检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2024年第8期44卷 3502-3514页

作者：李佳怡阮红玉邱思玉梁瑞婷朱兆廷文毅王成雨王轶夫孙玉军北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点实验室北京100083 吉水县石阳林场吉安331600

为了揭示间伐干扰下杉木人工林生物量的变化规律,研究利用江西省吉水县石阳林场的36块杉木人工林样地的实测数据和研究区气候数据,通过基于经验的引入地位指数(SI)的生物量生长方程组和基于机理的3⁃PG模型,模拟并预估林分生物量,分析在... 详细信息

为了揭示间伐干扰下杉木人工林生物量的变化规律,研究利用江西省吉水县石阳林场的36块杉木人工林样地的实测数据和研究区气候数据,通过基于经验的引入地位指数(SI)的生物量生长方程组和基于机理的3⁃PG模型,模拟并预估林分生物量,分析在间伐和非间伐的情况下,不同立地的林分其生物量0—50a的变化。结果表明:(1)构建了生物量生长方程组,并在参数a、b、c中引入地位指数SI,发现改进后的模型对于基础模型拟合精度更高,且对数似然比检验表明,改进效果显著(P<0.05)。(2)通过对3⁃PG模型预测精度验证发现,预估值和实测值之间有很高的一致性,各因子的决定系数(R^(2))在0.65—0.96之间,其中,胸径和树高的R^(2)均高于0.92;各因子的平均相对误差(MRE)不超过26%。(3)通过比较经验模型和机理模型的生物量预测发现,经验模型的预测误差MRE为16.50%,机理模型为23.52%,经验模型预估精度更高。进一步对未来预测对比分析表明,机理模型预估值高于经验模型。(4)两个模型模拟的杉木人工林生物量规律一致,即随着林龄的增加,杉木人工林林分总生物量均表现出先快速增加,后逐渐平稳的趋势;并且间伐不会改变这种趋势,但间伐林分在间伐后的生物量生长速率高于无间伐林分。此外,由于SI对经验模型影响显著,改进模型拟合效果更好,更具有生态学意义。参数化后的3⁃PG模型模预估精度较高,能够为江西杉木人工林生长规律研究提供依据。虽然经验模型和机理模型在对研究区杉木人工林生物量的预估上均具有较好的表现,但各具特点和局限性。经验模型参数较易获得,且经验模型预测生物量、林分胸高断面积和林分平均树高的R^(2)、MRE均优于机理模型;但模型对于建模数据内的评价效果较好,对于建模数据外的应用具有局限性,即经验模型更适合模拟生长期间的某一阶段的林分生物量。机理模型虽然需要的参数较多,但是考虑了生态学原理,弥补了经验模型的不足,可较好解释和模拟环境因子对树木生长的影响,对校正数据之外生长阶段的林分生物量预测更有优势。

关键词：生物量生长方程组 3⁃PG模型杉木人工林间伐林分生长

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杨-药复合经营林主要挥发物对光肩星天牛和美国白蛾的驱诱作用初步研究

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林业科学研究 2024年第6期37卷 33-44页

作者：代丽蕊丁昌俊苏晓华沈应柏刘俊龙王梓豪白心远苗露澜曲冠证张伟溪林木遗传育种全国重点实验室东北林业大学黑龙江哈尔滨150040 林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 北京林业大学北京100083 安徽省林业科学研究院安徽合肥230031

[目的]筛选杨-知母、杨-亳菊和杨-薄荷复合经营试验林中主要挥发物成分,室内测定其对光肩星天牛和美国白蛾的驱诱作用。[方法]采用动态顶空吸附法收集3种杨-药复合经营试验林内药用植物地上、整株及空气中的挥发物,利用GC-MS分析鉴定挥... 详细信息

