渠堤化城镇河岸带的植被特征及其用地影响

渠堤化是干扰城镇河流的常见建设方式，掌握植物特征及对其产生显著影响的用地因素，对于优化渠化的城镇河岸植被带具有重要意义。采用样带全面调查的方法，对北京段已基本全线渠堤化潮白河河岸带植物进行调查，通过多重比较分析河岸带植物丰富度在不同空间位置的差异，并利用NMDS非约束排序拟合解译的周边缓冲区土地利用数据，探讨对渠堤化河岸带植物丰富度和种类分布产生显著影响的因素。结果表明:1）河岸带植物种类174种（乔、灌、草分别为52、29、90种），以草本为主；2）全线渠堤化城镇河流河岸带植物群落种类及丰富度均存在建成区和非建成区的显著差异，总体植物、乔木和灌木植物丰富度在建成区显著大于非建成区，但入侵植物沿渠堤化河岸带不存在空间位置的差异，入侵可能沿渠堤蔓延；3）周边缓冲区道路、其他不透水地表面积是城镇地区全线渠堤化河岸带植物丰富度的显著正相关影响因子，对主要观赏灌木和乔木种类分布存在积极影响，对原生灌木和草本种类分布存在消极影响，这种分布特征受人工干扰影响。     

基于距离相关系数和KNN回归模型的森林蓄积量估测研究

【目的】探究Landsat8 OLI数据和KNN算法在森林蓄积量估测中的潜力。【方法】以湖南省湘潭县为研究区,采用Landsat8 OLI数据和同时期的二类调查数据,通过距离相关系数筛选特征,分别采用线性回归模型(MLR)、K-近邻模型(KNN)、距离加权KNN模型(DW-KNN)和优化欧式KNN模型(FW-KNN)对森林蓄积量进行估测。使用十折交叉方法进行精度检验,对检验结果进行对比分析。【结果】3种KNN模型的估测结果均高于传统的线性模型,并且在3种KNN模型中,FW-KNN算法效果最好,决定系数达到0.69,为3种模型中最高;3种KNN模型中,本研究优化欧氏距离KNN模型的估测精度最高,其均方根误差为30.3%,相比于传统KNN模型的均方根误差降低了5.1%,相比于DW-KNN模型降低了3.3%。【结论】采用DW-KNN蓄积量估测结果明显优于其他两种模型,说明通过特征与蓄积量的相关性优化样本间的距离是一种可行的KNN优化方法。     

机械损伤及埋土深度对杉木萌蘖及抗氧化酶活性的影响

  目的  研究分析机械损伤处理下杉木Cunninghamia lanceolata无性系萌蘖能力与抗氧化酶活性的相关关系，从酶活性代谢生理角度阐述杉木萌蘖机制，为解决杉木无性系萌蘖问题提供理论依据。  方法  以杉木无性系洋020的1年生扦插苗为材料，通过盆栽试验，设置去顶和未去顶处理，0、3、6 cm埋土深度处理，在萌蘖初期、中期、后期分别取样，观测无性系萌蘖状况，通过酶活吸光度方法测定杉木无性系萌蘖过程中枝叶、基部韧皮部、根尖等不同器官超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性差异，并进行相关性分析。  结果  随着埋土深度的增加，去顶和未去顶不同埋土深度杉木无性系苗萌蘖能力均呈降低的趋势，且不同埋土深度处理会影响植物的抗氧化酶的活性。随着埋土深度的增加，杉木幼苗枝叶SOD活性呈上升趋势，CAT活性呈下降趋势；埋土6 cm处理有利于增强枝叶及根尖POD的活性。  结论  机械损伤和不同埋土深度对杉木无性萌蘖有一定的影响；同一埋土深度，去顶处理杉木无性系的萌蘖能力高于未去顶处理。不同器官植物抗氧化酶活性是影响杉木无性系机械损伤和不同埋土深度处理萌蘖的主要影响因子之一。图3表3参18     

