2025年, 第47卷, 第02期　
刊出日期：2025-02-25

  

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  千年桐物种特异PGK3-TPS10-CYP726基因簇挖掘及其进化和表达特征

  王银行, 高暝, 赵耘霄, 汪阳东, 李伟, 陈益存

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 1-9.

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  【目的】基于全基因组挖掘高质量物种特异基因簇，为深入分析物种性状和遗传改良提供新的思路。【方法】通过基因组、转录组、蛋白数据联合分析，利用生物信息手段进行高质量基因簇预测与筛选，对目标基因簇进行基因组共线性、基因组结构、系统进化和转录表达分析。【结果】（1）预测了千年桐高可信度PGK3-TPS10-CYP726基因簇，该基因簇中共包括13个酶编码基因，具体包括：3-磷酸甘油醛脱氢酶3(GAPCP3)、CHD4细胞色素P45071D(CYP71D55)、细胞色素P450726A(CYP726A)、萜类合酶10(TPS10)、磷酸甘油酸激酶3(PGK3)等。（2）PGK3-TPS10-CYP726基因簇具有良好的共表达和共通路特征，在千年桐基因组中展示了良好的独特性和完整性。（3）PGK3-TPS10-CYP726基因簇有约一半基因在双子叶植物中存在较高的保守性，但在单子叶植物中存在基因缺失的现象；PGK3基因一直保留于单双子叶植物和苔藓植物中，其序列在进化过程中高度保守；推测PGK3-TPS10-CYP726基因簇起源于早期基部类群，并在千年桐物种分化后形成。（4）千年桐物种特异PGK3-TPS10-CYP726基因簇在根部特异高表达，在枯萎病病原菌侵染后的早、中期的千年桐根木质部呈现持续显著高表达。【结论】首次鉴定了千年桐物种特异基因簇PGK3-TPS10-CYP726，并分析了其进化起源和表达特征，为解析千年桐抗枯萎病等特有性状提供了新的视角。
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  帽儿山天然硬阔叶林发育阶段划分及林分结构特征

  张凌峰, 刘兆刚, 董灵波

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 10-22.

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  【目的】分析帽儿山硬阔叶林发育阶段及林分结构特征，明确不同阶段的林分指标变化，为天然次生林的生长预测及多功能可持续经营提供科学依据。【方法】以黑龙江省帽儿山实验林场的天然硬阔叶林为研究对象，利用TWINSPAN双向指示种分类法、种间联结-聚类分析法和判别分析法对硬阔叶林发育阶段进行划分；从年龄结构、直径结构和物种多样性等方面选取林分指标，分析不同发育阶段的林分结构特征；通过熵权法-AHP法，结合林木稳定性、目的树种多样性指数、Simpson多样性指数等11个参数，构建阶段划分综合指数。【结果】帽儿山天然硬阔叶林的生长发育过程可划分为建群阶段、竞争生长阶段和近自然林阶段。在不同发育阶段，年龄结构呈增长型，直径结构总体呈反“J”型，物种组成丰富且保持相对稳定。基于划分的3个发育阶段，结合选取的11个参数，划分了综合指数划分发育阶段的范围。【结论】TWINSPAN双向指示种分类法能有效划分帽儿山天然硬阔叶林的发育阶段，并揭示不同阶段的年龄结构、直径结构和物种多样性特征，为该研究区域制定针对性的经营措施提供了参考依据。
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  中国森林树种多样性对土壤碳氮含量的影响

  陈佳仪, 代莹, 张乃莉

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 23-31.

