基于MSPA和MCR模型的庐山市生态网络构建

【目的】在生态环境形势严峻的背景下,构建生态网络是连接破碎化斑块间的重要纽带,是保障物种迁徙交流的有效途径。【方法】以庐山市为研究对象,以GIS技术为核心,利用MSPA法对庐山市进行景观格局分析,再运用景观连通性评价法选取重要生态源地;其次采用AHP分析法结合专家打分法建立阻力因子评价体系构建阻力面,再基于MCR模型完成庐山市生态网络的构建,运用重力模型选取重要潜在生态廊道,给出生态网络的优化对策,最后应用生态网络分析法,对出生态网络的可行性进行分析。【结果】1)庐山市10处重要生态源地的面积为37 946.52 hm^(2),庐山和鄱阳湖为两处大型生态源地;2)遴选出19条重要生态廊道长为297.05 km,主要分布于中部地区;3)构成生态廊道的景观三要素分别为林地、水系和耕地,廊道宽度设置为300 m;4)构建形成“两区两带三轴”的生态安全格局。【结论】研究区内中心城区及中南部地区斑块分布零碎,景观连通性差,缺少生物栖息活动的绿色空间,应大力改善两地的生态环境,生态绿廊由两地内部向外部空间延伸构建,最终绿廊绿道交织成网覆盖全域,新增3个生态核心节点和9条重要生态廊道后的网络连接指数明显提高,表明构建的庐山市生态网络可行性较强。研究结果对于庐山市的城市绿地系统规划、生态园林城市的建设和生物多样性保护具有一定的指导意义。

尾巨桉萌芽林与混交改造林径流水质变化特征

【目的】探讨桉树纯林及桉树混交林坡面径流水质变化特征,揭示水质变化的客观规律,为正确回答和解决桉树人工林水质问题,实现桉树人工林可持续发展提供重要科学依据。【方法】以桉树纯林、桉树×灰木莲混交林(带状混交、行间混交、株间混交)、灰木莲纯林为研究对象,选取对森林水质有关键影响作用的因子,采用连续监测与实验室分析相结合的方法,对比不同栽培模式条件下径流水质变化差异。【结果】1)试验样地坡面径流水pH值、COD、BOD5均达到我国农田灌溉水质标准(GB 5084—2021)对pH值(5.5~8.5)、COD(<150.00 mg·L^(-1))、BOD5(<60.00 mg·L^(-1))浓度的要求;2)桉树纯林坡面径流水中单宁含量(7.77 mg·L^(-1))显著高于其他样地,达到空白对照样地(1.22 mg·L^(-1))的6.4倍,桉树×灰木莲混交后可以有效降低坡面径流水中单宁含量,其中桉树×灰木莲行间混交模式效果最明显;3)桉树和灰木莲纯林坡面径流水中腐殖酸含量均高于混交林,其中桉树×灰木莲带状混交模式更有利于其坡面径流水中腐殖酸含量的降低。【结论】桉树混交模式的营建在保证坡面径流水质主要指标达标的同时能有效降低坡面径流水中单宁及腐殖酸含量,桉树混交栽培模式进一步缓解了桉树纯林对土壤酸碱性及微生物的影响。

不同激素处理和扦插时间对幼化乌桕嫩枝扦插生根的影响

【目的】优化乌桕扦插育苗试验,为乌桕的无性繁殖提供实践参考;观察生根过程的形态、解剖学结构及营养物质变化,为乌桕生根机理提供理论依据。【方法】以6年生乌桕为材料,分析幼化处理后在外源激素(200、500、800 mg·L^(-1)的NAA和800、1000、1200 mg·L^(-1)的IBA)和扦插时期(6、9月)对乌桕嫩枝扦插生根的影响;定期拍照进行形态观察以确定采样周期,利用石蜡切片技术观察插穗的解剖学结构,并采用蒽酮比色法和考马斯亮蓝法测定可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量。【结果】幼化处理可以明显提高乌桕扦插生根效果;IBA处理组的生根效果明显优于NAA,当IBA浓度为1200 mg·L^(-1)时生根率最高,可达100%。6月乌桕扦插的各生根指标均高于9月。解剖学观察未发现潜伏根原基,因此乌桕嫩枝扦插不定根源于诱生根原基,存在皮部及愈伤两种生根类型;在乌桕扦插生根过程中,处理组淀粉含量变化呈“下降—上升”趋势,可溶性糖、可溶性蛋白含量呈“上升—下降—上升”的变化趋势,对照组变化趋势与激素处理组相似,但峰值出现时间比处理组推迟7 d左右。【结论】乌桕不定根发生属于混合生根类型,幼化处理可有效提高乌桕扦插生根效果,6月扦插,1200 mg·L^(-1)的IBA激素处理生根效果最好,且生长调节剂能提高营养物质积累与代谢速度,促进插穗生根。

