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2017年  30卷  第3期

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论文
基于毛细管电泳的日本落叶松MSAP反应体系的建立
刁姝, 孙超, 孙晓梅, 张守攻
2017, 30(3): 361-367. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.001
摘要:
目的 建立基于毛细管电泳的日本落叶松最佳MSAP反应体系,获得条带清晰信号强度均一的DNA甲基化图谱,为今后开展日本落叶松表观遗传变更研究奠定基础。 方法 以日本落叶松未成熟木质部为试材,设置不同梯度的DNA模板用量以及选择扩增体系中引物浓度、Mg2+浓度、dNTP浓度和exTaq DNA聚合酶浓度,确定各组分不同用量对毛细管电泳效果的影响,从而确立最适的MSAP反应体系。 结果 结果表明模板DNA以及exTaq DNA聚合酶浓度对毛细管电泳结果影响不明显,而高的引物浓度会引起条带的减少。Mg2+及dNTP浓度是影响毛细管电泳结果最为关键的因素,浓度过低或过高会导致毛细管电泳图谱条带明显减少,杂峰显著增多。 结论 最终确立的反应体系为:DNA模板100 ng,引物0.75 pmol·μL-1,Mg2+ 2 mmol·L-1,dNTP 0.375 mmol·L-1和exTaq DNA聚合酶0.05 U·μL-1
基于BP神经网络的天然云冷杉针阔混交林标准树高-胸径模型
刘鑫, 王海燕, 雷相东, 解雅麟
2017, 30(3): 368-375. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.002
摘要:
目的 以吉林省汪清林业局金沟岭林场12块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,基于12 953对实测树高-胸径数据,结合林分优势高分树种(组)建立基于BP神经网络的标准树高模型。 方法 在确定隐层节点数后经过反复训练得到各树种(组)的适宜模型结构,使用相同的建模数据(8块样地)求解两个传统的树高方程,再利用未参与建模的4块样地分别验证模型。 结果 表明:落叶松、云杉的适宜模型结构(输入层节点数:隐藏层节点数:输出层节点数)为2:5:1;红松、中阔(白桦、大青杨、榆树和杂木)的适宜模型结构为2:4:1;冷杉的适宜模型结构为2:8:1;慢阔(色木、水曲柳、黄檗、紫椴和枫桦)的适宜模型结构为2:7:1。 结论 与传统方法相比,BP模型不依赖现存函数,不需要筛选模型形式,而且BP模型各树种R2高于传统模型,平均绝对误差、均方根误差均小于传统模型,其拟合精度和预测效果均优于传统方程,可以有效地预测树高。
囊盘菌(Ascocoryne)挥发性气体成分多样性及其产烃分析
高茜, 严东辉, 王凯英, 李鸿昌, 任菲
2017, 30(3): 376-383. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.003
摘要:
目的 内生真菌紫胶囊盘菌(菌株NRRL 50072)首次被发现能产生石化燃料类似成分的挥发性有机代谢产物,这为生物质能源的发展开辟了新的途径,但囊盘菌属的真菌是否都具有该类代谢属性需要进一步明确。 方法 通过组织表面消毒分离囊盘菌不同菌株,经最大似然法构建分子系统发育树明确亲缘关系,利用顶空固相微萃取方法结合气质联用技术(HSSPEM-GC-MS),进行挥发性成分测定和分析。 结果 不同囊盘菌菌株均能产生挥发性烃、醇、酯、醛、酮和酸等代谢产物,但产物存在高度的多样性,即使近缘的菌株之间其挥发性产物也存在很大差异。 结论 囊盘菌属真菌可能普遍具有产挥发性烃类的能力,但其代谢产物种类具有菌株专化性。因此,发现或遗传工程创造目标新菌株资源是深入研究和开发利用囊盘菌真菌生物柴油的重要基础。
鼎湖山大气降水氢氧同位素特征及水汽来源
高德强, 徐庆, 张蓓蓓, 马迎宾, 陈婕, 刘世荣
2017, 30(3): 384-391. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.004
摘要:
目的 鼎湖山自然保护区地处我国热带与亚热带交汇处,在全球气候变化研究中占居独特而重要的地位。全球气候变化背景下,降水格局变化将影响区域森林生态系统内部小气候。降水是森林生态系统水循环过程中重要的输入因子,研究鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征和水汽来源,对探讨该地区森林生态系统水循环过程、森林群落演替动态及区域水资源合理利用和管理等具有重要理论和实践意义。 方法 运用氢氧稳定同位素技术,研究和分析鼎湖山2013年8月~2014年8月13个月108个大气降水的氢氧同位素组成及与环境因子的关系,并运用HYSPLIT模型后向轨迹法模拟大气降水气团传输途径和过程,判定该地区水汽来源。 结果 鼎湖山大气降水线方程为:δD = 7.863δ18O + 9.664(R2=0.975,n=108);δD和δ18O值范围分别为-118.26‰~15.52‰,-16.05‰~2.25‰,均值分别为-34.44‰,-5.58‰;大气降水过量氘(d)显示出冬高夏低的季节变化;鼎湖山降水量效应显著,温度效应不显著。 结论 鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征存在明显的季节性变化;干季的气团主要来自局地蒸发、中国华北地区及寒冷干燥的亚欧大陆,湿季的气团主要来自温暖湿润的西太平洋、南海和印度洋。
北京市9种常见绿化树种吸收积累SO2能力研究
王荣新, 辛学兵, 裴顺祥, 郭嘉, 吴迪
2017, 30(3): 392-398. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.005
摘要:
目的 探究北京市9种常见绿化树种吸收积累SO2能力,择优筛选净化大气理想树种,为未来北京城区绿化结构调整提供科学依据。 方法 采用BaSO4比浊法测定北京市9种常见绿化树种在不同污染条件下叶片硫含量,通过计算相对吸硫量并利用平均污染指数法评价其对SO2的吸收净化能力,比较相互间差异性,筛选出吸收净化SO2能力强的树种。 结果 表明:①不同污染条件下,同种绿化树种叶片硫含量及相对吸硫量普遍存在显著性差异,随着环境污染水平的增强,叶片硫含量和相对吸硫量呈现逐渐增高的趋势;②相同污染条件下,不同绿化树种吸收净化SO2能力普遍存在显著性差异,表现为旱柳吸收能力极强,其平均相对吸硫量2.38 mg·g-1,平均污染指数为2.23;国槐吸收能力强,其平均相对吸硫量1.18 mg·g-1,平均污染指数为2.09;臭椿、黄栌、毛白杨、色木槭吸收能力中等;榆树、侧柏、油松吸收能力相对较弱。 结论 不同污染环境条件下,同种绿化树种叶片硫含量和相对吸硫量均呈现出随着环境污染水平逐渐的增强而逐渐升高的趋势;而在相同污染环境条件下,不同绿化树种叶片硫含量和相对吸硫量均存在显著性差异。旱柳和国槐可以作为北京市城市绿化用以净化SO2的理想树种。
九连山金斑喙凤蝶野外生物学特性观测
林宝珠, 朱祥福, 曾菊平, 袁景西
2017, 30(3): 399-408. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.006
摘要:
目的 通过连续12 a对金斑喙凤蝶的野外调查观察,研究成虫活动规律,并利用仿生态养殖,观察金斑喙凤蝶卵和幼虫的形态特征与生活习性,研究其生物学特性,以期为金斑喙凤蝶研究与保护提供有效数据。 方法 根据2004—2012年对金斑喙凤蝶成虫活动规律的观察研究,2013—2015年,在金斑喙凤蝶成虫活动期,采用样线踏查的方法,自海拔450 m往山顶海拔1 200 m搜索,调查视野内木兰科植物分布情况,寻找卵和幼虫,收集后带回驻地进行仿生态养殖,观察其形态特征和生活习性。 结果 金斑喙凤蝶在九连山为一年二代,以蛹越冬,第一代成虫发生期为4月上旬至5月中旬,第二代成虫发生期为8月下旬至9月中旬;2013年在木兰科植物金叶含笑上发现卵和幼虫,2014和2015年在深山含笑上发现卵和幼虫,深山含笑为新发现寄主植物,目前除九连山外尚未有报道;幼虫5龄,各龄级幼虫差异较大;预蛹成蛹经历两次蜕皮过程,这是金斑喙凤蝶研究中的一项重大发现。 结论 1)金斑喙凤蝶卵和幼虫的分布与寄主植物分布密切相关,且对生境质量有较高要求,成虫活动范围主要在寄主植物分布范围及其周边;2)金斑喙凤蝶选择生长良好的金叶含笑和深山含笑叶片上产卵,或嗜食深山含笑;3)温度、湿度等环境因子对卵的孵化、幼虫的生长发育以及化蛹和羽化影响较大;4)金斑喙凤蝶雌蝶少,卵孵化率低,幼虫发育历期长,幼虫成活率低,化蛹和羽化率低等是导致其种群数量稀少的主要原因。5)据查,目前尚未有其它蝶类化蛹过程中经历两次蜕皮的报道,预蛹化蛹蜕两次皮是金斑喙凤蝶异于其他蝶类的特殊现象。
