摘要：【目的】当前中国居住区存在植物遮挡建筑,造成建筑日照不足的问题。通过软件数字模拟分析探究植物对建筑日照的影响,能为居住区的植物景观营造提供科学依据,也可为进一步探讨人居环境改善的实施途径提供参考。【方法】以北京板式多层住宅为参照建立理想楼间模型,根据实地调研获取的植物形态结构参数构建冠层模块单元,使用Ecotect Analysis软件分析其对建筑日照的影响。【结果】(1)楼间及楼旁约40°夹角范围内的植物冠层均会对建筑日照产生影响,楼间绿地植物对建筑日照的影响显著高于楼旁绿地,二者的影响在垂直方向上皆表现为高层位置显著高于低层位置,在水平方向上的影响规律则较为复杂。(2)对建筑宅旁空间进行日照影响敏感性分级,敏感性Ⅰ级(敏感)、Ⅱ级(一般敏感)、Ⅲ级(不敏感)区域分别占空间总体积的10.2%、56.2%、33.6%。(3)敏感性Ⅰ级区域不适合植物冠层存在,直接影响建筑日照达标;Ⅱ级区域的冠层分布影响建筑立面的总日照时数,存在影响2层及以上楼层日照时数达标的可能性;Ⅲ级区域的植物冠层不会对建筑日照产生影响。【结论】(1)相比楼旁绿地,楼间绿地的植物冠层对建筑日照产生的影响更为广泛,且楼间绿地植物冠层的影响效果显著高于楼旁绿地。(2)楼间及楼旁绿地的植物冠层对建筑日照的影响存在着复杂的空间关系,不同位置的植物冠层对建筑日照影响的程度及范围呈现出较大差异性。(3)不同的日照敏感分区对于植物种植具有不同的要求。该区域内(Ⅰ级,Ⅱ级)植物冠层会影响到建筑日照时数,需谨慎进行植物景观的设计与管理。

摘要：“作物育种4.0”的提出,为我国林木遗传育种指明了向智能分子设计育种发展的前进方向。本文提出了理想品种的概念及其智能设计实现条件,简要综述了我国林木遗传育种研究历史以及存在的问题,并提出了推动我国林木智能分子设计育种的发展对策等。林木遗传育种应该瞄准国家林业重大需求,有组织地选择重要树种系统布局,在推动树种高世代遗传改良及其利用的同时,准备系谱关系清晰的育种资源群体,做到等位变异有迹可循;解析重要性状遗传变异规律及其调控网络,实现基因调控有据可查;建立高效的多组学大数据整合分析以及育种群体构建、亲本选配和后代选择等分子设计育种技术方法体系,保证智能育种有“法”可依等。逐步解决我国林木遗传育种中存在的问题,为实施林木智能设计育种创造理想条件。在每一育种世代品种向理想品种选育的推进过程中,尽可能将智能分子设计育种的最新理论和技术成果应用于育种实践,选育出高产、优质、高抗的当前世代理想品种,满足国家林业发展的现实需要。

摘要：城市中自发生长的植物在生物多样性保护和支持中扮演着重要角色。这些自生植物广泛分布于绿地中并在不同生境下形成差异化的群落特征。研究自生植物群落的功能性状组成有助于理解特定生境中自生植物多样性的形成和维持过程。研究调查了北京城市绿地中常绿落叶林地、常绿林地、落叶林地、灌丛、草地、水边、行道树种植带、硬质铺装区域8类生境下自生植物的多样性特征与功能性状组成。研究结果表明,林地和水边自生植物群落具有较高的物种丰富度与功能丰富度。不同生境类型之间自生植物的功能性状组成存在显著差异(P<0.05),林地中分布有更丰富的自生乔、灌木植物与外来植物,草地中则以依靠自体扩散或动物扩散的自生一、二年生草本植物为主。生境中相对稀有的功能性状占比与群落水平的自生植物多样性之间存在显著相关性(P<0.05),灌丛、草地和水边自生植物群落的功能多样性均随着C4光合途径型植物的增加而提高。研究结果有助于更好地理解不同生境类型中自生植物多样性的形成和维持机制,为基于生物多样性保护与提升的城市绿地植物景观营建提供重要的参考依据。

