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杉木林下套种阔叶树对土壤生态酶活性及其化学计量比的影响
孙思怡, 卢胜旭, 陆宇明, 许恩兰, 吴东梅, 刘春华, 蒋宗垲, 郭剑芬
摘要:
目的 研究杉木林下套种阔叶树的土壤生态酶活性及其化学计量比,评估该林分土壤养分和肥力状况。 方法 在福建省三明市格氏栲自然保护区杉木林试验示范区设置3种处理,分别是杉木成熟林套种阔叶树、杉木幼林套种阔叶树,以及不套种阔叶树的杉木纯林 (对照),测定其表层 (0~10 cm) 土壤的理化性质、土壤微生物生物量碳氮磷含量及土壤酶活性,并计算酶化学计量比。 结果 杉木林下套种阔叶树后,尤其是杉木成熟林套种阔叶树,土壤全碳 (TC)、全氮 (TN)、微生物生物量碳 (MBC) 含量增加。套种处理之后,土壤β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶 (NAG) 和酸性磷酸酶 (AP) 酶活性显著升高,β-葡萄糖苷酶 (βG) 酶活性显著降低;βG: AP和NAG: AP的平均值分别为0.006 4和0.011 3,远低于全球平均水平,表明该区域土壤微生物受磷限制,AP酶和NAG酶的活性提高,使得βG: AP和βG: NAG值在套种处理之后显著降低。冗余分析表明土壤C: N和MBC: MBN分别解释土壤酶活性和生态酶化学计量比变异的92.3%和4.4%。 结论 杉木套种阔叶树有助于土壤养分积累,改良土壤性状。
基于频谱分析用针刺仪测定树木年龄的算法
潘虹, 卢军, 郭旭展, 唐守正, 高瑞东, 徐建军
摘要:
目的 研究离散谱分析在针刺仪抗钻阻力序列中的应用,为活立木年龄的微损测定提供方法。 方法 以山西省羊圈沟林场落叶松为对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入落叶松,获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,并在针刺位置5 cm内截取104个圆盘作为参考样本。选择恰当的窗口,将抗钻阻力值序列去趋势后,进行离散谱分解,寻找代表年度变化的谐波,将其周期数的一半作为树木年龄估计值。并将频谱分析算法估计的树木年龄以及针刺仪自带软件DECOM自动判定年龄分别与相应的圆盘年轮数进行成对数据t检验。 结果 根据活立木的胸径大小来选择窗口参数Wid,将频谱分析算法应用于323组活立木的抗钻阻力序列,该算法估计树木年龄与实测年龄非常接近。频谱分析算法估计年龄的最小相对误差为0,最大相对误差为27.98%,平均相对误差为−0.35%。经过成对数据t检验得到t值为0.85,说明该算法估计树木年龄均值与真实年龄均值之间无显著差异。而针刺仪自带DECOM软件自动分析估计年龄结果相对误差较大,最小相对误差为−7.69%,最大相对误差达到−84.78%,平均相对误差达到−40.49%,与实际年龄进行成对数据t检验得到t值为20.25,差异显著。 结论 频谱分析应用于针刺仪抗钻阻力值序列来估计树木年龄,能够比较准确地估计落叶松年龄,提高了针刺仪测定活立木年龄的精度,为活立木年龄的微损测定提供了一种有效途径。
檫木开花与果实发育规律初步研究
陈宏志, 刘军, 姜景民, 孙杨, 董昕, 傅爱平
摘要:
目的 观察檫木开花与果实发育过程,为檫木资源收集利用等研究提供参考。 方法 以杭州市富阳区城市森林公园内树龄超过10 a的檫木为调查对象,于2018年1—7月对其开花习性与果实发育过程进行观测,利用石蜡切片和体视显微镜观察花和果实结构。 结果 (1)檫木成花的芽是由簇生花序和新枝生长锥构成的混合芽,自混合芽芽鳞开裂至花期结束约60 d。(2)观察到2种结构类型的花,分别由花被片6枚、雄蕊12枚、雌蕊1枚和花被片8枚、雄蕊16枚、雌蕊1枚组成,前者具退化雄蕊3枚,后者具退化雄蕊4枚。(3)檫木果实发育呈现“慢-快-慢”的变化规律,随着果实生长,果实含水率下降,而果实干质量呈线性增加,5月初种胚开始发育,至6月下旬果皮呈紫黑色时果实成熟。 结论 檫木开花过程可以分为芽鳞开裂期、初花期、盛花期、末花期4个阶段,群体水平上花期约45 d,且檫木花能够正常授粉结实;檫木果实发育12周,可分为幼果期、果实膨大期、果皮变色期和果实成熟期,果实为浆果状核果,种子为双子叶无胚乳种子。
不同品种榧树针叶-土壤C、N、P生态化学计量特征研究
原雅楠, 李正才, 王斌, 张雨洁, 黄盛怡
摘要:
