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植物研究 2025年第1期45卷 3-14页

作者：梅曼王晨璨蔺宏霞张玉倩丁文静赵媛媛北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室北京100083 北京林业大学树木与基因编辑研究院北京100083 北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 河北省农林科学院植物保护研究所保定071000

空间转录组(spatial transcriptomics,ST)是一种用于从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,利用该技术解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo(dT)引物在显微镜载玻片表面的有序附着,使得在mRNA样品处理和后续测序过程中编... 详细信息

空间转录组(spatial transcriptomics,ST)是一种用于从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,利用该技术解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo(dT)引物在显微镜载玻片表面的有序附着,使得在mRNA样品处理和后续测序过程中编码和获取位置信息成为可能。与传统的转录组技术相比,空间转录组技术能获得细胞在组织原位环境下真实的基因表达特征,以及与微环境的关系,为基因表达提供高精度、高分辨率原位的空间信息。近年来,空间转录组技术取得了重要进展,检测的细胞通量、转录本数量和质量不断提高,空间定位信息更加准确全面,并已在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、杨树(Populus)等植物中展开研究。该文阐述了空间转录组技术在植物动态发育轨迹、不同组织和细胞类型差异分析、解码植物与微生物群相互作用等研究中的成功应用,讨论了空间转录组测序在植物组织原位测序中存在的问题和挑战,揭示了其在植物研究中的巨大潜力,为相关领域的进一步研究和应用提供了新的视角。

关键词：空间转录组技术空间分布模式发育谱系细胞类型鉴定细胞间相互作用

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人工速生林木材尺寸稳定性改良研究进展

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西部林业科学 2024年第4期53卷 105-110,118页

作者：刘晓玲何林韩罗玉芬广西壮族自治区林业科学研究院/广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002 北京林业大学/木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

高效、高质地利用人工速生材是缓解我国木材供需矛盾的重要途径之一。然而,由于人工速生林木材生长周期短,幼龄材比例较高,导致其通常存在尺寸稳定性差的缺陷,严重限制了人工林速生木材的实际应用。因此,提高人工速生林木材的尺寸稳定... 详细信息

高效、高质地利用人工速生材是缓解我国木材供需矛盾的重要途径之一。然而,由于人工速生林木材生长周期短,幼龄材比例较高,导致其通常存在尺寸稳定性差的缺陷,严重限制了人工林速生木材的实际应用。因此,提高人工速生林木材的尺寸稳定性是确保其在建筑、家具和其他工业应用中持久耐用的关键。本文综述了近年来主要的木材尺寸稳定性改良方法,包括高温热改性、表面涂层改性、化学改性和浸渍改性等;分析了现有木材尺寸稳定性改良方法的局限性,并提出了未来的研究方向,以期为我国人工林速生材资源的绿色高质量发展提供理论依据。

关键词：人工速生林木材尺寸稳定性改良综述

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新兴的多元铋系光催化剂:结构分类、制备、改性及应用

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第2期57卷 18-50页

作者：李敏于世新黄洪伟北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院地质碳储与资源低碳利用教育部工程研究中心非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室矿物岩石材料开发应用国家专业实验室北京100083

光催化技术能够利用太阳能实现污染物降解和能源物质合成,被认为是解决环境污染和能源短缺两大难题的极具潜力的方法之一.探索新型光催化剂是推进光催化技术发展的重要途径.铋系光催化剂因具有独特的晶体结构、良好的杂化电子能带结构... 详细信息