木麻黄青枯病菌的分离及强致病菌株的筛选
许秀玉, 徐斌, 甘先华, 仲崇禄, 张华新
2017, 30(3): 409-416. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.007
摘要:
目的 筛选出强致病菌株用于木麻黄抗病育种研究工作。 方法 在广东沿海木麻黄青枯病发病区采集病根,开展病原菌两种不同分离方法的比较研究,对分离出的31个病株进行16s rRNA测序鉴定及致病性测定。 结果 采用稀释分离法及根系溢出法在TTC培养基上共分离出了31个病原菌株,根系溢出法操作简便,杂菌含量低,分离率在60%左右,可作为常规稀释分离法的补充。31个菌株进行分子鉴定,只有22个菌株扩增出了特异性条带,经测序比对确定这22个菌株为青枯菌。青枯菌株致病性测定结果显示菌株致病性在无性系间、菌株间及菌株与无性系间的交互作用均具有极显著差异(P < 0.01),不同接种方法间菌株致病性相关系数值较小,介于0.496 6 0.731 0之间,即室内水培接种与小苗盆栽接种不存在密切的直线相关关系。 结论 综合选择在不同无性系及不同接种方法中均具有较强致病性的GL-2、H、M、TC-1、F、Q菌株作为下一步木麻黄种质资源抗性鉴定及抗病育种研究试验菌株。
马尾松二代无性系生长和针叶N/P化学计量特征
庞丽, 周志春, 张一, 金国庆, 丰忠平
2017, 30(3): 417-423. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.008
摘要:
目的 在土壤有效P匮乏的立地条件下,揭示针叶N、P含量及其化学计量比与马尾松生长性状的相关性。 方法 以马尾松二代育种群体内30个无性系为试验对象,野外调查11年生时马尾松二代无性系树高、胸径等生长性状与针叶N、P含量及其化学计量比的相关性。 结果 结果表明:(1)各生长性状在马尾松二代无性系间差异显著,且无性系重复力较高,均达到0.95以上。马尾松成熟针叶和当年生针叶N、P含量及N/P在二代无性系间差异均达显著水平;(2)相关分析表明,马尾松二代无性系树高、胸径与成熟针叶和当年生针叶N含量、N/P均呈显著或极显著正相关,与成熟针叶N/P的相关系数分别为0.608 6和0.542 8,与当年生针叶N/P的相关系数分别为0.515 9和0.679 2;(3)基于主要生长性状、针叶N和P含量及其化学计量比,可将30个马尾松二代无性系聚为4类:类群1无性系树高、胸径等生长表现优良,成熟针叶N/P较高,而当年生针叶N/P相对较低;类群2无性系树高、胸径等生长表现较好,成熟针叶和当年生针叶N/P值在30个无性系中居中间水平;类群3占试验无性系总数的一半,树高、胸径等生长表现一般,成熟针叶与当年生针叶N/P相差较大,大部分无性系成熟针叶N/P较低,而当年生针叶N/P相对较高;类群4树高、胸径等生长表现较差,成熟针叶和当年生针叶N/P均较低。 结论 在贫P立地下,马尾松二代亲本无性系C13(7750×1126)和C14(3201×1123)各生长指标均较高,可能是通过调整当年生针叶和成熟针叶的养分分配,增加了当年生针叶对限制其生长的P素的再利用和再吸收,促进了N素的吸收,调整了当年生针叶和成熟针叶的N/P,以形成特定的养分分配机制。
广西融水特色红心杉木优树材质性状变异规律研究
李魁鹏, 韦正成, 黄开勇, 董利军, 黄鸿飞, 陈琴, 戴俊, 谭文婧
2017, 30(3): 424-429. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.009
摘要:
目的 通过测定和分析广西融水种源红心杉木优树材质性状指标,以了解该地区红心杉木材性状变异规律。 方法 以广西融水种源60株20年生的红心杉木优树为研究材料,测定单株材积、红心率、基本密度、组织比量、管胞性状、微纤丝角等10个材质性状指标,分析各材性性状指标分布和变异规律及性状间的相关关系。 结果 表明:红心率、基本密度、木射线比量、管胞比量、管胞长、管胞宽、管胞长宽比等性状数据分布服从正态分布。融水两个地区红心杉优树轴向薄壁细胞比量的变异系数分别为35.08%和44.97%,变异较大。管胞比量变异系数分别为3.28%和3.56%,变异较小。红心率、木射线比量、管胞长、管胞宽、微纤丝角等性状差异极显著(P < 0.01),轴向薄壁细胞比量差异显著(P < 0.05)。10个材质性状间存在12对表型显著相关。 结论 测定的10个性状均是连续性数量性状。早、晚材的管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比等性状数据呈从心材至边材逐渐增加的规律。作为重要经济性状的红心率与木射线比量呈极显著正相关(P < 0.01),单株材积与轴向薄壁细胞比量呈显著正相关(P < 0.05),而单株材积与基本密度的相关性不显著,这使红心杉木生长量与材性相结合的遗传改良成为可能。
