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2016年  29卷  第3期

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中亚热带典型森林倒木生物量、碳储量及其分布格局
吴春生, 刘苑秋, 魏晓华, 李晓东, 刘亮英, 欧阳勋志, 郭晓敏, 张文元, 莫其锋
2016, 29(3): 307-316.
摘要:
[目的] 研究中亚热带地区的江西省内不同森林类型、林分类型林内倒木的生物量、碳储量及其数量特征分布格局,为该区域森林生态系统功能评估积累基础数据。[方法] 以亚热带典型森林133个样地为研究对象,采用实测法对样方内直径≧1 cm,长度≧1 m的倒木逐一测量其中央直径和长度,并记录其分解程度和树种组成。[结果] 表明:杉木林和马尾松林倒木生物量和碳储量分别为0.684 t·hm-2、0.279 tc·hm-2和0.553 t·hm-2、0.207 tc·hm-2,常绿阔叶林和次生常绿阔叶林分别为11.293 t·hm-2、4.781 tc·hm-2和1.888 t·hm-2、0.812 tc·hm-2,松阔混交林和杉阔混交林分别为1.248 t·hm-2、0.521 tc·hm-2和1.28 t·hm-2、0.432 tc·hm-2;针叶林中Ⅱ、Ⅲ径级倒木生物量较大且与其他两个径级差异显著,针阔混交林中Ⅱ径级倒木与Ⅰ、Ⅲ径级倒木生物量差异显著,常绿阔叶林林内Ⅰ径级倒木生物量与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ径级差异显著。杉木林和马尾松林中度分解倒木生物量最大分别为0.332 t·hm-2、0.321 t·hm-2,且分别显著大于相应林分类型中的轻度和重度分解倒木;常绿阔叶林表现出同样的变化规律。[结论] 中亚热带地区典型针叶林和常绿阔叶林中不同林分类型之间倒木生物量差异显著,而针阔混交林差异不显著。3种森林类型(针叶林、常绿阔叶林和针阔混交林)中不同林分类型之间倒木碳储量差异显著。江西森林倒木主要分布在5~10 cm和10~15 cm的Ⅱ、Ⅲ径级,且主要处于中度分解等级。针阔混交林(松阔和杉阔)倒木主要分布在海拔700 m以下,常绿阔叶林倒木分布在海拔650 m以上。研究结果表明,常绿阔叶林倒木由于其较大的生物量和碳储量可能会在缓解全球气候变暖和碳循环中扮演重要的作用,且在未来的森林经营和管理中应该重视倒木对森林可持续发展的重要性。
大兴安岭不同区域落叶松相容性材积方程及异方差研究
刘镜婷, 姜立春
2016, 29(3): 317-323.
摘要:
[目的] 对不同区域立木相容性材积方程以及不同异方差校正方法进行详细对比分析,建立相容性材积方程预估大兴安岭不同区域落叶松的立木材积。[方法] 以大兴安岭3个不同区域的落叶松为研究对象,采用误差变量联立方程组的方法构建不同区域立木相容性材积方程。采用非线性额外平方和的方法(F检验)进行区域性检验。使用多种权函数分别对3个区域存在异方差的材积方程进行加权回归。[结果] 表明:任何2个区域的立木材积方程都有显著不同(PMRE)和总相对误差(TRE),区域1(-0.11、0.97)、区域2(0.04、0.08)和区域3(1.04、0.93)的最优权函数分别为1/F(x)、1/D4.99、1/D3.38。[结论] 立木材积方程是森林调查和林分生长与收获模型的主要组成部分,本文所构建3个区域的相容联立方程组模型预测误差均不超过±3%。建立相容性立木材积方程时应考虑其异方差的影响。最优权函数没有统一的形式。为尽可能得到稳定的参数估计,在加权回归估计过程中应选用多种权函数进行对比分析。
马尾松松脂化学组分家系变异及相关分析
刘青华, 魏永成, 范辉华, 沈丹玉, 陈文荣, 周志春
2016, 29(3): 324-330.
