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北京月季叶际表生真菌多样性及群落结构

菌物学报 2024年第1期43卷 1-18页

作者：崔玉进吴芳北京林业大学生态与自然保护学院微生物研究所北京100083

叶际微生物在维持植物健康,促进植物的生长和生物地球化学循环等生态功能中发挥着重要作用,近年来叶际微生物的作用以及多样性变化受到广泛关注,其重要性日益突出。本研究以北京常见的绿化植物月季为研究对象,对市中心向北、由近到远的... 详细信息

叶际微生物在维持植物健康,促进植物的生长和生物地球化学循环等生态功能中发挥着重要作用,近年来叶际微生物的作用以及多样性变化受到广泛关注,其重要性日益突出。本研究以北京常见的绿化植物月季为研究对象,对市中心向北、由近到远的4个采样点,安定门地区(ADM)、和平街地区(HPJ)、亚运村地区(YYC)和北七家地区(BQJ);3个月份(四月、七月和十一月)和道路2个不同位置(道路中央和两侧)的月季叶际表生真菌多样性及群落结构进行了研究。结果表明:在月季叶际表生真菌系统中,共获得3425条扩增子系列变异特征序列(ASVs),其中座囊菌纲Dothideomycetes是优势类群,不同采样点间的月季叶际表生真菌Shannon指数由高到低依次为ADM>BQJ>HEJ>YYC,其中ADM显著高于YYC,多样性由市中心向北、由近到远呈现先降低后升高的变化趋势;月份间的Shannon指数由高到低依次为四月份>七月份>十一月份,其中四月份显著高于七月份和十一月份;道路中央样品与道路两侧样品无显著性差异。LEfSe分析判定了不同地区和季节的差异指示菌属,其中ADM的差异指示属为新刺毛茎点霉属Neosetophoma、新齿裂菌属Neophaeococcomyces及假赤壳属Pseudocosmospora,HPJ的差异指示属为光黑壳属Preussia,YYC的差异指示属为圆盘菌属Orbilia,BQJ的差异指示属为假小垫革菌属Pseudotomentella。通过网络分析发现,空泡茎点霉属Vacuiphoma、担孢酵母属Erythrobasidium、枝孢属Cladosporium、木拉克属Mrakia和亚球壳属Sphaerulina平均度最大,确定为核心节点菌属。真菌群落功能预测得出腐生功能类群和病理功能类群是月季叶际表生真菌的主要类群,且腐生功能类群在不同季节条件下和不同样点间丰度均存在显著变化。研究结果为城市叶际微生物群落结构变化和城市绿化科学管理提供了参考。

关键词：叶际真菌月季 Illumina MiSeq测序真菌多样性群落组成指示物种

生长季五角枫茎干水分含量序列特征及其影响因素解译

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植物生态学报 2024年第6期48卷 794-808页

作者：许泽海赵燕东北京林业大学工学院北京林业大学城乡生态环境北京实验室智慧林业研究中心北京100083

活立木茎干水分含量作为一种典型的生理水分参数,一直是活立木生命状态最为有效的表征参数之一,对维持整株树木水分平衡起着极其重要的作用,受到研究者、林木抚育者的高度重视。但活立木茎干水分含量的获取方法一直受到操作烦琐、成本... 详细信息