目的 探讨品种对榧树针叶-土壤化学计量的影响,为榧树的合理经营管理提供科学依据。 方法 以浙江诸暨树龄300 a左右的不同品种雌榧树(实生雌榧树圆榧、嫁接良种香榧)和实生雄榧树为研究对象,通过野外采集不同品种榧树针叶样品及0~20、20~40、40~60 cm土层土壤样品,分析不同品种榧树针叶-土壤C、N、P含量及化学计量特征变化。 结果 (1)圆榧和雄榧树叶片-土壤C、N、P化学计量特征均无显著差异,雌雄异株对榧树化学计量特征无显著影响;(2)香榧、圆榧和雄榧树土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)含量差异不显著,0~20 cm土层香榧SOC、STN含量最高,20~40、40~60 cm土层圆榧SOC、STN含量最高;香榧0~20、20~40、40~60 cm土层土壤全磷(STP)含量(2.9、1.5、0.9 g·kg−1)均显著高于圆榧和雄榧树;(3)香榧、圆榧和雄榧树土壤C∶N较C∶P、N∶P稳定,香榧C∶P、N∶P显著低于圆榧和雄榧树;(4)香榧针叶全碳(LTC)含量(533.0 g·kg−1)显著高于圆榧(502.8 g·kg−1)和雄榧树(502.7 g·kg−1),C∶N与LTC含量变化趋势一致;香榧针叶全氮(LTN)含量(18.5 g·kg−1)显著低于圆榧(23.2 g·kg−1)和雄榧树(23.2 g·kg−1),N∶P与LTN含量变化趋势一致;(5)整体上榧树针叶和土壤C、N、P含量及化学计量相关性不显著。 结论 本研究中,雌雄异株对榧树化学计量特征无显著影响,施肥等人为经营活动对榧树林地土壤P含量影响显著。
缙云山常绿阔叶林6个树种凋落叶量及其C、N、P化学计量学季节动态研究
魏玉洁, 赵亮
摘要:
目的 研究6个树种凋落叶C、N、P化学计量学特征及季节动态,分析其与凋落叶量之间的关系。 方法 利用网格法在样地内均匀布设172个凋落叶收集框,每月末定期将收集框内的凋落叶带回实验室,进行分类称量,粉碎后测量其C、N、P元素含量。 结果 (1)缙云山6个树种的凋落节律各不相同。常绿阔叶树种栲(Castanopsis fargesii)和润楠(Machilus nanmu)、常绿针叶树种杉木(Cunninghamia lanceolata)的凋落高峰出现在春季;落叶树种赤杨叶(Alniphyllum fortune)凋落高峰出现在夏季;落叶树种枫香树(Liquidambar formosana)凋落高峰出现在冬季;常绿针叶树种马尾松(Pinus massoniana)全年无明显的凋落高峰。(2)6个树种凋落叶的C、N、P含量分别在481.35~542.23、5.64~11.85、0.39~0.72 g·kg-1之间,N∶P范围为13.05~19.15。(3)6个树种C、N、P含量季节动态明显。马尾松凋落叶C含量与凋落叶产量呈显著正相关关系(P < 0.05),赤杨叶凋落叶N含量与凋落叶产量呈显著正相关关系(P < 0.05),栲和马尾松凋落叶P含量与凋落叶产量呈显著负相关关系(P < 0.05),马尾松凋落叶N∶P与凋落叶产量呈显著正相关关(P < 0.05)。 结论 缙云山常绿阔叶林6个树种凋落叶季节动态各不相同;6个物种呈现出低N和低P的格局,总体表现为受N、P共同限制,且N限制作用要强于P限制;在一个生长季内,6个树种C、N、P化学计量学特征月份间的差异较大,凋落叶量与凋落叶C、N、P含量之间的关系与物种特性有关;凋落叶量与凋落物化学计量特征关系不明显。
三峡库区秭归段大气降水δD和δ18O特征及水汽来源
王婷, 高德强, 徐庆, 靳翔, 张蓓蓓, 左海军
摘要:
目的 研究长江三峡库区秭归段大气降水δD和δ18O特征及水汽来源,揭示该库区森林生态系统水循环过程对气候变化的响应机制。 方法 运用氢氧稳定同位素技术测定并分析三峡库区秭归段2016年9月至2019年8月共3个水文年大气降水氢氧稳定同位素组成,建立三峡库区秭归段大气降水δD-δ18O关系式;在年尺度和季节尺度上分析影响大气降水氢氧同位素特征主要环境因子,并用HYSPLIT验证其水汽来源。 结果 (1)三峡库区秭归段大气降水氢稳定同位素(δD)和氧稳定同位素(δ18O)的关系式为:δD = 8.52δ18O + 20.11(R2 = 0.96,n = 186,p<0.01);大气降水δD(δ18O)季节性变化明显,干季降水δD(δ18O)富集,湿季降水δD(δ18O)贫化。(2)在年尺度上,降水δD(δ18O)与降水量和温度均呈显著负相关关系;在季节尺度上,降水量是影响库区湿季降水δD(δ18O)值变化的主要因素。(3)过量氘(d)值与HYSPLIT气团轨迹模型结果均表明,该库区秭归段湿季大气降水主要受东南季风和西南季风所携带海洋水汽的影响;干季大气降水气团主要来自于亚欧大陆内部及局地的水汽蒸发。 结论 三峡库区秭归段大气降水氢氧同位素组成季节性变化受局地环境因子(降水量、温度)和不同水汽来源共同影响。降水δD和δ18O呈现“降水量效应”和“反温度效应”。湿季降水来自海洋气团,干季降水为局地水汽蒸发和大陆气团主导。
