植被控制对人工更新紫椴幼树叶片性状和生长量的影响

【目的】紫椴是我国北方地区特有树种,具有重要的生态和经济价值,全光条件下紫椴更新困难,植被控制通过改变光照条件和土壤质量能够促进目的树种生长,研究植被控制强度对紫椴叶片性状和幼树生长量的影响,探讨最适宜于其更新的植被控制强度。【方法】以株行距为1.5 m×1.5 m的紫椴人工林(5年生)为对象,设置不同植被控制强度T30、T50、T75(清除幼树周围半径30、50、75 cm的所有植被)的处理组和对照组(CK),测定叶片的形态、气体交换参数、光合色素和养分含量及幼树生长量等指标,通过方差分析揭示植被控制强度对叶片形态、光合和生理性质及幼树生长量的影响。【结果】光照强度与植被控制强度呈线性正相关(P<0.05),光照强度在T75组最大(84.43±7.30×10^(3)lx)。紫椴叶片形态指标(叶长、叶宽、单叶面积和比叶面积)均在CK组最大,随着植被控制强度的增加而减小,在T75组达到最小。叶片净光合速率在T30组最大(12.12±1.28μmol·m^(-2)·s^(-1)),胞间CO_(2)浓度在CK组最大(263.14±8.77μmol·mol-1),均随植被控制强度增大而减小。叶片气孔导度和蒸腾速率则随植被控制强度的增大而增加,分别在T75组达到最大(0.17±0.02 mol·m^(-2)·s^(-1)和7.02±1.21 mmol·m^(-2)·s^(-1))。植被控制对紫椴幼树叶片的全碳、全氮和全磷含量具有显著影响(P<0.05),但对叶碳氮磷化学计量比没有显著影响。植被控制提高了叶片中可溶性糖和淀粉的含量,降低了叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量,促进了地径生长量,抑制了树高生长量。【结论】随着植被控制强度的变化,紫椴叶片形态、化学计量和生理特征均发生适应性变化,低光条件下,紫椴幼树增加叶片面积、比叶面积、光合色素及营养元素的吸收来提高对光能的捕获能力,增强其光合作用,促进幼树生长。紫椴幼树在T30处理下,净光合速率和地径生长量最大,生存竞争力最强,因此,以幼树为中心对半径30 cm范围的植被控制,是促进紫椴幼树人工恢复的最佳方式。

整地方式对彰武小钻杨生长的影响

为探讨整地方式对彰武小钻杨生长的影响,在章古台沙地对彰武小钻杨进行了随机区组的整地方式试验。结果表明:在造林初期,不同整地方式的促进作用尚不明显;进入造林中期,促进效果逐渐明显;随着时间推移,造林后期整地效果逐渐减弱。不同整地方式均促进了彰武小钻杨的胸径、树高、胸高断面积和单株材积生长,与不整地差异显著(P<0.05)。开沟整地和带状整地的促进效果较好,穴状整地较差。

额济纳绿洲不同土壤水盐条件多枝柽柳对胡杨种群分布的影响

【目的】生态输水工程实施后,胡杨种群得到了一定的恢复,但恢复效果远不如与其生态位高度重叠的多枝柽柳显著。本研究拟探讨不同土壤水盐环境下,胡杨种群的适应优势是否受到多枝柽柳伴生的影响,以期为胡杨林的保护管理和绿洲生态输水方案制定提供科学参考。【方法】本研究以西北干旱区河岸林群落的关键建群种胡杨和多枝柽柳为研究对象,选取目前野外常见的两种土壤水盐生境(相对高水高盐和水盐适中),分析两个物种种群空间分布及其与水盐的相互关系。【结果】(1)在相对高水高盐的环境中,胡杨种群呈现衰退趋势,幼龄木极少且更新受限,而多枝柽柳则表现稳定状态。水盐适中的环境中,胡杨种群结构稳定,各龄级相差不大,多枝柽柳种群则表现为增长趋势。(2)不同土壤水盐条件下,两个物种主要以聚集分布为主以抵抗不良环境的胁迫,胡杨幼苗的生长还会受多枝柽柳伴生抑制。(3)不同的土壤水盐条件会造成两物种多度的差异。多枝柽柳与胡杨种群个体数的比值均与盐分呈正相关,但在盐分含量不高时,随水分的增加,多枝柽柳种群个体数量减少,胡杨种群个体数量则增多。【结论】本研究结果进一步验证:除环境过滤作用外,多枝柽柳的竞争也是目前胡杨在演替过程中表现出衰退现象的一个重要因素。在高盐环境中多枝柽柳会逐渐取代胡杨,水分条件的改善可以减缓这种趋势的发生。

