检索结果-内蒙古大学图书馆

遥感学报 2024年第6期28卷 1515-1524页

作者：黄华国北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

三维辐射传输模拟是研究定量遥感机理,提高反演精度的重要方法。现有研究能重建厘米级的植被场景,实现分米级的星载或者机载图像模拟。然而在稀疏植被区域,模拟图像和实际数据仍然存在一定偏差。究其原因,一方面源于三维结构误差,另外... 详细信息

三维辐射传输模拟是研究定量遥感机理,提高反演精度的重要方法。现有研究能重建厘米级的植被场景,实现分米级的星载或者机载图像模拟。然而在稀疏植被区域,模拟图像和实际数据仍然存在一定偏差。究其原因,一方面源于三维结构误差,另外一方面则是平均组分光谱的局限,难以反映地表反射率的随机异质性。为克服平均组分光谱的局限问题,本文扩展RAPID模型,基于土壤端元和浓密植被端元光谱,增加了两个权重系数构成的纹理矩阵,实现地表反射光谱的精细模拟,并评估考虑异质性对图像模拟带来的改进效果。结果表明:(1)两个权重系数可以基于真实图像直接求解;(2)每个地表面元在赋值两个权重系数后,合成光谱与真实图像光谱曲线吻合度高(R^(2)优于0.98,RMSE=0.016);(3)云南天峰山和甘肃大野口两个场景的模拟吻合度显著提升(R^(2)分别提升0.096和0.041,RMSE分别下降0.015和0.01);(4)三波段RGB图像也有可能预测出NIR波段图像,纹理相近,但是光谱反射率数值上有一定的偏差(0.006—0.027)。本文提出的方法可以模拟更为精细的亚米级高分卫星图像,可为深度学习提供高质量的样本,为定量反演提供更准备的训练数据。

关键词：遥感地表纹理高分图像三维辐射传输影像模拟端元光谱训练样本

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东北天然次生针阔混交林乔木层碳储量变化的采伐干扰响应

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林业科学 2024年第7期60卷 17-27页

作者：杨润露王娟张春雨北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

[目的]探究采伐干扰对东北典型天然次生针阔混交林乔木层碳储量变化的影响,为东北地区森林可持续经营提供理论依据。[方法]在吉林省林业实验区国有林保护中心选取4块1 hm^(2)针阔混交林样地,2011年开展初次调查,同年冬季进行采伐作业,2... 详细信息

[目的]探究采伐干扰对东北典型天然次生针阔混交林乔木层碳储量变化的影响,为东北地区森林可持续经营提供理论依据。[方法]在吉林省林业实验区国有林保护中心选取4块1 hm^(2)针阔混交林样地,2011年开展初次调查,同年冬季进行采伐作业,2013、2015、2018和2021年复测保留木。采用双变量线性回归法,探讨采伐强度、物种多样性、功能多样性、系统发育多样性和群落加权平均性状值对碳储量和碳增量的影响;使用多元线性回归模型,比较各变量的贡献程度;利用结构方程模型,检验各变量对碳储量和碳增量的直接和间接效应。[结果]1)碳储量和碳增量多元线性回归模型中,采伐强度对碳储量和碳增量的贡献分别占总解释量的25%和5%;植物物种多样性对碳储量和碳增量的贡献分别占总解释量(物种、功能、系统发育多样性)的67%和58%;群落加权平均性状值对碳储量和碳增量的贡献分别占总解释量的8%和37%。2)碳储量结构方程模型中,采伐强度对系统发育多样性、功能多样性、最大树高加权性状值和碳储量具有显著负向效应,路径系数分别为−0.221、−0.454、−0.337和−0.229;采伐强度对木质密度加权性状值具有显著正向效应,路径系数为0.368;采伐强度对物种多样性的直接效应不显著;物种多样性和功能多样性对碳储量具有显著正向效应,路径系数分别为0.306和0.235;系统发育多样性和群落加权平均值对碳储量的直接效应不显著。3)碳增量结构方程模型中,最大树高加权性状值对碳增量具有显著正向效应,功能多样性与木质密度加权性状值不相关,其他变量间的关系与碳储量模型相同。[结论]物种多样性、功能多样性、群落加权平均性状值对碳储量和碳增量具有直接影响,森林经营时可通过增加植物种类以促成功能多样的林分来提高森林碳汇能力。采伐强度直接或间接通过功能多样性和群落加权平均性状值减少碳储量和碳增量,在森林经营中应合理采伐,以提高森林碳汇能力。