杉木幼龄林分断面积生长的良种与密度效应研究
李晓燕, 段爱国, 张建国, 赵世荣, 冯随起
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.20200018
摘要:
目的 探讨不同良种和初植密度对杉木幼龄期断面积生长的影响及其互作效应,以揭示在这两个控制因子下杉木林断面积生长发育规律。 方法 以2012年春在福建省邵武卫闽国有林场营造的杉木良种和初植密度互作试验林为研究对象,根据8年的逐年定位观测资料,分析2个杉木种子园良种(第1代种子园良种和第3代种子园良种)和4种初植密度(1 667、3 333、5 000、6 667株·hm−2)控制下的林分断面积生长动态效应。 结果 初植密度对林分断面积生长具有极显著影响,同一林龄下,初植密度越高,林分断面积生长愈大。林分断面积生长的良种效应差异不显著,但低初植密度下(1 667和3 333株·hm−2),第3世代良种的断面积生长要高于第1世代良种,且随林龄增长这种现象愈明显。方差分析结果表明良种和初植密度间交互效应不显著,多重比较结果表明:低初植密度下,良种对断面积生长的正效应和密度对断面积生长的正效应具有叠加效应,且随林龄增长这种叠加效应愈明显,而高初植密度下(5 000和6 667株·hm−2),不同良种和密度组合下的断面积生长差异不显著。 结论 低初植密度下,杉木幼龄林分断面积生长的良种和密度效应具有叠加效应,第3世代良种初植密度为3 333株·hm−2的断面积生长显著高于第1世代良种初植密度为1 667株·hm−2,随初植密度增大,良种对林分断面积生长的影响程度逐渐减弱。
滇东南典型常绿阔叶林土壤酶活性的海拔梯度特征
李聪, 吕晶花, 陆梅, 任玉连, 杜凡, 陶海, 杨罗平, 王东旭
摘要:
目的 探究滇东南文山国家级自然保护区土壤酶活性沿海拔的变化规律,为理解“海拔-水热-植被-土壤”间相互耦合对土壤酶活性影响的过程与机制提供数据支撑。 方法 以不同海拔典型植被类型(亚热带季风常绿阔叶林、半湿润常绿阔叶林及湿性常绿阔叶林)为研究对象,研究不同森林类型土壤酶活性沿海拔及土层变化特征,采用前向选择法、蒙特卡洛检验与冗余分析,分析水热、植被及土壤性质沿海拔梯度变化对土壤酶活性的影响。 结果 (1)土壤酶活性随海拔升高呈现不同的变化规律(P < 0.01),土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性呈增加趋势,而土壤酸性磷酸酶活性呈先下降后上升的趋势。随着土层深度增加,土壤酶活性均逐渐降低;(2)水热条件、植物多样性及土壤理化性质沿海拔梯度呈显著不同的变化规律。年均降水量随海拔升高呈增加趋势,植物群落多样性、年均气温和土壤温度呈下降趋势。随着海拔升高,土壤含水量、总有机碳、全氮、全钾、速效氮和速效钾含量呈上升趋势,土壤全磷和速效磷呈先下降后上升趋势,土壤容重和pH值呈降低趋势;随着土层深度增加,土壤含水量、总有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量呈降低趋势,而土壤容重和pH值呈上升趋势;(3)冗余分析表明,水热条件、植物及土壤理化性质与土壤酶活性有不同程度的相关性,其对土壤酶活性变化的重要性大小排序为:总有机碳 > 全氮 > 容重 > 速效钾 > pH > 含水量 > 速效氮 > 全钾 > 有效磷 > 全磷 > Pielou指数 > 年均降水量 > 年均气温 > 土壤温度 > Simpson指数 > Margalef index指数 > Shannon-Wiener指数。 结论 海拔梯度变化引起文山国家级自然保护区内水热条件、植物多样性及土壤理化性质的显著改变,进而调控森林土壤酶活性沿海拔及土层垂直分布的变化,其中,土壤含水量、pH、容重、总有机碳及氮、磷、钾均能较好地解释土壤酶活性的海拔梯度差异。
塞罕坝华北落叶松人工林不同经营模式效果评价
葛兆轩, 苑美艳, 单博文, 黄选瑞, 张志东
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.05.005
摘要:
目的 优化华北落叶松人工林经营效果,明确最优经营模式,提高林地质量。 方法 以河北省塞罕坝地区29年林龄的华北落叶松人工林为研究对象,选取林分生长、林分结构、天然更新、物种多样性及土壤化学性质5个方面20项指标,分析结构化森林经营(S)、近自然森林经营(N)、传统森林经营(T)和对照(CK)不同经营模式下的经营效果,并运用主成分分析法对不同经营模式效果进行综合评价。 结果 表明,不同经营模式单株材积年均生长量差异显著(P<0.05),表现为S>N>T>CK,林分蓄积定期平均生长量表现为S、N、CK3种经营模式显著高于T模式(P<0.05);林分结构指标在不同经营模式间变化呈现一定的差异。平均树高在4种经营模式间无显著差异。胸径为24~28 cm的林木株数在N和T经营模式样地较高,在S模式样地最高;空间结构指标角尺度和胸径变异系数在不同经营模式间差异不显著(P>0.05);不同经营模式林分的草本物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数存在显著差异(P<0.05),表现为N>S>T>CK;在0~20 cm土层,土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量S模式显著高于对照CK;T、N、S和CK模式经营效果综合得分分别为-6.14、9.30、11.49和-14.64。 结论 塞罕坝29年林龄的华北落叶松人工林在S模式的经营效果最佳。
森林环境中民用与专业级设备多模态定位精度比较研究
武红敢, 罗鹏, 杨云风, 谢继会, 张恒
, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.05.021
摘要:
目的 探究多种立地条件下中高郁闭度林分中民用(智能手机等)和专业级GNSS设备的定位精度差异,旨在改变森林环境下民用类定位设备应用泛滥的现状。 方法 采集了两种类型定位设备在森林环境中的GNSS信号,并定量计算了平面和垂直方向的定位误差,以及GNSS几何精度因子和信噪比等参数。 结果 通过1 min以上时长相关观测参数的平均值、极值、绝对误差的对比分析表明,专业机性能指标总体优于民用机,两者间天线和GNSS模块的差异是其根本原因。 结论 选用专业设备、单点求平均是满足林下高可靠性(优于5 m)定位需求的重要手段与方法,智能手机等民用级产品只适合森林环境中低可靠性(10 m左右)的概略定位作业要求。
马尾松β-蒎烯合酶基因克隆以及对松材线虫侵染的响应
刘彬, 刘青华, 周志春, 罗柠, 解懿妮, 陈献志
摘要:
目的 对马尾松β-蒎烯合酶基因PmPinS进行克隆,分析其序列特征和高抗易感马尾松中松材线虫侵染后的表达模式,为解析马尾松抗松材线虫病机制提供理论基础。 方法 采用PCR扩增技术克隆马尾松PmPinS的全长编码区序列,进行同源氨基酸序列比对和系统发育分析,利用生物信息学方法分析其基因特征;利用实时定量PCR技术分析马尾松蒎烯合酶基因在接种松材线虫后的高抗和易感马尾松中的表达模式。 结果 克隆获得马尾松蒎烯合酶基因的全长编码区序列,包含1 878 bp的完整开放阅读框,编码625个氨基酸,分子量为71.95 kD,二级结构以α-螺旋和β-折叠为主,含有萜类合酶典型的RR(X)8W、DDXXD和NSE/DTE结构域。系统进化分析发现,PmPinS与扭叶松(-)β-蒎烯合酶聚为一支,序列相似性达93.16%。对高抗和易感马尾松PmPinS在松材线虫接种后的表达模式进行分析发现,PmPinS在高抗马尾松中的表达量显著高于易感马尾松,且在接种30 d内呈现上升趋势,而易感马尾松PmPinS在接种1 d后迅速下降,在接种2 a后,PmPinS表达量在高抗马尾松茎部组织特异性高表达。对松材线虫外源施加α-蒎烯、β-蒎烯及其混合溶液,结果表明α-蒎烯与β-蒎烯可明显抑制松材线虫存活率,且混合溶液抑制作用更为明显。 结论 PmPinS为马尾松单萜合酶家族的一员,复杂催化GPP参与β-蒎烯的合成,该基因在高抗马尾松茎部组织特异性高表达,同时其可能的催化产物α-蒎烯与β-蒎烯对松材线虫具有明显的抑制作用,表明其在马尾松抗松材线虫过程中起正向调控作用。
三峡库区秭归段水位消落带草本植物多样性分析
孙鹏飞, 王丽君, 杨邵, 郭燕, 沈雅飞, 肖文发, 程瑞梅
摘要:
目的 研究消落带草本植物多样性的梯度变化和空间分布特征,能为分析和保护消落带生物多样性提供依据。 方法 通过对三峡库区秭归段消落带145~175 m范围内草本物种的调查,对经历5次干湿动态变化后消落带草本植物的群落类型及物种多样性进行研究,发现其分布梯度和空间分布特性发生变化,进而认识消落带植物的生态适应性。 结果 表明:2014年该区共有草本植物40种,隶属15科27属,以菊科、禾本科、廖科和大戟科植物为主,2019年该区共有草本植物47种,隶属18科39属,以菊科种类最多,为消落带优势科,其次为禾本科、廖科和大戟科植物。在过去5年中,一年生草本植物毛马唐、狗尾草、稗、苍耳、鬼针草和多年生草本植物狗牙根、香附子等中均有较大的重要值,为主要优势物种,秭归消落带植物群落优势种和伴生种的丰富度、多样性、均匀度和优势度在各水位梯度带上变化明显,群落物种丰富度随水位高程梯度145~175 m呈先上升后下降的趋势。 结论 分析认为,消落带植物多样性的变化是由于高程差异造成的淹水时间差异而导致的生境差异。
