2023年 36卷 第1期
[摘要]
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2023, 36(1): 1-10.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220376
摘要:
目的 为选配油茶杂交育种最优亲本和最佳亲本组合，探索种间杂交策略，提升育种效率，获得最大遗传增益。 方法 以巢式交配的种内、种间杂交子代林为试材，测定单果质量、鲜果出籽率、干籽出仁率、种仁含油率以及脂肪酸成分含量等11个经济性状，分析母本的一般配合力（GCA）和杂交组合的特殊配合力（SCA），解析各性状的遗传控制模式。 结果 11个经济性状在12个杂交组合间均存在极显著差异，且变异主要来源于父本效应（P<0.01），母本效应仅硬脂酸和亚油酸含量差异显著 (P<0.05)。综合分析亲本主要经济性状的GCA与SCA表明，普通油茶种内杂交组合4 × 23在以单果质量、鲜果出籽率、干籽出仁率、种仁含油率和油酸含量等性状为育种目标时可作为优选杂交组合。普通油茶和小果油茶的种间杂交组合53 × 小3可在单果质量、棕榈酸、亚油酸和α-亚麻酸含量育种中加以利用；组合53 × 小2在鲜果出籽率、干籽出仁率、种仁含油率和油酸含量上具有育种优势。遗传效应分析表明，硬脂酸、油酸和亚油酸含量主要受加性遗传控制，其余8个经济性状的非加性遗传方差显著高于加性遗传方差。11个经济性状的单株遗传力大于家系遗传力，油茶杂交育种中应采用全同胞家系内选择优良单株的育种策略。 结论 油茶成林的经济性状主要受遗传控制，受环境影响较小。单果质量、鲜果出籽率、干籽出仁率、种仁含油率、棕榈酸、棕榈烯酸、α-亚麻酸和顺-11-二十碳烯酸含量等8个性状均以非加性基因效应控制为主，加性基因效应影响程度较低。在开展种间杂交工作时，双亲的SCA评估应放在首位。本研究首次以油茶杂交子代成林为材料，探索了普通油茶与小果油茶种间杂交的亲本配置及遗传效应规律，对指导油茶种间杂交育种奠定了理论基础。
2023, 36(1): 11-21.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20210511
摘要:
目的 基于超高效液相色谱–四极杆飞行时间–质谱（UHPLC–QTOF–MS）技术分析五倍子中单宁成分，建立一种有效的五倍子单宁成分测定方法，并解析单宁的裂解规律。 方法 使用高温和超声波辅助方法提取五倍子中的酚类化合物，基于二级质谱推定化合物的裂解途径。 结果 共鉴定到20种化合物，包含14种没食子单宁、3种酚酸、2种没食子酸酯和1种黄烷醇。以高温121℃为提取条件，均未鉴定到分子质量高于1 500 Da的没食子单宁，而在超声波辅助提取的五倍子水提取液中，成功地检测到1–O–没食子酰基葡萄糖至14–O–没食子酰基葡萄糖，其中，超声功率1 500 W，提取温度65℃条件下，鉴定到更多的没食子单宁异构体。MS/MS图谱显示，五倍子单宁主要通过没食子酸、没食子酰基、糖苷、水、羧基的损失进行裂解。 结论 本研究证明，超声波辅助提取条件下，应用UHPLC–QTOF–MS技术能够全面高效地分析五倍子中的单宁成分，本研究为富含单宁的植物的化学成分研究提供参考依据。
2023, 36(1): 22-30.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220296
摘要:
