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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

    果树分子育种研究进展

    苑兆和陈立德张心慧赵玉洁...
    1-12页
    查看更多>>摘要：我国是果树产业第一大国,具有丰富的果树品种资源.随着市场需求和自然环境的变化,我国果树产业中出现了一些新问题和新需求亟待解决.深入研究和系统分析我国果树育种现状,并探讨未来发展方向十分必要.转基因技术、分子标记技术等分子育种技术具有周期短、效率高、定向育种精确度高等优点,将其应用于果树育种可以改良果品品质并增强产业竞争力,是现代果树改良育种研究的重要手段.结合我国果树产业现阶段存在的品种单一、品质下降、病虫害危害增加等实际问题,从改善果实色泽、果型、大小、风味、质地、香味、功能物质等果实品质相关性状,以及提高抗干旱、低温、高温等非生物胁迫和抗病虫害等生物胁迫能力出发,综述了现代分子生物学技术在果树育种中的应用进展、不足以及发展建议,认为我国果树分子育种应该以满足不同人群和不同用途需求为基础,培育多样化、个性化的品种;以优质绿色安全为发展方向,培育抗性好、适合省力化栽培的品种;要充分利用果树全基因组丰富的遗传信息资源,在基因组或系统水平上全面分析基因功能,以揭示果树生长发育、环境应答互作分子网络、代谢等分子机制,为果树定向育种奠定基础;同时应综合运用现代生物学等各种先进技术,提升育种效率,逐步缩短培育新品种的周期.

    果树品质育种抗性育种分子育种

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    长白落叶松-水曲柳混交林不同混交方式单木冠长预测模型

    贺梦莹董利虎李凤日
    13-22页
    查看更多>>摘要：[目的]为了准确预估长白落叶松-水曲柳4种不同行间混交方式(行间混交比例分别为1∶1、2∶2、3∶3、5∶5)的单木冠长,采用联立方程组模型分别构建了长白落叶松和水曲柳的冠长模型.[方法]基于黑龙江省尚志国有林场管理局的长白落叶松-水曲柳混交林54块标准地的样木数据,从3种非线性的基础冠长模型中选取最优冠长模型,以单分子式模型为树高曲线的基础模型,并将混交比例(Zi)和树木在混交带内位置(K)作为哑变量,加入其他树木变量、林分变量和竞争因子,分别构建长白落叶松和水曲柳的冠长模型;基于最优冠长模型和树高曲线模型建立联立方程组模型,采用非线性似乎不相关回归(NSUR)的方法进行参数估计,并对所构建的模型进行评价.[结果]长白落叶松冠长与高径比呈负相关,与林木树高和林分优势高之比呈正相关;水曲柳冠长与高径比呈负相关,与林木胸径和林分优势木胸径之比呈正相关;长白落叶松树高与长白落叶松优势木平均高呈正相关,水曲柳树高与水曲柳优势木平均高呈正相关.联立方程组预估长白落叶松冠长和树高的调整后决定系数(R2a)分别为0.4781和0.8216,联立方程组预估水曲柳冠长和树高的R2a分别为0.3958和0.7529.[结论]构建冠长和树高联立方程组模型不仅具有较好的拟合效果及预测精度,还解决了冠长与树高之间内在相关性的问题.因此,本研究所构建的冠长模型可以很好地预测东北地区混交林内长白落叶松和水曲柳的冠长,为进一步研究混交林树木树冠结构提供依据.

    混交林长白落叶松水曲柳联立方程组冠长模型

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    基于ULS、 TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

    赵颖慧杨海城甄贞
    23-32页
    查看更多>>摘要：[目的]应用不同数据源分析不同林冠层中探测提取树高的异同,探索适用于中国北方天然次生林树高估测的方法.[方法]以东北林业大学帽儿山实验林场中林施业区0.25 hm2样地为研究区域,基于无人机激光雷达(unmanned aerial vehicle laser scanning,ULS)、地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)和Vertex Ⅳ超声测高仪实测单木树高,根据冠层高度分布(canopy height distribution,CHD)对林冠层进行分层,对不同林冠层(上层和下层)、不同树木类型(针叶树和阔叶树)探测提取的树高进行对比与分析.[结果]由CHD计算得到的冠层分层阈值为8.5 m.树高的离群值大多产生在林冠上层,阔叶树比针叶树更容易产生离群值,ULS比TLS更容易产生离群值.在林冠上层,ULS比TLS估测树高的相对均方根误差(rRMSE)低2.56％,ULS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低2.68％;在林冠下层,ULS仅能探测到少量树木,ULS比TLS探测提取树高的rRMSE高6.31％,TLS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低1.16％.[结论]针叶树的树高估测精度普遍高于阔叶树;当TLS和ULS均能对单木进行完全扫描时,具有准确提取树高的潜力;树高离群值多由冠型不规则或相互交叉的阔叶树产生,而大部分针叶树,由于具有规则的冠型,所以产生的离群值较少;基于CHD对林冠层进行划分能够较好地反映不同数据源估测树高的适用范围,具有一定的推广意义.