油梨根际土壤微生物群落及其共生网络对根腐病的响应

【目的】为研发根腐病绿色综合防控技术提供理论依据,有效推进油梨树种产业发展。【方法】本研究以百色市林业科学研究所的健康和根腐病发病油梨植株根际土壤为研究对象,并利用基于16S核糖体RNA(rRNA)和内部转录间隔区(ITS)扩增子高通量测序技术,分析健康和染病植株根际细菌和真菌群落结构、组成及多样性差异,比较细菌和真菌群落结构及其相互作用,确定土壤病原菌和有益菌的变化。【结果】染病植株相对于健康植株,根际细菌和真菌群落结构和多样性均没有显著性变化。变形菌门Proteobacteria、酸杆菌门acidobacteria、放线菌门actinobacteria、拟杆菌门bacteroidetes和绿弯菌门chloroflexi是油梨根际土壤优势细菌类群,子囊菌门ascomycota和担子菌门basidiomycota是油梨根际土壤优势真菌类群。在门分类水平、纲分类水平以及属分类水平上,细菌和真菌群落组成有明显的变化,但随着分类水平降低,群落组成变化越明显。此外,健康和染病油梨根际细菌群落α多样性显著高于真菌群落,而健康与染病之间细菌群落结构差异小于真菌。细菌物种之间的相互作用比真菌网络物种间的相互作用更紧密,并且负连接百分比和关节类群数量更多,细菌网络的稳定性更高。同样,油梨根际土壤细菌群落相对于真菌群落表现出更高的生态位宽度和生态位重叠。对根腐病有反应的细菌和真菌,如芽孢杆菌Bacillus、假单胞杆菌pseudomonas和溶杆菌lysobacter和球囊菌纲glomeromycetes,由于其在染病油梨根际土壤中的相对丰度均高于健康土壤,可以被视为相关的生物防治菌。【结论】根腐病并不会使油梨根际细菌和真菌群落结构和多样性发生显著性变化,但会使得一些有益菌的相对丰度增加,并且细菌比真菌对根腐病具有更高的抵抗力。

油茶和薄壳山核桃间作对土壤养分和真菌多样性的影响

【目的】探讨油茶和薄壳山核桃间作对土壤养分和真菌多样性的影响。【方法】以油茶单作模式(Cam)、油茶+薄壳山核桃间作模式(Cam&Car)和薄壳山核桃单作模式(Car)3种林地为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序等技术,分析0~30 cm林地土壤主要理化性质和酶活性、真菌群落组成结构和多样性以及真菌与土壤环境因子的相关性。【结果】间作模式林地土壤pH值和水解性氮、有效磷、有机质含量均居于Car单作模式和Cam单作模式之间。间作模式一定程度上提升了薄壳山核桃土壤酶活性,降低了土壤有效钾(AK)、有效硫(AS)、交换性钙(ECa)含量。3种模式土壤真菌测序共获得1 084个OTUs,共有OTUs数量为111个,特有OTUs的数量表现为Car> Cam&Car> Cam。3种模式共鉴定出8门11纲56目131科201属257种真菌,其中Saccharomycetes、Sordariomycetes、Agaricomycetes是3种模式共有优势菌纲,Wickerhamomyces是共有优势菌属。Alpha多样性分析表明,3种模式土壤真菌ACE指数存在显著差异,即Car> Cam&Car> Cam,而Shannon指数和Simpson指数没有显著差异。基于Bray-Curtis距离的土壤真菌群落组成主坐标分析结果表明,Cam&Car间作模式与Car单作模式和Cam单作模式均有交集,其中与Car单作模式交集较多。相关性分析结果表明,属水平主要真菌与土壤环境因子存在相关关系,其中与交换性钙含量、有效钾含量、有效硫含量存在显著性负相关。【结论】油茶与薄壳山核桃间作增大了林地养分消耗,但也一定程度上提升了薄壳山核桃土壤酶活性和微生物多样性。建议油茶和薄壳山核桃间作时,加大肥力管理,特别是含钙、钾和硫元素肥料的投入。