活立木茎干水分含量作为一种典型的生理水分参数,一直是活立木生命状态最为有效的表征参数之一,对维持整株树木水分平衡起着极其重要的作用,受到研究者、林木抚育者的高度重视。但活立木茎干水分含量的获取方法一直受到操作烦琐、成本昂贵、实时性不强、准确率不高及有损活立木生命等因素的影响,限制了对其深入的应用研究。该研究创新性地采用一种具有自主知识产权的茎干水分传感器,实时、无损地获取活立木茎干水分含量,并对茎干水分含量序列特征及其影响因素进行较为详细的研究。以常见的绿化树种五角枫(五角槭,Acer pictum ***)为研究对象,采用基于驻波率原理的植物茎干水分传感器实现对五角枫茎干水分含量原位且无损监测,同步监测相关气象因子,分析生长季不同时期茎干水分含量序列特征及其与各气象因子的关系。结果显示:(1)茎干水分含量在春季(4月)和秋季中后期(9-10月)呈“昼升夜降”的趋势,夏季至秋季中期(5–8月)呈“昼降夜升”的趋势;阴天会抑制茎干水分含量的日极差与极大值,雨天时,茎干水分含量会明显上升;干燥天气会使茎干水分含量呈下降趋势;(2)生长季萌芽期,对茎干水分含量变化起直接作用的气象因子主要是空气温度和饱和水汽压差,茎干水分含量与空气温度和土壤水分含量呈显著相关关系;生长期,影响茎干水分含量的主导因子为饱和水汽压差和土壤温度,茎干水分含量与饱和水汽压差和空气温度呈显著相关关系;落叶期,对茎干水分含量变化起直接作用的因子主要为空气温度和饱和水汽压差,且茎干水分含量与两因子的皮尔逊相关系数较高。采用逐步回归分析法构建3个时期茎干水分含量与各气象因子的回归方程模型,不同时期进入回归模型中的气象因子均有所不同。综上所述,该研究揭示了在不同气象因子协同作用下生长季茎干水分含量呈现出不同的序列特征及其影响因素,可为理解植物茎干内部水分运移规律及其环境适应机制提供一定的借鉴作用。

关键词：五角枫茎干水分含量气象因子生长季序列特征

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生态棒间隔距离对铁尾矿坡面减流减沙效应的影响

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农业工程学报 2024年第9期40卷 98-107页

作者：李睿杰杨建英赵廷宁史常青张学沛孙非凡赖林枫孙智龙李成北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学国家林业与草原局水土保持重点实验室北京100083 北京林业大学教育部林业生态工程研究中心北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 河北省水土保持工作总站石家庄050011

中国铁尾矿库的排放量大而综合利用率低,遗留的铁尾矿库形成大面积裸露库面和边坡,易引发水土流失、边坡滑塌等危害。为明确边坡生态修复中生态棒拦挡措施的水土流失防治机理,该研究以张宣铁矿区尾矿库边坡为对象,采用人工模拟降雨,研... 详细信息

中国铁尾矿库的排放量大而综合利用率低,遗留的铁尾矿库形成大面积裸露库面和边坡,易引发水土流失、边坡滑塌等危害。为明确边坡生态修复中生态棒拦挡措施的水土流失防治机理,该研究以张宣铁矿区尾矿库边坡为对象,采用人工模拟降雨,研究不同间隔生态棒拦挡措施的减流减沙效应。结果表明:坡度25°、30°,30~90 mm/h雨强下,1)不同间隔生态棒拦挡措施下初始产流时间较裸坡分别增加0.44%~57.76%、1.08%~39.14%,且随生态棒间隔、坡度、雨强的增大而减少;减流效应分别为-2.79%~80.68%、12.67%~76.45%,随雨强增大而减小,30 mm/h雨强下随生态棒间隔缩短呈增强趋势,60、90 mm/h雨强下无明显规律变化;径流流速削减效应分别为20.78%~55.12%、20.16%~41.57%,随生态棒间隔缩短呈增强趋势,随坡度增大而降低,同时0.67 m间隔削减坡面流速效应最佳;2)减沙效应分别为-127.47%~71.57%、-287.19%~62.01%,减沙效应弱于减流效应;3)30 mm/h雨强下累积径流量、侵蚀量随生态棒间隔的缩短而减少,60、90 mm/h雨强下规律不明显;且90 mm/h雨强下,坡度30°的累积侵蚀量显著大于坡度25°;4)对产流产沙指标进行Pearson相关分析,表明生态棒拦挡措施在坡面减流、削减流速方面发挥关键作用,雨强对产流产沙的影响处于主导地位,坡度处于辅助地位;5)建议坡度25°、30°,雨强30、90 mm/h时选择0.40 m生态棒间隔,雨强60 mm/h时选择1.00 m生态棒间隔。研究结果可为铁尾矿边坡生态修复中生态棒拦挡措施的科学应用提供参考依据。

