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黄河流域黄土高原生态质量时空演变格局及其驱动因素

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水土保持研究 2024年第4期31卷 233-240页

作者：李慧张少伟赵阳中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091 河南开放大学乡村振兴学院郑州450046 中国林业科学研究院经济林研究所郑州450003

[目的]量化分析自然与社会经济因素对黄河流域黄土高原生态质量格局演变的影响,为进一步提升黄河流域生态质量,促进区域生态可持续发展提供理论支撑。[方法]基于DPSIR模型框架,从社会经济状况、自然环境与生态治理方面选取14项指标,构... 详细信息

[目的]量化分析自然与社会经济因素对黄河流域黄土高原生态质量格局演变的影响,为进一步提升黄河流域生态质量,促进区域生态可持续发展提供理论支撑。[方法]基于DPSIR模型框架,从社会经济状况、自然环境与生态治理方面选取14项指标,构建生态质量综合评价指标体系,采用层次分析法确定指标权重,采用加权平均法计算生态质量综合评价指数;构建岭回归模型,分析了其变化的驱动因子。[结果]黄河流域黄土高原生态质量具有明显时空异质性;生态质量较高区域集中分布在中游地区,较低区域集中分布在上游地区,整体呈“东南高、西北低”的空间格局;生态质量评估为中及以上水平区域面积占比由2000年的40.56%上升至2020年的70.36%;20年间生态质量提升的区域面积占研究区总面积的94.44%,提升的区县数量占总区县数的91.57%;岭回归模型可以解释生态质量99.4%的变异,植被覆盖度和年降水量对生态质量变化的相对贡献率较高。[结论]黄河流域黄土高原生态质量呈提升趋势,其时空分布格局主要受植被覆盖度和年降水量的驱动。建议在科学、合理增加植被覆盖度的基础上,进一步优化生态系统空间格局。

关键词：生态质量时空演变驱动力岭回归黄河流域黄土高原

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基于MaxEnt模型的大果青杄潜在适生区及其分布变化

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西部林业科学 2024年第3期53卷 39-46页

作者：郭立新张春回宫盱彤马小珍曹永红王勃杨建雷陇南市经济林研究院甘肃陇南746000 陇南市林业科学研究所甘肃陇南746000

大果青作为我国特有的二级保护珍稀濒危植物,具有较高的生态和经济价值。利用优化后的MaxEnt模型(基于R语言Kuenm包),预测当前大果青的潜在适生区,解析未来气候变化对大果青分布的影响,旨在为我国大果青种质资源保护及引种栽培提供科学... 详细信息

大果青作为我国特有的二级保护珍稀濒危植物,具有较高的生态和经济价值。利用优化后的MaxEnt模型(基于R语言Kuenm包),预测当前大果青的潜在适生区,解析未来气候变化对大果青分布的影响,旨在为我国大果青种质资源保护及引种栽培提供科学依据。结果显示:(1)经Kuenm包优化,当FC=LQ,RM=0.5时,AUC值为0.937,优化后的MaxEnt模型预测精度最高。(2)最冷季平均温度(bio11)、年均降水量(bio12)、海拔(alt)、等温性(bio3)、最暖季降水量(bio18)是影响大果青分布的关键环境变量,贡献率分别为23.2%、21.9%、17.6%、9.2%、6.7%。(3)大果青当前的高适生区主要在秦巴山区一带集中分布;在未来4种排放路径下,潜在适生区分布与当前相比更加破碎零散,适生区极具压缩,物种生存压力和种间竞争力加大,呈现出趋向灭亡的趋势。(4)建议对大果青天然种群采取就地保护与迁地保护相结合的立体保护模式,高适生区就地保护和人工栽培同时开展;中适生区可适当迁入大果青,使其有利于大果青种群的繁衍和扩散。

关键词：大果青杄气候变化潜在适生区 MaxEnt模型保护策略

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中国北方草地生态系统服务评估

生态学报 2024年第2期44卷 455-462页

作者：脱登峰卢琦却晓娥程磊磊杨岩岩高攀崔桂鹏中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

北方草地是我国天然草地主体部分,其生态功能对提升生态系统稳定性、保障国家生态安全具有重要的作用。在北方草地生态功能分区基础上,开展2011—2015年不同功能区内防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态功能评估,探明其现状和空间格局,... 详细信息

