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基于竞争与立地效应的湖南栎类天然林冠幅模型

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中南林业科技大学学报 2024年第6期44卷 92-101,155页

作者：杨浩何海梅黄朗游文彪汤维朱光玉中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

【目的】分析立地因子和竞争因子对冠幅生长的影响,构建含立地因子和竞争因子的混合效应湖南栎类天然林冠幅预测模型,为栎类天然林科学经营决策提供理论依据。【方法】以51块湖南栎类天然林样地的1 429株栎类林木为研究对象,筛选对冠幅... 详细信息

【目的】分析立地因子和竞争因子对冠幅生长的影响,构建含立地因子和竞争因子的混合效应湖南栎类天然林冠幅预测模型,为栎类天然林科学经营决策提供理论依据。【方法】以51块湖南栎类天然林样地的1 429株栎类林木为研究对象,筛选对冠幅影响显著的因子,将显著性因子按照标准分级、组合,构成竞争类型和立地类型;从10个基础模型中筛选出最优模型;应用k-means聚类方法将初始竞争类型聚类成竞争类型组;将立地类型和竞争类型组作为随机效应加入最优模型,构建含竞争和立地效应的湖南栎类天然林冠幅模型。【结果】对冠幅影响显著的因子包括海拔、坡度、坡位、坡向、土壤类型、相对断面积(R_(S))、简单竞争指数(C_(LH))和大于对象木断面积之和(B_(AL)),立地因子显著性顺序为海拔>坡度>坡向>坡位>土壤类型,竞争因子中R_(S)与冠幅呈正相关,而C_(LH)、B_(AL)与冠幅呈负相关;最优基础模型为异速生长模型(有截距),R^(2)为0.534 8;将筛选的3个竞争因子按照标准分级、组合构成竞争类型,加入基础模型构建含竞争类型的混合效应模型,R^(2)升至0.583 5;应用k-means聚类将初始竞争类型聚类成17个竞争类型组,作为随机效应加入基础模型,R^(2)升至0.749 2;将立地类型作为随机效应再加入模型,构建基于竞争和立地混合效应的冠幅模型,R^(2)升至0.841 6,相对基础模型提升了57.36%。【结论】含竞争因子和立地因子的湖南栎类天然林冠幅模型具有较好的拟合效果及预测精度。因此,本研究所构建的冠幅模型可以很好地预测湖南栎类天然林的冠幅,可为研究栎类天然林生长、经营管理以及更新森林资源调查数据库提供支持。

关键词：冠幅模型栎类天然林混合效应立地因子竞争因子

油茶种间杂交子代花期与花器官性状的变异分析

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森林与环境学报 2024年第2期44卷 183-189页

作者：李楠昕姜毅袁迎春胡观兴龚文芳袁德义中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

为选育油茶春花优良品种,以油茶杂交子代(YZ2×DY2)及亲本[母本(YZ2)、父本(DY2)]为研究对象,调查测定其花期和花器官性状,对花期性状进行分级,并对9个性状(花横径、花纵径、花柱裂数、雌蕊长、雄蕊长、花瓣数、花药数、盛花期相对时间... 详细信息

为选育油茶春花优良品种,以油茶杂交子代(YZ2×DY2)及亲本[母本(YZ2)、父本(DY2)]为研究对象,调查测定其花期和花器官性状,对花期性状进行分级,并对9个性状(花横径、花纵径、花柱裂数、雌蕊长、雄蕊长、花瓣数、花药数、盛花期相对时间、开花持续时间)进行变异、相关性、主成分、聚类分析。将盛花期相对时间和开花持续时间进行等距分级,筛选出符合良种选育目标的花期类型(95株)和极长持续期类型(43株)。9个性状变异系数为9.75%~35.74%,其中,盛花期相对时间的变异系数最大,花柱裂数的变异系数最小。9个性状的中亲优势率范围为-23.17%~0.84%,除盛花期相对时间外均为负值,所有性状均出现超低亲和超高亲个体。杂交子代群体花药数与其他花器性状之间均呈极显著正相关(P<0.01);盛花期相对时间与花横径、花纵径、雌蕊长、花瓣数、开花持续时间呈极显著相关(P<0.01),与花柱裂数呈显著相关(P<0.05)。根据聚类分析将杂交子代群体分为3个类群:Ⅰ类属于最早花期长花期型:Ⅱ类属于最晚花期短花期型:Ⅲ类属于中花期型。