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  【目的】揭示不同气候带森林生态系统中土壤碳氮含量对树种多样性的响应差异，并探讨影响这种响应的关键生物和非生物因素。【方法】收集中国热带、亚热带、暖温带和中温带4个森林生态系统树种多样性，土壤碳、氮含量和土壤真菌多样性数据，针对处理组（多个树种）和对照组（单一树种）共计214组数据进行整合分析，使用随机效应模型计算多样性效应值，并分析不同气候带森林生态系统影响树种多样性效应值的生物和非生物变量的解释权重。【结果】不同气候带森林土壤碳、氮含量对树种多样性存在差异性响应，随着纬度梯度增高，树种多样性对土壤碳、氮含量的影响逐渐减弱。热带和亚热带森林较强的树种多样性效应主要源于海拔和土壤pH，而非土壤真菌群落多样性，但是暖温带和中温带森林土壤真菌多样性则是调控树种多样性对土壤碳、氮含量影响的重要因素之一。【结论】中国不同气候带森林生态系统的土壤碳、氮含量对树种多样性的响应格局一定程度上解释了局域尺度研究中森林树种多样性对土壤碳库影响机制的分歧，同时也说明树种多样性的变化对于热带和亚热带森林土壤碳库的影响可能更为剧烈。
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  森林土壤有机质预测模型阈值优化——以广东省为例

  詹思颖, 刘鹏举, 李海奎, 张聪, 刘琪

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 32-39.

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  【目的】探究优化的地理相似性模型在省级尺度上森林土壤有机质预测研究中的适用性。【方法】以广东省土壤肥力监测系统的1 175个样点数据为基础，选择土壤因子、林分因子、气候因子作为环境协变量，改进个体样点代表性的数字土壤制图（iPSM）方法。选用决定系数、平均绝对误差和均方根误差3个指标评价该改进方法在省级尺度森林土壤有机质预测研究中的适用性，并与随机森林预测模型的结果进行比较。【结果】（1）优化后的iPSM方法的预测精度优于随机森林预测模型，模型的决定系数可达0.741 9;(2)土壤因子中土壤全氮含量和速效钾含量是广东省森林土壤有机质预测模型中影响最大的环境协变量。【结论】优化后的iPSM方法在广东省森林土壤有机质预测研究中相较于iPSM方法精度有一定提高，在省级尺度上有较好的适用性。
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  生物炭添加阻控河岸林地氮污染

  马玉祥, 安兆龙

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 40-48.

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  【目的】探究不同生物炭添加量对河岸林土壤化学性质、酶活性、微生物群落组成的影响，明晰生物炭添加对河岸林地氮污染削减的影响机制，为流域面源污染阻控及生态修复提供科学依据。【方法】以河北省保定市清水河沿岸毛白杨人工林为研究对象，采用单因素方差分析和相关性分析方法，分析不同生物炭添加量（0、3、6 t/hm²）对河岸林地阻控氮污染的效果。【结果】（1）不同生物炭添加量的毛白杨林地土壤化学性质具有显著性差异（P<0.05）。同对照相比，3 t/hm²生物炭添加组全氮（TN）、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）、有机质（SOM）、有机碳（SOC）分别提高10.39%、46.15%、8.57%、38.03%和51.23%。6 t/hm²生物炭添加组TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N、SOM、SOC分别提高26.62%、92.31%、65.00%、78.05%和135.47%。（2）不同生物炭添加量的毛白杨林地土壤酶活性具有显著性差异（P<0.05）。与对照相比，3 t/hm²生物炭添加组脲酶（S-UE）、硝酸还原酶（S-NR）、亚硝酸还原酶（S-NIR）活性分别提高35.00%、69.41%和85.71%。6 t/hm²生物炭添加组S-UE、S-NR、S-NIR活性分别提高63.33%、104.31%和77.92%。（3）高通量测序结果表明，生物炭添加提高了变形菌门、未分类菌门、拟杆菌门的相对丰度，降低了放线菌门的相对丰度。（4）土壤化学性质、酶活性与细菌优势门的相关性分析表明，SOC、SOM、S-NR、S-NIR是影响土壤微生物群落门水平的主要因子。【结论】生物炭添加能提高毛白杨林地土壤对氮素的截留能力，并且增强土壤氮循环相关酶活性，改善土壤微生物群落结构，进而影响土壤中氮素的转化与去除。在不同处理组中，6 t/hm²的添加量表现出最为显著的效果。
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  84份核桃种质资源萌芽期和雌雄花期调查

  刘警, 宋雅萍, 于秋香

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 49-57.