[目的]筛选杨-知母、杨-亳菊和杨-薄荷复合经营试验林中主要挥发物成分,室内测定其对光肩星天牛和美国白蛾的驱诱作用。[方法]采用动态顶空吸附法收集3种杨-药复合经营试验林内药用植物地上、整株及空气中的挥发物,利用GC-MS分析鉴定挥发物组分并筛选主要挥发物,室内测定光肩星天牛和美国白蛾对它们的EAG和嗅觉行为反应。[结果]分别从杨-知母、杨-亳菊、杨-薄荷试验林中筛选出主要挥发物乙酸叶醇酯、β-石竹烯、薄荷醇。3种化合物在测试浓度范围内均能引起光肩星天牛和美国白蛾成虫的EAG反应,且反应值随浓度升高而增强。薄荷醇对光肩星天牛成虫、美国白蛾成虫和幼虫具有明显驱避作用,且在60μg·μL^(-1)浓度对光肩星天牛雌、雄成虫驱避率最高,分别为65%和47.5%;在500μg·μL^(-1)浓度对美国白蛾雄成虫和幼虫驱避率最高,分别为60%和70%;β-石竹烯仅对2种昆虫雄虫产生引诱作用,引诱率在40%~47.5%;不同浓度乙酸叶醇酯对光肩星天牛雌、雄虫和美国白蛾雄成虫驱诱作用产生分化,表现为低浓度引诱(引诱率为45%左右),高浓度趋避(趋避率为50%左右)。对美国白蛾雌成虫具有驱避作用(52.5%),对美国白蛾幼虫具有吸引作用(45%~65%)。[结论]3种试验林中主要挥发物成分乙酸叶醇酯、β-石竹烯、薄荷醇均能引起光肩星天牛和美国白蛾的EAG和嗅觉行为反应。薄荷醇效果最为明显,对两种昆虫驱避作用显著;乙酸叶醇酯作用效果次之,主要表现为低浓度引诱,高浓度驱避作用;β-石竹烯效果最差,仅对2种昆虫雄虫产生引诱作用。研究结果可为植物源引诱剂和植物源驱避剂的开发及基于“推-拉”防治策略的绿色环保杨药复合经营模式构建提供基础理论依据。

关键词：杨药复合经营光肩星天牛美国白蛾挥发物 GC-MS EAG 行为反应

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淀粉基保水剂的选择设计及其保水固沙性能

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应用基础与工程科学学报 2022年第5期30卷 1098-1108页

作者：郭东权饶良懿北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨... 详细信息

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨了保水剂的持水性能、固沙性能.结果表明,得到良好吸水性能淀粉/聚丙烯酸钾保水剂的配方为淀粉与丙烯酸配比1∶3、中和度80%、辐照剂量7kGy.淀粉与丙烯酸配比、中和度、辐照剂量对保水剂的保水性能有显著影响,3次离心保水率均随淀粉与丙烯酸配比的减小而增大,随中和度以及辐照剂量的增大呈先增大后减小的趋势,离心次数对离心保水率的影响不明显.施用保水剂对沙土的持水性能有显著影响,累计水分蒸发率随着保水剂用量的增大而减小,用量1g、2g、3g间有显著差异,3g、4g、5g间差异不显著.保水剂对沙土的固沙性能有显著影响,风蚀模数随着保水剂用量的增大显著降低.综上,该试验中适宜的工艺条件下制备的淀粉基保水剂具有良好的吸水、保水、持水性能和固沙性能.该研究为保水剂在荒漠化治理方面的应用提供理论参考和科学依据.

关键词：保水剂淀粉丙烯酸吸水性能保水性能固沙性能

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六盘山不同坡向华北落叶松林分蒸腾对环境因子的响应

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林业科学 2025年第3期61卷 108-120页

作者：杨世纪万艳芳白雨诗王冬梅于澎涛王彦辉王巍樾陈瑜佳北京林业大学水土保持学院、水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

【目的】在作为我国黄土高原重要水源地宁夏六盘山的半干旱区,定量研究华北落叶松人工林蒸腾对气象条件、土壤水分、林冠结构的响应规律及其坡向差异,为该区域林水协调管理提供理论依据。【方法】2023年5—10月,在叠叠沟小流域西北坡NW5... 详细信息

