Canopy closure estimation in a temperate forest using airborne LiDAR and LANDSAT ETM+ data

Aims　Forest canopy closure is one of the essential factors in forest survey, and plays an important role in forest ecosystem management. It is of great significance to study how to apply LiDAR (light detection and ranging) data efficiently in remote sensing estimation of forest canopy closure. LiDAR can be used to obtain data fast and accurately and therefore be used as training and validation data to estimate forest canopy closure in large spatial scale. It can compensate for the insufficiency (e.g. labor-intensive, time-consuming) of conventional ground survey, and provide foundations to forest inventory.Methods　In this study, we estimated canopy closure of a temperate forest in Genhe forest of Da Hinggan Ling area, Nei Mongol, China, using LiDAR and LANDSAT ETM+ data. Firstly, we calculated the canopy closure from ALS (Airborne Laser Scanning) high density point cloud data. Then, the estimated canopy closure from ALS data was used as training and validation data to modeling and inversion from eight vegetation indices computed from LANDSAT ETM+ data. Three approaches, multi-variable stepwise regression (MSR), random forest (RF) and Cubist, were developed and tested to estimate canopy closure from these vegetation indices, respectively.Important findings The validation results showed that the Cubist model yielded the highest accuracy compared to the other two models (determination coefficient (R²) = 0.722, root mean square error (RMSE) = 0.126, relative root mean square error (rRMSE) = 0.209, estimation accuracy (EA) = 79.883%). The combination of LiDAR data and LANDSAT ETM+ showed great potential to accurately estimate the canopy closure of the temperate forest. However, the model prediction capability needs to be further improved in order to be applied in larger spatial scale. More independent variables from other remotely sensed datasets, e.g. topographic data, texture information from high-resolution imagery, should be added into the model. These variables can help to reduce the influence of optical image, vegetation indices, terrain and shadow and so on. Moreover, the accuracy of the LiDAR-derived canopy closure needs to be further validated in future studies.     

呼和浩特市大青山白桦根际土壤细菌群落结构研究

采用高通量测序技术对天然次生林生态系统演替过程中先锋树种白桦的根际土壤细菌多样性及群落结构进行了分析。研究结果表明:白桦根际土壤细菌隶属于28门、90纲、126目、213科、286属,在3个采样地中排名前8的优势细菌门的相对丰度均大于1%,分别为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。各样地中前3个门的相对丰度之和均在60%以上。对白桦根际土壤细菌的α多样性指数、门水平的聚类热图以及PCoA聚类结果的分析表明,3个采样地中,小井沟(B2)和哈达门森林公园(C2)白桦根际土壤细菌的物种组成更为接近,与井儿梁(A2)的物种组成有一定差异;且小井沟和哈达门森林公园的物种多样性及丰度(ACE指数)显著高于井儿梁,表明细菌对不同环境的适应能力有明显差异。对细菌群落结构与土壤理化性质的RDA分析及相关性分析表明,环境因子对白桦根际土壤细菌的影响顺序为:全氮TN酸碱度pH含水量WC速效钾AK硝态氮NN铵态氮AN有机质OM有效磷EP,其中,TN、pH和WC是白桦根际土壤优势细菌的主要影响因子。研究结果为深入认识森林生态系统中根际土壤细菌的群落结构和影响因子提供了理论依据。     

中国汉族人的皮下脂肪发育

目前尚未见中国各地汉族成人皮褶厚度的综合研究。于2009年至2013年在中国22个省测量了汉族成人26928例(男13221例,女13707例)的面颊皮褶、肱二头肌皮褶、肱三头肌皮褶、肩胛下皮褶、髂嵴上皮褶、小腿内侧皮褶的厚度,计算体脂肪率。运用u检验对城乡间皮褶厚度值进行比较,对6项皮褶厚度与纬度、经度、年龄进行相关分析。研究发现,总的说来,随纬度的减少（从北向南）、经度的增加（从西向东）、年龄的增加,汉族男性皮褶厚度增大,皮下脂肪增厚。随纬度的增加（从南向北）、年龄的增长,汉族女性皮褶厚度增大,皮下脂肪增厚,体脂率（PBF）增大。城市汉族男性皮褶厚度值均大于乡村汉族男性,城市女性肩胛下皮褶、小腿内侧皮褶厚度值接近于乡村女性,其余4项皮褶厚度值大于乡村女性（P<0.01）。城市男性PBF值大于乡村男性,城市女性PBF值小于乡村女性。城市男性、女性与乡村男性、女性均为肩胛下皮褶最厚、髂嵴上皮褶次之,以肱二头肌皮褶最为菲薄。     

干旱胁迫下白沙蒿P5CS的生物信息学分析

[目的]确定白沙蒿在干旱胁迫下起渗透调节作用的脯氨酸合成基因P5CS的生物信息学特征。[方法]对白沙蒿进行田间最大持水量的70%、40%及30%的干旱胁迫处理,再对其进行转录组测序获得不同胁迫处理下的差异表达基因,并筛选显著上调表达的P5CS,对其进行序列分析。[结果]P5CS对白沙蒿的抗旱性起调控作用,该基因序列全长为3 061 bp,包含长为2 145 bp的一个完整的开放阅读框(ORF),共编码714个氨基酸。等电点为6. 12、分子式为C3403H5539N965O1042S16、分子质量为77 157. 21 k Da,为亲水性蛋白,其序列同源性与黄花蒿最高,为93%。二级结构组成中α螺旋占的比例最高(40. 62%),无跨膜结构,主要分布在细胞质中。[结论]在干旱胁迫下,白沙蒿脯氨酸合成基因P5CS通过显著上调表达,参与了白沙蒿的抗旱调控。     