摘要:
[目的] 研究马尾松松脂化学组分在家系间的变异以及松脂组分间的相关性,为以松脂品质为目标的马尾松遗传改良工作提供理论依据和指导。[方法] 以福建省国有来舟林业试验场11年生马尾松高产脂半同胞家系测定林为研究对象,通过气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)检测每株样木树干胸径部位木质部内松脂化学组分的种类和含量,分析这些组分在家系间的遗传变异以及它们之间的遗传相关性,并利用在家系间差异显著的松脂化学组分对所有家系进行聚类。[结果] 从马尾松松脂中共检出20种主要化学组分,其中,α-蒎烯、β-蒎烯、长叶烯、β-石竹烯、海松酸、山达海松酸、长叶松酸/左旋海松酸、脱氢枞酸、枞酸和新枞酸为松脂中含量较高的组分。经方差分析发现:单萜中的莰烯和柠檬烯,倍半萜中的长叶环烯、洒剔烯、β-石竹烯和α-石竹烯以及二萜中的海松酸和新枞酸在家系间的差异显著或极显著,家系遗传力为0.45~0.59,意味着通过家系选择,这10个组分的遗传改良可取得较好的成效。对松脂化学组分进行遗传相关分析发现:在单萜类内,β-蒎烯、莰烯和柠檬烯间遗传相关显著或极显著,组分间遗传相关系数为0.59~0.78;在倍半萜内,长叶蒎烯、长叶环烯、洒剔烯和长叶烯之间遗传相关达极显著水平,遗传相关系数为0.67~1.00,β-石竹烯和α-石竹烯遗传相关性也达极显著水平;但在二萜类内和各萜类间,遗传相关性较弱,未达到显著水平。依据在家系间差异显著的10个松脂化学组分将所有家系聚为3类。[结论] 马尾松树干木质部松脂共检出20种组分,其中,莰烯、柠檬烯、长叶环烯、洒剔烯、β-石竹烯、α-石竹烯、海松酸和新枞酸受家系影响较大,受中度遗传控制。在单萜、倍半萜类和双萜类内和类间,较强的遗传相关主要出现在单萜和倍半萜类内。
北方型美洲黑杨不同无性系重要性状评价
丁昌俊, 黄秦军, 张冰玉, 褚延广, 张伟溪, 苏晓华
2016, 29(3): 331-339.
摘要:
[目的] 为杨树高产低耗高效工业用材新品种选育筛选新种质。[方法] 采用布雷金多性状综合评定法和模糊数学隶属函数值法,系统分析和评价北方型美洲黑杨种质生长及光、水分、养分等关键环境资源利用性状。[结果] 表明:(1)种源间、种源内无性系间在生长、光合、水分和养分利用方面的差异显著或极显著。(2)总叶面积、成叶速率、暗呼吸速率、氮素转移率、生长旺期水分利用效率与北方型美洲黑杨胸径显著或极显著相关。(3)筛选出M6、Q1、Q5、M5、Q7、Q3、M3、Q9等高产型种质,M6、Q1、Q2、M5、Q5、M3、Q4、M2等高产高光效型种质,Q5、Q1、W9、M5、Q7、M6、M3、W2等高产高水分利用型种质,Q9、Q5、Q3、Q8、Q1、M10、Q7、I5高产高养分利用型种质。其中,Q5、M6、Q1、Q2、Q9等无性系兼具生长和对资源(光、水分和养分)的利用优势。[结论] 北方型美洲黑杨遗传变异丰富,为优良种源和种质选择提供了依据;总叶面积、成叶速率、、暗呼吸速率、氮素转移率等5个与生长关系密切的指标可作为种质资源评价的可靠指标;筛选出的优良种质特别是综合表现最优的5个无性系是后续育种工作的有效资源。
林木直径大小多样性量化测度指数的比较研究
白超, 惠刚盈
2016, 29(3): 340-347.
摘要:
[目的] 为了客观恰当地量化表达林分水平上的林木直径大小多样性。[方法] 采用6块定位样地数据,对比分析基于直径分布的Simpson(DN)、Shannon(HN)及单木断面积Gini系数(GC),基于直径大小分化度的Simpson(DT)、Shannon(HT)及其均值(T)这6种林木直径大小多样性量化测度指数,筛选出符合逻辑排序且具有较好辨别能力的直径大小多样性量化测度指数。[结果] 6块样地的林木直径大小多样性逻辑排序为吉林胡桃楸针阔混交林经营样地> 吉林胡桃楸针阔混交林对照样地> 甘肃锐齿栎阔叶混交林经营样地> 甘肃锐齿栎阔叶混交林对照样地> 北京油松落叶松人工混交林样地> 北京侧柏人工纯林;林木直径大小多样性为天然林高于人工林,更为成熟的吉林老龄林样地高于甘肃中龄林样地,经过至少5年结构化经营的样地高于对照样地,人工混交林样地高于人工纯林样地。基于直径分布的DN、HN和GC测度的6块样地林木直径大小多样性排序结果与逻辑排序不一致;基于直径大小分化度的DT、HT和T测度的各林分林木直径大小多样性排序与逻辑排序一致。[结论] 基于直径分布的DN、HN和GC量化测度指数不能恰当地表达林木直径大小多样性。基于直径大小分化度的DT、HT和T量化测度指数能恰当表达林木直径大小多样性;相对DT和HT,T是一个连续型变量的测度指数,而且能从林分整体水平上量化林木间的大小分化程度,易于解释其生物学意义。因此,认为T是恰当表达及区分各林分林木直径大小多样性的最优量化测度指数。
基于马尾松反转录转座子序列的IRAP分子标记开发及应用
崔博文, 范付华, 丁贵杰, 杨章旗, 文晓鹏
2016, 29(3): 348-353.
