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2020-03期封面
2020, 33(3): 0-0.
摘要:
2020-03期目录
2020, 33(3): 1-2.
摘要:
燕山北部山区板栗优良种质资源收集及其品质评价
杜常健, 孙佳成, 武妍妍, 张国庆, 樊清波, 陈卫东, 任菲, 严冬辉, 江泽平, 史胜青
2020, 33(3): 1-11. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.001
摘要:
目的 通过等级评分和因子分析相结合的方法筛选优良种质,为板栗优良种质资源收集和选育提供借鉴。 方法 在燕山北部山区收集板栗农家种和优良单株种质63个,以燕山早丰为对照,通过测定不同种质种子的单果鲜质量、含水量、淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白的含量,并且利用等级评价法和因子评价法综合求出各种质品质评价的排名。 结果 在63个种质中,单果鲜质量QX63的最大,为13.6 g,QX59的最小,为6.5 g,平均值8.7 g;含水量QX61的最大,为50.7%,QX38的最小,为37.6%,平均值为42.9%;可溶性糖QX6的最大,为17.1%,QX53的最小,为4.8%,平均值9.8%;淀粉含量QX62的最大,为58.6%,QX5的最小,为17.4%,平均值为34.3%;可溶性蛋白QX39的最大,为1.1%,QX52的最小,为0.16%,平均值0.56%。品质综合评价前20名依次为QX42、QX34、QX8、QX43、QX7、QX6、QX41、QX35、QX55、QX22、QX61、QX2、QX4、QX30、QX52、QX40、QX11、QX5、QX49、QX58。 结论 不同板栗种质之间单果鲜质量、含水量、淀粉、可溶性糖以及可溶性蛋白的含量存在显著差异,这些品质指标可作为优良种质资源的评价指标。QX42可以作为早熟种质,并且为最优种质;QX34(第2)、QX35(第8)可作为晚熟种质。
超积累型东南景天Sa12F279基因的抗逆表达响应及功能关联分析
冯童禹, 乔桂荣, 蒋晶, 邱文敏, 韩小娇, 卓仁英, 刘明英
2020, 33(3): 12-21. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.002
摘要:
目的 对超积累型东南景天ABC转运蛋白家族成员Sa12F279开展生物信息学分析及表达分析,为探究ABC类转运蛋白在镉、干旱、盐碱等非生物胁迫中的功能提供参考。 方法 通过对超积累型东南景天转录组数据库进行比对分析,获得1个ABC家族成员的基因。通过生物信息学方法分析Sa12F279基因的进化关系、蛋白结构域构成、核心结构域同源比对及在组学数据中相关的互作蛋白分类;借助实时定量PCR技术分析该基因在盐碱、干旱及ABA激素胁迫下根中的表达变化。 结果 通过比对分析获得ABC家族成员Sa12F279基因,该基因的开放阅读框长度为4 497 bp,编码蛋白长度为1 498个氨基酸,相对分子量为167.1 KD,等电点为6.92。进化分析显示:Sa12F279基因与C亚类成员聚为一簇,且在结构域构成上符合ABC家族的保守排布。共表达网络分析显示:Sa12F279与 567个基因存在功能上的关联,对这些基因进行功能注释发现,其中39.8%的基因执行代谢相关功能,29.3%的基因与细胞内进程相关,10.2%的基因涉及生物调控,7.1%的基因参与转运活性。对镉胁迫前后转录组数据分析显示,Sa12F279基因在根、茎、叶3种组织中,取样点24 h和96 h的表达量均呈现对镉胁迫下调响应。实时定量结果显示:该基因对ABA激素、盐碱和干旱不同胁迫的应答模式存在差异,且应答响应较平缓。在ABA激素处理下,呈现先下调后上升的趋势;在盐胁迫下,呈现早期响应不显著而于胁迫后期出现上调应答;在干旱处理下,呈现先升后降又升的趋势。 结论 鉴定了超积累型东南景天ABC家族的1个Sa12F279基因,揭示了该基因在不同非生物胁迫下的表达模式。
基于SSR标记的油橄榄主要栽培品种子代父本分析
邵文豪, 王兆山, 张建国
2020, 33(3): 22-30. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.003
摘要:
目的 对我国甘肃武都油橄榄品种园主要栽培品种子代进行父本分析,鉴定真实父本,探讨品种亲和性,为品种园授粉品种的选择提供科学依据。 方法 以武都油橄榄品种园114份种质为候选父本,基于14对SSR荧光标记,利用Cervus 3.0软件检测亲本分析相关参数,对‘城固32’、‘豆果’、‘贺吉布兰克’和‘皮瓜尔’4个主要栽培品种子代进行真实父本鉴定。 结果 14个SSR位点多态性高,累积排除概率随位点数增加而增大。对于单亲已知类非父排除概率(NE-2P),14个位点的累积排除概率高达0.999。通过比较子代、母本和候选父本的基因型,计算出每个候选父本的似然对数比,即LOD值,对油橄榄4个品种部分子代真实父本进行鉴定,其中‘城固32’和‘皮瓜尔’子代的主要父本为‘豆果’,‘豆果’和‘贺吉布兰克’子代的主要父本为‘小苹果’。 结论 所选高多态性和高累积排除概率的SSR位点适用于对油橄榄品种子代进行父本分析,为4个品种部分子代鉴定出真实父本,其中仅‘城固32’具有一定的自交亲和性,这为品种建园时授粉品种的选择和配置提供重要依据。
笔竹开花生物学特性研究
赵婉琪, 吴正春, 肖姣, 国春策, 杨光耀, 于芬
2020, 33(3): 31-38. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.004
摘要:
目的 探讨笔竹(Pseudosasa viridula)开花生物学特性。 方法 通过野外实地观测和解剖观察研究笔竹的开花林相、开花动态、花器官构造、结实情况等开花生物学特性。 结果 笔竹为连续开花型竹种,花期为1—5月,盛花期为3月初至4月中旬,开花类型复杂多样,主要分为老竹开花型、新竹开花型、不开花型3种类型;自然条件下结实率极低,仅为0.12%,花后竹林更新主要通过无性繁殖。花序由3~4枚小穗组成,每枚小穗上具小花8~10朵,小花含1枚外稃、1枚内稃、3枚浆片,雄蕊多数为3枚,极少数为6枚,1枚雌蕊,柱头3裂,羽毛状;整个花序的开花顺序为自上而下,各小穗上小花的开花顺序为自下而上,为混合花序;雌雄同熟,果实为颖果。 结论 本研究为竹类植物的杂交育种工作提供了参考。
晋西黄土区油松林分结构与水土保持功能的多因子复合关系
魏曦, 梁文俊, 毕华兴, 侯贵荣
2020, 33(3): 39-47. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.005
摘要:
目的 量化研究晋西黄土区的油松人工林林分结构与水土保持功能,揭示二者的多因子复合关系,为黄土高原植被建设提供借鉴。 方法 选取蔡家川流域16块20 m×20 m林龄为28年的油松人工林标准样地,并划分成64块10 m×10 m样方,利用结构方程的方法构建地形-林分结构-水土保持功能的关系模型。其中将地形因子、水平结构、垂直结构、涵养水源和保育土壤、拦沙减沙作为潜变量,调查实验获取的各项指标作为观测变量。 结果 油松林的水平结构是对涵养水源和保育土壤、拦沙减沙两类水土保持功能影响最为显著的潜变量,其路径系数分别为−0.93和0.79。而在其对应的观测变量中,林分密度和林木竞争指数是主导水平结构的因子,其路径系数分别为0.98和0.97,总影响系数分别为−0.987和−0.956,且较易调控。受结构因素影响较大的敏感功能因子为产流量、产沙量和林冠截留率,其路径系数分别为0.97、0.91和0.69,总影响系数分别为0.986、0.961和0.731。地形因子通过影响林分结构、在一定程度上影响水土保持功能。 结论 提出黄土高原地区适宜的油松林分密度范围为1 100~1 400株·hm−2,据此来调整林分密度、林木竞争指数等结构指标,将对地区涵养水源、保育土壤和拦沙减沙起到良好效益,多因子协同调控将进一步提升黄土高原的植被质量,发挥植被的水土保持效能。
中国西南几种松树球果鳞片松脂含量对球果延迟开放的影响
王兵, 施国杉, 李昭华, 龙左卿, 蒋泽艳, 苏文华, 张光飞
2020, 33(3): 48-53. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.006
摘要:
目的 探究松树球果延迟开放的机制,讨论松树球果鳞片松脂含量对延迟开放的影响。 方法 以云南松、地盘松、细叶云南松、高山松、马尾松和思茅松为研究对象,调查球果宿存年、延迟开放度。采集当年生球果并测定球果鳞片中松脂含量,分析松树球果鳞片松脂含量与延迟开放度的相关性。 结果 球果宿存是延迟开放的基础,当球果鳞片松脂含量低于6%时的物种,其球果没有延迟开放现象。在具有延迟开放的云南松种内的3个变种,其球果鳞片松脂的含量与其延迟开放度呈正相关(R2=0.997,P=0.036),但在种间水平,球果鳞片松脂含量与其延迟开放度并无线性关系(R2=0.01,P=0.902),推测是由于环境和基因的差异较大所致。 结论 球果鳞片松脂含量对球果延迟开放起重要作用,含量过低则没有延迟开放;在具有延迟开放的云南松变种内,球果鳞片松脂含量显著影响其延迟开放程度。
计划火烧对区域森林燃烧性的影响
宗学政, 田晓瑞, 田恒, 陈方
2020, 33(3): 54-62. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.007
摘要:
目的 利用燃烧概率模型模拟计划火烧前后两种情景下的森林燃烧概率,在景观尺度上定量评估计划火烧在林火预防中的作用。 方法 利用SPOT6卫星数据提取大兴安岭部分区域在2016年火险期前进行计划火烧处理的可燃物状况,基于研究区附近地面气象观测数据利用R软件计算2016年火险期每日的火险指数,通过BURN-P3模型分别模拟计划火烧前后的森林燃烧性,评估计划火烧对森林燃烧概率和火行为的影响。 结果 2016年火险期前该区域进行计划火烧的面积为44 931 hm2,占区域总面积的20.8%。计划火烧后,研究区平均燃烧概率从0.016 4降到0.012 4,落叶针叶林、常绿针叶林、针阔混交林、草地和落叶阔叶林平均燃烧概率分别降低4.2%、3.5%、5.9%、2.3%和0.6%。计划火烧前研究区的平均火烧强度和平均蔓延速度分别为548.9 kW·m−2和2.2 m·min−1,通过计划火烧处理,火烧强度和蔓延速度分别降低17.9%和24.3%。落叶针叶林和针阔混交林是发生树冠火的主要类型,火强度高、火蔓延速度快。计划火烧处理后研究区的树冠火比例降低了11.7%。 结论 火险期前的计划火烧减少了区域内草类可燃物的空间分布,降低了草类可燃物载量,也有效降低了区域内的森林燃烧性,平均火强度、蔓延速度和树冠火发生比例均显著降低。计划火烧区附近2 500 m范围内的燃烧概率明显降低。
AtMET1基因在84K杨中的遗传转化及诱导表达分析
吴晓娟, 鲁俊倩, 常英英, 钟姗辰, 苏晓华, 张冰玉
2020, 33(3): 63-69. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.008
摘要:
目的 研究拟南芥甲基化转移酶基因 AtMET 1在银腺杨84K( Populus alba × P. glandulosa ‘84K’)中的诱导表达特性,为建立杨树甲基化诱导变异体系、进而实现杨树品种改良等奠定基础。 方法 以白杨派优良品种84K杨的无菌苗叶片为受体材料,采用农杆菌介导法将化学诱导启动子与AtMET1基因导入84K杨基因组中;经潮霉素筛选获得抗性植株,通过常规PCR检测、DNA测序等方法对抗性植株进行鉴定。通过化学诱导剂17-β-雌二醇对随机挑选的1个转基因株系离体叶片进行诱导处理,处理时间为0、3、6、12、24、48、96、144 h,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测外源基因AtMET1表达量变化。 结果 本研究共获得了潮霉素抗性芽648个,经生根筛选获得18株抗性植株,经分子检测证实全部为转基因植株,分别标号为AM-1~18#。qRT-PCR结果显示:化学诱导剂17-β-雌二醇处理3 h时,目的基因AtMET1的表达量即达到最大值,随后在处理6 h时表达量下降,处理12 h时有所回升,处理24 h后表达量降低至不足12 h时的一半。 结论 化学诱导剂17-β-雌二醇能迅速有效地调控转基因杨树中AtMET1基因的表达,为进一步研究MET1基因在杨树基因组甲基化调控方面的作用机制奠定基础,也为今后杨树化学诱导表达研究及品种改良提供新思路、新方法。
氮素施肥对西南桦无性系早期生长的影响
陈琳, 曾冀, 庞圣江, 赵志刚, 贾宏炎
2020, 33(3): 70-75. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.009
摘要:
目的 通过造林试验研究西南桦无性系早期生长对氮素施肥的响应,揭示西南桦幼林氮素需求规律及无性系间差异。 方法 以4个西南桦无性系作为试验材料,设置0、50、150、250、400、550、700 g·株−1 7个处理,开展氮素(尿素)施肥试验,调查保存率、生长(树高、胸径、枝下高和冠幅)、干形(径高比、树干通直度及主干分叉情况)等性状,分析这些性状在施肥处理间、无性系间的差异及二者的交互作用。 结果 造林后第5年,对于4个参试无性系而言,其保存率随施氮量的增加无明显变化规律,树高、胸径和冠幅整体上呈现“增加-稳定-减少”的变化趋势,径高比、树干通直度和主干分叉情况亦渐趋优良,但各施肥处理间差异并不显著(P>0.05)。各无性系间生长和干形均差异显著,无性系C3的各性状总体上表现最优,其保存率、树高、胸径、枝下高、冠幅、主干分叉及通直度比最差的无性系C2分别高34%、42%、32%、16%、25%、22% 和19%,氮肥和无性系的交互作用不显著。 结论 综上所述,施氮肥并不影响西南桦无性系造林后早期生长和干形质量,无性系间生长和干形差异显著,其中,无性系C3的生长和干形表现最佳。
林下植被不同管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异及质量评价
曹光球, 费裕翀, 路锦, 黄樱, 郑宏, 林开敏, 季春杉, 曹世江