生态旅游赋能矿山修复开发适宜性评价及影响因素

【目的】发展生态旅游赋能以绿色矿山为代表的矿山土地综合修复利用受到广泛关注,研究生态旅游赋能矿山修复开发适宜性评价体系与影响因素,为全国绿色矿山生态旅游高质量发展提供技术支撑。【方法】基于层次分析法(AHP)从科研价值、历史文化价值、休闲游憩价值、生态环境价值、矿区开发条件、城市开发环境6个维度构建了绿色矿山生态旅游评价指标体系,以湖南为案例地,运用因子分析法测算湖南绿色矿山生态旅游开发适宜性评价,采用多元线性回归方法分析了湖南绿色矿山生态旅游开发的影响因素。【结果】结果显示,湖南绿色矿山生态旅游开发评价指标综合评分最高为0.84,最低为0.38,开发评价指标综合评分差距较小。旅游资源丰富程度、生态环境质量、政策支持情况通过了1%水平的显著性检验,基础设施、相关者的参与度和友善度、交通便利性通过了5%水平的显著性检验,且与湖南绿色矿山生态旅游开发存在正相关关系,风险安全状况对湖南绿色矿山生态旅游开发影响不显著。【结论】湖南省生态旅游赋能矿山修复开发潜力大,为此,应加强政府的宏观规划管理,制定相应政策法规,引导和保障矿山生态旅游开发。加强科学技术与数字化水平,加大创新投入,充分利用矿山遗留资源和当地文化,在生态修复保护的基础上,提高矿山生态旅游价值,打造矿山生态旅游产品。

三聚氰胺改性对木质素酚醛树脂胶合性能的影响

【目的】通过三聚氰胺对木质素酚醛树脂(LPF)改性,提高LPF的胶合性能,降低固化温度,为人造板的绿色生产和节能降耗提供新思路。【方法】对比三聚氰胺与(苯酚+木质素)、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛不同摩尔比对三聚氰胺改性木质素酚醛树脂(MLPF)的性能影响,得到MLPF的最佳合成条件。并与相同酚醛比和木质素取代率的酚醛树脂(PF)和LPF进行性能对比,利用FTIR和DSC对PF、LPF和MLPF的结构和固化温度进行比较分析。【结果】当三聚氰胺与(苯酚+木质素)的摩尔比为4∶6、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛的摩尔比为1∶2时,MLPF的凝胶时间最短,为318.62 s,所压制的MLPF胶合板干、湿胶合强度为2.04和1.43 MPa,甲醛释放量为0.088 mg/m^(3),且与PF和LPF胶合板相比MLPF的胶合强度更高,满足GB/T14732—2017和GB/T 9846—2015国家标准性能要求。FTIR结果显示,相较于PF和LPF,MLPF在3 327 cm^(-1)和3 214 cm^(-1)处拥有属于-OH和-N-H的双峰,在1 079 cm^(-1)和1 036 cm^(-1)处出现的N-C-N特征峰以及在809 cm^(-1)处属于三嗪环面外震动的吸收峰,都证明了三聚氰胺经过羟甲基化并参与到MLPF的合成中。DSC结果显示,经过三聚氰胺改性后的MLPF放热峰值温度出现在140℃,其固化温度相较于LPF和PF分别降低了17.16%和22.22%。【结论】三聚氰胺的加入使得MLPF的凝胶时间更短,固化温度更低,MLPF胶合板的性能相较于LPF无论是胶合强度还是耐水性均有明显提升。

闽楠-木荷混交林空间结构及其养分利用

【目的】为探讨混交林中闽楠和木荷的种间关系,确定木荷能否作为闽楠的伴生树种营建健康高效的闽楠-木荷混交林。【方法】以金洞林场16年生的闽楠-木荷混交林以及闽楠纯林、木荷纯林为研究对象,通过分析闽楠-木荷混交林的根系分布特性与林分空间结构特性来探讨闽楠-木荷混交林地上与地下部分的种间关系;通过分析不同物候期下3种林分的闽楠与木荷叶片养分的动态规律来阐明闽楠与木荷之间的养分利用关系。【结果】1)在16年生闽楠-木荷混交林中,在闽楠周围1.5 m内闽楠和木荷的根系分布虽有部分重叠,但闽楠仍占据优势地位,闽楠和木荷在地下生长空间和养分吸收利用方面存在竞争但竞争不激烈;2)整体林分空间结构上,闽楠、木荷纯林略优于闽楠-木荷混交林,说明混交林的树种不同,树种之间的生长特性和生态特性不一样,林分的均一性会差一些,对其调整结构的难度要大于纯林。混交林中,木荷已对闽楠形成了一定的竞争优势;3)闽楠-木荷混交林中,对养分吸收利用在物候期上部分不同步,存在相对有利的互补关系;从所有的物候期来看,闽楠叶片的N、P、K含量在大部分时期都高于木荷,表明闽楠-木荷混交更有利于闽楠对养分的吸收利用,木荷对养分的需求更低;4)16年生混交林中闽楠、木荷的生长速度要优于相应的纯林,表明前期竞争促进了林分的生长。【结论】闽楠与木荷混交有利于闽楠获得更多的养分,适度竞争促进了林木的生长,木荷是闽楠较好的伴生树种。

