北京市第二道绿化隔离区林木树冠覆盖特征与景观格局变化

【目的】第二道绿化隔离区是北京城市重要的生态屏障,利用城市森林的理念和3S技术手段,开展其生态变化动态监测,一方面可对其生态建设成效作出评估,另一方面也揭示其景观生态格局变化的过程、趋势与动因,进而为该区域进一步的生态建设和生态基础设施维护提供借鉴。【方法】利用0.5 m分辨率的2002年航片和2013年的worldview2卫片信息,以国际上森林城市通用的城市林木树冠覆盖(UTC)指标为核心,在eCongnition遥感解译技术平台下,利用景观格局指数、转移概率矩阵、斑块尺度、土地利用动态度、缓冲区分析等景观生态学分析方法,对第二道绿化隔离区内的UTC格局特征与变化原因进行分析。【结果】第二道绿化隔离区的林木树冠覆盖(UTC)从2002年的28 839.84 hm^2增加到了2013年的63 709.95 hm^2,同期的林木树冠覆盖率增加了21.4%,不透水地表与草地占比同期分别仅增加了8.89%和7.8%,而耕地、水域和裸土地则呈现了面积下降的变化; 2002年景观基质为农田斑块与不透水地表斑块, 2013年为UTC斑块与不透水地表斑块,表明该区域生态化过程对区域的控制作用在逐步增强;从景观斑块的稳定性看,最稳定的景观斑块类型为不透水地表和UTC斑块,其保持自身不变的面积比例分别为64.59%和60.34%,而裸土地斑块类型95%以上的面积都发生了变化;从总体景观格局变化看, 2013年总斑块数量比2002年减少了176 979个,而斑块的分维数和斑块形状指数分别降低了0.052和0.128,景观斑块水平的多样性指数与均匀度指数也分别降低了0.136和0.076;从UTC斑块的变化来看,斑块数目净减少154 437个,而总的斑块面积增加了34 860.79 hm^2,斑块平均面积也净增了2 528.3 m^2;小、中、大和特大型UTG斑块数目与面积均呈现减少的动态过程。【结论】整个二道绿化隔离区景观的破碎化程度、斑块的复杂性与空间分布的不均匀程度都在降低,研究区域内景观斑块的自然化程度在提高; UTC斑块的变化趋势表明,第二道绿化隔离区UTC面积在快速扩大,其在城市生物多样性保护中的潜在作用也越来越大。从变化动因看,二道绿化隔离区规划的实施、城市总体规划、新农村建设政策、永定河与温榆河等大型河道生态治理和百万亩平原大造林等工程的实施都是最重要驱动因素。

北京市城乡交错区农村居民点林木树冠覆盖动态研究

城乡交错区是城市与乡村的过渡地带,土地类型变化频繁,人地矛盾突出。以北京市城乡交错区为研究对象,通过林木树冠覆盖这一新指标,以覆盖研究区域的分辨率为0.5 m的2002年8-9月真彩色航片和2013年8-9月的WordView-2卫星影像为基础,探讨2002和2013年该区域农村居民点林木树冠覆盖的变化情况,以期为目前乡村振兴大背景下的农村居民点生态环境建设提供一些有益的理论与实践指导。研究结果显示,2002-2013年间,城乡交错区整体的林木树冠覆盖率由19.54%增加到22.15%,农村居民点数量减少428个,居民点平均林木树冠覆盖率由17.78%增加到25.01%。从林木树冠覆盖等级来看,2013年高覆盖度和极高覆盖度农村居民点数量所占比例比2002年分别提高14.27和6.45百分点,极低覆盖度农村居民点数量占比减少0.13百分点。在空间分布上,无论是2002年还是2013年,农村居民点林木树冠覆盖率均呈现随着环路增加而增加的变化趋势。11 a间,一直保留存在的居民点林木树冠覆盖率由19.03%减少至16.39%,对其的土地转移概率矩阵分析发现,该类村庄中,建设用地最稳定,保持自身不变的概率达到84.50%。新增农村居民点林木树冠覆盖率(25.70%)明显高于消失农村居民点林木树冠覆盖率(15.54%)。对不同变化模式农村居民点变化部分的统计分析显示,扩张、新增和边缘新增模式的农村居民点林木树冠覆盖率分别为25.05%、25.70%和27.71%。

文冠果不同种质资源的叶片解剖结构分析及抗旱性评价

【目的】评价文冠果Xanthoceras sorbifolium不同种质资源在干旱地区的适应能力,为干旱、半干旱地区筛选抗旱文冠果种质提供依据。【方法】以内蒙古自治区通辽市文冠果种质资源圃内前期筛选的200份丰产型文冠果种质资源的叶片为材料,通过制作石蜡切片对叶片解剖结构进行观测,测定了叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、蜡质层厚度等13个与文冠果抗旱性相关的指标,并基于因子分析、聚类分析和隶属函数分析的方法评价不同文冠果种质资源的抗旱性。【结果】文冠果叶片解剖结构指标之间具有显著的相关性,基于因子分析法提取了4个公因子,对变异的累计贡献率达89.99%,涵盖了13个指标的大部分信息,对文冠果抗旱性的影响程度依次为:F1(厚度指数因子)>F2(组织指数因子)>F3(表皮占比因子)>F4(蜡质层占比因子)。【结论】F1公因子中载荷较大的上/下表皮厚度、栅栏组织厚度和导管直径可作为评价文冠果抗旱性的主要指标。筛选出的90份抗旱型种质资源能兼顾丰产和节水抗旱的优点,可为干旱地区提供适宜的种质材料。