北方草地是我国天然草地主体部分,其生态功能对提升生态系统稳定性、保障国家生态安全具有重要的作用。在北方草地生态功能分区基础上,开展2011—2015年不同功能区内防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态功能评估,探明其现状和空间格局,为北方草地生态功能分区研究提供评估数据,也为推进草地生态系统保护与修复工作提供科技支撑。结果表明:(1)北方草地防风固沙能力为32.44 t hm^(-2) a^(-1),防风固沙量为89.22亿t/a。半干旱草原区防风固沙能力和固沙量最大,分别为68.76 t hm^(-2) a^(-1)和29.16亿t/a,其固沙量占北方草地固沙总量的32.68%。(2)北方草地土壤保持能力为124.5 t hm^(-2) a^(-1),土壤保持量为243.59亿t/a。土壤保持功能的空间异质性较大,暖性灌草丛区土壤保持能力最大,为431.52 t hm^(-2) a^(-1);高寒草甸区土壤保持量最多,为105.36亿t/a,占北方草地土壤保持总量的43.19%。(3)北方草地水源涵养能力为93.03 m^(3) hm^(-2) a^(-1),水源涵养量为288.98亿m^(3)/a。高寒草甸区和高寒草原区水源涵养能力较大,分别为211.09 m^(3) hm^(-2) a^(-1)和118.04 m^(3) hm^(-2) a^(-1)。两个区域的水源涵养量也较多,分别为125.36亿m^(3)/a和72.13亿m^(3)/a,合占北方草地水源涵养总量的68.34%。整体上,北方半干旱草原区、暖性灌草丛区、高寒草甸区和高寒草原区对发挥我国草地防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态多功能效益、提升生态系统服务和稳定性具有极其重要的作用。

关键词：草地生态系统生态功能分区生态功能评估空间格局北方地区

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荒漠植被覆盖度遥感提取研究进展

环境科学研究 2024年第10期37卷 2288-2298页

作者：韩婕曹晓明中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC)是植被生长状况监测、荒漠化监测与评价等方面的重要指标,但荒漠植被的生理和光谱特征均有别于普通健康绿色植被,为其FVC遥感提取带来了诸多难点。本文从数据、方法及应用等方面总结分析了... 详细信息

植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC)是植被生长状况监测、荒漠化监测与评价等方面的重要指标,但荒漠植被的生理和光谱特征均有别于普通健康绿色植被,为其FVC遥感提取带来了诸多难点。本文从数据、方法及应用等方面总结分析了提取荒漠地区FVC各类方法的应用进展。结果表明:①在荒漠区应用的遥感数据源包括多光谱影像、高光谱影像、雷达影像以及无人机高分影像等,融合多源遥感数据、结合各方法可明显提高荒漠FVC的估算精度。②模型上,经验回归模型与像元分解模型应用较广泛,但经验回归模型过度简化了FVC与遥感数据之间的复杂关系,像元分解模型则忽略了荒漠植被显著的空间异质性,故二者都无法充分考虑遥感数据的时空特征和地物背景的影响。近年来,机器学习与数据挖掘算法广泛用于荒漠FVC遥感提取研究中,此类算法能够处理大规模数据,使处理效率大幅提高,并在一定程度上减少人为干扰等因素。然而,此类算法对地表环境变化的复杂性和非线性关系建模能力有限,可能面临样本不平衡、特征选择困难以及模型泛化能力不足等挑战。未来荒漠FVC遥感提取研究将是一个基于多尺度、多源数据、融合多种方法实现大尺度、高精度且时序兼具的估算模式,这种新形式可有效弥补单一卫星遥感影像数据在时间、空间及光谱分辨率信息方面的不足,但荒漠植被特殊的生理和光谱特征、新型的遥感指标和理论策略以及算法的改进程度有待进一步探索。

关键词：荒漠植被植被覆盖度遥感模型算法

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不同产地大红袍花椒香麻味差异分析

经济林研究 2024年第2期42卷 40-53页

作者：张正军姜抢平朱德琴石亚鹏庆阳市林业科学研究所甘肃庆阳745000 陇南市经济林研究院花椒研究所甘肃武都476000

【目的】探究不同产地大红袍花椒香麻味差异,为大红袍花椒综合品质评价提供理论依据。【方法】选择四川汉源、四川茂汶、四川金阳、陕西韩城、陕西凤县、云南昭通、甘肃武都、甘肃庆阳大红袍花椒作为研究对象,以挥发性物质与麻味物质作... 详细信息