胡杨叶片纤维素质量分数及含水率对春尺蠖择食程度的影响

以择食胡杨(Populus euphratica)叶片的食叶昆虫春尺蠖(Apocheima cinerarius)为研究对象,在塔里木河上游沙雅地区、中游英巴扎地区、下游阿拉干地区各选取与河道距离不同的5个监测样地(距离河道20、200、400、600、800 m)采集胡杨叶片样本,结合野外观察和室内分析,探究叶片纤维素质量分数及含水率对春尺蠖择食的影响。结果表明:胡杨叶片纤维素质量分数与春尺蠖择食程度的相关性显著,但与叶片含水率的相关性不显著。春尺蠖取食胡杨叶片时,表现出明显的“雄株叶偏食性”(即喜欢吃雄株叶片),受虫害脱叶的雄性胡杨占胡杨总量的52%,雌性胡杨仅占5%。3个地区未受虫害胡杨的叶片纤维素质量分数、剩余叶片百分比(PRF)高于受虫害胡杨。中游英巴扎样地的受虫害程度较高、范围较广,叶片纤维素质量分数水平为7.60%~15.30%。受虫害胡杨的叶片纤维素质量分数及剩余叶片百分比随离河道距离的增加而增加,即虫害分布呈明显的河流廊道效应。上游沙雅样地的虫害分布与河道距离呈正比,离河道越远,胡杨叶片受虫害的程度越高。

小黑杨RAV1与RAV2基因的克隆与表达分析

【目的】克隆小黑杨(Populus×xiaohei T.S.Hwang et Liang)RAV1和RAV2基因,分析这2个基因在非生物胁迫下的表达模式,为进一步研究小黑杨基因功能提供理论依据。【方法】以抗逆性强的小黑杨根为试材,克隆2个RAV家族成员。利用生物信息学方法对小黑杨2个RAV基因的理化性质、保守基序、保守结构域、系统进化进行分析,并采用半定量RT-PCR方法探讨这2个基因在小黑杨顶芽、叶、木质部、韧皮部、根、第1~14片叶、第1~11茎节中的表达情况,以及在CdCl2、NaCl、NaHCO3、PEG和ABA胁迫下的表达特性。【结果】从小黑杨中克隆出2个RAV基因,命名为PsnRAV1和PsnRAV2。PsnRAV1编码405个氨基酸,预测分子质量约为99.46 ku,等电点5.06,不存在信号肽;PsnRAV2编码407个氨基酸,预测分子质量约为99.33 ku,等电点5.06,存在信号肽;2个基因均位于细胞核上。保守结构域和保守基序分析结果表明,小黑杨RAV蛋白具有RAV家族特有的AP2和B3这2个保守蛋白结构域,基序1、2、3是构成2个结构域的主要基序。系统进化分析表明,20种植物的RAV蛋白分为3组,其中PsnRAV1和PsnRAV2与毛果杨(Populus trichocarpa)RAV同源性很高。半定量RT-PCR分析结果显示,2个PsnRAVs基因在小黑杨的顶芽、叶、木质部、韧皮部和根中均有表达;且随着叶和茎的发育,2个基因的表达量均呈现升高的趋势。在CdCl2、NaCl、NaHCO3模拟的重金属及盐胁迫下,2个基因的表达模式虽不相同,但在根部均受到诱导;在PEG模拟的干旱胁迫下,PsnRAV1和PsnRAV2在叶片和根部均有响应,其中在根部受到的诱导更为明显,尤以PsnRAV2的表达更为显著;此外,PsnRAV1和PsnRAV2也受到ABA的诱导,其在叶中的表达量在初期表现为上升,而后期下降。【结论】2个PsnRAVs基因与小黑杨的抗逆性密切相关,可能参与了小黑杨的非生物胁迫应答,其中PsnRAV2在胁迫下的作用更为显著。

