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2026年 第62卷 第10期 刊出日期:2026-10-10
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前沿热点
基于卷积神经网络的西南亚高山林区降水产品校正与检验
刘昊东,孙鹏森,余振,孙美荣,张雷,刘世荣
林业科学. 2026, 62(10):  1-12.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260141
摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (2121KB) ( 4 )  
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目的: 在我国西南亚高山林区开展ERA5-Land降水数据卷积神经网络残差校正与水文建模适用性检验,为该地区降水数据优化和生态水文研究提供参考。方法: 以川西岷江上游流域为研究区,以地形因子和多种气象变量作为输入,构建基于卷积神经网络(CNN)的ERA5-Land降水残差校正模型。采用“站点–网格”空间匹配方法,基于流域及其周边20个国家级气象站观测数据,评价原始及校正后ERA5-Land与IMERG、CMORPH-BLD和CMA-RA/Land降水产品的精度;进一步应用分布式水文–土壤–植被模型(DHSVM),比较不同降水产品驱动下的径流模拟效果,检验校正后降水数据的水文建模适用性。结果: 1) 在4款原始降水产品中,ERA5-Land总体表现较好,其时间变化与地面观测结果较为一致,但仍存在“小雨高估、大雨低估”以及研究区总降水量偏高的问题。2) 基于CNN的残差校正方法在保持ERA5-Land原有数据特征的基础上能够显著降低系统性偏差,校正后ERA5-Land数据在小雨强度下的百分比偏差(PBIAS)由104.94%降至33.92%,在各降雨强度等级下相关系数(CC)、归一化均方根误差(NRMSE)的表现均优于IMERG、CMORPH-BLD和CMA-RA/Land 降水产品。3) 在不同降水产品驱动的DHSVM径流模拟中,校正后ERA5-Land模拟效果最佳,研究期总体Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)为0.66,且各年模拟效果相对稳定。4) IMERG、CMORPH-BLD、CMA-RA/Land均不同程度低估研究区冬季降雪量,导致DHSVM模拟的春季融雪径流上升过程滞后;校正后ERA5-Land驱动的春季融雪径流模拟NSE为0.38,优于其他降水产品。结论: 基于CNN的残差校正方法能够有效减小ERA5-Land降水数据的系统偏差,改善其驱动DHSVM的径流模拟效果。校正后ERA5-Land可为我国西南亚高山林区生态水文研究提供较为可靠的降水数据。

‘渤丰3号’杨PdHyPRPs基因家族鉴定及PdHyPRP1/2耐盐基因编辑杨树获得
张伟溪,张腾倩,王梓豪,苗露澜,苑正赛,苏晓华,丁昌俊
林业科学. 2026, 62(10):  13-29.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260065
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目的: 鉴定国审欧美杨良种‘渤丰3号’杨PdHyPRPs基因的功能,利用CRISPR/Cas9技术创制靶向编辑PdHyPRPs的耐盐杨树新材料,为培育突破性抗逆林木新种质提供分子靶点和材料基础。方法: 基于番茄SlHyPRP1氨基酸序列,在美洲黑杨参考基因组中鉴定PdHyPRPs基因家族成员,通过系统发育分析和同源序列比对等解析其基因结构和蛋白类型。利用实时荧光定量PCR技术,分析‘渤丰3号’杨叶、茎和根中PdHyPRPs家族基因组织表达特征及其对干旱、盐胁迫的响应模式。采用同源克隆获得‘渤丰3号’杨PdHyPRP1和PdHyPRP2的编码序列(CDS),基于CRSPER/Cas9和同源重组技术,构建PdHyPRP1/2基因编辑及抑制表达载体,应用农杆菌介导法转化‘渤丰3号’杨,获得基因编辑、基因沉默和过表达株系。测定盐胁迫下各株系叶片和根系超氧阴离子(O2–)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,初步评价其耐盐性并验证基因功能。结果: 共鉴定出15个美洲黑杨PdHyPRP基因,其CDS长度为360~1 317 bp,均仅含1个外显子,编码119~438个氨基酸。所编码蛋白结构均包含N端信号肽、富含脯氨酸重复区和C端8-半胱氨酸基序(8CM),属于典型8CM蛋白家族,聚类为6个进化分支。表达特征分析显示,除PdHyPRP13外,14个基因均在‘渤丰3号’杨叶、茎和根中表达并受盐和干旱胁迫诱导,但具有组织特异性,PdHyPRP4、PdHyPRP5、PdHyPRP6、PdHyPRP7和PdHyPRP8在叶、茎和根中均高表达,且表达水平相对稳定,而PdHyPRP1、PdHyPRP2、PdHyPRP9、PdHyPRP11和PdHyPRP12主要在茎和根中高表达。NaCl胁迫下,各组织PdHyPRP1和PdHyPRP2表达模式相对一致,表现为低浓度上调,高浓度随胁迫时间呈先上调后下调趋势。但PEG胁迫下,其在叶、茎和根中表达模式不同。成功克隆‘渤丰3号’杨PdHyPRP1和PdHyPRP2基因,CDS大小分别为840和597 bp,并构建双基因编辑和抑制表达载体,获得PdHyPRP1和PdHyPRP2同时编辑株系及抑制表达株系各2个。耐盐性检测表明,与野生型相比,编辑株系和抑制表达株系叶片损伤更轻,叶片和根系中O2–、H2O2和MDA积累量显著降低,分别为野生型的0.60~0.85倍和0.60~0.86倍,耐盐性提高。结论: 14个PdHyPRPs基因可在‘渤丰3号’杨叶、茎和根中表达,并响应干旱、盐胁迫,但具有组织特异性。PdHyPRP1和PdHyPRP2在‘渤丰3号’杨盐胁迫响应中起负调控作用,其突变或沉默可通过减少活性氧积累和膜脂过氧化程度增强植株耐盐性。成功构建PdHyPRP1/2双基因编辑载体,创制出耐盐性提高的杨树基因编辑新材料,为杨树抗逆分子育种提供了新基因资源和种质基础。