2株毛竹枯梢病拮抗细菌筛选及其促生功能
杨豆, 王清海, 万松泽, 李丽, 张扬
摘要:
目的 毛竹(Phyllostachys edulis (Carrière) J. Houz.)是重要的经济林种,在生长过程中面临着枯梢病的发生和土壤养分缺乏的问题。为获得对毛竹枯梢病病原菌具有拮抗作用的优良菌株,分析其对毛竹的促生作用。 方法 采用组织分离法和稀释平板法从毛竹根系中分离出内生细菌,再用平板对峙法筛选出内生拮抗细菌,测定优良内生拮抗细菌的生长曲线、解磷能力及产吲哚乙酸(IAA)能力并对其进行种类鉴定。采用温室盆栽试验检验优良菌株对毛竹实生苗的促生作用。 结果 从毛竹根系中共分离到118株内生细菌,16株对竹喙球菌(Ceratosphaeria phyllostachydis)有抑菌活性。其中菌株PN1和PN6的抑菌活性最为显著,抑菌率分别为58.82%和49.28%,且这2株细菌均具有良好的解磷能力和产IAA能力,最大解磷量分别达至236.33 mg·L−1和278.21 mg·L−1,产IAA量分别为15.17 mg·L−1和12.36 mg·L−1。经形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析的结果显示,菌株PN1和PN6分别属于Burkholderia lataEnterobacter ludwigii。盆栽结果显示,施用菌剂PN1和PN6后对毛竹生长均具有显著促生长作用。与对照相比,地径分别增加了39.51%和42.59%,苗高分别增加了54.42%和62.51%。 结论 筛选得到的菌株PN1和PN6均具有良好的防病和促生能力,是2株在抵抗毛竹枯梢病侵入和提高竹林生产力上有很好应用前景的菌株。
玉带凤蝶访花及求偶过程中的视觉及嗅觉识别行为
李明涛, 刘杰, 陈顺安, 石雷, 姚俊, 陈晓鸣
摘要:
目的 解析玉带凤蝶的视觉和嗅觉在觅食和求偶过程中的识别和选择规律,讨论玉带凤蝶的视觉和嗅觉在觅食和求偶过程中的生态学意义。 方法 通过玉带凤蝶自然种群访问颜色、气味和颜色加气味的试验,自然种群求偶和访塑封模型试验,分析玉带凤蝶觅食及求偶时的视觉及嗅觉利用权重。 结果 在无气味的7种颜色的假花条件下,玉带凤蝶对红、蓝和紫色显示出了明显的颜色趋性。在假花上喷洒蜂蜜水后,雌、雄蝶访花次数均增加3.16倍;在无颜色的花香挥发物(β-石竹烯、苯甲醛)试验中,玉带凤蝶访问数量很少,增加颜色后,雌、雄蝶访花次数增加了60~120倍,说明颜色的诱集作用超过气味;而访问单一颜色与加上花香挥发物后比较,增加倍数只有1%~5%,说明气味对玉带凤蝶的诱集作用较小。在求偶过程中,玉带凤蝶对塑封模型的访问与自然种群求偶的追逐类型及比例相似,说明玉带凤蝶可利用视觉识别雌雄。在自然光和紫外光下,玉带凤蝶雌、雄蝶翅膀颜色和图案区别明显,可能是该蝶识别配偶的一个指标。 结论 玉带凤蝶在觅食及求偶时均以视觉为主、嗅觉为辅。
松材线虫cyp-33D3基因的RNA干扰及其功能研究
冯梦婷, 盛东萍, 叶建仁, 陈凤毛, 张晓阳, 邱秀文
摘要:
目的 研究松材线虫cytochrome P450 33D3 (cyp-33D3) 基因功能,为揭示松材线虫分子致病机制及其生物防治提供理论依据。 方法 采用双链RNA对cyp-33D3基因的表达进行干扰,测定该基因沉默后对松材线虫取食速率、个体大小、产卵数量、孵化率及致病力的影响。 结果 ddH2O和gfp dsRNA处理的线虫取食速度明显较快,在第5天已经几乎将灰葡萄孢菌丝取食殆尽,而cyp-33D3 dsRNA处理松材线虫取食灰葡萄孢的面积较小;cyp-33D3基因RNA干扰对松材线虫雌、雄成虫的体长无显著影响(P > 0.05);与ddH2O和gfp dsRNA处理相比,cyp-33D3dsRNA处理每条雌虫平均产卵数量分别减低了12和11粒,虫卵孵化率分别减低了46%和43%;在接种40d后,ddH2O处理的黑松苗发病率达到100%,cyp-33D3 dsRNA处理的黑松发病率为43.1%;而gfp dsRNA处理的黑松生长状况良好。 结论 cyp-33D3基因RNA干扰减缓了松材线虫的取食速度,减少了松材线虫的产卵数量,降低了松材线虫的虫卵孵化率和对黑松的致病力;松材线虫cyp-33D3基因RNA干扰对线虫的个体大小无明显影响。
南方低山丘陵区农村森林景观及植物群落特征
田甜, 张旭东, 丁丽霞, 何云核, 白彦锋, 姜春前
摘要:
目的 探索南方低山丘陵区农村地区科学的森林恢复方式,改善森林结构及维护生物多样性,以保障森林生态系统的可持续发展和森林资源的永续利用。 方法 基于高分辨率GF-2数据和实地调查,以浙江省杭州市临安区昔口村为研究对象,对其森林景观及植物群落特征进行调查研究。 结果 昔口村森林面积占村域总面积的80.80%,主要林分类型有阔叶林、针阔混交林、马尾松林、杉木林、竹林、香榧林,村庄天然林、混交林面积小,人工林连片面积大。天然林、混交林大部分乔木树高、胸径偏低,人工林林地针叶化问题较严重,多为单层纯林,林下植被盖度偏低。 结论 昔口村森林生态系统整体结构简单、多样性较低,若持续传统的造林、经营方式,势必会导致林分退化、地力衰退等问题。建议对现存的阔叶林、针阔混交林进行封育、改造,促进其向优质的常绿阔叶林转化,对马尾松生态公益林进行改造,引种补植乡土树种营造混交林,用材林、经济林采用小面积种植的方式,选择当地乡土阔叶树种、适生阔叶树种营造混交林作为绿色隔离带与小面积用材林、经济林镶嵌种植,并辅以科学的抚育经营措施。
中华润楠食叶新害虫:异斑酷大蚕蛾羽化节律与生殖行为观察
张锦坤, 胡可炎, 张国祥, 范凌华, 王偲, 温秀军, 马涛
摘要:
目的 掌握异斑酷大蚕蛾的羽化、求偶、交尾、产卵规律,为其性信息素研究提供依据,进而为该虫的无公害绿色监测、预报及防治提供技术参考。 方法 林间采集异斑酷大蚕蛾幼虫带回实验室进行饲养,进而对成虫的羽化和生殖行为进行观察、统计及数据分析。 结果 异斑酷大蚕蛾不同性别的羽化存在显著的昼夜差异,成虫羽化全天可见,78.49%的雄虫在暗期羽化,91.01%的雌虫在光期羽化,雄虫早于雌虫羽化。雌成虫求偶高峰期在5:30–11:30,交尾高峰期在7:00–10:30,1日龄雌虫即可进行求偶且生殖行为最为活跃,雌虫的求偶(交尾)高峰期、求偶(交尾)率和求偶(交尾)时长均与日龄成负相关关系。相同生殖状态下雌虫平均寿命大于雄虫,但是不同处理雌雄成虫寿命之间均无显著性差异。雌虫无论是否交尾均会产卵,交尾雌虫的产卵率、产卵量和产卵天数都比未交尾雌虫多。 结论 异斑酷大蚕蛾雌虫主要在白天羽化,雄虫主要在夜晚羽化。成虫的求偶交尾等行为主要在暗期进行,羽化初期雌虫的生殖行为更活跃。
琼西南柚木次生种源/家系多性状综合选择
梁坤南, 黄桂华, 林明平, 杨光, 王西洋, 周再知
摘要:
目的 通过对早期引种的柚木国内次生种源/家系生长、形质性状和适应性的综合评价,为当地选出最适宜生长的优良种源/家系。 方法 采用4株小区,8次重复的完全随机区组设计,对国内收集的19个柚木次生种源/家系4.5年生和30.5年生保存率、生长、形质性状进行方差分析和相关分析,根据聚类和多性状坐标综合评定法选出优良种源/家系。 结果 4.5年生和30.5年生种源/家系间保存率、生长和形质性状,除4.5年生保存率差异不显著外,其余均呈显著或极显著差异。4.5年生与30.5年生的各性状相关性不显著,但4.5年生、30.5年生内生长性状间、生长性状与干形和保存率呈显著或极显著的正相关;30.5年生生长性状和干形与采种地的纬度呈极显著正相关、与年平均气温呈显著或极显著负相关。聚类分析与多性状坐标综合评定出优良种源和优良家系各2个,30.5年生优势木单株材积分别比当地种源和当地最优家系提高了261.65%~291.29%和20.18%~26.11%,种源选择效果极显著。 结论 广州龙洞省林科院种源、云南芒市种源和云南畹町林场家系是最适宜海南西南部柚木生长的次生种源/家系,尤以对云南畹町林场的家系进一步的选择,增益更大。
腥臭卫矛花发育过程挥发性成分的SPME-GC-MS分析
刘志红, 解庆
摘要:
目的 探究腥臭卫矛花发育过程挥发性成分的变化及腥臭味的成因。 方法 运用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)分别对腥臭卫矛(Euonymus sanguineus Loes. var. paedidus L. M. Wang)花不同发育时期及开花时不同部位的挥发性成分进行分析,并通过主成分分析法(PCA)与聚类分析法(HCA)分析其特征挥发性成分。 结果 共鉴定出58个化合物,以醇类(11.93%~69.66%)和烃类(14.47%~57.94%)为主,主要为芳樟醇(0.15%~70.79%)、叶醇(0.41%~65.51%)、苯乙腈(0.04%~62.20%)、2-乙烯基-1, 1-二甲基-3-亚甲基环己烷(0.02%~32.99%)、(E)-β-罗勒烯(0.25%~21.26%)、α-蒎烯(0.02%~20.41%)、D-柠檬烯(1.01%~11.74%)和水杨酸甲酯(0.14%~6.14%)。腥臭卫矛花不同发育时期(V1~V5期)和开花期花瓣(Y1)、花盘(Y2)中的挥发性化合成分差异较大。基于PCA和HCA分析,腥臭卫矛花发育的5个时期与开花时(V5期)不同部位的挥发性成分被聚成4大类,V1和V2期属于叶醇型;V3与V4期聚为1类,成分复杂,化学型不明显;V5期和Y1为芳樟醇型;Y2属于苯乙腈型。 结论 腥臭卫矛花不同发育时期挥发成分差异较大,腥臭味来源于花绽开时花盘释放的大量苯乙腈。