    无人机激光雷达地基激光雷达超声测高仪树高森林冠层天然次生林

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    基于ICESat-GLAS数据和模糊模式识别算法识别森林类型

    蔡龙涛邢涛邢艳秋丁建华...
    33-40页
    查看更多>>摘要：[目的]利用冰、云和陆地高程卫星-地球科学激光测高系统(ICESat-GLAS)回波波形数据,通过模糊模式识别算法,提出波形特征参数组合,对森林类型进行识别研究,以期提高森林类型分类精度.[方法]利用不同森林类型冠层在GLAS回波波形上表现出的差异性,提取波形特征参数Rfit1、K1'和(K1);将本研究提取的波形特征参数与其他波形特征参数相结合,建立波形特征参数组合;对样本数据波形特征参数进行指标归一化和奇异点检测处理,剔除样本数据中的奇异点样本;结合模糊模式识别算法,计算不同森林类型分类精度.[结果]针叶林和阔叶林森林类型分类总精度为96.30％,其中,针叶林和阔叶林森林类型分类精度分别为92.86％和97.50％;针叶林、阔叶林和混交林森林类型分类总精度为84.51％,其中,针叶林、阔叶林和混交林森林类型分类精度分别为85.71％、97.50％和52.94％.[结论]模糊模式识别算法在森林类型分类方面具有一定优势,尤其在针叶林和阔叶林森林类型识别方面,识别精度较高.

    地球科学激光测高系统森林类型模糊模式识别波形特征参数奇异点隶属度

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    基于TLS数据的杨树削度方程建立及材积估算

    花伟成田佳榕孙心雨徐雁南...
    41-48页
    查看更多>>摘要：[目的]削度方程可以很好地描述树干直径随树高变化的情况,基于地基激光雷达(terrestrial laser scanner,TLS)的高精度三维点云数据建立准确的削度方程并进行立木材积估算,对活立木尺度的材积估计具有重要意义.[方法]以江苏省黄海海滨国家森林公园杨树人工林为研究对象,获取4块样地的TLS点云数据,通过MATLAB 2020a软件计算点云平坦度和法向量以提取单木主干,采用圆拟合方法进行不同高度处的直径拟合,利用32株样木的数据,选取6种削度模型进行建模,得到杨树树干削度方程最优拟合模型,并进行材积估算.[结果]利用TLS数据提取的胸径能替代实测胸径,其平均误差小于0.90 cm.通过对6种模型的拟合优度检验,Schumacher and Hall模型为该地区杨树削度方程最优拟合模型,模型的决定系数R2=0.984,均方根误差为1.00 cm,相对百分误差为2.79％,平均预估误差为0.271％.利用Schumacher and Hall削度方程最优拟合模型进行活立木材积的估算,经与二元材积方程估计结果进行对比,其相对差异为3.34％,二者在统计上无显著差异.[结论]该方法可以减少地面调查对树木造成的永久性破坏,为人工林的蓄积量调查提供有效的技术支持.

    杨树地基激光雷达削度方程材积主干提取点云数据

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    基于光学-ALS变量组合和非参数模型的天然次生林地上生物量估算

    赵颖慧郭新龙甄贞
    49-57页
    查看更多>>摘要：[目的]通过组合机载激光雷达(airborne laser scanning,ALS)数据和Sentinel-2A数据提取特征变量,探讨估算天然次生林地上生物量(aboveground biomass,AGB)最佳的变量组合方式和估算方法.[方法]以2015年ALS数据、2016年Sentinel-2A数据和黑龙江帽儿山林场森林资源连续清查固定样地数据为数据源,通过ALS数据提取高度特征变量(all the LiDAR variables,记为AL),Sentinel-2A数据提取若干植被指数变量(all the optical variables,记为AO),然后将光学-ALS结合变量(combined optical and LiDAR index,COLI,记为ICOL)结合成为新的变量ICOL1和ICOL2,以6组特征变量组合方式(AO+AL、ICOL1、ICOL2、ICOL1+AO+AL、ICOL2+AO+AL、ICOL1+ICOLL2+AO+AL)作为输入变量,分别使用多元线性逐步回归(stepwise multiple linear regression,SMLR)、K-最近邻法(K-nearest neighbor,K-NN)、支持向量回归(support vector regression,SVR)、随机森林(random forest,RF)和堆叠稀疏自编码器(stack sparse auto-encoder,SSAE)共5种方法构建了天然次生林AGB估算模型,探讨ICOLs变量以及不同模型对生物量估测精度的影响.[结果]结合变量ICOLs对于森林AGB的估算十分有效,加入ICOLs变量能够很大提高森林AGB模型的估算精度;与其他4种模型相比,无论使用哪些变量作为输入数据,SSAE模型的精度最高;当使用SSAE模型,以光学和ALS变量组合(ICOL1+ICOL2+AO +AL)作为输入特征变量时,模型的准确性最高:R2=0.83,均方根误差为11.06 t/hm2,相对均方根误差为8.23％.[结论]结合变量COLIs能够有效地提高天然次生林AGB的估算精度,而且深度学习模型(SSAE)在估算天然次生林AGB方面优于其他预测模型.总体而言,利用ALS和Sentinel-2A数据组合变量的SSAE模型可以较准确地估算森林AGB,为天然次生林地上生物量的估算和碳储量评估提供技术支持.