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  【目的】针对核桃生产中春季频发晚霜和雌雄花期不相遇等问题，探究河北省秦皇岛地区84份核桃种质资源萌芽期、雌雄花盛期起始时间，旨在为选育避晚霜品种、合理配置授粉树、提高核桃产量提供参考。【方法】2024年对河北省秦皇岛市昌黎县84份核桃种质资源进行萌芽期、雌雄花盛期起始时间调查，并记录此时期温度，计算萌芽和开花期起始所需≥10℃有效积温。【结果】（1）84份核桃种质资源萌芽期起始时间为3月24日—3月31日，所需平均≥10℃有效积温为6.12℃·d，雄花盛期起始时间为4月17日—5月10日，所需平均≥10℃有效积温为103.69℃·d；雌花盛期起始时间为4月18日—5月15日，所需平均≥10℃有效积温为109.25℃·d。（2）84份核桃种质资源雌雄花期可划分为3大类：早花期（4月17日—4月26日），中花期（4月27日—5月6日），晚花期（5月7日及之后）。（3）在未来核桃育种工作中，可选择萌芽较晚的品种（‘中核3号’‘西洛7号’‘金薄香2号’‘金薄香4号’‘西林1号’‘绿香’‘晋香’‘花生1号’‘中核2号’等），以避开春季晚霜危害（≤0℃）；可合理搭配早中晚花资源，‘礼品2号’（雌花早花）搭配‘西岭’（雄花早花），‘绿岭’（雌花中花）搭配‘西林1号’（雄花中花），‘小果黑核桃’（雌花晚花）搭配‘黑核桃’（雄花晚花），提高授粉率和坐果率。【结论】本研究明确了84份核桃种质资源在河北省秦皇岛地区萌芽期和雌雄花盛期起始时间，研究结果为84份核桃种质资源的有效开发及利用，合理有效配置授粉品种，筛选和选育避晚霜品种，预测萌芽期和花期以提前采取防寒措施，产业增产增效提供了重要依据。
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  绒毛白蜡对城市夜间光照的光合响应及其生理生化适应性特征

  吉子彧, 刘艳红, 秦倩倩

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 58-65.

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  【目的】探讨园林绿化植物在不同强度城市夜间光照的响应特征，可以评估其对城市环境中光污染的耐受性和适应能力。研究旨在揭示绒毛白蜡对不同强度城市夜间光照的光合响应和生理生化适应性特征，进而为城市园林绿化树种选择及科学调控路灯开放时长等管理工作提供科学依据，促进城市生态环境的可持续发展。【方法】以北京市行道树常用树种绒毛白蜡为试验材料，通过野外实地监测和实验室分析，研究其叶片光合参数、光合色素含量和抗逆生理生化指标在城市夜间不同光照强度梯度下的变化和适应特征。【结果】（1）绒毛白蜡叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率可积极响应城市夜间光照，与夜间光照强度成正相关。（2）随着夜间光照强度增加，叶绿素总量显著升高，叶绿素a/b显著下降。（3）随着城市夜间光照强度增加，绒毛白蜡叶片的可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化酶活性均升高，一定程度上缓解了城市夜间光照对叶片造成的胁迫。【结论】绒毛白蜡可以通过调整超氧化物歧化酶活性、过氧化酶活性、可溶性糖含量来积极的响应夜间光照，保证光合作用正常进行。绒毛白蜡表现出适应和响应夜间光照的特性，可作为城市道路绿化树种。
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  杨棒盘孢菌对不同杀菌剂及其复配剂的敏感性

  唐秀丽, 杨建敏, 冯军, 石瑛, 燕平梅

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 66-78.