研究论文
鄂中丘陵区不同龄组马尾松人工林矿物结合有机碳固存潜力
胡建文,勾蒙蒙,刘常富,曾立雄,雷蕾,张佳佳,肖文发
林业科学. 2026, 62(10):  30-41.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260347
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目的: 探究马尾松人工林矿物结合有机碳(MAOC)有效饱和值及其固存潜力(MAOC有效饱和值与其实际含量的差值占有效饱和值的百分比)随林分发育的变化规律和驱动因子,为人工林增汇经营提供科学依据。方法: 在鄂中丘陵区选择不同龄组(幼龄林:6年;中龄林:13年;近熟林:29年;成熟林:38年)马尾松人工林,结合长期野外养分添加培养试验与密度–粒度分级方法,量化不同龄组0~10 cm土层MAOC的动态变化,评估MAOC有效饱和值及其固存潜力,并识别其驱动因子。结果: 1) 自然状态下,成熟林MAOC含量 (22.29±0.38 g·kg–1) 显著高于近熟林 (14.89±0.86 g·kg–1)、幼龄林 (14.14±0.30 g·kg–1) 和中龄林 (11.82±0.69 g·kg–1);2) 中龄林MAOC有效饱和值 (19.29±0.55 g·kg–1) 显著低于幼龄林 (23.81±0.31 g·kg–1) 和成熟林 (25.41±1.71 g·kg–1);土壤MAOC固存潜力随林分发育呈显著下降趋势,成熟林最低;3) 在趋于MAOC饱和过程中,各龄组矿物结合组分的氮、磷含量均显著提升,而碳氮比、碳磷比显著下降;4) MAOC有效饱和值主要受矿物结合组分碳磷比驱动(R2=0.55,P<0.01),土壤比表面积是决定MAOC固存潜力的关键因子(R2=0.62,P<0.05)。结论: MAOC固存潜力于幼龄林最高、成熟林最低。在森林经营中,可通过定量调节土壤养分进而改善矿物结合组分碳磷比,以提升马尾松人工林长期固碳功能。

亚热带常绿阔叶林不同菌根类型的林下木本植物根叶功能性状差异及影响因素
陈思梦,王爽,刘倩愿,寇亮,杨风亭,王辉民
林业科学. 2026, 62(10):  42-57.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260402
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目的: 探究亚热带常绿阔叶林不同菌根类型的林下木本植物根叶功能性状差异,揭示菌根类型是否影响根叶性状关联以及哪些土壤因子影响丛枝菌根和外生菌根植物根叶性状变异,为理解菌根类型如何驱动植物地上?地下功能性状协同变异以及植物的环境适应策略提供理论依据。方法: 以亚热带常绿阔叶林中共存的5个丛枝菌根(AM)和5个外生菌根(ECM)树种为对象,通过测定植物叶片和根系功能性状以及土壤理化性质,分析不同菌根类型植物根叶功能性状差异,并阐明性状变异与土壤因子的关系。结果: 丛枝菌根树种具有更高的叶片含水量、比叶面积、比根长和比根面积,比叶质量、叶碳含量、根组织密度、根分枝比、分枝强度和根碳含量则显著低于外生菌根树种。丛枝菌根树种倾向于采取“低投入–快速回报”的资源获取型策略,即通过高比叶面积和低比叶质量快速获取资源,外生菌根树种则倾向于采取“高投入?缓慢回报”的资源保守型策略,具有低比叶面积和高比叶质量,资源获取速率较慢但防御能力较强。根性状变异还存在独立的自身根系构建(高比根长与比根面积)与菌根共生投资(高分枝强度与依赖菌根共生获取资源)的“自己动手–菌根投资”协作轴:丛枝菌根树种依赖高比根长和比根表面积增强自身根系对土壤养分和水分的获取能力,外生菌根树种则通过增加根系分枝促进与真菌共生增强资源获取。根叶性状相关性在2类菌根类型间差异明显:丛枝菌根树种比叶面积与根分枝强度呈显著正相关,反映其地上–地下资源获取策略的协同一致性;而外生菌根树种上述关系不显著,呈现解耦格局。土壤因子对2类菌根树种的根叶性状配置具有差异化调控作用。在低pH、低无机氮含量条件下,丛枝菌根树种表现出比叶面积和比根长增大;在高pH和低硝态氮含量条件下,外生菌根树种增大根组织密度和根分枝强度。土壤可溶性有机碳含量与丛枝菌根植物的比根长和比表面积呈显著正相关(P<0.05),与外生菌根植物的比叶面积呈显著正相关(P<0.05),而与外生菌根植物的叶碳含量呈极显著负相关(P<0.001)。结论: 菌根类型驱动根叶性状沿资源“获取型?保守型”和“自己动手–菌根投资”双轴分化,土壤pH和氮有效性是根叶性状变异的关键环境过滤器。

