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2017年  30卷  第2期

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论文
崖柏属植物的核型分析
倪妍妍, 杨文娟, 刘建锋, 江泽平
2017, 30(2): 189-193. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.001
摘要:
目的 为了从细胞学角度探讨崖柏属植物分类与进化问题, 方法 采用根尖压片法对崖柏属5种植物进行核型研究。 结果 表明:崖柏和日本香柏的核型公式为2n=2x=22=18m(2SAT)+4sm,朝鲜崖柏、北美乔柏和北美香柏的核型公式为2n=2x=22=20m(2SAT)+2sm,5种植物的核型均属于1A类型。 结论 该属在柏科中可能处于比较进步的进化地位;通过进化趋势图分析发现,崖柏在该属中分化最晚,而朝鲜崖柏则较原始。
基于证据理论组合多分类规则实现大区域植被遥感分类研究*
胡博, 鞠洪波, 刘华, 郝泷, 刘海
2017, 30(2): 194-199. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.002
摘要:
目的 利用遥感影像的时效性和宏观性特点,基于证据理论组合多分类规则的方法快速和高效地实现大区域植被遥感分类。 方法 首先,依据辨识框架的概念设计分类系统,并采用大区域样本快速采集方法提取训练样点;其次,将多个单分类规则得到的植被类型特征影像归一化处理为基本概率赋值作为表达对各类型信任程度的证据源数据,再将不同证据源的信任度信息依据证据理论组合;再次,将组合结果依据最大信任度原则确定植被类型;最后,在中国植被图与中国土地覆盖图的类型一致区域随机布点作为验证样本。 结果 各单分类器分类结果的总体精度范围为60%~70%,两两规则组合分类结果的总体精度范围为70%~80%,3个规则组合分类结果的总体精度达到80.84%。 结论 组合多分类规则的证据理论分类方法可以提高分类精度;参与组合的单分类器精度越高,相关证据源越多,组合分类结果精度越高。
桂西南岩溶区不同恢复模式群落生物量及林下植物多样性
农友, 卢立华, 贾宏炎, 雷丽群, 明安刚, 李华, 王亚南, 韦菊玲
2017, 30(2): 200-205. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.003
摘要:
目的 研究桂西南岩溶区不同恢复模式群落的生物量及其林下植物多样性的特点,为该区域的生物多样性保护、生态功能恢复效果评价积累基础数据。 方法 以桂西南岩溶区4种不同恢复模式为研究对象,采用样方法对林下植物多样性进行研究;采用收获法研究灌木层与草本层的地上、地下生物量及凋落物层现存量;采用异速生长模型来估算乔木层的地上生物量,并参考IPCC根茎比来量化乔木的地下生物量。 结果 表明:共调查记录林下植物85种,隶属于46科,81属,其中,灌木植物25科,46属,50种;草本植物21科,35属,35种;不同恢复模式群落生物量的变化趋势为自然恢复林(166.66 t·hm-2)>任豆林(48.61 t·hm-2)>吊丝竹林(36.54 t·hm-2)>灌草坡(0.96 t·hm-2)。 结论 不同恢复模式灌木层物种丰富度差异不显著,最高的为灌草坡(16种),其次为任豆林(15种),最低为自然恢复林(12种);草本层物种丰富度最高的为任豆林(12种),其次为灌草坡(10种),最低为自然恢复林(4种)。自然恢复林乔木不同组分生物量与任豆林、吊丝竹林之间差异显著(P < 0.05);灌草坡的灌木、草本地上生物量与吊丝竹林、任豆林、自然恢复林之间差异显著(P < 0.05)。吊丝竹林、任豆林的灌草生物量表现为草本层>灌木层,而灌草坡与自然恢复林的灌草生物量则表现为灌木层>草本层。
重金属胁迫下白骨壤数字基因表达谱分析
袁长春, 莫健新, 袁柳娇, 余如凤, 刘倩, 钟军弟, 刘锴栋
2017, 30(2): 206-213. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.004
摘要:
目的 从转录组水平研究重金属污水胁迫处理下白骨壤的基因表达变化,以揭示白骨壤响应重金属污染胁迫的机制。 方法 采用基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术对重金属污水胁迫处理组和对照组白骨壤材料进行转录组测序分析。 结果 与对照组相比,重金属处理下白骨壤共有10 459个差异表达基因,其中,8 685个表达量上升,1 774个表达量下降。MeV聚类表明:大部分基因在重金属处理样本中的表达量受到极大的诱导。GO功能注释发现,差异表达基因主要定位于叶绿体以及细胞内各种膜结构,参与“细胞代谢”、“细胞组分的组合和生物合成”、“对刺激的响应”等过程。KEGG代谢通路分析显示,差异表达基因分布于126条Pathways,涉及“核糖体”、“光合作用”、“乙醛酸盐代谢”、“丙酮酸代谢”等途径。重金属胁迫还促进萜类、黄酮类化合物生物合成的关键酶基因(牻牛儿基焦磷酸合酶(0009238)、黄酮醇合成酶(0001833))的表达,进而促进白骨壤有效成分的积累;显著诱导细胞分裂素水解酶编码基因CKX7(0057124)、油菜素内脂信号转导组分基因BSK(0043741)等的表达,进而提高白骨壤对重金属胁迫的适应能力。此外,转录因子分析发现,bHLH、NAC、MYB-related和WRKY在重金属胁迫中发挥重要作用。实验选取8个与环境刺激响应密切相关的基因,通过qRT-PCR验证了它们在重金属污水胁迫处理下的表达差异,结果与数字基因表达谱分析的结果较一致,证实了差异表达基因数据的有效性。 结论 重金属处理影响了白骨壤大量的新陈代谢、光合作用、小分子酸合成、激素合成与信号转导及次生代谢产物合成相关基因的表达。
杉木人工林伐后2种恢复模式碳储量的比较
施志娟, 白彦锋, 孙睿, 彭阳, 姜春前, 汪思龙
2017, 30(2): 214-221. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.005
摘要:
目的 为了探讨恢复模式对森林生态系统碳库的影响, 方法 利用定位研究方法,对比分析了湖南会同杉木人工林皆伐后2种恢复模式(自然恢复和人工恢复)20年时森林生态系统碳储量及其空间分布。 结果 表明:(1)自然恢复植被层碳储量明显大于人工恢复,自然恢复的乔木层碳储量比人工恢复的高22.56%。自然恢复的乔木层各器官碳储量的分配比为干>枝>根>叶>皮,而人工恢复为干>根>枝>皮>叶。林下植被层和凋落物层碳储量所占比例非常小,自然恢复的灌木层、草本层和凋落物层碳储量分别为人工恢复的3.99、5.94、1.14倍。(2)自然恢复的土壤层碳储量比人工恢复的小;自然恢复表层(010 cm)土壤碳含量和碳储量均比人工恢复的大,但其它土层则相反;2种恢复模式的土壤碳含量、碳储量均随土层深度的增加而减少,不同恢复土壤各层碳储量所占分配比差异明显。(3)自然恢复各组分碳储量为乔木层>土壤层>凋落物层>灌木层>草本层,而人工恢复为土壤层>乔木层>凋落物层>灌木层>草本层。 结论 自然恢复模式更有利于伐后林地植被层碳储量的恢复,而人工恢复模式更有利于伐后林地土壤层碳储量的恢复。从整个森林生态系统看,杉木人工林皆伐后林地自然恢复模式固碳能力高于人工恢复模式,恢复模式对碳储量在生态系统各组分的分配也产生了一些影响。
长白山两种森林类型土壤颗粒有机碳和黑碳分布特征
孙金兵, 高菲, 宋金凤, 崔晓阳
2017, 30(2): 222-231. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.006
摘要:
目的 量化长白山原始阔叶红松林和杨桦次生林土壤颗粒有机碳和黑碳含量及分布特征,为研究东北森林土壤有机碳分布和积累提供依据。 方法 采用粒径分组方法测定原始阔叶红松林和杨桦次生林土壤表层(A11)和亚表层(A12)颗粒有机碳(POC)和黑碳(BC)含量,分析其与土壤基本性质(有机质、含水量、pH值、粘粒和团聚体等)的关系。 结果 表明:(1)两种森林类型土壤A11和A12 POC含量分别为31.8988.00、5.2519.45 g·kg-1,BC含量分别为8.4322.40、3.3912.10 g·kg-1,二者随土壤深度增加而显著下降(p < 0.01)。(2)森林类型显著影响土壤POC和BC,表现为杨桦次生林>原始阔叶红松林。(3)两种森林类型土壤POC与土壤有机质、含水量、水稳性团聚体均显著相关,与pH值、粘粒相关性不显著;BC与土壤pH值、粘粒和团聚体相关性均不显著,与含水量显著相关,与有机质仅在A11显著相关。(4)土壤POC和BC显著相关(p < 0.01)。 结论 在长白山地区森林类型显著影响土壤POC和BC含量,杨桦次生林土壤POC和BC显著高于原始阔叶红松林,很大程度上与森林的采伐和火烧有关。两种森林类型土壤POC和BC分布格局是土壤物理化学性质综合作用的结果。
茶籽象危害与不同品种油茶果实物理性状的关系
李苗苗, 舒金平, 张威, 叶碧欢, 王浩杰
2017, 30(2): 232-237. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.007
摘要:
目的 揭示茶籽象危害与不同品种油茶果实物理性状间的关系,揭示不同品种油茶的物理特性对茶籽象寄主选择的影响。 方法 调查茶籽象对相同种植条件下的不同油茶品种的危害情况,通过聚类分析评价抗虫性,同时测定茶果质量、果皮厚度及果实大小等物理性状,分析两者间的关系。 结果 茶籽象对不同油茶品种的危害率存在显著差异,危害率在12.4%~49.7%之间,而落果中茶籽象的危害率在13.23%~91.83%之间,茶籽象是造成落果的主要因素。11个油茶品种分为抗性较高、抗性中等、抗性较差3个类群,3个类群的油茶品种受害率存在极显著性差异(P < 0.01),抗性较高类群平均抗虫率达82.23%±5.00%,而抗性较差类群仅为52.47%±6.00%。茶籽象危害与茶果质量、果皮厚度及果实大小密切相关,茶果质量越大、越薄,果径越大,危害越严重。 结论 茶果质量越大,越薄,果径越大,受到茶籽象的危害越大。选育抗性品种是控制茶籽象危害的重要手段。
中间锦鸡儿CiDR1的克隆及干旱胁迫下的表达分析
武苾菲, 李万峰, 徐海燕, 张立峰, 齐力旺, 韩素英
2017, 30(2): 238-244. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.008
摘要:
目的 研究并了解中间锦鸡儿CiDR1基因功能及其对干旱胁迫的响应,为抗性育种提供候选基因。 方法 通过RACE技术从中间锦鸡儿中克隆CiDR1基因的cDNA全长,利用生物信息学分析软件对其基因结构及功能进行分析和预测。再通过qRT-PCR技术对干旱胁迫后的幼苗中的CiDR1表达模式进行研究。 结果 从中间锦鸡儿中克隆到CiDR1基因的cDNA全长共计4 297 bp,GenBank登录号为KP277100。生物信息学分析表明,预测的CiDR1蛋白序列中含有1 243个氨基酸残基,具有抗病基因特征结构域TIR、NB-ARC、LRR等,其等电点为6.35,不稳定指数为42.91,不具备信号肽,为非分泌蛋白,定位于细胞质中。定量PCR检测发现,CiDR1基因在幼年期的茎中表达量较低,在成年期的叶片中表达量较高;在干旱胁迫处理后的幼苗中,CiDR1表达水平有明显下降,表明该基因的表达受干旱抑制,可能与中间锦鸡儿适应干旱相关。 结论 中间锦鸡儿在干旱胁迫后其根、茎和叶中CiDR1的表达均明显下降,表明CiDR1的表达受干旱抑制,可能与中间锦鸡儿适应干旱相关,进一步研究发现CiDR1在根、茎、叶中的表达水平可能受发育阶段调控。
杨树次生壁纤维素合酶的表达与互作模式分析
魏凯莉, 周厚君, 江成, 赵岩秋, 宋学勤, 卢孟柱
2017, 30(2): 245-253. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.009
摘要:
目的 纤维素的合成在木材形成过程中具有重要的作用,纤维素合酶(Cellulose Synthase,CESA)是参与纤维素合成的关键酶。由于3种CESA形成一个有功能的纤维素合酶复合体,而杨树中包含CESA4、CESA7A、CESA7B、CESA8A和CESA8B5种次生壁CESA,本文从这5种CESA的表达模式与互作分析入手,探讨了其在次生壁纤维素合成中的工作模式。 方法 利用RNA-seq与基因芯片数据进行基因表达分析,揭示5种次生壁CESA在根、茎、叶组织的表达模式与次生维管再生过程中的表达变化。利用启动子驱动的GUS转基因材料GUS染色分析与实时定量PCR揭示5种次生壁CESA在各个组织的表达模式与在激素处理下的响应模式。利用荧光素酶互补实验揭示CESA7A、CESA7B、CESA8A与CESA8B之间的互作模式。 结果 基因表达分析表明,杨树5种次生壁CESA基因在杨树成熟茎中高表达,尤其在次生维管组织发育的后期高表达,表明其主要参与木材次生壁纤维素的合成。对启动子驱动的GUS转基因材料观察表明,CESA4CESA7BCESA8ACESA8B的GUS信号在杨树茎和叶中较强,但这些次生壁CESA的表达模式存在一定的差异,这种差异在叶脉中表现地尤为明显。此外,在赤霉素GA3和细胞分裂素6-BA处理下,杨树次生壁CESA的表达量显著上调;在生长素NAA、油菜素内酯BR和乙烯处理下,杨树次生壁CESA的表达量下调,但不同的CESA对激素响应的表达量变化幅度存在差异。荧光素酶互补实验表明,杨树次生壁CESA7BCESA8BCESA7BCESA8ACESA7ACESA8B之间存在互作,说明它们之间可以形成复合体。 结论 这些数据显示杨树5种次生壁CESA基因在不同组织与不同激素处理下的表达变化存在一定的差异,而它们之间均能互作,提示杨树5个次生壁CESA基因虽然具有同等的能力形成功能性的纤维素合酶复合体,但在不同组织、不同激素作用下可能有不同的组合方式,进而会导致木材成分的差异。
MicroRNA转录后调控欧美杨R2R3-MYBs抗锈菌表达
李丹蕾, 张瑞芝, 王峰, 陈俏丽, 牛春阳, 零雅茗, 郝昕
