)接近,其方差估计值的平均值为0.117,远小于基于设计的方差估计值0.965,精度提升平均为87.93%;2)遥感数据“过期”引起模型失效,对总体均值估计产生较大偏差,总体均值估计值的偏移程度随着遥感数据获取时间的推移加剧;3)在基于模型辅助推断框架下,线性回归模型和度量误差模型的总体均值估计值均在6.5~6.8波动,波动范围较小,变化趋势相同,二者均值估计值差异较小,后者推断精度更高,精度提升范围为5.71%~22.50%,平均为13.34%。【结论】1)遥感数据作为辅助信息可有效提高估计精度;2)当遥感数据“过期”时模型失效,总体均值估计值偏倚增大,方差估计值被低估;3)基于模型辅助的统计推断可解决模型“过期”造成的推断偏倚问题,保持估计量近似无偏性,且精度与概率样本的样本量呈正相关;4)度量误差模型可降低总体方差估计值,但仅使用度量误差模型无法消除时间外延性遥感数据产生的推断偏倚。

关键词：统计推断森林资源调查抽样设计遥感数据 “过期”模型

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不同脱蒲时间对香榧种仁特征性香气和营养成分的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 51-60页

作者：魏溪杏胡渊渊朱光夏喻卫武张祖瑛吴家胜宋丽丽浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300 金华市婺城区林业种苗管理站浙江金华321000

【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... 详细信息

【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。

关键词：香榧种仁香气组分果实后熟萜烯类

闽楠bZIP基因家族鉴定和脱落酸处理下的表达分析

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浙江农林大学学报 2024年第2期41卷 275-285页

作者：杨勇张俊红韩潇张毓婷杨琪童再康浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300

【目的】对闽楠Phoebe bournei bZIP(PbbZIP)转录因子家族成员鉴定,分析其对脱落酸(ABA)信号的响应水平。【方法】基于生物信息学方法,对PbbZIP基因家族进行了全基因组鉴定,分析其蛋白理化特性、基因结构、进化关系、启动子顺式作用元件... 详细信息

【目的】对闽楠Phoebe bournei bZIP(PbbZIP)转录因子家族成员鉴定,分析其对脱落酸(ABA)信号的响应水平。【方法】基于生物信息学方法,对PbbZIP基因家族进行了全基因组鉴定,分析其蛋白理化特性、基因结构、进化关系、启动子顺式作用元件和ABA处理下的表达分析。【结果】从闽楠12条染色体共鉴定出63个PbbZIPs基因,分为12亚族,不同亚族基因结构和基序差异显著,但同亚族高度保守。PbbZIP基因多数定位在细胞核,其编码蛋白长度为110~835个氨基酸,等电点为4.48~11.95,疏水性为−1.19~−0.19。分布于12条染色体的27对PbbZIPs基因存在共线性关系,是PbbZIP基因家族扩张的主要模式。PbbZIP基因上游启动子区域存在多种与非生物胁迫相关的作用元件,其中ABA、水杨酸、茉莉酸甲酯的响应元件较多。基因表达分析结果表明:2 mmol·L^(−1)ABA处理闽楠1~72 h,17个PbbZIPs基因在叶和根中被ABA信号不同程度地诱导表达,普遍上调,且根基因表达水平普遍低于叶片。【结论】63个PbbZIPs基因序列高度保守,不同亚族间基因结构、染色体定位和保守基序有进化多样性和差异性;叶和根中PbbZIP基因不同程度地响应ABA信号,参与调控其他非生物过程。

关键词：闽楠 bZIP家族系统进化脱落酸(ABA) 表达分析

核桃JrGA3ox基因表达对生长及干旱胁迫的响应

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浙江农林大学学报 2024年

作者：郑琳王凤敏凡婷婷王克涛胡恒康黄坚钦张启香浙江农林大学林业与生物技术学院浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

【目的】研究赤霉素氧化酶基因JrGA3ox对核桃Juglans regia品种改良、生长发育及抗旱品质具有重要意义。【方法】以核桃野生型植株(WT)、JrGA3ox过表达植株(OE)及干扰植株(RNAi)为试验材料，利用体积分数5%聚乙二醇8000 (PEG 8000)模拟... 详细信息