六盘山华北落叶松林日蒸腾的冠层结构和环境响应的坡位差异
刘京林,王梦飞,刘姗,曲美学,刘小粉,刘泽彬,景永顺,王彦辉,徐丽宏
林业科学. 2026, 62(10):  58-70.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260178
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目的: 揭示森林日蒸腾量对冠层结构和环境因子的响应规律及其坡位差异,促进坡面尺度的林水协同精准管理。方法: 在宁夏六盘山半湿润区华北落叶松人工林典型坡面,于2023年生长季(6—10月),在上坡、中坡和下坡3个坡位设置固定样地,监测树干液流并计算林分日蒸腾量,同步监测0~80 cm土层体积含水量(VSM)、林冠层有效叶面积指数(LAIe)和林外潜在蒸散(PET)。依据各坡位样地林分日蒸腾量与单一因子的散点图外包线确定响应函数关系,经连乘耦合建立反映多因子影响的各坡位林分日蒸腾量模型,并用实测数据率定和验证,定量分析林分日蒸腾量对各主导因子响应的坡位差异,模拟气候变化情景下的日蒸腾量变化并确定维持目标蒸腾水平所需的LAIe调控方案。结果: 1) 研究期间林分平均日蒸腾量呈中坡(0.85 mm·d?1)不显著高于上坡(0.72 mm·d?1)和显著(P<0.05)高于下坡(0.67 mm·d?1)的坡位差异。2) 林分日蒸腾量对主要因子的响应关系包括随PET增加而先增后减的二项式函数关系、随VSM、LAIe增加而先增加后渐趋稳定的指数函数关系。3) 各坡位样地的同时考虑PET、VSM和LAIe影响的林分日蒸腾量耦合模型可解释约85%(78%~89%)的林分日蒸腾量变化,能较好反映坡面林分日蒸腾量受多因子的综合影响。4) 模型模拟结果分析表明,林分日蒸腾量随各主要因子变化的斜率(或敏感性)存在坡位差异,PET表现为中坡>上坡>下坡,VSM表现为中坡>上坡>下坡,LAIe总体上表现为中坡>下坡>上坡。在未来气候变化导致PET增加15%的情景下,为了降低生态耗水而把森林日蒸腾量降低到原有水平,需实施有坡位差异的LAIe降低措施(上坡LAIe降低27.4%,中坡LAIe降低25.8%,下坡LAIe降低16.6%)。结论: 华北落叶松林不同坡位之间的林分日蒸腾量及其对主要因子的响应敏感性存在差异,需实施有坡位差异的林水协调精准管理。

核桃早实性状相关表型标记筛选及验证
吴霜,贺君星,宋晓波,李广柱,李宝鑫,马庆国,裴东
林业科学. 2026, 62(10):  107-124.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260137
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目的: 通过多维表型组学分析,构建一种无需基因型数据的高效预测体系,揭示早实核桃的关键表型特征,为解析其遗传连锁关系提供线索,并为其他木本植物特殊类群的形成机制研究提供方法学参考。方法: 以保存于新疆阿克苏温宿县新疆林科院佳木试验站的156个典型且亲缘关系相近的核桃成龄树为研究对象,从中筛选出31份早实种质资源和8份晚实种质资源用于表型鉴定。依据国际标准化测量规范,系统测定涵盖茎枝形态、叶片特征、芽体发育和果实外观品质4大类共31项表型性状参数。数据分析采用多维度融合策略,先通过正交偏最小二乘判别分析对高维表型数据进行降维和差异特征筛选,再利用层次分析法确定各差异指标的权重系数,最后结合灰色关联度法构建多参数协同作用的综合模型,并编写Python脚本实现数据处理与模型构建的全流程自动化分析。整个分析框架完全基于表型数据,无需基因型信息即可完成对复杂性状的分类预测。结果: 通过多变量分析方法,筛选出13个与核桃早实性状显著相关(P<0.01)的核心表型参数,涵盖果实指标(坚果质量、坚果横径和核壳厚度)、叶片指标(中叶–叶柄夹角、小叶宽度、基叶长度、基叶面积、基叶–叶柄夹角、顶叶面积、小叶面积和基叶宽度)、茎枝指标(短枝节间长度)以及混合芽指标(混合芽着生位置)。基于这些参数构建的模型在独立验证集上的分类准确率达90.81%,证实所选表型标记对早实性状的强预测能力,也验证该无基因型预测体系的可靠性。研究还进一步明确各关键指标与早实性状的相关性方向,其中坚果横径、基叶面积、基叶夹角、小叶面积和混合芽着生状态与早实性状形成呈正相关,而坚果质量、壳厚度和节间长度则呈负相关。结论: 本研究明确了早实核桃的核心表型特征,揭示了其性状形成基础,建立的表型标记筛选体系为早实种质早期筛选提供了无需基因型信息的标准化方法,提出的多维度分析框架不仅适用于核桃遗传机制解析,还可拓展应用于其他木本植物特殊类群的鉴定,为类群推广提供了表型层面的理论依据。