红锥树干径向水分亏缺对饱和水汽压差的时滞响应

【目的】探索作为树干水分变化状况指标的树木水分亏缺(TWD)变化特征及其与饱和水汽压差(VPD)的关系,揭示径向变化对环境水分胁迫的响应特征,为合理指导红锥人工林经营提供科学依据和数据支持。【方法】利用径向变化记录仪记录不同分化等级红锥树干径向变化过程,同步监测环境因子,分析TWD对VPD的响应特征。【结果】不同分化等级红锥的TWD波动趋势相似,TWD随着VPD的变化而变化,但并不同步。小时尺度上,TWD和VPD显著正相关(r=0.488,r=0.489,r=0.512,P<0.01),划分失水期和复水期后,两个时期的TWD和VPD也显著正相关,且失水期的相关性增强(r=0.623,r=0.667,r=0.593,P<0.01)。日尺度上,无论是否划分失水期和复水期,二者均显著正相关,但相关性减弱。前后1天内的时滞响应分析结果显示,无论分化等级,TWD与VPD显著正相关(P<0.01);划分失水期和复水期后,在任何时间段考虑时滞响应时也均达到显著正相关,失水期的相关性强于复水期的相关性。未划分失水期和复水期时,不同分化等级红锥TWD对VPD响应滞后时间均为3 h。划分失水期和复水期后,失水期TWD对VPD响应滞后时间缩短,复水期TWD对VPD响应滞后时间延长。优势木、中等木和被压木复水期的滞后时间比失水期分别长3、4和5 h。VPD大幅度波动条件(VPD_(L))下,随着VPD的反复升降,TWD表现为失水-复水交替出现,变化的总体趋势是上升的;VPD小幅度波动条件(VPDs)下,TWD变化趋势较平缓,两种条件下TWD对VPD的响应均存在时滞。无论分化等级,VPD_(L)条件下TWD与VPD之间的相关性(r=0.550,r=0.553,r=0.584,P<0.01)均强于VPDs下的相关性(r=0.256,r=0.260,r=0.281,P<0.01)。VPDL条件下,考虑滞后时间后,无论是否划分失水期和复水期,不同分化等级红锥TWD与VPD之间的相关性均增强。VPDs条件下,复水期的相关性低于忽略时滞效应时的相关性。【结论】TWD对VPD的响应存在时滞效应,在失水期和复水期,TWD对VPD的响应特征不同,且在不同分化等级间存在差异;失水期和复水期的划分有助于研究TWD与VPD的相关性。

杨树无性系表型性状及ISSR分子标记遗传多样性分析

【目的】综合表型性状及分子标记多样性分析探明供试的62个杨树无性系的遗传多样性,为杨树进一步遗传改良奠定基础。【方法】选取地径、苗高、叶面积、叶长、叶宽、叶柄长、叶绿素、侧枝数、叶厚、单株总叶片、叶片干质量、叶片含水率等12个表型性状和ISSR分子标记对杨树无性系个体间进行遗传多样性分析,利用PopGen 32、SPSS 16.0及NTsys 2.10e等软件分别计算多样性指数、进行表型性状间的方差分析以及对各无性系进行UPGMA法聚类分析。【结果】侧枝数、单株叶片数、叶片干质量、叶面积以及地径的变异系数均达到了10%以上,叶柄长、叶长、苗高的变异系数也达到了8%以上的水平。利用5条ISSR引物检测到62份杨树无性系多态性谱带百分率平均为89.04%,基因多样度平均为0.4074,Shannon多样性指数(I)平均为0.5304。采用UPGMA法构建的形态和分子标记聚类图将供试材料聚成的类群均有家系内聚为一类的趋势,但也存在较大的差异;表型性状聚类分析主要是根据叶片的相关性状相似度越高的被聚为一个类群;分子标记聚类主要呈现出亲缘关系越近的无性系越容易聚为一个类群的聚类规律。【结论】供试的杨树无性系间表型性状分化程度高,具有丰富的遗传多样性,研究结果为杨树种质资源的改良、种质创新及多元化开发利用提供科学依据。

