新疆资源植物多样性的组成特点及分布特征

【目的】确定新疆资源植物的物种组成和空间分布,对其开展有效保护至关重要。【方法】本研究基于大量文献资料的查阅、收集和整理,以自然分布于新疆的维管植物为研究对象,对新疆资源植物的种类、分布和生境等信息进行收集、整理和归纳,并分析了新疆资源植物的基本组成、地理和生境分布特征。【结果】1)自然分布于新疆的资源植物共计1003种,隶属于104科460属。在蕨类植物、裸子植物和被子植物3个类群中,被子植物相对丰富,占据了总物种的96.31%。按利用类型可分为食用植物、药用植物、工业植物和环保植物4类,数量占比最多的是药用植物,为77.77%。生活型包括草本、灌木和乔木3类,其中草本植物占据了主体,占比高达82.35%。2)在市域上的水平地理分布不均匀,主要集中分布在北疆的几个大地级市中,阿勒泰地区物种组成最丰富,包含了70.09%的物种。3)在海拔上的垂直地理分布范围很广,主要集中分布于1000~2100 m的中海拔范围内,呈随海拔升高而先增加后降低的单峰分布模式。4)在生境上的分布不均匀,草原、森林是包含物种数最多的2类(自然)植被,占比分别为32.70%和31.80%。【结论】新疆资源植物组成丰富,草本植物是主体,其中药用植物数量最多。新疆资源植物空间分布不均匀,主要集中分布于北疆山区中海拔地段,以草原和森林生境为主。本研究可为新疆资源植物多样性保护提供科学参考依据。

海南霸王岭热带山地雨林6 hm^(2)森林动态监测样地物种组成与群落特征

【目的】分析海南霸王岭热带山地雨林6 hm^(2)森林动态监测样地物种组成与群落特征,为深入理解热带天然林生物多样性维持机制提供基础依据。【方法】基于森林动态监测样地的群落调查数据,对样地内胸径(DBH)≥1 cm的所有木本植物进行了调查和统计,从物种组成特征、数量特征、科属地理成分、主要优势树种的径级结构和空间分布格局等方面入手,分析群落物种组成和特征。【结果】1)样地中物种丰富,组成复杂多样。6 hm^(2)样地内DBH≥1 cm的植物共有407种40783株个体,分属79科215属;平均植株密度为0.68株/m^(2),平均物种数为67.83种/hm^(2)。2)植物区系具有典型的热带植物区系特点。热带分布的科、属分别占样地总科、属的68.35%和88.83%。3)群落更新良好。样地内所有物种全部个体的径级分布呈典型的倒“J”型。4)优势树种的种群空间分布格局以聚集分布为主,不同物种表现为不同的空间格局类型且具有明显的空间尺度依赖性。【结论】本研究提供了海南霸王岭热带山地雨林6 hm^(2)森林动态监测样地内的物种组成和群落结构等基本信息,可为热带天然林物种共存机制、生物多样性与生态系统功能关系等方面的研究提供基础依据,也可为海南旗舰物种海南长臂猿的有效保护和海南热带雨林国家公园建设等奠定研究基础。

