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中国东部季风区山地落叶阔叶林上线分布特征及其地理解释

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地理学报 2024年第1期79卷 240-258页

作者：王志勇韩芳李传荣李坤穆豪祥王哲山东理工大学建筑工程与空间信息学院淄博255049 山东农业大学林学院泰安271018

落叶阔叶林是中国东部季风区的典型植被。本文利用复合高程信息的地表覆盖精细分类产品数据,提取山地落叶阔叶林上线。构建山地落叶阔叶林上线分布高度云模型及其影响因子云模型,探讨山地落叶阔叶林上线及其影响因子的分布特征;构建多... 详细信息

落叶阔叶林是中国东部季风区的典型植被。本文利用复合高程信息的地表覆盖精细分类产品数据,提取山地落叶阔叶林上线。构建山地落叶阔叶林上线分布高度云模型及其影响因子云模型,探讨山地落叶阔叶林上线及其影响因子的分布特征;构建多尺度多元线性回归模型以及影响因子权系数云模型,比较分析影响因子对落叶阔叶林上线作用的尺度变化和空间分异,尝试探讨各山地落叶阔叶林上线对气候因子作用的敏感性差异。结果如下:①中国东部季风区山地落叶阔叶林上线高度自北向南先升高后降低,分布高度的期望、熵和超熵分别为965.77~1993.52 m、132.80~514.09 m和27.58~205.34 m。②山地落叶阔叶林上线的影响因子存在显著的尺度变化和空间分异:区域尺度上,非气候林线和气候林线的主导因子均为山体基面高度,贡献率分别为71.36%和44.06%,气候林线受温度影响高于降水,而非气候林线受降水影响高于温度;山系尺度上,山地落叶阔叶林上线主要受1月均温和年降水量影响,且大部分山地1月均温的作用高于年降水量;局地尺度上,除大别山外,山顶效应对各山地落叶阔叶林上线作用权重的期望最大,年降水量作用权重的期望均高于1月均温。③大别山和太行山落叶阔叶林上线对年降水量最敏感,吕梁山落叶阔叶林上线对1月均温最敏感。探讨山地落叶阔叶林上线的分布特征及其影响因素的空间分异,可以推动垂直带对气候变化响应差异的研究,并为区域生态安全监测体系的部署和管理提供理论支持。

关键词：山地落叶阔叶林上线影响因子云模型空间分异中国东部季风区

民勤荒漠绿洲过渡带人工梭梭林土壤细菌群落结构及功能预测

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环境科学 2024年第1期45卷 508-519页

作者：王安林马瑞马彦军吕彦勋甘肃农业大学林学院兰州730070

通过探究人工梭梭林栽植对荒漠土壤细菌群落结构及功能的影响,为荒漠绿洲过渡带土壤微生态修复和土地质量改善提供数据参考.采用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2功能预测分析方法,分析土壤细菌群落结构及功能,并用Mantel test和冗余分... 详细信息

通过探究人工梭梭林栽植对荒漠土壤细菌群落结构及功能的影响,为荒漠绿洲过渡带土壤微生态修复和土地质量改善提供数据参考.采用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2功能预测分析方法,分析土壤细菌群落结构及功能,并用Mantel test和冗余分析(RDA)解释影响土壤细菌群落结构及功能的理化因子.结果表明:(1)梭梭林土壤细菌OTU数、Chao1指数和Shannon指数均显著高于流动沙丘土壤,且PCoA分析和Adonis检验发现梭梭林与流动沙丘土壤细菌群落结构差异显著(P=0.001).(2)所有样品共检测到细菌34门、89纲、174目、262科和432属,变形菌门、放线菌门、蓝藻菌门和绿弯菌门占土壤细菌相对丰度的76.05%,属于土壤优势细菌,其中梭梭林土壤放线菌门相对丰度极显著高于流动沙丘土壤(P<0.01).(3)PICRUSt2功能预测发现,梭梭林土壤细菌群落包括6类一级功能和28类二级功能,其中碳水化合物的代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素的代谢相对丰度均大于10%,是细菌主要代谢功能.(4)梭梭林的栽植显著改善土壤有机质等养分含量.土壤pH、有机质、全氮和速效磷为影响细菌群落的主要理化因子,其中土壤有机质显著影响土壤细菌群落结构(P<0.05)及代谢功能(P<0.05).综上,人工梭梭林有助于增加荒漠土壤微生物多样性,可提高土壤细菌代谢功能基因相对丰度,改善荒漠土壤微环境.