宝天曼三桠乌药对降雨减少后的生理生态响应
陈志成, 陆海波, 刘晓静, 刘畅, 刘世荣, 万贤崇
2017, 30(3): 430-435. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.010
摘要:
目的 在宝天曼森林原位建立降水减少(截雨)样地后,样地内的三桠乌药出现了顶端枯死,本研究从水和碳的角度,探讨三桠乌药顶端枯死的原因。 方法 2013年4月在宝天曼锐齿栎林原位建立了3块截雨样地,在2014年生长季干旱时,采用压力室、低压液流系统和蒽酮硫酸法测定了三桠乌药的水力系统特征和非结构性碳等指标。 结果 显示:(1)三桠乌药在截雨处理后出现了顶端枯死;三桠乌药最大导管长度约为60 cm,栓塞50%时的水势(P50)为-1.43 MPa,其木质部栓塞脆弱性较大。在截雨处理1年后生长季较干旱时,净光合速率、凌晨水势、中午水势显著低于对照,中午栓塞显著高于对照,且水力安全边际为负值。(2)三桠乌药气孔导度、蒸腾速率、叶面积、导管直径、边材比导率、叶片比导率显著下降,Huber值、导管密度显著升高;而叶片、韧皮部、木质部3个器官的可溶性糖、淀粉、总非结构性碳与对照差异不显著。 结论 水力失衡是三桠乌药顶端枯死的主要原因,而蒸腾面积、水分输导系统等的变化表明三桠乌药在缺水环境下进行了一定的适应性调节,但这些调节不足以使三桠乌药在缺水情况下避免水力失衡而导致的顶端枯死。
湖南会同县杉木人工林管理碳汇的核算研究
李娟, 白彦锋, 彭阳, 姜春前, 汪思龙, 孙睿, 徐睿
2017, 30(3): 436-443. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.011
摘要:
目的 通过制定森林管理参考水平,计量并核算森林管理活动的合格净碳汇清除量。 方法 采用核证减排标准中农业、林业和其他土地利用项目的自愿碳标准,选取其中改善森林管理的项目方法学标准,并结合不可抗力及湖南会同县的杉木人工林林地资源现状,进行计量和核算湖南会同县杉木人工林的合格碳汇量。该方法学标准包括4个碳库,即地上部分、地下部分、枯死木和木质林产品。 结果 对30年生和23年生杉木人工林进行森林管理活动后,林分碳储量变化量和碳汇量都有明显增加。森林管理参考水平在考虑皆伐的碳排放后的净碳汇量为-82.79 t二氧化碳当量·hm-2,30年生和23年生的总碳汇量分别为441.00、715.46 t二氧化碳当量;实际合格总碳汇量分别为606.59、881.06 t二氧化碳当量。 结论 不同的森林管理采伐强度对30年生和23年生林分碳汇量的影响差异显著。本文分别基于湖南会同森林生态实验站第1代杉木人工林建立参考水平和生态站2代杉木人工林制定参考水平核算会同县杉木人工林碳汇量,结果是基于后者参考水平核算的会同县杉木人工林合格的碳汇量比基于前者参考水平核算的多30 t二氧化碳当量·hm-2
基于MaxEnt生态软件划分澳洲坚果的潜在地理适生区
王伟, 田荣荣, 那立妍, 杨颖, 许新桥
2017, 30(3): 444-449. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.012
摘要:
目的 对澳洲坚果在中国的潜在分布区进行预测,并对其适生区进行分析和划分。 方法 通过收集澳洲坚果的地理信息数据,利用最大熵模型(MaxEnt)与地理信息系统(ArcGIS),综合相关19项气候因子,预测划定澳洲坚果在世界以及我国的潜在地理分布区。 结果 该物种生长区域狭窄,对环境要求苛刻。世界范围内,澳洲坚果的较适宜生长区在澳洲东部、南美洲东南部和马达加斯加岛东部以及亚洲地区23°26'~30°N,73°~122°E范围内。在我国,澳洲坚果适宜分布区主要集中在西藏、台湾、广西、广东和云南等地,其高适宜区面积依次为西藏(15 359 km2),台湾(14 054 km2),广西(7 372 km2),广东(6 147 km2)和云南(3 776 km2)。刀切法(Jackknife)分析显示,澳洲坚果分布主要受到极端最高温、年均气温变化范围、最干月降雨量、温度季节性变化和等温性等气象因子的影响。 结论 本研究用MaxEnt模拟澳洲坚果的潜在地理分布有一定的准确性,划分出了澳洲坚果基本的地理分布格局和潜在分布区域,并阐明了主导其地理分布的生物气候因子,为澳洲坚果尤其是在我国的引种和推广应用提供了参考。