欧美杨新品种抗寒性的研究

为了检验已培育出的适于我国华北地区生长的一批欧美杨新品种(以鲁克斯杨P.delt-oides cv‘Lux’(ex.I-69/55)简称69杨为母本,欧洲黑杨及其变种为父本)的抗寒性,进行了2年(1988～1989年)的抗寒实验。实验用自然低温冷冻、人工低温冷冻、苗木失水试验和冷冻后生长恢复试验四种方法,对欧美杨新品种及对照I-69杨和I-214杨的抗寒性进行了研究,结果是欧美杨新品种抗寒性极显著地高于母本I-69杨,接近或稍高于我国黄河流域广为栽培的I-214杨,遗传了父本欧洲黑杨的抗寒能力。实验为欧美杨新品种的栽培范围提供了可靠的科学依据。

枫杨幼苗对土壤水分“湿-干”交替变化光合及叶绿素荧光的响应

以盆栽1年生枫杨幼苗为实验材料,通过人工设置土壤水分来模拟三峡库区消落带不同土壤水分对枫杨幼苗的光合参数、光合色素含量、叶绿素荧光特性等的影响。试验设置4个处理组,分别为常规供水、常规供水-轻度干旱-复水、水淹、水淹-轻度干旱-复水,3个处理期分别为前期(0—33 d)、中期(34—63 d)、后期(64—78 d)。结果表明,不同的水分处理显著地影响了枫杨幼苗"表观性"的气体交换、光合色素含量和水分利用效率等特性,但相较而言对枫杨幼苗"内在性"的叶绿素荧光特性影响较小,且影响的结果和程度因处理组和指标而异。78 d时,除胞间CO2浓度(Ci)、叶绿素a/叶绿素b、光化学猝灭值(qP)和非光化学淬灭值(qN)外,水淹组(FL组)的各项指标在4个处理组中都为最低值;"湿-干"交替组(FD组)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及总叶绿素含量则表现出先降低复水后显著增加的趋势;DR组的变化趋势与FD组类似,但变化的幅度较FD组小。研究发现,枫杨幼苗面对不同水分状况呈现出了一定的敏感特性,但随着胁迫时间的延长其无论是从光合、水分利用还是叶绿素荧光特性方面都表现出积极的响应,较能适应干旱、水淹、"湿-干"交替等多种环境胁迫,且在胁迫解除后能够迅速恢复生长,可以考虑用于三峡库区消落带的植被重建。

黑杨派新无性系木材性状的遗传改良

基本密度、纤维长度和微纤丝角在Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系的测验群体中均具有广阔的遗传基础,并且相互之间的关系是独立的,表明选育一个密度大、纤维长、微纤丝排列紧密的优质材性基因型是可能的。木材性状株内变异模式揭示了树干利用率。基本密度水平变化呈“马鞍型”,是较理想的类型,纤维长度随年轮逐渐增大,平均纤维长度达到国际木材解剖学会规定的中级长度标准;微纤丝角从髓心到树皮是逐渐减小的。三个性状在垂直方向的变异对树干纵向利用率不会产生很大的影响。

引种欧洲黑杨无性系苗期生长测定与选择

对引进的59个欧洲黑杨无性系苗期生长性状进行了测定。结果表明,无性系间苗高和地径表现出极显著差异,具有较丰富的遗传变异基础。无性系苗高广义遗传力为84.79%,遗传变异系数为10.55%;地径广义遗传力为79.22%,遗传变异系数为11.8%。以苗高、地径年生长量为指标,应用多性状综合评价法,选出表现好的欧洲黑杨无性系13个,其苗高遗传增益为12.3%,地径遗传增益为12.2%,其中的N8,N51,N48表现特别突出,综合评比超过或接近参照种欧美杨107号,如果选择这3个无性系,则苗高遗传增益可达18.5%,地径遗传增益可达23.5%。

整地施肥对I-69杨人工林生长效应的研究

在淮北平原宿县,通过大穴整地、施肥改良砂姜黑土、营造Ⅰ-69杨的五年试验证明,大穴整地当年效应明显(径、高增长19.8%、91.8%);头二年肥效不显;第三年起N肥、有机肥、N×有机肥交互作用效应极显著(材积增加77%),施P+K肥效应较差,N+K肥和N+P肥经济效益较高,投入/产出为1/6.22和1/3.78;材积增加60%和58%。整地加施肥综合效益明显,有效施肥占综合效益85.1%～88.8%。