关键词：采伐干扰植物物种多样性群落加权平均性状值碳储量碳增量

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模拟CO_(2)浓度和温度升高对宁夏枸杞果实品质形成的影响

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林业科学 2024年第3期60卷 1-9页

作者：马亚平冯学瑞高捍东宋丽华曹兵宁夏大学林业与草业学院林木资源高效生产全国重点实验室银川750021 南京林业大学林学院南京210037

【目的】探究CO_(2)浓度和温度升高对3个宁夏枸杞品种形态特征和营养组分积累的影响,为未来气候变化背景下培育高抗性优良枸杞品种以及经济林应对气候变化的适应性管理提供依据。【方法】采用开顶气室(OTC)模拟控制系统,对3个宁夏枸杞品... 详细信息

【目的】探究CO_(2)浓度和温度升高对3个宁夏枸杞品种形态特征和营养组分积累的影响,为未来气候变化背景下培育高抗性优良枸杞品种以及经济林应对气候变化的适应性管理提供依据。【方法】采用开顶气室(OTC)模拟控制系统,对3个宁夏枸杞品种(‘宁杞1号’、‘宁杞7号’、‘宁杞10号’)分别进行CO_(2)浓度(e CO_(2))和温度(e T)升高处理。在果实发育的幼果期(YF,处理60天)、青果期(GF,处理70天)、转色期(CF,处理80天)和红果期(RF,处理90天)采集果实,测定其形态特征和营养组分含量。【结果】1)形态特征分析表明,在CO_(2)浓度升高处理下,‘宁杞1号’果实转色期纵、横径及红果期横径和单果质量显著增加,‘宁杞7号’青果期纵径和转色期横径显著增加,‘宁杞10号’幼果期横径和转色期单果质量显著增加。在温度升高处理下,‘宁杞1号’果实转色期和红果期纵径以及红果期单果质量显著增加,‘宁杞7号’青果期和转色期纵径、转色期和红果期横径和单果质量也显著增加,‘宁杞10号’单果质量显著增加(P<0.05)。2)营养组分分析表明,CO_(2)浓度升高处理显著增加‘宁杞1号’果实4个发育阶段的半乳糖、蔗糖、甜菜碱和黄酮含量,‘宁杞7号’果实红果期果糖、总糖、蔗糖、多糖、类胡萝卜素及甜菜碱含量显著增加,‘宁杞10号’果实红果期半乳糖、果糖、葡萄糖、多糖含量显著增加(P<0.05)。温度升高处理显著增加‘宁杞1号’红果期半乳糖、果糖、总糖、多糖、甜菜碱及黄酮含量,‘宁杞7号’4个发育阶段半乳糖、葡萄糖、蔗糖及红果期果糖、总糖、多糖、类胡萝卜素及甜菜碱含量显著增加,‘宁杞10号’4个发育阶段蔗糖、类胡萝卜素和黄酮含量及红果期半乳糖、总糖、甜菜碱含量显著增加(P<0.05)。【结论】CO_(2)浓度和温度升高对宁夏枸杞果实形态发育和营养组分积累均产生影响。‘宁杞10号’表现出更强的适应性,该品种在发育期,果实大小、单果质量和百粒质量增长最大,果实半乳糖、果糖、总糖、多糖、类胡萝卜素、甜菜碱含量增加显著。