2020, 33(3): 76-84. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.010
摘要:
目的 探讨林下植被不同管理措施对培育杉木大径材林分土壤酶活性及土壤质量的影响。 方法 本研究以培育杉木大径材林分为研究对象,分析了林下植被保留(UP)、林下植被去除(UR)和林下套种(IP)3种林下植被管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异,并以土壤酶作为土壤生物活性指标,结合土壤物理和化学性质,利用主成分分析法对土壤质量进行综合定量评价。 结果 IP处理提高了0~20 cm土层蔗糖酶活性,而20~40、40~60 cm土层3种林下植被管理措施间土壤蔗糖酶活性差异较小;相比于UR和IP处理,UP处理提高了土壤过氧化氢酶活性,脲酶活性则相反,UR和IP处理间土壤脲酶和过氧化氢酶活性差异较小;3种林下植被管理措施下,土壤酸性磷酸酶活性高低排序为IP>UR>UP,多酚氧化酶活性高低排序为UP>IP>UR;林下植被不同管理措施间土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性差异较大,其中,多酚氧化酶对于林下植被管理措施的响应更灵敏,且能反映于较深土层;除酸性磷酸酶活性外,其余土壤酶活性均具明显表聚性,且随土层加深而递减。有机质和水解性氮含量与各种土壤酶活性具有极显著或显著正相关;有效磷含量与蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性呈极显著正相关;速效钾含量与蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关;土壤物理性质与土壤酶活性相关性较弱。将土壤酶活性作为土壤质量指标之一,结合土壤物理性质和化学性质,通过主成分分析提取出3个主成分,反映了原信息量的75.31%。林下植被不同管理措施的土壤质量指数排序均为:IP>UP>UR。 结论 培育杉木大径材林分中,林下套种楠木的林下植被管理措施对于保持和提升土壤质量效果最佳,其次为林下植被保留措施,林下植被去除措施的效果较差。
基于时间去相关的三阶段森林高度估计方法
黎晓, 李增元, 陈尔学, 程甲州, 姜友谊
2020, 33(3): 85-91. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.011
摘要:
目的 在利用极化SAR数据反演树高时,时间去相关因子是影响反演精度的主要因素;目前,地面随机运动模型(RMoG)是该领域最有效的模型之一,但地面随机运动模型有着反演困难、耗时过长的缺点。为了改善这个问题,提出了简化RMoG模型。 方法 首先忽略地面运动,只保留植被冠层运动,重新改写植被体散射公式;然后对多个相干系数直线拟合出地面相位;再次通过PD极化相干最优方法来估计纯体散射去相干值;最后利用改写后的植被体散射公式建立查找表,在固定消光系数的基础上通过查找表反演得到植被高度。为了验证本研究方法的有效性,以瑞典南部的Remingstorp地区为研究区,以BioSAR2007项目的遥感数据进行试验,并以决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)对4种模型的反演结果进行比较评价。 结果 表明:本研究方法可以很好地改善三阶段算法的高估问题。在精度比较方面:三阶段算法的R2为0.78,RMSE为8.52;RMoG模型的R2为0.47,RMSE为4.17;RMoGL模型的R2为0.48,RMSE为2.50;本方法的R2为0.53,RMSE为6.24。对比三阶段算法,本研究方法在精度上有明显的优势;对比RMoG模型和RMoGL模型,本方法可有效地减少反演时间。 结论 通过添加植被冠层运动消除时间去相关的影响行之有效。与三阶段算法、RMoG模型和RMoGL模型对比,本方法具有精度高、耗时少的优点。
基于Cox比例风险函数及混合效应的落叶松云冷杉混交林林木枯损模型研究
李春明
2020, 33(3): 92-98. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.012
摘要:
目的 将生存分析方法和混合效应模型方法相结合,构建林木枯损模型,提高模型的模拟精度。 方法 以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为材料,基于生存分析方法中的Cox比例风险函数模型方法,把林分因子和立地因子作为协变量加入到模型中去,构建林木的枯损及生存模型,并在此基础上考虑样地水平的随机效应,最后与不考虑样地水平随机效应的模拟效果进行比较分析。 结果 表明,Cox比例风险函数模型在描述林木枯损时,具有很好的适应性。单木初始胸径与林木的风险函数呈反比,与生存率呈正比;大于对象木断面积与风险函数呈正比,与生存率呈反比;初始林分公顷株数与风险函数呈正比,与生存率呈反比;立地因子对林木的枯损及生存没有显著影响。与固定效应模型相比,Cox比例风险函数模型在考虑了样地水平的随机效应后,模型的模拟精度获得明显的提高,并且达到极显著程度。由于大于对象木断面积和初始林分公顷株数两个变量在考虑了样地水平的随机效应后影响不显著,最后只考虑了单木初始胸径一个变量对枯损的影响,与不考虑随机效应相比,差异也达到显著水平。 结论 林木本身的大小对自身的枯损具有明显的影响,胸径小的林木较胸径大的林木更易枯损。在森林经营中,Cox比例风险函数模型的使用,可为森林经营者在确定合理的经营密度上提供很好的科学依据。
基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟
沈康, 杨廷栋, 张怀清, 张鸿, 朱念福, 刘华
2020, 33(3): 99-106. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.013
摘要:
目的 基于模拟退火算法,研究一种考虑林分结构健康状况和目标平均胸径的多目标森林经营方法,同时结合单木生长方程,基于Unity3D可视化引擎实现林分经营动态可视化模拟。 方法 以湖南省攸县黄丰桥国有林场5块杉木人工纯林2012—2017年样地连年调查数据为数据源,考虑林分分布状况、竞争程度、营养空间,以平均角尺度、平均大小比、林分拥挤度3个结构参数建立空间结构函数。在此基础上,以健康林分结构和平均胸径为经营目标,以竞争指数为参考初步筛选出的间伐木组合排列的结果作为经营方案的集合,通过模拟退火算法进行最优间伐经营方案解的选择。最后,通过建立考虑Hegyi竞争指数的可变生长率的单木生长方程,以结构分析-经营-生长三者不断迭代的方式并基于Unity3D渲染引擎实现林分经营动态可视化模拟。 结果 通过对5号样地(初始林分230株,年龄16 a,平均胸径20.21 cm)以健康林分结构和30 cm林分平均胸径为经营目标进行经营动态可视化模拟,结果表明林分年龄在21、26、31 a分别进行过间伐模拟,当林分年龄31 a间伐后,林分平均胸径达到30.10 cm,林分平均角尺度为0.64,林分拥挤度为0.74,林分结构接近健康水平。 结论 本研究提出的基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟方法能够模拟在多目标经营需求下的林分动态,并且形象直观,可以进一步为林业科研和生产提供支持。
杉阔异龄复层林对土壤团聚体稳定性和有机碳及养分储量的影响
徐海东, 苑海静, 熊静, 虞木奎, 成向荣
2020, 33(3): 107-115. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.014
摘要:
目的 研究杉木纯林转化为杉木阔叶树异龄复层混交林(简称杉阔复层林)对土壤团聚体稳定性和有机碳及养分储量的影响,为杉木人工林结构优化调控和可持续发展提供理论依据。 方法 以浙江开化不同树种构建的杉阔复层林和杉木纯林为研究对象,分析0~20 cm土层水稳性团聚体(WSA)稳定性以及全土和团聚体有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和镁(Mg)储量的变化。 结果 (1)杉阔复层林和杉木纯林<0.25 mm水稳性团聚体(WSA<0.25 mm)占比最高;与杉木纯林相比,复层林均显著增加>5 mm水稳性团聚体(WSA>5 mm)比例,同时也显著提高土壤平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),降低了团聚体分形维数(D)。(2)杉阔复层林和杉木纯林不同粒级团聚体中SOC和TN储量变化趋势一致,均为WSA>5 mm、2~5 mm粒径水稳性团聚体(WSA2~5 mm)>0.25~2 mm粒径水稳性团聚体(WSA0.25~2 mm)>WSA<0.25 mm,而不同粒级团聚体中TP和Mg储量差异较小。(3)全土和团聚体有机碳及养分储量主要受>5 mm粒径团聚体有机碳(SOCA>5 mm)、2~5 mm粒径团聚体总氮(TNA2~5 mm)含量以及土壤pH的影响;团聚体稳定性主要受WSA>5 mm、土壤pH以及2~5 mm粒径团聚体有机碳(SOCA2~5 mm)含量的影响。(4)复层林不同伴生树种对团聚体组分、稳定性、土壤有机碳及养分储量有重要影响,主成分分析(PCA)发现,杉木纯林引入紫楠(杉木+紫楠)后显著影响全土和团聚体磷镁储量以及MWDGMD;杉木纯林引入红茴香(杉木+红茴香)后显著影响全土和团聚体碳氮储量。 结论 杉阔异龄复层林的构建有利于改善杉木纯林土壤理化性质,尤以乔木阔叶树种紫楠和红茴香引入,对杉木纯林土壤团聚体稳定性和有机碳及养分储量的改善效果更佳。
