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期刊信息/Journal information
北京林业大学学报
北京林业大学
北京林业大学学报

北京林业大学

尹伟伦（兼）

双月刊

1000-1522

bldxeb@bjfu.edu.cn

010-62337673

100083

北京市海淀区清华东路35号

北京林业大学学报/Journal Journal of Beijing Forestry UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为林业专业学术刊物。刊登林学基础理论、造林经营、森林经理、森林资源与环境、林木病虫害防治、水土保持、林业经济、林业机械、木材加工、家具与室内设计、林产化学、园林植物与园林设计等方面的学术论文、研究报告、简报、综合评论、学术问题讨论、书刊评价及学术动态等。读者对象为林业院校师生，林业生产、科研管理等部门的科技或管理人员。
正式出版
收录年代

    杨树PdKNAT7基因调控拟南芥次生细胞壁厚度的功能研究

    林世伟周扬颜张月李政...
    1-9页
    查看更多>>摘要：[目的]次生细胞壁的发育对于木材的形成至关重要,揭示林木次生壁形成的分子调控机制将为改良其木材品质提供理论依据.[方法](1)本研究从速生型杨树NE19中克隆得到PdKNAT7基因,并构建表达载体,采用花序侵染法转化拟南芥,筛选得到过表达植株.(2)利用农杆菌介导的瞬时转化法侵染烟草,对PdKNAT7进行亚细胞定位.(3)通过徒手切片观察不同基因型拟南芥花薹基部的次生细胞壁厚度.(4)通过真空渗透的方法瞬时转化84K杨.(5)qRT-PCR分析不同品系杨树中PdKNAT7基因的表达情况,并揭示拟南芥和杨树中参与次生壁形成的相关基因的表达模式.[结果](1)PdKNAT7定位于细胞核.(2)PdKNAT7主要在NE19杨茎中表达,且表达量高于107杨.(3)与野生型相比,过表达PdKNAT7的拟南芥花薹基部的束间纤维壁变薄,木质部纤维壁变厚,而突变体正好相反;另外,突变体的导管壁更厚.(4)过表达PdKNAT7的拟南芥植株中,4CL1、C4H1、CCR1、CesA8、IRX9和IRX10基因的表达量均下调,突变体中与之相反.(5)瞬时转化PdKNAT7基因的84K杨中,4CL3、C4H1、CCR1、CesA8、IRX9和IRX10基因的表达量也下调.[结论]PdKNAT7通过调控木质素和纤维素的积累来影响拟南芥次生细胞壁的厚度.

    杨树PdKNAT7木材形成次生细胞壁厚度瞬时表达

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    板栗Hsp90基因家族的鉴定及在胚珠发育过程中的表达分析

    崔艳红李玲白倩杨清...
    10-19页
    查看更多>>摘要：[目的]热激蛋白(Hsp90)是一种在细菌、植物、动物中均广泛存在的高度保守的蛋白质分子,在植物应激反应和生长发育等过程中发挥着重要的作用.板栗作为我国重要的坚果树种,雌雄花比例不同、授粉受精困难及胚败育等现象致使板栗单产低,严重制约板栗的产量.近期有研究发现Hsp90基因家族参与植物的胚形成,本研究首次对板栗中Hsp90基因家族进行鉴定及表达分析,旨在揭示Hsp90基因家族的功能及其在授粉受精和胚珠发育过程中的作用,进而为提高板栗产量提供理论依据.[方法]利用生物信息学方法对板栗Hsp90基因家族成员进行了鉴定,分析家族成员的理化性质、基因结构、进化关系、启动子元件.基于转录组数据分析CmHsp90基因在板栗胚珠不同发育时期的表达情况.[结果]本研究在板栗中共鉴定到10个CmHsp90基因,该基因家族成员的编码区(CDS)长度范围是2112～2481 bp,含有4～22个外显子,编码703～826个氨基酸,相对分子量范围为80.67～94.21 kDa,等电点pI范围介于4.81～5.26;不稳定系数介于36.15～46.75之间,除CmHsp90-6、CmHsp90-4、CmHsp90-9外,其他基因编码的蛋白质相对比较稳定.对CmHsp90基因家族蛋白进行亚细胞定位预测发现:5个成员(CmHsp90-1、CmHsp90-4、CmHsp90-5、CmHsp90-9、CmHsp90-10)定位到了细胞质上,2个成员(CmHsp90-7、CmHsp90-8)定位到了内质网上,其余3个成员分别定位到细胞核(CmHsp90-3)、线粒体(CmHsp90-2)和叶绿体上(CmHsp90-6)上.对CmHsp90基因家族蛋白信号肽预测发现,仅CmHsp90-7和CmHsp90-8存在潜在的信号肽位点.CmHsp90基因家族蛋白的motif、保守结构域基本一致,均包含Hsp90结构域(PF00183)和HATPase_C结构域(PF02518).基于系统进化树分析,10个CmHsp90家族蛋白被分为5个组.对CmHsp90基因家族启动子区域进行顺式作用元件预测,发现光响应元件是CmHsp90基因家族启动子上的主要调控元件,其次为ABA响应元件,此外,有4个基因(CmHsp90-1、CmHsp90-5、CmHsp90-7、CmHsp90-8)存在温度响应元件.通过对板栗胚珠不同发育阶段的RNA-seq数据进行分析发现:除CmHsp90-3基因外,其他基因在受精前胚珠中的表达量均高于受精后胚珠;CmHsp90-2、CmHsp90-4、CmHsp90-5、CmHsp90-7、CmHsp90-8、CmHsp90-9、CmHsp90-10基因在发育胚珠中的表达量高于败育胚珠.[结论]CmHsp90基因在胚珠不同发育过程中的表达存在差异,在同一子房内发育胚珠和败育胚珠中的表达情况也不尽相同,研究结果为下一步研究CmHsp90基因在板栗授粉受精以及胚发育过程中的具体作用奠定理论基础.

