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期刊信息/Journal information
南京林业大学学报（自然科学版）
南京林业大学
南京林业大学学报（自然科学版）

南京林业大学

曹福亮

双月刊

1000-2006

xuebao@njfu.edu.cn，xuebao@njfu.com.cn

025-85428247 85427076

210037

南京市龙蟠路159号南京林业大学

南京林业大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Nanjing Forestry University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1958年，是国内外公开发行的全国性林业领域学术期刊。作者队伍主要为南京林业大学、中国林科院、国内其他重点综合性大学、农林院校、工科院校以及国外有关科研机构和大学等的研究人员。本刊是中国自然科学核心期刊、中文核心科技期刊、科技部“中国科技论文统计源期刊”和中国科学院SSCI统计源期刊。被中国科学院列入中国自然科学学术期刊排行榜（农林业）前10名，并荣获教育部、江苏省等多项优秀期刊奖。被《SA》、《FA》、《FPA》、《CABI》、中国科学引文数据库、《中国生物学文摘》、中国林业科技文献数据库等多家大型数据收录。
正式出版
收录年代

    "碳中和"背景下碳输入方式对森林土壤活性氮库及氮循环的影响

    谢君毅徐侠蔡斌张惠光...
    1-11页
    查看更多>>摘要：森林生态系统具有碳源和碳汇双重功能,调控森林中碳输入方式对于实现我国"碳中和"目标具有重要意义.作为森林土壤有机碳(SOC)的主要来源,不同碳(C)输入方式(如地上凋落物、地下植物根系等)对森林生态系统土壤氮(N)循环的影响一直是相关学者的研究重点.笔者综述了目前国内外不同C输入方式对土壤活性N库、土壤N矿化、硝化过程及氧化亚氮(N2 O)排放的影响研究现状,分析了森林土壤活性N库及N转化过程对不同C输入变化的响应,发现:①地上C排除可以降低土壤有效态氮(主要包括NH+4-N和NO-3-N)的含量,但地下C排除却增加了土壤NH+4-N含量.C输入方式的改变对土壤微生物生物量氮(MBN)含量影响具有不确定性,这可能与生态系统类型、树种组成、时间尺度等因素相关.此外,地下C排除对土壤可溶性氮(DON)含量的影响较地上C排除的大,地下根系可能是影响土壤DON含量的主要贡献者.②地上C输入对土壤N矿化及硝化速率的影响在短期内较大,而长期影响较小.其主要是通过间接改变土壤微生物活性从而影响了土壤N矿化及硝化过程,地下C排除增加了土壤N矿化速率,且随着时间尺度的增加表现更加明显.③地上C输入通过改变硝化和反硝化微生物的可利用C源而间接影响了N2 O的排放,且受到树种影响显著,而地下C输入对N2 O的影响因根系质量等的差异而发生改变.综上可知,森林土壤活性N库及N循环过程对不同C输入具有不同的响应机制,且受生态系统类型、物种、时间等因素影响较大.目前关于两种乃至多物种不同C的输入对森林土壤N影响的研究较少,且定性研究较为普遍;对优化森林生态系统地上地下C输入动态模型和精准预算不足,尚未建立完整的碳减排生态补偿机制.今后的研究亟须定量了解不同森林生态系统不同的C输入及其两者或者多物种之间的交互影响对土壤N的影响机制,且需更多地考虑在时间尺度上的长期变化过程;需要提升核算与预测森林地上地下碳中和能力,加快森林碳中和技术研发,为提前实现"碳中和"战略目标提供科技支撑.