幼虫密度对美国白蛾生活史参数的影响

美国白蛾Hyphantria cunea原产于北美地区,1979年首次在我国辽宁省丹东地区发现,目前已扩散至江苏省南京市等地区,并有进一步扩散的趋势。由于其寄主范围广,适应能力强,危害严重,因此给我国林业生产造成了重大损失。美国白蛾1~4龄幼虫常聚集危害,4龄后开始破网分散危害。本文旨在探明幼虫密度变化对其生活史参数的影响,为解析美国白蛾种群动态变化规律提供科学依据。于温度25℃±1℃和光周期16 L∶8 D条件下,设置5头、10头、20头、40头和80头幼虫/容器5个密度处理组,待幼虫化蛹和成虫羽化后,分别检测幼虫龄期与成活率、蛹的体型(体长和体宽)与体重及成活率、成虫体型(成虫头幅宽度、前翅长度和后足腿节长度)与寿命及繁殖力等生活史参数。结果表明,幼虫密度增加缩短了幼虫发育历期,同时降低了幼虫成活率。幼虫密度增加对蛹重、蛹长、雌蛹宽度及蛹成活率有明显的负效应,但对雄蛹宽度无显著影响。幼虫密度增加对雌虫头幅宽度、雌虫繁殖力、成虫寿命与卵直径具明显负面影响,对雄虫头幅宽度与雌虫前翅长度无显著影响,对成虫后足腿节长度、雄虫前翅长度则具正面影响。因此,本研究表明幼虫密度对美国白蛾不同阶段的生活史参数具调控作用,其中幼虫密度增加对幼虫成活率、蛹的体型与体重及成活率、雌虫繁殖力与卵直径及成虫寿命的负面影响对其种群适合度可能是不利的;然而,成虫对幼虫密度增加会采取一定的适应策略,高密度条件下羽化的成虫具较长的后足腿节与前翅长度以提高其迁移扩散半径,有助于减轻子代种内竞争压力,进而提高种群适合度。

广东省森林碳储量与动态变化

以广东省1979—2012年森林资源连续清查数据为基础,结合广东省当地分树种生物量扩展因子方程,对广东省近30 a的森林碳储量和碳密度进行估算。结果表明:广东省森林碳储量从1979年的2.766 47×10~7t增加到2012年的1.673 778×10~8t,年均增加4.366×10~6t,年变化率5.45%;平均碳密度从7.57 t/hm^2增加到23.01 t/hm^2。乔木林对森林碳储量的贡献占据主导地位,其中阔叶林贡献比较突出,且增长较快;在林龄结构上,幼龄林和中龄林面积和碳储量都占有较大比例。

抚育间伐对海南热带次生林地上生物量恢复的影响

多次刀耕火种弃耕后自然恢复的热带次生林恢复速度通常较为缓慢。抚育是提高森林恢复和木材生产速度的重要营林措施,因此利用抚育间伐的方式加快热带次生林的恢复速度是当前森林经营和保护的重要议题。基于海南岛60个0.25 hm^(2)热带次生林样地开展了抚育间伐对比试验。研究表明,经过5年的自然恢复,30个抚育样地和30个对照样地的地上生物量分别提高了24.5%和13.4%,而且抚育样地中减少的地上生物量迅速接近对照样地。抚育主要减少了清除种的地上生物量,而提高了保留种的地上生物量。次生林经过抚育处理后,其地上生物量的绝对增长量显著提高了58.74%,相对增长率显著提高了67.93%。在抚育样地中,地上生物量的绝对增长量和相对增长量均随着抚育强度呈现单峰曲线变化的趋势,抚育强度在(10±2.5)%时地上生物量的相对和绝对增长量最高。抚育强度是影响地上生物量增长量的重要因素,而物种多样性和功能离散度的作用较小。决定地上生物量的相对增长量最重要的因素(负作用)是初始生物量。本研究为我国热带次生林的未来管理提供了重要的理论基础和实践证据。

继代培养时间对抗性黑松体胚发生的影响

以继代培养0.5、1.5 a和3.5 a的抗性黑松37#家系胚性愈伤组织为材料,观察不同培养时间胚性细胞的形态和体胚成熟的过程,并对愈伤组织的增殖率、每克愈伤形成的体胚数量及体胚萌发率和植株成活率进行测定。结果表明:在继代培养过程中,胚性胚柄细胞团(ESM)结构逐渐疏松,胚柄细胞呈现缩短、增粗的现象;培养时间对抗性黑松愈伤组织的增殖、分化、体胚萌发及植株成活率均有显著影响。3种不同培养时间愈伤组织的增殖率分别为200.37%、182.47%和111.63%,每克胚性愈伤组织形成成熟体细胞胚分别为77、31、5个,萌发率分别为84.43%、51.10%、11.13%;植株成活率分别为73.00%、50.00%、6.70%,均呈下降趋势;3种愈伤体胚成熟的时间也存在显著差异,继代培养时间越长,体胚分化成熟过程越慢,愈伤组织形成子叶胚的时间最短为46 d,最长为74 d。因此,抗性黑松胚性愈伤组织在继代培养过程中胚性逐步降低,体胚发生和植株再生能力下降,短期培养的胚性愈伤组织(0.5 a)为抗性黑松体胚发生较为理想的初始材料,且愈伤组织继代培养时间不宜超过1.5 a。

