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植物生态学报 2021年第8期45卷 903-917页

作者：秦倩倩邱聪郑大柽刘艳红北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京林业大学林学院北京100083 北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083

土壤入渗是决定雨水或融水通过地表再分配给土壤的关键,影响着森林生态水文过程。为研究北京油松(Pinus tabulaeformis)人工林火烧迹地早期土壤入渗特征及其结构性控制因素,在火灾发生(2019年3月)的当年对火烧和对照样地的0–20cm土壤... 详细信息

土壤入渗是决定雨水或融水通过地表再分配给土壤的关键,影响着森林生态水文过程。为研究北京油松(Pinus tabulaeformis)人工林火烧迹地早期土壤入渗特征及其结构性控制因素,在火灾发生(2019年3月)的当年对火烧和对照样地的0–20cm土壤进行为期8个月(5–12月)的采集,测定分析土壤结构和入渗对火烧干扰的响应及随土壤深度和时间的变化,并通过路径分析探讨火烧和土壤结构性质对土壤入渗的作用机制。结果表明:1)土壤各结构指标(除小团聚体外)随土壤深度和时间变化总体具有浅层>深层和6–8月>其他月份的趋势。火烧改变了土壤结构原有的垂直分布特征和季节动态规律,火烧后2个月土壤>5、2–5和1–2 mm团聚体含量和容重显著增加,其余指标均显著减少。随土层加深和时间推移,火烧的作用减弱,但与土壤深度和时间变化具有明显的交互效应。2)土壤入渗特征随土壤深度变化缓慢,但随时间变化显著,表现为雨水较多且出现强降雨事件的8月土壤初渗速率、稳渗速率、入渗总量和饱和导水率最大。火烧后0–5 cm和6–9月的土壤入渗过程与对照相比差异较大,各月土壤入渗特征均下降,出现峰值时间提前1–2个月。3)火烧显著影响土壤结构性质,而土壤入渗性主要受土壤结构性质的直接影响。在未受火烧干扰的情况下,土壤的入渗性受到土壤团聚体、容重和持水量的正效应以及孔隙度的负效应,有机质含量和初始含水率对入渗性的直接影响均不显著,但有机质含量可以通过影响孔隙度或持水量间接影响入渗性。火烧后土壤初始含水率是唯一显著且直接影响入渗性的因素,且初始含水率越高,土壤入渗越慢。综上所述,火烧会改变或解耦火烧迹地早期土壤结构对土壤入渗及其内部的作用程度及途径而间接影响土壤入渗。

关键词：火烧干扰入渗过程土壤深度土壤结构时间变化

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重度火烧1年后林下植被的物种多样性及叶功能性状

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应用与环境生物学报 2022年第6期28卷 1601-1607页

作者：郑大柽秦倩倩邱聪刘艳红北京林业大学林学院北京100083 北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京林业大学森林资源生态系统过程北京市重点实验室北京100083

以北京油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,采用独立样本T检验、冗余分析等方法,分析重度火烧1年后林下植被(灌木层和草本层)的物种多样性、叶功能性状及其与土壤因子的关系.结果显示:(1)与对照样地相比,重度火烧后灌木层物种丰... 详细信息

以北京油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,采用独立样本T检验、冗余分析等方法,分析重度火烧1年后林下植被(灌木层和草本层)的物种多样性、叶功能性状及其与土壤因子的关系.结果显示:(1)与对照样地相比,重度火烧后灌木层物种丰富度指数极显著降低(P <0.01),但Shannon指数、Simpson指数以及Pielou指数虽呈下降趋势但未达显著水平(P> 0.05);草本层除Pielou指数外,各物种多样性指数均显著增加(P <0.05).(2)重度火烧样地灌木层和草本层的叶厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)、叶碳含量(LCC)、叶磷含量(LPC)均高于对照样地,而比叶面积(SLA)、叶氮含量(LNC)、叶片氮磷比(N:P)、叶绿素含量(CHL)低于对照样地,除灌木层LPC和N:P及草本层SLA、LCC和LPC外,其他各叶功能性状在火烧与对照间差异均达显著水平.对于不同生活型而言,对照样地的LDMC、LNC、LCC、CHL存在显著差异,而在重度火烧后差异不显著;LT、SLA在重度火烧和对照样地上均呈现显著差异;而LPC、N:P在重度火烧与对照样地上均无显著差异.(3)重度火烧后1年,灌木层和草本层的叶功能性状均仅与土壤含水率、容重和非毛管孔隙度密切相关.本研究表明在油松人工林重度火烧后1年,灌木层物种多样性降低,而草本层物种多样性增加,灌草层的各叶功能性状主要受土壤物理性质的影响呈现不同的变化规律.(图4参45)