摘要:
[目的] 为了丰富马尾松遗传信息,开发更多适用于马尾松的新型分子标记。[方法] 依据马尾松Ty1-copia类型和Ty3-gypsy类型反转录转座子RT序列的保守区域设计引物,建立了马尾松IRAP-PCR技术体系并以12个基因型个体为材料进行验证。[结果] 42条引物中筛选出多态性丰富、重复性好的29条进行PCR扩增,共获得227条谱带,其中多态性条带207个,多态性比例为91.19%,平均观测等位基因数(Na)为1.9119±0.2841,有效等位基因数(Ne)为1.4680±0.2882,Nei's基因多样性指数(H)为0.2911±0.1449,Shannon's信息指数(I)为0.4472±0.1953;利用引物P-12、P-15或R-1,可以将栽培种与无性系两类区分开;P-2可作为核心引物,能将12份供试材料有效区分开来;采用IRAP标记构建了供试种质的DNA指纹图谱;供试种质的遗传相似系数为0.46~0.69,以相似系数为基础,进行UPGMA聚类分析,以0.57为阈值可将供试种质分为三类,其中无性系内不同材料间也存在较大的遗传变异。[结论] IRAP分子标记能有效地用于马尾松种质的鉴别与亲缘关系分析等相关研究。
平欧杂种榛主栽品种需冷量、需热量研究
马庆华, 罗青红, 艾吉尔·阿不拉, 曹运强, 崔立志, 霍宏亮, 王贵禧
2016, 29(3): 354-361.
摘要:
[目的] 揭示平欧杂种榛主栽品种的需冷量和需热量,更好地指导生产做好区域化栽培。[方法] 本研究以16个平欧杂种榛主栽品种的1年生枝条为试材,以野生平榛1年生枝条为对照,通过水培观察的方法,首次对平欧杂种榛的雌、雄花序和叶芽进行需冷量和需热量研究。[结果] 表明:平欧杂种榛不同器官的需冷量由低到高依次为雄花序336~1176 h、雌花序504~1344 h、叶芽672~1512 h;需热量由低到高依次为雄花序687.0~998.5 GDH℃、雌花序998.5~3496.1 GDH℃、叶芽2546.5~4180.3 GDH℃;不同品种、器官在刚满足最低蓄冷要求时需热量最高,随着蓄冷时间的延长,需热量逐渐减少。[结论] 首次报道了平欧杂种榛主栽品种雄、雌花序和叶芽的需冷量和需热量数据,其中,达维、平欧48号等品种花器官需冷量较低,辽榛2号、平欧545号等品种花器官需冷量较高;玉坠、平欧69号等品种花器官需热量较低,辽榛1号、辽榛4号等品种花器官需热量较高,上述研究丰富了榛属植物开花和休眠解除方面的数据,可为平欧杂种榛的引种和栽培提供参考。
檫木叶片秋季衰老时叶色、色素和营养元素的关系
蒋艾平, 刘军, 姜景民
2016, 29(3): 362-368.
摘要:
[目的] 从叶片衰老角度研究檫木叶片叶色、色素和营养元素的变化规律,为秋色叶观赏树种檫木的选育以及栽培提供理论依据。[方法] 以栽植于同一环境条件下的3年生檫木为试验材料,从檫木叶片停止生长到脱落,分5个时期对叶片的叶色值、色素含量和营养元素含量进行观测和分析。[结果] 观测前期与观测后期,檫木叶片叶色值、色素含量和营养元素含量存在极显著差异;叶片进入衰老阶段后,叶绿素含量和类胡萝卜素含量呈下降趋势,而花色素苷含量逐渐上升;N、P、K含量在叶片衰老阶段逐渐下降。由典型相关分析可知,叶色a*值与叶绿素含量具有显著负相关,与花色素苷含量呈显著正相关;花色素苷含量与N含量成反比,类胡萝卜素含量与P含量成正比;N元素再利用效率的载荷值符号与N含量载荷值的符号相反,而P元素再利用效率的载荷值符号与P含量载荷值的符号相同;檫木叶片衰老分为3个阶段,第1阶段从9月中下旬到10月上旬,为叶片衰老准备期;第2阶段从10月中下旬到11月上旬,为叶片缓慢衰老期;第3阶段从11月中下旬到叶片脱落,为叶片衰老末期。[结论] 檫木叶色最佳观赏期是从10月中下旬到11月上旬的叶片缓慢衰老期;从叶片衰老准备期到叶片衰老末期,叶绿素和类胡萝卜素被分解,花色素苷合成;N、P、K 3种营养元素逐渐被转移,其中N含量越高,N元素再利用效率就越低;与之相反,P含量越高,P元素再利用效率就越高。
补充营养对白蜡吉丁肿腿蜂寄生效率和发育进程的影响
魏可, 王小艺, 杨忠岐
2016, 29(3): 369-376.