细叶石斛和翅梗石斛花朵赋香成分的GC-MS分析
王元成, 曾艺芸, 李振坚, 刘月新, 马秀红, 孙振元
2020, 33(3): 116-123. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.015
摘要:
目的 本研究明确2种浓香型石斛花朵的香气成分及其含量,探明其香气组成,以期为石斛花的保健开发提供参考。 方法 采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,分析了2种浓香型石斛花朵的挥发性成分。 结果 发现细叶石斛花含挥发性成分52个,翅梗石斛花含挥发性成分35个,主要成分皆为烯烃类。 结论 首次测定了翅梗石斛新鲜花朵的挥发性成分,其特征香气成分为罗勒烯、β-石竹烯和d-柠檬烯。细叶石斛花的特征香气成分为罗勒烯、β-石竹烯、芳樟醇。
模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落叶分解过程中K、Ca、Mg元素释放的影响
胡峻嶍, 陈蕙心, 周世兴, 向元彬, 黄从德
2020, 33(3): 124-131. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.016
摘要:
目的 研究氮沉降背景下凋落叶分解过程中钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)元素的释放动态,揭示森林生态系统在氮沉降持续增加背景下养分元素的循环过程。 方法 在华西雨屏区天然常绿阔叶林中设置对照(CK)、低氮(L)、中氮(M)和高氮沉降(H)4个处理,以NH4NO3为氮源,采用尼龙网袋法对凋落叶进行模拟氮沉降分解试验,研究了凋落叶分解过程中K、Ca、Mg元素浓度及残留率,探讨氮沉降对凋落叶分解过程中养分释放的影响。 结果 经过1年的分解,模拟氮沉降显著抑制了凋落叶分解过程中K元素浓度的下降,显著促进了Ca元素浓度的下降,对Mg元素浓度无显著影响。在各处理中,K元素呈净释放模式,Ca元素表现为释放-富集的交替模式,Mg元素呈富集-释放模式,模拟氮沉降未改变凋落叶分解中K、Ca、Mg元素的释放模式。分解1年后,L、M和H处理的K元素残留率分别比CK高3.91%、10.27%和13.91%,模拟氮沉降显著抑制了凋落叶分解过程中K元素的释放;L、M和H处理的Ca元素残留率分别比CK低6.39%、6.51%和15.93%,模拟氮沉降显著促进了凋落叶分解过程中Ca元素的释放;L、M和H处理的Mg元素残留率与CK差异不显著,模拟氮沉降对凋落叶分解过程中Mg元素的释放无显著影响。 结论 模拟氮沉降未改变凋落叶分解过程中K、Ca、Mg元素的释放模式,但对凋落叶分解过程中K、Ca、Mg元素的释放速率产生了不同的影响。
小叶杨与欧洲黑杨杂交子代苗期叶形变异分析
王长海, 张晓艳, 李金花
2020, 33(3): 132-138. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.017
摘要:
目的 对以小叶杨(Populus simonii Carr.)无性系‘1-XY’为母本、欧洲黑杨(P. nigra L.)无性系‘N139’为父本杂交F1代及其亲本无性系进行叶片形态性状变异分析和主成分分析,探讨LeafAnalyser和MorphoJ软件在杨树叶片形态性状研究中的应用。 方法 1年生苗木叶片采集后扫描成像,使用Digimizer软件对4个叶片形态性状(叶片面积、叶片周长、叶长和叶宽)进行测量,计算性状统计参数;使用LeafAnalyser软件通过200个标志点分析生成叶片形态轮廓点位标记,构建叶片形态轮廓模型,对叶片形态特征识别并进行主成分分析(PCA);使用MorphoJ软件通过普氏叠印法(GPA)构建叶片形态轮廓模型,并进行主成分分析,生成可视化叶形变化图像。 结果 杂交子代4个叶片形态性状变异系数均大于10%,其中叶面积变异系数最大(31.74%),且性状频率分布相对偏向于父本。基于LeafAnalyser软件叶形变异主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)共占总变量的91.79%,PC1的叶形轮廓显示,叶面积是对叶形变异PC1影响最大的因子。MophoJ软件叶形变异主成分分析结果显示,PC1、PC2、PC3和PC4共占总变量的85%,标志点数据生成了4个主成分分析叶形轮廓图,直观地显示了叶形特征变化趋势。 结论 基于LeafAnalyser和MorphoJ软件的测量对叶片形态性状精确量化,通过标志法和轮廓法,以可视化图的形式直观地阐明叶片形态变异,为叶片形态性状变异研究提供了方便准确的应用方法。
酸碱度和松树基质对杀线菌Esteya vermicola菌丝体生长的影响