【目的】在作为我国黄土高原重要水源地宁夏六盘山的半干旱区,定量研究华北落叶松人工林蒸腾对气象条件、土壤水分、林冠结构的响应规律及其坡向差异,为该区域林水协调管理提供理论依据。【方法】2023年5—10月,在叠叠沟小流域西北坡NW50°、正北坡N0°、东北坡NE30°的典型坡面中部,各设置1块20m×20m华北落叶松人工林固定样地,连续监测树干液流密度、气象因子(表示为日潜在蒸散量PET)和0~60cm土层含水量(表示为相对土壤含水量REW),并定期监测林冠层叶面积指数(LAI),分析不同坡向林分蒸腾对PET、REW和LAI的响应。【结果】1)2023年生长季(5—10月),正北坡林分日均蒸腾量最大(0.93mm·d^(-1)),比西北坡(0.59mm·d^(-1))和东北坡(0.73 mm·d^(-1))分别高0.34、0.20 mm·d^(-1);在干旱期(REW<0.45)的林分蒸腾各坡向间较接近且差异不显著(P>0.05)。2)林分日蒸腾量随REW和LAI增加呈先快速上升后缓慢上升并渐趋稳定的变化,可用指数函数描述;随PET增加呈先快速上升后缓慢上升并在达到某峰值后略微下降的变化,可用二项式函数描述。3)林分日蒸腾量对PET的响应在非干旱期(REW>0.45)显著强于干旱期(REW<0.45),表现为林分蒸腾量随PET增加的增长速率在非干旱期大于干旱期,且阴坡林分的增长速率明显高于半阴坡林分;而干旱期林分蒸腾量受到土壤水分的限制,表现为林分蒸腾随REW增加呈快速增加趋势,且半阴坡的增长速率明显高于阴坡,即半阴坡林分蒸腾对土壤干旱的响应比阴坡林分更敏感。基于各因子对林分蒸腾影响的贡献率分析,发现REW是导致干旱期林分蒸腾差异的主导因素,平均贡献率为10.21%,且在半阴坡样地的抑制效果最明显(11.8%);在非干旱期,LAI是导致林分蒸腾差异的主导因素,偏离正北方向越大时LAI抑制林分蒸腾效果越弱。【结论】在持续土壤干旱期,华北落叶松林分蒸腾受到土壤干旱的明显抑制,其中土壤水分相对较好的阴坡林分的蒸腾受到的土壤干旱限制作用低于半阴坡林分。在未来森林管理中,考虑到干旱事件会越来越频繁和严重,应根据不同坡向进行管理。本研究结果可为制定具有气候变化适应性的林水协调管理方案提供理论基础。

关键词：华北落叶松林分蒸腾坡向干旱土壤水分潜在蒸散

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西南喀斯特地区典型林分土壤优先流特征及影响因素

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应用生态学报 2023年第1期34卷 31-38页

作者：管凝程金花侯芳曾合州沈子雅赵梦圆秦建淼北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 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

研究喀斯特地区的优先流现象,明确影响优先流的主要因素,对当地植被恢复具有重要意义。通过野外染色示踪试验以及图像处理技术,获得染色溶液在垂直和水平方向上的分布情况,并提取总染色面积比、基质流深度、优先流比和长度指数作为优先... 详细信息

研究喀斯特地区的优先流现象,明确影响优先流的主要因素,对当地植被恢复具有重要意义。通过野外染色示踪试验以及图像处理技术,获得染色溶液在垂直和水平方向上的分布情况,并提取总染色面积比、基质流深度、优先流比和长度指数作为优先流特征参数,运用灰色关联度分析法对影响优先流的14个因子进行分析。结果表明:喀斯特地区典型林分土壤存在优先流现象,其优先流主要有漏斗状和树枝状两类,有横向水流运动现象发生。喀斯特地区林下的染色面积比平均为19.4%,基质流深度、优先流比和长度指数平均分别为4.96 cm、62.9%和385.5%。在影响优先流的14个环境因子中,对染色面积比影响最大的是土壤初始含水量,对基质流深度影响最大的是速效钾含量,对优先流比和长度指数影响最大的均为速效磷含量。喀斯特地区典型林分下优先流的发育程度高且空间变化剧烈,土壤初始含水量等物理性质对其有较大影响,土壤养分也是优先流的一个重要影响因素。

关键词：优先流喀斯特地区染色示踪实验灰色关联度影响因素

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栓皮栎种子贮藏物质和内源激素对萌发成苗的影响

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北京林业大学学报 2024年第1期46卷 19-26页

作者：江文杰杨钦淞李国雷姚飞邵占海刘文北京林业大学落叶栎研究中心北京100083 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京市西山试验林场管理处北京100041

【目的】分析栓皮栎大、中、小粒种子的萌发出苗特性,解析种子贮藏物质和内源激素影响其萌发出苗特性的生理机制,从种子规格角度阐明栓皮栎的更新策略。【方法】称量采集的5 000粒种子的单粒质量,聚类分成大粒(Ⅰ)、中粒(Ⅱ)和小粒(Ⅲ)... 详细信息