关键词：宁夏枸杞形态特征 CO_(2)浓度升高气温升高枸杞多糖

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性状调节幼苗存活率对邻体竞争和环境的响应

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植物生态学报 2024年第6期48卷 719-729页

作者：文佳张新娜王娟赵秀海张春雨北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

性状有助于更好地理解邻体竞争和环境对于幼苗存活的影响,然而以往研究使用物种平均性状,忽视了种内性状变异。因此,基于吉林蛟河针阔混交林150个幼苗样方中的幼苗个体监测数据,运用二项分布的广义线性混合效应模型比较种内性状变异和... 详细信息

性状有助于更好地理解邻体竞争和环境对于幼苗存活的影响,然而以往研究使用物种平均性状,忽视了种内性状变异。因此,基于吉林蛟河针阔混交林150个幼苗样方中的幼苗个体监测数据,运用二项分布的广义线性混合效应模型比较种内性状变异和物种平均性状对幼苗存活率的影响,探究性状如何调节幼苗对邻体竞争和环境的响应。研究结果表明种内性状变异模型和物种平均性状模型对幼苗存活率的预测能力并不一致,考虑种内性状变异的比叶面积(SLA)模型比物种平均性状的SLA模型赤池信息量准则值和贝叶斯信息准则值更小,解释的方差也更多,模型的拟合度更好。但是,叶面积(LA)、叶碳含量(LCC)和叶氮含量(LNC)的物种平均性状模型比种内性状变异模型效果更好。此外,性状调节邻体竞争和土壤元素含量对幼苗存活的影响,例如:受到相同的密度制约时,LA更小的幼苗存活率更高;土壤营养元素缺乏时,较高的LCC会提高幼苗存活率,反之在优良的土壤中,幼苗存活率降低。模型比较的结果说明种内性状变异预测幼苗个体存活的能力并不绝对比物种平均性状强,这种原因可能与林分和环境有关。另外,加入邻体竞争和环境变量能够增强性状与幼苗存活之间的关系。尽管种内性状变异不能更好地预测幼苗存活率,但这种基于个体性状的方法为预测幼苗动态变化提供了一个新的视角。

关键词：种内性状变异负密度制约生境过滤性状距离性状-环境交互效应

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东北天然次生林同种和异种密度制约效应随生活史阶段变化规律

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植物生态学报 2024年第12期48卷 1612-1622页

作者：强亚琪张新娜王娟张春雨北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

探究温带森林不同生活史阶段是否存在密度制约现象,及密度制约的相对重要性是否随生活史阶段变化,可为温带森林局域尺度物种共存提供理论依据。该研究基于对吉林蛟河针阔混交林21.12 hm2固定监测样地中451个幼苗监测样方连续3年(2016–2... 详细信息

探究温带森林不同生活史阶段是否存在密度制约现象,及密度制约的相对重要性是否随生活史阶段变化,可为温带森林局域尺度物种共存提供理论依据。该研究基于对吉林蛟河针阔混交林21.12 hm2固定监测样地中451个幼苗监测样方连续3年(2016–2018)的动态监测以及乔木的复测数据,运用广义线性混合模型、引入交互作用的广义线性混合模型、引入物种间随机效应和交互作用的广义线性混合模型和单独引入物种间随机效应的广义线性混合模型共4种模型,在群落和物种2个水平分析密度制约对不同生活史阶段个体存活率的影响及其相对重要性。结果表明,群落水平上,同种邻域效应对所有生活史阶段的存活率都有较为显著的影响,幼苗的存活率受到同种成树较显著的负向影响以及同种幼苗邻体的显著正向影响。幼树和成树阶段的存活率均受到同种邻体的显著负向影响。同种负密度制约(CNDD)随着生活史阶段而减弱。异种邻域效应随生活史阶段和邻域半径的变化而变化,但没有明确的趋势。物种水平上,仅在成树阶段,邻域效应在物种间存在较显著的差异,在其他生活史阶段,同种邻域效应和异种邻域效应在种间的差异均不显著。负密度制约现象存在于该温带森林的所有生活史阶段,且CNDD随生活史阶段减弱,异种负密度制约对不同生活史阶段个体存活率的影响受邻域尺度影响,但没有体现明显的趋势。由于受到“异群保护效应”或适宜生境等的影响,同种幼苗邻体对幼苗个体的存活率呈现正向影响。受物种生活史策略、生活型及物种多度等影响,邻域效应存在种间差异。该研究结果显示,在探究影响局域尺度森林群落物种共存的机制时,需结合多物种和多生活史阶段进行综合分析。