关键词：生态修复生态棒铁尾矿减流减沙效应人工模拟降雨

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适用于植物生长的透明土制备及其性能试验

农业工程学报 2024年第15期40卷 76-84页

作者：刘功明黄建坤杜金阳张健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吉县042200 北京林业大学水土保持学院北京100083 辽宁工程技术大学力学与工程学院阜新123000

植物根系可以增强土体的抗剪强度,预防浅层滑坡。以熔融石英砂、正十二烷为主要成分的透明土技术为可视化观察植物根系提供技术支撑,但是植被难以在其中生长,无法克服根土耦合和观测的难题。该研究改进透明土配制工艺,提出既能模拟土壤... 详细信息

植物根系可以增强土体的抗剪强度,预防浅层滑坡。以熔融石英砂、正十二烷为主要成分的透明土技术为可视化观察植物根系提供技术支撑,但是植被难以在其中生长,无法克服根土耦合和观测的难题。该研究改进透明土配制工艺,提出既能模拟土壤力学性能又能适应植被生长的透明土方案。以侧柏根系为例,通过直剪试验分析含液率和含根率对根土复合体抗剪强度的影响,并以透明素土为对照。进一步采用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术分析透明素土及根土复合体边坡模型在坡顶加载工况下的宏细观力学特征。研究表明:1)改进透明土能适应植被生长并观测根系形态,并能模拟根土复合体的力学性能,当含液率≥20%时,具有良好透明度,能观测植物根系形态。2)随着含液率的增加,透明土黏聚力下降,当含液率从0升至25.8%时,透明土的黏聚力下降了64.09%。当含根率从0增至0.6%时,黏聚力增加了127.50%。根系的加入,增加了透明土的黏聚力,但随含根率的增大,对黏聚力增益效果逐步减弱。3)根系的存在极大减小了边坡在坡顶荷载作用下的微观形变,有效预防潜在滑坡的发生。研究成果可为根系固土研究提供材料制备工艺和思路。

关键词：土壤透明土根系固土根土复合体直剪试验 PIV技术

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基于GEP核算的北京市山区森林经营实施效果评价

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 256-263页

作者：盘黄颖孟京辉温志勇北京林业大学林学院北京100083 北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083 北京市怀柔区园林绿化局北京101401

以北京市为研究区构建GEP核算体系,通过市场价值法、替代成本法等价值评估方法核算2000、2010年和2018年生态系统生产总值,分析探讨北京市生态系统服务价值的动态变化特征,明确森林经营技术优化对生态系统服务功能的提升效果,为优化森... 详细信息

以北京市为研究区构建GEP核算体系,通过市场价值法、替代成本法等价值评估方法核算2000、2010年和2018年生态系统生产总值,分析探讨北京市生态系统服务价值的动态变化特征,明确森林经营技术优化对生态系统服务功能的提升效果,为优化森林生态系统经营技术提供重要科学依据。结果表明:(1)2018年,北京市GEP三大服务中,调解服务价值量最大,文化服务价值量次之,供给服务价值量最小。(2)2000、2010、2018年的GEP分别为2572.45、3961.02、5603.04亿元,GEP和GDP呈现双增长态势,对应的绿金指数(GEP/GDP)分别为0.80、0.27、0.18,呈逐年下降的趋势。(3)按可比价计算,2000-2018年GEP增幅40.53%,其中2000-2010、2010-2018年增幅分别为18.89%、18.20%,GEP增幅有所减缓,但森林经营提升生态效果总体呈现向好趋势;供给服务价值幅度为40.46%,调解服务价值增幅为10.63%,文化服务价值增幅525.91%。研究利用GEP核算结果反映山区森林经营技术优化效果,进一步推动北京市山区森林生态文明建设。

关键词： GEP核算生态系统服务功能森林经营经营效果北京市

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基于转录组测序的玫瑰及其近缘种遗传多样性分析与指纹图谱构建