【目的】研究赤霉素氧化酶基因JrGA3ox对核桃Juglans regia品种改良、生长发育及抗旱品质具有重要意义。【方法】以核桃野生型植株(WT)、JrGA3ox过表达植株(OE)及干扰植株(RNAi)为试验材料，利用体积分数5%聚乙二醇8000 (PEG 8000)模拟干旱处理，探究干旱胁迫下植株表型、生理生化指标及抗旱基因表达水平，明确JrGA3ox基因抗旱机理。【结果】(1)经实时荧光定量PCR验证，JrGA3ox基因在过表达植株中表达量是野生型植株的120倍，在干扰植株中是野生型植株的0.3倍。(2)对植株生长表型分析，过表达植株的株高、节间长显著高于野生型植株，干扰植株的株高及节间长显著低于野生型植株(P<0.05)。(3)与野生型植株相比，干旱胁迫0～28 d时，干扰植株长势良好，过表达植株长势较弱。(4)气孔开度、叶绿素质量分数随干旱胁迫时间的延长呈逐渐下降趋势，干扰植株的气孔开度显著低于野生型植株，过表达植株显著高于野生型植株(P<0.05)，且干扰植株的叶绿素质量分数始终显著高于过表达植株和野生型植株(P<0.05)。(5)干旱胁迫后，过表达植株活性氧及丙二醛质量摩尔浓度显著高于野生型植株，干扰植株显著低于野生型植株(P<0.05)。(6)抗氧化酶活性及相关抗性基因表达量在胁迫过程中呈先上升后下降趋势，在干旱胁迫14 d时达到最大值，且干扰植株显著高于野生型植株，过表达植株显著低于野生型植株(P<0.05)。【结论】核桃JrGA3ox基因正调控植株的株高及节间长，负调控植株的气孔开度、光合作用、抗氧化酶活性等，从而提高植株抗旱能力。图10表1参28

关键词：核桃 JrGA3ox基因干旱胁迫生理特性抗逆基因

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锈色粒肩天牛幼虫头部感受器扫描电镜观察

植物保护学报 2024年第3期51卷 568-577页

作者：梁志徐倩然郑永鑫张升伟顾天滋张龙娃安徽农业大学林学与园林学院安徽省林木资源培育重点实验室真菌生物技术教育部工程研究中心安徽省微生物防治重点实验室合肥230036 北京林业大学林学院北京100083

为明确锈色粒肩天牛Apriona swainsoni幼虫头部感受器的类型、数量和分布,利用冷场发射扫描电镜对锈色粒肩天牛幼虫头壳、触角和口器不同部位的超微结构进行观察,并统计分析其上各类感受器的分布位置和数量。结果显示,锈色粒肩天牛幼虫... 详细信息

为明确锈色粒肩天牛Apriona swainsoni幼虫头部感受器的类型、数量和分布,利用冷场发射扫描电镜对锈色粒肩天牛幼虫头壳、触角和口器不同部位的超微结构进行观察,并统计分析其上各类感受器的分布位置和数量。结果显示,锈色粒肩天牛幼虫头部整体宽阔扁平,头部长度平均为4.71μm,宽度平均为2.93μm。头式为下口式,咀嚼式口器,包括上唇、上颚、下唇和下颚等。幼虫头部感受器共有6类12种,包括4种(Ⅰ~Ⅳ)刺形感受器(sensilla chaetica,SCH)、1种毛形感受器(sensillum trichodeum,ST)、4种(Ⅰ~Ⅳ)锥形感受器(sensilla basiconica,SB)、1种栓锥形感受器(sensillum styloconicum,SST)、1种Bǒhm氏鬃毛(Bǒhm bristle,BB)和1种钟形感受器(sensillum campaniformium,Ca),其中,幼虫头壳和口器上感受器分布较多,头壳感受器共4类6种,为SCH-I、SCH-II、SCH-III、ST、BB和Ca;口器感受器共4类9种,为SCH-I、SCH-III、SCH-IV、ST、SB-I、SB-II、SB-III、SB-IV和SST;触角上感受器较少,仅SB-III一种。锥形感受器在锈色粒肩天牛幼虫口器上分布多而广,推测在取食和寄主选择中可能发挥着关键作用。

关键词：锈色粒肩天牛感受器幼虫头部形态特征扫描电镜

流苏树花粉活力、柱头可授性和不同属间的远缘杂交初探

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北京林业大学学报 2024年第4期46卷 14-27页

作者：刘翠双李际红牛牧歌孙茂桐刘源刘来硕郭历阳王锦楠山东农业大学林学院山东泰山森林生态系统国家定位观测研究站黄河下游森林培育国家林业和草原局重点实验室山东泰安271018

【目的】探讨流苏树全雄花和两性花的花粉活力、柱头可授性的变化、有效授粉期和不同属间的远缘杂交,为改良流苏树花色和杂交育种提供依据。【方法】采用花粉离体培养法对流苏树、连翘和丁香进行花粉活力测定;利用联苯胺–过氧化氢法检... 详细信息