关键词：土壤细菌群落结构 PICRUSt2功能预测人工梭梭林荒漠绿洲过渡带

元宝枫色素含量、分布及超微结构与叶色的关系

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林业科学 2024年第3期60卷 111-120页

作者：王娟蔺银鼎李洁田旭平山西农业大学林学院晋中030801 山西农业大学晋中030801

【目的】探究元宝枫叶片颜色属性与不同叶色叶片各组织中色素含量和分布,以及与细胞超微结构的关系,为明确元宝枫叶片呈色的内部机制提供细胞学依据,为揭示红叶植物变色机制提供参考。【方法】分析元宝枫叶片颜色属性,测定各颜色叶片叶... 详细信息

【目的】探究元宝枫叶片颜色属性与不同叶色叶片各组织中色素含量和分布,以及与细胞超微结构的关系,为明确元宝枫叶片呈色的内部机制提供细胞学依据,为揭示红叶植物变色机制提供参考。【方法】分析元宝枫叶片颜色属性,测定各颜色叶片叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷含量,观察叶片各组织中色素分布情况,使用透视电镜观察叶肉细胞的叶绿体和其他细胞器的超微结构。【结果】元宝枫不同叶色叶片色素含量、分布和超微结构均存在差异。1)红叶花色素苷含量极显著(P<0.05)高于黄叶和绿叶,叶绿素含量较低。黄叶叶绿素含量最低,类胡萝卜素含量显著(P<0.05)高于红叶,类胡萝卜素与叶绿素含量比值显著高于绿叶和红叶(P<0.05)。绿叶叶绿素和类胡萝卜素含量显著(P<0.05)高于黄叶和红叶,花色素苷含量显著(P<0.05)低于红叶,与黄叶之间无显著差异。相关分析表明,元宝枫叶片色素含量比值均与叶绿素含量呈负相关关系。2)元宝枫叶片上下表皮细胞均无色素分布,花色素苷主要分布于栅栏组织。红叶花色素苷分布明显,绿叶和黄叶花色素苷分布较少。黄叶类胡萝卜素分布明显,在海绵组织也有花色素苷分布。3)嫩绿色叶片叶绿体尚在发育中;绿叶细胞发育成熟,有淀粉粒。叶片变红后,叶绿体中核糖体减少,全红叶片中出现叶绿体解体的残留物;黄叶中叶绿体受损,细胞中有嗜锇颗粒;尖端变褐的叶片细胞中有大量嗜锇颗粒,有些细胞基本为空腔。【结论】元宝枫彩叶未发生结构变异,其颜色变化是因为在叶片变红过程中,叶绿素和类胡萝卜素含量降低尤其叶绿素含量下降迅速,而花色素苷含量上升,其内部花色素苷与叶绿素和类胡萝卜素的比值上升造成的,属于色素型彩叶。叶片花色素苷主要分布于栅栏组织,在变红前就已产生,随其含量上升,最终在叶色上呈现出来。在叶色变化过程中,叶绿体逐渐解体,出现衰老症状,为衰老期型彩叶。黄叶生长势差,叶色从绿转黄,不能呈现红色,衰老速度较红叶更快。

关键词：元宝枫色素含量色素分布超微结构

人视街景图像和机器学习结合的城市街道适老性水平空间效应研究

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1469-1485页

作者：李海薇陈崇贤刘欣宜吴伊童陈斯璐华南农业大学林学与风景园林学院广州510642

城市街道与老年人的日常活动密切相关,探讨街道环境适老性水平的空间分布特征及其关键影响因素,对老年友好型城市公共空间建设有重要指导作用。然而,既有研究难以贴近真实的人本视角、快速、大规模且精准地评估街道适老性水平的地理空... 详细信息