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  【目的】杨棒盘孢菌引起的灰斑病是杨树生产上重要的真菌病害。测定病菌对杀菌剂的敏感性，旨在为筛选高效杀菌剂及复配药剂，防治杨树灰斑病提供数据支持。【方法】采用菌丝生长速率法和孢子萌发法，测定杨棒盘孢菌对5种杀菌剂（多菌灵、代森锰锌、戊唑醇、百菌清、咪鲜胺）和3类复配剂（戊唑醇+百菌清、多菌灵+百菌清、多菌灵+咪鲜胺）的敏感性，并通过显微镜观察药剂作用后病菌菌丝和孢子萌发的形态变化。【结果】5种杀菌剂中，戊唑醇对病菌菌丝生长抑制作用最强(有效抑制中浓度EC₅₀为0.025μg/mL)，多菌灵次之(EC₅₀为0.048μg/mL)。百菌清对分生孢子萌发抑制作用最强(EC₅₀为95.13μg/mL)，咪鲜胺次之(EC₅₀为100.67μg/mL)。复配剂中，多菌灵∶咪鲜胺（4∶1）对病菌菌丝生长的抑菌活性最强，EC₅₀为0.038μg/mL，共毒系数(C_CT)值150.75，两者表现为增效作用；戊唑醇∶百菌清（1∶4）对分生孢子萌发抑菌活性最强(EC₅₀为132.31μg/mL),C_CT值83.72，两者表现为相加作用。显微观察显示，戊唑醇处理后，菌丝生长缓慢、表面粗糙，分支处膨大，不产孢；分生孢子不萌发或出现分支，芽管从孢子顶端、基部或中间多个部位产生，顶端轻微肿胀且不伸长。【结论】戊唑醇搭配百菌清或咪鲜胺，多菌灵∶咪鲜胺（4∶1）搭配百菌清或咪鲜胺使用是防治杨树灰斑病的推荐方案，药剂间应交叉使用，以延缓病菌产生抗药性。
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  长林小蠹气味降解酶基因的鉴定与分子对接

  李相淳, 陶静, 李心钰, 宗世祥

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 79-94.

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  【目的】对长林小蠹的气味降解酶相关基因进行筛选、分类与组织表达分析，为后续利用分子生物学手段调控长林小蠹的行为提供理论依据。【方法】在长林小蠹全基因组数据中筛选关键的气味降解酶基因，并进行基因的系统发育分析与成虫的组织表达分析。利用同源建模预测气味降解酶基因的三维结构，对模型结构进行合理性评估后，使用Autodock1.5.7软件进行分子对接的模拟。【结果】在长林小蠹全基因组数据中共鉴定出65个候选的气味降解酶基因，其中谷胱甘肽-S-转移酶的数量为11个，细胞色素P450的数量为46个，羧酸酯酶的数量为8个。系统发育结果显示，长林小蠹的气味降解酶基因相对保守。成虫的组织表达分析结果显示，长林小蠹气味降解酶相关基因主要在触角中表达，且谷胱甘肽-S-转移酶与细胞色素P450两类基因家族的表达量较高。分子对接结果显示，长林小蠹气味降解酶和不同气味分子之间的结合能普遍较低且差异较小，形成的分子间作用力较为固定。【结论】在长林小蠹的触角中显著表达的气味降解酶基因类型主要为谷胱甘肽-S-转移酶与细胞色素P450，分子对接的结果证明长林小蠹的气味降解酶基因具有普遍降解气味分子的能力，且分子间的结合方式相似。
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  广州城市公园常见园林植物BVOCs组分和释放节律

  龚玲玲, 高丙涛, 郝泽周, 李乐, 王淳, 李嘉睿, 裴男才

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 95-104.