    森林生态系统凋落物及根系C输入土壤活性N库N矿化N2O排放N循环碳中和

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    西双版纳热带森林碳循环中土壤呼吸对次生演替的响应

    赵爽王邵军杨波左倩倩...
    12-18页
    查看更多>>摘要：[目的]探明热带森林次生演替过程中土壤呼吸速率的季节变化及其主要调控因素,分析土壤微生物生物量碳及理化性质对土壤呼吸速率时间动态的影响,为精确评估热带森林恢复对土壤碳库变化的影响提供参考.[方法]采用LI-6400-09便携式土壤呼吸测定仪对西双版纳热带森林演替前期的白背桐(Mallotus paniculatus)群落与演替后期的高檐蒲桃(Syzygium oblatum)群落土壤呼吸速率进行连续定位观测,结合相关分析和主成分分析,探讨热带森林演替过程中土壤微生物生物量碳、容重、pH及碳氮库各组分含量变化对土壤呼吸速率的影响.[结果]研究区白背桐与高檐蒲桃群落土壤呼吸具有明显的单峰型季节变化特征,最大值出现在湿季(6月),其中高檐蒲桃群落土壤呼吸速率[3.80～6.19μmol/(m2·s)]显著高于白背桐群落[2.40～4.35μmol/(m2·s)],但恢复前期土壤呼吸变幅(1.81倍)显著高于恢复后期(1.63倍);土壤呼吸速率随土壤温度和水分季节变化呈非线性显著或极显著增加的趋势(P<0.01或P<0.05),其中,高檐蒲桃群落温度、水分对土壤呼吸的解释率分别为49.00％～65.30％、2.96％～53.00％,显著高于白背桐群落的6.40％～49.10％、2.48％～43.70％;两群落土壤呼吸速率均与碳库(总碳、土壤微生物生物量碳)及氮库(硝态氮、全氮、铵态氮)含量显著或极显著正相关(P<0.01或0.05),并与pH呈极显著负相关(P<0.01);土壤易氧化碳、硝态氮、含水量对土壤呼吸变化的贡献最大,而土壤温度、土壤微生物生物量碳、全氮、铵态氮及水解氮的影响次之.[结论]西双版纳热带森林次生演替显著促进了土壤呼吸,土壤呼吸时间动态主要受土壤微气候(如含水量)及土壤碳库(如易氧化碳)、氮库(如硝态氮)组分含量所调控.

    热带森林次生演替土壤呼吸季节动态土壤微生物生物量碳碳库氮库西双版纳

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    洪泽湖河湖交汇区典型杨树人工林碳通量月尺度变化特征

    崔皓韩建刚郭俨辉季淮...
    19-26页
    查看更多>>摘要：[目的]揭示洪泽湖水位夏低冬高的独特水文特点对河湖交汇区杨树人工林净生态系统碳交换(NEE,简称碳通量)产生的影响.[方法]采用涡度相关及土壤水热监测系统,对洪泽湖湿地河湖交汇区典型杨树人工林碳通量及其环境因子进行了连续3 a(2016—2018年)的观测,分析月尺度上碳通量变化及其与环境因子的关系.[结果]①洪泽湖河湖交汇区杨树人工林的NEE值具有明显"V"形变化曲线,白天表现为碳吸收,夜间表现为碳释放,日均碳汇时间为10 h;②研究期间各旬NEE值在2018年的2月上旬最高(7.117 g/m2),最低值出现在2017年的7月中旬(-212.256 g/m2);3年间年均NEE值为-1413.403 g/m2;③在洪泽湖开闸时期(5—8月)水位低,土壤含水率和风速是影响NEE的主要因素,关闸时期(9月至翌年4月)水位高,NEE主要受空气温度和饱和水汽压差影响.[结论]夏季对洪泽湖开闸放水,有利于河湖交汇区杨树生长及碳汇增加,冬季蓄水地下水位抬高,对杨树生长产生的不利影响可以通过开沟筑垄来消除,进而有利于区域杨树人工林全年碳汇功能的提升.

    杨树人工林碳通量涡度相关环境因子洪泽湖

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    不同碳补贴机制下杉木人工林最优轮伐期和碳汇成本分析