关键词：密度制约生活史阶段邻域分析 Janzen-Connell假说

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联合微波与光学时间序列影像的马尾松林松材线虫病遥感识别

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北京林业大学学报 2024年第3期46卷 40-52页

作者：童彤林思美李林源罗涛黄华国北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

【目的】大范围准确监测林区松材线虫病感染情况对森林疫情防治和经营管理具有重要作用。现有研究往往采用单时相或少量时相数据,松材线虫病遥感监测易受森林背景和非寄主树木影响,导致监测精度存在较大的不确定性。此外,单一数据源往... 详细信息

【目的】大范围准确监测林区松材线虫病感染情况对森林疫情防治和经营管理具有重要作用。现有研究往往采用单时相或少量时相数据,松材线虫病遥感监测易受森林背景和非寄主树木影响,导致监测精度存在较大的不确定性。此外,单一数据源往往对病害特征刻画不足,例如被动光学数据侧重描述森林冠层水平结构信息,但易受云雨影响造成数据缺失,而主动微波数据对森林垂直结构和水分含量敏感,但存在噪声高、色素敏感性低以及地形影响大等问题。因此,联合主动微波与被动光学时间序列遥感影像数据,有望在降低环境因素影响的同时追踪同一林分的时序变化特征,进而提升松材线虫病探测的准确性与鲁棒性。【方法】利用厘米级分辨率无人机影像标记样本,联合Sentinel-1 C波段微波和Sentinel-2光学时间序列数据,构建基于极端梯度提升算法的松材线虫病害监测模型。分别评估微波模型、光学模型和微波与光学联合模型在松材线虫病监测方面的性能,以及最优模型在不同环境因子下的表现。【结果】(1)联合了微波和光学的模型精度(总体精度为80.62%,Kappa系数为0.61)略高于单一光学模型的精度(总体精度为79.58%,Kappa系数为0.59),并明显高于单一微波模型的精度(总体精度为68.87%,Kappa系数为0.36),说明了微波与光学时间序列联合数据在松材线虫病害监测中具有优势;(2)模型通常在缓坡、阳坡、低海拔、高覆盖度条件下展现出更高精度。【结论】本研究充分利用多源遥感卫星数据,为松材线虫病大范围准确监测提供了新的技术支撑。

关键词：松材线虫病监测光学时间序列数据微波时间序列数据植被指数机器学习

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转录因子VcMYB17调控蓝莓抗旱性的功能研究

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生物技术通报 2025年第4期41卷 198-210页

作者：田琴刘奎吴翔纬纪媛媛曹一博张凌云林木资源高效生产全国重点实验室森林培育与保护教育部重点实验室、北京林业大学林学院北京100083

【目的】解析转录因子VcMYB17在蓝莓响应干旱胁迫过程中的功能,为蓝莓品种改良提供基因资源。【方法】利用生物信息学分析VcMYB17的基本特征。通过RT-qPCR分析VcMYB17的组织表达特异性,检测不同激素处理和干旱胁迫下VcMYB17的表达水平,... 详细信息