北京市六环内城市道路附属绿地木本植物多样性及结构特征

【目的】探讨北京市六环内城市道路附属绿地木本植物多样性以及结构特征,梳理北京市城区道路绿化建设现状,探索北京市城市道路附属绿地存在的问题及梯度变化规律。【方法】以0. 5 m的World View 2遥感影像为基础,目视解译北京六环外1 km范围内道路,以每种类型道路总长度的10%作为调查长度,利用Arcgis对该范围已命名道路随机选取实地勘测路段,调查选取路段木本植物树种、胸径、冠幅等指标,并对调研数据进行多样性及结构分析。【结果】本研究共记录北京市道路附属绿地木本植物33科、61属、77种,其中乔木59种、灌木15种、藤本3种;使用数量最多、频度最高的树种为国槐;北京本地种62种;植物丰富度、多样性指数均沿环路呈现了由城内向城外逐步增加的变化趋势;乔木平均胸径24. 07 cm,平均胸径沿环路由内向外逐渐减小,胸径等级分布在Ⅱ级数量最多;径级较大的树木占比由城内向城外逐渐减少,国道与胡同较大径级树木比例高于其他类型道路;乔木平均冠幅6. 33 m,Ⅳ级冠幅即6～8 m最为常见;各环路间冠幅由城内向城外逐渐减小,国道与胡同大冠幅树种占有较大比例。【结论】北京市道路绿地的物种多样性不高,优势树种优势度过强,尤其是北京市市树国槐,无论在数量上还是使用频率上都远高于其他树种;在乔木树种中,青年期占比较高,分布不均匀,幼年期树种过少;整体树冠覆盖较好,冠幅分级分布均衡;北京市道路绿地受城市化进程影响明显,沿环路由城内向城外显示出物种增加、胸径和冠幅减小的梯度变化;城市道路(环路、主干道、次干道、支路、胡同)物种丰富度明显高于公路(高速公路、国道、省道),大径级树木多分布于国道与胡同,公路冠幅大于城市道路。

北京市公园绿地树冠覆盖及其植物多样性空间变化

公园是城市森林的主体,其生态服务能力对整个城市森林的生态效益有重要影响。城市林木树冠覆盖是城市森林生态服务程度的指示器,物种多样性是城市森林管理的关键组成部分,对二者从城市发展、空间分布、公园类型等方面进行综合研究,不仅可以为城市森林之间的比较提供资料,也可以为未来城市森林规划指明方向。以北京市0.5 m的World View 2遥感影像为基础,计算其树冠覆盖率及其他土地类型比例,并分层抽样调查了77个公园物种构成。结果表明,(1)北京市六环内公园现实林木树冠覆盖率为81.46%,远远高于城市总体水平,郊野公园与森林公园树冠覆盖率高于其他类型。公园林木树冠覆盖在数量上以中、高覆盖度为主,在面积上则是极高覆盖度占比最大。由于经营管理措施不同,树冠覆盖率、水体率随着公园级别的降低而降低。(2)共记录北京市公园木本植物35科、64属、78种,以本地种为主,丰富度不高,多样性水平较低,群落以少数物种为主导,各环路、行政区植物景观有较高的相似性。(3)北京市六环内公园沿城市发展方向由城内向城外表现出规律性的梯度变化:树冠覆盖逐步增加;不透水地表比例降低;物种数、多样性、均匀度逐渐降低,以3环为分界线,其内常绿针叶树应用频度较高,其外落叶阔叶树应用频度较高。

水媒法提取西康扁桃油脂关键节点研究

以西康扁桃种仁为原料,利用水媒法提取西康扁桃种仁油脂,对过筛孔径、提取温度、提取时间、pH和料液比等关键节点进行了工艺探究.以西康扁桃油脂提取率为指标,最终确定了最佳工艺参数:种仁破碎后过孔径380μm筛、提取时间120 min、提取温度68℃、pH 8.0、料液比1:3(g/mL),此时油脂提取率为63.23%.研究结果为西康扁桃油脂的开发利用提供了简单有效的制备方法.

转AtDME1基因‘84K’杨的获得及目的基因诱导表达分析

【目的】DNA甲基化是一种重要的表观遗传标记,在植物生长发育、环境响应等过程中发挥重要作用。本研究将拟南芥去甲基化基因AtDME1导‘84K’杨基因组中,通过化学诱导表达实验,研究AtDME1基因在转基因杨树中的诱导表达特性,为建立杨树甲基化诱导变异体系,进而实现杨树品种改良等奠定良好基础。【方法】以白杨派优良品种84K杨无菌苗叶片为受体材料,采用农杆菌介导法将化学诱导启动子与AtDME1基因导入‘84K’杨;经过潮霉素筛选、常规PCR检测及DNA测序等方法对抗性植株进行鉴定。通过化学诱导剂17-β-雌二醇对随机挑选的1个转基因株系离体叶片进行诱导处理,处理时间为0、3、6、12、24、48、96、144 h,采用qRT-PCR检测处理叶片中外源基因AtDME1的表达量变化。【结果】本研究中,潮霉素分化筛选共获得了抗性芽224个,经生根筛选获得6株抗性植株,经分子检测证实这6株抗性植株均为转AtDME1基因植株,扩繁后分别标号为转基因AD-1~6。qRT-PCR检测结果显示,化学诱导剂17-β-雌二醇处理3 h时,目的基因AtDME1的表达量基本达到最大值,效果持续至12 h后逐渐减弱。【结论】化学诱导剂17-β-雌二醇能迅速有效地调控转基因杨树中AtDME1基因的表达,为进一步研究DME1基因在杨树基因组甲基化调控方面的作用机制奠定基础,也为杨树化学诱导表达特性的研究做好了铺垫。