桂西南岩溶区植物叶性状的系统发育信号及其关联分析

【目的】探究岩溶植物叶性状在不同生活型水平上的差异以及系统发育保守性,有助于深入理解植物对异质性生境的适应机制,进而为岩溶植被的保护与恢复提供科学依据。【方法】以桂西南岩溶区20种常见阔叶木本植物为对象,采用K值法检验了叶性状的系统发育信号,并运用系统发育独立比较(PIC)和标准化主轴估计(SMA)的方法分析了叶性状间的关联适应性。【结果】1)研究区植物群落10个叶性状均未表现出较强的系统发育保守性,系统发育结构与性状结构并不完全一致。2)叶面积(LA)与叶长(LL)、叶宽(LW)以及叶组织密度(LTD)与LL、叶体积(LV)间均呈异速生长关系,而LL与LW、LA与叶干质量(LDW)间均呈等速生长关系;其中,LTD与LL的生长关系在常绿植物组发生了改变,由异速生长关系转变为等速生长关系;其他性状组合间的生长关系并未因生活型的不同而引起差异,表明常绿植物倾向于限制LL以适应环境的变化;3)LA、LL和LW以及LTD与LL、LV在常绿和落叶植物组间的斜率均沿共同主轴方向显著漂移(P<0.05),表明常绿和落叶植物对环境的适应策略发生了位移,常绿植物倾向于选择小叶、组织密度大的资源保守型生长策略,而落叶植物则倾向于选择大叶、组织密度小的资源获取型生长策略。【结论】生态位分化在很大程度上是促进亚热带阔叶林群落物种共存和生物多样性维持的重要机制。

五大连池火山黑桦叶性状对生境因子的响应

【目的】五大连池火山生境植物在土壤水分和营养物质等严重缺乏的条件下,经过长期的进化适应形成了自身独特的生存策略,研究单种植物叶性状对生境因子的响应,对深入了解火山生境植物生长限制因素及养分利用策略意义重大。【方法】以五大连池6座火山黑桦为研究对象,测定7项叶性状和9项土壤指标,采用Pearson和冗余分析法分析黑桦叶性状特征及其与生境因子的关系。【结果】1)叶片磷含量(LPC)、叶片钾含量(LKC)、叶片碳磷含量比(LC/P)和叶片氮磷含量比(LN/P)这4种叶性状在6座火山间都有显著差异,老黑山的LPC显著偏高,LC/P和LN/P显著偏低,黑桦叶性状的变异系数除LKC外都小于30.00%。2)6座火山黑桦同时具有同速和异速这两种叶性状间的权衡关系,以幂函数异速生长规律为主;黑桦叶性状叶片面积(LA)、叶片干物质含量(LDMC)、叶片碳含量(LCC)、叶片氮含量(LNC)、LKC、LC/P、叶片碳氮含量比(LC/N)和LN/P在分化中起到主要作用。3)冬季降水(PCW)是影响叶性状气候条件的主导因子,对LA、LC/P、LN/P、LC/P和LCC都产生显著的正效应,对LC/N、LPC和LDMC都产生显著的负效应。铵态氮(A-N)、速效磷(A-P)和全钾含量(TKC)为影响叶性状土壤养分的主导因子,A-N对LCC、比叶面积(SLA)和LDMC产生显著的正效应,对LA产生显著的负效应;A-P对LDMC产生显著的负效应;TKC对LC/N和LDMC产生显著的正效应。【结论】6座火山黑桦叶性状受火山喷发的特殊性、坡向、气候条件和土壤养分等因素的共同影响,叶性状间以同速和异速两种权衡关系来实现其对火山生境有限资源的最佳利用,黑桦生长过程中同化碳的营养利用效率较低,氮元素和速效磷对其生产力起限制性作用,钾元素对养分元素的保存能力等起到显著正效应。