    机载激光雷达Sentinel-2A光学-ALS结合变量堆叠稀疏自编码器天然次生林地上生物量

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    无患子细根形态及垂直分布特征对配方施肥措施的响应

    王福根卫星杓赵国春贾黎明...
    58-66页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同施肥处理下无患子细根垂直分布特征与形态差异,以及氮(N)、磷(P)、钾(K)对细根生长的影响及其交互作用,为中国南方地区广泛种植的生物质能源树种无患子的科学培育提供支撑.[方法]以福建省三明市建宁县8年生无患子原料林为研究对象,对N、P、K肥料各设置3个水平,采用"3414"随机区组设计进行配方施肥试验,共14个处理,以不施肥为对照(CK),设置3个区组,共42个处理小区,每小区5株作为重复.分别在2015年生长季末、2016年花期前、2016年果实迅速生长期按照配比开沟施3次肥料,2016年12月在每个处理小区选取4株平均标准木样株,在距树1 m处分3层(0～20 cm、≥20～ 40 cm、≥40～ 60 cm)采集林地土柱样品,研究各处理3层土壤内的细根分布规律及细根形态.[结果]无患子细根主要分布在0～ 20 cm土层,呈各土层逐层递减的规律,0～ 20 cm土层细根生物量(fine root biomass,FRB)及根长密度(fine root length density,FRLD)是≥20～ 40 cm土层的1.51～2.52倍和1.82～ 2.25倍,是≥40～ 60 cm土层的6.29～13.17倍和6.03～9.31倍.无患子FRB、FRLD、细根表面积(fine root surface area,FRSA)及细根平均直径(fine root average diameter,FRAD)均随着N、P、K施肥量的增加呈先增加后平缓降低的变化趋势,而细根比根长(fine specific root length,SRL)随着施肥量的增加表现为先降低再急剧增加而后平稳降低的变化规律.对根系促进效果最佳的N2P2K2处理在0～ 20 cm土层的FRB及FRLD较不施肥(CK)分别显著提高了152％和164％,≥20～ 40 cm土层较不施肥(CK)分别显著提高了242％和161％,≥40～ 60 cm土层较CK分别显著提高了385％和135％.[结论]无患子FRB、FRLD和FRSA在0～ 60 cm土层范围内逐层递减,有明显的垂直分布特点.在缺P条件下施用N肥和K肥对无患子根系生长影响效果较小,需要在一定范围内增加土壤养分有效性以促进无患子细根生长及生物量积累.施肥量较为充足时,无患子能够根据≥40～ 60 cm土层土壤养分资源有效性调整细根分布结构,以充分吸收养分.N和P的交互作用对FRB、FRLD、FRAD和SRL的影响达极显著水平,与无患子细根生长的相关性较大.在配方施肥处理下无患子细根生长的拟合模型分析基础上建议施N肥693 kg/hm2、施P肥321 kg/hm2、施K肥432 kg/hm2.

    无患子氮磷钾配方施肥细根形态细根垂直分布

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    无患子初果期人工林土壤和叶片C、N、P化学计量特征