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  【目的】研究华南地区城市公园中常见园林植物挥发性有机物质（BVOCs）组分差异及时间动态规律，为城市公园植物选择和搭配提供参考。【方法】以广州天河公园9种园林植物为研究对象，通过顶空固相微萃取–气相色谱–质谱联用法（HS-SPME-GC-MS）对样品在不同物候期下的BVOCs成分进行鉴定，并利用峰面积归一化法确定各组分的相对含量。【结果】不同植物释放的BVOCs组成及相对含量存在一定差异，植物花朵释放的BVOCs成分在不同物候期下较植物叶片差异明显。9种园林植物共检测到萜烯类、醇类、醛类、酯类等11类挥发物。不同植物释放的BVOCs组成类别及释放特性同样存在差异，但优势化合物类别基本稳定。其中白兰以醇类、酯类、萜烯类为主；四季桂、女贞、阴香花以醇类、醛类、酯类和萜烯类为主；杧果、羊蹄甲、樟、枫香、落羽杉以萜烯类为主；柠檬桉以醇类、酯类和萜烯类为主；阴香叶片以醇类、醛类、萜烯类为主。植物释放有益BVOCs相对含量与物候变化有一定关联。白兰、杧果、阴香的花在初花期释放的有益BVOCs相对含量最高（84.7%、97.6%、70.1%）；四季桂、女贞、羊蹄甲、樟的花则在末花期释放的有益BVOCs相对含量最高（78.8%、79.1%、94.1%）。枫香和柠檬桉的叶片释放的有益BVOCs在秋冬季相对含量达到峰值（98.2%、67.0%），而落羽杉和阴香的叶片则在夏季达到峰值（99.7%、88.1%）。【结论】BVOCs成分和相对含量与植物种类和物候存在相关性，在营造城市公园时应考虑植物配置，以达到“四时花香”的嗅觉景观，助推实现人与自然和谐共生的健康与福祉等可持续发展目标。
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  TSIT-PatchTST模型：一种净生态系统交换量（NEE）缺失值插补方法

  齐建东, 石成城, 吴鹏

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 105-118.

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  【目的】净生态系统交换量（NEE）是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标，NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度，提出一种融合时间序列表征向量的TSIT-PatchTST深度学习模型。【方法】以全球长期通量观测网络站点的碳通量因子数据为研究对象，通过构造短缺失（1 d）、中缺失（7 d）、长缺失（30 d）3种随机连续数据缺失场景，评估边际分布采样法（MDS）、PatchTST模型、TS2Vec-PatchTST模型和TSIT-PatchTST模型在8种不同植被类型下NEE的插补结果。【结果】在短缺失场景下，4种插补方法都表现出最优的性能。随着连续缺失天数的增多，MDS的插补精度逐渐下降，该方法在长缺失场景下已不能对NEE进行有效插补，而其他3种深度学习模型能够有效地插补NEE缺失数据。综合3种缺失场景，TSIT-PatchTST模型表现出最优的插补性能，尤其在长缺失场景下该模型具有较高的插补精度。长缺失场景下，TSIT-PatchTST模型对31个站点插补结果的平均均方误差（MSE）为0.942μmol/(m2·s)，平均绝对误差（MAE）为0.628μmol/(m2·s)，平均R2为0.457。与PatchTST模型的插补结果相比，TSIT-PatchTST模型平均MSE下降了53.3%，平均MAE下降了39.7%，平均R2相持平。【结论】综合8种植被类型和3种缺失场景的应用结果，得出TSITPatchTST模型的插补效果最佳，并具有适应性。TSIT-PatchTST模型可应用于时间序列数据缺失场景以提高数据插补精度。
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  改进YOLOv8n的林业害虫检测方法

  陈万志, 袁航

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 119-131.

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  【目的】针对现有林业害虫检测方法检测速度慢，检测类别少，小目标害虫检测效果差等问题，提出了一种改进YOLOv8n的林业害虫检测方法。【方法】首先，采用高效多尺度级联注意力特征提取网络EfficientViT作为改进模型的主干网络，降低计算复杂度，提高检测速度；其次，通过构建多尺度自适应特征融合模块DA-C2F提升模型在复杂背景下害虫目标的聚焦能力和识别精度，此外新增的小目标检测头XSH能够进一步提升小目标害虫的检测能力；最后，采用基于最小点距离交并比损失函数MPDIoU作为模型的边界框损失，提升网络收敛速度，进一步增强害虫目标的定位准确率。【结果】改进模型的检测精确率、召回率、平均精度、平均精度均值（mAP50-95）和F₁分数分别达到98.6%、95.7%、98.3%、85.6%和0.979，前4者较原模型分别提升了3.9、2.6、2.8、2.5个百分点，F₁分数提升了4.4%；检测速度（帧率）达到了95帧/秒，提升了15.9%，优于更轻量级的模型。此外，对比其他检测模型，改进模型对飞蛾类害虫的检测精确率提升了11.2个百分点，并且两种独立飞蛾害虫综合检测的表现也更为优异。【结论】本研究提出的方法对于林业害虫的检测准确度更高，检测速度更快，且对多类别害虫的检测精度更高，改进模型的泛化能力更强。
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  SSFYOLO：一种面向复杂森林场景的树干检测算法

  杨灿, 范习健, 张九于

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 132-142.

