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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第3期46卷 1-11页

作者：沈文娟纪梅李明诗南京林业大学林学院南京林业大学南方现代林业协同创新中心

人类活动通过改变土地覆被促成森林面积变化,推动碳收支和地表能量平衡发生相应变化,进而影响全球和区域尺度的气候。现有森林变化对区域温度的影响研究主要集中在有限精度的森林变化数据与温度数据结合的简单统计方法,但高可靠度的森... 详细信息

人类活动通过改变土地覆被促成森林面积变化,推动碳收支和地表能量平衡发生相应变化,进而影响全球和区域尺度的气候。现有森林变化对区域温度的影响研究主要集中在有限精度的森林变化数据与温度数据结合的简单统计方法,但高可靠度的森林变化及其生物物理过程对区域温度的影响研究表明,准确、全面地理解森林与气候之间的生物物理相互作用机制,能为森林生态系统的全面评估提供科学支撑。笔者综合分析了基于多源遥感的森林变化结合其生物物理过程对区域温度影响的多种监测方法,结果发现:(1)多源中高分辨率森林变化数据的有限可用性一直阻碍着对温度变化影响的精准量化;(2)集成遥感观测数据的多种方法在量化森林变化的生物物理机制对于区域温度变化影响的评价不一致。因此,森林变化的生物物理机制及其温度效应是一个值得深入分析的问题。未来需要充分发挥多种数据源合理集成后用于解释森林响应气候效应方面的交叉优势,理解生物物理机制与生物化学机制共同作用下的森林变化、碳循环与气候的交互关系,并通过森林生态系统的合理经营与管理实现其气候效益最大化。

关键词：森林变化生物物理机制温度效应多源遥感

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类胡萝卜素介导的植物花色调控机制研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第6期46卷 73-82页

作者：郝兆东施季森陈金慧南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

花色是一种重要的花性状，对于有花植物的观赏园艺、生殖生态以及物种演化均具有非常关键的作用。有花植物花着色的关键决定因素是花色素的合成和沉积。类胡萝卜素作为一类重要的天然色素，不仅具有营养和药理特性，同时还是许多有花植... 详细信息

花色是一种重要的花性状，对于有花植物的观赏园艺、生殖生态以及物种演化均具有非常关键的作用。有花植物花着色的关键决定因素是花色素的合成和沉积。类胡萝卜素作为一类重要的天然色素，不仅具有营养和药理特性，同时还是许多有花植物花着色的呈色色素。笔者对植物中的类胡萝卜素代谢途径及相关基因进行了梳理，并着重总结了类胡萝卜素代谢基因的表达及其转录调控对植物花着色的影响。当前，已知花中类胡萝卜素代谢基因的表达与类胡萝卜素积累及花着色紧密相关，但是关于这些基因在花中的转录调控机制研究还处于起步阶段。植物的花器官似乎采取了与叶、果实等其他器官完全不同的策略来精细调控类胡萝卜素的生物合成与积累，并且不同植物间尚未发现共通之处。笔者基于目前的研究进展，对未来类胡萝卜素介导的花着色调控机制研究进行了展望，认为随着高通量组学技术和现代分子生物学技术的迅猛发展，可尝试结合基因组、转录组、代谢组及最新的单细胞组学和空间组学等多组学技术和遗传转化及以CRISPR/Cas9为代表的基因组编辑技术，构建多种植物花着色过程中类胡萝卜素代谢的特异性分子调控网络，以期为进一步研究类胡萝卜素介导的花色变异与演化及花色育种提供有益参考。

关键词：花色类胡萝卜素色素代谢通路转录调控

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原始森林的概念、生态功能及研究进展

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林业科学 2024年第4期60卷 173-182页

作者：龚金玉马致远胡琛李田雷静品中国林业科学研究院林业研究所、国家林业局和草原局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

原始森林是指由乡土树种自然演替而成,没有明显人为干扰痕迹,生态过程没有受到明显影响的森林,其具有复杂的结构和生态功能,是自然界最稳定的碳储库和资源库,对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森... 详细信息

原始森林是指由乡土树种自然演替而成,没有明显人为干扰痕迹,生态过程没有受到明显影响的森林,其具有复杂的结构和生态功能,是自然界最稳定的碳储库和资源库,对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森林的概念和监测方法,有利于世界原始森林资源的清查、保护及监测。本研究在梳理国内外原始森林概念的基础上,归纳总结了原始森林特征,分析了国内外原始森林资源清查和监测的现状,综述了原始森林的重要生态功能:1)原始森林固碳能力存在的碳中性、碳源及碳库假说;2)原始森林具有优于其他森林的水文调节功能;3)原始森林是物种基因库,具有突出的生物多样性保护功能。基于目前对原始森林概念和监测中存在的问题,提出未来研究建议:在森林资源清查中将原始森林单独分类;加大对原始森林生态功能研究,开展原始森林固碳潜力、土壤呼吸的研究;增加原始森林水文调节能力研究,探索原始森林在缓解全球气候变化中的作用;探究原始森林生物多样性保护功能,减少全球生物多样性丧失。