库姆塔格沙漠东南部胡杨液流变化及其对环境因子的响应

于2018年4月?10月(春季4月、夏季7月、秋季9月)利用PS-TDP8树木茎流监测系统对库姆塔格沙漠东南部胡杨(Populus euphratica)的液流速率变化进行监测,采用相关分析及逐步回归法分析气象因子(太阳总辐射、空气温度、风速、空气相对湿度)对胡杨液流的影响。结果表明:胡杨茎干液流日变化趋势呈几字“宽峰型”;夏季液流的启动时间最早,液流启动在06:00,秋季液流启动时间最晚,不同季节夜间存在较高液流(10.994~26.035 cm·h^?1);树干液流速率与太阳总辐射、空气温度、风速、饱和水气压差呈正相关关系,与空气湿度呈负相关关系;影响春季、秋季胡杨液流速率的主要气象因子是太阳总辐射和空气温度,夏季为太阳总辐射和空气相对湿度;不同季节胡杨液流速率与空气温度、空气相对湿度、风速、饱和水气压差的日变化响应呈顺时针环状,与太阳辐射响应呈逆时针环状;不同季节胡杨液流速率对气象因子的响应规律存在差异。这表明胡杨为了保持水分平衡应对水分亏缺的策略不同,在一定条件下(极端干旱)通过气孔调节降低水分损失。研究结果对于明确干旱沙漠环境中胡杨水分传输对环境因子的响应规律及更深入地认识胡杨适应干旱环境的水分利用策略具有重要意义。     

基于SRAP分子标记的流苏树天然群体遗传多样性研究

  目的  揭示我国不同地区流苏树（Chionanthus retusus）天然群体的遗传多样性，更好地为合理保护和开发利用提供科学依据。  方法  采用相关序列扩增多态性（SRAP）分子标记技术对不同地区的7个流苏树天然群体的62份样品进行了遗传多样性和群体遗传结构研究。  结果  （1）7个流苏树天然群体具有较高的遗传多样性，8对SRAP引物共扩增出1 728条清晰条带，其中1 649条具有多态性，PPB（多态性条带比例）为95.43%；群体间的有效等位基因数为 1.213 7，Nei’s基因多样性指数为 0.153 7，Shannon’s信息多样性指数为0.268 0。（2）流苏树天然群体存在较高水平的种群内遗传变异和较低水平的群体间遗传变异（Gst = 0.133 6），7个流苏树天然群体间存在较高水平的基因交流（Nm = 3.243 7）。（3）流苏树群体间的遗传相似系数介于0.898 0 ~ 0.973 6之间，平均值为0.934 4，经Mantel检验（r = 0.288，P = 0.205）及群体间的聚类证明群体间的遗传距离与地理距离之间无明显相关性；62份流苏树初级种质聚类结果表明大部分种质表现为同一群体的多数个体聚在一起，部分种质存在不同群体间的个体聚在一起的现象，表现出群体间遗传变异相对稳定而种群内的遗传变异水平相对较高的特点，与基因多样性分析结果一致。  结论  综合多因素分析推测，太行山地区可能是我国流苏树种质资源的主要产区。      

核桃新品种‘鲁绵1号’

‘鲁绵1号’核桃是从‘鸡爪绵’核桃实生群体中选育出的高油抗病新品种。坚果圆形，单果质量15.0 ~ 17.3 g，易取整仁，出仁率46.2%；脂肪含量70.5% ~ 72.0%，蛋白质含量18.8% ~ 20.3%。丰产，抗病。在济南市南部山区8月下旬果实成熟，10年生树平均株产4.9 kg，折合3 013.5 kg • hm-2。     

人工模拟增雨对油蒿种子形态性状和比叶面积的影响

【目的】研究油蒿的种子大小和比叶面积对不同增雨处理的响应,探明两者之间的关系,以期揭示油蒿植物功能性状对降水量变化的响应机制和演变趋势。【方法】根据内蒙古磴口县多年平均降水量,在植物生长季5—9月设计4个增雨梯度(25%,50%,75%和100%),对天然油蒿灌丛进行增雨试验,利用Winseedle种子和针叶图象分析软件系统,对比了油蒿种子表型形态特征和比叶面积对降水增多的响应,同时通过相关分析研究了油蒿种子大小与比叶面积的关系。【结果】不同增雨量对油蒿种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著影响,在100%增雨处理下种子各性状指标达到最小值,其中种子宽度、体积、表面积与增雨量呈极显著负相关(P<0.01)。种子长度和千粒重与增雨量呈显著负相关(P<0.05),种子长宽比与增雨量的相关性不显著(P>0.05)。不同增雨量对油蒿比叶面积的影响差异性显著(P<0.05),且随着雨量的增加,比叶面积不断增大。种子大小与比叶面积呈负相关关系,但均未达到显著水平(P>0.05)。【结论】降水增加后油蒿种子会先增加后减小来适应环境变化,通过油蒿种子、比叶面积两大植物功能性状组合对增雨量处理响应的研究体现了荒漠植物应对未来气候变化的生存策略和适应机制。     

