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林分密度和种植点配置对杨树各器官非结构性碳水化合物的影响

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浙江农林大学学报 2022年第2期39卷 297-306页

作者：曹鹏鹤徐璇孙杰杰王玉超韩梦华郭佳欢冯会丽王维枫南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037

【目的】探究林分密度和种植点空间配置对树木各器官非结构性碳水化合物(NSC)的影响,了解杨树Populus在生长季的碳代谢特征。【方法】试验林分以密度为一级因素,种植点配置为二级因素,采用嵌套设计。于‘南林95’杨P.×euramericana ‘N... 详细信息

【目的】探究林分密度和种植点空间配置对树木各器官非结构性碳水化合物(NSC)的影响,了解杨树Populus在生长季的碳代谢特征。【方法】试验林分以密度为一级因素,种植点配置为二级因素,采用嵌套设计。于‘南林95’杨P.×euramericana ‘Nanlin 95’生长季(7月)选取叶、枝、树干和粗根4个器官,测定各个器官中NSC (可溶性糖和淀粉)的质量分数。【结果】在生长季,杨树各器官中可溶性糖质量分数从大到小依次为叶、根、枝、干,淀粉质量分数从大到小依次为干、根、枝、叶。不同林分密度和种植点配置的杨树叶中可溶性糖质量分数差异极显著(P<0.01),根中可溶性糖和淀粉质量分数受种植点配置影响极显著(P<0.01),总体上枝和树干受林分密度和种植点配置影响差异不显著。尽管林分NSC总储量在2种密度间(278和400株·hm^(-2))差异不显著,但林分NSC总储量在种植点配置间差异显著(P<0.05)。【结论】在生长季,苏北地区杨树优先将碳资源供给地上部分,其中首要的储存器官是树干。一定密度范围内(278~400株·hm^(-2)),杨树叶中可溶性糖随林分密度增大而升高。林分密度相同时,正方形的种植点配置方式更有助于杨树个体对NSC的积累,促进植株生长发育,增强林分的固碳潜力。

关键词：可溶性糖淀粉非结构性碳水化合物(NSC) 林分密度种植点配置杨树

不同优势树种菌根类型差异对土壤胞外酶活性的影响

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生态学报 2023年第5期43卷 1971-1980页

作者：曹雨婷于水强邵慧妹谭蕊徐新颖王维枫南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为75%),分析4... 详细信息

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为75%),分析4种林分中土壤水解酶[β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)]和过氧化物酶(PER)活性差异,运用方差分析和多重比较分析方法,探究水解酶和氧化酶沿菌根类型梯度的变化规律及原因。结果表明:(1)lnBG和ln(NAG+LAP)与lnAP的回归斜率小于1,且AP远大于BG和NAG+LAP,这表明森林土壤微生物受磷(P)限制更严重,随着林分中ECM优势树种的增加,微生物受碳(C)和P限制的状况得到缓解;(2)土壤有机碳(SOC)随着ECM树种占比的增加而增加,ECM森林比AM森林表现出更高的全氮(TN)和全磷(TP)含量;(3)随着林分中ECM树种占比的增加,BG、AP和NAG+LAP呈逐渐显著增加的趋势(P生物地球化学循环模型的补充与完善。

关键词：内生菌根外生菌根菌根类型梯度土壤胞外酶碳循环养分限制

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靓竹彩叶形成的细胞学以及光合色素

林业科学 2023年第8期59卷 40-51页

作者：徐薪璐蔡鸥赵婉琪吕卓姚文静李龙林树燕南京林业大学、南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学竹类研究所南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037

【目的】探究靓竹彩叶形成过程中细胞结构和光合色素的变化,以及不同分区的叶色与光合色素、细胞结构的关系,为明确靓竹叶片发育过程中条纹叶色的形成机制提供参考。【方法】以靓竹不同发育时期的叶片为材料,通过扫描电镜观察不同发育... 详细信息