【目的】分析栓皮栎大、中、小粒种子的萌发出苗特性,解析种子贮藏物质和内源激素影响其萌发出苗特性的生理机制,从种子规格角度阐明栓皮栎的更新策略。【方法】称量采集的5 000粒种子的单粒质量,聚类分成大粒(Ⅰ)、中粒(Ⅱ)和小粒(Ⅲ)共3个规格等级,后于人工气候培养箱育种并观测萌发出苗动态。采用酶解法测定种子可溶性糖与淀粉含量,考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白含量,高效液相色谱法测定赤霉素(GA_(3))、脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)含量,并利用主成分分析法探究影响种子萌发与出苗的主要因素。【结果】(1)栓皮栎Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级种子数量所占比例分别为23.82%、42.78%、33.40%。不同规格种子的淀粉、可溶性蛋白、ABA含量均值存在显著差异,Ⅰ级种子的淀粉含量均值分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的2.02、2.37倍;Ⅰ级种子的可溶性蛋白含量均值分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的1.05、1.87倍,Ⅰ级种子ABA的含量分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的0.86、0.60倍。(2)种子萌发出苗试验结果显示:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级种子累计萌发率分别为91%、84%、77%,累计出苗率分别为90%、81%、70%,萌发未出苗的种子比例分别占1%、3%、9%,萌发至出苗结束所需天数分别为17、18、23 d。(3)主成分分析结果显示:贮藏物质与植物激素对种子萌发出苗均具有一定影响,以ABA与可溶性蛋白含量影响最为显著。【结论】栓皮栎规格大的种子所占比例小,萌发和出苗速度快,萌发和出苗率高,规格小的种子则相反,资源分配与萌发特性存在权衡;不同规格大小的种子萌发出苗之间的差异受到贮藏物质以及植物激素的影响。因此,人工培育苗木时,先将种子分级后再播种可提高苗木整齐性,降低挑苗、分级育苗的人工成本。

关键词：栓皮栎种子可溶性蛋白脱落酸萌发出苗

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过表达胡杨PEPKR2负调控拟南芥的镉耐受性

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北京林业大学学报 2025年第4期47卷 21-36页

作者：刘艺殷可欣冯冰闫彩霞赵紫焱董凯悦赵瑞陈少良北京林业大学生物科学与技术学院林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

【目的】磷酸烯醇丙酮酸羧化酶激酶相关激酶(PEPKRs)是植物特有的CDPK/SnRK超家族成员,但其在胡杨响应重金属胁迫中的调控机制尚不清楚。本文通过研究胡杨PEPKR2在镉胁迫过程中的作用,旨在进一步揭示植物响应镉胁迫的生理与分子调控机... 详细信息

【目的】磷酸烯醇丙酮酸羧化酶激酶相关激酶(PEPKRs)是植物特有的CDPK/SnRK超家族成员,但其在胡杨响应重金属胁迫中的调控机制尚不清楚。本文通过研究胡杨PEPKR2在镉胁迫过程中的作用,旨在进一步揭示植物响应镉胁迫的生理与分子调控机制。【方法】克隆胡杨PEPKR2基因,利用DNAMAN进行同源氨基酸序列比对,并用Mega 7软件构建进化树。以野生型(WT)、转空载体对照(VC)和过表达PePEPKR2拟南芥(PePEPKR2-OE1、PePEPKR2-OE7和PePEPKR2-OE11)株系为实验材料,对各株系拟南芥进行不同浓度的镉处理,从生理和分子水平探究PePEPKR2在植物响应镉胁迫中的作用机制。【结果】(1)胡杨PEPKR2氨基酸序列与毛果杨PEPKR2相似度最高,亲缘关系最近;镉胁迫处理之后,胡杨根、茎、叶中PEPKR2表达量均发生了显著性变化;PePEPKR2蛋白定位于细胞核中。(2)在镉胁迫条件下,过表达PePEPKR2的拟南芥株系的根长、存活率和鲜质量均低于WT和VC,而相对电导率显著高于WT和VC,表明过表达株系对镉胁迫更敏感。(3)镉胁迫处理后,相较于WT和VC,过表达拟南芥株系的幼苗根尖Cd^(2+)内流速度显著加快,Cd^(2+)含量也显著升高;土培条件下,过表达株系的根和叶中Cd^(2+)含量均显著高于WT和VC。(4)镉胁迫处理后,过表达拟南芥株系的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的升高幅度均低于WT和VC,过氧化物酶活性的降低幅度均高于WT和VC,抗氧化酶相关基因的转录水平变化与酶活性的变化趋势一致;最终导致过表达拟南芥株系根尖的H2O2含量显著高于WT和VC。(5)土培条件下,经镉胁迫处理后,过表达拟南芥株系的叶绿素相对含量、最大光化学效率、实际光化学效率、电子传递速率、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均低于WT和VC,而细胞间CO_(2)浓度则高于WT和VC。【结论】过表达PePEPKR2增加了Cd^(2+)在拟南芥中的积累,削弱了活性氧清除能力,进而使光合系统功能紊乱,最终负调控拟南芥的镉耐受性。本研究为利用基因工程改良杨树的镉修复能力提供了理论支持。