    薛蓓蓓田国双
    27-34页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨不同碳补贴机制下最优轮伐期及碳汇成本的变动规律,为提高碳汇供给和降低碳汇成本提供理论依据.[方法]实地调研福建洋口国有林场杉木人工林经营和营林实践,推导不同碳补贴情境下杉木最优轮伐期和碳汇成本模型,分析立地条件、碳价格、贴现率对最优轮伐期和碳汇成本的影响.[结果]理想情境下,贴现率由2％上涨至7％时,优、中和劣等立地的碳汇成本分别下降了31.42％、32.03％和33.15％,最优轮伐期均缩短4 a.碳价格由20元/t增加至350元/t时,优、中和劣等立地碳汇成本上涨了19.24、19.43和19.38倍,最优轮伐期分别延长了8、9和10 a.年给付情境下,贴现率由2％上涨至7％时,优、中和劣等立地的碳汇成本分别下降了70.35％、70.66％和71.14％,最优轮伐期均缩短4 a.碳价格由20元/t增加至350元/t时,优、中和劣等立地的碳汇成本上涨了15.79、15.82和16.50倍,中等立地和优等立地最优轮伐期均延长1 a,劣等立地最优轮伐期维持不变.[结论]两种碳补贴情境下,碳汇成本和最优轮伐期均与贴现率负相关,与碳价格正相关.在理想情境下,中等立地碳汇成本对碳价格变动的敏感性最强,但在年给付情境下,劣等立地碳汇成本对碳价格变动敏感性最强.总之,在研究区,理想情境更有利于发挥森林生态功能,实现森林生态效益.

    林地期望价碳补贴最优轮伐期碳汇成本杉木人工林

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    南水北调中线工程水源地土壤有机碳密度空间分异及驱动因素研究

    刘珂李明阳李灵田康...
    35-43页
    查看更多>>摘要：[目的]通过分析中国南水北调中线工程水源地较大空间尺度土壤有机碳密度(SOCD)的空间分布及驱动因素,为该区域的土地资源合理利用及土壤有机碳(SOC)管理提供科学依据.[方法]在考虑海拔、土壤类型、土地利用等空间因素的基础上布设样地,通过野外取样和室内分析,借助GIS研究区域土壤有机碳密度空间分布格局,利用地理探测器模型分析各影响因子对土壤有机碳密度的解释力及各因子之间相互作用程度的差异,判定影响研究区SOCD空间分布的主要驱动因子,揭示其空间差异及随海拔、土壤类型、土地利用及森林类型的变化规律.[结果]①南水北调中线工程水源地0～20 cm与≥20～40 cm土层的SOCD分别为4.18和2.67 kg/m2,其中0～20 cm土层SOCD比全国平均水平(2.67 kg/m2)高出56.55％.②SOCD呈现南北林区高、中间农田和草地低的格局,SOCD大于10 kg/m2的集中在海拔≥1000～2000 m的林地,小于1 kg/m2的集中在海拔<500 m的草地.在海拔上,SOCD随海拔梯度升高先增大后减小,0～20 cm与≥20～40 cm土层SOCD均在海拔≥1500～2000 m出现峰值(7.32 kg/m2,4.94 kg/m2);在土壤类型上,SOCD最大的是石灰(岩)土,最小的是褐土,黄棕壤和棕壤在0～20 cm土层SOC储量最高,分别为2.005 Pg和0.815 Pg,二者占总储量的72.83％;在土地利用类型上,林地和农田是主要的土地利用方式,0～20 cm与≥20～40 cm林地土层SOCD分别为4.87 kg/m2和3.05 kg/m2,农田分别为2.75 kg/m2和2.00 kg/m2(比林地分别下降77.09％和52.50％);林地碳储量占87.48％,农田占12.02％.③对SOCD空间分布解释力较大的是海拔(0.25)和土地利用(0.20),其次是土壤黏粒(0.11).不同驱动因子在交互作用下的解释力明显高于单因素的解释力.[结论]海拔和土地利用是影响南水北调中线工程水源地SOCD空间格局的主导因子,不同驱动因子交互后呈现双因子协同增强效应.农田SOCD明显低于林地,因此,应加强生态工程建设,进行林地保护和植被恢复,提高该区域土壤碳固存能力.