【目的】探究靓竹彩叶形成过程中细胞结构和光合色素的变化,以及不同分区的叶色与光合色素、细胞结构的关系,为明确靓竹叶片发育过程中条纹叶色的形成机制提供参考。【方法】以靓竹不同发育时期的叶片为材料,通过扫描电镜观察不同发育时期叶片内部显微结构的变化,并将叶片按照叶色分为黄区和绿区,制作徒手切片,置于光学显微镜下观察以比较叶片黄区和绿区的内部结构。同时测定每个时期的光合色素和叶绿素合成前体物质含量。【结果】不同发育过程中靓竹各叶片的显微结构、超微结构、光合色素含量、叶绿素合成前体物质含量差异显著,成熟功能叶不同分区的叶片结构和光合色素含量之间也存在显著差异。1)叶片发育过程中表皮细胞、叶肉细胞逐渐增大,叶脉面积增大。2)发育过程中绿区叶肉细胞内叶绿体发育正常,内部结构完整。横切面细胞中的叶绿体数量增加,基粒片层数逐渐增加,内部排列趋于紧密;黄区叶肉细胞分化程度低,指状臂细胞层数少,细胞内空腔大,叶绿体发育异常。3)叶片黄区和绿区之间叶片表皮结构差异不显著,但黄区和绿区叶肉细胞叶绿体分布位置差异明显,绿区叶肉细胞中均有叶绿体分布,而黄区叶绿体仅分布于靠近叶片下表皮的位置。4)光合色素含量随叶片发育过程逐渐累积,绿区的各色素含量显著高于黄区。5)尿卟啉原III和粪卟啉原III是靓竹叶片发育过程中叶绿素合成途径中的关键物质,伴随叶片条纹的出现,尿卟啉III向粪卟啉原III的转化增加,但粪卟啉原III向原卟啉IX的转化减少。【结论】靓竹叶片发育过程中,叶片厚度逐渐增大,叶片表皮细胞、叶肉细胞、叶脉均不断增大,光合色素含量逐渐积累。绿区叶片随发育程度叶绿体数量逐渐增加,叶绿素含量积累。但黄区叶片叶肉细胞空腔大且叶绿体发育异常,指状臂细胞层数少。靓竹条纹叶色的出现与指状臂细胞分化程度低、叶绿体发育异常以及叶绿素合成受阻有关。

关键词：靓竹彩叶叶绿体光合色素显微结构超微结构

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蔷薇科花楸属白毛系的系统发生分析

南京林业大学学报(自然科学版) 2023年

作者：马建慧陈昕耿礼阳汤晨茜魏雪妍南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院

【目的】明晰花楸属白毛系(Sorbus ser. Folgnerianae)是否为单系，重建该系3种棕脉花楸(S. dunnii)、石灰花楸(S. folgneri)和江南花楸(S. hemsleyi)的系统发生关系。【方法】通过标本查阅和野外观察比较白毛系的叶、花、果特征；基... 详细信息

【目的】明晰花楸属白毛系(Sorbus ser. Folgnerianae)是否为单系，重建该系3种棕脉花楸(S. dunnii)、石灰花楸(S. folgneri)和江南花楸(S. hemsleyi)的系统发生关系。【方法】通过标本查阅和野外观察比较白毛系的叶、花、果特征；基于新增分析的白毛系种和大果花楸(S. megalocarpa，冠萼组sect. Aria)4种5个样本的质体基因组序列特征、重复序列和序列变异，结合花楸属已发表物种的数据，以蔷薇科其他属代表种和Barbeya oleoides为外类群，分析白毛系的系统发生关系。【结果】白毛系3种植物在花柱数目、花药颜色、果实形态及花萼是否宿存等方面差异显著，易于鉴别。5个样本的质体基因组具有相似的结构、基因含量和组成。质体基因组长度为159 781 ～ 160 755 bp，GC含量为36.4% ～ 36.6%。均注释到113个Unique基因(79个蛋白编码基因、30个tRNA基因、4个rRNA基因)，且IR区具扩展长度不等的rps19Ψ和ycf1Ψ2个假基因。检测到的48 ～ 54条SSRs、36 ～ 49条散在重复序列和20个高分化度的非编码区可为花楸属物种的群体遗传学、谱系地理学和系统发生研究提供分子标记。基于ML/BI树的系统发生分析结果显示花楸属为复系，6个组各自形成单系；白毛系的三种虽然聚为一组，但水榆花楸(S. alnifolia，直脉系ser. Alnifoliae)同棕脉花楸、石灰花楸的亲缘关系较江南花楸更近。【结论】白毛系不为单系，形态特征和质体基因组分析为理解白毛系的系统发生提供了有效途径。

关键词：花楸属形态特征质体基因组系统发生

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望春玉兰生物学基础研究进展与展望

南京林业大学学报(自然科学版) 2023年

作者：尹增芳欧香陈瑶杨爱香孙李勇南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院

望春玉兰（Magnolia biondii Pamp.）是我国特有的集药用、材用和观赏价值于一体的重要经济树种，在园林绿化和生产实践中应用广泛。迄今为止，虽然对望春玉兰进行了大量生长、繁育特征等方面的研究，但缺乏生物学基础研究结果的系统总... 详细信息