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-15页

作者：毕宁宁侯立娜王天琪阮坤非张静菊刘忠华北京林业大学生物科学与技术学院北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心平阴县玫瑰研究所

[目的]分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。[方法]在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据,使用... 详细信息

[目的]分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。[方法]在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据,使用MISA在reads覆盖的基因组数据中查找玫瑰的SSR位点,并根据SSR位点两端的保守序列使用Primer 3.0设计引物。选取10种玫瑰的DNA作为试验材料,筛选设计、合成后的引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA作为试验材料,利用筛选出的峰值较好的引物进行TP-M13-SSR PCR,并对其扩增产物进行毛细管电泳检测,应用GeneMarker 2.2.0 (SoftGenetics,USA)读取毛细管电泳数据并用Excel进行整理;使用POPGEN VERSION 1.32计算筛选引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数,并用CERVUS version 3.0计算多态性信息含量。利用Powermarker计算玫瑰及其近缘种各种质之间的遗传距离;采用NTSYSpc 2.10e计算每2个种质之间的遗传相似性系数,并绘制UPGMA聚类树状图。最后采用引物与基因型组合的方式构建玫瑰及其近缘种的指纹图谱。[结果]基于玫瑰样品转录组测序数据,使用MISA共检测出48796个SSR位点,分布于139712条Unigene中,碱基重复类型数量最多的为二核苷酸重复和三核苷酸重复,分别为20628和12828个。使用Primer 3.0以SSR位点两端的保守序列为依据初步设计并合成了144对引物;以10个玫瑰品种的DNA作为模板筛选引物,共筛选出峰值较好的28对引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA为试验材料,28对引物在48份试验材料中均能扩增出峰型良好、多态性高的DNA片段;28对引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数和多态性信息含量的平均值分别为0.4101,0.7505,0.7011,4.607个,3.5116个,1.3442和0.6526。大多数供试样品间的遗传距离为0.6000～0.8000;聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.571时,48份玫瑰及其近缘种被分为两类。运用核心引物法筛选出的4对核心引物可将48份试验材料全部区分开,并构建了其指纹图谱。[结论]开发并筛选出28对多态性较好的SSR引物,可用于后续玫瑰的遗传多样性分析、遗传图谱构建、遗传稳定性鉴定等方面。

关键词：玫瑰育种种质资源转录组测序 SSR分子标记遗传多样性分析指纹图谱构建

松散堆积体边坡植被分布特征及其环境因子解析

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生态与农村环境学报 2024年

作者：冷流江张艳赵廷宁史常青吴川刘佳琪北京林业大学水土保持学院北京林业大学国家林业和草原局水土保持重点实验室

松散堆积体边坡植被恢复过程复杂、难度大，微地形、植被分布和土壤特征是影响植被恢复的关键因素，该研究旨在进一步阐明各因素对植被分布的影响，为松散堆积体边坡的生态恢复提供科学依据。以黄院采石场松散堆积体边坡为对象，开展自... 详细信息

松散堆积体边坡植被恢复过程复杂、难度大，微地形、植被分布和土壤特征是影响植被恢复的关键因素，该研究旨在进一步阐明各因素对植被分布的影响，为松散堆积体边坡的生态恢复提供科学依据。以黄院采石场松散堆积体边坡为对象，开展自然恢复边坡植被调查及土壤样品采集，采用统计检验、Pearson相关性分析等方法研究植被分布特征及其环境解释。结果表明：1)松散堆积体边坡植被斑块数量多、景观形状指数大，其中阴坡和半阴半阳坡具有较大的斑块面积和最大斑块指数，最大值分别为22.37 m2和11.57%，说明植被分布相对分散，生长受环境的空间异质性强，与阳坡相比，阴坡和半阴半阳坡更利于植物聚集生长；2)植被多样性在不同坡向间差异显著，Simpson优势度指数（C）在阳坡的数值显著大于阴坡和半阴半阳坡（P边坡植被生长具有重要作用，土壤含水量仍是植被恢复的关键因子，在地形营造过程中应优先考虑。