    板栗热激蛋白基因家族胚发育表达模式

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    不同生态区域板栗品质差异性分析及气候适应性评价

    樊晓芸郭素娟李艳华
    20-30页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选影响板栗品质的关键气候因子,进行不同生态区域板栗气候适应性评价及其适宜性种植区划,为板栗引种以及科学种植提供理论依据.[方法]以我国不同生态区域(黄淮海、西北、长江中下游、西南等4大区域)105个板栗品种(含优系)为研究对象,对其坚果单粒质量、果形指数等表型性状和可溶性糖、淀粉、蛋白质等内在品质进行差异性分析,选择4大区域中24个板栗主栽区的12个气候因子进行主成分分析,筛选与板栗品质形成最密切的气候因子,通过逐步回归构建板栗气候品质评价模型;利用气候适应性指数(CAI)对板栗进行气候适应性评价和适宜性分区.[结果](1)不同生态区域板栗表型性状和内在品质均存在显著差异性.长江中下游地区单粒质量和果形指数均显著高于其他地区,黄淮海地区可溶性糖最高,支链淀粉/直链淀粉比值最大.(2)影响板栗坚果品质的主要气候因子为热量因子,其次为光照因子和水分因子.单粒质量与年平均温度和生长季降水量呈显著正相关,与生长季温差呈显著负相关;果形指数与年平均温度和生长季平均温度均呈显著负相关;含水量与生长季降水量呈极显著正相关;可溶性糖与生长季温差和生长季日照时数均呈极显著正相关,与生长季降水量呈不显著负相关;支链淀粉/直链淀粉比值与生长季平均温度和生长季温差均呈极显著正相关;蛋白质与年平均温度呈显著正相关,与年日照时数和生长季日照时数均呈负相关,与生长季降水量呈不显著负相关.(3)根据CAI,4大区域中24个板栗主栽区可划分为最适宜区、较适宜区和适宜区.黄淮海北部区域CAI值达到0.90～0.96,为最适宜区;黄淮海东部、西北和西南区域CAI值为0.81～0.89,属较适宜区;而长江中下游区域CAI值最低,为0.71～0.77,属适宜区.[结论]生长季温差大、平均温度高、日照时数长的气候条件有利于板栗坚果甜、糯品质的形成.