关键词：重度火烧林下植被叶功能性状物种多样性土壤理化性质

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基于微根管图像的根系形态特征快速提取技术

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中国水土保持科学 2021年第4期19卷 129-136页

作者：刘凯李文彬赵玥韩巧玲张鹏翀邹松言谭键彪北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学林学院北京100083

林木根系的形态和分布特征能够反映林木生长状态和土壤水养资源响应及利用机制,对于提升人工林培育质量,发挥人工林水土保持作用具有重要意义。利用微根管技术并对毛白杨根系图像进行剪裁、标注和滤波处理,运用大津法、K均值聚类算法、... 详细信息

林木根系的形态和分布特征能够反映林木生长状态和土壤水养资源响应及利用机制,对于提升人工林培育质量,发挥人工林水土保持作用具有重要意义。利用微根管技术并对毛白杨根系图像进行剪裁、标注和滤波处理,运用大津法、K均值聚类算法、模糊C均值聚类法(FCM法)3种图像处理方法分割根系结构,并以14 d为试验采集周期,获得林木根系分布特征。结果表明,FCM法的正确率达到90%,对于根系的分割性能最优。通过根系形态特征参数提取,以“根总长”为例,分析不同滴灌处理下根系的生长周转情况,表现出良好的规律性,该技术的开发为根系生态学的研究提供了一种无损且高效的研究方法。

关键词：林木微根管图像处理模糊C均值聚类法特征提取

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长白山云冷杉林主要树种空间分布及其关联性

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北京林业大学学报 2013年第6期35卷 28-35页

作者：倪瑞强唐景毅程艳霞张春雨陈贝贝何怀江夏富才北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室吉林省白河林业局北京林业大学理学院北华大学林学院

为揭示长白山云冷杉林物种共存的维持机制，基于Ripley’sK的双相关函数g（r），分析了5．2hm。云冷杉林中鱼鳞云杉和臭冷杉的种群结构、空间分布格局及其种间空间关联性。结果显示：样地中鱼鳞云杉与臭冷杉共8730株，占样地全部个体数... 详细信息

为揭示长白山云冷杉林物种共存的维持机制，基于Ripley’sK的双相关函数g（r），分析了5．2hm。云冷杉林中鱼鳞云杉和臭冷杉的种群结构、空间分布格局及其种间空间关联性。结果显示：样地中鱼鳞云杉与臭冷杉共8730株，占样地全部个体数的68．1％，胸高断面积之和占样地全部个体胸高断面积的51．9％，在样地中占据绝对优势地位。2个树种的径级结构均呈反“J”型分布。空间格局分析显示：小径级的臭冷杉和鱼鳞云杉均呈聚集分布，尤其是在小尺度上更加明显；而随着径级增大，则呈随机分布，聚集强度也随尺度的增大而降低。臭冷杉的大树和小树在0—50m尺度上呈负相关，显示这2组个体存在非常激烈的种内竞争。而不同径级的鱼鳞云杉之间在小尺度上表现为负相关或无明显相关性，说明鱼鳞云杉的种内竞争相对较弱。小径级的臭冷杉与所有径级的鱼鳞云杉，小径级的鱼鳞云杉与所有径级的臭冷杉均呈正相关关系，表明2个树种均适宜在对方林冠下生存。臭冷杉和鱼鳞云杉的中径级和大径级的个体，两两之间呈负相关或无显著相关性；表明随着径级的增大，臭冷杉与鱼鳞云杉之间存在强烈的种内和种间竞争。2个树种的种群分布格局主要受到种子扩散限制和负密度效应的影响，而相似的耐荫性使得2个树种可以在该森林群落中长期共存。