凋落物处理对华山松人工林土壤呼吸的影响

【目的】通过探讨凋落物添加和去除处理对土壤呼吸速率的影响,为人工林土壤碳库管理提供理论依据。【方法】以神农架林区华山松人工林为研究对象,2021年4月—2022年3月通过设置对照(CK)、凋落物去除(LR)和凋落物添加(LA)3种处理,采用Li-8100A土壤碳通量测量系统测定土壤呼吸速率和土壤温湿度,研究土壤呼吸速率对凋落物处理的响应规律。【结果】1)3种处理间的土壤温度和土壤含水量均无显著差异(P>0.05),土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势一致,最大值均出现在7月,最小值均出现在2月;2)3种处理下土壤呼吸速率的年平均值为LA(2.17μmol·m^(-2)·S^(-1))>CK(1.69μmol·m^(-2)·S^(-1))>LR(1.25μmol·m^(-2)·S^(-1)),与对照相比,凋落物去除使土壤呼吸速率年均降低了26.02%,凋落物添加使土壤呼吸速率年均提高了29.48%;3)不同凋落物处理的土壤呼吸速率与土壤温度均呈极显著正相关(P<0.01),土壤温度分别解释了3种处理下土壤呼吸速率97.31%、99.18%和95.37%的变异。而土壤呼吸速率与土壤含水量相关性不显著(P>0.05),华山松人工林土壤呼吸速率的主要影响因子是土壤温度;4)土壤呼吸温度敏感性指数(Q10)为CK(2.98)>LR(2.91)>LA(2.88),凋落物去除和添加处理均降低了土壤呼吸温度敏感性。【结论】凋落物输入量的改变对土壤呼吸速率具有重要影响,且不同处理方式对土壤呼吸影响程度不一致。

12种水生植物对农田退水氮磷的去除效果

【目的】探究不同水生植物对农田退水氮磷污染物的去除效果,为利用水生植物修复和防治水体污染提供科学依据。【方法】采用水培试验测定12种水生植物茎叶和根的生物量、氮磷含量、氮磷吸收量以及对水体氮磷的去除率,运用筛选指标的平均隶属函数值对12种水生植物去除氮磷能力进行聚类分析。【结果】挺水植物中,水葱、芦苇、香蒲净增生物量较高;芦苇氮吸收量最高达到201.22 mg·m^(-2),香蒲磷吸收量最高达到26.64 mg·m^(-2);芦苇对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到98.56%、78.93%、80.22%、81.36%。浮水植物中,凤眼莲净增生物量最高;凤眼莲氮吸收量最高达到156.14 mg·m^(-2),睡莲磷吸收量最高达到23.48 mg·m^(-2);凤眼莲对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到95.63%、76.01%、71.66%、80.58%。沉水植物中,狐尾藻净增生物量最高;狐尾藻氮吸收量最高达到230.75 mg·m^(-2),苦草磷吸收量最高达到26.11 mg·m^(-2);狐尾藻对氨氮、总氮去除率最高,分别达到97.94%、84.93%;苦草对硝氮、总磷去除率最高,分别达到76.32%、79.09%。芦苇、水葱、睡莲主要通过根吸收累积氮磷,其他9种水生植物主要通过茎叶吸收氮磷从而增加生物量去除水体氮磷。水体氮磷去除率与植物氮磷吸收量呈极显著正相关。芦苇、香蒲、狐尾藻为高效净化植物,苦草、水葱、凤眼莲、睡莲、千屈菜为较高效净化植物。【结论】挺水植物芦苇、香蒲、水葱、千屈菜,浮水植物睡莲和沉水植物狐尾藻、苦草对宁夏引黄灌区农田退水氮磷污染物去除效果较好。

不同油茶品系果实、种子及砧木性状差异及其相关性分析

【目的】研究不同油茶品系间果实性状、种子性状及砧木性状的差异,并对果实、种子及砧木性状各指标间的相关关系进行分析,为油茶优良砧木的选育研究提供理论依据。【方法】测定不同油茶品系果实性状、种子性状及砧木性状18项指标,通过单因素方差分析研究不同油茶品系间的果实、种子及砧木性状的差异,筛选出综合表现较好的油茶品系;运用相关分析得出18项指标间的相关关系,选出与砧木性状相关性较强的指标。【结果】不同油茶品系间单果质量、果实纵径、果实横径、果实纵横比、果皮厚、果实籽数及籽质量均存在极显著差异,22个油茶品系单果质量为15.71~35.99 g,果实纵径为29.81~40.17 mm,果实横径为29.06~39.99mm,果形指数为0.85~1.28,果皮厚为1.85~4.19mm,果实籽数为2.20~9.67粒。不同油茶品系间单种质量、种纵径、种横径、种侧径、纵横比、横侧比、纵侧比均存在极显著差异,22个油茶品系单种质量为1.07~4.26 g,种子纵径为16.98~27.40 mm,种子横径为13.17~23.12 mm,种侧径为9.00~16.93 mm。不同油茶品系间上胚轴长、下胚轴长、上胚轴粗、下胚轴粗均存在极显著差异,22个油茶品系上胚轴长为5.38~9.08 cm,上胚轴粗为1.72~2.97 mm,下胚轴长为14.35~23.97 cm,下胚轴粗为1.80~3.14 mm。砧木性状中上胚轴长与果实横径、单种质量、种侧径及果实纵径的相关性较大,下胚轴长与种纵径、种侧径、果实纵径及果实籽数的相关性较大,上胚轴粗与单果质量、果实纵径、单种质量、种纵径、种横径、种侧径均呈极显著正相关,下胚轴粗与果实纵横比、果实纵径呈显著正相关。【结论】综合果实、种子及砧木性状各指标筛选出适合作优良砧木的油茶品系为赣无2、赣石83-4、长林53号、GLS赣州油1号。砧木性状中4个指标均与果实纵径呈极显著、显著正相关或相关性较大,故可从以上4个适合作优良砧木的油茶品系中选择果实纵径相对较大的果实进行砧木培育。