关键词：胡杨蛋白激酶 PePEPKR2 镉胁迫活性氧光合作用转基因

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采伐干扰对吉林蛟河针阔混交林生产力稳定性的影响

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林业科学 2022年第3期58卷 1-9页

作者：刘晨张春雨赵秀海北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】研究采伐干扰对吉林蛟河天然次生针阔混交林林分生产力稳定性的影响,以期为针阔混交林的可持续经营提供理论依据。【方法】2011年7月在吉林蛟河建立4块1 hm^(2)的针阔混交林采伐样地,2011年12月进行抚育采伐,采伐强度为2.7%~77.... 详细信息

【目的】研究采伐干扰对吉林蛟河天然次生针阔混交林林分生产力稳定性的影响,以期为针阔混交林的可持续经营提供理论依据。【方法】2011年7月在吉林蛟河建立4块1 hm^(2)的针阔混交林采伐样地,2011年12月进行抚育采伐,采伐强度为2.7%~77.6%,平均值为39.2%,并于2013、2015和2018年复测保留木,利用样地中100个连续样方的木本植物数据,通过线性回归模型分析采伐强度、林分密度、土壤养分、林木大小分化(胸径Shannon-Wiener指数)和物种多样性(物种Simpson指数)与生产力稳定性的相关性;运用方差分解分析比较不同变量对生产力稳定性的贡献;进而利用结构方程模型探讨采伐对林木大小分化、物种多样性和生产力稳定性的影响及林木大小分化、物种多样性和生产力稳定性之间的关系。【结果】采伐强度与生产力稳定性无显著关系,物种多样性和林木大小分化与生产力稳定性均呈显著正相关(P<0.05),林分密度对生产力稳定性有显著负影响(P<0.05)。在方差分解中,物种多样性单独解释生产力稳定性的19.5%;林分密度和林木大小分化对生产力稳定性的贡献率分别为7.0%和7.6%。采伐强度对林分密度、土壤养分(土壤碳、氮、磷、钙含量的第一主成分)、林木大小分化有极显著的负向影响(P<0.001),路径系数分别为-0.629、-0.316和-0.255,而对物种多样性和生产力稳定性没有显著影响;林分密度、物种多样性和林木大小分化对生产力稳定性都有显著影响(P<0.05),路径系数分别为-2.063、1.652和1.463。林分密度、林木大小分化对生产力稳定性有显著的负向总效应(P<0.05),路径系数分别为-2.365和-0.556,物种多样性对生产力稳定性有显著正向总效应(P<0.05),路径系数为1.652;土壤养分对生产力稳定性无显著的负向总效应的效应;采伐强度对生产力稳定性没有直接显著影响,通过物种多样性和土壤养分对生产力稳定性的间接影响也不显著,而是主要通过林分密度和林木大小分化来影响生产力稳定性的变化,采伐强度对生产力稳定性有显著(P<0.05)的负向总效应,路径系数为-0.290。【结论】采伐强度对生产力稳定性没有直接影响,与生产力稳定性直接相关的影响因素是林分密度、林木大小分化和物种多样性,而采伐是通过调整林分密度和林木大小分化来间接影响生产力稳定性,从而影响森林生产力的变化。因此,在森林经营管理中,合理进行采伐干扰对促进森林生产力稳定性具有重要意义。

关键词：采伐干扰森林经营林木大小分化物种多样性生产力稳定性结构方程模型

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基于改进型遥感生态指数的将乐县生态质量评估及驱动分析

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环境科学 2024年

作者：潘占冬王轶夫王可月邹炜文孙玉军北京林业大学林学院北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点开放性实验室