摘要:
[目的] 为了探明补充营养是否对白蜡吉丁肿腿蜂雌蜂的寄生效率、生殖能力和寿命有显著影响。[方法] 本文通过在白蜡吉丁肿腿蜂搜寻到寄主前期为其提供寄主血淋巴和蜂蜜补充营养,调查有前期补充营养经历的肿腿蜂对寄主麻天牛的寄生率、母蜂生殖能力和子代蜂发育进程的变化。同时,给予刚羽化的肿腿蜂雌蜂短期的补充营养的过程,调查其寿命长短的变化情况。[结果] 研究结果表明,寄主血淋巴和糖类物质均可以作为供肿腿蜂补充营养的潜在食物源。寄生前期取食寄主血淋巴和蜂蜜的肿腿蜂寄生率显著高于前期仅补充蒸馏水的个体。补充营养后可促使寄生蜂卵的成熟,可以使肿腿蜂更快的开始产卵进程。前期取食寄主血淋巴的肿腿蜂生殖能力显著高于寄生前期仅补充蒸馏水的个体,取食蜂蜜的肿腿蜂产卵量较前2组均无显著差异。寄生蜂母蜂是否补充营养对其子代的发育过程和性比无显著影响。此外,生存分析结果表明,刚羽化的肿腿蜂补充营养后,其寿命显著延长。取食寄主血淋巴或蜂蜜的寄生蜂寿命均约为羽化后无营养补充经历雌蜂个体的2倍。[结论] 以上结果表明,白蜡吉丁肿腿蜂在寄生过程开始前期的补充营养过程可以显著的增强其对寄主害虫的控制作用和延长其寿命。取食蜂蜜或寄主血淋巴对肿腿蜂生殖和寿命的增强作用相近。建议在害虫的生物防治中,可以通过在天敌释放区周边配植一定的蜜源植物以此实现对天敌昆虫资源更有效的利用和保护。
基于cpDNA rps16序列分析兰考泡桐与白花泡桐和毛泡桐的遗传关系
莫文娟, 李少锋, 邱乾栋, 孙长忠, 汤志敏, 乔杰, 杜红岩, 傅建敏
2016, 29(3): 377-382.
摘要:
[目的] 通过测序法分析兰考泡桐与白花泡桐和毛泡桐在叶绿体rps16序列上的遗传差异,旨在分析三者之间在叶绿体基因上的变化特点和规律,探讨其种间的遗传关系。[方法] 选取兰考泡桐、白花泡桐和毛泡桐各15个样本,对其提取的DNA用PCR扩增获得特异片段,并将其纯化与测序。利用软件Clustal X 2.0对所得序列进行排序;运行MEGA 4软件,进行多序列比对,分析其序列特征,并计算出K2P遗传距离。[结果] (1)对获得的rps16序列进行测定分析,得兰考泡桐序列长度分别为932~933 bp;白花泡桐序列长度为932 bp;毛泡桐序列长度分别为916~918 bp。对所得rps16序列进行排序后的长度为938 bp,平均GC含量为34.31%。3个种所代表的个体之间共有10个变异位点,占整个序列长度的1.07%。其中有9个变异位点属于碱基插入或缺失类型,占变异位点总数的90%,占整个序列长度的0.96%。有1个变异位点属于碱基替换类型,占整个变异位点总数的10%,占整个序列长度的0.11%。(2)整个rps16片段的序列共有10个变异位点,其中兰考泡桐与白花泡桐在总的变异位点上,具有一致的碱基位点9个,占总变异的90%。而兰考泡桐与毛泡桐相比,没有相同的碱基。[结论] 根据三种泡桐的rps16序列的序列特征和变异位点的分析,表明在叶绿体遗传方面,兰考泡桐具有与白花泡桐更多相似的遗传物质,其亲缘关系较近。综上所述,推测兰考泡桐与白花泡桐可能来自同一母系遗传。
银杏种胚蛋白提取及双向电泳体系的优化
李佳, 陆秀君, 梅梅, 孙晓梅, 张晓林
2016, 29(3): 383-388.
摘要:
[目的] 探索一套适用于银杏种胚蛋白的双向电泳体系,为研究银杏种胚在不同发育阶段的表达差异蛋白提供基础。[方法] 分别从蛋白的不同提取方法(直接提取法、酚提取法、Tris-HCl法、Trizol提取法和TCA-丙酮-酚法)、裂解液中的尿素浓度(6 mol·L-1、7 mol·L-1、8 mol·L-1、9 mol·L-1)蛋白上样量(1500 μg、1650 μg、1800 μg)和分离胶浓度(10%、12.5%、15%)四个方面对银杏种胚的蛋白图谱进行分析,筛选出适宜双向电泳的条件。[结果] 采用TCA-丙酮-酚法提取银杏种胚蛋白,在裂解液中尿素浓度为8 mol·L-1、上样量为1650 μg、分离胶浓度为12.5%的方法,可以获得分辨率较高、背景更加清晰、重复性更好的银杏种胚蛋白质双向电泳图谱。[结论] 建立了适合银杏种胚蛋白双向电泳的体系:TCA-丙酮-酚法制备样品,选取尿素浓度为8 mol·L-1的裂解液提取样品粉末全蛋白,蛋白上样量控制为1650 μg,第二向分离胶浓度定为12.5%。
陕北黄土区坡面微地形对乔木空间分布的影响
任正龑, 朱清科, 张恰咛, 马欢, 黄正佳
2016, 29(3): 389-394.