光催化技术能够利用太阳能实现污染物降解和能源物质合成,被认为是解决环境污染和能源短缺两大难题的极具潜力的方法之一.探索新型光催化剂是推进光催化技术发展的重要途径.铋系光催化剂因具有独特的晶体结构、良好的杂化电子能带结构和多元的化学组成而表现出较好的光催化性能.多种传统铋系光催化剂已被广泛的制备和研究,它们具有不同的光吸收能力以及氧化还原能力,已经在污染物降解、水分解产氧等应用中取得成效.近年来越来越多的新型多元铋系光催化剂被开发,为不同的光催化反应提供了更多催化剂选择.因此有必要对近几年开发的新型铋系光催化材料进行总结,并为铋系光催化材料研究和发展提供一定的参考.本文综述了近十年共60余种新兴多元铋系光催化剂的研究进展,从多个角度进行系统的梳理和总结.首先,对60余种新型铋系光催化材料进行了汇总,并根据晶体结构构型进行了分类,包括Sillén,Sillén-related,Aurivillius,Sillén-Aurivillius以及其他结构类型共5大类,每种材料都具有从原子尺度到宏观尺度的独特结构,因此本文进一步对新型铋系材料的结构性规律进行了总结,主要分为层状铋系化合物和非层状铋系化合物.在此基础上,概括了材料的合成方法,目前多元铋系光催化材料的合成方法主要为水热溶解热法和高温固相法,分别讨论了不同合成方法对不同结构类型材料制备的优势,尤其在获得高性能的光催化剂方面,材料合成方法起到决定性作用.此外,归纳了针对提高新兴多元铋系光催化剂性能的修饰策略.材料改性修饰是目前铋系材料研究的热点,适当的合成方法结合相应的改性修饰可以获得更理想的光催化材料,阐述了形貌调控、特定晶面暴露、异质结构建、极性电场构建等方法对新型铋系材料性能促进的机理,并对各种策略存在的优缺点进行了总结.同时概述了新型多元铋系材料在不同光催化应用领域的进展,包括液体和气体污染物的降解、水裂解生成氢气和氧气、二氧化碳还原、固氮、硫化氢裂解生成氢气、有机合成等,为拓展不同多元铋系光催化剂的应用领域提供参考.最后,本文对新型多元铋系材料目前仍存在的关键问题以及未来的研究趋势进行了展望,希望能为铋系材料的进一步研发提供一定的启发.

关键词：铋系材料光催化晶体结构层状结构光催化应用

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有机碳源对异养硝化-好氧反硝化生物脱氮的影响及其优化

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环境工程学报 2024年第4期18卷 1183-1191页

作者：谭丰佚刘新颖党岩李继云徐康宁北京林业大学环境科学与工程学院北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083 清华大学环境学院北京100084

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)是一种新型的高氨氮有机废水生物脱氮技术,目前在纯菌系统中的研究较多而更适合真实应用场景的混菌系统相关研究则较为缺乏,限制了技术的推广应用。本研究首先开发了具有HN-AD功能的活性污泥驯化方法并进行... 详细信息

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)是一种新型的高氨氮有机废水生物脱氮技术,目前在纯菌系统中的研究较多而更适合真实应用场景的混菌系统相关研究则较为缺乏,限制了技术的推广应用。本研究首先开发了具有HN-AD功能的活性污泥驯化方法并进行了验证,然后研究了碳源种类和C/N比的影响并进行了优化。结果表明,HN-AD污泥被成功驯化,自养硝化菌的丰度占比较低(<1%),在最佳脱氮效果运行条件下,Thauera逐渐富集并成为HN-AD系统的优势功能菌,其丰度占比高达69.7%。有机碳源对HN-AD脱氮系统具有重要影响,采用混合碳源(柠檬酸钠、乙酸钠、丁二酸钠,溶液中三者的COD比=1:1:1)并在C/N=20时实现了95%的氨氮去除率和89.6%的总氮去除效率,同时COD去除率高达92%,可实现高效脱氮和有机物去除。

关键词：异养硝化-好氧反硝化碳氮比氨转化率微生物群落反应动力学

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小肽激素调控植物生长发育及逆境生理研究进展

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生物技术通报 2023年第7期39卷 13-25页

作者：胡海琳徐黎李晓旭王晨璨梅曼丁文静赵媛媛北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京林业大学树木与基因编辑研究院北京100083 北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083

小肽激素通常是指含5-100个氨基酸长度的肽段。在植物体内小肽激素含量很低、分子量小、数量多、来源及加工成熟机制复杂,这赋予了小肽多种多样的生物学功能,能够在极低浓度下与受体结合,调节植物的细胞分裂与生长、组织与器官分化、开... 详细信息

小肽激素通常是指含5-100个氨基酸长度的肽段。在植物体内小肽激素含量很低、分子量小、数量多、来源及加工成熟机制复杂,这赋予了小肽多种多样的生物学功能,能够在极低浓度下与受体结合,调节植物的细胞分裂与生长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老等生理过程,协调植物响应多种胁迫环境。小肽激素作为细胞间信号转导的重要介质,参与调控生长发育的分子机制是近年来植物学科研究的热点和前沿。本文系统综述了小肽激素的结构、分类及其功能研究进展,重点讨论了CLE、RALFs、PSK、CIF、SYS等家族调控植物生长发育及逆境生理的研究进展,并展望了植物小肽激素的应用前景,为植物小肽激素的深层次研究和开发应用提供了重要的理论基础。