望春玉兰（Magnolia biondii Pamp.）是我国特有的集药用、材用和观赏价值于一体的重要经济树种，在园林绿化和生产实践中应用广泛。迄今为止，虽然对望春玉兰进行了大量生长、繁育特征等方面的研究，但缺乏生物学基础研究结果的系统总结。本文综述了望春玉兰个体生长发育特性、快繁技术、种质资源选育、基因组学研究概况等方面研究进展，展示了重要的生物学基础研究成果，并探讨了今后的研究方向，强调进一步拓展繁育技术、种质资源创新、质量功能性状的筛选及调控机制等方面的研究力度，以期为望春玉兰种质资源的开发利用与木兰科植物生长机制调控研究提供科学依据。

关键词：生长发育特性繁殖种质资源基因组功能性状基因

龙苍沟国家森林公园7种花楸属植物的叶解剖特征及其环境适应性

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植物研究 2022年第2期42卷 174-183页

作者：朱凯琳李嘉宝陈昕南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属(Sorbus)植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示:7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21μm,种间差异极显著(P<0.01);上表皮厚度... 详细信息

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属(Sorbus)植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示:7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21μm,种间差异极显著(P<0.01);上表皮厚度均大于下表皮厚度,且复叶物种的下表皮细胞均有乳突;栅栏组织由1~2层细胞构成,仅多对西康花楸(S.prattii var.aestivalis)的栅海比(栅栏组织与海绵组织的厚度比)为1.93,其余6种植物的栅海比均小于1;中脉维管束均呈心型,为典型的外韧型维管束,种间中脉突起度存在极显著差异(P<0.01)。各解剖结构中,上、下表皮可塑性最大,在生境中具有较强的潜在适应能力;中脉可塑性最小,整体结构较为稳定。栅栏组织、海绵组织和中脉组织是7种植物中种间差异最大的解剖结构。叶解剖结构与生境因子的相关性分析表明,栅栏组织厚度、栅海比和紧密度与年降水量、最暖季降水和海拔正相关(P<0.05),与季节性温差负相关(P<0.05);中脉直径和突起度与季节性温差呈正相关(P<0.01),与年降水量、最暖季降水和海拔正相关负相关(P<0.05)。叶解剖结构性状的适应性变化,体现了7种花楸属植物在龙苍沟国家森林公园的生存策略。

关键词：花楸属叶解剖结构可塑性环境适应性

江苏大丰麋鹿国家级自然保护区互花米草对水盐梯度的生态响应

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环境科学学报 2022年第1期42卷 28-35页

作者：薛媛媛闫丹丹戚丽萍李静泰栾兆擎南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

为探究江苏滨海湿地环境因子与互花米草生态特征的关系及水分梯度和盐分梯度对互花米草生态特征的影响,于2020年10月,选取江苏大丰麋鹿国家级自然保护区滨海湿地互花米草为研究对象,测定了互花米草的株高、生物量、密度、盖度及土壤水... 详细信息

为探究江苏滨海湿地环境因子与互花米草生态特征的关系及水分梯度和盐分梯度对互花米草生态特征的影响,于2020年10月,选取江苏大丰麋鹿国家级自然保护区滨海湿地互花米草为研究对象,测定了互花米草的株高、生物量、密度、盖度及土壤水分、土壤盐分、pH、土壤容重.结果表明:①土壤水分和土壤盐分是影响互花米草生态特征的重要环境因子,其中,土壤水分是首要环境因素.②互花米草的株高和生物量随土壤水分的增加呈先增加后减少的变化趋势,互花米草的最适水分生态幅为[38.69%,56.33%].③在低水分梯度(21.12%~40.71%)下,互花米草的株高和生物量与土壤盐分呈线性正相关;在高水分梯度(41.49%~61.47%)下,互花米草的株高和生物量随土壤盐分的增加呈先增加后减少的变化趋势,互花米草的最适盐分生态幅为[9.23,26.09]g·kg^(-1).土壤水分为影响江苏大丰麋鹿国家级自然保护区互花米草生态特征的首要环境因子,互花米草的株高和生物量对土壤水分和土壤盐分的变化产生适应性改变,研究结果可丰富湿地生态水文学的研究内容,为江苏滨海湿地保护与管理提供科学参考.