杉木育种群体遗传多样性评价及核心种质构建

【目的】评价湖南省杉木不同世代育种群体遗传多样性及其变化动态,构建核心种质,旨在为湖南省杉木下一轮遗传改良及种质利用提供理论依据和材料支撑。【方法】利用21对能获得多态性SSR引物对3个不同世代杉木育种群体中的137份样本进行PCR扩增,采用Gene Marker软件进行基因分型,利用GenAlex软件估算群体遗传参数、检测Hardy-Weinberg平衡并进行分子方差分析,利用GENEPOP软件估算无效等位基因频率,利用FSTAT软件评估成对育种群体间的遗传距离,利用STRUCTURE软件分析群体遗传结构,利用Darwin软件构建邻接系统发育树,利用Core-hunter软件构建核心种质,采用t检验和主坐标分析法验证核心种质的有效性和代表性。【结果】湖南省杉木整个育种群体(HO=0.541,HE=0.630)遗传多样性丰富,3个不同世代的育种群体均表现为杂合体缺失,显著或极显著偏离Hardy-Weinberg平衡;整个育种群体中的种质可聚为2大类群,种质间普遍存在亲缘关系;不同世代育种群体间遗传分化较小(FST为0.010~0.014);以40%的抽样比例构建核心种质,同源性为14.55%,等位基因覆盖度为100%,群体遗传参数与整个育种群体差异不显著,核心种质在所有种质的主坐标中均匀分布。【结论】湖南省杉木多世代遗传改良策略科学合理,各世代育种群体遗传多样性较高,育种群体遗传多样性并没有因遗传改良进程而下降。构建的55份核心种质保留了整个育种群体全部等位基因,有效地限制了同源性,符合生物核心种质的构建要求,可为湖南省杉木种质创新、资源高效利用及高世代种子园建设提供优异的种质材料。

成年雄性毛白杨组培幼化技术研究

【目的】毛白杨以无性繁殖为主,而无性繁殖材料往往存在老化现象,严重影响苗木质量,研究繁殖材料的幼化技术对于改善苗木质量,促进无性林业发展有重要意义。【方法】以北京大兴区站上村的200年生雄性毛白杨为对象,取其根萌条为繁殖材料,探索2种灭菌试剂处理条件下,不同灭菌时间对外植体成活与生长的影响,同时在MS培养基中设置不同激素组合研究其增殖的最佳效果,筛选出适合其生长的最佳增殖培养基,通过继代培养研究此200年生成年雄性毛白杨的组培幼化技术。【结果】结果表明,0.1%氯化汞溶液的灭菌效果比10%次氯酸钠溶液效果好,最佳灭菌处理为0.1%氯化汞7 min,成活率为57%;最佳增殖培养基为MS+0.7 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA,最高丛生芽分化系数为2.23,茎高生长量≥1 cm苗的数量比例为53.33%,显著高于其他处理;随着继代次数的增加,生长周期由63 d(1代)降至44 d(4代),继代培养增殖系数由0.93(1代)提升至4.85(4代),茎高生长量≥3 cm苗的数量比也从2.23%(1代)显著增至62.34%(4代)。【结论】此200年生毛白杨繁殖材料存在一定程度的老化现象,母株的年龄可能影响其根萌条的幼化程度,但随着继代次数的增加,生长势有了显著的提高,说明多次继代培养有较明显的幼化作用,且随着继代次数的增加,幼化效果也越好。