摘要：硝酸盐是植物氮素营养的重要来源,低成本、微损的深层土壤硝态氮含量原位检测一直存在瓶颈。基于土壤光谱特性,设计了一款低成本、深层土壤硝态氮原位实时检测系统。该系统基于单光谱波段,可深层植入土壤中进行原位测量,利用钛烧结滤芯采集土壤溶液,通过220 nm波段的紫外光灯作为照射光源,根据吸光度原理和电压电流转换放大电路,检测采集到的土壤溶液中硝态氮的含量,同时采用LoRa无线传输模块将数据自主传输至上位机,无需人工干预,无需对土壤样本进行采集和处理,不仅降低了检测成本,而且降低了人力成本。土壤硝态氮预测模型的预测决定系数R^(2)、相关系数R、均方根误差RMSE分别为0.9822、0.9911、0.0092,满足实际应用测量的准确度。

摘要：以一个白色非托桂型小菊为父本,两个红色托桂型小菊为母本,设计两个杂交组合,测定了杂交F1的11个花型性状。遗传分析表明,花径、舌状花长、舌状花宽和管状花数均符合无主基因控制的0MG模型;心花直径、舌状花数、管状花长、管状花宽和最深齿裂长均符合由两个加性-显性-上位性效应的主基因控制的2MG-ADI模型,其中管状花长和最深齿裂长的主基因遗传率均约70%,属于高度遗传力。相关性分析表明,托桂型菊花管状花长、管状花宽和最深齿裂长两两之间呈极显著的正相关。根据舌状花的花色值(L^(*),a^(*),b^(*))将F1聚类为5个不同色系,两个杂交组合舌状花花色的香农-威纳指数(H)分别为1.12和1.23,花色变化丰富。此外,测定了亲本及F1共30个不同花色的托桂型菊花管状花内侧表皮和舌状花上表皮的花色值(L^(*),a^(*),b^(*)),发现两者的L^(*),a^(*),b^(*)值分别呈极显著正相关;对5个色系共10个托桂型菊花做切片观察,发现管状花内侧与舌状花上表皮、管状花外侧与舌状花下表皮的色素种类相同且细胞形态大小相似,因而花色相近。本研究结果为菊花托桂花型性状的基因定位以及优质托桂型菊花品种的培育提供理论依据。

摘要：为揭示北京地区蒙古栎(Quercus mongolica)外生菌根真菌群落特征,选取北京农学院林场、云蒙山国家森林公园和百花山国家级自然保护区3个蒙古栎山区自然分布地,以及奥林匹克森林公园和中关村森林公园2个平原引种地为采样地,采集土壤和生有外生菌根的蒙古栎根部样品,检测其土壤理化及酶活性指标,采用ITS高通量测序技术对其外生菌根真菌群落进行测定,初步分析真菌群落多样性与环境因子之间的相关性。结果表明,平原采样地和山区采样地的土壤特性存在明显差异,山区分布地的全氮、速效磷含量以及磷酸酶活性较高,而平原引种地的pH、全磷含量较高。测序后经过OTU注释和α多样性分析,发现绒盖牛肝菌属(Xerocomellus)、丝膜菌属(Cortinarius)、红菇属(Russula)、块菌属(Tuber)为北京地区蒙古栎主要外生菌根真菌类群,但各采样地的优势菌各不相同,并且平原采样地蒙古栎根部外生菌根真菌群落多样性指数低于山区采样地。真菌群落与环境因子相关性分析表明,土壤全氮含量、全磷含量、速效磷含量、碳氮比、磷酸酶活性、海拔、坡度等与真菌多样性关系密切。

摘要：【目的】为了探明槲树(Quercus dentata)苗期生长的适宜光照强度,为其在城市森林建设应用中提供参考。【方法】以槲树幼苗为试验材料,设置全光照(CK)、75%全光照、50%全光照、25%全光照4个光照梯度,处理60 d后,测定生长指标、叶解剖结构、生理指标和光合参数。【结果】75%全光照下槲树幼苗生长状况最佳,有利于生长。随着遮阴程度增加,槲树幼苗的叶片、栅栏组织、海绵组织、主脉、上表皮和下表皮的厚度均减小,栅海比减小,而细胞疏松度增加。过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性随着遮阴程度的增加先降低后升高,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸与丙二醛的含量表现出相似的变化规律。遮阴处理消除了槲树幼苗的光合午休现象,并且提高了光能利用效率,减少了暗呼吸消耗,有利于光合产物的积累。【结论】槲树幼苗具有一定的耐阴性,75%全光照是适宜槲树苗期生长的光照强度。