北方型美洲黑杨不同无性系重要性状评价

[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。

胡杨叶片不定芽再生体系的研究

该文以胡杨试管苗叶片为材料 ,进行了不同培养基及不同影响因子对胡杨叶片不定芽再生能力影响的试验 .结果表明 :胡杨叶片再生的最适培养基是MS +BA 0 .5mg L +NAA 0 1～ 0 2mg L +腺嘌呤 4 0mg L +水解乳蛋白 5 0 0mg L +白砂糖 2 5g L +琼脂 5g L ,再生频率达 10 0 % ;叶片培养的最佳取材位置是自茎尖展叶始第 1～ 3片叶 ;叶片正面向上或正面向下接种培养 ,对其形成不定芽无显著影响 ;由丛生芽和愈伤组织两个途径得到的无菌苗上的叶片在再生能力方面没有明显差异 .

黑杨派无性系多性状遗传分析及综合评选研究

利用 9年生黑杨派试验林 10个无性系材料进行了 2 3个性状的遗传变异分析 .方差分析、遗传参数估算表明 ,2 3个性状中有 2 0个性状无性系间差异显著或极显著 ,其重复力在 0 5 4 9～ 0 96 4之间 ,其中有 12个性状的重复力在 0 8以上 ,说明黑杨派无性系多个性状存在广泛变异 ,并且这种变异受较强的遗传控制 ,从中进行多性状遗传改良是可行的 .经主成分分析和聚类分析 ,选出卡帕茨杨、5 0杨、中林 4 6杨 3个综合性状表现优良的无性系 .其中卡帕茨杨为新选无性系 ,在该试验林中生长量最高 ,材积超I 2 14杨 6 9 7%、超Ⅰ 6 9杨 5 0 6 %、超中林 4 6杨 7 9% ,且树干通直圆满、尖削度适中、冠幅中等、材质优良 ,适宜生产推广应用 .

抗虫转基因欧洲黑杨的Western印迹法分析

抗虫转基因欧洲黑杨的Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹法分析陈颖，李强，李玲，韩一凡，田颖川（中国林业科学研究院林业研究所北京１０００９１）（中国科学院微生物研究所北京１０００８０）关键词Ｂｔ．基因，转基因欧洲黑杨，Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹法ＷＥＳＴＥＲＮＢＬＯＴＡＮＡＬ...

黑杨派新无性系苗期生长模型及灰色关联分析

以引进的 1 6个黑杨派杨树无性系为材料 ,利用Logistic方程对各个无性系的 1年生扦插苗木的苗高、地径的年生长节律进行拟合 .根据因素数列的几何形状发展态势的接近程度 ,将苗木的生长量与影响苗木生长的气象因子空气温度、空气相对湿度、降水量和日照时数组成一个灰色系统 ,进行面积关联度分析 .结果表明 :利用Logistic方程拟合效果显著 ,相关系数皆在 0 .95 5 1以上 .并以此将无性系扦插苗的生长过程分为成活期、生长前期、速生期和生长后期 4个时期 ,年生长量表现出明显的“慢—快—慢”的节律 ,其中速生期内的苗高生长量占总生长量的比率平均为 6 4 .5 % ,地径生长量占总生长量的比率平均为 6 0 .9% .并对各个生长时期的生长特点进行了分析 ,探讨了苗木的年生长规律 .关联度分析表明空气温度对苗木的高生长影响最大 ,日照时数影响最小 ;而空气相对湿度对苗木的粗生长影响最大 ,降水量影响最小 .通过对苗木年生长节律和影响苗木生长的主要环境因子进行分析 ,为加强苗木生产管理。

秋水仙碱诱导白杨三倍体新途径的发现

以银腺杨等为母本 ,毛白杨为父本 ,授粉后一定时间采用秋水仙碱溶液处理花序 ,共获得 40 2粒种子 ,成苗10 7株 ,从中检出 2 1株银腺杨×毛白杨三倍体 .证明授粉后 2 4～ 3 6h是施加秋水仙碱诱导白杨三倍体的有效时期 ,三倍体得率最高达 57 1% .通过这一途径获得的白杨三倍体同样具有十分明显的生长优势 ,2年生实生苗的平均苗高、地径超出全部后代群体总平均值的 2 9%和 65% ,其中以BY3 2 0等表现最佳 ,分别超出群体平均数的 55%和119% .

