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期刊简介

《林业科学研究》是由中国林业科学研究院主办的营林科学综合性学术刊物。主要任务是及时反映以中国林科院为主的营林科学最新研究成果、学术论文和研究报告、科技动态和信息等,促进国内外学术交流,开展学术讨论,繁荣林业科学,更好地为我国林业建设服务。主要内容有:林木种子、育苗造林、森林植物、林木遗传育种、树木生理生化、森林昆虫、资源昆虫、森林病理、林木微生物、森林鸟兽、森林土壤、森林生态、森林经营、森林经理、林业遥感、林业生物技术及其它新技术、新方法,并增加林业发展战略、学科发展趋势、技术政策和策略等,适于林业及相关学科的科技人员、院校师生、领导和管理人员、基层林业职工等阅读。

《林业科学研究》2002年荣获第二届国家期刊奖提名奖和国家林业局首届林业科技期刊优秀一等奖。连续被列为中国自然科学核心期刊,入选了中国科学技术期刊文摘CSTA数据库(英文版),入编了清华大学...

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论文
基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因
刘彬, 刘青华, 周志春, 徐六一, 陈雪莲, 罗柠
2019, 32(5): 1-10.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.001
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 2020KB](0)
摘要:
目的 研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。 方法 对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。 结果 对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示:在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为 ERF 转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后, ERF 转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中, GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中 TIR-NBS-LRR 基因(c65785.graph_c0)、 ERF 转录因子(c78073.graph_c0)和3个 GGPPS 基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。 结论 高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中, LRR 基因、 ERF 转录因子和 GGPPS 与马尾松的抗性相关,部分 TIR-NBS-LRR 基因、 ERF 转录因子和 GGPPS 有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。
云南松毛虫线粒体基因组全序列测定和分析
王瑶, 孔祥波, 张苏芳, 刘福, 张真, 严善春
2019, 32(5): 11-20.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.002
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摘要:
目的 测定和分析了云南松毛虫线粒体基因组特征,从线粒体基因组水平探究鳞翅目蛾类昆虫高级阶元的系统发育关系。 方法 采用Illumina HiSeq测序方法测定了云南松毛虫线粒体全基因组序列,参考鳞翅目昆虫已知线粒体基因组的全序列对其各基因进行定位和注释。采用tRNA Scan-SE 2.0在线预测云南松毛虫线粒体基因组tRNA基因的二级结构。基于线粒体全基因组的蛋白编码序列构建了鳞翅目13个科32种蛾类昆虫的系统发育树和松毛虫属近缘种间的系统发育树。 结果 结果显示云南松毛虫线粒体基因组全长15 443 bp,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和一段长度为321 bp的A+T富含区,无基因重排,存在较高的A+T含量(80.0%)。13个蛋白编码基因中除了 ND2和 COX1,其余均以ATN做为起始密码子。9个蛋白编码基因共享相同的终止密码子TAA( ND2、 ATP8、 ATP6、 COX3、 ND5、 ND4LND6、CYTBND1),其他4个基因的终止密码子都是残缺的, COX1、 COX2、 ND4以T为终止密码子, ND3以TA为终止密码子。