    板栗品质差异气候因子适应性评价

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    长期氮添加对阔叶红松林细根形态、解剖结构和化学组分的影响

    周诚刘彤王庆贵韩士杰...
    31-40页
    查看更多>>摘要：[目的]细根作为植物吸收养分和水分的主要器官,是植物根系中最活跃的部分,对土壤环境的变化尤为敏感.氮(N)沉降改变了土壤环境,也必将影响细根的结构和功能.红松是阔叶红松林的重要组成树种.探讨不同N添加水平对红松细根化学组分、形态特征和解剖结构的影响,了解长期N添加下红松细根性状的变异和权衡,对于理解和预测全球气候变化下植物根系生理功能变化具有重要意义.[方法]于2011年5月,在小兴安岭阔叶红松林建立3个样地,每个样地设立4个不同N添加处理,分别为对照(CK,0 g/(m2·a))、低N处理(LN,2.5 g/(m2·a))、中N处理(MN,5.0 g/(m2·a))和高N处理(HN,7.5 g/(m2·a)).在2019年7月,利用挖掘法挖取红松根系,测定其1～5级根在不同N添加处理下细根化学组分、细根直径、根长、根表面积、皮层厚度、皮层细胞特征、维管束直径、维根比和管胞特征的变化.[结果]与CK处理相比,N添加显著增加了红松细根的TN含量,LN和MN处理显著降低了C:N;LN和MN处理显著增加了红松1～5级根直径以及1级根的平均长度和表面积,显著降低了2～3级根的平均长度和表面积;LN处理显著增加了1～5级根维管束直径、1～3级根皮层厚度和皮层细胞特征以及4～5级根管胞特征.[结论]长期N添加显著改变了细根化学组分、形态特征和解剖结构.细根直径的变异主要来源于皮层厚度和维管束直径,皮层厚度的变异主要来源于皮层细胞直径,维管束直径的变异来源是管胞平均直径和总管胞面积,细根通过调整其形态特征和解剖结构来优化其生理功能,以此应对土壤环境的变化.

    氮添加细根化学组分解剖结构形态特征

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    不同密度下2种杨树短轮伐期矮林生长及生物量

    高峰张亚雄刘峰卜绍玮...
    41-49页
    查看更多>>摘要：[目的]在培育能源林的过程中,短轮伐期矮林(SRC)培育模式在生产力及环境上有着优良表现,并正受到各国关注,但不同栽植密度及经营方式对其生长及生产力的影响尚有许多值得深入探讨的方面.本研究旨在探究在不进行后期人工水肥管理的情况下,2种杨树短轮伐期矮林的生长和生物量差异及其可持续性.[方法]本研究以种植在山东省高唐县的三倍体毛白杨B301(以下简称"B301")和欧美杨107(以下简称"107")为试验材料,以3种栽植密度(5000、10000、20000株/hm2)和3种不同轮伐期(2、3、4年)为处理,历时6年,研究其存活率、离地22 cm处萌条直径(D22)、单株萌条数及各周期和6年间单位面积的生物量.[结果](1)2树种的存活率在2年轮伐期中较高,在栽植密度为20000株/hm2时较低.存活率最高可达98.89％,处于B301中的2年轮伐期、10000株/hm2栽植密度的第2次轮伐.经过6年的短轮伐管理后,2年与3年轮伐期所有处理的存活率均显著下降,B301的存活率保持在66％以上,107在58％以上.(2)2树种的D22与单株萌条数均在较小栽植密度下得到较大值,D22在较长的轮伐周期及第1次轮伐中较大,而单株萌条数在2年和3年的轮伐周期及后2次轮伐中较大.2树种D22均在4年轮伐期、5000株/hm2、第1次轮伐的处理下最大,B301可达到5.83 cm,而107可达到7.32 cm.B301平均单株萌条数为1.10～5.52枝,107为1.14～9.55枝.107有更强的萌蘖能力.(3)华北地区以本试验条件所栽植短轮伐期矮林的生产力:单个轮伐周期内B301的年均单位面积生物量为3.36～13.42 t/(hm2·a),107为4.58～14.45 t/(hm2·a).在6年时间内B301的单位面积年均生物量为5.10～9.95 t/(hm2·a),107则为6.22～10.69 t/(hm2·a);B301单位面积总生物量为30.63～59.68 t/hm2,107为37.32～64.17 t/hm2.[结论](1)在未进行人工水养管理的情况下,2种杨树短轮伐期矮林在第1次轮伐时生产力最高,之后随轮伐次数增加生产力下降.(2)在该地区培育短轮伐期矮林,若要取得较高生产力,107整体上优于B301.(3)考虑到实际经营中栽植和管理成本,3年轮伐期、10000株/hm2是这2种杨树较为适宜的轮伐期与栽植密度.