基于生长、材性、抗性及遗传结构分析的欧洲云杉无性系综合选择
冷佳怡,杨晓伟,杨桂娟,王军辉,麻文俊,安三平,高本旺,王丽芳,张苗苗
林业科学. 2026, 62(10):  125-140.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260225
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目的: 对甘肃小陇山欧洲云杉无性系群体的生长、材性和抗逆性状进行综合评价,并结合全基因组 SNP 标记解析群体遗传结构、遗传多样性和性状遗传参数,为优良无性系筛选和核心育种群体构建提供依据。方法: 以136个欧洲云杉无性系为材料,测定15项生长、材性和抗逆性状;同时基于质控后的31285个高质量 SNP 标记,开展群体结构、遗传多样性、遗传力和遗传值分析。在此基础上,结合表型变异、相关性分析、隶属函数法、主成分分析法与多性状综合指数法,对无性系进行多性状综合评价与筛选。结果: 1) 欧洲云杉无性系群体存在一定遗传分层,在K = 2时可初步划分为2个亚群,多数材料表现出混合祖先成分;群体遗传多样性参数显示,有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Shannon-Wiener 多样性指数(I) 和多态性信息含量(PIC)均表明该群体具有一定遗传变异,其中Ho低于He,说明实际杂合水平低于理论期望。2) 15个性状变异系数介于8.31%~36.65%之间,树高(H)与胸径(DBH)相关性最高(r = 0.85),淀粉与可溶性糖显著正相关,而与氮、磷显著负相关。不同性状遗传力差异明显,淀粉含量、磷含量、叶芽萌发等级(BS)和木材密度(Pilodyn)测定值遗传力较高,弹性模量(MOE)、叶片干质量(LDW)和胸径处于中等偏高水平,而树高、叶绿素含量(CC)和氮含量遗传力较低。3) 基于3种选择方法,在10%入选率下,3种方法在生长与材性选择上高度一致,而抗逆性状因受环境和性状权衡影响,优良无性系交集较少。保留树高和胸径后,对其余13个性状进行主成分分析,筛选出7个关键指标,即 H、DBH、LDW、Pilodyn、MOE、CC 和 BS,其中除 H 和 CC 外,其余性状遗传力均达到中等及以上水平。基于7个关键性状综合评价,最终稳定遴选出13个综合优良无性系。4) 基于7个关键性状可将群体划分为3个类群,13个综合优良无性系主要集中于类群Ⅰ;同时,这些综合选优无性系在基于 SNP 的系统发育聚类树上分布于不同分支,说明其在保持改良潜力的同时覆盖了较广的遗传背景范围。结论: 欧洲云杉无性系群体虽整体分化程度有限,但仍具有一定遗传多样性和可利用遗传变异。基于表型评价与分子遗传参数相结合的多性状选择方法,能够兼顾生长、材性和抗逆性的协同改良,提高优良无性系筛选的稳定性与准确性,并为核心育种群体构建和后续亲本优化配置提供依据。

基于测交设计的湿加松生长性状遗传分析及优良家系选择
宋秀玲,冯源恒,胡拉,颜培栋,徐惠兰,胡颖,刘宁,杨章旗
林业科学. 2026, 62(10):  141-149.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260117
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目的: 基于湿地松与加勒比松测交遗传设计试验的子代测定数据,解析湿加松生长性状的遗传变异规律,筛选具有高配合力的优良亲本与具有杂种优势的杂交组合,为湿地松与加勒比松的杂交育种方案制定及优良家系筛选提供可靠理论依据和材料基础。方法: 以27个湿加松家系(6×5测交设计,缺失3个杂交组合)为研究材料,测定15年生时的树高、胸径和单株材积,采用方差分析估计遗传参数,通过解析配合力和估算杂种优势开展亲本评价与优良杂交组合筛选。结果: 湿加松15年生时的树高、胸径和单株材积平均值分别为18.87 m、22.64 cm和0.42 m3,平均超亲优势分别为9.42%、19.29%和87.62%。胸径和材积在父本、母本及父母本交互效应上均表现出极显著差异,而树高仅在母本间存在显著差异。树高、胸径和单株材积的家系遗传力分别为0.26、0.29、0.27,受中等程度遗传控制。在树高性状上,父母本交互效应>母本效应>父本效应,一般配合力(GCA)效应大于特殊配合力(SCA);在胸径和材积性状上,父母本交互效应的方差分量接近母本效应与父本效应之和,父本效应明显大于母本效应,SCA效应大于GCA。胸径和材积的父本加性贡献显著高于母本,而树高则母本贡献更大。树高、胸径和单株材积的母本GCA分别为–1.211 9~0.833 8 m、–3.163 9~2.289 5 cm和–0.122 3~0.100 5 m3,父本GCA分别为–0.829 9~0.533 3 m、–3.434 7~2.337 9 cm和–0.129 2~0.104 0 m3,S7和H3的GCA最高,分别为最优母本和最优父本。树高、胸径和单株材积的SCA分别为–1.652 3~1.460 6 m、–4.524 2~3.685 5 cm和–0.185 5~0.130 5 m3,杂交组合S6×H3的SCA最高。综合绝对生长量、亲本配合力与家系内变异情况选出5个高产稳定型杂交家系,分别为S6×H3、S16×H22、S6×H8、S7×H9和S13×H8,其平均材积遗传增益为9.26%,平均材积超亲优势为171.78%。结论: 湿加松在桂中地区表现出较强的速生能力和较高的杂种优势;父母本交互效应对生长性状的影响超过双亲效应,杂种优势的产生以显性效应和上位效应为主,加性效应次之;母本对树高生长的影响强于父本,父本对径向生长的影响高于母本。上述结论为湿加松杂交育种方案的制定提供了可靠的理论依据。另外选择出湿地松、加勒比松骨干育种亲本3个,湿加杂交松优良家系5个,为湿加松育种与良种推广提供了优质材料。