王瑞珍, 温韦华, 刘浡洋, 崔夏, 贺然, 曲良建, 张永安
2020, 33(3): 139-145. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.018
摘要:
目的 研究Esteya vermicola真菌适应的pH范围,并探讨松树成分对其生长的影响,以期为E. vermicola菌在松树体内的定植和林业重大病害松材线虫野外的生物防治提供理论支撑。 方法 选取E. vermicolaCBS115803(EV115803)和E. vermicolaCNU120806(EV120806)为试验对象,测试EV真菌适应的pH范围,并以35 a黑松不同器官组织配制培养基,探究EV菌的生长情况,观测各菌株生长速率、菌体量和产孢量。 结果 EV菌适应的pH值范围为5~13,菌体量在酸性条件下产生更多的气生菌丝。PDA中加入松树成分对EV菌有一定的刺激生长作用。在以松针、松树皮、松枝条为唯一营养来源时,EV菌生长茂盛。以木质部锯末为单一营养源时,EV菌生长缓慢。 结论 EV菌适应的pH值范围为5~13,EV菌耐碱性极强,且在加有松树各部位成分的培养基上生长,菌株EV120806对松树培养基的适应性更强,未来有望将EV菌定殖在松树中做为共生菌,摄食入侵的松材线虫,从而使松树具有内源的防控因子防控松材线虫。
野生Paxillus ammoniavirescens菌的分子鉴定及生物学特性研究
杜萍, 凃 慧, 蒋佳颖, 崔宝凯, 戴玉成
2020, 33(3): 146-155. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.019
摘要:
目的 对野生食用菌进行分子鉴定及生物学特性研究,为其进一步液体深层发酵培养和开发利用奠定基础。 方法 采用rDNA ITS序列分析方法对一野生菌进行分子鉴定,通过单因素和正交试验确定了该菌株的生物学特性。 结果 由新鲜子实体分离得到的纯菌株为Paxillus ammoniavirescens,其菌丝体生长的最适碳源和氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨,最适培养温度为25 ℃,最适pH为4.5。 结论 卷边网褶菌菌丝体液体培养的最佳配方为:可溶性淀粉20 g,蛋白胨2 g,KH2PO4 3.0 g,MgSO4 4.5 g,水1 L。按此配方培养,可获得平均干质量为80 mg的菌丝体,明显高于其他配方。
微生境改良对太行山干瘠山地沙地柏生长的影响
王 玥, 裴顺祥, 辛学兵, 郭慧, 吴莎, 吴迪
2020, 33(3): 156-163. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.020
摘要:
目的 探究太行山干瘠山地植被恢复技术。 方法 采用人工模拟土层厚度15 cm条件下,以耐瘠薄植物沙地柏为研究对象,结合不同微生境改良技术,研究不同微生境改良措施下沙地柏生长、叶绿素含量、露点水势及生物量分配情况。 结果 株高增长量中,石块覆盖(ST)、塑料地膜覆盖(DM)、液态地膜覆盖(YM)、菌根处理(JG)、枯落物覆盖(KL)均显著高于对照(CK),且分别比CK高385.75%、403.03%、1 330.00%、1 490.00%、1 533.00%;冠幅增长量中,ST、DM、JG、KL处理均显著高于CK处理,且分别比CK处理高185.03%、160.36%、239.80%、161.67%;7月ST处理主根长度显著高于JG,10月DM、KL处理显著高于JG;不同微生境改良处理对沙地柏叶片叶绿素含量产生影响,且ST、YM、JG和DM、KL分别在2016年7月和2017年6月显著高于CK;相对于CK处理,除4月外,不同月份微生境改良会增加沙地柏叶片露点水势,且各处理间大部分不显著,仅7月份ST处理显著低于DM、JG、KL;不同处理对沙地柏地上、地下生物量积累产生的影响不同,且JG处理影响最显著;不同处理对沙地柏生物量分配的影响随时间变化,其中,10月ST处理下的地上/地下干质量比显著高于YM、KL,且CK显著高于KL,第二年6月KL显著高于CK、DM,其他月份各处理间无显著性差异。 结论 微生境改良技术可以在不同程度上显著提高太行山干瘠山地沙地柏株高、冠幅、叶片叶绿素含量、叶片露点水势、地上和地下生物量积累;通过对比不同微生境改良技术,发现菌根处理明显优于其他微生境改良技术;建议在太行山土壤厚度为15 cm的干瘠山地开展以沙地柏为植物材料的植被恢复时,应结合菌根处理微生境改良技术,可有效提高植被恢复的成效。
综述
红树林顶级杀手—有孔团水虱的研究进展
刘文爱, 薛云红, 王广军, 范航清
2020, 33(3): 164-171. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.021