关键词：原始森林天然林概念生态功能可持续经营

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基于高光谱数据与针叶电阻率的松材线虫病早期诊断研究

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光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 3280-3285页

作者：刘飞谈家金谢谷艾苏峻叶建仁南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江西省林业科学院林业有害生物防治研究所江西南昌330013 南京林业大学理学院江苏南京210037

松材线虫病对我国松林资源造成严重破坏,早期精准诊断该病害对精准防控及保障国家森林生态安全具有重要意义。该病目前的诊断技术包括林间症状诊断法、病原线虫鉴定法、流胶法等,这些方法受到条件或技术的限制而不完善,也无法有效地对... 详细信息

松材线虫病对我国松林资源造成严重破坏,早期精准诊断该病害对精准防控及保障国家森林生态安全具有重要意义。该病目前的诊断技术包括林间症状诊断法、病原线虫鉴定法、流胶法等,这些方法受到条件或技术的限制而不完善,也无法有效地对松树针叶变色前或极少数针叶变色的阶段进行诊断。为此提出一种基于光谱分析的马尾松松材线虫病针叶电阻率检测方法。对野外8~9年生马尾松接种松材线虫后,在不同时间对针叶进行数据测量。使用美国Ocean Insight公司生产的Ocean Optics USB2000+对马尾松针叶反射光谱数据进行采集,取冠层上、中、下3个位置光谱反射率平均值作为该植株的光谱反射率;将针叶横截面近似看成半椭圆形,剪取针叶中部4 cm,测量针叶的宽度和厚度,使用M4070 LCR测试仪测其电阻值,从而计算出其电阻率;取冠层上、中、下3个位置电阻率平均值作为该植株的针叶电阻率。对原始光谱(OR)进行光谱变换,主要方法为一阶导数(FD)、二阶导数(SD)、对数变换(LOG)、倒数变换(1/R)和连续统去除法(CR);使用随机森林算法对原始光谱和各个变换的光谱数据提取特征波段以反演针叶电阻率,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)算法对筛选出的特征波段与针叶电阻率的建模效果进行分析,确定最佳马尾松针叶电阻率预测模型。结果表明,在该病害出现极少数针叶变色后的早期阶段,马尾松接虫株与对照株针叶电阻率达到极显著差异(p<0.01)。LSSVM建模效果表明,二阶导数变换后的光谱数据综合表现最好,选择特征波段为594.986、646.107、646.451、782.896、784.841、839.164、863.890、902.021、947.901和962.315 nm;建模集和验证集的平均R 2为0.848,RMSE和MAE分别为32.331和7.067。相较于原始数据(OR)建立的模型,R 2提升4%,RMSE和MAE分别降低2.5%和18.9%。研究结果表明,使用针叶反射光谱反演针叶电阻率是可行的,且SD-RF-LSSVM建立的预测模型精度最高,可用于针叶电阻率的快速估测,为实现基于遥感的松材线虫病早期诊断与监测提供了思路与方法。

关键词：松材线虫病早期诊断针叶电阻率高光谱数据随机森林最小二乘支持向量机

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基于高通量测序技术的松材线虫研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第4期46卷 1-7页

作者：丁晓磊张悦林司曦叶建仁南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是松树萎蔫病的病原，严重威胁欧亚等国的松林资源和生态安全。自2011年松材线虫基因组首次公布以来，高通量测序技术成为该病害的重要研究手段之一。笔者从松材线虫的功能基因、非编码RNA、转录... 详细信息

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是松树萎蔫病的病原，严重威胁欧亚等国的松林资源和生态安全。自2011年松材线虫基因组首次公布以来，高通量测序技术成为该病害的重要研究手段之一。笔者从松材线虫的功能基因、非编码RNA、转录表达差异和基因组学等方面综述其致病机理，认为随着高通量测序技术的快速发展，在转录组相关研究方面，可尝试开展空间转录组、单细胞测序等新技术，在染色体基因组的支持下寻找松材线虫中具有潜在调控功能的长链非编码RNA、融合基因和环状RNA等罕见核酸分子，挖掘可能存在的甲基化、RNA编辑、结构变异等未知现象；在基因组学研究方面，可以开展基因家族扩增、大样本全基因组关联分析和数量性状定位等研究，以挖掘与松材线虫致病力和繁殖力等重要性状紧密关联的基因或位点，阐明松材线虫不同种群在进化过程中发生的适应性变化。