多时相Landsat影像地表亮温辐射归一化方法

使用多时相遥感数据进行景观变化检测往往要求这些遥感数据能保持辐射一致性,但实际获取遥感数据时由于传感器性能、大阳照度几何和大气状态的变化,多时相遥感数据的辐射一致性无法保持。鉴于多时相遥感数据实际应用时需要实施相对辐射归一化操作,以南京市主城区1992年、1998年、2003年、2007年和2011年5景Landsat TM热红外波段数据为源数据,反算亮温图像并与8个地面气象站采集的实时温度数据建立回归模型,反演地表温度图像,然后采用伪不变特征相对辐射归一化方法和多元变化检测相对辐射归一化方法对5期地表温度数据做归一化处理,分级操作后评价南京市热岛效应的变化特征,最后通过引入统计特征参数均方根误差和变异系数,评价两种相对辐射归一化方法的优劣。结果表明:经过两种归一化方法调整后的数据均有利于对南京市热岛效应的分析;在后续的热岛效应分析中,多元变化检测相对辐射归一化法处理后的影像优于伪不变特征相对辐射归一化处理的影像;多元变化检测归一化法克服了人工选取样本点中存在的主观因素,但其计算相对较复杂。

石榴叶片发育期安石榴苷及其合成相关物质含量的变化

【目的】探究石榴叶片发育期安石榴苷及其合成相关物质没食子酸、鞣花酸、五没食子酰葡萄糖、莽草酸和3-脱氢莽草酸等含量的变化及相关关系。【方法】以‘泰山红’石榴为试材,利用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)和紫外分光光度法等对其发育期叶片中安石榴苷及其合成相关物质含量进行测定。【结果】建立优化了HPLC法测定石榴叶片中安石榴苷、没食子酸、鞣花酸、五没食子酰葡萄糖、莽草酸和3-脱氢莽草酸的方法。‘泰山红’石榴叶长和叶宽随叶片发育逐渐增加,50 d左右时逐渐发育成功能叶。叶片发育期没食子酸、莽草酸、总酚和DPPH自由基清除率均呈先降低后升高的变化趋势,在4月25日和7月24日出现峰值。安石榴苷和花青苷含量随叶片发育逐渐降低,4月25日含量最高,分别为0.553 mg·g-1和0.339 mg·g-1。五没食子酰葡萄糖和3-脱氢莽草酸含量先升高后降低,在6月24日出现峰值,分别为5.62 mg·g-1和6.442 mg·g-1。随叶片发育时间的增加,鞣花酸含量呈降→升→降→升的变化趋势,总黄酮含量呈降→升→降的变化趋势。相关性分析表明,叶长与叶宽呈极显著正相关。没食子酸与安石榴苷、莽草酸呈极显著正相关,与五没食子酰葡萄糖、3-脱氢莽草酸呈显著负相关。安石榴苷与花青苷、总酚、莽草酸和DPPH自由基清除率呈显著正相关,与鞣花酸呈显著负相关。五没食子酰葡萄糖与3-脱氢莽草酸呈极显著正相关,与DPPH自由基清除率、莽草酸呈显著负相关。花青苷、总黄酮、总酚和DPPH自由基清除率均呈显著正相关。莽草酸与3-脱氢莽草酸呈极显著负相关。【结论】石榴发育期叶片中安石榴苷及其合成相关物质存在含量差异性和不同的相关性,莽草酸和3-脱氢莽草酸与没食子酸合成密切相关,没食子酸代谢生成五没食子酰葡萄糖,五没食子酰葡萄糖可能是安石榴苷合成的前体物质,鞣花酸是安石榴苷的降解产物。叶片中安石榴苷、花青苷、总黄酮、总酚含量高低均与其抗氧化能力密切相关。