【目的】解析转录因子VcMYB17在蓝莓响应干旱胁迫过程中的功能,为蓝莓品种改良提供基因资源。【方法】利用生物信息学分析VcMYB17的基本特征。通过RT-qPCR分析VcMYB17的组织表达特异性,检测不同激素处理和干旱胁迫下VcMYB17的表达水平,以及过表达VcMYB17对抗旱应答基因表达水平的影响。瞬时转化烟草检测VcMYB17的亚细胞定位,并在酵母中验证其是否具有转录激活活性。利用农杆菌侵染获得VcMYB17-OE转基因拟南芥及蓝莓愈伤,观察转基因材料的干旱表型,并测定存活率、鲜重、失水率、相对电导率、MDA含量、POD和SOD活性。【结果】VcMYB17是R2R3型MYB转录因子。VcMYB17在蓝莓叶片中高表达,外源施加ABA、GA、MeJA、SA及PEG处理均导致VcMYB17表达水平下调。VcMYB17定位于细胞核,具有转录激活活性。干旱胁迫下,过表达VcMYB17的拟南芥植株及蓝莓愈伤生长受到明显抑制,MDA积累增加,但SOD、POD活性降低;且VcMYB17-OE植株中抗旱应答基因,如AtERD1、AtERD15、AtP5CS1、AtRD29A、AtRD22和AtDREB1A的表达显著低于野生型。【结论】VcMYB17是定位于细胞核的R2R3型MYB转录因子,ABA、GA、MeJA、SA及PEG处理抑制VcMYB17的表达。过表达VcMYB17抑制抗旱应答基因的表达,导致拟南芥及蓝莓愈伤的抗旱性下降。

关键词： VcMYB17 基因功能蓝莓抗旱性干旱胁迫转基因植物

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南湾库区森林生态系统服务时空变化特征及其权衡协同关系

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北京林业大学学报 2025年第5期47卷 142-155页

作者：扶欣然王成雨余世有文毅刘维妍胡蕾陈玲北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

【目的】揭示森林生态系统的服务功能差异及服务间权衡协同关系的时空分异,为森林资源保护与可持续经营提供科学依据。【方法】以信阳市南湾库区森林为研究对象,基于In VEST模型和CASA模型对2000—2020年间的森林生态系统服务(固碳、水... 详细信息

【目的】揭示森林生态系统的服务功能差异及服务间权衡协同关系的时空分异,为森林资源保护与可持续经营提供科学依据。【方法】以信阳市南湾库区森林为研究对象,基于In VEST模型和CASA模型对2000—2020年间的森林生态系统服务(固碳、水源涵养、土壤保持和生境支持)进行评估,并在分析其时空变化特征的基础上,采用空间叠置法探讨4项生态系统服务之间的权衡与协同关系。【结果】(1)南湾库区森林生态系统的多年平均固碳量为587.41 g/m^(2),多年平均水源涵养量为361.71 mm,多年平均土壤保持量为612.29 t/hm^(2),多年平均生境质量指数为0.9。(2)时间上,固碳量波动上升,水源涵养量和土壤保持量先下降后上升,生境质量指数呈轻微下降趋势;空间上,服务高值区主要位于西部低山丘陵乔木集中区,服务低值区主要位于水域下游与水域周边。(3)在9种林地类型中,4项生态系统服务综合供给能力最强的林地类型为麻栎林。(4)4项生态系统服务之间的关系以高协同和强权衡为主,且协同区域呈增加趋势,权衡区域呈减少趋势。(5)麻栎林、马尾松-麻栎混交林和竹林三者的高协同区域占比较大,马尾松林和杉木林普遍存在权衡关系,板栗林和茶叶林两类经济林也存在显著的权衡关系,灌木林和疏林的服务关系受环境影响较大。(6)南湾库区森林4项生态系统服务的主要驱动因素是年均降水、年均气温、归一化植被指数和人口密度。【结论】本研究揭示了不同林地类型的生态系统服务供给能力差异,明确了需要重点保护与修复的区域,为南湾库区森林综合效益提升奠定了科学依据。