关键词：松散堆积体坡向斑块指数土壤含水量相关性分析

NaCl胁迫下外源水杨酸对银杏生长和光合作用的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：罗春燕耿红凯王秀军李子航郭林繁李庆卫中国科学院大学城市环境研究所北京林业大学园林学院

【目的】探究外源水杨酸(Salicylic acid，SA)对NaCl胁迫下银杏(Ginkgo biloba L.)的缓解机制，为解决盐碱地区银杏盐害问题，扩大银杏引种栽培、丰富盐碱地区植物景观提供理论依据。【方法】以4年生银杏为试验材料，采取盆栽试验法，... 详细信息

【目的】探究外源水杨酸(Salicylic acid，SA)对NaCl胁迫下银杏(Ginkgo biloba L.)的缓解机制，为解决盐碱地区银杏盐害问题，扩大银杏引种栽培、丰富盐碱地区植物景观提供理论依据。【方法】以4年生银杏为试验材料，采取盆栽试验法，分别设定50(N1)、100(N2)和200(N3)mmol/L NaCl浓度和0.02(S1)、0.10(S2)和0.50(S3)mmol/L SA不同浓度混合处理共13个处理组，处理时间为28 d，观察银杏生长的表观特征，测定与生长和光合相关的12个指标，结合主成分分析和隶属函数法分析，筛选出对银杏盐胁迫缓解效果最好的水杨酸浓度。【结果】(1)随NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长，银杏顶梢和叶片出现不同程度变黄、焦化和脱落的现象，叶鲜重较对照组显著降低。(2)NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长，会使银杏叶片的叶绿素a含量(Chla)、叶绿素b含量(Chlb)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学量子产量(Y(II))和相对电子传递速率(ETR)降低。(3)施加适宜浓度的外源SA能缓解NaCl胁迫对银杏生长和光合特征的抑制作用，其中N1S2、N2S2和N3S2处理组缓解效果最好。(4)主成分分析和隶属函数法分析表明SA的缓解作用由大到小为：0.10 mmol/L>0.02 mmol/L >0.50 mmol/L。【结论】NaCl胁迫能抑制银杏的生长和光合作用，NaCl胁迫下0.10 mmol/L的SA缓解效果最佳，0.02 mmol/L次之，0.50 mmol/L的SA的缓解作用则较为局限。

关键词：银杏 NaCl胁迫盐胁迫外源水杨酸生长光合作用

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喷播绿化技术的起源与发展

中国水土保持科学(中英文) 2024年

作者：赵平赵廷宁闫承琳郭小平刘东刘子昕北京林业大学边坡绿化研究所北京林业大学水土保持学院中国林业科学研究院木材工业研究所

喷播绿化产生于美国高速公路建设期边坡水土保持需求，是以流体力学、土壤学、植物学等学科理论与技术为基础，能迅速大面积覆盖裸露边坡，防治水土流失，构建具有景观价值的一种机械化植被建植技术，在裸露边坡植被恢复工程中占据着越... 详细信息

喷播绿化产生于美国高速公路建设期边坡水土保持需求，是以流体力学、土壤学、植物学等学科理论与技术为基础，能迅速大面积覆盖裸露边坡，防治水土流失，构建具有景观价值的一种机械化植被建植技术，在裸露边坡植被恢复工程中占据着越来越重要的地位。笔者作为我国最早引进使用和改进、研发喷播绿化技术的研究人员，结合研发和工程实践，在全面研读喷播绿化技术相关资料的基础上，从工艺流程、设备性能、资材配制等方面阐述了美国、日本、中国3个国家喷播绿化技术的起源与发展。通过深入剖析比较，发现我国存在着喷播技术体系尚未成熟，技术标准规范滞后，机械装备定型量产不足，资材标准化、产业化程度低的问题。要扭转粗放发展，实现绿水青山再生价值，完善喷播技术体系，加强喷播技术行业规范，补齐机械装备短板，注重环境保护与生态修复相结合是喷播技术发展的必由之路。

关键词：喷播客土喷播湿法喷播植被护坡生态修复