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  【目的】因为在复杂环境下树干目标尺寸差距大且易受遮挡，所以树干检测容易出现漏检、错检等问题。为有效解决这个问题，提出一种基于单阶段目标检测框架的树干检测算法SSFYOLO。【方法】首先，设计了空间感知网络模块SAM。SAM模块能够高效处理多尺度和多分辨率的特征信息，在保证计算效能的同时，实现对各类特征的充分整合与精确提取，提高目标检测的准确性和效率。其次，设计多尺度特征增强自适应网FastScaleNet，用于替代YOLO模型中的C2f结构。FastScaleNet通过更为精细的多尺度特征融合与优化，并且利用跳跃连接和特征融合策略，有效保留不同层次的特征信息，增强模型对不同尺度目标的表达能力，提升模型的稳健性和广泛适用性。最后，引入加权IoU(WIoU)机制，实现对小目标损失权重的动态优化。WIoU机制根据目标尺寸的不同，动态调整损失权重，使模型在面对小尺寸目标时，能够灵活调整参数，从而灵活适应不同尺寸目标的检测需求，进一步提高小目标检测的准确性和鲁棒性。【结果】对复杂场景下树干数据集进行检测实验，与主流检测算法YOLOv8相比，SSFYOLO算法在缩小参数量的同时，具有更好的检测精度，其参数量减少了20%，平均精度均值（mAP）和召回率分别提升了1.6和0.7个百分点。【结论】本研究设计了面向复杂森林场景的树干检测算法SSFYOLO。SSFYOLO算法在复杂环境树干检测中表现出色，具有广阔的应用前景。
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  基于无人机激光雷达点云数据估算红树林覆盖度

  王鑫淼, 赵峰, 刘华, 凌成星, 刘霞, 曾浩威

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 143-151.

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  【目的】利用无人机激光雷达数据，快速、准确地获取红树林覆盖度信息，为更好地评估红树林生态修复成效提供重要参考。【方法】以广东省湛江市太平镇岭头岛为研究区，利用40块样地无人机激光雷达数据和单木检尺数据，以决定系数（R₂）、均方根误差（RMSE）和估算精度（E_A）为评价指标，比较第一回波比例模型（FRRM）、全部回波比例模型（ARRM）、脉冲回波强度比例模型（PRIRM）和冠层高度模型（CHM）4种模型估算红树林覆盖度的精度。分析样地红树林覆盖度、激光点云密度和高度特征变量与覆盖度估算误差的关系，选取精度最高的模型估算研究区红树林覆盖度，并进行空间制图。【结果】（1）FRRM模型估算的红树林覆盖度精度最高（R₂=0.970 1,RMSE=0.032 5,E_A=93.01%），估算误差最小，平均低估1.04%；其次为ARRM模型（R2=0.977 4,RMSE=0.033 6,E_A=92.58%）和CHM模型（R2=0.945 0,RMSE=0.044 0,EA=90.54%）;PRIRM模型（R2=0.950 9,RMSE=0.061 0,EA=88.17%）估算精度最低。（2）PRIRM模型的结果普遍高估，且估算误差与覆盖度和高度特征变量均呈显著负相关；FRRM、ARRM和CHM模型的估算误差与覆盖度无明显相关性。（3）激光雷达采样敏感性分析表明，3 m栅格大小最适合作为研究区覆盖度制图的单元。【结论】4种模型估算红树林覆盖度的精度均较高，其中FRRM模型的估算精度最高，结果可靠，可为岭头岛红树林的科学管护和生态修复提供支持。
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  基于多源数据多特征组合的白洋淀生态修复工程前后湿地变化

  郑晓玲, 于一雷, 吕翠翠, 李文彦, 姜纪沂, 王仕琴

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 152-162.