目的 筛选影响不同栽培区‘燕山早丰’板栗坚果品质的关键气候因子，建立‘燕山早丰’板栗栽培关键气候因子评价体系，为‘燕山早丰’板栗品种科学种植和引种区划提供理论依据。 方法 以8个不同栽培区‘燕山早丰’板栗品种为研究对象，将坚果品质指标与气候因子进行相关性分析和回归分析，并构建坚果品质指标与关键气候因子的非线性回归方程。 结果 ‘燕山早丰’在浙江金华坚果横径（33.63 mm）、坚果纵径（26.98 mm）、果形指数（0.73）和单粒质量（10.86 g）均高于其他栽培区，在河北迁西可溶性糖含量（19.01%）和支链淀粉/直链淀粉比值（1.69）均高于其他地区；影响‘燕山早丰’坚果品质的关键气候因子为温度因子、光照因子和水分因子，且温度因子中生长季均温日较差对坚果品质影响最大；‘燕山早丰’在生长季均温日较差25.89℃的生态区域坚果品质表现最佳，其品质指标优化值为：可溶性糖含量25.63%、支链淀粉/直链淀粉比值1.93、蛋白质含量8.32%。 结论 日照时数越长、平均温度越大、生长季均温日较差越大的气候条件有利于‘燕山早丰’甜糯品质的形成。
2023, 36(1): 31-38.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20210091
摘要:
目的 为进一步开发元宝枫、三角枫和金沙枫的药用价值，丰富用于提取柯里拉京的植物资源并提升这 3 种枫树的药用价值以及筛选药赏兼用型品种。 方法 采用超高效液相色谱法（UPLC）对元宝枫、三角枫和金沙枫叶片中的柯里拉京进行测定，以XBridge C18 （4.6 × 150 mm, 3.5 µm）为色谱柱，以0.4%甲酸水溶液和甲醇为流动相，流速为0.3 mL·min−1，柱温为25 ℃，检测波长 270 nm，进样量2 μL。 结果 元宝枫、三角枫和金沙枫的叶片中都含有柯里拉京；不同树种之间柯里拉京含量存在较大差异，三角枫含量最高，金沙枫次之，元宝枫最低；不同品种之间柯里拉京含量也存在较大差异，三角枫4个品种中‘兴旺’平均含量最高，而‘千里红’在10月达到6.888 7 mg·g−1的峰值；金沙枫‘鲁绿’在6月达最高值2.664 0 mg·g−1；元宝枫4个品种中，‘绿宝石’在6月达最高值0.607 9 mg·g−1，不同采收时间柯里拉京含量也存在较大差异，三角枫峰值多在10月，元宝枫和金沙枫最高值多出现在5月和6月。 结论 首次揭示元宝枫、三角枫和金沙枫叶片中含有柯里拉京，其中，三角枫更适合作为提取柯里拉京的原材料，金沙枫和元宝枫可作为候选资源。
2023, 36(1): 39-46.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220264
摘要:
目的 分析PagWOX11/12a基因对杨树生长发育的影响，为进一步研究该基因在木本植物中的调控机制奠定基础。 方法 利用生物信息学方法及相关软件进行系统发育进化树构建、序列比对及生化特征分析。利用qRT-PCR分析其组织特异性表达模式。利用转基因植株35S::PagWOX11/12a-SRDX（DR），分析显性抑制PagWOX11/12a后杨树的表型。 结果 PagWOX11/12a基因可编码含255个氨基酸的蛋白质，该基因在84K的不同组织中均有表达。对DR转基因植株的表型分析表明，与非转基因植株相比，显性抑制该基因可导致茎中韧皮部细胞、髓心细胞及木质部纤维细胞长度变小，节间伸长受到抑制，株高明显降低。 结论 PagWOX11/12a基因通过影响节间伸长参与调控了杨树的高生长，该研究为进一步揭示PagWOX11/12a基因参与杨树生长发育的调控机制提供了参考。
2023, 36(1): 47-58.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220099
摘要:
目的 解析世界自然遗产地梵净山地区典型植被类型对真菌群落结构及功能的影响，为深入探讨可见的地上植物群落和未知的地下真菌群落结构间的关联机制提供数据支撑。 方法 以梵净山常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林3种植被类型为研究对象，高通量测序技术探讨根系真菌群落结构在植被类型间的差异，FUNGuild对真菌进行功能预测，并分析真菌群落与土壤性质、细根性状和叶性状间的关系。 