城市街道与老年人的日常活动密切相关,探讨街道环境适老性水平的空间分布特征及其关键影响因素,对老年友好型城市公共空间建设有重要指导作用。然而,既有研究难以贴近真实的人本视角、快速、大规模且精准地评估街道适老性水平的地理空间效应。因此,本研究从人行视角采集街景图像,结合语义分割和目标检测技术提取环境要素,利用人机对抗众包评价与残差神经网络50(ResNet50)技术测度街道环境适老性水平,采用莫兰指数(Moran's I)、普通最小二乘回归模型(OLS)、空间滞后模型(SLM)和空间误差模型(SEM)综合分析街道适老性水平的地理空间异质性及其影响因素;最后,选取了老龄化程度明显、街道环境多样的广州天河核心区为例进行实证研究。研究发现:①本研究结合了人视街景图像、机器学习和空间统计学方法,能够快速、有效地开展街道适老性水平评价,揭示其空间效应特征和关键影响因素;②街道适老性水平指标在研究区存在中等偏高程度的空间聚集性,商业型街道和靠近住宅区的街道、滨水街道差异大。水平较高的是商业型街道和靠近低密度住宅区的街道,较低的是靠近高密度住宅区的街道。老年人在滨水街道的活动性和安全感高,但愉悦感低;对靠近住宅区街道的归属感低;③不同街道环境要素对适老性水平的影响存在差异。绿视率、开敞度和围合度对街道适老性水平的影响较强,拥挤度、人行道占比与场景多样性几乎无影响。研究有助于为精细化、具身性的城市街道适老化空间研究与实践提供参考和理论依据。

关键词：广州街道街景图像计算机视觉空间效应机器学习适老性景观环境感知人机对抗评分

外源脱落酸对花后早期高温胁迫下玉米籽粒灌浆特性、淀粉积累及内源激素的影响

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2715-2724页

作者：于涛辛雨宁王军山东农业大学植物保护学院山东农业大学农学院

为探究外源脱落酸（ABA）对花后早期高温胁迫下玉米籽粒灌浆、淀粉积累及内源激素的影响，以耐热型玉米品种‘郑单958’（ZD958）和热敏感型品种‘先玉335’（XY335）为材料，于2022—2023年在花后6～12 d模拟高温胁迫，设置常温下喷水... 详细信息

为探究外源脱落酸（ABA）对花后早期高温胁迫下玉米籽粒灌浆、淀粉积累及内源激素的影响，以耐热型玉米品种‘郑单958’（ZD958）和热敏感型品种‘先玉335’（XY335）为材料，于2022—2023年在花后6～12 d模拟高温胁迫，设置常温下喷水对照、高温下喷水及高温下喷施ABA 3个处理。结果表明：花后早期高温胁迫显著降低了玉米粒重和产量，其中XY335的降幅高于ZD958，施用ABA可缓解高温胁迫对粒重和产量的影响，其中ZD958和XY335的产量两年平均分别提高9.6%和12.3%。高温胁迫抑制了籽粒中淀粉合成相关酶活性，降低了淀粉含量；施用ABA提高了高温胁迫后蔗糖合成酶、ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、颗粒结合淀粉合成酶、可溶性淀粉合成酶和淀粉分支酶的活性，促进了淀粉积累。高温胁迫扰乱了籽粒中内源激素的平衡，抑制了籽粒灌浆；施用ABA通过提高籽粒中玉米素核苷、生长素和ABA的含量，降低赤霉素含量，有效缓解了高温胁迫对内源激素水平的不利影响，增加了籽粒灌浆速率，延长灌浆时间，改善了灌浆特性。此外，与ZD958相比，花后早期高温胁迫下XY335籽粒的灌浆特性、淀粉积累、内源激素水平及籽粒产量更易受到外源ABA的调控。综上，花后早期高温胁迫下外源ABA可改善玉米籽粒灌浆特性、促进淀粉积累、调节内源激素水平，最终增加粒重及产量。