关键词：油茶花期花器官性状变异多元统计分析

南方红壤丘陵区水土保持林对枯落物和土壤养分的影响

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 154-161页

作者：曹智文仕知何功秀周沁及利杨丽丽中南林业科技大学林学院湖南长沙410000

探究不同水土保持林土壤有机碳及土壤养分变化,为水土保持林的营造提供科学依据。以湖南省金洞林场15年生杉木-闽楠混交林、闽楠纯林、杉木纯林为研究对象,测定不同季节土壤有机碳、土壤及凋落物养分含量,分析不同林分组成和季节对土壤... 详细信息

探究不同水土保持林土壤有机碳及土壤养分变化,为水土保持林的营造提供科学依据。以湖南省金洞林场15年生杉木-闽楠混交林、闽楠纯林、杉木纯林为研究对象,测定不同季节土壤有机碳、土壤及凋落物养分含量,分析不同林分组成和季节对土壤有机碳的影响。结果表明,林分组成和季节对土壤有机碳含量存在显著影响,土壤有机碳主要受全N、全P、可溶性有机碳、可溶性有机N的影响。不同林分下,土壤养分和凋落物养分存在显著差异,杉木-闽楠混交林土壤和凋落物养分显著高于杉木纯林、闽楠纯林,其土壤有机碳、全N、全P比杉木纯林高35.07%~52.63%,凋落物矿质元素含量比闽楠纯林高25.35%~45.16%。季节因子对土壤养分的影响高于凋落物养分,季节因子对凋落物矿质元素无显著影响。林分组成对土壤有机碳的影响主要通过改变土壤理化性质,特别是N素含量来影响土壤有机碳;季节因子对土壤有机碳的影响通过改变水热条件及凋落物分解速率,从而影响土壤有机碳的输入、输出。研究结果对南方红壤地区水土保持林的营造具有一定的参考意义。

关键词：水土保持林混交林闽楠杉木土壤有机碳

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铁心杉种群结构与动态特征

中南林业科技大学学报 2024年第2期44卷 138-145页

作者：巩亚梅谢功良刘森朱宁华中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

【目的】杉木是南方生长最快的主要树种之一,而铁心杉是心材比例高、具有防腐的特殊性质的杉木新品种,但其野生种群分布范围窄。研究铁心杉种群结构与动态特征,可以为铁心杉种群的恢复以及种质资源的培育提供理论基础。【方法】以湖南... 详细信息

【目的】杉木是南方生长最快的主要树种之一,而铁心杉是心材比例高、具有防腐的特殊性质的杉木新品种,但其野生种群分布范围窄。研究铁心杉种群结构与动态特征,可以为铁心杉种群的恢复以及种质资源的培育提供理论基础。【方法】以湖南小溪国家级自然保护区小溪乡的铁心杉天然林为研究对象,通过实地调查以胸径代替龄级,制作年龄结构图;以静态生命表制作存活、死亡和消失率曲线;以生存函数估计值制作生存函数曲线;计算了种群动态变化指数;预测了种群数量的时间序列。【结果】1)铁心杉种群的龄级结构属于不规则金字塔形,种群有一定的更新能力,第Ⅰ龄级储备丰富,但幼龄阶段死亡率高,铁心杉种群存活曲线趋Deevey-Ⅲ型;2)铁心杉种群在整个龄级中的死亡率和消失率曲线走向一致,在第XIII龄级出现最大值,而第Ⅰ龄级次之,因此铁心杉种群的更新和结构受到了空间资源的限制;3)经过生存分析,发现铁心杉的生存能力相对较差,在早期阶段会出现剧烈的下降,中期保持稳定,后期则会出现衰退;4)时间序列分析显示,整个铁心杉种群向中、高龄级集中,低龄的缺失会导致种群衰退。【结论】应尽快确定铁心杉的生态学地位,并采取就地保护以确保种群的更新;同时建议通过组织培养、引种栽培来保护铁心杉种质资源,扩大其分布范围。

关键词：铁心杉种群静态生命表生存分析动态指数

配方施肥对铁心杉幼苗生长和生理生化指标的影响

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第1期53卷 48-55页

作者：杨捷朱宁华杨海洋谢功良中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

【目的】旨在寻找最适合铁心杉幼苗生长的肥料配比。【方法】采用“3414”试验设计方案,设置14组肥料配比,以每组50盆的1年生铁心杉实生苗为材料,探究不同肥料配比对幼苗生长和生理生化指标的影响。【结果】与不施肥相比,合理施肥的铁... 详细信息