将乐县是中国南方重点林业县，分析其生态环境质量时空变化与驱动机制有利于该县生态文明建设的发展。在湿度（WET）、热度（LST）和干度（NDBSI）因子基础上，引入综合植被指数mNDVI，采用主成分分析法构建了改进型遥感生态指数（MRSE... 详细信息

将乐县是中国南方重点林业县，分析其生态环境质量时空变化与驱动机制有利于该县生态文明建设的发展。在湿度（WET）、热度（LST）和干度（NDBSI）因子基础上，引入综合植被指数mNDVI，采用主成分分析法构建了改进型遥感生态指数（MRSEI），利用GEE云平台和ArcGIS 10.8平台，对2000～2020年将乐县的生态质量时空分布格局和驱动机制进行分析。结果表明：①相较于RSEI，MRSEI与各主成分分量的平均相关度更高，且在3个试验区中对比度分别提高了10.538、2.923和8.558，熵值提高了0.024、0.046和0.025，该指数具有更丰富的图像信息。②将乐县MRSEI总体波动呈上升趋势，年平均增幅为0.010。生态质量等级为良好的面积占比最大，为33.61%～38.28%，差和较差约占全县面积的10%。变化情况为稳定的占比为42.23%～59.05%，在各年份间波动起伏较大，西南部和北部容易发生生态环境的恶化，中部的城镇建筑物群一直有向外扩张的趋势。这20年生态质量改善的面积达到424.34 km2，将乐县总体生态环境质量发生了明显改善。③土地利用类型和坡度是将乐县生态环境质量空间分异的主要因子，其次为年平均降水量。所有因子的交互作用均有一定程度的提升，土地利用类型与年平均降水量的交互作用对MRSEI空间分异的驱动力最强，达到36.1%。该研究可为将乐县生态环境监测和可持续发展提供科学依据。

关键词：生态环境质量改进遥感生态指数(MRSEI) 高植被区 GEE云平台地理探测器

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荆条叶片最大水分利用效率的季节变化及其环境调控

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北京林业大学学报 2023年第6期45卷 52-61页

作者：潘梦婷张德怀高娜徐铭泽李鑫豪田赟刘鹏贾昕查天山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局重点实验室北京100083 北京市密云区园林绿化局北京101599

【目的】水分利用效率(WUE)作为反映生态系统碳水耦合的重要指标,其与环境因子间的相互关系备受关注,然而对植物潜在水分利用能力对环境变化的适应机制却鲜有报道。本研究以北京油松林下灌木层的优势种荆条为研究对象,旨在探明荆条叶片... 详细信息

【目的】水分利用效率(WUE)作为反映生态系统碳水耦合的重要指标,其与环境因子间的相互关系备受关注,然而对植物潜在水分利用能力对环境变化的适应机制却鲜有报道。本研究以北京油松林下灌木层的优势种荆条为研究对象,旨在探明荆条叶片最大水分利用效率(即水分利用能力潜力,WUE_(max))的季节变化特征及其对环境变化的响应机制。【方法】于2021年6-10月,采用微气象原位观测和LI-6800便携式光合仪人工监测的方法,测定荆条叶片光响应曲线和空气温度(T_(a))、土壤含水量(SWC)、空气饱和水汽压差(VPD_(a))等环境因子。通过瞬时水分利用效率(WUE_(i))构建了水分利用效率对光响应模型,计算得到荆条叶片WUE_(max)。并在此基础上进一步分析WUE_(max)的季节动态变化及其与环境因子间的关系。【结果】生长季内荆条叶片WUE_(max)在2.84~9.17μmol/mmol的范围内波动,平均值为4.79μmol/mmol,整体上呈现先下降后平缓的趋势;在湿润条件下荆条WUE_(max)主要受SWC和T_(a)的影响。其中,SWC是调控WUE_(max)的关键环境因子,荆条WUE_(max)与SWC呈负相关,SWC主要通过气孔导度影响WUE_(max);荆条WUE_(max)与T_(a)呈正相关,T_(a)主要通过调控光合羧化酶活性影响WUE_(max)。【结论】本研究初步论证了湿润半湿润环境下荆条主要通过水分资源获得策略来适应环境,且高SWC和低温为荆条叶片WUE_(max)的抑制因子。

关键词：最大水分利用效率土壤含水量空气温度荆条季节动态

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