关键词：脱落酸玉米高温灌浆特性淀粉内源激素

PFOS及其三种替代品对蚯蚓的毒性效应及比较

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1630-1637页

作者：李登昙卢成波王晓乐杜仲坤李冰王金花王军张静文朱鲁生山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018

本研究从氧化应激、生殖毒性和发育毒性3个方面研究了PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS以相同浓度(0.2mg/kg)暴露28d后对赤子爱胜蚓的毒性效应.结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHx S和PFBS均诱导ROS含量上升,并导致脂质过氧化和DNA损伤.此外,PFOS... 详细信息

本研究从氧化应激、生殖毒性和发育毒性3个方面研究了PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS以相同浓度(0.2mg/kg)暴露28d后对赤子爱胜蚓的毒性效应.结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHx S和PFBS均诱导ROS含量上升,并导致脂质过氧化和DNA损伤.此外,PFOS及其3种替代品还诱导与氧化应激、生殖和生长发育相关的基因异常表达,从而在基因水平上诱导氧化应激并引发生殖毒性和发育毒性.综合生物标志物响应(IBR)指数结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS的IBR数值分别为36.4, 22.2, 34.1, 24.3.4种物质对蚯蚓的综合毒性大小依次为:PFOS>PFHxS>PFBS>6:2FTSA,表明3种替代品的综合毒性低于PFOS.本研究结果为6:2FTSA、PFHxS和PFBS作为PFOS替代品的安全性评价提供了依据.

关键词： PFOS替代品赤子爱胜蚓氧化应激发育毒性毒性比较

膨润土和腐植酸对猪粪堆肥Zn、Cu钝化和微生物群落的影响

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 937-946页

作者：朱桃川李泽康明玉飞李传福高舒董智焦树英李永强山东农业大学资源与环境学院土肥高效利用国家工程研究中心山东泰安271018 山东农业大学林学院山东泰安271018

为提高堆肥资源化利用,减少农业面源污染,通过单独添加10%膨润土(BT)、10%腐植酸(HA)以及2.5%膨润土+7.5%腐植酸(BH1)、5.0%膨润土+5.0%腐植酸(BH2)和7.5%膨润土+2.5%腐植酸(BH3)混合添加的方式,开展了其对猪粪堆肥重金属Zn、Cu钝化效... 详细信息

为提高堆肥资源化利用,减少农业面源污染,通过单独添加10%膨润土(BT)、10%腐植酸(HA)以及2.5%膨润土+7.5%腐植酸(BH1)、5.0%膨润土+5.0%腐植酸(BH2)和7.5%膨润土+2.5%腐植酸(BH3)混合添加的方式,开展了其对猪粪堆肥重金属Zn、Cu钝化效果及微生物群落组成影响的研究。结果表明:添加膨润土和腐植酸延长了堆肥高温期,BH3处理的可溶性有机碳(DOC)降解率达40.52%,较对照(CK)显著提高12.46个百分点(P<0.05)。堆肥过程中,BH3处理下的Cu生物有效态占比较堆肥前下降12.17个百分点,而Zn可氧化态占比较堆肥前上升29.74个百分点,降幅和升幅均显著高于其余处理(P<0.05)。与CK和单独添加处理相比,混合添加可显著提高重金属Cu、Zn钝化效率,BH3处理对Cu和Zn的钝化率分别达79.84%和36.97%,较CK分别显著提高47.80个百分点和23.09个百分点(P<0.05)。膨润土和腐植酸混合添加,不同程度地促进了厚壁菌门、梭菌纲等参与纤维降解的有益物种相对丰度的升高。BH3处理下拟杆菌门和拟杆菌纲的相对丰度显著高于同时期的其他各处理。研究表明,膨润土和腐植酸与猪粪共堆肥更有利于堆肥腐熟和重金属钝化,混合添加7.5%膨润土和2.5%腐植酸为最佳推荐比例。