    短轮伐期栽植密度三倍体毛白杨B301欧美杨107生产力

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    考虑环境因素的杨树生长率模型研究

    张瀚月冯仲科黄国胜杨雪清...
    50-59页
    查看更多>>摘要：[目的]杨树是我国栽培数量最多的阔叶树种,其生长快、易繁殖、适应性强、轮伐期短等特点对解决木材供需平衡、促进碳汇、实现碳循环等方面至关重要,探究杨树生长环境影响机制对实现森林资源高效管理、推动生态文明建设具有重要意义.[方法]本研究利用全国森林资源连续清查部分固定样地杨树实测数据,构建未考虑环境因素和考虑环境因素的杨树胸径生长率多元回归模型,结合随机森林(RF)、梯度提升机(GBM)和支持向量机(SVM)算法,对RF、GBM和SVM算法以RMSE最小完成模型最优参数确定,并通过平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)进行模型评价,实现环境因子对杨树生长的重要性程度知识挖掘.[结果]杨树胸径生长率主要受其自身胸径大小的影响,且随着胸径的增大而减小,呈现反"J"型趋势;考虑环境因素的回归模型较未考虑环境因素的回归模型R2从0.066提高到了0.403;机器学习算法预测效果明显优于回归模型算法,其中以RF算法精度最高,R2达0.730,预测结果和实际值基本一致;多元回归模型、RF和GBM对模型重要性解释程度规律基本一致,SVM存在微小差异.[结论]回归模型精度虽略低于机器学习算法,但其"白箱"优势可为未来森林资源调查工作中判定其胸径是否存在异常提供依据;杨树生长受环境影响,与地理空间位置关系紧密,温度适宜、降水充沛的低海拔地区以及坡度平缓、坡位较低的北坡区域更适宜杨树生长,密度越大越不利于其生长;在杨树林的营造过程中,应首先考虑造林地理位置、气象气候等因素;其次,考虑林分结构,特别是林分密度合理性;最后,考虑地形结构是否适宜进行杨树林营造工程建设.

    杨树生长回归模型机器学习胸径生长率环境影响机制

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    基于高空间分辨率时间序列影像的对象级侵占林地图斑快速检测

    刘晓双李才文赵义兵
    60-69页
    查看更多>>摘要：[目的]为掌握森林资源动态变化情况,及时、快速、准确地发现侵占林地地块,并解决主流遥感变化检测方法对数据源和时相一致性要求高、人工干预多、过程繁琐等应用瓶颈,采用一种基于高空间分辨率时间序列影像的多尺度对象级分割和变化提取方法,对主流方法的分类和检测两个过程进行了融合和简化.[方法]以陕西省白水县为研宄区,采用GF-1和ZY-3卫星数据源,将前后两期遥感影像波段拆分和重组形成时间序列影像,对时间序列影像进行多尺度面向对象的分割,通过分割结果的光谱变化值统计学抽样判断临界点并制定提取阈值,再利用NDVI变化值对结果进行优化.[结果]以人工目视解译结果作为参照,该方法的检测精度达86.2％.在成功检出的侵占林地图斑中,形状吻合较好或基本吻合的图斑占48.8％.[结论]该方法能够实现侵占林地图斑的快速检测,在检测效率、精度和适应性方面可满足大范围、多时相、混合数据源森林资源监测工作的实际应用需要.

    变化检测面向对象时间序列影像NDVI林地图斑

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    联合GF-1和GF-3影像的森林地上生物量反演

    史建敏张王菲曾鹏赵丽仙...
    70-81页
    查看更多>>摘要：[目的]探索高分(GF)光学、合成孔径雷达(SAR)数据及其联合数据在森林地上生物量(AGB)及其组成部分反演中的可行性.[方法]以云南省昆明市宜良县小哨林区的云南松为研究对象,结合实地调查数据,以GF-1光学数据和GF-3 SAR数据作为数据源,提取光学数据常用的植被指数和纹理特征,SAR数据的各极化后向散射系数、纹理特征以及极化分解等参数,利用KNN-FIFS方法分别进行森林AGB及其分量的反演;然后采用留一交叉验证法对反演结果进行精度评价,并在此基础上绘制森林AGB及其分量空间分布图.[结果]联合GF-1和GF-3数据反演森林AGB及其分量的精度最高,R2均超过了0.710,RMSEr的值在22％～27％之间,其中树叶的反演精度最优,模型的R2为0.714,RMSE为10.270 t/hm2,RMSEr为24.58％;除树叶生物量外,森林AGB和其他分量仅采用GF-1提取的特征进行反演时,精度均优于采用GF-3特征的反演结果.[结论]联合GF-1光学数据和GF-3全极化SAR可以实现一定程度的互补,提高森林AGB及其分量的反演精度,此外KNN-FIFS方法在低生物量水平的云南松纯林的AGB及其分量的反演中具有一定的鲁棒性,且KNN-FIFS优选的重要参数多为SAR和光学的纹理特征.