摘要:
[目的] 传统造林树木种植点设计忽略了黄土坡面微地形对其生长的影响,研究切沟、塌陷地、缓台等微地形与现有林分乔木空间分布的耦合关系,可为近自然造林及乔灌混交水土保持林结构配置提供参考。[方法] 以陕西省吴起县三道川流域内原状坡面及微地形的植被调查数据为基础,采用Arcgis9.3软件的空间分析工具和格局强度指标研究坡面微地形对乔木空间分布的影响。[结果] 坡面微地形面积占样地面积的21.03%,微地形上乔木株数占样地总数的51.77%,乔木主要分布在坡面微地形上。乔木在切沟和缓台主要呈聚集分布,在塌陷和陡坎主要呈随机分布。乔木在不同坡面微地形分布差异极显著,榆树、小叶杨、山杏主要聚集分布在切沟,河北杨主要聚集分布在切沟和缓台,刺槐主要聚集分布在缓台。[结论] 坡面各类微地形因其土壤水分等微生境差异而对乔木空间分布影响显著,在近自然植被重建中需根据坡面各类微地形生境及空间分布规律长期保持配置树木种植点,切沟以河北杨、小叶杨、榆树等树种为主,缓台以河北杨、刺槐搭配为宜,塌陷以河北杨、小叶杨为宜。
阔叶红松林主要种群及林隙形成木的空间格局分析
张玉双, 段文标, 杜珊, 段文靖, 王安娜
2016, 29(3): 395-401.
摘要:
[目的] 分析小兴安岭阔叶红松林固定样地内主要种群及掘根林隙形成木的空间格局,为本地区阔叶红松林的长期经营管理和保护提供依据。[方法] 基于野外调查和数据统计,利用点格局分析方法揭示了2.55 hm2样地内重要值排在前4位的种群在不同空间尺度上的空间格局和空间关联性及掘根林隙形成木的空间格局。[结果] 表明:样地内胸径(DBH)≥1 cm的乔木共有8种,种群密度差异大。种群的径级结构大体上呈非对称的单峰型曲线。重要值排在前4位的是红松、红皮云杉、白桦和榆树。红松和白桦在整个研究尺度上均为聚集分布,红皮云杉随空间尺度的变化趋势为聚集-随机-均匀分布,榆树在≤16 m尺度上为随机分布,其余尺度上为聚集分布。除红松与红皮云杉、白桦、榆树之间在小尺度呈显著负相关,以及红皮云杉与榆树在小尺度上呈显著正相关外,其余种群的空间关联性均不显著。样地内红松和红皮云杉是掘根林隙形成木的主要组成树种,掘根形成的林隙形成木空间分布格局除在3~6 m尺度上呈均匀分布外,其余研究尺度均呈随机分布。[结论] 小兴安岭阔叶红松林不同种群在不同的研究尺度上空间分布格局及空间关联性存在差异,红松和红皮云杉易形成掘根倒木且整体上呈随机分布。
毛竹伐蔸根系养分含量、抗氧化能力与伐后年数的关系
郭子武, 陈双林, 季赛娟, 杨清平, 徐小平
2016, 29(3): 402-406.
摘要:
[目的] 揭示毛竹伐蔸根系养分含量和抗氧化能力的年际变化规律,为毛竹林伐蔸促腐技术研究提供理论参考。[方法] 以6年生活立竹的蔸根为对照,分析比较了笋材两用毛竹林伐后2 a、4 a、6 a的伐蔸根系C、N、P、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质含量和根系活力、抗氧化酶活性。[结果] 表明随着毛竹立竹伐后年限的增加,伐蔸根系的细胞膜脂过氧化程度提高,渗透调节能力降低,根系活力明显降低,抗氧化能力逐渐下降。但毛竹立竹伐后,甚至伐后6 a时,伐蔸根系仍有较强的生理活性和生长更新能力,具有较高的C、N、P含量,尤其是C含量明显提高,主要养分化学计量比产生适应性调节,N/P相对稳定,C/N、C/P趋于升高。[结论] 毛竹伐后6 a,蔸根仍具有较强的养分吸收能力,也能通过与竹鞭的联系从活立竹转运利用有机C,这是毛竹伐蔸难以腐解的重要机制。
机载LiDAR和高光谱融合实现普洱山区树种分类
刘怡君, 庞勇, 廖声熙, 荚文, 陈博伟, 刘鲁霞
2016, 29(3): 407-412.