Growth and wood properties of a 38-year-old Populus simonii × P.nigra plantation established with different densities in semi-arid areas of northeastern China

To characterize the effects of plantation densities on the growth characteristics(diameter at breast level,tree height and volume) and the common wood properties,38-year-old Populus simonii 9 P.nigra clones planted with four levels of spacing(2 m × 2 m,3 m × 3 m,4 m × 4 m,and 5 m × 5 m) in a semi-arid area in northeastern China were examined.The results of ANOVA showed significant differences(P0.01) for all the investigated growth traits and wood properties under different plantation densities,except for the chemical composition of wood.The repeatability and phenotypic variations of all the traits varied from 0.34 to 0.99 and from 13.45 to 59.65%,respectively.Except for wood density,which was significantly negatively correlated with the growth traits,a positive correlation was observed between the growth traits and all the other wood mechanical properties.However,most of the correlations between the growth traits and the chemical composition of the wood were not significant.The path analysis for the wood mechanical characteristics and the growth in the prediction of volume were significant and ranged from 0.18 to 0.72 for wood density and diameter at breast height,respectively,while those for the chemical composition of wood ranged from 0.001 to 0.336,which showed a low impact on the volume.The highest stand volume(610 m~3) per hectare was observed with the 2 m × 2 m spacing,which consequently provided a high total price and income,while a high individual volume growth per tree was observed with the 5 m × 5 m spacing.The results suggested that for the poplar trees younger than 40 years in a semi-arid area in China,2 m × 2 m spacing is suitable for obtaining a high volume per hectare,while 5 m × 5 m spacing is best for obtaining a high individual volume per tree.     

Spatiotemporal changes in terrestrial water storage in the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region from GRACE satellites

The Sandstorm Source Control Project in and around the Beijing-Tianjin region was one of the most important ecological projects in China. Terrestrial water storage (TWS) has important impacts on the ecological construction, agriculture, industry, and resident’s lives. Based on the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) data, meteorological and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data, etc., this paper analyzed spatiotemporal characteristics of TWS, groundwater storage, and precipitation, and explored the influencing factors of regional TWS combined with land use and land cover (LULC), social and economic data. The most important results were as follows: (1) From 2003 to 2016, TWS in the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region showed a decreasing trend with a rate of 3.14 mm yr⁻¹. (2) The TWS decline was caused mainly by groundwater overexploitation, but not precipitation variation. (3) Spatiotemporal variations of TWS were related to LULC. The area with the most serious decrease of TWS was mainly located in the southwestern part of the region, where farmland percentage and population density were greater. (4) Reducing the percent of farmland and tree planting, and adding the shrub and grass planting, could be a viable choice for the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Control Project. These results provide a scientific basis for regional water resource and ecological management.     

基于显著性增强和迁移学习的鱼类识别研究

针对水下鱼类无法快速准确识别的难点,提出一种具有图像主体自动增强功能的鱼类迁移学习方法。该方法将鱼类RGB图像转换至Lab颜色空间后,利用中央周边算子计算得到整个输入图像的显著性值,进而提供鱼类目标的潜在区域,并结合GrabCut算法获取鱼类分割图像,最终将融合分割图的原始图像送入优化后的残差网络中进行训练。通过对23种鱼类进行识别试验,结果显示,固定ImageNet数据集上ResNet-50预训练模型的conv1层和conv2层参数,微调高层参数的方法能够取得最好的识别效果,且在公开的Fish4Knowledge数据集上,该模型取得了最高的识别准确率,平均识别精度达到99.63%。与其他卷积神经网络方法的对比结果显示,本方法在Fish4Knowledge和Fish30Image数据集上的识别精度和时间性能均具有较大优势,其中识别准确率至少提升4.98%。多个数据集上的试验验证了模型的有效性。