摘要：针对现阶段土壤硝态氮测量成本较高、无法长期原位测量等问题,该研究提出了一种使用钛烧结滤芯收集土壤溶液,通过近红外光谱法检测土壤溶液中的硝酸根浓度进而得到土壤中硝态氮含量的方法,并设计了相应的检测装置。通过试验对比陶土头与钛烧结滤芯在不同土壤条件下的土壤溶液收集效果,选用钛烧结滤芯作为土壤溶液采集器收集土壤溶液,以近红外LED作为测量光源,采集人工配置土壤溶液的光谱数据,利用BP神经网络进行预训练建立硝态氮含量预测模型。建立的硝态氮含量预测模型其训练集皮尔逊相关系数、测试集皮尔逊相关系数、预测均方根误差分别达到0.997、0.995、3.43。实地测量土壤溶液并与硝酸根离子电极以及土壤养分速测仪进行对比,最大相对偏差为5.9%,可满足实际测量准确性要求。该套检测设备在深度为10~40cm、含水率为15%以上的土壤中有较好的土壤溶液采集效果;检测装置的长期测量标准差为0.006,动态响应时间为1.4 s,具有良好的检测特性。试验结果表明,使用溶液吸光度数据建立的硝态氮预测模型具有较好的预测效果,可以应用于土壤溶液硝态氮原位监测,为长期自动测量土壤硝态氮及水肥一体化系统的搭建提供了一种可行的方案。

摘要：该研究针对当前自然环境下的苹果叶片病害识别中病害病斑小、空间分布特征不同以及特征相近病害识别困难的问题,设计DEFL (DenseNet121+EfficientNet with focal loss and label smoothing)模型。首先,该模型以并行的EfficientNet-B0网络和DenseNet121网络为特征提取网络,以提升模型特征提取能力,其次引入结合标签平滑策略的焦点损失函数以加强模型对识别困难样本的关注。经测试,所提模型的识别准确率为99.13%,平均精度均值为98.47%。消融试验表明两项改进分别使模型平均精度均值提高了7.99和3.15个百分点。对比试验结果表明,DEFL模型平均精度均值较于ResNet50、Inception V3、ResNeXt模型以及分别融合这3种模型的EfficientNet-B0模型分别高出14.53、13.17、14.61、 6.4、 7.71以及8.91个百分点,模型规模分别小18.73、 7.7、 12.2、 83.62、 69.6以及60.09MB。Grad-CAM(gradient-weighted class activation mapping)热力图可视化结果表明所提模型重点关注了叶片病变区域。UMAP(uniform manifold approximation and projection)特征降维可视化结果表明所提模型提取的特征更具区分度。实际应用验证取得了97.73%的总体准确率以及95.82%的平均精度均值。综上,该研究提出的DEFL模型能够为苹果病害防治提供有效参考。

摘要：【目的】北京皇家园林内廷花园是一种特殊的皇家园林类型,以建筑围合的花园布局突显了植物景观对山林空间营造的重要作用。本文以历史典籍为研究依据,开展以植物种类、植物配置为核心的植物造景研究,并结合内廷花园的空间布局、活动形式等进行综合的植物景观环境搭建,希望能够揭示内廷花园植物造景的基本特征与一般规律。【方法】以4处内廷花园为研究对象,对古树活本、御制诗文、图档、图像4类历史典籍进行梳理,并结合3种考据资料以"二重证据法"治史理念为引导对植物文献名、图画与图像进行学名考证,进而结合植物文化寓意进行种类应用特征分析。在结合历史典籍绘制植物配置图的基础上,对各庭院空间的种植形式、种植位置、种植空间布局结合植物种类考证结果进行频次统计与比较分析,结合聚类分析方法总结得到3类代表性的植物配置类型。【结果】(1)考证得到内廷花园栽植有19种次植物,涉及13个科、16个属。(2)内廷花园的植物种植形式有散植、对植、孤植、丛植、列植5种,其中散植应用最多,列植应用最少。(3)内廷花园的植物种植位置有平地、山石、花台3种,其中平地栽植最多,花台栽植最少。(4)内廷花园的植物空间布局有平行型、U字型、口字型、L字型、一字型5种,其中平行型最多,L字型和一字型最少。(5)结合花园的活动形式可总结得到庭院四面观赏型、庭院中心游乐型、庭院中轴引导型3种代表性植物配置类型。【结论】本研究对植物种类与植物配置进行了图示化研究与数据化统计,综合搭建了北京皇家园林内廷花园35处庭院空间的植物景观环境,可为内廷花园及传统园林植物造景研究提供参考。