结果 子囊菌门和担子菌门为优势真菌门，undefined saprotroph、丛枝菌根真菌、外生菌根真菌、植物病原菌、内生真菌、寄生性真菌和杜鹃花类菌根真菌为主要功能类群。常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林的显著差异功能类群分别是丛枝菌根真菌、外生菌根真菌和杜鹃花类菌根真菌。真菌群落组成在植被类型间存在显著差异，常绿阔叶林真菌多样性和Shannon指数显著高于常绿落叶阔叶混交林和亚高山矮林，而Bray-Curtis相异性指数在亚高山矮林显著低于常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林。ABT分析表明，根碳含量是影响真菌丰富度的首要因子，叶干物质含量是影响真菌Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数的首要因子。冗余分析揭示植被类型、土壤pH、根碳含量和叶碳含量显著影响真菌群落；方差分解分析表明植被类型对真菌群落的影响最大，其次是细根性状和土壤性质，叶性状影响最小。差分解分析表明植被类型对真菌群落的影响最大，其次是细根性状和土壤性质，叶性状影响最小。 结论 植被类型能显著影响真菌群落结构，真菌功能类群与植被类型间存在某种特定联系，植物性状对根系真菌群落的构建具有重要意义。
2023, 36(1): 59-67.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220291
摘要:
目的 探究丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮(NH4+-N、NO3−-N)对杉木根际土壤氮(N)与磷(P)养分含量、相关酶活性及其化学计量比的影响，为杉木人工林的可持续经营管理提供理论依据与数据支持。 方法 本研究以1年生杉木幼苗为研究对象，采用盆栽实验，研究杉木幼苗在接种摩西球囊霉(G. mosseae, Gm)和添加不同形态N(NH4+-N、NO3−-N)后根际土壤N、P养分含量及其相关酶活性与化学计量比的变化。 结果 (1)AMF接种提高了土壤有效P含量，降低了土壤中硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮以及全P含量，与NH4+-N处理相比，NO3−-N处理下AMF对土壤N、P养分的调节作用更显著(p<0.05)；(2) AMF和不同形态N添加提高了土壤中酸性磷酸酶(AP)、脲酶(URE)、N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性，其中，NH4+-N处理下AMF更有利于提高URE活性，NO3−-N处理下AMF更有利于提高NAG活性。(3)接种AMF降低了土壤URE:AP、PRO:AP以及NAG:AP的比值(p<0.05)，且在NO3−-N处理下土壤URE:AP、PRO:AP的化学计量比的下降幅度高于NH4+-N处理。 结论 AMF接种通过提高土壤中氮磷相关转化酶的活性，降低氮磷转化酶的化学计量比来提高杉木土壤P有效性，促进土壤中有效N、P向植物体内的转移，维持土壤N、P平衡，且NO3−-N处理下AMF对土壤N、P平衡的调节效果强于NH4+-N处理。
2023, 36(1): 68-78.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20230142
摘要:
目的 初步探究无瓣海桑的耐盐分子机制，筛选出无瓣海桑抗盐候选基因，为后续功能验证实验及林木抗盐性遗传育种奠定分子基础。 方法 以1年生无瓣海桑幼苗为材料，用500 mmol·L−1 NaCl分别处理0 d（对照组）和10 d（处理组），取不同条件下的根部组织进行转录组测序，并结合三代全长转录组数据进行后续生物信息学分析。 结果 （1）与对照组相比，NaCl处理10 d后，无瓣海桑幼苗根系中共有14401个差异表达基因，其中，7153个上调，7248个下调。（2）GO分析发现，共有11068个差异基因在47个GO 条目得到注释。（3）在KEGG富集分析中，共有6189个差异基因富集到134条通路，其中，共有14条通路显著富集（P值<0.01，Q值＜0.05）。（4）通过进一步对差异基因进行功能注释分析，共筛选出抗盐候选基因89个，其中，抗氧化基因24个，渗透调节物质基因22个，植物激素基因19个，蛋白激酶基因10个，转录因子基因14个。 结论 活性氧清除、渗透调节、植物激素、蛋白激酶及转录因子相关基因参与调控无瓣海桑盐逆境适应过程。
2023, 36(1): 79-90.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220168
摘要:
目的 明确横断山脉亚高山带高山栎林下AMF孢子分类地位。 方法 自横断山脉亚高山带不同地段选择6个高山栎根围土壤和根系样本，对其土壤中AMF孢子利用湿筛沉淀法进行选取。利用AMF特异引物对其ITS区段18S rRNA基因进行扩增，结合形态学与分子生物学手段对其进行鉴定，构建系统发育演化树并推测其亲缘关系。 结果 四川、西藏高山栎林下土壤AMF孢子与根系克隆为类球囊霉属（Paraglomus），云南香格里拉高山栎林下土壤AMF孢子与根系克隆为球囊霉属（Glomus）。克隆结果表明：AMF能够广泛存在于高山栎组植物根系。根系苯胺蓝染色结果可见明显类似丛枝和泡囊的结构。综合高山栎土壤AMF孢子与根际AMF鉴定结果认为，高山栎林下存在大量AMF，且目前不同采样地高山栎林下根围土和根系分别仅发现一种AMF存在，提示各高山栎同时仅能与一种AMF发生共生关系。此外，高山栎林下AMF孢子在演化过程中发生分化并介于Paraglomus与Glomus的分类地位之间，且西藏、四川地区AMF与云南香格里拉地区AMF存在差异。 结论 本研究发现，自然条件下横断山脉亚高山地区高山栎林下菌塘普遍存在AMF，且云南香格里拉地区高山栎根系AM与Glomus属更接近，说明AM在长期演化过程中随地域迁移出现分化。为了解横断山脉亚高山带高山栎林下AMF的形成与演化提供理论参考。
2023, 36(1): 91-99.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220144
摘要:
目的 基于色季拉山地区特有树种西藏红杉年轮样芯，研究西藏红杉径向生长对气温和降水量的波动响应。 方法 利用树木年代学的方法，结合TASP-Win及ARSTAN程序建立标准年表，采用Pearson及bootstrap的计算方式将年轮宽度指数与1961—2020年气温及降水分别进行相关分析。 结果 径向生长在气温波动前后存在较大的差异。在气温波动前西藏红杉与前一年8月，当年1月及6月平均气温呈正相关（P＜0.05），与前一年9—10月及12月平均降水呈正相关，与前一年8月降水呈负相关，与1月至12月的相对湿度呈显著正相关（P＜0.01）。在气温发生波动后，与当年3—12月平均气温呈负相关，与前一年8月及当年6月降水为显著正相关。 结论 藏东南地区的气候条件极为特殊，气候的波动导致水热条件发生变化是限制西藏红杉径向生长的主要原因，在非生长季，气温短暂的变化对树木径向生长同样有着显著的影响。
2023, 36(1): 100-108.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220277
摘要:
目的 揭示九叶青花椒叶绿体基因组的结构特征及其与其他物种的系统进化关系，为花椒属种质资源的鉴定、新品种的培育及品种间的遗传分析提供参考。 方法 使用改良CTAB法提取九叶青花椒叶片总DNA。利用BGISeq-500平台进行高通量测序，SPAdes v3.13.0软件组装叶绿体基因组，通过GeSeq注释九叶青花椒的全叶绿体基因组信息，对其叶绿体基因组序列的结构特征、重复序列、密码子偏好性及系统进化关系进行分析。 结果 九叶青花椒叶绿体基因组为典型的四分体组成结构，全长序列为158 579 bp，编码133个基因；测到19个串联重复序列，49个长片段重复，70个简单重复序列；九叶青花椒叶绿体基因组中的蛋白编码基因共有26 398个密码子（不包括终止密码子），在密码子第三位碱基上有较强的A/T碱基偏好性。 结论 本研究首次组装了九叶青花椒叶绿体基因组全序列，明确了花椒属为单系类群，九叶青花椒与野花椒（Z. simulans）关系密切，这将为花椒的遗传信息、花椒种质资源评价、分子育种、cpSSR分子标记的开发及遗传多样性等研究提供了重要参考。
2023, 36(1): 109-116.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220218
摘要:
目的 探讨林分结构随林龄的变化及其所带来的水文影响，为六盘山半干旱区森林植被建设和经营管理提供理论依据。 方法 在六盘山半干旱区叠叠沟小流域，以主要人工林类型—华北落叶松人工林为研究对象，基于1993—2002年的日气象数据，应用林分结构耦合模型和BROOK90生态水文模型，通过情景模拟，得到植被结构（平均树高、胸径、郁闭度、LAI）随林龄的变化，及其对水分平衡分量（截留量、蒸腾量、土壤蒸发量、产流量）的影响。 结果 华北落叶松林随林龄的增加可分为快速生长期（林龄5～15 a）、缓慢生长期（林龄15～40 a）和稳定期（林龄大于40 a）。在快速生长期，林分平均树高、平均胸径、郁闭度和冠层LAI均随林龄的增加而快速增大，年均增长率分别为0.48 m·a−1、0.54 cm·a−1、0.03、0.19；在缓慢生长期，林分平均树高、平均胸径和郁闭度呈缓慢增大趋势，而冠层LAI则呈先增大后减小的趋势；在稳定期，林分结构基本稳定。在快速生长期，年均截留量和蒸腾量随林龄增加而快速增大，年均增长率分别为1.91、24.13 mm·a−1；年均土壤蒸发量和产流量随林龄增加快速减小，其年均减小速率为10.58、14.88 mm·a−1。在缓慢生长期，年均蒸腾量、土壤蒸发量和产流量随林龄的变化减慢，并在林龄30 a时趋于稳定，其年均变化率分别为0.62、−0.75、−0.76 mm·a−1。 结论 六盘山半干旱区华北落叶松人工林在林龄小于30 a，特别是林龄小于15 a时，林分结构不断变化，显著影响人工林的生态水文功能。在林龄30 a后，林分结构稳定，水分平衡分量也趋于稳定，在林水综合管理中可不必再考虑林龄的影响。
2023, 36(1): 117-123.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220322
摘要:
目的 基于我国森林资源连续清查（简称“连清”）样地数据，分省区研建全国杉木人工林平均木树高-胸径的最优基础模型，以期为全国各省区杉木人工林的树高预测提供基础模型。 方法 研究范围为杉木人工林分布的15个省份，数据来自第六次、第七次连清样地数据的树高调查表，总样本数为23 239个。选取18种基础生长方程作为候选模型，分别拟合各省区杉木平均木树高与胸径的关系，根据模型的决定系数（R2）、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差（MRE）、均方根误差(RMSE)和平均预估误差（MPE），并结合模型残差分布图，确定各省区最优模型，同时采用5折法验证各省区最优模型的预测能力，最终决定各省区最优树高-胸径模型。 结果 15个省区的杉木最优树高-胸径模型并不相同，四川、云南、重庆、陕西、浙江、江西、湖南、广西的最优模型为模型18（Mitscherlich方程），江苏、安徽、河南和福建的最优模型为模型16（Hossfeld方程），广东、湖北、贵州的最优模型分别为模型10（双曲线方程）、模型11（Logistic方程）和模型13（Gompertz方程），R2分布在0.602～0.807之间，MAE分布在0.94～1.53 m之间，MRE分布在−2.93%～−4.72%之间，RMSE分布在1.23～2.00 m之间，MPE分布在0.50%～2.77%之间。模型拟合效果较好，满足精度要求，且参数具有生物学意义，可作为全国各省区杉木人工林平均木树高-胸径基础模型。 结论 本研究构建全国杉木人工林分布的15个省区的最优树高-胸径基础模型，能较好的模拟各省区的杉木平均木树高随胸径的变化规律，可以作为全国各省区基本的杉木人工林平均木树高-胸径模型，为各省区杉木人工林的树高预测提供依据。