霍山石斛拟原球茎生长及植株再生过程中微观结构与元素的变化

采用SEM/EDS技术,研究霍山石斛拟原球茎生长及植株再生过程中结构和元素的变化,分析其发育过程及药效成分。结果表明:适当的组培条件会使外植体表层具有分生能力的细胞不断分裂和增殖形成拟原球茎和次拟原球茎。其中拟原球茎分化出芽和根,完成幼苗的形态发育。30 d后幼苗的根无明显的根毛和根被组织;茎表皮多纵向皱褶,横切面边缘具波状棱角,细胞内含物黏液状,外韧有限维管束散生;等面叶,四列型气孔只分布于下表皮,保卫细胞肾形。拟原球茎形成期,含有较多的Na、S、K、Al、Si、Fe,分化期P、Cl、Mn、Ca增多,幼苗所含K、Ca增幅较大,其他元素减少或变化不明显。

月季种质资源的倍性变异及核型多样性研究(英文)

采用常规压片法对包括5个蔷薇野生种、8个古老月季及9个现代月季品种共22份月季种质资源进行核型分析。供试材料共有3种不同倍性:5个野生种中粉团蔷薇为三倍体(2n=3x=21),其他4个材料为二倍体(2n=2x=14);9个现代月季品种均为四倍体(2n=4x=28);而古老月季品种中包含二、三、四倍体3种倍性。22份材料中共发现4种不同类型的核型,在野生种中为1A、2A;古老月季中为1A、2A、1B;现代月季中为1A、1B、2B。另外,供试材料在核不对称系数、着丝粒指数、随体数目及位置、染色体相对长度组成等方面差异较大,说明在月季种质资源中存在着丰富的核型多样性。

基于GEE平台的钱江源国家公园森林火灾动态变化研究

以钱江源国家公园试点区及其周围10 km缓冲区为研究区域,基于GEE云平台、Landsat卫星影像以及卫星林火监测数据,结合目视解译与光谱指数法快速提取过火区域,并统计火灾发生时间、频率和过火面积的变化规律,使用景观指数描述过火区域的空间模式。结果表明:1999—2019年,研究区共发生19起森林火灾,其中春季和冬季森林火灾高发,分别占火灾总数的47.37%和42.11%;2013年平均单次森林火灾覆盖范围最广(83.54 hm^(2)),2011年发生森林火灾次数最多(6次),过火区域的面积差异较大,而2014年和2019年仅各发生1次火灾;研究区过火区域面积共计约为766.55 hm^(2),在研究期间呈现先增加后减少的趋势。钱江源国家公园范围内过火面积仅为9.05 hm^(2)(2011年和2014年分别为9.04 hm^(2)和0.01 hm^(2))。本研究方法适用于借助免费历史Landsat数据快速获取30 m分辨率尺度的火灾信息,建立空间明确的灾情历史数据档案,及时、客观地评估国家公园灾害管理成效。