    GF系列卫星森林地上生物量森林地上生物量分量KNN-FIFS

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    带状混交对长白落叶松防御蛋白活性的影响

    姜虹孟昭军李鹏薛羿...
    82-89页
    查看更多>>摘要：[目的]为探明混交林水曲柳化感作用对落叶松防御蛋白的影响,本研究分析了与水曲柳带状混交模式下长白落叶松针叶内防御蛋白活性的变化.[方法]以长白落叶松为对照,将盆栽和地栽方式种植的长白落叶松与水曲柳分别按1:1、3:3、5:5(HJ1:1、HJ3:3、HJ5:5)带状混交,1年后利用紫外分光光度计测定各处理长白落叶松针叶内防御蛋白活性.[结果]地栽、盆栽3种带状混交长白落叶松针叶内防御蛋白活性多高于对照.地栽HJ3:3针叶内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)、胰蛋白酶抑制剂(TI)活性及HJ5:5针叶内多酚氧化酶(PPO)活性始终高于对照(P<0.05);除8月1日外,地栽HJ3:3针叶内PPO活性显著高于对照(P<0.05),HJ3:3与HJ5:5差异均不显著(P>0.05).盆栽HJ3:3针叶内防御蛋白活性始终高于对照(P<0.05),且HJ3:3多显著高于HJ1:1或HJ5:5.与盆栽相比,地栽HJ5:5更有利于提高针叶内PAL活性;而地栽HJ1:1对针叶内PPO活性及HJ5:5对针叶内CI活性影响较小.[结论]与水曲柳带状混交,能够提高长白落叶松针叶内防御蛋白活力,以HJ3:3混交模式效果最为显著,其防御蛋白活力明显增强.

    长白落叶松水曲柳带状混交防御蛋白化感作用

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    基于Maxent模型的长林小蠹的全球及中国适生区预测

    周玉婷葛雪贞邹娅郭思维...
    90-99页
    查看更多>>摘要：[目的]长林小蠹是一种重要的林木检疫性害虫,对智利、新西兰等多国松树造成严重危害,并随林木进口入侵我国山东,对我国林业安全造成威胁.根据长林小蠹的已知分布,对其全球和中国范围内的适生区范围进行准确预测,明确该虫在我国潜在的分布区范围,为相关部门提供理论参考,有助于采取科学高效的监测和防治措施,降低潜在的生态和经济损失.[方法]利用Maxent物种分布模型,通过筛选生物气候变量和优化模型参数构建拟合优度和复杂度综合表现最佳的模型,进而应用于长林小蠹在全球和中国范围内的适生区的预测.利用ArcGIS软件对预测结果进行可视化处理和面积统计,并利用模型的结果对影响长林小蠹定殖的主要环境因素进行分析.[结果]相较默认参数下的模型,参数优化后的模型精度明显提高,平均AUC值达到0.9646.同时,模型预测结果显示:长林小蠹在全球的适生区主要位于欧洲、北美洲东部和西部沿海、亚洲东部、南美洲东南部、非洲最南端以及大洋洲的东南沿海.其中高度适生区、中度适生区和低度适生区的面积分别占比1.21％、1.92％和3.95％.中国范围内该虫的适生区主要位于中部和南部,其南界至中国台湾,北界至辽宁大连.其中高度适生区、中度适生区和低度适生区的面积分别占比0.28％、5.00％和13.43％.在所有生物环境变量中,贡献率最为显著的为最干季降水量、最冷月份的最低温度、温度季节性、最热月份的最高温度、年降水量.贡献率分别为37.9％、25.4％、12.7％、7.0％和6.6％.[结论]已有长林小蠹发生的区域外,美国东南部和西北部、阿根廷东部、巴西的南部和中国大部的适生区尚未有长林小蠹的捕获记录,被入侵风险较高.长林小蠹在中国的适生区主要以中度和低度适生区为主,几乎囊括了中国中部和南部所有的省份,其中,山东省和江苏省的沿海地带及其周边地带、中国西部局地和中国中南部局地的适生性相对较高.由此我们建议在国内开展长林小蠹的普查及防控工作,严防其扩散蔓延;同时加强入境口岸的各项检疫措施.

    长林小蠹Maxent适生区气候适生性

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