不同栽培区气候条件对‘燕山早丰’板栗坚果经济性状的影响

[目的]筛选影响不同栽培区‘燕山早丰’板栗坚果品质的关键气候因子,建立‘燕山早丰’板栗栽培关键气候因子评价体系,为‘燕山早丰’板栗品种科学种植和引种区划提供理论依据。[方法]以8个不同栽培区‘燕山早丰’板栗品种为研究对象,将坚果品质指标与气候因子进行相关性分析和回归分析,并构建坚果品质指标与关键气候因子的非线性回归方程。[结果]‘燕山早丰’在浙江金华坚果横径(33.63mm)、坚果纵径(26.98 mm)、果形指数(0.73)和单粒质量(10.86 g)均高于其他栽培区,在河北迁西可溶性糖含量(19.01%)和支链淀粉/直链淀粉比值(1.69)均高于其他地区;影响‘燕山早丰’坚果品质的关键气候因子为温度因子、光照因子和水分因子,且温度因子中生长季均温日较差对坚果品质影响最大;‘燕山早丰’在生长季均温日较差25.89℃的生态区域坚果品质表现最佳,其品质指标优化值为:可溶性糖含量25.63%、支链淀粉/直链淀粉比值1.93、蛋白质含量8.32%。[结论]日照时数越长、平均温度越大、生长季均温日较差越大的气候条件有利于‘燕山早丰’甜糯品质的形成。

基于坚果形态数字化分析的板栗品种鉴别

【目的】为解决板栗生产中品种混淆、利用率低等问题,采用几何形态测量法对不同板栗品种坚果形态进行数字化分析,建立板栗品种鉴别方法。【方法】以我国不同板栗主产区的80个品种,共3200个坚果为试验材料,统一参数对其平面、侧立面、底部组分别进行拍照。利用Image J软件,结合板栗坚果形态特征,按照一致顺序选择34个鉴定点,以此获得坚果形态坐标数据。利用Morpho J软件将数据进行普氏叠印分析,消除大小、位置等非形态因子的干扰,并以品种进行分类;对坐标数据进行相对扭曲分析,得到34个鉴定点的贡献率,以此提取重要鉴定点;通过主成分分析,将不同品种间坚果形态差异可视化,进行典型变量分析和判别分析,获得不同组分对不同板栗品种的鉴别效果。【结果】(1)相对扭曲分析显示,前25个鉴定点累计贡献率为87.7%,有较大的鉴别作用,作为重要鉴定点。(2)主成分分析显示,坚果的形态差异主要体现在果顶果肩、坚果平面轮廓形态、坚果厚度和底座相对大小。(3)典型变量分析显示,以不同组分单独进行鉴别时,大部分品种存在重合现象,区分度较低;以34个鉴定点综合鉴别时,不同品种间均有显著的区分,鉴别效果明显;以25个重要鉴定点进行鉴别时,效果与前者相似。(4)80个板栗品种以不同组分单独进行判别分析时,平面、侧面、底部组分正确率分别为72.5%~100.0%、71.8%~100.0%、70.0%~100.0%;以34个鉴定点进行综合判别,正确率为95.0%~100.0%;以25个重要鉴定点进行判别,正确率为92.5%~100.0%,后两者具有较高的判别率,能够实现80个板栗品种的鉴别。【结论】基于25个重要鉴定点的几何形态测量分析可实现不同板栗品种的准确鉴别,正确判别率达92.5%~100.0%,本研究建立了基于坚果形态数字化分析的板栗品种鉴别方法,将为生产实践中品种的正确应用提供新依据。