摘要:
[目的] 通过机载遥感影像对普洱山区进行植被分类研究,为山区森林经营规划与可持续经营方案的制图提供高效应用途径。[方法] 将2014年4月航拍的机载AISA Eagle II高光谱和LiDAR同步数据融合,利用点云数据提取的数字冠层高度模型(CHM)得到树种的垂直结构信息,结合经过主成分分析(PCA)的高光谱降维影像,选用支持向量机(SVM)分类器进行分类。[结果] 普洱市万掌山实验区主要树种分为思茅松、西南桦、刺栲、木荷等。融合影像数据分类的总体精度和Kappa系数分别为80.54%、0.78,比单一高光谱影像数据分类精度分别提高6.55%、0.08,其中主要经营树种思茅松的制图精度达到了90.24%。[结论] 该方法对山区主要树种的识别是有效的,将机载LiDAR与高光谱影像融合可以有效改善分类精度。
白蜡虫雄虫真蛹转录组分析
于淑惠, 亓倩, 孙涛, 王雪庆, 杨璞, 冯颖
2016, 29(3): 413-417.
摘要:
[目的] 蛹期对于白蜡虫雄虫发育和交配具有重要意义,但目前缺乏对于白蜡虫真蛹基因转录情况的分析,本研究旨在获得白蜡虫真蛹转录组数据,了解其转录组特征。[方法] 采用Illumina HiSeq 2000进行高通量测序,并进行生物信息学分析;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测3个热激蛋白基因(hsp)在不同虫态中的表达动态。[结果] 共获得63957条unigene、63272个开放阅读框(ORF)、9561个SSR分子标记,unigene平均长度674 bp,共有14327条unigene获得了注释,Gene Ontology(GO)注释和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)注释分析表明,很多基因参与的功能与白蜡虫蛹期的生理特征吻合。[结论] 该转录组数据为白蜡虫基因功能鉴定和蛋白组学分析研究奠定了数据基础。
辣木幼林对氮、磷、钾肥效响应及叶片的生理反应
许冰, 任开磊, 吴疆翀, 郑益兴, 张燕平
2016, 29(3): 418-423.
摘要:
[目的] 研究辣木幼林时期对大量元素的需求状况。[方法] 应用"3414"配方施肥试验设计,探讨N、P、K配方施肥对元阳干热河谷辣木幼龄林的生长量、叶片色素含量(叶绿素a、b及类胡萝卜素)和叶片含水率的影响。[结果] 肥力补充对辣木幼林的生长具有非常明显的促进效果,其中N肥各施肥配方对幼林的各项生长量指标和生理指标具有显著或极显著的影响,P肥对除地径增量和叶片含水率之外的其它设定指标也表现出显著效果,而K肥各施肥处理仅对冠高增量、冠高比增量和叶片含水率具有显著影响。[结论] 综合方差分析、多重比较、极差分析和相关分析结果,显著促进树高、地径、冠幅生长和叶片色素积累的组合均为本试验设计的中高施肥量配比,其中N3P2K3为最优组合。辣木幼龄阶段对大量元素需求非常旺盛,以维持其快速增长的生物量。
地形因子对思茅松人工林土壤有机碳储量的影响
贾呈鑫卓, 李帅锋, 苏建荣
2016, 29(3): 424-429.
摘要:
[目的] 以思茅松人工中龄林为研究对象,探讨不同坡向、坡度和坡位对思茅松人工林SOC储量的影响,为精确评估思茅松人工林碳储量提供科学依据。[方法] 对不同坡向、坡度和坡位不同土壤层次的SOC含量、全氮、土壤密度、C:N和SOC储量进行T检验和单因素方差分析,对不同土层的SOC储量和全氮、土壤密度、C:N之间进行Pearson相关分析。[结果] 思茅松人工中龄林,SOC含量、全氮和C:N随着土层加深而减少,土壤密度随着土层加深而增加。不同的坡向和坡度显著影响SOC储量大小,阳坡的SOC储量要显著高于阴坡,坡度为20~30°的SOC储量要显著低于10~20°和0~10°,坡位对SOC储量大小无显著影响。在0~100 cm土层中,随着土层深度的增加,不同立地条件的思茅松人工中龄林的SOC储量呈减小趋势,不同坡向、坡位和坡度0~20 cm土层SOC储量均显著高于其它土层。坡向和坡度显著影响0~20 cm土层的SOC储量(PP[结论] 立地条件差异影响SOC储量的大小与分布,尤其是坡向和坡度的不同会造成思茅松人工中龄林SOC储量的差异。
大老岭自然保护区日本落叶松林凋落物分解及养分释放研究
施妍, 陈芳清
2016, 29(3): 430-435.