关键词：互花米草冗余分析土壤水分土壤盐分生态幅大丰麋鹿国家级自然保护区

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沿海地区4个杜梨半同胞家系耐盐性分析

南京林业大学学报(自然科学版) 2021年

作者：缪李飞于晓晶张秋悦封超年南京林业大学生物与环境学院

【目的】研究4个杜梨半同胞家系耐盐性差异，为沿海地区杜梨耐盐品种的筛选和推广提供参考。【方法】以滨海地区采集的4个杜梨半同胞家系实生苗为试材[编号为盐城（YC）、青岛20（QD20）、青岛14（QD14）和连云港（LYG）]，采用室内盆... 详细信息

【目的】研究4个杜梨半同胞家系耐盐性差异，为沿海地区杜梨耐盐品种的筛选和推广提供参考。【方法】以滨海地区采集的4个杜梨半同胞家系实生苗为试材[编号为盐城（YC）、青岛20（QD20）、青岛14（QD14）和连云港（LYG）]，采用室内盆栽方法，以不同浓度NaCl（质量浓度梯度为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%）进行盐胁迫处理，通过对其存活率、苗高、地径、生物量及根冠比、细胞膜透性、叶绿素含量和光合特性等生长和生理指标测定，分析4个杜梨半同胞家系耐受盐胁迫的能力，并运用因子分析和隶属函数法对4个家系的耐盐性进行综合评价。【结果】随着盐胁迫浓度升高，4个杜梨家系幼苗成活率均逐渐降低，其中YC成活率最高；根冠比呈先上升后下降的趋势，YC和QD14在0.6%盐浓度下达到最大值，而QD20和LYG分别在0.2%和0.4%；各家系的苗高、地径和总生物量均受到显著抑制，在0.2%处理下，YC降幅最小，同比对照分别降低了37.00%、18.69%和24.98%，而LYG的苗高增量和总生物量降幅最大，分别降低了95.42%和50.71%；4个杜梨家系叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量变化趋势一致，均随着胁迫浓度升高而降低，其中YC降幅最小，而LYG最大；叶片细胞膜透性却逐渐升高，与对照相比，4个杜梨家系叶片膜透性在0.6%处理水平下均显著降低，其中LYG和QD14升幅较大，分别达到231.11%和238.97%，而YC和QD20的升幅较小，分别为67.77%和98.42%；4个杜梨家系叶片胞间二氧化碳浓度变化存在差异，随着盐处理水平升高，LYG和QD20呈先降低后升高的趋势，YC则一直降低，而QD14与YC相反。经因子分析和隶属函数分析，4个杜梨家系耐盐强弱依次为盐城>青岛14>青岛20>连云港。【结论】4个杜梨半同胞家系的耐盐性存在明显差异，盐城家系的综合耐盐能力最强，其次为青岛14和青岛20，连云港家系最弱。

关键词：杜梨半同胞家系耐盐性因子分析隶属函数法综合评价

基于Sentinel-2的江苏省植被生物物理特征反演

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环境科学学报 2022年第1期42卷 70-79页

作者：闫丹丹李静泰薛媛媛戚丽萍栾兆擎南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

Sentinel-2作为新型独特的光学对地观测遥感卫星,因拥有对植被生物监测的红光边缘波段而备受关注.植被生物物理特征对监测植被生长状况及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义.然而,在小尺度上利用统计模型方法进行植被理化参数反演的... 详细信息

Sentinel-2作为新型独特的光学对地观测遥感卫星,因拥有对植被生物监测的红光边缘波段而备受关注.植被生物物理特征对监测植被生长状况及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义.然而,在小尺度上利用统计模型方法进行植被理化参数反演的研究比较多,在大尺度上利用生物物理参数快速、高精度反演的研究较少.因此,本文以江苏省为研究区,对2019—2020年Sentinel-2A/B数据进行预处理和分析,利用SNAP中的生物物理量处理器模块,快速、高精度反演江苏省5类生物物理指标(叶面积指数、光合有效辐射吸收率、叶绿素含量、冠层含水量和植被覆盖度).结果表明:①江苏省北部、中部及沿海地区的叶面积指数、光合有效辐射吸收率、叶绿素含量、植被覆盖度和植被冠层含水量均较高,而西南地区植被长势较差;②徐州、连云港、盐城、南通4个市的5类生物量指标均明显高于其他城市.以上分析表明植被生长状况主要受到区域温度、水源及地势的影响,除此之外还会受到城市化水平、国家政策的影响.本研究结果与江苏省土地利用程度和植被分布结果相吻合,该研究思路与方法可为区域大尺度植被生态环境特征研究提供技术参考和解决思路.

关键词：植被生物量 Sentinel-2A 江苏遥感反演