中国针叶林优势树种叶片氮磷钾生态化学计量特征及内稳态分析
邓博文, 许瑶瑶, 陈逸飞, 张硕, 郑德祥, 廖晓丽, 林仁忠, 靳少非
摘要:
目的 探索中国针叶林植物叶片生态化学计量在大尺度空间格局下的变化特征,研究其化学计量稳态性特点。 方法 通过文献检索收集中国针叶林优势树种叶片及土壤氮(N)、磷(P)和钾(K)元素数据,分析中国针叶林叶片化学计量特征,对不同环境因子进行叶片化学计量特征贡献率分析,讨论中国针叶树种对环境的适应性及内稳态特征。 结果 中国针叶林优势树种叶片N、P、K含量大小为N > K > P;N/P比为15.48;土壤中,N、N/P、N/K在不同土层间显著差异。中国针叶林优势树种叶片生态化学计量特征与环境因子之间具有显著的关系,在影响叶片N、K含量的各因子中,纬度贡献率最高,分别为19.18%、25.08%;影响叶片P含量的因子中,水热指数贡献率最高,为12.75%;对N/P、N/K、P/K影响最大的分别为年降水量、土壤40~60 cm深度N/K值、年降雨量。通过叶片内稳态分析,除N含量外,中国针叶林优势树种叶片生态化学计量特征均呈绝对稳态。 结论 我国优势针叶树种叶片化学计量特征受到纬度、土壤因子、降水因子与温度因子共同作用,叶片化学计量特征的稳态性特征表明我国优势针叶树种能够稳定适应土壤环境特征。
北京海坨山典型林分土壤有机碳含量及有机碳密度垂直分布特征
聂浩亮, 薄慧娟, 张润哲, 王江, 聂立水, 王丹
摘要:
目的 探讨海坨山不同林分类型下土壤有机碳含量和有机碳密度的垂直分布特征及其与土壤性质相关关系,为华北地区森林土壤碳库准确评价及森林生态服务功能评估提供科学依据。 方法 选择不同5种典型林分(油松林、核桃秋林、蒙古栎林、针阔混交林、山杨林)分别设置3块标准样地,采集0~100 cm不同土层土样,并分析相关土壤理化性质,分析不同土壤理化因子对土壤有机碳含量的影响,研究该林区不同林分土壤碳含量及密度的分配特征。 结果 不同林分类型下土壤各层次有机碳含量为9.35~50.25 g·kg−1,土壤有机碳含量均值为27.42 g·kg−1。林分类型对不同土层土壤有机碳含量影响显著(p < 0.05),不同林分类型土壤有机碳平均含量由小到大排序:山杨林 < 针阔混交林 < 核桃楸林 < 蒙古栎林 < 油松林。不同林分类型土壤有机碳含量垂直变化趋势相同:从表层向下逐渐降低,表聚性明显,表层(A+AB)占土壤总有机碳含量约57%。不同林分类型100 cm深度土壤有机碳密度为21.4~76.6 t·hm-2,均值为45.7 t·hm-2。各林分间土壤总有机碳密度大小为:山杨林 > 核桃楸林 > 针阔混交林 > 蒙古栎林 > 油松林。单位cm厚度土壤有机碳密度的垂直变化规律与土壤有机碳含量相同,从表层向下逐渐降低,表层(A+AB)土壤有机碳密度占土壤总有机碳密度约35%~40%。不同林分土壤有机碳含量与全氮含量呈极显著正相关(r=0.923~0.985),与土壤密度呈极显著负相关(r=−0.971~−0.996)。 结论 林分类型是影响土壤有机碳垂直分配的重要因素之一,且其影响程度随土壤深度的增加而下降.仅山杨林下土壤有机碳含量与土壤黏粒含量呈极显著相关,其它林分与黏粒含量相关不显著。
基于广义线性混合效应模型的蒙古栎林单木枯损建模及影响因子分析
李春明
摘要:
目的 通过基于广义线性混合效应模型的方法,建立枯损模型,提高枯损模拟和预测精度。 方法 以1995年在吉林省布设的295块蒙古栎永久样地作为研究对象,基于logistic回归及广义线性混合效应模型方法,考虑单木、林分、气象及立地等因子对枯损的影响,构建单木水平枯损模型。并与传统广义线性模型方法进行比较,采用验证数据进行精度验证。 结果 表明:与固定效应模型相比,考虑样地水平随机效应后,模型的模拟精度获得极大的提高,并且达到极显著程度;在截距和胸径变量上考虑随机效应的模型模拟精度最高;对单木枯损有重要影响的因子中,林分公顷断面积、林分平均年龄及年平均夏季(5—9月)降水量(MSP)与单木枯损概率呈负相关,大于对象木断面积、林分公顷株数、气象因子中的年平均温度(MAT)及上一年8月至当年7月的降雪量(PAS)与单木枯损概率呈正相关,初始单木胸径对枯损的影响比较复杂,要和其他因子结合起来分析。 结论 甄别影响单木枯损的不同来源及重要影响因素,有助于进一步制定科学的森林经营措施。
时间序列Landsat 8 OLI数据森林年扰动检测
胡圣元, 庞勇, 蒙诗栎, 岳彩荣
摘要:
目的 采用改进的植被变化追踪算法(VCT)对南亚热带森林年度扰动检测进行研究。 方法 利用2013—2019年多时序Landsat 8 OLI遥感数据合成研究区域生长季的年度无云影像,通过自动识别潜在森林像元并结合归一化植被指数(NDVI)提取综合森林指数(IFZ),观察IFZ在时间序列上的变化确定森林扰动发生时间,进一步分析森林变化的具体内容。 结果 在广西高峰林场的应用结果表明,融合了NDVIIFZ指数对森林扰动区域的识别精度由67.2%提升到79.2%。 结论 融合NDVIIFZ森林扰动检测方法能在不增加过检率的同时降低VCT方法的漏检率,改善了VCT方法在森林扰动频繁区域的漏检率高的问题,更加准确地反映了高峰林场森林区域的时间-空间格局变化特征。
核桃不同时期叶片及不同组织RNA提取方法筛选
陈浩, 安瑞云, 常青山, 王梓, 毛星夜
摘要:
目的 针对核桃组织中富含多酚、多糖及黄酮类物质含量较高的特点,筛选经济高效、适合核桃不同发育时期叶片及不同组织总RNA的提取方法。 方法 以核桃幼嫩、成龄和衰老叶片为材料,分别采用改良硼砂—CTAB法、改良硼砂—CTAB异丙醇法、改良SDS法、改良Trizol法Ⅱ以及试剂盒法进行总RNA的提取。以筛选与优化的改良硼砂—CTAB法、改良硼砂—CTAB异丙醇法分别提取核桃胚、叶柄、韧皮部、雄花的总RNA,并对RNA产量、纯度、电泳图谱和RT-PCR进行分析。 结果 5种方法都可获得核桃总RNA,其中改良硼砂—CTAB法能够从幼嫩叶片、成龄叶片、叶柄和雄花中获得质量高、完整性好的总RNA,28S rRNA亮度约为18S rRNA的2倍,A260/A280介于1.9~2.1之间,A260/A230大于2.0,且总RNA质量浓度可达1 185.2 ng·μL−1;改良硼砂—CTAB异丙醇法则适合衰老叶片、胚和韧皮部的提取,总RNA质量浓度可达1 019.0 ng·μL−1。通过RT-PCR在不同组织中均能扩增出核桃18S rRNA和翻译起始因子(JreIF1A)片段。 结论 改良硼砂—CTAB法和改良硼砂—CTAB异丙醇法相比其他三种方法更易排除蛋白质、酚类等杂质干扰,对于不同时期不同组织均有更好的适用性,提取所获得的总RNA纯度和浓度完全符合后续的分子生物学试验要求。
天水小陇山红豆杉群落特征的生态学意义
张国强, 巨天珍, 刘文桢, 裴洁, 张永佳, 马超
摘要:
目的 红豆杉属植物对生境条件要求较严格,对外界环境变化和人为干扰较为敏感。研究其群落特征和生态位特征对了解群落动态和生境变化有重要意义。 方法 基于野外采样调查,对小陇山林区红豆杉群落的种属组成、数量、生活型谱和主要种群的生态位特征进行了研究。 结果 1. 组成红豆杉林的植物共有64种,隶属于33科47属。乔木层的优势科为红豆杉科,灌木层的优势科为蔷薇科,草本层为莎草科;红豆杉群落物种多度分布呈倒J型;红豆杉群落生活型谱表现为地上芽植物>高位芽植物>地面芽植物>地下芽植物>一年生植物;2.红豆杉群落乔木层生态位宽度依次为红豆杉>油松>栓皮栎>毛栗子>侧柏>青檀;红豆杉与其他种群之间重叠值小于伴生种之间的重叠值;红豆杉林各种群之间的生态位相似性比值Cih大于0.9的有16对,占57.15%,在0.7-0.8之间有9对,占32.14%,0.6-0.7之间有3对,占10.71%。人工红豆杉林油松对红豆杉的干扰程度较青檀大。
蒙古栎次生林林木竞争对不同抚育间伐方式的响应
胡雪凡, 段光爽, 张会儒, 卢军, 张晓红
摘要:
目的 以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其内部竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。 方法 2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密度2(T2,T3)以及对照试验T0,2018年进行了复测。通过有序样本聚类的方法确定Hegyi指数竞争木数量并分析了蒙古栎次生林的竞争关系以及各林层、优势树种及目标树的竞争关系对不同抚育间伐方式的响应。 结果 (1)蒙古栎次生林样地的优势树种为:蒙古栎、红松和白桦,Hegyi指数最佳邻体竞争木个数为8。(2)样地内主要树种的总竞争排序为:蒙古栎>红松>色木槭>糠椴>白桦>大青杨>落叶松>水曲柳>黑桦;主要树种的平均种间竞争略高于平均种内竞争。(3)T2,T3上林层竞争明显降低;4种抚育间伐方式均降低了白桦和蒙古栎的竞争强度,其中T3下降的幅度最大(分别下降了48%和27%);红松的竞争强度仅在T0升高;T2,T3糠椴、色木槭的竞争强度增大,大青杨的竞争强度减小;T2和T3对目标树竞争的减缓作用明显优于T0和T1。 结论 基于目标树经营的抚育间伐能够有效降低蒙古栎次生林上林层及优势树种的竞争,从而可针对性培育目标树种,引导林分的正向演替,进一步验证了目标树经营的可行性和合理性。