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杉木人工林土壤溶磷细菌筛选及培养条件优化
韦宜慧, 陈嘉琪, 董玉红, 厚凌宇, 焦如珍
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.011
摘要:
目的 从红壤区杉木人工林土壤中,筛选出具有高效溶磷能力的菌株及优化其培养条件。 方法 通过Pikovskava(PVK)无机磷培养基分离、筛选溶磷细菌,通过生理生化试验16SrDNA基因序列分析对溶磷能力强的菌株进行鉴定;采用单因素试验,比较菌株在不同培养时间、培养初始pH、培养温度、接种量、碳源、氮源、磷源条件下的溶磷能力;采用正交试验进行菌株培养条件优化。 结果 筛选出13株具有溶磷能力的细菌,其中P5的溶磷能力最强,在PVK培养基中溶解磷含量为196.61 mg·L−1。根据其生理生化特性和16SrDNA基因序列分析,该细菌鉴定为Burkholderia ubonensis。单因素试验表明菌株较耐高温,耐低pH,正交试验结果显示P5溶磷效果最佳培养基组合和培养条件为2.0%(w/v)蔗糖,0.2%(w/v)氯化铵,初始pH为5.5,培养温度为30 ℃。在最佳条件下培养基有效磷含量为268.69 mg·L−1,约为PVK培养基的1.4倍。 结论 菌株P5耐高温、低pH,溶磷能力较强,在微生物肥料的开发利用及在环境胁迫土壤中具有应用潜力。
高原泥炭地CO2通量对极端干旱的响应机理研究
吴海东, 闫钟清, 张克柔, 王金枝, 康晓明
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.012
摘要:
目的 探明极端干旱事件对高原泥炭地二氧化碳(CO2)通量的影响机制。 方法 以若尔盖高原泥炭地为研究对象,采用野外控制实验和静态箱法,利用快速温室气体分析仪测定极端干旱下高原泥炭地CO2通量变化,并结合环境因子及土壤酶活性的测定,分析其变化机制。 结果 (1)极端干旱显著降低了若尔盖高原泥炭地生态系统的净生态系统CO2交换(NEE)、生态系统呼吸(Re)和总初级生产力(GPP)(P<0.05)。(2)高原泥炭地生态系统Re对于空气温度和土壤温度的相关性在极端干旱的影响下增强。(3)NEE与β-葡萄糖苷酶(BG)、α-葡萄糖苷酶(AG)显著相关(P<0.05),Re与木糖苷酶(XYL)、纤维素外切酶(CB)显著相关(P<0.05),GPP与BG显著相关(P<0.05)。 结论 高原泥炭地生态系统CO2通量在极端干旱的影响下将显著降低,其对环境因子的相关性也有所增强; NEE和Re变化分别受到不同土壤酶活性的影响,随着土壤深度的增加,与不同深度土壤温度相关性表现出相反的变化趋势。
江西九连山不同恢复模式林分的物种多样性特征
刘斌, 张参参, 汪金松, 李张敏, 欧阳园丽, 陈维, 陈伏生, 卜文圣
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.006
摘要:
目的 分析人工恢复和自然恢复两种恢复模式下林分结构、物种组成与原始林的差异,了解不同恢复模式下森林生物多样性的变化规律,为森林生态系统人工恢复和重建提供理论和实践依据。 方法 选择九连山境内由人工种植杉木自然恢复36年形成的针阔混交林、皆伐后自然恢复32年的亚热带次生常绿阔叶林和未受人为干扰的原始森林(以下分别简称为杉木林、次生林、原始林)为研究对象,分析3种林分不同生长发育阶段(幼树1 cm≤DBH<5 cm、小树5 cm≤DBH<10 cm和成年树DBH≥10 cm)的物种组成、物种多样性及优势度、群落结构和功能群变化等,探究不同恢复模式下亚热带森林物种多样性恢复的特征变化。 结果 杉木林共有木本植物4 983株,隶属于29科75种;次生林共有2 879株,隶属于26科73种;原始林共有4 770株,隶属于38科126种。原始林与杉木林幼树的胸高断面积为次生林的2倍;小树阶段3种林分无显著差异;次生林和杉木林成年树的胸高断面积分别为原始林的37%和70%。杉木林与次生林在种-面积、种-多度及种-物种等级上的变化趋势大致相同;幼树阶段,次生林物种数随着抽取个体数增加积累速度高于杉木林;成年树阶段,杉木林物种个数的积累速度要快于次生林。