关键词：小肽激素受体生长发育逆境生理 CLE RALFs PSK CIF

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利用形变时序分形特征识别高山冰川区滑坡

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地球信息科学学报 2025年第1期27卷 239-255页

作者：房颖晖李郎平杨文涛兰恒星田静高佳鑫北京林业大学水土保持学院北京100083 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

【目的】探究利用时序形变分形特征识别高山冰川区滑坡的方法并分析其适用性。【方法】基于查莫利滑坡及其相邻冰川的形变时间序列描述其斜率(平均形变速率)及分形特征差异,利用聚类分析区分滑坡区域与冰川并进行影响因素分析。【结果... 详细信息

【目的】探究利用时序形变分形特征识别高山冰川区滑坡的方法并分析其适用性。【方法】基于查莫利滑坡及其相邻冰川的形变时间序列描述其斜率(平均形变速率)及分形特征差异,利用聚类分析区分滑坡区域与冰川并进行影响因素分析。【结果】与冰川相比,滑坡的形变时序具有较高的分形维数和较低的分形拟合优度。虽然滑坡与冰川在形变时序的斜率(平均形变速率)上也存在较大差异,但仅使用形变速率难以对滑坡进行聚类识别,准确率仅为61.70%;而使用形变时序的分形指标(包括分形维数和分形拟合优度)可将聚类分析的准确率显著提升至近84.00%。基于形变时序分形特征进行高山冰川区滑坡识别的适用性,根本原因在于滑坡和冰川在物质组成、影响因素和发展演化等方面存在差异。相较冰川,滑坡物质组成更复杂、更易受多种因素影响、形变时序的波动性更强。【结论】利用形变时序分形特征能够成功识别高山冰川区滑坡,在全球变暖背景下,该方法预期可为高山冰川区的滑坡识别、进而为高山冰川区的防灾减灾提供一定的支撑。

关键词：高山冰川区滑坡识别形变时间序列分形维数分形拟合优度平均形变速率

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一种针对物联网智能系统的规则冲突检测方法

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计算机研究与发展 2023年第3期60卷 592-605页

作者：杨波郭浩然冯俊辉李戈金芝北京林业大学信息学院北京100083 北方工业大学信息学院北京100144 国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心(北京林业大学) 北京100083 北京大学计算机学院北京100871 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京100871

物联网系统架构的核心是逻辑控制器,逻辑控制器中使用规则控制业务逻辑,减少物联网系统的开发、维护成本,提高物联网设备的灵活性.但随着物联网系统的规模扩大,规则间的关系变得复杂,从而可能产生规则冲突.为避免规则发生冲突,一些研究... 详细信息

物联网系统架构的核心是逻辑控制器,逻辑控制器中使用规则控制业务逻辑,减少物联网系统的开发、维护成本,提高物联网设备的灵活性.但随着物联网系统的规模扩大,规则间的关系变得复杂,从而可能产生规则冲突.为避免规则发生冲突,一些研究者提出了规则冲突检测方法.但是,以往的规则冲突检测方法还存在规则冲突类型分析不全面、检测结果准确性较低的问题.为此提出一种针对物联网系统控制逻辑的形式化规则冲突检测方法(formal rule conflict detection,FRCD).该方法首先形式化定义规则及规则冲突,其中将规则定义为控制主体、动作、触发条件、符号的组合;然后根据规则对系统的影响以及规则的结构特征,总结出7类规则冲突类型;最后设计规则冲突检测的算法,并介绍规则冲突检测的详细过程.在2个物联网系统上开展实验,与已有的3种典型的物联网规则冲突检测方法进行对比.这3种方法分别是基于用户、触发器、环境实体和作动器的冲突检测方法(user,triggers,environment entities,and actuators,UTEA)、基于Web语义的策略冲突检测方法(semantic Web-based policy interaction detection with rules,SPIDER)和半形式化的冲突检测方法(identifying requirements interactions using semiformal,IRIS).实验结果显示,FRCD规则冲突检测方法效果更好.