    土壤有机碳密度空间分异地理探测器水源地南水北调中线工程

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    云南广西蒜头果适生区预测及环境影响因子

    龚茂佳王娟付小勇寇卫利...
    44-52页
    查看更多>>摘要：[目的]蒜头果(Malania oleifera)是一种兼有很高经济和生态价值的濒危植物.本研究旨在揭示云南、广西蒜头果的潜在适生区的空间分布格局,并且明确其主要环境影响因子,为蒜头果的保护与开发利用提供理论基础.[方法]通过野外调查、数字标本植物馆、全球生物多样性信息网络等方式获取了蒜头果样本136个.选取常见的20个主要环境因子作为参数,基于最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS地理信息系统平台构建了蒜头果潜在适生区预测模型,模拟蒜头果在云南和广西壮族自治区的潜在适生区.[结果]笔者构建的MaxEnt模型预测得到蒜头果的潜在适生区分布范围为104°～107°E及22°～26°N,预测适生区验证结果的受试者工作特征曲线下方的面积(AUC)均超过0.9.MaxEnt预测的蒜头果潜在适生区前4个环境影响因子及贡献率依次为:气温季节性变动系数因子(39.6％)、等温性因子(16.7％)、平均气温因子(13.7％)、气温年较差因子(11.5％).[结论]云南文山州东南部以及广西西部是蒜头果的集中分布区,温度是影响蒜头果分布的主要因素,MaxEnt模型在蒜头果适生区预测中表现出极高的精度和可靠性.该研究将为蒜头果资源保护利用和人工繁育选址提供重要依据.

    蒜头果MaxEnt模型适生区环境因子空间分布

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    结合树冠体积的油茶树高与产量估测研究

    吴炅蒋馥根彭邵锋马开森...
    53-62页
    查看更多>>摘要：[目的]以长沙县明月村油茶林基地为研究区,探讨利用无人机倾斜摄影提取树冠体积进行油茶树高和产量估测的可行性.[方法]基于无人机正射影像和密集匹配点云,提取波段反射率、植被指数、纹理因子、高度特征等遥感变量和冠幅等冠层参数,同时利用克里金法、反距离权重法、自然邻近点法和过滤三角网法分别获取油茶树冠体积,建立多元线性回归、随机森林、K最邻近模型估测油茶树高和产量,并以地面三维激光点云获取的树冠体积、样地实测树高和产量作为实测值分别对估测结果进行精度评价.[结果]过滤三角网是获取油茶树冠体积最有效的方法,其平均相对误差(31.54％)优于反距离权重法(36.73％)、克里金法(37.04％)和自然邻近点法(38.54％).将树冠体积作为特征变量参与建模后,树高和产量的多元线性回归、随机森林、K最邻近模型的精度均有所提升(树高相对均方根误差分别减小了3.77％、0.78％、0.64％,产量相对均方根误差分别减小了1.32％、0.34％、0.16％).对比3种估测模型,随机森林模型的决定系数均优于多元线性回归和K最邻近(树高决定系数分别为0.78、0.51和0.19,产量决定系数分别为0.61、0.48和0.24).研究发现,分别使用估测树高和实测树高参与产量建模的精度无明显差异.[结论]结合树冠体积和树高参与建模可有效提高油茶产量估测精度,研究结果可为区域范围内利用无人机遥感技术开展油茶树高和产量调查提供参考.

    经济林油茶产量随机森林无人机树冠体积空间插值

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    基于相机拍照的油茶果形状特征提取研究

    棘玉尹显明严恩萍蒋佳敏...
    63-70页
    查看更多>>摘要：[目的]为实现油茶果实尺寸及大小分布的快速获取,提出一种基于相机拍摄的油茶果形状特征参数批量化提取方法.[方法]首先将采摘油茶果摆放于含刻度尺的背景板,利用相机快速获取油茶果图像并进行校正;然后利用Mask R-CNN模型对图像油茶果进行快速检测计数,根据生成的掩码采用椭圆拟合法统计油茶果特征参数(长轴长、短轴长、面积、周长)的像元个数;最后结合背景板刻度尺计算的像元大小,获取油茶果特征参数,同时利用实测值进行精度验证.[结果]Mask R-CNN模型的平均识别准确率和召回率分别为99.55％和91.19％,测度值为95.22％,满足用于统计油茶果形状特征参数的要求.对油茶果面积的估测精度最高,决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别为0.9990、10.75 mm2、14.88 mm2;其次为周长和长轴长,短轴长的估测精度最低,其R2、MAE、RMSE分别为0.8647、3.15 mm、3.74 mm.[结论]该方法实现了油茶果采摘后的快速准确计数以及形状特征参数的批量化提取,可为大量果实特征参数的快速准确检测提供参考,为指导油茶果实分级和快速测产提供科学依据.