摘要:
[目的] 研究外来引进树种日本落叶松林凋落物对土壤养分的影响。[方法] 采用分解袋法分别对18年生和24年生日本落叶松林以及周围针阔混交林凋落物的分解和养分释放规律进行了研究。[结果] 凋落物分解和养分释放速率均表现为针阔混交林>日本落叶松纯林;24年生日本落叶松林>18年生日本落叶松林。其中不同林分的凋落物残留率与时间呈指数相关,凋落物年分解系数(K)也表现为针阔混交林(0.5556)>24年生日本落叶松林(0.4450)>18年生日本落叶松林(0.3662)。凋落物分解速率与初始N元素含量呈极显著正相关,而与C/N比呈显著负相关,高的木质素含量对凋落物的分解有一定影响。C元素、K元素表现为直接释放模式,而研究中C/N比和C/P比相对较高,使N元素和P元素均表现为先富集后释放的模式。各养分元素的残留率总体呈现出18年生日本落叶松林> 24年生日本落叶松林> 针阔混交林的格局。[结论] 不同林分凋落物分解和养分释放速率差异较大。凋落物年分解系数表现为针阔混交林> 24年生日本落叶松林> 18年生日本落叶松林。
马尾松二代种子园无性系开花物候观测
唐效蓉, 李宇珂, 夏合新, 曾令文, 伍新云, 张翼, 王晓锋, 唐黎, 周国瑾
2016, 29(3): 436-441.
摘要:
[目的] 在用材林高世代种子园建园材料选择时,最初重点考虑的是其速生性,而对优树的开花物候关注较少。在高世代种子园营建时,无性系的配置常根据其种源在大范围内考虑其开花物候的遗传因素,但即使是小范围内相同种源的无性系,其开花物候也不可能绝对同步。因此,了解种子园无性系的开花物候,可为种子园的集约经营、产量预测、种子遗传品质调控等提供依据。[方法] 于2012-2013年,在桂阳县苗圃马尾松二代种子园Ⅰ大区、Ⅴ大区分别随机选取不同类型的无性系10个和25个,对其开花物候进行观测。[结果] 表明:不同无性系的雌、雄球花花期起止日期和持续时间均有差异,但无性系间雌、雄球花花期值差异均未达显著水平,35个无性系总体雌、雄球花花期具有一定的同步性;35个无性系雌、雄球花的初花期基本同步,雌、雄球花的盛花期和末花期同步。株间花期差异相对于无性间要大,但雄球花花期较早的植株,其雌球花花期也较早,同一株建园亲本的雌、雄球花花期有一定的同步性。除雌球花的末花期与雄球花的初花期呈微弱负相关外,雌、雄球花的初花期、盛花期、末花期间均呈极显著或显著正相关。各花期的相关性呈现初花期和盛花期的相关> 盛花期和末花期的相关> 初花期和末花期的相关,雌球花初花期与雄球花初花期的相关系数最大。坡位对母树的花期有极显著影响,生长在不同坡位的植株,其雌、雄球花花期值差异明显,其大小均为上坡[结论] 桂阳马尾松二代种子园35个无性系总体雌、雄球花花期具有较好的同步性;从开花物候方面考虑,该种子园建园材料选择较合理,对种子园种子产量和遗传品质没有影响。
沙埋对白刺表型可塑性的影响
王林龙, 李清河, 徐军, 薛海霞, 江泽平
2016, 29(3): 442-447.
摘要:
[目的] 为研究沙埋对白刺形态、生物量分配及光合特性的表型可塑性的影响,[方法] 对扦插白刺,进行0、5、10、15 cm沙埋处理,待生长季结束后,收集数据进行统计分析。[结果] 表明:随着沙埋深度的增加,(1)株高、15 cm基径呈减小趋势,不定根长与不定根直径呈先增大后减小的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的株高依次为62.82、55.90、52.38、49.24 cm,15 cm处基茎依次为2.79、2.48、2.39、2.07 mm,叶面积依次为477.81、214.38、247.90、112.91 cm2,叶片数依次为700.2、334.40、344.00、216.20片,不定根数依次为6.40、3.80、2.80、3.40根,不定根长依次为10.19、11.54、13.92、7.62 cm,不定根直径依次为1.51、1.95、1.65、1.19 mm;(2)枝与叶生物量、总生物量呈减小趋势,而地下部分生物量呈先增大后减小的趋势,地上生物量/地下生物量呈先减小后增大的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的枝生物量依次为6.29、4.20、3.09、2.75 g,叶生物量依次为3.93、2.52、3.31、1.28 g,总生物量依次为10.81、7.53、7.41、4.30 g,地下部分生物量依次为0.59、0.81、0.59、0.28 g,地上生物量/地下生物量依次为17.32、8.30、10.85、14.39;(3)净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日均值呈依次增加的趋势,如沙埋深度为0、5、10、15 cm时,净光合速率的日均值依次为8.06、9.39、9.72、11.25 μmol·m-2·s-1,蒸腾速率的日均值依次为5.56、6.70、6.77、7.61 mmol·m-2·s-1,气孔导度的日均值依次为0.28、0.31、0.31、0.36 mol·m-2·s-1。(4)沙埋深度5.10 cm白刺的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量与对照组0 cm的差异不显著,当沙埋深度为15 cm时,叶绿素含量显著增大,但叶绿素a/b值的变化不显著。[结论] 白刺形态、生物量分配以及叶绿素含量对不同沙埋深度的可塑性较强,当沙埋深度为15 cm时,光合指标对沙埋才会产生显著差异。
岭南藜蒴栲-罗浮柿群系粗木质残体的基本特征
樊小丽, 周光益, 赵厚本, 邱治军, 刘伟新, 梁瑞友
2016, 29(3): 448-454.