【目的】探讨流苏树全雄花和两性花的花粉活力、柱头可授性的变化、有效授粉期和不同属间的远缘杂交,为改良流苏树花色和杂交育种提供依据。【方法】采用花粉离体培养法对流苏树、连翘和丁香进行花粉活力测定;利用联苯胺–过氧化氢法检测流苏树两性花柱头可授性;以流苏树‘雪早花’为母本,丁香、连翘为父本,利用蒙导法授粉,开展属间杂交研究;授粉后,通过荧光显微镜分别观察2个杂交组合与2个对照组合花粉管的伸长生长情况,并对果实的表型和杂种胚进行观察;授粉70 d后胚开始固化时,进行杂种苗的培育。【结果】(1)流苏树全雄花和两性花的花粉活力差异显著,全雄花花粉活力(55.91%)显著高于两性花花粉活力(42.94%)。(2)新鲜连翘花花粉活力为65.72%,-20℃条件下贮藏28 d花粉活力为12.78%;新鲜丁香花花粉活力为66.21%,-20℃条件下贮藏15 d花粉活力为26.35%。(3)流苏树柱头可授性在不同花发育时期呈现:盛花期>始花期>末花期>花蕾期,最佳授粉时间为盛花期。(4)授粉后对花粉管的伸长进行荧光观察发现,蒙导授粉后2个杂交组合花粉管均能伸入胚珠完成授精。(5)2种杂交组合授粉37 d后胚开始形成,70 d后开始固化,胚结构快速生长,120 d果实发育成熟,最终获得蒙导丁香杂交组合的种子121粒,蒙导连翘杂交组合的种子63粒。(6)授粉70 d后,选用每个杂交组合固化的60个杂种胚进行无菌苗培育,获得蒙导丁香杂交组合的杂种苗18株,连翘杂交组合的杂种苗14株。【结论】流苏树的全雄花花粉活力明显高于两性花;-20℃条件下能够较长时间地贮存连翘和丁香的花粉,保证流苏树花期授粉的需求;流苏树柱头可授性在盛花期最强,此时进行蒙导法授粉,可有效保证远缘杂交的顺利实施,并为获得不同花色流苏树新品种奠定基础。

关键词：流苏树蒙导法授粉花粉活力柱头可授性远缘杂交

两种丛枝菌根真菌定殖青山杨后对舞毒蛾的抗性研究

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北京林业大学学报 2024年第3期46卷 53-59页

作者：赵佳齐方静谭明涛武帅任英杰孟昭军严善春东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】研究丛枝菌根真菌(AMF)对青山杨抗虫性的影响以及舞毒蛾对AMF定殖青山杨的适应能力,为AMF定殖青山杨后抗虫性的研究提供科学依据。【方法】分别以对照(CK,无AMF定殖)、根内根孢囊霉(GI)或摩西管柄囊霉(GM)定殖的青山杨叶片饲喂... 详细信息

【目的】研究丛枝菌根真菌(AMF)对青山杨抗虫性的影响以及舞毒蛾对AMF定殖青山杨的适应能力,为AMF定殖青山杨后抗虫性的研究提供科学依据。【方法】分别以对照(CK,无AMF定殖)、根内根孢囊霉(GI)或摩西管柄囊霉(GM)定殖的青山杨叶片饲喂舞毒蛾幼虫,统计3、4、5龄幼虫的体重、体长、头壳宽和食物利用率,测定4、5龄幼虫解毒酶酸性磷酸酯酶(ACP)和碱性磷酸酯酶(AKP)的活性。【结果】GI组3、4龄幼虫的体重显著高于对照组(P<0.05),5龄与对照组差异不显著,GM组5龄幼虫的体长、体重、头壳宽、食物利用率均显著高于对照组。GI组3龄幼虫取食量显著高于对照组(P<0.05),4、5龄显著低于对照组,GM组5龄显著高于对照组,3、4龄与对照组差异不显著。GI组ACP显著低于对照组(P<0.05),AKP在4龄显著高于对照组,5龄AKP活性显著低于对照组。GM组两种解毒酶活性均显著高于对照组。【结论】GI定殖的青山杨能促进舞毒蛾低龄幼虫的生长,对舞毒蛾老熟幼虫的生长影响不显著。GM定殖青山杨叶片促进了舞毒蛾幼虫的生长发育,提高了食物的利用效率,激发了幼虫体内磷酸酯酶活性,表明舞毒蛾对GM定植的青山杨有更好的适应性。AMF对树木及植食性昆虫的影响具有种类特异性,GI定殖对青山杨的抗虫性的影响呈中性,GM定殖对青山杨的抗舞毒蛾产生负效应。