    刘俊涛仲静刘济铭罗水晶...
    67-75页
    查看更多>>摘要：[目的]了解无患子无性系人工林初果期C、N、P化学计量差异及其养分元素间相互作用.[方法]以福建省建宁县无患子无性系媛华人工林为研究对象,选择其初果期具有代表性的地段,分别设置3块20 m×10 m样地,测定了土壤(有机碳、全氮、全磷、全钾、有效磷、有效钾、碱解氮)和叶片(碳、氮、磷、钾)养分含量,并计算土壤和叶片的碳、氮、磷元素计量比(记为C/N、C/P、N/P),分析处于初果期的无患子人工林土壤和叶片养分含量及化学计量特征.[结果]无患子无性系媛华人工林土壤有机碳、全氮、全钾、有效磷含量在初果期随林龄增大而增加,土壤全磷变化不明显且含量较低(0.36 g/kg);土壤C/N随林龄增加逐步减小,而C/P和N/P有一定增加趋势;叶片碳和磷含量随林龄增加而逐渐增大,氮含量逐渐降低,钾含量无显著变化,其人工林叶片C/N有一定程度升高,C/P和N/P随林龄增加出现逐渐降低的趋势.此外,无患子人工林土壤有机碳和全氮含量具有显著正相关;无患子叶片碳与氮之间呈负相关,但碳与磷、钾呈正相关.同时,无患子无性系人工林叶片C含量与土壤有机碳含量在0～20和≥40～60 cm的土层呈显著正相关,在≥20～40 cm的土层中呈极显著正相关;叶片磷P含量与土壤有机碳含量在0～20 cm呈极显著正相关,在≥20～40和≥40～ 60 cm的土层中呈显著正相关;N/P与土壤有机碳含量在0～20和≥40～60 cm呈极显著负相关,在≥20～40 cm土层中呈显著负相关.[结论]在无患子人工林初果期,土壤养分主要受P的限制,因此,苗木定植后的结果初期,可适当增加磷肥的投入.

    无患子无性系初果期土壤养分叶片养分生态化学计量无性系媛华

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    无患子果实成熟过程及其油脂、皂苷动态变化

    郑玉琳刘济铭史双龙贾黎明...
    76-82页
    查看更多>>摘要：[目的]无患子(Sapindus mukorossi)是重要的生物日化和生物质能源树种,近年来我国无患子产业蓬勃发展,但目前在生产上仍没有明确的采收期或者确定最适采收时间的方法.通过对果实生长发育过程及内含物含量动态变化间的关系研究,确定无患子果实的最适采收时间.[方法]选取5株长势中等、开花结实良好的8年生实生无患子树,于果实膨大期的末期到果实脱落期,每隔4d每株树采摘15个发育正常的果实,观察其外观变化,并进行果实、种子、果皮及种仁干质量,果实横径、纵径、侧径,种子横径、纵径、侧径共10项表型指标测定,以及种仁含油率、单种仁油质量、果皮含皂苷率、单果皮皂苷质量及含水率的测定.[结果]①9月底果实由绿色变为金黄色,随后在10月上半个月内失水,果皮表面皱缩,果实横径下降7.95％,侧径下降10.71％.②8月底至9月初种仁体积较小,呈绿色,随后逐渐长大,在9月20日左右由绿转黄,且在9月底完全变为黄色.种子横径、纵径和侧径在10月上旬明显下降,其中横径下降10.81％,纵径下降4.87％,侧径下降8.96％.③果实和果皮的干质量变化趋势相同,均在10月15日之前上升,随后小幅波动,且果皮干质量发生第2次明显上升时种子干质量下降.④种仁油质量在9月中旬及之后较高,果皮皂苷质量在10月上旬和中旬较高.[结论]果皮中皂苷和种仁中油的积累在10月上旬均达到最高,针对果皮皂苷和种仁油的应用,最佳采果期在10月上旬和中旬.由果实外观判断,生产上,果实完全变为金黄且果皮开始皱缩后的20 d内,为最佳采果期.

    无患子果实皂苷内含物能源树种

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    无患子不同器官中的总皂苷和总黄酮含量

    徐圆圆周思维陈仲赵国春...
    83-89页
    查看更多>>摘要：[目的]研究无患子皂苷和黄酮在不同器官中的含量及其在叶中的积累动态,并对彼此间相关关系进行探讨,可为无患子的综合高效利用提供参考.[方法]以无患子为材料,分别用香草醛-高氯酸比色法和分光光度法检测其花、果、枝、根等器官及8个时期叶片的总皂苷和总黄酮含量.[结果]总皂苷和总黄酮在不同器官中的分布存在差异,各器官中的总皂苷质量分数(0.98％ ～ 13.26％)均显著高于总黄酮质量分数(0.31％ ～ 1.74％);果皮中的总皂苷含量最高(13.26％),其次为花(5.68％～6.21％)和叶(4.11％,8个时期平均值);各器官中总黄酮质量分数由大到小顺序为:叶(1.74％,8个时期平均值)、花苞(0.88％)、花朵(0.74％)、根(0.53％)、枝(0.44％)、果皮(0.31％).叶中总皂苷和总黄酮在1个年生长周期内的积累规律不同,总皂苷含量总体上呈逐渐升高趋势,总黄酮含量波动变化.总皂苷含量与总黄酮含量间存在一定的负相关关系.[结论]无患子总皂苷和总黄酮在不同器官中的分布及其在叶中的积累规律各异,皂苷和黄酮的积累可能存在着间接竞争关系;除传统利用果皮部位,花和叶也是积累皂苷和黄酮的主要器官,具有一定的应用价值,建议合理采收及开发利用.

    无患子器官皂苷黄酮

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