中国松材线虫病的传播时空演化与阶段驱动因素分析
周宏威,王成哲,胡浩昌,刘人维,陈怡帆,潘佳亮,马玲
林业科学. 2026, 62(10):  150-160.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260021
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目的: 整合1982—2023年全国县级疫情数据,运用时空扫描统计与回归模型,系统重建中国松材线虫病42年的传播路径,识别关键演化阶段,并量化近期热点暴发驱动因素的异质性效应,揭示不同区域热点的驱动模式差异,为制定差异化精准防控策略提供科学依据。方法: 采用 SaTScan 进行基于离散Poisson模型的时空扫描统计。以年为时间单位,最大空间扫描窗口和最大时间扫描窗口均设为30%。通过999次蒙特卡洛模拟检验时空聚集区的统计学显著性,识别显著热点(P<0.05)。针对2015—2023年识别出的3个时间范围重叠的时空聚集区(分别位于中国中南部、山东半岛和辽宁东部),分别构建二元Logistic回归模型。模型以县级单元是否发生松材线虫病疫情为因变量,以空间近邻疫情县数(NEIGHBOR)、6—9月平均气温和降水量(TEMP_MEAN, PREC_MEAN)、归一化植被指数(NDVI)、树木覆盖(TC)及地区生产总值(GDP)为自变量,采用Hosmer-Lemeshow检验评估模型拟合优度。结果: 1) 时空演化路径:共探测到9个显著热点,呈现四阶段跃迁特征。1982—1988年仅识别出1个显著热点,位于苏皖交界(RR=3.39),反映疫情早期局部聚集特征;1989—1999年形成长三角(RR=12.22)和珠三角(RR=8.66)2个聚集中心;2000—2014年疫情向中西部内陆扩展,新增武陵山区显著热点;2015—2023年呈现“北扩西进”态势,在湘鄂赣交界区识别出显著热点(RR=14.15),并首次在山东半岛和辽宁东部确立北方疫区,呈现多点暴发格局。2) 共性驱动模式:空间近邻效应在3个热点区域均显著(P<0.05),但强度分异明显,中南部、山东半岛、辽宁东部的NEIGHBOR优势比依次为2.606、2.359和1.627,表明周边疫情每增加1个县,本地疫情发生风险为原来的1.627~2.606倍,提示局域扩散是3个热点区的共性驱动因素。3) 区域异质性主导因子:中南部热点降水呈显著负向效应,推测高湿环境可能通过抑制媒介昆虫活性降低松材线虫病传播风险;山东半岛热点NDVI为最强正向因子,标准化后风险增幅仍达9.33倍,表明寄主植被密度可能是该区域内定殖暴发的关键生境筛选因子;辽宁东部热点6—9月均温为主导性限制因子,表明温度适宜性是高纬度前沿定殖的基础性前提。结论: 本研究首次构建全国尺度的长时序分析框架,揭示松材线虫病“沿海输入?区域蔓延?内陆跳转?北扩暴发”的四阶段入侵扩散路径,并解析“空间近邻效应为共性基础驱动、区域生境因子异质性主导暴发强度”的驱动模式。本研究结果为制定精准防控策略提供了关键科学依据,尤其强调北方新兴疫区需强化气候预警与源头阻截,成熟疫区应依据主导因子优化监测布局。