关键词：丛枝菌根真菌青山杨舞毒蛾生长发育解毒酶活性

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大叶黄杨窄吉丁的鉴定及生物学特性研究

应用昆虫学报 2024年第2期61卷 442-455页

作者：张旭东任利利宋海天葛思勋付宁宁骆有庆北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室北京100083 福建省林业科学研究院、国家林业和草原局南方山地用材林培育重点实验室福州350012

【目的】本文研究并描述危害大叶黄杨(冬青卫矛)Euonymus japonicus Thunb的钻蛀性害虫大叶黄杨窄吉丁Agrilus euonymi T?yama,1985各虫态的形态特征及危害特性,并观察其虫道三维结构,以期为大叶黄杨窄吉丁的发生监测及防控提供依据。... 详细信息

【目的】本文研究并描述危害大叶黄杨(冬青卫矛)Euonymus japonicus Thunb的钻蛀性害虫大叶黄杨窄吉丁Agrilus euonymi T?yama,1985各虫态的形态特征及危害特性,并观察其虫道三维结构,以期为大叶黄杨窄吉丁的发生监测及防控提供依据。【方法】查阅国内外相关文献,将大叶黄杨窄吉丁学名的变化过程进行记述整理,详细描述幼虫、蛹、成虫的形态特征;观察大叶黄杨窄吉丁危害的各个指标特征,包括虫口密度、坑道特征、羽化孔特征和蛹室特征等,明确了完整虫道的发生规律。利用分子生物学方法对大叶黄杨窄吉丁进行鉴定,提取其基因组DNA,使用鞘翅目通用引物扩增线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列并测序,在NCBI数据库进行序列比对,并构建系统发育树。基于对受害木段进行多角度,全方位的拍摄,首次在虫害木解析中使用Image-based-Rendering(IBR)技术对吉丁虫道三维模型进行重建。【结果】成虫形态特征完全符合大叶黄杨窄吉丁的描述,基于COⅠ基因序列构建系统发育树(Mrbayes树)显示,采集到的吉丁与2个俄罗斯远东样本序列聚为一支,结合文献,进一步明确其为大叶黄杨窄吉丁。大叶黄杨窄吉丁主要危害树干韧皮部及木质部,具向阳性;在树皮下钻蛀坑道,无明显侵入孔;蛹室米粒状,位于木质部;羽化孔“D”型;坑道形状有一定规律,可分为S型及其变型2种,密集纵向迂回型。【结论】详细的形态特征描述、正确的学名厘定、基因序列分析信息,有利于大叶黄杨窄吉丁的鉴定及学名的正确使用;复原完整虫道信息便于在非成虫期结合寄主种类鉴定害虫种类、评估虫口密度和危害程度,为大叶黄杨窄吉丁的监测提供了具体的判别方法,为化学防治、生物防治等提供参考与技术支持。

关键词：大叶黄杨窄吉丁形态特征危害特性学名厘定钻蛀性昆虫坑道重建

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气候变化和植被变化对潮河基流的影响研究

生态学报 2024年

作者：曹文旭许行张志强林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京林业大学水土保持学院北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室

基流作为枯水期河川径流的主要补给源，在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而，退耕还林（草）等生态工程和气候变化影响下，基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象，研究基于1961—202... 详细信息

基流作为枯水期河川径流的主要补给源，在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而，退耕还林（草）等生态工程和气候变化影响下，基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象，研究基于1961—2020年水文气象资料，评估九种基流分割方法的适用性；同时，采用Mann-Kendall趋势检验和BFAST(Break For Additive Season and Trend)算法阐明基流和基流指数（BFI）时变特征，并通过多元线性回归和累积量斜率变化率比较法解析影响基流变化的主导因素。研究发现：（1）基于结合退水曲线方法校准后的双参数Eckhardt递归数字滤波方法的估算精度较高，且基流过程线较为符合潮河基流实际变化特征；（2）年基流量呈显著下降趋势（-0.22 mm/a），而归一化植被指数（NDVI）和BFI则呈现显著上升趋势（P<0.001），且基流量和NDVI均在1999年发生突变；（3）植被变化是导致基流量减少的主要因素，贡献率达73.13%—86.87%，其次是潜在蒸散发（贡献率为13.13%—43.28%）；降水量的增加对基流有一定促进作用（贡献率为2.63%—16.42%）。本研究旨在为潮河流域水资源的可持续利用和植被恢复提供重要科学依据。

关键词：潮河流域植被恢复基流分割基流指数时变特征