摘要:
目的 我国多地多次发生有孔团水虱 (Sphaeroma terebrans) 造成红树林死亡的事件。目前国内关于该团水虱的研究较少,国外有较长的研究历史但是研究时间和地点比较分散,通过借鉴前人的研究成果,以方便我们了解并防控该虫。 方法 查询中外文献、专利,并结合本人已开展的研究,主要针对有孔团水虱的形态、分布和分类、生物学特征、天敌,对红树林的危害特征和红树林对其的响应,以及目前的防治手段等方面着手进行总结。 结果 有孔团水虱分布范围很广,其形态特征存在地理性差异,基因研究表明有孔团水虱种群间不是一个单一物种而是一个复杂的分类群。国外有孔团水虱主要蛀孔于红树林气生根,国内除了气生根外还蛀孔于红树植物基干,且前者鲜有致死红树林的报道。对于蛀孔的生物学意义争议很大,既有可引起的“生态灾难”,也有可给红树林带来的益处,但前者的支持者较多。团水虱一生至少蜕皮4次,两年可育3代。红树林气生根上团水虱空洞若数量较少,可自行愈合。有文献记录几种海洋生物可捕食团水虱,但天敌种类较少;国内已有关于团水虱的控制方法,但操作性差,且不能从根本上解决问题,仍需加强团水虱的防控相关研究,另外,开展团水虱灾害预警技术和灾后重建技术也迫在眉睫。
松材线虫病变色松树遥感监测研究进展
陶欢, 李存军, 程成, 蒋丽雅, 胡海棠
2020, 33(3): 172-183. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.022
摘要:
目的 综合评述了松材线虫病变色松树遥感监测的数据和方法研究进展,并就星-机-地多源遥感数据协同监测变色松树提出展望。 方法 通过分析松材线虫病染病松树的生理生态特征和冠层光谱,综述遥感数据的获取、基于遥感数据的变色松树解译方法,讨论当前松材线虫病变色松树遥感监测存在的主要问题,并指出未来可能的研究方向。 结果 不同的遥感监测平台对于变色松树的识别各具其优势,地面调查具有高可靠性优势、卫星遥感具有多时相优势、无人机遥感具有高空间分辨率和高灵活性优势。其中以无人机遥感和高分卫星遥感为主的遥感技术的发展,伴随着遥感图像解译算法和计算机软硬件的改进,为松材线虫病疫区变色松树的快速定位和计数提供了新的手段。但新手段在变色松树监测过程中还存在着监测手段单一,定位位置偏差大、识别精度和识别效率低等问题。 结论 未来随着卫星数量的增多和无人机影像获取成本的减少,从多源遥感影像上采用人工智能算法快速定位出单株变色松树和疫区变色松树的计数将成为新的模式。
研究简报
氮添加对混栽杉木-楠木叶性状的影响
徐思瑜, 陈圣贤, 陈雨清, 胡沁沁, 吴翠萍, 金曹亮, 俞飞
2020, 33(3): 184-192. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.023
摘要:
目的 氮沉降是全球性的环境问题,对植物生长有着重要影响。叶经济谱是植物在叶片水平上一系列连续变化的、有规律的权衡策略谱,是目前植物生态领域的一个重要概念。为探讨氮添加对植物幼苗叶片的影响,本研究分析了氮添加条件下单栽杉木幼苗、单栽楠木幼苗和混栽杉木-楠木幼苗的叶性状。 方法 本试验通过人工氮添加的方法,设置2个施氮水平,分别为0 kg·hm−2·a−1 N(对照)和30 kg·hm−2·a−1 N(氮添加),每个施氮水平又分别包括杉木幼苗,楠木幼苗以及杉木-楠木幼苗(杉木幼苗与楠木幼苗1:1行状混栽)3个处理。该试验分别测定和计算了杉木幼苗和楠木幼苗的株高、地径、冠幅、荧光参数、比叶质量、净光合速率、单位质量最大净光合速率和呼吸速率等8个指标。 结果 杉木幼苗的呼吸速率和光合能力显著高于楠木幼苗,但比叶质量显著低于楠木幼苗。混栽显著升高了杉木幼苗的呼吸速率和楠木幼苗的光合能力,但显著降低了杉木幼苗和楠木幼苗的比叶质量以及杉木幼苗的净光合速率。这可能是因为混栽导致了两种幼苗之间的种间竞争,两者都把更多的能量分配到了竞争之中,但楠木幼苗的竞争能力比杉木幼苗更强。氮添加显著增加了杉木幼苗的比叶质量和光合能力,也显著增加了楠木幼苗的呼吸速率和光合能力,但显著降低了两种幼苗的比叶质量。另外,施氮显著降低了混栽杉木幼苗的光合能力及楠木幼苗的呼吸速率,也显著降低了两种幼苗的比叶质量。这些结果说明氮添加在一定程度上改变了混栽状态下的杉木幼苗和楠木幼苗的叶性状。在竞争状态下,杉木幼苗和楠木幼苗对氮添加不同的响应可能与自身因素有关,杉木对环境的敏感性强于楠木,试验设计中添加的氮量对楠木幼苗生长产生的影响相对较小,并且可能也与楠木幼苗较强的耐酸性及其较高的与光合相关的酶含量和酶活性有关。 结论 本研究说明杉木幼苗更靠近叶经济谱回报快的一端,而楠木幼苗更靠近回报慢的一端,单纯的混栽不会改变两者在叶经济谱中的相对位置,但是氮添加使杉木幼苗向叶经济谱回报慢的一端发展,而楠木幼苗向叶经济谱回报快的一端发展。