杨树超短轮伐期经营的生产力及材性的研究

以美洲黑杨２个无性系为供试材料，研究杨树超短轮伐期经营中地上部分生物量生产、分配模式、Ｎ、Ｐ、Ｋ的输出量及材性。结果表明，在３种密度和３种轮伐期的组合中，２个无性系均以造林密度为１００００株·ｈａ－１、轮伐期为３年的林分生物生产力最高，Ｉ－６９杨为１０．５２ｔ·ｈａ－１·ａ－１，ＮＬ－８０３５１杨约为１２．００ｔ·ｈａ－１·ａ－１；在生物量的分配比率和作为造纸材的经济生物量上也以这种组合模式最为合理，经济生物量最大，Ｉ－６９杨为７．１４ｔ·ｈａ－１·ａ－１，ＮＬ－８０３５１杨为８·４７ｔ·ｈａ－１·ａ－１。养分输出量的多少与林分的生物量生产和分配比率密切相关。轮伐期为３年，密度为１００００株·ｈａ－１的林分Ｎ、Ｐ、Ｋ的输出量最高，Ｉ－６９杨为３３．９７ｋｇ·ｈａ－１·ａ－１，ＮＬ－８０３５１杨为３８．５０ｋｇ·ｈａ－１·ａ－１，但ＮＬ－８０３５１杨每生产１吨经济生物量所输出的Ｎ、Ｐ、Ｋ总量略低于Ｉ－６９杨。杨树超短轮伐期经营中生产出的木材都可用作中、低档的造纸原料，其中Ｉ－６９杨的制浆性能优于ＮＬ－８０３５１杨。

银白杨叶片不定芽再生影响因素的研究

该文以银白杨无菌试管苗叶片为外植体 ,进行了不同培养基及不同因子对银白杨叶片不定芽诱导的研究 ,建立了叶片不定芽再生植株体系 ,为今后的遗传工程改良奠定了基础 .结果表明 :银白杨叶片不定芽诱导的最适培养基是MS附加 6 BA和NAA(5∶1) (即MS +6 BA 0 5mg L +NAA 0 1mg L +蔗糖 2 5 % +琼脂 0 5 5 % ,pH 5 8) ,不定芽再生率达 95 %以上 ;当 6 BA NAA <5时 ,叶片不定芽再生率和再生系数均降低 ,当 5≤ 6 BA NAA≤ 30时 ,随着比值的增大 ,不定芽再生率明显下降 ,不定芽再生系数也减少 ;叶片不定芽再生能力强的最佳取材位置是自试管苗顶端向下伸展叶的第 1～ 3片叶 ;生根试管植株叶片的不定芽再生能力强于无根试管植株 ;叶片不定芽诱导的最佳光照时间为每天 14h .

基于遥感图像处理技术胡杨叶气孔密度的估算及其生态意义

拟利用遥感图像处理技术——面向对象分类,计算胡杨叶片气孔密度,采用面向对象分类的专业软件eCognition对气孔图像进行多尺度分割,将生成的分类图像导入ArcGIS中计算气孔密度,最后用R语言编写代码进行批处理。研究结果显示:该方法用于计算叶片气孔的密度精度高;18个样点胡杨气孔密度存在着较大的差异,从76.7个/mm2到139.4个/mm2不等,其平均密度为105个/mm2;随着干旱胁迫加强,气孔密度表现下降上升再下降的趋势。

山杜英种源苗期性状和木材材性遗传变异的研究

首次对15个山杜英种源的苗期性状进行分析,并对采种母树的木材材性进行测定,结果表明:种源间的苗高、地径、生物量以及木材基本密度差异达极显著水平,这些差异主要与遗传因素的制约有关。并初步筛选出龙南、全南、信丰、遂川等几个表现较好的种源,为今后山杜英的进一步育种研究提供了初步的理论依据。