不同红椿家系苗期及幼林期在江汉平原的生长表现分析

【目的】红椿是湖北的重要乡土树种,但在江汉平原未有天然分布及人工栽培。选择出适宜于江汉平原地区发展的优良红椿家系,为该地区提供珍贵用材树种造林资源。【方法】以湖北恩施地区的17个红椿优树半同胞家系为研究材料,采用随机区组设计,在江汉平原石首市开展平茬后2 a苗期及2 a幼林期对比试验,对不同家系连续4 a胸径(1年生时为地径)、树高和材积性状进行分析比较,开展红椿优良家系早期选择。【结果】不同家系间胸径(地径)和树高性状在所有龄期都存在极显著差异。平茬后自苗期第2年起,后续3 a的所有胸径和树高性状相互间都呈显著或极显著相关。苗期第2年起后续3 a(2020—2022年),红椿家系的胸径、树高及材积性状遗传力皆超过0.85。根据不同家系不同性状的遗传增益大小,以材积增益为主,从17个家系中筛选出3个早期表现优良的家系,即鄂13家系、鄂15家系及鄂06家系,选择强度为17.65%。【结论】3个早期优良家系材积遗传增益均超过群体平均20%,选择强度大,早期生长优势明显,年均胸径生长量2.09 cm,年均树高生长量1.78 m,这些家系将成为湖北江汉平原地区红椿良种选育的重要种质资源。

基于眼动实验的湖南省植物园解说牌效用评价

【目的】解说牌作为植物园传达信息的重要手段,承担着服务、教育和管理游客等重要功能。评价解说牌效用,对进一步优化解说牌设计和提高游客满意度等具有重要意义。【方法】本研究以湖南省植物园解说牌为研究对象,通过文献分析、实地调研、眼动追踪分析法与访谈法,收集了31名被试对景区解说牌效用评价的主客观数据,分析了不同解说元素对被试注视行为与喜好的影响,结合对被试首要关注点与注意力趋势的分析,全面评价湖南省植物园的解说牌效用。【结果】1)生动的解说词和带有解说图片的解说牌更吸引被试的注意,解说效果更好。2)版面设计元素丰富、具有层次感的解说牌更受被试的喜爱,解说效果更好。3)相较于矩形、圆形等传统设计的解说牌,特殊设计的解说牌更吸引被试,解说效果更好。4)被试习惯从左到右、从上到下阅读,解说图片位于左侧时,被试的视觉流更加流畅,解说信息传达效果更好。5)在所有组成元素中,被试会首先关注解说标题与外观设计。6)被试的注意力会随着时间的增加而下降,但组成元素丰富的解说牌会重新吸引被试一定程度的注意力。【结论】湖南省植物园解说牌综合效用水平较高,但仍可从增加解说内容的生动性与丰富性、优化版面设计的多样性与层次性、提高外观设计的协调性与特殊性、改善排版设计的合理性与连贯性、调整解说牌的分布情况等途径进一步改进。

锑胁迫下不同楸树无性系的光合生理特性

【目的】为了研究锑胁迫对不同锑耐受型楸树无性系光合生理的影响。【方法】以2种不同锑耐受型楸树无性系为研究对象,分别为敏感型无性系(1-1)和耐受型无性系(5-8)。以无污染的红壤为基质开展盆栽胁迫试验,设置3种锑胁迫处理,质量分数(以锑元素计)分别为0、1200、3000 mg/kg,分别在胁迫0、20、40 d测定2个无性系的生长量、叶片叶绿素相对含量、叶绿素荧光参数和光合参数。【结果】1)在相同锑胁迫条件下,敏感型无性系(1-1)较耐受型无性系(5-8)植株的生长受影响较大。2)在锑胁迫处理下,2个无性系叶片叶绿素相对含量均下降,并且随着锑胁迫质量分数的增加和时间的延长,其叶片叶绿素相对含量逐渐降低,但是耐受型无性系下降幅度远小于敏感型无性系。3)2个无性系在锑胁迫下叶绿素荧光参数存在差异。在同一时间内随着锑胁迫质量分数的升高,可变荧光、PSII最大光化学效率和PSII潜在活性均呈下降趋势,耐受型无性系受影响较小。4)锑胁迫下2个无性系净光合速率均下降,胞间CO_(2)浓度呈上升的趋势,表明在锑胁迫下楸树是受非气孔因素导致的。【结论】在高质量分数锑胁迫下耐受型无性系(5-8)相对于敏感型无性系(1-1)具有更高的叶绿素含量,光合系统受损伤的影响较小,能够更好地应对锑胁迫。