云冷杉过伐林垂直结构特征分析
陈科屹, 张会儒, 雷相东, 娄明华, 卢军
2017, 30(3): 450-459. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.013
摘要:
目的 以云冷杉过伐林为研究对象,综合分析其在垂直层次上的结构特征,进一步探索云冷杉过伐林的生长过程、演替规律,更加准确和全面地认识云冷杉过伐林的状态和发展趋势,从而为合理地制定和调整针对过伐林的经营措施提供理论依据。 方法 基于12块面积1hm2的标准地数据,首先,采用定量的树冠光竞争高法划分林层,将林分从垂直层次上划分为上林层、中林层和下林层;其次,在垂直结构的基础上,进行林分结构特征分析,包括各林层的直径分布、树种组成、树种隔离程度、竞争以及分布格局。 结果 表明:(1)以树冠光竞争高度法划分的林层分层效果较好,各林层树冠光竞争高、平均胸径和蓄积量均在0.01水平上差异极显著;(2)随林层高度的增加直径分布由反“J”形分布转变为左偏单峰状分布,中林层和上林层峰值差别较大;(3)各林层树种构成差异不大,但下林层中针叶树种蓄积比重偏低;(4)上林层更有可能出现较高的混交度,不同树种随林层高度的增加其混交度的变化趋势有所差异;(5)随林层高度的增加,林分平均竞争压力逐渐减小,各树种竞争压力随林层的变化趋势与各林层总体平均变化趋势基本一致;在不同林层,不同生长习性的树种竞争差异明显;(6)各林层多呈聚集和随机分布,上林层更有可能出现随机分布,而下林层更有可能出现聚集分布。 结论 综合分析可知研究区的林分结构相对稳定,处于由过伐林向原始林恢复演替的进程中。垂直结构定量化的方法能更加全面的认识和描述过伐林的结构现状及未来的发展方向,研究结果可为长白山地区过伐林的可持续经营提供参考。
不同温度处理对石斛兰花芽分化和发育的影响
郑宝强, 邓茜玫, 李奎, 缪崑, 王雁
2017, 30(3): 460-464. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.014
摘要:
目的 准确了解石斛兰花芽分化规律,研究不同的温度处理对春石斛兰花芽分化和发育的影响,为石斛兰的花期调控提供技术支持。 方法 采用石蜡切片法观察了石斛兰(Dendrobium Spring Snow)花芽的形态发生和结构发育过程,研究了26/21℃、22/17℃、18/13℃处理条件下花芽分化和发育的差异性。 结果 研究表明:石斛兰花芽分化过程可分为7个时期:休眠期、萌动期、花序原基分化期、花蕾原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、合蕊柱分化期。在高温26/21℃处理条件下,石斛兰不能进行花芽分化,22/17℃处理条件下,需要56 d才能完成花芽分化,在18/13℃条件下,35 d能够完成花芽分化。 结论 持续足够时间的低温是花芽分化的关键,萌动期是一个对温度高度敏感的时期,此时至少经历2周的低温,能够形成花芽,经历高温,则形成高芽。花芽形成后温度高有利于花芽的发育。
干旱处理对毛竹光响应的影响:基于4种模型比较分析
倪霞, 曹永慧, 周本智, 鲁小珍, 周燕
2017, 30(3): 465-471. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.015
摘要:
目的 采用4种模型对干旱处理下毛竹叶片光响应曲线进行拟合比较,分析各模型的优缺点,以选出适合毛竹光响应曲线拟合的最佳模型,并量化干旱处理对毛竹光合光响应的影响。 方法 主要采用Li-6400便携式光合仪测定干旱处理下毛竹的光响应曲线,并通过4种模型对其进行拟合。 结果 研究表明:(1)在干旱和对照处理下各模型的决定系数R2均大于0.995,说明拟合精度较高。综合各参数可以看出,直角双曲线修正模型拟合效果最佳,相对误差RE平均值为0.07,而指数模型参数拟合效果最差,RE平均值为0.767;(2)通过直角双曲线修正模型拟合各光合参数,在干旱环境下,暗呼吸速率Rd、光补偿点LCP和水分利用效率WUE较高,分别为对照环境的1.57倍、1.66倍和1.06倍,而净光合速率Pnmax、光饱和点LSP和表观量子效率AQY分别比对照环境降低3.6%、17.6%和4.8%。 结论 从整体拟合效果来看,这4种模型拟合顺序为:直角双曲线修正模型>直角双曲线模型>非直角双曲线模型>指数模型。通过在干旱和对照间毛竹各光合参数的比较发现,毛竹对干旱环境有一定的适应能力。