2017, 30(2): 254-259. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.010
摘要:
目的 强致病锈菌亲和型树种欧美杨适合做寄主感病分子机理研究。研究表明转录因子及其调控miRNA在杨树抗/感病过程中起重要的信号传导和调控作用,决定杨树与锈菌的亲和性。为深入研究杨树感病性,对欧美杨R2R3-MYB转录因子及其调控miRNA进行研究。 方法 构建锈菌侵染和未侵染miRNA组、降解组文库和基因表达谱文库,进行高通量测序。对基因表达谱结果进行生物信息学分析鉴定R2R3-MYBs,根据miRNA组和降解组数据确定R2R3-MYBs调控miRNA。应用定量PCR技术鉴定候选R2R3-MYBs和其调控miRNA的表达量。 结果 共鉴定到230个欧美杨R2R3-MYBs,其中55个R2R3-MYBs在锈菌侵染和未侵染叶片间表达量差异显著,其余表达量变化不显著。基于降解组,共鉴定到由22个miRNA调控18个R2R3-MYBs的86个转录后调控关系。定量PCR结果表明PC-3p-2521022_1与PndMYB173存在转录后负调控关系。预测的R2R3-MYB靶基因涉及水杨酸、茉莉酸、乙烯和脱落酸等多个植物激素抗性路径。 结论 E4强致病锈菌侵染导致亲和型树种欧美杨23.9%的R2R3-MYBs表达量发生变化,锈菌侵染不但可以影响R2R3-MYBs的表达量,还可以启动或关闭R2R3-MYBs的表达。欧美杨在E4强致病锈菌胁迫条件下,R2R3-MYBs转录后主要受miR159和miR858家族的miRNA调控。
基于多角度融合的CHRIS数据提取湿地植被的研究
李伟娜, 韦玮, 张怀清, 刘华, 郝泷
2017, 30(2): 260-267. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.011
摘要:
目的 利用多角度高光谱数据,分析不同角度下东洞庭湖湿地典型植被群落的光谱特征,确定多角度信息融合的最佳方法,并对融合影像进行湿地植被类型精细识别。 方法 使用CHRIS多角度高光谱数据,针对洞庭湖湿地植被的光谱特征,研究计算窄波段NDVI的最佳波段组合和角度,评价CHRIS 0°影像与NDVI的像素级融合方法,进而对洞庭湖地区湿地植被进行提取。 结果 计算NDVI的最佳红波段和近红外波段分别位于667.6 nm和926.95 nm,对应于CHRIS数据的第24波段和第55波段;选取HSV、Brovery、Gram-Schmidt和PCA 4种融合方法进行融合,发现PCA融合图像的光谱信息丢失最少、纹理细节更丰富,信息量最大;PCA融合影像的总体精度为81.36%,比单角度影像提高7.93%,Kappa系数提高0.097 6,且苔草的漏分误差和泥蒿的错分误差得到明显改善。 结论 基于NDVI的多角度信息融合是提高湿地植被识别精度的一种有效途径,多角度信息融合丰富了地物的信息量,提高地物识别精度。
不同林型天然红松混交林林隙大小和枯叶分解对土壤微生物碳的影响
段文标, 龚建美, 周美珩, 陈立新, 张玉双, 李梦薇, 翟亚坤, 关鑫
2017, 30(2): 268-275. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.012
摘要:
目的 分析凉水国家级自然保护区不同林型天然红松混交林林隙大小、凋落物放置位置和采样时间对土壤微生物碳(SMBC)的影响,揭示影响本地区SMBC变化的因素,为天然红松混交林生态系统碳循环的研究提供基础数据。 方法 在天然红松混交林3种林型的大、中、小林隙内不同位置的土壤表层放置装有红松、椴树、枫桦枯叶的分解袋,并以各自的郁闭林分为对照,在2012年植物生长季的6-9月,每月采集枯叶分解袋下010 cm土层土样,采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法测定SMBC。 结果 在椴树红松混交林(TP)内,林隙大小对SMBC的影响依次为小林隙 > 大林隙 > 中林隙;在云冷杉红松混交林(PAP)内,依次为中林隙 > 大林隙 > 小林隙;在枫桦红松混交林(BP)内,依次为大林隙 > 中林隙 > 小林隙。3种林型下,采样时间(月份)对SMBC均有显著的影响(P<0.05);林隙大小对其影响均不显著(P>0.05);枯叶分解袋放置位置对大、中、小林隙内SMBC的影响均不显著(P>0.05)。 结论 不同林型下林隙大小对SMBC的影响排列顺序不同;枯叶分解袋放置位置对天然红松混交林3种林型大、中和小林隙内SMBC的影响均未达到显著水平。
森林景观模拟与构景因素控制试验
徐珍珍, 史久西, 格日乐图
2017, 30(2): 276-284. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.013
摘要:
目的 通过构景因素控制试验,揭示林木胸径与密度对森林景观的影响规律,为林分密度调控提供参考。 方法 以枫香林为例,综合应用PhotoShop、AutoCAD、SpeedTree等软件,开展森林景观模拟;借助林业试验设计方法开展胸径、密度与景观美景度关系的两因素、单因素控制性试验。 结果 (1)在设定的10个密度水平下,胸径变化对美景度(SBE)的影响总体不显著,景观优劣次序为20 cm>30 cm>10 cm;但若取各胸径级前3个高分SBE比较,则优先次序为30 cm>20 cm > 10 cm;(2)密度对美景度的影响总体上为极显著,不同胸径级的美景度随密度变化均为先升后降趋势,以适中密度为最优,但随着树体的增大,峰值密度向左偏移,10 cm、20 cm、30 cm的最佳密度分别为1 389、833、389株·hm-2。密度-美景度曲线拟合结果为二次曲线,函数形式分别为SBE10=3.435+0.005X1-1.639E(-6)X12R2=0.719)、SBE20=4.013+0.004X2-1.677E(-6)X22R2=0.713)、SBE30=6.355+0.001X3-8.128E(-7)X32R2=0.728);(3)胸径与密度的交互效应对美景度有极显著影响,但同一密度、同属随机分布的不同模拟场景对美景度的影响不显著。 结论 组合应用多种软件进行森林景观模拟与评价取得了良好结果,方法可行;林分美学质量受胸径、密度两个因素的综合影响,随着胸径增大而提高,但不同胸径有不同的最佳配密匹配度。
长期粗放经营毛竹林土壤微生物群落演变特征
牛利敏, 苗倞婧, 彭定聪, 徐秋芳, 邬奇峰, 秦华
2017, 30(2): 285-292. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.014
摘要:
目的 通过分析土壤微生物生物量及群落结构的演变趋势,筛选影响土壤微生物群落的关键环境因子,揭示土壤微生物群落对毛竹林长期粗放经营的响应机理。 方法 选取不同粗放经营年限(5 a、9 a、15 a、18 a)毛竹林,以天然马尾松林(Masson pine,MP)作为对照,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFA)分析方法表征土壤微生物量及群落结构。 结果 结果表明,毛竹林土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、放线菌等PLFA含量均显著低于马尾松林(P<0.05),但不同经营年限毛竹林之间没有显著差异。土壤碱解氮及有效磷含量对土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、原生动物等PLFA含量影响显著(P<0.05),而土壤碱解氮、pH值以及有机质含量对放线菌PLFA含量影响显著(P<0.05)。长期粗放经营过程中毛竹林土壤微生物丰富度及多样性均呈逐渐下降趋势。非度量多维尺度转换排序(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析结果表明,毛竹林土壤微生物群落结构与马尾松林有明显区分(R=0.388 1,P=0.009)。土壤含水量、碱解氮、有效磷以及pH值合计解释了90.28%的微生物群落结构变异量,其中土壤含水量、碱解氮、有效磷贡献显著(P<0.05)。 结论 长期粗放经营降低了毛竹林土壤微生物量,改变了群落结构,其生态风险还有待于进一步评估。
山东稀有植物小果白刺天然群体表型变异研究
董昕, 王磊, 鲁仪增, 杨海平, 韩义, 王倩, 栗宁宁, 解孝满
2017, 30(2): 293-299. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.015
摘要:
目的 研究山东小果白刺的表型变异程度及变异规律。 方法 采用方差分析、相关分析、聚类分析等分析方法,对山东小果白刺5个群体种实和叶片的10个表型性状进行了比较分析。 结果 群体内变异是山东小果白刺表型变异的主要来源;各性状群体间表型分化系数的变幅为20.20% 60.70%,平均值为40.71%;所有性状的变异系数平均值为9.34%,各器官的表型变异程度有叶片大小(8.99%)>种子大小(7.74%)>果实大小(6.77%)和种子形状(10.22%)>叶片形状(6.70%)>果实形状(4.35%);小果白刺10个表型性状间大多呈显著或极显著的相关关系;5个小果白刺群体被聚合成2类。 结论 山东小果白刺种实及叶片表型性状在群体间和群体内存在丰富的表型变异,其地理变异规律遵照随机变异模式。该研究结果为小果白刺种质资源的保存提供了依据。
地形对陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的影响