光肩星天牛不同种群的寄主适应性
郭帅,谷奇,李涵,郝恩华,董琦,余梦琦,陆鹏飞
林业科学. 2026, 62(10):  161-171.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260248
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目的: 基于宁夏固原光肩星天牛种群在旱柳和洋白蜡混生生境中偏好危害洋白蜡的现象,比较该种群与黑龙江齐齐哈尔主要危害复叶槭的光肩星天牛种群在寄主适应性上的分化,揭示固原种群适应洋白蜡的生理机制,为针对不同地理种群的光肩星天牛区域化监测与生态治理提供生理学依据。方法: 供试光肩星天牛分别采自宁夏固原和黑龙江齐齐哈尔,前者主要危害洋白蜡,记为固原种群(G);后者主要危害复叶槭,记为齐齐哈尔种群(Q)。2个种群成虫分别取食洋白蜡和复叶槭,形成4个处理:固原种群取食洋白蜡(G-Y)、固原种群取食复叶槭(G-F)、齐齐哈尔种群取食复叶槭(Q-F)、齐齐哈尔种群取食洋白蜡(Q-Y)。测定2种寄主植物1年生枝条树皮的营养和次生代谢物质,2个种群对2种寄主植物的选择性取食及产卵量、非选择性取食量、取食单一寄主植物存活时长以及4个处理组中肠消化酶、解毒酶和保护酶活性。结果: 1) 2种寄主树皮内含物差异显著,复叶槭含水率、纤维素、可溶性糖、倍半萜含量显著高于洋白蜡,洋白蜡黄酮类化合物、单宁含量显著更高,二者淀粉、蛋白质、生物碱含量无显著差异。2) 天牛行为与存活呈明显种群特异性,齐齐哈尔种群对复叶槭取食偏好极显著,取食洋白蜡后存活时长显著缩短,且在洋白蜡上无产卵行为,固原种群虽偏好复叶槭,但在2种寄主上非选择性取食量、存活时长无显著差异,且可在洋白蜡上刻槽产卵。3) 不同处理组消化酶、解毒酶和保护酶活性存在显著差异,整体表现为寄主转换与种群来源共同调控天牛中肠酶活性,消化酶活性与寄主营养水平相关,解毒酶和保护酶活性主要响应寄主次生物质差异的调控。结论: 不同种群在对洋白蜡的生理适应性上存在显著分化。2个地理种群均保持对复叶槭的取食和产卵偏好,但仅固原种群通过其高效的解毒酶系统发展出对洋白蜡的生理耐受和利用能力,从而能够在该抗性寄主上完成取食、存活和产卵,这种分化是地理种群在长期局部寄主选择压力下形成适应性进化的体现。

基于几何形态测量学的16种夜蛾(鳞翅目:夜蛾总科)前翅形态特征分析
蔡小娜,李英毅,潘鹏亮,周洲,沈佐锐
林业科学. 2026, 62(10):  172-180.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250716
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目的: 分析16种夜蛾成虫右前翅的几何形态特征,探讨其在分类学上的价值,为蛾类翅脉形态研究提供新的思路和方法。方法: 首先,使用tpsDig2软件依特定顺序提取样本地标点坐标数据;其次,利用普氏叠加分析种内与种间拓扑结构差异性,探究不同夜蛾在不同地标点处的形态变异程度;然后,对平均构型图数据进行可视化处理,探索16种夜蛾在不同地标点处的轴向特异性,应用薄板样条分析夜蛾右前翅各地标点的变异趋势;最后,通过判别分析构建夜蛾昆虫分类函数,并对其进行识别。结果: 1) 地标点空间拓扑结构分析结果显示,16种夜蛾种内呈现高度同源性,种间存在显著差异性。2) 普氏叠加分析表明,16种夜蛾在径脉R4、肘脉Cu2和臀脉2A与蛾翅外缘交叉点处以及径脉R1基部交叉点处呈现显著离散趋势,而在中脉M1、M2和M3与蛾翅外缘交叉点处分布较为集中。3) 轴向特异性分析显示,16种夜蛾在蛾翅翅室周围翅脉交叉点的横轴与纵轴方向存在形态差异,表明该区域种间差异主要体现在横轴方向上,而在蛾翅外缘交叉点处无明显的轴向差异。4) 薄板样条分析呈现16种夜蛾右前翅15个地标点对应蛾翅部位的变化,隶属于同一属的夜蛾种类具有相似的变化趋势。5) 测试样本的判别分析正确率达98.12%,仅有3头白斑后夜蛾被误判为陌夜蛾,其余种类均分类正确。结论: 16种夜蛾翅脉不同地标点处的离散程度和变化趋势存在显著差异,翅室周围地标点的种间差异主要体现在横轴方向上,翅室外缘横轴与纵轴方向差异不显著,结合判别分析验证了蛾翅几何形态特征在夜蛾昆虫分类鉴定中的有效性和可靠性。

木质环境的视触觉短时交互对人体心理和生理恢复的影响
马盼盼,方曼钰,谢天竣,谢锦秋,肖鹏,王菲彬,五十田博,阙泽利
林业科学. 2026, 62(10):  181-195.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260031
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目的: 探究材料感官特征对人体心理和生理恢复的影响,分析环境主观印象和舒适度感知在恢复过程中的调节作用,为理解真实室内环境中恢复效应的形成机制提供实证支持,并为亲生物建筑中木质材料的科学选用和设计应用提供理论依据与实践参考。方法: 以涂饰和未涂饰的杉木墙板作为视觉刺激、杉木板和浸渍纸贴面刨花板作为触觉刺激,构建3种在舒适度感知上存在明显差异的视触觉环境,并设置由乳胶漆墙面和瓷砖组成的对照环境。招募64名参与者,记录其完成认知任务后的心电和皮肤电信号,采用状态?焦虑量表、主观活力量表和恢复结果量表评估心理恢复水平,通过李克特量表获取环境感知评价。应用方差分析、非参数检验和Spearman秩相关分析比较不同环境条件下的身心反应差异,并检验生理指标与主观评价之间的相关关系。结果: 与对照环境相比,木质环境的视触觉短时交互显著增强副交感神经活动,心率变异性的高频成分(HF)和相邻正常窦性心搏间期差值的均方根(RMSSD)均较基线期升高,且幅值显著大于对照环境(P<0.05)。墙面涂饰引起的光泽度差异未导致显著生理变化(P>0.05)。触摸浸渍纸贴面刨花板显著降低皮肤电导水平(SCL)(P<0.05),但未显著影响环境自然感评价(P>0.05)。心理恢复指标与自然感、舒适度和喜好度评价呈正相关(P<0.05),HF和RMSSD升高亦与自然感和喜好度评价显著相关(P<0.05)。结论: 真实木质环境的视触觉短时交互可促进认知任务后的心理和自主神经恢复,其效应不仅与材料的感官属性相关,还受个体对环境整体舒适度和印象的主观感知调节。同时,自主神经的变化具有感官特异性特征,视觉刺激增强副交感神经活动,触觉刺激调节皮肤交感神经活性,提示恢复效应并非仅由自然感知驱动,而是由视觉诱导的心理放松和触觉介导的生理调节协同塑造。