基于叶片形态数字化分析的板栗品种鉴别

【目的】为解决生产中板栗品种易混淆、辨别困难等问题,采用几何形态测量法对不同板栗品种叶形进行数字化分析,建立板栗品种叶形鉴别方法。【方法】以来自我国不同板栗产区的80个品种叶片为试验材料,2年间重复采集叶样,每年6 400张。通过扫描获取叶片图像,采用几何形态测量法及Image J软件,结合板栗叶片特征,选取24个鉴定点并按照一致顺序获取叶形坐标数据。利用Morpho J软件将叶形数据以产区、品种进行分类,进行普氏叠印分析将叶片大小与形状因子分离,进一步形成对称及非对称组分。对数据进行主成分分析、偏最小二乘法的异速生长分析并结合网格变化图将不同品种间叶形差异可视化,同时依据鉴别贡献率对24个鉴定点进行分类;借助典型变量、判别分析及显著性检验进行品种鉴别。【结果】1)不同品种叶片形态差异主要受对称组分影响,在非对称组分中差异不明显。对称组分前2个主成分的累计贡献率为80.6%,可作为板栗品种差异分析的典型变量,对称组分的网格变化图显示品种间差异显著。2)主成分及异速生长分析显示,贡献率排名前14的鉴定点一致,可作为一级鉴定点。3)对称组分中前2个变量的累计贡献率为81.4%。散点图显示,除‘怀九’与‘燕丰’,‘燕山红栗’与‘燕昌’,‘燕龙’与‘燕明’,‘六月爆’与‘叶里藏’相似度较高,其余品种均能准确区分。4)产区间判别分析显示,除湖北与安徽(97.5%vs. 96.9%),其余产区间的正确判别率均达到100.0%;品种间判别分析显示,有99.3%的品种间判别率达到100.0%,个别品种判别率较低且均为95.0%以上,判别结果均存在显著差异(P<0.05)。5)聚类分析反映产区及品种间叶形的相似性,分类结果与种源地理分布基本吻合。【结论】基于24个鉴定点的几何形态测量分析可实现不同板栗品种的准确鉴别,筛选出的14个一级鉴定点,3个次级鉴定点,7个补充鉴定点,可准确反映不同板栗品种叶形的主要差异部位,正确判别率达95.3%~100.0%。建立的板栗品种叶形鉴别数据库和基于叶片形态数字化分析的板栗品种鉴别方法,将对板栗品种精准鉴别提供技术支撑。

滇中云南松林土壤碳氮化学计量特征对火干扰的响应

以火烧1年后滇中云南松林火烧迹地为研究区,分别在未火烧、轻度、中度和重度样地采集表层(0—10 cm和10—20 cm)土壤,分层测定土壤pH值和土壤总碳(TC)、有机碳(SOC)、土壤总氮(TN)和水解性氮(AN),并采用LSD检验分析比较各火烧烈度对土壤pH值和碳氮含量的影响。结果表明:(1)火烧1年后,各火烧烈度均对表层土壤pH值无显著影响(p>0.05);(2)火烧降低了表层土壤碳含量,轻度、中度和重度火烧均显著降低了两个土层的TC和10—20 cm土层SOC(p<0.05),仅轻度火烧样地0—10 cm土壤有机碳含量与未过火样地无显著差异(p>0.05);(3)火烧对土壤氮含量的影响较复杂,与未过火样地相比,0—10cm土壤水解性氮含量在轻度和中度火烧有所增加(p>0.05),10—20 cm土壤水解性氮随火烧烈度增加呈线性降低趋势(p<0.05),重度火烧显著降低了两个土层土壤水解性氮含量(p<0.05),火烧降低了表层土壤总氮含量,中度和重度火烧样地的总氮含量均显著低于未火烧和轻度火烧样地(p<0.05);(4)随火烧烈度增加,土壤碳氮比(C/N)呈非线性变化,0—10 cm土层C/N在中度和重度火烧样地均显著低于未过火和轻度火烧样地,而10—20 cm土层C/N仅在重度火烧样地显著降低。

不同生态区域板栗品质差异性分析及气候适应性评价

【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。

火烧烈度对滇中云南松林灌木层植物多样性的影响

调查火后1 a滇中云南松林灌木层植物群落组成及其物种多样性的变化,采用多重比较LSD检验分析了火烧烈度对云南松林灌木层植物群落特征影响的差异性,采用RDA探讨了物种多样性指数与火烧烈度(综合火烧)指数、土壤pH值、碳氮化学计量特征的相关关系,量化了不同火烧烈度下滇中云南松林灌木层植物群落结构和物种多样性指数的变化。结果表明:(1)随火烧烈度增加,调查区灌木层植物种类呈线性减少趋势,由未过火样地的11种降低至重度火烧样地的6种;虽然未过火、轻度、中度和重度火烧样地中优势物种均是车桑子,但阴性树种的重要值和多度降低,而阳性树种重要值和多度增加,火烧样地多数灌木植物的高度有降低;(2)随火烧烈度增加,滇油杉幼苗的重要值和密度大幅降低,云南松幼苗重要值和密度呈非线性增加,中度火烧样地云南松幼苗的重要值和密度最大,各火烧样地2种乔木幼苗的高度均减小;(3)随火烧烈度增加,Shanon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均有降低,但仅重度火烧样地各物种多样性指数显著降低,各指数均与综合火烧指数、土壤pH值、土壤总碳(TC)和碳氮比有较大的相关性。