2023, 36(1): 124-131.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220019
摘要:
目的 探究美国白蛾（Hyphantria cunea）对不同寄主幼树的适生性，科学保护林木、防控美国白蛾。 方法 以东北地区广泛分布及栽植的8种树（家榆、胡桃楸、旱柳、白桦、水曲柳、长白落叶松、山槐、紫椴）为实验对象，室内饲养并测定美国白蛾幼虫取食不同寄主幼树叶片后的生长发育和营养效应指标。 结果 取食家榆和胡桃楸的美国白蛾幼虫存活率较高，其次是水曲柳、旱柳和紫椴；取食长白落叶松的较低，其次是山槐。取食家榆和胡桃楸的美国白蛾幼虫体重、体长、头壳宽数值较高，其次是水曲柳、紫椴；取食山槐的较低，其次是白桦。取食胡桃楸、家榆、水曲柳的美国白蛾幼虫化蛹率、羽化率数值较高，发育历期较短，其次是紫椴；取食长白落叶松和山槐不能化蛹，取食白桦、山槐、长白落叶松的不能羽化且发育历期较长。美国白蛾幼虫对家榆、胡桃楸、水曲柳取食量较大，其次是紫椴、旱柳；取食家榆和胡桃楸的幼虫食物利用率和食物转换率均处于较高水平，其次是紫椴、水曲柳；幼虫对山槐和白桦的取食量较低，其食物利用率和食物转换率均处于较低水平；幼虫食物消耗率与其食物利用率和食物转换率结果相反。 结论 家榆和胡桃楸较适合美国白蛾幼虫生长发育，其次是水曲柳、紫椴；而长白落叶松、山槐不适于其生长；表明美国白蛾对多种寄主有不同的适生性和营养利用策略。
2023, 36(1): 132-137.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220368
摘要:
目的 为森林防火和枯枝落叶的循环利用，筛选和优化菌株，并应用于防火林带景观树种枯枝落叶的降解。 方法 采用树种枯枝落叶叶片条降解法、降解失重法筛选出强降解菌株，再比较强降解菌株混合联用的降解失重效果，选出强降解菌株的混合联用组合，并分析其对枯枝落叶的降解效果和作用。 结果 通过比较11菌株对12种防火林带景观树种枯枝落叶的降解效果，筛选出绵皮卧孔菌 (Pp)、康宁木霉(Tk1)和云芝(Pv)等3株强降解菌株；3菌株单用及联用对檫树、红叶石楠和木荷枯枝落叶降解失重率分别为54.3% ± 2.3%和62.1% ± 3.3%。 结论 筛选出的3菌株单用及联用组合，Pp + Pv、Pv + Tk1和Pp + Tk1对防火林带景观树种枯枝落叶有明显的降解效果，可用于苏南丘陵山区的防火和枯枝落叶处理工作。
2023, 36(1): 138-145.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220188
摘要:
目的 明晰我国壳斗科植物瘿蜂昆虫种类，为瘿蜂科昆虫的野外采集、快速鉴定、及时预报提供依据。 方法 通过实地调查采集虫瘿和室内饲养，对我国9种常见壳斗科植物上的瘿蜂昆虫种类进行调查与分类鉴定。 结果 危害我国常见壳斗科的瘿蜂科15种，隶属于8属，包括3种中国新记录和12种已知种。 结论 记录了15个种类的寄主、分布范围及虫瘿特征，并提供了12个种类的虫瘿特征照片，明确了大部分瘿蜂昆虫的寄主植物。
2023, 36(1): 146-153.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220418
摘要:
目的 探究陕北黄土丘陵区退耕还林后不同林龄中国沙棘林可溶性氮组分累积的季节变化和垂直分布规律，为深入研究该区域不同恢复年限中国沙棘林的退耕效果评价和土壤氮库管理提供理论依据。 方法 以志丹县金丁镇不同恢复年限（5、15、20 a）中国沙棘人工林为研究对象，以荒草地为对照，采集0～10、10～20、20～30 cm土壤样品，分析土壤可溶性氮组分含量和比例的季节动态变化及土壤垂直分布的动态变化。 结果 随着恢复年限的延长，中国沙棘人工林均增加了土壤可溶性氮组分含量，对于土壤硝态氮和可溶性有机氮（SON）而言，20 a与5 a中国沙棘人工林间差异显著，荒草地与5 a中国沙棘林间无显著差异；土壤铵态氮在不同恢复年限间差异不显著。不同恢复年限中国沙棘林土壤硝态氮和SON变化趋势一致，均为20 a中国沙棘林＞15 a中国沙棘林＞荒草地＞5 a中国沙棘林，且均呈表聚现象。土壤铵态氮含量大小关系为15 a中国沙棘林＞20 a中国沙棘林＞5 a中国沙棘林＞荒草地，表层的铵态氮平均含量最低。土壤可溶性氮组分在不同土层间均差异不显著。土壤硝态氮表现为夏季最高，冬季或秋季最低；铵态氮表现为夏季或秋季最高，冬季最低；SON则为春冬季高于夏秋季。SON、硝态氮和铵态氮占可溶性总氮比例分别为80.3%、10.2%和9.5%。不同年限中国沙棘林SON占可溶性总氮比例为春冬季高于夏秋季，硝态氮和铵态氮大部分为夏秋季高于春冬季。 结论 在陕北黄土丘陵区，营造中国沙棘人工林可以有效提高土壤可溶性氮组分，随着林龄增加，土壤氮素累积效果越明显。
2023, 36(1): 154-165.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220268
摘要:
目的 探究人为干预对山区坡地人工经济林土壤理化性质的影响，为森林土壤恢复和可持续经营提供科学依据。 方法 以太行山坡地未管理、清理灌草、清理灌草施肥这3种干预方式的核桃林为研究对象，通过野外调查和室内实验比较分析3种干预对核桃林土壤理化性质影响，并采用主成分分析法对土壤质量综合评价。 结果 (1)不同人为干预的核桃林土壤理化性质差异明显，未管理的土壤黏粒、粉粒、电导率、有机碳、全氮、全磷最高，土壤砂粒、含水量最低；清理灌草的土壤黏粒、粉粒、电导率、有机碳、全氮等较未管理显著降低(p<0.05)，土壤砂粒、含水量则较未管理显著增加(p<0.05)；清理灌草施肥的土壤黏粒、粉粒、电导率、含水量、全氮、全磷、全钾较清理灌草略有增加，土壤砂粒、pH、有机碳等较清理灌草略有降低。(2)各干预的核桃林土壤理化性质之间相关性显著，土壤黏粒与砂粒在均呈极显著负相关(p<0.01)，土壤有机碳与全氮均呈显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)正相关，其余土壤理化指标则在各干预、干预内部土层间呈不同程度的相关性变化。(3)各干预的核桃林土壤理化性质存在一定程度变异，土壤pH在均表现为弱变异性，土壤有机碳、全氮均表现为中等变异性，其余土壤理化指标在各干预、干预内部土层间处于弱变异性与中等变异性的动态变化。(4)3种干预核桃林土壤质量综合评价结果依次为：未管理(2.120)>清理灌草施肥(−0.820)>清理灌草(−1.258)，表明未管理的核桃林土壤质量较好，清理灌草的核桃林土壤质量最差，清理灌草施肥的核桃林土壤质量改善效果不大。 结论 人为干预显著影响太行山坡地核桃林土壤理化性质并造成土壤质量差异，因此在经营核桃林时应注重人为干预的调控管理。
2023, 36(1): 166-178.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220180
摘要:
目的 研究不同盐碱胁迫对金丝楸幼苗生长、光合和生理指标的影响，并结合转录组测序分析，探究楸树耐盐碱的生理机制和分子机制。 方法 采用盆栽法对金丝楸幼苗进行不同盐碱胁迫处理，分析其生物量、光合及生理指标对不同盐碱响应的差异，采用Illumina高通量测序技术进行转录组测序，通过生物信息学分析盐碱胁迫对转录水平的影响。 结果 不同盐碱胁迫下，金丝楸幼苗叶片受伤害程度为Na2CO3>混合盐碱>NaCl；新增株高和地径、地上部和根的干质量和鲜质量、生物量、根冠比均受到明显抑制，并随盐碱浓度增加而抑制加强，但生长胁迫指数均随浓度的增加而降低；丙二醛（MDA）含量和相对电导率都随胁迫浓度增加而不同程度上升，超氧化物歧化酶（SOD）活性、可溶性糖含量、脯氨酸（Pro）含量、叶绿素总量和光合速率都呈现先上升后下降的趋势。转录组测序共产生约60.4 Gb原始数据，组装得到55 793个Unigenes，其中29 534（52.93%）个Unigenes获得了注释；通过差异表达基因（DEGs）分析，3个比较组（CK vs NaCl，CK vs Na2CO3 和 CK vs 混合盐碱）分别筛选出1 779、2 835和4 059 个DEGs；DEGs GO富集分析表明，膜的整体成分、膜的内在成分、催化活性、类异戊二烯代谢和合成过程、氧化还原酶活性等条目被显著富集；DEGs KEGG分析表明，苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、萜类主干生物合成和精氨酸代谢等通路被显著富集；此外，在DEGs中鉴定的bHLH、ERF、MYB-related、NAC、C2H2、WRKY、MYB和bZIP转录因子家族成员最多。 结论 金丝楸主要通过积累可溶性糖和Pro，提高SOD酶活和光合作用来抵御盐碱胁迫，但都呈现“低促高抑”的现象，说明其具有一定阈值。金丝楸通过调节膜成分、催化活性、类异戊二烯代谢和生物合成过程、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等生物过程和代谢途径，并结合有关转录因子共同响应盐碱胁迫。本研究为深入研究楸树耐盐碱生理机制和分子机制提供科学的理论依据。
2023, 36(1): 179-190.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220217
摘要:
目的 研究不同生态型树种光合生理特征对光照和养分供应的响应规律，为人工林高效培育提供科学依据。 方法 以麻栎、闽楠及木荷幼苗为研究对象，设置2种光环境（自然全光照，45%全光照）和3种施肥氮磷供应比（N:P=5、N:P=15、N:P=45），测定光合荧光参数以及苗高、地径的变化，研究植物光合生理参数在异质环境中的变化特征，分析林木生长与光合生理参数的关系。 结果 （1）与全光照处理相比，遮阴降低了麻栎的光饱和点（LSP）和最大净光合速率（Pnmax），增加了木荷的Pnmax，而闽楠Pnmax没有显著变化。2种光照处理下，施肥均增加了闽楠和木荷LSP和光补偿点（LCP），但施肥对遮阴下麻栎LSP和LCP影响较小。（2）遮阴显著降低了麻栎、闽楠和木荷调节性能量耗散的量子产量Y （NPQ），显著增加了非调节性能量耗散的量子产量 Y （NO）。在全光照处理下，施肥普遍增加了麻栎、闽楠和木荷PSⅡ实际光合量子产量Y（II）和ETR，降低了Y（NPQ）；在遮阴处理下，施肥显著增加闽楠Y（II）和ETR，而麻栎Y（II）和ETR在氮磷供应比为5时显著增加，木荷Y（II）和ETR在氮磷供应比为15时显著增加。（3）相对于全光照处理，遮阴显著增加麻栎、闽楠和木荷叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a + b及类胡萝卜素含量，2种光照处理下施肥显著增加麻栎、木荷和闽楠（仅全光照处理）的光合色素含量。（4）无论在光照还是遮阴条件下，施肥普遍增加了麻栎、闽楠和木荷苗高和地径相对增长率，3个树种生长与光合色素含量均正相关。 结论 麻栎、闽楠和木荷叶片光合生理特征和生长受光照和施肥交互作用影响，不同光照强度下氮磷施肥对林木促生效应大小受氮磷供应比和树种影响。
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