基于扎根理论的生态产品价值实现制约因素与优化路径——以库布齐“光伏+生态治理”为例
胡乐超,张梓泳,杜雅琦,冯科,吴胜义,王国锋
林业科学. 2026, 62(10):  196-207.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250678
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目的: 探究内蒙古库布齐“光伏+生态治理”项目中生态产品价值实现面临的关键制约因素及其内在作用机制,提出针对性优化路径,以深化对相关实践困境的理论认知,为同类项目的可持续发展提供决策参考。方法: 采用质性研究范式和扎根理论方法,以库布齐“光伏+生态治理”项目为典型案例,对15位核心或直接利益相关者的半结构化访谈资料进行开放式编码、主轴编码和选择性编码,并结合政策文本、企业资料与实地观察信息进行交叉验证。结果: 库布齐“光伏+生态治理”项目已形成光伏发电、植被恢复、土地改良、生态农业、碳汇增益、生态景观等多重生态产品,但这些复合产品价值并未充分转化为稳定、可持续的经济收益。其制约因素主要集中在4方面:1) 政策与制度环境不完善,表现为顶层设计与基层执行存在落差、生态治理配比政策与资源承载力不匹配、生态产品产权界定模糊、产业支持政策缺位以及标准与认证体系不统一等系统性障碍;2) 自然与技术条件瓶颈,受限于库布齐地区严峻的水资源短缺和土壤贫瘠等自然本底条件,同时面临板下种植等技术不成熟、适配性差、成本效益失衡以及长期监测数据和科研支撑不足等技术性挑战;3) 多元主体协同与利益机制缺失,政府各部门间职能分割与协同不足,光伏企业核心动机(发电收益)与生态投入存在错位,社区/农户参与度低、受益方式单一,且缺乏公平透明的生态收益分配机制;4) 认知与能力局限,社会各界对生态产品价值存在认知偏差和误区,专业理论研究与一线实践需求存在脱节,基层执行单位面临专业人才和配套资源不足的困境。结论: 应着力拓宽多元化价值变现渠道,通过发展生态衍生产业、开发权益交易产品、健全生态补偿机制和打造生态旅游品牌等方式实现价值转化;需创新项目实施与运营管理,优化土地流转整合模式,探索适生的复合治理技术,并建立多维度的项目监管和验收机制。通过强化政策协同、技术创新和能力建设,构建起以多元主体协同治理为核心、能够实现治理向产业融合发展的“增值型治理”模式,推动生态产品价值实现的可持续和规模化。

基于演化博弈的林业碳汇项目建设违约风险防范机制
高康,郭子羽,赵旭
林业科学. 2026, 62(10):  208-220.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260032
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目的: 揭示林业碳汇项目参与主体的演化博弈规律,识别影响决策的关键参数,通过比较不同政策的边际效用探索最优政策组合,为化解林业碳汇项目违约风险提供理论依据和对策参考。方法: 构建涵盖企业、林农、核查机构和政府的四方演化博弈模型,分析项目开发不同阶段各参与主体的行为决策及其演化路径。在此基础上,结合已公示的林业碳汇项目数据和典型案例,利用MATLAB 2021a软件进行数值仿真。结果: 在项目开发不同阶段,博弈系统收敛于不同的稳定均衡。起步阶段,企业可能出于风险规避或投机目的,采取“圈地外包”的违约行为,同时,林农也可能因缺乏技术指导等选择提前采伐碳汇林。发展阶段,核查机构可能由于成本限制,仅审核申报资料的完整性。成熟阶段,随着碳汇方法学的逐步完善和监管体系的持续健全,企业和林农最终将趋向长期自觉合作,从而保障林业碳汇项目减排量的真实性和持续性。模型仿真结果表明:1) 收益分配不合理是各方违约的主要诱因,通过政策干预缓解企业与林农之间的信息不对称能够显著促进履约行为;2) 相比提高罚款金额,适当提升违约金额度对企业守约的促进作用更为明显,同时政府补贴能够有效提高核查机构的审核质量;3) 政府补贴等激励性政策可有效避免因监管缺位导致的项目质量下降。结论: 应完善全国自愿减排交易信息平台建设,缓解信息不对称;建立以“违约?赔偿”的市场化机制为主、政府奖惩为辅的监管机制;加强政府引导,持续推进碳汇方法学研究和规范制定。