【目的】旨在寻找最适合铁心杉幼苗生长的肥料配比。【方法】采用“3414”试验设计方案,设置14组肥料配比,以每组50盆的1年生铁心杉实生苗为材料,探究不同肥料配比对幼苗生长和生理生化指标的影响。【结果】与不施肥相比,合理施肥的铁心杉幼苗叶片的叶绿素含量最高提高了42.01%,可溶性糖含量最高提高了11.64%,可溶性蛋白含量最高提高了13.81%,游离脯氨酸含量最高提高了211.25%;在N_(2)P_(2)K_(1)的肥料配方下,铁心杉幼苗的苗高、根直径、地上生物量、地下生物量、总生物量及苗木质量指数达到最大值,地径、根表面积和总根长也处于中上水平。【结论】N_(2)P_(2)K_(1)(每盆施1.0 g N、1.0 g P、0.5 g K)是铁心杉幼苗最佳的施肥配方。

关键词：铁心杉苗木培育肥料配比生长指标生理生化指标苗木质量

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基于点模式法的湖南省林火时空分布特征

中南林业科技大学学报 2024年第7期44卷 29-35,76页

作者：蔡晓晶石蓉丹肖化顺刘发林中南林业科技大学林学院、水土保持学院湖南长沙410004

【目的】林火是影响森林生态系统的一个既特殊又重要的生态因子,发现林火在时间、空间上的动态与趋势有助于掌握林火发生规律,部署森林防火重点区域,为防灾减灾提供应急决策方案。【方法】以湖南省24年间(1999—2022年)林火档案资料为... 详细信息

【目的】林火是影响森林生态系统的一个既特殊又重要的生态因子,发现林火在时间、空间上的动态与趋势有助于掌握林火发生规律,部署森林防火重点区域,为防灾减灾提供应急决策方案。【方法】以湖南省24年间(1999—2022年)林火档案资料为数据源,采用Ripley K函数、中心点和标准差椭圆法、核密度分析法进行了林火的空间聚集性、林火密度和扩展趋势等空间统计分析。【结果】湖南省1999—2022年林火发生总密度为0.008 7次/(km^(2)·a),空间上存在3个林火聚集点。1999—2003年的年均单位面积林火密度为0.016 7次、2004—2008年为0.034 8次、2009—2013年为0.021次、2014—2018年为0.005次、2019—2022年为0.006次,1999—2013年内的3个时序区间湖南省林火分布都具有多个聚集区域,自2014年之后林火聚集区不明显;【结论】湖南省1999—2022年间的林火空间分布存在显著的空间聚集性与地理相关性,存在明显的森林火灾高密度区域,林火密度整体呈波动下降趋势,林火密度最高的区域为娄底市、株洲市、郴州市和邵阳市东部;并且2013—2018年以及2019—2022年区间的林火密度明显下降;1999—2022年的总体林火平均中心位于邵阳市,同时也是林火高密度区域,林火高密度区域还包括株洲市、郴州市,湖南省林火总体扩散趋势是向湖南省东南方向的永州市、郴州市扩展;湖南省各区划1999—2022年间的GDP发展分布呈现高度聚集性,聚集区域主要是长株潭区域以及衡阳市、益阳市范围,GDP分布的空间变异极小,与林火空间分布方向重叠区域面积占71.29%,重叠面积较高。

关键词：森林火灾特征聚集分布密度分析湖南省

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不同混交模式对杉木精油化学成分的影响

西南林业大学学报（自然科学） 2024年第2期44卷 180-188页

作者：白玉洁黄佳怡李晶及利张盈罗家琦何功秀中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

以湖南省永州市金洞林场15年林龄杉木-毛竹混交林、杉木-闽楠混交林和杉木纯林为研究对象,采用气相色谱–质谱联用(GC-MS)测定杉木不同器官(叶、枝、干、根)精油成分,用硫酸-高氯酸消化法检测杉木各器官矿质元素含量,分析不同混交栽植... 详细信息