【目的】探究不同产地大红袍花椒香麻味差异,为大红袍花椒综合品质评价提供理论依据。【方法】选择四川汉源、四川茂汶、四川金阳、陕西韩城、陕西凤县、云南昭通、甘肃武都、甘肃庆阳大红袍花椒作为研究对象,以挥发性物质与麻味物质作为香麻味指标,采用挥发油提取器、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪进行检测。【结果】8个不同产地大红袍花椒挥发油含量为(17.80±1.30)~(26.20±0.80)mL·kg^(-1),挥发性成分种类为醛类、苯类、烯烃类、酮类、醇类、酸类、烷烃类、酯类,挥发性成分累计检出124种,共有挥发性成分29种,且不同产地大红袍花椒挥发性成分及相对含量存在差异;麻味物质含量为(105.97±0.34)~(156.81±0.44)mg·g^(-1),其中四川汉源的含量最高、甘肃庆阳的含量最低,4种山椒素中羟基-α-山椒素含量最高、羟基-γ-山椒素含量最低,且不同产地麻味物质成分存在差异;(5R)-1-甲基-5-丙-1-烯-2-基环己烯与四川汉源、四川茂汶相关性极显著,羟基-ε-山椒素与陕西韩城、陕西凤县相关性显著;反-2-辛烯醛与甘肃庆阳相关性极显著;经主成分分析,大红袍花椒优劣依次为四川汉源、甘肃武都、四川茂汶、陕西韩城、陕西凤县、四川金阳、云南昭通、甘肃庆阳,且四川金阳、云南昭通、甘肃庆阳产地大红袍花椒香麻味综合品质差异较小。【结论】8个不同产地大红袍花椒香麻味存在一定差异,其优劣依次为四川汉源、甘肃武都、四川茂汶、陕西韩城、陕西凤县、四川金阳、云南昭通、甘肃庆阳,且四川金阳、云南昭通、甘肃庆阳产地大红袍花椒香麻味综合品质差异较小。本研究结果可为食品、医疗卫生等行业原料选择提供依据。

关键词：花椒香麻味挥发性物质麻味物质主成分分析

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油柿雌雄花芽同化物和重要元素含量比较分析

西北林学院学报 2024年第3期39卷 93-101页

作者：袁稼营张路张腾岳白璐胡银凤秦亚楠孙鹏王吉民傅建敏中国林业科学研究院经济林研究所河南郑州450003 经济林种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室河南郑州450003

探究同化物和重要营养元素对柿属植物性别分化的潜在调控作用,提升柿属植物性别分化的生理调控研究水平,为人工调控柿花性别、解决柿育种中存在的优良雄性种质缺乏的问题提供理论基础。以二倍体油柿为研究对象,在4月中旬花芽性别分化的... 详细信息

探究同化物和重要营养元素对柿属植物性别分化的潜在调控作用,提升柿属植物性别分化的生理调控研究水平,为人工调控柿花性别、解决柿育种中存在的优良雄性种质缺乏的问题提供理论基础。以二倍体油柿为研究对象,在4月中旬花芽性别分化的形态学关键时期(此时花芽中的雌、雄蕊原基选择性败育,是形成单性花的关键阶段),分别比较雌雄异株和雌雄同株的雌、雄花芽间的同化物和重要元素含量差异。结果表明,在油柿的雌雄异株和雌雄同株系统中,雌花芽的果糖、葡萄糖、淀粉含量均显著低于雄花芽;雌花芽的N、K含量均显著低于雄花芽;雌、雄花芽的氨基酸含量虽然差异不显著,但存在雌花芽低于雄花芽的趋势;相比于雌花芽,雄花芽中高表达基因主要富集在淀粉合成、海藻糖代谢、糖酵解、脂类合成、四吡咯等色素和光合作用途径。在雌雄同株中,雌花芽的P含量显著低于雄花芽。相关性分析发现,花芽中不仅果糖、葡萄糖和淀粉间存在极显著正相关性,与N、K含量存在显著正相关性,表明N、K等元素对同化物合成非常重要。基于同化物和重要元素含量的主成分分析和聚类分析,雌雄异株和雌雄同株系统的雌花芽被聚为一类,雄花芽被聚为另一类,表明在两套系统中,花芽性别分化的生理调控机制几乎一致。相比于雌花芽,雄花芽在发育过程中积累了更多的同化物,并有可能消耗了更多的能量,这可能是油柿单株或枝条生长状况不佳时,通过开雄花的方式集中能量在短期内完成生殖任务(仅需开花散粉)的一种策略。研究结果揭示了油柿雌、雄花芽中同化物和重要元素的含量规律,有助于通过控制树体营养来调控柿花性别,从而提高育种效率。

关键词：雌雄异株雌雄同株性别分化转录组代谢通路富集柿

基于电子鼻和HS-SPME-GC-MS分析蒸汽爆破对杜仲嫩叶和成熟叶茶香气特征的影响

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食品科学 2024年第1期45卷 91-100页

作者：周昀菲孙志强杜庆鑫王志勇王璐杜红岩杜兰英中国林业科学研究院经济林研究所河南郑州450003 南京林业大学林学院江苏南京210037 经济林种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室国家林业草原杜仲工程技术研究中心河南郑州450003