基于多任务委托代理理论的国有林场激励机制优化
宁攸凉,李源
林业科学. 2026, 62(10):  221-233.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260342
摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (881KB) ( 1 )  
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目的: 生态文明建设进程中,针对国有林场在生态保护和资源利用双重任务下面临的激励不足和结构失衡问题,探讨如何通过完善激励机制增强国有林场发展活力,为深化国有林场激励改革、促进国有林场高质量发展提供参考。方法: 在梳理国有林场职工绩效考核制度和地方绩效激励实践的基础上,构建多任务委托代理模型,从外部激励和内部激励2个维度分析国有林场双重任务下的激励结构,采用比较静态数值仿真方法,考察公益一类、公益二类和企业性质3类国有林场在关键参数变化下的行为选择差异。结果: 1) 相较于公益二类和企业性质国有林场,公益一类国有林场资源利用激励不足问题更加突出;2) 公益一类和公益二类国有林场总体表现出较强的生态保护导向,但资源利用任务投入相对不足;3) 现行考核权重、收益传导和内部分配机制在2类任务之间并不对称,导致外部激励更易向生态保护任务倾斜;4) 在生态问责较强、资源利用信号传递和绩效兑现相对不足的条件下,信息衰减、生态追责和分配压缩会进一步放大外部激励偏向;5) 任务替代性和绩效不确定性会进一步加剧国有林场双重任务激励失衡。结论: 国有林场激励机制优化应从外部考核结构、收益传导机制、内部绩效分配和分类考核制度等方面协同推进。本研究可为当前国有林场发展活力不足提供经济学解释,也可为分类推进国有林场改革提供研究依据。

中国油茶生产–加工双向网络结构及驱动因素
卢素兰,胡鑫慧,戴永务,黄培锋,黄衍
林业科学. 2026, 62(10):  234-250.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250767
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目的: 量化分析油茶产业“生产–加工”两阶段的空间非均衡特征、网络结构规律及其驱动因素,为优化油茶主产区分工协作、提升生产–加工协同效率提供决策参考。方法: 基于2014—2022年我国15个油茶主产省份面板数据,综合使用两阶段加性网络数据包络分析(DEA)模型、空间引力模型、社会网络分析(SNA)与二次指派程序(QAP),构建“生产?加工”双向空间关联网络,系统测度两阶段效率,刻画网络结构特征并识别空间互动的关键驱动因素。结果: 1) 油茶主产区“生产–加工”两阶段存在显著效率错位,形成“前端优、后端弱”与“前端弱、后端优”2类典型格局,原料供给平均效率(0.63)高于加工平均效率(0.60),区域要素与功能错配较为突出;2) 油茶产业空间网络呈放射型扩散结构,形成“中部生产核心–西南协同辐射–东南加工承接”布局,2014—2022年“生产→加工”网络密度由0.338升至0.386、关系数由71增至81,“加工→生产”网络密度由0.333升至0.390、关系数由70增至82,但“生产→加工”网络效率由0.5385降至0.4835,存在路径冗余;3) 地理邻接关系、机械化水平及电子商务水平对空间关联形成呈稳定正向影响,种植面积、城镇化率和经济水平的作用呈阶段性变化,其中种植面积随油茶林进入盛果期从正向促进转为负向抑制。结论: 缓解油茶产业链生产–加工空间结构失衡,应通过优化区域分工格局与跨省协作机制,完善采后处理和物流体系,提升油茶生产与加工环节的协同效率和产业链整体运行水平。

综合评述
以竹代塑:从绿色转型理念到多元代塑产品开发
马建锋,王甜,饶俊,彭锋,凌喆,栾玉,郑文红,何莹,马欣欣,方长华
林业科学. 2026, 62(10):  251-262.  doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20260269
摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (11729KB) ( 1 )  
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塑料污染已成为全球性环境危机,严重威胁生态平衡和人类健康。作为关键替代路径之一,以竹代塑不仅为全球塑料污染治理贡献了中国智慧和中国方案,更成为展现大国担当、促进国际合作的崭新“外交名片”。我国拥有丰富的竹林资源、成熟的加工技术、完备的产业链体系以及面向国内外的巨大市场空间,为以竹代塑产业的快速发展奠定了坚实基础。本研究系统阐述以竹代塑绿色转型理念的内涵以及在当前背景下多元化代塑产品的开发状况,重点介绍竹材原态利用与复合重组两大主要产品开发路径。依托上述技术路线,已成功研制出竹制饮用吸管、竹衣架、竹纤维餐盒、竹纤维汽车内饰件、竹缠绕复合管、冷却塔竹制淋水填料、竹膜袋、竹炭黑全生物降解地膜等一系列产品,并推广应用至快消、交通、建材、包装和农林种植等多个领域。进一步地,通过研发竹材细胞壁主要组分解聚和重构技术,突破天然材料“成型即定型”的传统局限,将竹材转化为功能性减塑板材以及具备光、声、热、电磁调控特性的减塑复合材料,显著拓展了竹材的功能化应用边界。针对当前以竹代塑产业发展面临的瓶颈问题,提出激发以竹代塑产品国内市场活力、提升以竹代塑产品成本竞争力、完善质量检测体系等思考,以期推动以竹代塑从绿色理念走向绿色产业,为全球塑料污染治理提供切实可行的基于自然的解决方案。