杉木林和次生林总体的物种丰富度比较接近,约为原始林的55%,但次生林幼树及成年树的物种丰富度少于杉木林。总体上次生林的Shannon-Wiener指数显著地高于杉木林,各生长阶段并无显著差异。次生林在幼树、小树阶段的DBH和树高均显著大于杉木林,成年树阶段的DBH则显著小于杉木林。次生林各生长阶段的先锋种重要值均为最大,杉木林成年树的耐荫种重要值最小。 结论 人工恢复与自然恢复群落的物种组成、物种多样性、物种个数都能朝着当地顶级群落演替。相对于自然恢复的次生林,人工恢复的杉木林在短期恢复中有利于物种个体数及生物量的积累,能更快的形成复杂垂直结构的森林群落;但自然恢复的次生林更有利于物种多样性的恢复。
花绒寄甲卵储存时长对其幼虫发育和成虫数量的影响
王丽娜, 唐艳龙, 蔡洪广, 钱正敏
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.003
摘要:
目的 明确花绒寄甲卵储存条件对其幼虫和蛹发育历期及成虫羽化数量的影响。 方法 观察和记录了经不同储存时长的花绒寄甲卵的孵化率的变化。同时,将初孵幼虫接入寄主,观察寄甲幼期发育和羽化情况。 结果 表明,在12 ℃,RH 60%条件下,寄甲卵储存时长对其孵化率、幼虫期、蛹期、结茧率、羽化率以及数量和体质量均有显著影响。当卵储存时长小于45 d时,其孵化率均大于92.6%,之后开始显著下降。储存60 d,孵化率下降到62.1%,储存90 d后其孵化率为0。其结茧率从储存0 d的45.7%上升到15 d的54.8%,之后开始下降,储存60 d,结茧率显著下降到仅有26.1%。不同储存时长下,其羽化率介于80.7%~96.2%之间。其幼虫期随卵储存时长的增长而总体延长,而蛹期呈不规律变化。成虫羽化数以卵储存15 d的处理最多,平均为5头·个−1寄主,之后开始下降,储存30 d,数量下降到4头,储存45 d和0 d的数量一样,平均约为3头,储存60 d,数量下降到约2头,储存75 d,数量下降到不足1头。储存15 d,成虫单头体质最大,平均为0.030 g·头−1,显著高于其他处理。 结论 综合以上结果表明,在12 ℃,RH 60%条件下,花绒寄甲卵的适宜储存时长为45 d内,而储存15 d对花绒寄甲的发育最有利。
马尾松林分结构对枯落物层和土壤层水文效应的影响
袁秀锦, 肖文发, 潘磊, 王晓荣, 胡文杰, 崔鸿侠, 雷静品
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.004
摘要:
目的 通过监测不同林分结构马尾松林枯落物层和土壤层的水文效应,探究影响其效应的主要结构因子及相关关系,为马尾松林抚育经营管理提供参数。 方法 在三峡库区九岭头林场选取9块马尾松林样地,调查其林分结构参数,即叶面积指数、胸径、冠幅、角尺度、Margltf丰富度指数及林木竞争指数等,分别采用室内浸泡法和环刀法对枯落物层和土壤层持水特性进行定量研究,运用Pearson相关分析、主成分分析、冗余分析等方法分析林分结构对枯落物层和土壤层水文效应的影响及其相互关系。 结果 林木竞争指数、叶面积指数、林分密度与土壤最大持水量和枯落物层总有效蓄水量呈显著正相关(P<0.05),Margltf丰富度指数与土壤最大持水量呈显著正相关,而与枯落物层总有效持水量不相关。林分结构的变量组合分别解释了马尾松林枯落物层和土壤层水文效应的54.06%和61.80%。 结论 林分结构与枯落物层和土壤层水文效应密切相关,即林木竞争力越强,林木生长状况越好,林分蓄积量越多,枯落物层和土壤层的水文效应越好。
‘次郎’甜柿果实矿质元素与果实品质关系研究
徐阳, 龚榜初, 刘同祥, 吴开云, 丁俞, 邱有尚, 范金根
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.014
摘要:
目的 分析云南保山‘次郎’甜柿果实主要矿质元素与果实品质关系,筛选影响不同果实品质的主要矿质元素,为南方甜柿园精准施肥提供科学依据。 方法 利用相关分析和通径分析方法,分析云南保山19个柿园‘次郎’甜柿果实9种矿质营养元素与6种果实品质指标间的相关性和通径系数。 结果 表明:甜柿果实单果质量与果实氮、钙、镁元素含量极显著负相关,果实硬度与果实钙元素含量显著正相关,可溶性固形物与果实氮、钙、铜、锌元素含量极显著负相关。通径分析结果,氮、钙元素对单果质量的直接负作用达到显著水平,直接通径系数为-0.420 0、-0.386 0;钙元素对果实硬度的直接正作用最大,直接通径系数为0.363 0,对果形指数的直接负作用最大,直接通径系数为-0.405 0;可溶性固形物受钙和氮元素的显著直接负作用影响,直接通径系数分别为-0.667 0、-0.367 0;维生素C含量受磷元素显著直接负作用影响,直接通径系数为-0.495 0,受果实钙、钾元素直接正作用影响,直接通径系数分别为0.428 0、0.394 0;类胡萝卜素含量受果实钾元素极显著直接负作用影响,直接通径系数为-0.777 0,受氮、磷、锰元素显著直接正作用影响,直接通径系数分别为0.452 0、0.421 0、0.392 0。 结论 甜柿果实氮、磷、钾、钙元素与果实品质关系密切,其中磷、钾元素与果实维生素C、类胡萝卜素含量关系密切,而氮元素对单果质量及可溶性固形物存在直接负作用。钙元素与单果质量、果形指数、可溶性固形物、维生素C、果实硬度均密切相关。云南保山柿园甜柿生产中,需降低氮肥施用,科学协调磷、钾、钙肥施用,以实现甜柿的优质高效生产。
基于地基激光雷达胸径提取的单木位置精确测量
梁晓军, 庞勇, 陈博伟
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.009
摘要:
目的 为将单木位置匹配至更精确的树干中心处,本研究发展了一种基于地基激光雷达提取胸径中心位置的空间校正方法。 方法 对高密度地基激光雷达点云数据,使用霍夫变换的方法提取单木胸径及圆心点,以外业调查的胸径数据作为精度控制基础,再用空间点校正方法将外业测量的样地单木相对空间位置匹配至提取的单木胸径中心点处,最后通过数字冠层高度模型特征分析实现单木位置的地理位置匹配。 结果 以黑龙江佳木斯孟家岗林场为研究区,对比分析3种不同株数密度的落叶松样地,提取胸径误差在1 cm之内,高、中、低株数密度样地单木位置在空间点校正时胸径误差2 cm误差范围内位置正确匹配率分别为91%、92.5%、98.6%。全部匹配的外业调查单木相对空间位置误差控制在1 m之内,且与机载激光雷达数字冠层模型影像地理位置匹配误差在0.5 m内。 结论 基于地基激光雷达提取胸径匹配单木空间位置的方法,极大地提高了单木空间位置测量精度。此方法的发展,不仅为局部样地单木分割等提供精确位置信息,也为大范围遥感数据提供可靠地面基础位置验证数据,是可靠的单木位置测量和多源数据匹配方法。
杜仲EuREF1基因表达水平与橡胶积累的关系
冉昕, 赵德刚
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.005
摘要:
目的 为了探明EuREF1与胶分子量和含胶率的关系,深入探究杜仲胶合成机制。 方法 在杜仲新枝和叶片生长较快的4月中旬到6月中旬,利用RT-PCR技术分析杜仲EuREF1基因在雌雄株叶片和茎皮中的表达水平,以索氏提取法和GPC/SEC分别检测叶片和树皮中橡胶的含量和分子量。 结果 在4月至6月期间,雌雄株叶片、茎皮EuREF1表达水平分别与这些器官中胶含量及胶分子量呈显著或极显著正相关(R=0.898 2~0.988 0)。在雌株叶片、茎皮、果皮和雄株叶片、茎皮中,分子量在1.0×106~5.0×106 Da 所占比例最多,即长度在1.5×104~7.4×104个异戊二烯单体的橡胶最多。 结论 结果推测EuREF1基因产物与杜仲胶积累程度有紧密的关系,可能在橡胶链的延伸中发挥重要作用。
不同沙棘品种种子中α-亚麻酸含量差异及相关基因分析
张彤, 吕中睿, 魏继华, 张国昀, 罗红梅, 何彩云
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.001
摘要:
目的 探讨α-亚麻酸含量存在差异的2个沙棘品种种子中的基因调控差异,为进一步提高沙棘种子中α-亚麻酸含量、培育沙棘良种奠定基础。 方法 以2个不同品种的沙棘种子为研究对象,通过气相色谱-质谱分析和转录组测序分析确定2个沙棘品种种子中的α-亚麻酸含量差异以及相关差异表达基因。 结果 蒙古大果沙棘(Hippophae rhamnoides ‘Mongolia’向阳)(XY)和中国沙棘(H. rhamnoides ‘Sinensis’丰宁)(FN)种子中的α-亚麻酸含量占比不同,XY中含量最高的脂肪酸是α-亚麻酸,其次是亚油酸,而FN中α-亚麻酸含量次于亚油酸。半成熟期(T2),基因FAD2和基因FAD3在XY中的表达量均显著高于FN,分别是FN的3.83倍和13.63倍。未成熟期(T1)和T2时期基因FAD7在XY中的表达量均显著高于在FN中的表达量,分别是FN的2.09倍和1.72倍。相反,T2时期基因LOX3.1LOX3.2在FN中的表达量均高于XY,分别是XY的8.02倍和7.12倍。 结论 沙棘种子中α-亚麻酸的高积累源于多个基因的协同作用,基因FAD2FAD3FAD7的高表达和基因LOX3.1LOX3.2的低表达共同调控α-亚麻酸的高积累。
刺槐幼苗对NaCl胁迫的生理生化响应
甘红豪, 赵帅, 杨泽坤, 褚建民
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.010
摘要:
目的 研究刺槐幼苗对不同浓度NaCl的生理生化响应,为建立刺槐抗逆性生态生理指标体系提供理论依据。 方法 以1年生刺槐幼苗为材料,施加不同浓度NaCl(0、50、100 mmol·L−1),分析其生长、生理及水通道蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白基因转录表达变化特征。 结果 在NaCl胁迫下,刺槐生长被抑制,叶片相对含水量、光合色素含量、光合作用参数降低,水分利用效率和气孔限制值升高;根和叶中MDA含量、抗氧化酶(CAT、APX和GR)活性及渗透调节物质(游离脯氨酸、氨基酸和可溶性蛋白质)含量升高;NaCl胁迫改变了刺槐体内Na+、K+、Mg2+的离子平衡状态,但是对Ca2+的含量影响不显著。NaCl胁迫诱导了刺槐根中水通道蛋白基因(TIP1;1PIP1;1PIP2;1)、叶中水通道蛋白基因(TIP1;1PIP1;1)及根和叶中Na+/H+逆向转运蛋白基因NHX1的转录表达。 结论 刺槐通过增加叶片水分利用效率、合成并积累抗氧化酶和渗透调节物质及诱导相关基因转录表达,增强了盐适应能力。
研究简报
2种早竹造瘿害虫植物源诱控技术
耿显胜, 舒金平, 张威, 石坚
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.023
摘要:
目的 筛选刚竹泰广肩小蜂和竹泰广肩小蜂植物源引诱剂,优化影响诱捕效果的因素,为2种早竹造瘿害虫植物源诱控技术的应用提供技术支撑。 方法 采用林间生物测定法比较7种候选引诱剂的引诱效果,比较3种悬挂高度和5种诱捕器类型对诱捕效果的影响,并监测刚竹泰广肩小蜂和竹泰广肩小蜂林间的种群动态。 结果 水杨酸甲酯原液、顺-3-己烯-1-醇原液和反-2-己烯醛1 000倍液作为引诱剂的诱捕器诱捕刚竹泰广肩小蜂数量分别为154.40±129.04、35.20±35.75、24.00±20.30头,显著高于对照组诱捕器的诱虫量(P<0.05)。反-2-己烯醛1 000倍液、顺-3-己烯-1-醇10 000倍液和β-紫罗兰酮1 000倍液作为引诱剂的诱捕器诱捕竹泰广肩小蜂数量分别为29.50±28.43、25.67±16.26、20.25±3.95头,显著高于对照组诱捕器的诱虫量(P<0.05)。冠层的上层和中层诱捕造瘿害虫的数量显著多于冠层的下层(P<0.05),而冠层的上层和中层诱捕造瘿害虫的数量差异不显著(P>0.05)。不同类型诱捕器诱捕造瘿害虫的数量差异显著(P<0.05),小船型诱捕器的诱虫量显著多于三角形诱捕器的诱虫量(P<0.05),而三角形诱捕器的诱虫量显著多于桶型诱捕器(P<0.05)、实蝇诱捕器(P<0.05)和夜蛾诱捕器的诱虫量(P<0.05)。 结论 4月下旬到5月上旬,使用水杨酸甲酯与顺-3-己烯-1-醇30:1比例的混合物作为引诱剂,在早竹冠层的中层或上层悬挂小船型诱捕器,能够诱捕到更多的刚竹泰广肩小蜂和竹泰广肩小蜂。