关键词：径级结构空间格局空间相关性种子扩散限制负密度制约

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长白山东北坡长白落叶松—白桦次生林群落结构特征

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北京林业大学学报 2016年第12期38卷 28-38页

作者：孙越夏富才何怀江刘宝东王戈戎李良北华大学林学院北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室

长白落叶松-白桦林是由云冷杉林遭到破坏后形成的次生林,为了更好地了解其物种组成和群落结构,于2015年8月在长白山东北坡按照CTFS标准建立了面积为1 hm^2(100 m×100 m)的长期监测样地,对样地内所有DBH≥1 cm的木本植物进行挂牌、... 详细信息

长白落叶松-白桦林是由云冷杉林遭到破坏后形成的次生林,为了更好地了解其物种组成和群落结构,于2015年8月在长白山东北坡按照CTFS标准建立了面积为1 hm^2(100 m×100 m)的长期监测样地,对样地内所有DBH≥1 cm的木本植物进行挂牌、定位、调查,并应用双相关函数g(r)分析了样地内长白落叶松和白桦2个优势树种不同等级的空间分布。结果表明:该样地共调查到活立木个体1 499株,隶属于9科16属22种,大都属于北温带植物区系类型;样地优势种明显,长白落叶松和白桦是样地的优势种,重要值分别为36.08%和24.75%。样地内物种Margalef丰富度指数R、Shannon-Wiener指数H'、Simpson指数D和Pielou指数Jsw分别为2.87、1.71、0.62和0.56。样地内林下更新良好,所有个体的径级结构呈倒"J"型,8个主要树种的径级结构存在差异,长白落叶松呈倒"J"型,白桦和山杨呈近似正态分布,其余5种(包括花楸、毛山楂、红松、稠李和臭松)呈"L"型。样地内所有物种个体的空间格局呈聚集分布,8个主要树种的空间分布都表现出不同程度的聚集。g(r)函数分析表明,2个优势种空间分布随径级和尺度变化表现出不同的格局类型,长白落叶松随径级增大聚集程度逐渐降低;与小径木和大径木相比,白桦中径木具有更强的聚集程度。

关键词：长白落叶松-白桦次生林物种组成径级结构空间分布格局

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中国冬青卫矛叶斑上的假尾孢菌（英文）

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菌物学报 2019年第2期38卷 159-170页

作者：王琪刘祖晨贺伟张英北京林业大学林学院林木有害生物防治北京市重点实验室北京100083 北京林业大学微生物研究所北京100083

卫矛科Celastraceae植物上已报道尾孢类真菌10种,其中包括假尾孢属Pseudocercospora真菌7种。在对中国尾孢类真菌的调查研究中,采集到寄生在冬青卫矛Euonymus japonicus上的3种假尾孢菌,其中2个为新种,即冬青卫矛假尾孢Pseudocercospora... 详细信息

卫矛科Celastraceae植物上已报道尾孢类真菌10种,其中包括假尾孢属Pseudocercospora真菌7种。在对中国尾孢类真菌的调查研究中,采集到寄生在冬青卫矛Euonymus japonicus上的3种假尾孢菌,其中2个为新种,即冬青卫矛假尾孢Pseudocercospora euonymi-japonici和北京假尾孢P. beijingensis。本文对这2个新种和Pseudocercospora cf. destructiva提供了形态描述、图及与近似种区别的讨论。采用ITS、tef1-α、act和rpb2 4个片段的序列构建了系统发育树。

关键词：卫矛科尾孢类真菌新种

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刺梨叶中三萜类化合物的分离纯化与鉴定

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植物研究 2024年第6期44卷 822-831页

作者：刘沿浩王建栋付玉杰北京林业大学林学院/林木资源高效生产全国重点实验室北京100091

该研究选用多种分离方法对刺梨(Rosa roxburghii)叶中的多种三萜类化合物成分进行分离纯化,并鉴定化学结构,以期从刺梨叶中分离出新的化合物。该研究以刺梨叶为研究对象,采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、半制备液相等方法系统性... 详细信息