关键词：物联网智能系统规则冲突冲突检测规则形式化

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利用异速生长模型和博弈论解析藏川杨主干动态生长的遗传调控机制

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北京林业大学学报 2024年第6期46卷 154-164页

作者：危学达王玉丁孟东吴双梁丹叶梅霞邬荣领生物科学与技术学院计算生物学中心林木育种国家工程实验室林木、花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京林业大学生物学院北京100083

【目的】高度与直径是树木生命历程中的2个重要生长性状,本文通过量化藏川杨主干高度和直径之间的相互作用,探究这2个性状的生长过程和生长模式,揭示藏川杨主干动态生长的遗传调控机制。【方法】基于异速生长模型和博弈论构建藏川杨高... 详细信息

【目的】高度与直径是树木生命历程中的2个重要生长性状,本文通过量化藏川杨主干高度和直径之间的相互作用,探究这2个性状的生长过程和生长模式,揭示藏川杨主干动态生长的遗传调控机制。【方法】基于异速生长模型和博弈论构建藏川杨高度与直径性状的动态生长互作微分方程,利用系统作图构建藏川杨主干生长遗传解析的统计模型。进一步以藏川杨自然群体作为研究材料,调查其在温室内的生长动态数据,结合本群体的高通量分子标记数据,开展藏川杨的全基因组基因定位工作。【结果】藏川杨主干高度和直径的整体生长曲线符合Logistic生长曲线,拆分整体生长曲线发现,藏川杨主干的直径生长对高度生长具有抑制作用,而高度生长对直径生长具有促进作用。所有藏川杨高度和直径的个体拟合优度> 0.90,且2个性状拟合的残差均服从随机分布,说明使用广义Lotka-Volterra微分方程来拟合藏川杨高度和直径效果很好。基于功能作图方法共定位到78个显著位点,可注释到52个候选基因。以2号染色体上最显著的SNP为例,对藏川杨高度和直径进行遗传解析,发现该SNP的3种基因型(AA、AC、CC)具有相似的高度–直径相互作用模式。该SNP对整体生长、独立生长和依赖生长发挥了不同方式的遗传效应。对定位到的显著位点进行功能注释,可将这些位点所在的基因分为:与木质素/细胞壁合成相关基因、与生长发育相关基因、与抗病抗逆性相关基因、与光合作用相关基因这4类。【结论】结合异速生长模型和博弈理论的基因定位模型,可检测基因如何通过合作或竞争策略来调控藏川杨主干的大小,识别树干动态生长的过程和模式,相关模型也可为其他物种重要性状之间的深层次遗传解析提供借鉴。

关键词：藏川杨博弈论异速生长模型高度直径数量性状位点

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植物细胞壁结构及成像技术研究进展

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生物技术通报 2023年第7期39卷 113-122页

作者：张曼张叶卓何其邹洪鄂一岚李晔北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木、花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更... 详细信息

植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更好的利用植物能源具有重要意义。植物细胞壁的结构研究是当今植物界研究的前沿热点之一。随着新型成像技术的发展,近年来关于细胞壁成分和纳微结构的研究取得了阶段性的进展。本文就植物细胞壁的成分、结构、成像技术和力学性质进行了总结与展望,以期为植物细胞壁的相关研究提供新思路。

关键词：植物细胞壁成分与结构成像技术力学性质

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晋西黄土区林分密度对油松人工林生物量及土壤理化性质的影响

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浙江农林大学学报 2024年第6期41卷 1211-1221页

作者：贾亚倢杨建英张建军胡亚伟张犇赵炯昌李阳唐鹏北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学教育部林业生态工程研究中心北京100083 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200

【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测... 详细信息

【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测算不同密度条件下单株生物量及林分生物量,并测定土壤理化性质,分析林分密度对油松林生物量及土壤理化性质的影响,采用冗余分析(RDA)及斯皮尔曼(Spearman)相关性分析确定油松林生物量与土壤理化性质之间的关系。【结果】①不同密度油松人工林的单株生物量和林分总生物量差异显著(P<0.05),且随林分密度的增加,单株生物量逐渐减少,林分总生物量在密度1750株·hm^(−2)时具有峰值;②不同密度油松人工林地土壤理化性质差异显著(P<0.05),其中土壤孔隙度在林分密度1750株·hm^(−2)时最大,达52.38%,林地土壤含水量在林分密度2750株·hm^(−2)时最高,达13.84%,土壤肥力状况则在林分密度1750株·hm^(−2)时最佳;③通过冗余分析及斯皮尔曼相关分析发现:土壤总孔隙度、有机碳和速效磷与林分总生物量均呈极显著相关(P<0.01),地下生物量受到土壤含水量的显著影响(P<0.05)。【结论】以固碳释氧和维持最大生产力为目的,以及以提高土壤碳汇能力和改良肥力为目的的油松林,林分密度建议维持在1750株·hm^(−2)左右的油松林;以保持水土和改良土壤蓄水性能为目的的油松林,林分密度建议维持在1750~2750株·hm^(−2)。

关键词：油松林林分密度生物量土壤理化性质冗余分析

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