22个tRNA基因中,除了tRNASer(AGN)由于缺少DHU臂无法构成三叶草结构,其余T均为典型的三叶草结构。整个线粒体结构与鳞翅目中目前已得到的其他昆虫线粒体基因组结构一致。 结论 系统发育分析结果显示,云南松毛虫与思茅松毛虫是完全不同的近缘种,与其他松毛虫亲缘关系也较远,云南松毛虫与6种近缘种的系统发育关系为:(((((油松毛虫+文山松毛虫)+赤松毛虫)+落叶松毛虫)+(思茅松毛虫+云南松毛虫))+家蚕)。鳞翅目蛾类各科之间的系统发育关系为:((((((((毒蛾科+灯蛾科)+夜蛾科)+舟蛾科)+(尺蛾科+(蚕蛾科+(天蛾科+大蚕蛾科))))+枯叶蛾科)+(螟蛾科+草螟科))+卷蛾科)+蝙蝠蛾科)。
白蜡吉丁肿腿蜂不同姊妹窝子代翅型分化和性比变化
胡帅, 罗立平, 王小艺
2019, 32(5): 21-26.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.003
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摘要:
目的 探究具有多次产卵习性的寄生蜂不同姊妹窝子代种群参数的变化,从母代效应角度明确寄生蜂在自然栖境中增殖和延续种群的机制。 方法 室内30℃±1℃,光周期14L︰10D,相对湿度65%±5%的条件下测定了白蜡吉丁肿腿蜂在其成虫寿命期内所有姊妹窝子代产出过程中对麻竖毛天牛幼虫的寄生作用,比较各姊妹窝子代中雌蜂数量、发育历期、有翅型雌蜂比例和性比等参数的变化。 结果 白蜡吉丁肿腿蜂雌蜂对寄主幼虫的寄生能力和自身的产雌数量逐渐减低;各姊妹窝子代中雌性有翅率逐次递减,其中第3姊妹窝子代降幅最大,直至为零;各姊妹窝子代的雌雄性比呈抛物线趋势,第3姊妹窝子代雌雄性比接近1:1。 结论 白蜡吉丁肿腿蜂姊妹窝子代间翅的非遗传多型性可能是该蜂在应对林间异质环境的一种适应性进化。白蜡吉丁肿腿蜂第3姊妹窝子代的产出可能是其成虫寿命期内调控翅型和性比达到种群适合度最大化的关键节点。
沙棘浆果中酚类物质含量与自由基清除能力相关分析
陈道国, 张国昀, 张彤, 张建国, 何彩云
2019, 32(5): 27-33.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.004
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摘要:
目的 本研究分析沙棘( Hippophae rhamnoides L.)果实中芦丁、槲皮素、异鼠李素、山奈酚、杨梅素、柚皮素和维生素E这7种酚类物质与羟自由基清除能力的关系,为探讨酚类物质对羟自由基清除能力提供参考。 方法 以沙棘丰宁和向阳2栽培品种3个时期(绿果期、变色期和成熟期)的果实为实验材料,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定芦丁、槲皮素、异鼠李素、山奈酚、杨梅素、柚皮素和维生素E这7种酚类物质含量,同时利用分光光度计法测定沙棘果的羟自由基清除能力,随后将7种酚类物质与羟自由基清除能力进行相关性分析。 结果 表明:丰宁羟自由基清除能力显著高于向阳,且羟自由基清除能力在绿果期、变色期和成熟期依次降低,而向阳在绿果期羟自由基清除能力最强,变色期最弱;丰宁果肉中芦丁、槲皮素、异鼠李素、山奈酚、杨梅素和柚皮素6种酚类物质含量高于向阳,其中,芦丁和杨梅素含量在3个不同时期均显著高于向阳( P < 0.05);另外,果实3个不同发育时期中槲皮素、异鼠李素、柚皮素和杨梅素这4种物质含量在2沙棘品种中均表现出先上升后下降的趋势,而芦丁、维生素E和山奈酚这3种物质在2沙棘品种中变化趋势不同。相关性分析发现:芦丁、槲皮素、异鼠李素、山奈酚、杨梅素和柚皮素与羟自由基清除能力的相关性系数均大于0.6,而维生素E与羟自由基清除能力相关性系数仅为0.17。 结论 芦丁、槲皮素、异鼠李素、山奈酚、杨梅素和柚皮素的含量与羟基自由基的清除具有正相关性,有助于促进沙棘果实中羟自由基的清除。
基于16S测序分析白蜡虫二龄雌雄若虫共生菌的多样性分析
吕品, 亓倩, 杨璞, 陈航, 陈晓鸣
2019, 32(5): 34-41.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.005
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摘要:
目的 探明白蜡虫二龄雌雄若虫共生菌的种类和结构。 方法 利用高通量测序技术,对白蜡虫二龄雌雄虫16S rRNA的V3-V4区进行高通量测序,使用Uparse软件对有效标签进行聚类,使用Mothur方法与SILVA的SSUrRNA数据库进行物种注释,分析雌雄间共生菌物种丰度及多样性的差异。 结果 共得到了1 798 646条有效标签,以97%相似度为标准进行聚类分析,得到1 334个OTUs,其中,有14个门,29个纲,60个目,109个科,165个属,55个种得到注释。与其他昆虫明显不同,白蜡虫二龄若虫中立克次氏体属为优势菌(雌85.740%,雄95.462%),缺乏布赫纳氏菌和沃尔巴克氏体。 结论 白蜡虫与其它昆虫的共生菌有很大差异,立克次氏体在白蜡虫二龄若虫中占绝对优势,具有固氮作用的根瘤菌目和芽孢杆菌目、能合成类胡萝卜素的鞘脂单胞菌目为次优势菌,在共生菌中占有一定比例。白蜡虫若虫共生菌独特的现象可能与白蜡虫独特的生物习性、生态学特征和营养相关。
浙江省柿种质资源果实形状多样性研究
孙维敏, 徐阳, 龚榜初, 吴开云
2019, 32(5): 42-50.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.006
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摘要:
目的 揭示浙江省柿种质资源果实表型性状及柿果地理分布特点,为柿果选育提供参考依据。 方法 通过对浙江省73份柿种质资源的23个果实性状测定,研究果实表型性状及性状间的相关关系,并利用主成分分析(PCA)及PCA得分图对果形进行分类,分析柿果地理分布特点。 结果 柿果表型性状差异较大,变异系数为10.05%~48.45%,果实质量、果实体积、果实纵截面面积、果实横截面面积、果实纵径、果实横径及果形指数均值分别为103.34 g、108.44 cm3、26.58 cm2、26.54 cm2、5.91 cm、5.84 cm和1.03;单粒种子质量、单粒种子体积、种子长度、种子宽度、种子厚度、种子长宽比、种子个数、种子占果实体积比均值分别为0.90 g、0.97 cm3、21.80 mm、11.43 mm、5.07 mm、1.94、4.30粒和4.24%;髓心质量、髓心体积、髓心高、髓心顶宽、髓心基宽、髓心高顶宽比、髓心高基宽比和髓心占果实体积比均值分别为2.11 g、2.62 cm3、28.65 mm、6.32 mm、12.16 mm、4.80、2.50和2.67%。果实、种子及髓心大小相关系数为0.36~0.78,果形指数与种子长宽比、髓心高顶宽比及髓心高基宽比相关系数分别为0.86、0.90和0.88,表明果实各部分间的大小具有正相关关系,形状具有相似性。对16个原始性状指标进行主成分分析,前2个主成分(75.64%)可表示柿果表型性状的大小和形状指标。PCA得分图与表型性状各区间的重合率较高,可较好地表示果实表型性状的大小及形状指标,将柿果形状分为大果长形、小果长形、小果扁形和大果扁形四大类。杭嘉湖平原扁形果占66.67%,以大果扁平为主(41.67%),浙西丘陵地区以大果长形为主(41.67%),金衢盆地扁平果形占71.43%,浙南山地以小果长形为主(48%)。 结论 浙江省柿种质资源果实表型性状丰富,柿果各部分之间大小和形状具有相关性,长果形主要分布在山区,而扁果形分布地较为平坦。
南移后不同种源栓皮栎幼苗光合生理性状的比较
黄跃宁, 倪妍妍, 刘建锋, 林永标, 张玉婷, 姚宁, 江泽平
2019, 32(5): 51-57.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.007
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摘要:
目的 探讨水热条件变化后不同种源栓皮栎幼苗光合生理性状的差异,为栓皮栎优良种源的引种栽培提供理论参考。 方法 收集5个地理种源(北京平谷PG、河南内乡NX、湖北秭归ZG、江西永修YX和湖南城步CB)的栓皮栎种子,选择在其自然分布南缘以南的生境(广东鹤山,HS)下进行培育,测定不同种源栓皮栎的光合生理指标。 结果 表明:低纬度CB种源栓皮栎的潜在最大净光合速率(Pmax)显著高于中高纬的ZG和PG种源(P < 0.05);YX种源的表观量子效率(AQY)最高,而ZG种源的最低;NX和CB种源的叶绿素相对含量(SPAD)显著高于YX种源。PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)在各种源间均差异不显著,表明各种源栓皮栎均能较好地适应水热丰沛的新生境。同时,各种源栓皮栎在暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、Rubisco酶最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、光呼吸速率(Rp)、生长参数以及叶绿素荧光参数如电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)等均差异不显著。 结论 各种源栓皮栎光合生理性状的异同与其自身遗传因素和较强的生态适应性有关。
毛竹 PeCPD 基因克隆与表达分析
单雪萌, 王思宁, 朱成磊, 高志民
2019, 32(5): 58-66.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.008