以湖南省永州市金洞林场15年林龄杉木-毛竹混交林、杉木-闽楠混交林和杉木纯林为研究对象,采用气相色谱–质谱联用(GC-MS)测定杉木不同器官(叶、枝、干、根)精油成分,用硫酸-高氯酸消化法检测杉木各器官矿质元素含量,分析不同混交栽植模式对杉木不同器官中精油成分和含量的影响,并将精油中主要挥发物成分与矿质元素进行相关性分析,探讨不同栽植模式下精油成分与矿质元素的关系。结果表明:杉木各器官共检测出50种物质,主要包括萜烯类32种、醇类12种、萘类2种、萜烯酯类3种、其他类1种。相比于杉木纯林,杉木-毛竹、杉木-闽楠模式中杉木干精油分别增加了156%、76%,根精油分别增加了77%、99%,杉木-毛竹模式效果更佳;精油主成分的相对质量与Al、Ca、K、Mg、Mn、P元素含量密切相关;混交模式会导致杉木不同器官间(+)-雪松醇、β-石竹烯、(-)-(7S)-germacrene D、α-芹子烯、(+)-β-芹子烯等主要物质的相对含量产生显著变化。因此,可通过改变杉木的混交模式提高精油提取率,定向提高精油中特定物质成分或降低有害物质的相对含量,满足对杉木精油产品的不同需求。

关键词：精油混交林杉木雪松醇矿质元素

基于全球地表水数据的长沙市湿地景观动态变化研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 9-18页

作者：曾哲礼佘济云唐子朝罗楚滢中南林业科技大学林学院湖南长沙410004 湖南省农林工业勘察设计研究总院湖南长沙410007

【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),... 详细信息

【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。

关键词：湿地景观格局全球地表水数据长沙市

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华中樱叶绿体基因组特征与分子标记

中南林业科技大学学报 2024年第1期44卷 175-184页

作者：阳秀玫陈亮明禹霖柏文富李建挥吴思政李柏海熊颖聂东伶严佳文中南林业科技大学林学院湖南长沙410004 湖南省植物园湖南长沙410116

【目的】组装华中樱叶绿体基因组并进行序列特征分析和分子标记初步鉴定。【方法】分别应用SPAdes、prodigal v2.6.3、hmmer v3.1b2及aragorn v1.2.38软件进行华中樱叶绿体基因组组装、基因编码区注释、r RNA和t RNA预测。应用OGDRAW软... 详细信息

【目的】组装华中樱叶绿体基因组并进行序列特征分析和分子标记初步鉴定。【方法】分别应用SPAdes、prodigal v2.6.3、hmmer v3.1b2及aragorn v1.2.38软件进行华中樱叶绿体基因组组装、基因编码区注释、r RNA和t RNA预测。应用OGDRAW软件进行叶绿体基因组图谱绘制。运用DNAMAN软件对26个樱亚属物种和华中樱的叶绿体基因组序列进行多重比对,人工检索华中樱特有的SNP和InDel位点。应用Codon W1.4.2和EMBOSS的cusp软件分析叶绿体基因组中基因的相对同义密码子使用度。【结果】华中樱叶绿体基因组大小为158 019 bp,其中小单拷贝区(Small single copy,SSC)、大单拷贝区(Large single copy,LSC)和反向重复区(Inverted repeat,IR)大小分别为19 247、85 910和52 862 bp,总GC含量为36.7%。华中樱叶绿体基因组共编码130个基因,包括8个核糖体RNA基因、37个转运RNA基因以及85个蛋白编码基因。序列中有SSR位点240个,其中单核苷酸重复位点153个,二核苷酸重复位点12个,三核苷酸重复位点63个,四核苷酸重复位点11个,六核苷酸重复位点1个。通过与另外26种樱亚属植物叶绿体基因组序列进行多重比对,鉴定了华中樱潜在的种特异性SNP位点29个,InDel标记8个。对密码子进行统计可知,该物种的66种密码子编码了21种氨基酸,其中RSCU> 1的密码子共有32个,有29个以A/U结尾,这些密码子结尾具有A/U偏好性。【结论】华中樱叶绿体基因组是典型的环状四分体结构,其与其他蔷薇科植物叶绿体基因组大小相近。挖掘了一批SSR、SNP和InDel标记,可为华中樱谱系地理学、群体遗传学和种间杂种鉴定等研究提供参考。

关键词：华中樱叶绿体基因组 SSR InDel