为探究蒸汽爆破(汽爆)辅助加工制成杜仲叶茶的挥发性成分差异和主要呈香特征,以杜仲‘华仲8号’嫩叶和成熟叶为对象,采用汽爆技术对杜仲叶进行处理,基于电子鼻和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction co... 详细信息

为探究蒸汽爆破(汽爆)辅助加工制成杜仲叶茶的挥发性成分差异和主要呈香特征,以杜仲‘华仲8号’嫩叶和成熟叶为对象,采用汽爆技术对杜仲叶进行处理,基于电子鼻和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用法解析汽爆对两种杜仲茶香气特征的影响。主成分分析和线性判别分析对电子鼻数据模型拟合度高,杜仲嫩叶和成熟叶茶汽爆前后香气特征均存在显著差异。HS-SPME-GC-MS检测共鉴定出177种挥发性成分,通过正交偏最小二乘判别分析(变量重要性投影值≥1)以及Kruskal-WallisH检验(P研究结果可为开发杜仲叶茶饮品提供参考依据。

关键词：杜仲‘华仲8号’ 香气成分蒸汽爆破杜仲茶

尖峰岭杉木人工林群落主要木本植物的生态位和种间联结

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1483-1491页

作者：王如彭文成杨佳吴彪张碧嘉廖立国海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海口571100

生态位与种间联结研究可揭示目标群落植物种间关系,为促进人工林向天然林转型发展提供理论支持。本研究基于海南热带雨林国家公园尖峰岭片区杉木人工林固定样地调查数据,分析群落重要值排名前20的主要木本植物的生态位与种间联结特征。... 详细信息

生态位与种间联结研究可揭示目标群落植物种间关系,为促进人工林向天然林转型发展提供理论支持。本研究基于海南热带雨林国家公园尖峰岭片区杉木人工林固定样地调查数据,分析群落重要值排名前20的主要木本植物的生态位与种间联结特征。结果表明:杉木人工林群落包含木本植物55科101属163种,群落物种组成复杂。作为建群种的杉木,其重要值及生态位宽度均为最高,占据群落绝对优势地位,与大多数木本植物都存在较大的生态位重叠与生态相似性,其中重叠程度最高的植物为海南杨桐。群落的生态位重叠与生态相似性均值分别为0.54和0.49,2种生态位指标的变化趋势基本一致,部分物种对资源的需求较为相似。主要木本植物的总体联结性表现为显著正联结,χ^(2)检验、联结系数、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数显示,正关联种对的数量多于负关联种对的数量,但显著关联种对占比较低,反映出群落稳定性较强,物种能够稳定共存,多数物种间未形成紧密联系。综合来看,杉木抑制了热带天然树种的更新,可利用海南杨桐、岭南山竹子及鹅掌柴等对国家公园内的杉木人工林进行自然化改造修复。

关键词：尖峰岭杉木自然化修复生态位种间联结

基于三方演化博弈模型的林长制横向协作机制研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李源王超梁越颖徐斌宁攸凉中国林业科学研究院林业科技信息研究所中国林业科学研究院

【目的】林长制实施过程中面临纵向联动与横向协作的双重挑战，其中横向协作因涉及多方利益且主体间无严格层级关系，协作难度尤甚，成为阻碍林长制高效运转的关键瓶颈。因此，厘清各横向利益相关主体间的互动关系，推动建立横向协作机... 详细信息

【目的】林长制实施过程中面临纵向联动与横向协作的双重挑战，其中横向协作因涉及多方利益且主体间无严格层级关系，协作难度尤甚，成为阻碍林长制高效运转的关键瓶颈。因此，厘清各横向利益相关主体间的互动关系，推动建立横向协作机制，对于推深做实林长制具有重要现实意义。【方法】本文将林长制横向利益相关者划分为管理型利益相关者、监督型利益相关者和被动型利益相关者；基于利益相关者理论，构建理论分析框架，建立三方非对称动态演化博弈模型，通过对各方策略选择的演化稳定性和演化路径进行仿真分析。【结果】得出在林长制运行中各要素的作用机制，三方主体行为决策的博弈演化规律。【结论】结果表明：（1）推动林长制“有名有实”向“有能有效”转变的根本在于落实各方主体责任，确保各方主体满足参与约束与激励相容原则；（2）生态区位重要性，森林资源丰富度、林业产业发展水平、上级部门和地方政府的重视度是影响三方博弈主体行为决策的主要因素；（3）对管理型利益相关者，监督型利益相关者的林长制绩效考核制度与奖惩制度，以及对被动型利益相关者激励政策，有利于推进利益相关者主体横向协作的内生性集体行动；（4）由于部分被动型利益相关者游离在林长制组织体系外，如何调动他们的内生动力是加强林长制横向协作过程中需要着力解决的重要现实问题。

关键词：利益相关者林长制三方演化博弈模型横向协作机制集体行动