利用综合变化检测方法进行土地覆盖变化制图

在全球环境变化研究中,对土地利用和土地覆盖的描述、量化和监测尤为重要。为此,基于综合变化检测算法(comprehensive change detection method,CCDM),计算2011—2016年Landsat影像(P033/R033)的土地类型变化。CCDM整合了2种基于光谱的变化检测方法,即多指标综合变化分析(multi-index integrated change analysis,MⅡCA)模型和分区(Zone)变化检测模型。通过计算变化向量(change vector,CV)、最大相对变化向量(relative change vector maximum,RCVMAX)、差分归一化燃烧率(differenced normalized burn ratio,d NBR)和差分归一化植被指数(differenced normalized difference vegetation index,d NDVI)等4个光谱指标和时间(t)提取2期Landsat影像的变化。此外,根据前期和当前土地覆盖的变化趋势和MⅡCA与Zone结果的变化,对CCDM结果的准确性进行了评价。评价结果表明:非变化类的准确率为96%,变化类的准确率为40%,总体精度为68%。CCDM方法简单、容易实现、应用广泛,能捕捉不同景观中各种自然和人为干扰引起的潜在土地覆盖变化,可为国家土地覆盖更新和土地变化检测提供技术支持。

内蒙古不同种群沙棘种子性状变异及其稳定性分析

以10个采集地的162份沙棘种质的种子性状及其变异系数作为稳定性参数,对种子性状的稳定性进行评价。结果表明:各采集地种子性状的稳定性为包头种群>呼伦贝尔种群>巴彦淖尔种群>赤峰和鄂尔多斯种群,种子指标的变异系数为百粒质量>种长>种形系数>种宽>种厚。呼伦贝尔采集地的百粒质量、种长和种宽均最大,是选择大粒种子首选种群。基于种子百粒质量、种长、种宽、种厚的聚类,将10个种群分为4类,其中第1类:1号和3号种群,表现为种粒大,百粒质量,是大粒种子筛选的首选种群。基于种子百粒质量、种长、种宽、种厚变异系数的聚类,将10个种群分为4类,其中第1类,8号种群,其百粒质量、种长和种宽的变异系数均为最大,是4类中最不稳定的种群;第4类,4、5、6、7、10号种群,百粒质量、种长、种宽和种厚的变异系数为4类最低,该类种群表现最为稳定。

未来气候变化对孑遗植物鹅掌楸地理分布的影响

为了解未来气候波动对鹅掌楸(Liriodendron chinense)潜在适生区的影响,利用最大熵模型(Maxent)和地理信息系统(ArcGIS)软件,结合物种地理分布点信息,对鹅掌楸当前适生区分布进行了模拟和划分,同时预测了2061-2080年间气候变化条件下鹅掌楸的潜在适生分布区变化,进而分析影响鹅掌楸地理分布的主要气候因子。结果表明,Maxent模型预测的准确性较高,受试者工作特征曲线(ROC)的曲线下面积(AUC)均大于0.9。在未来4种不同的气候变化场景下(RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5)鹅掌楸的地理分布发生变化,在RCP 4.5情景下,鹅掌楸适生面积明显增加;RCP 8.5情景下适生面积明显减少,尤其在贵州地区以及贵州、重庆与湖南的交界处。因此,鹅掌楸适生区分布的几何中心不变,而适生面积随着温室气体浓度的增加呈现先增加后减少的趋势。昼夜温差月均值、最湿季降雨和最干季降雨是影响鹅掌楸地理分布的主要气候因子,其累计贡献率达77.1%。