    近景摄影形状特征提取图像处理卷积神经网络油茶果

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    3个茶树品种WOX基因家族的进化及密码子偏好性比较

    王占军吴子琦王朝霞欧祖兰...
    71-80页
    查看更多>>摘要：[目的]WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色.非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导.[方法]利用生物信息学方法在3个茶树品种全基因组数据中鉴定WOX基因;通过ClustalX 2.1和MEGA X软件探索它们的进化规律.运用Perl语言、Codon W 1.4.2程序和SPSS 23.0等软件分析3个茶树品种WOX基因编码序列,探究它们的密码子使用偏好模式;基于ENc-GC3s、PR2分析和中性分析结果解析影响密码子偏好的主要因素.[结果]共鉴定出42个WOX成员,其中'云抗10号'(CSA)11个,'舒茶早'(CSS)18个,'云南野生古茶DASZ'(DASZ)13个,系统发育揭示3个茶树品种WOX基因在进化上存在较强的保守性.密码子偏好性分析揭示,3个茶树品种WOX基因密码子都偏好使用A/T和以A/T结尾;CSA和DASZ的WOX基因密码子使用模式相似,表明两者亲缘关系较近;以CSA和CSS作为转基因受体时,3个茶树品种WOX基因中个别密码子需优化;烟草是3个茶树品种WOX基因的最佳异源表达受体;ENc-GC3s绘图、PR2分析和中性分析表明自然选择是影响3个茶树品种WOX基因密码子使用偏倚的主要因素.[结论]3个茶树品种WOX基因进化上较保守,密码子偏好使用A/T和以A/T结尾,且密码子偏好原因主要是自然选择;揭示出转茶树时密码子的优化信息和烟草为最佳异源表达受体的结果.

    茶树WOX基因家族进化分析密码子偏好性转基因表达

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    基于SLAF-seq技术的舒玛栎群体遗传多样性与遗传结构分析

    何旭东郑纪伟教忠意窦全琴...
    81-87页
    查看更多>>摘要：[目的]对美国引进的不同种源舒玛栎群体进行遗传多样性与遗传结构分析,揭示其遗传分化特点及单株间遗传关系,为舒玛栎种质资源的保护与品种选育提供理论依据.[方法]以舒玛栎6个种源30个单株以及外类群纳塔栎5个单株为材料,基于SLAF-seq技术进行简化基因组测序,开发一批SNP标记并选择其中多态性的SNP标记进行基因分型.利用GenAlex、Arlequin、MEGA、Admixture和Cluster等软件进行遗传多样性参数估算、F统计量及分子分差分析、进化树构建、遗传结构与PCA主成分分析.[结果]35个栎树个体SLAF测序平均深度11×,碱基质量(Q30)平均为93％,GC含量平均为38.9％.共获得4256436个SLAF标签,开发多态性SNP标记8459025个,SNP完整度平均为79.29％,杂合率平均为14.15％.舒玛栎6个种源平均有效等位基因数为1.31个,多态性位点比例平均为49.21％;观测杂合度(Ho)与期望杂合度(He)变化范围分别为0.13～0.16和0.17～0.21;多态信息含量(PIC)、香农指数(I)、Nei's基因多样性指数(H)和群体内的近交系数(FIS)平均值分别为0.15、0.34、0.09和0.19.不同种源间Nei's遗传距离和遗传分化系数(FST)变化范围为0.08～0.18和0.15～0.39.分子方差分析表明舒玛栎遗传变异主要来自个体间.遗传结构分析显示30个舒玛栎个体来源于3个原始的祖先.[结论]舒玛栎群体遗传多样性水平较高,群体间遗传分化程度较大,在品种选育中应注重群体内个体优树的选择.

    舒玛栎遗传多样性遗传结构SLAF-seqSNP

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