关键词：森林生态系统服务权衡与协同 InVEST模型 CASA模型南湾库区

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不同时间尺度森林群落多样性-稳定性关系

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西北林学院学报 2025年第1期40卷 144-151页

作者：贾勃王新杰北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

森林群落稳定性是体现森林面对干扰抵抗能力的重要指标,已知森林生物量稳定性会受到多样性、物种异步性和优势物种稳定性的影响,然而,关于这些变量在不同时间尺度下的相对重要性的相关研究较少,本文旨在探索不同时间尺度下森林群落稳定... 详细信息

森林群落稳定性是体现森林面对干扰抵抗能力的重要指标,已知森林生物量稳定性会受到多样性、物种异步性和优势物种稳定性的影响,然而,关于这些变量在不同时间尺度下的相对重要性的相关研究较少,本文旨在探索不同时间尺度下森林群落稳定性影响因素。基于吉林省金沟岭林场的110块固定样地数据,本文利用相关性分析研究不同时间尺度下多样性、优势物种稳定性、物种异步性和森林群落生物量稳定性的相关关系是否一致,接着采用结构方程模型计算直接效应和总效应。结果表明,物种丰富度、胸径变异系数、物种异步性与稳定性总是呈显著正相关关系。随着时间尺度的增大,物种异步性的直接效应由0.44增长为0.63,总相对效应由36.87%增长为45.57%,物种异步性一直是影响森林生物量时间稳定性的最重要因素。本研究得出影响群落稳定性的最重要因素,有助于更好地理解森林生态系统多样性-稳定性关系的机制,然而多样性-稳定性关系及其机制是复杂的,未来仍需要选择不同多样性指标进行深入研究。

关键词：多样性-稳定性关系时间尺度物种异步性结构方程模型

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宁夏枸杞TGA2转化拟南芥增强其耐盐性

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园艺学报 2024年第12期51卷 2829-2842页

作者：杨雪胡进红李晶晶章英才王玲霞梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021 林木资源高效生产全国重点实验室银川750021

采用RACE方法克隆宁夏枸杞(Lycium barbarum)TGA2并进行序列分析,采用PCR法克隆其启动子序列,构建过表达载体pCAMBIA 2300EGFP-TGA2转化拟南芥,进行TGA2亚细胞定位,并分析转TGA2拟南芥对NaCl胁迫的响应。结果表明,宁夏枸杞TGA2全长2 281... 详细信息

采用RACE方法克隆宁夏枸杞(Lycium barbarum)TGA2并进行序列分析,采用PCR法克隆其启动子序列,构建过表达载体pCAMBIA 2300EGFP-TGA2转化拟南芥,进行TGA2亚细胞定位,并分析转TGA2拟南芥对NaCl胁迫的响应。结果表明,宁夏枸杞TGA2全长2 281 bp,编码493个氨基酸;上游启动子序列为2 479 bp,存在多个参与植物激素和光信号响应顺式作用元件;宁夏枸杞TGA2的氨基酸序列与三分三(Anisodus acutangulus)TGA2的氨基酸序列相似性较高;TGA2定位于细胞核,并表现出转录激活活性;在不同浓度NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥的TGA2表达量均高于野生型,且对NaCl胁迫的耐受能力明显增强;在相同浓度NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥的ABA、水杨酸、蔗糖果糖基转移酶含量大多显著高于野生型;在0~100 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥GST活性均高于野生型;在300 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,转TGA2拟南芥的SOD、POD、CAT活性高于野生型,MDA含量低于野生型。以上结果说明过表达TGA2基因可以有效缓解拟南芥由盐胁迫导致的膜脂过氧化作用,增强拟南芥对盐胁迫的抵抗能力。

关键词：宁夏枸杞 TGA2 转基因盐胁迫

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