内蒙古库布其沙漠野生蒙药用植物的初步调查

对库布齐沙漠野生蒙药用植物资源进行了调查,共记录蒙药用植物51种、1亚种、2变种,隶属29科、49属。库布齐沙漠地区内野生蒙药用植物的生活型以多年生草本为主,以木本植物为主要建群种,属于比较典型草原生态系统。在药用部位上,蒙药用植物对植物药用部位的利用都以全草为主,果实及种子类次之。     

(革)家人的体质特征

本文分析了在贵州黄平县调查的311例(男性为159例,女性为152例)(革)家人的体质数据,与我国族群资料进行了比较,结果表明:1)(革)家人上眼睑有皱褶率较高,有蒙古褶率低,眼裂狭窄率与中等型率较高,且多呈眼外角高,鼻根高度中等,直鼻背,男性颧骨体不突出,女性颧骨体较突出,鼻基部多上翘,鼻翼高度中等,鼻孔最大径男性多为倾斜,女性水平率最高,鼻翼宽男性中等型率和宽阔型率较高,女性多为中等型,耳垂圆形率最高,上唇皮肤部高度男性以中等型率最高,女性以低型率最高,红唇厚度中唇率最高;发黑,眼褐、肤黄.2)(革)家人男性头长、形态面高值小;头宽、面宽、鼻高、唇高、眼内角间宽值接近于南亚类型族群,口裂宽值接近于北亚类型族群,额最小宽、鼻宽值介于北亚、南亚类型族群之间,女性形态面高、鼻高值小,头长、头宽、额最小宽、面宽、鼻宽、唇高值接近于南亚类型族群,口裂宽、眼内角间宽值接近于北亚类型族群.3)(革)家人男性与女性身高均属于矮身材.(革)家人男性为圆头型、高头型、狭头型、阔面型、中鼻型,女性为中头型、高头型、中头型、中面型、中鼻型.(革)家人男女性均为中躯干型、宽肩型、宽骨盆型.男性还为中胸型、亚长腿型,女性还为宽胸型、中腿型.4)(革)家人属于蒙古人种南亚类型族群,与周围苗族体质特征存在较大差异.     

中国小赫甲螨属一新种记述(甲螨亚目,小赫甲螨科)(英文)

记述了采自我国西藏和甘肃的小赫甲螨属1新种,郑氏小赫甲螨Hermannniella zhengisp.nov.。模式标本保存在中国科学院动物研究所国家动物博物馆。郑氏小赫甲螨,新种Hermanniella zhengisp.nov.(图1~16)新种以后背板背面小孔状花纹与杜氏小赫甲螨H.dubininiSitnikova,1973、微毛小赫甲螨H.microsetosa Hammer,1966、长毛小赫甲螨H.longisetosaHammer,1966相似,但新种以吻端有凹陷和后背板第3若螨毛f1指向前而不同于这3个已知种。除此之外,新种与杜氏小赫甲螨的区别为:新种梁毛与梁间毛端部尖,感器端部无膨大,被稀疏小刺,后背板背面小孔状花纹的6个点(有时为5或7个)间由细线连接成规则多边形,后缘成体毛4对,光滑;杜氏小赫甲螨梁毛和梁间毛端部钝圆,感器端部被小刺且略膨大,后背板背面花纹为无细线相连的不规则分散小孔,后缘5对成体毛,略被小刺。新种与微毛小赫甲螨的区别为:新种吻毛外表面被小刺,后背板背面花纹为大小均一的小孔,小孔之间有细线连成规则多边形;微毛小赫甲螨吻毛光滑,后背板上的小孔状花纹排列规则,成行但不连接成...     

内蒙古典型草原马粪分解特征

2008年6月-2009年9月,采用人工堆置于地表和埋入地下2种处理方法,研究了内蒙古典型草原马粪的分解特征.结果表明:在一块面积约47 hm2草场中,自由放牧100匹纯血马的情况下,马粪月输入量约为48.8 kg·hm-2,年输入量为277.1 kg·hm-2;人为控制的野外分解实验表明,马粪分解中质量损失主要发生在0～60d,损失率为45.0％,之后损失率变化较小;鲜马粪中有机物总量为77.0％,分解60d和330 d减少到48.7％和28.3％;鲜马粪中氮素以有机态为主,矿化和释放速度较慢;而磷素以无机态为主,释放速度较快.马粪埋入地下处理,可以消除风蚀和放牧牲畜践踏对粪块的破碎作用,同时改变了水蚀作用对粪中养分浓度的影响,但对有机质矿化无明显作用.     

用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶在紫茎泽兰高温适应性中的作用

【背景】外来人侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性中的作用,试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面;经40℃高温处理后,在不同的处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异,其中以处理12h时差异最大,具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶的定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量的分布,而敏感种群在处理12h时的酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星的分布。处理24h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。