森林火灾燃烧产物研究概述

全球森林火灾频发,森林资源受到严重损害,燃烧产物对生态环境也产生了巨大影响。随着气候变化,人为干扰增多,世界各国森林防火形势也将更为严峻。本文主要总结国内外有关森林火灾燃烧产物相关文献,分析火灾释放烟气的主要成分、危害,阐述森林可燃物烟气排放特征及其影响等相关内容。未来研究应聚焦燃烧产物成分、比例、组成以及对大气环境和气候变化的影响,加强定性与定量相结合,开展更精准的研究。

西南高山峡谷地区森林火灾事故研究

对西南高山峡谷地区两起重大森林火灾事故进行致因分析,从人-森林-环境系统出发,得到致因机制。原始森林的可燃物大量积累、外界气候环境变化是火灾事故发生的内因与外因,这些不安全因素的共同作用使得固有危险源能量意外释放,最终造成严重人员伤亡事故。随着固有危险源和安全因素的不断积累,系统安全性不断降低,当二者的危险性达到一定程度时,系统状态发生突变,导致事故发生。

计划烧除对森林景观的影响研究进展

通过查阅国内外有关计划烧除与森林景观的相关资料,综合分析计划烧除对森林景观影响的研究方法和计划烧除对景观结构成分包括本底/基质、斑块和廊道等及景观多样性的影响。展望了未来研究方向:结合森林生态系统长期定位跟踪网络,弄清计划烧除对森林景观的各种影响,包括积极的和消极的影响以及对全球环境的影响等;采用最新的技术和方法,提高计划烧除效率,如无人机技术、遥感技术等,运用激光雷达和红外扫描方法,对中大尺度火烧效果快速评估;同时,结合景观生态学的发展,聚焦热点,融合方法,开展大尺度、长时间序列的景观研究。研究结果能为林业经营和森林景观管理提供借鉴和参考。

美国大自然保护中心的计划烧除情况分析

依据美国大自然保护中心所属林地上计划烧除面积、次数及预备火烧面积等数据,研究计划烧除的特点和规律。分析表明,计划烧除的烧除面积、烧除次数及预备烧除面积均是东南方位的计划烧除最大,南部地区次之;计划烧除间隔为2-5年;1988-2008年十年间,计划烧除面积总体增加,2008-2018年十年间,计划烧除面积也在增加,但与1988-2008相比,增加面积较少;每年的计划烧除面积与计划烧除次数和为计划烧除所准备的面积大小有关,呈一定的正相关,即计划烧除次数越多,为计划烧除准备的面积越大,计划烧除面积就越大。建立起来的认识能为我国的计划烧除和林火管理提供借鉴。

板栗果实褐变度与总酚和总黄酮的相关性研究

【目的】探明板栗(Castanea mollissima)果实褐变度与总酚和总黄酮的相关性,基于此对板栗品种进行抗褐变评价,并筛选出抗褐变性较强的品种。【方法】以105个板栗品种为研究对象,利用分光测色计和紫外分光光度计,对烤制前后板栗仁褐变度、总酚和总黄酮含量及内果皮总酚和总黄酮含量进行测定,分析褐变度与总酚和总黄酮含量之间的关系,并采用熵权法和灰色关联度法对不同板栗品种进行抗褐变综合评价,获得不同板栗品种抗褐变性评价模型。【结果】栗仁烤制前后子叶表层、子叶心部和子叶中部褐变度值(△L)差异均较大,从大到小依次表现为板栗子叶表层>子叶中层>子叶心部。板栗内种皮总酚含量(544.46 mg/g)和总黄酮含量(484.25 mg/g)均显著高于栗仁;子叶表层褐变度与总酚含量呈极显著正相关(R=0.863),与总黄酮含量呈不显著正相关(R=0.445),总酚含量和总黄酮含量呈不显著正相关(R=0.411);权重系数最大的指标为褐变度(w=0.5143)。根据加权关联度可将105个板栗品种划分为3个等级,即抗褐变性极强,包括51个品种,加权关联度为0.9206~0.9723;抗褐变性较强,包括29个品种,加权关联度为0.8354~0.9098;抗褐变性弱,包括25个品种,加权关联度为0.7082~0.8267。【结论】板栗内果皮总酚含量与栗仁褐变密切相关,北方板栗抗褐变性强于南方,其中河北地区板栗品种‘燕山早丰’‘东陵明珠’‘大板红’抗褐变性位居前三。