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摘要:
目的 通过对毛竹( Phyllostachys edulis (Carri.)H.deLehaie) CPD 基因的分子特征和表达模式进行研究分析,为揭示 CPD 在参与毛竹笋生长调控、光诱导以及响应胁迫过程中的作用提供参考依据。 方法 在毛竹基因组数据库(BambooGDB)中查找 CPD 的同源序列,设计引物并克隆 PeCPD 。通过生物信息学的方法分析 PeCPD 的基因结构、顺式调控元件、其编码蛋白的基本理化性质、保守结构域、进化关系以及该基因在不同组织中的表达模式等,利用实时定量PCR方法分析该基因在不同高度笋、昼夜节律光照条件下以及干旱、低温胁迫处理下叶片和根中的表达模式。 结果 获得了毛竹 CPD 同源基因 PeCPD (PH01003419G0030),cDNA全长为1 584 bp,包含5'和3'端非编码区分别为110 bp和64 bp,编码区为1 410 bp,对应的基因组长度为2 796 bp,外显子和内含子数量分别为6个和5个。克隆获得了 PeCPD 编码区,与BambooGDB中PH01003419G0030序列完全一致,编码一个470 aa的蛋白,分子量约为52.2 kDa,理论等电点为9.063。同时获得了 PeCPD 上游序列(1 999 bp),与数据库中序列完全一致,分析发现,其中除了启动子基本元件外,还含有多种与环境相关的作用元件,如参与低温应答的LTR、干旱响应的MBS和光响应元件AE-box、TCT-motif等。基于CPD氨基酸序列的系统进化分析表明,毛竹与水稻、玉米、谷子和二穗短柄草等单子叶植物聚类到一个大的分支,其中与二穗短柄草的亲缘关系最近。基于转录组数据的基因表达热图分析发现, PeCPD 在毛竹7个不同组织中的表达存在明显差异,其中在20 cm笋中的表达量最高,根中表达量最低。实时定量PCR分析表明,随着笋的增高, PeCPD 表达量呈上升趋势;在昼夜节律光照条件下, PeCPD 表达量随着光照时间延长而上升,随着黑暗时间延长而下降;干旱和低温胁迫条件下,叶片和根中 PeCPD 的表达量均呈先上升后下降的趋势。 结论 从毛竹中获取得到了 CPD 同源基因 PeCPD ,该基因为组成型表达,且随着笋的增高其表达量呈上升趋势,可能通过参与BRs的生物合成对竹笋的生长起调控作用; PeCPD 在叶片中的表达呈现昼夜节律变化,表明该基因可能会参与毛竹的光形态建成;干旱和低温胁迫条件下, PeCPD 表达量的变化有助于提高毛竹适应逆境胁迫的能力。
毛竹林地覆盖和翻耕对土壤酶活性及土壤养分含量的影响
赵睿宇, 李正才, 王斌, 葛晓改, 戴云喜, 赵志霞, 张雨洁
2019, 32(5): 67-73.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.009
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摘要:
目的 探讨毛竹林土壤酶和土壤养分元素对地表覆盖翻耕的响应,为毛竹林覆盖经营提供科学指导。 方法 以浙江省台州市黄岩区山地毛竹林为研究对象,对稻草覆盖2年翻耕、覆盖2年未翻耕和自然生长(对照)的毛竹林0~50 cm各土层土壤酶活性及土壤养分含量进行比较研究。 结果 表明:(1)覆盖翻耕样地和未翻耕样地土壤多酚氧化酶活性均低于对照样地,且在0~20 cm土层差异显著;覆盖处理后,覆盖2年翻耕样地土壤过氧化物酶活性均低于对照样地(0~10 cm土层差异显著),覆盖2年未翻耕样地土壤过氧化物酶活性(10~20 cm土层除外)也均低于对照样地;土壤脲酶、蔗糖酶活性则显著增加。(2)覆盖处理后,土壤养分元素含量得到增加;覆盖翻耕样地土层土壤养分含量均先增加后降低,且在10~20 cm土层达到最大;翻耕处理与未翻耕处理相比,土壤全氮含量在0~30 cm土层差异达到显著水平。(3)土壤酶活性与土壤养分含量间存在一定的相关性,土壤脲酶和蔗糖酶与土壤各养分存在极显著正相关关系;土壤多酚氧化酶和土壤养分间均呈现负相关关系,土壤过氧化物酶与土壤有机质、有效磷间存在负相关关系,与其它土壤养分间存在正相关关系,但相关性均不显著。 结论 地表覆盖对毛竹林地土壤酶活性和土壤养分含量有显著影响,短期内地表覆盖可以显著提高毛竹林土壤肥力,且覆盖翻耕措施较利于增加土壤肥力。
内蒙古大兴安岭森林净初级生产力时空格局分析
张少伟, 张弓乔, 惠刚盈
2019, 32(5): 74-82.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.010
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摘要:
目的 通过模型模拟分析内蒙古大兴安岭地区森林生产力时空分布格局及其驱动因子。 方法 利用优化率定后的生理生态过程模型Biome-BGC参数,模拟了内蒙古大兴安岭地区时间序列(2003—2012年)森林净初级生产力(NPP)。基于外业实测数据,在全区域尺度上进行NPP模拟结果验证。 结果 优化率定后的Biome-BGC模拟的该区森林NPP具有较高可靠性,实测数据验证 R2为0.81, RMSE 为48.73 g·m-2·a-1。2003—2012年间该区森林NPP为219.3~399.5 g·m-2·a-1,其中针叶林NPP为218.6~414.9 g·m-2·a-1、阔叶林为213.7~412.3 g·m-2·a-1、混交林为188.3~404.7 g·m-2·a-1。森林NPP与温度和太阳辐射的相关性较高( R2分别为0.55和0.49),与降水量和相对湿度的相关性较低。 结论 时间序列上该区森林NPP年平均值总体呈缓慢增长趋势;空间分布呈北高南低,东部偏低的特征。"天然林保护工程"的实施是该区森林NPP增加的主要因素,而火灾则降低了森林NPP,二者造成了该区NPP呈现时空差异;不同森林类型NPP差异主要受温度和太阳辐射的影响。
基于机载激光雷达的落叶松组分生物量反演
洪奕丰, 张守攻, 陈伟, 陈东升, 项伟波, 庞勇
2019, 32(5): 83-90.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.011
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摘要:
目的 构建基于机载LiDAR的落叶松组分生物量反演模型,讨论不同方法对模型构建的影响。 方法 以地面实测样地数据和同步获取的机载LiDAR点云数据为数据源,分别采用多元线性回归(MLR)和随机森林(RF)方法,估测了长白落叶松的组分生物量,利用"刀切法"评价了模型的泛化能力。 结果 表明:(1)MLR筛选得到的HintervalH80D10D20与各组分生物量普遍表现为显著(P < 0.05)或极显著水平(P < 0.01)。(2)MLR模型的R2高于0.82(枝、叶除外);RF模型的R2均高于0.91,且均拥有较小rRMSETRE值。(3)MDI和MDA方法的变量相对重要值排序均能较好地体现LiDAR变量与生物量之间的关系,MDI在趋势性判断和阈值设定方面更具优势。 结论 LiDAR变量与组分生物量具有显著的相关性。RF拥有更好的拟合效果和泛化能力,MLR则对LiDAR和组分生物量的关系有更明确的解释能力。反演模型能较好地反映林分的现势特征,生物量被低估的现象会随着林龄的增加而逐步增多。
面向对象CART决策树方法的湿地遥感分类
姚博, 张怀清, 刘洋, 刘华, 凌成星
2019, 32(5): 91-98.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.012
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摘要:
目的 以北京地区为例,对大区域多类型湿地信息提取方法进行研究。 方法 采用面向对象多尺度分割算法及光谱差异分割算法分割Landsat8 OLI遥感影像,辅助Google Earth高清影像及2015年人工解译结果,使用分层抽样法随机产生训练样本与验证样本;综合运用光谱、形状、纹理特征及拓扑关系,构建CART决策树模型提取研究区湿地信息;与最大似然法、面向对象最邻近方法的分类结果进行对比。 结果 利用面向对象CART决策树方法,分类结果的总精度为88.05%,Kappa系数为0.844,相较于面向对象最邻近方法,总体精度、Kappa系数相差不大,但针对部分湿地类型,如河流、沼泽湿地,精度提高了10% 20%;比使用最大似然分类法的总精度高近30%,Kappa系数提高0.355。 结论 对于湿地分布广泛、类型及数量较多的地区,面向对象CART决策树方法分类结果较好,是一种快速、有效的分类方法。
遮荫对弗吉尼亚栎苗木生长及光合-荧光参数的影响
王树凤, 施翔, 陈益泰, 孙海菁, 王涛, 陈雨春
2019, 32(5): 99-106.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.013
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摘要:
目的 揭示美国引进树种弗吉尼亚栎幼苗对光照强度的响应特征,为弗吉尼亚栎的引种驯化和高效栽培提供科学依据。 方法 采用人工遮荫法,研究3种光环境下(全光——100%自然光、中度遮荫——50%自然光和强度遮荫——25%自然光)弗吉尼亚栎苗木生长、光合作用以及叶绿素荧光参数的变化。 结果 表明:中度遮荫明显促进弗吉尼亚栎苗高生长(P < 0.05),但对地径生长影响不明显;而强度遮荫条件下,地径生长受到明显抑制(P < 0.05),苗高虽有所下降,但与对照相比差异不明显。对弗吉尼亚栎光响应曲线的观测表明:与全光条件相比,中度遮荫条件下,弗吉尼亚栎叶片暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)以及光补偿点(LCP)均明显下降(P < 0.05),说明适度的遮荫有助于提高弗吉尼亚栎对光的利用效率,促进干物质的积累;而强度遮荫条件下,光补偿点和光饱和点明显上升,暗呼吸速率明显增加(P < 0.05)。遮荫并未对表观量子效率(α)和最大净光合速率(Pmax)产生明显的影响。进一步对叶绿素荧光参数分析发现,遮荫条件下,PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和实际光量子产量(Yield)有所增加,但均在正常范围,说明遮荫对PSⅡ活性并未产生胁迫。 结论 弗吉尼亚栎幼苗对遮荫均具有一定的耐受性,中度遮荫有利于苗高生长;而强度遮荫不利于干物质的积累。因此,建议在营林以及人工栽培过程中维持50%以上的自然光照。
3种石斛属植物类胡萝卜素成分及代谢途径分析
黄昕蕾, 王雁, 张辉
2019, 32(5): 107-113.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.014
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摘要:
目的 分析黄色花石斛兰盛开期花瓣中的类胡萝卜素种类和含量,推定石斛属类胡萝卜素合成途径,为探讨黄色花石斛的呈色机理和黄色花育种提供参考。 方法 以花色为黄色的鼓槌石斛、密花石斛和球花石斛的盛开期花瓣和唇瓣为试验材料,采用英国皇家园艺学会比色卡进行花色描述,利用合相色谱串联三重四极杆质谱仪(UPC2-MS/MS)进行类胡萝卜素定性、定量分析,推测石斛属类胡萝卜素代谢途径。 结果 表明:3种石斛属植物花瓣和唇瓣色系可分为白色系和淡黄-明黄-金黄色系,花瓣和唇瓣中共鉴定出8个类胡萝卜素组分,分别是β-胡萝卜素、α-隐黄质、β-隐黄质、紫黄质、叶黄素、花药黄质、玉米黄质和叶黄素酯化物。定量分析显示:球花石斛白色花瓣中类胡萝卜素含量极少,总量约为52.26 μg·g-1,随着黄色加深,类胡萝卜素总量逐渐增加,球花石斛金黄色唇瓣中的类胡萝卜素总量最高,达到3 810.89 μg·g-1。密花石斛淡黄色花瓣中以叶黄素为主;球花石斛和密花石斛金黄色唇瓣中主要是α-隐黄素、叶黄素和叶黄素酯化物;明黄色鼓槌石斛花瓣中以玉米黄质、花药黄质和叶黄素为主。 结论 α-胡萝卜素及其衍生物是淡黄色和金黄色石斛花瓣中的主要类胡萝卜素成分,而β-胡萝卜素及其衍生物是明黄色石斛花瓣的主要类胡萝卜素成分。结合类胡萝卜素代谢途径,推测通过调控LCYE基因的表达,可实现黄色花石斛的花色定向改良。
氮、磷、钾配比施肥对辣木生长及叶片养分吸收的影响
张敏, 杨浩瑜, 包立, 汪泰, 张乃明
2019, 32(5): 114-120.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.015
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摘要:
目的 为明确辣木生长对养分的需求及叶片养分吸收状况。 方法 研究采取田间小区实验,设置N80、N80P20、N80K40、P20K40、N80P20K40、N60P20K60和不施肥对照7个处理,测定分析不同氮、磷、钾配比施肥对辣木生长及叶片养分吸收的影响。 结果 不同氮、磷、钾配比施肥处理下,辣木生长速度先快后缓慢,处理90 d后株高、冠幅和鲜叶生物量的最高值及地径的次高值均出现在N80中,N60P20K60的株高、地径及N80K40的鲜叶生物量仅次于N80处理;不同氮、磷、钾配比施肥均促进了辣木叶片中全氮、全磷含量的累积,但降低了全钾含量;除N80外,其它处理叶片叶绿素含量均低于CK,高氮处理的叶绿素含量均高于P20K40和N60P20K60,N80P20高于N80K40 结论 各元素对辣木生长影响大小为N > K > P,对叶片中叶绿素含量影响大小为N > P > K,叶片中营养元素含量大小为N > K > P。综合试验结果中辣木主要生长指标的生长及叶片养分吸收情况,配比施肥最优处理为N80,且该施肥处理主要适用于辣木幼龄及速生生长阶段。
麻疯树BRI1基因的鉴定及其在不同发育时期花蕾中的表达分析
雷世康, 徐刚
2019, 32(5): 121-129.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.016
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摘要:
目的 研究油菜素内酯受体BRI1的同源基因(JcBRI1)在麻疯树花发育过程中的作用。 方法 利用RT-PCR技术克隆JcBRI1基因的CDS,以pET-30a(+)质粒为框架构建原核表达载体转化至大肠杆菌进行诱导表达,随后利用LC-MS/MS对表达产物进行质谱鉴定,并以氨基酸序列为基础分析JcBRI1蛋白质结构。利用荧光定量PCR分析麻疯树JcBRI1基因在雌雄花发育的关键时期的表达水平,初步确定其在麻疯树花发育过程中的表达模式。 结果 克隆获得了JcBRI1基因的CDS,长度为3 591 bp。SDS-PAGE检测结果表明:JcBRI1基因在大肠杆菌BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中均能表达,但在低温环境的表达量更高。原核表达产物的LC-MS/MS鉴定结果表明:JcBRI1氨基酸序列与预期的一致,JcBRI1基因的表达产物为麻疯树BRI1蛋白。对JcBRI1在麻疯树花器官不同发育时期的表达水平进行检测分析,结果表明:JcBRI1基因的表达量在雌花发育的第一个时期即大孢子母细胞时期就达到了最高值,在随后几个时期持续下调;然而,其在雄花各个时期的表达量并无明显差异,表明其很有可能参与了麻疯树雌花大孢子母细胞发育过程。 结论 麻疯树JcBRI1基因为LRR-RLKs家族成员BRI1的同源基因,很有可能参与麻疯树雌花大孢子母细胞的发育过程,至于JcBRI1在麻疯树大孢子母细胞发育过程中的具体作用机制还需进一步研究。
新疆野果林疫霉菌对植物叶片致病性的测定与分析
徐小雪, 淮稳霞, 程元, 周忠福, 张学超, 刘忠军, 赵文霞
2019, 32(5): 130-135.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.017
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摘要:
目的 从病原菌和寄主两个维度,探究新疆野果林中疫霉菌对野果林内主要树种叶片的致病性,了解新疆野果林衰退的可能原因及疫霉对新疆野果林造成的潜在风险。 方法 利用菌丝块接种离体叶片的方法,将诱捕自新疆野果林的5种疫霉(Phytophthora plurivoraP.gonapodyidesP.lacustrisP.gregateP.sp.)接种到苹果、杏、山楂和核桃的健康离体叶片上,一周后观察测量、计算病斑大小,并用R软件对数据进行双因素方差分析和作图。 结果 实验结果及数据分析表明:供试5种疫霉菌株接种到4种植物叶片上后,病斑大小存在显著性差异。其中,P.plurivoraP.lacustris产生的病斑较大,最大分别为18.68 cm2和14.14 cm2;寄主植物中,核桃和杏树叶片产生病斑较大,最大分别为18.68 cm2和9.55 cm2 结论 供试树种和菌种对叶片病斑大小都有显著影响;供试5种疫霉对苹果、杏、山楂、核桃叶片的致病性依次为:P.plurivora > P.lacustris > P.gregateP.gonapodyides > P. sp.;苹果、杏、山楂和核桃这4种植物叶片对以上5种疫霉菌的感病性依次为:核桃>杏>山楂>苹果。
云阴影区机载高光谱影像森林树种分类
李军玲, 庞勇, 李增元, 荚文
2019, 32(5): 136-141.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.018
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摘要:
目的 使用窄波段植被指数、纹理信息等特征对影像进行分类,探究植被指数和纹理信息对于云阴影下树种分类的潜力。 方法 使用经过大气校正后的高光谱影像进行窄波段植被指数的计算、纹理分析以及主成分分析,并对计算的结果进行波段组合。用于计算纹理信息的波段通过最佳指示因子进行选择,选取的波段数为31(0.67 nm),51(0.86 nm),55(0.89 nm)3个波段。结合高分辨率的航空相片进行训练样本的选择,采用Support Vector Machine(SVM)方法对经过大气校正后的反射率影像和重组后的特征影像分别进行分类,使用样地实测的树种信息对分类结果进行验证,使用总体精度和Kappa系数作为分类精度的评价指标。 结果 相对于直接使用反射率影像进行分类,使用窄波段植被指数以及纹理信息可以显著地提高云阴影下地物的分类精度,其分类精度和Kappa系数分别为90.4%和0.88,比直接使用反射率影像的分类精度和Kappa系数分别提高了18%和0.2。 结论 使用重新组合后的影像进行树种分类比直接使用反射率影像进行分类,其分类精度更高,说明窄波段植被指数与纹理特征可以提高云阴影区树种分类的精度。使用波段重组后的影像对云阴影下地物分类,其对于单个地物的分类精度也有明显的提高。
基于高分二号影像的森林变化快速检测方法研究
冯林艳, 谭炳香, 王晓慧, 郝家田, 侯晓巍
2019, 32(5): 142-148.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.019
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摘要:
目的 探讨用于快速更新森林资源数据库的森林变化检测方法,监测短时期内森林采伐与更新的动态变化。 方法 以变化频繁快速,高度集约经营的广西上思县人工林作为研究区,以两个时相的高分二号遥感影像作为数据源,分别利用红波段、近红外波段和NDVI 3种特征的影像差值,并基于分布函数确定阈值,对研究区进行快速的变化检测,并提取变化区域和变化类型。 结果 表明,3种特征差值的检测精度排序为:NDVI差值法最优,红波段差值法次之,近红外波段差值法最差。其中NDVI的总体精度为87.12%,Kappa系数为0.76, 结论 该方法在实现快速检测变化的目的下,可用于森林资源数据库的更新。
研究简报
灰楸无性系生长和形质性状变异与选择
凌娟娟, 肖遥, 杨桂娟, 马建伟, 赵秋玲, 贠慧玲, 王军辉, 麻文俊
2019, 32(5): 149-156.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.020
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摘要:
目的 本研究考察了灰楸无性系生长(树高、胸径、单株材积)和形质(分枝度、分枝角、冠幅、树皮厚度、尖削度)性状,为灰楸优质用材良种选育和定向培育提供理论依据。 方法 以5年生灰楸试验林33个无性系为材料进行多个性状的遗传变异分析、方差分析、重复力估算。利用主成分分析和隶属函数法综合选择优良无性系。 结果 灰楸树高、胸径、单株材积在无性系间差异显著或极显著,其重复力为0.4560.592。灰楸形质性状中,平均尖削度P1和P3在无性系间存在显著或极显著差异,且具有中等大小的重复力(0.479和0.415)。遗传相关分析中,单株材积与冠幅、树皮厚度、平均尖削度P1等存在显著或极显著较弱的正相关,相关系数为0.1780.263。针对不同育种目标,利用主成分评价和隶属函数法最终选择出特定的优良无性系。 结论 5年生灰楸无性系间各性状存在丰富的遗传变异,且生长性状受到中等的遗传控制,有较好的遗传改良潜力。灰楸无性系生长性状与形质性状具有独立性,可进行单独定向选择。灰楸无性系H3-1-9、H3-1-18、H3-1-10、H3-1-3、H3-2-16和H3-1-17可作为速生丰产良种;无性系H3-1-16、H3-1-19、H3-2-12和H3-2-9可作为优质用材的无性系;无性系H3-1-17、H3-1-10、H3-1-18和H3-2-16可考虑作为生长和形质综合改良的灰楸无性系在当地推广。
短枝木麻黄无性系鉴定及其指纹图谱构建
余微, 仲崇禄, 张勇, 魏永成, 孟景祥
2019, 32(5): 157-164.   doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.021
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摘要:
目的 构建木麻黄无性系的DNA指纹图谱鉴定体系,为今后短枝木麻黄的品种鉴定、品种权保护、新品种的选育提供依据。 方法 从71对EST-SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的12对引物,采用降落PCR和毛细管电泳的基因分型方法,以采集的9个短枝木麻黄标准无性系的基因分型结果为参照,对华南沿海地区采集的109个短枝木麻黄无性系单株进行鉴定,并结合引物组合法构建基于EST-SSR分子标记的短枝木麻黄无性系鉴定体系。 结果 12对EST-SSR引物对109个短枝木麻黄无性系单株进行PCR扩增,共检测到50个等位基因,每个位点的等位基因数为36个,平均为4.2个,每对引物可区分25个短枝木麻黄无性系。根据鉴定结果,最终所有样品被划分为22个无性系,除已知的9个标准无性系外,另有13个无性系为不知名无性系,说明不同地区的无性系存在重复命名现象;利用引物组合法进一步优化后,发现只需7对引物就可将22个短枝木麻黄无性系完全区分,并依此建立了基于7对EST-SSR引物的22个短枝木麻黄无性系的指纹图谱,每个无性系都获得了一个7位数的指纹图谱编码。 结论 利用7对EST-SSR引物构建的22个短枝木麻黄无性系的DNA指纹图谱可用于短枝木麻黄无性系的鉴别,研究表明,华南沿海地区部分短枝木麻黄无性系存在命名混乱、同物异名、无性系数量少的现象,新品种选育工作亟待开展和加强。

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刊名:林业科学研究 Forest Research

主编:张守攻

主办:中国林业科学研究院

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电话:010-62889680;62889702

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