该研究选用多种分离方法对刺梨(Rosa roxburghii)叶中的多种三萜类化合物成分进行分离纯化,并鉴定化学结构,以期从刺梨叶中分离出新的化合物。该研究以刺梨叶为研究对象,采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、半制备液相等方法系统性地对其叶中的三萜类化学成分进行了分离纯化,通过理化性质和核磁共振波谱数据鉴定化合物结构,共分离鉴定出13个化合物。其中四环三萜类化合物2个,五环三萜糖苷类化合物3个,五环三萜羧酸类化合物8个,包括一个全新的化合物单体。13个化合物分别为(1)β-谷甾醇、(2)胡萝卜苷、(3)2α,3α,19α-三羟基齐墩果烷-12-烯-28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、(4)刺梨苷、(5)野蔷薇苷、(6)野蔷薇酸、(7)新化合物、(8)山香二烯酸、(9)野鸦椿酸、(10)委陵菜酸、(11)克罗索酸、(12)白桦脂酸和(13)山楂酸,其中化合物2、6、7、8首次从该植物中分离得到。该研究明晰了刺梨叶中三萜类成分,为刺梨叶资源开发利用提供了科学依据。

关键词：刺梨叶三萜类化合物分离结构鉴定

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山田胶锈菌和亚洲胶锈菌吸器的比较转录组分析

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生物工程学报 2022年第10期38卷 3825-3843页

作者：翁涵刘霞陶思齐梁英梅北京林业大学林学院省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京林业大学博物馆北京100083

为防止锈病的传播,培育抗病品种以及减少产量损失,基于山田胶锈菌(Gymnosporangium yamadae)和亚洲胶锈菌(Gymnosporangium asiaticum)吸器阶段的转录组差异分析揭示了胶锈菌侵染寄主植物时的专化性选择机制。对山田胶锈菌和亚洲胶锈菌... 详细信息

为防止锈病的传播,培育抗病品种以及减少产量损失,基于山田胶锈菌(Gymnosporangium yamadae)和亚洲胶锈菌(Gymnosporangium asiaticum)吸器阶段的转录组差异分析揭示了胶锈菌侵染寄主植物时的专化性选择机制。对山田胶锈菌和亚洲胶锈菌担孢子侵染寄主时形成的吸器进行转录组测序,分别获得了21213条和13015条单基因(unigenes);从山田胶锈菌和亚洲胶锈菌中分别选择5个基因进行实时荧光定量PCR验证,显示其表达情况与转录组分析结果基本一致,表明转录组分析结果可靠;用Nr、GO、KEGG、KOG等7个数据库进行基因功能注释和富集分析,发现两种胶锈菌的基因主要富集在细胞进程、翻译、代谢相关通路;使用SignalP和TMHMM在线网站以及dbCAN、BLAST、HMMER等软件分析显示山田胶锈菌和亚洲胶锈菌吸器中的候选效应蛋白分别有343个(2.51%)和175个(2.79%),其中分别含有14个和5个蛋白酶,10个和3个脂酶;利用OrthoFinder、BLSAT和KaKs Calculator软件分析了两种胶锈菌的进化关系,在一对一同源基因中,比对率大于82%的基因对被认为处于保守选择,有12.37%的基因对处于正向选择,在亚洲胶锈菌中有5个效应子处于进化选择,其中1个为脂酶。山田胶锈菌和亚洲胶锈菌表达基因富集中没有发现显著差异,表明虽然其种间存在典型的寄主选择性,但吸器所涉及的生物学过程相对保守,而两个物种之间存在较低的蛋白相似性,说明它们受到较大的寄主选择压力而产生了明显的进化分歧,这可能与对寄主的特异性选择机制相关。在吸器阶段,胶锈菌可能可以利用植物的脂质作为能量来源,而效应子的主要目的可能是调控植物的生理进程等而不是直接攻击寄主。