关键词：松材线虫高通量测序转录组学基因组学

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蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株诱导马尾松抗松材线虫病研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第4期46卷 53-58页

作者：吴佳雯尹艳楠谈家金郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌，研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病，为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后... 详细信息

【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌，研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病，为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后4 d再接种松材线虫，以观察不同处理的病情发展。测定该菌诱导处理后4天内和接种松材线虫AMA3虫株后28天内马尾松体内防御相关酶活性的变化。【结果】接种松材线虫后42 d,菌悬液和灭活菌悬液处理诱导马尾松抗松材线虫病的效果达54%和33%,且发病时间延迟。接种NJSZ-13菌株后，马尾松体内丙二醛(MDA)含量减少，过氧化氢酶(CAT)活性降低，而过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性均显著高于对照；接种松材线虫后，菌悬液和灭活菌悬液处理的马尾松这5种酶活性明显高于未接种菌株的马尾松苗。总体上，菌悬液处理比灭活菌悬液处理的马尾松防御相关酶活性变化显著。【结论】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株能诱导马尾松抗松材线虫病，并且菌悬液的诱抗效果最佳。

关键词：内生细菌蜡样芽孢杆菌马尾松诱导抗病性松材线虫

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洪泽湖底泥产甲烷速率及其对温度变化的响应

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湿地科学 2023年第3期21卷 439-448页

作者：程锦萍郭欢刘宇昂黄可欣李嘉欣王艮梅张焕朝项剑南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院江苏南京210037

为了准确评估洪泽湖生态系统的甲烷排放量,在洪泽湖的湖滨和湖心设置采样点,采集0~20 cm深度的底泥样品,在室内开展底泥样品厌氧培养实验,实验时间为225 d。在15℃、25℃和35℃的培养条件下,培养底泥样品,测定底泥样品的产甲烷菌丰度、... 详细信息

为了准确评估洪泽湖生态系统的甲烷排放量,在洪泽湖的湖滨和湖心设置采样点,采集0~20 cm深度的底泥样品,在室内开展底泥样品厌氧培养实验,实验时间为225 d。在15℃、25℃和35℃的培养条件下,培养底泥样品,测定底泥样品的产甲烷菌丰度、产甲烷速率和计算瞬时甲烷排放速率。研究结果表明,分别在15℃、25℃和35℃的培养条件下,瞬时升温至35℃时,湖滨和湖心采样点底泥样品的产甲烷速率都相对最大,瞬时降温至15℃时湖滨和湖心采样点底泥叶片的产甲烷速率都相对最小;在25℃培养条件下,湖滨采样点底泥样品产甲烷速率的温度敏感系数值相对最大,而在15℃培养条件下,湖心采样点底泥样品的温度敏感系数值相对最大;在15℃培养条件下,湖滨采样点底泥样品的产甲烷菌丰度最大,并随着培养温度的升高而逐渐减小,在25℃培养条件下,湖心采样点底泥样品的产甲烷菌丰度最大,显著大于35℃培养条件下的产甲烷菌丰度;影响底泥样品中的产甲烷菌丰度的环境因素为底泥中的总有机碳含量、全氮含量和pH。

关键词：产甲烷速率温度温度敏感系数产甲烷菌丰度洪泽湖

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杨树人工林复合经营模式对土壤N_(2)O与CO_(2)排放的影响

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生态科学 2024年第1期43卷 105-112页

作者：宋子琪李野丁思惠田野方升佐南京林业大学林草学院南京210032 江苏省科技资源统筹服务中心南京210008 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

为探讨杨树人工林复合经营模式对土壤温室气体排放的影响,基于11年生“南林-895杨”(Populus×euramericana‘Nanlin-895’)人工林,设置纯林、林下种植麦冬(Ophiopogon japonicas)和林下养鸡3种复合经营模式,采用静态箱-气相色谱法... 详细信息

为探讨杨树人工林复合经营模式对土壤温室气体排放的影响,基于11年生“南林-895杨”(Populus×euramericana‘Nanlin-895’)人工林,设置纯林、林下种植麦冬(Ophiopogon japonicas)和林下养鸡3种复合经营模式,采用静态箱-气相色谱法每月测定土壤N_(2)O和CO_(2)排放通量,同时测定土壤温湿度,分析复合经营模式对土壤N_(2)O和CO_(2)排放和产量的影响及与相关影响因子的关系。结果表明:不同复合经营模式林下土壤温、湿度存在显著差异;不同杨树复合经营模式间,土壤N_(2)O和CO_(2)排放速率动态变化与年累积排放量存在显著差异,杨树林下种植麦冬的土壤N_(2)O年累积排放量最高,为233.47 mg·m^(-2)·a^(-1),而林下养鸡的土壤CO_(2)年累积排放量最高,达2328.87 g·m^(-2)·a^(-1)。总体来看,不同复合经营模式林地土壤温室气体(N_(2)O和CO_(2))年累积排放量为林下养鸡>林下种植麦冬>杨树纯林;土壤温、湿度对土壤CO_(2)和N_(2)O排放速率有显著影响,其中,土壤CO_(2)排放速率与土壤温度之间呈显著线型相关,而与土壤湿度呈现抛物线型关系;土壤N_(2)O排放速率与土壤温、湿度的关系均可用抛物线型关系来描述。综上所述,不同杨树复合经营模式改变了林地土壤的温、湿度,进而对温室气体排放产生了显著的影响。从1年的研究结果看,种植麦冬和养鸡的杨树人工林林地土壤温室气体的年累积排放量高于纯林,表明林农复合经营增加了土壤温室气体的排放。