张恰咛, 朱清科, 任正龑, 黄正佳
2017, 30(2): 300-306. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.016
摘要:
目的 为揭示陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的地形适生范围。 方法 通过调查陕西省吴起县沙棘人工林大面积衰退及死亡后的天然更新状况,以68个样方的更新率、成林率及每木数据(株高、地径等)作为更新恢复能力的衡量指标,运用方差分析、回归拟合及系统聚类分析等方法,分析了沙棘更新恢复能力与各地形因子的关系。 结果 (1)各坡向沙棘更新率差异显著(P=0.018),沙棘更新率均值阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡,阴坡更新生长状况最好,半阴坡更新幼株数量大,存活率较高;(2)坡度对更新率无显著影响,但更新率在阴坡缓坡、极陡坡范围内出现峰值,在阳坡条件下随坡度上升而减小;(3)总体上衰退沙棘人工林天然更新的地形条件是阴坡、半阴坡;(4)坡面微地形对衰退沙棘人工林更新具有显著影响(P=0.038),缓台较好,陡坎较差。 结论 半干旱黄土区部分衰退沙棘人工林可自行完成天然更新,部分恢复困难,需人工辅助或重新栽植适合的树种。阴坡、半阴坡的衰退沙棘幼株种群生长状况较好且基本能更新成林,阳坡、半阳坡的生长状况较差且难以更新成林;阴坡坡向条件下,坡度对沙棘更新率的影响程度随着坡度上升而变小,阳坡坡向条件下坡度对更新率的影响较小。衰退沙棘人工林更新率因所处微地形不同而存在差异。处于缓台的衰退沙棘幼株种群基本能更新成林,浅沟的沙棘幼株种群与所处的原状坡面上的更新状况相似,部分能更新成林,处于陡坎的沙棘幼株种群基本不能更新成林。
降雨特征对兴安落叶松林降雨再分配过程中钾元素影响分析
胡悦, 满秀玲, 魏红
2017, 30(2): 307-314. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.017
摘要:
目的 以大兴安岭地区兴安落叶松林为研究对象,分析降雨特征对兴安落叶松林降雨再分配过程中K+的影响。 方法 对林外降雨、穿透雨、灌木穿透雨、树干径流和枯透水进行了野外观测、取样和室内实验测定。 结果 结果表明:(1)研究期间兴安落叶松林林外降雨总量为266.0 mm,平均次降雨强度0.074 mm·min-1;降雨再分配过程中K+含量平均值排序为枯透水>树干径流>灌木穿透雨>穿透雨>林外降雨,其中林外降雨中K+含量在0.227~2.631 mg·L-1之间,变化幅度较大,穿透雨中K+含量波动在2.198~3.053 mg·L-1之间,枯透水中K+含量波动较小,稳定在3.077~3.281 mg·L-1之间。(2)降雨量和降雨历时对降雨再分配过程中K+含量均表现为正相关,随降雨量和降雨历时的增加K+含量的增加幅度呈上升趋势;而降雨强度和降雨间隔期对K+含量增加幅度的影响则反之,但当降雨强度大于0.041 mm·min-1时,K+含量的增加幅度开始出现转折,呈上升趋势;当降雨间隔期增大至233.28 h时,K+含量的增加幅度趋于稳定。(3)影响林外降雨中K+含量的主导因子是降雨间隔期,影响穿透雨、灌木穿透雨和树干径流中K+含量的主导因子均为林外降雨量,而对枯透水中K+含量起主导作用的则为降雨强度。 结论 降雨量、降雨历时、降雨强度以及降雨间隔期均会对降雨再分配过程中各个层次的K+含量产生不同程度的影响。降雨再分配过程中K+含量平均值大小排序为枯透水>树干径流>灌木穿透雨>穿透雨>林外降雨,其中大气降雨中K+含量在5月和9月较高,穿透雨中K+含量在5-10月呈波动式变化,灌木穿透雨中K+含量变化幅度较大,而树干径流和枯透水中K+含量较稳定。降雨量和降雨历时对降雨再分配过程中K+含量的影响均表现为正相关。对林外降雨中K+含量影响程度由大到小排序依次为降雨间隔期>降雨强度>降雨历时>降雨量,穿透雨中K+含量与各影响因素的灰关联度大小顺序依次为降雨量>降雨历时>降雨强度>降雨间隔期,灌木穿透雨和树干径流中K+含量与各影响因素的灰关联度排序和穿透雨一致,影响的主导因子均为降雨量,枯透水中K+含量与各影响因素的灰关联度大小顺序依次为降雨强度>降雨间隔期>降雨历时>降雨量。
松墨天牛信息化合物在不同缓释载体上的释放速率
朱诚棋, 陈家颖, 马涛, 牟静, 秦文权, 温秀军
2017, 30(2): 315-321. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.018
摘要:
目的 为研究目前常用的4种缓释载体对松墨天牛信息化合物的释放速率,以筛选合适的缓释材料应用于仿生诱芯制作。 方法 选用(+)-α-蒎烯、(-)-β-蒎烯、2-十一烷氧基-1-乙醇,按9:1:1的成分比配制成引诱剂,聚乙烯缓释瓶A(LDPE)、聚乙烯缓释瓶B(HDPE)、聚乙烯管(PE)及灯芯瓶(PP)作为松墨天牛信息化合物的缓释材料,制作成松墨天牛诱芯悬挂于室外,并以APF-Ⅰ型松墨天牛引诱剂为对照。每5 d称量诱芯的重量并对缓释材料内的引诱剂成分进行GC分析,连续观察记录60 d,探究不同材料的缓释效果。 结果 灯芯瓶作为缓释材料,能使三种松墨天牛信息化合物比例长时间保持在较好水平,60 d后三种组分的相对含量分别为85.69%、9.23%、5.08%,缺点在于日挥发量较低。而聚乙烯缓释瓶A、聚乙烯缓释瓶B、聚乙烯管三种缓释材料组分挥发比例不协调,表现在聚乙烯缓释瓶A不能在较长时间内保持初始组分比例,物质释放在第19 d达到高峰,然后迅速下降并保持低释放水平;聚乙烯缓释瓶B中信息化合物的释放速率长期处于不稳定状态,第34 d是其释放速率的高峰,但该缓释材料能将释放量长期处于较高释放水平;聚乙烯管能在初期测试时就达到释放最高水平,然后随观测时间推移释放量持续下降,不能保持长时间高释放量。 结论 对照常见的APF-Ⅰ缓释材料,聚乙烯管缓释曲线最接近。实验明确了松墨天牛信息化合物在4种常用缓释载体上的释放模式及释放动态特征,能对缓释材料的选择应用提供指导,但这些材料都有一定缺陷,有必要加强对松墨天牛引诱剂缓释材料的进一步研究。
不同发育阶段杉木人工林土壤肥力分析
李惠通, 张芸, 魏志超, 贾代东, 刘雨晖, 刘爱琴
2017, 30(2): 322-328. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.019
摘要:
目的 研究不同发育阶段(幼龄林、中龄林、成熟林)对杉木人工林土壤肥力的影响,为揭示杉木地力衰退的原因提供依据。 方法 通过对南方杉木中心产区不同发育阶段杉木人工林土壤理化性质的测定,利用数学模糊评价和主成分分析2种方法,综合比较不同发育阶段杉木人工林土壤肥力。 结果 不同发育阶段对人工林土壤物理、化学性质均有显著影响。在同一发育阶段中,杉木人工林表层土与底层土之间存在差异(p<0.001);土壤质量含水量对土壤物理性质具有显著指示作用,有机质、pH值与土壤养分指标呈显著相关;主成分分析和模糊评价方法均得出不同发育阶段杉木林土壤肥力呈现幼龄林>成熟林>中龄林的规律。 结论 随着杉木栽植时间的增长,需要采取施肥、间伐等人工干预恢复地力,进而满足杉木速生需求。
北京平原地区公路典型绿化带降噪功能初探
张志永, 李全明, 南海龙, 杨晓晖
2017, 30(2): 329-334. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.020
摘要:
目的 选取京开高速绿化带为研究对象,定量分析交通噪声在水平空间上的衰减规律,同时探讨绿化带的宽度、群落结构对交通噪声衰减的影响,以期为平原地区高速公路绿化带的树种选择、结构优化以及修剪管理提供一定的理论依据。 方法 选择3种典型林带类型的绿化带,建立9个20 m×60 m的样地,并在每个样地内按垂直于高速公路的方向设置不同宽度梯度的监测点,在定点连续监测的基础上,采用单因素方差分析(ANOVA)探讨不同林带类型、不同宽度梯度之间噪声值的差异性,采用Pearson相关分析探讨绿化带结构指标和绿化衰减系数之间的相关性。 结果 表明:研究选取的3种类型绿化带的降噪功能均较好,雪松纯林的降噪能力最强。绿化带在0~10 m的范围内降噪能力最强,随着宽度的增加,绿化带的降噪能力逐渐减弱。绿化带的降噪能力是由多个林分结构指标协同作用的结果,并不能仅用某一结构指标表征整个群落的降噪能力,绿化带在同一高度水平上的断面积是影响其降噪能力的一个重要综合指标。 结论 高速公路绿化带可以起到良好的降噪功能,不同林带类型绿化带的降噪能力不同。在建植时,应优先选分枝点低、分枝多、枝叶细密的植物。在城市绿地空间不足的情况下,为完全消除交通噪声对居民生活的影响,还应辅助于其它技术措施。
桂西南马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应
曾冀, 雷渊才, 贾宏炎, 蔡道雄, 唐继新
2017, 30(2): 335-341. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.021
摘要:
目的 研究不同强度采伐下马尾松的生长动态,筛选适宜的采伐强度,为马尾松人工林近自然经营提供技术支撑。 方法 2007年10月在14年生马尾松人工林(保存密度1 100株·hm-2)内进行采伐试验,设置4个采伐强度,即保留密度分别为225、300、375、450株·hm-2,以不采伐为对照;其后,自2008年开始连续8 a,每2 a测定1次马尾松的胸径、树高、枝下高和冠面积等生长指标,并计算单株材积和林分蓄积量,应用方差分析和Duncan多重比较分析生长指标对不同采伐强度的动态响应。 结果 表明:采伐强度显著影响林分生长,其中,林分平均胸径、单株材积、冠面积的年均增长量随保留密度增大而减小,但均显著高于对照(P<0.05)。采伐后第1~3年,马尾松冠面积增长量显著高于采伐后期,胸径则在采伐后第3~5年最高,而不同采伐强度对林分树高生长影响不明显。保留密度显著影响林分枝下高和蓄积量的动态变化,其年均增长量随密度增大而递增。5个处理间林分蓄积年均增长量的差异随林龄的增大而逐渐缩小。 结论 马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应以树冠最敏感,冠面积首先陡然增大,进而引起胸径的快速生长。树高和枝下高在采伐后年均增量变化相对平稳。4个采伐强度均显著促进单株材积生长,而仅保留密度为225株·hm-2的采伐对林分蓄积增长量影响显著。综合比较林分的单株材积和林分蓄积连年增长量,建议在桂西南15年生马尾松人工林近自然经营中宜选择300株·hm-2的保留密度进行采伐。
24个产地南方红豆杉在两试验点的生长差异及其选择
肖遥, 张蕊, 楚秀丽, 徐肇友, 孟现东, 周志春
2017, 30(2): 342-348. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.022
摘要:
目的 对南方红豆杉产地试验林分别在不同年份进行全林生长性状测定,评估南方红豆杉产地早期选择的准确性和可靠性。 方法 在浙江龙泉和浙江安吉两地同时开展了南方红豆杉产地试验,通过对24个产地南方红豆杉树高、胸径和冠幅等生长性状的10 a跟踪观测,以明确早期选择的准确性并优选出一批生长优良的产地。 结果 浙江龙泉和浙江安吉两地点24个产地南方红豆杉10年生树高、胸径和冠幅变异系数分别达6.58%、15.14%、11.18%和9.17%、17.18%、17.14%。浙江龙泉点不同产地南方红豆杉10年生树高和胸径均值分别比浙江安吉点高29.02%和10.88%。浙江安吉和浙江龙泉两地点24个产地南方红豆杉7年生树高与10年生树高的相关系数分别为0.780(P<0.01)和0.769(P<0.01),均大于两地点4年生树高与10年生树高的相关系数0.479(P<0.05)和0.649(P<0.01)。 结论 南方红豆杉生长性状具有显著的产地、地点以及产地×地点的互作效应。以10年生树高、胸径以及710年生树高和胸径生长量均值为筛选标准,采用独立淘汰法分别从龙泉点和安吉点选出7个和3个速生优良产地。
研究简报
8年生转基因库安托杨外源基因转移及对土壤微生物数量影响的检测
朱文旭, 丁昌俊, 张伟溪, 张冰玉, 黄秦军, 褚延广, 苏晓华
2017, 30(2): 349-353. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.023
摘要:
目的 评价转基因库安托杨可能引起的生态风险。 方法 利用PCR扩增研究外源基因水平转移情况,利用稀释平板法研究土壤中细菌、真菌和放线菌数量。 结果 电泳结果显示:林下杂草混合样品和土壤微生物DNA样品中均未出现目的基因片段。转基因株系和非转基因株系的非根际土壤中可培养的细菌、真菌和放线菌数量在杨树的不同生长期出现一定的变化,但是这种变化没有明显的规律。 结论 8年生转基因库安托杨未出现外源基因水平转移,也未对土壤微生物的数量产生显著影响。
毛竹扩张对常绿阔叶林土壤性质的影响及相关分析
赵雨虹, 范少辉, 罗嘉东
2017, 30(2): 354-359. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.024
摘要:
目的 为探讨毛竹向邻近常绿阔叶林扩张对土壤性质的影响。 方法 本研究选取江西大岗山森林生态定位站常绿阔叶林、2:8竹阔混交林、8:2竹阔混交林和毛竹纯林为研究对象,对土壤有机碳、密度、孔隙度、持水量和贮水量等土壤性质和水分特征进行研究。 结果 常绿阔叶林在毛竹扩张过程中,土壤碳元素含量呈先增后降的趋势。相关分析表明:土壤有机碳与非毛管持水量和现有贮水量呈极显著相关,与土壤密度和总孔隙度呈显著相关,各指标相互作用共同影响了土壤有机碳含量在扩张过程中的变化特征。 结论 常绿阔叶林表层土壤密度、孔隙度和持水量等特征综合优于混交林和毛竹纯林,这为竹鞭扩张后竹笋萌发创造了条件;当常绿阔叶林演替到毛竹纯林时,1060 cm土壤物理性质和持水能力都有所改善,但有机碳含量降为4个林分最低值,大量竹鞭虽然优化了土壤物理性质,但无性繁殖导致土壤碳元素大量消耗,加之择伐和挖笋等人工干扰,毛竹纯林土壤有机碳含量较低。调节土壤碳含量以及土壤结构和水分特征可能是今后控制毛竹林扩张,维持群落生态系统稳定性的重要生态策略。