北美鹅掌楸LtuHMGS基因的克隆与生物信息学分析

【目的】研究北美鹅掌楸LtuHMGS基因的结构特性、亚细胞定位及表达模式,为从分子水平探究北美鹅掌楸萜类合成途径提供理论基础。【方法】从北美鹅掌楸转录组数据库中鉴定出一条HMGS基因序列,采用RACE技术克隆其全长cDNA,将其命名为LtuHMGS。对LtuHMGS基因的ORF进行生物信息学分析,探究其理化性质及与同源基因的系统进化关系;利用烟草瞬时转化系统对LtuHMGS基因编码蛋白进行亚细胞定位;采用RT-qPCR技术分析LtuHMGS基因在北美鹅掌楸的组织表达谱。【结果】LtuHMGS基因的ORF全长1425 bp,共编码474个氨基酸,蛋白质分子式为C_(2340)H_(3608)N_(614)O_(721)S_(24),分子量为52.65 kD,α-螺旋为其氨基酸序列的主要二级结构且该蛋白不含信号肽和跨膜区域,是一种非分泌型蛋白。对LtuHMGS蛋白的保守结构域预测分析发现其氨基酸序列含有羟甲基戊二酰辅酶A合酶保守结构域,亚细胞定位表明LtuHMGS蛋白可能更多地存在于细胞质膜中。同源序列比对和系统进化树分析表明,北美鹅掌楸LtuHMGS蛋白序列与其他物种的序列高度相似且与樟科的沉水樟和山鸡椒的HMGS蛋白的进化关系更近。RT-qPCR结果发现,LtuHMGS基因在北美鹅掌楸雌蕊中的表达量远高于其他组织。【结论】从北美鹅掌楸中克隆得到1条编码羟甲基戊二酰辅酶A合酶的候选基因(LtuHMGS),该基因可能参与北美鹅掌楸萜类物质的合成,是研究北美鹅掌楸萜类合成机制的关键酶基因之一。

美国白蛾在我国由北向南扩散过程中体型与繁殖能力的地理变异

【目的】美国白蛾原产北美,1979年首次在我国辽宁丹东地区发现,目前已扩散至江苏南京等地,并有进一步扩散的趋势。由于其寄主范围广,适应能力强,危害严重,给我国林业生产造成了重大损失。本研究旨在探明美国白蛾入侵我国后自北向南扩散过程中,卵、蛹及成虫体型和成虫繁殖能力的地理变异。【方法】分别于2019年5月至6月采集4个地理种群(辽宁省凤城市40°28′N,124°02′E;天津市武清区39°13′N,117°20′E;山东省商河县36°40′N,117°00′E;江苏省淮安区32°43′N,118°12′E)的美国白蛾高龄幼虫带回实验室后于室外自然环境条件下继续饲养,待幼虫化蛹和成虫羽化后,分别检测4个地理种群美国白蛾卵、蛹和成虫体型大小及成虫怀卵量与采集地纬度的关系。【结果】4个地理种群卵大小呈现随纬度增加而减小的趋势。凤城种群蛹和成虫体型显著小于武清、商河和淮安3个地理种群蛹和成虫体型;武清、商河和淮安3个地理种群蛹和成虫体型呈现随纬度增加而增加的趋势。淮安种群怀卵量最少,武清种群怀卵量最多,商河和凤城居中,武清、商河和淮安3个地理种群成虫怀卵量呈现随纬度增加而增加的趋势。【结论】美国白蛾入侵我国后由北向南扩散过程中,体型对气候条件变化表现出明显的适应能力,但该适应能力的获得是以牺牲繁殖能力为代价的。

北美鹅掌楸LtAGO1基因的克隆、表达及其启动子分析

为深入探究叶原基分化成叶器官的形态建成机制,该研究以北美鹅掌楸为材料,采用RT-PCR和RACE克隆技术获得LtAGO1的cDNA全长和启动子序列并预测其功能,通过RT-qPCR分析LtAGO1在鹅掌楸属中的组织表达模式。同时,经抗性筛选和DNA鉴定获得ProAGO1∷GUS的转基因拟南芥株系,并进一步对T2代阳性植株进行表型和GUS组织化学染色分析。结果表明:(1)LtAGO1基因包含3300 bp的开放阅读框,编码1100个氨基酸,分子量为122.14 kD,理论等电点(pI)为9.36。(2)氨基酸序列分析显示LtAGO1含Gly-rich-AGO1和Piwi两个典型的AGO基因结构域,同源性分析显示LtAGO1蛋白与沉水樟AGO1蛋白(RWR84608.1)亲缘关系最近。(3)组织表达特异性分析显示LtAGO1在北美鹅掌楸不同组织间的相对表达量为雄蕊>花芽>花瓣>花萼>叶片>雌蕊>叶芽>茎,LtAGO1在北美鹅掌楸叶片不同发育阶段的相对表达量为叶芽萌动期>幼叶期>衰老期>成熟期,AGO1在鹅掌楸属叶缘的表达量高于叶片的其他部位且北美鹅掌楸叶凹陷部位的表达量高于叶尖部位。(4)获得叶中-侧轴向和基-顶轴向的极性缺失、叶缘锯齿、重瓣花型的转化株系,GUS组织染色显示ProAGO1启动GUS基因在叶芽顶端稳定表达且在新分化的叶柄上表达较强,在成熟期的茎、叶、花和果的维管束中均特异表达。LtAGO1启动子的GUS活性强度为叶顶芽>花>维管束,这与实时定量PCR结果相一致。综上认为,LtAGO1基因在顶端分生组织特异表达且受到多种途径的调控而参与到叶和花器官的发育进程中。该研究结果为进一步了解北美鹅掌楸LtAGO1基因的基本功能及其调控叶形发育机制提供了理论基础。