关键词：杨树人工林气候变化静态箱法林农复合经营温室气体

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沼生栎种子失水过程中水分时空迁移规律

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林业科学 2024年第6期60卷 44-49页

作者：袁鸣朱铭玮解志军康真李淑娴南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京市六合区人民政府横梁街道农业服务中心南京211515 襄阳市林业科学技术推广站襄阳441022

【目的】探究沼生栎种子失水过程中水分的动态迁移规律,为其安全运输、贮藏提供理论依据。【方法】采用自然干燥法降低种子的含水量,利用核磁共振成像技术分析失水过程中种子内部水分的迁移路径,并结合信噪比定量分析失水过程中种子各... 详细信息

【目的】探究沼生栎种子失水过程中水分的动态迁移规律,为其安全运输、贮藏提供理论依据。【方法】采用自然干燥法降低种子的含水量,利用核磁共振成像技术分析失水过程中种子内部水分的迁移路径,并结合信噪比定量分析失水过程中种子各部位水分的散失情况。【结果】1)高场核磁共振成像及信噪比结果表明:新鲜种子中胚根区域、子叶中心部位水分含量较高,子叶外围区域水分相对较少;不同组织、不同部位子叶及不同部位种皮的信噪比均有差异。2)含水量降至30.0%时,胚根区域水分大幅下降,且胚根尖端失水速率最快,子叶外围水分也有所减少,而子叶中心部位水分变化不明显,失水最慢;种皮各部位水分散失速率也不同;含水量继续降至25.0%时,种子发芽率开始显著下降,此时胚根区域的水分已近乎不见,信噪比再次大幅下降,胚根下方很大一部分子叶开始变暗,3个种皮部位的信噪比均降至很低,其中合点端信噪比降幅最大,且该部位由于失水而出现皱缩现象;含水量降至10.0%时,子叶皱缩明显,只有子叶中心部位及其下方一小部分区域还存在少量水分。【结论】沼生栎种子的重要储水部位为胚根区域和子叶中心位置,失水过程中胚根尖端水分下降最快,子叶中心部位失水最慢,胚根区域水分的流失是影响种子质量下降的重要原因。

关键词：沼生栎顽拗型种子失水核磁共振成像技术水分迁移

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竹子发育生物学研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第6期46卷 23-40页

作者：丁雨龙林树燕魏强姚文静却枫李龙南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学竹类研究所

尽管人们利用竹子资源的历史可以追溯到7 000年以前，但直到18世纪后期人们才真正认识到竹子是禾本科植物中一个特殊的类群。现代植物分类的奠基人林奈在《植物种志》(Species Plantarum)一书中，还只是将全世界的竹子归为芦竹属的一个... 详细信息

尽管人们利用竹子资源的历史可以追溯到7 000年以前，但直到18世纪后期人们才真正认识到竹子是禾本科植物中一个特殊的类群。现代植物分类的奠基人林奈在《植物种志》(Species Plantarum)一书中，还只是将全世界的竹子归为芦竹属的一个种Arundo arbor,直到1789年，竹子才从芦竹属(Arundo)独立出来，成立了簕竹属(Bambusa)。自竹类被认识到有别于其他禾本科植物至今，有关竹子的形态学、解剖学、系统分类学、生理学、生态学、细胞学、遗传学以及分子生物学等，已经有大量的研究报道，但对竹类植物各个器官的发生、发育和衰老过程尚缺乏系统的研究。笔者对竹类植物的根、地下茎、竹秆、竹叶和生殖器官发育生物学的研究进行了回顾与总结，分析了目前竹子发育生物学领域有待继续深入研究的问题。建议竹子发育生物学的研究应关注细胞分裂、分化和形态建成的全过程，明确整个过程中生理生化指标的变化规律，进而揭示植物发育全过程每个环节的信号转导途径和基因调控网络。

关键词：竹子个体发育根地下茎竹秆竹叶花序果实

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