关键词：猪粪堆肥膨润土腐植酸重金属钝化微生物

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不同土地利用方式土壤微生物磷脂脂肪酸在土壤剖面上的变化

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2755-2764页

作者：马旭满于小萌王伟鹏孟亚馨徐学华河北农业大学林学院

为阐明不同土地利用方式下土壤微生物生物量及群落结构在土壤剖面上的变化规律，以冀北山地农田、草地、白桦次生林和华北落叶松人工林4种典型土地利用方式0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm土层为研究对象，运用磷脂脂肪酸法（... 详细信息

为阐明不同土地利用方式下土壤微生物生物量及群落结构在土壤剖面上的变化规律，以冀北山地农田、草地、白桦次生林和华北落叶松人工林4种典型土地利用方式0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm土层为研究对象，运用磷脂脂肪酸法（PLFA）测定土壤微生物生物量，使用方差分析、相关性分析和冗余分析探究土地利用方式及土层深度对土壤微生物生物量和群落结构的影响。结果表明：农田土壤自然含水率、容重及有机碳含量与其余各土地利用方式普遍存在显著性差异。农田磷脂脂肪酸含量均显著低于草地、白桦次生林和华北落叶松人工林；农田的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)较高，受到的养分胁迫较大。随土层深度增加，4种土地利用方式的土壤自然含水率、有机碳、全氮、全磷及微生物生物量均呈现减少趋势；草地、次生林和人工林G+/G-表现为深层土壤大于表层土壤；除草地外，其余土地利用方式细菌/真菌（B/F）表现为深层土壤小于表层土壤。相关性和冗余分析表明，土壤容重、有机碳、自然含水率是影响不同土地利用方式微生物群落的主要环境因子。本研究揭示了冀北山地4种土地利用方式土壤磷脂脂肪酸含量的分布及其影响因子，可为该地区土地利用结构优化提供理论依据。

关键词：土地利用方式土层深度土壤微生物群落结构 PLFA

杉木北带东区杉木人工林碳储量影响因素源解析

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1477-1487页

作者：安晓圆陈辰张德婧宛慧茹吴毓煜马李璐唐雪海欧强新安徽农业大学林学与园林学院合肥230036

全球气候变化下碳储量的准确估算是当今世界的焦点问题。本文利用杉木气候敏感的区域——安徽省两大杉木人工林产区(大别山区以及皖南地区)80块受人为干扰较小、不同林龄序列的杉木人工林样地调查数据,采用随机森林算法(Random forest,... 详细信息

全球气候变化下碳储量的准确估算是当今世界的焦点问题。本文利用杉木气候敏感的区域——安徽省两大杉木人工林产区(大别山区以及皖南地区)80块受人为干扰较小、不同林龄序列的杉木人工林样地调查数据,采用随机森林算法(Random forest,RF)构建包含候选林分、立地和气候因子的碳储量(地上碳储量(Aboveground carbon storage,C_(a))、地下碳储量(Belowground carbon storage,C_(b))和总碳储量(Total carbon storage,C))模型,并基于最优模型厘清杉木北带东区杉木人工林碳储量(C_(a)、C_(b)和C)估算差异的来源,确定主导因子,量化影响因素对碳储量的影响程度及其影响方向,以了解气候变化对树木生长的影响。结果表明:林分因子是影响杉木北带东区杉木人工林碳储量(C_(a)、C_(b)和C)的主导因子,其相对重要性值均超过76%,其中林分断面积(BA)影响最大,C_(a)、C_(b)和C均随BA的增加而增加;气候因子是影响杉木人工林碳储量的第二大因子,其相对重要性值均不超过17%,其中降水季节性(Bio15)影响最大,C_(a)、C_(b)和C随Bio15的增加而略有降低;而立地因子对杉木人工林碳储量模型的解释能力有限,其相对重要性值均低于3%,C_(a)、C_(b)和C随立地因子的变化极小。

关键词：林分因子气候立地随机森林碳储量