不同砧木品种对核桃树体生长及光合特性的影响
李莉, 周贝贝, 徐慧敏, 张俊佩, 裴东
2017, 30(3): 472-478. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.016
摘要:
目的 采用将同一品种嫁接到不同砧木的方法,经过调查测试和分析,揭示杂交种‘中宁奇’的砧木特性,进而阐明砧木在经济林育种和栽培中的地位和作用。 方法 以砧穗组合上宋-14/中宁奇和上宋-14/宁优为试材,测定分析不同砧穗组合的生长量和光合特性指标。 结果 嫁接亲和性调查显示:2种砧木对同一核桃品种的嫁接亲和性均较高,但差异不显著。树体生长特性调查表明:上宋-14/中宁奇树高、干径、冠幅、新梢长度、新梢粗度、新梢着生小叶数及分枝力等指标显著或极显著高于上宋-14/宁优,‘中宁奇’作砧木可显著增强核桃树体的生长势。光合特性分析结果显示:2种砧穗组合间光响应曲线特征参数存在显著差异,上宋-14/中宁奇最大净光合速率(21.93 μmol·m-2·s-1)、光饱和点(1 550 μmol·m-2·s-1)及表观量子效率(0.062 mol·mol-1)分别比上宋-14/宁优提高17.90%、11.51%和16.98%,而光补偿点(16.53 μmol·m-2·s-1)则显著降低35.33%。 结论 核桃杂交种‘中宁奇’与‘上宋-14’核桃品种有较强的亲和性,以‘中宁奇’作砧木可显著提高树体的生长量和光合能力,使嫁接品种对光强的利用范围变广,从而提高树体对光环境的适应性。
典型中亚热带天然阔叶林各林层树高胸径关系研究
庄崇洋, 黄清麟, 马志波, 郑群瑞, 王宏
2017, 30(3): 479-485. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.017
摘要:
目的 在划分林层的基础上,探讨天然阔叶林树高胸径关系,从林层角度研究树高曲线以揭示复层林林分特征。 方法 根据典型中亚热带天然阔叶林各林层数据情况选择Schumacher式(简称S式),Curtis式(简称C式)对典型林分各林层树高胸径关系进行拟合。 结果 S式和C式在拟合全林分和第Ⅲ亚层的效果较好,全林分树高模型的R2均在0.86以上,第Ⅲ亚层的R2均在0.58以上,且RMSEAMR均较小,但无论是S式还是C式都不能很好的拟合第Ⅰ、Ⅱ亚层,其拟合R2的结果较低,大都在0.2~0.3左右。选取模型拟合结果R2较大,RMSEAMR较小的C式拟合各林层树高胸径模型,结果表明采用全林分模型推算各亚层(不包括全林分)的树高会产生较大的AMR;虽然分层拟合各亚层树高胸径时获得的模型的R2较小,但其估计相应层内树高产生的AMR值却小于全林分模型,表明采用亚层树高胸径模型估计相应层内林木树高时具有较小的误差。 结论 在典型中亚热带天然阔叶林中,无论是全林树高模型还是分林层树高模型,C式的适应性均比S式高。选择C式全林分树高模型估计各亚层树高产生的误差比各亚层采用各自的C式树高模型拟合的误差大。
滩地杨树人工林皆伐后蒸发散与产流变化
高升华, 汤玉喜, 唐洁, 唐学君, 田甜, 易洪波, 陈筑衢, 张旭东
2017, 30(3): 486-493. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.017.03.018
摘要:
目的 揭示杨树人工林皆伐对滩地蒸发散和产流的影响。 方法 基于涡度相关系统对长江滩地杨树人工林皆伐前后水汽通量连续3年(2010―2012年)的观测数据,通过对比皆伐前、后气候条件相似的2个时段(1整年)的蒸发散,揭示皆伐后研究区蒸发散的变化,并基于水量平衡反推研究区产流的变化。 结果 皆伐后土壤温度和水位上升,土壤表层含水量全年均值减小约0.03;研究区蒸发散皆伐前、后具有相似的日变化规律和季节动态特征,但皆伐后的全年蒸散量仅为皆伐前的66.3%;皆伐后研究区产流率(产流量/降雨量)从皆伐前的0.53上升至0.62;皆伐前、后7、8、12月的干旱指数(潜在蒸发散/降雨量)均大于1,其他时期均小于1。 结论 滩地杨树人工林皆伐后滩地蒸发散减少而产流率增加,加剧夏季干旱的可能性有所降低,但洪水爆发期间削减洪峰的能力也减弱。