关键词：锈菌转录组吸器物种进化效应子

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土壤pH与养分的空间异质性及土壤肥力分析——以内蒙古旺业甸林场为例

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干旱区资源与环境 2023年第7期37卷 127-136页

作者：张向宁王海燕崔雪赵晗董齐琪赵慧英北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

以内蒙古旺业甸实验林场为研究对象,探究不同林分起源土壤pH与养分空间异质性和肥力特征,并结合环境因子对其进行解释,旨在了解该区的森林土壤质量,优化人工林结构,为森林可持续经营提供科学依据。采用经典统计学、地统计学和改进内梅... 详细信息

以内蒙古旺业甸实验林场为研究对象,探究不同林分起源土壤pH与养分空间异质性和肥力特征,并结合环境因子对其进行解释,旨在了解该区的森林土壤质量,优化人工林结构,为森林可持续经营提供科学依据。采用经典统计学、地统计学和改进内梅罗综合指数法相结合的方法,分析了81块天然林和72块人工林样地0~10cm土层土壤pH和养分的空间异质性和肥力水平。结果显示:1)天然林土壤pH均值为5.86,人工林均值为6.21,属弱变异;天然林土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量均值高于人工林,均属于中等程度变异。2)天然林土壤速效钾表现出中等程度空间相关性,其它土壤养分指标呈弱空间相关性;人工林土壤速效钾、全氮呈中等程度相关性,其它指标呈弱空间相关性。3)研究区土壤肥力水平高和中等的共占林场总面积的51.20%,没有肥力较差的区域,肥力高值区主要分布在天然林。4)海拔、坡向、坡位、郁闭度、枯落物厚度对土壤养分有显著影响。5)旺业甸实验林场土壤呈弱酸至中性,土壤有机质、全氮含量高,但有效磷含量较低。天然林和人工林土壤pH与养分整体表现为弱和中等空间相关性,肥力水平较好。

关键词：林地土壤空间异质性土壤肥力内梅罗综合指数法天然林人工林

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长白山2种针阔混交林空间结构多样性研究

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北京林业大学学报 2015年第12期37卷 48-58页

作者：陈亚南杨华马士友任玫玫北京林业大学林学院省部共建森林培育与保护教育部重点实验室

为研究云冷杉过伐林的恢复和保护,本文选取落叶松云冷杉林和云冷杉针阔混交林2个林分,应用传统林分直径因子结合空间多样性指数和空间结构参数的二元分布,对长白山落叶松云冷杉林和天然云冷杉林的整体结构进行分析。结果表明:1)云冷杉... 详细信息

为研究云冷杉过伐林的恢复和保护,本文选取落叶松云冷杉林和云冷杉针阔混交林2个林分,应用传统林分直径因子结合空间多样性指数和空间结构参数的二元分布,对长白山落叶松云冷杉林和天然云冷杉林的整体结构进行分析。结果表明:1)云冷杉针阔混交林的径阶分布近似为反"J"型曲线,落叶松云冷杉林的径阶分布为多峰的反"J"型曲线,呈现出同代林的特征;2个林分的空间多样性指数分别为5.546 0和4.149 4。2)2个林分空间结构的二元分布特征差异不显著,落叶松云冷杉林中胸径和树高处于中庸且呈随机分布的林木所占比例为14%和13%,云冷杉针阔混交林中为11%和13%;落叶松云冷杉林分中处于强、极强度混交且胸径和树高占据中庸势态的林木分别占总林木的12%和10%,云冷杉针阔混交林中为13%和14%。3)落叶松云冷杉林分中处于不同优劣程度和混交等级的林木株数比例相差较大;云冷杉针阔混交林分中,相同混交状况的林木在不同优劣等级的株数比例相差不大,林分胸径和树高差异不明显。天然云冷杉针阔混交林处于相对稳定状态,落叶松云冷杉林需要采取抚育措施以提高其空间结构多样性。研究结果可应用于落叶松云冷杉林抚育设计,调整其林分结构,实现林分的空间结构化经营。

关键词：针阔混交林空间结构结构参数二元分布

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