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  【目的】白洋淀湿地是华北平原最大的淡水湿地生态系统，对改善和调节雄安新区乃至整个京津冀的气候和生态环境具有重要作用。探究白洋淀湿地生态修复前后下垫面的变化特征，旨在为后续的生态修复工程提供理论参考。【方法】本研究通过选取生态修复前后（2017年和2022年）的Sentinel-1 SAR影像和Sentinel-2多光谱影像，提取光谱指数特征、SAR指数特征和纹理特征，结合随机森林方法，对白洋淀湿地进行分类；从下垫面类型、面积和景观格局指数变化，分析生态修复前后白洋淀湿地的变化情况。【结果】（1）同时使用光谱指数特征、SAR指数特征和纹理特征3种特征进行分类的总体精度最高，光谱指数特征、SAR指数特征和纹理特征的重要性贡献率分别为40.713%、27.269%和32.018%。（2）2017—2022年，耕地面积明显减少，湿地面积显著增加，湿地面积的增长主要来自耕地的转换。（3）生态修复后，2022年林地和水体的破碎化程度均有减小的趋势，水体、挺水植物和林地的聚集度和连通性都有不同程度的提升，其中最明显的为林地。【结论】生态修复之前白洋淀湿地景观趋于破碎化，生态修复后白洋淀湿地的水体、挺水植物以及林地各自的连通性和聚集度明显提升。淀区内的退耕还淀、生态清淤和生态补水等工程增加了白洋淀湿地面积，提升了白洋淀水体的连通性。
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  膨化预处理提升软木生物炭的染料吸附性能及其作用机制

  李承禹, 方佳颖, 王启航, 曾令顺, 母军

  北京林业大学学报. 2025, 47(02): 163-174.

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  【目的】生物炭在处理染料废水方面具有巨大的应用潜力。为制备具有高效染料吸附性能的吸附剂，同时提升生物质资源的综合利用，采用膨化预处理软木制备生物炭。【方法】采用水煮法和微波法对软木进行膨化预处理，然后置于管式炉内550℃热解60 min得到软木生物炭，利用SEM、FTIR和BET分析软木生物炭的微观结构和化学特性，通过批量吸附实验研究软木生物炭对亚甲基蓝（MB）和刚果红（CR）两种阴阳离子染料的吸附性能，并联合动力学、等温线、热力学模型拟合以及结构表征解析吸附机理。【结果】微波膨化预处理得到的软木生物炭（MBC-90）表现出更加粗糙的表面和丰富的微孔和介孔，同时伴随着—OH官能团的减少和芳香性结构的增强，这使得MBC-90更适合吸附小分子染料MB；而水煮膨化预处理得到的软木生物炭（WBC-90）具有更大的孔隙和不规则的孔壁结构，并保留了更多的—OH官能团，这使得WBC-90更适合吸附大分子染料CR。MBC-90对MB的最大吸附容量达到193.63 mg/g,WBC-90对CR的最大吸附容量达到203.55 mg/g，均优于未膨化软木生物炭对MB(129.18 mg/g)和CR(121.44 mg/g)的最大吸附容量。MBC-90对MB和WBC-90对CR的吸附表现出优异的pH适应性，在pH为2～10的范围内保持较高的吸附容量。在经过5次吸附-脱附实验后，MBC-90对MB(95.43 mg/g)和WBC-90对CR(138.17 mg/g)仍具有良好的吸附稳定性和再生性能。吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温线模型，表明吸附过程以物理吸附为主导，并在生物炭表面形成单分子层覆盖。热力学分析进一步证实了吸附过程为自发进行的吸热反应，且膨化处理显著提高了吸附的自发性。综合分析表明，软木生物炭对染料分子的吸附机理涉及多重作用力，包括静电引力、氢键相互作用、π-π堆积效应以及孔隙填充。【结论】本研究通过微波和水煮膨化预处理提升了软木生物炭的染料吸附性能。除此之外，制备的软木生物炭还具有良好的pH适应性和循环利用性能，有望应用于工业废水处理，拓展生物质资源的综合利用途径。