退化草牧场防护林土壤腐殖质碳组分特征及酶活性
陈立新, 李刚, 李少博, 宋志韬, 段文标
2017, 30(3): 494-502. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.019
摘要:
目的 探讨不同防护林结构的配置、不同林龄草牧场防护林对土壤腐殖质碳组分特征和酶活性的影响及其两者的关系,寻找最佳草牧场防护林结构的配置方式。 方法 采用对比分析的方法,对草牧场防护林和无林草牧场(对照)土壤腐殖质碳组分特征和土壤酶活性进行了研究。 结果 林龄为15年距林带0 m处,网格状草牧场防护林的胡敏酸和富里酸总碳量、胡敏酸碳组分、富里酸碳组分和胡敏素的含量以及过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶的活性等测定指标均分别比对照显著提高70.26%、120.97%、73.76%、139.84%、51.80%、85.00%、42.17%、94.65%、53.77%、49.81%;与带状、疏林状草牧场防护林相比,网格状草牧场防护林除土壤有机质、富里酸碳组分、胡敏素、蔗糖酶、蛋白酶、磷酸酶的差异不显著外,以上10个测定指标中的其余指标差异均显著。对于网格状草牧场防护林,土壤富里酸碳组分、胡敏素、多酚氧化酶、脲酶等测定指标在林龄为1~5年时随其增大而增加,5~15年缓慢降低,15年后下降速度增大;距离林带50 m处土壤有机质含量、胡敏素、多酚氧化酶活性高于距离防护林0 m和100 m,且100 m处较0 m处低,其它测定指标基本上随距离林带距离的增加而减小。距离防护林带100 m处时,部分指标与对照差异不显著,土壤改良效益基本消失。胡敏酸和富里酸总碳量与过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关,胡敏酸与蛋白酶呈极显著正相关;富里酸与过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关;胡敏素与蔗糖酶呈显著负相关。 结论 林龄为5年的网格状防护林土壤富里酸碳组分、胡敏素、多酚氧化酶和脲酶活性等最佳;对防护林及其多数土壤腐殖质碳组分和酶活性升高的分析表明,网格状防护林的带间距应小于200 m。
4个枫香家系在不同环境下的叶色变化
王冬雪, 德永军, 施翔, 史久西
2017, 30(3): 503-510. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.020
摘要:
目的 对不同遗传材料在不同环境条件下叶片色素含量变化及其呈色响应开展试验研究,从生理生化角度探寻影响秋季枫香叶片呈色的关键因素,为枫香叶色改良、新品种选育和应用环境选择提供理论依据。 方法 以4个不同家系的1年生枫香幼苗为试材,测定其在不同环境下叶片叶绿素、类胡萝卜素、花青素和可溶性糖含量并分析其相关性。 结果 结果表明:试验期间,枫香叶片逐渐由绿色变成红色、深红色。同时4个家系叶色变化差异显著,其中17号家系叶片主要为深红色,14号家系叶片颜色以黄绿色为主。叶片中的叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量变化呈下降趋势,特别在平均温度最低、平均昼夜温差大的3号试验点下降幅度最大。4个家系叶片花青素含量显著升高。同时4个家系叶片可溶性糖含量在各试验点均较试验前有不同程度增加。相关分析表明花青素含量与可溶性糖含量呈显著正相关,与叶绿素含量、平均温度和平均呈显著负相关。多因素方差分析表明家系和不同环境对叶片叶绿素、类胡萝卜素、花青素、可溶性糖和叶片红色面积比例变化产生极显著影响(p < 0.01)。 结论 不同家系枫香叶片颜色在不同环境下有不同的变化趋势,同一环境下不同枫香家系叶片变化也显著不同,温度变化的差异和枫香叶片色素比例的改变是导致其颜色改变的主要原因。
研究简报
间伐强度对木荷-萌芽杉木中龄混交林生长和林分结构的影响
姚甲宝, 曾平生, 袁小平, 吴建国, 楚秀丽, 周志春
2017, 30(3): 511-517. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.021
摘要:
目的 针对混交林木荷大径材培育技术薄弱、林地产值低等问题,开展间伐试验,分析间伐强度对林分生长和结构的影响,筛选出适合木荷-萌芽杉木混交林的间伐强度,为木荷大径材培育提供理论指导。 方法 以16年生木荷-萌芽杉木混交林为研究对象,按株数比例进行弱度间伐(15%)、中度Ⅰ间伐(30%)、中度Ⅱ间伐(35 %)和强度间伐(60%)及对照(未间伐)5种强度抚育间伐,比较不同强度间伐木荷和杉木胸径、树高、蓄积量和直径结构特征,探讨其对林分生长和结构的影响。 结果 (1)间伐6 a后,不同间伐处理均促进木荷和杉木的平均胸径和单株材积增长。中度Ⅱ间伐处理木荷的平均胸径和单株材积增长最快,两者分别比对照高28.5%和78.2%,其增长量分别较对照高243.9%和326.7%,杉木除强度间伐胸径生长量略高于木荷外,各强度间伐的胸径和单株材积均小于木荷对应指标值。(2)由于间伐减少了树木株数,林分蓄积量和杉木蓄积量有所降低,但木荷蓄积量明显增加。中度Ⅱ间伐、中度Ⅰ间伐和弱度间伐时木荷蓄积量分别为对照的132.3%、112.5% 和139.8%。(3)随着间伐强度的增加,木荷与杉木的径阶分布峰值所在的径阶依次向高径阶方向进级,中度Ⅱ间伐木荷直径分布左偏、尖峭,中大径阶木荷株数多且分布集中,能有效实现大径级材种的培育目标。 结论 对密度较高的中龄木荷-萌芽杉木混交林适宜采用强度间伐措施,即间伐强度35%左右,林木密度1 780株·hm-2(木荷杉木株数比约为1:2),在保持林分蓄积量不减小的情况下,促进木荷胸径、单株材积快速增长,以实现木荷大径材培育目标。
滇西地区西南桦无性系早期测定与生长节律研究
黄佳聪, 郭俊杰, 曾杰
2017, 30(3): 518-524. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.022
摘要:
目的 开展西南桦无性系早期生长变异及生长节律研究,揭示其生长规律及适应性,为西南桦无性系选育及速生丰产林营建提供参考。 方法 以滇西地区20个无性系参试的3年生西南桦无性系测定林为研究对象,每月定期测定其树高、胸径,探讨各无性系的生长变异,应用聚类分析划分生长类型,运用有序聚类分析进一步揭示各类型无性系的生长节律特征,通过相关性分析探明影响生长节律的主要气象因子。 结果 20个西南桦无性系间树高和胸径差异极显著(P < 0.01),根据生长表现,可将其划分为速生、中等和慢生3种类型,其中,B3、A10、Q3、Q4、Q2无性系属于速生型,其树高、胸径年均生长量大多超过2 m和2 cm;与中等和慢生型无性系相比,速生型无性系的生长优势并非完全表现在速生期,其在缓生期和滞生期的生长优势更大;各类型西南桦无性系的生长节律基本一致,其树高生长高峰在7—9月,低谷为4月和12月;其胸径生长高峰为5、10月,8月和12月为低谷,尤以8月生长最慢,这与该月的日照时数低有关。 结论 在滇西地区,B3、A10、Q3、Q4、Q2等5个无性系生长最迅速,颇具发展潜力。从经营措施看,宜在树高、胸径生长高峰之前,即5月和9月加强幼林抚育施肥,促进林木生长。
抗褐化剂对天女木兰芽外植体褐化与酚酸氧化的影响
高红兵, 杜凤国, 王欢
2017, 30(3): 525-532. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.023
摘要:
目的 确定引起天女木兰褐化现象的酚酸种类,筛选出最佳抗褐化剂及使用最适浓度。 方法 在B5培养基中分别添加各种抗褐化剂,芽外植体培养30 d后计算出褐化率,对褐化率结果进行统计分析,并比较三种抗褐化剂的抗褐化效果;另外,在组培过程中定期取样,利用HPLC测定芽外植体中咖啡酸、绿原酸和对香豆酸含量变化。 结果 表明:天女木兰芽外植体褐化过程中咖啡酸和绿原酸含量下降幅度较大,而对香豆酸含量下降幅度较小,说明咖啡酸和绿原酸容易被氧化,而对香豆酸较为稳定;三种抗褐化剂控制褐化现象发生的最佳效果排序为VC>PVP>CA;尽管PVP控制酚酸氧化效果不如CA,但是预防褐化效果确强于CA,其原因是由于二者抗褐化机理不同所致;VC使用的最适浓度为500 mg·L-1,如果超过此浓度会导致外植体褐化率增加;PVP最适浓度为1 000~1 500 mg·L-1,CA最适浓度为300 mg·L-1 结论 天女木兰芽外植体褐化底物是咖啡酸和绿原酸,而与对香豆酸无关;VC、PVP和CA三种抗褐化剂抗褐化机理各不相同,综合比较VC抗褐化效果最好,其次是PVP,CA排在最后。