摘要:
[目的] 通过实地调查和采样对粗木质残体(CWD)进行量化研究,来了解未受冰灾干扰的岭南藜蒴栲-罗浮柿群系CWD的本底数据,建立CWD生物量回归方程。[方法] 采用样方调查法,分析粤北小坑国家森林公园的常绿阔叶次生林在不同地形下CWD的基础特征及其存在形式、腐解等级和径阶的分布格局。[结果] 表明:该林分CWD总贮量为8.25 t·hm-2,各腐解等级(1、2、3、4、5)所占比例分别为41.07%、17.75%、13.89%、21.74%、5.55%; CWD主要以倒木和枯立木的形式存在,其次是大枯枝和根桩;径阶结构主要集中在5~10、10~15 cm。[结论] CWD的空间异质性较大,但不同地形下其贮量、蓄积量、覆盖面积和数量差异不显著(p>0.05)。通过423个粗木质残体直径和质量的实测数据建立了CWD不同腐解等级的生物量幂函数回归方程。
臭氧胁迫对树木根系影响研究进展
陈展, 于浩, 尚鹤, 曹吉鑫
2016, 29(3): 455-463.
摘要:
对流层中高浓度的臭氧是一种严重危害植物的大气污染物,臭氧浓度的升高会对农作物、林木等产生一系列的损害。根系是树木生存的基本要素,臭氧对根结构的根本性改变会最终影响根功能,从而影响树木的整体健康以及对环境胁迫的抗性,通过综述臭氧胁迫对森林树木根系影响的研究进展,可以为我国学者进一步了解臭氧对森林树木根系生态影响提供科学素材。有关大气臭氧浓度升高对森林树木根系生态的影响,目前研究主要包括森林树木根系生长、细根动态和周转、根系呼吸、根系碳水化合物、菌根、根际微生物的响应变化等几个方面。臭氧对树木根系的影响与臭氧浓度、树种、树龄、群落组成及种植条件相关。目前有关臭氧胁迫对树木根系的机制研究还比较缺乏,今后应该加强臭氧胁迫下根系形态构型的原位观察测定和定量分析研究,内源激素响应,胁迫信号感受、转导与其它信号途径的互作关系以及分子生物学机制方面的研究。
林木植物组织培养及存在问题的研究进展
黄烈健, 王鸿
2016, 29(3): 464-471.
摘要:
从外植体选择及分化途径、影响增殖、生根的主要因素三方面,概述了近年来林木植物组培的研究进展,外植体3种分化途径(腋芽萌发途径、间接器官发生途径、体细胞发生途径)有其相应的最适外植体类型,林木组培首选腋芽萌发途径。培养基和植物生长调节剂是影响增殖的两大因素,对培养基的探索已从对林木植物组培常用培养基的筛选发展到无糖培养基的探索,出现了光自养、开放组培等概念;植物生长调节剂是生根的关键因素,外源激素与内源激素的相互作用对增殖有较大影响。阐述了组培中褐化、玻璃化、污染三大难题的起因和解决措施,对褐化和玻璃化的研究主要集中在外植体的生理状态和培养环境方面,提出无糖组培通过对培养环境进行改善,有望改善褐化、玻璃化问题;传统组培希望从无菌技术层面解决污染难题,这也造成了组培成本偏高的问题,进而对开放组培和无糖组培的探索,通过抑菌剂的添加及糖的剔除有望降低组培对无菌操作的要求。随着组培技术的发展,在抑菌剂加入的条件下,不进行高温高压灭菌,进行开放式的组培;利用植物自生的光合能力,剔除培养基中的蔗糖,同时改变光照条件、培养环境中的CO2浓度、湿度,以促进外植体光自养微繁殖生长;二者均着眼于降低组培成本,简化组培程序,有望使组培技术得到革新。本文对林木组织培养研究进展进行综述,为今后开展林木植物组织培养技术的研究提供重要参考。