森林植被恢复光谱特征分析——以幕府山矿区为例

南京幕府山地区由于长期的采矿等侵扰活动,森林植被曾遭到严重破坏。通过分析1987—2017年长时间序列的Landsat图像所导出的归一化燃烧指数(normalized burn ratio,NBR)和综合森林指数(integrated forest z-score,IFZ),重构幕府山地区森林植被干扰和恢复特征,并采用Mann-Kendall方法分析了植被恢复趋势,然后重点讨论该地区的森林植被恢复速度。结果表明,幕府山地区森林植被变化与其历史背景相符,IFZ指数刻画的森林恢复特征更适合幕府山地区植被恢复的监测,NBR指数则更加适用于由于城市扩张而引起的森林植被干扰的监测,这2个指数可以在类似地区的植被干扰恢复评价中推广使用。

热带次生林树种多样性和地上生物量恢复动态的研究进展

热带雨林是地球上生物多样性最高的陆地生态系统,具有重要的生物多样性保护价值和固碳潜力。当前热带次生林占热带林总面积的50%以上,已成为热带森林的主体。热带次生林的演替方向和恢复速度已经成为生态恢复和生物多样性保育领域的研究重点。物种多样性和地上生物量的恢复动态是热带次生林研究中的2个重要内容。通过研究物种组成的变化可以确定次生林演替的发展方向,通过研究地上生物量的变化趋势可以了解次生林的固碳潜力。本文从热带次生林生物多样性和生态系统功能的角度出发,重点介绍了物种多样性和地上生物量在次生演替过程中的恢复动态。概述了物种组成恢复过程中的确定性和随机性过程以及不同生境特有种对群落物种组成恢复的影响,探讨了影响地上生物量及其动态的生物和非生物因素以及生物多样性与地上生物量之间的关系。展望了未来气候变化背景下的热带次生林恢复研究方向,旨在为热带次生林的管理、保护和恢复提供重要的科学依据。

GEE环境下联合Sentinel主被动遥感数据的国家公园土地覆盖分类

国家公园的土地覆盖分类对于掌握自然资源现状、查明存在的生态安全威胁并快速应对具有基础性数据支撑作用。基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台,结合哨兵(Sentinel)主被动遥感数据及其导出的光谱指数、纹理特征和地形特征,分别采用基于像元的随机森林(random forest,RF)算法和面向对象的简单非迭代聚类(simple noniterative clustering,SNIC)+RF算法实现了钱江源国家公园异质性景观的土地覆盖(耕地、森林、草地、水体、人造地表和裸地)分类。地面实验表明,在多种输入数据组合中,基于像元和面向对象方法分类获得的最高总体精度分别为92.37%和93.98%。合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)数据的纳入能够提高基于像元方法的分类精度,但在面向对象方法中未能体现精度提升效果。通过SNIC+RF算法生成的土地覆盖分类图完整性更好,所需特征数量较少,并且算法能够在GEE环境下快速执行,适用于国家公园管理实践。